JPH0133885Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、真空機器や気体を取扱う回転機器等
の回転軸部に、非接触形軸封として使用される磁
性流体シール構造に関する。

（従来の技術） 従来の磁性流体シール構造としては、肉厚円筒
のポールピースを、磁石を挟んで磁性シヤフト周
囲のハウジング内に配設することにより、狭い隙
間と磁気回路を形成し、この狭い隙間内に磁性流
体を磁気的に捕捉させる構成を基本として、広狭
隙間（ラビリンス）形成のために磁性シヤフト周
面に環状突起を形成したもの、内面に微細凹凸を
形成したブロツクリングをポールピースとして磁
石と交互に重合したもの、ブロツクリング周面に
冷却用溝を削設したもの等が公知に属する。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した公知の磁性流体シール構造は、磁性シ
ヤフト周面の凹凸や、ブロツクリング内面の微細
凹凸を高精度に形成する加工において不経済があ
ると共に構造的に軸方向の狭い間隔内に磁束密度
の高い多数の磁性流体捕捉部を形成することが出
来ないばかりか、磁性流体の粘性と軸の高速回転
によつて生じる粘性発熱を十分に冷却仕難く、こ
れらがシール効果に悪影響を及ぼしている。

本考案は以上の点に着眼して、簡単な構成によ
り磁性流体の捕捉と冷却性能の向上を図り、もつ
て耐圧シール効果の高い磁性流体シール構造を提
供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、磁性材料からなり内外径の異なるデ
イスクの交互重合密着により外径側を冷却用フイ
ンとしたデイスクパツクで構成したポールピース
を、磁石を挟んで、磁性シヤフトの周囲に形成し
た非磁性ハウジング内に納設して、納設部周囲の
非磁性ハウジング内に、密閉された冷却用チヤン
バーを形成し、デイスクと磁性シヤフトとの隙間
に磁性流体を磁気的に捕捉させることを特徴とす
る磁性流体シール構造を要旨としており、具体的
構成を図示例により説明すると以下の通りであ
る。

（実施例） 図面は大気側Ａと真空側Ｂの間隔部分に本考案
磁性流体シール構造を実施した場合の構成図（第
１図）と軸直角断面図（第２図）である。

図において１は、隔壁に一体的に固定される非
磁性ハウジングであつて、内奥座面の中心に、磁
性シヤフト２が貫通する軸孔３が開設され、該軸
孔３の周囲の座面には、後記する端デイスク１１
が嵌まる座面４と、その周囲にＯリング４１の入
る溝５１とが、軸孔３と同心円に削設され、又ハ
ウジング周壁５には冷却用流体を通すための流入
通路６を流出通路７とが径方向に貫設された構成
となつている。この流入通路６と流出通路７は、
冷却器（図示せず）に配管され、冷却流体が循環
するようになつている。

８，９は磁性シヤフト２の周囲の非磁性ハウジ
ング１内に、永久磁石１０を挟んで納設されたデ
イスクパツクであつて、各デイスクパツク８，９
を磁性シヤフト２と同心に設定するための端デイ
スク１１，１２の間に、内外径が異なり且つ例え
ば1.5mm以下の薄い磁性材料からなる主デイスク
１３と副デイスク１４を交互に介在させた状態で
銀ロウを用いて重合密着されており、主デイスク
１３と副デイスク１４との外径差により、外径側
に冷却用フイン１５が形設されている。そして、
このデイスクパツク８，９の外径は、非磁性ハウ
ジング１の内径との差によりチヤンバー１８とな
る空室を形成するサイズとなつており、冷却用フ
イン１５がチヤンバー１６内に臨出した構成とな
る。

又、主デイスク１３と副デイスク１４の内径差
は、磁性シヤフト２との間に、広狭の隙間を交互
に形成するものであつて、磁束密度を増大し且つ
リーク流体の流動抵抗を増大するものである。

１７はリングスペーサーであつて、筒形の永久
磁石１０とその磁極面に当接させる端デイスク１
１，１２とが係合されるところの内径と厚みを有
し、その外径は副デイスク１４と一致し、両端面
にはＯリング４２，４３が嵌まつた溝５２，５３
を形設した構成である。

１８はカバーであつて、非磁性ハウジング１内
の、デイスクパツク８，９と永久磁石１０及びリ
ングスペーサー１７とからなる納設組体を、内奥
座面軸方向に押し付け且つ支持すると共に該納設
組体周囲のチヤンバー１６の開口端を密閉するも
のであり、中央部に軸孔３′が貫通し、非磁性ハ
ウジング１の開口端面とデイスクパツク９の側面
との接触面に、Ｏリング４４，４５の嵌まる溝５
４，５５が形設され、軸孔３′の周囲にはデイス
クパツク９の端デイスク１２が係合される座面
４′が凹設されている。

前記納設組体は、デイスクパツク８，９の端デ
イスク１１，１２を、非磁性ハウジング１の内奥
座面に凹設された座面４と、前記カバー１８の座
面４′に係合支持させることにより、磁性シヤフ
ト２と同心に納設固定されるものであり、デイス
クパツク８，９の間の永久磁石１０とリングスペ
ーサー１７は、対向位置となる端デイスク１１，
１２に係合して支持されている。

１９は磁性流体であり、デイスクパツク８，９
の内径部と磁性シヤフト２の周面間に形成された
狭い隙間内であつて、最小隙間部分に主に捕捉さ
れている。

（考案の作用及び効果） 以上説明した本考案の磁性流体シール構造は、
非磁性ハウジング１内の永久磁石１０によつてデ
イスクパツク８，９と磁性シヤフト２とを通して
磁気回路が形成され、その最少隙間部分に磁性流
体１９を磁気的に捕捉することによりシール効果
を達成するのであるが、本考案においては、ポー
ルピースを内外径の異なる厚みの薄い主デイスク
１３と副デイスク１４とを交互に重ねて密着した
デイスクパツク８，９で構成したから、その内径
差によつて、磁性シヤフト２の周面上に近接する
内径部に、相互間隙の狭い強磁場の多数を簡単な
構成でもつて形成することができ、従つて、磁性
流体の捕捉が高められるようになる。

又、デイスクパツク８，９の外径部には、主デ
イスク１３と副デイスク１４との径径差による多
数の冷却用フイン１５が形成され、これを非磁性
ハウジング１内に密閉形成した冷却用のチヤンバ
ー１６内に臨出させる構成としたから、デイスク
パツク１３，１４自体が優れた放熱機能を具備す
るようになり、チヤンバー１６内を通過循環する
冷却流体によつて、磁性流体１９の粘性と磁性シ
ヤフト２の高速回転により生ずる温度上昇を極め
て効果的に押えることができる。従つて、温度上
昇により生じていた磁性流体の吸着捕捉と自己修
復の低下が解消されるうえに、強磁場の多数形成
による磁性流体の捕捉と自己修復性及び耐圧性が
強化されるようになり、高性能を具備した磁性流
体シール構造を提供することができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例であつて、第１図は一部
断面図、第２図は軸直角断面図である。 １……非磁性ハウジング、２……磁性シヤフ
ト、８，９……デイスクパツク、１０……永久磁
石、１３……主デイスク、１４……副デイスク、
１５……冷却用フイン、１６……チヤンバー、１
９……磁性流体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁性材料からなり内外径の異なるデイスクの交
   互重合密着により外径側を冷却用フインとしたデ
   イスクパツクで構成したポールピースを、磁石を
   挟んで、磁性シヤフトの周囲に形成された非磁性
   ハウジング内に納設して、納設部周囲の非磁性ハ
   ウジング内に密閉された冷却用チヤンバーを形成
   し、デイスクと磁性シヤフトの隙間に磁性流体を
   磁気的に捕捉させることを特徴とする磁性流体シ
   ール構造。