JPH0771620A - 磁性流体シール装置 - Google Patents
磁性流体シール装置Info
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- JPH0771620A JPH0771620A JP5165089A JP16508993A JPH0771620A JP H0771620 A JPH0771620 A JP H0771620A JP 5165089 A JP5165089 A JP 5165089A JP 16508993 A JP16508993 A JP 16508993A JP H0771620 A JPH0771620 A JP H0771620A
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- JP
- Japan
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- shaft
- sleeve
- magnetic
- outer peripheral
- peripheral surface
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
- F16C33/762—Sealings of ball or roller bearings by means of a fluid
- F16C33/763—Sealings of ball or roller bearings by means of a fluid retained in the sealing gap
- F16C33/765—Sealings of ball or roller bearings by means of a fluid retained in the sealing gap by a magnetic field
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小型で性能の良い装置を得る。
【構成】シャフト１を、非磁性材製のシャフト本体７ａ
と磁性材製のスリーブ８とで構成する。シャフト本体７
ａの外周面に鍔部１０を形成し、この鍔部１０の片側面
１０ａとスリーブ８の端面８ａとを突き合わせる。突き
合わせ面に沿って、全周に亙る電子ビーム溶接を施す。
この溶接により、上記突き合わせ面の気密保持を図る。
と磁性材製のスリーブ８とで構成する。シャフト本体７
ａの外周面に鍔部１０を形成し、この鍔部１０の片側面
１０ａとスリーブ８の端面８ａとを突き合わせる。突き
合わせ面に沿って、全周に亙る電子ビーム溶接を施す。
この溶接により、上記突き合わせ面の気密保持を図る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る磁性流体シール装
置は、例えば半導体製造装置や産業機械に組み込んで、
回転軸がケースの壁部を挿通する部分の気密保持を確実
に図る為に利用する。
置は、例えば半導体製造装置や産業機械に組み込んで、
回転軸がケースの壁部を挿通する部分の気密保持を確実
に図る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】例えば半導体製造装置の場合、内部を真
空にしたケース内に設けた装置を、このケース外に設け
たモータにより駆動する必要がある。従って、このモー
タにより回転させられるシャフトを、上記ケースの壁面
を貫通した状態で配置するが、この貫通部の気密保持を
確実に図る為に従来から、図２０に示す様な磁性流体シ
ール装置が使用されている。
空にしたケース内に設けた装置を、このケース外に設け
たモータにより駆動する必要がある。従って、このモー
タにより回転させられるシャフトを、上記ケースの壁面
を貫通した状態で配置するが、この貫通部の気密保持を
確実に図る為に従来から、図２０に示す様な磁性流体シ
ール装置が使用されている。
【０００３】この磁性流体シール装置は、円筒形の外周
面を有するシャフト１を、このシャフト１と同心に配置
されたハウジング２の内側に、１対の転がり軸受３、３
により回転自在に支持している。上記ハウジング２は、
アルミニウム合金等の非磁性材により円筒形に造られて
いる。このハウジング２は、図示しないケースの壁面に
設けた通孔の内側に、この通孔の内周縁との間の気密を
保持した状態で支持固定する。
面を有するシャフト１を、このシャフト１と同心に配置
されたハウジング２の内側に、１対の転がり軸受３、３
により回転自在に支持している。上記ハウジング２は、
アルミニウム合金等の非磁性材により円筒形に造られて
いる。このハウジング２は、図示しないケースの壁面に
設けた通孔の内側に、この通孔の内周縁との間の気密を
保持した状態で支持固定する。
【０００４】上記ハウジング２の内側には、それぞれが
円輪状に形成され、軸方向（図２０の左右方向）に亙っ
て着磁された永久磁石４、４を支持している。各永久磁
石４、４の両端面には、それぞれ磁性材製のポールピー
ス５、５を添設している。そして、各ポールピース５、
５の内周縁と上記シャフト１の外周面との間の微小隙間
にそれぞれ磁性流体６、６を、上記各永久磁石４、４の
磁力に基づいて保持している。
円輪状に形成され、軸方向（図２０の左右方向）に亙っ
て着磁された永久磁石４、４を支持している。各永久磁
石４、４の両端面には、それぞれ磁性材製のポールピー
ス５、５を添設している。そして、各ポールピース５、
５の内周縁と上記シャフト１の外周面との間の微小隙間
にそれぞれ磁性流体６、６を、上記各永久磁石４、４の
磁力に基づいて保持している。
【０００５】上記各微小隙間に磁性流体６、６を保持す
る必要上、上記シャフト１の一部外周面で、上記各ポー
ルピース５、５の内周縁と対向する部分は磁性材製とす
る必要がある。一方、磁性流体シール装置を組み付ける
半導体製造装置等の性能維持の面から、上記シャフト１
全体を磁性材により造れない場合がある。この様な場合
に従来から、上記シャフト１を、アルミニウム合金等の
非磁性材製のシャフト本体７と、磁性材製のスリーブ８
とで構成していた。
る必要上、上記シャフト１の一部外周面で、上記各ポー
ルピース５、５の内周縁と対向する部分は磁性材製とす
る必要がある。一方、磁性流体シール装置を組み付ける
半導体製造装置等の性能維持の面から、上記シャフト１
全体を磁性材により造れない場合がある。この様な場合
に従来から、上記シャフト１を、アルミニウム合金等の
非磁性材製のシャフト本体７と、磁性材製のスリーブ８
とで構成していた。
【０００６】このスリーブ８は、上記シャフト本体７の
中間部で、上記各ポールピース５、５の内周縁と対向す
る部分に外嵌する。そして、上記スリーブ８の一端面
（図２０の左端面）と上記シャフト本体７の外周面との
間を、アセチレンアーク溶接により、全周に亙って溶接
している。この様な溶接を行なうのは、上記シャフト本
体７の外周面とスリーブ８の内周面との間に存在する微
小な隙間を通じて、空気が漏洩するのを防止する為であ
る。
中間部で、上記各ポールピース５、５の内周縁と対向す
る部分に外嵌する。そして、上記スリーブ８の一端面
（図２０の左端面）と上記シャフト本体７の外周面との
間を、アセチレンアーク溶接により、全周に亙って溶接
している。この様な溶接を行なうのは、上記シャフト本
体７の外周面とスリーブ８の内周面との間に存在する微
小な隙間を通じて、空気が漏洩するのを防止する為であ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成される従来の磁性流体シール装置の場合、次の〜
の様な解決すべき点がある。
構成される従来の磁性流体シール装置の場合、次の〜
の様な解決すべき点がある。
【０００８】アセチレンアーク溶接によって形成され
る溶接ビード９の断面積、即ちこの溶接ビード９の高さ
寸法Ｈ及び幅寸法Ｗが大きくなる。これら両寸法Ｈ、Ｗ
は、通常３mm以上になり、その分、磁性流体シール装置
の小型化を図りにくくなる。
る溶接ビード９の断面積、即ちこの溶接ビード９の高さ
寸法Ｈ及び幅寸法Ｗが大きくなる。これら両寸法Ｈ、Ｗ
は、通常３mm以上になり、その分、磁性流体シール装置
の小型化を図りにくくなる。
【０００９】溶接時の温度上昇が著しく、溶接時の温
度上昇と溶接完了後の温度低下とによって、シャフト本
体７やスリーブ８に変形が生じ易くなる。変形が生じた
場合には、シャフト１の回転に伴って微小な振動が生じ
易くなったり、或はシール性が悪化する原因となる為、
好ましくない。
度上昇と溶接完了後の温度低下とによって、シャフト本
体７やスリーブ８に変形が生じ易くなる。変形が生じた
場合には、シャフト１の回転に伴って微小な振動が生じ
易くなったり、或はシール性が悪化する原因となる為、
好ましくない。
【００１０】溶接時の温度上昇によって、溶接部が酸
化し、更に溶接後のシャフト本体７とスリーブ８とを空
気中に放置した場合に、この溶接部の酸化が進む事が避
けられない。そして、この溶接部を半導体製造装置を構
成するケースの内側等、真空空間中に露出させると、酸
化生成物がこの真空空間中に飛散し、この真空空間を汚
す原因となる。
化し、更に溶接後のシャフト本体７とスリーブ８とを空
気中に放置した場合に、この溶接部の酸化が進む事が避
けられない。そして、この溶接部を半導体製造装置を構
成するケースの内側等、真空空間中に露出させると、酸
化生成物がこの真空空間中に飛散し、この真空空間を汚
す原因となる。
【００１１】本考案の磁性流体シール装置は、上述の様
な事情に鑑みて発明したものである。
な事情に鑑みて発明したものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の磁性流体シール
装置は、前述した従来の磁性流体シール装置と同様に、
円筒形の外周面を有し、この外周面の一部を磁性材によ
り構成したシャフトと、このシャフトと同心に配置され
た筒形のハウジングと、このハウジングの内側に支持さ
れた永久磁石と、この永久磁石に添設された磁性材製の
ポールピースと、このポールピースの内周縁と上記シャ
フトの外周面との間の微小隙間に、上記永久磁石の磁力
に基づいて保持される磁性流体とを備えている。
装置は、前述した従来の磁性流体シール装置と同様に、
円筒形の外周面を有し、この外周面の一部を磁性材によ
り構成したシャフトと、このシャフトと同心に配置され
た筒形のハウジングと、このハウジングの内側に支持さ
れた永久磁石と、この永久磁石に添設された磁性材製の
ポールピースと、このポールピースの内周縁と上記シャ
フトの外周面との間の微小隙間に、上記永久磁石の磁力
に基づいて保持される磁性流体とを備えている。
【００１３】特に、請求項１に記載した磁性流体シール
装置に於いては、上記シャフトは、非磁性金属材製のシ
ャフト本体と、このシャフト本体の外周面に、その全周
に亙って形成された鍔部と、上記シャフト本体に外嵌さ
れた磁性材製のスリーブとを備えている。そして、この
スリーブの端面と上記鍔部の片側面とを突き合わせた状
態で、これら端面と片側面との突き合わせ部の少なくと
も外周側端部をその全周に亙り、電子ビーム溶接により
溶接したものである事を特徴としている。
装置に於いては、上記シャフトは、非磁性金属材製のシ
ャフト本体と、このシャフト本体の外周面に、その全周
に亙って形成された鍔部と、上記シャフト本体に外嵌さ
れた磁性材製のスリーブとを備えている。そして、この
スリーブの端面と上記鍔部の片側面とを突き合わせた状
態で、これら端面と片側面との突き合わせ部の少なくと
も外周側端部をその全周に亙り、電子ビーム溶接により
溶接したものである事を特徴としている。
【００１４】更に、請求項２に記載した磁性流体シール
装置に於いては、上記シャフトは、大径部と小径部とを
段部で連続させた外周面を有する非磁性金属材製のシャ
フト本体と、このシャフト本体の大径部に外嵌された磁
性材製のスリーブとを備えている。そして、このスリー
ブの内周面と上記大径部との合わせ面部の少なくとも片
端部をその全周に亙り、電子ビーム溶接により溶接した
ものである事を特徴としている。
装置に於いては、上記シャフトは、大径部と小径部とを
段部で連続させた外周面を有する非磁性金属材製のシャ
フト本体と、このシャフト本体の大径部に外嵌された磁
性材製のスリーブとを備えている。そして、このスリー
ブの内周面と上記大径部との合わせ面部の少なくとも片
端部をその全周に亙り、電子ビーム溶接により溶接した
ものである事を特徴としている。
【００１５】
【作用】上述の様に構成される本発明の磁性流体シール
装置の場合、スリーブの端面と鍔部の片側面との突き合
わせ部（請求項１の場合）、或はスリーブの内周面と大
径部との合わせ面部（請求項２の場合）を狭い幅で溶接
できる。この為、シャフト本体とスリーブとの間の気密
を保持する為の構造部分に大きなスペースをとられる事
がなく、磁性流体シール装置の小型化を図れる。
装置の場合、スリーブの端面と鍔部の片側面との突き合
わせ部（請求項１の場合）、或はスリーブの内周面と大
径部との合わせ面部（請求項２の場合）を狭い幅で溶接
できる。この為、シャフト本体とスリーブとの間の気密
を保持する為の構造部分に大きなスペースをとられる事
がなく、磁性流体シール装置の小型化を図れる。
【００１６】又、溶接時の温度上昇を少なく抑えられる
事から、溶接に伴うシャフト本体及びスリーブの変形を
少なく抑える事ができ、磁性流体シール装置の信頼性を
確保できる。
事から、溶接に伴うシャフト本体及びスリーブの変形を
少なく抑える事ができ、磁性流体シール装置の信頼性を
確保できる。
【００１７】更に、真空中で行なう電子ビーム溶接によ
り、上記シャフト本体とスリーブとを溶接する為、溶接
に伴ってこれらシャフト本体とスリーブとが酸化されな
い。従って、従来の様に酸化生成物により、磁性流体シ
ール装置により外部と隔てられた真空空間を、汚染する
恐れがなくなる。
り、上記シャフト本体とスリーブとを溶接する為、溶接
に伴ってこれらシャフト本体とスリーブとが酸化されな
い。従って、従来の様に酸化生成物により、磁性流体シ
ール装置により外部と隔てられた真空空間を、汚染する
恐れがなくなる。
【００１８】
【実施例】図１〜３は、請求項１に対応する、本発明の
第一実施例を示している。前述の図２０に示した従来構
造と同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略
し、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。
第一実施例を示している。前述の図２０に示した従来構
造と同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略
し、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。
【００１９】アルミニウム合金等の非磁性金属材により
円筒状に形成されたシャフト本体７ａの中間部外周面に
は、外向フランジ状の鍔部１０を、このシャフト本体７
ａの全周に亙って形成している。そして、上記シャフト
本体７ａに、磁性材製のスリーブ８を外嵌すると共に、
このスリーブ８の一端面８ａ（図１〜３の左端面）と上
記鍔部１０の片側面１０ａとを、図２に詳示する様に、
突き合わせている。鍔部１０の高さ寸法ｈは上記スリー
ブ８の厚さ寸法ｔと等しい。従って、上記両面８ａ、１
０ａ同士を突き合わせた状態で、上記鍔部１０の外周縁
と上記スリーブ８の外周面とは連続した円筒面を構成す
る。
円筒状に形成されたシャフト本体７ａの中間部外周面に
は、外向フランジ状の鍔部１０を、このシャフト本体７
ａの全周に亙って形成している。そして、上記シャフト
本体７ａに、磁性材製のスリーブ８を外嵌すると共に、
このスリーブ８の一端面８ａ（図１〜３の左端面）と上
記鍔部１０の片側面１０ａとを、図２に詳示する様に、
突き合わせている。鍔部１０の高さ寸法ｈは上記スリー
ブ８の厚さ寸法ｔと等しい。従って、上記両面８ａ、１
０ａ同士を突き合わせた状態で、上記鍔部１０の外周縁
と上記スリーブ８の外周面とは連続した円筒面を構成す
る。
【００２０】そして、これら両面８ａ、１０ａを突き合
わせた状態で、これら両面８ａ、１０ａの外周側部分を
その全周に亙り、電子ビーム溶接により溶接している。
電子ビームの照射方向は、図２に矢印で示す様に、上記
両面８ａ、１０ａ同士の突き合わせ面に対し平行とす
る。この結果、電子ビーム溶接により得られる溶接部１
１の深さ寸法ｄは、上記両面８ａ、１０ａ同士の突き合
わせ面の奥に迄達する深いものとなる。従って、上記両
面８ａ、１０ａ同士の溶接面積は広くなり、これら両面
８ａ、１０ａ間の気密保持の信頼性が高くなる。
わせた状態で、これら両面８ａ、１０ａの外周側部分を
その全周に亙り、電子ビーム溶接により溶接している。
電子ビームの照射方向は、図２に矢印で示す様に、上記
両面８ａ、１０ａ同士の突き合わせ面に対し平行とす
る。この結果、電子ビーム溶接により得られる溶接部１
１の深さ寸法ｄは、上記両面８ａ、１０ａ同士の突き合
わせ面の奥に迄達する深いものとなる。従って、上記両
面８ａ、１０ａ同士の溶接面積は広くなり、これら両面
８ａ、１０ａ間の気密保持の信頼性が高くなる。
【００２１】尚、上記鍔部１０の高さ寸法ｈと幅寸法ｗ
とは、構成すべき磁性流体シール装置の大きさ等に応じ
て設計的に定めるが、何れの寸法ｈ、ｗとも、０．５mm
以上あれば、上記電子ビーム溶接を含め、実施可能であ
る。
とは、構成すべき磁性流体シール装置の大きさ等に応じ
て設計的に定めるが、何れの寸法ｈ、ｗとも、０．５mm
以上あれば、上記電子ビーム溶接を含め、実施可能であ
る。
【００２２】上述の様に構成される本発明の磁性流体シ
ール装置の場合、スリーブ８の端面８ａと鍔部１０の片
側面１０ａとの突き合わせ部を、図３に示す様に、上記
鍔部１０の幅寸法ｗよりも小さな、極く狭い幅で溶接で
きる。この為、シャフト本体７ａとスリーブ８との間の
気密を保持する為の構造部分に大きなスペースをとられ
る事がなく、磁性流体シール装置の小型化を図れる。
ール装置の場合、スリーブ８の端面８ａと鍔部１０の片
側面１０ａとの突き合わせ部を、図３に示す様に、上記
鍔部１０の幅寸法ｗよりも小さな、極く狭い幅で溶接で
きる。この為、シャフト本体７ａとスリーブ８との間の
気密を保持する為の構造部分に大きなスペースをとられ
る事がなく、磁性流体シール装置の小型化を図れる。
【００２３】これに対して、上記両面８ａ、１０ａ間の
溶接をアセチレンアーク溶接により行なった場合には、
仮に本発明の場合の様な鍔部１０を形成しても、図４に
示す様に、溶接部１１ａの幅が広くなる。従って、上記
鍔部１０の幅寸法も大きくする必要が生じ、磁性流体シ
ール装置の小型化が難しくなる。一方、鍔部１０を持た
ず、単なる円筒形の外周面を持ったシャフト本体７ａと
スリーブ８との当接面同士の間を、図５の矢印方向から
電子ビームを照射する事により溶接した場合には、図６
に示す様に、溶接部１１ａが上記当接面に対し傾斜す
る。この結果、上記当接面同士の溶接面積が狭くなっ
て、気密保持の信頼性が低くなる。
溶接をアセチレンアーク溶接により行なった場合には、
仮に本発明の場合の様な鍔部１０を形成しても、図４に
示す様に、溶接部１１ａの幅が広くなる。従って、上記
鍔部１０の幅寸法も大きくする必要が生じ、磁性流体シ
ール装置の小型化が難しくなる。一方、鍔部１０を持た
ず、単なる円筒形の外周面を持ったシャフト本体７ａと
スリーブ８との当接面同士の間を、図５の矢印方向から
電子ビームを照射する事により溶接した場合には、図６
に示す様に、溶接部１１ａが上記当接面に対し傾斜す
る。この結果、上記当接面同士の溶接面積が狭くなっ
て、気密保持の信頼性が低くなる。
【００２４】又、本発明の磁性流体シール装置の場合、
上記両面８ａ、１０ａ間の溶接を電子ビーム溶接により
行なう為、溶接時の温度上昇を少なく抑えられる。従っ
て、溶接に伴うシャフト本体７ａ及びスリーブ８の変形
を少なく抑える事ができ、変形に伴う振動の発生やシー
ル性の低下等を防止できて、磁性流体シール装置の信頼
性を確保できる。
上記両面８ａ、１０ａ間の溶接を電子ビーム溶接により
行なう為、溶接時の温度上昇を少なく抑えられる。従っ
て、溶接に伴うシャフト本体７ａ及びスリーブ８の変形
を少なく抑える事ができ、変形に伴う振動の発生やシー
ル性の低下等を防止できて、磁性流体シール装置の信頼
性を確保できる。
【００２５】更に、真空中で行なう電子ビーム溶接によ
り、上記シャフト本体７ａとスリーブ８とを溶接する
為、溶接に伴ってこれらシャフト本体７ａとスリーブ８
とが酸化されない。従って、溶接部に酸化生成物が生じ
る事もなくなり、酸化生成物により、磁性流体シール装
置により外部と隔てられた真空空間を、汚染する恐れが
なくなる。
り、上記シャフト本体７ａとスリーブ８とを溶接する
為、溶接に伴ってこれらシャフト本体７ａとスリーブ８
とが酸化されない。従って、溶接部に酸化生成物が生じ
る事もなくなり、酸化生成物により、磁性流体シール装
置により外部と隔てられた真空空間を、汚染する恐れが
なくなる。
【００２６】次に、図７〜９は、請求項１に対応する、
本発明の第二実施例を示している。本実施例の場合、鍔
部１０の外周縁片半部（図７の右半部）と、スリーブ８
の鍔部１０側端部外周縁とに、それぞれ凹部１２ａ、１
２ｂを形成している。上記スリーブ８の一端面８ａと上
記鍔部１０の片側面１０ａとを突き合わせた場合、これ
ら両面８ａ、１０ａの突き合わせ面が、上記両凹部１２
ａ、１２ｂが合わさる事で構成される凹溝１３の中央部
に位置する。そして、上記両面８ａ、１０ａ同士を電子
ビーム溶接する事で生じる溶接部１１ａの外周端は、上
記凹溝１３の内側に盛り上がる。従って、この外周端が
他の部材と干渉しにくくなる。
本発明の第二実施例を示している。本実施例の場合、鍔
部１０の外周縁片半部（図７の右半部）と、スリーブ８
の鍔部１０側端部外周縁とに、それぞれ凹部１２ａ、１
２ｂを形成している。上記スリーブ８の一端面８ａと上
記鍔部１０の片側面１０ａとを突き合わせた場合、これ
ら両面８ａ、１０ａの突き合わせ面が、上記両凹部１２
ａ、１２ｂが合わさる事で構成される凹溝１３の中央部
に位置する。そして、上記両面８ａ、１０ａ同士を電子
ビーム溶接する事で生じる溶接部１１ａの外周端は、上
記凹溝１３の内側に盛り上がる。従って、この外周端が
他の部材と干渉しにくくなる。
【００２７】即ち、電子ビーム溶接により形成される溶
接部１１ａの外周端は、図８に示す様に上記スリーブ８
の外周面及び鍔部１０の外周縁から突出するが、この突
出量は、前記アセチレンアーク溶接の場合に比べれば少
ないとは言え、最大で０．５mm以上に達する場合があ
る。従って、図９に示す様に、上記両面８ａ、１０ａ同
士の合わせ面の周囲に別の部材１４を設ける場合には、
この部材１４の内周縁と上記溶接部１１ａの外周端との
干渉を防止する必要上、上記部材１４の内径を必要以上
に大きくしなければならない等、磁性流体シール装置の
設計に制約を生じる可能性がある。これに対して、本実
施例の様に、上記凹溝１３を形成すれば、この様な制約
がなくなる。
接部１１ａの外周端は、図８に示す様に上記スリーブ８
の外周面及び鍔部１０の外周縁から突出するが、この突
出量は、前記アセチレンアーク溶接の場合に比べれば少
ないとは言え、最大で０．５mm以上に達する場合があ
る。従って、図９に示す様に、上記両面８ａ、１０ａ同
士の合わせ面の周囲に別の部材１４を設ける場合には、
この部材１４の内周縁と上記溶接部１１ａの外周端との
干渉を防止する必要上、上記部材１４の内径を必要以上
に大きくしなければならない等、磁性流体シール装置の
設計に制約を生じる可能性がある。これに対して、本実
施例の様に、上記凹溝１３を形成すれば、この様な制約
がなくなる。
【００２８】次に、図１０は、請求項１に対応する、本
発明の第三実施例を示している。本実施例の場合には、
シャフト本体７ａの端部に幅広の鍔部１０Ａを形成し、
この鍔部１０Ａの外周面とハウジング２の内周面との間
に、転がり軸受３を設けている。その他の構成及び作用
は、前述した第一実施例の場合と同様である。
発明の第三実施例を示している。本実施例の場合には、
シャフト本体７ａの端部に幅広の鍔部１０Ａを形成し、
この鍔部１０Ａの外周面とハウジング２の内周面との間
に、転がり軸受３を設けている。その他の構成及び作用
は、前述した第一実施例の場合と同様である。
【００２９】次に、図１１は、請求項１に対応する、本
発明の第四実施例を示している。本実施例の場合、幅広
の鍔部１０Ａとスリーブ８との突き合わせ部に、凹溝１
３を形成している。鍔部１０Ａが幅広である以外の構成
及び作用は、前述した第二実施例と同様である。
発明の第四実施例を示している。本実施例の場合、幅広
の鍔部１０Ａとスリーブ８との突き合わせ部に、凹溝１
３を形成している。鍔部１０Ａが幅広である以外の構成
及び作用は、前述した第二実施例と同様である。
【００３０】次に、図１２〜１３は、請求項２に対応す
る、本発明の第五実施例を示している。本実施例の場
合、磁性材製のスリーブ８と共にシャフト１を構成す
る、非磁性材製のシャフト本体７ｂは、大径部１５と小
径部１６とを段部１７で連続させた外周面を有する。上
記スリーブ８は、この内の大径部１５に外嵌されてい
る。そして、このスリーブ８の内周面８ｂと上記大径部
１５との合わせ面部の片端部を、その全周に亙り電子ビ
ーム溶接により溶接し、この片端部に溶接部１１ｂを形
成している。電子ビームの照射方向は、図１３に矢印で
示す様に、上記合わせ面部に対し平行とする。
る、本発明の第五実施例を示している。本実施例の場
合、磁性材製のスリーブ８と共にシャフト１を構成す
る、非磁性材製のシャフト本体７ｂは、大径部１５と小
径部１６とを段部１７で連続させた外周面を有する。上
記スリーブ８は、この内の大径部１５に外嵌されてい
る。そして、このスリーブ８の内周面８ｂと上記大径部
１５との合わせ面部の片端部を、その全周に亙り電子ビ
ーム溶接により溶接し、この片端部に溶接部１１ｂを形
成している。電子ビームの照射方向は、図１３に矢印で
示す様に、上記合わせ面部に対し平行とする。
【００３１】本実施例の場合も、上記合わせ面部を極く
狭い幅で溶接できる為、シャフト本体７ｂとスリーブ８
との間の気密を保持する為の構造部分に大きなスペース
をとられる事がなく、磁性流体シール装置の小型化を図
れる。その他の構成及び作用は、前述の第一実施例と同
様である。
狭い幅で溶接できる為、シャフト本体７ｂとスリーブ８
との間の気密を保持する為の構造部分に大きなスペース
をとられる事がなく、磁性流体シール装置の小型化を図
れる。その他の構成及び作用は、前述の第一実施例と同
様である。
【００３２】次に、図１４は、請求項２に対応する、本
発明の第六実施例を示している。本実施例の場合、スリ
ーブ８の一端面８ａの内周半部とシャフト本体７ｂ外周
面に形成した段部１７の外周側半部とに、それぞれ凹部
１８ａ、１８ｂを形成し、これら両凹部１８ａ、１８ｂ
により、上記シャフト本体７ｂの全周に亙る凹溝１９を
形成している。そして、この凹溝１９内に、溶接部１１
ｂの外端部を位置させている。従って、本実施例の場合
には、転がり軸受３を構成する内輪の端面を、上記スリ
ーブ８の端面８ａ及びシャフト本体７ｂ外周面の段部１
７とに、直接当接自在である。その他の構成及び作用
は、上述の第五実施例と同様である。
発明の第六実施例を示している。本実施例の場合、スリ
ーブ８の一端面８ａの内周半部とシャフト本体７ｂ外周
面に形成した段部１７の外周側半部とに、それぞれ凹部
１８ａ、１８ｂを形成し、これら両凹部１８ａ、１８ｂ
により、上記シャフト本体７ｂの全周に亙る凹溝１９を
形成している。そして、この凹溝１９内に、溶接部１１
ｂの外端部を位置させている。従って、本実施例の場合
には、転がり軸受３を構成する内輪の端面を、上記スリ
ーブ８の端面８ａ及びシャフト本体７ｂ外周面の段部１
７とに、直接当接自在である。その他の構成及び作用
は、上述の第五実施例と同様である。
【００３３】次に、図１５は、請求項１に対応する、本
発明の第七実施例を示している。本実施例の場合、ハウ
ジング２の内周面に、幅広のポールピース５ａ、５ａを
支持すると共に、スリーブ８Ａの外周面で各ポールピー
ス５ａ、５ａの内周面と対向する部分に、それぞれがス
リーブ８Ａの全周に亙る突条２０、２０を、それぞれ複
数本ずつ形成している。磁性流体６、６は、各突条２
０、２０の外周縁と上記各ポールピース５ａ、５ａの内
周面との間に保持される。その他の構成及び作用は、前
述した第一実施例の場合と同様である。
発明の第七実施例を示している。本実施例の場合、ハウ
ジング２の内周面に、幅広のポールピース５ａ、５ａを
支持すると共に、スリーブ８Ａの外周面で各ポールピー
ス５ａ、５ａの内周面と対向する部分に、それぞれがス
リーブ８Ａの全周に亙る突条２０、２０を、それぞれ複
数本ずつ形成している。磁性流体６、６は、各突条２
０、２０の外周縁と上記各ポールピース５ａ、５ａの内
周面との間に保持される。その他の構成及び作用は、前
述した第一実施例の場合と同様である。
【００３４】尚、以上に述べた各実施例は何れも、鍔部
１０の外周縁とスリーブ８の外周面とを一致させたり
（請求項１に対応する実施例の場合）、或はシャフト本
体７ｂ外周面の段部１７とスリーブ８の一端面８ａとを
一致させたり（請求項２に対応する実施例の場合）して
いるが、これら各部は必ずしも厳密に一致させる必要は
なく、例えば図１６（Ａ）（Ｂ）に示す様に、多少ずれ
ても構わない。
１０の外周縁とスリーブ８の外周面とを一致させたり
（請求項１に対応する実施例の場合）、或はシャフト本
体７ｂ外周面の段部１７とスリーブ８の一端面８ａとを
一致させたり（請求項２に対応する実施例の場合）して
いるが、これら各部は必ずしも厳密に一致させる必要は
なく、例えば図１６（Ａ）（Ｂ）に示す様に、多少ずれ
ても構わない。
【００３５】又、溶接部１１ａ、１１ｂの端部と他の部
品との干渉を防止する為、図１７（Ａ）（Ｂ）或は図１
８（Ａ）（Ｂ）に示す様に、溶接部１１ａ、１１ｂの端
部を削り取れば、前述した様な、干渉防止の為の凹溝１
３、１９（図７、１１、１４参照）は不要である。
品との干渉を防止する為、図１７（Ａ）（Ｂ）或は図１
８（Ａ）（Ｂ）に示す様に、溶接部１１ａ、１１ｂの端
部を削り取れば、前述した様な、干渉防止の為の凹溝１
３、１９（図７、１１、１４参照）は不要である。
【００３６】更に、本発明の磁性流体シール装置は、図
１９に示す様に、ラジアル方向に複数段に亙って設ける
事も出来る。図１９に示した実施例の場合、中心部に設
けられたシャフト１の外周面とハウジング２の内周面と
の間に回転筒２１を設けている。この回転筒２１は、上
記シャフト１とハウジング２との何れに対しても、回転
自在である。そして、この回転筒２１の内外両周面と上
記シャフト１の外周面及び上記ハウジング２の内周面と
の間に、それぞれ本発明の磁性流体シール装置を設けて
いる。
１９に示す様に、ラジアル方向に複数段に亙って設ける
事も出来る。図１９に示した実施例の場合、中心部に設
けられたシャフト１の外周面とハウジング２の内周面と
の間に回転筒２１を設けている。この回転筒２１は、上
記シャフト１とハウジング２との何れに対しても、回転
自在である。そして、この回転筒２１の内外両周面と上
記シャフト１の外周面及び上記ハウジング２の内周面と
の間に、それぞれ本発明の磁性流体シール装置を設けて
いる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の磁性流体シール装置は、以上に
述べた通り構成され作用するので、小型で、振動やシー
ル性悪化を生じにくく、真空空間を汚す恐れも少ない磁
性流体シール装置を得られる。
述べた通り構成され作用するので、小型で、振動やシー
ル性悪化を生じにくく、真空空間を汚す恐れも少ない磁
性流体シール装置を得られる。
【図１】本発明の第一実施例を示す、磁性流体シール装
置の半部断面図。
置の半部断面図。
【図２】溶接前の状態を示す、図１のＡ部拡大図。
【図３】溶接後の状態を示す、図１のＡ部拡大図。
【図４】好ましくない溶接の１例を示す、磁性流体シー
ル装置の半部断面図。
ル装置の半部断面図。
【図５】好ましい溶接状態を得られない形状を示す、シ
ャフト本体とスリーブとの半部断面図。
ャフト本体とスリーブとの半部断面図。
【図６】図５の形状で得られる溶接状態を示す、図５の
Ｂ部拡大図。
Ｂ部拡大図。
【図７】本発明の第二実施例を示す、シャフト本体とス
リーブとの半部断面図。
リーブとの半部断面図。
【図８】溶接部の端部が突出する状態を示す、シャフト
本体とスリーブとの半部断面図。
本体とスリーブとの半部断面図。
【図９】溶接部の周囲に部材を設けた磁性流体シール装
置の部分断面図。
置の部分断面図。
【図１０】本発明の第三実施例を示す、磁性流体シール
装置の半部断面図。
装置の半部断面図。
【図１１】本発明の第四実施例を示す、図１０のＣ部に
相当する図。
相当する図。
【図１２】本発明の第五実施例を示す、磁性流体シール
装置の半部断面図。
装置の半部断面図。
【図１３】溶接前の状態で示す、シャフト本体とスリー
ブとの部分断面図。
ブとの部分断面図。
【図１４】本発明の第六実施例を示す、図１２の左半部
に相当する図。
に相当する図。
【図１５】本発明の第七実施例を示す、磁性流体シール
装置の半部断面図。
装置の半部断面図。
【図１６】電子ビーム溶接する部分の形状の別例を示す
断面図。
断面図。
【図１７】溶接部の端部を削り取る状態の第１例を示す
部分断面図。
部分断面図。
【図１８】同じく第２例を示す部分断面図。
【図１９】本発明の磁性流体シール装置の使用状態の別
例を示す、半部断面図。
例を示す、半部断面図。
【図２０】従来の磁性流体シール装置の１例を示す半部
断面図。
断面図。
１ シャフト ２ ハウジング ３ 転がり軸受 ４ 永久磁石 ５、５ａ ポールピース ６ 磁性流体 ７、７ａ、７ｂ シャフト本体 ８、８Ａ スリーブ ８ａ 一端面 ８ｂ 内周面 ９ 溶接ビード １０、１０Ａ 鍔部 １０ａ 片側面 １１、１１ａ、１１ｂ 溶接部 １２ａ、１２ｂ 凹部 １３ 凹溝 １４ 部材 １５ 大径部 １６ 小径部 １７ 段部 １８ａ、１８ｂ 凹部 １９ 凹溝 ２０ 突条 ２１ 回転筒
Claims (2)
- 【請求項１】 円筒形の外周面を有し、この外周面の一
部を磁性材により構成したシャフトと、このシャフトと
同心に配置された筒形のハウジングと、このハウジング
の内側に支持された永久磁石と、この永久磁石に添設さ
れた磁性材製のポールピースと、このポールピースの内
周縁と上記シャフトの外周面との間の微小隙間に、上記
永久磁石の磁力に基づいて保持される磁性流体とを備え
た磁性流体シール装置に於いて、上記シャフトは、非磁
性金属材製のシャフト本体と、このシャフト本体の外周
面に、その全周に亙って形成された鍔部と、上記シャフ
ト本体に外嵌された磁性材製のスリーブとを備え、この
スリーブの端面と上記鍔部の片側面とを突き合わせた状
態で、これら端面と片側面との突き合わせ部の少なくと
も外周側端部をその全周に亙り、電子ビーム溶接により
溶接したものである事を特徴とする磁性流体シール装
置。 - 【請求項２】 円筒形の外周面を有し、この一部外周面
を磁性材により構成したシャフトと、このシャフトと同
心に配置された筒形のハウジングと、このハウジングの
内側に支持された永久磁石と、この永久磁石に添設され
た磁性材製のポールピースと、このポールピースの内周
縁と上記シャフトの外周面との間の微小隙間に、上記永
久磁石の磁力に基づいて保持される磁性流体とを備えた
磁性流体シール装置に於いて、上記シャフトは、大径部
と小径部とを段部で連続させた外周面を有する非磁性金
属材製のシャフト本体と、このシャフト本体の大径部に
外嵌された磁性材製のスリーブとを備え、このスリーブ
の内周面と上記大径部との合わせ面部の少なくとも片端
部をその全周に亙り、電子ビーム溶接により溶接したも
のである事を特徴とする磁性流体シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165089A JPH0771620A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 磁性流体シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165089A JPH0771620A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 磁性流体シール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771620A true JPH0771620A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=15805678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5165089A Pending JPH0771620A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 磁性流体シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771620A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012023965A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Globeride Inc | 魚釣用リール |
| KR20140138997A (ko) * | 2012-06-14 | 2014-12-04 | 이글 고오교 가부시키가이샤 | 자성유체실링 |
| CN104405886A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-11 | 北京交通大学 | 一种提高磁性液体密封在低温工作环境中耐压能力的方法 |
| CN113175536A (zh) * | 2020-01-24 | 2021-07-27 | Ckd株式会社 | 蝶阀 |
| US20210381547A1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-09 | Milo Hughes | System and method for race geometry and pressure seal for use in space suits |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP5165089A patent/JPH0771620A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012023965A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Globeride Inc | 魚釣用リール |
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| US9816616B2 (en) | 2012-06-14 | 2017-11-14 | Eagle Industries Co., Ltd. | Magnetic fluid seal |
| CN104405886A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-03-11 | 北京交通大学 | 一种提高磁性液体密封在低温工作环境中耐压能力的方法 |
| CN113175536A (zh) * | 2020-01-24 | 2021-07-27 | Ckd株式会社 | 蝶阀 |
| KR20210095801A (ko) * | 2020-01-24 | 2021-08-03 | 씨케이디 가부시키 가이샤 | 버터플라이밸브 |
| JP2021116846A (ja) * | 2020-01-24 | 2021-08-10 | Ckd株式会社 | バタフライバルブ |
| CN113175536B (zh) * | 2020-01-24 | 2023-08-08 | Ckd株式会社 | 蝶阀 |
| US20210381547A1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-09 | Milo Hughes | System and method for race geometry and pressure seal for use in space suits |
| US11795998B2 (en) * | 2020-06-09 | 2023-10-24 | Milo Hughes | System and method for race geometry and pressure seal for use in space suits |
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