JP3997794B2 - Sealing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体等の真空業界で使用される例えば真空シール等の真空状態を密封するための往復運動用の密封装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、真空領域にて使用されるチャンバに設けられた貫通孔と、この貫通孔を通って外部に延びる往復運動シャフトと、の間に設けられる往復運動シャフト用の密封装置としては、簡易的には、図3に示すOリングに潤滑剤としてグリースを塗布する形式や図4に示すパッキン(形状は代表的なもの)等が用いられる。
【0003】
図3に示す密封装置301は、往復運動するシャフト302に摺動自在に密接するOリング310がハウジング303の環状溝に配置されている。そして、Oリング310とシャフト302との間を潤滑するようにシャフト302表面にグリース311が塗布されている。
【0004】
図4に示す密封装置401は、往復運動するシャフト402に摺動自在に密接するパッキン410がハウジング403の環状溝に配置されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の密封装置では、以下のような問題が生じていた。
【0006】
図3に示す密封装置301では、オイル潤滑ではなく、グリース潤滑であるために油膜が切れ易く、微少なリークが生じ易いものであり、またグリースを使用して摺動するために摩耗粉やゴミが発生するといった問題があった。
【0007】
これを解消するため、オイル潤滑を行うにしても、常に一定の油膜を維持するためにオイルを供給することは不経済となってしまう。
【0008】
図4に示す密封装置401では、パッキン410単体でのシール性では微少なリークが生じやすく、真空シールとしては不向きであった。
【0009】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決するものであり、その目的とするところは、真空状態を密封するのに良好な密封性を発揮する密封装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、往復運動する2部材間の環状隙間を密封する密封装置において、前記2部材のうち、往復運動する一方の部材に摺動接触するゴム状弾性体製のシール部材と、該シール部材の軸方向両側に配置された一対の磁力発生手段と、前記一対の磁力発生手段間にわたって前記シール部材と前記往復運動する一方の部材との間に介在するように、該磁力発生手段の磁気力により保持される磁性流体からなる潤滑剤と、を備えた密封装置であって、前記磁力発生手段はゴム状弾性体製磁石であり、これらの先端は前記往復運動する一方の部材に摺動接触するリップ形状であって、該リップ形状は一対の磁力発生手段の対向する内向き側の傾斜角を軸方向に対して大きな角に設けると共に前記一対の磁力発生手段が互いに背く外向き側の傾斜角を軸方向に対して小さな
角に設けたことを特徴とする。
【0011】
したがって、潤滑剤を磁力発生手段の磁気力によって保持することによって、常にシール部材と2部材のうちの一方の部材との間に潤滑剤による膜を形成し、真空状態を密封するのに良好な密封性を発揮することができる。
【0012】
また、摩耗粉やゴミの発生に対してこれらの摩耗粉やゴミを潤滑剤に捕捉することができ、摩耗粉やゴミを除去できる機能をも発揮することができる。
【0014】
また、磁力発生手段はゴム状弾性体製磁石であり、これらの先端は前記一方の部材に摺動接触するリップ形状であることから、一対の磁力発生手段の先端間にわたって磁力発生手段の磁気力によって保持された潤滑剤の流出を防止することができると共に、漏れた潤滑剤を一対の磁力発生手段の先端間に掻き寄せることができ、常にシール部材と2部材のうちの一方の部材との間に潤滑剤による一定の膜を形成することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0018】
(第1の実施の形態)
図1を用いて第1の実施の形態を説明する。図1は第1の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。
【0019】
図1を用いて密封装置101の構成について説明する。密封装置101は、往復運動するシャフト2とハウジング3の間の環状隙間を密封するものであり、密封側が真空状態となっているものである。密封装置101は、真空領域にて使用されるチャンバに設けられた貫通孔と、この貫通孔を通って外部に延びる往復運動シャフト2と、の間に設けられる往復運動シャフト2用のものである。
【0020】
密封装置101は、概略、シール部材としてのゴム状弾性体製のOリング11と、そのOリング11の軸方向両側に配置された一対の磁力発生手段としての磁石12,13と、一対の磁石12,13間にわたってOリング11とシャフト2との間に潤滑剤として保持された磁性流体14と、を備える構成である。
【0021】
Oリング11は、磁石12,13に軸方向に挟まれてハウジング3の環状溝3aに嵌め込まれたリング部材15の内周溝15aに装着されている。そして、Oリング11の内周側がシャフト2表面に摺動接触する。
【0022】
一対の磁石12,13は、Oリング11が装着されたリング部材15を軸方向に挟んでハウジング3の環状溝3aに嵌め込まれている。この磁石12,13は、ゴム状弾性体製であり、いわゆるゴム磁石である。
【0023】
一対の磁石12,13は、Oリング11が摺動接触するシャフト2に向かっている。そして、一対の磁石12,13の先端がシャフト2に摺動接触するリップ形状となっている。
【0024】
磁石12,13の先端のリップ形状は、一対の磁石12,13の対向する内向き側の傾斜角を軸方向に対して大きな角に設けると共に一対の磁石12,13が互いに背く外向き側の傾斜角を軸方向に対して小さな角に設けている。
【0025】
そして、磁性流体14が一対の磁石12,13の先端間にわたってOリング11とシャフト2表面との間を潤滑するように介在している。そして、磁石12,13の磁気力によって一対の磁石12,13の先端間にわたって保持されている。
【0026】
磁性流体14は、一般的には、Fe3O4等の微粒子を油,水,有機溶媒等の中にコロイド状に分散させたものを用いる。なお、本実施の形態の磁性流体14ではオイル潤滑を行うため、Fe3O4等の微粒子を油の中にコロイド状に分散させたものを用いる。
【0027】
以上の構成の密封装置101では、密封に必要な量の油膜の切れ難い潤滑剤としての磁性流体14を常に一対の磁石12,13の先端間にわたって磁石12,13の磁気力によって保持することができ、常にOリング11とシャフト2との間に磁性流体14による一定の油膜を形成し、真空状態を密封するのに良好な密封性を発揮することができる。
【0028】
また、往復運動に伴う摩耗粉やゴミの発生に対してこれらの摩耗粉やゴミを磁性流体14に捕捉することができ、摩耗粉やゴミを除去できる機能をも発揮することができる。
【0029】
ここで、磁石12,13は、先端をシャフト2に摺動接触するリップ形状であることで、一対の磁石12,13の先端間にわたって磁石12,13の磁気力によって保持された磁性流体14の流出を防止することができると共に、漏れた磁性流体14を一対の磁石12,13の先端間に掻き寄せることができ、常にOリング11とシャフト2との間に磁性流体14による一定の油膜を形成することができる。
【0030】
さらに、磁石12,13の先端のリップ形状は、一対の磁石12,13の対向する内向き側の傾斜角を軸方向に対して大きな角に設けると共に一対の磁石12,13が互いに背く外向き側の傾斜角を軸方向に対して小さな角に設けたことで、磁性流体14が一対の磁石12,13の先端間にわたって磁石12,13の磁気力によってより保持し易くなり、一対の磁石12,13の先端間からはみ出る磁性流体14が微量となり、磁性流体14の漏れを防止することができる。
【0031】
(第2の実施の形態)
図2は第2の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。
【0032】
本実施の形態の密封装置201では、第1の実施の形態での構成をより簡略化した構成であり、リング部材はなく、一対の磁石12,13間にOリング11を配置しただけの構成である。
【0033】
このような構成であっても、第1の実施の形態と同様に本発明の効果を得ることができる。
【0034】
なお、上記実施の形態では、シャフト2が往復運動する場合について説明したが、逆にハウジング3側が往復運動する場合にも本発明を適用できる。また、上記実施の形態では、ハウジング3側に密封装置が固定配置される構成であったが、シャフト2側に密封装置が固定配置され、ハウジング3表面に摺動接触するような構成も本発明の範囲に含まれる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、潤滑剤を磁力発生手段であるゴム状弾性体製磁石の磁気力によって保持すると共に、ゴム状弾性体製磁石の先端のリップ形状部分の摺動接触によって、漏れた潤滑剤を一対の磁力発生手段(ゴム状弾性体製磁石)の先端間に掻き寄せることができ、常にシール部材と2部材のうちの一方の部材との間に潤滑剤による膜を形成し、真空状態を密封するのに良好な密封性を発揮することができる。
【0036】
また、摩耗粉やゴミの発生に対してこれらの摩耗粉やゴミを潤滑剤に捕捉することができ、摩耗粉やゴミを除去できる機能をも発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。
【図2】第2の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図である。
【図3】従来技術の密封装置を示す半断面図である。
【図4】従来技術の密封装置を示す半断面図である。
【符号の説明】
2 シャフト
3 ハウジング
3a 環状溝
11 Oリング
12,13 磁石
14 磁性流体
15 リング部材
15a 内周溝
101 密封装置
201 密封装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reciprocating sealing device for sealing a vacuum state such as a vacuum seal used in a vacuum industry such as a semiconductor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a sealing device for a reciprocating shaft provided between a through hole provided in a chamber used in a vacuum region and a reciprocating shaft extending outside through the through hole, For example, a type in which grease is applied as a lubricant to the O-ring shown in FIG. 3 or a packing (a typical shape) shown in FIG. 4 is used.
[0003]
In the
[0004]
In a
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional sealing device has the following problems.
[0006]
In the
[0007]
In order to solve this problem, even if oil lubrication is performed, it is uneconomical to supply oil in order to maintain a constant oil film.
[0008]
In the
[0009]
The present invention solves the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a sealing device that exhibits good sealing performance for sealing a vacuum state.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention in order to achieve the above object, in a sealing device for sealing an annular gap between two members reciprocating, of the two members, a rubber-like elastic sliding contact with one member that reciprocates A body-made seal member , a pair of magnetic force generating means disposed on both sides in the axial direction of the seal member, and the seal member and the one member reciprocating between the pair of magnetic force generating means as to, a sealing device provided with a lubricant composed of a magnetic fluid held by the magnetic force of the magnetic force generating means, said magnetic force generating means is a rubber-like elastic body made of the magnet, these tips What lip shape der sliding contact with one member of the reciprocating motion, the pair together with the lip shape provided in large angular inclination angle of the orientation-side with respect to the axial direction among the opposed pair of magnetic force generating means The magnetic force generation hand Small angle of inclination of the outward side with respect to the axial direction but disobey one another
It is provided at the corner .
[0011]
Therefore, by holding by the magnetic force of the magnetic force generating means or lubricants, always film is formed by the lubricant between one member of the sealing member and the second member, good to seal vacuum Can exhibit excellent sealing properties.
[0012]
In addition, the wear powder and dust can be captured by the lubricant against the generation of the wear powder and dust, and the function of removing the wear powder and dust can also be exhibited.
[0014]
Further, the magnetic force generating means is a rubber-like elastic magnet, and since the tips thereof are lip shapes that are in sliding contact with the one member, the magnetic force of the magnetic force generating means extends between the tips of the pair of magnetic force generating means. it is possible to prevent the outflow of the lubricant held by leaking lubricant can a scrape between the tip of the pair of magnetic force generating means, always seal member and the one member of the two members A certain film of lubricant can be formed between them.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[0018]
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a half cross-sectional view showing a sealing device according to a first embodiment.
[0019]
The configuration of the
[0020]
The
[0021]
The O-
[0022]
The pair of
[0023]
The pair of
[0024]
The lip shape at the tip of the
[0025]
A
[0026]
In general, the
[0027]
In the
[0028]
Further, the wear powder and dust generated by the reciprocating motion can be captured by the
[0029]
Here, the
[0030]
Further, the lip shape at the tip of the
[0031]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a half cross-sectional view showing a sealing device according to the second embodiment.
[0032]
The
[0033]
Even if it is such a structure, the effect of this invention can be acquired similarly to 1st Embodiment.
[0034]
In the above embodiment, the case where the
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the lubricant is retained by the magnetic force of the rubber-like elastic magnet that is a magnetic force generating means , and leaks due to the sliding contact of the lip-shaped portion at the tip of the rubber-like elastic magnet. The lubricant can be scraped between the tips of a pair of magnetic force generating means (rubber-like elastic magnets), and a film made of the lubricant is always formed between the seal member and one of the two members. Good sealing performance can be exhibited to seal the vacuum state.
[0036]
In addition, the wear powder and dust can be captured by the lubricant against the generation of the wear powder and dust, and the function of removing the wear powder and dust can also be exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a sealing device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a half sectional view showing a sealing device according to a second embodiment.
FIG. 3 is a half cross-sectional view showing a prior art sealing device.
FIG. 4 is a half cross-sectional view showing a prior art sealing device.
[Explanation of symbols]
2
Claims (1)
前記2部材のうち、往復運動する一方の部材に摺動接触するゴム状弾性体製のシール部材と、
該シール部材の軸方向両側に配置された一対の磁力発生手段と、
前記一対の磁力発生手段間にわたって前記シール部材と前記往復運動する一方の部材との間に介在するように、該磁力発生手段の磁気力により保持される磁性流体からなる潤滑剤と、
を備えた密封装置であって、
前記磁力発生手段はゴム状弾性体製磁石であり、これらの先端は前記往復運動する一方の部材に摺動接触するリップ形状であって、該リップ形状は一対の磁力発生手段の対向する内向き側の傾斜角を軸方向に対して大きな角に設けると共に前記一対の磁力発生手段が互いに背く外向き側の傾斜角を軸方向に対して小さな角に設けたことを特徴とする密封装置。 The sealing device for sealing an annular gap between two members reciprocating,
Of the two members, and the rubber-like elastic body made of a sealing member that slides in contact with the one member to reciprocate,
A pair of magnetic force generating means arranged on both sides in an axial direction of the seal member,
A lubricant composed of a magnetic fluid held by the magnetic force of the magnetic force generation means so as to be interposed between the seal member and the one member that reciprocates between the pair of magnetic force generation means;
A sealing device comprising :
Among the magnetic force generating means is a rubber-like elastic body made of the magnet, these tips I lip shape der sliding contact with one member of the reciprocating motion, the lip shape of opposing the pair of magnetic force generating means A sealing device characterized in that an inclination angle on the facing side is provided at a large angle with respect to the axial direction, and an inclination angle on the outward side opposite to the pair of magnetic force generating means is provided at a small angle with respect to the axial direction .
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