JP2000002339A - 磁性流体を利用した密封装置 - Google Patents
磁性流体を利用した密封装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁性流体を利用した密封装置の偏心追随性を
向上させて回転軸の振れ及び回転軸に発生する振動に対
処すること、また回転軸の導入角度の自由度が大きく所
望の角度に設定可能とする磁性流体を利用した密封装置
を提供する。 【解決手段】 ハウジングとは独立して構成された磁性
流体シール部ＭＳ４を保持するスリーブ２２（保持部
材）と、スリーブ２２を回転軸に支持するためのベアリ
ング２７ａ，２７ｂ（軸受手段）と、ハウジングとスリ
ーブ２２とを相対移動自在に密封接続するベローズ２４
（接続手段）と、スリーブ２２の角度を任意に設定する
固定脚４３と保持リング４４（角度設定手段）と、を備
える。
向上させて回転軸の振れ及び回転軸に発生する振動に対
処すること、また回転軸の導入角度の自由度が大きく所
望の角度に設定可能とする磁性流体を利用した密封装置
を提供する。 【解決手段】 ハウジングとは独立して構成された磁性
流体シール部ＭＳ４を保持するスリーブ２２（保持部
材）と、スリーブ２２を回転軸に支持するためのベアリ
ング２７ａ，２７ｂ（軸受手段）と、ハウジングとスリ
ーブ２２とを相対移動自在に密封接続するベローズ２４
（接続手段）と、スリーブ２２の角度を任意に設定する
固定脚４３と保持リング４４（角度設定手段）と、を備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性流体を利用し
た密封装置に関し、密封装置の回転軸の導入角度の自由
度を大きくし得る技術に関する。
た密封装置に関し、密封装置の回転軸の導入角度の自由
度を大きくし得る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、外部磁場の磁力により、オイ
ル等の流体中に懸濁して存在する磁性体の粒子が磁気吸
引され、その位置を保持し得る特性を備えた磁性流体を
利用した種々の密封装置がある。
ル等の流体中に懸濁して存在する磁性体の粒子が磁気吸
引され、その位置を保持し得る特性を備えた磁性流体を
利用した種々の密封装置がある。
【０００３】図４は、磁性流体を利用した密封装置の基
本的な一構成例を示す断面構成説明図である。この密封
装置１００は非磁性体からなる回転機械のハウジング１
０１と磁性体からなる回転軸１０２との間の環状隙間１
０３に、磁性体からなる１対の環状のポールピース１０
４を軸方向に相対向させて配設し、かつ両ポールピース
１０４間に軸方向に着磁された環状の磁石１０５を、そ
の磁力により磁気吸着挟持させている。
本的な一構成例を示す断面構成説明図である。この密封
装置１００は非磁性体からなる回転機械のハウジング１
０１と磁性体からなる回転軸１０２との間の環状隙間１
０３に、磁性体からなる１対の環状のポールピース１０
４を軸方向に相対向させて配設し、かつ両ポールピース
１０４間に軸方向に着磁された環状の磁石１０５を、そ
の磁力により磁気吸着挟持させている。
【０００４】従って、磁石１０５、ポールピース１０
４、回転軸１０２との間には、磁気回路１０６が形成さ
れる。
４、回転軸１０２との間には、磁気回路１０６が形成さ
れる。
【０００５】回転軸１０２の外周面とポールピース１０
４の内周面の間には微小隙間１０７が形成されており、
微小隙間１０７に磁性流体ＭＬ’が充填されている。
４の内周面の間には微小隙間１０７が形成されており、
微小隙間１０７に磁性流体ＭＬ’が充填されている。
【０００６】磁性流体ＭＬ’は、磁気回路１０６により
微小隙間１０７に保持され、この微小隙間１０７を密封
し、ハウジング１０１と回転軸１０２との間の環状隙間
１０３を軸方向に分割密封している。
微小隙間１０７に保持され、この微小隙間１０７を密封
し、ハウジング１０１と回転軸１０２との間の環状隙間
１０３を軸方向に分割密封している。
【０００７】図５は、図４の密封装置１００の基本的構
成を利用し、圧力差のある高圧側Ｈ’及び低圧側Ｌ’の
２領域間にまたがる回転軸２０１と回転軸２０１の軸受
部２０３との間の環状隙間２０４を密封するための構成
とした密封装置２００の断面構成説明図である。
成を利用し、圧力差のある高圧側Ｈ’及び低圧側Ｌ’の
２領域間にまたがる回転軸２０１と回転軸２０１の軸受
部２０３との間の環状隙間２０４を密封するための構成
とした密封装置２００の断面構成説明図である。
【０００８】軸受部２０３は、回転軸２０１の保持及び
密封を行う円筒部２０３ａと、円筒部２０３ａの一方の
端部に、内部空間を真空状態（低圧側Ｌ’）とする容器
２０２（真空チャンバ等）の開口端部にボルト等により
取り付けられるフランジ部２０３ｂを備えている。
密封を行う円筒部２０３ａと、円筒部２０３ａの一方の
端部に、内部空間を真空状態（低圧側Ｌ’）とする容器
２０２（真空チャンバ等）の開口端部にボルト等により
取り付けられるフランジ部２０３ｂを備えている。
【０００９】また、軸受部２０３と回転軸２０１とはベ
アリングＢ１，Ｂ２により相対回転運動に対する動的な
保持が行われている。
アリングＢ１，Ｂ２により相対回転運動に対する動的な
保持が行われている。
【００１０】そして密封性に関しては、軸受部２０３の
円筒部２０３ａ内側に備えられた環状の磁石２０４によ
り形成される磁気回路ＭＣ’に介在させた磁性流体Ｍ
Ｌ’により行っている。
円筒部２０３ａ内側に備えられた環状の磁石２０４によ
り形成される磁気回路ＭＣ’に介在させた磁性流体Ｍ
Ｌ’により行っている。
【００１１】磁石２０４は軸方向に異極（Ｎ及びＳと図
示される）が配されており、軸方向両側には磁石２０４
の磁極となる磁極部材２０５，２０６が備えられてい
る。そして、回転軸２０１の磁極部材２０５，２０６に
対向する部位に複数本の周方向に連続する凹溝２０７
ａ，２０７ｂ，・・・２０７ｌ及び各凹溝の間の凸条部
２０８ａ，２０８ｂ，・・・２０８ｊを形成し、磁極部
材２０５，２０６内周面と各凹溝の間の凸条部２０８
ａ，２０８ｂ，・・・の頂面との間隙（それぞれの間隙
をステージ部とする）に磁束が集中するように発生させ
て（すなわち凸条部２０８ａ，２０８ｂ，・・・の頂面
で磁束密度が高まるように）、これらの間隙（ステージ
部）に磁性流体ＭＬ’が保持されて磁性流体シール部を
形成するようにしている。
示される）が配されており、軸方向両側には磁石２０４
の磁極となる磁極部材２０５，２０６が備えられてい
る。そして、回転軸２０１の磁極部材２０５，２０６に
対向する部位に複数本の周方向に連続する凹溝２０７
ａ，２０７ｂ，・・・２０７ｌ及び各凹溝の間の凸条部
２０８ａ，２０８ｂ，・・・２０８ｊを形成し、磁極部
材２０５，２０６内周面と各凹溝の間の凸条部２０８
ａ，２０８ｂ，・・・の頂面との間隙（それぞれの間隙
をステージ部とする）に磁束が集中するように発生させ
て（すなわち凸条部２０８ａ，２０８ｂ，・・・の頂面
で磁束密度が高まるように）、これらの間隙（ステージ
部）に磁性流体ＭＬ’が保持されて磁性流体シール部を
形成するようにしている。
【００１２】形成された磁性流体シール部は、低圧側
Ｌ’と高圧側Ｈ’との間に複数の室２０９ａ，２０９
ｂ，・・・２０９ｊを形成し、各室の圧力が順次磁性流
体シール部の各ステージ部の耐圧範囲内で変化すること
により、密封領域の両側で圧力差がある場合においても
効果的な密封性を発揮し得るようになっている。
Ｌ’と高圧側Ｈ’との間に複数の室２０９ａ，２０９
ｂ，・・・２０９ｊを形成し、各室の圧力が順次磁性流
体シール部の各ステージ部の耐圧範囲内で変化すること
により、密封領域の両側で圧力差がある場合においても
効果的な密封性を発揮し得るようになっている。
【００１３】尚、２１０ａ，２１０ｂはベアリングＢ
１，Ｂ２を固定する止め輪、２１１ａ，２１１ｂは円筒
部２０３ａ内周面側と磁極部材２０５，２０６の外周面
側との密封性を維持するＯリングである。
１，Ｂ２を固定する止め輪、２１１ａ，２１１ｂは円筒
部２０３ａ内周面側と磁極部材２０５，２０６の外周面
側との密封性を維持するＯリングである。
【００１４】そして、このような構成を備えた密封装置
２００の磁性流体シール部は、容器２０２の内部すなわ
ち低圧側Ｌ’が減圧され（真空状態）て使用される場
合、低圧側Ｌ’の圧力と室２０９ａの圧力差が、凸条部
２０８ａと磁極部材２０５の間隙のステージ部に保持さ
れている磁性流体ＭＬ’の耐圧限界を越えると、バース
トと呼ばれる圧力均衡化現象が一時的に発生して低圧側
Ｌ’と室２０９ａが導通し、その圧力差が解消されると
いう現象が発生する。
２００の磁性流体シール部は、容器２０２の内部すなわ
ち低圧側Ｌ’が減圧され（真空状態）て使用される場
合、低圧側Ｌ’の圧力と室２０９ａの圧力差が、凸条部
２０８ａと磁極部材２０５の間隙のステージ部に保持さ
れている磁性流体ＭＬ’の耐圧限界を越えると、バース
トと呼ばれる圧力均衡化現象が一時的に発生して低圧側
Ｌ’と室２０９ａが導通し、その圧力差が解消されると
いう現象が発生する。
【００１５】この圧力均衡化現象は、低圧側Ｌ’の圧力
が下がるにつれて、より高圧側Ｈ’のステージ部でも断
続的に発生し、低圧側Ｌ’の圧力（負圧）が序々に高圧
側Ｈ’の室へ伝播され、各室の圧力を順次に磁性流体シ
ール部の各ステージ部の耐圧限界内で変化させる分圧化
を行なうことにより、圧力差（高圧側Ｈ’が一般雰囲気
の場合には大気圧）を保持している。
が下がるにつれて、より高圧側Ｈ’のステージ部でも断
続的に発生し、低圧側Ｌ’の圧力（負圧）が序々に高圧
側Ｈ’の室へ伝播され、各室の圧力を順次に磁性流体シ
ール部の各ステージ部の耐圧限界内で変化させる分圧化
を行なうことにより、圧力差（高圧側Ｈ’が一般雰囲気
の場合には大気圧）を保持している。
【００１６】尚、低圧側Ｌ’が高圧側、高圧側Ｈ’が低
圧側となる使用条件においても、上記と同様の分圧化が
発生し、圧力差を保持することができる。
圧側となる使用条件においても、上記と同様の分圧化が
発生し、圧力差を保持することができる。
【００１７】そして、容器２０２の内部側では、継手を
介して従動側シャフトに回転軸２０１が接続され、回転
駆動力を容器２０２内部へと導入可能としている。
介して従動側シャフトに回転軸２０１が接続され、回転
駆動力を容器２０２内部へと導入可能としている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の密
封装置２００では、容器２０２（真空チャンバ等）の開
口端部にボルト等により取り付けられるフランジ部２０
３ｂと円筒部２０３ａは垂直に固定されることが一般的
であるため、円筒部２０３ａとベアリングＢ１，Ｂ２に
より同軸的に支持されている回転軸２０１の容器２０２
への導入角度（フランジ部２０３ｂに対し垂直方向）が
限定されてしまう。
封装置２００では、容器２０２（真空チャンバ等）の開
口端部にボルト等により取り付けられるフランジ部２０
３ｂと円筒部２０３ａは垂直に固定されることが一般的
であるため、円筒部２０３ａとベアリングＢ１，Ｂ２に
より同軸的に支持されている回転軸２０１の容器２０２
への導入角度（フランジ部２０３ｂに対し垂直方向）が
限定されてしまう。
【００１９】この場合、容器２０２内部の所定領域に複
数の回転動力を導入する必要がある時、各回転軸の接触
を避けるため容器２０２側の開口端部やフランジ部（ポ
ートと呼ばれることもある）の配置や角度の厳密な設
計、また正確な加工や組立が要求され、設計性、加工
性、組立性が低くコスト的にも改善の余地があった。
数の回転動力を導入する必要がある時、各回転軸の接触
を避けるため容器２０２側の開口端部やフランジ部（ポ
ートと呼ばれることもある）の配置や角度の厳密な設
計、また正確な加工や組立が要求され、設計性、加工
性、組立性が低くコスト的にも改善の余地があった。
【００２０】また、一度製作した容器２０２（真空チャ
ンバ等）とそれに対応する密封装置（この場合磁性流体
密封装置）の組み合わせは、容器２０２内部への回転動
力の導入角度の変更ができないため、容器２０２内部を
改造する場合に大きな制約を伴うことになり、実質的に
容器２０２を転用することは困難であった。
ンバ等）とそれに対応する密封装置（この場合磁性流体
密封装置）の組み合わせは、容器２０２内部への回転動
力の導入角度の変更ができないため、容器２０２内部を
改造する場合に大きな制約を伴うことになり、実質的に
容器２０２を転用することは困難であった。
【００２１】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、磁性流
体を利用した密封装置の回転軸の導入角度の自由度が大
きく所望の角度に設定可能とする磁性流体を利用した密
封装置を提供することにある。
めになされたもので、その目的とするところは、磁性流
体を利用した密封装置の回転軸の導入角度の自由度が大
きく所望の角度に設定可能とする磁性流体を利用した密
封装置を提供することにある。
【００２２】
【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、ハウジングの内周部と、該内周部
に挿通される回転軸に対して配置され、前記回転軸に対
して径方向に離れた対向面を有する環状磁極部と、 磁
力発生手段により発生された磁束により前記環状磁極部
と前記回転軸との間の環状隙間に保持される磁性流体と
からなる密封部を有する磁性流体を利用した密封装置に
おいて、前記ハウジングとは独立して構成され、前記密
封部を保持する保持部材と、前記保持部材を前記回転軸
に支持するための軸受手段と、前記ハウジングの内周部
と保持部材とを相対移動自在に密封接続する接続手段
と、前記ハウジングに対する保持部材の角度を任意に設
定する角度設定手段とを備えたことを特徴とする。
に本発明にあっては、ハウジングの内周部と、該内周部
に挿通される回転軸に対して配置され、前記回転軸に対
して径方向に離れた対向面を有する環状磁極部と、 磁
力発生手段により発生された磁束により前記環状磁極部
と前記回転軸との間の環状隙間に保持される磁性流体と
からなる密封部を有する磁性流体を利用した密封装置に
おいて、前記ハウジングとは独立して構成され、前記密
封部を保持する保持部材と、前記保持部材を前記回転軸
に支持するための軸受手段と、前記ハウジングの内周部
と保持部材とを相対移動自在に密封接続する接続手段
と、前記ハウジングに対する保持部材の角度を任意に設
定する角度設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】これによって、ハウジングとは独立して構
成された保持部材によって磁性流体を利用した密封装置
の密封部が支持されると共に、角度設定手段により保持
部材の角度を任意に設定することが可能となり、ハウジ
ングに対する前記保持部材の角度、すなわち回転軸の角
度を任意に設定することが可能となり、装置構成の自由
度を高めると共に密封装置取り付け等の際の作業性を向
上させる。
成された保持部材によって磁性流体を利用した密封装置
の密封部が支持されると共に、角度設定手段により保持
部材の角度を任意に設定することが可能となり、ハウジ
ングに対する前記保持部材の角度、すなわち回転軸の角
度を任意に設定することが可能となり、装置構成の自由
度を高めると共に密封装置取り付け等の際の作業性を向
上させる。
【００２４】前記角度設定手段は、関節部を有した固定
脚を備えることも好適である。
脚を備えることも好適である。
【００２５】これによって、固定脚の角度を関節部で自
在に設定することができ、前記保持部材の角度の設定作
業が容易となる。
在に設定することができ、前記保持部材の角度の設定作
業が容易となる。
【００２６】前記角度設定手段は、前記ハウジングと保
持部材との間に介在する弾性部材を備えることも好適で
ある。
持部材との間に介在する弾性部材を備えることも好適で
ある。
【００２７】これによって、ハウジングと保持部材が固
定されてしまうことが防止され、密封装置を回転軸に追
随させることができる。
定されてしまうことが防止され、密封装置を回転軸に追
随させることができる。
【００２８】前記接続手段は、ベローズであることも好
適である。
適である。
【００２９】ベローズによって、ハウジングと保持部材
との接続を相対移動自在に行なうことができる。従っ
て、スラスト方向及びラジアル方向の相対移動、ハウジ
ングと保持部材との軸の相対角度の変更等を自在に設定
することが可能となる。
との接続を相対移動自在に行なうことができる。従っ
て、スラスト方向及びラジアル方向の相対移動、ハウジ
ングと保持部材との軸の相対角度の変更等を自在に設定
することが可能となる。
【００３０】また、回転軸に追随する保持部材を固定す
ることはなく、回転軸の偏心や振動に対して密封部を追
随させることができ、磁性流体が保持される環状隙間は
変化しないため、磁性流体によるシールを安定して行な
うことができる。また、環状隙間の隙間間隔を狭く設定
することが可能となり、この場合には密封部の耐圧をよ
り向上させることが可能となる。
ることはなく、回転軸の偏心や振動に対して密封部を追
随させることができ、磁性流体が保持される環状隙間は
変化しないため、磁性流体によるシールを安定して行な
うことができる。また、環状隙間の隙間間隔を狭く設定
することが可能となり、この場合には密封部の耐圧をよ
り向上させることが可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は本発明を
適用した第１の実施の形態における磁性流体を利用した
密封装置４１の要部断面構成説明図である。
適用した第１の実施の形態における磁性流体を利用した
密封装置４１の要部断面構成説明図である。
【００３２】この密封装置４１は、例えば、内部を真空
状態にするハウジングとしての真空チャンバ（不図示）
の外から内部に回転動力を伝達するための回転軸２Ｃの
回転駆動力導入部やその他の回転機械の軸受け部等に備
えられるものである。
状態にするハウジングとしての真空チャンバ（不図示）
の外から内部に回転動力を伝達するための回転軸２Ｃの
回転駆動力導入部やその他の回転機械の軸受け部等に備
えられるものである。
【００３３】密封装置４１における密封部となる磁性流
体シール部ＭＳ４は、図５と同様に多段構成となってい
る。また、この密封装置４１は、磁性流体シール部ＭＳ
４を保持するためのスリーブ２２が真空チャンバの内周
部に対し固定されるフランジ部２３とベローズ２４を介
してフレキシブルに密封接続されている。
体シール部ＭＳ４は、図５と同様に多段構成となってい
る。また、この密封装置４１は、磁性流体シール部ＭＳ
４を保持するためのスリーブ２２が真空チャンバの内周
部に対し固定されるフランジ部２３とベローズ２４を介
してフレキシブルに密封接続されている。
【００３４】その他の磁性流体シール部ＭＳ４の構成
は、図５により説明した密封装置２００の磁性流体シー
ル部の構成と同じであるのでここでは簡略的に説明す
る。
は、図５により説明した密封装置２００の磁性流体シー
ル部の構成と同じであるのでここでは簡略的に説明す
る。
【００３５】２５ａ，２５ｂは磁石２６の磁極部材であ
り、磁気回路ＭＣ２を形成している。また、スリーブ２
２と回転軸２Ｃとはベアリング２７ａ，２７ｂにより相
対回転運動に対する動的な保持が行われている。
り、磁気回路ＭＣ２を形成している。また、スリーブ２
２と回転軸２Ｃとはベアリング２７ａ，２７ｂにより相
対回転運動に対する動的な保持が行われている。
【００３６】回転軸２２の磁極部材２５ａ，２５ｂに対
向する部位に複数本の周方向に連続する凹溝及び各凹溝
の間の凸条部を形成し、磁極部材２５ａ，２５ｂ内周面
と各凹溝の間の凸条部の頂面との間隙（それぞれの間隙
をステージ部とする）に磁束が集中するように発生させ
て（すなわち凸条部の頂面で磁束密度が高まるよう
に）、これらの間隙（ステージ部）に磁性流体ＭＬが保
持されて磁性流体シール部ＭＳ２を形成している（この
構成は、図５の密封装置の磁性流体シール部と同じであ
る）。
向する部位に複数本の周方向に連続する凹溝及び各凹溝
の間の凸条部を形成し、磁極部材２５ａ，２５ｂ内周面
と各凹溝の間の凸条部の頂面との間隙（それぞれの間隙
をステージ部とする）に磁束が集中するように発生させ
て（すなわち凸条部の頂面で磁束密度が高まるよう
に）、これらの間隙（ステージ部）に磁性流体ＭＬが保
持されて磁性流体シール部ＭＳ２を形成している（この
構成は、図５の密封装置の磁性流体シール部と同じであ
る）。
【００３７】形成された磁性流体シール部ＭＳ４は、低
圧側Ｌと高圧側Ｈとの間に複数の室を形成し、各室の圧
力が順次磁性流体シール部ＭＳ４の各ステージ部の耐圧
範囲内で変化することにより、密封領域の両側で圧力差
がある場合においても効果的な密封性を発揮し得るよう
になっている。
圧側Ｌと高圧側Ｈとの間に複数の室を形成し、各室の圧
力が順次磁性流体シール部ＭＳ４の各ステージ部の耐圧
範囲内で変化することにより、密封領域の両側で圧力差
がある場合においても効果的な密封性を発揮し得るよう
になっている。
【００３８】尚、２８ａ，２８ｂはベアリング２７ａ，
２７ｂを固定する止め輪、２９ａ，２９ｂはスリーブ２
２内周面側と磁極部材２５ａ，２５ｂの外周面側との密
封性を維持するＯリングである。
２７ｂを固定する止め輪、２９ａ，２９ｂはスリーブ２
２内周面側と磁極部材２５ａ，２５ｂの外周面側との密
封性を維持するＯリングである。
【００３９】そして、このような構成を備えた密封装置
４１の磁性流体シール部ＭＳ４は、真空チャンバの内部
すなわち低圧側Ｌが減圧され（真空状態）て使用される
場合、低圧側Ｌの圧力と低圧側Ｌに隣接する室の圧力差
が、凸条部と磁極部材の間隙のステージ部に保持されて
いる磁性流体ＭＬの耐圧限界を越えると、バーストと呼
ばれる圧力均衡化現象が一時的に発生して低圧側Ｌと室
が導通し、その圧力差が解消されるという現象が発生す
る。
４１の磁性流体シール部ＭＳ４は、真空チャンバの内部
すなわち低圧側Ｌが減圧され（真空状態）て使用される
場合、低圧側Ｌの圧力と低圧側Ｌに隣接する室の圧力差
が、凸条部と磁極部材の間隙のステージ部に保持されて
いる磁性流体ＭＬの耐圧限界を越えると、バーストと呼
ばれる圧力均衡化現象が一時的に発生して低圧側Ｌと室
が導通し、その圧力差が解消されるという現象が発生す
る。
【００４０】この圧力均衡化現象は、低圧側Ｌの圧力が
下がるにつれて、より高圧側Ｈのステージ部でも断続的
に発生し、低圧側Ｌの圧力（負圧）が序々に高圧側Ｈの
室へ伝播され、各室の圧力を順次に磁性流体シール部の
各ステージ部の耐圧限界内で変化させる分圧化を行なう
ことにより、圧力差（高圧側Ｈが一般雰囲気の場合には
大気圧）を保持している。
下がるにつれて、より高圧側Ｈのステージ部でも断続的
に発生し、低圧側Ｌの圧力（負圧）が序々に高圧側Ｈの
室へ伝播され、各室の圧力を順次に磁性流体シール部の
各ステージ部の耐圧限界内で変化させる分圧化を行なう
ことにより、圧力差（高圧側Ｈが一般雰囲気の場合には
大気圧）を保持している。
【００４１】このような構成の密封装置４１は、回転軸
２Ｃと磁極部材２５ａ，２５ｂとの位置決めを行なうス
リーブ２２はベアリング２７ａ，２７ｂを介して回転軸
２２に支持され、回転軸２Ｃの自重等による過大なラジ
アル荷重を受けることなく回転軸２Ｃの偏心や振動に追
随可能であり、その結果、回転軸２Ｃの外周面の凸条部
と磁極部材２５ａ，２５ｂの内周面の間のステージ部の
隙間間隔は一定に保たれる。
２Ｃと磁極部材２５ａ，２５ｂとの位置決めを行なうス
リーブ２２はベアリング２７ａ，２７ｂを介して回転軸
２２に支持され、回転軸２Ｃの自重等による過大なラジ
アル荷重を受けることなく回転軸２Ｃの偏心や振動に追
随可能であり、その結果、回転軸２Ｃの外周面の凸条部
と磁極部材２５ａ，２５ｂの内周面の間のステージ部の
隙間間隔は一定に保たれる。
【００４２】磁性流体シール部ＭＳ４の低圧側Ｌでは、
スリーブ２２とフランジ部２３は、ベローズ２４により
フレキシブルに密封接続されているので、真空チャンバ
の真空度の低下を発生させることはない。
スリーブ２２とフランジ部２３は、ベローズ２４により
フレキシブルに密封接続されているので、真空チャンバ
の真空度の低下を発生させることはない。
【００４３】従って、回転軸２Ｃの偏心や振動が大きな
場合においても密封装置４１のシール性能を安定して維
持することができる。
場合においても密封装置４１のシール性能を安定して維
持することができる。
【００４４】また、ステージ部の隙間間隔を従来のもの
より狭く設定することも可能となり、この場合には、密
封装置４１の磁性流体シール部ＭＳ４の耐圧をより向上
させることが可能となる。
より狭く設定することも可能となり、この場合には、密
封装置４１の磁性流体シール部ＭＳ４の耐圧をより向上
させることが可能となる。
【００４５】そして、回転軸２Ｃの取り付け角度に自由
度を持たせるために、角度設定手段としての真空チャン
バに固定されるフランジ部２３から関節部４２により所
定範囲での角度を変更自在とした固定脚４３が図２（図
１のＶ１ーＶ１矢視図）に示されるような保持リング４
４を介してスリーブ２２を保持している。固定脚４３
は、好ましくは３本以上であることが望ましい。
度を持たせるために、角度設定手段としての真空チャン
バに固定されるフランジ部２３から関節部４２により所
定範囲での角度を変更自在とした固定脚４３が図２（図
１のＶ１ーＶ１矢視図）に示されるような保持リング４
４を介してスリーブ２２を保持している。固定脚４３
は、好ましくは３本以上であることが望ましい。
【００４６】関節部４２は、例えばフランジ部２３に設
けたピボットであり、また固定脚４３と保持リング４４
の軸方向の位置等を調整して固定するボルト／ナット等
の締結手段も関節部として機能させることができる。
けたピボットであり、また固定脚４３と保持リング４４
の軸方向の位置等を調整して固定するボルト／ナット等
の締結手段も関節部として機能させることができる。
【００４７】これによって、回転軸２Ｃの偏心や振動が
大きな場合においても密封装置４１のシール性能を安定
して維持することができると共に、真空チャンバに対す
るスリーブ２２の角度、すなわち回転軸２Ｃの導入角度
を任意に設定することが可能となり、装置構成の自由度
を高めると共に密封装置４１の取り付け等の際の作業性
を向上させる。
大きな場合においても密封装置４１のシール性能を安定
して維持することができると共に、真空チャンバに対す
るスリーブ２２の角度、すなわち回転軸２Ｃの導入角度
を任意に設定することが可能となり、装置構成の自由度
を高めると共に密封装置４１の取り付け等の際の作業性
を向上させる。
【００４８】尚、固定脚４３と保持リング４４によるス
リーブ２２の角度設定により、スリーブ２２の回転軸２
Ｃに対する追随性の低下が懸念される場合には、図３に
示されるように、保持リング４４の内周部にゴム状弾性
体による環状の弾性部材４５を介在させてスリーブ２２
が固定されてしまうことを防止し、磁性流体シール部Ｍ
Ｓ４を回転軸２Ｃに追随させることも可能である。
リーブ２２の角度設定により、スリーブ２２の回転軸２
Ｃに対する追随性の低下が懸念される場合には、図３に
示されるように、保持リング４４の内周部にゴム状弾性
体による環状の弾性部材４５を介在させてスリーブ２２
が固定されてしまうことを防止し、磁性流体シール部Ｍ
Ｓ４を回転軸２Ｃに追随させることも可能である。
【００４９】
【発明の効果】上記のように説明された本発明の磁性流
体を利用した密封装置によると、ハウジングとは独立し
て構成された保持部材によって磁性流体を利用した密封
装置の密封部が支持されると共に、角度設定手段により
保持部材の角度を任意に設定することが可能となり、ハ
ウジングに対する前記保持部材の角度、すなわち回転軸
の角度を任意に設定することが可能となり、装置構成の
自由度を高めると共に密封装置取り付け等の際の作業性
を向上させる。
体を利用した密封装置によると、ハウジングとは独立し
て構成された保持部材によって磁性流体を利用した密封
装置の密封部が支持されると共に、角度設定手段により
保持部材の角度を任意に設定することが可能となり、ハ
ウジングに対する前記保持部材の角度、すなわち回転軸
の角度を任意に設定することが可能となり、装置構成の
自由度を高めると共に密封装置取り付け等の際の作業性
を向上させる。
【００５０】関節部を有した固定脚を備えることによっ
て、固定脚の角度を関節部で自在に設定することがで
き、前記保持部材の角度の設定作業がより容易となる。
て、固定脚の角度を関節部で自在に設定することがで
き、前記保持部材の角度の設定作業がより容易となる。
【００５１】ハウジングと保持部材との間に介在する弾
性部材を備えることよって、ハウジングと保持部材が固
定されてしまうことが防止され、密封部を回転軸に追随
させることができる。
性部材を備えることよって、ハウジングと保持部材が固
定されてしまうことが防止され、密封部を回転軸に追随
させることができる。
【００５２】接続手段としてベローズを用いることによ
って、ハウジングと保持部材との接続を相対移動自在に
行なうことができる。従って、スラスト方向及びラジア
ル方向の相対移動、ハウジングと保持部材との軸の相対
角度の変更等を自在に設定することが可能となる。
って、ハウジングと保持部材との接続を相対移動自在に
行なうことができる。従って、スラスト方向及びラジア
ル方向の相対移動、ハウジングと保持部材との軸の相対
角度の変更等を自在に設定することが可能となる。
【００５３】また、回転軸に追随する保持部材を固定す
ることはなく、回転軸の偏心や振動に対して密封部を追
随させることができ、磁性流体が保持される環状隙間は
変化しないため、磁性流体によるシールを安定して行な
うことができる。また、環状隙間の隙間間隔を狭く設定
することが可能となり、この場合には密封部の耐圧をよ
り向上させることが可能となる。
ることはなく、回転軸の偏心や振動に対して密封部を追
随させることができ、磁性流体が保持される環状隙間は
変化しないため、磁性流体によるシールを安定して行な
うことができる。また、環状隙間の隙間間隔を狭く設定
することが可能となり、この場合には密封部の耐圧をよ
り向上させることが可能となる。
【図１】図１は本発明を適用した密封装置の第４の実施
の形態の断面構成説明図。
の形態の断面構成説明図。
【図２】図２は本発明を適用した密封装置の第４の実施
の形態の保持リングの図。
の形態の保持リングの図。
【図３】図３は本発明を適用した密封装置の第４の実施
の形態の保持リングの図。
の形態の保持リングの図。
【図４】図４は従来の密封装置の断面構成説明図。
【図５】図５は従来の密封装置の断面構成説明図。
４１ 密封装置 ２Ｃ 回転軸 ２２ スリーブ（保持手段） ２６ 磁石（磁力発生手段） ２４ ベローズ（接続手段） ２９ａ，２９ｂ Ｏリング ２７ａ，２７ｂ ベアリング ２３ フランジ部 ２５ａ，２５ｂ 磁極部材 ２８ａ，２８ｂ 止め輪 ４２ 関節部 ４３ 固定脚 ４４ 保持リング ４５ 環状部材 Ｌ 低圧側 Ｈ 高圧側 ＭＣ２ 磁気回路 ＭＬ 磁性流体 ＭＳ４ 磁性流体シール部
Claims (4)
- 【請求項１】 ハウジングの内周部と、該内周部に挿通
される回転軸に対して配置され、前記回転軸に対して径
方向に離れた対向面を有する環状磁極部と、 磁力発生手段により発生された磁束により前記環状磁極
部と前記回転軸との間の環状隙間に保持される磁性流体
とからなる密封部を有する磁性流体を利用した密封装置
において、 前記ハウジングとは独立して構成され、前記密封部を保
持する保持部材と、前記保持部材を前記回転軸に支持す
るための軸受手段と、前記ハウジングの内周部と保持部
材とを相対移動自在に密封接続する接続手段と、前記ハ
ウジングに対する保持部材の角度を任意に設定する角度
設定手段とを備えたことを特徴とする磁性流体を利用し
た密封装置。 - 【請求項２】 前記角度設定手段は、関節部を有した固
定脚を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁性流
体を利用した密封装置。 - 【請求項３】 前記角度設定手段は、前記ハウジングと
保持部材との間に介在する弾性部材を備えることを特徴
とする請求項１または２に記載の磁性流体を利用した密
封装置。 - 【請求項４】 前記接続手段は、ベローズであることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁性
流体を利用した密封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18146398A JP3719330B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 磁性流体を利用した密封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18146398A JP3719330B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 磁性流体を利用した密封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002339A true JP2000002339A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3719330B2 JP3719330B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=16101206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18146398A Expired - Fee Related JP3719330B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 磁性流体を利用した密封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3719330B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065443A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Nok Corp | 密封装置 |
| EP1308192A1 (en) | 2001-10-19 | 2003-05-07 | Konami Corporation | Exercise apparatus with computer game |
| CN101420147B (zh) * | 2008-12-08 | 2010-09-29 | 北京交通大学 | 雕铣磨削电主轴密封结构 |
| KR20140138997A (ko) * | 2012-06-14 | 2014-12-04 | 이글 고오교 가부시키가이샤 | 자성유체실링 |
| KR101564341B1 (ko) | 2014-04-07 | 2015-11-09 | (주)코리아멀티테크 | 자성 유체 씰링 장치 |
| CN105202198A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-30 | 北京化工大学 | 柔性极靴磁流体密封装置 |
| CN108869753A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-23 | 广西科技大学 | 一种磁流体密封结构 |
| WO2019017250A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | イーグル工業株式会社 | 軸封装置 |
| CN112628279A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 清华大学 | 用于摆动轴的磁性液体密封装置 |
| CN114198504A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-03-18 | 温州大学 | 用于偏心工况的磁源补偿磁性液体密封装置及去偏心方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103148220B (zh) * | 2013-03-27 | 2016-08-24 | 北京交通大学 | 一种磁性液体旋转密封装置 |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP18146398A patent/JP3719330B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR20140138997A (ko) * | 2012-06-14 | 2014-12-04 | 이글 고오교 가부시키가이샤 | 자성유체실링 |
| KR101648921B1 (ko) * | 2012-06-14 | 2016-08-17 | 이글 고오교 가부시키가이샤 | 자성유체실링 |
| US9816616B2 (en) | 2012-06-14 | 2017-11-14 | Eagle Industries Co., Ltd. | Magnetic fluid seal |
| KR101564341B1 (ko) | 2014-04-07 | 2015-11-09 | (주)코리아멀티테크 | 자성 유체 씰링 장치 |
| CN105202198A (zh) * | 2015-09-18 | 2015-12-30 | 北京化工大学 | 柔性极靴磁流体密封装置 |
| CN105202198B (zh) * | 2015-09-18 | 2017-09-22 | 北京化工大学 | 柔性极靴磁流体密封装置 |
| WO2019017250A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | イーグル工業株式会社 | 軸封装置 |
| KR20200012966A (ko) * | 2017-07-18 | 2020-02-05 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 축봉 장치 |
| JPWO2019017250A1 (ja) * | 2017-07-18 | 2020-06-25 | イーグル工業株式会社 | 軸封装置 |
| TWI706097B (zh) * | 2017-07-18 | 2020-10-01 | 日商伊格爾工業股份有限公司 | 軸封裝置 |
| KR102407099B1 (ko) * | 2017-07-18 | 2022-06-10 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 축봉 장치 |
| US11506288B2 (en) | 2017-07-18 | 2022-11-22 | Eagle Industry Co., Ltd. | Shaft seal device |
| JP7196073B2 (ja) | 2017-07-18 | 2022-12-26 | イーグル工業株式会社 | 軸封装置 |
| CN108869753A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-23 | 广西科技大学 | 一种磁流体密封结构 |
| CN112628279A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 清华大学 | 用于摆动轴的磁性液体密封装置 |
| US11421786B2 (en) | 2020-12-24 | 2022-08-23 | Tsinghua University | Magnetic fluid sealing device for oscillating shaft |
| CN114198504A (zh) * | 2021-10-09 | 2022-03-18 | 温州大学 | 用于偏心工况的磁源补偿磁性液体密封装置及去偏心方法 |
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