間隙減少的同軸旋轉(zhuǎn)軸真空穿通密封件的制作方法
【專利說明】間隙減少的同軸旋轉(zhuǎn)軸真空穿通密封件
[0001]對相關(guān)申請的交互引用
[0002]本申請要求于2013 年 12 月 6 日由 Bradley DiMarco 和 Aaron Glafenhein 提交的主題為“間隙減少的同軸旋轉(zhuǎn)軸真空穿通密封件”的美國專利申請第14/099，724號的優(yōu)先權(quán)，該美國專利申請主張Bradley DiMarco于2013年2月28日提交的主題為“雙同軸密封旋轉(zhuǎn)軸真空穿通密封件”的第61/770，790號美國臨時專利申請和于2013年4月5日提交的主題為“旋轉(zhuǎn)真空穿通密封件的軸旋轉(zhuǎn)間隙減少原理”(單軸或多同軸類型)的美國臨時專利申請的權(quán)益，在此這些專利申請完全并入引用如同原文描述一般。
【背景技術(shù)】
[0003]在很多操作環(huán)境中，常常需要將機械力和機械運動由密封區(qū)域外傳遞到密封區(qū)域內(nèi)。例如，半導體生產(chǎn)需要環(huán)境密封而清潔的區(qū)域來制造半導體晶片，通常是在真空中。晶片的制造通常需要晶片在真空室內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0004]已經(jīng)開發(fā)出了真空穿通密封裝置(feedthrough device)以將機械力和機械運動由密封區(qū)域外傳遞到密封區(qū)域內(nèi)。真空穿通密封件允許在密封箱內(nèi)操作物體和材料，同時保持密封箱最小的泄露，最好是零泄露。這就消除了打開箱子將機械運動應(yīng)用到箱內(nèi)裝置的需要。
[0005]旋轉(zhuǎn)類型的真空穿通密封裝置使得軸在箱子內(nèi)部區(qū)域旋轉(zhuǎn)的同時保持密封的完整性。美國專利(公開號:1,441,794 ；3, 782,685 ;4，646，579 ;4，136,444 ;2，497，867 ；5，243，867 ;3，051，008 ;4，885，947 ;6，119，537 ；2010/0105487)公開了單軸旋轉(zhuǎn)真空穿通密封裝置，其公開的內(nèi)容在此通過引用被并入如同全文描述了一般。在某些申請中，旋轉(zhuǎn)運動需要以以下方式中的一種或幾種應(yīng)用于物體中:不同速度同向旋轉(zhuǎn)；相同或不同速度的反向旋轉(zhuǎn)；其中的組合；或類似的運動。為了實現(xiàn)多種旋轉(zhuǎn)運動，已經(jīng)開發(fā)出了雙同軸、密閉密封，帶有旋轉(zhuǎn)軸的真空穿通密封裝置。例如，美國專利4，885，947和4，683，763已經(jīng)公開了雙向軸旋轉(zhuǎn)真空穿通密封裝置，所陳述的全部內(nèi)容在此通過引用被并入如同全文描述了一般。
[0006]通常，傳統(tǒng)的雙同軸旋轉(zhuǎn)真空穿通密封裝置是與上述現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的基本的帶有單軸旋轉(zhuǎn)軸的真空穿通密封裝置更高水平的體現(xiàn)，其已經(jīng)有一段很長并且很成功的歷史。更加復雜現(xiàn)代的裝備需要通過并且進入密封室內(nèi)的更大的自由度，以及所有裝置都集合在更小的包裝內(nèi)。這種裝備在真空和半導體的生產(chǎn)裝置中需求較廣，在生產(chǎn)中將材料引進密封箱并采用需要在箱子內(nèi)部進行機械運動的復雜方式加工。
[0007]所有的現(xiàn)有技術(shù)都采用至少兩個金屬波紋管作為外部構(gòu)件。另一個單軸真空穿通密封裝置采用串聯(lián)連接，并附連在金屬波紋管上以添加第二個軸。這樣的安排有幾個缺陷，一個缺陷就是設(shè)計本身長度較長，這樣會導致力矩臂不夠理想。設(shè)計長度部分是因為將至少兩個單元串聯(lián)在了一起，對于這種構(gòu)造來說，通常長度與直徑的比例為5: 1。這種設(shè)計安排的第二個缺陷就是制造能夠工作的這種裝置所需的復雜度和精密性。還有另一個缺陷就是裝置內(nèi)部構(gòu)造笨重，限制了傳統(tǒng)設(shè)計中的轉(zhuǎn)速和可傳送力臂兩個方面。其他的缺陷、問題和不足在目前的雙同軸旋轉(zhuǎn)真空穿通密封裝置中也可能存在。
[0008]基于以上所述，需要改良后的同軸旋轉(zhuǎn)真空穿通密封裝置。
[0009]概述
[0010]本概述旨在用一種簡便的方式來介紹概念的選擇，在詳細說明中會給出進一步的描述。本概述以及上述的【背景技術(shù)】并不是為了識別要求保護的本主題的關(guān)鍵要素或是本質(zhì)要素，而且本概述并不是為了幫助確定本要求保護的主題的保護范圍。
[0011]本申請中的技術(shù)是一種越過障礙物傳送機械力的裝置，尤其是本裝置具有可越過障礙物連接的一對軸，這一對軸包括一個驅(qū)動軸和一個從動軸。這些軸中至少有一個具有越過該軸的主體部分的縱軸，并且在末端有一個偏移軸或離心軸連接在其余的軸上。在離心軸末端的內(nèi)驅(qū)動軸俯垂連接到從動軸上。
[0012]—方面，本申請中的技術(shù)具有內(nèi)部軸和外部軸。可以是中空或?qū)嵭牡膬?nèi)軸與中空的外軸是同心的。內(nèi)軸和外軸都包括軸對。
[0013]—方面，本申請中的技術(shù)在驅(qū)動軸和從動軸之間具有用杯子來接收軸的離心部分的聯(lián)軸器，在該部分，軸承使得不用旋轉(zhuǎn)杯子就可以使軸在杯子的內(nèi)部隨其旋轉(zhuǎn)。杯子由一個蓋子接收，蓋子上的軸承使得不用旋轉(zhuǎn)蓋子就可以使杯子在蓋子的內(nèi)部隨其旋轉(zhuǎn)，其中蓋子連接到軸對的另一個軸上。
[0014]—方面，本申請中的技術(shù)具有一個障礙物。在一個實施例中，障礙物包括波紋管。
[0015]考慮了后面的詳細描述和【附圖說明】之后，本體系和理論的各個方面將會顯而易見。
【附圖說明】
[0016]以下附圖描述了本發(fā)明的非限制性并且非窮盡實施例，包括優(yōu)選實施例。除非另有具體說明，其中在各個視圖中相似的參考標號指代相似的部分。
[0017]圖la-ld描繪的是與本申請技術(shù)相一致的真空穿通密封裝置的剖面圖。
[0018]圖2描繪的是圖1真空穿通密封裝置的的剖面圖。
[0019]圖3描繪的是與本申請技術(shù)相一致的真空穿通密封裝置的剖面圖。
[0020]圖4描繪的是與本申請技術(shù)相一致的真空穿通密封裝置的剖面圖。
[0021]圖5描繪的是與本申請技術(shù)相一致的真空穿通密封裝置的立面圖和剖面圖。
[0022]圖6描繪的是與本申請技術(shù)相一致的真空穿通密封裝置的立面圖和剖面圖。
[0023]圖7a_7d描繪的是與本申請技術(shù)相一致的軸聯(lián)軸器的透視圖和剖面圖。
[0024]圖8描繪的是與本申請技術(shù)相一致的另一個軸聯(lián)軸器的透視圖和剖面圖。
[0025]圖9描繪的是與本申請技術(shù)相一致的另一個軸聯(lián)軸器的剖面圖。
[0026]圖10描繪的是與本申請技術(shù)相一致的另一個軸聯(lián)軸器的透視圖和剖面圖。
[0027]圖11描繪的是與本申請技術(shù)相一致的另一個軸聯(lián)軸器的透視圖和剖面圖。
[0028]圖12描繪的是與本申請技術(shù)相一致的另一個軸聯(lián)軸器的透視圖和剖面圖。
具體實施例
[0029]參照附圖，下文將會對實施例作出更為詳細的說明。附圖作為本文的一部分，通過舉例的方式展示了具體的示范性實施例。這些實施例將被足夠詳細地公開，以便使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本申請中的技術(shù)。然而，實施例可以用許多不同的形式來實施，不能直接理解為只能限制在本文所列的實施例中。因此，下面的詳細描述不應(yīng)被視為具有限制意義。因此，雖然本申請描述了關(guān)于越過密封障礙物來傳遞機械力和運動的技術(shù)，但是該技術(shù)可以在許多裝置和系統(tǒng)中使用。例如，當需要使不同的液體、氣體或固體保持分離時，本申請中的技術(shù)可以被運來傳遞機械力和機械運動。而且，本技術(shù)可以為包含易揮發(fā)或不相容的化合物的系統(tǒng)傳遞機械力和機械運動。密封還可以減少或消除從障礙物的一側(cè)到另一側(cè)的泄漏，這對于容納有害和危險的化合物或維持環(huán)境的純凈度是很重要的。
[0030]此外，本申請的技術(shù)將與示范性實施例結(jié)合起來進行描述?！笆痉缎浴痹诒疚闹杏糜诒硎尽坝米魇纠嵗蛘f明”。本文中描述的任何實施例皆為“示范性”實施例，并不必然被解釋為優(yōu)選實施例或優(yōu)于其它實施例。另外，除非特別指出，否則本文描述的所有實施例都應(yīng)被認為是示范性的。如果只提供并描述了單個示范性實施例，這并不意味著該單個實施例是唯一的實施例。
[0031]附圖la-ld是雙同軸旋轉(zhuǎn)的真空穿通密封裝置100 (以下稱為“裝置100”)。雖然本申請的技術(shù)是關(guān)于本文所述的雙同軸旋轉(zhuǎn)真空穿通密封裝置，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本公開內(nèi)容后將會明白本申請的技術(shù)可以包括多于或少于兩個本說明描述的同軸的軸。因此，在下文的說明中再次使用的術(shù)語不應(yīng)該被認為在某方面是限制性的，本申請的技術(shù)可以應(yīng)用于三個或者多于三個軸的裝置。此外，本文所描述的技術(shù)的某些方面適用于單軸裝置。
[0032]裝置100包括內(nèi)軸102和外軸104。內(nèi)軸102和外軸104都包括一個驅(qū)動軸和一個從動軸，這將會在下面進一步解釋。驅(qū)動主軸與某一動力連接，動力通過裝置100傳輸?shù)礁鱾€從