JPS61112868A

JPS61112868A - 磁性流体軸シ−ル

Info

Publication number: JPS61112868A
Application number: JP59234478A
Authority: JP
Inventors: Yoshimoto Odakawa; 小田川　良基; Hiroshi Harada; 拓原田; Yukio Hirose; 幸雄広瀬
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-30

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】 ■　発明のず〒景技術分野本発明は１ｍ性流体軸シールに関する。

先行技術とその間鴎点磁性流体軸シールは、磁性流体の応用で、従来、もっと
も多く行われているものである。

磁性流体軸シールは、液体と固体の接触によるシールで
あるため、高い気密性が得られること、Ｗ擦によるシー
ル材の摩耗がないこと、加工の際にシール接触面に技巧
をこらす必要がないこと等、多くの利点を看する。

しかし、従来の酸化物磁性流体は、飽和磁化が小さいた
め、耐圧および真空シールに用いるには、１０段、２０
段にも至るシールが必にである。

これに対し、高い飽和磁化を有する金属磁性流体を用い
ることがでされば、酸化物磁性流体に対して２〜３倍の
耐圧が得られるため、耐圧および！■空ンシーを著しく
筒略化することができると予想される。

ただ、金属磁性流体は大気中に放置することにより、酸
化し、それに伴なって飽和磁化が低ドする欠点を有する
。

このような欠点をカバーすることができれば、優れた耐
圧および真空シールを作製することができると考えられ
る。

ＩＩ　　発明の［目的本発明の目的は、高い飽和磁化を４１する金属磁性流体
を用い、かつ金属磁性流体が酸化して飽和磁化が低下す
るという影響を軽減させ、しかも高い、シール耐圧を示
す磁性流体軸シールを提供することにある。

このような［］的は、下記の本発明によって達成される
。

すなわち１本発明は、回転ンヤフトの外周に、Ｉａ石と磁性体とで構成された
磁気回路を配し、この磁気回路内に空隙を設け、この空
隙に磁界を発生させて磁性流体を保持し、この磁性流体
を保持した複数の空隙にて外系からシールする磁性流体
軸ソールにおいて。

前記磁性流体のうち、少なくとも外系と接する空隙に酸
化物磁性流体を保持し、かつ内方の空隙に金属磁性流体
を保持したことを特徴とする磁性流体軸シールである。

ｍ　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について、第１図および第２
図を参照しつつ詳細に説明する。

第１図および第２図には、本発明の実施例が示される。

第１図は、４段式磁性流体軸シール１の長手方向の断面
図であり、第２図は、そのＡ−Ａ′線断面図である。

磁性流体軸シール１は、通常、５１性体である回転シャ
フト２に適用されるものである。

この場合、磁性体であるとは１通常１強磁性体から形成
するか、あるいは非磁性体の軸に強磁性体の軸カバーを
設けて形成する。

図示の例では、シャフト２の外周に、リング状のボス磁
石４とリング状の磁性体製のヨーク３とで構成された磁
気回路を２つ配し、これらを連結している。　そして、
空隙に磁界を発生させ、この空隙に磁性流体を保持させ
る構造をとっている。

空隙に保持させる磁性流体は、耐圧と比例関係にある飽
和磁化の高いものを用いる方が好ましい。

従って１本発明では、ｆＩＡ和磁化の高い金属磁性流体
を用いる。　これによって、酸化物磁性流体より２〜３
倍の耐圧が得られる。

ただし、金属磁性流体は、大気と接触すると酸化するの
で外系と触れる空隙には保持しない。

すなわち１図示の場合では、外系と接触する２ケ所の空
隙５１には酸化物磁性流体を保持し、七の内方の直接外
系と接触しない２ケ所の空隙に金属磁性流体を保持する
。

このような場合、空隙数、すなわちシール段数は何役で
もよく、その少なくとも外系と接触する空隙に酸化物磁
性流体を保持すればよいのであって、内方の空隙に金属
磁性流体が保持されるかぎりにあっては、他は酸化物系
であっても金属系であってもよい。

また、図示とは異なり、シールの態様によっては、外系
と接触する空隙が１ケ所のみであったり、複数ケ所あっ
たりする場合もある。

用いる金属磁性流体は、５０−１５０人程度の鉄または
コバルト微粒子を、界面活性剤によって適当な溶媒中に
分散したものである。

これらは、特願昭５９−１５９９３０号、回５９−１８
７１６４号。

回５９−１９４３２１号。

同５９−１９４３２２号、同５９−１９４３２３号等に示される。

また、酸化物磁性流体は、はぼ同程度の粒径のスピネル
型等の醇化物、例えばフェライト等を、界面活性剤によ
って、Ｍ当な溶媒中に分散したものであり、これらは公
知のものであるが。

この他、特願昭５８−１６７２８０号等にも示される。

また、軸ノールの空隙長は０．０５ｍｍ〜０．６０ｍｍ
程度、磁性流体保持量は１０弘交〜５０延λ程度、空隙
での磁界は３００００ｅ−６００００ｅ程度とする。

なお、軸シール構造として１通常永久磁石４からなる磁
石は、シャフトにとりつける等。

磁気回路の構造は種々変更可能である。。

また、ｌａ磁性流体て封止されるシール内部には不活性
ガスを封入してもよい。

■　発明の具体的作用効果本発明によれば、外系等との接触による劣化が防止され
るので、経時的にすぐれ、高い耐圧性を示す軸シールが
実現する。

本発明溝らは１本発明の効果を確認するため種々の実験
を行った。

以下に１例を示す。

実験例第１図、１１ｍ２図に示されるような軸シールを作製し
た。

シャフト径は７．１ｉ＋ｍ、空隙長は０−１■層とし、
磁界は６００００ｅとした。

用いた磁性流体は、以下の金属磁性流体と酸化物磁性流
体である。

金属磁性流体：８０人コバルト微粒子（５０％）、溶媒
ケロシン、活性剤脂肪酸エステル酸化物磁性流体＝５０
人〜１５０人のマグネタイト微粒子（４０％）、溶媒高
級脂肪酸。

活性剤リン酸エステルこれら磁性流体を用いて２段ないし４段のシールとした
。

これらの耐圧とシャフト回転数の関係を第３図に示す。

第３図に示される結果から本発明の効果があきらかであ
る。

また１本発明のシールでは、６０日間の使用によっても
耐圧性に変化はなかった。

これに対し、金属磁性流体４段の場合は。

３０日間の使用で耐圧は３０％低下した。

【図面の簡単な説明】

：ｔＳＩ図は１本発明の詳細な説明するための一部を断
面にて示す正面図であり、第２図は。第１図のＡ−Ａ′線断面図である。第３図は、本発明の詳細な説明するための軸シールの耐
圧とシャフト回転数との関係を示すグラフである。ｌ・・・・軸シール、　　２・・・・回転シャフト、３
・・・・ヨーク　　　４・・・・磁石、５１．５５・・
・・空隙出願人　　ティーディーケイ株式会社代理人　　弁理士　　石　井　陽　−ン゛ＦＩＧ、１ＦＩＧ、２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転シャフトの外周に、磁石と磁性体とで構成さ
れた磁気回路を配し、この磁気回路内にて空隙を設け、
この空隙に磁界を発生させて磁性流体を保持し、この磁
性流体を保持した複数の空隙に外系からシールする磁性
流体軸シールにおいて、前記磁性流体のうち、少なくとも外系と接する空隙に酸
化物磁性流体を保持し、かつ内方の空隙に金属磁性流体
を保持したことを特徴とする磁性流体軸シール。