JPH0581569U - 磁性流体シール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で長寿命な高速回転用軸受の磁性
流体シールをつくることを目的とする。 【構成】 中空固定軸（５）とこの中空固定軸（５）の
中空部に嵌挿された透磁性の回転軸（１）との間に、非
磁性の放熱リング（４ａ），透磁性のポールピース（３
ａ），内輪に非磁性の放熱リング（４ｃ）の固着された
マグネットリング（２）、透磁性のポールピース（３
ｂ），非磁性の放熱リング（４ｂ）がこれらの順にサン
ドイッチ状に互いに固着されてなるブロック体Ｍの外周
部は上記中空固定軸（５）の内周部に固着され、かつ上
記透磁性のポールピース（３ａ），（３ｂ）の内周部と
上記透磁性の回転軸（１）の外周部との間にはそれぞれ
磁性流体（Ｗ），（Ｗ）が介装されて構成されたもので
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、軸受装置に用いる磁性流体シールに関するもので、特に光偏向器等 の高速回転用の軸受に対する防塵及び真空シールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の磁性流体シールは、図２に示すように、透磁性の回転軸１１と 、中空固定軸１５に、それぞれ挟持固着されている透磁性のポールピース１３ａ ，マグネットリング１２，透磁性のポールピース１３ｂ，が勘合して構成されて いる。これより、ポールピース１３ａ，透磁性の回転軸１１，ポールピース１３ ｂ，マグネットリング１２にまたがって図２中矢印Ａのような磁気回路が形成さ れ、ポールピース１３ａ，１３ｂと回転軸１１表面の隙間が一番磁場が強くなる ため、磁性流体Ｗはこの隙間に強く吸引されリング状になって隙間を塞いで磁性 流体シールが形成される。このような構成になっているため、磁性流体ＷはＯリ ングのようなシール作用をすると共に、磁性流体シールは液体と個体の接触から なっているため、回転軸１１が回転している時のシールによるトルクは従来のシ ールのものに比べて格段に小さいものとなっている。このため軸受の防塵シール や真空シールとしての需要が増している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来例の磁性流体シールでは、特に光偏向器の駆動モータ等の高速回転を 必要とする軸受のシールとして使用した場合、高速回転になるほど磁性流体Ｗに 作用する遠心力が増加し、シール部から磁性流体Ｗが矢印Ｂのように飛散すると いう問題があった。また、磁性流体Ｗが粘性を持つことから従来のシールと同様 に回転軸１１の回転時に発熱する。 しかしながら磁性流体軸シールを形成するポールピース１３ａ，１３ｂやマグ ネットリング１２は非常に熱伝導率の悪い物質であるため、図２のような従来型 の磁性流体軸シールの機構では、発生した熱は熱伝導性の悪いマグネットリング １２やポールピース１３ａ，１３ｂに阻まれて外部に逃げることができず、この ためシール部分が高温になってしまい、磁性流体Ｗは温度が高くなると急速に劣 化し、磁性流体軸シールの寿命を極端に短くしてしまうという問題もあった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決するためになされたもので、実施例に対応する図１で 説明すると、本考案による磁性流体シールは、中空固定軸５とこの中空固定軸５ の中空部に嵌挿された透磁性の回転軸１との間に、非磁性の放熱リング４ａ，透 磁性のポールピース３ａ，内輪に非磁性の放熱リング４ｃの固着されたマグネッ トリング２、透磁性のポールピース３ｂ，非磁性の放熱リング４ｂがこれらの順 にサンドイッチ状に互いに固着されてなるブロック材Ｍの外周部は上記中空固定 軸５の内周部に固着され、かつ上記透磁性のポールピース３ａ，３ｂの内周部と 上記透磁性の回転軸１の外周部との間にはそれぞれ磁性流体Ｗ，Ｗが介装されて 構成されたものである。

【０００５】

【作用】

本考案によれば、回転軸１が高速回転することにより、磁性流体Ｗに回転軸１ の径方向に対する遠心力が発生しても、回転軸１の径方向には一体で形成された 放熱リング４ａ，４ｂ，４ｃ、ポールピース３ａ，３ｂによるかべがあるため、 磁性流体Ｗは反作用により径方向に押し返され飛散が起こらない。また、放熱リ ング４ａ，４ｂ，４ｃは非常に熱伝導性のよい非磁性の物質でできているため、 シール部で発生した熱は放熱リング４ａ，４ｂ，４ｃによって放熱され、極度の 温度上昇を防ぐことができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１を用いて説明する。 本考案は図１に示すとおり本考案による磁性流体シールは、中空固定軸５と中 空固定軸５の中空部に嵌挿された透磁性の回転軸１との間に、非磁性の放熱リン グ４ａ，透磁性のポールピース３ａ，内輪に非磁性の放熱リング４ｃの固着され たマグネットリング２、透磁性のポールピース３ｂ，非磁性の放熱リング４ｂが これらの順にサンドイッチ状に互いに固着されてなるブロック材Ｍの外周部は上 記中空固定軸５の内周部に固着され、かつ上記透磁性のポールピース３ａ，３ｂ の内周部と上記透磁性の回転軸１の外周部との間にはそれぞれ磁性流体Ｗ，Ｗが 介装されて構成されたものである。

【０００７】 これより、ポールピース３ａ，透磁性の回転軸１，ポールピース３ｂ，マグネ ットリング２にまたがって図１中矢印Ａのような磁気回路が形成され、ポールピ ース３ａ，３ｂと回転軸１表面の隙間が一番磁場が強くなるため、磁性流体Ｗは この隙間に強く吸引されリング状になって隙間を塞いで磁性流体シールが形成さ れる。このような構成になっているため、磁性流体Ｗは低摩擦でＯリングのよう なシール作用をする。

【０００８】 本考案によれば、回転軸１が高速回転することにより、磁性流体Ｗに対する回 転軸１の径方向に対する遠心力が発生しても、回転軸１の径方向には一体で形成 された放熱リング４ａ，４ｂ，４ｃ、ポールピース３ａ，３ｂによるかべがある ため、磁性流体Ｗは反作用により径方向に押し返され飛散が起こらない。また、 放熱リング４ａ，４ｂ，４ｃを非常に熱伝導性のよい非磁性の物質例えば銅系の 金属で構成することで、シール部で発生した熱は放熱リング４ａ，４ｂ，４ｃに よって放熱され、極度の温度上昇を防ぐことができる。 更に、前記放熱リング４ａ，４ｂ，４ｃを樹脂材料で構成すると若干放射性は 悪くなるものの、ポールピース３ａ，３ｂ及びマグネットリング２のインサート による一体射出形成が可能で、生産性が格段に向上し遠心力による磁性流体Ｗの 飛散防止の効果も他の非磁性物質で構成したときと同様に得ることが出来る。

【０００９】

【考案の効果】

以上、説明したように、本考案によれば、高速回転することにより、磁性流体 に回転軸の径方向に対する遠心力が発生しても、回転軸の径方向には一体で形成 された放熱リングとポールピースによるかべがあるため、磁性流体Ｗは反作用に より径方向に押し返され飛散が起こらない。また、シール部で発生した熱は放熱 リングによって放熱され極度の温度上昇を防ぐことができるため、簡単な構成で 長寿命な高速回転用軸受の磁性流体シールが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による磁性流体シールの一実施例の断面
図。

【図２】従来の磁性流体シールの一実施例。

【符号の説明】

１，１１ 回転軸 ２，１２ マグネットリング ３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ ポールピース ４ａ，４ｂ，４ｃ 放熱リング ５，１５ 中空固定軸 Ｍ ブロック材 Ｗ 磁性流体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空固定軸（５）とこの中空固定軸
   （５）の中空部に嵌挿された透磁性の回転軸（１）との
   間に、非磁性の放熱リング（４ａ），透磁性のポールピ
   ース（３ａ），内輪に非磁性の放熱リング（４ｃ）の固
   着されたマグネットリング（２）、透磁性のポールピー
   ス（３ｂ），非磁性の放熱リング（４ｂ）がこれらの順
   にサンドイッチ状に互いに固着されてなるブロック材Ｍ
   の外周部は上記中空固定軸（５）の内周部に固着され、
   かつ上記透磁性のポールピース（３ａ），（３ｂ）の内
   周部と上記透磁性の回転軸（１）の外周部との間にはそ
   れぞれ磁性流体（Ｗ），（Ｗ）が介装されて構成された
   ことを特徴とする磁性流体シール。