(57)【要約】  【課題】  簡素な構成でありながら、超音波モータの予圧解除を行える予圧解除装置を提供する。  【解決手段】  外部のエア供給源ＳからパイプＰを介して、ベローズ組立体１４にエアを供給する。すると、ベローズ部１４ｂが伸びるため、アーム１５はホルダ１３に対して、図で左方に移動することとなる。それにより、爪部１５ａが超音波モータ１２の本体１２ｂを左方へと移動させるので、駆動子１２ａが固定子５から離隔することになる。従って、駆動子１２ａと固定子５との間の予圧を解除することが可能となる。【選択図】  図６
2006094602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を大気から遮蔽されるハウジング内に配置され、固定子を駆動子で駆動することによって前記固定子と前記駆動子との相対移動を行わせる超音波モータの予圧解除装置において、
前記ハウジング内において、前記駆動子と前記固定子とを離隔する方向に付勢する流体圧式アクチュエータと、
前記流体圧式アクチュエータに対して、前記ハウジングの外部より流体を供給する供給源とを有することを特徴とする超音波モータの予圧解除装置。
【請求項２】
内部空間を大気から遮蔽されるハウジング内に配置され、固定子を駆動子で駆動することによって前記固定子と前記駆動子との相対移動を行わせる超音波モータの予圧解除装置において、
前記ハウジング内において、前記駆動子と前記固定子とを離隔する方向に付勢する電気式アクチュエータと、
前記電気式アクチュエータに対して、前記ハウジングの外部より電気を供給する供給源とを有することを特徴とする超音波モータの予圧解除装置。
【請求項３】
前記電気式アクチュエータの動きを拡大して、前記駆動子と前記固定子の一方に伝達する伝達機構を有することを特徴とする請求項２に記載の超音波モータの予圧解除装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば真空環境下など大気と隔絶された空間内で用いられる超音波モータの予圧解除装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程などにおいては、たとえば真空環境下など大気と隔絶された空間内でワークを処理することが行われている。ここで、ワークを支持するステージなどにおいては、超音波モータを用いてワークを移動させる場合がある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−３４４７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、超音波モータは、ステージに取り付けた駆動子を固定子（ハウジングの一部など）に押しつけて（これを予圧という）、所定の高周波振動を与えることで、ステージを所定方向に移動させることができるようになっている。しかるに、超音波モータの駆動制御から独立してステージを移動させることが必要な場合には、超音波モータの駆動子を固定子から離隔させる（すなわち予圧を解除する）ことが必要となる。ところが、ステージが真空環境下にある場合、予圧を解除を手動で行うことができないため、何らかの遠隔操作が必要となる。
【０００４】
これに対し、特許文献１に記載の技術によれば、真空環境と大気とを隔絶する壁を貫いてなるレバーを設け、かかるレバーを大気側から押すことで、予圧解除を行うようになっている。しかるに、かかる構成では、壁に対してレバーが軸線方向に移動するため、壁の孔とレバーとの間から漏れ出す空気が真空環境を破壊しないように、強固なシール装置を設けなくてはならず、構成が複雑となる。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成でありながら、超音波モータの予圧解除を行える予圧解除装置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】
第１の本発明の超音波モータの予圧解除装置は、
内部空間を大気から遮蔽されるハウジング内に配置され、固定子を駆動子で駆動することによって前記固定子と前記駆動子との相対移動を行わせる超音波モータの予圧解除装置において、
前記ハウジング内において、前記駆動子と前記固定子とを離隔する方向に付勢する流体圧式アクチュエータと、
前記流体圧式アクチュエータに対して、前記ハウジングの外部より流体を供給する供給源とを有することを特徴とする。
【０００７】
第２の本発明の超音波モータの予圧解除装置は、
内部空間を大気から遮蔽されるハウジング内に配置され、固定子を駆動子で駆動することによって前記固定子と前記駆動子との相対移動を行わせる超音波モータの予圧解除装置において、
前記ハウジング内において、前記駆動子と前記固定子とを離隔する方向に付勢する電気式アクチュエータと、
前記電気式アクチュエータに対して、前記ハウジングの外部より電気を供給する供給源とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の本発明の超音波モータの予圧解除装置によれば、前記ハウジング内に設けた前記流体式アクチュエータに対して、前記ハウジング外に設けた前記供給源から流体を供給することで、前記駆動子と前記固定子とを離隔する方向に付勢することができるので、前記ハウジングに前記流体の配管のみを固定して貫通させればよく、従来技術のような複雑なシール装置は不要となる。
【０００９】
第２の本発明の超音波モータの予圧解除装置によれば、前記ハウジング内に設けた前記電気式アクチュエータに対して、前記ハウジング外に設けた前記供給源から電気を供給することで、前記駆動子と前記固定子とを離隔する方向に付勢することができるので、前記ハウジングに前記電気配線のみを固定して貫通させればよく、従来技術のような複雑なシール装置は不要となる。
【００１０】
前記電気式アクチュエータの動きを拡大して、前記駆動子と前記固定子の一方に伝達する伝達機構を有すると、たとえば圧電素子など駆動量が比較的小さい電気式アクチュエータにも適用可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態の予圧解除装置を組み込んだ搬送装置の上面図であり、図２は、図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図であり、図３は、図１の矢印IIIで示す部位を拡大して示す図であり、図４は、図３の構成をIV-IV線で切断して矢印方向に見た図であり、図５は、図３の構成を矢印Vで示す方向に見た図であり、図６は、図３の構成をVI-VI線で切断して矢印方向に見た図である。
【００１２】
図２において、内部が真空環境に維持された筐体状のハウジングＨの底面に設設置されたベース１には、一対のリニアガイド２，２が配置されている。リニアガイド２，２に対向してステージ３が配置されている。ステージ３の下面に取り付けられたスライダ４，４がリニアガイド２，２に滑動可能に係合しており、従ってステージ３は、リニアガイド２，２の長手方向（図１では左右方向）に移動可能に支持されている。ベース１には、リニアガイド２，２に沿って角柱状の固定子５が配置されている。固定子５に対向して超音波モータユニットＵＭが配置されている。
【００１３】
図３において、ステージ３の側面には、モータ取り付け板１１がボルト固定されている。モータ取り付け板１１に、超音波モータ１２がねじ止めされている。図４に示すように、超音波モータ１２は、本体１２ｂの端部から駆動子１２ａを突出させている。駆動子１２ａは、外部から所定の高周波電力を供給されることにより、公知の態様で高周波振動を生じるようになっている。
【００１４】
図３において、Ｕ字形状のホルダ１３が、超音波モータ１２を取り巻くようにして、その端部をモータ取り付け板１１の下部にねじ止めされている。ホルダ１３は、図６に示すように、中央に開口１３ａを有している。開口１３ａに嵌合するようにして、ベローズ組立体１４の本体１４ａが設置されている。
【００１５】
ベローズ組立体１４は、コネクタＣに接続されフランジを有する本体１４ａと、本体１４ａに対して一端が取り付けられた伸縮自在なベローズ部１４ｂとからなる。本体１４ａは中空であって、ベローズ部１４ｂにエアを送出できるようになっている。図１，２に示すように、コネクタＣはパイプＰを介して外部のエア供給源Ｓに接続されている。パイプＰはハウジングＨに対して貫通固定されている。
【００１６】
図５，６に示すように、ベローズ部１４ｂの他端には、Ｌ字状のアーム１５が取り付けられている。アーム１５の先端に形成された爪部１５ａは、超音波モータ１２の本体１２ｂと、固定子５の間のスキマに入り込んでいる。通常は、ベローズ部１４ｂにエアは供給されておらず（もしくは低真空としていることで）、アーム１５は図５，６に示す位置にある。エア供給源Ｓと、流体式アクチュエータであるベローズ組立体１４と、アーム１５とで予圧解除装置を構成する。
【００１７】
本実施の形態にかかる搬送装置の動作について説明する。図１〜６において、不図示の制御装置から超音波モータ１２に高周波電力が供給されると、超音波モータ１２の駆動子１２ａが高周波振動し、それにより固定子５に対して駆動力を発生するため、ステージ３を所定方向に移動させることができるようになっている。
【００１８】
ここで、たとえばステージ３を高速で移動させたい場合、超音波モータ１２の駆動子１２ａと、固定子５との間の予圧を解除する必要がある。かかる場合、本実施の形態の予圧解除装置では、外部のエア供給源ＳからパイプＰを介して、ベローズ組立体１４にエアを供給する。すると、ベローズ部１４ｂが伸びて本体１４ａのフランジがホルダ１３に突き当たって突っ張り力を発揮するので、アーム１５はホルダ１３に対して、図５，６で左方に移動することとなる。それにより、爪部１５ａが超音波モータ１２の本体１２ｂを左方へと移動させるので、駆動子１２ａが固定子５から離隔することになる。従って、駆動子１２ａと固定子５との間の予圧を解除することが可能となる。又、ステージのオーバーラン時等の異常発生など通常の駆動系を使用できないときに、ステージを中央側に戻す際にも使用できる。
【００１９】
図７は、第２の実施の形態にかかる予圧解除装置を組み込んだ搬送装置の上面図であり、図８は、図７の構成をVIII-VIII線で切断して矢印方向に見た図であり、図９は、図７の矢印IXで示す部位を拡大して示す図であり、図１０は、図９の構成をX-X線で切断して矢印方向に見た図である。なお、第１の実施の形態に対して共通する構成については同じ符号を付すことで説明を省略する。
【００２０】
図９において、Ｕ字形状のホルダ２３が、超音波モータ１２を取り巻くようにして、その端部をモータ取り付け板１１の上部にねじ止めされている。ホルダ２３の下面には、一対の脚部２５、２５が植設されている。脚部２５，２５の下端近傍において、シャフト２６が掛け渡されている。
【００２１】
図１０において、ホルダ２３の下端面において、脚部２５，２５の間に圧電素子２４が配置されている。圧電素子２４は、外部の電力供給源Ｓ’（図１，２参照）に接続されている。圧電素子２４の先端（下端）は、駆動部材２７の一端に当接している。駆動部材２７は、その開口２７ａをシャフト２６により挿通され、シャフト２６の周囲を揺動可能な構成となっている。駆動部材２７の他端は、超音波モータ１２の本体１２ｂと、固定子５の間のスキマに入り込んでいる。通常は、圧電素子２４に電力は供給されておらず、駆動部材２７は図１０に示す位置にある。電力供給源Ｓ’と、電気式アクチュエータである圧電素子２４と、駆動部材２７とで予圧解除装置を構成する。なお、電力供給源Ｓ’と圧電素子２４との間の配線は、ハウジングＨに対して貫通固定されている。
【００２２】
予圧を解除しようとするときには、本実施の形態では、外部の電力供給源Ｓ’から圧電素子２４に電力を供給する。すると、圧電素子２４が伸びるため、駆動部材２７の一端が押され、駆動部材２７は図１０で反時計回りに枢動する。それにより駆動部材２７の他端は、図１０で左方に移動することとなるため、超音波モータ１２の本体１２ｂに係合して、これを左方へと移動させるので、駆動子１２ａが固定子５から離隔することになる。従って、駆動子１２ａと固定子５との間の予圧を解除することが可能となる。
【００２３】
このとき、シャフト２６の軸線から、駆動部材２７の一端と圧電素子２４の接点Ｐ１までの距離よりも、駆動部材２７の他端と超音波モータ１２の本体１２ｂとの接点Ｐ２までの距離を小さくすれば、てこの原理により、接点Ｐ１の移動量より接点Ｐ２の移動量を大きくすることができる。圧電素子２４の伸縮量は一般的には小さいので、かかる構成によって移動量を拡大することで、適切な予圧解除を行うことができる。ここで、駆動部材２７が伝達機構を構成する。
【００２４】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。たとえば流体式アクチュエータ、電気式アクチュエータに限らず、他のタイプのアクチュエータを用いることもできる。又、ハウジングＨ内は真空に限らず、大気と異なる雰囲気に維持されていれば足りる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施の形態にかかる搬送装置の上面図である。
【図２】図１の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図３】図１の矢印IIIで示す部位を拡大して示す図である。
【図４】図３の構成をIV-IV線で切断して矢印方向に見た図である。
【図５】図３の構成を矢印Vで示す方向に見た図である。
【図６】図３の構成をVI-VI線で切断して矢印方向に見た図である。本発明の一例を示す斜視図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる搬送装置の上面図である。
【図８】図７の構成をVIII-VIII線で切断して矢印方向に見た図である。
【図９】図７の矢印IXで示す部位を拡大して示す図である。
【図１０】図９の構成をX-X線で切断して矢印方向に見た図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ ベース
２，２ リニアガイド
３ ステージ
４，４ スライダ
５ 固定子
１１ モータ取り付け板
１２ 超音波モータ
１２ａ 駆動子
１２ｂ 本体
１３ ホルダ
１３ａ 開口
１４ ベローズ組立体
１４ａ 本体
１４ｂ ベローズ部
１５ アーム
１５ａ 爪部
２３ ホルダ
２４ 圧電素子
２５ 脚部
２６ シャフト
２７ 駆動部材
２７ａ 開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006094602.tif 000010
【図９】
2006094602.tif 000011
【図１０】
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