JPH0666375A - Magnetic fluid seal device for vacuum - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To surely prevent the splash of a magnetic fluid from being scattered in a vacuum space. CONSTITUTION:An O-ring 24 is provided between the inner periphery edge of one pole piece 9 and the outer periphery 5 of a shaft 2. A magnetic fluid 10 is held by the magnetic force of a permanent magnet 7 at the portion apart from the O-ring 24 between the inner periphery edge of the pole piece 9 and the outer periphery 5 of the shaft 2. No sealant is provided at all between the inner periphery edge of the other pole piece 8 and the outer periphery 5 of the shaft 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明に係る真空用磁性流体シ
ール装置は、内部が真空となっている容器の壁面を貫通
する部分の、気密保持を図る場合等に利用する。BACKGROUND OF THE INVENTION The vacuum magnetic fluid sealing device according to the present invention is used for maintaining airtightness of a portion which penetrates a wall surface of a container having a vacuum inside.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ケーシング内の清浄空間に設けた物体
を、外部に設けたモータにより回転駆動する場合、モー
タの駆動軸が上記ケーシングの壁面を貫通する部分に、
塵を通過させない様にする為の、シール装置を設ける必
要がある。2. Description of the Related Art When an object provided in a clean space in a casing is rotationally driven by a motor provided outside, a drive shaft of the motor is attached to a portion penetrating a wall surface of the casing.
It is necessary to provide a sealing device to prevent the passage of dust.

【０００３】この様な部分に設置し、塵等の通過を阻止
する為のシール装置として従来から、特開昭６２−１１
００８０号公報、実開昭５８−１９１４２３号公報、同
６１−１３０２５号公報、同６１−４４０６７号公報、
同６１−７９０７０号公報、同６２−１９５２６１号公
報、同６１−２０４０２７号公報、同６３−８４１９号
公報、同６３−１３９３２５号公報、実公昭６３−２９
９４４号公報、米国特許第４６２８３８４号明細書、同
４６９２８２６号明細書等に記載された磁性流体シール
装置が、一般的に使用されている。Conventionally, as a sealing device installed in such a portion to prevent passage of dust and the like, Japanese Patent Laid-Open No. 62-11 has been used.
No. 0080, No. 58-191423, No. 61-13025, No. 61-44067,
No. 61-79070, No. 62-195261, No. 61-204027, No. 63-8419, No. 63-139325, and No. 63-29.
The magnetic fluid seal devices described in Japanese Patent No. 944, US Pat. No. 4,628,384, US Pat. No. 4,692,826, etc. are generally used.

【０００４】上記各先行技術文献に記載された磁性流体
シール装置の構造は、細部に於いては種々異なっている
が、基本的には、図３（Ａ）（Ｂ）に示す様な構造を有
している。The structure of the magnetic fluid seal device described in each of the above prior art documents is different in detail, but basically, the structure shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B) is used. Have

【０００５】この内の図３（Ａ）に於いて１は、少なく
とも内周面を、アルミニウム、合成樹脂等の非磁性材に
より造られたハウジングで、例えば前記ケーシングの壁
面等に固定される。２は鉄等の磁性材により造られた軸
で、磁性流体シール装置本体３は、上記ハウジング１の
内周面４と軸２の外周面５との間の、円筒状の空間６内
に設置されている。In FIG. 3A, reference numeral 1 denotes a housing, at least the inner peripheral surface of which is made of a non-magnetic material such as aluminum or synthetic resin, and is fixed to, for example, the wall surface of the casing. Reference numeral 2 denotes a shaft made of a magnetic material such as iron, and the magnetic fluid seal device body 3 is installed in a cylindrical space 6 between the inner peripheral surface 4 of the housing 1 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2. Has been done.

【０００６】上記磁性流体シール装置本体３は、軸方向
（図３の左右方向）に亙って着磁された円輪状の永久磁
石７を、磁性材により円輪状に造られた１対のポールピ
ース８、９によりサンドイッチ状に挟持し、各ポールピ
ース８、９の内周縁と軸２の外周面５との間に磁性流体
１０、１０を、上記永久磁石７の磁力によって保持する
事により、構成されている。上記１対のポールピース
８、９の外径は、ハウジング１の内径とほぼ同じにし
て、各部材７、８、９、１０により構成される磁性流体
シール装置本体３をハウジング１の内周面４に、内嵌、
或は接着等により固定している。The magnetic fluid seal device body 3 has a pair of poles formed by a magnetic material in the form of a ring-shaped permanent magnet 7 magnetized in the axial direction (left and right direction in FIG. 3). By sandwiching the pieces 8 and 9 in a sandwich shape, and holding the magnetic fluids 10 and 10 between the inner peripheral edges of the pole pieces 8 and 9 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by the magnetic force of the permanent magnet 7, It is configured. The outer diameters of the pair of pole pieces 8 and 9 are substantially the same as the inner diameter of the housing 1, and the magnetic fluid seal device main body 3 constituted by the respective members 7, 8, 9 and 10 is attached to the inner peripheral surface of the housing 1. 4, internal fitting,
Alternatively, it is fixed by adhesion or the like.

【０００７】磁性流体シール装置本体３は、前述の様に
構成され、上述の様にハウジング１の内周面４と軸２の
外周面５との間に装着して、磁性流体シール装置を構成
する為、ハウジング１の内側での軸２の回転、或は軸２
の周囲でのハウジング１の回転に拘らず、この軸２の外
周面５と各ポールピース８、９の内周縁との間に保持さ
れた磁性流体１０、１０により、ハウジング１の内周面
４と軸２の外周面５との間のシール性保持が図られる。The magnetic fluid seal device body 3 is constructed as described above, and is mounted between the inner peripheral surface 4 of the housing 1 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 to construct the magnetic fluid seal device as described above. Rotation of the shaft 2 inside the housing 1 or the shaft 2
Despite the rotation of the housing 1 around the circumference of the housing 1, the magnetic fluid 10, 10 held between the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the inner peripheral edge of each pole piece 8, 9 causes the inner peripheral surface 4 of the housing 1 to The sealability between the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the outer peripheral surface 5 is maintained.

【０００８】又、図３（Ｂ）に示す様に、軸２の外周面
５を非磁性材により、ハウジング１の内周面４を磁性材
により、それぞれ形成すると共に、永久磁石７と１対の
ポールピース８、９とを、軸２の外周面５側に外嵌固定
し、磁性流体１０、１０を、各ポールピース８、９の外
周縁とハウジング１の内周面４との間に保持する磁性流
体シール装置も、従来から知られている。As shown in FIG. 3 (B), the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 is made of a non-magnetic material, and the inner peripheral surface 4 of the housing 1 is made of a magnetic material. Of the pole pieces 8 and 9 are externally fitted and fixed to the outer peripheral surface 5 side of the shaft 2, and the magnetic fluids 10 and 10 are provided between the outer peripheral edges of the pole pieces 8 and 9 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1. Magnetic fluid sealing devices for holding are also known in the art.

【０００９】ところで、上述の様に構成される磁性流体
シール装置は、永久磁石７の磁力によって保持された磁
性流体１０、１０により、各磁性流体１０、１０の両側
に存在する空間同士を遮断（シール）する為、両空間の
間に大きな圧力差が存在した場合には、上記磁性流体１
０、１０が押し破られ（バーストし）て、シールを行な
えない。By the way, in the magnetic fluid sealing device constructed as described above, the magnetic fluids 10, 10 held by the magnetic force of the permanent magnet 7 block the spaces existing on both sides of each magnetic fluid 10, 10. Since there is a large pressure difference between the two spaces, the magnetic fluid 1
0 and 10 are smashed (burst) and cannot be sealed.

【００１０】この為、回転対陰極Ｘ線管の様な高真空装
置の回転軸貫通部分に設ける磁性流体シール装置とし
て、従来から、特公昭５１−９８５３号公報、同６１−
４３５８８号公報、米国特許第３６２０５８４号明細
書、英国特許第７８３８８１号明細書等に記載されてい
る様に、磁性流体１０、１０を軸方向に亙って複数段設
け、各磁性流体１０、１０の両側に存在する圧力差を小
さく抑えた、真空用磁性流体シール装置が知られてい
る。For this reason, as a magnetic fluid seal device provided in the rotating shaft penetrating portion of a high vacuum device such as a rotating anticathode X-ray tube, there have been conventionally known Japanese Patent Publication Nos.
As described in US Pat. No. 43,588, US Pat. No. 3,620,584, British Patent No. 783881, etc., magnetic fluids 10, 10 are provided in a plurality of stages in the axial direction. A magnetic fluid sealing device for vacuum is known in which the pressure difference existing on both sides of the is suppressed to a small level.

【００１１】図４は、この様な真空用磁性流体シール装
置の１例を示している。この図４に於いて、１３は円筒
状の軸受ハウジングで、内部（図４の右部）を真空とし
たケーシング１１の壁面に設けられている。この軸受ハ
ウジング１３の内周面２個所位置にはそれぞれ転がり軸
受１２、１２を設け、両転がり軸受１２、１２により磁
性材製の軸２を、回転自在に支持している。FIG. 4 shows an example of such a magnetic fluid sealing device for vacuum. In FIG. 4, reference numeral 13 denotes a cylindrical bearing housing, which is provided on the wall surface of the casing 11 whose inside (the right portion in FIG. 4) has a vacuum. Rolling bearings 12, 12 are provided at two positions on the inner peripheral surface of the bearing housing 13, and the shaft 2 made of a magnetic material is rotatably supported by the rolling bearings 12, 12.

【００１２】上記軸受ハウジング１３の内周面と上記軸
２の外周面５との間には、真空用磁性流体シール装置１
４を設けている。この真空用磁性流体シール装置１４
は、軸方向に亙って着磁された円輪状の永久磁石７、７
と、磁性材製で円輪状のポールピース１５、１６とを交
互に重ね合わせ、各ポールピース１５、１６の内周縁と
軸２の外周面５との間に磁性流体１０、１０を、上記永
久磁石７、７の磁力により保持する事で、構成されてい
る。Between the inner peripheral surface of the bearing housing 13 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2, a vacuum magnetic fluid seal device 1 is provided.
4 is provided. This vacuum magnetic fluid seal device 14
Is a ring-shaped permanent magnet 7, 7 magnetized in the axial direction.
And the circular ring-shaped pole pieces 15 and 16 made of a magnetic material are alternately superposed, and the magnetic fluids 10 and 10 are provided between the inner peripheral edges of the pole pieces 15 and 16 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 as described above. It is configured by being held by the magnetic force of the magnets 7, 7.

【００１３】図示の例に於いては、各ポールピース１
５、１６の内周縁に断面Ｖ字形の凹溝を形成する事で、
各ポールピース１５、１６の内周縁を二股に形成し、各
ポールピース１５、１６に磁性流体１０、１０を、軸方
向２段に亙り保持している。従って、図４に示した真空
用磁性流体シール装置１４の場合、磁性流体１０、１０
が、軸方向（図４の左右方向）に亙り１０段設けられて
いる。In the illustrated example, each pole piece 1
By forming a groove with a V-shaped cross section on the inner peripheral edge of 5, 16,
The inner peripheral edge of each pole piece 15, 16 is bifurcated, and the magnetic fluids 10, 10 are held in each pole piece 15, 16 in two axial stages. Therefore, in the case of the vacuum magnetic fluid seal device 14 shown in FIG.
Are provided in 10 steps in the axial direction (left and right direction in FIG. 4).

【００１４】真空用磁性流体シール装置１４は、上述の
様に、磁性流体１０、１０を複数段に亙って設けている
為、各段の磁性流体１０、１０の両側に存在する圧力差
を小さく抑えつつ、真空用磁性流体シール装置１４の両
側に大きな圧力差を生じさせる事が出来る。又、両端に
位置するポールピース１６、１６の外周縁に形成した凹
溝１７、１７にはＯリング１８、１８を装着し、このＯ
リング１８、１８によって、上記真空用磁性流体シール
装置１４の外周面と軸受ハウジング１３の内周面との間
の気密保持を図っている。As described above, the vacuum magnetic fluid sealing device 14 is provided with the magnetic fluids 10 and 10 in a plurality of stages. Therefore, the pressure difference existing on both sides of the magnetic fluids 10 and 10 at each stage is eliminated. It is possible to generate a large pressure difference between both sides of the vacuum magnetic fluid seal device 14 while keeping the pressure small. Further, O-rings 18, 18 are attached to the recessed grooves 17, 17 formed on the outer peripheral edges of the pole pieces 16, 16 located at both ends.
Airtightness is maintained between the outer peripheral surface of the vacuum magnetic fluid seal device 14 and the inner peripheral surface of the bearing housing 13 by the rings 18, 18.

【００１５】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され使用される、真空用磁性流体シール装置に於い
ては、軸方向に複数段に亙って設けられる磁性流体１
０、１０同士の間の空間１９、１９ａに封入された空気
が膨張する事で、何れかの段に於いて磁性流体１０がバ
ーストする場合がある。However, in the vacuum magnetic fluid seal device constructed and used as described above, the magnetic fluid 1 is provided in a plurality of stages in the axial direction.
The magnetic fluid 10 may burst at any stage due to expansion of the air enclosed in the spaces 19 and 19a between 0 and 10.

【００１６】即ち、真空用磁性流体シール装置１４を構
成する際には、上記各空間１９、１９ａ内に空気が封入
される事が避けられないが、この空気が温度上昇に伴な
って膨張した場合、当該空間１９（１９ａ）を仕切って
いる磁性流体１０をバーストさせて、磁性流体１０の飛
沫を周囲に飛散させてしまう。That is, when the vacuum magnetic fluid seal device 14 is constructed, it is unavoidable that air is enclosed in the spaces 19 and 19a, but the air expands as the temperature rises. In this case, the magnetic fluid 10 that partitions the space 19 (19a) is burst so that the droplets of the magnetic fluid 10 are scattered around.

【００１７】特に、最も真空空間寄り（図４の右寄り）
の空間１９ａ内に封入された空気の膨張に伴なって、真
空空間に対向した磁性流体１０がバーストした場合、こ
の磁性流体１０の飛沫が上記真空空間に飛散して、この
真空空間を汚染してしまう。Particularly, it is closest to the vacuum space (rightward in FIG. 4).
When the magnetic fluid 10 facing the vacuum space bursts as the air enclosed in the space 19a expands, the droplets of the magnetic fluid 10 scatter into the vacuum space and contaminate the vacuum space. Will end up.

【００１８】本発明の真空用磁性流体シール装置は、上
述の様な不都合を解消するものである。The vacuum magnetic fluid sealing device of the present invention eliminates the above-mentioned disadvantages.

【００１９】[0019]

【課題を解決する為の手段】本発明の真空用磁性流体シ
ール装置は、前述した従来の真空用磁性流体シール装置
と同様に、円筒状の周面を有する磁性材製の第一部材
と、この第一部材と同心に設けられ、上記第一部材に対
して相対的に回転する第二部材と、この第二部材の周面
と上記第一部材の周面との間の円筒状の空間内に挿入自
在な大きさを有する円輪状に形成され、軸方向に亙って
着磁された永久磁石と、上記円筒状の空間内に挿入自在
な大きさを有する円輪状に形成され、上記永久磁石の側
面に固着されたポールピースと、このポールピースの周
縁と上記第一部材の周面との間に、上記永久磁石の磁力
により保持された磁性流体とから成り、軸方向一方の側
を真空空間に対向させた状態で使用される。A vacuum magnetic fluid sealing device according to the present invention includes a first member made of a magnetic material having a cylindrical peripheral surface, like the conventional vacuum magnetic fluid sealing device described above. A second member provided concentrically with the first member and rotating relative to the first member, and a cylindrical space between the peripheral surface of the second member and the peripheral surface of the first member. A permanent magnet that is formed into a circular ring shape having a size that can be inserted therein, and is magnetized in the axial direction; and a circular ring shape that has a size that can be inserted into the cylindrical space, A pole piece fixed to the side surface of the permanent magnet, and a magnetic fluid held by the magnetic force of the permanent magnet between the peripheral edge of the pole piece and the peripheral surface of the first member. Is used in a state of being opposed to a vacuum space.

【００２０】特に、本発明の真空用磁性流体シール装置
に於いては、上記ポールピースの周縁と上記第一部材の
周面との間には、これら周縁と周面との間に存在する円
環状の隙間の一部を塞ぐ固体シール材が設けられてお
り、上記隙間の残部でこの固体シール材が占めている空
間以外の部分にのみ、上記磁性流体が保持されており、
これら固体シール材と磁性流体とにより、上記真空空間
と大気圧部分とを隔てた事を特徴としている。Particularly, in the vacuum magnetic fluid sealing device of the present invention, a circle existing between the peripheral edge of the pole piece and the peripheral surface of the first member is present between the peripheral edge and the peripheral surface. A solid sealing material for closing a part of the annular gap is provided, and only in a portion other than the space occupied by the solid sealing material in the remaining portion of the gap, the magnetic fluid is held.
It is characterized in that the vacuum space and the atmospheric pressure portion are separated by the solid sealing material and the magnetic fluid.

【００２１】[0021]

【作用】上述の様に構成される、本発明の真空用磁性流
体シール装置の場合、固体シール材と磁性流体とにより
真空空間と大気圧部分とを隔てる事で、これら真空空間
と大気圧部分との間のシール性保持を確実に図れる。In the vacuum magnetic fluid sealing device of the present invention configured as described above, the vacuum space and the atmospheric pressure portion are separated by separating the vacuum space and the atmospheric pressure portion by the solid sealing material and the magnetic fluid. It is possible to surely maintain the sealing property between and.

【００２２】又、シールの為の固体シール材並びに磁性
流体は、真空空間側にのみ設けている為、前記従来構造
に於ける空間１９（図４）の様に、両側を仕切られた空
間が形成されない。従って、この空間１９内に封入され
た気体の膨張に基づいて磁性流体がバーストする事もな
く、上記真空空間が磁性流体の飛沫により汚染される事
もなくなる。Further, since the solid sealing material for sealing and the magnetic fluid are provided only on the vacuum space side, there is a space partitioned on both sides like the space 19 (FIG. 4) in the conventional structure. Not formed. Therefore, the magnetic fluid does not burst due to the expansion of the gas enclosed in the space 19, and the vacuum space is not contaminated by the magnetic fluid droplets.

【００２３】[0023]

【実施例】図１は本発明の第一実施例を示している。円
筒状の周面を有する磁性材製の第一部材である軸２の外
側には、第二部材であるハウジング１が設けられてい
る。そして、１対の転がり軸受２１、２１により上記軸
２を、上記ハウジング１の内側に回転自在に支持してい
る。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. A housing 1 that is a second member is provided outside a shaft 2 that is a first member made of a magnetic material and has a cylindrical peripheral surface. The shaft 2 is rotatably supported inside the housing 1 by a pair of rolling bearings 21, 21.

【００２４】この軸２の外周面５と上記ハウジング１の
内周面４との間の円筒状の空間６内には、磁性流体シー
ル装置本体３を設けている。この磁性流体シール装置本
体３は、軸方向（図１の左右方向）に亙って着磁された
円輪状の永久磁石７を、磁性材により円輪状に造られた
１対のポールピース８、９によりサンドイッチ状に挟持
し、真空空間２６に対向する一方のポールピース９の内
周縁と軸２の外周面５との間に磁性流体１０を、上記永
久磁石７の磁力によって保持する事により構成されてい
る。２０、２０は、磁性流体シール装置本体３と転がり
軸受２１、２１との間に設けた非磁性材製の間座であ
る。In the cylindrical space 6 between the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 and the inner peripheral surface 4 of the housing 1, a magnetic fluid sealing device body 3 is provided. The main body 3 of the magnetic fluid seal device is a pair of pole pieces 8 made of a magnetic material in the form of a ring-shaped permanent magnet 7 magnetized in the axial direction (left and right direction in FIG. 1). It is sandwiched by 9 and held between the inner peripheral edge of one pole piece 9 facing the vacuum space 26 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by the magnetic force of the permanent magnet 7. Has been done. Numerals 20 and 20 are spacers made of a non-magnetic material provided between the main body 3 of the magnetic fluid seal device and the rolling bearings 21 and 21.

【００２５】大気圧部分２７に対向する他方のポールピ
ース８の内周縁と軸２の外周面５との間には磁性流体を
保持せず、円環状の隙間２２のまま残している。即ち、
この他方のポールピース８は、上記永久磁石７の一端面
から出た磁束が、軸２を通ってこの永久磁石７の他端面
に達する様にする、磁気通路としての役目のみを果た
す。従って、この他方のポールピース８の内周縁は、軸
２の外周面５と接触はしないが、可能な限り隙間が小さ
くなる様に近接させている。The magnetic fluid is not retained between the inner peripheral edge of the other pole piece 8 facing the atmospheric pressure portion 27 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2, but is left in the annular gap 22. That is,
The other pole piece 8 serves only as a magnetic path for allowing the magnetic flux emitted from the one end surface of the permanent magnet 7 to reach the other end surface of the permanent magnet 7 through the shaft 2. Therefore, the inner peripheral edge of the other pole piece 8 does not come into contact with the outer peripheral surface 5 of the shaft 2, but is arranged so as to be as close as possible so that the gap is as small as possible.

【００２６】上記一方のポールピース９の内周縁で、厚
さ方向中間部には凹溝２３を、全周に亙り形成し、この
凹溝２３に、固体シール材であるＯリング２４の外周寄
り部分を係止している。そして、このＯリング２４の内
周縁部で上記凹溝２３から突出した部分を、上記軸２の
外周面５に摺接させている。この結果、上記一方のポー
ルピース９の内周縁と軸２の外周面５との間の隙間２５
が、Ｏリング２４により塞がれる。上記Ｏリング２４と
しては、耐摩耗性に優れ、摩擦係数の低いものを使用す
るが、例えばデュポン社製の『バイトン』、ダイキン工
業社製の『ダイエル』等の弗素系のＯリングが、好まし
く利用出来る。At the inner peripheral edge of the one pole piece 9 described above, a groove 23 is formed in the middle portion in the thickness direction over the entire circumference, and the groove 23 is located near the outer circumference of the O-ring 24 which is a solid sealing material. The part is locked. The inner peripheral edge portion of the O-ring 24 is slidably in contact with the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 at a portion protruding from the concave groove 23. As a result, the gap 25 between the inner peripheral edge of the one pole piece 9 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 is formed.
However, it is blocked by the O-ring 24. As the O-ring 24, one having excellent wear resistance and a low friction coefficient is used. For example, a fluorine-based O-ring such as "Viton" manufactured by DuPont or "Dayer" manufactured by Daikin Industries, Ltd. is preferable. Available.

【００２７】更に、上記隙間２５の一部で上記Ｏリング
２４から外れた部分には、磁性流体１０を、上記永久磁
石７の磁力により保持している。これらＯリング２４と
磁性流体１０とにより、真空空間２６と大気圧部分２７
とを隔てている。上記Ｏリング２４の内周縁と軸２の外
周面５との摺動部には、磁性流体１０が毛細管現象によ
り染み込み、摺動部の潤滑を行なう。従って、軸２を高
速で回転させた場合にも、上記摺動部の発熱は最小限に
抑えられ、上記Ｏリング２４の耐久性も十分に確保され
る。Further, the magnetic fluid 10 is held by the magnetic force of the permanent magnet 7 at a portion of the gap 25 which is separated from the O-ring 24. By the O-ring 24 and the magnetic fluid 10, the vacuum space 26 and the atmospheric pressure portion 27 are formed.
Separated from. The magnetic fluid 10 soaks into the sliding portion between the inner peripheral edge of the O-ring 24 and the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 by a capillary phenomenon, and lubricates the sliding portion. Therefore, even when the shaft 2 is rotated at a high speed, the heat generation of the sliding portion is suppressed to the minimum and the durability of the O-ring 24 is sufficiently ensured.

【００２８】尚、磁性流体１０は、上記Ｏリング２４の
両側に設けても、或は図１に示す様に真空空間２６の側
にのみ設けても良い。但し、真空空間２６の側にのみ磁
性流体１０を設ける場合には、図１に示す様に、ポール
ピース９の一部で真空空間２６側部分の、上記磁性流体
１０が保持される部分の内径を、永久磁石７側部分の内
径よりも少し小さくする事が好ましい。The magnetic fluid 10 may be provided on both sides of the O-ring 24 or only on the side of the vacuum space 26 as shown in FIG. However, when the magnetic fluid 10 is provided only on the side of the vacuum space 26, as shown in FIG. 1, the inside diameter of the portion of the pole piece 9 on the side of the vacuum space 26 where the magnetic fluid 10 is held, as shown in FIG. Is preferably slightly smaller than the inner diameter of the permanent magnet 7 side portion.

【００２９】これに対して、Ｏリング２４の両側に磁性
流体１０を保持する場合には、上記ポールピース９の内
径は、Ｏリング２４の両側で等しくする。この様に両側
に磁性流体１０を保持する場合、凹溝２３の内部に空気
が封入される場合があるが、この空気の量は極く微量で
あり、仮に膨張した場合でも磁性流体１０をバーストさ
せる危険性は殆ど考えられない。従って、用途によって
は十分に使用可能である。On the other hand, when the magnetic fluid 10 is held on both sides of the O-ring 24, the inside diameter of the pole piece 9 is made equal on both sides of the O-ring 24. When the magnetic fluid 10 is held on both sides in this way, air may be enclosed in the concave groove 23, but the amount of this air is extremely small, and even if it expands, the magnetic fluid 10 bursts. There is almost no danger of causing it. Therefore, it can be sufficiently used depending on the application.

【００３０】上述の様に構成される、本発明の真空用磁
性流体シール装置の場合、Ｏリング２４と磁性流体１０
とにより真空空間２６と大気圧部分２７とを隔てる事
で、これら真空空間２６と大気圧部分２７との間のシー
ル性保持を確実に図れる。又、Ｏリング２４の摺接部よ
りも真空空間２６に寄った部分に磁性流体１０を設けて
いる為、仮にＯリング２４から摩耗粉が生じた場合で
も、この摩耗粉が真空空間２６に進入する事はない。In the case of the vacuum magnetic fluid sealing device of the present invention constructed as described above, the O-ring 24 and the magnetic fluid 10 are used.
By separating the vacuum space 26 and the atmospheric pressure portion 27 by means of, it is possible to reliably maintain the sealing property between the vacuum space 26 and the atmospheric pressure portion 27. Further, since the magnetic fluid 10 is provided in a portion closer to the vacuum space 26 than the sliding contact portion of the O-ring 24, even if abrasion powder is generated from the O-ring 24, this abrasion powder enters the vacuum space 26. There is nothing to do.

【００３１】又、上記真空空間２６と大気圧部分２７と
の間をシールする為のＯリング２４並びに磁性流体１０
は、真空空間２６側にのみ設けている為、前記従来構造
に於ける空間１９（図４）の様に、両側を仕切られた空
間が形成されない。従って、この空間１９内に封入され
た気体の膨張に基づいて磁性流体１０がバーストする事
もなく、上記真空空間２６が磁性流体１０の飛沫により
汚染される事もなくなる。The O-ring 24 and the magnetic fluid 10 for sealing between the vacuum space 26 and the atmospheric pressure portion 27 are also provided.
Is provided only on the side of the vacuum space 26, a space having both sides partitioned unlike the space 19 (FIG. 4) in the conventional structure is not formed. Therefore, the magnetic fluid 10 does not burst due to the expansion of the gas enclosed in the space 19, and the vacuum space 26 is not contaminated by the droplets of the magnetic fluid 10.

【００３２】尚、図示の実施例では、永久磁石７の両側
にポールピース８、９を設け、この内の真空空間２６側
のポールピース９の内周縁にのみ、Ｏリング２４と磁性
流体１０とを設けているが、これらＯリング２４と磁性
流体１０とは、大気圧部分２７側のポールピース８の内
周縁のみに設ける事も出来る。但し、永久磁石７と各ポ
ールピース８、９との間の気密保持を考えた場合、Ｏリ
ング２４と磁性流体１０とは、真空空間２６側に設ける
のが好ましい。更に、Ｏリング２４並びに磁性流体１０
を設けない側のポールピースは、単に磁束通路としての
役目を果たすのみである為、永久磁石７の片端面を磁性
材製の転がり軸受２１に突き当てる等により、磁束通路
を確保出来れば、Ｏリング２４並びに磁性流体１０を設
けない側のポールピースを省略しても良い。In the illustrated embodiment, the pole pieces 8 and 9 are provided on both sides of the permanent magnet 7, and the O-ring 24 and the magnetic fluid 10 are provided only on the inner peripheral edge of the pole piece 9 on the vacuum space 26 side. However, the O-ring 24 and the magnetic fluid 10 may be provided only on the inner peripheral edge of the pole piece 8 on the atmospheric pressure portion 27 side. However, considering the airtightness between the permanent magnet 7 and the pole pieces 8 and 9, it is preferable that the O-ring 24 and the magnetic fluid 10 be provided on the vacuum space 26 side. Furthermore, the O-ring 24 and the magnetic fluid 10
The pole piece on the side not provided with only serves as a magnetic flux passage. The ring 24 and the pole piece on the side where the magnetic fluid 10 is not provided may be omitted.

【００３３】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合、軸２の外周面５でポールピース
９の内周縁中間部に対向する部分に、全周に亙って凹溝
２８を形成し、この凹溝２８にＯリング２４の内周寄り
部分を係止している。そして、このＯリング２４の外周
縁を、上記ポールピース９の内周縁で、厚さ方向中間部
に摺接させている。図示の例では、上記Ｏリング２４の
両側に磁性流体１０を保持している。但し、好ましく
は、上述の第一実施例の場合と同様に、Ｏリング２４の
真空空間２６側にのみ、磁性流体１０を保持する。その
他の構成及び作用は、上述の第一実施例の場合と同様で
ある。Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, a concave groove 28 is formed over the entire circumference on the portion of the outer peripheral surface 5 of the shaft 2 that faces the intermediate portion of the inner peripheral edge of the pole piece 9. The peripheral part is locked. The outer peripheral edge of the O-ring 24 is slidably contacted with the inner peripheral edge of the pole piece 9 at the middle portion in the thickness direction. In the illustrated example, the magnetic fluid 10 is held on both sides of the O-ring 24. However, preferably, as in the case of the first embodiment described above, the magnetic fluid 10 is held only on the vacuum space 26 side of the O-ring 24. Other configurations and operations are similar to those of the above-described first embodiment.

【００３４】尚、図示は省略したが、本発明は、図３
（Ｂ）に示す様な、ポールピースの外周縁側に磁性流体
を保持する構造の、真空用磁性流体シール装置にも適用
出来る事は、勿論である。Although not shown, the present invention is not shown in FIG.
As a matter of course, the present invention can be applied to a vacuum magnetic fluid seal device having a structure in which a magnetic fluid is held on the outer peripheral edge side of a pole piece as shown in (B).

【００３５】[0035]

【発明の効果】本発明の真空用磁性流体シール装置は、
以上に述べた通り構成され作用する為、磁性流体が真空
空間に飛散するのを確実に防止して、この真空空間内の
清浄度を保持出来る。The vacuum magnetic fluid seal device of the present invention comprises:
Since the magnetic fluid is configured and operates as described above, it is possible to reliably prevent the magnetic fluid from scattering in the vacuum space and maintain the cleanliness in the vacuum space.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第一実施例を示す半部断面図。FIG. 1 is a half sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第二実施例を示す半部断面図。FIG. 2 is a half sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図３】磁性流体シール装置の基本的構造の２例を示す
断面図。FIG. 3 is a sectional view showing two examples of the basic structure of the magnetic fluid seal device.

【図４】従来の真空用磁性流体シール装置の１例を示す
断面図。FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional vacuum magnetic fluid seal device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ハウジング ２ 軸 ３ 磁性流体シール装置本体 ４ 内周面 ５ 外周面 ６ 空間 ７ 永久磁石 ８ ポールピース ９ ポールピース １０ 磁性流体 １１ ケーシング １２ 転がり軸受 １３ 軸受ハウジング １４ 真空用磁性流体シール装置 １５ ポールピース １６ ポールピース １７ 凹溝 １８ Ｏリング １９、１９ａ 空間 ２０ 間座 ２１ 転がり軸受 ２２ 隙間 ２３ 凹溝 ２４ Ｏリング ２５ 隙間 ２６ 真空空間 ２７ 大気圧部分 ２８ 凹溝 1 Housing 2 Shaft 3 Magnetic Fluid Sealing Device Main Body 4 Inner Surface 5 Outer Surface 6 Space 7 Permanent Magnet 8 Pole Piece 9 Pole Piece 10 Magnetic Fluid 11 Casing 12 Rolling Bearing 13 Bearing Housing 14 Vacuum Magnetic Fluid Sealing Device 15 Pole Piece 16 Pole piece 17 Recessed groove 18 O-ring 19, 19a Space 20 Spacer 21 Rolling bearing 22 Gap 23 Recessed groove 24 O-ring 25 Gap 26 Vacuum space 27 Atmospheric pressure part 28 Recessed groove

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 円筒状の周面を有する磁性材製の第一部
材と、この第一部材と同心に設けられ、上記第一部材に
対して相対的に回転する第二部材と、この第二部材の周
面と上記第一部材の周面との間の円筒状の空間内に挿入
自在な大きさを有する円輪状に形成され、軸方向に亙っ
て着磁された永久磁石と、上記円筒状の空間内に挿入自
在な大きさを有する円輪状に形成され、上記永久磁石の
側面に固着されたポールピースと、このポールピースの
周縁と上記第一部材の周面との間に、上記永久磁石の磁
力により保持された磁性流体とから成り、軸方向一方の
側を真空空間に対向させた状態で使用される真空用磁性
流体シール装置に於いて、上記ポールピースの周縁と上
記第一部材の周面との間には、これら周縁と周面との間
に存在する円環状の隙間の一部を塞ぐ固体シール材が設
けられており、上記隙間の残部でこの固体シール材が占
めている空間以外の部分にのみ、上記磁性流体が保持さ
れており、これら固体シール材と磁性流体とにより、上
記真空空間と大気圧部分とを隔てた事を特徴とする真空
用磁性流体シール装置。1. A first member made of a magnetic material having a cylindrical peripheral surface, a second member concentric with the first member and rotating relative to the first member; A permanent magnet that is formed in a ring shape having a size that can be inserted into a cylindrical space between the peripheral surface of the two members and the peripheral surface of the first member, and is magnetized in the axial direction, Between the pole piece, which is formed in a circular ring shape having a size that can be inserted into the cylindrical space and is fixed to the side surface of the permanent magnet, and between the peripheral edge of the pole piece and the peripheral surface of the first member. A magnetic fluid held by the magnetic force of the permanent magnet and used in a state where one side in the axial direction is opposed to a vacuum space, the magnetic fluid sealing device for vacuum comprising: Between the peripheral surface of the first member, the annular shape existing between these peripheral edges and the peripheral surface. A solid sealing material for closing a part of the gap is provided, and the magnetic fluid is held only in a portion other than the space occupied by the solid sealing material in the remaining portion of the gap. A magnetic fluid sealing device for vacuum, characterized in that the vacuum space is separated from an atmospheric pressure portion by a fluid.