JPH0632179Y2 - 真空装置用遮断バルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、真空チャンバ内に設けた各種機器に対し真空
状態を保持したまま例えば内部状況を観察する等の目的
に対し、真空チャンバと連結した状態で検出用機器等を
挿入または遮断を行い得る、真空装置用遮断バルブに関
するものである。

（従来技術） 従来、前述遮断バルブとしては第７図に示すような構造
のものが使用されていた。即ち、第７図において、遮断
バルブ１００は、真空チャンバＡに連通する連通路Ｂに
介在させた中空の本体１０１と、該本体１０１内に臨む
連通路Ｂの開口端面に形成した弁座１０２と、該弁座１
０２の側方において連通路Ｂの中心軸線Ｌに対し直角な
方向に延び両端を本体１０１側壁１０１ａに密封状に支
承した回動軸１０３と、該回動軸１０３に基部を固定し
た揺動部材１０４と、背面１０５ａを揺動部材１０４か
ら若干離間してヒンジ１０６により該揺動部材１０４先
端部に首振り枢動可能に取付けた弁板１０５と、遮断時
に前記弁座１０２に衝接し得る前記弁板１０５の表面１
０５ｂ外周に凹嵌した環状の緩衝性密封材としてのＯリ
ング１０７と、前記回動軸１０３に連係し外部より操作
し得る伝動操作手段（図示せず）とから成る。

（考案が解決しようとする問題点） 前述スイング式の遮断バルブ１００においては、弁板１
０５をヒンジ１０６により首振り枢動可能に揺動部材１
０４に取付けることによって、閉鎖遮断時に弁座１０２
との間でＯリング１０７の均一な潰しをもって弁座１０
２と弁板１０５表面１０５ｂとの均一な圧着を図るよう
になっている。従って、遮断バルブ１００の開閉動作時
にヒンジ１０６におけるピン１０６ａのすべりやがたに
より発塵したりすべり材料からのガス放出を伴ない、こ
れらは真空度に悪影響を及ぼす結果となる。勿論、前記
ヒンジ１０６に代えて首振自在のボールジョイント（図
示せず）を用いた場合にも、前述発塵やガス放出の問題
は免れない。

（問題点の解決手段） 本考案の真空装置用遮断バルブは、従来同様スイング式
であるが、揺動部材と弁板との連結手段は、両者間に若
干の隙間を形成した状態で両端を揺動部材の先端部およ
び弁板の背面に固着した短尺の塑性または弾性変形可能
な支持ピンにより構成したことを特徴とする。

（作用） 伝動操作手段の操作により、回動軸，揺動部材，および
弁板を一体に閉鎖方向に回転させると、弁板が弁座に圧
着される際、先ず密封材としてのＯリング（直径Ｄとす
る）の一点が弁座に当接する。これにより支持ピンには
弁座への圧着力Ｆの反力ＲにＤ／２を乗じたモーメント
が作用する。そして反力Ｒがある一定値（例えば全体圧
着力の十数％）に達すると、支持ピンが塑性または弾性
変形し、それによりＯリングが均一に押し潰され、弁座
と弁体との間に均一な圧着力が得られる。このように支
持ピンで構成した連結手段はすべりやがたがないので、
少くともこの連結手段における発塵およびガス放出の危
険性は皆無となるものである。

（実施例） 第１図は真空チャンバにミニカメラ付遮断バルブを連結
した状態を示す本考案の一実施例であるが、以下これに
つき詳述する。

第１乃至第６図において１は機器を内封して真空ポンプ
（図示せず）により真空状態とし得る如くした真空チャ
ンバで、一端にバルブ連結用フランジ１ａを設けてあ
る。

２は遮断バルブで、本体３は階円中空室３ａの両側端に
同一中心軸線Ｌの長孔４ａ・５ａをもつ連結用フランジ
４ｂ・５ｂ付側板４および５を取付けて、Ｏリング６に
より前記長孔４ａ・５ａを除き密封し得る如くしてあ
り、前記長孔４ａは真空チャンバ１への連通路を形成
し、ボス状に中空室３ａ内に突出させると共に内端（即
ち連通路の開口端面）に弁座４ｃを形成させてある。

７は前記弁座４ｃ面と直交して本体３に貫通させた頭付
回動軸で、頭部は本体３を削設形成させたウオーム室３
ｂ内において扇形ウオームホイル８を一体的に嵌合させ
てあり、本体３に圧入した２個のブッシュ９により回動
自在に支承し、外端は平座金１０を介しＣリング１１に
より抜止めしてある。

１２は両ブッシュ９内側の本体３に削設せる環状溝内に
位置する如く前記回動軸７に外嵌した各２本宛のＯリン
グ、１３は前記中空室３ａ内に位置する如く基部を回動
軸７の中間部に一体的に固定した揺動部材で、ほぼ直角
に屈曲して延び先端部に小さい貫通穴１３ａを穿設して
ある。１４は中央部を大径部１４ａとし両端部を小径部
１４ｂ_１・１４ｂ_２とした連結手段としての短尺の段付
支持ピンで、一方の小径部１４ｂ_１を前記貫通穴１３ａ
に内側面１３ｂ側から嵌入して貫通穴１３ａ内部で溶着
（ｗ）してある。１５は前記内側面１３ｂに対面して配
置した弁板で、中央部に段付貫通穴１５ａを穿設し、該
貫通穴１５ａの背面１５ｂ側を前記支持ピン１４の大径
部１４ａより十分に大きい穴１５ａ_１とし、弁座４ｃに
衝接し得る表面１５ｃ側を小径部１４ｂ_２とほぼ同径の
穴１５ａ_２として形成してある。そして前記他方の小径
部１４ｂ_２を穴１５ａ_１側より穴１５ａ_２に嵌入した穴
１５ａ_２内で溶着（ｗ）し、前記内側１３ｂと背面１５
ｂとの間に若干の隙間Ｓを形成した状態で支持ピン１４
により揺動部材１３と弁板１５とを一体に保持してい
る。尚、前記支持ピン１４は所定値以上の外力で若干塑
性または弾性変形し得るように寸法および材質を決めて
ある。特に材質については、支持１４は勿論のこと、回
動軸７，揺動部材１３，弁板１５等は真空性能の良い材
料、即ち放出ガスが少く不純物の少い、例えばＳＵＳや
Ａの金属材料とする。１６は前記表面１５ｃ外周に凹
嵌させた緩衝性密封材としてのＯリングである。

しかして、前記揺動部材１３および弁板１５は回動軸７
の回動により第４図に示す如き弁座４ｃの閉塞位置より
第６図に示す開放位置間で揺動可能となっている。

１７は前記回動軸７と直行して本体３に嵌挿したウオー
ム軸で、外端にはハンドル１８を一体的に固定し中間部
および先端を本体３に圧入した２個のブッシュ１９によ
って回転自在に支承してあり、前記両ブッシュ１９・１
９間には前記ウオーム室３ｂに位置してウオームホイル
８と係合可能にウオーム２０を固定し、前記ウオーム軸
１７・ハンドル１８・ウオームホイル８・ウオーム２０
等をもって伝動操作手段を構成している。尚、２１はウ
オーム室３ｂの蓋板である。

２２は検出機器挿入装置で、以下の構成より成る。

即ち、２３は挿入棒保持管で、一端に前記フランジ５ｂ
と同寸の連結フランジ２３ａを一体形成し、内側に削設
せる環状溝内に嵌入させた２個宛のＯリング２４により
挿入棒２５を密に摺動自在に支承させてあり、該挿入棒
２５の先端にはミニカメラ２６を設けてある。２７は真
空保持手段として設けた真空ポンプで、管路２８により
前記挿入棒保持管２３のフランジ２３ａ寄り位置と連通
させてある。

２９は両端部に前記フランジ１ａおよび４ｂと同寸の連
結フランジ２９ａ・２９ｂを形成させた接手管で、それ
ぞれＯリング３０・３１を介しカップリング３２・３３
によりフランジ１ａおよび４ｂ間を連結させてある。

３４はカップリングで、Ｏリング３５を介し両フランジ
５ｂ・２３ａを連結している。

次に作用につき説明する。第４図に示す弁板１５の閉状
態においては真空チャンバ１内の真空は前記弁板１５に
より中空室３ａと遮断されている。この場合は挿入棒２
５は後退位置にあり、真空ポンプ２７は停止して中空室
３ａ内は管路２８を介し大気と連通状態にある。

真空チャンバ１内の機器の状態検知に際しては、先ず真
空ポンプ２７を運転して中空室３ａ内をチャンバ１内と
同じ真空状態となし、次いでハンドル１８の回転操作に
よりウオーム２０・ウオームホイル８・回動軸７・揺動
部材１３を介し弁板１５を開位置となし、挿入棒２５を
所定位置まで押込むとミニカメラ２６により真空チャン
バ１内の真空度を保持したままで目的機器の検知を行い
得るものである（第６図の状態）。

機器検知が終了すれば、先と逆の順序で先ず挿入棒２５
を後退させ、次にハンドル１８の逆方向への回転により
弁板１５を閉とすれば、Ｏリング１６により弁座４Ｃ部
は完全に遮断され、通常のリード角ではウオームホイル
８側よりウオーム２０を回転させることはできないので
前記弁板１５の閉状態は確実に保持されるものである。

前述弁板１５による弁座４ｃ遮断動作につき、さらに詳
しく説明すれば、この遮断動作時、先ずＯリング１６
（全体直径をＤとする）の一点が弁座４ｃに当接する。
これにより支持ピン１４には弁座４ｃに対する圧着力Ｆ
の反力ＲにＤ／２を乗じたモーメントが作用する。そし
てこの反力Ｒがある一定値（例えば、全圧着力Ｆｍの十
数％）に達すると、支持ピン１４が塑性または弾性変形
し、それによりＯリング１６が全周に渉って均一に押し
潰され、弁板１５の表面１５ｃが弁座４ｃに密着して両
者間に均一な圧着力が得られる。

尚、前述実施例において、支持ピン１４揺動部材１３ま
たは弁板１５のいずれか一方を削り出して形成してもよ
い。また、弁座４ｃ部の開口が大きい場合には、揺動部
材１５および支持ピン１４を複数本として弁板１５を支
持するようにしてもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の遮断バルブは揺動部材と
弁板とを若干離間した状態で支持ピンにより一体固着し
て形成し、支持ピンを一定値以上の外力を受けて塑性ま
たは弾性変形し得るようにしたため、遮断時に弁板・弁
座間の均一な圧着が達成され、全方向に渉って均等のバ
ランス効果を発揮し、しかも支持ピン部には揺動に伴う
すべりやがたつきがないので発塵およびガス放出の危険
性が皆無となる。そして構造が簡単な上、支持ピンによ
る前述自己バランス作用があるので、製作精度はあまり
要求されず製作が容易である等、バルブ自体の機能向上
ばかりでなく、製作上の付加的効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第６図は本考案の一実施例を示すもので、第１
図は本考案の遮断バルブを採用した真空装置の全体配置
図、第２・３図は第１図におけるそれぞれII〜IIおよび
III〜III矢視断面図、第４図は第２図におけるIV〜IV矢
視断面図、第５図は第４図のＶ部拡大詳細図、第６図は
作用説明図である。第７図は従来の遮断バルブを示す断
面図である。 図中、１は真空チャンバ、２は遮断バルブ、３は本体、
４ｃは弁座、７は回動軸、１３は揺動部材、１４は支持
ピン、１５は弁板、１６はＯリングである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空チャンバに連通する連通路に介在させ
   た中空の本体と、該本体内に臨む前記連通路の開口端面
   に形成した弁座と、該弁座の側方において連通路の中心
   軸線に対し直角な方向に延び両端を本体側壁に支承した
   回動軸と、該回動軸に基部を固定した揺動部材と、該揺
   動部材の先端部に連結手段を介して取付けた弁板と、遮
   断時に前記弁座に衝接し得る前記弁板の表面外周に装着
   した環状緩衝性密封材と、前記回動軸に連係し外部より
   操作し得る伝動操作手段とから成るものにおいて、前記
   連結手段は揺動部材と弁板との間に若干の隙間を形成し
   た状態で両端を揺動部材の先端部および弁板の背面に固
   着した塑性または弾性変形可能な支持ピンにより構成し
   たことを特徴とする、真空装置用遮断バルブ。