JPH08320083A - 磁気シール装置 - Google Patents
磁気シール装置Info
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- JPH08320083A JPH08320083A JP7149676A JP14967695A JPH08320083A JP H08320083 A JPH08320083 A JP H08320083A JP 7149676 A JP7149676 A JP 7149676A JP 14967695 A JP14967695 A JP 14967695A JP H08320083 A JPH08320083 A JP H08320083A
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- magnetic
- fluid film
- axis
- motion axis
- pole
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 空間領域内を減圧状態、無塵状態、きれいな
ガス状態等といった希望の状態に維持することに関して
高性能であり、しかも非常に安価である磁気シール装置
を提供する。 【構成】 磁石９ａ，９ｂから出た磁力線はポールピー
ス８ａ〜８ｃ及び回転軸１７の磁性材料部分１７ａを通
る磁気閉回路を形成し、その磁気閉回路に沿って磁性流
体膜１２が形成され、これらの磁性流体膜によって空間
領域Ｐ及びＱが遮蔽される。各ポールピースは弾性リン
グ部材１８ａ，１８ｂを間に挟んで互いに押しつけられ
る。ポールピース８ｂの内部に冷却液通路２０が設けら
れる。また、空間領域Ｑ内へ突出する回転軸の磁性材料
部分１７ａの長さを微少距離δで終わらせることによ
り、磁束をその部分で急激に変化させる。１７ｂは回転
軸の非磁性材料部分である。
ガス状態等といった希望の状態に維持することに関して
高性能であり、しかも非常に安価である磁気シール装置
を提供する。 【構成】 磁石９ａ，９ｂから出た磁力線はポールピー
ス８ａ〜８ｃ及び回転軸１７の磁性材料部分１７ａを通
る磁気閉回路を形成し、その磁気閉回路に沿って磁性流
体膜１２が形成され、これらの磁性流体膜によって空間
領域Ｐ及びＱが遮蔽される。各ポールピースは弾性リン
グ部材１８ａ，１８ｂを間に挟んで互いに押しつけられ
る。ポールピース８ｂの内部に冷却液通路２０が設けら
れる。また、空間領域Ｑ内へ突出する回転軸の磁性材料
部分１７ａの長さを微少距離δで終わらせることによ
り、磁束をその部分で急激に変化させる。１７ｂは回転
軸の非磁性材料部分である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸、直動軸等とい
った運動軸のまわりに形成される２つの空間領域を磁性
流体膜を用いて遮蔽する磁気シール装置に関する。
った運動軸のまわりに形成される２つの空間領域を磁性
流体膜を用いて遮蔽する磁気シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】産業界においては、内部が気密に遮蔽さ
れた空間内を外部の圧力と異なった圧力状態、すなわち
差圧状態に保持し、その差圧状態下において種々の処理
を行うようにした各種の装置が存在する。また、その差
圧状態に加えて内部を防塵状態、あるいは特殊なガス雰
囲気状態に保持した状態で種々の処理を行う場合もあ
る。例えば、半導体ウエハの減圧処理装置、真空乾燥
機、回転対陰極形式のＸ線発生装置等においては、真空
に減圧された防塵状態下で所定の処理が行われる。磁気
シール装置は、それらの所定の処理が行われる空間領域
と大気圧領域との２つの空間領域を互いに遮蔽するため
に用いられる。
れた空間内を外部の圧力と異なった圧力状態、すなわち
差圧状態に保持し、その差圧状態下において種々の処理
を行うようにした各種の装置が存在する。また、その差
圧状態に加えて内部を防塵状態、あるいは特殊なガス雰
囲気状態に保持した状態で種々の処理を行う場合もあ
る。例えば、半導体ウエハの減圧処理装置、真空乾燥
機、回転対陰極形式のＸ線発生装置等においては、真空
に減圧された防塵状態下で所定の処理が行われる。磁気
シール装置は、それらの所定の処理が行われる空間領域
と大気圧領域との２つの空間領域を互いに遮蔽するため
に用いられる。
【０００３】例えば、回転対陰極Ｘ線発生装置を例にあ
げると、図３に示すように、ケーシング１の内部の真空
で無塵状態である領域Ｑと大気圧領域Ｐとの間で、磁気
シール装置２によって差圧状態及び防塵状態を保持す
る。このＸ線発生装置では、ターボ分子ポンプ、ロータ
リポンプ等によって構成される排気装置４によってケー
シング１の内部を真空状態に排気し、そして、モータ等
の回転駆動装置３によって円筒状のターゲット５を回転
させる。通電によりフィラメント６から放出された熱電
子はターゲット５の表面に高速で衝突し、その衝突部分
からＸ線が発生する。発生したＸ線は、ケーシング１の
所定箇所に設けられたベリリウム等によって形成された
Ｘ線取出し用窓７を通して外部へ取り出される。このＸ
線が、Ｘ線回折測定等といった物理分析等に用いられ
る。
げると、図３に示すように、ケーシング１の内部の真空
で無塵状態である領域Ｑと大気圧領域Ｐとの間で、磁気
シール装置２によって差圧状態及び防塵状態を保持す
る。このＸ線発生装置では、ターボ分子ポンプ、ロータ
リポンプ等によって構成される排気装置４によってケー
シング１の内部を真空状態に排気し、そして、モータ等
の回転駆動装置３によって円筒状のターゲット５を回転
させる。通電によりフィラメント６から放出された熱電
子はターゲット５の表面に高速で衝突し、その衝突部分
からＸ線が発生する。発生したＸ線は、ケーシング１の
所定箇所に設けられたベリリウム等によって形成された
Ｘ線取出し用窓７を通して外部へ取り出される。このＸ
線が、Ｘ線回折測定等といった物理分析等に用いられ
る。
【０００４】磁気シール装置２は、従来、例えば図４に
示すように構成されていた。この磁気シール装置２は、
円筒状のハウジング１０と、そのハウジング１０の内部
に格納された複数のリング状のポールピース８と、各ポ
ールピース８の間に挟まれる複数のリング状の磁石９と
を有している。また、回転軸１１は磁性材料、例えば鉄
鋼材料によって形成されている。各磁石９から出る磁力
線は各ポールピース８及び回転軸１１を通って磁気閉回
路を構成し、その磁気閉回路に沿って各ポールピース８
の内周縁と回転軸１１の外周面との間に磁性流体膜１２
が形成される。これらの磁性流体膜１２によって大気領
域Ｐと真空領域Ｑとの間の差圧が保持され、さらに真空
領域Ｑ内の無塵雰囲気が保持される。
示すように構成されていた。この磁気シール装置２は、
円筒状のハウジング１０と、そのハウジング１０の内部
に格納された複数のリング状のポールピース８と、各ポ
ールピース８の間に挟まれる複数のリング状の磁石９と
を有している。また、回転軸１１は磁性材料、例えば鉄
鋼材料によって形成されている。各磁石９から出る磁力
線は各ポールピース８及び回転軸１１を通って磁気閉回
路を構成し、その磁気閉回路に沿って各ポールピース８
の内周縁と回転軸１１の外周面との間に磁性流体膜１２
が形成される。これらの磁性流体膜１２によって大気領
域Ｐと真空領域Ｑとの間の差圧が保持され、さらに真空
領域Ｑ内の無塵雰囲気が保持される。
【０００５】また、回転軸１１が高速回転する場合や、
磁気シール装置２を高温雰囲気で使用する場合には、磁
性流体を構成するフッ素系オイルやアルキル系オイルが
蒸散するおそれがある。これを防止するため、ハウジン
グ１０の外周表面に形成したリング状の冷却水通路１３
に冷却水を流して、磁性流体を冷却する。
磁気シール装置２を高温雰囲気で使用する場合には、磁
性流体を構成するフッ素系オイルやアルキル系オイルが
蒸散するおそれがある。これを防止するため、ハウジン
グ１０の外周表面に形成したリング状の冷却水通路１３
に冷却水を流して、磁性流体を冷却する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁気シール装置
においては、以下のような問題点があった。まず第１
に、従来の磁気シール装置では、ハウジング１０の内部
の密封性を高めるために、各ポールピース８と各磁石９
を接着剤によって固着していた。しかしながらこの接着
作業に関しては。固着が完了するまでに長い時間を要し
たり、作業中に周辺各所に接着剤が付着する等といった
問題があった。
においては、以下のような問題点があった。まず第１
に、従来の磁気シール装置では、ハウジング１０の内部
の密封性を高めるために、各ポールピース８と各磁石９
を接着剤によって固着していた。しかしながらこの接着
作業に関しては。固着が完了するまでに長い時間を要し
たり、作業中に周辺各所に接着剤が付着する等といった
問題があった。
【０００７】第２に、磁性流体を冷却するための冷却水
通路１３をハウジング１０の外周に設けていたので、冷
却水と磁性流体までの距離が長くなってしまい、磁性流
体を効果的に冷却することができなかった。
通路１３をハウジング１０の外周に設けていたので、冷
却水と磁性流体までの距離が長くなってしまい、磁性流
体を効果的に冷却することができなかった。
【０００８】第３に、真空領域Ｑ内へ磁性流体が徐々に
漏れ出ることである。これは、図の最左端に位置する磁
性流体膜１２ａにかかる圧力勾配が図の左右方向に漸次
緩やかに変化することによって発生するものと考えられ
る。
漏れ出ることである。これは、図の最左端に位置する磁
性流体膜１２ａにかかる圧力勾配が図の左右方向に漸次
緩やかに変化することによって発生するものと考えられ
る。
【０００９】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたものであって、ポールピースと磁石との間の密
着性を簡単な作業によって確実に達成できるようにする
ことを第１の目的とする。また、磁性流体を確実に冷却
できるようにすることを第２の目的とする。そして、真
空領域等の空間領域内へ磁性流体が漏れ出ることを確実
に防止できるようにすることを第３の目的とする。
なされたものであって、ポールピースと磁石との間の密
着性を簡単な作業によって確実に達成できるようにする
ことを第１の目的とする。また、磁性流体を確実に冷却
できるようにすることを第２の目的とする。そして、真
空領域等の空間領域内へ磁性流体が漏れ出ることを確実
に防止できるようにすることを第３の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】ポールピースと磁石との
間の密着性に関する上記第１の目的を達成するため、本
発明に係る第１の磁気シール装置は、磁性材料によって
形成された運動軸のまわりに配置される複数のポールピ
ースと、各ポールピースと運動軸との間に磁気回路を形
成する磁石と、その磁気回路に沿ってポールピースと運
動軸との間に形成される磁性流体膜とを有する磁気シー
ル装置において、互いに隣接する２つのポールピースを
弾性リング部材を間に挟んで互いに押しつけることを特
徴としている。
間の密着性に関する上記第１の目的を達成するため、本
発明に係る第１の磁気シール装置は、磁性材料によって
形成された運動軸のまわりに配置される複数のポールピ
ースと、各ポールピースと運動軸との間に磁気回路を形
成する磁石と、その磁気回路に沿ってポールピースと運
動軸との間に形成される磁性流体膜とを有する磁気シー
ル装置において、互いに隣接する２つのポールピースを
弾性リング部材を間に挟んで互いに押しつけることを特
徴としている。
【００１１】また、磁性流体の冷却に関する上記第２の
目的を達成するため、本発明に係る第２の磁気シール装
置は、磁性材料によって形成された運動軸のまわりに配
置される複数のポールピースと、各ポールピースと運動
軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁気回路に
沿ってポールピースと運動軸との間に形成される磁性流
体膜とを有する磁気シール装置において、ポールピース
の内部に冷却液通路を設けたことを特徴としている。
目的を達成するため、本発明に係る第２の磁気シール装
置は、磁性材料によって形成された運動軸のまわりに配
置される複数のポールピースと、各ポールピースと運動
軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁気回路に
沿ってポールピースと運動軸との間に形成される磁性流
体膜とを有する磁気シール装置において、ポールピース
の内部に冷却液通路を設けたことを特徴としている。
【００１２】また、磁性流体の漏出に関する上記第３の
目的を達成するため、本発明に係る第３の磁気シール装
置は、磁性材料によって形成された運動軸のまわりに配
置される複数のポールピースと、各ポールピースと運動
軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁気回路に
沿ってポールピースと運動軸との間に形成される磁性流
体膜とを有する磁気シール装置において、磁性流体膜に
よって遮蔽される２つの空間領域のうちの少なくとも一
方の空間領域内へ突出する運動軸の長さを微少距離で終
わらせることにより運動軸のまわりの磁束をその部分で
急激に変化させることを特徴としている。
目的を達成するため、本発明に係る第３の磁気シール装
置は、磁性材料によって形成された運動軸のまわりに配
置される複数のポールピースと、各ポールピースと運動
軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁気回路に
沿ってポールピースと運動軸との間に形成される磁性流
体膜とを有する磁気シール装置において、磁性流体膜に
よって遮蔽される２つの空間領域のうちの少なくとも一
方の空間領域内へ突出する運動軸の長さを微少距離で終
わらせることにより運動軸のまわりの磁束をその部分で
急激に変化させることを特徴としている。
【００１３】また、運動軸の突出長さを微少距離で終わ
らせることに代えて、磁性流体膜によって遮蔽される２
つの空間領域のうちの少なくとも一方の空間領域内へ突
出する運動軸に関して微少距離だけ突出した位置の径を
小さくして運動軸のまわりの磁束をその部分で急激に変
化させることもできる。
らせることに代えて、磁性流体膜によって遮蔽される２
つの空間領域のうちの少なくとも一方の空間領域内へ突
出する運動軸に関して微少距離だけ突出した位置の径を
小さくして運動軸のまわりの磁束をその部分で急激に変
化させることもできる。
【００１４】
【作用】第１の磁気シール装置においては、ポールピー
スと磁石との間の密着性が弾性リング部材によって確保
されるので、従来のようにポールピースと磁石とを接着
剤によって接着する必要がなくなり、よって、磁気シー
ル装置を組み立てる際の作業性がきわめて簡単になり、
その結果、製造コストが低減する。
スと磁石との間の密着性が弾性リング部材によって確保
されるので、従来のようにポールピースと磁石とを接着
剤によって接着する必要がなくなり、よって、磁気シー
ル装置を組み立てる際の作業性がきわめて簡単になり、
その結果、製造コストが低減する。
【００１５】また、第２の磁気シール装置においては、
冷却液通路を流れる冷却液と磁性流体膜との間の距離が
小さくなり、よって、磁性流体を確実に冷却できる。
冷却液通路を流れる冷却液と磁性流体膜との間の距離が
小さくなり、よって、磁性流体を確実に冷却できる。
【００１６】さらに、第３の磁気シール装置において
は、空間領域内に突出する運動軸のまわりに形成される
磁束分布が、漸次緩やかに減少するのではなくて、運動
軸の磁性材料部分が終わる位置又は運動軸の系が小さく
なる位置で急激に減少する。これにより、磁性流体が空
間領域内へ漏れ出ることを確実に防止できる。
は、空間領域内に突出する運動軸のまわりに形成される
磁束分布が、漸次緩やかに減少するのではなくて、運動
軸の磁性材料部分が終わる位置又は運動軸の系が小さく
なる位置で急激に減少する。これにより、磁性流体が空
間領域内へ漏れ出ることを確実に防止できる。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明に係る磁気シール装置の一実
施例を示している。この磁気シール装置は、円筒状の金
属スリーブ１４と、ボルト１５によってこのスリーブ１
４に固着された円筒状のハウジング１０とを有してい
る。スリーブ１４の内部にはベアリング１６が固定状態
にはめ込まれ、そのベアリングによって運動軸１７が支
持されている。運動軸１７は、回転軸であっても良い
し、直動軸であっても良い。
施例を示している。この磁気シール装置は、円筒状の金
属スリーブ１４と、ボルト１５によってこのスリーブ１
４に固着された円筒状のハウジング１０とを有してい
る。スリーブ１４の内部にはベアリング１６が固定状態
にはめ込まれ、そのベアリングによって運動軸１７が支
持されている。運動軸１７は、回転軸であっても良い
し、直動軸であっても良い。
【００１８】運動軸１７は、磁性材料によって形成され
た磁性材料部分１７ａと、非磁性材料によって形成され
た非磁性材料部分１７ｂとによって構成されている。こ
こで、磁性材料というのは、磁石によって磁化される性
質を有する材料のことであり、非磁性材料というのは、
磁石を近付けても磁化されない性質を有する材料のこと
である。磁性材料部分１７ａは、例えば鉄鋼材料によっ
て形成され、非磁性材料部分１７ｂは非磁性金属材料又
は合成樹脂等によって形成される。両部分１７ａ及び１
７ｂは、例えば、溶接によって固着されたり、ネジ結合
によって締結されたり、あるいはその他任意の方法によ
って一体に接合される。
た磁性材料部分１７ａと、非磁性材料によって形成され
た非磁性材料部分１７ｂとによって構成されている。こ
こで、磁性材料というのは、磁石によって磁化される性
質を有する材料のことであり、非磁性材料というのは、
磁石を近付けても磁化されない性質を有する材料のこと
である。磁性材料部分１７ａは、例えば鉄鋼材料によっ
て形成され、非磁性材料部分１７ｂは非磁性金属材料又
は合成樹脂等によって形成される。両部分１７ａ及び１
７ｂは、例えば、溶接によって固着されたり、ネジ結合
によって締結されたり、あるいはその他任意の方法によ
って一体に接合される。
【００１９】ハウジング１０の内部には、端部ポールピ
ース８ａ、中間ポールピース８ｂ、及び端部ポールピー
ス８ｃの３個のリング状のポールピースと、各ポールピ
ースの間に挟まれた２個のリング状の磁石９ａ及び９ｂ
とが収納されている。これらのポールピース及び磁石は
接着剤等によって接着されることなく、単に重ねられて
いるだけである。端部ポールピース８ａと中間ポールピ
ース８ｂとの間には、ゴム、合成樹脂等によって形成さ
れた弾性リング部材１８ａが配置されている。また、中
間ポールピース８ｂと端部ポールピース８ｃとの間に
は、他の弾性リング部材１８ｂが配置されている。
ース８ａ、中間ポールピース８ｂ、及び端部ポールピー
ス８ｃの３個のリング状のポールピースと、各ポールピ
ースの間に挟まれた２個のリング状の磁石９ａ及び９ｂ
とが収納されている。これらのポールピース及び磁石は
接着剤等によって接着されることなく、単に重ねられて
いるだけである。端部ポールピース８ａと中間ポールピ
ース８ｂとの間には、ゴム、合成樹脂等によって形成さ
れた弾性リング部材１８ａが配置されている。また、中
間ポールピース８ｂと端部ポールピース８ｃとの間に
は、他の弾性リング部材１８ｂが配置されている。
【００２０】各ポールピース８ａ，８ｂ，８ｃと運動軸
１７の磁性材料部分１７ａとの間に磁性流体１２が注入
されている。この磁性流体１２は、非磁性の流体媒体に
磁性体の金属微粒子をコロイド状に分散させることによ
って形成された流体である。例えば、炭化水素、炭化フ
ッ素、あるいは脂肪酸等の流体にフェライトその他の磁
性体粉末を分散した流体を用いることができる。注入さ
れた磁性流体は、磁石９ａ，９ｂのそれぞれから出て各
ポールピース８ａ，８ｂ，８ｃ及び運動軸の磁性材料部
分１７ａを通る磁気閉回路を構成する磁束に集中して、
磁性流体膜を構成する。こうして各ポールピースの所に
形成された複数段の磁性流体膜によって、真空領域Ｑと
大気領域Ｐとの間の差圧状態及び真空領域Ｑ内の無塵状
態が保持される。
１７の磁性材料部分１７ａとの間に磁性流体１２が注入
されている。この磁性流体１２は、非磁性の流体媒体に
磁性体の金属微粒子をコロイド状に分散させることによ
って形成された流体である。例えば、炭化水素、炭化フ
ッ素、あるいは脂肪酸等の流体にフェライトその他の磁
性体粉末を分散した流体を用いることができる。注入さ
れた磁性流体は、磁石９ａ，９ｂのそれぞれから出て各
ポールピース８ａ，８ｂ，８ｃ及び運動軸の磁性材料部
分１７ａを通る磁気閉回路を構成する磁束に集中して、
磁性流体膜を構成する。こうして各ポールピースの所に
形成された複数段の磁性流体膜によって、真空領域Ｑと
大気領域Ｐとの間の差圧状態及び真空領域Ｑ内の無塵状
態が保持される。
【００２１】ハウジング１０の左端部内周面にはネジ部
が形成され、そのネジ部に止めリング１９の外周ネジ部
が噛み合っている。止めリング１９をハウジング１０の
内部方向へねじ込むと、左端部ポールピース８ｃが図の
右方向へ押し付けられ、これにより、各ポールピース８
ａ，８ｂ，８ｃが各弾性リング部材１８ａ及び１８ｂを
間に挟んで互いに押し付けられる。このとき、各磁石９
ａ及び９ｂは、自らの磁力及び止めリング１９の押し付
け力の働きによって、各ポールピース間に保持される。
が形成され、そのネジ部に止めリング１９の外周ネジ部
が噛み合っている。止めリング１９をハウジング１０の
内部方向へねじ込むと、左端部ポールピース８ｃが図の
右方向へ押し付けられ、これにより、各ポールピース８
ａ，８ｂ，８ｃが各弾性リング部材１８ａ及び１８ｂを
間に挟んで互いに押し付けられる。このとき、各磁石９
ａ及び９ｂは、自らの磁力及び止めリング１９の押し付
け力の働きによって、各ポールピース間に保持される。
【００２２】この構成により、各ポールピース８ａ，８
ｂ，８ｃ及び各磁石９ａ，９ｂのまわりの密閉性は弾性
リング部材１８ａ及び１８ｂによって確保されることに
なり、各ポールピースと各磁石との間を接着剤によって
接着する必要がなくなる。この結果、本磁気シール装置
を組み立てる際には、単に、ハウジング１０の内部へポ
ールピース８ａ、磁石９ａ、ポールピース８ｂ、磁石９
ｂ、そしてポールピース８ｃを順次に挿入し、さらに、
ポールピースと運動軸１７との間に磁性流体１２を注入
し、その後、止めリング１９をハウジング１０にねじ込
むだけという簡単な作業だけで組立てが完了する。
ｂ，８ｃ及び各磁石９ａ，９ｂのまわりの密閉性は弾性
リング部材１８ａ及び１８ｂによって確保されることに
なり、各ポールピースと各磁石との間を接着剤によって
接着する必要がなくなる。この結果、本磁気シール装置
を組み立てる際には、単に、ハウジング１０の内部へポ
ールピース８ａ、磁石９ａ、ポールピース８ｂ、磁石９
ｂ、そしてポールピース８ｃを順次に挿入し、さらに、
ポールピースと運動軸１７との間に磁性流体１２を注入
し、その後、止めリング１９をハウジング１０にねじ込
むだけという簡単な作業だけで組立てが完了する。
【００２３】中間ポールピース８ｂの内部には、リング
状の溝２０が形成され、これが冷却液通路として使用さ
れる。この冷却液通路２０には、ハウジング１０及びス
リーブ１４の適所に設けられた貫通穴２１が連通し、こ
の穴２１を通して冷却液、例えば冷却水が導入される。
冷却液通路２０内を流れる冷却液は、磁性流体１２を冷
却し、磁性流体１２に含まれるフッ素系オイルやアルキ
ル系オイルが蒸散するのを防止する。冷却液通路２０
は、中間ポールピース８ｂの内部に設けられるので、そ
こを流れる冷却液と磁性流体膜１２との間の距離は非常
に小さくなる。よって、冷却液は磁性流体１２を効率よ
く冷却する。
状の溝２０が形成され、これが冷却液通路として使用さ
れる。この冷却液通路２０には、ハウジング１０及びス
リーブ１４の適所に設けられた貫通穴２１が連通し、こ
の穴２１を通して冷却液、例えば冷却水が導入される。
冷却液通路２０内を流れる冷却液は、磁性流体１２を冷
却し、磁性流体１２に含まれるフッ素系オイルやアルキ
ル系オイルが蒸散するのを防止する。冷却液通路２０
は、中間ポールピース８ｂの内部に設けられるので、そ
こを流れる冷却液と磁性流体膜１２との間の距離は非常
に小さくなる。よって、冷却液は磁性流体１２を効率よ
く冷却する。
【００２４】運動軸１７の磁性材料部分１７ａと非磁性
材料部分１７ｂの境界端面は、最左端のポールピース８
ｃから微少距離δ、例えば５ｍｍ以下の所に配置され
る。これにより、ポールピース８ｃと運動軸１７との間
に形成される磁束は、磁性材料部分１７ａの境界端面の
所で急激に変化、特に減少する。これにより、真空領域
Ｑに面する最左端の磁性流体膜１２ａは、ポールピース
８ｃと運動軸の磁性材料部分１７ａとによって強固に捕
捉され、磁性流体が真空領域Ｑ内へ徐々に漏れ出ること
が確実に防止される。この結果、真空領域Ｑ内の無塵の
ガス状態が長期間にわたってきれいな状態に維持され
る。
材料部分１７ｂの境界端面は、最左端のポールピース８
ｃから微少距離δ、例えば５ｍｍ以下の所に配置され
る。これにより、ポールピース８ｃと運動軸１７との間
に形成される磁束は、磁性材料部分１７ａの境界端面の
所で急激に変化、特に減少する。これにより、真空領域
Ｑに面する最左端の磁性流体膜１２ａは、ポールピース
８ｃと運動軸の磁性材料部分１７ａとによって強固に捕
捉され、磁性流体が真空領域Ｑ内へ徐々に漏れ出ること
が確実に防止される。この結果、真空領域Ｑ内の無塵の
ガス状態が長期間にわたってきれいな状態に維持され
る。
【００２５】図２は、本発明に係る他の磁気シール装置
の実施例を示している。この実施例が、図１に示した先
の実施例と異なる点は、運動軸２７を一本の磁性材料に
よって形成すると共に、最左端のポールピース８ｃから
微少距離δ、例えば５ｍｍ以下の距離だけ離れた所の径
を小さくして溝２２を形成したことである。この小径部
分を設けることにより、ポールピース８ｃと運動軸２７
との間に形成される磁束は、小径溝２２の境界端面の所
で急激に変化、特に減少する。この結果、図１の実施例
の場合と同様に、真空領域Ｑに面する最左端の磁性流体
膜１２ａが真空領域Ｑ内へ徐々に漏れ出ることが確実に
防止される。
の実施例を示している。この実施例が、図１に示した先
の実施例と異なる点は、運動軸２７を一本の磁性材料に
よって形成すると共に、最左端のポールピース８ｃから
微少距離δ、例えば５ｍｍ以下の距離だけ離れた所の径
を小さくして溝２２を形成したことである。この小径部
分を設けることにより、ポールピース８ｃと運動軸２７
との間に形成される磁束は、小径溝２２の境界端面の所
で急激に変化、特に減少する。この結果、図１の実施例
の場合と同様に、真空領域Ｑに面する最左端の磁性流体
膜１２ａが真空領域Ｑ内へ徐々に漏れ出ることが確実に
防止される。
【００２６】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変で
きる。例えば、磁気シール装置を使用できるシステム
は、図３に示すような回転対陰極形式のＸ線発生装置に
限られず、圧力差を有する雰囲気、無塵状態の雰囲気、
さらに、きれいなガス状態の雰囲気等を維持しなければ
ならない種々のシステムに適用できる。ポールピースの
数及び磁石の数は、図１に示したものに限定されない。
それらの数をより多く、又はより少なくすることができ
る。また、ポールピースの内周縁の形状も、図１に示す
ような、先端が尖った形状のもに限られない。
明したが、本発明はその実施例に限定されるものではな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変で
きる。例えば、磁気シール装置を使用できるシステム
は、図３に示すような回転対陰極形式のＸ線発生装置に
限られず、圧力差を有する雰囲気、無塵状態の雰囲気、
さらに、きれいなガス状態の雰囲気等を維持しなければ
ならない種々のシステムに適用できる。ポールピースの
数及び磁石の数は、図１に示したものに限定されない。
それらの数をより多く、又はより少なくすることができ
る。また、ポールピースの内周縁の形状も、図１に示す
ような、先端が尖った形状のもに限られない。
【００２７】
【発明の効果】請求項１記載の磁気シール装置によれ
ば、ポールピースと磁石との間の密閉性が弾性リング部
材によって保持されるので、ポールピースと磁石とを接
着剤によって接着する必要がなく、よって、磁気シール
装置をきわめて簡単に組み立てることができる。接着剤
を用いないこと及び作業工程が簡単になることにより、
磁気シール装置の製造コストを低減できる。
ば、ポールピースと磁石との間の密閉性が弾性リング部
材によって保持されるので、ポールピースと磁石とを接
着剤によって接着する必要がなく、よって、磁気シール
装置をきわめて簡単に組み立てることができる。接着剤
を用いないこと及び作業工程が簡単になることにより、
磁気シール装置の製造コストを低減できる。
【００２８】請求項２記載の磁気シール装置によれば、
冷却液と磁性流体膜との間の距離を小さくできるので、
磁性流体に対する冷却効率を高めることができる。
冷却液と磁性流体膜との間の距離を小さくできるので、
磁性流体に対する冷却効率を高めることができる。
【００２９】請求項３〜請求項５記載の磁気シール装置
によれば、空間領域に面する磁束分布を、緩やかに変化
させるのではなくて、急激に変化させることができる。
これにより、空間領域に面する磁性流体膜を強固に捕捉
でき、よって、磁性流体が空間領域内へ徐々に漏れ出る
ことを防止できる。
によれば、空間領域に面する磁束分布を、緩やかに変化
させるのではなくて、急激に変化させることができる。
これにより、空間領域に面する磁性流体膜を強固に捕捉
でき、よって、磁性流体が空間領域内へ徐々に漏れ出る
ことを防止できる。
【００３０】請求項１１及び請求項１２記載の磁気シー
ル装置によれば、空間領域内を減圧状態、無塵状態、き
れいなガス状態等といった希望の状態に維持することに
関して高性能であり、しかも非常に安価である磁気シー
ル装置が得られる。
ル装置によれば、空間領域内を減圧状態、無塵状態、き
れいなガス状態等といった希望の状態に維持することに
関して高性能であり、しかも非常に安価である磁気シー
ル装置が得られる。
【００３１】
【図１】本発明に係る磁気シール装置の一実施例を示す
正面断面図である。
正面断面図である。
【図２】本発明に係る磁気シール装置の他の実施例を示
す正面断面図である。
す正面断面図である。
【図３】磁気シール装置を使用するシステムの一例であ
る回転対陰極方式のＸ線発生装置を示す概略断面図であ
る。
る回転対陰極方式のＸ線発生装置を示す概略断面図であ
る。
【図４】従来の磁気シール装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
８ａ，８ｂ，８ｃ ポールピース ９ａ，９ｂ 磁石 １０ ハウジング １２ 磁性流体（磁性流体膜） １４ スリーブ １５ ボルト １６ ベアリング １７ 運動軸 １８ａ，１８ｂ 弾性リング部材 １９ 止めリング ２０ 溝（冷却液通路） ２１ 冷却液導入穴 ２２ 溝（運動軸の小径部） Ｐ 大気圧領域（空間領域） Ｑ 真空領域（空間領域）
Claims (12)
- 【請求項１】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 互いに隣接する２つのポールピースを弾性リング部材を
間に挟んで互いに押しつけることを特徴とする磁気シー
ル装置。 - 【請求項２】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 ポールピースの内部に冷却液通路を設けたことを特徴と
する磁気シール装置。 - 【請求項３】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 磁性流体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの
少なくとも一方の空間領域内へ突出する運動軸の長さを
微少距離で終わらせることにより運動軸のまわりの磁束
をその部分で急激に変化させることを特徴とする磁気シ
ール装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の磁気シール装置におい
て、運動軸は、空間領域内へ微少距離だけ突出する磁性
材料部分と、その磁性材料部分に連続して接合されてい
て空間領域内に存在する非磁性材料部分とによって構成
されることを特徴とする磁気シール装置。 - 【請求項５】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 磁性流体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの
少なくとも一方の空間領域内へ突出する運動軸に関して
微少距離だけ突出した位置の径を小さくして運動軸のま
わりの磁束をその部分で急激に変化させることを特徴と
する磁気シール装置。 - 【請求項６】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 互いに隣接する２つのポールピースを弾性リング部材を
間に挟んで互いに押しつけると共に、 ポールピースの内部に冷却液通路を設けたことを特徴と
する磁気シール装置。 - 【請求項７】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 互いに隣接する２つのポールピースを弾性リング部材を
間に挟んで互いに押しつけると共に、 磁性流体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの
少なくとも一方の空間領域内へ突出する運動軸の長さを
微少距離で終わらせることにより運動軸のまわりの磁束
をその部分で急激に変化させることを特徴とする磁気シ
ール装置。 - 【請求項８】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 互いに隣接する２つのポールピースを弾性リング部材を
間に挟んで互いに押しつけると共に、 磁性流体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの
少なくとも一方の空間領域内へ突出する運動軸に関して
微少距離だけ突出した位置の径を小さくして運動軸のま
わりの磁束をその部分で急激に変化させることを特徴と
する磁気シール装置。 - 【請求項９】 磁性材料によって形成された運動軸のま
わりに配置される複数のポールピースと、各ポールピー
スと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その磁
気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成され
る磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つの
空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装置
において、 ポールピースの内部に冷却液通路を設けると共に、 磁性流体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの
少なくとも一方の空間領域内へ突出する運動軸の長さを
微少距離で終わらせることにより運動軸のまわりの磁束
をその部分で急激に変化させることを特徴とする磁気シ
ール装置。 - 【請求項１０】 磁性材料によって形成された運動軸の
まわりに配置される複数のポールピースと、各ポールピ
ースと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その
磁気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成さ
れる磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つ
の空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装
置において、 ポールピースの内部に冷却液通路を設けると共に、 磁性流体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの
少なくとも一方の空間領域内へ突出する運動軸に関して
微少距離だけ突出した位置の径を小さくして運動軸のま
わりの磁束をその部分で急激に変化させることを特徴と
する磁気シール装置。 - 【請求項１１】 磁性材料によって形成された運動軸の
まわりに配置される複数のポールピースと、各ポールピ
ースと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その
磁気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成さ
れる磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つ
の空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装
置において、 互いに隣接する２つのポールピースを弾性リング部材を
間に挟んで互いに押しつけ、 ポールピースの内部に冷却液通路を設け、さらに磁性流
体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの少なく
とも一方の空間領域内へ突出する運動軸の長さを微少距
離で終わらせることにより運動軸のまわりの磁束をその
部分で急激に変化させることを特徴とする磁気シール装
置。 - 【請求項１２】 磁性材料によって形成された運動軸の
まわりに配置される複数のポールピースと、各ポールピ
ースと運動軸との間に磁気回路を形成する磁石と、その
磁気回路に沿ってポールピースと運動軸との間に形成さ
れる磁性流体膜とを有しており、運動軸のまわりの２つ
の空間領域を磁性流体膜によって遮蔽する磁気シール装
置において、 互いに隣接する２つのポールピースを弾性リング部材を
間に挟んで互いに押しつけ、 ポールピースの内部に冷却液通路を設け、さらに磁性流
体膜によって遮蔽される２つの空間領域のうちの少なく
とも一方の空間領域内へ突出する運動軸に関して微少距
離だけ突出した位置の径を小さくして運動軸のまわりの
磁束をその部分で急激に変化させることを特徴とする磁
気シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7149676A JPH08320083A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 磁気シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7149676A JPH08320083A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 磁気シール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320083A true JPH08320083A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15480401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7149676A Pending JPH08320083A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 磁気シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08320083A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001020867A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-23 | Nec Corp | エアーポンプ |
| JP2015121263A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 株式会社リガク | 磁性流体シール装置 |
| WO2016063980A1 (ja) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 高速回転用磁性流体シール構造 |
| CN105952904A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-21 | 湖南维格磁流体股份有限公司 | 真空设备及其磁流体密封传动装置 |
| US9791047B2 (en) | 2016-01-25 | 2017-10-17 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Magnetic seal system with internal cooling |
| CN107606170A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-19 | 自贡兆强密封制品实业有限公司 | 一种耐高温真空反应器用磁性液体密封装置 |
| CN108775304A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-11-09 | 广西科技大学 | 一种用于液压缸的变齿变隙型磁流体往复密封结构 |
| JPWO2018190148A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2020-05-21 | イーグル工業株式会社 | バタフライバルブ |
| CN112498750A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-16 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种低冲击空间对接电磁密封装置 |
| CN113007423A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-22 | 北京交通大学 | 可调压磁性液体安全阀 |
| JP2021188637A (ja) * | 2020-05-27 | 2021-12-13 | 株式会社リガク | 軸受装置 |
| CN114251367A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-29 | 广西科技大学 | 一种轴承用混合式磁流体密封装置 |
| CN114542785A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-05-27 | 中国计量大学 | 一种多功能空气调节器 |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP7149676A patent/JPH08320083A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20160102158A (ko) * | 2013-12-24 | 2016-08-29 | 가부시키가이샤 리가쿠 | 자성유체 실링장치 |
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| CN107076309A (zh) * | 2014-10-24 | 2017-08-18 | 公益财团法人铁道综合技术研究所 | 高速旋转用磁性流体密封结构 |
| US10113591B2 (en) | 2014-10-24 | 2018-10-30 | Railway Technical Research Institute | Magnetic fluid sealing structure for high-speed rotation |
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| CN114542785B (zh) * | 2022-03-10 | 2024-05-07 | 中国计量大学 | 一种多功能空气调节器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050413 |