(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに設けられた第１孔に挿通されるシャフトと、
前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、
前記シャフトの第１端部に設けられて前記シャフトとともに回転し、前記第１孔の径方向外側まで張り出した張出部が前記ハウジングと所定の大きさの第１隙間を有して対向する第１回転部材と、
前記ハウジングの前記第１孔の径方向外側に開口して前記第１回転部材と対向し、前記第１隙間に気体を供給する第１開口と、
前記ハウジングに開口して前記ハウジング内部の気体を排気装置に排気する排気通路と、を含み、
前記第１開口には、２つの部品の間に形成されて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に延在し、かつ前記第１開口よりも間隔が小さい第１絞り部を介して前記気体が供給される回転機構。
【請求項２】
前記シャフトが停止した状態で、前記排気通路から前記ハウジング内部の気体の排気が開始される請求項１に記載の回転機構。
【請求項３】
前記排気通路から前記ハウジング内部の気体が排気された状態で、前記シャフトの回転が停止する請求項１に記載の回転機構。
【請求項４】
前記ハウジング内部の気体の排気、前記第１開口から前記第１隙間への気体の供給及び前記シャフトの回転を制御する制御装置を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項５】
前記第１回転部材の前記張出部は、前記ハウジングの側部まで張り出して、前記ハウジングの側部と前記第１隙間を有して対向する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項６】
前記第１隙間は、前記シャフトの径方向における前記第１開口の寸法よりも大きい請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項７】
前記第１孔と前記第１開口との間における前記第１回転部材と前記ハウジングとの間は、前記第１孔の径方向における前記第１開口の寸法よりも小さい部分を含む請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項８】
前記ハウジングの前記第１隙間と隣接する部分に、前記第１孔の周方向に沿った溝を有する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項９】
前記第１絞り部を形成する２つの部品の間には、第１スペーサが設けられる請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項１０】
前記ハウジングの前記第１孔と反対側に設けられ、前記シャフトが挿通する第２孔と、
前記シャフトの第２端部に設けられて前記シャフトともに回転し、かつ前記第２孔の径方向外側まで張り出して前記第２端部側における前記ハウジングと所定の大きさの第２隙間を有して対向する第２回転部材と、
前記ハウジングの前記第２孔の径方向外側に開口して前記第２回転部材と対向し、かつ前記第２孔の周方向に沿って延在して、前記第２隙間に気体を供給する第２開口と、を含む請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項１１】
前記第１回転部材は前記第２回転部材よりも上に配置される請求項１０に記載の回転機構。
【請求項１２】
前記第２隙間は、前記シャフトの径方向における前記第２開口の寸法よりも大きい請求項１０又は請求項１１に記載の回転機構。
【請求項１３】
前記第２孔と前記第２開口との間における前記第２回転部材と前記ハウジングとの間は、前記第１孔の径方向における前記第２開口の寸法よりも小さい部分を含む請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項１４】
前記第２回転部材の前記第２隙間と隣接する部分に、前記第２孔の周方向に沿った溝を有する請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項１５】
前記第２開口には、２つの部品の間に形成されて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に延在し、かつ前記第２開口よりも間隔が小さい第２絞り部を介して前記気体が供給される請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の回転機構。
【請求項１６】
前記第２絞り部を形成する２つの部品の間には、第２スペーサが設けられる請求項１５に記載の回転機構。
【請求項１７】
ハウジングと、
前記ハウジングに設けられた第１孔に挿通されるシャフトと、
前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、
前記シャフトの第１端部に設けられて前記シャフトとともに回転し、前記第１孔の径方向外側まで張り出した張出部が前記ハウジングと所定の大きさの第１隙間を有して対向する第１回転部材と、
前記ハウジングの前記第１孔の径方向外側に開口して前記第１回転部材と対向し、前記第１隙間に気体を供給する第１開口と、
前記ハウジングに開口して前記ハウジング内部の気体を排気装置に排気する排気通路と、
前記ハウジングの前記第１孔と反対側に設けられ、前記シャフトが挿通する第２孔と、
前記シャフトの第２端部に設けられて前記シャフトともに回転し、かつ前記第２孔の径方向外側まで張り出して前記第２端部側における前記ハウジングと所定の大きさの第２隙間を有して対向する第２回転部材と、
前記ハウジングの前記第２孔の径方向外側に開口して前記第２回転部材と対向し、かつ前記第２孔の周方向に沿って延在して、前記第２隙間に気体を供給する第２開口と、を含み、
前記第２開口には、２つの部品の間に形成されて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に延在し、かつ前記第２開口よりも間隔が小さい絞り部を介して前記気体が供給される回転機構。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の回転機構を備える、搬送装置。
【請求項１９】
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の回転機構を備える、工作機械。
【請求項２０】
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の回転機構を備える、半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機構、搬送装置、工作機械及び半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送装置、半導体製造装置又は工作機械等には、回転ステージを回転させたり、工具又は工作物を回転させたりする回転機構が用いられる。このような回転機構は、外部からの液体又は異物等の侵入を抑制するため、回転部に気体を用いたシールが使用されることがある。例えば、特許文献１に記載されている主軸装置は、ハウジングに設けられた空気通路から、圧縮空気を供給して、シャフトの静圧軸受部にエアシールを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５０３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハウジング内部には、シャフトを回転させるモータ部や、シャフトを回転可能に支持する軸受などが設けられており、回転機構を駆動することでハウジング内部の部材から発塵する。気体を供給するシール構造では、供給された気体がハウジング外部に排出される際に、発塵も外部に流出する場合がある。
【０００５】
本発明は、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング内部の発塵の流出を抑制することが可能な回転機構、搬送装置、工作機械及び半導体製造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】
【０００６】
本発明の一態様に係る回転機構は、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた第１孔に挿通されるシャフトと、前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、前記シャフトの第１端部に設けられて前記シャフトとともに回転し、前記第１孔の径方向外側まで張り出した張出部が前記ハウジングと所定の大きさの第１隙間を有して対向する第１回転部材と、前記ハウジングの前記第１孔の径方向外側に開口して前記第１回転部材と対向し、前記第１隙間に気体を供給する第１開口と、前記ハウジングに開口して前記ハウジング内部の気体を排気装置に排気する排気通路と、を含む。
【０００７】
この構成によれば、第１開口から第１回転部材側の第１隙間に気体を供給し、この気体が第１隙間からハウジングの外部に流出するので、回転体である第１回転部材の部分が封止される。さらに、ハウジング内部の気体が排気通路から排気されるため、ハウジング内部の発塵の流出が抑制される。
【０００８】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記シャフトが停止した状態で、前記排気通路から前記ハウジング内部の気体の排気が開始される。この構成によれば、回転機構の起動時における、ハウジング内部の発塵の流出が抑制される。
【０００９】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記排気通路から前記ハウジング内部の気体が排気された状態で、前記シャフトの回転が停止する。この構成によれば、回転機構の停止時における、ハウジング内部の発塵の流出が抑制される。
【００１０】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記ハウジング内部の気体の排気、前記第１開口から前記第１隙間への気体の供給及び前記シャフトの回転を制御する制御装置を備える。この構成によれば、排気、給気、シャフトの作動を制御して、回転部分を気体によって封止するとともに、ハウジング内部の発塵の流出が抑制される。
【００１１】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第１回転部材の前記張出部は、前記ハウジングの側部まで張り出して、前記ハウジングの側部と前記第１隙間を有して対向する。この構成によれば、第１回転部材の部分が確実に封止される。
【００１２】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第１隙間は、前記シャフトの径方向における前記第１開口の寸法よりも大きい。この構成によれば、第１開口から流出した気体は第１隙間に確実に導かれ、第１開口から第１回転部材の周方向に沿って均一に気体を放出できる。このため、第１回転部材が設けられている部分を確実に封止することができる。
【００１３】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第１孔と前記第１開口との間における前記第１回転部材と前記ハウジングとの間は、前記第１孔の径方向における前記第１開口の寸法よりも小さい部分を含む。この構成によれば、第１開口の寸法よりも小さい部分が封止機能を発揮するので、第１隙間からハウジング内に液体が浸入した場合でも、この液体がシャフトの部分まで到達することを抑制できる。
【００１４】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記ハウジングの前記第１隙間と隣接する部分に、前記第１孔の周方向に沿った溝を有する。この構成によれば、第１回転部材の回転中心軸が重力の作用する方向に対して傾斜している場合でも、溝が第１隙間に溜まった液体をハウジングの外部に排出することができる。
【００１５】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記第１開口には、２つの部品の間に形成されて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に延在し、かつ前記第１開口よりも間隔が小さい第１絞り部を介して前記気体が供給される。この構成によれば、第１絞り部を形成する２つの部品の精度の管理項目が少なくて済む。
【００１６】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記第１絞り部を形成する２つの部品の間には、第１スペーサが設けられる。この構成によれば、第１スペーサによって、第１絞り部を形成する２つの部品の精度の管理項目をさらに少なくすることができる。
【００１７】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記ハウジングの前記第１孔と反対側に設けられ、前記シャフトが挿通する第２孔と、前記シャフトの第２端部に設けられて前記シャフトともに回転し、かつ前記第２孔の径方向外側まで張り出して前記第２端部側における前記ハウジングと所定の大きさの第２隙間を有して対向する第２回転部材と、前記ハウジングの前記第２孔の径方向外側に開口して前記第２回転部材と対向し、かつ前記第２孔の周方向に沿って延在して、前記第２隙間に気体を供給する第２開口と、を含む。この構成によれば、回転部分を気体によって封止するにあたって、シャフトの両側に回転体を取り付けて回転させるものに適している。
【００１８】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第１回転部材は前記第２回転部材よりも上に配置される。この構成によれば、第１隙間は、ハウジングの側部と第１回転部材の張出部との間に形成され、第１回転部材側の第１隙間が上方に配置されると、第１開口よりも下方に気体の排出口が位置する。このため、第１隙間が設けられる第１回転部材が第２回転部材よりも上方に配置されることで、気体の供給が停止されたときに第１隙間に液体が浸入したような場合は、液体が第１隙間から排出されやすくなる。
【００１９】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第２隙間は、前記シャフトの径方向における前記第２開口の寸法よりも大きい。この構成によれば、第２開口から流出した気体は第２隙間に確実に導かれ、第２開口から第２転部材の周方向に沿って均一に気体を放出できる。このため、第２回転部材が設けられている部分が確実に封止される。
【００２０】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第２孔と前記第２開口との間における前記第２回転部材と前記ハウジングとの間は、前記第１孔の径方向における前記第２開口の寸法よりも小さい部分を含む。この構成によれば、第２開口の寸法よりも小さい部分が封止機能を発揮するので、第２隙間からハウジング内に液体が浸入した場合でも、この液体がシャフトの部分まで到達することを抑制できる。
【００２１】
本発明の一態様に係る回転機構は、前記第２回転部材の前記第２隙間と隣接する部分に、前記第２孔の周方向に沿った溝を有する。この構成によれば、第２回転部材の回転中心軸が重力の作用する方向に対して傾斜している場合でも、溝が第２隙間に溜まった液体をハウジングの外部に排出することができる。
【００２２】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第２開口には、２つの部品の間に形成されて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に延在し、かつ前記第２開口よりも間隔が小さい第２絞り部を介して前記気体が供給される。この構成によれば、第２絞り部を形成する２つの部品の精度の管理項目が少なくて済む。
【００２３】
本発明の一態様に係る回転機構において、前記第２絞り部を形成する２つの部品の間には、第２スペーサが設けられる。この構成によれば、第２絞り部を形成する２つの部品の精度の管理項目をさらに少なくすることができる。
【００２４】
本発明の一態様に係る搬送装置は、前述した回転機構を備えるため、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング内部の発塵の流出を抑制することが可能である。
【００２５】
本発明の一態様に係る工作機械は、前述した回転機構を備えるため、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング内部の発塵の流出を抑制することが可能である。
【００２６】
本発明の一態様に係る半導体製造装置は、前述した回転機構を備えるため、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング内部の発塵の流出を抑制することが可能である。
【００２７】
本発明の一態様に係る回転機構の作動方法は、前記ハウジングに設けられた孔に挿通されるシャフトと、前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、前記シャフトの端部に設けられて前記シャフトとともに回転し、前記孔の径方向外側まで張り出した張出部が前記ハウジングと所定の大きさの第１隙間を有して対向する回転部材と、前記ハウジングの前記孔の径方向外側に開口して前記回転部材と対向し、前記第１隙間に気体を供給する第１開口と、を有する回転機構の作動方法であって、前記シャフトの回転を検出するステップと、前記シャフトが停止している場合、前記ハウジングに開口する排気通路から前記ハウジング内部の気体の排気を開始するステップとを含む。この構成によれば、シャフトが回転する前に、ハウジング内部の気体が排気されるため、回転機構の起動時における発塵の流出を抑制することができる。
【００２８】
本発明の一態様に係る回転機構の作動方法は、前記ハウジング内部の気体の排出を開始した後に、前記第１開口から前記第１隙間に気体を供給するステップと、前記第１開口から前記第１隙間に気体の供給を開始した後に前記シャフトを回転させるステップとを含む。この構成によれば、回転部分に気体を供給して封止した後にシャフトが回転するため、回転機構の起動時における発塵の流出を抑制することができる。
【００２９】
本発明の一態様に係る回転機構の作動方法は、前記ハウジングに設けられた孔に挿通されるシャフトと、前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、前記シャフトの端部に設けられて前記シャフトとともに回転し、前記孔の径方向外側まで張り出した張出部が前記ハウジングと所定の大きさの第１隙間を有して対向する回転部材と、前記ハウジングの前記孔の径方向外側に開口して前記回転部材と対向し、前記第１隙間に気体を供給する第１開口と、を有する回転機構の作動方法であって、前記ハウジング内部の気体を排気しつつ前記シャフトの回転を停止させるステップと、前記シャフトの回転が停止した後に、前記第１開口から前記第１隙間への気体の供給を停止するステップと、前記第１隙間への気体の供給を停止した後に、前記ハウジング内部の気体の排気を停止するステップとを含む。この構成によれば、回転機構の停止時における発塵の流出を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、回転部分を気体によって封止するにあたって、発塵のハウジング外部への流出を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、実施形態１に係る回転機構を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る回転機構の第１構造体の上面図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る回転機構の作動方法を説明するためのブロック図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る回転機構の起動時における作動方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態１に係る回転機構の停止時における作動方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る回転機構を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態２に係る回転機構を示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態３に係る回転機構を示す断面図である。
【図９】図９は、実施形態３の変形例に係る回転機構を示す断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態４に係る回転機構を示す断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態５に係る回転機構を示す断面図である。
【図１２】図１２は、実施形態５の変形例に係る回転機構を示す断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態６に係る回転機構を示す断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態７に係る回転機構を示す断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態８に係る回転機構を示す断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態９に係る回転機構を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。なお、図面は、実施形態の説明のため、実際の寸法、形状と適宜変更して示している。
【００３３】
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る回転機構を示す断面図である。図２は、実施形態１に係る回転機構の第１構造体の上面図である。図１は、回転機構１の回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１を切った断面を示している。図１の矢印Ｇで示す方向は、重力の作用する方向である。回転機構１は、回転を伝達する機械要素であり、例えば、工作機械、真空チャンバ等の特殊環境下で使用される搬送装置、半導体製造装置又はフラットパネルディスプレイ製造装置等に適用される。ここでは、一例として、回転機構１が、スピンドルを回転軸として備えるスピンドルユニットである場合を説明するが、回転機構１の適用対象はこれに限定されるものではない。
【００３４】
回転機構１は、ハウジング２と、シャフト４と、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃと、回転体としての第１回転部材５Ａと、回転体としての第２回転部材５Ｂと、第１開口１１Ａと、第２開口１１Ｂとを含む。ハウジング２は、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び電動機３等を収容する部材である。本実施形態において、ハウジング２は、筒状の部材である本体部２Ｓと、本体部２Ｓの一端部に設けられた第１構造体２ＦＡと、本体部２Ｓの他端部に設けられた第２構造体２ＦＢとを有する。本体部２Ｓ、第１構造体２ＦＡ及び第２構造体２ＦＢは、ハウジング２の一部である。本実施形態において、本体部２Ｓは円筒形状の部材であり、一端部から他端部、すなわち第１構造体２ＦＡから第２構造体２ＦＢに向かう貫通孔２ＳＩを有している。
【００３５】
第１構造体２ＦＡは、第１部材２ＦＡＳと、第２部材２ＦＡＲとを有し、これらが組み合わせられた構造体である。第２構造体２ＦＢは、第１部材２ＦＢＳと、第２部材２ＦＢＲとを有し、これらが組み合わせられた構造体である。第１構造体２ＦＡ及び第２構造体２ＦＢは、いずれも板状の部材である。本実施形態において、第１構造体２ＦＡ及び第２構造体２ＦＢの形状は、平面視が円形であるが、これらの形状は円形に限定されない。
【００３６】
第１構造体２ＦＡが有する第１部材２ＦＡＳ及び第２部材２ＦＡＲは、いずれも環状の部材である（図２参照）。第２部材２ＦＡＲは、第１部材２ＦＡＳの一端部からこれに取り付けられ、第１部材２ＦＡＳの径方向外側に設けられる。第２構造体２ＦＢが有する第１部材２ＦＢＳ及び第２部材２ＦＢＲは、いずれも環状の部材である。第２部材２ＦＢＲは、第１部材２ＦＢＳの径方向内側に取り付けられる。
【００３７】
第１構造体２ＦＡは、シャフト４の回転中心軸Ｚｒを含み、かつ厚さ方向に貫通する第１孔２ＨＡを有している。第１孔２ＨＡの径方向において、第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳと第２部材２ＦＡＲとの間には、所定の隙間１２Ａが設けられている。この隙間１２Ａは、第１構造体２ＦＡの、第１回転部材５Ａ側と対向する面２ＦＡＰに開口している。この開口が第１開口１１Ａである。第１開口１１Ａは、第１回転部材５Ａと対向している。第２部材２ＦＡＲの内周面には、周方向に沿って溝９Ａが設けられている。溝９Ａは、隙間１２Ａと接続している。溝９Ａは、第１気体通路１０Ａと接続している。
【００３８】
第２構造体２ＦＢは、シャフト４の回転中心軸Ｚｒを含み、かつ厚さ方向に貫通する第２孔２ＨＢを有している。第２孔２ＨＢの径方向において、第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳと第２部材２ＦＢＲとの間には、所定の隙間１２Ｂが設けられている。この隙間１２Ｂは、第２構造体２ＦＢの、第２回転部材５Ｂ側と対向する面２ＦＢＰに開口している。この開口が第２開口１１Ｂである。第２開口１１Ｂは、第２回転部材５Ｂと対向している（図１参照）。第１部材２ＦＢＳの内周面には、周方向に沿って溝９Ｂが設けられている。溝９Ｂは、隙間１２Ｂと接続している。溝９Ｂは、第２気体通路１０Ｂと接続している。
【００３９】
シャフト４は、回転機構１の出力軸であり、ハウジング２、より具体的にはハウジング２の第１構造体２ＦＡが有する第１孔２ＨＡ及び第２構造体２ＦＢが有する第２孔２ＨＢの両方に挿入される。
【００４０】
軸受７Ａは、ハウジング２、本実施形態では第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳの内周部に、環状の予圧部材８を介して設置されてシャフト４を回転可能に支持する。軸受７Ｂ、７Ｃは、ハウジング２、本実施形態では本体部２Ｓの第２回転部材５Ｂ側の内周部に設置されて、シャフト４を回転可能に支持する。軸受７Ｂ、７Ｃはシャフト４の第２端部４ＴＢ側に取り付けられる。本実施形態において、シャフト４は、３個の軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃによってハウジング２に支持されるが、軸受の数は３個に限定されない。
【００４１】
軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、外輪７ａと、転動体７ｂと、内輪７ｃとを含む。内輪７ｃは、外輪７ａの径方向内側に配置される。このように、本実施形態において、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、いずれも転がり軸受である。転動体７ｂは、外輪７ａと内輪７ｃとの間に配置される。軸受７Ａは、ハウジング２が有する第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳの内壁に外輪７ａが接している。軸受７Ｂ、７Ｃは、ハウジング２の本体部２Ｓが有する貫通孔２ＳＩの内壁に外輪７ａが接している。このような構造により、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、ハウジング２に取り付けられる。本実施形態において、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、いずれも玉軸受であるが、転がり軸受としての軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃの種類は玉軸受に限定されない。また、本実施形態において、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃは、いずれも転がり軸受であるが、滑り軸受、静圧軸受又は磁気軸受であってもよい。静圧軸受は、例えば、第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳが有する第１孔２ＨＡの内周面に、第１孔２ＨＡの周方向に沿った排気溝を設け、第２構造体２ＦＢの第２部材２ＦＢＲが有する第２孔２ＨＢの内周面に、第２孔２ＨＢの周方向に沿った排気溝を設けることにより実現できる。
【００４２】
第１回転部材５Ａは、シャフト４の第１端部４ＴＡに設けられてシャフト４とともに回転する。本実施形態において、第１回転部材５Ａは、第１支持部材６Ａを介してシャフト４に取り付けられている。第２回転部材５Ｂは、第２支持部材６Ｂを介してシャフト４に取り付けられている。第２回転部材５Ｂは、シャフト４の第２端部４ＴＢに設けられてシャフト４とともに回転する。このように、第１回転部材５Ａ及び第２回転部材５Ｂは、シャフト４とともに回転する。
【００４３】
第１回転部材５Ａは、第１構造体２ＦＡの側部と所定の大きさの第１隙間１３Ａを有して対向する。本実施形態において、第１回転部材５Ａは、第１構造体２ＦＡ側の外周部が、第１構造体２ＦＡの第２部材２ＦＡＲ側まで延在した張出部５ＦＡを有している。この張出部５ＦＡと第２部材２ＦＡＲとが、第１回転部材５Ａの回転中心軸Ｚｒ方向において重なっている。第１隙間１３Ａは、張出部５ＦＡと第２部材２ＦＡＲとが重なった部分において、第１構造体２ＦＡの第２部材２ＦＡＲの側部２ＦＲＡＳと第１回転部材５Ａの張出部５ＦＡの内周部５ＷＩとが対向した部分である。
【００４４】
第２回転部材５Ｂは、ハウジング２と所定の大きさの第２隙間１３Ｂを有して対向する。本実施形態において、ハウジング２が有する第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳは、第２回転部材５Ｂ側の側部が、第２回転部材５Ｂ側まで延在した張出部２ＦＢＥを有している。この第１部材２ＦＢＳの張出部２ＦＢＥと第２回転部材５Ｂとが、第２回転部材５Ｂの回転中心軸Ｚｒに垂直な方向において重なっている。第２隙間１３Ｂは、第２回転部材５Ｂと第１部材２ＦＢＳの張出部２ＦＢＥとが重なった部分において、第２回転部材５Ｂの側部５ＢＥと、第２構造体２ＦＢが有する第１部材２ＦＢＳの張出部２ＦＢＥの内周面２ＦＢＩとが対向した部分である。
【００４５】
第１回転部材５Ａは、シャフト４の第１端部４ＴＡとは反対側の面５ＡＰＳに物体が載置される。本実施形態において、第１回転部材５Ａは、板状の部材であって平面視が円形である。第１回転部材５Ａは、ハウジング２の第１構造体２ＦＡに設けられた第１孔２ＨＡの径方向外側まで張り出している。第１孔２ＨＡの径方向外側まで張り出した部分は、図１に示すように、ハウジング２と所定の隙間１４Ａを有して対向している。隙間１４Ａは、ハウジング２の第１部材２ＦＡＳ及び第２部材２ＦＡＲの第１回転部材５Ａと対向する面２ＦＡＰと、第１回転部材５Ａの第１構造体２ＦＡと対向する面５ＡＰＲとの間に形成される。
【００４６】
第２回転部材５Ｂは、シャフト４の第２端部４ＴＢとは反対側の面５ＢＰＳに物体が載置される。本実施形態において、第２回転部材５Ｂは、板状の部材であって平面視が円形である。第２回転部材５Ｂは、ハウジング２の第２構造体２ＦＢに設けられた第２孔２ＨＢの径方向外側まで張り出している。第２孔２ＨＢの径方向外側まで張り出した部分は、図１に示すように、ハウジング２と所定の隙間１４Ｂを有して対向している。隙間１４Ｂは、ハウジング２の第１部材２ＦＢＳ及び第２部材２ＦＢＲの第２回転部材５Ｂと対向する面２ＦＢＰと、第２回転部材５Ｂの第２構造体２ＦＢと対向する面５ＢＰＲとの間に形成される。
【００４７】
第１気体通路１０Ａは、ハウジング２の第１回転部材５Ａと対向する部分、より具体的にはハウジング２の第１構造体２ＦＡの第２部材２ＦＡＲに設けられる。第１気体通路１０Ａは、第１構造体２ＦＡの第２部材２ＦＡＲの側部２ＦＹＡに開口している。第２気体通路１０Ｂは、ハウジング２の第２回転部材５Ｂと対向する部分、より具体的にはハウジング２の第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳに設けられる。第２気体通路１０Ｂは、第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳの側部２ＦＹＢに開口している。
【００４８】
第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂは、給気装置５０と接続されている。給気装置５０は、第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂを介して、溝９Ａ及び溝９Ｂに気体（本実施形態では空気）を供給する。給気装置５０は、例えば、ポンプである。第１気体通路１０Ａからの気体は、第１開口１１Ａから隙間１４Ａに流出し、第１隙間１３Ａに供給される。第２気体通路１０Ｂからの気体は、第２開口１１Ｂから隙間１４Ｂに流出し、第２隙間１３Ｂに供給される。第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂに気体が供給され、この気体がハウジング２の外部に流出することにより、ハウジング２の内部と外部とを封止（シール）する。
【００４９】
本実施形態において、回転機構１が有する第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂはそれぞれ１個であるが、これらの数は限定されない。回転機構１がそれぞれ複数の第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂを有する場合、これらは、回転中心軸Ｚｒの周りに等間隔で設けられることが好ましい。
【００５０】
ハウジング２の内部には、電動機３が設けられている。電動機３は、ローター３Ｒと、ローター３Ｒの径方向外側に設けられたステーター３Ｓとを含む。ステーター３Ｓは、本体部２Ｓが有する貫通孔２ＳＩの内壁に取り付けられる。ローター３Ｒは、シャフト４の第１端部４ＴＡと第２端部４ＴＢとの間に設けられる。このような構造により、ローター３Ｒとシャフト４と第１回転部材５Ａと第２回転部材５Ｂとは、一体となって回転中心軸Ｚｒの周りを回転する。本実施形態において、電動機３の形式は問わない。
【００５１】
本実施形態では、第１孔２ＨＡ及び第２孔２ＨＢを通過する気体により、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発塵を回収する。貫通孔２ＳＩ内が密封されると、第１孔２ＨＡ及び第２孔２ＨＢを気体が通過しにくくなるので、貫通孔２ＳＩ内が密閉されないようにする。ハウジング２の本体部２Ｓは、外部と貫通孔２ＳＩとを接続して、貫通孔２ＳＩ内の気体をハウジング２の外部に排出する排気通路１９を有している。排気通路１９は、ハウジング２の本体部２Ｓにおいて、電動機３のステーター３Ｓよりも上方に設けられており、貫通孔２ＳＩの径方向に延びて、本体部２Ｓの内面及び外面に開口する。排気通路１９は、排気装置５１と接続されている。排気装置５１は、例えば、真空ポンプである。
【００５２】
排気通路１９は、第１気体通路１０Ａからの気体が、第１開口１１Ａから第１隙間１３Ａに供給される部分と、第２気体通路１０Ｂからの気体が、第２開口１１Ｂから第２隙間１３Ｂに供給される部分との間に設けられている。すなわち、排気通路１９は、第１回転部材５Ａとハウジング２とが封止された部分と、第２回転部材５Ｂとハウジング２とが封止された部分との間に配置される。ハウジング２内部の気体、具体的には、本体部２Ｓの内周面と、シャフト４の外周面と、電動機３のローター３Ｒと、軸受７Ａと、軸受７Ｂ、７Ｃとで囲まれた空間の気体が、排気通路１９から排気される。これにより、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃ及び電動機３の発塵は、ハウジング２内部の気体とともに排気通路１９から排気装置５１に排気される。これにより、ハウジング２内部の発塵が外部に流出することが抑制される。
【００５３】
本実施形態においては、前述したように、第１開口１１Ａ及び第２開口１１Ｂから流出した気体が、第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂに供給された後、ハウジング２の外部に流出する。さらに、ハウジング２内部の気体は、排気通路１９から排気装置５１に排気される。このため、回転機構１の外部からシャフト４とハウジング２との間への異物の侵入、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃへの異物の侵入及びハウジング２の内部からの発塵が、その外側に流出することが抑制される。ハウジング２の内部からの発塵は、例えば、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃからの発塵及び電動機３からの発塵がある。
【００５４】
また、回転機構１の起動時において、シャフト４が停止した状態で、排気通路１９からハウジング２内部の気体の排気が開始される。これにより、ハウジング２内部の発塵が排気された状態で、シャフト４等の回転が開始されるため、回転機構１の起動時における、ハウジング２内部の発塵の流出が抑制される。
【００５５】
なお、回転機構１の稼働中、すなわちローター３Ｒとシャフト４と第１回転部材５Ａと第２回転部材５Ｂとが回転している間、ハウジング２内部の気体が排気される。
【００５６】
回転機構１の停止時には、排気通路１９からハウジング２内部の気体が排気された状態で、シャフト４等の回転を停止させる。シャフト４等の回転が停止した後に、ハウジング２内部の気体の排気を停止する。これにより、シャフト４等が回転している間は確実にハウジング２内部の気体が排気されるため、回転機構１の停止時における、ハウジング２内部の発塵の流出が抑制される。
【００５７】
なお、排気通路１９には絞り弁が設けられると好ましい。この絞り弁は、排気通路１９を通過する気体の流量を制御するので、ハウジング２内部の発塵の流出を抑制しつつ、第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂから供給される気体の供給量の増加が抑制される。
【００５８】
回転機構１は、軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃに、転がり軸受又は滑り軸受等のように、気体供給を必要としない機械式の軸受を用いることができる。軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃに転がり軸受を用いると、第１回転部材５Ａ及び第２回転部材５Ｂに搭載される物体からの荷重以外に起因する理由による、隙間１４Ａ、１４Ｂ方向におけるシャフト４の変位が抑制される。
【００５９】
本実施形態において、第１隙間１３Ａの大きさｔｓａは、第１開口１１Ａの幅ｔａ、すなわち第１孔２ＨＡの径方向における第１開口１１Ａの寸法よりも大きい。第１開口１１Ａの幅ｔａは、隙間１２Ａの幅に等しい。第２隙間１３Ｂの大きさｔｓｂは、第２開口１１Ｂの幅ｔｂ、すなわち第２孔２ＨＢの径方向における第２開口１１Ｂの寸法よりも大きい。第２開口１１Ｂの幅ｔｂは、隙間１２Ｂの幅に等しい。このように、第１隙間１３Ａの大きさｔｓａを第１開口１１Ａの幅ｔａよりも大きく、第２隙間１３Ｂの大きさｔｓｂを第２開口１１Ｂの幅ｔｂよりも大きくすることで、第１開口１１Ａから流出した気体を効率よく第１隙間１３Ａに、第２開口１１Ｂから流出した気体を効率よく第２隙間１３Ｂに導いて、封止効果を確実に発揮させることができる。
【００６０】
第１開口１１Ａ及び第２開口１１Ｂには、例えば、気体軸受のスロット絞りが利用できる。第１開口１１Ａの幅ｔａ及び第２開口１１Ｂの幅ｔｂは、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度である。第１隙間１３Ａの大きさｔｓａ及び第２隙間１３Ｂの大きさｔｓｂは、第１開口１１Ａの幅ｔａ及び第２開口１１Ｂの幅ｔｂの大きさによって異なる。第１開口１１Ａ及び第２開口１１Ｂには、例えば、多孔質絞り又は自成絞り等、静圧軸受用の様々な絞り形式を用いることができる。
【００６１】
第１開口１１Ａ及び第２開口１１Ｂは、第１孔２ＨＡ及び第２孔２ＨＢの周方向に沿って形成されている。このため、第１開口１１Ａは、第１回転部材５Ａと第１構造体２ＦＡとの間に、これらの周方向に向かって均一に気体を噴射することができ、第２開口１１Ｂは、第２回転部材５Ｂと第２構造体２ＦＢとの間に、これらの周方向に向かって均一に気体を噴射することができる。気体を均一に噴射させることを目的として、第１開口１１Ａの幅ｔａ及び第２開口１１Ｂの幅ｔｂを大きくしたい場合には、隙間１２Ａ及び隙間１２Ｂに流入する気体の流量を抑制するための調整機器を、第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂ又はこれらに接続された通路に設けることができる。
【００６２】
第１開口１１Ａ及び隙間１２Ａは、第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳと第２部材２ＦＡＲとの間に形成される。すなわち、第１開口１１Ａ及び隙間１２Ａは、２つの部材の間に形成される。第２開口１１Ｂ及び隙間１２Ｂは、第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳと第２部材２ＦＢＲとの間に形成される。すなわち、第１開口１１Ａ及び隙間１２Ａ並びに第２開口１１Ｂ及び隙間１２Ｂは、２つの部材の間に形成される。このように、第１開口１１Ａ及び第２開口１１Ｂは、回転体と筐体との間の隙間から気体を流出させるものではない。このため、第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳ及び第２部材２ＦＡＲ並びに第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳと第２部材２ＦＢＲについて、これらの寸法精度の管理及び円筒度等の幾何公差を緩和できる。その結果、第１構造体２ＦＡ及び第２構造体２ＦＢの製造コストを低減できる。また、２つの部材を嵌め合いにより結合する等によって、第１開口１１Ａ及び隙間１２Ａ並びに第２開口１１Ｂ及び隙間１２Ｂを形成することで、これらの寸法の管理も比較的容易になる。さらに、第１構造体２ＦＡ及び第２構造体２ＦＢを２つの部材から形成することにより、部品の交換も容易になる。
【００６３】
また、封止すべきハウジング２の外部の雰囲気に対して、耐食性の観点で優れた材料であるが、加工性の観点から採用できない材料を採用することができる。例えば、第１構造体２ＦＡにおいて、これまで採用できなかった耐食性に優れた材料を、ハウジング２の外側に設けられる第２部材２ＦＡＲに適用したり、第２構造体２ＦＢの第１部材２ＦＢＳに適用したりすることができる。
【００６４】
封止機能を発揮する第１隙間１３Ａは、第１回転部材５Ａの張出部５ＦＡと第１構造体２ＦＡの第２部材２ＦＡＲとが重なった部分である。封止機能を発揮する第２隙間１３Ｂは、第２回転部材５Ｂの側部５ＢＥと第２構造体２ＦＢが有する第１部材２ＦＢＳの張出部２ＦＢＥの内周面２ＦＢＩとが重なった部分である。隙間１２Ａは第１開口１１Ａからの気体の供給量を、隙間１２Ｂは第２開口１１Ｂからの気体の供給量を低減する。
【００６５】
回転機構１は、第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂによって、給気装置５０からの気体の供給が停止した場合でも、液体等の浸入を抑制できる。ハウジング２の外部から第１回転部材５Ａ及び第２回転部材５Ｂに液体等が吹き付けられた場合も同様である。また、回転機構１は、第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂによって、排気装置５１の排気が停止した場合でも、ハウジング２内部の発塵の流出を抑制できる。
【００６６】
本実施形態において、第１隙間１３Ａが設けられている第１回転部材５Ａは、第２隙間１３Ｂが設けられている第２回転部材５Ｂよりも上に配置される。すなわち、第１回転部材５Ａは、重力の作用方向とは反対側に、第２回転部材５Ｂは重力の作用方向側に配置される。このように配置すると、第１回転部材５Ａ側の第１隙間１３Ａに液体等が流入した場合、重力の作用により第１隙間１３Ａの下方（重力が作用する方向側）から液体が排出されやすくなる。また、第２回転部材５Ｂ側の第２隙間１３Ｂは、第２回転部材５Ｂの、シャフト４の第２端部４ＴＢとは反対側の面５ＢＰＳが下方を向いている。このため、第２隙間１３Ｂに液体等が流入した場合、重力の作用により第２隙間１３Ｂから液体が排出されやすくなる。さらに、給気装置５０からの気体の供給が停止した場合でも、液体等の浸入を抑制できる。
【００６７】
（回転機構の作動方法）
次に、本実施形態の回転機構の作動方法について、図３から図５を参照して説明する。図３は、実施形態１に係る回転機構の作動方法を説明するためのブロック図である。図４は、実施形態１に係る回転機構の起動時における作動方法を説明するためのフローチャートである。図５は、実施形態１に係る回転機構の停止時における作動方法を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
図３に示すように、回転機構１、給気装置５０及び排気装置５１に駆動信号を出力し、回転機構１の電動機３の回転、給気装置５０の給気、排気装置５１の排気等の各種制御を行う制御装置５５が設けられている。制御装置５５は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）に限らず、デスクトップ型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ノートブックＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等であってもよく、有線又は無線で回転機構１等と接続可能となっている。
【００６９】
制御装置５５は、回転機構１の回転検出部３３からシャフト４の回転に関する情報を受け取る。回転検出部３３は、図１に示すように、ハウジング２の本体部３Ｓの内周面に取り付けられて、シャフト４と対向する。制御装置５５は、シャフト４の回転に関する情報に基づいて、駆動回路５４に駆動信号を出力して、電動機３の駆動を制御する。また、制御装置５５は、給気装置５０の給気の制御および排気装置５１の排気の制御を行う。なお制御装置５５は、回転機構１のハウジング２内部の雰囲気に関する情報を雰囲気検出部３４から受け取って、上記の各種制御を行ってもよい。雰囲気検出部３４は、ハウジング２内部の発塵量を検出するパーティクルカウンタや、真空度を検出する真空計を用いることができる。また、ハウジング２内部の発塵量や真空度と、排気装置５１の排気時間との相関についての情報に基づいて、タイマーを用いて所定の排気時間で給気装置５０及び排気装置５１の制御を行ってもよい。
【００７０】
回転機構１の起動時において、制御装置５５は、回転検出部３３から情報を受け取って、シャフト４の回転が停止しているかどうか、すなわち電動機３が停止しているかどうかを確認する（図４、ステップＳ１１）。シャフト４の回転が停止していない場合（ステップＳ１１、Ｎｏ）、駆動回路５４への駆動信号を停止信号により停止し、電動機３を停止させ（ステップＳ１７）、電動機３の停止を確認する。電動機３が停止し、シャフト４の回転が停止している場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、制御装置５５は、排気装置５１に駆動信号を出力し、ハウジング２内部の気体の排気を開始する（ステップＳ１２）。排気装置５１により、ハウジング２内部の気体とともに発塵が排出される。
【００７１】
制御装置５５は、雰囲気検出部３４からハウジング２内部の雰囲気の情報を受け取り、発塵量又は真空度が所定の条件を満たすか判断する（ステップＳ１３）。ハウジング２内部の発塵量又は真空度が所定の条件を満たしていない場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）、排気装置５１は排気を継続する。発塵量又は真空度が所定の条件を満たした場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）、制御装置５５は、給気装置５０に駆動信号を出力し、給気装置５０は、第１気体通路１０Ａ及び第２気体通路１０Ｂ（図１参照）に給気を開始する（ステップＳ１４）。第１気体通路１０Ａからの気体は、第１開口１１Ａから隙間１４Ａに流出し、第１隙間１３Ａに供給される。第２気体通路１０Ｂからの気体は、第２開口１１Ｂから隙間１４Ｂに流出し、第２隙間１３Ｂに供給される。第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂに気体が供給され、この気体がハウジング２の外部に流出することにより、ハウジング２の内部と外部とが封止（シール）される。
【００７２】
なお、図３に示すように、給気装置５０と回転機構１の間に給気量を調整するためのバルブ５０ａが設けられている。給気装置５０の給気開始の際に、バルブ５０ａの制御が行われ、給気圧力が緩やかに上昇することが好ましい。また、バルブ５０ａと給気通路１０Ａ（図１参照）及びバルブ５０ａと給気通路１０Ｂ（図１参照）との間に、気体を貯留するエアタンク５０ｂ等の空間を設けてもよい。これにより、制御装置５５からの制御信号に対して、ハウジング２内部に供給される気体の圧力が緩やかに上昇する１次遅れ系で気体が供給されるため、ハウジング２内部の圧力の急激な変動が抑制される。同様に、排気装置５１と回転機構１との間に排気量を調整するためのバルブ５１ａが設けられている。排気装置５１の排気開始の際に、バルブ５１ａの制御が行われ、緩やかに排気が行われることが好ましい。
【００７３】
排気装置５１の排気と、給気装置５０の給気とを継続しつつ、制御装置５５は、雰囲気検出部３４からの情報に基づいて、ハウジング２内部の気体の流れが安定するかどうかを判断する（ステップＳ１５）。発塵量又は真空度が所定の範囲内でない場合（ステップＳ１５、Ｎｏ）、排気装置５１の排気と、給気装置５０の給気とを継続し、発塵量又は真空度が所定の範囲内に収まっている場合（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）、制御装置５５は、駆動回路５４に駆動信号を出力し、電動機３の駆動を開始させる（ステップＳ１６）。これにより、シャフト４とともに第１回転部材５Ａ及び第２回転部材５Ｂ（図１参照）が回転する。なお、本実施形態の回転機構１の作動方法において、電動機３の停止を確認するステップＳ１１や、ハウジング２内部の雰囲気を判断するステップＳ１３及びステップＳ１５は、適宜省略してもよい。
【００７４】
以上のように、本実施形態の回転機構１は、起動時において、シャフト４が停止した状態で、排気通路１９からハウジング２内部の気体の排気が開始される。これにより、シャフト４の回転前に、ハウジング２内部の発塵が排気装置５１に排出され、ハウジング２内部の雰囲気が安定した状態からシャフト４の回転が開始される。したがって、回転機構１の起動時における、ハウジング２内部の発塵の流出が抑制される。
【００７５】
次に、回転機構１の停止時において、制御装置５５は、駆動回路５４への駆動信号を停止し、電動機３を停止させる（図５、ステップＳ２１）。制御装置５５は、回転検出部３３の情報からシャフト４の停止を確認した後（図５には省略して示す）、給気装置５０の給気を停止させる（ステップＳ２２）。排気装置５１の排気は、シャフト４の回転時から継続している。制御装置５５は、雰囲気検出部３４からの情報を受け取ってハウジング２内部の雰囲気が所定の条件を満たすかどうか判断する（ステップＳ２３）。ハウジング２内部の雰囲気が所定の条件を満たさない場合（ステップＳ２３、Ｎｏ）、排気装置５１の排気を継続し、ハウジング２内部の雰囲気が所定の条件を満たした場合（ステップＳ２３、Ｙｅｓ）、制御装置５５は、排気装置５１の排気を停止する（ステップＳ２４）。
【００７６】
以上のように、本実施形態の回転機構１は、停止時において、排気通路１９からハウジング２内部の気体が排気された状態で、シャフト４の回転が停止する。その後、ハウジング２内部の雰囲気が安定してから排気装置５１による排気を停止する。このため、電動機３や軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発塵が抑制された状態で、排気が停止されるため、回転機構１の停止時における、ハウジング２内部の発塵の流出が抑制される。
【００７７】
なお、回転機構１を工作機械、真空チャンバ等の特殊環境下で使用される搬送装置、半導体製造装置等に適用した場合、第１回転部材５Ａ及び第２回転部材５Ｂを回転させて対象物の搬送、製造等を行う各工程ごとに上記の起動方法及び停止方法を実行してもよい。
【００７８】
（実施形態１の変形例）
図６は、実施形態１の変形例に係る回転機構を示す断面図である。図６は、回転機構１ａの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ａを切った断面を示している。実施形態１の回転機構１は、図１に示すように、第２構造体２ＦＢの第２部材２ＦＢＲがハウジング２ａの本体部２Ｓの端部と接しているが、本変形例の回転機構１ａは、第２構造体２ＦＢａの第２部材２ＦＢＲａが、張出部２ＦＢＦを介してハウジング２ａの本体部２Ｓと接している点が異なる。張出部２ＦＢＦは、第２構造体２ＦＢａの第１部材２ＦＢＳａの本体部２Ｓ側と接する部分において、径方向内側に張り出している部分である。このような構造であっても回転機構１ａは、回転機構１と同様の作用及び効果が得られる。また、回転機構１ａは、張出部２ＦＢＦが、回転中心軸Ｚｒ方向における第２構造体２ＦＢａの第２部材２ＦＢＲａの位置決めをすることもできる。
【００７９】
以上説明したように、実施形態１及びその変形例の回転機構１、１ａは、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング２ａ内部の発塵の流出を抑制することが可能である。また、回転機構１、１ａは、シャフト４の両側に回転体を取り付けて回転させるものに適している。実施形態１及びその変形例の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態１及びその変形例の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
【００８０】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る回転機構を示す断面図である。図７は、回転機構１ｂの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｂを切った断面を示している。回転機構１ｂは、第１孔２ＨＡと第１開口１１Ａとの間における第１回転部材５Ａｂとハウジング２ｂとの間は、第１孔２ＨＡの径方向における第１開口１１Ａの寸法、すなわち幅ｔａよりも小さい部分１８Ａ（以下、適宜小隙間部分１８Ａという）を含む。また、第２孔２ＨＢと第２開口１１Ｂとの間における第２回転部材５Ｂｂとハウジング２ｂとの間は、第２孔２ＨＢの径方向における第２開口１１Ｂの寸法、すなわち幅ｔｂよりも小さい部分１８Ｂ（以下、適宜小隙間部分１８Ｂという）を含む。
【００８１】
第１構造体２ＦＡｂ側の小隙間部分１８Ａは、第１構造体２ＦＡｂの第１部材２ＦＡＳｂと第１回転部材５Ａｂとの間の隙間である。小隙間部分１８Ａの大きさ、すなわち、第１部材２ＦＡＳｂの面２ＦＡＰと第１回転部材５Ａｂの面５ＡＰＲとの間隔は、ｔｃである。第２構造体２ＦＢｂ側の小隙間部分１８Ｂは、第２構造体２ＦＢｂの第２部材２ＦＢＲｂと第２回転部材５Ｂｂとの間の隙間である。小隙間部分１８Ｂの大きさ、すなわち、第２部材２ＦＢＲｂの面２ＦＢＰと第２回転部材５Ｂｂの面５ＢＰＲとの間隔は、ｔｄである。
【００８２】
回転機構１ｂは、第１構造体２ＦＡｂ側の小隙間部分１８Ａと第１開口１１Ａとの間に、小隙間部分１８Ａよりも大きい隙間を有する大隙間部分１５Ａを有する。大隙間部分１５Ａの大きさはｔｅである。大隙間部分１５Ａは、第１隙間１３Ａと接続している。また、回転機構１ｂは、第２構造体２ＦＢｂ側の小隙間部分１８Ｂと第２開口１１Ｂとの間に、小隙間部分１８Ｂよりも大きい隙間を有する大隙間部分１５Ｂを有する。大隙間部分１５Ｂの大きさはｔｆである。大隙間部分１５Ｂは、第２隙間１３Ｂと接続している。
【００８３】
第１回転部材５Ａｂ側において、大隙間部分１５Ａの大きさｔｅと、第１開口１１Ａの幅ｔａと、小隙間部分１８Ａの大きさｔｃとの関係は、ｔｅ＞ｔａ＞ｔｃとなる。第２回転部材５Ｂｂ側において、大隙間部分１５Ｂの大きさｔｆと、第２開口１１Ｂの幅ｔｂと、小隙間部分１８Ｂの大きさｔｄとの関係は、ｔｆ＞ｔｂ＞ｔｄとなる。
【００８４】
前述したように、第１開口１１Ａの幅ｔａ及び第２開口１１Ｂの幅ｔｂは数μｍ〜数十μｍである。小隙間部分１８Ａの大きさｔｃ及び小隙間部分１８Ｂの大きさｔｆは数μｍ〜２０μｍ程度であり、大隙間部分１５Ａの大きさｔｅ及び大隙間部分１５Ｂの大きさｔｆは、数十μｍよりも大きい。
【００８５】
第１開口１１Ａから大隙間部分１５Ａに流出した気体は、第１隙間１３Ａに供給されて、この部分を封止する。第２開口１１Ｂから大隙間部分１５Ｂに流出した気体は、第２隙間１３Ｂに供給されて、この部分を封止する。回転機構１ｂは、ハウジング２ｂの外部環境の異常等によって第１回転部材５Ａｂと第１構造体２ＦＡｂとの間又は第２回転部材５Ｂｂと第２構造体２ＦＢｂとの間に液体が蓄積される可能性がある。
【００８６】
回転機構１ｂは、小隙間部分１８Ａ及び小隙間部分１８Ｂが封止機能を発揮するので、第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂから大隙間部分１５Ａ及び大隙間部分１５Ｂに液体が浸入した場合でも、この液体がシャフト４の部分まで到達することを抑制できる。特に、第１開口１１Ａ及び第２開口１１Ｂに対する気体の供給が停止した場合にもシャフト４の部分への液体の浸入を効果的に抑制できるので好ましい。
【００８７】
回転機構１ｂは、第１回転部材５Ａｂとハウジング２ｂとの間に小隙間部分１８Ａを含み、第２回転部材５Ｂｂとハウジング２ｂとの間に小隙間部分１８Ｂを含む。このため、第１回転部材５Ａｂとハウジング２ｂとの隙間及び第２回転部材５Ｂｂとハウジング２ｂとの隙間からハウジング２ｂ内部の発塵が流出することを抑制しつつ、排気装置５１によりハウジング２ｂ内部の気体を排気通路１９から排出して、ハウジング２ｂ内部の発塵の流出を抑制することができる。
【００８８】
以上説明したように、実施形態２の回転機構１ｂは、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング２ｂ内部の発塵の流出を抑制することが可能である。また、回転機構１ｂは、シャフト４の両側に回転体を取り付けて回転させるものに適している。実施形態２の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態２の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
【００８９】
（実施形態３）
図８は、実施形態３に係る回転機構を示す断面図である。図８は、回転機構１ｃの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｃを切った断面を示している。前述した回転機構１及び回転機構１ｂ等は、回転中心軸Ｚｒと平行な方向に延在する第２隙間１３Ｂを有していた。実施形態３の回転機構１ｃは、第２回転部材５Ｂｃの面５ＢＰＲと、ハウジング２ｃの第２構造体２ＦＢｃの面２ＦＢＰとの間に、第２隙間１３Ｂｃを有している。すなわち、回転機構１ｃは、回転中心軸Ｚｒと交差（この例では直交）する方向に延在する第２隙間１３Ｂｃを有している点が異なる。
【００９０】
例えば、第１部材２ＦＢＳｃは高強度が必要である。第２部材２ＦＢＲｃは液体に接触する可能性が高いことから耐食性等が必要である。第２隙間１３Ｂｃを、回転中心軸Ｚｒと交差（この例では直交）する方向に延在させることにより、第２構造体２ＦＢｃの第１部材２ＦＢＳｃと第２部材２ＦＢＲｃとに、それぞれが必要とする特性を有する材料を用いることができる。この例では、第１部材２ＦＢＳｃに高強度材料を、第２部材２ＦＢＲｃに耐食性の高い材料を用いることができる。その結果、第２構造体２ＦＢｃの性能が向上する。
【００９１】
本実施形態において、第２回転部材５Ｂｃは、部材５ＢＩと、部材５ＢＪとを有する。部材５ＢＩはシャフト４に取り付けられ、部材５ＢＪは部材５ＢＩの外側に取り付けられる。第２開口１１Ｂは、部材５ＢＪと対向する位置に設けられる。シャフト４に取り付けられる部材５ＢＩは、外側に部材５ＢＪが取り付けられるため、回転機構１ｃの外部の環境には直接接触しない。部材５ＢＪは、回転機構１ｃの外部の環境に直接接触するので、耐食性が要求される。部材５ＢＩは、シャフト４からの回転力が伝達されるため強度が要求される。
【００９２】
第２回転部材５Ｂｃが、２つの部材５ＢＩ及び５ＢＪで形成されることにより、それぞれの部材５ＢＩ及び５ＢＩに適した性質を有する材料を用いることができる。この例では、部材５ＢＩに高強度材料を、部材５ＢＪに耐食性の高い材料を用いることができる。その結果、第２回転部材５Ｂｃの性能が向上する。第２回転部材５Ｂｃの直径ＤＲは、第２構造体２ＦＢｃの直径ＤＳよりも大きいが、両者の大きさは、これに限定されない。また、本実施形態では、第２隙間１３Ｂｃを、回転中心軸Ｚｒと交差する方向に延在させたが、図１に示す第１隙間１３Ａを回転中心軸Ｚｒと交差（例えば直交）する方向に延在させてもよい。
【００９３】
（変形例）
図９は、実施形態３の変形例に係る回転機構を示す断面図である。図９は、回転機構１ｄの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｄを切った断面を示している。回転機構１ｄは、第１回転部材５Ａｄの張出部５ＦＡｄを、ハウジング２ｄの本体部２Ｓｄまで延在させている。このような構造により、第１隙間１３Ａは、張出部５ＦＡｄの内周部５ＷＩと、第１構造体２ＦＡｄの第１部材２ＦＡＳｄの側部２ＦＳＡＳ及び第２部材２ＦＡＲｄの側部２ＦＲＡＳとの間に形成される。
【００９４】
ハウジング２ｄの本体部２Ｓｄの第２回転部材５Ｂｄ側における端部は、第２回転部材５Ｂｄの位置まで張り出す張出部２ＳＨｄを有している。張出部２ＳＨｄの内周部２ＳＩには、第２構造体２ＦＢｄの第１部材２ＦＢＳｄ及び第２部材２ＦＢＲｄが取り付けられる。第２回転部材５Ｂｄの直径ＤＲは、張出部２ＳＨｄの内径ＤＩよりも小さい。このため、第２回転部材５Ｂｄの側部５ＢＥｄは、張出部２ＳＨｄの内周部２ＳＩと対向する。第２回転部材５Ｂｄと第２構造体２ＦＢｄの第２部材２ＦＢＲｄとの間に、第２隙間１３Ｂｄが形成される。
【００９５】
このような構造により、第１開口１１Ａ及びこれに接続される隙間１２Ａ並びに第２開口１１Ｂ及びこれに接続される隙間１２Ｂを形成するための部品の材料を選定する際の自由度を向上させることができる。前述した部品は、第１構造体２ＦＡｄの第１部材２ＦＡＳｄ及び第２部材２ＦＡＲｄ並びに第２構造体２ＦＢｄの第１部材２ＦＢＳｄ及び第２部材２ＦＢＲｄである。
【００９６】
第１気体通路１０Ａｄは、第１開口１１Ａ及び隙間１２Ａと接続され、ハウジング２ｄの本体部２Ｓｄの外周に開口する。第２気体通路１０Ｂｄは、第２開口１１Ｂ及び隙間１２Ｂと接続され、張出部２ＳＨｄの外周に開口する。第１気体通路１０Ａｄ及び第２気体通路１０Ｂｄに給気装置５０が接続される。排気通路１９は、ハウジング２ｄの本体部２Ｓｄの第１気体通路１０Ａと異なる位置に設けられ、排気装置５１が接続される。例えば、排気通路１９は、ハウジング２ｄの本体部２Ｓｄの、第１気体通路１０Ａｄの開口位置と反対側の外周に開口してもよい。
【００９７】
以上説明したように、実施形態３及びその変形例の回転機構１ｃ、１ｄは、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング２ｄ内部の発塵の流出を抑制することが可能である。また、回転機構１ｃ、１ｄは、シャフト４の両側に回転体を取り付けて回転させるものに適している。実施形態３及びその変形例について説明したが、実施形態３及びその変形例の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態３及びその変形例の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
【００９８】
（実施形態４）
図１０は、実施形態４に係る回転機構を示す断面図である。図１０は、回転機構１ｅの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｅを切った断面を示している。実施形態４の回転機構１ｅは、ハウジング２ｅの第１隙間１３Ａと隣接する部分に、第１孔２ＨＡの周方向に沿った溝１６を有し、第２回転部材５Ｂｅの第２隙間１３Ｂと隣接する部分に、第２孔２ＨＢの周方向に沿った溝１７を有する点が、前述した実施形態１の回転機構１と異なる。溝１６は、回転中心軸Ｚｒの方向において、第１回転部材５Ａｅの張出部５ＦＡｅの位置まで延在している。本実施形態において、第２回転部材５Ｂｅは、部材５ＢＩｅ及び部材５ＢＪｅの２つから形成されるが、第２回転部材５Ｂｅは１つの部材であってもよい。
【００９９】
実施形態１から実施形態３において、回転機構１、１ｂ、１ｃ、１ｄは、いずれも回転中心軸Ｚｒが重力の作用する方向と平行になるように設置される。本実施形態において、回転機構１ｅは、回転中心軸Ｚｒが重力の作用する方向と交差（本実施形態では直交）するように設置される。ハウジング２ｅの外部雰囲気中に液体が含まれていると、第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂに液体が溜まる可能性がある。このため、回転機構１ｅは、ハウジング２ｅの第１隙間１３Ａと隣接する部分、本実施形態では第１構造体２ＦＡｅが有する第２部材２ＦＡＲｅに、溝１６を有する。また、回転機構１ｅは、第２回転部材５Ｂｅの第２隙間１３Ｂと隣接する部分、本実施形態では第２構造体２ＦＢｅが有する第１部材２ＦＢＳｅと対向する部分に、溝１７を有する。
【０１００】
溝１６は、第１隙間１３Ａに溜まった液体をハウジング２ｅの外部に排出する。溝１７は、第２隙間１３Ｂに溜まった液体をハウジング２ｅの外部に排出する。その結果、第１隙間１３Ａ及び第２隙間１３Ｂに液体が溜まることを抑制できる。
【０１０１】
第１気体通路１０Ａｅ及び第２気体通路１０Ｂｅは、ハウジング２ｅの重力の作用方向とは反対側に開口して給気装置５０に接続され、排気通路１９はハウジング２ｅの重力の作用方向とは反対側に開口して排気装置５１に接続される。第１気体通路１０Ａｅ、第２気体通路１０Ｂｅ及び排気通路１９が、重力の作用方向とは反対側に開口するため、液体や発塵が通路内に溜まることを抑制できる。なお、第１気体通路１０Ａｅ、第２気体通路１０Ｂｅ及び排気通路１９の開口位置は、適宜変更してもよい。
【０１０２】
実施形態４の回転機構１ｅは、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング２ｅ内部の発塵の流出を抑制することが可能である。また、回転機構１ｅは、シャフト４の両側に回転体を取り付けて回転させるものに適し、特に、回転中心軸Ｚｒが重力の作用方向と交差する場合に好適である。実施形態４について説明したが、実施形態４の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態４の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
【０１０３】
（実施形態５）
図１１は、実施形態５に係る回転機構を示す断面図である。図１１は、回転機構１ｆの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｆを切った断面を示している。実施形態５の回転機構１ｆは、第１構造体２ＦＡｆが有する第１部材２ＦＡＲｆと第２部材２ＦＡＳｆとが、それぞれの外周部で接している。第２部材２ＦＡＳｆは、径方向外側に、周方向に沿って延在する環状の溝９Ａｆを有している。第１部材２ＦＡＲｆと第２部材２ＦＡＳｆとは、第１部材２ＦＡＲｆの面２ＦＡＲＰと第２部材２ＦＡＳｆ面の２ＦＡＳＰとが溝９Ａｆの径方向外側で接している。
【０１０４】
第１部材２ＦＡＲｆと第２部材２ＦＡＳｆとの間には、第１絞り部３０Ａが形成される。第１絞り部３０Ａは、２つの部品、すなわち第１部材２ＦＡＲｆと第２部材２ＦＡＳｆとの間に形成されて、回転機構１ｆの回転中心軸Ｚｒと直交する方向に延在している。第１部材２ＦＡＲｆは、第１絞り部３０Ａを形成するために、面２ＦＡＲＰの部分と面２ＦＡＲＰよりも径方向内側の部分とに段差を有している。第１絞り部３０Ａは、第１構造体２ＦＡｆの径方向内側で隙間１２Ａと接続し、第１構造体２ＦＡｆの径方向外側で溝９Ａｆと接続している。溝９Ａｆは、第１気体通路１０Ａと接続している。このような構造により、給気装置５０から供給された気体は、第１気体通路１０Ａ及び溝９Ａｆを通って第１絞り部３０Ａに流入する。第１絞り部３０Ａに流入した気体は、隙間１２Ａを通って、第１開口１１Ａから流出する。第１絞り部３０Ａの間隔は、数μｍ〜数十μｍ程度であり、隙間１２Ａの間隔よりも小さい。
【０１０５】
回転機構１ｆは、本体部２Ｓｆの第２構造体２ＦＢｆが取り付けられている側の端部に、一部が回転中心軸Ｚｒ方向に向かって突出した突起部２ＳＴが設けられる。この突起部２ＳＴの外側に、第２構造体２ＦＢｆが取り付けられる。第２構造体２ＦＢｆの面２ＦＢＰｆの一部と、本体部２Ｓｆの第２構造体２ＦＢｆが取り付けられている側の端面２ＳＰの一部とは、それぞれの径方向外側で接している。端面２ＳＰと第２構造体２ＦＢｆとの間には、第２絞り部３０Ｂが形成される。第２絞り部３０Ｂは、本体部２Ｓｆと第２構造体２ＦＢｆとの間に形成されて、回転機構１ｆの回転中心軸Ｚｒと直交する方向に延在している。第２構造体２ＦＢｆは、第２絞り部３０Ｂを形成するために、面２ＦＢＰｆの部分と面２ＦＢＰｆよりも径方向内側の部分とに段差を有している。第２絞り部３０Ｂの間隔は、数μｍ〜数十μｍ程度であり、隙間１２Ｂの間隔よりも小さい。
【０１０６】
第２構造体２ＦＢｆは、径方向外側に、周方向に沿って延在する環状の溝９Ｂｆを有している。第２絞り部３０Ｂは、第２構造体２ＦＢｆの径方向内側で隙間１２Ｂと接続し、第２構造体２ＦＢｆの径方向外側で溝９Ｂｆと接続している。溝９Ｂｆは、第２気体通路１０Ｂと接続している。このような構造により、給気装置５０から供給された気体は、第２気体通路１０Ｂ及び溝９Ｂｆを通って第２絞り部３０Ｂに流入する。第２絞り部３０Ｂに流入した気体は、隙間１２Ｂを通って、第２開口１１Ｂから流出する。又、ハウジング２ｆ内部の気体は、排気通路１９を通って排気装置５１から排気される。
【０１０７】
回転機構１ｆは、第１絞り部３０Ａを形成するために、第１部材２ＦＡＲｆには面２ＦＡＲＰの平面度及び段差のみが要求され、第２部材２ＦＡＳｆには面２ＦＡＳＰの平面度のみが要求される。第２構造体２ＦＢｆは、第２絞り部３０Ｂを形成するために、面２ＦＢＰｆの平面度及び段差のみが要求される。このため、回転機構１ｆは、第１部材２ＦＡＲｆ、第２部材２ＦＡＳｆ及び第２構造体２ＦＢｆの直径公差の管理が不要になるので、部品精度の管理項目が少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりが向上する。
【０１０８】
（変形例）
図１２は、実施形態５の変形例に係る回転機構を示す断面図である。図１２は、回転機構１ｇの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｇを切った断面を示している。この変形例の回転機構１ｇは、第１部材２ＦＡＲｇと第２部材２ＦＡＳｇとの間に第１スペーサ３１Ａを備え、本体部２Ｓと第２構造体２ＦＢｇとの間に第２スペーサ３１Ｂを備える点が、実施形態５の回転機構１ｆと異なる。回転機構１ｇは、第１スペーサ３１Ａ及び第２スペーサ３１Ｂの厚みによって第１絞り部３０Ａ及び第２絞り部３０Ｂが形成される。回転機構１ｇは、例えば、使用用途に応じて第１スペーサ３１Ａ及び第２スペーサ３１Ｂの厚みを変更することにより、第１絞り部３０Ａ及び第２絞り部３０Ｂの大きさを変更することができる。
【０１０９】
回転機構１ｇは、第１スペーサ３１Ａ及び第２スペーサ３１Ｂによって第１絞り部３０Ａ及び第２絞り部３０Ｂを形成するため、第１部材２ＦＡＲｇには面２ＦＡＲＰの平面度のみが要求され、第２部材２ＦＡＳｇには面２ＦＡＳＰの平面度のみが要求される。第２構造体２ＦＢｇは、第２絞り部３０Ｂを形成するために、面２ＦＢＰｇの平面度のみが要求される。このため、回転機構１ｇは、第１部材２ＦＡＲｇ、第２部材２ＦＡＳｇ及び第２構造体２ＦＢｇの直径公差の管理が不要になるので、部品精度の管理項目がさらに少なくて済むという利点がある。その結果、歩留まりがさらに向上する。
【０１１０】
（実施形態６）
図１３は、実施形態６に係る回転機構を示す断面図である。図１３は、回転機構１ｈの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｈを切った断面を示している。実施形態６において、ハウジング２ｈの本体部２Ｓは、シャフト４の第２端部４ＴＢ側に第３部材２Ｔが設けられている。すなわち、シャフト４の第１端部４ＴＡには、シャフト４とともに回転する第１回転部材５Ａｈが設けられているが、シャフト４の第２端部４ＴＢには回転部材が設けられていない点で実施形態１から実施形態５と異なる。ハウジング２ｈの第１構造体２ＦＡと第１回転部材５Ａｈとの間を封止する構造は、実施形態１と同様である。
【０１１１】
第１気体通路１０Ａは、給気装置５０と接続されている。給気装置５０は、第１気体通路１０Ａを介して、溝９Ａに気体（本実施形態では空気）を供給する。第１気体通路１０Ａからの気体は、第１開口１１Ａから隙間１４Ａに流出し、第１隙間１３Ａに供給される。第１隙間１３Ａに気体が供給され、この気体がハウジング２ｈの外部に流出することにより、ハウジング２ｈの内部と外部とを封止（シール）する。
【０１１２】
本体部２Ｓに設けられた排気通路１９は、排気装置５１と接続されている。排気通路１９は、第１構造体２ＦＡと第１回転部材５Ａｈとの間が封止された部分と、ハウジング２ｈの第３部材２Ｔとの間に設けられている。軸受７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発塵は、ハウジング２ｈ内部の気体とともに排気通路１９から排気装置５１に排気される。これにより、ハウジング２ｈ内部の発塵が外部に流出することが抑制される。
【０１１３】
したがって、シャフト４の片側に回転体を取り付けて回転させる回転機構１ｈにおいても、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング２ｈ内部の発塵の流出を抑制することが可能である。なお、ハウジング２ｈの第１構造体２ＦＡと第１回転部材５Ａｈとの間を封止する構造は、実施形態１と同様であるが、実施形態２から実施形態５を適用してもよい。
【０１１４】
（実施形態７）
図１４は、実施形態７に係る回転機構を示す断面図である。図１４は、回転機構１ｉの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｉを切った断面を示している。実施形態７の回転機構１ｉは、第１回転部材５Ａｉが板状の部材であって平面視が円形である。ハウジング２ｉが有する第１構造体２ＦＡの第１部材２ＦＡＳは、第１回転部材５Ａｉ側まで延在した張出部２ＦＡＥを有している。
【０１１５】
第１部材２ＦＡＳの張出部２ＦＡＥと、第１孔２ＨＡの径方向外側まで張り出した部分の第１回転部材５Ａｉとの間に第１隙間１３Ａが形成される。第１隙間１３Ａは、第１回転部材５Ａｉと第１部材２ＦＡＳの張出部２ＦＡＥとが重なった部分において、第１回転部材５Ａｉの側部と、第１構造体２ＦＡが有する第１部材２ＦＡＳの張出部２ＦＡＥの内周面とが対向した部分である。すなわち、ハウジング２ｉの第１構造体２ＦＡと第１回転部材５Ａｉとの間を封止する構造は、図１に示す、実施形態１のハウジング２の第２構造体２ＦＢ及び第２回転部材５Ｂと同様である。また、ハウジング２ｉの本体部２Ｓは、シャフト４の第２端部４ＴＢ側に第３部材２Ｔが設けられている。
【０１１６】
したがって、シャフト４の片側に回転体を取り付けて回転させる回転機構１ｉにおいても、回転部分を気体によって封止するにあたって、ハウジング２ｉ内部の発塵の流出を抑制することが可能である。なお、ハウジング２ｉの第１構造体２ＦＡと第１回転部材５Ａｉとの間を封止する構造は、実施形態１と同様であるが、実施形態２から実施形態５を適用してもよい。
【０１１７】
（実施形態８）
図１５は、実施形態８に係る回転機構を示す断面図である。図１５は、回転機構１ｊの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｉを切った断面を示している。実施形態８の回転機構１ｊにおいて、シャフト４の第１端部４ＴＡに設けられた第１回転部材５Ｊは、板状の部材であって平面視が円形である。第１回転部材５Ｊは、ハウジング２ｊの第１部材２Ｂに設けられた第１孔２ＢＨの径方向外側まで張り出している。第１孔２ＢＨの径方向外側まで張り出した部分５Ｆは、ハウジング２ｊの第１部材２Ｂと所定の隙間を有して対向している。
【０１１８】
第１部材２Ｂの第１回転部材５Ｊと対向する面２ＢＳと、第１回転部材５Ｊの第１部材２Ｂと対向する面５ＳＡとの間に隙間が形成される。この隙間が、ハウジング２ｊの内部と外部との間を封止するシール部となる。隙間の大きさは、例えば、数μｍから数十μｍの大きさである。
【０１１９】
第１部材２Ｂに、気体通路２５が設けられており、気体通路２５は、第１部材２Ｂの第１回転部材５Ｊと対向する面２ＢＳに設けられた溝２２に開口し、第１部材２Ｂの側部に接続される。気体通路２５には排気装置５２が接続されている。排気装置５２は、気体通路２５内の気体を吸引して排出する。これにより、第１回転部材５Ｊとハウジング２ｊの第１部材２Ｂとの間の隙間が封止される。排気装置５２は、例えば、ポンプである。
【０１２０】
本実施形態において、軸受７Ｄの内輪７ｃがシャフト４の第１端部４ＴＡ側に設けられた環状のスペーサ２９と接している。軸受７Ｄは、外輪７ａがハウジング２ｊの第１部材２Ｂに接する。また、軸受７Ｄの内輪７ｃと軸受７Ｅの内輪７ｃとが接する。軸受７Ｅの内輪７ｃに環状のスペーサ４Ｓが接触した状態で、スペーサ４Ｓ側からシャフト４にロックナット４Ｎがねじ込まれる。
【０１２１】
ハウジング２ｊが有する第２部材２Ｃは、本体部２Ａの第１回転部材５Ｊと反対側の端部に取り付けられる。第２部材２Ｃは、厚み方向に貫通する給気口２ＣＳを有している。給気口２ＣＳには、送風装置５３が接続されており、給気口２ＣＳから、ハウジング２ｊ内部に気体（本実施形態では空気）が供給される。この気体により、電動機３、軸受７Ｄ、７Ｅが冷却される。このため、回転機構１ｊは、シャフト４の熱変形を抑制することができる。シャフト４の熱変形が抑制されることにより、回転機構１ｊは、シャフト４を高速で回転させることができる。
【０１２２】
本実施形態において、排気通路１９は、第１回転部材５Ｊとハウジング２ｊの第１部材２Ｂとの間の隙間が封止された部分と、ハウジング２ｊが有する第２部材２Ｃとの間に設けられている。本体部２Ａの内周面、シャフト４の外周面、電動機３のローター３Ｒ、軸受７Ｄ、７Ｅ、及び第２部材２Ｃで囲まれた空間の気体が、排気通路１９から排気される。電動機３等を冷却するための気体が供給される場合であっても、ハウジング２ｊの本体部２Ａに設けられた排気通路１９から、ハウジング２ｊ内部の気体が排気装置５１に排気される。これにより、電動機３、軸受７Ｄ、７Ｅの発塵も排気通路１９から排出されることとなり、ハウジング２ｊ内部の発塵が外部に流出することを抑制することができる。
【０１２３】
なお、本実施形態の回転機構１ｊの起動時において、排気装置５１がハウジング２ｊ内部の気体の排気を開始した後、排気装置５２が気体通路２５内の気体を排気して、回転機構１ｊ内部の気体が、第１回転部材５Ｊとハウジング２ｊの第１部材２Ｂとの間より外部へ流出しないようにする。この状態にて、送風装置５３からハウジング２ｊ内部に気体が供給される。このように起動することにより、ハウジング２ｊ内部の発塵の流出を抑制することができる。
【０１２４】
（実施形態９）
図１６は、実施形態９に係る回転機構を示す断面図である。図１６は、回転機構１ｋの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｋを切った断面を示している。実施形態９の回転機構１ｋは、気体通路２５と、給気通路２６を備える。気体通路２５は、隙間２０とハウジング２ｋの外側とを接続して、隙間２０の部分の気体をハウジング２ｋの外部に通過させる。給気通路２６は、隙間２０とハウジング２ｋの外側とを接続し、気体通路２５よりも第１孔２ＢＨｋの径方向外側から、隙間２０の部分に気体を供給する。
【０１２５】
気体通路２５及び給気通路２６は、第１部材２Ｂｋの第１回転部材５Ｋと対向する面２ＢＳと、面２ＢＳとつながる側部２ＢＥとを接続し、第１部材２Ｂｋを貫通している。気体通路２５には排気装置５２が接続されており、第１回転部材５Ｋと第１部材２Ｂｋとの隙間２０の部分の気体を排気する。給気通路２６には給気装置５０が接続されており、給気通路２６は、第１回転部材５Ｋと第１部材２Ｂｋとの隙間２０の部分に気体を供給する。
【０１２６】
本実施形態において、第１回転部材５Ｋの、ハウジング２ｋの第１部材２Ｂｋと対向する面５Ａｋには、第１溝２８と第２溝２７とが設けられる。第１溝２８及び第２溝２７は、いずれも第１孔２ＢＨｋの周方向に沿って延在する。第２溝２７は、第１溝２８よりも第１孔２ＢＨｋの径方向外側に設けられている。本実施形態において、第１溝２８と第２溝２７とは、いずれも回転中心軸Ｚｒを中心とする同心円となっている。
【０１２７】
気体通路２５の開口７Ｈは第１溝２８と対向し、給気通路２６の開口２６Ｈは第２溝２７と対向する。本実施形態において、第１溝２８及び第２溝２７は、いずれも回転部材５Ｋに設けられているが、ハウジング２ｋが備える第１部材２Ｂｋに設けられていてもよい。
【０１２８】
給気通路２６の第１部材２Ｂｋの開口２６Ｈは、気体通路２５の第１部材２Ｂｋの開口７Ｈよりも第１孔２ＢＨｋの径方向外側に開口している。このような構造により、回転機構１ｋは、給気装置５０によって、給気通路２６から第２溝２７を介して隙間２０に供給される気体によって、隙間２０及び第２溝２７の径方向内側へ、ハウジング２ｋの外部から液体等の異物が侵入することを抑制できる。排気装置５２は、気体通路２５及び第１溝２８を介して給気通路２６から隙間２０に供給される高圧の気体を吸引して、ハウジング２ｋの外部に排出する。このため、回転機構１ｋは、ハウジング２ｋの内部の軸受７Ｄ、７Ｅに、給気通路２６からの高圧の気体が流入することを抑制することができる。さらに、ハウジング２ｋの本体部２Ａに設けられた排気通路１９からハウジング２ｋ内部の気体が排気装置５１に排気されるため、軸受７Ｄ、７Ｅ等の発塵が外部に流出することを抑制することができる。
【０１２９】
回転機構１ｋは、第１溝２８及び第２溝２７を有していなくてもよい。しかし、回転機構１ｋは、第１溝２８及び第２溝２７を有することにより、第１回転部材５ｋ及びハウジング２ｋの第１部材２Ｂｋの周方向全域にわたって、効率よく隙間２０に高圧の気体を行き渡らせ、かつ隙間２０から効率よく気体を排出できるので好ましい。
【０１３０】
本実施形態において、第１溝２８の幅Ｗｉは、第２溝２７の幅Ｗｏよりも大きい。このようにすることで、気体通路２５は、第１溝２８の径方向において、広い領域から隙間２０の気体を吸引できるので、第１溝２８を越えて、液体又は気体等が軸受７Ｄ、７Ｅ側に向かうことを効果的に抑制することができる。
【０１３１】
第２溝２７の径方向外側の隙間２０は、第２溝２７の径方向内側の隙間よりも大きいことが好ましい。このようにすれば、回転機構１ｋは、第２溝２７に供給された気体を、ハウジング２ｋの外部に効率よく放出させることができる。
【０１３２】
回転機構１ｋは、ハウジング２ｋの内部を封止する性能が高いので、シャフト４に液体が吹き付けられるような環境で使用される場合に好ましい。また、回転機構１ｋは、ハウジング２ｋの周囲から吸引される気体又は液体が、ハウジング２ｋの第１部材２Ｂｋ又は第１回転部材５Ｋの表面に堆積することにより隙間２０が小さくなるような環境で使用される場合にも好適である。
【０１３３】
以上、実施形態１から実施形態９を説明したが、前述した内容により実施形態１から実施形態９が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施形態１から実施形態９の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  回転機構
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ  ハウジング
２ＳＩ  貫通孔
２ＨＡ  第１孔
２ＨＢ  第２孔
２ＦＡ、２ＦＡｂ、２ＦＡｄ、２ＦＡｅ  第１構造体
２ＦＢ、２ＦＢａ、２ＦＢｂ、２ＦＢｃ、２ＦＢｄ、２ＦＢｅ  第２構造体
２ＦＡＰ、２ＦＢＰ  面
２ＦＡＳ、２ＦＡＳｂ、２ＦＡＳｄ、２ＦＢＳ、２ＦＢＳａ、２ＦＢＳｃ、２ＦＢＳｄ、２ＦＢＳｅ  第１部材
２ＦＡＲ、２ＦＡＲｄ、２ＦＢＲ、２ＦＢＲａ、２ＦＢＲｂ、２ＦＢＲｃ、２ＦＢＲｄ  第２部材
２ＦＲＡＳ、２ＦＳＡＳ、２ＦＹＡ、２ＦＹＢ  側部
２ＦＢＥ、２ＦＢＦ  張出部
２ＦＢＩ  内周面
２Ｓ、２Ｓｄ  本体部
２ＳＩ  内周部
２ＳＨｄ  張出部
３  電動機
４  シャフト
４ＴＡ  第１端部
４ＴＢ  第２端部
５Ａ、５Ａｂ、５Ａｄ、５Ａｅ、５Ａｈ、５Ａｉ、５Ｊ、５Ｋ  第１回転部材
５Ｂ、５Ｂｂ、５Ｂｃ、５Ｂｄ、５Ｂｅ  第２回転部材
５ＢＥ、５ＢＥｄ  側部
５ＦＡ、５ＦＡｄ  張出部
５ＷＩ  内周部
５ＢＪ、５ＢＪｅ、５ＢＩ、５ＢＩｅ  部材
５ＡＰＳ、５ＡＰＲ、５ＢＰＳ、５ＢＰＲ  面
６Ａ  第１支持部材
６Ｂ  第２支持部材
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ  軸受
８  予圧部材
９Ａ、９Ｂ  溝
１０Ａ  第１気体通路
１０Ｂ  第２気体通路
１１Ａ  第１開口
１１Ｂ  第２開口
１２Ａ、１２Ｂ、１４Ａ、１４Ｂ  隙間
１３Ａ  第１隙間
１３Ｂ、１３Ｂｃ、１３Ｂｄ  第２隙間
１５Ａ、１５Ｂ  部分（大隙間部分）
１６、１７  溝
１８Ａ、１８Ｂ  部分（小隙間部分）
２５  気体通路
２６  給気通路
５０  給気装置
Ｚｒ  回転中心軸
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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