(57)【要約】【課題】レールからの磁界の漏洩を抑えることができる非接触給電方式の走行車システムを提供する。【解決手段】走行車システムは、受電ピックアップを有する走行車５を走行させるための走行車システムであって、走行レール１１と、非接触給電線とを備えている。走行レールは、導電体からなる複数のレール部材５８と、レール部材５８間に配置された複数の絶縁部材６０とを有する。非接触給電線は、走行車５の走行経路に沿って配置され、受電ピックアップに給電するための部材である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電ピックアップを有する走行車を走行させるための走行車システムであって、
導電体からなる複数のレール部材と、前記レール部材間に配置された複数の絶縁体とを有する走行レールと、
前記走行レールに沿って配置され前記受電ピックアップに給電するための非接触給電線と、
を備えた走行車システム。
【請求項２】
前記走行レールは、前記走行車の車輪が転動する走行面を有しており、
前記走行面は、前記レール部材と前記絶縁体が連続する境界部分が同一高さになっている、請求項１に記載の走行車システム。
【請求項３】
前記複数の絶縁体のうち少なくとも一つは、目標とする装置に対応して配置されている、請求項１または２に記載の走行車システム。
【請求項４】
前記走行レールを天井から吊す複数の吊り下げ部材をさらに備え、
前記吊り下げ部材は、前記複数のレール部材を前記天井から絶縁するための絶縁部を有している、請求項１〜３のいずれかに記載の走行車システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行車システム、特に、非接触給電方式により走行車に給電する走行車システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造工場等、塵埃の発生が問題となるクリーンルームでは、物品を搬送するために、軌道上に搬送台車を走行させるようにした技術が知られている。これら搬送台車の駆動源としては、通常はモータが使用される。また、モータへの電力供給は、搬送台車の軌道に沿って架設された２本の給電線からの電磁誘導によって行われる。
以下、電磁誘導による非接触給電方式について説明する。
【０００３】
２本の給電線は、軌道に沿って設けられた給電レールの給電線ホルダに保持されている。搬送台車の電力受電ユニットには、断面がほぼ「Ｅ」字型したフェライト製のコアが固定されている。コアの中央の突出片は、コイルが巻かれており、２本の給電線の間に非接触で挿入されている。給電線に高周波電流を流すことで、そこに発生する磁界がコアに巻かれたコイルに作用して、その結果、コイルに誘導電流が流れる。以上のようにして、給電線から搬送台車の電力受電ユニットに非接触で電力が供給され、その電力がモータや制御機器で利用される（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
半導体製造工場では、検査、露光、不純物注入、エッチング等の各種処理装置が配置されており、走行車は半導体ウェハを各処理装置に付属したロードポート間で移動させる。
【特許文献１】特開２００２−２３４３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上に述べたように、走行車システムの非接触給電方式の給電線から磁界が発生しており、この磁界の一部が給電レールから外部に漏洩している。さらに、給電線に流れる電流によって生じる磁界は走行レールに作用して、走行レールに誘導電流を生じさせる。この結果、走行レールからも磁界が発生して漏洩磁界がさらに強くなる。発明者は、走行車システムが半導体工場に採用されている場合は、レールからの漏れ磁界が処理装置、特に検査装置に影響を与える可能性があることを見いだした。例えば、電子ビーム式検査装置において線間４５ｎｍの半導体ウェハをレーザで検査する場合、レールからの磁界が検査装置の位置決め機能に影響を与え、誤測定を生じさせることがある。特に、半導体デザインルールにおける微小ノード化が進むにつれて誤測定の問題が懸念されている。
【０００６】
本発明の課題は、レールからの磁界の漏洩を抑えることができる非接触給電方式の走行車システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る走行車システムは、受電ピックアップを有する走行車を走行させるための走行車システムであって、走行レールと、非接触給電線とを備えている。走行レールは、導電体からなる複数のレール部材と、レール部材間に配置された複数の絶縁体とを有する。非接触給電線は、走行レールに沿って配置され受電ピックアップに給電するための部材である。
【０００８】
このシステムでは、非接触給電線を流れる電流により発生する磁界が走行レールに作用しても、複数のレール部材が絶縁体によって分断されているため、走行レールに誘導電流が流れにくい。したがって、走行レールに流れる誘導電流により生じる磁界が減らされており、他の装置に影響しにくい。
走行レールは、走行車の車輪が転動する走行面を有していることが好ましく、さらに、走行面は、レール部材と絶縁体が連続する境界部分が同一高さになっていることが好ましい。
【０００９】
このシステムでは、レール部材のつなぎ目での段差がなくなり、走行車の車輪が走行面を転動しても、粉塵が発生しにくい。したがって、本発明を半導体製造工場に用いても問題が生じにくい。
複数の絶縁体のうち少なくとも一つは、目標の装置に対応して配置されていることが好ましい。
【００１０】
このシステムでは、目標とする装置近傍において走行レールからの磁界を減らすことができる。したがって、目標とする装置近傍以外の部分に絶縁体を設ける必要がないため、絶縁体の数を減らすことができる。
走行車システムは、走行レールを天井から吊す複数の吊り下げ部材をさらに備えていることが好ましく、吊り下げ部材は、複数のレール部材を天井から絶縁するための絶縁部を有していることが好ましい。
【００１１】
このシステムでは、絶縁部によって、走行レールと天井とが絶縁されているため、走行レールと天井との間で流れる電流を減らすことができる。この結果、走行レールに流れる誘導電流から生じる磁界をさらに減らすことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る走行車システムでは、非接触給電線を流れる電流により発生する磁界が走行レールに作用しても、複数のレール部材が絶縁体によって分断されているため、走行レールに誘導電流が流れにくい。したがって、走行レールを流れる誘導電流により生じる磁界が減らされており、他の装置に影響しにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（１）天井走行車システム
図１は、給電線を用いた非接触給電供給方式による天井走行車システム１の模式図である。天井走行車システム１は、半導体工場などのクリーンルームなどに設けられ、後述するＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）を搬送する。天井走行車システム１は、主に、レール３と、レール３に沿って走行する天井走行車５とを有している。
半導体工場内の構成について説明する。半導体工場は、複数のベイ（工程）を有しており、遠隔のベイ同士を接続するためにインターベイルート５１が設けられており、さらに各ベイはイントラベイルート５３を有している。各ルート５１，５３はレール３により構成されている。
イントラベイルート５３に沿って、半導体処理装置などの複数の処理装置５５，５５が配置されている。さらに、処理装置５５，５５の近傍には、ロードポート５７が設けられている。ロードポート５７は、イントラベイルート５３の直下に設けられている。以上の構成において、天井走行車５はレール３を走行してロードポート５７間で後述するＦＯＵＰを搬送する。
【００１４】
（２）レール
レール３は、図２に示すように、複数の吊り下げ部材７によって天井９から吊り下げられている。レール３は、主に、走行レール１１と、走行レール１１の下部に設けられた給電レール１３とを有している。
（ａ）走行レール
走行レール１１は、例えばアルミ製であり、図３に示すように、断面視逆Ｕ字状に構成されており、上面部１１ａと、両側面部１１ｂとを有している。両側面部１１ｂの下には、内側に延びる一対の第１走行面１１ｃが形成されている。さらに、両側面部１１ｂの内側面の上部には第２走行面１１ｄが形成され、上面部１１ａの下側面に第３走行面１１ｅが形成されている。
（ｂ）給電レール
給電レール１３は、走行レール１１の下部両側に設けられた一対の給電線ホルダ１５，１５から主に構成されている。給電線ホルダ１５，１５には、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆しリッツ線からなる一対の給電線１７，１７が配置されている。給電線１７の一端には電力供給装置（図示せず）が設けられ、一対の給電線１７，１７に高周波電流が供給されるようになっている。
【００１５】
（３）天井走行車
天井走行車５は、主に、走行部２１と、受電部２３と、昇降駆動部２５とを有している。走行部２１は、走行レール１１内に配置され、レール３上を走行するための機構である。受電部２３は、給電レール１３内に配置され、一対の給電線１７，１７から電力を供給されるための機構である。昇降駆動部２５は、給電レール１３の下方に配置され、ＦＯＵＰ４を保持すると共に上下に昇降させるための機構である。
【００１６】
（ａ）走行部
走行部２１は、主に、走行レール１１内に配置されており、一対の第１ガイド輪１８，１８と、一対の第２ガイド輪１９，１９と、走行駆動輪２０と、モータ２２とを有している。一対の第１ガイド輪１８，１８は、走行部２１の下部両側に配置され、左右方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第１ガイド輪１８，１８は、走行レール１１の第１走行面１１ｃ上に載置されている。
第２ガイド輪１９，１９は、走行部２１の上部両側に配置され、垂直方向に延びる車軸に回転自在に支持されている。第２ガイド輪１９，１９は、走行レール１１の第２走行面１１ｄをガイド面として、横方向（進行方向の左右方向）の位置ズレを防止している。
走行駆動輪２０は、走行部２１の略中央に配置され、走行レール１１の第３走行面１１ｅに、スプリングなどの押圧手段により押圧されている。走行駆動輪２０は、モータ２２によって駆動される。その結果、天井走行車５はレール３上を走行する。
【００１７】
（ｂ）受電部
受電部２３は、一対の給電線１７，１７から電力を得るための一対のピックアップユニット２７を有している。具体的には、一対のピックアップユニット２７，２７は、給電レール１３内で左右に並んで配置されている。各ピックアップユニット２７は、断面が略Ｅ字型をしたフェライト製のコア２９と、コア２９に巻かれたピックアップコイル３１とを有している。具体的には、コア２９は、両側の突出部２９ａと、その間の中央の突出部２９ｂとを有しており、ピックアップコイル３１は中央の突出部２９ｂに巻かれている。
給電線ホルダ１５に保持された一対の給電線１７，１７が、両側の突出部２９ａと中央の突出部２９ｂとの間に、それぞれ配置されている。この一対の給電線１７，１７に高周波電流を流すことによって発生する磁界がピックアップコイル３１に作用して、ピックアップコイル３１に誘導電流が発生する。このようにして、一対の給電線１７，１７からピックアップユニット２７に非接触で電力を供給し、走行用のモータ２２を駆動したり、制御機器に電力を供給したりする。このように給電レール１３の一対の給電線１７，１７と天井走行車５の受電部２３とによって、非接触給電部３３が構成されている。
【００１８】
（ｃ）昇降駆動部
昇降駆動部（ホイスト）２５は、図２に示すように、主に、本体フレーム３５と、横送り部３７と、θドライブ３９と、ホイスト本体４１と、昇降台４３とを備えている。
本体フレーム３５は、受電部２３の下部に固定された部材である。本体フレーム３５の前後には、前後フレーム４５，４７が設けられている。
横送り部３７は、θドライブ３９、ホイスト本体４１および昇降台４３を例えば側方に横送りし、レール３の側方に設けたサイドバッファ（図示せず）との間で、ＦＯＵＰ４を受け渡しできる。θドライブ３９は、ホイスト本体４１を水平面内で回動させて、ＦＯＵＰ４の受け渡しを容易にする。ホイスト本体４１内には、昇降台４３を昇降させるための昇降手段（図示せず）が設けられている。昇降手段は、例えば、４組の巻き取りドラムであり、巻き取りドラムにはベルト５９が巻きかけられている。ベルト５９の端部には昇降台４３が取り付けられている。図４に、ベルト５９が巻き取りドラムから繰り出されて、昇降台４３がＦＯＵＰ４と共に下降している状態を示している。
ＦＯＵＰ４は、内部に複数の半導体ウェハを収容しており、前面に開閉自在の蓋が設けられている。ＦＯＵＰ４の上部にはフランジ４９が設けられており、フランジ４９は昇降台４３でチャックされている。
【００１９】
（４）レールの絶縁構造
レール３の絶縁構造についてさらに説明する。
図２に示すように、レール３の走行レール１１は、複数のレール部材５８から構成されている。レール部材５８の継ぎ目部分には、絶縁部材６０が設けられている。絶縁部材６０は、絶縁材料からなり、各レール部材５８同士を互いに絶縁している。
絶縁部材６０は、図５及び図６に詳細に示すように、絶縁部６１と、連結部６２とから構成されている。
【００２０】
絶縁部６１は、レール部材５８の端面間に配置されている。絶縁部６１は、断面がレール部材５８の断面と完全に同じであっても良いし、一部のみが対応する形状であってもよい。ただし、絶縁部材６０は、レール部材の各走行面１１ｃ，１１ｄ，１１ｅに対応する走行面６１ａ、６１ｂ、６１ｃを有している。走行面６１ａ、６１ｂ、６１ｃは走行面１１ｃ、１１ｄ、１１ｅと同一高さになっている。言い換えると、レール部材５８と絶縁部６１が連続する境界部分が同一高さになっており、境界部分を含めて平面が連続している。つまり、レール部材５８同士の継ぎ目での段差がなくなり、天井走行車５の車輪１８，１９，２０が走行面１１ｃ，１１ｄ，１１ｅをそれぞれ転動しても、粉塵が発生しにくい。したがって、本発明を半導体製造工場に用いても問題が生じにくい。
【００２１】
連結部６２は、絶縁部６１の上部に固定又は一体成形され、図６に示すように、レール３の走行方向に一定の幅を有している。連結部６２は、両側のレール部材５８の上面に当接しており、その状態でボルト等の固定部材６３によって両側のレール部材５８に固定されている。この結果、絶縁部材６０は、レール部材５８同士を絶縁した状態で連結する機能を有している。
【００２２】
以上に述べた構成では、非接触給電線１７を流れる電流により発生する磁界が走行レール１１に作用しても、複数のレール部材５８が絶縁部材６０によって分断されているため、走行レール１１が構成するループに誘導電流が流れにくい。したがって、走行レール１１に流れる誘導電流により生じる磁界が処理装置５５に影響しにくい。
図１に示すように、絶縁部材６０の絶縁部６１は、処理装置５５に対応して配置されている。そのため、目標とする処理装置５５近傍において、走行レール１１からの磁界を減らすことができる。したがって、目標とする処理装置近傍以外の部分に絶縁部材を設ける必要がないため、絶縁部材の数を減らすことができる。ここで、「処理装置に対応して配置されている」とは、絶縁部材が、処理装置の近傍、例えば、処理装置の中心位置、その近傍、処理装置の端部、またはその外側近傍もしくは内側近傍に配置されていることを意味する。
【００２３】
次に、走行レール１１を天井９から吊す複数の吊り下げ部材について説明する。吊り下げ部材７は、各レール部材５８に対して複数設けられている。吊り下げ部材７は、図２に示すように、上下方向に延びる本体６５と、上下の固定部６６，６７を有している。上側の固定部６６は天井９に固定されている。下側の固定部６７は走行レール１１の各レール部材５８に固定されている。吊り下げ部材７は、上記のいずれかの構成が絶縁材料で構成されているか、あるいはそれら構成の間に絶縁材料からなる部材が配置されている。このシステムでは、絶縁部によって、走行レール１１と天井９とが絶縁されているため、走行レール１１と天井９との間で流れる電流を減らすことができる。この結果、走行レール１１に流れる誘導電流から生じる磁界をさらに減らすことができる。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
前記実施形態では、天井走行車システムを説明したが、本発明は床上走行車等の他の軌道走行車システムにも適用可能である。
前記実施形態では、半導体製造工場のクリーンルーム内の走行車システムを説明したが、本発明は他の種類の工場にも適用可能である。
【００２５】
前記実施形態では、絶縁部材は一体の部材で構成されていたが、レール部材の間に挟まれる部材と、レール部材を連結する部材は、両者とも絶縁材料からなる必要があるが、別部材であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、軌道上を走行する走行車システムに広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】クリーンルーム内の天井走行車システムの概略模式図。
【図２】天井走行車システム及び天井走行車の部分側面図。
【図３】レール内の縦断面概略図。
【図４】天井走行車システム及び天井走行車の部分側面図。
【図５】絶縁部材の正面図。
【図６】絶縁部材の側面図。
【符号の説明】
【００２８】
１      天井走行車システム
３      レール
４      ＦＯＵＰ
５      天井走行車
１１    走行レール
１３    給電レール
１５    給電線ホルダ
１７    給電線
２３    受電部
２７    ピックアップユニット
２９    コア
３１    ピックアップコイル
３３    非接触給電部
６０    絶縁部材
６１    絶縁部
６２    連結部
６３    固定部材
【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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