回転摺動部を要する筐体内部を気密にする方法

質問

初めて投稿させて頂きます。
よろしくお願い致します。

【状況】
金属で作製された箱の１面に軸穴が開いており、同径の金属シャフトが挿通しています。
シャフトの片端は大気側、もう片端は箱を貫通しておらず、箱内部にあります。

【課題】
シャフトが低トルクで摺動可能でかつ箱内の気密を担保したい。
気密レベルはヘリウムリーク試験10^-9Pa・m^3/sレベルです。

【代替案】
箱の軸穴をなくし、内部にシャフトを全て入れ、完全密封空間を作製する。
⇒箱の外側から内部のシャフトを回転させる方法は？？

上記現状打開策がなく困っております。
ご経験がある方おられましたらご意見の程よろしくお願い致します。

回答No.4

nowane4649

超高真空用の回転導入機を利用するのが簡単でしょう。

許容トルク低めだけど同速性に優れたベローズ式と、許容トルク高めだけどトルクによって軸が多少ずれることのあるマグネット式が有ります。

http://t-support-co.com/rotary-motion.html
https://jp.misumi-ec.com/vona2/mech/M3400000000/M3407000000/M3407070000/

最近は磁性流体シールもだいぶ良くなったみたいですね。
https://www.ekkeagle.com/jp/technology/mag_fluid/

お礼

nowane4649様ご回答ありがとうございます。
お礼が遅れまして申し訳ありません。

やはり真空内で回転、となると選択できる方法が限られてきそうですね。
Φ20以下となると厳しい印象を受けています。。。
紹介して頂いたメーカーの方と相談してみたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.3

mpascal

磁性流体シールというものもある。

https://www.ekkeagle.com/jp/technology/mag_fluid/

お礼

mpascal様ご回答ありがとうございます。

確かに磁性流体であれば、表面状態、公差の影響をあまり受けず、回転体をしっかり密封してくれそうです。
シール方法の候補に入れさせて頂きます。

回答No.2

TIGANS

摺動部があるのに完全気密したい　→　無理。
動力部自体を内部に組み込むか、誘導電流や磁力によるカップリングで動力を外部から箱の内部に伝えたらどうでしょう。

完全気密でなくて容器内の真空度が保てれば良いというのではれば
箱を2重構造にして多重Oリング気密し、間の部分を常に真空引きすることで
外気の侵入を抑えることは出来ると思います。

お礼

TIGANS様ご回答ありがとうございます。

やはりなかなか厳しいものでしょうか。
後出し情報で申し訳ありませんが、シャフト径はΦ3～5程度、筐体全体でもΦ20以下程度の規模感を想定しております。
ヘリウムリーク試験をパスする必要があるのですが、ヘリウムがゴムを透過するためＯリングでのシーリングはＮＧとなります。。。
外部から箱内部のシャフトを動かす方向で考えたほうが懸命な気がしてきました。

回答No.1

fujiyama32

「マグネットポンプ」と称するポンプがあります。
このポンプはポンプ部とモータとはシャフトが切り離されています。
モータの回転力をマグネットの磁力で結合しインペラー(羽根車)を
回転させています。このため、貫通部がありませんので、液体等の
漏れがありません。
この構造と同様な構造を取り入れたらどうでしょうか？
「マグネットポンプ」の構造については下のURLをクリックして参考
にすると良いでしょう。

「マグネットポンプ」
http://www.sanwapump.co.jp/products/magnet/food_products.html

お礼

fujiyama32様ご回答ありがとうございます。

後出し情報で申し訳ありませんが、シャフト径はΦ3～5程度、筐体全体でもΦ20以下程度の規模感を想定しております。
箱を完全密封して箱外から制御すると考えるとこのマグネット式が一番安価で有効かもしれません。
ベアリングを組み込んだりと筐体が大きくなりそうですが、一度検討してみます。