JP2941786B1 - 流体用ロータリジョイント - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 長寿命で信頼性に優れた流体用ロータリジョ
イントを提供する。 【解決手段】 固定側の第１ジョイント体および回転側
の第２ジョイント体の一方と相対回転不能なシール部材
と、該シール部材と相対回転しながら接触可能なシール
受け部からなる第１シール機構と、シール部材とシール
受け部からなり、第２ジョイント体の側壁と第１ジョイ
ント体の側壁との間に介装される１以上の第２シール機
構とを備えた流体用ロータリジョイントにおいて、第１
シール機構を形成するシール部材とシール受け部が、そ
れぞれ、炭化珪素、酸化アルミニウム、フッ素系樹脂、
ＰＥＥＫから選ばれる素材より主として形成され、か
つ、第２シール機構を形成するシール部材とシール受け
部が、それぞれ、炭化珪素、酸化アルミニウム、フッ素
樹脂、ＰＥＥＫ、カーボンから選ばれる素材より主とし
て形成されている流体用ロータリジョイント。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程に
おけるウェハポリッシングを行うＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）装
置等に用いられる流体用ロータリジョイントに係り、詳
しくは、回転部における研磨液等の流体のシール装置
を、確実なシール機能を得ながら耐久性に優れたものと
するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々の回転体に用いられるメカニ
カルシールは、これを構成するシール部材およびシール
受け部が、すべて鋳鉄、あるいは鋳鉄とカーボンから形
成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】流体用ロータリジョイ
ントにおいて、固定側ジョイント体と回転側ジョイント
体との間にシール機構としてメカニカルシールを用いよ
うとする場合、メカニカルシールを構成するシール部材
およびシール受け部が、すべて鋳鉄、あるいは鋳鉄とカ
ーボンから形成されていると、摺動面から発生した摩耗
粉や剥離した錆により、研磨対象物に金属イオンやカー
ボンによる汚染が発生し、製品の品質低下につながる。
また、摺動特性が低く、耐久性にも劣るため、メカニカ
ルシールとしての寿命も短かった。また、シール部材お
よびシール受け部が、Ｏリングを介して固定側ジョイン
ト体と回転側ジョイント体に保持される場合、Ｏリング
はアクリロニトリル−ブタジエンゴムやスチレン−ブタ
ジエンゴム等が多く用いられていたが、これらは有機成
分の溶出による汚染の発生、および耐久性の低下を引き
起こす。本発明の目的は、上記問題点を解決するため
に、シール機構を見直すにより、長寿命で信頼性に優れ
た流体用ロータリジョイントを提供する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

〔構成〕 第１発明は、流体用ロータリジョイントにおいて、固定
側の第１ジョイント体と回転側の第２ジョイント体と
を、相対回転自在で、かつ、回転軸心方向に相対移動不
能に嵌合連結し、回転軸心に交差する面において前記両
ジョイント体どうしに亘ってシール作用する第１シール
機構と、回転軸心に対する周面において両ジョイント体
どうしに亘ってシール作用する第２シール機構とを設
け、上記第１シール機構を、回転軸心に沿う流体用通路
が内部に形成された状態で、両ジョイント体のうちの一
方に装備されたシール部材と、内部に回転軸心に沿うと
ともに上記シール部材の流体用通路に連通する流体用通
路が形成され、かつ、上記シール部材と相対回転しなが
ら接触可能に両ジョイント体のうちの他方に装備された
シール受け部とで構成し、該第１シール機構の流体用通
路に連通する流体通路を両ジョイント体夫々に形成し、
上記第２シール機構を、第１ジョイント体の周面に開口
する流体用通路と、第２ジョイント体の周面に開口する
流体用通路との連通部分における回転軸心方向の両側夫
々において、互いに摺動自在に接触する円環状のシール
部材と円環状のシール受け部とを第１ジョイント体と第
２ジョイント体とに振り分けて配置して構成し、上記第
１シール機構を形成するシール部材とシール受け部をそ
れぞれ炭化珪素より形成し、かつ、第２シール機構を構
成するシール部材とシール受け部を、それぞれ、炭珪
素、酸化アルミニウム、フッ素系樹脂、ＰＥＥＫ、カー
ボンから選ばれる素材より形成する一方、第１ジョイン
ト体において上記第１シール機構に至る流体用通路が形
成された端部壁と、第２ジョイント体において上記第１
シール機構からの流体用通路が形成された主体部とをそ
れぞれ機械部品用プラスチックより形成すると共に、上
記第１シール機構のシール部材を円環状の本体部と、こ
れよりも小径で円筒状の保持部とで構成し、上記本体部
の上端部とこれに対応する前記端部壁の下端部との間に
複数の巻きばねを介装していることを特徴とする。

【０００５】第２発明は、第１発明において、第２シー
ル機構を形成するシール部材およびシール受け部が、一
方が炭化珪素、他方がカーボンにより形成されているこ
とを特徴とする。

【０００６】第３発明は、第１発明または第２発明にお
いて、第１シール機構および第２シール機構を形成する
シール部材およびシール受け部が、Ｏリングを介して第
１ジョイント体および第２ジョイント体に保持され、該
Ｏリングが、フッ素系樹脂またはフッ素ゴムより主とし
て形成されていることを特徴とする。

【０００７】〔作用および効果〕 請求項１の構成によれば、第１シール機構を形成するシ
ール部材とシール受け部がそれぞれ炭化珪素より形成さ
れることにより、研磨対象物への汚染が低減されるた
め、流体用ロータリジョイントに対し、メカニカルシー
ルの使用が可能になる。また、第１シール機構を形成す
るシール部材とシール受け部が、それぞれ、上記素材よ
り形成され、かつ、第２シール機構を形成するシール部
材とシール受け部が、それぞれ、炭化珪素、酸化アルミ
ニウム、フッ素樹脂、ＰＥＥＫ、カーボンから選ばれる
素材より主として形成されることにより、良好な摺動特
性を有しつつ、高負荷にも有効なシール機能を発揮で
き、耐久性にも優れる。

【０００８】特に、第２発明の構成によるように、第２
シール機構を形成するシール部材およびシール受け部
が、一方が炭化珪素、他方がカーボンにより主として形
成されることにより、上記作用がより効果的に発現され
る。

【０００９】また、第３発明の構成によるように、第１
シール機構および第２シール機構を形成するシール部材
およびシール受け部が、Ｏリングを介して第１ジョイン
ト体および第２ジョイント体に保持される場合、該Ｏリ
ングが、フッ素系樹脂またはフッ素ゴムより主として形
成されることにより、Ｏリングの含有成分溶出による汚
染の発生、および耐久性の低下も低減される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図４、図５にシリコンウェハ１
０９の表面研磨を行うＣＭＰ装置のモデルが示されてい
る。ＣＭＰ装置は、縦向きの回転軸心Ｐ回りに駆動回転
される回転テーブル１０２と、水平進退移動（往復移
動）するパッド支持体１０３と、パッド支持体１０３に
支持されて駆動回転される研磨パッド１０４と、パッド
支持体１０３に形成された給排路１０５と、この給排路
１０５に接続される研磨液１０６の給排機構１０７と、
回転軸心Ｐ上を貫通して下端のパッド部１０４ａの中心
部で下方開口する状態で研磨パッド１０４に形成された
給排路１０８等を備えて構成されている。尚、研磨液１
０６の一例としては、アルカリ成分としてＫＯＨを含む
シリカスラリにイソプロピルアルコールを添加したもの
が挙げられる。

【００１１】又、空気ポンプ等の加圧装置６からの加圧
空気を、パッド部１０４ａから下方に噴出させるべく、
パッド支持体１０３と研磨パッド１０４に形成されたエ
アー経路１０５ａ，１０８ａを通すように構成してあ
る。そして、研磨パッド１０４を縦向きの回転軸心Ｑ回
りで回転自在にパッド支持体１０３に支持させるため
に、これら両者１０４，１０３の間に介装され、かつ、
両給排路１０５，１０８、及び両エアー経路１０５ａ，
１０８ａの夫々を相対回転自在に連通接続するロータリ
ジョイント１０１を設けてある。

【００１２】このＣＭＰ装置によれば、先ずウェハ表面
１０９ａが上となるように回転テーブル１０２上にシリ
コンウェハ１０９を載置保持し、それから研磨パッド１
０４を、その下端のパッド部１０４ａがウェハ表面１０
９ａに接触する迄下降させる。次で、給排機構１０７の
正圧動作（研磨ポンプの吐出動作）により、パッド部１
０４ａのウェハ１０９との間に研磨液（スラリ）１０６
及び加圧空気１０６ａを噴出させつつ、研磨パッド１０
４を回転しながら往復進退移動または研磨パッド１０４
を公転させることにより、ウェハ表面１０９ａを研磨す
る。

【００１３】パッド部１０４ａには、加圧空気１０６ａ
を噴出させる複数のエア−経路１０８ａを形成してあ
り、それらエアー経路Ｂから噴出される加圧空気１０６
ａにより、パッド部１０４ａとウェハ１０９との間に噴
出された研磨液１０６を素早く均一に分散させるととも
に、研磨残液をこれら両者１０４ａ，１０９間から速や
かに排除させることができる。又、研磨終了後は、給排
機構１０７を負圧動作（研磨ポンプの吸引動作）に切換
え、給排路１０５，１０８内に残留する研磨液１０６を
吸引排出し、ウェハ表面１０９ａに滴下しないようにし
てある。

【００１４】次に、ロータリジョイント１０１について
説明する。図１に示すように、パッド支持体１０３に取
付けられる固定側の第１ジョイント体１と、研磨パッド
１０４に取付けられる回転側の第２ジョイント体２と、
両ジョイント体１，２間に介装される第１、第２（２−
１，２−２）シール機構３，４，５と、両ジョイント体
１，２に跨がる研磨液経路Ａ、及びエアー経路Ｂ等から
ロータリジョイント１０１を構成する。

【００１５】第１ジョイント体１は、上下の円筒部１０
ａ，１０ｃ、及びこれら円筒部１０ａ，１０ｃの間に介
装される中間筒１０ｂで成る筒状の側部壁１０と、円盤
状の端部壁１１とから構成されており、側部壁１０は、
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の金属材で形成されて
いる。端部壁１１は、その内部に研磨液１０６が流動す
る流体通路６０が形成されるので、砥粒の接触によりパ
ーティクルを発生させることがなく、かつ、加工による
寸法安定性、耐熱性に優れたＰＥＥＫ（ＰＥＳやＰＣで
も良い）等の機械部品用プラスチックで形成されてい
る。

【００１６】第２ジョイント体２は、円柱状の主体部２
０と、これの上端部に形成された保持部２１と、主体部
２０の下端部に形成された円盤状のフランジ部２２と、
主体部２０に外嵌された円筒状の蓋部２３とから構成さ
れており、蓋部２３を除く部分は一体形成されている。
第２ジョイント体２には、研磨液１０６が流動する流体
通路６１が形成されるので、端部壁１１と同様に、蓋部
２３以外の部分をＰＥＥＫ等の機械部品用プラスチック
で形成してあり、蓋部２３はステンレス鋼等の金属材で
構成されている。

【００１７】第２ジョイント体２は、側部壁１０と蓋部
２３との下端部間にベアリング１３を介装することで回
転自在に第１ジョイント体１に内嵌合されており、フラ
ンジ部２２のみが第１ジョイント体１から外部に露出す
る構成である。

【００１８】第１シール機構３は、第１ジョイント体１
に、炭化珪素により形成され、これと相対回転不能で回
転軸心Ｑ方向には相対移動可能に装備されるシール部材
３１と、同じく炭化珪素により形成され、このシール部
材３１と相対回転しながら接触可能な状態で第２ジョイ
ント体２に装備されるシール受け部３０と、シール部材
３１を第１ジョイント体１に対して回り止めする係止機
構３２と、シール部材３１をシール受け部３０に向けて
押圧付勢する付勢機構３３とを設けて構成されている。

【００１９】シール受け部３０は、円環状の本体部３０
ａと、円筒状の固定部３０ｂとからなり、固定部３０ｂ
が第２ジョイント体の保持部２１に外嵌される。本体部
３０ａの上面は、シール部材３１との接触に適した平滑
なシール面３０ｃに構成されている。固定部３０ｂと保
持部２１との嵌合部分はフッ素ゴム（例えばデュポン社
製バイトンまたはカルレッツ）により形成されたＯリン
グ２４によって二次シールされている。固定部３０ｂの
内部には、流体通路６１に連通する流体用通路３０ｄが
回転軸心Ｑ上に形成されている。

【００２０】シール部材３１は、円環状の本体部３１ａ
と、これよりも小径で円筒状の保持部３１ｂとから成
り、保持部３１ｂを端部壁１１に形成された保持孔１１
ａに嵌合させることによって、回転軸心Ｑ方向にスライ
ド移動自在に支持してある。又、保持孔１１ａと保持部
３１ｂとは、Ｏリング２４と同様のフッ素ゴム（例えば
デュポン社製バイトンまたはカルレッツ）により形成さ
れたＯリング１４で二次シールしてある。本体部３１ａ
の外周は下窄まりのテーパ面に、かつ、その内周面は下
広がりのテーパ面に夫々形成してあり、シール受け部３
０のシール面３０ｃにこれと同芯の円環状で接触する尖
端形状のシール部分３１ｃを構成してある。又、シール
部材３１の内部には、流体通路６０に連通する流体用通
路３ａが回転軸心Ｑ上に形成されている。

【００２１】係止機構３２は、保持孔１１ａの外周領域
となる端部壁１１の底面部から係止ピン３２ａを下方に
突設するとともに、この係止ピン３２ａが入り込む係合
凹部３２ｂをシール部材３１の本体部３１ａに形成して
構成され、これら係止ピン３２ａと係合凹部３２ｂとを
係合させることにより、シール部材３１を第１ジョイン
ト体１に対して回転軸心Ｑ方向の移動を許容し、かつ、
相対回転は不能とするものである。

【００２２】付勢機構３３は、シール部材３１の本体部
３１ａの上端部と、これに対向する端部壁１１の下端部
との間に介装された複数の巻きバネ３３ａを備えて構成
され、シール部材３１を下方に付勢してシール受け部３
０に付勢接触させるものである。つまり、第１シール機
構３は、回転軸心Ｑに沿う流体用通路３ａが内部に形成
された状態で、第１ジョイント体１に装備されたシール
部材３１と、回転軸心Ｑに沿うとともにシール部材３１
の流体用通路３ａに連通する流体用通路３０ｄが内部に
形成され、かつ、シール部材３１と相対回転しながら接
触可能に第２ジョイント体２に装備されたシール受け部
３０とで構成されている。

【００２３】以上の構成により、第１シール機構３は端
面接触形のメカニカルシールと同様のシール性能を発揮
するものであり、第２ジョイント体２の回転に伴うシー
ル面３０ｃとシール部分３１ｃの内側領域３ａと、外側
領域（シール部材外部の一例）３ｂとの間を良好にシー
ルする。そして、その良好なシール機能は、研磨液経路
Ａが負圧やドライモードに切換わったときでも維持され
るように、各部の寸法が設定されている。

【００２４】図１〜図３に示す第２−１シール機構、第
２−２シール機構の４，５は、基本的に同じ構造であ
り、第２ジョイント体２の外周部である蓋部２３と第１
ジョイント体１の中間筒１０ｂとの間に、回転軸心Ｑ方
向に沿って並列に装備されている。第２−１シール機構
４は、側部壁１０と蓋部２３とに介装された端面接触形
メカニカルシールであり、第１シール機構３の外側領域
３ｂの下端部をシールするので、それによってその外側
領域３ｂを、後述する冷却液経路Ｃとして構成するもの
である。又、第２−２シール機構５は、エアー経路Ｂを
シールするものである。次にそれら構造を、第２−１シ
ール機構４のもので説明する。尚、括弧内の符号は第２
−２シール機構５のものを示す。

【００２５】図１〜図３に示すように、カーボンによっ
て形成され、側端部１０内周にＯリング４２（５２）を
介して内嵌状に固定保持された静止環（シール部材）４
３（５３）と、炭化珪素によって形成され、蓋部２３に
Ｏリング４４（５４）を介して回転軸心Ｑ方向に移動可
能に保持された回転密封環（シール受け部）４５（５
５）と、蓋部２３に固定されたスプリングリテーナ４６
と、皿バネ４７（５７）とを備え、静止環４３（５３）
と回転密封環４５（５５）との相対回転摺接作用によ
り、第２−１、第２−２シール機構４，５の外側領域４
ａと冷却液経路Ｃとのシール、並びに、外側領域４ａ下
端のシールとを行う。Ｏリング４２（５２）およびＯリ
ング４４（５４）は、Ｏリング２４と同様のフッ素ゴム
（例えばデュポン社製バイトンまたはカルレッツ）によ
り形成されている。

【００２６】又、回転密封環４５（５５）は、その外周
に形成した係合溝４５ａ（５５ａ）にスプリングリテー
ナ４６の係合突部４６ａを係合させて、回転軸心Ｑ方向
自在で、かつ、相対回転不能に第２ジョイント体２に保
持されている。しかして、第１ジョイント体１の側部壁
１０に穿設された供給孔１１ｂから、水ポンプ等による
水冷機構１５から吐出されて供給される冷却水（冷却液
の一例）８が、外側領域３ｂで成る冷却液経路（冷却液
循環領域の一例）Ｃを通って、図示しない排出孔（供給
孔１１ｂと同じものがその反対側に設けてある）から排
出されるようにしてあり、第１シール機構３を外部から
冷却できるようにしてある。

【００２７】しかして、加圧装置６からの加圧空気１０
６ａは、中間筒１０ｂの通路７０、外側領域４ａ、開口
通路７１ｄ、環状通路７１ａ、連通路７１ｃ及び環状通
路７１ｂ等から成るエアー経路Ｂを通って、フランジ部
２２から下方に噴出させることができる。又、給排機構
１０７からの研磨液１０６は、流体通路６０、流体用通
路３ａ、流体用通路３０ｄ、流体通路６１等から成る研
磨液経路Ａを通って、フランジ部２２から下方に噴出さ
せることができる。つまり、第２シール機構４，５は、
第１ジョイント体１の内周面に開口する流体用通路７０
と、第２ジョイント体２の外周面に開口する流体用通路
７１ｄとの連通部分における回転軸心Ｑ方向の両側夫々
において、互いに摺動自在に接触する円環状のシール部
材４３，５３と円環状のシール受け部４５，５５とを、
第１ジョイント体１と第２ジョイント体２とに振り分け
て配置して構成されている。

【００２８】以上述べたように、ロータリージョイント
１０１には、研磨液１０６を通す研磨液経路Ａ、加圧空
気を通すエアー経路Ｂ、及び第１シール機構３の冷却水
を通す冷却液経路Ｃの３経路が形成されており、研磨液
経路Ａ又はエアー経路Ｂを別途設けていた従来に比べ
て、ＣＭＰ装置としての構造簡素化が図れるとともに、
コンパクト化も可能なものである。

【００２９】本発明の流体用ロータリージョイントにお
いて、第１シール機構を形成するシール部材とシール受
け部は、それぞれ炭化珪素によって形成されている。こ
の場合、例えば酸化アルミニウム、フッ素系樹脂、ＰＥ
ＥＫから形成されるものに比べて摺動特性の点から好ま
しいものともなっている。

【００３０】また、第２シール機構を形成するシール部
材とシール受け部は、上記実施形態に示されるカーボン
と炭化珪素の組み合わせ以外の、炭化珪素、酸化アルミ
ニウム、フッ素樹脂、ＰＥＥＫ、カーボンから選ばれる
素材から、シール部材とシール受け部を形成する素材が
同種または異種の組み合わせとなるよう形成されていて
もよいが、上記実施形態に示されるようにシール部材と
シール受け部がカーボンと炭化珪素の組み合わせとなる
のが摺動特性の点から特に好ましい。

【００３１】なお、第１シール機構、第２シール機構の
いずれにおいても、シール部材およびシール受け部は、
少なくとも両部材の摺動面が上記素材で形成されていれ
ばよく、本体部のみ上記素材で形成され、固定部および
保持部は別素材により形成されていてもよい。

【００３２】さらに、シール部材およびシール受け部と
第１ジョイント体および第２ジョイント体との間に設置
されるＯリングは、フッ素系樹脂またはフッ素ゴムのい
ずれから形成されていてもよいが、好ましくはフッ素ゴ
ムから形成されるのがよい。

【００３３】本発明の流体用ロータリージョイントにお
いて、もっとも好ましくは第１シール機構を構成するシ
ール部材とシール受け部がいずれも炭化珪素より形成さ
れ、第２シール機構を形成するシール部材とシール受け
部が、一方がカーボンより形成され、他方が炭化珪素よ
り形成され、シール部材およびシール受け部と第１ジョ
イント体および第２ジョイント体との間に設置されるＯ
リングがフッ素ゴム（例えば（例えばデュポン社製バイ
トンまたはカルレッツなど））より形成されている組み
合わせがよい。

【００３４】本発明に用いられる炭化珪素は、通常一般
に使用される焼結体等を用いることができ、その結晶構
造はα型多結晶体、β型多結晶体、または両者の混合し
た多結晶体のいずれであってもよい。さらに好ましく
は、上記焼結体の端面部にβ型炭化珪素多結晶体からな
る蒸着被覆層を形成したものがよい。また、カーボン等
の多の素材の端面側に炭化珪素蒸着層を形成したもので
あってもよい。

【００３５】本発明に用いられる酸化アルミニウムは、
特に限定はなく、通常一般に入手できるものを使用でき
る。

【００３６】本発明に用いられるフッ素樹脂としては、
ＰＴＦＥ、ＰＥＴＦＥ，ＰＣＴＦＥ等が挙げられるが、
中でも好ましくはＰＴＦＥがよい。また、Ｏリングの場
合は、充填剤を配合したものであってもよい。この場
合、充填材の種類および配合量は、本発明の作用を妨げ
ないのであれば特に限定されない。

【００３７】本発明に用いられるＰＥＥＫは、高剛性か
つ耐食性を備えた樹脂材料であり、同等の剛性を有する
ＰＥＳやＰＣを用いてもよい。またウェハのクリーン度
が要求されるため、それら樹脂材料は補強用の充填材料
を含まないものを用いるのが好ましい。

【００３８】本発明に用いられるカーボンは、通常一般
の加圧焼成したもの等を用いることができる。

【００３９】本発明に用いられるフッ素ゴムとしては、
フッ化ビニリデン系、フッ化アクリレート系、六フッ化
プロピレン系、あるいはそれらの共重合物等を用いるこ
とができる。

【００４０】本発明において、上記素材はシール部材、
シール受け部、あるいはＯリング形成時に、本発明の作
用を妨げない範囲で添加剤等の他の成分を含有していて
もよい。

【００４１】本発明の流体用ロータリージョイントにお
いて、第１シール機構、第２シール機構は、第１シール
機構が、両ジョイント体の一方と相対回転不能で、かつ
内部に前記回転軸心に沿う流体用通路が形成されたシー
ル部材と、該シール部材と相対回転しながら接触可能
で、かつ内部に前記回転軸心に沿う流体用通路が形成さ
れたシール受け部からなるメカニカルシールであり、第
２シール機構が、第２ジョイント体の側壁と第１ジョイ
ント体の側壁との間に介装され、前記第１シール機構の
外側領域をシールするシール部材とシール受け部からな
るメカニカルシールであれば、その形状、構成、配置は
特に限定されず、シール部材の密封端面は、シール受け
部の密封端面と面接触するような平滑な接触面に形成し
たものであってもよい。

【００４２】また、第１ジョイント体と第２ジョイント
体は、相対回転自在で、かつ、回転軸心方向に相対移動
不能に連結していれば、その形状、構成、配置は特に限
定されず、第１ジョイント体が回転側であり、第２ジョ
イント体が固定側となる構造であっても良い。

【００４３】さらに、第２シール機構は、第１シール機
構の外側領域の下端部をシールするものであり、必要な
シール部分に応じて設ければよく、上記実施形態の他
に、その数は１個所であっても、３個所以上であっても
よい。従って、第１シール機構のその外側領域を、前述
した冷却液経路Ｃとして構成するための、第２−１シー
ル機構のみであって、第２−２シール機構によりエアー
経路を構成しなくてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロータリジョイントの構造を示す断面図であ
る。

【図２】第１シール機構の構造を示す拡大断面図であ
る。

【図３】第２シール機構（第２−１シール機構、第２−
２シール機構）の構造を示す拡大断面図である。

【図４】ＣＭＰ装置の概略を示す原理図である。

【図５】ウェハへの研磨液及び加圧空気の供給状態を示
す作用図である。

【図６】従来のロータリジョイントの要部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 第１ジョイント体 ２ 第２ジョイント体 ３ 第１シール機構 ３ａ，３０ｄ 流体用通路 ３ｂ シール部材外部 ４ 第２（２−１）シール機構 ５ 第２（２−２）シール機構 ３０ シール受け部 ３１ シール部材 ３３ 付勢機構 ６０，６１ 通路 Ｃ 冷却液循環領域 Ｑ 回転軸心

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−141374（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−279117（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−39684（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−137460（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16J 15/34 F16L 27/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側の第１ジョイント体と回転側の第
   ２ジョイント体とを、相対回転自在で、かつ、回転軸心
   方向に相対移動不能に嵌合連結し、 回転軸心に交差する面において前記両ジョイント体どう
   しに亘ってシール作用する第１シール機構と、回転軸心
   に対する周面において両ジョイント体どうしに亘ってシ
   ール作用する第２シール機構とを設け、 上記第１シール機構を、回転軸心に沿う流体用通路が内
   部に形成された状態で、両ジョイント体のうちの一方に
   装備されたシール部材と、内部に回転軸心に沿うととも
   に上記シール部材の流体用通路に連通する流体用通路が
   形成され、かつ、上記シール部材と相対回転しながら接
   触可能に両ジョイント体のうちの他方に装備されたシー
   ル受け部とで構成し、該第１シール機構の流体用通路に
   連通する流体通路を両ジョイント体夫々に形成し、 上記第２シール機構を、第１ジョイント体の周面に開口
   する流体用通路と、第２ジョイント体の周面に開口する
   流体用通路との連通部分における回転軸心方向の両側夫
   々において、互いに摺動自在に接触する円環状のシール
   部材と円環状のシール受け部とを第１ジョイント体と第
   ２ジョイント体とに振り分けて配置して構成し、 上記第１シール機構を形成するシール部材とシール受け
   部をそれぞれ炭化珪素より形成し、かつ、第２シール機
   構を構成するシール部材とシール受け部を、それぞれ、
   炭珪素、酸化アルミニウム、フッ素系樹脂、ＰＥＥＫ、
   カーボンから選ばれる素材より形成する一方、 第１ジョイント体において上記第１シール機構に至る流
   体用通路が形成された端部壁と、第２ジョイント体にお
   いて上記第１シール機構からの流体用通路が形成された
   主体部とをそれぞれ機械部品用プラスチックより形成す
   ると共に、 上記第１シール機構のシール部材を円環状の本体部と、
   これよりも小径で円筒状の保持部とで構成し、上記本体
   部の上端部とこれに対応する前記端部壁の下端部との間
   に複数の巻きばねを介装している流体用ロータリージョ
   イント。
2. 【請求項２】 前記第２シール機構を形成するシール部
   材およびシール受け部が、一方が炭化珪素、他方がカー
   ボンにより形成されていることを特徴とする請求項１記
   載の流体用ロータリジョイント。
3. 【請求項３】 第１シール機構および第２シール機構を
   形成する前記シール部材および前記シール受け部が、Ｏ
   リングを介して前記第１ジョイント体および前記第２ジ
   ョイント体に保持され、該Ｏリングが、フッ素系樹脂ま
   たはフッ素ゴムより主として形成されていることを特徴
   とする請求項１または２記載の流体用ロータリジョイン
   ト。