JP2003065443A

JP2003065443A - 密封装置

Info

Publication number: JP2003065443A
Application number: JP2001260347A
Authority: JP
Inventors: Takao Sugano; 隆夫菅野; Hiroshi Anzai; 博安斉
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】２部材の偏芯の許容値を拡大してシール性の
向上を図ると共に、製作の容易な密封装置を提供する。【解決手段】非磁性の金属環７と、磁石粉を充填した
ゴムからなる弾性磁石３と、を一体成形し、弾性磁石３
で外周面が覆われているオイルシール構造を有する密封
装置において、この弾性磁石３を半径方向に着磁して、
互いに相対運動可能に組み付けられた非磁性のハウジン
グ１と磁性の軸２との間にセットし、リップ部１７と軸
２との隙間に磁性流体６を充填して密封を行う。これに
より許容される軸偏芯量が大きくなり、密封装置の製作
も容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに相対運動可
能に組み付けられた２部材間の隙間をシールする、特に
磁性流体を用いた密封装置に関するものであり、例えば
真空装置等に適用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空シールとして用いる密封装置
は、一般的には例えば図２０に示すような構成が取られ
ている。

【０００３】密封装置は、ハウジング１と該ハウジング
１の軸孔内に同心的に挿入された軸２との隙間をシール
する。

【０００４】具体的には、ハウジング１とポールピース
１２との間の第１のシール部は、主として、環状の磁石
４と、磁石４の軸方向両端面に接合された磁性体からな
る環状のポールピース１２とからなる。ポールピース１
２の外周面には周方向の凹状溝が設けられており、この
溝に装着された弾性体製のＯリング９がハウジング１の
内周面に圧接することにより、ハウジング１とポールピ
ース１２との間がシールされる。

【０００５】また、ポールピース１２と軸２との間の第
２のシール部は、主として、磁性体である突起を有する
軸２、磁石４及びポールピース１２からなり、軸２が有
する突起とポールピースとの間に磁気回路が形成される
ので、ポールピース１２の内周面と軸２の外周面との間
に磁性流体６が保持され、ポールピース１２と軸２との
間がシールされる。

【０００６】次に、ダストシールとして用いる密封装置
は、一般的には例えば図２１に示すような構成が取られ
ている。

【０００７】

【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。

【０００８】上述した従来技術における真空シールとし
て使用する密封装置では、突起とポールピース１２との
隙間を狭く設定すると１段当たりの耐圧は増大するた
め、隙間は約１００μｍ以下に設定されるのが一般的で
あるが、許容される軸偏芯量は小さくなり、高い加工精
度が要求されることとなる。

【０００９】一方、隙間を広めに設定すると加工精度は
ゆるくできるが、１段当たりの耐圧は低下するため、必
要な耐圧を確保するために突起段数を増やす必要が生
じ、突起やポールピースを機械加工するための手間がか
かるという問題があった。

【００１０】また、上述した従来技術におけるダストシ
ールの場合では、ポールピースと軸との隙間は約１００
〜２００μｍに設定されるのが一般的である。そのた
め、真空シール程ではないが、ある程度の加工精度が要
求され、また許容される軸偏芯量もポールピース１２と
軸２との隙間以下にしなければならないという問題があ
る。更には、ポールピース１２と磁石４を接着させる手
間も必要である。

【００１１】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、２部
材の偏芯の許容値を拡大してシール性の向上を図ると共
に、製作の容易な密封装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の密封装置にあっては、互いに相対運動可能に
組み付けられた２部材間の隙間をシールする密封装置に
おいて、弾性磁性材であるリップ部と、前記２部材の内
少なくとも一方の部材と前記リップ部との隙間を通過す
る磁束によって磁気的に保持され、前記リップ部の表面
に接触して前記隙間を密封する磁性流体と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００１３】従って、軸の偏芯に対しても弾性材である
リップ部が変形して追随するため、シール機能に影響し
ない。更には、シール部の隙間をほとんど０に設定でき
ることから、磁性流体シールとして耐圧が向上する。

【００１４】前記リップ部は、磁性粉を充填したことが
好適である。

【００１５】これにより、リップ部での弾性材の選択の
幅が広がり製作が容易となる。

【００１６】前記密封装置は、磁束発生手段を備えるこ
とが好適である。

【００１７】これにより、互いに相対運動可能に組み付
けられる２部材のいずれにも磁束発生手段がない場合で
あっても、シール性の向上を図ることが可能となる。

【００１８】前記磁束発生手段は、磁石であることが好
適である。

【００１９】これにより、密封装置の製作が容易にな
る。

【００２０】また前記磁束発生手段は、前記リップ部に
磁石粉を充填し着磁したものでもよい。

【００２１】これにより、余分なスペースを必要とせず
磁束発生手段をリップ部に設けることが可能となり、密
封装置の製作が容易になる。

【００２２】前記密封装置は、リップ部以外の部分を硬
質材で補強したことが好適である。

【００２３】これにより、シール部で適当な軸締め付け
力を付与することが可能となり、シール性の向上を図る
ことが可能となる。

【００２４】前記密封装置は、複数のリップ部を備える
ことが好適である。

【００２５】これにより、多段シール構成となるためシ
ール性の向上を図ることが可能となる。

【００２６】前記密封装置は、ちりよけの突起を備え、
前記２部材の内少なくとも一方の部材と、前記リップ部
及び前記ちりよけの突起との隙間に、前記磁性流体を充
填することが好適である。

【００２７】これにより、２カ所で磁性流体による密封
が行われるため、シール耐圧が向上すると共に、シール
が破壊等されて磁性流体が飛散しても、ちりよけ部で捕
捉することが可能となる。

【００２８】前記密封装置は、ハウジングを構成する前
記２部材の内一方の部材と接する硬質非磁性材を有し、
該硬質非磁性材はＯリング溝が形成され、前記ハウジン
グとの間をＯリングで密封することが好適である。

【００２９】これにより、一方の部材とハウジング間の
シールを確実にすることが可能となる。

【００３０】前記密封装置は、前記リップ部に対向する
磁性材のスリーブを内包することが好適である。

【００３１】これにより、軸の特別な仕上げの必要がな
くなり、また、あらかじめ磁性流体を充填した状態でシ
ールをセットすることが可能となり、密封装置の製作が
容易となる。

【００３２】前記リップ部は、磁性流体を含浸させた多
孔質の弾性磁石で形成することが好適である。

【００３３】これにより、シール部の磁性流体が飛散等
により減少しても多孔質中から磁性流体が補給されるこ
とになり、シール機能を長期にわたり維持することが可
能となる。

【００３４】非磁性の弾性材からなるちりよけを備える
ことが好適である。

【００３５】これにより、飛散した磁性流体はちりよけ
部に一旦トラップされた後、再び多孔質中に磁気力で吸
引、回収される。そのため、リップ先端部と軸との間に
は多孔質中から磁性流体が補給されることになり、シー
ル機能を長期にわたり維持することが可能となる。

【００３６】また、本発明の他の密封装置にあっては、
互いに相対運動可能に組み付けられた２部材間の隙間を
シールする密封装置において、弾性磁性材であるリング
と、前記２部材の内少なくとも一方の部材と前記リング
との隙間を通過する磁束によって磁気的に保持され、前
記リングに接触して前記隙間を密封する磁性流体と、を
備えることを特徴とする。

【００３７】従って、軸の偏芯に対しても弾性材である
リップ部が変形して追随するため、シール機能に影響し
ない。更には、シール部の隙間をほとんど０に設定でき
ることから、磁性流体シールとして耐圧が向上する。

【００３８】前記リングを半径方向に着磁し、リングの
内周面又は外周面と、前記２部材の内少なくとも一方の
部材との隙間に、前記磁性流体を充填することが好適で
ある。

【００３９】これにより、弾性磁極又は弾性磁石と、軸
との隙間に磁性流体を充填することで、ダストシールを
構成することが可能となる。

【００４０】前記リングを厚さ方向に着磁し、前記２部
材の内一方の部材である軸に形成したつば状突起の側面
との隙間に、前記磁性流体を充填することが好適であ
る。

【００４１】これにより、端面シールのダストシールを
構成でき、軸が更に大きく偏芯してもシール性が確保で
きる。

【００４２】前記リングを厚さ方向に湾曲させることが
好適である。

【００４３】これにより、軸がリングの厚さ方向に変動
してもシール性が確保される。

【００４４】前記リングは、磁石又は弾性磁石を円周方
向又は半径方向に多極着磁したことが好適である。

【００４５】これにより、円周方向に多極着磁した場合
は、シール部の磁気的な浮揚力が増大し、緊迫力を高め
ても固体接触し難くなり、耐摩耗性が向上する。また、
半径方向に多極着磁した場合は、シール耐圧が向上す
る。

【００４６】前記リングは、両側面の内少なくとも一方
にリップ部を備え、前記リップ部のリップ先端部が前記
リングの側面に位置するように構成したことが好適であ
る。

【００４７】これにより、差圧によってリップ先端部が
つば状突起の側面に押し付けられ、シール耐圧が向上す
る。また、一方の側面にリップ先端部を形成した場合に
は真空又は加圧シールとして、両側面にリップ先端部を
形成した場合には真空かつ加圧シールとして機能する。

【００４８】前記リップ先端部と、前記軸に形成又は取
り付けたつば状突起の側面との隙間に、前記磁性流体を
充填することが好適である。

【００４９】これにより、シール機能を有し、シール耐
圧が向上する。

【００５０】前記リップ部にちりよけの突起を形成した
ことが好適である。

【００５１】つば状突起をＬ字状断面又は溝状断面のス
リーブとし、リップ部を備えた前記リングと組み合わ
せ、磁性流体を充填した状態で軸及びハウジングに嵌合
することが好適である。

【００５２】

【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。また、以下の説明で一度説明した部
材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない
限り初めの説明と同様のものである。

【００５３】本実施の形態は、密封装置を主に真空シー
ルやダストシールとして適用するものである。

【００５４】（第１の実施の形態）図１を用いて第１の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
１は第１の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００５５】図１に示す密封装置は、硬質材の一種であ
る非磁性の金属環７と、磁石粉を充填したゴムからなる
弾性磁石３（磁束発生手段）と、を一体成形し、リップ
部１７を備え、弾性磁石３で外周面が覆われているオイ
ルシール構造を有する。

【００５６】この弾性磁石３を半径方向に着磁して、互
いに相対運動可能に組み付けられた非磁性のハウジング
１と磁性の軸２との間にセットし、リップ部１７と軸２
との隙間に磁性流体６を充填して、密封装置とした。

【００５７】従って、弾性磁石３と軸２、及びそれらの
隙間は、弾性磁石３から発生した磁束が通過することで
磁気回路を形成する。そして、互いの部材の隙間近傍が
磁化されるため、磁性流体が磁気的に保持され、互いの
部材の表面に接触して隙間を充填することで密封するこ
とが可能となる。

【００５８】また、軸２の偏芯に対しても弾性磁石３か
らなるリップ部１７が変形して追随するため、シール機
能に影響しない。更には、シール部の隙間をほとんど０
に設定できることから、磁性流体シールとして耐圧が向
上する。

【００５９】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。

【００６０】（第２の実施の形態）図２を用いて第２の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
２は第２の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００６１】図２に示す密封装置は、非磁性の金属環７
と、磁性粉を充填したゴムからなる弾性磁性材５と、を
一体成形し、磁性粉を充填していない弾性材１０で外周
面が覆われているオイルシール構造を有する。

【００６２】このオイルシールの内側に軸方向に着磁し
た磁石４を磁束発生手段として設け、互いに相対運動可
能に組み付けられた非磁性のハウジング１と磁性の軸２
との間にセットし、リップ部１７と軸２との隙間に磁性
流体６を充填して、密封装置とした。

【００６３】従って、弾性磁性材５と軸２、及びそれら
の隙間は、磁束発生手段である磁石４から発生した磁束
が通過することで磁気回路を形成する。そして、互いの
部材の隙間近傍が磁化されるため、磁性流体が磁気的に
保持され、互いの部材の表面に接触して隙間を充填する
ことで密封することが可能となる。

【００６４】また、軸２の偏芯に対しても弾性磁石３か
らなるリップ部１７が変形して追随するため、シール機
能に影響しない。更には、シール部の隙間をほとんど０
に設定できることから、磁性流体シールとして耐圧が向
上する。

【００６５】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。

【００６６】尚、外周面に磁性粉を充填したゴムを用い
ても、前記と同様に真空シールとして十分な機能を有す
る。

【００６７】（第３の実施の形態）図３を用いて第３の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
３は第３の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００６８】図３に示す密封装置は、非磁性の金属環７
と、磁性粉を充填したゴムからなる弾性磁性材５と、を
一体成形し、弾性磁性材５で外周面が覆われているオイ
ルシール構造を有する。

【００６９】また、金属環７の側面の弾性磁性材５内部
に半径方向に着磁した磁石４が埋め込まれている。

【００７０】従って、余分なスペースを必要とせず磁束
発生手段を弾性磁性材５内に設けることが可能となる。

【００７１】このオイルシールを互いに相対運動可能に
組み付けられた非磁性のハウジング１と磁性の軸２との
間にセットし、リップ部１７と軸２との隙間に磁性流体
６を充填して、密封装置とした。

【００７２】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。

【００７３】（第４の実施の形態）図４を用いて第４の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
４は第４の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００７４】図４に示す密封装置は、第３の実施の形態
において、リップ部を軸方向に２段形成したオイルシー
ル構造を有する。

【００７５】このオイルシールを互いに相対運動可能に
組み付けられた非磁性のハウジング１と磁性の軸２との
間にセットし、リップ部１７と軸２との隙間に磁性流体
６を充填して、密封装置とした。

【００７６】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。特に耐圧は１段の場合に比べて約２倍近くに向上
したと考えられる。

【００７７】（第５の実施の形態）図５を用いて第５の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
５は第５の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００７８】図５に示す密封装置は、非磁性の金属環７
と、磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３と、を一
体成形し、磁石粉を充填していない弾性材１０で外周面
が覆われているちりよけ１７ｂ付きのオイルシール構造
を有する。

【００７９】この弾性磁石３を軸方向に着磁して、互い
に相対運動可能に組み付けられた非磁性のハウジング１
と磁性の軸２との間にセットし、リップ部１７と軸２と
の隙間に磁性流体６を充填して、密封装置とした。

【００８０】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。

【００８１】尚、外周面に磁性粉を充填したゴムを用い
ても、前記と同様に真空シールとして十分な機能を有す
る。また、故意にシールを破壊させたところ、飛散した
磁性流体はちりよけ部に捕捉され真空槽１４内には侵入
しないため、この場合でも真空シールとして十分な機能
を有することが確認された。

【００８２】（第６の実施の形態）図６を用いて第６の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
６は第６の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００８３】図６に示す密封装置は、非磁性の金属環７
と、磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３と、を一
体成形し、非磁性の金属環７で外周面が覆われているオ
イルシール構造を有する。

【００８４】この金属環７は半径方向に着磁し、またそ
の外周面にはＯリング溝が形成され、Ｏリング９がセッ
トされている。これを互いに相対運動可能に組み付けら
れた非磁性のハウジング１と磁性の軸２との間にセット
し、リップ部１７と軸２との隙間に磁性流体６を充填し
て、密封装置とした。

【００８５】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。

【００８６】（第７の実施の形態）図７を用いて第７の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
７は第７の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００８７】図７に示す密封装置は、非磁性の金属環７
と、磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３と、を一
体成形し、弾性磁石３で外周面が覆われているオイルシ
ール構造を有し、軸側に２段、側面に１段の計３段のリ
ップ部を形成し、半径方向に着磁した。そして内周面側
をゴムからなる弾性材１０で形成し、リップ先端部１７
ａ対向面が磁性金属環８で形成されたＬ字断面のスリー
ブをセットし、この磁性金属環８とリップ部１７との隙
間に磁性流体６を充填し、密封装置とした。

【００８８】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付け、３段のリップ部の１カ所ずつに磁性
流体を充填して真空排気装置で真空引きしたところ、い
ずれの場合も真空シールとして十分な機能を有すること
が確認された。特に耐圧は１段の場合に比べて約３倍近
く向上したと考えられる。また、スリーブ付きとするこ
とであらかじめ磁性流体を充填した状態で、装置にセッ
トすることができ、密封装置を容易に製作することが可
能となる。

【００８９】（第８の実施の形態）図８を用いて第８の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
８は第８の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００９０】図８に示す密封装置は、非磁性の金属環７
と、磁石粉を充填した多孔質ゴムからなる多孔質弾性磁
石１１と、を一体成形し、磁石粉を充填していない弾性
材１０で外周面及び側面が覆われているちりよけ付きの
オイルシール構造を有する。

【００９１】この多孔質弾性磁石１１を半径方向に着磁
した後、多孔質弾性磁石１１中に磁性流体６を含浸させ
た。これを互いに相対運動可能に組み付けられた非磁性
のハウジング１と磁性の軸２との間にセットし、リップ
部１７と軸２との隙間に磁性流体６を充填して、密封装
置とした。

【００９２】この密封装置を図２２に示す試験装置にセ
ットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を真空
槽１４に取り付けて真空排気装置で真空引きしたとこ
ろ、真空シールとして十分な機能を有することが確認さ
れた。

【００９３】尚、故意にシールを破壊させたところ、飛
散した磁性流体はちりよけ部に捕捉された後、多孔質弾
性磁石１１中に吸引され、また、リップ先端部１７ａと
軸２との隙間には多孔質弾性磁石１１中から磁性流体６
が補給され、再びシール機能が回復することが確認され
た。

【００９４】（第９の実施の形態）図９を用いて第９の
実施の形態に係る密封装置の構成について説明する。図
９は第９の実施の形態に係る密封装置を示す半断面図で
ある。

【００９５】図９に示す密封装置は、硬質非磁性材の一
種である非磁性の金属リング７と、磁束発生手段として
磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３を用いてリン
グ状のシールを作製し、半径方向に着磁した。

【００９６】この弾性磁石３を互いに相対運動可能に組
み付けられた非磁性のハウジング１と磁性の軸２との間
にセットし、リング状シールの内周と軸２との隙間に磁
性流体６を充填して、密封装置とした。

【００９７】従って、弾性磁石３と軸２、及びそれらの
隙間は、弾性磁石３から発生した磁束が通過することで
磁気回路を形成する。そして、互いの部材の隙間近傍が
磁化されるため、磁性流体が磁気的に保持され、互いの
部材の表面に接触して隙間を充填することで密封するこ
とが可能となる。

【００９８】この軸を６０００ｒｐｍで回転させたとこ
ろ、磁性流体の飛散は見られず、ダストシールとして十
分な機能を有していることが確認された。また、この軸
を２００μｍ以上偏芯させてもダストシール性は保持さ
れた。

【００９９】（第１０の実施の形態）図１０を用いて第
１０の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１０は第１０の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１００】図１０に示す密封装置は、非磁性の金属リ
ング７と、磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３を
用いてリング状のシールを作製し、軸方向に着磁した。

【０１０１】この弾性磁石３を互いに相対運動可能に組
み付けられた非磁性のハウジング１とつば付きの磁性の
軸２との間にセットし、リング状シールの内周側の側面
とつばの側面との隙間に磁性流体６を充填して、密封装
置とした。

【０１０２】この軸を６０００ｒｐｍで回転させたとこ
ろ、磁性流体の飛散は見られず、ダストシールとして十
分な機能を有していることが確認された。また、この軸
を２００μｍ以上偏芯させてもダストシール性は保持さ
れた。

【０１０３】（第１１の実施の形態）図１１を用いて第
１１の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１１は第１１の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１０４】図１１に示す密封装置は、第１０の実施の
形態に係る密封装置の構成において、シール部のゴムリ
ングを軸のつば側に湾曲させ、リング状シールの側面と
つばの側面との隙間に磁性流体６を充填し、シールとつ
ばとの軸方向間隔を１００μｍの締めしろをもってセッ
トして、密封装置とした。

【０１０５】この軸を６０００ｒｐｍで回転させたとこ
ろ、磁性流体の飛散は見られず、ダストシールとして十
分な機能を有していることが確認された。また、この軸
を２００μｍ以上偏芯させ、あるいは、軸方向にセット
位置から±２００μｍ以上変位させてもダストシール性
は保持された。

【０１０６】（第１２の実施の形態）図１２を用いて第
１２の実施の形態に係るシール部の着磁方法について説
明する。図１２は第１２の実施の形態に係る密封装置の
着磁方法を示す半断面図である。

【０１０７】図１２に示す密封装置は、すなわち、第１
０の実施の形態のシールを半径方向に４極に多極着磁
し、第１０の実施の形態と同じ条件で試験した。その結
果、磁性流体の飛散は見られず、ダストシールとして十
分な機能を有していることが確認された。また、その耐
圧は、約２倍以上向上した。

【０１０８】（第１３の実施の形態）図１３を用いて第
１３の実施の形態に係るシール部の着磁方法について説
明する。図１３は第１３の実施の形態に係る密封装置の
着磁方法を示す半断面図である。

【０１０９】図１３に示す密封装置は、すなわち、第１
１の実施の形態のシールを周方向に１６極に多極着磁
し、第１１の実施の形態と同じ条件で試験した。その結
果、第１１の実施の形態と比較して、回転トルクは低減
することがわかった。

【０１１０】（第１４の実施の形態）図１４を用いて第
１４の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１４は第１４の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１１１】図１４に示す密封装置は、非磁性の金属リ
ング７と、磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３を
用いて、リング状のシールを作製し、内周部の一方の側
面にオイルシール構造のリップ部１７を、リップ先端部
１７ａがリングの側面に位置するように形成し、軸方向
に着磁した。

【０１１２】これを互いに相対運動可能に組み付けられ
た非磁性のハウジング１とつば付きの磁性の軸２との間
にセットし、リップ部１７とつばの側面との隙間に磁性
流体６を充填して、密封装置とした。

【０１１３】この密封装置を図２３に示す試験装置にベ
アリング１３側にシール、反対側につばが位置するよう
にセットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を
真空槽１５に取り付けて真空排気装置で真空引きしたと
ころ、真空シールとして十分な機能を有することが確認
された。

【０１１４】（第１５の実施の形態）図１５を用いて第
１５の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１５は第１５の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１１５】図１５に示す密封装置は、非磁性の金属リ
ング７と、磁石粉を充填したゴムからなる弾性磁石３を
用いて、リング状のシールを作製し、内周部の両側面に
オイルシール構造のリップ部を、リップ先端部１７ａが
リングの側面に位置するように形成し、軸方向に着磁し
た。

【０１１６】これを互いに相対運動可能に組み付けられ
た非磁性のハウジング１と２枚のつば付きの磁性の軸２
との間に、２枚のつばでシールリップ部を挟むようにセ
ットし、リップ部１７とつばの側面との隙間に磁性流体
６を充填して、密封装置とした。

【０１１７】この密封装置を図２３に示す試験装置にベ
アリング１３側にシール、反対側につばが位置するよう
にセットし、ベアリング１３側を大気側として反対側を
真空及び加圧槽１５に取り付けて真空排気装置で真空引
きしたところ、真空シールとして十分な機能を有するこ
とが確認された。また、加圧装置で加圧したところ、１
気圧以上のシール耐圧が得られた。

【０１１８】（第１６の実施の形態）図１６を用いて第
１６の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１６は第１６の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１１９】図１６に示す密封装置は、第１４の実施の
形態の構成において、シールリップ部にちりよけ１７ｂ
を形成したものである。この構成でも密封装置を図２３
に示す試験装置にベアリング１３側にシール、反対側に
つばが位置するようにセットし、ベアリング１３側を大
気側として反対側を真空槽１５に取り付けて真空排気装
置で真空引きしたところ、真空シールとして十分な機能
を有することが確認された。

【０１２０】（第１７の実施の形態）図１７を用いて第
１７の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１７は第１７の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１２１】図１７に示す密封装置は、第１５の実施の
形態の構成において、リップ部にちりよけ１７ｂを形成
したものである。この構成でも密封装置を図２３に示す
試験装置にベアリング１３側にシール、反対側につばが
位置するようにセットし、ベアリング１３側を大気側と
して反対側を真空槽１５に取り付けて真空排気装置で真
空引きしたところ、真空シールとして十分な機能を有す
ることが確認された。

【０１２２】（第１８の実施の形態）図１８を用いて第
１８の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１８は第１８の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１２３】図１８に示す密封装置は、第１４の実施の
形態の構成において、つば状突起部を、内周面がゴムか
らなる弾性材１０を形成したＬ字状断面の磁性スリーブ
１６で構成した。この構成でも密封装置を図２３に示す
試験装置にベアリング１３側にシール、反対側につばが
位置するようにセットし、ベアリング１３側を大気側と
して反対側を真空槽１５に取り付けて真空排気装置で真
空引きしたところ、真空シールとして十分な機能を有す
ることが確認された。

【０１２４】（第１９の実施の形態）図１９を用いて第
１９の実施の形態に係る密封装置の構成について説明す
る。図１９は第１９の実施の形態に係る密封装置を示す
半断面図である。

【０１２５】図１９に示す密封装置は、第１５の実施の
形態の構成において、つば状突起部を、内周面がゴムか
らなる弾性材１０を形成した溝状断面の磁性スリーブ１
６で構成した。この構成でも密封装置を図２３に示す試
験装置にベアリング１３側にシール、反対側につばが位
置するようにセットし、ベアリング１３側を大気側とし
て反対側を真空及び加圧槽１５に取り付けて真空排気装
置で真空引きしたところ、真空シールとして十分な機能
を有することが確認された。また、加圧装置で加圧した
ところ、１気圧以上のシール耐圧が得られた。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、密封装
置が弾性磁性材であるリップ部と、前記２部材の内少な
くとも一方の部材と前記リップ部との隙間を通過する磁
束によって磁気的に保持され、前記リップ部の表面に接
触して前記隙間を密封する磁性流体と、を備えること
で、２部材間の隙間に応じて弾性磁性材が変形するた
め、これまでは金属の精密な機械加工と位置決めが必要
だった真空シールを、ゴムの圧縮成形や射出成形によ
り、比較的精密な成形、取り付け精度を必要とせず、容
易に作製できる。

【０１２７】また、シール部の隙間を狭く設定できるよ
うになったことと、オイルシールとしてのシール耐圧も
付加されるため、１段当たりのシール耐圧の向上を図る
ことができる。

【０１２８】また、弾性体がリング状であり側面にリッ
プ部を形成した場合は、磁気力及び差圧でリップ先端部
が対向面に押し付けられるため、シール耐圧の向上を図
ることができる。

【０１２９】更に、両側面にリップ部を形成する構成で
は、真空かつ加圧シールとして機能することができる。

【０１３０】一方、ダストシールについても、必要な加
工、取り付け精度の低減により製作の容易化が可能とな
り、また、ゴムの弾性変形により軸の偏芯や軸方向変位
に対するシール性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図２】第２の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図３】第３の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図４】第４の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図５】第５の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図６】第６の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図７】第７の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図８】第８の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図９】第９の実施の形態に係る密封装置を示す半断面
図である。

【図１０】第１０の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１１】第１１の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１２】第１２の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１３】第１３の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１４】第１４の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１５】第１５の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１６】第１６の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１７】第１７の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１８】第１８の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図１９】第１９の実施の形態に係る密封装置を示す半
断面図である。

【図２０】従来技術の真空シール用密封装置を示す半断
面図である。

【図２１】従来技術のダストシール用密封装置を示す半
断面図である。

【図２２】第１〜第８の実施の形態に係る密封装置の試
験装置の構成を示す半断面図である。

【図２３】第１４〜第１９の実施の形態に係る密封装置
の試験装置の構成を示す半断面図である。

【符号の説明】

１ハウジング２軸３弾性磁石４磁石５弾性磁性材６磁性流体７硬質非磁性材（金属環）８硬質磁性材９Ｏリング１０弾性材１１磁性流体含浸の多孔質弾性磁石１２ポールピース１３ベアリング１４真空槽１５真空及び加圧槽１６磁性スリーブ１７リップ部１７ａリップ先端部１７ｂちりよけ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに相対運動可能に組み付けられた２部
材間の隙間をシールする密封装置において、弾性磁性材であるリップ部と、前記２部材の内少なくとも一方の部材と前記リップ部と
の隙間を通過する磁束によって磁気的に保持され、前記
リップ部の表面に接触して前記隙間を密封する磁性流体
と、を備えることを特徴とする密封装置。
【請求項２】前記リップ部は、磁性粉を充填したことを
特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項３】前記密封装置は、磁束発生手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
【請求項４】前記磁束発生手段は、磁石であることを特
徴とする請求項３に記載の密封装置。
【請求項５】前記磁束発生手段は、前記リップ部に磁石
粉を充填し着磁したことを特徴とする請求項３に記載の
密封装置。
【請求項６】前記密封装置は、リップ部以外の部分を硬
質材で補強したことを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか１項に記載の密封装置。
【請求項７】前記密封装置は、複数のリップ部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載
の密封装置。
【請求項８】前記密封装置は、ちりよけの突起を備え、前記２部材の内少なくとも一方の部材と、前記リップ部
及び前記ちりよけの突起との隙間に、前記磁性流体を充
填することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項
に記載の密封装置。
【請求項９】前記密封装置は、ハウジングを構成する前
記２部材の内一方の部材と接する硬質非磁性材を有し、該硬質非磁性材はＯリング溝が形成され、前記ハウジン
グとの間をＯリングで密封することを特徴とする請求項
１乃至８のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項１０】前記密封装置は、前記リップ部に対向す
る磁性材のスリーブを内包することを特徴とする請求項
１乃至９のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項１１】前記リップ部は、磁性流体を含浸させた
多孔質の弾性磁石で形成することを特徴とする請求項１
乃至１０のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項１２】非磁性の弾性材からなるちりよけを備え
ることを特徴とする請求項１１に記載の密封装置。
【請求項１３】互いに相対運動可能に組み付けられた２
部材間の隙間をシールする密封装置において、弾性磁性材であるリングと、前記２部材の内少なくとも一方の部材と前記リングとの
隙間を通過する磁束によって磁気的に保持され、前記リ
ングに接触して前記隙間を密封する磁性流体と、を備え
ることを特徴とする密封装置。
【請求項１４】前記リングを半径方向に着磁し、リング
の内周面又は外周面と、前記２部材の内少なくとも一方
の部材との隙間に、前記磁性流体を充填することを特徴
とする請求項１３に記載の密封装置。
【請求項１５】前記リングを厚さ方向に着磁し、前記２
部材の内一方の部材である軸に形成したつば状突起の側
面との隙間に、前記磁性流体を充填することを特徴とす
る請求項１３に記載の密封装置。
【請求項１６】前記リングを厚さ方向に湾曲させたこと
を特徴とする請求項１５に記載の密封装置。
【請求項１７】前記リングは、磁石又は弾性磁石を円周
方向又は半径方向に多極着磁したことを特徴とする請求
項１３乃至１６のいずれか１項に記載の密封装置。
【請求項１８】前記リングは、両側面の内少なくとも一
方にリップ部を備え、前記リップ部のリップ先端部が前記リングの側面に位置
するように構成したことを特徴とする請求項１３に記載
の密封装置。
【請求項１９】前記リップ先端部と、前記軸に形成又は
取り付けたつば状突起の側面との隙間に、前記磁性流体
を充填することを特徴とする請求項１８に記載の密封装
置。
【請求項２０】前記リップ部にちりよけの突起を形成し
たことを特徴とする請求項１９に記載の密封装置。
【請求項２１】つば状突起をＬ字状断面又は溝状断面の
スリーブとし、リップ部を備えた前記リングと組み合わ
せ、磁性流体を充填した状態で軸及びハウジングに嵌合
することを特徴とする請求項１３に記載の密封装置。