(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ（４）のチャンバウォール（３）における開口部（２）を雰囲気から閉塞するための扉機構であって、
一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）に固定され、前記開口部（２）を開放する開位置、前記開口部（２）を覆う一方で前記開口部を取り囲むシート（７）から離れている中間位置、及び前記シート（７）に対して押し付けられる閉位置のそれぞれに位置制御される閉塞要素（１）と、
前記一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）及び前記閉塞要素（１）を支持するとともに、前記中間位置と前記閉位置との間で傾動軸線（２０）回りに前記チャンバウォール（３）に対する前記閉塞要素（１）の傾動を制御する扉本体（１０）と、
前記扉本体（１０）を前記傾動軸線（２０）回りに傾動させるため、圧縮気体が導入される内部空間（２７）を有する一又は複数の傾動アクチュエータ（２５）（２５’）（２６）（２６’）と、を備え、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２５’）（２６）（２６’）の前記内部空間（２７）を画定する一又は複数のウォール（３９）が、少なくとも延在領域において弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記扉本体（１０）の当接面（３８）と、前記チャンバウォール（３）若しくは前記チャンバウォール（３）に保持されている固定部材（２１）の当接面（３７）と、のうち一方又は両方に支持され、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）が、前記傾動軸線（２０）を基準としてそれぞれ反対側に配置されることにより、前記内部空間（２７）を画定する一又は複数のウォール（３９）が、その延在領域において少なくとも部分的に弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記扉本体（１０）の当接面（３８）と、前記チャンバウォール（３）若しくは前記チャンバウォール（３）に保持されている固定部材（２１）の当接面（３７）と、のうち一方又は両方に支持されていることを特徴とする扉機構。
【請求項２】
請求項１記載の扉機構において、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）の前記内部空間（２７）が全体的に弾性又は柔軟性を有するウォール（３９）により画定され、前記ウォール（３９）が、一方側で前記扉本体（１０）の前記当接面（３８）に支持され、かつ、他方側で前記チャンバウォール（３）の前記当接面（３７）又は前記チャンバウォール（３）に保持されている前記固定部材（２１）に支持されていることを特徴とする扉機構。
【請求項３】
請求項２記載の扉機構において、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）が、可膨張式ホースにより構成されていることを特徴とする扉機構。
【請求項４】
請求項３記載の扉機構において、
可膨張式ホースにより構成されている前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）の両端部が、前記固定部材（２１）又は前記扉本体（１０）の穴部に配置されていることを特徴とする扉機構。
【請求項５】
請求項４記載の扉機構において、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）の両端部が配置されている前記２つの穴部の中間領域において、可膨張式ホースとして構成されている前記固定部材（２１）又は前記扉本体（１０）が、前記固定部材（２１）の前記当接面（３７）及び前記扉本体（１０）の前記当接面（３８）に前記ホースの中間部分が支持されている領域において、溝部を有することを特徴とする扉機構。
【請求項６】
請求項１記載の扉機構において、
前記ウォール（３９）が、少なくともその延在領域において弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の堅固部分に連結されている弾性又は柔軟性の膜部材を備え、前記膜部材及び前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の当該堅固部分の間に、前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の前記内部空間（２７）が配置されていることを特徴とする扉機構。
【請求項７】
請求項６記載の扉機構において、
前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の前記堅固部分が、前記扉本体（１０）により構成されていることを特徴とする扉機構。
【請求項８】
請求項６又は７記載の扉機構において、
前記当接面（３７）（３８）に支持されている支持プレート（４２）が、前記内部空間（２７）の反対側に面している前記膜部材の表面に固定されていることを特徴とする扉機構。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１つに記載の扉機構において、
前記固定部材（２１）に対して固定されている前記扉本体（１０）が、前記傾動軸線（２０）回りに傾動可能に前記チャンバウォール（３）に支持されていることを特徴とする扉機構。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれか１つに記載の扉機構において、
前記一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）が、前記扉本体（１０）において軸線に沿って案内されるように構成されていることを特徴とする扉機構。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか１つに記載の扉機構において、
前記閉塞要素（１）を位置制御するための前記一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）が、その縦軸線（１１）の方向に前記開位置と前記中間位置との間でロッドドライバ（１２）により変位可能に構成されていることを特徴とする扉機構。
【請求項１２】
請求項１１記載の扉機構において、
前記ロッドドライバ（１２）が、前記扉本体（１０）のシリンダ空間（１３）に配置され、かつ、前記一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）が接続されている一又は複数のピストン（１４）を備えていることを特徴とする扉機構。
【請求項１３】
請求項１〜１２のうちいずれか１つに記載の扉機構において、
前記閉塞要素（１）が、前記チャンバウォール（３）の雰囲気側に配置されていることを特徴とする扉機構。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちいずれか１つに記載の扉機構において、
前記ロッド（９）（９’）（９”）が、前記扉本体（１０）に対してその縦軸線（１１）回りの回動に対して回動耐性があることを特徴とする扉機構。
【請求項１５】
真空チャンバ（４）のチャンバウォール（３）における開口部（２）を雰囲気から閉塞するための扉機構であって、
一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）に固定され、前記開口部（２）を開放する開位置、前記開口部（２）を覆う一方で前記開口部を取り囲むシート（７）から離れている中間位置、及び前記シート（７）に対して押し付けられる閉位置のそれぞれに位置制御される閉塞要素（１）と、
前記一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）及び前記閉塞要素（１）を支持するとともに、前記中間位置と前記閉位置との間で傾動軸線（２０）回りに前記チャンバウォール（３）に対する前記閉塞要素（１）の傾動を制御する扉本体（１０）と、
前記扉本体（１０）を前記傾動軸線（２０）回りに傾動させるため、圧縮気体が導入される内部空間（２７）を有する一又は複数の傾動アクチュエータ（２５）（２５’）（２６）（２６’）と、を備え、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２５’）（２６）（２６’）の前記内部空間（２７）を画定する一又は複数のウォール（３９）が、少なくとも延在領域において弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記扉本体（１０）の当接面（３８）と、前記チャンバウォール（３）若しくは前記チャンバウォール（３）に保持されている固定部材（２１）の当接面（３７）と、のうち一方又は両方に支持され、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）の前記内部空間（２７）が全体的に弾性又は柔軟性を有するウォール（３９）により画定され、前記ウォール（３９）が、一方側で前記扉本体（１０）の前記当接面（３８）に支持され、かつ、他方側で前記チャンバウォール（３）の前記当接面（３７）又は前記チャンバウォール（３）に保持されている前記固定部材（２１）に支持され、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）が、可膨張式ホースにより構成され、
可膨張式ホースにより構成されている前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）の両端部が、前記固定部材（２１）又は前記扉本体（１０）の穴部に配置されていることを特徴とする扉機構。
【請求項１６】
請求項１５記載の扉機構において、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２６）の両端部が配置されている前記２つの穴部の中間領域において、可膨張式ホースとして構成されている前記固定部材（２１）又は前記扉本体（１０）が、前記固定部材（２１）の前記当接面（３７）及び前記扉本体（１０）の前記当接面（３８）に前記ホースの中間部分が支持されている領域において、溝部を有することを特徴とする扉機構。
【請求項１７】
真空チャンバ（４）のチャンバウォール（３）における開口部（２）を雰囲気から閉塞するための扉機構であって、
一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）に固定され、前記開口部（２）を開放する開位置、前記開口部（２）を覆う一方で前記開口部を取り囲むシート（７）から離れている中間位置、及び前記シート（７）に対して押し付けられる閉位置のそれぞれに位置制御される閉塞要素（１）と、
前記一又は複数のロッド（９）（９’）（９”）及び前記閉塞要素（１）を支持するとともに、前記中間位置と前記閉位置との間で傾動軸線（２０）回りに前記チャンバウォール（３）に対する前記閉塞要素（１）の傾動を制御する扉本体（１０）と、
前記扉本体（１０）を前記傾動軸線（２０）回りに傾動させるため、圧縮気体が導入される内部空間（２７）を有する一又は複数の傾動アクチュエータ（２５）（２５’）（２６）（２６’）と、を備え、
前記傾動アクチュエータ（２５）（２５’）（２６）（２６’）の前記内部空間（２７）を画定する一又は複数のウォール（３９）が、少なくとも延在領域において弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記扉本体（１０）の当接面（３８）と、前記チャンバウォール（３）若しくは前記チャンバウォール（３）に保持されている固定部材（２１）の当接面（３７）と、のうち一方又は両方に支持され、
前記ウォール（３９）が、少なくともその延在領域において弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の堅固部分に連結されている弾性又は柔軟性の膜部材を備え、前記膜部材及び前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の当該堅固部分の間に、前記傾動アクチュエータ（２５’）（２６’）の前記内部空間（２７）が配置され、
前記当接面（３７）（３８）に支持されている支持プレート（４２）が、前記内部空間（２７）の反対側に面している前記膜部材の表面に固定されていることを特徴とする扉機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空チャンバの開口部を密閉するための様々な形態の扉機構が知られている。扉機構により、例えロックベイチャンバ又はロードロックチャンバへのワークピースの搬入が可能となり、チャンバの真空吸引後に、ワークピースは当該チャンバから真空条件下で処理過程が実行される別のチャンバに搬入される。
【０００３】
開口部を取り囲むシートに対してシール要素を押し付けるため、開口部を完全に開放しているシール要素の引っ込んでいる開位置に基づき、Ｌ字形状の動作が実行される（特許文献１参照）。
【０００４】
調節移動経路の第１部分において、シール要素は、第１ドライバにより開口部又はシートに対して平行に、開口部を覆う一方でシートから離れている状態になるまで動かされる。調節移動経路の第２部分において、シール要素は、第２ドライバにより開口部又はシートの平面に対して垂直に、シートに対して押し付けられるまで動かされ、シール要素がシール面に押し付けられて開口部が気密に閉塞される。
【０００５】
第１及び第２ドライバはピストンシリンダユニットにより構成されている。シール要素の正確なＬ動作を制御するため、開方向及び閉方向のそれぞれに作用するピストンシリンダユニットのピストン面の面積は異なっている。閉方向作用するピストン面は、ピストンシリンダユニットを駆動する圧縮空気のシステム圧力を定常的に受ける。扉機構が開位置にある状態から閉塞されるとき、第１及び第２ドライバの開方向に作用するピストン面にはシステム圧力がかからない、すなわち各シリンダチャンバが真空吸引されている状態にある。扉機構が閉位置にある状態から開放されるとき、開方向に作用するピストン面には圧縮空気のシステム圧力がかかる。扉機構の開閉過程において、正確なＬ動作のために単一の切替バルブが必要とされるのみである。
【０００６】
真空扉機構の開閉過程において、シール要素がＬ字様に作動する扉機構が提案されている（特許文献２〜４参照）。
【０００７】
移動経路の第１部分に沿った閉塞要素の変位が前記と同様に実現される真空扉機構が知られている（特許文献５参照）。シール要素をシートに押し付けるため、開口部を覆う一方でシートから離れている位置から、扉機構の扉本体が、シール要素が取り付けられているロッドにより案内され、開口部を有する真空チャンバのチャンバウォールに対して傾動する。シール要素をシートに対して押し付け又はシートから離すため、ピストンシリンダユニットにより、扉本体が傾動軸線回りに傾動される。扉機構を完全に開放するため、シートから離されたシール要素がロッドによりピストンシリンダユニットにより軸線方向に後退駆動される。
【０００８】
真空扉機構として用いられる真空バルブが提案されている（特許文献６参照）。チャンバウォールの開口部を密封するためのシール要素が、真空チャンバの外側に配置されている。（２つのピストンシリンダユニットをアクチュエータとして備えている）単一のドライバによりシール要素が開閉され、これによりシール要素が取り付けられているロッドが軸線方向に動かされる。シール要素が開口部を完全に開放している開位置に基づき、シール要素は、まず開口部又は当該開口部を取り囲んでいるシートの平面に対して平行に、案内要素に接近するまで動かされる。案内要素はシール要素が開口部の両側に配置され、かつ、シート平面に対して傾斜して延設されている案内面を有する。当該案内面により、シール要素は、シール位置に到達する前に移動経路の終端部分に沿って、シール要素がシートに当接し、かつ、シール部材がシール面に対して押し付けられるまで、シート平面に対して傾斜しながら動かされる。
【０００９】
バルブプレートがバルブロッドに取り付けられ、バルブロッドの軸線に対して垂直な軸線回りにバルブプレートが傾動可能な構成が提案されている（特許文献７参照）。
【００１０】
シール要素が、バルブ開口部を密閉するバルブプレートを備えている真空バルブが提案されている（特許文献８参照）。シール要素の内側に、タペットが取り付けられているピストンが配置され、バルブプレートに対してバルブシートを押し付けるために当該ピストンがバルブハウジングに支持されている。圧縮気体によりピストンを動かすための、シール部材の少なくとも１つの作動チャンバが、膜部材シール部材により画定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許公報  ＵＳ６０５６２６６
【特許文献２】米国特許公報  ＵＳ６８９９３１６Ｂ２
【特許文献３】米国特許公開公報  ＵＳ２００７／０２７２８８８Ａ
【特許文献４】米国特許公報  ＵＳ６９１６００９Ｂ２
【特許文献５】独国特許公報  ＤＥ１９６３３７９８Ａ
【特許文献６】国際公開公報  ＷＯ２００９／０７０８２４Ａ１
【特許文献７】米国特許公報  ＵＳ６４７１１８１Ｂ２
【特許文献８】米国特許公開公報  ＵＳ２００７／０２９０１５７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、簡易な構成であり、かつ、コスト面で経済的な真空扉機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、真空チャンバのチャンバウォールにおける開口部を雰囲気から閉塞するための扉機構であって、一又は複数のロッドに固定され、前記開口部を開放する開位置、前記開口部を覆う一方で前記開口部を取り囲むシートから離れている中間位置、及び前記シートに対して押し付けられる閉位置のそれぞれに位置制御される閉塞要素と、前記一又は複数のロッド及び前記閉塞要素を支持するとともに、前記中間位置と前記閉位置との間で傾動軸線回りに前記チャンバウォールに対する前記閉塞要素の傾動を制御する前記扉本体と、前記扉本体を前記傾動軸線回りに傾動させるため、圧縮気体が導入される内部空間を有する一又は複数の傾動アクチュエータと、を備えている扉機構に関する。
【００１４】
本発明の扉機構は、前記傾動アクチュエータの前記内部空間を画定する一又は複数のウォールが、少なくとも延在領域において弾性又は柔軟性を有するように構成され、かつ、前記扉本体の当接面と、前記チャンバウォールの当接面若しくは前記チャンバウォールに保持されている固定部材と、のうち一方又は両方に支持されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の扉機構によれば、圧縮気体が導入される内部空間を有するとともに、扉本体を傾動軸線回りに傾動させるための一又は複数の傾動アクチュエータが設けられている。内部空間を画定する傾動アクチュエータの一又は複数のウォールは全体的に弾性又は柔軟性を有するように構成され、扉本体の当接領域と、チャンバウォール又はチャンバウォールに取り付けられている固定部材の当接領域とのうち一方又は両方において支持されている。
【００１６】
傾動アクチュエータの内部空間に圧縮気体が導入されたとき、内部空間の体積が増大し、少なくとも部分的に弾性又は柔軟性を有するように構成されているウォールが、これを支持する当接領域に対して接近し、この結果、傾動アクチュエータが扉本体を傾動軸線回りに傾動させる。
【００１７】
このような傾動アクチュエータを「可膨張式要素」という。
【００１８】
傾動アクチュエータの内部空間が全体的に弾性又は柔軟性のウォールにより画定されていることが好ましい。可膨張式要素が可膨張式ホースの形態で構成されている。
【００１９】
傾動アクチュエータが傾動軸線を基準としてそれぞれ反対側に配置され、当該傾動アクチュエータが、少なくとも拡張部分において弾性又は柔軟性を有するとともに、傾動アクチュエータの内部空間の周囲を少なくとも部分的に画定し、かつ、扉本体及びチャンバウォールのうち一方若しくは両方の当接領域、又はチャンバウォールに取り付けられている固定部材により支持されているウォールを備えていることが好ましい。
【００２０】
傾動軸線の一方側に配置されている傾動アクチュエータが、当該傾動軸線回りの一方の揺動方向にバルブ本体を揺動させ、閉塞要素を開位置から中間位置に移動させる。傾動軸線の他方側に配置されている傾動アクチュエータが、当該傾動軸線回りの他方の揺動方向にバルブ本体を揺動させ、閉塞要素を中間位置から閉位置に移動させる。通常、ばね弾性要素により一方の揺動方向への揺動が実現される。
【００２１】
チャンバウォールに取り付けられている固定部材によって、扉本体が傾動軸線回りに傾動可能な状態で支持されていることが好ましい。一又は複数の傾動アクチュエータが固定部材又は扉本体に保持されている。
【００２２】
閉塞要素を開位置及び中間位置の間で位置制御するため、閉塞要素に取り付けられている一又は複数のロッドが扉本体に対して軸線方向に変位可能に案内され、かつ、縦軸線方向によりピストンシリンダユニット等のロッドドライバにより駆動される。
【００２３】
本発明のさらなる詳細及び特徴は以下の図面に示されている本発明の実施形態によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】開口部を有する真空チャンバのチャンバウォールに固定されている本発明の第１実施形態としての扉機構の、閉塞要素が閉位置にある状態における斜視図。
【図２】閉塞要素が中間位置にある状態における図１の扉機構の斜視図。
【図３】閉塞要素が閉位置にある状態における図１の扉機構の斜視図。
【図４】閉塞要素が開位置にある状態における扉機構の他の視点からの斜視図。
【図５】閉位置における閉塞要素の正面図。
【図６】閉位置における閉塞要素の上面図。
【図７】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図８】図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図９】閉塞要素が中間位置にある状態における図７に相当する断面図。
【図１０】閉塞要素が開位置にある状態における、真空チャンバの他方のウォールを含む図７に相当する断面図。
【図１１】閉塞要素が閉位置にある状態における、扉本体及び固定部材のベアリングブロックが省略されている扉機構の斜視図。
【図１２】本発明の第２実施形態としての扉機構の正面図。
【図１３】圧縮空気供給用の接続ソケットが簡易のために省略されている図１２の扉機構の斜視図。
【図１４】図１２のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１５】図１４の拡大説明図。
【図１６】図１２のＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１７】図１２のＥ−Ｅ線に沿った断面図。
【図１８】本発明の第３実施形態としての扉機構の正面図。
【図１９】図１８の扉機構の斜視図。
【図２０】扉本体のカバーが省略されている図１９に相当する斜視図。
【図２１】図１８のＦ−Ｆ線に沿った断面図。
【図２２】図１８のＧ−Ｇ線に沿った断面図。
【図２３】図２２のＨ部分の拡大図。
【図２４】扉本体及びベアリングブロックにより支持されている閉塞要素及び当該扉本体の図２１の視線方向Ｉからみた正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の第１実施形態としての扉機構が図１〜図１１に示されている。扉機構はプレート状の閉塞要素１を備え、閉塞要素１は閉位置（図１及び図８参照）において真空チャンバ４のチャンバウォール３に開設されている開口部２を密封する。そのために、閉塞要素１は、チャンバウォール３のシールエリア６に対して押し付けられる環状のシール部材５を備えている。閉塞要素１が閉位置において当接する、開口部２を取り囲んでいるシート７は、シールエリア６により構成されている。シール部材５がシート７に設けられ、シールエリア６が閉塞要素１に設けられてもよい。
【００２６】
閉塞要素１は連結部８を介してロッド９に対して取り付けられている。ロッド９は扉本体１０に対して変位可能に、その縦軸線１１の方向に案内される。
【００２７】
ロッドドライバ１２は、本実施形態においてピストンシリンダユニットにより構成され、ロッド９をその縦軸線１１の方向に動かす。ピストンシリンダユニット１２は、扉本体１０に形成されているシリンダ空間１３と、シリンダ空間１３に配置され、かつ、ロッド９が取り付けられているピストン１４とを備えている。ピストン１４は、シリンダ空間１３の密封状態を維持しながらシリンダ空間１３の外側に案内される。
【００２８】
扉本体１０の反対側において、ピストン１４に取り付けられている案内ロッド１５が、シリンダ空間１３の密封状態を維持しながらシリンダ空間１３の外側に案内される。案内ロッド１５は、扉本体１０の外側にある端部において支持部材１６が取り付けられている。案内ロッド１５の両側には、扉本体１０の空間に対して変位可能なトルク耐性ロッド１７及び１８が取り付けられている。これにより、ロッド９、ひいては閉塞要素１のトルク耐性が確保されている。
【００２９】
ロッド９及び案内ロッド１５のうち一方又は両方、及び扉本体１０における案内部が円形以外の断面形状とされること等、異なる形態によりトルク耐性が実現されてもよい。閉塞要素１は、扉本体１０に対して変位可能に案内され、かつ、それぞれがピストンシリンダユニットにより駆動され又は連結される複数のロッド９に対して取り付けられてもよい。
【００３０】
後者の場合、複数のロッド９が扉本体１０により案内され、かつ、閉塞要素１から遠い側の端部においてピストンシリンダユニットのピストンロッドが連結している連結部により（好ましくは閉塞要素１を支持する２つのロッドの中心において）連結されていてもよい。
【００３１】
チャンバウォール３により支持されている扉本体１０は、開口部２の軸線１９に対して垂直に、付加的又は代替的にシート７の平面に対して平行に配置されている傾動軸線２０回りに揺動又は傾動可能にチャンバウォール３に対して連結されている。扉本体１０はチャンバウォール３の雰囲気側、すなわち真空チャンバ４の真空領域の外側に配置されている。
【００３２】
本実施形態において、チャンバウォール３に取り付けられている固定部材２１は、チャンバウォール３に対して扉本体１０を傾動軸線２０回りに傾動可能な状態で支持する。例えば、固定部材２１は、扉本体１０の穴部に挿入されるアキシャルボルトを有し（図８参照）、支持プレート２３に対して螺着されているベアリングブロックを有していてもよい。
【００３３】
傾動アクチュエータ２５及び２６は、固定部材２１に保持され、かつ、チューブ状の可膨張式要素により構成されている。当該チューブ状の可膨張式要素は、チャンバウォール３に面している固定部材２１の当接領域３７と、チャンバウォール３に対し１の方向について、一方のアクチュエータ２５（２６）が傾動軸線２０の両側に配置されている。
【００３４】
他方の傾動アクチュエータ２６が昇圧されていない（大気に連通している）状態で、一方の傾動アクチュエータ２５に対して圧縮空気が導入されることにより、扉本体１０が傾動軸線２０回りに一方の回転方向に傾動する。一方の傾動アクチュエータ２５が昇圧されていない（大気に連通している）状態で、他方の傾動アクチュエータ２６に対して圧縮空気が導入されることにより、扉本体１０が傾動軸線２０回りに他方の回転方向に傾動する。傾動アクチュエータ２５及び２６用の充填媒体として、圧縮空気以外の他のものが採用されてもよい。
【００３５】
傾動アクチュエータ２５及び２６のそれぞれは、内部空間２７を備えている。傾動アクチュエータ２５及び２６のそれぞれの内部空間２７に圧縮空気が導入されることにより、当該内部空間２７の開口部２の軸線１９の方向のサイズとともに体積が増大する。圧縮空気が吸引された場合、キャビティ２７の開口部２の軸線１９の方向のサイズとともに体積が減少する。
【００３６】
本実施形態において、傾動アクチュエータ２５及び２６のそれぞれの内部空間２７は、内部空間２７に圧縮空気が導入されたときに拡張する弾性ウォール３９により完全に包囲され又は全表面が構成されている。
【００３７】
弾性ウォール３９はヴァイトン（Ｖｉｔｏｎは登録商標）等のゴム弾性要素により構成されていることが好ましい。
【００３８】
ウォール３９が弾性的に拡張可能な素材により構成されることに代えて、柔軟性がある素材により構成されてもよい。扉本体１０を傾動させるため、柔軟性ウォールにより包囲されている内部空間（初期体積はほぼ０）に対して圧縮空気が導入される。柔軟性ウォールにおいて、相互に当接する第１ウォール部分は、内部空間の体積を増大させないときは折り畳まれている。ウォール３９を形成する弾性的な膨張性及び柔軟性を併せ持つテフロン（登録商標）等の素材が用いられてもよい。ヴァイトン等のゴム弾性素材が用いられてもよい。
【００３９】
膨張可能なチューブ状要素は、一端が閉じられ、かつ、他端がソケット２８を有する支持プレート２２の穴部にその両端が挿入させて配置されている。支持プレート２２は、当該２つの穴部の中間領域において、チューブ状の可膨張式要素の両端が差し込まれ、可膨張式要素の中央部分が通る溝部を有する。
【００４０】
閉塞要素１が開位置（図４及び図１０参照）にある扉機構の開状態において、傾動軸線２０を基準として開口部２の近くにある一方の可膨張式要素（傾動アクチュエータ２５）が膨張し、他方の可膨張式要素（傾動アクチュエータ２６）は昇圧されていない。閉塞要素１は、例えば軸線１９の方向について開口部２に重ならないように、開口部２から引っ込められている。
【００４１】
扉機構を閉塞するため、まず、閉塞要素１がロッドドライバ１２により開位置から中間位置（図２及び図９参照）に動かされるが、この状態ではシート７から離れている。続いて、傾動軸線２０を基準として開口部２に近くにある第１可膨張式要素（傾動アクチュエータ２５）から空気が吸引されて昇圧状態が解除され又は雰囲気に連通され、傾動軸線２０を基準として開口部２から遠くにある第２可膨張式要素（傾動アクチュエータ２６）が昇圧により膨張することで、扉本体１０が傾動軸線２０回りに傾動する。これにより、閉塞要素１がシート７に当接し、シール部材５がシール面６に対して押し付けられる。閉塞要素１は閉位置に至り、扉機構は閉状態になる。扉機構の開放は逆の手順で実行される。
【００４２】
シール部材５は、弾性の真空シール部材に一般的に用いられるヴァイトン等のゴム弾性素材を含んでいる。シール部材５は閉塞要素１において硫化されていてもよい。特に、シール部材５がＯ−リングにより構成されている場合、閉塞要素１に設けられている溝部に挿入されてもよい。
【００４３】
扉機構の閉状態において、図１０に示されている真空ポンプ２９により真空チャンバ４が真空吸引され、真空状態が実現される。
【００４４】
傾動アクチュエータ２５及び２６として可膨張式要素が用いられることにより、簡易でコスト的に経済的な構成が実現される。扉本体１０及び固定部材２１の間の金属同士の当接が回避されるので、種々の用途に好適なことにパーティクル発生量が低減される。
【００４５】
ロッド９の縦軸線１１に対して垂直かつシート７の平面に対して平行にのびる傾動軸線回りに閉塞要素１が弾性的に傾動しうるように、連結部８が弾性を有するように構成されてもよい。これにより、閉塞要素１が傾動軸線に対してずれた位置にあってもシール部材５が均等に押圧されうる。特許文献７記載の先行技術等により、異なる形態で閉塞要素１をロッド９に対して傾動させてもよい。
【００４６】
特に、閉塞要素１が複数のロッドに取り付けられている場合、ロッドドライバが各ロッド用の別個のピストンシリンダユニット等の複数のアクチュエータを備えていてもよい。
【００４７】
本発明の第２実施形態としての扉機構が図１２〜図１７に示されている。第１実施形態と共通の構成については同一符号を用いる。以下、第１実施形態との相違について説明する。
【００４８】
本実施形態において、閉塞要素１を開位置から中間位置を経て閉位置まで動かし、これとは逆に閉塞要素１を閉位置から中間位置を経て開位置まで動かす３本のロッド９，９’及び９”により閉塞要素１が支持されている。
ロッド９，９’及び９”は、相互に平行に配置されている縦軸線１１に沿って変位可能に構成されている。軸線方向駆動用のロッドドライバ１２が扉本体１０の領域に配置されている。ロッドの他端は閉塞要素１に取り付けられている。
【００４９】
平板状の閉塞要素が、ロッド９，９’及び９”のそれぞれの縦軸線１１とともに、縦軸線１１に対して垂直かつ閉塞要素１の中央平面に対して平行な軸線回りに揺動することができるように接続されている。そのために、ベアリング部３０及び３１が閉塞要素１に対して当該軸線回りに傾動可能な状態で支持されている。ベアリング部３０及び３１は、閉塞要素１の中央平面に対して垂直な断面において円弧状であり、かつ、閉塞要素１の円弧状のベアリング曲面と相互作用するベアリングエリア３２を有している。
【００５０】
ベアリング部３０及び３１は、ベアリング曲面３２を有する閉塞要素１の中空部に配置されているマッシュルーム状のヘッドを備えている。カバープレート３３は閉塞要素１にねじ止めされ、ベアリング部３０及び３１のそれぞれのネックが通る開口部を有し、閉塞要素１の中空部からベアリング部３１が抜け出すことを防止する。弾性素材からなるリング３４がベアリング部３０及び３１のネック及びヘッドの間のストッパと、カバープレート３３との間に介装されている。ベアリング部３０及び３１に対する閉塞要素１は、閉塞要素１を中央位置に付勢する弾性反発力を作用させるリング３４に向かって揺動する。
【００５１】
例えば、閉塞要素１を軸線方向に揺動させる２つのベアリング部３０及び３１が相互に離間して配置されている。ベアリング部の数は１でも３以上でもよい。
【００５２】
カバープレート３３から突出しているベアリング部３０及び３１の端部に連結部８が取り付けられ、ロッド９，９’及び９”が当該端部に付加的に取り付けられている。そのために、例えば連結部が断面Ｌ字形状に構成され、ベアリング部３０及び３１が一方のレグに取り付けられ、かつ、ロッド９，９’及び９”が他方のレグに取り付けられている。
【００５３】
ロッドドライバ１２はロッド９，９’及び９”のそれぞれ用のピストンシリンダユニットにより構成されている別個のアクチュエータを備えている。そのために、例えば、扉本体１０が、一のピストン１４が収容されるシリンダ空間１３を備えている。扉本体１０において別個のシリンダが保持されている。
【００５４】
複数のピストン１４のそれぞれは、単方向動作式に、すなわちロッド９，９’及び９”のそれぞれの縦軸線１１に対して平行な一方向にのみ作動するように構成されている。例えば、中央ロッド９と連動するピストン１４は閉方向に作動し、閉塞要素１を開位置から中間位置に移動させる。縦ロッド９’及び９”と連動する２つのピストン１４は開方向に作動し、閉塞要素１を中間位置から開位置に移動させる。
【００５５】
したがって、開方向に作用するピストン面積の合計（縦ロッド９’及び９”と連動するピストン１４のピストン面積の合計）は、閉方向に作用するピストン面積（中央ロッド９と連動するピストン１４のピストン面積）より大きい。
【００５６】
傾動アクチュエータ２５及び２６は、扉本体１０に取り付けられているものの、第１実施形態と同様に構成されている。可膨張式ホースにより構成されている傾動アクチュエータ２５及び２６の両端部が扉本体１０の穴部に配置され、当該両端部の間の中央部分が扉本体１０の中空部に配置され、膨張過程において傾動アクチュエータ２５及び２６のそれぞれは、扉本体１０の当接領域３８を構成する中空部の底部に対して当接する。開方向に作用する傾動アクチュエータ２５の中空部に沿って延在する中央部分が図１３に示されている。チャンバウォール３に設けられている固定部材２１において、傾動アクチュエータ２５及び２６が支持されている。
【００５７】
第２実施形態において傾動アクチュエータ２５及び２６がチャンバウォール３により直接的に支持されるように変更されてもよい。この場合、チャンバウォール３に対して直接的に取り付けられているベアリング部により扉本体１０がチャンバウォール３に対して揺動可能に構成され、扉本体１０及びチャンバウォール３の間の平板形状の固定部材が省略されてもよい。
【００５８】
その一方、第２実施形態において傾動アクチュエータ２５及び２６が固定部材２１に固定されてもよい。
【００５９】
図１４に示されているように、傾動軸線２０が２つの傾動アクチュエータ２５及び２６に対して非対称に配置されている。第１傾動アクチュエータ２５の開方向に作用する（閉塞要素１を閉位置から中間位置に制御する）レバーアームは、第２傾動アクチュエータ２６の閉方向に作用する（閉塞要素１を中間位置から閉位置に制御する）レバーアームよりも大きい。
【００６０】
開方向及び閉方向のそれぞれに作用するピストン面が異なるサイズであり、かつ、傾動アクチュエータ２５及び２６の傾動軸線２０回りの開方向及び閉方向のトルクが相違するため、扉機構の開閉に際して閉塞要素１の適正なＬ動作のためのシーケンス制御が容易に実行される。
【００６１】
閉方向に作用するピストン面及び閉方向に作用する傾動アクチュエータ２６は、アクチュエータを作動用の圧縮空気のシステム圧力を定常的に受ける。扉機構が開状態から閉塞されるとき、開方向に作用するピストン面及び開方向に作用する傾動アクチュエータ２５は、昇圧されておらず大気圧とされている。扉機構が閉状態から開放されるとき、開方向に作用するピストン面及び開方向に作用する傾動アクチュエータ２５は、圧縮空気の圧力を受ける。
【００６２】
その結果、閉塞要素１が高精度にＬ動作制御され、圧縮空気の圧力又は大気圧を作用させるため、開方向に作用するピストン面及び開方向に作用する傾動アクチュエータ２５に対して圧縮空気を供給するための接続ラインに単一の切替バルブが設けられれば足りる。このシーケンス制御は前記特許文献１に記載されているのと同等のものである。
【００６３】
ロッドドライバ１２用のアクチュエータの数が３より多い又は少ない場合、又は、ロッドドライバ１２用の双方向に作用するピストンが存在する場合であって、単一のピストンシリンダユニットが採用される場合、開方向及び閉方向に作用する別個のピストン面が構成されてもよい。前記のシーケンス制御は、第１実施形態と同様に実行されてもよい。
【００６４】
閉塞要素１が３本のロッド９，９’及び９”より少数又は多数のロッドにより支持されていてもよい。
【００６５】
連続制御に代えて、別個の適当な複数のバルブによりＬ字形の動作が実現されてもよい。
【００６６】
本発明の第３実施形態としての扉機構が図１８〜図２４に示されているが、傾動アクチュエータ２５’及び２６’の構成が第２実施形態とは相違する。各傾動アクチュエータ２５’、２６’の内部空間２７は、全周ではなく一部分のみが、弾性又は柔軟性素材を含むウォール３９により画定されている。内部空間２７のその他の部分は扉本体１０、すなわち硬質ウォールにより画定されている。
【００６７】
伸長可能な又は柔軟性を有するウォール３９は、扉本体１０の中空部を通じて延在する部分が、扉本体１０に対して密封連結されている。円形状のフレーム４０が扉本体１０に対する密封連結を実現し、ウォール３９の膜部材の縁部が全周にわたり扉本体１０とフレーム４０との間に挟持されている。そのために、フレーム４０がねじ４１により扉本体１０にねじ止めされている。
【００６８】
扉本体１０と膜部材との気密性の向上のため、周縁部において膜部材には、扉本体１０の表面に対して押し付けられるビーズ様の延長部が設けられていてもよい（扉本体１０に挿入される非押圧状態のビーズ様の延長部が図示されている。）。
【００６９】
弾性膜部材が硫化される又は扉本体１０に対して接着される等、別の形態で膜部材と扉本体１０とが気密接続されてもよい。
【００７０】
内部空間２７の反対を向いている弾性膜部材の外側表面に支持プレートが硫化又は接着により設けられていてもよい。支持プレートの存在領域において膜部材の弾性的な伸張性又は柔軟性は発揮されず、内部空間２７を画定するウォール３９は当該領域において全体的に硬質である。
【００７１】
傾動アクチュエータ２５’及び２６’のそれぞれの少なくとも部分的に弾性又は柔軟性を有するように構成されているウォール３９は、固定部材２１の支持ブロック３５及び３６のそれぞれの当接面３７において、支持プレート４２により支持されている。
【００７２】
傾動アクチュエータ２５’及び２６’のそれぞれを作動させるため、圧縮空気が内部空間２７に吹き込まれる。弾性膜部材の膨張により、内部空間２７の体積が増大し、これによりウォール３９がチャンバウォール３に向かって変位する。
【００７３】
傾動アクチュエータ２６の内部空間２７は、チャンネル３４を通じてロッドドライバ１２の閉方向に作用するシリンダ空間に連通し、シーケンス制御が可能とされている。傾動アクチュエータ２６の中空キャビティに圧縮空気を充填するために別個のチャンネルが設けられていてもよい。
【００７４】
第３実施形態が他の形態で変形されてもよい。例えば、各傾動アクチュエータ２５及び２６’の、弾性的に伸長可能な又は柔軟性があるウォール３９がチャンバウォールに直接的に取り付けられてもよい。
【００７５】
ウォール３９がすべての延在領域において弾性又は柔軟性を有するように、支持プレート４２が省略されてもよい。
【００７６】
傾動アクチュエータ２５’及び２６’を扉本体１０と一体化する代わりに、固定部材２１と一体化され、（少なくとも部分的に）弾性又は柔軟性があるウォール３９は扉本体１０の当接面３７に支持されてもよい。
【００７７】
ウォール３９が、伸長性がなく（少なくとも部分的に）柔軟性を有するように構成されてもよい。
【００７８】
前記実施形態におけるように、閉塞要素を開位置から中間位置に移動させるためロッド９が直線的に変位することが好ましいが、扉本体においてロッドが揺動可能に支持され、ロッドドライバが当該ロッドを傾動軸線回りに傾動させることにより閉塞要素を開位置から中間位置に移動させてもよい。
【００７９】
チャンバウォール３に直接的に取り付けられている複数のベアリングブロック２３が用いられること等により、前記とは異なる形態で扉本体１０が傾動状態で支持されてもよい。支持プレート２２が省略され、可膨張式要素として構成されている傾動アクチュエータ２５及び２６が一方側で扉本体１０により支持され、かつ、他方側でチャンバウォール３により支持されていてもよい。
【００８０】
充填媒体が傾動アクチュエータから吸引された時、扉本体１０を元の位置に傾動させるばね弾性要素が設けられ、このばね弾性要素の付勢力に抗して傾動軸線２０回りの一方向にのみ作用する傾動アクチュエータが設けられてもよい。
【００８１】
圧縮空気に代えて窒素等の他の圧縮気体が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１‥閉塞要素、２‥開口部、３‥チャンバウォール、４‥真空チャンバ、５‥シール部材、６‥シール面、７‥シート、８‥連結部、９，９’，９”‥ロッド、１０‥扉本体、１１‥縦軸線、１２‥ロッドドライバ、１３‥シリンダ空間、１４‥ピストン、１５‥案内ロッド、１６‥支持部材、１７‥トルク耐性ロッド、１８‥トルク耐性ロッド、１９‥軸線、２０‥傾動軸線、２１‥固定部材、２２‥支持プレート、２３‥ベアリングブロック、２４‥穴部、２５，２５’‥傾動アクチュエータ、２６，２６’‥傾動アクチュエータ、２７‥キャビティ、２８‥接続部、２９‥真空ポンプ、３０‥ベアリング部、３１‥ベアリング部、３２‥ベアリング部、３３‥カバープレート、３４‥リング、３５‥支持ブロック、３６‥支持ブロック、３７‥当接面、３８‥当接面、３９‥ウォール、４０‥フレーム、４１‥ねじ、４２‥支持プレート、４３‥チャンネル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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