JPH06193742A - 強磁性流体シールセンタリングリング - Google Patents

強磁性流体シールセンタリングリング

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JPH06193742A
JPH06193742A JP5253364A JP25336493A JPH06193742A JP H06193742 A JPH06193742 A JP H06193742A JP 5253364 A JP5253364 A JP 5253364A JP 25336493 A JP25336493 A JP 25336493A JP H06193742 A JPH06193742 A JP H06193742A
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centering ring
shaft
seal
pole piece
centering
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JP5253364A
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English (en)
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William B Mraz
ウイリアム・ビー・ムラズ
Jr Thomas J Black
トーマス・ジェイ・ブラック，ジュニア
Paul E Mcmahan
ポール・イー・マクマハン
Larry A Hufford
ラリー・エイ・ハッフォード
David T Mooney
デイヴィッド・ティ・ムーネイ
Robert C Watkins
ロバート・シー・ワトキンス
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Ferrofluidics Corp
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/0028—Tools for removing or installing seals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シールを回転シャフト(12)の周囲にセンタリンク゛すべく、
シャフトと係合する内側周縁(31)を有するセンタリンク゛リンク゛を備
えた強磁性流体シール(10)である。センタリンク゛リンク゛はシャフトと自
動的に係合し、シールがシャフト上に装着された場合にセンタリンク゛
を行う。センタリンク゛リンク゛はハウシ゛ンク゛及び／又は磁石(18)と極
部片のモシ゛ュール(14,16)に固定される。１実施例では、センタ
リンク゛リンク゛はセンタリンク゛機能の実行後に除去される。別の実
施例ではセンタリンク゛リンク゛は非除去式であり、シール内に永久に
残る。後の実施例では、センタリンク゛リンク゛は「ハ゛ースト」に際し
シールから押し退けられた強磁性流体をシールの磁場到達範囲
に保持し、シール内へ再度引き込んでシール寿命を延長させる
という付加的な目的に資する。センタリンク゛機能のない強磁
性流体保持リングも用いることができる。 【効果】 センタリンク゛リンク゛が用いられるシールの容易な設置及
び正確なセンタリンク゛をもたらし、非常に機能的で安全に作
動するシールをもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強磁性流体シールに関
し、より詳しくは、強磁性流体シールがそれを用いる装
置上で所定位置に設けられた場合に、かかるシールをシ
ャフトの周囲でセンタリングするための機構に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】強磁性流体シールは、回転シャフトがシ
ールされねばならない用途において、気体及びその他の
汚染物質に対する気密シールをもたらすために、一般的
に用いられている。強磁性流体シールは、コンピュータ
の磁気ディスク格納ユニットにおいて、モータ領域とデ
ィスク領域との間の障壁として用いられており、汚染物
質がディスク領域に到達するのを防止している。また、
半導体ウェーハの超高真空処理のために設計されたロボ
ットアクチュエータ用、高真空環境における回転アノー
ドのシール用、及び精油所や化学プラントにおけるポン
プ用に用いられている。
【０００３】強磁性流体シールは、他の構成部材に対し
て静的又は回転的な関係を有する、どのような構成部材
をシールするためにも用いることができる。このような
シールは通常、回転シャフトの周囲で静止状態にとどま
るように装着されるが、固定シャフトをシールし、その
周りでハブが回転するように装着することも可能であ
る。シールは大体は、回転シャフトと固定シールの表面
の間のギャップに強磁性流体を用いることを通じて動作
し、この強磁性流体をギャップ内に気密な液体Ｏリング
として保持し、集中させるための所望の磁束経路をもた
らすために、環状の磁石を含むものである。強磁性流体
シールは典型的には、軸方向に磁化した環状の永久磁石
と、この磁石を挟み込む、一対の磁気透過性の環状極部
片とを含み、極部片の内側周縁がシャフトの表面を向い
て延在し、それとの間に狭い非接触ギャップを形成する
ようになっている。
【０００４】強磁性流体シールは、種々の密封のニーズ
に対処するように構成、配列されてきている。１段階強
磁性流体シールは、単一の磁石と磁気的に導通している
単一の環状極部片を、磁気透過性のシャフトを取り囲ん
で近接配置することにより生成することができる。強磁
性流体は、磁石により生成される磁場により、極部片／
シャフトのギャップに保持され、この磁場は、磁石と極
部片、ギャップ及びシャフトを含む磁気回路を辿る。１
段階シールにおいては好ましくは、やはりシャフトに近
接する第２の環状極部片であって、磁石の他方の極と磁
気的に導通しているものを用いることが有利である。こ
の第２の極部片とシャフトとの間のギャップは、一般に
は強磁性流体を含まないが、１段階シールにおいて強磁
性流体が保持されているギャップの両端の磁束を増強せ
しめて、シールの圧力性能を増大させるようになってい
る。
【０００５】或いはまた、第２の極部片とシャフトとの
間のギャップに強磁性流体を含有させて、２段階シール
を生成させることもできる。本出願人に譲渡され、1991
年５月28日に発行された米国特許第5,018,751号及び198
5年３月26日に発行された米国特許第4,506,895号は、上
記の２段階強磁性流体シールを記述している。
【０００６】加えて、強磁性流体シールは、どのような
数の段を含むこともできる。即ちシールは複数の個別の
極部片を含むことができ、或いは極部片（単数又は複
数）が複数のリッジ（尾根状部分）及び溝を含み、各々
のリッジがシャフトと近接して極部片とシャフトとの間
に環状のギャップを画定するようにもできる。強磁性流
体はこれらのギャップの幾つか又は全てに保持されて、
多段階強磁性流体シールが形成される。
【０００７】強磁性流体シールの極部片に関して、また
極部片、シャフトを支持する軸受け及び強磁性流体シー
ルシステムの他の構成部材の間の関係に関しては、種々
の配列及び設計からなる多数の実施形態が存在してい
る。例えば、リッジ及び溝を極部片（単数又は複数）で
はなくシャフトに形成して、１段階又は多段階の強磁性
流体シールを画定することができる。極部片（或いは極
部片における幾つかのリッジの１以上）はテーパを有す
ることができ、又は特定の幅を有し、或いは他のリッジ
又は極部片のそれとは異なる同心半径を有することがで
きる。これらのような幾何学的な多様性は、全体的な強
磁性流体シールの構成の特定の性質、例えば強磁性流体
の保持に関する特定のギャップの寿命、好ましい熱消
散、シャフト又はハブの高速回転における強磁性流体の
飛散の防止、１以上の環状ギャップにおける強磁性流体
の選択的保持、及びその他の特性を、用途に合わせて仕
立てることを可能にする。
【０００８】強磁性流体シールの適切な動作にとって重
要なことは、極部片（単数又は複数）をシャフトに関し
て同心的に正確に装着させることである。シャフトの周
囲での極部片の不正確なセンタリングは、極部片とシャ
フトとの間で結果的に得られる環状ギャップの幅が不均
一になるという結果を招来する。一般には、シャフトと
最も近接するのは極部片（単数又は複数）であり、これ
らについてのセンタリングが最も重要になる。しかしな
がら、強磁性流体シールを形成する他の構成部材もま
た、シャフトと近接し得るものである。例えば、環状の
磁石が極部片により挟み込まれ、この磁石と極部片とが
すべて同一の内径を有することがあり得る。強磁性シー
ル構成のうち、シャフトに近接する全ての構成部材（特
に最も近接する構成部材）をセンタリングすることが重
要であることが理解されよう。しかしながら以下では、
「シール」とは、強磁性流体シールの構成部材であっ
て、シャフトに近接し、またそれに関してセンタリング
が重要となる構成部材を参照するものとする。
【０００９】シールがシャフトと同心に設けられない場
合には、磁場はシャフトの周囲で対称的な経路を辿ら
ず、磁束はギャップが最も狭い部分で増大され、最も広
いギャップの部分で減少されることになる。この不均一
な分布はまた、流体が動作の最中に均等に流動すること
を妨げ、かかる流体の加熱蒸発、又はギャップ領域から
の飛散を生じうる。従って、シャフトがハウジングに関
して静止しており又はゆっくりと回転している場合、強
磁性流体は環状ギャップ内で均等に分布されず、ギャッ
プの最も狭い部分に引き込まれて、最も幅の広い部分に
は適切な密封強度を維持するには不十分な流体しか残さ
れない。このような密封強度の不適切さは、シールを横
切る差圧しきい値の、通常の場合に生ずるよりも低い値
において、シールの「バースト」を導き得るものであ
る。本出願人に譲渡され、1983年10月４日に発行された
米国特許第4,407,518号は、強磁性流体のバーストをグ
ラフ的に示している。
【００１０】強磁性流体シールの性質は、それらがかか
るバーストの後にもある程度まで「自己治癒」すること
にある。即ち、バーストに際してシールから放出された
強磁性流体であって、シールからある所定距離以上に遠
ざからず、シールの磁場の届く範囲内にあるものは、有
効な密封領域へと引き戻される。しかしながら、各々の
バーストについては一般的に、シールからの強磁性流体
の正味の喪失が生じ、従ってシールの過圧が繰り返して
生じた場合には、密封圧力性能の減少という結果がもた
らされる可能性がある。
【００１１】加えて、どのような回転シャフトについて
も、動的な偏心が本来的にあるから、強磁性流体シール
の不正確なセンタリングに基づくシャフトの偏心性に起
因するものは、最小限とされねばならない。非常に高速
回転するシャフト、或いは軸受けにより比較的不均一に
支持されたシャフト（例えばシャフトが長く張り出すこ
とができるように）は、過剰な動的偏心を示す。また、
老朽化した軸受けにより支持されているシャフトは、受
け入れることのできないほどの動的偏心を示す場合があ
る。かかる動的偏心性は特に、２つの顕著な問題点を生
ずる。第１に、シャフトがシールの一部と接触してシー
ルを歪め、或いは磁気的な短絡を生じて、その動作に悪
影響を及ぼす可能性がある。シャフトもまた、かかるシ
ールとの接触により損傷を受ける。第２に、回転の間に
シャフトが最も偏心変位された場合に、結果として生ず
る不均一な環状ギャップは、ギャップが最も広い部分で
弱くなっている強磁性流体シールを形成する。よって、
上述したようなバーストが、シールの弱くなっている部
分で生じうる。従って、シールがシャフトの周囲で正確
にセンタリングされることが、強磁性流体シールの動作
にとって重要であり、またシャフトの損傷を防止する上
で望ましい。
【００１２】通例、シャフトの周囲でのシールの正確な
センタリングは、シャフトを支持する軸受け及びシール
を、共通のハウジング内で正確に案内する（整合させ
る）ことによって行われている。この方法の正確さは、
ハウジング内におけるシャフトのセンタリングの正確さ
と、シールが案内される表面の正確さに依存している。
このような仕方でのシャフト／シールの配列構成は好適
には、１カ所において実行されて、全体の正確さが確保
される。
【００１３】しかしながら場合によっては、シールをハ
ウジング内に収容することができず、またシャフトが正
確に設けられたハウジングに関して案内することができ
ず、シールをシャフトに関して正確な関係付けでもって
軸受けに近接して設けることができず、シールが設けら
れるハウジングにシールを収容するための凹部を設ける
ことができず、既存の凹部とシャフトとの同心性を検証
することが不具合又は不可能であり、或いはシャフト上
へとシールをスライドさせるためにシャフトの端部にア
クセスすることができないことがある。付加的な密封性
能を必要とする既存の装置に対して強磁性流体シールを
装着する場合、強磁性流体シールを用いている装置の構
成部材を修理又は交換する場合、強磁性流体シールを交
換する場合、或いは「現場で」、即ち精密機械及び組み
立て設備から離れて他の作業を行う場合に、これらの状
況の何れかに遭遇することは稀ではない。顕著な例を次
に示す。精油ポンプにおいては、揮発性液体の漏出の結
果として流出する、何らかの揮発性ガスを抑制すること
が、ますます重要になっている。精油ポンプの動作は典
型的には、モータにより駆動され第１のハウジング内で
精密軸受けにより支持されるシャフトを含み、このシャ
フトは保守空間として役立つスペース及び機械的な表面
シールを介して第２のハウジング、即ちポンプ領域へと
通過し、第２のハウジング内ではインペラがシャフトに
より駆動されて、ガソリンの如き液体を押しやるように
なっている。機械的表面シールは軸受けではなく、如何
なる程度の位置的な精度でもっても、シャフトを支持す
ることはない。機械的表面シールは、潤滑を行うため
に、シールの面を横切る少量の漏出に依存している。最
新技術の低放出シールは、実際には液体ではなく、その
面における蒸気でもって作動している。従って、揮発性
蒸気がゆっくりと、しかし連続的に、保守空間及び大気
中へと放出される。揮発性蒸気からのガスを抑制するた
めに、機械的表面シールを直接に取り囲む保守空間の部
分をシールすることが有利であり、強磁性流体シールは
この目的に理想的なものである。しかしながら、強磁性
流体シールを機械的表面シールのエンクロージャ上に正
確に設けるのに都合の良い手段はなく、また機械的表面
シールは比較的頻繁に保守を行うことが必要であって、
この用途においては強磁性流体シールの除去及び交換が
本質的に重要である。事実、この種の強磁性流体シール
を、既存の精油ポンプステーション及び他の多くの既存
の有毒ガス源、例えば化学プラントにおいて設けること
が望ましいものであり、従って「現場」の作業について
適用可能な技術が特に望まれている。
【００１４】上述したような用途においてシャフトの周
囲にシールをセンタリングさせるための従来の試みの１
つは、シールをシャフト上に、ハウジングの部分に至る
までスライドさせ、その後テーパの付いた管状スリーブ
を、テーパの付いた端部を先にしてシャフト上にスライ
ドさせ、このスリーブをシールとシャフトの間に押し込
むことを包含している。テーパの付いたスリーブは、シ
ールとシャフトとの間に同心的に割り込み、それによっ
てシャフトの周囲でシールをセンタリングさせる。この
シールは次いで、装置のステータ（固定子）に対して永
久的に固着される。最後に、管状スリーブは引き抜かれ
る。
【００１５】従来の別の試みは、シャフト上にシールを
スライドさせる前に、シャフトの周囲に薄い金属製のシ
ム（詰め物）材料を巻くことを含んでいる。このシム材
料は、シャフトの周囲に同心且つ均一に載置され、シム
材料上にスライドされるシールをセンタリングする。既
存の設備に対してシールを固定した後、シム材料は除去
される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】強磁性流体シールをセ
ンタリングするための、これらの従来の試みは、欠点及
び問題点を随伴していた。特に、管状スリーブ及びシム
材料を含む試みは、厄介であり時間がかかる。加えて、
シールを静止したステータに対して固定する前に、正確
な同心のエアギャップを生成するために、管状スリーブ
又はシム材料がシールとシャフトとの間で所定位置に正
確に配置されることが重要となる。管状スリーブ及びシ
ム材料の正確な位置決めは、簡単には達成することがで
きない。そうした訳で、シールをセンタリングするため
には、困難で面倒な手順が必要とされる。さらに、これ
らのセンタリング方法は、予めアセンブルされるカート
リッジ式のシール構成とは互換性がない。
【００１７】さらに、放出された強磁性流体が磁場によ
って有効密封領域へと引き戻されるように、過圧に基づ
くシールのバーストにより強磁性流体シールから放出さ
れた強磁性流体を、シールの近傍内において保持するた
めの方法は、現在存在していない。
【００１８】従って本発明の全般的な課題は、強磁性流
体シールをシャフトの周囲でセンタリングするための、
都合良く迅速に用いることのできる自力式機構を提供
し、両端ともアクセス不能なシャフトの周囲に後から装
着される強磁性流体シールをセンタリングさせる機構を
提供し、シールが装着された後にシール内の所定位置に
永久的に残しておくことのできる、強磁性流体シールを
センタリングさせるための機構を提供し、シールが装着
された後に容易に取り除くことのできる、強磁性流体シ
ールのセンタリング機構を提供し、さらに、放出された
強磁性流体の実質的に大部分がシールの磁場の到達範囲
内に保持されて有効シール領域内へと引き戻され、バー
ストに際して生ずる強磁性流体の正味の喪失が最小限と
なり、かかるバーストによるシールの圧力性能の低減が
最小限となるように、過圧に基づくバーストによりシー
ルから放出される強磁性流体をシールの近傍に保持する
ための手段及び機構を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上述の課題及び問題点、
欠点は、磁石及び極部片モジュールに対して固定的な関
係でもってシールに取着することのできる、センタリン
グリングを提供することによって達成され、克服され
る。このセンタリングリングは、シールが装着される場
合にシャフトと係合し、シャフトの周囲でシールをセン
タリングさせる。このセンタリングリングは、極部片を
越えて延在し、シャフトと直接に接触する内側縁部を含
む。このセンタリングリングは、シールがシャフトの周
囲に装着された後にシールから取り除くことができるよ
うに構成することができ、或いはシールの動作中も所定
位置に保持されていて構わない。センタリングリングの
内側縁部は、回転するシャフトとの接触により徐々に摩
耗除去されるよう構成されており、或いは危険のない形
で破壊除去されるようになっている。動作中も所定位置
にとどまるように構成されたセンタリングリングは、
「バースト」に際してシールから放出された強磁性流体
をシールの近傍に保持し、磁気回路によってシール内へ
と引き戻されるようにするという別の機能をも営み、そ
れによりシールの寿命は延長されうる。
【００２０】本発明の他の利点、新規な特徴及び課題
は、以下の本発明の詳細な説明を添付図面に関連して参
照した場合に明らかとなろう。
【００２１】
【実施例】図１を参照すると、従来技術による２段階強
磁性流体シール構造が示されている。これは環状の磁石
18と、軸方向に固定された環状の極部片14及び16とから
なるモジュール式のシール11を含む。このシールは、磁
気透過性のシャフト12を軸方向に取り囲むハウジング28
内の凹部21に配置されている。この実施例及び他の実施
例において、シャフト12は中実又は中空であることがで
き、またハウジング28に対して静的な又は可動の関係に
あることができることが理解されよう。従ってシャフト
12は静止したハウジング28内を回転し、或いはハウジン
グ28が静止したシャフト12の周囲を回転する。ハウジン
グ28は、シャフトをセンタリングするための軸受け（図
示せず）を有するモータ又はポンプといった定置装置の
フレーム又はステータの一部であることができる。シー
ルのモジュールは凹部21内において、好ましくは２つの
極部片14及び16のそれぞれの外側縁部上に配置された固
定弾性シール、即ち「Ｏリング」23及び25によりシール
されている。Ｏリング23及び25は、凹部21の内壁に対し
て気密な様式で係合する。極部片14及び16は好ましく
は、シール11がシャフト12の周囲に位置決めされる場合
に配置され、極部片の内側縁部とシャフトの外側表面と
の間に、僅かな間隙即ちギャップ（22及び24のそれぞ
れ）が半径方向に存在する（典型的には0.001から0.004
インチ（0.03から0.1ミリ）の範囲）ようにされる。シ
ールのモジュールがハウジングの凹部21内に位置決めさ
れ固定された場合、このシールがシャフトの周囲で自動
的にセンタリングされ、またハウジングにより支持され
るのが理想的である。シャフトはモータその他の手段
（図示せず）により回転駆動される。
【００２２】シャフト12と極部片14及び16は磁気透過性
材料からなり、磁石18により生成された磁場が図１に示
す磁束経路Ｆを辿るようにされている。磁束経路Ｆは、
極部片14及び16の内側縁部とシャフト12との間でギャッ
プ22及び24を横断して延びて、ギャップ22及び24に強磁
性流体20を保持し、それによりシャフト12の周囲に液体
Ｏリングシールを形成する。
【００２３】前述したように、強磁性流体シールの動作
にとっては、極部片14及び16がシャフト12の周囲で比較
的正確にセンタリングされ、ギャップ22及び24が半径方
向に比較的一様となることが重要である。本発明のセン
タリングリングは、かかるシールを用いる装置がシール
を収容し自動的にセンタリングするよう配置されるハー
ドウェアを持たない（図１の従来技術の実施例のよう
に）か、或いはシャフトの端部がアクセス不能であるた
めにシャフトにシールを後から装着しなければならない
といった用途において、シャフトの周囲にシールを装着
する場合に、シールの自己センタリングをもたらすもの
である。
【００２４】さて図２(a)を参照すると、シャフト111の
周囲に正確にセンタリングされた極部片の内側表面110
の側面図が示されている。Ｘはシャフト111と極部片の
内側表面110との間のクリアランス、即ち強磁性流体シ
ールを生成するために強磁性流体が保持される環状ギャ
ップの幅（縮尺に合わせて図示されてはいない）を表し
ている。図２(b)は、シャフト111の周囲に非同心的に設
けられた極部片の内側表面110を示す。Ｙは環状ギャッ
プの最も狭い部分を表し、Ｚは最も幅広い部分を表す。
このセンタリングされていない配置が現れると、磁束は
ＺよりもＹにおいてずっと多く集中される。その結果、
強磁性流体は環状ギャップ内で不均一に分布し、特にシ
ャフト及び極部片が相互に静止した関係にある場合に、
Ｙではより多くの強磁性流体がギャップに引き入れら
れ、Ｚではギャップ内に残る流体はより少ない。従っ
て、得られる強磁性流体シールはＺにおいて圧力性能が
不十分となる。一般に、ＹがＸの１／２よりも大きい
と、つまり環状ギャップがその最も幅の狭い部分におい
て、シャフトが極部片内で完全にセンタリングされてい
る（50％の均一性範囲内）場合のギャップの幅の半分よ
りも広い場合には、得られる強磁性流体シールは適切に
動作する。ＹがＸの１／２以下である場合には、問題が
発生する。
【００２５】シャフトが極部片に対して回転している場
合、特に高速及び／又はシャフトのかなりの張り出しが
存在する状況においては、どのような回転シャフトにつ
いても固有の振動により、状況は複雑になる。図２(c)
は、シャフトが静止している場合（実線）及びシャフト
が回転に際して振動する場合（点線）に、シャフト111
の周囲に僅かに非同心的に設けられる極部片110を示し
ている。図示の目的のため、シャフトの長手方向軸に垂
直な方向に１方向におけるシャフトの振動のみを示して
いることに注意されたい。シャフト111が静止している
場合、環状ギャップは最も幅の狭い部分Ｒにおいて、適
切なシールを行うについて十分に幅の広いものである。
しかしながら、シャフト111が回転（及び振動）する場
合に、ギャップは最も幅の狭い部分Ｑにおいて、シール
を不安定とするほどに狭いものとなる。
【００２６】図３を参照すると、環状の磁石18と、環状
の極部片14及び16と、ハウジング100とを含む強磁性流
体シールモジュール10が示されている。強磁性流体シー
ルモジュール10及び／又はハウジング100には、本発明
のセンタリングリング26が取着されており、このセンタ
リングリングは、シャフトの周囲でのシールのセンタリ
ングをもたらすものである。センタリングリング26は環
状のリングであって、ハウジング100内に緊密に嵌合す
る外側縁部33と、シャフトの周囲に強磁性流体シールモ
ジュール10を装着した場合にシャフトに係合する内側縁
部31を備えた内側部分29とを有している。図示の目的の
ため、センタリングリング26はハウジング100と極部片1
4の両者に当接している。しかしながら、センタリング
リング26はハウジング100だけに固定することも、極部
片14だけに固定することも、また図示の如くハウジング
100と極部片14の両者に固定することもできることが理
解されよう。内側縁部31がシャフト12に係合すると、極
部片14及び16の内側縁部35とシャフトの外側表面37との
間に所望のギャップＧが形成されるようにして、シール
が位置決めされる。この実施例及び他の実施例におい
て、ギャップＧはシャフトと、１つの極部片のみ、２以
上の極部片、多段極部片の１以上のリッジ、環状の磁
石、或いはこれらの何らかの組み合わせとの間に生成す
ることが望ましいことが理解されよう。さらにまた、こ
の実施例及び他の実施例において、図３に示す如きセン
タリングリングは、内側縁部31においてリング全体にわ
たってシャフトと係合する必要はないことが理解されよ
う。即ち、センタリングリング26は、センタリングの機
能を行うのに十分な周方向の頻度でもってシャフトに係
合するよう内側へと延びる、一連の個別の内側部分29か
らなることができる。一旦センタリングがなされたなら
ば、ハウジング100は別の装置のハウジング28に対して
設けることができる。環状のセンタリングリング26は精
密構成部材であり、精密な許容誤差まで機械加工できる
ものであって、１インチの千分の幾つといった範囲内を
も含む、如何なる所望のギャップＧをも達成することが
できる。後述するように、センタリングリング26の種々
の実施例がここでは視野に入れられている。
【００２７】図３に示した如きセンタリングリングの１
実施例は、センタリング機能が実行され、ハウジング10
0が別の装置のハウジング28に固定された後に、取り除
くことを意図したものである。例示的に、そのようなセ
ンタリングリングはかなり剛性のものであり、アルミニ
ウム、真鍮、スチールその他のかなり剛性のある、非磁
気透過性の材料からなる。センタリングリング26は、強
磁性流体シールモジュール10及び／又はシールハウジン
グ100に対して、スナップ嵌合、溝への嵌着、その他の
後述する永久的でない手段によって、着脱可能に固定す
ることができる。図３のセンタリングリング26は、Ｌ字
形の断面を有し、ハウジング内で剛直で頑丈であり、し
かもその長さ及び内側部分29における内側縁部が正確に
規定されるようになっている。しかしながら、センタリ
ングリング26が他の断面形状を有し、依然として本発明
に従って動作することもできることが理解されよう。
【００２８】図４を参照すると、センタリングリング26
の側面図が、図３の矢印Ａで見た方向において示されて
いる。この実施例は、シールをシャフトの端部上からス
ライドさせることができる（即ちシャフトの端部にアク
セス可能な）用途に適している。図示の如く、センタリ
ングリング26は内側開口30を含み、これを介してシャフ
ト12が通される。センタリングリングの内側縁部31は、
半径r1の円を規定している。図４で点線で示されている
ものは、極部片14及び16の内側縁部35により規定される
円である。内側縁部35によるこの円は、半径r2を有して
いる。内側縁部31及び35によるこれらの円は同心であ
り、半径r2は半径r1よりも大きい。従って、ほぼr2とr1
との間の差に等しいギャップＧが生成される。加えて、
内側縁部31及び35によるこれらの円は、シャフトの外側
表面37の断面によって規定される円（図示せず）と同心
である。
【００２９】図５を参照すると、代替実施例によるセン
タリングリング32の側面図が、図３の矢印Ａの方向から
見たものとして示されている。この実施例において、セ
ンタリングリング32は２つの実質的に同じ部片34及び36
を有する分割されたセンタリングリングであり、間に小
さなギャップ38を有している。直径に沿って２つの半体
に分割されているため、センタリングリング32はそのセ
ンタリング機能が実行された後に容易に除去することが
できる。この分割リングによる代替実施例構成は、利用
可能な空間の量が僅かしかないため、例えば図４に示さ
れている如き中実のセンタリングリングをシャフトの周
囲から取り外すことができない場合に有用である。この
実施例によれば、２つの部片34及び36は、クラムシェル
構成でもって、シャフト上に単にクランプするものであ
ることに注意すべきである。取り外しを容易にするため
にリングが分割される部片の数は、用途に合わせて変更
することができ、部片が相互に接触する必要はなく、ま
た部片はシールの内側表面の周囲にほぼ対称的に、或い
は正確なセンタリングを容易にする如何なる手法によっ
ても配置することができることが理解されよう。
【００３０】センタリングリングは強磁性流体シールモ
ジュール及び／又はハウジングに対し、強磁性流体シー
ルモジュール10及び／又はハウジング100それ自体の適
切に準備された特徴によって固定することができる。例
えば図３に示されているように、ハウジングはショルダ
部を備え、センタリングリングがこのショルダ部内に嵌
合し、それによって所定位置に保持されるようになって
いる。図示の如く、センタリングリングの外側縁部33
は、ハウジング100のショルダ部98に対して緊密に嵌合
する。或いはまた、図６に示されているように、極部片
の一方が同様のショルダ部を備え、その中にセンタリン
グリングが嵌合することができる。図示の如く、センタ
リングリング26の外側縁部51は、極部片40のショルダ部
41に対して緊密に嵌合している。
【００３１】強磁性流体シールモジュール及びセンタリ
ングリングの構成要素が接触表面を有している場合に
は、これらの構成要素は精密な許容誤差まで機械加工さ
れ、所望の均一なギャップＧが生成される。しかしなが
ら、機械加工プロセスに固有の不正確さに基づき、ギャ
ップの完全な均一性は達成することができない。図２に
関して前述したように、少なくとも50％の均一性が目標
であり、また本発明のセンタリングリングによって達成
可能である。ギャップの均一性は、接触表面の数が減少
するにつれて増大する。従って、図３に示されている実
施例の１つの利点は、極部片及びセンタリングリングが
全て、それらがハウジング100上で同じように案内され
ていることに基づき、相互に相対的に正確にセンタリン
グされるということである（センタリングリングの外側
表面33と係合するハウジング100の表面が正確に機械加
工されていると仮定して）。この実施例において、ハウ
ジング100はシャフト12の周囲で同心でなければならな
い。ハウジング100における同心性の何らかの欠如は、
極部片及びセンタリングリングへと伝達される。図６に
示した実施例の１つの利点は、センタリングリング26が
極部片40上に直接に案内されるに際して（１つの接触表
面しか存在しない）、極部片40にはシャフト12とのより
良い同心性が保証されるということである。極部片16の
同心性は、この実施例によれば、極部片40とのアライメ
ントに依存している。しかし、１段階シールが望ましい
場合、即ち極部片40が強磁性流体を保持し極部片16が磁
束増強部材として作用する（そして一般に極部片40ほど
シャフトに近接しては設けられない）場合、この実施例
が最も有利なものである。
【００３２】図７は、センタリングリングを極部片14に
固定するための別の手段を示している。図示の如く、セ
ンタリングリング26は強磁性流体シールモジュールに対
し、螺刻留め具42によって固定されている。螺刻留め具
42は、センタリングリング26のスロット27を介して極部
片14へと螺着されている。スロット27は螺刻留め具42の
本体43よりも幅広く（図７に示す如く）、強磁性流体シ
ールモジュールに対するセンタリングリング26の位置を
調整できるようになっている。センタリングリングの位
置を調整することは、強磁性流体シールの構成要素の何
らかの位置的な欠陥又は不正確さを補償することができ
る。
【００３３】図８から図11は、本発明の代替的な実施例
を示すものであり、そこにおいてセンタリングリングは
強磁性流体シールモジュールに対し、シールハウジング
とセンタリングリング自体において適切に設計された相
互接続特徴によって固定されている。図８の実施例にお
いては、コード（紐）状のセンタリングリング56が、ハ
ウジング62の内向きに延びる部分60の凹部58内に配置さ
れている。凹部58はセンタリングリング56を受容し保持
するが、このセンタリングリングは、センタリング機能
が実行された後に、強磁性流体シールモジュールから取
り外されるものである。
【００３４】図９は、図８のセンタリングリングを矢印
Ｂの方向から見た側面図である。図示の如く、センタリ
ングリング56はコード状の形状を有し、シールがシャフ
トの周囲に装着される場合、このコード状のセンタリン
グリング56がシャフト12の周囲に巻かれる。センタリン
グリング56はその一端にハンドル68を有し、それは強磁
性流体シール（図示せず）の外側に配置される。他端64
は69で示す個所においてセンタリングリングに当接し、
センタリングリングがシャフト12を完全に取り囲むよう
にされる（もっとも、センタリングリング56がシャフト
12を完全に取り囲まない場合、即ち他端64が69で示す個
所においてセンタリングリングに当接しない場合にも、
センタリングリングは適切に達成されうる）。センタリ
ングリングのこの「はぎ取りコード」形の構成は、ハン
ドル68を引っ張ることによって、センタリング機能が実
行された後に、センタリングリングを強磁性流体シール
モジュールから容易に取り外すことを可能にする。
【００３５】図10に示された実施例においては、センタ
リングリング74は凹部77を画定する２つのリップ76及び
78を含んでいる。凹部77は、ハウジング70の内向きに延
びる部分72を受容し保持する。センタリングリングはこ
れにより、強磁性流体シールモジュールに対して固定さ
れる。ハウジング70の内向きに延びる部分72と、センタ
リングリング74の外方に張り出した部分80との間には、
空間82がもたらされる。この空間は、センタリング機能
が実行された後に、そこに例えばねじ回しの先端（図示
せず）のような工具を押し込み、その工具でもってセン
タリングリングを保持位置から除去することを可能にす
るために設けられている。センタリングリング74は、そ
の全ての部分において、図10に示したのと同じ断面を有
する必要はないことが理解されよう。例えば、リップ76
及び78はセンタリングリングの全ての部分にわたって存
在する必要はなく、センタリングの目的でセンタリング
リング74を強磁性流体シールに固定するために十分な頻
度でもって、センタリングリングの周囲に存在すること
が必要なだけである。実際、使用の後のセンタリングリ
ングの除去が許容できないほど困難でないように、リッ
プ76はセンタリングリング74のうち選択された部分にお
いてのみ存在するのが有利である。同様に、センタリン
グリング74の部分80はリング全体にわたって存在する必
要はなく、好ましくは、リングの除去が容易に実行可能
であるような頻度でもって存在するものである。
【００３６】図11は、ハウジング84の内向きに延びる部
分86にリップ88が備えられており、このリップがセンタ
リングリング92の凹部93内に受容され、リップ94と当接
する実施例を示している。センタリングリング92はこれ
により、強磁性流体シールモジュールに固定される。セ
ンタリングが実行された後、センタリングリング92は、
工具を空間90内へと挿入し、センタリングリングを除去
する（上述したようにして）ことによって、強磁性流体
シールモジュールから取り外すことができる。ハウジン
グ84のリップ88は、センタリングリングの除去に際して
破壊除去され、センタリングリングと一緒にとどまるよ
うに設計することができる。図10に関して前述したよう
に、センタリングリング92の断面は、リング全体にわた
って図11に図示した如きものである必要はない。例え
ば、図11におけるセンタリングリング92に関して図示し
たのと同様の断面を有する一連の個別のタブをシャフト
の周囲で直列的に配置し、別々の個所において部分86に
対して取着し、それにより一体的なセンタリングリング
の代わりをさせることができる。センタリングリング92
の部分86に対する取着に関しては、他の実施例を視野に
入れることもできる。例えば、図11に示した凹部93とリ
ップ94の代わりに、センタリングリング92からの突起又
はその別の部分を内向きに延びる部分86に沿った種々の
位置において、他の等価な実施例における場合と同様に
して、凹部内へと「スナップ嵌合」させることができ
る。
【００３７】上述したセンタリングリングの構成は、強
磁性流体シールがセンタリングされ装着された後に、取
り除かれるものとして設計されている。その場所に残さ
れた場合には、そのようなセンタリングリングは回転シ
ャフトに対して擦れ合い、引きずり、熱、及びシャフト
の損傷の可能性などを潜在的に生ずる。本発明の別の実
施例によれば、非除去式のセンタリングリングが上述し
たセンタリングリングと同様に機能し、同時に、動作に
際して取り外すことが必要ではないという、付加的な利
点をもたらす。非除去式のセンタリングリングは、回転
するシャフトの動作がセンタリングリングの内側縁部の
迅速な摩耗又は破壊除去をもたらすような、適当な材料
から形成される。このようにして、センタリングの特徴
が達成された後に、シャフトとの危険な接触は排除され
る。
【００３８】非除去式のセンタリングリングは図12に示
されている。センタリングリング26は摩耗性材料45から
作成され、或いはその内側縁部31がかかる材料でコーテ
ィングされている。代替的に、内側縁部31はまた、摩耗
性材料から作成された別個の部材であり、センタリング
リング又はハウジングに取着されていることができる。
この材料45は、正確なセンタリングをもたらすための、
比較的高い剛性を有するが、シャフトの損傷を回避する
ためにシャフトの材料と比較して低い硬度を有し、また
均一に摩耗するよう、予測可能な摩耗率を有している。
メカニカルシール、ブシュ、ブレーキパッド、チェーン
ガイドなどの同様の摩耗用途のために、そのような材料
は多く開発されてきている。そのような使用に適切な材
料の例には、炭素充填テフロン（ＣＦＴ）、ポリイミ
ド、ポリアセタール、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢ
Ｉ）、ポリエーテル−エーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及
び超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などが含ま
れる。これらの、及びその他の「エンジニアリングプラ
スチック」は、純粋な状態で、或いはガラス、タルク、
グラファイト、及び２硫化モリブデンのようなフィラー
及び／又は補強材料との組成物として用いることがで
き、それによって機械的特性及び摩耗特性が、特定の用
途に適合するように仕立てられる。
【００３９】センタリングリングを摩耗材料から製造
し、或いは内側縁部をコーティングするための代替とし
て、センタリングリングは、迅速に回転するシャフトと
接触した場合に破壊除去される内側端部を備えるように
設計することができる。そのようなセンタリングリング
は図13に示されている。図示の如く、センタリングリン
グ44は、複数の半径方向切り込み45が備えられている内
側周縁52を有する。切り込み45は複数のフィンガ46を規
定し、各々のフィンガは回転するシャフトと係合するた
めの内側縁部54を内側周縁52に有している。得られたセ
ンタリングリング44の不連続な内側周縁52は依然とし
て、センタリングの機能をもたらすには十分なものであ
る。半径方向のフィンガ46は、センタリング機能を実行
した後に、回転するシャフトと接触した場合に破壊除去
される。特に、フィンガは所定の位置において応力点を
形成するように設計及び成形することができ、その点に
おいてフィンガは予測可能な仕方で破壊除去され、予測
可能な方向へと落下する（どの機械部材又は人の目とも
接触しないように）。
【００４０】このような非除去式のセンタリングリング
は、強磁性流体シールの加圧を伴う特定の用途において
は、付加的な機能を営むことができる。特に、強磁性流
体シールが、間欠的又はその他の仕方でもって、過剰な
圧力を受けた場合に、シール用のギャップに捉えられて
いる強磁性流体の幾らかはギャップから押し退けられ
る。即ち、シールは前述のように「バースト」しうる。
このような強磁性流体の喪失は通常、圧力性能の劣化し
たシールをもたらす結果となる。多数の過圧サイクルを
経た後に、強磁性流体のかなりの量の喪失により、シー
ルが密封を行う性能全部を失うこともあり得る。しかし
ながら、過圧に際してシールギャップから押し退けられ
た強磁性流体がシールギャップの近傍に保持されるなら
ば、それは磁気的な誘引力によって、シール内へと引き
戻されうる。従って、押し退けられた強磁性流体を過圧
に際してシールギャップの近傍に物理的に保持する手段
があれば、過圧のそれぞれの後に回復するというシール
の性能が増大され、それによってシールが故障すること
なしに、繰り返しての過圧事象を耐えることが可能とな
る。摩耗形の非除去式センタリングリングは、加圧に際
して押し退けられた強磁性流体をシールギャップの近傍
に維持するための物理的な障壁として機能することによ
り、強磁性流体を保持するための、最も有効な手段とし
て作用しうる。
【００４１】或いはまた、この保持機能を営むよう特別
に設計された強磁性流体保持装置を採用することができ
る。これは例えば、シャフトの周囲に近接する内側周縁
を有する材料ブロック、及びこの保持装置を極部片に非
常に近い関係でもって設け、バーストに際してシールか
ら押し退けられた強磁性流体が極部片の近傍の位置に保
持されて、押し退けられた強磁性流体が磁場によってシ
ールの有効部分へと引き戻されるようにする手段とから
なる。
【００４２】
【発明の効果】本発明のセンタリングリングは、センタ
リング機能を実行するために非常に有用なものである。
このセンタリングリングは、極部片（単数又は複数）の
内側表面と、磁石（単数又は複数）と、又は強磁性流体
シール装置の他の構成部材と、及びシャフトの外側表面
との間に、実質的に周方向に一様な、小さなギャップを
生成することを可能なものとする。
【００４３】本発明のセンタリングリングを有する強磁
性流体シールは特に、シールを既存の設備へと装着する
ことが必要とされる場合に有用である。これらの場合は
特に、強磁性流体シールが、元来はかかる強磁性流体シ
ール用に設計されていなかった装置に対して付加される
という場合に一般的なものである。そのような例に含ま
れるものとしては、元々は強磁性流体シール用には設計
されなかったが、漏出を排除するために、後に強磁性流
体シールを後から装着する可能性のある、遠心ポンプが
ある。別のこういった状況は、既存のシールを交換する
ために強磁性流体シールが装着される（気密性を改善す
るために）場合、或いは僅かに漏れのある別のシールと
直列に装着される場合に生ずる。この後者の２重シール
の場合の例に含まれるものとしては、半導体ウェーハの
超高真空処理に用いるよう設計されたロボットアクチュ
エータがある。このような既存の設備については、本発
明のセンタリングリングを含む強磁性流体シールは、回
転シャフト上へと装着され、自動的にセンタリングされ
る。本発明のセンタリングリングは付加的に、装着の簡
便さをももたらす。
【００４４】本発明のセンタリング機構は、シャフトの
如き部材を、ハウジングの如き別の部材内でセンタリン
グしなければならない各種の用途に用いることができる
ことが理解されよう。即ち、本発明のセンタリングリン
グは、強磁性流体シールに用いることに限定されるもの
ではない。
【００４５】本技術分野における当業者であれば、本明
細書に記述した全てのパラメータが例示を意図したもの
であり、実際のパラメータはシールが用いられている特
定の用途に依存するものであることを容易に理解するで
あろう。従って、前述の実施例は例示としてのみ呈示さ
れたものであって、特許請求の範囲及びその均等の範囲
内において、本発明を上記に特定的に記述したのと異な
る形で実施することができることが理解されるであろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転シャフトの周囲で作動する従来技術の強磁
性流体シールの断面図である。
【図２】シャフトと同心及び非同心に設けられた極部片
の内側縁部の側面図である。
【図３】本発明の１実施例によるセンタリングリングを
示す、強磁性流体シールの断面図である。
【図４】図３の矢印Ａの方向から見た、本発明の１実施
例によるセンタリングリングの側面図である。
【図５】図３の矢印Ａの方向から見た、本発明の代替的
な実施例によるセンタリングリングの側面図である。
【図６】本発明の別の代替実施例による強磁性流体シー
ルの断面図である。
【図７】本発明のさらに別の代替実施例による強磁性流
体シールの断面図である。
【図８】本発明のさらに別の代替実施例による強磁性流
体シールの、上半分だけを示す断面図である。
【図９】図８の代替実施例のセンタリングリングの側面
図である。
【図１０】本発明のさらに別の代替実施例による強磁性
流体シールの、上半分だけを示す断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の代替実施例による強磁性
流体シールの、上半分だけを示す断面図である。
【図１２】本発明の１実施例による、摩耗性内側縁部を
有するセンタリングリングを示す、強磁性流体シールの
断面図である。
【図１３】図３の矢印Ａの方向から見た、本発明のさら
に別の実施例によるセンタリングリングの側面図であ
る。
【符号の説明】
１０ 強磁性流体シールモジュール １１ シール １２ シャフト １４，１６，４０ 極部片 １８ 磁石 ２６，３２，４４，５６，７４，９２ センタリングリ
ング ２８，６２，７０ ハウジング ２９ 内側部分 ３１ 内側縁部 ３３，５１ 外側縁部 ３５ 内側縁部 ３７ 外側表面 ３８ ギャップ ４２ 螺刻留め具 ４５ 摩耗性材料 ４６ フィンガ ５２ 内側縁部 ５４ 内側周縁 ６８ ハンドル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ジェイ・ブラック，ジュニア アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03054メリーマック，ワイヤー・ロード・ 84 (72)発明者 ポール・イー・マクマハン アメリカ合衆国ルイジアナ州70785ウォー カー，コリエル・11996 (72)発明者 ラリー・エイ・ハッフォード アメリカ合衆国カリフォルニア州92082ヴ ァレイ・センター，ヴィラ・シェラ・ロー ド・15350 (72)発明者 デイヴィッド・ティ・ムーネイ アメリカ合衆国カリフォルニア州94903サ ン・ラファエル，ラス・ガリナス・アヴェ ニュー・1065 (72)発明者 ロバート・シー・ワトキンス アメリカ合衆国ミシシッピー州39568パス カゴーラ，オリー・ヴァイス・ロード・ 8908

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外面を有するシャフトの周囲にシールを
    形成する強磁性流体シールについて用いるセンタリング
    リングであって、前記強磁性流体シールが前記シャフト
    の周りで軸方向に配置された磁場を生成する少なくとも
    １つの磁石と少なくとも１つの極部片とを有し、前記極
    部片が前記シャフトに向けて延在して前記極部片と前記
    シャフトとの間でギャップを形成し、前記ギャップが強
    磁性流体で充填可能であるものにおいて、前記センタリ
    ングリングが、 前記シャフトの外面と接触する内側周縁を有する材料の
    ブロックと、及び前記材料のブロックの内側周縁が前記
    シャフトの外面と接触した場合に前記ギャップが前記シ
    ャフトの周囲で実質的に均一となるよう、前記センタリ
    ングリングを前記極部片に対して固定した関係で設ける
    手段とからなる、センタリングリング。
  2. 【請求項２】 前記材料のブロックの内側周縁が第１の
    円を規定し、前記シャフトの外面が第２の円を規定し、
    これらの円が同心である、請求項１のセンタリングリン
    グ。
  3. 【請求項３】 前記材料のブロックが摩耗タリングリン
    グ。
  4. 【請求項４】 前記材料のブロックの内側周縁が複数の
    フィンガを規定し、これらのフィンガは前記シャフトの
    回転に際して前記シャフトと接触した場合に破壊除去さ
    れるような形状でもって前記内側周縁に配置されてい
    る、請求項１のセンタリングリング。
  5. 【請求項５】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、センタリングリングを永久的に設ける手段を含む、
    請求項１のセンタリングリング。
  6. 【請求項６】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、センタリングリングを非永久的に設ける手段を含
    む、請求項１のセンタリングリング。
  7. 【請求項７】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、前記極部片に対するセンタリングリングの位置を調
    整する手段を含む、請求項１のセンタリングリング。
  8. 【請求項８】 センタリングリングを設けグを介して前
    記極部片へと螺着される螺刻留め具を含む、請求項７の
    センタリングリング。
  9. 【請求項９】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、前記極部片に画定されセンタリングリングを受容す
    るショルダ部を含む、請求項１のセンタリングリング。
  10. 【請求項１０】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、シールハウジングに画定されセンタリングリングを
    受容するショルダ部を含む、請求項１のセンタリングリ
    ング。
  11. 【請求項１１】 センタリングリングを非ルハウジング
    に画定されセンタリングリングを受容する凹部を含む、
    請求項６のセンタリングリング。
  12. 【請求項１２】 センタリングリングがコード状形状を
    有し、センタリングリングを非永久的に設ける前記手段
    が、引っ張りに際してセンタリングリングを除去するよ
    うセンタリングリングに取着されたハンドルをさらに含
    む、請求項１１のセンタリングリング。
  13. 【請求項１３】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングの脚部を受容すべくセ
    ンタリングリングに画定された凹部を含む、請求項６の
    センタリングリング。
  14. 【請求項１４】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングに画定されたリップを
    受容すべくセンタリングリングに画定された凹部を含
    み、前記リップはセンタリングリングが除去される場合
    に破壊除去される、請求項６のセンタリングリング。
  15. 【請求項１５】 前記シールが過圧に基づき周期的なバ
    ーストを受け、前記材料のブロックの前記内側周縁が、
    バーストに際してシールから押し退けられる強磁性流体
    の大部分をシール内へと引き戻されるよう磁場内に保持
    するよう構成配置されている、請求項１のセンタリング
    リング。
  16. 【請求項１６】 外面を有するシャフトの周囲にシール
    を形成する強磁性流体シールについて用いるセンタリン
    グリングであって、前記強磁性流体シールが前記シャフ
    トの周りで軸方向に配置された磁場を生成する少なくと
    も１つの磁石と少なくとも１つの極部片とを有し、前記
    極部片が前記シャフトに向けて延在して前記極部片と前
    記シャフトとの間でギャップを形成し、前記ギャップが
    強磁性流体で充填されているものにおいて、前記センタ
    リングリングが、 前記シャフトの外面と接触する環状の内側周縁を有する
    材料のブロックと、及び前記材料のブロックの内側周縁
    が前記シャフトの外面と接触した場合に前記ギャップが
    前記シャフトの周囲で実質的に均一となるよう、前記セ
    ンタリングリングを前記極部片に対して固定した関係で
    永久的に設ける手段とからなる、センタリングリング。
  17. 【請求項１７】 前記材料のブロックが摩耗性材料から
    なる、請求項１６のセンタリングリング。
  18. 【請求項１８】 前記材料のブロックの内側周縁が複数
    のフィンガを規定し、これらのフィンガは前記シャフト
    の回転に際して前記シャフトと接触した場合に破壊除去
    されるような形状でもって前記内側周縁に配置されてい
    る、請求項１６のセンタリングリング。
  19. 【請求項１９】 センタリングリングを永久的に設ける
    前記手段が、センタリングリングを介して前記極部片へ
    と螺着される螺刻留め具を含む、請求項１６のセンタリ
    ングリング。
  20. 【請求項２０】 センタリングリングを永久的に設ける
    前記手段が、前記極部片に画定されセンタリングリング
    を受容するショルダ部を含む、請求項１６のセンタリン
    グリング。
  21. 【請求項２１】 センタリングリングを永久的に設ける
    前記手段が、シールハウジングに画定されセンタリング
    リングを受容するショルダ部を含む、請求項１６のセン
    タリングリング。
  22. 【請求項２２】 前記シールが過圧に基づき周期的なバ
    ーストを受け、前記材料のブロックの前記内側周縁が、
    バーストに際してシールから押し退けられる強磁性流体
    の大部分をシール内へと引き戻されるよう磁場内に保持
    するよう構成配置されている、請求項１６のセンタリン
    グリング。
  23. 【請求項２３】 外面を有するシャフトの周囲にシール
    を形成する強磁性流体シールについて用いるセンタリン
    グリングであって、前記強磁性流体シールが前記シャフ
    トの周りで軸方向に配置された磁場を生成する少なくと
    も１つの磁石と少なくとも１つの極部片とを有し、前記
    極部片が前記シャフトに向けて延在して前記極部片と前
    記シャフトとの間でギャップを形成し、前記ギャップが
    強磁性流体で充填されているものにおいて、前記センタ
    リングリングが、 前記シャフトの外面と接触する環状の内側周縁を有す
    る、相互に隣接して配置された少なくとも２つの材料の
    ブロックと、及び前記材料のブロックの内側周縁が前記
    シャフトの外面と接触した場合に前記ギャップが前記シ
    ャフトの周囲で実質的に均一となるよう、前記センタリ
    ングリングを前記極部片に対して固定した関係で非永久
    的に設ける手段とからなる、センタリングリング。
  24. 【請求項２４】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、前記極部片に画定されセンタリングリン
    グを受容するショルダ部を含む、請求項２３のセンタリ
    ングリング。
  25. 【請求項２５】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングに画定されセンタリン
    グリングを受容する凹部を含む、請求項２３のセンタリ
    ングリング。
  26. 【請求項２６】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングの脚部を受容すべくセ
    ンタリングリングに画定された凹部を含む、請求項２３
    のセンタリングリング。
  27. 【請求項２７】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングに画定されたリップを
    受容すべくセンタリングリングに画定された凹部を含
    み、前記リップはセンタリングリングが除去される場合
    に破壊除去される、請求項２３のセンタリングリング。
  28. 【請求項２８】 前記シールが過圧に基づき周期的なバ
    ーストを受け、前記材料のブロックの前記内側周縁が、
    バーストに際してシールから押し退けられる強磁性流体
    の大部分をシール内へと引き戻されるよう磁場内に保持
    するよう構成配置されている、請求項２３のセンタリン
    グリング。
  29. 【請求項２９】 磁気透過性シャフトの周囲にスライド
    して密封を行うよう構成されたシール装置であって、 前記シャフトの周囲に軸方向に配設されて磁場を生成す
    る少なくとも１つの磁石と、 前記シャフトの周囲に軸方向に配設された少なくとも１
    つの極部片であって、前記シャフトに向かって延在して
    極部片とシャフトとの間に強磁性流体で充填可能なギャ
    ップを形成する極部片と、 前記シャフトの外面に接触する内側周縁を有するセンタ
    リングリングと、及び前記センタリングリングの内側周
    縁が前記シャフトの外面に接触した場合に前記ギャップ
    が前記シャフトの周囲で実質的に一様となるよう、前記
    極部片に対して固定した関係で前記センタリングリング
    を設ける手段とからなる、シール装置。
  30. 【請求項３０】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、センタリングリングを永久的に設ける手段を含む、
    請求項２９のシール装置。
  31. 【請求項３１】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、センタリングリングを非永久的に設ける手段を含
    む、請求項２９のシール装置。
  32. 【請求項３２】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、前記極部片に対するセンタリングリングの位置を調
    整する手段を含む、請求項３１のシール装置。
  33. 【請求項３３】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、センタリングリングを介して前記極部片へと螺着さ
    れる螺刻留め具を含む、請求項３２のシール装置。
  34. 【請求項３４】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、前記極部片に画定されセンタリングリングを受容す
    るショルダ部を含む、請求項２９のシール装置。
  35. 【請求項３５】 センタリングリングを設ける前記手段
    が、シールハウジングに画定されセンタリングリングを
    受容するショルダ部を含む、請求項２９のシール装置。
  36. 【請求項３６】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングに画定されセンタリン
    グリングを受容する凹部を含む、請求項３１のシール装
    置。
  37. 【請求項３７】 センタリングリングがコード状形状を
    有し、センタリングリングを非永久的に設ける前記手段
    が、引っ張りに際してセンタリングリングを除去するよ
    うセンタリングリングに取着されたハンドルをさらに含
    む、請求項３６のシール装置。
  38. 【請求項３８】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングの脚部を受容すべくセ
    ンタリングリングに画定された凹部を含む、請求項３１
    のシール装置。
  39. 【請求項３９】 センタリングリングを非永久的に設け
    る前記手段が、シールハウジングに画定されたリップを
    受容すべくセンタリングリングに画定された凹部を含
    み、前記リップはセンタリングリングが除去される場合
    に破壊除去される、請求項３１のシール装置。
  40. 【請求項４０】 前記シールが過圧に基づき周期的なバ
    ーストを受け、前記材料のブロックの前記内側周縁が、
    バーストに際してシールから押し退けられる強磁性流体
    の大部分をシール内へと引き戻されるよう磁場内に保持
    するよう構成配置されている、請求項２９のシール装
    置。
  41. 【請求項４１】 外面を有するシャフトの周囲に有効シ
    ール領域を有するシールを形成する強磁性流体シールに
    ついて用いる強磁性流体保持装置であって、前記強磁性
    流体シールが前記シャフトの周りに配設された磁場を生
    成する少なくとも１つの磁石と少なくとも１つの環状の
    極部片とを有し、前記少なくとも１つの極部片が前記シ
    ャフトに向けて延在して前記極部片と前記シャフトとの
    間でギャップを形成し、前記ギャップが強磁性流体で充
    填可能であるものにおいて、前記装置が、 前記シャフトの外面と近接する内側周縁を有する材料の
    ブロックと、及び過圧に基づくバーストに際してシール
    から押し退けられた強磁性流体が前記極部片の付近の位
    置に保持されて、押し退けられた強磁性流体が磁場によ
    り前記有効シール領域内へと引き戻されるよう、前記材
    料のブロックを前記極部片に近接した関係で設ける手段
    とからなる装置。
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