JP2014134238A - Rolling mechanism, transport device, and semiconductor manufacturing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling mechanism capable of suppressing burst of a magnetic fluid seal.SOLUTION: A rolling mechanism 1 includes a housing 2, a shaft 3 inserted into the housing 2, a bearing 4 provided in the housing 2 and rotatably supporting the shaft 3, a magnetic fluid seal 6 sealing a first clearance on an outer periphery of the shaft 3, and a labyrinth seal 7 sealing a second clearance on the outer periphery of the shaft 3. The labyrinth seal 7 has a clearance 71 with a predetermined width W1 in an axial direction of the shaft 3.

Description

この発明は、回転機構、搬送装置および半導体製造装置に関し、さらに詳しくは、磁性流体シールのバーストを抑制できる回転機構、搬送装置および半導体製造装置に関する。   The present invention relates to a rotation mechanism, a transport apparatus, and a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a rotation mechanism, a transport apparatus, and a semiconductor manufacturing apparatus that can suppress burst of a magnetic fluid seal.

搬送装置や半導体製造装置に用いられる近年の回転機構では、シャフトの外周のクリアランスを封止するシール部材として磁性流体シールが採用されている。かかる構成では、磁性流体シールのバースト減少を抑制すべき課題がある。バースト現象とは、例えば、複数段の磁性流体を配置した領域の圧力が急激に変動したときに、磁性流体の膜が破れて磁性流体が飛散する現象をいう。このような課題に関する従来の回転機構として、特許文献1〜5に記載される技術が知られている。   In recent rotation mechanisms used in conveying apparatuses and semiconductor manufacturing apparatuses, a magnetic fluid seal is employed as a seal member for sealing the clearance on the outer periphery of the shaft. In such a configuration, there is a problem that the burst reduction of the magnetic fluid seal should be suppressed. The burst phenomenon is a phenomenon in which, for example, when the pressure in a region where a plurality of stages of magnetic fluids are arranged fluctuates rapidly, the magnetic fluid film is broken and the magnetic fluid is scattered. As conventional rotation mechanisms related to such problems, techniques described in Patent Documents 1 to 5 are known.

特開平5−288277号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-288277 特開平6−257675号公報JP-A-6-257675 特開平11−037304号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-037304 特開2000−205418号公報JP 2000-205418 A 特開2000−220751号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-220751

この発明は、磁性流体シールのバーストを抑制できる回転機構、搬送装置および半導体製造装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a rotation mechanism, a transport device, and a semiconductor manufacturing apparatus that can suppress a burst of a magnetic fluid seal.

上記目的を達成するため、この発明にかかる回転機構は、ハウジングと、前記ハウジングに挿通されるシャフトと、前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、前記シャフトの外周の第一クリアランスを封止する磁性流体シールと、前記シャフトの外周の第二クリアランスを封止するラビリンスシールとを備え、且つ、前記ラビリンスシールが、前記シャフトの軸方向に所定の幅をもつ隙間を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a rotating mechanism according to the present invention includes a housing, a shaft inserted through the housing, a bearing that is installed in the housing and rotatably supports the shaft, and an outer periphery of the shaft. A magnetic fluid seal for sealing one clearance and a labyrinth seal for sealing a second clearance on the outer periphery of the shaft, and the labyrinth seal has a gap having a predetermined width in the axial direction of the shaft. It is characterized by that.

また、この搬送装置は、上記の回転機構を備えることを特徴とする。   In addition, the transport device includes the rotation mechanism described above.

また、この半導体製造装置は、上記の回転機構を備えることを特徴とする。   In addition, this semiconductor manufacturing apparatus includes the rotation mechanism described above.

この発明にかかる回転機構では、シャフトの回転時にて、第一の隙間がラビリンスシールとして機能して、シャフトの外周のクリアランスと第一室との間の気体の流通を抑制する。このとき、ラビリンスシールから磁性流体シールまでの区間の圧力は、ラビリンスシール側にある第一室の圧力変化に対して遅れて変化する。これにより、上記区間の圧力変化が緩和されて、磁性流体シールのバーストが抑制される利点がある。   In the rotating mechanism according to the present invention, when the shaft rotates, the first gap functions as a labyrinth seal and suppresses the gas flow between the clearance on the outer periphery of the shaft and the first chamber. At this time, the pressure in the section from the labyrinth seal to the magnetic fluid seal changes with a delay with respect to the pressure change in the first chamber on the labyrinth seal side. Thereby, the pressure change of the said area is relieve | moderated and there exists an advantage by which the burst of a magnetic fluid seal | sticker is suppressed.

図1は、この発明の実施の形態にかかる回転機構を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a rotation mechanism according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に記載した回転機構のラビリンスシールを示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing a labyrinth seal of the rotation mechanism described in FIG. 1. 図3は、図2に記載したラビリンスシールの変形例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a modified example of the labyrinth seal shown in FIG. 2. 図4は、図2に記載したラビリンスシールの変形例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a modified example of the labyrinth seal shown in FIG. 図5は、図1に記載した回転機構の変形例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a modification of the rotation mechanism shown in FIG. 図6は、図1に記載した回転機構の変形例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a modification of the rotation mechanism shown in FIG.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Further, the constituent elements of this embodiment include those that can be replaced while maintaining the identity of the invention and that are obvious for replacement. In addition, a plurality of modifications described in this embodiment can be arbitrarily combined within a range obvious to those skilled in the art.

[回転機構]
図1は、この発明の実施の形態にかかる回転機構を示す構成図である。同図は、隔壁100に取り付けられた回転機構1の軸方向断面図を示している。また、図中の一点鎖線Oは、回転機構1の回転軸を示している。
[Rotation mechanism]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a rotation mechanism according to an embodiment of the present invention. The figure shows an axial sectional view of the rotating mechanism 1 attached to the partition wall 100. In addition, an alternate long and short dash line O in the figure indicates the rotation axis of the rotation mechanism 1.

回転機構1は、回転を伝達する機械要素であり、例えば、真空チャンバなどの特殊環境下で使用される搬送装置、半導体製造装置、フラットパネルディスプレイ製造装置などに適用される。ここでは、一例として、回転機構1が、スピンドルを回転軸として備えるスピンドルユニットの回転導入機であり、第一室110と第二室120とを区画する隔壁100に設置される場合について説明する(図1参照)。   The rotation mechanism 1 is a mechanical element that transmits rotation, and is applied to, for example, a transfer device, a semiconductor manufacturing device, a flat panel display manufacturing device, and the like used in a special environment such as a vacuum chamber. Here, as an example, a description will be given of a case where the rotation mechanism 1 is a rotation introduction machine of a spindle unit including a spindle as a rotation shaft and is installed in a partition wall 100 that partitions the first chamber 110 and the second chamber 120 ( (See FIG. 1).

この回転機構1は、ハウジング2と、シャフト3と、軸受4とを備える。   The rotating mechanism 1 includes a housing 2, a shaft 3, and a bearing 4.

ハウジング2は、軸受4を収容する部材である。シャフト3は、回転機構1の出力軸であり、ハウジング2に挿入されてハウジング2を貫通する。軸受4は、ハウジング2に設置されてシャフト3を回転可能に支持する。   The housing 2 is a member that accommodates the bearing 4. The shaft 3 is an output shaft of the rotation mechanism 1 and is inserted into the housing 2 and penetrates the housing 2. The bearing 4 is installed in the housing 2 and rotatably supports the shaft 3.

例えば、図1の構成では、ハウジング2が、全体として円筒形状を有し、一方の端部に取付用のフランジ部21を有している。また、ハウジング2が、第二室120側から隔壁100の開口部101に挿入され、フランジ部21を隔壁100の開口部101の縁に係止させつつ隔壁100の壁面にボルト締結により固定されている。これにより、ハウジング2が、隔壁100の開口部101を第二室120側から塞いで配置されている。また、フランジ部21が、隔壁100との係合面に周溝211を有し、この周溝211内にOリング212が配置されている。これにより、フランジ部21と隔壁100の壁面との隙間が封止されて、気密性が確保されている。また、ハウジング2が、小径部22および大径部23から成る段付きの内周面形状を有し、小径部22を第一室110側に向けて配置されている。   For example, in the configuration of FIG. 1, the housing 2 has a cylindrical shape as a whole, and has a flange portion 21 for attachment at one end portion. Further, the housing 2 is inserted into the opening 101 of the partition wall 100 from the second chamber 120 side, and is fixed to the wall surface of the partition wall 100 by bolt fastening while the flange portion 21 is locked to the edge of the opening portion 101 of the partition wall 100. Yes. As a result, the housing 2 is disposed so as to close the opening 101 of the partition wall 100 from the second chamber 120 side. Further, the flange portion 21 has a circumferential groove 211 on an engagement surface with the partition wall 100, and an O-ring 212 is disposed in the circumferential groove 211. Thereby, the clearance gap between the flange part 21 and the wall surface of the partition 100 is sealed, and airtightness is ensured. Further, the housing 2 has a stepped inner peripheral surface shape composed of a small diameter portion 22 and a large diameter portion 23, and the small diameter portion 22 is arranged toward the first chamber 110 side.

また、シャフト3が、段付き形状を有し、ハウジング2の中空部に挿入されてハウジング2を軸方向に貫通している。また、シャフト3が、シャフト本体31と出力フランジ32とから成り、出力フランジ32が、シャフト本体31の第一室110側の端部にボルト締結により取り付けられている。この出力フランジ32には、例えば、搬送装置や半導体製造装置の駆動軸が連結される。また、シャフト3の第二室120側の端部に、例えば、ベルト駆動装置、サーボモータ、ダイレクトドライブモータなどの動力装置(図示省略)が連結されている。   The shaft 3 has a stepped shape and is inserted into the hollow portion of the housing 2 so as to penetrate the housing 2 in the axial direction. The shaft 3 includes a shaft main body 31 and an output flange 32, and the output flange 32 is attached to the end of the shaft main body 31 on the first chamber 110 side by bolt fastening. For example, the output flange 32 is connected to a drive shaft of a transfer device or a semiconductor manufacturing device. Further, a power device (not shown) such as a belt drive device, a servo motor, and a direct drive motor is connected to the end of the shaft 3 on the second chamber 120 side.

また、軸受4が、ボールベアリングであり、ハウジング2の内部に配置されている。また、一対の軸受4、4が、シャフト3の軸方向に隣接して配置されてシャフト3を回転可能に支持している。また、各軸受4、4の外輪41が、ハウジング2の小径部22に嵌め込まれて固定されている。また、第二室120側の軸受4の外輪41が、ハウジング2の小径部22と大径部23との段差部に当接することにより、シャフト3の軸方向に位置決めされている。また、各軸受4、4の内輪42が、シャフト3に嵌め合わされて固定されている。また、第二室120側の軸受4の内輪42が、シャフト3の段付き部に当接することにより、シャフト3の軸方向に位置決めされている。   The bearing 4 is a ball bearing and is disposed inside the housing 2. Moreover, a pair of bearings 4 and 4 are arrange | positioned adjacent to the axial direction of the shaft 3, and are supporting the shaft 3 rotatably. Further, the outer ring 41 of each bearing 4, 4 is fitted and fixed to the small diameter portion 22 of the housing 2. Further, the outer ring 41 of the bearing 4 on the second chamber 120 side is positioned in the axial direction of the shaft 3 by coming into contact with the step portion between the small diameter portion 22 and the large diameter portion 23 of the housing 2. Further, the inner rings 42 of the bearings 4 and 4 are fitted and fixed to the shaft 3. Further, the inner ring 42 of the bearing 4 on the second chamber 120 side is positioned in the axial direction of the shaft 3 by contacting the stepped portion of the shaft 3.

また、第一室110側の軸受4の外輪41が、外輪押さえ51により保持されている。この外輪押さえ51は、シャフト3の軸方向から軸受4の外輪41を押さえる部材である。図1の構成では、外輪押さえ51が、軸受4の外輪41の径に合致する環状部材であり、第一室110側から外輪41の軸方向端面に当接して外輪41を保持している。また、ハウジング2が、第一室110側の端部にインロー部24を有し、外輪押さえ51が、このインロー部24に嵌め込まれてボルト締結により固定されている。また、インロー部24が、外輪押さえ51との嵌合面に周溝241を有し、この周溝241内にOリング242が配置されている。これにより、インロー部24と外輪押さえ51との隙間が封止されて、気密性が確保されている。   Further, the outer ring 41 of the bearing 4 on the first chamber 110 side is held by an outer ring presser 51. The outer ring retainer 51 is a member that retains the outer ring 41 of the bearing 4 from the axial direction of the shaft 3. In the configuration of FIG. 1, the outer ring presser 51 is an annular member that matches the diameter of the outer ring 41 of the bearing 4, and holds the outer ring 41 in contact with the axial end surface of the outer ring 41 from the first chamber 110 side. Moreover, the housing 2 has the spigot part 24 in the edge part by the side of the 1st chamber 110, and the outer ring | wheel holder 51 is inserted in this spigot part 24, and is being fixed by bolt fastening. Further, the inlay portion 24 has a circumferential groove 241 on a fitting surface with the outer ring presser 51, and an O-ring 242 is disposed in the circumferential groove 241. Thereby, the clearance gap between the inlay part 24 and the outer ring | wheel holder | retainer 51 is sealed, and airtightness is ensured.

また、第一室110側の軸受4の内輪42とシャフト3の出力フランジ32との間に、間座52が配置されている。この間座52は、内輪42と出力フランジ32との隙間を調整する部材であり、内輪42と出力フランジ32との間に介在してこれらの隙間を詰める。例えば、図1の構成では、間座52が、環状部材から成り、シャフト本体31の外周に嵌め合わされ、また、内輪42と出力フランジ32との間に挟み込まれて配置されている。また、間座52が、軸受4の内輪42をシャフト3の軸方向から保持している。したがって、間座52が、軸受4の内輪42を押さえる内輪押さえを兼ねている。   A spacer 52 is disposed between the inner ring 42 of the bearing 4 on the first chamber 110 side and the output flange 32 of the shaft 3. The spacer 52 is a member that adjusts the gap between the inner ring 42 and the output flange 32, and is interposed between the inner ring 42 and the output flange 32 to close the gap. For example, in the configuration of FIG. 1, the spacer 52 is made of an annular member, is fitted on the outer periphery of the shaft body 31, and is sandwiched between the inner ring 42 and the output flange 32. A spacer 52 holds the inner ring 42 of the bearing 4 from the axial direction of the shaft 3. Therefore, the spacer 52 also serves as an inner ring presser that holds the inner ring 42 of the bearing 4.

この回転機構1では、動力装置(図示省略)からの駆動力がシャフト3を介して伝達されて、出力フランジ32が回転する。また、動力装置がシャフト3への駆動力の入力を調整することにより、出力フランジ32の回転速度、回転方向などが自在に制御される。これにより、回転機構1が、回転導入器として機能する。   In this rotating mechanism 1, the driving force from a power unit (not shown) is transmitted through the shaft 3, and the output flange 32 rotates. Further, when the power unit adjusts the input of the driving force to the shaft 3, the rotational speed and the rotational direction of the output flange 32 are freely controlled. Thereby, the rotation mechanism 1 functions as a rotation introducer.

[シール構造]
図1の構成では、上記のように、第一室110と第二室120とが、隔壁100を介して区画されている。また、第一室110と第二室120とは、相互に異なる雰囲気を有する。例えば、半導体製造装置では、第一室110に特殊環境(例えば、減圧環境、真空環境、プロセスガス充填環境など)が形成され、第二室120に外気が導入される。
[Seal structure]
In the configuration of FIG. 1, the first chamber 110 and the second chamber 120 are partitioned through the partition wall 100 as described above. Further, the first chamber 110 and the second chamber 120 have different atmospheres. For example, in the semiconductor manufacturing apparatus, a special environment (for example, a reduced pressure environment, a vacuum environment, a process gas filling environment, etc.) is formed in the first chamber 110, and outside air is introduced into the second chamber 120.

このため、図1の構成では、回転機構1が、第一室110と第二室120とを区画するために、次のシール構造を備えている。   For this reason, in the configuration of FIG. 1, the rotation mechanism 1 includes the following seal structure in order to partition the first chamber 110 and the second chamber 120.

まず、上記のように、Oリング212が、ハウジング2のフランジ部21と隔壁100との接合面に配置されて、これらの隙間を封止している。また、Oリング242が、外輪押さえ51とハウジング2のインロー部24との嵌合面に配置されて、これらの隙間を封止している。   First, as described above, the O-ring 212 is disposed on the joint surface between the flange portion 21 of the housing 2 and the partition wall 100 to seal these gaps. An O-ring 242 is disposed on the fitting surface between the outer ring presser 51 and the inlay portion 24 of the housing 2 to seal these gaps.

また、回転機構1が、磁性流体シール6を備える。磁性流体シール6は、シャフト3の外周のクリアランスを封止するシール部材であり、公知のものが採用され得る。例えば、図1の構成では、磁性流体シール6が、ハウジング2の第二室120側の開口部の内周面とシャフト3とのクリアランス(第一クリアランス)に配置されている。また、磁性流体シール6が、止め輪などを介してハウジング2に保持されている。これにより、ハウジング2の第二室120側の開口部が封止されている。なお、磁性流体シール6は、単独ではシール可能な圧力差に限りがあるため、複数段に配置されて使用される。これにより、磁性流体シール6の配置領域における圧力変化が緩やかとなり、高いシール性能が得られる。   The rotation mechanism 1 includes a magnetic fluid seal 6. The magnetic fluid seal 6 is a seal member that seals the clearance on the outer periphery of the shaft 3, and a known member can be adopted. For example, in the configuration of FIG. 1, the magnetic fluid seal 6 is disposed in the clearance (first clearance) between the inner peripheral surface of the opening on the second chamber 120 side of the housing 2 and the shaft 3. A magnetic fluid seal 6 is held on the housing 2 via a retaining ring or the like. Thereby, the opening part by the side of the 2nd chamber 120 of the housing 2 is sealed. In addition, since the magnetic fluid seal 6 has a limited pressure difference that can be sealed alone, it is used in a plurality of stages. Thereby, the pressure change in the arrangement | positioning area | region of the magnetic fluid seal 6 becomes loose, and a high sealing performance is obtained.

ここで、一般的な磁性流体シールを備える構成では、磁性流体シールのバースト現象を抑制すべき課題がある。バースト現象とは、例えば、複数段の磁性流体を配置した領域の圧力が急激に変動したときに、磁性流体の膜が破れて磁性流体が飛散する現象をいう。   Here, in the structure provided with a general magnetic fluid seal, there is a problem that the burst phenomenon of the magnetic fluid seal should be suppressed. The burst phenomenon is a phenomenon in which, for example, when the pressure in a region where a plurality of stages of magnetic fluids are arranged fluctuates rapidly, the magnetic fluid film is broken and the magnetic fluid is scattered.

このため、図1の構成では、回転機構1が、かかる磁性流体シールのバースト現象を抑制するために、ラビリンスシール7(71)を備える。   For this reason, in the configuration of FIG. 1, the rotating mechanism 1 includes a labyrinth seal 7 (71) in order to suppress the burst phenomenon of the magnetic fluid seal.

図2は、図1に記載した回転機構のラビリンスシールを示す拡大図である。   FIG. 2 is an enlarged view showing a labyrinth seal of the rotation mechanism described in FIG. 1.

ラビリンスシール7は、シャフト3の外周のクリアランスを封止するシールであり、磁性流体シール6とは異なる位置に配置される。例えば、図1の構成では、ラビリンスシール7が、第一室110側の軸受4からシャフト3の出力フランジ32までの領域に形成されている。具体的には、第一室110から第二室120に向かって、ラビリンスシール7、一対の軸受4、4、磁性流体シール6の順にシャフト3の軸方向に配置されている。これにより、ハウジング2の第一室110側の開口部にあるシャフト3の外周のクリアランス(第二クリアランス)が封止されている。   The labyrinth seal 7 is a seal that seals the clearance on the outer periphery of the shaft 3, and is disposed at a position different from the magnetic fluid seal 6. For example, in the configuration of FIG. 1, the labyrinth seal 7 is formed in a region from the bearing 4 on the first chamber 110 side to the output flange 32 of the shaft 3. Specifically, the labyrinth seal 7, the pair of bearings 4, 4, and the magnetic fluid seal 6 are arranged in the axial direction of the shaft 3 from the first chamber 110 toward the second chamber 120. Thereby, the clearance (second clearance) of the outer periphery of the shaft 3 in the opening on the first chamber 110 side of the housing 2 is sealed.

また、図2に示すように、ラビリンスシール7が、所定の幅W1をもつ第一の隙間71を有する。この隙間71の幅W1は、ラビリンスシール7のシール機能を実現するための幅であり、シャフト3の軸方向の幅として測定される。また、幅W1は、5[μm]≦W1≦30[μm]の範囲にあることが好ましく、5[μm]≦W1≦15[μm]の範囲にあることがより好ましい。   Further, as shown in FIG. 2, the labyrinth seal 7 has a first gap 71 having a predetermined width W1. The width W <b> 1 of the gap 71 is a width for realizing the sealing function of the labyrinth seal 7 and is measured as the axial width of the shaft 3. The width W1 is preferably in the range of 5 [μm] ≦ W1 ≦ 30 [μm], and more preferably in the range of 5 [μm] ≦ W1 ≦ 15 [μm].

また、図2の構成では、所定の幅W2、W3をもつ第二の隙間72および第三の隙間73が補助的に設けられている。これらの隙間72、73は、外輪押さえ51とシャフト3の出力フランジ32とを軸方向に精度良く位置決めするための隙間である。これらの隙間72、73により、第一の隙間71の幅W1が精度良く確保される。また、これらの隙間72、73の幅W2、W3は、当業者自明の範囲内にて任意に設定できるが、例えば、0.1[mm]〜0.2[mm]程度の範囲に設定されることが好ましい。   Further, in the configuration of FIG. 2, a second gap 72 and a third gap 73 having predetermined widths W2 and W3 are provided in an auxiliary manner. These gaps 72 and 73 are gaps for accurately positioning the outer ring presser 51 and the output flange 32 of the shaft 3 in the axial direction. By the gaps 72 and 73, the width W1 of the first gap 71 is ensured with high accuracy. The widths W2 and W3 of the gaps 72 and 73 can be arbitrarily set within a range obvious to those skilled in the art, but are set to a range of about 0.1 [mm] to 0.2 [mm], for example. It is preferable.

第一の隙間71は、回転系であるシャフト3の出力フランジ32と、静止系である外輪押さえ51との間に形成されて、ラビリンスシール7を構成する。例えば、図2の構成では、出力フランジ32の端面と外輪押さえ51の端面とが、シャフト3の回転軸Oに垂直な平面であり、幅W1を隔てて相互に対向して配置されている。これにより、シャフト3および間座52の外周を囲む環状の隙間71が形成されている。また、隙間71が、径方向内側にて、間座52と外輪押さえ51との間のクリアランスに連通し、径方向外側にて、第一室110に連通している。   The first gap 71 is formed between the output flange 32 of the shaft 3 that is a rotating system and the outer ring presser 51 that is a stationary system, and constitutes the labyrinth seal 7. For example, in the configuration of FIG. 2, the end face of the output flange 32 and the end face of the outer ring retainer 51 are planes perpendicular to the rotation axis O of the shaft 3 and are disposed to face each other across the width W1. Thereby, an annular gap 71 surrounding the outer periphery of the shaft 3 and the spacer 52 is formed. Further, the gap 71 communicates with the clearance between the spacer 52 and the outer ring presser 51 on the radially inner side, and communicates with the first chamber 110 on the radially outer side.

また、図2の構成では、隙間71の幅W1が、軸受4の外輪41の端面と内輪42の端面との段差Gにより規定されている。具体的には、外輪41の端面と内輪42の端面とが、シャフト3の軸方向に段差Gをもって配置されている。また、外輪41の端面に当接する外輪押さえ51の軸方向ゲージと、内輪42の端面に当接する間座52の軸方向ゲージとが略等しく設定されている。そして、間座52が出力フランジ32の端面と内輪42の端面との間に挟み込まれて配置されることにより、出力フランジ32の端面と外輪押さえ51の端面との間隔(隙間71の幅W1)が適正に確保されている。   In the configuration of FIG. 2, the width W <b> 1 of the gap 71 is defined by the step G between the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4 and the end surface of the inner ring 42. Specifically, the end surface of the outer ring 41 and the end surface of the inner ring 42 are arranged with a step G in the axial direction of the shaft 3. The axial gauge of the outer ring retainer 51 that contacts the end surface of the outer ring 41 and the axial gauge of the spacer 52 that contacts the end surface of the inner ring 42 are set to be substantially equal. The spacer 52 is sandwiched and disposed between the end face of the output flange 32 and the end face of the inner ring 42, whereby the distance between the end face of the output flange 32 and the end face of the outer ring retainer 51 (width W1 of the gap 71). Is properly secured.

第二の隙間72(補助隙間)は、外輪押さえ51とハウジング2のインロー部24との嵌合部に形成される。例えば、図2の構成では、外輪押さえ51の軸方向の端面とインロー部24の軸方向の端面とが、シャフト3の回転軸Oに垂直な平面であり、インロー部24の内径側縁部からOリング242の配置位置までの領域にて幅W2を隔てて相互に対向して配置されている。また、シャフト3および軸受4の外周を囲む環状の隙間72が形成されている。また、隙間72が、径方向内側にて、シャフト3の外周にあるクリアランスに連通し、径方向外側にて、Oリング242により封止されている。   The second gap 72 (auxiliary gap) is formed in a fitting portion between the outer ring presser 51 and the spigot portion 24 of the housing 2. For example, in the configuration of FIG. 2, the end surface in the axial direction of the outer ring retainer 51 and the end surface in the axial direction of the inlay portion 24 are planes perpendicular to the rotation axis O of the shaft 3. In the region up to the position where the O-ring 242 is disposed, the O-rings 242 are disposed so as to face each other with a width W2. Further, an annular gap 72 surrounding the outer periphery of the shaft 3 and the bearing 4 is formed. Further, the gap 72 communicates with the clearance on the outer periphery of the shaft 3 on the radially inner side and is sealed with the O-ring 242 on the radially outer side.

また、図2の構成では、第二の隙間72が、インロー部24の端面と軸受4の外輪41の端面との位置関係により規定されている。具体的には、外輪41の端面が、インロー部24の端面よりもシャフト3の軸方向にオフセットして配置されている。また、このオフセット量が、隙間72の幅W2となっている。これにより、外輪押さえ51の端面とベアリング4の外輪41の端面とが適正に面接触して、外輪押さえ51の軸方向の位置決め精度が高められている。   In the configuration of FIG. 2, the second gap 72 is defined by the positional relationship between the end surface of the spigot part 24 and the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4. Specifically, the end surface of the outer ring 41 is disposed offset from the end surface of the spigot portion 24 in the axial direction of the shaft 3. The offset amount is the width W2 of the gap 72. Thereby, the end surface of the outer ring retainer 51 and the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4 are in proper surface contact, and the axial positioning accuracy of the outer ring retainer 51 is enhanced.

第三の隙間73(補助隙間)は、シャフト3のシャフト本体31と出力フランジ32との接合部に形成される。例えば、図1および図2の構成では、シャフト本体31の端面と出力フランジ32の端面とが、シャフト3の回転軸Oに垂直な平面であり、幅W3を隔てて相互に対向して配置されている。また、シャフト本体31と出力フランジ32との接合部に円形の隙間73が形成されている。また、隙間73が、間座52と外輪押さえ51との間のクリアランスに連通している。   The third gap 73 (auxiliary gap) is formed at the joint between the shaft body 31 and the output flange 32 of the shaft 3. For example, in the configuration of FIGS. 1 and 2, the end surface of the shaft body 31 and the end surface of the output flange 32 are planes perpendicular to the rotation axis O of the shaft 3 and are disposed to face each other across the width W3. ing. A circular gap 73 is formed at the joint between the shaft body 31 and the output flange 32. A gap 73 communicates with the clearance between the spacer 52 and the outer ring retainer 51.

また、図2の構成では、シャフト本体31の端面が、間座52の端面よりもシャフト3の軸方向にオフセットして配置されている。そして、出力フランジ32の端面が間座52の端面に当接して配置されている。また、このオフセット量が、隙間73の幅W3となっている。これにより、間座52の端面と出力フランジ32の端面とが適正に面接触して、出力フランジ32の軸方向の位置決め精度が高められている。   In the configuration of FIG. 2, the end surface of the shaft main body 31 is disposed offset from the end surface of the spacer 52 in the axial direction of the shaft 3. The end face of the output flange 32 is disposed in contact with the end face of the spacer 52. The offset amount is the width W3 of the gap 73. Thereby, the end surface of the spacer 52 and the end surface of the output flange 32 are in proper surface contact, and the axial positioning accuracy of the output flange 32 is enhanced.

上記の構成では、シャフト3の回転時にて、第一の隙間71がラビリンスシール7として機能して、シャフト3の外周のクリアランスと第一室110との間の気体の流通を抑制する。また、第二の隙間72および第三の隙間73により、外輪押さえ51およびシャフト本体31の出力フランジ32の軸方向の位置決め精度が高められ、また、周辺部品の寸法誤差の影響が低減されて、第一の隙間71の幅W1が精度良く確保されている。   In the above configuration, when the shaft 3 rotates, the first gap 71 functions as the labyrinth seal 7 to suppress the gas flow between the clearance on the outer periphery of the shaft 3 and the first chamber 110. Further, the second gap 72 and the third gap 73 increase the axial positioning accuracy of the outer ring presser 51 and the output flange 32 of the shaft body 31, and the influence of dimensional errors of peripheral parts is reduced. The width W1 of the first gap 71 is ensured with high accuracy.

[変形例]
図3および図4は、図2に記載したラビリンスシールの変形例を示す説明図である。これらの図において、図2に記載した構成要素と同一のものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Modification]
3 and 4 are explanatory views showing a modified example of the labyrinth seal shown in FIG. In these drawings, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図2の構成では、上記のように、隙間71の幅W1が、軸受4の外輪41の端面と内輪42の端面との段差Gにより規定されている。かかる構成では、外輪押さえ51の軸方向ゲージと間座52の軸方向ゲージとを同一に設定して、軸受4の外輪41と内輪42との寸法により隙間71の幅W1を規定できる点で好ましい。   In the configuration of FIG. 2, as described above, the width W <b> 1 of the gap 71 is defined by the step G between the end surface of the outer ring 41 and the end surface of the inner ring 42 of the bearing 4. Such a configuration is preferable in that the axial gauge of the outer ring retainer 51 and the axial gauge of the spacer 52 are set to be the same, and the width W1 of the gap 71 can be defined by the dimensions of the outer ring 41 and the inner ring 42 of the bearing 4. .

しかし、これに限らず、図3に示すように、外輪押さえ51と間座52とが相互に異なる軸方向ゲージを有することにより、隙間71の幅W1が規定されても良い。例えば、図3の構成では、軸受4の外輪41の端面と内輪42の端面とが同一面上にあるため、軸受4側にて、外輪押さえ51の端面と間座52の端面とが同一面上にある。一方で、外輪押さえ51と間座52とが相互に異なる軸方向ゲージを有することにより、シャフト本体31側にて、外輪押さえ51の端面と間座52の端面とが相互にオフセットして配置されている。これにより、出力フランジ32の端面と外輪押さえ51の端面との間隔(隙間71の幅W1)が適正に確保されている。   However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 3, the outer ring presser 51 and the spacer 52 may have different axial gauges to define the width W <b> 1 of the gap 71. For example, in the configuration of FIG. 3, since the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4 and the end surface of the inner ring 42 are on the same plane, the end surface of the outer ring retainer 51 and the end surface of the spacer 52 are the same plane on the bearing 4 side. It is above. On the other hand, since the outer ring retainer 51 and the spacer 52 have different axial gauges, the end surface of the outer ring retainer 51 and the end surface of the spacer 52 are offset from each other on the shaft body 31 side. ing. Thereby, the space | interval (width | variety W1 of the clearance gap 71) of the end surface of the output flange 32 and the end surface of the outer ring holder 51 is ensured appropriately.

また、図4に示すように、スペーサ8が用いられて、隙間71の幅W1が調整されても良い。例えば、図4の構成では、軸受4の外輪41の端面と内輪42の端面とが同一面上にあるため、軸受4側にて、外輪押さえ51の端面と間座52の端面とが同一面上にある。また、外輪押さえ51と間座52とが同一の軸方向ゲージを有している。また、間座52の端面と内輪42の端面との間に、スペーサ8が挟み込まれて配置されている。このため、シャフト本体31側にて、外輪押さえ51の端面と間座52の端面とが相互にオフセットして配置されている。これにより、出力フランジ32の端面と外輪押さえ51の端面との間隔(隙間71の幅W1)が適正に確保されている。   Further, as shown in FIG. 4, the width W <b> 1 of the gap 71 may be adjusted by using the spacer 8. For example, in the configuration of FIG. 4, since the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4 and the end surface of the inner ring 42 are on the same plane, the end surface of the outer ring retainer 51 and the end surface of the spacer 52 are the same plane on the bearing 4 side. It is above. Further, the outer ring presser 51 and the spacer 52 have the same axial gauge. In addition, the spacer 8 is disposed between the end face of the spacer 52 and the end face of the inner ring 42. For this reason, the end surface of the outer ring presser 51 and the end surface of the spacer 52 are arranged offset from each other on the shaft body 31 side. Thereby, the space | interval (width | variety W1 of the clearance gap 71) of the end surface of the output flange 32 and the end surface of the outer ring holder 51 is ensured appropriately.

なお、スペーサ8は、例えば、環状構造を有し、シャフト3の外周に嵌め合わされて配置され得る。また、外輪押さえ51と間座52とが相互に異なる軸方向ゲージを有する構成(図3参照)においても、スペーサ8の厚さを調整することにより、隙間71の幅W1を容易に調整できる。   In addition, the spacer 8 has an annular structure, for example, and can be fitted and arranged on the outer periphery of the shaft 3. Even in the configuration in which the outer ring presser 51 and the spacer 52 have different axial gauges (see FIG. 3), the width W1 of the gap 71 can be easily adjusted by adjusting the thickness of the spacer 8.

また、図2の構成では、上記のように、ラビリンスシール7が、シャフト3の出力フランジ32の軸方向の端面と外輪押さえ51の軸方向の端面との間に形成された隙間71から成る。しかし、これに限らず、ラビリンスシール7が、シャフト3の軸方向に所定の幅をもつ他の隙間を有しても良い。例えば、シャフト3が、出力フランジ32とは異なる他のフランジ部を有し、上記の幅を有する隙間が、この回転系であるフランジ部と静止系(例えば、ハウジング2、外輪押さえ51など)との間に形成されても良い(図示省略)。   In the configuration of FIG. 2, the labyrinth seal 7 includes the gap 71 formed between the axial end surface of the output flange 32 of the shaft 3 and the axial end surface of the outer ring presser 51 as described above. However, not limited to this, the labyrinth seal 7 may have another gap having a predetermined width in the axial direction of the shaft 3. For example, the shaft 3 has another flange portion that is different from the output flange 32, and the gap having the above-described width is a flange portion that is the rotating system and a stationary system (for example, the housing 2, the outer ring presser 51, etc.). (Not shown).

また、隙間71の幅W1は、上記した図2〜図4の構成を任意に組み合わせて調整されても良い。すなわち、隙間71の幅W1が、軸受4の外輪41の端面と内輪42の端面との段差G(図2参照)、外輪押さえ51と間座52との軸方向ゲージの相異(図3参照)、ならびに、スペーサ8(図4参照)の任意の組み合わせにより調整されても良い。   Further, the width W1 of the gap 71 may be adjusted by arbitrarily combining the configurations shown in FIGS. In other words, the width W1 of the gap 71 is such that the step G between the end face of the outer ring 41 and the end face of the inner ring 42 of the bearing 4 (see FIG. 2) and the difference in the axial gauge between the outer ring retainer 51 and the spacer 52 (see FIG. 3). ), And any combination of spacers 8 (see FIG. 4).

図5および図6は、図1に記載した回転機構の変形例を示す説明図である。これらの図において、図1に記載した構成要素と同一のものには同一の符号を付し、その説明を省略する。   5 and 6 are explanatory views showing a modification of the rotating mechanism shown in FIG. In these drawings, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図1の構成では、上記のように、シャフト3の外周のクリアランスが、第一室110側にてラビリンスシール7に封止され、第二室120側にて磁性流体シール6に封止される。このため、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間におけるシャフト3の外周のクリアランスが、略密閉空間となる。この区間の容積が小さいと、大きな圧力変化が生じたときに、磁性流体シール6が影響を受け易いという新たな課題がある。   In the configuration of FIG. 1, as described above, the clearance on the outer periphery of the shaft 3 is sealed with the labyrinth seal 7 on the first chamber 110 side and sealed with the magnetic fluid seal 6 on the second chamber 120 side. . For this reason, the clearance of the outer periphery of the shaft 3 in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 becomes a substantially sealed space. If the volume of this section is small, there is a new problem that the magnetic fluid seal 6 is easily affected when a large pressure change occurs.

そこで、図5および図6の構成では、回転機構1が、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間の気圧を調整するための圧力調整装置9を備える。これにより、上記の区間の圧力変化による磁性流体シール6への影響を低減している。   5 and 6, the rotating mechanism 1 includes the pressure adjusting device 9 for adjusting the air pressure in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6. Thereby, the influence on the magnetic fluid seal 6 by the pressure change of said area is reduced.

図5の構成では、圧力調整装置9が、タンク91を備える。また、タンク91と、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間におけるシャフト3の外周のクリアランスとが、配管94を介して接続する。また、この配管94上に、第一バルブ92が配置される。また、配管94が、第一バルブ92と、シャフト3の外周のクリアランスとの間から分岐して第一室110に接続する。また、この分岐した配管94上に、バルブ93が配置される。   In the configuration of FIG. 5, the pressure adjusting device 9 includes a tank 91. Further, the tank 91 and the clearance on the outer periphery of the shaft 3 in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 are connected via a pipe 94. A first valve 92 is disposed on the pipe 94. A pipe 94 branches from the first valve 92 and the outer peripheral clearance of the shaft 3 and connects to the first chamber 110. A valve 93 is disposed on the branched pipe 94.

図5の構成において、第一室110の圧力を変更する際(例えば、第一室110を大気雰囲気から真空雰囲気にする際)には、第一バルブ92が開放されて、第二バルブ93が閉止される。すると、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間とタンク91とが連通して、この区間の容積が拡大される。また、タンク91の圧力は、ラビリンスシール7と磁性流体シール6との間の空間の圧力に略等しく設定される。これにより、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間の圧力変化が抑制されて、磁性流体シール6への影響が低減される。   In the configuration of FIG. 5, when the pressure of the first chamber 110 is changed (for example, when the first chamber 110 is changed from an atmospheric atmosphere to a vacuum atmosphere), the first valve 92 is opened and the second valve 93 is Closed. Then, the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 and the tank 91 communicate with each other, and the volume of this section is increased. The pressure in the tank 91 is set to be approximately equal to the pressure in the space between the labyrinth seal 7 and the magnetic fluid seal 6. Thereby, the pressure change of the area from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 is suppressed, and the influence on the magnetic fluid seal 6 is reduced.

また、例えば、第一室110に減圧環境あるいは真空環境を形成する場合には、ラビリンスシール7と磁性流体シール6との間の空間の圧力を磁性流体シール6のバーストを抑制できる圧力に維持しつつ、第一バルブ92および第二バルブ93が閉止される。すると、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間とタンク91との連通が遮断されて、この区間の容積が縮小される。そして、この状態にて、第一室110の排気ポンプ(図示省略)が用いられて、第一室110の排気が行われる。これにより、上記区間内から第一室110への気体の漏出が抑制される。   For example, when a reduced pressure environment or a vacuum environment is formed in the first chamber 110, the pressure in the space between the labyrinth seal 7 and the magnetic fluid seal 6 is maintained at a pressure that can suppress burst of the magnetic fluid seal 6. Meanwhile, the first valve 92 and the second valve 93 are closed. Then, the communication between the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 and the tank 91 is blocked, and the volume of this section is reduced. In this state, an exhaust pump (not shown) in the first chamber 110 is used to exhaust the first chamber 110. Thereby, the leakage of the gas from the inside of the section to the first chamber 110 is suppressed.

さらに、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間の圧力が規定値以下となった場合には、第一バルブ92が閉止されたまま、第二バルブ93が開放される。すると、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間と、減圧環境あるいは真空環境にある第一室110とが連通する。そして、この状態にて、第一室110の排気ポンプ(図示省略)が用いられて、第一室110の排気が行われる。これにより、上記区間内の気体を第一室110の気体と共に排気できる。   Further, when the pressure in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 becomes a specified value or less, the second valve 93 is opened while the first valve 92 is closed. Then, the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 and the first chamber 110 in a reduced pressure environment or a vacuum environment communicate with each other. In this state, an exhaust pump (not shown) in the first chamber 110 is used to exhaust the first chamber 110. Thereby, the gas in the said area can be exhausted with the gas of the 1st chamber 110. FIG.

図6の構成では、圧力調整装置9が、ポンプ95を備える。また、ポンプ95と、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間におけるシャフト3の外周のクリアランスとが、配管94を介して接続する。また、この配管94上に、第一バルブ92が配置される。   In the configuration of FIG. 6, the pressure adjusting device 9 includes a pump 95. Further, the pump 95 and the clearance on the outer periphery of the shaft 3 in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 are connected via a pipe 94. A first valve 92 is disposed on the pipe 94.

図6の構成において、例えば、第一室110に減圧環境あるいは真空環境を形成する場合には、バルブ92が開放されて、ポンプ95がラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間の気体を吸引することにより、この区間が低圧状態に維持される。逆に、例えば、第一室110に増圧環境を形成する場合には、ポンプ95が区間内を加圧することにより、この区間が高圧状態に維持される。これらにより、区間内の圧力を自在に調整できる。   In the configuration of FIG. 6, for example, when a reduced pressure environment or a vacuum environment is formed in the first chamber 110, the valve 92 is opened and the pump 95 sucks the gas in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6. By doing so, this section is maintained in a low pressure state. On the contrary, for example, when a pressure increasing environment is formed in the first chamber 110, the section is maintained in a high pressure state by the pump 95 pressurizing the section. Thus, the pressure in the section can be freely adjusted.

[効果]
以上説明したように、この回転機構1は、ハウジング2と、ハウジング2に挿通されるシャフト3と、ハウジング2に設置されてシャフト3を回転可能に支持する軸受4と、シャフト3の外周の第一クリアランス(図1では、第二室120側にあるクリアランス)を封止する磁性流体シール6と、シャフト3の外周の第二クリアランス(図1では、第一室110側にあるクリアランス)を封止するラビリンスシール7とを備える(図1参照)。また、ラビリンスシール7が、シャフト3の軸方向に所定の幅W1をもつ隙間(第一の隙間)71を有する(図2参照)。
[effect]
As described above, the rotating mechanism 1 includes the housing 2, the shaft 3 inserted through the housing 2, the bearing 4 installed in the housing 2 to rotatably support the shaft 3, and the outer periphery of the shaft 3. The magnetic fluid seal 6 that seals one clearance (the clearance on the second chamber 120 side in FIG. 1) and the second clearance on the outer periphery of the shaft 3 (the clearance on the first chamber 110 side in FIG. 1) are sealed. A labyrinth seal 7 is provided (see FIG. 1). The labyrinth seal 7 has a gap (first gap) 71 having a predetermined width W1 in the axial direction of the shaft 3 (see FIG. 2).

かかる構成では、シャフト3の回転時にて、第一の隙間71がラビリンスシール7として機能して、シャフト3の外周のクリアランスと第一室110との間の気体の流通を抑制する。このとき、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間の圧力は、ラビリンスシール7側にある第一室110の圧力変化に対して遅れて変化する。これにより、上記区間の圧力変化が緩和されて、磁性流体シール6のバーストが抑制される利点がある。   In such a configuration, when the shaft 3 rotates, the first gap 71 functions as the labyrinth seal 7 and suppresses the gas flow between the clearance on the outer periphery of the shaft 3 and the first chamber 110. At this time, the pressure in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 changes with a delay with respect to the pressure change in the first chamber 110 on the labyrinth seal 7 side. Thereby, the pressure change of the said area is relieve | moderated and there exists an advantage by which the burst of the magnetic fluid seal | sticker 6 is suppressed.

また、ラビリンスシール7は、非接触シールであるため、経年劣化や摩耗に起因するシール機能の低下が生じ難く、また、磁性流体シールのようなバーストが生じないという利点がある。   Further, since the labyrinth seal 7 is a non-contact seal, there is an advantage that the seal function is not easily lowered due to aging or wear, and a burst like a magnetic fluid seal does not occur.

また、隙間71がシャフト3の軸方向に所定の幅W1を有する構成では、隙間がシャフト3の径方向に幅を有する構成と比較して、少ない部品点数にて幅W1を調整できる。これにより、ラビリンスシール7を容易に形成できる利点がある。   Further, in the configuration in which the gap 71 has the predetermined width W1 in the axial direction of the shaft 3, the width W1 can be adjusted with a smaller number of parts compared to the configuration in which the gap has a width in the radial direction of the shaft 3. Thereby, there exists an advantage which can form the labyrinth seal 7 easily.

また、この回転機構1では、ラビリンスシール7が、磁性流体シール6側よりも密閉空間側(図1では、減圧環境あるいは真空環境にある第一室110側。低圧側。)に配置される(図1参照)。かかる構成では、たとえ、磁性流体シール6がバーストした場合であっても、低圧側(第一室110)への磁性流体の流入がラビリンスシール7により低減される利点がある。   Further, in this rotating mechanism 1, the labyrinth seal 7 is disposed closer to the sealed space than the magnetic fluid seal 6 side (in FIG. 1, the first chamber 110 side in a reduced pressure environment or a vacuum environment; the low pressure side). (See FIG. 1). In such a configuration, even if the magnetic fluid seal 6 bursts, there is an advantage that the flow of the magnetic fluid to the low pressure side (first chamber 110) is reduced by the labyrinth seal 7.

また、この回転機構1は、シャフト3の軸方向から軸受4の外輪41を押さえる外輪押さえ51を備える(図2参照)。また、隙間71が、シャフト3のフランジ部(図2では、出力フランジ32)と、外輪押さえ51との間に形成される。かかる構成では、隙間71が、回転系であるシャフト3のフランジ部と、静止系である外輪押さえ51との間に形成される。これにより、ラビリンスシール7のシール機能が効果的に得られる利点がある。   The rotating mechanism 1 also includes an outer ring retainer 51 that retains the outer ring 41 of the bearing 4 from the axial direction of the shaft 3 (see FIG. 2). A gap 71 is formed between the flange portion of the shaft 3 (the output flange 32 in FIG. 2) and the outer ring presser 51. In such a configuration, the gap 71 is formed between the flange portion of the shaft 3 that is a rotating system and the outer ring presser 51 that is a stationary system. Thereby, there exists an advantage by which the sealing function of the labyrinth seal 7 is obtained effectively.

また、この回転機構1では、隙間71の幅W1が、軸受4の内輪42の端面と外輪41の端面との段差によって形成される(図2参照)。かかる構成では、外輪押さえ51の軸方向ゲージと間座52の軸方向ゲージとを同一に設定して、軸受4の外輪41と内輪42との寸法により隙間71の幅W1を規定できる。これにより、部品管理が容易となる利点がある。   In the rotating mechanism 1, the width W1 of the gap 71 is formed by a step between the end surface of the inner ring 42 and the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4 (see FIG. 2). In such a configuration, the axial gauge of the outer ring retainer 51 and the axial gauge of the spacer 52 are set to be the same, and the width W1 of the gap 71 can be defined by the dimensions of the outer ring 41 and the inner ring 42 of the bearing 4. Thereby, there exists an advantage by which parts management becomes easy.

また、この回転機構1は、シャフト3のフランジ部(図3では、出力フランジ32)と軸受4の内輪42との間に挟み込まれて配置される間座52を備える(図3参照)。また、隙間71の幅W1が、間座52の軸方向長さと外輪押さえ51の軸方向長さとの差Gによって形成される。かかる構成では、軸受4の外輪41の端面と内輪42の端面とを同一平面上に配置できるので、汎用品である軸受4を採用できる利点がある。   The rotating mechanism 1 also includes a spacer 52 that is sandwiched between the flange portion of the shaft 3 (the output flange 32 in FIG. 3) and the inner ring 42 of the bearing 4 (see FIG. 3). Further, the width W1 of the gap 71 is formed by the difference G between the axial length of the spacer 52 and the axial length of the outer ring presser 51. In such a configuration, since the end surface of the outer ring 41 of the bearing 4 and the end surface of the inner ring 42 can be arranged on the same plane, there is an advantage that the bearing 4 which is a general-purpose product can be adopted.

また、この回転機構1は、シャフト3のフランジ部(図4では、出力フランジ32)と軸受4の内輪42との間に挟み込まれて配置される間座52を備える(図4参照)。また、隙間71の幅W1が、間座52と軸受4の内輪42との間あるいは間座52とシャフト3のフランジ部32との間に配置されたスペーサ8によって形成される。かかる構成では、スペーサ8の厚さを調整することにより、隙間71の幅W1を容易に調整できる利点がある。   The rotating mechanism 1 includes a spacer 52 disposed between the flange portion of the shaft 3 (the output flange 32 in FIG. 4) and the inner ring 42 of the bearing 4 (see FIG. 4). Further, a width W <b> 1 of the gap 71 is formed by the spacer 8 disposed between the spacer 52 and the inner ring 42 of the bearing 4 or between the spacer 52 and the flange portion 32 of the shaft 3. Such a configuration has an advantage that the width W1 of the gap 71 can be easily adjusted by adjusting the thickness of the spacer 8.

また、この回転機構1は、磁性流体シール6からラビリンスシール7までの区間におけるシャフト3の外周のクリアランスに接続するタンク91を備える(図5参照)。かかる構成では、タンク91により、磁性流体シール6からラビリンスシール7までの区間の容積を拡大できる。これにより、ラビリンスシール7から磁性流体シール6までの区間の圧力変化が抑制されて、磁性流体シール6への影響が低減される利点がある。   The rotating mechanism 1 further includes a tank 91 connected to the clearance on the outer periphery of the shaft 3 in the section from the magnetic fluid seal 6 to the labyrinth seal 7 (see FIG. 5). In such a configuration, the volume of the section from the magnetic fluid seal 6 to the labyrinth seal 7 can be increased by the tank 91. Thereby, the pressure change in the section from the labyrinth seal 7 to the magnetic fluid seal 6 is suppressed, and there is an advantage that the influence on the magnetic fluid seal 6 is reduced.

また、この回転機構1は、磁性流体シール6からラビリンスシール7までの区間におけるシャフト3の外周のクリアランスに接続するポンプ95を備える(図6参照)。かかる構成では、ポンプ95により、磁性流体シール6からラビリンスシール7までの区間の圧力を調整できる。これにより、上記区間における圧力変化に起因する磁性流体シール6への影響が低減される利点がある。   The rotating mechanism 1 further includes a pump 95 connected to the clearance on the outer periphery of the shaft 3 in the section from the magnetic fluid seal 6 to the labyrinth seal 7 (see FIG. 6). In such a configuration, the pressure in the section from the magnetic fluid seal 6 to the labyrinth seal 7 can be adjusted by the pump 95. Thereby, there exists an advantage by which the influence on the magnetic fluid seal 6 resulting from the pressure change in the said area is reduced.

1:回転機構、2:ハウジング、21:フランジ部、211:周溝、212:Oリング、22:小径部、23:大径部、24:インロー部、241:周溝、242:Oリング、3:シャフト、31:シャフト本体、32:出力フランジ、4:軸受、41:外輪、42:内輪、51:外輪押さえ、52:間座、6:磁性流体シール、7:ラビリンスシール、8:スペーサ、9:圧力調整装置、71〜73:隙間、91:タンク、92、93:バルブ、94:配管、95:ポンプ、100:隔壁、101:開口部、110:第一室、120:第二室   1: rotating mechanism, 2: housing, 21: flange part, 211: circumferential groove, 212: O-ring, 22: small diameter part, 23: large diameter part, 24: spigot part, 241: circumferential groove, 242: O ring, 3: Shaft, 31: Shaft body, 32: Output flange, 4: Bearing, 41: Outer ring, 42: Inner ring, 51: Outer ring retainer, 52: Spacer, 6: Magnetic fluid seal, 7: Labyrinth seal, 8: Spacer , 9: pressure adjusting device, 71-73: gap, 91: tank, 92, 93: valve, 94: piping, 95: pump, 100: partition, 101: opening, 110: first chamber, 120: second Room

Claims (10)

ハウジングと、前記ハウジングに挿通されるシャフトと、前記ハウジングに設置されて前記シャフトを回転可能に支持する軸受と、前記シャフトの外周の第一クリアランスを封止する磁性流体シールと、前記シャフトの外周の第二クリアランスを封止するラビリンスシールとを備え、且つ、
前記ラビリンスシールが、前記シャフトの軸方向に所定の幅をもつ隙間を有することを特徴とする回転機構。
A housing; a shaft inserted through the housing; a bearing installed in the housing to rotatably support the shaft; a magnetic fluid seal that seals a first clearance on an outer periphery of the shaft; and an outer periphery of the shaft A labyrinth seal for sealing the second clearance of
The labyrinth seal has a clearance having a predetermined width in the axial direction of the shaft.
前記ラビリンスシールが、前記磁性流体シール側よりも密閉空間側に配置される請求項1に記載の回転機構。   The rotating mechanism according to claim 1, wherein the labyrinth seal is disposed closer to the sealed space than the magnetic fluid seal. 前記シャフトの軸方向から前記軸受の外輪を押さえる外輪押さえを備え、且つ、
前記隙間が、前記シャフトのフランジ部と、前記外輪押さえとの間に形成される請求項1または2に記載の回転機構。
An outer ring presser that holds the outer ring of the bearing from the axial direction of the shaft; and
The rotation mechanism according to claim 1 or 2, wherein the gap is formed between a flange portion of the shaft and the outer ring retainer.
前記隙間の幅が、前記軸受の内輪の端面と外輪の端面との段差によって形成される請求項1〜3のいずれか一つに記載の回転機構。   The rotation mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein a width of the gap is formed by a step between an end face of the inner ring and an end face of the outer ring of the bearing. 前記シャフトのフランジ部と前記軸受の内輪との間に挟み込まれて配置される間座を備え、且つ、
前記隙間の幅が、前記間座の軸方向長さと前記外輪押さえの軸方向長さとの差によって形成される請求項1〜4のいずれか一つに記載の回転機構。
A spacer disposed between the flange portion of the shaft and the inner ring of the bearing; and
The rotation mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein a width of the gap is formed by a difference between an axial length of the spacer and an axial length of the outer ring retainer.
前記シャフトのフランジ部と前記軸受の内輪との間に挟み込まれて配置される間座を備え、且つ、
前記隙間の幅が、前記間座と前記軸受の内輪との間あるいは前記間座と前記シャフトのフランジ部との間に配置されたスペーサによって形成される請求項1〜5のいずれか一つに記載の回転機構。
A spacer disposed between the flange portion of the shaft and the inner ring of the bearing; and
The width of the gap is formed by a spacer disposed between the spacer and the inner ring of the bearing or between the spacer and the flange portion of the shaft. The rotating mechanism described.
前記磁性流体シールから前記ラビリンスシールまでの区間における前記シャフトの外周のクリアランスに接続するタンクを備える請求項1〜6のいずれか一つに記載の回転機構。   The rotating mechanism according to any one of claims 1 to 6, further comprising a tank connected to a clearance on an outer periphery of the shaft in a section from the magnetic fluid seal to the labyrinth seal. 前記磁性流体シールから前記ラビリンスシールまでの区間における前記シャフトの外周のクリアランスに接続するポンプを備える請求項1〜7のいずれか一つに記載の回転機構。   The rotation mechanism according to claim 1, further comprising a pump connected to a clearance on an outer periphery of the shaft in a section from the magnetic fluid seal to the labyrinth seal. 請求項1〜8のいずれか一つに記載の回転機構を備えることを特徴とする搬送装置。   A conveying apparatus comprising the rotating mechanism according to claim 1. 請求項1〜8のいずれか一つに記載の回転機構を備えることを特徴とする半導体製造装置。   A semiconductor manufacturing apparatus comprising the rotating mechanism according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105814347A (en) * 2014-01-14 2016-07-27 日本精工株式会社 Rotating mechanism, machine tool, and semiconductor production device
PL423350A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-06 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Hybrid protective sealing for a rolling bearing
WO2021106094A1 (en) 2019-11-27 2021-06-03 株式会社東芝 Support device and support unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04119267A (en) * 1990-09-10 1992-04-20 Shin Meiwa Ind Co Ltd Seal device
JPH052825A (en) * 1991-10-28 1993-01-08 Nagano Nippon Densan Kk Spindle motor
JP2003254448A (en) * 2002-03-04 2003-09-10 Nok Corp Magnetic fluid seal device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04119267A (en) * 1990-09-10 1992-04-20 Shin Meiwa Ind Co Ltd Seal device
JPH052825A (en) * 1991-10-28 1993-01-08 Nagano Nippon Densan Kk Spindle motor
JP2003254448A (en) * 2002-03-04 2003-09-10 Nok Corp Magnetic fluid seal device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105814347A (en) * 2014-01-14 2016-07-27 日本精工株式会社 Rotating mechanism, machine tool, and semiconductor production device
PL423350A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-06 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Hybrid protective sealing for a rolling bearing
WO2021106094A1 (en) 2019-11-27 2021-06-03 株式会社東芝 Support device and support unit
EP4067692A1 (en) 2019-11-27 2022-10-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Support device and support unit

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