JP2003254446A - 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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- JP2003254446A JP2003254446A JP2002057224A JP2002057224A JP2003254446A JP 2003254446 A JP2003254446 A JP 2003254446A JP 2002057224 A JP2002057224 A JP 2002057224A JP 2002057224 A JP2002057224 A JP 2002057224A JP 2003254446 A JP2003254446 A JP 2003254446A
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- Japan
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- oil
- magnetic
- seal device
- bearing
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受部からのオイルの影響を受けず、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】 大気側のポールピース２の上面に、ハウ
ジング１２側に下方へ凹むオイル受け部８を備えてい
る。よって、ベアリング１０でグリースが多少ならずと
も油分離を起こし、分離したオイルがベアリング１０か
ら流れ出した場合に、ベアリング１０の下部にあるオイ
ル受け部８に溜められ、オイルが磁性流体７中に混入す
ることが防止される。このため、オイルの混入が防止さ
れた磁性流体７には劣化が生じず、耐圧性及び真空性に
影響が及ばず、磁性流体シール装置１の長寿命化が図れ
る。
化を図る磁性流体シール装置を提供する。 【解決手段】 大気側のポールピース２の上面に、ハウ
ジング１２側に下方へ凹むオイル受け部８を備えてい
る。よって、ベアリング１０でグリースが多少ならずと
も油分離を起こし、分離したオイルがベアリング１０か
ら流れ出した場合に、ベアリング１０の下部にあるオイ
ル受け部８に溜められ、オイルが磁性流体７中に混入す
ることが防止される。このため、オイルの混入が防止さ
れた磁性流体７には劣化が生じず、耐圧性及び真空性に
影響が及ばず、磁性流体シール装置１の長寿命化が図れ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば真空状態を
密封する真空シール等に利用される磁性流体を用いた磁
性流体シール装置に関するものである。
密封する真空シール等に利用される磁性流体を用いた磁
性流体シール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁性流体シール装置１０１は、図３に示
すように、一対の磁極片としてのポールピース１０２，
１０３と、この一対のポールピース１０２，１０３に挟
まれた磁力発生手段としての磁石１０４と、で構成され
る磁気回路形成手段を用いている。
すように、一対の磁極片としてのポールピース１０２，
１０３と、この一対のポールピース１０２，１０３に挟
まれた磁力発生手段としての磁石１０４と、で構成され
る磁気回路形成手段を用いている。
【０００３】この磁性流体シール装置１０１は、ハウジ
ング１１２に一対のポールピース１０２，１０３が密封
性を向上させるＯリング１０５，１０６を介して装着さ
れ、ポールピース１０２，１０３と磁石１０４と磁性流
体１０７と磁性材製である軸１１１とで磁気回路を形成
して、磁性流体１０７をポールピース１０２，１０３と
軸１１１に形成された複数の環状突起先端との間に保持
して密封対象側である真空側を真空状態に保持する密封
機能を発揮している。
ング１１２に一対のポールピース１０２，１０３が密封
性を向上させるＯリング１０５，１０６を介して装着さ
れ、ポールピース１０２，１０３と磁石１０４と磁性流
体１０７と磁性材製である軸１１１とで磁気回路を形成
して、磁性流体１０７をポールピース１０２，１０３と
軸１１１に形成された複数の環状突起先端との間に保持
して密封対象側である真空側を真空状態に保持する密封
機能を発揮している。
【０００４】ここで、磁性流体シール装置１０１は、図
３に示すように真空側を下方に向け反密封対象側である
大気側を上方へ向け、軸方向が上下方向となるように配
置されている。
３に示すように真空側を下方に向け反密封対象側である
大気側を上方へ向け、軸方向が上下方向となるように配
置されている。
【０００５】そして、このような磁性流体シール装置１
０１の大気側、すなわち磁性流体シール装置１０１の上
部に、軸受部としてのベアリング１１０が配置されてい
る。このベアリング１１０は、一般にベアリング１１０
から発生するダストが嫌われて、磁性流体シール装置１
０１の大気側に配置される。
０１の大気側、すなわち磁性流体シール装置１０１の上
部に、軸受部としてのベアリング１１０が配置されてい
る。このベアリング１１０は、一般にベアリング１１０
から発生するダストが嫌われて、磁性流体シール装置１
０１の大気側に配置される。
【０００６】ベアリング１１０には、アンギュラベアリ
ング等が用いられている。このベアリング１１０の潤滑
には、グリースを使用することが多い。
ング等が用いられている。このベアリング１１０の潤滑
には、グリースを使用することが多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、グリースは、一般にベースオイルに増稠剤
を混合したものであり、多少ならずとも油分離は起こし
てしまう。この状況は、温度が高くなる程顕著となり、
図３の構造の場合、分離したオイルがベアリング１１０
から流れ出し、磁性流体１０７中に混入し、磁性流体１
０７の劣化が生じ、耐圧性及び真空性に悪影響を及ぼし
磁性流体シール装置１０１の寿命を短くする問題があっ
た。
来技術では、グリースは、一般にベースオイルに増稠剤
を混合したものであり、多少ならずとも油分離は起こし
てしまう。この状況は、温度が高くなる程顕著となり、
図３の構造の場合、分離したオイルがベアリング１１０
から流れ出し、磁性流体１０７中に混入し、磁性流体１
０７の劣化が生じ、耐圧性及び真空性に悪影響を及ぼし
磁性流体シール装置１０１の寿命を短くする問題があっ
た。
【０００８】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するものであり、その目的とするところは、軸受部から
のオイルの影響を受けず、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。
するものであり、その目的とするところは、軸受部から
のオイルの影響を受けず、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。
【０００９】
【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、２部材のうちの一方に接触する磁
性流体と、２部材のうちの他方に固定され磁性流体を保
持する磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有
し、２部材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置
であって、装置の反密封対象側に軸受部を設け、前記磁
気回路形成手段は、前記軸受部近接側に、２部材のうち
の他方側に凹み、前記軸受部からのオイルを受けるオイ
ル受け部を備えたことを特徴とする。
に本発明にあっては、２部材のうちの一方に接触する磁
性流体と、２部材のうちの他方に固定され磁性流体を保
持する磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有
し、２部材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置
であって、装置の反密封対象側に軸受部を設け、前記磁
気回路形成手段は、前記軸受部近接側に、２部材のうち
の他方側に凹み、前記軸受部からのオイルを受けるオイ
ル受け部を備えたことを特徴とする。
【００１０】２部材のうちの一方に接触する磁性流体
と、２部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、２部
材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
て、装置の反密封対象側である上部に軸受部を設け、前
記磁気回路形成手段は、前記軸受部近接側に、２部材の
うちの他方側に下方へ凹み、前記軸受部からのオイルを
受けるオイル受け部を備えたことを特徴とする。
と、２部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、２部
材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
て、装置の反密封対象側である上部に軸受部を設け、前
記磁気回路形成手段は、前記軸受部近接側に、２部材の
うちの他方側に下方へ凹み、前記軸受部からのオイルを
受けるオイル受け部を備えたことを特徴とする。
【００１１】したがって、軸受部から流れ出したオイル
は、オイル受け部に溜められ、磁性流体中に混入するこ
とが防がれるので、磁性流体の劣化が防止され、磁性流
体シール装置の長寿命化を図ることができる。
は、オイル受け部に溜められ、磁性流体中に混入するこ
とが防がれるので、磁性流体の劣化が防止され、磁性流
体シール装置の長寿命化を図ることができる。
【００１２】
【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。
【００１３】図１、図２を用いて実施の形態を説明す
る。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２は実施の形態と従来構造との磁場
強度分布を比較して示す説明図である。
る。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２は実施の形態と従来構造との磁場
強度分布を比較して示す説明図である。
【００１４】図１（ａ）を用いて実施の形態の磁性流体
シール装置１の構成について説明する。なお、実施の形
態で例示する磁性流体シール装置１は、磁性材である軸
１１とハウジング１２の間の環状隙間を密封するもので
あり、軸１１との間を磁性流体７で密封し、磁性流体シ
ール装置１本体はハウジング１２に装着されるものを示
す。
シール装置１の構成について説明する。なお、実施の形
態で例示する磁性流体シール装置１は、磁性材である軸
１１とハウジング１２の間の環状隙間を密封するもので
あり、軸１１との間を磁性流体７で密封し、磁性流体シ
ール装置１本体はハウジング１２に装着されるものを示
す。
【００１５】磁性流体シール装置１は、図１（ａ）に示
すように、一対の磁極片としてのポールピース２，３
と、この一対のポールピース２，３に挟まれた磁力発生
手段としての磁石４と、で構成される磁気回路形成手段
を用いている。
すように、一対の磁極片としてのポールピース２，３
と、この一対のポールピース２，３に挟まれた磁力発生
手段としての磁石４と、で構成される磁気回路形成手段
を用いている。
【００１６】この磁性流体シール装置１は、ハウジング
１２に一対のポールピース２，３が密封性を向上させる
Ｏリング５，６を介して装着され、ポールピース２，３
と磁石４と磁性流体７と磁性材製である軸１１とで磁気
回路を形成して、磁性流体７をポールピース２，３と軸
１１に形成された複数の環状突起先端との間に保持して
密封対象側である真空側を真空状態に保持する密封機能
を発揮している。
１２に一対のポールピース２，３が密封性を向上させる
Ｏリング５，６を介して装着され、ポールピース２，３
と磁石４と磁性流体７と磁性材製である軸１１とで磁気
回路を形成して、磁性流体７をポールピース２，３と軸
１１に形成された複数の環状突起先端との間に保持して
密封対象側である真空側を真空状態に保持する密封機能
を発揮している。
【００１７】ここで、磁性流体シール装置１は、図１
（ａ）に示すように真空側を下方に向け反密封対象側で
ある大気側を上方に向け、軸方向が上下方向となるよう
に配置されている。
（ａ）に示すように真空側を下方に向け反密封対象側で
ある大気側を上方に向け、軸方向が上下方向となるよう
に配置されている。
【００１８】ポールピース２，３は、磁石４を上下に挟
む２枚の環状部材である。ポールピース２，３の軸１１
側の内周面には、軸１１の複数の環状突起との間に磁性
流体７が保持される。
む２枚の環状部材である。ポールピース２，３の軸１１
側の内周面には、軸１１の複数の環状突起との間に磁性
流体７が保持される。
【００１９】そして、磁気回路形成手段のベアリング１
０近接側、すなわち大気側のポールピース２の上面に、
ハウジング１２側に下方へ凹むオイル受け部８を備えて
いる。
０近接側、すなわち大気側のポールピース２の上面に、
ハウジング１２側に下方へ凹むオイル受け部８を備えて
いる。
【００２０】このオイル受け部８は、大気側のポールピ
ース２の上面を軸１１側からハウジング１２側へ下方に
下るテーパ面を形成して凹みを形成している。
ース２の上面を軸１１側からハウジング１２側へ下方に
下るテーパ面を形成して凹みを形成している。
【００２１】磁石４は、永久磁石であり、板状のラバー
マグネット等が用いられる。
マグネット等が用いられる。
【００２２】磁性流体７は、一般的には、Ｆｅ3Ｏ4等の
微粒子を油，水，有機溶媒等の中にコロイド状に分散さ
せたものを用いる。
微粒子を油，水，有機溶媒等の中にコロイド状に分散さ
せたものを用いる。
【００２３】そして、このような磁性流体シール装置１
の大気側、すなわち磁性流体シール装置１の上部に、軸
受部としてのベアリング１０が配置されている。このベ
アリング１０は、一般にベアリング１０から発生するダ
ストが嫌われて、磁性流体シール装置１の大気側に配置
される。
の大気側、すなわち磁性流体シール装置１の上部に、軸
受部としてのベアリング１０が配置されている。このベ
アリング１０は、一般にベアリング１０から発生するダ
ストが嫌われて、磁性流体シール装置１の大気側に配置
される。
【００２４】ベアリング１０には、アンギュラベアリン
グ等が用いられている。このベアリングの潤滑には、グ
リースを使用することが多い。
グ等が用いられている。このベアリングの潤滑には、グ
リースを使用することが多い。
【００２５】以上の構成の磁性流体シール装置１では、
ベアリング１０でグリースが多少ならずとも油分離を起
こし、分離したオイルがベアリング１０から流れ出した
場合に、ベアリング１０の下部にあるオイル受け部８に
溜められ、オイルが磁性流体７中に混入することが防止
される。
ベアリング１０でグリースが多少ならずとも油分離を起
こし、分離したオイルがベアリング１０から流れ出した
場合に、ベアリング１０の下部にあるオイル受け部８に
溜められ、オイルが磁性流体７中に混入することが防止
される。
【００２６】このため、オイルの混入が防止された磁性
流体７には劣化が生じず、耐圧性及び真空性に影響が及
ばず、磁性流体シール装置１の長寿命化が図れる。
流体７には劣化が生じず、耐圧性及び真空性に影響が及
ばず、磁性流体シール装置１の長寿命化が図れる。
【００２７】また、オイル受け部８を形成した部分は、
ポールピース２の漏洩磁場の発生し易い部分であったた
め、オイル受け部８を形成して角部を取り除くことによ
り、軸方向へ磁場が流れ易くなり、軸１１とポールピー
ス２間により磁束を集中させることができ、安定した真
空特性を保つことができる。
ポールピース２の漏洩磁場の発生し易い部分であったた
め、オイル受け部８を形成して角部を取り除くことによ
り、軸方向へ磁場が流れ易くなり、軸１１とポールピー
ス２間により磁束を集中させることができ、安定した真
空特性を保つことができる。
【００２８】（評価）図３の従来構造で、ベアリング１
１０のグリースにフッ素系オイル（ＮＫＬ製バリエルタ
ＩＳ／Ｖ）を用い、磁性流体１０７にフッ素系オイルベ
ース磁性流体を用いて、１００℃、７００ｈｒ使用し
た。この結果、最もベアリング側１段目の磁性流体飽和
磁化は、初期的に４０ｍＴであったが、使用後に１５ｍ
Ｔに減少した。
１０のグリースにフッ素系オイル（ＮＫＬ製バリエルタ
ＩＳ／Ｖ）を用い、磁性流体１０７にフッ素系オイルベ
ース磁性流体を用いて、１００℃、７００ｈｒ使用し
た。この結果、最もベアリング側１段目の磁性流体飽和
磁化は、初期的に４０ｍＴであったが、使用後に１５ｍ
Ｔに減少した。
【００２９】これに対し、図１（ａ）の実施の形態で
は、同様に、ベアリング１０のグリースにフッ素系オイ
ル（ＮＫＬ製バリエルタＩＳ／Ｖ）を用い、磁性流体７
にフッ素系オイルベース磁性流体を用いて、１００℃、
７００ｈｒ使用した。この結果、使用後でも磁性流体飽
和磁化の減少はなかった。
は、同様に、ベアリング１０のグリースにフッ素系オイ
ル（ＮＫＬ製バリエルタＩＳ／Ｖ）を用い、磁性流体７
にフッ素系オイルベース磁性流体を用いて、１００℃、
７００ｈｒ使用した。この結果、使用後でも磁性流体飽
和磁化の減少はなかった。
【００３０】また、従来構造と実施の形態とでの磁場強
度分布を比較して図２に示す。実施の形態では、磁石４
から遠い部分での磁場勾配が大きくなるため、安定した
真空特性（高耐圧）が得られる。従来構造の耐圧値は、
約２×１０5Ｐａに対し、実施の形態での耐圧値は、約
２．２×１０5Ｐａとなる。
度分布を比較して図２に示す。実施の形態では、磁石４
から遠い部分での磁場勾配が大きくなるため、安定した
真空特性（高耐圧）が得られる。従来構造の耐圧値は、
約２×１０5Ｐａに対し、実施の形態での耐圧値は、約
２．２×１０5Ｐａとなる。
【００３１】なお、磁場強度分布を考慮して、図１
（ｂ）に示すように、真空側のポールピース３に、大気
側のポールピース２のオイル受け部８と対となる切欠き
部９（真空側のポールピース３の下面に、ハウジング１
２側に上方へ凹む）を形成してもよい。これにより、磁
束の集中が両ポールピース２，３と軸間で可能となり、
一対のポールピース２，３の磁場強度分布が等しくな
り、さらに真空特性を安定させることができる。
（ｂ）に示すように、真空側のポールピース３に、大気
側のポールピース２のオイル受け部８と対となる切欠き
部９（真空側のポールピース３の下面に、ハウジング１
２側に上方へ凹む）を形成してもよい。これにより、磁
束の集中が両ポールピース２，３と軸間で可能となり、
一対のポールピース２，３の磁場強度分布が等しくな
り、さらに真空特性を安定させることができる。
【００３２】また、上記実施の形態はハウジングに磁性
流体シール装置本体を固定して軸に磁性流体を接触する
ように保持する場合について説明したが、逆に軸に磁性
流体シール装置本体を固定してハウジングに磁性流体を
接触するように保持する場合にも本発明を適用できる。
流体シール装置本体を固定して軸に磁性流体を接触する
ように保持する場合について説明したが、逆に軸に磁性
流体シール装置本体を固定してハウジングに磁性流体を
接触するように保持する場合にも本発明を適用できる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、軸受部か
ら流れ出したオイルは、オイル受け部に溜められ、磁性
流体中に混入することが防がれるので、磁性流体シール
装置の長寿命化を図ることができる。
ら流れ出したオイルは、オイル受け部に溜められ、磁性
流体中に混入することが防がれるので、磁性流体シール
装置の長寿命化を図ることができる。
【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】実施の形態と従来構造との磁場強度分布を比較
して示す説明図である。
して示す説明図である。
【図３】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。
【符号の説明】
１ 磁性流体シール装置
２，３ ポールピース
４ 磁石
５，６ Ｏリング
７ 磁性流体
８ オイル受け部
９ 切欠き部
１０ ベアリング
１１ 軸
１２ ハウジング
Claims (2)
- 【請求項１】２部材のうちの一方に接触する磁性流体
と、２部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、２部
材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
て、 装置の反密封対象側に軸受部を設け、 前記磁気回路形成手段は、前記軸受部近接側に、２部材
のうちの他方側に凹み、前記軸受部からのオイルを受け
るオイル受け部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】２部材のうちの一方に接触する磁性流体
と、２部材のうちの他方に固定され磁性流体を保持する
磁気回路を形成する磁気回路形成手段と、を有し、２部
材間の環状隙間を密封する磁性流体シール装置であっ
て、 装置の反密封対象側である上部に軸受部を設け、 前記磁気回路形成手段は、前記軸受部近接側に、２部材
のうちの他方側に下方へ凹み、前記軸受部からのオイル
を受けるオイル受け部を備えたことを特徴とする磁性流
体シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002057224A JP2003254446A (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 磁性流体シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002057224A JP2003254446A (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 磁性流体シール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254446A true JP2003254446A (ja) | 2003-09-10 |
Family
ID=28667548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002057224A Pending JP2003254446A (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 磁性流体シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003254446A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012005202A1 (ja) | 2010-07-05 | 2012-01-12 | イーグル工業株式会社 | ころがり軸受 |
| WO2013069403A1 (ja) | 2011-11-08 | 2013-05-16 | イーグル工業株式会社 | 磁性流体を用いたシール装置 |
| US8920035B2 (en) | 2010-07-05 | 2014-12-30 | Eagle Industry Co., Ltd. | Rolling bearing |
| US9022660B2 (en) | 2010-07-05 | 2015-05-05 | Eagle Industry Co., Ltd. | Rolling bearing |
| CN107917192A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-04-17 | 广西科技大学 | 一种多级套筒式磁流体密封装置 |
-
2002
- 2002-03-04 JP JP2002057224A patent/JP2003254446A/ja active Pending
Cited By (8)
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| US8585295B2 (en) | 2010-07-05 | 2013-11-19 | Eagle Industry Co., Ltd. | Rolling bearing |
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| EP3156674A1 (en) | 2010-07-05 | 2017-04-19 | Eagle Industry Co., Ltd. | Rolling bearing with magnetic fluid sealing device |
| WO2013069403A1 (ja) | 2011-11-08 | 2013-05-16 | イーグル工業株式会社 | 磁性流体を用いたシール装置 |
| CN107917192A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-04-17 | 广西科技大学 | 一种多级套筒式磁流体密封装置 |
| CN107917192B (zh) * | 2017-12-13 | 2023-05-05 | 广西科技大学 | 一种多级套筒式磁流体密封装置 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040826 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060623 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |