(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の第１外筒部材と、前記第１外筒部材の内側に配置された筒状の第１内筒部材と、前記第１外筒部材の端面に設けられた第１フランジと、を備え、密封空間と非密封空間とを隔てる筐体に取り付けられるハウジングと、
前記第１内筒部材の外壁に取り付けられた第１ステータと、
前記第１外筒部材の内壁に取り付けられた第１軸受と、
前記第１フランジに対して第１隙間を空けて対向する第１回転部材を備え、前記第１軸受を介して前記第１外筒部材に取り付けられた第１ロータと、
前記第１フランジの前記第１回転部材に対向する表面に設けられて、前記第１ロータの回転中心軸を中心とした環状の溝である第１排気溝と、
前記第１排気溝と前記非密封空間に配置されたポンプとを接続し、前記第１排気溝の気体を排気する第１排気流路と、
を備えるモータ。
【請求項２】
前記第１排気流路に接続されて、前記ポンプにより排気される第１タンクと、
前記ハウジングに取り付けられて、前記非密封空間と前記ハウジングの内部空間とを隔てる蓋と、
前記蓋に接続されて前記非密封空間の気体を前記内部空間に導入できる気体流路と、
前記気体流路に設けられた第１バルブと、
をさらに備え、
前記第１バルブは、前記ポンプの稼働中には開かれ、前記ポンプの故障時に閉じられる請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
第２バルブを介して前記第１排気流路に接続され、且つ第３バルブを介して前記第１バルブと前記蓋との間の位置で前記気体流路に接続される第２タンクと、
前記第２バルブは、前記ポンプの稼働中には開かれ、前記ポンプの故障時に閉じられており、
前記第３バルブは、前記ポンプの稼働中には閉じられ、前記ポンプの故障時に開かれる請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記第１ロータは、前記第１回転部材に取り付けられた第２外筒部材と、前記第２外筒部材の端面に設けられた第２フランジと、を備え、
前記ハウジングは、前記第１内筒部材の端面に設けられた第２内筒部材を備え、
前記第２内筒部材の外壁に取り付けられた第２ステータと、
前記第２外筒部材の内壁に取り付けられた第２軸受と、
前記第２フランジに対して第２隙間を空けて対向する第２回転部材を備え、前記第２軸受を介して前記第２外筒部材に取り付けられた第２ロータと、
前記第２フランジの前記第２回転部材に対向する表面に設けられて、前記第２ロータの回転中心軸を中心とした環状の溝である第２排気溝と、
前記第２排気溝と前記第１排気溝とを接続する第２排気流路と、
をさらに備える請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記第１ロータおよび前記第２ロータが同軸上に配置される請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータを備える搬送装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータを備える工作機械。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータを備えるフラットパネルディスプレイ製造装置。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータを備える半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空環境等の特殊環境で使用されるモータ、搬送装置、工作機械、フラットパネルディスプレイ製造装置および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置等における加工作業は、不純物が排除された環境を必要とするため、真空環境等の特殊環境下で行われる。半導体製造装置等における加工作業では、加工の対象物が真空環境の筐体内で随時搬送される。例えば、真空環境の筐体内に搬送装置が配置され、搬送装置に載せられた加工の対象物がモータ等の動力により移動させられる。例えば特許文献１には、真空環境側と大気側とを隔絶する隔壁を備えたモータシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１０９６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される技術においては、隔壁がステータとロータの間に配置されている。これにより、ステータとロータとの間のエアギャップは、隔壁の厚み以上の大きさとなる。一方、エアギャップが小さいほど、モータの出力トルクは大きくなる。このため、特許文献１に記載される技術を用いた場合、モータの出力トルクを向上させるのが難しい可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、密封空間の内部に動力を伝えることができ、且つ出力トルクを向上させることが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】
上記の目的を達成するため、本発明に係るモータは、筒状の第１外筒部材と、前記第１外筒部材の内側に配置された筒状の第１内筒部材と、前記第１外筒部材の端面に設けられた第１フランジと、を備え、密封空間と非密封空間とを隔てる筐体に取り付けられるハウジングと、前記第１内筒部材の外壁に取り付けられた第１ステータと、前記第１外筒部材の内壁に取り付けられた第１軸受と、前記第１フランジに対して第１隙間を空けて対向する第１回転部材を備え、前記第１軸受を介して前記第１外筒部材に取り付けられた第１ロータと、前記第１フランジの前記第１回転部材に対向する表面に設けられて、前記第１ロータの回転中心軸を中心とした環状の溝である第１排気溝と、前記第１排気溝と前記非密封空間に配置されたポンプとを接続し、前記第１排気溝の気体を排気する第１排気流路と、を備える。
【０００７】
これにより、ポンプが稼働している間、第１排気溝に流入する気体の大部分が第１排気流路により排出される。このため、第１排気溝から密封空間に向かう気体の流れが抑制されるので、密封空間の特殊環境が保たれる。このように、第１排気溝および第１排気溝から気体を排気する第１排気流路で構成されるシール構造によって密封空間と非密封空間とが隔てられている。したがって、本発明に係るモータにおいては、ステータのステータコアとロータのマグネットとの間に、密封空間と非密封空間とを隔てるための部材が配置されなくてもよい。このため、本発明に係るモータは、ステータのステータコアとロータのマグネットとの間のエアギャップを小さくすることができる。よって、本発明に係るモータは、密封空間の内部に動力を伝えることができ、且つ出力トルクを向上させることができる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、前記第１排気流路に接続されて、前記ポンプにより排気される第１タンクと、前記ハウジングに取り付けられて、前記非密封空間と前記ハウジングの内部空間とを隔てる蓋と、前記蓋に接続されて前記非密封空間の気体を前記内部空間に導入できる気体流路と、前記気体流路に設けられた第１バルブと、をさらに備え、前記第１バルブは、前記ポンプの稼働中には開かれ、前記ポンプの故障時に閉じられることが好ましい。
【０００９】
これにより、ポンプが故障したときは、ハウジングの内部空間が密封される。ポンプが故障すると、ポンプから第１排気流路に向けて気体が逆流する。しかしながら、第１タンクが設けられているので、ポンプが故障すると密封空間よりも先に第１タンクの圧力が上昇する。本発明に係るモータは、ポンプの故障時において、密封空間の圧力の上昇を遅らせることができる。したがって、本発明に係るモータは、ポンプの故障時において、モータが適用される装置（製造装置等）の停止時間（ダウンタイム）を短縮することができる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、第２バルブを介して前記第１排気流路に接続され、且つ第３バルブを介して前記第１バルブと前記蓋との間の位置で前記気体流路に接続される第２タンクと、前記第２バルブは、前記ポンプの稼働中には開かれ、前記ポンプの故障時に閉じられており、前記第３バルブは、前記ポンプの稼働中には閉じられ、前記ポンプの故障時に開かれることが好ましい。
【００１１】
これにより、ポンプが故障したときは、ポンプが故障する直前まで減圧環境であった第２タンクが気体流路に接続されるので、内部空間の圧力が非密封空間よりも低くなる。また、ポンプが故障すると、ポンプから第１排気流路に向けて気体が逆流する。しかし第２バルブが閉じられるので、ポンプから第１排気流路に流入した気体は、直接第２タンクには流入せず、第１タンクに流入する。これにより、ポンプが故障すると密封空間よりも先に第１タンクの圧力が上昇する。そして、第１タンクの圧力が上昇した後においてもポンプが故障したままである場合、ポンプから第１排気流路に流入した気体が第１排気溝に至る。一方、第２タンクに接続される内部空間の圧力は、非密封空間より低くなっている。このため、密封空間と内部空間との圧力差が小さくなっている。したがって、ポンプから第１排気溝に至った気体の密封空間への流入が抑制される。よって、本発明に係るモータは、ポンプの故障時において、モータが適用される装置（製造装置等）の停止時間（ダウンタイム）をより短縮することができる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記第１ロータは、前記第１回転部材に取り付けられた第２外筒部材と、前記第２外筒部材の端面に設けられた第２フランジと、を備え、前記ハウジングは、前記第１内筒部材の端面に設けられた第２内筒部材を備え、前記第２内筒部材の外壁に取り付けられた第２ステータと、前記第２外筒部材の内壁に取り付けられた第２軸受と、前記第２フランジに対して第２隙間を空けて対向する第２回転部材を備え、前記第２軸受を介して前記第２外筒部材に取り付けられた第２ロータと、前記第２フランジの前記第２回転部材に対向する表面に設けられて、前記第２ロータの回転中心軸を中心とした環状の溝である第２排気溝と、前記第２排気溝と前記第１排気溝とを接続する第２排気流路と、をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
仮に、上述した特許文献１に記載される技術のように隔壁を用いて密封空間および非密封空間が隔てられる場合、ロータが回転中心軸方向に複数重ねて配置されると、隔壁が回転中心軸方向に長くなる。隔壁は薄肉部材であるため、ロータの数が多いほど隔壁の製造が難しくなる。これに対して、本発明に係るモータにおいては、第１排気溝、第１排気流路、第２排気溝および第２排気流路で構成されるシール構造によって密封空間が密封されるので、密封空間と非密封空間とを隔てるための薄肉部材が不要となる。よって、本発明に係るモータは、複数のロータが回転中心軸方向に複数重ねて配置されても容易に製造することができる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記第１ロータおよび前記第２ロータが同軸上に配置されることが好ましい。これにより、本発明に係るモータは、複雑な動作を実現することができる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、上述したモータを備える搬送装置であることが好ましい。これにより、搬送装置は、高い出力トルクを実現することができる。
【００１６】
本発明の望ましい態様として、上述したモータを備える工作機械であることが好ましい。これにより、工作機械は、高い出力トルクを実現することができる。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、上述したモータを備えるフラットパネルディスプレイ製造装置であることが好ましい。これにより、フラットパネルディスプレイ製造装置は、高い出力トルクを実現することができ、フラットパネルディスプレイの品質を高めることができる。
【００１８】
本発明の望ましい態様として、上述したモータを備える半導体製造装置であることが好ましい。これにより、半導体製造装置は、高い出力トルクを実現することができ、半導体の品質を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、密封空間の内部に動力を伝えることができ、且つ出力トルクを向上させることが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】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態１に係るモータを備えた製造装置を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るモータの一部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】図４は、実施形態１の変形例１に係るモータの一部を拡大して示す図である。
【図５】図５は、実施形態１の変形例２に係るモータの一部を拡大して示す図である。
【図６】図６は、ポンプが故障したときの、密封空間の圧力の時間変化を示すグラフである。
【図７】図７は、実施形態２に係るモータを備えた製造装置を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態２に係るモータの一部を拡大して示す断面図である。
【図９】図９は、実施形態２の変形例１に係るモータの一部を拡大して示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態２の変形例２に係るモータの一部を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るモータを備えた製造装置を模式的に示す断面図である。図２は、実施形態１に係るモータの一部を拡大して示す断面図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面を示す図である。実施形態１に係るモータ１０は、例えば、真空環境、減圧環境、プロセスガス充填環境等の特殊環境下で使用される。モータ１０は、半導体を製造するための製造装置２００等に適用される。製造装置２００は、例えば半導体を搬送する搬送装置、または半導体を加工する工作機械を含む。モータ１０は、搬送装置または加工機械を駆動させるために用いられる。例えば実施形態１においては、一例として、モータ１０が半導体の製造装置２００に適用される場合が示されるが、モータ１０の適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、モータ１０は、フラットパネルディスプレイ製造装置に適用することもできる。
【００２３】
図１に示すように、半導体を製造するための製造装置２００は、筐体１００と、モータ１０と、を含む。筐体１００が開口部１０１を備えており、モータ１０が開口部１０１を塞ぐように配置されている。例えば筐体１００には真空ポンプが接続され、筐体１００の内部空間である密封空間Ｖは真空環境とされる。筐体１００の外部空間である非密封空間Ｅは、例えば密封空間Ｖに対して高圧である空間または大気雰囲気の空間である。モータ１０は、制御装置９と、ハウジング４と、ステータ５と、軸受６と、ロータ１と、ポンプ８１と、を備える。
【００２４】
制御装置９は、例えば入力回路と、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記憶装置であるメモリと、出力回路とを備える。制御装置９は、メモリに記憶されたプログラムに応じてロータ１の動作を制御し、回転中心軸Ｚｒを中心にロータ１を回転させる。
【００２５】
図２に示すように、ハウジング４は、例えばアルミニウム合金、鉄またはステンレス鋼等の金属で形成されている。ハウジング４は、例えば、外筒部材４１と、フランジ４２と、内筒部材４４と、連結部材４３と、を備える。
【００２６】
外筒部材４１は、例えば回転中心軸Ｚｒと同軸の円筒状の部材である。例えば、外筒部材４１の外壁は、筐体１００が開口部１０１の内壁と対向している。フランジ４２は、外筒部材４１の密封空間Ｖ側の端面にボルト等により固定されている。フランジ４２は、外筒部材４１の外壁よりも径方向外側に突出しており、且つ外筒部材４１の内壁よりも径方向内側に突出している。フランジ４２のうち外筒部材４１の外壁よりも径方向外側に突出する部分は、筐体１００の内壁に接触し且つ筐体１００にボルト等により固定されている。筐体１００の内壁うち平面視でフランジ４２と重なる部分には、回転中心軸Ｚｒを中心としたＯリング１０２が設けられる。Ｏリング１０２は、フランジ４２と筐体１００との間の隙間を密封している。内筒部材４４は、例えば回転中心軸Ｚｒと同軸の円筒状の部材であって、外筒部材４１の径方向内側に配置される。連結部材４３は、外筒部材４１の非密封空間Ｅ側の端面および内筒部材４４の非密封空間Ｅ側の端面にボルト等により固定されており、外筒部材４１と内筒部材４４とを連結している。
【００２７】
図２に示すように、ステータ５は、内筒部材４４の外壁に取り付けられている。例えば、ステータ５は、ステータコア５１と、コイル５２と、間座５３と、レゾルバステータ５４と、を備える。
【００２８】
ステータコア５１は、内筒部材４４の外壁で、回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向に並んで複数配置される。ステータコア５１は、例えば電磁鋼板などの磁性材料で形成される。ステータコア５１は、略同形状に形成された複数のコア片が回転中心軸Ｚｒと平行な方向に積層されて束ねられることで形成される。コイル５２は、例えば、表面に樹脂コーティング等の絶縁処理が施された銅線である。コイル５２は、複数のステータコア５１のそれぞれに集中巻きされている。例えば、コイル５２は、絶縁部材であるインシュレータを介してステータコア５１に巻き付けられている。コイル５２は、例えば制御装置９からの電力供給を受けて、ステータコア５１を励磁して回転磁界を生じさせることができる。間座５３は、ステータコア５１の回転中心軸Ｚｒ方向の端部に重ねて取り付けられており、レゾルバステータ５４の回転中心軸Ｚｒ方向の位置を規制する。レゾルバステータ５４は、レゾルバロータ１４と一対となってロータ１の回転位置を検出する。レゾルバステータ５４は、間座５３を介してステータコア５１にボルト等により固定されている。コイル５２およびレゾルバステータ５４は、配線により制御装置９に接続される。配線は、例えば図１に示すように内筒部材４４を径方向に貫通し、コイル５２と制御装置９とを接続し、レゾルバステータ５４と制御装置９とを接続している。
【００２９】
図２に示すように、軸受６は、外筒部材４１の内壁に取り付けられている。軸受６は、例えば、外筒部材４１の内壁に圧入されることで外筒部材４１にボルト等により固定されている。軸受６は、例えば転がり軸受である。軸受６は、回転中心軸Ｚｒ方向に２つ並べて配置されている。例えば、軸受６は、外輪６１と、内輪６３と、転動体６２と、を備える。
【００３０】
２つの外輪６１のうち密封空間Ｖ側の外輪６１は、フランジ４２のうち外筒部材４１の内壁よりも径方向内側に突出する部分に接触している。２つの外輪６１のうち非密封空間Ｅ側の外輪６１は、外筒部材４１にボルト４１２で固定された外輪押え４１１に接触している。これにより、２つの外輪６１の回転中心軸Ｚｒ方向の位置が規制される。内輪６３は、ロータ１のロータコア１１を支持する。２つの内輪６３のうち密封空間Ｖ側の内輪６３は、ロータ１が有する間座１２に接触している。２つの内輪６３のうち非密封空間Ｅ側の内輪６３は、ロータコア１１にボルト１１２で固定された内輪押え１１１に接触している。これにより、２つの内輪６３の回転中心軸Ｚｒ方向の位置が規制される。転動体６２は、例えば玉であって、外輪６１と内輪６３との間に配置されている。
【００３１】
なお、軸受６は、必ずしも転がり軸受でなくてもよく、滑り軸受であってもよい。軸受６は、必ずしも２つでなくてもよく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。転動体６２は、必ずしも玉でなくてもよく、ころであってもよい。
【００３２】
図２に示すように、ロータ１は、軸受６を介して外筒部材４１に取り付けられている。ロータ１は、例えば、ロータコア１１と、マグネット１５と、間座１２と、レゾルバロータ１４と、回転部材１３と、を備える。
【００３３】
ロータコア１１は、回転中心軸Ｚｒを中心とした円筒状の部材である。ロータコア１１は、例えば電磁鋼板などの磁性材料で形成される。ロータコア１１は、略同形状に形成された複数のコア片が回転中心軸Ｚｒと平行な方向に積層されて束ねられることで形成される。マグネット１５は、永久磁石であり、ロータコア１１のうちステータコア５１と対向する表面に並べて配置される。複数のマグネット１５は、Ｓ極およびＮ極が回転中心軸Ｚｒの周方向で交互に並ぶように配置され、且つ回転中心軸Ｚｒの周方向に等間隔に配置される。間座１２は、ロータコア１１の回転中心軸Ｚｒ方向の端部に重ねて取り付けられており、レゾルバロータ１４の回転中心軸Ｚｒ方向の位置を規制する。レゾルバロータ１４は、レゾルバステータ５４と対向して配置されており、レゾルバステータ５４と一対となってロータ１の回転位置を検出する。レゾルバロータ１４は、間座１２を介してロータコア１１にボルト等により固定されている。レゾルバロータ１４およびレゾルバステータ５４は、ロータコア１１とステータコア５１との間に作用するリラクタンスの変化を利用してロータ１の回転位置を検出することができる。回転部材１３は、例えば円盤状の部材であって、間座１２の端面に重ねて配置されている。回転部材１３は、間座１２を介してロータコア１１にボルト等により固定されている。
【００３４】
図２に示すように、回転部材１３は、フランジ４２に対して所定の幅ｄの第１隙間Ｇを空けて対向している。例えば実施形態１においては、軸受６の外輪６１の端面と内輪６３の端面とが、回転中心軸Ｚｒに対して直交する平面の同一面上にある。これにより、フランジ４２の外輪６１と接する面と間座１２の内輪６３と接する面とが、回転中心軸Ｚｒに対して直交する平面の同一面上にある。その上で、回転中心軸Ｚｒ方向での間座１２の厚みは、フランジ４２の厚みよりも大きくされている。これにより、フランジ４２の厚みと間座１２の厚みとの差により、第１隙間Ｇの幅ｄが高精度で規制されている。幅ｄは、５［μｍ］以上３０［μｍ］以下の範囲にあることが好ましく、５［μｍ］以上１５［μｍ］の範囲にあることがより好ましい。
【００３５】
なお、第１隙間Ｇの幅ｄを規制する構成は、必ずしも上述した構成には限られない。例えば、軸受６の内輪６３の端面が、外輪６１の端面よりも間座１２の方向に突出していてもよい。また、軸受６の外輪６１の端面と内輪６３の端面とが回転中心軸Ｚｒに対して直交する平面の同一面上に配置された上で、内輪６３と間座１２との間に所定の厚みのスペーサが配置されていてもよい。
【００３６】
図２に示すように、フランジ４２は、回転部材１３に対向する表面すなわち第１隙間Ｇに面する表面に排気溝４２１を備える。図３に示すように、排気溝４２１は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。また、フランジ４２は、排気溝４２１の底部から回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔４２ｆを備える。図３に示すように、貫通孔４２ｆは、例えば１つ設けられている。
【００３７】
外筒部材４１は、フランジ４２に対向する表面に環状溝４１３を備え、連結部材４３に対向する表面に環状溝４１４を備える。環状溝４１３および環状溝４１４は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。また、フランジ４２は、環状溝４１３から環状溝４１４まで貫通する貫通孔４１ｆを備える。貫通孔４１ｆは、例えば１つであり、平面視で貫通孔４２ｆに重なる位置に配置されている。
【００３８】
連結部材４３は、回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔４３ｆを備える。貫通孔４３ｆは、例えば１つであり、平面視で貫通孔４２ｆおよび貫通孔４１ｆに重なる位置に配置されている。貫通孔４３ｆは、配管８２を介してポンプ８１に接続される。
【００３９】
これにより、貫通孔４２ｆ、貫通孔４１ｆ、貫通孔４３ｆおよび配管８２は、互いに繋がっており、１つの排気流路Ｆ１を構成する。排気流路Ｆ１は、排気溝４２１から非密封空間Ｅに向けて気体を流通させることができる。ポンプ８１が稼働している間、排気流路Ｆ１によって排気溝４２１にある気体が非密封空間Ｅに向けて排出される。これにより、排気溝４２１に流入する気体の大部分が非密封空間Ｅに向けて排出される。このため、第１隙間Ｇを介した密封空間Ｖへの気体の浸入が抑制されるので、密封空間Ｖの真空環境が保たれる。このように、実施形態１においては、第１隙間Ｇ、排気溝４２１および排気溝４２１から気体を排気する排気流路Ｆ１で構成されるシール構造によって密封空間Ｖと非密封空間Ｅとが隔てられている。
【００４０】
仮に貫通孔４２ｆ、貫通孔４１ｆおよび貫通孔４３ｆが平面視で重なっていなくても、外筒部材４１が環状溝４１３および環状溝４１４を備えているので、貫通孔４２ｆ、貫通孔４１ｆおよび貫通孔４３ｆが互いに繋がった状態は保たれる。すなわち、貫通孔４２ｆ、貫通孔４１ｆおよび貫通孔４３ｆは、回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向で異なる位置に配置されていても、配管８２へ気体を流通させることができる。したがって、実施形態１においては、外筒部材４１、フランジ４２および連結部材４３が組み立てられる時の、回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向の位置決めが不要となる。すなわち、実施形態１に係るハウジング４は、容易に組み立てることができる。
【００４１】
なお、貫通孔４２ｆ、貫通孔４１ｆおよび貫通孔４３ｆは、必ずしも１つでなくてもよく、複数であってもよい。例えば、複数の貫通孔４２ｆが回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向に等間隔に並べて配置されていてもよい。例えば、複数の貫通孔４１ｆが回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向に等間隔に並べて配置されていてもよい。例えば、複数の貫通孔４３ｆが回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向に等間隔に並べて配置され、且つそれぞれの貫通孔４３ｆが異なる配管を介してポンプ８１に接続されていてもよい。また、ポンプ８１は、複数設けられていてもよい。
【００４２】
以上説明したように、実施形態１に係るモータ１０は、ハウジング４と、ステータ５（第１ステータ）と、軸受６（第１軸受）と、ロータ１（第１ロータ）と、排気溝４２１（第１排気溝）と、排気流路Ｆ１（第１排気流路）と、を備える。ハウジング４は、筒状の外筒部材４１（第１外筒部材）と、外筒部材４１の内側に配置された筒状の内筒部材４４（第１内筒部材）と、外筒部材４１の端面に設けられたフランジ４２（第１フランジ）と、を備え、密封空間Ｖと非密封空間Ｅとを隔てる筐体１００に取り付けられる。ステータ５は、内筒部材４４の外壁に取り付けられる。軸受６は、外筒部材４１の内壁に取り付けられる。ロータ１は、フランジ４２に対して第１隙間Ｇを空けて対向する回転部材１３（第１回転部材）を備え、軸受６を介して外筒部材４１に取り付けられる。排気溝４２１は、フランジ４２の回転部材１３に対向する表面に設けられて、ロータ１の回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。排気流路Ｆ１は、排気溝４２１と非密封空間Ｅに配置されたポンプ８１とを接続し、排気溝４２１の気体を排気する。
【００４３】
これにより、ポンプ８１が稼働している間、排気溝４２１に流入する気体の大部分が排気流路Ｆ１により排出される。このため、排気溝４２１から密封空間Ｖに向かう気体の流れが抑制されるので、密封空間Ｖの真空環境が保たれる。このように、排気溝４２１および排気溝４２１から気体を排気する排気流路Ｆ１で構成されるシール構造によって密封空間Ｖと非密封空間Ｅとが隔てられている。したがって、モータ１０においては、ステータ５のステータコア５１とロータ１のマグネット１５との間に、密封空間Ｖと非密封空間Ｅとを隔てるための部材が配置されなくてもよい。このため、モータ１０は、ステータ５のステータコア５１とロータ１のマグネット１５との間のエアギャップを小さくすることができる。よって、実施形態１に係るモータ１０は、密封空間Ｖの内部に動力を伝えることができ、且つ出力トルクを向上させることができる。また、実施形態１に係るモータ１０は、エアギャップを小さくできるので、小型化を容易にすることができる。
【００４４】
また仮に、上述した特許文献１に記載される技術のようにロータのマグネットが真空環境である密封空間内に配置される場合、密封空間内の汚染防止のために、マグネットを固定するための特殊な接着剤または機械的な固定方法が必要となる。これに対して、実施形態１に係るモータ１０においては、ロータ１のマグネット１５が、排気溝４２１よりも径方向内側に配置されている。これにより、マグネット１５は、非密封空間Ｅすなわち密封空間Ｖの外部に位置している。このため、モータ１０は、マグネット１５の固定のために特殊な接着剤または機械的な固定を必要としない。したがって、モータ１０は、組み立てを容易にすることができる。
【００４５】
また仮に、上述した特許文献１に記載される技術のように軸受が真空環境である密封空間内に配置される場合、密封空間内の汚染防止のために、外輪および内輪に金や銀などの軟質金属の表面処理を施し、且つ真空中でも拡散しにくいグリースを用いた特殊な軸受が必要となる。これに対して、実施形態１に係るモータ１０においては、軸受６が、排気溝４２１よりも径方向内側に配置されている。これにより、軸受６は、非密封空間Ｅ側すなわち密封空間Ｖの外部に位置している。このため、モータ１０は、特殊な軸受を必要としない。したがって、モータ１０は、製造費用を低減することができる。
【００４６】
また仮に、上述した特許文献１に記載される技術のようにロータとステータの間に配置される隔壁を用いて密封空間および非密封空間が隔てられる場合、ロータの回転位置検出のため、磁気カップリングの利用が必要となる。このため、搬送部材等を駆動するロータの他に、このロータに連れ回る別のロータが必要となる。これに対して、実施形態１に係るモータ１０においては、ステータ４とロータ１との間に隔壁が配置されない。このため、モータ１０は、ロータ１に連れ回るロータを設けなくてもロータ１の回転位置を検出することができる。したがって、モータ１０は、部品点数を削減することができる。
【００４７】
（実施形態１の変形例１）
図４は、実施形態１の変形例１に係るモータの一部を拡大して示す図である。実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａは、タンク８３と、蓋７と、バルブ７６と、を備える。なお、上述した実施形態１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。
【００４８】
タンク８３は、密封された容器であり、所定の容積を有する。図４に示すように、タンク８３は、配管８２から分岐する配管８２１によって排気流路Ｆ１に接続されている。ポンプ８１が稼働している間、タンク８３内の気体が排出されるので、タンク８３内の圧力は低く保たれる。例えば、タンク８３内は、密封空間Ｖと同様の真空環境となる。
【００４９】
蓋７は、ハウジング４の内筒部材４４の端面に取り付けられた板状部材である。蓋７は、例えばボルト７４によってハウジング４に固定されている。蓋７の内筒部材４４に対向する表面には、回転中心軸Ｚｒを中心としたＯリング７３が設けられる。これにより、蓋７は、ハウジング４の内部空間４Ｉを密封して、非密封空間Ｅと内部空間４Ｉとを隔てている。蓋７は、ハーメチックコネクタ７２と、貫通孔７ｆと、配管７５と、を備える。
【００５０】
ハーメチックコネクタ７２は、気密性を保ちながら非密封空間Ｅと内部空間４Ｉとを電気的に接続することができるコネクタである。制御装置９からの配線は、ハーメチックコネクタ７２を介して内部空間４Ｉへ導入される。これにより、モータ１０Ａは、ハウジング４の内部空間４Ｉの気密性が保たれた状態で、制御装置９からの電気信号および電力を受け取ることができる。貫通孔７ｆは、回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔である。配管７５は、貫通孔７ｆの非密封空間Ｅ側に接続される。これにより、貫通孔７ｆおよび配管７５は、互いに繋がっており、１つの気体流路ＦＡを構成する。
【００５１】
バルブ７６は、例えば電磁弁であって、配管７５に設けられる。これにより、バルブ７６が開けられているとき、気体流路ＦＡは、非密封空間Ｅから内部空間４Ｉに向けて気体を導入することができる。一方、バルブ７６が閉じられているとき、気体流路ＦＡが封鎖されるので、内部空間４Ｉが密封される。
【００５２】
実施形態１の変形例１においては、制御装置９がポンプ８１およびバルブ７６に接続されている。制御装置９は、例えばポンプ８１に取り付けられたセンサ等から発信される信号を受信することで、ポンプ８１の稼働状態を検出することができる。制御装置９は、ポンプ８１の稼働状態に応じてバルブ７６に信号を発し、バルブ７６を開閉する。ポンプ８１が稼働しているとき、制御装置９はバルブ７６を開く。一方、ポンプ８１が故障したとき、制御装置９はバルブ７６を閉じる。
【００５３】
これにより、ポンプ８１が稼働している間は、気体流路ＦＡを介して非密封空間Ｅから内部空間４Ｉに向けて気体が導入されるので、内部空間４Ｉが非密封空間Ｅと同様の環境となる。上述したように、排気溝４２１に流入する気体の大部分は排気流路Ｆ１により排出される。このため、密封空間Ｖの真空環境が保たれる。
【００５４】
一方、ポンプ８１が故障したときは、ハウジング４の内部空間４Ｉが密封される。ポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて気体が逆流する。仮に上述した実施形態１に係るモータ１０においてポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて逆流した気体がすぐに密封空間Ｖに浸入するので、密封空間Ｖの圧力がすぐに上昇する。これに対して、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａは、タンク８３を備えるので、ポンプ８１が故障すると密封空間Ｖよりも先にタンク８３の圧力が上昇する。そして、タンク８３の圧力が上昇した後においてもポンプ８１が故障したままである場合に、密封空間Ｖの圧力が上昇し始める。すなわち、モータ１０Ａは、ポンプ８１の故障時において、密封空間Ｖの圧力の上昇を遅らせることができる。したがって、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａは、ポンプ８１の故障時において、モータ１０Ａが適用される装置（製造装置２００）の停止時間（ダウンタイム）を短縮することができる。
【００５５】
なお、タンク８３の容量は、密封空間Ｖの圧力の上昇をどれだけ遅らせる必要があるかによって調整される。タンク８３の容量が大きいほど、密封空間Ｖの圧力の上昇がより遅くなる。また、バルブ７６は、必ずしも配管７５に設けられていなくてもよく、例えば貫通孔７ｆに設けられていてもよい。
【００５６】
以上説明したように、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａは、タンク８３（第１タンク）と、蓋７と、気体流路ＦＡと、バルブ７６（第１バルブ）と、を備える。タンク８３は、排気流路Ｆ１（第１排気流路）に接続されて、ポンプ８１により排気される。蓋７は、ハウジング４に取り付けられて、非密封空間Ｅとハウジング４の内部空間４Ｉとを隔てる。気体流路ＦＡは、蓋７に接続されて非密封空間Ｅの気体を内部空間４Ｉに導入できる。バルブ７６は、気体流路ＦＡに設けられ、ポンプ８１の稼働中には開かれ、ポンプ８１の故障時に閉じられる。
【００５７】
これにより、ポンプ８１が故障したときは、ハウジング４の内部空間４Ｉが密封される。ポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて気体が逆流する。しかしながら、タンク８３が設けられているので、ポンプ８１が故障すると密封空間Ｖよりも先にタンク８３の圧力が上昇する。モータ１０Ａは、ポンプ８１の故障時において、密封空間Ｖの圧力の上昇を遅らせることができる。したがって、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａは、ポンプ８１の故障時において、モータ１０Ａが適用される装置（製造装置２００）の停止時間（ダウンタイム）を短縮することができる。
【００５８】
（実施形態１の変形例２）
図５は、実施形態１の変形例２に係るモータの一部を拡大して示す図である。実施形態１の変形例２に係るモータ１０Ｂは、上述したタンク８３、蓋７およびバルブ７６に加えて、タンク８４と、バルブ７７と、バルブ７８と、を備える。なお、上述した実施形態１の変形例１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。
【００５９】
タンク８４は、密封された容器であり、所定の容積を有する。図５に示すように、タンク８４は、配管８２から分岐する配管８２２によって排気流路Ｆ１に接続され、且つ配管７５から分岐する配管７５１によって気体流路ＦＡに接続される。
【００６０】
バルブ７７は、例えば電磁弁であって、配管８２２に設けられる。これにより、バルブ７７が開けられているとき、タンク８４と排気流路Ｆ１との間で気体が流通できる。一方、バルブ７７が閉じられているとき、配管８２２が封鎖されるので、タンク８４と排気流路Ｆ１との間で気体が流通しなくなる。
【００６１】
バルブ７８は、例えば電磁弁であって、配管７５１に設けられる。これにより、バルブ７８が開けられているとき、タンク８４と気体流路ＦＡとの間で気体が流通できる。一方、バルブ７８が閉じられているとき、配管７５１が封鎖されるので、タンク８４と気体流路ＦＡとの間で気体が流通しなくなる。
【００６２】
実施形態１の変形例２においては、制御装置９は、ポンプ８１およびバルブ７６に加えて、バルブ７７およびバルブ７８にも接続されている。制御装置９は、ポンプ８１の稼働状態に応じてバルブ７６、バルブ７７およびバルブ７８に信号を発し、バルブ７６、バルブ７７およびバルブ７８を開閉する。ポンプ８１が稼働しているとき、制御装置９は、バルブ７６を開き、且つバルブ７７を開き、且つバルブ７８を閉じる。一方、ポンプ８１が故障したとき、制御装置９は、バルブ７６を閉じ、且つバルブ７７を閉じ、且つバルブ７８を開く。
【００６３】
これにより、ポンプ８１が稼働している間は、気体流路ＦＡを介して非密封空間Ｅから内部空間４Ｉに向けて気体が導入されるので、ハウジング４の内部空間４Ｉが非密封空間Ｅと同様の環境となる。上述したように、排気溝４２１に流入する気体の大部分は排気流路Ｆ１により排出される。このため、密封空間Ｖの真空環境が保たれる。また、ポンプ８１が稼働している間、タンク８４内の気体が排出されるので、タンク８４内の圧力は低く保たれる。例えば、タンク８４内は、密封空間Ｖと同様の真空環境となる。
【００６４】
一方、ポンプ８１が故障したときは、ポンプ８１が故障する直前まで真空環境であったタンク８４が気体流路ＦＡに接続されるので、内部空間４Ｉの圧力が非密封空間Ｅよりも低くなる。また、ポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて気体が逆流する。しかしバルブ７７が閉じられるので、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体は、直接タンク８４には流入せず、タンク８３に流入する。これにより、ポンプ８１が故障すると密封空間Ｖよりも先にタンク８３の圧力が上昇する。そして、タンク８３の圧力が上昇した後においてもポンプ８１が故障したままである場合、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体が排気溝４２１に至る。仮に上述した実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａにおいてポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体が排気溝４２１に至ると、密封空間Ｖと内部空間４Ｉとの圧力差が大きいことから、気体は密封空間Ｖに流れやすい。これに対して、実施形態１の変形例２に係るモータ１０Ｂにおいては、ポンプ８１の故障時にタンク８４に接続される内部空間４Ｉの圧力が非密封空間Ｅより低くなっている。このため、密封空間Ｖと内部空間４Ｉとの圧力差が、実施形態１の変形例１と比較して小さくなっている。したがって、ポンプ８１から排気溝４２１に至った気体の密封空間Ｖへの流入が抑制される。
【００６５】
図６は、ポンプが故障したときの、密封空間の圧力の時間変化を示すグラフである。図６中の曲線Ｌ１は、実施形態１に係るモータ１０を用いた場合の、密封空間Ｖの圧力の時間変化を示す。図６中の曲線Ｌ２は、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａを用いた場合の、密封空間Ｖの圧力の時間変化を示す。図６中の曲線Ｌ３は、実施形態１の変形例２に係るモータ１０Ｂを用いた場合の、密封空間Ｖの圧力の時間変化を示す。図６中の圧力Ｐ１は、ポンプ８１が稼働している間での密封空間Ｖの圧力であり、圧力Ｐ２は、非密封空間Ｅの圧力である。図６中の横軸の左端がポンプ８１の故障時である。
【００６６】
図６に示すように、上述した実施形態１に係るモータ１０が製造装置２００に用いられた場合、密封空間Ｖの圧力が圧力Ｐ２に至るまでの時間が比較的短い。これに対して、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａは、実施形態１に係るモータ１０に比較して、密封空間Ｖの圧力が低い状態をより長く保つことができるので、ポンプ８１の故障時における製造装置２００の停止時間（ダウンタイム）を短縮することができる。さらに、実施形態１の変形例２に係るモータ１０Ｂは、実施形態１の変形例１に係るモータ１０Ａに比較して、密封空間Ｖの圧力が低い状態をより長く保つことができるので、ポンプ８１の故障時における製造装置２００の停止時間（ダウンタイム）をより短縮することができる。
【００６７】
以上説明したように、実施形態１の変形例２に係るモータ１０Ｂは、バルブ７７（第２バルブ）を介して排気流路Ｆ１（第１排気流路）に接続され、且つバルブ７８（第３バルブ）を介してバルブ７６（第１バルブ）と蓋７との間の位置で気体流路ＦＡに接続されるタンク８４（第２タンク）を備える。バルブ７７は、ポンプ８１の稼働中には開かれ、ポンプ８１の故障時に閉じられている。バルブ７８は、ポンプ８１の稼働中には閉じられ、ポンプ８１の故障時に開かれる。
【００６８】
これにより、ポンプ８１が故障したときは、ポンプ８１が故障する直前まで真空環境であったタンク８４が気体流路ＦＡに接続されるので、内部空間４Ｉの圧力が非密封空間Ｅよりも低くなる。また、ポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて気体が逆流する。しかしバルブ７７が閉じられるので、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体は、直接タンク８４には流入せず、タンク８３に流入する。これにより、ポンプ８１が故障すると密封空間Ｖよりも先にタンク８３の圧力が上昇する。そして、タンク８３の圧力が上昇した後においてもポンプ８１が故障したままである場合、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体が排気溝４２１に至る。一方、タンク８４に接続される内部空間４Ｉの圧力は、非密封空間Ｅより低くなっている。このため、密封空間Ｖと内部空間４Ｉとの圧力差が小さくなっている。したがって、ポンプ８１から排気溝４２１に至った気体の密封空間Ｖへの流入が抑制される。よって、実施形態１の変形例２に係るモータ１０Ｂは、ポンプ８１の故障時において、モータ１０Ｂが適用される装置（製造装置２００）の停止時間（ダウンタイム）をより短縮することができる。
【００６９】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係るモータを備えた半導体製造装置を模式的に示す断面図である。図８は、実施形態２に係るモータの一部を拡大して示す断面図である。実施形態２に係るモータ１０Ｃは、ハウジング４Ｃと、ロータ１Ｃと、ステータ５ａと、軸受６ａと、ロータ２と、ステータ５ｂと、軸受６ｂと、ロータ３と、を備える。なお、上述した実施形態１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。
【００７０】
図８に示すように、ハウジング４Ｃは、内筒部材４５と、内筒部材４６と、を備える。内筒部材４５は、回転中心軸Ｚｒと同軸の円筒状の部材であって、内筒部材４４の端面に重ねて配置される。内筒部材４５は、例えばボルト等により内筒部材４４に固定されている。内筒部材４６は、回転中心軸Ｚｒと同軸の円筒状の部材であって、内筒部材４５の端面に重ねて配置される。内筒部材４６は、例えばボルト等により内筒部材４５に固定されている。
【００７１】
図８に示すように、ロータ１Ｃは、軸受６を介して外筒部材４１に取り付けられている。ロータ１Ｃは、回転部材１６と、外筒部材１７と、フランジ１８と、を備える。回転部材１６は、例えば円盤状の部材であって、間座１２の端面に重ねて配置されている。回転部材１６は、間座１２を介してロータコア１１にボルト等により固定されている。回転部材１６は、フランジ４２に対して所定の幅ｄ１の第１隙間Ｇ１を空けて対向している。例えば、フランジ４２の厚みと間座１２の厚みとの差により、第１隙間Ｇ１の幅ｄ１が高精度で規制されている。幅ｄ１は、５［μｍ］以上３０［μｍ］以下の範囲にあることが好ましく、５［μｍ］以上１５［μｍ］の範囲にあることがより好ましい。外筒部材１７は、回転部材１６のフランジ４２と対向する表面とは反対側の表面に重ねて配置されている。外筒部材１７は、ボルト１９によって回転部材１６に固定されている。フランジ１８は、外筒部材１７の回転部材１６と接する端面とは反対側の端面に重ねて配置されている。フランジ１８は、ボルト等により外筒部材１７に固定されている。これにより、ロータコア１１、間座１２、回転部材１６、外筒部材１７およびフランジ１８は、一体となって回転中心軸Ｚｒを中心に回転する。
【００７２】
図８に示すように、ステータ５ａは、内筒部材４５の外壁に取り付けられている。例えば、ステータ５ａは、ステータコア５１ａと、コイル５２ａと、間座５３ａと、レゾルバステータ５４ａと、を備える。
【００７３】
ステータコア５１ａは、内筒部材４５の外壁で、回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向に並んで複数配置される。コイル５２ａは、複数のステータコア５１ａのそれぞれに集中巻きされている。コイル５２ａは、例えば制御装置９からの電力供給を受けて、ステータコア５１ａを励磁して回転磁界を生じさせることができる。間座５３ａは、ステータコア５１ａの回転中心軸Ｚｒ方向の端部に重ねて取り付けられており、レゾルバステータ５４ａの回転中心軸Ｚｒ方向の位置を規制する。レゾルバステータ５４ａは、レゾルバロータ２４と一対となってロータ２の回転位置を検出する。コイル５２ａおよびレゾルバステータ５４ａは、配線により制御装置９に接続される。配線は、例えば図７に示すように内筒部材４５を径方向に貫通し、コイル５２ａと制御装置９とを接続し、レゾルバステータ５４ａと制御装置９とを接続している。
【００７４】
図８に示すように、軸受６ａは、外筒部材１７の内壁に取り付けられている。軸受６ａは、例えば、外筒部材１７の内壁に圧入されることで外筒部材１７に固定されている。軸受６ａは、例えば転がり軸受である。軸受６ａは、回転中心軸Ｚｒ方向に２つ並べて配置されている。例えば、軸受６ａは、外輪６１ａと、内輪６３ａと、転動体６２ａと、を備える。
【００７５】
２つの外輪６１ａのうち密封空間Ｖ側の外輪６１ａは、フランジ１８のうち外筒部材１７の内壁よりも径方向内側に突出する部分に接触している。２つの外輪６１ａのうち非密封空間Ｅ側の外輪６１ａは、外筒部材１７にボルト１７２で固定された外輪押え１７１に接触している。これにより、２つの外輪６１ａの回転中心軸Ｚｒ方向の位置が規制される。内輪６３ａは、ロータ２のロータコア２１を支持する。２つの内輪６３ａのうち密封空間Ｖ側の内輪６３ａは、ロータ２が有する間座２２に接触している。２つの内輪６３ａのうち非密封空間Ｅ側の内輪６３ａは、ロータコア２１にボルト２１２で固定された内輪押え２１１に接触している。これにより、２つの内輪６３ａの回転中心軸Ｚｒ方向の位置が規制される。転動体６２ａは、例えば玉であって、外輪６１ａと内輪６３ａとの間に配置されている。
【００７６】
図８に示すように、ロータ２は、軸受６ａを介して外筒部材１７に取り付けられている。ロータ２は、例えば、ロータコア２１と、マグネット２５と、間座２２と、レゾルバロータ２４と、回転部材２６と、外筒部材２７と、フランジ２８と、を備える。
【００７７】
ロータコア２１は、回転中心軸Ｚｒを中心とした円筒状の部材である。マグネット２５は、永久磁石であり、ロータコア２１のうちステータコア５１ａと対向する表面に並べて配置される。複数のマグネット２５は、Ｓ極およびＮ極が回転中心軸Ｚｒの周方向で交互に並ぶように配置され、且つ回転中心軸Ｚｒの周方向に等間隔に配置される。間座２２は、ロータコア２１の回転中心軸Ｚｒ方向の端部に重ねて取り付けられており、レゾルバロータ２４の回転中心軸Ｚｒ方向の位置を規制する。レゾルバロータ２４は、レゾルバステータ５４ａと対向して配置されており、レゾルバステータ５４ａと一対となってロータ２の回転位置を検出する。レゾルバロータ２４は、間座２２を介してロータコア２１にボルト等により固定されている。
【００７８】
回転部材２６は、例えば円盤状の部材であって、間座２２の端面に重ねて配置されている。回転部材２６は、間座２２を介してロータコア２１にボルト等により固定されている。回転部材２６は、フランジ１８に対して所定の幅ｄ２の第２隙間Ｇ２を空けて対向している。例えば、フランジ１８の厚みと間座２２の厚みとの差により、第２隙間Ｇ２の幅ｄ２が高精度で規制されている。幅ｄ２は、５［μｍ］以上３０［μｍ］以下の範囲にあることが好ましく、５［μｍ］以上１５［μｍ］の範囲にあることがより好ましい。外筒部材２７は、回転部材２６のフランジ１８と対向する表面とは反対側の表面に重ねて配置されている。外筒部材１７は、ボルト２９によって回転部材２６に固定されている。フランジ２８は、外筒部材２７の回転部材２６と接する端面とは反対側の端面に重ねて配置されている。フランジ２８は、ボルト等により外筒部材２７に固定されている。これにより、ロータコア２１、間座２２、回転部材２６、外筒部材２７およびフランジ２８は、一体となって回転中心軸Ｚｒを中心に回転する。
【００７９】
図８に示すように、ステータ５ｂは、内筒部材４６の外壁に取り付けられている。例えば、ステータ５ｂは、ステータコア５１ｂと、コイル５２ｂと、間座５３ｂと、レゾルバステータ５４ｂと、を備える。
【００８０】
ステータコア５１ｂは、内筒部材４６の外壁で、回転中心軸Ｚｒを中心とした周方向に並んで複数配置される。コイル５２ｂは、複数のステータコア５１ｂのそれぞれに集中巻きされている。コイル５２ｂは、例えば制御装置９からの電力供給を受けて、ステータコア５１ｂを励磁して回転磁界を生じさせることができる。間座５３ｂは、ステータコア５１ｂの回転中心軸Ｚｒ方向の端部に重ねて取り付けられており、レゾルバステータ５４ｂの回転中心軸Ｚｒ方向の位置を規制する。レゾルバステータ５４ｂは、レゾルバロータ３４と一対となってロータ３の回転位置を検出する。コイル５２ｂおよびレゾルバステータ５４ｂは、配線により制御装置９に接続される。配線は、例えば図７に示すように内筒部材４５を径方向に貫通し、コイル５２ｂと制御装置９とを接続し、レゾルバステータ５４ｂと制御装置９とを接続とを接続している。
【００８１】
図８に示すように、軸受６ｂは、外筒部材２７の内壁に取り付けられている。軸受６ｂは、例えば、外筒部材２７の内壁に圧入されることで外筒部材２７に固定されている。軸受６ｂは、例えば転がり軸受である。軸受６ｂは、回転中心軸Ｚｒ方向に２つ並べて配置されている。例えば、軸受６ｂは、外輪６１ｂと、内輪６３ｂと、転動体６２ｂと、を備える。
【００８２】
２つの外輪６１ｂのうち密封空間Ｖ側の外輪６１ｂは、フランジ２８のうち外筒部材２７の内壁よりも径方向内側に突出する部分に接触している。２つの外輪６１ｂのうち非密封空間Ｅ側の外輪６１ｂは、外筒部材２７にボルト２７２で固定された外輪押え２７１に接触している。これにより、２つの外輪６１ｂの回転中心軸Ｚｒ方向の位置が規制される。内輪６３ｂは、ロータ３のロータコア３１を支持する。２つの内輪６３ｂのうち密封空間Ｖ側の内輪６３ｂは、ロータ３が有する間座３２に接触している。２つの内輪６３ｂのうち非密封空間Ｅ側の内輪６３ｂは、ロータコア３１にボルト３１２で固定された内輪押え３１１に接触している。これにより、２つの内輪６３ｂの回転中心軸Ｚｒ方向の位置が規制される。転動体６２ｂは、例えば玉であって、外輪６１ｂと内輪６３ｂとの間に配置されている。
【００８３】
図８に示すように、ロータ３は、軸受６ｂを介して外筒部材２７に取り付けられている。ロータ３は、例えば、ロータコア３１と、マグネット３５と、間座３２と、レゾルバロータ３４と、回転部材３６と、を備える。
【００８４】
ロータコア３１は、回転中心軸Ｚｒを中心とした円筒状の部材である。マグネット３５は、永久磁石であり、ロータコア３１のうちステータコア５１ｂと対向する表面に並べて配置される。複数のマグネット３５は、Ｓ極およびＮ極が回転中心軸Ｚｒの周方向で交互に並ぶように配置され、且つ回転中心軸Ｚｒの周方向に等間隔に配置される。間座３２は、ロータコア３１の回転中心軸Ｚｒ方向の端部に重ねて取り付けられており、レゾルバロータ３４の回転中心軸Ｚｒ方向の位置を規制する。レゾルバロータ３４は、レゾルバステータ５４ｂと対向して配置されており、レゾルバステータ５４ｂと一対となってロータ２の回転位置を検出する。レゾルバロータ３４は、間座３２を介してロータコア３１にボルト等により固定されている。
【００８５】
回転部材３３は、例えば円盤状の部材であって、間座３２の端面に重ねて配置されている。回転部材３３は、間座３２を介してロータコア３１にボルト等により固定されている。回転部材３３は、フランジ２８に対して所定の幅ｄ３の第３隙間Ｇ３を空けて対向している。例えば、フランジ２８の厚みと間座３２の厚みとの差により、第３隙間Ｇ３の幅ｄ３が高精度で規制されている。幅ｄ３は、５［μｍ］以上３０［μｍ］以下の範囲にあることが好ましく、５［μｍ］以上１５［μｍ］の範囲にあることがより好ましい。これにより、ロータコア３１、間座３２および回転部材３３は、一体となって回転中心軸Ｚｒを中心に回転する。以上述べた構成により、ロータ１Ｃ、ロータ２およびロータ３は、同軸上に配置されており（回転中心軸Ｚｒ方向に積み重ねられており）、それぞれ独立して回転中心軸Ｚｒを中心に回転することができる。すなわち、実施形態２に係るモータ１０Ｃは、制御装置９によって別々に制御されることによりロータ１Ｃ、ロータ２およびロータ３がそれぞれ別々に動作するモータである。
【００８６】
図８に示すように、フランジ１８は、回転部材２６に対向する表面すなわち第２隙間Ｇ２に面する表面に排気溝１８１を備える。排気溝１８１は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。また、フランジ１８は、排気溝１８１の底部から回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔１８ｆを備える。貫通孔１８ｆは、例えば１つ設けられている。
【００８７】
外筒部材１７は、フランジ１８に対向する表面に環状溝１７３を備え、回転部材１６に対向する表面に環状溝１７４を備える。環状溝１７３および環状溝１７４は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。また、フランジ１８は、環状溝１７３から環状溝１７４まで貫通する貫通孔１７ｆを備える。貫通孔１７ｆは、例えば１つであり、平面視で貫通孔１８ｆに重なる位置に配置されている。
【００８８】
回転部材１６は、回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔１６ｆを備える。貫通孔１６ｆは、例えば１つであり、平面視で貫通孔１８ｆおよび貫通孔１７ｆに重なる位置に配置されている。
【００８９】
これにより、貫通孔１８ｆ、貫通孔１７ｆおよび貫通孔１６ｆは、互いに繋がっており、１つの排気流路Ｆ２を構成する。さらに、貫通孔１８ｆ、貫通孔１７ｆおよび貫通孔１６ｆは、平面視でフランジ４２の排気溝４２１に重なっている。排気溝４２１が回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝であるため、ハウジング４Ｃに対してロータ１Ｃが相対的に回転した場合であっても、貫通孔１８ｆ、貫通孔１７ｆおよび貫通孔１６ｆが排気溝４２１に重なる状態は保たれる。このため、排気流路Ｆ２は、排気溝１８１から排気溝４２１に向けて気体を流通させることができる。
【００９０】
図８に示すように、フランジ２８は、回転部材３３に対向する表面すなわち第３隙間Ｇ３に面する表面に排気溝２８１を備える。排気溝２８１は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。また、フランジ２８は、排気溝２８１の底部から回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔２８ｆを備える。貫通孔２８ｆは、例えば１つ設けられている。
【００９１】
外筒部材２７は、フランジ２８に対向する表面に環状溝２７３を備え、回転部材２６に対向する表面に環状溝２７４を備える。環状溝２７３および環状溝２７４は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。また、フランジ２８は、環状溝２７３から環状溝２７４まで貫通する貫通孔２７ｆを備える。貫通孔２７ｆは、例えば１つであり、平面視で貫通孔２８ｆに重なる位置に配置されている。
【００９２】
回転部材２６は、回転中心軸Ｚｒ方向に貫通する貫通孔２６ｆを備える。貫通孔２６ｆは、例えば１つであり、平面視で貫通孔２８ｆおよび貫通孔２７ｆに重なる位置に配置されている。
【００９３】
これにより、貫通孔２８ｆ、貫通孔２７ｆおよび貫通孔２６ｆは、互いに繋がっており、１つの排気流路Ｆ３を構成する。さらに、貫通孔２８ｆ、貫通孔２７ｆおよび貫通孔２６ｆは、平面視でフランジ１８の排気溝１８１に重なっている。排気溝１８１が回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝であるため、ロータ１Ｃに対してロータ２が相対的に回転した場合であっても、貫通孔２８ｆ、貫通孔２７ｆおよび貫通孔２６ｆが排気溝１８１に重なる状態は保たれる。このため、排気流路Ｆ３は、排気溝２８１から排気溝１８１に向けて気体を流通させることができる。
【００９４】
排気流路Ｆ３および排気流路Ｆ２により、排気溝２８１および排気溝１８１が排気流路Ｆ１に接続される。ポンプ８１が稼働している間、排気流路Ｆ３、排気流路Ｆ２および排気流路Ｆ１によって排気溝２８１、排気溝１８１および排気溝４２１にある気体が非密封空間Ｅに向けて排出される。これにより、排気溝２８１に流入する気体の大部分が非密封空間Ｅに向けて排出される。また、排気溝１８１に流入する気体の大部分が非密封空間Ｅに向けて排出される。また、排気溝４２１に流入する気体の大部分が非密封空間Ｅに向けて排出される。このため、第３隙間Ｇ３を介した密封空間Ｖへの気体の浸入、第２隙間Ｇ２を介した密封空間Ｖへの気体の浸入および第１隙間Ｇ１を介した密封空間Ｖへの気体の浸入が抑制されるので、密封空間Ｖの真空環境が保たれる。このように、実施形態２においては、排気溝４２１、排気流路Ｆ１、排気溝１８１、排気流路Ｆ２、排気溝２８１および排気流路Ｆ３で構成されるシール構造によって、密封空間Ｖと非密封空間Ｅとが隔てられている。
【００９５】
以上説明したように、実施形態２に係るモータ１０Ｃは、ステータ５ａ（第２ステータ）と、軸受６ａ（第２軸受）と、ロータ２（第２ロータ）と、排気溝１８１（第２排気溝）と、排気流路Ｆ２（第２排気流路）と、を備える。ロータ１Ｃ（第１ロータ）は、回転部材１６（第１回転部材）に取り付けられた外筒部材１７（第２外筒部材）と、外筒部材１７の端面に設けられたフランジ１８（第２フランジ）と、を備える。ハウジング４Ｃは、内筒部材４４（第１内筒部材）の端面に設けられた内筒部材４５（第２内筒部材）を備える。ステータ５ａは、内筒部材４５の外壁に取り付けられる。軸受６ａは、外筒部材１７の内壁に取り付けられる。ロータ２は、フランジ１８に対して第２隙間Ｇ２を空けて対向する回転部材２６（第２回転部材）を備え、軸受６ａを介して外筒部材１７に取り付けられる。排気溝１８１は、フランジ１８の回転部材２６に対向する表面に設けられた、ロータ２の回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の溝である。排気流路Ｆ２は、排気溝１８１と排気溝４２１（第１排気溝）とを接続する。
【００９６】
仮に、上述した特許文献１に記載される技術のように隔壁を用いて密封空間および非密封空間が隔てられる場合、ロータが回転中心軸方向に複数重ねて配置されると、隔壁が回転中心軸方向に長くなる。隔壁は薄肉部材であるため、ロータの数が多いほど隔壁の製造が難しくなる。これに対して、実施形態２に係るモータ１０Ｃにおいては、排気溝４２１、排気流路Ｆ１、排気溝１８１、排気流路Ｆ２、排気溝２８１および排気流路Ｆ３で構成されるシール構造によって、密封空間Ｖと非密封空間Ｅとが隔てられる。このため、密封空間Ｖと非密封空間Ｅとを隔てるための薄肉部材が不要となる。よって、実施形態２に係るモータ１０Ｃは、複数のロータ（ロータ１Ｃ、ロータ２およびロータ３）が回転中心軸Ｚｒ方向に複数重ねて配置されても容易に製造することができる。
【００９７】
また、実施形態２に係るモータ１０Ｃは、ロータ１Ｃ（第１ロータ）、ロータ２（第２ロータ）およびロータ３（第３ロータ）が同軸上に配置されるモータである。これにより、実施形態２に係るモータ１０Ｃは、複雑な動作を実現することができる。
【００９８】
（実施形態２の変形例１）
図９は、実施形態２の変形例１に係るモータの一部を拡大して示す図である。実施形態２の変形例１に係るモータ１０Ｄは、実施形態１の変形例１で示したタンク８３と、蓋７と、バルブ７６と、を備える。なお、上述した実施形態１の変形例１および実施形態２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。
【００９９】
ポンプ８１が故障したときは、ハウジング４Ｃの内部空間４Ｉが密封される。ポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて気体が逆流する。しかしながら、タンク８３が設けられているので、ポンプ８１が故障すると密封空間Ｖよりも先にタンク８３の圧力が上昇する。モータ１０Ｄは、ポンプ８１の故障時において、密封空間Ｖの圧力の上昇を遅らせることができる。したがって、実施形態２の変形例１に係るモータ１０Ｄは、ポンプ８１の故障時において、モータ１０Ｄが適用される装置（製造装置２００Ｃ）の停止時間（ダウンタイム）を短縮することができる。
【０１００】
（実施形態２の変形例２）
図１０は、実施形態２の変形例２に係るモータの一部を拡大して示す図である。実施形態２の変形例２に係るモータ１０Ｅは、実施形態１の変形例２で示したタンク８４と、バルブ７７と、バルブ７８と、を備える。なお、上述した実施形態１の変形例２および実施形態２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。
【０１０１】
ポンプ８１が故障したときは、ポンプ８１が故障する直前まで真空環境であったタンク８４が気体流路ＦＡに接続されるので、内部空間４Ｉの圧力が非密封空間Ｅよりも低くなる。また、ポンプ８１が故障すると、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に向けて気体が逆流する。しかしバルブ７７が閉じられるので、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体は、直接タンク８４には流入せず、タンク８３に流入する。これにより、ポンプ８１が故障すると密封空間Ｖよりも先にタンク８３の圧力が上昇する。そして、タンク８３の圧力が上昇した後においてもポンプ８１が故障したままである場合、ポンプ８１から排気流路Ｆ１に流入した気体が排気溝４２１、排気溝１８１および排気溝２８１に至る。一方、タンク８４に接続される内部空間４Ｉの圧力は、非密封空間Ｅより低くなっている。このため、密封空間Ｖと内部空間４Ｉとの圧力差が小さくなっている。したがって、ポンプ８１から排気溝４２１、排気溝１８１および排気溝２８１に至った気体の密封空間Ｖへの流入が抑制される。よって、実施形態２の変形例２に係るモータ１０Ｅは、ポンプ８１の故障時において、モータ１０Ｅが適用される装置（製造装置２００Ｃ）の停止時間（ダウンタイム）をより短縮することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１、１Ｃ  ロータ
１１  ロータコア
１２  間座
１３  回転部材
１４  レゾルバロータ
１５  マグネット
１６  回転部材
１６ｆ  貫通孔
１７  外筒部材
１７ｆ  貫通孔
１８  フランジ
１８１  排気溝
１８ｆ  貫通孔
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ  モータ
１００  筐体
２  ロータ
２１  ロータコア
２２  間座
２４  レゾルバロータ
２５  マグネット
２６  回転部材
２６ｆ  貫通孔
２７  外筒部材
２７ｆ  貫通孔
２８  フランジ
２８１  排気溝
２８ｆ  貫通孔
２００、２００Ｃ  製造装置
３  ロータ
３１  ロータコア
３２  間座
３４  レゾルバロータ
３５  マグネット
３６  回転部材
４、４Ｃ  ハウジング
４１  外筒部材
４１３、４１４  環状溝
４１ｆ  貫通孔
４２  フランジ
４２１  排気溝
４２ｆ  貫通孔
４３  連結部材
４３ｆ  貫通孔
４４、４５、４６  内筒部材
４Ｉ  内部空間
５、５ａ、５ｂ  ステータ
５１、５１ａ、５１ｂ  ステータコア
５２、５２ａ、５２ｂ  コイル
５３、５３ａ、５３ｂ  間座
５４、５４ａ、５４ｂ  レゾルバステータ
６、６ａ、６ｂ  軸受
６１、６１ａ、６１ｂ  外輪
６２、６２ａ、６２ｂ  転動体
６３、６３ａ、６３ｂ  内輪
７  蓋
７ｆ  貫通孔
７２  ハーメチックコネクタ
７５、７５１  配管
７６、７７、７８  バルブ
８１  ポンプ
８２、８２２  配管
８３、８４  タンク
９  制御装置
Ｅ  非密封空間
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３  排気流路
ＦＡ  気体流路
Ｇ１  第１隙間
Ｇ２  第２隙間
Ｇ３  第３隙間
Ｖ  密封空間
Ｚｒ  回転中心軸
【図１】
0006365286.tif 000002
【図２】
0006365286.tif 000003
【図３】
0006365286.tif 000004
【図４】
0006365286.tif 000005
【図５】
0006365286.tif 000006
【図６】
0006365286.tif 000007
【図７】
0006365286.tif 000008
【図８】
0006365286.tif 000009
【図９】
0006365286.tif 000010
【図１０】
0006365286.tif 000011