JPH0348071A - 軸用磁性流体シール - Google Patents

軸用磁性流体シール

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JPH0348071A
JPH0348071A JP2162555A JP16255590A JPH0348071A JP H0348071 A JPH0348071 A JP H0348071A JP 2162555 A JP2162555 A JP 2162555A JP 16255590 A JP16255590 A JP 16255590A JP H0348071 A JPH0348071 A JP H0348071A
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magnetic fluid
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ロランド・エームセン
Ulrich Freudenberg
ウルリヒ・フロイデンベルク
Fritz Heck
フリッツ・ヘック
Rolf Vogt
ロルフ・フォークト
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

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〕 本発明は軸方向に逐次連設された複数個のシールギャッ
プ及び磁性流体をシールギャップへ半径方向に送るため
の穴を具備する軸用磁性流体ンールに関する。
〔従来の技術及び解決すべき課題〕
上記の磁性流体シールは米国特許第４．５９８．９１４
号により公知である。その場合シールギャップは被シー
ル軸を矢はず模様のように取囲み、磁性流体は中央に配
置された１個所で個別シールギャップから成る上記の模
様配列に流入する１個の穴を介して供給するようになっ
ている。規定通りに使用するときに穴は外に向は閉鎖さ
れており、シールギャップに収容された磁性流体のすべ
ての構成部分に対して中心区域の方向に働く流体力学的
力が加えられるように軸の回転方向が選定されている。
このため中心区域に圧力上昇が生じるから、支持力を軸
に伝達することが可能である。但しこのための基本的′
前提は、そこに配列されたシールギャップの間の間隙を
磁性流体で予め満たし、こうしてこの場所に全体として
収容される液量を累積することである。
先公知の磁性流体シールの圧力保持力はあまり十分でな
い。
軸方向に順次続く複数個のシールギャップが軸を同心に
取囲む軸用磁性流体シールが米国特許第４．５２６．３
８２号により公知である。個別シールギャップは空隙に
よって互いに隔離されているので、個別シールギャップ
に収容された磁性流体分は互いに独立に、かつカスケー
ド配列として作用する。このため磁性流体シールは良好
な圧力保持力を有する。ところが個別シールギャップへ
磁性流体を所要の配給精度で供給することは極めて難し
く、複雑な補助用具を使用して初めて可能である。従っ
て目的のための使用時に磁性流体の損失が現れるときは
磁性流体シール全体を定期的に解体して、新しいシール
と取換えなければならない。
本発明の目的とするところは、シールギャップへの磁性
流体の送入が著しく簡素化され、使用者の手元で行うこ
とができる、圧力保持力が良好な磁性流体シールを提供
することである。
〔課題を解決するための手段〕
この目的は本発明に基づき冒頭に挙げた種類の磁性流体
シールにおいて、請求項１の特徴により達成される。従
属請求項は有利な実施態様に関するものである。
本発明に基づく磁性流体シールにおいては軸が複数個の
シールギャップによって同心に取囲まれ、個別シールギ
ャップが空隙によって互いに隔離され、各シールギャッ
プ毎に他の穴に対して分離された独立の磁性流体供給穴
が配属されている。このために特別の費用は必要でない
。
少なくとも必要量と同じ程度の量の磁性流体を個々の穴
に送太しさえすればよい。シールギャップへの供給は、
そこに作用する磁力を利用して自動的に行われる。その
場合すこぶる正確な配給という利点だけでなく、磁性流
体の損失があればシールギャップの自動補充が行われる
という別の利点が更に生じる。
有利な実施態様によれば、穴を中央貯蔵室から一斉に充
填することができ、中央閉鎖部材で一斉に閉鎖すること
ができるように構成されている。これによってすべての
シールギャップの適切な充填を保証することに関して大
幅な簡素化が生じる。
軸方向に見て穴が個別シールギャップのおおむね中央に
接続するならば、個別シールギャップへの磁性流体の充
填が特に迅速確実に行われる。これに対して穴の実際直
径は基本的にあまり重要でない。しかし被密封軸の回転
数が極めて高い場合に故障を回避する上で、シールギャ
ップが当該の穴の直径の約３倍ないし３０倍、好ましく
は８倍ないし１６倍の大きさの長さを有するならば有利
であることが判明した。
穴を毛管作用性開口部として形成してもよい。
これによって極めて高い回転数のときにシールギャップ
の区域で働く力により生ずるの穴の方向への液圧伝達が
ほとんど不可能になる。シールギャップのすべての部分
区域が磁性流体で均一に充填されるようにするために、
穴がシールギャップにおおむね垂直に接続するならば有
利であることが判明した。
磁性流体の損失をかなり頻繁に考慮しなければならない
用途においては、各個別穴に独立の貯蔵室を配属し、個
別貯蔵室が磁性流体シールの周方向に分布していれば有
利であることが判明した。これによって個別貯蔵室の空
間的拡がりに応じて各個別シールギャップ毎に磁性流体
液の多産の予備が利用可能となり、損失が特に正確に管
理される。
〔実　施　例〕
次に添付の図面に基づいて本発明の主題を詳しく説明す
る。
第１図に示す磁性流体シールは、相対回転し得る磁化可
能な軸１をシールするためのものである。軸方向に磁化
された環状磁石２の２つの極は直接取付けた円環状の磁
極片によって軸の方向へかつ半径方向に延長され、この
区域に互いに軸方向間隔を有し軸を同心に取囲む溝を具
備する。こうして軸１の方向に順次続くシールギャップ
の間に空隙８が設けられるから、個別シールギャップが
互いに独立に作用することとなる。個別シールギャップ
は垂直に接続する穴５によって、磁性流体を収容する共
通の貯蔵室６と連通ずる。磁性流体はシールギャップの
区域で働く磁界の作用で自動的に穴５を通ってシールギ
ャップ３の方向へ移動させられる。磁性流体はシールギ
ャップ３にほぼ図示のように、かつ周方向に均等に分布
し、シールギャップを液密にする。シールギャップ３に
収容された磁性流体を４で示す。
シールギャップの充填に続いて、穴５の貯蔵室側開口部
を閉鎖部材１１で閉鎖し、液圧的に互いに隔離する。こ
れによって被密封室内の高い圧力の液密か得られる。
閉鎖部材１１と止めねじ９を毛管孔１２が貫通する。毛
管孔１２は互い違いに、かつ穴の開口部に相対的にずら
せて配設されており、穴５を閉鎖したときにその中に過
圧が生じないことを保証する。
第２図には第１図に示した磁性流体シールの個別シール
ギャップの縦断面拡大図が示されている。長さをｂ）、
穴の直径をｈ）で示す。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明の軸用磁性流体シールは、間隙を置
いて連設される各シールギャップ毎に各独立の供給穴を
配属するものであるから、シールギャップへの磁性流体
の供給は各供給穴へ磁性流体を供給すればよく、従って
、供給が著しく簡素化された、かつ圧力保持力が良好な
磁性流体シールが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は磁性流体シールの縦断面図、第２図は第１図に
示した磁性流体シールの拡大部分図を示す。 １・・・軸 ３・・・シールギャップ ４・・・磁性流体 ５・・・穴 ６・・・貯蔵室 １１・・・閉鎖部材

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　軸方向に逐次連設された複数個のシールギャップ及
    び磁性流体をシールギャップへ半径方向に送るための穴
    を具備する軸用磁性流体シールにおいて、シールギャッ
    プが軸（１）を同心に取囲み、各シールギャップ（３）
    毎に他の穴（５）に対して分離された独立の、磁性流体
    （４）の供給穴（５）が配属されていることを特徴とす
    る磁性流体シール。 ２　穴（５）を中央貯蔵室（６）から一斉に充填するこ
    とができ、中央閉鎖部材（１１）で一斉に閉鎖すること
    ができることを特徴とする請求項１に記載の磁性流体シ
    ール。 ３　軸方向に見て、穴（５）がシールギャップ（３）の
    中央に開口することを特徴とする請求項１ないし２に記
    載の磁性流体シール。
JP2162555A 1989-07-07 1990-06-20 軸用磁性流体シール Expired - Lifetime JP2557132B2 (ja)

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