JPH08320072A - 多段型磁性流体軸封装置 - Google Patents
多段型磁性流体軸封装置Info
- Publication number
- JPH08320072A JPH08320072A JP7284463A JP28446395A JPH08320072A JP H08320072 A JPH08320072 A JP H08320072A JP 7284463 A JP7284463 A JP 7284463A JP 28446395 A JP28446395 A JP 28446395A JP H08320072 A JPH08320072 A JP H08320072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- communication hole
- rotary shaft
- sealing device
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】真空環境へのパーティクルの発生のない多段型
磁性流体軸封装置を得る。 【構成】回転軸１と、その周囲に微小空隙を介して半径
方向に設けられ、かつ、軸方向に複数設けられたポール
ピース４と、回転軸の外周又はポ−ルピ−スの内周に複
数個設けられたリング状の突起１１と、ポールピース間
に挟まれて固定された永久磁石５と、突起に対向して微
小空隙に充填された磁性流体６とを備えた多段型磁性流
体軸封装置において、真空側から大気側に向かって第一
番目の磁性流体と第二番目の磁性流体との間の空間を真
空側に連通孔７で連通させた構成にしている。ポールピ
ースに連通孔７を設けるか微細な連通孔としてポールピ
ースに焼結金属を用いればなおよい。また、連通孔の内
部に焼結金属又はプラスチック繊維を充填したものを回
転軸側に構成してもよい。
磁性流体軸封装置を得る。 【構成】回転軸１と、その周囲に微小空隙を介して半径
方向に設けられ、かつ、軸方向に複数設けられたポール
ピース４と、回転軸の外周又はポ−ルピ−スの内周に複
数個設けられたリング状の突起１１と、ポールピース間
に挟まれて固定された永久磁石５と、突起に対向して微
小空隙に充填された磁性流体６とを備えた多段型磁性流
体軸封装置において、真空側から大気側に向かって第一
番目の磁性流体と第二番目の磁性流体との間の空間を真
空側に連通孔７で連通させた構成にしている。ポールピ
ースに連通孔７を設けるか微細な連通孔としてポールピ
ースに焼結金属を用いればなおよい。また、連通孔の内
部に焼結金属又はプラスチック繊維を充填したものを回
転軸側に構成してもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程や、各
種コーティング、エッチング工程などの真空プロセスで
使用する磁性流体軸シールの改良に関する。
種コーティング、エッチング工程などの真空プロセスで
使用する磁性流体軸シールの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程などの真空プロセスにお
ける回転軸シールには、オイルシール、ウイルソンシー
ル、メカニカルシールなどが使用されてきたが、メンテ
ナンスや磨耗によるパーティクルなどの問題から、磁性
流体シールへの変更がなされてきた。従来、このような
磁性流体シールとして、回転軸に円筒状のハウジングが
軸受を介して装着されており、ハウジング内には環状の
ポールピースが永久磁石を挟んで複数設けられている。
ポールピース又は回転軸には突起が設けられ、突起に対
向した微小間隔内に磁性流体が充填されている。この磁
性流体により高圧側から低圧側に気体が抜けるのをシー
ルしている。
ける回転軸シールには、オイルシール、ウイルソンシー
ル、メカニカルシールなどが使用されてきたが、メンテ
ナンスや磨耗によるパーティクルなどの問題から、磁性
流体シールへの変更がなされてきた。従来、このような
磁性流体シールとして、回転軸に円筒状のハウジングが
軸受を介して装着されており、ハウジング内には環状の
ポールピースが永久磁石を挟んで複数設けられている。
ポールピース又は回転軸には突起が設けられ、突起に対
向した微小間隔内に磁性流体が充填されている。この磁
性流体により高圧側から低圧側に気体が抜けるのをシー
ルしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、磁性流体シ
ールは摩擦がなく磨耗によるパーティクル発生は防げる
ものの、一段のシール可能圧力差が０．２〜０．５気圧
と小さいので、大気からの真空排気の初期においては、
磁性流体のシール破壊が発生し、同時に、真空に最も近
い段からは強磁性微粉末、界面活性剤、および媒体など
が真空環境に飛び散り、パーティクルの発生要因となる
問題があった。そこで、本発明は真空に最も近い段のシ
ール破壊が無く、かつ強磁性体微粉末、界面活性剤、お
よび媒体などの飛散による真空環境へのパーティクルの
発生のない多段型磁性流体軸封装置を提供することを目
的とする。
ールは摩擦がなく磨耗によるパーティクル発生は防げる
ものの、一段のシール可能圧力差が０．２〜０．５気圧
と小さいので、大気からの真空排気の初期においては、
磁性流体のシール破壊が発生し、同時に、真空に最も近
い段からは強磁性微粉末、界面活性剤、および媒体など
が真空環境に飛び散り、パーティクルの発生要因となる
問題があった。そこで、本発明は真空に最も近い段のシ
ール破壊が無く、かつ強磁性体微粉末、界面活性剤、お
よび媒体などの飛散による真空環境へのパーティクルの
発生のない多段型磁性流体軸封装置を提供することを目
的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は回転軸と、その周囲に微小空隙を介して半
径方向に設けられ、かつ、軸方向に複数設けられたポー
ルピースと、前記回転軸の外周又は前記ポールピースの
内周に複数個設けられたリング状の突起と、前記ポール
ピース間に挟まれて固定された永久磁石と、前記突起に
対向して前記微小空隙に充填された磁性流体とを備えた
多段型磁性流体軸封装置において、真空側から大気側に
向かって第一番目の磁性流体と第二番目の磁性流体との
間の空間を真空側に連通孔で連通させた構成にしてい
る。ポールピースに連通孔を設けるか微細な連通孔とし
てポールピースに焼結金属を用いればなおよい。また、
連通孔の内部に焼結金属又はプラスチック繊維を充填し
たものを回転軸側に用いた構成にしてもよい。
め、本発明は回転軸と、その周囲に微小空隙を介して半
径方向に設けられ、かつ、軸方向に複数設けられたポー
ルピースと、前記回転軸の外周又は前記ポールピースの
内周に複数個設けられたリング状の突起と、前記ポール
ピース間に挟まれて固定された永久磁石と、前記突起に
対向して前記微小空隙に充填された磁性流体とを備えた
多段型磁性流体軸封装置において、真空側から大気側に
向かって第一番目の磁性流体と第二番目の磁性流体との
間の空間を真空側に連通孔で連通させた構成にしてい
る。ポールピースに連通孔を設けるか微細な連通孔とし
てポールピースに焼結金属を用いればなおよい。また、
連通孔の内部に焼結金属又はプラスチック繊維を充填し
たものを回転軸側に用いた構成にしてもよい。
【０００５】
【作用】上記手段により、真空側の段間空間と真空環境
とを連通孔で連通させ、最初の空間での圧力差を無くし
たので、最初の磁性流体でのシール破壊がなくなる。そ
うすると、２段目でのシール破壊が起こってもこれに伴
うパーティクルは、微細孔のフィルター効果で真空環境
への飛散を抑えることができる。
とを連通孔で連通させ、最初の空間での圧力差を無くし
たので、最初の磁性流体でのシール破壊がなくなる。そ
うすると、２段目でのシール破壊が起こってもこれに伴
うパーティクルは、微細孔のフィルター効果で真空環境
への飛散を抑えることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 （第一実施例）図１は本発明の第一実施例を示す多段型
磁性流体軸封装置の部分断面図である。図において、１
は磁性材料からなる回転軸、２は円筒部、３は軸受、４
は磁性材料からなるポールピース、５は永久磁石、６は
磁性流体、７は連通孔、８は空間、９は取付け部材であ
る。回転軸１はポールピース４と対向する位置にリング
状の突起１１を設けている。磁性流体６はこの突起１１
とポールピース４間に充填している。連通孔７は真空側
のポールピース４１には真空側の端面から真空側に最も
近い突起１１間の第一の空間８１に通じるように設けら
れている。８２は真空側からみた第二の空間である。つ
ぎに動作について説明する。本発明の軸封装置を取り付
けた真空装置を大気圧から真空排気すると、第一の空間
８１も連通孔７を通して排気され、その圧力は常に真空
環境とほぼ同一の圧力となり、第一の空間８１と真空環
境との段間のシール破壊は生じない。しかし、第一の空
間８１と第二の空間８２との間には圧力差が生じ、排気
の進行とともにその圧力差は大きくなる。そして、圧力
差が耐圧を越えると真空側から二番目のシールが破壊し
リークを生じ、同時に、強磁性体微粉末、界面活性剤、
および媒体などのパーティクルが第一の空間８１内に飛
び散る。ところが、パーティクルは連通孔７のフィルタ
ー効果により真空環境内には入らない。次に装置を大気
解放すると第一の空間８１と第二の空間８２には逆の圧
力差を生じ逆方向のシール破壊が生じるため、第二の空
間８２の圧力は上昇する。次に、大気解放後に再度真空
排気を行うと、第一の空間８１側へのリークが生じる。
従って、真空排気、大気解放の繰り返しで、逆方向のシ
ール破壊が繰り返されることになる。このシール破壊時
に強磁性体微粉末、界面活性剤、および媒体などが飛散
するが、連通孔７のフィルター効果で真空環境への飛散
を抑えることが出来る。 （第二実施例）図２は本発明の第二実施例を示す多段型
磁性流体軸封装置の部分断面図である。真空側に最も近
いポールピース４３に焼結金属を用いており、永久磁石
５を介して４つの空間がもうけられている。真空側に最
も近い空間が第一の空間８１、その隣が第二の空間８２
である。４３１、４４１、４５１はポールピースに設け
た突起であり、これらの突起と回転軸１との間に磁性流
体６を充填している。動作は第一実施例と同様に行われ
る。すなわち、焼結金属を用いたポールピース４３が、
フィルター効果を奏し、強磁性体微粉末、界面活性剤、
および媒体などのパーティクルが真空環境へ飛散するこ
とを防止できる。なお、ポールピース４３に焼結金属を
用いずに第一実施例で用いた連通孔７を設けてもよい。 （第三実施例）図３は本発明の第三実施例を示す多段型
磁性流体軸封装置の部分断面図である。図において、真
空側に最も近い回転軸１に連通孔７を用いた例である。
連通孔７は真空側の回転軸１には真空側の端面から真空
側に最も近い突起１１間の第一の空間８１に通じるよう
に設けられている。連通孔７の内部の、真空側の端面か
ら真空側に最も近い第一の空間８１に至る空間部には焼
結金属又はプラスチック繊維が充填されている。動作は
第一実施例および第二実施例と同様に行われる。すなわ
ち、焼結金属又はプラスチック繊維を充填した連通孔７
が、フィルターとしての効果を奏し、真空環境に対して
強磁性体微粉末、界面活性剤、および媒体などのパーテ
ィクルの飛散を防止できるのである。
る。 （第一実施例）図１は本発明の第一実施例を示す多段型
磁性流体軸封装置の部分断面図である。図において、１
は磁性材料からなる回転軸、２は円筒部、３は軸受、４
は磁性材料からなるポールピース、５は永久磁石、６は
磁性流体、７は連通孔、８は空間、９は取付け部材であ
る。回転軸１はポールピース４と対向する位置にリング
状の突起１１を設けている。磁性流体６はこの突起１１
とポールピース４間に充填している。連通孔７は真空側
のポールピース４１には真空側の端面から真空側に最も
近い突起１１間の第一の空間８１に通じるように設けら
れている。８２は真空側からみた第二の空間である。つ
ぎに動作について説明する。本発明の軸封装置を取り付
けた真空装置を大気圧から真空排気すると、第一の空間
８１も連通孔７を通して排気され、その圧力は常に真空
環境とほぼ同一の圧力となり、第一の空間８１と真空環
境との段間のシール破壊は生じない。しかし、第一の空
間８１と第二の空間８２との間には圧力差が生じ、排気
の進行とともにその圧力差は大きくなる。そして、圧力
差が耐圧を越えると真空側から二番目のシールが破壊し
リークを生じ、同時に、強磁性体微粉末、界面活性剤、
および媒体などのパーティクルが第一の空間８１内に飛
び散る。ところが、パーティクルは連通孔７のフィルタ
ー効果により真空環境内には入らない。次に装置を大気
解放すると第一の空間８１と第二の空間８２には逆の圧
力差を生じ逆方向のシール破壊が生じるため、第二の空
間８２の圧力は上昇する。次に、大気解放後に再度真空
排気を行うと、第一の空間８１側へのリークが生じる。
従って、真空排気、大気解放の繰り返しで、逆方向のシ
ール破壊が繰り返されることになる。このシール破壊時
に強磁性体微粉末、界面活性剤、および媒体などが飛散
するが、連通孔７のフィルター効果で真空環境への飛散
を抑えることが出来る。 （第二実施例）図２は本発明の第二実施例を示す多段型
磁性流体軸封装置の部分断面図である。真空側に最も近
いポールピース４３に焼結金属を用いており、永久磁石
５を介して４つの空間がもうけられている。真空側に最
も近い空間が第一の空間８１、その隣が第二の空間８２
である。４３１、４４１、４５１はポールピースに設け
た突起であり、これらの突起と回転軸１との間に磁性流
体６を充填している。動作は第一実施例と同様に行われ
る。すなわち、焼結金属を用いたポールピース４３が、
フィルター効果を奏し、強磁性体微粉末、界面活性剤、
および媒体などのパーティクルが真空環境へ飛散するこ
とを防止できる。なお、ポールピース４３に焼結金属を
用いずに第一実施例で用いた連通孔７を設けてもよい。 （第三実施例）図３は本発明の第三実施例を示す多段型
磁性流体軸封装置の部分断面図である。図において、真
空側に最も近い回転軸１に連通孔７を用いた例である。
連通孔７は真空側の回転軸１には真空側の端面から真空
側に最も近い突起１１間の第一の空間８１に通じるよう
に設けられている。連通孔７の内部の、真空側の端面か
ら真空側に最も近い第一の空間８１に至る空間部には焼
結金属又はプラスチック繊維が充填されている。動作は
第一実施例および第二実施例と同様に行われる。すなわ
ち、焼結金属又はプラスチック繊維を充填した連通孔７
が、フィルターとしての効果を奏し、真空環境に対して
強磁性体微粉末、界面活性剤、および媒体などのパーテ
ィクルの飛散を防止できるのである。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば磁性
流体を用いた多段型軸封装置の最真空側の空間と真空環
境とを、パーティクルのフィルター効果を持つ微細な連
通孔で連通させ、真空に最も近い空間のシール破壊を無
くしたので、真空環境へのパーティクルの飛散を抑えた
多段型磁性流体軸封装置を提供できる効果がある。
流体を用いた多段型軸封装置の最真空側の空間と真空環
境とを、パーティクルのフィルター効果を持つ微細な連
通孔で連通させ、真空に最も近い空間のシール破壊を無
くしたので、真空環境へのパーティクルの飛散を抑えた
多段型磁性流体軸封装置を提供できる効果がある。
【図１】本発明の第一実施例を示す多段型磁性流体軸封
装置の部分断面図である。
装置の部分断面図である。
【図２】本発明の第二実施例を示す多段型磁性流体軸封
装置の部分断面図である。
装置の部分断面図である。
【図３】本発明の第三実施例を示す多段型磁性流体軸封
装置の部分断面図である。
装置の部分断面図である。
１ ：回転軸 ６ ：磁性流体 １１：突起 ７ ：連通孔 ２ ：円筒部 ８ ：空間 ３ ：軸受 ８１：第一の空
間 ４、４１〜４５：ポールピース ８２：第二の空
間 ４３１、４４１、４５１：突起 ９ ：取付け部
材 ５ ：永久磁石
間 ４、４１〜４５：ポールピース ８２：第二の空
間 ４３１、４４１、４５１：突起 ９ ：取付け部
材 ５ ：永久磁石
Claims (4)
- 【請求項１】 回転軸と、その周囲に微小空隙を介して
半径方向に設けられ、かつ、軸方向に複数設けられたポ
ールピースと、前記回転軸の外周又は前記ポールピース
の内周に複数個設けられたリング状の突起と、前記ポー
ルピース間に挟まれて固定された永久磁石と、前記突起
に対向して前記微小空隙に充填された磁性流体とを備え
た多段型磁性流体軸封装置において、 真空側から大気側に向かって第一番目の磁性流体と第二
番目の磁性流体との間の空間を前記真空側に連通孔で連
通させたことを特徴とする多段型磁性流体軸封装置。 - 【請求項２】 前記連通孔は前記ポールピースに設けた
ことを特徴とする請求項１記載の多段型磁性流体軸封装
置。 - 【請求項３】 前記連通孔は前記ポールピースに焼結金
属を用いた微細孔からなることを特徴とする請求項１記
載の多段型磁性流体軸封装置。 - 【請求項４】 前記連通孔は前記回転軸に設けられ、前
記連通孔の内部の少なくとも一か所に焼結金属又はプラ
スチック繊維を充填したことを特徴とする請求項２記載
の多段型磁性流体軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284463A JPH08320072A (ja) | 1995-03-20 | 1995-10-04 | 多段型磁性流体軸封装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-87520 | 1995-03-20 | ||
| JP8752095 | 1995-03-20 | ||
| JP7284463A JPH08320072A (ja) | 1995-03-20 | 1995-10-04 | 多段型磁性流体軸封装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320072A true JPH08320072A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=26428781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7284463A Pending JPH08320072A (ja) | 1995-03-20 | 1995-10-04 | 多段型磁性流体軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08320072A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107740866A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-02-27 | 广西科技大学 | 一种阶梯式磁流体密封装置 |
| CN107939979A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 广西科技大学 | 一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置 |
| CN113074254A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-06 | 西华大学 | 一种用于高温工况的高速磁流体密封装置 |
-
1995
- 1995-10-04 JP JP7284463A patent/JPH08320072A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107740866A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-02-27 | 广西科技大学 | 一种阶梯式磁流体密封装置 |
| CN107740866B (zh) * | 2017-11-03 | 2023-05-02 | 广西科技大学 | 一种阶梯式磁流体密封装置 |
| CN107939979A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-04-20 | 广西科技大学 | 一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置 |
| CN107939979B (zh) * | 2017-12-14 | 2023-05-02 | 广西科技大学 | 一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置 |
| CN113074254A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-06 | 西华大学 | 一种用于高温工况的高速磁流体密封装置 |
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