TWI506217B - The use of magnetic fluid sealing device - Google Patents

Description

利用磁性流體之密封裝置 發明領域

本發明係有關於一種利用磁性流體之密封裝置，其係用於釣具、半導體製造裝置、產業機器等各種裝置之軸封裝部者。

發明背景

作為壽命長且清潔的高性能密封裝置，一般知道有磁性流體密封裝置。該磁性流體密封裝置係在需要省維護且能獲得清潔空氣之軸封機構的半導體及液晶等的製造步驟，及各種塗覆、蝕刻步驟中，被廣泛地使用在用於將旋轉驅動力導入真空中之真空密封、用於防止來自軸承之油霧等侵入清潔的區域之防塵密封、或是氣體密封等。

第5圖係說明作為利用該種磁性流體的一個習知例之密封裝置的截面結構的圖(以下稱為「習知技術1」。例如，參照專利文獻1。)。

該磁性流體軸封裝置50係在形成處理室60之壁51上具有圓筒狀的套管52。該磁性流體軸封裝置50係例如在機外側A塵比較多的狀態下將機內側L保持於塵少且清潔的狀態，即防塵狀態者。

套管52係將橫跨處理室60之內外而延伸之旋轉軸53收入。在套管52的內部，收藏有由磁性材料所形成，且以旋轉軸53為中心之圓環狀的主極片54，與位於該主極片54之 右側且同樣以旋轉軸53為中心之圓環狀的副極片55。在主極片54與副極片55之間，設有以旋轉軸53為中心之圓環狀的磁石56。

在主極片54與副極片55之間形成有用於收納環構件57的凹溝58。

在主極片54的內周面與旋轉軸53之外周表面之間及副極片55之內周面與旋轉軸53之間形成有微小的間隙，於該間隙內注入磁性流體。源自磁石56之磁力線係如箭頭B所示，通過主極片54、旋轉軸53以及副極片55，再回到磁石3形成磁性閉回路，磁性流體會聚於該磁力線而形成磁性流體膜59。

由於磁性流體軸封裝置50係構成如上所述，故機外側A與機內側L之間的環境變化，例如壓力差、塵的多少、氣體環境的變化等，可藉由在壓力下接觸至旋轉軸53之環構件57及各磁性流體膜59來保持。

然而，習知技術1之磁性流體軸封裝置50中，有下述問題：磁性流體因衝擊或振動等而通過旋轉軸53之外周部的間隙以至於飛散至機外側A或機內側L。當磁性流體因該種飛散而漏出，磁性流體作為密封的機能將受損，且會造成機外側A或機內側L之汙染，所以必須防止。

第6圖係說明具備用於防止磁性流體洩漏之元件的磁性流體密封構造之截面結構的圖(以下，稱為「習知技術2」。例如，參照專利文獻2。)。

該磁性流體密封70係具有固定於轂71之內周部的磁石 72與將該磁石72之軸方向兩側端面朝軸方向夾入之一對極片(磁極片)73、73，使磁性流體74保持在極片73的內周端邊緣。

另一方面，在軸75的軸端部分(圖示左端部分)，係以與上述磁性流體密封70面對面的方式嵌著有磁性環76。該磁性環76係配置於可與磁性流體74接觸的位置，且係由預定之導磁體形成，以構成磁性流體密封70的磁回路。藉此磁性流體74係構成為密著於上述磁性環76之外周面，將軸75與轂71之間的開口部耐壓地封裝，以防止潤滑油等的外部洩漏，並防止來自電動機外部側的廢屑侵入。

進一步在上述磁性流體密封70的機外側A配置用於防止磁性流體74之外部飛散的防漏蓋77。防漏蓋77係以將磁性流體74由機外側A完全阻斷的方式構成，在軸方向內側壁面與磁性環76之軸端面塗布有撥油劑78。

以該種磁性流體密封構造而言，即便是因衝擊或振動等而有從磁性流體密封70洩漏出磁性流體74的情形，該洩漏磁性流體79首先會被防漏蓋77的阻斷壁面阻塞，而藉由上述撥油劑78的表面張力作用，洩漏磁性流體79不會油滴化而逸散，而將呈一體的塊狀。接著藉由旋轉的離心力朝外部飛散，而往磁性流體滯留部80內快速地移動。

習知技術2雖可防止磁性流體的洩漏，但由於其構造，在組裝密封部分時，就無法由極片73、73的部分注入磁性流體74。又，在將密封部分組入裝置後，在從外部注入磁性流體方面，會有防漏蓋77成為阻礙而難以進行的問題。

又，以習知技術1及習知技術2而言，因未考慮到密封零件的更換，故有零件更換困難的問題。

進一步而言，習知技術2只能密封輕微的塵及氣體，而有無法密封霧氣及液體的問題。

再者，就霧氣及液體的密封而言雖有油封的方法，但卻有力矩大的缺點。

第7圖係說明可密封霧氣及液體的磁性流體密封裝置之截面結構的圖(以下，稱為「習知技術3」。例如，參照專利文獻3。)。

該磁性流體密封裝置80係用於密封彼此以同心且可相對自由旋轉的方式所安裝的2構件，即非磁性材料的殼罩81與殼罩81內所插入之非磁性材料的軸82之間的間隙。

磁性流體密封裝置80由磁性流體密封部80A與迷宮密封構成部80B所構成，為迷宮併用型磁性流體密封裝置；該磁性流體密封部80A係由沿軸方向磁化之作為磁力源的永久磁石83、配置於該永久磁石83兩側之作為一對磁極片的磁軛84與磁性流體87所構成；前述磁性流體87係藉由磁性吸附力保持在磁軛84與殼罩81之間本應透過固定於殼罩81內周之套筒85密封的微小間隙86內；而該迷宮密封構成部80B係由固定於軸82且與軸82一起旋轉的旋轉體88、與設於該旋轉體88外徑側的迷宮密封部89所構成。

在上述結構之磁性流體密封裝置中，在磁性流體密封部80A的兩邊外側，係將迷宮密封構成部80B的迷宮密封部89設置於外徑側，因此即便是有一些油、水等塵OL朝向密 封對象側而來時，由於在軸82旋轉時具備迷宮密封部89之旋轉體88也會一起旋轉，將藉由離心力的作用發揮將油或水等塵OL甩落的效果，而可防止油或水等塵OL的侵入，而可以密封來自機內側L之油霧或油脂及來自機外側A的油、水等。

然而，習知技術3雖可密封霧氣及液體，但與習知技術1及習知技術2相同，依此構造在組裝密封部分時，無法在極片84的部分將磁性流體87注入。又，在將密封部分組入裝置後，要從外部注入磁性流體87時，會有旋轉體88成為阻礙而難以進行的問題。

又，習知技術3係與習知技術1及習知技術2相同，因為沒有考慮到密封零件的更換，所以也會有零件更換困難的問題。

[習知技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平7-317916號公報

[專利文獻2]日本特開平7-111026號公報

[專利文獻3]日本實開平6-71969號公報

[專利文獻4]國際公開第2010/004935號手冊

[專利文獻5]日本特開2010-110256號公報

發明概要

本發明係用於解決習知技術所具有之問題而完成者， 其目的在於提供一種利用磁性流體之密封裝置，其係經單元化之匣式密封裝置，可密封塵、霧氣及液體，防止磁性流體的洩漏，進一步，不僅易於組裝入裝置中及零件更換容易，且磁性流體的封入容易。

為了達成上述目的，本發明之利用磁性流體之密封裝置係用於密封彼此以同心且可相對自由旋轉的方式所安裝之2構件間的間隙者，且具備磁性流體密封部的密封裝置，該磁性流體密封部係具有：磁力源，係配置於前述2構件中徑方向外側之構件而產生磁力者；一對磁極構件，係配置於前述磁力源兩側；及磁性流體，係藉由前述磁力源的磁力，磁性保持於前述2構件之間，並密封前述間隙者；該利用磁性流體之密封裝置的第1特徵在於，在前述密封裝置中，將固定於前述2構件中徑方向內側之構件的外周面而與內側構件一起旋轉之具凸緣之套筒與前述一對磁極構件對向設置，並將墊料配置於由前述磁力源之徑方向內側與一對磁極構件所形成之環狀空間；前述墊料係以在前述具凸緣之套筒的外周面滑動的方式設置於前述環狀空間，且前述磁性流體密封部、墊料及具凸緣之套筒係經單元化。

藉由第1特徵，可提供一種利用磁性流體之密封裝置，其係匣式密封裝置，可密封塵、霧氣及液體，防止磁性流 體的洩漏，進一步，不僅易於組裝入裝置中及零件更換容易，且磁性流體的封入容易。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第2特徵係在於：第1特徵中，前述具凸緣之套筒係由圓筒狀的套筒本體部、設於前述套筒本體部之機外側的朝外凸緣部、設於機內側之朝內凸緣部及朝外凸緣部所構成。

藉由第2特徵，可防止在朝外凸緣部洩漏磁性流體。又，可利用朝內凸緣部對內側構件確實地進行定位及安裝。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第3特徵在於：第2特徵中，前述具凸緣之套筒係由圓筒狀的套筒本體部、機外側之朝外的凸緣部及機內側之朝內的凸緣部係以一體的方式形成，而機內側之朝外的凸緣部係以分別的方式形成。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第4特徵在於：第2特徵中，前述具凸緣之套筒的套筒本體部及機內側的朝內凸緣部係以一體的方式形成，而機外側的朝外凸緣部及機內側的朝外凸緣部係以分別的方式形成。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第5特徵在於：第2特徵中，前述具凸緣之套筒的套筒本體部、機外側的朝外凸緣部、機內側的朝外凸緣部及機內側的朝內凸緣部係以分別的方式形成。

藉由第3至第5特徵可容易地製作具凸緣之套筒，又，藉由後安裝機內側的朝外凸緣部，可容易地進行密封裝置的安裝。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第5特徵在於：在第2至第5特徵中，前述具凸緣之套筒的套筒本體部、機外側的朝外凸緣部係由磁性材料形成，而機內側的朝外凸緣部係以非磁性材料形成。

藉由第6特徵，萬一因衝擊等而漏出之磁性流體可利用朝外凸緣部的末端來捕捉。又，在機內側L的朝外凸緣部附近雖無法捕捉漏出的磁性流體，但可發揮防止磁形流體漏出的功能，洩漏受防止之機內側L之朝外凸緣部附近的磁性流體，雖然要花一些時間，但會受到磁極構件內周側端部所產生的強大磁場吸引而回流。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第7特徵在於：在第2至第6特徵中，前述具凸緣之套筒的機外側之朝外凸緣部及機內側之朝外凸緣部的外緣設有朝磁極構件側彎曲的彎曲部。

藉由第7特徵，可以防止由磁力源、一對磁極構件及磁性流體所構成之磁性流體密封部以及X形環與具凸緣之套筒的相對性移動。即便是在貨車運輸等過程中受到強大的衝擊時，由於磁性流體密封部及X形環與具凸緣之套筒不會偏離，便無需準備特別的捆包材料，而可容易地進行捆包作業。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第8特徵在於：在第1至第7特徵中，前述磁力源與墊料之間設有由非磁性材料所構成的分隔壁。

藉由第8特徵，可提供磁極構件的平行度；又，可確實 地進行定位以使墊料具有適切的缺口。

又，本發明之利用磁性流體之密封裝置的第9特徵在於：在第1至第8特徵中，前述墊料係由X形環所構成。

藉由第9特徵，在填料的滑動部附近由於可保持作為潤滑劑的磁性流體，故可確實地進行密封及潤滑。

本發明可發揮如下述之優異效果。

(1)可提供一種利用磁性流體的匣式密封裝置，在前述密封裝置中，將固定於前述2構件中徑方向內側之構件的外周面而與內側構件一起旋轉之具凸緣之套筒與前述一對磁極構件對向地設置，並將墊料配置於由前述磁力源之徑方向內側與一對磁極構件所形成之環狀空間；前述墊料係以在前述具凸緣之套筒的外周面滑動的方式設置於前述環狀空間，且藉由將前述磁性流體密封部、墊料及具凸緣之套筒單元化，可密封塵、霧氣及液體，防止磁性流體的洩漏，進一步，不僅易於組裝入裝置中及零件更換容易，且磁性流體的封入容易。

(2)具凸緣之套筒係由圓筒狀的套筒本體部、設於前述套筒本體部之機外側的朝外凸緣部、設於機內側之朝內凸緣部及朝外凸緣部所構成，藉此可利用朝外凸緣部來防止磁性流體洩漏。又，可利用朝內凸緣部對內側的構件進行確實地定位及安裝。

又，藉由將具凸緣之套筒的套筒本體部、機外側之朝外凸緣部、機內側之朝外凸緣部及機內側的朝內凸緣部以 一體或分別的方式形成，則具凸緣之套筒的製作容易。又，藉由後安裝機內側之朝外凸緣部，可容易地進行密封裝置的組裝。

(3)具凸緣之套筒的套筒本體部及機外側之朝外凸緣部係以磁性材料形成，機內側之朝外凸緣部係以非磁性材料形成，藉此，可利用朝外凸緣部的末端來捕捉萬一因衝擊等而漏出的磁性流體。又，雖無法捕捉在機內側之朝外凸緣部附近所漏出的磁性流體，但可發揮防止磁性流體漏出的效果，洩漏遭防止之在機內側L之朝外凸緣部附近的磁性流體，雖然要花一些時間，但會受到磁極構件內周側端部所產生的強大磁場吸引而回流。

(4)前述具凸緣之套筒的機外側之朝外凸緣部及機內側之朝外凸緣部的外緣設有朝磁極構件側彎曲的彎曲部，藉此，可以防止由磁力源、一對磁極構件及磁性流體所構成之磁性流體密封部以及X形環與具凸緣之套筒的相對性移動。即便是在貨車運輸等過程中受到強大的衝擊時，由於磁性流體密封部及X形環與具凸緣之套筒不會偏離，便無需準備特別的捆包材料，而可容易地進行捆包作業。

(5)在磁力源與墊料之間設有由非磁性材料所構成的分隔壁。藉此，可提供磁極構件的平行度；又，可確實地進行定位以使墊料具有適切的缺口。

(6)墊料係由X形環所構成，藉此，在填料的滑動部附近由於可保持作為潤滑劑的磁性流體，故可確實地進行密封及潤滑。

圖式簡單說明

第1圖係表示將本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置安裝於機器之狀態的模式截面圖。

第2圖係表示本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置的模式截面圖，表示(a)、(b)及(c)3種態樣。

第3圖係表示本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置重要部位之磁場解析結果的圖。

第4圖係表示本發明之實施形態2的利用磁性流體之密封裝置的模式截面圖，表示(a)及(b)2種態樣。

第5圖係表示習知技術1的截面圖。

第6圖係表示習知技術2的截面圖。

第7圖係表示習知技術3的截面圖。

用以實施發明之形態

以下參照圖示來詳細地說明本發明之利用磁性流體之密封裝置用於實施的形態，但本發明並非受該等所限定來解釋者，而是只要在不脫離本發明之範圍內，根據本發明所屬技術領域中具有一般知識者的知識加以進行各種變更、修正、改良而成者。

[實施形態1]

第1圖係表示將本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置安裝於機器之狀態的模式截面圖。

利用磁性流體之密封裝置1(以下有時僅稱為「密封裝置」。)係設置於跨越機外側A(例如，大氣側)及機內側L(例 如，釣魚用線軸的內側部)2領域間的旋轉軸2與支持構件3之間。

支持構件3為非磁性體，具備進行旋轉軸2之保持及密封的圓筒部4、與將密封裝置1保持於圓筒部4之機外側A的套筒部5。

在支持構件3的圓筒部4與旋轉軸2之間設置軸承11、11，以可自由旋轉的方式支持旋轉軸2。

支持構件3的套筒部5係由在半徑方向上擴大的圓盤狀部5-1與沿軸方向延伸的大徑圓筒部5-2所構成，將密封裝置1收容於由圓盤狀部5-1與大徑圓筒部5-2所形成之凸緣部的環狀空間6中。

在支持構件3之大徑圓筒部5-2的外周面形成有陽螺紋部7，在該陽螺紋部7使截面L形的套圈8進行螺合。在套圈8與密封裝置1的機外側A側面之間配置有圓環狀的間隔件9，將套圈8朝軸方向鎖緊後，密封裝置1便會透過間隔件9從機外側A往軸方向壓下。

在旋轉軸2，形成有用於定位軸承11、11之軸方向位置及密封裝置1之軸方向位置的鍔部10，將鍔部10的機內側L定位為軸承11、11接觸的位置，將鍔部10的機外側A定位為密封裝置1之後述之具凸緣之套筒17接觸的位置。

又，在旋轉軸2之機外側A的端部形成有陽螺紋部12，藉由螺合於陽螺紋部12的螺帽13，密封裝置1之具凸緣之套筒17便會透過間隔件14，對旋轉軸2的鍔部10鎖緊而被固定。

第2圖係表示本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置的模式截面圖，根據第2圖來說明利用磁性流體之密封裝置1。

利用磁性流體之密封裝置1主要由下述所構成：磁石等的磁力源15；配置於磁力源15兩側之一對磁極構件16、16；以與該一對磁極構件16、16對向的方式固定於旋轉軸2之外周面並與旋轉軸2一起旋轉之具凸緣之套筒17；配置於由磁力源15之徑方向內側與磁極構件16、16所形成的環狀空間s，設置於具凸緣之套筒17之外周面用於滑動的墊料18；及藉由磁力源15的磁力保持在磁極構件16、16與具凸緣之套筒17之間，密封兩者之間隙的磁性流體19。

再者，本發明中，將由磁力源15、一對的磁極構件16、16及磁性流體19所構成的部分統稱為磁性流體密封部。

磁力源15係作成環狀，在軸方向配置異極。

磁極構件16係由磁性材料所構成，作成圓環狀，於外徑方向外部的位置支持磁力源15，在內徑方向內部的位置預先形成收容墊料18的環狀空間s，在磁力源15的外周側及內周側設置由非磁性材料所構成的分隔壁20、21。分隔壁20、21係用於提供磁極構件16的平行度，及提供對支持構件3的尺寸精度者，又，分隔壁21係發揮墊料18之定位(用於使其具有適切的缺口之定位)的作用。就此動機而言，省略外周側的分隔壁20雖亦無不可，但內周側的分隔壁21在進行墊料18之定位上是必須的。

具凸緣之套筒17，從製作上及組裝上的先決條件看 來，係分割所形成者，由圓筒狀的套筒本體部22、設於該套筒本體部22之機外側A的朝外凸緣部23、設於機內側之朝內凸緣部24及朝外凸緣部25所構成。

在第2(a)圖中，具凸緣之套筒17的套筒本體部22、機外側A之朝外凸緣部23及機內側L之朝內凸緣部24係以一體的方式形成，機外側A之朝外凸緣部25係分別地形成，機內側L之朝外凸緣部25係在磁力源15、一對磁極構件16、16及墊料18被嵌入套筒本體部22後，藉由熔接等手段來固著。

在第2(b)圖中，具凸緣之套筒17的套筒本體部22及機內側L的朝內凸緣部24係以一體的方式形成，而機外側A之朝外凸緣部23及機內側L之朝外凸緣部25係分別地形成並以熔接等手段來固著；其中預先將機外側A之朝外凸緣部23及機內側L之朝外凸緣部25中任一者固著，而另一者則在磁力源15、一對磁極構件16、16及墊料18被嵌入套筒本體部22後才被固著。

在第2(c)圖中，具凸緣之套筒17的套筒本體部22、機外側A之朝外凸緣部23、機內側L之朝外凸緣部25及機內側L之朝內凸緣部24係分別地形成，之後，再藉由熔接等手段以一體的方式進行固著；其中預先將機外側A之朝外凸緣部23或機內側L之朝外凸緣部25中任一者固著，另一者則在磁力源15、一對磁極構件16、16及墊料18被嵌入套筒本體部22後才被固著。

具凸緣之套筒17的套筒本體部22係由用於形成磁迴路的磁性材料所形成。因此，旋轉軸2亦可利用非磁性材料來 形成。又，機外側A之朝外凸緣部23、機內側L之朝內凸緣部24及朝外凸緣部25係由磁性材料或非磁性材料中任一者來形成皆可；又，朝外凸緣部23、25亦可由非金屬材料，而是橡膠、樹脂等非金屬材料來形成。機內側L之朝內凸緣部24係用於將具凸緣之套筒17固定於旋轉軸2而受利用者，因此期望由金屬材料來形成。

朝外凸緣部23、25係以在軸方向上與磁極構件16之外面有約0.5~1mm左右間隙的方式形成，係發揮防止磁性流體19洩漏之功效者。進一步，以磁性材料形成磁性流體19不可洩漏之側，例如，機外側A之朝外凸緣部23，則可將萬一漏出之磁性流體19藉由朝外凸緣部23來捕捉。當然，亦可將機外側A之朝外凸緣部23及機內側L之朝外凸緣部25以磁性材料來形成，使其在兩側捕捉磁性流體19。

墊料18係可形成為環狀，藉由在具凸緣之套筒17的外周面滑動而彈性變形來密封霧氣或液體；亦可形成為O形環或密封墊。

在本實施形態1中，從利用磁性流體19作為墊料18之潤滑劑的觀點看來，係使用適於在滑動部附近保持磁性流體19的X形環。

由X形環所構成之墊料18係斷面型狀為X型的環狀圈，具有朝環狀空間s之截面所具有之矩形形狀的各個角落凸出之4個凸起26、27、28、29，內周側的凸起26與27係朝向一對磁極構件16、16與具凸緣之套筒17的外周面之間隙凸出，又，在內周側的凸起26與27之間形成有可保持磁性 流體19之形狀的保持溝30。凸起26、27之兩側的磁性流體19係藉由其表面張力而侵入凸起26、27與具凸緣之套筒17外周面的滑動部，而滯留於保持溝30內。因此，凸起26、27與具凸緣之套筒17外周面之滑動部係受到充分的潤滑。

用於本實施型態1之磁性流體19係使用界面活性劑將粒徑約5~50nm左右的磁性超微粒子分散至溶媒或油(基油)中者，具有沿磁力線移動且受磁場捕捉的特性。本實施形態1之利用磁性流體之密封裝置中，磁性流體19係用作為在具凸緣之套筒17與X形環18之滑動面作用之潤滑劑，使X形環18之滑動壽命延長。又，磁性流體19係可確保在X形環18與具凸緣之套筒17之滑動面的密封性，又，可抑制在滑動面附近的發塵。

具凸緣之套筒17在以旋轉中心O為中心旋轉時，磁性流體19係被磁性地保持於磁極構件16、16與具凸緣之套筒17之間，密封兩者的間隙。除此之外，磁性流體19亦被大量保持於X形環之突起26、27的末端部附近及保持溝30內。為此，磁性流體19亦可作為具凸緣之套筒17與X形環18之滑動部的潤滑劑而適宜地作用。

如第2圖所示，由磁力源15、一對磁極構件16、16及磁性流體19所構成之磁性流體密封部、具凸緣之套筒17及X形環18係通常在工廠中製作時被組裝，並進行磁性流體19的注入後才出貨。

如此，本發明之利用磁性流體之密封裝置係具有經單元化之特徵，將經單元化的本發明之利用磁性流體之密封 裝置在其他的工廠或現場安裝於裝置中時，將密封裝置1由旋轉軸2之機外側插入，透過間隔件14將螺帽13鎖緊，藉此可簡單且確實地進行安裝。又，即便是在更換時，也只要將在製作工廠經單元化之密封裝置1搬運至現場進行完全的交換，而不需要在現場進行注入磁性流體19這種繁雜的作業。

第3圖係表示本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置重要部位之磁場解析結果的圖。

在第3圖的情況中，機外側A之朝外凸緣部23係以磁性材料所形成，機內側L之朝外凸緣部25係以非磁性材料所形成。在機外側A之朝外凸緣部23的末端，磁力線變得密集，可確認磁場強大。因此，可利用朝外凸緣部23的末端來捕捉萬一因衝擊等而漏出之磁性流體19。在機內側L之朝外凸緣部25附近，因磁力線粗而無法捕捉漏出的磁性流體19，但可發揮防止磁性流體洩漏的功效。在機內側L之朝外凸緣部25附近漏出的磁性流體，雖然要花一些時間，但會受到磁極構件16內周側端部所產生的強大磁場所吸引而回流。

[實施的形態2]

第4圖係表示本發明之實施形態2的利用磁性流體之密封裝置的模式截面圖，表示(a)及(b)2種態樣。

實施形態2之利用磁性流體之密封裝置40，具凸緣之套筒41的形狀與實施形態1之利用磁性流體之密封裝置1所具備之具凸緣之套筒17的形狀不同。然而，其他部分係與實施形態1之利用磁性流體之密封裝置1相同，對與實施形態1 相同的構件，標上與實施形態1相同的構件編號。

具凸緣之套筒41，從製作上及組裝上的面看來，為分割所形成者，就由圓筒狀的套筒本體部42、設於該套筒本體部42之機外側A之朝外凸緣部43、與設於機內側L之朝內凸緣部44及朝外凸緣部45所構成的點而言，與實施形態1相同。

然而，在實施形態2中，就機外側A之朝外凸緣部43及機內側L之朝外凸緣部45的外緣具有朝磁極構件16、16側彎曲的彎曲部46、47的點而言，與實施形態1不同。

在第4(a)圖中，具凸緣之套筒41的套筒本體部42及機內側L的朝內凸緣部44係以一體的方式形成，機外側A之朝外凸緣部43及機內側L之朝外凸緣部45係以分別的方式形成再以熔接等的手段進行固著，然係預先將機外側A的朝外凸緣部43或機內側L的朝外凸緣部45中任一者先行固著，而另一者是在磁力源15、一對磁極構件16、16及墊料18被嵌入套筒本體部22之後才被固著。

在第4(b)圖中，具凸緣之套筒41之套筒本體部42、機外側A之朝外凸緣部43及機內側L之朝內凸緣部44係以一體的方式形成，機內側L之朝外凸緣部45雖是以分別的方式形成再以熔接等的手段進行固著，但是在將磁力源15、一對磁極構件16、16及墊料18嵌入套筒本體部42之後才進行。

朝外凸緣部43及朝外凸緣部45的彎曲部46、47係用於防止由磁力源15、一對磁極構件16、16及磁性流體19所構成之磁性流體密封部以及X形環18與具凸緣之套筒的相對 性移動者。

由於X形環18與具凸緣之套筒41係緊密嵌合之故，只要不受到強力的衝擊，就不會因摩擦力而偏離。然而，經單元化的密封裝置40在貨車運輸等中受到強大衝擊時，如實施形態1中機外側A之朝外凸緣部23、25與磁極構件16、16之間有間隙存在時，磁性流體密封部及X形環18與具凸緣之套筒41就不會發生偏離。因此，就不需要準備特別的捆包構件，而捆包作業亦可容易地進行。

如實施的形態2所示，當朝外凸緣部43、45之外緣設有彎曲部46、47時，磁性流體密封部及X形環18與具凸緣之套筒41不會移位。故，不需準備特別之包裝構件，亦可輕易地進行包裝作業。

1、40‧‧‧密封裝置

2、53‧‧‧旋轉軸

3‧‧‧支持構件

4‧‧‧圓筒部

5‧‧‧凸緣部

5-1‧‧‧圓盤狀部

5-2‧‧‧大徑圓筒部

6‧‧‧凸緣部的環狀空間

7、12‧‧‧陽螺紋部

8‧‧‧套圈

9、14‧‧‧間隔件

10‧‧‧鍔部

11‧‧‧軸承

13‧‧‧螺帽

15‧‧‧磁力源

16‧‧‧磁極構件

17、41‧‧‧具凸緣之套筒

18‧‧‧墊料

19、74、87‧‧‧磁性流體

20、21‧‧‧分隔壁

22、42‧‧‧套筒本體部

23、43‧‧‧機外側A之朝外凸緣部

24、44‧‧‧機內側L之朝內凸緣部

25、45‧‧‧機內側L之朝外凸緣部

26、27、28、29‧‧‧X形環之突起

30‧‧‧保持溝

40‧‧‧密封裝置

41‧‧‧套筒

46、47‧‧‧彎曲部

50‧‧‧磁性流體軸封裝置

51‧‧‧壁

52‧‧‧套管

54‧‧‧主極片

55‧‧‧附極片

56、72‧‧‧磁石

57‧‧‧環構件

58‧‧‧凹溝

59‧‧‧磁性流體膜

60‧‧‧處理室

70‧‧‧磁性流體密封

71‧‧‧轂部

73‧‧‧極片

75、82‧‧‧軸

76‧‧‧磁性環

77‧‧‧防漏蓋

78‧‧‧撥油劑

79‧‧‧洩漏磁性流體

80‧‧‧磁性流體密封裝置

80A‧‧‧磁性流體密封構件

80B‧‧‧迷宮密封構成部

81‧‧‧殼罩

83‧‧‧永久磁石

84‧‧‧磁軛

85‧‧‧套筒

86‧‧‧微小間隙

88‧‧‧旋轉體

89‧‧‧迷宮密封部

A‧‧‧機外側

L‧‧‧機內側

O‧‧‧旋轉中心

s‧‧‧環狀空間

第1圖係表示將本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置安裝於機器之狀態的模式截面圖。

第2圖係表示本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置的模式截面圖，表示(a)、(b)及(c)3種態樣。

第3圖係表示本發明之實施形態1的利用磁性流體之密封裝置重要部位之磁場解析結果的圖。

第4圖係表示本發明之實施形態2的利用磁性流體之密封裝置的模式截面圖，表示(a)及(b)2種態樣。

第5圖係表示習知技術1的截面圖。

第6圖係表示習知技術2的截面圖。

第7圖係表示習知技術3的截面圖。

1‧‧‧密封裝置

2‧‧‧旋轉軸

3‧‧‧支持構件

4‧‧‧圓筒部

5‧‧‧凸緣部

5-1‧‧‧圓盤狀部

5-2‧‧‧大徑圓筒部

6‧‧‧凸緣部的環狀空間

7、12‧‧‧陽螺紋部

8‧‧‧套圈

9、14‧‧‧間隔件

10‧‧‧鍔部

11‧‧‧軸承

13‧‧‧螺帽

15‧‧‧磁力源

16‧‧‧磁極構件

17‧‧‧具凸緣之套筒

18‧‧‧墊料

20、21‧‧‧分隔壁

s‧‧‧環狀空間

Claims (8)

1. 一種利用磁性流體之密封裝置，係用於密封彼此以同心且可相對自由旋轉的方式所安裝之2構件間的間隙者，其特徵在於：該密封裝置具備磁性流體密封部，該磁性流體密封部係具有：磁力源，係配置於前述2構件中徑方向外側之構件而產生磁力者；一對磁極構件，係配置於前述磁力源之兩側；及磁性流體，係藉由前述磁力源的磁力，磁性保持於前述2構件之間，並密封前述間隙者；又，在前述密封裝置中，將固定於前述2構件中徑方向內側之構件的外周面而與內側構件一起旋轉之具凸緣之套筒與前述一對磁極構件對向地設置，並於由前述磁力源之徑方向內側與一對磁極構件所形成之環狀空間配置墊料，前述墊料係以在前述具凸緣之套筒的外周面滑動的方式設置於前述環狀空間，且前述磁性流體密封部、墊料及具凸緣之套筒係經單元化，其中前述具凸緣之套筒係由圓筒狀的套筒本體部、設於前述套筒本體部之機外側的朝外凸緣部、設於機內側之朝內凸緣部及朝外凸緣部所構成。
2. 如申請專利範圍第1項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述具凸緣之套筒的套筒本體部、機外側的朝外凸緣部及機內側的朝內凸緣部係以一體的方式形成，而機內 側的朝外凸緣部係以分別的方式形成。
3. 如申請專利範圍第1項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述具凸緣之套筒的套筒本體部及機內側的朝內凸緣部係以一體的方式形成，而機外側的朝外凸緣部及機內側的朝外凸緣部係以分別的方式形成。
4. 如申請專利範圍第1項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述具凸緣之套筒的套筒本體部與機外側的朝外凸緣部、機內側的朝外凸緣部及機內側的朝內凸緣部係以分別的方式形成。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述具凸緣之套筒的套筒本體部、機外側的朝外凸緣部係由磁性材料形成，而機內側的朝外凸緣部係以非磁性材料形成。
6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述具凸緣之套筒的機外側之朝外凸緣部及機內側之朝外凸緣部的外緣設有朝磁極構件側彎曲的彎曲部。
7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述磁力源與墊料之間設有由非磁性材料所構成的分隔壁。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之利用磁性流體之密封裝置，其中前述墊料係由X形環所構成。