JPH06232237A - 磁気カップリング式直進導入機 - Google Patents
磁気カップリング式直進導入機Info
- Publication number
- JPH06232237A JPH06232237A JP1614793A JP1614793A JPH06232237A JP H06232237 A JPH06232237 A JP H06232237A JP 1614793 A JP1614793 A JP 1614793A JP 1614793 A JP1614793 A JP 1614793A JP H06232237 A JPH06232237 A JP H06232237A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- vacuum
- magnetic coupling
- bearing
- coupling type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】搬送棒及び真空磁石部を支持，案内するベアリ
ングへの過負荷や交番荷重を防ぐことでベアリング寿命
が長く故障の少ない高信頼性の磁気カップリング式直進
導入機を提供する。 【構成】搬送棒８と真空内磁石部６の連結部を直進方向
以外の変位及び曲げを許容し得る自在継手１１によって
連結し、先端保持部９と真空内磁石部６との偏心等を継
手部で吸収するようにした。
ングへの過負荷や交番荷重を防ぐことでベアリング寿命
が長く故障の少ない高信頼性の磁気カップリング式直進
導入機を提供する。 【構成】搬送棒８と真空内磁石部６の連結部を直進方向
以外の変位及び曲げを許容し得る自在継手１１によって
連結し、先端保持部９と真空内磁石部６との偏心等を継
手部で吸収するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に代表
される真空装置において真空容器内での基板，試料搬送
に用いる磁気カップリング式直進導入機構に関する。
される真空装置において真空容器内での基板，試料搬送
に用いる磁気カップリング式直進導入機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気カップリング式直進導入機は導入軸
の真空シール機構が無いこと，構造が簡単（単純）であ
ること，安価であること等から特に超高真空用直進導入
機として広く利用されている。従来の磁気カップリング
式直進導入機は、例えば、特開昭56−31555号，同62−2
10639号，同62−219509号，同63−60544号，同63−1973
52号公報に示されるように、真空容器への取付フランジ
と一体化された真空隔壁パイプの内外に配置された永久
磁石によって磁路が形成され、大気側の磁石をパイプの
長手方向に駆動することによりその磁気吸引力で真空内
磁石に機械的に結合されている搬送棒を進退させる構造
である。
の真空シール機構が無いこと，構造が簡単（単純）であ
ること，安価であること等から特に超高真空用直進導入
機として広く利用されている。従来の磁気カップリング
式直進導入機は、例えば、特開昭56−31555号，同62−2
10639号，同62−219509号，同63−60544号，同63−1973
52号公報に示されるように、真空容器への取付フランジ
と一体化された真空隔壁パイプの内外に配置された永久
磁石によって磁路が形成され、大気側の磁石をパイプの
長手方向に駆動することによりその磁気吸引力で真空内
磁石に機械的に結合されている搬送棒を進退させる構造
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁気カップリン
グ式直進導入機において真空内磁石及び搬送棒は主に転
がりベアリングによって支持，案内されている。このう
ち特に真空内磁石部分の案内ベアリングはパイプ内面を
案内面として転がり案内をする構造となっている。すな
わち、パイプは真空隔壁の他に移動案内のためのガイド
機能も有している。直進導入機に用いられるパイプは一
般的にホーニング加工を施したパイプであるが、現在の
加工技術では真直度，真円度の精度の高いパイプを加工
することは困難であり、パイプ素材自体に変形やゆがみ
があるため案内面として最適な精度が得られない。パイ
プの変形やゆがみは先端保持ベアリング部と案内ベアリ
ング部との偏心や、パイプ中心と案内ベアリング部の偏
心を引き起こすため、案内ベアリングとパイプとの当り
のばらつきや磁気カップリングの半径方向磁気吸引力の
ばらつき等が発生する原因となる。この結果、案内ベア
リングをパイプに押し付ける力が働き、ベアリングに許
容荷重以上の過大な負荷が加わるためベアリングを破損
させる。
グ式直進導入機において真空内磁石及び搬送棒は主に転
がりベアリングによって支持，案内されている。このう
ち特に真空内磁石部分の案内ベアリングはパイプ内面を
案内面として転がり案内をする構造となっている。すな
わち、パイプは真空隔壁の他に移動案内のためのガイド
機能も有している。直進導入機に用いられるパイプは一
般的にホーニング加工を施したパイプであるが、現在の
加工技術では真直度，真円度の精度の高いパイプを加工
することは困難であり、パイプ素材自体に変形やゆがみ
があるため案内面として最適な精度が得られない。パイ
プの変形やゆがみは先端保持ベアリング部と案内ベアリ
ング部との偏心や、パイプ中心と案内ベアリング部の偏
心を引き起こすため、案内ベアリングとパイプとの当り
のばらつきや磁気カップリングの半径方向磁気吸引力の
ばらつき等が発生する原因となる。この結果、案内ベア
リングをパイプに押し付ける力が働き、ベアリングに許
容荷重以上の過大な負荷が加わるためベアリングを破損
させる。
【０００４】また、搬送棒と真空内磁石部の支持が多点
支持構造となっているので、負荷を受ける支持点は限定
される。さらにこの部分のベアリングにのみ負荷が作用
するのみならず、ストローク（搬送棒の出し量）によっ
て各支持点の負荷が変動するため、各支持，案内ベアリ
ングは交番荷重を受ける。
支持構造となっているので、負荷を受ける支持点は限定
される。さらにこの部分のベアリングにのみ負荷が作用
するのみならず、ストローク（搬送棒の出し量）によっ
て各支持点の負荷が変動するため、各支持，案内ベアリ
ングは交番荷重を受ける。
【０００５】このような原因により、従来の磁気カップ
リング式直進導入機では、短時間の稼働で支持，案内ベ
アリングの破損を生じる等その導入機自体の信頼性が極
めて低い点が大きな問題となっていた。
リング式直進導入機では、短時間の稼働で支持，案内ベ
アリングの破損を生じる等その導入機自体の信頼性が極
めて低い点が大きな問題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、 (１) 従来真空磁石部と直結していた搬送棒の連結部に
直進方向以外の変位及び曲げを許容し得る継手（フレキ
シブルジョイント）を用い、先端保持ベアリング部と案
内ベアリング部との偏心等を継手部で吸収するように
し、真空内磁石部と搬送棒をそれぞれ独立に支持案内し
ながら真空内磁石部から搬送棒へは推進力のみを伝達す
るようにした。
に本発明では、 (１) 従来真空磁石部と直結していた搬送棒の連結部に
直進方向以外の変位及び曲げを許容し得る継手（フレキ
シブルジョイント）を用い、先端保持ベアリング部と案
内ベアリング部との偏心等を継手部で吸収するように
し、真空内磁石部と搬送棒をそれぞれ独立に支持案内し
ながら真空内磁石部から搬送棒へは推進力のみを伝達す
るようにした。
【０００７】(２) 従来真空内磁石を中立位置へ保持す
るため真空隔壁断面の半径方向へ均等に磁気回路を構成
した構造を、真空内磁石及び搬送棒を反重力方向へ吊り
上げる磁力を発生する磁気回路を構成するように磁石を
配置した。
るため真空隔壁断面の半径方向へ均等に磁気回路を構成
した構造を、真空内磁石及び搬送棒を反重力方向へ吊り
上げる磁力を発生する磁気回路を構成するように磁石を
配置した。
【０００８】
【作用】(１) 上記の手段１の作用として搬送棒と真空
内磁石をそれぞれ独立して支持案内し、直進力以外の力
（曲げモーメント）の伝達が行われなくなるため、先端
保持ベアリング部と案内ベアリング部との偏心や、パイ
プ中心と案内ベアリング部の偏心による案内ベアリング
のパイプへの押し付け力が作用せず、案内ベアリングへ
の過負荷が生じない。
内磁石をそれぞれ独立して支持案内し、直進力以外の力
（曲げモーメント）の伝達が行われなくなるため、先端
保持ベアリング部と案内ベアリング部との偏心や、パイ
プ中心と案内ベアリング部の偏心による案内ベアリング
のパイプへの押し付け力が作用せず、案内ベアリングへ
の過負荷が生じない。
【０００９】(２) 上記の手段２の作用として重力方向
の支持は不用となり、真空内磁石と大気側磁石はパイプ
の形状に追従して駆動することが可能となるため、真空
内磁石と大気側磁石の間隙（エアギャップ）をパイプの
変形やゆがみに左右されることなく一定に保つことがで
きる。そのためベアリングへの交番荷重を極めて低くす
ることができる。また、真空内磁石部を吊り上げる磁気
吸引力は真空内磁石部の自重を吸引，支持し得る最小限
の大きさで良いことからベアリングの負荷が更に軽減で
きる。
の支持は不用となり、真空内磁石と大気側磁石はパイプ
の形状に追従して駆動することが可能となるため、真空
内磁石と大気側磁石の間隙（エアギャップ）をパイプの
変形やゆがみに左右されることなく一定に保つことがで
きる。そのためベアリングへの交番荷重を極めて低くす
ることができる。また、真空内磁石部を吊り上げる磁気
吸引力は真空内磁石部の自重を吸引，支持し得る最小限
の大きさで良いことからベアリングの負荷が更に軽減で
きる。
【００１０】以上の作用によって、従来ベアリング部へ
の過負荷によって生じていたベアリングの劣化（破損）
が極めて少なくなり、ベアリングの寿命が飛躍的に長時
間となる。このため磁気カップリング式直進導入機の長
寿命化，信頼性向上が可能となる。
の過負荷によって生じていたベアリングの劣化（破損）
が極めて少なくなり、ベアリングの寿命が飛躍的に長時
間となる。このため磁気カップリング式直進導入機の長
寿命化，信頼性向上が可能となる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明による磁気カップリング式直進
導入機の断面図である。真空容器に取り付けるための取
付フランジ１と一体化されたパイプ２が真空隔壁を構成
し、パイプ２内に配置された真空内磁石３とパイプ２外
に配置された大気側磁石４とによって磁気回路が構成さ
れる。真空内磁石３はパイプ内面を案内面とする案内ベ
アリング５によって支持，案内される。大気側磁石４は
大気側磁石ハウジング７に取り付けられており、この大
気側磁石ハウジング７を直進駆動させることにより、大
気側磁石４と真空内磁石３間の磁気吸引力で真空内磁石
６へ動力伝達が行われる。搬送棒８は取付フランジ１に
固定された先端保持部９に支持された先端保持ベアリン
グ１０によって支持案内される。真空内磁石部６と搬送
棒８は、例えばピン結合等によって直進方向以外の方向
の変位，曲げを許容し得る自在継手１１により連結され
ている。
導入機の断面図である。真空容器に取り付けるための取
付フランジ１と一体化されたパイプ２が真空隔壁を構成
し、パイプ２内に配置された真空内磁石３とパイプ２外
に配置された大気側磁石４とによって磁気回路が構成さ
れる。真空内磁石３はパイプ内面を案内面とする案内ベ
アリング５によって支持，案内される。大気側磁石４は
大気側磁石ハウジング７に取り付けられており、この大
気側磁石ハウジング７を直進駆動させることにより、大
気側磁石４と真空内磁石３間の磁気吸引力で真空内磁石
６へ動力伝達が行われる。搬送棒８は取付フランジ１に
固定された先端保持部９に支持された先端保持ベアリン
グ１０によって支持案内される。真空内磁石部６と搬送
棒８は、例えばピン結合等によって直進方向以外の方向
の変位，曲げを許容し得る自在継手１１により連結され
ている。
【００１２】本発明による磁気カップリング式直進導入
機の最大の特徴は真空内磁石部６と搬送棒８とを自在継
手１１によって連結している点であり、この自在継手１
１によって真空内磁石部６と先端保持部９との偏心や傾
きを吸収するようにした。このため、従来パイプ２の変
形やゆがみによって生じる真空内磁石部６と先端保持部
９との偏心や傾きによって作用していた案内ベアリング
５のパイプ２への押し付け力が発生せず、案内ベアリン
グ５及び先端保持ベアリング１０への負荷を大幅に低減
することができる。
機の最大の特徴は真空内磁石部６と搬送棒８とを自在継
手１１によって連結している点であり、この自在継手１
１によって真空内磁石部６と先端保持部９との偏心や傾
きを吸収するようにした。このため、従来パイプ２の変
形やゆがみによって生じる真空内磁石部６と先端保持部
９との偏心や傾きによって作用していた案内ベアリング
５のパイプ２への押し付け力が発生せず、案内ベアリン
グ５及び先端保持ベアリング１０への負荷を大幅に低減
することができる。
【００１３】また、真空内磁石部６と搬送棒８とをそれ
ぞれ独立に支持するため、従来の多点支持構造によって
一部のベアリングのみに過大な負荷の加わる問題が解決
でき、それぞれのベアリングがほぼ均等に負荷を受け持
つようになる。さらに、ストロークによって各支持案内
ベアリングに作用する負荷の変動が少なくなる。
ぞれ独立に支持するため、従来の多点支持構造によって
一部のベアリングのみに過大な負荷の加わる問題が解決
でき、それぞれのベアリングがほぼ均等に負荷を受け持
つようになる。さらに、ストロークによって各支持案内
ベアリングに作用する負荷の変動が少なくなる。
【００１４】図２は本発明による磁気カップリング式直
進導入機の磁気カップリング部分の断面図であり、図１
中、矢印指示部の矢視図である。真空内磁石３と大気側
磁石４によって構成される磁気回路の磁気吸引力によっ
て真空内磁石部６を反重力方向に吊り上げながら案内ベ
アリング５によって支持，案内する。本発明のように磁
気吸引力方向１３以外の方向にすきまを持たせることに
よりパイプ２の変形やゆがみがあっても真空内磁石部６
及び大気側磁石ハウジング７はパイプ２の形状に追従し
ながら移動することが可能となる。
進導入機の磁気カップリング部分の断面図であり、図１
中、矢印指示部の矢視図である。真空内磁石３と大気側
磁石４によって構成される磁気回路の磁気吸引力によっ
て真空内磁石部６を反重力方向に吊り上げながら案内ベ
アリング５によって支持，案内する。本発明のように磁
気吸引力方向１３以外の方向にすきまを持たせることに
よりパイプ２の変形やゆがみがあっても真空内磁石部６
及び大気側磁石ハウジング７はパイプ２の形状に追従し
ながら移動することが可能となる。
【００１５】一般にパイプの肉厚の不均一はパイプ断面
及び長手方向の変形，ゆがみと比較して無視し得るほど
微小であり、本実施例では真空内磁石３及び大気側磁石
４の間隙（エアギャップ）の変動はパイプ２の肉厚の不
均一量程度に押えることができる。すなわち、磁気カッ
プリングの磁気吸引力の変動が非常に小さくなり、案内
ベアリング５へ作用する負荷の変動が少なくなる。
及び長手方向の変形，ゆがみと比較して無視し得るほど
微小であり、本実施例では真空内磁石３及び大気側磁石
４の間隙（エアギャップ）の変動はパイプ２の肉厚の不
均一量程度に押えることができる。すなわち、磁気カッ
プリングの磁気吸引力の変動が非常に小さくなり、案内
ベアリング５へ作用する負荷の変動が少なくなる。
【００１６】また、真空内磁石３と大気側磁石４によっ
て構成される磁気回路の磁気吸引力方向１３を重力方向
１２と対向させ、その磁気吸引力によって真空内磁石部
６を吊り上げる配置にすることにより真空内磁石部６の
自重の分だけ案内ベアリング５への負荷を低減すること
が可能となる。
て構成される磁気回路の磁気吸引力方向１３を重力方向
１２と対向させ、その磁気吸引力によって真空内磁石部
６を吊り上げる配置にすることにより真空内磁石部６の
自重の分だけ案内ベアリング５への負荷を低減すること
が可能となる。
【００１７】図３及び図４は図２に示した磁石の配置の
一実施例である。真空内磁石部６の重量，推進力，真空
内磁石３及び大気側磁石４の磁力等直進導入機の目的や
必要な性能によって、真空内磁石３及び大気側磁石４の
数量，大きさ，磁力，配置等を任意に選択し、最適な吊
り上げ力や推進力を得ることができる。
一実施例である。真空内磁石部６の重量，推進力，真空
内磁石３及び大気側磁石４の磁力等直進導入機の目的や
必要な性能によって、真空内磁石３及び大気側磁石４の
数量，大きさ，磁力，配置等を任意に選択し、最適な吊
り上げ力や推進力を得ることができる。
【００１８】図５は先端保持部９に搬送棒吊り上げ用磁
石１４を配置した実施例を示した図である。先端保持部
９及び先端保持ベアリング１０が支持する負荷は搬送棒
８の自重が主であることから、真空内磁石部６と同様に
搬送棒８を磁力によって吊り上げ、先端保持ベアリング
１０への負荷を軽減することが可能となる。
石１４を配置した実施例を示した図である。先端保持部
９及び先端保持ベアリング１０が支持する負荷は搬送棒
８の自重が主であることから、真空内磁石部６と同様に
搬送棒８を磁力によって吊り上げ、先端保持ベアリング
１０への負荷を軽減することが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】本発明による磁気カップリング式直進導
入機では、パイプの変形やゆがみによる先端保持ベアリ
ング部と案内ベアリング部との偏心，パイプ中心と案内
ベアリング部との偏心、磁気カップリングの吸引力のば
らつき等による案内ベアリングのパイプへの押し付け力
を防ぐことができる。すなわち、パイプの変形やゆがみ
が原因で生じるベアリングへの過負荷をなくすことが可
能となる。
入機では、パイプの変形やゆがみによる先端保持ベアリ
ング部と案内ベアリング部との偏心，パイプ中心と案内
ベアリング部との偏心、磁気カップリングの吸引力のば
らつき等による案内ベアリングのパイプへの押し付け力
を防ぐことができる。すなわち、パイプの変形やゆがみ
が原因で生じるベアリングへの過負荷をなくすことが可
能となる。
【００２０】また、従来の多点支持構造で問題となって
いた一部のベアリングにのみ過大な負荷の生じる問題点
が解決できると共に、ベアリングに交番荷重を防ぐこと
ができる。
いた一部のベアリングにのみ過大な負荷の生じる問題点
が解決できると共に、ベアリングに交番荷重を防ぐこと
ができる。
【００２１】このようにベアリングに作用する過負荷や
交番荷重を低減することでベアリングの劣化や破損を防
ぐことができ、ベアリングの寿命を長くすることが可能
となる。従ってベアリングの劣化，破損による導入機自
体の故障回数を著しく低下させることができ、長寿命か
つ高信頼性の磁気カップリング式直進導入機を実現でき
る。
交番荷重を低減することでベアリングの劣化や破損を防
ぐことができ、ベアリングの寿命を長くすることが可能
となる。従ってベアリングの劣化，破損による導入機自
体の故障回数を著しく低下させることができ、長寿命か
つ高信頼性の磁気カップリング式直進導入機を実現でき
る。
【図１】本発明による磁気カップリング式直進導入機の
断面図。
断面図。
【図２】本発明による磁気カップリング式直進導入機の
磁気カップリング部分の断面図で、図１中矢印指示部の
矢視図。
磁気カップリング部分の断面図で、図１中矢印指示部の
矢視図。
【図３】図２に示した磁気カップリング部分の他の実施
例の断面図。
例の断面図。
【図４】図２に示した磁気カップリング部分の他の実施
例の断面図。
例の断面図。
【図５】図１に示した直進導入機の先端保持部の他の実
施例の断面図。
施例の断面図。
【図６】磁気カップリング式直進導入機の公知例を示し
た断面図。
た断面図。
１…取付フランジ、２…パイプ、３…真空内磁石、４…
大気側磁石、５…案内ベアリング、６…真空内磁石部、
７…大気側磁石ハウジング、８…搬送棒、９…先端保持
部、１０…先端保持ベアリング、１１…自在継手。
大気側磁石、５…案内ベアリング、６…真空内磁石部、
７…大気側磁石ハウジング、８…搬送棒、９…先端保持
部、１０…先端保持ベアリング、１１…自在継手。
Claims (2)
- 【請求項１】真空隔壁外に配置した第一の磁石と、前記
真空隔壁内に配置した第二の磁石との磁気結合力によっ
て前記第一の磁石の直進運動を前記第二の磁石へ伝達す
ることで真空外から真空内へ直進運動を導入する直進導
入機において、前記第二の磁石と機械的に結合されてい
る搬送棒と前記第二の磁石を分離し、前記直進方向以外
の方向の変位及び曲げを拘束しない継手によって連結す
ることを特徴とする磁気カップリング式直進導入機。 - 【請求項２】請求項１において、前記第二の磁石及び前
記搬送棒を反重力方向に吊り上げる磁気吸引力を発生さ
せる機能を有する磁気カップリング式直進導入機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1614793A JPH06232237A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 磁気カップリング式直進導入機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1614793A JPH06232237A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 磁気カップリング式直進導入機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232237A true JPH06232237A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11908396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1614793A Pending JPH06232237A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 磁気カップリング式直進導入機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06232237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132467A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Smc Corp | 真空用直線搬送装置 |
| WO2022243191A1 (fr) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | Centre National De La Recherche Scientifique | Dispositif de manipulation magnétique |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1614793A patent/JPH06232237A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132467A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Smc Corp | 真空用直線搬送装置 |
| WO2022243191A1 (fr) * | 2021-05-19 | 2022-11-24 | Centre National De La Recherche Scientifique | Dispositif de manipulation magnétique |
| FR3123016A1 (fr) * | 2021-05-19 | 2022-11-25 | Centre National De La Recherche Scientifique | Dispositif de manipulation magnétique |
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