JP3256449B2 - Sealing device using magnetic fluid - Google Patents

Sealing device using magnetic fluid

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JP3256449B2
JP3256449B2 JP29924896A JP29924896A JP3256449B2 JP 3256449 B2 JP3256449 B2 JP 3256449B2 JP 29924896 A JP29924896 A JP 29924896A JP 29924896 A JP29924896 A JP 29924896A JP 3256449 B2 JP3256449 B2 JP 3256449B2
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、密封装置により隔
てられた両側の圧力差を段階的に解消する複数の室を備
える磁性流体を利用した密封装置に関し、これらの室の
圧力状態を効果的に利用することで、磁性流体シール部
の耐圧特性や密封性能を向上し得る技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing device using a magnetic fluid having a plurality of chambers for gradually eliminating a pressure difference between both sides separated by a sealing device, and to effectively reduce the pressure state of these chambers. The present invention relates to a technology capable of improving the pressure resistance characteristics and sealing performance of a magnetic fluid seal portion by using the magnetic fluid seal portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、永久磁石や電磁石等の外部磁
場の磁力により、界面活性剤等の流体中に懸濁して存在
する磁性体の粒子が磁気吸引され、その位置を保持し得
る特性を備える磁性流体を利用した種々の密封装置があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, particles of a magnetic substance suspended in a fluid such as a surfactant are magnetically attracted by a magnetic force of an external magnetic field such as a permanent magnet or an electromagnet, and have a characteristic capable of holding the position. There are various sealing devices using a magnetic fluid provided.

【0003】図4(a)は、このような磁性流体を利用
した一従来例としての密封装置100の断面構成を説明
する図である。この密封装置100は、圧力差のある高
圧側H’及び低圧側L’の2領域間にまたがる回転軸1
01及び回転軸101の軸受部103の間に備えられて
いる。
FIG. 4A is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a conventional sealing device 100 using such a magnetic fluid. The sealing device 100 includes a rotating shaft 1 extending between two regions of a high pressure side H ′ and a low pressure side L ′ having a pressure difference.
01 and the bearing 103 of the rotating shaft 101.

【0004】軸受部103は、回転軸101の保持及び
密封を行う円筒部103aと、円筒部103aの一方の
端部に、内部空間を真空状態(低圧側L’)とする容器
102の開口端部102aにボルトにより取り付けられ
るフランジ部103bを備えている。
[0004] The bearing portion 103 has a cylindrical portion 103a for holding and sealing the rotary shaft 101, and an open end of the container 102 having an internal space in a vacuum state (low pressure side L ') at one end of the cylindrical portion 103a. A flange portion 103b is provided on the portion 102a with a bolt.

【0005】また、軸受部103の円筒部103aと回
転軸101とはベアリングB1,B2により相対回転運
動に対する動的な保持が行われている。
The cylindrical portion 103a of the bearing portion 103 and the rotating shaft 101 are dynamically held against relative rotational motion by bearings B1 and B2.

【0006】そして密封性に関しては、軸受部103の
円筒部103a内側に備えられた環状の磁石104によ
り形成される磁気回路MC’に介在させた磁性流体M
L’により行っている。
[0006] With respect to the sealing performance, the magnetic fluid M interposed in a magnetic circuit MC 'formed by an annular magnet 104 provided inside the cylindrical portion 103a of the bearing portion 103.
L '.

【0007】磁石104は軸方向に異極(N及びSと図
示される)が配されており、軸方向両側には磁石104
の磁極となる磁極部材105,106が備えられてい
る。そして、回転軸101の磁極部材105,106に
対向する部位に複数本の周方向に連続する凹溝107
a,107b,・・・を形成し、磁極部材105,10
6内周面と各凹溝の間の凸条部108a,108b,・
・・の頂面との間隙に磁束が集中するように発生させて
(すなわち凸条部108a,108b,・・・の頂面で
磁束密度が高まるように)、これらの間隙に磁性流体M
L’が保持されて磁性流体シール部を形成するようにし
ている。
The magnet 104 is provided with different poles (shown as N and S) in the axial direction, and the magnets 104 are provided on both sides in the axial direction.
Are provided. Then, a plurality of circumferentially continuous concave grooves 107 are formed in a portion of the rotating shaft 101 facing the magnetic pole members 105 and 106.
, 107b,...
6, convex ridges 108a, 108b,...
.. are generated such that the magnetic flux concentrates in the gaps with the top surfaces of the magnetic fluids (that is, the magnetic flux density increases on the top surfaces of the ridges 108a, 108b,...)
L ′ is held to form a magnetic fluid seal portion.

【0008】形成された磁性流体シール部は、低圧側
L’と高圧側H’との間に複数の室109a,109
b,・・・を形成し、各室の圧力が順次磁性流体シール
部の耐圧範囲内で変化することにより、密封領域の両側
で圧力差がある場合においても効果的な密封性を発揮し
得るようになっている。
The formed magnetic fluid seal portion has a plurality of chambers 109a, 109 between the low pressure side L 'and the high pressure side H'.
By forming b,... and sequentially changing the pressure of each chamber within the pressure resistance range of the magnetic fluid seal portion, effective sealing performance can be exhibited even when there is a pressure difference on both sides of the sealed area. It has become.

【0009】尚、110a,110bはベアリングB
1,B2の間での磁石104及び磁極部材105,10
6の軸方向の位置を定めるスペーサリング、111は円
筒部103aの内側に備えられた各構成部材を封止固定
する固定環部材、112,113は円筒部103a内周
面側と磁極部材105,106の外周面側との密封性を
維持するOリングである。
Note that 110a and 110b are bearings B
1 and B2 between the magnet 104 and the magnetic pole members 105 and 10
6, a spacer ring 111 for determining the axial position; 111, a fixed ring member for sealing and fixing each component provided inside the cylindrical portion 103a; 112, 113, an inner peripheral surface of the cylindrical portion 103a and the magnetic pole member 105; An O-ring for maintaining the sealing property with respect to the outer peripheral surface side of 106.

【0010】図4(b)は、密封装置100の図4にお
けるのD1部の磁場の強さを説明する図である。この図
は、磁極部材105と回転軸101の間の軸方向の隙間
の磁束の分布を磁場の強さとして下側に模式的に表わし
たものである。
FIG. 4B is a view for explaining the strength of the magnetic field of the portion D1 in FIG. 4 of the sealing device 100. In this figure, the distribution of the magnetic flux in the gap in the axial direction between the magnetic pole member 105 and the rotating shaft 101 is schematically shown below as the strength of the magnetic field.

【0011】すなわち、磁石104により形成される磁
気回路MC’の磁束は、磁性体である凸条部108a
(複数の凸条部全てが該当するが、代表して記載する)
に磁束が集中するので、磁束密度の大きい領域と小さい
領域とに分かれて存在する。従って、凸条部108aの
頂面の磁場の強さ120aはその両側の凹溝107a,
107bにおける磁場の強さ121a,121bとは差
分Δfが存在することになる。
That is, the magnetic flux of the magnetic circuit MC 'formed by the magnet 104 is generated by the magnetic ridges 108a.
(All of the multiple ridges are applicable, but are listed as representatives.)
Since the magnetic flux is concentrated in the region, the magnetic flux is divided into a region having a large magnetic flux density and a region having a small magnetic flux density. Accordingly, the magnetic field strength 120a on the top surface of the ridge 108a is reduced by the concave grooves 107a on both sides thereof.
There is a difference Δf from the magnetic field strengths 121a and 121b at 107b.

【0012】また、磁性流体ML’が凸条部108aに
保持される保持力の強さは、この磁場の強さの差分Δf
により定められると共に、保持力の強さがそれぞれの磁
性流体シール部による耐圧能力に比例することになる。
The strength of the holding force for holding the magnetic fluid ML 'on the ridge 108a is the difference Δf of the strength of the magnetic field.
And the strength of the holding force is proportional to the pressure resistance capability of each magnetic fluid seal portion.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この密封装
置100を真空シールとして機能させる場合において、
低圧側L’と高圧側H’の圧力が、それぞれ約0及び約
1.0kgf /cm2 となる場合においては、各凸条部1
08a・・・の耐圧能力の総和が1.0kgf /cm2
上となるように設計されている。そして、実際の使用状
態では、低圧側L’の圧力を真空ポンプ等で序々に低下
させることで低圧側L’と高圧側H’の圧力差を発生さ
せている。低圧側L’の圧力を真空ポンプ等で低下させ
ると、まず低圧側L’と室109aとの間で圧力差が発
生し始め、その圧力差が凸条部108aの耐圧能力以上
の差圧となるとブレーク(圧力均衡化現象)が発生し、
ブレークを伴いながら低圧側L’の圧力が序々に高圧側
H’の室へと伝播されていく。但し、空気の流れは高圧
側H’の室から低圧側L’へと移動することになる。
By the way, when the sealing device 100 functions as a vacuum seal,
When the pressures on the low pressure side L ′ and the high pressure side H ′ are about 0 and about 1.0 kgf / cm 2 , respectively,
08a... Are designed to be 1.0 kgf / cm 2 or more. Then, in an actual use state, a pressure difference between the low pressure side L 'and the high pressure side H' is generated by gradually lowering the pressure on the low pressure side L 'with a vacuum pump or the like. When the pressure on the low-pressure side L ′ is reduced by a vacuum pump or the like, a pressure difference starts to be generated between the low-pressure side L ′ and the chamber 109a. Then a break (pressure equilibrium phenomenon) occurs,
With the break, the pressure on the low pressure side L 'is gradually propagated to the chamber on the high pressure side H'. However, the air flow moves from the high pressure side H 'chamber to the low pressure side L'.

【0014】従って、この従来技術においては、各室に
おける圧力は、凸条部の耐圧能力C(C≒(a−b)m
で表わされ(但しmは、磁性流体の特性を表わす定
数))によって圧力分布がなされ、(絶対値表示とす
る)低圧側L’の圧力を0kgf /cm2 とすると、室1
09a,109b,・・・それぞれには、C,2C,3
C・・・と序々に圧力を上昇させて低圧側L’と高圧側
H’とを隔離している。
Therefore, in this prior art, the pressure in each chamber is determined by the pressure resistance C (C ≒ (ab) m of the ridge.
(Where m is a constant representing the characteristics of the magnetic fluid), the pressure distribution is made, and assuming that the pressure on the low pressure side L ′ (expressed as an absolute value) is 0 kgf / cm 2 , the chamber 1
09a, 109b,..., Respectively, C, 2C, 3
C gradually increases the pressure to isolate the low pressure side L 'and the high pressure side H'.

【0015】ここで、凸条部の耐圧能力が0.2kgf /
cm2 とすると、図5の最下段に表示されるように室1
09aから0.2,0.4・・・と上昇し、室109e
では高圧側H’の圧力とほぼ等しい1.0kgf /cm2
となり、この室109eよりも高圧側H’では、すべて
の室で同じ1.0kgf /cm2 となっている。
Here, the pressure resistance of the ridge is 0.2 kgf /
cm 2 , as shown at the bottom of FIG.
... from 09a to 0.2, 0.4 ...
1.0 kgf / cm 2 which is almost equal to the pressure on the high pressure side H ′.
On the high-pressure side H 'than the chamber 109e, the pressure is 1.0 kgf / cm 2 in all the chambers.

【0016】従ってこの状態は、各室の圧力が低圧側
L’から順に耐圧能力の限界に近い圧力差で上昇してお
り、各室で保持している圧力差の総和が1kgf /cm2
となった室(図5では109e)よりも高圧側H’では
各室の間の差圧はなく、耐圧能力は実際の密封性能には
関与していない。
Accordingly, in this state, the pressure in each chamber is increasing in order from the low pressure side L 'with a pressure difference close to the limit of the pressure resistance, and the total pressure difference held in each chamber is 1 kgf / cm 2.
There is no pressure difference between the chambers on the high pressure side H ′ compared to the chamber (109e in FIG. 5), and the pressure resistance does not affect the actual sealing performance.

【0017】ところが、密封装置100を構成する部材
には、例えば軸101の軸受部103に対する偏心や、
磁極部材105,106の加工時の寸法精度のバラツ
キ、また密封装置100の組み立て精度等の問題により
磁性流体保持部において微妙な偏心が生じている。従っ
て、磁性流体ML’を保持している各凸条部108a・
・・と磁極部材105の内周面105aとのギャップ間
隔G’は周方向で一定ではなくなり、軸101が回動す
るとギャップ間隔G’が変動する。そして磁性流体M
L’を保持する地場の強さも同様に変動することにな
り、磁性流体ML’を保持する保持力が変化して各凸条
部108a・・・での耐圧能力も変動する。
However, the members constituting the sealing device 100 include, for example, eccentricity of the shaft 101 with respect to the bearing 103,
Subtle eccentricity occurs in the magnetic fluid holding portion due to variations in dimensional accuracy during processing of the magnetic pole members 105 and 106 and problems such as the assembly accuracy of the sealing device 100. Therefore, each ridge 108a holding the magnetic fluid ML '
The gap G 'between the magnetic pole member 105 and the inner peripheral surface 105a is not constant in the circumferential direction, and the gap G' changes when the shaft 101 rotates. And the magnetic fluid M
Similarly, the strength of the field holding L 'also changes, and the holding force for holding the magnetic fluid ML' changes, so that the pressure resistance of each ridge 108a also changes.

【0018】従って、各凸条部108a・・・による耐
圧能力は、密封装置100の稼働状態によって変化する
ので、耐圧能力の限界近傍で密封している場合には上記
のような変動によって各室の圧力バランスが崩れ、ブレ
ークが発生する。
Therefore, the pressure resistance of each of the ridges 108a... Varies depending on the operating state of the sealing device 100. Therefore, when the sealing is performed near the limit of the pressure resistance, the above-mentioned fluctuations cause the respective chambers to change. Pressure balance is lost, and a break occurs.

【0019】ブレークすることで圧力バランスが維持さ
れ、瞬時にブレーク状態から回復するが、低圧側L’に
隣接する凸条部108aより耐圧能力の限度の近傍まで
を使用しており、ブレークした空気は低圧側L’へと流
入して低圧側L’の圧力を変化させてしまう。
The pressure balance is maintained by the break, and the brake is instantaneously recovered from the break state. However, since the protrusion 108a adjacent to the low pressure side L 'is used up to the vicinity of the limit of the pressure resistance, the air that has been broken is used. Flows into the low pressure side L ′ and changes the pressure on the low pressure side L ′.

【0020】特に、容器102が真空チャンバであり、
圧力低下中には軸101を回動させず、圧力低下が終了
してから軸を回動させるような使用状況においては、軸
101を回動することで真空度が悪化する恐れがあり、
高い真空度を維持する必要があるような物質を真空チャ
ンバ内で取り扱う場合には悪影響を及ぼしてしまうこと
になる。
In particular, the container 102 is a vacuum chamber,
In a use situation in which the shaft 101 is not rotated during the pressure drop and the shaft is rotated after the pressure drop ends, the degree of vacuum may be deteriorated by rotating the shaft 101,
The handling of materials that need to maintain a high degree of vacuum in the vacuum chamber can have adverse effects.

【0021】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、磁性流
体を使用する密封装置の密封性能を向上することにあ
り、軸の回動時の偏心による磁性流体の保持力が変化す
ることにより発生するブレークの影響を抑え、密封性能
を維持することの可能な磁性流体を使用した密封装置を
提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the sealing performance of a sealing device using a magnetic fluid. It is an object of the present invention to provide a sealing device using a magnetic fluid capable of suppressing the influence of a break caused by a change in the holding force of the magnetic fluid due to the eccentricity and maintaining the sealing performance.

【0022】[0022]

【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、ハウジング部材の軸孔部と、該軸
孔部に挿通される軸との間の環状隙間に配置され、この
環状隙間の一方の周壁面側に配置される環状の第1の磁
極部と、この第1の磁極部に対向する前記環状隙間の他
方の周壁面側に、軸方向に並んだ複数本の環状溝と、こ
れら環状溝の間の凸条部とを有する第2の磁極部と、前
記第1及び第2の磁極部の間を通過する磁界を形成する
磁力発生手段と、前記第1の磁極部と対向する第2の磁
極部の凸条部との間に、前記磁界により保持されること
で前記複数本の環状溝を複数の密封領域とする磁性流体
と、を備える磁性流体を利用した密封装置において、前
記第1及び第2の磁極部は軸方向に相対移動可能であ
り、前記第2の磁極部の複数本の環状溝は、前記第1の
磁極部の移動方向の領域に延長して形成されることを特
徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an annular gap between a shaft hole of a housing member and a shaft inserted into the shaft hole, An annular first magnetic pole portion disposed on one peripheral wall side of the annular gap, and a plurality of axially aligned plural magnetic poles arranged on the other peripheral wall side of the annular gap opposed to the first magnetic pole portion. A second magnetic pole portion having an annular groove, and a ridge between the annular grooves; magnetic force generating means for forming a magnetic field passing between the first and second magnetic pole portions; A magnetic fluid comprising a magnetic fluid between the magnetic pole portion and a protruding ridge of a second magnetic pole portion facing the magnetic pole portion, the magnetic fluid being held by the magnetic field to make the plurality of annular grooves a plurality of sealed regions. The first and second magnetic pole parts are relatively movable in the axial direction, and the second magnetic pole is A plurality of annular grooves of, characterized in that it is formed by extending the area in the moving direction of the first magnetic pole portion.

【0023】この構成によると、第1及び第2の磁極部
が軸方向に相対移動することで、密封領域に隣接して移
動前には開口していた環状溝を、磁性流体による新たな
密封領域として利用することが可能となり、移動距離に
応じて略等しい圧力で密封される複数個の密封領域を形
成することが可能となる。
According to this configuration, the first and second magnetic pole portions move relative to each other in the axial direction, so that the annular groove that has been opened before the movement and adjacent to the sealing region is newly sealed by the magnetic fluid. It is possible to use as a region, and it is possible to form a plurality of sealed regions that are sealed with substantially equal pressure according to the moving distance.

【0024】また、前記第1の磁極部は、一方の周壁面
側に軸方向に移動自在に配置されると共に、この第1の
磁極部を軸方向の所定位置にあるように付勢する付勢手
段を備え、前記ハウジング部材の内側と外側に発生する
圧力差により、前記第1の磁極部は軸方向に移動するこ
とも好適である。
Further, the first magnetic pole portion is disposed on one of the peripheral wall surfaces so as to be movable in the axial direction, and biases the first magnetic pole portion to be at a predetermined position in the axial direction. It is also preferable that a biasing means is provided, and the first magnetic pole portion moves in the axial direction by a pressure difference generated between the inside and the outside of the housing member.

【0025】これによると、密封装置により隔離される
ハウジング部材の内側と外側に発生する圧力差により、
第1の磁極部は高圧側から低圧側へと軸方向に添って移
動する。その際に、密封領域に隣接して移動前には開口
していた環状溝を、低圧側の圧力を保持する複数個の密
封領域として利用することが可能となり、密封装置の低
圧側での耐圧特性を向上させる。
According to this, the pressure difference generated between the inside and the outside of the housing member separated by the sealing device causes
The first magnetic pole portion moves along the axial direction from the high voltage side to the low voltage side. At that time, the annular groove that was opened before moving adjacent to the sealing area can be used as a plurality of sealing areas that hold the pressure on the low pressure side, and the pressure resistance on the low pressure side of the sealing device can be used. Improve characteristics.

【0026】また、前記第1の磁極部の移動を規制する
移動規制手段を備えたことも好適であり、ハウジング部
材の内側と外側に発生する圧力差が大きくなった時に、
密封装置を移動させることで、第1の磁極部の移動方向
側に、ハウジング部材の第1の磁極部の移動方向側の圧
力に略等しい圧力を保持する複数個の密封領域を形成す
ることができる。
It is also preferable to provide a movement restricting means for restricting the movement of the first magnetic pole portion, and when a pressure difference between the inside and the outside of the housing member becomes large,
By moving the sealing device, it is possible to form a plurality of sealing regions on the moving direction side of the first magnetic pole portion that hold a pressure substantially equal to the pressure on the moving direction side of the first magnetic pole portion of the housing member. it can.

【0027】また、前記第1の磁極部は、一方の周壁面
側に軸方向に移動自在に配置されると共に、この第1の
磁極部を軸方向の所定位置にあるように移動させる移動
手段を備えたことも好適であり、オペレータや制御手段
により所定のタイミング及び移動量を設定して移動する
ことができ、ハウジング部材の第1の磁極部の移動方向
側の複数個の密封領域の保持圧力を段階的に変化させる
ことが可能である。尚、前記第1の磁極部を高圧側に移
動することで、高圧側の圧力を保持する複数個の密封領
域として利用することが可能となり、密封装置の高圧側
での耐圧特性を向上させることも可能である。
The first magnetic pole portion is disposed on one of the peripheral wall surfaces so as to be movable in the axial direction, and moving means for moving the first magnetic pole portion to a predetermined position in the axial direction. It is also preferable to provide a predetermined timing and an amount of movement by an operator or a control means, and to move the first magnetic pole portion of the housing member in the moving direction side. It is possible to change the pressure stepwise. By moving the first magnetic pole part to the high pressure side, it is possible to use the first magnetic pole part as a plurality of sealed areas for holding the pressure on the high pressure side, and to improve the pressure resistance characteristics of the sealing device on the high pressure side. Is also possible.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施の形態1)以下に本発明を図示の第1の実施の形
態に基づいて説明する。図1は磁性流体を利用した密封
装置1の断面構成説明図であり、本発明の特徴的な構成
部分を示している。
(Embodiment 1) The present invention will be described below based on a first embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is an explanatory view of a cross-sectional configuration of a sealing device 1 using a magnetic fluid, and shows characteristic components of the present invention.

【0029】この密封装置1は、ハウジング部材として
例えば内部を真空状態にする真空チャンバVCの外側か
ら内部に回転動力を伝達する回転軸2の回転動導入部等
に備えられている。そして図1(a)は、真空チャンバ
VCの停止時から運転開始時までの状態を示しており、
図1(b)は、そのD1部の拡大図、図1(c)は、真
空チャンバVCの運転開始時から運転時の状態を示して
おり、図1(d)は、そのD1部の拡大図である。
The sealing device 1 is provided as a housing member at, for example, a rotary motion introducing portion of a rotary shaft 2 for transmitting rotary power from the outside to the inside of a vacuum chamber VC for making the inside a vacuum state. FIG. 1A shows a state from a stop of the vacuum chamber VC to a start of operation.
FIG. 1B is an enlarged view of the portion D1. FIG. 1C shows a state of the vacuum chamber VC from the start of operation to the time of operation. FIG. 1D is an enlarged view of the portion D1. FIG.

【0030】真空チャンバVCの運転時には、真空ポン
プ等により内部の真空引きを行うのでその内部が低圧側
Lとなり、大気圧側である高圧側Hとの間に圧力差が発
生する。
During the operation of the vacuum chamber VC, the inside thereof is evacuated by a vacuum pump or the like, so that the inside becomes the low pressure side L, and a pressure difference is generated between the inside and the high pressure side H which is the atmospheric pressure side.

【0031】従ってこの実施の形態では、密封装置1は
その圧力差のある2領域間を隔て、低圧側Lの真空度を
保持しつつ回転軸2により真空チャンバVC内部に回転
動力を導入するために、回転軸2と回転軸2が挿通され
る軸受部3との間の環状隙間4に備えられている。
Therefore, in this embodiment, the sealing device 1 introduces rotational power into the vacuum chamber VC by the rotating shaft 2 while maintaining the degree of vacuum on the low pressure side L, between the two regions having the pressure difference. In addition, an annular gap 4 is provided between the rotating shaft 2 and the bearing 3 through which the rotating shaft 2 is inserted.

【0032】この軸受部3は、回転軸2の保持及び密封
を行う円筒部3aと、円筒部3aの一方の端部に、内部
空間を真空状態(低圧側L)とする真空チャンバVCの
軸孔部VCaに取り付けられるフランジ部3bを備えて
いる。
The bearing portion 3 has a cylindrical portion 3a for holding and sealing the rotary shaft 2 and a shaft of a vacuum chamber VC for vacuuming the internal space (low pressure side L) at one end of the cylindrical portion 3a. It has a flange 3b attached to the hole VCa.

【0033】密封装置1において、軸受部3と回転軸2
とはベアリング5a,5bにより相対回転運動に対する
動的な保持が行われている。そして密封性に関しては、
軸受部3の円筒部3a内側に備えられた磁力発生手段と
しての環状の磁石6により形成される磁気回路MCに介
在させた磁性流体ML(図1(b)に示されている)に
より行っている。
In the sealing device 1, the bearing 3 and the rotating shaft 2
With the bearings 5a and 5b, dynamic holding against relative rotational movement is performed. And regarding the sealing,
This is performed by a magnetic fluid ML (shown in FIG. 1B) interposed in a magnetic circuit MC formed by an annular magnet 6 as a magnetic force generating means provided inside the cylindrical portion 3a of the bearing portion 3. I have.

【0034】磁石6は軸方向に異極が配されており、軸
方向両側には磁石6に当接して磁極となる第1の磁極部
としての磁極部材7a,7bが備えられている。回転軸
2には、周壁面2aの磁極部材7a,7bに対向するそ
れぞれの部位に複数本の周方向に連続する凹溝8a,8
b・・・が形成されている。
The magnet 6 is provided with different poles in the axial direction. Magnetic pole members 7a and 7b are provided on both sides in the axial direction as first magnetic pole portions which contact the magnet 6 and become magnetic poles. The rotary shaft 2 has a plurality of circumferentially continuous concave grooves 8a, 8 at respective portions of the peripheral wall surface 2a facing the magnetic pole members 7a, 7b.
.. are formed.

【0035】磁石6と磁極部材7a,7bは、この実施
の形態では接着等により一体化されており、円筒部3a
内側を軸方向(矢印A1の方向)に摺動して移動可能な
寸法に形成されている。磁極部材7a,7bの外周面に
は環状溝が設けられ、流体の漏れを防止するシールリン
グ7c,7dが嵌合されている。
In this embodiment, the magnet 6 and the magnetic pole members 7a and 7b are integrated by bonding or the like, and the cylindrical portion 3a
It is formed in such a size that it can slide and move in the axial direction (direction of arrow A1) on the inside. Annular grooves are provided on the outer peripheral surfaces of the magnetic pole members 7a and 7b, and seal rings 7c and 7d for preventing leakage of fluid are fitted.

【0036】また、15a,15bは、磁極部材7a,
7bを両側から付勢して軸方向の所定の位置に停止させ
る付勢手段としてのスプリングであり、具体的な実施の
形態としては、金属製スプリングを内部に埋め込んだ蛇
腹状のゴムベローズ等を使用することも可能である。
Also, 15a and 15b are magnetic pole members 7a,
7b is a spring as urging means for urging 7b from both sides to stop at a predetermined position in the axial direction. As a specific embodiment, a bellows-like rubber bellows having a metal spring embedded therein is used. It is also possible to use.

【0037】各凹溝8a,8b・・・の間は、周壁面2
aの高さと略同じ高さの凸条部9a,9b・・・が形成
されることになり、凹溝8a,8b・・・及び凸条部9
a,9b・・・が第2の磁極部10として機能する。
(磁極部材7aと磁極部材7bとは磁石6を中心として
左右同じ構成を備えたものであるので、以下の説明で
は、磁極部材7a側を代表とさせて説明する。)この第
2の磁極部10は、磁極部材7aの軸方向の長さよりも
長い領域にわたり形成されている。すなわち、図1
(b)のように、磁極部材7aは低圧側Lから高圧側H
にかけて凹溝8a〜8k及び凸条部9a〜9kを備え、
凸条部9a〜9kの長さは磁極部材7aの軸方向の長さ
よりも長い。
.. Between the concave grooves 8a, 8b,.
are formed at substantially the same height as the height of a, and the concave grooves 8a, 8b.
.. function as the second magnetic pole portion 10.
(Because the magnetic pole member 7a and the magnetic pole member 7b have the same configuration on the left and right with the magnet 6 as the center, in the following description, the magnetic pole member 7a side will be described as a representative.) The second magnetic pole portion Reference numeral 10 is formed over a region longer than the axial length of the magnetic pole member 7a. That is, FIG.
As shown in (b), the magnetic pole member 7a is moved from the low pressure side L to the high pressure side H.
To provide grooves 8a to 8k and ridges 9a to 9k,
The length of the ridges 9a to 9k is longer than the axial length of the magnetic pole member 7a.

【0038】また、磁極部材7aの位置は、真空チャン
バVCの運転前の低圧側Lと高圧側Hとの圧力が略等し
い状態では、スプリング15a,15bにより磁極部材
7aよりも低圧側Lに凹溝8a,8b,8c,8dがあ
る位置に停止している。
When the pressure on the low pressure side L and the high pressure side H before operation of the vacuum chamber VC are substantially equal, the position of the magnetic pole member 7a is recessed to a lower pressure side L than the magnetic pole member 7a by the springs 15a and 15b. The grooves 8a, 8b, 8c, 8d are stopped at certain positions.

【0039】尚、各凸条部9a〜9kの頂面には、磁極
部材7aの内周壁面7bとの間を密封する磁性流体ML
が保持され、磁性流体シール部(磁性流体MLの集合体
として)を形成している。
The top surface of each of the ridges 9a to 9k has a magnetic fluid ML for sealing the space between the top surface of the magnetic pole member 7a and the inner peripheral wall 7b.
Are held to form a magnetic fluid seal portion (as an aggregate of the magnetic fluid ML).

【0040】形成された磁性流体シール部は、低圧側L
と高圧側Hとの間に密封領域としての複数の室11e〜
11j(磁極部材7aの移動前において)を形成し、密
封性を発揮し得るようになっている。
The formed magnetic fluid seal portion is connected to the low pressure side L
And a plurality of chambers 11e as sealed areas between
11j (before the movement of the magnetic pole member 7a) is formed so as to exhibit a sealing property.

【0041】これらの室は、圧力が順次各磁性流体シー
ル部の耐圧範囲内で変化することにより、真空チャンバ
VCのように密封領域の両側で高い圧力差がある場合に
おいても効果的な密封性を発揮し得るようになってい
る。
These chambers have an effective sealing performance even when there is a high pressure difference on both sides of the sealed area as in the vacuum chamber VC, because the pressure changes sequentially within the pressure range of each magnetic fluid seal. Can be demonstrated.

【0042】16は、真空チャンバVCの運転前及び運
転開始時に磁極部材7aの軸方向の移動を規制する移動
規制手段としてのトリマである。
Reference numeral 16 denotes a trimmer as a movement restricting means for restricting the axial movement of the magnetic pole member 7a before and at the start of operation of the vacuum chamber VC.

【0043】次に、真空チャンバVCを運転する時の密
封装置1の作動を説明する。図1(a)の状態で真空チ
ャンバVCの内側を真空引きを行う。この時、磁極部材
7aはトリマ16により固定されているので軸方向には
移動しない。
Next, the operation of the sealing device 1 when operating the vacuum chamber VC will be described. In the state of FIG. 1A, the inside of the vacuum chamber VC is evacuated. At this time, since the magnetic pole member 7a is fixed by the trimmer 16, it does not move in the axial direction.

【0044】低圧側Lの圧力を低下させると、まず低圧
側Lと室11eとの間で圧力差が発生し始め、その圧力
差が凸条部9dの耐圧能力以上の差圧となるとブレーク
(圧力均衡化現象)が発生し、ブレークを伴いながら低
圧側Lの圧力が序々に高圧側Hの室へと伝播されてい
く。但し、空気の流れは高圧側Hの室から低圧側Lへと
移動することになる。
When the pressure on the low pressure side L is reduced, a pressure difference starts to be generated between the low pressure side L and the chamber 11e. When the pressure difference becomes equal to or higher than the pressure resistance of the ridge 9d, a break occurs. A pressure equalization phenomenon) occurs, and the pressure on the low pressure side L is gradually propagated to the high pressure side H chamber with a break. However, the flow of air moves from the chamber on the high pressure side H to the low pressure side L.

【0045】ここで、凸条部の耐圧能力が0.2kgf /
cm2 とすると、図1(b)の最下段に表示されるよう
に室11eから0.2,0.4・・・と上昇し、室11
iでは高圧側Hの圧力とほぼ等しい1.0kgf /cm2
となり、この室11iよりも高圧側Hでは、すべての室
で同じ1.0kgf /cm2 となっている。
Here, the pressure resistance of the ridge is 0.2 kgf /
cm 2 , the height rises from the chamber 11 e to 0.2, 0.4... as shown at the bottom of FIG.
In i, 1.0 kgf / cm 2 which is almost equal to the pressure on the high pressure side H
On the high-pressure side H of the chamber 11i, the pressure is 1.0 kgf / cm 2 in all the chambers.

【0046】従ってこの状態は、各室の圧力が低圧側L
から順に耐圧能力の限界に近い圧力差で上昇しており、
各室で保持している圧力差の総和が1kgf /cm2 とな
った室(図1(b)では室11i)よりも高圧側Hでは
各室の間の差圧はなく、耐圧能力は実際の密封性能には
関与していない。
Therefore, in this state, the pressure in each chamber is lower than the low pressure side L.
From the pressure difference close to the limit of pressure resistance capability in order,
There is no pressure difference between the chambers on the high pressure side H as compared with the chamber where the sum of the pressure differences held in each chamber is 1 kgf / cm 2 (chamber 11i in FIG. It is not involved in the sealing performance.

【0047】そしてこの状態から、トリマ16を引いて
磁極部材7aの移動規制を中止すると、低圧側Lと高圧
側Hの圧力差により磁極部材7a(実際には磁石6と磁
極部材7bも一緒に)は、低圧側Lへと移動する(図1
(c)図1(d))。
When the movement of the magnetic pole member 7a is stopped by pulling the trimmer 16 from this state, the magnetic pole member 7a (actually, the magnet 6 and the magnetic pole member 7b are also brought together by the pressure difference between the low pressure side L and the high pressure side H). ) Moves to the low pressure side L (FIG. 1).
(C) FIG. 1 (d)).

【0048】磁極部材7a移動後の停止は、スプリング
15a,15bの付勢力及び低圧側Lと高圧側Hの圧力
差による吸引力がバランスした位置で停止する。尚、ス
プリング15aの過大なつぶれを防止する為に停止位置
を定める部材と当接させて停止させても良い。
The stop after the movement of the magnetic pole member 7a is stopped at a position where the biasing force of the springs 15a and 15b and the suction force due to the pressure difference between the low pressure side L and the high pressure side H are balanced. In order to prevent the spring 15a from being excessively crushed, the spring 15a may be stopped by being brought into contact with a member that determines a stop position.

【0049】磁極部材7a移動後には、図1(d)のよ
うに密封領域は室11b〜11hとなり、この時の各室
の圧力状態は室11bから室11dまでは0kgf /cm
2 であり、室11eから0.2,0.4・・・と上昇
し、室11hでは0.8kgf /cm2 となり、この室1
1hよりも高圧側の凹溝は密封領域を開放されて1.0
kgf /cm2 となっている。
After the movement of the magnetic pole member 7a, the sealed area becomes the chambers 11b to 11h as shown in FIG. 1D, and the pressure state of each chamber at this time is 0 kgf / cm from the chamber 11b to the chamber 11d.
2, rising from chamber 11e and 0.2, 0.4., The chamber in 11h 0.8 kgf / cm 2, and this chamber 1
The groove on the high pressure side than 1h has a sealed area opened to 1.0
kgf / cm 2 .

【0050】これは、磁極部材7a移動前の低圧側Lに
露出している凹溝8a〜8dは真空引きにより真空状態
となり、磁極部材7aの移動に伴い、室11bから室1
1dまで0kgf /cm2 の圧力とする密封領域が形成さ
れることになる。
This is because the concave grooves 8a to 8d exposed on the low pressure side L before the movement of the magnetic pole member 7a are evacuated to a vacuum state by the evacuation, and the chamber 11b is moved from the chamber 11b to the chamber 1 with the movement of the magnetic pole member 7a.
A sealed area having a pressure of 0 kgf / cm 2 up to 1 d is formed.

【0051】また、高圧側Hの室11i〜11kは磁極
部材7aの移動に伴い、高圧側Hに開放することにな
る。
The chambers 11i to 11k on the high pressure side H are opened to the high pressure side H with the movement of the magnetic pole member 7a.

【0052】従って、磁極部材7aの移動後の図1
(d)の各室の圧力保持状態によると、真空状態となる
低圧側L側の3段の室11b〜11dの圧力はいずれも
0kgf /cm2 となり圧力差が存在せず、、回転軸2が
回転するとき偏心したり振動が加わった場合に、これら
の室11b〜11dの間ではブレークが発生しにくく、
また他の高圧側Hの室でブレークが発生した場合に、高
圧側Hからのブレークの伝播を停止させる予備的な耐圧
能力を発揮することになる。
Therefore, FIG. 1 after the movement of the magnetic pole member 7a
According to the pressure holding state of each chamber in (d), the pressures in the three-stage chambers 11b to 11d on the low pressure side L side, which is in a vacuum state, are all 0 kgf / cm 2 , and there is no pressure difference. When the eccentricity or vibration is applied when is rotated, a break hardly occurs between these chambers 11b to 11d,
Further, when a break occurs in another chamber on the high pressure side H, a preliminary withstand voltage capability for stopping propagation of a break from the high pressure side H is exhibited.

【0053】この予備的な耐圧能力により、低圧側Lに
最も隣接する室11bを突破して大気が流入する現象の
発生を極めて低く抑えることができ、耐圧特性の向上、
ひいては密封装置1の密封性能を向上させることができ
る。
With this preliminary pressure resistance, it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which the air flows into the chamber 11b which is closest to the low pressure side L and breaks into the air, thereby improving the pressure resistance.
Consequently, the sealing performance of the sealing device 1 can be improved.

【0054】尚、説明を簡素化するために、2つある磁
極部材7a,7bのうち図において左側の磁極部材7a
により真空と大気圧(1kgf /cm2 とした)の差圧を
解消しているように説明したが、磁極部材7a,7bの
両方で0.5kgf /cm2 ずつ分担して差圧を解消する
ものでもかまわない。
For simplicity of explanation, of the two magnetic pole members 7a and 7b, the left magnetic pole member 7a in the drawing is used.
It has been described that the differential pressure between the vacuum and the atmospheric pressure (1 kgf / cm 2 ) has been eliminated, but 0.5 kgf / cm 2 is shared by both the magnetic pole members 7 a and 7 b to eliminate the differential pressure. It can be anything.

【0055】(実施の形態2)図2は、第2の実施の形
態を説明する図であり、この実施の形態の特徴は、トリ
マ16にある。図2(a)は、図1のトリマ16の部分
を拡大した図である。このトリマ16は、真空引きが行
われた後の所定のタイミングで、オペレータや不図示の
制御手段により上方に引かれることで、磁極部材7bの
移動規制を解除して圧力差により移動(磁極部材7bと
一体的な構成となっている磁極部材7aも同時に移動)
することを許容している。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a view for explaining a second embodiment. The feature of this embodiment lies in a trimmer 16. FIG. 2A is an enlarged view of a portion of the trimmer 16 in FIG. The trimmer 16 is pulled upward by an operator or a control unit (not shown) at a predetermined timing after the evacuation is performed, whereby the movement restriction of the magnetic pole member 7b is released, and the trimmer 16 is moved by the pressure difference (the magnetic pole member 7b). The magnetic pole member 7a integrated with the magnetic pole member 7b also moves at the same time.)
You are allowed to.

【0056】図2(b)は、これに対し、トリマ17の
先端をR形状とし、スプリング17aにより付勢して磁
極部材7bと嵌合させ、低圧側Lと高圧側Hとの圧力差
により磁極部材7bが軸方向に移動する時に、所定の圧
力差となった時に、トリマ17が凹んで磁極部材7bの
移動規制を解除するものである。
FIG. 2 (b) shows the trimmer 17 having an R-shaped tip, which is urged by a spring 17a to be fitted to the magnetic pole member 7b, and the pressure difference between the low pressure side L and the high pressure side H. When a predetermined pressure difference occurs when the magnetic pole member 7b moves in the axial direction, the trimmer 17 is dented and the movement restriction of the magnetic pole member 7b is released.

【0057】これによると、真空引きを行い、低圧側L
と高圧側Hとの圧力差が所定の値になると自動的に磁極
部材7bの移動規制が解除され、磁極部材7bは所定の
バランスされた位置へと移動する。また、圧力差が解消
されると、スプリング15a,15bの付勢力により、
最初の位置へと戻り、トリマ17が磁極部材7bに嵌合
して移動を規制する。
According to this, a vacuum is drawn and the low pressure side L
When the pressure difference between the magnetic pole member 7b and the high-pressure side H reaches a predetermined value, the movement restriction of the magnetic pole member 7b is automatically released, and the magnetic pole member 7b moves to a predetermined balanced position. When the pressure difference is eliminated, the urging force of the springs 15a and 15b causes
Returning to the initial position, the trimmer 17 is fitted to the magnetic pole member 7b to restrict the movement.

【0058】また、このようなトリマ16,17を使用
せずとも、スプリング15a,15bの付勢力と、磁極
部材7a,7bが円筒部3a内側を摺動するときの摩擦
力を適宜な値に設定し、真空引きによる発生した圧力差
による移動速度を遅くすることで、低圧側Lが十分低圧
になってから磁極部材7a,7bを移動させることも可
能となり、密封装置1を本発明に従って作動させること
が可能である。
Even without using the trimmers 16 and 17, the biasing force of the springs 15a and 15b and the frictional force when the magnetic pole members 7a and 7b slide inside the cylindrical portion 3a can be set to appropriate values. By setting and slowing down the moving speed due to the pressure difference generated by evacuation, it becomes possible to move the magnetic pole members 7a, 7b after the low pressure side L has become sufficiently low pressure, and to operate the sealing device 1 according to the present invention. It is possible to do.

【0059】(実施の形態3)第1及び第2の実施の形
態は、本発明を真空チャンバVCに適用し、真空チャン
バVC内部の真空度を維持することを目的としているも
のであるが、逆に内部を大気圧よりも高圧とする圧力チ
ャンバPCの内部圧力の維持や内部に封入されている高
圧流体の外部への流出を防止する目的で本発明を適用す
ることも可能である。
(Embodiment 3) The first and second embodiments aim at applying the present invention to a vacuum chamber VC and maintaining the degree of vacuum inside the vacuum chamber VC. Conversely, the present invention can be applied for the purpose of maintaining the internal pressure of the pressure chamber PC whose inside is higher than the atmospheric pressure and preventing the high-pressure fluid sealed inside from flowing out.

【0060】図3は第3の実施の形態の特徴的な構成を
説明する図である。圧力チャンバPCは、内部を大気圧
よりも高い高圧側Hとするものであり、その本体の構造
は内部圧力により破裂しない耐内圧構造を採用している
点で真空チャンバVCと異なるが、回転軸2の回転駆動
力を内部に取り入れる軸孔部の構成はほぼ同じであり、
図1(a)の構成と同一のものには同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。
FIG. 3 is a diagram for explaining a characteristic configuration of the third embodiment. The pressure chamber PC has a high pressure side H higher than the atmospheric pressure, and its main body structure is different from the vacuum chamber VC in that it employs an internal pressure resistant structure that does not burst due to internal pressure. The configuration of the shaft hole for taking in the rotational driving force of No. 2 inside is almost the same,
1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0061】この実施の形態の密封装置21の構成上の
特徴は、第1の磁極部としての磁極部材7a及び磁極部
材27を軸方向に移動させるために、移動手段として押
圧ネジ28を円筒部3aを貫通するように備え、磁極部
材27にはこの押圧ネジ28が当接する当接面27aを
設けていることにある。
The structure of the sealing device 21 of this embodiment is characterized in that a pressing screw 28 is used as a moving means in order to move the magnetic pole member 7a and the magnetic pole member 27 as the first magnetic pole portion in the axial direction. 3a. The magnetic pole member 27 is provided with a contact surface 27a with which the pressing screw 28 contacts.

【0062】磁極部材7a(磁石6と磁極部材27も一
体化しており、第1の磁極部を代表する部材とする)
は、スプリング15aにより低圧側L(図3において右
側)に、付勢されている。そして、押圧ネジ28の突出
量で磁極部材7aの軸方向の位置を定めることができ
る。
Magnetic pole member 7a (the magnet 6 and the magnetic pole member 27 are also integrated, and are representative of the first magnetic pole portion)
Is biased toward the low pressure side L (the right side in FIG. 3) by the spring 15a. The axial position of the magnetic pole member 7a can be determined by the amount of protrusion of the pressing screw 28.

【0063】次に密封装置21の作動を図3(b)と図
3(c)(それぞれ図3(a)のD1部の拡大図であ
る)により説明すると、図3(b)は圧力チャンバPC
の加圧開始状態であり、磁極部材7aは加圧に先立って
高圧側Hへと押圧ネジ28により押圧されて移動してい
る。
Next, the operation of the sealing device 21 will be described with reference to FIGS. 3 (b) and 3 (c) (each of which is an enlarged view of the portion D1 in FIG. 3 (a)). PC
, And the magnetic pole member 7a is moved by being pressed by the pressing screw 28 to the high pressure side H prior to pressing.

【0064】そして、例えば高圧側Hの圧力が2kgf /
cm2 で、低圧側Lの圧力が1kgf/cm2 とする場合
で、加圧により高圧側Hの室11b〜11dは高圧側H
の圧力と同等となるとする。そして各凸条部の耐圧能力
は第1の実施の形態と同じく0.2kgf /cm2 とする
と、室11eから室11hにかけて0.2kgf /cm2
ずつ低下し、室11hでは1.2kgf /cm2 となる。
Then, for example, when the pressure on the high pressure side H is 2 kgf /
cm 2 and the pressure on the low pressure side L is 1 kgf / cm 2, and the chambers 11b to 11d on the high pressure side H
Pressure. When the breakdown voltage capability of each convex portions similarly as 0.2 kgf / cm 2 in the first embodiment, 0.2 kgf / cm 2 over a period from the chamber 11e to the chamber 11h
The pressure gradually decreases to 1.2 kgf / cm 2 in the chamber 11h.

【0065】この状態で、回転軸2を回転すると偏心等
の不安定要素により低圧側Lの室がブレークすると室1
1hをもブレークさせ、低圧側Lに密封流体を漏出させ
てしまうことが考えられる。
In this state, when the rotary shaft 2 is rotated, the chamber on the low pressure side L breaks due to an unstable element such as eccentricity.
It is conceivable that 1 h breaks and the sealed fluid leaks to the low pressure side L.

【0066】従って、ここでは図3(c)のように、一
定の圧力まで加圧された時点で、押圧ネジ28を回して
その突出量を減少させ、磁極部材7aを低圧側Lに移動
させる。すると、低圧側Lに低圧側Lとほぼ同じ圧力の
室11i〜11kが形成されることになり、回転軸2の
回転時の各室の耐圧能力の低下を複数段の室(室11i
〜11k)で補うこととなり、密封流体の漏出を防止す
ることができる。
Therefore, as shown in FIG. 3C, when the pressure is increased to a certain level, the pressing screw 28 is turned to reduce the amount of protrusion, and the magnetic pole member 7a is moved to the low pressure side L. . Then, the chambers 11i to 11k having substantially the same pressure as the low-pressure side L are formed on the low-pressure side L, and the reduction in the pressure resistance of each chamber when the rotating shaft 2 rotates is reduced by a plurality of chambers (chambers 11i).
To 11k) to prevent leakage of the sealed fluid.

【0067】また、高圧側Hの密封流体の性質によって
は、多少の密封流体の漏出は許容されるが、圧力チャン
バPCの内部圧力を一定に保持したいという目的の下で
は、加圧開始時に、磁極部材7aを図3(c)に示され
る低圧側Lに位置させておき、加圧後に押圧ネジ28を
回してその突出量を増加させ、磁極部材7aを高圧側H
に移動させることも可能である。
Further, depending on the nature of the sealed fluid on the high pressure side H, some leakage of the sealed fluid is permitted, but for the purpose of keeping the internal pressure of the pressure chamber PC constant, at the start of pressurization, The magnetic pole member 7a is positioned on the low pressure side L shown in FIG. 3C, and after pressing, the pressing screw 28 is turned to increase the amount of protrusion, and the magnetic pole member 7a is moved to the high pressure side H.
It is also possible to move to.

【0068】従って、耐圧能力を上げるために、各室の
圧力バランス状態を適宜に変更することができ、密封性
能の向上を達成することが可能となる。
Therefore, in order to increase the pressure resistance, the pressure balance state of each chamber can be appropriately changed, and the sealing performance can be improved.

【0069】[0069]

【発明の効果】上記実施の形態により説明された本発明
の磁性流体を利用した密封装置によると、軸方向に並ぶ
複数の密封領域の圧力状態を変化させることが可能とな
り、磁性流体の保持力が変化することにより発生するブ
レークの影響を抑え、耐圧能力を向上させて密封性能を
維持することができる。
According to the sealing device using the magnetic fluid of the present invention described in the above embodiment, it is possible to change the pressure state of a plurality of sealing regions arranged in the axial direction, and to maintain the holding force of the magnetic fluid. Can suppress the influence of a break caused by the change of the pressure, improve the pressure resistance, and maintain the sealing performance.

【0070】ハウジング部材の内側と外側に発生する圧
力差により、第1の磁極部を軸方向に移動させること
で、圧力差が発生した場合に自動的に密封領域の圧力状
態を変化させると共に、圧力差が解消された場合には付
勢手段により元の位置に戻るので、第1の磁極部の移動
が自動的になされる。
By moving the first magnetic pole portion in the axial direction by the pressure difference generated between the inside and the outside of the housing member, when the pressure difference occurs, the pressure state of the sealed area is automatically changed. When the pressure difference is eliminated, the biasing means returns to the original position, so that the first magnetic pole portion is automatically moved.

【0071】移動規制手段により、所定の圧力差が発生
するまで第1の磁極部の移動を規制することで、移動し
た後の移動方向側の複数個の密封領域の圧力状態を、移
動方向側の圧力に略等しい圧力とし、耐圧能力を向上さ
せて密封性能を維持する。
The movement restricting means restricts the movement of the first magnetic pole portion until a predetermined pressure difference is generated, so that the pressure states of the plurality of sealed areas on the movement direction side after the movement are reduced. The pressure is made substantially equal to the pressure, and the pressure resistance is improved to maintain the sealing performance.

【0072】移動手段により、第1の磁極部を所定のタ
イミング及び移動量を設定して移動することができ、ハ
ウジング部材の第1の磁極部の移動方向側の複数個の密
封領域の保持圧力を変化させることが可能である。
By the moving means, the first magnetic pole portion can be moved with a predetermined timing and moving amount set, and the holding pressure of the plurality of sealed areas on the moving direction side of the first magnetic pole portion of the housing member is maintained. Can be changed.

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

【図1】図1は本発明を適用した密封装置の断面構成説
明図であり、図1(a)は第1の磁極部の移動前の状
態、図1(c)は移動後の状態、図1(b),(d)は
それぞれ図1(a),(c)のD1部の拡大図。
FIG. 1 is an explanatory view of a cross-sectional configuration of a sealing device to which the present invention is applied. FIG. 1 (a) shows a state before the first magnetic pole portion moves, FIG. 1 (c) shows a state after the movement, 1B and 1D are enlarged views of a portion D1 in FIGS. 1A and 1C, respectively.

【図2】図2はトリマを説明する断面構成説明図。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional configuration diagram illustrating a trimmer.

【図3】図3は本発明を適用した密封装置の第3の実施
の形態の断面構成説明図
FIG. 3 is a sectional configuration explanatory view of a third embodiment of the sealing device to which the present invention is applied;

【図4】図4は従来の密封装置の断面構成説明図と磁場
の強さを説明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a conventional sealing device and a diagram illustrating the strength of a magnetic field.

【図5】図5は図4のD101部の拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of a portion D101 in FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 密封装置 2 回転軸 2a 周壁面 3 軸受部 4 環状隙間 5a,5b ベアリング 6 磁石(磁力発生手段) 7a,7b 磁極部材(第1の磁極部) 7c,7d シールリング 8a〜8k 凹溝 9a〜9k 凸条部 10 第2の磁極部 11a〜11k 室 15a,15b スプリング(付勢手段) 16 トリマ(移動規制手段) H 高圧側 L 低圧側 MC 磁気回路 ML 磁性流体 VC 真空チャンバ VCa 軸孔部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sealing device 2 Rotating shaft 2a Peripheral wall surface 3 Bearing part 4 Annular clearance 5a, 5b Bearing 6 Magnet (magnetic force generation means) 7a, 7b Magnetic pole member (first magnetic pole part) 7c, 7d Seal ring 8a-8k Concave groove 9a- 9k ridge 10 second magnetic pole 11a to 11k chamber 15a, 15b spring (biasing means) 16 trimmer (movement restricting means) H high pressure side L low pressure side MC magnetic circuit ML magnetic fluid VC vacuum chamber VCa shaft hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16J 15/43 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16J 15/43

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ハウジング部材の軸孔部と、該軸孔部に
挿通される軸との間の環状隙間に配置され、 この環状隙間の一方の周壁面側に配置される環状の第1
の磁極部と、 この第1の磁極部に対向する前記環状隙間の他方の周壁
面側に、軸方向に並んだ複数本の環状溝と、これら環状
溝の間の凸条部とを有する第2の磁極部と、 前記第1及び第2の磁極部の間を通過する磁界を形成す
る磁力発生手段と、 前記第1の磁極部と対向する第2の磁極部の凸条部との
間に、前記磁界により保持されることで前記複数本の環
状溝を複数の密封領域とする磁性流体と、 を備える磁性流体を利用した密封装置において、 前記第1及び第2の磁極部は軸方向に相対移動可能であ
り、 前記第2の磁極部の複数本の環状溝は、前記第1の磁極
部の移動方向の領域に延長して形成されることを特徴と
する磁性流体を利用した密封装置。
1. An annular first member disposed in an annular gap between a shaft hole of a housing member and a shaft inserted into the shaft hole, and disposed on one peripheral wall surface side of the annular gap.
A plurality of annular grooves arranged in the axial direction on the other peripheral wall surface side of the annular gap opposed to the first magnetic pole portion, and a ridge between the annular grooves. 2 magnetic pole portions; magnetic force generating means for forming a magnetic field passing between the first and second magnetic pole portions; and a ridge of the second magnetic pole portion facing the first magnetic pole portion. A magnetic fluid that is held by the magnetic field to make the plurality of annular grooves a plurality of sealed regions; and a magnetic fluid using: a magnetic fluid, wherein the first and second magnetic pole portions are arranged in an axial direction. Wherein the plurality of annular grooves of the second magnetic pole portion are formed to extend in a region in the moving direction of the first magnetic pole portion. apparatus.
【請求項2】 前記第1の磁極部は、一方の周壁面側に
軸方向に移動自在に配置されると共に、この第1の磁極
部を軸方向の所定位置にあるように付勢する付勢手段を
備え、 前記ハウジング部材の内側と外側に発生する圧力差によ
り、前記第1の磁極部は軸方向に移動することを特徴と
する請求項1に記載の密封装置。
2. The first magnetic pole portion is disposed on one peripheral wall side so as to be movable in the axial direction, and biases the first magnetic pole portion to be at a predetermined position in the axial direction. The sealing device according to claim 1, further comprising a biasing unit, wherein the first magnetic pole portion moves in an axial direction by a pressure difference generated between the inside and the outside of the housing member.
【請求項3】 前記第1の磁極部の移動を規制する移動
規制手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載の密
封装置。
3. The sealing device according to claim 2, further comprising a movement restricting means for restricting the movement of the first magnetic pole portion.
【請求項4】 前記第1の磁極部は、一方の周壁面側に
軸方向に移動自在に配置されると共に、この第1の磁極
部を軸方向の所定位置にあるように移動させる移動手段
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の密封装置。
4. A moving means for moving the first magnetic pole portion so as to be axially movable on one peripheral wall side and moving the first magnetic pole portion to a predetermined position in the axial direction. The sealing device according to claim 1, further comprising:
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