WO2015107845A1 - 回転機構、工作機械及び半導体製造装置 - Google Patents

回転機構、工作機械及び半導体製造装置 Download PDF

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中村　剛
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    • F16C19/543—Systems consisting of juxtaposed rolling bearings including at least one angular contact bearing with two rolling bearings with angular contact in O-arrangement

Definitions

  • the present invention relates to a rotation mechanism, a machine tool, and a semiconductor manufacturing apparatus.
  • Patent Document 1 describes a static pressure gas bearing spindle.
  • This static pressure gas bearing spindle has a chuck sleeve and a bearing sleeve mounted vertically in a sleeve mounting hole of a housing, and an exhaust space formed between the two sleeves is exposed to the outside through an exhaust passage provided in the housing. Communicate.
  • a table for supporting the workpiece is attached to the upper end of the main shaft.
  • the chuck sleeve is provided with a suction path communicating with a workpiece suction suction recess formed on the table.
  • the compressed gas supplied to the radial bearing clearance between the main shaft and the bearing sleeve is discharged to the outside through the exhaust space and the exhaust passage.
  • An object of the present invention is to suppress entry of foreign matter from the outside of a shaft included in a rotation mechanism.
  • the present invention includes a housing, a shaft that is inserted through a hole provided in the housing, a bearing that is installed in the housing and rotatably supports the shaft, and is provided at one end portion of the shaft.
  • a rotating member that rotates and extends to the outside in the radial direction of the hole has a gap of a predetermined size and is opposed to the rotating member, and the gap and the outside of the housing are connected.
  • a gas passage for allowing a portion of the gas to pass outside the housing.
  • the rotating mechanism In this rotating mechanism, the portion of the rotating member that protrudes to the outside in the radial direction of the hole through which the shaft is inserted is opposed to the housing with a gap of a predetermined size, and the gas in the gap portion is discharged from the gas passage. Pass outside the housing.
  • the rotating mechanism discharges the gas in the gap from the outside of the rotating mechanism rather than between the hole and the shaft, so that intrusion of foreign matter from the outside of the shaft can be suppressed.
  • the bearing is a rolling bearing having an outer ring, an inner ring arranged radially inward of the outer ring, and rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring, and a space surrounded by the hole and the shaft is It is preferable that an opening is formed between the rotating member side and between the outer ring and the inner ring. By doing so, the gas inside the housing is discharged to the outside of the housing through the space, the gap and the gas passage between the outer ring and the inner ring of the bearing. Thus, since the space surrounded by the hole and the shaft can discharge the heat generated in the bearing to the outside of the housing, the temperature rise of the bearing can be suppressed.
  • the housing includes an electric motor having a rotor connected to the other end of the shaft, and a cooling gas is supplied to the electric motor.
  • a cooling gas is supplied to the electric motor.
  • the gas passage is provided in at least one of a portion of the housing that faces the rotating member and a portion of the rotating member that faces the housing, and extends along a circumferential direction of the hole. It is preferable to connect the gap and the outside of the housing at the position of the groove. Since the groove is provided around the hole, the gas in the gap is discharged from the entire groove to the outside of the housing. Due to this action, the rotating mechanism effectively suppresses intrusion of foreign matter and outflow of dust generation inside the housing.
  • the groove is provided in a portion of the housing facing the rotating member, and the gas passage is provided in the housing and opens into the groove.
  • a plurality of the grooves are provided in the radial direction of the hole. Since this rotating mechanism has a plurality of grooves in the radial direction of the housing, the sealing function is improved. In addition, the rotation mechanism can more effectively suppress the entry of foreign matter from the outside of the shaft by the plurality of grooves. Further, when the gap between the rotating member and the housing is cleaned with a liquid such as a cleaning liquid, the cleaning liquid can be supplied from the outer groove and the cleaning liquid can be collected from the outer and inner grooves of the housing. By doing in this way, this rotation mechanism can suppress that cleaning fluid penetrates into a bearing.
  • the groove is provided in a portion of the rotating member facing the housing, and the gas passage is provided in the housing and opens at a position facing the groove of the housing.
  • a plurality of the grooves are provided in the radial direction of the hole. Since this rotating mechanism has a plurality of grooves in the radial direction of the housing, the sealing function is improved. In addition, the rotation mechanism can more effectively suppress the entry of foreign matter from the outside of the shaft by the plurality of grooves. Further, when the gap between the rotating member and the housing is cleaned with a liquid such as a cleaning liquid, the cleaning liquid can be supplied from the outer groove and the cleaning liquid can be collected from the outer and inner grooves of the housing. By doing in this way, this rotation mechanism can control that cleaning fluid penetrates into a bearing.
  • the rotating member has a through hole penetrating in the thickness direction, and gas is discharged from the opposite side of the rotating member from the housing through the through hole, the gap, and the gas passage.
  • suction mechanisms such as a vacuum chuck, can be provided in a rotation member using a gas passage.
  • the housing has a gas passage different from the gas passage, and the gas passage different from the gas passage allows the gas in the gap portion to pass outside the housing.
  • the rotation member is provided with an adsorption mechanism such as a vacuum chuck
  • the rotation mechanism can suck the gas from the suction mechanism from the gas passage and discharge the gas in the gap from the gas passage to the outside of the housing. Since the gas in the gap is discharged from the gas passage, the gas passage for the adsorption mechanism reduces the amount of gas discharged from the gap. As a result, the flow rate of the exhaust system of the adsorption mechanism can be reduced. Further, since the pressure loss is reduced in the exhaust system of the adsorption mechanism, the chuck pressure can be increased.
  • the housing preferably has a passage for sucking gas from between the housing and the shaft. During the cleaning of the gap with the cleaning liquid, it is possible to prevent the cleaning liquid from entering the bearing side by sucking the gas from between the housing and the shaft.
  • an air supply passage that connects the gap and the outside of the housing and supplies gas to the gap portion from the radially outer side of the hole than the gas passage.
  • This rotating mechanism can suppress the entry of foreign matter such as liquid from the outside of the housing into the radial inside of the gap by the gas supplied to the gap from the air supply passage.
  • this rotation mechanism can suppress the high-pressure gas from the air supply passage from flowing into the housing.
  • a first groove provided in at least one of a portion of the housing facing the rotating member and a portion of the rotating member facing the housing and extending along a circumferential direction of the hole; and the rotation of the housing
  • a first member extending at least one of a portion facing the member and a portion of the rotating member facing the housing, and radially outside the hole from the first groove, and extending along a circumferential direction of the hole;
  • the gas passage connects the gap and the outside of the housing at the position of the first groove
  • the air supply passage connects the gap and the housing at the position of the second groove. It is preferable to connect the outside of the two.
  • the first groove and the second groove can efficiently distribute the high-pressure gas to the gap over the entire circumferential direction of the rotating body and the housing, and can efficiently exhaust the gas from the gap.
  • At least one of a portion of the housing facing the rotating member and a portion of the rotating member facing the housing, and provided between the first groove and the second groove, along the circumferential direction of the hole It is preferable to have a third groove extending and connected to the outside of the housing. Since this rotating mechanism can collect in the third groove of the high-pressure gas that has flowed out of the supply passage into the gap and discharge it to the outside of the housing, the flow rate of the high-pressure gas supplied from the supply passage to the gas passage Can be reduced.
  • the housing has an opening that opens to the outside in the radial direction of the hole from the gas passage, faces the rotating member, and extends along a circumferential direction of the hole, and the air supply passage is It is preferable to connect with the opening.
  • the flow rate of the high-pressure gas from the supply passage to the exhaust passage is reduced. be able to.
  • the machine tool according to the present invention includes the rotation mechanism described above, it is possible to suppress entry of foreign matter from the outside of the shaft included in the machine tool.
  • the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention includes the rotation mechanism described above, it is possible to suppress entry of foreign matters from the outside of the shaft included in the semiconductor manufacturing apparatus.
  • the present invention can suppress entry of foreign matter from the outside of the shaft of the rotation mechanism.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a gap of the rotation mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an AA arrow view of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a rotation mechanism according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of a rotation mechanism according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a gap of the rotation mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an AA arrow view of FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a gap of the rotation mechanism according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a view taken along the line BB in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the fifth embodiment.
  • 12 is a view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the eighth embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the ninth embodiment.
  • FIG. 17 is a DD arrow view of FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the tenth embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotation mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows a cross section in which the rotation mechanism 1 is cut along a plane including the rotation center axis Zr of the rotation mechanism 1 and parallel to the rotation center axis Zr.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a gap of the rotation mechanism according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an AA arrow view of FIG.
  • the rotation mechanism 1 is a mechanical element that transmits rotation, and is applied to, for example, a transport device, a semiconductor manufacturing apparatus, or a flat panel display manufacturing apparatus used in a special environment such as a machine tool or a vacuum chamber.
  • the rotation mechanism 1 is a spindle unit including a spindle as a rotation axis will be described.
  • the application target of the rotation mechanism 1 is not limited to this.
  • the rotating mechanism 1 includes a housing 2, a shaft 4, bearings 6 ⁇ / b> A and 6 ⁇ / b> B, a rotating member 5, and a gas passage 7.
  • the housing 2 is a member that accommodates the bearings 6A and 6B.
  • the housing 2 includes a side part 2A that is a cylindrical member, a first member 2B provided at one end of the side part 2A, and a second member provided at the other end of the side part 2A. 2C.
  • the side part 2 ⁇ / b> A, the first member 2 ⁇ / b> B, and the second member 2 ⁇ / b> C are part of the housing 2.
  • the side portion 2A is a cylindrical member, and has a through hole 2I from one end to the other end, that is, from the first member 2B to the second member 2C.
  • the first member 2B and the second member 2C are both plate-like members.
  • the shapes of the first member 2B and the second member 2C are circular in plan view, but these shapes are not limited to circular.
  • the first member 2B includes a hole 2BH that includes the rotation center axis Zr of the shaft 4 and penetrates in the thickness direction.
  • the second member 2C has a through hole 2CH.
  • the feed cable 3C is inserted through the through hole 2CH.
  • the power supply cable 3C supplies electric power to the electric motor 3 provided inside the housing 2, that is, a portion surrounded by the side portion 2A, the first member 2B, and the second member 2C.
  • the shaft 4 is an output shaft of the rotation mechanism 1 and is inserted into the housing 2, more specifically, the hole 2 ⁇ / b> BH provided in the first member 2 ⁇ / b> B of the housing 2, and penetrates the first member 2 ⁇ / b> B.
  • the bearings 6 ⁇ / b> A and 6 ⁇ / b> B are installed inside the housing 2, in this embodiment, the housing 2, and rotatably support the shaft 4.
  • the shaft 4 is supported by the housing 2 by the two bearings 6A and 6B, but the number of bearings is not limited to two.
  • Bearings 6A and 6B include an outer ring 6a, rolling elements 6b, and an inner ring 6c.
  • the inner ring 6c is disposed on the radially inner side of the outer ring 6a.
  • the bearings 6A and 6B are both rolling bearings.
  • the rolling element 6b is disposed between the outer ring 6a and the inner ring 6c.
  • the outer ring 6 a is in contact with the inner wall 2 ⁇ / b> W of the through hole 2 ⁇ / b> I included in the side portion 2 ⁇ / b> A of the housing 2.
  • both bearings 6A and 6B are ball bearings, but the types of bearings 6A and 6B as rolling bearings are not limited to ball bearings. In the present embodiment, the bearings 6A and 6B are both rolling bearings, but may be sliding bearings.
  • Rotating member 5 is provided at one end 4TA of shaft 4 and rotates together with shaft 4.
  • the rotating member 5 is a plate-like member and has a circular shape in plan view.
  • the rotating member 5 protrudes to the outside in the radial direction of the hole 2BH provided in the first member 2B of the housing 2.
  • a portion 5 ⁇ / b> F (hereinafter, appropriately referred to as a flange portion) that protrudes radially outward of the hole 2 ⁇ / b> BH is opposed to the housing 2 with a predetermined gap 10.
  • the gap 10 is formed between a surface 2BS facing the rotating member 5 of the first member 2B of the housing 2 and a surface 5SA facing the first member 2B of the rotating member 5.
  • the gap 10 serves as a seal portion that seals between the inside and the outside of the housing 2.
  • the size t of the gap 10 shown in FIG. 2 is, for example, a size of several ⁇ m to several tens of ⁇ m.
  • the gas passage 7 is provided in a portion facing the rotating member 5 of the housing 2, more specifically, in the first member 2 ⁇ / b> B of the housing 2.
  • the gas passage 7 connects the surface 2BS facing the rotating member 5 of the first member 2B and the side portion 2BE connected to the surface 2BS, and penetrates the first member 2B.
  • the gas passage 7 connects the gap 10 and the outside of the housing 2, and allows the gas in the gap 10 to pass outside the housing 2.
  • an exhaust device 50 is connected to the gas passage 7.
  • the exhaust device 50 sucks and discharges the gas (air in this embodiment) in the gas passage 7.
  • the exhaust device 50 is, for example, a pump.
  • the groove 8 is formed in the surface 2BS which is a portion facing the rotating member 5 of the first member 2B of the housing 2. As shown in FIG. 3, the groove 8 extends along the circumferential direction of the hole 2 ⁇ / b> BH of the first member 2 ⁇ / b> B.
  • the gas passage 7 opens into the groove 8. Specifically, the gas passage 7 opens at the bottom of the groove 8. In FIG. 3, an opening 7H of the gas passage 7 appears.
  • the rotation mechanism 1 has one gas passage 7, but the number is not limited.
  • the gas passages 7 are preferably provided at equal intervals around the rotation center axis Zr. From the gas passage 7, the gas in the gap 10 passes and is discharged to the outside of the housing 2, but by setting the intervals between the plurality of gas passages 7 to be equal, the balance in which the gas is discharged is improved. .
  • the electric motor 3 is provided inside the housing 2.
  • the electric motor 3 includes a rotor 3R and a stator 3S provided on the radially outer side of the rotor 3R.
  • the stator 3S is attached to the inner wall 2W of the through hole 2I that the side portion 2A has.
  • the rotor 3 ⁇ / b> R is connected to the other end of the shaft 4. With such a structure, the rotor 3R, the shaft 4 and the rotating member 5 are integrally rotated around the rotation center axis Zr.
  • the type of the electric motor 3 is not limited.
  • the gas in the gap 10 is discharged from the gas passage 7 to the outside of the housing 2, so that foreign matter enters the shaft 4 and the housing 2 from the outside of the rotating mechanism 1. Intrusion of foreign matter into the bearings 6 ⁇ / b> A and 6 ⁇ / b> B and generation of dust from the inside of the housing 2 are suppressed from flowing out of the rotating mechanism 1. Dust generation from the inside of the housing 2 includes, for example, dust generation from the bearings 6A and 6B and dust generation from the electric motor 3.
  • the rotation mechanism 1 does not necessarily have the groove 8, but the groove 8 is provided around the hole 2BH, so that the gas in the gap 10 is discharged from the entire groove 8 to the outside of the housing.
  • the rotation mechanism 1 can effectively suppress the intrusion of foreign matter and the outflow of dust generation inside the housing 2. For this reason, the rotation mechanism 1 can use mechanical bearings that do not require gas supply, such as rolling bearings or sliding bearings, for the bearings 6A and 6B.
  • the size t of the gap 10 is obtained by giving a certain margin to the accuracy (shaking in the sealing surface direction) of the shaft 4, the flatness of the sealing surface on the housing 2 side, and the perpendicularity to the shaft 4. It is determined.
  • the sealing surface described above is the surface 2BS on the rotating member 5 side of the first member 2B on the housing 2 side, and the surface 5SA on the first member 2B side of the rotating member 5 on the rotating member 5 side.
  • the inner ring 6c of the bearing 6A is in contact with an annular spacer 9 provided on the rotating member 5 side of the shaft 4.
  • the rotating member 5 and the shaft 4 are fastened and fixed by, for example, bolts BLT.
  • the spacer 9 is disposed between the bearing 6 ⁇ / b> A and the rotating member 5.
  • the outer ring 6 a contacts the first member 2 ⁇ / b> B of the housing 2.
  • the lock nut 4N is screwed into the shaft 4 from the spacer 4S side in a state where the inner ring 6c of the bearing 6A is in contact with the inner ring 6c of the bearing 6B and the annular spacer 4S is in contact with the inner ring 6c of the bearing 6B.
  • the spacer 4S is disposed on the electric motor 3 side of the shaft 4.
  • the bearings 6A and 6B are fixed between the spacer 4S and the spacer 9, and between the lock nut 4N and the rotating member 5.
  • the bearings 6A and 6B are attached to the inner wall 2W of the side portion 2A of the housing 2, the outer ring 6a of the bearing 6A is in contact with the first member 2B of the housing 2, and the shaft 4 is positioned in the direction of the rotation center axis Zr.
  • the rotation mechanism 1 has the reference of the shaft 4 in the direction of the rotation center axis Zr arranged on the rotation member 5 side.
  • the shaft 4 and the bearings 6A and 6B are attached to the housing 2 by the following procedure, for example.
  • the bearings 6A and 6B are attached to the housing 2, more specifically, to the inner wall 2W of the side portion 2A.
  • the rotating member 5 is attached to the one end portion 4TA.
  • the shaft 4 is inserted into the inner ring 6c of the bearings 6A and 6B from the other end through the hole 2BH of the first member 2B of the housing 2.
  • the lock nut 4N is screwed from the other end of the shaft 4 to attach the shaft 4 to the bearings 6A and 6B.
  • the spacer 9 and the shaft 4 are disposed in the hole 2BH of the first member 2B of the housing 2.
  • the spacer 9 and the spacer 4S attached to the shaft 4 are also regarded as a part of the shaft.
  • a space surrounded by the hole 2BH and the spacer 9, that is, the shaft 4 opens between the rotating member 5 side of the first member 2B and between the outer ring 6a and the inner ring 6c of the bearings 6A and 6B.
  • This space connects the gap 10 and the outer ring 6a and the inner ring 6c of the bearings 6A and 6B.
  • the gas inside the housing 2 can move to the gap 10 through the space between the outer ring 6a and the inner ring 6c of the bearings 6A and 6B.
  • the exhaust device 50 sucks and discharges the gas in the gap 10, so that the gas inside the housing 2 flows between the outer ring 6 a and the inner ring 6 c of the bearings 6 ⁇ / b> A and 6 ⁇ / b> B, the space, the gap 10, and the gas passage 7. And is discharged to the outside of the housing 2.
  • the space described above can discharge the heat generated by the electric motor 3 and the bearings 6A and 6B to the outside of the housing 2, so that the temperature rise can be suppressed.
  • the rotation mechanism 1 can achieve high rotation accuracy.
  • the rotating mechanism 1 can rotate the electric motor 3 and the shaft 4 at high acceleration / deceleration with heat generation or at high speed.
  • Rotating mechanism 1 uses rolling bearings for bearings 6A and 6B.
  • the outer ring 6 a is attached to the inner wall 2 ⁇ / b> W of the side portion 2 ⁇ / b> A of the housing 2, and the inner ring 6 c is attached to the shaft 4.
  • a gap 10 may be formed between the rotating member 5 and the first member 2 ⁇ / b> B of the housing 2. This is effective for improving the sealing efficiency.
  • a static pressure bearing loses its function as a bearing when gas supply stops due to a power failure or the like. For this reason, when providing the sealing gap between the first member 2B and the rotating member 5, it is necessary to make the sealing gap larger than the gap of the hydrostatic bearing. For this reason, it is difficult for the hydrostatic bearing to make the sealing gap smaller than a certain level.
  • the bearings 6A and 6B are rolling bearings, but the rolling bearings are not affected by a power failure or the like unlike the hydrostatic bearings. For this reason, when the rolling mechanism uses rolling bearings for the bearings 6A and 6B, the rotation mechanism 1 can reduce the size t of the gap 10 within a range where the rotating member 5 and the first member 2B do not contact with each other. Efficiency is improved.
  • the rotation mechanism 1 uses the diameter of the rotation member 5 as the diameter of the first member 2B of the housing 2 in order to prevent liquid foreign matter from entering the gap 10 while the rotation of the shaft 4 is stopped. It is preferable to make it larger.
  • a cleaning liquid such as a solvent may be supplied from a path connected to the groove 8 provided separately from the gas path 7 or the gas path 7 so that the gap 10 can be cleaned.
  • the housing 2 has the side part 2A and the first member 2B as separate parts, but is not limited to such a structure.
  • the side portion 2A and the first member 2B may be manufactured as an integral structure by a manufacturing method such as casting.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a rotation mechanism according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of a rotation mechanism according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a state in which the rotating mechanism 1 ′ is viewed from a position corresponding to the arrow AA in FIG.
  • This rotation mechanism 1 ′ is substantially the same as the rotation mechanism 1 of the first embodiment, except that it does not have the groove 8. Since the rotation mechanism 1 ′ does not have the groove 8 shown in FIG. 3 or the like in the first member 2B, the gas passage 7 directly opens in the surface 2BS on the rotation member 5 side of the first member 2B.
  • the first member 2 ⁇ / b> B of the rotation mechanism 1 ′ has a plurality (four in this example) of gas passages 7. In FIG. 5, the opening 7 ⁇ / b> H of each gas passage 7 appears.
  • the rotation mechanism 1 ′ has the same operation and effect as the rotation mechanism 1 of the first embodiment because the gas in the gap 10 is discharged from the gas passage 7 to the outside of the housing 2 by the exhaust device 50. can get.
  • the rotating mechanism 1 ′ has an advantage that it is easy to manufacture because it is not necessary to provide the groove 8 in the first member 2 ⁇ / b> B.
  • a gas having a higher pressure than the gas around the housing 2 may be supplied from the gas passage 7 to the gap 10. If it does in this way, since the gas supplied from the gas passage 7 will flow out to the radial direction outer side of the rotating member 5 and the 1st member 2B of the housing 2, the clearance gap 10 will be sealed. As a result, liquid or the like can be prevented from entering the gap 10 from the outside of the housing 2.
  • Embodiment 1 and its modification were demonstrated, the structure of Embodiment 1 and its modification can be applied suitably also in the following embodiment. In this case, only a part of the configuration of the first embodiment and its modifications may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the second embodiment.
  • the rotating mechanism 1a of the second embodiment is the same as the rotating mechanism 1 of the first embodiment, except that a groove 8a is provided in the rotating member 5a.
  • the other structure of the rotation mechanism 1a is the same as that of the rotation mechanism 1.
  • the rotating member 5a of the rotating mechanism 1a is provided with a groove 8a on a surface 5SAa facing the surface 2BS of the first member 2B.
  • the groove 8a is provided along the circumferential direction of the rotating member 5a around the rotation center axis Zr.
  • a gas passage 7 is opened on the surface 2BS of the first member 2B facing the rotating member 5a.
  • the groove 8a is provided at a position facing the opening 7H of the gas passage 7.
  • the rotating mechanism 1a has a groove 8a in the rotating member 5a. For this reason, the rotating member 5a has a smaller mass by the amount of the groove 8a. As a result, the moment of inertia of the rotating member 5a is reduced, and the responsiveness of the rotating member 5a is improved.
  • the groove 8a is provided only in the rotating member 5a. However, for example, a groove 8 as shown in FIGS. 1, 2 and 3 is provided in a portion facing the groove 8a of the first member 2B. May be. If it does in this way, since the exhaust efficiency of the gas of the clearance gap 10 improves, sealing performance can be improved more.
  • Embodiment 2 was demonstrated, the structure of Embodiment 2 can be applied suitably also in the following embodiment. In this case, only a part of the configuration of the second embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the third embodiment.
  • the rotating mechanism 1b of the third embodiment is the same as the rotating mechanism 1 of the first embodiment, except that gas is supplied to the electric motor 3 in the housing 2b.
  • the other structure of the rotation mechanism 1b is the same as that of the rotation mechanism 1.
  • the second member 2Cb of the housing 2b of the rotating mechanism 1b is attached to the end (the other end) on the side of the electric motor 3 housed in the housing 2b.
  • the second member 2Cb included in the housing 2b of the rotation mechanism 1b has an air supply port 2CS.
  • the air supply port 2CS penetrates the second member 2Cb in the thickness direction. Gas (air in this embodiment) is supplied to the electric motor 3 from the air supply port 2CS.
  • a blower 51 is connected to the air supply port 2CS.
  • the blower 51 supplies gas to the electric motor 3 disposed inside the housing 2b through the air supply port 2CS.
  • the electric motor 3 is cooled by this gas.
  • the gas supplied from the air blower 51 also cools the bearings 6A and 6B.
  • the rotation mechanism 1b can suppress thermal deformation of the shaft 4. By suppressing the thermal deformation of the shaft 4, the rotating mechanism 1b can rotate the shaft 4 at a high speed.
  • the rotation mechanism 1b increases the airtightness of the housing 2b and connects the interior of the housing 2b to a vacuum tank or a vacuum generation source in addition to the air supply port 2CS.
  • This vacuum tank or vacuum generation source can maintain a vacuum even when the exhaust device 50 stops in an emergency such as a power failure and the sealing function of the gap 10 cannot be maintained.
  • the rotating mechanism 1b suppresses a decrease in the sealing function due to the gap 10 by connecting the inside of the housing 2b and a vacuum tank or a vacuum generation source during a power failure or the like.
  • this structure it is preferable to reduce the volume of the portion of the housing 2 in which the electric motor 3 is accommodated.
  • the configuration of the third embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. In this case, only a part of the configuration of the second embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8 shows a cross section of the rotation mechanism 1c cut along a plane that includes the rotation center axis Zr of the rotation mechanism 1c and is parallel to the rotation center axis Zr.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a gap of the rotation mechanism according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a view taken along the line BB in FIG.
  • the rotating mechanism 1c of the fourth embodiment is the same as the rotating mechanism 1 of the first embodiment, except that the rotating member 5c includes a vacuum chuck mechanism.
  • the other structure of the rotation mechanism 1c is the same as that of the rotation mechanism 1.
  • the rotating member 5c of the rotating mechanism 1c has a recess 11U.
  • a vacuum chuck 11 is provided in the recess 11U.
  • the rotating member 5c has a through hole 12 that penetrates in the thickness direction.
  • the through hole 12 connects the first member 2B side of the housing 2 and the recess 11U.
  • the through hole 12 is provided at a position facing the groove 8 of the first member 2B.
  • the first member 2B has a plurality (four in this example) of through-holes 12 around the rotation center axis Zr along the circumferential direction of the first member 2B.
  • the number of through holes 12 is not limited and may be one.
  • the exhaust device 50 sucks gas (for example, air) from the vacuum chuck 11 through the gas passage 7, the groove 8, the gap 10 and the through hole 12 of the rotating member 5 c provided in the first member 2 ⁇ / b> B. Then, the object mounted on the vacuum chuck 11 is adsorbed by this. Moreover, the clearance gap 10 exhibits the sealing function by the exhaust operation of the exhaust device 50. As described above, the rotation mechanism 1 c can seal the vacuum path of the vacuum chuck 11 with the gap 10.
  • the vacuum chuck 11 may be a porous body.
  • Rotational mechanism 1c may provide groove 8 in rotating member 5c instead of providing groove 8 in first member 2B as in the second embodiment. Moreover, the rotation mechanism 1c may include an air supply port 2CS for supplying a cooling gas to the electric motor 3 and a blower 51, as in the third embodiment.
  • Embodiment 4 was demonstrated, the structure of Embodiment 4 can be applied suitably also in the following embodiment. In this case, only a part of the configuration of the fourth embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 shows a cross section of the rotation mechanism 1d taken along a plane that includes the rotation center axis Zr of the rotation mechanism 1d and is parallel to the rotation center axis Zr.
  • 12 is a view taken along the line CC of FIG.
  • the rotation mechanism 1d of the fifth embodiment is the same as the rotation mechanism 1a of the second embodiment shown in FIG. 6 except that the rotation member 5d is provided with a plurality of grooves 8d and grooves 13 and the first member 2Bd of the housing 2d. Is different in that a gas passage 7 and a different gas passage 14 are provided.
  • the other structure of the rotation mechanism 1d is the same as that of the rotation mechanism 1a.
  • the gas passage 7 is appropriately referred to as a first gas passage 7
  • the gas passage 14 different from the gas passage 7 is appropriately referred to as a second gas passage 14.
  • the groove 8d and the groove 13 extend in the circumferential direction of the hole 2BHd of the first member 2Bd.
  • the groove 8d and the groove 13 are a surface 5Ad of the rotating member 5d facing the surface 2BS of the first member 2Bd, and are provided toward the radial direction of the hole 2BHd.
  • the groove 8 d is provided on the radially outer side of the groove 13.
  • both the groove 8d and the groove 13 are provided in the rotating member 5d, but both may be provided in the first member 2Bd of the housing 2d, or one of them is the first member 2B and the other is rotated. It may be provided on the member 5d.
  • the rotation mechanism 1d only needs to have a plurality of grooves in the radial direction of the hole 2BHd.
  • the first gas passage 7 and the second gas passage 14 are opened in the surface 2BSd facing the rotating member 5d of the first member 2Bd.
  • the groove 8d is provided at a position facing the opening 7H of the first gas passage 7.
  • the groove 13 is provided at a position facing the opening 14H of the second gas passage 14.
  • the width W1 of the groove 8 is larger than the width W2 of the groove 13, but the relationship between the sizes of both is not limited to this.
  • an exhaust device 52 is connected to the second gas passage 14.
  • the exhaust device 52 sucks and discharges the gas (air in this embodiment) in the second gas passage 14.
  • the exhaust device 52 is, for example, a pump. As described above, the second gas passage 14 and the first gas passage 7 are sucked by the exhaust device 52 and the exhaust device 50 which are different from each other.
  • the rotation mechanism 1d has a plurality of (two in this embodiment) grooves 8d and grooves 13 in the radial direction of the hole 2BHd of the first member 2Bd of the housing 2d, so that the sealing function is improved.
  • the exhaust device 50 and the exhaust device 52 suck the gas in the gap 10 through the first gas passage 7 and the second gas passage 14.
  • the rotation mechanism 1d can more effectively suppress the entry of foreign matter from the outside of the shaft 4 by the plurality of grooves 8d and the grooves 13.
  • the soiling of the gap 10 is due to mist contained in the atmosphere outside the housing 2d and liquid scattered on the rotating mechanism 1d.
  • the liquid is, for example, a cutting oil in a lathe or a grinding liquid in a grinding machine in a machine tool, and a polishing liquid or a cleaning liquid in a semiconductor manufacturing apparatus.
  • the rotating mechanism 1d has a groove 8d provided on the radially outer side of the hole 2BHd and a groove 13 provided on the radially inner side of the groove 8d. Therefore, when the rotating mechanism 1d cleans the gap 10 between the rotating member 5d and the housing 2d with a liquid such as a cleaning liquid, the rotating mechanism 1d supplies the cleaning liquid from the radially outer groove 8d and supplies the cleaning liquid to the outside of the housing 2d. It can collect
  • Embodiment 5 was demonstrated, the structure of Embodiment 5 can be applied suitably also in the following embodiment. In this case, only a part of the configuration of the fifth embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the sixth embodiment.
  • FIG. 13 shows a cross section of the rotation mechanism 1e taken along a plane that includes the rotation center axis Zr of the rotation mechanism 1e and is parallel to the rotation center axis Zr.
  • the rotation mechanism 1e according to the sixth embodiment is the same as the rotation mechanism 1d according to the fifth embodiment shown in FIG. 11 except that the rotation member 5e includes a vacuum chuck mechanism.
  • the other structure of the rotation mechanism 1e is the same as that of the rotation mechanism 1d.
  • the rotating member 5e of the rotating mechanism 1e has a recess 11U.
  • a vacuum chuck 11 is provided in the recess 11U.
  • the rotating member 5e has a through hole 12 that penetrates in the thickness direction.
  • the through hole 12 connects the first member 2B side of the housing 2 and the recess 11U.
  • the through hole 12 is provided at a position facing the groove 8e of the first member 2B.
  • the first member 2B has a plurality (four in this example) of through-holes 12 around the rotation center axis Zr along the circumferential direction of the first member 2B.
  • the number of through holes 12 is not limited and may be one.
  • the exhaust device 50 sucks gas (for example, air) from the vacuum chuck 11 through the first gas passage 7 provided in the first member 2B, the groove 8e, the gap 10, and the through hole 12 of the rotating member 5d. Then, the object mounted on the vacuum chuck 11 is adsorbed by this. Moreover, the clearance gap 10 exhibits the sealing function by the exhaust operation of the exhaust device 50. Thus, the rotation mechanism 1 d can seal the vacuum path of the vacuum chuck 11 with the gap 10.
  • the vacuum chuck 11 may be a porous body.
  • the rotation mechanism 1 e can suck the gas from the vacuum chuck 11 through the first gas passage 7 when the rotation member 5 e is provided with an adsorption mechanism such as the vacuum chuck 11. Further, the rotating mechanism 1 e can discharge the gas in the gap 10 from the second gas passage 14 different from the first gas passage 7. In this case, the exhaust device 52 sucks gas from the second gas passage 14. By doing so, the gas passage for the vacuum chuck 11, that is, the first gas passage 7, reduces the amount of gas discharged from the gap 10. As a result, the flow rate of the exhaust system of the vacuum chuck 11 can be reduced. Since the pressure loss of the exhaust system of the vacuum chuck 11 is reduced, the pressure (chuck pressure) sucked by the vacuum chuck 11 can be increased.
  • the flow rates of the first gas passage 7 and the second gas passage 14 are substantially halved. For this reason, the pressure loss in the 1st gas passage 7 and the 2nd gas passage 14 is reduced.
  • the rotation mechanism 1e obtains a relatively high chuck pressure, the chuck pressure can be increased to about 1.1 times as compared with the case where only the first gas passage 7 is provided.
  • the rotation mechanism 1e can increase the gap 10 when the same chuck pressure as that of the first gas passage 7 alone is required.
  • the rotation mechanism 1e may provide the groove 8 and the groove 13 in the first member 2Be of the housing 2e instead of providing the groove 8e and the groove 13 in the rotation member 5e as in the fifth embodiment.
  • the rotating mechanism 1e either the groove 8e or the groove 13 is provided in the actual rotating member 5e, and the housing 2e is provided with one of the groove 8 and the groove 13 that is not provided in the rotating member 5e. Also good.
  • the rotation mechanism 1e may not include both the groove 8 and the groove 13.
  • the through hole 12 faces the opening of the first member 2Be of the first gas passage 7, and the second gas passage 14 sucks the gas in the gap 10 from the opening of the first member 2Be.
  • the rotating mechanism 1e can discharge the gas from the bearings 6A and 6B from the groove 13 to the outside of the housing 2e even when the vacuum chuck 11 is turned off.
  • the rotation mechanism 1e can suppress the gas and dust generation on the bearings 6A and 6B side from flowing out of the housing 2e.
  • Embodiment 6 was demonstrated, the structure of Embodiment 6 can be applied suitably also in the following embodiment. In this case, only a part of the configuration of the sixth embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the seventh embodiment.
  • FIG. 14 shows a cross section of the rotation mechanism 1f taken along a plane including the rotation center axis Zr of the rotation mechanism 1f and parallel to the rotation center axis Zr.
  • the rotation mechanism 1f of the seventh embodiment is the same as the rotation mechanism 1a of the second embodiment shown in FIG. 6, but the housing 2f has a passage 15 for sucking gas from between the housing 2f and the shaft 4. Is different.
  • the housing 2f of the rotation mechanism 1f in the present embodiment, the first member 2Bf has a passage 15.
  • the passage 15 is a passage extending along the radial direction of the first member 2Bf.
  • the passage 15 penetrates the side portion on the radially outer side of the first member 2Bf and the through hole 2Hf, and connects the outside of the first member 2Bf and the inside of the through hole 2Hf.
  • the through hole 2Hf has a groove 16 extending along the circumferential direction of the through hole 2Hf on the inner peripheral surface 2Hfw.
  • the passage 15 is open to the groove 16.
  • the number of the passages 15 is one, but the number of the passages 15 is not limited to this.
  • the groove 13 of Embodiment 6 described above requires a relatively low degree of internal vacuum.
  • the gap 10 in the portion where the groove 13 is provided may be a relatively large size, for example, several ⁇ m to several tens ⁇ m as described above.
  • the rotation mechanism 1f is provided with a groove 16 on the inner peripheral surface 2Hfw of the through hole 2Hf, instead of being provided with the groove 13 in the rotation member 5f or the first member 2Bf.
  • the exhaust device 52 sucks gas from between the first member 2 ⁇ / b> Bf of the housing 2 f and the shaft 4 through the passage 15 opening in the groove 16.
  • the exhaust device 52 suppresses the cleaning liquid from entering the bearings 6A and 6B by sucking the gas from between the first member 2Bf and the shaft 4 through the passage 15. it can.
  • the groove 16 is provided in the inner peripheral surface 2Hfw of the through hole 2Hf.
  • the groove 16 is not necessarily provided in the through hole 2Hf.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the eighth embodiment.
  • FIG. 15 shows a cross section of the rotation mechanism 1g taken along a plane including the rotation center axis Zr of the rotation mechanism 1g and parallel to the rotation center axis Zr.
  • the rotating mechanism 1g according to the eighth embodiment includes a gas passage 7 and an air supply passage 18.
  • the gas passage 7 connects the gap 10 and the outside of the housing 2g, and allows the gas in the gap 10 to pass outside the housing 2g.
  • the gas passage 7 is appropriately referred to as an exhaust passage 7.
  • the air supply passage 18 connects the gap 10 and the outside of the housing 2g, and supplies gas to the gap 10 from the outside in the radial direction of the 2BHg hole rather than the gas passage 7.
  • the air supply passage 18 connects the surface 2BS facing the rotating member 5g of the first member 2Bg and the side part 2BE connected to the surface 2BS, and penetrates the first member 2Bg.
  • the air supply passage 18 is open to the surface 2BS facing the rotating member 5g of the first member 2Bg.
  • the air supply passage 18 connects the gap 10 and the outside of the housing 2g to supply gas to the gap 10 portion.
  • an air supply device 54 is connected to the air supply passage 18.
  • the air supply device 54 supplies gas (air in this embodiment) to the air supply passage 18.
  • the air supply device 54 is, for example, a pump, and supplies a gas having a pressure higher than that around the housing 2 g to the air supply passage 18.
  • the first groove 8g and the second groove 17 are provided in a portion of the rotating member 5g facing the first member 2Bg of the housing 2g, that is, the surface 5Ag of the rotating member 5g.
  • the first groove 8g and the second groove 17 both extend along the circumferential direction of the hole 2BHg.
  • channel 17 is provided in the radial direction outer side of hole 2BH rather than the 1st groove
  • the first groove 8g and the second groove 17 are both concentric circles around the rotation center axis Zr.
  • the opening 7H of the exhaust passage 7 faces the first groove 8g, and the opening 18H of the air supply passage 18 faces the second groove 17.
  • the exhaust passage 7 connects the gap 10 and the outside of the housing 2g at the position of the first groove 8g, and the air supply passage 18 connects the gap 10 and the outside of the housing 2g at the position of the second groove 17.
  • the first groove 8g and the second groove 17 are both provided in the rotating member 5g, but may be provided in the first member 2Bg included in the housing 2g.
  • first groove 8g and the second groove 17 are provided in at least one of a portion of the housing 2g facing the rotating member 5g of the first member 2Bg and a portion of the rotating member 5g facing the first member 2Bg of the housing 2g. It only has to be.
  • the opening 18H of the first member 2Bg of the air supply passage 18 opens to the outside in the radial direction of the hole 2BHg with respect to the opening 7H of the first member 2Bg of the exhaust passage 7.
  • the rotation mechanism 1g is moved radially inward of the gap 10 and the second groove 17 by the gas supplied from the supply passage 18 through the second groove 17 to the gap 10 by the air supply device 54. Intrusion of foreign substances such as liquid from the outside of the housing 2g can be suppressed.
  • the exhaust device 50 sucks the high-pressure gas supplied from the air supply passage 18 to the gap 10 through the exhaust passage 7 and the first groove 8g and discharges the high-pressure gas to the outside of the gap 10 housing 2g. For this reason, the rotation mechanism 1g can suppress high-pressure gas from the air supply passage 18 from flowing into the bearings 6A and 6B inside the housing 2g.
  • the rotating mechanism 1g may not have the first groove 8g and the second groove 17. However, the rotation mechanism 1g has the first groove 8g and the second groove 17, so that the high-pressure gas is efficiently distributed in the gap 10 over the entire circumferential direction of the first member 2Bg of the rotating body 5g and the housing 2g. And since gas can be efficiently discharged
  • the width Wi of the first groove 8g is larger than the width Wo of the second groove 17.
  • the gap 10 on the radially outer side of the second groove 17 is preferably larger than the gap on the radially inner side of the second groove 17. In this way, the rotation mechanism 1g can efficiently discharge the gas supplied to the second groove 17 to the outside of the housing 2g.
  • the rotating mechanism 1g may include a vacuum chuck 11 shown in FIG.
  • the through hole 12 shown in FIG. 13 is connected to the first groove 8g.
  • the exhaust device 50 can adsorb an object to the vacuum chuck 11 by sucking gas through the through hole 12, the first groove 8g, and the exhaust passage 7 shown in FIG.
  • Rotational mechanism 1g is preferable when used in an environment where liquid is sprayed onto shaft 4 because it has a high performance of sealing the inside of housing 2g.
  • the rotating mechanism 1g is used in an environment where the gap 10 is reduced by depositing gas or liquid sucked from the periphery of the housing 2g on the surface of the first member 2Bg or the rotating member 5g of the housing 2g. Also suitable in some cases.
  • the eighth embodiment has been described.
  • the configuration of the eighth embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. In this case, only a part of the configuration of the eighth embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the ninth embodiment.
  • FIG. 17 is a DD arrow view of FIG.
  • the rotating mechanism 1h is the same as the rotating mechanism 1g of the eighth embodiment, except that a third groove 19 is provided between the first groove 8g and the second groove 17.
  • Other configurations of the rotation mechanism 1h are the same as those of the rotation mechanism 1g.
  • the third groove 19 extends along the circumferential direction of the hole 2BHh and is connected to the outside of the first member 2Bh of the housing 2h.
  • the third groove 19 is provided on the surface 5Ah of the rotating body 5h facing the first member 2Bh of the housing 2h, but the surface 2BS of the first member 2Bh of the housing 2h facing the rotating member 5h. May be provided.
  • the third groove 19 may be provided on the surface 5Ah of the rotating body 5h and the surface 2BS of the first member 2Bh of the housing 2h.
  • channel 19 should just be provided in at least one of the part facing the rotating member 5h of the housing 2h, and the part facing the housing 2h of the rotating member 5h.
  • the first member 2 ⁇ / b> Bh of the housing 2 h has a passage 30.
  • the first member 2 ⁇ / b> Bh has an opening 30 ⁇ / b> Hi of the passage 30 at a portion facing the third groove 19.
  • 1st member 2Bh has the opening part 30Ho of the channel
  • the passage 30 communicates the gap 10 between the rotating member 5h and the first member 2Bh of the housing 2h and the outside of the first member 2Bh of the housing 2h shown in FIG.
  • exhaust flow rate the flow rate of the gas flowing from the first groove 8 g to the exhaust passage 7
  • exhaust flow rate the flow rate of the gas flowing from the first groove 8 g to the exhaust passage 7
  • exhaust flow rate increases.
  • the third groove 19 collects the high-pressure gas flowing out from the second groove 17 and discharges it from the passage 30 to the outside of the housing 2h. Therefore, the third groove 19 can reduce the exhaust gas flow rate.
  • the rotating mechanism 1h according to the present embodiment allows the gas supplied to the second groove 17 to be supplied to the housing 2h without making the gap 10 on the radially outer side of the second groove 17 larger than the gap 10 on the radially inner side. It can be efficiently discharged to the outside.
  • the rotation mechanism 1h may include a vacuum chuck 11 shown in FIG. In this case, the through hole 12 shown in FIG. 13 is connected to the first groove 8g.
  • the exhaust device 50 can adsorb an object to the vacuum chuck 11 by sucking gas through the through hole 12, the first groove 8g, and the exhaust passage 7 shown in FIG. Since the rotation mechanism 1h can reduce the exhaust flow rate by the third groove 19, the chuck pressure can be increased if the exhaust capacity of the exhaust device 50 is equivalent to the case where the third groove 19 is not provided. As long as the chuck pressure is equivalent to the case where the third groove 19 is not provided, the exhaust capability of the exhaust device 50 may be small.
  • the ninth embodiment has been described.
  • the configuration of the ninth embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. In this case, only a part of the configuration of the ninth embodiment may be applied, or all the configurations may be applied.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a rotation mechanism according to the tenth embodiment.
  • This rotation mechanism 1i has an opening 22 that opens to the outside of the hole 2BHi in the radial direction of the housing 2i from the exhaust passage 7, faces the rotation member 5i, and extends along the circumferential direction of the hole 2BHi. .
  • the air supply passage 18 i is connected to the opening 23.
  • An annular member 20 is attached to the recess 2BU.
  • the annular member 20 is in contact with the outer peripheral surface 2Bsw of the recess 2BU on the second member 2Ci side of the housing 2i.
  • a gap 22 ⁇ / b> S is formed between the annular member 20 and the outer peripheral surface 2 ⁇ / b> Bsw of the recess 2 ⁇ / b> BU on the rotating mechanism 1 i side.
  • the gap 22S opens to the surface 2BS on the rotating member 5i side of the first member 2Bi of the housing 2i to form an opening 22.
  • a slot stop of a gas bearing can be used as the gap 22S.
  • the annular member 20 has a groove 21 along the circumferential direction on the inner peripheral surface.
  • the groove 21 is connected to the gap 22S and the air supply passage 18i.
  • the air supply device 54 supplies gas to the gap 22S through the groove 21 from the air supply passage 18i, so that the air supply device 54 extends in the circumferential direction between the rotating member 5i and the first member 2Bi from the opening 22.
  • Gas can be injected uniformly.
  • the gap 22S and the opening 22 can uniformly inject gas toward the circumferential direction of the rotating member 5i and the first member 2Bi. This gas is discharged to the outside of the housing 2i, whereby a seal can be realized.
  • an adjusting device for suppressing the flow rate of the gas flowing into the gap 22S is connected to the supply passage 18i or this. It can be provided in the passage.
  • the rotating member 5i has a groove 8i extending along the circumferential direction of the hole 2BHi on the surface 5Ai of the rotating member 5i facing the first member 2Bi of the housing 2i.
  • the groove 8i may be provided on the surface 2BS of the first member 2Bi of the housing 2i facing the rotating member 5i, or may be provided on both the rotating member 5i and the first member 2Bi.
  • the opening 7H of the exhaust passage 7 faces the groove 8i, and the exhaust device 50 sucks the gas in the gap 10 and the groove 8i through the exhaust passage 7.
  • the rotating mechanism 1 i has a gap 23 between the rotating member 5 i and the annular member 20.
  • the gap 23 is connected to the opening 22.
  • the rotation mechanism 1g can reduce the flow rate of the high-pressure gas supplied from the air supply passage 18i to the exhaust passage 7 through the groove 8i.
  • the rotation mechanism 1i can also make the diameter of the rotation member 5h and the 1st member 2Bh of the housing 2h smaller than the rotation mechanism 1h of Embodiment 9 shown in FIG.
  • the first to tenth embodiments have been described, but the first to tenth embodiments are not limited by the above-described contents.
  • the above-described constituent elements include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range.
  • the above-described components can be appropriately combined.
  • at least one of various omissions, substitutions, and changes of the components can be made without departing from the spirit of the first to tenth embodiments.

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Abstract

　回転機構（１）は、ハウジング（２）と、ハウジング（２）に設けられた孔（２ＢＨ）に挿通されるシャフト（４）と、ハウジング（２）に設置されてシャフト（４）を回転可能に支持する軸受（６Ａ、６Ｂ）と、シャフト（４）の一端部に設けられてシャフト（４）ともに回転し、かつ孔（２ＢＨ）の径方向外側まで張り出した部分（５Ｆ）がハウジング（２）と所定の大きさの隙間を有して対向する回転部材（５）と、前述した隙間とハウジング（２）の外側とを接続して、前述した隙間の部分の気体をハウジング（２）の外部に通過させる気体通路（７）と、を含む。

Description

回転機構、工作機械及び半導体製造装置
　この発明は、回転機構、工作機械及び半導体製造装置に関する。
　搬送装置、半導体製造装置又は工作機械等には、回転ステージを回転させたり、工具又は工作物を回転させたりする回転機構が用いられる。このような回転機構として、例えば、特許文献１には、静圧気体軸受スピンドルが記載されている。この静圧気体軸受スピンドルは、ハウジングのスリーブ取付孔にチャック用スリーブと軸受スリーブとが上下に取付けられ、その両スリーブ間に形成された排気空間をハウジングに設けられた排気路を介して外部に連通させる。主軸の上端には、ワークを支持するテーブルが取付けられる。チャック用スリーブには、テーブルに形成されたワーク吸着用の吸引凹部に連通する吸引路が設けられる。主軸と軸受スリーブ間のラジアル軸受すきまに供給された圧縮気体を排気空間および排気路から外部に排出させる。
特開平７－２１７６５５号公報
　特許文献１に記載された技術は、チャック用スリーブと主軸間の隙間に圧縮気体が流れ込んだ場合に、その圧縮気体をチャック用スリーブに形成された吸引路に吸引してハウジング上に圧縮気体が流出するのを防止することで、主軸を支持する圧縮気体中の粉塵がテーブル上に載置されたワーク表面に付着するのを防止するものである。しかし、主軸の外部から主軸とチャック用スリーブとの間に異物が侵入し、主軸の支持に影響を与える可能性がある。
　本発明は、回転機構が有するシャフトの外部からの異物の侵入を抑制することを目的とする。
　本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに設けられた孔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、前記シャフトの一端部に設けられて前記シャフトともに回転し、かつ前記孔の径方向外側まで張り出した部分が前記ハウジングと所定の大きさの隙間を有して対向する回転部材と、前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続して、前記隙間の部分の気体を前記ハウジングの外部に通過させる気体通路と、を含む、回転機構である。
　この回転機構は、シャフトが挿通される孔の径方向外側まで張り出した回転部材の部分が、ハウジングと所定の大きさの隙間を有して対向しており、気体通路から隙間の部分の気体をハウジングの外部に通過させる。このような構造により、この回転機構は、孔とシャフトとの間よりも回転機構の外側から隙間の気体を排出するので、シャフトの外部からの異物の侵入を抑制することができる。
　前記軸受は、外輪、前記外輪の径方向内側に配置される内輪及び前記外輪と前記内輪との間に配置される転動体を有する転がり軸受であり、前記孔と前記シャフトとで囲まれる空間は、前記回転部材側及び前記外輪と内輪との間に開口することが好ましい。このようにすることで、ハウジングの内部の気体は、軸受の外輪と内輪との間、空間、隙間及び気体通路を通ってハウジングの外側に排出される。このように、孔とシャフトとで囲まれる空間は、軸受で発生した熱をハウジングの外側に排出できるので、軸受の温度上昇を抑制することができる。
　前記ハウジングは、前記シャフトの他端部にローターが連結される電動機を内部に備えており、前記電動機には冷却用の気体が供給されることが好ましい。このようにすることで、電動機の温度上昇を抑制できる。
　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在する溝を有し、前記気体通路は、前記溝の位置で前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続することが好ましい。溝は孔の周囲に設けられるので、溝全体から隙間の気体がハウジングの外側に排出される。この作用により、この回転機構は、異物の侵入及びハウジング内部の発塵の流出が効果的に抑制される。
　前記溝は、前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分に設けられ、前記気体通路は、前記ハウジングに設けられ、かつ前記溝に開口することが好ましい。このようにすることで、異物の侵入及びハウジング内部の発塵の流出が効果的に抑制される。
　前記溝は、前記孔の径方向に向かって複数設けられることが好ましい。この回転機構は、ハウジングの径方向に向かって複数の溝を有するので、シール機能が向上する。また、この回転機構は、複数の溝により、シャフトの外部からの異物の侵入をより効果的に抑制することができる。また、回転部材とハウジングとの間の隙間を洗浄液等の液体で洗浄する際に、外側の溝から洗浄液を供給し、洗浄液をハウジングの外側及び内側の溝から回収することができる。このようにすることで、この回転機構は、洗浄液が軸受に浸入することを抑制することができる。
　前記溝は、前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分に設けられ、前記気体通路は、前記ハウジングに設けられ、かつ前記ハウジングの前記溝と対向する位置に開口することが好ましい。このようにすることで、回転部材の質量が小さくなるため、回転部材の慣性モーメントを小さくすることができる。
　前記溝は、前記孔の径方向に向かって複数設けられることが好ましい。この回転機構は、ハウジングの径方向に向かって複数の溝を有するので、シール機能が向上する。また、この回転機構は、複数の溝により、シャフトの外部からの異物の侵入をより効果的に抑制することができる。また、回転部材とハウジングとの間の隙間を洗浄液等の液体で洗浄する際に、外側の溝から洗浄液を供給し、洗浄液をハウジングの外側及び内側の溝から回収することができる。このようにすることで、この回転機構は、洗浄液が軸受に浸入することを抑制できる。
　前記回転部材を、その厚み方向に貫通する貫通孔を有し、前記回転部材の前記ハウジングとは反対側から、前記貫通孔、前記隙間及び前記気体通路を介して気体を排出することが好ましい。このようにすることで、気体通路を利用して回転部材に真空チャック等の吸着機構を設けることができる。
　前記ハウジングは、前記気体通路とは異なる気体通路を有し、前記気体通路とは異なる気体通路は、前記隙間の部分の気体を前記ハウジングの外部に通過させることが好ましい。この回転機構は、回転部材に真空チャック等の吸着機構を設けた場合、気体通路から吸引機構からの気体を吸引し、この気体通路から隙間の気体をハウジングの外部に排出させることができる。隙間の気体は気体通路から排出されるので、吸着機構用の気体通路は、隙間からの気体を排出する量が低減される。その結果、吸着機構の排気系の流量を低減できる。また、吸着機構の排気系は圧力損失が低減されるので、チャック圧を高めることができる。
　前記ハウジングは、前記ハウジングと前記シャフトとの間から気体を吸引するための通路を有することが好ましい。洗浄液による隙間の洗浄中、ハウジングとシャフトとの間から気体を吸引することにより、軸受側に洗浄液が浸入することを抑制できる。
　前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続し、前記気体通路よりも前記孔の径方向外側から、前記隙間の部分に気体を供給する給気通路を有することが好ましい。この回転機構は、給気通路から隙間に供給される気体によって、隙間の径方向内側へ、ハウジングの外部から液体等の異物が侵入することを抑制できる。また、この回転機構は、給気通路からの気体が気体通路からハウジングの外部に排出されるので、ハウジングの内部に、給気通路からの高圧の気体が流入することを抑制することができる。
　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在する第１溝と、前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方、かつ前記第１溝よりも前記孔の径方向外側に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在する第２溝と、を有し、前記気体通路は、前記第１溝の位置で前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続し、前記給気通路は、前記第２溝の位置で前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続することが好ましい。この回転機構は、第１溝及び第２溝により、回転体及びハウジングの周方向全域にわたって、効率よく隙間に高圧の気体を行き渡らせ、かつ隙間から効率よく気体を排出できる。
　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方、かつ前記第１溝と前記第２溝との間に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在し、前記ハウジングの外側と接続される第３溝を有することが好ましい。この回転機構は、給気通路から隙間に流出した高圧の気体第３溝に集めて、ハウジングの外部に放出することができるので、給気通路から供給された高圧の気体が気体通路に流れる流量を低減できる。
　前記ハウジングの、前記気体通路よりも前記孔の径方向外側に開口して前記回転部材と対向し、かつ前記孔の周方向に沿って延在する開口部を有し、前記給気通路は、前記開口部と接続することが好ましい。この回転機構は、給気通路から開口部を介して供給された高圧の気体が、ハウジングの径方向外側に排出されるので、給気通路からの高圧の気体が排気通路に流れる流量を小さくすることができる。
　本発明に係る工作機械は、前述した回転機構を備えるので、この工作機械が備えるシャフトの外部からの異物の侵入を抑制することができる。
　本発明に係る半導体製造装置は、前述した回転機構を備えるので、この半導体製造装置が備えるシャフトの外部からの異物の侵入を抑制することができる。
　本発明は、回転機構が有するシャフトの外部からの異物の侵入を抑制することができる。
図１は、実施形態１に係る回転機構を示す断面図である。 図２は、実施形態１に係る回転機構の隙間の拡大図である。 図３は、図１のＡ－Ａ矢視図である。 図４は、実施形態１の変形例に係る回転機構を示す拡大図である。 図５は、実施形態１の変形例に係る回転機構の平面図である。 図６は、実施形態２に係る回転機構を示す断面図である。 図７は、実施形態３に係る回転機構を示す断面図である。 図８は、実施形態４に係る回転機構を示す断面図である。 図９は、実施形態４に係る回転機構の隙間の拡大図である。 図１０は、図８のＢ－Ｂ矢視図である。 図１１は、実施形態５に係る回転機構を示す断面図である。 図１２は、図１１のＣ－Ｃ矢視図である。 図１３は、実施形態６に係る回転機構を示す断面図である。 図１４は、実施形態７に係る回転機構を示す断面図である。 図１５は、実施形態８に係る回転機構を示す断面図である。 図１６は、実施形態９に係る回転機構を示す断面図である。 図１７は、図１６のＤ－Ｄ矢視図である。 図１８は、実施形態１０に係る回転機構を示す断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき、図面を参照しつつ説明する。
　図１は、実施形態１に係る回転機構を示す断面図である。図１は、回転機構１の回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１を切った断面を示している。図２は、実施形態１に係る回転機構の隙間の拡大図である。図３は、図１のＡ－Ａ矢視図である。回転機構１は、回転を伝達する機械要素であり、例えば、工作機械、真空チャンバ等の特殊環境下で使用される搬送装置、半導体製造装置又はフラットパネルディスプレイ製造装置等に適用される。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である場合を説明するが、回転機構１の適用対象はこれに限定されるものではない。
　回転機構１は、ハウジング２と、シャフト４と、軸受６Ａ、６Ｂと、回転部材５と、気体通路７とを含む。ハウジング２は、軸受６Ａ、６Ｂを収容する部材である。本実施形態において、ハウジング２は、筒状の部材である側部２Ａと、側部２Ａの一端部に設けられた第１部材２Ｂと、側部２Ａの他端部に設けられた第２部材２Ｃとを有する。側部２Ａ、第１部材２Ｂ及び第２部材２Ｃは、ハウジング２の一部である。本実施形態において、側部２Ａは円筒形状の部材であり、一端部から他端部、すなわち第１部材２Ｂから第２部材２Ｃに向かう貫通孔２Ｉを有している。
　第１部材２Ｂ及び第２部材２Ｃは、いずれも板状の部材である。本実施形態において、第１部材２Ｂ及び第２部材２Ｃの形状は、平面視が円形であるが、これらの形状は円形に限定されない。第１部材２Ｂは、シャフト４の回転中心軸Ｚｒを含み、かつ厚さ方向に貫通する孔２ＢＨを有している。第２部材２Ｃは、貫通孔２ＣＨを有している。貫通孔２ＣＨには、給電ケーブル３Ｃが挿通される。給電ケーブル３Ｃは、ハウジング２の内部、すなわち側部２Ａと第１部材２Ｂと第２部材２Ｃとで囲まれる部分に設けられる電動機３に電力を供給する。
　シャフト４は、回転機構１の出力軸であり、ハウジング２、より具体的にはハウジング２の第１部材２Ｂに設けられた孔２ＢＨに挿入されて第１部材２Ｂを貫通する。軸受６Ａ、６Ｂは、ハウジング２、本実施形態では、ハウジング２の内部に設置されてシャフト４を回転可能に支持する。本実施形態において、シャフト４は、２個の軸受６Ａ、６Ｂによってハウジング２に支持されるが、軸受の数は２個に限定されない。
　軸受６Ａ、６Ｂは、外輪６ａと、転動体６ｂと、内輪６ｃとを含む。内輪６ｃは、外輪６ａの径方向内側に配置される。このように、本実施形態において、軸受６Ａ、６Ｂは、いずれも転がり軸受である。転動体６ｂは、外輪６ａと内輪６ｃとの間に配置される。軸受６Ａ、６Ｂは、ハウジング２の側部２Ａが有する貫通孔２Ｉの内壁２Ｗに外輪６ａが接している。このような構造により、軸受６Ａ、６Ｂは、ハウジング２に取り付けられる。本実施形態において、両方の軸受６Ａ、６Ｂは、いずれも玉軸受であるが、転がり軸受としての軸受６Ａ、６Ｂの種類は玉軸受に限定されない。また、本実施形態において、軸受６Ａ、６Ｂは、いずれも転がり軸受であるが、滑り軸受であってもよい。
　回転部材５は、シャフト４の一端部４ＴＡに設けられてシャフト４とともに回転する。回転部材５は、シャフト４の一端部４ＴＡとは反対側の面５ＳＢに物体が載置される。本実施形態において、回転部材５は、板状の部材であって平面視が円形である。回転部材５は、ハウジング２の第１部材２Ｂに設けられた孔２ＢＨの径方向外側まで張り出している。孔２ＢＨの径方向外側まで張り出した部分（以下、適宜フランジ部という）５Ｆは、図２に示すように、ハウジング２と所定の隙間１０を有して対向している。
　隙間１０は、ハウジング２が有する第１部材２Ｂの回転部材５と対向する面２ＢＳと、回転部材５の第１部材２Ｂと対向する面５ＳＡとの間に形成される。隙間１０が、ハウジング２の内部と外部との間を封止するシール部となる。図２に示す隙間１０の大きさｔは、例えば、数μｍから数十μｍの大きさである。
　気体通路７は、ハウジング２の回転部材５と対向する部分、より具体的にはハウジング２の第１部材２Ｂに設けられる。気体通路７は、第１部材２Ｂの回転部材５と対向する面２ＢＳと、面２ＢＳとつながる側部２ＢＥとを接続し、第１部材２Ｂを貫通している。このような構造により、気体通路７は、隙間１０とハウジング２の外側とを接続して、隙間１０の部分の気体をハウジング２の外部に通過させる。本実施形態において、気体通路７には排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、気体通路７内の気体（本実施形態では空気）を吸引して排出する。排気装置５０は、例えば、ポンプである。
　本実施形態においては、図１、図２及び図３に示すように、ハウジング２が有する第１部材２Ｂの回転部材５と対向する部分である面２ＢＳに、溝８が形成される。溝８は、図３に示すように、第１部材２Ｂが有する孔２ＢＨの周方向に沿って延在する。また、図１、図２及び図３に示すように、気体通路７は、溝８に開口する。具体的には、溝８の底部に気体通路７が開口する。図３には、気体通路７の開口部７Ｈが現れている。
　本実施形態において、回転機構１が有する気体通路７は１個であるが、その数は限定されない。回転機構１が複数の気体通路７を有する場合、気体通路７は、回転中心軸Ｚｒの周りに等間隔で設けられることが好ましい。気体通路７からは、隙間１０の気体が通過してハウジング２の外側に排出されるが、複数の気体通路７の間隔を等間隔とすることにより、気体が排出されるバランスが向上するので好ましい。
　ハウジング２の内部には、電動機３が設けられている。電動機３は、ローター３Ｒと、ローター３Ｒの径方向外側に設けられたステーター３Ｓとを含む。ステーター３Ｓは、側部２Ａが有する貫通孔２Ｉの内壁２Ｗに取り付けられる。ローター３Ｒは、シャフト４の他端部に連結される。このような構造により、ローター３Ｒとシャフト４と回転部材５とは、一体となって回転中心軸Ｚｒの周りを回転する。本実施形態において、電動機３の形式は問わない。
　本実施形態においては、前述したように、気体通路７から隙間１０の気体がハウジング２の外側に排出されることにより、回転機構１の外部からシャフト４とハウジング２との間への異物の侵入、軸受６Ａ、６Ｂへの異物の侵入及びハウジング２の内部からの発塵が回転機構１の外側に流出することが抑制される。ハウジング２の内部からの発塵は、例えば、軸受６Ａ、６Ｂからの発塵及び電動機３からの発塵がある。後述するように、回転機構１は、溝８を必ずしも有する必要はないが、溝８は孔２ＢＨの周囲に設けられるので、溝８全体から隙間１０の気体がハウジングの外側に排出される。この作用により、回転機構１は、異物の侵入及びハウジング２内部の発塵の流出が効果的に抑制される。このため、回転機構１は、軸受６Ａ、６Ｂに、転がり軸受又は滑り軸受等のように、気体供給を必要としない機械式の軸受を用いることができる。
　軸受６Ａ、６Ｂに転がり軸受を用いると、回転部材５に搭載される物体からの荷重以外に起因する理由による、隙間１０方向におけるシャフト４の変位が抑制される。このため、隙間１０の大きさｔを小さくして、封止性能を向上させることができる。隙間１０の大きさｔは、シャフト４の精度（封止面方向の振れ）、ハウジング２側における封止面の平面度及びシャフト４に対する直角度に対して、一定の裕度を持たせることにより決定される。前述した封止面は、ハウジング２側においては、第１部材２Ｂの回転部材５側の面２ＢＳであり、回転部材５側においては、回転部材５の第１部材２Ｂ側の面５ＳＡである。
　回転機構１は、軸受６Ａの内輪６ｃがシャフト４の回転部材５側に設けられた環状のスペーサ９と接している。回転部材５とシャフト４とは、図１に示すように、例えばボルトＢＬＴによって締結され、固定される。スペーサ９は、軸受６Ａと回転部材５との間に配置される。軸受６Ａは、外輪６ａがハウジング２の第１部材２Ｂに接する。また、軸受６Ａの内輪６ｃと軸受６Ｂの内輪６ｃとが接し、かつ軸受６Ｂの内輪６ｃに環状のスペーサ４Ｓが接触した状態で、スペーサ４Ｓ側からシャフト４にロックナット４Ｎがねじ込まれる。スペーサ４Ｓは、シャフト４の電動機３側に配置される。
　ロックナット４Ｎが締め込まれることにより、軸受６Ａ、６Ｂは、スペーサ４Ｓ及びスペーサ９の間、かつロックナット４Ｎと回転部材５との間に固定される。軸受６Ａ、６Ｂがハウジング２の側部２Ａの内壁２Ｗに取り付けられると、軸受６Ａの外輪６ａはハウジング２の第１部材２Ｂに接して、シャフト４は、回転中心軸Ｚｒ方向に位置決めされる。このように、回転機構１は、回転中心軸Ｚｒ方向におけるシャフト４の基準を、回転部材５側に配置してある。このような構造により、回転部材５の姿勢及び位置並びに隙間１０の大きさｔは、シャフト４の熱変形、例えば回転中心軸Ｚｒ方向における伸び等の影響を受けにくいという利点がある。
　本実施形態において、シャフト４及び軸受６Ａ、６Ｂは、例えば、次のような手順によりハウジング２に取り付けられる。まず、軸受６Ａ、６Ｂがハウジング２、より具体的には側部２Ａの内壁２Ｗに取り付けられる。次に、シャフト４の一端部４ＴＡ側にスペーサ９を取り付けた状態で、一端部４ＴＡに回転部材５を取り付ける。この状態で、シャフト４を、その他端部からハウジング２の第１部材２Ｂの孔２ＢＨを通して、軸受６Ａ、６Ｂの内輪６ｃに差し込む。シャフト４が軸受６Ａ、６Ｂに取り付けられたら、シャフト４にスペーサ４Ｓを取り付けた後、ロックナット４Ｎをシャフト４の他端部からねじ込んで、シャフト４を軸受６Ａ、６Ｂに取り付ける。
　ハウジング２の第１部材２Ｂの孔２ＢＨ内には、スペーサ９及びシャフト４が配置される。本実施形態においては、シャフト４に取り付けられるスペーサ９及びスペーサ４Ｓもシャフトの一部とみなす。孔２ＢＨとスペーサ９、すなわちシャフト４とで囲まれる空間は、第１部材２Ｂの回転部材５側及び軸受６Ａ、６Ｂの外輪６ａと内輪６ｃとの間に開口している。この空間は、隙間１０と、軸受６Ａ、６Ｂの外輪６ａと内輪６ｃとの間とを接続している。このような構造により、軸受６Ａ、６Ｂの外輪６ａと内輪６ｃとの間を通して、ハウジング２の内部の気体は、空間を通って隙間１０に移動することができる。このため、排気装置５０が隙間１０の気体を吸引し、排出することにより、ハウジング２の内部の気体は、軸受６Ａ、６Ｂの外輪６ａと内輪６ｃとの間、空間、隙間１０及び気体通路７を通ってハウジング２の外側に排出される。このように、前述した空間は、電動機３及び軸受６Ａ、６Ｂで発生した熱をハウジング２の外側に排出できるので、これらの温度上昇を抑制することができる。結果として、軸受６Ａ、６Ｂ及びシャフト４の熱変形が抑制されるので、回転機構１は、高い回転精度を実現することができる。また、前述した熱変形が抑制されるので、回転機構１は、電動機３及びシャフト４を、発熱をともなう高加減速で回転させたり、高速で回転させたりすることもできる。
　回転機構１は、軸受６Ａ、６Ｂに、転がり軸受を用いる。軸受６Ａ、６Ｂは、外輪６ａがハウジング２の側部２Ａの内壁２Ｗに取り付けられ、内輪６ｃがシャフト４に取り付けられる。このような構造において、ハウジング２の内部の封止を確保するためには、シャフト４とハウジング２の第１部材２Ｂに設けられた孔２ＢＨとの隙間を管理する必要がある。このためには、ハウジング２側の軸心と、軸受６Ａ、６Ｂが支持するシャフト４の軸心とを一致させる必要がある。両者を一致させるためには、ハウジングの加工精度を高くすることが要求される。このため、回転機構１に、転がり軸受又は滑り軸受等のように静圧軸受以外の軸受が用いられる場合、回転部材５とハウジング２の第１部材２Ｂとの間に隙間１０を形成することが、封止効率を向上させるために有効である。
　静圧軸受は、停電等が発生することにより気体の供給が停止すると、軸受としての機能を喪失する。このため、第１部材２Ｂと回転部材５との間に封止用の隙間を設ける場合は、静圧軸受の隙間よりも封止用の隙間の方を大きくする必要がある。このため、静圧軸受は、封止用の隙間を一定以上に小さくすることが困難である。本実施形態において、軸受６Ａ、６Ｂは転がり軸受であるが、転がり軸受は、静圧軸受とは異なり、停電等の影響を受けない。このため、回転機構１は、軸受６Ａ、６Ｂに転がり軸受を用いると、隙間１０の大きさｔを、回転部材５と第１部材２Ｂとが接触しない範囲で小さくすることができるので、封止効率が向上する。
　回転機構１は、シャフト４の回転が停止している間等に液体状の異物が隙間１０に侵入することを抑制するために、回転部材５の直径を、ハウジング２の第１部材２Ｂの直径よりも大きくすることが好ましい。気体通路７又は気体通路７とは別に設けた、溝８に接続する通路から、例えば溶剤等の洗浄液を供給し、隙間１０を洗浄できるようにしてもよい。本実施形態において、ハウジング２は、側部２Ａと第１部材２Ｂとが別部品となっているが、このような構造には限定されない。例えば、鋳造等の製造方法によって、側部２Ａと第１部材２Ｂとを一体の構造物として製造してもよい。
（変形例）
　図４は、実施形態１の変形例に係る回転機構を示す拡大図である。図５は、実施形態１の変形例に係る回転機構の平面図である。図５は、図１のＡ－Ａ矢視に相当する位置から回転機構１’を見た状態を示している。この回転機構１’は、実施形態１の回転機構１と略同様であるが、溝８を有さない点が異なる。回転機構１’は、第１部材２Ｂに、図３等に示す溝８を有していないので、第１部材２Ｂの回転部材５側の面２ＢＳに、気体通路７が直接開口する。図５に示すように、本変形例において、回転機構１’の第１部材２Ｂは、複数個（この例では４個）の気体通路７を有している。図５には、それぞれの気体通路７の開口部７Ｈが現れている。
　このような構造によっても、回転機構１’は、排気装置５０によって気体通路７から隙間１０の気体がハウジング２の外側に排出されるので、実施形態１の回転機構１と同様の作用及び効果が得られる。回転機構１’は、第１部材２Ｂに溝８を設ける必要がないので、製造が容易になるという利点がある。
　さらに、気体通路７から隙間１０に、ハウジング２の周囲の気体よりも圧力の高い気体を供給してもよい。このようにすると、気体通路７から供給される気体が回転部材５及びハウジング２の第１部材２Ｂの径方向外側に流出するので、隙間１０が封止される。その結果、ハウジング２の外部から液体等が隙間１０へ侵入することを抑制できる。
　以上、実施形態１及びその変形例について説明したが、実施形態１及びその変形例の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態１及びその変形例の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態２）
　図６は、実施形態２に係る回転機構を示す断面図である。実施形態２の回転機構１ａは、実施形態１の回転機構１と同様であるが、回転部材５ａに溝８ａが設けられる点が異なる。回転機構１ａの他の構造は、回転機構１と同様である。
　回転機構１ａの回転部材５ａは、第１部材２Ｂの面２ＢＳと対向する面５ＳＡａに溝８ａが設けられている。溝８ａは、回転中心軸Ｚｒの周りに、回転部材５ａの周方向に沿って設けられる。第１部材２Ｂの回転部材５ａと対向する面２ＢＳには、気体通路７が開口している。溝８ａは、気体通路７の開口部７Ｈと対向する位置に設けられる。
　回転機構１ａは、回転部材５ａに溝８ａを有する。このため、回転部材５ａは、溝８ａの分、質量が小さくなる。結果として回転部材５ａの慣性モーメントが小さくなるので、回転部材５ａの応答性が向上する。本実施形態では、溝８ａを回転部材５ａのみに設けたが、さらに、第１部材２Ｂの溝８ａと対向する部分に、例えば、図１、図２及び図３に示すような溝８を設けてもよい。このようにすると、隙間１０の気体の排気効率が向上するので、封止性能をより向上させることができる。
　以上、実施形態２について説明したが、実施形態２の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態２の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態３）
　図７は、実施形態３に係る回転機構を示す断面図である。実施形態３の回転機構１ｂは、実施形態１の回転機構１と同様であるが、ハウジング２ｂ内の電動機３に気体が供給される点が異なる。回転機構１ｂの他の構造は、回転機構１と同様である。
　回転機構１ｂのハウジング２ｂが有する第２部材２Ｃｂは、ハウジング２ｂに収納されている電動機３側の端部（他端部）に取り付けられている。回転機構１ｂのハウジング２ｂが有する第２部材２Ｃｂは、給気口２ＣＳを有している。給気口２ＣＳは、第２部材２Ｃｂを、その厚み方向に貫通している。給気口２ＣＳから、電動機３に気体（本実施形態では空気）が供給される。
　本実施形態において、給気口２ＣＳには、送風装置５１が接続されている。送風装置５１は、給気口２ＣＳを介して、ハウジング２ｂの内部に配置された電動機３に気体を供給する。この気体により、電動機３が冷却される。また、送風装置５１から供給された気体は、軸受６Ａ、６Ｂも冷却する。このため、回転機構１ｂは、シャフト４の熱変形を抑制することができる。シャフト４の熱変形が抑制されることにより、回転機構１ｂは、シャフト４を高速で回転させることができる。
　回転機構１ｂは、ハウジング２ｂの気密性を高めた上で、給気口２ＣＳに加えてハウジング２ｂの内部と真空タンク又は真空発生源とを接続する。この真空タンク又は真空発生源は、停電等の非常時に排気装置５０が停止して隙間１０の封止機能が維持できなくなった場合でも、真空を維持できる。このような構造とすることにより、回転機構１ｂは、停電時等にはハウジング２ｂ内と真空タンク又は真空発生源とを接続することにより、隙間１０による封止機能の低下を抑制する。この構造が用いられる場合、ハウジング２の電動機３が収納されている部分の容積は小さくすることが好ましい。
　以上、実施形態３について説明したが、実施形態３の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態２の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態４）
　図８は、実施形態４に係る回転機構を示す断面図である。図８は、回転機構１ｃの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｃを切った断面を示している。図９は、実施形態４に係る回転機構の隙間の拡大図である。図１０は、図８のＢ－Ｂ矢視図である。実施形態４の回転機構１ｃは、実施形態１の回転機構１と同様であるが、回転部材５ｃが真空チャック機構を備える点が異なる。回転機構１ｃの他の構造は、回転機構１と同様である。
　回転機構１ｃの回転部材５ｃは、凹部１１Ｕを有している。凹部１１Ｕには、真空チャック１１が設けられている。また、回転部材５ｃは、厚み方向に向かって貫通する貫通孔１２を有する。貫通孔１２は、ハウジング２の第１部材２Ｂ側と凹部１１Ｕとを接続する。貫通孔１２は、第１部材２Ｂの溝８と対向する位置に設けられる。本実施形態において、第１部材２Ｂは、回転中心軸Ｚｒの周りに、第１部材２Ｂの周方向に沿って複数（本例では４個）の貫通孔１２を有する。貫通孔１２の数は限定されるものではなく、１個でもよい。
　排気装置５０は、第１部材２Ｂに設けられた気体通路７、溝８、隙間１０及び回転部材５ｃの貫通孔１２を介して、真空チャック１１から気体（例えば空気）を吸引する。すると、真空チャック１１に搭載された物体が、これに吸着される。また、排気装置５０の排気動作によって、隙間１０が封止の機能を発揮する。このように、回転機構１ｃは、真空チャック１１の真空の経路を、隙間１０によって封止することができる。真空チャック１１は、多孔質体であってもよい。
　回転機構１ｃは、実施形態２と同様に、第１部材２Ｂに溝８を設ける代わりに、回転部材５ｃに溝８を設けてもよい。また、回転機構１ｃは、実施形態３と同様に、電動機３へ冷却用の気体を供給する給気口２ＣＳ及び送風装置５１を備えていてもよい。
　以上、実施形態４について説明したが、実施形態４の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態４の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態５）
　図１１は、実施形態５に係る回転機構を示す断面図である。図１１は、回転機構１ｄの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｄを切った断面を示している。図１２は、図１１のＣ－Ｃ矢視図である。実施形態５の回転機構１ｄは、図６に示す実施形態２の回転機構１ａと同様であるが、回転部材５ｄに複数の溝８ｄ及び溝１３が設けられる点及びハウジング２ｄの第１部材２Ｂｄには気体通路７と、これとは異なる気体通路１４とが設けられる点が異なる。回転機構１ｄの他の構造は、回転機構１ａと同様である。以下において、適宜、気体通路７を第１気体通路７と称し、気体通路７とは異なる気体通路１４を、適宜、第２気体通路１４と称する。
　図１１及び図１２に示すように、溝８ｄ及び溝１３は、第１部材２Ｂｄが有する孔２ＢＨｄの周方向に向かって延在する。溝８ｄ及び溝１３は、回転部材５ｄの、第１部材２Ｂｄの面２ＢＳと対向する面５Ａｄであって、孔２ＢＨｄの径方向に向かって設けられる。本実施形態では、溝８ｄが溝１３の径方向外側に設けられている。本実施形態において、溝８ｄ及び溝１３は、いずれも回転部材５ｄに設けられるが、両方がハウジング２ｄの第１部材２Ｂｄに設けられてもよいし、一方が第１部材２Ｂに、他方が回転部材５ｄに設けられてもよい。このように、回転機構１ｄは、孔２ＢＨｄの径方向に向かって複数の溝を有していればよい。
　第１部材２Ｂｄの回転部材５ｄと対向する面２ＢＳｄには、第１気体通路７及び第２気体通路１４が開口している。溝８ｄは、第１気体通路７の開口部７Ｈと対向する位置に設けられる。溝１３は、第２気体通路１４の開口部１４Ｈと対向する位置に設けられる。本実施形態において、図１２に示すように溝８の幅Ｗ１は、溝１３の幅Ｗ２よりも大きいが、両者の大きさの関係はこれに限定されない。
　本実施形態において、第２気体通路１４には排気装置５２が接続されている。排気装置５２は、第２気体通路１４内の気体（本実施形態では空気）を吸引して排出する。排気装置５２は、例えば、ポンプである。このように、第２気体通路１４と第１気体通路７とは、それぞれ異なる排気装置５２と排気装置５０とで、内部の気体が吸引される。
　本実施形態において、回転機構１ｄは、ハウジング２ｄの第１部材２Ｂｄが有する孔２ＢＨｄの径方向に向かって複数（本実施形態では２個）の溝８ｄ及び溝１３を有するので、シール機能が向上する。排気装置５０及び排気装置５２は、第１気体通路７及び第２気体通路１４を介して隙間１０の気体を吸引する。隙間１０の気体がハウジング２ｄの外側に排出されることにより、回転機構１ｄの外部からシャフト４とハウジング２ｄとの間への異物の侵入、軸受６Ａ、６Ｂへの異物の侵入及びハウジング２の内部からの発塵が回転機構１ｄの外側に流出することが抑制される。このように、回転機構１ｄは、複数の溝８ｄ及び溝１３により、シャフト４の外部からの異物の侵入をより効果的に抑制することができる。
　隙間１０が汚れるのは、ハウジング２ｄの外部の雰囲気に含まれるミスト及び回転機構１ｄに飛散する液体によるものである。液体は、例えば、工作機械では旋盤における切削油又は研削盤における研削液等、半導体製造装置では研磨液又は洗浄液等である。回転機構１ｄは、孔２ＢＨｄの径方向外側に設けられた溝８ｄと、溝８ｄの径方向内側に設けられた溝１３とを有している。このため、回転機構１ｄは、回転部材５ｄとハウジング２ｄとの間の隙間１０を洗浄液等の液体で洗浄する際に、径方向外側の溝８ｄから洗浄液を供給し、その洗浄液をハウジング２ｄの外側の溝８ｄ及び径方向内側の溝１３から回収することができる。このようにすることで、この回転機構１ｄは、洗浄液が軸受６Ａ、６Ｂに浸入することを抑制することができる。
　以上、実施形態５について説明したが、実施形態５の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態５の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態６）
　図１３は、実施形態６に係る回転機構を示す断面図である。図１３は、回転機構１ｅの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｅを切った断面を示している。実施形態６の回転機構１ｅは、図１１に示す実施形態５の回転機構１ｄと同様であるが、回転部材５ｅが真空チャック機構を備える点が異なる。回転機構１ｅの他の構造は、回転機構１ｄと同様である。
　回転機構１ｅの回転部材５ｅは、凹部１１Ｕを有している。凹部１１Ｕには、真空チャック１１が設けられている。また、回転部材５ｅは、厚み方向に向かって貫通する貫通孔１２を有する。貫通孔１２は、ハウジング２の第１部材２Ｂ側と凹部１１Ｕとを接続する。貫通孔１２は、第１部材２Ｂの溝８ｅと対向する位置に設けられる。本実施形態において、第１部材２Ｂは、回転中心軸Ｚｒの周りに、第１部材２Ｂの周方向に沿って複数（本例では４個）の貫通孔１２を有する。貫通孔１２の数は限定されるものではなく、１個でもよい。
　排気装置５０は、第１部材２Ｂに設けられた第１気体通路７、溝８ｅ、隙間１０及び回転部材５ｄの貫通孔１２を介して、真空チャック１１から気体（例えば空気）を吸引する。すると、真空チャック１１に搭載された物体が、これに吸着される。また、排気装置５０の排気動作によって、隙間１０が封止の機能を発揮する。このように、回転機構１ｄは、真空チャック１１の真空の経路を、隙間１０によって封止することができる。真空チャック１１は、多孔質体であってもよい。
　回転機構１ｅは、回転部材５ｅに真空チャック１１等の吸着機構を設けた場合、第１気体通路７を介して真空チャック１１からの気体を吸引することができる。また、回転機構１ｅは、第１気体通路７とは異なる第２気体通路１４から隙間１０の気体を排出することができる。この場合、排気装置５２が第２気体通路１４から気体を吸引する。このようにすることで、真空チャック１１用の気体通路、すなわち第１気体通路７は、隙間１０からの気体を排出する量が低減される。その結果、真空チャック１１の排気系の流量を低減できる。真空チャック１１の排気系は圧力損失が低減されるので、真空チャック１１が吸引する圧力（チャック圧）を高めることができる。例えば、第２気体通路１４を設けることにより、第１気体通路７及び第２気体通路１４の流量が略１／２になる。このため、第１気体通路７内及び第２気体通路１４内での圧力損失が低減される。回転機構１ｅは、比較的高いチャック圧を得ている場合は、第１気体通路７のみの場合と比較して、チャック圧を約１．１倍等に高めることができる。回転機構１ｅは、第１気体通路７のみの場合と同一のチャック圧が必要な場合、隙間１０を大きくすることができる。
　回転機構１ｅは、実施形態５と同様に、回転部材５ｅに溝８ｅ及び溝１３を設ける代わりに、ハウジング２ｅの第１部材２Ｂｅに溝８及び溝１３を設けてもよい。また、回転機構１ｅは、実回転部材５ｅに溝８ｅ又は溝１３のいずれか一方が設けられ、ハウジング２ｅには、溝８又は溝１３のうち回転部材５ｅに設けられていない方が設けられてもよい。さらに、本実施形態においって、回転機構１ｅは、溝８及び溝１３の両方を有していなくてもよい。この場合、貫通孔１２は、第１気体通路７の第１部材２Ｂｅの開口部と対向し、第２気体通路１４は、第１部材２Ｂｅの開口部から隙間１０の部分の気体を吸引する。
　排気装置５０による気体の吸引が一時的に停止しても、排気装置５２は、貫通孔１２、溝８ｅ及び第１気体通路７の径方向内側に設けられた溝１３からの気体の吸引を継続できる。このため、回転機構１ｅは、真空チャック１１をＯＦＦにしたときも、溝１３から軸受６Ａ、６Ｂ側からの気体をハウジング２ｅの外部に排出することができる。回転機構１ｅは、軸受６Ａ、６Ｂ側の気体及び発塵がハウジング２ｅの外部に流出することを抑制することができる。
　以上、実施形態６について説明したが、実施形態６の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態６の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態７）
　図１４は、実施形態７に係る回転機構を示す断面図である。図１４は、回転機構１ｆの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｆを切った断面を示している。実施形態７の回転機構１ｆは、図６に示す実施形態２の回転機構１ａと同様であるが、ハウジング２ｆが、ハウジング２ｆとシャフト４との間から気体を吸引するための通路１５を有する点が異なる。
　回転機構１ｆのハウジング２ｆ、本実施形態では第１部材２Ｂｆは、通路１５を有する。通路１５は、第１部材２Ｂｆの径方向に沿って延在する通路である。通路１５は、第１部材２Ｂｆの径方向外側における側部と貫通孔２Ｈｆとを貫通し、第１部材２Ｂｆの外側と貫通孔２Ｈｆの内側とを接続している。本実施形態において、貫通孔２Ｈｆは、内周面２Ｈｆｗに、貫通孔２Ｈｆの周方向に沿って延在する溝１６を有する。通路１５は、溝１６に開口している。本実施形態において、通路１５の数は１本であるが、通路１５の数はこれに限定されない。
　前述した実施形態６の溝１３は、内部の真空度が比較的小さくて済む。このため、溝１３が設けられる部分の隙間１０は、比較的大きな大きさ、例えば、前述したように数μｍから数十μｍであればよい。このため、回転機構１ｆは、回転部材５ｆ又は第１部材２Ｂｆに溝１３が設けられる代わりに、貫通孔２Ｈｆの内周面２Ｈｆｗに溝１６が設けられている。そして、排気装置５２は、溝１６に開口する通路１５から、ハウジング２ｆの第１部材２Ｂｆとシャフト４との間から気体を吸引する。排気装置５２は、例えば、洗浄液による隙間１０の洗浄中、第１部材２Ｂｆとシャフト４との間から通路１５を介して気体を吸引することにより、軸受６Ａ、６Ｂに洗浄液が浸入することを抑制できる。本実施形態では、貫通孔２Ｈｆの内周面２Ｈｆｗに溝１６が設けられているが、溝１６は、必ずしも貫通孔２Ｈｆに設けられなくてもよい。
（実施形態８）
　図１５は、実施形態８に係る回転機構を示す断面図である。図１５は、回転機構１ｇの回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面で回転機構１ｇを切った断面を示している。実施形態８の回転機構１ｇは、気体通路７と、給気通路１８を備える。気体通路７は、隙間１０とハウジング２ｇの外側とを接続して、隙間１０の部分の気体をハウジング２ｇの外部に通過させる。以下において、気体通路７を、適宜排気通路７と称する。給気通路１８は、隙間１０とハウジング２ｇの外側とを接続し、気体通路７よりも２ＢＨｇ孔の径方向外側から、隙間１０の部分に気体を供給する。
　給気通路１８は、第１部材２Ｂｇの回転部材５ｇと対向する面２ＢＳと、面２ＢＳとつながる側部２ＢＥとを接続し、第１部材２Ｂｇを貫通している。給気通路１８は、第１部材２Ｂｇの回転部材５ｇと対向する面２ＢＳに開口している。このような構造により、給気通路１８は、隙間１０とハウジング２ｇの外側とを接続して、隙間１０の部分に気体を供給する。本実施形態において、給気通路１８には給気装置５４が接続されている。給気装置５４は、給気通路１８に気体（本実施形態では空気）を供給する。給気装置５４は、例えば、ポンプであり、ハウジング２ｇの周囲よりも高圧の気体を給気通路１８に供給する。
　本実施形態において、回転部材５ｇの、ハウジング２ｇの第１部材２Ｂｇと対向する部分、すなわち回転部材５ｇの面５Ａｇには、第１溝８ｇと第２溝１７とが設けられる。第１溝８ｇ及び第２溝１７は、いずれも孔２ＢＨｇの周方向に沿って延在する。第２溝１７は、第１溝８ｇよりも孔２ＢＨの径方向外側に設けられている。本実施形態において、第１溝８ｇと第２溝１７とは、いずれも回転中心軸Ｚｒを中心とする同心円となっている。
　排気通路７の開口７Ｈは第１溝８ｇと対向し、給気通路１８の開口１８Ｈは第２溝１７と対向する。排気通路７は、第１溝８ｇの位置で隙間１０とハウジング２ｇの外側とを接続し、給気通路１８は、第２溝１７の位置で隙間１０とハウジング２ｇの外側とを接続する。本実施形態において、第１溝８ｇ及び第２溝１７は、いずれも回転部材５ｇに設けられているが、ハウジング２ｇが備える第１部材２Ｂｇに設けられていてもよい。すなわち、第１溝８ｇ及び第２溝１７は、ハウジング２ｇの第１部材２Ｂｇの回転部材５ｇと対向する部分及び回転部材５ｇのハウジング２ｇの第１部材２Ｂｇと対向する部分の少なくとも一方に設けられていればよい。
　給気通路１８の第１部材２Ｂｇの開口部１８Ｈは、排気通路７の第１部材２Ｂｇの開口部７Ｈよりも孔２ＢＨｇの径方向外側に開口している。このような構造により、回転機構１ｇは、給気装置５４によって、給気通路１８から第２溝１７を介して隙間１０に供給される気体によって、隙間１０及び第２溝１７の径方向内側へ、ハウジング２ｇの外部から液体等の異物が侵入することを抑制できる。排気装置５０は、排気通路７及び第１溝８ｇを介して給気通路１８から隙間１０に供給される高圧の気体を吸引して、隙間１０ハウジング２ｇの外部に排出する。このため、回転機構１ｇは、ハウジング２ｇの内部の軸受６Ａ、６Ｂに、給気通路１８からの高圧の気体が流入することを抑制することができる。
　回転機構１ｇは、第１溝８ｇ及び第２溝１７を有していなくてもよい。しかし、回転機構１ｇは、第１溝８ｇ及び第２溝１７を有することにより、回転体５ｇ及びハウジング２ｇの第１部材２Ｂｇの周方向全域にわたって、効率よく隙間１０に高圧の気体を行き渡らせ、かつ隙間１０から効率よく気体を排出できるので好ましい。
　本実施形態において、第１溝８ｇの幅Ｗｉは、第２溝１７の幅Ｗｏよりも大きい。このようにすることで、排気通路７は、第１溝８ｇの径方向において、広い領域から隙間１０の気体を吸引できるので、第１溝８ｇを超えて、液体又は気体等が軸受６Ａ、６Ｂ側に向かうことを効果的に抑制することができる。
　第２溝１７の径方向外側の隙間１０は、第２溝１７の径方向内側の隙間よりも大きいことが好ましい。このようにすれば、回転機構１ｇは、第２溝１７に供給された気体を、ハウジング２ｇの外部に効率よく放出させることができる。
　回転機構１ｇは、図１３に示す真空チャック１１を備えていてもよい。この場合、図１３に示す貫通孔１２は、第１溝８ｇに接続される。排気装置５０は、図１３に示す貫通孔１２、第１溝８ｇ及び排気通路７を介して気体を吸引することにより、真空チャック１１に物体を吸着させることができる。
　回転機構１ｇは、ハウジング２ｇの内部を封止する性能が高いので、シャフト４に液体が吹き付けられるような環境で使用される場合に好ましい。また、回転機構１ｇは、ハウジング２ｇの周囲から吸引される気体又は液体が、ハウジング２ｇの第１部材２Ｂｇ又は回転部材５ｇの表面に堆積することにより隙間１０が小さくなるような環境で使用される場合にも好適である。
　以上、実施形態８について説明したが、実施形態８の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態８の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態９）
　図１６は、実施形態９に係る回転機構を示す断面図である。図１７は、図１６のＤ－Ｄ矢視図である。この回転機構１ｈは、実施形態８の回転機構１ｇと同様であるが、第１溝８ｇと第２溝１７との間に第３溝１９を有する点が異なる。回転機構１ｈの他の構成は、回転機構１ｇと同様である。
　第３溝１９は、孔２ＢＨｈの周方向に沿って延在し、ハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈの外側と接続される。本実施形態において、第３溝１９は、回転体５ｈの、ハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈと対向する面５Ａｈに設けられるが、ハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈの、回転部材５ｈと対向する面２ＢＳに設けられていてもよい。第３溝１９は、回転体５ｈの面５Ａｈ及びハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈの面２ＢＳに設けられていてもよい。このように、第３溝１９は、ハウジング２ｈの回転部材５ｈと対向する部分及び回転部材５ｈのハウジング２ｈと対向する部分の少なくとも一方に設けられていればよい。
　図１７に示すように、ハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈは、通路３０を有している。第１部材２Ｂｈは、第３溝１９と対向する部分に通路３０の開口部３０Ｈｉを有している。また、第１部材２Ｂｈは、側部２ＢＥに、通路３０の開口部３０Ｈｏを有している。このような構造により、通路３０は、図１６に示す、回転部材５ｈとハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈとの間の隙間１０と、ハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈの外側とを連通する。
　給気通路１８から第２溝１７に供給された高圧の気体の圧力に応じて、第１溝８ｇから排気通路７に流れる気体の流量（以下、適宜排気流量という）が大きくなる。第３溝１９は、第２溝１７から流出した高圧の気体を集めて、通路３０からハウジング２ｈの外部に放出するので、第３溝１９は、排気流量を低減することができる。本実施形態の回転機構１ｈは、第２溝１７の径方向外側の隙間１０を、径方向内側の隙間１０よりも大きくしなくても、第２溝１７に供給された気体を、ハウジング２ｈの外部に効率よく放出させることができる。
　回転機構１ｈは、図１３に示す真空チャック１１を備えていてもよい。この場合、図１３に示す貫通孔１２は、第１溝８ｇに接続される。排気装置５０は、図１３に示す貫通孔１２、第１溝８ｇ及び排気通路７を介して気体を吸引することにより、真空チャック１１に物体を吸着させることができる。回転機構１ｈは、第３溝１９によって排気流量を低減できるので、排気装置５０の排気能力が第３溝１９を設けない場合と同等であれば、チャック圧を大きくすることができる。チャック圧が第３溝１９を設けない場合と同等であれば、排気装置５０の排気能力は小さくてもよい。
　以上、実施形態９について説明したが、実施形態９の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。この場合、実施形態９の一部の構成のみを適用してもよいし、すべての構成を適用してもよい。
（実施形態１０）
　図１８は、実施形態１０に係る回転機構を示す断面図である。この回転機構１ｉは、ハウジング２ｉの、排気通路７よりも孔２ＢＨｉの径方向外側に開口して回転部材５ｉと対向し、かつ孔の２ＢＨｉの周方向に沿って延在する開口部２２を有する。給気通路１８ｉは、開口部２３と接続している。
　回転機構１ｉが有するハウジング２ｊの第１部材２Ｂｉは、側面２ＢＥに、周方向に沿った凹部２ＢＵを有している。凹部２ＢＵには、環状の部材２０が取り付けられている。環状の部材２０は、凹部２ＢＵの外周面２Ｂｓｗと、ハウジング２ｉの第２部材２Ｃｉ側で接している。環状の部材２０の回転機構１ｉ側は、凹部２ＢＵの外周面２Ｂｓｗとの間に隙間２２Ｓが形成されている。この隙間２２Ｓがハウジング２ｉの第１部材２Ｂｉの回転部材５ｉ側における面２ＢＳに開口して、開口部２２となる。隙間２２Ｓは、例えば、気体軸受のスロット絞りが利用できる。
　環状の部材２０は、内周面に、周方向に沿った溝２１を有している。溝２１は、隙間２２Ｓ及び給気通路１８ｉと接続している。給気装置５４は、給気通路１８ｉから溝２１を介して隙間２２Ｓに気体を供給することにより、開口部２２から回転部材５ｉと第１部材２Ｂｉとの間に、これらの周方向に向かって均一に気体を噴射することができる。例えば、給気通路１８ｉが１つであっても、隙間２２Ｓ及び開口部２２は、回転部材５ｉ及び第１部材２Ｂｉの周方向に向かって気体を均一に噴射させることができる。この気体が、ハウジング２ｉの外部に放出されることにより、シールが実現できる。気体を均一に噴射させることを目的として、開口部２２の幅を大きくしたい場合には、隙間２２Ｓに流入する気体の流量を抑制するための調整機器を、給気通路１８ｉ又はこれに接続された通路に設けることができる。
　回転部材５ｉは、回転部材５ｉの、ハウジング２ｉの第１部材２Ｂｉと対向する面５Ａｉに、孔２ＢＨｉの周方向に沿って延在する溝８ｉを有する。溝８ｉは、ハウジング２ｉの第１部材２Ｂｉの、回転部材５ｉと対向する面２ＢＳに設けられていてもよいし、回転部材５ｉ及び第１部材２Ｂｉの両方に設けられていてもよい。排気通路７の開口部７Ｈは、溝８ｉと対向しており、排気装置５０は、排気通路７を介して、隙間１０及び溝８ｉ内の気体を吸引する。
　回転機構１ｉは、回転部材５ｉと環状の部材２０との間に隙間２３を有している。隙間２３は、開口部２２とつながっている。このような構造により、開口部２２から流出した気体は、隙間２３を通ってハウジング２ｉの外部に効率よく排出される。このため、回転機構１ｇは、給気通路１８ｉから供給された高圧の気体が、溝８ｉを通って排気通路７に流れる流量を小さくすることができる。また、回転機構１ｉは、図１６に示す、実施形態９の回転機構１ｈと比較して、回転部材５ｈ及びハウジング２ｈの第１部材２Ｂｈの直径を小さくすることもできる。
　以上、実施形態１から実施形態１０を説明したが、前述した内容により実施形態１から実施形態１０が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施形態１から実施形態１０の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ　回転機構
２、２ｂ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉ　ハウジング
２ＣＳ　給気口
２ＢＨ、２ＢＨｄ　孔
２Ａ　側部
２Ｂ、２Ｂｄ、２Ｂｅ、２Ｂｆ、２Ｂｇ、２Ｂｈ、２Ｂｉ　第１部材
２Ｃ、２Ｃｂ　第２部材
２Ｉ　貫通孔
２Ｈｆｗ　内周面
３　電動機
４　シャフト
４Ｓ、９　スペーサ
５、５ａ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ　回転部材
６Ａ、６Ｂ　軸受
６ａ　外輪
６ｂ　転動体
６ｃ　内輪
７　気体通路（第１気体通路、排気通路）
７Ｈ　開口部
８、８ａ、８ｄ、８ｅ、８ｉ、１３、１６　溝
８ｇ　第１溝
１０、２２Ｓ、２３　隙間
１１　真空チャック
１２　貫通孔
１４　気体通路（第２気体通路）
１５　通路
１７　第２溝
１８　給気通路
１９　第３溝
２０　環状の部材
２２　開口部
３０　通路
５０、５２　排気装置
５４　給気装置
５１　送風装置
ＢＬＴ　ボルト
Ｚｒ　回転中心軸

Claims (17)

  1. 　ハウジングと、
    　前記ハウジングに設けられた孔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、
    　前記シャフトの一端部に設けられて前記シャフトともに回転し、かつ前記孔の径方向外側まで張り出した部分が前記ハウジングと所定の大きさの隙間を有して対向する回転部材と、
    　前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続して、前記隙間の部分の気体を前記ハウジングの外部に通過させる気体通路と、
    　を含む、回転機構。
  2. 　前記軸受は、外輪、前記外輪の径方向内側に配置される内輪及び前記外輪と前記内輪との間に配置される転動体を有する転がり軸受であり、
    　前記孔と前記シャフトとで囲まれる空間は、前記回転部材側及び前記外輪と内輪との間に開口する、請求項１に記載の回転機構。
  3. 　前記ハウジングは、前記シャフトの他端部にローターが連結される電動機を内部に備えており、
    　前記電動機には冷却用の気体が供給される、請求項１又は請求項２に記載の回転機構。
  4. 　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在する溝を有し、
    　前記気体通路は、前記溝の位置で前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転機構。
  5. 　前記溝は、前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分に設けられ、
    　前記気体通路は、前記ハウジングに設けられ、かつ前記溝に開口する、請求項４に記載の回転機構。
  6. 　前記溝は、前記孔の径方向に向かって複数設けられる、請求項５に記載の回転機構。
  7. 　前記溝は、前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分に設けられ、
    　前記気体通路は、前記ハウジングに設けられ、かつ前記ハウジングの前記溝と対向する位置に開口する、請求項４に記載の回転機構。
  8. 　前記溝は、前記孔の径方向に向かって複数設けられる、請求項７に記載の回転機構。
  9. 　前記回転部材を、その厚み方向に貫通する貫通孔を有し、
    　前記回転部材の前記ハウジングとは反対側から、前記貫通孔、前記隙間及び前記気体通路を介して気体を排出する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の回転機構。
  10. 　前記ハウジングは、前記気体通路とは異なる気体通路を有し、
    　前記気体通路とは異なる気体通路は、前記隙間の部分の気体を前記ハウジングの外部に通過させる、請求項９に記載の回転機構。
  11. 　前記ハウジングは、前記ハウジングと前記シャフトとの間から気体を吸引するための通路を有する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の回転機構。
  12. 　前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続し、前記気体通路よりも前記孔の径方向外側から、前記隙間の部分に気体を供給する給気通路を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転機構。
  13. 　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在する第１溝と、
    　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方、かつ前記第１溝よりも前記孔の径方向外側に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在する第２溝と、を有し、
    　前記気体通路は、前記第１溝の位置で前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続し、前記給気通路は、前記第２溝の位置で前記隙間と前記ハウジングの外側とを接続する、請求項１２に記載の回転機構。
  14. 　前記ハウジングの前記回転部材と対向する部分及び前記回転部材の前記ハウジングと対向する部分の少なくとも一方、かつ前記第１溝と前記第２溝との間に設けられて、前記孔の周方向に沿って延在し、前記ハウジングの外側と接続される第３溝を有する、請求項１３に記載の回転機構。
  15. 　前記ハウジングの、前記気体通路よりも前記孔の径方向外側に開口して前記回転部材と対向し、かつ前記孔の周方向に沿って延在する開口部を有し、
    　前記給気通路は、前記開口部と接続する、請求項１２に記載の回転機構。
  16. 　請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の回転機構を備える、工作機械。
  17. 　請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の回転機構を備える、半導体製造装置。
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