特開 2024-86468 回転伝達装置、および移送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086468

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】回転伝達装置、および移送装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 7/04 20060101AFI20240620BHJP

   F16D 7/10 20060101ALI20240620BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20240620BHJP

【ＦＩ】

F16D7/04

F16D7/04 A

F16D7/10

G01N1/00 101C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201608

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】湯川 龍

(72)【発明者】

【氏名】坂本 一之

(72)【発明者】

【氏名】板谷 亮太

【テーマコード（参考）】

2G052

【Ｆターム（参考）】

2G052AD12

2G052AD32

2G052AD52

2G052BA27

2G052CA05

2G052CA08

2G052CA46

2G052CA48

2G052HA12

2G052HC04

2G052HC15

2G052HC32

2G052JA06

2G052JA07

2G052JA22

(57)【要約】

【課題】トランスファーロッドの回転によるサンプルホルダーの破損を防止する、サンプルホルダーの搬送に適した回転伝達装置を提供する。
【解決手段】回転伝達装置（１）は、トランスファーロッド（５）に対して固定される第１部材（１０）と、第１部材に対して所定角度毎に回転角度が固定され、所定値以上のトルクが掛かると第１部材に対して回転する第２部材（２０）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トランスファーロッドに対して固定される第１部材と、
前記第１部材に対して所定角度毎に回転角度が固定され、所定値以上のトルクが掛かると前記第１部材に対して回転する第２部材と、を備える回転伝達装置。

【請求項2】

潤滑剤として２０℃における蒸気圧が１×１０^－２Ｐａ以上のオイルおよびグリースを含まない、請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項3】

部品として融点が２００℃未満の樹脂を含まない、請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項4】

融点が２００℃以上の材料のみで構成されている、請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項5】

前記第２部材は、前記第１部材に対する回転角度が、９０°以下である前記所定角度毎に固定される、請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項6】

前記第２部材は、前記第１部材に対して固定される複数の回転角度に対応した複数の規制面を有し、
前記第１部材は、回転規制部材と、前記回転規制部材を前記規制面に押しつけるばね部材とを有する、請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項7】

前記回転規制部材は、前記ばね部材より硬く、前記規制面と接触する凸曲面を有する、請求項６に記載の回転伝達装置。

【請求項8】

前記第２部材は、第１回転方向、および、前記第１回転方向とは逆の第２回転方向の両方において、前記所定値以上のトルクが掛かると前記第１部材に対して回転する、請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の回転伝達装置と、
前記第２部材に固定され、サンプルホルダーを固定するためのホルダー固定部と、
前記トランスファーロッドと、を備える、移送装置。

【請求項10】

前記ホルダー固定部は、
サンプルホルダーの一部が挿入されるスリットを有し、
前記サンプルホルダーの一部が前記スリットに挿入された状態で回転することで、前記サンプルホルダーを固定する、請求項９に記載の移送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転伝達装置、および移送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

試料等を真空装置間で搬送するとき、または、真空装置側と大気側との間で試料等を搬送するとき、トランスファーロッドが広く用いられている。このとき試料等を載置したサンプルホルダーを、トランスファーロッドの先端に取付けて搬送し、試料等の搬送が終わると、サンプルホルダーをトランスファーロッドから取外している。サンプルホルダーのトランスファーロッドへの着脱は、通常、トランスファーロッドを回転することによって行われている。

【0003】

しかしながら、真空装置の内部は、構造上視認しづらく、トランスファーロッドが可動できる領域も狭いため、サンプルホルダーの着脱の際、サンプルホルダーを破損してしまうという問題が生じている。

【0004】

例えば、下記の特許文献１には、トランスファーロッドと、トランスファーロッド先端に取付けたホルダー支持具との間に、十字ばねを設けることにより、取付け時の部品の破損を防ぐ第１の構造が開示されている。また、ホルダー支持具を、円筒体を介してホルダー固定部に取付けることにより、所定のトルク以上のトルクが掛かると、ホルダー支持具がホルダー固定部に対して回転し、部品の破損を防ぐ第２の構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２－７８９０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の特許文献１に記載された第１の構造では、十字ばねのみでホルダー支持具を支えている。そのため、ホルダー支持具にトルクが加わった時に、ホルダー支持具の向きが予期せぬ向きになる可能性がある。また、第２の構造では、トルクによってホルダー固定体が任意の角度回転してしまうため、向きが重要なサンプルホルダーの搬送には不向きである。

【0007】

本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、トランスファーロッドの回転によるサンプルホルダーの破損を防止する、サンプルホルダーの搬送に適した回転伝達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】

【0008】

本発明の一態様に係る回転伝達装置は、トランスファーロッドに対して固定される第１部材と、前記第１部材に対して所定角度毎に回転角度が固定され、所定値以上のトルクが掛かると前記第１部材に対して回転する第２部材と、を備える。

【0009】

上記の構成によれば、所定値以上のトルクが掛かると第２部材が第１部材に対して回転するため、例えばサンプルホルダーの破損を防止することができる。また、第２部材が回転した場合でも、第２部材は所定角度毎に回転角度が固定される。そのため、第２部材の回転角度を把握しやすく、第２部材が第１部材に対して回転した場合でも、サンプルホルダーに対する向き合わせを容易に行うことができる。

【0010】

前記回転伝達装置は、潤滑剤として２０℃における蒸気圧が１×１０^－２Ｐａ以上のオイルおよびグリースを含まない構成であってもよい。

【0011】

一般的な回転構造では潤滑油が必要になるが、上記の構成ではオイルおよびグリースを含まない。そのため、前記回転伝達装置は、真空環境で使用されるトランスファーロッドに好適に用いることができる。

【0012】

前記回転伝達装置は、部品として融点が２００℃未満の樹脂を含まなくてもよい。

【0013】

前記回転伝達装置は、融点が２００℃以上の材料のみで構成されていてもよい。

【0014】

前記回転伝達装置では、前記第２部材は、前記第１部材に対する回転角度が、９０°以下である前記所定角度毎に固定される構成であってもよい。

【0015】

前記回転伝達装置では、前記第２部材は、前記第１部材に対して固定される複数の回転角度に対応した複数の規制面を有し、前記第１部材は、回転規制部材と、前記回転規制部材を前記規制面に押しつけるばね部材とを有する、構成であってもよい。

【0016】

前記回転伝達装置では、前記回転規制部材は、前記ばね部材より硬く、前記規制面と接触する凸曲面を有する構成であってもよい。

【0017】

前記回転伝達装置では、前記第２部材は、第１回転方向、および、前記第１回転方向とは逆の第２回転方向の両方において、前記所定値以上のトルクが掛かると前記第１部材に対して回転する構成であってもよい。

【0018】

本発明の一態様に係る移送装置は、前記回転伝達装置と、前記第２部材に固定され、サンプルホルダーを固定するためのホルダー固定部と、前記トランスファーロッドと、を備える。

【0019】

前記移送装置では、前記ホルダー固定部は、サンプルホルダーの一部が挿入されるスリットを有し、前記サンプルホルダーの一部が前記スリットに挿入された状態で回転することで、前記サンプルホルダーを固定する構成であってもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一態様によれば、トランスファーロッドの回転によるサンプルホルダーの破損を防止し、サンプルホルダーの搬送に適した回転伝達装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態１に係る回転伝達装置の一例を含む断面図である。

【図2】図１に示す回転伝達装置の分解斜視図である。

【図3】第１部材の正面図、平面図、および側面図である。

【図4】第２部材の正面図、平面図、および側面図である。

【図5】図１に示す回転伝達装置を含む移送装置の一例を示す模式図である。

【図6】サンプルホルダーをホルダー固定部に取付ける方法の一例を説明する図である。

【図7】第１部材および第２部材の動作を説明する模式図である。

【図8】本発明の実施形態２に係る回転伝達装置の一例を含む断面図である。

【図9】本発明の実施形態３に係る回転伝達装置の一例を含む断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照して説明する。近年、超高真空等の真空環境下において、例えば、ＳＴＭ（Scanning Tunneling Microscope：走査型トンネル顕微鏡）、ＡＦＭ（Atomic Force Microscope：原子間力顕微鏡）、ＡＲＰＥＳ（Angle-resolved photoemission spectroscopy：角度分解光電子分光）測定装置等を使用することがよく行われている。この場合、真空装置間での試料等の搬送、または真空装置側と大気側との間の試料等の搬送の際に、トランスファーロッド５を含む移送装置４が使用されている。

【0023】

以下では、本発明に係る回転伝達装置１および移送装置４を、上述した各装置での試料等の搬送に使用する例について説明する。しかし、これに限らず、ＳＴＭ測定で使用する端子、サンプルホルダー加熱用ステージ、または真空中でねじ止めする機構のように、真空環境下において回転移動する機器についても適用することができる。

【0024】

＜移送装置４の概略＞
図５は、本発明の実施形態１に係る回転伝達装置１を含む移送装置４の一例を示す模式図である。移送装置４は、真空装置間での試料等の搬送、または真空装置側と大気側との間の試料等の搬送の際に使用される装置である。図５に示すように、移送装置４は、回転伝達装置１、トランスファーロッド５、およびホルダー固定部６を備えている。

【0025】

ホルダー固定部６は、試料等を載置するサンプルホルダー７を固定する部材であり、後述する回転伝達装置１の第２部材２０に固定されている。

【0026】

トランスファーロッド５は、ホルダー固定部６を介してサンプルホルダー７を保持し、軸方向に直線移動または軸を中心に回転移動等を行い、試料等を搬送する棒状の部材である。

【0027】

回転伝達装置１は、トランスファーロッド５とホルダー固定部６との間に配置され、所定値以上のトルクが掛かると、空回りすることで、ホルダー固定部６の回転を抑制する。詳しくは後述するが、これにより回転伝達装置１は、ホルダー固定部６が保持するサンプルホルダー７の破損を防止することができる。

【0028】

（サンプルホルダー７の取付け）
図６は、サンプルホルダー７をホルダー固定部６に取付ける方法の一例を説明する図である。図５および図６を参照して、ホルダー固定部６にサンプルホルダー７を取付ける方法について説明する。ここで、トランスファーロッド５の軸方向をＺ方向、Ｚ方向と直交する方向（水平方向）をＸ方向とする。

【0029】

ホルダー固定部６は、サンプルホルダー７の係止部７１が挿入されるスリット６２を有し、係止部７１がスリット６２に挿入された状態で、ホルダー固定部６を回転させることで、サンプルホルダー７を固定する。

【0030】

以下、詳細に説明する。図５および図６に示すように、サンプルホルダー７は、一例として、係止部７１、首部７２、肩部７３、および試料等を載置する載置部７４を備える。

【0031】

係止部７１は、上述したように、ホルダー固定部６のスリット６２に挿入される部分である。係止部７１は肩部７３よりＸ方向の幅が小さく形成され、首部７２は、係止部７１よりさらにＸ方向の幅が小さく形成されている。

【0032】

ホルダー固定部６は、回転伝達装置１を介してトランスファーロッド５に固定されている。ホルダー固定部６は、一例として、一方の端面６１、スリット６２、挿入空間６３、保持板６４、およびコイルばね６５を備えている。

【0033】

ホルダー固定部６は、一方の端面６１に、サンプルホルダー７の係止部７１を挿入するスリット６２を備えている。スリット６２は、係止部７１と略同一の形状を有し、Ｚ方向に長軸を有する長方形の開口である。スリット６２は、係止部７１を挿入できるように、係止部７１よりわずかに大きい。

【0034】

係止部７１は、トランスファーロッド５を、サンプルホルダー７に近接する方向（－Ｚ方向）に直線移動させることで、スリット６２内に挿入される。

【0035】

挿入空間６３は、スリット６２の奥に形成されているスリット６２と連通する空間である。例えば、サンプルホルダー７の肩部７３が端面６１に当接するまで、係止部７１をスリット６２に挿入すると、係止部７１はスリット６２を通過し、挿入空間６３まで到達する。挿入空間６３は、スリット６２より大きく、挿入された係止部７１を、約９０度回転させることができる広さを有している。

【0036】

係止部７１がスリット６２を通過し、挿入空間６３まで到達した状態で、トランスファーロッド５を約９０度回転させると、係止部７１は、ホルダー固定部６に対して相対的に約９０度回転する。これにより、係止部７１の向きとスリット６２の向きとが相違することになり、トランスファーロッド５をサンプルホルダー７から離反する方向へ直線移動させても、係止部７１がスリット６２に引っ掛かって、サンプルホルダー７をホルダー固定部６から引き抜くことができなくなる。

【0037】

さらに、係止部７１は、挿入空間６３内で、コイルばね６５によって端面６１側に付勢された保持板６４により、端面６１側に押圧され保持される。これによって、サンプルホルダー７は、ホルダー固定部６に保持され、固定される。

【0038】

サンプルホルダー７を取外すときは、トランスファーロッド５を逆方向に約９０度回転させ、係止部７１とスリット６２の向きを同一にしてから、トランスファーロッド５をサンプルホルダー７から離反する方向に直線移動させる。

【0039】

このように、トランスファーロッド５を約９０度回転させることによって、スリット６２を回転させ、サンプルホルダー７の着脱を行うことができる。

【0040】

なお、真空装置内で作業をする際は、小さな観察窓を通して作業をする必要があるため、真空装置内を視認し難い構造となっている。また、トランスファーロッド５の可動領域が狭く、トランスファーロッド５をうまく操作できない場合も多い。このため、サンプルホルダー７の着脱時に、スリット６２の現時点の角度、スリット６２および係止部７１の位置、係止部７１の挿入角度等を確認して、係止部７１をスリット６２に正確に挿入することは容易ではない。さらに、サンプルホルダー７は、サイズが小さく、強度も不充分である場合が多い。

【0041】

また、大気側でユーザが把持して回すトランスファーロッド５の操作部は、一般的に径が大きく構成される一方、真空内のサンプルホルダー７は操作部の径より小さい。そのため、ユーザの想定以上に大きなトルクがサンプルホルダー７側に掛かり、サンプルホルダー７が破損しやすい。

【0042】

このため、係止部７１がスリット６２内にあるにも関わらず、ユーザは、係止部７１が挿入空間６３に到達したと誤認し、トランスファーロッド５を回転させてしまう場合がある。この場合、仮に、移送装置４が回転伝達装置１を備えないと仮定した場合、サンプルホルダー７の首部７２に過剰なトルクがかかり、首部７２がねじ切れる等、サンプルホルダー７を破損してしまう可能性がある。

【0043】

本発明の移送装置４は、所定値以上のトルクが掛かった場合、ホルダー固定部６とトランスファーロッド５との間に配置される回転伝達装置１によって、トランスファーロッド５からホルダー固定部６に伝わるトルクが抑制される。これにより、回転伝達装置１は、サンプルホルダー７の破損を防止することができる。

【0044】

＜回転伝達装置１の構成＞
次に、本発明に係る回転伝達装置１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る回転伝達装置１の一例を含む模式的な断面図である。図１において、第２部材２０については断面ではなく外形を描いている。図２は、回転伝達装置１の分解斜視図である。図３は、第１部材１０の本体部１１の平面図および正面図である。図４は、第２部材２０の正面図および側面図である。

【0045】

回転伝達装置１は、トランスファーロッド５に対して固定される第１部材１０と、第１部材１０に対して所定角度毎に回転角度が固定され、所定値以上のトルクが掛かると、第１部材１０に対して回転する第２部材２０とを備える。

【0046】

第１部材１０は、トランスファーロッド５の先端に固定されてもよいし、先端以外の箇所に固定されてもよい。また、第１部材１０は、トランスファーロッド５と一体的に構成されてもよい。この場合、トランスファーロッド５の先端部を第１部材１０とみなす。

【0047】

（第１部材１０）
図３の符号３００Ａで示す図は、本体部１１の平面図、符号３００Ｂで示す図は、本体部１１の正面図である。図１から図３に示すように、第１部材１０は、本体部１１、複数（ここでは２つ）の金属棒１５（回転規制部材）、および、複数（ここでは２つ）の板ばね１６（ばね部材）を備えている。

【0048】

本体部１１は、略円筒状に構成され、挿入孔１２、複数の開口部１３、複数の取付面１４、および、複数の抜け止めねじ取付孔１７、を備えている。

【0049】

挿入孔１２は、本体部１１の内部に形成された円形の穴である。第１部材１０と同軸となるように、後述する第２部材２０の軸部２２が挿入孔１２に挿入される。

【0050】

開口部１３は、第１部材１０の外側側面に開口する部分であり、各取付面１４に形成されている。開口部１３からは、本体部１１の内部に挿入された、第２部材２０の軸部２２の一部が露出している。軸部２２の一部は、具体的には、後述する第２部材２０の規制面２３の一部である。

【0051】

取付面１４は、略平坦な面であり、第１部材１０の外周面上に、互いに対向するように一対形成されている。各取付面１４には、金属棒取付部１４１、および板ばね取付孔１４２が形成され、それぞれ金属棒１５および板ばね１５が取付けられる。

【0052】

金属棒１５は、円柱形状の棒である。金属棒１５は、板ばね１６と共に、第２部材２０の回転を規制する。金属棒１５は、ステンレス、鉄、モリブデン、タングステン、または鋼等の、板ばね１６よりビッカース硬度が硬い金属で構成されてもよい。金属棒１５は、金属棒１５の両端を金属棒取付部１４１に嵌め込むことにより、開口部１３に取付けられている。

【0053】

金属棒取付部１４１は、金属棒１５が配置される凹部であり、開口部１２１のＸ方向両端部に一対に形成され、金属棒１５よりＺ方向の幅がわずかに大きくなるように形成されている。

【0054】

板ばね１６は、取付ねじ１６２によって、取付面１４に固定される。取付ねじ１６２は、板ばね１６の取付孔１６１を貫通し、雌ねじが形成された板ばね取付孔１４２に挿入される。板ばね１６は、第１部材１０の径方向内側（中心側）に付勢されており、金属棒１５を、開口部１３から露出する第２部材２０の規制面２３に押し付ける。板ばね１６は、例えば、りん青銅、またはベリリウム銅等の金属で構成されてもよい。

【0055】

詳しくは後述するが、これにより、第１部材１０が回転したとき、第１部材１０の回転に連動して第２部材２０も回転させることができる。また、トランスファーロッド５を回転させたとき、第１部材１０に伝わったトランスファーロッド５の回転を、第２部材２０に伝え、さらに第２部材２０に固定されたホルダー固定部６に伝えることができる。これにより、ホルダー固定部６を回転させ、ホルダー固定部６にサンプルホルダー７を着脱させることができる。

【0056】

また、規制面２３を、摩耗しやすい板ばね１６で直接押し付けずに、板ばね１６より硬度が硬い金属棒１５を介して押し付けることにより、耐久性を向上させることができる。また、板ばね１６の摩耗粉で真空環境が劣化するのを防ぐことができる。金属棒１５は、第２部材２０と同じ材質であってもよい。

【0057】

また、金属棒１５を円柱形状にすることにより、平面である規制面２３との接触部分が線になり、しっかり回転角度を固定でき、回転中の規制面２３の角との接触が点になり、摩擦が小さくなる。これにより、規制面２３との滑りがよくなり、回転伝達装置１をスムーズに動作させることができる。

【0058】

また、金属棒１５の代わりに、円柱形状ではなく球状の回転規制部材を用いてもよい。回転規制部材は、例えば半円柱または半球のような形状であってもよく、規制面２３と接触する凸曲面を少なくとも一部に有している形状であってもよい。これにより、平面である規制面２３との接触部分が線または点になることで、規制面２３との滑りがよくなる。

【0059】

（第２部材２０）
次に、第２部材２０について、図１、図２および図４を参照して説明する。図４の符号４００Ａで示す図は、第２部材２０の側面図、符号４００Ｂで示す図は、第２部材２０の正面図である。

【0060】

図１、図２および図４に示すように、第２部材２０は、頭部２１、軸部２２、規制面２３、抜け止め溝２４、および、ホルダー固定部用取付孔２５を備えている。

【0061】

頭部２１には、ホルダー固定部６を連結するためのホルダー固定部用取付孔２５が複数設けられている。頭部２１とホルダー固定部６とを、ねじ等の締結部材で連結することによって、第２部材２０は、ホルダー固定部６に固定される。一方、第１部材１０は、トランスファーロッド５に固定されている。ホルダー固定部用取付孔２５は、ホルダー固定部６に合わせて、後で加工されてもよい。なお、ホルダー固定部６は、第２部材２０と一体的に構成されてもよい。

【0062】

軸部２２の一部は、回転軸を軸とした円柱形状に形成されている。軸部２２の円柱形状の部分は、第１部材１０の本体部１１と嵌り合い、第１部材１０によって回転可能に支持される。第２部材２０は、第１部材１０に対して、回転軸が固定される。軸部２２は、上述したように、第１部材１０の挿入孔１２から、第１部材１０の内部に挿入される。第１部材１０の内部に挿入された軸部２２が、第１部材１０の内部から抜けないように、第１部材１０の抜け止めねじ取付孔１７（図３参照）から、抜け止めねじ（不図示）を挿入し、抜け止め溝２４（図４参照）に嵌り、軸部２２を固定する。なお、板ばね１６の取付ねじ１６２を、抜け止めねじとして兼用してもよい。

【0063】

軸部２２の他の一部の断面は、多角形状に形成され、例えば、８角形状に形成されている。この場合、軸部２２は、８個の規制面２３を備える。規制面２３は、上述したように、板ばね１６により金属棒１５が押し付けられる面であり、金属棒１５が押し付けられることにより、第２部材２０の回転を規制する面である。

【0064】

軸部２２の一部が多角柱状（断面が多角形状）に形成されることにより、回転伝達装置１に所定値以上のトルクが掛かり、第１部材１０に対して第２部材２０が回転したときに、所定角度ごとに、第１部材１０に対する第２部材２０の回転を停止させることができる。例えば、軸部２２が８角形状を有する場合、第２部材２０は４５°毎に回転角度が固定される。なお、軸部２２の断面は、８角形状に限らず、例えば４角形状、６角形状、１２角形状等に形成されてもよい。第２部材２０が、少なくとも９０°毎の回転角度（０°、９０°、１８０°、２７０°）で固定されるためには、「４の倍数」角形状であればよい。例えば、軸部２２の断面が４角形以上の正多角形状であれば、第２部材２０は、９０°以下である所定角度毎に回転角度が固定される。

【0065】

＜回転伝達装置１の動作＞
図７は、第１部材１０および第２部材２０の動作を説明する模式図である。図７の符号７００Ａで示す図は、回転伝達装置１に所定値以下の通常のトルクが掛かっている状態の図であり、符号７００Ｂで示す図は、所定値以上のトルクが掛かった状態の図である。図７の７００Ｂにおいては相対的な回転を描いている。

【0066】

符号７００Ａの図に示すように、軸部２２は８角形状に形成されているため、８つの規制面２３を備えている。規制面２３のうち、開口部１３から露出する規制面２３１は、板ばね１６によって金属棒１５が押し付けられている。

【0067】

これにより、第２部材２０は、第１部材１０が回転するとき、連動して回転する。したがって、第１部材１０の回転は、第２部材２０に伝達され、さらに第２部材２０に固定されたホルダー固定部６に伝達される。これにより、トランスファーロッド５の回転がホルダー固定部６に伝わって、ホルダー固定部６にサンプルホルダー７を着脱させることができる。

【0068】

ここで、ホルダー固定部６（および第２部材２０）が回転できない状態でトランスファーロッド５を強く回転させると、回転伝達装置１に、所定値以上のトルクが掛かかる。当該トルクによって、金属棒１５および板ばね１６が押し上げられ、第２部材２０と第１部材１０との連動が解除され、第１部材１０だけが回転する、いわゆる空回りの状態になる。換言すると、第２部材２０は第１部材１０に対して相対的に回転するようになる。

【0069】

これにより、トランスファーロッド５からホルダー固定部６に過度なトルクが伝わらなくなり、サンプルホルダー７の破損を防止することができる。

【0070】

符号７００Ｂの図に示すように、第２部材２０は第１部材１０に対して回転し、第１部材１０の開口部１３から、角部Ａ、角部Ｂ、規制面２３２が、順に露出する。例えば、第１部材１０に掛かるトルクが所定値未満になり、規制面２３２が再び金属棒１５に押圧されると、第２部材２０の第１部材１０に対する回転は停止する。

【0071】

このように、第２部材２０は軸部２２を多角形とすることで、第１部材１０に対する回転角度を固定することができる。例えば、軸部２２が８角形の場合、回転角度は約４５°であるため、第２部材２０を約４５°ごとに停止させることができる。また、第２部材２０を２回分（２つの規制面２３）回転させた場合は、約９０°ごとに第２部材２０を停止させることができる。このように、第１部材１０に対して所定角度毎に回転角度を固定することができる。

【0072】

第２部材２０は、第１部材１０に対する回転角度が、９０°以下である所定角度毎に固定される。好適には、第２部材２０は、第１部材１０に対する回転角度が少なくとも約０°および約９０°の角度で固定される。この場合、基準となる角度を０°とし、約９０°の角度で固定すると、スリット６２の向きをサンプルホルダー７の係止部７１の向きに合わせやすく、作業が容易になる。多くの場合、ホルダー固定部を約９０°回すことにより、サンプルホルダー７を固定／解放する構造となっているためである。

【0073】

また、第２部材２０の軸部２２は、第１部材１０に対して固定される複数の回転角度に対応した複数の規制面２３を有している。つまり、軸部２２は、回転角度が４５°および９０°で固定される場合、規制面２３を８個有するように形成される。

【0074】

また、軸部２２の角部Ａおよび角部Ｂは、開口部１３から露出したとき、金属棒１５および板ばね１６を径方向外側へ押圧するため、操作者に、例えば、カチカチというクリック感を生じさせる。これにより、操作者は、回転伝達装置１が空回りしたこと、および空回りした角度を容易に認識することができ、作業効率を向上させることができる。また、少なくとも約９０°回転するときにクリック感が生じる場合、回転位置を調節しやく、また、スリット６２の向きを認識しやすくなり、さらに作業効率が向上する。

【0075】

なお、軸部２２は、規制面２３を約９０°ごとに４つ設け、規制面２３間が曲面（例えば円柱側面）で接続される構成にしてもよい。これによると、約９０°ごとに第２部材２０の回転を停止させることができる。

【0076】

また、軸部２２は、規制面２３を約１２０°ごとに３つ設け、規制面２３間が曲面（例えば円柱側面）で接続される構成にしてもよい。これによると、約１２０°ごとに第２部材２０の回転を停止させることができる。

【0077】

またこれに限らず、軸部２２は、規制面２３が約９０°および約１２０°以外の任意の角度ごとに複数設けられ、規制面２３間が曲面（例えば円柱側面）で接続される構成にしてもよい。

【0078】

また、上述した構成に合わせて、トランスファーロッド５の操作側の表面に、例えば、約９０ごとにマークを付し、トランスファーロッド５を回転させた角度を視認できるようにしてもよい。これによりさらに、トランスファーロッド５の回転位置を調節しやく、また、スリット６２の向きを認識しやすくなり、作業効率が向上する。

【0079】

また、第２部材２０の多角形状の部分は、中心軸を通る平面に対して対称な構造を有する。そのため、第２部材２０は、時計回りの方向（第１回転方向）、または反時計回りの方向（第２回転方向）のどちらであっても、回転伝達装置１に同じ所定値以上のトルクが掛かると、第１部材１０に対して回転する。

【0080】

また、トルクの閾値、すなわち所定値は、板ばね１６の厚さや、幅等の形状を変えることで容易に調整することができる。このため、回転伝達装置１および移送装置４を使用する装置に合わせて、簡単にトルクの閾値を変更することができる。

【0081】

さらに、回転伝達装置１は、すでに使用しているトランスファーロッド５とホルダー固定部６との間に組み込んで取り付けることができるので、装置全体を取り換えることなく、既存の設備に取り付けて使用することができる。

【0082】

また、回転伝達装置１は、その構成中にラチェットを備えていないため、ベアリングを備える必要がない。一般的なトルク制限構造は、潤滑油を必要とし、真空環境での使用に適したものではない。回転伝達装置１は、真空環境を劣化させるオイルおよびグリースを、ベアリング等の潤滑剤として使用する必要がない。回転伝達装置１は、オイルおよびグリースを含まないため、超高真空等の真空環境下においても使用することができる。

【0083】

回転伝達装置が、ベアリング等を部品として含む場合であっても、潤滑剤として２０℃における蒸気圧が１×１０^－２Ｐａ以上のオイルおよびグリースを含まない。２０℃における蒸気圧が１×１０^－２Ｐａ以上、好ましくは１×１０^－６Ｐａ以上の材料を含むオイルおよびグリースを使用しない。潤滑剤の蒸気圧が１×１０^－２Ｐａ未満の場合、回転伝達装置を高真空環境（１×１０^－１～１×１０^－５Ｐａ）で使用することができる。また、潤滑剤の蒸気圧が１×１０^－６Ｐａ未満の場合、回転伝達装置を超高真空環境（１×１０^－５～１×１０^－８Ｐａ）で使用することができる。なお、保守およびメンテナンスの観点から、回転伝達装置にオイルおよびグリースを使用しないのが好ましい。このため、ベアリングを備えない回転伝達装置１は、好適に超高真空等の真空環境下において使用することができる。

【0084】

また、回転伝達装置１は、部品として融点が２００℃未満の樹脂を含まない。樹脂は、真空下において材料表面からガスを発生する。融点が２００℃未満の樹脂を含まないことにより、（一般的に１００℃～１５０℃の範囲で行われることが多い）ベーキング処理の際に真空環境を悪化させるガスが放出されるのを防ぐことができる。なお、真空装置内の温度を２００℃より高温にする場合には、その想定される温度の範囲内においてガスを発生する材料を用いないようにすることが好ましい。

【0085】

さらに、回転伝達装置１は、全ての構成部品が例えばステンレス、鉄、鋼、アルミニウム、りん青銅、および／またはベリリウム銅等の金属および／またはセラミックスのみで構成されている。つまり、回転伝達装置１は、融点が２００℃以上の材料のみで構成されている。融点が２００℃以上の材料のみで構成することにより、ベーキング処理の際の材料の変形および変質を抑制することができる。なお、真空装置内の温度を２００℃より高温にする場合には、その想定される温度の範囲内において変形および変質する材料を用いないようにすることが好ましい。

【0086】

そのため、回転伝達装置１は、超高真空にするためのベーキング処理による高温環境にも耐えることができる。回転伝達装置１は、真空環境を劣化させ得る真鍮および亜鉛を含まないことが好ましい。

【0087】

（変形例）
なお、ホルダー固定部として任意のものを用いることができる。トランスファーロッドからホルダー固定部にＺ方向の動力を伝える必要がある場合、トランスファーロッド、第１部材、および第２部材の中心を中空とし、内部ロッドを通してもよい。内部ロッドは自由に回転し、ユーザの操作によりＺ方向に移動可能であってもよい。内部ロッドによって、ホルダー固定部の動作部分（例えば把持爪）を操作することができる。

【0088】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態２について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。以後の実施形態３についても同様である。

【0089】

図８は、本発明の実施形態２に係る回転伝達装置１Ａの一例を含む模式的な断面図である。図８において、第２部材２０については断面ではなく外形を描いている。図８に示すように、実施形態２の回転伝達装置１Ａは、開口部１３から露出する規制面２３が、コイルばね１６Ａによって球体１５Ａが押し付けられている点で、実施形態１の回転伝達装置１と異なっている。

【0090】

これにより、回転伝達装置１Ａの第２部材２０は、第１部材１０が回転するとき連動して回転する。

【0091】

回転伝達装置１Ａは、所定値以上のトルクが掛かると、球体１５Ａが第２部材２０によって押し上げられ、第２部材２０と第１部材１０との連動が解除され、第２部材２０は第１部材１０に対して回転する。

【0092】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態３について、以下に説明する。図９は、本発明の実施形態３に係る回転伝達装置１Ｂの一例を含む模式的な断面図である。図９において、第２部材２０については断面ではなく外形を描いている。図９に示すように、実施形態３の回転伝達装置１Ｂは、軸部２２の側面が多角形状ではない点で、実施形態１の回転伝達装置１と異なっている。

【0093】

第２部材２０は、トランスファーロッド５側の軸方向端部に、軸の円周方向に並んだ複数の山型形状を有する第１係合部２３Ｂを備える。

【0094】

第１部材１０は、さらに、第１係合部２３Ｂと対向する位置に、押圧部材１５Ｂを備えている。押圧部材１５Ｂは、第１係合部２３Ｂの山型形状と係合する、複数の山型形状を有する第２係合部２３Ｃを備えている。第２係合部２３Ｃは、第１係合部２３Ｂに係合した状態で、コイルばね１６Ｂによって、第１係合部２３Ｂに押し付けられている。

【0095】

第１係合部２３Ｂと第２係合部２３Ｃとが係合することにより、回転伝達装置１Ｂの第２部材２０は、第１部材１０が回転するとき連動して回転する。

【0096】

回転伝達装置１Ｂは、所定値以上のトルクが掛かると、第１係合部２３Ｂによって押圧部材１５Ｂが押されて移動し、第２部材２０と押圧部材１５Ｂとの連動が解除され、第２部材２０は第１部材１０に対して回転する。

【0097】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0098】

１、１Ａ、１Ｂ 回転伝達装置
４ 移送装置
５ トランスファーロッド
６ ホルダー固定部
７ サンプルホルダー
１０ 第１部材
１５ 金属棒（回転規制部材：円柱形状の棒）
１５Ａ 球体（回転規制部材）
１６ 板ばね（ばね部材）
１６Ａ、１６Ｂ コイルばね
２０ 第２部材
２３ 規制面
２３Ｂ 第１係合部
２３Ｃ 第２係合部（回転規制部材）
６２ スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】