JPS62278377A - 磁性流体シ−ル装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば真空室の壁を貫通する回転軸に対して
設けられて漏洩のないよう気体ひ遮断しかつ回転運動を
伝え得るシール技術、特に磁性流体シール装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図および第４図は従来の磁性流体シール装置を示す
図であり、第３図は全体の断面図、第４図はその拡大図
であり、図において（１１）は回転軸、（１２）は磁性
物質で形成された磁性体、（１３）はその磁性体（１２
）ではさみこまれた永久磁石、（１４）は磁性流体、（
１５）。

（１７）は回転軸（１１）を回転自在に支える軸受、（
１６）は磁性体（１２）Ｓ永久磁石（１３）、磁性流体
（１４）、軸受（１５）および軸受（１７）を収納する
非磁性体のケーシングである。回転軸（１１）には環状
の凸部（ＩＩＩＬ）を形成すべく複数の環状溝が設けら
れていて、この環状の凸部（’１１＆）が磁性体の面（
１２＆）に゛面し、凸部（ｌｌａ）と磁性体の面（１２
＆）との間に磁性流体（１４）が存在する。

次に動作について説明する。永久磁石（１３）のＮ極よ
り出た磁束は磁性体（１２）をとおり、７Ｅａ　性体Ｑ
）面（１２ａ）から回転軸（１１）の凸部（１１＆）を
集中して通り、回転軸（１１）を通過し、Ｓ極側の回転
軸の凸部より集中してＳ極側の磁性体の面を通り、Ｓ極
側の磁性体な通って永久磁石（１３）のＳ極にもどる。

かくして第３図に示す如く複数の磁気回路を形成してい
る。回転６１１（１１）の複数個の凸部（ｌｌａ）と磁
性体の面（１２ａ）との間に配置された磁性流体（１４
）は集中した磁束によって０リング状となり、回転＠（
１１）と磁性体（１２）とのギャップを完全に充たし、
その結果高圧側と低ＦＥ（Ｉ！Ｉとの圧力差のある両端
を気体の漏洩がないよう遮断し、かつ回転軸（１１〕の
回転を許容する。なお非磁性体でできたハウジング（１
６）は回転軸（１１）を回転自在に支えている軸受（１
５）、軸受（１７）、さらに永久磁石（１３）、磁性体
（１２）Ｂ収納するとともに磁束のもれご防止している
。

〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の磁性流体シールは以上のように構成されているの
で回転軸（１１）の高速回転において磁性流体（１４）
に加わる遠心力が磁力より大きくなった場合シール効果
をなくすなどの問題点があった。またシール効果を増す
ために磁力を大きくすれば、回転時には磁力の影響で回
転損失ス１イ大きくなるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので磁力を大きくすることもなく、高速回転におい
てもシール効果Ｐ十分発揮できる磁性流体シール装置を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る磁性流体シール装Ｔは、磁性体の面に凹
部をもうけ、それに対応して回転軸に凸部をもうけその
間に磁性流体を配置したものである。

〔作用〕

この発明においては磁性体の面の凹部とそれに対応する
回転軸の凸部との間に磁性流体が配置されているので回
転が上昇して磁性流体に遠心力が増しても、磁性流体は
磁性体の四部と回転軸の凸部との間にとどまっていて磁
性流体内部の圧力が増し、遠心力と平衡状態を作りだす
。

その結果回転数が上昇しても、磁力を増さなくとも、シ
ール効果？失なうことがない。

〔実ｗＬ例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、（１
１）は磁性物質の回転軸、（１２）は磁性物質で形成さ
れた環状の磁性体、（１３）は磁性体（１２）ではさみ
こまれた環状の永久磁石、（１４）は磁性流体である。

これらは第３図に示す如く配置されている。本発明の特
徴とするところは磁性体（１２）の面に凹部（２ａ）を
もうけ、これに対応して回転軸（１１）に凸部（ＩＩＬ
）を設け、この間に磁性流体（１４）を配置したもので
ある。なお、この実施例では凸部（ｌａ）は台形状にな
され、四部（２ａ）はこれに対応した形状になされてい
る。

上記のように構成された磁性流体シール装置においては
、永久磁石（１３）のＮ極より出た磁束は磁性体（１２
）の内をとおり、磁性体の凹部（２ａ）から回転軸の凸
部（１ａ）を集中して通り、回転軸（１１）の内を通過
し、Ｓ極側の回転軸の凸部より集中し、Ｓ極側の磁性体
（１２）の凹部３通って更にその磁性体（１２）の中を
貫通し、永久磁石（１３）のＳ極にもどる複数個の磁気
回路を形成している。複数個の回転軸の凸部（１ａ）と
磁性体の四部（２ａ）との間に配置された磁性流体（１
４）は集中した磁束によりリング状となり、回転軸（１
１）と磁性体（１２）とのギャップを完全に充たし、そ
の結果圧力差のある両端を漏洩のないよう気体を遮断す
ることができる。さらに高速回転時に磁性流体（１４）
に遠心力が加わっても、くさび作用で凹部（２ａ）に集
まり磁性流体の内部圧力が増加し、遠心力と平衡状態を
つくりだ丁。これにより磁力より大きな遠心力が発生し
ても、磁力３大きくすることなくシール部分が破壊され
ることなく回転を伝え得る磁性流体シール装置が得られ
る。

なお、軸（１１）に設ける凸部（ｌａ）および環状磁性
体（１２）に設ける凹部（２ａ）の形状は第２図（ａ）
あるいは第２図（ｂ）の如きものでもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば高速回転時の磁性流体
に加わる遠心力を磁性流体の液圧増加で平衡させるよう
に構成したので、永久磁石等を大きくすることもなく装
置が安価にできシール効果の高いものが得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁性流体シール装置
を示す断面図、第２図（ａ）は他の実施例を示す図、第
２図（１））は更に他の実施例を示す図、第３図は従来
の磁性流体シール装置を示す断面図、 第４図は第３図の一部は拡大図を示す断面図である。 図において、（１１）は回転軸、（１２）は磁性体、（
１３）は磁石、（１４）は磁性流体、（ｌａ）は軸（１
１）は設けられた凸部、（２ａ）は磁性体（１２）に設
けられた凹部である。 なお、各図中−−付号は同一または相当部分ご示す。 代理人　弁理士　　大　　岩　　増　　雄第１図 第２図 第３図 ７７軸　受

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性物質でなる回転軸と環状永久磁石と環状磁性
   体とにて磁気回路を形成し、この回転軸と磁性体との間
   に磁性流体シールを配置した磁性流体シール装置におい
   て、回転軸の回転中に、磁性流体の液圧が増すよう構成
   されたことを特徴とする磁性流体シール装置。
2. （２）回転軸に環状凸部を設け、これに対応する磁性体
   の面に環状凹部を設け、これらの間に磁性流体が配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁性流体シール装置。