JPS6066362A - 密封装置 - Google Patents
密封装置Info
- Publication number
- JPS6066362A JPS6066362A JP58175040A JP17504083A JPS6066362A JP S6066362 A JPS6066362 A JP S6066362A JP 58175040 A JP58175040 A JP 58175040A JP 17504083 A JP17504083 A JP 17504083A JP S6066362 A JPS6066362 A JP S6066362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- temperature
- magnetic fluid
- sealing device
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Rotational Drive Of Disk (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコンピュータ用磁気ディスクのダストシール装
置、真空装置の回転軸シール装置及び空気弁等に適用し
て好適な磁性流体を利用I−だ密封装置だ関するもので
ある。
置、真空装置の回転軸シール装置及び空気弁等に適用し
て好適な磁性流体を利用I−だ密封装置だ関するもので
ある。
例えば磁気ディスク装置においては、外部に設置したモ
ータから延長形成した回転軸の端部に、ディスク部を取
り付けることがあり、このディスク設置両所と外部とは
ディスク部への塵埃又はベアリング等から発生するオイ
ルミスト等の侵入を防ぐため、空気流通を遮断する密封
装置が設けられることかある。
ータから延長形成した回転軸の端部に、ディスク部を取
り付けることがあり、このディスク設置両所と外部とは
ディスク部への塵埃又はベアリング等から発生するオイ
ルミスト等の侵入を防ぐため、空気流通を遮断する密封
装置が設けられることかある。
第1図は一般的なこの種密@装置の一例を示す断面図で
ある、環状の永久磁石1の両側iで環状強磁性体(ポー
ルピース)2が取り付けられ、強磁性回転体4が環状体
2に挿入され、ポールピース2と回転軸4との間l(形
成された環状空隙に、磁性流体3が磁気的に捕捉されて
いる。該磁性流体3のこの環状膜により密封装置として
機能している。
ある、環状の永久磁石1の両側iで環状強磁性体(ポー
ルピース)2が取り付けられ、強磁性回転体4が環状体
2に挿入され、ポールピース2と回転軸4との間l(形
成された環状空隙に、磁性流体3が磁気的に捕捉されて
いる。該磁性流体3のこの環状膜により密封装置として
機能している。
ところで、磁性流体が形成する環状膜は、所定量の磁性
流体をポールピース2と回転軸4との間1(注入しなけ
れば密封装置としての耐圧が充分に発生せず、密封装置
として機能を果たさないことは周知である。しかし、充
分な量の磁性流体を注入し、放置状態又は動作時におい
て、磁性流体3が環境温度の上昇により密封装置の外部
へ流出して密封空間を汚染する欠点がある。その原因は
第1に、2つの環状磁性流体で仕切られた空間にある空
気が熱膨張して、環状磁性流体膜3を密封装置外部へ押
圧する。第2に、環境温度の上昇により永久磁石1の供
給できる磁束量が低減する。従って、磁性流体膜3を保
持固定する磁界の減少によりシール耐圧が低下し、第1
の理由に掲げた力により磁性流体膜3が移動し易くなる
か、磁性流体膜3が破れて、磁性流体か4密封装置の外
部へ流出する。第3図(で、環境温度の上昇により、磁
性流体自体からの飽和磁化が低減し、よってシール耐圧
が減少する。その結果前述の力により、磁性流体膜3が
移動1−易くなるか、磁性流体膜3が破れて磁性流体が
密封装置産外部へ流出する。第4に、環境温度が上昇す
ると磁性流体の表面張力及び粘度が低下して(る。従っ
て、磁性流体膜3が前述の力により移動し易くなる。こ
れらの原因が考えられる。
流体をポールピース2と回転軸4との間1(注入しなけ
れば密封装置としての耐圧が充分に発生せず、密封装置
として機能を果たさないことは周知である。しかし、充
分な量の磁性流体を注入し、放置状態又は動作時におい
て、磁性流体3が環境温度の上昇により密封装置の外部
へ流出して密封空間を汚染する欠点がある。その原因は
第1に、2つの環状磁性流体で仕切られた空間にある空
気が熱膨張して、環状磁性流体膜3を密封装置外部へ押
圧する。第2に、環境温度の上昇により永久磁石1の供
給できる磁束量が低減する。従って、磁性流体膜3を保
持固定する磁界の減少によりシール耐圧が低下し、第1
の理由に掲げた力により磁性流体膜3が移動し易くなる
か、磁性流体膜3が破れて、磁性流体か4密封装置の外
部へ流出する。第3図(で、環境温度の上昇により、磁
性流体自体からの飽和磁化が低減し、よってシール耐圧
が減少する。その結果前述の力により、磁性流体膜3が
移動1−易くなるか、磁性流体膜3が破れて磁性流体が
密封装置産外部へ流出する。第4に、環境温度が上昇す
ると磁性流体の表面張力及び粘度が低下して(る。従っ
て、磁性流体膜3が前述の力により移動し易くなる。こ
れらの原因が考えられる。
ところで、磁性流木による密封機構を有する左右の空間
は流体の遮1所がなされているが、例えば空気弁等のよ
うにある温度領域では流体の流通を促進したり逆((遮
断する必要がある。しかし、従来のこの種密封機構は上
述したような欠点があり、作為的に磁性流体のパルプ(
弁)作用を行なわせることは至難である。
は流体の遮1所がなされているが、例えば空気弁等のよ
うにある温度領域では流体の流通を促進したり逆((遮
断する必要がある。しかし、従来のこの種密封機構は上
述したような欠点があり、作為的に磁性流体のパルプ(
弁)作用を行なわせることは至難である。
本発明はかかる点に鑑み、対境温度の上昇に伴う密封機
能の低下を抑制するため、磁路中に感温磁性体を設げ、
感温磁性体の任意の設定により所定の温度領域で密封機
溝の増加又は減少を作為的に行ない得る密封装置を提案
することを主たる目的とする。
能の低下を抑制するため、磁路中に感温磁性体を設げ、
感温磁性体の任意の設定により所定の温度領域で密封機
溝の増加又は減少を作為的に行ない得る密封装置を提案
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粗
に説明する。
に説明する。
第2図は本発明の一例を示す断面図である。環状の永久
磁石1、この両側IC接したポールピース2、磁性回転
体4及びボ・−ルピース2と回転体4との間に捕捉され
た磁性流体13による密封装置(以下MFSという)が
構成されていることは従来通りであるが、更に永久磁石
1の内周面に接して環状の感温磁性流体5が左右のポー
ルピース2に挾持されている。感温磁性材5は例えばM
n −Zn系感温フェライトを用い得る。
磁石1、この両側IC接したポールピース2、磁性回転
体4及びボ・−ルピース2と回転体4との間に捕捉され
た磁性流体13による密封装置(以下MFSという)が
構成されていることは従来通りであるが、更に永久磁石
1の内周面に接して環状の感温磁性流体5が左右のポー
ルピース2に挾持されている。感温磁性材5は例えばM
n −Zn系感温フェライトを用い得る。
第3図は、温度変化とMFS耐圧との関係を示す線図で
ある。感温磁性体5のキュリ一点(Tc)以下の温度領
域では、永久磁石1からの磁束力?ポールピース2を通
過して強磁性回転体4へ作用せず、ポールピース2から
感温磁性体5を通過し、他方のポールピース2を経て永
久磁石1へ戻って(るので、M FSの耐圧は殆んど発
生しない。キュリ一点Tc付近の温度から上昇すると、
感温フェライトの飽和磁化が減少し始めるから、感温フ
ェライト5を通過1−る磁束量が減少し、磁束は逆にポ
ールピース2かも磁性流体3を通過し、回転軸4を通過
する。磁束量の増加に伴ないMFSの耐圧が増大してく
る(第3図中曲線B診照)。従って、感温フェライト5
0作用による回転体4に作用づ−る磁束量が温度上昇と
共に増大するキュリ一点以上の温度頒或では、ポールピ
ース2、磁性流体膜3及び回転軸4に作用する磁束の増
加と磁性流体3の飽和磁化の減少量とが平衡して、MF
Sの耐圧が一定となる。それ以上の高温領域では、第3
図に示す如(、永久磁石が供給する磁性流体3を通過保
持する磁束密度も減少し、磁性流体の飽和磁化も減少す
るので、MFSの耐圧は徐々に減少する。
ある。感温磁性体5のキュリ一点(Tc)以下の温度領
域では、永久磁石1からの磁束力?ポールピース2を通
過して強磁性回転体4へ作用せず、ポールピース2から
感温磁性体5を通過し、他方のポールピース2を経て永
久磁石1へ戻って(るので、M FSの耐圧は殆んど発
生しない。キュリ一点Tc付近の温度から上昇すると、
感温フェライトの飽和磁化が減少し始めるから、感温フ
ェライト5を通過1−る磁束量が減少し、磁束は逆にポ
ールピース2かも磁性流体3を通過し、回転軸4を通過
する。磁束量の増加に伴ないMFSの耐圧が増大してく
る(第3図中曲線B診照)。従って、感温フェライト5
0作用による回転体4に作用づ−る磁束量が温度上昇と
共に増大するキュリ一点以上の温度頒或では、ポールピ
ース2、磁性流体膜3及び回転軸4に作用する磁束の増
加と磁性流体3の飽和磁化の減少量とが平衡して、MF
Sの耐圧が一定となる。それ以上の高温領域では、第3
図に示す如(、永久磁石が供給する磁性流体3を通過保
持する磁束密度も減少し、磁性流体の飽和磁化も減少す
るので、MFSの耐圧は徐々に減少する。
従って、MFSの耐圧一定の温度領域をM F S動作
環境の変動域に設定することにより、Ml”Sの温度−
F昇如よる耐圧低下を補償して磁性流体3の流出を防止
できる。
環境の変動域に設定することにより、Ml”Sの温度−
F昇如よる耐圧低下を補償して磁性流体3の流出を防止
できる。
更処、感温フェライト5の断面積や材質、永久磁石1の
断面積や材質等を考慮することによって、第3図中曲線
Cの如く、温度上昇に伴ってMPSの耐圧を徐々に増加
せ1−め得る。また磁性流体3固有の表面張力及び粘度
低下による磁性流体3の流出も、みかけの磁性流体の粘
度増加現象(磁性流体に印加される磁界強度を増加する
と、それ(て伴って磁性流体の粘度が増加する現象)に
より、防止することができる。尚、第3図中、曲線Aは
第1図例の構造による変化を参考に示しているが、温度
上昇に伴い、耐圧特性が悪化していることが理解される
。その理由は前述した通りである。
断面積や材質等を考慮することによって、第3図中曲線
Cの如く、温度上昇に伴ってMPSの耐圧を徐々に増加
せ1−め得る。また磁性流体3固有の表面張力及び粘度
低下による磁性流体3の流出も、みかけの磁性流体の粘
度増加現象(磁性流体に印加される磁界強度を増加する
と、それ(て伴って磁性流体の粘度が増加する現象)に
より、防止することができる。尚、第3図中、曲線Aは
第1図例の構造による変化を参考に示しているが、温度
上昇に伴い、耐圧特性が悪化していることが理解される
。その理由は前述した通りである。
第4図は磁束のバイパスとI−て用いた感温フェライト
5を、永久磁石1、ポールピース2の外側に配置した他
の実施例である。動作原理及び効果は図2の実施例と同
じであるので、詳細説明を省(・ 次に、MFSの耐圧の温度依存性を自由に形成すること
がriT能な本発明の実施例(7I:つ(・て以下して
説明する。
5を、永久磁石1、ポールピース2の外側に配置した他
の実施例である。動作原理及び効果は図2の実施例と同
じであるので、詳細説明を省(・ 次に、MFSの耐圧の温度依存性を自由に形成すること
がriT能な本発明の実施例(7I:つ(・て以下して
説明する。
第5図は、感温フェライト5と永久磁石1とをポールピ
ース2でザノドウイソチ状に挾んだ構造を有するMFS
の一例を示す断面図である。感温フェライト5のギコー
リ一点Tc以下の温度では、永久磁石1の有する起磁力
はポールピース2と回転体4との空隙仄のみ費されるの
で、第6図に示す如く、M、FSとしての耐圧は太きい
。しかし温度」1昇により、Tc付近から感温フェライ
ト5の飽和磁化が急激に低下する段になると、それ(/
′C従って、感温フェライト5の起磁力損失が増大し、
MFSの耐圧が急激に減少するようになる。従って、こ
のような特性を利用して磁性流体による隔壁の温度変化
による開閉を行ブよ5ことができる。
ース2でザノドウイソチ状に挾んだ構造を有するMFS
の一例を示す断面図である。感温フェライト5のギコー
リ一点Tc以下の温度では、永久磁石1の有する起磁力
はポールピース2と回転体4との空隙仄のみ費されるの
で、第6図に示す如く、M、FSとしての耐圧は太きい
。しかし温度」1昇により、Tc付近から感温フェライ
ト5の飽和磁化が急激に低下する段になると、それ(/
′C従って、感温フェライト5の起磁力損失が増大し、
MFSの耐圧が急激に減少するようになる。従って、こ
のような特性を利用して磁性流体による隔壁の温度変化
による開閉を行ブよ5ことができる。
第7図は、第2図例と第5図例のMFSを組合せた構造
((なっている。但し、ポールピース2の間の感温フェ
ライトのキュリ一点はTc、、ポールピース2と永久磁
石1との間の感温フェライトのキュリ一点TC2とし、
しかも’f”c、 (Tc、の関係に設定している。従
って、Tc、以下の温度では感温フェライト51に主に
永久磁石1から発生した磁束が通るので耐圧力は発生し
ない。またTc、近傍の温度から磁性流体3を通過する
磁束の量が増えるので、耐圧が増加していく。TC2近
傍になると感温フェライト52の起磁力損失が大きくな
るので、磁性流体3を通過する磁束量が低下し耐圧が急
激(で落ちる。この関係を線図で表わすと第8図の如く
になる。従って、本例においては、Tc。
((なっている。但し、ポールピース2の間の感温フェ
ライトのキュリ一点はTc、、ポールピース2と永久磁
石1との間の感温フェライトのキュリ一点TC2とし、
しかも’f”c、 (Tc、の関係に設定している。従
って、Tc、以下の温度では感温フェライト51に主に
永久磁石1から発生した磁束が通るので耐圧力は発生し
ない。またTc、近傍の温度から磁性流体3を通過する
磁束の量が増えるので、耐圧が増加していく。TC2近
傍になると感温フェライト52の起磁力損失が大きくな
るので、磁性流体3を通過する磁束量が低下し耐圧が急
激(で落ちる。この関係を線図で表わすと第8図の如く
になる。従って、本例においては、Tc。
〜TC2の温度領域でのみ磁性流体((よる流路遮断が
可能となり、所謂バルブ機能を有すること尾なる。
可能となり、所謂バルブ機能を有すること尾なる。
第9図は基本的には第2図例と第5図例のMl”Sを組
合せた構造になっているが、感温フェライト61.62
のキュリ一点をそれぞれTc、 、 Tc2とすると、
Tc、(、Tc2なる関係になっている。
合せた構造になっているが、感温フェライト61.62
のキュリ一点をそれぞれTc、 、 Tc2とすると、
Tc、(、Tc2なる関係になっている。
従って、Tc、以下の温度では永久磁石1から発生する
磁束は2つの磁路を形成することになる。
磁束は2つの磁路を形成することになる。
1つは永久磁石1→ポ一ルピース21→感温フエライト
62→ポールピース22→永久磁石1(以下第1路とい
う)。もう1つは永久磁石1→感温フ工ライト61→ポ
ールピース21→回転軸4→ポールピース22→永久磁
石1(以下第2路という)。この場合は第2路による磁
束で耐圧が発生している。Tc、近傍の温度になると、
第1路にある感温フェライト62の起磁力損失が大きく
なり、第2路を磁束は通過【2な(なり、耐圧が急激に
下がり始める。次く、TC2近傍1(なると、第1路を
磁束が通過できなくなるから、第1路の磁束は永久磁石
1→ポ一ルピース21→回1販軸4→ポールピース22
→永久磁石1という経路をとり耐圧が発生する(第10
図参照)。
62→ポールピース22→永久磁石1(以下第1路とい
う)。もう1つは永久磁石1→感温フ工ライト61→ポ
ールピース21→回転軸4→ポールピース22→永久磁
石1(以下第2路という)。この場合は第2路による磁
束で耐圧が発生している。Tc、近傍の温度になると、
第1路にある感温フェライト62の起磁力損失が大きく
なり、第2路を磁束は通過【2な(なり、耐圧が急激に
下がり始める。次く、TC2近傍1(なると、第1路を
磁束が通過できなくなるから、第1路の磁束は永久磁石
1→ポ一ルピース21→回1販軸4→ポールピース22
→永久磁石1という経路をとり耐圧が発生する(第10
図参照)。
従って、本発明は密封装置の耐圧を温度により自由に変
化することもできるので、流体のA整弁のような装置と
しても多くの応用に適用することかできるう 尚、本発明は回転軸に代えて回転しない軸とすることか
でき、また回転軸の径を無限大にした平板になった場合
でも適用し得る。更に、上述例においては感温磁性体を
付すロする構成であるが、その付加をすることなく環状
ポールピース又は回転軸自体な感温磁性体で構成しても
良いことは勿論である。
化することもできるので、流体のA整弁のような装置と
しても多くの応用に適用することかできるう 尚、本発明は回転軸に代えて回転しない軸とすることか
でき、また回転軸の径を無限大にした平板になった場合
でも適用し得る。更に、上述例においては感温磁性体を
付すロする構成であるが、その付加をすることなく環状
ポールピース又は回転軸自体な感温磁性体で構成しても
良いことは勿論である。
以上述べた如く本発明によれば、軸、該軸と間隙を有し
て対向しかつ両極間に磁路を形成する磁石装置及び上記
間隙を所定の個所で閉塞する流動性を有する磁性流体で
構成される密封装置において、前記磁路の途中あるいは
その磁路に隣接する個所が感温磁性体で構成したので、
環境温度の変動があっても密封装置内の耐圧を一定又は
増加することができる。従って、環境温度の変動があっ
ても、密封装置内の磁性流体が密封装置外部へ流出せず
、磁性流体を使った高信頼性の密封装置(MFS)を提
供することができる。また、本発明MFSは、耐圧の対
温度特性を自由に変化設定し得るので、エア弁等の開閉
機構として多方面に利用することができる。
て対向しかつ両極間に磁路を形成する磁石装置及び上記
間隙を所定の個所で閉塞する流動性を有する磁性流体で
構成される密封装置において、前記磁路の途中あるいは
その磁路に隣接する個所が感温磁性体で構成したので、
環境温度の変動があっても密封装置内の耐圧を一定又は
増加することができる。従って、環境温度の変動があっ
ても、密封装置内の磁性流体が密封装置外部へ流出せず
、磁性流体を使った高信頼性の密封装置(MFS)を提
供することができる。また、本発明MFSは、耐圧の対
温度特性を自由に変化設定し得るので、エア弁等の開閉
機構として多方面に利用することができる。
第1図は磁i11流体シール装置の基本構造断面図、第
2Iン1は木兄・すjの一例を示す断面図、第3図は本
発明の作用効果の説明に供する耐圧一温度特注線図、第
4図は本発明の第2例を示す1新面図、第5図は本発明
の第3例を示す断面図、第6図は第5図例の耐圧一温度
特性、4図、第7図は本発明の第4例を示す断面図、第
8図は第7図例の耐圧一温度特性線図、第9図は本発明
の第5例を示す断面図、第10図は$9図例の耐圧一温
度特性線図である。 1・・・永久磁石、2・・・ポールピース、3・・・磁
性流体、4・・回転軸、5 ・感温磁性材料出願人代理
人 燐埋士 秋 山 高 第3図 第ど図 7cm ′/望度CT) 第7図 第8図 第9図 に2 第10図
2Iン1は木兄・すjの一例を示す断面図、第3図は本
発明の作用効果の説明に供する耐圧一温度特注線図、第
4図は本発明の第2例を示す1新面図、第5図は本発明
の第3例を示す断面図、第6図は第5図例の耐圧一温度
特性、4図、第7図は本発明の第4例を示す断面図、第
8図は第7図例の耐圧一温度特性線図、第9図は本発明
の第5例を示す断面図、第10図は$9図例の耐圧一温
度特性線図である。 1・・・永久磁石、2・・・ポールピース、3・・・磁
性流体、4・・回転軸、5 ・感温磁性材料出願人代理
人 燐埋士 秋 山 高 第3図 第ど図 7cm ′/望度CT) 第7図 第8図 第9図 に2 第10図
Claims (1)
- 軸、該軸と間隙を有(−て対向しがっ両極間に磁路を形
成する磁石装置及び−1−記間隙を所定の個所で閉塞す
る流動性を有する磁性流体で構成される密封装置におい
て、前記磁路の途中あるいはその磁路に隣接する個所が
感温磁性体で構成したことを特徴とする密封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58175040A JPS6066362A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 密封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58175040A JPS6066362A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 密封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066362A true JPS6066362A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH0363149B2 JPH0363149B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=15989160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58175040A Granted JPS6066362A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 密封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066362A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6256797U (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-08 | ||
| JPS6273161U (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58175040A patent/JPS6066362A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6256797U (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-08 | ||
| JPS6273161U (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363149B2 (ja) | 1991-09-30 |
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