JPH0242280A - Magnetic fluid seal device - Google Patents
Magnetic fluid seal deviceInfo
- Publication number
- JPH0242280A JPH0242280A JP1186095A JP18609589A JPH0242280A JP H0242280 A JPH0242280 A JP H0242280A JP 1186095 A JP1186095 A JP 1186095A JP 18609589 A JP18609589 A JP 18609589A JP H0242280 A JPH0242280 A JP H0242280A
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- magnetic fluid
- dynamic pressure
- plastic magnet
- rotating shaft
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- Pending
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁性流体シール装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a magnetic fluid seal device.
(従来の技術)
第3図は従来の磁性流体シール装置を示す。これは、実
開昭54−140163号公報に開示されているもので
ある。(Prior Art) FIG. 3 shows a conventional magnetic fluid sealing device. This is disclosed in Japanese Utility Model Application Publication No. 54-140163.
このシール装置は、同図に示すように、回転軸1とこれ
を同心に包む回転環2と、回転環2の内周面に取り付け
たリング状の磁石3と、回転軸1と磁石3の間の隙間に
介在させた磁性流体4とより構成されている。As shown in the figure, this sealing device consists of a rotating shaft 1, a rotating ring 2 concentrically surrounding the rotating shaft 1, a ring-shaped magnet 3 attached to the inner peripheral surface of the rotating ring 2, and a ring-shaped magnet 3 attached to the inner peripheral surface of the rotating shaft 1 and the magnet 3. It is composed of a magnetic fluid 4 interposed in the gap between the two.
なお、図示しないが、磁石3を回転軸1の外周面に取り
付け、磁石3と回転環2の間の隙間に磁性流体4を介在
させる構成のものもある。Although not shown, there is also a configuration in which the magnet 3 is attached to the outer peripheral surface of the rotating shaft 1 and the magnetic fluid 4 is interposed in the gap between the magnet 3 and the rotating ring 2.
しかし、従来のシール装置にありては、磁石3の磁力(
束)のみで磁性流体4を保持する構造になワているので
、充分なシール性能を得るのが難しかった。However, in the conventional sealing device, the magnetic force of the magnet 3 (
Since the structure is such that the magnetic fluid 4 is held only by a bundle (bundle), it is difficult to obtain sufficient sealing performance.
特に、回転軸1と回転環2の相対回転時には、遠心力で
磁性流体4が飛散することがあり、充分なシール性能が
得られなかった。In particular, during relative rotation between the rotating shaft 1 and the rotating ring 2, the magnetic fluid 4 may be scattered due to centrifugal force, making it impossible to obtain sufficient sealing performance.
この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたもので、充分なシール性能を有し、かつ安価な
磁性流体シール装置を提供することを目的とする。The present invention was made to solve these conventional problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic fluid sealing device that has sufficient sealing performance and is inexpensive.
この発明が提供する磁性流体シール装置は、1つの金属
部材と、この金属部材と対峙して相対回転するプラスチ
ック磁石部材と、このプラスチック磁石部材と前記金属
部材の間の隙間に保持した磁性流体とよりなり、かつ前
記プラスチック磁石部材は、前記金属部材と対峙する側
の面に同磁石部材の成形時に一体成形した動圧発生用溝
を設けたものである。The magnetic fluid seal device provided by the present invention includes a metal member, a plastic magnet member that faces the metal member and rotates relative to the metal member, and a magnetic fluid held in a gap between the plastic magnet member and the metal member. The plastic magnet member is provided with a dynamic pressure generating groove integrally molded at the time of molding the magnet member on the surface facing the metal member.
上記プラスチック磁石部材に用いる合成樹脂としては、
ポリアミド樹脂、ふっ素樹脂、ポリエーテルサルフィン
樹脂。ポリフェニレンサルファイド樹脂等を利用できる
。The synthetic resin used for the above plastic magnet member is as follows:
Polyamide resin, fluororesin, polyether sulfine resin. Polyphenylene sulfide resin etc. can be used.
樹脂に混合する磁性粉末はバリウム・フェライト、スト
ロンチウム・フェライト粉末あるいは稀土類磁性粉末を
利用できる。The magnetic powder mixed with the resin can be barium ferrite powder, strontium ferrite powder, or rare earth magnetic powder.
シールとして用いる時は、磁化の強さは強ければ強いほ
どよいので、通常のプラスチック磁石と同じようにフェ
ライトでは70〜95 w t%程度の混合比とする。When used as a seal, the stronger the magnetization is, the better, so the mixing ratio for ferrite is about 70 to 95 wt%, just like normal plastic magnets.
円筒状のプラスチック磁石部材は、本出願人が先に出願
した(特願昭56−156244号)流体軸受スリーブ
の成形方法により成形したものを用いると好適である。It is preferable to use a cylindrical plastic magnet member molded by the method for molding a fluid bearing sleeve previously filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 156244/1982).
この方法によるときは、まず所定の長さの半分の長さと
した円筒状キャビティの中心軸部にスパイラル状の動圧
発生溝形成部を有するコアビンを挿入した構造の金型を
用いて、上記磁性粉末を混合した溶融樹脂を射出成形し
た後、コアビンを回転させて抜きとることにより、内表
面に動圧発生用のスパイラル溝を有するスリーブをつく
る。When using this method, first, a mold having a structure in which a core bin having a spiral dynamic pressure generating groove is inserted into the central axis of a cylindrical cavity with a length half of a predetermined length is used. After injection molding the molten resin mixed with powder, the core bin is rotated and extracted to create a sleeve with spiral grooves for generating dynamic pressure on the inner surface.
ついで、このスリーブ部材を所望の内径寸法よr)僅か
に大きい直径を有するアーバーに多数挿入して加熱し、
スリーブ部材内面を収縮又は変形させて定寸に仕上げる
。しかる後、溝の捻れ方向の反対のスリーブ同志を1対
として組み合わせる。Next, a large number of these sleeve members are inserted into an arbor having a diameter slightly larger than the desired inner diameter, and heated.
The inner surface of the sleeve member is shrunk or deformed to a specified size. Thereafter, the sleeves with opposite groove twisting directions are assembled as a pair.
このようにすると、内面にヘリングボーン状の動圧発生
用溝を有し、かつ寸法積度の極めて良いプラスチック磁
石部材を得ることができる。その後、これを軸方向に着
磁する。In this way, it is possible to obtain a plastic magnet member having a herringbone-shaped dynamic pressure generating groove on the inner surface and having extremely good dimensions and bulk. After that, it is magnetized in the axial direction.
ヘリングボーン状の溝は、接合した上記1対のスリーブ
の接合線を軸として対称に形成しても良く、また非対称
に形成しても良い。前記へリングボーン状の溝の前記軸
に対する捻わ角も任意に選定することができる。The herringbone-shaped groove may be formed symmetrically about the joining line of the pair of joined sleeves, or may be formed asymmetrically. The twist angle of the herringbone groove with respect to the axis can also be arbitrarily selected.
この発明によれば、金属部材とプラスチック磁石部材が
相対回転したとき、同磁石部材に設けた動圧発生用溝に
より、磁性流体に高い動圧力が発生する。このため、両
部材の相対回転時には、磁性流体は、上記高い動圧力と
磁性部材の磁力(束)とによって強く保持されることに
なり、その結果、強力なシール力が得られる。According to this invention, when the metal member and the plastic magnet member rotate relative to each other, high dynamic pressure is generated in the magnetic fluid by the dynamic pressure generation groove provided in the magnet member. Therefore, when the two members rotate relative to each other, the magnetic fluid is strongly held by the high dynamic pressure and the magnetic force (flux) of the magnetic member, resulting in a strong sealing force.
また、動圧発生用溝は、プラスチック磁石部材の成形時
に、一体成形するので、金型の精度を上げることによっ
て、精度のよいプラスチック磁石部材を安価かつ多量に
つくることができる。Further, since the dynamic pressure generating groove is integrally molded when the plastic magnet member is molded, by increasing the precision of the mold, it is possible to manufacture high-precision plastic magnet members at low cost and in large quantities.
(実施例)
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。な
お、各図中、同一または均等部分は同一符号で示す。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. In each figure, the same or equivalent parts are indicated by the same reference numerals.
この実施例は、回転軸の磁性流体によるシール装置を示
す。This embodiment shows a magnetic fluid sealing device for a rotating shaft.
図において、1は回転軸、2はハウジングである0回転
軸1は、軸受3を介してハウジング2に取り付けである
。4はハウシング2の受座5に装着した環状のプラスチ
ック磁石である。この磁石4は、回転軸1どの対向面に
動圧発生用のへリングボーン溝6を設けた一対の環状の
プラスチック磁石4a、4bを組み合わせたものである
。回転@Iとの間の隙間Cをやや大きくとるとともに、
ヘリングボーン溝6の深さを深く形成して、注入17た
磁性流体7の抵抗による回転軸1のトルク損失や発熱を
抑えるようにしである。In the figure, 1 is a rotating shaft, and 2 is a housing. 0 A rotating shaft 1 is attached to a housing 2 via a bearing 3. 4 is an annular plastic magnet attached to the seat 5 of the housing 2. This magnet 4 is a combination of a pair of annular plastic magnets 4a and 4b, each of which has a herringbone groove 6 for generating dynamic pressure on the opposing surface of the rotating shaft 1. While making the gap C between rotation @I a little larger,
The herringbone groove 6 is formed deep to suppress torque loss and heat generation of the rotating shaft 1 due to resistance of the magnetic fluid 7 injected 17.
上記構成のシール装置においては、回転軸1の回転中、
磁性流体7に高い動圧力が発生するので、この動圧力と
磁石4の磁力(束)によって。In the sealing device configured as described above, during rotation of the rotating shaft 1,
Since a high dynamic pressure is generated in the magnetic fluid 7, this dynamic pressure and the magnetic force (flux) of the magnet 4.
回転機器の内圧或いは外圧に対向する十分のシール性能
が得られる。特に、このシール装置は、気体および液体
用のシールに適゛し、従来の磁性流体シール装置に比べ
格段に優れたシール性を示す。Sufficient sealing performance against internal pressure or external pressure of rotating equipment can be obtained. In particular, this sealing device is suitable for sealing gases and liquids, and exhibits significantly superior sealing performance compared to conventional magnetic fluid sealing devices.
しかも、回転軸1とプラスチック磁石4が直接接触する
ことはないので、回転時間が長い連続運転であっても寿
命は長い。Moreover, since the rotating shaft 1 and the plastic magnet 4 do not come into direct contact with each other, the life is long even in continuous operation for a long rotation time.
また、動圧発生用のへリングボーン溝6は、プラスチッ
ク磁石4部材の成形時に、一体成形するので、金型の精
度を」二げることによって、精度のよいプラスチック磁
石4部材を安価かつ多量につくることができる。In addition, since the herringbone groove 6 for generating dynamic pressure is integrally molded when the plastic magnet 4 members are molded, by increasing the precision of the mold, the plastic magnet 4 members with high precision can be produced in large quantities at low cost. It can be made to.
第2図は第2実施例を示す。こねは、非磁性体のプラス
チック動圧軸受と動圧磁性流体シールを組み合わせたも
のである。FIG. 2 shows a second embodiment. The kone is a combination of a non-magnetic plastic dynamic pressure bearing and a hydrodynamic magnetic fluid seal.
図において、8は5本出願人が先に出願した(特願昭5
6−156244号)分割型流体軸受スリーブで、非磁
性体のプラスチック成形品であり、内面には動圧発生用
のへリングボーン溝6が設けである。In the figure, 8 was filed earlier by the 5th applicant (Japanese Patent Application No. 5
No. 6-156244) This is a split type hydrodynamic bearing sleeve, which is a non-magnetic plastic molded product, and has a herringbone groove 6 for generating dynamic pressure on the inner surface.
9.10は動圧発生用のスパイラル溝9a。9.10 is a spiral groove 9a for generating dynamic pressure.
10aを内面に有する環状のプラスチック磁石で、前記
軸受スリーブ8を挟持するように一体に組み合わせであ
る。It is an annular plastic magnet having a diameter 10a on its inner surface, and is integrally assembled to sandwich the bearing sleeve 8.
回転軸1は、その回転中においては、スリーブ8と回転
軸10間の隙間C,に発生する磁性流体11の動圧力に
より調心されて支承される。そして、プラスチック磁石
9,10と回転軸1の間の隙間C2の磁性流体12は、
プラスチック磁石9.10の磁力によって同隙間c2に
保持されるとともに、回転軸1の回転により発生する動
圧力によって保持される。その結果、磁性流体12によ
るシール力が強大となる。During rotation, the rotating shaft 1 is aligned and supported by the dynamic pressure of the magnetic fluid 11 generated in the gap C between the sleeve 8 and the rotating shaft 10. The magnetic fluid 12 in the gap C2 between the plastic magnets 9 and 10 and the rotating shaft 1 is
It is held in the same gap c2 by the magnetic force of the plastic magnets 9 and 10, and also by the dynamic pressure generated by the rotation of the rotating shaft 1. As a result, the sealing force by the magnetic fluid 12 becomes stronger.
回転軸1が停止したときは、回転軸1はプラスチック磁
石9.10より小さい径をもつ軸受スリーブ8の内面に
着座支承されるから、プラスチック磁石9,10には回
転軸1が直接接触することはない。したがって、起動停
止の頻度の多少に関らずシールの寿命は第1図のものよ
り一層長くなる。When the rotating shaft 1 stops, the rotating shaft 1 is seated and supported on the inner surface of the bearing sleeve 8, which has a smaller diameter than the plastic magnets 9 and 10, so that the rotating shaft 1 does not come into direct contact with the plastic magnets 9 and 10. There isn't. Therefore, the life of the seal is longer than that of FIG. 1, regardless of the frequency of startup and shutdown.
また、第1実施例と同様、精度のよいプラスチック磁石
9.10を安価かつ多量につくることができる。Further, as in the first embodiment, highly accurate plastic magnets 9 and 10 can be produced at low cost and in large quantities.
〔発明の効果)
以上説明したように、この発明においては、シール用の
プラスチック磁石部材に動圧発生用溝を設けたので、金
属部材とプラスチック磁石部材の相対回転時には、両部
材間の隙間に注入された磁性流体は、プラスチック磁石
部材の磁力(束)と上記動圧発生用溝により発生する動
圧力とによって強く保持され、従来のように、飛散する
おそれはない。また、動圧発生用溝をプラスチック磁石
部材の成形時に同時に成形するので、金型の精度を上げ
ることによって精度のよいプラスチック磁石部材を安価
かつ多量につくることができる。[Effects of the Invention] As explained above, in this invention, the groove for generating dynamic pressure is provided in the plastic magnet member for sealing, so when the metal member and the plastic magnet member rotate relative to each other, the gap between the two members is filled. The injected magnetic fluid is strongly held by the magnetic force (flux) of the plastic magnet member and the dynamic pressure generated by the dynamic pressure generating groove, and there is no risk of it scattering as in the conventional case. Further, since the dynamic pressure generating groove is molded at the same time as the plastic magnet member is molded, by increasing the precision of the mold, it is possible to manufacture high-precision plastic magnet members at low cost and in large quantities.
このため、この発明によれば、充分なシール性能を有し
、かつ安価な磁性流体シール装置を得ることができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a magnetic fluid sealing device that has sufficient sealing performance and is inexpensive.
第1図および第2図はこの発明の第1実施例および第2
実施例を示す断面図、第3図は従来の磁性流体シール装
置の断面図である。
1・・・・・・回転軸
2・・・・・・ハウジング
4.9.10・・・・・・環状のプラスチック磁石6・
・・・・・ヘリングボーン溝
7.12・・・・・・磁性流体1 and 2 show a first embodiment and a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional magnetic fluid seal device. 1... Rotating shaft 2... Housing 4.9.10... Annular plastic magnet 6.
...Herringbone groove 7.12 ...Magnetic fluid
Claims (1)
るプラスチック磁石部材と、このプラスチック磁石部材
と前記金属部材の間の隙間に保持した磁性流体とよりな
り、かつ前記プラスチック磁石部材は、前記金属部材と
対峙する側の面に同磁石部材の成形時に一体成形した動
圧発生用溝を有していることを特徴とする磁性流体シー
ル装置。The plastic magnet member is composed of one metal member, a plastic magnet member that faces the metal member and rotates relative to the metal member, and a magnetic fluid held in a gap between the plastic magnet member and the metal member, and the plastic magnet member 1. A magnetic fluid sealing device characterized by having a dynamic pressure generating groove integrally molded during molding of the magnetic member on the side facing the metal member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186095A JPH0242280A (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Magnetic fluid seal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186095A JPH0242280A (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Magnetic fluid seal device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1884082A Division JPS58137617A (en) | 1982-02-10 | 1982-02-10 | Rotating shaft support |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242280A true JPH0242280A (en) | 1990-02-13 |
Family
ID=16182282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1186095A Pending JPH0242280A (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Magnetic fluid seal device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0242280A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132466A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic seal device |
| JPS55166567A (en) * | 1979-06-11 | 1980-12-25 | Rigaku Denki Kk | Shaft sealing apparatus by magnetic fluid |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP1186095A patent/JPH0242280A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55132466A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic seal device |
| JPS55166567A (en) * | 1979-06-11 | 1980-12-25 | Rigaku Denki Kk | Shaft sealing apparatus by magnetic fluid |
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