CN105556184B

CN105556184B - 旋转机构、机床以及半导体制造装置

Info

Publication number: CN105556184B
Application number: CN201480051893.0A
Authority: CN
Inventors: 中村刚
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2017-10-03
Anticipated expiration: 2034-11-19
Also published as: EP3073160A1; KR20160048938A; KR101802907B1; EP3073160A4; EP3073160B1; CN105556184A

Abstract

旋转机构包含：壳体；轴；轴承，其以能够使轴旋转的方式来支承轴；第一旋转部件，其设置于轴的第一端部，并且具有伸出到第一孔的径向外侧且至壳体的侧部的伸出部，伸出部的内周部具有规定大小的第一空隙地与壳体的侧部的外周部对置；第二旋转部件，其设置于轴的第二端部，并且伸出到第二孔的径向外侧，具有规定大小的第二空隙地与第二端部侧的壳体对置；第一开口，其向壳体的第一孔的径向外侧开口从而与第一旋转部件对置，并且沿着第一孔的周向延伸存在，向第一空隙供应气体；以及第二开口，其向壳体的第二孔的径向外侧开口从而与第二旋转部件对置，并且沿着第二孔的周向延伸存在，向第二空隙供应气体。

Description

旋转机构、机床以及半导体制造装置

技术领域

本发明涉及旋转机构、机床以及半导体制造装置。

背景技术

在搬运装置、半导体制造装置或者机床等装置中，会使用使旋转台旋转或者使工具或工件旋转的旋转机构。为了抑制液体或者异物等从外部侵入，这种旋转机构有时会在旋转部使用利用气体的密封件(例如，专利文献1)。

专利文献1：日本特开平9-150336号公报

发明内容

另外，还存在在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的旋转机构。专利文献1所记载的技术是以在轴的一端安装了旋转体的旋转机构为对象，因此对于在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的旋转机构来说，针对利用气体对旋转部进行密封的技术，还有可改善的余地。

本发明的目的在于，提供一种在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的旋转机构、机床以及半导体制造装置。

本发明包括：壳体；轴，其插通在设置于上述壳体的第一孔以及第二孔中；轴承，其设置于上述壳体，以能够使上述轴旋转的方式支承上述轴；第一旋转部件，其设置于上述轴的第一端部，与上述轴一起旋转，并且具有伸出到上述第一孔的径向外侧且至上述壳体的侧部的伸出部，上述伸出部的内周部具有规定大小的第一空隙地与上述壳体的侧部的外周部对置；第二旋转部件，其设置于上述轴的第二端部，与上述轴一起旋转，并且伸出到上述第二孔的径向外侧，具有规定大小的第二空隙地与上述第二端部侧的上述壳体对置；第一开口，其向上述壳体的上述第一孔的径向外侧开口，与上述第一旋转部件对置、且沿着上述第一孔的周向延伸存在，向上述第一空隙供应气体；以及第二开口，其向上述壳体的上述第二孔的径向外侧开口，与上述第二旋转部件对置、且沿着上述第二孔的周向延伸存在，向上述第二空隙供应气体。

该旋转机构从第一开口向第一旋转部件侧的第一空隙供应气体，从第二开口向第二旋转部件侧的第二空隙供应气体。该气体从第一空隙以及第二空隙向壳体外部流出，因此，作为旋转体的第一旋转部件以及第二旋转部件的部分被密封。这样，该旋转机构在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的装置。

优选上述第一旋转部件配置在上述第二旋转部件的上方。如果第一空隙形成在壳体的侧部与第一旋转部件的伸出部之间，第一旋转部件侧的第一空隙配置在上方，则气体的排出口位于比第一开口靠下方的位置。因此，通过将设置了第一空隙的第一旋转部件配置在第二旋转部件的上方，这样在停止了气体的供应时液体浸入第一空隙这样的情况下，液体会被易于从第一空隙排出。

优选上述第一空隙大于上述第一开口在上述轴的径向的尺寸，上述第二空隙大于上述第二开口在上述轴的径向的尺寸。这样，能够从第一开口以及第二开口，沿着第一旋转部件以及第二旋转部件的周向均匀地排出气体。此外，由于第一空隙大于第一开口在轴径向的尺寸，第二空隙大于第二开口在轴径向的尺寸，因此从第一开口以及第二开口流出的气体能够被可靠地导向第一空隙以及第二空隙。因此，该旋转机构能够可靠地密封设置有第一旋转部件以及第二旋转部件的部分。

优选上述第一孔与上述第一开口之间的上述第一旋转部件与上述壳体之间，包含比上述第一开口在上述第一孔的径向的尺寸小的部分，上述第二孔与上述第二开口之间的上述第二旋转部件与上述壳体之间，包含比上述第二开口在上述第二孔的径向的尺寸小的部分。据此，比第一开口的尺寸小的部分以及比第二开口的尺寸小的部分能够发挥密封功能，因此即便在从第一空隙以及第二空隙向壳体内浸入了液体的情况下，也能够抑制该液体到达轴的部分这种情况。

优选上述壳体的与上述第一空隙邻接的部分具有沿着上述第一孔的周向的槽。通过这种构造，即便在第一旋转部件以及第二旋转部件的旋转中心轴相对于重力作用方向倾斜的情况下，也能够将槽在第一空隙滞留的液体排出到壳体外部。

优选上述第二旋转部件的与上述第二空隙邻接的部分具有沿着上述第二孔的周向的槽。通过这种构造，即便在第一旋转部件以及第二旋转部件的旋转中心轴相对于重力作用方向倾斜的情况下，也能够将槽在第二空隙滞留的液体排出到壳体外部。

优选对上述第一开口借助第一节流部供应上述气体，上述第一节流部形成在两个配件之间，在与上述轴的旋转中心轴正交的方向延伸存在、且间隔小于上述第一开口；对上述第二开口借助第二节流部供应上述气体，上述第二节流部形成在两个配件之间，在与上述轴的旋转中心轴正交的方向延伸存在、且间隔小于上述第二开口。这样，能够减少形成第一节流部的两个配件以及形成第二节流部的两个配件的精度管理项目。

优选在形成上述第一节流部的两个配件之间，设置有第一隔板，在形成上述第二节流部的两个配件之间，设置有第二隔板。通过第一隔板以及第二隔板，能够进一步地减少形成第一节流部的两个配件以及形成第二节流部的两个配件的精度管理项目。

本发明涉及的机床具备前述的旋转机构，因此在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的装置。

本发明涉及的半导体制造装置具备前述的旋转机构，因此在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的装置。

本发明能够提供一种在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴的两侧安装旋转体并使之旋转的旋转机构、机床以及半导体制造装置。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的旋转机构的剖面图。

图2是表示实施方式1的变形例涉及的旋转机构的剖面图。

图3是表示实施方式2涉及的旋转机构的剖面图。

图4是表示实施方式3涉及的旋转机构的剖面图。

图5是表示实施方式3的变形例涉及的旋转机构的剖面图。

图6是表示实施方式4涉及的旋转机构的剖面图。

图7是表示实施方式5涉及的旋转机构的剖面图。

图8是表示实施方式5的变形例涉及的旋转机构的剖面图。

符号说明

1、1a、1b、1c、1d、1e 旋转机构

2、2a、2b、2c、2d、2e 壳体

2SI 贯通孔

2HA 第一孔

2HB 第二孔

2FA、2FAb、2FAd、2Fae 第一结构体

2FB、2FBa、2FBb、2FBc、2FBd、2FBd 第二结构体

2FAP、2FBP 面

2FAS、2FASb、2FASd、2FBS、2FBSa、2FBSc、2FBSd、2FBSe 第一部件

2FAR、2FARd、2FBR、2FBRa、2FBRb、2FBRc、2FBRd，2FBRe 第二部件

2FRAS、2FSAS、2FYA、2FYB 侧部

2FBE、2FBF 伸出部

2FBI 内周面

2S、2Sd 主体部

2SI 内周部

2SHd 伸出部

3 电动机

4 轴

4TA 第一端部

4TB 第二端部

5A、5Ab、5Ac、5Ad 第一旋转部件

5B、5Bb、5Bc、5Bd、5Be 第二旋转部件

5BE、5Bed 侧部

5FA、5Fad 伸出部

5WI 内周部

5BJ、5BJe、5BI、5BIe 部件

5APS、5APR、5BPS、5BPR 面

6A 第一支承部件

6B 第二支承部件

7A、7B、7C 轴承

8 预压部件

9A、9B 槽

10A 第一气体通路

10B 第二气体通路

11A 第一开口

11B 第二开口

12A、12B、14A、14B 空隙

13A 第一空隙

13B、13Bc、13Bd 第二空隙

15A、15B 部分(大空隙部分)

16、17 槽

18A、18B 部分(小空隙部分)

50 供气装置

Zr 旋转中心轴

具体实施方式

实施方式1

下面，参照附图对用于实施本发明的方式(以下称为实施方式1)进行说明。

图1是表示实施方式1涉及的旋转机构的剖面图。图1表示以包含旋转机构1的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1的剖面。图1的箭头G所示的方向是重力的作用方向。旋转机构1是传递旋转的机械要素，被用于例如机床、在真空腔等特殊环境下使用的搬运装置、半导体制造装置或者平板显示器制造装置等。在此，作为一个示例，说明了旋转机构1是具备主轴作为旋转轴的主轴单元的情况，但是旋转机构1的适用主体不限于此。

旋转机构1包含壳体2、轴4、轴承7A、7B、7C、作为旋转体的第一旋转部件5A、作为旋转体的第二旋转部件5B、第一开口11A以及第二开口11B。壳体2是收纳轴承7A、7B、7C以及电动机3等的部件。在本实施方式中，壳体2具有作为筒状部件的主体部2S、在主体部2S的一端部设置的第一结构体2FA、以及在主体部2S的另一端部设置的第二结构体2FB。主体部2S、第一结构体2FA以及第二结构体2FB是壳体2的一部分。在本实施方式中，主体部2S是圆筒形状的部件，具有从一个端部到另一个端部，换而言之从第一结构体2FA通向第二结构体2FB的贯通孔2SI。

第一结构体2FA具有第一部件2FAS和第二部件2FAR，并且是由它们组合而成的结构体。第二结构体2FB具有第一部件2FBS和第二部件2FBR，并且是由它们组合而成的结构体。第一结构体2FA以及第二结构体2FB均是板状部件。在本实施方式中，第一结构体2FA以及第二结构体2FB的形状在俯视中是圆形，但是它们的形状不限于圆形。

第一结构体2FA所具有的第一部件2FAS以及第二部件2FAR均是环状部件。第二部件2FAR被安装于第一部件2FAS的一个端部，且设置在第一部件2FAS的径向外侧。第二结构体2FB所具有的第一部件2FBS以及第二部件2FBR均是环状部件。第二部件2FBR安装于第一部件2FBS的径向内侧。

在第一孔2HA的径向，第一结构体2FA的第一部件2FAS与第二部件2FAR之间，设置有规定的空隙12A。该空隙12A向第一结构体2FA的、与第一旋转部件5A侧对置的面2FAP开口。该开口是第一开口11A。第一开口11A与第一旋转部件5A对置。在第二部件2FAR的内周面，沿着周向设置有槽9A。槽9A与空隙12A连接。槽9A与第一气体通路10A连接。

在第二孔2HB的径向，第二结构体2FB的第一部件2FBS与第二部件2FBR之间，设置有规定的空隙12B。该空隙12B向第二结构体2FB的、与第二旋转部件5B侧对置的面2FBP开口。该开口是第二开口11B。第二开口11B与第二旋转部件5B对置。在第二部件2FBR的内周面，沿着周向设置有槽9B。槽9B与空隙12B连接。槽9B与第二气体通路10B连接。

第一结构体2FA具有包含轴4的旋转中心轴Zr，并且在厚度方向贯通的第一孔2HA。第二结构体2FB具有包含轴4的旋转中心轴Zr，并且在厚度方向贯通的第二孔2HB。轴4是旋转机构1的输出轴，被插入到壳体2中，更具体而言，是被插入到壳体2的第一结构体2FA所具有的第一孔2HA以及第二结构体2FB所具有的第二孔2HB这两个孔中。

轴承7A在壳体2中，本实施方式中为在第一结构体2FA的第一部件2FAS的内周部，借助环状的预压部件8而设置，以能够使轴4旋转的方式支承轴4。轴承7B、7C在壳体2中，本实施方式中为在主体部2S的第二旋转部件5B侧的内周部而设置，以能够使轴4旋转的方式支承轴4。轴承7B、7C安装于轴4的第二端部4TB侧。在本实施方式中，轴4由三个轴承7A、7B、7C支承于壳体2，但是轴承的数量不限于三个。

轴承7A、7B、7C包含外圈7a、滚动体7b、内圈7c。内圈7c在外圈7a的径向内侧配置。这样，在本实施方式中，轴承7A、7B、7C均是滚动轴承。滚动体7b在外圈7a与内圈7c之间配置。轴承7A的外圈7a与壳体2所具有的第一结构体2FA的第一部件2FAS的内壁相接。轴承7B、7C的外圈7a与壳体2的主体部2S所具有的贯通孔2SI的内壁相接。通过该构造，轴承7A、7B、7C安装于壳体2。在本实施方式中，两方的轴承7A、7B、7C均是滚珠轴承，但是作为滚动轴承的轴承7A、7B、7C的种类不限于滚珠轴承。此外，在本实施方式中，轴承7A、7B、7C均是滚动轴承，但是也可以是滑动轴承、静压轴承或者磁轴承。例如可通过在第一结构体2FA的第一部件2FAS所具有的第一孔2HA的内周面，设置沿着第一孔2HA的周向的排气槽，在第二结构体2FB的第二部件2FBR所具有的第二孔2HB的内周面，设置沿着第二孔2HB的周向的排气槽，由此来实现静压轴承。

第一旋转部件5A设置于轴4的第一端部4TA，与轴4一起旋转。在本实施方式中，第一旋转部件5A借助第一支承部件6A安装于轴4。第二旋转部件5B借助第二支承部件6B安装于轴4。第二旋转部件5B设置于轴4的第二端部4TB，与轴4一起旋转。这样，第一旋转部件5A以及第二旋转部件5B与轴4一起旋转。

第一旋转部件5A具有规定大小的第一空隙13A地与第一结构体2FA的侧部对置。在本实施方式中，第一旋转部件5A具有第一结构体2FA侧的外周部延伸到第一结构体2FA的第二部件2FAR侧的伸出部5FA。该伸出部5FA和第二部件2FAR在第一旋转部件5A的旋转中心轴Zr方向上重叠。第一空隙13A是指在伸出部5FA和第二部件2FAR重叠的部分，第一结构体2FA的第二部件2FAR的侧部2FRAS和第一旋转部件5A的伸出部5FA的内周部5WI所对置的部分。

第二旋转部件5B具有规定大小的第二空隙13B地与壳体2对置。在本实施方式中，壳体2所具有的第二结构体2FB的第一部件2FBS具有其在第二旋转部件5B侧的侧部延伸到第二旋转部件5B侧的伸出部2FBE。该第一部件2FBS的伸出部2FBE和第二旋转部件5B在第二旋转部件5B的旋转中心轴Zr方向上重叠。第二空隙13B是指在第二旋转部件5B和第一部件2FBS的伸出部2FBE重叠的部分，第二旋转部件5B的侧部5BE和第二结构体2FB所具有的第一部件2FBS的伸出部2FBE的内周面2FBI所对置的部分。

第一旋转部件5A在与轴4的第一端部4TA相反侧的面5APS上载置物体。在本实施方式中，第一旋转部件5A是板状部件，俯视是圆形。第一旋转部件5A伸出到在壳体2的第一结构体2FA设置的第一孔2HA的径向外侧。伸出到第一孔2HA的径向外侧的部分如图1所示，具有规定的空隙14A地与壳体2对置。空隙14A形成在壳体2的第一部件2FAS以及第二部件2FAR的与第一旋转部件5A对置的面2FAP和第一旋转部件5A的与第一结构体2FA对置的面5APR之间。

第二旋转部件5B在与轴4的第二端部4TB相反侧的面5BPS上载置物体。在本实施方式中，第二旋转部件5B是板状部件，俯视是圆形。第二旋转部件5B伸出到在壳体2的第二结构体2FB设置的第二孔2HB的径向外侧。伸出到第二孔2HB的径向外侧的部分如图1所示，具有规定的空隙14B地与壳体2对置。空隙14B形成在壳体2的第一部件2FBS以及第二部件2FBR的与第二旋转部件5B对置的面2FBP和第二旋转部件5B的与第二结构体2FB对置的面5BPR之间。

第一气体通路10A设置在与壳体2的第一旋转部件5A对置的部分，更具体地，设置在壳体2的第一结构体2FA的第二部件2FAR上。第一气体通路10A向第一结构体2FA的第二部件2FAR的侧部2FYA开口。第二气体通路10B设置在与壳体2的第二旋转部件5B对置的部分，更具体地，设置在壳体2的第二结构体2FB的第一部件2FBS上。第二气体通路10B向第二结构体2FB的第一部件2FBS的侧部2FYB开口。

第一气体通路10A以及第二气体通路10B与供气装置50连接。供气装置50借助第一气体通路10A以及第二气体通路10B，对槽9A以及槽9B供应气体(本实施方式为空气)。供气装置50例如是泵。来自第一气体通路10A的气体从第一开口11A向空隙14A流出而供应给第一空隙13A。来自第二气体通路10B的气体从第二开口11B向空隙14B流出而供应给第二空隙13B。气体被供应到第一空隙13A以及第二空隙13B后，该气体向壳体2的外部流出，由此对壳体2的内部与外部进行密封(seal)。

在本实施方式中，旋转机构1所具有的第一气体通路10A以及第二气体通路10B分别是一个，但是它们的数量并不受此限制。在旋转机构1分别具有多个第一气体通路10A以及第二气体通路10B的情况下，优选它们围绕旋转中心轴Zr等间隔地设置。

在壳体2的内部，设置有电动机3。电动机3包含转子3R、以及在转子3R的径向外侧设置的定子3S。定子3S安装于主体部2S所具有的贯通孔2SI的内壁。转子3R设置在轴4的第一端部4TA与第二端部4TB之间。通过这样的构造，转子3R、轴4、第一旋转部件5A以及第二旋转部件5B成为一体，绕着旋转中心轴Zr旋转。在本实施方式中，电动机3的形式任意。

在本实施方式中，利用通过第一孔2HA以及第二孔2HB的气体，来回收轴承7A、7B、7C的扬尘。如果贯通孔2SI内被密封，则气体会难以通过第一孔2HA以及第二孔2HB，因此使贯通孔2SI内不被密封。壳体2的主体部2S具有连接外部和贯通孔2SI，并将贯通孔2SI内的气体排出壳体2的外部的排气通路19。优选在排气通路19中设置节流阀。该节流阀抑制通过排气通路19的气体的流量，因此能够抑制从第一气体通路10A以及第二气体通路10B供应的气体的供应量的増加。

在本实施方式中，如前述那样，从第一开口11A以及第二开口11B流出的气体在供应给第一空隙13A以及第二空隙13B后，向壳体2的外部流出。因此，抑制了异物从旋转机构1的外部向轴4与壳体2之间的侵入、异物向轴承7A、7B、7C的侵入、以及来自壳体2的内部的扬尘向其外侧流出的情况。来自壳体2的内部的扬尘例如有来自轴承7A、7B、7C的扬尘以及来自电动机3的扬尘。

在排气通路19较细、较长或者又细又长的情况下，排气的阻力变大，因此存在气体难以从贯通孔2SI排出的可能性。其结果，存在贯通孔2SI内的气体被从第一开口11A以及第二开口11B流出的气体的气流卷吸走，而轴承7A、7B、7C的扬尘向壳体2的外部流出的可能性。为了避免这种情况，可以使排气装置与排气通路19连接，或者使排气通路19与已减压的空间连接，来确保流过排气通路19的气体流量。如此，就能够降低轴承7A、7B、7C的扬尘向壳体2的外部流出的可能性。

旋转机构1能够对轴承7A、7B、7C使用如滚动轴承或者滑动轴承等那样无需气体供应的机械式轴承。如果轴承7A、7B、7C使用滚动轴承，则能够抑制由于搭载在第一旋转部件5A以及第二旋转部件5B上的物体的荷重以外的理由而引起的轴4在空隙14A、14B方向上的移位。

在本实施方式中，第一空隙13A的大小tsa大于第一开口11A的宽度ta，换而言之，大于第一开口11A在第一孔2HA的径向的尺寸。第一开口11A的宽度ta与空隙12A的宽度相等。第二空隙13B的大小tsb大于第二开口11B的宽度tb，换而言之大于第二开口11B在第二孔2HB的径向的尺寸。第二开口11B的宽度tb与空隙12B的宽度相等。这样，通过使第一空隙13A的大小tsa大于第一开口11A的宽度ta，以及使第二空隙13B的大小tsb大于第二开口11B的宽度tb，从而将从第一开口11A流出的气体高效地导向第一空隙13A，以及将从第二开口11B流出的气体高效地导向第二空隙13B，由此能够可靠地发挥密封效果。

对于第一开口11A以及第二开口11B，可利用例如气体轴承的槽节流。第一开口11A的宽度ta以及第二开口11B的宽度tb例如为数μm～数十μm左右。第一空隙13A的大小tsa以及第二空隙13B的大小tsb根据第一开口11A的宽度ta以及第二开口11B的宽度tb的大小而有所不同。对于第一开口11A以及第二开口11B，可使用例如多孔质节流或者小孔式节流等，静压轴承用的各种节流形式。

第一开口11A以及第二开口11B沿着第一孔2HA以及第二孔2HB的周向而形成。因此，第一开口11A能够在第一旋转部件5A与第一结构体2FA之间，朝向它们的周向均匀地喷射气体，第二开口11B能够在第二旋转部件5B和第二结构体2FB之间，朝向它们的周向均匀地喷射气体。为了达到均匀地喷射气体的目的而要使第一开口11A的宽度ta以及第二开口11B的宽度tb增大的情况下，可以在第一气体通路10A以及第二气体通路10B或者与它们连接的通路上设置用于抑制流入空隙12A以及空隙12B的气体的流量的调整机器。

第一开口11A以及空隙12A形成在第一结构体2FA的第一部件2FAS与第二部件2FAR之间。换而言之，第一开口11A以及空隙12A形成在两个部件之间。第二开口11B以及空隙12B形成在第二结构体2FB的第一部件2FBS与第二部件2FBR之间。换而言之，第一开口11A以及空隙12A和第二开口11B以及空隙12B形成在两个部件之间。这样，第一开口11A以及第二开口11B就不是使气体从旋转体与框体之间的空隙流出的开口。因此，对于第一结构体2FA的第一部件2FAS以及第二部件2FAR和第二结构体2FB的第一部件2FBS与第二部件2FBR来说，能够放宽对它们的尺寸精度的管理以及圆柱度等的几何公差。其结果，能够降低第一结构体2FA以及第二结构体2FB的制造成本。此外，通过嵌合来结合两个部件等，形成第一开口11A以及空隙12A和第二开口11B以及空隙12B，由此对它们的尺寸管理也相对容易。并且，还可以通过利用两个部件来形成第一结构体2FA以及第二结构体2FB，这样配件的更换也变得容易。

此外，对于需要密封的壳体2的外部的环境，壳体2可以采用耐腐蚀性强但从加工性方面来看无法采用的材料。例如，在第一结构体2FA，可以将以前无法采用的耐腐蚀性强的材料应用于在壳体2的外侧设置的第二部件2FAR，或者应用于第二结构体2FB的第一部件2FBS。

发挥密封功能的第一空隙13A是第一旋转部件5A的伸出部5FA和第一结构体2FA的第二部件2FAR重叠的部分。发挥密封功能的第二空隙13B是第二旋转部件5B的侧部5BE和第二结构体2FB所具有的第一部件2FBS的伸出部2FBE的内周面2FBI重叠的部分。空隙12A降低来自第一开口11A的气体的供应量，空隙12B降低来自第二开口11B的气体的供应量。

旋转机构1利用第一空隙13A以及第二空隙13B，即便在来自供气装置50的气体的供应停止的情况下，也能够抑制液体等的浸入。在从壳体2的外部对第一旋转部件5A以及第二旋转部件5B喷射液体等的情况下，也同样能够抑制液体等的浸入。

在本实施方式中，设置有第一空隙13A的第一旋转部件5A，配置在设置有第二空隙13B的第二旋转部件5B的上方。换而言之，第一旋转部件5A配置在与重力的作用方向相反的一侧，第二旋转部件5B配置在重力的作用方向一侧。这样配置的话，则在第一旋转部件5A侧的第一空隙13A有液体等流入的情况下，会由于重力的作用而容易从第一空隙13A的下方(重力作用的方向一侧)排出液体。此外，第二旋转部件5B侧的第二空隙13B，由于第二旋转部件5B的与轴4的第二端部4TB相反一侧的面5BPS朝向下方。因此，在第二空隙13B有液体等流入的情况下，会由于重力的作用而容易从第二空隙13B排出液体。进而，即便来自供气装置50的气体的供应停止的情况下，也能够抑制液体等的浸入。

变形例

图2是表示实施方式1的变形例涉及的旋转机构的剖面图。图2表示包含旋转机构1a的旋转中心轴Zr，并且以与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1a的剖面。实施方式1的旋转机构1如图1所示，第二结构体2FB的第二部件2FBR与壳体2的主体部2S的端部相接，但是本变形例的旋转机构1a有所不同的地方是，在第二结构体2FBa的第二部件2FBRa不与壳体2a的主体部2S的端部相接。因此，第二结构体2FBa的第一部件2FBSa具有与主体部2S侧相接的部分向径向内侧伸出的伸出部2FBF。第二结构体2FBa的第二部件2FBRa借助伸出部2FBF与壳体2a的主体部2S相接。即便是这样的构造，旋转机构1a也能够获得与旋转机构1同样的作用以及效果。此外，在旋转机构1a中，伸出部2FBF还能够对第二结构体2FBa的第二部件2FBRa在旋转中心轴Zr方向的位置进行定位。

如以上说明那样，实施方式1以及其变形例的旋转机构1、1a是在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴4的两侧安装旋转体并使之旋转的装置。实施方式1以及其变形例的结构也能适当地应用于以下的实施方式中。这时，可以仅应用实施方式1以及其变形例的部分结构，也可以应用全部结构。

实施方式2

图3是表示实施方式2涉及的旋转机构的剖面图。图3表示以包含旋转机构1b的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1b的剖面。在旋转机构1b，在第一孔2HA与第一开口11A之间的第一旋转部件5Ab与壳体2b之间，包含比第一开口11A在第一孔2HA的径向的尺寸，换而言之比宽度ta小的部分18A(以下，也可以称为小空隙部分18A)。此外，第二孔2HB与第二开口11B之间的第二旋转部件5Bb与壳体2b之间，包含比第二开口11B在第二孔2HB的径向的尺寸，换而言之比宽度tb小的部分(以下可称为小空隙部分18B)。

第一结构体2FAb侧的小空隙部分18A是第一结构体2FAb的第一部件2FASb与第一旋转部件5Ab之间的空隙。小空隙部分18A的大小，换而言之，第一部件2FASb的面2FAP与第一旋转部件5Ab的面5APR的间隔是tc。第二结构体2FBb侧的小空隙部分18B是第二结构体2FBb的第二部件2FBRb与第二旋转部件5Bb之间的空隙。小空隙部分18B的大小，换而言之，第二部件2FBRb的面2FBP与第二旋转部件5Bb的面5BPR的间隔是td。

旋转机构1b在第一结构体2FAb侧的小空隙部分18A与第一开口11A之间，具有空隙大于小空隙部分18A的大空隙部分15A。大空隙部分15A的大小是te。大空隙部分15A与第一空隙13A连接。此外，旋转机构1b在第二结构体2FBb侧的小空隙部分18B与第二开口11B之间，具有空隙大于小空隙部分18B的大空隙部分15B。大空隙部分15B的大小是tf。大空隙部分15B与第二空隙13B连接。

在第一旋转部件5Ab侧，大空隙部分15A的大小te、第一开口11A的宽度ta以及小空隙部分18A的大小tc的关系为te>ta>tc。在第二旋转部件5Bb侧，大空隙部分15B的大小tf、第二开口11B的宽度tb以及小空隙部分18B的大小td的关系为tf>tb>td。

如上所述，第一开口11A的宽度ta以及第二开口11B的宽度tb为数μm～数十μm。小空隙部分18A的大小tc以及小空隙部分18B的大小td为数μm～20μm左右，大空隙部分15A的大小te以及大空隙部分15B的大小tf大于数十μm。

从第一开口11A向大空隙部分15A流出的气体被供应给第一空隙13A，将该部分密封。从第二开口11B向大空隙部分15B流出的气体被供应给第二空隙13B，将该部分密封。旋转机构1b由于壳体2b的外部环境的异常等原因，而存在在第一旋转部件5Ab和第一结构体2FAb之间或者在第二旋转部件5Bb和第二结构体2FBb之间蓄积液体的可能性。

旋转机构1b的小空隙部分18A以及小空隙部分18B发挥密封功能，因此即便是在从第一空隙13A以及第二空隙13B向大空隙部分15A以及大空隙部分15B浸入液体的情况下，也能够抑制该液体到达轴4的部分这种情况。特别是，即便在气体对第一开口11A以及第二开口11B的供应停止了的情况下，也能够有效地抑制液体对轴4的部分的浸入，因此是优选的。

如以上说明那样，实施方式2的旋转机构1b在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴4的两侧安装旋转体并使之旋转的装置。实施方式2的结构在以下的实施方式中也能够适当地应用。这时，可以仅仅应用实施方式2的部分结构，也可以应用全部结构。

实施方式3

图4是表示实施方式3涉及的旋转机构的剖面图。图4表示以包含旋转机构1c的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1c的剖面。前述的旋转机构1以及旋转机构1b等具有在与旋转中心轴Zr平行的方向延伸存在的第二空隙13B。实施方式3的旋转机构1c在第二旋转部件5Bc的面5BPR与壳体2c的第二结构体2FBc的面2FBP之间，具有第二空隙13Bc。换而言之，旋转机构1c有所不同的地方是，具有在与旋转中心轴Zr交叉(在该例中为正交)的方向延伸存在的第二空隙13Bc。

例如，第一部件2FBSc需要具备高强度。第二部件2FBRc由于与液体接触的可能性大，从而需要具备耐腐蚀性等。由于第二空隙13Bc在与旋转中心轴Zr交叉(本例中为正交)的方向延伸存在，所以能够对第二结构体2FBc的第一部件2FBSc和第二部件2FBRc，分别使用具有各自所需特性的材料。在本示例中，能够对第一部件2FBSc使用高强度材料，对第二部件2FBRc使用耐腐蚀性强的材料。其结果，提高了第二结构体2FBc的性能。

在本实施方式中，第二旋转部件5Bc具有部件5BI和部件5BJ。部件5BI安装于轴4，部件5BJ安装于部件5BI的外侧。第二开口11B设置在与部件5BJ对置的位置。安装于轴4的部件5BI由于在其外侧安装有部件5BJ，因此不会直接接触旋转机构1c的外部环境。部件5BJ会直接接触旋转机构1c的外部环境，因此需要具备耐腐蚀性。部件5BI由于接受从轴4传递来的旋转力，因此需要具备强度。

由于第二旋转部件5Bc由两个部件5BI以及5BJ形成，因此能够使用分别具有适合于各个部件5BI以及5BJ的性质的材料。在该示例中，能够对部件5BI使用高强度材料，而对部件5BJ使用耐腐蚀性强的材料。其结果，提高了第二旋转部件5Bc的性能。第二旋转部件5Bc的直径DR大于第二结构体2FBc的直径DS，但是二者的大小不限于此。此外，在本实施方式中，虽然第二空隙13Bc在与旋转中心轴Zr交叉的方向上延伸存在，但是也可以使图1所示的第一空隙13A在与旋转中心轴Zr交叉(例如正交)的方向上延伸存在。

变形例

图5是表示实施方式3的变形例涉及的旋转机构的剖面图。图5表示以包含旋转机构1d的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1d的剖面。旋转机构1d使第一旋转部件5Ad的伸出部5FAd延伸到壳体2d的主体部2Sd。通过这样的构造，第一空隙13A形成在伸出部5FAd的内周部5WI与第一结构体2FAd的第一部件2FASd的侧部2FSAS和第二部件2FARd的侧部2FRAS之间。

壳体2d的主体部2Sd在第二旋转部件5Bd侧的端部具有延伸到第二旋转部件5Bd的位置的伸出部2SHd。在伸出部2SHd的内周部2SI，安装有第二结构体2FBd的第一部件2FBSd以及第二部件2FBRd。第二旋转部件5Bd的直径DR小于伸出部2SHd的内径DI。因此，第二旋转部件5Bd的侧部5BEd与伸出部2SHd的内周部2SI对置。在第二旋转部件5Bd与第二结构体2FBd的第二部件2FBRd之间，形成第二空隙13Bd。第二旋转部件5Bd的直径DR小于伸出部2SHd的内径DI。

通过这样的构造，能够提高选择用于形成第一开口11A以及与其连接的空隙12A和第二开口11B以及与其连接的空隙12B的配件的材料时的自由度。前述的配件是第一结构体2FAd的第一部件2FASd以及第二部件2FARd和第二结构体2FBd的第一部件2FBSd以及第二部件2FBRd。

如以上说明那样，实施方式3以及其变形例的旋转机构1c、1d在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴4的两侧安装旋转体并使之旋转的装置。虽然针对实施方式3以及其变形例进行了说明，但是实施方式3以及其变形例的结构也能够在以下的实施方式中适当地应用。这时，可以仅应用实施方式3以及其变形例的部分结构，也可以应用全部结构。

实施方式4

图6是表示实施方式4涉及的旋转机构的剖面图。图6表示以包含旋转机构1e的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1e的剖面。实施方式4的旋转机构1e与上述的实施方式1的旋转机构1有所不同的地方是，在壳体2e的与第一空隙13A邻接的部分，具有沿着第一孔2HA的周向的槽16，在与第二旋转部件5Be的第二空隙13B邻接的部分，具有沿着第二孔2HB的周向的槽17。槽16在旋转中心轴Zr的方向，延伸到第一旋转部件5Ae的伸出部5FAe的位置。在本实施方式中，第二旋转部件5Be由部件5BIe以及部件5BJe这两个部件而形成，但第二旋转部件5Be也可为一个部件。

在从实施方式1到实施方式3中，旋转机构1、1b、1c、1d均被设置成旋转中心轴Zr与重力的作用方向平行。在本实施方式中，旋转机构1e则被设置成旋转中心轴Zr与重力的作用方向交叉(本实施方式为正交)。如果壳体2e的外部环境中含有液体，则存在第一空隙13A以及第二空隙13B中滞留液体的可能性。因此，旋转机构1e在壳体2e的与第一空隙13A邻接的部分，在本实施方式中在第一结构体2FAe所具有的第二部件2FARe，具有槽16。此外，旋转机构1e在第二旋转部件5Be的与第二空隙13B邻接的部分，在本实施方式中与第二结构体2FBe所具有的第一部件2FBSe对置的部分，具有槽17。

槽16将在第一空隙13A滞留的液体向壳体2e的外部排出。槽17将在第二空隙13B滞留的液体向壳体2e的外部排出。其结果，能够抑制液体滞留在第一空隙13A以及第二空隙13B中这种情况。实施方式4的旋转机构1e在利用气体密封旋转部分时，适合于在轴4的两侧安装旋转体并使之旋转的装置，特别适合于旋转中心轴Zr与重力的作用方向交叉的情况。虽然对实施方式4做了说明，但是实施方式4的结构也能够适当应用于以下的实施方式中。这时，可以仅应用实施方式4的部分结构，也可以应用全部结构。

实施方式5

图7是表示实施方式5涉及的旋转机构的剖面图。图7表示以包含旋转机构1f的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1f的剖面。实施方式5的旋转机构1f的第一结构体2FAf所具有的第一部件2FARf和第二部件2FASf在各自的外周部相接。第一部件2FARf在径向外侧具有沿着周向延伸存在的环状的槽9Af。第一部件2FARf和第二部件2FASf，以第一部件2FARf的面2FARP和第二部件2FASf的面2FASP在槽9Af的径向外侧相接。

第一部件2FARf与第二部件2FASf之间，形成第一节流部30A。第一节流部30A在两个配件，换而言之在第一部件2FARf与第二部件2FASf之间形成，并在与旋转机构1f的旋转中心轴Zr正交的方向延伸存在。为了形成第一节流部30A，第一部件2FARf在面2FARP的部分和比面2FARP靠向径向内侧的部分之间具有高低差。第一节流部30A在第一结构体2FAf的径向内侧与空隙12A连接，并在第一结构体2FAf的径向内侧与槽9Af连接。槽9Af与第一气体通路10A连接。通过这样的构造，从供气装置50供应的气体通过第一气体通路10A以及槽9Af而流入第一节流部30A。流入第一节流部30A的气体通过空隙12A，从第一开口11A流出。第一节流部30A的间隔为数μm～数十μm左右，比空隙12A的间隔小。

旋转机构1f在主体部2Sf安装有第二结构体2FBf的一侧的端部，设置有一部分朝向旋转中心轴Zr方向突出的突起部2ST。在该突起部2ST的外侧，安装有第二结构体2FBf。第二结构体2FBf的面2FBPf的一部分和主体部2Sf安装有第二结构体2FBf的一侧的端面2SP的一部分在各自的径向外侧相接。在端面2SP与第二结构体2FBf之间，形成第二节流部30B。第二节流部30B在主体部2Sf和第二结构体2FBf之间形成，并在与旋转机构1f的旋转中心轴Zr正交的方向上延伸存在。为了形成第二节流部30B，第二结构体2FBf在面2FBPf的部分和比面2FBPf靠径向内侧的部分之间具有高低差。第二节流部30B的间隔为数μm～数十μm左右，比空隙12B的间隔小。

第二结构体2FBf在径向外侧，具有沿着周向延伸存在的环状的槽9Bf。第二节流部30B在第二结构体2FBf的径向内侧与空隙12B连接，并在第二结构体2FBf的径向内侧与槽9Bf连接。槽9Bf与第二气体通路10B连接。通过这样的构造，从供气装置50供应的气体通过第二气体通路10B以及槽9Bf流入第二节流部30B。流入第二节流部30B的气体通过空隙12B从第二开口11B流出。

在旋转机构1f中，为了形成第一节流部30A，对第一部件2FARf仅要求面2FARP的平面度以及高低差，对第二部件2FASf仅要求面2FASP的平面度。为了形成第二节流部30B，对第二结构体2FBf仅要求面2FBPf的平面度以及高低差。因此，旋转机构1f不需要对第一部件2FARf、第二部件2FASf以及第二结构体2FBf进行直径公差的管理，因此具有减少了配件精度管理项目的优点。其结果，提高了成品率。

变形例

图8是表示实施方式5的变形例涉及的旋转机构的剖面图。图8表示以包含旋转机构1g的旋转中心轴Zr并且与旋转中心轴Zr平行的平面切开旋转机构1g的剖面。该变形例的旋转机构1g有所不同的地方是，在实施方式5的旋转机构1f的第一部件2FARf与第二部件2FASf之间具备第一隔板31A，在主体部2Sf与第二结构体2FBf之间具备第二隔板31B。旋转机构1g根据第一隔板31A以及第二隔板31B的厚度，形成第一节流部30A以及第二节流部30B。旋转机构1g例如根据使用用途，来改变第一隔板31A以及第二隔板31B的厚度，由此就能够改变第一节流部30A以及第二节流部30B的大小。

旋转机构1g通过第一隔板31A以及第二隔板31B来形成第一节流部30A以及第二节流部30B，因此对第一部件2FARg仅要求面2FARP的平面度，对第二部件2FASg仅要求面2FASP的平面度。为了形成第二节流部30B，对第二结构体2FBg仅要求面2FBPg的平面度。因此，旋转机构1g由于不需要对第一部件2FARg、第二部件2FASg以及第二结构体2FBg进行直径公差的管理，因此具有更进一步减少了配件精度管理项目的优点。其结果，进一步提高了成品率。

以上，对实施方式1至实施方式5进行了说明，但不因上述内容而局限于实施方式1至实施方式5。此外，在上述的构成要素中，包含本领域技术人员能够容易想到的、实质相同的、所谓的等同范围的构成要素。上述构成要素还能够适当地组合。并且，在不脱离实施方式1至实施方式5的宗旨的范围内也能够对构成要素至少进行各种省略、置换以及更改中的一种。

Claims

1.一种旋转机构，其特征在于，包括：

壳体；

轴，其插通在设置于所述壳体的第一孔以及第二孔中；

轴承，其设置于所述壳体，以能够使所述轴旋转的方式支承所述轴；

第一旋转部件，其设置于所述轴的第一端部，与所述轴一起旋转，并且具有伸出到所述第一孔的径向外侧且至所述壳体的侧部的伸出部，所述伸出部的内周部具有规定大小的第一空隙地与所述壳体的侧部的外周部对置；

第二旋转部件，其设置于所述轴的第二端部，与所述轴一起旋转，并且伸出到所述第二孔的径向外侧，具有规定大小的第二空隙地与所述第二端部侧的所述壳体对置；

第一开口，其向所述壳体的所述第一孔的径向外侧开口，与所述第一旋转部件对置、且沿着所述第一孔的周向延伸存在，向所述第一空隙供应气体；以及

第二开口，其向所述壳体的所述第二孔的径向外侧开口，与所述第二旋转部件对置、且沿着所述第二孔的周向延伸存在，向所述第二空隙供应气体；其中

所述第一空隙大于所述第一开口在所述轴的径向的尺寸，所述第二空隙大于所述第二开口在所述轴的径向的尺寸。

2.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于：

所述第一旋转部件配置在第二旋转部件的上方。

3.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于：

所述第一孔与所述第一开口之间的所述第一旋转部件与所述壳体之间，包含比所述第一开口在所述第一孔的径向的尺寸小的部分，所述第二孔与所述第二开口之间的所述第二旋转部件与所述壳体之间，包含比所述第二开口在所述第二孔的径向的尺寸小的部分。

4.根据权利要求2所述的旋转机构，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于：

所述壳体的与所述第一空隙邻接的部分具有沿着所述第一孔的周向的槽。

6.根据权利要求2所述的旋转机构，其特征在于：

7.根据权利要求3所述的旋转机构，其特征在于：

8.根据权利要求4所述的旋转机构，其特征在于：

9.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转机构，其特征在于：

所述第二旋转部件的与所述第二空隙邻接的部分具有沿着所述第二孔的周向的槽。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的旋转机构，其特征在于：

对所述第一开口借助第一节流部供应所述气体，所述第一节流部形成在两个配件之间，在与所述轴的旋转中心轴正交的方向延伸存在、且间隔小于所述第一开口；

对所述第二开口借助第二节流部供应所述气体，所述第二节流部形成在两个配件之间，在与所述轴的旋转中心轴正交的方向延伸存在、且间隔小于所述第二开口。

11.根据权利要求9所述的旋转机构，其特征在于：

12.根据权利要求10所述的旋转机构，其特征在于：

在形成所述第一节流部的两个配件之间，设置有第一隔板，在形成所述第二节流部的两个配件之间，设置有第二隔板。

13.根据权利要求11所述的旋转机构，其特征在于：

14.一种机床，其特征在于，包括：

权利要求1至13中任一项所述的旋转机构。

15.一种半导体制造装置，其特征在于，包括：

权利要求1至13中任一项所述的旋转机构。