JPH0718411A

JPH0718411A - 真空装置の回転動力伝達機構

Info

Publication number: JPH0718411A
Application number: JP16554993A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Tomiyama; 克哉富山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0830261B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で、かつコスト的にも安価な、真空装置
の回転動力伝達機構を提供する。【構成】グリス封入型真空シールユニット２は真空雰
囲気と大気圧雰囲気の差圧に対するシール機能を実現す
る。一方、グリス封入型真空シールユニット２の真空側
には磁性流体シール３が組み込まれる。この磁性流体シ
ール３は、磁性流体１７を保持し、密閉構造を実現す
る。この密閉構造により、シャフト１の回転に伴って生
成する極めて少量の真空用グリス１４の微小飛沫の真空
雰囲気側への排気を防止する。ハウジング５の、グリス
封入型真空シールユニット２と磁性流体シール３の間隙
に相当する部分に開口部６ａが形成され、この開口部６
ａに交換可能なクリーンフィルタカートリッジ６がはめ
込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転動力伝達機構に関
し、特に、真空装置の隔壁に設けられる、真空雰囲気と
大気圧雰囲気との間を隔離しつつ、かつ回転動力を真空
装置の内部の真空機器へ伝達する回転動力伝達機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回転動力伝達機構として
は、図２や図３に示すものがあり、以下、順次説明す
る。

【０００３】図２に示すように、この回転動力伝達機構
は、真空装置の内部の真空機器へ回転動力を伝達するシ
ャフト２１と、このシャフト２１が貫通する多段の磁性
流体シール列２２と、シャフト２１を回転保持するベア
リング２３と、これらシャフト２１、磁性流体シール列
２２、及びベアリング２３を収納するハウジング２４を
有している。このハウジング２４は、真空装置の隔壁１
９に設けられ、ハウジング２４と隔壁１９との間にはＯ
リング２９が設けられている。また、ハウジング２４
の、真空雰囲気側及び大気圧雰囲気側の端には、蓋２４
ａ，２４ｂがボルト等の手段によりそれぞれ固着されて
いる。

【０００４】シャフト２１に組み込まれた磁性流体シー
ル列２２は、１列ごとにシャフト２１の径に対しクリア
ランスを０．１ｍｍ程度持つ内径を有するリング状のポ
ールピース２５と、ポールピース２５にはさまれたリン
グ状のマグネット２６を有し、このマグネット２６によ
って発生する磁力によって、シャフト２１とポールピー
ス２５との隙間に磁性流体２７を保持している。この磁
性流体２７の膜は、磁性流体シール１段につき２００〜
４００ｍｍＨ₂Ｏ程度の差圧を受けられるので、上述し
たように多段に積層することで、全体として真空雰囲気
の差圧（１気圧）に対してシール効果を発揮する。符号
２８は、磁性シール１列ごとに設けられたスペーサを示
している。シャフト２１はベアリング２３によって回転
保持されており、回転にあたっては磁性流体からの極め
て小さい粘性抵抗を受けるだけで、回転動力を伝達する
ことができる（この技術と類似した技術は、例えば、特
開昭６２ー３３６８１号公報、特開平１ー１１６０６５
号公報、特開平２ー６５０９５号公報等に開示されてい
る）。

【０００５】図３に示すように、この回転動力伝達機構
は、回転動力を伝達するシャフト３１と、このシャフト
３１が貫通するグリス封入型真空シールユニット３２
と、シャフト３１を回転保持するベアリング３３と、こ
れらシャフト３１、グリス封入型真空シールユニット３
２、及びベアリング３３を収納するハウジング３４を有
している。このハウジング３４は、真空装置の隔壁１９
に設けられ、ハウジング３４と隔壁１９との間にはＯリ
ング３９が設けられている。また、ハウジング３４の、
真空雰囲気側及び大気圧雰囲気側の端には、蓋３４ａ，
３４ｂがボルト等の手段によりそれぞれ固着されてい
る。

【０００６】グリス封入型真空シールユニット３２は、
２つのＯリング３５とバックアップリング３６ではさま
れた部分にグリス溜め３７を備え、ここに蒸気圧が極め
て低い真空用グリス３８の薄膜を介してＯリング３５に
よってシール効果を与えると同時に、グリス溜め３７の
中の真空用グリス３８によっても密閉され、シール効果
が向上する。この結果、グリス封入型真空シールユニッ
ト３２の１段で１気圧の差圧を受けることができる。シ
ャフト３１はベアリング３３によって回転保持されてい
るため、回転にあたってはＯリング３５の部分の摺動抵
抗と真空用グリス３８の粘性抵抗を受けるだけで回転動
力を伝達することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の、真空
装置の回転動力伝達機構のうち、図２に示したもので
は、磁性流体シール１段あたりで受けられる差圧が小さ
いために、１気圧の差圧を受けるためには、磁性流体シ
ールを２０〜４０段程度積層せねばならず、その結果、
シャフトの軸方向に大型化することが免れない。また、
磁性流体シールのコストも通常のＯリングを用いたもの
に比較して数段割高になり、結果的に、コストが嵩むと
いう問題点がある。

【０００８】一方、図３に示したものでは、極めて僅か
な量ながら真空用グリスが微小飛沫となって真空雰囲気
側に排気され、クリーン度を低下させるという問題点が
ある。

【０００９】本発明は、上記従来技術の有する問題点に
鑑みてなされたものであり、小型で、かつコスト的にも
安価な、真空装置の回転動力伝達機構を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、真空装置の内部の真空機器へ回転動力を
伝達する、真空装置の回転動力伝達機構において、回転
動力を伝達するシャフトと、該シャフトが貫通するグリ
ス封入型真空シールユニットと、該グリス封入型真空シ
ールユニットの真空側に配置される磁性流体シールと、
前記シャフトを回転保持するベアリングと、前記シャフ
ト、前記グリス封入型真空シールユニット、前記磁性流
体シール及び前記ベアリングを収納し、真空装置の隔壁
に設けられたハウジングと、前記ハウジングの、前記グ
リス封入型真空シールユニットと前記磁性流体シールの
隙間部に組み込まれるクリーンフィルタカートリッジ
と、を備えることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】上記のとおりに構成された本発明では、グリス
封入型真空シールユニットは真空雰囲気と大気圧雰囲気
の差圧に対するシール機能を実現する。一方、グリス封
入型真空シールユニットの真空側には磁性流体シールが
組み込まれているので、この密閉構造により、シャフト
の回転に伴って生成する極めて少量の真空用グリスの微
小飛沫の真空雰囲気側への排気を防止する。

【００１２】一方、前記磁性流体シールについては、１
段当たりの耐差圧は２００〜４００ｍｍＨ₂Ｏ程度であ
るため、このままだと、真空側を大気圧から減圧する際
に、グリス封入型真空シールユニットと磁性流体シール
の隙間に存在する空気が、磁性流体の保持された膜を気
泡の形で通過し、同時に真空用グリスの微小飛沫が真空
雰囲気側へ排気されたり、磁性流体と混合して磁性流体
シールの寿命や性能を劣化させる恐れがある。そこで、
本発明では、ハウジングの、グリス封入型真空シールユ
ニットと磁性流体シールの間隙に相当する部分にクリー
ンフィルタカートリッジを組み込み、真空容器内部の気
体が減圧時には、グリス封入型真空シールユニットと磁
性流体シールの隙間に存在する空気がクリーンフィルタ
カートリッジを経由し、清浄な空気のみがハウジング外
へ排出されるようにしている。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の、真空装置の回転動力伝達
機構の要部断面図である。

【００１４】図１に示すように、グリス封入型真空シー
ルユニット２の内部には、２組のＯリング１１とバック
アップリング１２ではさまれた部分にグリス溜め１３が
形成され、該グリス溜め１３には真空用グリス１４が充
填されている。このため、ベアリング４によって回転保
持されたシャフト１はグリス封入型真空シールユニット
２を貫通することにより、真空用グリス１４の薄膜を介
してＯリング１１と密着すると同時に、グリス溜め１３
の中の真空用グリス１４が密着する。この結果、グリス
封入型真空シールユニット２は真空雰囲気と大気圧雰囲
気の差圧に対するシール機能を実現する。

【００１５】一方、グリス封入型真空シールユニット２
の真空側には磁性流体シール３が組み込まれる。この磁
性流体シール３は、シャフト１の径に対し０．１ｍｍ程
度のクリアランスを持ち、リング状の１対のポールピー
ス１５と、ポールピース１５に挟み込まれたリング状の
マグネット１６とから構成され、マグネット１６によっ
て発生する磁力によってシャフト１とポールピース１５
の内径との間に磁性流体１７を保持し、密閉構造を実現
する。磁性流体シール３は、回転動力伝達機構が大型化
しない程度に数段設けてもよい。この密閉構造により、
シャフト１の回転に伴って生成する極めて少量の真空用
グリス１４の微小飛沫の真空雰囲気側への排気を防止す
る。ハウジング５は、シャフト１、グリス封入型真空シ
ールユニット２、磁性流体シール３及びベアリング４を
収納し、真空装置の隔壁１９に設けられている。ハウジ
ング５と隔壁１９との間にはＯリング１８が設けられて
いる。また、ハウジング５の、真空雰囲気側及び大気圧
雰囲気側の端には、蓋５ａ，５ｂがボルト等の手段によ
りそれぞれ固着されている。

【００１６】上述の磁性流体シール３については、１段
当たりの耐差圧は２００〜４００ｍｍＨ₂Ｏ程度である
ため、このままだと、真空側を大気圧から減圧する際
に、グリス封入型真空シールユニット２と磁性流体シー
ル３の隙間に存在する空気が、磁性流体１７の保持され
た膜を気泡の形で通過し、同時に真空用グリス１４の微
小飛沫が真空雰囲気側へ排気されたり、磁性流体１７と
混合して磁性流体シール３の寿命や性能を劣化させる恐
れがある。そこで、本実施例では、ハウジング５の、グ
リス封入型真空シールユニット２と磁性流体シール３の
間隙に相当する部分に開口部６ａを形成し、この開口部
６ａに交換可能なクリーンフィルタカートリッジ６をは
め込み、真空側の真空容器内部の気体が減圧時には、グ
リス封入型真空シールユニット２と磁性流体シール３の
隙間に存在する空気が、クリーンフィルタカートリッジ
６を経由してハウジング５外へ排出されるようにし、上
述した寿命や性能等の劣化を防止できる。前記空気がク
リーンフィルタカートリッジ６を通過する際、グリスの
微小飛沫などがクリーンフィルタカートリッジ６に捕ら
えられ、清浄な空気のみがハウジング５外へ排出され
る。

【００１７】上述したクリーンフィルタカートリッジ
は、例えば既存の、ＮＵＰＲＯ株式会社製のＳＳ−４Ｆ
ＷＳ（商品名）を用いてもよいし、ＨＥＰＡフィルタ等
の材料で作製したものを用いてもよい。また、クリーン
フィルタカートリッジを設ける箇所も一箇所に限られ
ず、複数箇所に設けると効果的である。さらに、クリー
ンフィルタカートリッジはその大きさや設ける個数にも
よるが、所定の期間毎に定期的に交換するのが好まし
い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来のグ
リス封入型真空シールユニットと磁性流体シールの機能
を用い、ハウジングの、グリス封入型真空シールユニッ
トと磁性流体シールの間隙部でハウジングに組み込まれ
るクリーンフィルタカートリッジを用いて、回転動力伝
達機構を実現したため、小型で、かつコスト的にも安価
で、さらに、磁性流体シールの寿命や性能が悪化しない
回転動力伝達機構を提供できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、真空装置の回転動力伝達機構の一実
施例の要部断面図である。

【図２】従来の、真空装置の回転動力伝達機構の要部断
面図である。

【図３】他の従来の、真空装置の回転動力伝達機構の要
部断面図である。

【符号の説明】１シャフト２グリス封入型真空シールユニット３磁性流体シール４ベアリング５ハウジング５ａ，５ｂ蓋６クリーンフィルタカートリッジ６ａ開口部１１Ｏリング１２バックアップリング１３グリス溜め１４真空用グリス１５ポールピース１６マグネット１７磁性流体１８Ｏリング１９隔壁

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空装置の内部の真空機器へ回転動力を
伝達する、真空装置の回転動力伝達機構において、回転動力を伝達するシャフトと、該シャフトが貫通するグリス封入型真空シールユニット
と、該グリス封入型真空シールユニットの真空側に配置され
る磁性流体シールと、前記シャフトを回転保持するベアリングと、前記シャフト、前記グリス封入型真空シールユニット、
前記磁性流体シール及び前記ベアリングを収納し、真空
装置の隔壁に設けられたハウジングと、前記ハウジングの、前記グリス封入型真空シールユニッ
トと前記磁性流体シールの隙間部に組み込まれるクリー
ンフィルタカートリッジと、を備えることを特徴とす
る、真空装置の回転動力伝達機構。