(57)【要約】【課題】回転するテーブル上のワークの温度を略一定に維持することができる回転軸装置を提供する。【解決手段】本回転軸装置１は、回転軸３を上側ベアリング１０及び下側ベアリング１１を介して回転自在に支持する上部ハウジング１２と、回転軸３の大径回転軸部５内に設けられ、冷却媒体が流動する内側流路と、上部ハウジング１２の、上側ベアリング１０及び下側ベアリング１１の位置に周方向に延び、冷却媒体が流動する外側流路７０とを備えている。これにより、回転軸３が回転する際、冷却媒体により上側ベアリング１０及び下側ベアリング１１からの発熱を抑制することができ、回転するテーブル２上のワークＷの温度を略一定に維持することができる。【選択図】図１
2014237205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを支持するテーブルに連結される回転軸を備えた回転軸装置であって、
該回転軸をベアリングを介して回転自在に支持するハウジングと、
前記回転軸内に設けられ、冷却媒体が流動する内側流路と、
前記ハウジングの周壁部で前記ベアリングの位置に設けられ、冷却媒体が流動する外側流路と、
を備えることを特徴とする回転軸装置。
【請求項２】
前記回転軸は、前記テーブルに連結される大径回転軸部と、該大径回転軸部の端部に一体的に接続され、該大径回転軸部より小径の小径回転軸部とからなり、
前記小径回転軸部に、前記内側流路に連通する冷却媒体の流入口及び流出口が設けられ、前記小径回転軸部の外周に、前記流入口及び流出口を密封するシール部材が複数備えられることを特徴とする請求項１に記載の回転軸装置。
【請求項３】
前記内側流路は、径方向に延びる径方向流路と、該径方向流路に連通して、軸方向に延びる軸方向流路とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の回転軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを支持するテーブルに連結される回転軸を備えた回転軸装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体のコータ・デベロッパなど、スピンコート方式で薬液を塗布する薬液塗布設備等には回転軸装置が採用されており、該回転軸装置によりワークを高速回転（２０００〜６０００ｒｐｍ）で回転させることで、ワークの表面に薬液を均一に塗布するようにしている。この時、ワークが回転する際、ワークの温度を高精度に維持する必要がある。
しかしながら、従来の回転軸装置では、ワークを回転させるための回転軸を回転自在に支持するベアリングの箇所が発熱して、その熱がワークに伝達されてワークの温度を高精度に略一定に維持できなくなる虞があった。
【０００３】
そこで、ワークへの熱伝達を抑制する従来技術として、特許文献１には、ウェハ研磨装置を構成するウェハ保持用真空チャックであって、セラミックス構造体内部に真空吸引経路および流体流路が配設され、該流体流路は、研磨時に発生する熱を除くための冷却水などの流体を循環させるための流路であるウェハ保持用真空チャックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７３８７３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、特許文献１の発明では、ウェハテーブルの直径が大きいために、テーブルを回転させると大きな慣性が発生して、モータへの負荷が著しく大きくなるが、このテーブルに流体流路を設けると、テーブルの厚みを厚くする必要があり、しかもシール部材等の組み込みを考慮するとボルト等の締結部材も多数必要になり、テーブル全体の重量が増加することで、さらに慣性が増加すると共にモータへの負荷が増加するために採用することはできない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回転するテーブル上のワークの温度を略一定に維持することができる回転軸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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の回転軸装置は、回転軸をベアリングを介して回転自在に支持するハウジングと、前記回転軸内に設けられ、冷却媒体が流動する内側流路と、前記ハウジングの周壁部で前記ベアリングの位置に設けられ、冷却媒体が流動する外側流路と、を備えることを特徴としている。
これにより、ベアリングからの発熱を、内側流路を流れる冷却媒体及び外側流路を流れる冷却媒体により抑制することができるので、ベアリングからワークへの熱伝達を抑制でき、ワークの温度を略一定に維持することができる。
【０００８】
なお、本発明の回転軸装置の各種態様およびそれらの作用については、以下の発明の態様の項において詳しく説明する。
【０００９】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。なお、各態様は、請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付して、必要に応じて他の項を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施の形態等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要件を付加した態様も、また、各項の態様から構成要件を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１０】
（１）ワークを支持するテーブルに連結される回転軸を備えた回転軸装置であって、該回転軸をベアリングを介して回転自在に支持するハウジングと、前記回転軸内に設けられ、冷却媒体が流動する内側流路と、前記ハウジングの周壁部で前記ベアリングの位置に設けられ、冷却媒体が流動する外側流路と、を備えることを特徴とする回転軸装置（請求項１の発明に相当）。
（１）項の回転軸装置では、回転軸が回転する際のベアリングからの発熱は、回転軸内に設けられる内側流路を流動する冷却媒体と、ハウジングの、ベアリングの位置に設けられる外側流路を流動する冷却媒体とにより抑制されるので、ベアリングからワークへの熱伝達を抑制することができ、ワークの温度を略一定に維持することができる。
【００１１】
（２）前記回転軸は、前記テーブルに連結される大径回転軸部と、該大径回転軸部の端部に一体的に接続され、該大径回転軸部より小径の小径回転軸部とからなり、前記小径回転軸部に、前記内側流路に連通する冷却媒体の流入口及び流出口が設けられ、前記小径回転軸部の外周に、前記流入口及び流出口を密封するシール部材が複数備えられることを特徴とする（１）項に記載の回転軸装置（請求項２の発明に相当）。
（２）項の回転軸装置では、小径回転軸部に流入口及び流出口を設け、小径回転軸部の外周面に流入口及び流出口を密封するシール部材を配置したので、回転軸が高速回転する場合、シール部材へ作用する負荷を出来る限り抑えることができ、シール部材の耐久性を向上させることができる。
【００１２】
（３）前記内側流路は、径方向に延びる径方向流路と、該径方向流路に連通して、軸方向に延びる軸方向流路とを有することを特徴とする（１）項または（２）項に記載の回転軸装置（請求項３の発明に相当）。
（３）項の回転軸装置では、径方向流路を形成することにより軸方向流路をベアリングに近接して配置できるのでベアリングの冷却効率が向上される。
【００１３】
（４）前記軸方向流路は、軸方向に沿って複数箇所設けられることを特徴とする（３）項に記載の回転軸装置。
（４）項の回転軸装置では、複数の軸方向流路により冷却媒体が回転軸内を軸方向に複数回往復することができるので、ベアリングの冷却効率がさらに向上される。
【００１４】
（５）前記ベアリングは、前記大径回転軸部の両端にそれぞれ備えられることを特徴とする（１）項〜（４）項のいずれかに記載の回転軸装置。
（５）項の回転軸装置では、ベアリングが複数備えられても、内側流路を流動する冷却媒体及び外側流路を流動する冷却媒体により各ベアリングへの冷却効率が低下することはない。
【００１５】
（６）前記ハウジングに設けた冷却媒体の流入口からの冷却媒体は最初に前記テーブル寄りの前記ベアリングに対応する前記外側流路に流動することを特徴とする（５）項に記載の回転軸装置。
（６）項の回転軸装置では、ワークに近い方のベアリングからの発熱を優先的に冷却することが可能になり、ベアリングからワークへの熱伝達をさらに抑制することができる。
【００１６】
（７）前記外側流路は、前記大径回転軸部の外周に周方向に延びる周方向溝部から構成されることを特徴とする（１）項〜（６）項のいずれかに記載の回転軸装置。
（７）項の回転軸装置では、外側流路を容易に形成することができる。
【００１７】
（８）前記周方向溝部は複数設けられ、前記周方向溝部の数量は、前記ベアリングの数量よりも多いことを特徴とする（７）項に記載の回転軸装置。
（８）項の回転軸装置では、各ベアリングへの冷却効率がさらに向上される。
【００１８】
（９）前記軸方向流路は、前記回転軸に設けた真空吸引通路よりも径方向外側に配置されることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の回転軸装置。
（９）項の回転軸装置では、軸方向流路がベアリングに近接して配置されるので、ベアリングへの冷却効率がさらに向上される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、回転するテーブル上のワークの温度を略一定に維持することができる回転軸装置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、本発明の実施の形態に係る回転軸装置の断面図である。
【図２】図２は、図１の回転軸内において、冷却媒体が流動する複数の流路を示す図である。
【図３】図３は、図１の上部ハウジングの斜視図である。
【図４】図４は、図３の上部ハウジングの周壁部内において、冷却媒体が流動する複数の流路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施の形態に係る回転軸装置１は、例えば、テーブル２上のワークＷ（例えば、ウェハ）を高速回転で回転させることで、ワークＷの表面に薬液を均一に塗布する、いわゆるスピンコート方式で薬液を塗布する薬液塗布設備に採用されるものである。
そして、本発明の実施の形態に係る回転軸装置１は、図１に示すように、ワークＷが固定されるテーブル２と、該テーブル２に上端が連結される回転軸３と、該回転軸３の下端が連結されるモータ４と、回転軸３の大径回転軸部５を上側ベアリング１０及び下側ベアリング１１を介して支持する上部ハウジング１２と、回転軸３の小径回転軸部６を支持する下部ハウジング１３とを備えている。
【００２２】
回転軸３は、図１に示すように、テーブル２に上端が連結される大径回転軸部５と、該大径回転軸部５の下端から一体的に軸方向に延び、大径回転軸部５よりも小径の小径回転軸部６とからなる。大径回転軸部５の上端面がテーブル２の下面の径方向略中央に当接するように固定される。一方、小径回転軸部６の下端がモータ４からの出力軸４ａに連結される。大径回転軸部５は、複数の上側ベアリング１０及び複数の下側ベアリング１１を介して上部ハウジング１２に回転自在に支持されている。本実施形態では、上側ベアリング１０は、大径回転軸部５の上部外周面と上部ハウジング１２との間に互いに近接して２箇所配置される。下側ベアリング１１は、大径回転軸部５の下部外周面と上部ハウジング１２との間に互いに近接して２箇所配置されている。回転軸３の小径回転軸部６は下部ハウジング１３内に支持されている。モータ４はその本体部が開口部１５ａを有する略矩形状の板状部材１５により支持されている。該板状部材１５は枠体１６と複数の支持シャフト１７により連結されて支持されている。
【００２３】
ここで、以下に説明する、回転軸３内に設けた各回転軸側真空吸引通路１８及び内側流路２０は図１ではその図示が省略されており、詳しくは図２に示されている。
図２に示すように、回転軸３には、その上面の径方向略中央から複数の回転軸側真空吸引通路１８（本実施形態では３箇所）が軸方向に沿って設けられている。また、図１に示すように、テーブル２には、その径方向略中央に複数のテーブル側真空吸引通路１９が軸方向に貫通するように設けられている。これら、回転軸３に設けた各回転軸側真空吸引通路１８と、テーブル２に設けたテーブル側真空吸引通路１９とは気密的に連通している。回転軸３の各回転軸側真空吸引通路１８は、小径回転軸部６の外周面から径方向に向かって穿設される吸引口９８に連通されている。
【００２４】
図２に示すように、回転軸３内には冷却媒体が流動する内側流路２０が形成される。内側流路２０は、大径回転軸部５内に形成される内側主流路２１と、小径回転軸部６内に形成され、内側主流路２１と連通する内側流出入路２２とから構成される。
内側主流路２１は、径方向に延びる第１〜第５下側径方向流路５１〜５５と、該第１〜第５下側径方向流路５１〜５５に連通して、軸方向に延びる第１〜第８軸方向流路３１〜３８と、該第１〜第８軸方向流路３１〜３８と連通して、径方向に延びる第１〜第４上側径方向流路４１〜４４とからなる。第１〜第８軸方向流路３１〜３８は、各回転軸側真空吸引通路１８の外側に配置される。なお、該第１〜第８軸方向流路３１〜３８は、大径回転軸部５の上面から穿設されて構成される。大径回転軸部５の上面に形成される第１〜第８軸方向流路３１〜３８の各開口は、例えばシールプラグ等のシール手段（図示略）により密閉される。また、第１〜第４上側径方向流路４１〜４４及び第１〜第５下側径方向流路５１〜５５は大径回転軸部５の外周面から穿設されて構成される。大径回転軸部５の外周面に形成される第１〜第４上側径方向流路４１〜４４及び第１〜第５下側径方向流路５１〜５５の各開口は、例えばシールプラグ等のシール手段（図示略）により密閉される。
【００２５】
内側流出入路２２は、内側主流路２１と連通して軸方向に延びる流入流路６１と、内側主流路２１と連通して軸方向に延びる流出流路６２とからなる。なお、流入流路６１及び流出流路６２は、小径回転軸部６の下面から穿設されて構成される。小径回転軸部６の下面に形成される流入流路６１及び流出流路６２の各開口は、例えばシールプラグ等のシール手段（図示略）により密閉される。小径回転軸部６には、冷却媒体の流入口２５と流出口２６とが形成される。これら流入口２５及び流出口２６は小径回転軸部６の外周面から穿設されて構成される。この流入口２５が、内側流出入路２２の流入流路６１に連通すると共に、後述する下部ハウジング１３の流入孔９４を介して流入ポート部材６３に接続される。一方、流出口２６は、内側流出入路２２の流出流路６２に連通すると共に、後述する下部ハウジング１３の流出孔９５を介して流出ポート部材６４に接続される。なお、小径回転軸部６には径方向に延びる吸引口９８が形成される。
【００２６】
大径回転軸部５内の内側主流路２１及び小径回転軸部６内の内側流出入路２２の接続形態を図２に基づいて詳しく説明する。
小径回転軸部６内の流入流路６１は、大径回転軸部５内の第１下側径方向流路５１の途中部位に接続される。第１下側径方向流路５１の一端が第１軸方向流路３１の下端に接続される。第１軸方向流路３１の上端が第１上側径方向流路４１の一端に接続される。第１上側径方向流路４１の途中部位に第２軸方向流路３２の上端が接続される。第２軸方向流路３２の下端は第２下側径方向流路５２の途中部位に接続される。第２下側径方向流路５２の一端には第３軸方向流路３３の下端が接続される。第３軸方向流路３３の上端は第２上側径方向流路４２の一端に接続される。第２上側径方向流路４２の途中部位に第４軸方向流路３４の上端が接続される。第４軸方向流路３４の下端は第３下側径方向流路５３の途中部位に接続される。該第３下側径方向流路５３の一端に第５軸方向流路３５の下端が接続される。第５軸方向流路３５の上端が第３上側径方向流路４３の一端に接続される。第３上側径方向流路４３の途中部位に第６軸方向流路３６の上端が接続される。第６軸方向流路３６の下端は第４下側径方向流路５４の途中部位に接続される。該第４下側径方向流路５４の一端に第７軸方向流路３７の下端が接続される。第７軸方向流路３７の上端が第４上側径方向流路４４の一端に接続される。第４上側径方向流路４４の途中部位に第８軸方向流路３８の上端が接続される。第８軸方向流路３８の下端は第５下側径方向流路５５の一端に接続される。該第５下側径方向流路５５の途中部位に小径回転軸部６内の流出流路６２の上端が接続される。
【００２７】
大径回転軸部５内に第１〜第４上側径方向流路４１〜４４及び第１〜第５下側径方向流路５１〜５５を形成することにより、大径回転軸部５内の第１〜８軸方向流路３１〜３８を径方向で各上側ベアリング１０及び各下側ベアリング１１に出来る限り近接できるように配置している。
【００２８】
そして、冷却媒体が小径回転軸部６の流入口２５に供給されると、冷却媒体は、小径回転軸部６の流入口２５→流入流路６１（内側流出入路２２）→第１下側径方向流路５１（内側主流路２１）→第１軸方向流路３１（内側主流路２１）→第１上側径方向流路４１（内側主流路２１）→第２軸方向流路３２（内側主流路２１）→第２下側径方向流路５２（内側主流路２１）→第３軸方向流路３３（内側主流路２１）→第２上側径方向流路４２（内側主流路２１）→第４軸方向流路３４（内側主流路２１）→第３下側径方向流路５３（内側主流路２１）→第５軸方向流路３５（内側主流路２１）→第３上側径方向流路４３（内側主流路２１）→第６軸方向流路３６（内側主流路２１）→第４下側径方向流路５４（内側主流路２１）→第７軸方向流路３７（内側主流路２１）→第４上側径方向流路４４（内側主流路２１）→第８軸方向流路３８（内側主流路２１）→第５下側径方向流路５５（内側主流路２１）→流出流路６２（内側流出入路２２）→小径回転軸部６の流出口２６を経て流出するようになる。
【００２９】
図１及び図３に示すように、上部ハウジング１２は円筒状に形成される。上部ハウジング１２の上部内周面には、上側ベアリング用収容溝６６、６６（本実施形態では２箇所）が形成され、上部ハウジング１２の下部内周面には、下側ベアリング用収容溝６７、６７（本実施形態では２箇所）が形成される。また、上部ハウジング１２の外周面には、各上側ベアリング１０及び下側ベアリング１１の位置にそれぞれ外側流路７０が形成される。該外側流路７０は、上部ハウジング１２の外周面に設けられ、各上側ベアリング１０が配置される位置周辺に周方向に延びる複数の上側周方向溝部７１と、各下側ベアリング１１が配置される位置周辺に周方向に延びる複数の下側周方向溝部７２とから構成される。なお、本実施形態では、上側周方向溝部７１は、２つの上側ベアリング１０に対して３箇所設けられ、下側周方向溝部７２は、２つの下側ベアリング１１に対して３箇所設けられている。すなわち、上側周方向溝部７１の数量は、上側ベアリング１０の数量に対して多く設けられ、一方、下側周方向溝部７２の数量も、下側ベアリング１１の数量に対して多く設けられている。複数の上側周方向溝部７１は互いに連通している。一方、複数の下側周方向溝部７２も互いに連通している。上部ハウジング１２の上部外周面には、各上側周方向溝部７１を覆うように上部カバー７３が備えられている。各上側周方向溝部７１のうち最も上側の上側周方向溝部７１より上方における、上部ハウジング１２の外周面と上部カバー７３の内周面との間にシール部材７５ａが配置される。また、各上側周方向溝部７１のうち最も下側の上側周方向溝部７１より下方における、上部ハウジング１２の外周面と上部カバー７３の内周面との間にもシール部材７５ｂが配置される。一方、上部ハウジング１２の下部外周面には、各下側周方向溝部７２を覆うように下部カバー７４が備えられている。なお、各下側周方向溝部７２のうち最も上側の下側周方向溝部７２より上方における、上部ハウジング１２の外周面と下部カバー７４の内周面との間にシール部材７５ｃが配置される。また、各下側周方向溝部７２のうち最も下側の下側周方向溝部７２より下方における、上部ハウジング１２の外周面と下部カバー７４の内周面との間にシール部材７５ｄが配置される。これら、シール部材７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄにより、上部ハウジング１２に設けた外側流路７０が液密的及び気密的に密閉されることになる。
【００３０】
また、上部ハウジング１２の軸方向略中央の外周面には外方に突設する突設部７６が形成される。該突設部７６が枠体１６に支持される。図４も参照して、突設部７６の外周面には冷却媒体の流入口７８と流出口７９とがそれぞれ穿設されている。流入口７８に流入ポート部材８０が接続される。流出口７９に流出ポート部材８１が接続される。上部ハウジング１２の周壁部には、軸方向に延びる、軸方向流入路８５と、軸方向連通路８６と、軸方向流出路８７とがそれぞれ設けられている。なお、軸方向流入路８５、軸方向連通路８６及び軸方向流出路８７は上部ハウジング１２の下面から穿設されて構成される。上部ハウジング１２の下面に形成される軸方向流入路８５、軸方向連通路８６及び軸方向流出路８７の各開口８５ａ、８６ａ、８７ａは、例えばシールプラグ等のシール手段（図示略）により密閉される。そして、突設部７６に設けた流入口７８と各上側周方向溝部７１とが軸方向流入路８５により連通している。各上側周方向溝部７１と各下側周方向溝部７２とが軸方向連通路８６により連通している。各下側周方向溝部７２と突設部７６に設けた流出口７９とが軸方向流出路８７により連通している。
【００３１】
そして、冷却媒体が上部ハウジング１２に備えた流入ポート部材８０に供給されると、冷却媒体は、流入口７８→軸方向流入路８５→各上側周方向溝部７１→軸方向連通路８６→各下側周方向溝部７２→軸方向流出路８７→流出口７９を経て上部ハウジング１２に備えた流出ポート部材８１から流出するようになる。
【００３２】
また、図１及び図２に示すように、回転軸３の小径回転軸部６は、円筒状の下部ハウジング１３内に複数のシール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄを介して支持される。下部ハウジング１３の上部には環状支持部材９１が連結されている。該環状支持部材９１は上部ハウジング１２の突設部７６と複数の支持シャフト９２により連結されている。小径回転軸部６の流出口２６は下部ハウジング１３に設けた径方向に延びる流出孔９５を介して流出ポート部材６４に連通される。小径回転軸部６の流出口２６の上側及び下側には、小径回転軸部６の外周面と下部ハウジング１３の内周面との間にシール部材９０ａ、９０ｂがそれぞれ配置されている。これにより、小径回転軸部６の流出口２６から下部ハウジング１３の流出孔９５に亘って液密的及び気密的に密閉されることになる。小径回転軸部６の流入口２５は下部ハウジング１３に設けた径方向に延びる流入孔９４を介して流入ポート部材６３に連通される。小径回転軸部６の流入口２５の上側及び下側には、小径回転軸部６の外周面と下部ハウジング１３の内周面との間にシール部材９０ｂ、９０ｃがそれぞれ配置されている。これにより、小径回転軸部６の流入口２５から下部ハウジング１３の流入孔９４に亘って液密的及び気密的に密閉されることになる。なお、小径回転軸部６の吸引口９８は、下部ハウジング１３に設けた径方向に延びる吸引孔９９を介して吸引ポート部材１００に連通されている。小径回転軸部６の吸引口９８の上側及び下側には、小径回転軸部６の外周面と下部ハウジング１３の内周面との間にシール部材９０ｃ、９０ｄがそれぞれ配置されている。これにより、小径回転軸部６の吸引口９８から下部ハウジング１３の吸引孔９９に亘って液密的及び気密的に密閉されることになる。
【００３３】
そして、本発明の実施の形態に係る回転軸装置１では、小径回転軸部６に設けた吸引ポート部材１００から回転軸側真空吸引通路１８及びテーブル側真空吸引通路１９を介して真空吸引されることでテーブル２上のワークＷが吸引固定される。続いて、モータ４を駆動させることにより回転軸３が回転され、テーブル２上のワークＷが回転される。これと同時に、冷却媒体を下部ハウジング１３に備えた流入ポート部材６３に供給する。すると、冷却媒体は、流入口２５から小径回転軸部６内の流入流路６１を経て大径回転軸部５内の第１〜５下側径方向流路５１〜５５、第１〜第８軸方向流路３１〜３８、第１〜第４上側径方向流路４１〜４４及び小径回転軸部６内の流出経路６２を経て流出口２６から下部ハウジング１３に備えた流出ポート部材６４を経て流出するようになる。また、冷却媒体を上部ハウジング１２に備えた流入ポート部材８０にも供給する。すると、冷却媒体は、上部ハウジング１２の流入口７８から軸方向流入路８５を介して各上側周方向溝部７１に流動して、さらに、各上側周方向溝部７１から軸方向連通路８６を介して各下側周方向溝部７２に至り、最終的に、軸方向流出路８７を経由して流出口７９から上部ハウジング１２に備えた流出ポート部材８１を経て流出するようになる。
【００３４】
この結果、回転軸３を回転自在に支持する各上側ベアリング１０は、大径回転軸部５内の第１〜第８軸方向流路３１〜３８内を流動する冷却媒体と、上部ハウジング１２の各上側周方向溝部７１内を流動する冷却媒体とにより、その発熱が抑制されて、各上側ベアリング１０からワークＷへの熱伝達を抑制することができる。また、回転軸３を回転自在に支持する各下側ベアリング１１は、大径回転軸部５内の第１〜第８軸方向流路３１〜３８内を流動する冷却媒体と、上部ハウジング１２の各下側周方向溝部７２内を流動する冷却媒体とにより、その発熱が抑制されて、各下側ベアリング１１からワークＷへの熱伝達を抑制することができる。
【００３５】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る回転軸装置１では、回転軸３の大径回転軸部５内に、冷却媒体が流動する内側流路２０として、第１〜第８軸方向流路３１〜３８、第１〜第５下側径方向流路５１〜５５及び第１〜第４上側径方向流路４１〜４４を備え、また、上部ハウジング１２の、各上側ベアリング１０に対応する位置に冷却媒体が流動する外側流路７０としての各上側周方向溝部７１を備え、各下側ベアリング１１に対応する位置に外側流路７０としての各下側周方向溝部７２を備えている。これにより、回転軸３が回転する際冷却媒体により各上側ベアリング１０及び各下側ベアリング１１からの発熱を抑制することができ、各上側ベアリング１０及び各下側ベアリング１１からワークＷへの熱伝達を回避することができる。この結果、回転するテーブル２上のワークＷの温度を略一定に維持することができる。
【００３６】
また、本発明の実施の形態に係る回転軸装置１では、回転軸３を大径回転軸部５と小径回転軸部６とから構成して、該小径回転軸部６に、内側流路２１の内側流出入路２２（流入流路６１及び流出流路６２）に連通する流入口２５及び流出口２６を設け、小径回転軸部６の外周面と下部ハウジング１３との間に、流入口２５及び流出口２６を密封するシール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃを複数備えているので、回転軸３が高速回転する場合、シール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃへ作用する負荷を出来る限り抑えることができ、シール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃの耐久性を向上させることができる。すなわち、シール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃは小径回転軸部６に配置されているので、回転軸３が高速回転する場合、大径回転軸部５に配置される形態よりも小径回転軸部６とシール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃとの間の接触面の周速を小さくすることができ、その結果、シール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃへ作用する負荷を小さくすることができ、ひいては、シール部材９０ａ、９０ｂ、９０ｃの耐久性を向上させることができるものである。なお、ワークＷを吸引固定するための吸引口９８も小径回転軸部６に設け、小径回転軸部６の外周面と下部ハウジング１３との間に、吸引口９８と下部ハウジング１３の吸引孔９９とを液密的及び気密的に連通させるシール部材９０ｃ、９０ｄを備えているので、回転軸３が高速回転する際、シール部材９０ｃ、９０ｄへ作用する負荷も小さくすることができる。
【００３７】
さらに、本発明の実施の形態に係る回転軸装置１では、大径回転軸部５内に第１〜第４上側径方向流路４１〜４４及び第１〜第５下側径方向流路５１〜５５を形成することにより、第１〜第８軸方向流路３１〜３８を径方向で各上側ベアリング１０及び各下側ベアリング１１に出来る限り近接して配置することができるので、各上側ベアリング１０及び各下側ベアリング１１の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００３８】
さらにまた、本発明の実施の形態に係る回転軸装置１では、上部ハウジング１２に設けた流入口７８からの冷却媒体は最初に軸方向流入路８５を介して各上側ベアリング１０に対応する各上側周方向溝部７１に流動するので、ワークＷに近い方の各上側ベアリング１０を優先的に冷却することが可能になり、ワークＷへの熱伝達をさらに抑制することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  回転軸装置，２  テーブル，３  回転軸，５  大径回転軸部，６  小径回転軸部，１０  上側ベアリング，１１  下側ベアリング，１２  上部ハウジング，１３  下部ハウジング，２０  内側流路，２１  内側主流路，２２  内側流出入路，２５  流入口（小径回転軸部），２６  流出口（小径回転軸部），３１〜３８  第１〜第８軸方向流路，４１〜４４  第１〜第４上側径方向流路，５１〜５５  第１〜第５下側径方向流路，６１  流入流路，６２  流出流路，７０  外側流路，７１  上側周方向溝部，７２  下側周方向溝部，７８  流入口（上部ハウジング），７９  流出口（上部ハウジング），８５  軸方向流入路，８６  軸方向連通路，８７  軸方向流出路，９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ  シール部材，Ｗ  ワーク
【図１】
2014237205.tif 000003
【図２】
2014237205.tif 000004
【図３】
2014237205.tif 000005
【図４】
2014237205.tif 000006