JPH03118757A - トランスファーロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、磁気力を利用して移動軸に直進及び回転の動
力を伝達するマグネットカップル方式のトランスファー
ロッドに係わり、特に移動軸のロック機構の改良をはか
ったロック機構付きトランスファーロッドに関する。

（従来の技術） 従来、マグネットカップル方式のトランスファーロッド
は、 ■真空封止が完全なため、超高真空（ＵＨＶ）領域まで
使用が可能。

■スライドによる移動機構のため、直線及び回転運動を
伝達できる。

■マグネット方式なので、半永久的に使える。

■構成が比較的簡単で、安価。

等の特徴を持ち、ＵＨＶ装置内の試料搬送機構として広
く用いられている。

第５図は従来のトランスファーロッドの簡単な構成と、
その使用例を示した図である。マグネットカップル方式
のトランスファーロッドは、非磁性の円筒容器５１．ロ
ッド５２．軸受け５３゜ロッド側マグネット５４．外側
マグネット５５及びクランプ５６等から構成されている
。ロッド５２は軸受け５３により直進及び回転自在に支
持され、マグネット５５は円筒容器５１の外周面に案内
支持されている。クランプ５６は、マグネット５５を円
筒容器５１に対して固定するものである。そして、マグ
ネット５５を直進及び回転駆動することにより、ロッド
５２が直進及び回転移動するものとなっている。

′トランスファーロッドの通常の使用方法は、真空チャ
ンバ間を真空を破壊せずに試料を搬送することである。

第５図の例では、真空排気された主チャンバ６４にゲー
トバルブ６３を介してサブチャンバ６２が取り付けられ
る。このサブチャンバ６２にトランスファーロッド５０
が取り付けられ、ロッド３２の先端が挿入されている。

サブチャンバ６２は、例えばＳｉウェハ等の試料６１を
主チャンバ６４に導入するためのもので、大気解放され
た状態でロッド５２の先端に試料６１が取り付けられる
。サブチャンバ６２を真空排気し、主チャンバ６４と同
レベルの真空度に達した後、ゲートバルブ６３を開は試
料６１を主チャンバ６４の所望位置に搬送する。試料等
を搬送するマニピュレータは他にも種々あるが、一般に
高価で操作が複雑なため、トランスファーロッドが良く
用いられる。

ところで、このような利点を持つトランスファーロッド
を垂直方向に（又は水平方向から傾けて）取り付けて使
用する場合、ロッド５２を垂直方向に移動させ所定の位
置で止めるためには、マグネット５５に取り付けられた
クランプ５６を働かせる必要がある。さもないと、マグ
ネット５５が重力によって落下してしまい、同時にロッ
ド５２も落下してしまう。

トランスファーロッドに使用するクランプ機構の一例を
、第６図に示す。マグネット５５の一端にはスリット５
６′を具備したドーナツ状のクランプ５６がネジ５７で
取り付けられており、その一部には切り欠きかある。切
り欠き部にはクランプを締め込むためのネジ５８があり
、このネジ５８を回すことによってスリット５６゜が狭
くなり、即ちドーナツ状のクランプの径が縮まりマグネ
ット５５が円筒容器に固定されるようになっている。

しかしながら、このような固定方法にあっては次のよう
な問題があった。即ち、クランプによるマグネットの固
定及びその解除を行うには、マグネットを支えた状態で
ネジを回す必要があり、この操作には熟練を要し、また
この操作を片手で行うことは困難で両手が必要となる。

従って、例えば真空容器内の様子を覗き窓等を介して観
察しながらマグネットを固定する場合等、クランプによ
るマグネットの固定が不十分となり、真空容器内の部品
等を破壊してしまう虞れがあった。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来のトランスファーロッドにあっては、
円筒容器の外周面に案内支持されたマグネットの固定、
解除を簡易に行うことはできず、これがトランスファー
ロッドの垂直方向の使用に際して操作性を低下させる要
因となっていた。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、円筒容器の外周面に案内支持された
マグネットの固定、解除を片手の操作で簡単に行うこと
ができ、垂直方向の使用でも優れた操作性を有するロッ
ク機構付きのトランスファーロッドを提供することにあ
る。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の骨子は、円筒容器の外周面に案内支持されたマ
グネットの固定、解除を、片手操作が可能なスイッチ機
構（ブツシュ又はスライド）によりワンタッチで行うこ
とにある。

即ち本発明は、円筒容器内に直進及び回転自在に支持さ
れた移動軸と、この移動軸の一部に固定された第１の磁
石と、円筒容器の外周面に直進及び回転自在に案内され
た第２の磁石とを備え、第１及び第２の磁石間に働く磁
気力を利用して、円筒容器の外部から円筒容器内の移動
軸に直進及び回転の動力を伝達するマグネ・ットカップ
ル方式のトランスファーロッドにおいて、前記第２の磁
石に、変形によって前記容器に当接或いは離間する弾性
体を設けると共に、この弾性体に係合してブツシュ動作
又はスライド動作により該弾性体の変形及びその解除を
行うスイッチ機構を設け、スイッチ機構の操作のみで円
筒容器に対する第２の磁石の固定、解除を行わせるよう
にしたものである。

（作用） 本発明によれば、スイッチ機構のスライド又はブツシュ
操作により弾性体を変形させ、この変形により例えば弾
性体で円筒容器を挟み込むようにして第２の磁石を円筒
容器に摩擦力で固定することができる。そしてこの場合
、スイッチ機構の操作は片手で簡単に行うことができる
ので、円筒容器に対する第２の磁石の固定、解除をワン
タッチで行うことが可能となる。従って、トランスファ
ーロッドを垂直に設置した際にも優れた操作性ををする
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１因は本発明の一実施例に係わるマグネットカップル
方式のトランスファーロッドの概略構成を示す断面図で
ある。非磁性材料で作られた円筒体（円筒容器）１１内
にロッド１２が同軸的に配置され、このロッド１２は円
筒体１１の左端部に設けられた軸受け１３により、直進
及び回転自在に支持されている。ロッド１２の右端部に
はマグネット（第１の磁石）１４が固定され、円筒体１
１を介してその外側にマグネット（第２の磁石）１５が
円筒体１１の外周面を自由に動ける状態で取り付けられ
ている。マグネット１５の一端には、マグネット１５を
円筒体１１に対して固定するためのクランプ機構１６が
設けられている。このクランプ機構１６は、後述する弾
性体及びスライドスイッチにより、マグネット１５を円
筒体１１にワンタッチで固定、解除するものであるが、
その詳細については後述する。

円筒体１１の左端は、真空容器４２にトランスファーロ
ッドを取り付けるための真空フランジ１９になっており
、右端にはロッド１２が円筒体１１から外れないための
ストッパ１８が取り付けられている。そして、ロッド１
２の左端部は真空チャンバ４２内に挿入され、ロッド１
２の左端にＳｔウェハ等の試料４１が取り付けられるも
のとなっている。

ここで、前記マグネット１４．１５は第２図に示す如く
構成されている。即ち、ロッド側のマグネット１４は、
ロッド１２の軸心を中心として放射状に複数個配置され
ている。このようなマグネット１４の配設例としては、
ロッド１２に固定されるリング体２１にマグネット１４
を第５図に示す如く埋め込む、又はマグネット１４を直
接ロッド１２に固定するようにすればよい。

また、外側のマグネッ°ト１５もマグネット１４と同様
に放射状に複数個配置されたものである。

このマグネット１５の配設もマグネット１４と同様に、
リング体２２にマグネット１５を第５図に示す如く埋め
込むようにすればよい。なお、マグネット１４．１５の
配置は第２図に同等限定されるものではなく、仕様に応
じて適宜変更可能である。

また、クランプ機構１６は第３図に示す如く構成されて
いる。第３図（ａ）はクランプ部を拡大して示す図、第
３図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図、第３図（
Ｃ）はスイッチ部を示す図である。マグネット１５（又
はリング体２２）の一端には、クランプ機構１６を構成
するためのハウジング３１がネジ止めにより固定されて
いる。ハウジング３１内には楕円形状をしたスプリング
３３　（３３ａ、３３ｂ　）が固定ピン３２に取り付け
られている。このスプリング３３は板状の弾性体を折り
曲げて銃形バネを構成したものであり、ノーマル状態で
は円筒体１１を挟み込んで押し付けている。スプリング
３３の円筒体１１と接触する部分には、接触部の摩擦係
数を上げるためにゴム部材３４　（３４ａ、３４ｂ　）
が張り付けられている。スプリング３３の固定側と反対
側は僅かに広がっており、この部分にスライドボタン（
スイッチ機構）３５の円筒部が挿脱されるものとなって
いる。

スライドボタン３５は、ハウジング内で支持されたシャ
フト３６を軸心として自由にスライドできるようになっ
ている。スライドボタン３５の下部はハウジングに設け
られた開口部にはめ合う凸部があり、これによってスラ
イドボタン３５はスライドしても回転しないようになっ
ている。そして、スライドボタン３５の円筒部３５ａが
スプリング３３の他端に挿入されることにより、スプリ
ング３３が押し広げられるものとなっている。

このような構成において、スライドボタン３５が第４図
（ａ）に示す如く、スプリング３３の他端に挿入された
位置にあると、スプリング３３が押し広げられ、スプリ
ング３３のゴム部材３４は円筒体１１とは接触しない。

この場合、クランプ機構ｉ６はフリーの状態となり、マ
グネット１５もフリーの状態となる。一方、スライドボ
タン３５を第４図（ｂ）に示す如く、スプリング３３の
他端から離脱した位置にすると、スプリング３３はノー
マル状態となり、スプリング３３のゴム部材３４は円筒
体１１と接触する。

この場合、クランプ機構１６は円筒体１１に固定された
状態となり、マグネット１５も円筒体１１に固定された
状態となる。そしてこの状態では、ゴム部材３４と円筒
体１１の摩擦によってハウジング３１は自由に回転、直
進ができず、ハウジング３１が円筒体１１に固定される
ことになる。即ち、スライドボタン３５のスライドによ
りクランプ機構１６の固定、解除をワンタッチで行うこ
とが可能となる。

かくして本実施例によれば、円筒体１１の外部に設けた
マグネット１５を動かすことにより、従来と同様にロッ
ド１２に直進及び回転運動を伝達することができると共
に、スライドボタン３５のスライド操作により円筒体１
１に対するマグネット１５の固定、解除を片手でワンタ
ッチに行うことができる。従って、トランスファーロッ
ドを垂直方向に取り付けた際にマグネット１５の固定、
解除をスライドボタン３５の操作のみで簡易に行うこと
ができ、操作性の向上をはかることが可能となる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記スイッチ機構としてはスライドボタン
に限るものではなく、ブツシュボタンを用いることも可
能である。ブツシュボタンにより前述した機能を達成す
るには、例えばボールペンのペン先押し出し機構を用い
ればよい。これは、一種のラチェット機構でノックボタ
ンを押すことによってペン先が“出る”又は“引っ込む
”の動作を交互に行わせるものである。このような機構
を用いて、ブツシュ操作の繰り返しによりペン先に相当
する円錐体等を進退移動させ、この進退移動により銃形
バネの開閉を行うようにすればよい。

また、前記銃形バネの代わりには、弾性変形により円筒
容器と当接或いは離間する弾性体であれば用いることが
可能である。さらに、実施例では移動体として直進及び
回転移動を行うものを対象としたが、直進及び回転運動
の一方しか行わない移動体に適用することも可能である
。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、スイッチ機構のス
ライド又はブツシュ操作により弾性体を変形させ、この
変形により円筒容器の外部に設けられたマグネットを円
筒容器に摩擦力で固定することができ、しかもスイッチ
機構の操作を片手で簡単に行うことができる。従って、
円筒容器の外周面に案内支持されたマグネットの固定、
解除を片手の操作で簡単に行うことができ、垂直方向の
使用でも優れた操作性を有するロック機構付きトランス
ファーロッドを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わるロック機構付きトラ
ンスファーロッドの概略構成を示す断面図、第２図は同
装置のマグネット配列の一例を示す模式図、第３図は同
実施例の要部構成を拡大して示す図、第４図は同装置に
おけるスプリングによる固定、解除の様子を示す模式図
、第５図は従来のトランスファーロッドの簡単な構成と
その使用例を示しす図、第６図は従来のクランプ機構を
示す斜視図である。 １１・・・円筒体（円筒容器）、 １２・・・ロッド、 １３・・・軸受け、 １４・・・マグネット（第１の磁石）、１５・・・マグ
ネット（第２の磁石）、１６・・・クランプ機構、 ２１．２２・・・リング体、 ３１・・・ハウジング、 ３２・・・ピン、 ３３・・・スプリング ３４・・・ゴム部材、 ３５・・・スライドボタン。 （弾性体）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒容器内に直進及び回転自在に支持された移動軸と、
   この移動軸の一部に固定された第１の磁石と、円筒容器
   の外周面に直進及び回転自在に案内された第２の磁石と
   を備え、第１及び第２の磁石間に働く磁気力を利用して
   、円筒容器の外部から円筒容器内の移動軸に直進及び回
   転の動力を伝達するマグネットカップル方式のトランス
   ファーロッドにおいて、 前記第２の磁石に、変形によって前記容器に当接或いは
   離間する弾性体を設けると共に、この弾性体に係合して
   プッシュ動作又はスライド動作により該弾性体の変形及
   びその解除を行うスイッチ機構を設けてなることを特徴
   とするトランスファーロッド。