JPH0242280A

JPH0242280A - 磁性流体シール装置

Info

Publication number: JPH0242280A
Application number: JP1186095A
Authority: JP
Inventors: Kyosaburo Furumura; 恭三郎古村; Yasuo Murakami; 保夫村上; Hiromi Sugi; 杉　博美; Hiromitsu Asai; 拡光浅井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1990-02-13

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】〔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。

（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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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。

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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔作用〕

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

９．１０は動圧発生用のスパイラル溝９ａ。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

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
圧発生用溝を有していることを特徴とする磁性流体シー
ル装置。