(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータとロータとの間のエアギャップを最小限にする隔離壁を提供する。【解決手段】ハウジング２４０５に取り付けられる駆動部と、駆動部に接続される少なくとも１つの搬送アームとを備える搬送装置であって、駆動部は、透磁性材料の少なくとも１つの突極を有し、隔離環境に配置される少なくとも１つのロータ１０１と、対応するコイルユニット２０６Ｃを備えた少なくとも１つの突極を有し、隔離環境外に配置される少なくとも１つのステータ２０６と、隔離環境を隔離するように構成され、少なくとも１つのステータ２０６と一体である少なくとも１つのシール部２４０４とを含み、少なくとも１つのステータ２０６の少なくとも１つの突極、およびロータ１０１の少なくとも１つの突極が、少なくとも１つのロータ１０１と少なくとも１つのステータ２０６との間に閉磁束回路を形成する、搬送装置。【選択図】図２４Ａ
2020103033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる駆動部と、
前記駆動部に接続される少なくとも１つの搬送アームと
を備える搬送装置であって、前記駆動部は、
透磁性材料の少なくとも１つの突極を有し、隔離環境内に位置する少なくとも１つのロータと、
それぞれのコイルユニットを備えたステータ突極を有し、前記隔離環境外に位置する少なくとも１つのステータと、
前記隔離環境内に配置される少なくとも１つのステータ突極延伸部であって、少なくとも１つのステータ突極延伸部と前記ロータの少なくとも１つの突極が、前記少なくとも１つのステータと前記少なくとも１つのロータとの間で閉磁束回路を形成するように、それぞれのステータ突極と位置合わせされる少なくとも１つのステータ突極延伸部と、
各ステータ突極と、それぞれのステータ突極延伸部との間に配置される少なくとも１つのシール部と
を含み、
前記ステータ突極延伸部および前記少なくとも１つのシール部がともに前記隔離環境を隔離するように構成されるように、前記少なくとも１つのシール部および各ステータ突極延伸部が配置される、
搬送装置。
【請求項２】
前記駆動部がさらに、前記隔離環境内に配置される内面と、前記隔離環境の反対側を向く外面とを有するシール支持部材を含み、前記少なくとも１つのシール部は、前記外面上または前記外面に隣接して配置され、前記シール支持部材が、前記少なくとも１つのシール部を構造的に支持するように構成される請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記シール支持部材が、前記少なくとも１つのステータ突極延伸部を収容するように構成される請求項２記載の搬送装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つのステータおよび前記少なくとも１つのロータが、積み重ねられたモータを形成し、前記少なくとも１つのシール部が、前記積み重ねられたモータのそれぞれに共通である請求項１記載の搬送装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのステータが、少なくとも２つのステータを備え、前記少なくとも１つのロータが、少なくとも２つのロータを備え、前記少なくとも２つのステータおよび前記少なくとも２つのロータが、積み重ねられたモータを形成し、前記少なくとも１つのシール部が、前記積み重ねられたモータにおける他のモータのシール部とは異なる、各モータ用のシール部を含む請求項１記載の搬送装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのステータ突極延伸部および前記少なくとも１つのロータが、前記少なくとも１つのステータ突極延伸部および前記少なくとも１つのロータが障害のないインターフェースを有するように配置される請求項１記載の搬送装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのステータが、少なくとも２つのステータを備え、前記少なくとも１つのロータが、少なくとも２つのロータを備え、各ステータおよびロータのペアが、他のモータモジュールと積み重ねられるように構成されるモータモジュールを形成する請求項１記載の搬送装置。
【請求項８】
前記駆動部が、軸方向磁束流駆動部または径方向磁束流駆動部として構成される請求項１記載の搬送装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのロータが、積層される突極を含む請求項１記載の搬送装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのロータが駆動部材インターフェースを含み、
前記駆動部がさらに、駆動伝達部材を含み、
前記駆動伝達部材は、前記積層された突極と相互作用し、前記積層された突極を前記駆動伝達部材に固定するように、前記駆動部材インターフェースで、前記少なくとも１つのロータと相互作用する請求項９記載の搬送装置。
【請求項１１】
前記積層された突極が、前記駆動伝達部材に対して軸方向に配列されるように前記駆動伝達部材に固定される請求項１０記載の搬送装置。
【請求項１２】
前記積層された突極が、前記駆動伝達部材に対して径方向に配列されるように前記駆動伝達部材に固定される請求項１０記載の搬送装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのステータが、積層された突極を含む請求項１記載の搬送装置。
【請求項１４】
前記駆動部が、前記ハウジングに接続されるＺ軸駆動モータを含む請求項１記載の搬送装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのロータのそれぞれに配置される、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと、
前記少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと相互作用するように構成される、少なくとも１つのリラクタンスに基づく位置フィードバックセンサと
をさらに備える請求項１記載の搬送装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのロータが、前記少なくとも１つの搬送アームを駆動させるために同軸駆動シャフト構成に連結される請求項１記載の搬送装置。
【請求項１７】
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる駆動部と、
前記駆動部に接続される少なくとも１つの搬送アームと、
を備える搬送装置であって、前記駆動部が、
透磁性材料の少なくとも１つの突極を有する少なくとも１つのロータと、
少なくとも１つのステータであって、
ステータコア、
突出上部プレート、
突出底部プレート、および
各突出上部プレートおよび突出底部プレートのペアに関連付けられるコイルユニット
を含み、前記突出上部プレートおよび前記突出底部プレートは、前記ステータコアに接続され、前記ステータコアにより離間され、前記少なくとも１つのステータと前記少なくとも１つのロータとの間で閉磁束回路を形成するために、前記少なくとも１つのロータの前記少なくとも１つの突極と相互作用するように構成される、少なくとも１つのステータと、
前記突出上部プレートと前記突出底部プレートとの間に配置される隔離壁であって、前記隔離壁、前記突出上部プレートおよび前記突出底部プレートが、組み合わされて、前記少なくとも１つの搬送アームが動作する隔離環境から前記ステータコアを隔離するように構成される、隔離壁と
を含む搬送装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのステータが、少なくとも２つのステータを備え、前記少なくとも１つのロータが、少なくとも２つのロータを備え、各ロータおよびステータのペアが、モータモジュールとして構成され、前記モータモジュールが、積み重ねられたモータを有する駆動部を形成するために、前記少なくとも２つのステータおよび前記少なくとも２つのロータの他の異なるロータおよびステータのペアにより形成された他のモータモジュールと相互作用するように構成されている請求項１７記載の搬送装置。
【請求項１９】
前記駆動部が、軸方向磁束流駆動部または径方向磁束流駆動部として構成される請求項１７記載の搬送装置。
【請求項２０】
前記駆動部が、前記ハウジングに接続されるＺ軸駆動モータを含む請求項１７記載の搬送装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのロータのそれぞれに配置される、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと、
少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと相互作用するように構成される、少なくとも１つのリラクタンスに基づく位置フィードバックセンサと
をさらに備える請求項１７記載の搬送装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのロータが、前記少なくとも１つの搬送アームを駆動させるために、同軸駆動シャフト構成に連結される請求項１７記載の搬送装置。
【請求項２３】
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる駆動部と、
前記駆動部に接続される少なくとも１つの搬送アームと
を備える搬送装置であって、前記駆動部が、
隔離環境内に配置される透磁性材料の積層された突極を有する少なくとも１つの積層ロータであって、前記隔離環境から隔離される少なくとも１つの積層ロータと、
少なくとも１つの突極を有する少なくとも１つのステータであって、前記少なくとも１つの積層ロータの前記積層された突極および前記少なくとも１つのステータの前記少なくとも１つの突極が、少なくとも１つのステータと少なくとも１つのロータとの間で閉磁束回路を形成するように、前記隔離環境外に配置されるそれぞれのコイルユニットを備えた少なくとも１つの突極を有する少なくとも１つのステータと、
少なくとも１つのシール部であって、前記少なくとも１つのシール部および前記少なくとも１つのステータの前記少なくとも１つの突極がともに前記隔離環境を隔離するように構成されるように、前記少なくとも１つのステータの前記少なくとも１つの突極に対して配置される少なくとも１つのシール部と
を含む搬送装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの積層ロータが駆動部材インターフェースを含み、
前記駆動部がさらに、駆動伝達部材を含み、
前記駆動伝達部材は、前記積層された突極と相互作用し、前記積層された突極を前記駆動伝達部材に固定するように、前記駆動部材インターフェースで、前記少なくとも１つの積層ロータと相互作用する請求項２３記載の搬送装置。
【請求項２５】
前記積層された突極が、前記駆動伝達部材に対して軸方向に配列されるように前記駆動伝達部材に固定される請求項２４記載の搬送装置。
【請求項２６】
前記積層された突極が、前記駆動伝達部材に対して径方向に配列されるように前記駆動伝達部材に固定される請求項２４記載の搬送装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの積層ロータが、前記少なくとも１つの積層ロータを前記隔離環境から隔離するように構成される遮蔽体に埋め込まれる請求項２３記載の搬送装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータと一体である請求項２３記載の搬送装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータに取り付けられる膜を備える請求項２３記載の搬送装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータに寄り掛かる請求項２３記載の搬送装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのステータが、前記少なくとも１つのシール部を構造的に支持する請求項２３記載の搬送装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータの形状に適合する請求項２３記載の搬送装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つのステータが、ステータコア、上部プレートおよび底部プレートを含み、
前記上部プレートおよび前記底部プレートが突極を形成し、前記ステータコアに接続され、また前記ステータコアにより離間され、前記少なくとも１つの積層ロータと相互作用するように構成され、
前記少なくとも１つのシール部が、前記上部プレートと前記底部プレートとの間にあり、前記少なくとも１つの搬送アームが動作する隔離環境から前記ステータコアを隔離するように構成される請求項２３記載の搬送装置。
【請求項３４】
前記駆動部がさらに、前記隔離環境内に配置され、前記ステータのそれぞれの突極と位置合わせされる、少なくとも１つのステータ突極延伸部を含み、前記少なくとも１つのシール部が、前記ステータの各突極とそれぞれのステータ突極延伸部との間に配置される請求項２３記載の搬送装置。
【請求項３５】
前記駆動部がさらに、前記隔離環境内に配置される内面と前記隔離環境の反対側を向く外面とを有するシール支持部材を含み、前記少なくとも１つのシール部が、前記外面上または前記外面に隣接して配置され、前記シール支持部材が、前記少なくとも１つのシール部を構造的に支持するように構成される請求項３４記載の搬送装置。
【請求項３６】
前記シール支持部材が、前記少なくとも１つのステータ突極延伸部を収容するように構成される請求項３５記載の搬送装置。
【請求項３７】
ハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられる駆動部と、
前記駆動部に接続される少なくとも１つの搬送アームと
を備える搬送装置であって、前記駆動部が、
透磁性材料の積層されるロータ突極を有し、隔離環境内に配置される、少なくとも１つの真空適合積層ロータであって、交互に積み重ねられる強磁性の層および非導電性の層の積層体のセットを含む少なくとも１つの真空適合積層ロータと、
前記隔離環境外に配置されるそれぞれのコイルユニットを備える少なくとも１つのステータ突極を有する少なくとも１つのステータと、
前記少なくとも１つのステータ突極と組み合わせて前記隔離環境を隔離するように構成される少なくとも１つのシール部と
を含み、
前記積層されるロータ突極はそれぞれ、前記少なくとも１つのステータ突極と相互作用すると、前記少なくとも１つの真空適合積層ロータと前記少なくとも１つのステータとの間で閉磁束回路を形成する搬送装置。
【請求項３８】
前記駆動部が、少なくとも１つの駆動シャフトと、前記少なくとも１つの真空適合積層ロータを前記少なくとも１つの駆動シャフトに取り付け、交互に積み重ねられた積層体を一緒にクランプするように構成される保持部材とを含む請求項３７記載の搬送装置。
【請求項３９】
前記交互に積み重ねられた積層体が一緒に接着される請求項３８記載の搬送装置。
【請求項４０】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータと一体である請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４１】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータに取り付けられる膜を備える請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータに寄り掛かる請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４３】
前記少なくとも１つのステータが、前記少なくとも１つのシール部を構造的に支持する請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４４】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータの形状に適合する請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４５】
前記少なくとも１つのステータが、ステータコア、上部プレートおよび底部プレートを含み、
前記上部プレートおよび前記底部プレートがステータ突極を形成し、前記ステータコアに接続され、また前記ステータコアにより離間され、前記少なくとも１つの真空適合積層ロータと相互作用するように構成され、
前記少なくとも１つのシール部が、前記上部プレートと前記底部プレートとの間にあり、前記少なくとも１つの搬送アームが動作する隔離環境から前記ステータコアを隔離するように構成される請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４６】
前記駆動部がさらに、前記隔離環境内に配置され、それぞれのステータ突極と位置合わせされる、少なくとも１つのステータ突極延伸部を含み、前記少なくとも１つのシール部が、各ステータ突極とそれぞれのステータ突極延伸部との間に配置される請求項３７記載の搬送装置。
【請求項４７】
前記駆動部がさらに、前記隔離環境内に配置される内面と前記隔離環境の反対側を向く外面とを有するシール支持部材を含み、前記少なくとも１つのシール部が、前記外面上または前記外面に隣接して配置され、前記シール支持部材が、前記少なくとも１つのシール部を構造的に支持するように構成される請求項４６記載の搬送装置。
【請求項４８】
前記シール支持部材が、前記少なくとも１つのステータ突極延伸部を収容するように構成される請求項４７記載の搬送装置。
【請求項４９】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータの構造と一体である請求項３７記載の搬送装置。
【請求項５０】
前記少なくとも１つのシール部が、前記少なくとも１つのステータの構造により支持される請求項３７記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１３年１１月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／９０３，８１３号の利益を主張する通常出願であって、その開示内容の全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
例示的な実施形態は、概してロボット駆動部、特に、密封型ロボット駆動部に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、たとえば、起動および位置計測のための光学エンコーダのために、永久磁石モータまたは可変リラクタンスモータを使用する既存のダイレクトドライブ技術は、たとえば、ダイレクトドライブ装置の磁石、接着された部品、密封部、腐食性材料が、超高真空、および／または侵攻性および腐食性の環境に露出されたとき、著しい制限を示す。たとえば、ダイレクトドライブ装置の磁石、接着された部品、密封部、腐食性材料の露出を制限するために、一般的に「キャンシール（can-seal）」が用いられる。
【０００４】
キャンシールは、一般的に、「隔離壁」としても知られる、ハーメチックシールされた非磁性の壁または「キャン（can）」によって、モータのロータを対応するモータのステータから隔離する。キャンシールは、一般的に、所定のモータアクチュエータの、ロータとステータとの間に位置する非磁性の真空隔離壁を使用する。これにより磁束は、隔離壁を越えてロータとステータとの間を流れることができる。結果として、ステータは、完全に密封環境の外側に位置することができる。これによって、半導体用途に使用される真空ロボット駆動装置などの適用における、実質的に清浄で信頼性のあるモータ起動の実施が可能になる。このようなキャンシールの制限は、ロータおよびステータの磁極間のエアギャップの大きさが、隔離壁の厚さによって制限されるおそれがあるということである。例えば、隔離壁の厚さに振れ公差を加えたものは、一般に、ロータとステータとの間で達成可能な最小限のエアギャップに制約を課す。モータの効率を向上させるためには、ロータとステータとの間のギャップは最小限にされるべきだが、密封あるいはキャンシールにより隔離される環境が高真空または超高真空に露出される場合、隔離壁は過度の撓みを実質的に防ぐために、充分な構造的一体性をもたらすのに充分な大きさでなければならない（すなわち、隔離の撓みはモータの動作に干渉するおそれがある）。結果として、ロータ／ステータのエアギャップを横断する隔離壁を有さないロボット駆動部のソリューションと比較すると、ステータとロータとの間のエアギャップがより大きい必要があるので、モータの効率は著しく減少され得る。
【０００５】
一態様において、「動的な密封」は一般に、密封環境からモータの略全体を隔離するために用いられ得る。動的な密封は、モータの従動シャフトの一部が隔離環境内で動作することを可能にする密封であり得る。動的な密封は、例えば、リップシールや磁性流体シールを含む多数の方法で達成され得る。しかしながら、これらの動的な密封は、粒子汚染の汚染源（例えば、シールの摩耗および裂け目から）、静止部材と移動部材との間の高摩擦、制限された寿命、および、密封環境と、例えば密封環境外部の大気環境との間の漏洩のリスクの可能性があり得る。
【０００６】
密封駆動部に関する他の解決策としては、密封環境内に位置付けられているステータコイルが挙げられる。しかしながら、密封環境が高真空で動作する用途においては、ステータコイルは望ましくない合成物を放出するおそれがあるだけでなく、過熱するおそれもある。結果として上述の密封の解決策は、高価および／または実現困難であるおそれがある。
【０００７】
別の態様において、可変リラクタンスモータまたはスイッチトリラクタンスモータなどのダイレクトドライブモータは、中実ロータを利用し得る。しかしながら、従来の中実ロータは、例えば、スイッチトリラクタンスモータの使用における相電流の変化率から生じる渦電流の影響によるコア損失という内在的な問題を有する場合がある。コア損失に対する別の既知の解決策としては、金属強磁性粒子を含む材料を、中実ロータまたは積層ロータのいずれかと比較すると良好な磁束を維持しようとする非導電性粒子と共に利用することが挙げられる。
【発明の概要】
【０００８】
ステータとロータとの間のエアギャップを最小限にする隔離壁を、ステータとロータとの間に有することが有利である。また、磁気効率の向上および／または精確な位置制御をもたらす、真空適合積層ロータを有することが有利である。
【０００９】
開示される実施形態の前述の態様および他の特徴が、添付の図面を参照して、以下の記載において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】開示される実施形態の態様を組み込んだ処理装置の概略図である。
【図１Ｂ】開示される実施形態の態様を組み込んだ処理装置の概略図である。
【図１Ｃ】開示される実施形態の態様を組み込んだ処理装置の概略図である。
【図１Ｄ】開示される実施形態の態様を組み込んだ処理装置の概略図である。
【図１Ｅ】開示される実施形態の態様による搬送装置の概略図である。
【図１Ｆ】開示される実施形態の態様による制御部の概略図である。
【図１Ｇ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のロータの概略図である。
【図１Ｈ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のロータの概略図である。
【図１Ｉ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のロータの概略図である。
【図１Ｊ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のロータの概略図である。
【図１Ｋ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のロータの概略図である。
【図１Ｌ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のステータの概略図である。
【図２Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分を示す図である。
【図２Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分を示す図である。
【図３】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図３Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図４】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図５】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図５Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図６】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図７】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図８】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図９】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１０】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１１】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１２】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１３】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１４】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１５】開示される実施形態の態様による駆動モータの一部の概略図である。
【図１６Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のステータ構成の概略図である。
【図１６Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータ用のステータ構成の概略図である。
【図１７Ａ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの概略図である。
【図１７Ｂ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの延伸順序の概略図である。
【図１８Ａ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの概略図である。
【図１８Ｂ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの延伸順序の概略図である。
【図１９Ａ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの概略図である。
【図１９Ｂ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの延伸順序の概略図である。
【図１９Ｃ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの概略図である。
【図１９Ｄ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの延伸順序の概略図である。
【図１９Ｅ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの概略図である。
【図１９Ｆ】開示される実施形態の態様によるロボットアームの延伸順序の概略図である。
【図２０Ａ】開示される実施形態の態様による、密封位置フィードバックシステムを備える代表的な駆動セクションの部分断面図である。
【図２０Ｂ】開示される実施形態の態様による、明瞭さのために部品を省いた、駆動セクションおよびフィードバックシステムの部分傾斜断面図である。
【図２０Ｃ】開示される実施形態の態様による、位置フィードバックシステムの構成要素の上面斜視図である。
【図２０Ｄ】開示される実施形態の態様による、位置フィードバックシステムの概略立面図である。
【図２０Ｅ】さらなる特徴部を図示する傾斜断面図である。
【図２０Ｆ】さらなる特徴部を図示する拡大部分断面図である。
【図２０Ｇ】開示される実施形態の態様による駆動セクションの概略図である。
【図２０Ｈ】開示される実施形態の態様による駆動セクションの概略図である。
【図２０Ｉ】開示される実施形態の態様による駆動セクションの概略図である。
【図２０Ｊ】開示される実施形態の態様による駆動セクションの概略図である。
【図２０Ｋ】開示される実施形態の態様による駆動セクションの概略図である。
【図２１Ａ】開示される実施形態の態様による、位置フィードバックシステムの感知要素の概略図である。
【図２１Ｂ】開示される実施形態の態様による、位置フィードバックシステムの感知要素の概略図である。
【図２１Ｃ】開示される実施形態の態様による、感知要素により読み取られる複数の帯域を有し、増分位置フィードバックおよびオンデマンドの絶対位置フィードバックを提供できる、位置フィードバックのエンコーダトラックの一部の部分平面図である。
【図２１Ｄ】開示される実施形態の態様による、増分位置フィードバックおよびオンデマンドの絶対位置フィードバックを図示する図である。
【図２１Ｅ】開示される実施形態の態様による、感知要素により読み取られる複数の帯域を有し、増分位置フィードバックおよびオンデマンドの絶対位置フィードバックを提供できる、位置フィードバックのエンコーダトラックの一部の拡大平面図である。
【図２２Ａ】開示される実施形態の態様による位置フィードバックシステムの概略図である。
【図２２Ｂ】開示される実施形態の態様による位置フィードバックシステムの概略図である。
【図２３Ａ】開示される実施形態の態様による位置フィードバックシステムの概略図である。
【図２３Ｂ】開示される実施形態の態様によるセンサ出力のチャートである。
【図２４Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２４Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２５Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２５Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２５Ｃ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２６Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２６Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２７Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２７Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｃ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｄ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｅ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｆ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｇ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｈ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２８Ｉ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２９Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２９Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図２９Ｃ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３０Ａ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３０Ｂ】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３１】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３２】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３３】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３４】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３５】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３６】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【図３７】開示される実施形態の態様による駆動モータの部分の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１Ａ〜１Ｄを参照すると、本明細書においてさらに開示されるような、開示される実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置またはツールの概略図が示されている。開示される実施形態の態様は、図面を参照して説明されるが、開示される実施形態の態様は、多くの形態で具体化され得ることが理解されるべきである。加えて、任意の適切なサイズ、形状、または種類の、要素または材料が使用され得る。
【００１２】
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、たとえば、半導体ツールステーション１１０９０などの処理装置が、開示される実施形態の態様に応じて示される。図中に半導体ツールが示されるが、本明細書で説明される、開示される実施形態の態様は、ロボットマニピュレータを使用する、いずれのツールステーションまたは応用例にも適用可能である。この例において、ツール１１０９０はクラスターツールとして示されるが、開示される実施形態の態様は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年３月１９日に発行された、「Ｌｉｎｅａｒｌｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ」と題された、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されたような、図１Ｃおよび１Ｄに示されるもののような線形ツールステーションなどの、任意のツールステーションに適用されてもよい。ツールステーション１１０９０は、一般的に、大気フロントエンド１１０００、真空ロードロック１１０１０、および真空バックエンド１１０２０を含む。他の態様では、ツールステーションは任意の適切な構成を有してもよい。フロントエンド１１０００、ロードロック１１０１０、バックエンド１１０２０のそれぞれの構成要素は、たとえば、クラスタ化されたアーキテクチャ制御などの、任意の適切な制御アーキテクチャの一部であってもよい制御装置１１０９１に接続されてもよい。制御システムは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年３月８日に発行された、「Ｓｃａｌａｂｌｅ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された、米国特許第７，９０４，１８２号明細書に記載されたもののような、主制御装置、クラスタ制御装置および自律型遠隔制御装置を有する閉ループ制御装置であってもよい。他の態様では、任意の適切な制御装置および／または制御システムが利用されてもよい。
【００１３】
ある態様では、フロントエンド１１０００は、一般的に、ロードポートモジュール１１００５、および、たとえばイクイップメントフロントエンドモジュール（equipment front end module）（ＥＦＥＭ）などのミニエンバイロメント１１０６０を含む。ロードポートモジュール１１００５は、３００ｍｍロードポート、前開き型または底開き型ボックス／ポッドおよびカセットのためのＳＥＭＩ規格Ｅ１５．１、Ｅ４７．１、Ｅ６２、Ｅ１９．５またはＥ１．９に適合したボックスオープナー／ローダーツール標準（ＢＯＬＴＳ）インターフェースであってもよい。他の態様では、ロードポートモジュールは、２００ｍｍウェハインターフェースとして、または、たとえば、大型もしくは小型のウェハもしくは平面パネルディスプレイ用の平面パネルなどの、他の任意の適切な基板インターフェースとして構成されてもよい。図１Ａに２つのロードポートモジュールが示されるが、他の態様では、任意の適切な数のロードポートモジュールがフロントエンド１１０００に組み込まれてもよい。ロードポートモジュール１１００５は、オーバーヘッド型搬送システム、無人搬送車、有人搬送車、レール型搬送車、または他の任意の適切な搬送手段から、基板キャリアまたはカセット１１０５０を受容するように構成されていてもよい。ロードポートモジュール１１００５は、ロードポート１１０４０を通じて、ミニエンバイロメント１１０６０と接続してもよい。ロードポート１１０４０は、基板カセット１１０５０とミニエンバイロメント１１０６０との間で、基板の通過を可能にしてもよい。ミニエンバイロメント１１０６０は、一般的に、本明細書で説明される、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を組み込んでもよい、任意の適切な移送ロボット１１０１３を含む。ある態様では、ロボット１１０１３は、たとえば、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第６，００２，８４０号明細書に記載されたもののような、走路搭載型ロボットであってもよい。ミニエンバイロメント１１０６０は、複数のロードポートモジュール間での基板移送のための、制御されたクリーンゾーンを提供してもよい。
【００１４】
真空ロードロック１１０１０は、ミニエンバイロメント１１０６０とバックエンド１１０２０との間に位置して、ミニエンバイロメント１１０６０とバックエンド１１０２０とに接続されてもよい。本明細書において使用される真空という用語は、基板が処理される、１０-5Ｔｏｒｒ以下のような高真空を意味してもよい。ロードロック１１０１０は、一般的に、大気および真空スロットバルブを含む。スロットバルブは、大気フロントエンドから基板を搭載した後に、ロードロック内を排気するために使用され、および、窒素などの不活性ガスを用いてロック内に通気するときに、搬送チャンバ内の真空を維持するために使用される環境隔離を提供する。ロードロック１１０１０は、基板の基準を、処理に望ましい位置に揃えるためのアライナ１１０１１を含んでいてもよい。他の態様では、真空ロードロックは、処理装置の任意の適切な場所に設置されていてもよく、任意の適切な構成を有していてもよい。
【００１５】
真空バックエンド１１０２０は、一般的に、搬送チャンバ１１０２５、１つまたは複数の処理ステーション１１０３０、および、本明細書で説明される、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでいてもよい任意の適切な移送ロボット１１０１４を含む。移送ロボット１１０１４は、以下において説明されるが、ロードロック１１０１０と様々な処理ステーション１１０３０との間で基板を搬送するために、搬送チャンバ１１０２５内に位置していてもよい。処理ステーション１１０３０は、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対して動作してもよい。典型的な処理は、限定されないが、プラズマエッチングまたは他のエッチング処理、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、測定、急速熱処理（ＲＴＰ）、乾燥細片原子層成膜（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィ、エピタキシ（ＥＰＩ）、ワイヤボンダ、および蒸発などの、真空を使用する薄膜処理、または他の真空圧を使用する薄膜処理を含む。搬送チャンバ１１０２５から処理ステーション１１０３０に、またはその逆に、基板を通過させることを可能にするために、処理ステーション１１０３０は、搬送チャンバ１１０２５に接続される。
【００１６】
次に図１Ｃを参照すると、ツールインターフェースセクション２０１２が、概して搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘに（例えば内向きに）向くが、搬送チャンバ３０１８の長手方向軸Ｘからずれるように、ツールインターフェースセクション２０１２が、搬送チャンバモジュール３０１８に取り付けられている線形基板処理システム２０１０の概略平面図が示される。搬送チャンバモジュール３０１８は、すでに参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されたように、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊを、インターフェースセクション２０５０、２０６０、２０７０に取り付けることによって、任意の適切な方向に延長されてもよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１９Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、基板を、処理システム２０１０の全体に亘って、および、たとえば処理モジュールＰＭの内外へ搬送するために、本明細書で説明される、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい任意の適切な基板搬送部２０８０を含んでいる。理解できるように、各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を維持することが可能であってもよい。
【００１７】
図１Ｄを参照すると、線形搬送チャンバ４１６の長手方向軸Ｘに沿った、例示的な処理ツール４１０の概略的な立面図が示される。図１Ｄに示される、開示される実施形態の態様では、ツールインターフェースセクション１２は、典型的に、搬送チャンバ４１６に接続されてもよい。この態様では、インターフェースセクション１２は、ツール搬送チャンバ４１６の一方の端部を画定してもよい。図１Ｄに見られるように、搬送チャンバ４１６は、たとえば、接続ステーション１２から反対の端部に、別のワークピース進入／退出ステーション４１２を有していてもよい。他の態様では、搬送チャンバからワークピースを挿入／除去するための他の進入／退出ステーションが設けられてもよい。ある態様では、インターフェースセクション１２および進入／退出ステーション４１２は、ツールからのワークピースの搭載および取出しを可能にしてもよい。他の態様では、ワークピースは、一方の端部からツールに搭載され、他方の端部から取り除かれてもよい。ある態様では、搬送チャンバ４１６は、１つまたは複数の搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉを有していてもよい。各チャンバモジュールは、隔離された、または制御された雰囲気（たとえば、Ｎ２、清浄空気、真空）を維持することが可能であってもよい。既に述べられたように、図１Ｄに示される、搬送チャンバ４１６を形成する、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ、ロードロックモジュール５６Ａ、５６Ｂ、およびワークピースステーションの構成／配置は例示的なものに過ぎず、他の態様では、搬送チャンバは、任意の望ましいモジュール配置で配置される、より多くのまたはより少ないモジュールを有してもよい。示された態様では、ステーション４１２はロードロックであってもよい。他の態様では、ロードロックモジュールは、（ステーション４１２に類似の）端部進入／退出ステーションの間に位置してもよく、または隣の（モジュール１８ｉに類似の）搬送チャンバモジュールは、ロードロックとして動作するように構成されてもよい。既に述べられたように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉに位置し、本明細書で説明される、開示される実施形態の１つまたは複数の態様を含んでもよい、１つまたは複数の、対応する搬送装置２６Ｂ、２６ｉを有してもよい。それぞれの搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの搬送装置２６Ｂ、２６ｉは、搬送チャンバ内に線形に分散されたワークピース搬送システム４２０を提供するために連携してもよい。この態様では、搬送装置２６Ｂは、一般的なスカラ（ＳＣＡＲＡ）アーム（水平多関節ロボットアーム）構成を有してもよい（しかし他の態様では、搬送アームは、フロッグレッグ型の構成、伸縮型の構成、左右対称型の構成などの他の任意の望ましい配置を有してもよい）。図１Ｄに示される、開示される実施形態の態様では、以下においてより詳細に説明されるように、搬送装置２６Ｂのアームは、ピック／プレース場所から素早くウェハを交換する搬送を可能にする、いわゆる迅速交換配置（fast swap arrangement）を提供するように配置されてもよい。搬送アーム２６Ｂは、各アームに任意の適切な自由度（たとえば、Ｚ軸運動で、肩および肘関節部の周りの独立した回転）を提供するために、以下に説明されるような、適切な駆動部を有していてもよい。図１Ｄに見られるように、この態様では、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉとの間に介在して位置してもよく、適切な処理モジュール、１つまたは複数のロードロック、１つまたは複数のバッファステーション、１つまたは複数の測定ステーション、または他の任意の望ましい１つまたは複数のステーションを画定してもよい。たとえば、ロードロック５６Ａ、５６、およびワークピースステーション３０ｉなどの中間モジュールはそれぞれ、搬送チャンバの線形軸Ｘに沿った搬送チャンバの全長に亘って、ワークピースの搬送を可能にするために搬送アームと連携する静止型ワークピース支持部／棚５６Ｓ、５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有してもよい。例として、１つまたは複数のワークピースが、インターフェースセクション１２によって、搬送チャンバ４１６に搭載されてもよい。１つまたは複数のワークピースは、インターフェースセクションの搬送アーム１５を用いて、ロードロックモジュール５６Ａの１つまたは複数の支持部上に位置付けられてもよい。ロードロックモジュール５６Ａ内で、１つまたは複数のワークピースは、モジュール１８Ｂ内の搬送アーム２６Ｂによって、ロードロックモジュール５６Ａとロードロックモジュール５６との間で移動させられてもよく、同様の連続的な方法で、（モジュール１８ｉ内の）アーム２６ｉを用いて、ロードロック５６とワークピースステーション３０ｉとの間で、モジュール１８ｉ内のアーム２６ｉを用いて、ステーション３０ｉとステーション４１２との間で移動させられてもよい。１つまたは複数のワークピースを反対の方向に移動させるために、この処理は全体的に、または部分的に逆行されてもよい。したがって、ある態様では、ワークピースは、軸Ｘに沿って任意の方向に、および搬送チャンバに沿って任意の位置に移動させられてもよく、搬送チャンバと連通している、望ましいモジュール（処理モジュール、あるいは別のモジュール）に、または望ましいモジュールから、搭載または取り出されてもよい。他の態様では、静止型ワークピース支持部または棚を有する中間搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂと１８ｉの間には設けられない。そのような態様では、隣接する搬送チャンバモジュールの搬送アームは、搬送チャンバを通してワークピースを移動させるために、ワークピースを、１つの搬送アームのエンドエフェクタから直接、別の搬送アームのエンドエフェクタへ受け渡してもよい。処理ステーションモジュールは、様々な、成膜、エッチング、または他の種類の処理を通じて、基板上に電気回路または他の望ましい構造体を形成するために、基板に対し動作してもよい。基板が、搬送チャンバから処理ステーションに、またはその逆に、通過することを可能にするように、処理ステーションモジュールは、搬送チャンバモジュールに接続される。図１Ｄに示された処理装置と類似の一般的特徴を有する処理ツールの適切な例は、既に参照により本明細書に組み込まれた、米国特許第８，３９８，３５５号明細書に記載されている。
【００１８】
図１Ｅは、開示される実施形態の態様による基板搬送装置１００を示す。本明細書に記載される開示される実施形態の態様は、ロータおよび位置フィードバックの移動部分がそれらの静止した電気的対応物（例えば、読取りヘッドおよびステータ）から隔離される、真空（例えば、１０-5Ｔｏｒｒ以下であり得る高真空や、他の任意の適切な真空など）および／または大気のロボットに適用するために用いることができることに留意する。一般に、開示される実施形態の態様は、任意の適切なロボットアームを動作させるための１つまたは複数のスイッチトリラクタンスモータを含む。ロボット駆動部の移動部分は、真空環境または大気圧環境などの制御環境であってもよい、密封されるか、あるいは隔離される環境内に位置してもよい。任意の適切な材料で作られた非磁性の分離または隔離壁（以下により詳細に記載する）は、駆動部の移動部分（例えば、ロータおよびフィードバックの移動部分）と駆動部の静止部分（例えば、ステータおよび位置センサの読取りヘッド）との間に配置されてもよい。しかしながら、従来の隔離壁とは違って、以下に記載される隔離壁は、隔離壁の厚さに実質的に制限されないか、または隔離壁の厚さから実質的に独立した、ステータとロータとの間の最小化されたエアギャップを提供し得る。
【００１９】
理解され得るように、電気的部品および／または永久磁石は、隔離環境内に位置しなくてもよい。隔離環境内に位置する駆動部の要素は、突極（磁石でない）を備える１つまたは複数の強磁性ロータと、１つまたは複数の強磁性の位置フィードバックスケールまたはトラック（磁石でない）と、支持軸受を備えるか、またはセルフベアリングモータが設けられる別の態様においては支持軸受を備えない、１つまたは複数の駆動シャフトとを含んでもよい。ロータ、位置フィードバックスケールまたはトラック、および駆動シャフトは、互いに対して堅固に取り付けられてもよく、軸受を用いるか、または実質的に接触を用いない（例えば、セルフベアリングモータ）など、任意の適切な方法で、隔離環境内で支持されてもよい。駆動部アセンブリの１つまたは複数の駆動シャフトは、ロボットアームのダイレクトドライブ能力を提供するために、ロボットアームのそれぞれの連結部に任意の適切な方法で接続されてもよい。
【００２０】
ステータおよび位置センサの読取りヘッドは、隔離環境外部に位置してもよい。読取りヘッドは、例えば磁気トランスデューサなどの、任意の適切な種類のセンサであってもよい。一態様において読取りヘッドは、磁界源を提供でき、また、読取りヘッドと隔離環境内に配置される強磁性スケールまたはトラックとの間に流れる磁束の感知を提供し得る。一態様において、本明細書に記載される位置フィードバックの読取りヘッドおよびトラックは、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれる、「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題され２０１０年１１月１６日に発行された米国特許第７，８３４，６１８号明細書に記載のものと実質的に同様な可変リラクタンス回路を含んでもよい。別の態様において、位置フィードバック装置は、光学的、容量的、誘導的などの任意の適切な種類の位置フィードバック装置であってもよいし、他の種類の位置エンコード装置であってもよい。
【００２１】
駆動部アセンブリの１つまたは複数のステータは、そのそれぞれの相を適切な順序および相電流で励磁することによって磁界をもたらしてもよく、その相電流の大きさは、一態様においては制御装置１１０９１と同様であってもよいし制御装置１１０９１内に組み込まれてもよい制御装置１９０などの、任意の適切な制御装置によって特定される所望のトルク量を生じさせる。理解され得るように、リラクタンスモータは、３相構成の場合などに非線形性およびトルクリップルを示し得る。制御装置１９０は、本明細書に記載されるロボット駆動部の動作中の非線形性およびトルクリップルを考慮するように構成されてもよい。図１Ｆを参照すると、制御装置１９０の制御構造は、例えば直列方式で配置される動作制御モジュール１９０Ａ、整流アルゴリズムモジュール１９０Ｂおよび電流制御モジュール１９０Ｃを含んでもよい。別の態様において制御装置１９０は、任意の適切な方法で配置される任意の適切な計算／制御モジュールを含んでもよい。動作制御モジュール１９０Ａは、ロボットモータに命令された位置θcmdiおよびエンコーダ１７７（本明細書に記載される読取りヘッドおよびトラックを含んでもよい）の１つまたは複数から得られたロボットモータの実際の位置θiから、またはそれらの位置に基づき、ロボットモータに対して命令されるトルクＴcmdi（ｉは１、２、…Ｍ、Ｍはロボット駆動部の動作軸の合計数）を決定するように構成されてもよい。
【００２２】
整流アルゴリズムモジュール１９０Ｂは、ロボットモータのそれぞれに対して命令されるトルクＴcmdiから、または命令されるトルクＴcmdiに基づき、各モータに対して命令される相電流ｉcmdj（ｊは１、２…、Ｎ、Ｎは各モータの相の合計数）を計算するように構成されてもよい。例示のみを目的として、単一のモータ１７７Ｍが図１Ｆに示されているが、別の態様においては、任意の適切な数のモータが用いられてもよい。整流アルゴリズムモジュール１９０Ｂは、数式１のトルク‐相‐位置の関係の逆数から、またはその逆数に基づき、命令されるトルクＴcmdiおよびモータの実際の位置θiの関数として、命令される相電流ｉcmdjを決定するように構成されてもよい。理解され得るように、一態様においては、命令される相電流cmdjを決定するためにルックアップテーブルが用いられてもよい。
【数１】
2020103033.tif 000003
【００２３】
電流制御装置１９０Ｃは、命令されたｉcmdjの値を厳密に守る相電流ｉjを生成するために、モータ相ｕjに対する電圧を計算するように構成されてもよい。制御装置１９０の電流制御セクションの性能を向上させるために、モデル方式または他の任意の適切な方式が用いられてもよい。
【００２４】
再び図１Ｅを参照すると、基板搬送装置１００は、例えば、リラクタンスに基づく作動（例えば、可変／スイッチトリラクタンスモータ）およびリラクタンスに基づく感知（例えば、位置フィードバック）を備えるダイレクトドライブモータ構成を含んでもよい。別の態様においては、任意の適切なアクチュエータおよびセンサが用いられてもよい。スイッチトリラクタンスモータは、ロボット駆動部のロータから、磁石および接着結合部の存在を実質的に取り除くか、あるいは減少させ得る。米国特許第７，８３４，６１８号明細書（開示内容は全て参照により本明細書に組み込まれる）に記載のものと実質的に同様であってもよい、リラクタンスに基づく位置フィードバックは、以下にさらに詳細に記載されるように、センサの読取りヘッドが真空ならびに／または活動的および腐食性環境に露出されないように、例えばモータの隔離壁を通して、非進入型の方法でロータの位置を感知することを提供してもよい。上述のように、基板搬送装置１００ならびに本明細書に記載される他の搬送装置は、例えばダイレクトドライブの基板搬送に適用するための滑らかな（例えば、ジャークなしの）動作を達成するために、スイッチトリラクタンスモータのトルクリップルを軽減するように構成される制御装置１９０を含んでもよい。本明細書に記載されるモータおよび位置感知の構成は、本明細書に記載されるように一緒に用いられてもよいし、および／または、他の任意の適切な作動または位置感知技術と組み合わせて、独立して用いられてもよい。
【００２５】
本明細書に記載される、リラクタンスに基づく作動および位置感知の構成は、１つまたは複数の動作軸（例えば、自由度）を備える任意の適切なロボット駆動部のアーキテクチャにおいて用いられてもよい。単一またはデュアルのエンドエフェクタロボットアームを駆動させるのに適切な、１軸および２軸のロボット駆動部構成（例えば、平面／パンケーキ駆動部構成、積み重ね駆動部構成、軸受のない駆動部構成および一体型の駆動部／ポンプ構成を含むが、これらに限定されない）が、例示目的のために本明細書に記載されているが、本明細書に記載される本発明の態様は、任意の適切な数のロボットアームを駆動させるために任意の所望の数の動作軸を有する、任意の適切な基板搬送駆動部に適用可能であることが理解されるべきである。
【００２６】
一態様において基板搬送装置１００は、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年８月３０日に発行された、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｏｔｏｒｓ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｔｏ  Ｃｈａｍｂｅｒ  Ｗａｌｌｓ」と題された、米国特許第８，００８，８８４号明細書、および２０１２年１０月９日に発行された、「Ｒｏｂｏｔ  Ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された、米国特許第８，２８３，８１３号明細書に記載されたものと実質的に同様の方法で、低輪郭平面状、または「パンケーキ」型ロボット駆動部構成を有して示されている。例えば、比較的大きいロータの直径、および比較的高いトルクの性能のため、パンケーキ型駆動部構造は、高／重荷重における適用のためのハーモニックドライブ（登録商標）ロボットに、ダイレクトドライブ式の代替案を提供してもよい。他の態様では、任意の適切なハーモニックドライブ（登録商標）が、１つまたは複数のロボットアームを駆動するために、本明細書において説明されるモータの出力に結合されてもよい。パンケーキ型駆動構成はまた、真空ポンプの入口を収容し得る、および／またはロボット駆動部の周りに限られた空間を有する小型真空チャンバ内、またはロボット駆動部が少なくとも部分的に内部に配置された、他の任意の適切なチャンバ内など、ロボット駆動内で、真空ポンプ構成の部分的または完全な一体化を支持する、中空型中央駆動部を可能にする。
【００２７】
基板搬送装置１００は、１つまたは複数のステータおよび対応するロータ（この態様においては、外側ロータ１０１および内側ロータ１０２を含む）を有するリラクタンス駆動部１００Ｄを含んでもよい。ロータ１０１、１０２は、本明細書に記載されるリラクタンスモータの原理に基づき、筐体または隔離壁１０３（以下により詳細に記載する）を通してそのそれぞれのステータにより作動されてもよい。
【００２８】
一態様において、開示される実施形態の態様によるロータ１６６の上面図および側面断面図を示す図１Ｇおよび１Ｈを参照すると、ロータ１６６は積層ロータであってもよい。ロータ１６６は、本明細書に記載されるロータと実質的に同様であってもよく、交互に積み重ねられた、強磁性材料の層１６７と、非導電性の層１６８との積層体のセットを含んでもよく、この積層体は、この例においては、ロータの回転軸に沿って積み重ねられ（例えば、積層体が回転軸から径方向に延びるように）、磁束が積層体に沿って流れる、径方向積層ロータを形成する。別の態様において積層体は、軸方向積層ロータの上面図を示す図１Ｋに示されるように、回転軸に沿って配置されるなど、任意の適切な方法で配置されて、軸方向積層ロータを形成してもよい。ここで、径方向積層ロータに関して後述するものと実質的に同様の方法で、軸方向積層ロータも、交互に配置される強磁性の層１６７’および非導電性の層１６８’を有してもよい。軸方向配置積層体は、径方向積層ロータ１６６に関して後述するものと実質的に同様の方法で、任意の適切な位置合わせ機構１７１および任意の適切な締め具１７２を用いるなど、任意の適切な方法でハブまたは駆動シャフト１６９’と位置合わせされ、ハブまたは駆動シャフト１６９’に取り付けられてもよい。このように、本明細書に記載される開示される実施形態の態様は、軸方向磁束機械および／または径方向磁束機械に適用され得る。材料の各層は、例えば、約０．０１４インチ〜約０．０２５インチまたは約０．３５ｍｍ〜約０．６５ｍｍなど、任意の適切な厚さを有していてもよい。別の態様において各積層体の厚さは、上述の厚さのおおよその範囲よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。理解され得るように、（磁界が流れる）材料の各層が薄いほど、スイッチトリラクタンスモータに対する渦電流の影響は少ない。強磁性材料は、例えば、３００シリーズまたは４００シリーズのステンレス鋼などの任意の適切な材料の、型打ちされた（または任意の適切な方法で形成された）シートであり得る。非導電性の層は、電気絶縁の真空適合したエポキシおよび／もしくは真空適合した薄いシート、または、これらに限定されないがガラス、セラミック、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）およびポリエステルフィルムテープを含む他の材料などの任意の適切な材料から形成されてもよい。積み重ねられた積層体１６７、１６８は、例えばハブ１６９に取り付けられる位置合わせ機構１７１を用いるなど、任意の適切な方法で、組み立てのために位置合わせされてもよい。一態様において位置合わせ機構１７１は、ピンのセットを含んでいてもよく、ハブ１６９は、ロータが駆動シャフトに略直接的に取り付けられるように、本明細書に記載される駆動シャフトなどの駆動シャフトの一部であるか、または駆動シャフトを形成してもよい。積み重ねられた積層体１６７、１６８は、クランプ機構１７２を用いるなど、任意の適切な方法でクランプされるか、あるいは一緒に保持されてもよい。一態様においてクランプ機構は、位置合わせ機構１７１上に取り付けられるように構成されるナットであってもよい。別の態様において、位置合わせ機構は取り除かれてもよく、ロータが取り付けられるハブまたは駆動シャフトと接続するために積層体を通過するボルトなどのクランプ機構によって置換されてもよい。さらに別の態様において、積み重ねられた積層体は、外付けの固定具を用いて位置合わせされてもよいし、および／または、真空適合した結合剤または他の適切な結合剤を用いて一緒に結合されてもよい。図１Ｉおよび１Ｊも参照すると、別の態様において積み重ねられた積層体１６７、１６８は、積層体が例えば、真空環境、腐食性環境、またはロボット駆動部により駆動されるロボットアームが動作する他の環境から隔離または密封されるような方法で、例えば真空適合した結合剤など、任意の適切な材料の外側シェル１７４によって完全に埋め込まれてもよい（例えば、全ての側面が完全に囲繞され、密封されてもよい）。ロータが絶縁ロータである場合、強磁性の層１６７は、例えば、任意の適切な電気絶縁材料（積み重ねられた積層体１６７、１６８を埋め込む材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい）により分離されたケイ素鋼など、任意の適切な材料により構成されてもよい。
【００２９】
別の態様において、理解され得るように、ダイレクトドライブの応用において切り替え頻度は比較的低くでき、これにより、例えば渦電流による過剰な損失レベルを実質的に伴うことなく、中実の（solid）ステータを使用することが可能となり得る。図１Ｌに示すように、ダイレクトドライブモータのステータ２０６’は、上述のロータの積層体と概して同様に構成および形成される積層体（例えば、交互に配置される強磁性の層１６７”および非導電性の層１６８”の積層体）を用いて積層されてもよい。積層体は、最適な電力および例えば渦電流による損失の最小化のために、説明されるトルク軸の力に対して位置付けされてもよい。理解され得るように、密封の境界または枠（例えば、密封環境を含む図１Ｅに示される壁１０３）の外部にある積層されたステータの部分は、密封されずに外部の大気に露出されてもよい。したがって、一態様によれば、モータ駆動部は、中実または（全体もしくは部分的に）積層されたステータを介してスイッチトリラクタンスにより動かされる、積層されたロータまたは中実のロータを備えてもよい。
【００３０】
駆動部１００Ｄは、例えば半導体ウェハ、フラットパネルディスプレイ用のフラットパネル、ソーラパネル、レチクル、または他の任意の適切な積載物を搬送するように構成された、任意の適切なロボットアーム１０４を有してもよい。この態様では、ロボットアーム１０４は、（たとえば、伸長および収縮において連結された、対向するエンドエフェクタを有する）左右対称型ロボットアームとして図示されており、アッパーアーム１０４Ｕ１、１０４Ｕ１’のうちの一方が外側ロータ１０１に取り付けられ、他のアッパーアーム１０４Ｕ２、１０４Ｕ２”が内側ロータ１０２に取り付けられている。別の態様において、ロボットアームは、スカラ（ＳＣＡＲＡ）（水平多関節ロボットアーム）アーム、伸縮アームまたは他の任意の適切なアームであってもよい。アームの動作は、互いから独立してもよく（例えば、各アームの伸長／収縮が、他のアームから独立している）、ロストモーションスイッチ（以下に記載）を通して動作されてもよく、または、アームが少なくとも１つの共通駆動軸を共有するような、任意の適切な方法で、動作可能に連結されてもよい。例として、左右対称型アームのエンドエフェクタ１０４Ｅ１、１０４Ｅ２のいずれかの、径方向伸長移動は、実質的に同時に、外側ロータ１０１および内側ロータ１０２を反対の方向に、実質的に同じ速度で回転させることによって、実行され得る。アーム１０４の、一体となった回転は、外側ロータ１０１および内側ロータ１０２を、同じ方向に、実質的に同じ速度で回転させることによって、実行され得る。
【００３１】
理解され得るように、隔離壁１０３は、例えば、アーム１０４が動作する雰囲気（例えば、真空または他の適切な制御雰囲気）を、周囲雰囲気（例えば、通常は実質的に大気圧である大気環境）から分離する。外側および内側ロータ１０１、１０２ならびにロボットアーム１０４は、例えば真空環境内に位置するが、モータの作動コイル（例えば、ステータ）および位置センサは、大気環境に位置することに留意する。駆動部１００Ｄのリラクタンスモータ構成および／またはリラクタンスに基づくフィードバック位置センサは、開口、ビューポートまたはフィードスルー構成を有さない隔離壁１０３を提供してもよい。隔離壁１０３は、以下でさらに詳細に説明されるが、非強磁性材料、または作動および位置感知構成に関連する磁界が隔離壁１０３を通過するのを可能にする他の適切な材料から構成されてもよい。
【００３２】
図２Ａおよび２Ｂは、図１Ｅの例示的なロボット駆動部の断面図を概略的に示す。一態様において、内側および外側ロータ１０１、１０２は、例えば、軸受け２０５などにより、任意の適切な方法でモータハウジングから吊持されてもよい。別の態様において、駆動部１００Ｄは、ロータ１０１、１０２が任意の適切な方法で実質的に接触を伴わずに吊持されている、セルフベアリング駆動部であってもよい。推進コイルまたはステータ２０６および位置感知読取りヘッド２０７、２０８は、隔離壁１０３の、それぞれのロータ１０１、１０２とは反対側の異なる角度のセクター（例えば、大気環境）に位置してもよい。読取りヘッド２０７は、例えば、それぞれのロータ１０１、１０２の絶対位置の大まかな測定を提供するために、任意の適切な絶対スケールまたはトラック２０９と相互作用してもよい。読取りヘッド２０８は、それぞれのロータ１０１、１０２の高分解能位置を決定するために、増分スケールまたはトラック２１０と相互作用してもよい。トラック２０９、２１０は、トラック２０９、２１０が例えばそれぞれの読取りヘッド２０７、２０８を備える磁気回路を閉じるか、あるいは磁気回路に影響を及ぼすように、強磁性材料または他の適切な材料で作られてもよい。トラック２０９、２１０（絶対および増分）から得られた測定を組み合わせると、ロータ１０１、１０２に関する完全な高分解能の絶対位置が提供される。
【００３３】
図３は、駆動部の構造を例示するための、図１Ｅのロボット駆動部１００Ｄの断面図の概略図である。理解され得るように、ステータ２０６、ロータ１０１、１０２、位置センサの読取りヘッド２０７、２０８およびトラック２０９、２１０は、図２Ａおよび２Ｂに関して上述したように配置されてもよい。別の態様において、ステータ、ロータおよび位置センサは、任意の適切な配置を有していてもよい。図３に見られるように、ロータ１０１は、アッパーアーム１０４Ｕ１（図１Ｅ）の１つが取り付けられ、支持される第１のシャフト、ポストまたは延伸部３０１を含む。ロータ１０２は、別のアッパーアーム１０４Ｕ２（図１Ｅ）が取り付けられ、支持される第２のシャフト、ポストまたは延伸部３０２を含む。図３Ａに見られるように、２つのシャフト３０１、３０２および駆動モータの配置は、例えば、駆動部の中心に配置されるべき真空源３７０（または、アーム１０４が動作する移送チャンバの動作のための他の適切な周辺処理装置）の進入を可能にするために、および／または、ロボット駆動部内への真空ポンプ配置の部分的または完全な一体化を支持するために、駆動部１００Ｄに中空の中心部を提供してもよい。２つのシャフト３０１、３０２は、１つの単位としてのアームの回転のために、および／または、上述のようなエンドエフェクタ１０４Ｅ１、１０４Ｅ２の延伸／後退のために、アーム１０４を支持してもよい。
【００３４】
図４は、上述の駆動部１００Ｄと実質的に同様のロボット駆動部１００Ｄ’の断面図の概略図である。しかしながら、この態様において駆動部は、ロボット駆動部に含まれるモータの数に対応する任意の適切な数の駆動シャフトを含み得る、実質的に集中した（例えば、ステータ／ロータ構成内に実質的に同心円状に位置する）同軸駆動シャフトアセンブリ４００を含む。この態様において、同軸駆動シャフトアセンブリ４００は、軸受けによるなど、任意の適切な方法で支持される内側駆動シャフト４０２および外側駆動シャフト４０１を含む。別の態様においては、上述のように、駆動部は、駆動シャフトアセンブリ４００が実質的に接触を伴わずに（例えば、ロータとの接続を介して）支持され得るようなセルフベアリング駆動部であってもよい。この態様において、外側駆動シャフト４０１は、駆動部材４０１Ｄによるなど、任意の適切な方法で外側ロータ１０１に接続されてもよく、一方で、内側駆動シャフト４０２は、駆動部材４０２Ｄによるなど、任意の適切な方法で内側ロータ１０２に接続されてもよい。理解され得るように、この駆動部の配置は、左右対称型ロボットアームアセンブリ、スカラ型ロボットアームアセンブリ、伸縮ロボットアームアセンブリ、ロストモーションスイッチを有するロボットアームアセンブリ、または、１つもしくは複数のロボットアームを含み、１つまたは複数のロボットアームの動作のために同軸駆動シャフト構成を利用する、他の任意の適切なロボットアームアセンブリの接続を容易にし得る。
【００３５】
図５は、駆動部１００Ｄと実質的に同様であってもよいロボット駆動部５００の断面図の概略図であるが、この態様においてステータ２０６／ロータ１０１、１０２のペアは、上下に積み重ねられてもよい。この態様においては、図５に見られるように、ロータ１０１は、アッパーアーム１０４Ｕ１（図１Ｅ）の一方が取り付けられ、支持される第１のシャフト３０１’を含む。ロータ１０２は、他方のアッパーアーム１０４Ｕ２（図１Ｅ）が取り付けられ、支持される第２のシャフト３０２’を含む。また、図５Ａに見られるように、２つのシャフト３０１’、３０２’および駆動モータの配置は、上述のものと実質的に同様の方法で、真空源３７０’（または、アーム１０４が動作する移送チャンバの動作のための他の適切な周辺処理装置）の進入を提供するために、および／または、ロボット駆動部内への真空ポンプ配置の部分的または完全な一体化を支持するために、駆動部の中空の中心部を提供してもよい。
【００３６】
図６は、駆動部１００Ｄ’と実質的に同様であってもよいロボット駆動部６００の断面図の概略図であるが、この態様においてステータ２０６／ロータ１０１、１０２のペアは、上下に積み重ねられてもよい。この態様において、同軸駆動シャフトアセンブリ４００’は、上述のように任意の適切な方法で支持される内側駆動シャフト４０２’および外側駆動シャフト４０１’を含む。外側駆動シャフト４０１’は、駆動部材４０１Ｄ’によるなど、任意の適切な方法で外側ロータ１０１に接続されてもよい一方で、内側駆動シャフト４０２’は、駆動部材４０２Ｄ’によるなど、任意の適切な方法で内側ロータ１０２に接続されてもよい。
【００３７】
図７〜１５は、開示される実施形態の態様による付加的なモータ構成を示す。図７を参照すると、単軸駆動部１５９０が示される。この態様において、移送チャンバ１５００の一部は、隔離壁１０３または駆動部ハウジングの他の部分が移送チャンバ１５００のハウジングと接続するように示され、このインターフェースは隔離インターフェース１５２０である。隔離インターフェースは、例えばＯリングなど、環境を隔離するための任意の適切な密封インターフェースであってもよい。ここで単一の駆動シャフト１５０９は、ロータ１５０１に連結される。ステータ１５０６は、ステータ１５０６がロータ１５０１を実質的に取り囲むように、ロータ１５０１の外側に配置される。図８も、図７に示される駆動部１５９０と実質的に同様な単軸駆動部１６９０を示す。しかしながら、駆動部１６９０は、ロータ１６０１がステータ１６０６を実質的に取り囲むよう、ステータ１６０６がロータ１６０１の内側に置かれるように配置される。
【００３８】
１つまたは複数のロボットアームにトルクを伝えるために、駆動部を垂直方向および／または径方向のいずれかに積み重ね、同軸駆動シャフト配置を利用することによって、付加的な駆動軸（例えば、自由度）が追加されてもよいことに留意する。ここで、ロータ、ステータおよび位置フィードバック読取りヘッドおよびトラックは、各動作軸に関して実質的に同一であってもよい。例えば、図９を参照すると、上述の駆動部１００Ｄ’と実質的に同様のパンケーキ型駆動部１７９０が、同軸駆動シャフト１５０９Ａ、１５０９Ｂを有して示されている。図９に見られるように、駆動部１７９０は、ステータ１５０６がそのそれぞれのロータ１５０１、１５０２を実質的に取り囲み、１つのモータが別の１つのモータを実質的に取り囲む（例えば、１つのモータは別の１つのモータの内部に入れ子状にされる）ように、各ステータ１５０６がそのそれぞれのロータ１５０１、１５０２の外側に置かれるように配置される。図１０は、駆動部１７９０と実質的に同様の駆動部１８９０を示すが、この態様においてステータ１５０６は、ロータ１５０１、１５０２がそのそれぞれのステータ１５０６を実質的に取り囲むように、それぞれのロータ１５０１、１５０２の内側に置かれる。
【００３９】
理解され得るように、本明細書に記載されるロボット駆動部のいずれにも、Ｚ軸駆動部が追加されてもよい。例えば、図１１は、駆動部１７９０を矢印１９１０の方向に（例えば、駆動ロータの回転軸に略平行な方向に）移動させるために駆動部１７９０に接続される任意の適切なＺ軸駆動部１９００を示す。駆動部１７９０のＺ軸移動を導くためにレール１９３０などの任意の適切なガイドが設けられてもよい。Ｚ軸駆動部は、例えば、ボールねじ駆動機構、線形磁性駆動部、シザー型リフトまたは駆動部１７９０を線形経路に沿って移動させることが可能な他の任意の適切な機構など、任意の適切な線形駆動機構１９００Ｄを含んでいてもよい。駆動部と移送チャンバ１５００とのハウジング間のインターフェースを密封するために、ステータハウジング（または隔離壁１０３）と駆動部ハウジングとの間のインターフェースに、ベローズなどの任意の適切な可撓性シール１９４０が設けられてもよい。図１２は、上述のものと実質的に同様の２軸駆動部２０００が示されており、駆動モータは、上下に垂直方向に積み重ねられている。図１３は、Ｚ軸駆動部１９００を有する２軸駆動部２０００を示す。ここでも、本明細書には単軸および２軸の駆動部が記載されているが、別の態様において駆動部は、任意の適切な数の駆動軸を有してもよいことに留意する。図１１および１２に見られるように、垂直方向に積み重ねられたモータは、ステータ１５０６がそのそれぞれのロータ１５０１、１５０２の外側に置かれるように配置されている。図１４は、垂直方向に積み重ねられたモータ配置を有する駆動部２１００を示し、ステータ１５０６は、ロータ１５０１、１５０２がそのそれぞれのステータ１５０６を実質的に取り囲むように、そのそれぞれのロータ１５０１、１５０２の内側に置かれる。
【００４０】
別の態様において、位置フィードバック読取りヘッドおよびトラックは、読取りヘッドが駆動部ハウジングまたは隔離壁１０３に挿入可能であり、またそこから取り出し可能であるモジュールであるように構成されてもよい。例えば、図１５を参照すると、駆動部２０００’が示されている。駆動部２０００’は、上述の駆動部２０００と実質的に同様であってもよい。しかしながら、トラック２０９’は、読取りヘッド２０７’が径方向（例えば、図１２に示す）ではなく上下からトラックと相互作用し得るように配置されてもよい。読取りヘッド２０７’は、隔離壁１０３または駆動部２０００’のハウジングと密封接続してもよく、またそこから取り外し可能であってもよい、取り外し可能な読取りヘッド挿入部またはモジュール２１１０に配置されてもよい。モジュール２１１０と隔離壁１０３または駆動部ハウジングとの間のインターフェースには、任意の適切なシール部が設けられてもよい。別の態様において、モジュール２１１０またはセンサ／トラック隔離壁は、駆動部ハウジング内に機械加工されてもよい。この駆動部ハウジングは、別の駆動部ハウジングと積み重ねられることができ、Ｏリングなどの静的シール部が駆動部ハウジングの間に位置付けられる。一態様において、トラック２０９’は、増分トラックおよび絶対トラックの両方を含む組み合わせられたトラックであってもよい。読取りヘッド２０７’は、絶対トラックおよび増分トラックの両方が読取りヘッド２０７’により読み取られるように構成されてもよい。別の態様においては、増分トラックおよび絶対トラックのそれぞれを読み取るための１つまたは複数の読取りヘッドを有する１つまたは複数のモジュール２１１０に沿って、複数のトラックが設けられてもよい。さらに別の態様においては、取り外し可能な読取りヘッドモジュールおよび位置フィードバックトラックは、モジュールの読取りヘッドがトラックに対して径方向に配置される（図１２に示す）ように構成されてもよい。
【００４１】
上述のように、一態様において、本明細書に記載されるスイッチトリラクタンスモータのロボット駆動部の配置は、セルフベアリング駆動部の一部であってもよいし、セルフベアリング駆動部を備えていてもよく、そのセルフベアリング駆動部では、能動的および受動的な磁力が、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２００７年６月２７日に出願された、「Ｒｅｄｕｃｅｄ−Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ  Ｓｅｌｆ−Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｂｒｕｓｈｌｅｓｓ  ＤＣ  Ｍｏｔｏｒ」と題された、米国特許出願公開第１１／７６９，６５１号明細書に記載されるように、機械的な軸受けに替わって、ロボット駆動部（およびロボットアーム）の回転部分を吊持する。一態様において、セルフベアリング駆動部は、専用のセンタリング／吊持巻線と組み合わせて、本明細書に記載されるスイッチトリラクタンスモータおよび感知構成を備えてもよい。別の態様において、スイッチトリラクタンスモータの巻線は、図１６Ａおよび１６Ｂに示されるような一体型のセルフベアリングモータを形成するために、分離して／独立して制御されるコイルセクションへと分割されてもよい。
【００４２】
一態様においては、図１６Ａに示されるように、ロボット駆動部７００の各モータは、ロータ７１０の３つのセクターにわたって延びる３つの巻線セット７２０〜７２２を含んでもよい。別の態様においては、ロータ７１０を駆動させるために、任意の適切な数の巻線セットが設けられてもよい。巻線セット７２０〜７２２のそれぞれは、すでに参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願公開第１１／７６９，６５１号明細書に記載されるような任意の適切な方法で、任意の適切な制御装置１９０によって駆動されてもよい。ステータの巻線セット７２０〜７２２は、略等しく分布されて（例えば、互いから約１２０度ずつオフセットされている）示されているが、他のオフセットも利用され得ることが理解されるべきである。別の態様においては、巻線セット７２０〜７２２は、所望の軸周りで概して対称的であるが、ステータの周縁の周りに不均一に分布されている構成で配置されてもよい。
【００４３】
別の態様においては、図１６Ｂに示されるように、ロボット駆動部７０１のモータ７０１は、それぞれ、２つの巻線サブセット７３０、７３３および７３１、７３２を有する（例えば、４つの区画のステータ巻線配置）２つの巻線セットＡおよびＢを有するステータを含んでいてもよい。各巻線セットにおける２つの巻線サブセットは、電気的に連結され、互いに対して、約９０電気角度だけシフトさせられている。結果として、ペアの２つの巻線セットの１つが純粋な接線力を生成すると、ペアの他方の巻線セットは純粋な半径方向力を生成し、逆の場合も同様である。示される例示的な実施形態において、各巻線セットのそれぞれの区画は、約９０°の角度で幾何学的に配置されてもよい。別の態様において、それぞれの巻線セットの巻線区画間の幾何学的な角度オフセットおよび電気角度オフセットは、互いに異なっていてもよい。巻線セットＡおよびＢのそれぞれは、すでに参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願公開第１１／７６９，６５１号明細書に記載されるように、任意の適切な制御装置１９０によって任意の適切な方法で駆動されてもよい。
【００４４】
理解され得るように、一態様において揚力は、駆動部７００、７０１の回転部分（例えば、ロータ７１０、ロボットアーム、位置フィードバックトラックなど）を垂直方向に吊持するために、および／または、例えば駆動部の駆動シャフト（すなわち、駆動シャフトに取り付けられるロボットアーム）のピッチ角およびロール角など、付加的な自由度を安定させるために提供されてもよく、一態様においては、専用の巻線によって提供されてもよく、また別の態様においては、例えば駆動システムの大気部分に位置付けられる永久磁石を用いて、磁気回路を通って受動的に提供されてもよい。
【００４５】
上述のように、本明細書に記載される駆動部モータ配置には、任意の適切な数および種類のロボットアーム１０４（図１Ｅ）が取り付けられてもよい。左右対称アーム１０４（図１Ｅ）に加えて、パンケーキ型モータ配置または積み重ねられたモータ配置に用いられてもよい他のアーム構成の例としては、その開示内容の全てが参照により本明細書に組み込まれる、２００８年５月８日に出願された、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｍｏｖａｂｌe  Ａｒｍｓ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ａ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」と題された、米国特許出願公開第１２／１１７，４１５号明細書に記載されるアーム構成が挙げられるが、これに限定されない。例えば、アームは、アッパーアーム、バンド駆動のフォアアームおよびバンドに拘束されるエンドエフェクタを含む、従来のスカラ型設計から、アッパーアームを除去することによって、得られてもよい。例えば図１７Ａ〜１４Ｂに示されるような態様において、アッパーアームの構造的役割は、１つまたは複数のロータにより直接的に担われてもよい。
【００４６】
図１７Ａおよび１７Ｂを参照すると、リンク機構により駆動される単一のエンドエフェクタアームが示される。図１７Ａの運動学的な図を参照すると、この態様においてアーム１０００は、ロータ１０１、１０２（図１Ｅも参照）など、独立して作動される同軸ロータのペアに装着され得る。アーム１０００は、第１リンク機構１００３、エンドエフェクタ１００４および第２リンク機構１００５を含んでもよい。第１リンク機構１００３は、回転ジョイント１００６を通してロータ１０１に連結されてもよい。エンドエフェクタ１００４は、回転ジョイント１００７を通して第１リンク機構１００３に連結されてもよく、バンド構成１００８により径方向に向くように制限されてもよい。第２リンク機構１００５は、回転ジョイント１００９および１０１０を通して、ロータ１０２およびエンドエフェクタ１００４にそれぞれ連結されてもよい。アーム１０００は、ロータ１０１および１０２を同一方向に均一に移動させることにより回転されてもよい。アームの径方向の延伸は、ロータ１０１および１０２を、反対方向へ同時に移動させることにより制御されてもよい。アーム１０００の例示的な径方向の延伸移動は、例えば、米国特許出願公開第１２／１１７，４１５号明細書（すでに参照により組み込まれている）に記載のものと実質的に同様の方法で実施でき、図１７Ｂに段階的な形式で示されている。
【００４７】
次に図１８Ａおよび１８Ｂを参照すると、直線バンドにより駆動される単一のエンドエフェクタアーム１１００が、開示される実施形態の態様にしたがって示されている。アーム１０００と同様に、アーム１１００は、独立して作動される同軸ロータ１０１および１０２（図１Ｅも参照）のペアに装着される。この態様においてアーム１１００は、リンク機構１１０３、エンドエフェクタ１１０４および直線バンド駆動部１１０５を含む。リンク機構１１０３は、回転ジョイント１１０６を通してロータ１０１に接続されてもよく、バンド駆動部１１０５を通してロータ１０２に連結されてもよい。エンドエフェクタ１１０４は、回転ジョイント１１０７を通して第１リンク機構１１０３に連結されてもよく、バンド構成１１０８により径方向に向くように制限されてもよい。この態様においてアーム１１００は、ロータ１０１および１０２を同一方向に、等しい角度だけ移動させることにより回転され得る。アームの径方向の延伸は、ロータ１０１および１０２を、反対方向へ同時に（例えば、バンド駆動部１１０５が１：１のプーリ比を含む場合には、等しい量だけ、ただし任意の適切な比率が用いられ得る）移動させることにより制御され得る。アーム１１００の例示的な径方向の延伸移動は、例えば、米国特許出願公開第１２／１１７，４１５号明細書（すでに参照により組み込まれている）に記載のものと実質的に同様の方法で実施でき、図１８Ｂに段階的な形式で示されている。
【００４８】
図１９Ａおよび１９Ｂを参照すると、交差バンドにより駆動される単一のエンドエフェクタアーム１２００が、開示される実施形態の態様にしたがって示されている。図１９Ａに示されるように、アーム１２００は、独立して作動される同軸ロータ１０１および１０２（図１Ｅも参照）のペアに装着されてもよい。この態様においてアーム１２００は、リンク機構１２０３、エンドエフェクタ１２０４および交差バンド駆動部１２０５を含む。リンク機構１２０３は、回転ジョイント１２０６を通してロータ１０１に取り付けられてもよく、交差バンド駆動部１２０５を通してロータ１０２に連結されてもよい。エンドエフェクタ１２０４は、回転ジョイント１２０７を通して第１リンク機構１２０３に連結されてもよく、バンド構成１２０８により径方向に向くように制限されてもよい。この態様においてアーム１２００は、ロータ１０１および１０２を同一方向に、等しい角度だけ移動させることにより回転され得る。アームの径方向の延伸は、ロータ１０１および１０２を同時に、同一方向に異なる量だけ移動させることにより制御され得る。アーム１２００の例示的な径方向の延伸移動は、例えば、米国特許出願公開第１２／１１７，４１５号明細書（すでに参照により組み込まれている）に記載のものと実質的に同様の方法で実施でき、図１９Ｂに段階的な形式で示されている。
【００４９】
開示される実施形態の態様において、図１９Ｃおよび１９Ｄを参照すると、デュアルエンドエフェクタアームアセンブリ１３００が示されている。アームアセンブリ１３００は、独立して作動される同軸ロータ１０１および１０２（図１Ｅも参照）のペアに装着されてもよい。左側のアームは、第１リンク機構１３０３Ｌ、エンドエフェクタ１３０４Ｌおよび第２リンク機構１３０５Ｌを含んでもよい。第１リンク機構１３０３Ｌは、回転ジョイント１３０６Ｌを通してロータ１０２に連結されてもよい。エンドエフェクタ１３０４Ｌは、回転ジョイント１３０７Ｌを通して第１リンク機構１３０３Ｌに連結されてもよく、バンド構成１３０８Ｌにより径方向に向くように制限されてもよい。第２リンク機構１３０５Ｌは、回転ジョイント１３０９Ｌおよび１３１０Ｌを通して、ロータ１０１および第１リンク機構１３０３Ｌにそれぞれ連結される。同様に、右側のアームは、第１リンク機構１３０３Ｒ、エンドエフェクタ１３０４Ｒおよび第２リンク機構１３０５Ｒを含む。第１リンク機構１３０３Ｒは、回転ジョイント１３０６Ｒを通してロータ１０２に連結されてもよい。エンドエフェクタ１３０４Ｒは、回転ジョイント１３０７Ｒを通して第１リンク機構１３０３Ｒに連結されてもよく、バンド構成１３０８Ｒにより径方向に向くように制限されてもよい。第２リンク機構１３０５Ｒは、回転ジョイント１３０９Ｒおよび１３１０Ｒを通して、ロータ１０１および第１リンク機構１３０３Ｒにそれぞれ連結されてもよい。アームの一方が径方向に延伸すると、他方のアームは、リンク機構がロストモーション機構を形成するように、その折り畳んだ構成近くまで、特定の揺動半径内で回転する。アームアセンブリ１３００の例示的な径方向の延伸移動は、例えば、米国特許出願公開第１２／１１７，４１５号明細書（すでに参照により組み込まれている）に記載のものと実質的に同様の方法で実施でき、図１９Ｄに段階的な形式で示されている。
【００５０】
開示される実施形態の別の態様において、図１９Ｅおよび１９Ｆに示されるアームアセンブリ１４００は、アーム１３００と実質的に同一の種類および数の部品を含む。しかしながら、アーム部品は、異なる幾何学的構成で配置され、実質的に異なる運動学的特徴のロストモーション機構をもたらす。図１９Ｅに示されるように、左側のアームは、第１リンク機構１４０３Ｌ、エンドエフェクタ１４０４Ｌおよび第２リンク機構１４０５Ｌを含む。第１リンク機構３Ｌは、回転ジョイント１４０６Ｌを通してロータ１０１に連結されてもよい。エンドエフェクタ１４０４Ｌは、回転ジョイント１４０７Ｌを通して第１リンク機構１４０３Ｌに連結されてもよく、バンド構成１４０８Ｌにより径方向に向くように制限されてもよい。第２リンク機構１４０５Ｌは、回転ジョイント１４０９Ｌおよび１４１０Ｌを通して、ロータ１０２および第１リンク機構１４０３Ｌにそれぞれ連結されてもよい。同様に、右側のアームは、第１リンク機構１４０３Ｒ、エンドエフェクタ１４０４Ｒおよび第２リンク機構１４０５Ｒを含む。第１リンク機構１４０３Ｒは、回転ジョイント１４０６Ｒを通してロータ１０１に連結されてもよい。エンドエフェクタ１４０４Ｒは、回転ジョイント１４０７Ｒを通して第１リンク機構１４０３Ｒに連結されてもよく、バンド構成１４０８Ｒにより径方向に向くように制限されてもよい。第２リンク機構１４０５Ｒは、回転ジョイント１４０９Ｒおよび１４１０Ｒを通して、ロータ１０２および第１リンク機構１４０３Ｒにそれぞれ連結されてもよい。アームの一方が径方向に延伸すると、他方のアームは、その折り畳んだ構成近くまで、特定の揺動半径内で回転する。アーム１４００の例示的な径方向の延伸移動は、例えば、米国特許出願公開第１２／１１７，４１５号明細書（すでに参照により組み込まれている）に記載のものと実質的に同様の方法で実施でき、図１９Ｆに段階的な形式で示されている。
【００５１】
次に図２０Ａを参照すると、搬送装置駆動部２０２００の一部の概略図が図示されている。搬送駆動部は、上述のもののような、任意の適切な、大気または真空ロボット搬送に使用され得る。駆動部は、その内部に少なくとも一部が配置された、少なくとも１つの駆動シャフト２０２０１を有する駆動部ハウジング２０２００Ｈを含んでもよい。図２０Ａには１つの駆動シャフトが図示されているが、他の態様では、駆動部は任意の適切な数の駆動シャフトを含んでもよい。駆動シャフト２０２０１は、任意の適切な方法で、ハウジング２０２００Ｈ内で機械的に吊持または磁気的に吊持されてもよい。この態様では、駆動シャフトは、ハウジング内で、任意の適切な軸受２０２００Ｂを用いて吊持されているが、他の態様では、駆動シャフトは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年１０月９日に発行された、「Ｒｏｂｏｔ  Ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された、米国特許第８，２８３，８１３号明細書に記載されたものに実質的に類似の方法で、磁気的に吊持されてもよい（たとえば、セルフベアリング駆動）。駆動部２０２００の各駆動シャフトは、各々がステータ２０２０６Ｓおよびロータ２０２０６Ｒを含む、それぞれのモータ２０２０６によって駆動されてもよい。図中に示される例示的な実施形態は、本明細書において示され、説明されるように、様々な態様の特徴の説明を容易にする目的で図示されている、回転駆動構造と呼称され得るものを有している。理解できるように、回転駆動構造に関連して図示されている様々な態様の特徴は、リニア駆動構造にも等しく適用可能である。本明細書で説明される駆動モータは、永久磁石モータ、（対応するコイルユニットを備えた、少なくとも１つの突極と、少なくとも１つの、透磁性材料の突極を有する、少なくとも１つの、それぞれのロータと、を有する）可変リラクタンスモータ、または他の任意の適切な駆動モータであってもよいことに留意する。１つまたは複数のステータ２０２０６Ｓは、少なくとも部分的にハウジング内に固定されてもよく、１つまたは複数のロータ２０２０６Ｒは、任意の適切な方法で、それぞれの駆動シャフト２０２０１に固定されてもよい。一態様では、隔離壁または障壁の使用によって、１つまたは複数のステータ２０６Ｓは、１つまたは複数のロボットアーム２０２０８が動作する雰囲気から密封された（本明細書において、１つまたは複数のロボットアームが動作する環境は、「密封」環境と呼ばれ、真空または他の任意の適切な環境であってもよい）「外部」または「非密封」環境に配置されてもよく、一方で、１つまたは複数のロータ２０２０６Ｒは、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月１３日に出願された、「ＳＥＡＬＥＤ  ＲＯＢＯＴ  ＤＲＩＶＥ」と題された、代理人整理番号３９０Ｐ０１４９３９‐ＵＳ（‐＃１）を有する米国仮特許に記載されたものと実質的に類似の方法で、密封環境内に配置される。本明細書で使用される、非強磁性の分離壁、密封仕切壁、または隔離壁（以下においてより詳細に説明される）という用語は、任意の適切な非強磁性材料製であり、ロボット駆���部および／またはセンサの移動部分と、対応する、ロボット駆動部および／またはセンサの静止部分との間に配置され得る壁のことをいう。
【００５２】
ある態様では、駆動部２０２００のハウジング２０２００Ｈは、外面２０２００ＨＥおよび内面２０２００ＨＩを有する、実質的にドラム形状の構成（たとえば、ドラム構造）を有する。ある態様では、ハウジング２０２００Ｈは、単一の一体構造体であるが、一方では、他の態様において、ハウジング２０２００Ｈは、ハウジング２０２００Ｈのドラム構造を形成するように、任意の適切な方法で互いに締結された、２つ以上のフープ材を有する、一体式アセンブリである。ハウジングの内面２０２００ＨＩは、可変リラクタンスモータ２０２０６のステータ２０２０６Ｓが位置する、ステータインターフェース面２０２００ＨＳを含む。ステータインターフェース面２０２００ＨＳは（したがって、およびハウジング２０２００Ｈは）、ステータ２０２０６Ｓのために剛性および支持を提供するように構成される。理解できるように、ステータインターフェース面２０２００ＨＳは（したがって、およびハウジング２０２００Ｈは）、ステータ２０２０６Ｓおよびロータ２０２０６Ｒの間の間隙を制御するように、ステータ２０２０６Ｓ（および、ある態様では、ステータが、ロータが位置する真空環境から分離された、大気環境内に位置するように、ステータによって支持される隔離壁２４０３）を位置付ける基準面である。ハウジング２０２００Ｈは、ロータ２０２０６Ｒが、ステータ２０２０６Ｓに対する所定の位置に位置付けられるように、ロータ２０２０６Ｒと接続し、ロータ２０２０６Ｒを位置付けるロータインターフェース面２０２００ＨＲも含む（たとえば、軸受２０２００Ｂが所定の位置で駆動シャフト２０１０１／ロータ２０２０６Ｒ上に位置付けられ、軸受２０２００Ｂがロータインターフェース面２０２００ＨＲと接続する）。理解できるように、ロータ２０２０６Ｒ（およびロータ２０２０６Ｒに接続された駆動シャフト２０２０１）およびステータ２０２０６Ｓが、ハウジング２０２００Ｈによって形成される共通の基準に対して、および共通の基準面に依存して位置決めされるように、ステータインターフェース面２０２００ＨＳは、ロータインターフェース面２０２００ＨＲの（したがって、およびロータ２０２０６Ｒ／駆動シャフト２０２０１の）基準面である。ある態様では、ハウジング２０２００Ｈは、ハウジング２０２００Ｈ内に形成された制御基板用開口部またはスロットＰＣＢＳを含み、その中に、大気環境内で１つまたは複数の（以下において説明される、センサトラックまたはエンコーダトラック２０２０２と相互作用するセンサ２０２０３を含む、以下において説明されるＰＣＢ２０３１０に類似の）プリント回路基板ＰＣＢは位置し、以下において説明されるものと類似の方法で、真空障壁によって（真空環境内に位置する）センサトラック２０２０２から分離される。制御基板用開口部ＰＣＢＳは、センサ２０２０３を、ステータインターフェース面２０２００ＨＳ（たとえば、ハウジング２０２００Ｈの共通の基準面）に対する所定の位置に位置付ける、センサインターフェース面２０２００ＨＴを含む。理解できるように、センサトラック２０２０２は、ロータインターフェース面２０２００ＨＲに対する所定の位置において位置するように、ロータ２０２０６Ｒに接続される。そのようにして、センサインターフェース面２０２００ＨＴおよびロータインターフェース面２０２００ＨＲの、ステータインターフェース面２０２００ＨＳとの相対的な配置は、ステータ２０２０６Ｓ、ロータ２０２０６Ｒ、センサ２０２０３およびセンサトラック２０２０２が共通の基準面に対して、および共通の基準面に依存して位置決めされる、センサ２０２０３とセンサトラック２０２０２との間の間隙を、配置および制御する。ある態様では、ハウジング２０２００Ｈは、任意の適切なスロットまたは開口部ＭＬＳを含み、駆動部２０２００に動力および制御信号を（および駆動部２０２００からフィードバック信号を）供給するために、任意の適切なコネクタＣＯＮが、そのスロットまたは開口部ＭＬＳを通過する。
【００５３】
図２０Ｇ〜２０Ｊは、例示目的のみのために、単一の駆動シャフト２０２０１を有する駆動部を図示しているが、図２０Ｋを参照すると、他の態様では、駆動部は、対応する、任意の適切な数の駆動シャフトを有する、任意の適切な数のモータを含むことが理解されるべきである。たとえば、図２０Ｋは、積み重ね、またはインライン構造で配置された２つのモータ２０２０６Ａ、２０２０６Ｂを有する駆動部２０２００”を図示している。ここでは、各モータ２０２０６Ａ、２０２０６Ｂは、（上述のものに実質的に類似の）それぞれのハウジング２０２００Ｈを含み、同軸駆動用スピンドルを形成するために、モータ２０２０６Ｂの駆動シャフト２０２０１が、モータ２０２０６Ａの駆動シャフト２０２０１Ａの開口部を通って延びるように、ハウジングが、任意の適切な方法で、多モータ（たとえば多自由度）駆動部２０２００”を形成するために互いに接続されている。
【００５４】
図２０Ｂを参照すると、駆動部２０２００に実質的に類似の、搬送装置駆動部２０２００’が、２つの駆動シャフト２０２０１、２０２１０を備える、同軸駆動シャフト構造を有して図示されている。この態様では、駆動シャフト２０２０１は（ステータ２０２０６Ｓおよびロータ２０２０６Ｒを有する）モータ２０２０６によって駆動され、駆動シャフト２０２１０は（ステータ２０２１６Ｓおよびロータ２０２１６Ｒを有する）モータ２０２１６によって駆動される。ここでは、モータは積み重ね構造で（たとえば、一列に、上下に重なって、または前後になって配置されて）示されている。しかし、モータ２０２０６、２０２１６は、横並び、または同心円構成などの任意の適切な構成を有してもよいことが理解されるべきである。モータ構成の適切な例は、その開示内容の全てが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年８月３０日に発行された、「Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｗｉｔｈ  Ｍｏｔｏｒｓ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｔｏ  Ｃｈａｍｂｅｒ  Ｗａｌｌｓ」と題された、米国特許第８，００８，８８４号明細書、および２０１２年１０月９日に発行された、「Ｒｏｂｏｔ  Ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｓｐｉｎｄｌｅ  Ｂｅａｒｉｎｇｓ」と題された、米国特許第８，２８３，８１３号明細書に記載される。
【００５５】
ふたたび図２０Ａおよび２０Ｂを、そして図２０Ｃを参照すると、各駆動シャフト２０２０１は、位置測定標識、またはセンサ２０２０３と相互作用する特徴部を備える、駆動シャフト２０２０１に取り付けられた、センサトラックまたはエンコーダトラック２０２０２も有してもよい。本明細書において説明されるセンサは、センサ２０２０３の読取りヘッド部分（たとえばセンサの、感知部材が取り付けられる部分）が、駆動部ハウジングまたは隔離壁２０２０４に挿入でき、また駆動部ハウジングまたは隔離壁２０２０４から取外しされることが可能である、モジュールであるように構成されてもよい（隔離壁２０２０４は、密封環境から駆動部ステータを密封する、共通の隔離壁であってもよいことに留意する）ことに留意する。位置信号を、（上述の制御装置１１０９１に実質的に類似であってもよい）動作制御装置１９０などの任意の適切な制御装置に供給するために、センサ２０２０３の感知要素または感知部材２０２０３Ｈが、１つまたは複数の（以下において説明される）スケール２０２０２Ｓを読み取るか、あるいはスケール２０２０２Ｓの影響を受けることを可能にする、任意の適切な方法で、センサ２０２０３は、少なくとも部分的に、ハウジング２０２００Ｈ内に固定されてもよい。ある態様では、センサ電子装置および／または磁石が外部環境に配置される一方で、センサトラックが密封環境に配置されるように、センサ２０２０３の少なくとも一部が、外部環境に位置してもよく、以下においてより詳細に説明される隔離壁２０２０４を用いて、密封環境から密封、もしくは隔離されてもよい。密封環境は、たとえば、真空環境または極端な温度の環境などの、過酷な環境条件のため、直接監視することが困難である。本明細書において説明される、開示される実施形態の態様は、密封環境内に、移動物体（たとえば、モータのロータ、モータに接続されたロボットアーム、または他の任意の適切な物体）の非侵入型位置測定を提供する。
【００５６】
図２０Ｄを参照すると、ある態様では、センサ２０２０３は、エンコーダトラック２０２０２の位置を検知するために、磁気回路の原理を利用してもよく、エンコーダトラックは、密封環境内に位置する少なくとも１つのエンコーダスケールを有する（たとえば、少なくとも１つのエンコーダスケールのそれぞれは、少なくとも１つのエンコーダスケールの別のもののピッチと異なり得る所定のピッチを有する）。図２０Ｄに図示されている磁気感知システムは、代表的に示され、以下において説明されるように、巨大磁気抵抗センサ（ＧＭＲ）として、または（グラジオメータとも呼称される、いくつかの場所の間における勾配磁場の相違を感知する）差動式ＧＭＲとして構成されてもよい。センサは、少なくとも１つの磁気源または強磁気源２０３００、強磁性エンコーダトラック２０２０２、および実質的に磁気源と強磁性トラックとの間に配置される、（各磁気源に対応する）少なくとも１つの磁気感知要素または磁気感知部材２０２０３Ｈを含んでもよい。エンコーダトラックは、トラックの幅（たとえば、面上にエンコード特徴部を有するトラック面）が、トラック平面から直交方向に向かって変化する（たとえば上下に）、位置エンコード特徴部を有して、径方向外側に延びる平面において延在し得るように、構成されてもよい。他の態様では、トラックの幅は、（回転駆動装置の場合）径方向に、またはトラック平面から横方向に突出しているエンコード特徴部を用いて、駆動軸に平行である軸方向に配置されてもよい（たとえば、回転駆動構造において、トラック面は、駆動軸Ｔを包囲する環状または円筒状を形成する、たとえば図２０Ｅ、２０Ｆのトラック２０２０２Ｓ１’〜Ｓ３’）。代替的には、トラックの幅は図２０Ａに示すように、駆動軸に垂直な径方向に配置されてもよい。この態様では、少なくとも１つの磁気感知部材２０２０３Ｈは、トラック２０２０２と実質的に直接、相互作用する、実質的に平坦な（もしくは、垂れ下がる特徴部の無い）トラック相互作用部を有してもよいが、他の態様では、以下において説明されるように、少なくとも１つの磁気センサは、トラック上の、対応する特徴部と相互作用する強磁性特徴部を含む、強磁性部材に接続されてもよい。ある態様では、磁気源および少なくとも１つの感知部材２０２０３Ｈは、プリント回路基板（ＰＣＢ）２０３１０に取り付けられてもよく、または、プリント回路基板上（ＰＣＢ）２０３１０上に一体成形されてもよく、プリント回路基板は（たとえば、各磁気源、および少なくとも１つの感知部材のそれぞれに共通である）共通の回路基板である。他の態様では、各磁気源および感知部材は、１つまたは複数の、それぞれのプリント回路基板に取り付けられてもよい。ある態様では、磁気源２０３００は、外部環境内に配置された、永久磁石であってもよい。他の態様では、磁気源２０３００は、磁界を生むために励磁されるように構成されたコイルなどの、任意の適切な磁気源であってもよい。ある態様では、磁気源によって発生された磁界（例示目的のために図２０Ｄに図示された力線）は、磁気源２０３００のＮ極Ｎ（たとえば、トラックの反対側を向く極、他の態様では、磁極は任意の適切な方向付けを有する）を出発し（または、励磁されたコイルの場合、コイル中の電流の流れによって決定される方向で出発し）、示されるように、ＰＣＢ２０３１０を横切り、（たとえば、感知部材２０２０３Ｈとトラック２０２０２との間の）間隙を超え、非強磁性隔離壁２０２０４を通過して、強磁性トラック２０２０２へと流れ、磁気源２０３００の反対の極Ｓに戻るように、伝搬してもよい。強磁性トラックが磁気源２０３００に対し移動すると、１つまたは複数の磁界プロファイルが発生する。磁界プロファイルは、正弦波または余弦波のうちの１つまたは複数の一般的な形状を有してもよい。感知部材２０２０３Ｈは、強磁性トラックの動作（たとえば磁界プロファイル）と相互に関連する磁束への変化を感知するように構成される。
【００５７】
ある態様では、１つまたは複数の感知部材２０２０３Ｈは、１つまたは複数の場所の磁界を感知することが可能である、任意の適切な巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）感知要素／部材であってもよい。他の態様では、１つまたは複数の感知部材は、磁界を感知することが可能である、任意の適切な感知要素であってもよい。ある態様では、感知部材２０２０３Ｈは、たとえば、強磁性トラック２０２０２の相対（および／または絶対）位置に関連する、位相角を提供するために使用され得る、正弦波信号を生成するように構成されてもよい。図２１Ａおよび２１Ｂを参照すると、他の態様では、１つまたは複数の感知部材は、空間中の２つの場所の間の勾配磁場を感知するように構成された、差動式ＧＭＲ感知部材（たとえばグラジオメータ）であってもよい。磁気感知システムは、上記のようなグラジオメータであってもよい。グラジオメータ構成において、各感知部材のアナログ出力信号は、空間中の２つの地点の間の磁場勾配に比例してもよい。図２１Ａは、たとえば、差動エンコーダチャネルをもたらす、ホイートストンブリッジを形成するように構成され得る磁気抵抗素子ＭＲＥを含む、代表的な、グラジオメータ感知部材２０２０３Ｈ’を図示している。理解できるように、グラジオメータ感知部材上の、ＭＲＥ’（たとえばＲ１〜Ｒ４）の構成は、エンコーダトラックおよび磁気源上のエンコード特徴部に特有であってもよい。図２１Ｂは、２つの差動信号（たとえば正弦／余弦）およびより高分解能のエンコーダ信号を提供するように配置された磁気抵抗素子ＭＲＥを含む、開示される実施形態の別の態様に従った、例示的なグラジオメータ感知部材２０２０３Ｈ’’を図示している。差動正弦出力および差動余弦出力が感知部材２０２０３Ｈ、２０２０３Ｈ’、２０２０３Ｈ’’のそれぞれから得られるように、トラックピッチＰ（図２０Ｄ）、および感知部材２０２０３Ｈ、２０２０３Ｈ’、２０２０３Ｈ’’上の磁気抵抗素子ＭＲＥの位置が合ってもよい。
【００５８】
この態様においてプリント回路基板２０３１０は、３つのスケール２０２０２Ｓを有する強磁性トラック２０２０２（例えば、図２０Ｃおよび２１Ｃ参照）から位置信号を取得するために、３つの感知部材２０５０３Ｈ１、２０５０３Ｈ２、２０５０３Ｈ３（それぞれが２つの差動信号を提供可能である）を含んでいてもよい。ある態様では、感知部材２０５０３Ｈ１、２０５０３Ｈ２、２０５０３Ｈ３（および、本明細書において説明される他のセンサ）は、回路基板に移動不可能に取り付けられてもよい。他の態様では、感知部材（および、本明細書において説明される他のセンサ）は、感知部材が、それぞれのトラック２０２０２およびスケール２０２０２Ｓに対し調節されても良いように、回路基板に移動可能に取り付けられてもよい。図２０Ｃおよび２１Ｃ〜２１Ｅを参照すると、ある態様では、スケール２０２０２Ｓは、マスタースケール２０２０２Ｓ１、ノギススケール２０２０２Ｓ２、およびセグメントスケール２０２０２Ｓ３を含む、３つのスケールからなるノギスパターン（nonius pattern）を表すが、他の態様では、強磁性トラックは、互いに対し任意の適切な位置関係を有する、任意の適切な数のスケールを含んでもよい。ここでは、各スケール２０２１０２Ｓは、強磁性特徴部２０２０２ＳＥ（たとえばスロット、突出部、など）の、それぞれが等間隔であるパターン（たとえば、各スケールパターンが、それぞれのピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３を有してもよい）を含んでもよい。各スケール２０２０２Ｓのために、たとえば正弦波および余弦波を実質的に模倣する、アナログ信号出力を提供するように構成された、専用の感知部材２０５０３Ｈ１〜２０５０３Ｈ３があってもよい。ある態様では、感知部材２０５０３Ｈ１〜２０５０３Ｈ３のうちの１つまたは複数が、感知部材２０５０３Ｈ１〜２０５０３Ｈ３のうちの別の１つ、および／またはそれぞれのトラック２０２０２Ｓ１〜２０２０２Ｓ３に対する、任意の適切な角度α１、α２で配置されてもよい。他の態様では、感知部材２０５０３Ｈ１〜２０５０３Ｈ３は、互いに対する、および／または各トラック２０２０２Ｓ１〜２０２０２Ｓ３に対する、任意の適切な位置関係を有してもよい。理解できるように、強磁性特徴部２０２０２ＳＥの各スケールの周期および数は、任意の適切なノギス内挿法（nonius interpolation approach）を用いてトラックの絶対位置を復号するために使用され得る、トラックの設計を可能にする。
【００５９】
上述のように、図２２Ａおよび２２Ｂを参照すると、本明細書に記載される位置フィードバックシステムは、参照によりすでに本明細書に組み込まれている、米国特許第８，２８３，８１３号明細書に記載のものと実質的に同様のリラクタンスに基づく感知システムであってもよい。例えば、図２２Ａは、リラクタンスに基づく感知システムの動作の例示的な原理を示す。図２２Ａに見られるように、例えば大気環境に位置付けられる、読取りヘッド２０７などの読取りヘッド（本明細書に記載される他の読取りヘッドは、実質的に同様であってもよい）は、バッキング（backing）２２０９を通して接続される磁気源２２０５および感知要素２２０６を含んでもよい。磁気源２２０５は、隔離壁１０３を通って伝搬し、例えばトラック２０９を通して感知要素２２０６まで続く磁束２２０７を生成してもよい。磁気回路は、バッキング２２０９により閉じられてもよい。磁束２２０７の大きさは、磁気源２２０５と強磁性要素またはトラック２０９との間の距離２２０８の影響を受ける場合があり、感知要素２２０６により測定される。感知要素２２０６は、例えばホール効果原理、磁気抵抗原理、または磁束２２０７の大きさを感知するのに適切な他の任意の適切な原理に基づき動作し得る、１つまたは複数の磁束センサを含んでもよい。
【００６０】
一態様において、１つまたは複数の読取りヘッドは、ロボット駆動部のロータの絶対位置および／またはロボット駆動部のロータの高分解能位置のおおまかな測定を提供するために、絶対および／または増分トラック２０９、２１０（例えば、図２Ｂ参照）のそれぞれと相互作用するために利用されてもよい。図２２Ｂも参照すると、読取りヘッド２０８および増分トラック２１０が用いられる場所であればどこでも用いられてもよい増分感知システム２２５０が図示されている。この態様において増分感知システム２２５０は、上述の読取りヘッド２０７と実質的に同様であってもよい２つの読取りヘッド２２１１、２２１２を含む。別の態様においては、任意の適切な数の読取りヘッドが用いられてもよい。読取りヘッド２２１１、２２１２は、隔離壁１０３を通して増分トラック２１０と相互作用してもよい。増分トラック２１０は、各読取りヘッド２２１１、２２１２に対するトラック２１０の相対角位置の関数として、読取りヘッド２２１１、２２１２の磁気回路の段階的な開放および閉鎖をもたらすために、任意の適切なサイズおよび形状を有する、複数の周期的特徴２２１０を含んでもよい。一態様においてトラック２１０は、移動部品（ロータなど）内に実質的に直接組み込まれてもよく、あるいは別の態様においては、専用のエンコーダディスクとして任意の適切な方法で移動部品に固定されてもよい。読取りヘッド２２１１、２２１２により生じられた信号は、増分トラック２１０の周期的特徴２２１０の１つの周期に対応する距離内で、増分トラック２１０の位置を決定するために、位相シフトされてもよく、制御装置１９０などの任意の適切な制御装置によって任意の適切な方法で処理されてもよい。
【００６１】
理解され得るように、例えば、リアルタイム（リアルタイムとは、ある事象からシステム応答までの操作の期限のことをいう）の増分位置測定能力に加えて、本明細書に記載される位置フィードバックシステムは、（制御装置１９０およびまたは他の適切な制御装置を含んでもよい）位置フィードバックシステムが、任意の適切な時点で読み取りヘッドと相互作用する増分トラックのセクターを固有に識別することを可能にする絶対的な位置検出のための、付加的な構成（読取りヘッド２０７およびトラック２０９を参照）を含んでもよい。この絶対的な位置検出は、位置測定の周期的な確認のためにロボット駆動部の起動時に用いられてもよいし、および／または、要求に応じてロボット駆動部の動作中に用いられてもよい。一態様において、図２３Ａおよび２３Ｂを参照すると、絶対トラック２０９は、各センサが絶対位置ワードの１ビットを表してもよい１つまたは複数の読取りヘッド２０７により検出される不均一なセクターのパターン（１つのセンサがある時点で状態を変更するような、グレイ系のパターンを含んでもよい）を含んでもよい。この態様において、図２３Ａに示される絶対位置トラックは、５ビットの絶対位置分解能を提供し得るが、別の態様においては、５ビットよりも多いかまたは少ないビットを含む、任意の適切な位置分解能が提供され得る。トラック２０９が回転するときの、読取りヘッドの状態により形成される、対応する５ビットパターン（この例においては５つの読取りヘッドが存在するが、別の態様においては任意の適切な数の読取りヘッドが設けられてもよい）は、図２３Ｂに示される。
【００６２】
上述のように、ロボット駆動部の移動部分が位置付けられる環境は、ロボット駆動部の静止部分が位置付けられる環境から隔離される。この隔離は、非磁性の隔離壁１０３または「キャンシール」の使用を介する。隔離壁の厚さに、例えば振れ公差を加えたものは、ロータとステータとの間で達成可能な最小限のエアギャップに制約を課すおそれがあることに留意する。また、モータの効率を向上させるためには、ロータとステータとの間のエアギャップは最小限にされるべきだが、ロータとステータとの間に隔離壁が用いられる（例えば、大気環境から真空環境を分離するためなど）場合、隔離壁の両側での圧力差は、隔離壁の最小限の厚さを課しうる。上述の隔離壁１０３は、ロボット駆動部のハウジング（例えば、ステータハウジング）内に一体化されるが、開示される実施形態の別の態様において、隔離壁２４０３（図２４Ａおよび２４Ｂ参照）は、ステータが隔離壁を構造的に支持するように、ステータ（例えば、駆動部ハウジングから分離している）と一体形成されるか、あるいは一体化されてもよいことに留意する。
【００６３】
図２４Ａに見られるように、ステータ２０６は駆動コイル２０６Ｃを含み、例えば、任意の適切な方法でステータ／駆動部ハウジング２４０５に取り付けられる（例えば、大気環境または他の適切な環境で）。ステータ／駆動部ハウジングは、シール部材が組み立てのために所定の位置で保持されるように圧縮性のシール部材に対して係合および付勢するため、および駆動部ハウジングの内部と外部との間で異なる圧力を隔離するようシール部材を圧縮するため、連動する任意の適切な機構または圧縮部材を有してもよい。圧力差により、隔離壁および／またはハウジングの圧縮部材は、駆動部ハウジングの内部環境を密封するために適切なシール部を圧縮し得る。ステータ構造は、本明細書に記載されるようにシール圧縮および密封を容易にし得る（例えば、図２４Ａ参照）。ロータ１０１は、例えば大気環境から隔離される、例えば、真空または他の適切な環境内に取り付けられる。ここで、薄膜であってもよい隔離壁２４０３は、ステータが隔離壁を実質的に支持するように、ステータ２０６の極またはコアに取り付けられるか、あるいはこれらと同じ位置にあってもよい。一態様において、隔離壁２４０３は、隔離壁２４０３がステータ２０６と一体化される（例えば、ステータ２０６と単一の構造体またはアセンブリを形成する）か、および／または、ステータ２０６に寄り掛かるように、任意の適切な接着剤を用いて、任意の適切な方法で、例えばステータの内径（または他の任意の適切な部分）に構造的に結合されてもよい。別の態様において隔離壁２４０３は、ステータ２０６の極またはコアに被覆形成されるか、あるいは固定されてもよい。この態様において隔離壁２４０３は、ステータ／駆動部ハウジング２４０５と接続するためにステータ２０６を越えて延伸してもよい。理解され得るように、隔離壁２４０３とステータ／駆動部ハウジング２４０５との間のインターフェースには、任意の適切なシール部材２４０４が設けられてもよい。図２４Ａに見られるように、隔離壁２４０３は、真空環境と大気環境との間の圧力差動の負荷以外の、付加的な構造的負荷は支持しなくてもよい（すなわち、圧力差動の負荷は隔離壁とステータとで共有される）。図２４Ｂは、隔離壁２４０３’の別の例を示し、この隔離壁はさらに、ステータ２０６と一体化される。ここで隔離壁２４０３’は、隔離壁２４０３と実質的に同様であってもよいが、この態様において隔離壁２４０３’は、少なくとも部分的にステータ／駆動部ハウジング２４０５を通って延びるステータ２０６の一部に実質的に適合してもよい（例えば、周りを囲むか、あるいはその形をとる）。この態様において隔離壁２４０３’は、ロータが位置付けられる環境（例えば、真空環境）に隔離壁が接続する場所では実質的にどこでも、ステータ２０６によって支持される。ここでシール部材２４０４は、隔離環境を隔離するために隔離壁２４０３’とステータ／駆動部ハウジング２４０５との間のインターフェースを密封するため、図２４Ａに関して上述した平面とは異なる平面に存在してもよい。別の態様においてシール部材は、ステータから隔離壁まで含まれてもよいし、接続してもよい。例えばシール部材は、隔離壁内または隔離壁上に位置付けられてもよい。
【００６４】
次に図２５Ａおよび２５Ｂを参照すると、開示される実施形態の態様による密封駆動部またはアクチュエータ２５００が示される。ロータ２５０１は、上述のものと実質的に同様であってもよく、完全に隔離環境内に位置付けられてもよい。強磁性ステータ２５０２は、上述のものと実質的に同様であってもよく、コイルユニット２５０３のセット、突極２５０５、２つの強磁性の板２５０５ａおよび２５０５ｂ（例えば、ステータ板）、ならびにコイル２５０３が装着または券回される強磁性コイルコア２５０６のセットを含んでもよい。非磁性の隔離壁２５０８は、ステータ板が隔離壁を越えて密封あるいは隔離環境内に延びるように、また、コイル２５０６が密封環境から隔離されるように、例えば取り付けねじ２５１１などを用いて、任意の適切な方法で、（ステータ／隔離壁モジュールを形成するために）上部および底部のステータプレート２５０５ａおよび２５０５ｂに取り付けられてもよい。Ｏリングなどの任意の適切なシール部材であってよい、上部および底部のシール部材２５０９ａおよび２５０９ｂは、隔離壁２５０８の上面および底面に沿う溝または他の凹部に沿って配置されてもよい。上部および底部のステータプレート２５０５ａおよび２５０５ｂは、以下にさらに詳細に記載されるように、付加的なステータ／隔離壁モジュールが上下に積み重ねられることを可能にする特徴部２５０７ａおよび２５０７ｂを有してもよい。この態様においては、各ペアのコイルが互いに対して正反対になり、例えば４相モータを形成するように、ペアで券回され得る任意の適切な数のコイル（例示的な目的で８つのコイルが示される）があってもよい。別の態様においてモータは、任意の適切な数の相を有してもよい。図２５Ａに示されるロータの極２５０４は、任意の適切な強磁性材料で構成でき、結果として生じるロータ／ステータのペアは、可変またはスイッチトリラクタンスモータを形成し得る。別の態様において、本明細書に記載される隔離壁構成は、永久磁石のロータ極を備えるブラシレスＤＣモータ、またはモータの回転部分がモータの静止部分から隔離される他の任意の適切なモータにおいて用いられてもよい。この態様において磁束経路２５１２は、軸方向に沿うものとして示され、これは渦電流による損失を低下させ得る。別の態様においては、以下に記載されるように、磁束は径方向に流れ得る。図２５Ａおよび２５Ｂに見られるように、ステータプレート２５０５ａ、２５０５ｂは、隔離壁２５０８を越えて密封環境内に延びるので、ロータ極２５０４とステータ極２５０５との間のエアギャップ２５１０は、どんな隔離壁によっても制限されず（例えば、インターフェースは実質的に干渉のないインターフェースであり、ステータ極とロータ極との間のインターフェースでは磁束に対する抵抗が実質的にない）、部分間の機械的交差が許す限り小さくなり得る。結果として、図２５Ａおよび２５Ｂに示されるモータ構成は、ステータとロータとの間のエアギャップ２５１０に隔離壁が配置されている、その相応物よりも高いトルク能力を有し得る。理解され得るように、ロータ２５０１のトルクは、スイッチトリラクタンスモータに内在するトルクリップルが任意の適切な方法で最小限にされるように、それぞれのロータ／ステータ設計の位置フィードバックおよびトルク電流位置の曲線を用いて、適切な位相を励起することにより生成されてもよい。
【００６５】
次に図２５Ｃを参照すると、例えば、図２５Ａおよび２５Ｂに関して上述したステータ／隔離壁モジュールを用いる、開示される実施形態の態様による２軸密封ロボット駆動部が示される。また、上述のように、モータの移動部分は全て、隔離環境内に位置付けられる。この態様において駆動部は、中心の静止シャフト２５１５を案内あるいは支持する底板２５１４を含む。内側駆動シャフト２５１７ａは、静止シャフト２５１５に対する内側シャフト２５１７ａの回転動作を可能にする軸受け２５１６ａおよび２５２２ａを用いるなど、任意の適切な方法でシャフト２５１５に取り付けられてもよい。ロータ２５１３ｃは、内側シャフト２５１７ａに堅固に取り付けられてもよく、例えば電磁力により、ステータ２５１３ａによって回転方向に沿って推進されてもよい。理解され得るように、ステータ２５１３ａおよびロータ２５１３ｃのペアは、内側シャフト２５１７ａに対する動作トルクを生成するモータを形成する。外側駆動シャフト２５１７ｂは、例えばシャフト２５１７ａ、２５１７ｂの間に相対的な回転をもたらすために、軸受け２５１６ｂおよび２５２２ｂによるなど、任意の適切な方法で内側駆動シャフト２５１７ａに取り付けられてもよい。第２のモータを形成するステータ２５１３ｂおよびロータ２５１３ｄが外側シャフト２５１７ｂを回転させるための動作トルクを生成するように、外側シャフト２５１７ｂは上述のものと同様の方法で推進されてもよい。上述のものと実質的に同様であってもよい、内側シャフト２５１７ａおよび外側シャフト２５１７ｂのための１つまたは複数の位置フィードバックセンサは、各シャフトの移動を追跡するために位置付けられる。ここで位置フィードバックシステムは、光学的フィードバックシステムとして示されているが、別の態様においてフィードバックシステムは、位置フィードバックシステムがフィードスルーまたはビューポートを全く用いずに動作するように、上述のようなリラクタンスに基づくフィードバックシステムであってもよい。ここで位置フィードバックシステムは、締め具２５１９ａを用いるなど、任意の適切な方法で内側シャフト２５１７ａに固定されるエンコーダディスク２５１８ａを含んでもよい。読取りヘッド２５２５ａ（エミッタ２５２３ａおよびレシーバ２５２４ａを含む）の信号は、隔離壁／ステータハウジング２５２０ａを横切って、任意の適切な方法で隔離環境の外部へと送られる。外側シャフトの位置フィードバック動作は、上述の内側シャフトと同様であり、エミッタ２５２３ｂおよびレシーバ２５２４ｂを含む読取りヘッド２５２５ｂと、エンコーダディスク２５１８ｂ（外側シャフト２５１７ｂに固定される）とを含んでもよい。ステータ２５１３ａおよび２５１３ｂは、隔離壁／ステータハウジング２５２０ａおよび２５２０ｂにそれぞれ取り付けられてもよい。各隔離壁／ステータハウジングは、陥凹特徴部（または同等のインターフェース）、およびＯリングのような、任意の適切な静的密封要素または部材を介して、各ステータと接続する。上面フランジ２５２１および底面プレート２５１４も、ステータ２５１３ｂおよび隔離壁／ステータハウジング２５２０ａそれぞれと、任意の適切な方法で接続する。内側シャフト２５１７ａおよび外側シャフト２５１７ｂは、隔離環境内に位置付けられる２リンクマニピュレータ（例えば、ロボットアーム）を駆動させるために用いることが可能な２自由度のシステムを構築する。理解され得るように、任意の適切な数の自由度を有する駆動部を形成するために、付加的なモータが積み重ねられてもよい。ロータおよびステータの強磁性極間に隔離壁はなく（例えば、ステータ板２５０５ａ、２５０５ｂは隔離壁２５０８を越えて隔離環境内に延びる）、これは隔離壁がステータとロータとの間に配置される従来の「キャンシール」の選択肢に比べて、より良好なトルク性能を可能にする。
【００６６】
次に図２６Ａおよび２６Ｂを参照すると、開示される実施形態の態様による密封駆動部２６００が示されている。駆動部２６００は、注記する以外は上述の駆動部２５００と実質的に同様であってもよい。この態様においては、ステータ２６０６のコイル２６０３は、コイル２５０６とは異なる向きで取り付けられる。しかしながら、磁束経路２６１２は、磁束経路２５１２と実質的に同様であるので、駆動部２５００、２６００は同様の原理を用いて動作する。
【００６７】
図２７Ａおよび２７Ｂを参照すると、開示される実施形態の態様による密封駆動部２７００が示されている。駆動部２６００は、注記する以外は上述の駆動部２５００と実質的に同様であってもよい。この態様においては、ステータ２７０６のコイル２７０３ａおよび２７０３ｂは径方向および軸方向に取り付けられてもよい。しかしながら、結果として生じる磁束経路２７１２は、磁束経路２５１２と実質的に同様である。
【００６８】
次に図２８Ａ〜２８Ｃを参照すると、開示される実施形態の態様による密封駆動部２８００が示されている。駆動部２８００は、注記する以外は上述の駆動部２５００と実質的に同様であってもよい。この態様においては、隔離壁／ステータハウジング２５２０’上に、コイルユニット２５０３が実質的に直接、取り外し可能に取り付けられ得るので、駆動モータ部品の数が減少されて、異なるロータ直径の拡張性を可能にする（例えば、コイルユニット２５０３は、ハウジング直径に対応する直径を有するステータを形成するために、任意の適切な直径を有するハウジングに固定され得るステータモジュールを形成する）。理解され得るように、適切な静的シール部材２８０９は、例えば、各ステータプレート２５０５ａ、２５０５ｂのフランジと隔離壁／ステータハウジング２５２０’との間に配置されてもよい。この態様における磁束２８１２の方向は、上述の磁束２５１２の方向と実質的に同様であってもよい。また図２８Ｄを参照すると、積み重ねられた駆動部２５００を含む２軸の密封駆動部アセンブリが示されている。図２８Ｄの駆動部アセンブリは、注記する以外は図２５Ｃに示されるものと実質的に同様であってもよい。ここで隔離壁／ステータハウジング２５２０’は、各ステータ２５１３ａ’および２５１３ｂ’に対する共通の取り付け構造体として利用されてもよい。隔離壁／ステータハウジング２５２０’は、例えば、位置フィードバック装置２５２３ａ、２５２４ａ、２５２５ａおよび２５２３ｂ、２５２４ｂ、２５２５ｂなど、駆動部の任意の適切な静止部品を支持するためのハウジングとして用いられてもよいことに留意する。
【００６９】
理解され得るように、ステータ極およびロータ極は、極間に位置付けられるエアギャップがロータの回転軸に対して径方向または軸方向に配列されるように配列されてもよい。例えば、図２４Ａ〜２８Ｂでは、ステータ極およびロータ極の配置は、エアギャップが軸方向に配列されるような（例えば、ステータ極とロータ極との間のエアギャップを通る径方向の磁束の流れが存在するような）ものである。別の態様において、図２８Ｅ、２８Ｆおよび２８Ｇを参照すると、ステータおよびロータは、ステータ極とロータ極との間のエアギャップが径方向に配列されるように（例えば、ステータ極とロータ極との間のエアギャップを通る軸方向の磁束の流れ２８９８が存在するように）配列されてもよい。例えば、図２８Ｅおよび２８Ｆを参照すると、ステータコイルユニット２５０３は、例えば図２５Ａ〜２８Ｄに関して上述したものと実質的に同様のもの、または本明細書に記載される他の任意の適切なコイルユニットであってもよい。コイルユニット２５０３は、ステータプレート／延伸部がロータ極と軸方向に重なり径方向のエアギャップ２８９９を形成するように、実質的に、ステータプレート２５０５ａ、２００５ｂの間、および／または、ステータ延伸部（以下に記載）の間にロータ極２５０４が配置されるような大きさにされてもよい。一態様において、隔離壁／シール部２４０３’は、ステータハウジング２４０５を通ってステータプレート２５０５ａ、２５０５ｂが延びないシール部２４０３と実質的に同様であってもよい。別の態様において隔離壁は、ステータハウジング／隔離壁を通ってステータプレートが延びる上述の隔離壁２５０８および／または２５２０’と実質的に同様であってもよい。また図２８Ｈおよび２８Ｉを参照すると、ロータ極は、ステータ極から磁束を受け取るために任意の適切な形状を有してもよい。この態様においてロータ極２５０４’は、ロータ極のプレート２５０４Ｐ’がステータプレート２５０５ａ、２５０５ｂのそれぞれと実質的に位置合わせされるよう、ロータ極がロータ極のコア２５０４Ｃ’とロータ極のコア２５０４Ｃ’から延伸／垂下するロータ極のプレート２５０４Ｐ’とを有するように、略「Ｃ」またはチャネル形状であってもよい。ここでは、ステータプレート２５０５ａ、２５０５ｂとロータ極のプレート２５０４Ｐ’との間のエアギャップ２８９９を通って流れる径方向の磁束があるが、別の態様においては、ロータ極のコアおよびロータ極のプレートは、上述のものと実質的に同様の方法で、エアギャップを通る軸方向の磁束の流れを提供するように配置されてもよい。
【００７０】
上述の、開示される実施形態の態様は、軸方向（長手または垂直）に沿う磁束経路を有するが、開示される実施形態の態様は磁束の方向に制限されず、軸方向または径方向の機械のいずれもが利用され得ることが理解されるべきである。例えば、図２９Ａ〜２９Ｃは、開示される実施形態の態様による径方向の磁束密封装置２９００を示す。この態様において、ステータ２９０２は、各ステータ極にコイル２９０３を含むステータ極２９０２Ｐ、２９０２Ｐ’を有する強磁性のステータコア２９０２Ｃを含む。各ステータ極２９０２Ｐ、２９０２Ｐ’は、上述のものと実質的に同様の方法で、隔離壁／ステータハウジング２５２０’と接続し、隔離壁／ステータハウジング２５２０’を越えて延びるそれぞれのステータ極延伸部２９０２Ｅ、２９０２Ｅ’を含んでもよい。一態様において、ステータ極延伸部２９０２Ｅは、それぞれのステータ極２９０２Ｐから取り外し可能であってもよい。各ステータ極延伸部２９０２Ｅは、各ステータ極延伸部２９０２Ｅがステータ２９０２のそれぞれの極２９０２Ｐと位置合わせされるように、締め具２５１１を用いるなど、任意の適切な方法で隔離壁／ステータハウジング２５２０’に取り付けられてもよい。ステータ極延伸部とそれぞれのステータ極との間のインターフェースでの磁束経路に、実質的に抵抗が存在しないように、各ステータ極延伸部２９０２Ｅは、そのそれぞれのステータ極２９０２Ｐと、実質的に接触してもよいし、および／または、密着してもよい（例えば、最小限の隙間で）。別の態様においてステータ極延伸部は、そのそれぞれのステータ極と一体（例えば、単一の一片構成）であってもよい。この態様において、例示のみを目的として、ステータはコイルａ、ａ’、ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’、ｄおよびｄ’を有する８つのステータモジュール２９０２のセットを含むが、別の態様においてステータは、任意の適切な数のコイルを有する任意の適切な数のステータモジュールを含んでもよい。ここでそれぞれの正反対のコイルのペアは、４位相機械を形成するために、例えば直列など、任意の適切な方法で配線され得る。他の態様においては、任意の適切な数の相が提供されてもよい。この態様において磁束経路２９１２は、位相ａ−ａ’が励磁される場合には径方向に沿って示される。図２９Ａに見られるように、磁束２９１２は、ステータ極２９０２Ｐから、極延伸部２９０２Ｅに沿って、エアギャップ２５１０を越えて流れ、ロータ極２５０４Ｐに到達し、ロータの外周に沿って移動し、正反対のロータ極２５０４Ｂ、極延伸部２９０２Ｅ’およびステータ極２９０２Ｐ’に到達する。磁束は、ステータの強磁性コア２９０２Ｃに沿う戻り経路のセットにより「閉じられ」る。一態様においてステータ２９０２は、任意の適切な積層された強磁性シートの積み重ねにより作製することができる。
【００７１】
図３０Ａおよび３０Ｂを参照すると、図２９Ａ〜２９Ｃに関して上述されたものと実質的に同様な、開示される実施形態の別の態様において、コイル２９０３は、ステータ極延伸部３００２Ｅと一体化されてもよい。この態様においてステータコア２９０２Ｃは、あらかじめ組み付け可能である（例えば、積層ロータに関して上述したものと実質的に同様であってもよい任意の適切な方法で、位置合わせおよび溶着または固定される）積層スタックを含んでもよい。別の態様においてステータコアは、任意の適切な方法で形成される中実の強磁性コアであってもよい。
【００７２】
図３１は、開示される実施形態の態様による径方向の磁束密封駆動部３１００を示す。この態様において駆動部は、セグメント化されたステータ３１０２を含むが、そうでない場合は上述の駆動部２９００と実質的に同様である。別の態様においてステータ極延伸部２９０２Ｅは、一体型のコイル２９０３を備えるステータ極延伸部３００２Ｅと実質的に同様であってもよい。この態様においてステータ極２９０２Ｐは、ステータ３１０２の外周の周りに均一に分布されていなくてもよい（例えば、不均一な分布を有する）。ロータ極２５０４およびステータ極２９０２Ｐが互いに対して正反対とならないような（例えば、正反対に向けられない）方法で、ロータ極２５０４は、ステータ極２９０２Ｐと位置が揃っていてもよい。ここで磁束経路３１１２は、ロータの面に沿う径方向の磁束経路である。
【００７３】
図３１は、開示される実施形態の別の態様による密封駆動部３２００を示す。駆動部３２００は、注記する以外は駆動部３１００と実質的に同様であってもよい。ここで、位相ａ、ｂ、ｃ、ｄごとに１つのコイル２９０３’が励磁されるが、別の態様においては位相ごとに２つ以上のコイルが励磁されてもよい。この態様は、例えばセグメント化されたステータ要素の円弧の長さを利用することにより、実質的にステータ２９０２の積み重ね高さを増加させることなく、より大きなコイルのための空間を可能にし得る。別の態様において、例えば図３１および３２のコイルの位置は、図３３に示されるようなコイル空間の利用を最大限にするために組み合わされてもよい。
【００７４】
開示される実施形態の別の態様において、たとえば、任意の適切なシール支持部材によって隔離壁の隔離環境側で隔離壁が構造的に支持されている、密封駆動部３４００が設けられてもよい。例えば、図３４を参照すると、図２５Ａ〜３３に関して上述された駆動部と実質的に同様の、ステータ極延伸部が利用されている駆動部３４００が示されている。この態様において駆動部３４００は、ステータ極３５０３Ｐとステータ極延伸部３５０３Ｅとの間に介在するか、あるいは配置される密封ケーシングまたは隔離壁３４５１を含む。この態様においては、隔離環境内に任意の適切なシール支持部材３４５０が配置されてもよい。シール支持部材３４５０は、任意の適切な材料で構成されてもよく、任意の適切な形状を有してもよい。シール支持部材３４５０は、ステータ極延伸部３４５０Ｅがそのそれぞれのステータ極３５０３Ｐと実質的に位置合わせされるように、強磁性のステータ極延伸部３５０３Ｅのセットを収容するように構成されてもよい。一態様において、ステータ極延伸部は、シール支持部材内に埋め込まれてもよいし、シール支持部材と一体であってもよい（例えば、一片の単一の部材を形成する）。一態様においてステータ極延伸部は、シール支持部材内またはシール支持部材に取り外し可能に取り付けられてもよい。ステータ極延伸部は隔離環境内に位置付けられ、極薄のキャンシールである隔離壁３４５１により、そのそれぞれのステータ極（大気環境に位置付けられる）から分離されることに留意する。
【００７５】
一態様においては、隔離壁が、ステータ極延伸部とそのそれぞれのステータ極との間に配置され、ステータ極延伸部をそのそれぞれのステータ極から分離するように（例えば、隔離壁３４５１はステータを貫通する）、１つまたは複数の極薄のキャンシールまたは隔離壁３４５１が、シール支持部材３４５０の外周面の周りに配置されてもよい。理解され得るように、ステータ極延伸部とそのそれぞれのステータ極との間には動作がなくてもよく、同様に隔離壁とステータとの間にも動作がなくてもよい。一態様において隔離壁３４５１は、ステンレス鋼などの任意の適切な材料、または例えば真空環境または他の隔離環境に密封を提供することができる他の任意の適切な材料の、１つまたは複数の非磁性の円筒状スリーブであってもよい。別の態様において隔離壁は、シール支持部材／ステータ極延伸部のアセンブリに被膜または他の膜を塗布することによって形成されてもよい。ここで非磁性のスリーブは、駆動部３４００の各モータに対して、各ステータ極の密封を提供してもよい。例えば、磁性スリーブは、共通のモータに属するステータ極が共通の隔離壁も共有するように、それぞれのモータのステータ極と一致するシール支持部材のレベルで、シール支持部材の外周面を取り囲んでもよい。駆動部３４００が、例えば積み重ねられた配置の２つ以上のモータを含む場合、以下に記載されるように隔離壁がシール支持部材の外周面上に上下に配置されるバンドを形成するように、隔離壁は各モータに設けられてもよい。別の態様において隔離壁は、駆動部アセンブリの２つまたは３つ以上のモータに共通であってもよい。さらに別の態様において隔離壁は、各ステータ極が他のステータ極の隔離壁とは異なる、対応する隔離壁セクション（例えば、シール支持部材上に配置される）を有し得る、区分けされた壁であってもよい。
【００７６】
隔離壁３４５１は、極薄であってもよく、約３０μｍの厚さを有していてもよいが、別の態様において隔離壁３４５１の厚さは、３０μｍよりも厚くてもよいし、薄くてもよい。上述のように、隔離壁３４５１は、隔離環境内の圧力が大気圧から離れるときに隔離壁３４５１を構造的に支持するシール支持部材３４５０の外周面の周りに配置される。例えば、隔離環境内の真空圧と隔離環境外部の大気圧との間で圧力差が構築されると、シール支持部材３４５０およびステータ極延伸部要素３５０３Ｅが隔離壁３４５１の崩壊を実質的に防ぐように、隔離壁３４５１は、圧力差動によりシール支持部材３４５０に対して押圧される。ステータとロータとの間の磁束は、隔離壁（ステータ極とステータ極延伸部との間に配置される）ならびにロータ／ステータのエアギャップに面するが、純損失は、ステータとロータとの間の小さな隙間および隔離壁のごくわずかな厚さにより最小限にされることに留意する。
【００７７】
図３５を参照すると、開示される実施形態の態様にしたがって、積み重ね可能なモータモジュール３４００Ｍが示されている。図３５は、駆動部３４００の断面Ａ−Ａ図を示す。一態様において、積み重ね可能なモータモジュール３４００Ｍは、上面３４５０Ｔ’および底面３４５０Ｂ’（上面および底面という語は、例示目的でのみ用いられており、別の態様においては、表面３４５０Ｔ’、３４５０Ｂ’には任意の適切な空間用語が割り当てられてもよい）を有するリング形状（または他の適切な形状）のシール支持部材内に収容されるステータ極延伸部３５０３Ｅのアレイと、シール支持部材に固定される隔離壁３４５１とを含んでもよい。モジュール３４００Ｍが積み重ねられるときに、隔離環境と大気環境との間に流れる空気流が実質的に存在しないように、静的な密封部材２５０９は、表面３４５０Ｔ’、３４５０Ｂ’のそれぞれに配置されてもよい。隔離壁３４５１は、ステータ極延伸部３５０３Ｅとシール支持部材３４５０’との間のあらゆる隙間が隔離壁によって覆われるように、シール支持部材３４５０’の外周面の周りに配置され、任意の適切な方法で外周面に固定されてもよい。静的な密封部材３５０９’も、隔離壁とシール支持部材との間に密封を提供するために、隔離壁３４５１とシール支持部材３４５０’との間に配置されてもよい。この態様において、ステータ３５０３は、モータモジュール３４００Ｍの周りに位置付けられてもよく、ロータ３５０１は、駆動モータを形成するためにモータモジュール３４００Ｍ内に位置付けられてもよい。別の態様においてモータモジュール３４００Ｍは、ステータ３５０３（シール支持部材および／または隔離壁に任意の適切な方法で固定され得る）を含んでいてもよい。さらに別の態様では、ロータ２５０１も、モータモジュール３４００Ｍに含まれていてもよい。
【００７８】
図３６は、２軸移動の駆動部を形成するために上下に積み重ねられるモータモジュール３４００Ｍ１、３４００Ｍ２（モータモジュール３４００Ｍと実質的に同様である）を示す。図３６に見られるように、各モジュール３４００Ｍ１、３４００Ｍ２は、シール支持部材３４５０’（シール支持部材３４５０を形成し得る）を組み合わせた長さに沿って上下にバンド用の隔離壁が配置されるように、それぞれの隔離壁３４５１を含む。ここで、隔離壁３４５１とそれぞれのシール支持部材３４５０との間の静的な密封部材３５０９’の数は、駆動軸の数に依存する。別の態様においては、図３７に示されるように、静的な密封部材の数は、駆動軸の数から独立していてもよい。図３７は、図３６に示されるものと実質的に同様の積み重ねられた２軸移動の駆動部を示す。しかしながらここでは、積み重ねられたシール支持部材３４５０が共通の隔離壁３４５１’を共有し、共通の隔離壁３４５１’が１つまたは複数のモータにわたって延びるように、シール支持部材３４５０’の外周面に単一または一片の隔離壁３４５１’（例えば、一続きの密封ケーシング）が設けられる。この態様では、隔離壁は、シール支持部材間に配置されるシール部材３５０９が省略され得るように、積み重ねられたシール支持部材の間のインターフェースを密封することも提供することに留意する。
【００７９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置が提供される。搬送装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた駆動部と、駆動部に接続された少なくとも１つの搬送アームとを含む。駆動部は、透磁性材料の少なくとも１つの突極を有し、隔離環境に配置される、少なくとも１つのロータと、対応するコイルユニットを備えた少なくとも１つの突極を有し、隔離環境外に配置される、少なくとも１つのステータと、隔離環境を隔離するように構成され、少なくとも１つのステータと一体の、少なくとも１つのシール部とを含み、少なくとも１つのステータの少なくとも１つの突極、および少なくとも１つのロータの少なくとも１つの突極が、少なくとも１つのロータと少なくとも１つのステータとの間に閉磁束回路を形成する。
【００８０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータに取り付けられる膜を備える。
【００８１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータに寄り掛かる。
【００８２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、少なくとも１つのシール部を構造的に支持する。
【００８３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータの形状に適合する。
【００８４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータおよび少なくとも１つのステータは、積み重ねられたモータまたは一方が他方を径方向に入れ子にされるモータを形成する。
【００８５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置は、少なくとも１つのロータのそれぞれに配置される、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラック、および、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと相互作用するように構成される、少なくとも１つのリラクタンスに基づく位置フィードバックセンサをさらに含む。
【００８６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、少なくとも１つの搬送アームを駆動させるために、同軸駆動シャフト構成に連結される。
【００８７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、セグメント化されたステータである。
【００８８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、軸方向磁束流駆動部または径方向磁束流駆動部として構成される。
【００８９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、積層された突極を含む。
【００９０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、積層された突極を含む。
【００９１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、駆動部材インターフェースを含み、駆動部はさらに、駆動伝達部材を含み、駆動伝達部材は、駆動部材が積層された突極と相互作用し、積層された突極を駆動部材に固定するように、駆動部材インターフェースで、少なくとも１つのロータと相互作用する。
【００９２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、積層された突極は、駆動部材に対して軸方向に配列されるように駆動部材に固定される。
【００９３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、積層された突極は、駆動部材に対して径方向に配列されるように駆動部材に固定される。
【００９４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、ハウジングに接続されるＺ軸駆動モータを含む。
【００９５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置が提供される。搬送装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた駆動部と、駆動部に接続された少なくとも１つの搬送アームとを含む。駆動部は、透磁性材料の少なくとも１つの突極を有し、隔離環境に配置される、少なくとも１つのロータと、それぞれコイルユニットを備えた突極を有し、隔離環境外に配置される、少なくとも１つのステータと、少なくとも１つのステータ突極延伸部およびロータの少なくとも１つの突極が、少なくとも１つのステータと少なくとも１つのロータとの間で閉磁束回路を形成するように、隔離環境内に配置され、それぞれのステータ突極と位置合わせされる少なくとも１つのステータ突極延伸部と、各ステータ極とそれぞれのステータ突極延伸部との間に配置され、隔離環境を隔離するように構成される少なくとも１つのシール部とを含む。
【００９６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部はさらに、隔離環境に配置される内面と隔離環境の反対側を向く外面とを有するシール支持部材を含み、少なくとも１つのシール部は、外面上または外面に隣接して配置され、シール支持表面は、少なくとも１つのシール部を構造的に支持するように構成される。
【００９７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、シール支持部材は、少なくとも１つのステータ突極延伸部を収容するように構成される。
【００９８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータおよび少なくとも１つのロータは、積み重ねられたモータを形成し、少なくとも１つのシール部は、積み重ねられたモータのそれぞれに共通である。
【００９９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータおよび少なくとも１つのロータは、モータの積み重ねを形成し、少なくとも１つのシール部は、モータの積み重ねにおける他のモータのシール部とは異なる、各モータ用のシール部を含む。
【０１００】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータ突極延伸部および少なくとも１つのロータは、少なくとも１つのステータ突極延伸部および少なくとも１つのロータが障害のないインターフェースを有するように配置される。
【０１０１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、各ステータおよびそれぞれのロータは、他のモータモジュールと積み重ねられるように構成されるモータモジュールを形成する。
【０１０２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、軸方向磁束流駆動部または径方向磁束流駆動部として構成される。
【０１０３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、積層される突極を含む。
【０１０４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、駆動部材インターフェースを含み、駆動部はさらに、駆動伝達部材を含み、駆動伝達部材は、駆動部材が積層された突極と相互作用し、積層された突極を駆動部材に固定するように、駆動部材インターフェースで、少なくとも１つのロータと相互作用する。
【０１０５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、積層された突極は、駆動部材に対して軸方向に配列されるように駆動部材に固定される。
【０１０６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、積層された突極は、駆動部材に対して径方向に配列されるように駆動部材に固定される。
【０１０７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、積層された突極を含む。
【０１０８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、ハウジングに接続されるＺ軸駆動モータを含む。
【０１０９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置は、少なくとも１つのロータのそれぞれに配置される、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラック、および、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと接続するように構成される、少なくとも１つのリラクタンスに基づく位置フィードバックセンサをさらに含む。
【０１１０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、少なくとも１つの搬送アームを駆動させるために、同軸駆動シャフト構成に連結される。
【０１１１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置が提供される。搬送装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた駆動部と、駆動部に接続された少なくとも１つの搬送アームとを含む。駆動部は、透磁性材料の少なくとも１つの突極を有する少なくとも１つのロータと、ステータコア、突出上部プレート、突出底部プレート、ならびに各突出上部プレートおよび底部プレートのペアに関連付けられるコイルユニットを含む少なくとも１つのステータであって、突出上部プレートおよび突出底部プレートはステータコアに接続され、ステータコアにより離間され、少なくとも１つのステータと少なくとも１つのロータとの間で閉磁束回路を形成するために、少なくとも１つのロータの少なくとも１つの突極と相互作用するように構成される、少なくとも１つのステータと、上部プレートと底部プレートとの間に配置され、少なくとも１つの搬送アームが動作する隔離環境からステータコアを隔離するように構成される隔離壁とを含む。
【０１１２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、各ロータおよびそれぞれのステータは、モータモジュールとして構成され、モータモジュールは、積み重ねられたモータを有する駆動部を形成するために他のモータモジュールと相互作用するように構成されている。
【０１１３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、軸方向磁束流駆動部または径方向磁束流駆動部として構成される。
【０１１４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、ハウジングに接続されるＺ軸駆動モータを含む。
【０１１５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置は、少なくとも１つのロータのそれぞれに配置される、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラック、および、少なくとも１つのリラクタンスに基づくエンコーダトラックと接続するように構成される、少なくとも１つのリラクタンスに基づく位置フィードバックセンサをさらに含む。
【０１１６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのロータは、少なくとも１つの搬送アームを駆動させるために、同軸駆動シャフト構成に連結される。
【０１１７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置が提供される。搬送装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた駆動部と、駆動部に接続された少なくとも１つの搬送アームとを含む。駆動部は、隔離環境に配置される、透磁性材料の積層された突極を有する少なくとも１つの積層ロータを含み、少なくとも１つの積層ロータは、隔離環境から隔離される。駆動部はさらに、少なくとも１つの積層ロータの少なくとも１つの突極および少なくとも１つのステータの突極が、少なくとも１つのステータと少なくとも１つのロータとの間で閉磁束回路を形成するように、隔離環境外に配置される、それぞれのコイルユニットを備えた、少なくとも１つの突極を有する少なくとも１つのステータと、隔離環境を隔離するように構成される少なくとも１つのシール部とを含む。
【０１１８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つの積層ロータは、駆動部材インターフェースを含み、駆動部はさらに、駆動伝達部材を含み、駆動伝達部材は、駆動部材が積層された突極と相互作用し、積層された突極を駆動伝達部材に固定するように、駆動伝達部材インターフェースで、少なくとも１つのロータと相互作用する。
【０１１９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、積層された突極は、駆動伝達部材に対して軸方向に配列されるように駆動伝達部材に固定される。
【０１２０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、積層された突極は、駆動伝達部材に対して径方向に配列されるように駆動伝達部材に固定される。
【０１２１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つの積層ロータは、少なくとも１つの積層ロータを隔離環境から隔離するように構成される遮蔽体に埋め込まれる。
【０１２２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータと一体である。
【０１２３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータに取り付けられる膜を備える。
【０１２４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータに寄り掛かる。
【０１２５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、少なくとも１つのシール部を構造的に支持する。
【０１２６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータの形状に適合する。
【０１２７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、ステータコア、上部プレートおよび底部プレートを含み、上部プレートおよび底部プレートは突極を形成し、ステータコアに接続され、またステータコアにより離間され、少なくとも１つの積層ロータと相互作用するように構成され、少なくとも１つのシール部は、上部プレートと底部プレートとの間にあり、少なくとも１つの搬送アームが動作する隔離環境からステータコアを隔離するように構成される。
【０１２８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部はさらに、隔離環境内に配置され、ステータのそれぞれの突極と位置合わせされる、少なくとも１つのステータ突極延伸部を含み、少なくとも１つのシール部は、ステータの各突極とそれぞれのステータ突極延伸部との間に配置される。
【０１２９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部はさらに、隔離環境に配置される内面と隔離環境の反対側を向く外面とを有するシール支持部材を含み、少なくとも１つのシール部は、外面上または外面に隣接して配置され、シール支持表面は、少なくとも１つのシール部を構造的に支持するように構成される。
【０１３０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、シール支持部材は、少なくとも１つのステータ突極延伸部を収容するように構成される。
【０１３１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、搬送装置が提供される。搬送装置は、ハウジングと、ハウジングに取り付けられた駆動部と、駆動部に接続された少なくとも１つの搬送アームとを含む。駆動部は、透磁性材料の積層されたロータ突極を有し、隔離環境に配置される、少なくとも１つの真空適合積層ロータを含み、少なくとも１つの真空適合積層ロータは、交互に積み重ねられる強磁性の層および非導電性の層の積層体のセットを含む。駆動部はさらに、隔離環境外に配置されるそれぞれのコイルユニットを備える少なくとも１つのステータ突極を有する少なくとも１つのステータであって、積層されたロータ突極はそれぞれ、少なくとも１つのロータ突極と相互作用すると、少なくとも１つの真空適合積層ロータと少なくとも１つのステータとの間で閉磁束回路を形成する少なくとも１つのステータと、隔離環境を隔離するように構成される少なくとも１つのシール部とを含む。
【０１３２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部は、少なくとも１つの駆動シャフトと、少なくとも１つの真空適合積層ロータを少なくとも１つの駆動シャフトに取り付け、交互に積み重ねられた積層体を一緒にクランプするように構成される保持部材とを含む。
【０１３３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、交互に積み重ねられた積層体は一緒に接着される。
【０１３４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータと一体である。
【０１３５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータに取り付けられる膜を備える。
【０１３６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータに寄り掛かる。
【０１３７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、少なくとも１つのシール部を構造的に支持する。
【０１３８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータの形状に適合する。
【０１３９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのステータは、ステータコア、上部プレートおよび底部プレートを含み、上部プレートおよび底部プレートはステータ突極を形成し、ステータコアに接続され、またステータコアにより離間され、少なくとも１つの真空適合積層ロータと相互作用するように構成され、少なくとも１つのシール部は、上部プレートと底部プレートとの間にあり、少なくとも１つの搬送アームが動作する隔離環境からステータコアを隔離するように構成される。
【０１４０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部はさらに、隔離環境内に配置され、それぞれのステータ突極と位置合わせされる、少なくとも１つのステータ突極延伸部を含み、少なくとも１つのシール部は、各ステータ突極とそれぞれのステータ突極延伸部との間に配置される。
【０１４１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、駆動部はさらに、隔離環境に配置される内面と隔離環境の反対側を向く外面とを有するシール支持部材を含み、少なくとも１つのシール部は、外面上または外面に隣接して配置され、シール支持表面は、少なくとも１つのシール部を構造的に支持するように構成される。
【０１４２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、シール支持部材は、少なくとも１つのステータ突極延伸部を収容するように構成される。
【０１４３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータの構造と一体である。
【０１４４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、少なくとも１つのシール部は、少なくとも１つのステータの構造により支持される。
【０１４５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、可変リラクタンスモータアセンブリは、ドラム構造を有するケーシングと、ドラム構造内に取り付けられるステータと、ドラム構造内に取り付けられ、ステータと相互作用するロータとを含み、ケーシングは、ステータとロータとの間に所定の隙間を生じさせるために、ステータを支持し、ステータおよびロータを互いに対して位置決めするように構成されるステータインターフェース面を形成する、共通の基準を含む。
【０１４６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、可変リラクタンスモータアセンブリはさらに、共通の基準およびロータに対する所定の位置に隔離壁が位置付けられるように、ステータにより支持される隔離壁２４０３を含む。
【０１４７】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、可変リラクタンスモータアセンブリはさらに、ロータに接続されるセンサトラックと、センサとセンサトラックとの間に所定の隙間を生じさせるために、共通の基準に対する所定の位置でケーシングに取り付けられるセンサとを含み、ステータ、ロータ、センサおよびセンサトラックは、共通の基準に対して位置決めされ、また共通の基準に依存する。
【０１４８】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ケーシングは、ドラム構造を形成し、中にセンサ、制御盤および駆動部コネクタの１つまたは複数のためのスロットが形成される単一部材である。
【０１４９】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ケーシングは、ドラム構造を形成するために互いに対して接続される２つまたは３つ以上のフープ部材により形成される一体アセンブリである。
【０１５０】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、可変リラクタンスモータのケーシングは、外面および内面を含み、外面および内面は、ドラム構造を形成し、内面は、ステータを支持し、ステータとロータとの間に所定の隙間を生じさせるために、ケーシング内でステータおよびロータをそれぞれに対して位置決めするように構成されるステータインターフェース面を形成する、共通の基準を含む。
【０１５１】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、内面は、ステータおよびロータが共通の基準から位置決めされ、共通の基準により支持されるように、共通の基準に対して位置決めされるロータインターフェース面を含む。
【０１５２】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ドラム構造は、ロータに接続されるセンサトラックに対してセンサを支持し、センサとセンサトラックとの間に所定の隙間を生じさせるように構成されるセンサインターフェース面を含み、センサインターフェース面は、ステータ、ロータおよびセンサが共通の基準から位置決めされ、共通の基準により支持されるように、共通の基準に対して位置決めされる。
【０１５３】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、センサインターフェース面は、ドラム構造内のスロットとして形成される。
【０１５４】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、スロットは、センサおよびモータ制御盤を収容するように構成される。
【０１５５】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ドラム構造は、中にセンサ、制御盤および駆動部コネクタの１つまたは複数のためのスロットが形成される単一部材である。
【０１５６】
開示される実施形態の１つまたは複数の態様によれば、ドラム構造は、互いに対して接続される２つまたは３つ以上のフープ部材により形成される一体アセンブリである。
【０１５７】
上記記載は、開示される実施形態の態様の例示にすぎないことが理解されるべきである。当業者によって、様々な代替例および修正例が、開示される実施形態の態様から逸脱することなく案出され得る。従って、開示される実施形態の態様は、添付の請求項の範囲に該当する、そのような代替例、修正例、および変形例のすべてを含むことを意図している。さらに、異なる特徴が、それぞれ異なる従属または独立請求項に詳述されるという一事実は、これらの特徴の組み合わせを有利に使用することができないということを意味せず、そのような組み合わせは、本発明の態様の範囲内に留まる。
【図１Ａ】
2020103033.tif 000004
【図１Ｂ】
2020103033.tif 000005
【図１Ｃ】
2020103033.tif 000006
【図１Ｄ】
2020103033.tif 000007
【図１Ｅ】
2020103033.tif 000008
【図１Ｆ】
2020103033.tif 000009
【図１Ｇ】
2020103033.tif 000010
【図１Ｈ】
2020103033.tif 000011
【図１Ｉ】
2020103033.tif 000012
【図１Ｊ】
2020103033.tif 000013
【図１Ｋ】
2020103033.tif 000014
【図１Ｌ】
2020103033.tif 000015
【図２Ａ】
2020103033.tif 000016
【図２Ｂ】
2020103033.tif 000017
【図３】
2020103033.tif 000018
【図３Ａ】
2020103033.tif 000019
【図４】
2020103033.tif 000020
【図５】
2020103033.tif 000021
【図５Ａ】
2020103033.tif 000022
【図６】
2020103033.tif 000023
【図７】
2020103033.tif 000024
【図８】
2020103033.tif 000025
【図９】
2020103033.tif 000026
【図１０】
2020103033.tif 000027
【図１１】
2020103033.tif 000028
【図１２】
2020103033.tif 000029
【図１３】
2020103033.tif 000030
【図１４】
2020103033.tif 000031
【図１５】
2020103033.tif 000032
【図１６Ａ】
2020103033.tif 000033
【図１６Ｂ】
2020103033.tif 000034
【図１７Ａ】
2020103033.tif 000035
【図１７Ｂ】
2020103033.tif 000036
【図１８Ａ】
2020103033.tif 000037
【図１８Ｂ】
2020103033.tif 000038
【図１９Ａ】
2020103033.tif 000039
【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２０Ｆ】
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【図２０Ｇ】
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【図２０Ｈ】
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【図２０Ｉ】
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【図２０Ｊ】
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【図２０Ｋ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２８Ｃ】
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【図２８Ｄ】
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【図２８Ｅ】
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【図２８Ｆ】
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【図２８Ｇ】
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【図２８Ｈ】
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【図２８Ｉ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
2020103033.tif 000084
【図２９Ｃ】
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【図３０Ａ】
2020103033.tif 000086
【図３０Ｂ】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【外国語明細書】
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2020103033000002.pdf
2020103033000003.pdf
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