JPS58187658A - 磁性流体真空シ−ル機構 - Google Patents
磁性流体真空シ−ル機構Info
- Publication number
- JPS58187658A JPS58187658A JP57069254A JP6925482A JPS58187658A JP S58187658 A JPS58187658 A JP S58187658A JP 57069254 A JP57069254 A JP 57069254A JP 6925482 A JP6925482 A JP 6925482A JP S58187658 A JPS58187658 A JP S58187658A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- magnetic
- yoke
- seal
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発嘴ａ１＾！２勢の密封さｎた受量に外部から輪縁方
向へｉ！１ＬＩＩＩＩ運動または−Ｓｔ中心にした一転
運動を導入する可動軸のための磁性流体【用い九臭！シ
ール機Ｓに関するものである・宇宙空間のような積項条
件【シエミＶ−トするスペースチャンバー−ｐｉ、Ｓｌ
ｏ製造に用いる６樵薄膜形成装櫨、ｇ光装置等において
、真９榴内鄭に１転＃Ｉｊｌ１ｍ運動等を導入する可動
軸部分のシール機構はＩＬ賛であり、現在、種々のもの
が用−らｎ″″［１４る・ａｌ１図ＶＣに従来から用い
らｎている磁性流体シールが示されているが、磁性流体
ｌは可動軸２と冒−り３の関に永久磁石４の磁界によっ
て固定され、ハクジング５に：ＪＩｌ付けらｎてｉる・
このような構造から成る磁性流体シールは、摩擦抵抗が
小さく、摩耗がなｉ等の利点を生かすことにより各種の
真空装置における１転導入部のシールに実用化されてい
る・−万、上記構造を有する磁性流体シール管直層這勤
會する軸のシールに適用することも提案さｎ″′Ｃ％／
にるが、触決丁べ１！樵々の問題があり、実用化さｎる
に至っていない０例えば直線運動【行った場合、可動軸
に接触している磁性流体が引きづられて軸の移動方向に
流出してしまい、真９槽等の内Ｓｔ汚染させるとｉう問
題が生じているし、この磁性流体の流出によってシール
能力が低下する等の問題もあり、信頼性に問題がある。
向へｉ！１ＬＩＩＩＩ運動または−Ｓｔ中心にした一転
運動を導入する可動軸のための磁性流体【用い九臭！シ
ール機Ｓに関するものである・宇宙空間のような積項条
件【シエミＶ−トするスペースチャンバー−ｐｉ、Ｓｌ
ｏ製造に用いる６樵薄膜形成装櫨、ｇ光装置等において
、真９榴内鄭に１転＃Ｉｊｌ１ｍ運動等を導入する可動
軸部分のシール機構はＩＬ賛であり、現在、種々のもの
が用−らｎ″″［１４る・ａｌ１図ＶＣに従来から用い
らｎている磁性流体シールが示されているが、磁性流体
ｌは可動軸２と冒−り３の関に永久磁石４の磁界によっ
て固定され、ハクジング５に：ＪＩｌ付けらｎてｉる・
このような構造から成る磁性流体シールは、摩擦抵抗が
小さく、摩耗がなｉ等の利点を生かすことにより各種の
真空装置における１転導入部のシールに実用化されてい
る・−万、上記構造を有する磁性流体シール管直層這勤
會する軸のシールに適用することも提案さｎ″′Ｃ％／
にるが、触決丁べ１！樵々の問題があり、実用化さｎる
に至っていない０例えば直線運動【行った場合、可動軸
に接触している磁性流体が引きづられて軸の移動方向に
流出してしまい、真９槽等の内Ｓｔ汚染させるとｉう問
題が生じているし、この磁性流体の流出によってシール
能力が低下する等の問題もあり、信頼性に問題がある。
本実＃１は、かかる欠点管憂正し、可動軸の直膨運動お
よび回転運動に対して抵抗、摩耗が小さく、かつ、磁性
流体の損耗に対して補給、修復が可能そあり、確実なシ
ール會実現する磁性流体臭９シール機Ｉｌｋ提供せんと
するものであって、その要旨とするところは、永久磁石
とヨークを組合せてなる磁気回路部０ｊｌＩ郁に可動軸
の軸ｌｌＫ対して傾斜した傾斜−を有するテーパ目−り
を設けるとともＫｍ性流体シールｔＷ威する前記テーバ
ヨークより大気側Ｋｌｌ性流体を前記磁気１ｗ！１部に
供給する供給孔倉役けたことを特徴とする・ 以下、図面に示した実施例にもとずき、本実＃１に係る
磁性流体臭９シ一ル機構について鋺明する・ 纂２図区本発明に係る真９シール機榔Ｏ菖−の実施例【
示すものてあって（１１１図と同一部材については同−
書号が付されてｉる・）、■−り３と永久磁石４を複数
段組合ぜてなる磁気回路部の真窒槽側端郁に区、可動軸
２０軸ｓｌＫ対して＃Ａ斜した傾斜都會南するテーパヨ
ーク３ａが設けらｎるとともに、磁性流体１は、永久磁
石４の龜場によってｕＪ動軸２とヨーク３との間に固定
さｆしている。したがって、可動軸２の血縁運動につｎ
′″Ｃ＄動した磁性流体ｌにテーバヨーク３ａによって
形成さｎる磁束密度の勾配によって軸のす！！まが小さ
い方向に引き寄せらｎ１磁気回路部からの流出が防止さ
ｎる。６ｄ軸受であり、本実施例では磁気−踏部をはさ
むかたちの１対の軸受で可動軸２に支持している。また
、軸受６と軸２のす＠ｔｒｚ磁性流体１の蒸発による＾
９槽内部への汚染會少くするため、コンタクタンスを小
さくするように設定さｎている。
よび回転運動に対して抵抗、摩耗が小さく、かつ、磁性
流体の損耗に対して補給、修復が可能そあり、確実なシ
ール會実現する磁性流体臭９シール機Ｉｌｋ提供せんと
するものであって、その要旨とするところは、永久磁石
とヨークを組合せてなる磁気回路部０ｊｌＩ郁に可動軸
の軸ｌｌＫ対して傾斜した傾斜−を有するテーパ目−り
を設けるとともＫｍ性流体シールｔＷ威する前記テーバ
ヨークより大気側Ｋｌｌ性流体を前記磁気１ｗ！１部に
供給する供給孔倉役けたことを特徴とする・ 以下、図面に示した実施例にもとずき、本実＃１に係る
磁性流体臭９シ一ル機構について鋺明する・ 纂２図区本発明に係る真９シール機榔Ｏ菖−の実施例【
示すものてあって（１１１図と同一部材については同−
書号が付されてｉる・）、■−り３と永久磁石４を複数
段組合ぜてなる磁気回路部の真窒槽側端郁に区、可動軸
２０軸ｓｌＫ対して＃Ａ斜した傾斜都會南するテーパヨ
ーク３ａが設けらｎるとともに、磁性流体１は、永久磁
石４の龜場によってｕＪ動軸２とヨーク３との間に固定
さｆしている。したがって、可動軸２の血縁運動につｎ
′″Ｃ＄動した磁性流体ｌにテーバヨーク３ａによって
形成さｎる磁束密度の勾配によって軸のす！！まが小さ
い方向に引き寄せらｎ１磁気回路部からの流出が防止さ
ｎる。６ｄ軸受であり、本実施例では磁気−踏部をはさ
むかたちの１対の軸受で可動軸２に支持している。また
、軸受６と軸２のす＠ｔｒｚ磁性流体１の蒸発による＾
９槽内部への汚染會少くするため、コンタクタンスを小
さくするように設定さｎている。
一方、磁性流体シール′に栴成するテーパヨーク３ａよ
り大気＠Ｋｒｔ：磁性流体ｌ【磁気回路部に供給する供
給孔７がｒ＆けＬ：）ｎ ｓ磁性流体ｌが貯えらｎてい
る貯蔵槽９とパイプ８により連結さｆＬ １いる。した
がって、磁性流体６１の蒸発。
り大気＠Ｋｒｔ：磁性流体ｌ【磁気回路部に供給する供
給孔７がｒ＆けＬ：）ｎ ｓ磁性流体ｌが貯えらｎてい
る貯蔵槽９とパイプ８により連結さｆＬ １いる。した
がって、磁性流体６１の蒸発。
損耗等により、磁性流体１が減少−しても、真壁と大気
圧Ｐの差比等ＶＣよって磁性流体ｌが磁気回路部の朗定
位電に供給固定さｎ１シール効米が回復することＫなる
・なお、１０は開閉片であり、供給時以外ｒｉ升を閉じ
ることにより供給孔７倉密閉できるようになっている・
ｊＩ３図ｕ１本発に！Ａｖｃ ＠る’Ａツシール機構の
謁２の実施例ｔ２ｊζすものであり、磁気回路部のＡ窒
槽−および大気−にはそｎぞれ０１１１１１軸２の軸線
に対して傾斜し７た鵠刷部を廟゛するテーバヨーク３ａ
、 ３ｂが設けられるとともに、テーパヨーク３ ａ
、３ｂとＩＪＪ＃ＩｄＪ軸２とのすさ゛まが磁気回路都
会こ近ずくに従ってせまくなるように設置さＡ”ｔいる
・ｌン、−輯性波体ｌの枳鮎孔７は、大気側のテーパヨ
ーク３ｂの外＠１こ設置さｎている例が示され１いる０
筐だ、本央抛しむ工、ヨーク３と軸２間の磁気ｌＬ＋！
路鄭にシ＋−ｙる磁性流体ｌの存在の有黒筐友に圧力の
変化等からシール効果を検知する手段ｔ−市し、かつ、
その１８号に４とに制御装置１１によって貯蔵槽９の開
閉片１０に−開き、貯蔵層９の磁＋！ＥｔＡｔ、体ｌに
作用する圧力で磁性流体１にヨーク３ｉ？よび＠２間の
磁気回路部へ供給するｇｐｉ造となっている。この場合
の圧力の変化を検ＬＬＪする手段とし１ｒ工蜘性流体７
−ル部より＾を−に設置した圧力センサの信号全監視し
、大気仕と比軟するなどによりシール破壊が生じた場合
の）１；空から大気圧に上昇する圧力変化を検出丁心方
法があり、また、磁性流体１の有無の検出Ｖエインヒー
ダンスの変化等を検出し、信号見上ｉｆゴう方法がある
。
圧Ｐの差比等ＶＣよって磁性流体ｌが磁気回路部の朗定
位電に供給固定さｎ１シール効米が回復することＫなる
・なお、１０は開閉片であり、供給時以外ｒｉ升を閉じ
ることにより供給孔７倉密閉できるようになっている・
ｊＩ３図ｕ１本発に！Ａｖｃ ＠る’Ａツシール機構の
謁２の実施例ｔ２ｊζすものであり、磁気回路部のＡ窒
槽−および大気−にはそｎぞれ０１１１１１軸２の軸線
に対して傾斜し７た鵠刷部を廟゛するテーバヨーク３ａ
、 ３ｂが設けられるとともに、テーパヨーク３ ａ
、３ｂとＩＪＪ＃ＩｄＪ軸２とのすさ゛まが磁気回路都
会こ近ずくに従ってせまくなるように設置さＡ”ｔいる
・ｌン、−輯性波体ｌの枳鮎孔７は、大気側のテーパヨ
ーク３ｂの外＠１こ設置さｎている例が示され１いる０
筐だ、本央抛しむ工、ヨーク３と軸２間の磁気ｌＬ＋！
路鄭にシ＋−ｙる磁性流体ｌの存在の有黒筐友に圧力の
変化等からシール効果を検知する手段ｔ−市し、かつ、
その１８号に４とに制御装置１１によって貯蔵槽９の開
閉片１０に−開き、貯蔵層９の磁＋！ＥｔＡｔ、体ｌに
作用する圧力で磁性流体１にヨーク３ｉ？よび＠２間の
磁気回路部へ供給するｇｐｉ造となっている。この場合
の圧力の変化を検ＬＬＪする手段とし１ｒ工蜘性流体７
−ル部より＾を−に設置した圧力センサの信号全監視し
、大気仕と比軟するなどによりシール破壊が生じた場合
の）１；空から大気圧に上昇する圧力変化を検出丁心方
法があり、また、磁性流体１の有無の検出Ｖエインヒー
ダンスの変化等を検出し、信号見上ｉｆゴう方法がある
。
したがって、本実施例に係る真をシール機構ｖＣνいて
框、ソールが破壊されるようなことカニ必っても直ちＶ
Ｃ回復”］ １１１１．でろ９、シール破壊による真壁
槽内の被各を厳／ｊ％限に押える仁とが可能となる。
框、ソールが破壊されるようなことカニ必っても直ちＶ
Ｃ回復”］ １１１１．でろ９、シール破壊による真壁
槽内の被各を厳／ｊ％限に押える仁とが可能となる。
纂４図μ本発明に係るＡ全シール機構の第３の実施例を
示すものでろ９、磁性流体ｌの供給孔７が大気側のテー
バヨーク３ｂの内＠ｒｃ設置さｎている。したがって、
磁性流体ｌ框ＩｆＬ接ヨーク３と軸２の間に形成さ扛る
すｉ！！まに供給さｎ１＾空槽ｌ１ＩＩおよび大気側の
各テーノ（ヨーク３ａ。
示すものでろ９、磁性流体ｌの供給孔７が大気側のテー
バヨーク３ｂの内＠ｒｃ設置さｎている。したがって、
磁性流体ｌ框ＩｆＬ接ヨーク３と軸２の間に形成さ扛る
すｉ！！まに供給さｎ１＾空槽ｌ１ＩＩおよび大気側の
各テーノ（ヨーク３ａ。
３ｂで中央部に引きつけらｎるので、真ｇ！情内部およ
び大気＠ＶＣ磁性流体ｌが流呂することが少ない。
び大気＠ＶＣ磁性流体ｌが流呂することが少ない。
第５図は本発明に係るＸ窒シール機構の第４の実施例を
壓すものであり、磁性流体ｌの供給孔７の先端α連孔を
有する多孔質材料７ａから形成さｎて９る・したがって
、磁性流体ｌの磁気回路部への供給を勢がＩＩＩＩｌ贅
さｎｌかつ、迅速に供給できるので、よ５完全なシール
機Ｗを構成することができる。なお、第６−に示すよう
に、多孔質材料７ａからなる供給孔７の先端が中心の磁
気回路部より大気Ｉｉｌに設置してあれは１真窒槽儒へ
の磁性流体１の流出扛より低減されることＫなる。
壓すものであり、磁性流体ｌの供給孔７の先端α連孔を
有する多孔質材料７ａから形成さｎて９る・したがって
、磁性流体ｌの磁気回路部への供給を勢がＩＩＩＩｌ贅
さｎｌかつ、迅速に供給できるので、よ５完全なシール
機Ｗを構成することができる。なお、第６−に示すよう
に、多孔質材料７ａからなる供給孔７の先端が中心の磁
気回路部より大気Ｉｉｌに設置してあれは１真窒槽儒へ
の磁性流体１の流出扛より低減されることＫなる。
以上、図面に示し九実施例にもとすいて説―したように
１本発明に係る磁性流体真９シール砿構によｎば、テー
バヨークを磁気回路部の趨ｓＩ／ｃ設けるとともにテー
バヨークより大気側に磁性流体の供給孔がめるので、磁
性流体の８発。
１本発明に係る磁性流体真９シール砿構によｎば、テー
バヨークを磁気回路部の趨ｓＩ／ｃ設けるとともにテー
バヨークより大気側に磁性流体の供給孔がめるので、磁
性流体の８発。
損耗によるシール性能の低下が生じた場合で４砿性流体
が供給さｎてシール性能が回復し、確実なシール特性が
得らｎる。ま九、真窒等の密封さｎた９間に外部から軸
線方向へ直線運動および軸１ＩＩ１１に中心にした回転
連動を導入することがｉ」能とな夕、真９装置等その応
用分野は広いＯ
が供給さｎてシール性能が回復し、確実なシール特性が
得らｎる。ま九、真窒等の密封さｎた９間に外部から軸
線方向へ直線運動および軸１ＩＩ１１に中心にした回転
連動を導入することがｉ」能とな夕、真９装置等その応
用分野は広いＯ
第１図は従来の磁性流体シール機構を示す側―「面図、
第２−ないし第６図は本発明に係る磁性流体真壁シール
ａｍの夾ｍ？ｌ１ｔ−示す側断１図である。 図 面 中、 ｔｕａ性流体流 体框口■動軸、 ３ａヨーク、 ３４にテーバヨーク、 ４は永久磁石、 ７ａ磁性流体供給口でめる・ ２１
第２−ないし第６図は本発明に係る磁性流体真壁シール
ａｍの夾ｍ？ｌ１ｔ−示す側断１図である。 図 面 中、 ｔｕａ性流体流 体框口■動軸、 ３ａヨーク、 ３４にテーバヨーク、 ４は永久磁石、 ７ａ磁性流体供給口でめる・ ２１
Claims (1)
- 永久磁石とヨークｔｍ合せてなる磁気−踏部の端部に可
動軸の軸巌に対して傾斜し九傾斜部を有するテーパヨー
クを設けるとともに磁性流体シールｔｍ戚する前記テー
パヨークより大気側に磁性流体を前記磁気−路郁に供給
する供給孔を設けたことを物像とする磁性流体臭受シー
＃機構・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57069254A JPS58187658A (ja) | 1982-04-24 | 1982-04-24 | 磁性流体真空シ−ル機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57069254A JPS58187658A (ja) | 1982-04-24 | 1982-04-24 | 磁性流体真空シ−ル機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187658A true JPS58187658A (ja) | 1983-11-01 |
Family
ID=13397404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57069254A Pending JPS58187658A (ja) | 1982-04-24 | 1982-04-24 | 磁性流体真空シ−ル機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187658A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5092611A (en) * | 1989-07-07 | 1992-03-03 | Firma Carl Freudenberg | Ferrofluid seal for a shaft |
| US5474302A (en) * | 1992-08-27 | 1995-12-12 | Ferrofluidics Corporation | On-site fillable ferrofluidic seal |
| US5806856A (en) * | 1992-08-27 | 1998-09-15 | Ferrofluidics Corporation | On-site fillable liquid magnetic seal |
-
1982
- 1982-04-24 JP JP57069254A patent/JPS58187658A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5092611A (en) * | 1989-07-07 | 1992-03-03 | Firma Carl Freudenberg | Ferrofluid seal for a shaft |
| US5474302A (en) * | 1992-08-27 | 1995-12-12 | Ferrofluidics Corporation | On-site fillable ferrofluidic seal |
| US5560620A (en) * | 1992-08-27 | 1996-10-01 | Ferrofluidics Corporation | On-site fillable ferrofluidic seal |
| US5806856A (en) * | 1992-08-27 | 1998-09-15 | Ferrofluidics Corporation | On-site fillable liquid magnetic seal |
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