[发明专利]旋转接头装置和旋转接头装置的加工方法及具备旋转接头装置的机床用主轴驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使外筒的流体流路和旋转轴的流体流路连通的旋转接头装置，特别是涉及在轴线方向组合多个圆筒块构成外筒的旋转接头装置。

背景技术

所述旋转接头装置作为使相对旋转的配管或设备相互连接的管接头被广泛利用，例如：装入主轴驱动装置，用于从机床侧向对象装置供给冷却水或启动油等，或将其排出，所述主轴驱动装置搭载于机床，且支承被转动驱动的所述对象装置的主轴由驱动装置被转动驱动。

作为这样的旋转接头装置，有一种是专利文献1中公开的。该专利文献1中公开的旋转接头装置是一种外筒连结式旋转接头装置，外嵌于旋转轴的外筒是将按供给的流体种类划分的多个固定筒体(本发明中称为圆筒块)连接的结构作为主体。其固定筒体和旋转轴(严密地说，固定于旋转轴与旋转轴一体地旋转的内侧套筒)之间，介装有用于防止各固定筒体间流体泄漏的密封环。

但是，在如上所述的机床中，旋转接头装置是在其旋转轴与由驱动装置转动驱动的供给侧的主轴连结的情况下使用。在该情况下，随着如上所述的外筒和旋转轴的相对旋转，密封部件和旋转轴的滑动成为旋转阻力，其成为对转动驱动连结于旋转轴的主轴的驱动装置的负荷。特别是如专利文献1中的外筒连结式旋转接头装置的情况下，在每个口设有密封圈，且在每个固定筒体设有机械密封，由于密封部件的数量非常多，因此使驱动装置所承受的负荷增大。

因此，驱动装置必须是考虑到这样的负荷的装置，作为驱动源的电机，由于必须采用输出大的大型电机而导致大型化。随着驱动装置和电机的大型化，导致制造成本增加。

作为所述驱动源，例如有：具备直接驱动型电机(所谓DD电机)的驱动装置。所述DD电机是将其电机转子与主轴同轴地配置，相对于所述主轴直接地连结，不设齿轮等减速装置转动驱动所述主轴。因此，由于旋转接头装置的旋转阻力使驱动装置所承受的负荷并未由齿轮等减速装置被减少，并作用于所述DD电机上。因此，所述DD电机必须采用对应所述负荷的输出大的电机。

所述DD电机的输出越大，其外径和长度也增大。但由于所述驱动装置搭载于机床中，机床中的安装空间有一定限制，因此，不能使所述DD电机的外径和长度设为过大。因此，可采用的所述DD电机的输出的大小也受到限制，需要降低旋转接头装置的旋转阻力，减少驱动装置所承受的负荷。

另外，专利文献1的外筒连结式旋转接头装置中，由于设于每个口的密封部件的数量增多，因此驱动装置所承受的负荷增大。因此，为了减少对驱动装置的负荷，可以考虑减少设于每个固定筒体的口的密封部件的数量或不设所述密封部件。但是，仅减少密封部件的数量或不设密封部件，流体仍会从外筒的内周面和旋转轴的间隙向供给口的流体流路外大量泄漏，因此，不能将被供给的流体的压力保持为所述对象装置所需要的压力。

为了进一步减少对驱动装置的负荷，也可考虑使用滑动阻力更小的油封等，来取代设于每个固定筒体的机械密封。但是，由于油封等不能承受从所述间隙中泄漏出的流体的压力，因此不能防止各固定筒体间的流体泄漏。因此，导致相邻的固定筒体中的不同种类的流体相互混合，混浊，不能将流体回收再利用。

于是，为了将供给的流体的压力保持为所述对象装置所需要的压力，且抑制各固定筒体间的流体泄漏，可以考虑使所述间隙(所谓直径间隙)变小。另外，所述对象装置所需要的压力是指，例如：油压或气压的约3.5MPa至6.9MPa范围内的压力。当然，向旋转接头装置的流体的投入压力大于以上压力。只要将所述间隙设为例如：0.005mm以下的程度，作为其效果，能够使各种流体在每个口成为接近液密或气密的状态。

但是，所述的外筒连结式旋转接头装置中，在使所述直径间隙变小的情况下，在外筒的各固定筒体的装配，特别是在维修等根据需要拆卸后再次装配时，要装配成各固定筒体和旋转轴的间隙与拆卸前相同的状态非常困难。在所述间隙不能成为与拆卸前相同的状态的情况下，从所述间隙向流体流路外泄漏出的流体量增加，并且，不能使流体的压力保持在对象装置所需要的压力。若固定筒体和旋转轴干涉，则干涉所产生的旋转阻力对于所述驱动装置成为大的负荷，防碍所述驱动装置使对象装置顺利地转动。由于所述干涉，在旋转接头装置的外筒和旋转轴发生磨耗或擦伤，并且旋转接头装置发生故障。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实公平7-54712号公报

发明内容