JPH0540364Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は磁性流体シールを用いた動力導入装置
に関するものである。

Ｂ 従来の技術 大気中から真空中へ回転動力を導入する必要の
あるスパツタリング装置やCVD装置などの真空
装置、あるいは大気中から加圧気体もしくは加圧
流体中へ回転動力を導入するポンプなどの装置に
おいては、動力導入軸の軸シールが必要である
が、最近、この軸シールとしてリークも摩耗もな
い長寿命，高清浄度の磁性流体シールが採用され
ている。

従来のこの種の軸受装置としては、例えば第３
図に示すものがあり、動力導入軸５０の両端をボ
ールベアリング５１で支持し、このボールベアリ
ング５１間にマグネツト５２、ポールピース５３
を多段に設け、第４図に示すように、動力導入軸
５０とポールピース５３との微少な隙間（例えば
80μｍ）に磁性流体５４を磁束により位置せしめ
てシールを行なつている。

Ｃ 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述のような従来の軸受装置
は、数1000RPMまで使用可能な高速回転用であ
り、ボールベアリング５１が不可欠でありポール
ピース５３を導入軸５０に対して微少な間隙で非
接触とするなど高価な装置となり、低速回転用の
装置には不適当である。

この考案の目的は、2000RPM程度の比較的低
速回転用に使用できる廉価な磁性流体シールを用
いた動力導入装置を提供することにある。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本考案は、強磁性体の回転軸と、この回転軸を
支持する強磁性体のすべり軸受と、回転軸とすべ
り軸受の軸方向に磁束を形成する磁石とを備え、
このすべり軸受の内周面または回転軸の外周面に
軸方向に所定ピツチで複数の溝を形成し、磁束に
より磁化され回転軸とすべり軸受間をシールする
磁性流体を溝内に充填して構成される。

Ｅ 作用 すべり軸受により回転軸が回転支持され、磁石
により磁化された磁性流体が回転軸に接触する溝
の角部に吸着して回転軸をシールする。

Ｆ 実施例 本考案を大気−真空間に適用した場合の実施例
について説明する。

第１図に示すように、大気側２と真空側３とを
仕切る真空タンクの壁体１に本考案の軸受装置を
取付け、駆動源側の導入側キー４Ａ、負荷側の受
動側キー４Ｂを両端に有する鋼などの強磁性体か
らなる動力導入軸４を回転自在に支持しつつ軸シ
ールを行なう。

軸受装置は、軸方向に一対のすべり軸受５Ａ，
５Ｂ、このすべり軸受５Ａ，５Ｂ間に配置された
マグネツト６、すべり軸受５Ａ，５Ｂの外周に配
置されたヨーク７Ａ，７Ｂ、非磁性体のボデイー
８、非磁性体の固定フランジ９などから構成され
ている。

ボデイー８は壁体１に螺着され、Ｏリング１０
などによりシールされている。このボデイー８内
に一対のすべり軸受５Ａ，５Ｂ、マグネツト６、
ヨーク７Ａ，７Ｂを収納し、固定フランジ９をボ
ルト１１でボデイー８に取付けることによりこれ
らの部材５Ａ，５Ｂ，６，７Ａ，７Ｂを定置して
いる。ボデイー８と大気側のすべり軸受５Ａとの
間にＯリング１２が、真空側のヨーク７Ｂとすべ
り軸受５Ｂとの間にＯリング１３が、真空側のす
べり軸受５Ｂとボデイー８との間にＯリング１４
が装着されてそれぞれシールされている。また、
すべり軸受５Ａ，５Ｂと導入軸４とは、軸方向に
移動しないようにワツシヤ１５と止め輪１６によ
り軸方向の位置に定められている。

このような構成において、すべり軸受５は、
鉛，フツ化エチレン，二硫化モリブデンなどの潤
滑剤を含む強磁性体の軸受材で形成し、それ自体
で軸４との潤滑性をもたせ、さらに、軸４との当
接内周面に複数の溝１７を軸方向に所定ピツチで
形成し、この溝１７内に磁性流体１８を適量だけ
充填する。この溝１７の形状は、第２図ａに示す
ように矩形でも、第２図ｂに示すように軸４側が
広い台形、その他の形状でもよい。なお、軸４側
が狭い逆台形の形状では、角部Ｃでの磁束の集中
が起らず磁性流体１８の吸着力が弱くなるので、
軸４側が広い形状が好ましい。

以上のような構成において、マグネツト６によ
る磁束１９は、大気側のヨーク７Ａ、すべり軸受
５Ａ、軸４、真空側のすべり軸受５Ｂ、ヨーク７
Ｂ、マグネツト６へ（または逆方向に）循環する
ことになり、このような磁束により、第２図ａ，
ｂに示すように溝１７の角部Ｃが磁化された磁性
流体１８が吸着されて軸４がシールされる。

なお、ヨーク７はすべり軸受５の磁束分布を均
一にする強磁性体であるが、すべり軸受５の厚み
が充分な場合は不要である。さらに、一対のすべ
り軸受５の両端にボールベアリングを追加しても
よく、また、すべり軸受５の外周を水冷してもよ
い。更に、以上の説明は、軸外周が平面で軸受内
周面に溝を設けた場合について行なつたが、軸の
外周面に溝を設け軸受の内周を平面にしても同様
の効果が得られる。

Ｇ 考案の効果 本考案によれば、回転軸を回転支持するすべり
軸受の支持面または回転軸の外周面に軸方向に溝
を形成し、そこに適量だけ磁性流体を充填して磁
石により磁化し、これにより軸シールするように
構成したため、すべり軸受自体が従来不可欠であ
つたころがり軸受に比べて廉価であり、また、す
べり軸受と回転軸の隙間が小さいので従来よりも
一段当りの耐圧が向上し高価な磁性流体の使用量
が低減でき、全体として従来よりも格段に低廉価
な装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図ａ，ｂはすべり軸受の溝の形状例を示す断面
図、第３図は従来例を示す概略図、第４図はその
部分詳細図である。 ４……動力導入軸、５……すべり軸受、６……
マグネツト、１７……溝、１８……磁性流体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 強磁性体の回転軸と、この回転軸を支持する強
   磁性体のすべり軸受と、回転軸とすべり軸受の軸
   方向に磁束を形成する磁石とを備え、前記すべり
   軸受の内周面または前記回転軸の外周面に軸方向
   に所定ピツチで複数の溝を形成し、前記磁束によ
   り磁化され回転軸とすべり軸受間をシールする磁
   性流体を前記溝内に充填したことを特徴とする磁
   性流体シールを用いた動力導入装置。