轴密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一个轴密封装置，它包括一个带有一个真空腔室的真空壳体；一个驱动轴，该驱动轴具有外圆柱表面并且可移动地伸入该真空壳体的该真空腔室内；一个密封圈，该密封圈为圆环状并且包括与驱动轴的外圆柱表面接触的密封唇口、一个环形弹性零件和一个从该密封唇口径向向外延伸的圆周部分，环形弹性零件施加一个力给密封唇口，以确保该密封唇口与驱动轴的外圆柱表面紧密地接触，其中驱动轴的外圆柱表面的表面粗糙度Ｒａ小于０．１（μｍ）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轴密封装置，尤其涉及一种用于密封驱动轴与围绕该驱动轴的其它零件之间间隙的密封装置，使驱动轴可移动地伸入一个真空腔室中，并且可操作地与配置在该真空腔室中的操纵机构相连接。
技术介绍
迄今为止，已有各式各样的轴密封装置被提出，这些轴密封装置都用于密封驱动轴与围绕该驱动轴的其它零件之间间隙，使驱动轴可移动地伸入一个真空腔室中，并且可操作地与配置在该真空腔室中的操纵机构相连接。这些所提出的传统轴密封装置至今还适应于各种真空处理装置，如半导体生产装置。通常，这种真空处理装置装备有一个真空壳体，该壳体带有真空腔室和操纵机构如一个机械手，该机械手用于处理真空腔室中的晶片和其它基片。这样构造的真空处理装置用来生产各种精密的产品，其中包括集成电路(IC)、大规模集成电路(LSI)和液晶显示器基板(LCD)，这种由真空处理装置生产的精密产品被用于半导体设备、液晶显示器和其它对象。近年来，上述的精密产品都是在一个保持恒定真空度，例如高真空度(1×10-1到1×10-5Pa)和超高真空度(小于1×10-5Pa)，的真空腔室中生产的，这是因为有这样一个事实，即为了获得更高的质量并且减少次品，生产这些精密产品的工艺过程已得到改进。因此，传统的轴密封装置被装在真空处理装置上，使真空腔室保持恒定的真空度。这种传统的轴密封装置包括一个真空壳体、一个轴套和一个驱动轴，该真空壳体带一个真空腔室和一个使该真空腔室与大气保持连通的开口；该轴套与该真空壳体固定连接，驱动轴被装在该轴套中，由该轴套转动支承。驱动轴有一个第一轴端和一个第二轴端，该第一轴端伸入到该真空腔室中，与配置在该真空腔室中的操纵机构可动连接，而第二轴端伸入大气中与一个电动机可动连接。该操纵机构包括一个由驱动轴转动支承的操作零件，以便可操纵地处理真空腔室中的晶片和其它基片。传统的轴密封装置还包括多个磁流体密封件，这些密封件插入驱动轴与轴套之间，气密地密封驱动轴与轴套之间的间隙。这些磁流体密封件轴向串连地配置在驱动轴与轴套之间，这是因为有这样一个事实，即每个磁流体密封件具有大约20kPa的阻压。然而，这样构造成的传统轴密封装置遇到了这样一个问题，即传统轴密封装置的结构复杂，尺寸增大，这是因为有这样的事实，即传统的轴密封装置需要包括多个磁流体密封件，而这些密封件轴向串连地配置在驱动轴与轴套之间。以上所述的传统轴密封装置还会遇到另外一个问题，即传统的轴密封装置装配困难，这是因为有这样的事实，即传统轴密封装置结构复杂、尺寸庞大。以上所述的传统轴密封装置还会遇到一个问题，即驱动轴不能由轴套轴向滑动支承，这是因为有这样的事实，即磁流体密封件插入在驱动轴与轴套之间。虽然在上述的传统轴密封装置中包括一个可滑动地伸入到真空腔室中的驱动轴，但该驱动轴也可以由装在真空腔室中的驱动轴来替代，以便使真空腔室中保持恒定的真空度。这种类型的轴密封装置在日本公开专利No.2761438中得到揭示。这种类型的轴密封装置包括一个带有一个壳体腔室和一个开口的真空壳体、一个带有一个套筒腔室并且通过一个真空管部件在轴向上可滑动地与真空壳体相连接的轴套和一个在该轴套中由该轴套转动支承的驱动轴。该壳体腔室通过开口与套筒腔室相连通，以确保壳体腔室与套筒腔室共同确定一个真空腔室。驱动轴装在真空腔室中，以便使其一端与壳体腔室中的操纵机械可动连接，另一端与配置在套筒腔室中的电动机相连。操纵机构包括一个操纵零件，该操纵零件被驱动轴转动支承，以便可操作地处理壳体腔室中的晶片和其它的基片。然而，这样构造成的传统轴密封装置遇到了这样一个问题，即传统轴密封装置的结构复杂，尺寸增大，这是因为有这样的事实，即传统的轴密封装置需要包括一个通过真空管部件与真空壳体可轴向移动地连接的轴套。上述的传统轴密封装置还遇到另一个问题，即真空腔室中的排气负载增加，这是因为有这样的事实，即为了将驱动轴、电动机和其它零件装在其中，真空腔室的空间被增加。上述的传统轴密封装置还遇到了另一个问题，即由驱动轴、电动机和其它零件所产生的灰尘颗粒被排入真空腔室中，这是因为有这样的事实，即驱动轴、电动机和其它零件都被装在真空腔室中。本专利技术的概述因此，本专利技术的一个目的是提供一种轴密封装置，其密封驱动轴与围绕着该驱动轴的零件之间间隙的性能十分优异。本专利技术的另一个目的是提供一种结构简单从而尺寸较小的轴密封装置。本专利技术的另一个目的是提供一种便于装配的轴密封装置。根据本专利技术的第一特征，提供了一个轴密封装置，它包括一个带有一个真空腔室的真空壳体、一个驱动轴、一个密封圈、一个环形弹簧零件和一个从密封唇口径向向外延伸的圆周部分，其中驱动轴具有外圆柱表面并且可滑动地伸入真空壳体的真空腔室内；密封圈为圆环状并且包括与驱动轴的外圆柱表面接触的密封唇口；环形弹簧零件施加一个力给密封唇口，以确保该密封唇口与驱动轴的外圆柱表面紧密地接触，而驱动轴的外圆柱表面的表面粗糙度Ra小于0.1μm。驱动轴外圆柱表面的硬度可以大于Vickers氏硬度Hv650。密封圈的环形弹簧零件可以由金属线材制成，该金属线材为螺旋状，并且在垂直于其中心轴线的剖切面上为圆形横截面。密封圈的环形弹簧零件可以由金属板材制成，该金属板材为圆环形，并且在垂直于其中心轴线的剖切面上为槽形横截面。密封圈的密封唇口可以由具有超大分子量的化合物构成的合成树脂制成。根据本专利技术的第二特征，提供了一种轴密封装置，包括一个真空壳体、一个轴套、一个驱动轴和一个密封单元，该真空壳体带有一个真空腔室并且具有一个带开口的基座部分，真空壳体上的真空腔室通过该真空壳体上的开口与大气保持连通；轴套为空心圆筒形并且与真空壳体的基座部分固定连接，该轴套有一个内圆柱表面；驱动轴为圆柱形并且被装在轴套中，由轴套滑动支承，该驱动轴与轴套共轴，并且有一个第一轴端、一个第二轴端和一个外圆柱表面，其第一轴端伸入到真空壳体的真空腔室中，其第二轴端伸入大气中，其外圆柱表面的直径小于轴套的内圆柱表面的直径；密封单元被装在真空壳体的开口中并且由真空壳体的基座部分固定支承，该密封单元包括一个保持零件和一个密封圈，该保持零件为圆环形并且与真空壳体的基座部分固定相连，而密封圈为圆环形并且被密封单元的保持零件牢固地保持，该密封单元的密封圈插入驱动轴和密封单元的保持零件之间，气密地密封驱动轴与密封单元的保持零件之间的间隙，该密封单元的密封圈包括一个带环形槽的环形弹性零件和一个装在该环形弹性零件的环形槽中、并且被该环形弹性零件保持的环形弹簧零件，该密封圈的环形弹性零件有一个被保持零件牢固保持的圆周部分和一个密封唇口，该密封唇口与环形弹性零件的圆周部分整体成型，并且从环形弹性零件的圆周部分径向向内延伸以便与驱动轴的外圆柱表面相接触，密封圈的环形弹簧零件向环形弹性零件的密封唇口施加一个力，以确保环形弹性零件的密封唇口紧密地与驱动轴的外圆柱表面相接触。根据本专利技术的第三特征，提供了一种轴密封装置，它包括一个真空壳体、一个轴套、一个筒形轴、一个中心轴、一个第一密封单元和一个第二密封单元，该真空壳体带有一个真空腔室并且具有一个带开口的基座部分，真空壳体上的真空腔室通过真空壳体上的该开口与大气保持连通；轴套为空心圆筒形并且与真空壳体的基座部分固定连接，该轴套有一个内圆柱表面；筒形轴为空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴密封装置，它包括：一个带有一个真空腔室的真空壳体；一个驱动轴，所说驱动轴具有外圆柱表面并且可滑动地伸入所说真空壳体的所说真空腔室内；一个密封圈，所说密封圈为圆环状并且包括与所说驱动轴的所说外圆柱表面接触的密封唇口、一个环形 弹簧零件和一个从所说密封唇口径向向外延伸的圆周部分，所说环形弹簧零件施加一个力给所说密封唇口，以确保所说密封唇口与所说驱动轴的所说外圆柱表面紧密地接触，其中所说驱动轴的所说外圆柱表面的表面粗糙度Ｒａ小于０．１（μｍ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边彻也，森弘树，奥野长平，
申请(专利权)人：帝人制机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]