JP2000337530A - ゲートバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動源の出力を増大させることなく、弁体によ
ってシール部材を効率的に押しつぶすことができ、サイ
ズが小型化され、密封性が安定、向上したゲートバルブ
を提供する。 【解決手段】カム部材２２のカム面２２ｂは、連続曲面
からなり、カム面２２ｂの各位置における接線Ｓの直動
方向ｙに対する傾きθが、弁体２によるＯリング５２の
圧縮動作に伴ってローラ２４が移動する向きに減少して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体製
造工程等において使用される真空処理室の開口部を開閉
可能でかつ密封可能なゲートバルブに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程におけるドライエッチン
グ工程やスパッタリング工程やエピタキシャルウェハ形
成工程等においては、例えば図１０に示すような、複数
の真空処理室が接続されたマルチチャンバ構成の真空処
理装置が使用される。図１０の真空処理装置１０１は、
ウェハＷの搬出入が行われる搬送室１０２の外周に、各
種の処理を行う複数の真空処理室１０５が接続可能とな
っている。ウェハＷの搬送室１０２と各真空処理室１０
５との間の移動は、ゲートＧを通じて行われる。ゲート
Ｇの開閉および密封は、図示しないゲートバルブによっ
て行われる。

【０００３】図１０の真空処理装置１０１では、ウェハ
Ｗを、搬出入路１０４の搬出入口１０３を通じて図示し
ない搬送装置によって搬送室１０２内に搬入し、搬送室
１０２内に設けられた真空搬送ロボット１０７によって
保持する。ウェハＷが真空搬送ロボット１０７によって
保持されると、搬出入口１０３を閉じ、搬送室１０２内
を真空引きする。このとき、上記の各ゲートバルブは各
ゲートを密封した状態となっている。搬送室１０２内の
真空引きが完了すると、各ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを開き、真空搬送ロボット１０７によってウェハＷ
を所定の真空処理室に搬送する。当該真空処理室におい
て、処理を行うために、各ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを閉じ、ウェハＷの所定の処理を行う。ウェハＷの
所定の処理が完了したら、ゲートバルブを駆動してゲー
トＧを開き、再度真空搬送ロボット１０７によってウェ
ハＷを当該真空処理室から取出し、搬出入口１０３を通
じて真空処理装置１０１外に自動的に搬出される。

【０００４】上記のような真空処理装置１０１における
ゲートＧを開閉しかつ密封可能なゲートバルブ１０６の
構造として、例えば、図１１および図１２に示すような
構造が知られている。図１１において、搬送室２０２
は、ゲートＧを通じて真空処理室２０３と連通してい
る。このゲートＧの開閉をゲートバルブ２０１によって
行うが、ゲートバルブ２０１は、ゲートＧの開閉および
密封を行う弁体２０５と、この弁体２０５が一端部に固
定され直動可能にかつ所定の軸２０８を中心に傾斜可能
に保持されている弁ロッド２０６と、搬送室２０２と弁
ロッド２０６との間をシーリングするシールベローズ２
０７と、弁ロッド２０６を直動および傾動させる図示し
ない駆動手段とを有している。ゲートバルブ２０１は、
図１１においては、ゲートＧを開いた状態にある。ゲー
トＧを閉じかつ密封するには、図１２に示すように、弁
ロッド２０６を直動させて弁体２０５がゲートＧを閉じ
る位置まで移動し、弁ロッド２０６を軸２０８を中心に
傾斜させることにより行う。この結果、弁体２０５がゲ
ートＧの外周に設けられたＯリング２０４を押圧しゲー
トＧが密封される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構造の
ゲートバルブ２０１においては、弁体２０５によってゲ
ートＧをシーリングする際のシール性が良好であること
が要求される。ゲートＧのシール性を確保するために
は、Ｏリング２０４を弁体２０５によって圧縮変形させ
る必要がある。さらに、弁体２０５の密閉状態を解除す
る方向に大気圧がかかる状態である逆圧状態においても
シール性を確保するためには、逆圧状態によって弁体２
０５に逃げが生じる分Ｏリング２０４をさらに大きく圧
縮変形させる必要がある。このためには、Ｏリング２０
４を押しつぶすための弁体２０５を傾動させる力が十分
である必要がある。従来においては、弁体２０５を傾動
させる機構として、たとえば、弁ロッド２０６を直動さ
せる、たとえば、エアシリンダ等の駆動源と弁ロッド２
０６との間に傾動機構を設け、ゲートＧを閉じる位置ま
で弁体２０５を直動させたのち、傾動機構によって直動
力を傾動力に変換して弁体２０５を傾動させ、Ｏリング
２０４を押しつぶしていた。たとえば、特開平８−４２
７１５号公報に開示されたゲートバルブでは、弁ロッド
の端部に設けたカムフォロアとエアシリンダによって直
動されるカム体に直線的に傾斜して形成されたカム孔と
を係合させ、カム体に与えられた直動力を傾動力に変換
して弁ロッドを傾動させる構成の傾動機構を有してい
る。カム体に形成されたカム孔は一種のくさびとして作
用し、カム体に与えられた直動力が比較的小さくても、
カム体に作用する弁ロッドからの大きな力を支持可能と
なっている。

【０００６】一方、弁体２０５によってＯリング２０４
を圧縮していくと、弁体２０５がＯリング２０４から受
ける反力は、圧縮率の増加とともに非線形に増大してい
く。通常、Ｏリングはアリ溝とよばれる脱落防止用の溝
に嵌め込まれており、特に、この状態においては圧縮率
の増加とともに反力が急激に増大していく。たとえば、
特開平８−４２７１５号公報に開示されたゲートバルブ
では、カム孔が直線的に形成されているため、カムフォ
ロアの直動方向の移動量に対する傾動方向の移動量の割
合が一定であり、弁体２０５がＯリング２０４から受け
る反力が増大すると、カム体に作用する直動方向の反力
も増大する。この増大する直動方向の反力に抗してカム
体を直動させるには、直動駆動源としてのエアシリンダ
のボア径を大きくして推進力を増大させる必要がある。
あるいは、カム体に直線的に形成されたカム孔の直動方
向に対する傾きを小さく、すなわち、カムフォロアの直
動方向の移動量に対する傾動方向の移動量の割合を小さ
くし、かつ、エアシリンダのストローク長を長くとる必
要がある。エアシリンダは、幅やストローク等の寸法上
の制約から極力小型化されたものが要求されており、推
進力を増大させたり、ストローク長を長くとるとこの要
求を満たすことができないという不利益が存在した。

【０００７】本発明は、かかる従来の問題に鑑みてなさ
れたものであって、駆動源の出力を増大させることな
く、弁体によってシール部材を効率的に押しつぶすこと
ができ、サイズが小型化され、密封性が安定、向上した
ゲートバルブを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のゲートバルブ
は、気密室の開口部を開閉可能でかつシール部材を圧縮
しながら前記開口部に対して傾動することにより当該開
口部を密封する弁体と、一端部に前記弁体が固定され、
前記開口部を開閉する所定の直動方向に移動可能に保持
され、かつ、所定の軸を中心に傾動可能に保持された弁
ロッドと、前記弁ロッドの直動を前記弁体が前記開口部
を閉じる位置で規制する規制手段と、前記弁ロッドの他
端部側に設けられた従動部と、前記従動部と係合するカ
ム面を備えるカム部材とを有し、前記カム部材の直動に
よって前記従動部を傾動方向に案内移動させて前記弁ロ
ッドを傾動させる傾動手段と、前記傾動手段を介して前
記弁ロッドに連結され、前記カム部材に所定の直動力を
供給する駆動手段と、を具備するゲートバルブであっ
て、前記カム部材の前記カム面は、連続曲面からなり、
当該カム面の各位置における接線の前記直動方向に対す
る傾きが、前記弁体による前記シール部材の圧縮動作に
伴って前記従動部が移動する方向に沿って減少してい
る。

【０００９】前記カム面の傾きは、前記シール部材の反
力特性に基づいて決定されている。

【００１０】前記カム面の傾きは、前記シール部材と前
記弁体との接触時まで、あるいは、前記シール部材と前
記弁体との接触初期段階まで前記従動部が移動する領域
において比較的大きく、その後の領域においては比較的
小さく設定されている。

【００１１】本発明では、駆動手段によって傾動機構を
介してカム部材を直動させると、弁ロッドは所定の位置
まで直動し、規制手段によって直動が規制される。この
状態で、開口部は弁体によって閉じられた状態となる。
さらに、カム部材に直動力を供給すると、弁ロッドは傾
動手段によって傾動し、弁体が開口部に設けられたシー
ル部材を押しつぶす。シール部材の圧縮の進行にしたが
って、シール部材から弁体に作用する反力は増大する。
このとき、カム部材のカム面の傾きは、従動部の移動方
向に向かって減少しているため、従動部からカム部材に
作用する力のうち、傾動方向成分は増大し、直動方向成
分は軽減される。このため、シール部材から弁体を通じ
て弁ロッドに作用する反力の大部分は、カム部材に傾動
方向から作用する。したがって、駆動手段からカム部材
に供給される直動力が一定の値に限られていても、弁ロ
ッドに作用する反力に抗して弁ロッドを傾動させること
ができ、シール部材を押しつぶすことができる。また、
カム面を構成する連続曲面の傾きをシール部材の反力特
性に基づいて設定することにより、弁ロッドからカム部
材に作用する力の直動方向成分が駆動手段から供給され
る直動力を越えないようにすることができ、確実にシー
ル部材から弁体に作用する反力に抗して弁ロッドを傾動
させることができる。さらに、カム面の傾きをシール部
材と弁体との接触時まで、あるいは、接触初期段階まで
は比較的大きくし、その後は小さくすることで、シール
部材からの反力が小さいシール部材と弁体との接触時ま
たは接触初期段階までは弁体の傾動量が大きくとれ、そ
の後においては、シール部材からの反力が増大しても駆
動手段の直動力を増加させずに弁体によるシール部材の
圧縮が確実に行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明が適用される
ゲートバルブの構造の一例を示す断面図であり、図２は
図１に示すゲートバルブのＡ−Ａ線方向の断面図であ
る。図１および図２に示すように、ゲートバルブ１は、
弁体２と、連結部材４を介して弁体２が一端に固定され
た弁ロッド６と、図示しない気密室に取り付けられる取
り付け部材８と、取り付け部材８の弁ロッド６が挿入さ
れる挿入孔８ａと弁ロッドとの間をシーリングするシー
ルベローズ１０と、弁ロッド６を直動可能にかつ軸１４
ａを中心に傾斜可能に保持する保持部材１４と、保持部
材１４の軸１４ａを回転自在に保持するとともに、ピス
トンロッド２０を駆動するエアシリンダ６０と、弁ロッ
ド６の外周に固定された２つのストッパ１８と、弁ロッ
ド６の他端部に回転自在に設けられたローラ２４と、こ
のローラ２４が設けられた弁ロッド６の他端部に対向配
置されたカム部材２２と、カム部材２２とピストンロッ
ド２０とを連結する連結板３０と、弁ロッド６の他端部
に固定された固定部材２６と連結板３０によって両端部
が固定され弁ロッド６の他端部および連結板３０とを連
結しているコイルばね２８とから基本的に構成されてい
る。

【００１３】弁体２は、平板状の部材から形成され、図
示しない気密室の開口部５０を開閉可能でかつ開口部５
０に対して傾動することにより開口部５０をＯリング５
２を介して密封することができる。また、開口部５０の
周囲に設けられたＯリング５２は、脱落防止用のいわゆ
るアリ溝５１に嵌入されている。

【００１４】弁ロッド６は、一端に連結部材４を介して
弁体２が固定され、取り付け部材８の挿入孔８ａから図
示しない気密室外に突出するように設けられているとと
もに、保持部材１４にＯリング１４ｂを介して直動可能
に保持されている。また、保持部材１４は軸１４ａを中
心に回転自在になっていることから、弁ロッド６も軸１
４ａを中心に傾斜可能となっている。取り付け部材８
は、例えばマルチチャンバ構成の真空処理装置の搬送室
等の内部を気密状態とすることが可能な気密室に取り付
けられる。

【００１５】シールベローズ１０は、取り付け部材８の
挿入孔８ａと弁ロッド６との間をシーリングする部材で
あり、弁ロッド６の直動および傾動に伴って伸縮可能と
なっている。保持部材１４は、有底の円筒状の部材であ
り、有底部には弁ロッド６を挿入する挿入孔１４ｃが形
成され、外周には互いに対向する位置に軸１４ａがそれ
ぞれ形成されている。保持部材１４は、挿入孔１４ｃに
挿入された弁ロッド６をＯリング１４ｂを介して直動自
在に保持し、軸１４ａはエアシリンダ６０に回転自在に
支持されていることから弁ロッド６を傾斜可能に保持し
ている。また、保持部材１４は、円筒状の部材であるこ
とから、弁ロッド６の直動によって伸縮するシールベロ
ーズ１０を内部に収容可能となっている。

【００１６】ストッパ１８は、弁ロッド６の軸部に弁ロ
ッド６の外周に突出するように固定されたピン状の部材
である。弁ロッド６が、図２に示す開口部５０を閉じる
方向に直動した際に、保持部材１４の端面１４ｄに当接
することによって、弁ロッド６の移動を規制する。ロー
ラ２４は、ばね部材２５によって弁ロッド６の他端部の
所定位置に回転自在に設けられている。具体的には、図
３（ａ）に示すように、弁ロッド６の端部に形成された
溝状のローラ保持部６ｂによってローラ２４の外周面の
一部が摺動可能に保持されるように、ローラ２４の両端
部はばね部材２５によって回転自在に支持されている。
ばね部材２５の一端は、弁ロッド６に形成された固定部
６ａに固定されている。

【００１７】カム部材２２は、ローラ２４が保持された
弁ロッド６の他端部に対向するように配置されている。
このカム部材２２の先端部には、ローラ２４を保持可能
な第１保持部２２ａと、ローラが回転しながら係合可能
なカム面２２ｂと、ローラ２４を保持可能な第１保持部
２２ｃとが連続して形成されている。第１保持部２２ａ
は、溝状に形成されており、弁ロッド６が開口部５０を
開閉する方向に直動する際にローラ２４を保持する。第
２保持部２２ｃは、ローラ２４の曲率と同じ曲率を持つ
Ｒ部からなり、弁ロッド６が所定の角度まで傾斜すると
ローラ２４を保持する。カム面２２ｂは、ローラ２４と
係合することにより弁ロッド６を軸１４ｂを中心に傾斜
させることができる。なお、カム面２２ｂの形状につい
ては後述する。

【００１８】上記したローラ２４を回転自在に支持する
ばね部材２５は、ローラ２４を支持すると同時に、他端
がカム部材２２に形成された固定部２２ｄに固定されて
いる。これにより、弁ロッド６の端部とカム部材２２と
の相対位置がずれて、互いに対向しなくなるのを防止す
ることができる。

【００１９】コイルばね２８は、対向する弁ロッド６の
端部とカム部材２２との外周を囲むように、弁ロッド６
に固定された固定部材２６に形成された固定部２６ａお
よび連結板３０に形成された固定部３０ａに両端部が固
定されている。コイルばね２８の果たす役割としては、
ローラ２４の第１保持部２２ａからの保持状態の解除を
抑制するように弁ロッド６とカム部材２２とを連結して
いる。すなわち、コイルばね２８は、第１保持部２２ａ
にローラ２４を保持した状態でカム部材２２が直動した
際に、第１保持部２２ａのローラ２４の保持状態が容易
に解除されるのを防止する役割を果たす。エアシリンダ
６０は、本体が取り付け部材８に固定され、ピストンロ
ッド２０が連結板３０に固定されている。

【００２０】ここで、上記のゲートバルブ１の基本的な
動作について説明する。図１および図２に示したゲート
バルブ１の状態は、開口部５０を開いた状態であるが、
エアシリンダ６０を駆動して、カム部材２２を開口部５
０を閉じる方向に直動させる。上記のようなエアシリン
ダ６０の駆動によって、カム部材２２は、図３（ａ）に
示す第１保持部２２ａでローラ２４を保持した状態で、
弁ロッド６を直動させる。カム部材２２が移動して、弁
ロッド６が所定の位置に到達すると、図４および図５に
示すように、上記したストッパ１８が保持部材１４の端
面１４ｄに当接し、弁ロッド６の移動が規制されるとと
もに、弁体２が開口部５０を閉じた状態になる。この状
態からさらにカム部材２２が直動すると、弁ロッド６は
移動せずカム部材２２のみが移動して、図３（ｂ）に示
すように、第１保持部２２ａにローラ２４を保持した状
態が解除される。ローラ２４は、図３（ｂ）に示す矢印
方向に回転しながら、カム面２２ｂ上を案内されて転が
る。これにより、弁ロッド６が保持部材１４の軸１４ａ
を中心に傾斜する。

【００２１】ローラ２４がカム部材２２のカム面２２ｂ
上を転がると、弁ロッド６が傾斜し、図６に示すよう
に、弁体２が開口部５０の外周に設けられたＯリング５
２を押圧し、押しつぶす。これにより、開口部５０の密
封が行われる。図３（ｃ）に示すように、ばね部材２５
は、その復元力に抗して弾性変形し、また、図６に示す
ように、コイルばね２８も同様に弾性変形する。カム部
材２２のさらなる直動によって、弁ロッド６が所定の角
度傾斜すると、図３（ｃ）に示すように、ローラ２４は
カム部材２２の第２保持部２２ｃに保持された状態とな
る。これにより、開口部５０の弁体２による密封動作が
完了する。ローラ２４が第２の保持部２２ｃによって保
持されることにより、ローラ２４が移動せず、開口部５
０の密封状態を安定して保つことができる。

【００２２】開口部５０を開く動作は、カム部材２２を
開口部５０を開く方向に直動させる。このとき、ローラ
２４は第２の保持部２２ｃによって保持された状態か
ら、ばね部材２５およびコイルばねの復元力によって、
カム面２２ｂを転がって再度第１保持部に保持され、弁
ロッド６は直立する。

【００２３】図７は、本実施形態に係るカム部材２２の
カム面２２ｂの構造を示す図である。図７に示すよう
に、弁ロッド６の直動方向をｙ、これに直交するローラ
２４が移動する傾動方向をｘとする。カム部材２２のカ
ム面２２ｂは、第１の保持部２２ａ側に位置する位置Ｐ
ｓをカム面２２ｂの開始位置とし、第２の保持部２２ｃ
側に位置する位置Ｐｅを終点位置とすると、開始位置Ｐ
ｓから終点位置Ｐｅに向かって連続した曲面で構成され
ている。また、開始位置Ｐｓと終点位置Ｐｅとの間の任
意の位置Ｐにおける接線Ｓの直動方向ｙに対する傾きθ
は、開始位置Ｐｓから終点位置Ｐｅに向かって次第に減
少している。すなわち、傾きθは、開始位置Ｐｓ付近で
は比較的大きいが、終点位置Ｐｅでは非常に小さくなっ
ており、終点位置Ｐｅ付近での接線Ｓは直動方向ｙに略
平行となっている。

【００２４】さらに、開始位置Ｐｓ近傍の位置Ｐｔは、
弁体２がＯリング５２に接触開始するときのローラ２４
が到達する位置である。カム面２２ｂの傾きθは、開始
位置Ｐｓから上記の位置Ｐｔを少し過ぎた領域までがそ
の後の終点位置Ｐｅに向かう領域よりも大きく設定され
ている。

【００２５】上記のカム部材２２のカム面２２ｂの曲面
の位置Ｐｔ付近から終点位置Ｐｅにかけての傾きθは、
Ｏリング５２の反力特性に基づいて決定される。図８
は、アリ溝５１に嵌入された状態のＯリング５２を弁体
２によって押し潰した際の、Ｏリング５２の圧縮率と弁
体２がＯリングから受ける反力との相関を示すグラフで
ある。図８に示すように、Ｏリング５２から弁体２が受
ける反力Ｎは、圧縮率の増加に伴って、非線形に増大し
ているのがわかる。なお、カム面２２ｂにおいて、Ｏリ
ング５２の圧縮率が２．５％となるときのローラ２４の
位置は、位置Ｐｔから若干終点位置Ｐｅ寄りの位置であ
り、圧縮率が１７．５％になるときのローラ２４の位置
は、終点位置Ｐｅ付近である。また、図８は、Ｏリング
５２がアリ溝５１に嵌入された状態でのデータである
が、Ｏリング５２がアリ溝５１に嵌入されていない場合
にも、反力Ｎの大きさは小さいが同様な傾向をもつ。本
実施形態では、カム部材２２のカム面２２ｂの曲面の傾
きθを、Ｏリング５２から弁体２が受ける反力Ｎの増大
に応じて徐々に減少させている。

【００２６】ここで、上記のような反力特性を有するＯ
リング５２を弁体２を傾動させて押しつぶしたときのロ
ーラ２４からカム部材２２のカム面２２ｂに作用する力
について図９を参照して説明する。図９において、カム
面２２ｂ上の上記した開始位置Ｐｓ寄りの位置をＰ１と
し、終点位置Ｐｅよりの位置をＰ２とすると、上述した
ように位置Ｐ１における接線Ｓ１の傾きθ１は、位置Ｐ
２における接線Ｓ２の傾きθ２よりも大きくなってい
る。たとえば、エアシリンダ６０からの推進力Ｆでカム
部材２２が直動され、ローラ２４が開始位置Ｐｓ側から
位置Ｐ１に移動すると、カム面２２ｂの位置Ｐ１には、
接線Ｓ１に直交する方向に力Ｒ１が作用する。さらに、
カム部材２２が直動され、ローラ２４が位置Ｐ２に移動
すると、カム面２２ｂの位置Ｐ２には、接線Ｓ２に直交
する方向に力Ｒ２が作用する。

【００２７】位置Ｐ１で作用する力Ｒ１は、弁体２によ
るＯリング５２の圧縮の初期段階でありＯリング５２か
らの反力Ｎが小さいため、比較的小さい。位置Ｐ２で作
用する力Ｒ２は、弁体２によるＯリング５２の圧縮が進
行しており、弁体２がＯリング５２から受ける反力Ｎが
大きいため、非常に大きくなる。位置Ｐ１で作用する力
Ｒ１の直動方向成分をＲ１ｙ、傾動方向成分をＲ１ｘと
し、位置Ｐ２で作用する力Ｒ２の直動方向成分をＲ２
ｙ、傾動方向成分をＲ２ｘとすると、直動方向成分Ｒ１
ｙや直動方向成分Ｒ２ｙよりも推進力Ｆが大きければ、
推進力Ｆによってカム部材２２を直動させることができ
る。

【００２８】図９から分かるように、位置Ｐ２で作用す
る力Ｒ２のように大きな力がカム部材２２に作用して
も、この位置での傾きθ２を小さくしておけば、力Ｒ２
の直動方向成分Ｒ２ｙを小さな値に抑えることができ
る。この場合に、傾動方向成分Ｒ２ｘが大きくなって
も、この力Ｒ２ｘは、カム部材２２によって支持するこ
とができる。すなわち、カム面２２ｂ上の各位置でロー
ラ２４からカム部材２２に作用する力は、図８に示した
Ｏリング５２の反力特性から得られ、ローラ２４から各
位置に作用する力の直動方向成分がエアシリンダ６０の
推進力Ｆを越えないように、各位置の直動方向θに対す
る傾きθを設定すれば、エアシリンダ６０の推進力Ｆを
増加させなくても、Ｏリング５２の所定の押し潰し量を
得ることができる。

【００２９】上記したカム面２２ｂの曲面を形成するに
は、たとえば、カム面２２ｂの複数位置で必要な傾きθ
を決定し、たとえば、ワイヤカット放電加工機を用いて
複数位置間を加工することで、滑らかな曲面が得られ
る。

【００３０】以上のように、本実施形態によれば、カム
部材２２のカム面２２ｂの各位置における接線の直動方
向ｙに対する傾きθを、Ｏリング５２から弁体２が受け
る反力Ｎの増大に応じて減少するように設定しているの
で、カム部材２２がローラ２４から受ける力の直動方向
成分が反力Ｎの増大に応じて軽減される。したがって、
エアシリンダ６０の推進力Ｆが一定でもカム部材２２を
直動させることができ、Ｏリング５２の所定の押し潰し
量を得ることができる。また、本実施形態によれば、カ
ム面２２ｂの傾きθは、開始位置Ｐｓから上記の位置Ｐ
ｔを少し過ぎた領域までがその後の終点位置Ｐｅに向か
う領域よりも大きく設定されているため、Ｏリング５２
からの反力が小さい状態にある弁体２の傾動初期、すな
わち、Ｏリング５２と弁体２との接触時まで、あるいは
接触初期段階までにおいて大きな傾動量を得ることがで
き、Ｏリング５２の所定の押し潰し量を得るのに必要な
カム面２２ｂの長さを伸ばす必要がなく、結果として、
エアシリンダ６０のストロークを長くする必要がない。

【００３１】また、本実施形態によれば、カム部材２２
のカム面２２ｂをＯリング５２の反力特性に応じて最適
に形成するため、Ｏリング５２の所定の押し潰し量を得
るのに要するエアシリンダ６０の推進力Ｆを低減するこ
とができる。すなわち、Ｏリング５２の所定の押し潰し
量を得るのに、カム部材２２のカム面２２ｂの形状をい
かに小さい推進力でＯリング５２の十分な押しつぶしが
可能かを決定できるので、必要最低限のエアシリンダ６
０の推進力Ｆを決定することができる。具体的には、た
とえば、従来において、エアシリンダ６０のエア供給圧
力が５ｋｇｆ／ｃｍ² 必要であったものが、４ｋｇｆ／
ｃｍ² に低減することができた。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係るゲートバルブによれば、駆
動手段からの直動力を増加させなくても開口部に設けら
れたシール部材の必要な押しつぶし量が得られ、シール
性を安定、向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるゲートバルブの構造の一例
を示す断面図である。

【図２】図１に示すゲートバルブのＡ−Ａ線方向の断面
図である。

【図３】ローラとカム部材との相対位置関係を示す説明
図であって、（ａ）は弁体が開口部を開いた状態にある
ときの相対位置関係を示しており、（ｂ）は弁体が開口
部を閉じた状態にあるときの相対位置関係を示してお
り、（ｃ）は弁体が開口部を密封した状態にあるときの
相対位置関係を示している。

【図４】図１に示すゲートバルブによって開口部を閉じ
た状態を示す断面図である。

【図５】図４に示すゲートバルブの動作状態におけるＡ
−Ａ線方向の断面図である。

【図６】図４に示すゲートバルブの動作から弁体を傾動
させて開口部を密封した状態を示す断面図である。

【図７】本発明に係るカム部材のカム面の一実施形態を
示す図である。

【図８】アリ溝に嵌入されたＯリングを弁体による圧縮
率と、Ｏリングから受ける反力との相関を示すグラフで
ある。

【図９】Ｏリング５２を弁体２を傾動させて押しつぶし
たときのローラ２４からカム部材２２のカム面２２ｂに
作用する力を説明するための図である。

【図１０】マルチチャンバ構成の真空処理装置の一例を
示す斜視図である。

【図１１】ゲートバルブの構造の一例を示す説明図であ
る。

【図１２】図１１に示すゲートバルブによってゲートを
閉じて密封した状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ゲートバルブ、２…弁体、４…連結部材、６…弁ロ
ッド、８…取り付け部材、１０…シールベローズ、１２
…固定リング、１４…保持部材、１８…ストッパ、２０
…ピストンロッド、２２…カム部材、２２ａ…第１保持
部、２２ｂ…カム面、２２ｃ…第２保持部、２４…ロー
ラ、２５…ばね部材、２６…固体部材、２８…コイルば
ね、３０…連結板、５０…開口部、５１…アリ溝、５２
…Ｏリング。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密室の開口部を開閉可能でかつシール部
   材を圧縮しながら前記開口部に対して傾動することによ
   り当該開口部を密封する弁体と、 一端部に前記弁体が固定され、前記開口部を開閉する所
   定の直動方向に移動可能に保持され、かつ、所定の軸を
   中心に傾動可能に保持された弁ロッドと、 前記弁ロッドの直動を前記弁体が前記開口部を閉じる位
   置で規制する規制手段と、 前記弁ロッドの他端部側に設けられた従動部と、前記従
   動部と係合するカム面を備えるカム部材とを有し、前記
   カム部材の直動によって前記従動部を傾動方向に案内移
   動させて前記弁ロッドを傾動させる傾動手段と、 前記傾動手段を介して前記弁ロッドに連結され、前記カ
   ム部材に所定の直動力を供給する駆動手段と、を具備す
   るゲートバルブであって、 前記カム部材の前記カム面は、連続曲面からなり、当該
   カム面の各位置における接線の前記直動方向に対する傾
   きが、前記弁体による前記シール部材の圧縮動作に伴っ
   て前記従動部が移動する方向に沿って減少しているゲー
   トバルブ。
2. 【請求項２】前記カム面の傾きは、前記シール部材の反
   力特性に基づいて決定されている請求項２に記載のゲー
   トバルブ。
3. 【請求項３】前記カム面の傾きは、前記シール部材と前
   記弁体との接触時まで、あるいは、前記シール部材と前
   記弁体との接触初期段階まで前記従動部が移動する領域
   において比較的大きく、その後の領域においては比較的
   小さく設定されている請求項１または２に記載のゲート
   バルブ。