JPH02240461A - 回転シール軸受 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ガス絶縁開閉装置の操作機構に用いる回転シ
ール軸受に関する。

（従来の技術） 一般にガス絶縁開閉装置、例えばその単位機器である断
路器は、充電部の断路部を絶縁性の高いＳＦ６ガスを充
填した容器内に配置して縮少化をはかり、その断路部の
開閉操作は、容器外に設けた操作機構から操作力の伝達
によって行なわれている。したがって外部の操作機構か
らＳＦ６ガスを充填した容器の断路部に延びる操作軸に
対しては、容器の貫通部に回転シール軸受が設けられて
いる。

この回転シール軸受には、ガスの絶縁耐力を保持するた
め、ガスの漏洩は絶対許されず、かつ軸の回転は円滑に
行なえることが要求される。一方容器内のガス圧力は数
に’ｊ　／　ｃｍ程度であり、この圧力がシールパツキ
ンに作用すると、そのパツキンパツキンハウジング内の
低圧側に押しつけられるとともに、半径方向にも押付力
が生じて高い圧力のシールが行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） しかして、このような従来のシール構造のものでは、本
質的に軸の回転に対する摩擦力が大きいことが問題にな
る。一般に回転シール軸受の摩擦力低減のため、パツキ
ン部にはグリスが塗布されているが、断路器のようなガ
ス絶縁開閉装置においては、その開閉動作が１ケ月の間
に一度おるいは１年間に数回と言った極めて動作頻度の
低いことが普通である。このため、当初はパツキンと操
作軸とはグリス膜を介して接触しているが、放置時間が
長くなるとグリスが押し出され、パツキンと操作軸とが
直接に接触するようになる。

このような状態でのシール構造では、ゴムパツキンと操
作軸とに固着が起り、操作軸の回転に対する摩擦力が極
めて大きくなる。このような稀碩度状態の操作機構にお
いては、軸摩擦力が増大した状態で操作が可能なように
軸出力にかなり余裕をもたせた設計とならざるを得ない
が、他方で低摩擦状態では余計な出力のため、カム、ク
ラッチなどに過大な応力を発生するなどの不具合を生じ
ていた。

本発明の目的は、シール性能がよく、かつ回転摩擦力が
少なく、ざらに長時間静止状態で放置しても軸の摩擦力
が増大しない回転シール軸受を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の回転シール軸受は、絶縁性ガスを充填した容器
を貫通しかつ軸方向の途中に可撓性のフランジを形成し
た回転軸と、この回転軸を支承するころがり軸受を有し
かつ前記可撓性のフランジの周面を僅かな隙間を介して
包む軸受ハウジングと、この軸受ハウジングの前記可撓
性のフランジとの両側対向面にこれと僅かな隙間を介し
て取りつけられかつ磁石によって磁化される磁性体と、
この両磁性体と可撓性のフランジとの隙間に封じこんだ
磁性流体とから構成したことを特徴とするものである。

（作　用） 本発明においては、絶縁性ガスを充填した容器内のガス
圧力が増大すると、そのガス圧力によって可撓性のフラ
ンジが撓わんで大気側の磁性体に押しつけられる。しか
し磁性流体は磁性体の磁化によって吸引されて接触部の
隙間を充たすことになる。フランジは磁性流体を介して
両側の磁性体と開動接触しながら回転する。したがって
極めて高い圧力封止能力を発揮する。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明する。

本発明の回転シール軸受を示す第１図において、ガス絶
縁開閉装置の容器１の孔７を大気圧がＡに設けた図示し
ない開閉操作機構の回転軸２がガス圧側Ｇへ貫通してい
る。この回転軸２は容器１の外側面に設けたハウジング
３．４により、ころがり軸受５，６を介して支持されて
いる。

一方のハウジング３は図示のように回転軸２を支承する
ころがり軸受５を担持して、オーリング８を介してボル
ト９によって容器１の外側にガス密に固定されている。

また他方のハウジング４は回転軸２を支承するころがり
軸受６を担持して、オーリング１０を介してボルト１１
によってハウジング３にガス密に固定されている。

この両ハウジング３，４の対向面に適当な隙間１２が存
在しており、この隙間１２に回転軸２に設けた薄いフラ
ンジ１３が存在している。また両ハウジング３および４
の対向面には、フランジ１３を挟んで磁性体１４および
１５がそれぞれオーリング１６および１７を介して固着
されており、この両磁性体１４゜１５の対向面とハウジ
ング３とで形成するフランジ１３の外周にｆｉ１石１８
を固定している。さらに７ランジ１３と両磁性体１４．
１５および磁石１８とで作る狭まい隙間に磁性流体１９
を封じこんでいる。

こ）で、ガス絶縁開閉装置の容器１および両軸受ハウジ
ング３，４は一般にアルミニウム合金製で非磁性体であ
る。また磁性流体１９は、水、油などの溶液に極微小（
粒径０．００５〜０．０２ミクロンメートル）な磁性微
粒子を混合分散し、液体でありながら磁石に強く吸引さ
れる性質を持っている。

この磁性流体１９を封入するのに、第３図に示すように
磁石１８の背面に溝２０およびキリ孔２１を設け、ざら
にチエツクバルブ２２の封入ｉ造を採用するものである
。

次にこのように構成された本発明の回転シール軸受の作
用を第１図および第２図を参照して説明する。第２図は
ガス絶縁開閉装置の容器１内のガス圧力によってフラン
ジ１３がたわみ、大気側Ａの磁性体１５に押しつけられ
、磁性流体１９が接触部の隙間を充たしている状態を示
している。

一般にスキマを漏れる流体は、その圧力差をＲとすれば
、単位の幅当り下記の式のようである。

こ１で し：スキマ長さ ｈ：スキマ寸法 に：定数 更に、本発明の如く磁性流体１９をシール材として使う
と、Ｂを磁束密度としてシール圧力Ｐ２はに２　：定数
として、 従って、スキマｈが小さく磁束が強ければ大きな圧力を
封止することができる。

本発明では、ガス絶縁開閉装置の如くその動作が極めて
長時間を経て間欠的に行なわれ、−動作当りの動作も２
回転程度であるので、軸から張出したフランジ１３を固
定接触状態で磁性体１５又は１４に摺動接触する如く設
計しである。

従ってスキマｈは、事実上極めてＯに近くわずかに存在
するスキマを磁性流体１９が満すので、極めて高い圧力
封止能力が実用する。又、接触は固体的に行なわれるが
、わずかに侵入している磁性流体及び溶液が防錆、ｉＩ
￥１滑作用を付与されているため、焼付発錆による固着
は防止されている。従って、長時間放置された後でもト
ルク増大を来すことなく回転力を伝達することができる
。

第４図Ａ、Ｂは回転軸２側に設けるフランジ１３の他の
実施例を示している。即ち、本発明の目的から言ってガ
ス圧力によって軸２側のフランジ１３は、磁性体１４．
１５の間のわずかなすきまを軸方向に移動する必要があ
るが、この動きを円滑にするため回転軸２に磁性体のフ
ランジ１３−を一体的に取付ける。このフランジ１３−
には、ヒダ２４を有するアーチ部２３を設けている。

又、固体摺動を避ける目的で、７ランジ１３−の両面に
例えば４フツ化エチレン等の被膜２５．２６を設けるこ
とも行ない良好な結果が得られている。

更に、磁石１８は必ずしもリング状に配設する必要はな
く、第７図Ａ、Ｂに示す様に円筒状の小磁石１８−を磁
性体１４．１５にはさむ様に配置することも有効である
。

更に高い圧力の封止にあたっては、本発明の回転ガスシ
ール装置を軸方向に複数段配設することもある。

［発明の効果〕 以上述べた如く本発明においては、封止するガスの圧力
によって軸方向にたわむ７ランジと、この周辺を磁極で
とり囲み、磁性流体をその間隙に満たすよう構成したの
で、内部圧力が高い程封止が完全となり、且、軸の回転
に対して固着しない回転シール軸受を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転シール軸受の一実施例を下半部を
切断して示す側面図、第２図は本発明の詳細な説明する
ための要部拡大図、第３図は本発明の磁性流体を封入す
る場合を示す拡大図、第４図ＡおよびＢは本発明に使用
するフランジ□の他の実施例を示す正面図および側面図
、第５図ＡおよびＢは本発明に使用する磁石の他の実施
例を示す側面図および正面図である。 １・・・ガス絶縁開閉装置容器 ２・・・回転軸 ３．４・・・軸受ハウジング ５．６・・・ころがり軸受 ７・・・孔 ８、１０．１６．１７・・・オーリング９．１１・・・
ボルト １２・・・隙間 １３・・・フランジ １４．１５・・・磁性体 １８・・・磁石 １９・・・磁性流体 廣 凹 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁性ガスを充填した容器を貫通しかつ軸方向の途中に
   可撓性のフランジを形成した回転軸と、この回転軸を支
   承するころがり軸受を有しかつ前記可撓性のフランジの
   周面を僅かな隙間を介して包む軸受ハウジングと、この
   軸受ハウジングの前記可撓性のフランジとの両側対向面
   にこれと僅かな隙間を介して取りつけられかつ磁石によ
   って磁化される磁性体と、この両磁性体と可撓性のフラ
   ンジとの隙間に封じこんだ磁性流体とから構成したこと
   を特徴とする回転シール軸受。