JP2002005308A - 磁性流体シールの装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装着作業性の向上を図りつつ、品質管理の向
上を図った磁性流体シールの装着方法を提供する。 【解決手段】 磁性流体シール１を予め治具２に取り付
けておき、治具２に取り付けた状態で、磁性流体１６も
充填しておく。ここで、治具２は、軸３と略同径の軸状
部２１を有しており、この軸状部２１に磁性流体シール
１を複数取り付けておき、磁性流体シール１を所定の装
着部に装着する際には、軸状部２１を軸３に突き当て
て、この状態を維持しながら磁性流体シール１を装着部
までスライドさせて装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性流体を用いて
軸封するための磁性流体シールにおいて、所定の装着部
に装着する際の磁性流体シールの装着方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁性流体シールは、摺動抵抗がほ
とんどなく、摺動磨耗性に非常に優れていることから、
低磨耗性を特に必要とする装置等に利用されている。

【０００３】例えば、カメラの遮光シールやＨＤＤ用の
ダストシールとして好適に用いることができるものであ
る。

【０００４】このような磁性流体シールを所定の装着部
に装着する場合には、まず、磁性流体を保持させない状
態で、その他の部品（例えば磁石や保持部材）を装着し
た後に、磁性流体をシール部に充填するようにしてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。

【０００６】上述のように、他の部品を装着した後に磁
性流体を充填する装着方法においては、装着箇所によっ
ては充填作業が困難となることがあった。

【０００７】また、磁性流体シールの製造メーカー側に
とってみれば、磁性流体の充填作業を納入先のメーカー
に委ねることになり、納入先のメーカーにおける組立作
業現場ごとに充填装置を設置しなければならないという
問題もあった。

【０００８】更に、磁性流体の充填作業を納入先のメー
カーに委ねなければならないことから、充填量の管理を
磁性流体シールの製造メーカー側で行うことができない
ため、充填量の管理が不十分になってしまうおそれもあ
った。

【０００９】従って、充填量の不足等を原因とする密封
性の低下あるいは欠落によるトラブルが発生するという
ようなケースも考えられた。

【００１０】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、装着
作業性の向上を図りつつ、品質管理の向上を図った磁性
流体シールの装着方法を提供することにある。

【００１１】

【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、相対的に移動する軸表面に対して
磁性流体を摺動させることで軸封する磁性流体シールの
装着部への装着方法において、前記軸と略同径の軸状部
を有する治具に予め磁性流体シールを取り付けておき、
該治具の軸状部を前記軸に突き当てつつ前記磁性流体シ
ールを装着部までスライドさせて装着させることを特徴
とする。

【００１２】従って、装着部に装着する前に、予め磁性
流体を充填させておくことができ、装着する場合には磁
性流体シールをスライドさせるだけで良いので、装着作
業性に優れる。また、磁性流体シールを納入する前に磁
性流体シールの製造メーカー側で磁性流体の充填を行え
るため、磁性流体の充填量を磁性流体シールの製造メー
カー側で管理することができる。

【００１３】前記軸状部の表面には、磁性流体に対する
ぬれ性の低い低ぬれ性部を有するとよい。

【００１４】従って、治具への磁性流体の付着を低減で
きる。

【００１５】また、相対的に移動する軸表面に対して磁
性流体を摺動させることで軸封する磁性流体シールの装
着部への装着方法において、前記磁性流体シールに備え
られた、磁性流体を保持する一対の保持部材を、装着部
への装着時よりも離れた状態で維持しておくことで、磁
性流体の保持領域の容積を大きくした状態で、該保持領
域に磁性流体を充填し、前記磁性流体シールを装着部に
装着する際に、前記一対の保持部材の一方を他方に向け
て所定の位置までスライドさせて、磁性流体の保持領域
を小さくすることによって、予め充填させた磁性流体を
軸表面側に溢れ出させて該磁性流体を軸表面に当接させ
ることを特徴とする。

【００１６】従って、装着部に装着する前に、予め磁性
流体を充填させておくことができ、装着する場合には一
対の保持部材の一方をスライドさせるだけで良いので、
装着作業性に優れる。また、磁性流体シールを納入する
前に磁性流体シールの製造メーカー側で磁性流体の充填
を行えるため、磁性流体の充填量を磁性流体シールの製
造メーカー側で管理することができる。

【００１７】前記磁性流体の保持領域に、磁性流体を含
浸させた弾性多孔体を配置しておき、前記磁性流体シー
ルを装着部までスライドさせる際に、前記一対の保持部
材の一方を他方に向けて所定の位置までスライドさせる
ことで、弾性多孔体から磁性流体を押し出すとよい。

【００１８】従って、磁性流体の保持能力に優れる。

【００１９】前記一対の保持部材は、磁界発生部材の両
端に挟み込むように設けられた一対の磁性部材であると
よい。

【００２０】前記一対の保持部材は、互いに嵌合される
一対の磁石であることも好適である。

【００２１】

【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。

【００２２】（第１の実施の形態）図１を参照して、第
１の実施の形態に係る磁性流体シールの装着方法につい
て説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着の様子を示す模式図である。なお、
図においては、磁性流体シールとハウジングは切断端面
のみを模式的に示している。

【００２３】図示のように、本実施の形態に係る磁性流
体シール１は、軸３とハウジング４との間の環状隙間を
密封するためのものであり、磁性流体シール１に備えら
れた磁性流体１６が、相対的に移動する（回転あるいは
往復動する）軸３の表面に対して摺動することによって
軸封するものである。

【００２４】本実施の形態においては、磁性流体シール
１を予め治具２に取り付けておき、治具２に取り付けた
状態で、磁性流体１６も充填しておく。

【００２５】ここで、本実施の形態で用いられる治具２
は、軸３と略同径の軸状部２１を有しており、この軸状
部２１に磁性流体シール１を複数取り付けておく。

【００２６】そして、磁性流体シール１を所定の装着部
に装着する際には、軸状部２１を軸３に図示のように突
き当てて、この状態を維持しながら磁性流体シール１を
装着部までスライドさせて装着する。

【００２７】なお、磁性流体シール１の装着部に対する
固着構造については、特に限定するものではないが、図
示の例ではハウジング４との嵌合によって固着力を得て
いる。

【００２８】ここで、上述した治具２の軸状部２１の表
面には、磁性流体１６に対してぬれ性の低い低ぬれ性部
を有するようにするのが好ましい。

【００２９】このためには、治具そのものの素材をぬれ
性の低いものを用いることができる。なお、ぬれ性の低
い材料としては、例えば、ＰＴＦＥで総称される全ての
素材等がある。

【００３０】また、軸状部２１の表面にぬれ性の低い素
材を被覆するようにしても良いし、ぬれ性を低くするよ
うな表面処理を施しても良い。なお、被覆する素材とし
ては、例えば、フッ素を有するカップリング剤や高分子
量化が容易なフッ素鎖を有するモノマーや撥油剤等があ
る。

【００３１】このように低ぬれ性部を有するようにする
ことによって、治具２から軸３への磁性流体シール１を
スライドさせる際に、磁性流体１６が治具側に残留して
しまうことを防止できる。

【００３２】以上のように、本実施の形態においては、
治具２に取り付けた状態で磁性流体の充填作業を行うこ
とができるため、装着先の装置等の構造に左右されるこ
となく、磁性流体の充填作業を容易に行うことができ
る。

【００３３】また、装着作業も磁性流体シール１をスラ
イドさせるだけで良いので、容易に行うことができる。

【００３４】さらに、磁性流体シールの製造メーカー側
で磁性流体の充填作業を行うことができるため、充填装
置を製造メーカーにのみ設置しておけばよく、また、磁
性流体の充填量の管理を磁性流体シールの製造メーカー
側で行うことができるため、品質管理も十分なものとな
る。

【００３５】（第２の実施の形態）図２及び図３には、
第２の実施の形態が示されている。本実施の形態におい
ては、上述の第１の実施の形態に係わる磁性流体シール
等と同一の構成部分については同一の符号を付して説明
する。

【００３６】図２は本発明の第２の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着過程の様子を示す模式図（磁性流体
シールとハウジングは切断端面のみを模式的に示してい
る）であり、図３は本発明の第２の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着完了後の様子を示す模式図（磁性流
体シールとハウジングは切断端面のみを模式的に示して
いる）である。

【００３７】図示のように、本実施の形態に係る磁性流
体シール１ａにおいても、上記第１の実施の形態の場合
と同様に、軸３とハウジング４との間の環状隙間を密封
するためのものであり、磁性流体シール１ａに備えられ
た磁性流体１６が、相対的に移動する（回転あるいは往
復動する）軸３の表面に対して摺動することによって軸
封するものである。

【００３８】本実施の形態に係る磁性流体シール１ａ
は、概略、ハウジング４の嵌着部４１に嵌着して固定さ
せるための固定具１１と、磁界発生部材としての磁石１
２と、この磁石１２の両端を挟み込むように設けられ磁
性流体１６を保持するための一対の保持部材としての磁
性部材１３，１４と、から構成される。

【００３９】ここで、本実施の形態においては、磁性流
体シール１ａを装着部へ装着する前の状態において、磁
性部材１３と磁性部材１４を装着時の状態よりも離れた
状態で維持するようにしておく。

【００４０】なお、このように維持しておくための構造
は特に限定されるものではないが、例えば、固定具１１
の内周寸法と磁性部材１４の外周寸法との関係によっ
て、磁性部材１４が磁石１２によって磁気吸引される力
よりも固定具１１に対する摩擦力の方が大きくなるよう
にすること等で達成できる。

【００４１】このようにして、磁性部材１３と磁性部材
１４を装着時の状態よりも離れた状態で維持することに
よって、磁性流体１６を保持可能な領域の容積を大きく
しておくことが可能となる。

【００４２】そして、この保持可能な領域に、予め、磁
性流体１６を含浸させた弾性多孔体（スポンジ状のも
の）１５を挟み込んでおく（図２に示す状態）。なお、
弾性多孔体１５の材質としては、ナイロン，ポリエチレ
ンあるいはゴム等の多孔質の材料を用いることができ
る。

【００４３】このようにすることによって、磁性流体シ
ール１ａを装着部に装着させるために、磁性流体シール
１ａをスライドさせる際に、磁性部材１３を固定具１１
と共に磁性部材１４側にスライドさせることによって、
磁性部材１３と磁性部材１４との間隔が、装着状態にお
ける間隔となるようにすることによって、磁性流体１６
を保持可能な領域の容積が小さくなり、弾性多孔体１５
が絞られて、これに含浸させられていた磁性流体１６は
押し出されて、軸３の表面側に向かって溢れ出し、軸３
の表面に当接する位置で保持される（図３に示す状
態）。

【００４４】これにより、磁性流体１６を所望の使用状
態に保持することが可能となる。

【００４５】なお、上記説明では、磁性流体１６の保持
力を十分なものとするために、弾性多孔体を利用した場
合の構成について示したが、寸法や磁石の磁力等によっ
ては、弾性多孔体なしでも十分に磁性流体を保持できる
のであれば、弾性多孔体を用いずに直接磁性流体を保持
させておくようにしても良い。

【００４６】以上のように、本実施の形態においても、
装着作業は磁性流体シール１ａをスライドさせるだけで
良いので、容易に行うことができる。

【００４７】また、磁性流体シールの製造メーカー側で
磁性流体の充填作業を行うことができるため、充填装置
を製造メーカーにのみ設置しておけばよく、また、磁性
流体の充填量の管理を磁性流体シールの製造メーカー側
で行うことができるため、品質管理も十分なものとな
る。

【００４８】（第３の実施の形態）図４及び図５には、
第３の実施の形態が示されている。本実施の形態におい
ては、上述の第１の実施の形態に係わる磁性流体シール
等と同一の構成部分については同一の符号を付して説明
する。

【００４９】図４は本発明の第３の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着過程の様子を示す模式図（磁性流体
シールとハウジングは切断端面のみを模式的に示してい
る）であり、図５は本発明の第３の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着完了後の様子を示す模式図（磁性流
体シールとハウジングは切断端面のみを模式的に示して
いる）である。

【００５０】図示のように、本実施の形態に係る磁性流
体シール１ｂにおいても、上記第１の実施の形態の場合
と同様に、軸３とハウジング４との間の環状隙間を密封
するためのものであり、磁性流体シール１ｂに備えられ
た磁性流体１６が、相対的に移動する（回転あるいは往
復動する）軸３の表面に対して摺動することによって軸
封するものである。

【００５１】本実施の形態に係る磁性流体シール１ｂ
は、概略、ハウジング４の嵌着部４１に嵌着して固定さ
せるための固定具１１と、磁界発生部材としての一対の
磁石１２ａ，１２ｂと、から構成される。

【００５２】上記第２の実施の形態においては、磁性流
体１６を保持するために、一対の磁性部材を設ける構成
であるのに対して、本実施の形態においては、一対の磁
石１２ａ，１２ｂによって直接的に磁性流体１６を保持
する構成となっている。

【００５３】ここで、本実施の形態においては、磁性流
体シール１ｂを装着部へ装着する前の状態において、磁
石１２ａと磁石１２ｂを装着時の状態よりも離れた状態
で維持するようにしておく。

【００５４】なお、このように維持しておくための構造
は特に限定されるものではないが、例えば、固定具１１
の内周寸法と磁石１２ｂの外周寸法との関係によって、
磁石１２ｂが磁石１２ａによって磁気吸引される力より
も固定具１１に対する摩擦力の方が大きくなるようにす
ることや、磁石同士の嵌合部の嵌合力を大きくしておく
こと等で達成できる。

【００５５】このようにして、磁石１２ａと磁石１２ｂ
を装着時の状態よりも離れた状態で維持することによっ
て、磁性流体１６を保持可能な領域の容積を大きくして
おくことが可能となる。

【００５６】そして、この状態で予め磁性流体１６を保
持させておく（図４に示す状態）。

【００５７】このようにすることによって、磁性流体シ
ール１ｂを装着部に装着させるために、磁性流体シール
１ｂをスライドさせる際に、磁石１２ａを固定具１１と
共に磁石１２ｂ側にスライドさせることによって、磁石
１２ａと磁石１２ｂとの間隔が、装着状態における間隔
となるようにすることによって、磁性流体１６を保持可
能な領域の容積が小さくなり、磁性流体１６は軸３の表
面側に向かって溢れ出し、軸３の表面に当接する位置で
保持される（図５に示す状態）。

【００５８】これにより、磁性流体１６を所望の使用状
態に保持することが可能となる。

【００５９】以上のように、本実施の形態においても、
装着作業は磁性流体シール１ｂをスライドさせるだけで
良いので、容易に行うことができる。

【００６０】また、磁性流体シールの製造メーカー側で
磁性流体の充填作業を行うことができるため、充填装置
を製造メーカーにのみ設置しておけばよく、また、磁性
流体の充填量の管理を磁性流体シールの製造メーカー側
で行うことができるため、品質管理も十分なものとな
る。

【００６１】（第４の実施の形態）図６及び図７には、
第４の実施の形態が示されている。本実施の形態におい
ては、上述の第１の実施の形態に係わる磁性流体シール
等と同一の構成部分については同一の符号を付して説明
する。

【００６２】図６は本発明の第４の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着過程の様子を示す模式図（磁性流体
シールとハウジングは切断端面のみを模式的に示してい
る）であり、図７は本発明の第４の実施の形態に係る磁
性流体シールの装着完了後の様子を示す模式図（磁性流
体シールとハウジングは切断端面のみを模式的に示して
いる）である。

【００６３】上記第３の実施の形態では、２つの磁石で
構成した場合について示したが、本実施の形態では３つ
の磁石で構成した場合について説明する。

【００６４】本実施の形態では、図６に示すように、磁
界発生部材として磁石１２ｃ，１２ｄ，１２ｅを備えて
おり、これらをそれぞれ装着時よりも離した状態として
おいて、これらの間に磁性流体１６を保持しておく（図
６に示す状態）。

【００６５】そして、磁性流体シール１ｃを装着部に装
着させるために、磁性流体シール１ｃをスライドさせる
際に、磁石１２ｃおよび磁石１２ｄを磁石１２ｅ側にス
ライドさせて、磁性流体１６を軸３の表面側に向かって
溢れ出させて、軸３の表面に当接する位置で保持させる
（図７に示す状態）。

【００６６】これにより、磁性流体１６を所望の使用状
態に保持することが可能となり、上記第３の実施の形態
の場合と同様の効果を発揮する。

【００６７】

【実施例】以下、上記実施の形態に基づくより具体的な
実施例についてその一例を説明する。

【００６８】上記第１の実施の形態のより具体的な実施
例について説明する。

【００６９】軸径３０ｍｍの軸に、内径３０．４ｍｍの
磁性流体シールを装着する構成において、軸径３０ｍｍ
の軸部を有する治具に予め磁性流体シールを取り付けて
おき、磁性流体も所定量充填しておく。

【００７０】なお、治具の軸部表面にはフッ素系表面改
質材によって表面コーティングしたものを用いた。

【００７１】そして、治具の軸部の先端を、装着側の軸
の先端につき合わせながら、磁性流体シールを、磁性流
体がシールに完全に追随するような速度で、スライドさ
せて装着部まで装着したところ、磁性流体の充填量が変
化してしまうことはなく、好適に装着を行うことができ
た。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁性流体
シールの装着方法によって、装着部に装着する前に、予
め磁性流体を充填させておくことができ、装着する場合
には磁性流体シールをスライドさせるだけで良いので、
装着作業性の向上を図ることができる。

【００７３】また、磁性流体シールを納入する前に磁性
流体シールの製造メーカー側で磁性流体の充填を行える
ため、磁性流体の充填量を磁性流体シールの製造メーカ
ー側で管理することができ、品質管理の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着の様子を示す模式図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着過程の様子を示す模式図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着完了後の様子を示す模式図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着過程の様子を示す模式図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着完了後の様子を示す模式図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着過程の様子を示す模式図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係る磁性流体シー
ルの装着完了後の様子を示す模式図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 磁性流体シール １１ 固定具 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ 磁石 １３，１４ 磁性部材 １５ 弾性多孔体 １６ 磁性流体 ２ 治具 ２１ 軸状部 ３ 軸 ４ ハウジング ４１ 嵌着部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対的に移動する軸表面に対して磁性流体
   を摺動させることで軸封する磁性流体シールの装着部へ
   の装着方法において、 前記軸と略同径の軸状部を有する治具に予め磁性流体シ
   ールを取り付けておき、該治具の軸状部を前記軸に突き
   当てつつ前記磁性流体シールを装着部までスライドさせ
   て装着させることを特徴とする磁性流体シールの装着方
   法。
2. 【請求項２】前記軸状部の表面には、磁性流体に対する
   ぬれ性の低い低ぬれ性部を有することを特徴とする請求
   項１に記載の磁性流体シールの装着方法。
3. 【請求項３】相対的に移動する軸表面に対して磁性流体
   を摺動させることで軸封する磁性流体シールの装着部へ
   の装着方法において、 前記磁性流体シールに備えられた、磁性流体を保持する
   一対の保持部材を、装着部への装着時よりも離れた状態
   で維持しておくことで、磁性流体の保持領域の容積を大
   きくした状態で、該保持領域に磁性流体を充填し、 前記磁性流体シールを装着部に装着する際に、前記一対
   の保持部材の一方を他方に向けて所定の位置までスライ
   ドさせて、磁性流体の保持領域を小さくすることによっ
   て、予め充填させた磁性流体を軸表面側に溢れ出させて
   該磁性流体を軸表面に当接させることを特徴とする磁性
   流体シールの装着方法。
4. 【請求項４】前記磁性流体の保持領域に、磁性流体を含
   浸させた弾性多孔体を配置しておき、 前記磁性流体シールを装着部までスライドさせる際に、
   前記一対の保持部材の一方を他方に向けて所定の位置ま
   でスライドさせることで、弾性多孔体から磁性流体を押
   し出すことを特徴とする請求項３に記載の磁性流体シー
   ルの装着方法。
5. 【請求項５】前記一対の保持部材は、磁界発生部材の両
   端に挟み込むように設けられた一対の磁性部材であるこ
   とを特徴とする３または４に記載の磁性流体シールの装
   着方法。
6. 【請求項６】前記一対の保持部材は、互いに嵌合される
   一対の磁石であることを特徴とする３または４に記載の
   磁性流体シールの装着方法。