JPS6249509B2 - - Google Patents
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- JPS6249509B2 JPS6249509B2 JP55084000A JP8400080A JPS6249509B2 JP S6249509 B2 JPS6249509 B2 JP S6249509B2 JP 55084000 A JP55084000 A JP 55084000A JP 8400080 A JP8400080 A JP 8400080A JP S6249509 B2 JPS6249509 B2 JP S6249509B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- side member
- permanent magnet
- rotating
- yoke
- Prior art date
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Links
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
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- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 8
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- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
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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
-
- 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)
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシール性能が良好であると共にコス
トが安価な磁性流体シール装置に関する。
トが安価な磁性流体シール装置に関する。
従来の磁性流体シール装置は第１図に示すよう
に強磁性体でない固定側部材１に磁性流体シール
２を固定し、この磁性流体シール２の内周側に回
転側部材３を配設し、前記磁性流体シール２は両
側面４，５が異極になつている環状の永久磁石６
と永久磁石の両側面４，５に密着している一対の
円板状のヨーク７，８とを備え、このヨークの内
周部９，１０は断面がテーパ状になつており、ま
た一方のヨーク７と回転側部材３との間の磁場お
よび他方のヨーク８と回転側部材３との間の磁場
に磁性流体がそれぞれ存在していた。
に強磁性体でない固定側部材１に磁性流体シール
２を固定し、この磁性流体シール２の内周側に回
転側部材３を配設し、前記磁性流体シール２は両
側面４，５が異極になつている環状の永久磁石６
と永久磁石の両側面４，５に密着している一対の
円板状のヨーク７，８とを備え、このヨークの内
周部９，１０は断面がテーパ状になつており、ま
た一方のヨーク７と回転側部材３との間の磁場お
よび他方のヨーク８と回転側部材３との間の磁場
に磁性流体がそれぞれ存在していた。
しかしこのような磁性流体シール装置は、一方
のヨーク７と回転側部材３との間の磁束密度およ
び他方のヨーク８と回転側部材３との間の磁束密
度を高めるためにヨークの内周部９，１０をテー
パ状にしているのでヨーク７，８をプレス加工等
の簡単な加工で製作することは困難であり、切削
加工が必要なのでコストが高く、また永久磁石６
の磁束が固定側部材１を通らないようにするため
に強磁性体でない固定側部材１を用いているので
コストが高いという欠点があつた。
のヨーク７と回転側部材３との間の磁束密度およ
び他方のヨーク８と回転側部材３との間の磁束密
度を高めるためにヨークの内周部９，１０をテー
パ状にしているのでヨーク７，８をプレス加工等
の簡単な加工で製作することは困難であり、切削
加工が必要なのでコストが高く、また永久磁石６
の磁束が固定側部材１を通らないようにするため
に強磁性体でない固定側部材１を用いているので
コストが高いという欠点があつた。
この発明はシール性能が良好であると共にコス
トが安価な磁性流体シール装置を提供することを
目的とする。
トが安価な磁性流体シール装置を提供することを
目的とする。
次にこの発明の実施例を図面に基いて説明す
る。第２図において強磁性体の固定側部材２１即
ちころがり軸受の外輪に磁性流体シール２２が固
定され、この磁性流体シール２２の内周側に強磁
性体の回転側部材２３すなわちころがり軸受の内
輪が配設されている。前記磁性流体シール２２は
第３図に示すように両側面２４，２５が異極にな
つている環状の永久磁石２６と、永久磁石の両側
面２４，２５に密着している一対の円板状のヨー
ク２７，２８と、永久磁石２６および一対のヨー
ク２７，２８と一体になつているゴム製の弾性部
材２９とを備え、この弾性部材２９は強磁性体で
はなく、また一対のヨーク２７，２８はどちらも
強磁性体であり、この一対のヨーク２７，２８は
永久磁石２６に対して対称に構成されている。前
記弾性部材２９は固定側部材２１に接し、永久磁
石２６および一対のヨーク２７，２８はどちらも
固定側部材２１からある程度離れており、永久磁
石２６の磁束は固定側部材２１を通らないように
なつている。前記ヨーク２７，２８と回転側部材
２３との間の距離Ａは永久磁石２６と回転側部材
２３との間の距離Ｂより短く、かつ一対のヨーク
２７，２８の間の距離Ｃより短くなつており、ま
た回転側部材２３は永久磁石２６と対向する外周
面に周みぞ３１を有している。前記周みぞ３１の
巾Ｄは一対のヨーク２７，２８の間の距離Ｃと等
しく、また一方のヨーク２７と回転側部材２３と
の間の磁場および他方のヨーク２８と回転側部材
２３との間の磁場に磁性流体がそれぞれ存在して
いる。前記永久磁石２６の磁束は永久磁石２６の
Ｎ極から一方のヨーク２７、回転側部材２３、お
よび他方のヨーク２８を通つて永久磁石２６のＳ
極に通ずるが、ヨーク２７，２８と回転側部材２
３との間の磁束は第３図に点線で示すように一方
のヨーク２７と回転側部材の一方のヨークに対向
する外周面３２との間に集中すると共に他方のヨ
ーク２８と回転側部材の他方のヨークに対向する
外周面３３との間に集中し、一方のヨーク２７と
回転側部材２３との間の磁場および他方のヨーク
２８と回転側部材２３との間の磁場はいずれも磁
束密度が高くなつている。従つて磁性流体シール
２２のシール性能は良好であり、また磁性流体シ
ール２２は回転側部材２３に非接触なので低トル
クとなつている。また第２図に示すころがり軸受
は外輪２１と内輪２３と玉３６と保持器３７と外
輪２１に固定した一対の磁性流体シール２２，２
２ａとを備え、この一対の磁性流体シール２２，
２２ａの間に潤滑剤が入れられているが、この発
明の磁性流体シール装置を備えているのでシール
性能が良好であると共に低トルクとなつている。
る。第２図において強磁性体の固定側部材２１即
ちころがり軸受の外輪に磁性流体シール２２が固
定され、この磁性流体シール２２の内周側に強磁
性体の回転側部材２３すなわちころがり軸受の内
輪が配設されている。前記磁性流体シール２２は
第３図に示すように両側面２４，２５が異極にな
つている環状の永久磁石２６と、永久磁石の両側
面２４，２５に密着している一対の円板状のヨー
ク２７，２８と、永久磁石２６および一対のヨー
ク２７，２８と一体になつているゴム製の弾性部
材２９とを備え、この弾性部材２９は強磁性体で
はなく、また一対のヨーク２７，２８はどちらも
強磁性体であり、この一対のヨーク２７，２８は
永久磁石２６に対して対称に構成されている。前
記弾性部材２９は固定側部材２１に接し、永久磁
石２６および一対のヨーク２７，２８はどちらも
固定側部材２１からある程度離れており、永久磁
石２６の磁束は固定側部材２１を通らないように
なつている。前記ヨーク２７，２８と回転側部材
２３との間の距離Ａは永久磁石２６と回転側部材
２３との間の距離Ｂより短く、かつ一対のヨーク
２７，２８の間の距離Ｃより短くなつており、ま
た回転側部材２３は永久磁石２６と対向する外周
面に周みぞ３１を有している。前記周みぞ３１の
巾Ｄは一対のヨーク２７，２８の間の距離Ｃと等
しく、また一方のヨーク２７と回転側部材２３と
の間の磁場および他方のヨーク２８と回転側部材
２３との間の磁場に磁性流体がそれぞれ存在して
いる。前記永久磁石２６の磁束は永久磁石２６の
Ｎ極から一方のヨーク２７、回転側部材２３、お
よび他方のヨーク２８を通つて永久磁石２６のＳ
極に通ずるが、ヨーク２７，２８と回転側部材２
３との間の磁束は第３図に点線で示すように一方
のヨーク２７と回転側部材の一方のヨークに対向
する外周面３２との間に集中すると共に他方のヨ
ーク２８と回転側部材の他方のヨークに対向する
外周面３３との間に集中し、一方のヨーク２７と
回転側部材２３との間の磁場および他方のヨーク
２８と回転側部材２３との間の磁場はいずれも磁
束密度が高くなつている。従つて磁性流体シール
２２のシール性能は良好であり、また磁性流体シ
ール２２は回転側部材２３に非接触なので低トル
クとなつている。また第２図に示すころがり軸受
は外輪２１と内輪２３と玉３６と保持器３７と外
輪２１に固定した一対の磁性流体シール２２，２
２ａとを備え、この一対の磁性流体シール２２，
２２ａの間に潤滑剤が入れられているが、この発
明の磁性流体シール装置を備えているのでシール
性能が良好であると共に低トルクとなつている。
第４図ないし第７図は磁性流体シール装置の他
の実施例であるが、第４図では回転側部材２３は
永久磁石２６と対向する外周面に断面が短形状の
周みぞ３１を有し、この周みぞの巾Ｄは一対のヨ
ーク２７，２８の間の距離Ｃより短くなつてい
る。
の実施例であるが、第４図では回転側部材２３は
永久磁石２６と対向する外周面に断面が短形状の
周みぞ３１を有し、この周みぞの巾Ｄは一対のヨ
ーク２７，２８の間の距離Ｃより短くなつてい
る。
第５図では回転側部材２３は永久磁石２６と対
向する外周面に断面が短形状の周みぞ３１を有
し、この周みぞの巾Ｄは一対のヨーク２７，２８
の間の距離Ｃより長く、かつ一対のヨーク２７，
２８の間の距離Ｃに一対のヨーク２７，２８の厚
さを加えた長さＥより短くなつている。
向する外周面に断面が短形状の周みぞ３１を有
し、この周みぞの巾Ｄは一対のヨーク２７，２８
の間の距離Ｃより長く、かつ一対のヨーク２７，
２８の間の距離Ｃに一対のヨーク２７，２８の厚
さを加えた長さＥより短くなつている。
このようにＣ＜Ｄ＜Ｅとすると、一方のヨーク
２７と回転側部材２３との間の磁場の磁束密度お
よび他方のヨーク２８と回転側部材２３との間の
磁場の磁束密度の向上に好ましい。
２７と回転側部材２３との間の磁場の磁束密度お
よび他方のヨーク２８と回転側部材２３との間の
磁場の磁束密度の向上に好ましい。
第６図では回転側部材２３は永久磁石２６と対
向する外周面に断面が円弧状の周みぞ３１を有
し、この周みぞの巾Ｄは一対のヨーク２７，２８
の間の距離Ｃと等しくなつている。
向する外周面に断面が円弧状の周みぞ３１を有
し、この周みぞの巾Ｄは一対のヨーク２７，２８
の間の距離Ｃと等しくなつている。
第７図では回転側部材の一方のヨークに対向す
る外周面３２および回転側部材の他方のヨークに
対向する外周面３３はいずれも断面がテーパ状の
突部となつており、回転側部材２３は永久磁石２
６と対向する外周面に断面が台形状の周みぞ３１
を有し、また回転側部材２３は二ケ所の突部３
２，３３の外側に突部３２，３３より小径の小径
部３４，３５をそれぞれ有している。
る外周面３２および回転側部材の他方のヨークに
対向する外周面３３はいずれも断面がテーパ状の
突部となつており、回転側部材２３は永久磁石２
６と対向する外周面に断面が台形状の周みぞ３１
を有し、また回転側部材２３は二ケ所の突部３
２，３３の外側に突部３２，３３より小径の小径
部３４，３５をそれぞれ有している。
第８図はこの発明の磁性流体シール装置を備え
たスピンドルユニツトであるが、回転側部材２３
即ち軸部材に動圧発生用のみぞ４１，４２を有す
る円すい状面の外周の受部４３，４４が距離を隔
てて二ケ所に設けられ、この外周の受部４３，４
４は回転側部材２３の両端側より二ケ所の外周の
受部４３，４４の間側に向つて小径になつてい
る。固定側部材２１即ちハウジング部材に外周の
受部４３，４４と対向して共働する内周の受部４
５，４６がそれぞれ設けられ、この固定側部材２
１の両端部に磁性流体シール２２，２２ａがそれ
ぞれ固定されている。従つて磁性流体シール２
２，２２ａの内周側に回転側部材２３が配設され
ている。前記磁性流体シール２２は両側面２４，
２５が異極になつている環状の永久磁石２６と、
永久磁石の両側面２４，２５に密着している一対
の円板状のヨーク２７，２８と、永久磁石２６お
よび一対のヨーク２７，２８と一体になつている
弾性部材２９とを備え、また回転側部材２３は永
久磁石２６と対向する外周面に周みぞ３１，３１
ａとそれぞれ有している。前記一方のヨーク２７
と回転側部材２３との間の磁場および他方のヨー
ク２８と回転側部材２３との間の磁場に磁性流体
がそれぞれ存在し、また一対の磁性流体シール２
２，２２ａの間に潤滑剤が入れられている。前記
磁性流体シール２２，２２ａはシール性能が良好
なので密封性能が優れており、また磁性流体シー
ル２２，２２ａは回転側部材２３に非接触なので
低トルクのスピンドルユニツトとなつている。
たスピンドルユニツトであるが、回転側部材２３
即ち軸部材に動圧発生用のみぞ４１，４２を有す
る円すい状面の外周の受部４３，４４が距離を隔
てて二ケ所に設けられ、この外周の受部４３，４
４は回転側部材２３の両端側より二ケ所の外周の
受部４３，４４の間側に向つて小径になつてい
る。固定側部材２１即ちハウジング部材に外周の
受部４３，４４と対向して共働する内周の受部４
５，４６がそれぞれ設けられ、この固定側部材２
１の両端部に磁性流体シール２２，２２ａがそれ
ぞれ固定されている。従つて磁性流体シール２
２，２２ａの内周側に回転側部材２３が配設され
ている。前記磁性流体シール２２は両側面２４，
２５が異極になつている環状の永久磁石２６と、
永久磁石の両側面２４，２５に密着している一対
の円板状のヨーク２７，２８と、永久磁石２６お
よび一対のヨーク２７，２８と一体になつている
弾性部材２９とを備え、また回転側部材２３は永
久磁石２６と対向する外周面に周みぞ３１，３１
ａとそれぞれ有している。前記一方のヨーク２７
と回転側部材２３との間の磁場および他方のヨー
ク２８と回転側部材２３との間の磁場に磁性流体
がそれぞれ存在し、また一対の磁性流体シール２
２，２２ａの間に潤滑剤が入れられている。前記
磁性流体シール２２，２２ａはシール性能が良好
なので密封性能が優れており、また磁性流体シー
ル２２，２２ａは回転側部材２３に非接触なので
低トルクのスピンドルユニツトとなつている。
なお図示の実施例ではゴム製の弾性部材２９を
用いたが強磁性体でない合成樹脂製の弾性部材を
用いても良い。
用いたが強磁性体でない合成樹脂製の弾性部材を
用いても良い。
この発明の磁性流体シール装置によると、回転
側部材２３は永久磁石２６と対向する外周面に周
みぞ３１を有しているので、一方のヨーク２７と
回転側部材２３との間の磁場および他方のヨーク
２８と回転側部材２３との間の磁場はいずれも磁
束密度が高くなつており、シール性能が良好であ
る。また回転側部材２３は永久磁石２６と対向す
る外周面に周みぞ３１を有しているので、ヨーク
２７，２８の内周部をテーパ状にする必要はな
く、ヨーク２７，２８は鋼板等をプレス加工して
製作できるのでコストが安価であると共に磁性流
体シール２２を小型にすることができる。さらに
磁性流体シール２２は強磁性体でない弾性部材２
９を備えているので永久磁石２６および一対のヨ
ーク２７，２８はどちらも固定側部材２１からあ
る程度離れており、永久磁石２６の磁束は固定側
部材２１を通らないので固定側部材２１は強磁性
体でも良く、コストが安価であるという効果を有
する。
側部材２３は永久磁石２６と対向する外周面に周
みぞ３１を有しているので、一方のヨーク２７と
回転側部材２３との間の磁場および他方のヨーク
２８と回転側部材２３との間の磁場はいずれも磁
束密度が高くなつており、シール性能が良好であ
る。また回転側部材２３は永久磁石２６と対向す
る外周面に周みぞ３１を有しているので、ヨーク
２７，２８の内周部をテーパ状にする必要はな
く、ヨーク２７，２８は鋼板等をプレス加工して
製作できるのでコストが安価であると共に磁性流
体シール２２を小型にすることができる。さらに
磁性流体シール２２は強磁性体でない弾性部材２
９を備えているので永久磁石２６および一対のヨ
ーク２７，２８はどちらも固定側部材２１からあ
る程度離れており、永久磁石２６の磁束は固定側
部材２１を通らないので固定側部材２１は強磁性
体でも良く、コストが安価であるという効果を有
する。
第１図は従来の磁性流体シール装置の断面図、
第２図はこの発明の磁性流体シール装置を備えた
ころがり軸受の断面図、第３図は第２図に示す磁
性流体シール装置の拡大図、第４図ないし第７図
はこの発明の他の実施例を示す磁性流体シール装
置の断面図、第８図はこの発明の磁性流体シール
装置を備えたスピンドルユニツトの断面図であ
る。 図中、２１は固定側部材、２２は磁性流体シー
ル、２３は回転側部材、２４，２５は永久磁石の
両側面、２６は永久磁石、２７，２８はヨーク、
２９は弾性部材、３１は周みぞである。
第２図はこの発明の磁性流体シール装置を備えた
ころがり軸受の断面図、第３図は第２図に示す磁
性流体シール装置の拡大図、第４図ないし第７図
はこの発明の他の実施例を示す磁性流体シール装
置の断面図、第８図はこの発明の磁性流体シール
装置を備えたスピンドルユニツトの断面図であ
る。 図中、２１は固定側部材、２２は磁性流体シー
ル、２３は回転側部材、２４，２５は永久磁石の
両側面、２６は永久磁石、２７，２８はヨーク、
２９は弾性部材、３１は周みぞである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 固定側部材２１に固定した磁性流体シール２
２と、該磁性流体シール２２の内周側に配設した
回転側部材２３とを備えた磁性流体シール装置に
おいて、前記磁性流体シール２２は両側面２４，
２５が異極になつている環状の永久磁石２６と、
該永久磁石の両側面２４，２５に密着している一
対の円板状のヨーク２７，２８と、前記永久磁石
２６および一対のヨーク２７，２８と一体になつ
ている弾性部材２９とを備え、前記回転側部材２
３は永久磁石２６と対向する外周面に周みぞ３１
を有し、前記一方のヨーク２７と回転側部材２３
との間の磁場および他方のヨーク２８と回転側部
材２３との間の磁場に磁性流体がそれぞれ存在し
ていることを特徴とする磁性流体シール装置。 ２ 固定側部材２１がころがり軸受の外輪であ
り、回転側部材２３がころがり軸受の内輪である
特許請求の範囲第１項記載の磁性流体シール装
置。 ３ 固定側部材２１がスピンドルユニツトのハウ
ジング部材であり、回転側部材２３がスピンドル
ユニツトの軸部材である特許請求の範囲第１項記
載の磁性流体シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8400080A JPS5712167A (en) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | Magnetic fluid sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8400080A JPS5712167A (en) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | Magnetic fluid sealing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5712167A JPS5712167A (en) | 1982-01-22 |
| JPS6249509B2 true JPS6249509B2 (ja) | 1987-10-20 |
Family
ID=13818253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8400080A Granted JPS5712167A (en) | 1980-06-23 | 1980-06-23 | Magnetic fluid sealing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5712167A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1984004372A1 (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-08 | Applied Motion Products Inc | An improved magnetic seal assembly |
| US4489950A (en) * | 1983-05-25 | 1984-12-25 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid-pole-piece-magnet apparatus |
| JPS61270521A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | Tohoku Metal Ind Ltd | ころがり軸受 |
| US4817964A (en) * | 1985-09-25 | 1989-04-04 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid exclusion seal and method of assembly |
| DE3824104A1 (de) * | 1987-07-17 | 1989-01-26 | Koyo Seiko Co | Ferrofluid-dichtung |
| US5238254A (en) * | 1987-07-17 | 1993-08-24 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Ferrofluid seal apparatus |
| JPS6429535U (ja) * | 1987-08-17 | 1989-02-22 | ||
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-
1980
- 1980-06-23 JP JP8400080A patent/JPS5712167A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5712167A (en) | 1982-01-22 |
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