JPH0640376Y2 - 磁性流体シール装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （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。

（従来の技術） 従来、この種の磁性流体シール装置としては、たとえば
第６図に示すような構成となっている。すなわち、ハウ
ジング100内周にハウジング100内部を軸方向に所定間隔
でもって区分する一対のヨーク101,102が設けられてい
る。このヨーク101,102の内周側には磁力源103が介在さ
れ、磁力源103,ヨーク101,102およびシャフ104との間に
磁気回路105が形成され、一方のヨーク101内周面とシャ
フト104外周面との間に形成した微小隙間内に磁性流体1
06を気密に磁気吸着している。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来技術の場合には、シール装置の
薄型化を図る上に、次のような問題があった。

第１に、装置の薄型化を図るべく、シール側のヨーク10
1の巾を薄くすると、磁性流体106の注入量が減少し、勢
い磁性流体106の注入巾が小さくなる。そのために、磁
性流体106の蒸発によって短期間にシール漏れを来しシ
ール寿命が短くなるという問題が生じる。

第２に、装置の薄型化を図るべく磁力源103の巾を薄く
すると、磁力源の磁気力が弱まって磁性流体106の磁気
吸着力が低下し、シールの耐圧性が低下してしまう。

このような耐圧性の低下を補うために、ヨーク101内周
とシャフト104間の隙間を狭くすることが考えられる。
しかし、隙間を狭くするとシール部の磁性流体106に作
用する剪断力が大きくなってしまい、シール寿命が低下
するという問題が生じる。

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、シール寿命を低
下させることなく小型化を図り得る磁性流体シール装置
を提供することにある。

（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、ハウジ
ング内で回転自在に支承される回転部材と、該回転部材
との間に微小間隙を形成して上記ハウジング内を軸方向
に区分する一対のヨークと、該各ヨーク間の外周側に介
在して前記回転部材とヨークとの組み合わせにより磁気
回路を形成する磁力源と、前記ヨークと回転部材との間
に磁気吸着される磁性流体とからなる磁性流体シール装
置において、 前記ヨークのうち一方のヨークの巾を他方のヨークの巾
より狭くすると共に、当該薄巾ヨークの内径を厚巾ヨー
クの内径よりも小さくし、さらに磁性流体を上記厚巾ヨ
ークとシャフト間の隙間に注入してなることを特徴とす
る。

（作用） 上記構成の磁性流体シール装置にあっては、一方のヨー
クの巾を狭くすることにより装置の小型化が図られる。

一方、厚巾ヨークと回転部材間の微小間隙に磁気吸着さ
れた磁性流体によってシールされるが、ヨークの巾は広
いので、磁性流体の注入巾は長くなり蒸発し難い。

また、厚巾ヨークと回転部材間の間隙は大きいので、回
転時に磁性流体に作用する剪断力は小さい。

（実施例） 以下に、本考案を図示の実施例に従って説明する。本考
案の第１実施例の装置を示す第１図において、１はハウ
ジングであり、このハウジング１内に回転部材としての
シャフト２がハウジング１と同心的に回転自在に支承さ
れている。ハウジング１内周には、ハウジング１内を軸
方向に区分する一対のリング状のヨーク3,4が設けられ
ている。このヨーク3,4は軸方向に所定間隔でもって互
いに平行に対向配置されており、ヨーク3,4の外周はハ
ウジング１内周に嵌合され、ヨーク3,4の内周とシャフ
ト２との間に微小間隙5,6が形成されている。

一方両ヨーク3,4間の外周側（すなわち半径方向外方
側）には磁力源としてのリング状の永久磁石７が介在さ
れ、永久磁石７の両側面が上記ヨークと密接している。
磁力源としては永久磁石に限らず電磁石でもよい。

ここで、上記ヨーク3,4の内一方のヨーク３の軸方向の
巾は、他方のヨーク４の巾よりも狭くなっていて、か
つ、薄巾ヨーク３の内径D₃は厚巾ヨーク４の内径D₄より
も小径に構成されている。

したがって、厚巾ヨーク４とシャフト２外周間との微小
間隙６は、薄巾ヨーク３とシャフト２間の微小間隙５よ
りも広い。この広い厚巾ヨーク４側の微小間隙６に磁性
流体Ｆが気密に磁気吸着されている。

上記構成の磁性流体シール装置にあっては、環状の磁石
７両端に固定されたヨーク3,4の一方の巾を狭くして薄
型化することにより装置の小型化が図られる。一方、厚
巾ヨーク４とシャフト２間の微小間隙６に磁気吸着され
た磁性流体Ｆによってシールされるが、ヨーク４の巾は
広いので、磁性流体Ｆの注入巾は長くなり蒸発し難い。

また、厚巾ヨーク４とシャフト２間の間隙６は大きいの
で、回転時に磁性流体Ｆに作用する剪断力は小さい。

第２図には、本考案の第２実施例が示されている。この
例では薄巾ヨーク23を透磁性ゴム材料で成形し、シャフ
ト２と薄巾ヨーク23内周間に僅小なクリアランスを設け
るか若干の締め代を持たせてシールするようにしたもの
である。

第３図には、本考案の第３実施例が示されている。この
例は、ハウジング１が透磁性の場合を示すもので、永久
磁石７と薄巾および厚巾ヨークにより構成される磁気ユ
ニット外周とハウジング１内周間に非磁性のスペーサ31
を介在させたものである。この非磁性スペーサ31によっ
て磁束がハウジング１側に漏洩するのを防止している。

第４図には、本考案の第４実施例が示されている。この
例では、磁気ユニットのうち厚巾ヨーク４だけをハウジ
ング１内周に嵌合し、薄巾ヨーク３と磁石７外周はハウ
ジング１内周とは非接触としたものである。

これは、ハウジング１内周との嵌合部を、厚巾ヨーク４
のみとすることにより、他方の薄巾ヨーク３および永久
磁石７の内外周の加工精度の要求を低くして、加工の容
易化、コスト低減を図るようにしたものである。

第５図には、本考案の第５実施例が示されている。この
例では、永久磁石７のみをのハウジング１内周に嵌合
し、薄巾および厚巾ヨーク3,4外周を共にハウジング１
内周とは非接触としたものである。

このようにすれば、薄巾，厚巾両ヨーク3,4外周の精度
は要求されず、ハウジング１内周に嵌合される永久磁石
７外周および磁性流体が注入される厚巾ヨーク内周を高
精度に加工すれば足りることになる。

（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、一対
のヨークのうち一方のヨークの巾を狭くし、厚巾ヨーク
と回転部材間の微小間隙に磁性流体を磁気吸着するよう
にしたので、磁性流体の蒸発を可及的に低減することが
でき、装置の小型化を図りつつシール寿命を長くするこ
とができる。

また、厚巾ヨークと回転部材間の間隙は大きいので、回
転時に磁性流体に作用する剪断力は小さく磁性流体の劣
化を防止することが出来、より長寿命化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る磁性流体シール装置
の要部縦断面図、第２図は本考案の第２実施例に係る磁
性流体シール装置の要部縦断面図、第３図は本考案の第
３実施例に係る磁性流体シール装置の要部縦断面図、第
４図は本考案の第４実施例に係る磁性流体シール装置の
要部縦断面図、第５図は本考案の第５実施例に係る磁性
流体シール装置の要部縦断面図、第６図は従来の磁性流
体シール装置の要部縦断面図である。 符号の説明図 １…ハウジング、２…シャフト ３…薄巾ヨーク、４…厚巾ヨーク 5,6…微小隙間、７…永久磁石 Ｆ…磁性流体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング内で回転自在に支承される回転
   部材と、該回転部材との間に微小間隙を形成して上記ハ
   ウジング内を軸方向に区分する一対のヨークと、該各ヨ
   ーク間の外周側に介在して前記回転部材とヨークとの組
   み合わせにより磁気回路を形成する磁力源と、前記ヨー
   クと回転部材との間に磁気吸着される磁性流体とからな
   る磁性流体シール装置において、 前記ヨークのうち一方のヨークの巾を他方のヨークの巾
   より狭くすると共に、当該薄巾ヨークの内径を厚巾ヨー
   クの内径よりも小さくし、さらに磁性流体を上記厚巾ヨ
   ークとシャフト間の隙間に注入してなることを特徴とす
   る磁性流体シール装置。