旋转接头的制作方法

本发明涉及一种旋转接头。本技术主张基于2025年4月28日申请的日本技术第2025-074017号的优先权，引用前述日本技术所记载的全部记载内容。

背景技术：

1、作为用于将固定侧部件的流路与旋转侧部件的流路连接的旋转接头，已知具有静止型的非接触式的机械密封件的旋转接头（例如参照专利文献1）。图9是表示以往的旋转接头的剖面图。该旋转接头具有筒状的壳体80、在壳体80内可旋转地设置的旋转轴81和配置在壳体80与旋转轴81之间的机械密封件82。

2、在壳体80，第一外侧流路80a及第二外侧流路80b沿轴向隔开间隔，沿径向贯通地形成。在旋转轴81，第一内侧流路81a及第二内侧流路81b在外周侧，沿轴向隔开间隔，开设开口地形成。机械密封件82具有在壳体80设置的一对第一静止密封环84、85及一对第二静止密封环86、87和在旋转轴81设置的第一旋转密封环88及第二旋转密封环89。

3、在第一旋转密封环88，形成有用于将第一外侧流路80a与第一内侧流路81a连接的第一连通流路88a。在包含第一外侧流路80a、第一连通流路88a及第一内侧流路81a在内的第一流路90a流过第一流体91。

4、在第二旋转密封环89，形成有用于将第二外侧流路80b与第二内侧流路81b连接的第二连通流路89b。在包含第二外侧流路80b、第二连通流路89b及第二内侧流路81b在内的第二流路90b流过第二流体92。

5、一对第一静止密封环84、85分别相邻地配置于第一旋转密封环88的轴向两侧。各第一静止密封环84、85与第一旋转密封环88之间通过被供给至它们之间的密封气体93的静压，从而在非接触的状态下被密封。密封气体93通过包含在壳体80形成的第一气体供给路94a及在各第一静止密封环84、85形成的第一气体孔94b在内的第一气体流路94，被供给至各第一静止密封环84、85与第一旋转密封环88之间。

6、一对第二静止密封环86、87分别与其相邻地配置于第二旋转密封环89的轴向两侧。各第二静止密封环86、87与第二旋转密封环89之间通过被供给至它们之间的密封气体93的静压，从而在非接触的状态下被密封。密封气体93通过包含在壳体80形成的第二气体供给路95a及在各第二静止密封环86、87形成的第二气体孔95b在内的第二气体流路95，被供给至各第二静止密封环86、87与第二旋转密封环89之间。

7、在各第一静止密封环84、85的与第一旋转密封环88侧的相反侧，形成有第一背压室96a。在各第一静止密封环84、85，形成有将第一背压室96a与第一流路90a连接的第一背压流路97a。流过第一流路90a的第一流体91的一部分通过第一背压流路97a而流入各第一背压室96a。各第一静止密封环84、85承受第一背压室96a内的第一流体91的流体压（背压）。承受该流体压的各第一静止密封环84、85的受压面积设定为，使得各第一静止密封环84、85与第一旋转密封环88之间的密封构造的平衡比适当。

8、在各第二静止密封环86、87的与第二旋转密封环89侧的相反侧，形成有第二背压室96b。在各第二静止密封环86、87，形成有将第二背压室96b与第二流路90b连接的第二背压流路97b。流过第二流路90b的第二流体92的一部分通过第二背压流路97b而流入各第二背压室96b。各第二静止密封环86、87承受第二背压室96b内的第二流体92的流体压（背压）。承受该流体压的各第二静止密封环86、87的受压面积设定为，使得各第二静止密封环86、87与第二旋转密封环89之间的密封构造的平衡比适当。

9、专利文献1：日本特开2023-183943号公报

10、在上述旋转接头中，为了设置1个连通流路88a（89b），需要在旋转密封环88（89）的轴向两侧（图9的上下两侧）配置2个静止密封环84、85（86、87）。因此，如果连通流路88a（89b）的个数增加，则旋转接头的轴向的全长变长。因此，想到在上述旋转接头中，省略位于轴向的中间的2个静止密封环85、86的任一者。但是，在这种情况下，会产生以下所示这样的问题。

11、例如，在省略了第二静止密封环86的情况下，流过第二流路90b的第二流体92的一部分通过第二旋转密封环89的轴向下侧，流入第一静止密封环85的径向内侧。因此，第一静止密封环85在比分隔出该轴向上侧的第一背压室96a的o型垫圈98更靠径向内侧，承受第二流体92的流体压。因此，在仅流过第一流体91的情况下，第一静止密封环85如以往那样，承受第一背压室96a内的第一流体91的流体压，但是，在仅流过第二流体92的情况下，第一静止密封环85承受第二流体92的流体压。

12、但是，如图10及图11所示，就第一静止密封环85而言，承受第二流体92的流体压的受压面积a92（图11）小于承受第一背压室96a内的第一流体91的流体压的受压面积a91（图10）。因此，承受第二流体92的流体压的情况下的第一静止密封环85与第一旋转密封环88之间的密封构造的平衡比小于承受第一流体91的流体压的情况。这样，如果平衡比变小，则在前述密封构造中，意图将第一静止密封环85与第一旋转密封环88之间封闭的力变弱，密封性能下降。

技术实现思路

1、本发明就是鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供如下旋转接头，即，即使连通流路的个数增加，也能够维持机械密封件的密封性能，并且抑制轴向的全长变长。

2、（1）本发明的旋转接头具有：筒状的壳体，其具有在内周侧沿轴向隔开间隔地开设开口的第一外侧流路及第二外侧流路；旋转轴，其在所述壳体内可旋转地设置，具有在外周侧沿轴向隔开间隔地开设开口的第一内侧流路及第二内侧流路；以及静压型的非接触式的机械密封件，其配置于所述壳体与所述旋转轴之间，具有用于将所述第一外侧流路与所述第一内侧流路连接的第一连通流路以及用于将所述第二外侧流路与所述第二内侧流路连接的第二连通流路，在包含所述第一外侧流路、所述第一连通流路及所述第一内侧流路在内的第一流路流过第一流体，在包含所述第二外侧流路、所述第二连通流路及所述第二内侧流路在内的第二流路流过第二流体，在所述旋转接头中，所述机械密封件具有：第一旋转密封环，其设置于所述旋转轴，形成有所述第一连通流路；第一静止密封环，其在所述壳体中，在所述第一旋转密封环的轴向一侧与其相邻地设置，通过密封气体将与所述第一旋转密封环之间非接触地密封；第二静止密封环，其在所述壳体中，在所述第一旋转密封环的轴向另一侧与其相邻地设置，通过密封气体将与所述第一旋转密封环之间非接触地密封；第二旋转密封环，其在所述旋转轴处，设置为比所述第二静止密封环更靠所述轴向另一侧，形成有所述第二连通流路；以及第三静止密封环，其在所述壳体中，在所述第二旋转密封环的所述轴向另一侧与其相邻地设置，通过密封气体将与所述第二旋转密封环之间非接触地密封，所述旋转接头具有：第一背压室，其设置于所述第二静止密封环的所述轴向另一侧且径向外侧，用于使所述第一流体的流体压作用于所述第二静止密封环；第二背压室，其设置于所述第二静止密封环的所述轴向另一侧且径向内侧，用于使所述第二流体的流体压作用于所述第二静止密封环；第一背压流路，其将所述第一背压室与所述第一流路连接；以及第二背压流路，其将所述第二背压室与所述第二流路连接，所述第二静止密封环的外形形成为，使得承受所述第一背压室内的所述第一流体的流体压的情况下的第一平衡比以及承受所述第二背压室内的所述第二流体的流体压的情况下的第二平衡比等同。

3、在本发明的旋转接头中，当在壳体与旋转轴之间配置2个连通流路（第一连通流路及第二连通流路）的情况下，机械密封件可以具有3个静止密封环（第一静止密封环、第二静止密封环及第三静止密封环）。在以往（图9）的旋转接头中，为了设置2个连通流路，需要4个静止密封环，因此，本发明能够减少静止密封环的个数。因此，根据本发明，即使连通流路的个数增加，与以往相比，也能够抑制旋转接头的轴向的全长变长。

4、另外，在仅流过第一流体的情况下，流过第一流路的第一流体的一部分通过第一背压流路，流入在第二静止密封环的轴向另一侧且径向外侧设置的第一背压室。由此，第二静止密封环承受第一背压室内的第一流体的流体压。另一方面，在仅流过第二密封流体的情况下，流过第二流路的第二流体的一部分通过第二背压流路，流入在第二静止密封环的轴向另一侧且径向内侧设置的第二背压室。由此，第二静止密封环承受第二背压室内的第二流体的流体压。因此，第二静止密封环的外形形成为，使得承受第一流体的流体压的情况下的第一平衡比及承受第二流体的流体压的情况下的第二平衡比等同。因此，意图将第二静止密封环与第一旋转密封环之间封闭的力也变得等同，因而，与以往相比，能够维持机械密封件的密封性能，并且抑制旋转接头的轴向的全长变长。

5、（2）在所述（1）的旋转接头中，优选所述壳体具有环状的凸出部，该环状的凸出部在所述第二旋转密封环的所述轴向一侧向径向内侧凸出，并且安装所述第二静止密封环，所述第二背压流路具有所述凸出部与所述旋转轴之间的径向间隙及所述凸出部与所述第二旋转密封环之间的轴向间隙，所述径向间隙与所述第二背压室连通，所述轴向间隙与所述第二流路连通。

6、在这种情况下，第二背压流路具有安装第二静止密封环的凸出部与旋转轴之间的径向间隙及凸出部与第二旋转密封环之间的轴向间隙。因此，通过利用安装第二静止密封环的凸出部，从而能够容易地形成第二背压流路。

7、（3）在所述（2）的旋转接头中，优选在所述凸出部，用于嵌入所述第二静止密封环的环状的安装槽在所述轴向一侧开设开口地形成，还具有密封部件，其设置于所述安装槽与所述第二静止密封环之间，将所述第一背压室及所述第二背压室分隔开。

8、在这种情况下，能够通过在凸出部的安装槽与第二静止密封环之间设置的密封部件，容易地形成第一背压室及第二背压室。

9、发明的效果

10、根据本发明的旋转接头，即使连通流路的个数增加，也能够维持机械密封件的密封性能，并且抑制轴向的全长变长。