JP5098715B2 - Rotating motor - Google Patents
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Description
本発明は、クリーンルーム等で使用される回転形電動機に係り、特に半導体製造工程において、ウェハの洗浄装置や薬液塗布装置、ウェハ搬送装置などに使用される回転形電動機に関するものである。 The present invention relates to a rotary electric motor used in a clean room or the like, and more particularly to a rotary electric motor used for a wafer cleaning device, a chemical solution coating device, a wafer transfer device, or the like in a semiconductor manufacturing process.
近年、半導体装置の高集積化と高機能化に伴って半導体製造工程におけるクリーン化の要求もますます厳しくなっており、特にウェハ表面に対するパーティクルによる汚染は製品の歩留まりの悪化をもたらすため重要な問題となっている。そのため、半導体製造装置は一般にクリーン度が厳しく管理されたクリーンルーム内に設置され、ウェハへのパーティクルの付着を防止している。従来より、回転形電動機は、半導体の製造工程において、例えば、ウェハの洗浄装置、薬液塗布装置などのスピナー用や、ウェハ搬送装置の駆動用などの用途に広く利用されているが、クリーン環境下では必要とするクリーン度に応じた対策を行っていないと電動機からのパーティクルの発生を抑えることができず、周囲環境を汚染しウェハを汚染する。電動機の場合、パーティクルの発生原因としては、構成部品からの錆や、外被の汚れ、塗装の剥離などもあるが、電動機内部から放出されるパーティクルが大半であり、特に軸受部からの摩耗粉や、飛散したグリースなどがパーティクルとなって周囲環境を汚染する。
そこで、クリーン環境下で使用する従来の回転形電動機では軸受のグリースを飛散が少ないクリーン用グリースに交換した回転形電動機が用いられることがあるが、クリーン用グリースを用いた電動機の場合でもパーティクルの飛散が無いわけではなく、電動機の回転速度や軸受サイズの増加にともなってパーティクルは増加するため、より厳しいクリーン度が要求される場合には十分対応できないことがあり、また、ウェハ洗浄装置や薬液塗布装置のような用途において腐食性のある気体や薬液のミストが存在する雰囲気中で使用される場合、電動機内部に腐食性のある気体やミストを吸い込んでしまうことがあり、電動機内部の腐食をもたらして性能の劣化や錆によるパーティクルの増大を引き起こすという問題があった。
そのため、従来の回転形電動機としては、電動機の内部から外部に向かってのパーティクルの放出がなく、且つ周囲雰囲気中の腐食性のある気体やミストが電動機の外部から内部に向かって侵入することがないようにするために、電動機内部を給気及び排気する機構を設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図4は従来の回転形電動機の構造を示す側断面図である。
図4において、1Aは回転形電動機、2Aは前記回転形電動機1Aの外枠であり、筒状のフレーム3Aと、前記フレーム3Aの軸方向両端部にそれぞれ取り付けられた負荷側ブラケット4Aと反負荷側ブラケット5Aとで構成されている。6Aは前記フレーム3Aの内面に嵌合された固定子である。7Aは回転軸であり、前記負荷側ブラケット4A及び前記反負荷側ブラケット5Aを貫通するとともに、前記負荷側ブラケット4Aに対しては、負荷側軸受8Aを介して回転自在に支承されており、前記反負荷側ブラケット5Aに対しては反負荷側軸受9Aを介して回転自在に支承されている。10Aは回転子であり、前記回転軸7Aの外周面に前記固定子6Aの内周面と空隙を介して対向するように取り付けられている。19Aは前記フレーム3Aに設けられた排気路であり、前記フレーム3Aと、前記負荷側ブラケット4Aと、前記反負荷側ブラケット5Aとで形成される回転形電動機1Aの内部空間14Aに連通するとともに、気体の排気を行なう排気手段21Aに接続されている。12Aは前記負荷側ブラケット4Aに取り付けた負荷側空間形成部材、13Aは前記反負荷側ブラケット5Aに取り付けた反負荷側空間形成部材である。前記負荷側空間形成部材12A及び前記反負荷側空間形成部材13Aは、それぞれ例えばカバーによって構成され、前記負荷側空間形成部材12Aは、前記負荷側ブラケット4Aの負荷側に前記回転軸7Aの外周面を取り囲む負荷側第1の空間15Aを形成しており、前記反負荷側空間形成部材13Aは、前記反負荷側ブラケット5Aの反負荷側に前記回転軸7Aの外周面を取り囲む反負荷側第1の空間16Aを形成している。11Aは前記反負荷側第1の空間16A内に配置された回転形電動機1Aの回転速度や位置を検出する検出器部である。22Aは前記負荷側第1の空間15Aに連通した給気路であり、23Aは前記反負荷側第1の空間16Aに連通した給気路である。前記給気路22Aおよび前記給気路23Aは、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気する給気手段24Aに接続されている。
このような構成の回転形電動機において、回転形電動機1Aの運転を開始すると、負荷側軸受8A及び反負荷側軸受9Aにおけるグリースの飛散や摩耗粉をはじめとするパーティクルが回転形電動機1Aの内部で発生する。しかし、排気手段21Aにより内部空間14Aを排気することにより内部空間14Aは周囲より負圧となるので、回転形電動機1Aの内部で発生したパーティクルは内部空間14A側に吸引され排気路19Aを通って排出される。このため、回転形電動機1Aの内部で発生したパーティクルは回転形電動機1Aの周囲雰囲気へ放出されないようになっている。
また、排気手段21Aにより内部空間14Aを排気することにより回転形電動機1Aの内部圧力は周囲圧力より低くなるため、回転形電動機1Aの周囲雰囲気の気体やミストに腐食性がある場合に、これらの気体やミストを回転形電動機1Aの内部へ吸い込んでしまうことがあり、これによって回転形電動機1Aの内部の腐食がもたらされ、回転形電動機1Aの内部の性能の劣化や錆によりパーティクルの増大する恐れがあるが、これを防ぐため、前記負荷側空間形成部材12Aによって形成された負荷側第1の空間15A及び前記反負荷側空間形成部材13Aによって形成された反負荷側第1の空間16A内に、給気手段24Aによって、例えば高純度の乾燥窒素やフィルタにより濾過した乾燥空気などのパーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気することにより、負荷側第1の空間15A及び反負荷側第1の空間16A内を回転形電動機1Aの周囲雰囲気圧より正圧とすることで、回転形電動機1Aの周囲雰囲気の気体やミストが回転形電動機1Aの内部へ侵入しないようになっている。一方、回転形電動機1Aの内部においては、負荷側第1の空間15A及び反負荷側第1の空間16Aと内部空間14Aとの間の圧力差が発生し、負荷側第1の空間15A及び反負荷側第1の空間16Aから内部空間14Aへ向かう気流が形成されることで、内部で発生したパーティクルはこの気流に乗って排気路19Aを通って排出されるようになっている。
さらに、負荷側第1の空間15A内及び反負荷側第1の空間16A内の気体が回転軸7Aの両端の軸貫通部から回転形電動機1Aの周囲雰囲気に漏れても、負荷側第1の空間15A内及び反負荷側第1の空間16Aの気体はパーティクルを含まない清浄で乾燥した気体であるので、回転形電動機1Aの周囲雰囲気の環境を汚染しないようになっている。
Therefore, in a conventional rotary motor used in a clean environment, a rotary motor in which the grease on the bearing is replaced with a clean grease that is less scattered may be used, but even in the case of an electric motor that uses clean grease, Particles increase with the increase in motor rotation speed and bearing size, not due to scattering, and may not be adequate when more stringent cleanliness is required. When used in an atmosphere where corrosive gas or chemical mist is present in applications such as a coating device, corrosive gas or mist may be sucked into the motor, causing corrosion inside the motor. There has been a problem that this causes deterioration of performance and increase of particles due to rust.
Therefore, as a conventional rotary electric motor, there is no emission of particles from the inside of the motor to the outside, and corrosive gas or mist in the ambient atmosphere may invade from the outside to the inside of the motor. In order to prevent this, a mechanism for supplying and exhausting the inside of an electric motor has been proposed (for example, see Patent Document 1).
FIG. 4 is a side sectional view showing the structure of a conventional rotary electric motor.
In FIG. 4, 1A is a rotary electric motor, 2A is an outer frame of the rotary electric motor 1A, and has a cylindrical frame 3A and load side brackets 4A attached to both ends in the axial direction of the frame 3A and an anti-load. It is comprised with the side bracket 5A. 6A is a stator fitted to the inner surface of the frame 3A. Reference numeral 7A denotes a rotating shaft, which penetrates the load side bracket 4A and the anti-load side bracket 5A, and is rotatably supported to the load side bracket 4A via a load side bearing 8A. The anti-load side bracket 5A is rotatably supported via an anti-load side bearing 9A. Reference numeral 10A denotes a rotor which is attached to the outer peripheral surface of the rotating shaft 7A so as to face the inner peripheral surface of the stator 6A via a gap. 19A is an exhaust passage provided in the frame 3A, and communicates with the internal space 14A of the rotary electric motor 1A formed by the frame 3A, the load side bracket 4A, and the anti-load side bracket 5A. It is connected to an exhaust means 21A for exhausting gas. 12A is a load side space forming member attached to the load side bracket 4A, and 13A is an anti load side space forming member attached to the anti load side bracket 5A. The load-side space forming member 12A and the anti-load-side space forming member 13A are each configured by a cover, for example, and the load-side space forming member 12A is disposed on the load side of the load-side bracket 4A on the outer peripheral surface of the rotating shaft 7A. The load-side first space 15A is formed so as to surround the outer peripheral surface of the rotary shaft 7A on the anti-load side of the anti-load side bracket 5A. The space 16A is formed. Reference numeral 11A denotes a detector unit that detects the rotational speed and position of the rotary electric motor 1A arranged in the anti-load side first space 16A. 22A is an air supply path communicating with the first load-side space 15A, and 23A is an air supply path communicating with the first anti-load-side space 16A. The air supply path 22A and the air supply path 23A are connected to an air supply means 24A for supplying a clean and dry gas not containing particles.
In the rotary electric motor having such a configuration, when operation of the rotary electric motor 1A is started, particles such as grease scattering and wear powder in the load side bearing 8A and the anti-load side bearing 9A are generated inside the rotary electric motor 1A. Occur. However, since the internal space 14A is evacuated from the surroundings by exhausting the internal space 14A by the exhaust means 21A, particles generated inside the rotary electric motor 1A are attracted to the internal space 14A side and pass through the exhaust path 19A. Discharged. For this reason, particles generated in the rotary electric motor 1A are not released to the ambient atmosphere of the rotary electric motor 1A.
Further, by exhausting the internal space 14A by the exhaust means 21A, the internal pressure of the rotary electric motor 1A becomes lower than the ambient pressure. Therefore, when the gas or mist in the ambient atmosphere of the rotary electric motor 1A is corrosive, Gas or mist may be sucked into the rotary electric motor 1A, which causes corrosion inside the rotary electric motor 1A, and particles increase due to deterioration in performance or rust inside the rotary electric motor 1A. In order to prevent this, in the load-side first space 15A formed by the load-side space forming member 12A and the anti-load-side first space 16A formed by the anti-load-side space forming member 13A In addition, the air supply unit 24A cleans and dries without particles such as high-purity dry nitrogen or dry air filtered through a filter. The ambient atmosphere of the rotary electric motor 1A is set by making the inside of the load-side first space 15A and the anti-load-side first space 16A more positive than the ambient atmospheric pressure of the rotary electric motor 1A by supplying the generated gas. Gas or mist is prevented from entering the rotary electric motor 1A. On the other hand, in the rotary electric motor 1A, a pressure difference occurs between the load-side first space 15A and the anti-load-side first space 16A and the internal space 14A, and the load-side first space 15A and the anti-load-side first space 15A. By forming an air flow from the load-side first space 16A toward the internal space 14A, particles generated inside are carried on the air flow and discharged through the exhaust passage 19A.
Furthermore, even if the gas in the load side first space 15A and the anti-load side first space 16A leaks from the shaft penetrating portions at both ends of the rotary shaft 7A to the ambient atmosphere of the rotary electric motor 1A, the load side first space Since the gas in the space 15A and the first space 16A on the non-load side is a clean and dry gas that does not contain particles, the environment of the surrounding atmosphere of the rotary electric motor 1A is not contaminated.
しかしながら、特許文献1のような従来の回転形電動機では、排気を行なう内部空間14Aと清浄で乾燥した気体の給気を行なう負荷側第1の空間15Aとの間に負荷側軸受8Aが配置された構成となっているため、負荷側軸受8Aが通気の抵抗となって負荷側第1の空間15Aから内部空間14Aへ向かう気体の流れが阻害され、負荷側軸受8Aに接触して汚染された給気が回転軸7Aの負荷側の軸貫通部より逆流して回転形電動機1Aの周囲雰囲気へパーティクルを放出するという問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、電動機の内部からのパーティクルの放出が無く、且つ周囲雰囲気の腐食性のある気体やミストが電動機内部に侵入することがない回転形電動機を提供することを目的とするものである。
However, in the conventional rotary electric motor such as Patent Document 1, the load-side bearing 8A is disposed between the internal space 14A for exhausting and the load-side first space 15A for supplying clean and dry gas. Therefore, the load-side bearing 8A becomes a resistance to ventilation and the flow of gas from the load-side first space 15A toward the internal space 14A is obstructed and is contaminated by contact with the load-side bearing 8A. There has been a problem that the air supply flows backward from the shaft penetrating portion on the load side of the rotating shaft 7A to discharge particles to the ambient atmosphere of the rotary electric motor 1A.
The present invention has been made in view of such problems, and there is no emission of particles from the inside of the electric motor, and no rotation of corrosive gas or mist in the surrounding atmosphere enters the electric motor. The object is to provide a type electric motor.
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
本発明は、筒状のフレームと、前記フレームの軸方向両端部に取り付けた負荷側ブラケット及び反負荷側ブラケットとからなる外枠と、前記フレームの内面に嵌合される固定子と、前記負荷側ブラケットに負荷側軸受を介して回転自在に支承され、かつ反負荷側ブラケットに反負荷側軸受を介して回転自在に支承された回転軸と、前記回転軸の外周面に、前記固定子の内周面と空隙を介して対向するように取り付けられた回転子とを有する回転形電動機において、前記負荷側ブラケットに取り付けられ、前記負荷側ブラケットの負荷側に前記回転軸の外周面を取り囲む負荷側第1の空間を形成するとともに、前記負荷側軸受の負荷側で前記負荷側軸受と前記負荷側第1の空間との間に位置する部分に、第2の空間を形成している負荷側空間形成部材と、前記負荷側第1の空間に連通され、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気する給気手段に接続されている給気路と、前記第2の空間に連通され、気体の排気を行なう排気手段に接続されている排気路と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明は、上記した回転形電動機において、前記フレームに設けられ、前記フレームと前記負荷側ブラケットと前記反負荷側ブラケットとで形成される回転形電動機の内部空間に連通するとともに、前記内部空間の気体の排気を行なう排気手段に接続されている排気路と、反負荷側ブラケットに取り付けられ、前記反負荷側ブラケットの反負荷側に前記回転軸の外周面を取り囲む反負荷側第1の空間を形成する反負荷側空間形成部材と、前記反負荷側第1の空間に連通され、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気する給気手段に接続されている給気路と、を備えたことを特徴とするものである。
また、本発明は、上記した回転形電動機において、前記負荷側空間形成部材に設けられた前記負荷側第1の空間を前記回転軸の軸方向の2ヶ所に分割するとともに、前記負荷側空間形成部材に設けられ、前記回転軸の外周面を取り囲むとともに2ヶ所の前記負荷側第1の空間の間に挟まれるように配置された第3の空間と、前記回転軸に設けられ、前記第3の空間と対向する部分と前記回転軸の負荷側端面とを貫通するように配置されたプロセスガス噴射穴と、前記第3の空間に連通され、プロセスガスの供給を行なうプロセスガス供給手段に接続されているプロセスガス供給路と、を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The present invention includes a cylindrical frame, an outer frame composed of a load-side bracket and an anti-load-side bracket attached to both axial ends of the frame, a stator fitted to the inner surface of the frame, and the load A rotating shaft rotatably supported on the side bracket via a load side bearing and rotatably supported on the anti-load side bracket via an anti-load side bearing, and an outer peripheral surface of the rotating shaft, In a rotary electric motor having an inner peripheral surface and a rotor mounted so as to face each other through a gap, the load is attached to the load side bracket and surrounds the outer peripheral surface of the rotary shaft on the load side of the load side bracket Load side forming a second space in a portion located between the load side bearing and the load side first space on the load side of the load side bearing. Spatial shape A member, an air supply path connected to the load-side first space, connected to an air supply means for supplying a clean and dry gas not containing particles, and an air supply path connected to the second space; And an exhaust passage connected to an exhaust means for exhausting the air.
Further, the present invention provides the above-described rotary electric motor, wherein the rotary electric motor is provided in the frame and communicates with an internal space of the rotary electric motor formed by the frame, the load side bracket, and the anti-load side bracket. An exhaust path connected to an exhaust means for exhausting gas in the space, and an anti-load side first attached to the anti-load side bracket and surrounding the outer peripheral surface of the rotating shaft on the anti-load side of the anti-load side bracket An anti-load side space forming member that forms a space; an air supply path that is connected to the anti-load side first space and is connected to an air supply unit that supplies clean and dry gas not containing particles; It is characterized by comprising.
Further, the present invention provides the above-described rotary electric motor, wherein the load-side first space provided in the load-side space forming member is divided into two portions in the axial direction of the rotating shaft, and the load-side space formation is performed. A third space provided in the member and surrounding the outer peripheral surface of the rotary shaft and disposed between the two load-side first spaces; and provided in the rotary shaft; A process gas injection hole disposed so as to pass through a portion facing the space and a load side end surface of the rotating shaft, and a process gas supply means connected to the third space and supplying process gas And a process gas supply path.
本発明によれば、次のような効果を有する回転形電動機を提供することができる。
本発明によると、前記負荷側第1の空間から前記負荷側軸受へ向かって流れ込もうとする給気は、前記第2の空間に連通された排気路を通って排気され、前記負荷側軸受から出るパーティクルも同じく前記第2の空間に連通された排気路を通って排気されるので、前記負荷側軸受に接触して汚染された給気が、前記回転軸の負荷側の軸貫通部より逆流して電動機の周囲雰囲気へパーティクルを放出することがない。また、前記給気手段により前記負荷側第1の空間内へ清浄な乾燥気体を給気することによって、前記負荷側第1の空間内は、電動機の周囲雰囲気圧より正圧となるので、電動機の周囲雰囲気の気体やミストが前記負荷側第1の空間の負荷側から電動機の内部へ侵入することがない。さらに、前記負荷側第1の空間内の気体が、前記回転軸の負荷側の軸貫通部から電動機の周囲雰囲気に漏れても、前記負荷側第1の空間内の気体は、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体であるので、前記回転軸の負荷側の周囲雰囲気の環境を汚染することがない。
また、本発明によると、上記した効果に加え、前記排気手段により、前記内部空間を排気することにより前記内部空間は前記反負荷側軸受の反軸受側より負圧となり、前記内部空間及び前記反負荷側軸受の反軸受側で発生したパーティクルは、前記内部空間側に吸引されて前記内部空間に接続された排気路を通って排出されるので、回転形電動機から周囲雰囲気へパーティクルを放出することがない。また、前記給気手段により、前記反負荷側第1の空間内へ清浄な乾燥気体を給気することにより、前記反負荷側第1の空間内も電動機の周囲雰囲気圧より正圧となるので、電動機の周囲雰囲気の気体やミストが、前記反負荷側第1の空間の反負荷側からも電動機の内部へ侵入することがない。さらに、前記反負荷側第1の空間内の気体が前記回転軸の反負荷側の軸貫通部から電動機の周囲雰囲気に漏れても、前記反負荷側第1の空間内の気体は、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体であるので、前記回転軸の反負荷側の周囲雰囲気の環境も汚染することがない。
また、本発明によると、上記した効果に加え、前記プロセスガス供給手段により、プロセスガスを、前記プロセスガス供給路及び前記第3の空間を通って、前記回転軸の負荷側端面の前記プロセスガス噴射穴の出口から噴射することができる。また、前記負荷側第1の空間を前記第3の空間の両側に配置していることにより、前記第3の空間を通るプロセスガスは、前記負荷側第1の空間に給気される清浄な乾燥気体によって遮蔽された間を流れることになるので、前記プロセスガス噴射穴の出口から噴射されるプロセスガスには、電動機の内部からの汚染された気体や前記回転軸の負荷側の周囲雰囲気中の気体やミストが混入することがない。
According to the present invention, a rotary electric motor having the following effects can be provided.
According to the present invention, the air supply that is about to flow from the load-side first space toward the load-side bearing is exhausted through the exhaust passage communicated with the second space, and the load-side bearing Particles coming out of the air are also exhausted through the exhaust passage communicated with the second space, so that the air supply contaminated by contact with the load-side bearing is caused by the shaft-through portion on the load side of the rotating shaft. It does not flow backward to release particles to the atmosphere around the motor. Further, by supplying clean dry gas into the load-side first space by the air supply means, the load-side first space becomes a positive pressure from the ambient atmospheric pressure of the motor. The gas or mist in the surrounding atmosphere does not enter the electric motor from the load side of the load side first space. Furthermore, even if the gas in the load-side first space leaks from the shaft-passing portion on the load side of the rotating shaft to the ambient atmosphere of the electric motor, the gas in the load-side first space does not contain particles. Since it is a clean and dry gas, it does not pollute the environment of the surrounding atmosphere on the load side of the rotating shaft.
According to the present invention, in addition to the above-described effects, the internal space is evacuated from the anti-bearing side of the anti-load side bearing by exhausting the internal space by the exhaust means, and the internal space and the counter-pressure are Particles generated on the non-bearing side of the load side bearing are sucked into the internal space side and discharged through the exhaust passage connected to the internal space, so that the particles are released from the rotary electric motor to the ambient atmosphere. There is no. Further, by supplying clean dry gas into the anti-load side first space by the air supply means, the anti-load side first space also becomes a positive pressure from the ambient pressure of the motor. The gas or mist in the ambient atmosphere of the electric motor does not enter the electric motor from the anti-load side of the anti-load side first space. Furthermore, even if the gas in the first space on the anti-load side leaks from the shaft penetration portion on the anti-load side of the rotating shaft to the ambient atmosphere of the electric motor, the gas in the first space on the anti-load side is free from particles. Since it is a clean and dry gas that does not contain, the environment of the ambient atmosphere on the non-load side of the rotating shaft is not contaminated.
According to the present invention, in addition to the above-described effects, the process gas is supplied from the process gas supply means through the process gas supply path and the third space to the process gas on the load side end surface of the rotary shaft. It can be injected from the outlet of the injection hole. Further, since the load-side first space is arranged on both sides of the third space, the process gas passing through the third space is cleanly supplied to the load-side first space. Since the gas flows while being shielded by the dry gas, the process gas injected from the outlet of the process gas injection hole includes the contaminated gas from the inside of the electric motor and the ambient atmosphere on the load side of the rotating shaft. No gas or mist.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の回転形電動機の第1の実施例の構造を示す図で、(a)は負荷側からみた正面図、(b)は(a)におけるA−A線に沿う断面図である。
図1において、1は回転形電動機、2は前記回転形電動機1の外枠であり、筒状のフレーム3と、前記フレーム3の軸方向両端側にそれぞれ取り付けられた負荷側ブラケット4と反負荷側ブラケット5とで構成されている。6は前記フレームの内面に嵌合された固定子である。7は回転軸であり、前記負荷側ブラケット4及び前記反負荷側ブラケット5を貫通するとともに、前記負荷側ブラケット4に対しては、負荷側軸受8を介して回転自在に支承されており、前記反負荷側ブラケット5に対しては、反負荷側軸受9を介して回転自在に支承されている。10は回転子であり、前記回転軸7の外周面に前記固定子6の内周面と空隙を介して対向するように取り付けられている。12は前記負荷側ブラケット4に取り付けた負荷側空間形成部材であり、例えばカバーによって構成され、前記負荷側ブラケット4の負荷側に前記回転軸7の外周面を取り囲む負荷側第1の空間15を形成するとともに、前記負荷側軸受8の負荷側で、前記負荷側軸受8と前記第1の空間15の間に位置する部分に、第2の空間17を形成している。11は反負荷側ブラケット5の反負荷側に配置された回転形電動機1の回転速度や位置を検出する検出器部である。22は前記負荷側第1の空間15に連通した給気路であり、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気する給気手段24に接続されている。20は前記第2の空間17に連通した排気路であり、気体の排気を行なう排気手段21に接続されている。なお、前記負荷側第1の空間15及び前記第2の空間17は、前記カバーによらず、負荷側ブラケット4を変形させることにより形成するようにしてもよい。
本発明が従来技術と異なる部分は、負荷側軸受8と回転軸7の負荷側端との間にある負荷側空間形成部材12に、清浄で乾燥した気体の給気を行なう給気手段24に接続された負荷側第1の空間15と、排気を行なう排気手段21に接続された第2の空間17とを設けるとともに、前記第2の空間17を、前記負荷側軸受8と前記負荷側第1の空間15との間に位置するような配置の構成とした部分である。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a first embodiment of a rotary electric motor according to the present invention, where (a) is a front view seen from the load side, and (b) is a cross-sectional view taken along line AA in (a). is there.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotary electric motor, 2 denotes an outer frame of the rotary electric motor 1, and includes a cylindrical frame 3, load-
The present invention differs from the prior art in the air supply means 24 for supplying clean and dry gas to the load side space forming member 12 between the load side bearing 8 and the load side end of the
このような構成における回転形電動機の動作について、以下に説明する。
まず、回転形電動機1の運転を開始すると、負荷側軸受8及び反負荷側軸受9におけるグリースの飛散や摩耗粉をはじめとするパーティクルが回転形電動機1の内部で発生する。しかし、排気手段21により、第2の空間17を排気することにより、負荷側軸受8の負荷側に出てきた回転形電動機1の内部で発生したパーティクルは、排気路20を通って排出される。
また、従来技術では、負荷側軸受8Aより反負荷側に位置する空間を排気していため、前記負荷側軸受8Aが通気の抵抗となって負荷側第1の空間15Aから負荷側軸受8Aの反負荷側へ向かう気体の流れが阻害され、負荷側軸受8Aに接触して汚染された給気が回転軸7Aの負荷側の軸貫通部より逆流して回転形電動機1Aの周囲雰囲気へパーティクルを放出するという問題があったが、本発明の回転形電動機においては、軸受8より負荷側に位置する第2の空間17を排気しているので、負荷側軸受8が通気の抵抗となることがなく、負荷側第1の空間から負荷側軸受8側へ向かって流れ込もうとする給気は,第2の空間17に連通された排気路20を通って排気され、負荷側軸受8から出るパーティクルも同じく第2の空間17に連通された排気路20を通って排気されるので、負荷側軸受8に接触して汚染された給気が、回転軸7の負荷側の軸貫通部より逆流して電動機の周囲雰囲気へパーティクルを放出することがない。
そして、給気手段24により、負荷側第1の空間15内へ、例えば高純度の乾燥窒素やフィルタにより濾過した乾燥空気などのパーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気することによって、負荷側第1の空間15内は電動機の周囲雰囲気圧より正圧となるので、電動機の周囲雰囲気の気体やミストが負荷側第1の空間15の負荷側から電動機の内部へ侵入することがない。
さらに、負荷側第1の空間15内の気体が回転軸7の負荷側の軸貫通部から電動機の周囲雰囲気に漏れても、負荷側第1の空間15内の気体はパーティクルを含まない清浄で乾燥した気体であるので、回転軸7の負荷側の周囲雰囲気の環境を汚染することがない。
したがって、本発明の回転形電動機は、電動機の回転軸の負荷側において、内部からのパーティクルの放出が無く、且つ周囲雰囲気中の腐食性のある気体やミストが回転形電動機1の内部に侵入することがない。
The operation of the rotary electric motor having such a configuration will be described below.
First, when the operation of the rotary motor 1 is started, particles such as grease scattering and wear powder in the load side bearing 8 and the anti-load side bearing 9 are generated inside the rotary motor 1. However, when the second space 17 is exhausted by the exhaust means 21, particles generated inside the rotary electric motor 1 that have come out to the load side of the load side bearing 8 are exhausted through the
In the prior art, since the space located on the side opposite to the load side from the load side bearing 8A is exhausted, the load side bearing 8A serves as a resistance to ventilation, and the load side bearing 8A is counteracted from the load side first space 15A. The flow of gas toward the load side is obstructed, and the air supply contaminated by contact with the load-side bearing 8A flows backward from the shaft-through portion on the load side of the rotating shaft 7A, releasing particles to the ambient atmosphere of the rotary motor 1A. However, in the rotary electric motor of the present invention, since the second space 17 located on the load side from the bearing 8 is exhausted, the load side bearing 8 does not become a resistance to ventilation. The supply air that is about to flow from the load-side first space toward the load-side bearing 8 is exhausted through the
Then, by supplying a clean and dry gas not containing particles such as high purity dry nitrogen or dry air filtered by a filter into the load side first space 15 by the air supply means 24, the load In the first side space 15, the pressure in the ambient atmosphere of the motor becomes a positive pressure, so that gas or mist in the ambient atmosphere of the motor does not enter the inside of the motor from the load side of the load side first space 15.
Furthermore, even if the gas in the load-side first space 15 leaks from the load-side shaft penetrating portion of the
Therefore, the rotary electric motor of the present invention does not emit particles from the inside on the load side of the rotary shaft of the electric motor, and corrosive gas or mist in the surrounding atmosphere enters the rotary electric motor 1. There is nothing.
図2は本発明の回転形電動機の第2の実施例の構造を示す図で、(a)は負荷側からみた正面図、(b)は(a)におけるB−B線に沿う断面図である。
なお、図2において、図1と同一符号は同一もしくは相当する部材を示し、説明は省略する。
この第2の実施例は、前記第1の実施例の回転形電動機において、フレーム3に設けられ、フレーム3と負荷側ブラケット4と反負荷側ブラケット5とで形成される回転形電動機1の内部空間14に連通するとともに、内部空間14の気体の排気を行なう排気手段21に接続されている排気路19と、反負荷側ブラケット5に取り付けられ、前記反負荷側ブラケット5の反負荷側に前記回転軸7の外周面を取り囲む反負荷側第1の空間16を形成する反負荷側空間形成部材13と、前記反負荷側第1の空間16に連通され、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気する給気手段24に接続されている給気路23と、を追加したものである。なお、前記排気路19は、フレーム3ではなく負荷側ブラケット4または反負荷側ブラケット5に設けてもよく、前記反負荷側第1の空間16は、前記カバーによらず反負荷側ブラケット5を変形させることにより形成するようにしてもよい。
このような構成にすることにより、排気手段21により第2の空間17とともに内部空間14も排気することによって、前記内部空間14で発生したパーティクルは排気路19を通って排出されるとともに、給気手段24により負荷側第1の空間15内及び反負荷側第1の空間16内へ清浄な乾燥気体を給気することで、負荷側第1の空間15と第2の空間17との間の圧力差、及び反負荷側第1の空間16と内部空間14との間の圧力差が発生し、負荷側第1の空間15から第2の空間17を経由して排気路20を通って排気される気流と、反負荷側第1の空間16から内部空間14を経由して排気路19を通って排気される気流とが形成されるので、回転形電動機1の内部で発生したパーティクルはこれらの気流に乗り排気路20及び排気路19を通ってそれぞれ排出される。
また、給気手段24により負荷側第1の空間15内とともに反負荷側第1の空間16内へも清浄な乾燥気体を給気していることで、負荷側第1の空間15内とともに反負荷側第1の空間16内も電動機の周囲雰囲気圧より正圧となるので、電動機の周囲雰囲気の気体やミストが電動機の周囲雰囲気から電動機の内部へ侵入することがない。
さらに、負荷側第1の空間15内及び反負荷側第1の空間16内の気体が、回転軸7の両端の軸貫通部から電動機の外部雰囲気に漏れても、負荷側第1の空間15内及び反負荷側第1の空間16内の気体は、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体であるので、電動機の周囲雰囲気の環境を汚染することはない。
したがって、本発明の回転形電動機は、電動機の回転軸の両端側において、電動機の内部からのパーティクルの放出がなく、且つ周囲雰囲気中の腐食性のある気体やミストが回転形電動機1の内部に向かって侵入することがない。
2A and 2B are views showing the structure of a second embodiment of the rotary electric motor of the present invention. FIG. 2A is a front view seen from the load side, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. is there.
2, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding members, and the description thereof will be omitted.
This second embodiment is the same as that of the first embodiment, but is provided on the frame 3 and is formed by the frame 3, the
With this configuration, the exhaust unit 21 exhausts the internal space 14 together with the second space 17, whereby particles generated in the internal space 14 are discharged through the exhaust path 19 and the air supply By supplying clean dry gas into the load-side first space 15 and the anti-load-side first space 16 by the means 24, the space between the load-side first space 15 and the second space 17 is provided. A pressure difference and a pressure difference between the anti-load-side first space 16 and the internal space 14 are generated, and the exhaust gas is exhausted from the load-side first space 15 through the second space 17 through the
Further, the clean air is supplied into the load-side first space 15 as well as the load-side first space 15 by the air supply means 24, so Since the load-side first space 16 also has a positive pressure from the ambient atmosphere pressure of the motor, gas or mist in the ambient atmosphere of the motor does not enter the interior of the motor from the ambient atmosphere of the motor.
Furthermore, even if gas in the load-side first space 15 and the anti-load-side first space 16 leaks from the shaft penetration portions at both ends of the
Therefore, in the rotary electric motor of the present invention, at both ends of the rotary shaft of the electric motor, there is no emission of particles from the inside of the electric motor, and corrosive gas or mist in the ambient atmosphere is inside the rotary electric motor 1. There is no invasion.
図3は本発明の回転形電動機の第3の実施例の構造を示す図で、(a)は負荷側からみた正面図、(b)は(a)におけるC−C線に沿う断面図、(c)は(a)におけるD−D線に沿う断面図である。
なお、図3において、図2と同一符号は同一もしくは相当する部材を示し、説明は省略する。この第3の実施例は、前記第2の実施例の回転形電動機において、回転軸7の負荷側端面からプロセスガスを噴射できるようにしたものであり、前記第2の実施例の回転形電動機において、負荷側空間形成部材12に設けられた負荷側第1の空間15を回転軸7の軸方向の2ヶ所に分割するように変更するとともに、負荷側空間形成部材12に設けられ、回転軸7の外周面を取り囲むとともに、2ヶ所の負荷側第1の空間15の間に挟まれるように配置された第3の空間18と、回転軸7に設けられ、前記第3の空間18と対向する部分と、回転軸7の負荷側端面とを貫通するように配置されたプロセスガス噴射穴26と、前記第3の空間18に連通され、プロセスガスの供給を行なうプロセスガス供給手段27に接続されているプロセスガス供給路と、を追加したものである。
このような構成にすることにより、第2の実施例の効果に加え、プロセスガス供給手段27により、プロセスガスをプロセスガス供給路25及び第3の空間18を通って回転軸7の負荷側端面のプロセスガス噴射穴26の出口から噴射することができ、また、負荷側第1の空間15を第3の空間18の両側に配置していることにより、第3の空間を通るプロセスガスは負荷側第1の空間に給気される清浄な乾燥気体によって遮蔽された間を流れることになるので、プロセスガス噴射穴26の出口から噴射されるプロセスガスには電動機の内部からの汚染された気体や回転軸7の負荷側の周囲雰囲気中の気体やミストが混入することがない。
FIG. 3 is a view showing the structure of a third embodiment of the rotary electric motor of the present invention, (a) is a front view seen from the load side, (b) is a cross-sectional view taken along line CC in (a), (C) is sectional drawing which follows the DD line in (a).
In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding members, and a description thereof will be omitted. In the third embodiment, in the rotary electric motor of the second embodiment, process gas can be injected from the load side end face of the
By adopting such a configuration, in addition to the effect of the second embodiment, the process gas supply means 27 allows the process gas to pass through the process
なお、前記各実施例では、永久磁石形同期電動機の場合を例として示したが、本発明は、誘導電動機など、他の形式の回転形電動機にも適用することができる。
また、前記各実施例を示す図では、回転軸7を中空として図示しているが、中実であっても構わない。
また、前記各実施例では、回転形電動機1の回転速度や位置を検出する検出器部11を、反負荷側ブラケット5の反負荷側に配置しているが、フレーム3と負荷側ブラケット4と反負荷側ブラケット5とで形成される内部空間や第2の空間17に配置しても構わない。
また、前記第1の実施例の構成は、回転軸7の負荷側のからの、パーティクルの放出がなく、且つ、周囲雰囲気の気体の回転電動機内への侵入がない構成になっているが、実施例1の構成を、回転軸7の反負荷側にも設けることにより、回転軸7の負荷側だけでなく、回転軸7の反負荷側のからのパーティクルの放出もなく、且つ、周囲雰囲気の気体の回転電動機内に侵入もない構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the case of a permanent magnet type synchronous motor is shown as an example, but the present invention can also be applied to other types of rotary electric motors such as an induction motor.
Moreover, in the figure which shows each said Example, although the
Further, in each of the above embodiments, the detector unit 11 for detecting the rotational speed and position of the rotary electric motor 1 is arranged on the anti-load side of the
In addition, the configuration of the first embodiment is configured such that there is no emission of particles from the load side of the
本発明の回転形電動機では、電動機の内部からパーティクルの放出が無く、且つ周囲雰囲気の腐食性のある気体やミストが電動機内部に侵入することがない回転形電動機を提供することができるので、例えばパーティクルの発生を極度に嫌い周囲雰囲気の腐食性のある気体やミストが存在する恐れのある半導体の製造工程におけるウェハの洗浄装置、薬液塗布装置などのスピナー用やウェハ搬送装置の駆動用などの用途に広く適用できる。 In the rotary electric motor of the present invention, it is possible to provide a rotary electric motor that does not emit particles from the inside of the electric motor and that does not allow corrosive gas or mist in the surrounding atmosphere to enter the electric motor. Applications such as wafer cleaning equipment, chemical coating equipment spinners, and wafer transfer equipment drive in semiconductor manufacturing processes where corrosive gases and mists in the surrounding atmosphere that may be extremely hated from particle generation may exist Widely applicable to.
1、1A 回転形電動機
2、2A 外枠
3、3A フレーム
4、4A 負荷側ブラケット
5、5A 反負荷側ブラケット
6、6A 固定子
7、7A 回転軸
8、8A 負荷側軸受
9、9A 反負荷側軸受
10、10A 回転子
11、11A 検出器部
12、12A 負荷側空間形成部材
13、13A 反負荷側空間形成部材
14、14A 内部空間
15、15A 負荷側第1の空間
16、16A 反負荷側第1の空間
17 第2の空間
18 第3の空間
19、19A,20 排気路
21、21A 排気手段
22、22A、23、23A 給気路
24、24A 給気手段
25 プロセスガス供給路
26 プロセスガス噴射穴
27 プロセスガス供給手段
1,
Claims (1)
前記負荷側ブラケットに取り付けられ、前記回転軸の外周面を取り囲んでおり前記回転軸の軸方向の2ヶ所に分割された負荷側第1の空間を前記負荷側ブラケットの負荷側に形成するとともに、前記負荷側軸受の負荷側であって前記負荷側軸受と前記負荷側第1の空間との間に位置する部分に、第2の空間を形成している負荷側空間形成部材と、
前記負荷側第1の空間に連通され、パーティクルを含まない清浄で乾燥した気体を給気する給気手段に接続されている給気路と、
前記第2の空間に連通され、気体の排気を行なう排気手段に接続されている排気路と
前記負荷側空間形成部材に設けられ、前記回転軸の外周面を取り囲むとともに、2ヶ所の前記負荷側第1の空間の間に挟まれるように配置された第3の空間と、
前記回転軸に設けられ、前記第3の空間と対向する部分と前記回転軸の負荷側端面とを貫通するように配置されたプロセスガス噴射穴と、
前記第3の空間に連通され、プロセスガスの供給を行なうプロセスガス供給手段に接続されているプロセスガス供給路と
を備えることを特徴とする回転形電動機。 An outer frame comprising a cylindrical frame, a load side bracket and an anti-load side bracket attached to both axial ends of the frame, a stator fitted to the inner surface of the frame, and a load side to the load side bracket A rotating shaft rotatably supported via a bearing and rotatably supported by an anti-load side bracket via an anti-load side bearing, and an outer peripheral surface of the rotating shaft, an inner peripheral surface of the stator and a gap A rotary electric motor having a rotor attached so as to face each other through
A load side first space is formed on the load side of the load side bracket and is attached to the load side bracket and surrounds the outer peripheral surface of the rotary shaft and is divided into two axial positions of the rotary shaft. A load-side space forming member that forms a second space in a portion of the load-side bearing that is located between the load-side bearing and the load-side first space;
An air supply path which is connected to the load-side first space and is connected to an air supply means for supplying a clean and dry gas containing no particles;
An exhaust passage connected to the second space and connected to exhaust means for exhausting gas;
Provided in front Symbol load space forming member, said surrounds the outer peripheral surface of the rotary shaft, the third space being arranged to be sandwiched between said load side first space two places,
A process gas injection hole disposed in the rotating shaft and disposed so as to penetrate a portion facing the third space and a load side end surface of the rotating shaft;
A process gas supply path communicating with the third space and connected to process gas supply means for supplying process gas ;
It characterized in that the Ru with the times Tenkei motor.
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