JP5752486B2 - 磁性流体シール付き軸受 - Google Patents
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Description
図1及び図2は、本発明に係る磁性流体シール付き軸受の第1の実施形態を示す図であり、図1は軸方向に沿った断面図、図2は図1の要部拡大図である。
このような構造では、リング状の磁石25を保持板21と共に予めユニット化することが可能であり、磁性流体シール20の構造を簡略化することが可能となる。
これは、嵌入される回転軸が磁性材料で形成されていると、間隔Dの部分に磁性流体が移動してしまうことが考えられるが、上記のように(G<D)となるように設定しておくことで、所定間隔Gに安定した量の磁性流体27を保持させておくことができ、シール効果を高めることが可能となる。
上記したように、磁性流体シール20は、内輪3に対して外輪5を軸方向に突出させ、この外輪5の伸長円筒部5aの内面に固定された保持板21の磁性を有する領域(本実施形態ではリング状の磁石25を取着した領域)と内輪3の露出端面3aとの間に磁性流体27を保持する構成のため、そのようなシール構造を有する軸受の軸方向寸法をコンパクト化できると共に、磁性流体27によって、内部に水分や埃などの異物が侵入することが防止され、回転軸の回転性能を低下させることなくシール性を高めることが可能となる。
なお、これらの図に示す軸受81は、上述した特許文献1に開示されているように、内輪83と外輪85との間の空間部に磁性流体シール90を配置したものである。磁性流体シール90は、リング状の磁石92を挟持保持した一対のポールピース95の先端と内輪83の径方向外側面83aとの間に、磁性流体97を保持した構成となっている。また、内輪83と外輪85との間には、リテーナ88によって、複数の転動体87が保持されている。
以下に説明する実施形態では、上記した第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明については省略する。
この実施形態では、上記した第1の実施形態で示したリング状の磁石25の内周面に、360°に亘ってリング状の磁束漏洩防止部材32を止着している。このような磁束漏洩防止部材32は、SUS440Cのような磁性材料で構成することができ、予めリング状の磁石25と共に保持板21と一体化しておくことが可能である。
この実施形態では、符号32aで示すように、上記した第2の実施形態で示したリング状の磁束漏洩防止部材32を断面凹形状としており、この凹部内にリング状の磁石25を止着して保持板21に保持させている。
この実施形態では、上述した各実施形態におけるシールド30を排除しており、これにより、軸受を軸方向によりコンパクト化することが可能となる。
上述した実施形態では、外輪の伸長円筒部に、非磁性材料で構成された保持板21を固定し、保持板21に磁性を有する領域(リング状の磁石25を取着した領域)を形成して内輪3の露出端面3aとの間に磁性流体27を保持させていたが、本実施形態のように、保持板に代えて、例えば、SUS440Cのような磁性材料で構成される磁性部材41を配設しても良い。この場合、磁性部材41は、リング状に形成され、その先端(径方向内側)が、内輪3の露出端面側に屈曲されており、その屈曲部41aの端面41bを内輪3の露出端面3aと対向させ、両者の間に磁性流体27を保持させている。
このような構成においても、上述した実施形態と同様な作用効果が得られると共に、構造を簡略化して軸方向の省スペース化を図ることが可能となる。
本実施形態では、図6に示した実施形態の磁性部材41の軸方向外方、及び外輪の内面側を樹脂等の非磁性材料で構成される非磁性体42で覆っており、これにより、図6に示す外輪側で発生する磁束M2を弱くして、内輪側で発生する磁束M1を高めるようにしている。
このような非磁性体42を設置することで、内輪3の露出端面3aとの間の磁束密度を高めることが可能となり、磁性流体27の保持効率の向上が図れるようになる。
上述した実施形態では、いずれも軸受1の片方側の外輪5に伸長円筒部5aを形成し、ここに流体磁性シール20を配設することで、軸受内部、及びそれよりもさらに軸方向内側の各種機能部材をシールするよう構成したが、図に示すように、軸受1の両側に伸長円筒部5aを形成し、それぞれに流体磁性シール20を配設するようにしても良い。
なお、図において、軸方向の両サイドに配設される磁性流体シール20は、上述した第1の実施形態と同様な構成となっているが、上述した第2から第6実施形態のように構成されていても良い。
本発明は、軸受1の外輪5に伸長円筒部5aを形成し、ここに流体磁性シール20を配設して、内輪3の露出端面3aとの間に磁性流体27を保持するように構成されていれば良く、上記した保持板21や磁性部材41の形状については種々変形することが可能である。また、上述した実施形態では、保持板21にリング状の磁石25を取着し、内輪3の露出端面3aとの間で直接、磁性流体27を保持したが、保持板21に、磁石を挟持した極板(ポールピース)を露出端面3aに対向するように配設しても良い。
3 内輪
3a 露出端面
5 外輪
5a 伸長円筒部
10 転動体
20 磁性流体シール
21 保持板
25 磁石
27 磁性流体
41 磁性部材
Claims (1)
- 内輪と、
この内輪の軸方向における長さよりも長く形成され、内輪の露出端面から軸方向に突出することで径方向内側にスペース部分を形成した伸長円筒部を具備した外輪と、
前記内輪と外輪との間に介装される複数の転動体と、
前記外輪の伸長円筒部の内面に形成した段部に周縁部が当て付いて位置決め固定されるとともに、前記伸長円筒部の径方向内側の前記スペース部分に配設され前記内輪の露出端面に対向するように軸方向内側にリング状の凹所が形成された保持板と、
前記内輪の露出端面に対向するように前記凹所に取着されたリング状の磁石と、
前記リング状の磁石と前記内輪の露出端面との間で形成される磁気回路によって保持される磁性流体と、
を有することを特徴とする磁性流体シール付き軸受。
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