JP6462339B2 - 磁性流体シール付き軸受および該軸受を備える魚釣用リール - Google Patents

Description

本発明は、各種の駆動力伝達機構に配設され、回転軸を回転自在に支持すると共に、磁性流体を用いて内部に埃や水分などの異物が侵入しないようにする磁性流体シール付き軸受に関する。また、本発明は、そのような磁性流体シール付き軸受を駆動力伝達機構の回転軸の支持部材として備える魚釣用リールに関する。

一般的に、各種の駆動力伝達機構に設置される回転軸は、軸受を介して回転自在に支持されている。この場合、軸受は、内輪と外輪との間に周方向に沿って複数の転動体（転がり部材）を収容した、いわゆるボールベアリング（玉軸受）を用いることが多く、これにより回転軸の回転性能の向上を図っている。

上記のようなボールベアリング（以下、軸受と称する）は、様々な駆動装置における駆動力伝達機構の回転軸の支持手段として用いられるが、駆動装置によっては、軸受部分を通過して、内部に埃、水分等の異物の侵入を防止したいことがある。また、軸受そのものに異物が侵入すると、回転性能が劣化したり、異音が生じる等の問題が生じる。

そこで、このような問題の対策として、例えば、特許文献１に開示されているように、軸受の内輪と外輪との間に磁石と保持板（極板）とを配設して磁気回路を形成し、この磁気回路に磁性流体を保持させて軸受内部を密閉するシール構造を備えた磁性流体シール付き軸受が知られている。この磁性流体シール付き軸受は、内輪との間で隙間が生じるように、外輪に磁石および極板を固定するとともに、前記隙間に磁性流体を保持することで、軸受内部をシールするよう構成されている。

このような磁性流体シール付き軸受では、磁性流体によって隙間部分をシールすることから、ゴム等のシール構造と比較して回転性能を低下させることなく、内部の密閉効果は高まるものの、磁石および保持板の固定側（外輪側）では、十分なシール効果が得られない可能性がある。

そのため、特許文献２には、磁石および保持板の固定側（圧入側）にも磁性流体を充填することで、内部のシール性を高めた磁性流体シール付き軸受が開示されている。すなわち、保持板に取着される磁石の磁極を軸方向に向くように着磁することで内輪側および外輪側に軸方向に対して対称となるような磁気回路を形成し、各磁気回路部分に磁性流体を保持することで、内輪側および外輪側に磁性流体によるシール膜を形成して内部のシール性を高める構成が開示されている。

特開昭５７−０３３２２２号 特開２０１３−２２８０４４号

ところで、特許文献１および特許文献２に開示されるような磁性流体シール付き軸受は、一般的に転動体がＳＵＳ４４０Ｃなどの磁性を有する材料によって形成されており、磁性流体シールの磁石がこれに近接する内輪または外輪との間の狭い領域で磁気回路を形成するため、この磁気回路による強い磁力が転動体に作用し、それにより、転動体と内外輪との間の磁気吸引力が高まり、これが負荷となって転動体の動きが悪くなるという問題がある。すなわち、磁力によって転動体が内外輪に引き付けられるため、転動体の転がりが滑らかになりにくい（回転トルクが大きくなる）という現象が生じる。

すなわち、従来の磁性流体シール付き軸受は、シール性能を従来の軸受に比べて格段に向上できる一方で、転動体部分に、磁石による磁気回路の影響が大きく作用して回転トルクが大きくなる（軽く回転し難くなる）という問題を内在している。

しかしながら、磁性流体シール付き軸受に伴うこのような問題は、特に、防水・防塵性能を確保した上で更に高い回転性能（低トルクでフリー回転性能が良い）が要求される魚釣用リール等の製品における回転駆動部の軸受機能としては重要である。

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、回転トルクの軽減を図って、転動体の滑らかな転がりを実現できる磁性流体シール付き軸受および該軸受を備える魚釣用リールを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体を介挿して成る軸受本体を備え、前記内輪と前記外輪との間の環状空間にリング状の磁石を配設して形成される磁気回路に磁性流体を保持することにより前記複数の転動体をシールする磁性流体シール付き軸受において、前記磁石は、前記転動体を挟んで前記軸受本体の軸方向の両側にそれぞれ磁極が軸方向に向くように着磁されて配置され、前記一対の磁石は、前記転動体に作用する磁力が前記軸受本体の径方向よりも軸方向で大きくなるように前記転動体を挟んで互いに対向する側の磁極が異なっており、前記転動体を貫く磁束の軸方向成分が径方向成分の３倍以上であることを特徴とする。

上記した構成によれば、転動体を挟んで対向する一対の磁石の対向面の磁極が互いに異なるため、これらの磁石間に軸受本体の軸方向で作用する磁場（磁気吸引力）によって転動体と内外輪との間の磁気吸引力が抑制され、したがって、転動体は、内外輪に対して押し付けられることが抑制されて、内外輪間で滑らかな転がり（良好なフリー回転性能）を実現できる（転動体の回転トルクを低くできるため、軸受本体の内外輪の相対回転が軽くなる）。

すなわち、転動体を挟んで対向する一対の磁石の対向面の磁極が共に同じである場合には、これらの磁石間に作用する磁気的な反発力にも起因して、それぞれの磁石の周囲に分かれて径方向で強い磁場が生じるため、その径方向に作用する強い磁場によって転動体が内外輪（特に内輪）に押し付けられるが、本発明の構成のように一対の磁石の対向面の磁極が互いに異なる場合には、磁極が同じである場合と比べて、転動体に径方向で作用する磁力が小さくなり、ひいては、転動体に作用する磁力が径方向よりも軸方向で大きくなり、この軸方向の強い磁場（軸方向の磁気吸引力）によって、転動体と内外輪との間の磁気吸引力が抑制されて、転動体の滑らかな転動が実現される。つまり、本構成によれば、磁性流体によって高いシール性能を確保しつつ、回転トルクの軽減を図って、転動体の滑らかな転がりを実現できる。

本発明によれば、回転トルクの軽減を図って、転動体の滑らかな転がりを実現できる磁性流体シール付き軸受および該軸受を備える魚釣用リールが得られる。

本発明に係る磁性流体シール付き軸受の第１の実施形態を示す分解斜視図である。 図１の磁性流体シール付き軸受の軸方向に沿う断面図である。 磁力線を伴う図２の要部拡大断面図である。 （ａ）は、転動体を挟んで対向する一対の磁石の対向面の磁極が共に同じである場合の磁力線分布を概略的に描く要部拡大断面図、（ｂ）は、転動体を挟んで対向する一対の磁石の対向面の磁極が互いに異なる場合の磁力線分布を概略的に描く要部拡大断面図である。 第１の実施形態の構成によって得られる低トルク効果を従来構成と比べて示す表およびグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る磁性流体シール付き軸受の要部拡大断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る磁性流体シール付き軸受の要部拡大断面図である。 回転軸に本発明に係る磁性流体シール付き軸受を配設した魚釣用リール（スピニングリール）の一部断面を伴う側面図である。 回転軸に本発明に係る磁性流体シール付き軸受を配設した魚釣用リール（両軸受けリール）の平面図である。 図９の魚釣用リールのスプール軸部分の拡大断面図である。 図９の魚釣用リールのハンドル軸部分の拡大断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る磁性流体シール付き軸受の実施形態について説明する。
図１〜図３は、本発明の第１の実施形態に係る磁性流体シール付き軸受を示し、図１は、磁性流体シール付き軸受の分解斜視図、図２は、図１の磁性流体シール付き軸受の軸方向に沿う断面図、図３は、図２の要部拡大断面図である。

図示のように、本実施形態に係る磁性流体シール付き軸受（以下、軸受とも称する）１は、円筒状の内輪３と、これを囲繞する円筒状の外輪５と、内輪３と外輪５との間に転動可能に介挿される複数の転動体（転がり部材）７とを有する軸受本体２５を備えている。なお、転動体７は、環状のリテーナ（保持器）８によって保持されており、内輪３と外輪５とを相対的に回転可能としている。

前記内輪３、外輪５、および、転動体７は、磁性を有する材料（磁性体）、例えば、クロム系ステンレス（ＳＵＳ４４０Ｃ）によって形成されており、前記リテーナ８は、磁性が弱く、耐食性、耐熱性に優れた材料、例えばオーステナイト系ステンレス材（ＳＵＳ３０４）によって形成されている。

また、磁性流体シール付き軸受１は、一対の磁性流体シール１０Ａ，１０Ｂを備える。すなわち、転動体７を挟んで軸受本体２５の軸方向（軸受の軸方向Ｘ）の両側にはそれぞれ、内輪３と外輪５との間の環状空間２２内に、その開口にほぼ位置して、磁性流体シール１０Ａ，１０Ｂが配置されている。これらの一対の磁性流体シール１０Ａ，１０Ｂはそれぞれ、軸受本体２５に一体的に保持されて（軸受本体２５と一体化されて軸受本体２５と共にユニットとして構成されてもよい）、軸受本体２５の内部を磁気的にシールする機能を有する。

具体的に、各磁性流体シール１０Ａ，１０Ｂは、転動体７に面して軸方向内側に配設されるリング状の磁石１２Ａ（１２Ｂ）と、磁石１２Ａ（１２Ｂ）の軸方向外側面に接して配置されることにより磁石１２Ａ（１２Ｂ）を軸方向外側から保持するリング状の極板１４Ａ（１４Ｂ）と、内輪３または外輪５と磁石１２Ａ（１２Ｂ）との間に保持される（磁石１２Ａ（１２Ｂ）によって形成される後述する磁気回路に保持される）磁性流体ｍとを有しており、これらの部材により、転動体７内に埃、水分等が侵入しないようにシールする機能を有する。

この場合、磁石１２Ａ（１２Ｂ）は、転動体７と対向する（極板１４Ａ（１４Ｂ）が磁石１２Ａ（１２Ｂ）の一方側を保持し、磁石１２Ａ（１２Ｂ）の他方側が転動体７と対向する）ようにして前記極板１４Ａ（１４Ｂ）に取着されており、極板１４Ａ（１４Ｂ）は、内輪３側の内面および外輪５側の外面のいずれか一方を固定側としている。なお、本実施形態では、両方の極板１４Ａ，１４Ｂが外輪５側に固定されている。

前記磁石１２Ａ（１２Ｂ）は、磁束密度が高く、磁力が強い永久磁石、例えば焼結製法によって作成されるネオジム磁石を用いることができ、図３に示されるように、予め軸方向Ｘに磁極（Ｓ極、Ｎ極）が向くように着磁されている。また、磁石１２Ａ（１２Ｂ）の軸方向外側面に接するように配設される極板１４Ａ（１４Ｂ）は、前述したように磁石１２Ａ（１２Ｂ）と略同一のリング形状となっており、磁性を有する材料、例えばクロム系ステンレス（ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ４２０など）によって形成されている。

前記磁石１２Ａ（１２Ｂ）と極板１４Ａ（１４Ｂ）は、組み付け時では取着された状態にあり、本実施形態では、両部材が予め接着されているが、磁気吸着で接着されていなくてもよい。この場合、両部材を予め接着しておくことで、磁石１２Ａ（１２Ｂ）の位置決めや芯出しが容易に行えるとともに、磁石１２Ａ（１２Ｂ）と極板１４Ａ（１４Ｂ）とがユニット化され、軸受本体２５に対する組み込み作業が容易に行えるようになる。

前記磁性流体ｍは、例えばＦｅ₃Ｏ₄のような磁性微粒子を、ベースオイルに分散（界面活性剤を利用してベースオイル内に分散させている）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ｍは、磁石１２Ａ（１２Ｂ）と、磁性材料で構成される内輪３、外輪５、および、極板１４Ａ（１４Ｂ）との間で形成される磁気回路（磁場）Ｍ１，Ｍ２（図３参照）によって、所定の位置に安定して保持される。

また、本実施形態では、外輪５の内面に、磁石１２Ａ（１２Ｂ）に対して転動体７側に当て付け部としての段差２０が形成されており、この段差２０により、外輪５は、開口側が薄肉領域、転動体７側が厚肉領域となって、軸方向の外側の内外輪３，５間隔が内側よりも大きく形成されている。このような段差２０を形成することで、磁性流体シール１０Ａ（１０Ｂ）を開口から圧入した際、磁石１２Ａ（１２Ｂ）を段差２０に当て付けて正確に位置決めすることができるようになる。この場合、本実施形態の段差２０は、軸方向に対して垂直な面となるように形成されており、ユニット化された磁石１２Ａ（１２Ｂ）および極板１４Ａ（１４Ｂ）を開口側から挿入し、段差（垂直な面）２０に対して当て付ける（吸着される）ことで、正確な位置決め固定が容易に行えるようになる。

極板１４Ａ（１４Ｂ）は、その外径が外輪５の内周面（薄肉領域の内周面）に対して僅かに大きく形成されており、これに取着された磁石１２Ａ（１２Ｂ）と共に、外輪５の開口側に圧入されるようになっている（外輪５側に極板１４Ａ（１４Ｂ）が固定される）。この場合、磁石１２Ａ（１２Ｂ）を取着した極板１４Ａ（１４Ｂ）の軸受１に対する組み付けは、圧入以外にもすきま嵌め、磁力固定であっても良い。

磁石１２Ａ（１２Ｂ）を取着した極板１４Ａ（１４Ｂ）は、外輪５に対して圧入した際に内輪３の外周面との間に磁性流体ｍを保持するための所定の隙間Ｇが生じる大きさに形成されている。磁石１２Ａ（１２Ｂ）は、その径が、極板１４Ａ（１４Ｂ）の径よりも小さくなるように形成されており、図３に示すように、磁石１２Ａ（１２Ｂ）は、組み付け状態において、その径方向の端面が、各極板１４Ａ（１４Ｂ）の端面から突出しないように各極板１４Ａ（１４Ｂ）に取着されている。この場合、磁石１２Ａ（１２Ｂ）は、組み付け状態において、外輪５の内面との間に、０．０５〜０．１０ｍｍ程度の微小隙間Ｇ’が生じるように取着されていることが好ましく、このような微小隙間Ｇ’内においても磁性流体ｍが部分的に或いは全体的に保持されている。なお、このように、本実施形態では、磁性流体ｍが内輪３側および外輪５側の両側に設けられているが、隙間Ｇのみに磁性流体ｍを保持させても構わない（すなわち、本実施形態とは逆に外輪５側に隙間Ｇを設けた場合には、この外輪５側にのみ磁性流体ｍを設ける）。

ところで、本実施形態において、転動体７を挟んで軸受本体２５の軸方向の両側にそれぞれ対向して配設される前記磁石１２Ａ，１２Ｂは、前述したようにその磁極が軸方向に向くように着磁されるが、これらの一対の磁石１２Ａ，１２Ｂは、転動体７を挟んで互いに対向する側の磁極が異なるように設定されている。すなわち、転動体７に面する一方側の磁石１２Ａの対向面がＳ極に着磁され、一方、転動体７に面する他方側の磁石１２Ｂの対向面がＮ極に着磁される（勿論、磁石１２Ａの対向面がＮ極、磁石１２Ｂの対向面がＳ極でもよい）。そのため、図３に示されるように、これらの磁石１２Ａ，１２Ｂ間には、磁力線が磁石１２ＢのＮ極から磁石１２ＡのＳ極へと向かう軸方向の強い磁場Ｍ３が形成される。すなわち、磁石１２Ｂから生じた磁束が転動体７を貫いた後、磁石１２Ａへと向かう。その後、極板１４Ａから内輪３および外輪５を経由し、再び磁石１２Ｂへと向かうループを形成する。このように、磁石１２Ａおよび磁石１２Ｂで同一の磁気回路を形成する。ここで、極板１４Ａから内輪３を経由し、磁石１２Ｂ、転動体７を通る磁気回路を内ループとし、また、磁極１４Ｂから外輪４を経由し、磁石１２Ａ、転動体７を通る磁気回路を外ループとすると、本実施形態では、内ループを通る磁束の量と外ループを通る磁束の量との差がほぼゼロとなるように設定されている（一対の磁石１２Ａ，１２Ｂと転動体７と内輪３とによって構成される磁気回路を通る磁束の量は、一対の磁石１２Ａ，１２Ｂと転動体７と外輪５とによって構成される磁気回路を通る磁束の量と概ね等しくなるように設定されている）。

このような磁極設定によれば、転動体７を貫く磁束の方向は、軸方向成分が支配的となり、径方向の成分は微小となる。本実施形態では、転動体７を貫く磁束の径方向成分がほぼゼロとなっているが、一般的には軸方向成分が径方向成分の３倍以上となっていることが望ましい。転動体７に働く磁気的な吸引力は、磁束の方向に一致する。したがって、本実施形態において、転動体７には、径方向の力が殆ど作用せず、内外輪３，５との間に作用する磁気吸引力が小さくなる。したがって、転動体７は、内外輪３，５に対して押し付けられることが抑制されて、内外輪３，５間で滑らかな転がり（良好なフリー回転性能）を実現できる（転動体７の回転トルクを低くできるため、軸受本体２５の内外輪３，５の相対回転が軽くなる）。一方、本実施形態において、転動体７は、磁石１２Ａ，１２Ｂの中間となる地点に配置されている。また、磁石１２Ａ，１２Ｂは同一形状で且つ同一の磁力であるため、転動体７には、磁石１２Ａおよび磁石１２Ｂから同じ大きさの磁気的な吸引力が働く。この２つの力が釣り合うため（一方の磁石からの吸引力と他方の磁石からの吸引力とが概ね等しいため）、転動体７に働く軸方向の力もゼロである。なお、この力は、転動体７の軸方向の移動に対して不安定である。すなわち、転動体７が軸方向に微小変位した場合、近づいた側からの磁石からの吸引力が強まるため、そちら側に移動する。しかしながら、転動体７の軸方向位置は内外輪によって精度良く決められているため、転動体７に働く軸方向の吸引力も所定の力以下に抑えることを実現している。

すなわち、図４の（ａ）に示されるように転動体７を挟んで対向する一対の磁石１２Ａ，１２Ｂの対向面の磁極が共に同じ（図示の例ではＮ極）である場合には、これらの磁石１２Ａ，１２Ｂ間に作用する磁気的な反発力にも起因して、それぞれの磁石１２Ａ，１２Ｂの周囲に分かれて径方向で強い磁場（磁気回路Ｍ１，Ｍ２を含む径方向強磁場域Ｓ３，Ｓ４参照）が生じるため、その径方向に作用する強い磁場によって転動体７が内外輪３，５（特に内輪３）に押し付けられるが、図４の（ｂ）に示される本実施形態の構成のように一対の磁石１２Ａ，１２Ｂの対向面の磁極が互いに異なる場合には、磁極が同じである場合と比べて、転動体７に径方向で作用する磁力が小さくなり、ひいては、転動体７に作用する磁力が径方向よりも軸方向で大きくなり、この軸方向の強い磁場（軸方向の磁気吸引力；軸方向強磁場域Ｓ１，Ｓ２参照）によって、転動体７と内外輪３，５との間の磁気吸引力が抑制されて、転動体７の滑らかな転動が実現される。なお、特に本実施形態において、磁石１２Ａ，１２Ｂは、転動体７に作用する磁力を軸受本体２５の径方向よりも軸方向で大きくするようになっている。

このような軸方向磁場Ｍ３に伴う転動体７の良好なフリー回転性能（低トルク効果）を明らかにする検証結果が図５に示される。図５は、転動体７の回転トルクを従来（例えば図４の（ｂ）の構成）と本発明（図４の（ａ）の構成）とで比較したものである。トルク比較表の数値は、内輪外径５ｍｍ／外輪外径９ｍｍ（φ５−９）の軸受本体２５、内輪外径７ｍｍ／外輪外径１３ｍｍ（φ７−１３）の軸受本体２５、内輪外径１０ｍｍ／外輪外径２０ｍｍ（φ１０−２０）の軸受本体２５のそれぞれの１個の転動体７の回転トルクを３つの試験品に関してテンションゲージ等を用いて測定して、それらの平均値を示したものである。トルク比較表の下側に示されるグラフから視覚的に明らかなように、軸受本体２５の寸法が大きくなるほど、従来と本発明との間の差が顕著となっている。このような低トルク効果は（トルク低減度合い）は、軸受本体（内外輪）の寸法（内径、外径、肉厚、幅）、材料、表面処理、極板の有無、極板の配置形態などによって変わる。

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１は、内外輪３，５のそれぞれの側に磁気回路Ｍ１，Ｍ２によって磁性流体ｍが保持されているため、内外輪３，５の内外表面を伝わり易い水分やゴミ等の異物の軸受内部への侵入が確実に防止され、これにより、軸受１の回転性能を維持して回転軸の滑らかな回転を長期に亘って維持することが可能となる。

また、上記した磁性流体シール付き軸受１では、転動体７を挟んで対向する一対の磁石１２Ａ，１２Ｂの対向面の磁極が互いに異なるため、これらの磁石１２Ａ，１２Ｂ間に軸受本体２５の軸方向Ｘで作用する磁場（磁気吸引力）Ｍ３によって転動体７と内外輪３，５との間に作用する磁気吸引力が小さくなる。したがって、転動体７は、内外輪３，５に対して押し付けられることが抑制されて、内外輪３，５間で滑らかな転がり（良好なフリー回転性能）を実現できる（転動体７の回転トルクを低くできるため、軸受本体２５の内外輪３，５の相対回転が軽くなる）。

図６は、本発明の第２の実施形態に係る磁性流体シール付き軸受１Ａを示している。図示のように、本実施形態では、各磁性流体シール１０Ａ，１０Ｂにおいて、磁石１２Ａ，１２Ｂと極板１４Ａ，１４Ｂとの軸方向位置が第１の実施形態と逆になっている。すなわち、磁石１２Ａ，１２Ｂの内側（転動体７側）に極板１４Ａ，１４Ｂが位置されている。この場合も、磁石１２Ａ，１２Ｂと内外輪３，５との間には磁気回路によって磁性流体ｍが保持されており、また、一対の磁石１２Ａ，１２Ｂは、転動体７を挟んで互いに対向する側の磁極が異なるように設定されている。このような構成によっても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、この構成では、外側に露出する磁石１２Ａ，１２Ｂを覆い隠すように軸受本体２５の開口にカバーが設けられてもよい。

図７は、本発明の第３の実施形態に係る磁性流体シール付き軸受１Ｂを示している。図示のように、本実施形態では、各磁性流体シール１０Ａ，１０Ｂにおいて、磁石１２Ａ（１２Ｂ）が一対の両側の極板１４Ａ，１４Ａ（１４Ｂ，１４Ｂ）によって挟持されている。この場合も、内外輪３，５の両側に磁気回路によって磁性流体ｍが保持されており、また、一対の磁石１２Ａ，１２Ｂは、転動体７を挟んで互いに対向する側の磁極が異なるように設定されている。このような構成によっても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上のように構成される磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂは、様々な駆動装置の回転軸の支持部材として用いることができ、例えば、各種の魚釣用リール（スピニングリール、両軸受けリール、電動リールなど）に組み込まれた駆動力伝達機構の回転軸の支持部材として用いることが可能である。一般的に、魚釣用リールは、水分、塩分、砂、埃など、外部環境が厳しい状況下で使用されるため、上記したような磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂを内部に組み込むことで、ハンドルの回転操作等によって回転駆動される回転軸の回転性能を向上し、長期に亘って安定した回転特性を得ることができる。

また、これらの魚釣用リールの内、特に、キャスティング用に用いられる両軸受けリールでは、上記したように、より低トルク化した構成のものをスプール軸の支持部材として用いることで、防水・防塵効果に加え、スプールのフリー回転性能を向上することが可能となる。

図８〜図１１は、本発明に係る魚釣用リールの一実施形態を示す図であり、図８は、回転軸に本発明に係る磁性流体シール付き軸受を配設した魚釣用リール（スピニングリール）の一部断面を伴う側面図、図９は、回転軸に本発明に係る磁性流体シール付き軸受を配設した魚釣用リール（両軸受けリール）の平面図、図１０は、図９の魚釣用リールのスプール軸部分の拡大断面図、図１１は、図９の魚釣用リールのハンドル軸部分の拡大断面図である。

本実施形態では、以下に説明するように、スプールを回転可能に支持するスプール軸、及び、巻き取り操作されるハンドルのハンドル軸の支持部材として、上記した構成の磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂを配設している。

具体的には、図８に示される魚釣用スピニングリール６０では、そのハンドル軸６１、ピニオン軸６２等のハンドル回転操作によって回転駆動される回転軸部分に磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂを配設（軸受６３を磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂで構成する）したり、或いは、スプール６４に釣糸を案内するラインローラ６５の支持部分に磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂ配設することが可能である。

また、図９〜図１１に示される両軸受けリールにも本発明の磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂを適用できる。具体的には、図９に示される両軸受けリール３０のリール本体３１は、左右フレーム３２ａ，３２ｂにそれぞれカバー部材３３ａ，３３ｂを取着した左右側板３１Ａ，３１Ｂを有しており、これら左右の側板３１Ａ，３１Ｂ間には、釣糸が巻回されるスプール３４ａが一体的に固定されたスプール軸３４が上記した構成の軸受１，１Ａ，１Ｂを介して回転自在に支持されている。これらの軸受１は、左右フレーム３２ａ，３２ｂに対して外輪５が装着され、スプール軸３４を回転可能にしている。

前記スプール軸３４の端部には、スプール軸３４の軸方向に沿って移動可能なピニオンギア３５が取り付けられている。この場合、ピニオンギアは、スプール軸３４を同軸上に延長させて支持しても良いし、スプール軸３４と同軸上に支軸を回転可能に配設し、その支軸に回転可能に支持する構成であっても良い。

前記ピニオンギア３５は、公知の切換手段によって、スプール軸３４と係合してスプール軸３４と一体に回転する係合位置（動力伝達状態；クラッチＯＮ）と、スプール軸３４との係合状態が解除される非係合位置（動力遮断状態；クラッチＯＦＦ）との間で軸方向に沿って移動される。前記切換手段は、左右の側板３１Ａ，３１Ｂ間に配設される切換えレバー３６と、切換えレバー３６の押下げ操作によって回動するクラッチプレート３７とを備えており、切換えレバー３６を押下げ操作することで、クラッチプレート３７を介して動力伝達状態から動力遮断状態に切換えることが可能となっている。

前記右側板３１Ｂ側には、右フレーム３２ｂとの間、及び右カバー３３ｂとの間に設置される軸受、及び前記軸受１，１Ａ，１Ｂによってハンドル軸４０が回転可能に支持されており、このハンドル軸４０の端部にハンドル４２が取り付けられている。また、ハンドル軸４０と右カバー３３ｂとの間には、逆転防止機構として一方向クラッチ４５が配設されており、ハンドル軸４０（ハンドル４２）は、釣糸巻取方向のみに回転して逆回転が阻止されるようになっている。

前記ピニオンギア３５には、ハンドル軸４０に支持された駆動歯車（ドライブギア）４６が噛合しており、ハンドル軸４０の端部に装着されたハンドル４２を回転操作すると、前記ドライブギア４６とピニオンギア３５とを介して、スプール軸３４が回転駆動され、それに伴ってスプール３４ａが回転して釣糸が巻回される。

このような形式の魚釣用リールでは、特に、スプール３４ａの回転性能が要求されるため、従来では、軸受部分を効果的にシールすることはできなかったが、上記したような構成の磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂを配設することにより、防水・防塵効果が得られることに加え、スプールの回転性能を損なわないようにすることが可能となる。すなわち、海水が付着、侵入し易い環境の厳しい状況下で使用されても、回転軸（スプール軸３４、ハンドル軸４０）を回転可能に支持する軸受内部が防水されて塩ガミの発生を確実に防止できるので、安定したシール機能を長期間維持して回転軸の滑らかな回転を長期に亘って維持することが可能となる。

この場合、スプール軸３４やハンドル軸４０に使用される軸受の大きさはある程度特定される（外径が１０〜２０ｍｍ程度、内径が３〜１０ｍｍ程度）のであり、このような大きさの磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂであれば、図３に示した隙間Ｇを０．０５〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１〜０．２ｍｍに設定しておくことで、十分なシール効果が得られることに加え、低トルク化を図ることが可能となる。
なお、本実施形態の両軸受けリールでは、ピニオンギア３５を回転可能に支持する軸受４８ａ，４８ｂ、及び、ハンドル軸４０の基端側でハンドル軸を回転可能に支持する前記軸受についても、同様なシール構造を設置した軸受１，１Ａ，１Ｂとしても良い。

また、上記したような構成の磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂを所定の位置に組み込む際、その周辺に磁性体（磁性材）があると、そこに引き寄せられて組み込み作業性が低下したり、或いは、その近辺に新たな磁気回路が形成されてしまい、磁性流体が移動してシール性が低下する可能性がある。このため、上記した磁性流体シール付き軸受１，１Ａ，１Ｂをリール本体のフレーム部分やカバー部分に組み込むに際しては、それに隣接する部品、例えば、リール本体、フレーム、軸、カバー、ハウジング等、軸受に対して径方向及び軸方向に隣接する部品については、非磁性材料（アルミニウム、オーステナイト系ステンレス、銅合金、樹脂等）で構成しておくことが好ましい。
このように構成することで、組み込み性の向上が図れると共に、確実なシール性を維持することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、種々変形して実施することが可能である。

上述した磁気シール機構の構成については一例を示したに過ぎず、磁石や極板の構成や配置態様については適宜変形することが可能である。例えば、外輪や内輪の軸方向の位置決め方法、更には、外輪表面や内輪表面に対するシール方法等、適宜変形することが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ 磁性流体シール付き軸受
３ 内輪
５ 外輪
７ 転動体
１０Ａ，１０Ｂ 磁性流体シール
１２Ａ，１２Ｂ 磁石
１４Ａ，１４Ｂ 極板
２５ 軸受本体
ｍ 磁性流体
３０ 両軸受けリール（魚釣用リール）

Claims (6)

1. 内輪と外輪との間に複数の転動体を介挿して成る軸受本体を備え、前記内輪と前記外輪との間の環状空間にリング状の磁石を配設して形成される磁気回路に磁性流体を保持することにより前記複数の転動体をシールする磁性流体シール付き軸受において、
   前記磁石は、前記転動体を挟んで前記軸受本体の軸方向の両側にそれぞれ磁極が軸方向に向くように着磁されて配置され、
   前記一対の磁石は、前記転動体に作用する磁力が前記軸受本体の径方向よりも軸方向で大きくなるように前記転動体を挟んで互いに対向する側の磁極が異なっており、前記転動体を貫く磁束の軸方向成分が径方向成分の３倍以上であることを特徴とする磁性流体シール付き軸受。
2. 前記転動体を通る磁束は、一方の磁石から発して他方の磁石へと向かうことを特徴とする請求項１に記載の磁性流体シール付き軸受。
3. 前記一対の磁石は、前記一対の磁石と前記転動体と前記内輪とによって構成される磁気回路を通る磁束の量と前記一対の磁石と前記転動体と前記外輪とによって構成される磁気回路を通る磁束の量とが等しくなるように着磁されて配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁性流体シール付き軸受。
4. 前記転動体は、前記一対の磁石の中間に配置され、一方の磁石からの吸引力と他方の磁石からの吸引力とが釣り合うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の磁性流体シール付き軸受。
5. 前記各磁石を保持する極板を更に備え、該極板が前記各磁石の一方側または両側に配設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の磁性流体シール付き軸受。
6. 回転軸を回転可能に支持する支持部材として請求項１から５のいずれか一項に記載の磁性流体シール付き軸受を組み込んだことを特徴とする魚釣用リール。
   

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