(57)【要約】【課題】構成の簡素化および小型化するとともに、駆動精度を高めることができ、かつ、軸の芯ずれ調整を容易にすることができる真空用アクチュエータを提供する。【解決手段】真空容器１１を貫通して配置され、磁性を有する材料からなる出力軸３と、真空容器１１の外部から出力軸３を回転駆動させる動力発生部２と、真空容器１１の外側面に取り付けられるとともに動力発生部２を支持し、非磁性材料からなる取付部４と、出力軸３および取付部４の間に配置されるとともに、真空容器１１の内部および動力発生部２の間を仕切る磁性流体シール５と、磁性流体シール５の近傍に配置され、出力軸３を回転可能に支持するベアリング部６と、が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2011119301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器を貫通して配置され、磁性を有する材料からなる出力軸と、
前記真空容器の外部から前記出力軸を回転駆動させる動力発生部と、
前記真空容器の外側面に取り付けられるとともに前記動力発生部を支持し、非磁性材料からなる取付部と、
前記出力軸および前記取付部の間に配置されるとともに、前記真空容器の内部および前記動力発生部の間を仕切る磁性流体シールと、
該磁性流体シールの近傍に配置され、前記出力軸を回転可能に支持するベアリング部と、
が設けられていることを特徴とする真空用アクチュエータ。
【請求項２】
前記動力発生部および前記磁性流体シールの間には、前記動力発生部から前記出力軸に伝達されるトルクを増減させる変速部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の真空用アクチュエータ。
【請求項３】
前記ベアリング部は、前記磁性流体シールと前記動力発生部との間にすくなくとも１つ、および、前記磁性流体シールと前記真空容器との間にすくなくとも１つ配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の真空用アクチュエータ。
【請求項４】
前記動力発生部と、前記ベアリング部および前記磁性流体シールと、の間を気密に仕切るシール部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の真空用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置などの真空容器内に回転駆動力を伝達する真空用アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転駆動力を真空容器の内部に配置された機器に伝達する際には、真空容器の外部に配置された電動モータから延びる回転軸を上記の機器にまで延ばす構成が採用されている。
磁気ディスク等では、モータの回転時における潤滑材微粒子などの塵埃がモータ外部に飛散することを防止することを目的として、磁性流体シール部が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、真空容器の内部に配置された直動ステージを動かす場合には、回転軸により伝達された回転駆動力をボールネジによってステージを駆動する力に変換されている。
その場合、例えば、真空容器の外側では、カップリングを用いて、電動モータの出力軸（回転軸）または減速機の出力軸が磁性流体シール部の回転軸と連結されている。一方、真空容器に内部では、カップリングを用いて、磁性流体シール部の回転軸がボールネジの入力軸と連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０３５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の構成では、電動モータを真空容器に取り付けるモータ支持用ブラケットや、カップリングが必要になり、部品点数が増加することから真空用アクチュエータが高価になるという問題があった。
【０００６】
真空用アクチュエータの構造が回転軸の軸方向に長くなり、設置に必要なスペースが広くなるという問題があった。言い換えると、真空用アクチュエータを真空容器に設置する際に、真空用アクチュエータが他の機器と干渉し、設計の自由度が低くなるという問題があった。
【０００７】
さらに、電動モータ等の回転軸の長さが長くなり、軸の剛性が低くなることから、真空用アクチュエータによる制御性が低下するという問題があった。つまり、回転軸等に発生するねじり方向のたわみにより、電動モータにおける回転位相が正確に直動ステージ等に伝達されず、直動ステージにおけるステージの移動距離を正確に制御できないという問題があった。
【０００８】
その一方、電動モータの出力軸または減速機の出力軸と、磁性流体シールの入力軸との間、および、磁性流体シールの出力軸と、ボールネジの入力軸との間の軸の芯ずれ調整を行う必要がある。言い換えると、軸の芯ずれ調整を２段階で行う必要があり、調整に時間がかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、構成の簡素化および小型化するとともに、駆動精度を高めることができ、かつ、軸の芯ずれ調整を容易にすることができる真空用アクチュエ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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の真空用アクチュエータは、真空容器を貫通して配置され、磁性を有する材料からなる出力軸と、前記真空容器の外部から前記出力軸を回転駆動させる動力発生部と、前記真空容器の外側面に取り付けられるとともに前記動力発生部を支持し、非磁性材料からなる取付部と、前記出力軸および前記取付部の間に配置されるとともに、前記真空容器の内部および前記動力発生部の間を仕切る磁性流体シールと、該磁性流体シールの近傍に配置され、前記出力軸を回転可能に支持するベアリング部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、動力発生部から回転駆動力を伝達する出力軸が直接真空容器の内部に導かれているため、１つのカップリングのみを介して真空容器の内部に配置された被駆動機器の入力軸に回転駆動力を供給することができる。つまり、少なくとも２つのカップリングおよび磁性流体シール部の回転軸を介して回転駆動力を供給する従来の方法と比較して、真空用アクチュエータを構成する部品点数を減らすことができる。
【００１２】
その一方で、部品点数を減らすことにより、真空用アクチュエータの小型化を図ることができる。
さらに、回転する部品の数が減ることにより、回転に関する慣性モーメントが低減される。そのため、真空用アクチュエータの駆動精度を高めることができる。
【００１３】
真空用アクチュエータの内部で回転駆動力を伝達するのは出力軸のみであって、真空用アクチュエータの内部にカップリングは設けられていない。そのため、軸の芯ずれ調整は、真空用アクチュエータの出力軸と、被駆動機器の入力軸と、の間でのみ行えばよい。つまり、軸の芯ずれ調整を容易に行うことができる。
【００１４】
さらに、真空用アクチュエータにおいて回転駆動力を伝達するのは出力軸のみであるため、真空用アクチュエータにおけるねじれ剛性が高くなり、駆動精度を高めることができる。例えば、出力軸および磁性流体シール部の回転軸を用いて回転駆動力を伝達する従来の方法と比較して、本発明の真空用アクチュエータは回転駆動力を伝達する軸の長さが短い。言い換えると、回転駆動力の伝達に関する軸のねじれ剛性が高くなる。そのため、真空用アクチュエータの動力発生部における回転角と、被駆動機器の入力軸における回転角との間の差が小さくなり、被駆動機器を正確に駆動制御することができる。
【００１５】
上記発明においては、前記動力発生部および前記磁性流体シールの間には、前記動力発生部から前記出力軸に伝達されるトルクを増減させる変速部が設けられていることが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、動力発生部において発生された回転駆動力に関する回転速度やトルクを変速部において所望の回転速度やトルクに変換して被駆動機器に伝えることができる。そのため、動力発生部のみを変更することで被駆動機器に伝える回転駆動力に関する回転速度やトルクを変更する方法と比較して、被駆動機器に伝達するトルク等の範囲を容易に広げることができる。
【００１７】
上記発明においては、前記ベアリング部は、前記磁性流体シールと前記動力発生部との間にすくなくとも１つ、および、前記磁性流体シールと前記真空容器との間にすくなくとも１つ配置されていることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、磁性流体シールを挟んでベアリング部が配置されるため、磁性流体シールが配置されている領域における出力軸の姿勢が安定する。そのため、磁性流体シールにおけるシール性の低下を抑制することができる。
特に、磁性流体シールと真空容器との間に複数のベアリング部を配置すると、磁性流体シールが配置されている領域における出力軸の姿勢がさらに安定する。
【００１９】
上記発明においては、前記動力発生部と、前記ベアリング部および前記磁性流体シールと、の間を気密に仕切るシール部が設けられていることが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、動力発生部から磁性流体シールに液体が侵入することを防止することができる。そのため、磁性流体シールのシール性悪化を防止することができる。
例えば、真空容器のリークチェックを行う場合には、アルコールなどの揮発性の高い液体が真空容器の外面にかけられる。このとき、真空用アクチュエータの動力発生部にも液体がかかる場合がある。シール部が設けられていないと、液体は動力発生部の内部に侵入し、磁性流体シールに侵入しシールを破壊するおそれがある。しかし、シール部が設けられていることにより、磁性流体シールへの液体の侵入が防止される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の真空用アクチュエータによれば、真空容器を貫通して配置される出力軸を、磁性を有する材料を形成し、非磁性材料からなる取付部および出力軸の間に磁性流体シールを配置することにより、真空用アクチュエータの簡素化および小型化するとともに、駆動精度を高めることができ、かつ、軸の芯ずれ調整を容易にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。
【図２】図１の磁性流体シールの構成を説明する部分拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。
【図４】図３の取付部の構成を説明する部分拡大図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。
【図６】図５のベアリング部に関する構成を説明する部分拡大図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。
【図８】図７のベアリング押さえ部の構成を説明する部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る真空用アクチュエータついて図１および図２を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。
本実施形態では、本発明の真空用アクチュエータ１を、真空容器１１の内部に配置された直動ステージなどの被駆動機器に回転駆動力を供給するアクチュエータに適用して説明する。より具体的には、太陽電池などの製造に用いられるプラズマＣＶＤ装置を構成する真空容器の内部に配置された被駆動機器に回転駆動力を供給するものに適用して説明する。
【００２４】
真空用アクチュエータ１には、図１に示すように、モータ（動力発生部）２と、出力軸３と、取付部４と、磁性流体シール５と、ベアリング部６と、が主に設けられている。
【００２５】
モータ２は回転駆動力を発生するものであり、出力軸３を回転駆動するものである。モータ２は真空容器１１の外側に配置され、取付部４を介して真空容器１１に取り付けられるものである。
本実施形態のモータ２の内部には、ベアリング部６が配置されている。
なお、モータ２としては公知の構成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００２６】
出力軸３は、モータ２から供給された回転駆動力を被駆動機器の入力軸１２に伝達するものである。出力軸３は磁性を有する材料、例えば、機械構造用炭素鋼や、マルテンサイト系ステンレスなどの材料から形成された円柱状の部材である。
出力軸３はベアリング部６により回転可能に支持されている。さらに出力軸３の周囲には磁性流体シール５が配置されている。
出力軸３と入力軸１２との間には、カップリング１３が配置され、カップリング１３を介して被駆動機器の入力軸１２と、回転駆動力が伝達可能に接続されている。
【００２７】
取付部４は、モータ２を真空容器１１に取り付けるとともに、真空容器１１の内部を真空状態に保つシール部としても働くものである。取付部４は非磁性材料、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム合金、セラミックスなどの材料から形成された円板上に形成された部材である。
【００２８】
取付部４の中央には出力軸３が挿通される貫通孔が形成され、当該貫通孔には磁性流体シール５を配置する際に用いられる鍔部４１と、止め輪４２と、が設けられている。
鍔部４１は、止め輪４２とともに磁性流体シール５を挟んで保持するものである。
鍔部４１は、上述の貫通孔におけるモータ２側の端部において、径方向内側つまり出力軸３側に向かって突出したものである。
止め輪４２は、上述の貫通孔の内周面に嵌め込まれるリング板状の部材であって、径方向に弾性変形可能なものである。止め輪４２は、磁性流体シール５を上述の貫通孔に挿入し、鍔部４１に押し当てた後、貫通孔の内周面に嵌め込まれるものである。
【００２９】
その一方で、取付部４における真空容器１１と対向する面には、出力軸３を囲む溝が形成され、当該溝にＯリングなどの真空シール４３が配置されている。
真空シール４３は、ゴムなどの弾性材料から形成されたシール部材であって、真空容器１１の内部の真空状態を保つものである。
【００３０】
図２は、図１の磁性流体シールの構成を説明する部分拡大図である。
磁性流体シール５は、真空容器１１を大気と遮断して内部の真空度を保つものである。
磁性流体シール５には、図２に示すように、磁石５１と、シール板５２と、磁性流体５３と、が主に設けられている。
【００３１】
磁石５１は、断面が四角状に形成されたリング状の部材であって、例えば永久磁石などの磁場を形成する材料から形成されたものである。磁石５１のモータ２側の面、および、真空容器１１側の面には、シール板５２が配置されている。また、磁石５１の孔には出力軸３が挿通されている。
【００３２】
シール板５２は、磁性を有する材料、例えば、機械構造用炭素鋼や、マルテンサイト系ステンレスなどの材料から形成されたリング板状の部材である。シール板５２は磁石５１を挟んで配置されているとともに、磁石５１は発せられた磁力線がシール板５２の内部に侵入するように配置されている。
【００３３】
シール板５２の孔には出力軸３が挿通されている。さらに、シール板５２と出力軸３との間の隙間には、磁性流体５３が配置されている。なお、本実施形態では、一対のシール板５２のうちの一方にのみ、磁性流体５３が配置されている例に適用して説明するが、両方に磁性流体５３が配置されていてもよく、特に限定するものではない。
【００３４】
磁性流体５３は、出力軸３とシール板５２との間に配置されるものであって、真空容器１１を大気側と遮断し内部の真空度を保つものである。
磁性流体５３は、磁石５１、一対のシール板５２および出力軸３の間で形成される磁場に応じて形状が制御されるものである。より具体的には、シール板５２と出力軸３との間に形成される磁力線の配置にしたがって、その形態が変化するものである。また、シール板５２の外周と取付部４の間は、シール剤等により気密が保たれている。
なお、磁性流体５３としては、公知の組成のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００３５】
ベアリング部６は出力軸３を回転可能に支持するものであって、例えば深溝玉軸受けである。
本実施形態では、ベアリング部６はモータ２の内部であって、磁性流体シール５よりもモータ２側に配置されている。
なお、ベアリング部６としては、公知の軸受けを用いることができ、特に限定するものではない。
【００３６】
次に、上記の構成からなる真空用アクチュエータ１における回転駆動力の供給について図１などを参照しながら説明する。
モータ２によって発生された回転駆動力は出力軸３に伝達され、出力軸３が回転駆動される。出力軸３に伝達された回転駆動力は真空容器１１内に配置されたカップリング１３に伝達され、カップリング１３を介して非駆動機器の入力軸１２に伝達される。非駆動機器は、入力軸１２に伝達された回転駆動力に基づいて駆動される。
【００３７】
磁性流体シール５では、図２に示すように、磁石５１によってシール板５２および回転する出力軸３の間に形成された磁界に反応して、磁性流体５３が液体のシール構造を形成している。そのため、磁性流体シール５は出力軸３の回転を阻害することなく、真空容器１１の真空度を保持することができる。
【００３８】
上記の構成によれば、モータ２から回転駆動力を伝達する出力軸３が直接真空容器１１の内部に導かれているため、１つのカップリングのみを介して真空容器１１の内部に配置された被駆動機器の入力軸１２に回転駆動力を供給することができる。つまり、少なくとも２つのカップリングおよび磁性流体シール部の回転軸を介して回転駆動力を供給する従来の方法と比較して、真空用アクチュエータ１を構成する部品点数を減らすことができ、廉価に真空容器１１中に回転駆動力を導入できる。
【００３９】
その一方で、部品点数を減らすことにより、真空用アクチュエータ１の小型化を図ることができ、真空容器１１の外部に配置された他の機器との干渉を容易に避けることができる。言い換えると、真空用アクチュエータ１の構造がコンパクトになり、設計自由度が高くなる。
さらに、回転する部品の数が減ることにより、回転に関する慣性モーメントが低減される。そのため、真空用アクチュエータ１の駆動精度を高めることができる。
【００４０】
真空用アクチュエータ１の内部で回転駆動力を伝達するのは出力軸３のみであって、真空用アクチュエータ１の内部にカップリングは設けられていない。そのため、軸の芯ずれ調整は、真空用アクチュエータ１の出力軸３と、被駆動機器の入力軸１２と、の間でのみ行えばよい。つまり、軸の芯ずれ調整を容易に行うことができる。
【００４１】
さらに、真空用アクチュエータ１において回転駆動力を伝達するのは出力軸３のみであるため、真空用アクチュエータ１におけるねじれ剛性が高くなり、駆動精度を高めることができる。例えば、出力軸３および磁性流体シール部の回転軸を用いて回転駆動力を伝達する従来の方法と比較して、本実施形態に係る真空用アクチュエータ１は回転駆動力を伝達する軸の長さが短い。言い換えると、回転駆動力の伝達に関する軸のねじれ剛性が高くなる。そのため、真空用アクチュエータ１のモータ２における回転角と、被駆動機器の入力軸１２における回転角との間の差が小さくなり、被駆動機器を正確に駆動制御することができる。
【００４２】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図３および図４を参照して説明する。
本実施形態の真空用アクチュエータの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、遊星減速機部が設けられている点が主に異なっている。よって、本実施形態においては、図３および図４を用いて遊星減速機部の周辺について説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図３は、本実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。図４は、図３の取付部の構成を説明する部分拡大図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００４３】
真空用アクチュエータ１０１は、図３に示すように、モータ２と、出力軸１０３と、取付部１０４と、磁性流体シール５と、ベアリング部１０６と、遊星減速機部（変速部）１０７と、が主に設けられている。
【００４４】
出力軸１０３は、図３および図４に示すように、遊星減速機部１０７によりトルクが高められた回転駆動力を被駆動機器の入力軸１２に伝達するものである。出力軸１０３は磁性を有する材料、例えば、機械構造用炭素鋼や、マルテンサイト系ステンレスなどの材料から形成された円柱状の部材であり、遊星減速機部１０７側の端部は、遊星減速機部１０７から回転駆動力が伝達される円板状またはアーム状に形成されている。
【００４５】
さらに、出力軸１０３には、磁性流体シール５およびベアリング部１０６との相対位置、言い換えると、取付部１０４と出力軸１０３との相対位置を決める止め輪１４２が設けられている。止め輪１４２は、出力軸１０３の外周面に嵌め込まれるリング板上の部材であって、径方向に弾性変形可能なものである。止め輪１４２は、取付部１０４に配置されたベアリング部１０６は磁性流体シール５に出力軸１０３を挿通した後、真空容器１１側から出力軸１０３に嵌め込まれるものである。
【００４６】
取付部１０４は、モータ２を真空容器１１に取り付けるとともに、真空容器１１の内部を真空状態に保つシール部としても働くものである。取付部１０４は非磁性材料、例えば、オーステナイト系ステンレスや、アルミニウム合金や、セラミックスなどの材料から形成されたものである。
【００４７】
取付部１０４は円筒状に形成され、かつ、真空容器１１側の端部に径方向外側に延びるフランジ部が形成されたものである。取付部１０４の内部には、真空容器１１からモータ２に向かって、ベアリング部１０６、カラー１５１、磁性流体シール５、カラー１５１、ベアリング部１０６、遊星減速機部１０７、が配置されている。
さらに、取付部１０４の内周面には、鍔部１４１と、ベアリング押さえ部１６１と螺合するメネジ部１６２と、遊星減速機部１０７の内歯１７４と、が形成されている。
【００４８】
鍔部１４１は、取付部１０４における真空容器１１側の端部において、径方向内側に向かって突出するものである。鍔部１４１は、真空容器１１側のベアリング部１０６と接触するものであり、取付部１０４に対するベアリング部１０６および磁性流体シール５の配置位置を決めるものである。
【００４９】
ベアリング部１０６は出力軸１０３を回転可能に支持するものであって、例えば深溝玉軸受けである。
本実施形態では、ベアリング部１０６は取付部１０４の内部であって、磁性流体シール５の真空容器１１側に１つ、モータ２側に１つ配置されている。言い換えると、２つのベアリング部１０６が磁性流体シール５を挟むように配置されている。
【００５０】
ベアリング部１０６と磁性流体シール５との間には、カラー１５１が配置されている。
カラー１５１は円筒状に形成された部材であって、取付部１０４と同様に非磁性の材料から形成されたものである。カラー１５１を用いることにより、ベアリング部１０６と磁性流体シール５との間に所定の間隔が形成される。
【００５１】
モータ２側に配置されたベアリング部１０６は、ベアリング押さえ部１６１により、鍔部１４１側に押さえられている。ベアリング押さえ部１６１は、鍔部１４１との間でベアリング部１０６を保持するものである。ベアリング押さえ部１６１はリング板上に形成された部材であり、取付部１０４に形成されたメネジ部１６２と噛み合うオネジが外周面に形成されている。
取付部１０４の内部にベアリング部１０６、カラー１５１、磁性流体シール５を挿入し、ベアリング押さえ部１６１をメネジ部１６２にねじ込むことにより、ベアリング部１０６、カラー１５１、磁性流体シール５は、取付部１０４に取り付けられる。
【００５２】
遊星減速機部１０７は、モータ２で発生された回転駆動力に関するトルクを増大させるとともに、回転速度を低下させるものである。遊星減速機部１０７は、モータ２と出力軸１０３の間に配置されるものであり、かつ、取付部１０４の内部に配置されるものである。
遊星減速機部１０７には、太陽歯車１７１と、遊星歯車１７２と、ピン１７３と、内歯１７４と、が主に設けられている。
【００５３】
太陽歯車１７１は、モータ２の回転軸１２１に取り付けられ、回転軸１２１とともに回転駆動される歯車である。太陽歯車１７１の外周面には遊星歯車１７２とかみ合う歯面が形成されている。
遊星歯車１７２は、ピン１７３を介して出力軸１０３に取り付けられ、太陽歯車１７１と取付部１０４との間に配置された歯車である。遊星歯車１７２は、太陽歯車の歯面とかみ合うとともに、取付部１０４の内周面に形成された内歯１７４ともかみ合うものである。
さらに、遊星歯車１７２は、ピン１７３を中心として回転可能（自転可能）に構成されているとともに、出力軸１０３を中心としても回転可能（公転可能）に構成されているものである。
【００５４】
ピン１７３は、遊星歯車１７２を出力軸１０３に取り付けるものであり、遊星歯車１７２を自転可能に支持するものでもある。
内歯１７４は、取付部１０４の内周面に周状に形成された歯面であって、遊星歯車１７２とかみ合うものである。
【００５５】
なお、遊星減速機部１０７の構成としては、公知の構成を用いることができ、特に限定するものではない。
【００５６】
次に、上記の構成からなる真空用アクチュエータ１０１における回転駆動力の供給について図３などを参照しながら説明する。
モータ２によって発生された回転駆動力は遊星減速機部１０７に伝達される。遊星減速機部１０７では、太陽歯車１７１の回転により、遊星歯車１７２が自転しつつ太陽歯車１７１のまわりを公転する。遊星歯車１７２の公転はピン１７３を介して出力軸１０３に伝達され、出力軸１０３が回転駆動される。出力軸１０３に伝達された回転駆動力は真空容器１１内に配置されたカップリング１３に伝達され、カップリング１３を介して非駆動機器の入力軸１２に伝達される。非駆動機器は、入力軸１２に伝達された回転駆動力に基づいて駆動される。
【００５７】
上記の構成によれば、モータ２において発生された回転駆動力に関する回転速度やトルクを遊星減速機部１０７において所望の回転速度やトルクに変換して被駆動機器に伝えることができる。そのため、モータ２のみを変更することで被駆動機器に伝える回転駆動力に関する回転速度やトルクを変更する方法と比較して、被駆動機器に伝達するトルク等の範囲を容易に広げることができる。
【００５８】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図５および図６を参照して説明する。
本実施形態の真空用アクチュエータの基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、遊星減速機部がないこととベアリング部に関する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図５および図６を用いてベアリング部に関する構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図５は、本実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。図６は、図５のベアリング部に関する構成を説明する部分拡大図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５９】
真空用アクチュエータ２０１は、図５および図６に示すように、モータ２と、出力軸２０３と、取付部２０４と、磁性流体シール５と、ベアリング部２０６と、が主に設けられている。
【００６０】
出力軸２０３は、図５および図６に示すように、モータ２により発生された回転駆動力を被駆動機器の入力軸１２に伝達するものである。出力軸１０３は磁性を有する材料、例えば、機械構造用炭素鋼や、マルテンサイト系ステンレスなどの材料から形成された円柱状の部材である。
【００６１】
さらに、出力軸２０３には、磁性流体シール５およびベアリング部１０６との相対位置、言い換えると、取付部２０４と出力軸２０３との相対位置を決める止め輪１４２が設けられている。
【００６２】
取付部２０４は、モータ２を真空容器１１に取り付けるとともに、真空容器１１の内部を真空状態に保つシール部としても働くものである。取付部２０４は非磁性材料、例えば、オーステナイト系ステンレスや、アルミニウム合金や、セラミックスなどの材料から形成されたものである。
【００６３】
取付部２０４は円筒状に形成され、かつ、真空容器１１側の端部に径方向外側に延びるフランジ部が形成されたものである。取付部２０４の内部には、真空容器１１からモータ２に向かって、ベアリング部２０６、カラー１５１、ベアリング部２０６、カラー１５１、磁性流体シール５、カラー１５１、ベアリング部２０６、が配置されている。
さらに、取付部２０４の内周面には、鍔部１４１と、ベアリング押さえ部１６１と螺合するメネジ部１６２と、が形成されている。
【００６４】
ベアリング部２０６は出力軸２０３を回転可能に支持するものであって、例えば深溝玉軸受けである。
本実施形態では、ベアリング部２０６は取付部２０４の内部であって、磁性流体シール５の真空容器１１側に２つ、モータ２側に１つ配置されている。言い換えると、ベアリング部２０６が磁性流体シール５を挟むように配置されている。
さらに、ベアリング部２０６と磁性流体シール５との間、およびベアリング部２０６とベアリング部２０６との間には、カラー１５１が配置されている。
【００６５】
なお、上記の構成からなる真空用アクチュエータ２０１における回転駆動力の供給については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００６６】
上記の構成によれば、磁性流体シール５を挟んでベアリング部２０６が配置されるため、磁性流体シール５が配置されている領域における出力軸２０３の姿勢が安定する。そのため、磁性流体シール５におけるシール性の低下を抑制することができる。
特に、磁性流体シール５と真空容器１１との間に複数のベアリング部２０６（本実施形態では２つのベアリング部２０６）を配置すると、磁性流体シール５が配置されている領域における出力軸２０３の姿勢がさらに安定する。
【００６７】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について図７および図８を参照して説明する。
本実施形態の真空用アクチュエータの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第３の実施形態とは、ベアリング押さえ部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図７および図８を用いてベアリング押さえ部の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図７は、本実施形態に係る真空用アクチュエータの構成を説明する模式図である。図８は、図７のベアリング押さえ部の構成を説明する部分拡大図である。
なお、第３の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６８】
真空用アクチュエータ３０１には、図７および図８に示すように、鍔部１４１とともに、ベアリング部２０６および磁性流体シール５を保持するベアリング押さえ部３６１が設けられている。
【００６９】
ベアリング押さえ部３６１は、リング板状または円筒状に形成された部材であり取付部２０４に形成されたメネジ部と噛みあうオネジが外周面に形成されている。ベアリング押さえ部３６１における出力軸２０４と対向する面、つまり、内周面には、第１Ｏリング（シール部）３６２が配置される溝が形成されている。さらに、ベアリング押さえ部３６１の真空容器１１側の側面と、取付部２０４との間には、第２Ｏリング（シール部）３６３が配置されている。
【００７０】
第１Ｏリング３６２および第２Ｏリング３６３は、弾性材料、例えばゴムなどの材料から形成さえたリング状の部材であって、モータ２と磁性流体シール５との間を気密に閉じるものである。
具体的には、第１Ｏリング３６２は、出力軸２０３とベアリング押さえ部３６１との間を封止するものである。第２Ｏリング３６３は、取付部２０４とベアリング押さえ部３６１との間の封止するものである。
【００７１】
なお、上記の構成からなる真空用アクチュエータ２０１における回転駆動力の供給については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００７２】
上記の構成によれば、モータ２から磁性流体シール５にアルコールなどの溶剤（液体）が侵入することを防止することができる。そのため、磁性流体シール５のシール性悪化を防止することができる。
例えば、真空容器１１のリークチェックを行う場合には、アルコールなどの溶剤が真空容器１１の外面にかけられる。このとき、真空用アクチュエータ３０１のモータ２にも液体がかかる場合がある（通常はモータ２にアルコールがかからないようにする。）。第１Ｏリング３６２および第２Ｏリング３６３が設けられていないと、アルコールはモータ２の内部に侵入し、ベアリング部２０６および磁性流体シール５にも侵入するおそれがある。しかし、第１Ｏリング３６２および第２Ｏリング３６３が設けられていることにより、ベアリング部２０６および磁性流体シール５への液体の侵入が防止される。その結果、磁性流体シール５のシール性悪化を防止することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１，１０１，２０１，３０１  真空用アクチュエータ
２  モータ（動力発生部）
３，１０３，２０３  出力軸
４，１０４，２０４  取付部
５  磁性流体シール
６，１０６，２０６  ベアリング部
１１  真空容器
１０７  遊星減速機部（変速部）
３６２  第１Ｏリング（シール部）
３６３  第２Ｏリング（シール部）
【図１】
2011119301.tif 000003
【図２】
2011119301.tif 000004
【図３】
2011119301.tif 000005
【図４】
2011119301.tif 000006
【図５】
2011119301.tif 000007
【図６】
2011119301.tif 000008
【図７】
2011119301.tif 000009
【図８】
2011119301.tif 000010