JP2003254448A - 磁性流体シール装置 - Google Patents

磁性流体シール装置

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JP2003254448A
JP2003254448A JP2002057226A JP2002057226A JP2003254448A JP 2003254448 A JP2003254448 A JP 2003254448A JP 2002057226 A JP2002057226 A JP 2002057226A JP 2002057226 A JP2002057226 A JP 2002057226A JP 2003254448 A JP2003254448 A JP 2003254448A
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magnetic fluid
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fluid seal
magnetic
sealing
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JP2002057226A
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Hitoshi Okabe
均 岡部
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Nok Corp
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Nok Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/762Sealings of ball or roller bearings by means of a fluid
    • F16C33/763Sealings of ball or roller bearings by means of a fluid retained in the sealing gap
    • F16C33/765Sealings of ball or roller bearings by means of a fluid retained in the sealing gap by a magnetic field

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密封対象領域で生成される析出物による汚染
を防止し、長寿命化を図る磁性流体シール装置を提供す
る。 【解決手段】 真空側の密封対象領域で析出物が生成さ
れても、ハウジング12のフランジ部12aと軸11間
の微少隙間に入り込むことが防止され、析出物が磁性流
体シール装置1にまで到達せず、析出物が磁性流体7に
入り込むことはない。さらに析出物は磁性流体シール装
置1よりも大気側に配置されたベアリング8にも到達せ
ず、析出物がベアリング8に入り込んで潤滑不良を引き
起こすこともない。よって、密封対象領域で生成された
析出物による磁性流体シール装置1の汚染を防止し、磁
性流体シール装置1の長寿命化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば真空状態を
密封する真空シール等に利用される磁性流体を用いた磁
性流体シール装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】磁性流体シール装置101は、図3に示
すように、一対の磁極片としてのポールピース102,
103と、この一対のポールピース102,103に挟
まれた磁力発生手段としての磁石104と、で構成され
る磁気回路形成手段を用いている。
【0003】この磁性流体シール装置101は、ハウジ
ング112に一対のポールピース102,103が密封
性を向上させるOリング105,106を介して装着さ
れ、ポールピース102,103と磁石104と磁性流
体107と磁性材製である軸111とで磁気回路を形成
して、磁性流体107をポールピース102,103と
軸111に形成された複数の環状突起先端との間に保持
して密封対象側である真空側を真空状態に保持する密封
機能を発揮している。
【0004】ここで、磁性流体シール装置101は、図
3に示すように真空チャンバーのある真空側を上方に向
け反密封対象側である大気側を下方へ向け、軸方向が上
下方向となるように配置されている。
【0005】そして、このような磁性流体シール装置1
01の真空側及び大気側の両側に、軸受部としてのベア
リング108,109が配置されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、磁性
流体シール装置101を使用する例えばCVD装置等で
は、反応ガスとしてジクロロシランガスとアンモニアガ
スとを使用してシリコン窒化膜を生成する方法が一般に
知られている。
【0007】このような装置では、反応副生成物として
塩化アンモニウムの析出物が析出し、この塩化アンモニ
ウムが磁性流体シール装置101のユニット内に入り込
み、密封機能劣化の原因となっている。
【0008】特に、ベアリング108内等に塩化アンモ
ニウムが入り込むと、ベアリング108の潤滑不良の要
因となる。
【0009】また、図3のE部を拡大して示す図4に示
すように、ベアリング108上部に塩化アンモニウム析
出物が堆積するような空間が存在する場合、その空間に
は塩化アンモニウム析出物が徐々に堆積していき、軸1
11と接触した際に堆積した塩化アンモニウムの塊がベ
アリング108内に落下し、突然潤滑不良を起こすこと
もある。
【0010】さらに、図4に示すように、真空側のポー
ルピース102上部にも同様に塩化アンモニウム析出物
が堆積するような空間が存在する場合、その空間には塩
化アンモニウム析出物が徐々に堆積していき、最終的に
堆積した塩化アンモニウムの塊が磁性流体保持部に入り
込んでしまうこともある。
【0011】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、密封対象領
域で生成される析出物による汚染を防止し、長寿命化を
図る磁性流体シール装置を提供することにある。
【0012】
【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、2部材のうちの一方に接触する磁
性流体と、2部材のうちの他方に固定され磁性流体を保
持する磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有
し、2部材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置
であって、装置の反密封対象側に軸受部を設け、装置の
密封対象側に隣接して2部材を接近させて磁性流体を保
持する隙間よりも狭い微少隙間を形成したことを特徴と
する。
【0013】2部材のうちの一方に接触する磁性流体
と、2部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、2部
材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
て、装置の反密封対象側である下部に軸受部を設け、装
置の密封対象側である上部に隣接して2部材を接近させ
て磁性流体を保持する隙間よりも狭い微少隙間を形成し
たことを特徴とする。
【0014】したがって、密封対象領域で析出物が生成
されても、2部材間の微少隙間に入り込むことが防止さ
れ、析出物が磁性流体シール装置にまで到達せず、析出
物が磁性流体に入り込むことはない。さらに析出物は磁
性流体シール装置よりも反密封対象側の軸受部にも到達
せず、析出物が軸受部に入り込んで潤滑不良を引き起こ
すこともない。よって、密封対象領域で生成された析出
物による磁性流体シール装置の汚染を防止し、磁性流体
シール装置の長寿命化を図ることができる。
【0015】
【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。
【0016】図1、図2を用いて実施の形態を説明す
る。図1は実施の形態に係る磁性流体シール装置を示す
半断面図である。図2は実施の形態に係る磁性流体シー
ル装置の図1のA部を示す拡大図である。
【0017】なお、実施の形態で例示する磁性流体シー
ル装置1は、磁性材である軸11とハウジング12の間
の環状隙間を密封するものであり、軸11との間を磁性
流体7で密封し、磁性流体シール装置1本体は非磁性材
であるハウジング12に装着されるものを示す。
【0018】磁性流体シール装置1は、図1に示すよう
に、一対の磁極片としてのポールピース2,3と、この
一対のポールピース2,3に挟まれた磁力発生手段とし
ての磁石4と、で構成される磁気回路形成手段を用いて
いる。
【0019】この磁性流体シール装置1は、ハウジング
12に一対のポールピース2,3が密封性を向上させる
Oリング5,6を介して装着され、ポールピース2,3
と磁石4と磁性流体7と磁性材製である軸11とで磁気
回路を形成して、磁性流体7をポールピース2,3と軸
11に形成された複数の環状突起先端との間に保持して
密封対象側である真空側を真空状態に保持する密封機能
を発揮している。
【0020】ここで、磁性流体シール装置1は、図1に
示すように真空チャンバのある真空側を上方に向け反密
封対象側である大気側を下方に向け、軸方向が上下方向
となるように配置されている。
【0021】ポールピース2,3は、磁石4を上下に挟
む2枚の環状部材である。ポールピース2,3の軸11
側の内周面には、軸11の複数の環状突起との間に磁性
流体7が保持される。
【0022】磁石4は、永久磁石であり、板状のラバー
マグネット等が用いられる。
【0023】磁性流体7は、一般的には、Fe34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。
【0024】そして、このような磁性流体シール装置1
の大気側、すなわち磁性流体シール装置1の下部に、軸
受部としてのベアリング8が配置されている。つまり、
実施の形態では、ベアリング8は磁性流体シール装置1
の大気側にだけ配置されており、磁性流体シール装置1
の真空側には配置されていない。
【0025】一方、磁性流体シール装置1の真空側は、
図1のA部を拡大して示す図2に示すように、領域Bに
空間を作らないように磁性流体シール装置1に隣接して
ハウジング12のフランジ部12aが内径方向に突出し
ている。このハウジング12のフランジ部12aは、ラ
ビリンス効果を得られるように軸11との間に微少隙間
Cを形成する。
【0026】微少隙間Cは、ポールピース2,3と軸1
1の複数の環状突起との間の磁性流体7が保持される隙
間よりも狭いことが好ましい。
【0027】また、ハウジング12のフランジ部12a
の軸方向幅Dは、良好にラビリンス効果が発揮できるよ
うにより長く設けられることが好ましい。
【0028】以上の構成の磁性流体シール装置1では、
真空チャンバのある真空側の密封対象領域で、例えばC
VD装置等では、反応ガスとしてジクロロシランガスと
アンモニアガスとを使用してシリコン窒化膜を生成し、
反応副生成物として塩化アンモニウム等の析出物が生成
されても、ハウジング12のフランジ部12aと軸11
間の微少隙間Cに入り込むことが防止され、析出物が磁
性流体シール装置1にまで到達せず、析出物が磁性流体
7に入り込むことはない。
【0029】また、ハウジング12のフランジ部12a
と真空側のポールピース2との間を示す領域Bには空間
が無いため、磁性流体7の保持部に入り込むような析出
物が堆積することも防止される。
【0030】さらに析出物は磁性流体シール装置1より
も大気側に配置されたベアリング8にも到達せず、析出
物がベアリング8に入り込んで潤滑不良を引き起こすこ
ともない。
【0031】よって、密封対象領域で生成された析出物
による磁性流体シール装置1の汚染を防止し、磁性流体
シール装置1の長寿命化を図ることができる。
【0032】なお、上記実施の形態はハウジングに磁性
流体シール装置本体を固定して軸に磁性流体を接触する
ように保持する場合について説明したが、逆に軸に磁性
流体シール装置本体を固定してハウジングに磁性流体を
接触するように保持する場合にも本発明を適用できる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、密封対象
領域で析出物が生成されても、2部材間の微少隙間に入
り込むことが防止され、析出物が磁性流体シール装置に
まで到達せず、析出物が磁性流体に入り込むことはな
い。さらに析出物は磁性流体シール装置よりも反密封対
象側の軸受部にも到達せず、析出物が軸受部に入り込ん
で潤滑不良を引き起こすこともない。よって、密封対象
領域で生成された析出物による磁性流体シール装置の汚
染を防止し、磁性流体シール装置の長寿命化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る磁性流体シール装置を示す半
断面図である。
【図2】実施の形態に係る磁性流体シール装置の図1の
A部を示す拡大図である。
【図3】従来技術の磁性流体シール装置を示す半断面図
である。
【図4】従来技術の磁性流体シール装置の図3のE部を
示す拡大図である。
【符号の説明】 1 磁性流体シール装置 2,3 ポールピース 4 磁石 5,6 Oリング 7 磁性流体 8 ベアリング 11 軸 12 ハウジング 12a フランジ部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2部材のうちの一方に接触する磁性流体
    と、2部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
    磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、2部
    材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
    て、 装置の反密封対象側に軸受部を設け、 装置の密封対象側に隣接して2部材を接近させて磁性流
    体を保持する隙間よりも狭い微少隙間を形成したことを
    特徴とする磁性流体シール装置。
  2. 【請求項2】2部材のうちの一方に接触する磁性流体
    と、2部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
    磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、2部
    材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
    て、 装置の反密封対象側である下部に軸受部を設け、 装置の密封対象側である上部に隣接して2部材を接近さ
    せて磁性流体を保持する隙間よりも狭い微少隙間を形成
    したことを特徴とする磁性流体シール装置。
JP2002057226A 2002-03-04 2002-03-04 磁性流体シール装置 Withdrawn JP2003254448A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072326A (zh) * 2011-01-24 2011-05-25 北京交通大学 磁性液体密封过程研究装置
JP2013096547A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Ntn Corp パラレルリンク機構、等速自在継手、およびリンク作動装置
JP2014134238A (ja) * 2013-01-09 2014-07-24 Nsk Ltd 回転機構、搬送装置および半導体製造装置
US9316266B2 (en) 2011-11-04 2016-04-19 Ntn Corporation Parallel link mechanism, constant velocity universal joint, and link actuator

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A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20050510