JP4856420B2 - ロードポート - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハを搬送容器の蓋体を開閉駆動するロードポートに関するものである。
従来から、ロードポートは、半導体ウエハを搬送するＦＯＵＰ（ＦＲＯＮＴ ＯＰＥＮＩＮＧ ＵＮＩＦＩＥＤ ＰＯＤ）等の搬送容器の蓋体を、扉部材に着脱可能に保持させ、さらに水平方向及び垂直方向の２方向に移動することにより、蓋体の開閉駆動をしていた。ロードポートは、扉部材の２方向の移動を、各方向に移動させるエアシリンダ、モータ等のアクチュエータと、各方向に移動させる移動機構とを設けた２軸駆動による駆動装置により行っていた（例えば、特許文献１）。
しかし、この駆動装置には、以下の問題があった。
（１）扉部材の移動は、蓋体に付着した微細なゴミが落下しないように行う必要があるので、駆動装置は、水平方向及び垂直方向の方向を変換するときの動作を、滑らかにする必要があり、制御が複雑であった。
（２）このような２軸駆動では、センサ等によって扉部材の高さを検出し、モータ等によって扉部材を垂直方向に移動、支持しなければならない。このため、機械のガタ、経時変化等によるズレがある場合、扉部材の垂直方向の高さが不安定になり、扉部材を水平方向に移動しているときに、蓋体の扉部材への着脱を、うまく行えない場合があった。
（３）駆動装置は、各方向への独立した移動機構を備えるため、構造が複雑であり、経時変化にともなう各部品のひずみ、ズレ等にともない、複雑なアライメントが必要であった。
（４）駆動装置は、各方向にアクチュエータと移動機構とを備えるため、コスト高であった。
特開平１１−２８８９９１号公報
しかし、この駆動装置には、以下の問題があった。
（１）扉部材の移動は、蓋体に付着した微細なゴミが落下しないように行う必要があるので、駆動装置は、水平方向及び垂直方向の方向を変換するときの動作を、滑らかにする必要があり、制御が複雑であった。
（２）このような２軸駆動では、センサ等によって扉部材の高さを検出し、モータ等によって扉部材を垂直方向に移動、支持しなければならない。このため、機械のガタ、経時変化等によるズレがある場合、扉部材の垂直方向の高さが不安定になり、扉部材を水平方向に移動しているときに、蓋体の扉部材への着脱を、うまく行えない場合があった。
（３）駆動装置は、各方向への独立した移動機構を備えるため、構造が複雑であり、経時変化にともなう各部品のひずみ、ズレ等にともない、複雑なアライメントが必要であった。
（４）駆動装置は、各方向にアクチュエータと移動機構とを備えるため、コスト高であった。
本発明の課題は、扉部材を容易な制御により滑らかに駆動することができ、また、アライメント作業の手間を減らすことができ、さらに、扉部材を、蓋体の開閉方向に駆動するときに、退避方向に対する位置が絶対的に変化しないように支持できるロードポートを提供することである。
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、半導体ウエハを搬送する搬送容器の蓋体（Ｐ３）が着脱可能に取り付けられる扉部材と、駆動力を供給する１つの駆動力供給部（１２０，２２０，３２０）と、前記扉部材（１０３）が設けられ、前記蓋体（Ｐ３）の開閉方向に移動する開閉方向移動機構（１４０）と、前記開閉方向移動機構（１４０）が接続され、前記開閉方向とは異なる退避方向に移動する退避方向移動機構（１３０）と、前記駆動力供給部（１２０，２２０，３２０）からの駆動力を、駆動ストロークの第１の範囲（ＤＺ）で前記退避方向移動機構（１３０）に伝達し、駆動ストロークの第２の範囲（ＤＸ）で前記開閉方向移動機構（１４０）に伝達する駆動力伝達部（１５０，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２）とを備えること、前記駆動力伝達部（１５０，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２）は、前記第１の範囲（ＤＺ）で、伝達された駆動力を前記退避方向移動機構（１３０）の前記退避方向へと伝達し、前記第２の範囲（ＤＸ）で、前記伝達された駆動力を回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）を中心とした回転力に変換しさらに前記開閉方向に変換して前記開閉方向移動機構（１４０）に伝達すること、前記駆動力伝達部（１５０，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２）は、前記伝達された駆動力により、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）を中心として回転する第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）と、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）を中心として前記第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）と一体で回転し、前記扉部材を退避方向に移動する扉移動カムフォロアが設けられた第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｂ）とを有し、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）を介して前記退避方向移動機構（１３０）に前記駆動力供給部（１２０，２２０，３２０）からの駆動力を伝達し、前記第１の範囲（ＤＺ）で、前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｂ）の前記回転を制約する回転制約ガイド部（１５２ａ，２５２，３５２）と、前記第２の範囲（ＤＸ）で、前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｂ）の前記回転の制約を解除する回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）とを備えること、前記退避方向移動機構（１３０）は、前記第１の範囲（ＤＺ）で、前記第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）の回転が前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｂ）及び前記回転制約ガイド部（１５２ａ，２５２，３５２）により制約されることにより、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）の回転が制約され、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）を介して前記退避方向への駆動力が伝達され、前記扉部材（１０３）を前記退避方向に移動し、前記第２の範囲（ＤＸ）で、前記第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）の回転の制約が前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｂ）及び前記回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）により解除され、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）が所定の位置で回転することにより、前記扉部材（１０３）の前記退避方向の移動を停止すること、前記開閉方向移動機構は、前記扉部材と一体で設けられ、前記第２アームの前記扉移動カムフォロアに係合する扉移動カムを備え、前記第２の範囲で、前記第２アームが回転し、前記扉移動カムフォロアが前記扉移動カムに沿って移動することにより、前記扉部材を前記退避方向に移動させることなく前記開閉方向に移動すること、を特徴とするロードポートである。
請求項２の発明は、請求項１に記載のロードポートにおいて、前記駆動力伝達部（１５０，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２）は、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）を中心として前記第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）と一体で回転する第３アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｈ）とを有し、前記開閉方向移動機構（１４０）は、前記第２の範囲（ＤＸ）で、前記第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）の回転の制約が前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｂ）及び前記回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）により解除され、前記第１アーム（１５１ｂ，２５１ｂ，３５１ｂ）と一体で前記第３アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｈ）が回転し、前記第３アーム（１５１ｄ，２５１ｄ，３５１ｈ）の回転力が前記開閉方向の駆動力に変換されて伝達され、前記扉部材（１０３）を前記開閉方向に移動すること、を特徴とするロードポートである。
請求項３の発明は、請求項２に記載のロードポートにおいて、前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ）と前記第３アーム（１５１ｄ，２５１ｄ）とを兼用すること、を特徴とするロードポートである。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のロードポートにおいて、前記第２アームは、カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）が設けられ、前記回転制約ガイド部（１５２ａ，２５２，３５２）及び前記回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）は、前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）をガイドするカム（１５１ｄ，１５１ｅ）であること、を特徴とするロードポートである。
請求項５の発明は、請求項４に記載のロードポートにおいて、前記カム（１５１ｄ）の形状は、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）と前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）との間の長さ（Ｒ２−Ｒ４）を半径（Ｒ３）とする円弧であること、を特徴とするロードポートである。
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載のロードポートにおいて、前記開閉方向は、水平方向であり、前記回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）は、形状が鉛直面上の円弧であり、前記円弧が前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）の下側に接して前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）をガイドし、前記蓋体（Ｐ３）の開閉位置で、前記円弧の前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）と接する点の接線が略水平であること、を特徴とするロードポートである。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のロードポートにおいて、前記駆動力供給部（１２０，２２０，３２０）は、回転力を発生する回転駆動源（１２２，２２２，３２２）と、前記回転駆動源（１２２，２２２，３２２）と前記駆動力伝達部（１５０，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２）と間の少なくとも一部に、前記回転駆動源（１２２，２２２，３２２）の回転力を前記退避方向への駆動力に変換する変換機構（１２４，１２３，１２６ａ，２２３，３２４等）と、を備えることを特徴とするロードポートである。
請求項３の発明は、請求項２に記載のロードポートにおいて、前記第２アーム（１５１ｄ，２５１ｄ）と前記第３アーム（１５１ｄ，２５１ｄ）とを兼用すること、を特徴とするロードポートである。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のロードポートにおいて、前記第２アームは、カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）が設けられ、前記回転制約ガイド部（１５２ａ，２５２，３５２）及び前記回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）は、前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）をガイドするカム（１５１ｄ，１５１ｅ）であること、を特徴とするロードポートである。
請求項５の発明は、請求項４に記載のロードポートにおいて、前記カム（１５１ｄ）の形状は、前記回転軸（１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ）と前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）との間の長さ（Ｒ２−Ｒ４）を半径（Ｒ３）とする円弧であること、を特徴とするロードポートである。
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載のロードポートにおいて、前記開閉方向は、水平方向であり、前記回転ガイド部（１５２ｂ，２５２，３５２）は、形状が鉛直面上の円弧であり、前記円弧が前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）の下側に接して前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）をガイドし、前記蓋体（Ｐ３）の開閉位置で、前記円弧の前記カムフォロア（１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ）と接する点の接線が略水平であること、を特徴とするロードポートである。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のロードポートにおいて、前記駆動力供給部（１２０，２２０，３２０）は、回転力を発生する回転駆動源（１２２，２２２，３２２）と、前記回転駆動源（１２２，２２２，３２２）と前記駆動力伝達部（１５０，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２）と間の少なくとも一部に、前記回転駆動源（１２２，２２２，３２２）の回転力を前記退避方向への駆動力に変換する変換機構（１２４，１２３，１２６ａ，２２３，３２４等）と、を備えることを特徴とするロードポートである。
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本発明は、駆動ストロークの第１の範囲で、退避方向移動機構に、駆動力供給部の駆動力を伝達し、扉部材を蓋体の開閉方向とは異なる退避方向に移動する。また、駆動ストロークの第２の範囲で、開閉方向移動機構に、駆動力供給部の駆動力を伝達し、扉部材を開閉方向に移動する。これにより、１つの駆動力供給部から駆動力を、開閉方向移動機構と退避方向移動機構とに伝達すればよいので、駆動力供給部の制御を、容易にかつ低コストで行うことができる。
（１）本発明は、駆動ストロークの第１の範囲で、退避方向移動機構に、駆動力供給部の駆動力を伝達し、扉部材を蓋体の開閉方向とは異なる退避方向に移動する。また、駆動ストロークの第２の範囲で、開閉方向移動機構に、駆動力供給部の駆動力を伝達し、扉部材を開閉方向に移動する。これにより、１つの駆動力供給部から駆動力を、開閉方向移動機構と退避方向移動機構とに伝達すればよいので、駆動力供給部の制御を、容易にかつ低コストで行うことができる。
（２）本発明は、駆動力供給部からの駆動力を、駆動ストロークの第１の範囲で、回転軸を介して退避方向移動部に伝達して扉部材を退避方向に移動し、駆動ストロークの第２の範囲で、退避方向へ駆動力の伝達を停止するので、扉部材の退避方向への移動及び停止をすることができる。また、回転軸の回転が制約された状態及び回転の制約の解除された状態を滑らかに変換することにより、扉部材の移動方向の変換を滑らかに行うことができ、蓋体に付着した微細のゴミの落下を防止することができる。
（３）本発明は、駆動力供給部からの駆動力を退避方向に伝達するために、一体で回転する第１及び第２アームと、回転軸の回転を制約及び制約を解除するガイド部を備えればよいので、シンプルな機械的な駆動機構により、扉部材を退避方向に移動することができる。また、構造がシンプルであるので、経時変化にともなう構成部品のひずみやゆがみの発生を少なくできるので、アライメント等の手間を減らすことができる。
（４）本発明は、駆動力供給部からの駆動力を開閉方向に変換するために、第３アームの回転力を開閉方向に変換すればよいので、シンプルな機械的な駆動機構により、扉部材を開閉方向に移動することができる。
（５）本発明は、第２アームと第３アームとを兼用するので、駆動機構の構成をよりシンプルにすることができる。
（６）本発明は、第２アームにカムフォロアが設けられ、回転制約ガイド部及び回転ガイド部が、カムフォロアをガイドするカムであるので、カム機構により、扉部材を退避方向に移動することができる。
（７）本発明は、カムの形状が回転軸とカムフォロアとの間の長さを半径とする円弧であるので、扉部材を、蓋体の開閉方向に駆動するときに、退避方向に対する位置が絶対的に変化しないように支持できる。
（８）本発明は、開閉方向が水平方向であり、回転ガイド部が円弧であり、蓋体の開閉位置において、円弧のカムフォロアと接する点の接線が略水平である。これにより、蓋体の開閉位置において、蓋体、扉部材等の荷重を、カムフォロアを介して、カムが受け止めることができる。すなわち、駆動力供給部からの駆動力を、蓋体、扉部材等の荷重を受け止めるために用いる必要がないので、蓋体の開閉に効果的に用いることができる。
本発明は、扉部材を容易な制御により滑らかに駆動することができ、また、アライメント作業の手間を減らすことができ、さらに、扉部材を、蓋体の開閉方向に駆動するときに、退避方向に対する位置が絶対的に変化しないように支持できるロードポートを提供するという目的を、駆動ストロークの第１の範囲で、退避方向移動機構に、駆動力供給部の駆動力を伝達し、扉部材を蓋体の開閉方向とは異なる退避方向に移動し、また、駆動ストロークの第２の範囲で、開閉方向移動機構に、駆動力供給部の駆動力を伝達し、扉部材を開閉方向に移動することによって実現した。
以下、図面等を参照して、本発明を適用したロードポートの実施例１をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、実施例１のロードポート１００の外観を示す図であり、図２は、ロードポート１００の断面図である。
図１に示すように、ロードポート１００は、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを区画する仕切板１０１と、仕切板１０１に形成され、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを連通する開口部１０２と、仕切板１０１の開口部１０２を開閉する扉部材１０３と、扉部材１０３に設けられた位置決めピン１０４ａ，１０４ｂ及びＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄとを有し、低クリーン度の空間Ｂ側に設けられ、搬送容器Ｐが載置され、位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ及びロックキー１０５ｄを有するテーブル１０５等とを備えている。
図１は、実施例１のロードポート１００の外観を示す図であり、図２は、ロードポート１００の断面図である。
図１に示すように、ロードポート１００は、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを区画する仕切板１０１と、仕切板１０１に形成され、高クリーン度の空間Ａと低クリーン度の空間Ｂとを連通する開口部１０２と、仕切板１０１の開口部１０２を開閉する扉部材１０３と、扉部材１０３に設けられた位置決めピン１０４ａ，１０４ｂ及びＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄとを有し、低クリーン度の空間Ｂ側に設けられ、搬送容器Ｐが載置され、位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ及びロックキー１０５ｄを有するテーブル１０５等とを備えている。
搬送容器Ｐは、内部空間Ｃが高クリーン度に保たれ、半導体ウエハを複数枚（例えば、２５枚）収容する容器である。この搬送容器Ｐは、容器本体Ｐ１と、容器本体Ｐ１の一面に設けられた開口部Ｐ２と、開口部Ｐ２を開閉し、位置決めピン１０４が嵌合するピン孔Ｐ４ａ，Ｐ４ｂ及びＴ字キー１０４ｃ，１０４ｄが係合するキー孔Ｐ４ｃ，Ｐ４ｄとを有する蓋体Ｐ３と、テーブル１０５の位置決めピン１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃが嵌合する断面Ｖ字溝Ｐ５ａ，Ｐ５ｂ，Ｐ５ｃ及びロックキー１０５ｄが係合するキー孔Ｐ５ｄを有する底面Ｐ５を備えている。
搬送容器Ｐをテーブル１０５に載置すると、３本の位置決めピン１０５ａ〜１０５ｃが、断面Ｖ字溝Ｐ５ａ〜Ｐ５ｃに嵌合する。ここで、不図示のロックボタンをオンすると、ロックキー１０５ｄが上昇及び傾斜して、キー孔Ｐ５ｄに係合すると共に、テーブル１０５全体が、仕切板１０１側に所定距離（約７０ｍｍ程度）移動して、搬送容器Ｐが仕切板１０１に密着する。仕切板１０１の開口部１０２及び搬送容器Ｐの開口部Ｐ２の外周には、不図示のＯリングなどのシール材が設けられており、密着により、クリーン度を保つことができる。
搬送容器Ｐは、テーブル１０５の移動により、蓋体Ｐ３が扉部材１０３に密着して、位置決めピン１０４ａ，１０４ｂが、蓋体Ｐ３のピン孔Ｐ４ａ，Ｐ４ｂに嵌合し、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄがキー孔Ｐ４ｃ，Ｐ４ｄに入り込む。その後に、不図示のロータリーアクチュエータ等によって、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄを９０度回転することにより、爪Ｐ４ｅ〜Ｐ４ｈが引き込まれて、容器本体Ｐ１と蓋体Ｐ３とのロックが解かれる。
以上の構造により、扉部材１０３は、蓋体Ｐ３を着脱可能に保持する。
扉部材１０３は、図２に示すように、ケース１０６内に設けられた駆動装置１１０によって、ロードポート１００内側に引き込まれる（矢印Ｄ１）と共に、下降して（矢印Ｄ２）、搬送容器Ｐの内部空間Ｃと、仕切板１０１の内部空間Ａとが、高クリーン度を保ったまま連通する。
以上の構造により、扉部材１０３は、蓋体Ｐ３を着脱可能に保持する。
扉部材１０３は、図２に示すように、ケース１０６内に設けられた駆動装置１１０によって、ロードポート１００内側に引き込まれる（矢印Ｄ１）と共に、下降して（矢印Ｄ２）、搬送容器Ｐの内部空間Ｃと、仕切板１０１の内部空間Ａとが、高クリーン度を保ったまま連通する。
以下、ロードポート１００の駆動装置１１０について詳しく説明する。
図３、図４は、駆動装置１１０を示す図であり、図３は、側面図であり、図４（ａ）は、斜視図、図４（ｂ）は、クランクの斜視図である。
なお以下の説明において、水平方向の内、蓋体Ｐ３の開閉方向が矢印Ｘ方向（閉側である水平方向左側が矢印Ｘ１方向、開側である水平方向右側が矢印Ｘ２方向）、Ｘ方向に対して垂直な方向がＹ方向であり、また、鉛直方向（退避方向）は、矢印Ｚ方向（鉛直方向上側が矢印Ｚ１方向、鉛直方向下側が矢印Ｚ２方向）である。
図３、図４に示すように、駆動装置１１０は、駆動力供給部１２０と、退避方向移動機構１３０と、開閉方向移動機構１４０と、駆動力伝達部１５０とを備えている。
駆動力供給部１２０は、基材１２１と、モータ１２２（駆動源、回転駆動源）と、ネジ軸１２３と、ベルト１２４と、ガイド軸１２５と、上下動板１２６とを備えている。
図３、図４は、駆動装置１１０を示す図であり、図３は、側面図であり、図４（ａ）は、斜視図、図４（ｂ）は、クランクの斜視図である。
なお以下の説明において、水平方向の内、蓋体Ｐ３の開閉方向が矢印Ｘ方向（閉側である水平方向左側が矢印Ｘ１方向、開側である水平方向右側が矢印Ｘ２方向）、Ｘ方向に対して垂直な方向がＹ方向であり、また、鉛直方向（退避方向）は、矢印Ｚ方向（鉛直方向上側が矢印Ｚ１方向、鉛直方向下側が矢印Ｚ２方向）である。
図３、図４に示すように、駆動装置１１０は、駆動力供給部１２０と、退避方向移動機構１３０と、開閉方向移動機構１４０と、駆動力伝達部１５０とを備えている。
駆動力供給部１２０は、基材１２１と、モータ１２２（駆動源、回転駆動源）と、ネジ軸１２３と、ベルト１２４と、ガイド軸１２５と、上下動板１２６とを備えている。
基材１２１は、駆動力供給部１２０の基礎を形成するための部材であり、ケース１０６内の下側の範囲に固定されている。
モータ１２２は、回転力を発生するための駆動源であり、ＡＣモータ、ＤＣモータ、サーボモータ、ステップモータ（パルスモータ）等の中から、必要な精度に応じて適宜選択される。モータ１２２は、駆動軸が垂直になるように基材１２１に固定され、駆動軸の先端にプーリ１２２ａが設けられている。モータ１２２の回転制御は、制御部（図示せず）により行われる。
ネジ軸１２３は、上下動板１２６を退避方向にガイドし、上下動板１２６に駆動力を伝達するための部材であり、回転軸が退避方向になるように配置されている。ネジ軸１２３は、上下にそれぞれ設けられた軸受（軸受１２１ａ等）により、回転可能に支持されている。ネジ軸１２３は、下部先端にプーリ１２３ｂが設けられている。
モータ１２２は、回転力を発生するための駆動源であり、ＡＣモータ、ＤＣモータ、サーボモータ、ステップモータ（パルスモータ）等の中から、必要な精度に応じて適宜選択される。モータ１２２は、駆動軸が垂直になるように基材１２１に固定され、駆動軸の先端にプーリ１２２ａが設けられている。モータ１２２の回転制御は、制御部（図示せず）により行われる。
ネジ軸１２３は、上下動板１２６を退避方向にガイドし、上下動板１２６に駆動力を伝達するための部材であり、回転軸が退避方向になるように配置されている。ネジ軸１２３は、上下にそれぞれ設けられた軸受（軸受１２１ａ等）により、回転可能に支持されている。ネジ軸１２３は、下部先端にプーリ１２３ｂが設けられている。
ベルト１２４は、モータ１２２の回転を、ネジ軸１２３に伝達するために、プーリ１２２ａ及びプーリ１２３ｂに巻き掛けられたシンクロベルト等である。
ガイド軸１２５は、上下動板１２６を退避方向にガイドするための軸体であり、ケース１０６内に、中心軸が退避方向になるように固定されている。
上下動板１２６は、退避方向移動機構１３０及び開閉方向移動機構１４０に駆動力を伝達するための平板状の部材であり、表面が鉛直方向を向くように配置されている。上下動板１２６は、軸受１２６ａ，１２６ｂを備えている。軸受１２６ａは、内部にボールが収容され、ネジ軸１２３が螺合した軸受であり、ネジ軸１２３と一緒にボールネジを構成する。軸受１２６ｂは、ガイド軸１２５が挿通され、上下動板１２６を退避方向に移動可能に支持する軸受である。
ガイド軸１２５は、上下動板１２６を退避方向にガイドするための軸体であり、ケース１０６内に、中心軸が退避方向になるように固定されている。
上下動板１２６は、退避方向移動機構１３０及び開閉方向移動機構１４０に駆動力を伝達するための平板状の部材であり、表面が鉛直方向を向くように配置されている。上下動板１２６は、軸受１２６ａ，１２６ｂを備えている。軸受１２６ａは、内部にボールが収容され、ネジ軸１２３が螺合した軸受であり、ネジ軸１２３と一緒にボールネジを構成する。軸受１２６ｂは、ガイド軸１２５が挿通され、上下動板１２６を退避方向に移動可能に支持する軸受である。
以上のように、駆動力供給部１２０は、上下動板１２６を、水平方向への移動を制約しかつ退避方向に移動可能に支持し、また、モータ１２２の回転力を、ボールネジ、ベルト等からなる変換機構を用いて退避方向への駆動力に変換することにより、上下動板１２６を、退避方向に移動することができる。
なお、駆動力供給部１２０は、ネジ軸１２３と軸受１２６ａとを、ボールがないタイプの通常の送りネジにしてもよいが、ボールネジとした方が、ネジ軸１２３を回転するときの抵抗が少ないので、好適である。
なお、駆動力供給部１２０は、ネジ軸１２３と軸受１２６ａとを、ボールがないタイプの通常の送りネジにしてもよいが、ボールネジとした方が、ネジ軸１２３を回転するときの抵抗が少ないので、好適である。
退避方向移動機構１３０は、扉部材１０３を退避方向に移動可能に支持するための移動機構であり、ガイド軸１３１と、退避方向移動ブロック１３２とから構成される。
ガイド軸１３１は、退避方向移動ブロック１３２を退避方向にガイドするための、断面が矩形の軸体であり、軸方向が退避方向になるようにケース１０６に固定されている。
ガイド軸１３１は、退避方向移動ブロック１３２を退避方向にガイドするための、断面が矩形の軸体であり、軸方向が退避方向になるようにケース１０６に固定されている。
退避方向移動ブロック１３２は、ガイド軸１３１により、退避方向に移動可能に支持された部材である。退避方向移動ブロック１３２は、２つのガイド溝１３２ａ，１３２ｂと、回転軸孔１３２ｃと、開閉方向ガイド突起１３２ｄとを有している。
２つのガイド溝１３２ａ，１３２ｂは、退避方向移動ブロック１３２を退避方向にガイドするために退避方向移動ブロック１３２の側面の上側及び下側を窪ませて設けられた溝であり、ガイド軸１３１に係合している。
回転軸孔１３２ｃは、クランク１５１（後述する）を回転可能に支持するために、退避方向移動ブロック１３２の側面に、矢印Ｙ方向に平行に設けられた軸孔である。
開閉方向ガイド突起１３２ｄは、開閉方向移動ブロック１４１（後述する）を、開閉方向にガイドするために、退避方向移動ブロック１３２の上面を突出させて設けられている。開閉方向ガイド突起１３２ｄは、退避方向移動ブロック１３２の上面に、開閉方向に延在するように設けられている。
２つのガイド溝１３２ａ，１３２ｂは、退避方向移動ブロック１３２を退避方向にガイドするために退避方向移動ブロック１３２の側面の上側及び下側を窪ませて設けられた溝であり、ガイド軸１３１に係合している。
回転軸孔１３２ｃは、クランク１５１（後述する）を回転可能に支持するために、退避方向移動ブロック１３２の側面に、矢印Ｙ方向に平行に設けられた軸孔である。
開閉方向ガイド突起１３２ｄは、開閉方向移動ブロック１４１（後述する）を、開閉方向にガイドするために、退避方向移動ブロック１３２の上面を突出させて設けられている。開閉方向ガイド突起１３２ｄは、退避方向移動ブロック１３２の上面に、開閉方向に延在するように設けられている。
開閉方向移動機構１４０は、扉部材１０３を蓋体Ｐ３の開閉方向に移動可能に支持するための移動機構であり、扉部材１０３が設けられ、退避方向移動機構１３０が接続されている。開閉方向移動機構１４０は、開閉方向移動ブロック１４１と、前述した開閉方向ガイド突起１３２ｄとから構成される。
開閉方向移動ブロック１４１は、開閉方向移動機構１４０と退避方向移動機構１３０とを接続するための部材である。開閉方向移動ブロック１４１は、開閉方向に細長い部材であり、後端部（矢印Ｘ２方向の端部）に扉部材１０３が載置される。開閉方向移動ブロック１４１は、ガイド溝１４１ａと、カム板１４１ｂとを有している。
ガイド溝１４１ａは、開閉方向移動ブロック１４１を開閉方向にガイドするために、開閉方向移動ブロック１４１の下面を窪ませて設けられている。ガイド溝１４１ａは、開閉方向に延在するように設けられている。ガイド溝１４１ａは、退避方向移動ブロック１３２の開閉方向ガイド突起１３２ｄに係合することにより、開閉方向移動ブロック１４１をガイドし、また、退避方向移動機構１３０と開閉方向移動機構１４０とを接続する。
カム板１４１ｂは、開閉方向移動ブロック１４１を開閉方向に移動するための部分であり、開閉方向移動ブロック１４１の下面から突出するように設けられている。カム板１４１ｂは、退避方向に長い有底のカム穴１４１ｃを有し、これにクランク１５１（後述する）が接続されている。
開閉方向移動ブロック１４１は、開閉方向移動機構１４０と退避方向移動機構１３０とを接続するための部材である。開閉方向移動ブロック１４１は、開閉方向に細長い部材であり、後端部（矢印Ｘ２方向の端部）に扉部材１０３が載置される。開閉方向移動ブロック１４１は、ガイド溝１４１ａと、カム板１４１ｂとを有している。
ガイド溝１４１ａは、開閉方向移動ブロック１４１を開閉方向にガイドするために、開閉方向移動ブロック１４１の下面を窪ませて設けられている。ガイド溝１４１ａは、開閉方向に延在するように設けられている。ガイド溝１４１ａは、退避方向移動ブロック１３２の開閉方向ガイド突起１３２ｄに係合することにより、開閉方向移動ブロック１４１をガイドし、また、退避方向移動機構１３０と開閉方向移動機構１４０とを接続する。
カム板１４１ｂは、開閉方向移動ブロック１４１を開閉方向に移動するための部分であり、開閉方向移動ブロック１４１の下面から突出するように設けられている。カム板１４１ｂは、退避方向に長い有底のカム穴１４１ｃを有し、これにクランク１５１（後述する）が接続されている。
駆動力伝達部１５０は、駆動力供給部１２０からの駆動力を、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺで退避方向移動機構１３０に伝達し、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸで開閉方向移動機構１４０に伝達するため伝達部である。駆動力伝達部１５０は、クランク１５１と、クランクガイド部１５２と備えている。
クランク１５１は、回転軸１５１ａと、第１アーム１５１ｂと、駆動コロ１５１ｃと、第２アーム１５１ｄと、垂直コロ１５１ｅ（カムフォロア）と、コロ接続軸１５１ｆと、開閉コロ１５１ｇとを有している。
回転軸１５１ａは、クランク１５１を回転可能にするために、退避方向移動ブロック１３２の回転軸孔１３２ｃに挿通された軸体である。
第１アーム１５１ｂは、一端に回転軸１５１ａが設けられ、他の一端に駆動コロ１５１ｃが設けられた部材である。第１アーム１５１ｂは、駆動コロ１５１ｃが上下動板１２６の上面に当接し、この上面を転がって移動することにより、回転軸１５１ａを中心に回転する。第１アーム１５１ｂは、上下動板１２６の退避方向の駆動力が駆動コロ１５１ｃに伝達されることにより、この退避方向の駆動力をクランク１５１の回転軸１５１ａを中心とした回転力に変換する。
回転軸１５１ａは、クランク１５１を回転可能にするために、退避方向移動ブロック１３２の回転軸孔１３２ｃに挿通された軸体である。
第１アーム１５１ｂは、一端に回転軸１５１ａが設けられ、他の一端に駆動コロ１５１ｃが設けられた部材である。第１アーム１５１ｂは、駆動コロ１５１ｃが上下動板１２６の上面に当接し、この上面を転がって移動することにより、回転軸１５１ａを中心に回転する。第１アーム１５１ｂは、上下動板１２６の退避方向の駆動力が駆動コロ１５１ｃに伝達されることにより、この退避方向の駆動力をクランク１５１の回転軸１５１ａを中心とした回転力に変換する。
第２アーム１５１ｄは、一端に回転軸１５１ａが設けられることにより、第１アーム１５１ｂと一体で回転し、他の一端に垂直コロ１５１ｅが設けられた部材である。垂直コロ１５１ｅは、クランクガイド部１５２のカム孔（後述する）に挿入されている。また、第２アーム１５１ｄは、垂直コロ１５１ｅに矢印Ｙ方向のコロ接続軸１５１ｆを介して開閉コロ１５１ｇが設けられ、これが開閉方向移動ブロック１４１のカム穴１４１ｃに挿入されている。第１アーム１５１ｂと第２アーム１５１ｄとは、回転軸１５１ａを中心としてなす角が、略直角である。
クランクガイド部１５２は、クランク１５０の回転を制約し、また、この回転の制約を解除するためのカム部材である。クランクガイド部１５２は、退避方向に延在する平板状の部材であり、回転制約ガイド部１５２ａ及び回転ガイド部１５２ｂからなるカム孔を有し、これに第２アーム１５１ｄの垂直コロ１５１ｅが挿入されている。
回転制約ガイド部１５２ａは、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺで第２アーム１５１ｄの回転を制約するためのカム孔である。回転制約ガイド部１５２ａは、退避方向の長さが駆動ストロークの第１の範囲ＤＺであり、退避方向に長いカム孔である。回転制約ガイド部１５２ａは、開閉方向閉方側の側面１５２ｄに、垂直コロ１５１ｅの外周面が押し当てられることにより、第２アーム１５１ｄの回転を制約する。
回転制約ガイド部１５２ａは、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺで第２アーム１５１ｄの回転を制約するためのカム孔である。回転制約ガイド部１５２ａは、退避方向の長さが駆動ストロークの第１の範囲ＤＺであり、退避方向に長いカム孔である。回転制約ガイド部１５２ａは、開閉方向閉方側の側面１５２ｄに、垂直コロ１５１ｅの外周面が押し当てられることにより、第２アーム１５１ｄの回転を制約する。
回転ガイド部１５２ｂは、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸで、第２アーム１５１ｄの回転の制約を解除することにより、クランク１５１の回転の制約を解除するための円弧状のカム孔である。回転ガイド部１５２ｂは、回転制約ガイド部１５２ａに滑らかに連続するように接続されている。回転ガイド部１５２ｂ（円弧）は、中心が、退避方向移動ブロック１３２の退避方向への移動が停止した状態（すなわち、扉部材１０３を開閉方向に移動させる状態、図２参照）における、クランク１５１の回転軸１５１ａと同心（所定の位置）であり、半径が、この状態における開閉コロ１５１ｇの回転半径と同じ長さである。また、回転ガイド部１５２ｂは、開閉方向の長さが、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸである。クランク１５１は、回転ガイド部１５２ｂの退避方向下側の側面１５２ｅに沿って、垂直コロ１５１ｅが転がりながら移動することにより回転の制約が解除される。
次に、以上説明した構造の駆動装置１１０の動作について説明する。
図５は、駆動装置１１０が動作中の状態を示す側面図であり、図５（ａ）は、扉部材１０３を退避方向上側に移動する状態、図５（ｂ）は、扉部材１０３の移動を退避方向から開閉方向に変換する状態、図５（ｃ）は、扉部材１０３を閉じる状態を示す図である。
最初に、駆動力供給部１２０は、モータ１２２を駆動させネジ軸１２３を回転駆動することにより、上下動板１２６を退避方向上側に移動する（図３参照）。上下動板１２６は、上面に、クランク１５１の第１アーム１５１ｂに設けられた駆動コロ１５１ｃと当接しているので、クランク１５１は、回転軸１５１ａを中心に回転しようとする。しかし、クランクガイド部１５２は、回転制約ガイド部１５２ａに垂直コロ１５１ｅが挿入されているので、この回転を制約する。このため、駆動力供給部１２０からの駆動力は、回転軸１５１ａを介して退避方向移動ブロック１３２（すなわち、退避方向移動機構１３０）に、退避方向上側へと伝達され、退避方向移動ブロック１３２は、扉部材１０３と一体で退避方向上側に移動する。
図５は、駆動装置１１０が動作中の状態を示す側面図であり、図５（ａ）は、扉部材１０３を退避方向上側に移動する状態、図５（ｂ）は、扉部材１０３の移動を退避方向から開閉方向に変換する状態、図５（ｃ）は、扉部材１０３を閉じる状態を示す図である。
最初に、駆動力供給部１２０は、モータ１２２を駆動させネジ軸１２３を回転駆動することにより、上下動板１２６を退避方向上側に移動する（図３参照）。上下動板１２６は、上面に、クランク１５１の第１アーム１５１ｂに設けられた駆動コロ１５１ｃと当接しているので、クランク１５１は、回転軸１５１ａを中心に回転しようとする。しかし、クランクガイド部１５２は、回転制約ガイド部１５２ａに垂直コロ１５１ｅが挿入されているので、この回転を制約する。このため、駆動力供給部１２０からの駆動力は、回転軸１５１ａを介して退避方向移動ブロック１３２（すなわち、退避方向移動機構１３０）に、退避方向上側へと伝達され、退避方向移動ブロック１３２は、扉部材１０３と一体で退避方向上側に移動する。
図５（ｂ）に示すように、クランクガイド部１５２の回転ガイド部１５２ｂは、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺの上端、すなわち、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸの右端で、第２アーム１５１ｄの回転の制約を解除するので、クランク１５１は、矢印θ１に回転する。これに従って、第２アーム１５１ｄに設けられた開閉コロ１５１ｇは、回転軸１５１ａを中心として回転し、開閉方向移動ブロック１４１（すなわち、開閉方向移動機構１４０）のカム穴１４１ｃ内を退避方向及び開閉方向に移動し、開閉方向移動ブロック１４１を扉部材１０３と一体で開閉方向閉側（矢印Ｘ１方向）に移動する。なお、回転ガイド部１５２ｂの半径が開閉コロ１５１ｇの回転半径と同じ長さであるので、扉部材１０３が開閉方向に移動する状態において、開閉方向移動ブロック１４１及び扉部材１０３は、絶対的に退避方向に移動することはない。すなわち、扉部材１０３の退避方向の移動が完全に停止する。
このように、クランク１５１は、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺで、駆動力供給部１２０から伝達された駆動力を、退避方向移動機構１３０の退避方向へと伝達する。また、クランク１５１は、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸで、駆動力供給部１２０から伝達された駆動力を、回転軸１５１ａを中心とした回転力に変換し、さらに開閉方向に変換して、開閉方向移動機構１４０に伝達する。また、クランク１５１は、退避方向の移動に用いる第２アーム１５１ｄを、開閉方向の移動に用いるアーム（第３アーム）として兼用している。これにより、駆動機構の構成をよりシンプルにすることができる。
そして、図５（ｃ）に示すように、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸの左端で、扉部材１０３を閉位置に移動する。
そして、図５（ｃ）に示すように、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸの左端で、扉部材１０３を閉位置に移動する。
なお、クランクガイド部１５２は、図５（ａ）に示すように、回転制約ガイド部１５２ａの開閉方向閉側の側面１５２ｄと、回転ガイド部１５２ｂの鉛直方向下側の側面１５２ｅとを、なだらかな円弧１５２ｃにより接続している。このため、垂直コロ１５１ｅは、円滑に回転制約ガイド部１５２ａと回転ガイド部１５２ｂとの間を移動することができる。これにより、クランク１５１の回転が制約された状態及び回転の制約の解除された状態を滑らかに変換することができるため、扉部材１０３の移動方向の変換を滑らかにすることができるので、蓋体Ｐ３に付着した微細なゴミの落下を防止することができる。
また、モータ１２２の駆動は、制御部（図示せず）に制御される。この制御は、基本的に、クランクガイド部１５２に沿った垂直コロ１５１ｅの位置を検出することにより行われる。具体的には、回転制約ガイド部１５２ａの下部及び上部に、垂直コロ１５１ｅの位置を検出するためのセンサが設けられている。下部のセンサは、垂直コロ１５１ｅの位置をイニシャライズするためのものであり、上部のセンサは、退避方向上側に垂直コロ１５１ｅが移動したことを検出するためのものである。そして、制御部は、垂直コロ１５１ｅが、これらのセンサの出力に基づいて、回転制約ガイド部１５２ａ内を下部から上部に移動したと判断したとき、垂直コロ１５１ｅの移動速度を減速するようにモータ１２２を制御する。これにより、回転ガイド部１５２ｂに垂直コロ１５１ｅが移動する前に、扉部材１０３の移動速度を減速し、より滑らかに扉部材１０３の移動方向の変換を行うことができる。このような制御は、２方向にそれぞれ駆動モータを設けて駆動させる複雑な制御に比較して、安定かつ、容易に行うことができる。
また、モータ１２２の駆動は、制御部（図示せず）に制御される。この制御は、基本的に、クランクガイド部１５２に沿った垂直コロ１５１ｅの位置を検出することにより行われる。具体的には、回転制約ガイド部１５２ａの下部及び上部に、垂直コロ１５１ｅの位置を検出するためのセンサが設けられている。下部のセンサは、垂直コロ１５１ｅの位置をイニシャライズするためのものであり、上部のセンサは、退避方向上側に垂直コロ１５１ｅが移動したことを検出するためのものである。そして、制御部は、垂直コロ１５１ｅが、これらのセンサの出力に基づいて、回転制約ガイド部１５２ａ内を下部から上部に移動したと判断したとき、垂直コロ１５１ｅの移動速度を減速するようにモータ１２２を制御する。これにより、回転ガイド部１５２ｂに垂直コロ１５１ｅが移動する前に、扉部材１０３の移動速度を減速し、より滑らかに扉部材１０３の移動方向の変換を行うことができる。このような制御は、２方向にそれぞれ駆動モータを設けて駆動させる複雑な制御に比較して、安定かつ、容易に行うことができる。
次に、駆動力伝達部１５０の力学的な状態について説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、扉部材１０３の退避方向及び開閉方向移動時におけるクランク１５１、クランクガイド部１５２を模式的に拡大して示す図である。
なお、以下の説明において、
α及びβ：第１アーム１５１ｂ及び第２アーム１５１ｄと水平方向（開閉方向）の軸とがなす角
Ｒ１：回転軸１５１ａと駆動コロ１５１ｃの取付軸との長さ
Ｒ２：回転軸１５１ａと垂直コロ１５１ｅの取付軸との長さ
Ｗ：扉部材１０３等により、回転軸１５１ａにかかる荷重
である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、扉部材１０３の退避方向及び開閉方向移動時におけるクランク１５１、クランクガイド部１５２を模式的に拡大して示す図である。
なお、以下の説明において、
α及びβ：第１アーム１５１ｂ及び第２アーム１５１ｄと水平方向（開閉方向）の軸とがなす角
Ｒ１：回転軸１５１ａと駆動コロ１５１ｃの取付軸との長さ
Ｒ２：回転軸１５１ａと垂直コロ１５１ｅの取付軸との長さ
Ｗ：扉部材１０３等により、回転軸１５１ａにかかる荷重
である。
図６（ａ）に示すように、退避方向移動時において、上下動板１２６が駆動コロ１５１ｃを押し上げる力Ｆ１による、回転軸１５１ａ回りの回転モーメントＭ１は、反時計回りに、
Ｍ１＝Ｆ１・Ｒ１ｃｏｓα
である。
回転制約ガイド部１５２ａの側面１５２ｄが垂直コロ１５１ｅを、開閉方向に押す力（反力）Ｆ２による、回転軸１５１ａ回りの回転モーメントＭ２は、時計回りに、
Ｍ２＝Ｆ２・Ｒ２ｓｉｎβ
である。また、
Ｍ１＝Ｍ２より、
Ｆ２＝Ｆ１・（Ｒ１ｃｏｓα）／（Ｒ２ｓｉｎβ）
である。
しかし、垂直コロ１５１ｅは、回転制約ガイド部１５２ａの側面１５２ｄにより、開閉方向への移動が制約されている。このため、Ｆ１＝Ｗ であれば、退避方向（鉛直方向）における力がついあい、上下動板１２６は、移動しない。一方、Ｆ１＞Ｗ であれば、上下動板１２６、クランク１５１等は、扉部材１０３と一体で、退避方向上側に移動することになる。
Ｍ１＝Ｆ１・Ｒ１ｃｏｓα
である。
回転制約ガイド部１５２ａの側面１５２ｄが垂直コロ１５１ｅを、開閉方向に押す力（反力）Ｆ２による、回転軸１５１ａ回りの回転モーメントＭ２は、時計回りに、
Ｍ２＝Ｆ２・Ｒ２ｓｉｎβ
である。また、
Ｍ１＝Ｍ２より、
Ｆ２＝Ｆ１・（Ｒ１ｃｏｓα）／（Ｒ２ｓｉｎβ）
である。
しかし、垂直コロ１５１ｅは、回転制約ガイド部１５２ａの側面１５２ｄにより、開閉方向への移動が制約されている。このため、Ｆ１＝Ｗ であれば、退避方向（鉛直方向）における力がついあい、上下動板１２６は、移動しない。一方、Ｆ１＞Ｗ であれば、上下動板１２６、クランク１５１等は、扉部材１０３と一体で、退避方向上側に移動することになる。
図６（ｂ）に示すように、開閉方向移動時において、回転ガイド部１５２ｂの側面１５２ｅ（カム）の形状は、鉛直面上の円弧であり、この円弧の半径Ｒ３の大きさが、長さＲ２と垂直コロ１５１ｅの半径Ｒ４との差である（すなわち、半径Ｒ３は、回転軸１５１ａと垂直コロ１５１ｅとの間の長さを半径とする円弧である）。このため、垂直コロ１５１ｅが第２の駆動ストロークの範囲ＤＸを移動するとき（すなわち、回転軸１５１ａがこの円弧の中心（所定の位置）と同心であるとき）、回転軸１５１ａは、ここを中心として回転するので、回転軸１５１ａの退避方向における位置は、絶対的に変化しない。このため、退避方向移動ブロック１３２、開閉方向移動ブロック１４１及び扉部材１０３（図３参照）も、退避方向における位置が絶対的に変化しない。これにより、扉部材１０３は、位置決めピン１０４ａ，１０４ｂを蓋体Ｐ３のピン孔Ｐ４ａ，Ｐ４ｂに確実に挿入させ、さらに、Ｔ字キー１０４ｃ，１０４ｄを、キー孔Ｐ４ｃ，Ｐ４ｄに確実に挿入させ、蓋体Ｐ３の安定した着脱が可能である（図１参照）。
また、回転ガイド部１５２ｂの側面１５２ｅは、図６（ｂ）に示すように、蓋体Ｐ３、扉部材１０３等の荷重Ｗを、垂直コロ１５１ｅを介して、受け止めている。このため、駆動力伝達部１５０は、駆動力供給部１２０からの駆動力を、荷重Ｗを受け止めるために用いる割合を減らして、扉部材１０３の開閉方向の移動に効果的に用いることができる。
さらに、蓋体Ｐ３の開閉位置（２点鎖線で示す）で、側面１５２ｅは、円弧の形状が、垂直コロ１５１ｅと接する点の接線Ｌが略水平になるように設けられ、荷重Ｗを完全に受け止めることができる。加えて、第１アーム１５１ｂと第２アーム１５１ｄ（第３アーム）とは、回転軸１５１ａを中心としてなす角が略直角である。これにより、駆動力伝達部１５０は、駆動力供給部１２０の駆動力を、蓋体Ｐ３の開閉に効果的に用いることができる。
さらに、蓋体Ｐ３の開閉位置（２点鎖線で示す）で、側面１５２ｅは、円弧の形状が、垂直コロ１５１ｅと接する点の接線Ｌが略水平になるように設けられ、荷重Ｗを完全に受け止めることができる。加えて、第１アーム１５１ｂと第２アーム１５１ｄ（第３アーム）とは、回転軸１５１ａを中心としてなす角が略直角である。これにより、駆動力伝達部１５０は、駆動力供給部１２０の駆動力を、蓋体Ｐ３の開閉に効果的に用いることができる。
以上説明したように、本実施例のロードポート１００は、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺで、退避方向移動機構１３０に、駆動力供給部１２０の駆動力を伝達し、扉部材１０３を蓋体Ｐ３の開閉方向とは異なる退避方向に移動する。また、駆動ストロークの第２の範囲ＤＸで、開閉方向移動機構１４０に、駆動力供給部１２０の駆動力を伝達し、扉部材１０３を開閉方向に移動する。
これにより、１つの駆動力供給部１２０の駆動力を、退避方向移動機構１３０と開閉方向移動機構１４０とに機械的に伝達すればよいので、駆動力供給部１２０の制御を、容易にかつ低コストで行うことができる。
これにより、１つの駆動力供給部１２０の駆動力を、退避方向移動機構１３０と開閉方向移動機構１４０とに機械的に伝達すればよいので、駆動力供給部１２０の制御を、容易にかつ低コストで行うことができる。
また、駆動力伝達部１５０は、駆動力供給部１２０からの駆動力を退避方向及び開閉方向に伝達するために、第１アーム１５１ｂ及び第２アーム１５１ｄ等からなるクランク１５１と、クランク１５１の回転を制約及び回転の制約を解除するクランクガイド部１５２を備えればよいので、カム機構、クランク機構等からなるシンプルな構成で、扉部材１０３を退避方向に移動することができる。また、構造がシンプルであるので、経時変化にともなう構成部品のひずみやゆがみの発生を少なくできるので、アライメント等の手間を減らすことができる。
さらに、ロードポート１００は、蓋体Ｐ３の開閉方向が水平方向であり、回転ガイド部１５２ｂの側面１５２ｅ（カム）が円弧である。そして、この円弧は、蓋体Ｐ３の開閉位置において、垂直コロ１５１ｅ（カムフォロア）と接する点の接線が水平である。このため、蓋体Ｐ３の開閉位置において、蓋体Ｐ３、扉部材１０３等の荷重Ｗを、垂直コロ１５１ｅを介して、側面１５２ｅが受け止めることができる。これにより、駆動力供給部１２０からの駆動力を、蓋体Ｐ３、扉部材１０３等の荷重を受け止めるために用いる必要がなく、蓋体Ｐ３の開閉に効果的に用いることができる。
次に、本発明を適用したロードポートの実施例２について説明する。
実施例２のロードポートは、主に、実施例１のクランク１５１の形状を変更したものである。
なお、以下の説明において、前述した実施例１と同様の機能を果たす部分には、同一の名称を付して、重複する説明を適宜省略する。
図７は、本実施例の駆動装置２１０を示す図であり、図７（ａ）は、内部構造の一部を断面で示す側面図、図７（ｂ）は、側面図、図７（ｃ）は、背面図である。また、本実施例では、開閉方向閉側が矢印Ｘ２方向、開閉方向開側が矢印Ｘ１方向である。
図７（ａ）に示すように、クランク２５１の第１アーム２５１ｂ及び第２アーム２５１ｄは、回転軸２５１ａを中心になす角ａｎｇ２が、約３０度である。
駆動装置２１０は、同じガイド軸２３１Ａ，２３１Ｂによって、退避方向移動ブロック１３２と上下動板部２２６とを、退避方向にガイドすることにより、構造の簡略化を図っている。
実施例２のロードポートは、主に、実施例１のクランク１５１の形状を変更したものである。
なお、以下の説明において、前述した実施例１と同様の機能を果たす部分には、同一の名称を付して、重複する説明を適宜省略する。
図７は、本実施例の駆動装置２１０を示す図であり、図７（ａ）は、内部構造の一部を断面で示す側面図、図７（ｂ）は、側面図、図７（ｃ）は、背面図である。また、本実施例では、開閉方向閉側が矢印Ｘ２方向、開閉方向開側が矢印Ｘ１方向である。
図７（ａ）に示すように、クランク２５１の第１アーム２５１ｂ及び第２アーム２５１ｄは、回転軸２５１ａを中心になす角ａｎｇ２が、約３０度である。
駆動装置２１０は、同じガイド軸２３１Ａ，２３１Ｂによって、退避方向移動ブロック１３２と上下動板部２２６とを、退避方向にガイドすることにより、構造の簡略化を図っている。
次に、駆動装置２１０の動作について説明する。
図８〜図１０は、駆動装置２１０が動作中の状態を示す側面図（各図（ａ））及び背面図（各図（ｂ））であり、図８は、扉部材を退避方向上側に移動する状態、図９は、扉部材の移動を退避方向から開閉方向に変換する状態、図１０は、扉部材を閉じる状態を示す図である。
図８に示すように、実施例１と同様にして、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺにおいて、駆動力が、上下動板部２２６から駆動コロ２５１ｃに伝達される。クランク２５１は、垂直コロ２５１ｅ及びクランクガイド部２５２により開閉方向の移動が制約されるので、回転軸２５１ａを中心とした回転が制約され、回転軸２５１ａを介して退避方向移動ブロック２３２に退避方向上側へと力が働き、退避方向移動ブロック２３２を退避方向上側に移動する。
そして、図９に示すように、駆動ストロークが、第１の範囲ＤＺの上端を介して、第２の範囲ＤＸへと切り替わると、垂直コロ２５１ｅ及びクランクガイド部２５２により、クランク２５１は、回転の制約が解除される。そして、開閉方向移動ブロック２４１は、クランク２５１の回転にともなって、カム板２４１ｂ、開閉コロ２５１ｇの作用によって、扉部材と一体で開閉方向閉側に移動する。
そして、図１０に示すように、扉部材が閉められる状態の位置に移動する。
図８〜図１０は、駆動装置２１０が動作中の状態を示す側面図（各図（ａ））及び背面図（各図（ｂ））であり、図８は、扉部材を退避方向上側に移動する状態、図９は、扉部材の移動を退避方向から開閉方向に変換する状態、図１０は、扉部材を閉じる状態を示す図である。
図８に示すように、実施例１と同様にして、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺにおいて、駆動力が、上下動板部２２６から駆動コロ２５１ｃに伝達される。クランク２５１は、垂直コロ２５１ｅ及びクランクガイド部２５２により開閉方向の移動が制約されるので、回転軸２５１ａを中心とした回転が制約され、回転軸２５１ａを介して退避方向移動ブロック２３２に退避方向上側へと力が働き、退避方向移動ブロック２３２を退避方向上側に移動する。
そして、図９に示すように、駆動ストロークが、第１の範囲ＤＺの上端を介して、第２の範囲ＤＸへと切り替わると、垂直コロ２５１ｅ及びクランクガイド部２５２により、クランク２５１は、回転の制約が解除される。そして、開閉方向移動ブロック２４１は、クランク２５１の回転にともなって、カム板２４１ｂ、開閉コロ２５１ｇの作用によって、扉部材と一体で開閉方向閉側に移動する。
そして、図１０に示すように、扉部材が閉められる状態の位置に移動する。
本実施例のロードポートの駆動装置２１０は、以上の構造によって、扉部材を退避方向及び開閉方向に移動することができる。また、配置スペースの大きさ等に応じて、クランク２５１のアーム角度を変更することにより、装置の小型化を図ることができる。
次に、本発明を適用したロードポートの実施例３について説明する。
実施例３のロードポートは、実施例１の駆動力供給部１２０とクランク１５１とを主に変更したものである。
図１１は、本実施例の駆動装置３１０を示す図であり、図１１（ａ）は、左側面図、図１１（ｂ）は、正面図、図１１（ｃ）は、右側面図、図１１（ｄ）は、クランクガイド部３５２を取り除いた状態の右側面図である。
図１１に示すように、本実施例の駆動力供給部３２０は、駆動軸が水平方向になるように配置されたモータ３２２と、駆動軸先端のプーリ３２２ａ及び鉛直方向上側に配置されたプーリ３２７に巻きかけられたベルト３２４と、ベルト３２４に接続された上下動板部３２６とを備え、上下動板部３２６を退避方向に移動する。このプーリ３２２ａ，３２７、ベルト３２４等の組合わせは、ベルト部材として、シンクロベルト、スチールベルト、チェーン、ワイヤ等を選択することにより、適宜変更可能である。
クランク３５１は、Ｔ型をしたアーム３５１ｂ（第１アーム及び第２アーム）に回転軸３５１ａと、駆動コロ３５１ｃと、垂直コロ３５１ｅとが設けられている。また、アーム３５１ｂと一体で回転軸３５１ａを中心に回転する第３アーム３５１ｈが新たに追加され、この先端に開閉コロ３５１ｇが設けられている。開閉コロ３５１ｇは、開閉方向移動ブロック３４１に設けられたカム板３４１ｂのカム穴に挿入されている。
実施例３のロードポートは、実施例１の駆動力供給部１２０とクランク１５１とを主に変更したものである。
図１１は、本実施例の駆動装置３１０を示す図であり、図１１（ａ）は、左側面図、図１１（ｂ）は、正面図、図１１（ｃ）は、右側面図、図１１（ｄ）は、クランクガイド部３５２を取り除いた状態の右側面図である。
図１１に示すように、本実施例の駆動力供給部３２０は、駆動軸が水平方向になるように配置されたモータ３２２と、駆動軸先端のプーリ３２２ａ及び鉛直方向上側に配置されたプーリ３２７に巻きかけられたベルト３２４と、ベルト３２４に接続された上下動板部３２６とを備え、上下動板部３２６を退避方向に移動する。このプーリ３２２ａ，３２７、ベルト３２４等の組合わせは、ベルト部材として、シンクロベルト、スチールベルト、チェーン、ワイヤ等を選択することにより、適宜変更可能である。
クランク３５１は、Ｔ型をしたアーム３５１ｂ（第１アーム及び第２アーム）に回転軸３５１ａと、駆動コロ３５１ｃと、垂直コロ３５１ｅとが設けられている。また、アーム３５１ｂと一体で回転軸３５１ａを中心に回転する第３アーム３５１ｈが新たに追加され、この先端に開閉コロ３５１ｇが設けられている。開閉コロ３５１ｇは、開閉方向移動ブロック３４１に設けられたカム板３４１ｂのカム穴に挿入されている。
次に、駆動装置３１０の動作について説明する。
図１２〜図１４は、駆動装置３１０が動作中の状態を示す右側面図（各図（ａ））、正面図（各図（ｂ））及び右側面図（各図（ｃ））であり、図１２は、扉部材を退避方向上側に移動する状態、図１３は、扉部材の移動を退避方向から開閉方向に変換する状態、図１４は、扉部材を閉じる状態を示す図である。
図１２に示すように、モータ３２２及びベルト３２４が駆動されることにより、上下動板部３２６が、退避方向上側に移動する。実施例１と同様にして、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺにおいて、クランク３５１は、上下動板部３２６から駆動コロ３５１ｃに駆動力が伝達されるが、垂直コロ３５１ｅ及びクランクガイド部３５２により回転軸３５１ａを中心とした回転が制約され、回転軸３５１ａに退避方向上側に力が働き、退避方向移動ブロック３３２（図１２（ｂ）参照）を退避方向上側に移動する。
そして、図１３に示すように、駆動ストロークが、第２の範囲ＤＸへと切り替わると、垂直コロ３５１ｅ及びクランクガイド部３５２により、クランク３５１の回転の制約が解除される第３アーム３５１ｈが、回転軸３５１ａを中心に矢印θ３方向に回転する。第３アーム３５１ｈに設けられた開閉コロ３５１ｇは、カム板３４１ｂのカム穴に挿入されているので、開閉方向移動ブロック３４１は、第３アーム３５１ｈの回転にともなって扉部材と一体で開閉方向閉側（矢印Ｘ１方向）に移動する。
図１２〜図１４は、駆動装置３１０が動作中の状態を示す右側面図（各図（ａ））、正面図（各図（ｂ））及び右側面図（各図（ｃ））であり、図１２は、扉部材を退避方向上側に移動する状態、図１３は、扉部材の移動を退避方向から開閉方向に変換する状態、図１４は、扉部材を閉じる状態を示す図である。
図１２に示すように、モータ３２２及びベルト３２４が駆動されることにより、上下動板部３２６が、退避方向上側に移動する。実施例１と同様にして、駆動ストロークの第１の範囲ＤＺにおいて、クランク３５１は、上下動板部３２６から駆動コロ３５１ｃに駆動力が伝達されるが、垂直コロ３５１ｅ及びクランクガイド部３５２により回転軸３５１ａを中心とした回転が制約され、回転軸３５１ａに退避方向上側に力が働き、退避方向移動ブロック３３２（図１２（ｂ）参照）を退避方向上側に移動する。
そして、図１３に示すように、駆動ストロークが、第２の範囲ＤＸへと切り替わると、垂直コロ３５１ｅ及びクランクガイド部３５２により、クランク３５１の回転の制約が解除される第３アーム３５１ｈが、回転軸３５１ａを中心に矢印θ３方向に回転する。第３アーム３５１ｈに設けられた開閉コロ３５１ｇは、カム板３４１ｂのカム穴に挿入されているので、開閉方向移動ブロック３４１は、第３アーム３５１ｈの回転にともなって扉部材と一体で開閉方向閉側（矢印Ｘ１方向）に移動する。
本実施例のロードポートの駆動装置３１０は、以上の構造によっても、実施例１、実施例２と同様にして、扉部材を、退避方向及び開閉方向に移動することができる。
（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施例において、駆動力供給部の駆動源は、回転駆動するＤＣモータ等である例を示したが、これに限定されない。例えば、駆動源は、退避方向への力を発生する直動駆動源（油圧シリンダ、空圧シリンダ備えたシリンダ駆動による駆動源、リニアモータ等）でもよい。
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施例において、駆動力供給部の駆動源は、回転駆動するＤＣモータ等である例を示したが、これに限定されない。例えば、駆動源は、退避方向への力を発生する直動駆動源（油圧シリンダ、空圧シリンダ備えたシリンダ駆動による駆動源、リニアモータ等）でもよい。
１００ ロードポート
１０３ 扉部材
１１０，２１０，３１０ 駆動装置
１２０，２２０，３２０ 駆動力供給部
１２２，２２２，３２２ モータ
１２３，２２３ ネジ軸
１２６ 上下動板
１３０ 退避方向移動機構
１３２，２３２，３３２ 退避方向移動ブロック
１４０ 開閉方向移動機構
１４１，２４１，３４１ 開閉方向移動ブロック
１５０ 駆動力伝達部
１５１，２５１，３５１ クランク
１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ 回転軸
１５１ｂ，２５１ｂ 第１アーム
１５１ｃ，２５１ｃ，３５１ｃ 駆動コロ
１５１ｄ，２５１ｄ 第２アーム
１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ 垂直コロ
１５１ｇ，２５１ｇ，３５１ｇ 開閉コロ
１５２，２５２，３５２ クランクガイド部
１５２ａ 回転制約ガイド部
１５２ｂ 回転ガイド部
２２６，３２６ 上下動板部
３５１ｂ アーム
３５１ｈ 第３アーム
Ｐ 搬送容器
Ｐ３ 蓋体
１０３ 扉部材
１１０，２１０，３１０ 駆動装置
１２０，２２０，３２０ 駆動力供給部
１２２，２２２，３２２ モータ
１２３，２２３ ネジ軸
１２６ 上下動板
１３０ 退避方向移動機構
１３２，２３２，３３２ 退避方向移動ブロック
１４０ 開閉方向移動機構
１４１，２４１，３４１ 開閉方向移動ブロック
１５０ 駆動力伝達部
１５１，２５１，３５１ クランク
１５１ａ，２５１ａ，３５１ａ 回転軸
１５１ｂ，２５１ｂ 第１アーム
１５１ｃ，２５１ｃ，３５１ｃ 駆動コロ
１５１ｄ，２５１ｄ 第２アーム
１５１ｅ，２５１ｅ，３５１ｅ 垂直コロ
１５１ｇ，２５１ｇ，３５１ｇ 開閉コロ
１５２，２５２，３５２ クランクガイド部
１５２ａ 回転制約ガイド部
１５２ｂ 回転ガイド部
２２６，３２６ 上下動板部
３５１ｂ アーム
３５１ｈ 第３アーム
Ｐ 搬送容器
Ｐ３ 蓋体
Claims (7)
- 半導体ウエハを搬送する搬送容器の蓋体が着脱可能に取り付けられる扉部材と、
駆動力を供給する１つの駆動力供給部と、
前記扉部材が設けられ、前記蓋体の開閉方向に移動する開閉方向移動機構と、
前記開閉方向移動機構が接続され、前記開閉方向とは異なる退避方向に移動する退避方向移動機構と、
前記駆動力供給部からの駆動力を、駆動ストロークの第１の範囲で前記退避方向移動機構に伝達し、駆動ストロークの第２の範囲で前記開閉方向移動機構に伝達する駆動力伝達部とを備えること、
前記駆動力伝達部は、前記第１の範囲で、伝達された駆動力を前記退避方向移動機構の前記退避方向へと伝達し、前記第２の範囲で、前記伝達された駆動力を回転軸を中心とした回転力に変換しさらに前記開閉方向に変換して前記開閉方向移動機構に伝達すること、
前記駆動力伝達部は、
前記伝達された駆動力により、前記回転軸を中心として回転する第１アームと、
前記回転軸を中心として前記第１アームと一体で回転し、前記扉部材を退避方向に移動する扉移動カムフォロアが設けられた第２アームとを有し、
前記回転軸を介して前記退避方向移動機構に前記駆動力供給部からの駆動力を伝達し、
前記第１の範囲で、前記第２アームの前記回転を制約する回転制約ガイド部と、
前記第２の範囲で、前記第２アームの前記回転の制約を解除する回転ガイド部とを備えること、
前記退避方向移動機構は、
前記第１の範囲で、前記第１アームの回転が前記第２アーム及び前記回転制約ガイド部により制約されることにより、前記回転軸の回転が制約され、前記回転軸を介して前記退避方向への駆動力が伝達され、前記扉部材を前記退避方向に移動し、
前記第２の範囲で、前記第１アームの回転の制約が前記第２アーム及び前記回転ガイド部により解除され、前記回転軸が所定の位置で回転することにより、前記扉部材の前記退避方向の移動を停止すること、
前記開閉方向移動機構は、
前記扉部材と一体で設けられ、前記第２アームの前記扉移動カムフォロアに係合する扉移動カムを備え、
前記第２の範囲で、前記第２アームが回転し、前記扉移動カムフォロアが前記扉移動カムに沿って移動することにより、前記扉部材を前記退避方向に移動させることなく前記開閉方向に移動すること、
を特徴とするロードポート。 - 請求項１に記載のロードポートにおいて、
前記駆動力伝達部は、前記回転軸を中心として前記第１アームと一体で回転する第３アームとを有し、
前記開閉方向移動機構は、前記第２の範囲で、前記第１アームの回転の制約が前記第２アーム及び前記回転ガイド部により解除され、前記第１アームと一体で前記第３アームが回転し、前記第３アームの回転力が前記開閉方向の駆動力に変換されて伝達され、前記扉部材を前記開閉方向に移動すること、
を特徴とするロードポート。 - 請求項２に記載のロードポートにおいて、
前記第２アームと前記第３アームとを兼用すること、
を特徴とするロードポート。 - 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のロードポートにおいて、
前記第２アームは、カムフォロアが設けられ、
前記回転制約ガイド部及び前記回転ガイド部は、前記カムフォロアをガイドするカムであること、
を特徴とするロードポート。 - 請求項４に記載のロードポートにおいて、
前記カムの形状は、前記回転軸と前記カムフォロアとの間の長さを半径とする円弧であること、
を特徴とするロードポート。 - 請求項４又は請求項５に記載のロードポートにおいて、
前記開閉方向は、水平方向であり、
前記回転ガイド部は、形状が鉛直面上の円弧であり、前記円弧が前記カムフォロアの下側に接して前記カムフォロアをガイドし、前記蓋体の開閉位置で、前記円弧の前記カムフォロアと接する点の接線が略水平であること、
を特徴とするロードポート。 - 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のロードポートにおいて、
前記駆動力供給部は、
回転力を発生する回転駆動源と、
前記回転駆動源と前記駆動力伝達部と間の少なくとも一部に、前記回転駆動源の回転力を前記退避方向への駆動力に変換する変換機構と、
を備えることを特徴とするロードポート。
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