JPS59170568A - 検層プロ−ブ用の軸封機構 - Google Patents
検層プロ−ブ用の軸封機構Info
- Publication number
- JPS59170568A JPS59170568A JP58045773A JP4577383A JPS59170568A JP S59170568 A JPS59170568 A JP S59170568A JP 58045773 A JP58045773 A JP 58045773A JP 4577383 A JP4577383 A JP 4577383A JP S59170568 A JPS59170568 A JP S59170568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- shaft
- pressure
- magnetic fluid
- probe
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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】
本発明は、磁性流体シールを利用し、検層プローブケー
シングの内側から外側へ貫通する軸を低トルク損失で、
あるいは低スラスト損失でシールできるようにした検層
プローブ用の軸封機構に関するものである。
シングの内側から外側へ貫通する軸を低トルク損失で、
あるいは低スラスト損失でシールできるようにした検層
プローブ用の軸封機構に関するものである。
ポーリング孔内で各種検層を行なう場合、検層プローブ
中に回転部や摺動部等を設ける必要がある場合がある。
中に回転部や摺動部等を設ける必要がある場合がある。
回転部を設ける必要がある場合としては、例えば、音響
プローブのように音響振動子が孔壁全周をスキャンする
如く回転させる場合や、フローメータのように孔内水流
によって回転するタービン〈回転翼）がある場合等であ
る。このような場合、軸の一端側はプローブ本体外の孔
内水側に位圓し、細端はプローブ本体内に位置するので
、何等かの軸封機構が必要となる。
プローブのように音響振動子が孔壁全周をスキャンする
如く回転させる場合や、フローメータのように孔内水流
によって回転するタービン〈回転翼）がある場合等であ
る。このような場合、軸の一端側はプローブ本体外の孔
内水側に位圓し、細端はプローブ本体内に位置するので
、何等かの軸封機構が必要となる。
従来技術によれば、このような検層プローブの回転軸シ
ール機構としては、Ｏリング等のパツキンが用いられて
いる。深度の浅い場合はあまり問題はないが、深度が深
くなると十分な耐圧をもたせるためシール個所の数やシ
ール面積を大きくする必要が生じ、トルク損失が増大す
るという大きな問題が生じる。即ち、トルク損失が増大
すると、音響プローブ等のように回転発生機（モータ等
）を粗造ｌνだときには、その容量を大きなものとしな
ければならないし、大電力をケーブルに送り込まざるを
得なくなり、機構上あるいは作業上、様々な制約を受け
る。
ール機構としては、Ｏリング等のパツキンが用いられて
いる。深度の浅い場合はあまり問題はないが、深度が深
くなると十分な耐圧をもたせるためシール個所の数やシ
ール面積を大きくする必要が生じ、トルク損失が増大す
るという大きな問題が生じる。即ち、トルク損失が増大
すると、音響プローブ等のように回転発生機（モータ等
）を粗造ｌνだときには、その容量を大きなものとしな
ければならないし、大電力をケーブルに送り込まざるを
得なくなり、機構上あるいは作業上、様々な制約を受け
る。
また、フ［］−メータ等のように検出系に回転軸を用い
たとぎは、トルク損失のため測定範囲が狭められ、測定
誤差も大となるからである。
たとぎは、トルク損失のため測定範囲が狭められ、測定
誤差も大となるからである。
仙ｈ、検層ブ［１−ブとは全く別の分野ではあるが、磁
性流体シールといわれる回転シール機構が公知である。
性流体シールといわれる回転シール機構が公知である。
これは、円形の貫通孔を有し、永久磁石によって励磁さ
れるヨークに回転軸が５！！！嵌し、ヨークの貫通孔縁
と回転軸間に磁性流体が保持され、それによってシール
されるものである。この磁性流体シールは、低トルク損
失の完全密封シールで、防塵、防湿性に優れているため
、磁気ディスク装置や工作機械、複写機等に使用されて
いるが、耐圧が極めて低く（０，１−０，２ｋ（１／ｃ
ｆ稈度）、かなりの耐圧が要求される検層プローブ用の
回転シール機構としてこのまま使用することばできない
。
れるヨークに回転軸が５！！！嵌し、ヨークの貫通孔縁
と回転軸間に磁性流体が保持され、それによってシール
されるものである。この磁性流体シールは、低トルク損
失の完全密封シールで、防塵、防湿性に優れているため
、磁気ディスク装置や工作機械、複写機等に使用されて
いるが、耐圧が極めて低く（０，１−０，２ｋ（１／ｃ
ｆ稈度）、かなりの耐圧が要求される検層プローブ用の
回転シール機構としてこのまま使用することばできない
。
本発明は、このにうな従来技術の実情に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、トルク損失やスラス１
へ損失が極めて小さく、かつ高耐圧であり、ポーリング
孔の浅部から深部に至るまで孔内水圧の変化にかかわら
ず単一機構で適応しうるような検層プローブ用の軸封機
構を提供することにある。
ので、その目的とするところは、トルク損失やスラス１
へ損失が極めて小さく、かつ高耐圧であり、ポーリング
孔の浅部から深部に至るまで孔内水圧の変化にかかわら
ず単一機構で適応しうるような検層プローブ用の軸封機
構を提供することにある。
かかる目的を達成しうるよう案出された本発明は、基本
的には磁性流体シールを利用し、検層プローブ内に、該
磁性流体シールに面する密閉空間を形成して液体を封入
するとともに、該密閉空間を構成する壁面の一部に圧力
バランス用可変形部材を設け、それによって、磁性流体
シールの両面間の差圧を常時補償しうるよう工夫したも
のである。
的には磁性流体シールを利用し、検層プローブ内に、該
磁性流体シールに面する密閉空間を形成して液体を封入
するとともに、該密閉空間を構成する壁面の一部に圧力
バランス用可変形部材を設け、それによって、磁性流体
シールの両面間の差圧を常時補償しうるよう工夫したも
のである。
以下、図面に基づき本発明について詳述する。
第１図および第２図は、本発明に係る回転シール機構の
一実施例を示すものである。検層プローブケーシング１
の一部、つまり回転軸２が貫通すべき位置に磁性流体シ
ール３が取付けられる。この実施例では、円筒状の検層
プローブケーシング１の下端開口部に磁性流体シール３
が、Ｏリング４ａ、４．ｂを有する押えナツト５によっ
て液密的に取（＝ｊけられる。検層プローブケーシング
１の内側から外側へ貫通される如く配向された回転軸２
は、軸受６により支承されるとともに、前記磁性流体シ
ール３の中心孔を貫通する。検層プローブケーシング１
内に前記磁性流体シール３に面した部分には、密閉空間
７が形成される。該密閉空間７内にはプローブの用途に
応じてモータや発電機等の回転１１８が組込まれ、前記
回転軸２の一端と接続される。また、回転機８から引出
されたリード線９とプローブ本体側との接続部にはハー
メチックシール１０が施される。このＪ：うな密閉空間
７内には、シリコンオイル等のような絶縁オイルが封入
され、また、該密閉空間７を構成する検層プローブケー
シング１の側壁の一部には開口１１が設けられて、該開
口１１は圧力バランス用ベローズ１２で塞がれる。回転
軸２の他端には、検層プローブの用途に応じて、例えば
音響プローブの場合には音響振動子が、またフローメー
タの場合にはタービン（回転要）がそれぞれ取付けら５
− れることになる（図示するを省略）。
一実施例を示すものである。検層プローブケーシング１
の一部、つまり回転軸２が貫通すべき位置に磁性流体シ
ール３が取付けられる。この実施例では、円筒状の検層
プローブケーシング１の下端開口部に磁性流体シール３
が、Ｏリング４ａ、４．ｂを有する押えナツト５によっ
て液密的に取（＝ｊけられる。検層プローブケーシング
１の内側から外側へ貫通される如く配向された回転軸２
は、軸受６により支承されるとともに、前記磁性流体シ
ール３の中心孔を貫通する。検層プローブケーシング１
内に前記磁性流体シール３に面した部分には、密閉空間
７が形成される。該密閉空間７内にはプローブの用途に
応じてモータや発電機等の回転１１８が組込まれ、前記
回転軸２の一端と接続される。また、回転機８から引出
されたリード線９とプローブ本体側との接続部にはハー
メチックシール１０が施される。このＪ：うな密閉空間
７内には、シリコンオイル等のような絶縁オイルが封入
され、また、該密閉空間７を構成する検層プローブケー
シング１の側壁の一部には開口１１が設けられて、該開
口１１は圧力バランス用ベローズ１２で塞がれる。回転
軸２の他端には、検層プローブの用途に応じて、例えば
音響プローブの場合には音響振動子が、またフローメー
タの場合にはタービン（回転要）がそれぞれ取付けら５
− れることになる（図示するを省略）。
本発明で用いる磁性流体シールは、特にその構造が限定
されるものではなく、市販されているものをそのまま利
用することができる。ここではリング状永久磁石１３の
両側に前記回転軸２が遊嵌するリング状ヨーク１４ａ
、 １４ｂを配し、該リング状ヨーク１４ａ 、 １４
ｂの内端縁と回転軸２との間で磁性流体１５を保持さぜ
るようにした構造のものである。
されるものではなく、市販されているものをそのまま利
用することができる。ここではリング状永久磁石１３の
両側に前記回転軸２が遊嵌するリング状ヨーク１４ａ
、 １４ｂを配し、該リング状ヨーク１４ａ 、 １４
ｂの内端縁と回転軸２との間で磁性流体１５を保持さぜ
るようにした構造のものである。
このように構成された回転軸シール機構の動作は次の如
くである。検層プローブがポーリング孔２０内の水中に
入れられているとき、磁性流体シール３の一方の面〈検
層プローブケーシングの外側の面）は孔内水に接するた
め、孔内深度に応じた水圧Ｐが加わる。従って、もし磁
性流体シール３のみだったとすると、その両面に大きな
差圧が生じ、シールが破れてしまうことになる。しかし
、本発明では、磁性流体シール３の他方の面に而して液
体が満たされた密閉空間７があり、その壁面に圧カバラ
ンス用可変６− 形部材（本実施例ではベローズ１２）が取付けられてい
るので、該圧カバランスｍｍ変形部材にも孔内水圧Ｐが
作用してそれを変形させる。
くである。検層プローブがポーリング孔２０内の水中に
入れられているとき、磁性流体シール３の一方の面〈検
層プローブケーシングの外側の面）は孔内水に接するた
め、孔内深度に応じた水圧Ｐが加わる。従って、もし磁
性流体シール３のみだったとすると、その両面に大きな
差圧が生じ、シールが破れてしまうことになる。しかし
、本発明では、磁性流体シール３の他方の面に而して液
体が満たされた密閉空間７があり、その壁面に圧カバラ
ンス用可変６− 形部材（本実施例ではベローズ１２）が取付けられてい
るので、該圧カバランスｍｍ変形部材にも孔内水圧Ｐが
作用してそれを変形させる。
そのため、密閉空間７内の液体の圧力もほぼ外部の水圧
Ｐど等しく’Ｊす、それ故、磁性流体シール３の両面に
常にほぼ等しい圧力が加わり、差圧は生じなくなる。こ
のことは、検層プローブが孔内の如何なる深度にある場
合にも言える。
Ｐど等しく’Ｊす、それ故、磁性流体シール３の両面に
常にほぼ等しい圧力が加わり、差圧は生じなくなる。こ
のことは、検層プローブが孔内の如何なる深度にある場
合にも言える。
つまり、本発明では、孔内深度の如何にかがわらず、常
に磁性流体シールの両面に差圧が発生しないように補償
でき、従来のように深度に応じて何種類かの検層プロー
ブを使い分けねばならないという繁雑さは全く生じない
ことになる。
に磁性流体シールの両面に差圧が発生しないように補償
でき、従来のように深度に応じて何種類かの検層プロー
ブを使い分けねばならないという繁雑さは全く生じない
ことになる。
以上、回転シール機構の場合を例にとって本発明の一実
施例について説明したが、本発明はかかる構成のみに限
定されるものではないこと無論である。例えば、軸がス
ラス］・方向へ移動自在であるような場合の軸封にも十
分適用することができる。ｊ、た、圧力バランス用可変
形部材どしてはベローズの他、ゴム膜のようなものでち
よい。
施例について説明したが、本発明はかかる構成のみに限
定されるものではないこと無論である。例えば、軸がス
ラス］・方向へ移動自在であるような場合の軸封にも十
分適用することができる。ｊ、た、圧力バランス用可変
形部材どしてはベローズの他、ゴム膜のようなものでち
よい。
本発明は上記のように構成した検層プローブ用の軸封機
構であるため、トルク損失を著しく低減でき、それ故、
回転駆動系の場合におけるモータ容量の低減や送り込む
電力量の軽減化を図ることができ装置を小型化しうるし
、回転検出系の場合における測定範囲の拡大と測定精度
の向」−を図ることができるぽか、低損失のスラスト方
向の軸封も行なうことができるなど汎用性があり、孔内
深度すなわち耐圧により装置を取換える必要もなく、浅
部から深部に至る連続測定も可能になるなど、数々のす
ぐれた効果を奏しうるちのである。
構であるため、トルク損失を著しく低減でき、それ故、
回転駆動系の場合におけるモータ容量の低減や送り込む
電力量の軽減化を図ることができ装置を小型化しうるし
、回転検出系の場合における測定範囲の拡大と測定精度
の向」−を図ることができるぽか、低損失のスラスト方
向の軸封も行なうことができるなど汎用性があり、孔内
深度すなわち耐圧により装置を取換える必要もなく、浅
部から深部に至る連続測定も可能になるなど、数々のす
ぐれた効果を奏しうるちのである。
第１図は本発明に係る検層プローブ用の回転シール機構
の一実施例を示す説明図、第２図はその斜視図である。 １・・・検層プローブケーシング、２・・・回転軸、３
・・・磁性流体シール、７・・・密閉空間、１２・・・
圧力バランス用ベローズ。
の一実施例を示す説明図、第２図はその斜視図である。 １・・・検層プローブケーシング、２・・・回転軸、３
・・・磁性流体シール、７・・・密閉空間、１２・・・
圧力バランス用ベローズ。
Claims (1)
- １、検層プローブケーシングの内外を１４切り、貫通す
る如く配設される軸をシールする磁性流体シールと、前
記検層プローブケーシング内の前記磁性流体シールに面
した部分に形成される密閉空間と、該密閉空間を偶成す
る壁面の一部に形成した圧力バランス用可変形部材と、
前記密閉空間内に封入される液体とからなる検層プロー
ブ用の軸封機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045773A JPS59170568A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 検層プロ−ブ用の軸封機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045773A JPS59170568A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 検層プロ−ブ用の軸封機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170568A true JPS59170568A (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=12728609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58045773A Pending JPS59170568A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 検層プロ−ブ用の軸封機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170568A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111396565A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-07-10 | 杭州大和热磁电子有限公司 | 一种带导向机构的磁性流体密封装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419483U (ja) * | 1977-07-12 | 1979-02-07 |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP58045773A patent/JPS59170568A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5419483U (ja) * | 1977-07-12 | 1979-02-07 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111396565A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-07-10 | 杭州大和热磁电子有限公司 | 一种带导向机构的磁性流体密封装置 |
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