(57)【要約】【課題】真空シール性、耐ラジカル性、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能に優れ、金属パーティクルが発生することなく、被シール部分に対して装着が容易で、製造が容易なシール材を提供する。【解決手段】シールコア部材と、シールコア部材を被包する外皮部材とを備え、シールコア部材の断面形状が、略波板形状であって、シール材を圧接した際に、シール部を構成する、一方側シール部分と、他方側シール部分と、シール材を圧接した際に、被シール部分のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、他方側シール固定部と、これらの間を連接する略直線状の連接部と、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に形成されたシール係止部とを備える。【選択図】図２
2007154935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略環状のシール材であって、
板バネ状の金属製のシールコア部材と、
前記シールコア部材を被包する外皮部材とを備え、
前記シールコア部材の断面形状が、略波板形状であって、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と圧接するシール部を構成する一方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と圧接するシール部を構成する他方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部と、
前記一方側シール部分と、他方側シール部分と、一方側シール固定部と、他方側シール固定部との間を連接する略直線状の連接部と、
最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に形成されたシール係止部と、
を備えることを特徴とするシール材。
【請求項２】
前記一方側シール固定部が、複数個形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール材。
【請求項３】
前記他方側シール固定部が、複数個形成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のシール材。
【請求項４】
前記一方側シール固定部が、一方側シール部分としても機能するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシール材。
【請求項５】
前記他方側シール固定部が、他方側シール部分としても機能するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシール材。
【請求項６】
前記一方側シール部分と他方側シール部分との間の距離Hが、前記一方側シール固定部
と他方側シール固定部との間の距離ｈよりも大きく構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシール材。
【請求項７】
振り子型ゲートバルブに装着されるシール材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のシール材。
【請求項８】
請求項７に記載のシール材が、振り子型ゲートバルブの弁箱側に形成されたシール固定爪部に、シール材のシール係止部を係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする振り子型ゲートバルブ。
【請求項９】
請求項７に記載のシール材が、振り子型ゲートバルブの弁板側に形成されたシール固定爪部に、シール材のシール係止部を係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする振り子型ゲートバルブ。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれかに記載のシール材の製造方法であって、
板状の金属部材を、上下一対の金型内に配置し、
前記金属部材の両面に、外皮シート部材を配置し、
前記金型を閉止してプレスするとともに、外皮シート部材を熱溶着させることによって、
前記金属部材を略波板形状に成形して、シールコア部材を成形するとともに、このシールコア部材を外皮部材が被包するように成形することを特徴とするシール材の製造方法。
【請求項１１】
前記板状の金属部材が、予め略波板形状に成形されたシールコア部材を用いることを特徴とする請求項１０に記載のシール材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、真空容器と真空ポンプの間に配置されて、実効排気速度を変化させるために用いられる振り子型ゲートバルブに用いられるシール材、およびシール材の製造方法、ならびにシール材を用いた振り子型ゲートバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、ドライエッチング装置やＣＶＤ装置などの半導体製造装置、液晶製造装置において、プロセスチャンバーと、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプとの間に設けられ、実効排気速度を変化させるために、いわゆる「コンダクタンス可変バルブ」と呼ばれる振り子型ゲートバルブが用いられている。
【０００３】
図１６に示したように、この振り子型ゲートバルブ１００は、APC（Auto Pressure Controller）バルブとも呼ばれ、プロセスチャンバー１０２内を所定の圧力にするために、
コントローラ１０４によって制御されて、コンダクタンス（開閉度）を自動的に調整して、真空ポンプ１０６による実効排気速度を変化させるバルブである。
【０００４】
すなわち、図１７および図１８に示したように、振り子型ゲートバルブ１００は、弁箱１１０に付設されたモーター１１２の作動によって、円盤形状の弁体１１４が、弁箱１１０に設けられたシャフト１１６を中心に回動するように構成されている。
【０００５】
これにより、弁箱１１０に形成されたゲート開口部１１８を、この弁体１１４によって、開閉するように構成されている。
そして、振り子型ゲートバルブ１００の弁閉時には、モーター１１２が閉位置まで回転し、圧縮エアおよびバネの力によって、シールフィッティング１２０を弁体（シールプレート）１１４側へ押し付けて、シールフィッティング１２０側に設けられたＯリングなどのシール材１２２によって、シールするようになっている。
【０００６】
一方、プロセス時には、シールフィッティング１２０が元の位置に戻り、モーター１１２によって、所定の開口面積となるよう調整されるように構成されている。
これにより、プロセス時には、この振り子型ゲートバルブ１００の弁体１１４が、所定の開度で開状態となっているが、メンテナンス時などのようにプロセスチャンバー１０２と真空ポンプ１０６を完全に封じ切る必要がある場合には、振り子型ゲートバルブ１００の弁体１１４は、全閉状態となるように構成されている。
【０００７】
ところで、この全閉状態時には、真空ポンプ１０６が異常動作しない程度の真空保持性能が、振り子型ゲートバルブ１００に装着されたシール材１２２に要求されるものである。
【０００８】
また、プロセスチャンバー１０２では、エッチング処理が行われている。このエッチング処理では、反応活性ガスをプラズマ化する際、デポ性の活性種、例えば、フッ素ラジカルが発生し、シール材１２２が、そのラジカルに暴露されるため、シール材１２２には、耐ラジカル性が要求されるものである。
【０００９】
このため、従来は、このようなシール材として、例えば、フッ化ビニリデン系(FKM)フ
ッ素ゴムや、耐ラジカル性の高いテトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテル
系(FFKM) フッ素ゴムなどのエラストマー製のＯリングが使用されている。
【００１０】
また、耐ラジカル性をさらに向上させたシール材２００として、特許文献１（特開２００５−０９０５６１号公報）においては、図１９に示したように、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）樹脂などからなるU字形状の樹脂ジャケット２０２に、斜
め巻きコイルスプリングからなる金属バネ２０４を嵌着した複合型のシール材２００が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−０９０５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、このような従来のフッ素樹脂からなるエラストマーＯリングからなるシール材では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などに比べて、耐ラジカル性が低いため、満足する寿命が得られないものである。
【００１２】
また、振り子型ゲートバルブ１００の弁体１１４を、長時間閉じた状態が続いた場合には、エラストマーOリングでは、弁体１１４にOリングが固着してしまい、これにより、O
リングが脱落して、所定の真空状態が得られず、振り子型ゲートバルブ１００の動作不良の問題が発生することにもなる。
【００１３】
一方、特許文献１に開示されるような複合型のシール材２００の場合は、このような問題はないが、図１９に示したように、樹脂ジャケット２０２に、口が開いた状態の開口部２０６が形成されているので、金属バネ２０４が、プロセスチャンバー１０２で発生したラジカルに暴露されることになる。
【００１４】
このため、プラズマガスによって、金属バネ２０４が腐食して、ばね性や機械的強度が低下して、シール性を維持することができず、また、エッチングによって金属パーティクルの発生などの問題が発生することになる。
【００１５】
また、複合型のシール材２００の場合は、Ｏリングに比較して剛性が強いために、大きなバルブ推力が必要になるが、大きな荷重で圧縮した場合には、樹脂ジャケット２０２において、樹脂のクリープなどの問題が発生し、繰り返しの開閉に対して、十分なシール性が得られなくなる。
【００１６】
本発明は、このような現状に鑑み、真空シール性能、耐ラジカル性、ならびに、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、被シール部分に対して装着が容易で、製造が容易で安価に製造できるシール材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】
【００１７】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明のシール材は、略環状のシール材であって、
板バネ状の金属製のシールコア部材と、
前記シールコア部材を被包する外皮部材とを備え、
前記シールコア部材の断面形状が、略波板形状であって、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と圧接するシール部を構成する一方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と圧接するシール部を構成する他方側シール部分と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、
略円弧状に屈曲した形状で、前記シール材を圧接した際に、被シール部分の他方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部と、
前記一方側シール部分と、他方側シール部分と、一方側シール固定部と、他方側シール固定部との間を連接する略直線状の連接部と、
最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に形成されたシール係止部と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
このように構成することによって、板バネ状の金属製のシールコア部材を、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などで、金属表面のすべてを被覆することになる。これによって、耐ラジカル性、耐腐食ガス性などの性能に非常に優れ、Oリングの
ような固着による脱落や動作不良等の問題が発生しないシール材を提供することができる。
【００１９】
また、シールコア部材が、板バネ状の金属製のシールコア部材であって、しかも、このシールコア部材の断面形状が、一方側シール部分と、他方側シール部分と、一方側シール固定部と、他方側シール固定部との間を連接する略直線状の連接部とから構成され、略波板形状であるので、板バネとしてのバネ性が付与され、シールコア部材が高い弾性力、復元力を有することになるので、従来のOリングでは得られなかった高い復元性が得られる
。
【００２０】
従って、このようなシール材を、例えば、振り子型ゲートバルブに適用した場合に、振り子型ゲートバルブが、瞬間的に逆圧状態になった時に、シールフィッティングと弁体（シールプレート）が瞬間的に離れることになるが、その場合、従来のOリングでは、復元
性が悪いために、漏れる場合があるが、本願発明のように、板バネ状の金属製のシールコア部材を用いた場合には、瞬間的な復元が得られるために、このようなトラブルを回避することができる。
【００２１】
また、シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と圧接するシール部を構成する一方側シール部分と、被シール部分の他方のシール面と圧接するシール部を構成する他方側シール部分とが、シールフィッティングと弁体に接触することにより漏れを防ぐことができる。
【００２２】
また、シール材を圧接した際に、被シール部分の一方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする一方側シール固定部と、被シール部分の他方のシール面と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部とを有するので、これらのシール固定部が、シール材を圧接した際に、被シール部分のシール面と当接してストッパーとして機能することになる。
【００２３】
さらに、従来のＯリングと同等の締め代を与えるために、板バネ状の金属製のシールコア部材は、比較的剛性の弱いものとすることによって、一方側シール固定部と他方側シール固定部とが、被シール部分のシール面と当接して、ストッパーとして機能するまでは、シールコア部材が、比較的容易に変形するが、それ以上の荷重（推力）が掛かった場合には、ストッパー機能によって、シール材が変形せず、過大な変形や応力発生を抑制することができる。
【００２４】
これにより、例えば、最大応力が材料の降伏点以下になるように、金属製のシールコア部材を設計することによって、シール材を、例えば、振り子型ゲートバルブに適用した場
合にも、繰り返し開閉動作を行っても、シールコア部材の塑性変形、圧縮永久歪みが生じず、シール性を維持することは可能である。
【００２５】
また、これらのシール固定部がストッパー機能を有するので、ある一定以上の荷重を与えれば、被シール部分のシール面の間が、常に一定の締め代（クリアランス）となるため、シール部材を装着する機器、例えば、振り子型ゲートバルブのハードウェアとしての設計を行い易くなる。
【００２６】
さらに、これらのシール固定部のストッパー機能が働くまでは、金属製のシールコア部材が、比較的容易に変形するため、ハードウェアとしてのシール部材を装着する機器の不均一な推力などに対して、シール部材が柔軟に変形することができるので、シール性が低下することがない。
【００２７】
また、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に、シール係止部が形成されているので、従来のようなOリング溝を使用せず、このシール係止部を、シール部材を装着する機器、例えば、振り
子型ゲートバルブのシールフィッティングに装着するだけで良いので、シール材の脱着が容易となる。
【００２８】
また、本発明のシール材は、前記一方側シール固定部が、複数個形成されていることを特徴とする。
このように一方側シール固定部が、複数個形成されているので、これらの複数個のシール固定部によって、シール材のストッパーとしての機能が安定して発揮されることになる。
【００２９】
しかも、複数個の略円弧状に屈曲した形状の一方側シール固定部が形成されているので、シールコア部材の形状が、より波打った略波板形状となり、板バネとしてのバネ性がさらに付与され、シールコア部材がさらに高い弾性力、復元力を有することになり、高い復元性が得られる。
【００３０】
また、本発明のシール材は、前記他方側シール固定部が、複数個形成されていることを特徴とする。
このように他方側シール固定部が、複数個形成されているので、これらの複数個のシール固定部によって、シール材のストッパーとしての機能が安定して発揮されることになる。
【００３１】
しかも、複数個の略円弧状に屈曲した形状の他方側シール固定部が形成されているので、シールコア部材の形状が、より波打った略波板形状となり、板バネとしてのバネ性がさらに付与され、シールコア部材がさらに高い弾性力、復元力を有することになり、高い復元性が得られる。
【００３２】
また、本発明のシール材は、前記一方側シール固定部が、一方側シール部分としても機能するように構成されていることを特徴とする。
このように一方側シール固定部が、一方側シール部分としても機能するので、ストッパー機能が維持されるとともに、シール部分として機能して、シール性能を向上することができる。
【００３３】
また、本発明のシール材は、前記他方側シール固定部が、他方側シール部分としても機能するように構成されていることを特徴とする。
このように他方側シール固定部が、他方側シール部分としても機能するので、ストッパ
ー機能が維持されるとともに、シール部分として機能して、シール性能を向上することができる。
【００３４】
また、本発明のシール材は、前記一方側シール部分と他方側シール部分との間の距離H
が、前記一方側シール固定部と他方側シール固定部との間の距離ｈよりも大きく構成されていることを特徴とする。
【００３５】
このように構成することによって、一方側シール部分と他方側シール部分との間の距離Hと、一方側シール固定部と他方側シール固定部との間の距離ｈとの差、すなわち、Ｈ−
ｈの大きさシールの締め代が確保されることになる。
【００３６】
従って、従来のＯリングと同等の締め代を有し、しかも、シール固定部が、被シール部分のシール面と当接して、ストッパー機能が働くまでは、比較的容易に変形することができ、シール性を確実に付与することができる。
【００３７】
また、本発明のシール材は、振り子型ゲートバルブに装着されるシール材であることを特徴とする。
このように本発明のシール材を、振り子型ゲートバルブに装着することによって、真空シール性能、耐プラズマ性、ならびに、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、被シール部分に対して装着が容易となる。
【００３８】
また、本発明の振り子型ゲートバルブは、シール材が、振り子型ゲートバルブの弁箱側に形成されたシール固定爪部に、シール材のシール係止部を係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする。
【００３９】
このように構成することによって、シール材のシール係止部を、弁箱側に形成されたシール固定爪部に係止することによって、シール材が振り子型ゲートバルブの弁箱側に確実に固定されて、使用中にシール材の位置がずれたり脱落することがなく、安定してシール性能を維持することができる。
【００４０】
しかも、シール材のシール係止部を、弁箱側に形成されたシール固定爪部に係止するだけで良いので、簡単に装着でき、装着作業が容易である。
また、本発明の振り子型ゲートバルブは、シール材が、振り子型ゲートバルブの弁板側に形成されたシール固定爪部に、シール材のシール係止部を係止することによって脱着自在に装着されていることを特徴とする。
【００４１】
このように構成することによって、シール材のシール係止部を、弁板側に形成されたシール固定爪部に係止することによって、シール材が振り子型ゲートバルブの弁板側に確実に固定されて、使用中にシール材の位置がずれたり脱落することがなく、安定してシール性能を維持することができる。
【００４２】
しかも、シール材のシール係止部を、弁板側に形成されたシール固定爪部に係止するだけで良いので、簡単に装着でき、装着作業が容易である。
また、本発明のシール材の製造方法は、
板状の金属部材を、上下一対の金型内に配置し、
前記金属部材の両面に、外皮シート部材を配置し、
前記金型を閉止してプレスするとともに、外皮シート部材を熱溶着させることによって、
前記金属部材を略波板形状に成形して、シールコア部材を成形するとともに、このシールコア部材を外皮部材が被包するように成形することを特徴とする。
【００４３】
このように、板状の金属部材を、上下一対の金型内に配置するとともに、金属部材の両面に、外皮シート部材を配置して、金型を閉止してプレスするだけで、外皮シート部材が熱溶着することによって、金属部材を略波板形状に成形して、シールコア部材を成形するとともに、このシールコア部材を外皮部材が被包するように成形することができる。
【００４４】
従って、例えば、射出成形が困難である例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などを用いることができ、しかも、プレス成形するだけで良いので、製造工程が簡略化され、コストも低減すことができる。
【００４５】
また、本発明のシール材の製造方法は、前記板状の金属部材が、予め略波板形状に成形されたシールコア部材を用いることを特徴とする。
このように予め略波板形状に成形されたシールコア部材を用いることによって、皺などが発生せずに、密着した状態で、シールコア部材を外皮部材が被包するように成形することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明によれば、真空シール性能、耐プラズマ性、ならびに、耐腐食ガス性などの性能を有し、繰り返しの使用によっても、脱落や動作不良が発生せず、真空シール性能が低下することなく、使用時に金属パーティクルが発生することなく、しかも、被シール部分に対して装着が容易で、製造が容易で安価に製造できるシール材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、本発明のシール材の斜視図、図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図、図３は、本発明のシール材のシールコア部材の断面図、図４は、本発明のシール材の使用状態を説明するシール材の断面図、図５は、本発明のシール材を振り子型ゲートバルブに適用した状態を示す振り子型ゲートバルブの断面図、図６は、図５のＢ部の部分拡大図、図７は、図６のＣ方向の端面図である。
【００４８】
図１および図２において、符号１０は、全体で本発明のシール材を示している。
図１に示したように、本発明のシール材１０は、略環状のシール材である。そして、図２に示したように、板バネ状、この実施例では、断面形状が、略波板形状、すなわち、断面略N字形状の板バネ状の金属製のシールコア部材１２と、シールコア部材を被包する外
皮部材１４とを備えている。
【００４９】
このシールコア部材１２は、図３に示したように、略円弧状に屈曲した形状で、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６の一方のシール面１８と圧接するシール部を構成する一方側シール部分２０を備えている。
【００５０】
なお、図３、図４では、説明の便宜上、理解の容易のために、外皮部材１４を省略して示している。
また、シールコア部材１２は、略円弧状に屈曲した形状で、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６の他方のシール面２２と圧接するシール部を構成する他方側シール部分２４を備えている。
【００５１】
そして、シールコア部材１２は、略円弧状に屈曲した形状で、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６の一方のシール面１８と当接してシール材を固定した状態にする
一方側シール固定部２６を備えている。
【００５２】
また、シールコア部材１２は、略円弧状に屈曲した形状で、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６の他方のシール面２２と当接してシール材を固定した状態にする他方側シール固定部２８を備えている。
【００５３】
さらに、シールコア部材１２は、これらの一方側シール部分２０と、他方側シール部分２４と、一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８との間を連接する略直線状の連接部３０を備えている。
【００５４】
また、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分２０と他方側シール部分２４のうち、少なくともいずれか一方の端部に、この実施例では、両方の端部に、シール係止部３２、３４が形成されている。
【００５５】
すなわち、この実施例の場合には、図３に示したように、向きの同じ2つの斜辺を構成
する連接部３０Ａ、３０Ｂと、逆向きの1つの斜辺を構成する連接部３０Ｃを備えている
。
【００５６】
そして、比較的大きな4つの円弧を構成する一方側シール部分２０と、他方側シール部
分２４と、一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８を備えている。
また、これらの4つの円弧である一方側シール部分２０、他方側シール部分２４、一方
側シール固定部２６、他方側シール固定部２８はそれぞれ、斜辺を構成する連接部３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと滑らかに連接した状態となっている。
【００５７】
この場合、4つの円弧である一方側シール部分２０、他方側シール部分２４、一方側シ
ール固定部２６、他方側シール固定部２８は、バネ性、復元力などを考慮すれば、緩やかな円弧状であるのが好ましく、特に限定されるものではないが、Ｒとして、０．２５〜２．０、好ましくは、０．５〜１．０とするのが望ましい。
【００５８】
さらに、一方側シール部分２０と他方側シール部分２４の両方の端部に、略水平状態で突設するシール係止部３２、３４が形成されている。
また、図３に示したように、両端の2つの円弧間の距離、すなわち、一方側シール部分
２０と、他方側シール部分２４との間の距離Ｈは、逆向きの1つの連接部（斜辺）３０Ｃ
に接している2つの円弧間の距離、すなわち、一方側シール固定部２６と、他方側シール
固定部２８との間距離ｈよりも大きく構成されている。
【００５９】
これによって、図３に示したように、一方側シール部分２０と一方側シール固定部２６との間、および、他方側シール部分２４と他方側シール固定部２８との間に、一方側シール部分２０と他方側シール部分２４との間の距離Hと、一方側シール固定部２６と他方側
シール固定部２８との間の距離ｈとの差、すなわち、Ｈ−ｈの大きさシールの締め代ａが形成されることになり、シール材１０を圧接した際に、このシールの締め代ａの部分がゼロになるまでシール材１０が圧縮されることになる。
【００６０】
従って、従来のＯリングと同等の締め代を有し、しかも、シール固定部２６、２８が、被シール部分１６のシール面２２、２４と当接して、ストッパー機能が働くまでは、比較的容易に変形することができ、シール性を確実に付与することができる。
【００６１】
また、一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８はそれぞれ、図４（Ａ）（Ｂ）に示したように、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６のシール面１８、２２と当接してシール材１０を固定した状態にする、いわゆるストッパー機能を有するも
のである。
【００６２】
すなわち、これらの一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８が、被シール部分１６のシール面１８、２２に当接するまで、シール材１０は変形するが、当接後はシール材１０の変形がストップする。これにより、過大な変形や応力発生を抑制し、金属バネであるシールコア部材１２の塑性変形を防ぐようになっている。
【００６３】
さらに、図４（Ｂ）に示したように、一方側シール部分２０と他方側シール部分２４はそれぞれ、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６のシール面１８、２２と圧接した状態になり、漏れを防ぐシール部分を構成する。
【００６４】
なお、図示しないが、これらの一方側シール部分２０と他方側シール部分２４には、被シール部分１６のシール面１８、２２に当接する表面に、略環状の突起状の補助シール部分を設けて、シール性を向上するようにすることも可能である。この場合には、突起状の補助シール部分は、単一のものであっても良いが、シール性を向上するために、複数個の補助シール部分を設けるのが望ましい。
【００６５】
この場合、金属製のシールコア部材１２としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のバネ鋼を使用することができる。
また、シールコア部材１２の厚さとしては、材質に応じて適宜設定すればよいが、バネ性などを考慮すれば、０．１〜０．６、好ましくは、０．２〜０．３とするのが望ましい。
【００６６】
この場合、シールコア部材１２を上記のように、板バネ形状にするには、薄板を曲げ加工すればよい。
一方、金属製のシールコア部材１２を被包する外皮部材１４としては、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性が良好であるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ゴム、合成樹脂などが使用可能である。
【００６７】
例えば、ゴムとしては、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性が良好であるものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素ゴムなどが使用可能であり、特に、ＦＦＫＭなどを使用するのが望ましい。
【００６８】
また、合成樹脂としては、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性が良好であるものであれば特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などがあげられる。
【００６９】
この場合、特に、フッ素樹脂、中でもポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）がが、耐プラズマ特性に優れるので望ましい。
この場合、金属製のシールコア部材１２を外皮部材１４によって被包（被覆）する方法としては、特に限定されるものではないが、熱融着や、接着剤を塗設するなどにより、従来公知の接着方法で被覆すればよい。また、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を使用する場合には、金属製のシールコア部材１２との接着性を向上するために、例えば、ブラスト処理などの表面処理などを施しても良い。
【００７０】
また、金属製のシールコア部材１２を被包する外皮部材１４の厚さとしては、外皮部材１４の材質に応じて適宜決定すれば良いが、プラズマ、腐食性ガスへの耐久性などを考慮すれば、０．０５〜０．５、好ましくは、０．１〜０．２５とするのが望ましい。
【００７１】
このように構成される本発明のシール材１０によれば、板バネ状の金属製のシールコア部材１２を、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などで、金属表面のすべてを被覆することになる。これによって、耐プラズマ性、耐腐食ガス性などの性能に非常に優れ、Oリングのような固着による脱落や動作不良等の問題が発生しないシール材
１０を提供することができる。
【００７２】
また、シールコア部材１２が、板バネ状の金属製のシールコア部材１２であって、しかも、このシールコア部材１２の断面形状が、一方側シール部分２０と、他方側シール部分２４と、一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８との間を連接する略直線状の連接部３０とから構成され、略波板形状であるので、板バネとしてのバネ性が付与され、シールコア部材１２が高い弾性力、復元力を有することになるので、従来のOリングで
は得られなかった高い復元性が得られる。
【００７３】
従って、このようなシール材１０を、例えば、後述するように、振り子型ゲートバルブ４０に適用した場合に、振り子型ゲートバルブ４０が、瞬間的に逆圧状態になった時に、シールフィッティング５２と弁体（シールプレート）４６が瞬間的に離れることになるが、その場合、従来のOリングでは、復元性が悪いために、漏れる場合があるが、本願発明
のように、板バネ状の金属製のシールコア部材１２を用いた場合には、瞬間的な復元が得られるために、このようなトラブルを回避することができる。
【００７４】
また、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６の一方のシール面１８と圧接するシール部を構成する一方側シール部分２０と、被シール部分１６の他方のシール面２２と圧接するシール部を構成する他方側シール部分２４とが、シールフィッティング５２と弁体４６に接触することにより漏れを防ぐことができる。
【００７５】
また、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６の一方のシール面１８と当接してシール材１０を固定した状態にする一方側シール固定部２６と、被シール部分１６の他方のシール面２２と当接してシール材１０を固定した状態にする他方側シール固定部２８とを有するので、これらのシール固定部２６、２８が、シール材１０を圧接した際に、被シール部分１６のシール面１８、２２と当接してストッパーとして機能することになる。
【００７６】
さらに、従来のＯリングと同等の締め代を与えるために、板バネ状の金属製のシールコア部材１２は、比較的剛性の弱いものとすることによって、一方側シール固定部２６と他方側シール固定部２８とが、被シール部分１６のシール面１８、２２と当接して、ストッパーとして機能するまでは、シールコア部材１２が、比較的容易に変形するが、それ以上の荷重（推力）が掛かった場合には、ストッパー機能によって、シール材１０が変形せず、過大な変形や応力発生を抑制することができる。
【００７７】
これにより、例えば、最大応力が材料の降伏点以下になるように、金属製のシールコア部材１２を設計することによって、シール材１０を、例えば、振り子型ゲートバルブ４０に適用した場合にも、繰り返し開閉動作を行っても、シールコア部材の塑性変形、圧縮永久歪みが生じず、シール性を維持することは可能である。
【００７８】
また、これらのシール固定部がストッパー機能を有するので、ある一定以上の荷重を与えれば、被シール部分のシール面の間が、常に一定の締め代（クリアランス）となるため、シール部材を装着する機器、例えば、振り子型ゲートバルブのハードウェアとしての設計を行い易くなる。
【００７９】
さらに、これらのシール固定部のストッパー機能が働くまでは、金属製のシールコア部材が、比較的容易に変形するため、ハードウェアとしてのシール部材を装着する機器の不
均一な推力などに対して、シール部材が柔軟に変形することができるので、シール性が低下することがない。
【００８０】
また、最も内周側または外周側に位置する一方側シール部分と他方側シール部分のうち、少なくともいずれか一方の端部に、シール係止部が形成されているので、従来のようなOリング溝を使用せず、このシール係止部を、シール部材を装着する機器、例えば、振り
子型ゲートバルブのシールフィッティングに装着するだけで良いので、シール材の脱着が容易となる。
【００８１】
このように構成される本発明のシール材は、例えば、図５〜図７に示したように、振り子型ゲートバルブに適用することができる。
図５に示したように、振り子型ゲートバルブ４０は、弁箱４２に付設されたモーター４４の作動によって、円盤形状の弁体４６が、弁箱４２に設けられたシャフト４８を中心に回動するようように構成されている。
【００８２】
これにより、弁箱４２に形成されたゲート開口部５０を、この弁体（シールプレート）４６によって、開閉するように構成されている。
そして、振り子型ゲートバルブ４０の弁閉時には、モーター４４が閉位置まで回転し、圧縮エアおよびバネの力によって、シールフィッティング５２を弁体４６側へ押し付けて、弁箱４２側、すなわち、シールフィッティング５２側に設けられた、本発明のシール材１０によって、シールするようになっている。
【００８３】
一方、プロセス時には、シールフィッティング５２が元の位置に戻り、モーター４４によって、所定の開口面積となるよう調整されるように構成されている。
これにより、プロセス時には、この振り子型ゲートバルブ４０の弁体４６が、所定の開度で開状態となっているが、メンテナンス時などのように、プロセスチャンバー側５４と真空ポンプ側５６を完全に封じ切る必要がある場合には、振り子型ゲートバルブ４０の弁体４６は、全閉状態となるように構成されている。
【００８４】
この場合、本発明のシール材１０を、弁箱４２側、すなわち、シールフィッティング５２に装着する方法としては、図６および図７に示したように、シールフィッティング５２の外周側端部に、内周側に突設するように、複数個の（この実施例では、３個の）一定間隔離間して形成されたシール固定爪部５８に、外周側に位置する他方側シール部分２４の端部に形成されたシール係止部３４を係止することによって、脱着自在に装着するようにすればよい。
【００８５】
このように構成することによって、シール材１０のシール係止部３４を、弁箱４２側に形成されたシール固定爪部５８に係止することによって、シール材１０が振り子型ゲートバルブ４０の弁箱側４２に確実に固定されて、使用中にシール材１０が、位置がずれたり脱落することがなく、安定してシール性能を維持することができる。
【００８６】
しかも、シール材１０のシール係止部３４を、弁箱側に形成されたシール固定爪部５８に係止するだけで良いので、簡単に装着でき、装着作業が容易である。
なお、この場合、この実施例では、シール固定爪部５８は、３個設けたが、この数は特に限定されるものではなく、複数個設けるようにすればよい。また、シール固定爪部５８の内周方向への突設距離、周方向の大きさも特に限定されるものではなく、シール材１０のシール係止部３４の寸法に応じて適宜設定すればよい。
【００８７】
また、この実施例では、シールフィッティング５２の外周側端部に、内周側に突設するようにシール固定爪部５８を形成したが、図８に示したように、シールフィッティング５
２の内周側端部に、外周側に突設するようにシール固定爪部５８を形成することもできる。なお、この場合には、図８に示したように、シール材１０は、上記の実施例の略Ｎ字形状の板バネ状とは対象形状の逆Ｎ字形状のものを用いて、内周側のシール部分２０の端部に形成したシール係止部３２を、弁箱側に形成されたシール固定爪部５８に係止するようにすればよい。
【００８８】
また、この実施例では、本発明のシール材１０を、弁箱４２側、すなわち、シールフィッティング５２に装着するようにしたが、図９（Ａ）（Ｂ）に示したように、本発明のシール材１０を、弁体（シールプレート）４６側に装着するようにしてもよい。この場合には、弁体４６側に、シール固定爪部５８を形成するようにすればよい。
【００８９】
なお、上記の図１〜図９の実施例のシール材１０では、いずれもそれぞれ１個の一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８とを設けたが、少なくともそれぞれ１個以上あれば良く、その数は特に限定されるものではない。
【００９０】
例えば、図１０（Ａ）に示したように、複数個、図１０の実施例では、２個の一方側シール固定部２６Ａ、２６Ｂと、2個の他方側シール固定部２８Ａ、２８Ｂとを設けるよう
にしても良い。
【００９１】
また、上記の図１〜図９の実施例のシール材１０では、いずれもそれぞれ１個の一方側シール固定部２６と、他方側シール固定部２８とを設けたが、シール固定部とシール部分との両方に機能を併せ持つ部分を設けるようにすることもできる。
【００９２】
例えば、図１０（Ｂ）に示したように、一方側シール固定部２６Ａと、他方側シール固定部２８Ｂをそれぞれ、シール固定部とシール部分との両方に機能を併せ持つ部分としたり、図１０（Ｃ）に示したように、一方側シール固定部２６Ｂと、他方側シール固定部２８Ａをそれぞれ、シール固定部とシール部分との両方に機能を併せ持つ部分とすることができる。
【００９３】
さらに、図１０（Ｄ）に示したように、一方側シール固定部２６と他方側シール固定部２８との数を同数とするのではなく、一方側シール固定部２６を１個とし、2個の他方側
シール固定部２８Ａ、２８Ｂとを設けるようにしても良い。この場合には、これらの2個
の他方側シール固定部２８Ａ、２８Ｂが、被シール部分１６の他方側のシール面２２と圧接する他方側のシール部分を構成するとともに、両端のシール部分２０、２４が、被シール部分１６の一方側のシール面１８と当接するシール部分を構成する。
【００９４】
いずれにしても、このようなシール材１０の形状は、上記のように板バネ状であればよく、特にその形状は限定されるものではない。
このように構成される本発明のシール材１０の製造方法の実施例について、図１１に基づいて、以下に説明する。
【００９５】
先ず、図１１（Ａ）に示したように、板状の金属部材６０を、上下一対の金型内６２、６４に配置する。なお、これらの下一対の金型内６２、６４の内面の形状は、シール材１０の形状に合わせて、板バネ形状となっている。
【００９６】
そして、この金属部材６０の両面に、外皮シート部材６６配置する。
この状態で、図１１（Ｂ）に示したように、金型６２、６４を閉止してプレスするとともに、金属部材６０の表面に外皮シート部材６６を熱溶着させる。
【００９７】
これによって、金属部材６０を略波板形状に成形して、シールコア部材１２を成形する
とともに、このシールコア部材１２を外皮部材１４が被包するように成形する。
そして、図１１（ｃ）に示したように、外皮部材１４の端部１４Ａ、１４Ｂをカットすることによって、本発明のシール材１０が得られる。
【００９８】
このように、板状の金属部材６０を、上下一対の金型６２、６４内に配置するとともに、金属部材６０の両面に、外皮シート部材６６を配置して、金型を閉止してプレスするだけで、外皮シート部材６６が熱溶着することによって、金属部材６０を略波板形状に成形して、シールコア部材１２を成形するとともに、このシールコア部材１２を外皮部材１４が被包するように成形することができる。
【００９９】
従って、例えば、射出成形が困難である例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などを用いることができ、しかも、プレス成形するだけで良いので、製造工程が簡略化され、コストも低減すことができる。
【０１００】
この場合には、図１２に示したように、板状の金属部材６０として、予め略波板形状に成形されたシールコア部材１２を用いることもできる。
このように予め略波板形状に成形されたシールコア部材１２を用いることによって、皺などが発生せずに、密着した状態で、シールコア部材１２を外皮部材１４が被包するように成形することができる。
【０１０１】
また、本発明のシール材１０の製造方法として、図１３に示したような製造方法を用いることもできる。
すなわち、図１３（Ａ）に示したように、板状の金属部材６０を、上下一対の金型６２、６４内に配置し、図１３（Ｂ）に示したように、金型を閉止してプレスするとともに、外皮シート部材原料６８を射出溶融させることもできる。
【０１０２】
このように構成することによって、プレス成形するとともに、外皮シート部材原料６８を射出溶融するだけで良いので、製造工程が簡略化され、コストも低減すことができる。
この場合には、図１４に示したように、板状の金属部材６０として、予め略波板形状に成形されたシールコア部材１２を用いることもできる。
【０１０３】
このように予め略波板形状に成形されたシールコア部材１２を用いることによって、皺などが発生せずに、密着した状態で、シールコア部材１２を外皮部材１４が被包するように成形することができる。
【０１０４】
以上のように構成される本発明のシール材１０について、シール材１０の圧縮荷重と締め代を、ＦＥＡ解析（有限要素解析）を用いて求めた結果を、図１５に示した。
図１５から明らかなように、０．５  Ｎ／ｍｍ以上で一定の締め代になっていることがわかる。実際の振り子型ゲートバルブ（ＡＰＣバルブ）の圧縮荷重は３  Ｎ／ｍｍ程度で、その際のＯリングの締め代は０．５〜０．６ｍｍ程度であるので、従来のＯリングと同等の締め代を有し、かつストッパー機能が働くまでは、低締め付け荷重で、比較的容易に変形することがわかる。
【０１０５】
ここで、圧縮荷重の単位Ｎ／ｍｍは、総圧縮荷重をシール周長で除したものである。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、振り子型ゲートバルブ（ＡＰＣバルブ）に適用した実施例について説明したが、振り子型ゲートバルブ以外にも、バタフライ型のゲートバルブなど様々な機器のシール材として適用することも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、本発明のシール材の斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図３は、本発明のシール材のシールコア部材の断面図である。
【図４】図４は、本発明のシール材の使用状態を説明するシール材の断面図である。
【図５】図５は、本発明のシール材を振り子型ゲートバルブに適用した状態を示す振り子型ゲートバルブの断面図である。
【図６】図６は、図５のＢ部の部分拡大図である。
【図７】図７は、図６のＣ方向の端面図である。
【図８】図８は、本発明のシール材を振り子型ゲートバルブに装着した状態を説明する図６と同様な部分拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明のシール材を振り子型ゲートバルブに装着した状態を説明する図６と同様な部分拡大断面図である。
【図１０】図１０は、本発明のシール材のシールコア部材の別の実施例の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のシール材１０の製造方法の実施例について説明する概略図である。
【図１２】図１２は、本発明のシール材１０の製造方法の別の実施例について説明する概略図である。
【図１３】図１３は、本発明のシール材１０の製造方法の別の実施例について説明する概略図である。
【図１４】図１４は、本発明のシール材１０の製造方法の別の実施例について説明する概略図である。
【図１５】図１５は、圧縮荷重と締め代を、ＦＥＡ解析（有限要素解析）を用いて求めた結果を示すグラフである。
【図１６】図１６は、従来のこの振り子型ゲートバルブを説明する概略図である。
【図１７】図１７は、従来のこの振り子型ゲートバルブを説明する斜視図である。
【図１８】図１８は、従来のこの振り子型ゲートバルブを説明する断面図である。
【図１９】図１９（Ａ）は、従来のシート材の部分切欠斜視図、図１９（Ｂ）は、その断面図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０   シール材
１２   シールコア部材
１４   外皮部材
１４Ａ、１４Ｂ       端部
１６   被シール部分
１８   シール面
２０   一方側シール部分
２２   シール面
２４   他方側シール部分
２６           シール固定部
２６Ａ 一方側シール固定部
２６Ｂ 一方側シール固定部
２８   他方側シール固定部
２８Ａ 他方側シール固定部
２８Ｂ 他方側シール固定部
３０   連接部
３０Ａ、３０Ｂ       連接部
３０Ｃ 連接部
３２   シール係止部
３４   シール係止部
４０   振り子型ゲートバルブ
４２   弁箱
４４   モーター
４６   弁体
４８   シャフト
５０   ゲート開口部
５２   シールフィッティング
５４   プロセスチャンバー側
５６   真空ポンプ側
５８   シール固定爪部
６０   金属部材
６２   金型
６６   外皮シート部材
６８   外皮シート部材原料
１００ 振り子型ゲートバルブ
１０２ プロセスチャンバー
１０４ コントローラ
１０６ 真空ポンプ
１１０ 弁箱
１１２ モーター
１１４ 弁体
１１６ シャフト
１１８ ゲート開口部
１２０ シールフィッティング
１２２ シール材
２００ シール材
２０２ 樹脂ジャケット
２０４ 金属バネ
２０６ 開口部
【図１】
2007154935.tif 000003
【図２】
2007154935.tif 000004
【図３】
2007154935.tif 000005
【図４】
2007154935.tif 000006
【図５】
2007154935.tif 000007
【図６】
2007154935.tif 000008
【図７】
2007154935.tif 000009
【図８】
2007154935.tif 000010
【図９】
2007154935.tif 000011
【図１０】
2007154935.tif 000012
【図１１】
2007154935.tif 000013
【図１２】
2007154935.tif 000014
【図１３】
2007154935.tif 000015
【図１４】
2007154935.tif 000016
【図１５】
2007154935.tif 000017
【図１６】
2007154935.tif 000018
【図１７】
2007154935.tif 000019
【図１８】
2007154935.tif 000020
【図１９】
2007154935.tif 000021