JPH073100Y2 - 密封装置 - Google Patents

密封装置

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JPH073100Y2
JPH073100Y2 JP1987110519U JP11051987U JPH073100Y2 JP H073100 Y2 JPH073100 Y2 JP H073100Y2 JP 1987110519 U JP1987110519 U JP 1987110519U JP 11051987 U JP11051987 U JP 11051987U JP H073100 Y2 JPH073100 Y2 JP H073100Y2
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JP
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annular
magnetic fluid
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magnetic
magnet
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裕一 滝井
裕次 草野
真路 阿部
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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【考案の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本考案は、高清浄度な場所とその雰囲気を汚染する要素
を用いている部分とを遮断する密封装置にかかり、特に
磁性流体を用いた構造の密封装置に関するものである。
<従来の技術> 従来のこの種の密封装置の1例を第5図に示して説明す
る(特開昭55−94061号公報参照)。
図において、符号1はシャフトで、このシャフト1は円
筒状のハウジング2に同心状に挿通されている。ハウジ
ング2の内周面には環状磁石3が固着されており、環状
磁石3の内周面とシャフト1の外周面との間には微小な
環状隙間が形成され、ここに磁性流体4が保持されてい
る。
環状磁石3のN,S極は軸方向に配向されており、シャフ
ト1との間に磁気回路が形成される。この磁気回路によ
り前記環状隙間に磁性流体4が保持されるのである。
前記磁性流体4の注入量は、通常、環状隙間の容積より
も多めに充填しているため、図示するように、表面張力
により環状磁石3の両側面から磁性流体4がはみ出した
状態に保持される。
<考案が解決しようとする問題点> ところで、上述したような構成の密封装置は、シャフト
回転、ハウジング固定という使用態様を前提としたもの
であって、シャフト固定、ハウジング回転という使用態
様を予定していない。そのため、このような密封装置で
は、シャフト固定、ハウジング回転の場合において、次
のような問題点が生ずる。
ハウジング2を回転させるとそれに固定している環状磁
石3も回転するので、環状磁石3に引っ張られる磁性流
体4の流動体積がシャフト回転方式の場合に比べて多く
なり、また、磁性流体4に作用する遠心力の影響が大と
なる。したがって、特に環状隙間からはみ出ている磁性
流体4が環状磁石3の側面をつたって図中矢印で示すよ
うにハウジング2側へ流出しやすかった。
本考案はこのような事情に鑑みて創案されたもので、環
状隙間に磁性流体を安定的に保持させることを目的とし
ている。
<問題点を解決するための手段> 本考案は、回転する環状の外側部材と、この環状外側部
材の内側に同心状に配置された固定の内側部材との間の
環状空間を軸方向で遮断する密封装置において、次のよ
うに構成する。
本考案の密封装置は、前記外側部材の内周面に取り付け
られて前記内側部材の外周面との間に所定の環状隙間を
形成する環状磁石と、この環状磁石の軸方向の少なくと
も一側面に取り付けられる非磁性材製の環状板と、前記
環状磁石と前記内側部材との間の環状隙間に磁気力によ
って保持される磁性流体とを備え、かつ、前記環状磁石
が一対の磁極を軸方向に配置したものであるとともに、
この環状磁石の内周において軸方向両端部にそれぞれ切
欠部が設けられていることに特徴を有する。
<作用> 本考案の構成による作用は次のとおりである。
磁性流体は、環状磁石および非磁性材製の環状板の各内
周面と内側部材の外周面との間の環状隙間に磁気力によ
って保持される。つまり、環状隙間において、非磁性材
製の環状板がある側の端部では磁気力が及ばないから、
環状隙間での中程に磁性流体が溜まり、前記の端部から
外へは磁性流体がはみ出にくくなる。
ここで、外側部材および環状磁石を回転させると、環状
隙間の磁性流体は、環状隙間の端部寄りに設けられてい
る切欠部で受け止められるので、外へ流出することがな
く、環状隙間における磁性流体の収容量が減らずに済
む。しかも、回転を止めると、前記切欠部で受け止めら
れた磁性流体は環状隙間側の磁性流体によって速やかに
引き戻される。
<実施例> 以下、本考案の各実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第1図に本考案の第1実施例を示している。ここでは密
封装置を玉軸受の内外輪間に設けた場合として説明す
る。
図において、符号5は環状の外側部材としての外輪、符
号6は内側部材としての内輪、符号7は玉、符号8は玉
7の保持器、符号9はN,S極が軸方向に配向された環状
磁石、符号10は従来周知の磁性流体をそれぞれ示してい
る。
環状磁石9の外周側は内部に非磁性材製の環状板11を有
する環状ゴムリング12を介して外輪5の内周面肩部に形
成の段部5aに固定されている。
環状磁石9の内周面の軸方向両端の肩部には、断面ほぼ
L字形の周方向に連続する切欠部13,14が形成され、こ
の切欠部13,14を形成したことによって環状磁石9の内
周の軸方向中間には輪状凸部15が形成されている。輪状
凸部15の内径寸法は、非磁性材製の環状板11の内径寸法
と同一に設定されており、切欠部13,14の各円筒面の内
径寸法は非磁性材製の環状板11の内径寸法よりも大きく
設定されている。つまり、切欠部13,14の各円筒面と内
輪6の外周面との間の間隔は、輪状凸部15の内周面と内
輪6の外周面との間の間隔よりも大きくなっている。
そして、磁性流体10は、前述の輪状凸部15の内周面と内
輪6の外周面との間の環状隙間に充填されており、環状
磁石9と内輪6との間に生じる磁気力によって保持され
ている。なお、環状隙間において、非磁性材製の環状板
11がある側の端部では磁気力が及ばないから、環状隙間
での中程に磁性流体10が溜まり、前記の端部から外へは
磁性流体10がはみ出にくくなる。
次に動作を説明する。
内輪6を固定し、外輪5を回転させると、外輪5ととも
に環状磁石9が回転し、磁性流体10の流動体積が内輪回
転方式の場合に比べて多くなり、また、磁性流体10を径
方向外方へ押しやろうとする力が増大するために磁性流
体10が外部へ流出しやすくなるのは従来例で説明した。
しかし、本実施例においては、磁性流体10を環状磁石9
の軸方向中央寄りに保持させていて環状隙間の端部に非
磁性材製の環状板11を配置することによって環状隙間の
側方へ磁性流体10をはみ出させないようにしているか
ら、回転中でも、従来のように磁性流体10が環状磁石9
の側面をつたって外輪5側へ流出しなくなる。
また、回転遠心力が著しく増大したときでも、環状磁石
9の輪状凸部15の内周部に保持されている磁性流体10
は、環状磁石9の切欠部13,14で受け止められるので、
環状隙間の外部へ流出すことはない。さらに、環状磁石
9の一側(図の左側)の切欠部13の開口は、非磁性材製
の環状板11でもってほとんど塞がれるため、切欠部13へ
移動した磁性流体10はそれ以上外へ移動できなくなる。
しかも、外輪5の回転を停止させたときには、両切欠部
13,14へ移動した磁性流体10が、最も磁気力の強い輪状
凸部15と内輪6との間へ引き戻されることになる。この
現象は、環状磁石9の側方に設けた環状板11が非磁性材
であるから、起こりうるのである。
ところで、第1図では、玉軸受の一側にのみ密封装置を
設けて他側に非接触シールを設けた構造にしてあるが、
言うまでもなく、両側に本考案にかかる密封装置を設け
てもかまわない。
第2図に本考案の第2実施例を示している。図において
第1図と同一の部分について同一の符号を付してある。
本実施例において第1実施例と異なる構成は、軸受外方
側の切欠部14の形状を外向きに斜めに径大するテーパ状
にしていることである。
この場合、回転中に輪状凸部15と内輪6との間から磁性
流体10が移動しやすくなると考えられるが、切欠部14と
内輪6との間から輪状凸部15と内輪6との間へと隙間寸
法を小さくしたことによる毛細管現象で、磁性流体10が
輪状凸部15と内輪6との間へ引き寄せられるため、回転
中に、磁性流体10が切欠部14側へ移動しにくくなる。
第3図に本考案の第3実施例を示している。同図におい
ても第1図と同一の部分について同一の符号を付してあ
る。
本実施例では、第1実施例での構造に加えて、環状磁石
9の軸受外側の面(S極側)に非磁性材製の環状板16を
設けてある。この環状板16の内縁と内輪6の外周面との
間の間隙は切欠部14の円筒面と内輪6の内周面との間の
間隔よりも小さく設定されており、ここを非接触シール
構造にしてある。つまり、この非接触シール構造によ
り、回転によって移動し切欠部14で受け止められている
磁性流体10がここにせき止められるとともに、外部から
塵埃などが侵入するのを阻止できることになる。軸受回
転中に切欠部14にせき止められた磁性流体10は停止時に
は環状板16が非磁性材製であることにより、環状磁石9
の輪状凸部15と内輪6との間に引き寄せられ元の状態に
戻ることになる。
第4図に本考案の第4実施例を示している。本実施例
は、第3実施例の変形例である。つまり、内輪6の外周
面肩部に段部6aを形成し、環状板16の内縁を径方向中心
側に延出させて段部6aの円筒面との間の隙間を小さくし
てある。
このようにして、第3実施例で説明した非接触シール構
造をさらに複雑にすれば、回転により磁性流体10が輪状
凸部15と内輪6との間から切欠部14側へ移動してもそこ
から外部への流出が確実に防止できるだけでなく、外部
からの塵埃などの浸入防止効果を一層高めることができ
る。
以上の各実施例では、密封装置を軸受の内外輪間に設け
たものとして説明してあるが、本考案はこれに限定され
ず、同心状に配される内側部材と外側部材との間の間隙
に設けるものであれば適用できる。
<考案の効果> 本考案によれば、次の効果が発揮される。
環状磁石の側方に非磁性材製の環状板を配置するととも
に環状磁石に切欠部を設けることによって、それらの内
周部と内側部材の外周部との間の環状隙間の中程に磁性
流体を保持させるようにしたから、環状隙間の側方へ磁
性流体がはみ出さなくなる。また、回転遠心力が作用し
たとき、環状隙間の中程に保持されている磁性流体は、
環状磁石の肩部に設けられている切欠部で受け止められ
るので、環状隙間の外部へ流出することはなく、環状隙
間における磁性流体の収容量が減らずに済む。しかも、
回転を止めると、前記切欠部で受け止められた磁性流体
は環状隙間側の磁性流体によって速やかに引き戻され
る。
このように本考案の密封装置では、長期間、良好な密封
状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の第1実施例にかかる密封装置を軸受内
部に設けた構造を示す上半部の縦断面図である。 第2図ないし第4図は本考案の第2〜第4実施例にかか
り、いずれも要部のみを拡大した縦断面図である。ま
た、第5図は従来の密封装置を示す縦断面図である。 5…外輪(外側部材) 6…内輪(内側部材) 9,91…環状磁石(磁石体) 10…磁性流体 13,14,141…切欠部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 阿部 真路 大阪府大阪市南区鰻谷西之町2番地 光洋 精工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−76722(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転する環状の外側部材と、この環状外側
    部材の内側に同心状に配置された固定の内側部材との間
    の環状空間を軸方向で遮断する密封装置において、 前記外側部材の内周面に取り付けられて前記内側部材の
    外周面との間に所定の環状隙間を形成する環状磁石と、 この環状磁石の軸方向の少なくとも一側面に取り付けら
    れる非磁性材製の環状板と、 前記環状磁石と前記内側部材との間の環状隙間に磁気力
    によって保持される磁性流体とを備え、 かつ、前記環状磁石が一対の磁極を軸方向に配置したも
    のであるとともに、この環状磁石の内周において軸方向
    両端部にそれぞれ切欠部が設けられている、ことを特徴
    とする密封装置。
JP1987110519U 1987-07-17 1987-07-17 密封装置 Expired - Lifetime JPH073100Y2 (ja)

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