JPH0720469U - 磁性流体シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作の容易化によるコストダウンを図る。 【構成】 互いに同心的で相対回転自在に径方向に組み
付けられる非磁性体の径方向外側および内側の部材２，
３と該２部材２，３間に配置される磁性体の中間部材４
とから成る３部材の各部材間の環状の隙間をシールする
もので、外側部材２の内周に取付けられる外側磁気ユニ
ット９，前記磁性体の中間部材４および内側部材３の外
周に取付けられる内側磁気ユニット１３とから形成され
る磁気回路１５による磁気吸着力によって微小間隙７，
７’に磁性流体１６を保持する構成とする。

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、特に 互いに同心的で相対回転自在に径方向に組み付けられる３部材の各部材間の環状 の隙間をシールするものに関する。

【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は、たとえば図４に示すようなもの がある。すなわち、この磁性流体シール装置１００は、互いに同心的に相対回転 自在に径方向に組み付けられる径方向外側の部材としてのハウジング１０１と、 径方向内側の部材としての内軸１０２と、該内軸１０２とハウジング１０１間に 配置される中間部材としての外軸１０３とから成る３部材の各部材間の環状の隙 間をシールするものである。

【０００３】 ハウジング１０１の内周には、軸方向に着磁（図中左側をＮ極、右側をＳ極） した外側磁力源としての外側磁石１０４と、該外側磁石１０４の両側に外軸１０ ３と微小間隙１０５を介して配置した一対の外側磁性体部材としての外側ヨーク １０６，１０６とから成る外側磁気ユニット１０７を取付けている。

【０００４】 また外軸１０３の内周には、外側磁石１０４と同一方向に着磁した内側磁力源 としての内側磁石１０８と、該内側磁石１０８の両側に内軸１０２と微小間隙１ ０５’を介して配置した一対の内側磁性体部材としての内側ヨーク１０９，１０ ９とから成る内側磁気ユニット１１０を取付けている。

【０００５】 そして、外軸１０３は、磁性体部分と非磁性体部分を設けている。すなわち、 外軸１０３自体は非磁性体部分で、該外軸１０３の径方向外側を磁性体部分とし て磁性体リング１０３Ａを設けているのである。したがって、磁性体リング１０ ３Ａと上記外側磁気ユニット１０７とから図中矢印で示されているように外側磁 気回路１１１が形成される。この外側磁気回路１１１による磁気吸着力によって 微小間隙１０５に磁性流体１１２が保持されて外軸１０３とハウジング１０１間 をシールしているのである。

【０００６】 また、内軸１０２は磁性体であることから、該内軸１０２と上記内側磁気ユニ ット１１０とから図中矢印で示されているように内側磁気回路１１３が形成され る。この内側磁気回路１１３による磁気吸着力によって微小間隙１０５’に磁性 流体１１２が保持されて内軸１０２と外軸１０３間をシールしているのである。

【０００７】 以上から、３部材の各部材間の環状の隙間をシールしているのである。

【０００８】 なお、一対の外側ヨーク１０６，１０６とハウジング１０２，外軸１０３と磁 性体リング１０３Ａ，一対の内側ヨーク１０９，１０９と外軸１０３は，それぞ れシール部材としてのＯリング１１４によって流体密となっている。

【０００９】 ところが、上記した磁性流体シール装置１００は、ハウジング１０１側，外軸 １０３側において、外側磁気回路１１１，内側磁気回路１１３を別々に構成して いるので、非磁性体から成る外軸１０３に磁性体リング１０３Ａを必要とし、形 状・構造が複雑であるという問題点があった。

【００１０】 そこで、上記問題点を解消するために、図５に示す磁性流体シール装置２００ が提案されている（特開昭６１−１６５０７２号公報参照）。

【００１１】 この磁性流体シール装置２００は、互いに同心的に相対回転自在に径方向に組 み付けられる径方向外側の部材としての非磁性体のハウジング２０１と、径方向 内側の部材としての磁性体の中央シャフト２０２と、該中央シャフト２０２とハ ウジング２０１間に配置される複数の中間部材としての共軸シャフト２０３，２ ０４とから成る多段部材の各部材間の環状の隙間をシールするものである。

【００１２】 ハウジング２０１の内周には軸方向に着磁（図中左側をＮ極、右側をＳ極）し た磁力源としての磁石２０５と、該磁石２０５の両側に共軸シャフト２０３と微 小間隙２０６を介して配置した一対の磁性体部材としての（透）磁性磁極片２０ ７，２０７とから成る磁気ユニット２０８を取付けている。

【００１３】 そして、共軸シャフト２０３，２０４は、磁性体部分と非磁性体部分を設けて いる。すなわち、非（透）磁性の絶縁シャフト２０９とその両側の一対の（透） 磁性部分２１０で構成されている。また、共軸シャフト２０３と共軸シャフト２ ０４間は微小間隙２０６’を有している。さらに、共軸シャフト２０４と中央シ ャフト２０２間は微小間隙２０６”を有している。そして、中央シャフト２０２ は（透）磁性であることから、図中点線の矢印で示されているように磁気ユニッ ト２０８，共軸シャフト２０３，２０４のそれぞれの（透）磁性部分２１０及び 中央シャフト２０２により１つの磁気回路２１１が形成される。この磁気回路２ １１による磁気吸着力によって各微小間隙２０６，２０６’，２０６”に磁性流 体２１２が保持されて各部材間をシールしているのである。

【００１４】 このように構成されていることから、磁石２０５が１個で２個以上の共軸シャ フト間の微小間隙をシールすることが可能である。

【００１５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、共軸シャフト２０３，２０４は磁性部分２１０と非磁性部分２ １１とから構成されているため、磁性部分２１０と非磁性部分２１１を、流体密 洩れのない状態で接合する必要があり実際の製作においてはコストアップの要因 となっている。

【００１６】 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、製作の容易化によるコストダウンを図り得る磁性流体シール装 置を提供することにある。

【００１７】

【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、互いに同心的で相対回転自在 に径方向に組み付けられる非磁性体の径方向外側および内側の部材と該２部材間 に配置される磁性体の中間部材とから成る３部材の各部材間の環状の隙間をシー ルするもので、前記外側部材の内周に取付けられる軸方向に着磁した外側磁力源 と、該外側磁力源の両側に前記中間部材と微小間隙を有して配置した一対の外側 磁性体部材とから成る外側磁気ユニットと、前記内側部材の外周に前記外側磁力 源と軸方向反対方向に着磁された内側磁力源と、該内側磁力源の両側に前記中間 部材と微小間隙を有して配置した一対の内側磁性体部材とから成る内側磁気ユニ ットと、を備え、前記外側磁気ユニット，前記磁性体の中間部材および内側磁気 ユニットとから形成される磁気回路による磁気的吸着力によって前記微小間隙に 磁性流体を保持する構成する。

【００１８】

【作用】

上記構成の磁性流体シール装置にあっては、中間部材を磁性体として径方向外 側の部材と内側の部材間に、１つの磁気回路を形成して各部材間の微小間隙に磁 性流体を保持して各部材間をシールしていることから、中間部材を従来技術のよ うに磁性体部分と非磁性体部分とから構成することがなくなるので、製作が容易 となり、それに伴いコストダウンが図れる。

【００１９】

【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本体を示してお り、この磁性流体シール装置１は、非磁性体の径方向外側の部材としてのハウジ ング２と、非磁性体の径方向内側の部材としての内軸３と、該２部材間に配置さ れる中間部材としての外軸４が互いに同心的で径方向に組み付けられ、各部材間 に設けられるベアリング５によって各部材が相対回転自在に支持されている３部 材の各部材間の環状の隙間をシールするものである。

【００２０】 そして、ハウジング２の内周には、軸方向に着磁（本実施例では図中左側をＮ 極、右側をＳ極）した外側磁力源としての外側磁石６と、該外側磁石６の両側に 外軸４と微小間隙７を介して配置した一対の外側磁性体部材としての外側ヨーク ８，８とから成る外側磁気ユニット９を取付けている。

【００２１】 外側ヨーク８は環状部材で、その外周にはそれぞれ凹溝８１が設けられており 、この凹溝８１内にシール部材としてのＯリング１０が挿入されて、一対の外側 ヨーク８，８とハウジング２とが流体密となっている。

【００２２】 また内軸３の外周には、外側磁石６と軸方向逆方向に着磁（本実施例では図中 左側をＳ極、右側をＮ極）した内側磁力源としての内側磁石１１と、該内側磁石 １１の両側に外軸４と微小間隙７’を介して配置した一対の内側磁性体部材とし ての内側ヨーク１２，１２とから成る内側磁気ユニット１３を取付けている。

【００２３】 内側ヨーク１２も外側ヨーク８同様環状部材で、その内周にはそれぞれ凹溝１ ２Ａが設けられており、この凹溝１２Ａ内にシール部材としてのＯリング１４が 挿入されて、内側ヨーク１２と内軸３とが流体密となっている。

【００２４】 そして、外軸４は、磁性体であることから、外側磁気ユニット９の外側磁石６ のＮ極→外側磁石６のＮ極側の外側ヨーク８→外軸４→外軸４を介して上記Ｎ極 側の外側ヨーク８と対向する内側ヨーク１２→内側磁石１１→内側磁石１１のＮ 極側の内側ヨーク１２→外軸４→外軸４を介して上記Ｎ極側の内側ヨーク１２と 対向する外側ヨーク８→外側磁石６のＳ極というように磁束が流れ１つの閉ルー プの磁気回路１５が形成される。この磁気回路１５による磁気吸着力によって外 軸４の外側ヨーク８側の微小間隙７と内側ヨーク１２側の微小間隙７’に磁性流 体１６が保持されることにより３部材の各部材間の環状の隙間をシールすること になる。

【００２５】 上記のように磁気回路１５を形成する場合、内側磁石９は外側磁石６に比べて 弱くても良いし、外軸４を薄く作ることができる。

【００２６】 しかし、図２に示すように、内側磁石１１がない場合、すなわち内側磁石１１ でなく磁力を有しないダミー１１Ａとした場合、外側磁石６の磁束は外軸４にし か流れず（図中矢印参照）、内軸３側のシールはできない。

【００２７】 また、図３のように内側磁石１１の着磁方向を外側磁石６と同じとした着磁方 向同一内側磁石１１Ｂとしても、上記磁性流体シール装置１と同様の効果は得ら れるが、磁束は外軸４部でしか流れない（図中矢印参照）ので外軸４の肉厚は大 きくする必要があり、かつ外側磁石６も強力なものが必要である。

【００２８】 上記構成の磁性流体シール装置にあっては、外軸４を磁性体として径方向外側 のハウジング２と内軸３間に、１つの磁気回路１５を形成して各部材間の微小間 隙７，７に磁性流体１６を保持して各部材間をシールしていることから、外軸４ を従来技術のように磁性体部分と非磁性体部分とから構成することがなくなるの で、製作が容易となり、それに伴いコストダウンが図れる。

【００２９】 なお、上記実施例では磁力源として磁石６，１１を用いるものを例にとって説 明したが、電磁石を用いても良く、また永久磁石と電磁石を併用したものでも良 い。

【００３０】

【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、中間部材を磁性体として径 方向外側の部材と内側の部材間に、１つの磁気回路を形成して各部材間の微小間 隙に磁性流体を保持して各部材間をシールしていることから、中間部材を従来技 術のように磁性体部分と非磁性体部分とから構成することがなくなるので、製作 が容易となり、それに伴いコストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例に係る磁性流体シール
装置の縦断面図である。

【図２】図２は図１の磁性流体シール装置において、内
側磁石を磁力を有しないダミーとした縦断面図である。

【図３】図３は図１の磁性流体シール装置において、内
側磁石の着磁方向を外側磁石の着磁方向と同一方向とし
た縦断面図である。

【図４】図４は従来の磁性流体シール装置の縦断面図で
ある。

【図５】図５は従来の他の磁性流体シール装置の縦断面
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（外側部材） ３ 内軸（内側部材） ４ 外軸（中間部材） ５ ベアリング ６ 外側磁石（外側磁力源） ７，７’ 微小間隙 ８ 外側ヨーク（外側磁性体部材） ８１ 凹溝 ９ 外側磁気ユニット １０ Ｏリング １１ 内側磁石（内側磁石） １１Ａ ダミー １１Ｂ 着磁方向同一内側磁石 １２ 内側ヨーク（内側磁性体部材） １２Ａ 凹溝 １３ 内側磁気ユニット １４ Ｏリング １５ 磁気回路 １６ 磁性流体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに同心的で相対回転自在に径方向に
   組み付けられる非磁性体の径方向外側および内側の部材
   と該２部材間に配置される磁性体の中間部材とから成る
   ３部材の各部材間の環状の隙間をシールするもので、 前記外側部材の内周に取付けられる軸方向に着磁した外
   側磁力源と、該外側磁力源の両側に前記中間部材と微小
   間隙を有して配置した一対の外側磁性体部材とから成る
   外側磁気ユニットと、 前記内側部材の外周に前記外側磁力源と軸方向反対方向
   に着磁された内側磁力源と、該内側磁力源の両側に前記
   中間部材と微小間隙を有して配置した一対の内側磁性体
   部材とから成る内側磁気ユニットと、を備え、 前記外側磁気ユニット，前記磁性体の中間部材および内
   側磁気ユニットとから形成される磁気回路による磁気的
   吸着力によって前記微小間隙に磁性流体を保持する磁性
   流体シール装置。