JPH0285577A - 強磁性流体シールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁石及びｌ又は２以上の極片から成る強磁性流
体シールならびにその製造方法に関する。

（従来の技術及びその課題） 多くの適用例において、遮断的な軸受又はシャフトシー
ルを使用して軸受を周囲の環境から隔離し、又は閉塞領
域を一般的な環境から隔離することが望ましい。かかる
遮断的シールの１つの周知型式のものに強磁気性流体シ
ールがある。

従来の強磁性流体シールは正確に寸法決めされた環状の
永久磁石と、リング状の極片と及び強磁性流体とから成
っている。該磁石はシャフト又は軸受けの周囲に位置決
めされる一方、極片は磁石面に機械的に取り付けられ、
シャフト又は軸受けに接近するが接触はしない程度に伸
長しｌ又は２以上の空隙を形成する。これら空隙には強
磁性流体が充填される。

極片は従来、透磁性材料にて形成される一方、強磁性流
体は流体担体中に懸濁させた透磁性粒子から成り、極片
、磁石、強磁性流体及びシャフト又は軸受けが閉ループ
の磁気回路を形成し得るようにされている。磁石により
発生された磁束は強磁性流体を通りかつ該流体を極片と
軸間の空隙内に保持しシールを形成する。かかるシール
の構造及び作用は米国特許第４．４０７，５０８号、同
第４　、６９４　。

２１３号、同第４，６３０，９４３号、同第３，８４８
．８７９号、同第４，６２８，３８４号、同第４，３５
７．０２２号及び同第４．３５７゜０２１号に詳細に開
示されており、ここではこれ以上詳細に説明しない。

かかる強磁性流体の現在の製造方法は、一般に幾つかの
工程を包合している。先ず、環状の磁石を組立て真白に
挿入し、この組立て具により磁石を保持する。次に急速
硬化性の接着剤（シアノアクリレート系接着剤）を１つ
の磁石面に塗布する。

最後に、金属製の極片を磁石面の接着剤中に押し付け、
該極片を磁石に取り付ける。極片が磁石の両面に取り付
けられたシールの形態において、その完成されｔ；磁石
・極片組立体を反転させ、上記の工程を繰り返えす。

上述の組立て方法の説明から明らかであるように、従来
の構造の場合、金属製極片は磁石の一体的な部品ではな
い。従って、磁石及び極片間の接続面の状態が完全であ
るか否かは、接着剤及び磁石、極片間の接着が完全であ
るか否かによる。気泡及びボイドのため、接着剤は空隙
を有し、この空隙に起因して磁石及び極片間の接続面に
漏れが生じ、その結果、シール全体に漏洩が生じる。

従来の組立て方法は幾つかの製造段階を採用し、及び各
段階にて接着剤を硬化させるための時間を必要とするた
めに、進行が遅くかつコスト高である。さらに、非平面
状の幾何学的形態を有する極片を備えたシールを完成し
た組立体を機械加工せずに製造することは困難である。

かかる機械加工はコストが嵩み、追加的な組立て時間及
び段階を必要とする。さらに、接着剤の厚みが変化する
こと、及び取り扱いに起因する変形のため、寸法上の公
差を維持することが出来ず、極めて薄い（０，００５イ
ンチすなわち約０．１２７ミリメードル以下）肉厚のシ
ールを組み立てることは困難である。

従って、本発明の目的は従来の強磁性シールより少ない
工程にて簡単に組立てかつ検査することが出来、よって
コストの削減を可能とする強磁性流体シールを提供する
ことである。

本発明の別の目的は従来の強磁性流体シールよりも漏洩
し難い強磁性流体シールを提供することである。

本発明のさらに別の目的は追加的な接着剤を使用せずに
磁石に直接接着する材料にて極片を形成し、よって接着
剤の接続面に沿って漏洩が生じるのを防止する強磁性流
体シールを提供することである。

本発明のさらに別の目的は従来の金属製極片を使用しな
い強磁性流体シールを提供することである。

本発明のさらに別の目的は極片が磁石の面に直接接着す
る強磁性エポキシ材料にて形成された強磁性流体シール
を提供することである。

本発明のさらに別の目的はシールのコストを著しく増大
させることなく複雑な幾何学的形状の極片を形成するこ
とが可能な強磁性流体シールを提供することである。

本発明のさらに別の目的はシール内の磁界の匂配を便宜
に制御しく極片の形状により）、よって、時間の経過に
伴う強磁性流体の分離及びシールの圧力機能の変化を最
小にする強磁性流体シールを提供することである。

本発明のさらに別の目的は完成された組立体をトリミン
グ処理することにより、全体的寸法及び公差の制御に優
れた強磁性流体シールを提供することである。

本発明のさらに別の目的は部品を変形させずに、極片の
任意の幅寸法（肉厚の極めて薄い極片のような）を設定
することの出来る強磁性流体シールを提供することであ
る。この目的により、全体の幅寸法が極めて小さいシー
ルを製造することができる。

本発明のさらに別の目的は極片が導電性の強磁性流体シ
ールを提供することである。この目的により、シールは
導電性の強磁性流体と共に使用し、回転部材から固定部
材まで電荷を伝導させることが出来る。

（課題を達成するための手段） 上述の目的は、磁石面に直接接着する強磁性材料を利用
して極片を形成するようにした本発明の一実施例により
達成され、その問題点が解決される。強磁性材料は磁石
に直接接着するため、追加の接着剤は一切必要ない。こ
のため、接着剤を塗布しかつ金属製の極片を取り付ける
という従来の製造工程は不要となる。さらに、接着剤の
ボイド部及び気泡が除去され、シールの安全性を向上さ
せることが出来る。

エポキシ樹脂はシールを組立てる間、最初、液体状態に
あるため、完成されたシールを機械加工することなく、
まだ流体である間に成形して適当な形状にし、トリミン
グ処理し、必要な公差又は形状が得られるようにするこ
とが出来る。

より具体的には、一実施例において、強磁性のエポキシ
樹脂混相剤を利用して極片を形成する。

この強磁性エポキシ樹脂は従来のエポキシ樹脂混和剤と
強磁性材料（鉄、コバルト、ニアケル又は遷移及び稀土
類金属、非結晶材料を含む各種の合金のような）の微粉
体との混合体である。その結果得られる混和剤は透磁性
であるが、磁石面に容易に接着する。硬化した混和剤は
剛性な極片を形成する。添加剤を適当に選択することに
より、エポキシ樹脂は導電性とし、導電性の強磁性流体
を使用することが望ましい用途に本発明のシールを使用
することが出来る。

（実施例） 第１図には、回転シャフトを密閉するために使用される
従来の強磁性流体遮断シールが図示されている。かかる
シールは、例えばコンピュータディスク駆動機構（図示
せず）上にて駆動シャフトｌを密封するために使用する
ことが出来る。

このシールは図示するようにシャフトｌの上に位置決め
され軸方向に成極させた環状の磁石２から成っている。

磁石２の外径は接着剤又はＯリング（図示せず）を使用
する従来の方法により非透磁性のハウジング３に密閉密
封されている。

磁石２は２つの面６．８を有し、これらの面６．８のそ
れぞれに極片１Ｏ１１２が取り付けられている。特に、
極片ｌＯは接着剤層１４により磁石面６に取り付けられ
る一方、極片１２は接着剤層１６により磁石面８に取り
付けらている。

第１図に図示しＩ；特別のシールの構成において、極片
８、ＩＯの内面は磁石２の内面２０を経て伸長している
が、別の構成においては、極片８、ｌＯの終端は内面２
０と平らになっている。極片８、ＩＯの内面はシャフト
ｌに対する２つの空隙２２．２４を形成し、これら空隙
２２．２４にはシールを完成させる強磁性流体２６．２
８が充填される。

シャフト１．磁石２、極片８．１０及び強磁性流体２６
．２８は点線３０にて図示するように閉ループの磁性回
路を形成する。空隙２２．２４に生ずる回路内の磁束は
ビード部内の強磁性流体２６．２８を保持する。

第１図に図示した従来のシールの構造に伴う１つの問題
点は、接着剤層１４又は１６何れかのボイド部がシール
のビード部を経て流体の相互交換を許容することにより
（矢印３１，３２にて図示するように）、シールの正常
な機能を損なう可能性がある点である。第１図に図示し
たような二重シールの場合、接着剤層１４．１６の一方
が損傷してもシールの機能が完全に駄目になることはな
いが、１つの強磁性流体ビード部が迂回されることによ
りシールの圧力機能は著しく低下する。

第２図には、本発明により構成した強磁性シールが図示
されている。第１図に対応する構成要素には対応する符
号が付されている。本発明のシールは従来のシールと異
なり、金属製極片８．１０に代えてエポキシ樹脂製の極
片４０．４２を使用し、エポキシ樹脂が磁石面６．８に
直接接着するため、接着剤層１４．１６が存在しない。

エポキシ樹脂製の極片は透磁性であるため、本発明のシ
ールは従来のシールと同一状態にて機能する。

極片４０．４２を形成するために使用されるエポキシ剤
は粉体化した強磁性材料を従来のエポキシ樹脂混和剤と
混合させることによ形成される。

エポキシ樹脂はその耐候性及び強磁性流体との適合性に
より本発明のシール実施例に好適であると考えられる。

選択されたエポキシ樹脂は急速に硬化してはならず、及
び低粘度であって、強磁性粉体をエポキシ樹脂に容易に
添加し成分を混合させ得るようにすることが望ましい。

かかる条件に適合し、従ってこの実施例に使用するのに
適したエポキシ樹脂材料は多数の製造業者から入手可能
である。例えば、適当な２成分のエポキシ材料としては
、マサチューセッツ州、カントンのニー・アール・ブレ
ース・カンパニー（Ａ、Ｒ，Ｇｒａｃｅ、Ｃｏ、）の一
部門であるところのエマーソン・カミング・コーポレー
ション（Ｅｍｅｒｓｏｎ　ＣＣｕｍｍ１ｎ　Ｃｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎ）からのエコボンド（Ｅｃｃｏｂｏｎｄ）
５５−カケリスト９システム、マサチューセッツ州、カ
ントンのデブコン・コーポレーション（Ｄｅｖｃｏｎ　
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）からのデプコンークリアー・
２−トン・エポキシ、ニュージャーシイ州１１、ハラケ
ンサックのマスターボンド・インコーホレーテッド（Ｍ
ａｓｔｅｒｂｏｎｄ、　Ｉｎｃ、　、　）からのマスタ
ー・ボンドＥＰ３０又はＥＰ３０−１．マサチューセッ
ツ州、カントンのデブコンコーポレーションからのＭＶ
Ｐ３３、及びミネソタ州、セント・ポールの３Ｍカンパ
ニーからのスコッチ・ウェルド（Ｓｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌ
ｄ）　２２１６Ｂ／Ａがある。これ以外の市販の混和剤
も採用可能であり、上記のリストは限定的なものではな
い。

エポキシ樹脂混和剤は製造メーカの指示に従って調合す
ることが出来る。−殻内に、エポキシ樹脂は樹脂及び硬
化剤又は触媒という２つの成分から成っている。先ず、
強磁性粉体を樹脂と完全に混合させ、その後、硬化剤を
添加して、混合体の全体が均一となり滑らかな密度が得
られるまでさらに混合させる。かかるエポキシ樹脂の硬
化時間は十分に長くシ（典型的に３０分以上）、強磁性
粉体が適正に混合され得るようにする必要がある。

混合後のエポキシ樹脂の硬化時間は製造メーカの指示に
従い、紫外線を照射するか又は加熱することの何れかに
より加速することが出来る。エポキシ樹脂混和剤に使用
される強磁性粉体に適した多数の磁性金属又は合金があ
る。しかし、磁気飽和値の大きい磁性材料はシール空隙
内にて発生される磁束を向上させることが出来るため特
に好適である。上記実施例に適した強磁性材料の例及び
その対応する磁気飽和値は次の通りである。

第　　ｌ　　表 材　料　　　　　　　磁気飽和値（ガウス）鉄−コバル
ト合金 （５０％Ｆｅ、　５０％Ｃｏ）　　　　　　　　　２４
，５００鉄（Ｆｅ）　　　　　　　　　２１．０００鉄
−シリコン合金 （９７％Ｆｅ、３％Ｓｉ）　　　　　　　　　２０，０
００コバルト（Ｃｏ）　；　　　　　　　　　１７，９
００鉄−ニッケル合金 （５５％Ｆｅ、４５％Ｎｉ）　　　　　　　　　１６，
０００鉄−二７ケル−モリブデン （１６Ｆｅ、７９Ｎｉ、４Ｍｏ）　；　　　　　　　　
８，７００ニツケル（Ｎｉ）　；　　　　　　　　　６
，１００酸化鉄（Ｆｅ１Ｏ１）　　　　　　　　　６，
０００鉄（Ｆｅ）の磁気飽和値は最大値に近く、及び鉄
は妥当な価格にて市販されているため鉄が本実施例に好
適である。従って、この実施例は強磁気性材料として鉄
粉体を使用する場合について説明する。しかし、上記衣
に掲げたその他適当な任意の材料及びその他の強磁性材
料を使用することも出来る。かかる強磁性材料及びその
性質は周知であり、イーヒ′↓・つオル７アース（Ｅ、
Ｐ、Ｗｏｌｈｆａｒｔｈ）編集の強磁性材料−磁気的に
調節しｔ；材料の■−Ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ　０ｒ
ｄｅｒｅｄ　Ｓｕｂｓｔａｍｃｅｓ）　Ｖｏｌ、　Ｉ、
■及び■、リチャード・エム・ポゾルス（Ｒｉｃｈａｒ
ｄ　Ｍ。

Ｂｏｚｏｒｔｈ）による強磁性化（Ｆａｒｒｏｍａｇｎ
ｅｔ　ｉｓｍ）、及びソシム・チカズミ（Ｓｏｓｈｍｕ
　　Ｃｈｉｋａｚｕｍｉ）による磁性化の物理（Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ）のような強磁性
材料に関する多くの教科書に記載されている（これらの
記載は引用して本明細書の一部とした）。エポキシ樹脂
混和剤による極片シールの製造 未硬化の強磁性／エポキシ樹脂混和剤を永久磁石の基層
（これは磁気化し又は磁気化しないのは任意である）上
に均一に塗布し、単極又は二極の強磁性流体シールを形
成する。エポキシ樹脂混和剤コーティングの厚みは０．
００５インチ（約０．１２７ミリメードル）程度の薄さ
とし、磁石の肉厚も薄くしく０．０１０インチすなわち
約０　、２５４ミリメートル程度）、全体の厚みが０．
０１５インチ（約０．３８１　ミリメートル）以下の肉
厚の極めて薄いシールが形成され得るようｔこする。エ
ポキシ樹脂混和剤は磁石面に直接接着するため、エポキ
シ樹脂混和剤及び磁石の接続面は漏洩なしの状態に自然
に密封され、エポキシが硬化するときに、強磁性流体が
シールの外径に移行するのを阻【Ｅする。大量生産する
ためには、磁石の基層は大きい板状の形態にて特定の厚
みに予め製造するか、又は個々の磁石が正確な寸法に形
成されたリングの形態にて存在し得るようにすることが
出来る。何れの場合でも、以下に説明する治具を使用し
て、磁石を保持し、強磁性材料／エポキシ樹脂混和剤を
塗布することが出来る。

第３Ａ図及び第３Ｂ図には、強磁性材料／エポキシ樹脂
混和剤から成る板状の磁石及び極片にて構成された構造
体を形成するのに適した治具が図示されている。この治
具は磁石の基層及びエポキシ樹脂混和剤を受は入れる機
械加工した凹所ＩＡを有する基板１から成る。組立て中
、治具ｌは先ず、離型剤７の薄い膜にて被膜する。本実
施例に適した離型剤７はイリノイ州、スコーキエのパー
ンイ・ハンズラコーポレーシヲン（Ｐｅｒｃｙ　Ｈａｎ
ｎｓＣｏｒｐ、　、　）により製造されたｒｓｌｉｄｅ
Ｊ　Ｅｐｏｘｅａｓｅ離型剤である。次いで、永久磁石
基層材２を凹所ｌＡ内に入れる。強磁性材料／エポキシ
樹脂混和剤３の重被覆を磁石基層２上に施す。次で、エ
ポキシ樹脂３が硬化する前に、ナイフ刃のエポキシ引伸
し工具４を使用してトリミング処理する。この引伸し工
具２Ｉは凹所ｌＡを横断して伸長するのに十分な幅寸法
を有し、凹所を横切って引張られたとき、工具２１は余
分なエポキシ樹脂を除去し、磁石の基層２がエポキシ樹
脂混和剤にて均一に被覆された板状体の形態を保ち、こ
のエポキシ樹脂混和剤が硬化して極片を形成する。十分
な硬化時間の経過後、突出ピン６が上方に押し上げられ
、磁石／極片構造体を治具２から除去する。次いで、こ
の磁石／極片構造体を機械加工し、押し板さ又は切断し
て希望の形状及び寸法とし、種々の強磁性流体シールを
形成する。

第４Ａ図及び第４Ｂ図には、環状磁石及び強磁性／エポ
キシ樹脂混和剤により形成された極片から成る構造体の
製造に適した別の治具が図示されている。該治具ｌは環
状磁石の基層を保持する複数の環状凹所を有している。

これら各環状凹所には、持ち上げて金型から磁石／極片
構造体を分離させるための２つの突出ピン６が設けられ
ている。

使用時、基板ｌには先ず、上述の「スライドＪＥｐｏｘ
ｅａｓｅ剤のような離型剤７の薄い膜を被覆する。

次に、管状永久磁石の基層２を各環凹所ＩＡ内に位置決
めする。次に、強磁性／エポキシ樹脂混和剤の重被覆を
磁石材料２の上に施す。ナイフ刃状のエポキシ樹脂引伸
器４を使用して、余分のエポキシ樹脂混和剤を掻き落と
し、磁石材料２上に均一なエポキシ樹脂混和剤の被覆が
残るようにする。

十分な硬化時間後、突出しピン６を穴７を通じて上方に
押し付け、仕上げられたエポキシ被覆から環状リングを
除去する。次タンプリング仕上げ法を利用して、粗な端
縁又は不必要な材料を除去する。

実験例 エポキシ樹脂混和剤の標本を作製し、その物理的性質を
試験した。強磁性材料として鉄粉を利用した。この鉄粉
はニュージャーシイ州、フェアローンのフイシャ・サイ
アンティフィック・カンパニー　（Ｆｉｓｈｅｒ　５ｃ
ｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から購入した。

１−６１．ｌ−６２、■−６０及び夏−５７という型式
の鉄粉を使用した。■−５７鉄粉は４０メツシュ寸法で
あり、その他の標本は１００メツシュ寸法以上のものと
した。微細の鉄粉（１００メツシュ以上）は、ｌ−５７
のような粗な鉄粉と比べて、耐久性及びトリミングの点
にてはるかに優れた結果を示した。

実験例１゜ 上述のＥｃｃｏｂａｎｄ５５エポキシ樹脂を選択した。

Ｅｃｃｏｂａｎｄ５５エポキシ樹脂はｌ：３の重量比に
て鉄粉■−６１と混合させた。この混合体の小バッチを
プッシュ内にて作製した。硬化したエポキシを皿から除
去し易いようにするため、離型剤を予め被覆しておいた
。鉄粉の粒子を完全に混合させた後、触媒９をＥｃｃｏ
ｂａｎｄ　　１００ｍ１に対し、触媒９を６ｍｌの割合
（鉄粉が存在しない場合の２つの成分の比は１００ｍ１
／１２ｉ＋１）にて添加した。エポキシ樹脂／鉄の混合
体と触媒を滑らかなペーストが得られるまで−完全に混
合させた。次でエポキシは、真空室内に入れ、混入した
空気を排除した。全ての空気を除去した後、鉄／エポキ
シ樹脂混合体を大気圧に戻し、試験前に硬化させた。

通常の室温の硬化させた状態において、鉄を使用し及び
使用しなかったときのＥｃｃｏｂｏｎｄ５５エポキシ樹
脂の物理的性質が第２表に掲げである。

第２表 性　質　　Ｅｃｃｏｂａｎｄ　５５　　　鉄／エポキシ
樹脂の混合体 密度　　　１．１８ｇｍ／ｍｌ　　　　２−８７ｇｍ／
ｍｌ磁化　　　　　０　　　　２９４０ガウス＠５ＫＯ
ｅ又は１３７．５ ｅｍｕ／ｇｍ・５Ｋｏｅ 電気的抵抗性　無１’！　　　　　２ｘｌＯ’Ｏｈｍ−
ａｍ色　　　　　　黄白色　　　　黒 線 形成される鉄／エポキシ樹脂材料の磁化曲事が第５図に
図示されている。上記性質は使用する強磁性材料の型式
及び量いかんにより変化させることが出来る。例えば、
鉄／エポキシ樹脂混和剤中の鉄の量を少なくした場合、
密度が小さく磁化率も低い混和剤が得られる。

第２図に示すように、鉄／エポキシ樹脂混和剤は導電性
があり、従って、かかる混和剤にて形成された極片を有
する強磁性シールは、導電性の強磁性流体と共に利用さ
れるならば、静電荷を接地ることか出来る。鉄／エポキ
シ樹脂混和剤の抵抗率は典型的な導電性の強磁性流体と
比べ約２折径度が大きい。従って、かかる材料にて形成
された極片は金属から成る極片と比べ、シール全体の電
気抵抗率が僅かに増大する。

鉄／エポキシ樹脂混和剤は、５．０００ガウスという比
較的小さい値にて飽和するため、かかる材料にて形成さ
れた強磁性シールの固有の圧力機能もスルさい。圧力機
能は段当たり典型的に０．５ＰＳｌ（１４インチ水柱）
であることが分かった。従って、鉄／エポキシ樹脂混和
剤の強磁性シールは、コンピュータのディスク駆動軸、
強磁性膜軸受、モータ及びアクチュエータ用の遮断シー
ルのような差圧能力の条件が小さい用途に特に効果的で
ある。これらシールの追加的な利点は小さい軸方向長さ
にて製造することが出来ることである。

実験例２゜ 上述のデブコンＭｖｐ−３３エボキン樹脂を選択した。

このデブコンＭＶＰ−３３エポキシ樹脂をｌ：２０の重
量比にて鉄粉ｌ−６１と混合させた。エポキシ樹脂は滑
らかなペーストが得られるまで鉄粉と完全に混合させた
。極片／磁石構造体は第３Ａ図及び第３Ｂ図に図示した
治具を利用して鉄／デブコン樹脂混和剤にて形成した。

基板ｌは先ず、「スライド」Ｅｐｏｘｅａｓｅ離型剤７
の薄い膜を被覆した。次に、上層表面がデブゴンＭＶＰ
型式３３の活性剤３にて被覆された永久磁石材料を凹所
ＩＡ内に挿入した（被覆した側を上にして）。鉄／デブ
コンエポキシ樹脂混和剤は重質層の状態にて被覆された
磁石の上に塗布した。次に、余分の未硬化前の鉄エポキ
シ樹脂材料５を掻き落とし、又は洗い流した。次に、エ
ポキシ樹脂を硬化させ、磁石材料２が硬化した鉄／エポ
キシ樹脂の均一な被覆部分４により被覆されているよう
にした。このようにして、肉厚が０．０２０インチ（約
１５０８ミリメートル）までの極片を有する磁石／極片
組立体を製造した。

十分な硬化時間後、突出しピン６を押し付け、金型から
鉄／エポキシ樹脂被覆材を除去した。

シールの実施例 第６図及至第１Ｏ図に図示した各種の強磁性シールの実
施例は鉄粉／デブコン材料を使用して形成したものであ
る。この実施例のシールは単一の極片、二重極片及びテ
ーパ付きの極片を有している。これら全ての実施例にお
いて、磁石の内面は極片の内面と平らになり、符号１は
図示するように磁化された永久磁石材料を示す。符号４
は極片／シャフトの空隙を示す。符号３は透磁性のシャ
フトを示し、符号５は強磁性流体を示す。

これらの実施例のシールを第１１図に図示した治具を使
用して試験した。各シールは軸受に隣接して治具内に取
り付けた。治具内に取り付けられたとき、シール磁石（
要素ｌとして略図的に図示）は透磁性のシム４により透
磁性軸受け６から分離させた。この構成において、単一
の極片に対する磁気回路は軸受けを介して完成されてい
る。全ての試験において、使用しｔ；強磁性流体は、ニ
ューハンプシャー州、ナラシュアの７エロフルイデイノ
クス・カンパニー（Ｆｅｒｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ　Ｃｏ
ｎ＋ｐａｎｙ）から市販されている強磁性流体型式０Ｆ
Ｆ１００とした。この強磁性流体は磁気飽和値が２５０
ガウスであり、２７℃における粘度は１３０ｃｐｓであ
った。

第７図、第８図及び第９図に図示した実施例のシールの
圧力機能は第３表にまとめられている。

第１の欄（粉末の等級）には、標本である鉄／エポキシ
材料について上述した粉末の粒子径が記載されている。

なお、第３表において符号「＃」はインチを示し、した
がって、表中の数値をミリメートルに換算するには、こ
れに約２５．４を掛けるものとする。

第３表 鉄／エポギン樹脂単一極片の静圧力能力中の 圧力 性能 第７図の実施例の場合 １−６１　　　０．０３０”０．０１０“　０．００７
５”　　　　８１−６１　　　０．０３０“　０．０１
０“　０．００６“　　　１０１−６１　　　０．０３
５“　０．００５”　　０．００５″　　　　６１−６
１　　　０．０３５“　０．０１０“　０．００６”　
　　　１２ｍ６１　　　０．０２０“　０．０２０“　
０．００６”　　　　　８１−６１　　　０．０３０“
　０．０２０“　０．００６”　　　　１０１−６１　
　　０．０２０“　０．０１０“　０．００６“　　　
　６第８図の実施例の場合 １−６１　　　０．０３５″（０，０１００，００６”
　　　　１２１−６１　　　０．０２０“〜０．０６０
）　　０．００８”　　　　　９第９図の実施例の場合
（磁石面における０、００３″の鉄／エポキシ樹脂） Ｉ−６００，０３０“　０．０１０“　０．００６”　
　　　１０１−６２　　　０．０３０”０．０１０“　
０．００６″９第１Ｏ図に示した実施例のシールの圧力
機能は第４図に掲げである。

第４表 テーパ付きの単一の鉄／エポキシ極片シールの静圧力能
力 粉末等級　　面取り角度　　Ｈ２Ｏ中の圧力能力強磁性
／エポキシ樹脂から成る極片シールの幾つかの実施例が
図示されているが、本発明の範囲内にてエポキシ樹脂混
和剤から成る極片を他の従来のシールに適用することは
当業者の通常行うところである。

例えば、適当な金型を使用することにより、極片が磁石
の円面を通って伸長するシールを形成することも可能で
ある。これらの適用例は、特許請求の範囲に包含される
べきものであると考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の強磁性流体シール構造体の断面図、第２
図は本発明の一実施例による強磁性流体シールの断面図
、第３Ａ図はエポキシ樹脂から成る極片を有する板状の
磁石構造体を製造するための製造治具の平面図、第３Ｂ
図はエポキシ樹脂から成る極片を有する板状磁石構造体
を製造するだめの第３Ａ図に示した製造治具の断面図、
第４Ａ図はエポキシ樹脂から成る極片を有する板状磁石
構造体を製造するための製造治具の平面図、第４Ｂ図は
エポキシ樹脂から成る極片を有する環状磁石構造体を製
造するための第４Ａ図に示した製造治具の断面図、＄５
図は鉄／エポキシ樹脂混和剤の磁化曲線、第６図は２つ
の極片が等しい幅の鉄／エポキシ樹脂混和剤にて形成さ
れた極片を有する２極片の強磁性流体シールの図、第７
図は鉄／エポキシ樹脂混和剤にて形成されたｌ極片の別
のシールの実施例を示す図、第８図は不完全な製造に起
因する場合のように極片が非均−である鉄／エポキシ樹
脂混和剤にて形成された極片を示す図、第９図は極片を
形成するのに使用する鉄／エポキシ樹脂混和剤が製造誤
差に起因する場合のように磁石の内面上にて合流した鉄
／エポキシ樹脂混和剤から成る極片を有するｌ極片の強
磁性シールの図、第１Ｏ図はテーパ付きの１極片を有す
強磁性流体シールの図、第１Ｉ図は鉄／エポキシ樹脂が
ら成る極片シールを試験するための配設図である。 ｌ：ンヤ７ト　　　　２：磁石 ３：非透磁性ハウジング ６．８：磁石面　　１Ｏ１１２：極片 １４．１６：接着剤層 ２０：磁石の内面　　２２．２４：空隙２６．２８：強
磁性流体ビード部 ４０．４２：極片 代理人　弁理士　湯浅恭−４−７１ （外４名） ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３Ａ ＦＩＧ、３Ｅ ＦＩＧ、４Ａ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、θ　　　ＦＩＧ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、目的物の周囲に位置決めされた永久磁石と、前記磁
   石に取り付けられた少なくとも１つの極片とを備え、前
   記極片が前記目的物付近にて伸長し、空隙を形成し得る
   ようにし、さらに前記空隙内に強磁性流体とを備える、
   前記目的物を密封するための強磁性流体シールであって
   、 前記極片が追加的な接着剤を使用することなく、前記磁
   石に直接接着する材料から成るようにしたことを特徴と
   する強磁性流体シール。 ２、前記極片の材料が透磁性であることを特徴とする請
   求項１記載の強磁性流体シール。３、前記極片がエポキ
   シ樹脂及び強磁性材料の混和剤から成ることを特徴とす
   る請求項１記載の強磁性流体シール。 ４、前記強磁性材料が鉄、コバルト、ニッケル、鉄−コ
   バルト合金、鉄−シリコン合金、鉄−ニッケル合金、鉄
   −ニッケル−モリブデン合金及び酸化鉄から成るグルー
   プから選択されることを特徴とする請求項３記載の強磁
   性流体シール。 ５、前記混和剤がエポキシ樹脂混合体及び粉末化した強
   磁性材料を備えることを特徴とする請求項３記載の強磁
   性流体シール。 ６、前記エポキシ樹脂混和剤がエポキシ樹脂及びエポキ
   シ樹脂硬化剤の混合体を備えることを特徴とする請求項
   ５記載の強磁性流体シール。 ７、前記極片が導電性材料から成ることを特徴とする請
   求項５記載の強磁性流体シール。８、シャフトの周囲に
   位置決めされた永久磁石と、 前記磁石に取り付けられた少なくとも１つの極片と、を
   備え、 前記極片が前記目的物から前記シャフト付近の位置まで
   伸長して空隙を形成し得るようにし、前記極片がエポキ
   シ樹脂の混合体及び粉末化した強磁性材料の混和剤から
   成り、 さらに前記空隙内に強磁性流体と、を備えることを特徴
   とするシャフトを密封するための強磁性流体シール。 ９、前記粉末化した強磁性材料が鉄、コバルト、ニッケ
   ル、鉄−コバルト合金、鉄−シリコン合金、鉄−ニッケ
   ル合金、鉄−ニッケル−モリブデン合金及び酸化鉄から
   成るグループから選択されることを特徴とする請求項８
   記載の強磁性流体シール。 １０、前記エポキシ樹脂混合体がエポキシ樹脂及びエポ
   キシ樹脂硬化剤の混合体を備えることを特徴とする請求
   項８記載の強磁性流体シール。 １１、前記極片の混和剤が導電性であることを特徴とす
   る請求項８記載の強磁性流体シール。 １２、前記シールが単一の極片を有することを特徴とす
   る請求項８記載の強磁性流体シール。 １３、前記シールが２つの極片を有することを特徴とす
   る請求項８記載の強磁性流体シール。 １４、前記２つの極片が異なる肉厚を有することを特徴
   とする請求項１３記載の強磁性流体シール。 １５、前記極片がテーパ付きの面を有し、前記極片及び
   前記シャフト間にテーパ付きの空隙を形成することを特
   徴とする請求項８記載の強磁性流体シール。 １６、目的物の周囲に位置決めされた永久磁石と、前記
   磁石に取り付けられた少なくとも１つの極片と、を備え
   、 前記極片が前記目的物付近にて伸長し、空隙を形成し得
   るようにし、 さらに前記空隙内に強磁性流体とを備える、前記目的物
   を密封するための強磁性流体シールの製造方法であって
   、 Ａ、流体でかつ追加的な接着剤を使用することなく、前
   記磁石に直接接着する透磁性混和剤を混合する段階と、 Ｂ、前記化合物の層を希望の厚みに広げ、前記層の少な
   くとも一部が前記磁石に接触しかつ接着するようにする
   段階と、 Ｃ、前記混和剤が硬化して前記少なくとも１つの極片を
   形成するのを許容する段階と、を備えることを特徴とす
   る強磁性流体シールの製造方法。 １７、前記段階Ａが、 Ａ１、エポキシ樹脂を強磁性材料と混合させる段階と、 Ａ２、前記段階Ａ１にて形成された材料をエポキシ樹脂
   硬化剤と混合させる段階と、を備えることを特徴とする
   請求項１６に記載の製造方法。 １８、前記段階Ｂが、 Ｂ１、希望するよりも厚い前記混和剤の層を広げる段階
   と、 Ｂ２、前記混和剤が硬化する前に希望しない材料を掻き
   落とすことにより、前記層をトリミング処理し、前記希
   望の厚みにする段階と、を備えることを特徴とする請求
   項１６記載の製造方法。 １９、前記段階Ｂが、 Ｂ１、希望するよりも厚い前記混和剤の層を広げる段階
   と、 Ｂ２、前記混和剤が硬化する前に希望しない材料を洗い
   落とすことにより、前記層をトリミング処理し、前記希
   望の厚みにする段階と、を備えることを特徴とする請求
   項１６記載の製造方法。 ２０、シャフトの周囲に位置決めされた永久磁石と、 前記磁石に取り付けられた少なくとも１つの極片と、を
   備え、 前記極片が前記目的物付近にて伸長し、空隙を形成し得
   るようにし、 さらに前記空隙内に強磁性流体と、を備える、前記シャ
   フトを密閉するための強磁性流体シールの製造方法であ
   って、 Ａ、エポキシ樹脂を粉末化した強磁性材料と混合させ、
   流体でかつ追加的な接着剤を使用せずに、前記磁石に直
   接接着する透磁性混和剤を形成する段階と、 Ｂ、前記磁石を前記磁石の肉厚より深い凹所を有する保
   持治具内に位置決めする段階と、Ｃ、前記混和剤の層を
   前記磁石およ保持治具上に広がる段階と、 Ｄ、工具を前記治具の表面及び前記凹所上に通過させ、
   前記混和剤が硬化する前に余分な化合物を掻き落とす段
   階と、 Ｅ、前記混和剤が硬化して、前記磁石に接着された少な
   くとも１つの極片を形成するのを許容する段階と、を備
   えることを特徴とする強磁性流体シールの製造方法。 ２１、Ｆ、前記磁石及び極片を前記シャフトの周囲に位
   置決めする段階と、 Ｇ、強磁性流体を前記空隙内に挿入する段階と、を備え
   ることを特徴とする請求項２０記載の強磁性流体シール
   製造方法。 ２２、前記段階Ａが、 Ａ１、エポキシ樹脂を前記粉末化した強磁性材料と混合
   させる段階と、 Ａ２、段階Ａ１にて形成された材料をエポキシ樹脂硬化
   剤と混合させる段階と、を備えることを特徴とする請求
   項２０記載の製造方法。