(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内でガス流出口を開閉制御し、その弁座側中心部に周溝を形成した突部を設けた弁体と、
前記弁体の下面開口部に装着され前記ガス流出口をシールする環状シール部材と、
前記突部に嵌合し前記弁体の下面開口部に装着されるとともに、前記環状シール部材の内側に当接する保持部材と、
前記周溝に横方向から挿入可能であって、前記周溝に係合時、前記保持部材の下面に当接する薄肉の切欠きリング状部材と、を備え、
前記保持部材の下面側嵌合部周縁には前記リング状部材の係合する段部が形成され、該段部より外側には下向きテーパー面が形成されていることを特徴とする真空バルブ。
【請求項２】
前記薄肉の切欠きリング状部材が、Ｅ形リングであることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項３】
前記薄肉の切欠きリング状部材が、同心リングであることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【請求項４】
前記薄肉の切欠きリング状部材が、Ｃ形リングであることを特徴とする請求項１に記載の真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空室を真空状態にする際に、真空室と真空ポンプとの間に用いられる真空バルブの技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造等に用いられる真空室を真空に近づけるために図９及び図１０記載の真空バルブが知られている。
【０００３】
図９記載の真空バルブ１００は、一側に真空室１１０に連結されるガス流入口１０１を有するとともに、他側に真空ポンプ１２０に連結されるガス流出口１０２を有する弁箱１０３内に、アクチュエータ１０４によりガス流出口１０２を開閉制御する弁体１０５を備え、この弁体１０５の下面溝１０６にはガス流出口１０２をシールするＯリング１０７が装着されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の真空バルブ１００にあっては、弁体１０５の下面溝１０６にガス流出口１０２をシールするＯリング１０７が嵌め込み状に装着されているだけであり、アクチュエータ１０４を駆動させて弁体１０５を上昇させ、一瞬に真空排気を行う際、その真空排気によりＯリング１０７が抜け落ちてしまうといった事故が発生する。
【０００５】
また、この真空バルブ１００を加熱したり、あるいは、弁座１０８に不純物（パーチクル）が付着した状態で長時間弁座１０８を締め切ったまま放置されていると、Ｏリング１０７が弁座１０８と付着し、弁座全開時Ｏリング１０７が抜け落ちてしまうこともあった。
【０００６】
そこで、このことを解決する手段として、図１０記載のように、弁体２０５の下面開口部２０６にガス流出口２０２をシールするＯリング２０７及びＯリング止め金２０９を装着するとともに、前記弁体２０５の中心部に設けられた突部２１０に前記Ｏリング止め金２０９を締め付ける六角ナット２１１を取付けた真空バルブ２００が知られている。なお、２０１はガス流入口、２２０は真空室、２３０は真空ポンプである。
【０００７】
これによれば、六角ナット２１１の締め付けにより、Ｏリング２０７はＯリング止め金２０９を介して弁体２０５の側壁に押圧されるため、前述したＯリングの抜け落ちは防止されるものの、操作が面倒で、しかも、ガス流出口２０２内に六角ナット２１１が深く入り込むため、弁座２０８全開時にはガス流出口２０２に六角ナット２１１がガス流の抵抗物となり、コンダクタンスが小さくなり高真空装置の排気能力が低下する。さらに、六角ナット２１１の締め過ぎによりＯリング２０７が変形してしまうことも問題も有していた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、簡単な操作で、弁体の下面開口部に装着されるＯリング等シール部材の抜け落ち及び変形を防止するとともに、高真空装置としての排気能力を向上させる真空バルブを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の真空バルブは、弁箱内でガス流出口を開閉制御し、その弁座側中心部に周溝を形成した突部を設けた弁体と、前記弁体の下面開口部に装着され前記ガス流出口をシールする環状シール部材と、前記突部に嵌合し前記弁体の下面開口部に装着されるとともに、前記環状シール部材の内側に当接する保持部材と、前記周溝に横方向から挿入可能であって、前記周溝に係合時、前記保持部材の下面に当接する薄肉の切欠きリング状部材とを備え、前記保持部材の下面側嵌合部周縁には前記リング状部材の係合する段部が形成され、該段部より外側には下向きテーパー面が形成されていることを特徴としている。
この特徴により、薄肉の切欠きリング状部材を使用して簡単な操作で環状シール部材の抜け落ち及び変形が防止できる。また、保持部材の下面には短い突部に薄肉の切欠きリング状部材が当接しているだけなので、弁開状態において、この突部とリング状部材がガス流出口内に深く入り込むこともなく、高真空装置としての排気能力も向上する。また前記リング状部材の前記周溝への取付け時には、前記リング状部材は前記段部に係合するので、リング状部材の抜け落ちを防止出来るばかりか、周溝に対してリンク状部材が確実に嵌入したかどうかの確認も容易である。さらに前記リング状部材の前記周溝への取付け時には、前記リング状部材は保持部材の下向きテーパー面に案内されて常に前記段部方向に案内されるので、取付け作業が極めて楽になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を挙げ図面に基づいて本発明を説明する。
【００１４】
先ず、図１は本発明の真空バルブの第１実施形態を示す要部断面図を示し、この真空バルブ１は、一側にガス流入口２を有するとともに、他側にガス流出口３を有する弁箱４内で、前記ガス流出口３を開閉制御する弁体５を備えている。
【００１５】
弁体５の上面中央ホルダー５ａにはステム６が連結されており、このステム６はアクチュエータとしてのエアシリンダー７のピストンロッド（図示せず）に連結されている。ステム６は弁体５の上面５ｂから上方に延びるベローズ８で密封されており、このベローズ８内は大気連通孔（図示せず）で大気圧に保持されている。
【００１６】
図２及び３に示すように、弁体５の下面には下面開口部としての環状開口溝５ｃが形成され、その開口側５ｄの直径Ｄ１に対して底部側５ｅの直径Ｄ２が大きく形成され、さらに底部側５ｅには段部５ｆが形成されている。また、弁体５の弁座４ａ側中心部には突部としての中心軸５ｇが設けられており、この中心軸５ｇの前記開口側５ｄ平面上に位置する部分の外周には円周溝５ｈが形成されている。なお、この環状開口溝５ｃは弁体５を内掘りして形成されているが、弁体５の底面に環状リング等を溶着して形成することもできる。
【００１７】
９は環状シール材としてのゴム製または金属製のＯリングであって、このＯリング９は弁体５の環状開口溝５ｃに装着され、弁閉鎖時、弁座４ａに当接してガス流出口３のシールを行うものである。また、Ｏリング９の外径Ｄ３は開口側５ｄの直径Ｄ１よりやや大きく、底部側５ｅの直径Ｄ２と同じかやや小さく形成されている。
【００１８】
１０は保持部材としてのＯリング止め金であって、このＯリング止め金１０の上部には段部１０ａ、その側部には傾斜面１０ｂ、その中心部には弁体５の中心軸５ｇが貫通する貫通孔１０ｃ、その下面側嵌合部周縁には段部１０ｄ及びこの段部１０ｄより外側には下向きに角度α（≒３°）を有するテーパー面１０ｅがそれぞれ形成されている。そして、Ｏリング止め金１０もＯリング９同様、弁体５の環状開口溝５ｃに装着され、Ｏリング９の内側に当接している。
【００１９】
１１は、図４に示す如く、薄肉の切欠きリング状部材としてＥ形リングであって、このＥ形リング１１は前記円周溝５ｈに横方向から挿入可能であって、前記円周溝５ｈに係合時、弁体５の環状開口溝５ｃに装着されるＯリング止め金１０の段部１０ｄに嵌入される。
【００２０】
次に、図５は本発明の真空バルブの第２実施形態を示す要部断面図を示しており、保持部材としてのＯリング止め金１５の下面側嵌合部周縁にはＥ形リング１１が係合する段部１５ｂが形成され、この場合は前記第１実施例のようなテーパ面１０ｅは存在していない。
【００２１】
さらに、図６は本発明の真空バルブの第３実施形態を示す組立図を示しており、
弁体２５の下面には環状開口溝（下面開口部）２５ｃ及びその弁座側中心部には中心軸（突部）２５ｇが設けられており、この中心軸２５ｇの前記弁体２５の開口側２５ｄ平面上に位置する部分には円周溝（周溝）２５ｈが形成されている。
【００２２】
２９は板状シール材としての板ガスケットであって、この板ガスケット２９はフッ素ゴム等が多用され、弁体２５の環状開口溝２５ｃに装着され、弁閉鎖時、弁座（図示せず）に当接してガス流出口（図示せず）のシールを行う。そして、板ガスケット２９の下面には前述同様、前記円周溝２５ｈに係合するＥ形リング１１が当接している。
【００２３】
次に、真空バルブの組立過程ならびにその機能を説明する。
【００２４】
図１に示す本発明の第１実施形態では、図３に示すように、先ず、弁体５の環状開口溝５ｃにＯリング９を装着する。その際、Ｏリング９の外径Ｄ３は環状開口溝５ｃの開口側５ｄの直径Ｄ１よりやや大きく、底部側５ｅの直径Ｄ２よりやや小さくしているため、Ｏリング９をやや内方に縮めながら環状開口溝５ｃに装着することで、ゴム製であるＯリング９は環状開口溝５ｃ内の側壁５ｉを押圧して環状開口溝５ｃ内に保持される。
【００２５】
次に、Ｏリング止め金１０の段部１０ａと環状開口溝５ｃ内の段部５ｆを係合させ、Ｏリング止め金１０の傾斜面１０ｂをＯリング９の内側面に当接させることにより、Ｏリング９は半径方向外方（側壁５ｉ側）に押圧され保持される。
【００２６】
そして、Ｅ形リング１１を中心軸５ｇの円周溝５ｈに横方向から挿入して係合し、弁体５の環状開口溝５ｃに組み込まれたＯリング止め金１０の段部１０ｄ方向へ押圧する。その際、当接面１０ｄより外側には下向きテーパー面１０ｅが形成されているため、Ｅ形リング１１は常にこの下向きテーパー面１０ｅに案内されてＯリング止め金１０の段部１０ｄへと誘導されることになる。
【００２７】
上述の如く組み立てられた真空バルブ１において、エアーシリンダー７の上室（図示せず）にエアーを供給して作動すると、ピストンロッドに連結されたステム６が押され、弁体５がベローズ８を伸長して下降し、弁座４ａにＯリング９が押し付けられてシールされ、弁閉状態となる。
【００２８】
次に、真空ポンプ１２により真空室１３内の空気を吸引するには、エアーシリンダー７の上室のエアーを抜き、下室（図示せず）にエアーを供給して逆に作動すると、ピストンロッドに連結されたステム６が引き上げられ、弁体５がベローズ８を短縮して上昇し、弁座４ａから弁体５のＯリング９が離れて弁開状態となる。
【００２９】
このような操作状態であっても、弁体５の環状開口部５ｃにはＯリング９及びこのＯリング９の内側に当接するＯリング止め金１０が装着され、そして、このＯリング止め金１０の下面には弁体突部５ｇの周溝５ｈに横方向から挿入可能なＥ形リング１１が当接するので、簡単な操作でＯリング９の抜け落ち及び変形が防止される。
【００３０】
また、Ｏリング９の下面には短い弁体突部５ｇに薄肉のＥ形リング１１が嵌合しているだけであるため、弁開状態において、このＥ形リング９及び弁体突部５ｇがガス流出口３内に深く入り込むこともなく、高真空装置としての排気能力も向上する。
【００３１】
さらに、Ｅ形リング１１の周溝５ｈへの取付け時には、Ｅ形リング１１はＯリング止め金１０の下向きテーパー面１０ｅに案内されて常に段部１０ｄに嵌り込み易く、またＥ形リング１１の抜け落ちも防止される。
【００３２】
また、図５に示す本発明の第２実施形態では、保持部材としてのＯリング止め金１５の下面側嵌合部周縁にはＥ形リング１１が係合する段部１５ｂのみが形成されたものであり、このような構造も可能である。
【００３３】
さらに、図６に示す本発明の第３実施形態では、弁体２５の環状開口部２５ｃには板ガスケット２９が装着され、そして、この板ガスケット２９下面には弁体突部２５ｇの周溝２５ｈに横方向から挿入可能なＥ形リング１１が当接するので、簡単な操作で板ガスケット１１の抜け落ち及び変形が防止される。
【００３４】
また、板ガスケット２９の下面には短い弁体突部２５ｇに薄肉のＥ形リング１１が当接しているだけなので、弁開状態において、このＥ形リング１１及び弁体突部２５ｇがガス流出口３内に深く入り込むこともなく、高真空装置としての排気能力も向上する。
【００３５】
以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があっても本発明に含まれる。
【００３６】
例えば、薄肉の切欠きリング状部材としてＥ形リング１１を用いたが、図７に示す同心リング３１または図８に示すＣ形リング４１を用いても良い。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００３８】
（ａ）請求項１の発明によれば、薄肉の切欠きリング状部材を使用して簡単な操作で環状シール部材の抜け落ち及び変形が防止できる。また、保持部材の下面には短い突部に薄肉の切欠きリング状部材が当接しているだけなので、弁開状態において、この突部とリング状部材がガス流出口内に深く入り込むこともなく、高真空装置としての排気能力も向上する。
【００３９】
（ｂ）請求項２の発明によれば、前記リング状部材の前記周溝への取付け時には、前記リング状部材は前記段部に係合するので、リング状部材の抜け落ちを防止出来るばかりか、周溝に対してリンク状部材が確実に嵌入したかどうかの確認も容易である。
【００４０】
（ｃ）請求項３の発明によれば、前記リング状部材の前記周溝への取付け時には、前記リング状部材は保持部材の下向きテーパー面に案内されて常に前記段部方向に案内されるので、取付け作業が極めて楽になる。
【００４１】
（ｄ）請求項４の発明によれば、薄肉の切欠きリング状部材を使用して、簡単な操作で板状シール部材の抜け落ち及び変形が防止できる。また、板状シール部材の下面には短い突部に薄肉の切欠きリング状部材が当接しているだけなので、弁開状態において、この突部とリング状部材がガス流出口内に深く入り込むこともなく、高真空装置としての排気能力も向上する。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す真空バルブの要部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す真空バルブの要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す真空バルブの組立図である。
【図４】本発明の第１の実施形態のＥ形リングの平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す真空バルブの要部拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す真空バルブの組立図である。
【図７】本発明の別の実施形態の同心リングの平面図である。
【図８】本発明の別の実施形態のＣ形リングの平面図である。
【図９】従来の真空バルブの要部断面図である。
【図１０】別の従来の真空バルブの要部断面図である。
【符号の説明】
１            真空バルブ
２            ガス流入口
３            ガス流出口
４            弁箱
４ａ        弁座
５，２５      弁体
５ａ          上面中央ホルダー
５ｂ          上面
５ｃ，２５ｃ  環状開口溝（下面開口部）
５ｄ，２５ｄ  開口側
５ｅ，２５ｅ  底部側
５ｆ          段部
５ｇ，２５ｇ  突部
５ｈ，２５ｈ  周溝
５ｉ          側壁
６            ステム
７            エアーシリンダー
８            ベローズ
９            Ｏリング（環状シール部材）
１０，１５      Ｏリング止め金（保持部材）
１０ａ          段部
１０ｂ          傾斜面
１０ｃ          貫通孔
１０ｄ          段部
１０ｅ          テーパー面
１１            Ｅ形リング（薄肉の切欠きリング状部材）
１２            真空ポンプ
１３            真空室
１５ａ          段部
１５ｂ          段部
２９            板ガスケット（板状シール部材）
３１            同心リング（薄肉の切欠きリング状部材）
４１            Ｃ形リング（薄肉の切欠きリング状部材）
【図１】
0003771646.tif 000002
【図２】
0003771646.tif 000003
【図３】
0003771646.tif 000004
【図４】
0003771646.tif 000005
【図５】
0003771646.tif 000006
【図６】
0003771646.tif 000007
【図７】
0003771646.tif 000008
【図８】
0003771646.tif 000009
【図９】
0003771646.tif 000010
【図１０】
0003771646.tif 000011