JP2003042374A - Rotary joint - Google Patents

Rotary joint

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JP2003042374A
JP2003042374A JP2001232340A JP2001232340A JP2003042374A JP 2003042374 A JP2003042374 A JP 2003042374A JP 2001232340 A JP2001232340 A JP 2001232340A JP 2001232340 A JP2001232340 A JP 2001232340A JP 2003042374 A JP2003042374 A JP 2003042374A
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/04Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies allowing adjustment or movement

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  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower working accuracy for mounting and to improve treatment responsiveness by constituting one passage for use of both of flowing in and out as well as by prevent uneven abrasion at a sealing ring of a rotary joint. SOLUTION: A seal surface 11A at a moving tip of a non-rotating sealing ring 11 having a back surface to which a sealed fluid actuates is held on a seal surface 12A of a rotating sealing ring 12 sprung so that the sealing surface 11A can be freely pressed and moved. An area of a second pressure receiving back surface 12D of the rotating sealing ring 12 at the inside diameter side is almost equal to an area of a first pressure receiving back surface 11D of the non-rotating sealing ring 11 at the inside diameter side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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
転体に供給される多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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary joint used, for example, in a fluid supply device such as a semiconductor manufacturing apparatus for a connecting portion of a multi-passage supplied from the fluid supply device to a rotating body.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明に係わるロータリージョイントの
用途に関し、例えば、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、半導体デバイスの高集積化の進歩につれて、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。
2. Description of the Related Art Regarding the use of a rotary joint according to the present invention, for example, a semiconductor wafer used for a substrate of an integrated circuit is obtained by slicing a cylindrical ultra-pure crystal such as silicon into a disk having a constant thickness. After that, grinding is performed, and further flattening and mirror finishing of the surface are performed. Further, with the progress of high integration of semiconductor devices, further higher precision in flatness and mirror finishing precision is required.

【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(純水+スラリー)、空気、純水+スラ
リー、空気等を断続に供給する装置とを備えている。
The polishing process for super flattening and mirror-finishing such a semiconductor wafer is performed by, for example, a polishing apparatus (CMP apparatus). This type of polishing apparatus has a structure in which a turntable for holding a semiconductor wafer on its upper surface, a top ring having a polishing surface provided facing the top thereof, and a polishing surface of the top ring are arranged on the turntable. A driving device that rotates the top ring while making horizontal movement while contacting the semiconductor wafer, and a polishing liquid (pure water + slurry), air, pure water + between the polishing surface of the top ring and the surface to be polished of the semiconductor wafer. And a device for intermittently supplying slurry, air and the like.

【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、多流路用ロータリージョイントを介して接続されて
いる。
Polishing of a semiconductor wafer by the CMP apparatus constructed as described above is performed by bringing the top ring into contact with the surface to be polished of the semiconductor wafer and rotating it while supplying a polishing liquid or the like. Therefore, the connection passage between the rotating top ring and the non-rotating polishing liquid supply device is connected via a multi-channel rotary joint.

【0005】図6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とす
る従来のロータリージョイントの断面図である。図6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が配置されており、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にも対
応する多数の流体用通路104が設けられている。そし
て、ボディ101とロータ102の間に軸方向へ多数の
メカニカルシール105が配置されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional rotary joint capable of connecting a connection passage for supplying the fluid from the fluid supply device to the rotating processing device. In FIG. 6, a rotary joint 100 has a body 101 provided with an inner peripheral surface, and a rotor 102 rotatably inserted in the inner peripheral surface of the body 101. Further, the body 101 is provided with a large number of fluid supply passages 103. Further, a large number of fluid passages 104 corresponding to the rotor 102 are also provided. A large number of mechanical seals 105 are arranged between the body 101 and the rotor 102 in the axial direction.

【0006】このメカニカルシール105は固定用密封
環105Aと回転用密封環105Bとが対向して配置さ
れている。そして、各メカニカルシール105の間に流
体用通路103、104が形成される。この流体用通路
103、104が往復通路に構成されているために、固
定用密封環105Aはボディブロック110により狭持
されている。この固定用密封環105Aはカーボン又は
セラミックなどにより形成されている。このメカニカル
シール105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。これらの各シール室106内は、作動する処理
装置のプログラムに従って、液体+スラリー、気体、真
空状態が交互に供給されることになる。このため、流体
供給用通路103が流体を供給したり排出したりする往
復の給排通路となる。
In this mechanical seal 105, a fixed seal ring 105A and a rotary seal ring 105B are arranged to face each other. Then, the fluid passages 103 and 104 are formed between the mechanical seals 105. Since the fluid passages 103 and 104 are configured as reciprocating passages, the stationary sealing ring 105A is held by the body block 110. The stationary seal ring 105A is made of carbon or ceramic. The fluid supply passage 103 and the fluid passage 104 are communicated with each other through each seal chamber 106 formed between the mechanical seals 105. In each of these seal chambers 106, liquid + slurry, gas, and vacuum state are alternately supplied according to the program of the operating processing device. Therefore, the fluid supply passage 103 serves as a reciprocating supply / discharge passage for supplying and discharging the fluid.

【0007】[0007]

【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には、本体101とロータ102と
に多数の通路104が形成される。一般にメカニカルシ
ール105は、一方からのみ流れる流体をシールするよ
うに構成されているために、往復通路を必要とするとき
には、メカニカルシール105のシールする方向に合わ
せて往・復通路ごとに各メカニカルシール105を設け
なければならない。この様にすると2倍の通路とメカニ
カルシール105とを設けなければならないから、この
増加につれてロータリージョイント100の構造が更に
大型になる。そこで、メカニカルシール105の固定密
封環105Aの両側面をボディ101を構成するボディ
ブロック110により狭持して固定している。
As described above, the rotary joint 100 has a large number of passages 104 formed in the main body 101 and the rotor 102. In general, the mechanical seal 105 is configured to seal the fluid flowing from only one side. Therefore, when a reciprocating passage is required, each mechanical seal is provided for each of the forward and backward passages according to the sealing direction of the mechanical seal 105. 105 must be provided. In this case, since the double passage and the mechanical seal 105 must be provided, the structure of the rotary joint 100 becomes larger in size with this increase. Therefore, both side surfaces of the fixed seal ring 105A of the mechanical seal 105 are clamped and fixed by the body blocks 110 that form the body 101.

【0008】しかし、固定用密封環105Aは、カーボ
ン等で形成されているから、両側から狭持されると密封
摺動面が微少に変形してその平坦度が損なわれる。この
平坦度が損なわれると偏摩耗が促進し、シール能力が低
下する。又、固定用密封環105Aは、摺動面の発熱と
固定された位置での温度との熱変化が生じるから、温度
変化による熱的影響により密封摺動面が変形する問題が
存在する。特に、被密封流体がスラリーを含む流体、或
いは水、空気、真空等が交互に流れるような場合には、
この悪影響がさらに増加してシール能力を低下させるこ
とになる。
However, since the fixing sealing ring 105A is made of carbon or the like, if it is sandwiched from both sides, the sealing sliding surface is slightly deformed and its flatness is impaired. If this flatness is impaired, uneven wear is promoted and the sealing ability is reduced. In addition, the fixed sealing ring 105A has a problem that the sealing sliding surface is deformed due to the thermal effect of the temperature change because the heat generation of the sliding surface and the temperature change at the fixed position occur. In particular, when the sealed fluid is a fluid containing slurry or water, air, vacuum, etc. alternately flow,
This adverse effect is further increased and the sealing ability is reduced.

【0009】更に、固定用密封環の摩耗の促進は、回転
用密封環105Bの偏摩耗を惹起してメカニカルシール
105のの耐久性を低下させることになる。又、固定用
密封環のボディブロック110による固定はボディの加
工精度を必要以上に精密にしなければ成らず、コスト高
になる。更に、ボディ101の大きさも大きくなる。
又、ボディ101が大形になれば、装置としての取付場
所が問題となる。
Further, the acceleration of wear of the stationary seal ring causes uneven wear of the rotary seal ring 105B and reduces the durability of the mechanical seal 105. Further, the fixing of the fixing seal ring by the body block 110 requires the processing accuracy of the body to be higher than necessary, resulting in high cost. Furthermore, the size of the body 101 is also increased.
Further, if the body 101 becomes large-sized, the mounting location of the device becomes a problem.

【0010】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、メカニカルシ
ールの固定用密封環を固定することなく、各メカニカル
シールにより、メカニカルシール間の1つの通路を確実
にシールすると共に、そのメカニカルシール間の通路を
往復可能な流体通路に構成することにある。又、密封摺
動面が被密封流体の圧力による変形するのを防止すると
共に、摺動等による発熱により密封摺動面が熱変形する
のを防止し、且つメカニカルシールの密封摺動面に偏摩
耗が惹起するのを防止することにある。更に又、ロータ
リージョイントにおけるメカニカルシールの組立精度を
低減してもシール能力を向上させることにある。更に、
メカニカルシールの摺動抵抗を低減して、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。
The present invention has been made in view of the above problems, and its technical problem is to provide a mechanical seal between mechanical seals without fixing a sealing ring for fixing the mechanical seals. One of the passages is surely sealed, and the passage between the mechanical seals is configured as a reciprocating fluid passage. In addition, the sealing sliding surface is prevented from being deformed by the pressure of the fluid to be sealed, and the sealing sliding surface is prevented from being thermally deformed by heat generated by sliding, and the sealing sliding surface of the mechanical seal is biased. The purpose is to prevent the occurrence of wear. Furthermore, it is to improve the sealing ability even if the assembly accuracy of the mechanical seal in the rotary joint is reduced. Furthermore,
The purpose is to reduce the sliding resistance of the mechanical seal and reduce the consumption of power energy due to the sliding resistance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した技術
的課題を解決するために成されたものであって、その技
術的解決手段は以下のように構成されている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problem, and the technical solution means is configured as follows.

【0012】請求項1に係わる本発明のロータリージョ
イントは、内周面内へ貫通する第1通路を有する本体
と、前記本体の内周面と外周面が嵌合して回転自在に配
置されていると共に前記外周面に貫通して前記第1通路
と連通可能な第2通路を有するロータと、前記本体の内
周面と前記ロータの外周面との間の前記第1通路と前記
第2通路との空間部の両側に配置されて前記第1通路と
前記第2通路との連通路を形成するメカニカルシールと
を具備し、前記メカニカルシールは前記本体の第1の保
持部に軸方向移動自在に保持されて一端に第1シール面
を有すると共に他端に被密封流体が作用可能な第1背面
を有する非回転用密封環と、前記ロータの第2保持部に
軸方向移動自在に保持されて対向する前記第1シール面
と密接する第2シール面を有すると共に他端に被密封流
体が作用可能な第2背面を有する回転用密封環とを備
え、前記非回転用密封環には内径側から被密封流体の圧
力により第1シール面側へ押圧される第1受圧背面を有
し、前記回転用密封環にも内径側から被密封流体の圧力
により前記第1シール面側へ押圧される第2受圧背面を
有し、前記非回転用密封環又は回転用密封環の内の一方
が弾発手段により前記シール面側へ押圧されているもの
である。
In the rotary joint of the present invention according to claim 1, a main body having a first passage penetrating into the inner peripheral surface and an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the main body are fitted to each other and are rotatably arranged. A rotor having a second passage penetrating the outer peripheral surface and communicating with the first passage, and the first passage and the second passage between the inner peripheral surface of the main body and the outer peripheral surface of the rotor. And mechanical seals arranged on both sides of a space portion of the main body to form a communication passage of the first passage and the second passage, and the mechanical seal is axially movable to the first holding portion of the main body. A non-rotating sealing ring having a first sealing surface at one end and a first back surface at the other end on which a sealed fluid can act, and a second holding portion of the rotor movably held in the axial direction. Second seal closely contacting the first sealing surface facing each other A non-rotating sealing ring having a surface and a second back surface on which the sealed fluid can act, the non-rotating sealing ring from the inner diameter side to the first sealing surface side by the pressure of the sealed fluid. The non-rotating seal has a first pressure receiving rear surface that is pressed, and the rotating sealing ring also has a second pressure receiving rear surface that is pressed from the inner diameter side to the first sealing surface side by the pressure of the sealed fluid. One of the ring and the rotary sealing ring is pressed toward the sealing surface side by the elastic means.

【0013】請求項1に係わる本発明のロータリージョ
イントでは、一般には、摺動面を貫通する通路を介して
本体側通路からロータ側通路へ流体を供給するように構
成されている。同時に、この2つの通路の接続路をシー
ルするメカニカルシールも本体側からロータ側へ流通す
る流体のみをシールする様に構成されている。このため
に摺動面を貫通する通路を往復して流れる場合、例え
ば、本体側から供給した流体を逆にロータ側から本体側
へ吸い込む場合、又はロータ側の通路を介して本体側通
路へ逆に流体を供給する場合には、メカニカルシールは
そのように構成されていないから、流体をシールするこ
とが不完全になり、漏洩することになる。しかし、非回
転用密封環と回転用密封環との密封摺動面に対して内周
側から被密封流体が作用しても両密封環に作用する流体
圧力が互いに押圧するように構成されているので、固定
用密封環の第1シール面が傾斜することもなく、両メカ
ニカルシール間に形成される連通路に対して被密封流体
が流入する場合及び流出する場合でも確実にシールする
ことが可能になる
In the rotary joint according to the first aspect of the present invention, the fluid is generally supplied from the passage on the main body side to the passage on the rotor side via the passage penetrating the sliding surface. At the same time, the mechanical seal that seals the connection path between these two passages is also configured to seal only the fluid flowing from the main body side to the rotor side. For this reason, when flowing back and forth through a passage that penetrates the sliding surface, for example, when the fluid supplied from the main body side is sucked from the rotor side to the main body side, or when the fluid is supplied to the main body side passage through the rotor side passage, If fluid is supplied to the mechanical seal, the mechanical seal is not so configured, resulting in incomplete sealing of the fluid and leakage. However, even if the fluid to be sealed acts from the inner peripheral side against the sealing sliding surfaces of the non-rotating sealing ring and the rotating sealing ring, the fluid pressures acting on both sealing rings are pressed against each other. Therefore, the first sealing surface of the stationary sealing ring does not incline, and the sealing fluid can be reliably sealed even when the sealed fluid flows in and out of the communication passage formed between the mechanical seals. Become possible

【0014】非回転用密封環は、従来のように本体が分
割された互いのボディブロックにより圧着されて固定さ
れるのではなく、軸方向に摺動自在に保持されているの
で、第1シール面の接合面が常に密接するように対応し
て偏摩耗を防止してシール能力を発揮することが可能に
なる。又、非回転用密封環は、固定ではなく、軸方向に
移動自在に保持させる構成であるから、非回転用密封環
の取付加工精度を精密に加工しなくとも、第1シール面
の密接が発揮されて密封能力を奏することが可能にな
る。
The non-rotating seal ring is not slidably held in the axial direction but is fixed by pressing the body blocks into which the main body is divided, as in the conventional case. It is possible to prevent uneven wear by ensuring that the joint surfaces of the surfaces are always in close contact with each other and to exert the sealing ability. Further, since the non-rotating seal ring is not fixed but is held so as to be movable in the axial direction, the close contact of the first sealing surface can be achieved even if the non-rotating seal ring is not precisely processed. It becomes possible to exert the sealing ability.

【0015】請求項2に係わる本発明のロータリージョ
イントは、前記保持部には内周に前記回転用密封環方向
へ内周面を有してリング状に突出して自由端に第1支持
端面を形成した第1嵌合案内部を有し、前記非回転用密
封環には前記第1嵌合案内部に密封に嵌合して前記第1
支持端面と対向する第1受圧背面を有し、前記第2保持
部には前記非回転用密封環側へ内周面を有してリング状
に突出し自由端に前記第2支持端面を形成した第2嵌合
案内部を有し、前記回転用密封環には前記第2支持端面
との間にOリング取付溝を形成する前記第2受圧背面を
有し、前記非回転用密封環の第1受圧背面の面積と前記
回転用密封環の第2受圧背面の面積とがほぼ等しく構成
されているものである。
According to a second aspect of the present invention, in the rotary joint of the present invention, the holding portion has an inner peripheral surface in the inner periphery in the direction of the sealing ring for rotation and protrudes in a ring shape, and the free end has the first supporting end surface. The first fitting guide portion is formed, and the non-rotating sealing ring is fitted into the first fitting guide portion in a sealed manner to form the first fitting guide portion.
It has a first pressure receiving back surface facing the supporting end surface, and the second holding portion has an inner peripheral surface toward the non-rotating sealing ring side and projects in a ring shape to form the second supporting end surface at the free end. A second fitting guide portion, the rotation sealing ring having the second pressure receiving rear surface forming an O-ring mounting groove between the rotation sealing ring and the second support end surface, and The area of the first pressure receiving back surface and the area of the second pressure receiving back surface of the rotary seal ring are configured to be substantially equal.

【0016】請求項2に係わる本発明のロータリージョ
イントでは、本体にリング状を成して軸方向へ突出する
第1嵌合案内部の第1嵌合面にシールリングを介して移
動自在に嵌合しているから、非回転用密封環の保持部の
取付精度を精密に加工しなくともシール能力を向上させ
ることが可能になる。更に、メカニカルシールの内周側
から被密封流体の圧力が作用する場合でも、非回転用密
封環の第1受圧背面に受ける圧力と、回転用密封環の第
2受圧背面に受ける圧力とのほぼ同一な力の釣り合いに
より互いの密封摺動面が密接し、同時に、ばね手段によ
り最適に押圧されるので、シール能力を発揮する。この
ために、2つの通路に於ける連結された連通路に対して
被密封流体が往復して流れても確実にシールすることが
可能になる。
In the rotary joint according to the second aspect of the present invention, the body is movably fitted via the seal ring to the first fitting surface of the first fitting guide portion which has a ring shape and projects in the axial direction. Since they are matched, it is possible to improve the sealing ability without precisely processing the mounting accuracy of the holding portion of the non-rotating seal ring. Further, even when the pressure of the sealed fluid acts from the inner peripheral side of the mechanical seal, the pressure received on the first pressure receiving rear surface of the non-rotating sealing ring and the pressure received on the second pressure receiving rear surface of the rotating sealing ring are almost the same. Sealing sliding surfaces are brought into close contact with each other by the equal force balance, and at the same time, optimally pressed by the spring means, so that the sealing ability is exhibited. For this reason, even if the fluid to be sealed reciprocates and flows in the communication passages connected in the two passages, it is possible to reliably seal the fluid.

【0017】請求項3に係わる本発明のロータリージョ
イは、前記ロータリージョイントが半導体製造装置用多
流路ロータリージョイントとして用いられるものであ
る。
In the rotary joy of the present invention according to claim 3, the rotary joint is used as a multi-channel rotary joint for a semiconductor manufacturing apparatus.

【0018】請求項3に係わる本発明のロータリージョ
イでは、半導体製造装置用の多流路ロータリージョイン
トは、多流路の構成であると共に、流体がロータリージ
ョイントの多流通路を連続して流入及び流出が繰り返さ
れるものであるが、この様な用途のロータリージョイン
トに、1つの作動流通路で流体を往復できるように構成
されているので優れた効果を発揮する。つまり、本発明
のように1つの流通路で作動流体を流入及び流出させる
構成は、作動流体の応答性を向上させると共に、メカニ
カルシールによる連通路の構成を多流路において少なく
することが可能になる。更に、流体が往復する通路が少
なくできるから、ロータリージョイントを小型に構成す
ることが可能になると共に、製作費を低減することが可
能になる。しかも、作動流体の流れを制御する制御装置
が容易になると共に、間違った作動流体を流すような誤
動作をなくすことが可能になる。
In the rotary joy of the present invention according to claim 3, the multi-channel rotary joint for the semiconductor manufacturing apparatus has a multi-channel structure, and the fluid continuously flows in and out of the multi-channel of the rotary joint. Although the outflow is repeated, the rotary joint for such an application exhibits an excellent effect because the fluid can be reciprocated in one working flow passage. In other words, the configuration in which the working fluid flows in and out through the single flow passage as in the present invention improves the responsiveness of the working fluid and can reduce the configuration of the communication passage by the mechanical seal in multiple flow passages. Become. Furthermore, since the number of passages through which the fluid reciprocates can be reduced, the rotary joint can be made compact and the manufacturing cost can be reduced. Moreover, the control device for controlling the flow of the working fluid becomes easy, and it becomes possible to eliminate the malfunction such as flowing the wrong working fluid.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】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、図図2及び図
3を参照しながら説明する。図1は、本発明に係わる第
1実施の形態の半導体製造装置のポリッシング装置用多
流路ロータリージョイントとして用いられるロータリー
ジョイントの断面図である。又、図2はその正面図であ
る。更に、図3はメカニカルシールにより第1通路と第
2通路との連通路を形成したロータリージョイントの要
部断面図である。更に、図4は、第2実施の形態のロー
タリージョイントに於けるメカニカルシールを示す半断
面図である。尚、図1、図3に於ける符号で不明な点
は、図1の拡大したものとみなして図4を参照のこと。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a rotary joint according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 1 is a sectional view of a rotary joint used as a multi-channel rotary joint for a polishing apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 2 is a front view thereof. Further, FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a rotary joint in which a communication passage of a first passage and a second passage is formed by a mechanical seal. Furthermore, FIG. 4 is a half cross-sectional view showing a mechanical seal in the rotary joint of the second embodiment. It should be noted that, for unclear points in the reference numerals in FIGS. 1 and 3, it is regarded as an enlarged view of FIG. 1 and refer to FIG.

【0020】図1は、半導体製造装置のポリッシング装
置用多流路のロータリージョイントの断面図である。図
1に於いて、1Aはロータリージョイントである。ロー
タリージョイント1Aの本体2は、ほぼ円筒状を成して
内周面6が設けられていると共に、内周面6には軸方向
に等配に環状溝を成した空間部3が形成されている。こ
の本体2には、外周から内周面6に貫通する多数の第1
通路4が形成されている。この第1通路4には開口に管
用ねじが形成されており、この管用ねじに図示省略の配
管が螺合される。又、この本体2は、メカニカルシール
10を取り付けやすいように各ブロック2AをOリング
37(6カ所)を介してボルト32により結合して一体
に形成している。
FIG. 1 is a sectional view of a multi-channel rotary joint for a polishing apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus. In FIG. 1, 1A is a rotary joint. The main body 2 of the rotary joint 1A has a substantially cylindrical shape and is provided with an inner peripheral surface 6, and the inner peripheral surface 6 is provided with space portions 3 having annular grooves that are equidistantly arranged in the axial direction. There is. The main body 2 has a large number of first perforations extending from the outer periphery to the inner peripheral surface 6.
A passage 4 is formed. A pipe screw is formed in the opening of the first passage 4, and a pipe (not shown) is screwed into the pipe screw. Further, the main body 2 is integrally formed by connecting the blocks 2A with bolts 32 via O-rings 37 (6 places) so that the mechanical seal 10 can be easily attached.

【0021】本体2の内周面6内には、外周面28を設
けたロータ20が軸受33を介して相対回転可能に配置
されている。ロータ20には、第1通路4に対応する第
2通路24が外周面28を貫通して対向した位置に設け
られている。この第2通路24は、ロータ20の内部で
直交して軸方向の一端面に貫通している。その配置状況
は、図2に示す通りである。この図2から明らかなよう
にロータ20に設けられる第2通路24の数が多くなれ
ば、ロータ24の径も大きくなる。又、ロータ20の第
2通路24の軸方向開口側には取付治具21が取り付け
られている。そして、この取付治具21によりロータリ
ージョイント1Aが作動装置と連結できるように構成さ
れている。
Inside the inner peripheral surface 6 of the main body 2, a rotor 20 provided with an outer peripheral surface 28 is arranged so as to be relatively rotatable via a bearing 33. The rotor 20 is provided with a second passage 24 corresponding to the first passage 4 at a position where the second passage 24 penetrates the outer peripheral surface 28 and faces the rotor 20. The second passage 24 is orthogonal to the inside of the rotor 20 and penetrates one end face in the axial direction. The arrangement status is as shown in FIG. As is clear from FIG. 2, as the number of second passages 24 provided in the rotor 20 increases, the diameter of the rotor 24 also increases. Further, a mounting jig 21 is mounted on the axially opening side of the second passage 24 of the rotor 20. Then, the rotary joint 1A can be connected to the actuating device by the mounting jig 21.

【0022】この様に構成された本体2とロータ20と
の嵌合間の第1通路4と第2通路24との連結間はメカ
ニカルシール10を介して連通路30に形成される。こ
の2つの1対のメカニカルシール10は、本体2の空間
部3の第2通路24の両側に配置されて連通路30を形
成している。この2つの通路4、24の連結間はメカニ
カルシール10のシールにより被密封流体が外部に流出
しないように密封される。
A connecting passage 30 is formed through a mechanical seal 10 between the coupling between the first passage 4 and the second passage 24 during the fitting between the main body 2 and the rotor 20 thus configured. The two pair of mechanical seals 10 are arranged on both sides of the second passage 24 in the space 3 of the main body 2 to form a communication passage 30. A mechanical seal 10 seals the connection between the two passages 4 and 24 so that the sealed fluid does not flow out.

【0023】図3は、図1の下側の1対のメカニカルシ
ール10の配置を拡大したものである。図3に於いて、
メカニカルシール10は、非回転用密封環11と回転用
密封環12とが対向して互いの第1及び第2シール面1
1A、12Aを密接するように配置されている。非回転
用密封環11は本体2の保持部5に設けられた軸方向に
延在するリング状に形成された第1嵌合案内部5Rの外
周の第1嵌合面5Bに軸方向移動自在に嵌合する。この
第1嵌合案内部5Rの自由端は第1支持端面5Aに形成
されていると共に、第1嵌合面5BにはOリング取付溝
5Cが形成されている。又、本体2の第1保持部5には
第1止めピン9が設けられている。
FIG. 3 is an enlarged view of the arrangement of the pair of mechanical seals 10 on the lower side of FIG. In FIG.
In the mechanical seal 10, the non-rotating seal ring 11 and the rotating seal ring 12 are opposed to each other, and the first and second sealing surfaces 1
They are arranged so that 1A and 12A are in close contact with each other. The non-rotating sealing ring 11 is movable in the axial direction to the first fitting surface 5B on the outer periphery of the first fitting guide portion 5R formed in the holding portion 5 of the main body 2 and extending in the axial direction. To fit. The free end of the first fitting guide portion 5R is formed on the first support end surface 5A, and the O-ring mounting groove 5C is formed on the first fitting surface 5B. A first retaining pin 9 is provided on the first holding portion 5 of the main body 2.

【0024】メカニカルシール10を構成する一方の非
回転用密封環11は、第1保持部5に軸方向移動自在に
保持される形に構成されている。この非回転用密封環1
1の軸方向の端面には、第1シール面11Aが形成され
ており、この第1シール面11Aと反対面には径方向幅
寸法Bの第1背面11Hが形成されている。この第1背
面11Hには第1止めピン9と係合する第1係止溝11
Bが設けられている。又、非回転用密封環11には、第
1嵌合面5Bと移動自在に嵌合して摺動する第1案内面
11Cが設けられていると共に、第1支持端面5Aと径
方向に接面可能な第1受圧背面11Dが設けられてお
り、この面は直交を成す段面に形成されている。そし
て、第1嵌合面5BのOリング取付溝5Cに装着された
第1Oリング35により嵌合面間に侵入する被密封流体
がシールされる。この非回転用密封環11は炭化珪素に
より構成されているが、その他の材質、例えば、カーボ
ン材などにより構成することもできる。
The one non-rotating seal ring 11 constituting the mechanical seal 10 is configured to be held by the first holding portion 5 so as to be movable in the axial direction. This non-rotating seal ring 1
A first seal surface 11A is formed on the end surface in the axial direction of 1, and a first rear surface 11H having a radial width B is formed on the surface opposite to the first seal surface 11A. The first rear surface 11H has a first locking groove 11 that engages with the first stop pin 9.
B is provided. In addition, the non-rotating seal ring 11 is provided with a first guide surface 11C that slidably fits and slides on the first fitting surface 5B, and is in contact with the first support end surface 5A in the radial direction. A faceable first pressure receiving back surface 11D is provided, and this surface is formed as a step surface that is orthogonal to each other. Then, the sealed fluid that enters between the fitting surfaces is sealed by the first O-ring 35 mounted in the O-ring mounting groove 5C of the first fitting surface 5B. The non-rotating seal ring 11 is made of silicon carbide, but may be made of other materials such as carbon material.

【0025】非回転用密封環11と対称の位置には第1
シール面11Aと密接する第2シール面12Aを設けた
回転用密封環12が配置されている。この第2シール面
12Aは凸部のシール部に設けられているが、凸部にし
ない場合の実施例がある。そして、この回転用密封環1
2も非回転用密封環11と類似した形に形成されてい
る。つまり、第2シール面12Aと反対面には径方向幅
寸法Bの第2背面12Hが形成されている。この第1背
面11Hと第2背面12Hの面積はほぼ同一に形成する
ことが好ましい寸法Bである。そして、この第2背面1
2Hにも第2止めピン29と係合する係止溝12Bが形
成されている。又、回転用密封環12には、第2嵌合面
25Bと移動自在に嵌合して摺動する第2案内面12C
が設けられていると共に、第2支持端面25Aと第2受
圧背面12Dとの間はOリング取付溝13を形成する間
隔に形成されている。そして、ロータ20と回転用密封
環12との間は、この第2Oリング36により侵入する
被密封流体をシールする。この回転用密封環12はカー
ボンにより構成されているが、その他の材質、例えば、
炭化珪素材などにより構成される。
The first position is at a position symmetrical to the non-rotating seal ring 11.
A rotary seal ring 12 provided with a second seal surface 12A that is in close contact with the seal surface 11A is arranged. The second sealing surface 12A is provided on the convex sealing portion, but there is an example in which the convex portion is not formed. Then, this rotating seal ring 1
2 is also formed in a shape similar to the non-rotating sealing ring 11. That is, the second back surface 12H having the radial width dimension B is formed on the surface opposite to the second seal surface 12A. The area B of the first back surface 11H and the area of the second back surface 12H are the dimensions B that are preferably formed to be substantially the same. And this second back surface 1
A locking groove 12B that engages with the second stop pin 29 is also formed in 2H. In addition, the rotary sealing ring 12 has a second guide surface 12C that slidably fits and slides with the second fitting surface 25B.
Is provided, and the second support end surface 25A and the second pressure receiving rear surface 12D are formed at an interval that forms the O-ring mounting groove 13. The second O-ring 36 seals the space between the rotor 20 and the rotary seal ring 12 from the sealed fluid. The rotary seal ring 12 is made of carbon, but other materials such as
It is composed of a silicon carbide material or the like.

【0026】対称を成す2つの回転用密封環12の間に
は、図3に示すように通路用リング26がロータ20に
嵌着すると共に、止めねじ39により固定されている。
この通路用リング26には、ロータ20の第2通路24
と連通する接続通路24Aが設けられている。又、接続
通路24Aは、第1通路4に対応する位置に配設されて
いる。そして、通路用リング26の両側面には、第2保
持部25が各々形成されている。この第2保持部25に
は、第2止めピン29が各々設けられている。更に、両
側面から突出する第2リング部25Rが両側に各々も受
けられている。この第2嵌合案内部25Rには、外周面
に第2嵌合面25Bが設けられていると共に、自由端に
第2支持端面25Aが形成されている。この第2支持端
面25Aの径方向幅寸法Aは、好ましくは、第1支持端
面5Aの幅寸法Aとほぼ同一にすると良い。
Between the two symmetrical rotary seal rings 12, a passage ring 26 is fitted on the rotor 20 as shown in FIG. 3, and is fixed by a set screw 39.
The passage ring 26 has the second passage 24 of the rotor 20.
A connection passage 24A that communicates with is provided. Further, the connection passage 24A is arranged at a position corresponding to the first passage 4. Then, the second holding portions 25 are formed on both side surfaces of the passage ring 26, respectively. Second retaining pins 29 are provided on the second holding portions 25, respectively. Further, the second ring portions 25R projecting from both side surfaces are also received on both sides. A second fitting surface 25B is provided on the outer peripheral surface of the second fitting guide portion 25R, and a second support end surface 25A is formed at the free end. The radial width dimension A of the second support end surface 25A is preferably substantially the same as the width dimension A of the first support end surface 5A.

【0027】更に、この通路用リング部26には等配に
軸方向へ貫通溝が設けられている。そして、貫通溝を介
してコイルスプリング(弾発手段)38が各々受けられ
ている。このコイルスプリング38により回転用密封環
12が非回転用密封環11方向へ弾発に押圧されてい
る。この様に構成された1対のメカニカルシール10は
各通路4、24ごとに空間部3内の接続通路24Aの両
側に図1に示すように配置されて連通路30を構成す
る。
Further, the passage ring portion 26 is provided with through grooves in the axial direction at equal intervals. The coil springs (resilient means) 38 are respectively received through the through grooves. The coil spring 38 elastically presses the rotating seal ring 12 toward the non-rotating seal ring 11. The pair of mechanical seals 10 configured as described above are arranged for each of the passages 4 and 24 on both sides of the connection passage 24A in the space 3 as shown in FIG.

【0028】この様に構成された第1実施の形態のロー
タリージョイント1Aは、作動流体である被密封流体が
配管を通じて第1通路4から第2通路24に流入すると
きに空間部3内で通路の両側に配置されたメカニカルシ
ール10に作用する。そして、メカニカルシール10を
構成する非回転用密封環11の第1背面11Hに被密封
流体が作用する。又、回転用密封環2の背面12Hにも
被密封流体が作用する。同時に、これらの各正面にも反
対方向の力として被密封流体が作用する。そして、この
両背面11H、12Hと対応する両正面の受圧面積はほ
ぼ同一に構成すると良いから(ばね手段38の設計によ
っては受圧面積は同一にしない場合もある)、これらの
互いの作用力は消し合うように釣り合うことになる。そ
の結果、回転用密封環12は、第2Oリングに作用する
圧力と、ばね手段38により作用する力とにより非回転
用密封環11側へ押圧されているから、摺動シール面1
1Aとシール面12Aとが平行に密接し、第1通路4と
第2通路24とを密封した連通路30を形成する。
The rotary joint 1A according to the first embodiment having the above-described structure has a passage in the space 3 when the sealed fluid, which is the working fluid, flows from the first passage 4 into the second passage 24 through the pipe. It acts on the mechanical seals 10 arranged on both sides of. Then, the sealed fluid acts on the first back surface 11H of the non-rotating sealing ring 11 that constitutes the mechanical seal 10. Further, the sealed fluid also acts on the back surface 12H of the rotary seal ring 2. At the same time, the sealed fluid acts as a force in the opposite direction on each of these front surfaces. The pressure-receiving areas on both front surfaces corresponding to the both back surfaces 11H and 12H are preferably configured to be substantially the same (the pressure-receiving areas may not be the same depending on the design of the spring means 38). It will be balanced to erase each other. As a result, the rotary seal ring 12 is pressed toward the non-rotary seal ring 11 side by the pressure acting on the second O-ring and the force acting by the spring means 38.
1A and the sealing surface 12A are in parallel close contact with each other to form a communication passage 30 that seals the first passage 4 and the second passage 24.

【0029】又、ロータ20の第2通路24から第1通
路4に作動流体である被密封流体が流れる場合には、被
密封流体の圧力が非回転用密封環11の第1受圧背面1
1Dに作用する。同時に、回転用密封環12の第2受圧
背面12Dも第1受圧背面11Dとほぼ同一面積にする
と良いから、被密封流体の圧力が均一にシール面11
A、12Aに対して作用する。そして、非回転用密封環
11の第1シール面11Aと回転用密封環12の第2シ
ール面12Aとが密接する。その状態で、ばね手段38
が回転用密封環12を第1シール面11A方向へ押圧す
るから、各シール面11A、12Aは密封接触を強め、
第1通路4と第2通路24との連結間をシールして連通
路30を形成する。
When the sealed fluid, which is the working fluid, flows from the second passage 24 of the rotor 20 to the first passage 4, the pressure of the sealed fluid is the first pressure receiving rear surface 1 of the non-rotating seal ring 11.
Acts on 1D. At the same time, it is preferable that the second pressure receiving rear surface 12D of the rotary seal ring 12 has substantially the same area as the first pressure receiving rear surface 11D, so that the pressure of the sealed fluid is uniform.
It acts on A and 12A. Then, the first sealing surface 11A of the non-rotating sealing ring 11 and the second sealing surface 12A of the rotating sealing ring 12 are in close contact with each other. In that state, the spring means 38
Presses the rotary seal ring 12 toward the first seal surface 11A, so that the seal surfaces 11A and 12A strengthen the sealing contact,
A communication passage 30 is formed by sealing the connection between the first passage 4 and the second passage 24.

【0030】図4は、本発明に係わる第2実施の形態の
ロータリージョイント1Bの要部を示す半断面図であ
る。
FIG. 4 is a half sectional view showing a main part of a rotary joint 1B according to a second embodiment of the present invention.

【0031】図4に於いて、メカニカルシール10を構
成する一方の非回転用密封環11は、保持部5に軸方向
移動自在に保持されている。この非回転用密封環11の
軸方向の端面には、摺動シール面11Aが形成されてお
り、この摺動シール面11Aと反対面には、径方向幅寸
法Bの第1背面11Hが形成されている。この第1背面
11Hには第1ピン9と係合する第1係止溝11Bが設
けられている。又、非回転用密封環11には、第1嵌合
面5Bと移動自在に嵌合して摺動する第1案内面11C
が設けられていると共に、径方向幅寸法Aの第1支持端
面5Aと接面可能な径方向寸法Aの第1受圧面11Dが
設けられている。そして、嵌合面5BのOリング取付溝
5Cに装着された第1Oリング35により嵌合面間に侵
入する被密封流体がシールされる。このため、第1支持
端面5Aと第1受圧背面11Dとの間に被密封流体が作
用すると非回転用密封環11は回転用密封環12方向に
Pの力で移動する。この非回転用密封環11は炭化珪素
により構成されているが、その他の材質、例えば、カー
ボン材などにより構成することもできる。
In FIG. 4, one non-rotating seal ring 11 constituting the mechanical seal 10 is held by the holding portion 5 so as to be movable in the axial direction. A sliding seal surface 11A is formed on an axial end surface of the non-rotating seal ring 11, and a first rear surface 11H having a radial width B is formed on a surface opposite to the sliding seal surface 11A. Has been done. The first rear surface 11H is provided with a first locking groove 11B that engages with the first pin 9. Further, the non-rotating seal ring 11 has a first guide surface 11C slidably fitted and slidably fitted to the first fitting surface 5B.
Is provided, and a first pressure receiving surface 11D having a radial dimension A capable of contacting the first support end surface 5A having a radial width dimension A is provided. Then, the sealed fluid that enters between the fitting surfaces is sealed by the first O-ring 35 mounted in the O-ring mounting groove 5C of the fitting surface 5B. Therefore, when the sealed fluid acts between the first support end surface 5A and the first pressure receiving rear surface 11D, the non-rotating seal ring 11 moves in the direction of the rotating seal ring 12 by the force P. The non-rotating seal ring 11 is made of silicon carbide, but may be made of other materials such as carbon material.

【0032】非回転用密封環11と対称の一方の位置に
は、内径Dがロータ20の外径dより大径で、内周側が
段部を成して突出するシール部12Sに第1シール面1
1Aと密接する第2シール面12Aを設けた回転用密封
環12が配置されている。そして、この回転用密封環1
2も非回転用密封環11と類似した形に形成されてい
る。この回転用密封環11は、シール面12Aと反対面
に径方向幅寸法Bの第2背面12Hが形成されているの
で、非回転用密封環11の第1背面11Hとほぼ同一面
積に形成されている。又、第2シール面12A側の正面
も径方向幅がほぼ同一寸法に形成されている。そして、
この第2背面12Hにも第2止めピン29と係合する係
止溝12Bが形成されている。又、回転用密封環12に
は、第2嵌合面25Bと移動自在に嵌合して摺動する第
2案内面12Cが設けられていると共に、第2支持端面
25Aとの間に第2Oリング36を配置する間隔の第2
受圧背面12Dが設けられている。この間隙の第2受圧
背面12Dと第2支持面25Aとの間はOリング取付溝
13に形成される。この第2受圧背面12Dの径方向幅
寸法Aは、第1受圧背面11Dの径方向幅寸法Aとほぼ
同一である。更に、第1嵌合面5BのOリング取付溝5
Cに装着された第1Oリング35により嵌合面間に侵入
する被密封流体はシールされる。この回転用密封環12
はカーボンにより構成されているが、その他の材質、例
えば、炭化珪素材などにより構成される。
At one position symmetric to the non-rotating seal ring 11, the inner diameter D is larger than the outer diameter d of the rotor 20, and the first seal is provided in the seal portion 12S whose inner peripheral side projects to form a step. Surface 1
A rotary seal ring 12 having a second sealing surface 12A that is in close contact with 1A is arranged. Then, this rotating seal ring 1
2 is also formed in a shape similar to the non-rotating sealing ring 11. Since the second sealing ring 11 has a second rear surface 12H having a radial width B on the surface opposite to the sealing surface 12A, it has substantially the same area as the first rear surface 11H of the non-rotating sealing ring 11. ing. Further, the front surface on the second seal surface 12A side is also formed to have substantially the same radial width. And
A locking groove 12B that engages with the second stop pin 29 is also formed on the second rear surface 12H. Further, the rotary seal ring 12 is provided with a second guide surface 12C that slidably fits and slides on the second fitting surface 25B, and the second guiding surface 12C is provided between the second fitting surface 25B and the second supporting end surface 25A. Second spacing for placing ring 36
A pressure receiving back surface 12D is provided. An O-ring mounting groove 13 is formed between the second pressure receiving rear surface 12D and the second supporting surface 25A in this gap. The radial width dimension A of the second pressure receiving rear surface 12D is substantially the same as the radial width dimension A of the first pressure receiving rear surface 11D. Furthermore, the O-ring mounting groove 5 of the first fitting surface 5B
The first O-ring 35 attached to C seals the sealed fluid entering between the fitting surfaces. This rotating sealing ring 12
Is made of carbon, but is made of another material such as a silicon carbide material.

【0033】対称を成す2つの回転用密封環12、12
の間には、通路用リング26がロータ20に嵌着すると
共に、止めねじ39により固定されている。この通路用
リング26には、ロータ20の第2通路24と連通する
接続通路24Aが設けられている。又、接続通路24A
は、第1通路4に対応する位置に配設されている。そし
て、通路用リング26の両側面には、第2保持部25が
各々形成されている。この第2保持部25には、第2止
めピン29が設けられている。更に、両側面から軸方向
へ突出する第2嵌合案内部25Rが両側に各々も受けら
れている。この第2嵌合案内部25Rには、外周面に第
2嵌合面25Bが設けられていると共に、自由端にだい
2支持端面25Aが形成されている。この第2支持端面
25Aと回転用密封環12の第2受圧背面12Dとの間
により形成されるOリング取付溝13には第2Oリング
36が装着されている。このOリング36により、回転
用密封環12とロータ20との間をシールする。このO
リング36にはロータ20とメカニカルシール10との
間の間隙22から被密封流体が作用する。又、反対に、
第2支持端面25A側からも被密封流体が作用する。
Two symmetrical sealing rings 12, 12 which are symmetrical
The passage ring 26 is fitted to the rotor 20 and is fixed by the set screw 39 between them. The passage ring 26 is provided with a connection passage 24A that communicates with the second passage 24 of the rotor 20. Also, the connection passage 24A
Are arranged at positions corresponding to the first passage 4. Then, the second holding portions 25 are formed on both side surfaces of the passage ring 26, respectively. The second holding portion 25 is provided with a second stop pin 29. Further, second fitting guide portions 25R projecting from both side surfaces in the axial direction are also received on both sides. A second fitting surface 25B is provided on the outer peripheral surface of the second fitting guide portion 25R, and a second supporting end surface 25A is formed at the free end. A second O-ring 36 is mounted in the O-ring mounting groove 13 formed between the second support end surface 25A and the second pressure receiving rear surface 12D of the rotary seal ring 12. The O-ring 36 seals between the rotary seal ring 12 and the rotor 20. This O
The sealed fluid acts on the ring 36 from the gap 22 between the rotor 20 and the mechanical seal 10. On the contrary,
The sealed fluid also acts from the second support end face 25A side.

【0034】更に、この通路用リング26には等配に軸
方向へ貫通溝が設けられている。そして、貫通溝を介し
てコイルスプリング(弾発手段)38が各々受けられて
いる。このコイルスプリング38により回転用密封環1
2が非回転用密封環11方向へ弾発に押圧されている。
この様に構成されたメカニカルシール10は各通路ごと
に空間部3内の通路の両側に図1に示すように配置され
て連通路30を構成する。
Further, the passage ring 26 is provided with through grooves in the axial direction at equal intervals. The coil springs (resilient means) 38 are respectively received through the through grooves. With this coil spring 38, the sealing ring for rotation 1
2 is elastically pressed toward the non-rotating seal ring 11.
The mechanical seal 10 configured as described above is arranged on both sides of the passage in the space 3 as shown in FIG. 1 for each passage to form the communication passage 30.

【0035】この様に構成された第2実施の形態の第2
ロータリージョイント1Bは、作動流体である被密封流
体が配管を通じて第1通路4から第2通路24に流入す
るときにに、空間部3内で各通路4、24の両側に配置
されたメカニカルシール10に圧力が作用する。そし
て、メカニカルシール10を構成する非回転用密封環1
1の第1背面11Hに作用する。同時に、非回転用密封
環11の正面にもほぼ同一の全圧力が作用する。又、回
転用密封環2の第2背面12Hにも圧力が作用する。同
時に、回転用密封環一二の正面にもほぼ同一の全圧力が
作用する。そして、この両背面11H、12Hと、両正
面とは受圧面積がほぼ同一に構成されているから、これ
らの全圧力は各密封環11、12に於いて互いに対向す
るから力がバランスする。そして、回転用密封環12は
第2Oリングに作用する力の内バランスしない作用力
と、ばね手段38による力により非回転用密封環11側
へ押圧されるから、第1シール面11Aと第2シール面
12Aとが平行に密接し、第1通路4と第2通路24と
を接続した連通路30を形成する。
The second embodiment of the second embodiment configured as described above
The rotary joint 1B includes a mechanical seal 10 arranged on both sides of each of the passages 4 and 24 in the space 3 when the sealed fluid, which is a working fluid, flows into the second passage 24 from the first passage 4 through the pipe. Pressure acts on. Then, the non-rotating seal ring 1 that constitutes the mechanical seal 10
It acts on the first first rear surface 11H. At the same time, substantially the same total pressure acts on the front surface of the non-rotating sealing ring 11. Further, the pressure also acts on the second rear surface 12H of the rotary seal ring 2. At the same time, substantially the same total pressure acts on the front surface of the rotary seal ring 12 as well. Since the pressure receiving areas of the two back surfaces 11H and 12H are substantially the same as those of the both front surfaces, the total pressures of these both face each other in the sealing rings 11 and 12, so that the forces are balanced. The rotating seal ring 12 is pressed toward the non-rotating seal ring 11 side by the unbalanced acting force of the forces acting on the second O-ring and the force of the spring means 38. The sealing surface 12A is in close parallel contact with each other to form a communication passage 30 connecting the first passage 4 and the second passage 24.

【0036】又、ロータ20の第2通路24から第1通
路4に被密封流体が流れる場合には、被密封流体の圧力
が非回転用密封環11の第1受圧背面11Dに作用す
る。同時に、回転用密封環12の第2受圧背面12Dに
も被密封流体の圧力が作用する。これらの作用力は、シ
ール部12Sの存在に関係なく、非回転用密封環11と
回転用密封環12に於いて、互いにバランスして釣り合
う。そして、非回転用密封環11の第1シール面11A
と回転用密封環12の第2シール面12Aとが同一平面
に密接する。その状態で、ばね手段38が回転用密封環
12を第1シール面12A方向へ押圧するから、密封接
触し、第1通路4と第2通路24との連結間をシールし
て連通路30を形成する。
When the sealed fluid flows from the second passage 24 of the rotor 20 to the first passage 4, the pressure of the sealed fluid acts on the first pressure receiving rear surface 11D of the non-rotating seal ring 11. At the same time, the pressure of the sealed fluid also acts on the second pressure receiving rear surface 12D of the rotary sealing ring 12. These acting forces balance each other in the non-rotating seal ring 11 and the rotating seal ring 12 regardless of the presence of the seal portion 12S. Then, the first sealing surface 11A of the non-rotating sealing ring 11
And the second sealing surface 12A of the rotary seal ring 12 are in close contact with each other on the same plane. In this state, the spring means 38 presses the rotary seal ring 12 toward the first seal surface 12A, so that the seal contact is made and the connection between the first passage 4 and the second passage 24 is sealed to form the communication passage 30. Form.

【0037】図5は、本発明に係わる実施の形態の第1
ロータリージョイント1A及び第2ロータリージョイン
ト1Bを半導体製造装置に取り付けた構成図である。図
5に於いて、図1に示す第1のロータリージョイント1
Aをウェハポリッシングを行うCMP装置に於けるテー
ブル40へ冷却水を供給するために回転部に取り付けた
状態を示す構成の側面図である。このCMP装置に取り
付けた第1ロータリージョイント1Aを以下に説明す
る。
FIG. 5 shows a first embodiment of the present invention.
It is a block diagram which attached the rotary joint 1A and the 2nd rotary joint 1B to the semiconductor manufacturing apparatus. In FIG. 5, the first rotary joint 1 shown in FIG.
FIG. 4 is a side view of a configuration showing a state in which A is attached to a rotating unit in order to supply cooling water to a table 40 in a CMP apparatus that performs wafer polishing. The first rotary joint 1A attached to this CMP apparatus will be described below.

【0038】回転テーブル40の下部には、図示省略の
モータにより駆動される第1回転軸41が設けられてい
る。この第1回転軸41には、冷却水用の供給通路42
と冷却水用の回収通路43が設けられている。更に、第
1回転軸41の下部には図1に示す構造の第1ロータリ
ージョイント1Aが設けられている。又、第1回転軸4
1の供給通路42と第1ロータリジョイント1Aの第1
通路4(図1参照)が連通すると共に、回収通路43と
第1通路4、4、4(図1参照)が連通する。そして、
第1ロータリージョイント1Aの本体2の第1通路4、
4、4、4と回転するロータ20の第2通路24、2
4、24、とは、各メカニカルシール10間に形成され
る連通路30、30、30、を介して回転状態でも連通
する。
A first rotary shaft 41 driven by a motor (not shown) is provided below the rotary table 40. The first rotary shaft 41 has a cooling water supply passage 42.
And a recovery passage 43 for cooling water. Further, a first rotary joint 1A having the structure shown in FIG. 1 is provided below the first rotary shaft 41. Also, the first rotary shaft 4
No. 1 supply passage 42 and the first rotary joint 1A
The passage 4 (see FIG. 1) communicates with the recovery passage 43 and the first passages 4, 4, 4 (see FIG. 1). And
The first passage 4 of the body 2 of the first rotary joint 1A,
Second passages 24, 2 of the rotor 20 rotating with 4, 4, 4
4, 24 communicate with each other even in a rotating state via communication passages 30, 30, 30 formed between the mechanical seals 10.

【0039】更に、この供給通路42に接続された流体
供給用ポンプ60から回転テーブル40に設けられた冷
却回路44に、回転又は非回転状態に係わらず、冷却水
を供給することが可能になる。そして、回転テーブル4
0に冷却水が送られてシリコンウェハSや回転テーブル
40が冷却される。
Further, it becomes possible to supply the cooling water from the fluid supply pump 60 connected to the supply passage 42 to the cooling circuit 44 provided on the rotary table 40 regardless of the rotating or non-rotating state. . And turntable 4
The cooling water is sent to 0 to cool the silicon wafer S and the turntable 40.

【0040】これらの冷却水は回転テーブル40の冷却
回路44に対して十分に供給しなければならないが、本
発明のように取付上小型にしなければならないロータリ
ージョイント1Aでは、従来のように冷却水の供給通路
を大きくするとロータ20が軸方向にも径方向にも大形
になる。更に、回収通路43も供給通路42の流量断面
積と同等以上にしなければならないから、更に大径にな
る。しかし、本発明のように往復可能な通路にすると少
ない通路で、冷却通路と排出通路を兼用できるのでロー
タ20の径を大きくすることなく、多機能の通路を構成
することが可能になる。更に、密封環を偏摩耗を惹起さ
せることなく、優れたシール能力を発揮する。
These cooling waters must be sufficiently supplied to the cooling circuit 44 of the rotary table 40, but in the rotary joint 1A, which must be small in size for mounting as in the present invention, the cooling water is conventionally used. If the supply passage is enlarged, the rotor 20 becomes large both in the axial direction and in the radial direction. Further, since the recovery passage 43 also needs to have a flow cross-sectional area equal to or larger than that of the supply passage 42, the diameter is further increased. However, when the reciprocable passage is used as in the present invention, the cooling passage and the discharge passage can be used with a small number of passages, so that a multi-functional passage can be configured without increasing the diameter of the rotor 20. Furthermore, it exhibits an excellent sealing ability without causing uneven wear of the sealing ring.

【0041】次に、図4に示すCMP装置の上部に取り
付けられた第2ロータリージョイント1Bについて説明
する。図4に於いて、40はシリコンウェハSを載置し
て加工する回転テーブルである。この回転テーブル40
は、第1回転軸41に連結されてP1方向に回転する。
同時に、第2ロータリージョイント1Bを装備したパッ
ド支持体53は、図示するX方向に進退移動する。更
に、パッド支持体53に支持されている図示省略の駆動
モータにより回転する研磨パッド54が、パッド支持体
53の下部に取り付けられている。この研磨パッド54
は、パッド支持体53と研磨パッド54に連結している
第2回転軸55によりP2方向へ回動する。そして、研
磨パッド54は、回動しながらシリコンウェハ上をX方
向に移動して研磨加工を行う。
Next, the second rotary joint 1B attached to the upper portion of the CMP apparatus shown in FIG. 4 will be described. In FIG. 4, reference numeral 40 denotes a rotary table on which the silicon wafer S is placed and processed. This turntable 40
Is connected to the first rotating shaft 41 and rotates in the P1 direction.
At the same time, the pad support 53 equipped with the second rotary joint 1B moves back and forth in the X direction shown. Further, a polishing pad 54 supported by the pad support 53 and rotated by a drive motor (not shown) is attached to the lower portion of the pad support 53. This polishing pad 54
Rotates in the P2 direction by the second rotation shaft 55 connected to the pad support 53 and the polishing pad 54. Then, the polishing pad 54 moves in the X direction on the silicon wafer while rotating to perform polishing processing.

【0042】パッド支持体53に設けられている第1給
排通路58は、配管により研磨液を圧送する給排装置7
0と連通されている。更に、この第1給排通路58は、
第2ロータリージョイント1Bの第1通路4に連通する
と共に、隣り合わせのメカニカルシール10の間に形成
される連通路30を介して第2通路24に回動状態で連
通可能になる。又、第2ロータリージョイント1Bの第
1通路4は、第2回転軸55に設けられている第2給排
通路56に連通すると共に、研磨パッド54の噴射通路
51に連通する。
The first supply / discharge passage 58 provided in the pad support 53 has a supply / discharge device 7 for sending the polishing liquid under pressure by piping.
It is in communication with 0. Further, the first supply / discharge passage 58 is
In addition to communicating with the first passage 4 of the second rotary joint 1B, it becomes possible to rotatably communicate with the second passage 24 via the communication passage 30 formed between the adjacent mechanical seals 10. Further, the first passage 4 of the second rotary joint 1B communicates with the second supply / discharge passage 56 provided in the second rotation shaft 55 and also with the injection passage 51 of the polishing pad 54.

【0043】そして、給排装置70から圧送される研磨
液を第1給排通路58を通して第2ロータリージョイン
ト1Bの第1通路4へ送り、第2ロータリージョイント
1Bでメカニカルシール10間に形成される連通路30
を介して回転するロータ20の第2通路24へ供給さ
れ、第2回転軸55の第2給排通路56を介して研磨パ
ッド54の噴射通路51に圧送する。そして、噴射通路
51からシリコンウェハSの上面に研磨液を噴射してシ
リコンウェハSの表面研磨加工を行う。
Then, the polishing liquid pressure-fed from the feeding / discharging device 70 is sent to the first passage 4 of the second rotary joint 1B through the first feeding / discharging passage 58, and is formed between the mechanical seals 10 by the second rotary joint 1B. Communication passage 30
Is supplied to the second passage 24 of the rotor 20 that rotates through the above, and is pressure-fed to the injection passage 51 of the polishing pad 54 through the second supply / discharge passage 56 of the second rotating shaft 55. Then, the polishing liquid is jetted from the jet passage 51 onto the upper surface of the silicon wafer S to perform surface polishing of the silicon wafer S.

【0044】同時に、パッド支持体53に設けられてい
る第1流体通路59は、配管により空圧の流体給給装置
75に連通されている。更に、第1流体通路59は第2
ロータリージョイント1Bの第1通路4、4、4に連通
している。この第1通路4、4、4は、ロータ20の第
2通路24、24、24にメカニカルシール10間の連
通路30、30,30を介して回転状態でも連通する。
そして、第2通路24、24、24から回転する第2回
転軸55の第2流体通路57に連通すると共に、第2流
体通路57から研磨パッド54の第2噴射通路52に連
通して空気圧を噴射し、第1噴射通路51から噴射され
る研磨液を均一に分散させる作用をする。同時に、研磨
した研磨液をシリコンウェハSと回転テーブル40の上
面等から素早く排除させる。
At the same time, the first fluid passage 59 provided in the pad support 53 is connected to the pneumatic fluid supply device 75 by piping. Further, the first fluid passage 59 has a second
It communicates with the first passages 4, 4, 4 of the rotary joint 1B. The first passages 4, 4, 4 also communicate with the second passages 24, 24, 24 of the rotor 20 via the communication passages 30, 30, 30 between the mechanical seals 10 even in a rotating state.
Then, while communicating with the second fluid passage 57 of the second rotating shaft 55 rotating from the second passages 24, 24, 24, and communicating with the second injection passage 52 of the polishing pad 54 from the second fluid passage 57, the air pressure is increased. It has the function of uniformly spraying and spraying the polishing liquid sprayed from the first spray passage 51. At the same time, the polished polishing liquid is quickly removed from the silicon wafer S and the upper surface of the rotary table 40 and the like.

【0045】これらの空気圧の噴射は、研磨液を素早く
均一に分散させる必要から、多数の第1及び第2噴射通
路51、52を介して行うか否かにその加工精度及び品
質がかかっている。又、供排装置70により、研磨液等
が第1給排通路58を介して第1通路4、・・、連通路
30、・・、第2通路24、・・へ圧送され、第2ロー
タリージョイント1Bにより回転状態でも研磨パット5
4の第1噴射通路51及び第2噴射通路52に研磨液と
空気圧とを供給するが、これらの作動は、供排装置70
の正圧作動により研磨パット部54とシリコンウェハS
との間に流体供給装置75からの圧搾空気と共に、研磨
液を噴射させて、研磨パット部54を回転させながらパ
ット支持体53によりシリコンウェハSの上面を往復移
動してシリコンウェハSを研磨するものである。尚、研
磨パッド部54は、加工前後の作業のために、Y方向に
上下移動する。
Since it is necessary to quickly and uniformly disperse the polishing liquid in these air pressure injections, the processing accuracy and quality depend on whether or not the air pressure is injected through a large number of first and second injection passages 51 and 52. . Further, the supply / drainage device 70 pressure-feeds the polishing liquid or the like to the first passages 4, ..., The communication passages 30, ..., The second passages 24 ,. Polishing pad 5 by joint 1B even in rotating state
The polishing liquid and the air pressure are supplied to the first injection passage 51 and the second injection passage 52 of No. 4, but these operations are performed by the supply / discharge device 70.
The positive pressure operation of the polishing pad 54 and the silicon wafer S
And the compressed air from the fluid supply device 75, a polishing liquid is jetted, and while the polishing pad portion 54 is rotated, the pad support 53 reciprocates the upper surface of the silicon wafer S to polish the silicon wafer S. It is a thing. The polishing pad portion 54 moves up and down in the Y direction for work before and after processing.

【0046】更に、研磨終了後は、給排装置70の研磨
ポンプを吸引作動に切り替えて第1噴射通路51に残留
する研磨液を同一通路を介して吸引と排出とを可能に
し、シリコンウェハSの表面に滴下しないように素早く
処理する。これらは多数の通路を必要とするが、1つの
通路を往復可能にすることによりこの通路の数を少なく
して作動流体の処理制御を容易にすると共に、ロータ2
0を小径にして研磨パット部54やターンテーブルの作
動制御を良好にする。本発明の第1及び第2ロータリー
ジョイント1A、1Bは、作動流体に応じて往復可能な
通路に構成でき且つメカニカルシール10の摺動シール
面の偏摩耗等を防止して耐久能力を向上させる効果を奏
する。そして、本発明のロータリージョイント1A、1
Bは、この様な用途に優れた効果を発揮する。
After the polishing is completed, the polishing pump of the supply / discharge device 70 is switched to the suction operation so that the polishing liquid remaining in the first injection passage 51 can be sucked and discharged through the same passage. Process it quickly so that it does not drip on the surface of. These require a large number of passages, but by making one passage reciprocable, the number of the passages is reduced to facilitate the processing control of the working fluid, and the rotor 2
The diameter of 0 is reduced to improve the operation control of the polishing pad 54 and the turntable. The first and second rotary joints 1A and 1B of the present invention can be configured as a passage that can reciprocate according to the working fluid, and can prevent uneven wear of the sliding seal surface of the mechanical seal 10 and improve durability. Play. Then, the rotary joints 1A, 1 of the present invention
B exhibits an excellent effect in such applications.

【0047】更に、研磨終了後は、給排装置70の研磨
ポンプを吸引作動に切り替えて各通路に残留する研磨液
を往復通路を介して吸引排出し、シリコンウェハSの表
面に滴下しないように素早く処理することが可能にな
る。これらの作動は往復通路することにより可能にな
る。本発明のロータリージョイント1は、往復通路を可
能にできるから、この様な用途に優れた効果を発揮す
る。尚、図1及び図2に示すロータ20を軸方向へ貫通
する通孔Sは、センサや制御用機器等に用いられるもの
である。
Further, after the polishing is completed, the polishing pump of the supply / discharge device 70 is switched to the suction operation so that the polishing liquid remaining in each passage is sucked and discharged through the reciprocating passage so as not to drop on the surface of the silicon wafer S. It can be processed quickly. These operations are made possible by reciprocating passages. Since the rotary joint 1 of the present invention can make a reciprocating passage, it exhibits an excellent effect in such an application. The through hole S that penetrates the rotor 20 in the axial direction shown in FIGS. 1 and 2 is used for a sensor, a control device, or the like.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明に係わるロータリージョイントに
よれば、以下のような効果を奏する。
The rotary joint according to the present invention has the following effects.

【0049】請求項1に係わる本発明のロータリージョ
イントによれば、非回転用密封環と回転用密封環との密
封摺動面に対して内周側から被密封流体が作用しても両
密封環の各受圧背面に作用する流体圧力が互いにバラン
スして押圧するように構成されているので、固定用密封
環の第1シール面が傾斜することもなく、両メカニカル
シール間に形成される連通路に対して連通路を形成して
被密封流体が流入する場合及び流出する場合でも確実に
シールすることが可能になる
According to the rotary joint of the first aspect of the present invention, even if the sealed fluid acts from the inner peripheral side on the sealing sliding surfaces of the non-rotating seal ring and the rotating seal ring, both seals are sealed. Since the fluid pressures acting on the respective pressure receiving back surfaces of the ring are configured to be pressed in balance with each other, the first sealing surface of the stationary sealing ring does not incline and the connection formed between both mechanical seals is prevented. A communication passage can be formed with respect to the passage to reliably seal even when the sealed fluid flows in and out.

【0050】非回転用密封環は、軸方向のみに移動自在
に保持されているので、この第1シール面が第2シール
面へ常に密接するように作動して偏摩耗を防止し、シー
ル能力を発揮することが可能になる。又、非回転用密封
環は、固定ではなく、軸方向に移動自在に保持させる構
成であるから、非回転用密封環の取付加工精度を精密に
加工しなくとも、第1シール面の第2シール面に対する
密封接触が維持されて密封効果を奏することが期待でき
る。
Since the non-rotating seal ring is movably held only in the axial direction, the first seal surface always operates so as to be in close contact with the second seal surface to prevent uneven wear and to achieve sealing ability. Can be demonstrated. Further, the non-rotating seal ring is not fixed but is held so as to be movable in the axial direction. Therefore, even if the non-rotating seal ring is not processed with high precision, the second seal of the first sealing surface It can be expected that the sealing contact with the sealing surface is maintained and the sealing effect is achieved.

【0051】請求項2に係わる本発明のロータリージョ
イントによれば、本体にリング状を成して軸方向へ突出
する第1嵌合案内部の第1嵌合面にシールリングを介し
て移動自在に嵌合しているから、軸方向に確実に対応
し、同時に、従来のように非回転用密封環の保持部の取
付精度を精密に加工しなくとも、シール能力を向上させ
る効果が期待できる。
According to the rotary joint of the second aspect of the present invention, the main body is ring-shaped and is movable via the seal ring to the first fitting surface of the first fitting guide portion projecting in the axial direction. It is possible to expect the effect of improving the sealing ability without failing to precisely process the mounting accuracy of the non-rotating sealing ring holding part as in the conventional case, because it is fitted in the axial direction. .

【0052】更に、メカニカルシールの内周側から被密
封流体が流れて圧力が作用する場合でも、非回転用密封
環の第1受圧背面に受ける圧力と、回転用密封環の第2
受圧背面に受ける圧力とのほぼ同一な力の釣り合いによ
り互いの密封摺動面が密接し、同時に、ばね手段により
密封接触に押圧されるので、シール効果を発揮する。こ
のために、摺動面を横切る連結された連通路に対して被
密封流体が往復して流通しても確実にシールする効果が
奏する。
Further, even when the fluid to be sealed flows from the inner peripheral side of the mechanical seal and the pressure acts, the pressure received by the first pressure receiving rear surface of the non-rotating seal ring and the second pressure of the rotating seal ring.
The sealing sliding surfaces are brought into close contact with each other by the balance of the force substantially the same as the pressure received by the pressure receiving rear surface, and at the same time, the spring means presses the sealing contact, so that the sealing effect is exhibited. Therefore, even if the fluid to be sealed reciprocates and circulates in the connected communication path that crosses the sliding surface, it is possible to reliably seal the fluid.

【0053】請求項3に係わる本発明のロータリージョ
イントによれば、半導体製造装置用の多流路ロータリー
ジョイントは、多流路の構成であると共に、流体がロー
タリージョイントの多流通路を連続して流入及び流出が
繰り返されるものであるが、この様な用途のロータリー
ジョイントに、1つの作動流通路で流体を往復できるよ
うに構成されているので優れた効果を発揮する。つま
り、本発明のように1つの流通路で作動流体を流入及び
流出させるようにすると、作動流体の応答性を向上させ
ることが可能になる。更に、流体が往復する通路が少な
くできるから、ロータリージョイントを小型に構成する
ことが可能になると共に、製作費を低減する効果を奏す
る。しかも、作動流体の流れを制御する制御装置が容易
になると共に、間違った作動流体を流すような誤動作を
なくす効果を奏する。
According to the rotary joint of the third aspect of the present invention, the multi-channel rotary joint for the semiconductor manufacturing apparatus has a multi-channel structure, and the fluid continuously flows through the multi-flow passage of the rotary joint. Although the inflow and outflow are repeated, the rotary joint for such an application exhibits an excellent effect because the fluid can be reciprocated in one working flow passage. That is, when the working fluid is caused to flow in and out through one flow passage as in the present invention, the responsiveness of the working fluid can be improved. Furthermore, since the passages through which the fluid reciprocates can be reduced, the rotary joint can be made compact, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the control device for controlling the flow of the working fluid becomes easy, and the erroneous operation of flowing the wrong working fluid is eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係わる第1の実施の形態を示すロータ
リージョイントの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a rotary joint showing a first embodiment according to the present invention.

【図2】図1に示すロータリージョイントの正面図であ
る。
FIG. 2 is a front view of the rotary joint shown in FIG.

【図3】図1に示すロータリージョイントの1部の拡大
した断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a part of the rotary joint shown in FIG.

【図4】本発明に係わる第2の実施の形態を示すロータ
リージョイントの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a rotary joint showing a second embodiment according to the present invention.

【図5】本発明のロータリージョイントを装着したCM
P装置の側面図である。
FIG. 5: CM equipped with the rotary joint of the present invention
It is a side view of P apparatus.

【図6】従来技術のロータリージョイントの断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional rotary joint.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロータリージョイント 1A 第1ローターリジョイント 1B 第2ロータリージョイント 2 本体(ボディ) 2A ブロック 3 空間部 4 第1通路 5 第1保持部 5A 第1支持端面 5B 第1嵌合面 5C Oリング取付溝 5R 第1嵌合案内部 6 内周面 9第1止めピン 10 メカニカルシール 11 非回転用密封環 11A 第1シール面 11B 第1係止溝 11C 第1案内面 11D 第1受圧背面 11H 第1背面 12 回転用密封環 12A 第2シール面 12B 第2係止溝 12C 第2案内面 12D 第2受圧背面 12H 第2背面 13 Oリング取付溝 20 ロータ 21 取付治具 22 間隙 24 第2通路 24A 接続通路 25 第2保持部 25A 第2支持端面 25B 第2嵌合面 25R 第2嵌合案内部 26 通路用リング 28 外周面 29 第2止めピン 30 連通路 32 ボルト 33 軸受 34 配管 35 第1Oリング 36 第2Oリング 37 Oリング 38 ばね手段 39 止めねじ 60 流体供給ポンプ 65 流体回収ポンプ 70 給排装置 75 流体供給装置 1 rotary joint 1A 1st rotary rejoint 1B 2nd rotary joint 2 body 2A block 3 space 4 first passage 5 First holding part 5A First support end face 5B First mating surface 5C O-ring mounting groove 5R 1st fitting guide 6 Inner surface 9 First stop pin 10 mechanical seal 11 Non-rotating sealed ring 11A 1st sealing surface 11B First locking groove 11C 1st guide surface 11D 1st pressure receiving back surface 11H 1st back 12 rotation seal ring 12A Second sealing surface 12B Second locking groove 12C Second guide surface 12D 2nd pressure receiving back 12H 2nd back 13 O-ring mounting groove 20 rotor 21 Mounting jig 22 Gap 24 Second passage 24A connection passage 25 Second holding unit 25A Second support end face 25B Second mating surface 25R Second fitting guide 26 Passage ring 28 outer peripheral surface 29 Second stop pin 30 passages 32 volts 33 bearings 34 Piping 35 1st O-ring 36 2nd O-ring 37 O-ring 38 spring means 39 set screw 60 fluid supply pump 65 Fluid recovery pump 70 Supply and discharge device 75 Fluid supply device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内周面内へ貫通する第1通路を有する本
体と、前記本体の内周面と外周面が嵌合して回転自在に
配置されていると共に前記外周面に貫通して前記第1通
路と連通可能な第2通路を有するロータと、前記本体の
内周面と前記ロータの外周面との間の前記第1通路と前
記第2通路との空間部の両側に配置されて前記第1通路
と前記第2通路との連通路を形成するメカニカルシール
とを具備し、前記メカニカルシールは前記本体の第1の
保持部に軸方向移動自在に保持されて一端に第1シール
面を有すると共に他端に被密封流体が作用可能な第1背
面を有する非回転用密封環と、前記ロータの第2保持部
に軸方向移動自在に保持されて対向する前記第1シール
面と密接する第2シール面を有すると共に他端に被密封
流体が作用可能な第2背面を有する回転用密封環とを備
え、前記非回転用密封環には内径側から被密封流体の圧
力により第1シール面側へ押圧される第1受圧背面を有
し、前記回転用密封環にも内径側から被密封流体の圧力
により前記第1シール面側へ押圧される第2受圧背面を
有し、前記非回転用密封環又は回転用密封環の内の一方
が弾発手段により前記シール面側へ押圧されることを特
徴とするロータリージョイント。
1. A main body having a first passage penetrating into an inner peripheral surface, and an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the main body are fitted and rotatably arranged and penetrate through the outer peripheral surface. A rotor having a second passage that is capable of communicating with the first passage, and arranged on both sides of a space between the first passage and the second passage between the inner peripheral surface of the main body and the outer peripheral surface of the rotor. A mechanical seal that forms a communication path between the first passage and the second passage, the mechanical seal being axially movably held by the first holding portion of the main body and having a first sealing surface at one end. And a non-rotating seal ring having a first rear surface on the other end, on which the sealed fluid can act, and the first seal surface, which is held by the second holding portion of the rotor so as to be movable in the axial direction and is opposed to the first seal surface. Having a second sealing surface that allows the sealed fluid to act on the other end. A rotary sealing ring having two back surfaces, wherein the non-rotating sealing ring has a first pressure receiving back surface which is pressed from the inner diameter side to the first sealing surface side by the pressure of the sealed fluid, The ring also has a second pressure receiving back surface that is pressed from the inner diameter side to the first sealing surface side by the pressure of the sealed fluid, and one of the non-rotating sealing ring or the rotating sealing ring is formed by the elastic means. A rotary joint which is pressed toward the sealing surface side.
【請求項2】 前記保持部には内周に前記回転用密封環
方向へ内周面を有してリング状に突出して自由端に第1
支持端面を形成した第1嵌合案内部を有し、前記非回転
用密封環には前記第1嵌合案内部に密封に嵌合して前記
第1支持端面と対向する第1受圧背面を有し、前記第2
保持部には前記非回転用密封環側へ内周面を有してリン
グ状に突出し自由端に前記第2支持端面を形成した第2
嵌合案内部を有し、前記回転用密封環には前記第2支持
端面との間にOリング取付溝を形成する前記第2受圧背
面を有し、前記非回転用密封環の第1受圧背面の面積と
前記回転用密封環の第2受圧背面の面積とがほぼ等しく
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。
2. The holding portion has an inner peripheral surface on the inner periphery in the direction of the rotary sealing ring and projects in a ring shape at the first end at the free end.
The non-rotating sealing ring has a first pressure receiving rear surface facing the first support end surface by sealingly fitting the first fitting guide portion. Having the second
A second holding member having an inner peripheral surface on the non-rotating seal ring side and projecting in a ring shape with the second supporting end surface formed at a free end.
A first pressure receiving portion of the non-rotating seal ring having a fitting guide portion, the rotating seal ring having the second pressure receiving rear surface forming an O-ring mounting groove with the second support end face. 2. The rotary joint according to claim 1, wherein the area of the back surface and the area of the second pressure receiving back surface of the rotary seal ring are configured to be substantially equal.
【請求項3】 前記ロータリージョイントが半導体製造
装置用多流路ロータリージョイントとして用いられるこ
とを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のロータリ
ージョイント。
3. The rotary joint according to claim 1 or 2, wherein the rotary joint is used as a multi-channel rotary joint for a semiconductor manufacturing apparatus.
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