JPH0594578U - 磁性流体シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁性流体の劣化防止を図り、シール性能の向
上を図ると共に、品質の向上を図る。 【構成】 磁性流体８が保持されている少なくともどち
らか一方の部位５，６に磁性流体８を毛細管現象によっ
て保持する溝９，１０を設けたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば各種装置の軸受部等に適用される磁性流体シール装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種の磁性流体シール装置として、互いに同心的に相対回転自在に組 付られる２部材間をシールするものがある。すなわち、この磁性流体シール装置 は、軸方向に着磁した環状磁力源を有し、環状磁力源の両側に環状ヨークを配置 している。また環状ヨークの先端と前記２部材のうちシールすべき一方の部材と の間の微小間隙の中に磁性流体が注入されて磁気的吸着力によって磁性流体が保 持され、シールされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記した従来技術の場合には、静止状態の時、前記微小間隙に おける強磁場中での磁性流体の偏析現象により、磁性流体の磁性体溶媒が磁性流 体より分離し、この分離した磁性体の溶媒が磁性流体シール装置表面に拡がった り、また使用されている機器内部への磁性体溶媒が飛散し周囲環境の汚染が発生 している。そして、この磁性体溶媒の分離飛散により、磁性流体の注入量変化， 粘土変化が生じ、寿命トルク特性の悪化という品質の低下を招いている。

【０００４】 また、磁性流体の磁性体溶媒が、磁性流体より分離し、流出することにより磁 性流体の性能の劣化が発生し、シール性能の低下を招いている。

【０００５】 上記、問題点を防ぐ方法として、撥油処理が行なわれるが、磁性流体の磁性体 溶媒のヨークへの拡がりは防止されるが、分離オイルは重力により下方部へたれ 、分離してしまう。磁性流体の注入量が多い場合には特に顕著で、磁性流体性能 の劣化の原因となる。

【０００６】 本考案は上記した従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的 とするところは、磁性流体の劣化防止を図り、シール性能の向上を図ると共に、 品質の向上を図り得る磁性流体シール装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案にあっては、 互いに同心的に相対回転自在に組付けられる２部材間をシールするもので、 軸方向に着磁した環状磁力源と、その両側に配置された環状ヨークと、環状ヨ ークと前記２部材のうちシールすべき一方の部材との間に設けられる微小間隙と 、を備えて成り、該微小間隙に磁気的吸着力によって磁性流体を保持している磁 性流体シール装置において、 前記磁性流体が保持されている少なくともどちらか一方の部位に磁性流体を毛 細管現象によって保持する溝を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記構成の磁性流体シール装置にあっては、偏析現象により磁性体溶媒が磁性 流体から分離しても、その磁性体溶媒は磁性流体が保持されている少なくともど ちらか一方の部位に設けられている溝の中に毛細管現象により保持されるため、 磁性体溶媒が流出しなくなり、磁性流体性能の劣化が押えられる。また、使用さ れている機器内部への磁性体溶媒飛散が防止され、汚染が押えられる。

【０００９】 そして、磁性体溶媒飛散を防ぐ事により、磁性流体が回転により磁性体溶媒と 再度混合し、特性の変化を防止できる。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明する。本考案の一実施例に係る磁 性流体シール装置を示す図１において、１は磁性流体シール装置の全体を示して おり、この磁性流体シール装置１は互いに同心的に相対回転自在に組付けられる ２部材としての非磁性体のハウジング２と磁性体の軸３間をシールするものであ る。

【００１１】 磁性流体シール装置１は、ハウジング２の内周部に環状磁力源としての環状永 久磁石４が取り付けられている。環状永久磁石４の両側に磁極片としての磁性体 の環状ヨーク５，６が取り付けられている。そして、一対の環状ヨーク５，６の 内周側の先端部と軸３との間に設けられた微小間隙７の中に磁性流体８が注入さ れ、磁気的吸着力によって磁性流体８が保持されてシールされている。

【００１２】 そして、磁性流体８が保持されている微小間隙７において強磁場を発生させて いる環状ヨーク５，６の内周側先端部に微細な溝９（図１（ｂ）参照）又はスリ ット１０（図１（ｃ）参照）をほぼ全周的に設けている。

【００１３】 溝９は環状ヨーク５，６の環状永久磁石４側端面と内周面に細い環状永久磁石 側溝９１が所定の間隔でほぼ全周的に設けられ、その環状永久磁石側溝９１間の ほぼ円周方向中央で環状永久磁石４と反対側の端面と内周面に細い環状永久磁石 反対側溝９２がほぼ全周的に設けられている。

【００１４】 また、スリット１０の場合は、環状ヨーク５，６の内周面で軸方向に細く貫通 した溝で、ほぼ全周的に設けられている。

【００１５】 そして、磁性流体８が溝９又はスリット１０へ表面張力等により保持されてい る。

【００１６】 上記構成の磁性流体シール装置にあっては、偏析現象により磁性体溶媒が磁性 流体から分離しても、その磁性体溶媒は環状ヨーク５，６に設けられている細い 溝９又は細いスリット１０の中に毛細管現象によって保持されるため、磁性体溶 媒が流出しなくなり、磁性流体性能の劣化が押さえられ、シール性能が従来技術 に比べて向上する。

【００１７】 また、磁性体溶媒が流出しないことから、軸３回転時、使用されている磁性流 体シール装置取付機器内部への磁性体溶媒の飛散が防止され汚染を押えることが できる。

【００１８】 そして、磁性体溶媒の飛散を防ぐ事により、磁性流体８が軸３の回転により磁 性体溶媒と再度混合し、特性の変化を防止でき、シール性能が安定する。

【００１９】 図２には、本考案の第２の実施例が示されている。上記実施例では環状ヨーク ４，５の内周側の先端部と軸３との間に設けられた微小間隙７に保持された磁性 流体８によりシールしていたが、この実施例では軸３の外周部に１つの環状ヨー ク１１が取り付けられ、その両側に２つの環状永久磁石４を配置し、それぞれの 両側に環状ヨーク１２が取り付けられ、そして３つの環状ヨーク１１，１２の外 周部の先端部とハウジング２との間に設けられた微小間隙１３の中に磁性流体８ が注入されているもので、環状ヨーク１１，１２の外周部の先端部には上記第１ 実施例と同様に溝９を設けたものである。その他の構成および作用については第 １実施例と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説 明は省略する。

【００２０】 図３には、本考案の第３の実施例が示されている。この実施例では第１実施例 の磁性流体シール装置１において、環状ヨーク５，６と微小間隙７を介して対向 する軸３の外周部に軸方向に凹凸部１４が設けられてラビリンスシールの構造を なし、凹凸部１４の凸部１４Ａの先端に細い溝９又は細いスリット１０が設けら れたものである。その他の構成および作用については第１実施例と同一なので、 同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

【００２１】 図４には、本考案の第４の実施例が示されている。この実施例では第３実施例 において、凹凸部１４が環状ヨーク５，６の内周部に設けられており、その環状 ヨーク５，６と微小間隙７を介して対向する軸３の外周部３Ａに、図４（ｂ）乃 至図４（ｄ）に示すような溝１６，１７，１８を設けたものである。

【００２２】 図４（ｂ）に示す溝１６は外周部３Ａに細い溝を円周上に軸方向所定間隔を有 して複数設けたものであり、図４（ｃ）に示す溝１７は図４（ｂ）に示した円周 絵の溝１６と細い溝を軸方向で円周方向所定間隔を有してほぼ全周的に設けた溝 １８とをクロスさせたものであり、図４（ｄ）は図４（ｃ）で示した軸方向の溝 １８のみとしたものである。その他の構成及び作用については上記各実施例と同 一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する 。

【００２３】 また、第４実施例のように内周シールでなく、第４実施例において第２実施例 のように、外周シールとして環状ヨーク５，６と微小間隙１３を介して対向する ハウジング２の内周部に図４（ｂ）乃至図４（ｄ）に示す溝１６，１７，１８を 設けたものでも良い。

【００２４】 そして、図５に示すように、第１実施例において、環状ヨーク６に隣接しても う１つの環状永久磁石４と環状ヨーク１６が取り付けられ、それぞれの環状ヨー ク５，６，１６に微小間隙１９を介して対向する別の環状ヨーク５Ａ，６Ａ，１ ６Ａがハウジング２内に軸３と軸受１７を介して設けられる非磁性体の円筒状部 材１８の円筒部を貫通して設けられており、別の環状ヨーク５Ａ，６Ａ，１６Ａ の内周部と軸３との間にも微小間隙２０が設けられ、上記微小間隙１９共に微小 間隙１９，２０に磁性流体８が保持された構造の二重回転軸シール２１に適用し ても良い。もちろん適用箇所は磁性流体８が保持されている少なくともどちらか 一方の部位である。

【００２５】 尚、上記各実施例において、環状磁力源として環状永久磁石４を例にとって説 明したが、環状の電磁石であっても良い。

【００２６】

【考案の効果】 本考案は、以上の構成および作用を有するもので、磁性流体が保持されている 少なくともどちらか一方の部位に磁性流体を毛細管現象によって保持する溝を設 けたので、偏析現象により分離した磁性体溶媒を上記溝へ毛細管現象により保持 されることにより、磁性体溶媒が流出しなくなり、磁性流体性能の劣化が押さえ られ、シール性能が従来技術に比べて向上する。

【００２７】 また、磁性体溶媒が流出しないことから、使用されている磁性流体シール装置 取付機器内部への磁性体溶媒の飛散が防止され汚染を押えることができる。

【００２８】 そして、磁性溶媒の飛散を防ぐ事により、磁性流体が回転により磁性体溶媒と 再度混合し、特性の変化が防止でき、シール性能が安定することにより品質の向 上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る磁性流体
シール装置の一部破断斜視図であり、同図（ｂ）は環状
ヨークの内周側先端部に設けられた溝を示す要部斜視図
であり、同図（ｃ）は環状ヨークの内周側先端部に設け
られたスリットを示す要部斜視図である。

【図２】図２（ａ）は本考案の第２実施例に係る磁性流
体シール装置の縦断面図であり、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＡ部斜視図である。

【図３】図３（ａ）は本考案の第３実施例に係る磁性流
体シール装置の縦断面図であり、同図（ｂ）は軸の凹凸
部の凸部の先端部に設けられた溝を示す要部斜視図であ
り、同図（ｃ）は軸の凹凸部の凸部の先端部に設けられ
たスリットを示す要部斜視図である。

【図４】図４（ａ）は本考案の第４実施例に係る磁性流
体シール装置の縦断面図であり、同図（ｂ）乃至同図
（ｄ）は環状ヨークと対向する軸の外周部に設けた溝の
実施態様を示す要部斜視図である。

【図５】図５は二重回転軸シールを示す半断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 磁性流体シール装置 ２ ハウジング ３ 軸 ３Ａ 外周部 ４ 環状永久磁石（環状磁力源） ５，６，１１，１２，１６，５Ａ，６Ａ，１６Ａ 環状
ヨーク ７，１３，１９，２０ 微小間隙 ８ 磁性流体 ９，１６，１７，１８ 溝 ９１ 環状永久磁石側溝 ９２ 環状永久磁石反対側溝 １０ スリット（溝） １４ 凹凸部 １４Ａ 凸部 １５ 外周部 １７ 軸受 １８ 円筒状部材 ２１ 二重回転軸シール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに同心的に相対回転自在に組付けら
   れる２部材間をシールするもので、 軸方向に着磁した環状磁力源と、その両側に配置された
   環状ヨークと、環状ヨークと前記２部材のうちシールす
   べき一方の部材との間に設けられる微小間隙と、を備え
   て成り、該微小間隙に磁気的吸着力によって磁性流体を
   保持している磁性流体シール装置において、 前記磁性流体が保持されている少なくともどちらか一方
   の部位に磁性流体を毛細管現象によって保持する溝を設
   けたことを特徴とする磁性流体シール装置。