JPS6231740Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

本考案は液体をシールする磁性流体シール装置
に関する。 従来、回転側となる第１部材と固定側となる第
２部材との間に液体を介在させる装置において、
前記液体が外部へ漏洩するのを防ぐ場合のシール
部材として、一般にはゴムなどの弾性部材からな
るオイルシールを前記２つの部材のいずれか一方
の部材に固着し、他方の部材には弾性的にすべり
接触せしめた構造となつている。 しかし、この場合、オイルシールのすべり接触
のために回転トルクが大きくなり、又、オイルシ
ールのすべり接触部の摩耗による密閉機能低下の
ために長期間の使用に耐えられないなどの問題が
あつた。 この問題を解決するために、従来、第１図に示
すような構造の磁性流体を用いたシール装置が使
われている。１ａは回転側となる軸、２ａは固定
側となるハウジングであり、３ａは一対のポール
ピース３１ａ，３３ａと該ポールピースによつて
挟持された磁石３２ａとからなるシール本体であ
り、該シール本体の外周部は前記ハウジングの内
周面２１ａと固定され、軸方向には前記ハウジン
グの内側に環状に段形成されたフランジ２２ａに
よつて位置決めされ、前記シール本体の内周はラ
ビリンスＡが形成されるように、前記軸外周面と
対向し、前記ラビリンスに磁性流体４ａを注入し
て前記一対のポールピースと軸外周の間を密閉
し、前記軸と前記ハウジングの間に介在している
液体５ａの漏洩を防止する構造となつている。前
記液体としては鉱油、合成油、水等があり、磁性

【表】 例えば、(イ)ないし(ハ)に示すようなキヤリヤ溶液
と液体の組合せの場合、軸の静止時においては磁
性流体中の強磁性微粒子は磁界に引きつけられ
て、ラビリンスＡから逃げることはなく、微粒子
を分散させているキヤリヤ溶液も動かないので、
微粒子の分散状態が損われることはなく、長期間
の密閉が可能であるが、軸が回転すると、回転に
伴う液体の撹拌によつて、磁性流体と液体は強制
的に撹拌混合させられ、この際少しづゝ、微粒子
はキヤリヤ溶液と共に液体中に運びだされ、つい
には液体中に分散され、その結果前記ラビリンス
Ａの磁性流体は著しく磁化能力が低下し、密閉機
能が損われて液体の漏洩を来すことになる。 又、(ニ)，(ホ)の場合でもキヤリア溶液と液体が混
じり合わないとは云うものの、高速回転になると
液体の撹拌が激しくなるため、強制的にラビリン
スＡの磁性流体が持ち去られ、長期間耐久性のあ
るシール装置を得ることは不可能であつた。 又、油類を密閉するとき、出来るかぎり混じり
合わせないためにはフツ素油をキヤリア溶液とす
る磁性流体が必要であるが、フツ素油は磁性流体
化がむずかしく、磁化の弱い磁性流体しか得られ
ないし、かつフツ素油は高価であるので磁性流体
シール全体として割高になる。 本考案はこれらの問題、特に磁性流体が液体の
撹拌によつて影響を受けて密閉機能が低下するこ
とがないようにするため、磁性流体シール本体に
隣接して液体と磁性流体シールとの間にラビリン
スまたは軽接触部を有する遮幣体を設け、かつ遮
幣体の磁性流体シール側に遮幣室を形成し、該遮
幣室に液体および磁性流体と混じり合わない油を
注入したことを特徴とするものである。 次に第２図ないし第４図によつて本考案の実施
例を説明する。第２図は本考案の第１実施例であ
る。 大略の構造は第１図と同一であるが、回転側と
なる軸１ａと固定側となるハウジング２ａとの間
に装着されるシール本体３は平板状の環体からな
るポールピース３１と外周側が前記ポールピース
３１と反対側の軸方向を伸長している断面Ｌ字形
のポールピース３３との間に前記２つのポールピ
ースの軸線に直角な平面で挟持される磁石３２と
からなつて前記シール本体はその外周面で前記ハ
ウジングの内周面２１ａと固定され、軸方向には
前記ハウジングの内側に環状に段形成されたフラ
ンジ２２ａに当接して位置決めされており、前記
シール本体の内周部は軸１ａの外周部とラビリン
スＡを形成するように対向させ、前記ラビリンス
には磁性流体４ａを注入して前記ポールピース３
１，３３と軸１ａとの間に生ずる磁界によつて、
磁性流体４ａをラビリンスＡに保持して密閉構造
となし、さらに前記ポールピース３３の伸長部３
３１の内周にはフエルト、焼結金属等からなる多
孔質製の遮幣体６を固着し、該遮幣体の内周と軸
外周との間にラビリンスＢを形成するとともに、
前記遮幣体の磁性流体シール側に磁性流体と干渉
しない程度に小さな遮幣室７を形成し、この遮幣
室７に液体５ａおよび磁性流体４ａと混じり合わ
ない油（例えば磁性流体４ａのキヤリア溶液が合
成油で、液体５ａが鉱油の場合はフツ素油）を注
入している。 この構成によつて軸１ａが回転したときに液体
５ａが撹拌されても、遮幣体６によつて形成され
たラビリンスＢと、遮幣室７と遮幣室に注入され
た前記の油によつて磁性流体は撹拌の影響を受け
ず、その結果液体中に混じり合うことがないので
安定した状態で密閉機能を維持することが出来
る。 さらに、遮幣体６が多孔質であるから、液体５
ａと混じり合わない油を含浸させ、かつ前記遮幣
室に液体および磁性流体と混じり合わない前記の
油を注入しておくことによつて液体が磁性流体シ
ール部に接近することはなく、その上、ラビリン
スＢによつて液体５ａは遮幣室７に流入しにくく
なるので磁性流体シールの長寿命化に対し相乗的
に効果を生ずる。又、前記多孔質体としてフエル
トなど非金属材料を用いるときには、軸外周と軽
い接触にもすることが出来、従つてこの場合はさ
らに液体が磁性流体シールに接近しにくくなる。 又、この第１実施例では軸１ａが固定側とな
り、ハウジング２ａが回転側となる場合である
が、軸１ａが固定側となり、ハウジング２ａが回
転側となる場合には、特に図示して説明は省略す
るが、遮幣体６を軸１ａに固着して前記ポールピ
ース３３と非接触的にラビリンスをもつて対向さ
せ、かつ磁性流体に隣接した部分に遮幣室を設
け、かつ遮幣室に前記油を注入した構造となる。 次に第３図は本考案の第２実施例であるが、こ
の実施例においては第１実施例の多孔質体からな
る遮幣体の代りにゴム部材等からなる弾性部材６
を用い、該弾性部材の外周をハウジング２ａの内
周２１ａと弾着し、内周は軸外周との間にラビリ
ンスＢを形成し、液体５ａが磁性流体シール部へ
流入するのを出来るかぎり防止して液体の撹拌の
影響を防止し、かつ前記ポールピースと前記遮幣
体との間に小さな遮幣室７を設けた構成としてい
る。さらに該遮幣室中に液体および磁性流体と混
じり合わない油を注入した構成としてある。な
お、前記弾性部材は金属材料を補強部材としてイ
ンサート成形したものでもよい。この構成では弾
性部材の取付が容易であつて第１実施例と同等な
効果を奏する。 また前記弾性部材の内周が軸外周と軽い接触状
態となるようにしてもよい。 次に第４図は本考案の第３実施例である。 １はその外周部の一部分に、例えばヘリングボ
ーン形の動圧発生みぞを備えた軸、２は内周側に
遮幣体となるべきフランジ２３を一体的に形成し
たハウジング、３ａは一対のポールピース３１
ａ，３３ａと前記一対のポールピースの間に挟持
された磁石３２ａとからなるシール本体で、前記
シール本体は前記ハウジングのフランジの反液体
側平面と、反液体側内周面とによつて位置決めさ
れ、止メ輪８によつて固定され、前記ポールピー
スの内周面は軸１の外周面との間にラビリンスＡ
を形成し、該ラビリンスＡに磁性流体４ａを注入
してポールピースと軸との間に生ずる磁界によつ
て磁性流体をラビリンスＡを保持して密閉してい
る。 又、前記フランジの反液体側内周面には段部を
備え、前記ポールピース３３ａとの間に遮幣室７
が設けられ、その遮幣室から液側に向つて前記フ
ランジの内周面と軸外周の間にラビリンスＢが形
成され、該ラビリンス部に対応する軸外周に設け
られた例えばヘリングボーンなどの動圧発生みぞ
によつて、前記ラビリンスに存在する液体が軸の
回転に伴い液体側に排出されるような形状となつ
ている。 この構成では軸外周部に動圧発生みぞを設けて
液体が磁性流体シール部へ流入するのを強制的に
排除するので、液体の流入がなく磁性流体シール
の長期間の使用が可能となる。 以上実施例によつて説明した如く、液体と磁性
流体シールとの間にラビリンスまたは軽接触部を
有する遮幣体を設け、かつ該遮幣体とポールピー
スとの間に遮幣室を設け、更に前記遮幣室に液体
および磁性流体と混じり合わない油を注入してあ
るから磁性流体シールが液体の撹拌の影響を受け
ることがなく長期間安定した密閉機能を保持出来
る効果を奏することは勿論、遮幣室に液体と混じ
り合わない油を注入してあるから液体の種類に関
係なく強磁化の得られるキヤリア溶液を分散媒と
した磁性流体を使用することが出来るという効果
を奏する。尚、前記遮幣体は実施例に限定される
ものでなく、また前記遮幣室内に油を単に注入す
るだけでよいので液体用シール装置を安価なもの
にできる。液体と磁性流体シールとの間にあつ
て、前記液体の撹拌の影響を防止するものなら適
宜選定してよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の縦断面図、第２図ないし第
４図は本考案の実施例を示す縦断面図であつて、
第２図は第１実施例、第３図は第２実施例、第４
図は第３実施例である。 符号の説明、１，１ａ……軸、２，２ａ……ハ
ウジング、３，３ａ……磁性流体シール、４ａ…
…磁性流体、５ａ……液体、６……遮幣体、７…
…遮幣室、８……止メ輪、Ａ，Ｂ……ラビリン
ス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転側となる第１部材と固定側となる第２部
   材との間に液体を介在させ、前記液体の漏洩を
   防ぐために、前記第１部材と第２部材との間
   に、磁性流体シールを装着した液体用シール装
   置において、前記磁性流体シールと液体との間
   に遮幣体を設け、該遮幣体と、これと相対回転
   する前記第１部材または第２部材との間にラビ
   リンスを形成し、かつ前記遮幣体の磁性流体シ
   ール側に環状の遮幣室を形成し、該遮幣室に、
   前記液体および磁性流体と混じり合わない油を
   注入したことを特徴とする液体用シール装置。 (2) 前記遮幣体が多孔質体からなる実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の液体用シール装置。 (3) 前記遮幣体が弾性部材からなる実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の液体用シール装置。 (4) 前記遮幣体がハウジングと一体的に形成され
   てなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の液
   体用シール装置。 (5) 前記遮幣体が第１部材もしくは第２部材のい
   ずれかに固定されている実用新案登録請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の液体
   用シール装置。