ダイレクトドライブモータ
【課題】
温度上昇を効果的に抑えることができるダイレクトドライブモータを提供する。
【解決手段】
第１外側ロータ２１に対して、磁気カップリング作用により第１内側ロータ３０が同速で回転すると、フィン３０ｃが回転移動することで、送風効果が発揮されることとなる。かかる場合、フィン３０ｃの送風効果によって、フィン３０ｃ周辺の空気が、円板１０の開口１０ｃを介して下方の外部へと排出されることとなる。すると、図２において矢印で示すように、ステータ２９，２９’周辺の発熱したコイルにより加熱された空気が隔壁１３内で下方へと移動し、代わって本体１２の内部及び溝１２ｇを通って、室温の空気がステータ２９，２９’へと至り、発熱したコイルとの間で熱交換すなわち強制空冷を行うことができる。
温度上昇を効果的に抑えることができるダイレクトドライブモータを提供する。
【解決手段】
第１外側ロータ２１に対して、磁気カップリング作用により第１内側ロータ３０が同速で回転すると、フィン３０ｃが回転移動することで、送風効果が発揮されることとなる。かかる場合、フィン３０ｃの送風効果によって、フィン３０ｃ周辺の空気が、円板１０の開口１０ｃを介して下方の外部へと排出されることとなる。すると、図２において矢印で示すように、ステータ２９，２９’周辺の発熱したコイルにより加熱された空気が隔壁１３内で下方へと移動し、代わって本体１２の内部及び溝１２ｇを通って、室温の空気がステータ２９，２９’へと至り、発熱したコイルとの間で熱交換すなわち強制空冷を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気外の雰囲気例えば真空中で用いられるダイレクトドライブモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造装置等においては、不純物を極力排除するために真空槽内の超高真空雰囲気中で被加工物に対する加工作業が行われる。その場合に使用されるアクチュエータとして、例えば被加工物位置決め装置の駆動モータにあっては、駆動軸の軸受に一般的なグリースなどのように揮発成分を含有する潤滑剤を用いることはできないから、金や銀などの軟質金属を軸受の内外輪にプレーティングすることで潤滑性を高めている。また、駆動モータのコイル絶縁材、配線被覆材及び積層磁極の接着剤なども、耐熱性に優れ放出ガスの少ない安定した材料が選定されるという実情がある。
【０００３】
特に近年、半導体の集積度が高まり、それに伴って同時にＩＣのパターン幅の微細化による高密度化が進められている。この微細化に対応できるウエハを製造するために、ウエハ品質に対する高度の均一性が要求されている。その要求に応えるためには、ウエハの低圧ガス処理室における不純物ガス濃度の一層の低減が重要である。また、要求通りに微細加工を行うためには、極めて高精度の位置決め装置が必要である。こうした見地から上記従来のアクチュエータを検討すると、以下のような種々の問題点が指摘される。
【０００４】
すなわち、超真空雰囲気を備えた真空槽内で用いる駆動モータの場合、たとえ駆動モータのコイル絶縁材や配線被覆等に、耐熱性に優れ放出ガスの少ない安定した材料が選定されても、それが有機系の絶縁材料である限り、ミクロ的には多孔質であって表面には無数の穴を有している。これを一旦大気にさらすと、その表面の穴にガスや水分子等を取り込んで吸蔵してしまう。それらの吸蔵不純分子を真空排気で除去する脱ガスに長時間を要してしまい、生産効率の低下は避けがたい。さらには、真空中においては空気の対流による放熱があり得ないから、コイル温度の局部的な上昇を生じた場合に、その部分の抵抗が増大して発熱が加速され、コイル絶縁皮膜の焼損を招き易い。これに対して、コイル絶縁材に無機材料を用いると共に、配線はステンレス管のシース電線を用いることで吸着不純分子を低減することが考えられる。しかしその場合はコストが非常に高くなるのみならず、コイル巻線スぺース内に占める銅などの導体の比率が減少して電気抵抗が増加し、その結果、モータの容量低下を来す恐れがある。
【０００５】
このような問題に対し、真空封止体の内側にステータを配置し、その外側に出力部材を配置して、出力部材即ちロータを用いてフロッグレッグアームを駆動するダイレクトドライブモータが特許文献１に記載されている。特許文献１のダイレクトドライブモータによれば、ステータに付随するコイル絶縁材や配線被覆などは、大気圧に維持された真空封止体の内側に配置するので、それらを真空槽内に配置した場合における吸蔵不純分子の排出の問題や、発熱の問題を回避できる。
【特許文献１】特開２０００−６９７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、真空雰囲気でも散られるダイレクトドライブモータにおいては、周囲を真空環境にする前に、接着剤などのアウトガスを強制放出させるため、モータ全体を加熱するいわゆるベークアウトを行う場合があるが、このとき温度が高すぎるとコイルの被覆が破損する恐れがある。従って、ベークアウトの温度を一定温度以上に上げることができず、アウトガスを強制放出させるのに時間がかかるという問題がある。又、ダイレクトドライブモータ使用時において、モータの発熱による温度上昇が生じると、熱膨張の差により部品同士が競り合う恐れがある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、温度上昇を効果的に抑えることができるダイレクトドライブモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のダイレクトドライブモータは、大気外の雰囲気中で用いられるダイレクトドライブモータにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジングから延在し、大気側と大気外側を隔絶する隔壁と、
前記隔壁に対して大気外側に配置された外側ロータと、
前記隔壁に対して大気側に配置されたステータ及び前記隔壁に対して大気側に配置され、前記外側ロータと共に連れ回る内側ロータと、
前記内側ロータの回転位置を検出する検出器と、
前記ステータを冷却する冷却手段とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のダイレクトドライブモータによれば、前記ステータを冷却する冷却手段を有しているので、ベークアウト時にモータ全体を高温に維持しても、前記ステータのコイルの破損を抑制できる。又、モータの動作時にコイルが発熱するが、前記ステータ周辺を冷却することで、熱膨張を抑えて部品同士の競り合いを抑制することができる。
【００１０】
更に、前記冷却手段は、前記内側ロータと共に回転するフィンを含むと、前記ロータが回転することで、いわゆる空冷により前記ステータ周辺を冷却することができる。
【００１１】
更に、前記ハウジングには、気体が通過する通路が形成されていると、熱交換された気体を、前記通路を介して外部へと排出でき、それにより冷却効果を高めることができる。
【００１２】
更に、前記冷却手段は、前記ダイレクトドライブモータを冷却する冷却用ブロアあるいは冷却用ファンからなると、効率的に空冷できるので好ましい。
【００１３】
更に、前記冷却手段は、前記ハウジングに形成され、外部の液体源に接続された液体用の通路を含むと、いわゆる液冷により前記ステータ周辺を冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかるダイレクトドライブモータを用いたフロッグレッグアーム式搬送装置の斜視図である。図１において、２つのダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を直列に連結している。下方のダイレクトドライブモータＤ１のロータには、第１アームＡ１が連結され、第１アームＡ１の先端には第１リンクＬ１が枢動可能に連結されている。一方、上方のダイレクトドライブモータＤ２のロータには、第２アームＡ２が連結され、第２アームＡ２の先端には第２リンクＬ２が枢動可能に連結されている。リンクＬ１，Ｌ２は、ウエハＷを載置するテーブルＴに、それぞれ枢動可能に連結されている。
【００１５】
図１より明らかであるが、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２のロータがそれぞれ同方向に回転すれば、テーブルＴも同方向に回転し、かかるロータが逆方向に回転すれば、テーブルＴは、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２に接近もしくは離隔するようになっている。従って、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を任意の角度で回転させれば、テーブルＴが届く範囲内で、任意の２次元位置にウエハＷを搬送させることができる。
【００１６】
このように例えば半導体製造装置における真空槽内に配置されるウエハ搬送アーム、例えばスカラ型や図に示すフロッグレッグ型のように複数のアームを備えた装置では、特に複数の回転モータが必要となる。真空環境では外界との接触表面積を極力小さくすると同時に、スぺースを有効に活用するためにモータ等の取付穴はなるべく少なくする必要がある。また、ウエハＷを水平にまっすぐに、振動を極力少なくして搬送するためには、アームの先端に作用するモーメントをロータ支持部で強固に保持する必要がある。そこで、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を複数、ハウジング部分で同軸に連結し、連結部分はシールで密に接合（溶接、Ｏリング、金属ガスケット、等による密な接合）して、モータロータの配設された空間とハウジング外部空間とを離隔することも必要となる。
【００１７】
また、ウエハＷを水平にまっすぐ、振動を少なく搬送するためにはアームＡ１、Ａ２の先端に作用するモーメントを、ロータ支持部で強固に保持する必要がある。更に、又、真空環境での複数軸のアーム駆動の際には、電源投入時に現在のアームの回転位置を認識しないと真空槽の壁や、真空槽のシャッタにアームＡ１，Ａ２等をぶつけてしまう可能性がある。このような要求に応じることができるダイレクトドライブモータを同軸に連結したモータシステムについて説明する。
【００１８】
本実施の形態は、表面磁石型の３２極３６スロットアウターロータ式ブラシレスタイプのダイレクトドライブモータを用いる。３２極３６スロットというスロットコンビネーションは、コギング力は小さいが径方向に磁気吸引力が発生し回転時の振動は大きいことが一般的に知られている８極９スロットというスロットコンビネーションの４倍の構成である。２n倍（ｎは整数）にしたことにより、径方向の磁気吸引力は相殺されるので、固定子と回転子の真円度や同軸度および機構部品の剛性を高めることなく回転時の振動を小さくでき、かつ、本来的にコギングが小さい構成であるので、非常に滑らかな回転が得られる。一方、このような非常に多極なモータとすることにより、機械角の周期に対する電気角の周期が多いので、位置決め制御性が良い。よって、本発明の如く、減速器を用いずにロボット装置を駆動するようなダイレクトドライブモータには好適である。また、総磁束量を下げることなく固定子連結部の肉厚と突極幅、および回転子のヨーク肉厚を狭くできるので、本発明の如く、薄型かつ大径幅狭のダイレクトドライブモータには好適である。
【００１９】
図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。図２を参照して、２軸のモータシステムの内部構造について詳細に説明する。まず、ダイレクトドライブモータＤ１について説明する。定盤Ｇに据え付けた円板１０の中央開口１０ａに嵌合しボルト１１により相互に固定された中空円筒状の本体１２は、その上端にカップ状の隔壁１３を取り付けている。本体１２の中央は、ステータへの配線などを通すために用いることができる。本体１２，円板１０によりハウジングを構成する。
【００２０】
隔壁１３は、非磁性体であるステンレス製であり、本体１２に嵌合される肉厚の底部１３ａと、その周縁から軸線方向にダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を貫くようにして延在する薄肉の円筒部１３ｂと、ホルダ１５とからなる。従って、隔壁１３は、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２に共通に用いられる。円筒部１３ｂの下端は、ＴＩＧ溶接にて封止可能にホルダ１５に接合され、ホルダ１５は、円板１０にボルト１６により固定されている。ここで、円筒部１３ｂとホルダ１５の溶接部を略同一厚さとすることにより、片側への部品にのみ熱が逃げることを抑制し、嵌合部を均一に溶接できる構造となっている。ホルダ１５と円板１０の接触面には、シール部材を填め込む溝加工が施してあり、シール部材ＯＲを溝に填め込んだ後にホルダ１５と円板１０をボルト１６により締結することにより、締結部分を大気側から分離隔絶している。隔壁１３は耐食性が高く、特に磁性の少ないオーステナイト系ステンレスのＳＵＳ３１６を材料としており、ホルダ１５は隔壁１３との溶接性から同じくＳＵＳ３１６を材料としている。
【００２１】
更に、隔壁１３とホルダ１５とは気密的に接合され、且つホルダ１５と円板１０、及び円板１０と定盤Ｇとは、それぞれＯ−リングＯＲによって気密されている。従って、円板１０と、隔壁１３とで囲われる内部空間は、その外部から気密されている。尚、隔壁１３は必ずしも非磁性体である必要はない。又、Ｏ−リングＯＲを用いて気密する代わりに、電子ビーム溶接やレーザビーム溶接などで部材間を気密してもも良い。
【００２２】
円板１０の外周上面において、軸受ホルダ１７がボルト１８により固定されている。軸受ホルダ１７には、真空中で用いられる４点接触式玉軸受１９の外輪が嵌合的に取り付けられ、ボルト２０により固定されている。一方、軸受１９の内輪は、第１外側ロータ２１の外周に嵌合し、ボルト２２により固定されている。すなわち、第１外側ロータ２１は、隔壁１３に対して回転自在に支持されており、またアームＡ１（図１）を支持する円筒状部材２３を、ボルト２４によって固定している。ここで、ボルト２４は、半径方向内方に延在する磁気シールド板２５を、円筒状部材２３に共締めしている。
【００２３】
円板１０および軸受ホルダ１７は、耐食性が高いオーステナイト系ステンレスを材料としており、円板１０は、チャンバである定盤Ｇとの嵌合固定およびシール装置を兼ねており、その下面に、Ｏ−リングＯＲを填め込む溝１０ｂが設けられている。
【００２４】
磁気シールド板２５は、磁性体であるＳＰＣＣ鋼板をプレス成型加工後に、防錆および耐食性を高めるためにニッケルめっきを施している。その効果については後述する。
【００２５】
軸受１９は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、ダイレクトドライブモータＤ１の軸受は１個で済むため、本発明の２軸同軸モータシステムを薄型化できる。軸受１９は、内外輪とも耐食性が高くかつ焼入れによる硬化が得られるマルテンサイト系ステンレスを材料とし。転動体はセラミックボール、潤滑剤は真空であっても固化しない真空用のグリスを用いている。
【００２６】
尚、軸受１９は内輪と外輪に金や銀などの軟質金属をプレーティングして、真空中でもアウトガス放出のない金属潤滑としたものを用いてもよく、また４点接触式玉軸受であるので、アームＡ１からの第１外側ロータ２１がチルトする方向のモーメントを受けることができるが、４点接触式に限らず、クロスローラ、クロスボール、クロステーパ軸受も用いることができ、予圧状態で用いても良いし、潤滑性向上のためフッ素系被膜処理（ＤＦＯ）を行っても良い。
【００２７】
第１外側ロータ２１は、永久磁石２１ａと、磁路を形成するため磁性体から成る円環状のヨーク２１ｂと、永久磁石２１ａとヨーク２１ｂを機械的に締結するための非磁性体からなるくさび（不図示）によって構成されている。永久磁石２１ａは、３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなり、極ごとに分割されたセグメント形式であり、その個々の形状は扇形である。内径と外径の円弧中心は同一であるが、円周方向端面の接線交点を永久磁石２１ａ寄りとすることで、くさびをヨーク２１ｂ外径側からねじで締め上げることにより永久磁石２１ａをヨーク２１ｂに締結している。このような構成とすることにより、接着剤など、アウトガスを発生する固定部材を用いることなく永久磁石を締結できる。永久磁石２１ａはエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、耐食性を高めるためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク２１ｂは高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成型後に、防錆および耐食性を高め、かつ軸受交換時の磨耗を防ぐためにニッケルめっきを施している。
【００２８】
また、第１外側ロータ２１は、軸受１９の内輪と円筒状部材２３を嵌合固定する面を有している。４点接触玉軸受１９は非常に薄肉の軸受であり、組みつけられる部材の精度や線膨張係数の差異により回転精度や摩擦トルクが大きな影響を受ける。よって本実施の形態の場合は、回転輪である軸受１９の内輪を、加工精度を出しやすくかつ線膨張係数が軸受の軌道輪材質と略同一であるヨーク２１ｂに締まり嵌めあるいは中間嵌めとし、固定輪である軸受１９の外輪を、オーステナイト系ステンレス製の軸受ホルダやアルミニウム製のボスにすきま嵌めとすることで、軸受１９の回転精度の低下や温度上昇による摩擦トルクの上昇を防ぐ構成となっている。
【００２９】
隔壁１３の半径方向内側において、第１外側ロータ２１の内周面に対向するようにして、第１ステータ２９が配置されている。第１ステータ２９は、本体１２の中央で半径方向に延在したフランジ部１２ａの円筒状に変形した下部に取り付けられており、電磁鋼板の積層材で形成され、各突極には絶縁処理としてボビンを嵌め込んだ後にモータコイルが集中巻されている。第１ステータ２９の外径は隔壁１３の内径と略同一もしくは小さい寸法としている。
【００３０】
第１ステータ２９の半径方向内側に、第１内側ロータ３０が配置されている。第１内側ロータ３０は、本体１２の外周面にボルト固定されたレゾルバホルダ３２に対して、玉軸受３３により回転自在に支持されている。第１内側ロータ３０の外周面には、バックヨーク３０ｂを介して永久磁石３０ａが取り付けられている。バックヨーク３０ｂの下面には、周方向に等間隔に複数のフィン３０ｃが形成されている。薄板状のフィン３０ｃは、半径方向にストレートに延在しているが、送風効果を高めるため回転方向に応じて曲がっていても良い。永久磁石３０ａは、第１外側ロータ２１の永久磁石２１ａと同様に３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなっている。従って、第１内側ロータ３０は、第１ステータ２９によって駆動される第１外側ロータ２１に同期して連れ回されるようになっている。
【００３１】
第１内側ロータ３０を回転自在に支持する軸受３３は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、１個の軸受で済むため、ダイレクトドライブモータＤ１を薄型化できる。隔壁１３の内部は大気環境であるため、一般的な軸受鋼と鉱油を基油としたグリス潤滑を用いた軸受を適用できる。
【００３２】
隔壁１３内部は大気環境であるため、永久磁石３０ａはバックヨーク３０ｂに接着固定してある。永久磁石３０ａはエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、錆による減磁を防ぐためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク３０ｂは高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成形後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００３３】
第１内側ロータ３０の内周には、回転角度を計測する検出器として、レゾルバロータ３４ａ及び３４ｂを組みつけており、それに対向する形で、レゾルバホルダ３２の外周に、レゾルバステータ３５，３６を取り付けているが、本実施の形態では、高分解能のインクリメンタルレゾルバステータ３５と、１回転のいずれの位置にロータがあるかを検出できるアブソリュートレゾルバステータ３６とを２層に配置している。このため電源投入時にも、アブソリュートレゾルバロータ３４ｂの回転角度がわかり、原点復帰が不要であり、また、コイルに対する磁石の電気的位相角度がわかるため、ダイレクトドライブモータＤ１の駆動電流制御に使用する回転角度検出が、極検出センサを用いることなく可能となっている。
【００３４】
レゾルバホルダ３２と第１内側ロータ３０は、モータの界磁およびモータコイルからの電磁ノイズが角度検出器であるレゾルバステータ３５，３６に伝達されないように、磁性体である炭素鋼を材料とし、加工成型後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００３５】
本実施の形態に用いている高分解能の可変リラクタンス形レゾルバにおいて、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａは、一定のピッチを有する複数のスロツト歯列を有し、インクリメンタルレゾルバステータ３５の外周面には、回転軸と平行に各磁極でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａに対して位相をずらした歯が設けられており、コイルが各磁極に巻回されている。第１内側ロータ３０と一体でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａが回転すると、インクリメンタルレゾルバステータ３５の磁極との間のリラクタンスが変化し、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａの１回転でリラクタンス変化の基本波成分がｎ周期となるようにして、そのリラクタンス変化を検出して、図３に例を示すレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用することでインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ即ち第１内側ロータ３０の回転角度（又は回転速度）を検出するようになっている。レゾルバロータ３４ａ、３４ｂと、レゾルバステータ３５，３６とで検出器を構成する。
【００３６】
本実施の形態によれば、第１外側ロータ２１に対して、磁気カップリング作用により第１内側ロータ３０が同速で回転し、すなわち連れ回るので、第１外側ロータ２１の回転角を隔壁１３越しに検出することができる。また、本実施の形態では、モータを形成する部品やハウジングを用いることなくレゾルバ単体で軸受３３を有しており、従ってハウジングに組み込む前に、レゾルバ単体での偏芯調整やレゾルバコイルの位置調整などの精度調整が行えるので、ハウジングや両フランジに調整用の穴や切り欠きを別途設ける必要がない。又、第１外側ロータ２１と回転自在に支持する軸受１９の回転輪を、加工精度が出しやすくかつ線膨張係数が軸受１９の駆動輪と略同一であるロータヨーク２１ｂに嵌合することで、回転精度の向上と温度変化による摩擦トルクの変動防止を図ることができる。
【００３７】
次に、ダイレクトドライブモータＤ２について説明するが、ここでは本体１２がハウジングを構成する。上述したダイレクトドライブモータＤ１の円筒状部材２３は、ダイレクトドライブモータＤ２に重合する位置まで上方に延在しており、その内周面に、真空中で用いられる４点接触式玉軸受１９’の外輪が嵌合的に取り付けられ、ボルト２０’により固定されている。一方、軸受１９’の内輪は、第２外側ロータ２１’の外周に嵌合し、ボルト２２’により固定されている。ここで、ボルト２２’、半径方向内方に延在する磁気シールド板４１を共締めしている。第２外側ロータ２１’は、隔壁１３に対して回転自在に支持されており、またアームＡ２（図１）を支持するリング状部材２３’を、ボルト２４’によって固定している。更に、ボルト２４’は、半径方向内方に延在する磁気シールド板２５’を、リング状部材２３’に共締めしている。
【００３８】
磁気シールド板４１，２５’は、磁性体であるＳＰＣＣ鋼板をプレス成型加工後に、防錆および耐食性を高めるためにニッケルめっきを施している。磁気シールド板４１，２５’は、第１外側ロータ２１及び第２外側ロータ２１’の間に介在して磁気的シールドを形成し、それらからの磁束漏れによるお互いの連れ回しを防止している。即ち、磁気シールド板２５’は、非磁性体であるリング状部材２３’挟んでヨーク２１ｂ’に締結しており、それにより不要な磁気回路を生成することを防いでいる。この磁気シールド板４１，２５’により、ロータ相互の磁気干渉を防ぐことができるので、２軸同軸モータシステムでありながら全体の軸長を抑えた構成が可能である。磁気シールド板４１は外部からの異物吸引を防止している。
【００３９】
軸受１９’は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、ダイレクトドライブモータＤ２の軸受は１個で済むため、本発明の２軸同軸モータを薄型化できる。内外輪とも耐食性が高くかつ焼入れによる硬化が得られるマルテンサイト系ステンレスを材料とし。転動体はセラミックボール、潤滑剤は真空であっても固化しない真空用のグリスを用いている。
【００４０】
尚、軸受１９’は内輪と外輪に金や銀などの軟質金属をプレーティングして、真空中でもアウトガス放出のない金属潤滑としたものを用いてもよく、また４点接触式玉軸受であるので、アームＡ１からの第１外側ロータ２１’がチルトする方向のモーメントを受けることができるが、４点接触式に限らず、クロスローラ、クロスボール、クロステーパ軸受も用いることができ、予圧状態で用いても良いし、潤滑性向上のためフッ素系被膜処理（ＤＦＯ）を行っても良い。
【００４１】
第２外側ロータ２１’は、永久磁石２１ａ’と、磁路を形成するため磁性体から成る円環状のヨーク２１ｂ’と、永久磁石２１ａ’とヨーク２１ｂ’を機械的に締結するための非磁性体からなるくさび（不図示）によって構成されている。永久磁石２１ａ’は、３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなり、極ごとに分割されたセグメント形式であり、その個々の形状は扇形である。内径と外径の円弧中心は同一であるが、円周方向端面の接線交点を永久磁石２１ａ’寄りとすることで、くさびをヨーク２１ｂ’外径側からねじで締め上げることにより永久磁石２１ａ’をヨーク２１ｂ’に締結している。このような構成とすることにより、接着剤など、アウトガスを発生する固定部材を用いることなく永久磁石を締結できる。永久磁石２１ａ’はエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、耐食性を高めるためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク２１ｂ’は高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成型後に、防錆および耐食性を高め、かつ軸受交換時の磨耗を防ぐためにニッケルめっきを施している。
【００４２】
また、第２外側ロータ２１’は、軸受１９’の内輪とリング状部材２３’を嵌合固定する面を有している。４点接触玉軸受１９’は非常に薄肉の軸受であり、組みつけられる部材の精度や線膨張係数の差異により回転精度や摩擦トルクが大きな影響を受ける。よって本実施の形態の場合は、軸受１９’の内輪を、加工精度を出しやすくかつ線膨張係数が軸受の軌道輪材質と略同一であるヨーク２１ｂに締まり嵌めあるいは中間嵌めとし、軸受１９’の外輪を、オーステナイト系ステンレス製の軸受ホルダやアルミニウム製のボスにすきま嵌めとすることで、軸受１９’の回転精度の低下や温度上昇による摩擦トルクの上昇を防ぐ構成となっている。
【００４３】
隔壁１３の半径方向内側において、第２外側ロータ２１’の内周面に対向するようにして、第２ステータ２９’が配置されている。第２ステータ２９’は、本体１２の中央で半径方向に延在したフランジ部１２ａの円筒状に変形した上部に取り付けられており、電磁鋼板の積層材で形成され、各突極には絶縁処理としてボビンを嵌め込んだ後にモータコイルが集中巻されている。第２ステータ２９’の外径は隔壁１３の内径と略同一もしくは小さい寸法としている。
【００４４】
第２ステータ２９’の半径方向内側に、第２内側ロータ３０’が配置されている。第２内側ロータ３０’は、本体１２の外周面にボルト固定されたレゾルバホルダ３２’に対して、玉軸受３３’により回転自在に支持されている。第２内側ロータ３０’の外周面には、バックヨーク３０ｂ’を介して永久磁石３０ａ’が取り付けられている。バックヨーク３０ｂ’の下面にも、周方向に等間隔に複数のフィンを形成してもよい。永久磁石３０ａ’は、第２外側ロータ２１’の永久磁石２１ａ’と同様に３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなっている。従って、第２内側ロータ３０’は、第２ステータ２９’によって第２外側ロータ２１’に同期して回転駆動されるようになっている。
【００４５】
第１内側ロータ３０’を回転自在に支持する軸受３３’は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、１個の軸受で済むため、ダイレクトドライブモータＤ２を薄型化できる。隔壁１３の内部は大気環境であるため、一般的な軸受鋼と鉱油を基油としたグリス潤滑を用いた軸受を適用できる。
【００４６】
隔壁１３内部は大気環境であるため、永久磁石３０ａ’はバックヨーク３０ｂ’に接着固定してある。永久磁石３０ａ’はエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、錆による減磁を防ぐためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク３０ｂ’は高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成形後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００４７】
第２内側ロータ３０’の内周には、回転角度を計測する検出器として、レゾルバロータ３４ａ’及び３４ｂ’を組みつけており、それに対向する形で、レゾルバホルダ３２’の外周に、レゾルバステータ３５’，３６’を取り付けているが、本実施の形態では、高分解能のインクリメンタルレゾルバステータ３５’と、１回転のいずれの位置にロータがあるかを検出できるアブソリュートレゾルバステータ３６’とを２層に配置している。このため電源投入時にも、アブソリュートレゾルバロータ３４ｂ’の回転角度がわかり、原点復帰が不要であり、また、コイルに対する磁石の電気的位相角度がわかるため、ダイレクトドライブモータＤ２の相対回転角度を、極検出センサを用いることなく可能となっている。
【００４８】
レゾルバホルダ３２’と第２内側ロータ３０’は、モータの界磁およびモータコイルからの電磁ノイズが角度検出器であるレゾルバステータ３５’，３６’に伝達されないように、磁性体である炭素鋼を材料とし、加工成型後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００４９】
本実施の形態によれば、第２外側ロータ２１’に対して、磁気カップリング作用により第２内側ロータ３０’が同速で回転し、すなわち連れ回るので、第２外側ロータ２１’の回転角を隔壁１３越しに検出することができる。また、本実施の形態では、モータを形成する部品やハウジングを用いることなくレゾルバ単体で軸受３３を有しており、従ってハウジングに組み込む前に、レゾルバ単体での偏芯調整やレゾルバコイルの位置調整などの精度調整が行えるので、ハウジングや両フランジに調整用の穴や切り欠きを別途設ける必要がない。又、第２外側ロータ２１’と回転自在に支持する軸受１９’の回転輪を、加工精度が出しやすくかつ線膨張係数が軸受１９’の駆動輪と略同一であるロータヨーク２１ｂ’に嵌合することで、回転精度の向上と温度変化による摩擦トルクの変動防止を図ることができる。
【００５０】
本実施の形態に用いている高分解能の可変リラクタンス形レゾルバにおいて、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’は、一定のピッチを有する複数のスロツト歯列を有し、インクリメンタルレゾルバステータ３５’の外周面には、回転軸と平行に各磁極でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’に対して位相をずらした歯が設けられており、コイルが各磁極に巻回されている。第２内側ロータ３０’と一体でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’が回転すると、インクリメンタルレゾルバステータ３５’の磁極との間のリラクタンスが変化し、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’の１回転でリラクタンス変化の基本波成分がｎ周期となるようにして、そのリラクタンス変化を検出して、図３に例を示すレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用することでインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’即ち第２内側ロータ３０’の回転角度（又は回転速度）を検出するようになっている。レゾルバロータ３４ａ’、３４ｂ’と、レゾルバステータ３５’，３６’とで検出器を構成する。
【００５１】
本実施の形態によれば、第１外側ロータ２１と第２外側ロータ２１’との間に、磁気シールド板２５，４１を配置しているので、相互の磁気的干渉を抑制し、誤駆動や連れ周りなどの不具合を回避している。又、本体１２においてダイレクトドライブモータＤ１，Ｄ２の間を延在するフランジ部１２ａの外周縁１２ｂは、磁性体である炭素鋼を材料とし、第１ステータ２９と第２ステータ２９’との間に介在し、それらが洩れ磁束の影響を受けることで第１外側ロータ２１又は第２外側ロータ２１’に誤った回転方向の推力を発生させないように、互いの磁界を遮蔽する磁気シールドとして機能する。
【００５２】
尚、フランジ部１２ａを中心として第１ステータ２９と第２ステータ２９’を上下に配置し、その半径方向内側にレゾルバを配置している。また、本体１２は中空構造となっており、フランジ部１２ａには中央に連通する径方向の通し穴１２ｄが少なくとも１つ設けてあり、ここを介してモータ配線を本体１２の中央に引き出す構造となっている。一方、本体１２の両端部にはそれぞれ少なくとも１つの切り欠き１２ｅ、１２ｅが設けてあり、これらを介してレゾルバの配線を本体１２の中央に引き出す構造となっている。このような構造とすることで、ハウジング側から順に、ダイレクトモータＤ１のレゾルバ、ステータ２９、ダイレクトモータＤ２のステータ２９’、そのレゾルバの順で配置することが可能となり、２軸でありながら容易にステータとレゾルバの角度調整が行える。そこで、基準となる外側ロータを回転駆動する設備を別に用意しておけば、その設備にステータとレゾルバを組み込んだ本体１２をセットすることにより、高精度にステータに対するレゾルバの角度調整ができるので、コンミテーションずれによる角度位置決め精度の低下を防ぎ、かつ、本発明の２軸同軸モータに対する駆動制御回路の互換性を高めることができる。
【００５３】
更に、本体１２の上端には、半径方向に延在する溝１２ｇが複数本形成されており、隔壁１３で上方を覆われた状態でも、溝１２ｇを介して、本体１２の内部と外部とを連通する気体の通路が形成されるようになっている。又、円板１０には、軸線方向に貫通する複数の開口１０ｃが形成されている。本実施の形態によれば、第１外側ロータ２１に対して、磁気カップリング作用により第１内側ロータ３０が同速で回転すると、それと共にフィン３０ｃが回転移動することで、送風効果が発揮されることとなる。かかる場合、フィン３０ｃの送風効果によって、フィン３０ｃ周辺の空気が、円板１０の開口（気体の通路）１０ｃを介して下方の外部へと排出されることとなる。すると、図２において矢印で示すように、ステータ２９，２９’周辺の発熱したコイルにより加熱された空気が隔壁１３内で下方へと移動し、代わって本体１２の内部及び溝１２ｇを通って、室温の空気がステータ２９，２９’へと至り、発熱したコイルとの間で熱交換すなわち強制空冷を行うことができる。それにより、熱膨張の差による部品同士の競り合いを回避できる。かかる場合、フィン２０ｃが冷却手段を構成する。このとき、外部より空気が導入される本体１２の内部に、フィルターをつけて塵埃の侵入を阻止するようにしても良い。
【００５４】
尚、図２に点線で示すように、本体１２の下部にファンＦを設けて、本体１２内部へと送風することでも、同様に強制空冷を行うことができる。例えば、ベークアウト時など、第１外側ロータ２１を回転させることができない場合にも、ステータ２９，２９’のコイル周辺を冷却することができ、それによりコイルの破損を招くことなくベークアウト温度を高めて処理の効率化を図ることができる。かかる場合、ファンＦが冷却手段を構成する。ここでは本体内部へ送風する構成としたが、本体内部の温度が高い部位（外側からベークアウトするので隔壁部）へパイプを通してここから吸引して外部へ排気する構成としても良い。
【００５５】
図４は、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２の駆動回路を示すブロック図である。外部のコンピュータからモータ回転指令が入力されたとき、ダイレクトドライブモータＤ１用のモータ制御回路ＤＭＣ１及びダイレクトドライブモータＤ２用のモータ制御回路ＤＭＣ２は、それぞれ、そのＣＰＵから３相アンプ（ＡＭＰ）に駆動信号を出力し、３相アンプ（ＡＭＰ）からダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２に駆動電流が供給される。それによりダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ１の外側ロータ２１，２１’が独立して回転し、アームＡ１，Ａ２（図１）を移動させるようになっている。外側ロータ２１，２１’が回転すると、上述のようにして回転角度を検出したレゾルバステータ３５，３６，３５’、３６’からレゾルバ信号が出力されるので、それをレゾルバデジタル変換器（ＲＤＣ）でデジタル変換した後に入力したＣＰＵは、外側ロータ２１，２１’が指令位置に到達したか否かを判断し、指令位置に到達すれば、３相アンプ（ＡＭＰ）への駆動信号を停止することで外側ロータ２１，２１’の回転を停止させる。これにより外側ロータ２１，２１’のサーボ制御が可能となる。
【００５６】
真空環境での複数軸のアーム駆動の際には、電源投入時に現在のアームＡ１およびＡ２の回転位置を認識しないと真空槽の壁や、真空槽のシャッタにアームＡ１等をぶつけてしまう可能性があるが、本実施の形態では、回転軸の１回転の絶対位置を検出するアブソリュートレゾルバステータ３６および３６’と、より分解能の細かい回転位置を検出するインクリメンタルレゾルバステータ３５および３５’からなる可変リラクタンス型レゾルバを採用しているので、外側ロータ２１、２１’即ちアームＡ１，Ａ２の回転位置制御を高精度に行える。
【００５７】
尚、ここでは内側ロータ３０の回転検出にレゾルバを採用したが、検出器を隔壁１３の内部の大気側に配置できるため、一般に高精度位置決めに使用するサーボモータにおいては高精度で滑らかに駆動するための位置検出手段として採用されている光学式エンコーダや、磁気抵抗素子を使用した磁気式エンコーダ等も使用できる。
【００５８】
図５は、別な実施の形態にかかる２軸同軸モータシステムを示す断面図である。図５に示す変形例に関しては、冷却手段以外は、図２に示す構成と同様であるので、主要な部品に同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態においては、本実施の形態においては、本体１２の円筒壁内を軸線方向に複数本延在し、且つフランジ部１２ａを半径方向に延在する冷却通路（液体の通路）１２ｈを形成している。図５に示すように折れ曲がった冷却通路１２ｈは、表面に溝を形成した複数部品を溶接などにより連結して単一の本体１２とすることでも形成できるが、一体で形成された本体１２に対して交差する方向にドリルで孔をあけ、端部をプラグ等で塞ぐことでも冷却通路１２ｈを形成できる。又、本体１２の上端には、環状溝１２ｊが形成されており、その上部を環状板１２ｋで塞ぐことで形成される環状空間に、複数本の冷却通路１２ｈが接続されている。尚、本実施の形態においては、環状溝１２ｇと干渉しないように、本体１２の上端部の切欠の代わりに貫通孔１２ｅが形成されている。
【００６０】
１つの冷却通路１２ｈの下端には、コネクタＣ１が接続されている。コネクタＣ１は外部のウォーターポンプ（不図示）に接続されている。一方、残りの冷却通路１２ｈの下端には、コネクタＣ２が接続されている。コネクタＣ２は外部のタンク（不図示）に接続されている。ダイレクトドライブモータＤ１，Ｄ２の動作時に、ウォーターポンプから冷却水を圧送すると、冷却通路１２ｈに侵入した冷却水は、図５に矢印で示すように、フランジ部１２ａを通過し、その壁面を介してステータ２９，２９’と熱交換即ち液冷を行い、暖められた冷却水は、コネクタＣ２を介して排出され、外部のタンクに至るようになっている。かかる液冷により、ダイレクトドライブモータＤ１，Ｄ２の動作時には、熱膨張の差による部品同士の競り合いを回避でき、ベークアウト時には、ステータ２９，２９’のコイル周辺を冷却することができ、それによりコイルの破損を招くことなくベークアウト温度を高めて処理の効率化を図ることができる。かかる場合、ウォーターポンプと冷却通路１２ｈとで冷却手段を構成する。
【００６１】
尚、冷却手段は以上に限られることはなく、例えば２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するという「ペルチェ効果」を利用した素子や、ヒートパイプなどを本体１２のフランジ部１２ａに設けることもできる。
【００６２】
更に、以上の実施の形態では、表面磁石型の３２極３６スロットアウターロータ式ブラシレスモータを用いた例を用いて説明したが、この形式のモータに限定されるものではなく、モータであれば適用できるものであり、他の磁極形式、例えば永久磁石埋め込み型であっても良いし、他のスロットコンビネーションでも良いし、あるいはインナロータ型であっても良い。
【００６３】
また、各軸の干渉対策として、軸方向に隣接する軸同士の回転子の極数およびスロット数が異なる構成としても良い。例えば、２軸同軸の場合は、第一軸が３２極３６スロット、第二軸が２４極２７スロット、４軸同軸の場合は、第一軸および第三軸が３２極３６スロット、第二軸および第四軸が２４極２７スロットといった構成にすれば、各軸の磁界による回転子および磁気カップリング装置への回転方向の推力発生といった相互干渉を防ぐことができる。
【００６４】
また、ロータの永久磁石は、ネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石を用い、耐食性を高めるためのコーティングとして、ニッケルコーティングを施した例を用いて説明したが、この材質、表面処理に限定されるものではなく、使用される環境などによって適宜変更されるものであり、例えばべークアウト時の温度条件によっては高温減磁しにくいサマリウム・コバルト（Ｓｍ・Ｃｏ）系の磁石を用いるべきであり、超真空中で使用されるのであればアウトガス遮断性の高い窒化チタンコーティングを施すべきである。
【００６５】
また、ヨークは、低炭素鋼を材料とし、ニッケルめっきを施した例を用いて説明したが、この材質、表面処理に限定されるものではなく、使用される環境などによって適宜変更されるものであり、特に表面処理に関しては、超真空中で使用されるのであればピンホールの少ないカニゼンめっきやクリーンエスめっき、窒化チタンコーティング等を施すべきである。
【００６６】
また、永久磁石をヨークに締結する方法は、非磁性のくさびをヨーク外径側からねじで締め上げる例を用いて説明したが、使用される環境などによって適宜変更されるものであり、環境によっては接着でも良いし、他の締結方法でも良い。
【００６７】
また、軸受１９，１９’は真空用グリス潤滑の４点接触玉軸受を用いた例を説明したが、この形式、材質、潤滑方法に限定されるものではなく、使用される環境、荷重条件、回転速度などによって適宜変更されるものであり、クロスローラ軸受であっても良いし、４軸同軸モータの場合、さらに機械的な剛性を高めるために、別な軸受で支持する構造としても良いし、高速回転する場合など、多点接触軸受を用いることができない場合は各軸の回転子を支持する軸受および別な軸受を深溝玉軸受やアンギュラ軸受として予圧をかける構造としても良いし、超真空中で使用される場合は、軌道輪に金や銀などの軟質金属をプレーティングしたような、ガス放出のない金属潤滑としたものを用いても良い。
【００６８】
また、磁気カップリングとして機能する内側ロータとして、永久磁石とバックヨークを用いた形式で説明したが、永久磁石とバックヨークの材質および形状はこれに限定されるものではない。例えば、レゾルバの質量と軸受の摩擦トルクによっては、外側ロータと同極数でなくても良いし、同幅でなくても良い。永久磁石を用いない突極でも良い。
【００６９】
また、角度検出器としてレゾルバを用いた例で説明したが、製造コストや分解能によって適宜変更されるものであり、例えば光学式のロータリエンコーダでも良い。
【００７０】
また、角度検出器の回転側を回転自在に支持する軸受３３，３３’として、グリス潤滑の４点接触玉軸受を用いた例を説明したが、この形式、潤滑方法に限定されるものではなく、設置スぺースや摩擦トルク、回転速度などによって適宜変更されるものであり、高速回転や摩擦トルクの低減など、多点接触軸受を用いることができない場合は、アンギュラ軸受や深溝玉軸受を各軸ごとに２個配置して、予圧をかける構造としても良い。
【００７１】
また、その他の隔壁の外、中に配置される構造部品および隔壁の材質、形状、製造方法は、製造コストや使用される環境、荷重条件、構成などによって適宜変更されるものである。
【００７２】
以上述べたモータシステムは、各軸のロータや、ステータや、レゾルバに用いた磁気カップリングから漏れる磁束によって、互いのロータや回転検出器に用いた磁気カップリングに回転方向の推力を発生させないように、互いの磁界を遮蔽するための磁気シールドを各軸のロータ間に配設したり、各軸のロータ、ステータ、レゾルバから発生する電磁界によって互いのレゾルバに干渉しないように、互いの電磁界を遮蔽するための磁気シールドを配設したり、軸方向に隣接する軸同士のロータの極数やステータのスロット数を変えたりすることによって、各軸相互に発生する磁気的干渉を防止しているので、各軸の軸方向長さと、各軸の軸方向距離を短くすることができる。よって、２軸同軸、４軸同軸といった多軸同軸モータシステムでありながら、全体の軸長を抑えた構成が可能である。特に、４軸同軸といった多軸構成のダイレクトドライブモータを用いたシステムにおいては、チャンバ構造を大きく変えることなく高精度な位置決めが出来るフロッグレッグアーム式ロボットを２台設置できるので、装置全体の性能および稼働率を高めることができる。
【００７３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本実施の形態のダイレクトドライブモータは、真空雰囲気に限らず、大気外の雰囲気で使用することができる。例えば、半導体製造工程の場合、真空排気後に真空槽内部にエッチング用の反応性ガスが導入されることがあるが、本実施の形態のダイレクトドライブモータでは、隔壁により内部と外部とが遮蔽されているため、モータコイルや絶縁材等がエッチングされてしまうおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施の形態にかかるダイレクトドライブモータを用いたフロッグレッグアーム式搬送装置の斜視図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】レゾルバ制御回路の例を示す図である。
【図４】モータ制御回路の例を示す図である。
【図５】別な実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 円板
１１ ボルト
１２ 本体
１２ａ フランジ部
１２ｂ 外周縁
１２ｄ 穴
１２ｅ 切欠
１２ｇ 溝
１２ｈ 冷却通路
１２ｊ 環状溝
１２ｋ 環状板
１３ 隔壁
１３ａ 円板部
１３ｂ 円筒部
１５ ホルダ
１６ ボルト
１７、１７’ 軸受ホルダ
１８、１８’ ボルト
１９、１９’ ４点接触玉軸受
２０、２０’ ボルト
２１、２１’ 外側ロータ
２１ａ、２１ａ’ 永久磁石
２１ｂ、２１ｂ’ ヨーク
２２、２２’ ボルト
２３’ リング状部材
２３ 円筒状部材
２４、２４’ ボルト
２５、２５’ 磁気シールド板
２９、２９’ ステータ
３０、３０’ 内側ロータ
３０ａ、３０ａ’ 永久磁石
３０ｂ、３０ｂ’ バックヨーク
３０ｃ フィン
３２、３２’ レゾルバホルダ
３３、３３’ 軸受
３４ａ、３４ａ’ インクリメンタルレゾルバロータ
３４ｂ、３４ｂ’ アブソリュートレゾルバロータ
３５、３５’ インクリメンタルレゾルバステータ
３６、３６’ アブソリュートレゾルバステータ
４１ 磁気シールド板
１０１ 蓋部材
１０７ 軸受ホルダ
１１０ 上部円板部
１１３ａ 隔壁ホルダ
１１３ｂ 薄肉円筒
１２５ 磁気シールド板
Ａ１，Ａ２ アーム
Ｄ１，Ｄ２ ダイレクトドライブモータ
ＤＭＣ１ モータ制御回路
ＤＭＣ２ モータ制御回路
Ｇ 定盤
Ｌ１，Ｌ２ リンク
ＯＲ Ｏ−リング
Ｔ テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気外の雰囲気例えば真空中で用いられるダイレクトドライブモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造装置等においては、不純物を極力排除するために真空槽内の超高真空雰囲気中で被加工物に対する加工作業が行われる。その場合に使用されるアクチュエータとして、例えば被加工物位置決め装置の駆動モータにあっては、駆動軸の軸受に一般的なグリースなどのように揮発成分を含有する潤滑剤を用いることはできないから、金や銀などの軟質金属を軸受の内外輪にプレーティングすることで潤滑性を高めている。また、駆動モータのコイル絶縁材、配線被覆材及び積層磁極の接着剤なども、耐熱性に優れ放出ガスの少ない安定した材料が選定されるという実情がある。
【０００３】
特に近年、半導体の集積度が高まり、それに伴って同時にＩＣのパターン幅の微細化による高密度化が進められている。この微細化に対応できるウエハを製造するために、ウエハ品質に対する高度の均一性が要求されている。その要求に応えるためには、ウエハの低圧ガス処理室における不純物ガス濃度の一層の低減が重要である。また、要求通りに微細加工を行うためには、極めて高精度の位置決め装置が必要である。こうした見地から上記従来のアクチュエータを検討すると、以下のような種々の問題点が指摘される。
【０００４】
すなわち、超真空雰囲気を備えた真空槽内で用いる駆動モータの場合、たとえ駆動モータのコイル絶縁材や配線被覆等に、耐熱性に優れ放出ガスの少ない安定した材料が選定されても、それが有機系の絶縁材料である限り、ミクロ的には多孔質であって表面には無数の穴を有している。これを一旦大気にさらすと、その表面の穴にガスや水分子等を取り込んで吸蔵してしまう。それらの吸蔵不純分子を真空排気で除去する脱ガスに長時間を要してしまい、生産効率の低下は避けがたい。さらには、真空中においては空気の対流による放熱があり得ないから、コイル温度の局部的な上昇を生じた場合に、その部分の抵抗が増大して発熱が加速され、コイル絶縁皮膜の焼損を招き易い。これに対して、コイル絶縁材に無機材料を用いると共に、配線はステンレス管のシース電線を用いることで吸着不純分子を低減することが考えられる。しかしその場合はコストが非常に高くなるのみならず、コイル巻線スぺース内に占める銅などの導体の比率が減少して電気抵抗が増加し、その結果、モータの容量低下を来す恐れがある。
【０００５】
このような問題に対し、真空封止体の内側にステータを配置し、その外側に出力部材を配置して、出力部材即ちロータを用いてフロッグレッグアームを駆動するダイレクトドライブモータが特許文献１に記載されている。特許文献１のダイレクトドライブモータによれば、ステータに付随するコイル絶縁材や配線被覆などは、大気圧に維持された真空封止体の内側に配置するので、それらを真空槽内に配置した場合における吸蔵不純分子の排出の問題や、発熱の問題を回避できる。
【特許文献１】特開２０００−６９７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、真空雰囲気でも散られるダイレクトドライブモータにおいては、周囲を真空環境にする前に、接着剤などのアウトガスを強制放出させるため、モータ全体を加熱するいわゆるベークアウトを行う場合があるが、このとき温度が高すぎるとコイルの被覆が破損する恐れがある。従って、ベークアウトの温度を一定温度以上に上げることができず、アウトガスを強制放出させるのに時間がかかるという問題がある。又、ダイレクトドライブモータ使用時において、モータの発熱による温度上昇が生じると、熱膨張の差により部品同士が競り合う恐れがある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、温度上昇を効果的に抑えることができるダイレクトドライブモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のダイレクトドライブモータは、大気外の雰囲気中で用いられるダイレクトドライブモータにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジングから延在し、大気側と大気外側を隔絶する隔壁と、
前記隔壁に対して大気外側に配置された外側ロータと、
前記隔壁に対して大気側に配置されたステータ及び前記隔壁に対して大気側に配置され、前記外側ロータと共に連れ回る内側ロータと、
前記内側ロータの回転位置を検出する検出器と、
前記ステータを冷却する冷却手段とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のダイレクトドライブモータによれば、前記ステータを冷却する冷却手段を有しているので、ベークアウト時にモータ全体を高温に維持しても、前記ステータのコイルの破損を抑制できる。又、モータの動作時にコイルが発熱するが、前記ステータ周辺を冷却することで、熱膨張を抑えて部品同士の競り合いを抑制することができる。
【００１０】
更に、前記冷却手段は、前記内側ロータと共に回転するフィンを含むと、前記ロータが回転することで、いわゆる空冷により前記ステータ周辺を冷却することができる。
【００１１】
更に、前記ハウジングには、気体が通過する通路が形成されていると、熱交換された気体を、前記通路を介して外部へと排出でき、それにより冷却効果を高めることができる。
【００１２】
更に、前記冷却手段は、前記ダイレクトドライブモータを冷却する冷却用ブロアあるいは冷却用ファンからなると、効率的に空冷できるので好ましい。
【００１３】
更に、前記冷却手段は、前記ハウジングに形成され、外部の液体源に接続された液体用の通路を含むと、いわゆる液冷により前記ステータ周辺を冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかるダイレクトドライブモータを用いたフロッグレッグアーム式搬送装置の斜視図である。図１において、２つのダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を直列に連結している。下方のダイレクトドライブモータＤ１のロータには、第１アームＡ１が連結され、第１アームＡ１の先端には第１リンクＬ１が枢動可能に連結されている。一方、上方のダイレクトドライブモータＤ２のロータには、第２アームＡ２が連結され、第２アームＡ２の先端には第２リンクＬ２が枢動可能に連結されている。リンクＬ１，Ｌ２は、ウエハＷを載置するテーブルＴに、それぞれ枢動可能に連結されている。
【００１５】
図１より明らかであるが、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２のロータがそれぞれ同方向に回転すれば、テーブルＴも同方向に回転し、かかるロータが逆方向に回転すれば、テーブルＴは、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２に接近もしくは離隔するようになっている。従って、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を任意の角度で回転させれば、テーブルＴが届く範囲内で、任意の２次元位置にウエハＷを搬送させることができる。
【００１６】
このように例えば半導体製造装置における真空槽内に配置されるウエハ搬送アーム、例えばスカラ型や図に示すフロッグレッグ型のように複数のアームを備えた装置では、特に複数の回転モータが必要となる。真空環境では外界との接触表面積を極力小さくすると同時に、スぺースを有効に活用するためにモータ等の取付穴はなるべく少なくする必要がある。また、ウエハＷを水平にまっすぐに、振動を極力少なくして搬送するためには、アームの先端に作用するモーメントをロータ支持部で強固に保持する必要がある。そこで、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を複数、ハウジング部分で同軸に連結し、連結部分はシールで密に接合（溶接、Ｏリング、金属ガスケット、等による密な接合）して、モータロータの配設された空間とハウジング外部空間とを離隔することも必要となる。
【００１７】
また、ウエハＷを水平にまっすぐ、振動を少なく搬送するためにはアームＡ１、Ａ２の先端に作用するモーメントを、ロータ支持部で強固に保持する必要がある。更に、又、真空環境での複数軸のアーム駆動の際には、電源投入時に現在のアームの回転位置を認識しないと真空槽の壁や、真空槽のシャッタにアームＡ１，Ａ２等をぶつけてしまう可能性がある。このような要求に応じることができるダイレクトドライブモータを同軸に連結したモータシステムについて説明する。
【００１８】
本実施の形態は、表面磁石型の３２極３６スロットアウターロータ式ブラシレスタイプのダイレクトドライブモータを用いる。３２極３６スロットというスロットコンビネーションは、コギング力は小さいが径方向に磁気吸引力が発生し回転時の振動は大きいことが一般的に知られている８極９スロットというスロットコンビネーションの４倍の構成である。２n倍（ｎは整数）にしたことにより、径方向の磁気吸引力は相殺されるので、固定子と回転子の真円度や同軸度および機構部品の剛性を高めることなく回転時の振動を小さくでき、かつ、本来的にコギングが小さい構成であるので、非常に滑らかな回転が得られる。一方、このような非常に多極なモータとすることにより、機械角の周期に対する電気角の周期が多いので、位置決め制御性が良い。よって、本発明の如く、減速器を用いずにロボット装置を駆動するようなダイレクトドライブモータには好適である。また、総磁束量を下げることなく固定子連結部の肉厚と突極幅、および回転子のヨーク肉厚を狭くできるので、本発明の如く、薄型かつ大径幅狭のダイレクトドライブモータには好適である。
【００１９】
図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。図２を参照して、２軸のモータシステムの内部構造について詳細に説明する。まず、ダイレクトドライブモータＤ１について説明する。定盤Ｇに据え付けた円板１０の中央開口１０ａに嵌合しボルト１１により相互に固定された中空円筒状の本体１２は、その上端にカップ状の隔壁１３を取り付けている。本体１２の中央は、ステータへの配線などを通すために用いることができる。本体１２，円板１０によりハウジングを構成する。
【００２０】
隔壁１３は、非磁性体であるステンレス製であり、本体１２に嵌合される肉厚の底部１３ａと、その周縁から軸線方向にダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２を貫くようにして延在する薄肉の円筒部１３ｂと、ホルダ１５とからなる。従って、隔壁１３は、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２に共通に用いられる。円筒部１３ｂの下端は、ＴＩＧ溶接にて封止可能にホルダ１５に接合され、ホルダ１５は、円板１０にボルト１６により固定されている。ここで、円筒部１３ｂとホルダ１５の溶接部を略同一厚さとすることにより、片側への部品にのみ熱が逃げることを抑制し、嵌合部を均一に溶接できる構造となっている。ホルダ１５と円板１０の接触面には、シール部材を填め込む溝加工が施してあり、シール部材ＯＲを溝に填め込んだ後にホルダ１５と円板１０をボルト１６により締結することにより、締結部分を大気側から分離隔絶している。隔壁１３は耐食性が高く、特に磁性の少ないオーステナイト系ステンレスのＳＵＳ３１６を材料としており、ホルダ１５は隔壁１３との溶接性から同じくＳＵＳ３１６を材料としている。
【００２１】
更に、隔壁１３とホルダ１５とは気密的に接合され、且つホルダ１５と円板１０、及び円板１０と定盤Ｇとは、それぞれＯ−リングＯＲによって気密されている。従って、円板１０と、隔壁１３とで囲われる内部空間は、その外部から気密されている。尚、隔壁１３は必ずしも非磁性体である必要はない。又、Ｏ−リングＯＲを用いて気密する代わりに、電子ビーム溶接やレーザビーム溶接などで部材間を気密してもも良い。
【００２２】
円板１０の外周上面において、軸受ホルダ１７がボルト１８により固定されている。軸受ホルダ１７には、真空中で用いられる４点接触式玉軸受１９の外輪が嵌合的に取り付けられ、ボルト２０により固定されている。一方、軸受１９の内輪は、第１外側ロータ２１の外周に嵌合し、ボルト２２により固定されている。すなわち、第１外側ロータ２１は、隔壁１３に対して回転自在に支持されており、またアームＡ１（図１）を支持する円筒状部材２３を、ボルト２４によって固定している。ここで、ボルト２４は、半径方向内方に延在する磁気シールド板２５を、円筒状部材２３に共締めしている。
【００２３】
円板１０および軸受ホルダ１７は、耐食性が高いオーステナイト系ステンレスを材料としており、円板１０は、チャンバである定盤Ｇとの嵌合固定およびシール装置を兼ねており、その下面に、Ｏ−リングＯＲを填め込む溝１０ｂが設けられている。
【００２４】
磁気シールド板２５は、磁性体であるＳＰＣＣ鋼板をプレス成型加工後に、防錆および耐食性を高めるためにニッケルめっきを施している。その効果については後述する。
【００２５】
軸受１９は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、ダイレクトドライブモータＤ１の軸受は１個で済むため、本発明の２軸同軸モータシステムを薄型化できる。軸受１９は、内外輪とも耐食性が高くかつ焼入れによる硬化が得られるマルテンサイト系ステンレスを材料とし。転動体はセラミックボール、潤滑剤は真空であっても固化しない真空用のグリスを用いている。
【００２６】
尚、軸受１９は内輪と外輪に金や銀などの軟質金属をプレーティングして、真空中でもアウトガス放出のない金属潤滑としたものを用いてもよく、また４点接触式玉軸受であるので、アームＡ１からの第１外側ロータ２１がチルトする方向のモーメントを受けることができるが、４点接触式に限らず、クロスローラ、クロスボール、クロステーパ軸受も用いることができ、予圧状態で用いても良いし、潤滑性向上のためフッ素系被膜処理（ＤＦＯ）を行っても良い。
【００２７】
第１外側ロータ２１は、永久磁石２１ａと、磁路を形成するため磁性体から成る円環状のヨーク２１ｂと、永久磁石２１ａとヨーク２１ｂを機械的に締結するための非磁性体からなるくさび（不図示）によって構成されている。永久磁石２１ａは、３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなり、極ごとに分割されたセグメント形式であり、その個々の形状は扇形である。内径と外径の円弧中心は同一であるが、円周方向端面の接線交点を永久磁石２１ａ寄りとすることで、くさびをヨーク２１ｂ外径側からねじで締め上げることにより永久磁石２１ａをヨーク２１ｂに締結している。このような構成とすることにより、接着剤など、アウトガスを発生する固定部材を用いることなく永久磁石を締結できる。永久磁石２１ａはエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、耐食性を高めるためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク２１ｂは高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成型後に、防錆および耐食性を高め、かつ軸受交換時の磨耗を防ぐためにニッケルめっきを施している。
【００２８】
また、第１外側ロータ２１は、軸受１９の内輪と円筒状部材２３を嵌合固定する面を有している。４点接触玉軸受１９は非常に薄肉の軸受であり、組みつけられる部材の精度や線膨張係数の差異により回転精度や摩擦トルクが大きな影響を受ける。よって本実施の形態の場合は、回転輪である軸受１９の内輪を、加工精度を出しやすくかつ線膨張係数が軸受の軌道輪材質と略同一であるヨーク２１ｂに締まり嵌めあるいは中間嵌めとし、固定輪である軸受１９の外輪を、オーステナイト系ステンレス製の軸受ホルダやアルミニウム製のボスにすきま嵌めとすることで、軸受１９の回転精度の低下や温度上昇による摩擦トルクの上昇を防ぐ構成となっている。
【００２９】
隔壁１３の半径方向内側において、第１外側ロータ２１の内周面に対向するようにして、第１ステータ２９が配置されている。第１ステータ２９は、本体１２の中央で半径方向に延在したフランジ部１２ａの円筒状に変形した下部に取り付けられており、電磁鋼板の積層材で形成され、各突極には絶縁処理としてボビンを嵌め込んだ後にモータコイルが集中巻されている。第１ステータ２９の外径は隔壁１３の内径と略同一もしくは小さい寸法としている。
【００３０】
第１ステータ２９の半径方向内側に、第１内側ロータ３０が配置されている。第１内側ロータ３０は、本体１２の外周面にボルト固定されたレゾルバホルダ３２に対して、玉軸受３３により回転自在に支持されている。第１内側ロータ３０の外周面には、バックヨーク３０ｂを介して永久磁石３０ａが取り付けられている。バックヨーク３０ｂの下面には、周方向に等間隔に複数のフィン３０ｃが形成されている。薄板状のフィン３０ｃは、半径方向にストレートに延在しているが、送風効果を高めるため回転方向に応じて曲がっていても良い。永久磁石３０ａは、第１外側ロータ２１の永久磁石２１ａと同様に３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなっている。従って、第１内側ロータ３０は、第１ステータ２９によって駆動される第１外側ロータ２１に同期して連れ回されるようになっている。
【００３１】
第１内側ロータ３０を回転自在に支持する軸受３３は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、１個の軸受で済むため、ダイレクトドライブモータＤ１を薄型化できる。隔壁１３の内部は大気環境であるため、一般的な軸受鋼と鉱油を基油としたグリス潤滑を用いた軸受を適用できる。
【００３２】
隔壁１３内部は大気環境であるため、永久磁石３０ａはバックヨーク３０ｂに接着固定してある。永久磁石３０ａはエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、錆による減磁を防ぐためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク３０ｂは高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成形後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００３３】
第１内側ロータ３０の内周には、回転角度を計測する検出器として、レゾルバロータ３４ａ及び３４ｂを組みつけており、それに対向する形で、レゾルバホルダ３２の外周に、レゾルバステータ３５，３６を取り付けているが、本実施の形態では、高分解能のインクリメンタルレゾルバステータ３５と、１回転のいずれの位置にロータがあるかを検出できるアブソリュートレゾルバステータ３６とを２層に配置している。このため電源投入時にも、アブソリュートレゾルバロータ３４ｂの回転角度がわかり、原点復帰が不要であり、また、コイルに対する磁石の電気的位相角度がわかるため、ダイレクトドライブモータＤ１の駆動電流制御に使用する回転角度検出が、極検出センサを用いることなく可能となっている。
【００３４】
レゾルバホルダ３２と第１内側ロータ３０は、モータの界磁およびモータコイルからの電磁ノイズが角度検出器であるレゾルバステータ３５，３６に伝達されないように、磁性体である炭素鋼を材料とし、加工成型後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００３５】
本実施の形態に用いている高分解能の可変リラクタンス形レゾルバにおいて、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａは、一定のピッチを有する複数のスロツト歯列を有し、インクリメンタルレゾルバステータ３５の外周面には、回転軸と平行に各磁極でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａに対して位相をずらした歯が設けられており、コイルが各磁極に巻回されている。第１内側ロータ３０と一体でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａが回転すると、インクリメンタルレゾルバステータ３５の磁極との間のリラクタンスが変化し、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａの１回転でリラクタンス変化の基本波成分がｎ周期となるようにして、そのリラクタンス変化を検出して、図３に例を示すレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用することでインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ即ち第１内側ロータ３０の回転角度（又は回転速度）を検出するようになっている。レゾルバロータ３４ａ、３４ｂと、レゾルバステータ３５，３６とで検出器を構成する。
【００３６】
本実施の形態によれば、第１外側ロータ２１に対して、磁気カップリング作用により第１内側ロータ３０が同速で回転し、すなわち連れ回るので、第１外側ロータ２１の回転角を隔壁１３越しに検出することができる。また、本実施の形態では、モータを形成する部品やハウジングを用いることなくレゾルバ単体で軸受３３を有しており、従ってハウジングに組み込む前に、レゾルバ単体での偏芯調整やレゾルバコイルの位置調整などの精度調整が行えるので、ハウジングや両フランジに調整用の穴や切り欠きを別途設ける必要がない。又、第１外側ロータ２１と回転自在に支持する軸受１９の回転輪を、加工精度が出しやすくかつ線膨張係数が軸受１９の駆動輪と略同一であるロータヨーク２１ｂに嵌合することで、回転精度の向上と温度変化による摩擦トルクの変動防止を図ることができる。
【００３７】
次に、ダイレクトドライブモータＤ２について説明するが、ここでは本体１２がハウジングを構成する。上述したダイレクトドライブモータＤ１の円筒状部材２３は、ダイレクトドライブモータＤ２に重合する位置まで上方に延在しており、その内周面に、真空中で用いられる４点接触式玉軸受１９’の外輪が嵌合的に取り付けられ、ボルト２０’により固定されている。一方、軸受１９’の内輪は、第２外側ロータ２１’の外周に嵌合し、ボルト２２’により固定されている。ここで、ボルト２２’、半径方向内方に延在する磁気シールド板４１を共締めしている。第２外側ロータ２１’は、隔壁１３に対して回転自在に支持されており、またアームＡ２（図１）を支持するリング状部材２３’を、ボルト２４’によって固定している。更に、ボルト２４’は、半径方向内方に延在する磁気シールド板２５’を、リング状部材２３’に共締めしている。
【００３８】
磁気シールド板４１，２５’は、磁性体であるＳＰＣＣ鋼板をプレス成型加工後に、防錆および耐食性を高めるためにニッケルめっきを施している。磁気シールド板４１，２５’は、第１外側ロータ２１及び第２外側ロータ２１’の間に介在して磁気的シールドを形成し、それらからの磁束漏れによるお互いの連れ回しを防止している。即ち、磁気シールド板２５’は、非磁性体であるリング状部材２３’挟んでヨーク２１ｂ’に締結しており、それにより不要な磁気回路を生成することを防いでいる。この磁気シールド板４１，２５’により、ロータ相互の磁気干渉を防ぐことができるので、２軸同軸モータシステムでありながら全体の軸長を抑えた構成が可能である。磁気シールド板４１は外部からの異物吸引を防止している。
【００３９】
軸受１９’は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、ダイレクトドライブモータＤ２の軸受は１個で済むため、本発明の２軸同軸モータを薄型化できる。内外輪とも耐食性が高くかつ焼入れによる硬化が得られるマルテンサイト系ステンレスを材料とし。転動体はセラミックボール、潤滑剤は真空であっても固化しない真空用のグリスを用いている。
【００４０】
尚、軸受１９’は内輪と外輪に金や銀などの軟質金属をプレーティングして、真空中でもアウトガス放出のない金属潤滑としたものを用いてもよく、また４点接触式玉軸受であるので、アームＡ１からの第１外側ロータ２１’がチルトする方向のモーメントを受けることができるが、４点接触式に限らず、クロスローラ、クロスボール、クロステーパ軸受も用いることができ、予圧状態で用いても良いし、潤滑性向上のためフッ素系被膜処理（ＤＦＯ）を行っても良い。
【００４１】
第２外側ロータ２１’は、永久磁石２１ａ’と、磁路を形成するため磁性体から成る円環状のヨーク２１ｂ’と、永久磁石２１ａ’とヨーク２１ｂ’を機械的に締結するための非磁性体からなるくさび（不図示）によって構成されている。永久磁石２１ａ’は、３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなり、極ごとに分割されたセグメント形式であり、その個々の形状は扇形である。内径と外径の円弧中心は同一であるが、円周方向端面の接線交点を永久磁石２１ａ’寄りとすることで、くさびをヨーク２１ｂ’外径側からねじで締め上げることにより永久磁石２１ａ’をヨーク２１ｂ’に締結している。このような構成とすることにより、接着剤など、アウトガスを発生する固定部材を用いることなく永久磁石を締結できる。永久磁石２１ａ’はエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、耐食性を高めるためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク２１ｂ’は高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成型後に、防錆および耐食性を高め、かつ軸受交換時の磨耗を防ぐためにニッケルめっきを施している。
【００４２】
また、第２外側ロータ２１’は、軸受１９’の内輪とリング状部材２３’を嵌合固定する面を有している。４点接触玉軸受１９’は非常に薄肉の軸受であり、組みつけられる部材の精度や線膨張係数の差異により回転精度や摩擦トルクが大きな影響を受ける。よって本実施の形態の場合は、軸受１９’の内輪を、加工精度を出しやすくかつ線膨張係数が軸受の軌道輪材質と略同一であるヨーク２１ｂに締まり嵌めあるいは中間嵌めとし、軸受１９’の外輪を、オーステナイト系ステンレス製の軸受ホルダやアルミニウム製のボスにすきま嵌めとすることで、軸受１９’の回転精度の低下や温度上昇による摩擦トルクの上昇を防ぐ構成となっている。
【００４３】
隔壁１３の半径方向内側において、第２外側ロータ２１’の内周面に対向するようにして、第２ステータ２９’が配置されている。第２ステータ２９’は、本体１２の中央で半径方向に延在したフランジ部１２ａの円筒状に変形した上部に取り付けられており、電磁鋼板の積層材で形成され、各突極には絶縁処理としてボビンを嵌め込んだ後にモータコイルが集中巻されている。第２ステータ２９’の外径は隔壁１３の内径と略同一もしくは小さい寸法としている。
【００４４】
第２ステータ２９’の半径方向内側に、第２内側ロータ３０’が配置されている。第２内側ロータ３０’は、本体１２の外周面にボルト固定されたレゾルバホルダ３２’に対して、玉軸受３３’により回転自在に支持されている。第２内側ロータ３０’の外周面には、バックヨーク３０ｂ’を介して永久磁石３０ａ’が取り付けられている。バックヨーク３０ｂ’の下面にも、周方向に等間隔に複数のフィンを形成してもよい。永久磁石３０ａ’は、第２外側ロータ２１’の永久磁石２１ａ’と同様に３２極の構成でＮ極、Ｓ極の磁石が各１６個交互に磁性金属からなっている。従って、第２内側ロータ３０’は、第２ステータ２９’によって第２外側ロータ２１’に同期して回転駆動されるようになっている。
【００４５】
第１内側ロータ３０’を回転自在に支持する軸受３３’は、ラジアル、アキシアル、モーメント荷重を１個の軸受で負荷できる４点接触玉軸受である。この形式の軸受を用いることにより、１個の軸受で済むため、ダイレクトドライブモータＤ２を薄型化できる。隔壁１３の内部は大気環境であるため、一般的な軸受鋼と鉱油を基油としたグリス潤滑を用いた軸受を適用できる。
【００４６】
隔壁１３内部は大気環境であるため、永久磁石３０ａ’はバックヨーク３０ｂ’に接着固定してある。永久磁石３０ａ’はエネルギー積の高いネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石であり、錆による減磁を防ぐためにニッケルコーティングを施してある。ヨーク３０ｂ’は高い磁性を有する低炭素鋼を材料とし、加工成形後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００４７】
第２内側ロータ３０’の内周には、回転角度を計測する検出器として、レゾルバロータ３４ａ’及び３４ｂ’を組みつけており、それに対向する形で、レゾルバホルダ３２’の外周に、レゾルバステータ３５’，３６’を取り付けているが、本実施の形態では、高分解能のインクリメンタルレゾルバステータ３５’と、１回転のいずれの位置にロータがあるかを検出できるアブソリュートレゾルバステータ３６’とを２層に配置している。このため電源投入時にも、アブソリュートレゾルバロータ３４ｂ’の回転角度がわかり、原点復帰が不要であり、また、コイルに対する磁石の電気的位相角度がわかるため、ダイレクトドライブモータＤ２の相対回転角度を、極検出センサを用いることなく可能となっている。
【００４８】
レゾルバホルダ３２’と第２内側ロータ３０’は、モータの界磁およびモータコイルからの電磁ノイズが角度検出器であるレゾルバステータ３５’，３６’に伝達されないように、磁性体である炭素鋼を材料とし、加工成型後に防錆のためにクロメートめっきを施している。
【００４９】
本実施の形態によれば、第２外側ロータ２１’に対して、磁気カップリング作用により第２内側ロータ３０’が同速で回転し、すなわち連れ回るので、第２外側ロータ２１’の回転角を隔壁１３越しに検出することができる。また、本実施の形態では、モータを形成する部品やハウジングを用いることなくレゾルバ単体で軸受３３を有しており、従ってハウジングに組み込む前に、レゾルバ単体での偏芯調整やレゾルバコイルの位置調整などの精度調整が行えるので、ハウジングや両フランジに調整用の穴や切り欠きを別途設ける必要がない。又、第２外側ロータ２１’と回転自在に支持する軸受１９’の回転輪を、加工精度が出しやすくかつ線膨張係数が軸受１９’の駆動輪と略同一であるロータヨーク２１ｂ’に嵌合することで、回転精度の向上と温度変化による摩擦トルクの変動防止を図ることができる。
【００５０】
本実施の形態に用いている高分解能の可変リラクタンス形レゾルバにおいて、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’は、一定のピッチを有する複数のスロツト歯列を有し、インクリメンタルレゾルバステータ３５’の外周面には、回転軸と平行に各磁極でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’に対して位相をずらした歯が設けられており、コイルが各磁極に巻回されている。第２内側ロータ３０’と一体でインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’が回転すると、インクリメンタルレゾルバステータ３５’の磁極との間のリラクタンスが変化し、インクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’の１回転でリラクタンス変化の基本波成分がｎ周期となるようにして、そのリラクタンス変化を検出して、図３に例を示すレゾルバ制御回路によりデジタル化し、位置信号として利用することでインクリメンタルレゾルバロータ３４ａ’即ち第２内側ロータ３０’の回転角度（又は回転速度）を検出するようになっている。レゾルバロータ３４ａ’、３４ｂ’と、レゾルバステータ３５’，３６’とで検出器を構成する。
【００５１】
本実施の形態によれば、第１外側ロータ２１と第２外側ロータ２１’との間に、磁気シールド板２５，４１を配置しているので、相互の磁気的干渉を抑制し、誤駆動や連れ周りなどの不具合を回避している。又、本体１２においてダイレクトドライブモータＤ１，Ｄ２の間を延在するフランジ部１２ａの外周縁１２ｂは、磁性体である炭素鋼を材料とし、第１ステータ２９と第２ステータ２９’との間に介在し、それらが洩れ磁束の影響を受けることで第１外側ロータ２１又は第２外側ロータ２１’に誤った回転方向の推力を発生させないように、互いの磁界を遮蔽する磁気シールドとして機能する。
【００５２】
尚、フランジ部１２ａを中心として第１ステータ２９と第２ステータ２９’を上下に配置し、その半径方向内側にレゾルバを配置している。また、本体１２は中空構造となっており、フランジ部１２ａには中央に連通する径方向の通し穴１２ｄが少なくとも１つ設けてあり、ここを介してモータ配線を本体１２の中央に引き出す構造となっている。一方、本体１２の両端部にはそれぞれ少なくとも１つの切り欠き１２ｅ、１２ｅが設けてあり、これらを介してレゾルバの配線を本体１２の中央に引き出す構造となっている。このような構造とすることで、ハウジング側から順に、ダイレクトモータＤ１のレゾルバ、ステータ２９、ダイレクトモータＤ２のステータ２９’、そのレゾルバの順で配置することが可能となり、２軸でありながら容易にステータとレゾルバの角度調整が行える。そこで、基準となる外側ロータを回転駆動する設備を別に用意しておけば、その設備にステータとレゾルバを組み込んだ本体１２をセットすることにより、高精度にステータに対するレゾルバの角度調整ができるので、コンミテーションずれによる角度位置決め精度の低下を防ぎ、かつ、本発明の２軸同軸モータに対する駆動制御回路の互換性を高めることができる。
【００５３】
更に、本体１２の上端には、半径方向に延在する溝１２ｇが複数本形成されており、隔壁１３で上方を覆われた状態でも、溝１２ｇを介して、本体１２の内部と外部とを連通する気体の通路が形成されるようになっている。又、円板１０には、軸線方向に貫通する複数の開口１０ｃが形成されている。本実施の形態によれば、第１外側ロータ２１に対して、磁気カップリング作用により第１内側ロータ３０が同速で回転すると、それと共にフィン３０ｃが回転移動することで、送風効果が発揮されることとなる。かかる場合、フィン３０ｃの送風効果によって、フィン３０ｃ周辺の空気が、円板１０の開口（気体の通路）１０ｃを介して下方の外部へと排出されることとなる。すると、図２において矢印で示すように、ステータ２９，２９’周辺の発熱したコイルにより加熱された空気が隔壁１３内で下方へと移動し、代わって本体１２の内部及び溝１２ｇを通って、室温の空気がステータ２９，２９’へと至り、発熱したコイルとの間で熱交換すなわち強制空冷を行うことができる。それにより、熱膨張の差による部品同士の競り合いを回避できる。かかる場合、フィン２０ｃが冷却手段を構成する。このとき、外部より空気が導入される本体１２の内部に、フィルターをつけて塵埃の侵入を阻止するようにしても良い。
【００５４】
尚、図２に点線で示すように、本体１２の下部にファンＦを設けて、本体１２内部へと送風することでも、同様に強制空冷を行うことができる。例えば、ベークアウト時など、第１外側ロータ２１を回転させることができない場合にも、ステータ２９，２９’のコイル周辺を冷却することができ、それによりコイルの破損を招くことなくベークアウト温度を高めて処理の効率化を図ることができる。かかる場合、ファンＦが冷却手段を構成する。ここでは本体内部へ送風する構成としたが、本体内部の温度が高い部位（外側からベークアウトするので隔壁部）へパイプを通してここから吸引して外部へ排気する構成としても良い。
【００５５】
図４は、ダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２の駆動回路を示すブロック図である。外部のコンピュータからモータ回転指令が入力されたとき、ダイレクトドライブモータＤ１用のモータ制御回路ＤＭＣ１及びダイレクトドライブモータＤ２用のモータ制御回路ＤＭＣ２は、それぞれ、そのＣＰＵから３相アンプ（ＡＭＰ）に駆動信号を出力し、３相アンプ（ＡＭＰ）からダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ２に駆動電流が供給される。それによりダイレクトドライブモータＤ１、Ｄ１の外側ロータ２１，２１’が独立して回転し、アームＡ１，Ａ２（図１）を移動させるようになっている。外側ロータ２１，２１’が回転すると、上述のようにして回転角度を検出したレゾルバステータ３５，３６，３５’、３６’からレゾルバ信号が出力されるので、それをレゾルバデジタル変換器（ＲＤＣ）でデジタル変換した後に入力したＣＰＵは、外側ロータ２１，２１’が指令位置に到達したか否かを判断し、指令位置に到達すれば、３相アンプ（ＡＭＰ）への駆動信号を停止することで外側ロータ２１，２１’の回転を停止させる。これにより外側ロータ２１，２１’のサーボ制御が可能となる。
【００５６】
真空環境での複数軸のアーム駆動の際には、電源投入時に現在のアームＡ１およびＡ２の回転位置を認識しないと真空槽の壁や、真空槽のシャッタにアームＡ１等をぶつけてしまう可能性があるが、本実施の形態では、回転軸の１回転の絶対位置を検出するアブソリュートレゾルバステータ３６および３６’と、より分解能の細かい回転位置を検出するインクリメンタルレゾルバステータ３５および３５’からなる可変リラクタンス型レゾルバを採用しているので、外側ロータ２１、２１’即ちアームＡ１，Ａ２の回転位置制御を高精度に行える。
【００５７】
尚、ここでは内側ロータ３０の回転検出にレゾルバを採用したが、検出器を隔壁１３の内部の大気側に配置できるため、一般に高精度位置決めに使用するサーボモータにおいては高精度で滑らかに駆動するための位置検出手段として採用されている光学式エンコーダや、磁気抵抗素子を使用した磁気式エンコーダ等も使用できる。
【００５８】
図５は、別な実施の形態にかかる２軸同軸モータシステムを示す断面図である。図５に示す変形例に関しては、冷却手段以外は、図２に示す構成と同様であるので、主要な部品に同じ符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態においては、本実施の形態においては、本体１２の円筒壁内を軸線方向に複数本延在し、且つフランジ部１２ａを半径方向に延在する冷却通路（液体の通路）１２ｈを形成している。図５に示すように折れ曲がった冷却通路１２ｈは、表面に溝を形成した複数部品を溶接などにより連結して単一の本体１２とすることでも形成できるが、一体で形成された本体１２に対して交差する方向にドリルで孔をあけ、端部をプラグ等で塞ぐことでも冷却通路１２ｈを形成できる。又、本体１２の上端には、環状溝１２ｊが形成されており、その上部を環状板１２ｋで塞ぐことで形成される環状空間に、複数本の冷却通路１２ｈが接続されている。尚、本実施の形態においては、環状溝１２ｇと干渉しないように、本体１２の上端部の切欠の代わりに貫通孔１２ｅが形成されている。
【００６０】
１つの冷却通路１２ｈの下端には、コネクタＣ１が接続されている。コネクタＣ１は外部のウォーターポンプ（不図示）に接続されている。一方、残りの冷却通路１２ｈの下端には、コネクタＣ２が接続されている。コネクタＣ２は外部のタンク（不図示）に接続されている。ダイレクトドライブモータＤ１，Ｄ２の動作時に、ウォーターポンプから冷却水を圧送すると、冷却通路１２ｈに侵入した冷却水は、図５に矢印で示すように、フランジ部１２ａを通過し、その壁面を介してステータ２９，２９’と熱交換即ち液冷を行い、暖められた冷却水は、コネクタＣ２を介して排出され、外部のタンクに至るようになっている。かかる液冷により、ダイレクトドライブモータＤ１，Ｄ２の動作時には、熱膨張の差による部品同士の競り合いを回避でき、ベークアウト時には、ステータ２９，２９’のコイル周辺を冷却することができ、それによりコイルの破損を招くことなくベークアウト温度を高めて処理の効率化を図ることができる。かかる場合、ウォーターポンプと冷却通路１２ｈとで冷却手段を構成する。
【００６１】
尚、冷却手段は以上に限られることはなく、例えば２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するという「ペルチェ効果」を利用した素子や、ヒートパイプなどを本体１２のフランジ部１２ａに設けることもできる。
【００６２】
更に、以上の実施の形態では、表面磁石型の３２極３６スロットアウターロータ式ブラシレスモータを用いた例を用いて説明したが、この形式のモータに限定されるものではなく、モータであれば適用できるものであり、他の磁極形式、例えば永久磁石埋め込み型であっても良いし、他のスロットコンビネーションでも良いし、あるいはインナロータ型であっても良い。
【００６３】
また、各軸の干渉対策として、軸方向に隣接する軸同士の回転子の極数およびスロット数が異なる構成としても良い。例えば、２軸同軸の場合は、第一軸が３２極３６スロット、第二軸が２４極２７スロット、４軸同軸の場合は、第一軸および第三軸が３２極３６スロット、第二軸および第四軸が２４極２７スロットといった構成にすれば、各軸の磁界による回転子および磁気カップリング装置への回転方向の推力発生といった相互干渉を防ぐことができる。
【００６４】
また、ロータの永久磁石は、ネオジウム（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁石を用い、耐食性を高めるためのコーティングとして、ニッケルコーティングを施した例を用いて説明したが、この材質、表面処理に限定されるものではなく、使用される環境などによって適宜変更されるものであり、例えばべークアウト時の温度条件によっては高温減磁しにくいサマリウム・コバルト（Ｓｍ・Ｃｏ）系の磁石を用いるべきであり、超真空中で使用されるのであればアウトガス遮断性の高い窒化チタンコーティングを施すべきである。
【００６５】
また、ヨークは、低炭素鋼を材料とし、ニッケルめっきを施した例を用いて説明したが、この材質、表面処理に限定されるものではなく、使用される環境などによって適宜変更されるものであり、特に表面処理に関しては、超真空中で使用されるのであればピンホールの少ないカニゼンめっきやクリーンエスめっき、窒化チタンコーティング等を施すべきである。
【００６６】
また、永久磁石をヨークに締結する方法は、非磁性のくさびをヨーク外径側からねじで締め上げる例を用いて説明したが、使用される環境などによって適宜変更されるものであり、環境によっては接着でも良いし、他の締結方法でも良い。
【００６７】
また、軸受１９，１９’は真空用グリス潤滑の４点接触玉軸受を用いた例を説明したが、この形式、材質、潤滑方法に限定されるものではなく、使用される環境、荷重条件、回転速度などによって適宜変更されるものであり、クロスローラ軸受であっても良いし、４軸同軸モータの場合、さらに機械的な剛性を高めるために、別な軸受で支持する構造としても良いし、高速回転する場合など、多点接触軸受を用いることができない場合は各軸の回転子を支持する軸受および別な軸受を深溝玉軸受やアンギュラ軸受として予圧をかける構造としても良いし、超真空中で使用される場合は、軌道輪に金や銀などの軟質金属をプレーティングしたような、ガス放出のない金属潤滑としたものを用いても良い。
【００６８】
また、磁気カップリングとして機能する内側ロータとして、永久磁石とバックヨークを用いた形式で説明したが、永久磁石とバックヨークの材質および形状はこれに限定されるものではない。例えば、レゾルバの質量と軸受の摩擦トルクによっては、外側ロータと同極数でなくても良いし、同幅でなくても良い。永久磁石を用いない突極でも良い。
【００６９】
また、角度検出器としてレゾルバを用いた例で説明したが、製造コストや分解能によって適宜変更されるものであり、例えば光学式のロータリエンコーダでも良い。
【００７０】
また、角度検出器の回転側を回転自在に支持する軸受３３，３３’として、グリス潤滑の４点接触玉軸受を用いた例を説明したが、この形式、潤滑方法に限定されるものではなく、設置スぺースや摩擦トルク、回転速度などによって適宜変更されるものであり、高速回転や摩擦トルクの低減など、多点接触軸受を用いることができない場合は、アンギュラ軸受や深溝玉軸受を各軸ごとに２個配置して、予圧をかける構造としても良い。
【００７１】
また、その他の隔壁の外、中に配置される構造部品および隔壁の材質、形状、製造方法は、製造コストや使用される環境、荷重条件、構成などによって適宜変更されるものである。
【００７２】
以上述べたモータシステムは、各軸のロータや、ステータや、レゾルバに用いた磁気カップリングから漏れる磁束によって、互いのロータや回転検出器に用いた磁気カップリングに回転方向の推力を発生させないように、互いの磁界を遮蔽するための磁気シールドを各軸のロータ間に配設したり、各軸のロータ、ステータ、レゾルバから発生する電磁界によって互いのレゾルバに干渉しないように、互いの電磁界を遮蔽するための磁気シールドを配設したり、軸方向に隣接する軸同士のロータの極数やステータのスロット数を変えたりすることによって、各軸相互に発生する磁気的干渉を防止しているので、各軸の軸方向長さと、各軸の軸方向距離を短くすることができる。よって、２軸同軸、４軸同軸といった多軸同軸モータシステムでありながら、全体の軸長を抑えた構成が可能である。特に、４軸同軸といった多軸構成のダイレクトドライブモータを用いたシステムにおいては、チャンバ構造を大きく変えることなく高精度な位置決めが出来るフロッグレッグアーム式ロボットを２台設置できるので、装置全体の性能および稼働率を高めることができる。
【００７３】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本実施の形態のダイレクトドライブモータは、真空雰囲気に限らず、大気外の雰囲気で使用することができる。例えば、半導体製造工程の場合、真空排気後に真空槽内部にエッチング用の反応性ガスが導入されることがあるが、本実施の形態のダイレクトドライブモータでは、隔壁により内部と外部とが遮蔽されているため、モータコイルや絶縁材等がエッチングされてしまうおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施の形態にかかるダイレクトドライブモータを用いたフロッグレッグアーム式搬送装置の斜視図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】レゾルバ制御回路の例を示す図である。
【図４】モータ制御回路の例を示す図である。
【図５】別な実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 円板
１１ ボルト
１２ 本体
１２ａ フランジ部
１２ｂ 外周縁
１２ｄ 穴
１２ｅ 切欠
１２ｇ 溝
１２ｈ 冷却通路
１２ｊ 環状溝
１２ｋ 環状板
１３ 隔壁
１３ａ 円板部
１３ｂ 円筒部
１５ ホルダ
１６ ボルト
１７、１７’ 軸受ホルダ
１８、１８’ ボルト
１９、１９’ ４点接触玉軸受
２０、２０’ ボルト
２１、２１’ 外側ロータ
２１ａ、２１ａ’ 永久磁石
２１ｂ、２１ｂ’ ヨーク
２２、２２’ ボルト
２３’ リング状部材
２３ 円筒状部材
２４、２４’ ボルト
２５、２５’ 磁気シールド板
２９、２９’ ステータ
３０、３０’ 内側ロータ
３０ａ、３０ａ’ 永久磁石
３０ｂ、３０ｂ’ バックヨーク
３０ｃ フィン
３２、３２’ レゾルバホルダ
３３、３３’ 軸受
３４ａ、３４ａ’ インクリメンタルレゾルバロータ
３４ｂ、３４ｂ’ アブソリュートレゾルバロータ
３５、３５’ インクリメンタルレゾルバステータ
３６、３６’ アブソリュートレゾルバステータ
４１ 磁気シールド板
１０１ 蓋部材
１０７ 軸受ホルダ
１１０ 上部円板部
１１３ａ 隔壁ホルダ
１１３ｂ 薄肉円筒
１２５ 磁気シールド板
Ａ１，Ａ２ アーム
Ｄ１，Ｄ２ ダイレクトドライブモータ
ＤＭＣ１ モータ制御回路
ＤＭＣ２ モータ制御回路
Ｇ 定盤
Ｌ１，Ｌ２ リンク
ＯＲ Ｏ−リング
Ｔ テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気外の雰囲気中で用いられるダイレクトドライブモータにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジングから延在し、大気側と大気外側を隔絶する隔壁と、
前記隔壁に対して大気外側に配置された外側ロータと、
前記隔壁に対して大気側に配置されたステータ及び前記隔壁に対して大気側に配置され、前記外側ロータと共に連れ回る内側ロータと、
前記内側ロータの回転位置を検出する検出器と、
前記ステータを冷却する冷却手段とを有していることを特徴とするダイレクトドライブモータ。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記内側ロータと共に回転するフィンを含むことを特徴とする請求項１に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項３】
前記ハウジングには、気体が通過する通路が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記ダイレクトドライブモータを冷却する冷却用ブロアあるいは冷却用ファンからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記ハウジングに形成され、外部の液体源に接続された液体用の通路を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項１】
大気外の雰囲気中で用いられるダイレクトドライブモータにおいて、
ハウジングと、
前記ハウジングから延在し、大気側と大気外側を隔絶する隔壁と、
前記隔壁に対して大気外側に配置された外側ロータと、
前記隔壁に対して大気側に配置されたステータ及び前記隔壁に対して大気側に配置され、前記外側ロータと共に連れ回る内側ロータと、
前記内側ロータの回転位置を検出する検出器と、
前記ステータを冷却する冷却手段とを有していることを特徴とするダイレクトドライブモータ。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記内側ロータと共に回転するフィンを含むことを特徴とする請求項１に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項３】
前記ハウジングには、気体が通過する通路が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記ダイレクトドライブモータを冷却する冷却用ブロアあるいは冷却用ファンからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のダイレクトドライブモータ。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記ハウジングに形成され、外部の液体源に接続された液体用の通路を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のダイレクトドライブモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２９６０５８（Ｐ２００６−２９６０５８Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１１８８３（Ｐ２００５−１１１８８３）
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月８日（２００５．４．８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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