(57)【要約】      （修正有）【課題】特に、大型の真空用ゲート弁において、複数個のシリンダ装置を使用して弁体を移動させる場合に、これらシリンダ装置の同期のずれを確実に防止し、弁体を長期に亘り円滑に移動させることができるとともに、耐久性も良好で、開閉の動作時間も短くすることができる真空用ゲート弁における弁体の開閉方法を提供する。【解決手段】複数個のシリンダ装置６，８を有し、該シリンダ装置６，８の駆動によりゲート開口部１２を開放または遮断する方向に弁体１０を直線的に往復移動させることにより、前記ゲート開口部１２を開閉するように構成した真空用ゲート弁２０における弁体１０の開閉方法であって、第１行程を一方のシリンダ装置８でゲート弁の開閉操作を行い、閉栓近傍及び開栓近傍の第２行程を両シリンダ装置６,８で操作する。【選択図】図３
2006097849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のシリンダ装置を有し、該シリンダ装置の駆動によりゲート開口部を開放または遮断する方向に弁体を直線的に往復移動させることにより、前記ゲート開口部を開閉するように構成した真空用ゲート弁における弁体の開閉方法であって、
前記ゲート開口部を開としたときに前記弁体が位置する第１の位置から、前記ゲート開口部を閉としたときに前記弁体が位置する第２の位置までの間を、前記弁体を移動させるにあたり、
前記弁体の移動の開始から後半途中までの第１工程の移動を、前記複数個のシリンダ装置のうち一つのシリンダ装置を用いて行うとともに、前記弁体の後半途中から最後までの第２工程の移動を、前記第１工程の移動で使用したシリンダ装置の他に他のシリンダ装置を加えて複数個のシリンダ装置を用いて移動させるようにしたことを特徴とする真空用ゲート弁における弁体の開閉方法。
【請求項２】
前記第２工程の移動で後から追加して駆動されるシリンダ装置には、流量調節弁が具備されていることを特徴とする請求項１に記載の真空用ゲート弁における弁体の開閉方法。
【請求項３】
前記複数個のシリンダ装置は、上下に配置された２つのシリンダ装置であるとともに、第１工程の弁体の移動を、下側のシリンダ装置を用いて行い、第２工程の弁体の移動を、下側のシリンダ装置と上側のシリンダ装置の両方で行うようにしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の真空用ゲート弁の開閉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気室と真空室との開口部、または真空室相互間などに使用される真空用ゲート弁、特に、大型の真空用ゲート弁における弁体の開閉方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハなどの半導体製造、薄膜製造、液晶製造などにおいては、クリーンな環境下、高い真空中で、イオンプレーティング、プラズマエッチングなどのワークの加工、処理などが行われているが、近年、これらの被処理体は次第に大型化される傾向にある。
【０００３】
ここで、真空用ゲート弁の中には、ワンアクションタイプと称される真空用ゲート弁がある。このような真空用ゲート弁は、弁板が直線的に移動する単一の移動によりゲート開口部を封止する構造を備えたもので、構造が簡便であるという利点がある。（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ところで、このようなワンアクションタイプの真空用ゲート弁の中には、図４に示したように、水平移動方式と呼ばれる真空用ゲート弁２がある。
この真空用ゲート弁２では、略箱形状に形成された弁箱本体４の上面および下面に略矩形状の弁体１０を水平方向に移動させるシリンダ装置６、８がそれぞれ具備されている。そして、弁箱本体４内の弁体１０が、これら２つのシリンダ装置６、８の駆動にしたがって、水平方向に往復移動されることで、略矩形状のゲート開口部１２の開閉が行われている。
【０００５】
上記弁体１０が、図４に示したように、弁箱本体４の右側半部に位置しているとき、ゲート開口部１２が閉とされる。このように、ゲート開口部１２を閉としたときの弁体１０の位置を、弁体１０の第２の位置とする。これとは反対に、弁体１０が左側半部に移動してゲート開口部１２を開とするときの弁体１０の位置を第１の位置とする。
【０００６】
このような水平駆動式の真空用ゲート弁２では、上記弁体１０の第１の位置からシリンダ装置６、８を駆動すると、これら２つのシリンダ装置６，８から加えられる力により弁体１０が右方向に直線的に移動する。そして、弁体１０が右方向に直線的に移動して、弁体１０が上記第２の位置に到達すると、弁体１０に具備されたＯリングなどのシ−ル部材が、弁箱本体４のシール座面に当接し、これによりゲート開口部１２が閉とされる。
【特許文献１】特公平６−５０１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、例えばこのように２つのシリンダ装置６、８を用いて弁体１０を水平方向に往復移動させることにより、ゲート開口部１２を開閉する水平駆動式の真空用ゲート弁２では、通常、これら２つのシリンダ装置６、８間に、共通の圧力媒体供給配管が確保されている。そして、これら共通の圧力媒体供給配管に圧縮空気などが供給されることによりシリンダ装置６，８が同時に作動される構造になっている。
【０００８】
すなわち、共通の圧力媒体供給配管からシリンダ装置６，８に同じ圧力を供給することにより、２つのシリンダ装置６，８が同時に動くように同期が確保されている。
しかしながら、これら２つのシリンダ装置６、８を長期間使用していると、その経年変化により、２つのシリンダ装置間に微妙な挙動の変化が生じる場合がある。このような挙動の変化を調節するために、圧力媒体供給配管の途中にスピードコントローラなどを設け
る場合もある。
【０００９】
ここで、近年の真空用ゲート弁は上記したように次第に大型化されているため、弁体１０も大型化、重量化され、これを動かすためのシリンダ装置６、８も大型化されている。一方、実際に用いられるシリンダ装置６，８は、個体差もあり、長期の使用による疲労の度合いも個々によって異なっており、さらには、これらシリンダ装置６，８から作用する推力は、弁体１０の上部あるいは下部の相互に作用している。
【００１０】
したがって、大型で大重量の真空用ゲート弁２において、弁体１０の円滑な移動を、同期を常に維持しながら行うことは極めて困難であるというのが現状である。
さらに、このような２つのシリンダ装置６、８に同期のずれが生じてしまうと、第１，第２のシリンダ装置６、８のエアーシリンダシャフト６ａ，８ａと弁体１０とを連結する略Ｌ字状の金具１４、１４の連結部などに偏荷重が生じ、結果として、弁体１０を支持している部材などの耐久性が著しく低下してしまうという問題があった。
【００１１】
また、このように弁体１０のスムースな移動が損なわれてしまうと、弁体１０の動作時間が長くなってしまうという問題もあった。
本発明はこのような従来の問題に鑑み、特に、大型で大重量の真空用ゲート弁において、複数個のシリンダ装置を使用して弁体を移動させる場合に、これらシリンダ装置の同期のずれに起因する問題を解消し、弁体を長期に亘り円滑に移動させることができるとともに、耐久性も良好で、開閉の動作時間も短くすることが可能な真空用ゲート弁における弁体の開閉方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る真空用ゲート弁における弁の開閉方法は、
複数個のシリンダ装置を有し、該シリンダ装置の駆動によりゲート開口部を開放または遮断する方向に弁体を直線的に往復移動させることにより、前記ゲート開口部を開閉するように構成した真空用ゲート弁における弁体の開閉方法であって、
前記ゲート開口部を開としたときに前記弁体が位置する第１の位置から、前記ゲート開口部を閉としたときに前記弁体が位置する第２の位置までの間を、前記弁体を移動させるにあたり、
前記弁体の移動の開始から後半途中までの第１工程の移動を、前記複数個のシリンダ装置のうち一つのシリンダ装置を用いて行うとともに、前記弁体の後半途中から最後までの第２工程の移動を、前記第１工程の移動で使用したシリンダ装置の他に他のシリンダ装置を加えて複数個のシリンダ装置を用いて移動させるようにしたことを特徴としている。
【００１３】
このような本発明の方法によれば、複数個のシリンダ装置を備えた大型の真空用ゲート弁であったとしても、移動の開始から後半途中までの移動が一つのシリンダ装置により行われるので、複数個のシリンダ装置で弁体を動かす場合のように、同期のずれが生じることはない。また、同期のずれが生じないことから、弁体を支持している部材などに、無理な荷重が作用することがない。したがって、これらの耐久性が損なわれることもない。よって、弁体を長期に渡り円滑に移動させることができる。
【００１４】
さらに、本発明は、前記第２工程の移動で後から追加して駆動されるシリンダ装置には、流量調節弁が具備されていることが好ましい。
このように後から追加して駆動されるシリンダ装置に流量調節弁が具備されていれば、予めこの流量調節弁を閉じておくことにより、第１工程の移動を一つのシリンダ装置のみで行わせることができる。
【００１５】
また、本発明では、前記複数個のシリンダ装置は、上下に配置された２つのシリンダ装
置であるとともに、第１工程の弁体の移動を、下側のシリンダ装置を用いて行い、第２工程の弁体の移動を、下側のシリンダ装置と上側のシリンダ装置の両方で行うことが好ましい。
【００１６】
このように、最初に行なわれる第１工程の弁体の移動を、下方のシリンダ装置で行うことにより、長い距離の弁体の移動を、より安定した姿勢で行うことができるとともに、強い力が必要な弁体の第２工程の移動を行うに際し、残りのシリンダ装置を追加して用いるので、高いシール力を維持することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る真空用ゲート弁における弁体の開閉方法によれば、最初に行われる第１工程の弁体の移動を一つのシリンダ装置のみで行うので、第１工程の移動を行うにあたり、複数個のシリンダ装置を用いて弁体を移動させる場合のように同期のずれが生じることはない。したがって、移動の最初から後半途中までの移動を安定した姿勢で円滑に行うことができる。
【００１８】
また、同期のずれに起因する偏荷重が弁体を支持する部材などに作用することもないので、耐久性が損なわれることはなく、弁体を長期に亘り、安定した姿勢で円滑に移動させることができる。
さらに、シール力を必要とする第２工程の移動時には、複数個のシリンダ装置の力を用いて弁体を移動させるので、確実なシール力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例による弁体の開閉方法が採用された真空用ゲート弁２０を示したものである。この真空用ゲート弁２０は、ワンアクションタイプと称される真空用のゲート弁であり、略矩形状の弁体１０が矢印で示したような直線的な単一の移動により、弁箱本体４内に形成されたゲート開口部１２を開閉する構造になっている。なお、図１において、図４と同一要素については同一の符号を付して説明する。
【００２０】
また、本明細書において、「左」、「右」という方向を示す語は、図１の状態でみて便宜的に用いたものであるが、この真空用ゲート弁の配設向きは図１の状態に限定されるものではない。
【００２１】
ここで、本実施例では、弁体１０が弁箱本体４の右側半部に位置しているとき、ゲート開口部１２が閉とされる。また、弁体１０が弁箱本体４の左側半部に位置しているとき、ゲート開口部１２が開とされる。
【００２２】
そして、図１のようにゲート開口部１２が閉となる位置の弁体１０を、弁体１０の第２の位置とし、ゲート開口部１２が開となる位置の弁体１０を、弁体１０の第１の位置とする。これらは図４に示した真空用ゲート弁２の場合と同様である。
【００２３】
本実施例の真空用ゲート弁２０は、略矩形状の弁箱本体４の上面および下面に、それぞれ第１のシリンダ装置６と第２のシリンダ装置８が具備されている。そして、これら２つのシリンダ装置６，８が後述するように駆動されることにより、弁体１０が第１の位置から第２の位置までの間を往復移動する。
【００２４】
ところで、上記弁体１０は、図２に示したように、正面から見ると舟型形状で、断面形状では、略Ｌ字状に形成されている。そして、弁体１０の基端側および先端側には、連続したシール部材装着溝が形成され、このシール部材装着溝内にシール部材２４が装着され
ている。
【００２５】
シール部材２４が装着された弁体１０は、図１に示したように、略L字状の金具１４、
１４を介して第１のシリンダ装置６のエアーシリンダシャフト６ａおよび第２のシリンダ装置８のエアーシリンダシャフト８ａに支持されている。したがって、弁体１０は、エアーシリンダシャフト６ａ，８ａの水平方向の移動に伴って、このエアーシリンダシャフト６ａ，８ａと一体的に水平方向に移動する。
【００２６】
図３は、真空用ゲート弁２０におけるシリンダ装置６，８を駆動させるために設けられた圧力供給配管６０を示したものである。
この実施例の圧力供給配管６０の主な特徴は、上下に配置された２つのシリンダ装置６，８のうち、第１のシリンダ装置６に接続された配管系路に、流量調節弁Ａ１，Ａ２ならびに流量調節弁Ｂ１，Ｂ2が設置され、第２のシリンダ装置８の配管経路には、このよう
な流量調節弁が設置されていない点にある。
【００２７】
すなわち、本実施例では、流量調節弁Ａ１，Ａ２および流量調節弁Ｂ１，Ｂ２が第１のシリンダ装置６側の配管経路に設置されることにより、第１のシリンダ装置６の駆動が電気的に制御されている。
【００２８】
本発明において、圧力媒体は、空圧および液圧のいずれを用いることもできるが、本実施例では、取り扱いが容易な圧縮空気が採用されている。
以下、圧力媒体として圧縮空気を用いる場合を例にして説明する。
【００２９】
この圧力供給配管６０では、圧力供給源２２から主配管３８、電磁弁４０を介して第１のシリンダ装置６または第２のシリンダ装置８に、配管経路が接続されている。
したがって、弁体１０を図１に示したように、第２の位置から第１の位置にする場合（ゲート開口部１２を閉から開とする場合）は、電磁弁４０の第１のポート４２に圧縮空気が供給される。
【００３０】
電磁弁４０の第１のポート４２に接続された配管４３は、途中で分岐され、分岐された一方の配管５０は、流量調節弁Ｂ１，Ｂ２を介して、第１のシリンダ装置６における第２のポート３６に接続されている。また、配管４３から分岐された他方の配管５２は、第２のシリンダ装置８における第２のポート３６に直接接続されている。
一方、電磁弁４０の第２のポート４４に接続された配管４６は、途中で分岐され、分岐された一方の配管６２は、流量調節弁Ａ１，Ａ２を介して第１のシリンダ装置６における第１のポート３４に接続されている。また、配管４６から分岐された他方の配管６４は、第２のシリンダ装置８における第１のポート３４に、直接接続されている。
【００３１】
このような圧力供給配管６０において、配管６２に接続された２つの流量調節弁Ａ１、Ａ２のうち下流側の流量調節弁Ａ２は、シリンダ装置6の内部に滞留する圧力を外部に逃
がすためのリリース弁として機能している。
【００３２】
同じく圧力供給配管６０において、配管５０に接続された２つの流量調節弁Ｂ１、Ｂ２のうち、下流側の流量調節弁Ｂ２もシリンダ装置6の内部に滞留する圧力を外部に逃がす
ためのリリース弁として機能している。
【００３３】
本実施例による圧力供給媒体の供給配管６０は上記のように構成されているが、以下に、このような圧力供給配管６０を用いた場合の真空用ゲート弁の開閉方法について説明する。
【００３４】
先ず、本実施例では、２つのシリンダ装置６，８が上下に具備されているものの、２つのシリンダ装置６，８が常に用いられるのではなく、上側の第１のシリンダ装置６は、選択的に用いられている。
【００３５】
すなわち、この真空用ゲート弁２０では、弁体１０の水平方向への往復移動は、第１の位置から第２の位置に至るまでの右方向の移動と、第２の位置から第１の位置に至るまでの左方向の移動との、二通りに分けることができる。このうち、第２の位置から第１の位置に至るまでの左方向への移動においては、第１のシリンダ装置６は、積極的に使用されない。また、弁体１０の第１の位置から第２の位置に至るまでの右方向への移動のうち、移動の開始から後半途中までの移動においても、第１のシリンダ装置６は積極的に使用されない。
【００３６】
この第１のシリンダ装置６が使用されるのは、第１の位置から第２の位置に至るまでの右方向への移動のうち、第１工程の移動が終了し、その後の第２工程の短い移動を行う場合にのみ使用されている。つまり、第１のシリンダ装置６は、弁体１０に設けられた図示しないシール部材を弁箱本体４の弁座面に確実に押し付けるときにのみ使用されている。
【００３７】
このように、本実施例では、弁体１０を右方向に移動させる場合の最後の移動に至る第２工程で初めて第１のシリンダ装置６が使用されるので、第２工程では、結果として十分な駆動力をもって弁体１０を最後に移動される。よって、弁体１０により、十分な封止力を得ることができる。
【００３８】
また、本実施例によれば、第１工程の移動では、一つのシリンダ装置８のみを用いて弁体１０を移動させているので、この第１工程の間に同期のずれなどが生じることはない。この第１工程で、第１のシリンダ装置６は第２のシリンダ装置８の動きに追随されるだけで、弁体１０に力を及ぼすことはない。したがって、本実施例によれば、最初の第１工程の移動では、シリンダ装置６，８同士が相互に影響しあうことはない。よって、円滑な移動を行うことができる。
【００３９】
なお、図１の中に「第１工程」または「第２工程」として記しているが、これは、「右」、「左」の場合と同様に、移動の順番を便宜的に示したものにすぎず、この長さの割合で移動が行なわれることを示すものではない。
【００４０】
上記のような制御を行うには、圧力供給配管６０の流量調節弁Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の開閉を、表１に示したように調整すれば良い。
なお、表１において、動作「Ｉ」とは、弁体１０が第２の位置から第１の位置に向かう左方向の動作を示しており、動作「II」とは、弁体１０が第１の位置から第２の位置に向かう右方向の動作を示している。
【００４１】
【表１】
2006097849.tif 000003
【００４２】
この表１に示したように、流量調節弁Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の開閉を、それぞれの動作において調節すれば良い。
先ず、「Ｉ」の動作について説明する。この「Ｉ」の動作は、ゲート開口部１２の閉じた状態から開の状態にするための動作である。よって、シール部材により封止する必要がないため、最初から最後まで一つのシリンダ装置８を用いて行えば良い。このように、一つのシリンダ装置８のみを用いれば、複数個のシリンダ装置を操作する場合のように、必然的に同期をとる必要がない。
【００４３】
このような「Ｉ」の動作では、電磁弁４０の第１のポート４２が使用され、この第１のポート４２に圧縮空気が供給される。そして、圧力供給源２２から電磁弁４０の第１のポート４２に供給された圧縮空気は、配管５２を通り、第２のシリンダ装置８のエアーシリンダシャフト8ａが左方に移動され、これに伴って弁体１０が左方に移動する。
【００４４】
このような「Ｉ」の動作では、最初から最後まで第１のシリンダ装置６は使用されない。つまり、「Ｉ」の動作では、第２のシリンダ装置８のみが用いられて、弁体１０が左方に移動されることになる。
【００４５】
次に、「II」の動作について説明する。この「II」の動作は、ゲート開口部１２が開の状態から閉の状態にするための動作であり、最後にゲート開口部１２を封止する必要がある。この「II」の動作では、弁体１０は、第１工程と第２工程とに分けて移動させる。
【００４６】
「II」の動作においては、第１工程および第２工程とも電磁弁４０の第２のポート４４が使用され、この第２のポート４４に圧縮空気が供給される。そして、第１工程において、圧力供給源２２から電磁弁４０の第２のポート４４に供給された圧縮空気は、配管４６、配管６４を通り、第２のシリンダ装置８に供給され、弁体１０が右方に移動する。
このような「II」の動作を行なう場合は、センサなどで弁体１０の位置が検出されるなどして、移動が途中の段階で完了する。そして、第２工程の移動に移行する。
【００４７】
「II」の動作における第２工程では、流量調節弁Ａ１が開とされ、Ａ２が閉とさる。また、流量調節弁Ｂ１が開とされ、Ｂ２が閉とされる。
このように各流量調節弁を設定すれば、電磁弁４０の第２のポート４４に供給された圧縮空気は、第２のシリンダ装置８の配管６４のみならず、第１のシリンダ装置６の配管６２にも供給される。そして、第１のシリンダ装置６の配管６２を通った圧縮空気は、流量調
節弁Ａ１を通り、第１のシリンダ装置６における第１のポート３４に供給される。また、配管６４を通った圧縮空気は、第２のシリンダ装置８に供給される。
【００４８】
これにより、第１のシリンダ装置６および第２のシリンダ装置８が、同じ圧力を受けて右方に向かって移動する。これにより、弁体１０が右方向に移動する。
すなわち、この「II」の動作における第２工程の移動では、第１のシリンダ装置６および第２のシリンダ装置８からの、両方の力を受けて弁体１０が右方に移動することになる。
したがって、「II」の動作における第２工程では、十分な力が弁体１０に作用するので、弁体１０による封止力が損なわれることがない。
【００４９】
以上、本発明に係る真空用ゲート弁における弁体の開閉方法について説明したが、本発明は、上記実施例に何ら限定されない。
例えば、上記実施例では、２つのシリンダ装置６，８を設置した真空用ゲート弁について説明したが、本発明はこれに限定されず、３つあるいは４つ以上のシリンダ装置を備えたものであっても適用できる。その場合にも、移動の開始から後半途中までの第１工程の移動を水平移動する弁体の下側に配置された一つのシリンダ装置を用いて行うとともに、後半途中から最後までの移動を、全てのシリンダ装置を用いて行うことができる。
【００５０】
また、下側に２つ、上側に２つの合計４つのシリンダ装置とする場合には、最初の第１工程の移動を、下側の２つのシリンダ装置を用いて行い、第２工程では、上側の２つのシリンダ装置を追加させるようにすることもできる。
【００５１】
さらに、弁体１０の形状は、本実施例に何ら限定されない。ワンアクションタイプであれば、弁体はどのような形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る弁体の開閉方法を採用した真空用ゲート弁の概略図である。
【図２】図２は図１に示した真空用ゲート弁で採用された弁体とシール部材の概略斜視図である。
【図３】図３は、図１に示した真空用ゲート弁のシリンダ装置を開閉するための圧力供給配管の系統図である。
【図４】図４は従来の真空用ゲートバルブを示した概略図である。
【符号の説明】
【００５３】
２     真空用ゲート弁
４     弁箱本体
６，８ シリンダ装置
６ａ，８ａ    エアーシリンダシャフト
１０   弁体
１２   ゲート開口部
１４   金具
２０   真空用ゲート弁
２２   圧力供給源
２４   シール部材
２６   シリンダケース
３４   第１のポート
３６   第２のポート
３８   主配管
４０   電磁弁
４２   電磁弁の第１のポート
４３   配管
４４   電磁弁の第２のポート
４６   配管
５０   配管
５２   配管
６０   圧力供給配管
６２   配管
６４   配管
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２      流量調節弁
【図１】
2006097849.tif 000004
【図２】
2006097849.tif 000005
【図３】
2006097849.tif 000006
【図４】
2006097849.tif 000007