JP2001235036A - 磁性流体シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な磁性流体保持力を得ることができるよ
うにする。 【解決手段】 部材１０の孔１２内に挿入された円柱状
の軸体１４の外周面と孔１２の内周面との間に形成さ
れ、軸体１４の外周面と孔１２の内周面との間のリング
状領域Ｃ内に磁性流体１５を充填することで軸体１４の
外周面を取り囲む空間部をＡとＢに仕切る磁性流体シー
ル装置において、軸体１４は磁性材で構成され、部材１
０は非磁性材で構成される。孔１２の内周面には、軸体
１４を各端面が異極となるリング状磁石２２が軸体１４
と同軸に取り付けられ、また軸体１４を取り囲む円板状
壁面２４が、リング状磁石２２の少なくとも一方の端面
側に、その内端面２４ａがリング状磁石２２の内周面２
２ａよりも軸体１４の外周面に接近するように形成され
る。リング状領域Ｃは、内周面２２ａと、内周面２２ａ
と対向する軸体１４の外周面との間の隙間で構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性流体シール装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁性流体シール装置について図５
と図６を用いて説明する。まず、図５を用いて磁性流体
シール装置の一例の構造について説明する。磁性流体シ
ール装置は、部材１０に形成された孔１２内に挿入され
た円柱状の軸体１４の外周面とこの孔１２の内周面との
間に形成され、軸体１４の外周面と孔１２の内周面との
間のリング状領域Ｃ内に磁性流体１５を充填することに
よって軸体１４の外周面を取り囲む空間部を、第１空間
部Ａと第２空間部Ｂの２つに仕切り、分割された２つの
空間部Ａ、Ｂ同士を遮蔽、つまり一方の空間部から他方
の空間部への流体の移動を規制する機能を有する。な
お、部材１０と軸体１４とは、軸体１４の軸線Ｌを中心
として相対的に回転したり、また軸体１４の軸線Ｌ方向
に沿って直線的に相対的に移動したりする。

【０００３】さらに詳細にこの磁性流体シール装置につ
いて説明する。外周面側と内周面側が異なる極性の磁極
に形成された直径の異なる２個のリング状の永久磁石１
６、１８を用意する。この大径な永久磁石１６および小
径な永久磁石１８は、一例として外周面側がＮ極、内周
面側がＳ極にそれぞれ形成され（逆の極性でも良いが、
各磁石１６、１８のそれぞれの内周面側の極性と外周面
側の極性を揃える必要がある）、永久磁石１６の内径は
永久磁石１８の外径よりも若干大径に形成して、大きな
永久磁石１６の内側に小さな永久磁石１８を入れられる
ようにする。

【０００４】そして小径な永久磁石１８を軸体１４の外
周面に外嵌させて、また大径な永久磁石１６を孔１２の
内周面に、永久磁石１６の内周面と永久磁石１８の外周
面とが対向し、かつ相互間に隙間が生ずるようにそれぞ
れ固定する。そして、永久磁石１６の内周面と永久磁石
１８の外周面との間に生ずるリング状の隙間を前述のリ
ング状領域Ｃとして、このリング状領域Ｃ内に磁性流体
を注入する。永久磁石１８と永久磁石１６との間では、
このリング状領域Ｃを介して磁気回路が構成されるた
め、リング状領域Ｃ内に注入された磁性流体は磁力によ
りリング状領域Ｃ内に保持される。これにより、２つの
磁石１６、１８と磁性流体１５とで構成される磁性流体
シール装置によって、空間部Ａと空間部Ｂとは仕切られ
ることになる。

【０００５】次に、図６を用いて磁性流体シール装置の
他の例の構造について説明する。一つのリング状の永久
磁石１６の各側面に、磁性材料製の２つの円板体（ポー
ルピース）２０を密着させた状態で、部材１０の孔１２
の内周面に、同軸となるように固定する。円板体２０の
内径は永久磁石１６の内径よりも小径、かつ軸体１４の
外径よりも大径になり、また円板体２０と永久磁石１６
の外径は一例として、孔１２の取り付け部位の内径と同
じになるように設定されている。なお、永久磁石１６が
円板体２０を介して孔１２の内周面に取り付けられる場
合には、永久磁石１６の外周面が直接孔１２の内周面に
接触する必要がないため、永久磁石１６の外径は円板体
２０の外径よりも小径でも良い。また、永久磁石１６
は、図５の永久磁石１６とは異なり、各端面が異極に着
磁されたものを使用する。また、軸体１４は磁性材で構
成され、円板体２０と永久磁石１６に挿通して孔１２内
に挿入される。

【０００６】そして、２つの円板体２０の内周面と軸体
１４の外周面との間に生ずるリング状の隙間を前述のリ
ング状領域Ｃとして、このリング状領域Ｃ内に磁性流体
１５を充填する。磁気回路は、永久磁石１６と円板体２
０と軸体１４との間で形成されるから、リング状領域Ｃ
内に注入された磁性流体１５は磁力によりリング状領域
Ｃ内に保持される。これにより、永久磁石１６と円板体
２０と磁性流体１５とで構成される磁性流体シール装置
によって、軸体１４の外周面を取り囲む空間部は、空間
部Ａと空間部Ｂの２つの空間部に仕切られ、各空間部
Ａ、Ｂ同士は遮蔽されることになる。また、図５や図６
に示されている「内部」と「外部」の意味は、一例とし
て空間部Ａの内部に気体や液体等の流体が存在してお
り、この流体が外部つまり空間部Ｂ側へ流出・飛散する
のを防止するために磁性流体シール装置が設けられた場
合を想定して付与されたものである。以下、同様。

【０００７】このような磁性流体シール装置は、例え
ば、磁気ディスク装置や光ディスク装置や光磁気ディス
ク装置等のディスク装置においてディスクを回転させる
ためのディスク駆動用モータや、レーザプリンタ、ＶＴ
Ｒ等の情報・映像機器等においてポリゴンや磁気ヘッド
を回転駆動させるためのモータのラジアル型軸受装置に
使用され、ラジアル型軸受装置が動圧型軸受の場合には
作動流体の外部への流出や飛散を防止し、またベアリン
グ式軸受の場合にはベアリングに注油された油の外部へ
の飛散を防止している。なお、磁性流体シール装置はモ
ータ以外にも、ポンプや減速機等にも使用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の磁性流体シール装置には、次のような課題がある。
永久磁石の磁力によってリング状領域Ｃ内に封入された
磁性流体１５には、例えば部材１０と軸体１４とが相対
的に回転した際には遠心力によって、外周側のリング状
の永久磁石１６の内周面から永久磁石１６の各端面側
に、また円板体２０の内周面から円板体２０の各端面側
に流出させようとする力が作用する。また、部材１０と
軸体１４とが相対的に軸線Ｌ方向に沿って移動・変移し
た際には磁性流体１５に軸線Ｌ方向の力が作用して、や
はり永久磁石１６や永久磁石１８の間から各磁石１６、
１８の端面側に、また円板体２０の内周面から円板体２
０の各端面側に流出させようとする力が作用する。

【０００９】そして、従来の磁性流体シール装置の構造
だと、リング状領域Ｃ内から出ようとする磁性流体１５
を、リング状領域Ｃ内に留めておくための手段は磁力の
みであり、その他機械的な機構が何ら設けられていな
い。このため、リング状領域Ｃ内から磁性流体１５が流
出してリング状領域Ｃ内に保持された磁性流体１５の量
が減少し、シール機能が低下したり、さらにリング状領
域Ｃ内に保持された磁性流体１５の量が極端に減少した
場合には、リング状領域Ｃ内に磁性流体１５が充填され
た状態でなくなり、リール機能がなくなってしまうとい
う課題が生ずる。このため、永久磁石の磁力を上げて磁
性流体を保持するリング状領域Ｃ内の磁束密度を上げる
とか、また遠心力を小さくするために極力リング状領域
Ｃの直径を小さくする等の対策を行っているが、それで
もリング状領域Ｃ内からの磁性流体の飛散や流出が発生
しており、より大きな磁性流体に対する保持力を確保で
きる磁性流体シール装置が望まれている。

【００１０】従って、本発明は上記課題を解決すべくな
され、その目的とするところは、十分な磁性流体保持力
を得ることができる磁性流体シール装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る請求項１の磁性流体シール装置は、部
材に形成された孔内に挿入された円柱状の軸体の外周面
と前記孔の内周面との間に形成され、前記軸体の外周面
と孔の内周面との間のリング状領域内に磁性流体を充填
することによって軸体の外周面を取り囲む空間部を仕切
る磁性流体シール装置において、前記軸体は磁性材で構
成され、前記部材は非磁性材で構成され、前記孔の内周
面には、前記軸体を取り囲むように各端面が異極に着磁
されたリング状磁石が軸体と同軸に取り付けられ、前記
孔の内周面には、前記軸体の外周面に向けて軸体を取り
囲むように延出する円板状壁面が、前記リング状磁石の
少なくとも一方の端面側に、その内端面がリング状磁石
の内周面よりも軸体の外周面に接近するように形成さ
れ、前記リング状領域は、前記リング状磁石の内周面
と、該内周面と対向する前記軸体の外周面との間の隙間
で構成されることを特徴とする。

【００１２】これによれば、リング状磁石の内周面と軸
体の外周面との間の隙間で構成されるリング状領域内に
充填された磁性流体がリング状領域内から飛散・流出し
ようとしても、孔の内周面に円板状壁面が、リング状磁
石の少なくとも一方の端面側に、その内端面がリング状
磁石の内周面よりも軸体の外周面に接近するように形成
されているため、この円板状壁面によって円板状壁面が
形成された方向への磁性流体の移動が規制される。この
ため、リング状領域内からの磁性流体の飛散や流出を抑
制することができる。特に、磁性流体には、部材と軸体
とが相対的に回転した際には遠心力が作用するが、この
遠心力により磁性流体は円板状壁面と同様に孔の内周面
に取り付けられたリング状磁石の内周面に押し付けられ
るため、円板状壁面を乗り越えてリング状領域の外部に
移動する現象、つまり飛散や流出がさらに生じにくくな
る。つまり、従来例とは異なり、遠心力は磁性流体をリ
ング状領域内に保持させるように作用するため、磁束に
よる保持力と相俟ってリング状領域内への磁性流体の保
持力が全体的に向上する。

【００１３】また、円板状壁面の具体的な構成は、前記
孔の内周面の一部に異径部が形成され、該異径部と異径
部以外の部位との境界面を前記円板状壁面として、異径
部若しくは異径部以外の部位の内の内径が大径な部位側
に前記リング状磁石を取り付ける構成や、また前記孔の
内周面に、周方向に沿ってリング状凹部が形成され、該
リング状凹部内に前記リング状磁石が、リング状磁石の
内周面がリング状凹部内方に凹んだ状態で収容され、前
記円板状壁面は、前記リング状凹部の内壁面とする構成
が考えられる。

【００１４】また、本発明に係る請求項４の磁性流体シ
ール装置は、さらに前記リング状磁石の内周面と対向す
る前記軸体の外周面には、外径が前記円板状壁面の内端
面の内径よりも大径な鍔状の大径部が磁性材を用いて形
成され、前記リング状領域は、前記リング状磁石の内周
面と前記大径部の外周面との間の隙間で構成されること
を特徴とする。これによれば、円板体の外周面とリング
状磁石の内周面との間に形成されるリング状領域内に磁
性流体は保持されることになるが、この結果、第１に、
リング状磁石の内周面と対向する磁性材の表面積を小さ
くすることができ、空隙内の磁束密度が増し、磁性流体
の保持力が向上する。また、第２に、円板状壁面を形成
することによって、この円板状壁面よりもリング状磁石
の内周面を軸体の外周面に近づけることができなくなる
が、この大径部を形成することでリング状領域を構成す
るリング状磁石の内周面と大径部の外周面との間の距離
を縮めることができ、やはりリング状領域内の磁束密度
を増すことができ、磁性流体の保持力の向上が図れる。
また、第３に、リング状領域の半径が増加し、磁性流体
に対して保持力として作用する遠心力を大きくすること
ができ、やはり磁性流体の保持力の向上が図れる。

【００１５】また、請求項５記載の磁性流体シール装置
のように、前記円板状壁面の形状および／または該円板
状壁面と対向する前記大径部の端面の形状が、円板状壁
面と大径部の端面との間隔が大径部の外周側から内周側
に向かうに従って次第に広くなるテーパ面形状に形成さ
れる構成とすると、磁性流体がリング状領域の外部へ出
ようとして円板状壁面とこの円板状壁面と対向する大径
部の端面との間に移動すると、磁性流体には毛細管現象
により円板状壁面とこの円板状壁面と対向する大径部の
端面との間隔が狭くなる方向へ、つまりリング状領域内
へ押し戻す力が作用し、磁性流体に対するリング状領域
内への保持力が一層向上する。

【００１６】また、前記円板状壁面には、撥油材が塗布
されている構成とすると、磁性流体としては通常は磁性
潤滑油を使用するため、磁性流体がリング状領域から流
出しようとして円板状壁面を乗り越えようとしても、磁
性潤滑油が円板状壁面に濡れ難いからはじかれ、リング
状領域方向に戻される。つまり、磁性流体に対するリン
グ状領域内への保持力がさらに一層向上する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁性流体シー
ル装置の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に
説明する。 （第１の実施の形態）まず、本実施の形態の磁性流体シ
ール装置について図１を用いて説明する。なお、従来例
で説明した磁性流体シール装置と同じ構成については同
じ符号を付し、詳細な説明は省略する。磁性流体シール
装置は、部材１０に形成された孔１２（その内周面は円
筒状を成す）内に挿入された円柱状の軸体１４の外周面
とこの孔１２の内周面との間に形成され、軸体１４の外
周面と孔１２の内周面との間のリング状領域Ｃ内に磁性
流体１５を充填することによって軸体１４の外周面を取
り囲む空間部を、第１空間部Ａと第２空間部Ｂの２つに
仕切り、分割された２つの空間部Ａ、Ｂ同士を遮蔽、つ
まり一方の空間部から他方の空間部への流体の移動を規
制する機能を有する。

【００１８】さらに詳細にこの磁性流体シール装置につ
いて説明する。軸体１４は磁性材で構成されている。ま
た、部材１０は非磁性材で構成されている。また、孔１
２の内周面には、軸体１４を取り囲むように各端面（図
１の軸線Ｌに沿った方向の端面、つまり上下端面）が異
極（一例として上端面側がＮ極、下端面側がＳ極）に着
磁されたリング状磁石２２が軸体１４と同軸に取り付け
られている。

【００１９】また、孔１２の内周面には、軸体１４の外
周面に向けて軸体１４を取り囲むように延出する円板状
壁面２４が、リング状磁石２２の少なくとも一方の端面
側にこの一方の端面に近接して（図１では一例として一
方の端面であるリング状磁石２２の上端面に接してい
る）、かつ自らの内端面２４ａがリング状磁石２２の内
周面２２ａよりも軸体１４の外周面に接近するように形
成されている。つまり、円板状壁面２４の内端面２４ａ
の半径の方が、リング状磁石２２の内周面２２ａの半径
よりも小さくなるように形成されている。なお、図１で
は、円板状壁面２４はリング状磁石２２の一方の端面側
（図１中の上端面側）にのみ形成されているが、後述す
る図２のように、他方の端面側（図１中の下端面側）に
も併せて形成しても良い。そして、部材１０が非磁性材
料で構成されているため、リング状領域Ｃは、リング状
磁石２２の内周面２２ａと、この内周面２２ａと対向す
る軸体１４の外周面との間の隙間で構成されることにな
る。そしてこのリング状領域Ｃ内に磁性流体１５が充填
されている。

【００２０】このようにすると、部材１０と軸体１４と
が相対的に変移（軸線Ｌを中心とした回転や軸線Ｌ方向
に沿った平行移動）して、リング状領域Ｃ内に充填され
た磁性流体１５がリング状領域Ｃ内から飛散・流出しよ
うとしても、孔１２の内周面に円板状壁面２４が、リン
グ状磁石２２の少なくとも一方の端面に近接して設けら
れているため、磁性流体１５のこの円板状壁面２４が形
成された方向への移動が円板状壁面２４によって規制さ
れ、リング状領域Ｃ内から円板状壁面２４が形成された
方向への磁性流体１５の飛散・流出を防止できる。これ
により、磁性流体シール装置による２つの空間部Ａ、Ｂ
同士間の遮蔽機能を安定して維持することが可能とな
る。

【００２１】次に、この円板状壁面２４を孔１２内に形
成する具体的な構成について説明する。基本的な考え方
は、孔１２の内周面の一部に異径部を形成し、この異径
部と異径部以外の部位との境界面を円板状壁面とするの
である。まず第１の具体例として、図１の場合には、空
間部Ｂに対応する孔１２の内周面の部位の内径を、それ
以外の部位の内径よりも小径に形成することで孔１２の
内周面の一部に異径部を形成している。空間部Ｂに対応
する孔１２の内周面の部位を異径部として考えても良い
し、空間部Ｂ以外の空間部に対応する孔１２の内周面の
部位を異径部として考えても良い。これにより、空間部
Ｂに対応する孔１２の内周面の部位と空間部Ｂ以外の空
間部に対応する孔１２の内周面の部位との境界面が円板
状壁面２４として形成される。

【００２２】そして、リング状磁石２２は、孔１２の内
周面のうち、内径が大径な部位側、図１の場合には空間
部Ｂ以外の空間部に対応する孔１２の内周面側に、その
端面を円板状壁面２４に接触させて取り付けられる。な
お、リング状磁石２２の端面と円板状壁面２４との間に
若干の隙間が生じた状態とすることも可能である。

【００２３】次に、第２の具体例として、図２の場合に
は、孔１２の内周面には、周方向に沿って所定の幅で所
定の深さのリング状凹部２６が全周に亘り形成される。
そして、このリング状凹部２６の一対の内壁面がそれぞ
れ円板状壁面２４となる。第１の具体例と同様の観点か
ら説明を行うと、リング状凹部２６が、孔１２のその他
の領域に対する異径部（逆にリング状凹部２６以外の部
位を異径部と考えても良い）となり、リング状凹部２６
の一対の内壁面がそれぞれこの異径部と異径部以外の部
位の境界面、すなわち円板状壁面２４となる。そして、
リング状磁石２２は、孔１２の内周面のうち、内径が大
径な部位側、この場合にはリング状凹部２６内に、孔１
２と同軸に、かつリング状磁石２２の内周面２２ａがリ
ング状凹部２６内方に凹んだ状態で収容される。

【００２４】詳細には、リング状凹部２６の内底面２６
ａの半径とリング状磁石２２の外径とを略一致させ、リ
ング状磁石２２の内周面の内径をリング状凹部２６が形
成された境界部分の孔１２の内径よりも大径に形成す
る。これにより、リング状磁石２２はリング状凹部２６
内に、リング状磁石２２の外周面がリング状凹部２６の
内底面２６ａに密着し、かつリング状磁石２２の内周面
２２ａがリング状凹部２６の内方に凹んだ状態で、かつ
双方の軸線が一致した状態で収容される。この構成で
は、磁性流体１５が充填されたリング状領域Ｃの両側に
円板状壁面２４が形成されている。このため、この磁性
流体シール装置では、磁性流体１５の軸線Ｌに沿った２
方向に対しての飛散・流出を規制することができる。

【００２５】また、図２に示す第２の具体例のように、
円板状壁面２４を、リング状領域Ｃの軸線Ｌに沿った両
側に配置すると、部材１０と軸体１４との間の変移が、
軸体１４の軸線Ｌを中心とした相対回転である場合に
は、リング状領域Ｃ内に保持された磁性流体には遠心力
が加わり、磁性流体１５はリング状磁石２２の内周面２
２ａ側に寄せられる。この結果、磁性流体１５はさらに
円板状壁面２４を乗り越えてリング状凹部２６の外部
に、つまりリング状領域Ｃの外部に移動しにくくなる。
このように、磁性流体１５には磁力による保持力に加え
て、遠心力による保持力も作用するため、磁性流体１５
がリング状領域Ｃから飛散・流出しにくくなり、磁性流
体シール装置による安定した２つの空間部Ａ，Ｂの遮蔽
が可能となる。

【００２６】（第２の実施の形態）まず、本実施の形態
の磁性流体シール装置について図３を用いて説明する。
なお、第１の実施の形態の磁性流体シール装置とは類似
する構成が多いため、同じ構成については同じ符号を付
し、詳細な説明は省略して、主として相違する構成につ
いて説明する。本実施の形態の構造上の特徴点は、リン
グ状磁石２２の内周面２２ａと対向する軸体１４の外周
面には、外径が円板状壁面２４の内端面の内径よりも大
径な鍔状の大径部２８が磁性材を用いて形成され、リン
グ状領域Ｃはリング状磁石２２の内周面２２ａと大径部
２８の外周面２８ｃとの間の隙間（つまり、大径部２８
の外周面２８ｃの外径＜リング状磁石２２の内周面２２
ａの内径）で構成される点にある。大径部２８は、軸体
１４の外周面に、削り出し等の手法で磁性体である軸体
１４と一体的に形成することもできるし、また軸体１４
とは別体のリング状体に磁性材を用いて形成し、軸体１
４に圧入等の手法で外嵌して軸体１４の外周面に固定す
ることで一体化することも可能である。

【００２７】詳細には図３の磁性流体シール装置は、第
１の実施の形態の図２に示す構成に、本実施の形態の特
徴点を適用したもので、大径部２８の上下端面２８ａ、
２８ｂがそれぞれ軸体１４の軸線Ｌと直交する仮想平面
と平行になる平面に形成され、上下端面２８ａ、２８ｂ
間の距離、つまり厚みはリング状凹部２６の幅（一対の
内壁面間の距離）よりも小さくなるように設定されてい
る。そして、大径部２８の各端面２８ａ、２８ｂとリン
グ状凹部２６の各内壁面、つまり各円板状壁面２４とが
摺動しないように、大径部２８の各端面２８ａ、２８ｂ
と各円板状壁面２４との間には隙間が生じるように設定
されている。なお、本実施の形態の特徴点を、第１の実
施の形態の図１に示す構成に適用し、リング状磁石２２
の内周面２２ａと対向する軸体１４の外周面に大径部２
８を形成することも可能である。

【００２８】次に、この磁性流体シール装置の作用につ
いて説明する。第１に、リング状磁石２２の内周面２２
ａと対向して磁気回路の一部を形成する磁性材の表面
積、つまり大径部２８の外周面２８ｃの面積を小さくす
ることができ、リング状領域Ｃ内の磁束密度が増し、磁
性流体１５に対する保持力が向上する。また、第２に、
円板状壁面２４を形成することによって、この円板状壁
面２４の内端面よりもリング状磁石２２の内周面２２ａ
を軸体１４の外周面に近づけることができなくなるが、
この大径部２８を形成することでリング状領域Ｃを構成
するリング状磁石２２の内周面２２ａと大径部２８の外
周面２８ｃとの間の距離を縮めることができ、やはりリ
ング状領域Ｃ内の磁束密度を増すことができるから、磁
性流体１５に対する保持力の向上が図れる。また、第３
に、軸体１４の外周面に接していた第１の実施の形態の
リング状領域Ｃの半径に比べて、大径部２８の分だけリ
ング状領域Ｃの半径が増加する。よって、磁性流体１５
に対して保持力として作用する遠心力を大きくすること
ができ、やはり磁性流体１５に対する保持力の向上が図
れる。

【００２９】（第３の実施の形態）まず、本実施の形態
の磁性流体シール装置について図４を用いて説明する。
なお、第２の実施の形態の磁性流体シール装置とは類似
する構成が多いため、同じ構成については同じ符号を付
し、詳細な説明は省略して、主として相違する構成につ
いて説明する。本実施の形態の構造上の特徴点は、第２
の実施の形態の封止構造と比べて、円板状壁面２４の形
状および／または円板状壁面２４と対向する大径部２８
の端面２８ａの形状が、円板状壁面２４と大径部２８の
端面２８ａとの間隔（軸線Ｌ方向に沿った距離）が大径
部２８の外周側から内周側に向かうに従って次第に広く
なるテーパ面形状に形成されている点にある。図４で
は、一例として領域Ｂ側に位置する円板状壁面２４と大
径部２８の端面２８ａが上述したテーパ面形状に形成さ
れているが、例えば円板状壁面２４が軸線Ｌと直交する
平面と平行な平面である場合には、大径部２８の端面２
８ａのみをテーパ面形状にするだけでも良い等、円板状
壁面２４と大径部２８の端面２８ａとの間隔が大径部２
８の外周側から内周側に向かうに従って次第に広くなる
のであれば、円板状壁面２４と大径部２８の端面２８ａ
の少なくともいずれか一方がテーパ面形状に形成されて
いれば良い。

【００３０】この構成により、リング状領域Ｃ内に保持
された磁性流体１５が、領域Ｂ側に流出しようとして円
板状壁面２４と大径部２８の端面（上端面）２８ａとの
間に移動しても、円板状壁面２４と端面２８ａとの間の
磁性流体１５には、毛細管現象により円板状壁面２４と
端面２８ａとの間隔が狭くなる方向へ移動させようとす
る力、つまりリング状領域Ｃ方向へ押し戻そうとする力
が作用するから、磁性流体１５に対するリング状領域Ｃ
内への保持力が一層向上する。また、リング状領域Ｃ内
に充填された磁性流体１５が領域Ａ側に流出しようとす
るのを防止するためには、領域Ａ側に位置する円板状壁
面２４と大径部２８の端面（下端面）２８ｂも同様のテ
ーパ面形状に構成とする。

【００３１】（第４の実施の形態）まず、本実施の形態
の磁性流体シール装置について図１〜図４を用いて説明
する。なお、本実施の形態の磁性流体シール装置は、第
１、第２、３の実施の形態の磁性流体シール装置に、さ
らなる構成を加えたものであり、同じ構成については同
じ符号を付して詳細な説明は省略して、相違する構成に
ついてのみ説明する。本実施の形態の構造上の特徴点
は、リング状領域Ｃからの磁性流体１５の流出を規制す
るための円板状壁面２４の表面に撥油性膜３０が、例え
ば撥油材が塗布される等の手法によって形成されている
点にある。なお、円板状壁面２４の全体に撥油性膜３０
を形成しても良いが、円板状壁面２４の内の少なくとも
磁性流体１５と接触する部位、例えばリング状磁石２２
の内周面２２ａ側に露出する部位にのみ撥油性膜３０を
形成するだけで十分である。

【００３２】この構成によれば、磁性流体１５としては
通常は磁性潤滑油を使用するため、磁性流体１５がリン
グ状領域Ｃから流出しようとして円板状壁面２４を乗り
越えようとしても、磁性流体１５は撥油性膜３０が形成
された円板状壁面２４に濡れ難いからはじかれ、リング
状領域Ｃ方向に戻される。つまり、磁性流体に対するリ
ング状領域内への保持力がさらに一層向上する。

【００３３】以上、本発明の好適な実施の形態について
種々述べてきたが、本発明は上述する実施の形態に限定
されるものではなく、軸体１４の外周面と孔１２の内周
面との間に、軸線Ｌに沿って複数の磁性流体シール装置
を並べて設ける構成とし、遮蔽性能を高めるようにして
も良い等、発明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。

【００３４】

【発明の効果】本発明に係る磁性流体シール装置によれ
ば、磁石の磁力による保持力だけでなく、磁性流体に加
わる遠心力や、磁性流体の濡れ性や毛細管現象を利用し
た力を磁性流体に作用させて、リング状領域内に磁性流
体を保持しておくための保持力とすることができる。こ
のため、長期間にわたって安定した遮蔽性能を得ること
ができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁性流体シール装置の第１の実施
の形態の構成を説明するための説明図である。

【図２】第１の実施の形態の他の例の構成を説明するた
めの説明図である。

【図３】本発明に係る磁性流体シール装置の第２の実施
の形態の構成を説明するための説明図である。

【図４】本発明に係る磁性流体シール装置の第３の実施
の形態の構成を説明するための説明図である。

【図５】従来の磁性流体シール装置の一例の構成を説明
するための説明図である。

【図６】従来の磁性流体シール装置の他の例の構成を説
明するための説明図である。

【符号の説明】

１０ 部材 １２ 孔 １４ 軸体 １５ 磁性流体 ２２ リング状磁石 ２２ａ リング状磁石の内周面 ２４ 円板状壁面 ２４ａ 円板状壁面の内端面 Ｃ リング状領域

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部材に形成された孔内に挿入された円柱
   状の軸体の外周面と前記孔の内周面との間に形成され、
   前記軸体の外周面と孔の内周面との間のリング状領域内
   に磁性流体を充填することによって軸体の外周面を取り
   囲む空間部を仕切る磁性流体シール装置において、 前記軸体は磁性材で構成され、 前記部材は非磁性材で構成され、 前記孔の内周面には、前記軸体を取り囲むように各端面
   が異極に着磁されたリング状磁石が軸体と同軸に取り付
   けられ、 前記孔の内周面には、前記軸体の外周面に向けて軸体を
   取り囲むように延出する円板状壁面が、前記リング状磁
   石の少なくとも一方の端面側に、その内端面がリング状
   磁石の内周面よりも軸体の外周面に接近するように形成
   され、 前記リング状領域は、前記リング状磁石の内周面と、該
   内周面と対向する前記軸体の外周面との間の隙間で構成
   されることを特徴とする磁性流体シール装置。
2. 【請求項２】 前記孔の内周面の一部に異径部が形成さ
   れ、 該異径部と異径部以外の部位との境界面を前記円板状壁
   面として、異径部若しくは異径部以外の部位の内の内径
   が大径な部位側に前記リング状磁石を取り付けたことを
   特徴とする請求項１記載の磁性流体シール装置。
3. 【請求項３】 前記孔の内周面に、周方向に沿ってリン
   グ状凹部が形成され、 該リング状凹部内に前記リング状磁石が、リング状磁石
   の内周面がリング状凹部内方に凹んだ状態で収容され、 前記円板状壁面は、前記リング状凹部の内壁面で構成さ
   れることを特徴とする請求項１記載の磁性流体シール装
   置。
4. 【請求項４】 前記リング状磁石の内周面と対向する前
   記軸体の外周面には、外径が前記円板状壁面の内端面の
   内径よりも大径な鍔状の大径部が磁性材を用いて形成さ
   れ、 前記リング状領域は、前記リング状磁石の内周面と前記
   大径部の外周面との間の隙間で構成されることを特徴と
   する請求項１、２または３記載の磁性流体シール装置。
5. 【請求項５】 前記円板状壁面の形状および／または該
   円板状壁面と対向する前記大径部の端面の形状が、円板
   状壁面と大径部の端面との間隔が大径部の外周側から内
   周側に向かうに従って次第に広くなるテーパ面形状に形
   成されていることを特徴とする請求項４記載の磁性流体
   シール装置。
6. 【請求項６】 前記円板状壁面には、撥油材が塗布され
   ていることを特徴とする請求項４または５記載の磁性流
   体シール装置。