(57)【要約】【課題】本発明は、撓みによりゲートバルブのシールの左右両端部でシール効果が低減することを防ぐため、シール装着溝の底面又は弁座面等に撓みを打ち消すための曲面を形成することを課題とする。【解決手段】弁体２２の押圧時にシール２４の左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線３０を作成し、撓み量曲線３０を紙面上で１８０度回転させた逆撓み量曲線３１を作成する。横方向のシール装着溝の底面に逆撓み量曲線３１に相当する曲面を形成し、横方向のシール装着溝に厚みが一定のシール２４を装着する。弁体２２を弁座面２５に押圧したときにシール２４の圧縮量がシールの全域で一定となるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディの対抗する壁に長方形の開口部がそれぞれ形成され、前記壁の内面の開口部の周囲に平坦な弁座面が形成され、縦方向に向けられたシャフトに弁体の横方向の中心部が連結され、前記弁体の長方形の面の外周部にシール装着溝が形成され、シール装着溝にシールが装着され、シャフトの操作により弁体が開口部を閉じたり、前記弁体が前記開口部を全開させて物体を通過可能とするゲートバルブにおいて、
弁体の押圧時にシールの左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線を作成し、撓み量曲線を紙面上で１８０度回転させた逆撓み量曲線を作成し、横方向のシール装着溝の底面に逆撓み量曲線に相当する曲面を形成し、横方向のシール装着溝に厚みが一定のシールを装着し、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにしたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブ。
【請求項２】
バルブボディの対抗する壁に長方形の開口部がそれぞれ形成され、前記壁の内面の開口部の周囲に弁座面が形成され、縦方向に向けられたシャフトに弁体の横方向の中心部が連結され、前記弁体の長方形の面の外周部に底面が平坦なシール装着溝が形成され、シール装着溝にシールが装着され、シャフトの操作により弁体が開口部を閉じたり、前記弁体が前記開口部を全開させて物体を通過可能とするゲートバルブにおいて、
弁体の押圧時にシールの左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線を作成し、横方向の弁座面に撓みを打ち消す方向に撓み量曲線に相当する曲面を形成し、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにしたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブ。
【請求項３】
バルブボディの対抗する壁に長方形の開口部がそれぞれ形成され、前記壁の内面の開口部の周囲に平坦な弁座面が形成され、縦方向に向けられたシャフトに弁体の横方向の中心部が連結され、前記弁体の長方形の面の外周部に底面が平坦なシール装着溝が形成され、シール装着溝にシールが装着され、シャフトの操作により弁体が開口部を閉じたり、前記弁体が前記開口部を全開させて物体を通過可能とするゲートバルブにおいて、
弁体の押圧時にシールの左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線を作成し、撓み量曲線を紙面上で１８０度回転させた逆撓み量曲線を作成し、横方向のシールの厚みを逆撓み量曲線に相当する量だけ厚くし、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにしたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブ。
【請求項４】
弁体の左右方向長さが３３０〜３８０ｍｍの場合、変位量比（変位量／左右方向長さ）を０．０００６〜０．００１４とした請求項１ないし３のいずれか一つの変形量補正ゲートバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置などの真空チェンバー間や真空チェンバーと大気との間などに配設されるゲートバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
図２には、米国特許第６，３９０，４４８号特許明細書・図面（特許文献１）に記載されたゲートバルブを簡略化して示し、操作ボディ１０の上側にバルブボディ１１が固定されている。バルブボディ１１は前壁１２、後壁１３、左壁１４、右壁１５、底壁１６及び蓋体１７から構成され、対抗する前壁１２及び後壁１３に横長の長方形の開口部１８，１９がそれぞれ形成されている。シャフト２１の上方部がバルブボディ１１の中心部に縦方向に向いて位置し、シャフト２１の上部の前側に弁体２２の左右方向の中心部が連結されている。弁体２２の長方形の面（シール２４の取付面であり、図２（ｂ）  では左面）２３の外周部に底面が平坦なシール装着溝が形成され、シール装着溝にシール２４が装着されている。図示が省略されているが、図２（ｂ）  において弁体２２は上下方向の中央部を中心として回動可能である。シャフト２１の操作により、弁体２２のシール２４が開口部１８の弁座面２５を押圧して開口部１８を閉じたり、弁体２２を下降させて開口部１８を全開させたりする。
【０００３】
例えば、左側の開口部１８を大気に連通させ、右側の開口部１９を真空チェンバーに連通させる。シャフト２１の操作により、弁体２２の長方形の面２３の中心位置と長方形の開口部１８の中心位置とを一致させて、弁体２２のシール２４を開口部１８の弁座面２５に押圧して開口部１８を閉じる。このとき、図２（ｃ）  に矢印で示すように、シャフト２１から弁座面２５の方向への力Ｆが弁体２２（シール２４）に作用し、弁体２２（シール２４）には弁座面２５からの反力が作用し、大気圧と真空との差圧力が弁体２２に作用する。なお、左側の開口部１８及び右側の開口部１９がともに真空チェンバーに連通されるときは、大気圧と真空との差圧力は作用しない。
【０００４】
このように、弁体２２（シール２４）は曲げモーメントを受け、図２（ｄ）  に誇張して示すように弓状に湾曲して撓み（変形）δが発生し、この撓みδは弁体２２（シール２４）の左右方向の中央近くで小さく、中央から遠い左右端に行くに従い大きくなる。弁体２２をアルミニューム製となし、シール２４の横方向長さを３３０〜３８０ｍｍとした通常のゲートバルブでは、左右両端部での撓み量は０．２〜０．５ｍｍであり、変位量比（変位量／左右方向長さ）は０．０００６〜０．００１４となる。弁体２２をステンレスとなした場合には、変位量比は０．０００６〜０．００１４よりも小さな値となる。この撓みによって、弁体２２の左右両端面のシール２４の圧縮量が、中央近傍のシール２４の圧縮量よりも著しく小さくなり、そのため相対的にシール２４の左右両端部でのシール効果が低減し、リークが発生し易くなる。そして、左右両端面のシール２４の圧縮量を適正にすると、中央近傍のシール２４の圧縮量が過大となり、シール２４の中央近傍での劣化が進むこととなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ゲートバルブにおいて、長方形の弁体の面に装着されたシールの左右両端部でのシール効果が低減することを防ぐため、シール装着溝の底面又は弁座面に撓みを打ち消すための曲面を形成し、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにすることを課題１とし、シールの左右方向の各位置での撓みを打ち消すように変えて、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域にで一定となるようにすることを課題２とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するために、バルブボディの対抗する壁に長方形の開口部がそれぞれ形成され、前記壁の内面の開口部の周囲に平坦な弁座面が形成され、縦方向に向けられたシャフトに弁体の横方向の中心部が連結され、前記弁体の長方形の面の外周部にシール装着溝が形成され、シール装着溝にシールが装着され、シャフトの操作により弁体が開口部を閉じたり、前記弁体が前記開口部を全開させて物体を通過可能とするゲートバルブにおいて、
弁体の押圧時にシールの左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線を作成し、撓み量曲線を紙面上で１８０度回転させた逆撓み量曲線を作成し、横方向のシール装着溝の底面に逆撓み量曲線に相当する曲面を形成し、横方向のシール装着溝に厚みが一定のシールを装着し、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにしたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブである。
本発明は、バルブボディの対抗する壁に長方形の開口部がそれぞれ形成され、前記壁の内面の開口部の周囲に弁座面が形成され、縦方向に向けられたシャフトに弁体の横方向の中心部が連結され、前記弁体の長方形の面の外周部に底面が平坦なシール装着溝が形成され、シール装着溝にシールが装着され、シャフトの操作により弁体が開口部を閉じたり、前記弁体が前記開口部を全開させて物体を通過可能とするゲートバルブにおいて、
弁体の押圧時にシールの左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線を作成し、横方向の弁座面に撓みを打ち消す方向に撓み量曲線に相当する曲面を形成し、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにしたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブである。
本発明は、バルブボディの対抗する壁に長方形の開口部がそれぞれ形成され、前記壁の内面の開口部の周囲に平坦な弁座面が形成され、縦方向に向けられたシャフトに弁体の横方向の中心部が連結され、前記弁体の長方形の面の外周部に底面が平坦なシール装着溝が形成され、シール装着溝にシールが装着され、シャフトの操作により弁体が開口部を閉じたり、前記弁体が前記開口部を全開させて物体を通過可能とするゲートバルブにおいて、
弁体の押圧時にシールの左右方向の各位置に生ずる撓み量曲線を作成し、撓み量曲線を紙面上で１８０度回転させた逆撓み量曲線を作成し、横方向のシールの厚みを逆撓み量曲線に相当する量だけ厚くし、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となるようにしたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブである。
本発明は、前記の発明において、弁体の左右方向長さが３３０〜３８０ｍｍの場合、変位量比（変位量／左右方向長さ）を０．０００６〜０．００１４としたことを特徴とする変形量補正ゲートバルブである。なお、弁体をアルミニューム合金製となすことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）  〜（ｄ）  は、本発明の変形量補正ゲートバルブの実施の形態第１を示しす。図２（ｃ）  に示すように、従来のゲートバルブは、シャフト２１から弁体２２（シール２４）の左右方向の中心に力Ｆを作用させ、シール２４を弁座面２５に押圧したときに、図２（ｄ）  に示すように弁体２２（シール２４）が湾曲し撓みが生ずる。図１（ａ）  は、この撓み量を図に示した撓み量曲線３０であり、図１（ａ）  の横軸はシール２４の左右方向の長さを示し、縦軸はシール２４の各位置に生ずる撓み量を示す。図１（ｂ）  は、図１（ａ）  の撓み量曲線を紙面上で１８０度回転させた逆撓み量曲線３１である。
【０００８】
図１（ｃ）  に示すように、弁体２２の横方向のシール装着溝の底面２６に逆撓み曲線３１に相当する曲面を形成する。そして、弁体２２の横方向のシール装着溝の底面に厚みが一定のシール２４を装着し、縦方向のシール装着溝の表面を横方向のシールの表面の左右両端と同一の面とする。そして、弁座面２５の表面は平坦である。
図１（ｃ）  の曲面を有する弁体２２のシール２４を弁座面２５に接近させ、弁体２２のシール２４が弁座面２５に接触した瞬間が、図１（ｄ）  に示されている。こうした状態で、シャフト２１から弁体２２の左右方向の中心に力Ｆを作用させ、シール２４を弁座面２５に押圧すると、シール２４が撓み量曲線３０の曲面に向かって湾曲しようとする。しかし、弁体２２の横方向のシール装着溝の底面２６には、撓みを打ち消す方向に逆撓み量曲線３１の曲面が形成され、シール２４の厚みは一定であるので、シール２４の表面は、撓み量曲線３０の曲面に逆撓み量曲線３１の曲面が重ねられた形、即ち平面となる。弁体２２のシール２４の面が平面となるので、シール２４の圧縮量がシール２４の全域で一定となる。
【０００９】
図１（ｅ）  は、本発明の変形量補正ゲートバルブの実施の形態第２を示す。図１（ｅ）  では、弁座面２５の横方向に、撓みを打ち消す方向に、撓み曲線３０に相当する曲面を形成した。なお、実施の形態第２では弁座面２５に撓み曲線３０を形成したので、窪みの向きは、実施の形態第１の弁体２２のシール装着溝の撓み曲線３０と同一になる。
弁体２２のシール２４の平坦な表面を弁座面２５に接近させ、シャフト２１から弁体２２の左右方向の中心に力Ｆを作用させ、弁体２２・シール２４を弁座面２５に押圧すると、弁体２２（シール２４）が撓み量曲線３０の曲面に向かって湾曲しようとし、シール２４の圧縮量がシール２４の全域で一定となる。
【００１０】
図１（ｆ）  は、本発明の変形量補正ゲートバルブの実施の形態第３を示す。図１（ｆ）  では、横方向のシールの厚みを逆撓み量曲線に相当する量だけ厚くした。そして、縦方向のシール２４の表面は、シール２４の表面２４Ａの左右両端部の表面と同一の面とする。
平坦なシール装着溝の底面２６に図１（ｆ）  のシール２４を装着させ、このシール２４を平坦な弁座面２５に接近させ、シャフト２１から弁体２２の左右方向の中心に力Ｆを作用させ、このシール２４を弁座面２５に押圧すると、シール２４が撓み量曲線３０の曲面に向かって湾曲しようとする。しかし、シール２４の表面２４Ａには逆撓み量曲線３１の厚みに相当する曲面が形成されているので、弁体２２のシール２４の面は、撓み量曲線３０の曲面に逆撓み量曲線３１の曲面が重ねられた形、即ち平面となる。弁体２２のシール２４の面が平面となるので、シール２４の圧縮量がシール２４の全域で一定となる。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１，２の変形量補正ゲートバルブは、シール装着溝の底面又は弁座面に逆撓み量曲線又は撓み量曲線に相当する曲面が形成されているので、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域で一定となり、長方形の弁体に装着されたシールの左右両端部でのシール効果が低減することを防ぐことができる。
請求項３の変形量補正ゲートバルブは、横方向のシールの厚みを逆撓み量曲線に相当する量だけ厚くしたので、弁体を弁座面に押圧したときにシールの圧縮量がシールの全域にで一定となり、長方形の弁体に装着されたシールの左右両端部でのシール効果が低減することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）  は撓み量曲線を示す図であり、図１（ｂ）  は逆撓み量曲線を示す図であり、図１（ｃ）  は本発明の実施の形態第１の弁体のシール装着溝の底面に逆撓み量曲線に相当する曲面を形成した弁体を示す図であり、図１（ｄ）  は図１（ｃ）  の弁体をバルブボディに挿入した状態を示す図であり、図１（ｅ）  は本発明の実施の形態第２の弁座面に撓み量曲線に相当する曲面を形成したバルブボディを示す図であり、図１（ｆ）  は本発明の実施の形態第３の横方向のシールの厚みを逆撓み量曲線に相当する量だけ厚くしたシールを示す図である。
【図２】図２（ａ）  は従来のゲートバルブの一部を断面で示す正面図であり、図２（ｂ）  は図２（ａ）  の右側断面図であり、図２（ｃ）  は図２（ａ）  のＡ−Ａ線断面図であり、図２（ｄ）  は図２（ｃ）  の弁体が撓んだ状態を示す図である。
【符号の説明】
１１  バルブボディ
２１  シャフト
２２  弁体
２４  シール
２５  弁座面
２６  底面
３０  撓み量曲線
３１  逆撓み量曲線
【図１】
2004308701.tif 000003
【図２】
2004308701.tif 000004