[发明专利]密封用旋转输出单元及密封用电动机组装件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将配置在大气中的AC(交流)伺服电动机等电动机的旋转输出导入真空室、清洁室等这样的与大气侧密封的划分室内的密封用旋转输出单元及装设有该密封用旋转输出单元的密封用电动机组装件。

背景技术

在半导体制造装置等领域中，在保持成真空状态或规定的减压状态的划分室内进行各种处理。在从配置于划分室外侧的大气中的电动机导入处理操作用的旋转驱动力的情况下，需要对从大气侧穿过划分室的间壁而延伸到真空侧的旋转输出轴进行可靠的密封。作为这种用途的密封机构，已知有非接触型的磁性流体密封件。

在非专利文献1中，记载有磁性流体密封件及在AC伺服电动机中组装有磁性流体密封件的磁密封单元。这种嵌入方式的磁密封单元需要改变现有的AC伺服电动机的凸缘等的规格，并重新进行设计。

在直接利用现有的AC伺服电动机的情况下，例如在直接使用非专利文献2中记载的中空型的现有的AC伺服电动机的情况下，需要利用被磁性流体密封件密封的接头将真空侧的旋转构件与大气侧的电动机轴连接。然而，在这种情况下，会因接头的扭曲、打滑等而无法高精度地控制旋转输出轴的旋转位置。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：“使用磁性流体的真空密封件”、理学机电工程株式会社、(2010年4月23日检索)、因特网<URL:http://www.rigaku-mechatronics.com/old_product/customize.html>

非专利文献2：“直接传动电动机kdu”、株式会社谐波传动系统、(2010年4月23日检索)、因特网<URL:http://hds.co.jp./products/ddm/kdu/index.html>

发明内容

本发明鉴于上述技术问题而作，提出了一种适用于与电动机特别是中空型的电动机连接使用的密封用旋转输出单元及将该密封用旋转输出单元与中空电动机连接固定而成的密封用电动机组装件。

为解决上述技术问题，本发明的密封用旋转输出单元的特征是，包括：

筒状的单元壳体；

以同轴状态配置于上述单元壳体的内侧的圆筒轴；

在上述单元壳体的内周面与上述圆筒轴的外周面之间，配置于在上述单元壳体及圆筒轴的轴线方向上远离的位置处，将上述单元壳体及圆筒轴保持成能相对自由旋转的状态的第一轴承及第二轴承；

配置在由上述单元壳体的内周面、上述第一轴承、上述第二轴承及上述圆筒轴的外周面围起的圆筒状空间内，将上述单元壳体与上述圆筒轴之间保持成气密状态的磁性流体密封件；

以同轴状态将上述圆筒轴的中空部贯穿而延伸的旋转输出轴；以及

将上述旋转输出轴的外周面与上述圆筒轴的内周面之间保持成气密状态的弹性密封构件。

在上述结构的密封用旋转输出单元中，旋转输出轴的一方的轴端例如配置成突入到真空侧的状态，相反侧的轴端例如与配置于大气侧的电动机轴旋紧固定。旋转输出轴贯穿圆筒轴的内侧而延伸，它们之间被弹性密封构件保持成气密状态。圆筒轴经由第一轴承、第二轴承被单元壳体支承成能自由旋转的状态，圆筒轴和单元壳体之间被磁性流体密封件保持成气密状态。

旋转输出轴可以直接旋紧固定于电动机轴。因此，与旋转输出轴经由接头等与电动机轴连接的情况不同，能确保旋转输出轴的旋转定位精度。即便与电动机轴直接连接的旋转输出轴发生轴心振动，该旋转输出轴的轴心振动也会被将旋转输出轴与圆筒轴之间密封的弹性密封构件的弹性变形所吸收。因此，不会出现在电动机轴的轴承一侧或对贯穿有旋转输出轴的圆筒轴进行支承的第一轴承、第二轴承一侧作用过大的应力，这些轴承部分过度磨损而导致寿命降低等的弊端。

此外，由于圆筒轴被第一轴承、第二轴承支承成能自由旋转的状态，因此，圆筒轴与旋转输出轴一起旋转，将它们之间密封的弹性密封构件也与圆筒轴及旋转输出轴一起旋转。因此，在弹性密封构件上不会因滑动摩擦而发生磨损，能确保弹性密封构件的密封状态，并能防止弹性密封构件的寿命因滑动摩擦而降低。

在此，作为上述弹性密封构件，能使用○形环。

此外，本发明的密封用旋转输出单元的特征是，除上述结构以外，还具有：旋紧固定于上述单元壳体的上述轴线方向上的前端部的圆盘状的前端凸缘；以及将上述单元壳体与上述前端凸缘彼此间的接合面之间保持成气密状态的接合面间密封构件，上述前端凸缘包括供上述旋转输出轴的轴前端部贯穿延伸的凸缘轴孔。