(57)【要約】      （修正有）【課題】ブロック体の穴あけ加工時に形成された不要な穴を、溶接を行うことなく塞ぐことができるプラグ組立体を提供する。【解決手段】ブロック体の側面に開口する穴に装着されるプラグ組立体１０は、略円柱状のプラグ本体１１であって、プラグ本体の外周面に形成された周方向溝１２とプラグ本体を径方向に貫通する径方向貫通穴１３とを備える、プラグ本体と、径方向貫通穴に挿通可能な固定用部材１６であって、ブロック体に取り付け可能な取付端部を有する固定用部材と、周方向溝に配置可能なシール用部材１５であって、穴をブロック体の外部に対してシール可能なシール用部材と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック体の側面に開口する穴に装着されるプラグ組立体であって、
略円柱状のプラグ本体であって、前記プラグ本体の外周面に形成された周方向溝と前記プラグ本体を径方向に貫通する径方向貫通穴とを備える、プラグ本体と、
前記径方向貫通穴に挿通可能な固定用部材であって、前記ブロック体に取り付け可能な取付端部を有する固定用部材と、
前記周方向溝に配置可能なシール用部材であって、前記穴を前記ブロック体の外部に対してシール可能なシール用部材と、
を備える、プラグ組立体。
【請求項２】
前記ブロック体は樹脂製である、請求項１に記載のプラグ組立体。
【請求項３】
前記プラグ本体は、樹脂製であるかまたは樹脂コーティングが施されている、請求項２に記載のプラグ組立体。
【請求項４】
前記穴は、前記ブロック体の内部に形成された流路の屈曲部に連通しており、前記プラグ組立体は、前記穴と前記屈曲部との間の連通を遮断するように配置可能である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラグ組立体。
【請求項５】
前記ブロック体は基板研磨装置の構成要素であり、前記流路は、前記基板研磨装置の研磨ヘッドに保持された基板を前記研磨ヘッドから離脱させるように噴射される流体の流路を形成する、請求項４に記載のプラグ組立体。
【請求項６】
前記固定用部材は、ピンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラグ組立体。
【請求項７】
前記シール用部材は、Ｏリングである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラグ組立体。
【請求項８】
ブロック体と前記ブロック体の側面に開口する穴に装着されるプラグ組立体との組み合わせであって、前記プラグ組立体は、
略円柱状のプラグ本体であって、前記プラグ本体の外周面に形成された周方向溝と前記プラグ本体を径方向に貫通する径方向貫通穴とを備える、プラグ本体と、
前記径方向貫通穴に挿通可能な固定用部材であって、前記ブロック体に取り付け可能な取付端部を有する固定用部材と、
前記周方向溝に配置可能なシール用部材であって、前記穴を前記ブロック体の外部に対してシール可能なシール用部材と、
を備える、組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロック体の穴あけ加工に使用されるプラグ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロック体内部に屈曲部を含む流路を形成するために、互いに交差する方向に延びる２つの穴を形成する場合がある。このための穴あけ加工では、例えば、図４Ａに示すように、ブロック体１に貫通穴２を形成した後、この貫通穴２に交差する穴３を形成し、次に、貫通穴２のうち機能的に不要な部分（区間Ａで示す）を封止することが行われている。
【０００３】
従来、このように加工上必要であるが機能的には不要な穴を封止する手段として、プラグ溶接が行われている。プラグ溶接は、不要な穴にプラグを挿入した後、プラグの外周面を溶接する方法である。しかし、ブロック体が樹脂製である場合には、溶接時の熱の影響によってブロック体が大きく変形し、流路の寸法精度が損なわれることがある。
【０００４】
また、プラグ溶接に代えて、テーパねじプラグを使用することも考えられるが、この場合、穴の壁面をテーパ加工する必要がある。しかし、穴とブロック体の側面との間の壁厚が小さい場合、穴の壁面をテーパ加工することは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施形態は、上記問題点のうち少なくとも１つを解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、ブロック体の側面に開口する穴に装着されるプラグ組立体が提供される。プラグ組立体は、略円柱状のプラグ本体であって、プラグ本体の外周面に形成された周方向溝とプラグ本体を径方向に貫通する径方向貫通穴とを備える、プラグ本体と、径方向貫通穴に挿通可能な固定用部材であって、ブロック体に取り付け可能な取付端部を有する固定用部材と、周方向溝に配置可能なシール用部材であって、穴をブロック体の外部に対してシール可能なシール用部材と、を備える。この構成によれば、穴あけ加工によりブロック体に形成された機能上不要な穴を、従来のプラグ溶接またはテーパねじプラグによらずに、塞ぐことができる。これにより、ブロック体の内部に形成された流路の寸法精度が、溶接時の熱の影響で損なわれることがない。また、穴の壁面をテーパ加工する必要がないので、ブロック体の側面近傍の穴も容易に塞ぐことができる。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、ブロック体は樹脂製である。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、プラグ本体は、樹脂製であるかまたは樹脂コーティングが施されている。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、穴は、ブロック体の内部に形成された流路の屈曲部に連通しており、プラグ組立体は、穴と屈曲部との間の連通を遮断するように配置可能である。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、ブロック体は基板研磨装置の構成要素であり、流路は、基板研磨装置の研磨ヘッドに保持された基板を研磨ヘッドから離脱させるように噴射される流体の流路を形成する。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、固定用部材は、ピンである。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、シール用部材は、Ｏリングである。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、ブロック体とブロック体の側面に開口する穴に装着されるプラグ組立体との組み合わせが提供される。プラグ組立体は、略円柱状のプラグ本体であって、プラグ本体の外周面に形成された周方向溝とプラグ本体を径方向に貫通する径方向貫通穴とを備える、プラグ本体と、径方向貫通穴に挿通可能な固定用部材であって、ブロック体に取り付け可能な取付端部を有する固定用部材と、周方向溝に配置可能なシール用部材であって、穴をブロック体の外部に対してシール可能なシール用部材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態によるプラグ組立体の構成要素を示す図である。
【図２】プラグ組立体が使用されるブロック体の一例を示す断面図である。
【図３】プラグ組立体の使用状態を示す部分拡大断面図である。
【図４Ａ】ブロック体の穴あけ加工を説明する図である。
【図４Ｂ】ブロック体の穴あけ加工を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に参照し、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるプラグ組立体１０の構成要素を示す図である。プラグ組立体１０は、略円柱状のプラグ本体１１を備える。プラグ本体１１の外周面には、周方向溝１２が形成されている。換言すれば、プラグ本体１１は、大径部１１ａ、１１ｂと、大径部１１ａ及び大径部１１ｂの間に配置される小径部１１ｃと、を備える。大径部１１ａと大径部１１ｂとは実質的に等しい直径を有し、小径部１１ｃは大径部１１ａ及び大径部１１ｂより小さい直径を有する。図１において、周方向溝１２は、大径部１１ａの上側表面、小径部１１ｃの外周面及び大径部１１ｂの下側表面によって画定される。
【００１６】
また、プラグ本体１１は、プラグ本体１１（本実施形態では大径部１１ａ）を径方向に貫通する径方向貫通穴１３を備えている。プラグ組立体１０は、さらに、径方向貫通穴１３に挿通可能な棒状の固定用部材（本実施形態ではピン）１６と、周方向溝１２に配置可能なシール用部材（本実施形態ではＯリング）１５と、を備えている。
【００１７】
本実施形態において、プラグ組立体１０は、穴あけ加工されたブロック体の側面に開口する穴に装着可能である。図２は、穴あけ加工されたブロック体１００の例を示す断面図である。説明の便宜上、図２に示すブロック体１００は、プラグ組立体１０が装着される前の状態で示されている。一例として、ブロック体１００は、半導体ウェハ等の基板を研磨する基板研磨装置に設けられる樹脂製のシャワーブロックである。
【００１８】
基板研磨装置は、研磨対象物である半導体ウェハ等の基板を保持して研磨テーブル上の研磨面に押圧する研磨ヘッドを構成するトップリングを備えている。研磨処理後、基板を保持するトップリングは、研磨テーブルから離れて移動させられる。所定位置に位置決めされたトップリングと基板との間に向けてシャワーブロックから流体が噴射され、これにより、基板をトップリングから離脱させることができる。尚、トップリングを含めた基板研磨装置の具体的構造は本発明を構成する必須の要素ではないので、詳しい説明は省略する。
【００１９】
シャワーブロック１００の内部には、基板研磨装置のトップリングに保持された基板を
トップリングから離脱させるように噴射される加圧流体の流路が形成されている。本実施形態では、流路は、加圧流体の噴射口１０１ｆを含む小径流路１０１ａと、屈曲部１０１ｄを含む略Ｌ字形の大径流路１０１ｂと、を含む。大径流路１０１ｂは、その一端が加圧流体をブロック体１００の内部に供給するための入口開口１０１ｃを形成し、他端が小径流路１０１ａに連通するように形成される。屈曲部１０１ｄを含む略Ｌ字形の大径流路１０１ｂの形成は、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに参照して説明したように、互いに交差する方向に延びる２つの直線状の穴を形成する穴あけ加工により行うことができる。本実施形態において、図２に示される区間Ａは、穴あけ加工のために必要であるが機能上は不要な穴である。プラグ組立体１０は、区間Ａを塞ぐようにブロック体１００の側面開口１０１ｇから挿入される。尚、図中、１０１ｅは、区間Ａを概ね垂直に横切るように延びる取り付け穴であり、プラグ組立体１０の固定用部材１６の取り付け端部を受け入れるために形成された穴である。
【００２０】
図３は、プラグ組立体１０の使用状態を示す図であり、図２に示すブロック体１００の区間Ａ及びその周囲を拡大して示す断面図である。尚、図３中の矢印は、加圧流体の流れ方向を示す。
【００２１】
プラグ組立体１０は、プラグ本体１１の周方向溝１２に固定用部材１５を取り付けた状態で、ブロック体１００の側面開口１０１ｇから挿入される。このときプラグ本体１１が容易に位置決めされるように、区間Ａの直径が大径流路１０１ｂの直径より大きくされてもよい。これにより、区間Ａと大径流路１０１ｂとの境界部に段部が形成され、この段部によってプラグ本体１１を容易に位置決めすることができる。プラグ本体１１を位置決めすることによって、取り付け穴１０１ｅとプラグ本体１１の径方向貫通穴１３とを容易に整列させることができる。
【００２２】
次に、取り付け穴１０１ｅに固定用部材１６が挿入される。図３に示すように、取り付け穴１０１ｅの長さ方向両端部に固定用部材１６の取り付け端部１６ａ、１６ｂが受け入れられる。これにより、プラグ組立体１０をブロック体１００に固定することができる。シール用部材１５は、プラグ本体１１の周方向溝１２とブロック体１００の内壁面との間で圧縮される。これにより、ブロック体１００内部の流路がブロック体１００の外部に対してシールされる。
【００２３】
このように、本発明の一実施形態によれば、従来のプラグ溶接を行うことなく、固定用部材１６によってプラグ本体１１をブロック体１００に固定することができ、且つ、シール用部材１５によって流路をブロック体１００の外部に対してシールすることができる。本発明の一実施形態によるプラグ組立体１０のプラグ本体１１は樹脂（例えば、ポリプロピレン）製であり、ブロック体１００もまた樹脂（例えば、ポリプロピレン）製である。流路を形成するブロック体１００の内壁面は、流体に直接接触するので、特に流体のメタルコンタミネーション（換言すれば、金属汚染）が問題となる用途では、樹脂で形成されていることが望ましい。プラグ組立体１０のプラグ本体１１もまた、流路を通る流体に直接接触するので（図３参照）、流体のメタルコンタミネーションが問題となる用途では、樹脂で形成されまたは樹脂コーティングが施されていることが望ましい。
【００２４】
しかし、樹脂製のブロック体１００は、熱の影響によって変形し易い。従って、穴あけ加工後に不要な穴を塞ぐためにプラグ溶接を行うと、ブロック体１００は大きく熱変形し、内部流路の寸法精度が損なわれることがある。
【００２５】
この問題点は、特に、微細な穴あけ加工が行われる場合に顕著である。例えば、上記実施形態で説明した基板研磨装置に使用されるシャワーブロックでは、ｍｍ単位の加工精度が要求される。例えば、大径流路１０１ｂの直径は、一例として約４〜５ｍｍであり、噴
射口１０１ｆを含む小径流路１０１ａの直径は、約１ｍｍ程度の著しく小さい値である。このように、流路に高い寸法精度が要求されることから、樹脂製ブロック体１００は熱にさらされないことが重要であり、本実施形態のプラグ組立体１０が特に有利に使用され得る。
【００２６】
しかし、ブロック体１００の例は、樹脂製ブロックに限られず、また、図２に示すようなシャワーブロックに限られない。ブロック体１００は、いかなる外形を有していてもよく、その内部に形成される流路の直径、長さ、位置等も図示の例に限られない。
【００２７】
また、本実施形態では、固定用部材１６としてピンが用いられているが、本実施形態はこれに限られない。棒状の部材であれば、固定用部材１６として使用可能である。また、本実施形態では、シール用部材１５としてＯリングが用いられているが、本実施形態はこれに限られない。プラグ本体１１とブロック体１００との間で圧縮等により流体密シールを形成できる部材であれば、シール用部材１５として使用可能である。また、固定用部材及びシール用部材は直接流路に面して配置されないので、固定用部材１６及びシール用部材１５を形成する材料は、樹脂でなくてもよく、特に限られない。
【００２８】
また、周方向溝１２は、プラグ本体１１の外周面の周方向に延びている限り、プラグ本体１１に対する形成位置は特に限られない。径方向貫通穴１３もまた、プラグ本体１１の径方向に延びている限り、プラグ本体１１に対する形成位置は特に限られない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、ブロック体の穴あけ加工に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  ブロック体
２  貫通穴
３  穴
１０  プラグ組立体
１１  プラグ本体
１１ａ、１１ｂ  大径部
１１ｃ  小径部
１２  周方向溝
１３  径方向貫通穴
１５  シール用部材
１６  固定用部材
１６ａ、１６ｂ  取り付け端部
１００  ブロック体
１０１ａ  小径流路
１０１ｂ  大径流路
１０１ｃ  入口開口
１０１ｄ  屈曲部
１０１ｅ  取り付け開口
１０１ｆ  噴射口
１０１ｇ  側面開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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