JP2018091357A - 磁性流体シール付き軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受内部への磁性流体の影響の防止を図り、磁性流体の充填量を比較的少なくし、充填作業を容易にする。
【解決手段】内輪２と外輪３との間に複数の転動体４を介装し、内輪２と外輪３との間に形成されるリング状の開口部５にリング状の磁石２１を配設して磁性流体２３を保持し、開口部５をシールする磁性流体シール付き軸受１である。磁石２１を取着するリング状の保持部材２２を備えている。保持部材２２は、内輪２と外輪３とのうちいずれか一方に設けられた固定部に固定されるとともに、他方との間に隙間Ｓ１を形成して配置されており、磁性流体２３を充填してシールする部位は、隙間Ｓ１である。磁石２１および保持部材２２の少なくとも一つと固定部との間は、リング状に形成された弾性体２４、またはリング状に塗布された接着剤２６でシールされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種の動力伝達機構に配設され、回転体を回転自在に支持する磁性流体シール付き軸受に関するものである。

一般的に、各種の動力伝達機構に配設される回転体は、軸受を介して回転自在に支持されている。このような軸受は、様々な駆動装置における動力伝達機構の回転体の支持手段として用いられるが、駆動装置によっては、軸受内部に埃、水分等の異物の侵入を防止したい。特に、屋外で動力伝達機構が使用される場合には、軸受内部に埃、水分等の異物が侵入し易いため、回転性能が劣化したり、異音が生じたりする等の問題が生じる。

そこで、回転体の回転性能を低下させることなく、軸受部分に対する異物の侵入防止を図る構成として、磁性流体を用いたシール機構を備えた磁性流体シール付き軸受が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１，２に開示された磁性流体シール付き軸受では、内輪および外輪との間に形成される開口部に磁石と極板とからなる磁性体を配設し、磁性体の一端側を外輪に固定するとともに、磁性体の他端側と内輪との間に隙間を形成している。そして、磁性体の両端に形成した磁気回路に磁性流体をそれぞれ保持して軸受内部を密閉する磁気シールを行っている。

この磁性流体シール付き軸受は、磁性体が固定される一端側においても磁性流体を保持して磁気シールを行っているので、粘性の低い液体の転動体側への侵入を確実に防止できる。したがって、軸受内部の耐食性が格別に向上している。

特許第５７９７６００号公報 特開２０１３−２３０４６９号公報

しかしながら、前記した従来の磁性流体シール付き軸受は、磁性体の両端に磁性流体を保持する構成であることから、磁性体の両端のそれぞれに磁性流体を充填する作業が必要であったり、他端側に多くの磁性流体を充填して他端側から一端側に磁性流体を回すという作業が必要である。このため、磁性流体の充填に手間が掛かるという課題があった。また、仮に磁性流体の充填量が過多になった場合には、磁性流体が転動体側に回ってグリスやオイル等の潤滑性能を低下させるおそれもあった。

また、特許文献２の磁性流体シール付き軸受では、磁石の両側を極板で挟持して外輪に直接当て付けて位置決めしている。このため、当て付けられた外輪側の磁力が隙間を有する内輪側の磁力に比べて必然的に強くなり、内輪側から外輪側に磁性流体が移動して隙間のシール性が低下するおそれがあった。

本発明は、軸受内部への磁性流体の影響の防止を図りながら、磁性流体の充填量を比較的少なくできるとともに、充填作業が容易な磁性流体シール付き軸受を提供することを目的とする。
また、本発明は、隙間におけるシール性能の安定化を図り、軸受内部の良好な潤滑性能の維持を図ることができる磁性流体シール付き軸受を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明の磁性流体シール付き軸受は、内輪と外輪との間に複数の転動体を介装し、前記内輪と前記外輪との間に形成されるリング状の開口部にリング状の磁石を配設して磁性流体を保持し、前記開口部をシールする磁性流体シール付き軸受である。磁性流体シール付き軸受は、前記磁石を取着するリング状の保持部材を備えている。前記保持部材は、前記内輪と前記外輪とのうちいずれか一方に設けられた固定部に固定されるとともに、他方との間に隙間を形成して配置されている。前記磁性流体を充填してシールする部位は、前記隙間である。前記磁石および前記保持部材の少なくとも一つと前記固定部との間は、リング状に形成された弾性体、またはリング状に塗布された接着剤でシールされている構成とした。

この磁性流体シール付き軸受では、磁石の一端側と他端側とでシール構造が異なっており、磁性流体を保持したシール構造を他端側の隙間のみとすることができる。したがって、磁性流体を最小限の使用量とすることができ、磁性流体の過多等に起因する軸受内部への磁性流体の影響の防止を図ることができる。また、他端側の隙間にのみ磁性流体を充填すればよいので、従来のように、磁石の一端側と他端側との両側に磁性流体を保持する場合に比べて、充填作業が容易である。したがって、生産性に優れるとともに、コストの低減を図ることができる。

また、前記した磁性流体シール付き軸受において、前記磁石および前記保持部材の少なくとも一つと前記固定部との間には、前記弾性体を収容する凹所が形成されているのがよい。このように構成することによって、凹所を利用して弾性体を好適に配置することができる。したがって、弾性体の組付性に優れる。

また、前記した磁性流体シール付き軸受において、前記凹所は、前記磁石と前記固定部との間に形成されているのがよい。このように構成することによって、磁石の厚みを利用して、磁石の側方に凹所を容易に形成することができる。したがって、生産性に優れるとともに、コストの低減を図ることができる。

また、本発明の磁性流体シール付き軸受は、内輪と外輪との間に複数の転動体を介装し、前記内輪と前記外輪との間に形成されるリング状の開口部にリング状の磁石を配設して磁性流体を保持し、前記開口部をシールする磁性流体シール付き軸受である。磁性流体シール付き軸受は、前記磁石を取着するリング状の保持部材を備えている。前記保持部材は、前記内輪と前記外輪とのうちいずれか一方に設けられた固定部に固定されるとともに、他方との間に隙間を形成して配置されている。前記磁性流体を充填してシールする部位は、前記隙間である。前記磁石と前記保持部材との間は、リング状に塗布された接着剤でシールされている構成とした。

この磁性流体シール付き軸受では、磁性流体を保持したシール構造を隙間側のみとすることができる。したがって、磁性流体を最小限の使用量とすることができ、磁性流体の過多等に起因する軸受内部への磁性流体の影響の防止を図ることができる。また、隙間にのみ磁性流体を充填すればよいので、従来のように、磁石の一端側と他端側との両側に磁性流体を保持する場合に比べて、充填作業が容易である。したがって、生産性に優れるとともに、コストの低減を図ることができる。

また、磁石と保持部材との間が接着剤でシールされているので、磁力の影響を受けて磁性流体が隙間側から固定側に移動しようとしても、その移動が接着剤によるシールによって阻止される。したがって、隙間に充填した磁性流体が隙間に好適に保持されることとなり、隙間におけるシール性能の安定化を図ることができる。これにより、軸受内部の良好な潤滑性能の維持を図ることができる。

また、前記した磁性流体シール付き軸受において、前記保持部材が磁性体である場合には、前記磁石が、前記内輪および前記外輪の軸方向に磁極が向くように着磁されているのがよい。このように構成することによって、磁性流体を用いたシールに際して、磁石の磁極を軸方向となるように着磁し、これを保持部材に接するように配設するだけで、シール構造を構築できるため、部品点数も少なく、組み込み作業が容易である。したがって、コストを低減することができる。また、磁石について、精密な寸法精度を出す必要もないので、加工が容易である。

本発明によれば、軸受内部への磁性流体の影響の防止を図りながら、磁性流体の充填量を比較的少なくできるとともに、充填作業が容易な磁性流体シール付き軸受が得られる。
また、本発明によれば、隙間におけるシール性能の安定化を図り、軸受内部の良好な潤滑性能の維持を図ることができる磁性流体シール付き軸受が得られる。

本発明に係る磁性流体シール付き軸受の第一実施形態を示す図であり、軸方向に沿った断面図である。 図１に示す磁性流体シール付き軸受の要部拡大断面図である。 第一実施形態の第一変形例を示す要部拡大断面図である。 第二変形例を示す要部拡大断面図である。 第三変形例を示す要部拡大断面図である。 第四変形例を示す要部拡大断面図である。 本発明に係る磁性流体シール付き軸受の第二実施形態を示す図であり、軸方向に沿った要部拡大断面図である。 シール構造をさらに拡大して示す断面図である。 接着剤の塗布の一例を示す説明図である。 変形例のシール構造を示す断面図である。

以下、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図面を参照して説明する。

（第一実施形態）
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、図１に示すように、内輪２と、外輪３と、複数の転動体（転がり部材）４と、を備えている。内輪２は、円筒状を呈し、回転体としての回転軸１００とともに回転可能に嵌合される。外輪３は、円筒状を呈し、内輪２を囲繞して駆動装置の筐体（内部フレーム等）１１０に配設される。複数の転動体４は、内外輪２，３間に介装して配設されている。転動体４は、保持器（図示せず）によって保持されており、これにより内輪２と外輪３とを相対的に回転可能としている。

内輪２、外輪３および転動体４は、磁性体であり、例えばクロム系ステンレス（ＳＵＳ４４０Ｃ）によって形成されている。保持器は、耐食性、耐熱性に優れた材料、例えばステンレス材（ＳＵＳ３０４）によって形成されている。なお、転動体４については、必ずしも磁性体である必要はない。転動体４は、例えば、セラミックス系の材料で形成することにより、磁場の影響を受けない（転動体４と内外輪２，３が吸引されない）ように構成することができ、低トルク化することが可能である。

また、本実施形態の外輪３は、その端面（露出端面）３ａが内輪２の端面（露出端面）２ａと同一平面上（略同一な平面であってもよい）に位置するように構成されている。同一平面とは、軸方向Ｘ（図１参照、以下同じ）に垂直なひとつの面をいう。なお、内輪２の端面２ａと外輪３の端面３ａのいずれか一方が他方よりも長く形成されていてもよい。

内輪２と外輪３との間に形成されるリング状の開口部５には、以下に詳述する磁性流体シール（磁気シール機構）２０が設置されている。なお、磁性流体シール２０は、内輪２と外輪３との上下の開口部５で同じ構成であるため、以下の説明では、図１の上側に位置する開口部５の構成について説明する。磁性流体シール２０は、本実施形態のように、軸受１の内部のシール性を高めるために、上下の開口部５のそれぞれに配設しておくことが好ましいが、一方の開口部５にだけ設置する構成であってもよい。

磁性流体シール２０は、リング状の磁石２１と、磁石２１の軸方向外側面に接して配置されるリング状の保持部材としての極板２２と、磁石２１によって形成される磁気回路に保持される磁性流体２３と、リング状に形成された弾性体としてのＯリング２４と、を備えている。磁性流体シール２０は、これらの部材によって、開口部５を通じて軸受１内に、埃、水分等の異物が侵入しないようにシールする機能を有している。

磁石２１は、極板２２に対して転動体４に対向するように取着されている。極板２２は、内輪２と外輪３との両対向面２ｂ，３ｂのうち、外輪３の対向面（内面）３ｂに固定されるとともに、内輪２の対向面（外面）２ｂとの間に隙間Ｓ１を形成して配置されている。もちろん、これとは逆側となる内輪２の対向面（外面）２ｂに対して極板２２を固定し、外輪３の対向面（内面）３ｂとの間に隙間Ｓ１を形成するように構成してもよい。
磁石２１は、極板２２を外輪３に組み付ける前に極板２２に対して取着されている。磁石２１は、磁力によって極板２２に取着されているが、接着されていてもよい。磁石２１は、外輪３側の外周部２１ｃが後記する段差部（固定部）３ｃの平行面３ｃ２に対して接触することなく離間する状態に配置される大きさを有している。また、磁石２１は、内輪２側の内周面２１ａが極板２２の内周面２２ａと面一（略面一であってもよい）となるように取り付けられている。なお、磁石２１の内周面２１ａと極板２２の内周面２２ａとのいずれか一方が他方よりも突出するように構成してもよい。

磁石２１としては、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る。磁石２１は、図２に示すように、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。磁石２１の軸方向外側面には、極板２２が接するように配設されている。

極板２２は、磁性体であり、例えば磁性を有するステンレス（ＳＵＳ４２０）によって形成されている。極板２２は、内輪２の端面２ａから軸方向Ｘの内側に窪んで取り付けられている。つまり、極板２２は、端面（露出端面）２２ｅが内輪２の端面２ａおよび外輪３の端面３ａに対して、所定量だけ窪むように位置付けられている。

外輪３の端面（対向面３ｂ）には、固定部として機能する段差部３ｃが形成されている。段差部３ｃは、軸方向Ｘに対して垂直となる垂直面３ｃ１と、この垂直面３ｃ１に連続し、軸方向Ｘに対して平行となる平行面３ｃ２と、を備えている。極板２２の外周部２２ｃは、段差部３ｃの平行面３ｃ２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２１とともに、外輪３の開口側に圧入されている。なお、極板２２の軸受１に対する組み付けは、圧入以外にも隙間嵌め、磁力固定であってもよい。
そして、磁石２１は、垂直面３ｃ１に当て付けられて極板２２とともに軸方向Ｘに対して位置決めされる。

磁石２１と段差部３ｃの平行面３ｃ２との間には、凹所Ｓ２が形成されている。具体的に、凹所Ｓ２は、磁石２１の外周部２１ｃと、極板２２の外周部２２ｃと、段差部３ｃの垂直面３ｃ１、および水平面３ｃ２によって囲われて形成されている。
凹所Ｓ２には、Ｏリング２４が配置されている。Ｏリング２４は、磁石２１の外周部２１ｃに押圧されて弾性変形し、段差部３ｃの平行面３ｃ２に密着している。これにより、Ｏリング２４は、磁石２１と外輪３との間をシールしている。なお、Ｏリング２４は、弾性変形により磁石２１と外輪３との間をシールできるものであれば、種々の断面形状のものを採用することができる。Ｏリング２４としては、シリコーンゴム製等の各種のＯリングが使用される。さらに、Ｏリング２４を極板２２の内側面と垂直面３ｃ１にも密着するようにしてもよい。
なお、Ｏリング２４は、磁石２１の外周部２１ｃおよび平行面３ｃ２に密着していればよく、垂直面３ｃ１に対して必ずしも密着していなくてもよい。また、垂直面３ｃ１は、軸方向Ｘに対して垂直な面に限定されるものではなく、例えば、階段状に形成されていたり、傾斜状（斜面）に形成されていてもよい。また、平行面３ｃ２は、軸方向Ｘに対して平行な面に限定されるものではなく、極板２２の固定およびＯリング２４によるシールが確保されるものであれば、傾斜状（斜面）等に形成してもよい。また、このような段差部３ｃについては、内輪２側を極板２２の固定側とした場合に、内輪２側（内輪２の転動体４側の内面）に形成してもよい。

磁性流体２３は、内輪２側に形成される隙間Ｓ１に保持されている。磁性流体２３は、例えば、Ｆｅ_３Ｏ_４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２３は、磁石２１と、磁性材料で構成される内輪２および極板２２との間で形成される磁気回路Ｍによって、隙間Ｓ１における所定の位置に安定して保持される。
なお、前記のように極板２２の軸方向Ｘの端面２２ｅが内輪２の端面２ａ、外輪３の端面３ａよりも軸方向Ｘの内側に所定量だけ窪むように位置付けられているので、軸受１を指で摘んだ際に磁性流体２３が指に付着し難く、また、磁性流体２３が他物と接触し難くなっている。

また、内輪２の端面（対向面２ｂ）にも段差部２ｃが形成されている。段差部２ｃは、軸方向Ｘに対して垂直となる垂直面２ｃ１と、この垂直面２ｃ１に連続し、軸方向Ｘに対して平行となる平行面２ｃ２と、を備えた階段状に形成されている。本実施形態の磁性流体２３は、図２に示すように、段差部２ｃよりも転動体４側の対向面２ｂとの間で隙間Ｓ１に保持されるように示したが、これに限られることはなく、段差部２ｃの垂直面２ｃ１にかかるように保持されるように構成してもよい。このようにすることで、磁性流体２３によるシール領域が増加する。また、シール領域が増加する構造でありながら、極板２２の内周面２２ａから磁性流体２３が盛り上がる状態となり難く、窪んだ位置にある垂直面２ｃ１との間で磁性流体２３が好適に保持されるようになる。これにより、軸受１を指で摘んだ際に磁性流体２３が指に付着し難く、また、磁性流体２３が他物と接触し難くなる。

本実施形態で説明した磁性流体シール付き軸受１は、各種の駆動装置の回転体（回転軸１００、駆動軸）を支持する部分に配設可能である。上記したように、リング状の磁石２１、および極板２２等によって、内輪２側に形成される隙間Ｓ１が磁性流体２３でシールされ、外輪３側がＯリング２４でシールされているため、内輪２の外側表面および外輪３の内側表面を伝わり易い埃や水分等の異物の内部への侵入が確実に防止される。これにより、軸受１の回転性能を維持して回転軸１００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。

以上説明した本実施形態の磁性流体シール付き軸受１は、磁石２１の一方側と他方側とでシール構造が異なっており、磁性流体２３を保持したシール構造を内輪２側の隙間Ｓ１のみとすることができる。したがって、磁性流体２３を最小限の使用量とすることができ、磁性流体２３の過多等に起因する軸受１の内部への磁性流体２３の影響の防止を図ることができる。また、内輪２側の隙間Ｓ１にのみ磁性流体２３を充填すればよいので、従来のように、内輪２側と外輪３側とに磁性流体２３を保持する場合に比べて、磁性流体２３の充填作業が簡単である。したがって、組立作業性ひいては生産性に優れるとともに、コストの低減を図ることができる。

また、磁石２１の外周部２１ｃと段差部３ｃの平行面３ｃ２との間に凹所Ｓ２が形成されているので、凹所Ｓ２を利用してＯリング２４を好適に配置することができる。したがって、Ｏリング２４の組付性に優れる。
なお、Ｏリング２４は、磁石２１の外周部２１ｃと段差部３ｃの平行面３ｃ２との間に形成される凹所Ｓ２に配置したが、これに限られることはなく、極板２２の外周部２２ｃの端面の一部を利用して段差部３ｃの平行面３ｃ２との間に凹所を形成し、この凹所に配置するように構成してもよい。

また、Ｏリング２４は、磁石２１の外周部２１ｃと段差部３ｃの平行面３ｃ２との間に配置される構成であるので、磁石２１の厚みを利用して磁石２１の側方にＯリング２４の配置用スペースを好適に形成することができる。したがって、組付性に優れる。

また、極板２２は磁性体であり、磁石２１は軸方向Ｘに磁極が向くように着磁されているので、磁性流体２３を用いたシールに際して、磁石２１の磁極を軸方向Ｘとなるように着磁し、これを極板２２に接するように配設するだけで、シール構造を構築できるため、部品点数も少なく、組み込み作業が容易である。したがって、コストを低減することができる。また、磁石２１について、精密な寸法精度を出す必要もないので、加工が容易である。

図３から図８に本実施形態の磁性流体シール付き軸受の変形例を示す。
図３に示した第一変形例の磁性流体シール付き軸受１は、軸方向Ｘの外側の極板２２と内側の極板２５とで磁石２１を挟持した構成を備えている。磁石２１は、外径が極板２２，２５よりも小さくなるように形成されており、磁石２１の外周部２１ｃと段差部３ｃの平行面３ｃ２との間にＯリング２４が配置される凹所Ｓ２を形成している。

この磁性流体シール付き軸受１においても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、磁石２１の一端側と他端側とでシール構造が異なっており、磁性流体２３を保持したシール構造を内輪２側の隙間Ｓ１のみとすることができる。したがって、磁性流体２３を最小限の使用量とすることができ、磁性流体２３の過多等に起因する軸受１の内部への磁性流体２３の影響の防止を図ることができる。また、内輪２側の隙間Ｓ１にのみ磁性流体を充填すればよいので、従来のように、磁石２１の両側となる内輪２側と外輪３側とに磁性流体２３を保持する場合に比べて、充填作業が容易である。したがって、生産性に優れるとともに、コストの低減を図ることができる。

図４に示した第二変形例の磁性流体シール付き軸受１は、外輪３側のシール構造として接着剤２６を塗布したシール構造を採用した磁性流体シール２０Ａを備えている。接着剤２６は、外側の極板２２の外周部２２ｃから外輪３の段差部３ｃの開口端３ｃ３に亘って塗布され、極板２２の外周部２２ｃと段差部３ｃの開口端３ｃ３との間に形成される隙間部を、軸受１の周方向全体に亘って塞いでいる。これにより、軸受１の一方側において、埃、水分等の異物の侵入を防止している。

接着剤（シーリング剤）２６としては、例えば、シリコーン系、ポリウレタン系、変成シリコーン系、ポリサルファイド系、アクリル系、ウレタン系、油性コーキング系等、種々のものを採用することができる。

この磁性流体シール付き軸受１においても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。また、外輪３側のシール構造が接着剤２６の塗布によるものであるので、前記実施形態で用いたＯリング２４を排除することができ、また、凹所Ｓ２を形成する必要もないので、外輪３側のシール構造が簡略化する。したがって、組付性や生産性に優れる。

図５に示した第三変形例の磁性流体シール付き軸受１は、外輪３が内輪２の端面２ａよりも軸方向外側に突出している。よって、外輪３は、伸長円筒部３ｅを備えている。伸長円筒部３ｅの径方向内側には、スペースＳ３が備わり、このスペースＳ３に磁性流体シール（磁気シール機構）２０Ｂが設置されている。

磁性流体シール２０Ｂは、外輪３の伸長円筒部３ｅの内面に固定され、磁石２１を保持する保持部材としての保持板２２Ｂを備えている。この場合、保持板２２Ｂは、内輪２の端面２ａとの間で磁性領域を発生させるような構造であればよく、例えば、真鍮、アルミ合金、樹脂、あるいは金属補強された弾性材などの非磁性材料でリング形状に形成されている。保持板２２Ｂは、断面略クランク形状を呈しており、伸長円筒部３ｅの内面に固定されて軸方向Ｘに直交する方向に延在している。そして、径方向内側となる先端には、リング状に形成された磁石２１が内輪２の露出端面２ａに対向するように取着されており、これにより、保持板２２Ｂに磁性領域を形成している。

保持板２２Ｂにおける外輪３との対向面には、周溝が設けられて凹所Ｓ２が形成されている。凹所Ｓ２には、Ｏリング２４が配置されており、外輪３の内面と保持板２２Ｂとの間がシールされている。これにより、軸受１の外輪３側において、埃、水分等の異物の侵入を防止している。
なお、保持板２２Ｂに対して軸方向外方からリング状のシールド（密閉板）２７が外輪３の伸長円筒部５ａに圧入され固定されている。

この磁性流体シール付き軸受１においても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。また、リング状の磁石２１を保持板２２Ｂととも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２０Ｂの構造を簡略化することが可能となる。

図６に示した第四変形例の磁性流体シール付き軸受１は、断面略Ｌ字形状の極板２２Ｃを有する磁性流体シール（磁気シール機構）２０Ｃを備えている。極板２２Ｃは、外輪３の段差部３ｃに沿って延在し、段差部３ｃに圧入される基部２２ｇと、基部２２ｇに連続し内輪２側に向けて延在する延在部２２ｆと、を備えている。磁石２１は、基部２２ｇの内面２２ｇ１と、延在部２２ｆの軸方向Ｘの内側面２２ｆ１と、に接するように取着されている。

基部２２ｇにおける段差部３ｃの平行面３ｃ２との対向面には、周溝が設けられて凹所Ｓ２が形成されている。凹所Ｓ２には、Ｏリング２４が配置されており、外輪３の内面と保持板２２Ｂとの間がシールされている。これにより、軸受１の外輪３側において、埃、水分等の異物の侵入を防止している。

なお、軸受１の内輪２側をシールする磁性流体２３は、内輪２の段差部２ｃの垂直面２ｃ１にかかるように保持されている。これにより、磁性流体２３によるシール領域が増加している。また、シール領域が増加する構造でありながら、極板２２Ｃの端面から磁性流体２３が盛り上がる状態とならず、窪んだ位置にある垂直面２ｃ１との間で磁性流体２３が好適に保持されるようになる。これにより、軸受１を指で摘んだ際に磁性流体２３が指に付着し難く、また、磁性流体２３が他物と接触し難くなる。

この磁性流体シール付き軸受１においても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。また、凹所Ｓ２は、段差部３ｃに沿って延在する基部２２ｇに備わるので、Ｏリング２４を配置するための凹所Ｓ２が形成し易く、また、Ｏリング２４を組み付け易い。したがって、加工性および生産性に優れる。

（第二実施形態）
図７〜図９を参照して第二実施形態の磁性流体シール付き軸受について説明する。本実施形態が前記第一実施形態と異なるところは、磁石２１と保持部材としての極板２２，２５との間に接着剤２８を塗布してなるシール構造（シール）を設けた点にある。

図７に示すように、本実施形態の磁性流体シール付き軸受１は、内輪２と外輪３とにより形成される開口部５に設置される磁性流体シール（磁気シール機構）２０Ｄを備えている。

磁性流体シール２０Ｄは、リング状の磁石２１と、磁石２１を軸方向Ｘに挟持するリング状の保持部材としての外側の極板２２および内側の極板２５と、磁石２１によって形成される磁気回路に保持される磁性流体２３と、を備えてる。そして、磁性流体シール２０Ｄは、磁石２１と極板２２との間および磁石２１と極板２５との間が接着剤２８でそれぞれシールされている（図８参照）。

接着剤（シーリング剤）２８としては、前記した接着剤２６と同様に、例えば、シリコーン系、ポリウレタン系、変成シリコーン系、ポリサルファイド系、アクリル系、ウレタン系、油性コーキング系等、種々のものを採用することができる。接着剤２８は、図９に示すように、リング状の極板２５（２２）の取着面２５ｔ（２２ｔ）にリング状に塗布される。この場合、接着剤２８は、例えば、シールディスペンサを用いて塗布することができる。接着剤２８の塗布量は、磁石２１と極板２２との間および磁石２１と極板２５との間をリング状に連続してシールできる量に適宜調整される。また、接着剤２８の塗布位置は、極板２５（２２）の径方向中央部となることが好ましいが、径方向中央部から内輪２側または外輪３側に偏倚た位置となってもよい。なお、接着剤２８は、磁石２１側の取着面（片面または両面）に対してリング状に塗布してもよい。

本実施形態で説明した磁性流体シール付き軸受１は、各種の駆動装置の回転体（回転軸、駆動軸）を支持する部分に配設可能である。上記したように、リング状の磁石２１、および極板２２，２５によって、内輪２側に形成される隙間Ｓ１が磁性流体２３でシールされるため、内輪２の外側表面を伝わり易い埃や水分等の異物の内部への侵入が好適に防止される。これにより、軸受１の回転性能を維持して回転軸１００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。

本実施形態の磁性流体シール付き軸受１によれば、磁石２１と極板２２との間、および磁石２１と極板２５との間が接着剤２８でそれぞれシールされているので、磁力の影響を受けて磁性流体２３が隙間Ｓ１のある内輪２側から磁石２１と極板２２および極板２５との間のわずかな隙間（磁石２１の表面が粗く、微細な凹凸があることにより生ずる隙間）を経由して外輪３側に移動しようとしても、その移動が接着剤２８によるシールによって阻止される。したがって、隙間Ｓ１に充填された磁性流体２３が隙間Ｓ１に好適に保持され、隙間Ｓ１におけるシール性能の安定化を図ることができる。これにより、軸受１の内部の良好な潤滑性能の維持を図ることができる。

なお、接着剤２８は、図１０に示すように、磁石２１に対面する極板２５（２２）の周囲に形成した周溝２５ｖ（２２ｖ）によって保持されるように構成することで接着剤２８の塗布量が一定し、シール性能が安定する。また、磁石２１側に周溝２５ｖに相当する溝を形成して接着剤２８を保持するように構成してもよい。

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。
例えば、第一実施形態で説明したＯリング２４や接着剤２６によるシール構造を第二実施形態の磁性流体シール付き軸受１に対して適用してもよい。また、第二実施形態で説明した接着剤２８によるシール構造を第一実施形態の磁性流体シール付き軸受１に対して適用してもよい。

前記第一実施形態では、弾性体としてＯリング２４を示したが、これに限られることはなく、シート状、リング状のパッキンや、液状シール材等、磁性流体以外のシール性を有するものであれば、種々のものを採用することができる。

また、磁石２１や極板２２，２５は、内輪２および外輪３の一方に非磁性体であるスペーサを介在して取着されるように構成してもよい。非磁性体であるスペーサを介在して内輪２または外輪３に取着されることにより、これに近接する内輪２または外輪３との間の狭い領域で磁気回路が形成されることを好適に回避することができる。

また、上記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２１や極板２２等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、内輪２や外輪３の軸方向Ｘの位置決め方法、さらには、内輪２や外輪３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 磁性流体シール付き軸受
２ 内輪
２ｂ 対向面
３ 外輪
３ｂ 対向面
３ｃ 段差部
４ 転動体
５ 開口部
２１ 磁石
２２，２５ 極板（保持部材）
２３ 磁性流体
２４ Ｏリング（弾性体）
２６ 接着剤
２８ 接着剤
Ｓ１ 隙間
Ｓ２ 凹所
Ｘ 軸方向

Claims (5)

1. 内輪と外輪との間に複数の転動体を介装し、前記内輪と前記外輪との間に形成されるリング状の開口部にリング状の磁石を配設して磁性流体を保持し、前記開口部をシールする磁性流体シール付き軸受であって、
   前記磁石を取着するリング状の保持部材を備え、
   前記保持部材は、前記内輪と前記外輪とのうちいずれか一方に設けられた固定部に固定されるとともに、他方との間に隙間を形成して配置されており、
   前記磁性流体を充填してシールする部位は、前記隙間であり、
   前記磁石および前記保持部材の少なくとも一つと前記固定部との間は、リング状に形成された弾性体、またはリング状に塗布された接着剤でシールされていることを特徴とする磁性流体シール付き軸受。
2. 前記磁石および前記保持部材の少なくとも一つと前記固定部との間には、前記弾性体を収容する凹所が形成されている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. 前記凹所は、前記磁石と前記固定部との間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の磁性流体シール付き軸受。
4. 内輪と外輪との間に複数の転動体を介装し、前記内輪と前記外輪との間に形成されるリング状の開口部にリング状の磁石を配設して磁性流体を保持し、前記開口部をシールする磁性流体シール付き軸受であって、
   前記磁石を取着するリング状の保持部材を備え、
   前記保持部材は、前記内輪と前記外輪とのうちいずれか一方に設けられた固定部に固定されるとともに、他方との間に隙間を形成して配置されており、
   前記磁性流体を充填してシールする部位は、前記隙間であり、
   前記磁石と前記保持部材との間は、リング状に塗布された接着剤でシールされていることを特徴とする磁性流体のシール付き軸受。
5. 前記保持部材は磁性体であり、
   前記磁石は前記内輪および前記外輪の軸方向に磁極が向くように着磁されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁性流体シール付き軸受。

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