(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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密封装置。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
0003997794.tif 000002
【図２】
0003997794.tif 000003
【図３】
0003997794.tif 000004
【図４】
0003997794.tif 000005