JPH0384267A - 磁性流体を保持するシール装置またはすべり軸受装置 - Google Patents
磁性流体を保持するシール装置またはすべり軸受装置Info
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- JPH0384267A JPH0384267A JP2205316A JP20531690A JPH0384267A JP H0384267 A JPH0384267 A JP H0384267A JP 2205316 A JP2205316 A JP 2205316A JP 20531690 A JP20531690 A JP 20531690A JP H0384267 A JPH0384267 A JP H0384267A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/74—Sealings of sliding-contact bearings
- F16C33/741—Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid
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-
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- F16C33/10—Construction relative to lubrication
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- F16C33/103—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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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。
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、回転軸の周囲に形成された環状間隙の内部に
、磁界によって所定量の磁性流体を保持する装置に関す
る。
、磁界によって所定量の磁性流体を保持する装置に関す
る。
上記のような装置は、内周面が軸から比較的短い距離に
配置された環状の磁極片と、磁界を発生させるための少
なくとも一つの環状の永久磁石とを備え、磁性流体がこ
の装置と軸と間に形成された環状間隙の内部に保持され
ている。同様な装置は、シール装置として欧州特許出願
第０１８２６５６号に開示されている。
配置された環状の磁極片と、磁界を発生させるための少
なくとも一つの環状の永久磁石とを備え、磁性流体がこ
の装置と軸と間に形成された環状間隙の内部に保持され
ている。同様な装置は、シール装置として欧州特許出願
第０１８２６５６号に開示されている。
上記公知例は、軸の周囲に配設された一つの環状永久磁
石と、該永久磁石の両側に配設された二つの磁極片を有
し、該磁極片と軸との間に形成された環状間隙たるシー
ルギャップ内には、上記永久磁石による磁界によって所
定量の磁性流体が保持されている。
石と、該永久磁石の両側に配設された二つの磁極片を有
し、該磁極片と軸との間に形成された環状間隙たるシー
ルギャップ内には、上記永久磁石による磁界によって所
定量の磁性流体が保持されている。
しかしながら、上記公知例は二つのシールギャップの存
在よって比較的複雑な構成となっている。
在よって比較的複雑な構成となっている。
上記公知例の公報によれば、少なくとも一つの磁極片が
必要であるとされているが、一つだけの磁極で同様な装
置を構成しても実用には適していない。装置の非対称的
な構成のために、シールギャップ内の磁界がシールギャ
ップ内の磁性流体を全ての環境下において保持できるわ
けではないからである。
必要であるとされているが、一つだけの磁極で同様な装
置を構成しても実用には適していない。装置の非対称的
な構成のために、シールギャップ内の磁界がシールギャ
ップ内の磁性流体を全ての環境下において保持できるわ
けではないからである。
本発明は、上記問題を解決し、非常に簡単な構造で上述
したような磁性流体を用いた装置を提供することを目的
としている。
したような磁性流体を用いた装置を提供することを目的
としている。
本発明によれば、上記目的は、
磁極板を二つの環状永久磁石の間に配設し、該永久磁石
の同極性の磁極を互に向き合うように設定し、上記磁極
片と軸との間に形成される中間の環状間隙の両側に、二
つの環状の空間を軸との間に形成するために上記二つの
永久磁石の内周面を軸から等間隔に配設する、 ことにより達成される。
の同極性の磁極を互に向き合うように設定し、上記磁極
片と軸との間に形成される中間の環状間隙の両側に、二
つの環状の空間を軸との間に形成するために上記二つの
永久磁石の内周面を軸から等間隔に配設する、 ことにより達成される。
本発明は、ただ一つの磁極片を有しており、結果として
磁性流体を収容する間隙もただ一つである。したがって
、装置はきわめて簡単な構造となっている。二つの永久
磁石によって発生した磁界は軸に向かって集中するので
、磁束の勾配（ｇｒａｄ ｉｅｎ ｔ）は磁極片の中心
へ向かい、上記間隙中の磁性流体は確実に保持される。
磁性流体を収容する間隙もただ一つである。したがって
、装置はきわめて簡単な構造となっている。二つの永久
磁石によって発生した磁界は軸に向かって集中するので
、磁束の勾配（ｇｒａｄ ｉｅｎ ｔ）は磁極片の中心
へ向かい、上記間隙中の磁性流体は確実に保持される。
その結果、間隙中の磁束は、軸が竪形であっても、磁性
流体中の磁性粒子を軸と磁極片の間の領域に十分に集中
させ、また、磁性流体内部に磁性粒子が高凝集した一種
の膜を構成させる。そのため、局部的に導磁性（ｍａｇ
ｎｅｔｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）が高くなり、これ
によってより良いシール作用をもたらす。なぜなら、そ
のような膜は大きな圧力差を吸収できるからである。
流体中の磁性粒子を軸と磁極片の間の領域に十分に集中
させ、また、磁性流体内部に磁性粒子が高凝集した一種
の膜を構成させる。そのため、局部的に導磁性（ｍａｇ
ｎｅｔｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）が高くなり、これ
によってより良いシール作用をもたらす。なぜなら、そ
のような膜は大きな圧力差を吸収できるからである。
軸が回転を始めると、磁性粒子は再び磁性流体に均等に
分布するようになる。
分布するようになる。
なお、好ましくは、磁極片に対向した永久磁石の内側の
角は傾斜させる。
角は傾斜させる。
磁極片の外周面における半径外方の損失（ｅｘ−ｔｅｒ
ｎａｌ ｒａｄｉａｌ １ｏｓｓｅｓ）を防ぐために、
上記外周面は永久磁石に内包されている。
ｎａｌ ｒａｄｉａｌ １ｏｓｓｅｓ）を防ぐために、
上記外周面は永久磁石に内包されている。
本発明による装置は、すべり軸受の形としても実施でき
る。この場合、二つの永久磁石と磁極片をもつユニット
がブツシュ状部材の外周面上に取付けられ、該ブツシュ
状部材は、上述した中間の環状間隙を形成する比較的小
さな環状空間をもって軸の周りに配設される。
る。この場合、二つの永久磁石と磁極片をもつユニット
がブツシュ状部材の外周面上に取付けられ、該ブツシュ
状部材は、上述した中間の環状間隙を形成する比較的小
さな環状空間をもって軸の周りに配設される。
〔実施例〕
本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。第１図
に示すように、シール装置は、二つの環状永久磁石１．
２を有しており、該永久磁石１．２の同極性の磁極は互
に対向している。磁極片３は、上記永久磁石１．２間に
配設されており、該磁極片３の内周面は、軸４との間に
環状のシールギャップ５を形成している。該シールギャ
ップ５には、所定量の磁性流体６が収容されており、該
磁性流体６は、永久磁石１．２によって発生する磁界に
よって、上記シールギャップ５内に保持される。
に示すように、シール装置は、二つの環状永久磁石１．
２を有しており、該永久磁石１．２の同極性の磁極は互
に対向している。磁極片３は、上記永久磁石１．２間に
配設されており、該磁極片３の内周面は、軸４との間に
環状のシールギャップ５を形成している。該シールギャ
ップ５には、所定量の磁性流体６が収容されており、該
磁性流体６は、永久磁石１．２によって発生する磁界に
よって、上記シールギャップ５内に保持される。
第１図に示すように、磁極片３の外周面３゛は完全に永
久磁石１，２により内包されている。しかしながら、こ
れは必ずしも必須な構成ではない。これは、外周面３゛
は永久磁石１．２の外周面１゛、２° と−４させるこ
とができるからである。
久磁石１，２により内包されている。しかしながら、こ
れは必ずしも必須な構成ではない。これは、外周面３゛
は永久磁石１．２の外周面１゛、２° と−４させるこ
とができるからである。
また、第１図に示すように、本実施例装置はその全体が
ハウジング７により内包されている。しかしながら、こ
の構成も必ずしも必須ではない。
ハウジング７により内包されている。しかしながら、こ
の構成も必ずしも必須ではない。
装置の一部だけがハウジングに内包されていてもよい。
さらに、第１図に示すように、永久磁石１．２の内側の
角は１’、２”のように傾面をなしている。
角は１’、２”のように傾面をなしている。
第２図は、実施例装置における、磁力線の分布を示して
いる。この図からも明らかなように、磁力線は軸４へ向
かって集中している。
いる。この図からも明らかなように、磁力線は軸４へ向
かって集中している。
第３図は、磁束がシールギャップ５の中心に向かって大
いに増加していることを示している。
いに増加していることを示している。
第１図に示すように、装置全体は、わずか１ｍａ＋の薄
さである。そして、磁極片は０．１ｍｍから０．２肋の
薄さである。したがって、シールギャップ中に０．５テ
スラ（ｔｅｓ ｌａ）という強い磁束を発生させること
ができる。
さである。そして、磁極片は０．１ｍｍから０．２肋の
薄さである。したがって、シールギャップ中に０．５テ
スラ（ｔｅｓ ｌａ）という強い磁束を発生させること
ができる。
永久磁石１，２に適した材料としては、フェライト、フ
ェライトを含浸させた合成繊維材料もしくは弾性ゴム、
希土類金属等が挙げられる。
ェライトを含浸させた合成繊維材料もしくは弾性ゴム、
希土類金属等が挙げられる。
第４図は、他の実施例を示している。本実施例は、上記
実施例によるシール装置を互に連結して、軸ＩＯに対す
るシール装置を構成している。本実施例では、環状磁極
８の数をＮとすれば、永久磁石９の数はＮ＋１となる。
実施例によるシール装置を互に連結して、軸ＩＯに対す
るシール装置を構成している。本実施例では、環状磁極
８の数をＮとすれば、永久磁石９の数はＮ＋１となる。
第５図は、さらに別の実施例を示している。本実施例は
、軸１１に対するすべり軸受を構成した場合である。
、軸１１に対するすべり軸受を構成した場合である。
図に示すように、二つの永久磁石１２．１３の同極性の
磁極は、互に対向している。磁極片１４は永久磁石１２
．１３間に配設され、すべり軸受用ブツシュ１５の外周
面上に、永久磁石１２．１３と共に取付けられている。
磁極は、互に対向している。磁極片１４は永久磁石１２
．１３間に配設され、すべり軸受用ブツシュ１５の外周
面上に、永久磁石１２．１３と共に取付けられている。
該ブツシュ１５は永久磁石１２．１３のそれぞれの突起
部１２’ 、 １３’ の間に内包されている。また、
該ブツシュ１５は、軸１１を小さな間隙１６をもって囲
繞しており、該間隙１６は所定量の磁性流体１７で満た
されている。そして、該磁性流体１７は間隙１６の両側
まで延びた環状の空間内に存在している。上記所定量の
磁性流体１７は磁石１２．１４によって発生する磁界に
よって保持されており、その磁力線は第６図に示されて
いる。
部１２’ 、 １３’ の間に内包されている。また、
該ブツシュ１５は、軸１１を小さな間隙１６をもって囲
繞しており、該間隙１６は所定量の磁性流体１７で満た
されている。そして、該磁性流体１７は間隙１６の両側
まで延びた環状の空間内に存在している。上記所定量の
磁性流体１７は磁石１２．１４によって発生する磁界に
よって保持されており、その磁力線は第６図に示されて
いる。
本実施例においても、第３図と同様に、環状間隙１６の
中央に向かって大いに増加している。
中央に向かって大いに増加している。
第５図に示すように、磁極１４の外周面は、完全に永久
磁石１２．１３内に内包されている。しかし、これは、
本実施例においても、必ずしも必須な構成ではない。上
記外周面は、永久磁石１２．１３の外周面、と一致させ
ても良い−０ 装置全体は、ハウジング１８に内包されているが、これ
も必ずしも必須ではない。装置の一部が内包されていれ
ば良い。
磁石１２．１３内に内包されている。しかし、これは、
本実施例においても、必ずしも必須な構成ではない。上
記外周面は、永久磁石１２．１３の外周面、と一致させ
ても良い−０ 装置全体は、ハウジング１８に内包されているが、これ
も必ずしも必須ではない。装置の一部が内包されていれ
ば良い。
第５図に示す装置は、全体が５ ｍｍの薄さである。し
たがって、磁極片は０．５ ａｍから１．Ｏａｕ＋＋ｌ
さであり、軸の直径は１０ｍｍである。この構成によれ
ば、磁極の内径において、０．５±０．１テスラの磁束
を発生させることができる。
たがって、磁極片は０．５ ａｍから１．Ｏａｕ＋＋ｌ
さであり、軸の直径は１０ｍｍである。この構成によれ
ば、磁極の内径において、０．５±０．１テスラの磁束
を発生させることができる。
第５図に示されるような、磁性流体を有するすべり軸受
は、例えば、スピンドル、電気エンジン、その他の低ノ
イズ、高速、低価格が要求されるものに用いられる。
は、例えば、スピンドル、電気エンジン、その他の低ノ
イズ、高速、低価格が要求されるものに用いられる。
第１図は本発明をシール装置に適用した実施例装置を示
す断面図、第２図は第１図装置における磁力線の分布を
示す図、第３図は第１図装置のシールギャップ中の磁束
密度を示す図、第４図は本発明によるシール装置を連続
的に配設した他の実施例装置を示す断面図、第５図は本
発明をすべり軸受装置に適用したさらに他の実施例を示
す断面図、第６図は第５図装置における磁力線の分布を
示す図である。 １．２．１２．１３・・・・・・・・・永久磁石３，１
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁極片４．１
１・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸５・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・中間の環状間隙（
シールギャップ） ６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁性流
体特許出閣人 ニスケイエフ インダストリアル トレーディング アンド デベロプメント カンパニー ピーブイ
す断面図、第２図は第１図装置における磁力線の分布を
示す図、第３図は第１図装置のシールギャップ中の磁束
密度を示す図、第４図は本発明によるシール装置を連続
的に配設した他の実施例装置を示す断面図、第５図は本
発明をすべり軸受装置に適用したさらに他の実施例を示
す断面図、第６図は第５図装置における磁力線の分布を
示す図である。 １．２．１２．１３・・・・・・・・・永久磁石３，１
４・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁極片４．１
１・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸５・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・中間の環状間隙（
シールギャップ） ６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・磁性流
体特許出閣人 ニスケイエフ インダストリアル トレーディング アンド デベロプメント カンパニー ピーブイ
Claims (5)
- （１）回転自在な軸の周囲の環状間隙内に、磁界によっ
て所定量の磁性流体を保持する装置であって、 軸から比較的短い距離の位置に内周面が配設された環状
の磁極片と、磁界を発生させるための少なくとも一つの
環状の永久磁石とを有し、 軸とこの装置の間の環状間隙内に磁性流体を保持するも
のにおいて、 磁極片（３、１４）は、同極性の磁極が互に対向した二
つの永久磁石（１、２；１２、１３）の間に配置され、
中間の環状間隙（５）の両側に、軸との間の二つの環状
の空間を形成するため、上記永久磁石の内周面は本質的
に軸（４、１１）から等間隔に配置されている、 ことを特徴とする磁性流体を保持するシール装置または
すべり軸受装置。 - （２）二つの磁石（１２、１３）と磁極片（１４）は、
ブッシュ状部材（１５）の外周囲に取付けられ、該ブッ
シュ状部材（１５）は、中間の環状間隙を形成するため
に、軸（１１）の周りに比較的小さな環状の空間（１６
）をもって配設されていることとする請求項（１）に記
載の磁性流体を保持するシール装置またはすべり軸受装
置。 - （３）永久磁石（１、２）の内周面にて磁極片に対向し
た内側の角（１″、２″）は傾面として形成されている
こととする請求項（１）に記載の磁性流体を保持するシ
ール装置またはすべり軸受装置。 - （４）磁極片（３、１４）の外周面は永久磁石（１、２
；１２、１３）内により内包されていることとする請求
項（１）ないし請求項（３）のうちの１つに記載の磁性
流体を保持するシール装置またはすべり軸受装置。 - （５）複数の連結された環状の永久磁石（９）を有し、
該永久磁石（９）の同極性の磁極を互に対向させ、磁極
片は、順次配設された上記永久磁石間に保持されている
こととする請求項（１）ないし請求項（４）のうちの１
つに記載の磁性流体を保持するシール装置またはすべり
軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8902086A NL8902086A (nl) | 1989-08-17 | 1989-08-17 | Afdicht- en glijlagersamenstel met een magnetische vloeistof. |
| NL8902086 | 1989-08-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384267A true JPH0384267A (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=19855176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2205316A Pending JPH0384267A (ja) | 1989-08-17 | 1990-08-03 | 磁性流体を保持するシール装置またはすべり軸受装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5100159A (ja) |
| EP (1) | EP0414294B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0384267A (ja) |
| DE (1) | DE69010592T2 (ja) |
| NL (1) | NL8902086A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5161900A (en) * | 1992-04-10 | 1992-11-10 | International Business Machines, Corp. | Self-contained low power fluid bearing and bearing seal |
| US5367416A (en) * | 1992-12-31 | 1994-11-22 | International Business Machines Corporation | Spindle grounding device using magnetic fluid |
| DE102006051992B3 (de) * | 2006-11-03 | 2008-01-31 | Dtg - Development & Technology Gmbh | Magnetflüssigkeitsdichtung zur Abdichtung einer Welle oder Achse gegenüber einer Nabe |
| CN101377985B (zh) * | 2007-08-31 | 2012-08-22 | 湖南维格磁流体股份有限公司 | 中高压电力开关设备用动密封装置 |
| WO2018038708A1 (en) | 2016-08-23 | 2018-03-01 | Lord Corporation | Magnetic seal for magnetically-responsive devices, systems, and methods |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1989
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1990
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| Publication number | Publication date |
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