(57)【要約】      （修正有）【課題】線形動作により開放又は封止される真空バルブ、特に真空トランスファバルブ内で粒子の生成を可能な限り低く抑え、そして流れの方向における外部寸法が特にコンパクトで省スペースに形成されることを特徴とする真空バルブドライブを提供する。【解決手段】真空バルブドライブ１は、気密状態の作業領域６を含むドライブハウジング５、該作業領域６の内部に存在するピストン７、及び該作業領域６からバルブ封止装置２まで気密性を保ちながら延在する１つ以上の連接棒８，９を備えている。該作業領域６の中心部で該調整軸３と平行に、そして、該ピストン７を介して延在する固定状態の（静的な）ガイド棒１１、及び該ピストン７と該ガイド棒１１との間に設けられた精密線形軸受１２を備えた真空バルブドライブ１が提供される。【選択図】図１
2007298177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空バルブ（４）の開放位置（Ａ）と気密封止位置（Ｂ）との間で調整軸（３）に沿ってバルブ封止装置（２）の線形移動を可能にする真空バルブドライブ（１）であって、
（ａ）ほぼ気密状態の作業領域（６）を有しているドライブハウジング（５）、
（ｂ）前記調整軸（３）に沿って前記作業領域（６）内で移動可能であり、そして、前記作業領域（６）を第一の圧力領域（６ａ）と第二の圧力領域（６ｂ）とに分けて、前記圧力領域（６ａ，６ｂ）がほぼ気密に分離されるように配されているピストン（７）、
（ｃ）前記調整軸（３）に沿って前記ピストン（７）を線形にカイドする手段、
（ｄ）前記作業領域（６）から、前記ドライブハウジング（５）の外部領域内に対し気密性を保ちながら、前記バルブ封止装置（２）にいたるまで、前記調整軸（３）と平行に延在し、そして、前記ピストン（７）に固定されている１つ以上の連接棒（８，９）、
（ｅ）前記第一の圧力領域（６ａ）内へつながっており、それにより、前記第一の圧力領域（６ａ）にガス圧力が加えられる、前記ドライブハウジング（５）の第一の接続部（１０ａ）、及び、
（ｆ）前記第二の圧力領域（６ｂ）内へつながっており、それにより、前記圧力領域（６ｂ）にガス圧力が加えられたときに、前記１つ以上の連続棒（８，９）上に配されているバルブ封止装置（２）が、前記第一の圧力領域（６ａ）と前記第二の圧力領域（６ｂ）との間に生み出されたガス圧力差により、前記開放位置（Ａ）と前期気密封止位置（Ｂ）との間で移動することができるようにする、前記ドライブハウジング（５）内の第二の接続部（１０ｂ）を備えた真空バルブドライブ（１）において、
前記ピストン（７）を線形にガイドする手段が、
（イ）前記作業領域（６）内で、前記ピストン（７）を介してほぼ気密に前記調整軸（３）と平行に延在している１つ以上の固定状態のガイド棒（１１）、及び、
（ロ）前記ピストン（７）と前記ガイド棒（１１）との間に設けられた１つ以上の精密線形軸受（１２）を備えている
ことを特徴とする真空バルブドライブ（１）。
【請求項２】
前記精密線形軸受が、精密線形滑り軸受であり、そして、前記ピストン（７）上に配され、それにより、滑り軸受の様にほぼ放射状に隙間なく前記ガイド棒（１１）を取り囲む、ガイドスリーブを有していることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項３】
前記精密線形軸受が、精密線形ころがり軸受（１２）であることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項４】
前記精密線形ころがり軸受（１２）が、
前記ピストン（７）上に配され、そして、前記ガイド棒（１１）を取り囲むガイドスリーブ（１３）、及び、
前記ガイドスリーブ（１３）が前記ガイド棒（１１）上に放射状に隙間なく、線形移動を可能とする方法で取り付けられるように、前記ガイド棒（１１）と前記ガイドスリーブ（１３）との間にロール体（１５）を保持しているスリーブ状のセパレータ（１４）を備えたことを特徴とする請求項３に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項５】
前記ロール体（１５）が、前記調整軸（３）に平行な複数の列の形態で、前記ガイド棒（１１）の周りに分布している多数の球であることを特徴とする請求項４に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項６】
前記ピストン（７）、及び、前記作業領域（６）が、細長い断面、特にスロット型の断面、又は、長円形の断面を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項７】
前記ピストン（７）、及び、前記作業領域（６）の前記断面において、その長さ（Ｘ）が、その幅（Ｙ）の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項６に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項８】
前記作業領域（６）の内表面（１７）に隣接して置かれているピストンガイドバンド（１８）が、前記ピストン（７）の前記ガイド棒軸に対する回転を防止するために、前記ピストン（７）の外表面（１６）上に配されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項９】
前記ガイド棒（１１）が、前記作業領域（６）の中心部に延在していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項１０】
前記作業領域（６）から、前記ドライブハウジング（５）の外部領域に対し気密性を保ちながら、前記バルブ封止装置（２）にいたるまで、前記調整軸（３）と平行に延在し、そして、前記ガイド棒（１１）の向かい側にある前記ピストン（７）に固定されている、2つの前記連接棒（８，９）を備えたことを特徴とする請求項９に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項１１】
前記第一の圧力領域（６ａ）側上において、前記第二の圧力領域（６ｂ）を、前記ドライブハウジング（５）上に配されている前記第二の接続部（１０ｂ）につなぐチャンネル（１９）が、前記第二の圧力領域（６ｂ）に向いて開放され、そして、前記ガイド棒（１１）内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項１２】
制動穴（３１）が、前記ドライブハウジング（５）のバルブ側（２９）に配されている前記第二の圧力領域（６ｂ）内に設けられており；前記ガイド棒の一部が、前記制動穴（３１）を越えて中心から放射状に広がるスリーブ状の構造を有し；前記スリーブ状の構造が、前記バルブ側（２９）に向いて閉じ、そして、ピストン側に向いて開くようになっており；前記制動穴（３１）の内部に、前記ピストン側上の内縁部上に制動穴シール（３２）が配されており；前記制動穴（３１）から前記第二の圧力領域（６ｂ）まで延在する、前記制動穴シール（３２）を迂回する流路、特に更なるチャンネル（３３）が設けられており；前記チャンネル（１９）が、前記ガイド棒（１１）内に設けられ、そして、前記制動穴（３１）に取り囲まれている前記ガイド棒（１１）の一部に対し開放され；そして、前記ガイドスリーブ（１３）、前記制動穴（３１）、前記制動穴シール（３２）、及び、前記セパレータ（１４）が、所定の寸法に作り合わせられ、そして、開放位置Ａから封止位置Ｂへ遷移する際に、前記ガイドスリーブ（１３）が前記制動穴（３１）内へ導かれ、そして、前記制動穴シール（３２）と前記ガイドスリーブ（１３）との間にほぼ放射状のシーリング接続が生じ、それにより、流路、特に前記チャンネル（３３）を介してガスが移動することで空気制動が行われるように、前記ガイドスリーブ（１３）、前記制動穴（３１）、前記制動穴シール（３２）、及び、前記セパレータ（１４）が配されていることを特徴とする請求項１１に記載の真空バルブドライブ（１）。
【請求項１３】
流路（Ｆ）をほぼ気密に封止する真空バルブ（４）であって、
前記流路（Ｆ）、及び、バルブシート（２２）用の開口部（２１）を有しているバルブハウジング（２０）、及び
前記開口部（２１）を遮断しない前記開放位置（Ａ）と、真空バルブ（４）が気密に閉じる前記気密封止位置（Ｂ）との間で前記調整軸（３）に沿って線形に移動可能であり、そして、前記開口部（２１）上で線形に移動し、それにより、前記バルブシート（２２）に対し押し付けられる前記バルブ封止装置（２）を備えた真空バルブ（４）において、
前記バルブ封止装置（２）を、前記開放位置（Ａ）と前記気密封止位置（Ｂ）との間で前記調整軸（３）に沿って線形に移動させる、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の真空バルブドライブ（１）を備えたことを特徴とする真空バルブ（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空バルブの開放位置及び気密封止位置との間で調整軸に沿ったバルブ封止装置の線形移動に使用される真空バルブドライブ、及び真空バルブドライブを備えた真空バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術により、バルブハウジング内に設けられた開口部を通り流れる流路を実質的に気密に封止する機能を果たす真空バルブの種々の実施例が知られている。真空ゲートバルブは、特に、できる限り汚染物質粒子の不在下で、即ち保護された雰囲気で行われるべきである、ＩＣや半導体の製造分野で使用される。例えば、半導体ウェーハ又は液晶基板の製造装置において、高感度の半導体又は液晶素子は、各々の場合において、プロセスチャンバー内に存在する半導体素子が１つの処理装置により処理される複数のプロセスチャンバーを順に通過する。プロセスチャンバー内で処理される過程においても、そして１つのプロセスチャンバーから別のプロセスチャンバーへ運ばれる際にも、高感度の半導体素子は必ず保護された雰囲気、特に空気のない環境に存在すべきである。これらの複数のプロセスチャンバーは互いに接続されており（例えば、通路を介して）、可能であれば、真空ゲートバルブにより、１つの製造チャンバーからその次の製造チャンバーへその部品を運ぶためにそのプロセスチャンバーを開き、そして、その後各々の製造段階を遂行するために前記プロセスチャンバーを閉じるように設けられている。そのようなバルブは、前述した用途で使用されることから真空トランスファバルブとも称され、またその開口部の断面が長方形であることから長方形ゲートバルブとも称される。
【０００３】
従来技術により、様々な真空バルブ、特にそれのシーリング技術及びドライブ技術がよく知られている。各々のドライブ技術によっては、特に、主としてゲートバルブ（バルブゲートまたは長方形ゲートとも称される）とシャトルバルブとに分けられる。従来技術では開放及び封止が、一般的に２段階で行われる。第１の段階において、米国特許第６，４１６，０３７号（ゲイサー氏）又は米国特許第６，０５６，２６６号（ブレッチャ氏）に記載されているゲートバルブの場合、バルブ封止装置、特に円板形の封止装置が、バルブシートに実質的に平行な開口部上で線形に移動し、例えば米国特許第６，０８９，５３７号（オムステド氏）に記載されているシャトルバルブの場合、開口部上でピボット軸を中心にピボット回転し、その結果、バルブハウジングのバルブシートと円板形の封止装置との接触は起こらない。第２の段階において、円板形の封止装置は、その封止面がバルブハウジングのバルブシートに対し押し付けられ、従って開口部は気密に封止される。その時、シーリングは、円板形の封止装置の封止面上に配置され、そして開口部の周りに存在するバルブシートに対し押し付けられるシーリングリングか、又は円板形の封止装置の封止面が押し付けられるバルブシート上のシーリングリングにより成される。ゲートバルブは、単一の線形運動を介してその封止及び密封プロセスを遂行するものとして知られている。そのようなバルブとして、例えば、スイスのハーグに所在するヴィ・エイ・ティーアゲ（ＶＡＴ  Ｖａｋｕｍｖｅｎｔｉｌｅ  ＡＧ）から入手したトランスファバルブ（商品名ＭＯＮＯＶＡＴシリーズ０２及び０３として知られており、長方形の継ぎバルブである）がある。このバルブの設計及びその作動モードは、例えば、米国特許第４，８０９，９５０号（ゲイサー氏）又は米国特許第４，８８１，７１７号（ゲイサー氏）に記載されている。これらのバルブは、そのハウジング内に、バルブの流路軸の方向から見られたとき、互いに並んでおり、連続的なカーブにより横方向に外に向かって動く平坦なシーリング表面区間、及び一部ではあるが、バルブの流路軸に平行な複数の区間を有する前記シーリング表面の仮想ゼネレータとを有する。そのシーリング表面は処理される。封止部材は、環状に封止されたシールに対しそれに対応する接触表面を有する。より具体的に説明すると、いわゆるバルブゲートは、ゲートハウジングと、その平面上で移動可能な封止部材により閉じることができるゲート流路とを有する。ゲート流路の領域には、封止部材上に配置されている環状の封止シールが設けられ、そのシーリング表面の、仮想のストレートゼネレータは、ゲート流路軸に平行している。環状に封止されている、ワンピースのシールは、異なる平面上にある形状及び／又は長さの異なる断面を有し、その環状に封止されたシールの２つの主な断面は、ゲート流路軸に対し正角の関係にあり、そして互いに離れている平面上にそれぞれ存在する。これらの２つの断面は、横方向の断面により接続している。ハウジングのシーリング表面をすきま嵌めにより接合させるために、封止部材は、環状に封止されたシールを有する、それに対応する表面を有する。環状に封止されたシールの横断面はＵ字��となっている。各々の場合において、これらのＵ字状の横断面のアームは平面上に存在する。ゲート流路の軸方向から見られたとき互いに並んでいる、シーリング表面の複数の断面は、軸に平行な通常のストレートゼネレータを有する領域で前記シールの主な断面と接触するために横方向に外に向かって動く平坦なシーリング表面の断面となる。これらの平坦なシーリング表面の断面は、互いに平行しており、そしてゲート流路軸に平行な平面上に存在する。封止部材が一部を構成しているため、バルブが高度の加速力にさらされ得るような環境、例えば、緊急かつ迅速な封止を必要とする場合に使用され得る。封止及び密封は単一線形動作により行われ得るため、バルブのもっとも迅速な封止及び開放が可能となる。
【０００４】
線形動作により封止され得るそのようなトランスファバルブを備えた適当なドライブは日本特許第６２４１３４４号（ブリイダ  フウベルト）に記載されている。前記ドライブは、封止部材が装着されている連接棒の線形移動に使用される、中心を外れて装着されたレバーを有する。
【０００５】
真空バルブのドライブの寸法は、真空チャンバーシステムの全体寸法に直接的に影響を及ぼす。これは、真空バルブが、互いに近接しているプロセスチャンバーの間に配置される場合があるからである。従って、ドライブがその流れの方向においてできる限り平坦になるように設計し、そして、複数のプロセスチャンバー間の距離が、絶対的に必要とされる位まで短くするのが望ましい。従って、線形動作によって封止され得るトランスファバルブにかかる従来技術から知られているドライブに比べてより平坦なドライブを設計するのが望ましい。
【０００６】
トランスファバルブは、特に高感度の半導体素子の製造において使用されるため、バルブの作動による粒子の生成を可能な限り抑えなければならない。そのような粒子の生成は、主に摩擦、特にバルブ封止装置と、バルブハウジングと、バルブシートとの間に生じた摩擦に起因するため、移動性部品、特にバルブ封止装置の精密なガイダンス及び駆動に直接的に関連する。しかしながら、バルブの迅速な開放及び封止もまたトランスファ時間を減少させるのに必要とされる。バルブ封止装置及びドライブの不十分な制動に起因して、望ましくない物質の接触が起こり、従って粒子の生成が増加する。半導体業界においても、粒子の生成をより減らすことを可能にする新しいかつ改善された製造方法に対する要求が高まりつつある。
【０００７】
真空バルブドライブに対する要件として、第一は、可能な限りコンパクトで、特に平坦に設計されることで、そして、第二は、バルブの迅速な作動を可能にしながらも精密制動線形動作により真空バルブ内の粒子生成をできる限り抑えることであり、それにより未だ解決されていない、互いに対立する目的を達成する。
【特許文献１】米国特許第６，４１６，０３７号公報
【特許文献２】米国特許第６，０５６，２６６号公報
【特許文献３】米国特許第６，０８９，５３７号公報
【特許文献４】米国特許第４，８０９，９５０号公報
【特許文献５】米国特許第４，８８１，７１７号公報
【特許文献６】日本特許第６２４１３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、線形動作により開放又は封止される真空バルブ、特に真空トランスファバルブ内で粒子の生成を可能な限り低く抑え、そして流れの方向における外部寸法が特にコンパクトで省スペースに形成されることを特徴とする真空バルブドライブを提供することである。
【０００９】
このような目的は、独立請求項に記載の特徴を実現することにより達成される。また、本発明の更なる特徴は従属請求項に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる真空バルブドライブは、真空バルブの開放位置と気密封止位置との間に調整軸に沿って、バルブの封止装置、特に円板形バルブ封止装置を線形に移動させる。真空バルブは、特に線形移動により作動するトランスファバルブであり、そして、例えば日本特許第６２４１３４４号（ブリイダ  フウベルト）に記載されているように、又は商品名ＶＡＴ  ＭＯＮＯＶＡＴシリーズ０２及び０３として知られているように、開口部の断面がほぼ長方形となっている。しかしながら、その他の真空バルブにも本発明にかかるバルブドライブを使用することができる。この真空バルブのバルブ封止装置は直線状に移動（動作）する。調整軸というのは、それに沿って、又はそれに平行な線形移動が行われる軸を意味する。勿論、複数の平行する調整軸も可能である。真空バルブドライブは、ほぼ気密の作業領域を備えたドライブハウジングを有する。前記作業領域内には、調整軸に沿って移動可能なピストンが存在する。そのピストンにより、作業領域は第一の圧力領域と第二の圧力領域とに分けられ、そして、これらの２つの圧力領域はピストンによりほぼ気密に分離されている。このような目的を達成するために、ピストン及び作業領域は互いに類似した断面を有し、少なくとも１つのピストンパッキン又は少なくとも１つのピストンリングは、ピストンの外表面と作業領域の内表面との間にある横方向の中間領域をほぼ気密に密封する。ピストン及び作業領域は、細長い断面、特にスロット型の断面又は長円形の断面を有し、その断面の長さは、その断面の幅の少なくとも２倍、特に少なくとも３倍、４倍又は５倍であるのが好ましい。従って、真空バルブドライブを非常に平坦にするのも可能である。少なくとも１つの連接棒が作業領域からドライブハウジングの外部領域へ、バルブ封止装置にいたるまで気密に延在し、従ってピストンはそのバルブ封止装置に結合し、そして、その調整軸に沿ったピストンの移動は、それに相応して行われる、調整軸に沿ったバルブ封止装置の移動につながる。１つの連接棒の代わりに、ピストンをバルブ封止装置に結合させる複数の連接棒を設けることもできる。その連接棒は円形の断面を有しても良く、また作業領域から外部領域へ気密に案内するのに適している任意の望ましい断面を有しても良い。第一の接続部及び第二の接続部は、第一の圧力領域及び第二の圧力領域がガス圧力にさらされ得るようにドライブハウジング上に設けられ、従って少なくとも１つの連接棒上に配されているバルブ封止装置は、第一の圧力領域と第二の圧力領域とのガス圧力差により開放位置と封止位置との間で調整可能になる。適当なガスとして、例えば空気式循環から得られる空気がある。第一及び第二の接続部は、理論的にドライブのガス界面を意味する。このガス界面を単一の接続部として設け、そして二つの圧力領域上に、例えばドライブハウジング内にある１つ以上の調整バルブにより圧力を分配することもできる。また、二つの圧力領域のうち１つを雰囲気につなぎ、そしてその他の圧力領域には別の圧力、特に高圧又は低圧を加えるのも可能である。これらの選択肢も本発明の範囲内にある。本発明は、調整軸（特に作業領域内の中心部にある）に平行に延在し、作業領域内に固定��態に配置されている少なくとも１つのガイド棒を提供する。そのガイド棒は、ピストンを介して、例えばピストン中に配され、その内部を放射状に密封することで、ガスの流路を遮断するガイド棒シールを介して、ほぼ気密に延在している。少なくとも１つの精密線形軸受は、ピストンとガイド棒との間に配置され、ガイド棒上に線形移動可能な方法で、ピストン棒に対し放射状に隙間なくしっかりと取り付けられている。ピストン棒に対するピストンの回転は、例えば、ピストンの外表面と作業領域の内面との間にある横方向の中間領域に存在するピストンガイドバンド及び／又は少なくとも１つの連接棒により、防止することができる。ガイド棒は必ずしも円形の断面を有する必要はなく、線形ガイダンスに適切な任意の所定の断面を有しても良い。
【００１１】
ピストンの高精密線形ガイダンス、そしてピストンに連動するバルブ封止装置の高精密線形ガイダンス（これはガイド棒及び精密線形軸受により得られる）のゆえに、たとえバルブ封止装置に大きい力が働く場合であっても、バルブ封止装置とバルブハウジングとの間に（特にバルブシート上にバルブ封止装置が斜めになっている位置で）望ましくない接触が起こることはなく、従って真空バルブでバルブ封止装置を精密に移動させることができる。
【００１２】
精密線形軸受は、例えば精密線形滑り軸受又は精密線形ころ軸受の形態をしている。精密線形滑り軸受は、特にピストン上に配置され、そして、滑り軸受と同様に、ほぼ放射状に隙間なくしっかりとガイド棒を取り囲むガイドスリーブにより設けられる。精密線形ころ軸受は、例えばガイド棒を取り囲み、ピストンに固定されているガイドスリーブと、ガイドスリーブとガイド棒との間にロール体を保持するスリーブ型セパレータとを備えている。ここで、ガイドスリーブは、線形に移動可能な方法で、ガイド棒上に放射状に隙間なくしっかりと取り付けられている。そのような線形ころ軸受は通常従来技術により知られている。セパレータは約半分のスピードでガイドスリーブのストロックを従う。ロール体は、調整軸に平行な複数の列の形態で、ガイド棒の周りに分布されている多数の球であっても良い。勿論、その他の精密線形軸受を使用するのも可能である。
【００１３】
本発明の更なる実施例によれば、特に中心部にあるガイド棒の向かい側にあるピストンに固定され、そして調整軸に平行して延在する２つの連接棒が提供される。この２つの連接棒は、作業領域から、ドライブハウジングの外部領域に対し気密性を保ちながら、バルブ封止装置にいたるまで、調整軸と平行に延在し、そして、ピストンに固定されている。
【００１４】
１つの実施例によれば、第二の圧力領域へのチャンネル開口部はガイド棒の内部に設けられている。このチャンネルは、第一の圧力領域側上で、第二の圧力領域を、ハウジング上に配されている第二の接続部につなぐ。それにより、ドライブハウジングの大きさを維持しながらも、両方の接続部をドライブハウジングの同一面上に配置することができる。しかしながら、必要でなければ、第二の圧力領域の対する通常の横方向への接続部は省略できる。従って、ガス接続部は単一面上に設けられ、コンパクトでより省スペースに形成され、真空チャンバーシステム中に使用されるときに、複数のプロセスチャンバー同士の近接した配置が許容される。
【００１５】
ドライブの制動挙動を改善するために、本発明の実施例では空気制動を提供する。制動穴は、ドライブハウジング内の第二の圧力領域に設けられ、この第二の圧力領域はドライブハウジングのバルブ側上に配されている。ガイド棒の一部は、制動穴を越えて中心から放射状に広がるスリーブ状の構造を有し、該スリーブ状の構造がバルブ側に向いて閉じ、そして、ピストン側に向いて開く。制動穴シールはピストン側上の内縁部上に存在する制動穴中に配置されている。更に、その制動穴シール、特に制動穴から第二の圧力領域内へ延在する制動穴シールを迂回する流路、特に更なるチャンネルが提供される。ガイド棒の内部に設けられたチャンネルは、制動穴に取り囲まれている前記ガイド棒の一部に向いて開放される。ガイドスリーブ、制動穴、制動穴シール、及び、精密線形ころ軸受が用いられた場合には任意にセパレータは、所定の寸法に作り合わせられ、そして、開放位置から封止位置へ遷移する際に、ガイドスリーブが制動穴内へ導かれ、そして、制動穴シールとガイドスリーブとの間にほぼ放射状のシーリング接続を生じさせ、それにより、流路、特に該チャンネルを介してガスが移動することで空気制動が行われるように、ガイドスリーブ、制動穴、制動穴シール及びセパレータが配置される。第一の圧力領域内に過度の圧力がかかり、従って真空バルブの封止位置に対するバルブの調整速度が過度な場合、そのような移動に対して反対に作用し、流路を介し比較的に低速に減少することのできる反対圧力は、ガイドスリーブが貫通した後、そして封止位置に到達する直前に、制動穴内で増強される。その結果、制動穴は、封止位置に到達する直前にバルブ封止装置にブレーキをかけ、バルブ封止装置がバルブシートにあまりにも早くブレーキをかけることを防止する制動装置として機能する。前述したように第二の圧力領域に反対圧力がかかるのは、バルブ封止装置にブレーキをかけるのに必要とされる場合でなければ省くことができる。
【００１６】
更に、本発明にかかる、流路をほぼ気密に封止するための真空バルブ、特に日本特許第６２４１３４４号（ブリイダ  フウベルト）または米国特許第４８０９９５０（ゲイサー）に記載されているようなトランスファバルブは、流路及びバルブシートに対する開口部、特に長方形の開口部を有するバルブハウジング、及び、真空バルブの気密封止位置と開放位置との間で調整軸に沿って線形に移動可能なバルブ封止装置とを備え、そのバルブ封止装置は開口部上で線形に移動し、従ってバルブシートに対し押し付けられる。本発明にかかる真空バルブは、真空バルブの気密封止位置と開放位置との間で調整軸に沿ってバルブ封止装置を線形に移動させるために使用される、前述した真空バルブドライブを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明にかかる装置については、以下の図面に示されている実施例に基づいてより詳細に説明していく。これらの実施例は本発明を制限するものではない。
【００１８】
図１乃至５において、参照番号は、特に記載がない限り、共通して使われる。図１は本発明の１つの実施例にかかる真空バルブドライブ１の横断面図である。ここで、真空バルブドライブ１は、その上に設けられているバルブ封止装置２（図５を参照）が完全に開いている、完全開放位置Ａにある。図２は、完全封止位置Ｂにある該真空バルブドライブ1を示す。その真空バルブドライブ１は、ほぼ気密の作業領域６を有する複数パート（ｍｕｌｔｉｐａｒｔ）ドライブハウジング５を備えている。作業領域６は調整軸３方向の平面図においてスロット型の断面を有する。調整軸３に沿って移動可能なピストン７は、それが作業領域６を、接続部側３０上に存在する第一の圧力領域６ａ、及びバルブ側２９上に配される第二の圧力領域６ｂに分けるように、作業領域６内に配置される。圧力領域６ａ及び６ｂはピストンによりほぼ気密に分離される。このような目的を達成するために、ピストン7及び作業領域６は互いに対応する断面を有し、ピストンの外表面１６と作業領域６の内表面１７との間にある横方向に円形の間隙は、ピストン7を取り囲んでいる２つのピストンパッキン２６により気密に封止される。図４のピストン７の平面図に示されているように、ピストン７と作業領域６とは、細長い断面、この場合には、スロット型、或いは長円型の断面を有しており、その断面の長さＸは、その断面の幅Ｙの２倍、この場合には、５倍以上である。それにより、ドライブハウジングを極端に平坦にすることができ、従って真空バルブを少スペースに配置することができる。
【００１９】
２つの連接棒８及び９は、調整軸３に平行して、作業領域６から、ドライブハウジング５の外部領域に対し、接続棒シール２８ａ及び２８ｂにより気密性を保ちながら、バルブ側２９までに延在し、そして、ピストン７に固定されている。各々の場合において、バルブ封止装置２が設けられている取付ペグ２３ａ及び２３ｂは連接棒８及び９の端部に存在する。バルブハウジング２０（図５を参照）と雰囲気との間に気密シールを施すために、従来技術で知られているように、各々の連接棒８及び９にベローズ貫通部２４ａ及び２４ｂがそれぞれ提供される。
【００２０】
ピストン７は、調整軸３と平行に延在し、作業領域６の中心部にあり、そしてドライブハウジング５に接続している静的な（固定状態の）ガイド棒１１を介して調整軸３に沿って線形に案内される。ガイド棒１１は円形の断面を有しているが、その他の所定の適当な断面を有しても良い。図４の平面図に示されているように、調整軸３と平行に延在する２つの連接棒８及び９は、中心ガイド棒１１に対向している（即ち、中心ガイド棒１１の向かい側にある）ピストン７に固定されている。従って、これらの２つの連接棒８及び９、ガイド棒１１、及び調整軸３は互いに平行しており、そしてガイド棒１１は連接棒８と９との間に延在する。中心ガイド棒１１は、ピストン７を介して、第一及び第二の圧力領域６ａと６ｂとの間に配置されたＯ型のリングの形態のガイド棒シール２７とほぼ気密に接続している。それにより、第一及び第二の圧力領域６ａと６ｂとの間でのガスの交換を実質的に防止することができる。
【００２１】
ピストン７の高精密線形ガイダンス、従って連接棒８及び９、並びにバルブ封止装置２の高精密線形ガイダンスを可能にする精密線形ころ軸受１２は、ピストン７とガイド棒１１との間に配置される。この精密線形ころ軸受１２は、図３に詳細に示されているように、ガイドスリーブ１３及びスリーブ状のセパレータ１４からなる。このガイドスリーブ１３は、特に接着などの方法によりピストン７に固定され、ガイド棒１１を囲む。セパレータ１４は、ロール体１５をガイド棒１１とガイドスリーブ１３との間に保持することで、ガイドスリーブ１３がガイド棒１１上に放射状に隙間なくしっかりと取り付けられるので、調整軸３に沿って線形に移動することができる。ロール体は、調整軸３に平行な複数の列の形態で、ガイド棒１１の周りに分布されている多数の球１５により設けられている。そのような精密線形ころ軸受１２は一般的に従来技術から知られている。セパレータ１４はガイドスリーブ１３のストロック及びピストン７のストロックを約半分の速度で遂行し、従って位置ＡとＢとの間の中ほどまでしか進まない。これは、図１及び２に示されているガイドスリーブ１３に対するセパレータ１４の相対的な位置から明らかである。作業領域６の内表面１７に隣接して置かれており、そしてピストンパッキン２６と平行に移動する、ピストンガイドバンド１８は、ピストンの外表面１６上に、ピストン７がガイド棒軸に対し回転することを防ぐように、配される。ピストン７は、ガイド棒１１により作業領域６の中心部へ非常に精密に案内されるため、それに結合されているバルブ封止装置２は非常に精密に移動され、そしてバルブシート２２（図５を参照）に対し押し付けられ、従って望ましくない摩擦による粒子の生成を避けることができる。
【００２２】
代替的な実施例によれば、精密線形滑り軸受は精密線形ころ軸受１２の代わりに使用され得る。この場合、セパレータ１４及びロール体１５は省かれる。ガイド棒１１とガイドスリーブ１３との間の距離は、ピストン７上に配されているガイドスリーブ１３が、滑り軸受と同様に、ほぼ放射状に隙間なくしっかりとガイド棒１１を取り囲むことにより線形取り付けが確実に達成できるよう、十分短く選択される必要がある。
【００２３】
第一の圧力領域６ａにつながる、ドライブハウジング５上の第一の接続部１０ａは、図１で矢印で表されているように、第一の圧力領域６ａにガス圧力を加えることを可能にする。第二の圧力領域６ｂに圧力を加えるために、第二の圧力領域６ｂにつながる第二の接続部１０ｂ（図２で矢印で表されている）は、ドライブハウジング５上の前記接続側（即ち、接続面）３０に隣接して設けられる。従って、連接棒８及び９上に配置されているバルブ封止装置２は、第一の圧力領域６ａと第二の圧力領域６ｂとの間にガス圧力差を生み出すことで、開放位置Ａ及び封止位置Ｂとの間で移動することができる。第二の接続部１０ｂと第二の圧力領域６ｂとの接続はチャンネル１９により成される。そのチャンネル１９は、第二の圧力領域６ｂに対し開放され、そしてガイド棒１１の内部に長手方向の穴の形態で設けられている。チャンネル１９を通過する流路は図２に矢印で表されている。
【００２４】
ドライブハウジング５のバルブ側２９上に配されている第二の圧力領域６ｂにおいて、制動穴３１はドライブハウジング５内に設けられている。ガイド棒１１の一部は、制動穴３１を越えて中心から放射状に広がるようなスリーブ状の構造を有し、従ってそのようなスリーブ状の構造は、バルブ側に向いて閉じ、そして、ピストン側に向いて開く。Ｏ型のリングの形態を有する制動穴シール３２は、ピストン側上の内縁部上で、制動穴３１の内部に存在する。制動穴３１から第二の圧力領域６ｂまで延在し、そして制動穴シール３２を迂回する流路を形成するチャンネル３３は、ドライブハウジング５内に設けられている。ガイド棒１１の内部に設けられているチャンネル１９は、制動穴３１に囲まれているガイド棒１１の一部に対し開放されている。ガイドスリーブ１３、セパレータ１４、制動穴３１及び制動穴シール３２は、所定の寸法に作り合わせられ、そして開放位置Ａから封止位置Ｂへ遷移する際に（図２を参照）、ガイドスリーブ１３は制動穴３１内へ導かれ、そして制動穴シール３２とガイドスリーブ１３との間にほぼ放射状のシーリング接続が生じるように配される。従って、封止過程で過度の圧力がその制動穴３１に簡単に加えられ、その結果、更なるチャンネル３３を介しガスが移動することで、封止位置Ｂに到達する前にそのバルブ封止装置の封止においてブレーキがかかる。従って、前述した構成は、封止位置Ｂへの遷移の際に空気制動を提供するため、迅速なバルブ操作が行われる際にもバルブ封止装置２に対する損傷及び望ましくない粒子の生成を避けることができる。
【００２５】
ガイド棒１１により、ピストン７は線形にガイドされ、作業領域６の中心部に置かれ、そして封止位置Ｂに到達する直前に制動穴３１による制動が行われる。更に、両方の接続部１０ａ及び１０ｂが、ドライブハウジング５上にある共通の接続側（接続面）３０上に配され得るため、第二の圧力領域６ｂへのガスの供給は円滑に行われる。
【００２６】
図５は流路Ｆをほぼ気密に封止する真空バルブ４を示す。この真空バルブ４は、流路Ｆに対する開口部２１及びバルブシート２２を有する真空バルブハウジング５、並びに前述した真空バルブドライブ１を備えており、そして真空バルブ４は封止位置Ｂにある。バルブ封止装置２は、開口部２１を遮断しない開放位置Ａと、真空バルブ４が気密に閉じる封止位置Ｂとの間で調整軸３に沿って線形に移動可能であり（図１及び２を参照）、そして、バルブ封止装置は開口部２１上で線形に移動し、従って、図５に示すように、バルブシート２２に対し押し付けられる。前述した真空バルブドライブ１は、バルブ封止装置２が、開放位置Ａと気密封止位置Ｂとの間で調整軸３に沿って線形に移動するように機能する。ベーロズ貫通部２４ａ及び２４ｂにより、連接棒８及び９がバルブハウジング２０内へ気密に導かれ、バルブハウジング２０の内部でバルブ封止装置２に接続する。図５は、流路Ｆの方向に平坦に設計された真空バルブ４、特に真空バルブドライブ１を例示している。これにより、省スペースで、かつ柔軟な構成の真空バルブを得ることができる。
【００２７】
図１及び５は本発明にかかる実施例を示す。勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】開放位置の真空バルブドライブの側面断面図である。
【図２】封止位置の真空バルブドライブの側面断面図である。
【図３】ガイドスリーブ及びスリーブ状のセパレータを備えた精密線形ころ軸受の詳細図である。
【図４】ピストンの平面図である。
【図５】バルブハウジング、バルブ封止装置、及び封止位置の真空バルブドライブを備えた真空バルブの斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      真空バルブドライブ
２      バルブ封止装置
３      調整軸
４      真空バルブ
６      作業領域（６ａ：第一の圧力領域、６ｂ：第二の圧力領域）
７      ピストン
８、９  連接棒
１０    接続部（１０ａ：第一の接続部、１０ｂ：第二の接続部）
１１    ガイド棒
１２    軸受
１３    ガイドスリーブ
１４    セパレータ
１５    ロール体
１６    ピストンの外表面
１７    作業領域の内表面
１９    チャンネル
２１    開口部
２２    バルブシート
２９    バルブ側
３１    制動穴
３２    制動穴シール
３３    チャンネル
Ａ      開放位置
Ｂ      気密封止位置
【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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