(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイル及びステータ磁極を備えるモータステータと、
前記モータステータを固定するハウジングと、
前記ステータ磁極に対して所定の磁気ギャップを介して対向すると共に、円周方向に配列される複数のマグネットを備える円筒状のモータロータと、
前記モータロータが外縁に固定されている円板を有するモータ回転体と、
前記ハウジングに回転自在に前記モータロータを支持する軸受装置と、
前記モータロータの配置された空間に前記モータステータの配置された空間の気体が流通しないように密閉すると共に、前記磁気ギャップに配置される気密封止部材と、
前記マグネットの少なくとも一部を覆う液状媒体を前記ハウジングと前記気密封止部材との間に貯留する貯留部と、を含み、
前記モータロータが前記モータステータの径方向外側に配置され、前記モータロータが、前記ハウジングと前記気密封止部材との間の円環状の溝に配置され、
前記モータロータ及びモータ回転体のうち少なくとも一方と、径方向外側の前記ハウジングとの間の隙間の一部分が狭くなるラビリンスシールを有しているモータ。
【請求項２】
前記軸受装置の少なくとも一部が前記液状媒体に覆われる請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ラビリンスシールにおいて、前記ハウジングは径方向内側に突出する突出部を備えている請求項１または請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記モータロータの内周側と前記モータロータの外周側とを連通する連通孔を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記円板の内側と前記円板の外側とを連通する連通孔を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項６】
前記モータステータの配置された空間内に気体を循環させ冷却する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
前記ハウジングを冷却する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記モータロータと回転させる負荷体とを直結している請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、真空雰囲気等で用いられるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、超高真空の雰囲気中で不純物ガスの放出がなく、且つ高精度の位置決めが可能で、しかも十分な強度を維持できる密閉型アクチュエ−タ（モータ）の技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２３８４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のモータでは、モータロータの温度上昇に伴うマグネットの減磁について考慮されていない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、マグネットの減磁を抑制し、使用する環境雰囲気中で不純物ガスの放出が低減できる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】
【０００６】
上述した課題を解決し目的を達成するために、モータは、励磁コイル及びステータ磁極を備えるモータステータと、前記モータステータを固定するハウジングと、前記ステータ磁極に対して所定の磁気ギャップを介して対向すると共に、円周方向に配列される複数のマグネットを備えるモータロータと、前記モータロータが外縁に固定されている円板を有するモータ回転体と、前記ハウジングに回転自在に前記モータロータを支持する軸受装置と、前記モータロータの配置された空間に前記モータステータの配置された空間の気体が流通しないように密閉すると共に、前記磁気ギャップに配置される気密封止部材と、
前記マグネットの少なくとも一部を覆う液状媒体を前記ハウジングと前記気密封止部材との間に貯留する貯留部と、を含み、前記モータロータが前記モータステータの径方向外側に配置され、前記モータロータが、前記ハウジングと前記気密封止部材との間の円環状の溝に配置され、前記モータロータ及びモータ回転体のうち少なくとも一方と、径方向外側の前記ハウジングとの間の隙間の一部分が狭くなるラビリンスシールを有している。
【０００７】
上記構成により、モータロータに伝達される熱は、貯留部の液状媒体を介して逃がすことができる。このため、モータロータに熱が蓄積されるおそれを低減することができ、モータロータに配置されたマグネットの減磁を抑制することができる。そして、気密封止部材がモータロータの配置された空間にモータステータの配置された空間の気体が流通しないように密閉するので、モータステータに起因する不純物ガスの放出が使用する環境雰囲気中に放出されるおそれを低減できる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、前記軸受装置の少なくとも一部が前記液状媒体に覆われることが好ましい。
【０００９】
上記構成により、液状媒体は、軸受装置の潤滑剤として作用する。その結果、モータは、潤沢な軸受装置の潤滑剤があるので、モータ回転が滑らかとなり、軸受装置の寿命を延ばすことができる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、液状媒体は、フッ素系合成油であることが好ましい。
【００１１】
上記構成により、液状媒体の揮発を抑制することができる。このため、軸受装置の潤滑剤が劣化または蒸発するおそれを低減することができる。また、モータは軸受装置の摩擦が過大となり出力トルクが低下するおそれを低減することができる。また、モータはスパイク状のトルク変動を抑制し、負荷体に搭載されたワークなどを損傷してしまうおそれを低減することができる。なお、フッ素系合成油は、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）油であるとより好ましい。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記モータステータの配置された空間内に気体を循環させ冷却することが好ましい。
【００１３】
モータロータに伝達される熱は、貯留部の液状媒体を加熱する。上記構成により、液状媒体の熱が気密封止部材を介して、モータステータの配置された空間内に伝達される。このため、モータステータの配置された空間内の熱を気体の循環で奪うことにより、貯留部の液状媒体の温度の上昇を抑制することができる。また、モータロータに伝達される熱によるマグネットの温度の上昇を抑制することができる。これにより、モータは、マグネットの減磁を抑制することができる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記ハウジングを冷却することが好ましい。
【００１５】
モータロータに伝達される熱は、貯留部の液状媒体を加熱する。上記構成により、液状媒体の熱がハウジングに伝達される。このため、ハウジングの熱を奪うことにより、貯留部の液状媒体の温度を抑制することができる。また、モータロータに伝達される熱によるマグネットの温度上昇を抑制することができる。これにより、モータは、マグネットの減磁を抑制することができる。なお、ハウジングの熱は、循環する液冷により冷却することがより好ましい。
【００１６】
本発明の望ましい態様として、前記モータロータと回転させる負荷体とを直結していることが好ましい。
【００１７】
この構成により、モータはいわゆるダイレクトドライブモータとなり、直接負荷体を回転することができる。また、モータは、高精度に位置決めをすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、マグネットの減磁を抑制し、使用する環境雰囲気中で不純物ガスの放出が低減できるモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施形態１に係るモータの使用状態を説明する説明図である。
【図２】図２は、積載台及びワークの一例を示す模式図である。
【図３】図３は、回転中心を含む仮想平面で実施形態１のモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。
【図４】図４は、実施形態１のモータの構成を回転中心に直交する仮想平面で切ってモータロータを模式的に示す部分断面図である。
【図５】図５は、マグネットの貼り付け状態を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、回転中心に直交する仮想平面で切ってマグネットの取り付け状態を模式的に示す部分断面図である。
【図７】図７は、回転中心を含む仮想平面で実施形態２のモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。
【図８】図８は、実施形態３に係るウエハ搬送アーム装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るモータの使用状態を説明する説明図である。図２は、積載台及びワークの一例を示す模式図である。モータ１は、回転中心Ｚｒを中心に積載台５２を回転する。例えば、図２に示すように、積載台５２は、円盤状のプレート部５２ａと、ウエハ搬送用などのためのアーム部５２ｂとを含む。そして、アーム部５２ｂは、ワーク５３を搭載する。積載台５２のプレート部５２ａの回転により、半導体製造装置における真空雰囲気Ｖａのチャンバ５１内に配置されるアーム部５２ｂがワーク５３を搭載した状態で位置決めされる。モータ１は、ギヤ、ベルトまたはローラ等の伝達機構を介在させることなく負荷体５０であるワーク５３及び積載台５２に回転力をダイレクトに伝達し、ワーク５３を回転させることができる。モータ１は、いわゆるモータ回転軸と負荷体５０とを直結したダイレクトドライブモータである。なお、モータ１は、いわゆるモータ回転軸と負荷体５０としてワーク５３とを直結したダイレクトドライブモータとしてもよい。また、実施形態１に係るモータ１は、後述するように、アウターロータ型と呼ばれ、モータステータがモータロータよりも回転中心Ｚｒ寄りとなる配置としている。これにより、モータ１は、高精度のワーク５３の位置決めをすることができる。
【００２２】
一般に、半導体製造装置は、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、真空雰囲気Ｖａにおける不純物ガス濃度の一層の低減が重要である。このため、チャンバ５１の取り付け孔に配置されるモータ１においては、真空雰囲気Ｖａの空間とハウジング外部の大気雰囲気Ａｔとを離隔することも必要となる。なお、本実施形態では、チャンバ５１内を真空雰囲気Ｖａとしているが、真空雰囲気Ｖａを真空でなく、例えば、窒素ガス、希ガスなど大気雰囲気Ａｔと異なる雰囲気としてもよい。
【００２３】
図１に示すように、外部のコンピュータからモータ回転指令ｉが入力されたとき、モータ制御回路９０は、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)９１から３相アンプ（ＡＭＰ：Amplifier）９２に駆動信号を出力し、ＡＭＰ９２からモータ１に駆動電流Ｍｉが供給される。モータ１は、駆動電流Ｍｉにより積載台５２が回転し、ワーク５３を移動させるようになっている。積載台５２が回転すると、後述する回転角度を検出したレゾルバ等の角度検出器から検出信号（レゾルバ信号）Ｓｒが出力される。モータ制御回路９０は、検出信号Ｓｒをレゾルバデジタル変換器（ＲＤＣ：Resolver  to  Digital  Converter）９３でデジタル変換する。ＲＤＣ９３からの検出信号Ｓｒのデジタル情報に基づいて、ＣＰＵ９１はワーク５３が指令位置に到達したか否かを判断し、指令位置に到達する場合、ＡＭＰ９２への駆動信号を停止する。
【００２４】
図３は、回転中心を含む仮想平面で実施形態１のモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。モータ１は、静止状態に維持される固定子(以下、モータステータという)３０と、モータステータ３０に対して回転可能に配置された回転子(以下、モータロータという)４０と、モータステータ３０を固定してチャンバ５１の支持部材に取り付けられるハウジング２０と、モータロータ４０に固定されてモータロータ４０とともに回転可能なモータ回転体１０と、ハウジング２０とモータ回転体１０との間に介在されてモータ回転体１０をハウジング２０に対して回転可能に支持する真空側の軸受装置１４と、を含む。
【００２５】
ハウジング２０、モータ回転体１０、モータロータ４０及びモータステータ３０はいずれも環状の構造体である。モータ回転体１０、モータロータ４０及びモータステータ３０は、回転中心Ｚｒを中心に同心状に配置されている。また、モータ１は、回転中心Ｚｒから外側へモータステータ３０、モータロータ４０の順に配置されている。このようなモータ１は、アウターロータ型と呼ばれ、モータステータ３０がモータロータ４０よりも回転中心Ｚｒ寄りとなる。また、モータ１は、モータ回転体１０、モータロータ４０及びモータステータ３０がハウジング２０の上に配置されている。
【００２６】
ハウジング２０は、略円板状のハウジングベース２１と、ハウジングアウタ２２と、ハウジングインナ２５とを備えている。ハウジング２０は、チャンバ５１の内側の内側面５１ａ上に配置され、ボルト等の固定部材２０ａを介して固定される。ハウジング２０のハウジングベース２１の底面２１ａは、チャンバ５１の大気側である大気雰囲気Ａｔに露出する。ハウジングベース２１の底面２１ａは、Ｏリング等の密封部材２０ｐを介してチャンバ５１の内側の内側面５１ａ上に固定されている。
【００２７】
ハウジングベース２１は、回転中心Ｚｒ近傍に突出するシャフト部２１Ａを備えている。シャフト部２１Ａは、後述する気密封止部材６０を固定している。
【００２８】
ハウジングインナ２５は、回転中心Ｚｒを囲むようにハウジングベース２１から凸状に突出した同心円となる突出部である。ハウジングアウタ２２は、ハウジングインナ２５を囲むようにハウジングベース２１から凸状に突出した同心円となる突出部である。このため、ハウジングベース２１の上面２１ｂは、ハウジングインナ２５とハウジングアウタ２２に囲まれた円環状の溝を含む。
【００２９】
また、ハウジングアウタ２２は、ボルト等の固定部材２４を介してハウジングアウタ２２の回転中心Ｚｒ側側面の嵌合部２２ａに軸受装置１４の外輪を固定するハウジングフランジ２３と、を含む。
【００３０】
ハウジングインナ２５の回転中心Ｚｒ側と反対側の側面には、モータステータ３０がボルト等の固定部材によって締結されている。これにより、モータステータ３０はハウジングベース２１に対して位置決め固定されている。モータステータ３０の中心軸は、モータロータ４０の回転中心Ｚｒと一致する。
【００３１】
モータステータ３０は、ステータコア３１と、励磁コイル３２とを含む。モータステータ３０は、ステータコア３１に励磁コイル３２が巻きつけられる。モータステータ３０には、電源からの電力を供給するための配線３２ａが接続されており、この配線３２ａを通じて励磁コイル３２に対して上述したモータ制御回路９０から電力が供給されるようになっている。
【００３２】
モータロータ４０は、モータロータ４０の内径がモータステータ３０の外径寸法よりも大きい円筒状である。モータロータ４０は、ロータヨーク４１及びロータヨーク４１の内周に貼り付けられたマグネット４２を含む。なお、マグネット４２については、後述する。
【００３３】
モータ回転体１０は、円板状であり、外縁にロータヨーク４１が一体となっている。ロータヨーク４１は、モータ回転体１０と逆側の端部に固定部材４７を介して、ロータヨーク４１の外周側面の嵌合部１５に軸受装置１４の内輪を固定するロータフランジ１３とを含む。モータロータ４０は、一方の端部の円板状のモータ回転体１０が蓋となり、他方の端部が開放されている円筒形状である。モータロータ４０は、円筒状のモータ回転体１０にボルト等の固定部材により固定されてもよい。モータ回転体１０は、中心軸がモータ１の回転中心Ｚｒと同軸に形成されている。
【００３４】
ロータヨーク４１には、内周側と外周側とを連通する連通孔１１が設けられている。連通孔１１は、モータロータ４０の配置された空間４８、４９を繋いでいる。連通孔１１は、後述する液状媒体４６の液面よりも高い位置に設けられていることが好ましい。この構造により、空間４８の気体が気抜きされる。その結果、連通孔１１は、チャンバ５１内の圧力を変化させた場合、液状媒体４６の液面の変動または液状媒体４６の漏れを抑制することができる。
【００３５】
また、軸受装置１４は、内輪がロータフランジ１３に固定され、外輪がハウジングフランジ２３に固定されている。これにより、軸受装置１４は、ハウジングベース２１に対して、モータ回転体１０及びモータロータ４０を回転自在に支持することができる。このため、モータ１は、モータ回転体１０及びモータロータ４０をハウジングベース２１及びモータステータ３０に対して回転させることができる。
【００３６】
なお、真空側の軸受装置１４は、複数のアンギュラ軸受１４Ａ、１４Ｂを薄肉大径の背面組み合わせとして配置することが好ましい。軸受装置１４の外輪は、ハウジングアウタ２２に嵌め合い、外輪の端面がハウジングフランジ２３に押圧されている。ハウジングフランジ２３の回転中心Ｚｒ側は、ロータヨーク４１側に突出する突出部２３ａを有していることが好ましい。突出部２３ａは、ハウジングフランジ２３とロータヨーク４１の隙間を狭め、異物の混入または、後述する液状媒体４６の漏れを防ぐことができるラビリンスシールとなる。
【００３７】
軸受装置１４の内輪及び外輪は、マルテンサイト系ステンレス鋼等で形成されている。この構造により、軸受装置１４の内輪及び外輪は、焼き入れによる硬化を施すことができるため、耐錆性及び耐久性を向上することができる。軸受装置１４の転動体は、セラミックボール等で形成されている。軸受装置１４の転動体は、軸受装置１４の内輪及び外輪の材料と異なる材料であるので、耐久性を向上させることができる。軸受装置１４の転動体と転動体との間には、マルテンサイト系ステンレス鋼等のスペーサボールを配置することがより好ましい。この構造により、セラミックボールの転動体同士が接触することを防ぐことができる。
【００３８】
大気側の軸受装置７４は、内側ロータ８２をシャフト部２１Ａに対して回転自在に支持している。また、大気側の軸受装置７４は、複数の深溝玉軸受７４Ａ、７４Ｂを上述したシャフト部２１Ａに嵌め合い固定することが好ましい。深溝玉軸受７４Ａ、７４Ｂは、予圧ばね７５により定圧予圧している。
【００３９】
予圧ばね７５は、モータステータ３０の配置された空間３９の温度変化に伴う予圧荷重の過大な変化を抑制することができる。このため、予圧ばね７５は、磁気カップリング効果のねじりばね定数と、大気側の軸受装置７４の起動トルクのヒステリシスとにより生じるロストモーションの増大、または予圧抜けによる角度検出器７０の無用な振動を抑制することができる。なお、ロストモーションとは、ある位置への正の向きでの位置決めと負の向きでの位置決めによる両停止位置の差をいう。
【００４０】
モータ１は、カップリング磁石８４と、カップリング磁石８４を支持するカップリングヨーク８１とを含む。真空側のモータロータ４０のマグネット４２は、後述する気密封止部材６０を介してカップリング磁石８４に対向して配置され、複数のカップリング磁石８４と、カップリング磁石８４及びカップリングヨーク８１を保持するホルダとなる内側ロータ８２とを含む。カップリングヨーク８１は、内側ロータ８２とボルト等の固定部材８３で固定されている。
【００４１】
この構成により、モータロータ４０のマグネット４２とカップリング磁石８４との間に発生する磁気力が作用し、内側ロータ８２がモータロータ４０の回転に連動して回転する。例えば、モータロータ４０のマグネット４２と、カップリング磁石８４との間に磁気的吸引または磁気的反発が生じることで、いわゆる磁気カップリング効果が生じて、モータロータ４０が内側ロータ８２を連れ回る。
【００４２】
磁気カップリング効果のねじりばね定数は、磁石の残留磁束密度が温度の影響を受け、ねじりばね定数が若干変化するものの、ほぼ一定であり、内側ロータ８２の回転モーメントも一定である。よって、磁気カップリング効果のねじりばね定数と内側ロータ８２の回転モーメントとから定まる共振周波数も一定であり、この共振周波数はモータロータ４０の積載する負荷体５０の回転モーメントとは無関係である。本実施形態のモータ１では、共振周波数近傍を上述したモータ制御回路９０の制御帯域からノッチフィルタまたはローパスフィルタで減衰させることで、内側ロータ８２の振動を抑制している。
【００４３】
カップリング磁石８４は、単一の磁石の面に多極着磁がなされており、モータロータ４０に対向する位置で互いに異なる極性を対向させていることが好ましい。
【００４４】
また、モータ１は、角度検出器７０を備えることが好ましい。角度検出器７０は、例えばレゾルバであって、モータロータ４０及びモータ回転体１０の回転位置を高精度に検出することができる。
【００４５】
角度検出器７０は、静止状態に維持されるレゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂと、レゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂと所定のギャップを隔てて対向配置され、レゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂに対して回転可能なレゾルバロータ７２Ａ、７２Ｂを備えている。レゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂは、ハウジングインナ２５に配設されている。また、レゾルバロータ７２Ａ、７２Ｂは、内側ロータ８２に配設されている。
【００４６】
そして、モータステータ３０の励磁コイル３２が励磁され、モータロータ４０が回転駆動すると、内側ロータ８２が同時に回転駆動する。この構成により、モータロータ４０の回転角度を気密封止部材６０越しに角度検出器７０で検出することができる。
【００４７】
レゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂは、複数のステータ磁極が円周方向に等間隔に形成された環状の積層鉄心を有し、各ステータ磁極にレゾルバコイルが巻回されている。各レゾルバコイルには、検出信号（レゾルバ信号）Ｓｒが出力される配線７３が接続されている。
【００４８】
レゾルバロータ７２Ａ、７２Ｂは、中空環状の積層鉄心により構成されており、モータ回転体１０の内側に固定されている。角度検出器７０の配設位置は、モータロータ４０(モータ回転体１０)の回転を検出することが可能であれば特に限定されず、モータ回転体１０及びハウジング２０の形状に応じて任意の位置へ配設することができる。
【００４９】
モータロータ４０が回転すると、モータロータ４０とともにモータ回転体１０が回転し、連動してレゾルバロータ７２Ａ、７２Ｂも回転する。これにより、レゾルバロータ７２Ａ、７２Ｂと、レゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂとの間のリラクタンスが連続的に変化する。レゾルバステータ７１Ａ、７１Ｂは、リラクタンスの変化を検出し、ＲＤＣ９３によって上述した検出信号Ｓｒをデジタル信号に変換する。モータ１を制御するモータ制御回路９０のＣＰＵ９１は、ＲＤＣ９３の電気信号に基づいて、単位時間当たりのレゾルバロータ７２Ａ、７２Ｂと連動するモータ回転体１０及びモータロータ４０の位置や回転角度を演算処理することができる。その結果、モータ１を制御するモータ制御回路９０は、モータ回転体１０の回転状態(例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など)を計測することが可能となる。
【００５０】
上述したレゾルバロータ７２Ａは、偏心させた外周を有する円環状となっている。このため、モータロータ４０の回転に伴ってレゾルバロータ７２Ａが回転すると、レゾルバステータ７１Ａとの間の距離を円周方向に連続して変化させ、両者の間のリラクタンスがレゾルバロータ７２Ａの位置により連続的に変化する。レゾルバロータ７２Ａの１回転につき、リラクタンス変化の基本波成分が１周期となる単極レゾルバ信号を出力しており、レゾルバロータ７２Ａと、レゾルバステータ７１Ａと、はいわゆる単極レゾルバとなる。
【００５１】
また、レゾルバロータ７２Ｂは、突極状の複数の歯が円周方向に等間隔で形成される。このため、モータロータ４０の回転に伴ってレゾルバロータ７２Ｂが回転すると、レゾルバステータ７１Ｂとの間の距離を円周方向に周期的に変化させ、両者の間のリラクタンスがレゾルバロータ７２Ｂの歯の位置により連続的に変化する。レゾルバロータ７２Ｂの１回転につき、リラクタンス変化の基本波成分が多周期となる多極レゾルバ信号を出力しており、レゾルバロータ７２Ｂとレゾルバステータ７１Ｂとは、いわゆる多極レゾルバとなる。
【００５２】
このように、モータ１は、モータロータ４０の１回転につき、リラクタンス変化の基本波成分の周期が異なる角度検出器を備えることにより、モータ回転体１０の絶対位置を把握することができ、また、モータ回転体１０の回転状態(例えば、回転速度、回転方向あるいは回転角度など)を計測する精度を高めることができる。また、モータ１は、一相通電による極検知動作、または原点復帰動作を行う必要がなく、位置決めを行うことができる。
【００５３】
モータ１は、ハウジングベース２１が支持部材であるチャンバ５１に取り付けられることで、チャンバ５１に対して位置決め固定される。ハウジングベース２１は、チャンバ５１に取り付けられた状態において、底面２１ａと接する一連の連続面を少なくとも１つ有している。この連続面は、モータ１の自重や回転時の振動などをチャンバ５１に分散して作用させることができる。このため、ハウジングベース２１に歪み(撓み)が生ずるおそれを防止することができる。
【００５４】
モータ１は、例えばボルト等の固定部材により負荷体５０がモータ回転体１０に直接固定されている。上述した特許文献１に記載のモータは、負荷体５０であるワーク５３の温度が高い場合、ワーク５３の熱が積載台５２、モータ回転体１０を介してモータロータ４０に伝達されるおそれがある。上述した特許文献１に記載のモータにおいて、伝達された熱がモータロータ４０に蓄積されると、モータロータ４０に配置された永久磁石であるマグネット４２が減磁するおそれがある。マグネット４２が減磁する場合、モータ１は、モータトルクを十分発揮することができないおそれがある。
【００５５】
また、上述した特許文献１に記載のモータは、モータロータ４０に伝達された熱により軸受装置１４の潤滑剤が劣化または蒸発するおそれがある。潤滑剤が劣化または蒸発する場合、軸受装置１４の摩擦が過大となり出力トルクが低下するおそれがある。また、スパイク状のトルク変動が生じ、負荷体５０に搭載されたワーク５３を損傷してしまうおそれがある。このように、上述した特許文献１に記載のモータは、モータ回転体１０の振動を生じさせるおそれがあり、モータ回転体１０の振動は、負荷体５０に伝達される。
【００５６】
本実施形態のモータ１は、モータロータ４０は、真空側の真空雰囲気Ｖａに配置されており、伝熱による冷却効果が小さい傾向にある。例えば、真空中では大気中と比較して、気体の対流による冷却効果が得られない。その結果、モータロータ４０には、熱が蓄積されやすい傾向がある。また、真空中に配置する部品は、付着物のガス放出を低減するために、部品表面を清浄な金属色に磨くことが多く、輻射による放熱の冷却効果も小さい傾向にある。
【００５７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載のモータと比較して、本実施形態に係るモータ１は、マグネット４２の減磁を抑制し、使用する環境雰囲気中で不純物ガスの放出を低減することができる。実施形態１のモータ１は、モータステータ３０と、ハウジング２０と、モータロータ４０と、軸受装置１４と、気密封止部材６０と、貯留部４５と、を含む。モータロータ４０に伝達される熱は、貯留部４５の液状媒体４６を介して逃がすことができる。このため、モータ１は、モータロータ４０に熱が蓄積されるおそれを低減することができ、モータロータ４０に配置されたマグネット４２の減磁を抑制することができる。以下、図３、図４及び図５を用いて、貯留部４５とモータロータ４０について説明する。
【００５８】
図４は、実施形態１のモータの構成を回転中心に直交する仮想平面で切ってモータロータを模式的に示す部分断面図である。図４に示すように、モータロータ４０は、ロータヨーク４１と、マグネット４２とを含む。ロータヨーク４１は、筒状に形成される。ロータヨーク４１は、強磁性体の低炭素鋼で形成され、表面にニッケルめっきを施すことが好ましい。ニッケルめっきを施すことで、ロータヨーク４１は錆を防ぐことができ、アウトガスを低減することができる。
【００５９】
マグネット４２は、ロータヨーク４１の内周表面に沿って貼り付けられ、複数設けられている。マグネット４２は、永久磁石であり、Ｓ極及びＮ極がロータヨーク４１の円周方向に交互に等間隔で配置される。これにより、図４に示すモータロータ４０の極数は、ロータヨーク４１の外周側にＮ極と、Ｓ極とがロータヨーク４１の円周方向に交互に配置された２０極である。
【００６０】
図４に示すように、本実施形態のモータ１は、２０極１８スロットというスロットコンビネーション構成である。例えば、１０極９スロットのスロットコンビネーション構成は、分数スロットであり、コギング力は小さいが径方向に磁気吸引力が生じやすいことが一般的に知られている。これに対して、本実施形態のモータ１は、１０極９スロットのスロットコンビネーション構成の２倍の構成であり、径方向の磁気吸引力を相殺することで、固定子と回転子の真円度または、同軸度を高めることなく、回転時の振動を小さくできると共に、コギングを抑制し、非常に滑らかな回転を得ることができる。なお、モータロータ４０の極数及びモータステータ３０のスロット数は、２０極１８スロットの構成に限られず、必要に応じて適宜変更できる。
【００６１】
また、マグネット４２の永久磁石は、例えばＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石（ネオジム系磁石）を用いることができる。マグネット４２は、表面にニッケルめっきを施すことが好ましい。ニッケルめっきを施すことで、マグネット４２は、錆を防ぐと共に真空雰囲気Ｖａに配置されても、アウトガスを低減することができる。
【００６２】
モータ１は、モータロータ４０に熱が蓄積されるおそれを低減することができ、モータロータ４０に配置されたマグネット４２の減磁を抑制することができる。このため、モータ１は、他の希土類磁石と比較して、エネルギー積は高いが高温における減磁しやすいネオジム系磁石をマグネット４２に使用することができ、モータロータ４０を小型にできる。その結果、モータ１は、コンパクトとなり、例えば、チャンバ５１の支持部材に開ける取り付け孔を小さくすることができる。
【００６３】
図５は、マグネットの貼り付け状態を示す分解斜視図である。図６は、回転中心に直交する仮想平面で切ってマグネットの取り付け状態を模式的に示す部分断面図である。ロータヨーク４１の内周には、マグネット４２を位置決めする位置決めのための一対の磁石押さえ部材４３が備えられている。一対の磁石押さえ部材４３は、非磁性体であって、例えばオーステナイト系ステンレス鋼等で形成され、モータロータ４０の温度変化により締めしろの変化する比率を低減することができる。また、一対の磁石押さえ部材４３は、ロータヨーク４１の内周に圧入または焼きばめ等により固定される。
【００６４】
一般的に、モータにおけるセグメント状のマグネットの固定には接着剤を用いられることが多い。しかしながら、本実施形態１のモータ１は、真空雰囲気Ｖａに配置されているので、接着剤から放出されるアウトガスを低減する必要がある。また、真空雰囲気Ｖａに曝される接着剤は劣化し、接着強度の劣化のおそれがある。本実施形態のモータ１は、接着剤を用いずに、磁石押さえ部材４３を用いることでマグネット４２を固定することができる。その結果、本実施形態のモータ１は、マグネット４２の位置決めを確実にすると共に、使用する環境雰囲気中で不純物ガスの放出を低減することができる。
【００６５】
図５に示すように、磁石押さえ部材４３は、ロータヨーク４１の内周径に沿った円環部４４Ａと、円環部４４Ａに設けられた複数の凸部である位置決め部４４Ｂとを含む。位置決め部４４Ｂは、磁石の極数をｎとするとｎ−１個が円周方向に複数設けられている。隣合う位置決め部４４Ｂ間は、マグネット４２を収容する凹部となる。そして、マグネット４２は、マグネット４２を収容する凹部に挟み込まれる。マグネット４２は、一対の磁石押さえ部材４３の間に収容され、ロータヨーク４１の内周に取り付けられる。本実施形態では、マグネット４２は、ロータヨーク４１の内周表面の密着面に沿って貼り付けられ、複数設けられている分割形状（セグメント構造）のセグメント磁石である。
【００６６】
図６に示すように、マグネット４２の円周方向の端面は、位置決め凸部４４Ｂに対しての接線の交点Ｍｒが回転中心Ｚｒよりもマグネット４２寄りとなるようにしている。このため、磁石押さえ部材４３は、マグネット４２が位置決め凸部４４Ｂよりも回転中心Ｚｒ側に飛び出すおそれを低減している。マグネット４２の半径方向の外周部（外周表面）における回転方向の円弧の曲率半径をロータヨーク４１の内周径の曲率半径よりも微小に小さい形状とすることで、マグネット４２の半径方向の外周部を２点でロータヨーク４１の内周径に線接触させることがより好ましい。これにより、モータ１は、マグネット４２がロータヨーク４１に対してがたつくおそれを低減することができる。
【００６７】
モータステータ３０は、回転中心Ｚｒ側にハウジングインナ２５を包囲するように筒状に設けられる。図４に示すように、モータステータ３０は、ステータコア（ステータ磁極）３１が上述した回転中心Ｚｒを中心とした円周方向にティース３１ａが等間隔で並んで、バックヨーク３１ｂが一体に配置される。モータステータ３０は、このような一体コアに限られず、複数の分割されたステータコア３１が上述した回転中心Ｚｒを中心とした円周方向に等間隔で並んで配置される分割コアであってもよい。そして、ステータコア３１がハウジングインナ２５を介してハウジングベース２１に固定される。
【００６８】
また、ステータコア３１は、略同形状に形成された複数のティース３１ａが回転中心Ｚｒ方向に積層されて束ねられることで形成される。ステータコア３１は、電磁鋼板などの磁性材料で形成される。モータステータ３０は、複数のステータコア３１が組み合わされると、環状形状を形成する。
【００６９】
図４に示す励磁コイル３２は、線状の電線である。励磁コイル３２は、ステータコア３１のティース３１ａにインシュレータを介して集中巻きされる。励磁コイル３２は、Ｕ相正巻、Ｕ相逆巻、Ｕ相正巻、Ｖ相正巻、Ｖ相逆巻、Ｖ相正巻、Ｗ相正巻、Ｗ相逆巻、Ｗ相正巻の順を繰り返すことで結線される。この構成により、磁極数を低減でき、かつ分布巻きに比較してコイルエンドが短くなることからコイル量を低減できる。その結果、コストを低減でき、モータ１をコンパクトにすることができる。なお、インシュレータは、励磁コイル３２とステータコア３１とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。
【００７０】
励磁コイル３２は、ステータコア３１のティース３１ａの複数の外周に分布巻きされていてもよい。この構成により、磁極数が増え、磁束の分布が安定することからトルクリップルを抑制することができる。励磁コイル３２は、バックヨーク３１ｂの外周にトロイダル巻きされていてもよい。この構成により、分布巻きと同等の磁束分布を発生することができる。その結果、トルクリップルを抑制することができる。
【００７１】
このように構成されたステータコア３１が図３に示すように複数組み合わされることにより、モータステータ３０は、ハウジングインナ２５を包囲できる形状となる。つまり、ステータコア３１は、ロータヨーク４１の内側（回転中心Ｚｒから遠い側）に磁気ギャップＧとなる隙間を有して環状に配置される。
【００７２】
図３に示すように、気密封止部材６０は、天板部６１と、胴部６２と、口元フランジ部６３とを含む。気密封止部材６０は、図３に示すように、胴部６２がステータコア３１とロータヨーク４１との間の磁気ギャップＧに配置され、モータロータ４０の配置された空間にモータステータ３０の配置された空間の気体が流通しないように密閉する隔壁となる。
【００７３】
気密封止部材６０は、天板部６１と、胴部６２と、口元フランジ部６３とをオーステナイト系ステンレス鋼等から削りだした一体成形品である。胴部６２は、例えば０．５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の厚さで薄管状（厚みの薄い円筒状）に形成されている。この構造により、胴部６２は、磁界変化に伴う渦電流損失を抑制することができる。
【００７４】
天板部６１は、ハウジングベース２１の回転中心Ｚｒ近傍で、ハウジングベース２１のシャフト部２１Ａと嵌め合い連結されている。天板部６１は、ハウジングベース２１と図示しないボルト等の固定部材で固定されていてもよい。天板部６１は、ハウジングベース２１と連結されることで、真空雰囲気Ｖａと大気雰囲気Ａｔの間の圧力差による変形を抑制することができる。
【００７５】
口元フランジ部６３は、Ｏリング等の密封部材６５を介してハウジングベース２１の上面２１ｂに、ボルト等の固定部材６４で固定されている。この構造により、ハウジングインナ２５とハウジングアウタ２２に囲まれた円環状の溝は、気密封止部材６０でモータロータ４０の配置された空間４８とモータステータ３０の配置された空間３９とに区画され、大気側の気体が真空側に流通しないようにすることができる。
【００７６】
ハウジングアウタ２２と、ハウジングベース２１と、気密封止部材６０とで囲まれた円環状の溝には、液状媒体４６が貯留される貯留部４５が形成されている。この構成により、実施形態１に係るモータ１では、モータロータ４０に伝達された熱により軸受装置１４の潤滑剤が劣化または蒸発するおそれを低減できる。潤滑剤の劣化または蒸発が抑制されるので、軸受装置１４の摩擦が過大となり出力トルクが低下するおそれが低減する。また、実施形態１に係るモータ１では、潤滑不良によるスパイク状のトルク変動が抑制され、負荷体５０に搭載されたワーク５３を損傷してしまうおそれを低減することができる。
【００７７】
液状媒体４６は、フッ素系合成油であることが好ましい。フッ素系合成油は、例えば、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ：perfluoropolyether）油である。一般的に、フッ素系合成油は、蒸気圧が低く真空中であっても、液状媒体４６の揮発を抑制することができる。
【００７８】
なお、蒸気圧と油粘度の関係は反比例する。このため、蒸気圧の低い超高真空に耐える油の場合は、粘度が高く、モータロータ４０が液状媒体４６中を回転する場合に、回転中の出力トルクが低下する傾向がある。一方、蒸気圧の高い油の場合は、超高真空では蒸発する割合が高くなるが、回転中の出力トルクの低下は抑制される。このため、液状媒体４６は、モータ１の用途によって粘度及び蒸気圧で適宜選択されることが好ましい。
【００７９】
貯留部４５に貯留する液状媒体４６は、少なくともマグネット４２の一部を覆う程度に貯留していることが好ましい。液状媒体４６は、マグネット４２の一部に接することで、マグネット４２の熱を奪うことができる。液状媒体４６は、マグネット４２の全部を覆う程度に貯留していることがより好ましい。液状媒体４６は、マグネット４２の一部に接することで、マグネット４２の熱を奪うことができる。軸受装置１４の少なくとも一部が液状媒体４６に覆われることがより好ましい。これにより、液状媒体４６は、軸受装置１４の潤滑剤として作用することができる。
【００８０】
モータステータ３０の配置された空間３９内に大気雰囲気Ａｔの気体を吐出させる吐出孔２８、吐出孔６６または排出させる排出孔２９をハウジングベース２１または気密防止部材６０に設けることが好ましい。
【００８１】
図３に示すように、例えば、ポンプ５９は、ポンプ５９を接続した強制空冷吸気口２６に清浄な圧縮空気である気体ａ１を供給する。気体ａ１は、シャフト部２１Ａの連通孔２７を介して気体ａ２として、空間３９内に大気雰囲気Ａｔの気体を吐出させる吐出孔２８に送出される。吐出孔２８は、吐出孔６６と連通しており、吐出孔６６は、例えば、径方向外側に向かって吐出できるように上述した天板部６１に複数開けられており、モータステータ３０の配置された空間３９内に気体ａ３を吐出する。
【００８２】
例えば、気体ａ３は、カップリングヨーク８１に開けられた連通孔８５を気体ａ４として通過し、モータステータ３０を空冷しながら気体ａ５の位置に到達する。気体ａ５は、ハウジングベース２１に開けられた排出孔２９から気体ａ６として排出する。
【００８３】
気体ａ１、気体ａ２、気体ａ３、気体ａ４、気体ａ５及び気体ａ６のような気体の循環は、液状媒体４６及び気密封止部材６０を介して伝熱してくるマグネット４２の熱を奪い、モータ１外へ排出することができる。ポンプ５９は、モータステータ３０の配置された空間３９内に気体を循環させ強制的に冷却する。
【００８４】
ワーク５３が高温である場合、モータロータ４０に伝達される熱は、貯留部４５の液状媒体４６を加熱する。上記構成により、液状媒体４６の熱が気密封止部材６０の胴部６２を介して、モータステータ３０の配置された空間３９内に伝達される。このため、モータステータ３０の配置された空間３９内の熱を気体の循環で奪うことにより、貯留部４５の液状媒体４６の温度の上昇を抑制することができる。また、モータロータ４０に伝達される熱によるマグネット４２の温度の上昇を抑制することができる。これにより、モータ１は、マグネット４２の減磁を抑制することができる。
【００８５】
以上説明したように、実施形態１のモータ１は、モータステータ３０と、ハウジング２０と、モータロータ４０と、軸受装置１４と、気密封止部材６０と、貯留部４５と、を含む。モータステータ３０は、励磁コイル３２及びステータコア３１を備える。ハウジング２０のハウジングインナ２５は、モータステータ３０を固定する。モータロータ４０は、ステータコア３１に対して所定の磁気ギャップＧを介して対向すると共に、円周方向に配列される複数のマグネット４２を備える。軸受装置１４は、ハウジング２０のハウジングアウタ２２に回転自在にモータロータ４０を支持する。気密封止部材６０は、モータロータ４０の配置された空間４８、４９に、モータステータ３０の配置された空間３９の気体が流通しないように密閉する。また、気密封止部材６０の胴部６２は、ギャップに配置される。貯留部４５は、少なくともマグネット４２の一部を覆う液状媒体４６をハウジング２０と気密封止部材６０との間に貯留する。
【００８６】
そして、モータロータ４０に伝達される熱は、貯留部４５の液状媒体４６を介して逃がすことができる。このため、モータロータ４０に熱が蓄積されるおそれを低減することができ、モータロータ４０に配置されたマグネット４２の減磁を抑制することができる。また、気密封止部材６０がモータロータ４０の配置された空間４８、４９にモータステータ３０の配置された空間３９の気体が流通しないように密閉するので、モータステータ３０に起因する不純物ガスの放出が使用する環境雰囲気、真空雰囲気Ｖａ中に放出されるおそれを低減できる。
【００８７】
本実施形態１の軸受装置１４の少なくとも一部が液状媒体４６に覆われる。このため、液状媒体４６は、軸受装置１４の潤滑剤として作用する。その結果、モータ１は、潤沢な軸受装置１４の潤滑剤があるので、モータ回転が滑らかとなり、軸受装置１４の寿命を延ばすことができる。
【００８８】
（実施形態２）
図７は、回転中心を含む仮想平面で実施形態２のモータの構成を切って模式的に示す部分断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８９】
実施形態２のモータ１は、実施形態１のモータ１と同様に、アウターロータ型と呼ばれ、モータステータ３０がモータロータ４０よりも回転中心Ｚｒ寄りとなる配置としている。実施形態２のモータ１は、実施形態１のモータ１と比較して、チャンバ５１の支持部材への取り付け位置が異なっている。
【００９０】
本実施形態のハウジング２０は、チャンバ５１の大気側にあり、チャンバ５１の外側の外側面５１ｂ側に配置される。このため、ハウジング２０は、円筒状のフランジ部材２０Ａを介してチャンバ５１に固定されている。
【００９１】
フランジ部材２０Ａは、チャンバ５１の外側の外側面５１ｂ上に配置され、ボルト等の固定部材２０ｃを介して固定される。フランジ部材２０Ａのハウジングベース２１の固定面は、チャンバ５１の大気側にあり、Ｏリング等の密封部材２０ｐを介してチャンバ５１の外側面５１ｂに固定されている。この構造により、実施形態２のモータ１は、チャンバ５１の取り付け孔から大気側に吊されるように配置されて、フランジ部材２０Ａとチャンバ５１の外側の外側面５１ｂとは封止されている。
【００９２】
フランジ部材２０Ａの真空側端部近傍の回転中心Ｚｒ側である内径部には、ロータヨーク４１側に突出する突出部２０Ｂを有していることが好ましい。突出部２０Ｂは、フランジ部材２０Ａとモータ回転体１０Ａの隙間を狭め、異物の混入または、後述する液状媒体４６の漏れを防ぐことができるラビリンスシールとなる。
【００９３】
フランジ部材２０Ａは、中空構造であり、回転中心Ｚｒにはモータ回転体１０Ａが貫通している。真空側の軸受装置１４は、フランジ部材２０Ａの内径とモータ回転体１０Ａとの間に配置されている。軸受装置１４は、外輪がフランジ部材２０Ａに固定され、内輪がモータ回転体１０Ａに固定されている。これにより、軸受装置１４は、フランジ部材２０Ａに対して、モータ回転体１０Ａ及びモータロータ４０を回転自在に支持することができる。このため、モータ１は、モータ回転体１０及びモータロータ４０をハウジングベース２１及びモータステータ３０に対して回転させることができる。
【００９４】
フランジ部材２０Ａは、ハウジング２０とボルト等の固定部材２０ｂにより、例えば、ハウジングアウタ２２の端部でＯリング等の密封部材２０ｑを介して密封連結されている。この構造により、貯留部４５に貯留した液状媒体４６をフランジ部材２０Ａ内部まで満たすことができるので、冷却効率を向上させることができる。
【００９５】
本実施形態のモータ回転体１０は、モータ回転体１０Ａとボルト等の固定部材１９により固定されている。モータ回転体１０には、連通孔１１Ａがあることが好ましい。これにより、液状媒体４６の振動を抑制することができる。
【００９６】
モータ回転体１０が回転する場合、連動してモータ回転体１０Ａも回転する。モータ回転体１０Ａは、積載台５２とチャンバ５１の内部で固定されており、モータ回転体１０Ａの回転は、積載台５２の回転として伝達される。そして、ワーク５３は、回転駆動される。このように、実施形態２のモータ１は、伝達機構を介在させることなく負荷体５０とモータロータ４０とを直結するダイレクトドライブモータである。
【００９７】
なお、真空側の軸受装置１４は、複数のアンギュラ軸受１４Ｃ、１４Ｄを背面組み合わせとして間座２０Ｃを介して配置することが好ましい。軸受装置１４の外輪は、フランジ部材２０Ａに嵌め合い、外輪の端面がハウジングフランジ２３に押圧されている。
【００９８】
軸受装置１４の内輪及び外輪は、オーステナイト系ステンレス鋼で形成されており、表面硬化処理を施すことにより、耐錆性及び耐久性を向上できる。また、軸受装置１４の転動体は、マルテンサイト系ステンレス鋼で形成されており、焼き入れによる硬化を施すことができるため耐錆性及び耐久性を向上できる。また、軸受装置１４の転動体は、軸受装置１４の内輪及び外輪の材料と異なる材料であるので、耐久性を向上させることができる。また、図示しない保持器は、オーステナイト系ステンレス鋼等であり、アンギュラ軸受１４Ｃ、１４Ｄの転動体同士が接触することを防止している。また、間座２０Ｃは、軸受間の距離を広げることで許容モーメント荷重を大きくすることができる。
【００９９】
液冷機構８６は、フランジ部材２０Ａの外周を取り囲んでいる。液冷機構８６は、フランジ部材２０Ａの外周に接触して取り付ける冷却ジャケット８９と、冷却ジャケット８９に融点の低い金属で溶接された液冷管８７と、液冷管８７内を流通する第２の冷却媒体８８とを含む。冷却ジャケット８９は、フランジ部材２０Ａの外周の外径と同じ円筒状であることが好ましい。
【０１００】
液冷管８７は、第２の冷却媒体８８の媒体通路であり、冷却ジャケット８９の周囲を巻回する。また、液冷管８７は、一端が図示しない第２の冷却媒体８８を吐出するポンプと接続しており、他端が図示しないラジエータと接続しており、ラジエータで冷却された第２の冷却媒体８８をポンプから受け入れ、第２の冷却媒体８８が液冷管８７を流通する間に、液状媒体４６及びフランジ部材２０Ａの熱を奪うことができる。液冷機構８６は、液状媒体４６及びフランジ部材２０Ａの強制液冷する作用がある。
【０１０１】
フランジ部材２０Ａとハウジング２０とは、隣接して結合しているので、液冷機構８６が、液状媒体４６及びフランジ部材２０Ａを強制液冷する場合、フランジ２０の温度も下がる。
【０１０２】
以上説明したように、実施形態２のモータ１は、本実施形態のハウジングであるフランジ部材２０Ａ及びハウジング２０を冷却する。ワーク５３が高温である場合、モータロータ４０に伝達される熱は、貯留部４５の液状媒体４６を加熱する。上記構成により、液状媒体４６の熱が、ハウジングであるフランジ部材２０Ａ及びハウジング２０に伝達される。このため、ハウジングであるフランジ部材２０Ａ及びハウジング２０の熱を奪うことにより、貯留部４５の液状媒体４６の温度の上昇を抑制することができる。また、モータロータ４０に伝達される熱によるマグネット４２の温度上昇を抑制することができる。これにより、モータは、マグネット４２の減磁を抑制することができる。なお、フランジ部材２０Ａ及びハウジング２０の熱は、循環する液冷により冷却することがより好ましい。
【０１０３】
なお、液冷機構８６は、モータ１の始動時に液冷管８７に温度の高い温水を流通させ、液状媒体４６を暖め、液状媒体４６を所定の粘度とすることで、運転開始直後から安定した回転動作とすることもできる。
【０１０４】
（実施形態３）
図８は、実施形態３に係るウエハ搬送アーム装置を示す構成図である。図８に示すように、ウエハ搬送アーム装置は、フロッグレッグ型の複数のアームを備えた装置であり、上述した実施形態１の同じモータ１を２つ上下に重ね合わせたモータ１Ｂ、モータ１Ｃと、上述した実施形態１のワーク５３に相当するアームＡ１、アームＡ２と、アームＡ１、アームＡ２に連結された連結アームＬ１、連結アームＬ２と、テーブルＴと、ウエハＷとを含む。実施形態１の同じモータ１を２つ上下に重ね合わせているので、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、スペースを有効に活用するためにモータ等の取付穴をなるべく少なくすることができる。
【０１０５】
例えば、モータ１Ｂ、モータ１Ｃがそれぞれ同方向に回転すれば、アームＡ１、アームＡ２に連結された連結アームＬ１、連結アームＬ２を介して回転自在に結合されたテーブルＴも同方向に回転する。モータ１Ｂ、モータ１Ｃがそれぞれ逆方向に回転すれば、アームＡ１、アームＡ２に連結された連結アームＬ１、連結アームＬ２を介して回転自在に結合されたテーブルＴもモータ１Ｂ及びモータ１Ｃに接近もしくは離隔するようになっている。従って、モータ１Ｂ、モータ１Ｃ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。
【０１０６】
上述した実施形態１または実施形態２のモータ１は、実施形態３において上述したようにアームＡ１、アームＡ２等の伝達機構を介在させて負荷体であるテーブルＴまたはウエハＷを搬送させることができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１、１Ｂ、１Ｃ  モータ
１０、１０Ａ  モータ回転体
１１、１１Ａ  連通孔
１３  ロータフランジ
１４、７４  軸受装置
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ  アンギュラ軸受
２０  ハウジング
２０Ａ  フランジ部材
２１  ハウジングベース
２１Ａ  シャフト部
２２  ハウジングアウタ
２３  ハウジングフランジ
２５  ハウジングインナ
３０  モータステータ
３１  ステータコア（ステータ磁極）
３１ａ  ティース
３１ｂ  バックヨーク
３２  励磁コイル
４０  モータロータ
４１  ロータヨーク
４２  マグネット
５１  チャンバ
７０  角度検出器
７１Ａ、７１Ｂ  レゾルバステータ
７２Ａ、７２Ｂ  レゾルバロータ
８１  カップリングヨーク
８２  内側ロータ
８４  カップリング磁石
８５  連通孔
８６  液冷機構
８７  液冷管
８８  冷却媒体
８９  冷却ジャケット
９０  モータ制御回路
Ｚｒ  回転中心
【図１】
0005987348.tif 000002
【図２】
0005987348.tif 000003
【図３】
0005987348.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005987348.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005987348.tif 000008
【図８】
0005987348.tif 000009