(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面を有するボディと、
前記ボディの内周面内に回転自在に配置された外周面を有するロータと、
前記ボディの内周面と前記ロータの外周面との間に複数の環状をなすシール装置が並列に配置されて密封に仕切られた複数のシール室とを具備し、
前記シール室のうちの第一シール室に外部と連通して作動流体が流れる作動流体用第１通路を前記ボディに有すると共に、前記第一シール室に連通する作動流体用第２通路を前記ロータに有し、
且つ前記複数のシール室のうちの前記第一シール室の隣の各第二シール室に連通する第１通路孔を前記ボディに有すると共に前記第１通路孔に連通する第２通路孔が前記ボディの外部に設けられた通路部品に設けられ、
前記通路部品は、連通する通路孔を有する継ぎ手パイプ又は連通する通路孔を有するブロックにより構成されていることを特徴とするロータリージョイント。
【請求項２】
前記通路部品が前記ボディの外面との間に第２通路孔を形成するブロックにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリージョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体製造装置等の流体供給機器において、流体供給機器から回転体に供給される通路の接続部分に用いられるロータリージョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の用途の技術に関し、集積回路の基板に使用される半導体ウエハは、シリコン等の円柱状の超純度結晶体を、一定の厚さの円盤状にスライスしてから研削加工し、更に表面の平坦仕上加工及び鏡面加工を行っている。そして、近年は、半導体デバイスの高集積化により、更に一層の高精度の平坦度や鏡面加工精度が要求されている。
【０００３】
このような半導体ウエハの超平坦化及び鏡面化のための研磨加工は、例えば、ポリッシング装置（ＣＭＰ装置）により行われている。この種のポシリッシング装置の構成は、上面に半導体ウエハを保持するターンテーブルと、その上部に対向して設けられた研磨面を有するトップリングと、トップリングの研磨面をターンテーブル上に配置された半導体ウエハに対し接触させて水平移動させながらトップリングを回転させる駆動装置と、トップリングの研磨面と半導体ウエハの被研磨面との間に研磨液や純水等を供給する装置とを備えている。
【０００４】
この様に構成されたＣＭＰ装置による半導体ウエハの研磨加工は、研磨液等を供給しながら、トップリングを半導体ウエハの被研磨面に接触させて回転させることによって行われる。このため、回転するトップリングと、非回転側の研磨液供給装置との間の接続通路は、ロータリージョイントを介して接続されている。
【０００５】
図４は、この様な流体供給装置からの流体を回転する処理装置へ供給する接続通路を接続可能する従来のロータリージョイントの断面図である。図４に於いて、ロータリージョイント１００は、内周面を設けたボディ１０１配置されており、そのボディ１０１の内周面内に回転可能に挿通されたロータ１０２が設けられている。又、ボディ１０１には、多数の流体供給用通路１０３が設けられている。更に、ロータ１０２にも多数の流体用通路１０４が設けられている。そして、ボディ１０１とロータ１０２の間に軸方向へ複数のメカニカルシール１０５が配置され、その間に形成される各シール室１０６を介して流体供給用通路１０３と流体用通路１０４とが連通されている。これらのシール室１０６内は、作動する処理装置のプログラムに従って、液体・気体・真空状態或いは高温状態となる。このため、メカニカルシール等を冷却するとか、潤滑するとかしないと摩耗・損傷することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにロータリージョイント１００は、ロータ１０２に多数の通路１０４が形成されている。この通路１０３の両側のシール室１０６、１０６間を冷却又は潤滑させるための通路をロータ１０２に形成すると、ロータ１０２の外径を更に大きくせざるを得ない。そして、ロータ１０２の外径を大きくすれば、これに外挿されるシール装置１０５も大径にする必要がある。また、ロータが大径になれば、重量も増加するので動力エネルギーを必要以上に費やすことになる。更には、大型化するので取付場所が問題となる。
【０００７】
又、シール装置１０５を大径とすれば、その密封摺動面Ｓの摺動半径も大径になり、その結果、同一回転数であっても密封摺動面Ｓにおける滑り速度が大きくなるので、ＰＶ値（面圧Ｐ×すべり速度Ｖの値）が増大し、動力エネルギー必要以上に消費することになるといった問題が惹起している。
【０００８】
詳しくは、ＰＶ値が大きくなると、摺動トルクの増大によって動力損失が増大する。更に、摺動発熱量が増大するので、密封摺動面Ｓに介在する液体の潤滑不足により異常摩耗等が発生する恐れもある。また、密封摺動面Ｓが大径であるほど、漏洩量も増大する傾向がある。更には、シール装置１０５を構成する摺動材料等が大径になることにより、その体積や重量も大きくなり、材料コストが上昇してしまう。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ロータの直径を小径にしてシール装置も小径にし、摺動面積に伴う摺動抵抗を低減して摩耗を防止すると共に、摺動抵抗に伴う動力エネルギーの消費を低減することにある。
又、ロータの直径を小径にして取付場所に伴う小形のロータリージョイントを得ることにある。更に、ロータの軸方向に長くなる通路孔の加工を少なくして加工コストを低減することにある。
更に、シール装置を効果的に冷却、及び潤滑して耐久性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した技術的課題を有効に解決するため、本発明に係わるロータリージョイントは、内周面を有するボディ（１０）と、前記ボディ（１０）の内周面内に回転自在に配置された外周面を有するロータ（２０）と、前記ボディ（１０）の内周面と前記ロータ（２０）の外周面との間に複数の環状をなすシール装置（３０Ｕ，３０Ｌ，４０Ｕ，４０Ｌ）が並列に配置されて密封に仕切られた複数のシール室（Ａ，Ｂ，Ｃ）とを具備し、前記シール室（Ａ，Ｂ，Ｃ）のうちの第一シール室（Ａ）に外部と連通して作動流体が流れる作動流体用第１通路（１３）を前記ボディに有すると共に、前記第一シール室（Ａ）に連通する作動流体用第２通路（２３）を前記ロータ（２０）に有し、且つ前記複数のシール室（Ａ，Ｂ，Ｃ）のうちの前記第一シール室（Ａ）の隣の各第二シール室（Ｂ，Ｃ）に連通する第１通路孔（１２Ａ，１２Ｂ）を前記ボディ（１０）に有すると共に前記第１通路孔（１２Ａ，１２Ｂ）に連通する第２通路孔（４）が前記ボディ（１０）の外部に設けられた通路部品（３）に有するものである。
【００１１】
この通路部品がボディの外部に設けられているので、ロータに設ける通路を少なくすることが可能になる。このためにロータの直径及び長さを小さく構成することが可能になる。このため、シール装置の摩耗損傷を防止して機能を維持し、ロータの動力エネルギーの減少を図り、小型にして精密装置等へのようと拡大を図ることが可能になる。
又、ロータに設けられる通路はボディに連通するためにその接続通路にシール装置が設けられる。従って、ロータに複数の通路を設けると、シール装置との配置との関係から通路の軸方向の長さが長くなる。この通路孔の長さが長くなると、その機械加工が困難になる。特に、直径が小径の場合には、加工時にキリが折れるので、更に、加工が困難になり加工コストが急上昇する。更に又、ロータに制御用の配線や、センサの取付が要求されるので、更にロータが大径になるが、流体用の通路を外部の通路部品に設けられるようにすればロータを小径にすることが可能になる。
尚、ここでいう通路部品とは、パイプや、パイプ同士を接続する管継手からなる配管通路、又は、角状部品に通路孔を形成してボディにボルトを介して取り付けたブロック等の通路を形成する部品全体の総称である。
【００１２】
【発明実施の形態】
以下、本発明に係るロータリージョイントの好ましい実施の形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るロータリージョイント１が用いられるポリッシング装置の概略構成を示す説明図、図２は本発明に係るロータリージョイント１の好ましい実施の形態を示す図である。
【００１３】
まず、図１に示されるポリッシング装置において、参照符号７１は、鉛直な軸心を中心として水平回転されるターンテーブルであり、上面に半導体ウエハＷを保持するものである。ターンテーブル７１の上側には、トップリング７２が配置されている。又、トップリング７２の下面に研磨パッド７２Ａが設けられている。  このトップリング７２は、軸心が鉛直なロータリージョイント１を介してトップリングヘッド７４に支持されており、このトップリングヘッド７４に設けられた駆動機構によって、鉛直な軸心を中心として回転駆動されると共に、鉛直方向及び水平方向へ移動するように構成されている。
【００１４】
又、ロータリージョイント１に流体を供給する流体供給装置として研磨液供給装置７５と、純水供給装置７６と、真空装置７７とが配置されている。これらの研磨液供給装置７５、純水供給装置７６及び真空装置７７から流体を供給できるように、第１の配管Ｆ１がロータリージョイント１を介してトップリング７２へ通じている。そして、この第１の配管Ｆ１は、トップリング７２に開設された小孔７２Ｂと連通している。また、純水供給装置７６からは、ロータリージョイント１へ向けて第二の配管Ｆ２が配置されている。
【００１５】
このロータリージョイント１は、内周面１１を設けたボディ１０と、このボディ１０の内周面１１内に回転可能且つ軸方向の相対移動が阻止された状態に配置されて外周面２１を設けたロータ２０とが組み立てられている。
このボディ１０の内周面１１とロータ２０の外周面２１との間隔に配置された軸方向（鉛直方向）一対のメカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌと、この間隔に於けるメカニカルシール３０Ｕの上の位置及びメカニカルシール３０Ｌの下の位置に一対のオイルシール４０Ｕ，４０Ｌが配置されている。
更に、オイルシール４０Ｕの上の位置及びオイルシール４０Ｌの下の位置に配置されてロータ２０をボディ１０の内周面１１に回転可能に支持する一対のベアリング５０Ｕ，５０Ｌが設けられている。又、このロータリージョイント１は、図１に示す、トップリングヘッド７４に取り付けられており、ロータ２０の下端がトップリング７２と結合している。
【００１６】
図２に示されるように、ボディ１０は、上側ハウジング１４Ａと、下側ハウジング１４Ｃと、中間ハウジング１４Ｂとを軸方向に連結して一体化し、中間ハウジング１４Ｂの内周部と下側ハウジング１４Ｃの内周部との間にホルダ１５を固定した構造に構成されている。これら上側ハウジング１４Ａ、下側ハウジング１４Ｃ、中間ハウジング１４Ｂ及びホルダ１５は、それぞれ環状に形成されており、その材質は、例えばＳＵＳ等のステンレス鋼で製作されている。また、上側ハウジング１４Ａと中間ハウジング１４Ｂの間、下側ハウジング１４Ｃと中間ハウジング１４Ｂの間、及び下側ハウジング１４Ｃとホルダ１５の間は、それぞれＮＢＲ、フッ素ゴム等のゴムからなるパッキン１６Ａ，１６Ｂ及びＯリング１７で密封されている。
【００１７】
ロータ２０は、回転軸に構成されて下端部にボルトにより結合されたフランジ２２を設けている。この材質は、例えばステンレス鋼で製作されている。ロータ２０の上部外周面２１は、ボールベアリング５０Ｕを介してボディ１０における上側ハウジング１４Ａの上部内周面に回転可能に支持されており、ロータ２０の下部外周面２１は、ボールベアリング５０Ｌを介してボディ１０における下側ハウジング１４Ｃの下部内周面１１に回転可能に支持されている。また、フランジ２２にはトップリング７２が取り付けられる。
【００１８】
上側のメカニカルシール３０Ｕは、ボディ１０の中間ハウジング１４Ｂから上側ハウジング１４Ａにかけての部分の内周に配置されており、下側のメカニカルシール３０Ｌは、ボディ１０の中間ハウジング１４Ｂからホルダ１５にかけての部分の内周に配置されている。
【００１９】
メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌは、ロータ２０に液密的に外挿されてロータ２０と共に回転する回転環３１と、ボディ１０の上側ハウジング１４Ａ又はホルダ１５の内周に固定された固定環３２が適当な面圧で互いに密封摺動される。そして、両メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌの間には、ボディ１０の中間ハウジング１４Ｂの内周部分に位置して、環状の第一シール室Ａが画成されている。
【００２０】
メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌの間には、ボディ１０の中間ハウジング１４Ｂの内周に位置して断面凸状のカラー３３が配置されている。このカラー３３は、径方向に貫通してねじ込まれたセットスクリュ３３Ｂによってロータ２０の外周に固定されている。
【００２１】
オイルシール４０Ｕ，４０Ｌは、ＮＢＲ等のゴム材料で形成されたものであって、金属環によって補強された外周部がボディ１０の上側ハウジング１４Ａ又は下側ハウジング１４Ｃの内周面１１に嵌着されると共に、内周のシールリップがロータ２０の外周面２１に密接されることによって、軸封機能を発揮するものである。
【００２２】
このため、ロータ２０と上側ハウジング１４Ａの軸方向中間部との間には、オイルシール４０Ｕと、その下側に位置するメカニカルシール３０Ｕとで上下が密封されると共に、円周方向へ環状に連続した第二シール室Ｂが画成されている。
又、ロータ２０と下側ハウジング１４Ｃの軸方向中間の間には、オイルシール４０Ｌとその上部に位置するメカニカルシール３０Ｌとにより上下が密封されると共に、円周方向へ環状に連続した第二シール室Ｃが画成されている。このうち、上側の第二シール室Ｂは、メカニカルシール３０Ｕにおける固定環３２の内周隙間を介して密封摺動部の内周に達しており、下側の第二シール室Ｃは、メカニカルシール３０Ｌにおける固定環３２の内周隙間を介して密封摺動部の内周に達している。
【００２３】
ボディ１０の中間ハウジング１４Ｃには、第一シール室Ａにおけるカラー３３の通路孔３３Ａと対応する位置に貫通した作動流体用第１通路１３が開設されており、この第１通路１３の外端部には、管用ねじ１３Ａが形成されており、図１に示される研磨液供給装置７５、純水供給装置７６及び真空装置７７から延びる第１の配管Ｆ１が接続されている。一方、ロータ２０には作動流体用第２通路２３が開設されており、その軸方向に形成された通路第２部分２３Ｂの下端部が、フランジ２２に開設された通路孔２３Ｃを介して、図１に示されるトップリング７２の小孔７２Ｂに連通している。軸方向に形成された通路第２部分２３Ｂの上端から径方向に形成された通路第１部分２３Ａが、ロータ２０の外周面におけるカラー３３の通路孔３３Ａの対応位置に開口している。
【００２４】
カラー３３には、径方向に貫通した通路孔３３Ａが開設されており、その内端はロータ２０における作動流体用第２通路２３の径方向に延びる通路第１部分２３Ａと連通しており、外端は第一シール室Ａに連通されている。
【００２５】
ボディ１０の中間ハウジング１４Ｂの作動流体用第１通路１３、第一シール室Ａ、カラー３３の通路孔３３Ａ、ロータ２０における作動流体用第２通路２３及びフランジ２２の通路孔２３Ｃは、図１に示される研磨液供給装置７５、純水供給装置７６及び真空装置７７からトップリング７２の小孔７２Ｂへ延びる第１の配管Ｆ１の１部を構成している。
【００２６】
図２に示されるように、ボディ１０の上側ハウジング１４Ａには、上側の第二シール室Ｂへ向けて貫通した冷却液用通路孔１２Ａ，１２Ｃが開設されており、同様に、ボディ１０の下側ハウジング１４Ｃには、下側の第二シール室Ｃへ向けて貫通した冷却液用通路孔１２Ｂ，１２Ｄが開設されている。
【００２７】
上側ハウジング１４Ａにおける冷却液用通路孔１２Ａの外端に形成された管用ねじ１２Ａ１及び下側ハウジング１４Ｃにおける冷却液用通路孔１２Ｂの外端に形成された管用ねじ１２Ｂ１には、黄銅等の金属からなる管継ぎ手６を介してそれぞれ市販のエルボ７Ｕ，７Ｌが螺合されている。このエルボ７Ｕ，７Ｌは、ＰＢＴ樹脂等で形成された曲り管状である。この２つのエルボ７Ｕ，７Ｌの間には、例えばポリウレタン樹脂等で形成されて内部に第２通路孔４を形成したパイプ５が接続されている。また、他の冷却液用通路１２Ｃ，１２Ｄのうちの一方は図１に示される純水供給装置７６からの給水用第２の配管Ｆ２に接続され、他方は排水用パイプの通路に接続される。
【００２８】
又、第二シール室Ｂと第二シール室Ｃの間は、冷却液用通路孔１２Ａ、エルボ７Ｕ，パイプ５，エルボ７Ｌ及び冷却液用通路孔１２Ｂを介して互いに連通しており、純水供給装置７６から連続した第２の配管Ｆ２の一部を構成されている。
【００２９】
以上のように構成されたロータリージョイント１を設けたポリッシング装置７０は、ターンテーブル７１上の半導体ウエハＷの上面（被研磨面）にトップリング７２の研磨パッド７２Ａを押し当て、研磨液供給装置７５又は純水供給装置７６から、研磨液又は純水を、第１の配管Ｆ１を介してを研磨パッド７２Ａと半導体ウエハＷとの間に供給しながら、ターンテーブル７１とトップリング７２を相対回転させ、且つトップリング７２を水平移動させることによって、半導体ウエハＷの表面を高精度に研磨するものである。
【００３０】
ここで、ロータリージョイント１におけるボディ１０は、トップリングヘッド７４に固定されていて非回転であるのに対し、ロータ２０はトップリング７２と共に回転する。このため、第１の配管Ｆ１は、ボディ１０側の作動流体用第１通路１３と、ロータ２０側のカラー３３の通路孔３３Ａとの間で相対回転することになるが、この第１通路１３と通路孔３３Ａとの間は、第一シール室Ａを介して常に連通している。従って、研磨液供給装置７５又は純水供給装置７６からの研磨液又は純水を、連続して供給することができる。
【００３１】
メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌは、第一シール室Ａ内を経由する研磨液が第一シール室Ａからその上側の第二シール室Ｂ及び下側の第二シール室Ｃ側へ漏洩するのを防止している。各メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌの回転環３１及び固定環３２は、ＳｉＣ等のセラミックスを用いることによって、密封摺動面の摩耗を有効に抑制することができる。
【００３２】
なお、ボディ１０、ロータ２０、及びカラー３３等における研磨液との接触面は、好ましくはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等でコーティングすることによって、研磨液との接触による金属表面からのパーティクルや金属イオンの発生を防止することができる。
【００３３】
一方、第二シール室Ｂ，Ｃ内には、第２の配管Ｆ２を通じて純水が流通されている。更に詳しくは、この純水は、純水供給装置７６から、例えば冷却液用通路孔１２Ｄを介して下側の第二シール室Ｃ内に供給され、更に、冷却液用通路孔１２Ｂ，エルボ７Ｌ、パイプ５、エルボ７Ｕ及び冷却液用通路孔１２Ａを介して上側の第二シール室Ｂへ送られ、冷却液用通路孔１２Ｃから排出される。そして、純水が第二シール室Ｂ，Ｃ内を通ることによって、メカニカルシール３０Ｌの密封摺動面及びメカニカルシール３０Ｕの密封摺動面が有効に冷却される。また、この密封摺動面には、純水による液体潤滑膜が介入するので、第一シール室Ａの研磨液に含まれる砥粒が侵入しにくくなる。このため、研磨液を密封対象とするものであるにも拘わらず、密封摺動面の摩耗が有効に抑えられる。
【００３４】
また、従来は、第二シール室Ｂ，Ｃ間を連通させる通路がロータ２０側に形成されていたのに対し、第二シール室Ｂ，Ｃは、エルボ７Ｌ，７Ｕ及びパイプ５から構成されたボディ１０外部の通路部品３Ａを通じて連通している。このために、その分だけロータ２０の直径を従来よりも小径に形成することができる。従って、ロータ２０外周に配置されるメカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌ及びオイルシール４０Ｕ，４０Ｌや、ボディ１０も小径に形成することができ、その結果、当該ロータリージョイント１の軽量化を図ることができる。しかも、ロータ２０に通路を形成するための穴あけ加工の工数が減少するため、製作コストの低減を図ることができ、更には、回転環３１や固定環３２を構成するＳｉＣ等のセラミックス摺動材料の体積が減少するため、材料コストの低減も図ることができる。
【００３５】
特に、メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌが小径化される結果、その回転環３１と固定環３２との密封摺動面の摺動半径が小さくなるため、同一回転数におけるすべり速度が小さくなる、したがってＰＶ値が小さくなる。そして、摺動発熱量はＰＶ値と摩擦係数との積に比例するため、ＰＶ値が小さくなることによって摺動発熱も抑えられ、密封摺動面の温度上昇による回転環３１及び固定環３２の熱応力割れ等も防止することができる。しかも、密封摺動面の温度上昇が抑えられる結果、この密封摺動面に介在する液体潤滑膜の粘性低下も抑えられるので、良好な潤滑状態が保持され、摩耗や摺動トルクの低減が図られる。
【００３６】
また、一般に、密封摺動面の内径をＲ１、外径をＲ２とすると、この密封摺動面の幅Ｒ２−Ｒ１が同一であれば、外径Ｒ２及び内径Ｒ１が小さいほどＲ２／Ｒ１の値が大きくなって、漏洩量が小さくなることはよく知られている。したがって
、メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌの密封摺動面の摺動半径が小さくなることによって、流体の漏洩量も低減することができる。
【００３７】
次に、半導体ウエハＷの研磨が終了し、半導体ウエハＷ上の残留液を、第１の配管Ｆ１を介して真空装置７７により吸引回収する際には、第一シール室Ａには液体が存在しない状態となる。しかし、この時も、第二シール室Ｂ及び第二シール室Ｃ内には、第２の配管Ｆ２を通じて純水が流通されているため、メカニカルシール３０Ｕ，３０Ｌの密封摺動面が、良好な冷却状態及び液体潤滑状態に保持され、乾燥摺動による異常な摺動発熱を防止することができる。
【００３８】
上述した作用は、オイルシール４０Ｕ，４０Ｌにおいても同様に奏される。すなわち、ロータ２０を小径に形成することができることによって、オイルシール４０Ｕ，４０Ｌが小径化される結果、そのシールリップとロータ２０の摺動半径が小さくなるため、そのＰＶ値も小さくなる。したがって、シールリップの温度上昇による早期摩耗や面荒れ等を防止することができる。また、シールリップとロータ２０の摺動面は、第二シール室Ｂ及び第二シール室Ｃに供給される純水によって、常に良好な液体潤滑状態が保持されるので、摩耗や摺動トルクの低減が図られる。
【００３９】
また、上位の第二シール室Ｂから延びる冷却液用通路孔１２Ａと、下側の第二シール室Ｃから延びる冷却液用通路孔１２Ｂとの間の通路は、市販のエルボ７Ｕ、パイプ５及びエルボ７Ｌから構成されているため、安価に構成することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態においては、本発明に係るロータリージョイント１を研磨するためのポリッシング装置に組み込まれるものとして説明したが、他の装置に組み込まれるものについても、同様に実施することができる。
【００４１】
また、上述した第１実施の形態においては、第二シール室Ｂ，Ｃの二室をボディ１０の外側で連通させているが、更に多数のシール室間で複数の通路を形成する場合も、各通路を同様に構成することができる。
図１の通路部品３Ｂは第２の実施の形態を示すものである。この通路部品３Ｂは、断面矩形状の四角体にコの字形の第２通路孔４を形成してボディ１０の冷却液用通路孔１２Ａ及び冷却液用通路１２Ｂと連通するようにボルトにより組み立てられている。この様にボディ１０の外部に通路部品３を組み立てることにより、ロータ２０に第２通路２３を多数設けなければならない困難な加工を低減することが可能になる。そして、ロータ２０を小径にすることにより、上述したような多数の効果も奏する。
又、ロータ２０には、フランジ２２に取り付ける処理装置の制御部２６として配線を導入する通孔２５が設けられるが、ボディ１０の外部に通路部品３を設けることにより、ロータ２０の外径を大径にすることなく、通孔２５を設けることが可能になる。
【００４２】
図３は、本発明に係わる第３の実施の形態に係わるロータリージョイントの通路部品３側の断面図である。
図３に於いて、ボディ１０の外部面には第２通路孔４を構成する溝を設けたブロック８がボルト９を介して取り付けられる。この溝はブロック８に設けられているが、ボディ１０に形成しても良い。この溝は平面が矩形状を成すＯリング１９により囲まれて密封されている。Ｏリング１９はＯリング用溝に取り付けられている。この溝は第１通路１３とは連通しない位置に取り付けられている。
この様に、板状のブロックにより通路部品３Ｃを形成することにより第２通路孔４を容易に形成できると共に、場所を取らないように小型に形成することが可能になる。尚、第１実施例のパイプ等から構成された通路部品３Ａ、第２、第３実施例からなる通路部品３Ｂ、３Ｃは、すべて通路部品３である。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１の発明に係るロータリージョイントによれば、冷却液用通路孔をボディの外部で接続した通路部品を介して複数のシール室に液体を流通させるものであるため、複数のシール室間を連通させる通路をロータ側に形成するものに比べロータを従来よりも小形に形成することができ、シール装置やボディを小形に形成することができる。その結果、精密装置等の小型装置への取り付けを可能にする。又、ロータリージョイントの軽量化を図ることができ、慣性力が小さくなるから高速作動部に取付けることを可能にする。しかも、ロータに設ける通路の複雑な加工の工数を減少でき、製作コストの低減を図ることができる。
【００４４】
又、複数のシール室間を、ボディの外部の通路部品を通じて連通させることによって、ロータを従来よりも小径に形成することができる。その結果、ボディとロータの間に装着される各シール装置も小径にすることができるので、その密封摺動面の摺動半径も小さくなる。したがって、各シール装置の密封摺動面のＰＶ値が小さくなり、密封摺動面の摺動発熱量が低下して、密封摺動面の摩耗を抑制することができる。また、摺動発熱量の低下によって良好な潤滑状態が保持されるので、摩耗や摺動トルクの低減を図ることができる。しかも、密封摺動面の摺動半径が小さくなることによって、漏洩量も低減することができる。その結果、長期間にわたって優れた密封性能を維持することができる。
【００４５】
また、ロータに通路を形成するための穴あけ加工の工程が減少するため、加工コストが低減されると共に、シール室間の通路を、ボディ外部に安価な通路部品を接続することによって構成するものであるため、ロータリージョイントを低コスト生産できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータリージョイントが用いられるポリッシング装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明に係るロータリージョイントの好ましい実施の形態を軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態を示すロータリージョイントに取り付けた通路部品の断面図である。
【図４】従来の技術によるロータリージョイントを、軸心を通る平面で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
１  ロータリージョイント
３  通路部品
４  第２通路孔
５  パイプ
６  管継ぎ手
７Ｕ  エルボ
７Ｌ  エルボ
１０  ボディ
１２Ａ  冷却液用通路孔
１２Ｂ  冷却液用通路孔
１２Ｃ  冷却液用通路孔
１２Ｄ  冷却液用通路孔
１３  第１通路
１４Ａ  上側ハウジング
１４Ｂ  上側ハウジング
１４Ｃ  上側ハウジング
１５  ホルダ
１６Ａ，１６Ｂ  パッキン
１７  Ｏリング
２０  ロータ
２１  外周面
２２  フランジ
２３  第２通路
２３Ａ  通路第１部分
２３Ｂ  通路第２部分
２３Ｃ  通路孔
２５  通孔
３０Ｕ，３０Ｌ  メカニカルシール（シール装置）
３１  回転環
３２  固定環
３３  カラー
３３Ａ  通路孔
３３Ｂ  セットスクリュ
４０Ｕ，４０Ｌ  オイルシール（シール装置）
５０Ｕ，５０Ｌ  ボールベアリング
Ａ  第一シール室
Ｂ，Ｃ  第二シール室
Ｆ１  第１の配管
Ｆ２  第２の配管
Ｗ  半導体ウエハ
７５  研磨液供給装置
７６  純水供給装置
７７  真空装置
【図１】
0004727848.tif 000002
【図２】
0004727848.tif 000003
【図３】
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【図４】
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