JPH0361072B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転軸が介在する装置において、第
１領域と第２領域との圧力差を維持すること又は
第１領域と第２領域との液体若しくは気体の流通
を封する密封装置に関する。

従来のこの種密封装置は、例えば第１図に示す
如く、回転軸１に円周状の空隙を介して永久磁石
２と継鉄３，４とで構成された磁気回路を外側の
ハウジング５に固定することにより構成された回
転軸１と継鉄３，４との空隙部に磁性流体６を介
在した構成となつている。

このような構成によると、回転軸１と継鉄３，
４との、同心度が出ていないと、回転軸１が回転
したときの密封圧力が低下することになる。また
密封効果を高めるため、磁性体より成る軸１及び
継鉄の間隔が小さく設定される結果、この装置を
組立てる際すなわち磁気回路に回転軸１に挿入す
る際、磁性流体を後から注入することが困難な場
合が多い。そのため磁気回路内に磁性流体を塗布
した後に回転軸１を挿入する結果、磁性流体が回
転軸１に付着してしまう。従つて、空隙部に介在
した磁性流体の量が適正が否か実際に作動してみ
なければ判明しないことが多く、信頼性の低下と
なる欠点がある。更に密封度を高めるため複数の
空隙部を形成する装置が考えられるが、空隙部の
形成に要する加工工数が増大する欠点がある。

そこで、永久磁石の両極に接して対向するヨー
クを移動体（又は回転体）の一部と微小な隙間を
おいて設置し、ヨークの対向面間に多孔質体を設
け、この多孔質体に磁性流体を含浸させた装置が
知られている（例えば特開昭55−30562号公報）
が、回転体等との接触面には永久磁石が直接接し
てなく、ヨークを介しているため、ヨークと回転
体等との間の磁性流体の保持は、永久磁石の漏洩
磁束に頼ることになり、よつて、ヨーク・回転体
間の磁性流体の保持を強化するには永久磁石の磁
力及び大きさを大きくする必要がある。しかし、
使用態様によつては永久磁石が限定されてしまう
箇所があり、このような箇所には容易に永久磁石
を変えることが困難な事態が生じている。

本発明はかかる点に鑑み、永久磁石を直接回転
体等のスラスト面に接するように配置して回転体
等との間に介在される磁性流体の保持する能力を
永久磁石を変更することなく、最大限に引き上げ
るようにしたこの種密封装置を提案することを主
たる目的とする。

以下本発明の一実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第２図は本発明の一例を示す縦断面図である。
８は回転軸、１０はハウジングを示す。回転軸８
には円板状の凸起部９が一体又は別体に形成され
る。別体に形成するときは、凸起部９を回転軸８
に固定するようにする。凸起部９の側面（スラス
ト面）はハウジング１０の側面（スラスト面）に
対応するようにされる。そして非磁性のハウジン
グ１０の面にリング状の永久磁石１１が固定さ
れ、永久磁石１１と凸起部９との間に所定の空隙
部Ｃが形成される。この場合、永久磁石１１の磁
極面は円環状に磁化されている。磁化の数は１又
は複数とすることができる。そして凸起部９と永
久磁石１１との間の空隙部Ｃに磁性流体が介在さ
れている。

回転軸８をハウジング１０内に組込む場合は、
永久磁石１１の磁化面に所量の磁性流体を塗布す
ると、磁性流体１２が円状又は同心円状に付着す
るため、爾後回転軸８を挿入するとき回転軸８に
磁性流体が付着することがない。

第３図は本発明の他の例を示す縦断面図であ
る。本例は永久磁石１１の磁極の反対面の軟磁性
材料により成る継鉄１４を設けてハウジング１０
に固定したものである。永久磁石は厚さ方向異方
性磁石を用いたときに発揮される。継鉄１４を設
けることにより、空隙部Ｃの磁界強度を上げるこ
とができる。この場合、永久磁石１１の磁化の数
を複数とすることにより、磁性流体１２の磁化の
数を複数とすることにより、磁性流体１２による
密封効果が更に高めることができる。

第４図は本発明の更に他の例を示す縦断面図で
ある。本例は、永久磁石１１に固定した継鉄１４
が断面Ｌ形に形成したものである。すなわち軟磁
性磁極片たる継鉄の外周から筒状に延長形成し、
永久磁石１１のスラスト面と同一となる面を形成
するようにしたものである。従つて凸起部９、永
久磁石１１及び継鉄１４の磁気回路が形成され、
凸起部９と永久磁石１１との空隙及び凸起部９と
継鉄１４との空隙Ｃに磁性流体１２，１７が介在
することになる。磁性流体１２，１７を予備量は
永久磁石１１と継鉄１４との間に形成された環状
凹部１３に溜めることができる。

第５図は本発明の更に他の例を示す縦断面図で
ある。本例においては、固定された中心軸２１と
回転するハウジング２２との間に永久磁石１１及
び継鉄１４を上述と同様に設置したものであり、
例えばアウタロータモータに適用して好適な例で
ある。勿論、図示以外に回転するハウジング２２
に永久磁石１１及び継鉄１４を固定して構成する
ことができる。

第６図は更に他の例を示す断面図である。２３
は、凸起部９側に対応する面に同心状の環状溝２
３ａが１又は複数形成した永久磁石を示す。環状
溝２３ａの間に形成された凸面２３ｂに夫々磁極
が形成された構成とする。環状溝２３ａには磁性
流体１２を溜めることができることは第５図例と
同様である。勿論、継鉄も介入せしめることがで
きる。

以上説明したように本発明によれば、回転体の
スラスト面と非回転体のスラスト面との間に、上
記回転体又は非回転体に固定された永久磁石が設
けられ、該永久磁石はスラスト面に直接対向する
磁極面を有し、上記回転体又は非回転体と上記永
久磁石との間隙に磁性流体が介在されたので、 従来のように永久磁石がヨークを介して回転体
に対向している構成に比べて、磁性流体の保持す
る能力は格段に大きく、同じ永久磁石の能力を有
するときは磁石自体を小さく設定しても充分に磁
性流体の保持する能力を発揮し得る。従つて、密
封装置の近辺に磁性流体を保持する閉磁路が撹乱
させる外乱物体があつても、閉磁路の磁束が変化
して磁性流体が漏れるといつた欠点を解消し得る
効果を有する。更に上記回転体と永久磁石との径
差を僅小値とすることなく密封度を維持すること
ができるため、永久磁石の軸貫通用孔の内径を徒
らに厳しくする必要がなくなり、よつて加工工数
の低減を図ることができる。

また密封度を高めるには多段とする必要がある
が、永久磁石の磁化は平面着磁法によることが可
能となり、厚さ方向に着磁される異方性磁石を用
いることにより簡単に解決し得る。

更に上記回転体と非回転体との嵌合を図る際、
磁性流体の損失がなくなり、よつて磁性流体の挿
入量の算出により密封度が忠実に現出することが
でき、信頼性の高いこの種密封装置を得ることが
できる。また磁性流体の付着が生じないため、嵌
合作業を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の説明に供する図、第２図は本発
明の一例を示す断面図、第３図、第４図、第５図
及び第６図は夫々本発明の他の例を示す断面図で
ある。 ８……回転軸、９……凸起部、１０……ハウジ
ング、１１……永久磁石、１２……磁性流体、１
４……継鉄、２１……固定軸、２２……回転ハウ
ジング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転体のスラスト面と非回転体のスラスト面
   との間に、上記回転体又は非回転体に固定された
   永久磁石が設けられ、該永久磁石はスラスト面に
   直接対向する磁極面を有し、上記回転体又は非回
   転体と上記永久磁石との間隙に磁性流体が介在さ
   れたことを特徴とするスラスト軸受密封装置。 ２ 上記永久磁石の磁極面は複数の円環状に形成
   された特許請求の範囲第１項記載のスラスト軸受
   密封装置。 ３ 上記回転体又は非回転体と、該回転体又は非
   回転体に固定された上記永久磁石との間に軟磁性
   磁極片が設けられた特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のスラスト軸受密封装置。 ４ 上記軟磁性磁極片は上記永久磁石と同一面と
   なるように延長形成され、軟磁性磁極片と上記回
   転体又は非回転体との間隙にも上記磁性流体が介
   在された特許請求の範囲第３項記載のスラスト軸
   受密封装置。