JPH0612875U - Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum - Google Patents
Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuumInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁性流体１０、１０の飛沫が真空空間に飛散す
るのを確実に防止する。
【構成】それぞれが永久磁石７とポールピース８、９と
から成る磁性流体シール装置本体３ｂ、３ｂを、非磁性
材製の間座２３、２３を介して、直列に設ける。各ポー
ルピース８、９の外周面とハウジング１の内周面４との
間の気密を、Ｏリング２６、２６により保持する。永久
磁石７とポールピース８、９とは、接着剤を用いず、単
に当接させるだけとする。磁性流体１０、１０の間に存
在する空間２４、２４内に接着剤から蒸発したガスが入
り込む事がなくなって、温度上昇時にも磁性流体１０、
１０がバーストしにくくなる。
(57) [Abstract] [Purpose] To reliably prevent the splashes of the magnetic fluids 10 and 10 from scattering in a vacuum space. [Structure] Magnetic fluid seal device bodies 3b and 3b each of which comprises a permanent magnet 7 and pole pieces 8 and 9 are provided in series via spacers 23 and 23 made of a non-magnetic material. Airtightness between the outer peripheral surfaces of the pole pieces 8 and 9 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1 is maintained by O-rings 26 and 26. The permanent magnet 7 and the pole pieces 8 and 9 are simply brought into contact with each other without using an adhesive. Since the gas evaporated from the adhesive does not enter the spaces 24, 24 existing between the magnetic fluids 10, 10, the magnetic fluid 10,
10 becomes difficult to burst.
Description
【０００１】[0001]
この考案に係る真空用多段磁性流体シール装置は、内部が真空となっている容 器の壁面を回転軸が貫通する部分の、気密保持を図る場合等に利用する。 The multistage magnetic fluid seal device for vacuum according to the present invention is used when airtightness is maintained at a portion where a rotary shaft penetrates a wall surface of a container having a vacuum inside.
【０００２】[0002]
ケーシング内の清浄空間に設けた物体を、外部に設けたモータにより回転駆動 する場合、モータの駆動軸が上記ケーシングの壁面を貫通する部分に、塵を通過 させない様にする為の、シール装置を設ける必要がある。 When an object provided in a clean space inside the casing is driven to rotate by a motor provided outside, a sealing device is installed to prevent dust from passing through the portion where the drive shaft of the motor penetrates the wall surface of the casing. It is necessary to provide.
【０００３】 この様な部分に設置し、塵等の通過を阻止する為のシール装置として従来から 、特開昭６２−１１００８０号公報、実開昭５８−１９１４２３号公報、同６１ −１３０２５号公報、同６１−４４０６７号公報、同６１−７９０７０号公報、 同６２−１９５２６１号公報、同６１−２０４０２７号公報、同６３−８４１９ 号公報、同６３−１３９３２５号公報、実公昭６３−２９９４４号公報、米国特 許第４６２８３８４号明細書、同４６９２８２６号明細書等に記載された磁性流 体シール装置が、一般的に使用されている。Conventionally, as a sealing device installed in such a portion to prevent passage of dust and the like, there have been hitherto disclosed JP-A-62-110080, JP-A-58-191423 and 61-13025. No. 61-44067, No. 61-79070, No. 62-195261, No. 61-204027, No. 63-8419, No. 63-139325, and No. 63-29944. The magnetic fluid seal devices described in US Pat. Nos. 4,628,384 and 4,692,826 are generally used.
【０００４】 上記各先行技術文献に記載された磁性流体シール装置の構造は、細部に於いて は種々異なっているが、基本的には、図４（Ａ）（Ｂ）に示す様な構造を有して いる。The structure of the magnetic fluid seal device described in each of the above-mentioned prior art documents is different in detail, but basically, the structure as shown in FIGS. 4A and 4B is adopted. I have.
【０００５】 この内の図４（Ａ）に於いて１は、少なくとも内周面を、アルミニウム、合成 樹脂等の非磁性材により造られたハウジングで、例えば前記ケーシングの壁面等 に固定される。２は鉄等の磁性材により造られた軸で、磁性流体シール装置本体 ３は、上記ハウジング１の内周面４と軸２の外周面５との間の、円筒状の空間６ 内に設置されている。In FIG. 4 (A), reference numeral 1 denotes a housing, at least the inner peripheral surface of which is made of a non-magnetic material such as aluminum or synthetic resin, and is fixed to, for example, the wall surface of the casing. Reference numeral 2 is a shaft made of a magnetic material such as iron, and the magnetic fluid seal device body 3 is installed in a cylindrical space 6 between the inner peripheral surface 4 of the housing 1 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2. Has been done.
【０００６】 上記磁性流体シール装置本体３は、軸方向（図４の左右方向）に亙って着磁さ れた円輪状の永久磁石７を、磁性材により円輪状に造られた１対のポールピース ８、９によりサンドイッチ状に挟持し、各ポールピース８、９の内周面と軸２の 外周面５との間に磁性流体１０、１０を、上記永久磁石７の磁力によって保持す る事により、構成されている。上記１対のポールピース８、９の外径は、ハウジ ング１の内径とほぼ同じにして、各部材７、８、９、１０により構成される磁性 流体シール装置本体３をハウジング１の内周面４に、内嵌、或は接着等により固 定している。又、上記永久磁石７の両側面と各ポールピース８、９の側面とは、 接着剤により接着して、各部材７、８、９の合わせ面から気体が漏洩するのを防 止している。The magnetic fluid seal device main body 3 has a pair of ring-shaped permanent magnets 7 magnetized in the axial direction (left and right direction in FIG. 4) and made of a magnetic material in a ring shape. It is sandwiched between the pole pieces 8 and 9, and magnetic fluids 10 and 10 are held between the inner peripheral surfaces of the pole pieces 8 and 9 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by the magnetic force of the permanent magnet 7. It is made up of things. The outer diameters of the pair of pole pieces 8 and 9 are substantially the same as the inner diameter of the housing 1, and the magnetic fluid sealing device main body 3 constituted by the respective members 7, 8, 9 and 10 is fitted to the inner circumference of the housing 1. It is fixed to the surface 4 by internal fitting, adhesion or the like. Further, both side surfaces of the permanent magnet 7 and the side surfaces of the pole pieces 8 and 9 are adhered with an adhesive to prevent gas from leaking from the mating surfaces of the members 7, 8 and 9. .
【０００７】 磁性流体シール装置本体３は、前述の様に構成され、上述の様にハウジング１ の内周面４と軸２の外周面５との間に装着して、磁性流体シール装置を構成する 為、ハウジング１の内側での軸２の回転、或は軸２の周囲でのハウジング１の回 転に拘らず、この軸２の外周面５と各ポールピース８、９の内周面との間に保持 された磁性流体１０、１０により、ハウジング１の内周面４と軸２の外周面５と の間のシール性保持が図られる。The magnetic fluid seal device body 3 is configured as described above, and is mounted between the inner peripheral surface 4 of the housing 1 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 to configure the magnetic fluid seal device as described above. Therefore, regardless of the rotation of the shaft 2 inside the housing 1 or the rotation of the housing 1 around the shaft 2, the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the inner peripheral surfaces of the pole pieces 8 and 9 are The magnetic fluids 10 and 10 held between the inner surfaces of the housing 1 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 maintain the sealing property.
【０００８】 又、図４（Ｂ）に示す様に、軸２の外周面５を非磁性材により、ハウジング１ の内周面４を磁性材により、それぞれ形成すると共に、永久磁石７と１対のポー ルピース８、９とを、軸２の外周面５側に外嵌固定し、磁性流体１０、１０を、 各ポールピース８、９の外周面とハウジング１の内周面４との間に保持する磁性 流体シール装置も、従来から知られている。As shown in FIG. 4B, the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 is made of a non-magnetic material, and the inner peripheral surface 4 of the housing 1 is made of a magnetic material. Of the pole pieces 8 and 9 are externally fitted and fixed to the outer peripheral surface 5 side of the shaft 2, and the magnetic fluids 10 and 10 are interposed between the outer peripheral surfaces of the pole pieces 8 and 9 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1. Magnetic fluid sealing devices for holding are also known in the art.
【０００９】 ところで、上述の様に構成される磁性流体シール装置は、永久磁石７の磁力に よって保持された磁性流体１０、１０により、各磁性流体１０、１０の両側に存 在する空間同士を遮断（シール）する為、両空間の間に大きな圧力差が存在した 場合には、上記磁性流体１０、１０が押し破られ（バーストし）て、シールを行 なえない。By the way, in the magnetic fluid sealing device configured as described above, the magnetic fluids 10 and 10 held by the magnetic force of the permanent magnet 7 are used to separate the spaces existing on both sides of each magnetic fluid 10 and 10. Because of the blocking (sealing), when there is a large pressure difference between both spaces, the magnetic fluids 10 and 10 are crushed (bursted) and cannot be sealed.
【００１０】 この為、回転対陰極Ｘ線管の様な高真空装置の回転軸貫通部分に設ける磁性流 体シール装置として、従来から、特公昭５１−９８５３号公報、同６１−４３５ ８８号公報、実開平４−３１３６８号公報、米国特許第３６２０５８４号明細書 、英国特許第７８３８８１号明細書等に記載されている様に、磁性流体１０、１ ０を軸方向に亙り複数段設け、各磁性流体１０、１０の両側に存在する圧力差を 小さく抑えた、真空用多段磁性流体シール装置が知られている。For this reason, as a magnetic fluid seal device provided in a rotating shaft penetrating portion of a high vacuum device such as a rotating anticathode X-ray tube, there have been conventionally known Japanese Patent Publications Nos. 51-9853 and 61-43588. , U.S. Pat. No. 4,31,368, U.S. Pat. No. 3,620,584, British Patent No. 7,838,81, and the like, magnetic fluids 10, 10 are provided in a plurality of stages in the axial direction, and each magnetic property is provided. A multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum is known in which the pressure difference existing on both sides of the fluid 10, 10 is suppressed to a small level.
【００１１】 図５は、この様な真空用多段磁性流体シール装置の第１例を示している。この 図５に於いて、１３は円筒状の軸受ハウジングで、内部（図５の右部）を真空と したケーシング１１の壁面に設けられている。この軸受ハウジング１３の内周面 ２個所位置には、それぞれ転がり軸受１２、１２を設け、両転がり軸受１２、１ ２により磁性材製の軸２を、回転自在に支持している。FIG. 5 shows a first example of such a multistage magnetic fluid sealing apparatus for vacuum. In FIG. 5, reference numeral 13 denotes a cylindrical bearing housing, which is provided on the wall surface of the casing 11 whose inside (the right portion in FIG. 5) is evacuated. Rolling bearings 12, 12 are provided at two positions on the inner peripheral surface of the bearing housing 13, and the shaft 2 made of a magnetic material is rotatably supported by the rolling bearings 12, 12.
【００１２】 上記軸受ハウジング１３の内周面と上記軸２の外周面５との間には、真空用多 段磁性流体シール装置１４を設けている。この真空用多段磁性流体シール装置１ ４は、軸方向に亙り着磁された円輪状の永久磁石７、７と、磁性材製で円輪状の ポールピース１５、１６とを交互に重ね合わせ、各ポールピース１５、１６の内 周面と軸２の外周面５との間に磁性流体１０、１０を、上記永久磁石７、７の磁 力により保持する事で、構成されている。各永久磁石７、７の側面と各ポールピ ース１５、１６の側面との当接部には、それぞれ接着剤を塗布して、隣り合う永 久磁石７、７とポールピース１５、１６との間の気密保持を図っている。A multistage vacuum magnetic fluid seal device 14 for vacuum is provided between the inner peripheral surface of the bearing housing 13 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2. This multistage magnetic fluid seal device for vacuum 14 has annular permanent magnets 7 and 7 magnetized in the axial direction and annular pole pieces 15 and 16 made of a magnetic material and alternately superposed on each other. The magnetic fluids 10 and 10 are held between the inner peripheral surfaces of the pole pieces 15 and 16 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by the magnetic force of the permanent magnets 7 and 7. Adhesives are applied to the abutting portions of the side surfaces of the permanent magnets 7, 7 and the side surfaces of the pole pieces 15, 16 respectively, and the permanent magnets 7, 7 and the pole pieces 15, 16 adjacent to each other are applied. We are trying to maintain airtightness between them.
【００１３】 真空用多段磁性流体シール装置１４は、上述の様に、磁性流体１０、１０を多 段に亙り設けている為、各段の磁性流体１０、１０の両側に存在する圧力差を小 さく抑えつつ、真空用多段磁性流体シール装置１４の両側に大きな圧力差を生じ させる事が出来る。又、両端に位置するポールピース１６、１６の外周面に形成 した凹溝１７、１７にはＯリング１８、１８を装着し、このＯリング１８、１８ によって、上記真空用多段磁性流体シール装置１４の外周面と軸受ハウジング１ ３の内周面との間の気密保持を図っている。As described above, the multistage magnetic fluid seal device for vacuum 14 is provided with the magnetic fluids 10 and 10 in multiple stages. Therefore, the pressure difference existing on both sides of the magnetic fluid 10 and 10 at each stage is small. It is possible to generate a large pressure difference between both sides of the vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device 14 while suppressing it. Further, O-rings 18, 18 are attached to the recessed grooves 17, 17 formed on the outer peripheral surfaces of the pole pieces 16, 16 located at both ends, and the O-rings 18, 18 are used to attach the vacuum multi-stage magnetic fluid seal device 14 described above. The airtightness is maintained between the outer peripheral surface of the bearing housing 13 and the inner peripheral surface of the bearing housing 13.
【００１４】 一方、図６は、真空用多段磁性流体シール装置の第２例として、実開平４−３ １３６８号公報に記載されたものを示している。この第２例の構造の場合、ハウ ジング２０の内側に回転軸２１を、転がり軸受２２、２２によって、回転自在に 支持している。上記ハウジング２０の内周面と回転軸２１の外周面との間には、 それぞれが永久磁石７と１対のポールピース８、９とＯリング１８とから成る磁 性流体シール装置本体３ａ、３ａを、隣り合う本体３ａ、３ａ同士の間に間座２ ３、２３を介在させて、多段に亙り設けている。On the other hand, FIG. 6 shows a multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum, which is described in Japanese Utility Model Publication No. 4-3 1368 as a second example. In the case of the structure of the second example, the rotating shaft 21 is rotatably supported by the rolling bearings 22 and 22 inside the housing 20. Between the inner peripheral surface of the housing 20 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 21, the magnetic fluid seal device main bodies 3a, 3a each comprising a permanent magnet 7, a pair of pole pieces 8, 9 and an O ring 18 are provided. Are provided in multiple stages with the spacers 23 and 23 interposed between the adjacent main bodies 3a and 3a.
【００１５】 上記各ポールピース８、９の内周面と上記回転軸２１の外周面との間には磁性 流体１０、１０を保持して、各磁性流体シール装置本体３ａ、３ａの内周と回転 軸２１外周面との間の気密を保持し、各磁性流体シール装置本体３ａ、３ａの外 周とハウジング２０内周面との間の気密保持は、各Ｏリング１８、１８により保 持している。The magnetic fluids 10 and 10 are held between the inner peripheral surfaces of the pole pieces 8 and 9 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 21, respectively. Airtightness is maintained between the outer peripheral surface of the rotating shaft 21 and airtightness between the outer peripheral surfaces of the magnetic fluid seal device main bodies 3a, 3a and the inner peripheral surface of the housing 20 by O-rings 18, 18. ing.
【００１６】 各磁性流体シール装置本体３ａ、３ａを構成する永久磁石７の両側面と各ポー ルピース８、９の側面との当接面同士は、やはり接着剤により接着して、両面間 の気密保持を図っている。これは、各磁性流体シール装置本体３ａ、３ａの内周 部分に形成される空間２４、２４同士が、上記当接面部分に存在する微細な隙間 を介して、互いに連通するのを防止する為である。The contact surfaces between the side surfaces of the permanent magnets 7 and the side surfaces of the pole pieces 8 and 9 constituting the magnetic fluid seal device main bodies 3a and 3a are adhered to each other by an adhesive agent to ensure airtightness between the two surfaces. We are trying to hold it. This is to prevent the spaces 24, 24 formed in the inner peripheral portions of the magnetic fluid seal device main bodies 3a, 3a from communicating with each other through the minute gaps existing in the contact surface portion. Is.
【００１７】 何となれば、上記各磁性流体シール装置本体３ａ、３ａの内周部分には、軸方 向両端をそれぞれ磁性流体１０、１０により仕切られた空間２４、２４が存在す るが、真空用多段磁性流体シール装置１４ａとして機能させる為には、隣り合う 空間２４、２４同士の間の気密保持を確実に図る必要がある。上記各Ｏリング１ ８、１８は、各永久磁石７、７の外周面とハウジング２０の内周面との間の気密 保持は確実に図れても、各永久磁石７、７の両側面と各ポールピース８、９の側 面との当接面同士の気密保持に就いては考慮されていない。What is important is that the magnetic fluid sealing device bodies 3a, 3a have spaces 24, 24 at their inner peripheral portions, which are partitioned by magnetic fluids 10, 10 at both axial ends, respectively. In order to function as the multi-stage magnetic fluid seal device 14a for use, it is necessary to reliably ensure airtightness between the adjacent spaces 24, 24. Although the O-rings 18 and 18 can reliably maintain airtightness between the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 7 and 7 and the inner peripheral surface of the housing 20, the O-rings 18 and 18 can be connected to both side surfaces of the permanent magnets 7 and 7, respectively. No consideration is given to maintaining airtightness between the contact surfaces of the pole pieces 8 and 9 with the side surfaces thereof.
【００１８】 即ち、上記各Ｏリング１８、１８は、各ポールピース８、９の側面に対して軽 くしか当接しないか、或は全く当接しない場合も考えられる為、このＯリング１ ８、１８には、上記微細な隙間を通じての気体の漏洩防止機能を期待する事は出 来ない。この為、上記当接面同士の間に接着剤を塗布して、上記微細な隙間を通 じての気体の漏洩防止を図っている。That is, the O-rings 18 and 18 may come into contact with the side surfaces of the pole pieces 8 and 9 only lightly or not at all. , 18 cannot be expected to have a function of preventing gas leakage through the minute gaps. For this reason, an adhesive is applied between the contact surfaces to prevent gas from leaking through the minute gaps.
【００１９】[0019]
ところが、前述或は上述の様に構成され使用される、真空用多段磁性流体シー ル装置１４、１４ａに於いては何れも、軸方向に亙って多段に設けられる磁性流 体１０、１０同士の間の空間１９、２４に封入された空気が膨張する事で、何れ かの段に於いて磁性流体１０がバーストする場合がある。 However, in the vacuum multi-stage magnetic fluid sealing devices 14 and 14a configured or used as described above or as described above, the magnetic fluids 10 and 10 are provided in multi-stages in the axial direction. The magnetic fluid 10 may burst at any stage due to the expansion of the air enclosed in the spaces 19 and 24 between them.
【００２０】 即ち、真空用多段磁性流体シール装置１４、１４ａを構成する際には、上記各 空間１９、２４内に空気が封入される事が避けられないだけでなく、温度上昇に 伴なって、各永久磁石７、７の両側面とポールピース８、９、１５、１６の側面 とを接着している接着剤から、この接着剤中に含まれる溶剤が蒸発する等により 生じたガスが発生する。そして、このガスが上記各空間１９、２４内に進入し、 各空間１９、２４内で膨張すると、当該空間１９、２４を仕切っている磁性流体 １０をバーストさせて、磁性流体１０の飛沫を周囲に飛散させてしまう。That is, when constructing the multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum 14, 14a, it is inevitable that air is enclosed in each of the spaces 19, 24 and the temperature rises. , The gas that is generated by evaporating the solvent contained in the adhesive from the adhesive that bonds both side surfaces of each permanent magnet 7, 7 and the side surfaces of the pole pieces 8, 9, 15, 16 is generated. To do. Then, when this gas enters the spaces 19 and 24 and expands in the spaces 19 and 24, the magnetic fluid 10 that partitions the spaces 19 and 24 bursts to surround the droplets of the magnetic fluid 10. Will be scattered.
【００２１】 特に、最も真空空間寄り（図５の右寄り、図６の左寄り）の空間１９ａ、２４ ａ内に封入された空気の膨張に伴なって、真空空間に対向した磁性流体１０がバ ーストした場合、この磁性流体１０の飛沫が上記真空空間に飛散して、この真空 空間を汚染してしまう。In particular, the magnetic fluid 10 facing the vacuum space bursts as the air enclosed in the spaces 19a, 24a closest to the vacuum space (rightward in FIG. 5, leftward in FIG. 6) expands. In this case, the droplets of the magnetic fluid 10 are scattered in the vacuum space and contaminate the vacuum space.
【００２２】 本考案の真空用多段磁性流体シール装置は、上述の様な不都合を解消するもの である。The vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device of the present invention eliminates the above-mentioned disadvantages.
【００２３】[0023]
本考案の真空用多段磁性流体シール装置は、前述した従来の真空用多段磁性流 体シール装置と同様に、円筒状の周面を有する磁性材製の第一部材と、この第一 部材と同心に設けられ、上記第一部材に対して相対的に回転する第二部材と、こ の第二部材の周面と上記第一部材の周面との間の円筒状の空間内に挿入自在な大 きさを有する円輪状に形成され、軸方向に亙って着磁された永久磁石と、上記円 筒状の空間内に挿入自在な大きさを有する円輪状に形成され、上記永久磁石を軸 方向両側から挟む状態で、この永久磁石の両側面に当接させられた、少なくとも ２枚のポールピースと、各ポールピースの内周面と外周面との内の一方の周面と 上記第一部材の周面との間に軸方向複数個所に亙って、上記永久磁石の磁力によ り保持された磁性流体とから成り、軸方向一方の側を真空空間に対向させた状態 で使用される。 The multistage magnetic fluid seal device for vacuum of the present invention is similar to the above-mentioned conventional multistage magnetic fluid seal device for vacuum, and a first member made of a magnetic material having a cylindrical peripheral surface and concentric with the first member. And a second member that is rotatable relative to the first member and is insertable into a cylindrical space between the peripheral surface of the second member and the peripheral surface of the first member. The permanent magnet is formed in a large circular ring shape and is magnetized in the axial direction, and the permanent magnet is formed in a circular ring shape having a size that can be inserted into the cylindrical space. At least two pole pieces that are in contact with both side surfaces of the permanent magnet in a state of being sandwiched from both sides in the axial direction, one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of each pole piece, and the above-mentioned first A magnet held by the magnetic force of the permanent magnet at a plurality of axial positions between the member and the peripheral surface. Consists of a fluid, is used to axially one side while being opposed to the vacuum space.
【００２４】 特に、本考案の真空用多段磁性流体シール装置に於いては、上記第二部材の周 面と対向する総てのポールピースの内周面と外周面との内の他方の周面と上記第 二部材の周面との間に設けられ、両周面間の気密保持を図る複数のＯリングを備 え、上記各ポールピースの側面と永久磁石の側面とを、接着剤により接着する事 なく、互いに当接させた事を特徴としている。Particularly, in the multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum of the present invention, the other peripheral surface of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of all the pole pieces facing the peripheral surface of the second member. And a peripheral surface of the second member, and a plurality of O-rings for keeping airtightness between both peripheral surfaces are provided. The side surface of each pole piece and the side surface of the permanent magnet are bonded with an adhesive. The feature is that they are brought into contact with each other without doing.
【００２５】[0025]
上述の様に構成される、本考案の真空用多段磁性流体シール装置の場合、各ポ ールピースの内外両周面と第一、第二両部材の周面との間の気密保持は、それぞ れ磁性流体とＯリングとによって保持される。従って、永久磁石の両側面と各ポ ールピースの側面との間の気密保持を図る必要がなく、各ポールピースの側面と 永久磁石の側面とを、接着剤により接着しなくても、真空用多段磁性流体シール 装置として機能する。 In the case of the vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device of the present invention configured as described above, the airtightness between the inner and outer peripheral surfaces of each pole piece and the peripheral surfaces of both the first and second members is maintained. It is held by the magnetic fluid and the O-ring. Therefore, it is not necessary to maintain the airtightness between both side surfaces of the permanent magnet and the side surface of each pole piece, and even if the side surface of each pole piece and the side surface of the permanent magnet are not bonded with an adhesive, the multistage vacuum Functions as a magnetic fluid seal device.
【００２６】 そして、接着剤を使用しない事に伴ない、接着剤中から出るガスによって、磁 性流体により仕切られた空間内の圧力が高くなる事がなくなり、この磁性流体が バーストしにくくなって、真空空間が磁性流体の飛沫により汚染される事を防止 出来る。With the use of no adhesive, the gas in the adhesive does not increase the pressure in the space partitioned by the magnetic fluid, and the magnetic fluid is less likely to burst. , It is possible to prevent the vacuum space from being contaminated by the magnetic fluid splashes.
【００２７】[0027]
図１は本考案の第一実施例を示している。円筒状の周面を有する磁性材製の第 一部材である軸２の外側には、第二部材であるハウジング１が設けられている。 そして、１対の転がり軸受１２、１２により上記軸２を、上記ハウジング１の内 側に回転自在に支持している。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. A housing 1 which is a second member is provided outside a shaft 2 which is a first member made of a magnetic material and having a cylindrical peripheral surface. The shaft 2 is rotatably supported inside the housing 1 by a pair of rolling bearings 12, 12.
【００２８】 この軸２の外周面５と上記ハウジング１の内周面４との間の円筒状の空間６内 には、磁性流体シール装置本体３ｂ、３ｂを複数個（図示の例では３個）、互い の間に非磁性材製の間座２３、２３を挟持した状態で、互いに直列に設けている 。各磁性流体シール装置本体３ｂ、３ｂはそれぞれ、軸方向（図１の左右方向） に亙って着磁された円輪状の永久磁石７、７を、磁性材により円輪状に造られた １対のポールピース８、９によりサンドイッチ状に挟持し、各ポールピース８、 ９の内周面と軸２の外周面５との間に磁性流体１０、１０を、上記永久磁石７、 ７の磁力によって保持する事により構成されている。In the cylindrical space 6 between the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1, a plurality of magnetic fluid sealing device bodies 3b, 3b (three in the illustrated example are shown). ), The spacers 23, 23 made of a non-magnetic material are sandwiched between each other, and are provided in series with each other. Each of the magnetic fluid sealing device bodies 3b and 3b is made of a magnetic material and has a ring-shaped permanent magnet 7, 7 magnetized in the axial direction (left and right direction in FIG. 1). Sandwiched between the pole pieces 8 and 9 of the magnetic poles 8 and 9 between the inner peripheral surface of each pole piece 8 and 9 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by the magnetic force of the permanent magnets 7 and 7. It is configured by holding.
【００２９】 更に、上記総てのポールピース８、９の外周面で、各ポールピース８、９の厚 さ方向（図１の左右方向）中間部には係止凹溝２５、２５を、各ポールピース８ 、９の全周に亙り形成している。そして、各係止凹溝２５、２５に、それぞれＯ リング２６、２６を装着している。各Ｏリング２６、２６の一部で、各係止凹溝 ２５、２５の開口部から突出した部分は、上記ハウジング１の内周面４に、この 内周面４の全周に亙り当接している。Further, on the outer peripheral surfaces of all of the pole pieces 8 and 9 described above, locking recessed grooves 25 and 25 are formed in the middle portions of the pole pieces 8 and 9 in the thickness direction (the horizontal direction in FIG. 1). It is formed over the entire circumference of the pole pieces 8 and 9. Then, O-rings 26, 26 are mounted in the locking recessed grooves 25, 25, respectively. A part of each O-ring 26, 26 projecting from the opening of each locking groove 25, 25 comes into contact with the inner peripheral surface 4 of the housing 1 over the entire circumference of the inner peripheral surface 4. ing.
【００３０】 従って、総てのポールピース８、９の外周面とハウジング１の内周面との間の 気密が、上記Ｏリング２６、２６によって保持される。又、上記各ポールピース ８、９の側面と永久磁石７、７の両側面とを、接着剤により接着する事なく、互 いに当接させている。尚、各磁性流体シール装置本体３ｂ、３ｂは、左右１対の 非磁性材製の間座２９、２９を介して、前記転がり軸受１２、１２の外輪３０、 ３０により、挟持固定される。固定部に接着剤は塗布しない。Therefore, the airtightness between the outer peripheral surfaces of all the pole pieces 8 and 9 and the inner peripheral surface of the housing 1 is maintained by the O-rings 26 and 26. Further, the side surfaces of the pole pieces 8 and 9 and the both side surfaces of the permanent magnets 7 and 7 are brought into contact with each other without being bonded with an adhesive. The magnetic fluid seal device bodies 3b and 3b are sandwiched and fixed by the outer rings 30 and 30 of the rolling bearings 12 and 12 via a pair of left and right spacers 29 and 29 made of non-magnetic material. Do not apply adhesive to the fixed part.
【００３１】 上述の様に構成される、本考案の真空用多段磁性流体シール装置の場合、各磁 性流体シール装置本体３ｂ、３ｂを構成する各ポールピース８、９の内周面と軸 ２の外周面５との間の気密保持は磁性流体１０、１０により、各ボールピース８ 、９の外周面とハウジング１の内周面４との間の気密保持はＯリング２６、２６ により、それぞれ保持される。従って、各磁性流体シール装置本体３ｂ、３ｂの 内周部分に存在する総ての空間２４、２４は、他の部分と連通する事なく、互い に独立したものとなる。In the case of the vacuum multi-stage magnetic fluid sealing device of the present invention configured as described above, the inner peripheral surfaces of the pole pieces 8 and 9 and the shaft 2 that constitute the magnetic fluid sealing device bodies 3b and 3b, respectively. The air-tightness between the outer peripheral surface 5 and the outer peripheral surface 5 is controlled by the magnetic fluids 10 and 10, and the air-tightness between the outer peripheral surface of the ball pieces 8 and 9 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1 is controlled by the O-rings 26 and 26, respectively. Retained. Therefore, all the spaces 24, 24 existing in the inner peripheral portion of each magnetic fluid seal device body 3b, 3b are independent from each other without communicating with other portions.
【００３２】 この結果、各永久磁石７、７の両側面と各ポールピース８、９の側面との間の 気密保持を図る必要がなく、各ポールピース８、９の側面と永久磁石７、７の側 面とを、接着剤により接着しなくても、真空用多段磁性流体シール装置として機 能する。As a result, it is not necessary to maintain the airtightness between both side surfaces of each permanent magnet 7, 7 and the side surface of each pole piece 8, 9, and the side surface of each pole piece 8, 9 and the permanent magnet 7, 7 are prevented. It can function as a multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum even if it is not adhered to the side surface of the.
【００３３】 そして、接着剤を使用しない事に伴ない、接着剤中から出るガスによって、上 記磁性流体１０、１０により仕切られた空間２４、２４内の圧力が高くなる事が なくなり、この磁性流体１０、１０がバーストしにくくなって、真空空間が磁性 流体の飛沫により汚染される事を防止出来る。The pressure in the spaces 24, 24 partitioned by the magnetic fluids 10 and 10 is not increased by the gas emitted from the adhesive when the adhesive is not used. It is possible to prevent the fluids 10 and 10 from bursting and to prevent the vacuum space from being contaminated by the magnetic fluid splashes.
【００３４】 次に、図２は本考案の第二実施例を示している。前述の第一実施例が、磁性流 体１０、１０を多段に亙って保持する為、複数の磁性流体シール装置本体３ｂ、 ３ｂを設けていたのに対して、本実施例の場合には、永久磁石７の両側に設けた 厚肉のポールピース２７、２７の内周面に、それぞれ複数の突条２８、２８を形 成すると共に、各突条２８、２８の内周面と軸２の外周面５との間に、それぞれ 磁性流体１０、１０を保持している。Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, a plurality of magnetic fluid sealing device bodies 3b and 3b are provided in order to hold the magnetic fluids 10 and 10 in multiple stages. , A plurality of ridges 28, 28 are formed on the inner peripheral surfaces of the thick pole pieces 27, 27 provided on both sides of the permanent magnet 7, and the inner peripheral surface of each of the ridges 28, 28 and the shaft 2 are formed. Magnetic fluids 10 and 10 are held between the outer peripheral surface 5 and the outer peripheral surface 5, respectively.
【００３５】 そして、各ポールピース２７、２７の外周面に形成した係止凹溝２５、２５に 装着したＯリング２６、２６により、上記各ポールピース２７、２７の外周面と ハウジング１（図１参照）の内周面との間の気密保持を図っている。その他の構 成及び作用は、永久磁石７と各ポールピース２７、２７とを接着しない事も合わ せて、前述の第一実施例の場合と同様である。The O-rings 26, 26 fitted in the locking grooves 25, 25 formed on the outer peripheral surfaces of the pole pieces 27, 27 are used to prevent the outer peripheral surfaces of the pole pieces 27, 27 and the housing 1 (see FIG. 1). The airtightness is maintained between the inner peripheral surface (see) and the inner peripheral surface. Other configurations and operations are the same as those in the above-described first embodiment, including that the permanent magnet 7 and the pole pieces 27, 27 are not bonded.
【００３６】 次に、図３は本考案の第三実施例を示している。本実施例の場合、一部のポー ルピース９ａ、９ａの内周面を二股に形成する事で、各ポールピース９ａ、９ａ の内周面と軸２の外周面５との間に磁性流体１０、１０を、２段に亙って保持し ている。その他の構成及び作用は、前述の第一〜第二実施例と同様である。Next, FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, the magnetic fluid 10 is formed between the inner peripheral surface of each pole piece 9a, 9a and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by forming the inner peripheral surfaces of some of the pole pieces 9a, 9a in a bifurcated manner. 10 is held in two stages. Other configurations and operations are similar to those of the above-described first and second embodiments.
【００３７】 尚、図示は省略したが、本考案は、図４（Ｂ）に示す様な、ポールピースの外 周面側に磁性流体を保持する構造の真空用多段磁性流体シール装置にも適用出来 る事は勿論である。又、各ポールピース８、９、９ａ、２７の周面とハウジング １の内周面４又は軸２の外周面５との間の気密保持を図る為のＯリング２６は、 各ポールピース８、９、９ａ、２７の側に設ける他、ハウジング１又は軸２の側 に設ける事も出来る。Although not shown, the present invention is also applied to a vacuum multi-stage magnetic fluid seal device having a structure for holding a magnetic fluid on the outer peripheral surface side of a pole piece as shown in FIG. 4 (B). Of course you can do it. In addition, the O-ring 26 for maintaining airtightness between the peripheral surface of each pole piece 8, 9, 9a, 27 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1 or the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 is Besides being provided on the side of 9, 9a, 27, it may be provided on the side of the housing 1 or the shaft 2.
【００３８】[0038]
本考案の真空用多段磁性流体シール装置は、以上に述べた通り構成され作用す る為、磁性流体が真空空間に飛散するのを確実に防止して、この真空空間内の清 浄度を保持出来る。 Since the multistage magnetic fluid sealing device for vacuum of the present invention is constructed and operates as described above, magnetic fluid is surely prevented from scattering in the vacuum space, and the cleanliness in this vacuum space is maintained. I can.
【図１】本考案の第一実施例を示す半部断面図。FIG. 1 is a half sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本考案の第二実施例を示す部分断面図。FIG. 2 is a partial sectional view showing a second embodiment of the present invention.
【図３】本考案の第三実施例を示す部分断面図。FIG. 3 is a partial sectional view showing a third embodiment of the present invention.
【図４】磁性流体シール装置の基本的構造の２例を示す
断面図。FIG. 4 is a sectional view showing two examples of the basic structure of the magnetic fluid seal device.
【図５】従来の真空用多段磁性流体シール装置の第１例
を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a first example of a conventional multistage magnetic fluid seal device for vacuum.
【図６】同第２例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing the second example.
【符号の説明】 １ ハウジング ２ 軸 ３、３ａ、３ｂ 磁性流体シール装置本体 ４ 内周面 ５ 外周面 ６ 空間 ７ 永久磁石 ８ ポールピース ９、９ａ ポールピース １０ 磁性流体 １１ ケーシング １２ 転がり軸受 １３ 軸受ハウジング １４、１４ａ 真空用多段磁性流体シール装置 １５ ポールピース １６ ポールピース １７ 凹溝 １８ Ｏリング １９、１９ａ 空間 ２０ ハウジング ２１ 回転軸 ２２ 転がり軸受 ２３ 間座 ２４、２４ａ 空間 ２５ 係止凹溝 ２６ Ｏリング ２７ ポールピース ２８ 突条 ２９ 間座 ３０ 外輪[Explanation of reference numerals] 1 housing 2 shafts 3, 3a, 3b magnetic fluid sealing device body 4 inner peripheral surface 5 outer peripheral surface 6 space 7 permanent magnet 8 pole piece 9, 9a pole piece 10 magnetic fluid 11 casing 12 rolling bearing 13 bearing housing 14, 14a Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum 15 Pole piece 16 Pole piece 17 Recessed groove 18 O-ring 19, 19a space 20 Housing 21 Rotating shaft 22 Rolling bearing 23 Spacer 24, 24a Space 25 Locking recessed groove 26 O-ring 27 Pole piece 28 Projection 29 Spacer 30 Outer ring
Claims (1)
材と、この第一部材と同心に設けられ、上記第一部材に
対して相対的に回転する第二部材と、この第二部材の周
面と上記第一部材の周面との間の円筒状の空間内に挿入
自在な大きさを有する円輪状に形成され、軸方向に亙っ
て着磁された永久磁石と、上記円筒状の空間内に挿入自
在な大きさを有する円輪状に形成され、上記永久磁石を
軸方向両側から挟む状態で、この永久磁石の両側面に当
接させられた、少なくとも２枚のポールピースと、各ポ
ールピースの内周面と外周面との内の一方の周面と上記
第一部材の周面との間に軸方向複数個所に亙って、上記
永久磁石の磁力により保持された磁性流体とから成り、
軸方向一方の側を真空空間に対向させた状態で使用され
る真空用多段磁性流体シール装置に於いて、上記第二部
材の周面と対向する総てのポールピースの内周面と外周
面との内の他方の周面と上記第二部材の周面との間に設
けられ、両周面間の気密保持を図る複数のＯリングを備
え、上記各ポールピースの側面と永久磁石の側面とを、
接着剤により接着する事なく、互いに当接させた事を特
徴とする真空用多段磁性流体シール装置。1. A first member made of a magnetic material having a cylindrical peripheral surface, a second member concentric with the first member and rotating relative to the first member; A permanent magnet that is formed into a ring shape having a size that can be inserted into a cylindrical space between the peripheral surface of the two members and the peripheral surface of the first member, and is magnetized in the axial direction, At least two poles are formed in a circular ring shape having a size that can be inserted into the cylindrical space, and abut on both side surfaces of the permanent magnet while sandwiching the permanent magnet from both sides in the axial direction. A plurality of pieces are held by the magnetic force of the permanent magnets at a plurality of axial positions between one of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of each pole piece and the peripheral surface of the first member. Magnetic fluid,
In a multistage magnetic fluid seal device for vacuum used in a state where one side in the axial direction faces a vacuum space, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of all pole pieces facing the peripheral surface of the second member. And a plurality of O-rings provided between the other peripheral surface of the second member and the peripheral surface of the second member to maintain airtightness between the both peripheral surfaces, and the side surface of each pole piece and the side surface of the permanent magnet. And
A multi-stage magnetic fluid seal device for vacuum, characterized in that they are brought into contact with each other without adhering with an adhesive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5664392U JPH0612875U (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5664392U JPH0612875U (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0612875U true JPH0612875U (en) | 1994-02-18 |
Family
ID=13033028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5664392U Pending JPH0612875U (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Multi-stage magnetic fluid sealing device for vacuum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0612875U (en) |
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