JP2002005307A - 磁性流体シール装置 - Google Patents
磁性流体シール装置Info
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- JP2002005307A JP2002005307A JP2000186363A JP2000186363A JP2002005307A JP 2002005307 A JP2002005307 A JP 2002005307A JP 2000186363 A JP2000186363 A JP 2000186363A JP 2000186363 A JP2000186363 A JP 2000186363A JP 2002005307 A JP2002005307 A JP 2002005307A
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- magnetic
- wetting
- wetting agent
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 相対往復運動を行う２部材間の隙間のシール
を磁性流体で行う場合に磁性流体の保持を確実に行い、
磁性流体の減少を防ぎ、シールの安定性を図ると共に長
寿命化を図る磁性流体シール装置を提供する。 【解決手段】 シャフト１が往復運動を行うと、多孔質
体７ａ，７ｂに含浸させたぬれ防止剤８がシャフト１の
移動に伴い引きずられてシャフト１表面に取り残されて
ぬれ広がり、シャフト１表面にぬれ防止剤８の皮膜を形
成するので、磁性流体５がシャフト１表面にぬれ難くな
る。
を磁性流体で行う場合に磁性流体の保持を確実に行い、
磁性流体の減少を防ぎ、シールの安定性を図ると共に長
寿命化を図る磁性流体シール装置を提供する。 【解決手段】 シャフト１が往復運動を行うと、多孔質
体７ａ，７ｂに含浸させたぬれ防止剤８がシャフト１の
移動に伴い引きずられてシャフト１表面に取り残されて
ぬれ広がり、シャフト１表面にぬれ防止剤８の皮膜を形
成するので、磁性流体５がシャフト１表面にぬれ難くな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性流体シール装
置に関し、磁性流体シール装置を相対往復運動に対して
も使用可能とするものである。
置に関し、磁性流体シール装置を相対往復運動に対して
も使用可能とするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、相対的に運動を行うシャフトとハ
ウジングとの隙間を密封するためのシール装置として
は、通常、ゴム状弾性体や樹脂等の弾性材料からなるＯ
リングやパッキンが用いられている。
ウジングとの隙間を密封するためのシール装置として
は、通常、ゴム状弾性体や樹脂等の弾性材料からなるＯ
リングやパッキンが用いられている。
【０００３】しかし、これらの弾性材料を用いたシール
装置では、シール装置とシャフトの固体同士が摺接して
シール機能を発揮するものであるため、摩擦損失が大き
くなると共に、摺接部の摩耗によるシール機能の低下の
ために長期間の使用に耐えられない等の問題があった。
装置では、シール装置とシャフトの固体同士が摺接して
シール機能を発揮するものであるため、摩擦損失が大き
くなると共に、摺接部の摩耗によるシール機能の低下の
ために長期間の使用に耐えられない等の問題があった。
【０００４】そのため、このような問題を解決するシー
ル装置として、磁性流体シール装置を用いることがあ
る。
ル装置として、磁性流体シール装置を用いることがあ
る。
【０００５】図２に示すように、磁性流体シール装置
は、強磁場部に吸着・保持し得る特性を備えた磁性流体
を利用している。
は、強磁場部に吸着・保持し得る特性を備えた磁性流体
を利用している。
【０００６】そして、２領域間の密封（分離）は、ハウ
ジングの内側に備えられた環状の磁石により形成される
磁気回路に介在させた磁性流体をシャフトに接触させる
ことにより行われている。
ジングの内側に備えられた環状の磁石により形成される
磁気回路に介在させた磁性流体をシャフトに接触させる
ことにより行われている。
【０００７】図２の磁性流体シール装置の構成は、磁性
体からなるシャフト１と、シャフト１を取り囲むハウジ
ング２に固定される１対の環状ポールピース３ａ，３ｂ
と、１対の環状ポールピース３ａ，３ｂ間に挟持され軸
方向に異極（ＮＳ極）が着磁された永久磁石４と、磁性
流体５と、を備えている。
体からなるシャフト１と、シャフト１を取り囲むハウジ
ング２に固定される１対の環状ポールピース３ａ，３ｂ
と、１対の環状ポールピース３ａ，３ｂ間に挟持され軸
方向に異極（ＮＳ極）が着磁された永久磁石４と、磁性
流体５と、を備えている。
【０００８】そして、シャフト１と１対の環状ポールピ
ース３と永久磁石４とで一回りする磁気回路を形成し、
磁性流体５をシャフト１と各々の環状ポールピース３
ａ，３ｂとの間に保持することによってシール機能を発
揮する。
ース３と永久磁石４とで一回りする磁気回路を形成し、
磁性流体５をシャフト１と各々の環状ポールピース３
ａ，３ｂとの間に保持することによってシール機能を発
揮する。
【０００９】磁性流体シール装置では、シャフト１と磁
性流体５が接触する構成であり、固体同士の摺動部がな
いため摩擦損失が小さくなると共に、長期間の使用に耐
えることができる。
性流体５が接触する構成であり、固体同士の摺動部がな
いため摩擦損失が小さくなると共に、長期間の使用に耐
えることができる。
【００１０】この磁性流体シール装置は、低摩擦で完全
密封可能な回転運動を行う回転軸用のシール装置として
実用化され、コンピュータ用磁気ディスク等に用いられ
るダストシール装置や、上述のように密封領域の両側で
圧力差の存在する真空装置等に用いられる真空シール装
置等多方面で応用されている。
密封可能な回転運動を行う回転軸用のシール装置として
実用化され、コンピュータ用磁気ディスク等に用いられ
るダストシール装置や、上述のように密封領域の両側で
圧力差の存在する真空装置等に用いられる真空シール装
置等多方面で応用されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
に応用される磁性流体シール装置は、上記従来技術のよ
うに回転運動のみをなすシャフトに適用されるものであ
り、軸方向の往復直線運動を行うシャフトに適用するこ
とも検討されているが、実用化に至っていないのが現状
である。
に応用される磁性流体シール装置は、上記従来技術のよ
うに回転運動のみをなすシャフトに適用されるものであ
り、軸方向の往復直線運動を行うシャフトに適用するこ
とも検討されているが、実用化に至っていないのが現状
である。
【００１２】これは、例えば、図２の磁性流体シール装
置で、シャフト１を矢印の方向へ直線運動させるとする
と、シャフト１に接触している磁性流体５はシャフト１
の移動に伴って引きずられ、磁性流体５（残留磁性流体
５’）がシャフト１表面に流出してしまう。このため、
シャフト１と環状ポールピース３ａ，３ｂとの間に介在
する磁性流体５の量が不足し、シール性が失われてしま
うことが問題であった。
置で、シャフト１を矢印の方向へ直線運動させるとする
と、シャフト１に接触している磁性流体５はシャフト１
の移動に伴って引きずられ、磁性流体５（残留磁性流体
５’）がシャフト１表面に流出してしまう。このため、
シャフト１と環状ポールピース３ａ，３ｂとの間に介在
する磁性流体５の量が不足し、シール性が失われてしま
うことが問題であった。
【００１３】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、相対
往復運動を行う２部材間の隙間のシールを磁性流体で行
う場合に磁性流体の保持を確実に行い、磁性流体の減少
を防ぎ、シールの安定性を図ると共に長寿命化を図る磁
性流体シール装置を提供することにある。
ためになされたもので、その目的とするところは、相対
往復運動を行う２部材間の隙間のシールを磁性流体で行
う場合に磁性流体の保持を確実に行い、磁性流体の減少
を防ぎ、シールの安定性を図ると共に長寿命化を図る磁
性流体シール装置を提供することにある。
【００１４】
【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、互いに相対往復運動する２部材間
の隙間をシールする磁性流体シール装置であって、磁力
を発生する磁力発生手段と、２部材の内一方の部材に対
向する１対の磁極部と、を有し、２部材の内他方の部材
に配置されて前記隙間を通過する磁気回路を形成する磁
気回路形成手段と、該磁気回路形成手段の１対の磁極部
に磁気的に保持されて前記一方の部材に接触し、前記隙
間を密封する磁性流体と、前記磁気回路形成手段の隣で
前記他方の部材に配置されて前記一方の部材の近接位置
まで延び、前記一方の部材に前記磁性流体のぬれを防止
するぬれ防止剤を供給し、前記２部材の相対往復運動に
よって前記一方の部材表面にぬれ防止剤の皮膜を形成す
るぬれ防止剤供給手段と、を備えたことを特徴とする。
に本発明にあっては、互いに相対往復運動する２部材間
の隙間をシールする磁性流体シール装置であって、磁力
を発生する磁力発生手段と、２部材の内一方の部材に対
向する１対の磁極部と、を有し、２部材の内他方の部材
に配置されて前記隙間を通過する磁気回路を形成する磁
気回路形成手段と、該磁気回路形成手段の１対の磁極部
に磁気的に保持されて前記一方の部材に接触し、前記隙
間を密封する磁性流体と、前記磁気回路形成手段の隣で
前記他方の部材に配置されて前記一方の部材の近接位置
まで延び、前記一方の部材に前記磁性流体のぬれを防止
するぬれ防止剤を供給し、前記２部材の相対往復運動に
よって前記一方の部材表面にぬれ防止剤の皮膜を形成す
るぬれ防止剤供給手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】したがって、一方の部材表面に形成された
ぬれ防止剤の皮膜によって磁性流体のぬれが防止され、
磁性流体の保持を確実に行い、磁性流体の減少を防ぎ、
シールの安定性を図ることができる。
ぬれ防止剤の皮膜によって磁性流体のぬれが防止され、
磁性流体の保持を確実に行い、磁性流体の減少を防ぎ、
シールの安定性を図ることができる。
【００１６】また、ぬれ防止剤供給手段が他方の部材に
配置されて一方の部材の近接位置まで延びるので、ダス
トが磁性流体中に侵入することが防止できる。ぬれ防止
剤供給手段の一方の部材の近接位置まで延びた先端で一
方の部材表面に付着したダストをかきとり、一方の部材
表面を清浄するので、付着ダストによって磁性流体が一
方の部材表面に取り残されて磁性流体が減少することを
防止することができる。ぬれ防止剤は、ぬれ防止剤供給
手段から供給されることから、一方の部材表面に小さな
傷が生じたり、長時間使用したことによって一方の部材
表面のぬれ防止剤の皮膜が減少した場合にも、新たに供
給されるぬれ防止剤で補修・補充でき、使用耐久性を向
上させることができる。したがって、磁性流体シール装
置のシール性の長寿命化を図ることができる。
配置されて一方の部材の近接位置まで延びるので、ダス
トが磁性流体中に侵入することが防止できる。ぬれ防止
剤供給手段の一方の部材の近接位置まで延びた先端で一
方の部材表面に付着したダストをかきとり、一方の部材
表面を清浄するので、付着ダストによって磁性流体が一
方の部材表面に取り残されて磁性流体が減少することを
防止することができる。ぬれ防止剤は、ぬれ防止剤供給
手段から供給されることから、一方の部材表面に小さな
傷が生じたり、長時間使用したことによって一方の部材
表面のぬれ防止剤の皮膜が減少した場合にも、新たに供
給されるぬれ防止剤で補修・補充でき、使用耐久性を向
上させることができる。したがって、磁性流体シール装
置のシール性の長寿命化を図ることができる。
【００１７】前記ぬれ防止剤は、前記一方の部材表面の
表面張力＞前記ぬれ防止剤の表面張力＋前記一方の部材
と前記ぬれ防止剤間の界面張力の条件を満たし、前記磁
性流体は、前記ぬれ防止剤の表面張力＜前記磁性流体の
表面張力＋前記ぬれ防止剤と前記磁性流体間の界面張力
の条件を満たし、前記ぬれ防止剤と前記磁性流体は、相
溶性が低いことが好適である。
表面張力＞前記ぬれ防止剤の表面張力＋前記一方の部材
と前記ぬれ防止剤間の界面張力の条件を満たし、前記磁
性流体は、前記ぬれ防止剤の表面張力＜前記磁性流体の
表面張力＋前記ぬれ防止剤と前記磁性流体間の界面張力
の条件を満たし、前記ぬれ防止剤と前記磁性流体は、相
溶性が低いことが好適である。
【００１８】これにより、ぬれ防止剤は一方の部材表面
にぬれ広がることができ、磁性流体は一方の部材表面に
形成されたぬれ防止剤の皮膜にぬれ広がることが防止で
き、ぬれ防止剤と磁性流体が混ざり合うこともない。
にぬれ広がることができ、磁性流体は一方の部材表面に
形成されたぬれ防止剤の皮膜にぬれ広がることが防止で
き、ぬれ防止剤と磁性流体が混ざり合うこともない。
【００１９】前記ぬれ防止剤供給手段は、前記ぬれ防止
剤を含浸する多孔質体であることが好適である。
剤を含浸する多孔質体であることが好適である。
【００２０】これにより、一方の部材表面にぬれ防止剤
を徐々に浸出することができる。
を徐々に浸出することができる。
【００２１】前記ぬれ防止剤供給手段を、前記磁気回路
形成手段及び前記磁性流体を挟むように２つ備えたこと
が好ましい。
形成手段及び前記磁性流体を挟むように２つ備えたこと
が好ましい。
【００２２】これにより、磁気回路形成手段及び磁性流
体は２つのぬれ防止剤供給手段で挟まれた閉鎖空間に配
置されることとなり、装置内部の密封対象側にある直動
ベアリング等の部品への磁性流体の付着を防ぎ、磁性流
体の保持を確実に行い、磁性流体の減少を防ぎ、シール
の安定性を図ると共に長寿命化を図ることができる。
体は２つのぬれ防止剤供給手段で挟まれた閉鎖空間に配
置されることとなり、装置内部の密封対象側にある直動
ベアリング等の部品への磁性流体の付着を防ぎ、磁性流
体の保持を確実に行い、磁性流体の減少を防ぎ、シール
の安定性を図ると共に長寿命化を図ることができる。
【００２３】前記磁性流体は、表面張力が大きく、か
つ、粘度の低い液体を分散媒として用いたことが好適で
ある。
つ、粘度の低い液体を分散媒として用いたことが好適で
ある。
【００２４】これにより、運動時の磁性流体の１対の磁
極部に対しての追随性を大幅に向上させることができ
る。
極部に対しての追随性を大幅に向上させることができ
る。
【００２５】前記ぬれ防止剤は、フッ素オイルであり、
前記磁性流体の分散媒は、アルキルナフタレンやシリコ
ンオイルであることが好適である。
前記磁性流体の分散媒は、アルキルナフタレンやシリコ
ンオイルであることが好適である。
【００２６】
【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。
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。
【００２７】図１は、実施の形態に係る磁性流体シール
装置を示す半断面図である。図１において、磁性流体シ
ール装置は、２領域間（Ａ，Ｂ）にまたがる往復運動を
行う一方の部材としての磁性体からなるシャフト１を他
方の部材としてのハウジング２に挿通している。
装置を示す半断面図である。図１において、磁性流体シ
ール装置は、２領域間（Ａ，Ｂ）にまたがる往復運動を
行う一方の部材としての磁性体からなるシャフト１を他
方の部材としてのハウジング２に挿通している。
【００２８】ハウジング２は、シャフト１の保持を行
い、Ａ，Ｂ領域間を環状隙間を介して連通させている。
なお、シャフト１とハウジング２は、互いに相対往復運
動する２部材である。
い、Ａ，Ｂ領域間を環状隙間を介して連通させている。
なお、シャフト１とハウジング２は、互いに相対往復運
動する２部材である。
【００２９】そして、密封性に関しては、環状隙間の外
周側であるハウジング２内周に磁力発生手段としての環
状の永久磁石４により形成される磁気回路に介在させた
磁性流体５により行われている。
周側であるハウジング２内周に磁力発生手段としての環
状の永久磁石４により形成される磁気回路に介在させた
磁性流体５により行われている。
【００３０】永久磁石４は、軸方向に異極（ＮＳと図
示）が配されており、軸方向両側端には永久磁石４の１
対の磁極部となる１対の環状ポールピース３ａ，３ｂが
ハウジング２に備えられて永久磁石４が支持されてい
る。なお、永久磁石４と１対の環状ポールピース３ａ，
３ｂとにより、磁気回路形成手段が構成されている。
示）が配されており、軸方向両側端には永久磁石４の１
対の磁極部となる１対の環状ポールピース３ａ，３ｂが
ハウジング２に備えられて永久磁石４が支持されてい
る。なお、永久磁石４と１対の環状ポールピース３ａ，
３ｂとにより、磁気回路形成手段が構成されている。
【００３１】環状ポールピース３ａ，３ｂは、それぞれ
シャフト１に対向して突出しており、シャフト１と環状
ポールピース３ａ，３ｂと永久磁石４とを一回りする磁
気回路が形成されている。
シャフト１に対向して突出しており、シャフト１と環状
ポールピース３ａ，３ｂと永久磁石４とを一回りする磁
気回路が形成されている。
【００３２】そして、環状ポールピース３ａ，３ｂの内
周端部とシャフト１表面の隙間に磁性流体５がそれぞれ
保持される。
周端部とシャフト１表面の隙間に磁性流体５がそれぞれ
保持される。
【００３３】一方、この環状ポールピース３ａ，３ｂの
Ａ，Ｂ領域側には、スペーサ６ａ，６ｂを介して、ぬれ
防止剤供給手段としての可撓性を有する環状の多孔質体
７ａ，７ｂがハウジング２に配置されており、環状ポー
ルピース３ａ，３ｂ、永久磁石４、磁性流体５を多孔質
体７ａ，７ｂで挟んだ状態に配置される。
Ａ，Ｂ領域側には、スペーサ６ａ，６ｂを介して、ぬれ
防止剤供給手段としての可撓性を有する環状の多孔質体
７ａ，７ｂがハウジング２に配置されており、環状ポー
ルピース３ａ，３ｂ、永久磁石４、磁性流体５を多孔質
体７ａ，７ｂで挟んだ状態に配置される。
【００３４】多孔質体７ａ，７ｂは、内部に表面張力の
小さいぬれ防止剤８が含浸されており、シャフト１表面
にぬれ防止剤８を供給する。このため、多孔質体７ａ，
７ｂはシャフト１の近接位置まで延びており、内周端部
は、シャフト１と軽く接触しているか、もしくはシャフ
ト１上の薄いぬれ防止剤８の皮膜が介在する程度にシャ
フト１に接近させてある。
小さいぬれ防止剤８が含浸されており、シャフト１表面
にぬれ防止剤８を供給する。このため、多孔質体７ａ，
７ｂはシャフト１の近接位置まで延びており、内周端部
は、シャフト１と軽く接触しているか、もしくはシャフ
ト１上の薄いぬれ防止剤８の皮膜が介在する程度にシャ
フト１に接近させてある。
【００３５】なお、多孔質体７ａ，７ｂとしては、フェ
ルトや不織布等を用いることができる。
ルトや不織布等を用いることができる。
【００３６】多孔質体７ａ，７ｂに含浸させたぬれ防止
剤８は、磁性流体５のシャフト１表面へのぬれを防止
し、かつ、シャフト１表面にぬれ広がるものである。
剤８は、磁性流体５のシャフト１表面へのぬれを防止
し、かつ、シャフト１表面にぬれ広がるものである。
【００３７】このため、ぬれ防止剤８は、 （シャフト１表面の表面張力）＞（ぬれ防止剤８の表面
張力）＋（シャフト１とぬれ防止剤８間の界面張力）の
条件を満たし、かつ、磁性流体５は、 （ぬれ防止剤８の表面張力）＜（磁性流体５の表面張
力）＋（ぬれ防止剤８と磁性流体５間の界面張力）の条
件を満たす。
張力）＋（シャフト１とぬれ防止剤８間の界面張力）の
条件を満たし、かつ、磁性流体５は、 （ぬれ防止剤８の表面張力）＜（磁性流体５の表面張
力）＋（ぬれ防止剤８と磁性流体５間の界面張力）の条
件を満たす。
【００３８】なお、ここでいう磁性流体５は、Ｆｅ3Ｏ4
等の微粒子を分散媒中にコロイド状に分散させたもので
ある。磁性流体５の分散媒としては、表面張力が大き
く、、かつ、粘度の低い液体を用いると、往復運動時の
磁性流体５の環状ポールピース３ａ，３ｂの内周端部
（磁極部）に対しての追随性を大幅に向上させることが
できる。
等の微粒子を分散媒中にコロイド状に分散させたもので
ある。磁性流体５の分散媒としては、表面張力が大き
く、、かつ、粘度の低い液体を用いると、往復運動時の
磁性流体５の環状ポールピース３ａ，３ｂの内周端部
（磁極部）に対しての追随性を大幅に向上させることが
できる。
【００３９】また、磁性流体５の分散媒とぬれ防止剤８
は、相溶性が低いものである。この相溶性が低い磁性流
体５とぬれ防止剤８の組み合わせとしては、例えば、ぬ
れ防止剤８にフッ素オイルを用い、磁性流体５の分散媒
にアルキルナフタレンやシリコンオイル等を用いる組み
合わせがある。
は、相溶性が低いものである。この相溶性が低い磁性流
体５とぬれ防止剤８の組み合わせとしては、例えば、ぬ
れ防止剤８にフッ素オイルを用い、磁性流体５の分散媒
にアルキルナフタレンやシリコンオイル等を用いる組み
合わせがある。
【００４０】次に、上記構成の磁性流体シール装置の動
作及び作用について説明する。
作及び作用について説明する。
【００４１】シャフト１が往復運動を行うと、多孔質体
７ａ，７ｂに含浸させたぬれ防止剤８がシャフト１の移
動に伴い引きずられてシャフト１表面に取り残されてぬ
れ広がり、シャフト１表面にぬれ防止剤８の皮膜を形成
する。
７ａ，７ｂに含浸させたぬれ防止剤８がシャフト１の移
動に伴い引きずられてシャフト１表面に取り残されてぬ
れ広がり、シャフト１表面にぬれ防止剤８の皮膜を形成
する。
【００４２】このため、磁性流体５は、ぬれ防止剤８の
皮膜を介してシャフト１に接触することになるので、磁
性流体５とぬれ防止剤８とが上記の関係にあり、かつ、
シャフト１表面上の微細な凹凸をぬれ防止剤８がならす
ことにより、磁性流体５がシャフト１表面にぬれ難くな
る。
皮膜を介してシャフト１に接触することになるので、磁
性流体５とぬれ防止剤８とが上記の関係にあり、かつ、
シャフト１表面上の微細な凹凸をぬれ防止剤８がならす
ことにより、磁性流体５がシャフト１表面にぬれ難くな
る。
【００４３】その結果、シャフト１が往復運動を行う際
に、磁性流体５が引きずられてシャフト１表面に取り残
されてぬれ広がることが防止でき、環状ポールピース３
ａ，３ｂの内周端部とシャフト１表面の隙間に保持され
る磁性流体５の減少が防げ、シールの安定性を長期にわ
たって図ることができる。
に、磁性流体５が引きずられてシャフト１表面に取り残
されてぬれ広がることが防止でき、環状ポールピース３
ａ，３ｂの内周端部とシャフト１表面の隙間に保持され
る磁性流体５の減少が防げ、シールの安定性を長期にわ
たって図ることができる。
【００４４】一方、多孔質体７ａ，７ｂは、ハウジング
２に設けられ、内周端部がシャフト１に接触するかしな
いかの近接位置まで延びているので、粉塵や水等が多孔
質体７ａ，７ｂで挟んだ磁性流体５中に侵入することが
防止できる。
２に設けられ、内周端部がシャフト１に接触するかしな
いかの近接位置まで延びているので、粉塵や水等が多孔
質体７ａ，７ｂで挟んだ磁性流体５中に侵入することが
防止できる。
【００４５】また、磁性流体５が接触する前に、シャフ
ト１表面に付着したダストを多孔質体７ａ，７ｂでかき
とり、シャフト１表面を清浄するので、シャフト１表面
に付着したダストによって磁性流体５がシャフト１表面
に取り残されて磁性流体５が減少することを防止するこ
とができる。
ト１表面に付着したダストを多孔質体７ａ，７ｂでかき
とり、シャフト１表面を清浄するので、シャフト１表面
に付着したダストによって磁性流体５がシャフト１表面
に取り残されて磁性流体５が減少することを防止するこ
とができる。
【００４６】このような効果は、シャフト１をフッ素等
でコーティングし、ゴムや樹脂性のダストシールを組み
合わせた磁性流体シール装置でも発揮することができる
が、ダストシールの摺動抵抗が大きいため、本実施の形
態の構成のほうが優位である。
でコーティングし、ゴムや樹脂性のダストシールを組み
合わせた磁性流体シール装置でも発揮することができる
が、ダストシールの摺動抵抗が大きいため、本実施の形
態の構成のほうが優位である。
【００４７】また、ぬれ防止剤８は、多孔質体７ａ，７
ｂから徐々に浸出することから、シャフト１表面に小さ
な傷が生じたり、長時間使用したことによってシャフト
１表面のぬれ防止剤８の皮膜が減少した場合にも、多孔
質体７ａ，７ｂから新たに浸出するぬれ防止剤８で補修
・補充でき、使用耐久性を向上させることができる。
ｂから徐々に浸出することから、シャフト１表面に小さ
な傷が生じたり、長時間使用したことによってシャフト
１表面のぬれ防止剤８の皮膜が減少した場合にも、多孔
質体７ａ，７ｂから新たに浸出するぬれ防止剤８で補修
・補充でき、使用耐久性を向上させることができる。
【００４８】したがって、本実施の形態に係る磁性流体
シール装置のシール性の長寿命化を図ることができる。
シール装置のシール性の長寿命化を図ることができる。
【００４９】なお、ぬれ防止剤供給手段は、多孔質体に
限られず、ぬれ防止剤を供給できればよく、また、少な
くとも一方のダストの存在する領域側に配置されればそ
の効果を発揮することができ、他方の密封対象側に配置
されれば装置内部の直動ベアリング等の部品への磁性流
体の付着を防ぎ、磁性流体の保持を確実に行うことがで
きる。
限られず、ぬれ防止剤を供給できればよく、また、少な
くとも一方のダストの存在する領域側に配置されればそ
の効果を発揮することができ、他方の密封対象側に配置
されれば装置内部の直動ベアリング等の部品への磁性流
体の付着を防ぎ、磁性流体の保持を確実に行うことがで
きる。
【００５０】環状ポールピース３ａ，３ｂの内周端部に
複数の環状突起部を設けて磁性流体５を複数箇所で保持
する多段のシール構成とする等、適宜変更が可能であ
る。また、シャフト１を非磁性体とし、磁気回路形成手
段を互いに逆向きに着磁されて接合された一対の磁力発
生手段に、一対の磁極部を形成して設けた製造性、組立
性に優れる容易な構成としてもよく、種々の変形が可能
である。
複数の環状突起部を設けて磁性流体５を複数箇所で保持
する多段のシール構成とする等、適宜変更が可能であ
る。また、シャフト１を非磁性体とし、磁気回路形成手
段を互いに逆向きに着磁されて接合された一対の磁力発
生手段に、一対の磁極部を形成して設けた製造性、組立
性に優れる容易な構成としてもよく、種々の変形が可能
である。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、一方の
部材表面に形成されたぬれ防止剤の皮膜によって磁性流
体のぬれが防止され、磁性流体の保持を確実に行い、磁
性流体の減少を防ぎ、シールの安定性を図ることができ
る。
部材表面に形成されたぬれ防止剤の皮膜によって磁性流
体のぬれが防止され、磁性流体の保持を確実に行い、磁
性流体の減少を防ぎ、シールの安定性を図ることができ
る。
【００５２】また、ぬれ防止剤供給手段が他方の部材に
配置されて一方の部材の近接位置まで延びるので、ダス
トが磁性流体中に侵入することが防止できる。ぬれ防止
剤供給手段の一方の部材の近接位置まで延びた先端で一
方の部材表面に付着したダストをかきとり、一方の部材
表面を清浄するので、付着ダストによって磁性流体が一
方の部材表面に取り残されて磁性流体が減少することを
防止することができる。ぬれ防止剤は、ぬれ防止剤供給
手段から供給されることから、一方の部材表面に小さな
傷が生じたり、長時間使用したことによって一方の部材
表面のぬれ防止剤の皮膜が減少した場合にも、新たに供
給されるぬれ防止剤で補修・補充でき、使用耐久性を向
上させることができる。したがって、磁性流体シール装
置のシール性の長寿命化を図ることができる。
配置されて一方の部材の近接位置まで延びるので、ダス
トが磁性流体中に侵入することが防止できる。ぬれ防止
剤供給手段の一方の部材の近接位置まで延びた先端で一
方の部材表面に付着したダストをかきとり、一方の部材
表面を清浄するので、付着ダストによって磁性流体が一
方の部材表面に取り残されて磁性流体が減少することを
防止することができる。ぬれ防止剤は、ぬれ防止剤供給
手段から供給されることから、一方の部材表面に小さな
傷が生じたり、長時間使用したことによって一方の部材
表面のぬれ防止剤の皮膜が減少した場合にも、新たに供
給されるぬれ防止剤で補修・補充でき、使用耐久性を向
上させることができる。したがって、磁性流体シール装
置のシール性の長寿命化を図ることができる。
【００５３】ぬれ防止剤は、一方の部材表面の表面張力
＞ぬれ防止剤の表面張力＋一方の部材とぬれ防止剤間の
界面張力の条件を満たし、磁性流体は、ぬれ防止剤の表
面張力＜磁性流体の表面張力＋ぬれ防止剤と磁性流体間
の界面張力の条件を満たし、ぬれ防止剤と磁性流体は、
相溶性が低いことで、ぬれ防止剤は一方の部材表面にぬ
れ広がることができ、磁性流体は一方の部材表面に形成
されたぬれ防止剤の皮膜にぬれ広がることが防止でき、
ぬれ防止剤と磁性流体が混ざり合うこともない。
＞ぬれ防止剤の表面張力＋一方の部材とぬれ防止剤間の
界面張力の条件を満たし、磁性流体は、ぬれ防止剤の表
面張力＜磁性流体の表面張力＋ぬれ防止剤と磁性流体間
の界面張力の条件を満たし、ぬれ防止剤と磁性流体は、
相溶性が低いことで、ぬれ防止剤は一方の部材表面にぬ
れ広がることができ、磁性流体は一方の部材表面に形成
されたぬれ防止剤の皮膜にぬれ広がることが防止でき、
ぬれ防止剤と磁性流体が混ざり合うこともない。
【００５４】ぬれ防止剤供給手段は、ぬれ防止剤を含浸
する多孔質体であることで、一方の部材表面にぬれ防止
剤を徐々に浸出することができる。
する多孔質体であることで、一方の部材表面にぬれ防止
剤を徐々に浸出することができる。
【００５５】ぬれ防止剤供給手段を、磁気回路形成手段
及び磁性流体を挟むように２つ備えたことで、磁気回路
形成手段及び磁性流体は２つのぬれ防止剤供給手段で挟
まれた閉鎖空間に配置されることとなり、装置内部の密
封対象側にある直動ベアリング等の部品への磁性流体の
付着を防ぎ、磁性流体の保持を確実に行い、磁性流体の
減少を防ぎ、シールの安定性を図ると共に長寿命化を図
ることができる。
及び磁性流体を挟むように２つ備えたことで、磁気回路
形成手段及び磁性流体は２つのぬれ防止剤供給手段で挟
まれた閉鎖空間に配置されることとなり、装置内部の密
封対象側にある直動ベアリング等の部品への磁性流体の
付着を防ぎ、磁性流体の保持を確実に行い、磁性流体の
減少を防ぎ、シールの安定性を図ると共に長寿命化を図
ることができる。
【００５６】磁性流体は、表面張力が大きく、かつ、粘
度の低い液体を分散媒として用いたことで、運動時の磁
性流体の１対の磁極部に対しての追随性を大幅に向上さ
せることができる。
度の低い液体を分散媒として用いたことで、運動時の磁
性流体の１対の磁極部に対しての追随性を大幅に向上さ
せることができる。
【図１】実施の形態に係る磁性流体シール装置を示す半
断面図である。
断面図である。
【図２】従来技術の磁性流体シール装置を示す半断面図
である。
である。
１ シャフト ２ ハウジング ３ａ，３ｂ 環状ポールピース ４ 永久磁石 ５ 磁性流体 ６ａ，６ｂ スペーサ ７ａ，７ｂ 多孔質体 ８ ぬれ防止剤
Claims (6)
- 【請求項１】互いに相対往復運動する２部材間の隙間を
シールする磁性流体シール装置であって、 磁力を発生する磁力発生手段と、２部材の内一方の部材
に対向する１対の磁極部と、を有し、２部材の内他方の
部材に配置されて前記隙間を通過する磁気回路を形成す
る磁気回路形成手段と、 該磁気回路形成手段の１対の磁極部に磁気的に保持され
て前記一方の部材に接触し、前記隙間を密封する磁性流
体と、 前記磁気回路形成手段の隣で前記他方の部材に配置され
て前記一方の部材の近接位置まで延び、前記一方の部材
に前記磁性流体のぬれを防止するぬれ防止剤を供給し、
前記２部材の相対往復運動によって前記一方の部材表面
にぬれ防止剤の皮膜を形成するぬれ防止剤供給手段と、
を備えたことを特徴とする磁性流体シール装置。 - 【請求項２】前記ぬれ防止剤は、 前記一方の部材表面の表面張力＞前記ぬれ防止剤の表面
張力＋前記一方の部材と前記ぬれ防止剤間の界面張力の
条件を満たし、 前記磁性流体は、 前記ぬれ防止剤の表面張力＜前記磁性流体の表面張力＋
前記ぬれ防止剤と前記磁性流体間の界面張力の条件を満
たし、 前記ぬれ防止剤と前記磁性流体は、相溶性が低いことを
特徴とする磁性流体シール装置。 - 【請求項３】前記ぬれ防止剤供給手段は、前記ぬれ防止
剤を含浸する多孔質体であることを特徴とする請求項１
又は２に記載の磁性流体シール装置。 - 【請求項４】前記ぬれ防止剤供給手段を、前記磁気回路
形成手段及び前記磁性流体を挟むように２つ備えたこと
を特徴とする請求項１、２、又は３に記載の磁性流体シ
ール装置。 - 【請求項５】前記磁性流体は、表面張力が大きく、か
つ、粘度の低い液体を分散媒として用いたことを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか一つに記載の磁性流体シ
ール装置。 - 【請求項６】前記ぬれ防止剤は、フッ素オイルであり、 前記磁性流体の分散媒は、アルキルナフタレンやシリコ
ンオイルであることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか一つに記載の磁性流体シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000186363A JP2002005307A (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 磁性流体シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000186363A JP2002005307A (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 磁性流体シール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002005307A true JP2002005307A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18686533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000186363A Withdrawn JP2002005307A (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 磁性流体シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002005307A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101257422B1 (ko) * | 2009-09-21 | 2013-05-02 | 강수동 | 실링장치 |
| JP2013083244A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-05-09 | Denso Corp | 流体ブレーキ装置及びバルブタイミング調整装置 |
| CN105508619A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-04-20 | 苏州市职业大学 | 膜带料连续化等离子改性装置的进出口密封结构 |
| CN110296928A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-01 | 三峡大学 | 利用磁流体模拟可视化裂隙渗流的装置及方法 |
| JP7138387B1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-09-16 | ツィンファ ユニバーシティ | 磁性流体自己補充型磁性流体シール装置 |
-
2000
- 2000-06-21 JP JP2000186363A patent/JP2002005307A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101257422B1 (ko) * | 2009-09-21 | 2013-05-02 | 강수동 | 실링장치 |
| JP2013083244A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-05-09 | Denso Corp | 流体ブレーキ装置及びバルブタイミング調整装置 |
| CN105508619A (zh) * | 2016-02-04 | 2016-04-20 | 苏州市职业大学 | 膜带料连续化等离子改性装置的进出口密封结构 |
| CN110296928A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-10-01 | 三峡大学 | 利用磁流体模拟可视化裂隙渗流的装置及方法 |
| JP7138387B1 (ja) * | 2021-04-26 | 2022-09-16 | ツィンファ ユニバーシティ | 磁性流体自己補充型磁性流体シール装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070525 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090313 |