JP2003294102A - 回転導入機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気密室内での組立てが容易で、高精度な回転
−直線変換が可能な送りねじ機構を備えたコンパクトな
回転導入機を提供する。 【解決手段】 気密室２の室壁2aに形成された挿通穴３
に一方の開口端が気密に取り付けられる筒状のハウジン
グ４と、一端側がハウジング４内に回転自在に支持され
ると共に他端側が室壁2aの挿通穴３を貫通して気密室２
内に突出する出力軸33と、一端側がハウジング４内に回
転自在に支持されると共に他端側がハウジング４の他方
の開口端から気密室２外に突出する入力軸８と、ハウジ
ング４内において対向する出力軸33の一端と入力軸８の
一端との間を気密的に分離しながら回転力を伝達可能と
するカップリング手段10と、出力軸33の他端側に一体形
成したねじ軸部35上に送りナット22を組付けた送りねじ
機構37とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気密室外から気密
室内への回転力の導入伝達に使用される回転導入機に係
り、詳しくは、気密室内での直線運動を可能とする送り
ねじ機構を備えた回転導入機を容易、且つ高精度に実現
するための改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】クリーンルーム、あるいは真空雰囲気、
腐食性雰囲気、爆発性雰囲気等の特殊環境の気密室内で
は、モータなどの回転駆動源を動かすことが困難な場合
が多い。そこで、このような環境下では、回転駆動源を
気密室の外部に設置し、その回転駆動源の出力が、回転
導入機を介して気密室内に導入される方式が一般的にな
っている。

【０００３】図１４及び図１５は、このような気密室内
への回転力の導入伝達に使用される回転導入機の従来例
を示したものである。ここに示した回転導入機１は、気
密室２の室壁２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端
（図中、左方の開口端）が気密に取り付けられる筒状の
ハウジング４と、一端側（図中、右側）が軸受装置１２
により前記ハウジング４内に回転自在に支持されると共
に他端側（図中、左側）が前記室壁２ａの挿通穴３を貫
通して気密室２内に突出する出力軸６と、一端側が軸受
装置１３により前記ハウジング４内に回転自在に支持さ
れると共に他端側が前記室壁２ａによって区画された気
密室２外に突出する入力軸８と、前記ハウジング４内に
おいて対向する前記出力軸６の一端と前記入力軸８の一
端との間を気密的に分離しながら回転力を伝達可能とす
るカップリング手段１０とを備えた構成で、気密に区分
された２室間での回転力の伝達に使用される。

【０００４】この例の場合、前記カップリング手段１０
は、ハウジング４内の軸挿通空間を気密に区画する隔壁
１４と、該隔壁１４を挟んで対向する前記出力軸６及び
前記入力軸８の軸端にそれぞれ装着された一対の磁石１
５，１５とで構成された磁気カップリングであり、互い
に吸引するように磁力を作用させる磁石１５，１５間の
結合力によって、入力軸８の回転が出力軸６に伝達され
るようになっている。

【０００５】ところで、上述のような気密室２内で直線
運動を行う場合、上記回転導入機１により得られた回転
運動を直線運動に変える回転−直線変換が必要な場合も
少なくない。そのような場合は、図１５に示すように、
気密室２の室壁２ａに前記回転導入機１を組み付けた
後、気密室２内に突出する出力軸６の軸端に、気密室２
内に配設された送りねじ機構１７のねじ軸１９の軸端を
接続する。

【０００６】前記送りねじ機構１７は、外周に雄ねじを
刻設したねじ軸１９が回転駆動されると、このねじ軸１
９に螺合している送りナット２２が、ねじ軸１９の回転
量に応じてねじ軸１９上を軸方向に移動し、回転−直線
変換を行う構成である。前記ねじ軸１９は、図１５に示
すように、気密室２内に配置された一対の軸受装置２
４，２５により支承されており、前記出力軸６との接続
は軸継手２３を介して行われる。

【０００７】又、図１５に示した回転導入機１に代え
て、図１６に示した回転導入機２１を用いる場合もあ
る。図１６に示した回転導入機２１は、気密室２の室壁
２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端（図中、左方
の開口端）が気密に取り付けられる筒状のハウジング５
と、一端側（図中、右側）が前記ハウジング５内の軸受
装置１３により回転自在に支持されて気密室２外に突出
すると共に他端側（図中、左側）が前記室壁２ａの挿通
穴３を貫通して気密室２内に突出する回転軸７と、前記
ハウジング５内で前記回転軸７を気密にシールする回転
導入シール手段１１とを備えた構成である。この例の場
合、前記回転導入シール手段１１は、ハウジング５に対
して前記回転軸７を回転させながら該ハウジング５の内
周面と回転軸７の外周面との間を気密にシールすること
が可能な磁性流体シールである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
や図１６に示したように、別体の送りねじ機構１７を回
転導入機１又は２１に接続する方式では、気密室２内に
おいて軸継手２３や一対の軸受装置２４，２５等の設置
スペースが必要となり、コンパクトな設計ができないの
で、装置が大型化するという問題がある。

【０００９】また、室壁２ａで分離された気密室２内に
おいて、ねじ軸１９の両端を一対の軸受装置２４，２５
により支承する送りねじ機構１７の設置や、軸継手２３
による軸相互の接続など、多数の組み付け作業が必要と
なり、組み付けが容易でないという問題があった。特
に、ねじ軸１９と出力軸６（又は、回転軸７）との高精
度な芯合せ作業が困難であり、これらの軸相互の芯違い
の影響を少なくする為に、軸継手２３として弾性継手や
オルダム継手が用いられている。

【００１０】ところが、その場合でも、軸相互の芯違い
が大きいとカップリング部でのバックラッシュやトルク
ムラの発生が起こり易く、位置決め精度の低下を生じ
る。更には、回転方向固有振動数の低下を招き、共振が
発生し易い。更に、これらの弾性継手やオルダム継手
は、その構造上、わずかな滑り部や多くのボルト固定部
が存在し、真空雰囲気などの環境では異常な摩耗や脱ガ
スを発生し易いという問題がある。

【００１１】また、軸継手２３として剛体のカップリン
グを用いると、軸相互の芯違いの影響により、ねじ軸１
９側の軸受装置２５や回転導入機１側の軸受装置１２に
負荷が発生し、軸受の早期損傷や、トルクムラや振れ回
りなどによる位置決め精度の低下を引き起こすという問
題があった。

【００１２】従って、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、気密室内での組立てが容易で、高精度な
回転−直線変換が可能な送りねじ機構を備えたコンパク
トな回転導入機を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、気
密室の室壁に形成された挿通穴に一方の開口端が気密に
取り付けられるハウジングと、一端側が前記ハウジング
内に回転自在に支持されると共に他端側が前記室壁の挿
通穴を貫通して気密室内に突出する出力軸と、一端側が
前記ハウジング内に回転自在に支持されると共に他端側
が前記ハウジングの他方の開口端から気密室外に突出す
る入力軸と、前記ハウジング内において対向する前記出
力軸の一端と前記入力軸の一端との間を気密的に分離し
ながら回転力を伝達可能とするカップリング手段と、前
記出力軸の他端側に一体形成したねじ軸部上に送りナッ
トを組付けた送りねじ機構とを備えたことを特徴とする
回転導入機により達成される。

【００１４】又、本発明の上記目的は、気密室の室壁に
形成された挿通穴に一方の開口端が気密に取り付けられ
るハウジングと、一端側が前記ハウジング内に回転自在
に支持されて気密室外に突出すると共に他端側が前記室
壁の挿通穴を貫通して気密室内に突出する回転軸と、前
記ハウジングの内周面と前記回転軸の外周面との間を気
密にシールする回転導入シール手段と、前記回転軸の他
端側に一体形成したねじ軸部上に送りナットを組付けた
送りねじ機構とを備えたことを特徴とする回転導入機に
より達成される。

【００１５】上記構成によれば、気密室内に突出する回
転導入機の出力軸（又は回転軸）自体が、回転−直線変
換する送りねじ機構のねじ軸を兼ねることができる。そ
こで、気密室に設置する際に手間のかかる送りねじ機構
のねじ軸と回転導入機の出力軸（又は回転軸）との軸継
手による接続作業や、軸相互間の芯合せ作業が一切不要
となる。また、気密室内で前記ねじ軸を支承する為の回
転導入機側の軸受装置及び前記軸継手の省略による装置
の小型化と組付け作業の大幅な簡素化を図ることができ
る。

【００１６】尚、前記カップリング手段としては、磁気
カップリングや、偏心軸とベローズを用いた機構等を用
いることができる。又、回転導入シール手段としては、
磁性流体シールや差動排気シール等を用いることができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態に係る回転導入機を詳細に説明する。図１
は、本発明の第１実施形態に係る回転導入機の縦断面図
である。本第１実施形態に係る回転導入機３１は、図１
に示したように、気密室２の室壁２ａに形成された挿通
穴３に一方の開口端（図中、左方の開口端）が気密に取
り付けられる筒状のハウジング４と、一端側（図中、右
側）が軸受装置１２により前記ハウジング４内に回転自
在に支持されると共に他端側（図中、左側）が前記室壁
２ａの挿通穴３を貫通して気密室２内に突出する出力軸
３３と、一端側が軸受装置１３により前記ハウジング４
内に回転自在に支持されると共に他端側が前記ハウジン
グ４の他方の開口端から気密室２外に突出する入力軸８
と、前記ハウジング４内において対向する前記出力軸３
３の一端と前記入力軸８の一端との間を気密的に分離し
ながら回転力を伝達可能とするカップリング手段１０
と、前記出力軸３３の他端側に一体形成したねじ軸部３
５とを備えており、該ねじ軸３５上に送りナット２２を
組付けることによって送りねじ機構３７が構成されてい
る。

【００１８】前記カップリング手段１０は、ハウジング
４内の軸挿通空間を気密に区画する隔壁１４と、該隔壁
１４を挟んで対向する前記出力軸３３及び前記入力軸８
の軸端にそれぞれ装着された一対の磁石１５，１５とで
構成された磁気カップリングであり、互いに吸引するよ
うに磁力を作用させる磁石１５，１５間の結合力によっ
て、入力軸８の回転が出力軸３３に伝達されるようにな
っている。

【００１９】又、本実施形態における前記送りナット２
２の外径ｄは、ハウジング４の取り付けのために前記室
壁２ａに貫通形成した挿通穴３の内径Ｄよりも小さく設
定されている。これは、前記出力軸３３のねじ軸部３５
に送りナット２２を取り付けた状態で、ハウジング４を
室壁２ａに取り付け可能にするためである。尚、前記ね
じ軸部３５と送りナット２２との螺合は、ねじ溝にボー
ルを装着して挙動を滑らかに、且つ高精度化したボール
ねじ機構が用いられている。

【００２０】即ち、本第１実施形態に係る回転導入機３
１によれば、前記気密室２内に突出する回転導入機３１
の出力軸３３の他端側には、ねじ軸部３５が一体形成さ
れており、該出力軸３３自体が、回転−直線変換する送
りねじ機構３７のねじ軸を兼ねている。そこで、本第１
実施形態に係る回転導入機３１においては、図１５に示
した従来の回転導入機１のような別体の送りねじ機構１
７を気密室２に設置する際に手間のかかる送りねじ機構
１７のねじ軸１９と回転導入機１の出力軸６との軸継手
２３による接続作業や、軸相互間の芯合せ作業が一切不
要となる。

【００２１】又、本第１実施形態に係る回転導入機３１
においては、図１５に示した従来の回転導入機１のよう
な気密室２内で前記ねじ軸１９を支承する為の回転導入
機１側の軸受装置２５や前記軸継手２３を省略すること
ができる。従って、本第１実施形態に係る回転導入機３
１は、図１５に示した従来の回転導入機１に比較して、
装置の小型化と組付け作業の大幅な簡素化を図ることが
できる。

【００２２】尚、上記気密室２内が真空環境等である場
合には、ねじ軸部３５及び送りナット３７や、出力軸３
３の気密室２内の軸端を支承する軸受装置２４には、以
下の如き潤滑被膜が施されていることが望ましい。前記
潤滑被膜としては、官能基を有する含フッ素重合体とパ
ーフルオロポリエーテル（ＰＥＰＥ）とを含有する潤滑
被膜が形成される。そして、膜厚は、０．３〜２．０μ
ｍであることが望ましい。

【００２３】前記潤滑被膜が施される部位は、転動体を
有する場合は、ねじ軸の軌道面と、ナットの軌道面と、
転動体の転動面との内の少なくとも一つの部位が相当す
る。また、転動体がなく、ねじ軸とナットが直接摺動す
る場合は、ねじ軸の摺動面とナットの摺動面との内の少
なくとも一つの部位が相当する。さらに望ましくは、回
転導入機の出力軸を支承する軸受の内輪の軌道面と、外
輪の軌道面と、転動体の軌道面との内の少なくとも一つ
の部位にも、前記潤滑被膜を施すと良い。

【００２４】更に、望ましくは、硬質層を上記潤滑被膜
の部位に形成するとよい。前記硬質層としては、窒化
層、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）、ＴｉＮ、
ＣｒＮ等が形成される。

【００２５】更に、望ましくは、前記出力軸３３を支承
する軸受装置２４の軸受が、保持器を有しており、該保
持器のポケットの内、転動体と転がり接触する部分をフ
ッ素樹脂を含有する被膜で覆うと良い。

【００２６】これらの潤滑被膜の施工により、清浄環境
下、真空環境下でも、低発塵・低アウトガスを実現する
ことができる。また、高面圧下でも、耐久性を向上させ
て、長寿命化を実現することができる。また、上記潤滑
被膜の施工により、表面に優れた流動性が確保されるた
め、大きな荷重が作用しても、剥離や欠落が発生し難く
なる。

【００２７】また、上記潤滑被膜に硬質層を形成した場
合には、耐摩耗性・耐焼き付き性・耐凝着性が向上し
て、耐久性がより良好になる。また、上述のように保持
器のポケットにフッ素樹脂を含有する被膜を形成した場
合には、上記潤滑被膜が剥離・欠落したとしても、本被
膜からフッ素樹脂が供給されるので、潤滑性の低下が生
じ難く、軸受がより長寿命となる。

【００２８】図２は、本発明の第２実施形態に係る回転
導入機の縦断面図である。尚、本第２実施形態におい
て、上記第１実施形態と略同様の構成部品は、同符号を
付して詳細な説明を省略する。本第２実施形態に係る回
転導入機４１は、図２に示したように、気密室２の室壁
２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端（図中、左方
の開口端）が気密に取り付けられる筒状のハウジング４
２と、一端側（図中、右側）が軸受装置１２により前記
ハウジング４２内に回転自在に支持されると共に他端側
（図中、左側）が前記室壁２ａの挿通穴３を貫通して気
密室２内に突出する出力軸４３と、一端側が軸受装置１
３により前記ハウジング４２内に回転自在に支持される
と共に他端側が前記ハウジング４２の他方の開口端から
気密室２外に突出する入力軸４４と、前記ハウジング４
２内において対向する前記出力軸４３の一端と前記入力
軸４４の一端との間を気密的に分離しながら回転力を伝
達可能とするカップリング手段５０と、前記出力軸４３
の他端側に一体形成したねじ軸部３５とを備えており、
該ねじ軸３５上に送りナット２２を組付けることによっ
て送りねじ機構３７が構成されている。

【００２９】前記カップリング手段５０は、出力軸４３
の一端４３ａと入力軸４４の一端４４ａとが偏心軸とさ
れ、互いに別の軸受４７，４８を介してジョイント４６
で結合されると共に、ハウジング４２の出口側開口と前
記ジョイント４６とがベローズ４５で気密に結合された
機構であり、偏心軸と軸受４７，４８の作用により前記
ジョイント４６がみそすり運動をすることによって、入
力軸４４の回転が出力軸４３に伝達されるようになって
いる。そして、前記ベローズ４５によって、出力軸４３
側の雰囲気と入力軸４４側の雰囲気とは、気密的に分離
されている。

【００３０】即ち、本第２実施形態に係る回転導入機４
１においても、上記第１実施形態に係る回転導入機３１
と同様に、前記気密室２内に突出する回転導入機４１の
出力軸４３の他端側には、ねじ軸部３５が一体形成され
ており、該出力軸４３自体が、回転−直線変換する送り
ねじ機構３７のねじ軸を兼ねている。そこで、本第２実
施形態の回転導入機４１においても、上記第１実施形態
の回転導入機３１と同様に、図１５に示した従来の回転
導入機１に比較して、装置の小型化と組付け作業の大幅
な簡素化を図ることができる。

【００３１】図３は、本発明の第３実施形態に係る回転
導入機の縦断面図である。尚、本第３実施形態におい
て、上記第１実施形態と略同様の構成部品は、同符号を
付して詳細な説明を省略する。本第３実施形態に係る回
転導入機５１は、図２に示したように、気密室２の室壁
２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端（図中、左方
の開口端）が気密に取り付けられる筒状のハウジング５
２と、一端側（図中、右側）が軸受装置１３により前記
ハウジング５２内に回転自在に支持されて気密室２外に
突出すると共に他端側が前記室壁２ａの挿通穴３を貫通
して気密室２内に突出する回転軸５３と、前記ハウジン
グ５２の内周面と前記回転軸５３の外周面との間を気密
にシールする回転導入シール手段５５と、前記回転軸５
３の他端側に一体形成したねじ軸部３５とを備えてお
り、該ねじ軸３５上に送りナット２２を組付けることに
よって送りねじ機構３７が構成されている。

【００３２】前記回転導入シール手段５５は、図４に拡
大して示したように、前記ハウジング５２の内周面に、
前記回転軸５３を挿通可能な一対の円板状のポールピー
ス５７，５８を気密に緊密嵌合させ、これらポールピー
ス５７，５８間に円筒状の磁石５９を配置している。磁
石５９は、軸方向の両端をポールピース５７，５８で挟
まれている。また、各ポールピース５７，５８の内径
は、回転軸５３の外周面との間に小さな間隙ｃが生ずる
ように設定されており、この間隙ｃに磁性流体６０が注
入されている。

【００３３】前記回転軸５３及び前記ポールピース５
７，５８は、何れも磁性材料によって形成されている。
そのため、磁石５９の発生した磁束が一方のポールピー
スを通って間隙ｃを通過し、回転軸５３を経由して、も
う一方のポールピースから磁石５９に戻る磁気回路が形
成される。間隙ｃに注入された磁性流体６０は、上記の
磁気回路の磁束によって間隙ｃに閉じこめられ、前記ポ
ールピース５７，５８の内周面と前記回転軸５３の外周
面との間隙ｃを切れ目無く塞ぐシール材として機能し、
磁性流体シールを構成する。

【００３４】即ち、本第３実施形態に係る回転導入機５
１においても、上記第１実施形態に係る回転導入機３１
と同様に、前記気密室２内に突出する回転導入機５１の
回転軸５３の他端側には、ねじ軸部３５が一体形成され
ており、該回転軸５３自体が、回転−直線変換する送り
ねじ機構３７のねじ軸を兼ねている。

【００３５】そこで、本第３実施形態の回転導入機５１
においても、上記第１実施形態の回転導入機３１と同様
に、図１５に示した従来の回転導入機１に比較して、装
置の小型化と組付け作業の大幅な簡素化を図ることがで
きる。更に、前記回転軸５３は、出力軸と入力軸とを一
体化しているため、出力軸３３と入力軸８とが別体の上
記第１実施形態と比較して、更に、部品点数の削減を図
ることができる。

【００３６】なお、本第３実施形態では、２枚のポール
ピース５７，５８と１個の磁石５９とで磁性流体シール
を構成したが、シールの耐圧が不足する場合は、複数組
のポールピースと磁石とで多段の磁性流体シールを構成
することにより、十分な耐圧を得ることができる。

【００３７】図５は、本発明の第４実施形態に係る回転
導入機の縦断面図である。尚、本第４実施形態は、上記
第３実施形態の一部を改良したものであり、上記第３実
施形態と同様の構成部品は、同符号を付して詳細な説明
を省略する。

【００３８】図５に示した回転導入機６３は、気密室２
の室壁２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端（図
中、左方の開口端）が気密に取り付けられる筒状のハウ
ジング５２と、一端側（図中、右側）が軸受装置１３に
より前記ハウジング５２内に回転自在に支持されて気密
室２外に突出すると共に他端側が前記室壁２ａの挿通穴
３を貫通して気密室２内に突出する回転軸６７と、前記
ハウジング５２の内周面と前記回転軸６７の外周面との
間を気密にシールする回転導入シール手段６５と、前記
回転軸６７の他端側に一体形成したねじ軸部３５とを備
えており、該ねじ軸３５上に送りナット２２を組付ける
ことによって送りねじ機構３７が構成されている。

【００３９】本第４実施形態の回転導入機６３が、上記
第３実施形態の回転導入機５１と異なる点は、耐食性の
確保や軽量化等の目的から、前記回転軸６７が例えばセ
ラミックス等の非磁性材料で一体形成されており、回転
導入シール手段６５が装備される部位に、磁性材料製の
スリーブ６８を装着することで、回転導入シール手段６
５の磁石５９による磁気回路の形成を可能にした点であ
る。

【００４０】なお、前記スリーブ６８と前記回転軸６７
との間には、図６に示したように、シールリング６９を
介在させることで、スリーブ６８と回転軸６７との間の
気密性を確保する構成としているが、回転軸６７が例え
ばチタン合金のような非磁性金属の場合は、図７に示す
ように、溶接部７０によってスリーブ６８と回転軸６７
との間の気密性を確保するようにしてもよい。

【００４１】即ち、本第４実施形態の回転導入機６３に
おいては、上記第３実施形態の回転導入機５１と同様の
作用効果に加えて、回転軸６７を非磁性材料により一体
形成することができ、耐食性や軽量化を図ることも可能
になる。尚、図７に示したように、スリーブ６８を溶接
により回転軸６７に気密に接続する場合には、溶接法と
してＥＢ溶接を使用するとよい。ＥＢ溶接では、スリー
ブ６８及び回転軸６７の双方において、溶接時の熱変形
を抑えることができ、溶接時の熱変形に起因する機械的
精度の低下を防止することができる。また、アーク溶接
等を使用した場合に発生することがある溶接部からの腐
食を防止することもできる。

【００４２】図８は、本発明の第５実施形態に係る回転
導入機の縦断面図である。尚、本第５実施形態は、上記
第３実施形態の一部を改良したものであり、上記第３実
施形態と同様の構成部品は、同符号を付して詳細な説明
を省略する。図８に示した回転導入機７３は、気密室２
の室壁２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端（図
中、左方の開口端）が気密に取り付けられる筒状のハウ
ジング７４と、一端側（図中、右側）が軸受装置１３に
より前記ハウジング７４内に回転自在に支持されて気密
室２外に突出すると共に他端側が前記室壁２ａの挿通穴
３を貫通して気密室２内に突出する回転軸７６と、前記
ハウジング７４の内周面と前記回転軸７６の外周面との
間を気密にシールする回転導入シール手段７７と、前記
回転軸７６の他端側に一体形成したねじ軸部３５とを備
えており、該ねじ軸３５上に送りナット２２を組付ける
ことによって送りねじ機構３７が構成されている。

【００４３】本第５実施形態の回転導入シール手段７７
は、図９に示したように、ハウジング７４の内周面に気
密に嵌合装着される一対の磁性材料製のポールピース７
８，７９と、これらのポールピース７８，７９の間に挟
持されるリング状の磁石５９とを備えており、回転軸７
６との間に形成する閉磁気回路によって該回転軸７６と
ポールピース７８，７９との間に磁性流体６０を閉じこ
めて、回転軸７６とハウジング７４の内周面との間の気
密性を実現している。

【００４４】本第５実施形態の回転導入シール手段７７
は、ハウジング７４に冷却用の冷媒流路７４ａを装備し
ていると共に、それぞれのポールピース７８，７９にも
前記冷媒流路７４ａに連通する冷媒流路７８ａ，７９ａ
が形成されている。また、前記ポールピース７８，７９
に対向する回転軸７６の外周面には、軸方向に一定間隔
に形成された複数の溝により形成された複数列の鍔状突
起７６ａが設けられ、この鍔状突起７６ａの外周面がポ
ールピース７８，７９との間に磁性流体６０を閉じ込め
る間隙を形成している。なお、前記ポールピース７８，
７９は、冷媒流路７８ａ，７９ａを装備した関係上、ハ
ウジング７４との間の気密性保持のために、ハウジング
７４との嵌合面にシールリング８１が装着されている。

【００４５】即ち、本第５実施形態の回転導入機７３
は、上記第３実施形態の回転導入機５１と同様の作用効
果に加えて、回転導入シール手段７７として装備するポ
ールピース７８，７９と磁石５９は１組であるが、複数
列の鍔状突起７６ａによって、多段に磁性流体６０を閉
じ込める間隙が形成されるため、上記第３実施形態と比
較して磁性流体６０による気密保持性能が向上し、気密
室２の内外間の圧力差が大きい場合でも、良好に室内外
間での気密性を保持することができる。

【００４６】また、前記気密室２内が高温雰囲気の場合
には、動力伝達時に送りねじ機構３７のねじ軸３５が高
温に曝されたり、室壁２ａからハウジング７４を介して
熱がポールピース７８，７９に伝わることにより、磁性
流体６０の温度が耐熱温度を超えて上昇する可能性があ
るが、ポールピース７８，７９の冷媒流路７８ａ，７９
ａに冷媒を導入することにより、前記磁性流体６０の温
度を降下させることが可能となる。

【００４７】又、図１０に示した変形例のように、耐食
性や軽量化のために前記回転軸７６を非金属材料で形成
する場合は、該回転軸７６のポールピース７８，７９と
の対向部位を磁性材料製のスリーブ８３で形成し、該ス
リーブ８３に磁性流体６０を注入する間隙を形成する鍔
状突起８３ａを形成することもできる。この場合、スリ
ーブ８３と軸７６との間は、適宜シールリング８５によ
り気密性を確保すると良い。

【００４８】更に、図１１に示した変形例のように、耐
食性や軽量化のために前記回転軸７６を非磁性の金属材
料で形成する場合は、該回転軸７６のポールピース７
８，７９との対向部位を磁性材料製のスリーブ８３で形
成し、該スリーブ８３に磁性流体６０を注入する間隙を
形成する鍔状突起８３ａを形成することもできる。この
場合、スリーブ８３と回転軸７６との間は、前述したＥ
Ｂ溶接等による溶接部７０で気密性を確保すると良い。

【００４９】図１２は、本発明の第６実施形態に係る回
転導入機の縦断面図である。尚、本第５実施形態は、上
記第３実施形態の一部を改良したものであり、上記第３
実施形態と同様の構成部品は、同符号を付して詳細な説
明を省略する。図１２に示した回転導入機９１は、気密
室２の室壁２ａに形成された挿通穴３に一方の開口端
（図中、左方の開口端）が気密に取り付けられる筒状の
ハウジング９２と、一端側（図中、右側）が軸受装置１
３により前記ハウジング９２内に回転自在に支持されて
気密室２外に突出すると共に他端側が前記室壁２ａの挿
通穴３を貫通して気密室２内に突出する回転軸９５と、
前記ハウジング９２の内周面と前記回転軸９５の外周面
との間を気密にシールする回転導入シール手段９６と、
前記回転軸９５の他端側に一体形成したねじ軸部３５と
を備えており、該ねじ軸３５上に送りナット２２を組付
けることによって送りねじ機構３７が構成されている。

【００５０】本第６実施形態の回転導入シール手段９６
は、図１３に示したように、ハウジング９２の内周面に
複数の環状溝として設けられ、該ハウジング９２の内周
面と回転軸９５の外周面との間で圧力溜まりとなる複数
の凹部９７と、各凹部９７に連通するように穿設された
圧力調整路９８と、各圧力調整路９８に接続した図示せ
ぬ圧力調整ポンプとによって構成された差動排気シール
である。

【００５１】そして、前記圧力調整ポンプによって、前
記凹部９７内の圧力が気密室２内の圧力に等しくなるよ
うに設定することで、気密室２内の雰囲気の流出を回避
し、実質的に気密室２内を気密に隔絶した状態とするも
のである。上述の凹部９７及び圧力調整路９８は、一箇
所以上あれば良いが、本実施形態では、回転軸９５の軸
方向に位置をずらして３段に凹部９７を配置すること
で、より高性能な気密性確保を図っている。

【００５２】本第６実施形態のように、回転導入シール
手段９６として差動排気シールを採用した場合には、回
転軸９５とハウジング９２とを非接触とすることができ
るので、摺動抵抗が生じないと共に発塵がなく、発塵に
よる汚染が発生しない。又、シールにグリースや磁性流
体等を用いない為、これらからのアウトガスがなく、ア
ウトガスによる汚染も生じない。そこで、特に、前記気
密室２内が真空雰囲気の場合のシールに有利である。

【００５３】尚、本発明の回転導入機におけるハウジン
グ、出力軸、入力軸、カップリング手段及び送りねじ機
構等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうる
ことは言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の回転導
入機によれば、気密室内に突出する回転導入機の出力軸
（又は回転軸）自体が、回転−直線変換する送りねじ機
構のねじ軸を兼ねることができる。そこで、気密室に設
置する際に手間のかかる送りねじ機構のねじ軸と回転導
入機の出力軸（又は回転軸）との軸継手による接続作業
や、軸相互間の芯合せ作業が一切不要となる。また、気
密室内で前記ねじ軸を支承する為の回転導入機側の軸受
装置及び前記軸継手の省略による装置の小型化と組付け
作業の大幅な簡素化を図ることができる。従って、気密
室内での組立てが容易で、高精度な回転−直線変換が可
能な送りねじ機構を備えたコンパクトな回転導入機を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る回転導入機の縦断
面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る回転導入機の縦断
面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る回転導入機の縦断
面図である。

【図４】図３のIV部拡大図である。

【図５】本発明の第４実施形態に係る回転導入機の縦断
面図である。

【図６】図５のVI部拡大図である。

【図７】図６に示した回転軸とスリーブの変形例を示す
要部拡大図である。

【図８】本発明の第５実施形態に係る回転導入機の縦断
面図である。

【図９】図８の要部拡大図である。

【図１０】図９に示した回転導入シール手段の変形例を
示す要部拡大図である。

【図１１】図１０に示した回転導入シール手段の変形例
を示す要部拡大図である。

【図１２】本発明の第６実施形態に係る回転導入機の縦
断面図である。

【図１３】図１２に示した回転導入シール手段の拡大縦
断面図である。

【図１４】従来の回転導入機の縦断面図である。

【図１５】図１４に示した回転導入機に送りねじ機構を
接続した状態を説明する縦断面図である。

【図１６】従来の別の回転導入機に送りねじ機構を接続
した状態を説明する縦断面図である。

【符号の説明】

２ 気密室 ２ａ 室壁 ３ 挿通穴 ４ ハウジング ８ 入力軸 １０ カップリング手段 １２，１３ 軸受装置 １４ 隔壁 １５ 磁石 ３１ 回転導入機 ３３ 出力軸 ３５ ねじ軸部 ３７ 送りねじ機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気密室の室壁に形成された挿通穴に一方
   の開口端が気密に取り付けられるハウジングと、一端側
   が前記ハウジング内に回転自在に支持されると共に他端
   側が前記室壁の挿通穴を貫通して気密室内に突出する出
   力軸と、一端側が前記ハウジング内に回転自在に支持さ
   れると共に他端側が前記ハウジングの他方の開口端から
   気密室外に突出する入力軸と、前記ハウジング内におい
   て対向する前記出力軸の一端と前記入力軸の一端との間
   を気密的に分離しながら回転力を伝達可能とするカップ
   リング手段と、前記出力軸の他端側に一体形成したねじ
   軸部上に送りナットを組付けた送りねじ機構とを備えた
   ことを特徴とする回転導入機。
2. 【請求項２】 気密室の室壁に形成された挿通穴に一方
   の開口端が気密に取り付けられるハウジングと、一端側
   が前記ハウジング内に回転自在に支持されて気密室外に
   突出すると共に他端側が前記室壁の挿通穴を貫通して気
   密室内に突出する回転軸と、前記ハウジングの内周面と
   前記回転軸の外周面との間を気密にシールする回転導入
   シール手段と、前記回転軸の他端側に一体形成したねじ
   軸部上に送りナットを組付けた送りねじ機構とを備えた
   ことを特徴とする回転導入機。