KR100866696B1 - 자성유체밀봉장치 - Google Patents

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KR100866696B1
KR100866696B1 KR1020037015202A KR20037015202A KR100866696B1 KR 100866696 B1 KR100866696 B1 KR 100866696B1 KR 1020037015202 A KR1020037015202 A KR 1020037015202A KR 20037015202 A KR20037015202 A KR 20037015202A KR 100866696 B1 KR100866696 B1 KR 100866696B1
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히로시 안자이
타카오 칸노
요시미 이마모토
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엔오케이 가부시키가이샤
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

본 발명은 2개 부재의 편심허용치를 확대해서 밀봉성의 향상을 도모함과 더불어, 자성유체를 장치에 조립하기 전에 주입할 수 있게 됨으로써 품질의 편차를 줄일 수 있고, 구성부재를 삭감해서 박형화를 도모할 수 있는 자성유체밀봉장치를 제공하기 위해 발명된 것으로, 환상자석(3)이 보유지지하는 자성유체(4,5)에 의해 부양되어 지지됨으로써, 환상자석(3)과 자성유체(4,5)에 의해 하우징(1)과 샤프트(2) 사이가 밀봉되도록 되어 있다.

Description

자성유체밀봉장치{Magnetic fluid seal device}
본 발명은 상대운동하는 자성유체밀봉장치(磁性流體密封裝置)에 관한 것으로, 예컨대 반도체제조장치나 액정패널디스플레이제조장치, 하드디스크제조장치, 광학제품제조장치와 같은 생산기계에서 미세한 먼지가 침입하는 것을 방지하기 위한 더스트실(dust seal)이나, 카메라, 하드디스크드라이버, 광학부품과 같은 제품에 내장되는 더스트실에 적용할 수 있는 자성유체밀봉장치에 관한 것이다.
종래의 상대운동하는 자성유체밀봉장치는 2개 부재 사이를 2개 부재 중 한쪽 부재 쪽에 보유지지된 자성유체(磁性流體)를 다른쪽 부재의 표면에다 접촉시켜 간극을 밀봉하도록 되어 있다.
이러한 종래의 자성유체밀봉장치의 구성예를 도 24에 나타내었다. 종래에는 일반적으로 축방향으로 착자(着磁)된 자석(103)을 2개의 극성나사(104)로 조여 접착하고서 비자성을 가진 하우징(101)에다 설치하고, 이 극성나사(104)와 자성체로 된 샤프트(102)의 사이에 형성되는 간극에다 자성유체(105)를 충전(充塡)하는 구조를 채택하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술의 경우에는 다음과 같은 문제가 생기게 된다.
이 종래기술에 따른 자성유체밀봉장치는 하우징에 고정하도록 구성되어 있기 때문에, 하우징과 샤프트의 편심허용치가 극성나사와 샤프트 사이의 간극보다 작게 되어 하우징과 샤프트의 동축도(同軸度)에 높은 정밀도가 필요하게 된다.
또, 이와 같은 구성에서는 자성유체의 충전을 장치조립 후에 행해야만 하는 번잡성과 자성유체의 충전량을 관리하기가 쉽지 않다고 하는 결점이 있게 된다.
그리고, 자석과 극성나사는 일정한 두께가 필요하기 때문에 박형화(薄型化)에 한계가 있게 된다. 또, 자석과 극성나사를 접착시켜야 하는 결점도 있게 된다.
본 발명은 이와 같은 종래기술이 갖고 있는 문제를 해결하기 위해 발명한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 2개 부재의 편심허용치를 확대해서 밀봉성의 향상을 도모함과 더불어, 자성유체를 장치조립 전에 주입할 수 있게 함으로써 품질의 편차를 줄일 수 있고, 구성부재를 줄여 박형화를 도모할 수 있어 제조가 용이한 자성유체밀봉장치를 제공함에 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 구조를 채택하고 있다.
즉, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는, 서로 상대이동할 수 있게 조립되는 2개 부재 사이를 밀봉(seal)하는 자성유체밀봉장치에서, 2개 부재 사이에 배치된 자력을 발생시키는 자력발생수단과, 이 자력발생수단의 2개 부재와 서로 마주보는 단부(端部)에 자력적(磁力的)으로 보유지지되어 상기 자력발생수단과 2개 부재의 각 표면 사이의 간극을 밀봉하는 자성유체(磁性流體)를 구비하고서, 이 자성유체로 상기 자력발생수단을 부양시켜 지지함으로써 상기 자력발생수단 및 상기 자성유체로 2개 부재 사이를 밀봉하도록 된 것을 특징으로 한다.
따라서, 자력발생수단과 2개 부재의 각 부재표면 사이의 간극의 합(合)이 2개 부재의 편심허용치로 되어, 동축도의 정밀도가 낮더라도 밀봉성을 발휘할 수 있게 된다. 또, 종래에 쓰이고 있던 극성나사와 같은 부재를 필요로 하지 않게 됨으로써 구성부재가 줄어들 수 있어 장치의 박형화에도 효과적이고, 부재끼리 접합시킬 필요가 없어 제조하기가 쉬워지게 된다. 그리고, 자력발생수단이 자성유체에 의해 자기력으로 부양(浮揚)되도록 되어 있기 때문에, 자력발생수단을 관성체로 하고서 자성유체를 점성감쇄수단으로 하는 회전관성댐퍼(rotation inertia damper)로서의 기능도 발휘하게 된다.
또, 상기 적어도 2개 부재 내 한쪽 부재에 끼워지는 슬리이브를 갖고서, 이 슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전시킨 상태에서 장치를 장착할 수가 있게 되어, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다.
상기 슬리이브는 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 축방향으로 돌출한 돌출부로 이루어진 2개의 단면L자형상부재를 갖추고, 이 단면L자형상부재의 상기 축방향부가 겹쳐지도록 구성하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 자력발생수단을 슬리이브의 홈 내로 배치하기가 쉬워지게 된다. 또, 구성부품이 탄성변형성을 갖지 않아도 구성될 수 있기 때문에 재료선정의 자유도가 커지게 된다.
또, 상기 슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면의 적어도 홈 이외의 표면부분에 발유성막(oil-repellant film, 撥油性膜)이 형성되는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체가 홈 이외의 표면에 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체가 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
또한, 상기 슬리이브는 직경방향으로 돌출한 부분을 고무형상 탄성체로 구성하는 것이 좋다.
이에 따라, 고무형상 탄성체를 변형시켜 자력발생수단을 슬리이브의 홈 내에 배치하기가 쉬워지게 된다.
또, 상기 슬리이브는 상기 한쪽 부재에 끼워지는 부분이 고무형상 탄성체로 구성되는 것이 좋다.
이렇게 함으로써, 슬리이브의 한쪽 부재와 끼워맞춰지도록 함에 있어 양자를 접착시킬 필요가 없게 된다.
그리고, 상기 자력발생수단의 2개 부재와 마주보는 단부가 뾰족하게 되어 있어, 이렇게 뾰족하게 형성된 선단부에 자속(磁束)을 집중시켜 상기 자성유체가 자기적으로 보유지지되도록 하는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체가 분산되지 않고 효율적으로 집중되어 보유지지될 수 있기 때문에 자성유체의 충전량을 줄일 수 있게 된다.
한편, 상기 슬리이브의 홈도 상기 자력발생수단의 뾰족하게 마주보는 단부에 맞춰지는 형상으로 형성되는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체의 분산이 더욱 방지될 수 있게 된다.
그리고, 상기 자력발생수단의 뾰족하게 마주보는 단부와 상기 슬리이브의 홈 사이의 간극이, 상기 자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부의 앞끝으로 갈수록 좁혀지도록 하는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체의 충전량을 한층 더 줄일 수가 있게 된다.
또, 상기 자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부가 단면3각형상의 돌기형상으로 되는 것이 좋다.
이에 따라, 뾰족하게 된 앞끝에 자속을 집중시켜 자성유체가 분산되지 않고 효율적으로 집중되어 보유지지될 수 있게 된다.
또, 상기 자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부가 단면원호형상의 돌기형상으로 되어도 좋다.
이렇게 되면, 뾰족한 앞끝에 자속이 집중되어, 자성유체가 분산되지 않고 효율적으로 집중되어 보유지지될 수 있게 된다.
한편, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워지는 슬리이브를 갖고서, 이 슬리이브의 적어도 축방향 양쪽 단부에 발유성막이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 되면, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전시킨 상태에서 장치를 장착할 수 있게 됨으로써, 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충 전량의 관리가 쉬워지게 된다. 또, 자성유체가 슬리이브의 축방향 양쪽 단부에 퍼진다거나 해서 밀봉에 쓰여지는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
또한, 2개 부재가 상대적으로 왕복이동할 수 있게 되고서, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워진 2개 부재의 왕복이동거리에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브를 갖도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태로 장치를 장착할 수가 있게 됨으로써, 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동거리에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브 상의 자성유체가 잘 퍼져 미끄러지도록 하는 역할을 할 수 있게 된다.
여기서, 상기 슬리이브는 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 2개 부재의 왕복이동거리에 대응한 홈이 형성되는 것이 좋다.
이렇게 되면, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태로 장치를 장착할 수가 있게 됨으로써, 장착하기가 쉬워짐과 더불어, 홈 밖으로 자성유체가 비산되지 않기 때문에 자성유체의 관리가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동거리에 대응해서 슬리이브의 홈 내에서 자성유체가 잘 퍼져 미끄러지도록 하는 역할을 할 수가 있게 된다.
여기서, 상기 슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 발유성막이 형성되도록 하는 것이 좋다.
이렇게 하면, 상대적으로 왕복이동할 때 미끄러지는 자성유체가 표면에 퍼져 밀봉에 쓰여지는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
또, 상기 슬리이브는 이 슬리이브의 홈 내에 상기 자력발생수단이 삽입되도록 하는 탄성변형특성을 갖도록 하는 것이 좋다.
따라서, 자력발생수단이 원활하게 장착될 수 있게 된다.
또, 상기 2개 부재 및 슬리이브는 비자성재(非磁性材)로 되는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체가 자력발생수단의 자극(磁極)에 모여져 자력발생수단을 자기적으로 부양시킬 수가 있게 된다.
한편, 상기 적어도 2개 부재 중 한쪽 부재의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 홈이 형성되도록 하는 것이 좋다.
이에 따라, 종래 쓰여지고 있던 극성나사나 슬리이브와 같은 부재가 필요하지 않게 되고, 자력발생수단과 자성유체만으로 장치를 구성할 수 있어 구성부재가 줄어들게 됨으로써, 대폭적인 박형화가 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 발유성막이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 자성유체가 한쪽의 부재표면에만 발라지게 됨으로써, 밀봉에 쓰여지는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
여기서, 상기 자력발생수단은 상기 홈 내에 이 자력발생수단을 삽입할 수 있도록 하는 탄성변형특성을 갖도록 하는 것이 좋다.
이에 따라, 자력발생수단을 원활하게 장착할 수가 있게 된다.
또, 상기 자력발생수단의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 발유성막을 형성시키는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 자성유체가 자력발생수단의 표면에만 발라져 밀봉용으로 쓰여지는 자성유체량이 줄어드는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 자력발생수단의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 절결부를 형성시키는 것이 좋다.
이에 따라, 자력발생수단의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 자력발생수단을 부양시킬 수가 있게 된다.
또한, 상기 자력발생수단의 2개 부재 사이로 뻗은 측면에 절결부를 형성시켜도 된다.
이에 따라, 자력발생수단의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 자력발생수단을 부양시킬 수가 있게 된다.
또, 상기 자력발생수단의 2개 부재와 마주보는 단부면의 중앙부에 절결부를 형성시키는 것도 좋다.
이에 따라, 자력발생수단의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 자력발생수단을 부양시킬 수가 있게 된다.
상기 자력발생수단으로는 축방향 또는 직경방향으로 단극(單極) 또는 다극(多極)으로 착자된 자석으로 되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 자석이 자성유체와 함께 2개 부재 사이를 메워 2개 부재 사이를 밀봉할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 자성유체밀봉장치는, 서로 상대이동할 수 있게 조립되는 2개 부재 사이를 밀봉하는 자성유체밀봉장치에서, 2개 부재 사이에 각각 끼워진 자력을 발생시키는 슬리이브형상 자력발생수단과, 이 슬리이브형상 자력발생수단 사이에 배치된 비자성체, 이 슬리이브형상 자력발생수단이 상기 비자성체와 마주보는 면에 자기적으로 보유지지되어 상기 슬리이브형상 자력발생수단과 상기 비자성체 사이의 2개의 간극을 밀봉하는 자성유체를 구비하고서, 상기 자성유체로 상기 비자성체를 부양시켜 지지함으로써 상기 비자성체 및 상기 자성유체로 2개 부재 사이를 밀봉하도록 된 것을 특징으로 한다.
따라서, 비자성체와 2개 부재의 각 부재표면 사이의 2개의 간극의 합이 2개 부재의 편심허용치로 되어, 동축도의 정밀도가 낮아도 밀봉성을 발휘할 수가 있게 된다. 또, 종래에 쓰이고 있던 극성나사와 같은 부재가 필요하지 않게 되어 구성부재가 줄어들어 장치의 박형화에도 유리하고, 부재끼리를 접합시킬 필요도 없어 제조하기가 쉬워지게 된다. 그리고, 비자성체가 자성유체에 의해 자기력으로 부양되기 때문에, 비자성체를 관성체로 해서 자성유체를 점성감쇄수단으로 하는 회전관성댐퍼로서의 기능도 발휘하게 된다. 특히, 자기력을 변하지 않게 하고도 비자성체를 얇고 가볍게 할 수 있기 때문에, 장치를 대형화하더라도 비자성체를 자기적으로 부양시킬 수가 있게 된다.
또, 적어도 한쪽의 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면에 홈을 형성시키는 것이 바람직하다.
이에 따라, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치의 장착이 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다.
상기 슬리이브형상 자력발생수단은, 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어진 2개의 단면L자형상부재를 갖고서, 이 단면L자형상부재의 상기 축방향부가 겹쳐지도록 구성되는 것이 좋다.
이에 따라, 비자성체를 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 배치하는 것이 쉬워지고, 구성부품이 탄성변형성을 갖지 않아도 구성될 수가 있기 때문에 재료선정의 자유도가 커지게 된다.
상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면의 적어도 홈 이외의 표면부분에 발유성막이 형성되는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체가 홈 이외의 표면에 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체량이 감소하는 것이 방지될 수 있게 된다.
상기 슬리이브형상 자력발생수단의 적어도 축방향 양쪽 단부에 발유성막이 형성되는 것이 좋다.
이에 따라, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기가 쉬워지게 된다. 자성유체가 슬리이브형상 자력발생수단의 축방향 양쪽 단부에 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
또한, 상기 2개 부재가 상대적으로 왕복이동할 수 있게 되고서, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워진 상기 슬리이브형상 자력발생수단을 2개 부재의 왕복 이동거리에 대응해서 축방향으로 뻗도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 되면, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동거리에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브형상 자력발생수단 상에 자성유체가 보유지지될 수 있게 된다.
여기서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단은 상기 비자성체와 마주보는 면에 2개 부재의 왕복이동거리에 대응해서 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동거리에 대응한 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 자성유체가 보유지지될 수 있게 된다.
여기서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단은 이 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 상기 비자성체가 삽입되도록 탄성변형특성을 갖도록 하는 것이 좋다.
이렇게 되면, 비자성체를 원활하게 장착할 수 있게 된다.
또, 상기 비자성체는 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 홈 내에 상기 비자성체를 삽입할 수 있도록 하는 탄성변형특성을 가진 것으로 하는 것이 좋다.
이에 따라, 비자성체를 원활하게 장착할 수가 있게 된다.
또한, 상기 비자성체의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 발유성막이 형성되는 것이 좋다.
이에 따라, 자성유체가 비자성체의 표면에 퍼져 밀봉용으로 쓰이는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
한편, 상기 비자성체의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 절결부가 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 비자성체의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 비자성체를 부양시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 비자성체의 2개 부재 사이로 뻗은 측면에 절결부가 형성되도록 하는 것이 좋다.
이에 따라, 비자성체의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 비자성체를 부양시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 비자성체의 2개 부재와 마주보는 단부면의 중앙부에 절결부가 형성되도록 하는 것이 좋다.
이렇게 하면, 비자성체의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 비자성체를 부양시킬 수 있게 된다.
여기서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단은 축방향 또는 직경방향으로 단극 또는 다극착자된 자석으로 되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 자석이 2개 부재 각각에 끼워져 자성유체를 보유지지할 수가 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 8은 본 발명의 제8실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 9는 본 발명의 제9실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 10은 본 발명의 제10실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 11은 본 발명의 제11실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도 및 환상자석의 착자상태를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 제12실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 13은 본 발명의 제13실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 14는 본 발명의 제14실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 15는 본 발명의 제15실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 16은 본 발명의 제16실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 17은 본 발명의 제17실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 18은 본 발명의 제18실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 19는 본 발명의 제19실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 20은 본 발명의 제20실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 21은 본 발명의 제21실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 22는 본 발명의 제22실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도,
도 23은 본 발명의 제23실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도 및 슬리이브형상 자석의 착자상태를 나타낸 도면,
도 24는 종래기술에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도이다.
이하 도면을 참조로 해서 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 이들 실시예에 기재되는 구성부품의 치수와, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 특히 특정적으로 기재하는 것이 아닌 한 본 발명의 범위가 그들에 한정된다는 취지로 기재되는 것이 아니다. 또, 다음의 설명에서 한번 설명한 부재에 대한 재질이나 형상 등은 특히 바꿔 기재하지 않는 한 처음에 설명한 것과 같다.
본 발명의 실시예는 자성유체밀봉장치를 반도체제조장치나 액정패널디스플레이장치, 하드디스크제조장치, 광학부품제조장치와 같은 생산기계의 더스트실이나, 카메라, 하드디스크드라이버, 광학부품과 같은 제품에 내장되는 더스트실로서 적용될 수 있는 것이다.
(제1실시예)
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도이다.
도 1에 도시된 자성유체밀봉장치는, 회전이동할 수 있는 2개 부재로서의 원통형상 하우징(1)과, 이 하우징(1)에 삽입되는 샤프트(2)의 사이에 갖춰지도록 된 것이다. 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에서는 상대회전운동이 이루어지게 되는 바, 본 제1실시예에서는 샤프트(2)만 회전하게 된다. 하우징(1)과 샤프트(2)는 모두 비자성체로 구성된다.
상기 자성유체밀봉장치는 직경방향으로 착자(着磁)되어 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 배치되는 환상자석(環狀磁石;3)으로 된 자력발생수단과, 이 환상자석(3)의 내외주면 단부에 각각 보유지지된 자성유체(4,5) 및, 상기 하우징(1)과 샤프트(2)에 각각 끼워진 슬리이브(6,7)를 갖도록 되어 있다.
상기 환상자석(3)의 자극(磁極)인 내외주면 근방에는 자장기울기가 생기도록 되어 있어서 그 자장기울기 내에 위치한 자성유체(4,5)가 자장이 높은 쪽(자석표면)으로 끌리게 되고, 그 반작용으로서 비자성체인 슬리이브(6,7)는 자장이 낮은 쪽으로 척력(斥力)을 받게 된다. 그 결과, 상기 환상자석(3)은 슬리이브(6,7)와 접촉하지 않은 상태에서 자성유체(4,5) 중에 부양되고, 이와 동시에 자성유체(4,5)가 환상자석(3)과 슬리이브(6,7)의 간극을 밀봉하는 기능을 발휘하게 된다.
상기 환상자석(3)으로는 비중이 작은 플라스틱 자석과 같은 것이 적당하다. 또, 상기 환상자석(3)의 착자는 자석표면 근방의 자장강도를 높인 다음 자석단면의 길이방향(본 실시예에서는 직경방향)으로 행하는 것이 좋은데, 다극착자를 행하면 보다 더 좋아지게 된다. 단, 상기 환상자석(3)의 치수와 재질 및 착자방법은 환상자석(3)이 슬리이브(6,7)와 접촉하지 않은 상태에서 자성유체(4,5) 중에 부양하는 조건을 만족시키는 것이라면 앞에 기재된 것에 한정되지 않는다.
한편, 상기 자성유체(4,5)로는 Fe3O4 또는 Mn·ZnFe2O4와 같은 미립자를 기름이나 물 또는 유기용매 등에다 콜로이드상으로 분산시킨 것을 쓰게 된다.
상기 슬리이브(6,7)는 비자성스테인레스나, 알루미늄합금, 동합금, 티탄과 같은 비자성금속제 또는 폴리페닐렌옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈과 같은 수지제의 원통형상부재로서, 그 축방향 양쪽 단부에 돌출부가 돌출하도록 중앙부가 움푹 파여진 홈이 형성되어, 이 홈 내에 환상자석(3)의 내외주면 단부가 간극을 갖고서 각각 배치되도록 되어 있다. 그리고, 자성유체(4,5)가 환상자석(3)의 내외주면 단부와 슬리이브(6,7) 사이에 충전되도록 되어 있다.
이 슬리이브(6,7)는 슬리이브(6,7)의 홈 내에 환상자석(3)이 삽입될 수 있도록 하는 탄성변형특성을 가져 환상자석(3)이 원활하게 장착될 수 있게 하고 있다.
또, 상기 슬리이브(6,7)의 축방향 양쪽 단부의 돌출부, 즉 환상자석(3)과 마주보는 면 내의 홈 이외의 부분에는, 표면에 발유성막(8,9)이 형성되어 있어서, 이 발유성막(8,9)에 의해 슬리이브(6,7)의 홈 내의 자성유체(4,5)가 외부로 스며나가는 것이 방지될 수 있게 된다.
한편, 상기 발유성막(8,9)의 형성처리로는 막형성 이외에 코팅이나 도포 등에 의한 처리도 할 수 있고, 불소계 발유제와 같은 재료를 써서 처리하게 된다.
이상과 같은 자성유체밀봉장치는, 환상자석(3)과 슬리이브(6,7) 사이에 미리 자성유체(4,5)를 충전시킨 상태에서 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 한번에(one- touch) 쉽게 장착될 수 있게 된다.
또, 이와 같은 자성유체밀봉장치에서는, 환상자석(3)이 보유지지하는 자성유체(4,5)에 의해 부양지지(浮揚支持)되도록 되어 있어서, 장치가 어떤 방향으로 놓여지더라도 환상자석(3)이 부양될 수 있게 된다.
그리고, 환상자석(3)과 자성유체(4,5)로 하우징(1)과 샤프트(2) 사이를 밀봉한 결과, 하우징(1)에 대해 샤프트(2)를 환상자석(3)의 내외주면과 슬리이브(6,7)의 2개 간극의 합계만큼 편심(偏芯)이 일어나 밀봉기능을 발휘할 수 있게 된다.
따라서, 환상자석(3)의 내외주면 양쪽에 자성유체(4,5)를 보유지지하는 간극을 갖도록 구성함으로써, 양쪽 간극의 합이 하우징(1)과 샤프트(2)의 동축도의 허용치가 되어, 정밀도가 낮더라도 밀봉성을 발휘할 수가 있게 된다.
그리고, 환상자석(3)이 자성유체(4,5)에 의해 자기력으로 부양되어 있기 때문에, 환상자석(3)을 관성체로 해서 자성유체(4,5)를 점성감쇄수단으로 하는 회전관성댐퍼로서의 기능도 발휘하게 된다.
또, 자성유체밀봉장치에 쓰이고 있는 부재도 극성나사와 같은 부재가 없어 환상자석(3)만의 두께를 필요로 하기 때문에, 구성부재가 줄어들어 장치의 박형화가 이루어질 수 있게 된다. 또, 극성나사와 같은 부재끼리 접합시킬 필요도 없어 제조하기가 쉬워지게 된다.
그리고, 슬리이브(6,7)의 홈에 환상자석(3)의 내외주면 단부가 배치되기 때문에, 미리 자성유체(4,5)를 충전시킨 장치를 조립한 상태에서 장치를 장착할 수 있어서, 장치를 쉽게 장착할 수 있음과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기도 쉬워 지게 된다.
(제2실시예)
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제2실시예는 환상자석(3)의 직경방향 측면에 발유성막(10)을 형성시켜 놓은 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
상기 환상자석(3)에는 자성유체(4,5)와 접촉하지 않는 부분, 즉 환상자석(3)의 각부(角部)를 제외한 직경방향 측면에 발유성막(10)이 형성되어 있다.
단, 환상자석(3)의 직경방향 측면의 각부에는 발유성막(10)이 형성되어 있지 않고, 자성유체(4,5)가 부착됨에 따라 밀봉이나 자기부양과 관계하게 된다.
이에 따라, 자성유체(4,5)가 환상자석(3)의 직경방향 측면에 퍼져 밀봉에 필요한 자성유체량이 줄어드는 것이 방지됨으로써, 보다 작게 미리 충전한 자성유체 충전량으로도 모든 방향에 대해 밀봉기능이 발휘될 수가 있게 된다.
(제3실시예)
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제3실시예에서는 환상자석(3)의 직경방향 측면에 절결부(11)가 형성된 것으로, 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
상기 환상자석(3)에는 자성유체(4,5)와 접촉되지 않는 부분, 즉 환상자석(3)의 각부를 제외한 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 뻗은 직경방향 측면에 절결부(11)가 형성되어 있다.
이에 따라, 환상자석(3)의 경량화가 도모되어 보다 낮게 포화자화(飽和磁化) 된 자성유체(4,5) 또는 보다 작은 자성유체 충전량으로 모든 방향에 대해 환상자석(3)을 부양시킬 수가 있게 된다.
(제4실시예)
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제4실시예는 환상자석(3)의 직경방향 측면의 절결부(11)에 더해서 내외주면의 중앙부에 절결부(12)가 형성된 구조로 된 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
상기 환상자석(3)에는 상기 제3실시예와 마찬가지로 자성유체(4,5)와 접촉하지 않는 부분, 즉 환상자석(3)의 각부를 제외한 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 뻗은 직경방향 측면에 절결부(11)가 형성되어 있다.
이에 더해서, 환상자석(3)의 각부를 제외한 하우징(1) 또는 샤프트(2) 중 어느 것과 마주보는 내외주면의 중앙부에도 절결부(12)가 형성되어 있다.
이에 따라, 환상자석(3)의 경량화가 한층 더 도모되어, 보다 더 낮게 포화자화된 자성유체(4,5) 또는 보다 작은 자성유체 충전량으로도 모든 방향에 대해 환상자석(3)을 부양시킬 수가 있게 된다.
(제5실시예)
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제5실시예는 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(71)에 홈이 형성되지 않고 환상자석(3)과 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(9)이 형성된 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(71)는 제1실시예와 같은 홈이 형성되지 않은 원통형상으로 되어 있다. 또, 상기 슬리이브(71)의 환상자석(3)과 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(9)이 형성되어 있다.
이와 같은 구성에서도 환상자석(3)이 모든 방향에 대해 자기력으로 부양되어 샤프트(2)의 회전에 대해 더스트실로 기능하게 된다.
한편, 본 실시예와는 반대로, 하우징(1)의 슬리이브에 홈이 형성되지 않고 환상자석(3)과 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(8)을 형성시켜도 마찬가지 효과를 얻을 수 있게 된다.
(제6실시예)
도 6은 본 발명의 제6실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제6실시예는 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적으로 왕복운동이 이루어지고서, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(72)를 축방향으로 왕복운동거리만큼 뻗게 하고서, 환상자석(3)과 마주보는 면 모두에 발유성막(13)을 형성시킨 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제6실시예에서는 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대회전운동이 이루어지도록 되어 있을 뿐만 아니라, 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적인 왕복운동도 이루어지도록 되어 있는 바, 본 실시예에서는 샤프트(2)가 왕복운동을 하도록 되어 있다.
이 때문에, 자성유체가 밀려나게 됨으로써 자성유체밀봉장치를 안정되게 지지해야 할 필요가 있어서, 본 실시예에서는 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(72)를 축방향으로 샤프트(2)가 왕복운동하는 거리만큼 뻗게 해서 슬리이브(72) 상의 자성유체(5)가 미끄러지도록 구성되어 있다.
이때, 자성유체(5)가 슬리이브(72) 상으로 퍼지는 것을 방지하도록 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(72)에는 환상자석(3)과 마주보는 면 전체에 발유성막(13)이 형성되어 있다.
이와 같은 구성에서도 환상자석(3)은 모든 쪽에 대해 자기력으로 부양되어 샤프트(2)의 회전·왕복운동에 대해 더스트실로서 기능하게 된다. 물론, 본 실시예는 샤프트(2)가 왕복운동만 하는 경우에도 적합하다.
한편, 본 실시예와는 반대로, 하우징(1)의 슬리이브를 축방향으로 왕복운동하는 거리만큼 뻗도록 하고서 환상자석(3)과 마주보는 면 전체에 발유성막을 형성시켜도 마찬가지 효과가 얻어지게 된다.
(제7실시예)
도 7은 본 발명의 제7실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제7실시예는 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대왕복운동이 행해지도록 된 것으로, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(73)에 홈이 형성되지 않고 축방향으로 왕복운동거리만큼 뻗고서, 환상자석(3)과 마주보는 면 전체에 발유성막이 형성된 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제7실시예에서는 제6실시예와 마찬가지로 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대운동이 이루어질 뿐만 아니라 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적인 왕복운동이 이루어지도록 되어 있는 바, 본 실시예에서는 샤프트(2)가 왕복운동을 하도록 되어 있다.
이 때문에, 자성유체가 미끄러지게 됨으로써 자성유체밀봉장치를 안정되게 지지해야 할 필요가 있어서, 본 실시예에서는 샤프트(2)에 끼워지는 원통형상의 슬리이브(73)를 축방향으로 샤프트(2)가 왕복운동하는 거리만큼 뻗도록 해서 슬리이브(73) 상의 자성유체(5)가 미끄러지도록 구성되어 있다.
이때, 자성유체(5)가 슬리이브(73) 상에 퍼지는 것이 방지되도록 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(73)에는 환상자석(3)과 마주보는 면 전체에 발유성막(14)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 제6실시예와는 달리, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브(73)는 제1실시예와 같은 홈이 형성되지 않은 원통형상으로 되어 있다.
이와 같은 구성에서도 환상자석(3)은 모든 쪽에 대해 자기력으로 부양되어, 샤프트(2)의 회전·왕복운동에 대해 더스트실로서 기능하게 된다. 물론, 본 실시예는 샤프트(2)가 왕복운동만을 하는 경우에도 적합하다.
한편, 본 실시예와는 반대로, 하우징(1)의 슬리이브를 축방향으로 왕복운동하는 거리만큼 뻗도록 하고서, 환상자석(3)과 마주보는 면 전체에 발유성막을 형성시키면, 제1실시예와 같은 홈이 형성되지 않아도 마찬가지 효과가 얻어질 수 있게 된다.
(제8실시예)
도 8은 본 발명의 제8실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제8실시예는 하우징(1)의 내주면에 홈이 형성되어 그 홈 내에 탄성변형특성이 있는 고무자석과 같은 환상자석(31)이 삽입되고서, 이 환상자석(31)의 내외주면쪽에 형성된 간극에 자성유체(4,5)가 충전되는 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제8실시예에서는 하우징(1) 및 샤프트(2)에 모두 슬리이브가 끼워지지 않고 하우징(1)에 직접 환상자석(31)의 외주면 단부가 간극을 갖고서 배치되는 홈이 형성되어 있다.
여기서, 상기 환상자석(31)은 하우징(1)의 홈에 변형되어 삽입될 필요가 있기 때문에, 탄성변형특성(가요성)을 가진 고무자석이 쓰이게 된다.
그리고, 하우징(1)의 홈에 환상자석(31)이 삽입된 후에 자성유체(4)가 환상자석(31)과 하우징(1)의 홈 사이의 간극에 충전되고, 자성유체(5)가 환상자석(31)과 샤프트(2)의 표면 사이의 간극에 충전되도록 되어 있다.
이와 같은 구성에서도 환상자석(31)이 모든 쪽에 대해 자기력으로 부양되어 샤프트(2)의 회전에 대해 더스트실로서 기능하게 된다.
한편, 샤프트(2)에 홈을 형성하거나, 하우징(1)과 샤프트(2) 양쪽에 홈을 형성하는 구조로 되더라도 마찬가지 효과를 얻을 수 있게 된다.
(제9실시예)
도 9는 본 발명의 제9실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제9실시예는 고무자석과 같이 탄성변형특성이 있는 환상자석(32)과 샤프트(2)의 표면 사이에 직접 간극이 형성되고서, 하우징(1)의 슬리이브(61)에 홈이 깊게 형성된 구조로 된 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제9실시예에서는 샤프트(2)에 슬리이브가 끼워지지 않고 탄성변형특성이 있는 고무자석과 같은 환상자석(32)과 샤프트(2)의 표면 사이에 직접 자성유체(5)가 충전되는 간극이 형성되어 있다.
또, 하우징(1)에 끼워지는 슬리이브(61)는 환상자석(32) 외주면과의 사이에 커다란 간극을 갖도록 슬리이브(61)에 형성되는 홈이 깊게 되어 있다. 이 슬리이브(61)의 축방향 양쪽 단부에 돌출된 돌출부, 즉 환상자석(32)과 마주보는 면 내의 홈 이외의 부분에는, 표면에 발유성막(8)이 형성되어 있다.
이러한 구성에서도 하우징(1)에 대해 샤프트(2)를 환상자석(32)의 내외주면의 2개의 간극의 합계만큼 편심이 되더라도 밀봉기능을 발휘할 수 있게 되어, 환상자석(32)이 모든 쪽으로 자기력에 의해 부양됨으로써, 샤프트(2)의 회전운동에 대해 더스트실로 기능하게 된다.
(제10실시예)
도 10은 본 발명의 제 10실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제10실시예는 제9실시예에서의 자성유체(5)와 접촉하는 샤프트(2)의 표면에 발유성막(15)을 형성시킨 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제10실시예는 제9실시예의 구성에 더해서, 자성유체밀봉장치를 장착할 때 적어도 환상자석(32)의 내주면에 담지(擔持)된 자성유체(5)가 접촉하는 범위의 샤프트(2) 표면에 미리 발유성막(15)이 형성되어 있다.
이에 따라, 자성유체밀봉장치에 미리 자성유체(4,5)를 충전시킨 상태에서 자성유체밀봉장치의 장착작업을 행할 수가 있게 된다. 또, 본 실시예는 샤프트(2)의 왕복운동 또는 회전·왕복운동에 대해 더서트실로서 기능하게 된다.
(제11실시예)
도 11은 본 발명의 제11실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제 11실시예는 제1실시예에서의 슬리이브(6,7)를 각각 2쪽으로 분할된 단면L자형상부재로 구성시킨 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제11실시예는 도 11의 (a)에 도시된 것과 같이 슬리이브(6,7)가 각각 2쪽으로 분할된 2개의 단면L자형상부재로 구성되어 있다. 이들 2개의 단면L자형상부재는 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어지고서, 2개의 단면L자형상부재의 축방향부가 겹쳐서 1개의 슬리이브(6,7)를 이루도록 되어 있다.
여기서, 도면 오른쪽의 단면L자형상부재를 먼저 장착하고, 그 후에 도면 왼쪽의 단면L자형상부재를 겹치도록 하기 때문에, 이 도면 왼쪽의 단면L자형상부재에 미리 환상자석(3)을 배치하고 자성유체(4,5)를 충전해 놓으면, 쉽게 장치를 구성할 수가 있게 된다. 또는, 도면 왼쪽의 단면L자형상부재 내에 환상자석(3)을 삽입하고 나서, 도면 오른쪽의 단면L자형상부재를 겹쳐지게 한 후 자성유체(4,5)를 충전시켜 놓으면, 밀봉장치로 조립된 후의 상태에서 장치에다 장착할 수가 있게 된다.
이때의 환상자석(3)의 착자패턴을 도 11의 (b) 및 (c)에 각각 나타내었다. 도 11의 (b)는 단극착자의 환상자석(3)이고, (c)는 다극착자의 환상자석(3)이다. 이들 환상자석(3)은 축방향으로 나란하게 극(極)을 갖도록 된 것이다.
이에 따라, 환상자석(3)을 슬리이브(6,7)의 홈 내에 배치하기가 쉬워지게 된 다. 또, 환상자석(3)이나 슬리이브(6,7)와 같은 구성부품이 탄성변형성을 갖지 않더라도 장치를 구성할 수 있기 때문에, 재료선정의 자유도가 커지게 된다.
(제12실시예)
도 12는 본 발명의 제12실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제12실시예는 제1실시예에서의 슬리이브(6,7)를 각각 강체부(剛體部)와 고무부로 구성시킨 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제12실시예는 슬리이브(6)가 강체부(6a)와 고무부(6b)로 구성되어 있다. 또, 슬리이브(7)도 강체부(7a)와 고무부(7b)로 구성되어 있다.
상기 강체부(6a,7a)는 축방향부와 이 축방향부에서 도면의 왼쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 단면L자형상으로 되어 있다.
상기 고무부(6b,7b)는 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워지는 축방향부와 이 축방향부에서 도면의 오른쪽으로 돌출한 돌출부를 가진 단면L자형상을 하고 있다. 이들 고무부(6b,7b)는 변형하기 쉬운 고무형상 탄성체로 되어 있다.
그리고, 상기 강체부(6a,7a)의 축방향부에 고무부(6b,7b)의 축방향부가 겹쳐지게 됨으로써, 쉽게 슬리이브(6,7)가 구성될 수 있게 된다.
이와 같은 구성에서는 미리 슬리이브(6,7)를 구성시켜, 구성된 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입한 후에 자성유체(4,5)를 충전하게 된다.
또, 슬리이브(6,7)에 환상자석(3)의 삽입 및 자성유체(4,5)의 충전이 끝나 밀봉장치가 완성된 후에, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우 징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워짐으로써 장착되게 된다.
이에 따라, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입할 수가 있어서, 환상자석(3)을 슬리이브(6,7)의 홈 내에 쉽게 배치할 수가 있게 된다.
또, 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워질 수가 있어서 양자를 끼워맞추는 데에 접합이 필요하지 않게 된다.
(제13실시예)
도 13은 본 발명의 제13실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제13실시예는 제12실시예와 마찬가지로 제1실시예에서의 슬리이브(6,7)를 각각 강체부와 고무부로 구성시킨 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제13실시예는 슬리이브(6)가 강체부(6a)와 고무부(6b)로 구성되어 있다. 또, 슬리이브(7)도 강체부(7a)와 고무부(7b)로 구성되어 있다.
상기 강체부(6a,7a)는 자성유체(4,5)에 접촉하는 축방향부로 이루어진 원통형상으로 되어 있다.
상기 고무부(6b,7b)는 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워지는 축방향부와 이 축방향부에서 도면의 오른쪽으로 돌출한 돌출부를 갖도록 되어 있다. 이들 고무부(6b,7b)는 변형되기 쉬운 고무형상 탄성체로 되어 있다.
그리고, 상기 강체부(6a,7a)를 고무부(6b,7b)의 축방향부 내에 겹치게 함으로써 쉽게 슬리이브(6,7)가 구성될 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 구성에서는 미리 슬리이브(6,7)를 구성시켜, 구성된 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입한 후에 자성유체(4,5)를 충전하게 된다.
또, 슬리이브(6,7)에 환상자석(3)의 삽입 및 자성유체(4,5)의 충전이 끝나 밀봉장치가 완성된 후에, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 축방향부를 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼우면 장착이 이루어지게 된다.
이에 따라, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입할 수가 있어, 환상자석(3)을 슬리이브(6,7)의 홈 내에 쉽게 배치할 수가 있게 된다.
또, 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워질 수가 있어서 양자를 끼워맞추는 데에 접합이 필요하지 않게 된다.
(제14실시예)
도 14는 본 발명의 제14실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제14실시예는 제12실시예 및 제13실시예와 마찬가지로 제1실시예에서의 슬리이브(6,7)를 각각 강체부와 고무부로 구성시킨 것이다. 또, 환상자석(3) 및 슬리이브(6,7)의 형상을 자성유체(4,5)의 충전량을 줄이기 위해 변형시켜 놓은 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제14실시예는 환상자석(3)이 하우징(1) 및 샤프트(2)와 마주보는 단부를 단면3각형상의 돌기형상으로 뾰족하게 만들어, 이 뾰족한 선단부에 자속이 집중되도록 해서 자성유체(4,5)를 자기적으로 보유지지하도록 되어 있다.
그리고, 상기 슬리이브(6)가 강체부(6a)와 고무부(6b)로 구성되어 있다. 또, 슬리이브(7)도 강체부(7a)와 고무부(7b)로 구성되어 있다.
이 슬리이브(6,7)의 홈은 상기 환상자석(3)의 단면3각형상의 돌기형상으로 뾰족한 하우징(1) 및 샤프트(2)와 마주보는 단부에 맞춰지는 단면3각형상의 홈으로 되어 있다.
상기 강체부(6a,7a)는 한쪽 변에 경사면이 형성된 도면 중 왼쪽의 슬리이브(6,7)의 홈벽면을 구성하고 있다.
상기 고무부(6b,7b)는 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워지는 축방향부와 이 축방향부에서 도면 중 오른쪽의 슬리이브(6,7)의 홈벽면을 구성하고서 돌출하는 돌출부를 갖도록 되어 있다. 이들 고무부(6b,7b)는 변형하기 쉬운 고무형상 탄성체로 되어 있다.
그리고, 상기 강체부(6a,7a)를 고무부(6b,7b)의 축방향부 내에 겹치게 하여 쉽게 슬리이브(6,7)가 구성될 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 구성에서는 미리 슬리이브(6,7)를 구성시켜, 구성된 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입한 후에 자성유체(4,5)를 충전하게 된다.
또, 슬리이브(6,7)에 환상자석(3)의 삽입 및 자성유체(4,5)의 충전이 끝나 밀봉장치를 완성한 후에, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워짐으로써 장착되게 된다.
이에 따라, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입할 수가 있어 환상자석(3)을 슬리이브(6,7)의 홈 내에 쉽게 배치할 수가 있게 된다.
또, 환상자석(3)의 단면3각형상 돌기형상으로 뾰족하게 돌출된 하우징(1) 및 샤프트(2)와 마주보는 단부에 자속이 집중되어 자성유체(4,5)를 자기적으로 보유지지하도록 되어 있기 때문에, 자성유체(4,5)가 분산되지 않고 효율적으로 집중되므로 자성유체 충전량을 줄일 수가 있게 된다.
그리고, 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워질 수가 있어서 양자를 끼워맞추는 데에 접합이 필요하지 않게 된다.
(제15실시예)
도 15는 본 발명의 제15실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제15실시예는 제12실시예와 제13실시예 및 제14실시예와 마찬가지로 제1실시예에서의 슬리이브(6,7)를 각각 강체부와 고무부로 구성시킨 것이다. 또, 환상자석(3) 및 슬리이브(6,7)의 형상을 자성유체(4,5)의 충전량을 줄이기 위해 변형시킨 것이다. 기타의 구성은 제1실시예와 같게 되어 있다.
본 제15실시예는 환상자석(3)이 하우징(1) 및 샤프트(2)와 마주보는 단부를 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족하게 만들어 이 뾰족한 선단부에 자속이 집중되도록 해서 자성유체(4,5)가 자기적으로 보유지지되도록 되어 있다.
그리고, 상기 슬리이브(6)가 강체부(6a)와 고무부(6b)로 구성되어 있다. 또, 슬리이브(7)도 강체부(7a)와 고무부(7b)로 구성되어 있다.
이 슬리이브(6,7)의 홈은 상기 환상자석(3)의 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족한 하우징(1) 및 샤프트(2)와 마주보는 단부에 맞춰지는 단면원호형상의 홈으 로 되어 있다.
그리고, 환상자석(3)의 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족한 마주보는 단부와 슬리이브(6,7)의 홈 사이의 간극은 환상자석(3)의 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족한 마주보는 단부의 앞끝 쪽으로 가면서 점차 좁혀지도록 되어 있다.
상기 강체부(6a,7a)는 한쪽 변에 단면원호형상의 경사면이 형성된 도면 중 왼쪽의 슬리이브(6,7)의 홈벽면을 구성하도록 되어 있다.
상기 고무부(6b,7b)는 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워지는 축방향부와 이 축방향부에서 도면 중 오른쪽의 슬리이브(6,7)의 홈벽면을 구성하고서 돌출하는 돌출부를 갖도록 되어 있다. 이들 고무부(6b,7b)는 변형하기 쉬운 고무형상 탄성체로 되어 있다.
그리고, 상기 강체부(6a,7a)를 고무부(6b,7b)의 축방향부 내에 겹치게 하여 쉽게 슬리이브(6,7)가 구성될 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 구성에서는 미리 슬리이브(6,7)를 구성시켜, 구성된 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입한 후에 자성유체(4,5)를 충전하게 된다.
또, 슬리이브(6,7)에 환상자석(3)의 삽입 및 자성유체(4,5)의 충전이 끝나 밀봉장치를 완성한 후에, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워짐으로써 장착되게 된다.
이에 따라, 슬리이브(6,7)의 고무부(6b,7b)의 돌출부를 굽혀 환상자석(3)을 삽입할 수가 있어 환상자석(3)을 슬리이브(6,7)의 홈 내에 쉽게 배치할 수가 있게 된다.
또, 환상자석(3)의 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족한 하우징(1) 및 샤프트(2)와 마주보는 단부에 자속이 집중되어 자성유체(4,5)를 자기적으로 보유지지하고 있기 때문에, 자성유체(4,5)가 분산되지 않고 효율적으로 집중되므로 자성유체 충전량을 줄일 수가 있게 된다.
여기서, 환상자석(3)의 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족한 마주보는 단부와 슬리이브(6,7)의 홈 사이의 간극이, 환상자석(3)의 단면원호형상의 돌기형상으로 뾰족한 마주보는 단부의 앞끝 쪽으로 갈수록 점차 좁혀지도록 되어 있어서, 간극이 가장 좁은 부분에 자성유체(4,5)가 집중됨으로써 자성유체 충전량이 한층 더 줄여질 수 있게 된다.
그리고, 고무부(6b,7b)의 축방향부가 각각 하우징(1) 또는 샤프트(2)에 끼워질 수가 있어서 양자를 끼워맞추는 데에 접합이 필요하지 않게 된다.
(제16실시예)
도 16은 본 발명의 제16실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 반단면도이다. 이하의 실시예에서는, 앞에서 설명한 제1실시예 ~ 제15실시예에서 축직경이 크게 되면 환상자석의 자기부양력이 중력보다 작아져 직경을 크게 하기에는 한계가 있다는 점을 감안해서 비자성체를 자기적으로 부양하도록 구성한 것이다.
도 16에 도시된 자성유체밀봉장치는, 회전이동할 수 있는 2개 부재로서의 하우징(1)과 이 하우징(1)에 삽입되는 샤프트(2) 사이에 갖춰지도록 되어 있다. 이들 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에서는 상대회전운동이 이루어지게 되는데, 본 실시예 에서는 샤프트(2)만 회전하게 된다. 하우징(1)과 샤프트(2)는 비자성체로 구성된다.
본 실시예에 따른 자성유체밀봉장치는, 하우징(1) 및 샤프트(2)에 각각 끼워진 슬리이브형상 자석(15,16)으로 된 자력발생수단과, 상기 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 배치된 비자성체(17) 및, 슬리이브형상 자석(15,16)의 내외주면에 각각 보유지지된 자성유체(4,5)를 갖도록 되어 있다.
상기 슬리이브형상 자석(15)의 내주면 및 슬리이브형상 자석(16)의 외주면 근방에는 자장기울기가 일어나도록 되어 있어서 그 자장기울기 내에 위치한 자성유체(4,5)가 자장이 높은 쪽(자석표면)으로 끌려지고, 그 반작용으로 비자성체(17)가 자장이 낮은 쪽으로 척력을 받도록 되어 있다. 그 결과, 상기 비자성체(17)는 슬리이브형상 자석(15,16)과 접촉하지 않은 상태에서 자성유체(4,5) 중에 부양되고, 그와 동시에 자성유체(4,5)가 비자성체(17)와 슬리이브형상 자석(15,16) 사이의 간극을 밀봉하는 기능을 발휘하게 된다.
상기 슬리이브형상 자석(15,16)의 재질로는 가요성을 가진 고무자석과 같은 것을 쓰는 것이 적합하다. 또, 상기 슬리이브형상 자석(15,16)의 착자는, 비자성체(17)가 슬리이브형상 자석(15,16)과 접촉하지 않은 상태에서 자성유체(4,5) 중에 부양되는 조건을 만족시키는 것이라면 어떤 방법(방향, 극수)을 쓰더라도 좋다.
한편, 상기 자성유체(4,5)로는 Fe3O4나 Mn·ZnFe2O4와 같은 미립자를 기름이 나 물 또는 유기용매 등에다 콜로이드상으로 분산시킨 것을 쓰게 된다.
비자성체(17)의 재질로는 비자성스테인레스, 알루미늄합금, 동합금, 티탄과 같은 비자성금속제 또는 폴리페닐렌옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈과 같은 수지가 적합하다.
이 슬리이브형상 자석(15,16)은 그 축방향 양쪽 단부에서 돌출부가 돌출하도록 중앙부가 움푹 패어진 홈이 형성되어, 이 홈 내에 비자성체(17)의 내외주면 단부가 간극을 갖고서 각각 배치되도록 되어 있다. 그리고, 자성유체(4,5)가 슬리이브형상 자석(15,16)의 홈과 비자성체(17)의 내외주면 단부 사이에 충전되도록 되어 있다.
상기 슬리이브형상 자석(15,16)은 이 슬리이브형상 자석(15,16)의 홈 내에 비자성체(17)가 삽입될 수 있도록 하는 탄성변형특성을 가져, 비자성체(17)가 원활하게 장착될 수 있도록 되어 있다.
상기 슬리이브형상 자석(15,16)의 재질로서 가요성을 갖지 않고 자기력이 강한 소결금속 등을 쓰는 경우에는, 비자성체의 재질로 수지나 고무와 같은 가요성을 가진 것을 쓰면 된다.
또, 상기 슬리이브형상 자석(15,16)의 축방향 양쪽 단부의 돌출부, 즉 비자성체(17)와 마주보는 면 내의 홈 이외의 부분에는, 표면에 발유성막(18,19)이 형성되어 있어서, 이 발유성막(18,19)에 의해 슬리이브형상 자석(15,16)의 홈 내의 자성유체(4,5)가 외부로 퍼지는 것이 방지될 수 있게 된다.
한편, 상기 발유성막(18,19)의 형성처리로는 막형성 이외에 코팅이나 도포 등에 의한 처리도 있고, 불소계 발유제와 같은 재료를 쓰기도 한다.
이상과 같은 자성유체밀봉장치는 슬리이브형상 자석(15,16)과 비자성체(17) 사이에 미리 자성유체(4,5)를 충전시킨 상태에서 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 한번에 쉽게 장착시킬 수 있게 된다.
또, 이와 같은 자성유체밀봉장치에서는 슬리이브형상 자석(15,16)이 보유지지하는 자성유체(4,5)에 의해 비자성체(17)가 부양되어 지지되도록 되어 있어서, 장치가 어떤 방향으로 놓여지더라도 비자성체(17)가 부양될 수 있게 된다.
그리고, 비자성체(17)와 자성유체(4,5)로 하우징(1)과 샤프트(2) 사이를 밀봉한 결과, 하우징(1)에 대해 샤프트(2)를 슬리이브형상 자석(15,16)과 비자성체(17)의 내외주면과의 2개의 간극의 합계만큼 편심이 일어나 밀봉기능을 발휘할 수 있게 된다.
따라서, 비자성체(17)의 내외주면 양쪽에 자성유체(4,5)를 보유지지하는 간극을 갖도록 구성함으로써, 양쪽의 간극의 합이 하우징(1)과 샤프트(2)의 동축도의 허용치가 되어, 정밀도가 낮더라도 밀봉성을 발휘할 수가 있게 된다.
그리고, 슬리이브형상 자석(15,16)이 보유지지하는 자성유체(4,5)에 의해 자기력으로 비자성체(17)가 부양되어 있기 때문에, 비자성체(17)를 관성체로 해서 자성유체(4,5)를 점성감쇄수단으로 하는 회전관성댐퍼로서의 기능도 발휘하게 된다.
또, 자성유체밀봉장치에 쓰이고 있는 부재도 극성나사와 같은 부재가 없어 비자성체(17)만의 두께를 필요로 하기 때문에, 구성부재가 줄어들어 장치의 박형화가 이루어질 수 있게 된다. 또, 극성나사와 같은 부재끼리 접합시킬 필요가 없어 제조하기가 쉬워지게 된다.
그리고, 슬리이브형상 자석(15,16)의 홈에 비자성체(17)의 내외주면 단부가 배치되기 때문에, 미리 자성유체(4,5)를 충전시킨 장치를 조립이 끝난 상태에서 장치를 장착할 수 있어서, 장치를 쉽게 장착할 수 있음과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기도 쉬워지게 된다.
특히, 환상자석이 자기적으로 부양되는 상기 제1실시예 ~ 제15실시예와는 달리 비자성체(17)가 자기적으로 부양되기 때문에, 자기력을 변경시키지 않고서도 비자성체(17)를 얇고 가볍게 할 수가 있어서, 축직경이 큰 경우에 장치가 대형화되더라도 비자성체(17)를 자기적으로 부양시킬 수가 있게 된다.
한편, 본 실시예 이후의 실시예에서의 슬리이브형상 자석의 착자방향은 직경방향이나 축방향 어느 쪽이라도 좋다.
(제17실시예)
도 17은 본 발명의 제17실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제17실시예는 비자성체(17)의 직경방향 측면에 발유성막(20)을 형성시킨 것이다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
비자성체(17)에는 자성유체(4,5)와 접촉하지 않는 부분, 즉 비자성체(17)의 각부를 제외한 직경방향 측면에 발유성막(20)이 형성되어 있다.
단, 상기 비자성체(17)의 직경방향 측면의 각부는 발유성막(20)이 형성되지 않고 자성유체(4,5)가 부착됨으로써 밀봉이나 자기부양과 관계되고 있다.
이에 따라, 자성유체(4,5)가 비자성체(17)의 직경방향 측면에 퍼져 밀봉에 필요한 자성유체량이 줄어드는 것이 방지되어, 보다 적게 미리 충전한 자성유체량으로도 모든 쪽에 대해 밀봉기능을 발휘할 수 있게 된다.
(제18실시예)
도 18은 본 발명의 제18실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제18실시예는 비자성체(17)의 직경방향 측면에 절결부(21)가 형성된 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
상기 비자성체(17)에는 자성유체(4,5)와 접촉하지 않는 부분, 즉 비자성체(17)의 각부를 제외한 하우징(1)과 샤프트(2) 사이로 뻗은 직경방향 측면에 절결부(21)가 형성되어 있다.
이에 따라, 비자성체(17)의 경량화가 도모되어 보다 낮게 포화자화된 자성유체(4,5) 또는 보다 적은 자성유체 충전량으로도 모든 쪽에 대해 비자성체(17)를 부양시킬 수가 있게 된다.
(제19실시예)
도 19는 본 발명의 제19실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제19실시예는 비자성체(17)의 직경방향 측면의 절결부(21)에 더해서 내외주면 중앙부에 절결부(22)가 형성된 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
비자성체(17)에는 제3실시예와 마찬가지로 자성유체(4,5)와 접촉하지 않는 부분, 즉 비자성체(17)의 각부를 제외한 하우징(1)과 샤프트(2) 사이로 뻗은 직경방향 측면에 절결부(21)가 형성되어 있다.
이에 더해서, 비자성체(17)의 각부를 제외한 하우징(1) 또는 샤프트(2) 중 어느 하나와 마주보는 내외주면 중앙부에도 절결부(22)가 형성되어 있다.
이에 따라, 비자성체(17)의 경량화가 도모되어 보다 낮게 포화자화된 자성유체(4,5) 또는 보다 적은 자성유체 충전량으로 모든 쪽에 대해 비자성체(17)를 부양시킬 수가 있게 된다.
(제20실시예)
도 20은 본 발명의 제20실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제20실시예는 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(161)에 홈이 형성되지 않고, 비자성체(17)와 마주보는 면의 축방향 단부에 발유성막(19)이 형성된 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(161)은 제11실시예와 같은 홈이 형성되지 않은 원통형상을 하고서 비자성체(17)와 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(19)이 형성되도록 되어 있다.
이와 같은 구성에서도 슬리이브형상 자석(161) 상에 자성유체(5)가 보유지지되어 비자성체가 모든 쪽에 대해 자기력으로 부양되어 샤프트(2)의 회전에 대해 더스트실로 기능하게 된다.
한편, 본 실시예와는 반대로, 하우징(1)의 슬리이브형상 자석에 홈이 형성되지 않고, 비자성체(17)와 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(18)을 형성시켜도 마찬가지 효과를 얻을 수 있게 된다.
(제21실시예)
도 21은 본 발명의 제21실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제21실시예는 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적으로 왕복운동이 이루어지고서, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(162)을 축방향으로 왕복운동거리만큼 뻗도록 한 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
본 제21실시예에서는 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대회전운동이 이루어지도록 되어 있을 뿐만 아니라, 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적인 왕복운동도 이루어지도록 되어 있는 바, 본 실시예에서는 샤프트(2)가 왕복운동을 하도록 되어 있다.
이 때문에, 자성유체(5)가 슬리이브형상 자석(162) 상의 평면 전부에 보유지지되도록 함으로써 비자성체(17)를 부양시켜 자성유체밀봉장치를 안정되게 지지해야 할 필요가 있게 되는 바, 본 실시예에서는 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(162)을 축방향으로 샤프트(2)가 왕복운동하는 거리만큼 뻗게 해서 슬리이브형상 자석(162) 상의 자성유체(5)를 평면 전부에 보유지지할 수 있도록 되어 있다.
이때, 자성유체(5)가 슬리이브형상 자석(162) 상의 축방향 양쪽 단부로 퍼지는 것을 방지하도록, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(162)의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(19)이 형성되어 있다.
이와 같은 구성에서도 비자성체(17)는 모든 쪽에 대해 자기력으로 부양되어 샤프트(2)의 회전·왕복운동에 대해 더스트실로서 기능하게 된다. 물론 본 실시예는 샤프트(2)가 왕복운동만 하는 경우에도 적합한 것이다.
한편, 본 실시예와는 반대로, 하우징(1)의 슬리이브형상 자석을 축방향으로 왕복운동거리만큼 뻗도록 하고서 비자성체(17)와 마주보는 면에 자성유체를 보유지지되도록 하여도 마찬가지 효과가 얻어지게 된다.
(제22실시예)
도 22는 본 발명의 제22실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제22실시예는 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적으로 왕복운동이 이루어지도록 된 것으로, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(163)에 홈이 형성되지 않고서 축방향으로 왕복운동거리만큼 뻗어, 비자성체(17)와 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부를 제외한 평면부에 자성유체(5)가 보유지지되는 한편, 축방형 양쪽 단부에 발유성막(19)이 형성된 구조로 되어 있다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
본 제22실시예에서는 제20실시예와 마찬가지로 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대회전운동이 이루어지도록 되어 있을 뿐만 아니라, 하우징(1)과 샤프트(2) 사이에 상대적인 왕복운동도 이루어지도록 되어 있는 바, 본 실시예에서는 샤프트(2)가 왕복운동을 하도록 되어 있다.
이 때문에, 자성유체(5)를 슬리이브형상 자석(163) 상의 축방향 양쪽 단부를 제외한 평면부에 보유지지되도록 함으로써 비자성체(17)를 부양시켜 자성유체밀봉장치를 안정되게 지지해야 할 필요가 있게 되는 바, 본 실시예에서는 샤프트(2)에 끼워지는 원통형상의 슬리이브형상 자석(163)을 축방향으로 샤프트(2)가 왕복운동하는 거리만큼 뻗게 하고서 슬리이브형상 자석(163) 상의 자성유체(5)를 축방향 양 쪽 단부를 제외한 평면부에 보유지지하도록 구성되어 있다.
이때, 자성유체(5)가 슬리이브형상 자석(163) 상으로 퍼지는 것을 방지하도록, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(163)에는 비자성체(17)와 마주보는 면의 축방향 양쪽 단부에 발유성막(19)이 형성되어 있다.
여기서, 제21실시예와는 달리, 샤프트(2)에 끼워지는 슬리이브형상 자석(163)은 제16실시예와 같은 홈이 형성되지 않은 원통형상으로 되어 있다.
이와 같은 구성에서도, 비자성체(17)는 모든 쪽에 대해 자기력으로 부양되어 샤프트(2)의 회전·왕복운동에 대해 더스트실로서 기능하게 된다. 물론, 본 실시예는 샤프트(2)가 왕복운동만 하는 경우에도 적합하다.
한편, 본 실시예와는 반대로, 하우징(1)의 슬리이브형상 자석을 축방향으로 왕복운동거리만큼 뻗고서 비자성체(17)와 마주보는 면에 자성유체가 보유지지되면서, 제16실시예와 같은 홈이 형성되지 않더라도 마찬가지 효과가 얻어질 수 있게 된다.
(제23실시예)
도 23은 본 발명의 제23실시예에 따른 자성유체밀봉장치를 나타낸 것이다. 이 제23실시예는 제16실시예에서의 슬리이브형상 자석(15,16)이 각각 2쪽으로 분할된 단면L자형상부재로 구성된 것이다. 기타의 구성은 제16실시예와 같게 되어 있다.
본 제23실시예는 도 23의 (a)에 도시된 것과 같이 슬리이브형상 자석(15,16)이 각각 2쪽으로 분할된 2개의 단면L자형상부재로 구성되어 있다. 이들 2개의 단면L자형상부재는 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어지고서, 2개의 단면L자형상부재의 축방향부가 겹쳐져 1개의 슬리이브형상 자석(15,16)을 이루도록 되어 있다.
여기서, 도면 오른쪽의 단면L자형상부재를 먼저 장착하고 나서 도면 왼쪽의 단면L자형상부재를 겹치도록 하기 때문에 이 도면 왼쪽의 단면L자형상부재에 미리 비자성체(17)를 배치하고 자성유체(4,5)를 충전해 놓으면, 쉽게 장치를 구성시킬 수가 있게 된다. 또는, 도면 왼쪽의 단면L자형상부재 내에 비자성체(17)를 삽입하고 나서 도면 오른쪽의 단면L자형상부재를 겹치게 한 후 자성유체(4,5)를 충전시켜 놓으면, 밀봉장치로서 조립된 상태의 것을 장치에다 장착할 수 있게 된다.
이때의 슬리이브형상 자석(15)의 착자패턴을 도 23의 (b) 및 (c)에 각각 나타내었다. 도 23의 (b)는 단극착자의 슬리이브형상 자석(15)이고, (c)는 다극착자의 슬리이브형상 자석(15)이다. 이 슬리이브형상 자석(15)은 축방향으로 나란하게 극을 갖도록 된 것이다.
이에 따라, 비자성체(17)를 슬리이브형상 자석(15,16)의 홈 내에다 배치하는 것이 쉬워지게 된다. 또, 비자성체(17)와 슬리이브형상 자석(15,16)으로 된 구성부품이 탄성변형성을 갖지 않더라도 구성될 수 있기 때문에, 재료선정의 자유도가 커지게 된다.
이상과 같이 본 발명은, 상기 자성유체로 상기 자력발생수단을 부양시켜 지 지함으로써 상기 자력발생수단 및 상기 자력유체로 2개 부재 사이를 밀봉하도록 되어 있어서, 자력발생수단과 2개 부재의 각 표면 사이의 간극의 합이 2개 부재의 편심허용치로 되어, 동축도의 정밀도가 낮더라도 밀봉성을 발휘할 수 있게 된다. 또, 종래에 쓰이고 있던 극성나사와 같은 부재가 필요하지 않아 구성부재가 줄어들 수 있어 장치의 박형화에도 유리하고, 부재끼리를 접합시킬 필요가 없어 제조하기도 쉽게 된다. 그리고, 자력발생수단이 자성유체에 의해 자기력으로 부양되도록 되어 있기 때문에, 자력발생수단을 관성체로 하고서 자성유체를 점성감쇄수단으로 하는 회전관성댐퍼로서의 기능도 발휘하게 된다.
또, 상기 적어도 2개 부재 내 한쪽 부재에 끼워지는 슬리이브를 갖고서, 이 슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 홈이 형성되어 있어서, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전시킨 상태에서 장치를 장착할 수가 있어서, 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다.
또한, 상기 슬리이브는 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어진 2개의 단면L자형상부재를 갖고서, 이 단면L자형상부재의 상기 축방향부가 겹쳐지도록 구성되어 있어서, 자력발생수단을 슬리이브의 홈 내로 배치하기가 쉬워지게 된다. 또, 구성부품이 탄성변형성을 갖지 않아도 구성될 수 있기 때문에 재료선정의 자유도가 커지게 된다.
또, 상기 슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면의 적어도 홈 이외의 표면부분에 발유성막이 형성되어, 자성유체가 홈 이외의 표면으로 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체가 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
또한, 상기 슬리이브는 직경방향으로 돌출한 부분이 고무형상 탄성체로 구성되어 있어서, 고무형상 탄성체를 변형시켜 줌으로써 자력발생수단을 슬리이브의 홈 내에 배치하기가 쉬워지게 된다.
또, 슬리이브는 한쪽 부재에 끼워지는 부분이 고무형상 탄성체로 구성되어 있어서, 슬리이브의 한쪽 부재와 끼워지도록 함에 있어 양자를 접착시킬 필요가 없게 된다.
자력발생수단의 2개 부재와 마주보는 단부가 뾰족하게 되어 있어, 이렇게 뾰족하게 형성된 선단부에 자속이 집중되어 상기 자성유체를 자기적으로 보유지지하도록 되어 있어서, 자성유체가 분산되지 않고 효율적으로 집중되어 보유지지될 수 있기 때문에 자성유체 충전량을 줄일 수 있게 된다.
슬리이브의 홈도 상기 자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부에 맞춰지는 형상으로 형성되어 자성유체의 분산이 더욱 방지될 수 있게 된다.
자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부와 상기 슬리이브의 홈 사이의 간극이, 상기 자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부의 앞끝 쪽으로 갈수록 좁혀지도록 되어 있어서, 자성유체 충전량을 한층 더 줄일 수가 있게 된다.
자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부는 단면3각형상의 돌기형상으로 되어 있어서, 뾰족하게 된 앞끝이 자속을 집중시켜 자성유체가 분산되지 않고 효율적으로 집중되어 보유지지될 수 있게 된다.
자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부는 단면원호형상의 돌기형상으로 되어 있어서, 뾰족한 앞끝에 자속이 집중되어 자성유체가 분산되지 않고 효율적으로 집 중되어 보유지지될 수 있게 된다.
한편, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워지는 슬리이브를 갖고서, 이 슬리이브의 적어도 축방향 양쪽 단부에 발유성막이 형성되어, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전시킨 상태에서 장치를 장착할 수 있게 됨으로써, 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다. 또, 자성유체가 슬리이브의 축방향 양쪽 단부에 퍼진다거나 해서 밀봉에 쓰여지는 자성유체량이 줄어드는 것을 방지할 수 있게 된다.
또, 2개 부재는 상대적으로 왕복이동할 수 있게 되고서, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워진 2개 부재의 왕복이동길이에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브를 갖추어, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태로 장치를 장착할 수가 있게 됨으로써, 장착하기가 쉬워지게 됨과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동길이에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브 상의 자성유체가 잘 퍼져 미끄러질 수가 있게 된다.
슬리이브는 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 2개 부재의 왕복이동길이에 대응한 홈이 형성되어 있어서, 자력발생수단과 슬리이브 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태로 장치를 장착할 수가 있게 됨으로써, 장착하기가 쉬워지게 됨과 더불어, 홈 밖으로 자성유체가 비산되지 않기 때문에 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동길이에 대응해서 슬리이브의 홈 내에서 자성유체가 잘 퍼져 미끄러지는 역할을 할 수가 있게 된다.
슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 발유성막이 형성되어 있어 서, 상대적으로 왕복이동을 할 때 미끄러지는 자성유체가 표면에 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
슬리이브는 이 슬리이브의 홈 내에 상기 자력발생수단이 삽입되도록 하는 탄성변형특성을 갖도록 되어 있어서, 자력발생수단이 원활하게 장착될 수 있게 된다.
2개 부재 및 슬리이브는 비자성재로 되어 있어서, 자성유체가 자력발생수단의 자극에 모여 자력발생수단을 자기적으로 부양시킬 수가 있게 된다.
적어도 2개 부재 중 한쪽 부재의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 홈이 형성되어 있어서, 종래 쓰여지고 있던 극성나사나 슬리이브와 같은 부재가 필요하지 않고, 자력발생수단과 자성유체만으로 장치를 구성할 수 있게 됨으로써 구성부재가 줄어 대폭적인 박형화가 이루어질 수 있게 된다.
적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 발유성막이 형성되어 있어서, 자성유체가 한쪽의 부재표면에만 퍼지게 됨으로써 밀봉에 쓰이는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
자력발생수단은 상기 홈 내에 이 자력발생수단을 삽입할 수 있도록 하는 탄성변형특성을 갖고 있어서, 자력발생수단이 원활하게 장착될 수가 있게 된다.
자력발생수단의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 발유성막이 형성되어 있어서, 자성유체가 자력발생수단의 표면에만 발라져 밀봉용으로 쓰여지는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
자력발생수단의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 절결부가 형성되어 있어서, 자력발생수단의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 자력발생수단을 부양시 킬 수 있게 된다.
자력발생수단의 2개 부재 사이로 뻗은 측면에 절결부가 형성되어 있어서, 자력발생수단의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 자력발생수단이 부양될 수 있게 된다.
자력발생수단의 2개 부재와 마주보는 단부면의 중앙부에 절결부가 형성됨으로써, 자력발생수단의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 자력발생수단이 부양될 수 있게 된다.
자력발생수단은 축방향 또는 직경방향으로 단극 또는 다극으로 착자된 자석으로 되어 있어서, 자석이 자성유체와 함께 2개 부재 사이를 메워 2개 부재 사이를 밀봉할 수 있게 된다.
또, 본 발명에 따른 자성유체밀봉장치는 자성유체로 상기 비자성체를 부양시켜 지지함으로써 상기 비자성체 및 상기 자성유체로 2개 부재 사이를 밀봉하도록 되어 있어서, 비자성체와 2개 부재의 각 부재표면 사이의 2개의 간극의 합이 2개 부재의 편심허용치로 되어, 동축도의 정밀도가 낮아도 밀봉성을 발휘할 수가 있게 된다. 또, 종래에 쓰이고 있던 극성나사와 같은 부재가 필요하지 않게 되어 구성부재가 줄어들어 장치의 박형화에도 유리하고, 부재끼리를 접합시킬 필요도 없어 제조하기가 쉬워지게 된다. 그리고, 비자성체가 자성유체에 의해 자기력으로 부양되기 때문에, 비자성체를 관성체로 해서 자성유체를 점성감쇄수단으로 하는 회전관성댐퍼로서의 기능도 발휘하게 된다. 특히, 자기력을 변하지 않게 하고도 비자성체를 얇고 가볍게 할 수 있기 때문에, 장치를 대형화하더라도 비자성체를 자기적으로 부 양시킬 수가 있게 된다.
적어도 한쪽의 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면에 홈이 형성되어 있어서, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치의 장착이 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량의 관리가 쉬워지게 된다.
슬리이브형상 자력발생수단이 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어진 2개의 단면L자형상부재를 갖고서, 이 단면L자형상부재의 상기 축방향부가 겹쳐지도록 구성됨으로써, 비자성체를 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 배치하는 것이 쉬워지고, 구성부품이 탄성변형성을 갖지 않아도 구성될 수가 있기 때문에 재료선정의 자유도가 커지게 된다.
슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면의 적어도 홈 이외의 표면부분에 발유성막이 형성됨으로써, 자성유체가 홈 이외의 표면에 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체량이 감소하는 것이 방지될 수 있게 된다.
슬리이브형상 자력발생수단의 적어도 축방향 양쪽 단부에 발유성막이 형성되어 있어서, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기가 쉬워지게 된다. 또, 자성유체가 슬리이브형상 자력발생수단의 축방향 양쪽 단부에 퍼져 밀봉에 쓰이는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
2개 부재가 상대적으로 왕복이동할 수 있게 되고서, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워진 상기 슬리이브형상 자력발생수단을 2개 부재의 왕복이동길이에 대응해서 축방향으로 뻗게 하여, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전한 상태에서 장치를 장착할 수가 있어서, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 자성유체 충전량을 관리하기가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동거리에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브형상 자력발생수단 상에 자성유체를 보유지지할 수 있게 된다.
슬리이브형상 자력발생수단은 상기 비자성체와 마주보는 면에 2개 부재의 왕복이동길이에 대응한 홈이 형성되어 있어서, 슬리이브형상 자력발생수단과 비자성체 사이에 미리 자성유체를 충전시킨 상태에서 장치를 장착할 수가 있어, 장치를 장착하기가 쉬워짐과 더불어 홈 밖으로 자성유체가 비산되지 않기 때문에 자성유체 충전량을 관리하기가 쉬워지게 된다. 또, 2개 부재의 왕복이동거리에 대응한 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 자성유체를 보유지지할 수 있게 된다.
슬리이브형상 자력발생수단이 이 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 상기 비자성체가 삽입되도록 하는 탄성변형특성을 갖고 있어서, 비자성체를 원활하게 장착할 수 있게 된다.
비자성체는 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 홈 내에 이 비자성체를 삽입할 수 있도록 하는 탄성변형특성을 갖고 있어서, 비자성체를 원활하게 장착할 수가 있게 된다.
비자성체의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 발유성막이 형성되어 있 어서, 자성유체가 비자성체의 표면에 퍼져 밀봉용으로 쓰이는 자성유체량이 줄어드는 것이 방지될 수 있게 된다.
비자성체의 상기 자성유체와 접촉하지 않는 부분에 절결부가 형성되어 있어서, 비자성체의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 비자성체를 부양시킬 수 있게 된다.
비자성체의 2개 부재 사이로 뻗은 측면에 절결부가 형성되어 있어서, 비자성체의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 비자성체를 부양시킬 수 있게 된다.
비자성체의 2개 부재와 마주보는 단부면의 중앙부에 절결부가 형성되어 있어서, 비자성체의 경량화가 도모되어 보다 확실하게 비자성체를 부양시킬 수 있게 된다.
슬리이브형상 자력발생수단이 축방향 또는 직경방향으로 단극 또는 다극착자된 자석으로 되어 있어서, 자석이 2개 부재 각각에 끼워져 자성유체를 보유지지할 수가 있게 된다.

Claims (39)

  1. 서로 상대이동할 수 있게 조립되는 2개 부재 사이를 밀봉하는 자성유체밀봉장치에 있어서,
    비자성재로 이루어진 2개 부재 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 환상(環狀)의 자력발생수단과,
    이 자력발생수단의 2개 부재와 서로 마주보는 단부에 자기적으로 보유지지되어 상기 자력발생수단과 2개 부재의 각 표면 사이의 간극을 밀봉하는 자성유체를 구비하여,
    상기 자성유체로 상기 자력발생수단을 부양시켜 지지함으로써 상기 자력발생수단 및 상기 자성유체로 2개 부재 사이를 밀봉하도록 되어 있고,
    상기 2개 부재 내의 적어도 한쪽 부재에 끼워지고 비자성재로 이루어진 슬리이브를 갖추고서, 중앙부가 움푹 패어져 있고, 홈이 형성되어 축방향의 양쪽 단부로 돌출부가 돌출하도록 되어 있고, 상기 자력발생수단의 내외주면 단부에는 상기 홈내에 배치된 각각의 간극이 구비되어 있고, 상기 자성유체는 상기 자력발생수단의 내외주면 단부와 상기 슬리이브의 홈 사이의 간극에 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 슬리이브는 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어진 2개의 단면L자형상부재를 갖고서, 이들 단면L자형상부재의 상기 축방향부가 겹쳐지도록 구성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 자력발생수단과 마주보는 상기 슬리이브의 직경방향으로 돌출하는 슬리이브의 적어도 표면부분에 발유성막이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬리이브는 직경방향으로 돌출한 부분이 고무형상 탄성체로 구성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 슬리이브는 상기 한쪽 부재에 끼워지는 부분이 고무형상 탄성체로 구성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자력발생수단의 2개 부재와 마주보는 단부가 뾰족하게 형성되어, 이렇게 뾰족하게 형성된 선단부에 자속이 집중되어 상기 자성유체가 자기적으로 보유지지되도록 구성되어 있고,
    상기 슬리이브의 홈의 형상도 상기 자력발생수단의 마주보는 뾰족한 단부에 맞춰지는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 자력발생수단의 뾰족한 마주보는 단부와 상기 슬리이브의 홈 사이의 간극이, 상기 자력발생수단의 마주보는 뾰족한 단부의 앞끝 쪽으로 갈수록 좁혀지도록 된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  10. 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 자력발생수단의 마주보는 뾰족한 단부가 단면3각형상의 돌기형상으로 된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  11. 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 자력발생수단의 마주보는 뾰족한 단부가 단면원호형상의 돌기형상으로 된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서, 상기 2개 부재가 상대적으로 왕복이동할 수 있게 설치되고서, 적어도 이들 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워지게 되는, 2개 부재의 왕복이동길이에 대응해서 축방향으로 뻗은 슬리이브를 갖도록 된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 슬리이브는 상기 자력발생수단과 마주보는 면에, 2개 부재의 왕복이동길이에 대응한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 슬리이브의 상기 자력발생수단과 마주보는 면에 발유성막이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 슬리이브는 이 슬리이브의 홈 내에 상기 자력발생수단이 삽입될 수 있도록 탄성변형특성을 가진 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제1항에 있어서, 상기 자력발생수단의 상기 자성유체가 접촉하지 않는 부분에 절결부가 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 자력발생수단의 2개 부재 사이로 뻗은 측면에 절결부가 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 자력발생수단의 2개 부재와 마주보는 단부면의 중앙부에 절결부가 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  25. 제1항에 있어서, 상기 자력발생수단은 축방향 또는 직경방향으로 단극 또는 다극착자된 자석인 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  26. 서로 상대이동할 수 있게 조립되는 2개 부재 사이를 밀봉하는 자성유체밀봉장치에 있어서,
    2개 부재 사이에 각각 끼워져 자력을 발생시키는 슬리이브형상 자력발생수단과,
    이 슬리이브형상 자력발생수단 사이에 배치되는 비자성체 및,
    상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면에 자기적으로 보유지지되어 상기 슬리이브형상 자력발생수단과 상기 비자성체 사이의 2개의 간극을 밀봉하는 자성유체를 구비하고서,
    상기 자성유체로 상기 비자성체를 부양시켜 지지함으로써 상기 비자성체 및 상기 자성유체로 2개 부재 사이를 밀봉하도록 된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  27. 제26항에 있어서, 적어도 한쪽의 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면에 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단은 축방향부와 이 축방향부에서 각각 축방향으로 반대쪽 단부에서 직경방향으로 돌출한 돌출부로 이루어진 2개의 단면L자형상부재를 갖고서, 이들 단면L자형상부재의 상기 축방향부가 겹쳐지도록 구성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 비자성체와 마주보는 면의 적어도 홈 이외의 표면부분에 발유성막이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  30. 제26항에 있어서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 적어도 축방향 양쪽 단부에 발유성막이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  31. 제26항에 있어서, 2개 부재는 상대적으로 왕복이동할 수 있게 되고서, 적어도 2개 부재 내의 한쪽 부재에 끼워진 상기 슬리이브형상 자력발생수단이 2개 부재의 왕복이동길이에 대응해서 축방향으로 뻗도록 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단은 상기 비자성체와 마주보는 면에 2개 부재의 왕복이동거리에 대응하는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  33. 제27항에 있어서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단은 이 슬리이브형상 자력발생수단의 홈 내에 상기 비자성체가 삽입되도록 하는 탄성변형특성을 갖는 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  34. 제27항에 있어서, 상기 비자성체는 상기 슬리이브형상 자력발생수단의 상기 홈 내에 상기 비자성체를 삽입할 수 있도록 하는 탄성변형특성을 갖는 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  35. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비자성체의 상기 자성유체와 접촉하지 않는 부분에 발유성막이 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  36. 제26항 내지 제28항 및 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비자성체의 상기 자성유체와 접촉하지 않는 부분에 절결부가 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 비자성체의 2개 부재 사이로 뻗은 측면에 절결부가 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  38. 제36항에 있어서, 상기 비자성체의 2개 부재와 마주보는 단부면의 중앙부에 절결부가 형성된 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
  39. 제26항에 있어서, 상기 슬리이브형상 자력발생수단이 축방향 또는 직경방향으로 단극 또는 다극착자된 자석인 것을 특징으로 하는 자성유체밀봉장치.
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