JPH01234663A - Magnetic fluid seal - Google Patents

Magnetic fluid seal

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JPH01234663A
JPH01234663A JP63060111A JP6011188A JPH01234663A JP H01234663 A JPH01234663 A JP H01234663A JP 63060111 A JP63060111 A JP 63060111A JP 6011188 A JP6011188 A JP 6011188A JP H01234663 A JPH01234663 A JP H01234663A
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JP
Japan
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magnetic fluid
magnetic
magnets
housing
annular
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Application number
JP63060111A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutoki Takeda
武田 和時
Yoshinori Kubota
義則 久保田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to apply a magnetic fluid seal to various kinds of nonmagnetic objects by arranging magnets in a nonmagnetic housing with their surfaces having the same polarity facing together, and by charging magnetic fluid in gaps inside and outside the magnets. CONSTITUTION:A nonmagnetic columnar shaft 7 to be sealed is fitted in annular magnets 3A, 3B which are disposed having a small space therebetween in a nonmagnetic housing 9 with their surfaces having the same polarity facing together, and magnetic fluid 5 is charged in gaps between the housing 9, the annular magnets 3A, 3B and the shaft 7 to be sealed. With this arrangement, a strong magnetic field is generated around the magnets 3A, 3B, and the magnetic fluid 5 is held by this magnetic field, thereby it is possible to apply this magnetic fluid seal to various kinds of nonmagnetic objects such as telecommunication cables, pipes and the like which cannot be applied with conventional magnetic fluid seals.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野) 本発明は、磁性流体シールに関し、特に非磁性材料から
なる部材をシールするのに好適な磁性流体シールに関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic fluid seal, and particularly to a magnetic fluid seal suitable for sealing a member made of a non-magnetic material.

(従来の技術) 磁性流体シールは、液体(磁性流体)と固体表面(被シ
ール面)の接触によるシールであることから、被シール
面に微小な凹凸か存在しても、また被シール面に塵埃等
かイ」着していても、漏れが生しない特徴がある。この
ため、シールの完全性か要求される磁気ディスク装置の
防塵シールや集積回路製造装置の真空用シールとして、
最近よく使用されている。
(Prior technology) Magnetic fluid seals are sealed by contact between a liquid (magnetic fluid) and a solid surface (surface to be sealed), so even if there are minute irregularities on the surface to be sealed, there will be no damage to the surface to be sealed. It has the characteristic that it does not leak even if it is covered with dust etc. For this reason, it can be used as a dustproof seal for magnetic disk drives that require seal integrity, or as a vacuum seal for integrated circuit manufacturing equipment.
Often used these days.

第17図は、これらの装置に使用されている従来の磁性
流体シールの基本構造を示す断面図である。回転軸1と
ハウジング2との間に、軸方向に−磁化された環状磁石
3および磁石3と結合されたポールピース4を設置し、
回転軸1とポールピース4の間隙に磁性流体5が充填さ
れている。6はハウジングとポールピース間をシールす
るガスケットである。この磁性流体シールては、回転軸
1とポールピース4に磁性羽村を用い、ハウジングに非
磁性材料を用いて、磁気回路を第17図の破線のように
構成し、回転軸1とポールピース4の間隙に強力な磁界
を発生させている。
FIG. 17 is a sectional view showing the basic structure of a conventional magnetic fluid seal used in these devices. An annular magnet 3 magnetized in the axial direction and a pole piece 4 coupled to the magnet 3 are installed between the rotating shaft 1 and the housing 2,
A magnetic fluid 5 is filled in the gap between the rotating shaft 1 and the pole piece 4. 6 is a gasket that seals between the housing and the pole piece. This magnetic fluid seal uses magnetic Hamura for the rotating shaft 1 and pole piece 4, uses a non-magnetic material for the housing, and configures a magnetic circuit as shown by the broken line in FIG. A strong magnetic field is generated in the gap.

磁性流体は、マグネタイトなどの磁性体微粒子を鉱油や
合成油中に多量に分散させたもので、強磁性を有する液
体として振舞う。このため、磁性流体は、磁界強度の大
きい回転軸1とポールピース4との間隙に吸引保持され
、間隙がシールされる。この磁性流体シールが最適設計
された場合、最大200 gf/cm2のシール耐圧(
以下、単に耐圧という)が得られる。
A magnetic fluid is made by dispersing a large amount of magnetic particles such as magnetite in mineral oil or synthetic oil, and behaves as a ferromagnetic liquid. Therefore, the magnetic fluid is attracted and held in the gap between the rotating shaft 1 and the pole piece 4, where the magnetic field strength is large, and the gap is sealed. If this magnetic fluid seal is optimally designed, it can withstand a seal pressure of up to 200 gf/cm2 (
(hereinafter simply referred to as breakdown voltage).

しかし、回転軸に非磁性材料を用いた場合には、ポール
ピース4と回転軸1との間隙の磁界強度が小さくなり、
耐圧が著しく低下し、実用に供し得ない。
However, when a non-magnetic material is used for the rotating shaft, the magnetic field strength in the gap between the pole piece 4 and the rotating shaft 1 becomes smaller.
The withstand voltage drops significantly and it cannot be put to practical use.

第18図は、この場合に適用するため従来提案されてい
る磁性流体シールの基本構造を示す断面図である。区に
示すようにポールピース8の先端を曲げて近接させ、非
磁性材料からなる回転軸7とポールピース8との間隙の
磁界強度を増大させている。しかし、本構造を用いても
、まだ耐圧か小さく、実用に供されるに至っていない。
FIG. 18 is a sectional view showing the basic structure of a magnetic fluid seal conventionally proposed for application in this case. As shown in the figure, the tip of the pole piece 8 is bent and brought close to each other to increase the magnetic field strength in the gap between the rotating shaft 7 made of a non-magnetic material and the pole piece 8. However, even with this structure, the withstand voltage is still low and it has not been put to practical use.

(発明か解決しようとする課題) 以上説明したように、従来、プラスデックなどの非rt
、i +1:羽村で構成される回転軸に適用できる実用
的な磁性流体シールは見受けられない。一方、これか可
能になれば、従来、ゴムバッキングや粘着性シール材な
どが用いられているシール分野にも、広く適用てぎるた
め、極めて有用である。
(Invention or problem to be solved) As explained above, conventional non-RT cards such as plus decks
, i +1: There is no practical magnetic fluid seal that can be applied to a rotating shaft composed of Hamura. On the other hand, if this becomes possible, it would be extremely useful as it would be widely applicable to sealing fields where rubber backings, adhesive sealants, etc. have traditionally been used.

本発明は、非磁性材料を用いた被シール部材に適用でき
、かつ高耐圧を有する磁性流体シールを提供することを
目的とする。
An object of the present invention is to provide a magnetic fluid seal that can be applied to a sealed member using a non-magnetic material and has a high withstand pressure.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

このような目的を達成するために、本発明の磁性流体シ
ールは非磁性材料からなる円柱形の被シール軸と、同一
極性の磁極面を対向させ、微小距離をおいて被シール軸
の周囲に配列された複数の環状磁石と、非磁性材料から
なり複数の環状磁石を納める円筒形のハウジングが、同
心状に配設され、環状磁石の内面と被シール軸との間隙
、および環状磁石の外面とハウジングとの間隙に、磁性
流体が充填されて構成されることを特徴とする。
In order to achieve this purpose, the magnetic fluid seal of the present invention has a cylindrical shaft to be sealed made of a non-magnetic material and a magnetic pole surface of the same polarity facing each other, and a magnetic fluid seal is placed around the shaft to be sealed at a small distance. A plurality of arranged annular magnets and a cylindrical housing made of a non-magnetic material and containing the plurality of annular magnets are arranged concentrically, and the gap between the inner surface of the annular magnet and the shaft to be sealed and the outer surface of the annular magnet are arranged concentrically. The gap between the magnetic fluid and the housing is filled with magnetic fluid.

さらに本発明の磁性流体シールは非磁性材料からなる円
筒形のハウジング内に、同一極性の磁極面を対向させ、
微小距離をおいて配列された複数の円板状磁石が、同心
状に配設され、円板状磁石の外面とハウジングとの間隙
に、磁性流体が充填されて構成されることを特徴とする
Furthermore, the magnetic fluid seal of the present invention has magnetic pole surfaces of the same polarity facing each other in a cylindrical housing made of a non-magnetic material,
A plurality of disc-shaped magnets arranged at a minute distance are arranged concentrically, and a gap between the outer surface of the disc-shaped magnets and the housing is filled with magnetic fluid. .

〔作 用〕[For production]

本発明の磁性流体シールは、厚さ方向に磁化された複数
個の環状磁石または円板状磁石を、同一磁極面を対向さ
せ、微小距離をおいて配列することにより、環状磁石の
内外周面または円板状磁石の外周面に強力な磁界を生し
させ、この磁界に磁性流体を保持させてシールを構成し
ている。
The magnetic fluid seal of the present invention is produced by arranging a plurality of annular magnets or disk-shaped magnets magnetized in the thickness direction with the same magnetic pole faces facing each other and at a very small distance. Alternatively, a strong magnetic field is generated on the outer peripheral surface of a disc-shaped magnet, and the magnetic fluid is held in this magnetic field to form a seal.

さらに本発明においては、磁石内面と被シール軸との間
隙および磁石外面と被シール軸との間隙の両方を磁性流
体を用いてシールしており、永久磁石の磁束を被シール
軸まで導くポールピースを用いていない。
Furthermore, in the present invention, both the gap between the inner surface of the magnet and the shaft to be sealed and the gap between the outer surface of the magnet and the shaft to be sealed are sealed using magnetic fluid, and the pole piece guides the magnetic flux of the permanent magnet to the shaft to be sealed. is not used.

このような本発明の構成によってプラスデックを用いた
通信ケーブルや管なと、従来適用できなかった非磁性材
料を用いた広範な対象物に適用てきる。また、被シール
軸およびハウジングにプラスデック成形品か使用でき、
かつ磁気回路を構成するだめの金属製ポールピースか不
要であるため、安価であり、かつ軽量である。さらに、
断面か小さい環状磁石を適用しても、従来の磁性流体シ
ールに相当する高いシール耐圧が得られる。さらにまた
磁性流体シールを用いた流体用開閉バルブや流体注入・
取出口の閉塞栓を簡単に構成することかてぎる。
With this configuration of the present invention, it can be applied to a wide range of objects using non-magnetic materials that could not be applied conventionally, such as communication cables and pipes using Plus Deck. In addition, plus deck molded products can be used for the sealed shaft and housing.
In addition, since there is no need for additional metal pole pieces constituting the magnetic circuit, it is inexpensive and lightweight. moreover,
Even if an annular magnet with a small cross section is used, a high seal pressure equivalent to a conventional magnetic fluid seal can be obtained. Furthermore, fluid on/off valves and fluid injection/closing valves using magnetic fluid seals are also available.
It is possible to easily configure a plug for blocking the outlet.

〔実施例) 以下に説明する本発明の磁性流体シールは、回転軸のシ
ールに適用できることは勿論であるが、むしろ静的ある
いは準静的なシールとして広く応用てきる。そこて、以
下、「回転軸」の代わりに「被シール軸」と称する。
[Example] The magnetic fluid seal of the present invention described below can of course be applied as a seal for a rotating shaft, but it can also be widely applied as a static or quasi-static seal. Therefore, hereinafter, it will be referred to as a "sealed shaft" instead of a "rotating shaft."

はしめに、本発明の磁性流体シールの基本構造を図を用
いて説明する。第1図は、本発明の磁性流体シールの断
面図である。7は非磁性材料て構成される被シール軸、
3八、3Bは環状磁石(N極を対向させた例を示してい
る)で、同一極性の磁極面を対向させて設置している。
First, the basic structure of the magnetic fluid seal of the present invention will be explained using the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the magnetic fluid seal of the present invention. 7 is a sealed shaft made of non-magnetic material;
38 and 3B are annular magnets (an example is shown in which the N poles are opposed), and the magnetic pole surfaces of the same polarity are set to face each other.

9は非磁性材料を用いたハウジング、9a、9bはハウ
ジング内面に設けた突起で、同一磁極面を対向させたた
めに生じる環状磁石3八、3Bの反発力により、相互か
離れないよう両側から押さえるものである。図中ghは
ハウジングと環状磁石間の間隙、g8は被シール軸と環
状磁石間の間隙、goは環状磁石相互間の間隙を、hは
環状磁石の高さを示す。
9 is a housing made of non-magnetic material, 9a and 9b are protrusions provided on the inner surface of the housing, and are pressed from both sides so that they do not separate from each other due to the repulsive force of the annular magnets 38 and 3B, which are generated because the same magnetic pole faces are facing each other. It is something. In the figure, gh is the gap between the housing and the annular magnet, g8 is the gap between the shaft to be sealed and the annular magnet, go is the gap between the annular magnets, and h is the height of the annular magnet.

本発明の磁性流体シールにおいて、環状磁石は構造的に
支持しなくても、磁気的な力により、ハウジングと被シ
ール軸の中間に浮遊した状態にあり、環状磁石内外周の
間隙は、全周にわたり均一になる。
In the magnetic fluid seal of the present invention, the annular magnet is suspended between the housing and the shaft to be sealed due to magnetic force without being structurally supported, and the gap between the inner and outer peripheries of the annular magnet is becomes uniform over time.

ただし、上記は、被シール軸とハウジングが同心状に配
置されていることか前提であり、ハウジングや被シール
軸に変心荷重か加わる恐れがある場合なとには、環状磁
石内外周面の間隙の大きさか不均一になり、耐圧か低下
する。従って、このような場合、環状磁石内外周面の間
隙にスペーサを設置して間隙を一定にすることか望まし
い。この場合、スペーサには、環状磁石の磁界分布に影
響を与えない非磁性オA料を使用する。
However, the above assumes that the shaft to be sealed and the housing are arranged concentrically, and if there is a possibility that an eccentric load will be applied to the housing or the shaft to be sealed, the gap between the inner and outer circumferential surfaces of the annular magnet must be The size becomes uneven and the withstand pressure decreases. Therefore, in such a case, it is desirable to install a spacer in the gap between the inner and outer peripheral surfaces of the annular magnet to make the gap constant. In this case, a non-magnetic material that does not affect the magnetic field distribution of the annular magnet is used for the spacer.

次に本発明の磁性流体シールの耐圧を測定した結果につ
いて説明する。
Next, the results of measuring the pressure resistance of the magnetic fluid seal of the present invention will be explained.

磁性流体シールの試験モデルは、第1図とほぼ同一であ
るため、図示していない。試験モデルに用いた被シール
軸、環状磁石、ハウジングおよび磁性流体の諸元を第1
表に示す。
The test model of the ferrofluid seal is not shown as it is substantially the same as in FIG. The specifications of the sealed shaft, annular magnet, housing, and magnetic fluid used in the test model were
Shown in the table.

磁性流体シールでは、ガス圧を増大させていくとき、漏
れが生しるガス圧と、ガス圧を減少さゼていくとぎ、茹
れが停止するカス圧が異なり、後者かかなり小さい。こ
こでは、試験が容易なガス漏れか停止するガス圧を耐圧
とした。
With magnetic fluid seals, the gas pressure at which leakage occurs when the gas pressure is increased is different from the gas pressure at which boiling stops when the gas pressure is decreased, and the latter is considerably smaller. Here, the gas pressure at which gas leakage or stoppage can be easily tested was defined as the withstand pressure.

第2図は測定系を示しており、10は試験モデル、11
は水12を満たした容器である。窒素ガスホンへ13か
ら供給される圧縮ガスは、減圧弁14により減圧され、
バルブ15を通り、試験モデル10に供給される。16
はガス圧測定装置てあり、17は配管である。
Figure 2 shows the measurement system, where 10 is the test model and 11 is the test model.
is a container filled with water 12. The compressed gas supplied from 13 to the nitrogen gas phone is reduced in pressure by a pressure reducing valve 14,
It passes through valve 15 and is supplied to test model 10 . 16
1 is a gas pressure measuring device, and 17 is a pipe.

ます、バルブ15を開き、減圧弁14を操作して、試験
モデルの磁性流体シール部から気泡発生(以下、ガス漏
れという)が認められるまでガス圧を増加していく。ガ
ス漏れが認められたら、バルブ15を閉してガス供給を
遮断する。この後、放置するとガス漏れが続き、ガス圧
が低下していくが、しばらくするとガス漏れが停止し、
ガス圧が一定になる。このときのガス圧を読み取り、耐
圧とした。
First, the valve 15 is opened and the pressure reducing valve 14 is operated to increase the gas pressure until the generation of bubbles (hereinafter referred to as gas leakage) is observed from the magnetic fluid seal portion of the test model. If a gas leak is detected, the valve 15 is closed to cut off the gas supply. After this, if left unattended, gas leakage will continue and the gas pressure will drop, but after a while the gas leakage will stop.
Gas pressure becomes constant. The gas pressure at this time was read and defined as the withstand pressure.

耐圧は、環状磁石相互の間V4g、を変えて測定した。The withstand voltage was measured by changing the distance V4g between the annular magnets.

試験結果を第2表に示している〜gmか0.15mmの
とき、耐圧は約110 gf/cm’であり、0.5m
mのとき210 gf/cm2てあった。従って、本発
明の磁性流体シールの股引において高耐圧を得るには、
g mを適切に設定する必要かある。
The test results are shown in Table 2. When the gm is 0.15 mm, the withstand pressure is about 110 gf/cm', and 0.5 m
It was 210 gf/cm2 at m. Therefore, in order to obtain high pressure resistance in the crotch of the magnetic fluid seal of the present invention,
Is it necessary to set g m appropriately?

一方、被シール軸に6R性体を用いた従来の磁性流体シ
ールの耐圧は、約200 gf/ cm2であるから、
本発明の磁性流体シールは、これとほぼ等しく、十分実
用に供し得る耐圧を有することかわかる。
On the other hand, the pressure resistance of the conventional magnetic fluid seal using 6R material for the shaft to be sealed is approximately 200 gf/cm2.
It can be seen that the magnetic fluid seal of the present invention has almost the same pressure resistance as this, and has a pressure resistance sufficient for practical use.

なお、本試験モデルの被シール軸と環状磁石との間隙(
環状磁石内周の間隙)gsおよび環状6n石とハウジン
グとの間隙(環状磁石外周の間隙)g ++は、第2表
に示したように、それぞれ0.15mmと0.2511
mてあり、従来の磁性流体シールの間隙(通常、0.1
mm以下)より大きい。従って、実設計において、この
間隙はさらに小さくできるものてあり、その場合、耐圧
はさらに増大する。
Note that the gap between the shaft to be sealed and the annular magnet in this test model (
The gap between the inner circumference of the annular magnet) gs and the gap between the annular 6n stone and the housing (gap between the outer circumference of the annular magnet) g++ are 0.15 mm and 0.2511, respectively, as shown in Table 2.
m, and the gap of conventional ferrofluidic seals (typically 0.1
(mm or less) larger. Therefore, in actual design, this gap can be made even smaller, in which case the withstand voltage will further increase.

第1表 試験モデルの諸元 第2表 試験結果 以上説明した試験モデルにおいて、環状磁石を1個にし
た場合の耐圧を測定した結果は、20gf/cm2以下
てあった。この値は、試験モデルの環状磁石を2個配列
した場合の1/10である。このことから、環状磁石を
複数個使用し、同一極性面を対向させて配列する本発明
の構成を採用することにより、耐圧が飛躍的に増大する
ことがわかる。
Table 1 Specifications of the test model Table 2 Test results In the test model described above, the withstand voltage when using only one annular magnet was measured to be 20 gf/cm2 or less. This value is 1/10 of the test model in which two annular magnets are arranged. From this, it can be seen that by adopting the configuration of the present invention in which a plurality of annular magnets are used and arranged with the same polarity faces facing each other, the withstand voltage can be dramatically increased.

本試験では、高耐圧を得るため、最大エネルギー積の大
きい希土類鉄系の環状磁石を用いた。
In this test, a rare earth iron-based ring magnet with a large maximum energy product was used to obtain a high withstand voltage.

しかし、この磁石は発錆し易く、使用期間が長い場合に
は、表面に防食処理を施す必要がある。この場合、希土
類コバルト系磁石を用いれば、最大エネルギー積は若干
小さいが、発錆の問題がなく、耐水性に優れた磁性流体
シールが構成てきる。
However, this magnet is prone to rust, and if it is to be used for a long time, it is necessary to apply anti-corrosion treatment to the surface. In this case, if a rare earth cobalt-based magnet is used, a magnetic fluid seal with excellent water resistance and no rusting problem can be constructed, although the maximum energy product is slightly small.

つぎに、′本発明の磁性流体シールの設計法について説
明する。
Next, a method for designing the magnetic fluid seal of the present invention will be explained.

磁性流体シールの耐圧は、磁性流体が充填された間隙部
の磁界強度と、磁性流体自体の飽和磁化に比例し、間隙
の大きさに逆比例する傾向がある。このうち磁性流体の
飽和磁化は使用する磁性流体により決まっており、間隙
の寸法は構造膜5]により決められる。しかし、間隙部
の磁界強度は、間ド;が小さいため測定が困難であるな
との理由により、従来はとんど明らかになフていない。
The pressure resistance of a magnetic fluid seal tends to be proportional to the magnetic field strength of the gap filled with the magnetic fluid and the saturation magnetization of the magnetic fluid itself, and inversely proportional to the size of the gap. Among these, the saturation magnetization of the magnetic fluid is determined by the magnetic fluid used, and the size of the gap is determined by the structural film 5]. However, the magnetic field strength in the gap is difficult to measure because the gap is small, so there has been no obvious difference in the past.

そこで、本発明の磁性流体シールの磁石配列における磁
場解析を、有限要素法により行なった。
Therefore, magnetic field analysis in the magnet array of the magnetic fluid seal of the present invention was performed using the finite element method.

一方、間隙に磁性流体が充填された状態の解析は、磁性
流体の位置が磁界により穆動するため困難である。そこ
で、ここでは、磁性流体を充填しない場合について行な
った。この計算結果から、耐圧に関する定量的な数値を
直接導くことはできないが、磁性流体シールの設計に関
する定性的指針を得ることができる。
On the other hand, analysis of a state in which the gap is filled with magnetic fluid is difficult because the position of the magnetic fluid moves due to the magnetic field. Therefore, here, the case where no magnetic fluid was filled was conducted. Although quantitative values regarding pressure resistance cannot be directly derived from this calculation result, qualitative guidelines regarding the design of magnetic fluid seals can be obtained.

計算モデルは、前述の試験モデルと同一である。第3図
および第4図は計算結果であり、それぞれ第1図におい
て鎖線で示した領域における磁界強度分布(磁束強度絶
対値の等高線、数値の単位はエルステラ1〜)と磁束分
布を示している。ただし被シール軸とハウジングは図示
していない。
The calculation model is the same as the test model described above. Figures 3 and 4 are the calculation results, showing the magnetic field strength distribution (contour lines of the absolute value of magnetic flux strength, numerical units are Elstera 1~) and magnetic flux distribution in the area indicated by the chain line in Figure 1, respectively. . However, the shaft to be sealed and the housing are not shown.

第3図から、環状磁石外周の磁界強度の最大点は、対向
している磁石側面の隅(図にAで示す)にあることがわ
かる。内周についても、やはり対向している磁石側面の
隅(図にBで示す)にある。従って、本発明の磁性流体
シールの耐圧は、このA、B領域の磁界強度に依存する
ことがわかる。一方、領域A、Bの磁界強度を比較する
と、領域Bの方がかなり小さく、環状磁石外側と内側の
間隙が同一の場合、環状磁石内側の耐圧の方が低くなる
。従って、本発明の磁性流体シールの構造設計において
、環状磁石外側より内側の間隙を極力小さくして、耐圧
の低下を補償し、環状磁石内外周の耐圧を同一にするこ
とが望ましい。
From FIG. 3, it can be seen that the maximum point of the magnetic field strength on the outer periphery of the annular magnet is located at the corner (indicated by A in the figure) of the opposing sides of the magnet. Regarding the inner periphery, it is also located at the corner (indicated by B in the figure) of the opposing side surfaces of the magnet. Therefore, it can be seen that the pressure resistance of the magnetic fluid seal of the present invention depends on the magnetic field strength in the A and B regions. On the other hand, when comparing the magnetic field strengths of regions A and B, region B is considerably smaller, and when the gap between the outside and inside of the annular magnet is the same, the withstand voltage inside the annular magnet is lower. Therefore, in the structural design of the magnetic fluid seal of the present invention, it is desirable to make the gap on the inside of the annular magnet as small as possible than on the outside to compensate for the drop in withstand pressure and to make the withstand pressures on the inner and outer circumferences of the annular magnet the same.

一方、空間の磁界強度は磁束密度に比例する。On the other hand, the magnetic field strength in space is proportional to the magnetic flux density.

そこで、次に磁束分布に着目する。第4図の磁束分布図
から、N極からS極に向かう磁束の様子がわかるが、こ
こで耐圧を決める領域A、Bにおける磁束に注目すると
、領域A、Bの磁束は、磁極面の狭い部分(第4図にハ
ツチングa、bて示した)からのものであり、磁極面の
中央部(第4図にハツチングCで示した)からの磁束は
、対向する環状磁石からの磁束と打消し合い、領域A、
Bの磁束密度にはあまり寄与しないことがわかる。
Therefore, next we will focus on magnetic flux distribution. From the magnetic flux distribution diagram in Figure 4, you can see how the magnetic flux goes from the north pole to the south pole.If we pay attention to the magnetic flux in areas A and B, which determine the withstand voltage, the magnetic flux in areas A and B is due to the narrow magnetic pole surface. The magnetic flux from the central part of the magnetic pole face (indicated by hatching C in Figure 4) cancels out the magnetic flux from the opposing annular magnet. mutual respect, area A,
It can be seen that it does not contribute much to the magnetic flux density of B.

従って、本発明の磁性流体シールでは、環状磁石断面の
高さ(第3図および第5図にhで示す)を必要以上に大
きくしても耐圧の増加は小さいと結論てぎる。
Therefore, it can be concluded that in the magnetic fluid seal of the present invention, even if the height of the cross section of the annular magnet (indicated by h in FIGS. 3 and 5) is increased more than necessary, the increase in withstand pressure is small.

第5図は、被シール軸の直径に比較して、ハウジング内
径が大きい場合に使用して効果的な環状磁石の断面図で
ある。3G、 3Dは断面高さhの小さい環状磁石であ
り、プラスチックなどの非磁性材料18を充填して一体
化されている。−株化された磁石3C,3Dは第1図に
おける環状磁石3Aまたは3Bと同等である。この−株
化された磁石を2組以上、同一極性面を対向させて配置
する。永久磁石材料は一般に高価であるが、この構造の
環状磁石を用いることにより、磁石材料費の削減が可能
になるとともに、組立時の環状磁石相互の反発力も小さ
くなる利点がある。木構造の環状磁石を使用しても、耐
圧の低下は小さい。環状磁石3Cおよび3Dの高さは異
なってもさし支えない。
FIG. 5 is a sectional view of an annular magnet that is effective for use when the inner diameter of the housing is larger than the diameter of the shaft to be sealed. 3G and 3D are annular magnets with a small cross-sectional height h, and are filled with a non-magnetic material 18 such as plastic and integrated. - The commercialized magnets 3C and 3D are equivalent to the annular magnets 3A and 3B in FIG. Two or more sets of these magnets are arranged with the same polarity facing each other. Permanent magnet materials are generally expensive, but by using an annular magnet with this structure, the cost of magnet materials can be reduced, and the repulsion between the annular magnets during assembly is also reduced. Even if a wooden-structured annular magnet is used, the drop in pressure resistance is small. The heights of the annular magnets 3C and 3D may be different.

第1図の磁性流体シールては、単独の環状磁石を並べて
使用している。このため、高耐圧が必要な場合には、多
数の環状磁石を磁石の反発力に逆らって配列する必要が
あり、煩さである。第6図は、この点を改良するため、
熱硬化性樹脂などの非磁性材料18を用いて環状磁石3
A、3B相互を予め接着し、−株化したものである。こ
れにより、環状磁石の取付けが容易となる。
The magnetic fluid seal shown in FIG. 1 uses single annular magnets arranged side by side. For this reason, when a high withstand voltage is required, it is necessary to arrange a large number of annular magnets against the repulsive force of the magnets, which is troublesome. Figure 6 shows, in order to improve this point,
An annular magnet 3 is made of a non-magnetic material 18 such as a thermosetting resin.
A and 3B were bonded together in advance and made into a stock. This facilitates attachment of the annular magnet.

第7図は、被シール軸の直径に比較してハウジング内径
が大ぎい場合に有利な環状磁石の断面図である。大径の
環状磁石3G、3Eおよび小径の環状磁石3D、3Fを
それぞれ軸方向に配列し、環状磁石相互の間隙に、非磁
性材料18を充填し、−株化したものである。環状磁石
3J3D、3E、3Fは、っは18a、18bにより固
定されている。
FIG. 7 is a sectional view of an annular magnet which is advantageous when the inner diameter of the housing is larger than the diameter of the shaft to be sealed. Large-diameter annular magnets 3G, 3E and small-diameter annular magnets 3D, 3F are arranged in the axial direction, and the gaps between the annular magnets are filled with non-magnetic material 18 to form a stock. The annular magnets 3J3D, 3E, and 3F are fixed by 18a and 18b.

第、8図は、環状磁石を固定するため、直径の大きい環
状磁石3C,3Eおよび3Gのそれぞれの内面に突出部
3cJeおよび3gを、直径の小さい環状磁石3D、3
Fおよび旧1のそれぞれ外面に同様に突出部3d、3f
および3hを設けたものである。各磁石はその間隙に非
磁性材料18を充填した時、各突出部によって強固に固
定される。
In FIG. 8, in order to fix the annular magnets, protrusions 3cJe and 3g are provided on the inner surfaces of the annular magnets 3C, 3E and 3G with large diameters, and protrusions 3cJe and 3g are provided on the inner surfaces of annular magnets 3D and 3G with small diameters, respectively, in order to fix the annular magnets.
Similarly, protrusions 3d and 3f are provided on the outer surfaces of F and old 1, respectively.
and 3h. Each magnet is firmly fixed by each protrusion when the gap is filled with non-magnetic material 18.

以上説明した本発明の磁性流体シールは、広範な応用が
可能であるが、代表例について以下に説明する。
Although the magnetic fluid seal of the present invention described above can be widely applied, typical examples will be described below.

衷】1」工 第9図は、本発明の磁性流体シールの実施例を用いた通
信ケーブル接続用クロージャの一部破断部を含む断面図
である。第1O図は、第9図の八−A′線に沿った断面
図である。これらの図において、19は通信ケーブルで
あり、外被には通常プラスチック材料が使用されている
。20は通信ケーブルの心線接続部、21は上下2分割
型のプラスチック製接続ケース、21aは接続ケースの
フランジ、21bはフランジ面シール用のガスケット2
2を設置する溝、21cは接続ケース締結用ネジ23を
通す穴である。
Figure 9 is a sectional view, including a partially broken part, of a communication cable connection closure using an embodiment of the magnetic fluid seal of the present invention. FIG. 1O is a sectional view taken along line 8-A' in FIG. 9. In these figures, 19 is a communication cable, the jacket of which is usually made of plastic material. 20 is a core wire connection part of a communication cable, 21 is a plastic connection case divided into upper and lower halves, 21a is a flange of the connection case, and 21b is a gasket 2 for sealing the flange surface.
The groove 21c is a hole through which the connection case fastening screw 23 is passed.

このように本実施例ては、ケーブル外被と接続ケースと
の間隙を磁性流体シールを用いてシールしている。従来
のクロージャでは、この間隙に、粘着性を有するシール
材を充填してシールしている例か多い。しかし、ケーブ
ルの表面や接続ケースか手油なとて汚れた場合、ケーブ
ル外被とシール材の粘着界面や接続ケースとシール材の
粘着界面の粘着力が低下することがあり、クロージャの
組立に際しては細心の注意か必要であった。
In this way, in this embodiment, the gap between the cable jacket and the connection case is sealed using a magnetic fluid seal. In conventional closures, this gap is often filled with an adhesive sealant for sealing. However, if the surface of the cable or the connection case becomes dirty with hand oil, the adhesive strength of the adhesive interface between the cable jacket and the sealant, or the adhesive interface between the connection case and the sealant, may decrease, making it difficult to assemble the closure. required careful attention.

一方、磁性流体シールを用いた場合、ケーブル表面や接
続ケース内面の汚れによらす、またこれらの表面の微小
な凹凸によらず、良好なシールを確保できるため、組立
に際して特別の注意を必要としない利点かある。従って
、本発明の磁性流体シールは、マンポール内や電柱上な
と清浄な作業環境が期待てぎない現場において組立を行
なう必要があり、かつ高い信頼性か要求される通信ケー
ブル接続用クロージャに最適である。
On the other hand, when using a magnetic fluid seal, a good seal can be ensured regardless of dirt on the cable surface or inside of the connection case, or minute irregularities on these surfaces, so special care is not required during assembly. There are advantages to not doing so. Therefore, the magnetic fluid seal of the present invention is ideal for communication cable connection closures that must be assembled at sites where a clean work environment is not expected, such as inside manpoles or on utility poles, and that also require high reliability. It is.

本発明のクロージャの組立を簡単に説明する。The assembly of the closure of the present invention will be briefly explained.

まず、ケーブル19上に環状Iii:1石3八、313
を通し、心線の接続20を行ノよう。次に個々の環状磁
石3A、3Bの内外面に磁性流体5をイ」着させ、接続
ケース21の端面部に装着する。次に、接続ケース21
のフランジ部にガスケット22を装着して、ネジ締めを
行ない、クロージャ組立を完了する。
First, on the cable 19, ring III: 1 stone 38, 313
Connect the core wires 20 through the . Next, the magnetic fluid 5 is applied to the inner and outer surfaces of each of the annular magnets 3A and 3B, and the magnets are attached to the end face of the connection case 21. Next, the connection case 21
The gasket 22 is attached to the flange portion of the flange, and the screws are tightened to complete the closure assembly.

磁性流体を環状磁石に付着させる工程はあまり知られて
いないが、磁性流体を環状磁石の内周面および外周面に
滴下すると、磁性流体は、環状磁石内外周面の強力な磁
界に吸引されて、環状磁石の内外面を回り、環状磁石の
全周に一様に付着する。従って、作業は極めて容易であ
る。
The process of attaching magnetic fluid to an annular magnet is not well known, but when the magnetic fluid is dropped onto the inner and outer circumferential surfaces of the annular magnet, the magnetic fluid is attracted by the strong magnetic fields on the inner and outer circumferential surfaces of the annular magnet. , goes around the inner and outer surfaces of the annular magnet and is evenly attached to the entire circumference of the annular magnet. Therefore, the work is extremely easy.

実施例2 第11図に、本発明の磁性流体シールを用いた管の接続
部を示す。24はプラスチックなどの非磁性材料を用い
た管、25はプラスチック、ステンレス鋼その他の非磁
性材料を用いたハウジング、26は管24が通る穴を有
するねしである。環状磁石3A。
Example 2 FIG. 11 shows a pipe connection using the magnetic fluid seal of the present invention. 24 is a tube made of non-magnetic material such as plastic, 25 is a housing made of plastic, stainless steel or other non-magnetic material, and 26 is a hole having a hole through which the tube 24 passes. Ring magnet 3A.

3Bはハウジング25とねじ26とによって固定される
。管24と環状磁石3A、311との間隙およびハウジ
ング25と環状磁石3A、3[1との間隙に磁性流体5
か充填され、管24はシールされる。本実施例は流体の
流路を構成する管、または真空側のように内部か真空に
保持される管のシールに有効である。
3B is fixed by the housing 25 and screws 26. A magnetic fluid 5 is provided in the gap between the tube 24 and the annular magnets 3A, 311 and the gap between the housing 25 and the annular magnets 3A, 3[1].
is filled and tube 24 is sealed. This embodiment is effective for sealing a tube constituting a fluid flow path or a tube whose interior is kept in a vacuum state, such as on the vacuum side.

実施例3 第12図は、本発明による磁性流体シールを用いた流体
のバルブの断面図である。同図において、27はプラス
チックなとの非磁性材料を用いたハウジング、27a、
 27a′ は接続口である。28は環状磁石を固定す
る円弧状のバネ(以下、止め輪という)であり、ハウジ
ング27の内面の溝2’7bにはめ込まれている。29
はプラスデックなどの非磁性材料を用いた可動軸、29
aはつまみ、30は蓋である。それぞれ環状磁石3A、
3Bおよび磁性流体5を含む2組の磁性流体シール3J
および3Kが軸5とハウジング27とをシールし、実線
の状態では接続口27aから27a′ に到る流体径路
は遮断されている。可動軸2gを引き上げると破線の状
態になり、流体は、シール3にの環状磁石3八、3Ll
の中央穴を通って流通する。しかしシール3Jは1lI
ll129をシールしているのて、流体が蓋30から流
出することかない。
Embodiment 3 FIG. 12 is a cross-sectional view of a fluid valve using a magnetic fluid seal according to the present invention. In the same figure, 27 is a housing made of non-magnetic material such as plastic, 27a,
27a' is a connection port. Reference numeral 28 designates an arcuate spring (hereinafter referred to as a retaining ring) for fixing the annular magnet, and is fitted into a groove 2'7b on the inner surface of the housing 27. 29
is a movable shaft made of non-magnetic material such as Plus Deck, 29
a is a knob, and 30 is a lid. Each ring magnet 3A,
3B and two sets of magnetic fluid seals 3J including magnetic fluid 5
and 3K seal the shaft 5 and the housing 27, and in the state shown by the solid line, the fluid path from the connection port 27a to 27a' is blocked. When the movable shaft 2g is pulled up, it becomes the state shown by the broken line, and the fluid flows through the annular magnets 38 and 3Ll on the seal 3.
It flows through the central hole. However, the seal 3J is 1lI
Since the 129 is sealed, no fluid can escape from the lid 30.

本発明のバルブは、可動軸29の摩擦力か作用しないた
め、小さい駆動力で開閉でき、しかも遮断時の流通方向
の茹れ、および外部への漏れがないバルブを簡単に構成
できる利点がある。この特徴は、次の実施例のバルブに
ついても同じである。
The valve of the present invention has the advantage that since only the frictional force of the movable shaft 29 acts, it can be opened and closed with a small driving force, and the valve can be easily constructed without boiling in the flow direction when shutting off and without leaking to the outside. . This feature is the same for the valves of the following embodiments.

実施例4 第13図は、本発明による磁性流体シールを用いた流体
のバルブの断面図である。本実施例は環状磁石3A、3
Bを含むシール3Lを可動軸31に設けた溝31aに止
め輪32を用いて固定し、可動軸31と共に移動可能と
している。可動軸を下げた実線の位置では、接続口37
aから37a′ に至る流体の径路は遮断されいる。可
動軸31を引ぎ上げると、破線のように環状磁石3A、
3Bを含むシール3Lが接続口27aの上方に移動し、
?ん通状態になる。
Embodiment 4 FIG. 13 is a cross-sectional view of a fluid valve using a magnetic fluid seal according to the present invention. In this embodiment, the annular magnets 3A, 3
A seal 3L containing B is fixed to a groove 31a provided in the movable shaft 31 using a retaining ring 32, and is movable together with the movable shaft 31. At the position indicated by the solid line with the movable axis lowered, the connection port 37
The fluid path from a to 37a' is blocked. When the movable shaft 31 is pulled up, the annular magnet 3A and
The seal 3L including 3B moves above the connection port 27a,
? It becomes a state of communication.

実施例5 第14図は、流体容器や配管において、流体の注入口あ
るいは取出口に使用する閉塞栓に、本発明の磁性流体シ
ールを適用した実施例の断面図である。
Embodiment 5 FIG. 14 is a sectional view of an embodiment in which the magnetic fluid seal of the present invention is applied to a plug used at a fluid inlet or outlet in a fluid container or piping.

同図において、33は非磁性の金属やプラスデックなど
を用いたハウジング、34は蓋である。環状磁石3A、
3Bは、蓋34の裏面のITq1134aに設けられた
溝311bに、止め輪32を用いて固定されてし)る。
In the figure, 33 is a housing made of non-magnetic metal or plastic deck, and 34 is a lid. Ring magnet 3A,
3B is fixed to a groove 311b provided in ITq 1134a on the back surface of the lid 34 using a retaining ring 32).

磁性流体5かハウジング33と環状磁石3A、38問お
よび軸34aと環状磁石3A、3B間をシールし、ハウ
ジング内の流体の流出あるいは外気のハウジング内への
流入を防ぐことができる。
It is possible to seal between the magnetic fluid 5, the housing 33, the annular magnets 3A and 38, and the shaft 34a and the annular magnets 3A and 3B, thereby preventing the fluid from flowing out of the housing or the outside air from flowing into the housing.

実施例6 第15図は、流体の注入口あるいは取出口に使用する閉
塞栓に、本発明の磁性流体シールを適用した実施例の断
面図である。同図において、35は非磁性の金属やプラ
スチックを用いたハウジング、36八、36Bは円板状
磁石で、qll1)方向に磁化され、同一磁極面を対向
させ配置されている。37は蓋である。
Embodiment 6 FIG. 15 is a sectional view of an embodiment in which the magnetic fluid seal of the present invention is applied to a plug used for a fluid inlet or outlet. In the figure, numeral 35 is a housing made of non-magnetic metal or plastic, and numerals 36 and 36B are disc-shaped magnets, which are magnetized in the qlll1) direction and are arranged with the same magnetic pole faces facing each other. 37 is a lid.

木実層側の閉塞栓では、円板状磁石を用いているため、
環状磁石を用いた場合における穴のシールが不要になり
、蓋の構造が単純化される利点がある。
The plug on the tree layer side uses a disc-shaped magnet, so
This eliminates the need for hole sealing when using an annular magnet, and has the advantage of simplifying the structure of the lid.

なお、有限要素法による磁場解析によれば、円板状磁石
外周面の磁界強度分布は、環状磁石を用いたときと類似
しており、環状磁石を用いた場合と同様、高耐圧を得る
ことかできる。
Furthermore, according to magnetic field analysis using the finite element method, the magnetic field strength distribution on the outer circumferential surface of the disc-shaped magnet is similar to that when using an annular magnet, and it is possible to obtain a high withstand voltage similarly to when using an annular magnet. I can do it.

人妻IIヱ 第16図は、蓋38の裏面に円板状磁石36Aを接着し
て構成した磁性流体シールを用いた閉塞栓の断面図であ
る。39は接着剤層である。円板状磁石を2個挿入する
必要のある実施例6の閉塞栓に比較して、円板状磁石3
6Bの挿入が1個でよいため、組立が容易である。
Married Woman II〇 FIG. 16 is a sectional view of a closure plug using a magnetic fluid seal constructed by adhering a disc-shaped magnet 36A to the back surface of a lid 38. 39 is an adhesive layer. Compared to the plug of Example 6, which required insertion of two disc-shaped magnets, three disc-shaped magnets were inserted.
Assembly is easy because only one 6B is needed to be inserted.

以上、本発明の説明において、主に環状磁石、または円
板状磁石を2個、配列した例について説明してきた。し
かし、環状または円板状磁石の配列数は、磁性流体シー
ルの所要耐圧に応して決めればよく、磁石の配列数を2
個に限定するものではない。
In the above description of the present invention, an example in which two annular magnets or two disc-shaped magnets are arranged has been mainly described. However, the number of annular or disk-shaped magnets to be arranged can be determined according to the required pressure resistance of the magnetic fluid seal, and the number of arranged magnets can be set to 2.
It is not limited to individuals.

本発明のシールは、同一極性の磁極面を対向させて配置
した磁石が対向している間隙部に保持された磁性流体に
より行なわれるが、磁石の配列数を増した場合、印加さ
れた圧力は分圧され、個々の間隙部の受は持つ圧力が小
さくなる。従って、耐圧は、配列数に比例する。なお、
環状磁石を3個並べた構造について磁場解析を行なった
結果、間隙部の磁界強度は、環状磁石を2個並べた場合
とほぼ同一であり、若干低下するが無視できる程度であ
る。従って配列数を増しても個々の間隙の耐圧は低下し
ない。
The sealing of the present invention is performed by a magnetic fluid held in a gap between magnets arranged with magnetic pole faces of the same polarity facing each other. However, when the number of arranged magnets is increased, the applied pressure decreases. The pressure is divided, and the pressure in each gap becomes smaller. Therefore, the breakdown voltage is proportional to the number of arrays. In addition,
As a result of magnetic field analysis of a structure in which three annular magnets are arranged, the magnetic field strength in the gap is almost the same as in the case where two annular magnets are arranged, and although it decreases slightly, it is negligible. Therefore, even if the number of arrays is increased, the withstand pressure of each gap does not decrease.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明の磁性流体シールは、非磁
性材料を用いた被シール軸、同一極性の磁極面を対向さ
せて配置した環状または円板状磁石および非磁性材料を
用いたハウジングから構成されており、磁石内外の両間
隙を磁性流体によりシールしている。このため、次のよ
うな利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, the magnetic fluid seal of the present invention includes a sealed shaft made of a non-magnetic material, an annular or disc-shaped magnet arranged with magnetic pole surfaces of the same polarity facing each other, and a non-magnetic material It consists of a housing using magnetic fluid, and the gap between the inside and outside of the magnet is sealed with magnetic fluid. Therefore, there are the following advantages.

(a)  プラスチックを用いた通信ケーブルや管など
、従来適用できなかった非磁性材料を用いた広範な対象
物に適用できる。
(a) It can be applied to a wide range of objects using non-magnetic materials that could not previously be applied, such as communication cables and pipes made of plastic.

(b)被シール軸およびハウジングにプラスチック成形
品が使用でき、かつ磁気回路を構成するための金属製ポ
ールピースが不要であるため、安価であり、かつ軽量で
ある。
(b) Plastic molded products can be used for the shaft to be sealed and the housing, and a metal pole piece for configuring the magnetic circuit is not required, so it is inexpensive and lightweight.

(C)断面が小さい環状磁石を適用しても、従来の磁性
流体シールに相当する高いシール耐圧が得られる。
(C) Even if an annular magnet with a small cross section is applied, a high seal pressure equivalent to a conventional magnetic fluid seal can be obtained.

(d)磁性流体シールを用いた流体用開閉バルブや流体
注入・取出口の閉塞栓を簡単に構成できる。
(d) Fluid on/off valves and fluid injection/outlet plugs using magnetic fluid seals can be easily configured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の磁性流体シールの基本構造を示す断面
図、 第2図は耐圧の測定系の系統図、 第3図は磁界強度分布図、 第4図は磁束分布図、 第5図は被シール軸の直径とハウジング内径との間]死
;か大きい場合に使用する環状磁石の断面図、 第6図、第7図および第8図はそれぞれ一体構造の環状
磁石の断面図、 第9図は本発明の磁性流体シールを用いた通信ケーブル
接続用クロージャの断面図、 第10図は第9図のA−A′線に沿った断面図、第11
図は本発明の磁性流体シールを用いた管の接続部の断面
図、 第12図および第13図はそれぞれ本発明の磁性流体シ
ールを用いたバルブの断面図、 第14図、第15図、第16図はそれぞれ本発明の磁性
流体シールを用いた閉塞栓の断面図、第17図は、従来
の磁性流体シールの断面図、第18図は非磁性制料を用
いた回転軸を対象とする従来の磁性流体シールの断面図
である。 l・・・回転軸、 2・・・ハウジング、 3A、 3B・・・環状磁石、 4・・・ポールピース、 5・・・磁性流体、 6・・・ガスケット、 7・・・非磁性材料を用いた被シール軸(回転軸)、 8・・・ポールピース、 9・・・ハウジング、 10・・・試験モデル、 11・・・容器、 12・・・水、 13・・・ガスボンベ、 14・・・減圧弁、 15・・・バルブ、 16・・・ガス圧測定装置、 17・・・配管、 18・・・非磁性材料、 19・・・通イ言ケーブル、 20・・・心線接続部、 21・・・接糸売ケース、 22・・・ガスケット、 23・・・わし、 24・・・非磁性材料を用いた管、 25・・ハウジング、 26・・・ねし、 27・・・ハウジング、 28・・・止め輪、 29・・・可動軸、 30・・・蓋、 31・・・可動軸、 32・・・止め輪、 33・・・ハウジング、 34・・・蓋、 35・・・ハウジング、 36八、 3611・・円板状磁石、 37・・・蓋、 38・・・蓋、 39・・・接着剤。 特許出願人  日本電信電話株式会社
Fig. 1 is a sectional view showing the basic structure of the magnetic fluid seal of the present invention, Fig. 2 is a system diagram of the pressure-resistant measurement system, Fig. 3 is a magnetic field strength distribution diagram, Fig. 4 is a magnetic flux distribution diagram, and Fig. 5 is a sectional view of an annular magnet used when the distance between the diameter of the shaft to be sealed and the inner diameter of the housing is large; FIGS. 6, 7, and 8 are sectional views of integrally constructed annular magnets, respectively; 9 is a cross-sectional view of a communication cable connection closure using the magnetic fluid seal of the present invention, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 9, and FIG.
12 and 13 are sectional views of valves using the magnetic fluid seal of the present invention, respectively. Fig. 16 is a cross-sectional view of a plug using the magnetic fluid seal of the present invention, Fig. 17 is a cross-sectional view of a conventional magnetic fluid seal, and Fig. 18 is a cross-sectional view of a rotating shaft using a non-magnetic material. 1 is a cross-sectional view of a conventional magnetic fluid seal. l... Rotating shaft, 2... Housing, 3A, 3B... Annular magnet, 4... Pole piece, 5... Magnetic fluid, 6... Gasket, 7... Non-magnetic material The shaft to be sealed (rotating shaft) used, 8... Pole piece, 9... Housing, 10... Test model, 11... Container, 12... Water, 13... Gas cylinder, 14... ...Pressure reducing valve, 15...Valve, 16...Gas pressure measuring device, 17...Piping, 18...Non-magnetic material, 19...Direct cable, 20...Core connection Part, 21... Gluing case, 22... Gasket, 23... Eagle, 24... Pipe made of non-magnetic material, 25... Housing, 26... Screw, 27...・Housing, 28... Retaining ring, 29... Movable shaft, 30... Lid, 31... Movable shaft, 32... Retaining ring, 33... Housing, 34... Lid, 35 ...housing, 368, 3611...disk-shaped magnet, 37...lid, 38...lid, 39...adhesive. Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)非磁性材料からなる円柱形の被シール軸と、同一極
性の磁極面を対向させ、微小距離をおいて前記被シール
軸の周囲に配列された複数の環状磁石と、非磁性材料か
らなり該複数の環状磁石を納める円筒形のハウジングと
が、同心状に配設され、前記環状磁石の内面と前記被シ
ール軸との間隙、および前記環状磁石の外面と前記ハウ
ジングとの間隙に、磁性流体が充填されて構成されるこ
とを特徴とする磁性流体シール。 2)非磁性材料からなる円筒形のハウジング内に、同一
極性の磁極面を対向させ、微小距離をおいて配列された
複数の円板状磁石が、同心状に配設され、該円板状磁石
の外面と前記ハウジングとの間隙に、磁性流体が充填さ
れて構成されることを特徴とする磁性流体シール。
[Claims] 1) A cylindrical shaft to be sealed made of a non-magnetic material, and a plurality of annular magnets arranged around the shaft to be sealed at a slight distance with magnetic pole faces of the same polarity facing each other. , a cylindrical housing made of a non-magnetic material and housing the plurality of annular magnets is arranged concentrically, and a gap between the inner surface of the annular magnet and the sealed shaft, and a gap between the outer surface of the annular magnet and the housing. A magnetic fluid seal characterized in that a magnetic fluid is filled in a gap between the two. 2) A plurality of disc-shaped magnets are arranged concentrically in a cylindrical housing made of a non-magnetic material, with magnetic pole faces of the same polarity facing each other and arranged at a very small distance. A magnetic fluid seal characterized in that a gap between an outer surface of a magnet and the housing is filled with magnetic fluid.
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