JP2508576Y2 - Multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum - Google Patents

Multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum

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JP2508576Y2
JP2508576Y2 JP3606991U JP3606991U JP2508576Y2 JP 2508576 Y2 JP2508576 Y2 JP 2508576Y2 JP 3606991 U JP3606991 U JP 3606991U JP 3606991 U JP3606991 U JP 3606991U JP 2508576 Y2 JP2508576 Y2 JP 2508576Y2
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vacuum
magnetic fluid
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pole piece
fluid seal
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茂樹 松永
真幸 細谷
秀樹 國分
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NSK Ltd
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この考案に係る真空用多段磁性流
体シール装置は、内部が真空となっている容器の壁面を
貫通する部分の、気密保持を図る場合等に利用する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The multistage magnetic fluid sealing device for vacuum according to the present invention is used for keeping airtightness of a portion penetrating a wall surface of a container having a vacuum inside.

【0002】[0002]

【従来の技術】ケーシング内の清浄空間に設けた物体
を、外部に設けたモータにより回転駆動する場合、モー
タの駆動軸が上記ケーシングの壁面を貫通する部分に、
塵を通過させない様にする為の、シール装置を設ける必
要がある。
2. Description of the Related Art When an object provided in a clean space in a casing is rotationally driven by a motor provided outside, a drive shaft of the motor is attached to a portion penetrating a wall surface of the casing.
It is necessary to provide a sealing device to prevent the passage of dust.

【0003】この様な部分に設置し、塵等の通過を阻止
する為のシール装置として従来から、特開昭62−11
0080号公報、実開昭58−191423号公報、同
61−13025号公報、同61−44067号公報、
同61−79070号公報、同62−195261号公
報、同61−204027号公報、同63−8419号
公報、同63−139325号公報、実公昭63−29
944号公報、米国特許第4628384号明細書、同
4692826号明細書等に記載された磁性流体シール
装置が、一般的に使用されている。
Conventionally, as a sealing device installed in such a portion to prevent passage of dust and the like, Japanese Patent Laid-Open No. 62-11 has been used.
No. 0080, No. 58-191423, No. 61-13025, No. 61-44067,
No. 61-79070, No. 62-195261, No. 61-204027, No. 63-8419, No. 63-139325, and No. 63-29.
The magnetic fluid seal devices described in Japanese Patent No. 944, US Pat. No. 4,628,384, US Pat. No. 4,692,826, etc. are generally used.

【0004】上記各先行技術文献に記載された磁性流体
シール装置の構造は、細部に於いては種々異なっている
が、基本的には、図12(A)(B)に示す様な構造を
有している。
The structure of the magnetic fluid seal device described in each of the above prior art documents is different in detail, but basically, the structure as shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B) is adopted. Have

【0005】この内の図12(A)に於いて1は、少な
くとも内周面を、アルミニウム、合成樹脂等の非磁性材
により造られたハウジングで、例えば前記ケーシングの
壁面等に固定される。2は鉄等の磁性材により造られた
軸で、磁性流体シール装置本体3は、上記ハウジング1
の内周面4と軸2の外周面5との間の、円筒状の空間6
内に設置されている。
In FIG. 12 (A), reference numeral 1 denotes a housing, at least the inner peripheral surface of which is made of a non-magnetic material such as aluminum or synthetic resin, and is fixed to, for example, the wall surface of the casing. Reference numeral 2 is a shaft made of a magnetic material such as iron.
A cylindrical space 6 between the inner peripheral surface 4 of the shaft and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2.
It is installed in.

【0006】上記磁性流体シール装置本体3は、軸方向
(図12の左右方向)に亙って着磁された円輪状の永久
磁石7を、磁性材により円輪状に造られた1対のポール
ピース8、9によりサンドイッチ状に挟持し、各ポール
ピース8、9の内周縁と軸2の外周面5との間に磁性流
体10、10を、上記永久磁石7の磁力によって保持す
る事により、構成されている。上記1対のポールピース
8、9の外径は、ハウジング1の内径とほぼ同じにし
て、各部材7、8、9、10により構成される磁性流体
シール装置本体3をハウジング1の内周面4に、内嵌、
或は接着等により固定している。
The magnetic fluid seal device body 3 has a pair of poles formed by a magnetic material in the form of a ring-shaped permanent magnet 7 magnetized in the axial direction (left and right direction in FIG. 12). By sandwiching the pieces 8 and 9 in a sandwich shape, and holding the magnetic fluids 10 and 10 between the inner peripheral edges of the pole pieces 8 and 9 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by the magnetic force of the permanent magnet 7, It is configured. The outer diameters of the pair of pole pieces 8 and 9 are substantially the same as the inner diameter of the housing 1, and the magnetic fluid seal device main body 3 constituted by the respective members 7, 8, 9 and 10 is attached to the inner peripheral surface of the housing 1. 4, internal fitting,
Alternatively, it is fixed by adhesion or the like.

【0007】磁性流体シール装置本体3は、前述の様に
構成され、上述の様にハウジング1の内周面4と軸2の
外周面5との間に装着して、磁性流体シール装置を構成
する為、ハウジング1の内側での軸2の回転、或は軸2
の周囲でのハウジング1の回転に拘らず、この軸2の外
周面5と各ポールピース8、9の内周縁との間に保持さ
れた磁性流体10、10により、ハウジング1の内周面
4と軸2の外周面5との間のシール性保持が図られる。
The magnetic fluid seal device body 3 is constructed as described above, and is mounted between the inner peripheral surface 4 of the housing 1 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 to construct the magnetic fluid seal device as described above. Rotation of the shaft 2 inside the housing 1 or the shaft 2
Despite the rotation of the housing 1 around the circumference of the housing 1, the magnetic fluid 10, 10 held between the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the inner peripheral edge of each pole piece 8, 9 causes the inner peripheral surface 4 of the housing 1 to The sealability between the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the outer peripheral surface 5 is maintained.

【0008】又、図12(B)に示す様に、軸2の外周
面5を非磁性材により、ハウジング1の内周面4を磁性
材により、それぞれ形成すると共に、永久磁石7と1対
のポールピース8、9とを、軸2の外周面5側に外嵌固
定し、磁性流体10、10を、各ポールピース8、9の
外周縁とハウジング1の内周面4との間に保持する磁性
流体シール装置も、従来から知られている。
Further, as shown in FIG. 12B, the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 is formed of a non-magnetic material, and the inner peripheral surface 4 of the housing 1 is formed of a magnetic material. Of the pole pieces 8 and 9 are externally fitted and fixed to the outer peripheral surface 5 side of the shaft 2, and the magnetic fluids 10 and 10 are provided between the outer peripheral edges of the pole pieces 8 and 9 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1. Magnetic fluid sealing devices for holding are also known in the art.

【0009】ところで、上述の様に構成される磁性流体
シール装置は、永久磁石7の磁力により保持された磁性
流体10、10により、各磁性流体10、10の両側に
存在する空間同士を遮断(シール)する為、両空間の間
に大きな圧力差が存在した場合には、上記磁性流体1
0、10が押し破られ(バーストし)て、シールを行な
えない。
By the way, in the magnetic fluid seal device constructed as described above, the magnetic fluids 10, 10 held by the magnetic force of the permanent magnet 7 block the spaces existing on both sides of each of the magnetic fluids 10, 10. Since there is a large pressure difference between the two spaces, the magnetic fluid 1
0 and 10 are smashed (burst) and cannot be sealed.

【0010】この為、回転対陰極X線管の様な高真空装
置の回転軸貫通部分に設ける磁性流体シール装置とし
て、従来から、特公昭51−9853号公報、同61−
43588号公報、米国特許第3620584号明細
書、英国特許第783881号明細書等に記載されてい
る様に、磁性流体10、10を軸方向に亙って複数段設
け、各磁性流体10、10の両側に存在する圧力差を小
さく抑えた、真空用多段磁性流体シール装置が知られて
いる。
For this reason, as a magnetic fluid seal device provided in the rotating shaft penetrating portion of a high vacuum device such as a rotating anticathode X-ray tube, there have been conventionally known Japanese Patent Publications Nos. 51-9853 and 61-61.
As described in US Pat. No. 43,588, US Pat. No. 3,620,584, British Patent No. 783881, etc., magnetic fluids 10, 10 are provided in a plurality of stages in the axial direction. There is known a multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum in which a pressure difference existing on both sides of the is suppressed.

【0011】図13は、この様な真空用多段磁性流体シ
ール装置の第1例を示している。この図13に於いて、
13は円筒状の軸受ハウジングで、内部(図13の左
部)を真空としたケーシング11の壁面に設けられてい
る。この軸受ハウジング13の内周面2個所位置にはそ
れぞれ転がり軸受12、12を設け、両転がり軸受1
2、12により磁性材製の軸2を、回転自在に支持して
いる。
FIG. 13 shows a first example of such a vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device. In FIG. 13,
Reference numeral 13 denotes a cylindrical bearing housing, which is provided on the wall surface of the casing 11 whose inside (the left portion in FIG. 13) has a vacuum. Rolling bearings 12, 12 are provided at two positions on the inner peripheral surface of the bearing housing 13, respectively.
A shaft 2 made of a magnetic material is rotatably supported by 2 and 12.

【0012】上記軸受ハウジング13の内周面と上記軸
2の外周面5との間には、真空用多段磁性流体シール装
置14を設けている。この真空用多段磁性流体シール装
置14は、軸方向に亙って着磁された円輪状の永久磁石
7、7と、磁性材製で円輪状のポールピース15、16
とを交互に重ね合わせ、各ポールピース15、16の内
周縁と軸2の外周面5との間に磁性流体10、10を、
上記永久磁石7、7の磁力により保持する事で、構成さ
れている。
A multistage vacuum magnetic fluid seal device 14 is provided between the inner peripheral surface of the bearing housing 13 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2. The vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 includes a ring-shaped permanent magnet 7 and 7 magnetized in the axial direction, and a ring-shaped pole piece 15 and 16 made of a magnetic material.
Are alternately superposed, and the magnetic fluids 10 and 10 are provided between the inner peripheral edges of the pole pieces 15 and 16 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2,
The permanent magnets 7, 7 are constituted by being held by the magnetic force.

【0013】図示の例に於いては、各ポールピース1
5、16の内周縁に断面V字形の凹孔を形成する事で、
各ポールピース15、16の内周縁を二股に形成し、各
ポールピース15、16に磁性流体10、10を、軸方
向2段に亙って保持する様にしている。従って、図13
に示した真空用多段磁性流体シール装置14の場合、磁
性流体10、10が、軸方向(図13の左右方向)に亙
って10段設けられている。
In the illustrated example, each pole piece 1
By forming a concave hole with a V-shaped cross section on the inner peripheral edge of 5, 16,
The inner peripheral edge of each pole piece 15, 16 is bifurcated, and the magnetic fluids 10, 10 are held in each pole piece 15, 16 in two axial stages. Therefore, FIG.
In the case of the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 shown in FIG. 10, the magnetic fluids 10, 10 are provided in 10 stages in the axial direction (the horizontal direction in FIG. 13).

【0014】真空用多段磁性流体シール装置14は、上
述の様に、磁性流体10、10を多段に亙って設けてい
る為、各段の磁性流体10、10の両側に存在する圧力
差を小さく抑えつつ、真空用多段磁性流体シール装置1
4の両側に大きな圧力差を生じさせる事が出来る。又、
両端に位置するポールピース16、16の外周縁に形成
した凹溝17、17にはOリング18、18を装着し、
このOリング18、18によって、上記真空用多段磁性
流体シール装置14の外周面と軸受ハウジング13の内
周面との間の気密保持を図っている。
Since the multistage magnetic fluid seal device 14 for vacuum is provided with the magnetic fluids 10 and 10 in multiple stages as described above, the pressure difference existing on both sides of the magnetic fluids 10 and 10 at each stage is eliminated. Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum 1 while keeping it small
A large pressure difference can be generated on both sides of 4. or,
The O-rings 18, 18 are attached to the concave grooves 17, 17 formed on the outer peripheral edges of the pole pieces 16, 16 located at both ends,
The O-rings 18, 18 serve to maintain airtightness between the outer peripheral surface of the vacuum multistage magnetic fluid seal device 14 and the inner peripheral surface of the bearing housing 13.

【0015】更に、図14〜17は、従来から知られて
いる、真空用多段磁性流体シール装置の第2〜第5例を
示している。図14に示した第2例の場合、永久磁石7
の両側に設けたポールピース19、19の内周面に複数
の突条20、20を、それぞれ全周に亙って形成すると
共に、各突条20、20の内周縁と軸2の外周面5との
間に、磁性流体10、10を保持している。
Further, FIGS. 14 to 17 show second to fifth examples of conventionally known multi-stage magnetic fluid sealing devices for vacuum. In the case of the second example shown in FIG. 14, the permanent magnet 7
A plurality of ridges 20, 20 are formed on the inner peripheral surfaces of the pole pieces 19, 19 provided on both sides of the ridge, and the inner peripheral edges of the ridges 20, 20 and the outer peripheral surface of the shaft 2 are formed. The magnetic fluids 10 and 10 are held between them.

【0016】又、図15に示した第3例の場合、ポール
ピース21、21の内周面には突条20、20(図1
4)を形成しない代わりに、軸2に外嵌固定した磁性材
製の筒状部材22の外周面で、各ポールピース21、2
1の内周面と対向する部分に突条23、23を形成する
と共に、各突条23、23の外周縁と各ポールピース2
1、21の内周面との間に、磁性流体10、10を保持
している。
In the case of the third example shown in FIG. 15, the ridges 20, 20 (FIG. 1) are formed on the inner peripheral surfaces of the pole pieces 21, 21.
4) is not formed, but instead of the outer peripheral surface of the cylindrical member 22 made of a magnetic material that is externally fitted and fixed to the shaft 2, the pole pieces 21, 2,
1. The ridges 23, 23 are formed in the portion facing the inner peripheral surface of the first ridge 1, and the outer peripheral edges of the ridges 23, 23 and the pole pieces 2 are formed.
Magnetic fluids 10 and 10 are held between the inner peripheral surfaces of 1 and 21.

【0017】又、図16に示した第4例の場合、Oリン
グ18、18を、両端に位置するポールピース24、2
4の外側面に当接させる事で、軸受ハウジング13と真
空用多段磁性流体シール装置14との間の気密保持を図
っている。
Further, in the case of the fourth example shown in FIG. 16, the O-rings 18, 18 are connected to the pole pieces 24, 2 located at both ends.
The bearing housing 13 and the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 are kept airtight by being brought into contact with the outer side surface of the No. 4.

【0018】更に、図17に示した第5例の場合、前記
図12(A)に示す様な磁性流体シール装置本体3、3
を、非磁性材製の間座25、25を介して複数個重ね合
わせて、真空用多段磁性流体シール装置14とすると共
に、この真空用多段磁性流体シール装置14を、円筒状
のホルダ26の内側に保持している。そして、このホル
ダ26の内周面と真空用多段磁性流体シール装置14と
の間の気密を接着剤27、27により、ホルダ26の外
周面と軸受ハウジング13の内周面との間の気密をOリ
ング18、18により、それぞれ保持している。
Further, in the case of the fifth example shown in FIG. 17, the magnetic fluid seal device main bodies 3 and 3 as shown in FIG.
Are stacked on each other via spacers 25 made of non-magnetic material to form a vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14, and the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 is attached to a cylindrical holder 26. Holds inside. The airtightness between the inner peripheral surface of the holder 26 and the vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device 14 is improved by the adhesive 27, 27 between the outer peripheral surface of the holder 26 and the inner peripheral surface of the bearing housing 13. It is held by O-rings 18 and 18, respectively.

【0019】[0019]

【考案が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され使用される、真空用多段磁性流体シール装置に
於いては、何れの構造に於いても、真空用多段磁性流体
シール装置14と軸受ハウジング13との間の気密保持
を、Oリング18や接着剤27により行なっている為、
気密保持を図る事が難しく、内部を超高真空とする事が
出来なかった。
However, in the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device configured and used as described above, the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 has the same structure as the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 in any structure. Since the airtightness between the bearing housing 13 and the bearing housing 13 is maintained by the O-ring 18 and the adhesive 27,
It was difficult to maintain airtightness, and it was not possible to create an ultrahigh vacuum inside.

【0020】例えば、前述した従来の各構造の場合、真
空用多段磁性流体シール装置14設置部分に於ける気体
の漏洩量を、10-9torr・l/sec(He)以下に抑える事が出
来ない。この為、真空用多段磁性流体シール装置14を
設置した装置内部の圧力を、10-8torr以下の超高真空
とする様な場合には、(排出能力の大きな)高性能の真
空ポンプを連続運転する必要がある等、真空用多段磁性
流体シール装置14を設置した装置の製作費並びに運転
経費が嵩んでしまう。
For example, in the case of each of the above-mentioned conventional structures, the amount of gas leakage at the installation portion of the multistage magnetic fluid seal device for vacuum 14 can be suppressed to 10 −9 torr · l / sec (He) or less. Absent. Therefore, when the pressure inside the device equipped with the multistage magnetic fluid sealing device for vacuum 14 is set to an ultrahigh vacuum of 10 -8 torr or less, a high-performance vacuum pump (having a large discharge capacity) is continuously connected. Since it is necessary to operate, the manufacturing cost and the operating cost of the device in which the multistage magnetic fluid sealing device for vacuum 14 is installed increase.

【0021】本考案の真空用多段磁性流体シール装置
は、上述の様な不都合を解消するものである。
The multistage magnetic fluid seal device for vacuum according to the present invention eliminates the above-mentioned disadvantages.

【0022】[0022]

【課題を解決する為の手段】本考案の真空用多段磁性流
体シール装置は、前述した従来の真空用多段磁性流体シ
ール装置と同様に、円筒状の周面を有する磁性材製の第
一部材と、この第一部材と同心に設けられ、上記第一部
材に対して相対的に回転する第二部材と、この第二部材
の周面と上記第一部材の周面との間の円筒状の空間内に
挿入自在な大きさを有する円輪状に形成され、軸方向に
亙って着磁された永久磁石と、上記円筒状の空間内に挿
入自在な大きさを有する円輪状に形成され、上記永久磁
石の側面に固着されたポールピースと、このポールピー
スの第一の周縁と上記第一部材の周面との間に、軸方向
複数個所に於いて、上記永久磁石の磁力により保持され
た磁性流体とから成り、軸方向一方の側を真空空間に対
向させた状態で使用される。
The multistage magnetic fluid sealing device for vacuum of the present invention is a first member made of a magnetic material having a cylindrical peripheral surface, like the conventional multistage magnetic fluid sealing device for vacuum described above. And a second member concentric with the first member and rotating relative to the first member, and a cylindrical shape between the peripheral surface of the second member and the peripheral surface of the first member. Is formed into a circular ring shape having a size that can be inserted into the space, and is formed into a circular ring shape having a size that can be inserted into the cylindrical space and a permanent magnet that is magnetized in the axial direction. , A pole piece fixed to the side surface of the permanent magnet, and held by the magnetic force of the permanent magnet at a plurality of axial positions between the first peripheral edge of the pole piece and the peripheral surface of the first member. It is used with the one side in the axial direction facing the vacuum space. It is.

【0023】更に、本考案の真空用多段磁性流体シール
装置に於いては、上記ポールピースと上記第二部材と
を、上記真空空間に接している部分で、全周に亙って溶
接した事を特徴としている。
Further, in the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device of the present invention, the pole piece and the second member are welded over the entire circumference in the portion in contact with the vacuum space. Is characterized by.

【0024】[0024]

【作用】上述の様に構成される、本考案の真空用多段磁
性流体シール装置の場合、第二部材とポールピースとの
間の気密保持が、全周に亙る溶接によって確実に図られ
る。
In the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device of the present invention constructed as described above, the airtightness between the second member and the pole piece can be reliably maintained by welding over the entire circumference.

【0025】この為、真空用多段磁性流体シール装置設
置部分での気体の漏洩量を10-10torr・l/sec(He)以下
と、極く少なく抑える事が出来、特に高性能の真空ポン
プを使用しなくても、上記真空用多段磁性流体シール装
置を設置した装置内部の真空度を高く出来る。
For this reason, the amount of gas leakage at the part where the multistage magnetic fluid sealing device for vacuum is installed is 10 -10 torr · l / sec (He) or less, which is extremely small. It is possible to increase the degree of vacuum inside the device in which the above-mentioned multistage magnetic fluid sealing device for vacuum is installed without using.

【0026】[0026]

【実施例】図1〜2は本考案の第一実施例を示してい
る。この第一実施例は、従来構造の第2例として前記図
14に示した構造に対応するものである。永久磁石7の
両側に設けた1対のポールピース19a、19bの内周
面に複数の突条20、20を、それぞれ全周に亙って形
成すると共に、第一の周縁である、各突条20、20の
内周縁と第一部材である軸2の外周面5との間に、磁性
流体10、10(図14参照)を保持自在としている。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. This first embodiment corresponds to the structure shown in FIG. 14 as a second example of the conventional structure. A plurality of ridges 20, 20 are formed on the inner peripheral surfaces of a pair of pole pieces 19a, 19b provided on both sides of the permanent magnet 7 over the entire circumference thereof, and each protrusion is a first peripheral edge. The magnetic fluids 10, 10 (see FIG. 14) can be held between the inner peripheral edges of the strips 20, 20 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2, which is the first member.

【0027】上記1対のポールピース19a、19bの
内、真空側(図1の右側)のポールピース19bの一部
で、真空空間に接する側面の外周縁部分には、全周に亙
って庇部28を形成している。この庇部28の外周面
は、上記ポールピース19bの外周面の延長上に存在す
る。そして、上記庇部28を、第二部材である軸受ハウ
ジング13の内周面に対して、全周に亙って溶接29を
施している。
Of the pair of pole pieces 19a, 19b, a part of the pole piece 19b on the vacuum side (right side in FIG. 1), and the outer peripheral edge portion of the side surface which is in contact with the vacuum space is formed over the entire circumference. The eaves portion 28 is formed. The outer peripheral surface of the eaves portion 28 exists on an extension of the outer peripheral surface of the pole piece 19b. Then, the eaves portion 28 is welded 29 to the inner peripheral surface of the bearing housing 13 that is the second member over the entire circumference.

【0028】この為、本考案の真空用多段磁性流体シー
ル装置の場合、軸受ハウジング13とポールピース19
bとの間の気密保持が、全周に亙る溶接によって確実に
図られる。
Therefore, in the case of the multistage magnetic fluid seal device for vacuum of the present invention, the bearing housing 13 and the pole piece 19 are used.
Airtightness with b is surely achieved by welding over the entire circumference.

【0029】この結果、真空用多段磁性流体シール装置
設置部分での気体の漏洩量を、10-10 torr・l/sec(He)
以下と、極く少なく抑える事が出来、特に高性能の真空
ポンプを使用しなくても、上記真空用多段磁性流体シー
ル装置を設置した装置内部の真空度を高く出来る。
As a result, the leakage amount of gas at the installation portion of the multistage magnetic fluid seal device for vacuum is 10 −10 torr · l / sec (He).
The following can be suppressed to a very low level, and the degree of vacuum inside the apparatus equipped with the above-mentioned multistage magnetic fluid sealing apparatus for vacuum can be increased without using a high-performance vacuum pump.

【0030】尚、上記庇部28の大きさは、ポールピー
ス19bを含む真空用多段磁性流体シール装置の大きさ
等に応じて設計的に定めるが、幅wは0.3〜5mm、好
ましくは0.5〜1mmとし、厚さtは0.2〜5mm、好
ましくは0.5〜1mmとする。又、庇部28と軸受ハウ
ジング13とを溶接するのは、ポールピース19bと永
久磁石7とを接着する前でも、或は接着した後でも良
い。
The size of the eaves 28 is determined by design according to the size of the vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device including the pole piece 19b, but the width w is preferably 0.3 to 5 mm. The thickness t is set to 0.5 to 1 mm, and the thickness t is set to 0.2 to 5 mm, preferably 0.5 to 1 mm. The eaves portion 28 and the bearing housing 13 may be welded before or after the pole piece 19b and the permanent magnet 7 are bonded.

【0031】更に、庇部28と軸受ハウジング13とを
溶接する方法は、ポールピース19bや軸受ハウジング
13の材質等に応じて設計的に定めるが、電子ビーム溶
接やレーザビーム溶接が、溶接時に発生する熱によっ
て、ポールピース19bに歪が発生しにくい事から、好
ましく利用出来る。
Further, the method of welding the eaves portion 28 and the bearing housing 13 is determined by design depending on the material of the pole piece 19b and the bearing housing 13, but electron beam welding and laser beam welding occur during welding. Since it is difficult for the pole piece 19b to be distorted by the heat generated, it can be preferably used.

【0032】この場合に於いて、電子ビーム溶接を利用
するならば、上記庇部28の厚さtを0.2〜1mmと
し、庇部28の回転移動速度を1m/minとして、溶接電
流を0.5〜3mAとすれば、良好な溶接を行なえる。
又、レーザビーム溶接としては、炭酸ガスレーザ、YA
Gレーザ等が利用可能であるが、例えば連続出力のYA
Gレーザを利用するならば、レーザ出力を200〜40
0W、焦点外し距離を0、庇部28の回転移動速度を
0.6m/minとすれば、良好な溶接を行なえる。
In this case, if electron beam welding is used, the thickness t of the eaves portion 28 is 0.2 to 1 mm, the rotational movement speed of the eaves portion 28 is 1 m / min, and the welding current is If it is 0.5 to 3 mA, good welding can be performed.
For laser beam welding, carbon dioxide laser, YA
G laser, etc. can be used, but for example, continuous output YA
If G laser is used, the laser output is 200-40
If 0 W, the defocusing distance is 0, and the rotational movement speed of the eaves portion 28 is 0.6 m / min, good welding can be performed.

【0033】次に、図3〜4は本考案の第二実施例を示
している。上述の第一実施例が、ポールピース19bに
形成した庇部28と軸受ハウジング13との間に、直径
方向に亙る溶接29を施しているのに対して、本実施例
の場合には、軸受ハウジング13の内周面に内向フラン
ジ状の鍔部30を形成し、この鍔部30とポールピース
19bの側面との間に、軸方向に亙る溶接29を施して
いる。
Next, FIGS. 3 to 4 show a second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, diametrical welding 29 is applied between the overhang portion 28 formed on the pole piece 19b and the bearing housing 13, whereas in the case of this embodiment, the bearing is used. An inward flange-shaped flange portion 30 is formed on the inner peripheral surface of the housing 13, and welding 29 extending in the axial direction is applied between the flange portion 30 and the side surface of the pole piece 19b.

【0034】上記溶接29を施す際にはポールピース1
9bを、治具31により上記鍔部30に押し付けてお
く。その他の構成及び作用は、前述した第一実施例の場
合と同様である。
When performing the welding 29, the pole piece 1
9b is pressed against the collar portion 30 by the jig 31. Other configurations and operations are similar to those of the above-described first embodiment.

【0035】次に、図5〜6は本考案の第三実施例を示
している。上述の第一〜第二実施例が、ポールピース1
9b又は軸受ハウジング13と一体に形成された、庇部
28又は鍔部30と、軸受ハウジング13又はポールピ
ース19bとの間に、溶接29を施していたのに対し
て、本実施例の場合には、ポールピース19b及び軸受
ハウジング13とは別体の溶接リング32を、ポールピ
ース19bの側面と軸受ハウジング13の内周面との交
差部分に装着し、この溶接リング32の断面対角線上で
上記両面の交差部分に向けて、溶接29を施している。
その他の構成及び作用は、前述した第一〜第二実施例の
場合と同様である。
Next, FIGS. 5 to 6 show a third embodiment of the present invention. The first and second embodiments described above are the pole pieces 1.
9b or the bearing housing 13 and the eaves portion 28 or the collar portion 30 which are integrally formed with the bearing housing 13 or the pole piece 19b, the welding 29 is applied between the case of this embodiment. The welding ring 32, which is separate from the pole piece 19b and the bearing housing 13, is attached to the intersection of the side surface of the pole piece 19b and the inner peripheral surface of the bearing housing 13, and the welding ring 32 has the above-mentioned diagonally cross section. Welding 29 is applied toward the intersections on both sides.
Other configurations and operations are similar to those of the above-described first and second embodiments.

【0036】次に、図7は本考案の第四実施例を示して
いる。本実施例の場合、1対のポールピース19a、1
9bにより永久磁石7を挟持して成る磁性流体シール装
置の真空側部分(図7の右側部分)に、非磁性材製の間
座25を介して、更に磁性流体シール装置本体3を装着
している。そして、この磁性流体シール装置本体3を構
成するポールピース9の外周縁を、前記第一実施例の場
合と同様の構造により、軸受ハウジング13の内周面に
対し溶接している。その他の構成及び作用は、前述した
第一〜第三実施例の場合と同様である。
Next, FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In the case of this embodiment, a pair of pole pieces 19a, 1
The magnetic fluid sealing device main body 3 is further attached to the vacuum side portion (right side portion of FIG. 7) of the magnetic fluid sealing device in which the permanent magnet 7 is sandwiched by 9b via the spacer 25 made of a non-magnetic material. There is. Then, the outer peripheral edge of the pole piece 9 constituting the magnetic fluid seal device main body 3 is welded to the inner peripheral surface of the bearing housing 13 by the same structure as in the first embodiment. Other configurations and operations are similar to those in the above-described first to third embodiments.

【0037】次に、図8は本考案の第五実施例を示して
いる。本実施例の場合、上記第四実施例に於ける磁性流
体シール装置3から、真空空間に対向していないポール
ピース8を省略している。その他の構成及び作用は、上
記第四実施例の場合と同様である。
Next, FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, the pole piece 8 which does not face the vacuum space is omitted from the magnetic fluid sealing device 3 of the fourth embodiment. Other configurations and operations are similar to those in the case of the fourth embodiment.

【0038】次に、図9〜10は本考案の第六実施例を
示している。本実施例は、従来構造の第4例として前記
図16に示した構造に対応するものである。軸受ハウジ
ング13の真空空間側(図9の左側)開口部に固着さ
れ、この軸受ハウジング13内に真空用多段磁性流体シ
ール装置14を抑え込んだ蓋体33の内周縁とポールピ
ース24の側面との間に、全周に亙る溶接29を施して
いる。
Next, FIGS. 9 to 10 show a sixth embodiment of the present invention. The present embodiment corresponds to the structure shown in FIG. 16 as the fourth example of the conventional structure. The inner peripheral edge of the lid 33 and the side surface of the pole piece 24, which are fixed to the opening of the bearing housing 13 on the vacuum space side (left side in FIG. 9) and hold the multistage magnetic fluid sealing device for vacuum 14 in the bearing housing 13. In the meantime, welding 29 is applied all around.

【0039】この様に、蓋体33の内周縁とポールピー
ス24の側面との間に、全周に亙る溶接29を施す為に
は、図10(A)に示す様に、上記蓋体33の内周縁に
鍔部30を形成し、この鍔部30とポールピース24と
の間に軸方向に亙る溶接29を施したり、或は図10
(B)に示す様に、上記ポールピース24の側面に庇部
28を形成し、この庇部28と蓋体33の内周縁との間
に直径方向に亙る溶接29を施す。
As described above, in order to perform the welding 29 over the entire circumference between the inner peripheral edge of the lid 33 and the side surface of the pole piece 24, as shown in FIG. A flange portion 30 is formed on the inner peripheral edge of the shaft, and welding 29 extending in the axial direction is performed between the flange portion 30 and the pole piece 24.
As shown in (B), an eaves portion 28 is formed on the side surface of the pole piece 24, and welding 29 in the diametrical direction is applied between the eaves portion 28 and the inner peripheral edge of the lid 33.

【0040】本実施例の場合も、軸受ハウジング13と
ポールピース24との間の気密保持が、全周に亙る溶接
によって確実に図られる。
Also in the case of this embodiment, the airtightness between the bearing housing 13 and the pole piece 24 can be surely achieved by welding over the entire circumference.

【0041】次に、図11は本考案の第七実施例を示し
ている。本実施例は、従来構造の第5例として前記図1
7に示した構造に対応するものである。本実施例の場
合、ホルダ26の内側に複数の永久磁石7、7とポール
ピース8、9と間座25、25とを設けて成る磁性流体
シール装置の真空側(図11の左側)部分に、更に磁性
流体シール装置本体3を装着している。そして、この磁
性流体シール装置本体3を構成するポールピース9の外
周縁を、軸受ハウジング13の内周面に対して溶接して
いる。
Next, FIG. 11 shows a seventh embodiment of the present invention. The present embodiment is the same as the fifth example of the conventional structure shown in FIG.
This corresponds to the structure shown in FIG. In the case of the present embodiment, the vacuum side (left side in FIG. 11) of the magnetic fluid seal device including a plurality of permanent magnets 7, 7 and pole pieces 8, 9 and spacers 25, 25 inside the holder 26 is provided. Further, the magnetic fluid seal device main body 3 is attached. Then, the outer peripheral edge of the pole piece 9 constituting the magnetic fluid seal device main body 3 is welded to the inner peripheral surface of the bearing housing 13.

【0042】本実施例の場合も、軸受ハウジング13と
ポールピース9との間の気密保持が、全周に亙る溶接に
よって確実に図られる。
Also in the case of this embodiment, the airtightness between the bearing housing 13 and the pole piece 9 can be reliably maintained by welding over the entire circumference.

【0043】尚、上述の各実施例は、軸受ハウジング1
3が固定で、軸2が回転する部分に装着する、真空用多
段磁性流体シール装置に就いて示しているが、本考案の
真空用多段磁性流体シール装置は、この様な部分に限ら
ず、図12(B)に示す様に、軸2が固定で、ハウジン
グ1が回転する部分に使用する事も出来る。
In each of the above-mentioned embodiments, the bearing housing 1
The multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum, which is fixed to the shaft 3 and mounted on the rotating part of the shaft 2, is shown, but the multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum of the present invention is not limited to such a part. As shown in FIG. 12 (B), the shaft 2 can be fixed and the housing 1 can be used in a rotating portion.

【0044】[0044]

【考案の効果】本考案の真空用多段磁性流体シール装置
は、以上に述べた通り構成され作用するが、気体の漏洩
量を極く少なく抑えて、内部の真空度を高く出来る。
The multistage magnetic fluid seal device for vacuum according to the present invention is constructed and operates as described above, but the amount of gas leakage can be suppressed to a minimum and the degree of vacuum inside can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案の第一実施例を示す半部断面図。FIG. 1 is a half sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】ポールピースのみを取り出して示す半部断面
図。
FIG. 2 is a half sectional view showing only a pole piece.

【図3】本考案の第二実施例を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】軸受ハウジングの部分断面図。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a bearing housing.

【図5】同第三実施例を、溶接前の状態で示す半部断面
図。
FIG. 5 is a half sectional view showing the third embodiment before welding.

【図6】同じく溶接後の状態を示す半部断面図。FIG. 6 is a half sectional view showing a state after welding similarly.

【図7】同第四実施例を示す半部断面図。FIG. 7 is a half sectional view showing the fourth embodiment.

【図8】同第五実施例を示す半部断面図。FIG. 8 is a half sectional view showing the fifth embodiment.

【図9】同第六実施例を示す半部断面図。FIG. 9 is a half sectional view showing the sixth embodiment.

【図10】第六実施例に使用する蓋体とポールピースと
の断面形状を示す図。
FIG. 10 is a view showing a cross-sectional shape of a lid body and a pole piece used in the sixth embodiment.

【図11】同第七実施例を示す半部断面図。FIG. 11 is a half sectional view showing the seventh embodiment.

【図12】磁性流体シール装置の基本的構造の2例を示
す断面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing two examples of the basic structure of the magnetic fluid seal device.

【図13】従来の真空用多段磁性流体シール装置の第1
例を示す断面図。
FIG. 13 shows a first conventional multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum.
Sectional drawing which shows an example.

【図14】同第2例を示す半部断面図。FIG. 14 is a half sectional view showing the second example.

【図15】同第3例を示す半部断面図。FIG. 15 is a half sectional view showing the third example.

【図16】同第4例を示す半部断面図。FIG. 16 is a half sectional view showing the fourth example.

【図17】同第5例を示す半部断面図。FIG. 17 is a half sectional view showing the fifth example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ハウジング 2 軸 3 磁性流体シール装置本体 4 内周面 5 外周面 6 空間 7 永久磁石 8 ポールピース 9 ポールピース 10 磁性流体 11 ケーシング 12 転がり軸受 13 軸受ハウジング 14 真空用多段磁性流体シール装置 15 ポールピース 16 ポールピース 17 凹溝 18 Oリング 19 ポールピース 19a ポールピース 19b ポールピース 20 突条 21 ポールピース 22 筒状部材 23 突条 24 ポールピース 25 間座 26 ホルダ 27 接着剤 28 屁部 29 溶接 30 鍔部 31 治具 32 溶接リング 33 蓋体 1 Housing 2 Shaft 3 Magnetic Fluid Sealing Device Main Body 4 Inner Surface 5 Outer Surface 6 Space 7 Permanent Magnet 8 Pole Piece 9 Pole Piece 10 Magnetic Fluid 11 Casing 12 Rolling Bearing 13 Bearing Housing 14 Vacuum Multi-Stage Magnetic Fluid Sealing Device 15 Pole Piece 16 Pole piece 17 Recessed groove 18 O-ring 19 Pole piece 19a Pole piece 19b Pole piece 20 Ridge 21 Pole piece 22 Cylindrical member 23 Ridge 24 Pole piece 25 Spacer 26 Holder 27 Adhesive 28 Far part 29 Weld 30 Collar part 31 jig 32 welding ring 33 lid

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of utility model registration request] 【請求項1】 円筒状の周面を有する磁性材製の第一部
材と、この第一部材と同心に設けられ、上記第一部材に
対して相対的に回転する第二部材と、この第二部材の周
面と上記第一部材の周面との間の円筒状の空間内に挿入
自在な大きさを有する円輪状に形成され、軸方向に亙っ
て着磁された永久磁石と、上記円筒状の空間内に挿入自
在な大きさを有する円輪状に形成され、上記永久磁石の
側面に固着されたポールピースと、このポールピースの
第一の周縁と上記第一部材の周面との間に、軸方向複数
個所に於いて、上記永久磁石の磁力により保持された磁
性流体とから成り、軸方向一方の側を真空空間に対向さ
せた状態で使用される真空用多段磁性流体シール装置に
於いて、上記ポールピースと上記第二部材とを、上記真
空空間に接している部分で、全周に亙って溶接した事を
特徴とする真空用多段磁性流体シール装置。
1. A first member made of a magnetic material having a cylindrical peripheral surface, a second member concentric with the first member and rotating relative to the first member; A permanent magnet that is formed in a ring shape having a size that can be inserted into a cylindrical space between the peripheral surface of the two members and the peripheral surface of the first member, and is magnetized in the axial direction, A pole piece formed in a circular ring shape having a size that can be inserted into the cylindrical space and fixed to a side surface of the permanent magnet, a first peripheral edge of the pole piece, and a peripheral surface of the first member. A multi-stage magnetic fluid seal for vacuum which is composed of a magnetic fluid held by the magnetic force of the permanent magnet at a plurality of axial positions between the two, and is used with one axial side facing the vacuum space. In the device, the pole piece and the second member are in contact with the vacuum space. A multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum, which is characterized by being welded over the entire circumference in part.
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