JP2007191205A - 収納容器の蓋体及び収納容器 - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器内部の汚染を防止しつつ、簡素な構造で回転カムの位置ズレを防止すると共に回転カムに付与するトルクの分散化が図られた収納容器の蓋体及び収納容器を提供すること。
【解決手段】ラッチアーム１５を蓋体４から突出して容器本体２に係止させた後にカム部材１４の静止位置を規制する位置規制手段２０を備え、「ラッチアーム１５の突出量を最大とするための力」と、「カム部材１４を所定の静止位置に移動させるための力」とを同時にカム部材１４に付与する必要をなくしてトルクを分散させる。また、従前のようなスプリングを不要とし、部品点数を削減して簡素な構造とし、組立て作業の効率化を図り、製造コストを削減する。また、スプリングを備える必要がないため、スプリングから金属イオンが発生せず、容器本体内の収納物を汚染することがない。
【選択図】図４

Description

本発明は、半導体ウェハ、マスクガラス等の精密基板などを収納し、輸送、搬送、保管などに使用される収納容器の蓋体及び収納容器に関する。

近年、半導体部品の微細化や配線の狭ピッチ化が進んでいる。このため、半導体ウェハ（精密基板）の収納容器には、精密基板の汚染を防止するために高い密閉性と取扱いの自動化とが求められている。この種の収納容器は、精密基板を収納する容器本体と、この容器本体を密閉する蓋体とを備え、蓋体には、回転カムの動きに連動して、蓋体の周縁部から突出、没入する掛止アームを有する掛止機構が設けられている。そして、回転カムには、軸周りに回転可能なキーが挿入されるキースロット（凹部）が設けられ、キーをキースロットに挿入して回転させることで、掛止機構を作動させて蓋体の自動開閉を行っている。

このような収納容器の蓋体では、キースロットが正しい位置で静止されないためにキーを挿入することができなくなるという問題があった。このため、回転カムの静止位置を規制する技術として、スプリング部材を設けて回転カムの回転方向と反対方向に付勢することで、回転カムの位置を強制的に移動させて所定の位置で静止させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特表２００５−５１５１２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術では、掛止アームを突出させて容器本体に掛止させるための力に加えて、スプリング部材による付勢に対抗して回転カムを回転させるための力を同時に回転カムに付与する必要があった。例えば、３００ｍｍウェハ収納容器の蓋体の開閉に関するＳＥＭＩ標準規格では、蓋体開閉装置の回転トルクは１．７Ｎ・ｍを超えないことが求められている。また、組立て作業の際には、スプリング部材を回転カムと蓋体とにそれぞれ係合させる必要があり、作業が煩雑であるという問題があった。また、スプリング部材を構成する金属から微量の金属イオンが発生して、収納容器内の精密基板が汚染される虞があった。

本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、収納容器内部の汚染を防止しつつ、簡素な構造で回転カムの位置ズレを防止すると共に回転カムに付与するトルクの分散化が図られた収納容器の蓋体及び収納容器を提供することを目的とする。

本発明による収納容器の蓋体は、収納物を収納する容器本体に設けられた開口部を覆い、着脱可能に容器本体に保持させるラッチ機構を備えた収納容器の蓋体において、ラッチ機構は、回転可能に支持されたカム部材と、このカム部材の回転に連動して進退可能とされ、外方に突出して容器本体に係止されるラッチアームと、を有し、ラッチアームの突出量が最大となった後にカム部材の静止位置を規制する位置規制手段を備えることを特徴としている。

また、本発明による収納容器は、収納物を収納する容器本体に設けられた開口部を覆い、着脱可能に容器本体に保持させるラッチ機構を備えた蓋体を有する収納容器において、ラッチ機構は、回転可能に支持されたカム部材と、このカム部材の回転に連動して進退可能とされ、外方に突出して容器本体に係止されるラッチアームと、を有し、ラッチアームの突出量が最大となった後にカム部材の静止位置を規制する位置規制手段を備えることを特徴としている。

このような収納容器の蓋体及び収納容器によれば、ラッチアームを外方に突出させ、ラッチアームの突出量が最大となった後に、カム部材の静止位置を規制することができるため、「ラッチアームの突出量を最大とするための力」と、「カム部材を所定の静止位置に移動させるための力」とを同時にカム部材に付与する必要がなくトルクを分散させることができる。また、従前のようなスプリングを備える必要がないため、部品点数が削減されて簡素な構造とすることができ、組立て作業の効率化を可能とし、製造コストの削減を図ることができる。さらに、スプリングから金属イオンが発生することがないため、容器本体内の収納物の汚染を防止することができる。

ここで、上記作用を奏する好ましい構成としては、具体的には、位置規制手段は、カム部材と共に回転し可撓性を有するロックアームと、このロックアームと接触可能な位置に配置された第一の接触面及び第二の接触面を有する位置規制部と、を備え、ロックアームを第一の接触面と接触させることでロックアームを撓ませた後、ロックアームを復元させながら第二の接触面に沿って移動させることでカム部材の静止位置を規制するする構成が挙げられる。これにより、カム部材を回転させてロックアームを移動させ、ロックアームと第一の接触面とを接触させることで、ロックアームを変形させてエネルギを蓄えることができる。そして、ロックアームの復元力を利用しロックアームを第二の接触面に沿って移動させることで、カム部材を所定の静止位置に移動することができる。

また、位置規制手段は、ラッチアームの突出量が最大となった後に、ロックアームと第一の接触面とを接触させてカム部材の静止位置を規制する構成が挙げられる。

本発明によれば、収納容器内部の汚染を防止しつつ、簡素な構造で回転カムの位置ズレを防止すると共に回転カムに付与するトルクの分散化が図られた収納容器の蓋体及び収納容器を提供することができる。

以下、本発明による収納容器の蓋体および収納容器の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図１は、本発明の実施形態に係る精密基板収納容器を示す分解斜視図、図２〜図５は、図１中のラッチ機構を示す各図である。

図１に示す精密基板収納容器１は、例えば精密基板として口径が３００ｍｍ（約１２インチ）の半導体ウェハ（収納物；不図示）を複数枚（例えば２５、２６枚）収容し、輸送、搬送、保管などに使用される収納容器である。この精密基板収納容器１は、精密基板を収納する容器本体２と、この容器本体２に設けられた開口部３を覆う蓋体４とを備えている。この精密基板収納容器１は、例えば、熱可塑性樹脂によって形成され、熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。なお、熱可塑性樹脂に、導電性カーボン、導電繊維、金属繊維、導電性高分子等の導電性部材を添加してもよく、各種の帯電防止剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。

容器本体２は箱型を成し、図示右側の側面には精密基板を出し入れする開口部３が形成されている。容器本体２の対向する一対の側壁２ａの内面には、精密基板を上下方向に水平に並べて支持する支持部２ｂが各々設けられている。また、側壁２ａ及び天壁２ｃの外面には、精密基板収納容器１を搬送する際に利用される搬送用部品（不図示）が設置されている。そして、容器本体２の底壁２ｄには、精密基板収納容器１を所定の装置に載置する際に利用される位置決め手段（不図示）が設けられ、この位置決め手段は、断面がＶ溝状の形状を有している。

また、容器本体２の開口部３を形成する周縁部は、外方に突出するリム部５とされている。このリム部５の図示上下方向の内面には、図３に示すように、蓋体４の後述する係止爪６が係止される矩形の係止凹部７が形成されている。

蓋体４は、図１、図３及び図５に示すように、容器本体２のリム部５内に着脱自在に嵌合されて開口部３を塞ぐ嵌合プレート（蓋体本体）８と、左右一対のカバープレート９とを有している。嵌合プレート８は、周縁部から立設された周壁８ａを有し、中央が窪んだ皿型を成している。嵌合プレート８の周壁８ａには、係止爪６を出没させるための開口８ｂが形成されている。嵌合プレート８の窪みには、同心円周上に配置され外方（図示右側）に突出する複数の円弧状リブ１０が設けられている。なお、容器本体２のリム部５には、容器本体２と蓋体４との間を封止するシール用ガスケット１１が挿入される。さらに、嵌合プレート８の容器本体２側の面には、精密基板に接触するリテーナ（図１参照）１２が設置され、このリテーナ１２により精密基板の容器本体２の開口部３方向への移動と、精密基板における周方向への移動とを規制し、精密基板を保持することができる。

そして、蓋体４は、係止凹部７に係止される係止爪６を備えた一対のラッチ機構１３を内蔵している。このラッチ機構１３は、図１〜図５に示すように、嵌合プレート８に対して回転可能に支持されるカム部材１４と、このカム部材１４の回転に連動して進退可能とされ、図示上下方向に延在する一対のラッチアーム１５とを具備している。そして、ラッチ機構１３は、嵌合プレート８の窪みに収容されて、カバープレート９によって覆われている。このようなラッチ機構１３の材質としては、例えば熱可塑性樹脂を使用することができ、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート等が挙げられ、これらの熱可塑性樹脂にシリコーンやフッ素などの摺動性改良材を添加してもよい。このような熱可塑性樹脂を用いることで、摺動性の良好なラッチ機構１３を得ることができる。

カム部材１４は略円板状を成し、その表面の中央には、蓋体４の開閉操作を行う蓋開閉装置の操作キー（図５参照）１６が挿入される操作凹部１４ａが形成されている。また、操作凹部１４ａの周囲には、カバープレート９側に突出するリング状突起１４ｂ（図２及び図４参照）が設けられている。また、カム部材１４の裏面の中央には、嵌合プレート８側（図３及び図５における左側）に突出する円筒部１４ｃが形成されている。そして、円筒部１４ｃが嵌合プレート８の円弧状リブ１０に装着されて、カム部材１４が回転可能に支持される。また、カム部材１４には、ラッチアーム１５を進退可能とするカム面を形成する一対のガイド孔１７が設けられている。

このガイド孔１７は、図６〜図８に示すように、曲線状（略円弧状）に形成され、カム部材１４の中心に近い方の端部１７ａから変曲点１７ｂまでが第１の領域とされ、変曲点１７ｂから他方の端部１７ｃまでが第２の領域とされている。そして、連結バー１８の突起部１８ａが第１の領域内を案内されて連結バー１８が進退し、変曲点１７ｂにおいて連結バー１８の突出量が最大となり、突起部１８ａが第２の領域内を案内されて係止爪６の容器本体２に対する係止状態が維持される。

ラッチアーム１５は、上下方向に延在しカム部材１４に連結される連結バー１８と、この連結バー１８の端部に設けられた係止爪６とを備えている。この連結バー１８は、略長方形の板状を成し、一方の端部にはカム部材１３のガイド孔１７に挿入される略円柱状の突起部１８ａが形成され、他方の端部には係止爪６が連結されている。

ここで、本発明の蓋体４は、図４、図７及び図８に示すように、カム部材１４の静止位置（回転位置）を規制する位置規制手段２０を備えている。この位置規制手段２０は、カム部材１４に設けられ可撓性を有するロックアーム２１と、嵌合プレート８に形成されロックアーム２１と接触可能な位置に配置された突起リブ（位置規制部）２２とを備えている。

ロックアーム２１は、カム部材１４におけるリング状突起１４ｂの外周面から外方に向かって延在する根元部２１ａと、この根元部２１ａの先端（外側の端部）からリング状突起１４ｂ側に向かって略逆Ｃ字状に屈曲されたフック部２１ｂとを有している。このロックアーム２１は、根元から先端にかけて徐々に細くなる形状とされている。また、フック部２１ｂの先端は、外方に向かって屈曲されて突出している。

突起リブ２２は嵌合プレート８に立設され、カム部材１４と共に回転するフック部２１ｂの先端部と接触可能な位置に形成された第一の接触面２２ａと第二の接触面２２ｂとを有している。第一の接触面２２ａは、フック部２１ｂの回転方向と所定の角度で交差するようにカム部材１４の外側に傾斜して形成され、第二の接触面２２ｂは、第一の接触面２２ａに対してカム部材１４の内側に傾斜するように形成されている。そして、カム部材１４が反時計周りに回転した場合、フック部２１ｂの先端部と突起リブ２２の第一の接触面２２ａとが接触して、ロックアーム２１が撓み、フック部２１ｂの先端部と突起リブ２２の第二の接触面２２ｂとが接触して、ロックアーム２１が復元してフック部２１ｂの先端部が移動し、ロックアーム２１と突起リブ２２とが係合する。

次に、このように構成された精密基板収納容器１の蓋体４におけるラッチ機構１３の施錠、開錠について説明する。なお、図２、図３及び図６に示すように連結バー１８の長手方向と操作凹部１４ａの長手方向が直交した状態をカム部材１４の回転角度（回転位置）を０度として説明する。図９は、カム部材１４の回転角度とラッチアーム１５の相対移動位置との関係を示すグラフであり、横軸にカム部材１４の回転角度を示し、縦軸にラッチアーム１５の相対移動位置を示している。グラフＡは、本発明のカム部材１４の回転角度とラッチアーム１５の相対移動位置を示すものである。なお、グラフＢは、従来のラッチ機構におけるカム部材の回転角度とラッチアームの相対移動位置との関係を示すものである。

図２、図３及び図６に示すように、カム部材１４の回転角度が０度の状態では、突起部１８ａがガイド孔１７の端部１７ａに位置し、係止爪６は、図３に示すように、開口８ｂから突出していない状態となっている。このとき、ラッチ機構１３は開錠状態であり、蓋体４は容器本体２に対して着脱自在な状態である。

次に、操作キー１６（図３参照）にトルクを付与し、カム部材１４を反時計周りに回転させる。このとき、突起部１８ａは、ガイド孔１７内を端部１７ａから変曲点１７ｂに向かって案内され、連結バー１８は連結バー１８の長手方向にスライドし、係止爪６は外方に向かって押し出されて開口８ｂから突出する。カム部材１４の回転角度が７５度となったときに、突起部１８ａが変曲点１７ｂに位置し、係止爪６の突出量が最大となり、係止爪６が容器本体２に係止された状態となる。

さらに、操作キー１６に対するトルクの付与を維持し、カム部材１４の回転角度が７５度を超えると、突起部１８ｂは変曲点１７ｂを通過し、図７に示すように、ロックアーム２１におけるフック部２１ｂの先端部が突起リブ２２の第１の接触面２２ａに接触する。そして、フック部２１ｂの先端部と第一の接触面２２ａとの接触により、ロックアーム２１がカム部材１４の径方向の外側に撓む。

カム部材１４の回転を継続し回転角度が約８５度を超えると、フック部２１ｂが第一の接触面２２ａと接触を終了する。このとき、ロックアーム２１が復元して、ロックアーム２１に蓄積された内向きの力が開放され、この開放された反発力によりフック部２１ｂと第二の接触面２２ｂが一気に係合する。そして、図８に示すように、フック部２１ｂが第二の接触面２２ｂに当接しカム部材１４の回転角度が９０度となって静止する。すなわち、カム部材１４を８５度まで回転させれば、その後、カム部材１４に対するトルクの付与を停止しても、位置規制手段２０によって位置が調整され、カム部材１４は回転角度が９０度となる位置で静止する。これにより、操作凹部１４ａの位置ズレが防止され、操作キー１６の挿入を容易に行うことができる。

このような蓋体４を備えた精密基板収納容器１によれば、突起部１８ａが第一の領域内を案内されてラッチアーム１５の外方への突出量を最大として蓋体４を容器本体２に係止させた後に、突起部１８ａが第二の領域内を案内される。この第二の領域において、位置規制手段２０によりカム部材１４の静止位置を規制しているため、ラッチアーム１５を外方に突出させる領域とカム部材１４の回転位置を規制する領域とを区分することが可能となり、「ラッチアームの突出量を最大とするための力」（例えば、１．３Ｎ・ｍ〜１．６Ｎ・ｍ）と、「カム部材１４を所定の静止位置に移動させるための力」（例えば、０．１Ｎ・ｍ〜０．４Ｎ・ｍ）とを同時にカム部材１４に付与する必要がなく、トルクを分散させることができる。これにより、蓋開閉装置に掛かる最大トルクの負荷を軽減することが可能となり、余分な負荷を減らすことができる。その結果、蓋体４を容器本体２に係止させるために必要な回転領域を高速に行うことができる。また、従前のようなスプリングを備える必要がないため、部品点数が削減されて簡素な構造とすることができ、組立て作業の効率化を可能とし、製造コストの削減を図ることができる。さらに、スプリングから金属イオンが発生することがないため、容器本体内の収納物の汚染を防止することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態において、本発明の収納容器を、精密基板を収納する精密基板収納容器１として説明しているが、収納物は、精密基板に限定されず、その他の収納物を収納する収納容器としてもよい。なお、精密基板は、半導体ウェハに限定されず、マスクガラスを始めとしたその他の精密基板でもよい。

また、上記実施形態において、突起リブ（位置規制部）２２の第一の接触面２２ａ及び第二の接触面２２ｂの形状を平面視において（図７、図８における紙面垂直方向から見て）直線形状を有する面（傾斜面）としているが、第一の接触面２２ａ及び第二の接触面２２ｂの形状はこれに限定されず、例えば、平面視において、円弧形状を有する面、楕円形状を有する面、その他の曲線形状を有する面等であってもよい。要は、ロックアームと第一の接触面とが接触することでロックアームが撓み、撓んだロックアームが復元して第二の接触面と接触することでカム部材の静止位置を規制することが可能な構成であればよい。

本発明の実施形態に係る精密基板収納容器を示す分解斜視図である。 図１中のラッチ機構の開錠状態を示す平面図である。 図２のIII−III矢視図である。 図１中のラッチ機構の施錠状態を示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ矢視図である。 ラッチ機構の開錠状態を示す拡大平面図である。 ラッチ機構のラッチアームと突起リブの第一の接触面とが接触している状態を示す拡大平面図である。 ラッチ機構の施錠状態を示す拡大平面図である。 カム部材の回転位置とラッチアームの相対移動位置との関係を示すグラフである。

符号の説明

１…精密基板収納容器、２…容器本体、３…開口部、４…蓋体、１３…ラッチ機構、１４…カム部材、１５…ラッチアーム、２０…位置規制手段、２１…ロックアーム、２２…突起リブ（位置規制部）、２２ａ…第一の接触面、２２ｂ…第二の接触面。

Claims (4)

1. 収納物を収納する容器本体に設けられた開口部を覆い、着脱可能に前記容器本体に保持させるラッチ機構を備えた収納容器の蓋体において、
   前記ラッチ機構は、回転可能に支持されたカム部材と、
   このカム部材の回転に連動して進退可能とされ、外方に突出して前記容器本体に係止されるラッチアームと、を有し、
   前記ラッチアームの突出量が最大となった後に前記カム部材の静止位置を規制する位置規制手段を備えることを特徴とする収納容器の蓋体。
2. 前記位置規制手段は、前記カム部材と共に回転し可撓性を有するロックアームと、
   このロックアームと接触可能な位置に配置された第一の接触面及び第二の接触面を有する位置規制部と、を備え、
   前記ロックアームを前記第一の接触面と接触させることで前記ロックアームを撓ませた後、前記ロックアームを復元させながら前記第二の接触面に沿って移動させることで前記カム部材の静止位置を規制することを特徴とする請求項１記載の収納容器の蓋体。
3. 前記位置規制手段は、前記ラッチアームの突出量が最大となった後に、前記ロックアームと前記第一の接触面とを接触させて前記カム部材の静止位置を規制することを特徴とする請求項２記載の収納容器の蓋体。
4. 収納物を収納する容器本体に設けられた開口部を覆い、着脱可能に前記容器本体に保持させるラッチ機構を備えた蓋体を有する収納容器において、
   前記ラッチ機構は、回転可能に支持されたカム部材と、
   このカム部材の回転に連動して進退可能とされ、外方に突出して前記容器本体に係止されるラッチアームと、を有し、
   前記ラッチアームの突出量が最大となった後に前記カム部材の静止位置を規制する位置規制手段を備えることを特徴とする収納容器。

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