JPWO2015174306A1 - 磁性流体シールの組立方法及び磁性流体シール - Google Patents

Abstract

磁場形成部材の両側に磁性流体の保持部が設けられる磁性流体シールを組み立てるときに、取り付けられた磁場形成部材からの磁力によって磁極部材が移動してしまうことを抑制できる組立方法を提供する。周方向に分割された磁場形成部材（１３０）と、一対の磁性流体保持部（１２１、１２２）とこれらを連結する連結部（１２３）とを有する磁極部材（１２０）と、第１軸受け（１６０）及び第２軸受け（１７０）と、を備える磁性流体シール（１００）の組立方法において、軸（４００）を鉛直方向に向けた状態で第１軸受け（１６０）を軸（４００）に固定する工程と、磁極部材（１２０）を第１軸受け（１６０）の上方から取り付ける工程と、第２軸受け（１７０）を磁極部材（１２０）の上方から軸（４００）に固定することにより、磁極部材（１２０）を軸（４００）に対して位置決めした状態で固定する工程と、磁場形成部材（１３０）を一対の磁性流体保持部（１２１、１２２）の間に取り付ける工程が順に行われる。

Description

本発明は、軸と、該軸が挿通される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を封止する磁性流体シールの組立方法及び該方法によって組み立てられる磁性流体シールに関する。

従来、軸とハウジングの軸孔との間の環状隙間を、磁力によって保持された磁性流体によって封止する磁性流体シールが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された磁性流体シールでは、軸方向両端に磁極を有する環状の永久磁石と、該永久磁石を挟んだ軸方向両側に、軸との間で磁性流体を保持する一対の磁極部材とが設けられている。このような構成により、永久磁石と、一対の磁極部材と、磁性体からなる軸とを通るように磁気回路が形成されるため、軸と磁極部材との間で磁性流体が安定的に保持される。

上記の構成を有する磁性流体シールの機能及び従来の組立方法について図５を用いて説明する。図５は、従来例に係る磁性流体シールの各構成部品が軸に取り付けられた後の状態を示す模式的断面図であり、説明のために必要な構成のみが図示されている。なお、図５における上方が鉛直上向き側になる。従来例に係る磁性流体シール９００は、周方向に分割された環状の永久磁石９０１（以下、単に「磁石９０１」という。）の軸方向の両側に、共に環状の第１磁極部材９０２と第２磁極部材９０３とを備え、更に両磁極部材９０２、９０３の両側に、第１軸受け９０４と第２軸受け９０５とを備えている。そして、軸４００の外周面に設けられた環状溝４０１には、複数の環状突起４０２が設けられている。なお、複数の環状突起４０２は、第１環状突起群４１１と第２環状突起群４１２とに分けて設けられている。このようにして構成される磁性流体シール９００においては、磁石９０１によって形成される磁気回路から作用する磁力によって、磁性流体（不図示）が、各環状突起４０２の外周面と、両磁極部材９０２、９０３の内周面との間の環状隙間に保持される。

磁性流体シール９００の従来の組立方法においては、まず、鉛直方向に向けた状態にある軸４００の所定位置に第１軸受け９０４が固定される。次に、第１環状突起群４１１の近傍に磁性流体（不図示）が塗布された後に、第１軸受け９０４の上に第１磁極部材９０２が載置される。次に、磁石９０１と同様の形状を有する、周方向に分割された環状の治具（不図示）が第１磁極部材９０２の上に載置される。次に、第２環状突起群４１２の近傍に磁性流体が塗布された後に、環状の治具の上に第２磁極部材９０３が載置される。ここで、両磁極部材９０２、９０３は、軸４００に対して位置決めがなされた状態にあるが、他の部品の上に積み重ねられているだけで特に固定されていない。そして、分割された治具の分割片が、分割された磁石９０１の分割片と一つずつ置き換えられることによって、第２磁極部材９０３が治具上に載置された状態のまま、磁石９０１の取り付けが行われる。磁石９０１の取り付けが終了すると、第２軸受け９０５が上方から取り付けられて、第２磁極部材９０３に接触する位置において固定される。これにより、両磁極部材９０２、９０３及び磁石９０１が、軸４００に対して位置決めされた状態で固定される。

以上のように、磁性流体シール９００の従来の組立方法においては、第２軸受け９０５によって両磁極部材９０２、９０３が固定される前に、磁石９０１が取り付けられる。そのため、従来の組立方法では、磁石９０１の分割片の取り付け後から第２軸受け９０５の取り付け前までの期間において、第１磁極部材９０２や第２磁極部材９０３が、磁石９０１によって形成される磁気回路によって軸４００に引き寄せられることがあった。このようにして磁極部材が移動すると、磁性流体シール９００の封止機能の低下が懸念されると共に、移動量が大きい場合には、移動した磁極部材が軸４００に接触する虞もあるために好ましくない。

ここで、治具の各分割片を磁石９０１の各分割片に置き換える前に、第２軸受け９０５を取り付けることによって両磁極部材９０２、９０３を固定する手法が考えられる。しかしながら、第２軸受け９０５を先に固定すると、両磁極部材９０２、９０３から押圧されることによって治具の分割片を径方向外側に取り出すことが困難になる。また、治具の分割片が取り出されると、両磁極部材９０２、９０３間の間隔が狭められてしまうために、磁石９０１の分割片の取り付けが困難になり得る。そのため、第２軸受け９０５を先に固定する手法は現実的ではない。

以上のように、磁石の両側に磁極部材（磁性流体の保持部）が設けられる磁性流体シールを従来の方法で組み立てる場合には、取り付けられた磁石からの磁力によって磁極部材が位置決めされた位置から移動することがあった。

特開２０１０−２５５８４５号公報

本発明の目的は、磁場形成部材の両側に磁性流体の保持部が設けられる磁性流体シールを組み立てるときに、取り付けられた磁場形成部材からの磁力によって磁極部材が移動してしまうことを抑制できる組立方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、本発明に係る磁性流体シールの組立方法は、
軸と、該軸が挿通される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を封止する磁性流体シールの組立方法であって、
前記磁性流体シールは、
軸方向の両端に磁極を有する、周方向に分割された環状の磁場形成部材と、
前記軸との間で磁力によって磁性流体を保持する、軸方向に間隔を空けて配置された一対の磁性流体保持部と、該一対の磁性流体保持部を連結する連結部と、を有する環状の磁極部材と、
前記磁極部材の軸方向の両側に設けられた第１軸受け及び第２軸受けと、
を備え、
前記軸を鉛直方向に向けた状態で前記第１軸受けを該軸に固定する第１軸受け固定工程と、
前記第１軸受け固定工程の後に、前記磁極部材を前記第１軸受けの上方から取り付ける磁極部材取付工程と、
前記磁極部材取付工程の後に、前記第２軸受けを前記磁極部材の上方から前記軸に固定することにより、該磁極部材を該軸に対して位置決めした状態で固定する第２軸受け固定工程と、
前記第２軸受け固定工程の後に、前記磁場形成部材を、前記磁極部材における前記一対の磁性流体保持部の間に取り付ける磁場形成部材取付工程と、
を備える。

本発明に係る磁性流体シールの組立方法によれば、第２軸受けによって磁極部材が軸に対して位置決めされた状態で固定され、その後、連結部によって隔てられた一対の磁性流体保持部の間に磁場形成部材が取り付けられる。これにより、第２軸受けによって磁極部材の固定がなされた後であっても磁場形成部材の取り付けが可能になると共に、磁場形成部材が取り付けられたことによって、磁場形成部材、磁極部材、及び軸を通るように磁気回路が形成されたとしても、磁力による磁極部材の移動は抑制される。なお、本発明に係る磁性流体シールが用いられる軸としては、磁性体からなるものや、非磁性体からなる軸の径方向外側に磁性体からなる円筒形状のスリーブを装着させたもの等、少なくとも軸の外周面上における磁性流体が保持される位置が磁性体から構成される軸が想定される。

また、上記の組立方法においては、
前記磁性流体シールは、
前記磁極部材における軸方向の第１端部に対して径方向に係合することによって該磁極部材を径方向に位置決めする係合部が設けられた第１スペーサと、
前記磁極部材における軸方向の第２端部に対して径方向に係合することによって該磁極部材を径方向に位置決めする係合部が設けられた第２のスペーサと、
を更に備え、
前記第１軸受け固定工程の後であって前記磁極部材取付工程の前に、前記第１スペーサを前記第１軸受けの上方から取り付ける第１スペーサ取付工程と、
前記磁極部材取付工程の後であって前記第２軸受け固定工程の前に、前記第２スペーサを前記磁極部材の上方から取り付ける第２スペーサ取付工程と、
を備えてもよい。

この組立方法によれば、取り付けられた両スペーサの係合部と、磁極部材における軸方向の両端部との径方向の係合により、磁極部材が位置決めされた状態で固定される。

なお、上記の組立方法によって組み立てられる磁性流体シールにおいて、
前記第１スペーサには、前記第１軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該第１スペーサが径方向に位置決めされる更なる係合部が設けられ、
前記第２スペーサには、前記第２軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該第２スペーサが径方向に位置決めされる更なる係合部が設けられてもよい。

この磁性流体シールによれば、第１スペーサが第１軸受けに対して径方向に係合することによって位置決めされた状態で固定され、第２スペーサが第２軸受けに対して径方向に係合することによって位置決めされた状態で固定される。これにより、磁極部材が、両スペーサを介して両軸受けに対して位置決めされた状態で固定される。

なお、上記の組立方法によって組み立てられる、スペーサを備えない磁性流体シールにおいて、
前記磁極部材における軸方向の第１端部には、前記第１軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該磁極部材が径方向に位置決めされる係合部が設けられ、
前記磁極部材における軸方向の第２端部には、前記第２軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該磁極部材が径方向に位置決めされる係合部が設けられてもよい。

この磁性流体シールによれば、磁極部材における軸方向の両端部と、両軸受けの外周面との径方向の係合により、磁極部材が両軸受けに対して位置決めされた状態で固定される。

本発明によれば、磁場形成部材の両側に磁性流体の保持部が設けられる磁性流体シールを組み立てるときに、取り付けられた磁場形成部材からの磁力による磁極部材の移動を抑制することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る磁性流体シールの模式的断面図である。 図２は、本発明の実施例１に係る磁性流体シールの組立方法を説明する図である。 図３は、本発明の実施例２に係る磁性流体シールの模式的断面図である。 図４は、本発明の実施例３に係る磁性流体シールの模式的断面図である。 図５は、従来例に係る磁性流体シールの組立方法を説明する図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、本発明に係る組立方法によって組み立てられる磁性流体シールは、例えば、半導体製造装置等の真空容器を密封するために用いられる。より具体的には、真空容器の外部から内部に回転動力を伝達する回転軸の導入部に適用される。

［実施例１］
＜磁性流体シールの全体構成＞
図１を参照して、本発明の実施例に係る磁性流体シール１００の全体構成について説明する。図１は、磁性流体シール１００の概略構成を示す、軸４００の中心軸線を含む平面による模式的断面図である。なお、中心軸線を挟んで反対側の部分の構成は概ね対称であるため図示は省略している。

磁性流体シール１００は、磁性体からなる軸４００と、軸４００が挿通される軸孔５０１を有するハウジング５００との間の環状隙間を封止するために用いられる。軸４００の外周面には、環状溝４０１が設けられており、この環状溝４０１には、複数の環状突起４０２が設けられている。なお、本実施例においては、複数の環状突起４０２は、大気側Ａ（図中右側）に設けられた第１環状突起群４１１と、真空側Ｖ（図中左側）に設けられた第２環状突起群４１２とに分けて設けられている。そして、非磁性体からなるハウジング５００は、真空容器等の外壁面に固定される外向きフランジ部５０２を真空側Ｖに有している。本実施例においては、磁性流体シール１００の外側に非磁性体からなるハウジング５００が取り付けられることにより、磁石１３０の磁場漏れが効果的に抑制される。なお、磁性体からなる軸４００の代替として、非磁性体からなる軸の径方向外側に磁性体からなる円筒形状のスリーブを装着させた軸が用いられてもよい。すなわち、軸４００を例にすると、少なくとも外周面上における複数の環状突起４０２及びその近傍が磁性体から構成された軸であれば、本実施例に係る磁性流体シール１００を適用することができる。

磁性流体シール１００は、軸方向の両端に磁極を有する、環状の磁場形成部材としての永久磁石１３０（以下、単に「磁石１３０」という）を備えている。この磁石１３０は、周方向に分割されており、各分割部分が組み合わさったときに全体として環状になる。なお、後述する図２に示すように、本実施例では、磁石１３０は、周方向に均等に二分割されている。また、磁性流体シール１００は、磁性体からなる磁極部材１２０を備えている。磁極部材１２０には、軸４００との間で磁力によって磁性流体Ｆを保持する、第１磁性流体保持部１２１と第２磁性流体保持部１２２とが、軸方向に間隔を空けて設けられている。更に、磁極部材１２０には、これら一対の磁性流体保持部１２１、１２２を連結する円筒形状の連結部１２３が、径方向内側に設けられている。つまり、本実施例においては、一対の磁性流体保持部１２１、１２２は、連結部１２３によって連結されることによって、単一の部品として一体的に構成されている。そして、連結部１２３の外周側には、磁石１３０が取り付けられる環状溝１２４が設けられている。なお、磁極部材１２０の外周には、環状溝１２４を挟んで更に一対の環状溝１２７、１２８が設けられており、これら一対の環状溝１２７、１２８には、それぞれシールリング１０１、１０２が装着されている。シールリング１０１、１０２によって、軸孔５０１と磁極部材１２０との間が封止されている。

磁極部材１２０の大気側Ａには、環状の第１スペーサ１４０が設置されている。第１スペーサ１４０は、外周面が軸孔５０１の内周面に接触しており、真空側Ｖの端部の径方向内側には、軸方向に突出する円筒形状の係合部１４１が設けられている。係合部１４１は、磁極部材１２０における大気側Ａの端部の径方向外側に設けられた、軸方向に突出する円筒形状の円筒部１２５に係合している。詳細には、係合部１４１の外周面と、円筒部１２５の内周面とが径方向に係合している。同様に、磁極部材１２０の真空側Ｖには、その外周面が軸孔の内周面に接触している環状の第２スペーサ１５０が設置されており、第２スペーサ１５０における大気側Ａの端部の径方向内側には、軸方向に突出する円筒形状の係合部１５１が設けられている。係合部１５１の外周面は、磁極部材１２０における真空側Ｖの端部の径方向外側に設けられた、軸方向に突出する円筒形状の円筒部１２６の内周面に径方向に係合している。以上のようにして、各スペーサに設けられた係合部が、磁極部材１２０の各端部に設けられた円筒部に径方向に係合することにより、磁極部材１２０が径方向に位置決めされる。

そして、両スペーサ１４０、１５０を挟んで軸方向の両側には、軸４００を回転自在に軸支するための第１軸受け１６０と第２軸受け１７０とが設置されている。第１軸受け１６０は、止め輪１０３によって軸４００に対して位置決めされた状態で固定されている。詳細は後述するが、磁性流体シール１００においては、両軸受け１６０、１７０の間に設置された各構成部品は、両軸受け１６０、１７０によって両側から挟まれることによって、軸４００に対して位置決めされた状態で固定されている。そして、磁性流体シール１００とハウジング５００との固定は、ボルト１０５によってハウジング５００に対して締結されたストッパ１０４によってなされている。なお、ボルト１０５の実際の締結位置は、図１に示される位置ではないため、ボルト１０５は点線によって描かれている。

以上のように構成される磁性流体シール１００においては、環状溝１２４に取り付けられた磁石１３０によって、磁石１３０と、両磁性流体保持部１２１、１２２と、両環状突起群４１１、４１２とを通るように磁気回路Ｍが形成される。ここで、両環状突起群４１１、４１２の各環状突起４０２の外周面と、両磁性流体保持部１２１、１２２の内周面との間の環状隙間は、間隔が局所的に狭くなっていることによって磁束密度が高くなっている。ゆえに、磁性流体シール１００においては、これら磁束密度が高い各環状隙間において、磁性流体Ｆが安定的に保持される。このようにして複数の環状隙間において磁性流体Ｆが保持されることにより、比較的に大きい差圧にも耐え得る磁性流体シールが構成される。

＜磁性流体シールの組立方法＞
次に、図２を参照して、本実施例に係る磁性流体シールの組立方法について説明する。図２は、磁性流体シール１００の組み立て手順を示す図である。なお、図２においては、図１と同様に、軸４００の中心軸線を挟んで反対側の構成は省略されている。また、図中の矢印が、各部品の取り付け方向を模式的に示している。

磁性流体シール１００の組立方法においては、まず、第１軸受け固定工程において、鉛直方向に向けた状態にある軸４００の所定位置に、第１軸受け１６０が固定される。なお、第１軸受け１６０は、止め輪１０３によって軸４００に対して位置決めされ、また、第１軸受け１６０の内周面と軸４００の外周面とが嵌め合わされることによって固定される。

次に、第１スペーサ取付工程において、第１スペーサ１４０が、第１軸受け１６０の上方から取り付けられる。なお、第１スペーサ１４０は、第１軸受け１６０の上に載置された後に、径方向に位置決めされる。この位置決めは、例えば、第１スペーサ１４０の外周面の位置を第１軸受け１６０の外周面の位置に合わせることによって行われる。なお、この状態においては、第１スペーサ１４０は第１軸受け１６０に対して固定されていないが、互いの端面が面接触しているため、ある程度の外力が作用しない限りは、第１スペーサ１４０が移動することはない。

次に、軸４００に設けられた両環状突起群４１１、４１２の近傍に磁性流体（不図示）が塗布された後に、磁極部材取付工程において、磁極部材１２０が、第１スペーサ１４０の上方から取り付けられる。これにより、磁極部材１２０の円筒部１２５の内周面と、第１スペーサ１４０に設けられた係合部１４１の外周面とが径方向に係合するため、磁極部材１２０が径方向に位置決めされる。

次に、第２スペーサ取付工程において、第２スペーサ１５０が、磁極部材１２０の上方から取り付けられる。これにより、第２スペーサ１５０に設けられた係合部１５１の外周面と、磁極部材１２０の円筒部１２６の内周面とが径方向に係合するため、磁極部材１２０と第２スペーサ１５０とが、互いに対して径方向に位置決めされる。

次に、第２軸受け固定工程において、第２軸受け１７０が、第２スペーサ１５０の上方から軸４００に固定される。第２軸受け１７０の固定は、第１軸受け１６０との間で、磁極部材１２０及び両スペーサ１４０、１５０を挟むようにして行われる。これにより、磁極部材１２０及び両スペーサ１４０、１５０は、軸４００に対して、径方向及び軸方向に位置決めされた状態で固定される。なお、第２軸受け１７０は、その内周面と軸４００の外周面とが嵌め合わされることによって固定される。

次に、磁場形成部材取付工程において、磁石１３０が、磁極部材１２０における一対の磁性流体保持部１２１、１２２の間に取り付けられる。本実施例においては、均等に二分割された磁石１３０の各分割片が、磁極部材１２０の環状溝１２４内に外側から取り付けられる。なお、磁石１３０は、磁石１３０の軸方向の両端面と、環状溝１２４の軸方向の両側面とが嵌め合わされることよって固定される。磁石１３０が環状溝１２４に取り付けられると、磁石１３０によって上述の磁気回路Ｍが形成されるため、塗布されていた磁性流体が、各環状突起４０２の外周面と、両磁性流体保持部１２１、１２２の内周面との間の複数の環状隙間に集約されるようにして保持される。

＜本実施例に係る磁性流体シールの組立方法の優れた点＞
上述の磁極部材１２０では、一対の磁性流体保持部１２１、１２２が、径方向内側に設けられた連結部１２３によって隔てられた状態で一体的に設けられている。また、連結部１２３の外周側には磁石１３０が取り付けられる環状溝１２４が設けられている。そのため、第２軸受け１７０によって固定されている場合のように、軸方向に押圧されるような力が作用している状態にあっても、両磁性流体保持部１２１、１２２の間に、磁石１３０を径方向外側から取り付けることができる。そして、上述の組立方法によれば、磁極部材１２０が軸４００に対して位置決めされた状態で固定された後に、磁石１３０が取り付けられる。したがって、取り付けられた磁石１３０によって磁気回路Ｍが形成されたとしても、当該磁気回路から作用する磁力による磁極部材１２０の移動は抑制される。以上より、本実施例に係る組立方法によれば、磁場形成部材の両側に磁性流体の保持部が設けられる磁性流体シールの組み立て時において、取り付けられた磁場形成部材からの磁力によって磁極部材が移動することを抑制できる。その結果、従来の組立方法に比して、磁性流体が保持される環状隙間の寸法をより高精度に管理することが可能になる。

［実施例２］
上記実施例１では、スペーサの軸方向の端面と軸受けの軸方向の端面とが面接触する構成を示した。これに対して、実施例２においては、スペーサに、軸受けの外周面に対して係合する更なる係合部が設けられた構成を示す。以下、図３を用いて、実施例２について説明する。なお、上記実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。また、同一の構成の作用も実質的に同一である。

図３は、実施例２に係る磁性流体シール２００の概略構成を示す、上記図１と同様の模式的断面図である。磁極部材１２０の大気側Ａに設けられた環状の第１スペーサ２４０は、真空側Ｖの端部に磁極部材１２０の円筒部１２５に係合する係合部１４１を備えると共に、大気側Ａの端部における径方向外側に、軸方向に突出する円筒形状の係合部２４２を備えている。そして、係合部２４２の内周面は、第１軸受け１６０の外周面に対して径方向に係合している。これにより、第１スペーサ２４０は、第１軸受け１６０に対して径方向に位置決めされた状態で固定される。同様に、磁極部材１２０の真空側Ｖに設けられた環状の第２スペーサ２５０は、大気側Ａの端部に磁極部材１２０の円筒部１２６に係合する係合部１５１を備えると共に、真空側Ｖの端部における径方向外側に、軸方向に突出する円筒形状の係合部２５２を備えている。そして、係合部２５２の内周面は、第２軸受け１７０の外周面に対して径方向に係合している。これにより、第２スペーサ２５０は、第２軸受け１７０に対して径方向に位置決めされた状態で固定される。

磁性流体シール２００の組立方法は、上述した磁性流体シール１００の組立方法と同様である。ここで、第１スペーサ取付工程において、第１スペーサ２４０が、第１軸受け１６０の上方から取り付けられると、係合部２４２が第１軸受け１６０に対して径方向に係合することによって、第１スペーサ２４０の位置決めが自ずと行われる。また、第２軸受け固定工程において、第２軸受け１７０が、第２スペーサ２５０の上方から固定されると、係合部２５２が第２軸受け１７０に対して径方向に係合することによって、第２スペーサ２５０の位置決めが自ずと行われる。

以上のように構成される磁性流体シール２００及びその組立方法においても、磁性流体シール１００と同様の効果を得ることができる。これに加えて、磁性流体シール２００によれば、上述のように、組み立て時において両スペーサ２４０、２５０の位置決めが自ずと行われる。また、磁性流体シール２００によれば、磁極部材１２０が、両スペーサ２４０、２５０を介して、両軸受け１６０、１７０に対して径方向に位置決めされる。

［実施例３］
上記実施例１では、磁極部材の両端部に設けられた円筒部がスペーサの係合部に対して径方向に係合する構成を示した。これに対して、実施例３においては、スペーサは用いられず、磁極部材の円筒部が軸受けの外周面に対して係合する構成を示す。以下、図４を用いて、実施例３について説明する。なお、上記実施例１と同一の構成については、同一の符号を付してその説明は省略する。また、同一の構成の作用も実質的に同一である。

図４は、実施例３に係る磁性流体シール３００の概略構成を示す、上記図１と同様の模式的断面図である。磁性体からなる磁極部材３２０は、実施例１における磁極部材１２０と同様に、一対の磁性流体保持部１２１、１２２や連結部１２３等を備える。そして、磁極部材３２０の大気側Ａの端部における径方向外側には、軸方向に突出する円筒形状の円筒部３２５が設けられており、その内周面が第１軸受け１６０の外周面に対して径方向に係合している。同様に、磁極部材３２０の真空側Ｖの端部における径方向外側には、軸方向に突出する円筒形状の円筒部３２６が設けられており、その内周面が第２軸受け１７０の外周面に対して径方向に係合している。以上により、磁極部材３２０は、両軸受け１６０、１７０に対して径方向に位置決めされた状態で固定されている。

磁性流体シール３００の組立方法においては、上述した磁性流体シール１００の組立方法における第１スペーサ取付工程と第２スペーサ取付工程とを除く工程が、同様に行われる。なお、磁極部材取付工程においては、磁極部材３２０が、第１軸受け１６０の上方から取り付けられる。これにより、磁極部材３２０の円筒部３２５の内周面が第１軸受け１６０の外周面に対して径方向に係合するため、磁極部材３２０が径方向に位置決めされる。また、第２軸受け固定工程においては、第２軸受け１７０が、磁極部材３２０の上方から取り付けられる。第２軸受け１７０の固定は、第１軸受け１６０との間で磁極部材３２０を挟むようにして行われる。ここで、磁極部材３２０の円筒部３２６の内周面が第２軸受け１７０の外周面に対して径方向に係合するため、磁極部材３２０は真空側Ｖにおいても径方向に位置決めされる。以上により、磁極部材３２０は、軸４００に対して、径方向及び軸方向に位置決めされた状態で固定される。

以上のように構成される磁性流体シール３００及びその組立方法においても、磁性流体シール１００における効果と同様の効果を得ることができる。これに加えて、磁性流体シール３００の組立方法は、スペーサを取り付ける工程が不要となるため、磁性流体シール１００の組立方法に比べてより簡素になる。

［他の例］
上記の実施例では、磁極部材は単一の部品から構成されているが、一対の磁性流体保持部が連結部で連結されることによって一体的に構成される限りにおいて、一対の磁性流体保持部と連結部は、異なる部品から構成されてもよい。例えば、別個の部品から構成される一対の磁性流体保持部を、非磁性体からなる連結部によって連結することによってこれらを一体的に構成してもよい。この場合には、磁石１３０によって形成される磁気回路の一部が連結部を通らなくなるため、一対の磁性流体保持部と軸４００とを通る磁気回路を安定させることができる。

また、上記の実施例では、連結部は円筒形状で構成されるが、連結部の構成はこれに限られず、例えば、周方向に一定間隔を空けて配置された複数の支柱から構成されてもよい。

また、上記の実施例では、磁場形成部材として均等に二分割された環状の永久磁石１３０を例にしたが、磁場形成部材の構成はこれに限られず、より多くに分割された永久磁石でもよいし、分割された電磁石でもよい。

また、上記の実施例では、磁極部材の円筒部や両スペーサの係合部は、軸方向に突出する円筒形状で構成されるが、これら係合部の形状はこれに限らず、径方向の係合が可能であれば、他の形状から構成されてもよい。例えば、係合部は、周方向に一定間隔を空けて配置された、複数の円弧状の突出部から構成されてもよい。あるいは、係合部は、円筒形状ではなく、径方向の断面が多角形となる筒状の突出部でもよい。また、上記の実施例１においては、例えば、磁極部材１２０の円筒部１２５は、その内周面を、第１スペーサ１４０の係合部１４１の外周面に対して係合させているが、このような構成に代えて、円筒部１２５の外周面が、係合部１４１の内周面に対して係合する構成にしてもよい。具体的には、円筒部１２５を径方向内側に設けると共に、係合部１４１を径方向外側に設けることにより、円筒部１２５の外周面と、係合部１４１の内周面とが係合する構成とすることができる。このような構成であっても、磁極部材１２０を径方向に位置決めすることができる。このような構成は、上記の各実施例における他の円筒部と、これに係合する係合部にも採用することができる。

１００、２００、３００ 磁性流体シール
１２０、３２０ 磁極部材
１２１ 第１磁性流体保持部
１２２ 第２磁性流体保持部
１２３ 連結部
１３０ 磁石（磁場形成部材）
１４０、２４０ 第１スペーサ
１５０、２５０ 第２スペーサ
１６０ 第１軸受け
１７０ 第２軸受け
４００ 軸
５００ ハウジング
Ｆ 磁性流体
Ｍ 磁気回路

Claims (4)

1. 軸と、該軸が挿通される軸孔を有するハウジングとの間の環状隙間を封止する磁性流体シールの組立方法であって、
   前記磁性流体シールは、
   軸方向の両端に磁極を有する、周方向に分割された環状の磁場形成部材と、
   前記軸との間で磁力によって磁性流体を保持する、軸方向に間隔を空けて配置された一対の磁性流体保持部と、該一対の磁性流体保持部を連結する連結部と、を有する環状の磁極部材と、
   前記磁極部材の軸方向の両側に設けられた第１軸受け及び第２軸受けと、
   を備え、
   前記軸を鉛直方向に向けた状態で前記第１軸受けを該軸に固定する第１軸受け固定工程と、
   前記第１軸受け固定工程の後に、前記磁極部材を前記第１軸受けの上方から取り付ける磁極部材取付工程と、
   前記磁極部材取付工程の後に、前記第２軸受けを前記磁極部材の上方から前記軸に固定することにより、該磁極部材を該軸に対して位置決めした状態で固定する第２軸受け固定工程と、
   前記第２軸受け固定工程の後に、前記磁場形成部材を、前記磁極部材における前記一対の磁性流体保持部の間に取り付ける磁場形成部材取付工程と、
   を備える磁性流体シールの組立方法。
2. 請求項１に記載の磁性流体シールの組立方法において、
   前記磁性流体シールは、
   前記磁極部材における軸方向の第１端部に対して径方向に係合することによって該磁極部材を径方向に位置決めする係合部が設けられた第１スペーサと、
   前記磁極部材における軸方向の第２端部に対して径方向に係合することによって該磁極部材を径方向に位置決めする係合部が設けられた第２のスペーサと、
   を更に備え、
   前記第１軸受け固定工程の後であって前記磁極部材取付工程の前に、前記第１スペーサを前記第１軸受けの上方から取り付ける第１スペーサ取付工程と、
   前記磁極部材取付工程の後であって前記第２軸受け固定工程の前に、前記第２スペーサを前記磁極部材の上方から取り付ける第２スペーサ取付工程と、
   を備える磁性流体シールの組立方法。
3. 請求項２に記載の組立方法によって組み立てられる磁性流体シールにおいて、
   前記第１スペーサには、前記第１軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該第１スペーサが径方向に位置決めされる更なる係合部が設けられ、
   前記第２スペーサには、前記第２軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該第２スペーサが径方向に位置決めされる更なる係合部が設けられる磁性流体シール。
4. 請求項１に記載の組立方法によって組み立てられる磁性流体シールにおいて、
   前記磁極部材における軸方向の第１端部には、前記第１軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該磁極部材が径方向に位置決めされる係合部が設けられ、
   前記磁極部材における軸方向の第２端部には、前記第２軸受けの外周面に対して径方向に係合することによって該磁極部材が径方向に位置決めされる係合部が設けられる磁性流体シール。

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