CN1328523C - 磁性流体密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在扩大两个构件的偏心允许值并提高密封性的同时，通过能够在装置组装前将磁性流体注入，可以降低质量的参差不齐，并且减少结构构件，实现了薄型化且容易制造的磁性流体密封装置。环状磁铁(3)被保持的磁性流体浮起支承，利用环状磁铁(3)和磁性流体(4、5)进行外壳(1)与轴(2)之间的密封。

Description

磁性流体密封装置

技术领域

本发明涉及相对运动的磁性流体密封装置，例如，用于半导体制造装置、液晶平板显示器制造装置、硬盘制造装置、光学零部件制造装置等生产设备的防尘密封，或作为内置于照相机、硬盘驱动器、光学零部件等的制品内的防尘密封适用的密封装置。

背景技术

现有的相对运动的磁性流体密封装置，在两个构件之间的间隙，用保持在两个构件中的一个构件侧的磁性流体与另一个构件的表面接触，将间隙密封。

图24表示现有的磁性流体密封装置的结构例。一般采用下述结构，用两个极靴104夹持粘结沿轴向方向被磁化的磁铁103，设置在非磁性的外壳101上，在极靴104与磁性材料的轴102的间隙内填充磁性流体105。

但是，在上述现有技术的情况下，产生了如下的问题。

这种现有技术的磁性流体密封装置，由于被固定到外壳上，外壳与轴的偏心允许值在极靴与轴的间隙以下，所以，对于外壳与轴的同轴度，必须具有很高的精度。

此外，在这种结构中，存在着磁性流体的填充必须在装置组装好之后进行等工艺繁杂、磁性流体的填充量的控制难的问题。

进而，由于磁铁与极靴必须有一定的厚度，薄型化是有限度的。此外，还存在着必须将磁铁与极靴粘结的缺点。

本发明为了解决现有技术中的上述课题，其目的是，提供一种在扩大两个构件的偏心允许值、提高密封性的同时，通过能够在装置组装前注入磁性流体，可以降低质量的偏差，并且减少结构构件，实现薄型化且容易制造的磁性流体密封装置。

发明内容

本发明为了解决上述课题，采用以下的结构。

在为了达到上述目的的本发明中，

在密封可相互移动地组装的两个构件之间的磁性流体密封装置中，其特征在于，它包括：

配置在两个构件之间发生磁力的磁力发生机构，

磁性地保持在该磁力发生机构与两个构件的对向端、将前述磁力发生机构与两个构件的各构件的表面之间的两个间隙密封的磁性流体，

用前述磁性流体浮起支承前述磁力发生机构，用前述磁力发生机构以及前述磁性流体将两个构件之间密封。

从而，磁力发生机构与两个构件的各构件表面之间的两个间隙之和，成为两个构件的偏心允许值，即使同轴度的精度低，也可以发挥密封性。此外，不必使用现有技术中采用的极靴等构件，可以减少结构构件，对装置的薄型化是有效的，并且构件彼此之间也不必结合，制造变得容易。进而，由于磁力发生机构利用磁性流体产生的磁性力浮起，所以，也可发挥将磁力发生机构作为惯性体，将磁性流体作为降低粘性的机构的旋转惯性阻尼器的功能。

优选至少配备配合到两个构件中的一个构件上的套筒，

在该套筒与前述磁性发生机构的对向面上形成槽。

借此，在磁力发生机构与套筒之间预先填充了磁性流体的状态进行装置的安装，在容易安装的同时，还很容易控制磁性流体的填充量。

优选前述套筒被构成为，具有由轴向方向部和从该轴向部在各个轴向方向的相反侧的端部向径向方向突出的突出部构成的两个截面为L状的构件，该截面为L状的构件的前述轴向方向部重合。

借此，很容易将磁力发生机构向套筒的槽内配置。此外，由于即使结构部件没有弹性变形性也可以构成，所以，材料的选择自由度变大。

优选在前述套筒与前述磁力发生机构的对向面的至少槽以外的表面部分上形成疏油性膜。

借此，磁性流体不会浸润扩展到槽以外的表面上，可以防止用于密封的磁性流体的量的减少。

优选前述套筒，用橡胶状弹性体构成向径向方向突出的部分。

借此，通过使橡胶状弹性体变形，可以很容易将磁力发生机构配置到套筒的槽内。

优选前述套筒用橡胶状弹性体构成配合到前述一个构件上的部分。

借此，为了进行套筒与一个构件的配合，无需进行两者的粘结。

优选使前述磁力发生机构与两个构件的对向端削尖，使磁通集中在被削尖的尖端上，磁性地保持磁性流体。

借此，由于可以不使磁性流体分散效率更高地集中保持磁性流体，所以，可以减少磁性流体的填充量。

优选前述套筒的槽也形成与前述磁力发生机构的被削尖的对向端相符的形状。

借此，可以进一步防止磁性流体的分散。

优选前述磁力发生机构的被削尖的对向端与前述套筒的槽之间的间隙，越是靠近前述磁力发生机构的被削尖的对向端的顶端，越是狭窄。

借此，可以减少磁性流体的填充量。

优选前述磁力发生机构的被削尖的对向端，是截面为三角形的突起的形状。

借此，使磁通集中在被削尖的尖端，不使磁性流体分散，可以效率更高地集中保持磁性流体。

优选配备至少与两个构件中的一个配合的套筒，

在该套筒的至少轴向方向的两侧端部上形成疏油性膜。

借此，可以在磁力发生机构与套筒之间预先填充了磁性流体的状态进行装置的安装，在容易进行安装的同时，容易控制磁性流体的填充量。此外，可以防止磁性流体向套筒的轴向方向两侧端部浸润扩展，并防止用于密封的磁性流体量的减少。

优选两个构件可相对往复移动，

配备有至少配合到两个构件中的一个构件上的根据两个构件的往复移动的长度向轴向方向延伸的套筒。

借此，可以在磁力发生机构与套筒之间预先填充了磁性流体的状态进行装置的安装，在容易安装的同时，易于控制磁性流体的填充量。此外，可以根据两个构件的往复移动的长度，使磁性流体在轴向方向延伸的套筒上滑动。

优选前述套筒在与磁力发生机构对向的面上，形成有与两个构件的往复移动的长度相应的槽。

借此，可以在磁力发生机构与套筒之间预先填充了磁性流体的状态下进行装置的安装，在容易安装的同时，可以防止磁性流体向槽外的飞散，所以易于进行磁性流体量的控制。此外，可以使磁性流体在对应于两个构件的往复移动的长度的套筒的槽内滑动。

优选在前述套筒与前述磁力发生机构的对向面上形成疏油膜。

借此，可以防止相对往复移动时滑动的磁性流体在表面上浸润扩展，可防止密封用磁性流体量的减少。

优选前述套筒具有能够将前述磁力发生机构插入前述套筒的槽内的弹性变形特性。

借此，可以进行磁力发生机构的顺滑的安装。

优选两个构件以及前述套筒是非磁性材料。

借此，将磁性流体集中在磁力发生机构的磁极上，可以使磁力发生机构磁性地浮起。

优选至少在与两个构件中的一个构件的与前述磁力发生机构的对向面上形成槽。

借此，无需现有技术中使用的极靴或套筒等构件，只用磁力发生机构和磁性流体就可以构成装置，可以减少结构构件，可大幅度薄型化。

优选至少在两个构件中的一个构件的与前述磁力发生机构的对向面上形成疏油性膜。

借此，可以防止磁性流体在一个构件的表面上浸润扩展，可防止密封用磁性流体量的减少。

优选前述磁力发生机构具有能够将前述磁力发生机构插入前述槽内的弹性变形特性。

借此，可以进行磁力发生机构的顺滑的安装。

优选在前述磁力发生机构不与前述磁性流体接触的部分上形成疏油性膜。

借此，可以防止磁性流体在磁力发生机构的表面上浸润扩展，可防止密封用磁性流体量的减少。

优选在前述磁力发生机构不与前述磁性流体接触的部分上形成切口部。

借此，可以使磁力发生机构轻量化，可以更可靠地使磁力发生机构浮起。

优选在前述磁力发生机构的在两个构件之间延伸的侧面上形成切口部。

借此，可以使磁力发生机构轻量化，可以更可靠地使磁力发生机构浮起。

优选在前述磁力发生机构与两个构件的对向端面的中央形成切口部。

借此，可以使磁力发生机构轻量化，可以更可靠地使磁力发生机构浮起。

优选前述磁力发生机构是沿轴向方向或径向方向被单极或多极磁化的磁铁。

借此，磁铁与磁性流体一起填充到两个构件之间，进行两个构件之间的密封。

一种将可相互相对移动地组装的两个构件之间密封的磁性流体密封装置，其特征在于，它包括：

分别配合到两个构件上的发生磁力的套筒状的磁力发生机构，

配置在该套筒状磁力发生机构之间的非磁性体，

磁性地保持在与该套筒状磁力发生机构的与前述非磁性体对向面上、将前述套筒状磁性发生机构与前述非磁性体之间的两个间隙密封的磁性流体，

其中，用前述磁性流体浮起地支承前述非磁性体，用前述非磁性体及前述磁性流体将两个构件之间密封。

从而，非磁性体与两个构件的各个构件表面之间的两个间隙之和成为两个构件的偏心允许值，即使同轴度的精度低，也可以发挥密封性。此外，无需现有技术中采用的极靴等构件，可以减少结构构件，有效地使装置薄型化，并且，构件彼此之间无需结合，制造容易。进而，由于非磁性体借助磁性流体产生的磁性力浮起，所以，也可发挥将非磁性体作为惯性体，将磁性流体作为减少粘性的机构的旋转惯性阻尼器的作用。特别是，由于不改变磁性力可以将非磁性体减薄减轻，所以，即使将装置制成大直径的，也可以利用磁性使非磁性体浮起。

优选至少在一个前述套筒状磁力发生机构与前述非磁性体的对向面上形成槽。

借此，可以在套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态下进行装置的安装，在容易进行安装的同时，容易控制磁性流体的填充量。

优选前述套筒状磁力发生机构被构成为，具有由轴向方向部及从该轴向方向部在各个轴向方向于相反侧的端部向径向方向突出的突出部构成的两个截面L形的构件，该截面为L形的构件的前述轴向方向部重叠。

借此，非磁性体很容易向套筒状磁力发生机构的槽内配置。此外，由于即使结构部件没有弹性变形性也可以构成，所以，材料的选择自由度变大。

优选在前述套筒状磁力发生机构于前述非磁性体的对向面的至少槽以外的表面部分上形成疏油性膜。

借此，磁性流体不会浸润扩展到槽以外的表面上，可以防止用于密封的磁性流体的量的减少。

优选在前述套筒状磁力发生机构的至少轴向方向两侧端部上形成疏油性膜。

借此，可以在套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态进行装置的安装，在容易进行安装的同时，容易控制磁性流体的填充量。此外，可以防止磁性流体向套筒状磁力发生机构的轴向方向两侧端部浸润扩展，并可防止用于密封的磁性流体量的减少。

优选两个构件是可相对往复移动的，

将至少配合到两个构件中的一个构件上的前述套筒状磁力发生机构根据两个构件的往复移动长度向轴向方向延伸了。

借此，可以在套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态进行装置的安装，在容易进行安装的同时，容易控制磁性流体的填充量。此外，可以将磁性流体保持在根据两个构件的往复移动长度沿轴向方向延伸的套筒状磁力发生机构上。

优选前述套筒状磁力发生机构在与前述非磁性体的对向面上形成了对应于两个构件的往复移动长度的槽。

借此，可以在套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态下进行装置的安装，在容易安装的同时，可以防止磁性流体向槽外的飞散，所以易于进行磁性流体量的控制。此外，可以将磁性流体保持在对应于两个构件的往复移动长度的套筒状磁力发生机构的槽内。

优选前述套筒状磁力发生机构具有可以将前述非磁性体插入前述套筒状磁力发生机构的槽内的弹性变形特性。

借此，可以顺滑地进行非磁性体的安装。

优选前述非磁性体具有可将前述非磁性体插入前述套筒状磁力发生机构的前述槽内的弹性变形特性。

借此，可以顺滑地进行非磁性体的安装。

优选在前述非磁性体不与前述磁性流体接触的部分上形成疏油性膜。

借此，可以防止磁性流体在非磁性体表面上浸润扩展，防止用于密封用的磁性流体量的减少。

优选在前述非磁性体不与前述磁性流体接触的部分上形成切口部。

借此，可以使非磁性体轻量化，可以更可靠地使非磁性体浮起。

优选在前述非磁性体在两个构件之间延伸的侧面上形成切口部。

借此，可以使非磁性体轻量化，可以更可靠地使非磁性体浮起。

优选在前述非磁性体与两个构件的对向端面的中央形成切口部。

借此，可以使非磁性体轻量化，可以更可靠地使非磁性体浮起。

优选前述套筒状磁力发生机构是沿轴向方向或径向方向被单极或多极磁化的磁铁。

借此，磁铁可以分别与两个构件配合保持磁性流体。

附图说明

图1、是表示根据第一种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图2、是表示根据第二种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图3、是表示根据第三种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图4、是表示根据第四种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图5、是表示根据第五种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图6、是表示根据第六种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图7、是表示根据第七种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图8、是表示根据第八种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图9、是表示根据第九种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图10、是表示根据第十种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图11、是表示根据第十一种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图以及显示环状磁铁的磁化状态的图。

图12、是表示根据第十二种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图13、是表示根据第十三种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图14、是表示根据第十四种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图15、是表示根据第十五种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图16、是表示根据第十六种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图17、是表示根据第十七种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图18、是表示根据第十八种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图19、是表示根据第十九种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图20、是表示根据第二十种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图21、是表示根据第二十一种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图22、是表示根据第二十二种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图23、是表示根据第二十三种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图及表示套筒状磁铁的磁化状态的图。

图24、是表示现有技术的磁性流体密封装置的半剖面图。

具体实施方式

下面参照附图举例详细说明本发明的优选实施形式。但是，在这些实施形式中所述的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，除非特别指出，并不表示本发明的范围仅限于此。此外，在下面的说明中，对于一旦进行过说明的构件的材质、形状等，除非特别重新说明，和开始时所说明的情况相同。

本实施形式适合于将磁性流体密封装置用作半导体制造装置、液晶平板显示器制造装置、硬盘制造装置、光学零部件制造装置等生产设备的防尘密封，或作为内置于照相机、硬盘驱动器、光学零部件等的制品内的防尘密封。

(第一种实施形式)

下面用图1说明根据第一种实施形式的磁性流体密封装置的结构。图1是表示根据第一种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

图1所示的磁性流体密封装置，配置在作为可转动移动的两个构件的筒状的外壳1和插入到外壳1内的轴2之间。在外壳1与轴2之间进行相对旋转运动，在本实施形式中，只有轴2旋转，外壳1和轴2是用非磁性材料构成的。

磁性流体密封装置包括：沿径向方向被磁化、配置在外壳1与轴2之间的环状磁铁3(磁力发生机构)，分别保持在环状磁铁3的内外周端部上的磁性流体4、5，分别配合到外壳1及轴2上的套筒6、7。

在作为环状磁铁3的磁极的内外周面附近，产生磁场梯度，置于该磁场梯度内的磁性流体4、5被吸引到高磁场侧(磁铁表面)，作为其反作用，本身为非磁性体的套筒6、7受到向低磁场侧的排斥力。结果，环状磁铁3在与套筒6、7非接触的状态在磁性流体4、5中浮起，同时，磁性流体4、5发挥密封环状磁铁3与套筒6、7之间的间隙的功能。

作为环状磁铁3，优选比重小的塑料磁铁。此外，环状磁铁3的磁化，在提高磁铁表面附近的磁场强度方面，优选在磁铁截面的长度方向(在本实施形式中是径向方向)进行，如果进行多极磁化，则可以进一步提高磁铁表面附近的磁场强度。但是，环状磁铁3的尺寸、材质以及磁化方法，只要是满足环状磁铁3在与套筒6、7非接触状态漂浮在磁性流体4、5中的条件即可，并不局限于上面所述的条件。

另一方面，作为磁性流体4、5，采用将Fe₃O₄或Mn·ZnFe₂O₄等微粒子分散到油，水，有机溶媒等中，分散成胶体状的物质。

套筒6、7为非磁性不锈钢、铝合金、铜合金、钛等非磁性金属或聚苯醚，聚碳酸酯，聚缩醛等树脂制的圆筒状构件，以在轴向方向两端部的突出部突出的方式，中央部凹陷形成槽，将环状磁铁3的内外周端部分别具有间隙地配置在该槽内。同时，将磁性流体4、5填充在环状磁铁3的内外周端与套筒6、7的槽之间的间隙内。

该套筒6、7具有能够将环状磁铁3插入套筒6、7的槽内的弹性变形特性，可以顺滑地进行环状磁铁3的安装。

此外，在套筒6、7的轴向方向两端部的突出部(即与环状磁铁3对向面的内槽之外的部分)上，在表面上形成有疏油性膜8、9。利用该疏油性膜8、9，防止套筒6、7的槽内的磁性流体4、5向外部浸润扩展。

此外，作为疏油性膜8、9的形成处理，除形成膜之外，也有利用涂敷或涂布等进行的处理，使用氟系疏油剂等材料。

上述磁性流体密封装置，在预先将磁性流体4、5填充到环状磁铁3与套筒6、7之间的状态下，一次操作就可以很容易地安装在外壳1与轴2之间。

在这种磁性流体密封装置中，环状磁铁3被保持的磁性流体4、5漂浮支承，不管装置向哪个方向放置，环状磁铁3都会浮起。

因此，利用环状磁铁3和磁性流体4、5进行外壳1与轴2之间的密封。这种效果，利用环状磁铁3的内外周面与套筒6、7的两个间隙的总计的量的偏心发挥轴2对于外壳1的密封功能。

因此，它是一种在环状磁铁3的内外周两方面具有保持磁性流体4、5的间隙的结构，两方面的间隙之和成为外壳1与轴2的同轴度的允许值，即使精度低，也可以发挥密封性。

而且，由于通过磁性流体4、5的磁力将环状磁铁3浮起，所以，也发挥将环状磁铁3作为惯性体，将磁性流体作为减少粘性的机构的旋转阻尼器的功能。

此外，用于磁性流体密封装置的构件，由于没有极靴等构件，只有环状磁铁3的厚度是必要的，所以，可以减少结构构件，可以使装置薄型化。此外，也没有必要进行极靴等构件等彼此之间的结合，所以制造变得容易。

进而，由于将环状磁铁3的内外周端部配置在套筒6、7的槽内，所以，可以在预先填充了磁性流体4、5的装置组装好的状态下进行装置的安装，在能够容易安装的同时，容易进行磁性流体填充量的控制。

(第二种实施形式)

图2表示根据第二种实施形式的磁性流体密封装置。第二种实施形式，在环状磁铁3的径向方向侧面形成了疏油性膜10。其它结构和第一种实施形式相同。

在环状磁铁3上，在不与磁性流体4、5接触的部分、即除环状磁铁3的拐角部之外的径向方向的侧面上形成了疏油性膜10。

但是，环状磁铁3的径向方向侧面的拐角部不形成疏油性膜10，通过磁性流体4、5的附着参与密封或磁性漂浮。

借此，可以防止磁性流体4、5在环状磁铁3的径向方向的侧面上浸润扩展，可以防止密封所需的磁性流体的量的减少，利用更少的预先填充的磁性流体量相对于所有方向都可以发挥密封功能。

(第三种实施形式)

图3表示根据第三种实施形式的磁性流体密封装置。第三种实施形式，在环状磁铁3的径向方向的侧面上形成了切口部11。其它结构和第一种实施形式相同。

在环状磁铁3上在不与磁性流体4、5接触的部分，即除去环状磁铁3的拐角部之外的在外壳1和轴2之间延伸的径向方向的侧面上，形成了切口部11。

借此，可以使磁铁3轻量化，利用更低的饱和磁化的磁性流体4、5或更少的磁性流体填充量，相对于所有方向，可以使环状磁铁3浮起。

(第四种实施形式)

图4表示根据第四种实施形式的磁性流体密封装置。第四种实施形式，除了在环状磁铁3的径向方向的侧面的切口部11之外，在内外周面的中央部形成了切口12。其它结构和第一种实施形式相同。

在环状磁铁3上，和第三种实施形式同样，在不与磁性流体4、5接触的部分上，即除了环状磁铁3的拐角部之外的在外壳1与轴2之间延伸的径向方向的侧面上，形成了切口部11。

除此之外，在除了环状磁铁3的拐角部之外的与外壳1或轴2中任一个对向的内外周面的中央部上也形成了切口部12。

借此，可以进一步将环状磁铁3轻量化，利用更低的饱和磁化的磁性流体4、5或更少的磁性流体填充量相对于所有方向可以将磁铁3浮起。

(第五种实施形式)

图5表示第五种实施形式的磁性流体密封装置。第五种实施形式，在配合到轴2上的套筒71上不形成槽，在与环状磁铁3对向的对向面的轴向方向的两个端部上形成了疏油性膜9。其它结构和第一种实施形式相同。

配合到轴2上的套筒71是不形成第一种实施形式那样的槽的圆筒状。此外，在套筒71与磁铁3对向的对向面的轴向方向的两端部上形成有疏油性膜9。

在这种结构中，环状磁铁3相对于所有方向被磁性力浮起，相对于轴2的旋转，起着防尘的作用。

此外，与本实施形式相反，在外壳1的套筒上不形成槽，在与环状磁铁3对向的对向面的轴向方向的两端部上形成疏油性膜，也可以获得相同的效果。

(第六种实施形式)

图6表示根据第六种实施形式的磁性流体密封装置。第六种实施形式，在外壳1与轴2之间进行相对往复运动，将配合到轴2上的套筒72向轴向方向延长相当于往复运动的长度的量，在与磁铁3对向的整个对向面上形成疏油性膜13，其它结构和第一种实施形式相同。

在本实施形式中，不仅在外壳1与轴2之间进行相对旋转运动，而且在外壳1与轴2之间进行相对往复运动，在本实施形式中，轴2进行往复运动。

因此，有必要通过使磁性流体滑动稳定地支承磁性流体密封装置，在本实施形式中，将配合到轴2上的套筒72沿轴向方向延长相当于轴2往复运动的长度的量，使磁性流体5在套筒72上滑动。

这时，为防止磁性流体在套筒72上浸润，在配合到轴2上的套筒72上，在与磁铁3对向的整个对向面上形成有疏油性膜13。

在这样的结构中，环状磁铁3相对于所有方向用磁性力浮起，起着相对于轴2的旋转·往复运动防尘密封的作用。当然，本实施形式也适用于轴2只进行往复运动时的情况。

此外，与本实施形式相反，将外壳1的套筒向轴向方向延长往复运动长度的量，在与环状磁铁3对向的整个对向面上形成疏油性膜，也可以获得相同的效果。

(第七种实施形式)

图7表示根据第七种实施形式的磁性流体密封装置。第七种实施形式，外壳1与轴2之间进行相对往复运动，在配合到轴2上的套筒73上不形成槽，在轴向方向延长往复运动长度的量，在与环状磁铁3对向的整个对向面上形成疏油性膜。其它结构和第一种实施形式相同。

在本实施形式中，和第六种实施形式一样，不仅在外壳1与轴2之间进行相对运动，而且在外壳1和轴2之间进行相对往复运动，在本实施形式中，轴2进行往复运动。

因此，有必要通过使磁性流体滑动稳定地支承磁性流体密封装置，在本实施形式中，将配合到轴2上的圆筒状的套筒73在轴向方向延长轴2往复运动的长度的量，使磁性流体5在套筒73上滑动。

这时，为防止磁性流体5向套筒73上浸润，在配合到轴2上的套筒73上，在与环状磁铁3对向的整个对向面上形成疏油性膜14。

这里，和第六种实施形式不同，配合到轴2上的套筒73，是不形成像第一种实施形式中那样的槽的圆筒状。

即使是这种结构，环状磁铁3也可被磁性力在所有方向浮起，起着相对于轴2的旋转·往复运动进行防尘密封的作用。不言而喻，本实施形式也适合于轴2只进行往复运动时的情况。

此外，与本实施形式相反，将外壳1的套筒向轴向方向延长往复运动的长度的量，在与环状磁铁3对向的整个对向面上形成疏油性膜，即使不形成像第一种实施形式那样的槽，也可以获得同样的效果。

(第八种实施形式)

图8表示根据第八种实施形式的磁性流体的密封装置。第八种实施形式在外壳1内周上形成槽，将具有弹性变形特性的环状磁铁(橡胶磁铁等)31插入其中，将磁性流体4、5填充到形成于环状磁铁31的内外周侧的间隙中。其它结构和第一种实施形式的结构相同。

在本实施形式中，不将套筒配合到外壳1及轴2上，在外壳1上直接形成环状磁铁31的外周端部将被具有间隙地配置的槽。

这里，由于环状磁铁31有必要变形插向外壳1的槽，所以，采用具有弹性变形特性(挠性)的橡胶磁铁。

而且，将环状磁铁31插入到外壳1的槽中之后磁性流体4被填充到环状磁铁31与外壳1的槽之间的间隙中，磁性流体5被填充到环状磁铁31与轴2的表面之间的间隙内。

即使是这种结构，环状磁铁31也可相对于所有方向被磁性力浮起，起着相对于轴2的旋转进行防尘密封的作用。

此外，在轴2上形成槽的结构或在外壳1和轴2两者上部形成槽的结构也可以获得相同的效果。

(第九种实施形式)

图9表示根据第九种实施形式的磁性流体密封装置。第九种实施形式，在具有弹性变形特性的环状磁铁(橡胶磁铁等)32与轴2的表面之间直接形成间隙，外壳1的套筒61上形成的槽的深度比较深。其它结构和第一种实施形式相同。

在本实施形式中，套筒不配合到轴2上，在具有弹性变形特性(挠性)的环状磁铁(橡胶磁铁等)32与轴2的表面之间形成直接填充磁性流体5的间隙。

此外，配合到外壳1上的套筒61，为了在与环状磁铁32的外周面之间具有更大的间隙，将形成在套筒61上的槽加深。在该套筒61的轴向方向两个端部的突出部(即与环状磁铁32的对向面的内槽之外的部分)上，在表面形成疏油性膜8。

在这种结构中，即使通过环状磁铁32的内外周面的两个间隙的总计的量的偏芯，也可以发挥将轴2相对于外壳1密封的功能，环状磁铁32相对于所有方向被磁性力浮起，起着相对轴2的旋转运动防尘密封的作用。

(第十种实施形式)

图10表示根据第十种实施形式的磁性流体密封装置。第十种实施形式，是在第九种实施形式中，在与磁性流体5接触的轴2的表面上，形成了疏油性膜15。其它结构与第一种实施形式相同。

本实施形式，在第九种实施形式的结构的基础上，在安装磁性流体密封装置时，至少在载置在环状磁铁32内周面上的磁性流体5接触的范围的轴2的表面上预先形成疏油性膜15。

借此，在磁性流体密封装置内预先填充了磁性流体4、5的状态下，可以进行磁性流体密封装置的安装作业。此外，本实施形式相对于轴2的往复运动或旋转·往复运动起着防尘密封的作用。

(第十一种实施形式)

图11表示根据第十一种实施形式的磁性流体密封装置。第十一种实施形式，是在第一种实施形式中，套筒6、7由分别分割为二的两个截面为L形的构件构成。其它结构和第一种实施形式相同。

本实施形式，如图11(a)所示，套筒6、7由分别分割为二的两个截面为L形的构件构成。两个截面为L形的构件，由轴向方向部和从轴向方向部在各个轴向方向在相反侧的端部向径向方向突出的突出部构成，两个截面为L形的构件的轴向方向部重合，成为一个套筒6、7。

这里，由于先安装图的右侧的截面为L形的构件，然后将图的左侧的截面为L形的构件重叠，所以，如果预先在该图的左侧的截面为L形的构件上进行环状磁铁3的配置以及磁性流体4、5的填充的话，可以很容易构成密封装置。或者，如果将环状磁铁3插入到图的左侧的截面为L形的构件中，接着，使图的右侧的截面为L形的构件重叠后，填充磁性流体4、5的话，作为密封装置可以在组装好的状态进行安装。

这时的环状磁铁3的磁化模式分别示于图11(b)、图11(c)。图11(b)是单极磁化的环状磁铁3，图11(c)是多极磁化的环状磁铁3。该环状磁铁3在轴向方向具有并列的磁极。

借此，可以很容易将环状磁铁3配置到套筒6、7的槽内。此外，环状磁铁3或套筒6、7的结构部件即使没有弹性变形特性，也可以构成装置，所以材料的选择自由度变大。

(第十二种实施形式)

图12表示根据第十二种实施形式的磁性流体密封装置。第十二种实施形式，在第一种实施形式中，分别用刚体部和橡胶部构成套筒6、7。其它结构和第一种实施形式相同。

本实施形式，套筒6由刚体部6a和橡胶部6b构成。此外，套筒7由刚体部7a和橡胶部7b构成。

刚体部6a、7a具有轴向方向部和在轴向方向部的在图的左侧突出的突出部，截面为L形。

橡胶部6b、7b具有配合到外壳1或轴2上的轴向方向部和在轴向方向部的在图中的右侧突出的突出部，截面为L形。橡胶部6b、7b是易于变形的橡胶状弹性体。

而且，通过在刚体部6a、7a的轴向方向部上将橡胶部6b、7b的轴向方向部重合，可以很容易构成套筒6、7。

在这种结构中，预先构成套筒6、7，将所构成的套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将环状磁铁3插入，然后，填充磁性流体4、5。

此外，将环状磁铁3插入套筒6、7以及向其中填充磁性流体4、5完毕、制成密封装置之后，通过将套筒6、7的橡胶部6b、7b的轴向方向部分别配合到外壳1或轴2上进行安装。

借此，可以将套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将环状磁铁3插入，很容易将环状磁铁3向套筒6、7的槽内配置。

此外，可以将橡胶部6b、7b的轴向方向部分别配合到外壳1或轴2上，两者的配合无需粘结。

(第十三种实施形式)

图13表示根据第十三种实施形式的磁性流体密封装置。第十三种实施形式，和第十二种实施形式同样，在第一种实施形式中，分别由刚体部和橡胶部构成套筒6、7。其它结构和第一种实施形式相同。

本实施形式，套筒6由刚体部6a和橡胶部6b构成。此外，套筒7由刚体部7a和橡胶部7b构成。

刚体部6a、7a是与磁性流体4，5接触的轴向方向部构成的圆筒状形状。

橡胶部6b、7b具有配合到外壳1或轴2上的轴向方向部以及在轴向方向部的图的左侧突出的突出部。橡胶部6b、7b是容易变形的橡胶弹性体。

而且，通过使刚体部6a、7a在橡胶部6b、7b的轴向方向部内重合，很容易构成套筒6、7。

在这种结构中，预先构成套筒6、7，将所构成的套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将磁铁3插入，然后，填充磁性流体4、5。

此外，在套筒6、7内插入环状磁铁3以及填充磁性流体4、5完毕、制成密封装置之后，通过将套筒6、7的橡胶部6b、7b的轴向方向部分别配合到外壳1或轴2上进行安装。

借此，可以将套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将磁铁3插入，很容易将环状磁铁3配置到套筒6、7的槽内。

此外，橡胶部6b、7b的轴向方向部可以分别配合到外壳1或轴2上，对于两者的配合无需粘结。

(第十四种实施形式)

图14表示根据第十四种实施形式的磁性流体密封装置。第十四种实施形式，和第十二种、第十三种实施形式同样，在第一种实施形式中，套筒6、7分别由刚体部和橡胶部构成。此外，为了减少磁性流体4、5的填充量将环状磁铁3及套筒6、7的形状变形。其它结构和第一种实施形式同样。

本实施形式，将环状磁铁3与外壳1及轴2的对向端削尖成截面为三角形的突起状，使磁通集中在被削尖的尖端上，磁性地保持磁性流体4、5。

而且，套筒6由刚体部6a和橡胶部6b构成。并且，套筒7由刚体部7a和橡胶部7b构成。

将该套筒6、7的槽，制成与环状磁铁3的被削尖成截面三角形的突起形状的与外壳1及轴2的对向端相符的截面为三角形的槽。

刚体部6a、7a，在一边上形成锥形，构成图的左侧的套筒6、7的槽壁面。

橡胶部6b、7b，具有配合到外壳1或轴2上的轴向方向部和轴向方向部在图中的右侧、构成套筒6、7的槽壁面并突出的突出部。橡胶部6b、7b，是易于变形的橡胶状弹性体。

通过使刚体部6a、7a在橡胶部6b、7b的轴向方向部内重合，可以很容易构成套筒6、7。

在这种结构中，预先构成套筒6、7，将构成的套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将环状磁铁3插入，然后填充磁性流体4、5。

此外，在将环状磁铁3插入套筒6、7并将磁性流体4，5填充完毕制成密封装置之后，通过将套筒6、7的橡胶部6b、7b的轴向方向部分别配合到外壳1或轴2上进行安装。

借此，将套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，可以将磁铁3插入，很容易将环状磁铁3向套筒6、7内配置。

此外，由于使磁通集中到环状磁铁3的削尖成截面为三角形突起状的与外壳1及轴2的对向端，磁性地保持磁性流体4、5，所以，磁性流体4、5不会分散，可以效率更高地集中保持，可以减少磁性流体的填充量。

进而，橡胶部6b、7b的轴向方向部可以分别与外壳1或轴2配合，对于两者的配合无需粘结。

(第十五种实施形式)

图15表示根据第十五种实施形式的磁性流体密封装置。第十五种实施形式，和第十二种、第十三种、第十四种实施形式同样，在第一种实施形式中，套筒6、7分别由刚体部和橡胶部构成。此外，为了减少磁性流体4、5的填充量与第十四种实施形式同样，将环状磁铁3及套筒6、7的形状变形了。其它结构和第一种实施形式同样。

本实施形式，将形状磁铁3与外壳1及轴2的对向端削尖成截面为圆弧状的突起状，使磁通集中在被削尖的尖端上，磁性地保持磁性流体4、5。

并且，套筒6由刚体部6a及橡胶部6b构成。此外，套筒7由刚体部7a及橡胶部7b构成。

该套筒6、7的槽，与环状磁铁3的被削尖成截面圆弧状的突起形状的与外壳1及轴2的对向端相一致，构成截面为圆弧状的槽。

而且，环状磁铁3的被削尖成截面圆弧状的突起形状的对向端与套筒6、7的槽之间的间隙，越向环状磁铁3的被削成截面为圆弧状的突起形状的对向端的尖端，变得越窄。

刚体部6a、7a，在一边上形成截面为圆弧状的锥形，构成图的左侧的套筒6、7的槽壁面。

橡胶部6b、7b，具有配合到外壳1或轴2上的轴向方向部和在轴向方向部的图中的右侧构成套筒6、7的槽的壁面的突出的突出部。橡胶部6b、7b，是容易变形的橡胶弹性体。

而且，通过使刚体部6a、7a在橡胶部的轴向方向部内重合，可以很容易形成套筒6、7。

在这种结构中，预先构成套筒6、7，将所构成的套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将环状磁铁3插入，然后填充磁性流体4、5。

此外，将环状磁铁3插入套筒6、7及并向其中填充磁性流体4、5完毕、制成密封装置之后，通过将套筒6、7的橡胶部6b、7b的轴向方向部分别配合到外壳1或轴2上进行安装。

借此，可以将套筒6、7的橡胶部6b、7b的突出部弯曲，将环状磁铁3插入，很容易将环状磁铁3向套筒6、7的槽内配置。

此外，由于使磁通集中到环状磁铁3的被削尖成截面为圆弧状的突起形状的与外壳1及轴2的对向端，磁性地保持磁性流体4、5，所以，流体4、5不会分散，可以效率更高的被保持，可以减少磁性流体的填充量。

这里，由于环状磁铁3的被削尖成截面圆弧状的突起形状的对向端与套筒6、7的槽之间的间隙，越靠近环状磁铁3的削成截面圆弧状的突起形状的对向端的尖端变得越狭窄，所以，磁性流体4、5易于集中在间隙最窄的部分，可以进一步减少磁性流体的填充量。

进而，橡胶部6b、7b的轴向方向部可以分别配合到外壳1或轴2上，两者的配合无需粘结。

(第十六种实施形式)

下面用图16说明根据第十六种实施形式的磁性流体密封装置的结构。图16是表示根据第十六种实施形式的磁性流体密封装置的半剖面图。

在下面的实施形式中，在上述第一～第十五种实施形式中，当轴径变大时，环状磁铁3的磁浮力由于该环状磁铁的重力而变小，鉴于对于大直径化有一定的限度，采用将非磁性体磁性地浮起的结构。

图16所示的磁性流体密封装置，配备在作为可旋转移动的两个构件的筒状外壳1与插入到外壳1内的轴2之间。在外壳1与轴2之间进行相对旋转运动，在本实施形式中，只有轴2旋转。外壳1和轴2是非磁性材料构成的。

磁性流体密封装置包括：分别配合到外壳1和轴2上的套筒状磁铁15、16(套筒状磁力发生机构)，配置在外壳1与轴2之间的非磁性体17，分别保持在套筒状磁铁15、16的内外周的磁性流体4、5。

在套筒状磁铁15的内周面及套筒状磁铁16的外周面的附近，发生磁场梯度，设置在该磁场梯度内的磁性流体4、5被吸引到高磁场侧(磁铁表面)，作为其反作用，非磁性体受到向低磁场侧的排斥力。其结果是，非磁性体17在与套筒状磁铁15、16以非接触状态漂浮在磁性流体4、5中，同时，磁性流体4、5发挥将非磁性体17与套筒状磁铁15、16之间的间隙密封的作用。

作为套筒状磁铁的材料，优选具有挠性的橡胶磁铁。此外，套筒状磁铁15、16的磁化，如果能够满足在非磁性体17与套筒状磁铁15、16不接触的状态下在磁性流体4，5中漂浮的条件，可以采用任何一种方法(方向，极数)。

另一方面，作为磁性流体4、5，采用将Fe₃O₄及Mn·ZnFe₂O₄等微粒子分散到油，水，有机溶媒等中，分散成胶体状的物质。

作为非磁性的材质，优选非磁性不锈钢、铝合金、铜合金、钛等非磁性金属或聚苯醚，聚碳酸酯，聚缩醛等树脂。

该套筒状磁铁15、16，以在轴向方向两端部的突出部突出的方式，中央部凹陷形成槽，将非磁性体17的内外周端部分别具有间隙地配置在该槽内。然后，将磁性流体4、5填充到套筒状磁铁15、16的槽与非磁性体17的内外周端之间的间隙内。

该套筒状磁铁15、16具有可将非磁性体17插入套筒状磁铁15、16的槽内的弹性变形特性，非磁性体17可顺滑地安装。

作为套筒状磁铁15、16的材质，在使用没有挠性的磁力强的烧结金属等的情况下，作为非磁性体17的材质，可以使用树脂或橡胶等具有挠性的材料。

此外，在套筒状磁铁15、16的轴向方向两个端部的突出部(即，与非磁性体17的对向面的内槽之外的部分)上，在表面上形成有疏油性膜18、19。借助该疏油性膜18、19，防止套筒状磁铁15、16的槽内的磁性流体4、5向外部浸润扩展。

此外，作为形成疏油性膜18、19的处理，除形成膜之外，也有通过涂敷或涂布等的处理，使用氟系疏油性剂等材料。

上述磁性流体密封装置，在套筒状磁铁15、16与非磁性体17之间预先填充了磁性流体4、5的状态下，可以很容易地通过单触操作安装到外壳1与轴2之间。

在这种磁性流体密封装置中，借助套筒状磁铁15、16的保持磁性流体4、5，将非磁性体17浮起支承，不管装置置于什么方向，非磁性体17都处于漂浮状态。

然后，利用非磁性流体17与磁性流体4、5进行外壳1与轴2之间的密封。该效果是，通过套筒状磁铁15、16与非磁性体17的内外周面的两个间隙的总计的量的偏心，可发挥将轴2相对于外壳1的密封功能。

因此，它是一种在非磁性体17的内外周双方具有保持磁性流体4、5的间隙的结构，两个间隙之和成为外壳1与轴2的同轴度的允许值，即使精度较低，也可以发挥密封性。

而且，由于借助套筒状磁铁15、16保持的磁性流体4、5产生的磁力，非磁性体17被浮起，所以，可发挥将非磁性体17作为惯性体，将磁性流体4、5作为减少粘性的机构的旋转阻尼器的功能。

此外，用于磁性流体密封装置的构件，由于没有极靴等构件，只有非磁性体17的厚度是必要的，所以，可以减少结构构件，可以使装置薄型化。此外，也没有必要进行极靴等构件等彼此之间的结合，制造容易。

进而，由于将非磁性体17的内外周端部配置在套筒状磁铁15、16的槽内，所以，在预先填充了磁性流体4、5的装置组装好的状态下，可以进行装置的安装，在安装容易的同时，容易控制磁性流体的填充量。

特别是，由于在环状磁铁磁性地浮起方面与上述第一～第十五种实施形式不同，是非磁性体17浮起，所以，不改变磁性力就可以将非磁性体减薄减轻，所以，在轴径大的情况下，即使装置大型化，也可以使非磁性体17磁性地浮起。

此外，在本实施形式的以下的实施形式中的套筒磁铁的磁化方向，可以是径向方向，也可以是轴向方向。

(第十七种实施形式)

图17是表示根据第十七种实施形式的磁性流体密封装置。第十七种实施形式，在非磁性体17的径向方向的侧面上形成了疏油性膜20。其它结构和第十六种实施形式相同。

在非磁性体17上，在不与磁性流体4、5接触的部分，即除去非磁性流体17的拐角部的在径向方向的侧面上，形成了疏油性膜20。

但是，非磁性体17的径向方向侧面的拐角部，不形成疏油性膜20，通过磁性流体4、5的附着，参与密封及磁性漂浮。

借此，可以防止磁性流体4、5在非磁性体17的径向方向的侧面上浸润扩展，可以减少密封所需的磁性流体的量，用更少的预先填充的磁性流体的填充量，可以相对于所有方向发挥密封功能。

(第十八种实施形式)

图18是表示根据第十八种实施形式的磁性流体密封装置。第十八种实施形式，在非磁性体17的径向方向的侧面上形成了切口部21。其它和第十六种实施形式相同。

在非磁性体17上，在不与磁性流体4、5接触的部分，即除去非磁性流体17的拐角部的在外壳1与轴2之间延伸的径向方向的侧面上，形成了切口部21。

借此，可以使非磁性体17轻量化，用更低的饱和磁化的磁性流体4、5或更少的磁性流体填充量，可以相对于所有方向将非磁性体17浮起。

(第十九种实施形式)

图19是表示根据第十九种实施形式的磁性流体密封装置。第十九种实施形式，除在非磁性体17的径向方向的侧面上有切口部21之外，在内外周面的中央部形成了切口部22。其它结构和第十六种实施形式相同。

在非磁性体17上，与第三实施形式相同，在不与磁性流体4、5接触的部分，即除去非磁性流体17的拐角部的在外壳1与轴2之间延伸的径向方向的侧面上，形成了切口部21。

此外，在除去非磁性体17的拐角部之外的与外壳1或轴2的任何一个对向的内外周面的中央部上也形成了切口部22。

借此，可以使非磁性体17轻量化，用更低的饱和磁化的磁性流体4、5或更少的磁性流体填充量，可以相对于所有方向将非磁性体17浮起。

(第二十种实施形式)

图20是表示根据第二十种实施形式的磁性流体密封装置。第二十种实施形式，在配合到轴2上的套筒状磁铁161上不形成槽，在与非磁性体17对向的对向面的轴向方向的两个端部上形成了疏油性膜19。其它结构和第十六种实施形式相同。

配合到轴2上的套筒状磁铁161是不形成如第十一种实施形式那样槽的圆筒状，在与非磁性体17对向的对向面的轴向方向两个端部上形成有疏油性膜19。

即使是这种结构，也可将磁性流体5保持在套筒状磁铁161上，非磁性体17相对于所有方向用磁性力浮起，相对于轴2的旋转起着防尘密封的作用。

此外，与本实施形式相反，在外壳1的套筒状磁铁上不形成槽，在与非磁性体17对向的对向面的轴向方向的两端部形成疏油性膜18，也可以获得同样的效果。

(第二十一种实施形式)

图21是表示根据第二十一种实施形式的磁性流体密封装置。第二十一种实施形式，在外壳1与轴2之间也进行相对往复运动，将配合到轴2上的套筒状磁铁162沿轴向方向延长相当于往复运动的长度的量。其它结构和第十六种实施形式相同。

在本实施形式中，不仅在外壳1与轴2之间进行相对旋转运动，在外壳1与轴2之间也进行相对往复运动，在本实施形式中，轴2进行往复运动。

为此，有必要通过将磁性流体5保持在套筒状磁铁162上的整个平面部上使非磁性体17浮起，稳定地支承磁性流体密封装置，在本实施形式中，将配合到轴2上的套筒状磁铁162沿轴向方向延长相当于轴2往复移动的长度的量，使套筒状磁铁162上的磁性流体5保持在整个平面部上。

这时，为了防止磁性流体5向套筒状磁铁162上的轴向方向两个端部浸润扩展，在配合到轴2的套筒磁铁162的轴向方向的两个端部上形成疏油性膜19。

在这种结构中，非磁性体17相对于所有方向，被磁力浮起，对于轴2的旋转·往复运动起着防尘密封的作用。当然，本实施形式，也适合于轴2只进行往复运动的情况。

此外，与本实施形式相反，将外壳1的套筒状磁铁沿轴向方向延长相当于往复运动的长度的量，在与非磁性体17对向的对向面保持磁性流体也可以获得同样的效果。

(第二十二种实施形式)

图22是表示根据第二十二种实施形式的磁性流体密封装置。第二十二种实施形式，外壳1与轴2之间也进行相对往复运动，在配合到轴2上的套筒状磁铁163上不形成槽，沿轴向方向延长相当于往复运动的长度的量，在除去与非磁性体17对向的对向面的轴向方向的两个端部之外的平面部上保持磁性流体5，在轴向方向的两个端部上形成了疏油性膜19。其它结构与第十六种实施形式相同。

在本实施形式中，和第二十种实施形式一样，不仅在外壳1与轴2之间进行相对旋转运动，而且在外壳1与轴2之间也进行相对往复运动，在本实施形式中，轴2进行往复运动。

因此，有必要通过将磁性流体5保持在除去套筒状磁铁163上的轴向方向两个端部的平面部上使非磁性体17浮起，稳定地支承磁性流体密封装置，在本实施形式中，在配合到轴2上的圆筒状的套筒状的磁铁163沿轴向方向延长相当于轴2往复运动的长度的量，将套筒状磁铁163上的磁性流体5保持在除轴向方向两个端部的平面部上。

这时，为了防止磁性流体5向套筒状磁铁163上的浸润扩展，在配合到轴2上的套筒状磁铁163上，在与非磁性体17对向的对向面的轴向方向两个端部上形成有疏油性膜19。

这里，与第二十一种实施形式不同，配合到轴2上的套筒状磁铁163，是不形成第十六种实施形式那样的槽的圆筒状。

在这种结构中，非磁性体17相对于所有方向被磁性力浮起，起着对于轴2的旋转、往复移动的防尘密封的作用。当然，本实施形式也适合于轴2只进行往复运动时的情况。

此外，与本实施形式相反，将外壳1的套筒状磁铁沿轴向方向延长相当于往复运动的长度的量，将磁性流体保持在与非磁性体17对向的对向面上，即使不形成第十六种实施形式那样的槽，也可以获得相同的效果。

(第二十三种实施形式)

图23是表示根据第二十三种实施形式的磁性流体密封装置。第二十三种实施形式，将第十六种实施形式中套筒状磁铁15、16用分别分割为二的截面为L形的构件构成。其它结构与第十六种实施形式相同。

本实施形式，如图23(a)所示，用将套筒状磁铁15、16分别分割为二的两个截面为L形的构件构成。两个截面为L的构件，由轴向方向部和从轴向方向部向各个轴向方向在相反侧的端部上向径向方向突出的突出部构成，两个截面L形的轴向方向部重合构成一个套筒状磁铁15、16。

这里，先安装图的右侧的截面为L状的构件，然后，使图左侧的截面L形的构件重合，所以，如果在该图的左侧的截面为L形的构件上预先进行非磁性体17的配置和磁性流体4、5的填充的话，可以很容易构成装置。或者，将非磁性体17插入图的左侧的截面为L形的构件中，接着使图的右侧的截面为L形的构件重合之后，填充磁性流体4、5的话，可以在作为密封装置组装好的状态下进行向装置中的安装。

这时的套筒状磁铁15的磁化模式，分别如图23(b)、图23(c)所示。图23(b)是单极磁化的套筒状磁铁15，图23(c)是多极磁化的套筒状磁铁15。该套筒状磁铁15具有沿轴向方向并列的极。

借此，将非磁性体17向套筒状磁铁15、16的槽内的配置变得很容易。此外，由于即使所谓非磁性体17或套筒状磁铁15、16结构部件没有弹性变形性也可以构成，所以，材料的选择自由度变大。

工业上的可利用性

如上面所说明的，本发明用磁性流体浮起支承磁力发生机构，通过用磁力发生机构和磁性流体密封两个构件之间，磁力发生机构与两个构件的各个构件的表面之间的两个间隙之和成为两个构件的偏心允许值，即使同轴度的精度低，也可以发挥密封性。此外，无需现有技术中使用的极靴等构件，可以减少结构构件，对装置的薄型化是有效的，并且，构件彼此之间不必粘结，制造容易。进而，磁力发生机构用磁性流体产生的磁性力浮起，所以，将发挥将磁力发生机构作为惯性体、将磁性流体作为降低粘性的机构的旋转惯性阻尼器的功能。

通过配备至少配合到两个构件中的一个构件上的套筒，在套筒与磁力发生机构的对向面上形成槽，可以进行在将磁性流体预先填充到磁力发生机构和套筒之间的状态下的装置的安装，在容易安装的同时，很容易控制磁性流体的填充量。

套筒，具有由轴向方向部和从该轴向部在各个轴向方向的相反侧的端向径向方向突出的突出部构成的两个截面为L状的构件，通过将截面为L形的构件的轴向方向部重合构成，很容易将磁力发生机构向套筒的槽内配置。此外，由于即使结构部件没有弹性变形性也可以构成，所以，增大了材料的选择自由度。

通过在与套筒磁力发生机构的对向面的至少槽以外的表面部分上形成疏油性膜，可以防止磁性流体浸润扩展到槽以外的表面上，可以减少用于密封的磁性流体的量。

套筒，利用橡胶状弹性体构成向径向方向突出的部分，通过使橡胶状弹性体变形，可以很容易地将磁力发生机构配置到套筒的槽内。

套筒，利用橡胶状弹性体构成配合到一个构件上的部分，在套筒与一个构件的配合中，两者无需进行粘结。

将磁力发生机构与两个构件对向端削尖，使磁通集中到削尖的尖端上，磁性地保持磁性流体，则磁性流体不会分散，会效率更高地集中保持磁性流体，所以，可以减少磁性流体的填充量。

通过将套筒的槽形成与磁力发生机构的削尖的对向端相一致的形状，可以进一步防止磁性流体的分散。

通过将磁力发生机构的被削尖的对向端与套筒的槽的间隙，越是靠近磁力发生机构的被削尖的对向端的尖端越变得狭窄，进而，可以减少磁性流体的填充量。

磁力发生机构的被削尖的对向端，是截面为三角形的突起形状，使磁通集中到被削尖的尖端上，不使磁性流体分散，可将其效率更高地集中地加以保持。

磁力发生机构的被削尖的对向端，截面为圆弧状的突起，使磁通集中到被削尖的尖端上，不使磁性流体分散，可将其效率更高地集中地加以保持。

通过具备至少与两个构件中的一个配合的套筒，在套筒的至少轴向方向的两个侧端部上形成疏油性膜，可以进行在预先将磁性流体填充到磁力发生机构与套筒之间的状态的装置的安装，在装置容易安装的同时，可以很容易地控制磁性流体的填充量。此外，可以防止磁性流体向套筒的轴向方向的两侧端部上浸润扩展，可以减少用于密封的磁性流体的量。

两个构件能够相对往复移动，配备至少与配合到两个构件中的一个构件上的对应于两个构件的往复移动的长度的、沿轴向方向延长的套筒，可以进行预先将磁性流体填充到磁力发生机构和套筒之间的状态的装置的安装，在容易进行安装的同时，可以很容易控制磁性流体的填充量。此外，可以使磁性流体在对应于两个构件的往复移动长度沿轴向方向延长的套筒上滑动。

套筒，通过在与磁力发生机构的对向面形成对应于两个构件往复移动长度的槽，可以进行预先将磁性流体填充到磁力发生机构与套筒之间的状态下的装置的安装，在容易安装的同时，可以防止磁性流体向槽外飞散，所以，容易控制磁性流体的填充量。此外，可以使磁性流体在对应于两个构件的往复移动长度的套筒的槽内滑动。

通过套筒的与磁力发生机构的对向面上形成疏油性膜，可以防止在相对往复移动时滑动的磁性流体在表面的浸润扩展，防止用于密封的磁性流体量的减少。

通过使套筒具有可将磁力发生机构插入到套筒槽内的弹性变形特性，可以顺滑地进行磁力发生机构的安装。

通过两个构件及套筒是非磁性材料，将磁性流体集中到磁力发生机构的磁极上，可以使磁力发生机构磁性地浮起。

通过至少在两个构件中的一个构件与磁力发生机构的对向面上形成槽，可以不要现有技术中使用的极靴或套筒等构件，只用磁力发生机构和磁性流体就可以构成装置，可以减少结构构件，可大幅度薄型化。

通过至少在两个构件中的一个构件与磁力发生机构的对向面上形成疏油性膜，可以防止磁性流体在一个构件的表面上浸润扩展，可以防止用于密封的磁性流体量的减少。

通过磁性发生机构具有能够将磁力发生机构插入槽内的弹性变形特性，可以顺滑地安装磁力发生机构。

通过在磁力发生机构与磁性流体不接触的部分上形成疏油性膜，可以防止磁性流体在磁力发生机构的表面上浸润扩展，可以防止用于密封的磁性流体量的减少量的减少。

通过在磁力发生机构的不与磁性流体接触的部分形成切口部，可以使磁力发生机构轻量化，可以更可靠地使磁力发生机构浮起。

通过在磁力发生机构与两个构件之间延伸的侧面上形成切口部，可以使磁力发生机构轻量化，可以更可靠地使磁力发生机构浮起。

通过在磁力发生机构与两个构件对向端面的中央部形成切口部，可以使磁力发生机构轻量化，可以更可靠地使磁力发生机构浮起。

通过磁力发生机构是沿轴向方向或径向方向被单极或多极磁化的磁铁，磁铁可以与磁性流体一起填充到两个构件之间，进行两个构件之间的密封。

此外，本发明用磁性流体浮起地支承非磁性体，通过用非磁性体与磁性流体密封两个构件之间，非磁性体与两个构件的各个构件表面之间的两个间隙之和成为两个构件的偏心允许值，即使同轴部度低，也可以发挥密封性。此外，无需在现有技术中使用的极靴等构件，可以减少结构构件，可以使装置薄型化，并且，无需构件彼此之间的结合，制造容易。进而，由于非磁性体被磁性流体产生的磁性力浮起，所以，将发挥将非磁性体作为惯性体、将磁性流体作为减少粘性的机构的旋转阻尼器的功能。特别是，由于不改变磁性力就可以将非磁性体减薄，即使装置大直径化，可以将非磁性体磁性地浮起。

通过至少在一个套筒状的磁力发生机构与非磁性体的对向面上形成槽，可以将套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态下的装置进行安装，在安装容易的同时，可以很容易控制磁性流体的填充量。

套筒状的磁力发生机构，具有由轴向方向部和从轴向方向部在各个轴向方向的相反侧的端部沿径向方向突出的突出部构成的两个截面为L形的构件，通过将截面为L形的构件的轴向方向部重合构成，可以很容易将非磁性体向套筒状磁力发生机构的槽内配置。此外，由于即使结构部件不具有弹性变形性也可以构成，所以，材料的选择自由度增大。

在套筒状磁力发生机构与非磁性体的对向面的至少槽之外的表面部分上形成疏油性膜，可以防止磁性流体向槽之外的表面上浸润扩展，可以减少用于密封的磁性流体的量。

通过在套筒状的磁力发生机构的至少轴向方向两侧端部上形成疏油性膜，可以将套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态下的装置进行安装，在安装容易的同时，可以很容易控制磁性流体的填充量。此外，可以防止磁性流体向套筒状磁力发生机构的轴向方向的两个侧端部浸润扩展，可以防止用于密封的磁性流体量的减少。

两个构件能够相对往复移动，通过将至少配合到两个构件中的一个构件上的套筒状磁力发生机构对应于两个构件的往复移动长度沿轴向方向延长，可以将套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态下的装置进行安装，在安装容易的同时，可以很容易控制磁性流体的填充量。此外，可以将磁性流体保持在对应于两个构件的往复移动长度沿轴向方向延长的套筒状磁力发生机构上。

通过套筒状磁力发生机构在与非磁性体的对向面上形成对应于两个构件的往复移动长度的槽，可以将套筒状磁力发生机构与非磁性体之间预先填充了磁性流体的状态下的装置进行安装，在容易进行安装的同时，可以防止磁性流体向槽外的飞散，很容易控制磁性流体的填充量。此外，可以将磁性流体保持在对应于两个构件的往复移动长度的套筒状磁力发生机构的槽内。

套筒状磁力发生机构，通过具有能够将非磁性体插入套筒状磁力发生机构的槽内的弹性变形特性，可以顺滑地安装非磁性体。

非磁性体，通过具有能够将非磁性体插入套筒状磁力发生机构的槽内的弹性变形特性，可以顺滑地安装非磁性体。

通过在非磁性体与磁性流体不接触的部分上形成疏油性膜，可以防止磁性流体在非磁性体表面上浸润扩展，可以防止用于密封的磁性流体量的减少。

通过在非磁性体的与磁性流体不接触的部分上形成切口部，可以使非磁性体轻量化，可以更可靠地将非磁性体浮起。

通过在非磁性体与两个构件之间延伸的侧面上形成切口部，可以使非磁性体轻量化，可以更可靠地将非磁性体浮起。

通过在非磁性体与两个构件的对向端面的中央部形成切口部，可以使非磁性体轻量化，可以更可靠地将非磁性体浮起。

通过套筒状磁力发生机构是在轴向方向或径向方向被单极或多极磁化的磁铁，将磁铁分别配合到两个构件上可以保持磁性流体。

Claims (38)

1、一种磁性流体密封装置，它是对均为非磁性材料且可相互移动地组装的外壳和轴之间进行密封的磁性流体密封装置，其特征在于，它具备：

配置在前述外壳和前述轴之间发生磁力的环状的磁力发生机构，

磁性地保持在该磁力发生机构与前述外壳之间以及该磁力发生机构与前述轴之间、将前述磁力发生机构与前述外壳之间以及前述磁力发生机构与前述轴之间的两个间隙密封的磁性流体，

前述磁力发生机构，是沿径向方向被磁化使得在内周侧和外周侧形成磁极的磁铁，

用前述磁性流体浮起支承前述磁力发生机构，用前述磁力发生机构及前述磁性流体对前述外壳和前述轴之间进行密封。

2、如权利要求1所述的磁性流体密封装置，其特征在于，它包括配合到前述外壳和前述轴之中的至少一个构件上的非磁性材料的套筒，

通过将磁性流体磁性地保持在前述套筒和前述磁力发生机构之间，前述磁力发生机构和前述的一个构件之间的间隙被密封，

在前述套筒的与前述磁力发生机构的对向面上形成槽。

3、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒具有分别由轴向方向部和从各轴向方向部在轴向方向上互为相反侧的端部向径向方向突出的突出部构成的两个截面为L状的构件，该截面为L状的构件的前述轴向方向部重合地构成。

4、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述套筒的与前述磁力发生机构的对向面的至少槽以外的表面部分上，形成疏油性膜。

5、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒，用橡胶状弹性体构成向径向方向突出的部分。

6、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒用橡胶状弹性体构成与前述一个构件配合的部分。

7、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，将前述磁力发生机构的与前述外壳的对向端以及与前述轴的对向端削尖，使磁通集中在被削尖的尖端，磁性地保持前述磁性流体。

8、如权利要求7所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒的槽也形成与前述磁力发生机构的被削尖的对向端一致的形状。

9、如权利要求8所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述磁力发生机构的被削尖的对向端的尖端与前述套筒的槽的间隙，越靠近前述磁力发生机构的被削尖的对向端的尖端变得越狭窄。

10、如权利要求7所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述磁力发生机构的被削尖的对向端是截面三角形的突起形状。

11、如权利要求7所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述磁力发生机构的被削尖的对向端是截面圆弧状的突起形状。

12、如权利要求1所述的磁性流体密封装置，其特征在于，配备有至少与前述外壳和前述轴之中的一个构件配合的套筒，

在该套筒的至少轴向方向两个侧端部形成疏油性膜。

13、如权利要求1所述的磁性流体密封装置，其特征在于，

前述外壳和前述轴是可相对往复移动的，

配备有配合到前述外壳和前述轴中的至少一个构件上的对应于前述外壳和前述轴的往复移动长度沿轴向方向延长的套筒。

14、如权利要求13所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒在与前述磁力发生机构的对向面上形成了对应于前述外壳和前述轴的往复移动长度的槽。

15、如权利要求13所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述套筒与前述磁力发生机构的对向面上形成疏油性膜。

16、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒具有可以将前述磁力发生机构插入前述套筒的槽内的弹性变形特性。

17、如权利要求1所述的磁性流体密封装置，其特征在于，至少在前述外壳和前述轴中的一个构件的与前述磁力发生机构的对向面上形成槽。

18、如权利要求17所述的磁性流体密封装置，其特征在于，至少在前述外壳和前述轴中的一个构件的与前述磁力发生机构的对向面上形成疏油性膜。

19、如权利要求2所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述磁力发生机构具有可将前述磁力发生机构插入前述槽内的弹性变形特性。

20、如权利要求1～19中任意一项所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述磁力发生机构不与前述磁性流体接触的部分上形成了疏油性膜。

21、如权利要求1～19中任意一项所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述磁力发生机构不与前述磁性流体接触的部分上形成了切口部。

22、如权利要求21所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述磁力发生机构的在前述外壳和前述轴之间延伸的侧面上形成了切口部。

23、如权利要求21所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述磁力发生机构的与前述外壳的对向端面的中央部以及与前述轴的对向端面的中央部形成了切口部。

24、一种磁性流体密封装置，它是对均为非磁性材料且可相互移动地组装的外壳和轴之间进行密封的磁性流体密封装置，其特征在于，具备：

配置在前述外壳和前述轴之间的发生磁力的环状的磁力发生机构；

被磁性地保持在该磁力发生机构的与前述外壳的对向端和与前述轴的对向端、将前述磁力发生机构与前述外壳的表面之间以及前述磁力发生机构与前述轴的表面之间的两个间隙密封的磁性流体；以及

配合到前述外壳和前述轴中的至少一个构件上的非磁性材料的套筒；

前述磁发生机构，是沿轴向方向被单极或多极磁化、使得在轴向方向的一方侧核另一方侧形成磁极的磁铁；

前述套筒具有分别由轴向方向部和从各轴向方向部在轴向方向上互为相反侧的端部向径向方向突出的突出部构成的两个截面为L状的构件，该截面为L状的构件的前述轴向方向部重合地构成；

用前述磁性流体浮起支承前述磁力发生机构，用前述磁力发生机构及前述磁性流体对前述外壳和前述轴之间进行密封。

25、一种磁性流体密封装置，它是对可相互移动地组装的两个构件之间进行密封的磁性流体密封装置，其特征在于，它具备：

分别配置在两个构件上发生磁力的套筒状磁力发生机构，

配置在该套筒状磁力发生机构之间的非磁性体，

磁性地保持在该套筒状磁力发生机构与前述非磁性体的对向面上、密封前述套筒状磁力发生机构与前述非磁性体之间的两个间隙的磁性流体，

用前述磁性流体将前述非磁性体浮起支承，用前述非磁性体以及前述磁性流体将两个构件之间密封。

26、如权利要求25所述的磁性流体密封装置，其特征在于，至少在一个前述套筒状磁力发生机构与前述非磁性体的对向面上形成槽。

27、如权利要求26所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒状磁力发生机构，具有分别由轴向方向部和从各轴向方向部在轴向方向上互为相反侧的端部向径向方向突出的突出部构成的两个截面为L状的构件，该截面为L状的构件的前述轴向方向部重合地构成。

28、如权利要求27所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述套筒状磁力发生机构与前述非磁性体的对向面的至少槽之外的表面部分上形成了疏油性膜。

29、如权利要求25所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述套筒状磁力发生机构的至少轴向方向两侧端部上形成了疏油性膜。

30、如权利要求25所述的磁性流体密封装置，其特征在于，

两个构件是能够相对往复移动的，

将至少配合到两个构件中的一个构件上的前述套筒状磁力发生机构对应于两个构件的往复移动长度沿轴向方向延长。

31、如权利要求30所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒状磁力发生机构在与前述非磁性体的对向面上形成了对应于两个构件的往复移动的长度的槽。

32、如权利要求26所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒状磁力发生机构具有可将前述非磁性体插入到前述套筒状磁力发生机构的槽内的弹性变形特性。

33、如权利要求26所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述非磁性体具有可以将前述非磁性体插入前述套筒状磁力发生机构的前述槽内的弹性变形特性。

34、如权利要求25所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述非磁性体不与前述磁性流体接触的部分上形成了疏油性膜。

35、如权利要求25所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述非磁性体不与前述磁性流体接触的部分上形成了切口部。

36、如权利要求35所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述非磁性体在两个构件之间延伸的侧面上形成了切口部。

37、如权利要求35所述的磁性流体密封装置，其特征在于，在前述非磁性体与两个构件的对向端面的中央部形成了切口部。

38、如权利要求25～37中任意一项所述的磁性流体密封装置，其特征在于，前述套筒状磁力发生机构是沿轴向方向或径向方向被单极或多极磁化的磁铁。

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