JPH04117962U - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】腐食性雰囲気中で使用する軸受装置の耐久性向
上を図る。 【構成】軸受ハウジング１の内周面と軸４の外周面との
間に、１対の転がり軸受３、３と磁性流体シール装置５
とを設けている。軸受ハウジング１の内周面と軸４の外
周面との間で腐食性雰囲気側端部には、ラビリンスシー
ル構造部９を設けている。そして、このラビリンスシー
ル構造部９内にグリース１２を充填している。 【効果】転がり軸受３に迄達する腐食性ガスの量が極く
少なくなり、この転がり軸受３が腐食しにくくなって、
軸受装置の耐久性が向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る軸受装置は、半導体製造装置や水ポンプ等に組み込み、腐食性 雰囲気中で回転する軸の端部を回転自在に支承するのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】

腐食性雰囲気中で回転する軸を支承する軸受装置を構成する場合、この軸受装 置が腐食しない様にしなければならない。この為従来から、図７に示す様な構造 の軸受装置により、腐食性雰囲気中で回転する軸を支承する事が行なわれていた 。

【０００３】 この図７に於いて、１は円筒状の軸受ハウジングで、内部（図７の左部）を腐 食性雰囲気としたケーシング２の壁面に設けられている。この軸受ハウジング１ の内面２個所位置にはそれぞれ転がり軸受３、３を設け、両転がり軸受３、３に より磁性材製の軸４を、回転自在に支持している。

【０００４】 上記軸受ハウジング１の内周面で、両転がり軸受３、３よりも腐食性雰囲気側 （図７の左側）部分と上記軸４の外周面との間には、磁性流体シール装置５を設 けている。この磁性流体シール装置５は、軸方向に亙って着磁された円輪状の永 久磁石６、６と、磁性材製で円輪状のポールピース７、７とを交互に重ね合わせ 、各ポールピース７、７の内周縁と軸４の外周面との間に磁性流体を、上記永久 磁石６、６による磁力で保持する事で、構成されている。

【０００５】 上述の様に、各転がり軸受３、３とケーシング２内の腐食性雰囲気との間に磁 性流体シール装置５を設けた為、上記各転がり軸受３、３が腐食性ガスに曝らさ れる事がなくなり、各転がり軸受３、３の防食が図られる。又、上記腐食性ガス がケーシング２外に漏洩する事も防止される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述の様にして転がり軸受３、３の腐食防止を図る軸受装置の場合 、耐久性が必ずしも十分とは言えない場合がある。

【０００７】 即ち、上記転がり軸受３とケーシング２内との間に磁性流体シール装置５を設 ける事により、上記転がり軸受３の腐食防止は図られるが、上記磁性流体シール 装置５を構成する部品（最もケーシング２寄りのポールピース７）と磁性流体と は腐食性ガスに曝らされる事が避けられない。

【０００８】 ポールピース７は耐食性に優れたステンレス鋼（磁性材である事が条件）を使 用し、磁性流体としては、やはり腐食性ガスに侵されにくい弗素系のものを使用 するが、何れも長期間の使用に伴なって腐食或は劣化して、シール性を損なった り、或は腐食生成物であるダストを周囲に飛散させる事が避けられない。

【０００９】 特開昭６４−８３９２１号公報には、転がり軸受の一方の側に磁性流体シール 装置を、他方の側にラビリンスシールを、それぞれ設ける事で、潤滑及び防食の 為に、上記転がり軸受部分に設けた弗素系オイルの漏出を防止した構造が記載さ れているが、転がり軸受部分への腐食性ガスの進入を防止出来ず、やはり十分な 耐久性を得るのは難しい。

【００１０】 本考案は、上述の様な不都合を解消し、腐食性雰囲気中に於いて使用した場合 でも、十分な耐久性を得られる軸受装置を得るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案の軸受装置は、腐食性雰囲気中で回転する軸の端部を回転自在に支承す る軸受装置であって、上記軸の端部外周面と軸受ハウジングの内周面との間に設 けられた軸受と、同じく軸の端部外周面と軸受ハウジングの内周面との間に設け られた磁性流体シール装置と、この磁性流体シール装置及び上記軸受よりも腐食 性雰囲気側に於いて、上記軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間に設けら れたラビリンスシール構造部と、このラビリンスシール構造部に充填されたグリ ースとから構成される。

【００１２】

【作用】

上述の様に構成される本考案の軸受装置の場合、グリースを充填されたラビリ ンスシール構造部の存在により、磁性流体シール装置に腐食性ガスが達しにくく なる。

【００１３】 この為、磁性流体シール装置を構成する部品が腐食しにくくなると同時に、磁 性流体が劣化しにくくなって、軸受装置の耐久性が向上する。

【００１４】

【実施例】

図１〜３は本考案の第一実施例を示している。内部（図１の左部）を腐食性雰 囲気としたケーシング２の壁面には、この壁面に形成した円孔８を囲む様にして 、円筒状の軸受ハウジング１を設けている。この軸受ハウジング１の内面２個所 位置にはそれぞれ転がり軸受３、３を設け、両転がり軸受３、３により磁性材製 の軸４を、回転自在に支持している。

【００１５】 尚、好ましくは、各転がり軸受３、３は、ステンレス鋼製で、弗素系のグリー ス（好ましくは蒸気圧が１０^-5Torr以下のもの。）により潤滑されるものを使用 する。又、軸４は、ステンレス鋼製か、表面にメッキ等の防食処理を施されたも のを用いる。

【００１６】 上記軸受ハウジング１の内周面で、両転がり軸受３、３の間部分と上記軸４の 外周面との間には、磁性流体シール装置５を設けている。この磁性流体シール装 置は、前記従来構造と同様に、軸方向に亙って着磁された円輪状の永久磁石６、 ６と、磁性材製で円輪状のポールピース７、７とを交互に重ね合わせ、各ポール ピース７、７の内周縁と軸４の外周面との間に磁性流体を、上記永久磁石６、６ による磁力で保持する事により構成されている。

【００１７】 尚、好ましくは、各ポールピース７、７として、ステンレス製（例えばＳＵＳ ４３０系）のものを、永久磁石６、６としてはプラスチックボンド磁石を、それ ぞれ用いる。但し、それぞれ表面に防食用の樹脂コーティングを施されたものを 使用すれば、本体は必ずしも耐食性を有するものでなくても良い。

【００１８】 更に、本考案の軸受装置に於いては、上記軸受ハウジング１の内端部、即ち、 上記磁性流体シール装置５及び１対の転がり軸受３、３よりも腐食性雰囲気側に 、ラビリンスシール構造部９を設けている。

【００１９】 このラビリンスシール構造部９は、上記軸４の外周面に形成した１対のフラン ジ状部１０、１０と、軸受ハウジング１の内周面に支持された複数枚（図示の例 では３枚）のシールリング１１、１１とにより、屈曲した流路を形成する事で構 成されている。

【００２０】 上記各シールリング１１、１１は、ステンレス鋼（非磁性でも良い。）、合成 樹脂、或は表面にNi、Cd等の防食の為のメッキを施した鋼材等、耐食性と弾性と を有する板材により、図３に示す様に欠円環状に形成されている。そして、各シ ールリング１１、１１は、外径を弾性的に縮めた状態で、上記軸受ハウジング１ の内側に挿入し、挿入後はそれぞれが有する弾性により、それぞれの外周縁を軸 受ハウジング１の内周面に押圧する事で、この軸受ハウジング１の内側に支持し ている。

【００２１】 尚、各シールリング１１、１１を軸受ハウジング１内に装着した状態に於いて 、隣り合うシールリング１１、１１同士の間には、僅か（例えば０．０５mm程度 ）の隙間を介在させる。又、各シールリング１１、１１の内周縁と軸４の外周面 との間にも、僅か（例えば０．３mm程度）の隙間を介在させる。

【００２２】 そして、上述の様に構成されたラビリンスシール構造部９には、グリース１２ を充填している。このグリース１２としては、腐食性ガスをシールする場合であ れば、弗素系のものを用いるが、水をシールする場合であれば、一般的なグリー スを用いる。

【００２３】 上述の様に構成される本考案の軸受装置の場合、グリース１２を充填されたラ ビリンスシール構造部９の存在により、磁性流体シール装置５に腐食性ガスが達 しにくくなる。

【００２４】 即ち、グリース１２を充填したラビリンスシール構造部９により、腐食性ガス が磁性流体シール装置５に達するのを完全に阻止する事は出来ないが、磁性流体 シール装置５に達する腐食性ガスの量は、上記グリース１２を充填したラビリン スシール構造部９を設けない場合に比較して遥かに少なくなり、特に、腐食性の 著しい、新鮮なガスが、上記磁性流体シール装置５に接触する事が、殆どなくな る。

【００２５】 この為、ポールピース７等、磁性流体シール装置５を構成する部品が腐食しに くくなると同時に、磁性流体が劣化しにくくなって、軸受装置の耐久性が向上す る。

【００２６】 次に、図４は本考案の第二実施例を示している。本実施例の場合、シールリン グ１１、１１を軸４の外周面に支持すると共に、各シールリング１１、１１の外 周寄り部分を、軸受ハウジング１の内周面に形成した凹溝１３に進入させて、ラ ビリンスシール構造部９としている。

【００２７】 又、図５は本考案の第三実施例を示している。本実施例の場合、シールリング １１、１１を軸受ハウジング１の内周面と軸４の外周面とに交互に装着して、両 周面の間に設けたラビリンスシール構造部９の流路をより屈曲させ、シール性を より向上させている。

【００２８】 更に、図６は本考案の第四実施例を示している。本実施例の場合、軸４の外周 面に複数の鍔部１４、１４直接形成する事で、前記図３に示す様なシールリング １１を省略している。鍔部１４、１４を直接形成する事により、各鍔部１４、１ ４の厚さ寸法（０．３〜１mm程度）並びに間隔（例えば０．３〜１．０mm程度） を、前記シールリング１１よりも小さく出来る他、摩耗等の恐れがなくなり、更 に組立性が向上する。

【００２９】

【考案の効果】

本考案の軸受装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、腐食性雰囲気中 に於いて使用した場合でも、十分な耐久性を得られ、軸受装置を組み込んだ装置 の運転を、長期間に亙って安定して行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す半部断面図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】シールリングの斜視図。

【図４】本考案の第二実施例を示す、図２と同様の断面
図。

【図５】本考案の第三実施例を示す、図２と同様の断面
図。

【図６】本考案の第四実施例を示す、図２と同様の断面
図。

【図７】従来の軸受装置の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 軸受ハウジング ２ ケーシング ３ 転がり軸受 ４ 軸 ５ 磁性流体シール装置 ６ 永久磁石 ７ ポールピース ８ 円孔 ９ ラビリンスシール構造部 １０ フランジ状部 １１ シールリング １２ グリース １３ 凹溝 １４ 鍔部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 腐食性雰囲気中で回転する軸の端部を回
   転自在に支承する軸受装置であって、上記軸の端部外周
   面と軸受ハウジングの内周面との間に設けられた軸受
   と、同じく軸の端部外周面と軸受ハウジングの内周面と
   の間に設けられた磁性流体シール装置と、この磁性流体
   シール装置及び上記軸受よりも腐食性雰囲気側に於い
   て、上記軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間に
   設けられたラビリンスシール構造部と、このラビリンス
   シール構造部に充填されたグリースとから成る軸受装
   置。