JP6565499B2

JP6565499B2 - SEAL STRUCTURE, ROTARY DRIVE DEVICE, CONVEYING DEVICE, MACHINE TOOL, AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE

Info

Publication number: JP6565499B2
Application number: JP2015170850A
Authority: JP
Inventors: 中村　剛; 中村　　剛; 英也樋口; 秀樹金
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: JP2017048818A

Description

本発明は、圧力の異なる２つの空間を隔てるシール構造、回転−直動駆動装置、搬送装置、工作機械および半導体製造装置に関する。 The present invention relates to a seal structure that separates two spaces having different pressures, a rotary-linear motion drive device, a transfer device, a machine tool, and a semiconductor manufacturing apparatus.

搬送装置、半導体製造装置または工作機械等の製造装置には、真空チャンバなどのプロセス室内と外部環境とを隔離させつつ、回転ステージを回転させたり、半導体基板、工作物または工具を回転又は直線移動させたりするシール構造が用いられる。このようなシール構造として、例えば、特許文献１には、ハウジングに取り付けたオイルシールを径方向に緊縮させて、ロール軸に面接触させるシール装置が記載されている。 In manufacturing equipment such as transfer equipment, semiconductor manufacturing equipment, or machine tools, the rotary stage is rotated and the semiconductor substrate, workpiece or tool is rotated or linearly moved while the process chamber such as a vacuum chamber is isolated from the external environment. A seal structure is used. As such a seal structure, for example, Patent Document 1 describes a seal device in which an oil seal attached to a housing is contracted in a radial direction and brought into surface contact with a roll shaft.

特開平１０−００９４０１号公報JP-A-10-009401

特許文献１に記載された技術は、密封性を高めるものの、オイルシールがハウジングに取り付けられるため、例えば、プロセス室内でワークを加熱するような場合、ワークの熱は平板を介して回転軸に伝わり、接触式シールの温度も上昇する。一般的に、シールに用いられるゴムやエラストマー等の弾性部材は熱伝導性が低く、シールからハウジングへ熱を放熱しづらいため、シール周りの温度が上昇しやすくなる。接触式シールの温度が上昇すると、接触式シールが熱膨張し接触式シールの回転軸または平板に対する接触圧が大きくなるので、接触式シールの摩耗が進みやすくなる。このため、接触式シールの寿命が短くなり、部品交換の頻度が高くなる可能性があった。 Although the technique described in Patent Document 1 improves the sealing performance, since the oil seal is attached to the housing, for example, when the workpiece is heated in the process chamber, the heat of the workpiece is transmitted to the rotating shaft via the flat plate. In addition, the temperature of the contact-type seal also increases. Generally, an elastic member such as rubber or elastomer used for the seal has low thermal conductivity, and it is difficult to dissipate heat from the seal to the housing, so that the temperature around the seal is likely to rise. When the temperature of the contact-type seal rises, the contact-type seal expands thermally, and the contact pressure against the rotating shaft or the flat plate of the contact-type seal increases, so that the contact-type seal wears easily. For this reason, the life of the contact-type seal may be shortened, and the frequency of parts replacement may be increased.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転軸及び接触式シールの温度上昇を防ぎ、接触式シールの交換頻度を低減することができるシール構造、回転−直動駆動装置、搬送装置、工作機械および半導体製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and has a seal structure, a rotation-linear motion drive device, and a conveyance that can prevent the temperature of the rotary shaft and the contact-type seal from increasing and reduce the frequency of replacement of the contact-type seal. An object is to provide an apparatus, a machine tool, and a semiconductor manufacturing apparatus.

上記目的を達成するため、本発明に係るシール構造は、圧力の異なる２つの空間を隔てるシール構造であって、
前記圧力の異なる２つの空間のうち高圧側の空間に配置される筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿入されるシャフトと、前記シャフトの外径面で固定されて、前記シャフトとともに回転または、軸方向に所定の距離間を移動し、前記ハウジングに接して、前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられた隙間を密封する環状の第１シール部材と、前記シャフトの外径面で前記第１シール部材と一定の間隔を有し、前記第１シール部材よりも高圧側空間寄りの位置に固定されて、前記シャフトとともに回転または軸方向に所定の距離間を移動し、前記ハウジングに接して、前記隙間を密封する環状の第２シール部材と、を有し、前記ハウジングは、前記隙間の内、前記第１シール部材と前記第２シール部材とで囲まれる空間に冷却用の流体を通過させるための複数の貫通孔を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a seal structure according to the present invention is a seal structure that separates two spaces having different pressures, and
A cylindrical housing arranged in a space on the high-pressure side of the two spaces having different pressures, a shaft inserted into the housing, and an outer diameter surface of the shaft, and is rotated together with the shaft. An annular first seal member that moves a predetermined distance in a direction, contacts the housing, and seals a gap provided between the housing and the shaft, and an outer diameter surface of the shaft A fixed interval with the seal member, fixed at a position closer to the high-pressure side space than the first seal member, rotated with the shaft or moved a predetermined distance in the axial direction, and in contact with the housing; An annular second seal member for sealing the gap, and the housing is for cooling in a space surrounded by the first seal member and the second seal member in the gap. Characterized in that it comprises a plurality of through holes for passing the body.

これにより、ハウジングの貫通孔によって第１シール部材と第２シール部材との間の空間に冷却用流体を流すことで、ハウジング内径面、シャフトの外径面、第１シール部材、第２シール部材を冷却することができる。
また、シャフトが回転または軸方向に移動するときに生じる、第１シール部材及び第２シール部材とハウジングとの間の摩擦熱や、ワークの加熱やプロセス室内の環境によってシャフトに伝わる熱を外部に逃がすことで、シャフト,第１シール部材及び第２シール部材の温度上昇を抑制できる。よって、本発明に係るシール構造は、接触式シールである第１シール部材及び第２シール部材の交換頻度を低減することができる。 Accordingly, the cooling fluid is caused to flow through the space between the first seal member and the second seal member through the through hole of the housing, so that the housing inner diameter surface, the outer diameter surface of the shaft, the first seal member, and the second seal member. Can be cooled.
In addition, the frictional heat between the first and second seal members and the housing, which is generated when the shaft rotates or moves in the axial direction, and the heat transmitted to the shaft due to the heating of the workpiece and the environment in the process chamber to the outside. By letting it escape, temperature rises of the shaft, the first seal member, and the second seal member can be suppressed. Therefore, the seal structure according to the present invention can reduce the replacement frequency of the first seal member and the second seal member which are contact seals.

本発明の望ましい態様として、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間隔は、前記シャフト及び前記第１シール部材、前記第２シール部材が軸方向に移動可能な距離よりも大きく設定するとともに、
前記複数の貫通孔の前記空間側の開口部は、前記第１シール部材の前記高圧側の空間側への軸方向移動端と、前記第２シール部材の前記低圧側の空間側への軸方向移動端と、の間に形成されることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, an interval between the first seal member and the second seal member is set larger than a distance in which the shaft, the first seal member, and the second seal member can move in the axial direction. With
The space-side openings of the plurality of through-holes include an axial movement end of the first seal member toward the space side on the high-pressure side and an axial direction of the second seal member toward the space side on the low-pressure side. Preferably, it is formed between the moving end.

これにより、前記貫通穴は、前記シャフトの軸方向の移動範囲全域において、前記空間に冷却用流体を流すことができる。 As a result, the through hole can cause the cooling fluid to flow through the space in the entire movement range in the axial direction of the shaft.

本発明の望ましい態様として、前記第１シール部材及び第２シール部材は、前記シャフトの径方向内側に向かって突出し、前記シャフトおよび前記シャフトの一端部に固定されて、前記シャフトとともに回転する回転部材に挟まれて固定されるシールフランジ部を備えることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, the first seal member and the second seal member protrude radially inward of the shaft, are fixed to the shaft and one end of the shaft, and rotate together with the shaft. It is preferable to provide a seal flange portion that is sandwiched between and fixed.

これにより、シャフトがハウジングに対して回転する際、第１シール部材及び第２シール部材の、シャフトに対する相対的な回転が抑制される。すなわち、第１シール部材及び第２シール部材は、シャフトとともに回転しやすくなる。このため、シール構造は、第１シール部材及び第２シール部材がハウジングとの摩擦により滑る可能性を低減できる。よって、シール構造は、第１シール部材及び第２シール部材とシャフトとの間に摩擦が生じる可能性を抑制することができる。 Thereby, when a shaft rotates with respect to a housing, relative rotation with respect to a shaft of a 1st seal member and a 2nd seal member is suppressed. That is, the first seal member and the second seal member are easy to rotate with the shaft. For this reason, the seal structure can reduce the possibility that the first seal member and the second seal member slide due to friction with the housing. Therefore, the seal structure can suppress the possibility of friction between the first seal member and the second seal member and the shaft.

本発明の望ましい態様として、前記第１シール部材及び第２シール部材は、前記シャフトに接する固定部と、前記ハウジングに接するリップ部と、前記固定部と前記リップ部とを連結する環状連結部と、を備えることが好ましい。 As a desirable mode of the present invention, the first seal member and the second seal member include a fixing portion that contacts the shaft, a lip portion that contacts the housing, and an annular connecting portion that connects the fixing portion and the lip portion. Are preferably provided.

これにより、リップ部の弾性変形による弾性力により、第１シール部材及び第２シール部材はハウジングに押し付けられる。このため、シール構造は、ハウジングに対する第１シール部材及び第２シール部材の押圧力を高め、隙間の密封性を向上させることができる。そして、第１シール部材及び第２シール部材は、Ｏリング等である場合に比較して、ハウジングとシャフトとの間のヒートブリッジとなる部分が小さいため、ハウジングとの間で生じる摩擦熱をシャフト側へ熱伝導しにくくしている。これにより、シール構造は、摩擦熱の外部空間側への放熱をより促進することができる。このため、シール構造は、第１シール部材及び第２シール部材の摩耗を抑制することができる。 Accordingly, the first seal member and the second seal member are pressed against the housing by the elastic force generated by the elastic deformation of the lip portion. For this reason, the seal structure can increase the pressing force of the first seal member and the second seal member against the housing, and can improve the sealing performance of the gap. And since the part used as the heat bridge between a housing and a shaft is small compared with the case where a 1st seal member and a 2nd seal member are O rings etc., the frictional heat which arises between housings is shaft. It is difficult to conduct heat to the side. Thereby, the seal structure can further promote the radiation of frictional heat to the external space side. For this reason, the seal structure can suppress wear of the first seal member and the second seal member.

本発明の望ましい態様として、前記第１シール部材及び第２シール部材は、前記リップ部と、前記環状連結部と、前記固定部とで囲まれる空間に設けられて、前記リップ部を前記ハウジングに押し付ける付勢部材を備えることが好ましい。 As a preferred aspect of the present invention, the first seal member and the second seal member are provided in a space surrounded by the lip portion, the annular coupling portion, and the fixing portion, and the lip portion is provided in the housing. It is preferable to provide an urging member to be pressed.

これにより、第１シール部材及び第２シール部材は、リップ部の弾性変形による弾性力および付勢部材の弾性変形による弾性力により、ハウジングに押し付けられる。このため、シール構造は、ハウジングに対する第１シール部材及び第２シール部材の押圧力を高め、前記隙間の密封性を向上させることができる。そして、リップ部に摩耗が生じても、付勢部材は、ハウジングに対する第１シール部材及び第２シール部材の押圧力を維持するように作用する。このため、シール構造は、接触式シールである第１シール部材及び第２シール部材の交換頻度を低減することができる。 Accordingly, the first seal member and the second seal member are pressed against the housing by the elastic force due to the elastic deformation of the lip portion and the elastic force due to the elastic deformation of the biasing member. For this reason, the seal structure can increase the pressing force of the first seal member and the second seal member against the housing and improve the sealing performance of the gap. And even if abrasion arises in a lip | rip part, an urging member acts so that the pressing force of the 1st seal member and the 2nd seal member with respect to a housing may be maintained. For this reason, the seal structure can reduce the replacement frequency of the first seal member and the second seal member which are contact seals.

本発明の望ましい態様として、ハウジングに上述したシール構造を備えるとともに、第２ハウジングに前記シャフトを回転させる電動機とを備える、回転駆動装置であることが好ましい。この構造により、回転駆動装置は、高い密封性を実現でき、かつ接触式シールの交換頻度を低減することができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that the rotary drive device includes the above-described seal structure in the housing and the electric motor that rotates the shaft in the second housing. With this structure, the rotary drive device can achieve high sealing performance and can reduce the frequency of replacement of contact-type seals.

本発明の望ましい態様として、上述したシール構造と、被搬送物を移動させる可動部材を備え、前記シャフトの回転及び軸方向移動と、前記可動部材とが連動する、搬送装置であることが好ましい。この構造により、搬送装置は、高い密封性を実現でき、かつ接触式シールの交換頻度を低減することができる。 As a desirable aspect of the present invention, it is preferable that the transfer device includes the above-described seal structure and a movable member that moves the object to be conveyed, and the rotation and axial movement of the shaft are interlocked with the movable member. With this structure, the transport device can achieve high sealing performance and can reduce the frequency of replacement of the contact-type seal.

本発明の望ましい態様として、上述したシール構造を備える、工作機械であることが好ましい。この構造により、工作機械は、高い密封性を実現することができ、かつ接触式シールの交換頻度を低減することができる。その結果、工作機械は、工作の品質を高めることができる。 As a desirable mode of the present invention, it is preferable that it is a machine tool provided with the seal structure mentioned above. With this structure, the machine tool can achieve high sealing performance and can reduce the frequency of replacement of the contact-type seal. As a result, the machine tool can improve the quality of the work.

本発明の望ましい態様として、上述したシール構造を備える、半導体製造装置であることが好ましい。この構造により、半導体製造装置は、高い密封性を実現することができ、かつ接触式シールの交換頻度を低減することができる。その結果、半導体製造装置は、製造物である半導体の品質を高めることができる。 As a desirable aspect of the present invention, a semiconductor manufacturing apparatus having the above-described seal structure is preferable. With this structure, the semiconductor manufacturing apparatus can achieve high sealing performance and can reduce the frequency of replacement of the contact seal. As a result, the semiconductor manufacturing apparatus can improve the quality of the semiconductor that is the product.

本発明によれば、接触式シールの交換頻度を低減することができるシール構造、回転−直動駆動装置、搬送装置、工作機械および半導体製造装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the seal structure which can reduce the replacement frequency of a contact-type seal, a rotation-linear drive apparatus, a conveying apparatus, a machine tool, and a semiconductor manufacturing apparatus can be provided.

図１は、実施形態１に係るシール構造を備えた半導体製造装置を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor manufacturing apparatus having a seal structure according to the first embodiment. 図２は、実施形態１に係るシール構造を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the seal structure according to the first embodiment. 図３は、実施形態１に係る第１シール部材の周辺部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a peripheral portion of the first seal member according to the first embodiment.

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。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、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、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments 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. Furthermore, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be appropriately combined.

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るシール構造を備えた半導体製造装置を模式的に示す断面図である。図２は、実施形態１に係るシール構造を模式的に示す断面図である。図１および図２は、回転部材３の回転中心軸Ｚｒを含み、かつ回転中心軸Ｚｒと平行な平面でシール構造１を切った断面を示している。なお、実施形態１において、軸方向とは、回転中心軸Ｚｒと平行な方向であり、径方向とは、回転中心軸Ｚｒに対して直交する方向である。図３は、実施形態１に係る第１シール部材の周辺部分の拡大図である。シール構造１は、例えば、真空環境、減圧環境、プロセスガス充填環境等の特殊環境下におかれる内部空間Ｖの密閉を保ちながら回転を伝達する機械要素である。内部空間Ｖと隔てられた外部空間Ｅは、内部空間Ｖに対して高圧である空間または大気雰囲気の空間である。シール構造１は、半導体製造または工作機械製造等の製造装置、搬送装置、回転駆動装置に適用される。ここでは、一例として、半導体製造のための製造装置において、スピンドルを回転軸として備える回転駆動装置（スピンドルユニット）にシール構造１を適用する場合を説明するが、シール構造１の適用対象はこれに限定されるものではない。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor manufacturing apparatus having a seal structure according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the seal structure according to the first embodiment. 1 and 2 show a cross section of the seal structure 1 taken along a plane including the rotation center axis Zr of the rotation member 3 and parallel to the rotation center axis Zr. In the first embodiment, the axial direction is a direction parallel to the rotation center axis Zr, and the radial direction is a direction orthogonal to the rotation center axis Zr. FIG. 3 is an enlarged view of a peripheral portion of the first seal member according to the first embodiment. The seal structure 1 is a mechanical element that transmits rotation while keeping the internal space V sealed in a special environment such as a vacuum environment, a reduced pressure environment, or a process gas filling environment. The external space E separated from the internal space V is a space having a high pressure relative to the internal space V or an air atmosphere space. The seal structure 1 is applied to a manufacturing apparatus such as semiconductor manufacturing or machine tool manufacturing, a transport apparatus, and a rotary drive apparatus. Here, as an example, a case where the seal structure 1 is applied to a rotary drive device (spindle unit) having a spindle as a rotation shaft in a manufacturing apparatus for semiconductor manufacturing will be described. It is not limited.

図１に示すように、例えば半導体製造に用いられる半導体製造装置１００は、シール構造１と、筐体１０と、電動機８と、直動機構７と、電動機８及び直動機構７を制御する制御装置９１を含む。シール構造１と、電動機８と、直動機構７とは、回転−直動駆動装置６として、電動機８の回転を伝達して、搬送テーブルとしての可動部材３３を回転させるとともに、直動機構７の軸方向の運動を伝達して可動部材３３を軸方向に移動させる。半導体製造装置１００は、筐体１０の内部空間Ｖを真空環境、減圧環境、プロセスガス充填環境にした上で、内部空間Ｖにある被搬送物（例えば、半導体基板、工作物または工具）を可動部材３３に搭載して移動させる。被搬送物を移動させる場合、電動機８及び、直動機構７を内部空間Ｖに設置すると、電動機８及び、直動機構７の動作により異物が発生する可能性がある。そこで、半導体製造装置１００は、内部空間Ｖに可動部材３３を残したまま、電動機８及び、直動機構７を外部空間Ｅに設置する。そして、シール構造１は、内部空間Ｖと外部空間Ｅを隔てて密封性を高めながら、外部空間Ｅに設置された電動機８及び、直動機構７の動力を内部空間Ｖに伝える。電動機８は、例えば、ダイレクトドライブモータ、ベルトドライブを用いた駆動装置、リニアモータ、サーボモータなどである。直動機構７は、例えば、モータ、ねじ機構、直動案内機構を用いた駆動装置である。制御装置９１は、入力回路と、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置であるメモリと、出力回路とを含む。メモリに記憶させるプログラムに応じて、電動機８及び、直動機構７を制御し、内部空間Ｖにある被搬送物（例えば、半導体基板、工作物または工具）を搬送テーブル（可動部材）３３に搭載して移動させ、半導体製造装置１００は、所望の製品を製造することができる。 As shown in FIG. 1, for example, a semiconductor manufacturing apparatus 100 used for semiconductor manufacturing includes a seal structure 1, a housing 10, an electric motor 8, a linear motion mechanism 7, and a control that controls the electric motor 8 and the linear motion mechanism 7. Device 91 is included. The seal structure 1, the electric motor 8, and the linear motion mechanism 7, as the rotation-linear motion drive device 6, transmit the rotation of the electric motor 8 to rotate the movable member 33 as the transfer table, and the linear motion mechanism 7. The movement in the axial direction is transmitted to move the movable member 33 in the axial direction. The semiconductor manufacturing apparatus 100 moves an object to be transported (for example, a semiconductor substrate, a workpiece, or a tool) in the internal space V after making the internal space V of the housing 10 into a vacuum environment, a reduced pressure environment, and a process gas filling environment. It is mounted on the member 33 and moved. When moving the object to be transported, if the electric motor 8 and the linear motion mechanism 7 are installed in the internal space V, foreign matter may be generated by the operation of the electric motor 8 and the linear motion mechanism 7. Therefore, the semiconductor manufacturing apparatus 100 installs the electric motor 8 and the linear motion mechanism 7 in the external space E while leaving the movable member 33 in the internal space V. The seal structure 1 transmits the power of the electric motor 8 and the linear motion mechanism 7 installed in the external space E to the internal space V while improving the sealing performance by separating the internal space V and the external space E. The electric motor 8 is, for example, a direct drive motor, a drive device using a belt drive, a linear motor, a servo motor, or the like. The linear motion mechanism 7 is a drive device using, for example, a motor, a screw mechanism, and a linear motion guide mechanism. The control device 91 includes an input circuit, a central processing unit (CPU) that is a central processing unit, a memory that is a storage device, and an output circuit. According to the program stored in the memory, the electric motor 8 and the linear motion mechanism 7 are controlled, and the object to be transported (for example, a semiconductor substrate, workpiece or tool) in the internal space V is mounted on the transport table (movable member) 33. The semiconductor manufacturing apparatus 100 can manufacture a desired product.

シール構造１は、ハウジング２と、回転部材３とを含む。実施形態１において、ハウジング２は、例えばアルミニウム合金、鉄またはステンレス鋼等の金属で形成されており、軸方向に貫通する貫通孔２２と、半径方向に貫通する流体通路（貫通穴）２３,２３を有する筒状部２１Ａと、筒状部２１Ａの軸方向中間に形成されるフランジ部２１Ｂを備える。 The seal structure 1 includes a housing 2 and a rotating member 3. In the first embodiment, the housing 2 is formed of a metal such as aluminum alloy, iron, or stainless steel, for example, and has a through hole 22 that penetrates in the axial direction and a fluid passage (through hole) that penetrates in the radial direction. And a flange portion 21B formed in the middle in the axial direction of the cylindrical portion 21A.

フランジ部２１Ｂは、板状の鍔部材である。実施形態１において、フランジ部２１Ｂ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。ハウジング２は、フランジ部２１Ｂを筐体１０の外部から筐体１０の開口部１０ｅを覆うようにあてがい、フランジ部２１Ｂと筐体１０の壁面とをボルト２７で締結することで筐体１０に固定されている。これにより、ハウジング２は、筐体１０の開口部１０ｅを筐体１０の外部から塞ぐことができる。このため、ハウジング２の一端からフランジ部２１Ｂまでの外壁は外部空間Ｅに曝されている。フランジ部２１Ｂは、平面視で筐体１０と重なり合う部分に環状溝２１ｃがあり、この環状溝にＯリング１１がはめ込まれている。Ｏリング１１は、フランジ部２１Ｂと筐体１０との間の隙間を密封し、シール構造１の密封性を向上させている。 The flange portion 21B is a plate-shaped flange member. In the first embodiment, the shape of the flange portion 21B is circular in plan view, but these shapes are not limited to circular. The housing 2 is fixed to the housing 10 by fitting the flange portion 21B from the outside of the housing 10 so as to cover the opening 10e of the housing 10 and fastening the flange portion 21B and the wall surface of the housing 10 with a bolt 27. Has been. Thereby, the housing 2 can block the opening 10 e of the housing 10 from the outside of the housing 10. For this reason, the outer wall from one end of the housing 2 to the flange portion 21 B is exposed to the external space E. The flange portion 21B has an annular groove 21c in a portion overlapping the housing 10 in plan view, and the O-ring 11 is fitted in the annular groove. The O-ring 11 seals the gap between the flange portion 21 B and the housing 10 and improves the sealing performance of the seal structure 1.

回転部材３は、例えばアルミニウム合金、鉄またはステンレス鋼等の金属で形成されており、シャフト８１と、可動部材３３と、シール固定部材３５と、を備えている。シャフト８１及びシール固定部材３５の外径は、ハウジングの貫通孔２２の内径よりも小さくなっており、シャフト８１及びシール固定部材３５は、ハウジング２の貫通孔２２に挿入されている。シャフト８１の一端にはシール固定部材３５が固定され、シール固定部材３５の端部には、可動部材３３が固定されている。実施形態１において、シャフト８１とシール固定部材３５及びシール固定部材と可動部材３３とはそれぞれに形成されたねじによって固定されている。シャフト８１の他端部は、電動機８の出力シャフト８１に接続されている。実施形態１において、シャフト８１は、電動機８の出力シャフトと一体に形成されているが、シャフト８１と電動機８の出力シャフトとの間にカップリングを介しても良い。 The rotating member 3 is made of, for example, a metal such as an aluminum alloy, iron, or stainless steel, and includes a shaft 81, a movable member 33, and a seal fixing member 35. The outer diameters of the shaft 81 and the seal fixing member 35 are smaller than the inner diameter of the through hole 22 of the housing, and the shaft 81 and the seal fixing member 35 are inserted into the through hole 22 of the housing 2. The seal fixing member 35 is fixed to one end of the shaft 81, and the movable member 33 is fixed to the end of the seal fixing member 35. In the first embodiment, the shaft 81 and the seal fixing member 35 and the seal fixing member and the movable member 33 are fixed by screws formed respectively. The other end of the shaft 81 is connected to the output shaft 81 of the electric motor 8. In the first embodiment, the shaft 81 is formed integrally with the output shaft of the electric motor 8, but a coupling may be interposed between the shaft 81 and the output shaft of the electric motor 8.

可動部材３３は、シャフト８１及びシール固定部材３５とともに回転する。可動部材３３は、シール固定部材３５の一端部に接する円柱状の胴部３３１と、胴部３３１のシール固定部材シャフト８１側とは反対側の一端部に設けられる載置部３３２とを有する。胴部３３１の外径は、シャフト８１と同様、ハウジングの貫通孔２２の内径よりも小さくなっている。実施形態１において、載置部３３２は、胴部３３１と一体に形成される板状の部材であって、平面視が円形である。載置部３３２の外径は、胴部３３１の外径よりも大きくなっている。載置部３３２の胴部３３１側とは反対側の面に被搬送物が載置される。なお、胴部３３１および載置部３３２は、別部材で構成されてもよい。 The movable member 33 rotates together with the shaft 81 and the seal fixing member 35. The movable member 33 has a cylindrical body portion 331 that is in contact with one end portion of the seal fixing member 35 and a mounting portion 332 that is provided at one end portion of the body portion 331 opposite to the seal fixing member shaft 81 side. The outer diameter of the body portion 331 is smaller than the inner diameter of the through hole 22 of the housing, like the shaft 81. In the first embodiment, the placement portion 332 is a plate-like member formed integrally with the body portion 331 and has a circular shape in plan view. The outer diameter of the mounting portion 332 is larger than the outer diameter of the body portion 331. The object to be transported is placed on the surface of the placement portion 332 opposite to the body portion 331 side. In addition, the trunk | drum 331 and the mounting part 332 may be comprised by another member.

なお、上述した実施形態において、可動部材３３は電動機８によって回転運動し、直動機構７によって軸方向に直線運動するが、可動部材３３の動作は必ずしも回転運動または直線運動のいずれか一方である必要はない。例えば、可動部材３３が電動機８によって回転運動した状態で、直動機構７によって直線運動してもよい。 In the above-described embodiment, the movable member 33 rotates by the electric motor 8 and linearly moves in the axial direction by the linear motion mechanism 7. However, the operation of the movable member 33 is not necessarily one of the rotational motion and the linear motion. There is no need. For example, the linear motion 7 may be linearly moved while the movable member 33 is rotated by the electric motor 8.

シャフト８１の一端にはシール固定部３２が形成されている。シール固定部３２は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の切り欠きであるシール固定凹部３２ｂを有する。同様に、シール固定部材３５の一端にはシール固定部３６が形成されている。シール固定部３６は、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の切欠きであるシール固定凹部３６ｂを有する。 A seal fixing portion 32 is formed at one end of the shaft 81. The seal fixing portion 32 has a seal fixing recess 32b that is an annular notch centered on the rotation center axis Zr. Similarly, a seal fixing portion 36 is formed at one end of the seal fixing member 35. The seal fixing portion 36 has a seal fixing recess 36b that is an annular notch centered on the rotation center axis Zr.

図２に示すように、本実施形態において、シャフト８１とシール固定部材３５とは、シャフト８１の一端に形成されたねじ部８１ａと、シール固定部材３５に一端に形成されたねじ穴３５ａによって互いに固定されるが、シャフト８１とシール固定部材３５との固定方法はこれに限定されない。例えば、シャフト８１にねじ穴を、シール固定部材３５に貫通孔を形成し、１本、又は複数のボルトによって両者を締結固定してもよい。同様に、シール固定部材３５と可動部材３３とは、シール固定部材３５の他端に形成されたねじ部３５ｂと、可動部材３３の胴部３３１に形成されたねじ穴３３１ａとによって互いに固定されるが、シール固定部材３５と可動部材３３との固定方法はこれに限定されない。例えば、シール固定部材３５の他端面にねじ穴を、可動部材３３に貫通穴を形成し、１本、又は複数のボルトによって両者を締結固定しても良い。 As shown in FIG. 2, in this embodiment, the shaft 81 and the seal fixing member 35 are connected to each other by a screw portion 81 a formed at one end of the shaft 81 and a screw hole 35 a formed at one end of the seal fixing member 35. Although fixed, the method of fixing the shaft 81 and the seal fixing member 35 is not limited to this. For example, a screw hole may be formed in the shaft 81, a through hole may be formed in the seal fixing member 35, and both may be fastened and fixed by one or a plurality of bolts. Similarly, the seal fixing member 35 and the movable member 33 are fixed to each other by a screw portion 35 b formed at the other end of the seal fixing member 35 and a screw hole 331 a formed in the body portion 331 of the movable member 33. However, the method of fixing the seal fixing member 35 and the movable member 33 is not limited to this. For example, a screw hole may be formed in the other end surface of the seal fixing member 35 and a through hole may be formed in the movable member 33, and both may be fastened and fixed by one or a plurality of bolts.

シール固定部材３５のシール固定部３６には第１シール部材５Ａが、シャフト８１のシール固定部３２には第２シール部材５Ｂが備えられている。第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、例えば、樹脂またはゴム等の非金属材料で形成されている。第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、回転中心軸Ｚｒを中心とした環状の弾性部材であり、ハウジングの貫通孔２２の内径面に接するようにシール固定部材３５のシール固定凹部３６ｂに第１シール部材５Ａが、シャフト８１のシール固定凹部３２ｂに第２シール部材５Ｂがそれぞれ嵌められるとともに、シール固定部材３５のシール固定部３６と、可動部材３３の胴部３３１の端面とで第１シール部材５Ａが、シャフト８１のシール固定部３２とシール固定部材３５の端面とで第２シール部材５Ｂがそれぞれ挟まれて固定されている。これにより、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、シャフト８１,シール固定部材３５及び可動部材３３とともに回転中心軸Ｚｒを中心として回転する。第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、シャフト８１の外径面８２ｂとハウジング２の貫通穴２２との間の第１隙間１５を密封する。 The seal fixing portion 36 of the seal fixing member 35 is provided with a first seal member 5A, and the seal fixing portion 32 of the shaft 81 is provided with a second seal member 5B. The first seal member 5A and the second seal member 5B are made of a non-metallic material such as resin or rubber, for example. The first seal member 5A and the second seal member 5B are annular elastic members centered on the rotation center axis Zr, and are formed in the seal fixing recess 36b of the seal fixing member 35 so as to contact the inner diameter surface of the through hole 22 of the housing. In the first seal member 5A, the second seal member 5B is fitted in the seal fixing recess 32b of the shaft 81, and the seal fixing portion 36 of the seal fixing member 35 and the end surface of the trunk portion 331 of the movable member 33 are first. The seal member 5 A is fixed by sandwiching the second seal member 5 B between the seal fixing portion 32 of the shaft 81 and the end surface of the seal fixing member 35. Accordingly, the first seal member 5A and the second seal member 5B rotate around the rotation center axis Zr together with the shaft 81, the seal fixing member 35, and the movable member 33. The first seal member 5 A and the second seal member 5 B seal the first gap 15 between the outer diameter surface 82 b of the shaft 81 and the through hole 22 of the housing 2.

図３に示すように、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは弾性部材であり、それぞれに、リップ部５１Ａ,５１Ｂと、固定部５２Ａ,５２Ｂと、環状連結部５３Ａ,５３Ｂと、シールフランジ部５４Ａ,５４Ｂと、を備える。リップ部５１Ａ,５１Ｂは、ハウジング２が有する貫通孔２２の内壁に沿った環状部材であり、貫通孔２２の内壁に接する。第１シール部材５Ａの固定部５２Ａは、シール固定部材３５の外径面３５ｂに沿った環状部材であり、シール固定部材３５の外径面３５ｂに接する。第２シール部材５Ｂの固定部５２Ｂは、シャフト８１の外径面８２ｂに沿った環状部材であり、シャフト８１の外径面８２ｂに接する。環状連結部５３Ａ,５３Ｂは、リップ部５１Ａ,５１Ｂと固定部５２Ａ,５２Ｂとを連結している。この構造により、リップ部５１Ａ,５１Ｂ、固定部５２Ａ,５２Ｂおよび環状連結部５３Ａ,５３Ｂを含む断面形状が略Ｕ字形状となっている。これにより、リップ部５１Ａ,５１Ｂの弾性変形による圧力により、ハウジング２に対する第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの押圧力が高められる。このため、第１隙間１５の密封性が向上する。 As shown in FIG. 3, the first seal member 5A and the second seal member 5B are elastic members, and each includes a lip portion 51A, 51B, a fixed portion 52A, 52B, an annular coupling portion 53A, 53B, and a seal. Flange portions 54A and 54B. The lip portions 51 A and 51 B are annular members along the inner wall of the through hole 22 included in the housing 2, and are in contact with the inner wall of the through hole 22. The fixing portion 52 A of the first seal member 5 A is an annular member along the outer diameter surface 35 b of the seal fixing member 35 and is in contact with the outer diameter surface 35 b of the seal fixing member 35. The fixing portion 52B of the second seal member 5B is an annular member along the outer diameter surface 82b of the shaft 81 and is in contact with the outer diameter surface 82b of the shaft 81. The annular connecting portions 53A and 53B connect the lip portions 51A and 51B and the fixing portions 52A and 52B. With this structure, the cross-sectional shape including the lip portions 51A and 51B, the fixing portions 52A and 52B, and the annular coupling portions 53A and 53B is substantially U-shaped. Thereby, the pressing force of the first seal member 5A and the second seal member 5B against the housing 2 is increased by the pressure due to the elastic deformation of the lip portions 51A and 51B. For this reason, the sealing performance of the first gap 15 is improved.

シールフランジ部５４Ａ,５４Ｂは、固定部５２Ａ,５２Ｂから径方向内側に向かって突出する部材である。シールフランジ部５４Ａ,５４Ｂは、例えば、環状で板状の部材であり、シール固定部３２,３６のシール固定凹部３２ｂ,３６ｂに挿入されている。シール固定部材３５に可動部材３３を固定すると、可動部材３３は、シール固定部材３５のシール固定凹部３６ｂに挿入された第１シール部材５Ａのシールフランジ部５４Ａを挟み込み固定する。さらに、シャフト８１にシール固定部材３５を固定すると、シャフト８１およびシール固定部材３５は、シャフト８１のシール固定凹部３６ｂに挿入された第２シール部材５Ｂのシールフランジ部５４Ｂを挟み込み固定する。これにより、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの回転部材３に対する相対的な回転が抑制される。すなわち、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、回転部材３とともに回転しやすくなる。このため、シール構造１は、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂがハウジング２との摩擦により、回転部材３に対して滑る可能性を低減できる。よって、シール構造１は、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂと回転部材３との間に摩擦が生じる可能性を抑制することができる。 The seal flange portions 54A and 54B are members that protrude radially inward from the fixed portions 52A and 52B. The seal flange portions 54A and 54B are, for example, annular and plate-like members, and are inserted into the seal fixing recesses 32b and 36b of the seal fixing portions 32 and 36, respectively. When the movable member 33 is fixed to the seal fixing member 35, the movable member 33 sandwiches and fixes the seal flange portion 54A of the first seal member 5A inserted into the seal fixing recess 36b of the seal fixing member 35. Further, when the seal fixing member 35 is fixed to the shaft 81, the shaft 81 and the seal fixing member 35 sandwich and fix the seal flange portion 54B of the second seal member 5B inserted into the seal fixing recess 36b of the shaft 81. Thereby, relative rotation with respect to the rotation member 3 of 5 A of 1st seal members and the 2nd seal member 5B is suppressed. That is, the first seal member 5 A and the second seal member 5 B are easily rotated together with the rotating member 3. For this reason, the seal structure 1 can reduce the possibility that the first seal member 5 A and the second seal member 5 B slide against the rotating member 3 due to friction with the housing 2. Therefore, the seal structure 1 can suppress the possibility of friction between the first seal member 5 A and the second seal member 5 B and the rotating member 3.

実施形態１において、可動部材３３は、搬送テーブルの機能を有する戴置部３３２と、第１シール部材５Ａを挟み込むためのシール押えの機能を有する胴部３３１とが一体に形成されている。この構造により、シール構造１は、部品点数を削減することができ、製造コストを抑制できる。なお、戴置部３３２と胴部３３１とは、別部材であってもよい。 In the first embodiment, the movable member 33 is integrally formed with a placing portion 332 having a function of a transfer table and a body portion 331 having a function of a seal presser for sandwiching the first seal member 5A. With this structure, the seal structure 1 can reduce the number of parts and suppress the manufacturing cost. In addition, the placing part 332 and the trunk part 331 may be separate members.

図３に示すように、リップ部５１Ａ,５１Ｂと、環状連結部５３Ａ,５３Ｂと、固定部５２Ａ,５２Ｂとで囲まれる空間には、付勢部材５６Ａ,５６Ｂが配置されている。付勢部材５６Ａ,５６Ｂは、例えばステンレス鋼等であり、平板状の板状部５６１ａ,５６１ｂおよび板状部５６１ａ,５６１ｂを屈曲部５６２ａ,５６２ｂで折り曲げた、断面視でＶ字状となる弾性体である。付勢部材５６Ａ,５６Ｂには、板状部５６１ａ,５６１ｂの開先側先端同士が広がるように弾性力が生じている。これにより、付勢部材５６Ａ,５６Ｂは、リップ部５１Ａ,５１Ｂをハウジング２の貫通孔２２に押し付けることができる。 As shown in FIG. 3, urging members 56A and 56B are arranged in a space surrounded by the lip portions 51A and 51B, the annular coupling portions 53A and 53B, and the fixing portions 52A and 52B. The urging members 56A and 56B are made of, for example, stainless steel, and are elastic plates having a V shape in cross-section when the plate-like plate-like portions 561a and 561b and the plate-like portions 561a and 561b are bent at the bent portions 562a and 562b. Is the body. In the urging members 56A and 56B, an elastic force is generated so that the tips on the groove side of the plate-like portions 561a and 561b spread. Thereby, the urging members 56 A and 56 B can press the lip portions 51 A and 51 B against the through hole 22 of the housing 2.

第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、リップ部５１Ａ,５１Ｂの弾性変形による圧力および付勢部材５６Ａ,５６Ｂの弾性変形による圧力により、貫通孔２２に押し付けられる。このため、シール構造１は、貫通孔２２に対する第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの押圧力を高めることができる。 The first seal member 5A and the second seal member 5B are pressed against the through hole 22 by the pressure due to the elastic deformation of the lip portions 51A and 51B and the pressure due to the elastic deformation of the urging members 56A and 56B. For this reason, the seal structure 1 can increase the pressing force of the first seal member 5 A and the second seal member 5 B against the through hole 22.

また、図３に示すように、第１シール部材５Ａ及び、第２シール部材５Ｂのリップ部５１Ａ,５１Ｂにおいては、先端部５１１ａ,５１１ｂが貫通孔２２に接触している。一方、リップ部５１Ａ,５１Ｂの基部５１２ａ,５１２ｂは、貫通孔２２に接触しておらず、貫通孔２２との間に隙間をあけて対向している。これにより、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、リップ部５１Ａ,５１Ｂの先端部５１１ａ,５１１ｂにて線状に貫通孔２２に接触するので、密封性を向上させることができる。 As shown in FIG. 3, the tip portions 511 a and 511 b are in contact with the through hole 22 in the lip portions 51 A and 51 B of the first seal member 5 A and the second seal member 5 B. On the other hand, the base portions 512 a and 512 b of the lip portions 51 A and 51 B are not in contact with the through hole 22 and are opposed to the through hole 22 with a gap. Thereby, since the 1st seal member 5A and the 2nd seal member 5B contact the through-hole 22 linearly in the front-end | tip parts 511a and 511b of lip | rip parts 51A and 51B, it can improve sealing performance.

さらに、ハウジング２には、第１シール部材５Ａと、第２シール部材５Ｂによって囲まれた冷却用空間Ｍに冷却用流体を通過させるための流体通路２３,２３が設けられている。これにより、冷却用空間Ｍに触れているハウジング２の内周面（内壁）、シール固定部材３５の外周面、第１シール部材５Ａ,第２シール部材５Ｂを冷却することができる。 Further, the housing 2 is provided with fluid passages 23 and 23 for allowing the cooling fluid to pass through the cooling space M surrounded by the first seal member 5A and the second seal member 5B . Thereby, the inner peripheral surface (inner wall ) of the housing 2 touching the cooling space M, the outer peripheral surface of the seal fixing member 35, the first seal member 5A, and the second seal member 5B can be cooled.

流体通路２３,２３は、ハウジング２の筒状部２１Ａの軸方向中間位置に形成される。筒状部２１Ａの貫通孔２２の内壁には環状溝２２ａが形成され、環状溝２２ａの底部に流体通路２３が開口している。流体通路２３及び環状溝２２ａは、シャフト８１のハウジング２に対する軸方向移動の範囲において、常に第１シール部材５Ａと、第２シール部材５Ｂとの間に位置する様な位置に形成される。また、第１シール部材５Ａと、第２シール部材５Ｂとの間の間隔は、回転部材３の軸方向ストロークと、環状溝２２ａの軸方向幅寸法とを足した値よりも大きくすることが望ましい。もし、第１シール部材５Ａと第２シール部材５Ｂとの間隔が回転部材３の軸方向ストロークよりも小さい場合、回転部材３の軸方向移動時に、第１シール部材５Ａ,第２シール部材５Ｂのいずれか一方が、環状溝２２ａを通過してしまう恐れがあるので好ましくない。 The fluid passages 23 and 23 are formed at an intermediate position in the axial direction of the cylindrical portion 21 A of the housing 2. An annular groove 22a is formed on the inner wall of the through hole 22 of the cylindrical portion 21A, the fluid passage 23 is open to the bottom of the annular groove 22a. The fluid passage 23 and the annular groove 22a are formed in such a position that they are always located between the first seal member 5A and the second seal member 5B in the range of the axial movement of the shaft 81 with respect to the housing 2. Further, it is desirable that the distance between the first seal member 5A and the second seal member 5B be larger than a value obtained by adding the axial stroke of the rotating member 3 and the axial width dimension of the annular groove 22a. . If the distance between the first seal member 5A and the second seal member 5B is smaller than the axial stroke of the rotary member 3, the first seal member 5A and the second seal member 5B are moved when the rotary member 3 moves in the axial direction. Since either one may pass through the annular groove 22a, it is not preferable.

実施形態１においては、シャフト８１が回転すると、接触式シールである第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂと、ハウジング２の貫通孔２２との間で摩擦が生じる。第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは上述したように樹脂またはゴムで形成されているため、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの熱伝導率は、金属で形成された他の部材と比較して１／１０００から１／１００程度である。したがって、第１シール部材５Ａ,第２シール部材５Ｂおよび貫通孔２２の間で生じた摩擦熱の大部分は、貫通孔２２側に伝わり、回転部材３の温度上昇は抑制される。可動部材３３と貫通孔２２との間には、高真空環境である内部空間Ｖに繋がる隙間が設けられているため、実施形態１における貫通孔２２の熱は、可動部材３３側へ伝熱しにくくなっている。一方、貫通孔２２の熱は、フランジ部２１Ｂから筒状部２１Ａに伝熱する。冷却用空間Ｍ及び外部空間Ｅでは、高真空環境である内部空間Ｖと異なり空気の対流があるため、外部空間Ｅの空気と外側部材２１の外表面との間で熱伝達が生じやすい。これにより、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂとの摩擦によってハウジング２の貫通孔の内壁に生じた熱の放熱が促進される。このため、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの温度上昇が抑制されるので、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの熱膨張が抑制される。したがって、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの貫通孔２２に対する接触圧の増加が抑制されることで、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの摩耗の進行が抑制される。
よって、シール構造１は、接触式シールである第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの交換頻度を低減することができる。 In the first embodiment, when the shaft 81 rotates, friction occurs between the first seal member 5 A and the second seal member 5 B, which are contact seals, and the through hole 22 of the housing 2. Since the first seal member 5A and the second seal member 5B are made of resin or rubber as described above, the thermal conductivity of the first seal member 5A and the second seal member 5B is other than that made of metal. It is about 1/1000 to 1/100 compared with the member. Therefore, most of the frictional heat generated between the first seal member 5A, the second seal member 5B and the through hole 22 is transmitted to the through hole 22 side, and the temperature rise of the rotating member 3 is suppressed. Since a gap is provided between the movable member 33 and the through hole 22 so as to connect to the internal space V that is a high vacuum environment, the heat of the through hole 22 in the first embodiment is difficult to transfer to the movable member 33 side. It has become. On the other hand, the heat of the through hole 22 is transferred from the flange portion 21B to the cylindrical portion 21A. In the cooling space M and the external space E, unlike the internal space V which is a high vacuum environment, there is convection of air, so heat transfer is likely to occur between the air in the external space E and the outer surface of the outer member 21. Thus, the heat radiation of the heat generated on the inner wall of the through hole of the housing 2 is accelerated by the friction between the first seal member 5A and the second seal member 5B. For this reason, since the temperature rise of 5 A of 1st seal members and the 2nd seal member 5B is suppressed, the thermal expansion of 5 A of 1st seal members and the 2nd seal member 5B is suppressed. Accordingly, the increase in the contact pressure of the first seal member 5A and the second seal member 5B with respect to the through hole 22 is suppressed, so that the progress of wear of the first seal member 5A and the second seal member 5B is suppressed.
Therefore, the seal structure 1 can reduce the replacement frequency of the first seal member 5A and the second seal member 5B which are contact seals.

なお、シール構造１は、回転部材３がハウジング２に対して回転運動するとともに、軸方向に移動するため、ハウジング２の貫通孔２２の、第１シール部材５Ａとの摺接面の軸方向長さを、回転部材３のハウジング２に対する軸方向ストロークよりも大きくする。同様に、貫通穴２２の、第２シール部材５Ｂとの摺接面の軸方向長さも、回転部材３のハウジング２に対する軸方向ストロークよりも大きくする。これにより、回転部材３が軸方向に所定の距離移動する全域において第１シール部材５Ａによって内部空間Ｖを外部空間Ｅに対して密封することができる。 In the seal structure 1, since the rotary member 3 rotates with respect to the housing 2 and moves in the axial direction, the axial length of the sliding contact surface of the through hole 22 of the housing 2 with the first seal member 5A. This is made larger than the axial stroke of the rotating member 3 with respect to the housing 2. Similarly, the axial length of the sliding contact surface of the through hole 22 with the second seal member 5 B is also made larger than the axial stroke of the rotating member 3 with respect to the housing 2. Thereby, the internal space V can be sealed with respect to the external space E by the first seal member 5 A in the entire region where the rotating member 3 moves in the axial direction by a predetermined distance.

上述したように、第１シール部材５Ａ（第２シール部材５Ｂ）は、リップ部５１Ａ（５１Ｂ）と、固定部５２Ａ（５２Ｂ）と、環状連結部５３Ａ（５３Ｂ）と、を備える。これにより、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂは、例えばＯリング等である場合に比較して、貫通孔２２と回転部材３との間のヒートブリッジとなる部分が小さいため、貫通孔２２との間で生じる摩擦熱を回転部材３側へ熱伝導しにくくしている。さらに、第１シール部材５Ａと第２シール部材５Ｂとの間の空間に冷却用流体を流すことにより、ハウジング２,回転部材３,第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂを冷却している。これにより、シール構造１は、摩擦熱の外部への放熱をより促進することができる。このため、シール構造１は、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの摩耗を抑制することができる。 As described above, the first seal member 5A (second seal member 5B) includes the lip portion 51A (51B), the fixing portion 52A (52B), and the annular coupling portion 53A (53B). Thereby, since the part used as the heat bridge between the through-hole 22 and the rotation member 3 is small compared with the case where it is an O-ring etc., for example, the 1st seal member 5A and the 2nd seal member 5B are through-holes. The frictional heat generated between the two members 22 is difficult to conduct to the rotating member 3 side. Further, the housing 2, the rotary member 3, the first seal member 5A, and the second seal member 5B are cooled by flowing a cooling fluid in the space between the first seal member 5A and the second seal member 5B. . Thereby, the seal structure 1 can further promote the radiation of the frictional heat to the outside. For this reason, the seal structure 1 can suppress wear of the first seal member 5A and the second seal member 5B.

また、実施形態１においては、リップ部５１Ａ,５１Ｂに摩耗が生じても、付勢部材５６Ａ,５６Ｂが接触圧を維持するように作用する。このため、シール構造１は、接触式シールである第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの交換頻度を低減することができる。 In the first embodiment, the urging members 56A and 56B act to maintain the contact pressure even if the lip portions 51A and 51B are worn. For this reason, the seal structure 1 can reduce the replacement frequency of the first seal member 5A and the second seal member 5B, which are contact seals.

第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの材質は、ポリエチレンまたはポリテトラフルオロエチレンであるとより好ましい。ポリエチレンまたはポリテトラフルオロエチレンは、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの材質として、耐摩耗性、耐薬品性に優れ、ハウジング２の貫通孔２２との潤滑に好適である。 The material of the first seal member 5A and the second seal member 5B is more preferably polyethylene or polytetrafluoroethylene. Polyethylene or polytetrafluoroethylene is excellent in wear resistance and chemical resistance as a material of the first seal member 5A and the second seal member 5B, and is suitable for lubrication with the through hole 22 of the housing 2.

第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂが接触するシャフト８１,シール固定部材３５,およびハウジング２の貫通孔２２の材質は、高炭素クロム軸受鋼鋼材、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼、Ｓｉを３．４質量％以上含む析出硬化性ステンレスの高珪素合金のいずれか１つが好ましい。この構造により、第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの摩耗が抑制され、実施形態１においてシール構造１は、接触式シールである第１シール部材５Ａ及び第２シール部材５Ｂの交換頻度を低減することができる。 The material of the shaft 81, the seal fixing member 35, and the through hole 22 of the housing 2 with which the first seal member 5A and the second seal member 5B are in contact is high carbon chromium bearing steel, martensitic stainless steel, precipitation hardening stainless steel. Any one of steel and a high silicon alloy of precipitation hardening stainless steel containing 3.4 mass% or more of Si is preferable. With this structure, the wear of the first seal member 5A and the second seal member 5B is suppressed, and in the first embodiment, the seal structure 1 has a replacement frequency of the first seal member 5A and the second seal member 5B that are contact-type seals. Can be reduced.

以上、実施形態１について説明したが、前述した内容により限定されるものではない。また、実施形態１の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換および変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
例えば、上述の実施形態１では、第２シール部材５Ｂは、第１シール部材５Ａと同一のものを用いているが、同様の構成であれば、形状や大きさは異なっていても良い。例えば、シャフト８１に対して、回転部材３の外径を大きく、又は小さく形成し、それに合わせて第１シール部材５Ａに対して大きい、又は小さい第２シール部材５Ｂを使用しても良い。 Although the first embodiment has been described above, the present invention is not limited to the contents described above. In addition, at least one of various omissions, replacements, and changes of the components can be made without departing from the gist of the first embodiment.
For example, in the above-described first embodiment, the second seal member 5 B, although using the same as the first sealing member 5 A, if the same structure, shape and size may differ . For example, the shaft 81, increasing the outer diameter of the rotating member 3, or less formed, be used accordingly large relative to the first sealing member 5 A or less second seal member 5 B .

１シール構造
１０筐体
１１Ｏリング
１５第１隙間
２ハウジング
２１Ａ筒状部
２１Ｂフランジ部
２２貫通孔
２２ａ環状溝
２３貫通孔
３回転部材
３２シール固定部
３２ｂシール固定凹部
３３可動部材（搬送テーブル、シール押え部材）
３３１胴部
３３２載置部
３５シール固定部材
３６シール固定部
３６ｂシール固定凹部
５Ａ第１シール部材
５Ｂ第２シール部材
５１Ａ,５１Ｂリップ部
５２Ａ,５２Ｂ固定部
５３Ａ,５３Ｂ環状連結部
５４Ａ,５４Ｂシールフランジ部
５６Ａ,５６Ｂ付勢部材
６回転−直動駆動装置
７直動機構
８電動機
９１制御装置
１００半導体製造装置
Ｅ外部空間
Ｖ内部空間
Ｍ冷却用空間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seal structure 10 Housing | casing 11 O-ring 15 1st clearance 2 Housing 21A Cylindrical part 21B flange part 22 Through-hole 22a Annular groove 23 Through-hole 3 Rotating member 32 Seal fixing | fixed part 32b Seal fixing recessed part 33 Movable member (conveying table, seal Presser member)
331 body portion 332 mounting portion 35 seal fixing member 36 seal fixing portion 36b seal fixing recess 5A first seal member 5B second seal member 51A, 51B lip portion 52A, 52B fixing portion 53A, 53B annular connecting portion 54A, 54B seal flange Part 56A, 56B Energizing member 6 Rotation-linear motion drive device 7 Linear motion mechanism 8 Electric motor 91 Control device 100 Semiconductor manufacturing device E External space V Internal space M Cooling space

Claims

圧力の異なる２つの空間を隔てるシール構造であって、前記圧力の異なる２つの空間のうち高圧側の空間に配置される筒状のハウジングと、前記ハウジングに挿入されるシャフトと、前記シャフトに固定されて前記シャフトとともに回転または、軸方向に移動し、前記ハウジングに接して、前記ハウジングと前記シャフトとの間に設けられた隙間を密封する環状の第１シール部材と、前記シャフトの外径面で前記第１シール部材と所定の間隔を有し、前記第１シール部材よりも高圧側空間寄りの位置に固定されて、前記シャフトとともに回転または軸方向に所定の距離間を移動し、前記ハウジングに接して、前記隙間を密封する環状の第２シール部材と、を有し、前記ハウジングは、前記隙間の内、前記第１シール部材と前記第２シール部材とで囲まれる空間に冷却用流体を通過させるための複数の貫通穴を備えることを特徴とするシール構造。 A seal structure that separates two spaces having different pressures, a cylindrical housing disposed in a space on the high-pressure side of the two spaces having different pressures, a shaft inserted into the housing, and fixed to the shaft An annular first seal member that rotates or moves axially together with the shaft, contacts the housing, and seals a gap provided between the housing and the shaft, and an outer diameter surface of the shaft The housing is fixed at a position closer to the high-pressure side space than the first seal member and has a predetermined distance from the first seal member, and rotates or moves axially with the shaft for a predetermined distance. And an annular second seal member that seals the gap, and the housing includes the first seal member and the second seal member within the gap. Seal structure, characterized in that it comprises a plurality of through holes for passing the cooling fluid in a space surrounded by.

前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、前記シャフトの径方向内側に向かって突出し、前記シャフトおよび前記シャフトの一端部に固定されて、前記シャフトとともに回転する回転部材に挟まれて固定されるシールフランジ部を備えることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。 The first seal member and the second seal member protrude radially inward of the shaft, are fixed to the shaft and one end of the shaft, and are sandwiched and fixed by a rotating member that rotates with the shaft. The seal structure according to claim 1, further comprising a seal flange portion.

前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、前記シャフトに接する固定部と、前記ハウジングに接するリップ部と、前記固定部と前記リップ部とを連結する環状連結部と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のシール構造。The first seal member and the second seal member include a fixing part that contacts the shaft, a lip part that contacts the housing, and an annular connection part that connects the fixing part and the lip part. The seal structure according to claim 1 or 2.

前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、前記リップ部と、前記環状連結部と、前記固定部とで囲まれる空間に設けられて、前記リップ部を前記ハウジングに押し付ける付勢部材を備えることを特徴とする請求項３に記載のシール構造。 The first seal member and the second seal member are provided in a space surrounded by the lip portion, the annular coupling portion, and the fixing portion, and include a biasing member that presses the lip portion against the housing. The seal structure according to claim 3.

前記第１シール部材及び前記第２シール部材の、前記リップ部と、前記環状連結部と、前記固定部とで囲まれる空間は、前記圧力の異なる２つの空間のうち、高圧側の空間に向かって開口していることを特徴とする請求項３または４に記載のシール構造。 The space surrounded by the lip portion, the annular connecting portion, and the fixing portion of the first seal member and the second seal member faces the high-pressure side space of the two spaces having different pressures. The seal structure according to claim 3 or 4, wherein the seal structure is open.

前記第１シール部材と、前記第２シール部材との軸方向間隔は、前記シャフト,前記第１シール部材及び前記第２シール部材が軸方向に移動可能な距離よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のシール構造。 An axial interval between the first seal member and the second seal member is set to be larger than a distance in which the shaft, the first seal member, and the second seal member can move in the axial direction. The seal structure according to any one of claims 1 to 5 .

前記貫通穴は、前記空間側の軸方向開口位置が、前記第１シール部材と前記第２シール部材との間にあることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。 2. The seal structure according to claim 1 , wherein the through hole has an axial opening position on the space side between the first seal member and the second seal member.

請求項１から７のいずれか１項に記載のシール構造と、前記シャフトを回転させる電動機とを備える、回転駆動装置。 A rotation drive device comprising the seal structure according to claim 1 and an electric motor that rotates the shaft.

請求項１から７のいずれか１項に記載のシール構造と、被搬送物を移動させる可動部材を備え、前記シャフトの回転と、前記可動部材とが連動する、搬送装置。 A transport apparatus comprising: the seal structure according to claim 1; and a movable member that moves an object to be transported, wherein the rotation of the shaft is interlocked with the movable member.

請求項１から７のいずれか１項に記載のシール構造を備える、工作機械。 A machine tool comprising the seal structure according to any one of claims 1 to 7.

請求項１から７のいずれか１項に記載のシール構造を備える、半導体製造装置。 A semiconductor manufacturing apparatus comprising the seal structure according to claim 1.