JP2011231889A - Bearing with magnetic fluid seal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性流体シールが付設された軸受に関し、具体的には、ボールベアリングなどの軸受本体と該軸受本体内を外部に対してシールするための磁性流体シールとがユニット化されて成る磁性流体シール付き軸受に関する。 The present invention relates to a bearing provided with a magnetic fluid seal, and more specifically, a magnetic unit comprising a bearing body such as a ball bearing and a magnetic fluid seal for sealing the inside of the bearing body to the outside. The present invention relates to a bearing with a fluid seal.
従来から、磁性流体を用いた磁気シール機構が知られている。このような磁気シール機構は様々な分野で使用されており、例えば特許文献1では、磁気シール機構を魚釣用リールに適用している。具体的には、この特許文献1では、釣糸巻き取り用のハンドルの回転操作に伴って回転駆動される駆動軸(スプール軸)を回転可能に支持するボールベアリングに海水、砂、異物等が付着したり浸入したりしないように(すなわち、防水および防塵を図って、ボールベアリングの回転性能が低下しないように)、磁気回路を構成する磁気保持リングと前記駆動軸との間に磁性流体を保持して成る磁気シール機構をボールベアリングに近接して設けている。
Conventionally, a magnetic seal mechanism using a magnetic fluid is known. Such a magnetic seal mechanism is used in various fields. For example, in
しかしながら、特許文献1では、軸受と別体の磁気シール機構を軸受に近接して設けているため、従来の弾性シール等と同様、軸受の設置スペースとは別にシールのためのスペースが必要となる。特に、魚釣用リールでは、軸受の数が多いため、これらの軸受のそれぞれに対応して磁気シール機構を設けると、リール全体の大型化を招く。また、軸受の組み込みとは別に磁気シール機構を組み付ける必要があるため、組み込み性が悪く、手間がかかり、生産性が良くない(つまり、組み立て作業時間が長くなり、製造コストも増大する)。更に、特許文献1では、磁性流体を駆動軸に直接に接触配置させるため、駆動軸を磁性体によって形成しなければならず、駆動軸の材料選択の自由度が制限される。つまり、駆動軸に必要な要求品質を満足させるための選択肢が制限される。また、以上は、魚釣用リールに限らず、様々な防水物品において生じる問題である。
However, in
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、省スペース化を図ることができ、材料選択の自由度が高い、組み込み性(作業性)が良好な磁性流体シール付き軸受を提供することにある。 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned circumstances, and the object is to save space, to have a high degree of freedom in material selection, and to a magnetic property with good assemblability (workability). It is to provide a bearing with a fluid seal.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の磁性流体シール付き軸受は、内輪と、該内輪の外側に配される保持器と、該保持器に保持される転動体と、前記保持器の外側に配される外輪とから成る軸受本体と、前記軸受本体に一体に保持され、磁性体から成る前記内輪または前記外輪との間で磁気回路を形成して前記軸受本体の内部をシールする磁性流体シールとを備え、前記磁性流体シールは、前記内輪または前記外輪との間で磁気回路を形成する磁石と、該磁石を両側から保持する一対の極板と、前記内輪または前記外輪と前記極板との間に保持される磁性流体とから成ることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a bearing with a magnetic fluid seal according to
この請求項1に記載の磁性流体シール付き軸受によれば、軸受本体と該軸受本体内を外部に対してシールするための磁性流体シールとが一体にユニット化されて成るため、軸受の設置スペースとは別にシールのためのスペースを確保する必要がなくなる。そのため、小さいスペースでシールおよび軸受を設置でき、省スペース化を図ることができる。また、軸受の組み込みとは別に磁気シール機構を組み付ける必要がないため、組み込み性(作業性)が良く、生産性を向上できる(つまり、組み立て作業時間を短くでき、製造コストも低減できる)。更に、本構成において、磁性流体シールは、軸受本体以外の他の部材との間で磁気回路を形成するのではなく、軸受本体の内輪または外輪との間で磁気回路を形成するため、前記他の部材の材料選択の自由度が制限されず、前記他の部材に必要な要求品質を満足させる自由な材料選択を確保できる(前記他の部材に最適な材料を選択できる)。 According to the bearing with a magnetic fluid seal according to the first aspect of the present invention, the bearing main body and the magnetic fluid seal for sealing the inside of the bearing main body with respect to the outside are integrally formed as a unit. Apart from this, it is not necessary to secure a space for sealing. Therefore, a seal and a bearing can be installed in a small space, and space saving can be achieved. In addition, since it is not necessary to assemble a magnetic seal mechanism separately from the incorporation of the bearing, the assemblability (workability) is good and the productivity can be improved (that is, the assembly work time can be shortened and the manufacturing cost can be reduced). Furthermore, in this configuration, the magnetic fluid seal does not form a magnetic circuit with other members other than the bearing body, but forms a magnetic circuit with the inner ring or the outer ring of the bearing body. The degree of freedom in selecting the material of the member is not limited, and free material selection that satisfies the required quality required for the other member can be ensured (the optimum material for the other member can be selected).
また、請求項2に記載の磁性流体シール付き軸受は、請求項1に記載の磁性流体シール付き軸受において、前記磁性流体シールを前記軸受本体に保持させるための保持手段を更に備えることを特徴とする。
The bearing with a magnetic fluid seal according to claim 2 is the bearing with a magnetic fluid seal according to
この請求項2に記載の磁性流体シール付き軸受によれば、請求項1に記載の磁性流体シール付き軸受と同様の作用効果が得られるとともに、軸受本体と磁性流体シールとの一体化を確実ならしめることができ、磁性流体シール付き軸受の取り扱い性が向上する。 According to the bearing with a ferrofluid seal according to the second aspect, it is possible to obtain the same operation effect as the bearing with the ferrofluid seal according to the first aspect and to ensure integration of the bearing body and the ferrofluid seal. This can improve the handleability of the bearing with a magnetic fluid seal.
また、請求項3に記載の磁性流体シール付き軸受は、請求項1または請求項2に記載の磁性流体シール付き軸受において、前記内輪または前記外輪の一方の軸方向長さが他方の軸方向長さよりも短く設定されることにより前記軸受本体内に形成されるシール収容空間内に、前記磁性流体シールが、その極板を前記内輪または前記外輪の一方の端面に軸方向で当接させた状態で前記他方の内面と径方向で対向させるように組み込まれることを特徴とする。 The bearing with a magnetic fluid seal according to claim 3 is the bearing with a magnetic fluid seal according to claim 1 or 2, wherein one axial length of the inner ring or the outer ring is the other axial length. In the seal housing space formed in the bearing body by being set shorter than the above, the magnetic fluid seal is in a state in which its pole plate abuts against one end face of the inner ring or the outer ring in the axial direction. And is incorporated so as to face the other inner surface in the radial direction.
この請求項3に記載の磁性流体シール付き軸受によれば、請求項1または請求項2に記載の磁性流体シール付き軸受と同様の作用効果が得られるとともに、内輪または前記外輪の一方の軸方向長さが他方の軸方向長さよりも短く設定されることにより前記軸受本体内に形成されるシール収容空間内すなわち軸受本体内に磁性流体シールが組み込まれる形態を成すため、軸受本体のサイズを大きくすることなく、あるいは、軸受全体のサイズを増大させることなく、軸受本体と磁性流体シールとの一体化を実現できる。また、磁性流体シールは、その極板を前記内輪または前記外輪の一方の端面に軸方向で当接させた状態で前記他方の内面と径方向で対向させるように組み込まれるため、内輪および外輪の端面や内面を極板の保持および磁性流体の保持に利用でき、磁性流体シールの保持をシール収容空間内で一括して実現できる。つまり、効率的且つ効果的な空間利用により、軸受本体と磁性流体シールとの一体化と小型化とを簡単な形態で実現できる。更に、軸受本体の内側で磁性流体を保持する形態となるため、磁性流体が外部に漏れ出る虞もない。 According to the bearing with a magnetic fluid seal according to the third aspect, the same effect as that of the bearing with the magnetic fluid seal according to the first or second aspect can be obtained, and one axial direction of the inner ring or the outer ring can be obtained. By setting the length shorter than the other axial length, the magnetic fluid seal is incorporated in the seal housing space formed in the bearing body, that is, in the bearing body. Thus, the integration of the bearing body and the magnetic fluid seal can be realized without increasing the size of the entire bearing. In addition, the magnetic fluid seal is incorporated so as to face the other inner surface in the radial direction in a state where the electrode plate is in axial contact with one end face of the inner ring or the outer ring. The end face and the inner face can be used for holding the electrode plate and holding the magnetic fluid, and holding the magnetic fluid seal can be realized in a lump in the seal housing space. That is, the efficient and effective use of the space can realize the integration and miniaturization of the bearing body and the magnetic fluid seal in a simple form. Further, since the magnetic fluid is held inside the bearing body, there is no possibility that the magnetic fluid leaks outside.
また、請求項4に記載の磁性流体シール付き軸受は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の磁性流体シール付き軸受において、前記保持器が前記極板の一方を兼ねることを特徴とする。
The bearing with a magnetic fluid seal according to claim 4 is the bearing with a magnetic fluid seal according to any one of
この請求項4に記載の磁性流体シール付き軸受によれば、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の磁性流体シール付き軸受と同様の作用効果が得られるとともに、前記保持器が前記極板の一方を兼ねるため、部品点数を更に削減でき、小型化を更に促進できる。
According to the bearing with a magnetic fluid seal according to claim 4, the same effect as that of the bearing with a magnetic fluid seal according to any one of
また、請求項5に記載の発明は、リール本体に内蔵された巻き取り駆動機構に連結されるハンドルの回転操作により、リール本体に支持されたスプールに釣糸を巻回する魚釣用リールであって、前記ハンドルの操作により回転駆動される駆動軸が請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の磁性流体シール付き軸受によって回転可能に支持されることを特徴とする。
The invention according to
この請求項5に記載の発明によれば、軸受の数が一般に多く且つシールの必要性が高い魚釣用リールにおいても、軸受と別個に磁気シール機構を設けずに済み、リール全体の小型化を図ることができる。また、前述した理由により、リールの組み立て性を向上できるとともに、駆動軸を磁性体で形成する必要がなく、駆動軸の材料選択の自由度が広がる。更に、磁性流体シール付き軸受をスプール軸に設けた場合には、防水が図られることから、スプールに孔を設けることが可能となり、孔による重量減によりスプールのスプール軸周りの慣性モーメントを小さくでき、磁性流体シールによる回転抵抗の減少との相乗効果でスプールフリー性能の向上が図れる。
According to the invention described in
本発明によれば、省スペース化を図ることができ、材料選択の自由度が高い、組み込み性(作業性)が良好な磁性流体シール付き軸受を提供できる。 According to the present invention, a bearing with a magnetic fluid seal that can save space, has a high degree of freedom in material selection, and has good assemblability (workability) can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る磁性流体シール付き軸受について具体的に説明する。なお、以下では、磁性流体シール付き軸受を一例として魚釣用リールに適用する場合について説明するが、本発明に係る磁性流体シール付き軸受は、防水および防塵を必要する全ての物品に適用できることは言うまでもない。 Hereinafter, a magnetic fluid seal bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a case where a magnetic fluid seal bearing is applied to a fishing reel will be described as an example. However, the magnetic fluid seal bearing according to the present invention can be applied to all articles that require waterproofing and dustproofing. Needless to say.
図1〜図3は、磁性流体シール付き軸受を魚釣用リールに適用した本発明の第1の実施形態を示している。図1は、本発明の一実施形態に係る磁性流体シール付き軸受を備える魚釣用リールとしての両軸受型リールの断面図である。図示のように、両軸受型リールのリール本体1は、左右フレーム2a,2bと、これら左右フレーム2a,2bに所定の空間をもって装着される左右側板3a,3bとを備えている。左右フレーム2a,2b(左右側板3a,3b)間には、本実施形態に係る磁性流体シール付き軸受30,30Aを介して駆動軸としてのスプール軸5が回転可能に支持されており(図2も参照)、このスプール軸5には、釣糸が巻回されるスプール6が取り付けられている。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention in which a bearing with a magnetic fluid seal is applied to a fishing reel. FIG. 1 is a cross-sectional view of a dual-bearing type reel as a fishing reel including a magnetic fluid seal bearing according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a
右側板3b側には、ハンドル8を装着したハンドル軸9が回転可能に支持されている。このハンドル軸9には、巻き取り駆動機構が連結されており、ハンドル8を回転操作することで、巻き取り駆動機構を介してスプール6が回転駆動されるようになっている。なお、ハンドル軸9は、右側板との間に介在された一方向クラッチ10によって、釣糸巻取方向にのみ回転可能となっている。
A
前記巻取り駆動機構は、ハンドル軸9にドラグ機構を介して回転可能に支持された駆動歯車12とこの駆動歯車12に噛合するピニオン13とを備えている。ピニオン13は、軸受82を介して回転可能に支持されるとともに、公知のクラッチ機構を介してスプール軸5と継脱されるように構成されており、クラッチON状態では、ハンドル8の回転駆動力を駆動歯車12およびピニオン13を介してスプール6に伝達し、クラッチOFF状態では、駆動力伝達状態を解除してスプール6をフリー回転状態にするようになっている。なお、上記したクラッチ動作は、リール本体1から突出した操作レバー(図示せず)を操作することで行なわれる。
The winding drive mechanism includes a
左右側板3a,3b間には、スプール6の前方に、レベルワインド機構20が設けられている。レベルワインド機構20は、スプール6の前方で左右に往復動すると共に、釣糸が挿通される挿通孔を具備した釣糸案内体21と、左右側板3a,3b間に支持され、外周にエンドレスカム溝23aが形成されたウォームシャフト23とを有している。
A
このウォームシャフト23は、左右フレーム間に軸受80を介して回転可能に支持され、軸方向に沿って貫通孔が形成されている円筒部材25内に回転可能に収容されており、この貫通孔を介して前記釣糸案内体21に保持された係合ピンがエンドレスカム溝23aと係合して、釣糸案内体21を左右に往復駆動するようになっている。また、前記釣糸案内体21は、往復駆動する際、ウォームシャフト23の回りでの回り止めが成されるように、左右フレーム間に支持された案内ピラー(図示せず)に支持されている。
The
前記ウォームシャフト23の右側板側の端部には、前記駆動歯車12と一体回転可能に軸方向に連設された歯車12aと噛合する歯車90が嵌合するように設けられている。この歯車90には、ハンドル8の巻取り操作による回転駆動力がハンドル軸9、駆動歯車12及び歯車12aを介して入力され、その回転駆動力がウォームシャフト23に出力されるようになっている。
A
また、本実施形態において、リール本体1の右側板3bには、ハンドル8の操作で連動回転する駆動部材としてのハンドル軸9を部分的に収容して軸受49により支持する収容凹部50が凹状に形成されている。なお、この収容凹部50は、前述した逆転防止機構の一方向クラッチ10を内部に位置決め状態で収容保持する(収容凹部50内に逆転防止機構が設けられる)。
Further, in the present embodiment, the right side plate 3b of the
また、本構成において、ハンドル軸9の右端部には、公知のドラグ機構70を構成する操作体71が螺合されている。この操作体71を回動操作すると、ハンドル軸9に軸方向移動可能に且つ一体回転可能に嵌合されたカラー部材である第1の押圧体73が軸方向に移動し、皿バネ75を介して一方向クラッチ10の内輪を兼ねる第2の押圧体77を押圧し、摩擦部材78を所望の押圧力で押圧し、ハンドル軸9と歯車12aとの間で制動力を生じさせる。
Further, in this configuration, an operating
次に、図3を参照して、スプール軸5を回転可能に支持する本実施形態に係る磁性流体シール付き軸受30,30Aについて詳しく説明する。ここで、図3の(a)は図1のA部の拡大断面図、(b)は(a)の第1の変形例を示す拡大断面図、(c)は(a)の第2の変形例を示す拡大断面図、(d)は図1のB部の拡大断面図である。
Next, referring to FIG. 3, the magnetic
図3の(a)に示されるように、スプール軸5の左側端部を回転可能に支持する第1の磁性流体シール付き軸受30は、軸受本体32と、軸受本体32の内部をシールする磁性流体シール34とから成り、これらが一体のユニットとして構成される。軸受本体32は、スプール軸5の外周面に嵌合してこれを支持する磁性体から成る内輪31と、内輪31の外側に配される保持器33と、保持器33に保持される転動体35と、保持器35の外側に配される外輪36とから成る。一方、磁性流体シール34は、軸受本体32に一体に保持されており、内輪31との間で磁気回路を形成して軸受本体32の内部をシールする。具体的には、磁性流体シール34は、内輪31を所定の隙間を存して囲繞するように配されて内輪31との間で磁気回路を形成するリング状の磁石39と、磁石39を両側から保持する磁性体から成る一対のリング状の極板(磁気リング)37,38と、内輪31と各極板37,38との間に保持される磁性流体40とから成る。
As shown in FIG. 3A, the
また、本実施形態において、磁性流体シール34は、軸受本体32内に効率的且つ効果的に形成されるシール収容空間S内に組み込まれる。具体的には、本実施形態では、外輪36の軸方向長さ(図3(a)には、軸方向が矢印Pで示されている)が内輪31の軸方向長さよりも短く設定されており、このような寸法設定により軸受本体32内に段差状に形成されるシール収容空間S内に、磁性流体シール34は、その一方の極板37を外輪36の側端面36aに軸方向で当接させた状態で且つ両方の極板37,38を内輪31の内面31a(転動体35と対向する面)と径方向で対向させた状態でその全体(磁石39および両方の極板37,38を含めた全体)がシール収容空間S内に完全に収まるように組み込まれる。したがって、この配置形態では、内輪31と各極板37,38との間に保持される磁性流体40は、内輪31の内面31aと接触することになる。このように、磁性流体40を外輪36側でなく内輪31側で保持することは、内輪31の外径が外輪36のそれよりも小さいことを考えると、磁性流体40の使用量を減らすことができ好ましい。
In the present embodiment, the
ここで、極板37,38は、リング状の磁石39を挟持して保持しつつその内側に周方向に沿って凹所41が生じるように且つ内輪31の内面31aとの間に磁性流体40を保持するための僅かな隙間Gを確保するように配置される。この場合、磁石39と左側板3aとの間には防水用のOリング92が介挿される。また、図3の(a)に仮想線で示されるように、内輪31の内側に別個にOリング93が配置されてもよいが、通常は、スプール軸5と軸受との間は高精度に組み付けられるため、Oリング93を設ける必要がない場合が多い。また、磁性体としての内輪31は、鉄系の材料、例えば、鋼材、SUS430(JIS)、SUS440C(JIS)、SUS630(JIS)等によって形成されており、これにより、磁石39によって、これを保持する極板37,38および内輪31との間に磁気回路が形成されるようになっている。なお、極板37,38と対向する内輪31の対向部位の軸方向長さについては、前記磁気回路が生じる程度の長さ(磁性流体40を安定して保持できる程度の長さ)を有していれば良く、極板37,38がカバーされるように極板37,38の軸方向長さよりも多少長く形成されることが好ましい。更に、磁性流体40は、例えばFe3O4のような磁性微粒子を、界面活性剤およびベースオイルに分散させて構成されたものであり、粘性があって磁石を近づけると反応する特性を備えている。このため、磁性流体40は、図3の(a)に示されるように、磁石39、これを保持する極板37,38、および、内輪31によって形成される磁気回路によって、前記隙間G内に安定して保持され、軸受本体32内を外部に対して確実にシールする。
Here, the
なお、磁性流体シール34を軸受本体32に保持させるための保持手段としては、接着、溶着、他の保持部材を用いるなど、様々な手段が考えられる。例えば、極板37,38を外輪36および左側板3aに接着してもよく、あるいは、Oリング92による圧入支持や抜け止めリングを利用しても良い。
In addition, as a holding means for holding the
図3の(b)は磁性流体シール付き軸受30の第1の変形例を示している。図示のように、この変形例に係る磁性流体シール付き軸受30’では、部品点数を更に削減して小型化を更に促進できるように、保持器33が一方の極板37を兼ねるとともに、内輪31の軸方向長さが図3の(a)の場合よりも短く(外輪36の軸方向長さと略一致するように)設定されている(一般的に、保持器の材料は非磁性体であるSUS304(JIS)が多いが、この場合においては、磁性体で保持器を構成する必要があり、例えば、SUS403(JIS)やSPCC(JIS)のメッキ仕上げ材を用いるのが好ましい)。また、それに伴って、一方の極板37を兼ねる保持器33の部位と内輪31の内面31aとの間に磁性流体40が保持されるとともに、他方の極板38の径方向内側端部が軸方向に向けて屈曲されて内輪31の側面31bと対向し、この側面31bと極板38の屈曲端部38aの端面との間に磁性流体40が保持されている。このような構成では、図3の(a)と同じ軸受寸法において磁石39の幅を大きく確保することが可能になり、あるいは、軸受30’全体の小型化(省スペース化)を図ることができる。
FIG. 3B shows a first modification of the bearing 30 with a magnetic fluid seal. As shown in the figure, in the
図3の(c)は磁性流体シール付き軸受30の第2の変形例を示している。この第2の変形例は第1の変形例の更なる変形である。すなわち、図示のように、この変形例に係る磁性流体シール付き軸受30”では、一方の極板37を兼ねる保持器33の部位が図3の(b)の場合(または、保持器33の他方側の部位)よりも更に厚く(軸方向寸法が大きく)形成され、それにより、この保持器33の部位と内輪31の内面31aとの間に十分な量の磁性流体40を保持できるようになっている。なお、それ以外の構成は磁性流体シール付き軸受30’と同じである。
FIG. 3C shows a second modification of the bearing 30 with a magnetic fluid seal. This second modification is a further modification of the first modification. That is, as shown in the drawing, in the
図3の(d)に示されるように、スプール軸5の右側端部を回転可能に支持する第2の磁性流体シール付き軸受30Aは、第2の磁性流体シール付き軸受30の構成に加えて更に、外輪36の外周に被嵌される保持体97を有する。この保持体97は、磁性流体シール34側で外輪36よりも長く軸方向に延在しており、その延在部97aの内面の溝98には、軸受本体32からの磁性流体シール34の抜けを防止する(軸受本体32に対して磁性流体シール34を保持する)ための六角リング(保持手段)99が係着されている。このような保持手段99により、軸受本体32と磁性流体シール34との一体化を確実ならしめることができ、磁性流体シール付き軸受30Aの取り扱い性が向上する。なお、保持体97の外周面と右フレーム2bとの間には防水用のOリング96が介挿されている。
As shown in FIG. 3 (d), the bearing 30A with the second magnetic fluid seal that rotatably supports the right end of the
以上説明したように、本実施形態の磁性流体シール付き軸受30(30’,30”),30Aによれば、軸受本体32と軸受本体32内を外部に対してシールするための磁性流体シール34とが一体にユニット化されて成るため、軸受の設置スペースとは別にシールのためのスペースを確保する必要がなくなる。そのため、小さいスペースでシールおよび軸受を設置でき、省スペース化を図ることができる。また、軸受の組み込みとは別に磁気シール機構を組み付ける必要がないため、組み込み性(作業性)が良く、生産性を向上できる(つまり、組み立て作業時間を短くでき、製造コストも低減できる)。更に、本実施形態において、磁性流体シール34は、軸受本体32以外の他の部材(スプール軸5など)との間で磁気回路を形成するのではなく、軸受本体32の内輪31との間で磁気回路を形成するため、前記他の部材の材料選択の自由度が制限されず、前記他の部材に必要な要求品質を満足させる自由な材料選択を確保できる(前記他の部材に最適な材料を選択できる)。
As described above, according to the bearing 30 (30 ′, 30 ″), 30A with a magnetic fluid seal of the present embodiment, the bearing
また、本実施形態の磁性流体シール付き軸受30,30Aでは、外輪36の軸方向長さが内輪31の軸方向長さよりも短く設定されることにより軸受本体32内に形成されるシール収容空間S内すなわち軸受本体32内に磁性流体シール34が組み込まれる形態を成すため、軸受本体32のサイズを大きくすることなく、あるいは、軸受30,30A全体のサイズを増大させることなく、軸受本体32と磁性流体シール34との一体化を実現できる。また、磁性流体シール34は、その一方の極板37を外輪36の側端面36aに軸方向で当接させた状態で且つ両方の極板37,38を内輪31の内面31a(転動体35と対向する面)と径方向で対向させた状態でその全体(磁石39および両方の極板37,38を含めた全体)がシール収容空間S内に完全に収まるように組み込まれるため、内輪31および外輪36の端面や内面を極板37,38の保持および磁性流体40の保持に利用でき、磁性流体シール34の保持をシール収容空間S内で一括して実現できる。つまり、効率的且つ効果的な空間利用により、軸受本体32と磁性流体シール34との一体化と小型化とを簡単な形態で実現できる。更に、軸受本体32の内側で磁性流体40を保持する形態となるため、磁性流体40が外部に漏れ出る虞もない。
Further, in the
更に、本実施形態では、磁性流体シール付き軸受30(30’,30”),30Aが魚釣用リールに適用されているため、軸受の数が一般に多く且つシールの必要性が高い魚釣用リールにおいても、軸受と別個に磁気シール機構を設けずに済み、リール全体の小型化を図ることができる。また、前述した理由により、リールの組み立て性を向上できるとともに、本実施形態のように、磁性流体シール付き軸受をスプール軸に設けた場合には、防水が図られることから、スプールに孔を設けることが可能となり、孔による重量減によりスプールのスプール軸周りの慣性モーメントを小さくでき、磁性流体シールによる回転抵抗の減少との相乗効果でスプールフリー性能の向上が図れる。 Further, in this embodiment, the bearings 30 (30 ′, 30 ″), 30A with magnetic fluid seals are applied to the fishing reel, so that the number of bearings is generally large and the need for sealing is high. Also in the reel, it is not necessary to provide a magnetic seal mechanism separately from the bearing, so that the entire reel can be reduced in size. When a bearing with a magnetic fluid seal is provided on the spool shaft, it is possible to provide a hole in the spool because it is waterproof, and by reducing the weight due to the hole, the moment of inertia around the spool shaft of the spool can be reduced, Spool-free performance can be improved by a synergistic effect with a decrease in rotational resistance due to the magnetic fluid seal.
なお、本実施形態では、スプール軸5を回転可能に支持する磁性流体シール付き軸受30,30Aについて説明してきたが、他の駆動軸としてのウォームシャフト23、ハンドル軸9、および、ピニオン13を回転可能に支持する軸受49,80,82も、磁性流体シール付き軸受30,30Aとして構成されてもよい。また、前述した説明では、内輪31が磁性体によって形成されて磁性流体シール34の磁気回路の一部を形成しているが、外輪36が磁性体によって形成されて磁性流体シール34の磁気回路の一部を形成しても良い。
In the present embodiment, the magnetic
図4〜図6は、磁性流体シール付き軸受を魚釣用リールに適用した本発明の第2の実施形態を示している。本実施形態では、磁性流体シール付き軸受がスピニングリールに適用される。具体的には、図示のように、スピニングリールのリール本体101には、釣竿に装着されるリール脚102が一体形成されており、その前方には回転可能に支持されたロータ103と、ロータ103の回転運動と同期して前後動可能に支持されたスプール104が配設されている。
4 to 6 show a second embodiment of the present invention in which a bearing with a magnetic fluid seal is applied to a fishing reel. In this embodiment, a bearing with a magnetic fluid seal is applied to a spinning reel. Specifically, as shown in the drawing, a
ロータ103は、スプール104の周囲を回転する一対の腕部103aを備えており、各腕部103aの夫々の前端部には、ベール103bの基端部を取り付けたベール支持部材103cが釣糸巻取り位置と釣糸放出位置との間で回動自在に支持されている。なお、ベール103bの一方の基端部は、ベール支持部材103cに一体的に設けられた釣糸案内部103dに取り付けられている。
The
リール本体101内には、ハンドル軸105が両側の一対の軸受140(図5参照)を介して回転可能に支持されており、その突出端部には、ハンドル106が取り付けられている。また、ハンドル軸105には、巻き取り駆動機構が係合しており、この巻き取り駆動機構は、ハンドル軸105に一体回転可能に装着された駆動ギヤ107と、この駆動ギヤ107に噛合すると共にハンドル軸105と直交する方向に延出し、内部に軸方向に延出する空洞部が形成されたピニオン108とを備えている。
In the
ピニオン108は、軸受109を介してリール本体101内に回転可能に支持されるとともに、スプール104側に向けて延出しており、その先端部において、ロータ103が取り付けられている。
The
また、ピニオン108には、その中間部分にころがり式一方向クラッチ110が取り付けられており、リール本体101の外部に設けられた切換操作レバーを回動操作することで一方向クラッチ110を作動させ、ハンドル106(ロータ103)の釣糸繰出し方向の逆回転を防止する公知の逆転防止機構(ストッパ)を構成するようになっている。
Further, the
ピニオン108の内部に形成された空洞部には、ハンドル軸105と直交する方向に延出し、先端側にスプール104を装着したスプール軸112が軸方向に移動可能に挿通されている。また、ピニオン108には、スプール104(スプール軸112)を前後往復動させるための公知のスプール往復動装置113が係合している。
A
このような構成を有する魚釣用スピニングリールにおいて、ハンドル106により巻き取り操作を行うと、ロータ103が巻き取り駆動機構を介して回転駆動される共に、スプール104がスプール往復動装置113を介して前後往復動されるので、釣糸は、釣糸案内部103dを介してスプール104の巻回胴部104aに均等に巻回されるようになっている。
In the fishing spinning reel having such a configuration, when the winding operation is performed by the
そして、本実施形態では、ハンドル軸105を回転可能に支持する軸受140が磁性流体シール付き軸受として構成されている。すなわち、図6に明確に示されるように、この軸受140は、前述した磁性流体シール付き軸受30と同じ構造を成している。なお、軸受140に限らず、軸受109を含む他の軸受が磁性流体シール付き軸受として構成されていても良い。
In this embodiment, the bearing 140 that rotatably supports the
以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、磁性流体を保持する形態、および、磁石を保持する構成、その保持部材(極板)の形状等についても適宜変形することが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, it cannot be overemphasized that this invention can be variously deformed and implemented in the range which is not limited to embodiment mentioned above and does not deviate from the summary. For example, the configuration for holding the magnetic fluid, the configuration for holding the magnet, the shape of the holding member (electrode plate), and the like can be modified as appropriate.
1 リール本体
5 スプール軸(駆動軸)
6 スプール
8 ハンドル
30,30’,30”,30A 磁性流体シール付き軸受
31 内輪
32 軸受本体
33 保持器
34 磁性流体シール
35 転動体
36 外輪
37,38 極板
39 磁石
99 六角リング(保持手段)
S シール収容空間
1
6 Spool 8
S Seal storage space
Claims (5)
前記軸受本体に一体に保持され、磁性体から成る前記内輪または前記外輪との間で磁気回路を形成して前記軸受本体の内部をシールする磁性流体シールと、
を備え、
前記磁性流体シールは、前記内輪または前記外輪との間で磁気回路を形成する磁石と、該磁石を両側から保持する一対の極板と、前記内輪または前記外輪と前記極板との間に保持される磁性流体とから成る、
ことを特徴とする磁性流体シール付き軸受。 A bearing body comprising an inner ring, a cage disposed outside the inner ring, a rolling element retained by the cage, and an outer ring disposed outside the cage;
A magnetic fluid seal that is integrally held in the bearing body, forms a magnetic circuit with the inner ring or the outer ring made of a magnetic material, and seals the inside of the bearing body;
With
The magnetic fluid seal is held between a magnet that forms a magnetic circuit with the inner ring or the outer ring, a pair of electrode plates that hold the magnet from both sides, and the inner ring or the outer ring and the electrode plate. Consisting of magnetic fluids,
A bearing with a magnetic fluid seal.
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