專利名稱：旋轉(zhuǎn)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為使不同種的各供給流體或同種的供給流體在不會混合 的情況下從供給裝置向旋轉(zhuǎn)裝置供給來進行作業(yè)而使彼此的相對旋轉(zhuǎn)零件上 設(shè)有的連通路流通的旋轉(zhuǎn)接頭。尤其涉及當(dāng)零件因供給流體而生銹或故障時可 容易地更換各零件并可防止銹粉混入流體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)接頭。
背景技術(shù)：
作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)，有一種圖4所示的旋轉(zhuǎn)接頭(例如參照后述的專 利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2)。圖4是該旋轉(zhuǎn)接頭的剖視圖。該旋轉(zhuǎn)接頭100設(shè)置 在對硅片的表面進行研磨的表面研磨裝置的配管通路中。在該旋轉(zhuǎn)接頭100上 設(shè)置有圓筒狀的接頭本體101。在該接頭本體101的內(nèi)周面內(nèi)可自由轉(zhuǎn)動地安 裝有旋轉(zhuǎn)體102。在旋轉(zhuǎn)體102的一端設(shè)置有凸緣部102A，該凸緣部102A與 未圖示的研磨墊連結(jié)。另外，設(shè)在旋轉(zhuǎn)體102上的槳液用流體通路103與研磨 墊的流體通路以連通的形態(tài)連接。
在旋轉(zhuǎn)體102的圖示的上端部通過0形環(huán)嵌合有帽狀的旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105。 旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105在中心設(shè)置有漿液用流體通路103，該漿液用流體通路103與 旋轉(zhuǎn)體102的漿液用流體通路103連通，在包圍漿液用流體通路103的前端面 上設(shè)置有密封面105A。該旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105用碳化硅原料制成。
在與該旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105相對的位置上設(shè)置有固定密封環(huán)106。該固定密封 環(huán)106的圓筒部106A可自由移動地與設(shè)于接頭本體101端部的端蓋110的內(nèi) 周面110A嵌合。在該固定密封環(huán)106的前端面上形成有與密封面105A緊貼的 相對密封面106B1。由貫穿固定密封環(huán)106的內(nèi)周面形成中間通路107。該中 間通路107與漿液用流體通路103和供給通路111連通，使含有漿液的流體流 通。該固定密封環(huán)106被彈簧朝旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105按壓，從而使密封面105A與
相對密封面106B1緊貼。流過該中間通路107的含有漿液的流體長期也滲入內(nèi) 周面110A與圓筒部106A間的嵌合之間。由于內(nèi)周面110A生銹，因此在彈力 作用下動作的固定密封環(huán)106的相對密封面106B1相對于密封面105A的密封 狀態(tài)變差。該旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105和固定密封環(huán)106構(gòu)成了第一機械密封裝置104。
另外，在第一機械密封裝置104的外周側(cè)與接頭本體101之間形成有冷卻 通路109。該冷卻通路109與冷卻流入口 109A和未圖示的流出口連通，從冷卻 流入口 109A流入冷卻通路109內(nèi)的冷卻水從流出口返回到外部。在冷卻通路 109內(nèi)，由于在旋轉(zhuǎn)體102的上端部嵌合有旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105，因此會有冷卻水 滲入旋轉(zhuǎn)體102與旋轉(zhuǎn)密封環(huán)105的嵌合之間。另外，由于冷卻水會使旋轉(zhuǎn)體 102的嵌合面生銹，因此，在密封面105A磨損而要進行更換時，很難將旋轉(zhuǎn)密 封環(huán)105從旋轉(zhuǎn)體102上拆下。
另外，在接頭本體101的內(nèi)周設(shè)置有與流體通路口 113A連通的環(huán)狀的非 槳液用流體通路113。該流體通路113與設(shè)在旋轉(zhuǎn)體102上的流通路115連通。 在該流通路115與非漿液流體通路113之間的連接部上配置有第二機械密封裝 置116。該第二機械密封裝置116由配置在非漿液用流體通路113內(nèi)的第三機 械密封件117和第四機械密封件118構(gòu)成。在使純水等流體在流通路115內(nèi)流 通時，與工業(yè)用水等相比，由于第二機械密封裝置116的各密封面沒有潤滑作 用，因此會產(chǎn)生發(fā)熱并加快磨損。
該第三機械密封件117由可自由滑動地與旋轉(zhuǎn)體102嵌合的第一旋轉(zhuǎn)密封 環(huán)117A和與接頭本體101固接的第一固定密封環(huán)117B構(gòu)成。第四機械密封件 118由可自由滑動地與旋轉(zhuǎn)體102嵌合的第二旋轉(zhuǎn)密封環(huán)118A和與接頭本體 101固接的第二固定密封環(huán)118B構(gòu)成。第一旋轉(zhuǎn)密封環(huán)U7A和第二旋轉(zhuǎn)密封 環(huán)118A分別被板簧120、 120朝著對應(yīng)的第一固定密封環(huán)117B和第二固定密 封環(huán)118B彈性按壓。
在旋轉(zhuǎn)體102的外周面上設(shè)置有環(huán)狀槽，并在環(huán)狀槽的兩側(cè)配置有0形環(huán) 125、 125，使套筒121與該旋轉(zhuǎn)體102的外周面嵌合來形成第一流通路115A。 與第一流通路115A連通的第二流通路115B由設(shè)在旋轉(zhuǎn)體102上的孔形成。該 第一流通路115A和第二流通路115B構(gòu)成了流通路115。從該流通路115流入
的流體在第一流通路115A內(nèi)流動時也會滲入旋轉(zhuǎn)體102與套筒121間的嵌合 之間。因此，長時間會使旋轉(zhuǎn)體102與套筒121間的嵌合之間生銹，從而在替 換第二機械密封裝置116時很難將套筒121從旋轉(zhuǎn)體102上拔下。 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平11-287372號公報的圖1 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2001-141150號公報的圖1 如上所述，當(dāng)機械密封件的密封面磨損或受損時，安裝有機械密封件的零 件也必須進行更換。會產(chǎn)生供給流體滲入到該機械密封件的零件裝配后的接合 面之間而導(dǎo)致生銹這樣的問題。該銹等會使彼此的零件之間接合，使零件很難 更換，使機械密封件無法分解。另外，該零件之間的銹還會混入到供給流體內(nèi) 流動，導(dǎo)致所處理的精密加工面等產(chǎn)生不良情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)問題而開發(fā)的。其所要解決的技術(shù)問題在于防止彼 此的零件之間因供給流體(也稱作處理流體或被密封流體)而生銹。另外，還 在于在更換零件時使各零件之間容易分解。另外，還在于在旋轉(zhuǎn)接頭的裝配中 減少零件的裝配成本和裝配零件的更換成本。
另外，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還在于提供一種可防止各零件之間的銹 與供給流體一起流動而使所處理的加工面產(chǎn)生不良情況的旋轉(zhuǎn)接頭。另外，還 在于使旋轉(zhuǎn)接頭的機械密封件發(fā)揮密封能力，從而防止從機械密封件泄漏的供 給流體附著在加工件上。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題而開發(fā)的，其技術(shù)方案如下構(gòu)成。 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭是一種在使固定部的流體通路與旋轉(zhuǎn)的套筒的流體通 路相對旋轉(zhuǎn)中也可使被密封流體不泄漏到流體通路外地流通的旋轉(zhuǎn)接頭，包 括具有供被密封流體流動的流體通路的固定部；內(nèi)部具有供來自流體通路的 供給流體流動的第二連接流體通路、并具有可與旋轉(zhuǎn)軸的外周面嵌合的內(nèi)周面 的不銹材料制成的套筒；具有與套筒的外周面嵌合的內(nèi)周面和貫穿內(nèi)周面而與 第二連接流體通路連通的第一連接流體通路、在一個側(cè)面上具有第一密封面并
在另一個側(cè)面上具有第二密封面的旋轉(zhuǎn)密封環(huán)；具有與第一密封面緊貼的第一 相對密封面、密封地保持在固定部上的第一靜止用密封環(huán)；以及具有與第二密 封面緊貼的第二相對密封面、密封地保持在固定部上、在與第一靜止用密封環(huán) 之間形成可使流體通路與第一連接流體通路連通的流體通路的第二靜止用密 封環(huán)。
發(fā)明效果
采用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭，由于供處理加工面的供給流體流動的第二連 接流體通路形成在不銹材料制成的套筒的內(nèi)部，因此供給流體不會滲入套 筒與旋轉(zhuǎn)軸間的接合之間，可防止因供給流體而導(dǎo)致套筒與旋轉(zhuǎn)軸間的接 合之間生銹。利用不銹材料制成的套筒，還可防止與不銹材料制成的套筒 嵌合的旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)的嵌合面生銹。因此，可防止套筒與旋轉(zhuǎn)軸之間以及 套筒與旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)之間生銹，從而在各密封環(huán)磨損了時或受損了時可使 套筒與旋轉(zhuǎn)軸之間以及套筒與旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)之間容易分解?？蓸O為容易地 更換各密封環(huán)等零件。還可防止銹混入供給流體內(nèi)流動、因供給流體而使 所加工的處理面成為不良品。由于套筒與旋轉(zhuǎn)軸間的嵌合面之間不會生銹， 因此可容易地在以機械方式裝入的旋轉(zhuǎn)軸上更換套筒。因此，可大幅度減 少機械密封件和旋轉(zhuǎn)接頭的零件的裝配以及各零件的分解所需的成本。


圖1是本發(fā)明第1實施形態(tài)的旋轉(zhuǎn)接頭的整體剖視圖。 圖2是圖1的套筒的另一端面?zhèn)鹊闹饕晥D。 圖3是圖1的連結(jié)部的嵌合面?zhèn)鹊闹饕晥D。 圖4是現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)接頭的整體剖視圖。
(符號說明) 1旋轉(zhuǎn)接頭 2第一旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)
2A第一密封面 2B第二密封面2H第一卡合孔
3第二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)
3S1第三密封面
3S2第四密封面
4第三固定用密封環(huán)
4S第三相對密封面
5第四固定用密封環(huán)
5S第四相對密封面
6流體通路
6A連通流體通路
6B第一連接流體通路
6C第二連接流體通路
6C1徑向第二連接流體通路
10第一靜止用密封環(huán)
10C第一內(nèi)周面
10K第一錐面
10S第一相對密封面
11第二靜止用密封環(huán)
11C第二內(nèi)周面
11K第二錐面
11S第二相對密封面
15A第一0形環(huán)
15B第二0形環(huán)
16真空通路
16A第三真空通路
16C第二連接真空通路
16D第一連接真空通路
18A第一相對錐面18B第二相對錐面
20連結(jié)部 20B 0形環(huán)槽 20H接合面 20S內(nèi)周面 26通路 26A第一通路 26B第五通路 26C第二通路 26D第三通路 26E第四通路 30套筒 30A外周面 30B另一端面 30C內(nèi)周面 30D第一固定孔 30H銷孔 30W螺紋孔 32 0形環(huán) 35A第一密封環(huán) 35B第二密封環(huán) 50旋轉(zhuǎn)軸 60外殼
62C空間室(空室)
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭的最佳實施形態(tài)進行說明。
圖1是本發(fā)明第1實施形態(tài)的旋轉(zhuǎn)接頭1的整體剖視圖。圖2是圖1的套
筒30的從另一端面30B側(cè)看的主視圖。圖3是圖1的連結(jié)部20的從套筒30 側(cè)看的主視圖。下面同時參照圖2和圖3的符號對圖1進行說明。
在圖1中，符號1是旋轉(zhuǎn)接頭。該旋轉(zhuǎn)接頭1以使連結(jié)部20位于下側(cè)并 使旋轉(zhuǎn)軸50豎立的方式進行安裝。旋轉(zhuǎn)接頭1是在將與旋轉(zhuǎn)軸50嵌合的套筒 30和外殼(也稱作固定部)60的相對轉(zhuǎn)動的各嵌合面橫向貫穿的流體通路6A、 6B中使在各流體通路6A、 6B、 6C內(nèi)流動的供給流體(也稱作處理流體或被密 封流體)H在相對旋轉(zhuǎn)中也不會從嵌合面之間泄漏到流通路外的裝置。連通流 體通路6A、第一連接流體通路6B、第二連接流體通路6C、徑向第二連接流 體通路6C1 (參照圖2)、第三連接流體通路6D為方便起見而使用了不同 名稱，但將整體統(tǒng)稱為流體通路6。
圖1中雖未圖示，但在旋轉(zhuǎn)接頭1上設(shè)置有研磨液供給裝置，該研磨 液供給裝置供給研磨劑液體的供給流體H并對加工面等進行作業(yè)處理。與 該研磨液供給裝置連接的配管的接頭可與設(shè)在旋轉(zhuǎn)接頭1的流體通路6的 入口處的管子用螺紋連接。來自未圖示的真空裝置的抽吸真空B的配管的 接頭可與設(shè)在真空通路16的入口處的管子用螺紋連接。供來自未圖示的液 體(清水)供給裝置的流體C流動的配管的接頭可與設(shè)在清洗兼冷卻用的 通路26的入口處的管子用螺紋連接。
在該旋轉(zhuǎn)接頭1上設(shè)置有構(gòu)成外框本體的外殼60。該外殼60將第一 外殼60A與第二外殼60B在軸向上接合并用排列在一側(cè)側(cè)面上的多個螺栓 45將兩零件結(jié)合。同樣，將第二外殼60B與第三外殼60C接合并利用多個 螺栓46從另一側(cè)側(cè)面將它們軸向結(jié)合。外殼60構(gòu)成圓筒體并形成內(nèi)周面。 由于各零件為端面接合，因此可通過拆下螺栓來簡單地進行分解。在該外 殼60內(nèi)周面的軸向兩側(cè)設(shè)置有第一軸承42A和第二軸承42B。在旋轉(zhuǎn)軸50 的外周面50D上嵌合有通過鍵65而一體旋轉(zhuǎn)的套筒30。利用兩側(cè)的第一軸 承42A和第二軸承42B將與套筒30形成一體的旋轉(zhuǎn)軸50支撐成可旋轉(zhuǎn)且 軸向的相對移動被阻止的狀態(tài)。在該外殼60的內(nèi)周面與套筒30的外周面 30A之間分別配置有第一軸承42A側(cè)的第一密封環(huán)35A和第二軸承42B側(cè)的 第二密封環(huán)35B，在這兩個密封環(huán)35A、 35B之間形成空室62C。外殼60由
不銹鋼制成，但也可用鋼鐵、銅合金、鎳合金、鉻合金等金屬制成。
在外殼60上設(shè)置有從外周面貫穿至空間室(也稱作空室)62C以供給 研磨液用的供給流體H的流體通路6。為了在作業(yè)中吸附加工件等，在外殼 60的流體通路6的軸向第一軸承42A側(cè)的位置上設(shè)置有從外周面貫穿至空 間室62C以抽吸真空B的真空通路16。在流體通路6的第二軸承42B側(cè)的 位置上設(shè)置有從外周面貫穿至空室62C以供給冷卻兼清洗用流體(冷卻兼 清洗液)C的通路26。在真空通路16與第一軸承42A之間設(shè)置有第一排水 孔36。在通路26與第二軸承42B之間設(shè)置有第二排水孔43。該第一排水 孔36和第二排水孔43供來自第一機械密封件Ml和第二機械密封件M2的 泄漏流體向外部流出。
在套筒30的外周面30A與外殼60的內(nèi)周面之間的空間室62C內(nèi)配置 有在徑向上對稱的一對機械密封件Ml。該機械密封件Ml在與流體通路6 的流入方向相對的位置上使旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2與套筒30密封地嵌合。在旋轉(zhuǎn) 用密封環(huán)2上設(shè)置有在流體通路6的流入徑向上貫穿的第一連接流體通路 6B。在旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的兩側(cè)面上設(shè)置有第一密封面2A和第二密封面2B。 在旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2上還設(shè)置有第一卡合孔2H，該第一卡合孔2H在從第一連 接流體通路6B繞周向轉(zhuǎn)過180°的相反側(cè)的位置上在徑向上貫穿。在旋轉(zhuǎn) 用密封環(huán)2與套筒30嵌合的嵌合之間，在第一連接流體通路6B和第一卡 合孔2H的軸向兩側(cè)分別安裝0形環(huán)32、 32，從而防止從第一連接流體通路 6B流向第二連接流體通路6C的流體從旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2與套筒30的嵌合之 間泄漏。旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的材質(zhì)可使用碳、碳化硅、超硬合金、陶瓷等。
與套筒30的第一固定孔30D卡合的第一傳動銷61與旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2 的第一卡合孔2H卡扣而將兩零件連結(jié)成一體，而且，在旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)時， 旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2也一體地轉(zhuǎn)動。同時，第一傳動銷61嵌合保持在第二卡合 孔2H內(nèi)，以防止旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的兩個密封面2A、 2B變形。第一傳動銷 61為提高強度而進行了熱處理。因此，第一傳動銷61可做成小徑，旋轉(zhuǎn)用 密封環(huán)2也可減小軸向?qū)挾榷龀奢^小。在第一傳動銷61的外周面上設(shè)置 有0形環(huán)用的槽。在該0形環(huán)用的槽內(nèi)嵌合0形環(huán)32A，對第一傳動銷61
與第一固定孔30D的嵌合之間進行密封。利用該0形環(huán)32A來防止空間室 62C內(nèi)的供給流體H滲入旋轉(zhuǎn)軸50的外周面50D。
在旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的第一密封面2A側(cè)配置有第一靜止用密封環(huán)10， 該第一靜止用密封環(huán)10設(shè)置有與第一密封面2A緊貼的第一相對密封面 IOS。在旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的第二密封面2B側(cè)配置有第二靜止用密封環(huán)11， 該第二靜止用密封環(huán)11設(shè)置有與第二密封面2B緊貼的第二相對密封面 IIS。該第一靜止用密封環(huán)10使外周面形成為被第一 0形環(huán)15A壓接的第 一錐面IOK，并使第一內(nèi)周面IOC相對于套筒30的外周面30A形成供冷卻 兼清洗流體C流動的間隙。第二靜止用密封環(huán)11使外周面形成為被第二 0 形環(huán)15B壓接的第二錐面IIK，并使第二內(nèi)周面IIC相對于套筒30的外周 面30A形成供冷卻兼清洗流體C流動的間隙。因此，第一靜止用密封環(huán)IO 和第二靜止用密封環(huán)11并不是使兩零件的周面嵌合的結(jié)構(gòu)，因而相對于套 筒30容易進行裝配和分解。
由于第一靜止用密封環(huán)10和第二靜止用密封環(huán)11形成為大致相同的 形狀，因此可對稱地配置。由于各靜止用密封環(huán)IO、 ll的形狀相同，因此 還可使用相同的加工方法來減少加工費。另外，采用各靜止密封環(huán)10、 11， 還可減少形狀不同的零件的數(shù)目。由于整體變得緊湊，因此旋轉(zhuǎn)接頭1也 可做成小型。其結(jié)果是，可減少整體的成本。旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2、第一靜止用 密封環(huán)IO和第二靜止用密封環(huán)ll用碳化硅、碳、陶瓷、含有Ni、 Cr的硬
質(zhì)合金等不銹材料進行制作。
在與第一靜止用密封環(huán)10的第一錐面10K相對的外殼60的面上形成 有第一相對錐面18A。在與第二靜止用密封環(huán)11的第二錐面IIK相對的外 殼60的面上也形成有第二相對錐面18B。該第一相對錐面18A與第一錐面 10K之間的相對面之間以及第二相對錐面18B與第二錐面11K之間的相對面 之間形成為使間隔朝著第一靜止用密封環(huán)10與第二靜止用密封環(huán)11之間 的徑向上的中央面逐漸變窄。在第一相對錐面18A與第一錐面10K之間配 置有橡膠或彈性樹脂制的第一彈性密封環(huán)(下面稱作第一O形環(huán))15A。利 用該第一O形環(huán)15A使第一靜止用密封環(huán)10的第一相對密封面IOS朝第一
密封面2A彈性壓接，并對第一錐面IOK與第一相對錐面18A之間進行密封。 在第二相對錐面18B與第二錐面11K之間配置有橡膠或彈性樹脂制的第二 彈性密封環(huán)(下面稱作第二0形環(huán))15B。利用該第二0形環(huán)15B使第二靜 止用密封環(huán)11的第二相對密封面11S朝第二密封面2B彈性壓接，并對第 二錐面IIK與第二相對錐面18B之間進行密封。在第一 0形環(huán)15A與第二0 形環(huán)15B之間形成與第一連接流體通路6B連通的流體通路6。
由于利用各0形環(huán)15A、 15B將對稱的第一靜止用密封環(huán)10和第二靜 止用密封環(huán)11朝著彼此相對的方向彈性按壓，因此無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè) 置對第一靜止用密封環(huán)10和第二靜止用密封環(huán)11進行按壓的金屬制彈簧。 因此，可防止因彈簧的腐蝕而導(dǎo)致被按壓的第一靜止用密封環(huán)IO和第二靜 止用密封環(huán)11的動作不良。同時，這種結(jié)構(gòu)可減少機械密封件Ml的零件 數(shù)。可利用未設(shè)置滑動密封面的第一 0形環(huán)15A和第二 0形環(huán)15B沒有問 題地密封漿液和化學(xué)液的供給流體H。在外殼60的內(nèi)周面上以分隔流體通 路6的形態(tài)嵌合分隔環(huán)9。在該分隔環(huán)9上設(shè)置有構(gòu)成流體通路6的一部分 的許多連通流體通路6A、 6A。由于在機械密封件Ml的一方的第一 0形環(huán) 15A、第一密封面2A和第一相對密封面10S的結(jié)構(gòu)以及另一方的第二 0形 環(huán)15B、第二密封面2B和第二相對密封面11S的結(jié)構(gòu)之間形成流體通路6， 因此流體通路6與第一連接流體通路6B在外殼60與旋轉(zhuǎn)軸50相對旋轉(zhuǎn)時 也連通。
下面，圖2是表示套筒30的另一端面30B的主視圖。在套筒30的內(nèi)部 形成與第一連接流體通路6B連通的徑向第二連接流體通路6C1、以及從徑向 第二連接流體通路6C1朝軸向通路彎曲的截面形成為L形的第二連接流體通路 6C。該第二連接流體通路6C的截面形成為長孔，貫穿至另一端面30B。在套筒 30的內(nèi)部，在與第二連接流體通路6C在周向上分離的位置上形成有截面呈L 形的第二連接真空通路16C。該第二連接真空通路16C也貫穿至另一端面30B。 該套筒30利用作為不銹材料的不銹鋼形成為圓筒體。作為其它材質(zhì)，套筒30 用陶瓷、硬質(zhì)樹脂、其它不銹材料進行制作。套筒30的內(nèi)周面30C與旋轉(zhuǎn)軸 50的外周面50D通過使該外周面50D上設(shè)有的臺階面與一端面30E卡扣而嵌
合。還可在該套筒30的內(nèi)周面30C與旋轉(zhuǎn)軸50的外周面50之間的嵌合面間 的軸向兩側(cè)設(shè)置0形環(huán)34A、 34B來防止水分滲入嵌合面之間。同時，利用插 設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸50的鍵槽50K內(nèi)的鍵65來使套筒30與旋轉(zhuǎn)軸50卡扣并將它們以 可同時旋轉(zhuǎn)的方式固定。在套筒30的另一端面30B側(cè)設(shè)置有銷孔30H和螺紋 孔30W。
圖3是連結(jié)部20的接合面20H側(cè)的主視圖。下面參照圖1、圖2和圖3 進行說明。將相對于上述套筒30呈凸緣狀的連結(jié)部20的內(nèi)周面20S擰到旋轉(zhuǎn) 軸50外周面的螺紋部上，或者將連結(jié)部20的接合面20H與另一端面30B 側(cè)的外周面接合，使未圖示的螺栓與設(shè)在套筒30上的螺紋孔30W (參照圖 2)螺合，從而與套筒30的另一端面30B結(jié)合。此時，使打入該接合面20H 的銷25與銷孔30H卡合來進行定位，以使套筒30和連結(jié)部20的各連接流 體通路6C、 6D以及各連接真空通路16C、 16A的各連接通路連通。接著， 將螺母51擰到旋轉(zhuǎn)軸50外周的螺紋上，將連結(jié)部20可靠地固定。
在該連結(jié)部20上形成有與第二連接流體通路6C連通的第三連接流體 通路6D。在該接合面20H上的第三連接流體通路6D的周圍形成有0形環(huán)用 槽20B。在該O形環(huán)用槽20B內(nèi)安裝O形環(huán)31，對接合面20H與套筒30的 另一端面30B之間的接合面間進行密封。在連結(jié)部20上還形成有與第二連 接真空通路16C連通的第三連接真空通路16A。在該第二連接真空通路16C 與第三連接真空通路16A的連接面之間也與0形環(huán)31同樣，設(shè)置有未圖示 的0形環(huán)。套筒30的另一端面30B與連結(jié)部20的接合面20H之間的接觸 面小，且并不是與長圓筒面嵌合，因此可容易地分解兩零件。連結(jié)部20用 不銹鋼進行制作。但是，連結(jié)部20的材質(zhì)也可使用鋼鐵、銅合金、鉻類合 金、鎳類合金等。
在與該第二連接真空通路16C的徑向第二連接真空通路16C1相對的外 殼60上設(shè)置有真空通路16。該真空通路16對真空B進行抽吸。在該真空 通路16與徑向第二連接真空通路16C1之間，在與套筒30密封地嵌合的第 二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3上形成有與第二連接真空通路16C的徑向第二連接真空 通路16C1連通的同方向的第一連接真空通路16D。由于該第二機械密封件M2，即使是在相對旋轉(zhuǎn)中，真空通路16與第二連接真空通路16C之間也可
在外部流體不會滲入的情況下連通。該機械密封件M2的結(jié)構(gòu)為在與套筒
30的外周面30A密封地嵌合的第二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3的軸向上的一個端面形 成第三密封面3S1，并在軸向上的另一個端面上形成第二密封面3S2。第二 旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3與第一旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2同樣，利用第二傳動銷固定在套筒 30上。即，在該第二傳動銷的O形環(huán)用的槽內(nèi)嵌合第二 0形環(huán)32B來對與 第二固定孔之間的嵌合之間進行密封，從而防止外側(cè)的流體滲入旋轉(zhuǎn)軸50 的外周面50D和第一連接真空通路16D。
使設(shè)在與外殼60密封地嵌合的第三固定用密封環(huán)4的端面上的第三相 對密封面4S與第三密封面3S1緊貼。同時，使設(shè)在與外殼60密封地嵌合 的第四固定用密封環(huán)5的端面上的第四相對密封面5S與第四密封面3S2緊 貼。另外，使第三相對密封面4S和第三密封面3S1以及第四相對密封面5S 和第四密封面3S2以可滑動的形態(tài)緊貼，從而構(gòu)成在與旋轉(zhuǎn)軸50同時旋轉(zhuǎn) 的套筒30與外殼60相對旋轉(zhuǎn)中也可使真空通路16與第一連接真空通路 16D之間連通的整體真空通路16。第二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3、第三固定用密封環(huán) 4和第四固定用密封環(huán)5的材質(zhì)用碳化硅、碳、陶瓷、Ni、 Cr類的硬質(zhì)合 金等不銹材料進行制作。第一連接真空通路16D、第二連接真空通路16C、 第三連接真空通路16A使用了不同的名稱，但將通路整體稱作真空通路16。
設(shè)在外殼60上的供冷卻兼清洗流體C流動的通路26設(shè)置有第一通路 26A，該第一通路26A經(jīng)由套筒30的外周面30A與外殼60的內(nèi)周面之間， 與由第二靜止用密封環(huán)11的第二相對密封面11S與第一旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的 第二密封面2B之間的緊貼面和第二 0形環(huán)15B的兩個面所緊貼的緊貼面隔 出的空間連通。另外，還形成有第二通路26C，該第二通路26C形成從該第 一通路26A朝著外殼60的軸向的通路孔，并在周向上設(shè)置有多個該通路孔。 另外，還形成有第三通路26D，該第三通路26D從第二通路26C經(jīng)由第四固 定用密封環(huán)5的側(cè)面?zhèn)鹊倪B通路，朝著該第四固定用密封環(huán)5的內(nèi)周面?zhèn)?的在外殼60的內(nèi)周面與套筒30的外周面之間的連通路連通，并與由第四 固定用密封環(huán)5的第四相對密封面5S與第二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3的第四密封面
3S2之間的緊貼面、第一靜止用密封環(huán)10的第一相對密封面10S與第一旋 轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的第一密封面2A之間的緊貼面、第一 0形環(huán)15A的兩個緊貼 面隔出的空間連通。
另外，從該第三通路26D還形成有第四通路26E，該第四通路26E形 成為外殼60上設(shè)有的用虛線表示的孔通路。另外，還設(shè)置有與由第三固定 用密封環(huán)4的第三相對密封面4S和第二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3的第三密封面3S1 隔開的空間連通并排出的第五通路26B。第五通路26B在圖中被盲塞封閉， 未圖示的來自外部的配管與周向線上另一位置的相同的第五通路25B上設(shè) 有的管子用螺紋連接。利用流過通路26的冷卻兼清洗流體(清水或冷卻氣 體)C來對第一機械密封件Ml和第二機械密封件M2的各密封環(huán)的各密封面 (流體通路6和真空通路16的外側(cè))以及第一O形環(huán)15A和第二0形環(huán)15B 的密封面(緊貼接合面)進行冷卻并清洗，發(fā)揮第一機械密封件M1和第二 機械密封件M2的密封能力。
對于從該旋轉(zhuǎn)接頭1的流體通路6供給來的含有研磨粉的研磨劑液體 的供給流體H，利用第一機械密封件Ml,即使在外殼60與嵌合有套筒30 的旋轉(zhuǎn)軸50的相對旋轉(zhuǎn)中，也可使流體通路6與第一連接流體通路6B連 通，將供給流體H朝第二連接流體通路6C引導(dǎo)。另外，供給流體H流過套 筒30內(nèi)的第二連接流體通路6C而到達(dá)連結(jié)部20內(nèi)設(shè)有的第三連接流體通 路6D，朝未圖示的研磨裝置供給。因此，研磨劑液體的供給流體H不會泄 漏到旋轉(zhuǎn)軸50與套筒30的嵌合面之間，可防止研磨劑液體的供給流體H 滲入旋轉(zhuǎn)軸50與套筒30的嵌合面之間并因該滲入的供給流體H而導(dǎo)致生 銹。清洗兼冷卻液的流體C的供給裝置通過配管與旋轉(zhuǎn)接頭1的通路26連 通，可利用從該供給裝置流入的清水對第一機械密封件件M1和第二機械密 封件件M2進行冷卻和清洗。
這樣，可防止供給流體H和雜質(zhì)進入套筒30和旋轉(zhuǎn)軸50的嵌合面之 間，并可容易地分解各零件。另外，由于套筒30和旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2的嵌合 面之間利用兩個0形環(huán)32、 32來密封被密封流體，因此也可防止該嵌合面 之間的生銹。若用不銹材料來制作兩嵌合零件中的一方的零件，則由于一
方的零件不會生銹，因此可有效防止兩零件接合。由于第一旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)2、 第一靜止用密封環(huán)IO和第二靜止用密封環(huán)11、第二旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)3、第三
固定用密封環(huán)4和第四固定用密封環(huán)5用碳化硅和碳材制成，因此相當(dāng)于 不銹材料。該不銹材料不可分解，也不會生銹，而且，由于各密封環(huán)2、 10、 11、 3、 4、 5利用傳動銷來卡扣，利用0形環(huán)來彈性支撐嵌合之間，并可在 軸向上縮短嵌合面，因此，可容易地進行分解。圖1所示的各0形環(huán)32、 32A、 32B……與第一 0形環(huán)15A和第二 O形環(huán)15B同樣，為橡膠材料制或 樹脂材料制。
下面對本發(fā)明其它實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)和作用效果進行說明。
在本發(fā)明的第1發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭中，第一靜止用密封環(huán)具有第一錐面， 該第一錐面形成在與第一密封面相反的一側(cè)的背面上，使第一密封面可被 按壓，第二靜止用密封環(huán)具有第二錐面，該第二錐面形成在與第二密封面 相反的一側(cè)的背面上，使第二密封面可被按壓，在被密封保持的第一靜止 用密封環(huán)上設(shè)置有第一彈性密封環(huán)，該第一彈性密封環(huán)對第一錐面和與第 一錐面相對的固定部的第一相對錐面之間進行密封，將第一相對密封面朝 第一密封面按壓，在被密封保持的第二靜止用密封環(huán)上設(shè)置有第二彈性密 封環(huán)，該第二彈性密封環(huán)對第二錐面和與第二錐面相對的固定部的第二相 對錐面之間進行密封，將第二相對密封面朝第二密封面按壓。
采用該第2發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭，各靜止用密封環(huán)沒有嵌合面，各彈性密 封環(huán)其接合面也以曲面與平面接合，且為橡膠狀彈性部件，因此也不會生 銹，可簡單地拆下。另外，旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)被兩個靜止用密封環(huán)夾持而以可 自由裝拆的形態(tài)嵌合，該旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)與不會生銹的套筒的嵌合之間還可 防止兩零件牢固接合。即，若接合的一方的零件不生銹，則可防止接合面 因生銹粘結(jié)而難以分離。因此，也容易將旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)從套筒上拆下。因 此，若將套筒從旋轉(zhuǎn)軸上拆下，則可簡單地分解整個機械密封件零件。
在本發(fā)明的第2發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭中，第二連接流體通路使一端部與第
一連接流體通路連通，通過套筒的內(nèi)部貫穿至另一端面，并與第三連接流 體通路連通，該第三連接流體通路形成在與套筒的另一端面?zhèn)冉Y(jié)合的凸緣
狀的連結(jié)部的內(nèi)部。
采用該第2發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭，由于第二連接流體通路經(jīng)由圓筒狀套筒 的內(nèi)部，因此，即使在直徑形成得比旋轉(zhuǎn)軸大的套筒的內(nèi)部沿著圓周形成 許多個截面呈圓弧狀長孔的第二連接流體通路，也可自由地確定第二連接 流體通路的尺寸，供大流量流過。另外，由于可從套筒的另一端面經(jīng)由凸 緣狀連結(jié)部而朝徑向外側(cè)以輻射狀形成第三連接流體通路，因此可形成許 多各流體通路，可容易地進行第三連接流體通路與處理裝置之間的許多連 接。由于不會生銹的套筒的另一端面與連結(jié)部之間的接合面為端面接合， 且很少生銹，因此可容易地分解兩零件。利用不會生銹的材質(zhì)的套筒上設(shè) 有的第二連接流體通路，銹也不會混入處理流體內(nèi)，因此還可防止雜質(zhì)附 著在精密的加工物的表面上。
在本發(fā)明的第3發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭中，在旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)的內(nèi)周面與套筒 的外周面間的嵌合之間，在第二連接流體通路與第一連接流體通路間的連 通處的兩側(cè)具有0形環(huán)。
采用該第3發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭，由于在旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)的內(nèi)周面與套筒的
外周面間的嵌合之間的流體通路的兩側(cè)設(shè)置有o形環(huán)，因此可利用該0形
環(huán)來防止被密封流體滲入旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)的內(nèi)周面與套筒的外周面間的嵌合 之間。另外，由于還可防止嵌合之間因生銹而粘結(jié)，因此，在分解機械密 封件時，.可容易地將旋轉(zhuǎn)密封環(huán)從套筒上拆下。
在本發(fā)明的第4發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭中，旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)利用與貫穿套筒和
旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)的卡合孔嵌合的傳動銷卡扣在套筒上扣，且傳動銷配置在兩
個o形環(huán)之間。
釆用該第4發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭，由于旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)利用傳動銷固定在套 筒上，因此可縮短嵌合的軸向長度。另外，由于旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)利用傳動銷 固定在套筒上，因此旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)可通過0形環(huán)與套筒柔性嵌合。因此， 在分解機械密封件時，可極為容易地將旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)從套筒上拆下，從而 可減少該分解或裝配的成本。
工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭使裝配后的各零件不會生銹，因此，在更換零件時， 可容易地進行分解、裝配，很有用。另外，由于銹等不會混入處理流體內(nèi)， 因此不會導(dǎo)致加工后的功能面出現(xiàn)不良情況。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)接頭，在使固定部的流體通路與旋轉(zhuǎn)的套筒的流體通路相對旋轉(zhuǎn)中，也可使被密封流體不泄漏到流體通路外地流通，其特征在于，包括所述固定部，該固定部具有供所述被密封流體流動的流體通路；不銹材料制成的套筒，該套筒在內(nèi)部具有供來自所述流體通路的供給流體流動的第二連接流體通路，并具有可與所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面嵌合的內(nèi)周面；旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)，該旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)具有與所述套筒的外周面嵌合的內(nèi)周面、以及貫穿所述內(nèi)周面而與所述第二連接流體通路連通的第一連接流體通路，在一個側(cè)面上具有第一密封面，并在另一個側(cè)面上具有第二密封面；第一靜止用密封環(huán)，該第一靜止用密封環(huán)密封地保持在所述固定部上并具有與所述第一密封面緊貼的第一相對密封面；以及第二靜止用密封環(huán)，該第二靜止用密封環(huán)密封地保持在所述固定部上并具有與所述第二密封面緊貼的第二相對密封面，在該第二靜止用密封環(huán)與所述第一靜止用密封環(huán)之間形成可使所述流體通路與所述第一連接流體通路連通的流體通路。
2. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)接頭，其特征在于，所述第一靜止用密封環(huán)具有第一錐面，該第一錐面形成在與所述第一 密封面相反的一側(cè)的背面上，使所述第一密封面可被按壓，所述第二靜止用密封環(huán)具有第二錐面，該第二錐面形成在與所述第二 密封面相反的一側(cè)的背面上，使所述第二密封面可被按壓，在所述被密封保持的所述第一靜止用密封環(huán)上設(shè)置有第一彈性密封 環(huán)，該第一彈性密封環(huán)對所述第一錐面和與所述第一錐面相對的所述固定 部的第一相對錐面之間進行密封，將所述第一相對密封面朝所述第一密封 面按壓，在所述被密封保持的所述第二靜止用密封環(huán)上設(shè)置有第二彈性密封 環(huán)，該第二彈性密封環(huán)對所述第二錐面和與所述第二錐面相對的所述固定 部的所述第二相對錐面之間進行密封，將所述第二相對密封面朝所述第二密封面按壓。
3. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)接頭，其特征在于，所述第二連接流體通 路使一端部與所述第一連接流體通路連通，通過所述套筒的內(nèi)部貫穿至另 一端面，與第三連接流體通路連通，該第三連接流體通路形成在與所述套 筒的另一端面?zhèn)冉Y(jié)合的凸緣狀的連結(jié)部的內(nèi)部。
4. 如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)接頭，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)用密封環(huán) 的內(nèi)周面與所述套筒的外周面間的嵌合之間，在所述第二連接流體通路與第一連接流體通路間的連通處的兩側(cè)具有o形環(huán)。
5. 如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)接頭，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)利 用傳動銷卡扣在所述套筒上，所述傳動銷配置在兩個0形環(huán)之間，并與貫 穿所述套筒和所述旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)的卡合孔嵌合。
全文摘要
本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)接頭(1)，包括具有供被密封流體流動的流體通路(6)的固定部(60)；內(nèi)部具有供來自流體通路的流體流動的第二連接流體通路(6C)、可與固定部相對旋轉(zhuǎn)的不銹材料制成的套筒(30)；具有與套筒的外周面嵌合的內(nèi)周面、具有可與第二連接流體通路連通的第一連接流體通路(6B)、在一個側(cè)面上具有第一密封面(2A)并在另一個側(cè)面上具有第二密封面(2B)的旋轉(zhuǎn)用密封環(huán)(2)；具有與第一密封面緊貼的第一相對密封面(10S)的第一靜止用密封環(huán)(10)；以及具有與第二密封面緊貼的第二相對密封面(11S)、在與第一靜止用密封環(huán)之間可使流體通路與第一連接流體通路連通的第二靜止用密封環(huán)(11)。
文檔編號F16L27/08GK101351667SQ20068005014
公開日2009年1月21日 申請日期2006年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者高橋秀和 申請人:伊格爾工業(yè)股份有限公司