本發(fā)明涉及帶有磁性流體密封件的軸承,所述帶有磁性流體密封件的軸承被配設(shè)于各種的動力傳遞機(jī)構(gòu),在旋轉(zhuǎn)自如地支撐旋轉(zhuǎn)軸的同時(shí),使灰塵、水分等的異物不會進(jìn)入到內(nèi)部。
背景技術(shù):
通常,設(shè)置于各種的驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸是介由軸承而被旋轉(zhuǎn)自如地支撐的。此時(shí),軸承多是使用在內(nèi)圈和外圈之間沿著周向收容有多個(gè)滾動體(滾動部件)的所謂的球軸承(ball bearing),通過使用這樣的類型的軸承,從而實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)性能的提高。
雖然這樣的軸承被用作各種各樣的驅(qū)動裝置上的驅(qū)動力傳遞機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸的支撐單元,但根據(jù)驅(qū)動裝置,存在有希望防止灰塵、水分等異物通過軸承部分進(jìn)入到內(nèi)部的情況。此外,當(dāng)異物進(jìn)入到軸承自身時(shí),則產(chǎn)生或是旋轉(zhuǎn)性能劣化,或是產(chǎn)生異常聲音等問題。因此,例如在專利文獻(xiàn)1及2中,公示有具備通過磁性流體所產(chǎn)生的密封功能的帶有磁性流體密封件的軸承。
所述專利文獻(xiàn)1所公示的帶有磁性流體密封件的軸承在軸承的開口部一側(cè)的內(nèi)外圈間配設(shè)有環(huán)狀的磁鐵,從而形成有從外圈起通過滾動體至內(nèi)圈為止的磁回路,通過將磁性流體保持在與內(nèi)圈端部的磁鐵的相對面間,使異物不會進(jìn)入到內(nèi)部。此外,所述專利文獻(xiàn)2所公示的帶有磁性流體密封件的軸承將配置有環(huán)狀極板的環(huán)狀磁鐵配設(shè)在軸承的內(nèi)外圈的開口部分上,分別在內(nèi)圈側(cè)和外圈側(cè)上形成有磁回路,在外圈側(cè)的內(nèi)周面的間隙部分、及內(nèi)圈側(cè)的外周面的間隙部分中同時(shí)保持磁性流體,以便使異物不會從外圈側(cè)及內(nèi)圈側(cè)進(jìn)入到內(nèi)部。
專利文獻(xiàn)1:日本特開昭57-33222號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2013-228044號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
雖然如上述的公知技術(shù),為了將磁性流體保持在軸承的內(nèi)外圈間的間隙部分中,需要在內(nèi)外圈間配設(shè)磁鐵,但由于磁鐵尺寸精度差,因此進(jìn)行磁性密封的部分的磁力容易產(chǎn)生不均,由此無法得到穩(wěn)定的密封性能。尤其,由于是將環(huán)狀磁鐵抵住軸承的內(nèi)外圈的階梯的結(jié)構(gòu),因此當(dāng)磁鐵的尺寸精度差時(shí),則難以維持磁鐵和極板的同軸度以便在軸承上進(jìn)行裝配,從而作業(yè)效率差。并且,當(dāng)用磁鐵自身來進(jìn)行定位時(shí),則存在有因裝配時(shí)的沖擊、或者外部的沖擊而磁鐵產(chǎn)生破損的可能性,從而無法得到穩(wěn)定的密封性能。
本發(fā)明是著眼于上述的問題而進(jìn)行的,所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶有磁性流體密封件的軸承,在可得到穩(wěn)定的密封性能的同時(shí),具有優(yōu)秀的磁性密封機(jī)構(gòu)部分的針對軸承的裝配作業(yè)性。
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明所涉及的帶有磁性流體密封件的軸承其特征在于,具有:由磁性材料形成的內(nèi)圈及外圈;安裝于所述內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動體;環(huán)狀極板,以在與所述內(nèi)圈的外周面之間產(chǎn)生有間隙的方式被安裝于所述外圈的內(nèi)周面,并由磁性材料形成;環(huán)狀磁鐵,被安裝在所述環(huán)狀極板的軸向內(nèi)側(cè)面上,以磁極朝向軸向的方式被磁化,從而在外圈側(cè)和內(nèi)圈側(cè)上分別形成有磁回路,且與所述環(huán)狀極板相比徑向長度更短;及內(nèi)圈側(cè)磁性流體,被保持在所述內(nèi)圈側(cè)的磁回路中,以密封所述間隙,且在所述環(huán)狀極板上,設(shè)置有限制軸向及徑向的移動以對所述環(huán)狀磁鐵進(jìn)行定位固定的限制部。
根據(jù)上述的構(gòu)成,環(huán)狀磁鐵通過在環(huán)狀極板上設(shè)置的限制部,在軸向及徑向的移動被限制的狀態(tài)下,被定位固定在環(huán)狀極板上。即,由于可以將比環(huán)狀磁鐵尺寸精度更好、預(yù)先定位固定有環(huán)狀磁鐵的環(huán)狀極板裝配在內(nèi)外圈之間,因此在裝配時(shí),由于環(huán)狀磁鐵的位置通過尺寸精度良好的環(huán)狀極板而被固定,因此在能夠確保兩者的同軸度的同時(shí),可使磁性密封部分上的磁力穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn)密封性能的提高。此外,環(huán)狀極板和環(huán)狀磁鐵能夠進(jìn)行一體化,而不需要特殊的夾具,且由于通過將該一體化后的部件裝配在軸承的內(nèi)外圈間,在可實(shí)現(xiàn)裝配作業(yè)性的提高的同時(shí),環(huán)狀磁鐵也不會與外圈部分抵接,因此不會因沖擊等而產(chǎn)生破損,從而可實(shí)現(xiàn)密封性能的穩(wěn)定化。
另外,安裝有上述構(gòu)成的環(huán)狀磁鐵的環(huán)狀極板也可以被安裝于內(nèi)圈的外周面,并在外圈側(cè)上形成間隙,以便對外圈側(cè)磁性流體進(jìn)行保持,從而對內(nèi)部進(jìn)行密封。
此外,為了達(dá)成上述的目的,本發(fā)明所涉及的帶有磁性流體密封件的軸承其特征在于,具有:由磁性材料形成的內(nèi)圈及外圈;安裝于所述內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動體;環(huán)狀極板,以在與所述內(nèi)圈的外周面之間產(chǎn)生有間隙的方式被安裝于所述外圈的內(nèi)周面,并由磁性材料形成;環(huán)狀磁鐵,被安裝在所述環(huán)狀極板的軸向內(nèi)側(cè)面上,以磁極朝向軸向的方式被磁化,從而在外圈側(cè)和內(nèi)圈側(cè)分別形成有磁回路,且與所述環(huán)狀極板相比徑向長度更短;及內(nèi)圈側(cè)磁性流體,被保持在所述內(nèi)圈側(cè)的磁回路中,以對密封所述間隙,且所述環(huán)狀磁鐵以在與所述內(nèi)圈之間、及與所述外圈之間產(chǎn)生有內(nèi)圈側(cè)間隙及外圈側(cè)間隙的方式與所述環(huán)狀極板粘結(jié)。
根據(jù)上述的構(gòu)成,環(huán)狀磁鐵以相對于環(huán)狀極板在與內(nèi)圈及外圈之間產(chǎn)生有內(nèi)圈側(cè)間隙及外圈側(cè)間隙的方式與環(huán)狀極板粘結(jié)。即,由于可以將比環(huán)狀磁鐵尺寸精度更好、預(yù)先定位且粘結(jié)有環(huán)狀磁鐵的環(huán)狀極板裝配在內(nèi)外圈之間,因此在裝配時(shí),由于環(huán)狀磁鐵的位置通過尺寸精度良好的環(huán)狀極板而被固定,因此在能夠確保兩者的同軸度的同時(shí),可使磁性密封部分上的磁力穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn)密封性能的提高。此外,環(huán)狀極板和環(huán)狀磁鐵能夠僅通過粘結(jié)來進(jìn)行一體化,而不需要特殊的夾具,且由于通過將該一體化后的部件裝配在軸承的內(nèi)外圈間,在可實(shí)現(xiàn)裝配作業(yè)性的提高的同時(shí),環(huán)狀磁鐵也不會與內(nèi)外圈部分抵接,因此不會因沖擊等而產(chǎn)生破損,從而可實(shí)現(xiàn)密封性能的穩(wěn)定化。
另外,安裝有上述構(gòu)成的環(huán)狀磁鐵的環(huán)狀極板也可以被安裝于內(nèi)圈的外周面,并在外圈側(cè)上形成間隙,以便對外圈側(cè)磁性流體進(jìn)行保持,從而對內(nèi)部進(jìn)行密封。
根據(jù)本發(fā)明,可得到一種帶有磁性流體密封件的軸承,在可得到穩(wěn)定的密封性能的同時(shí),具有優(yōu)秀的磁性密封機(jī)構(gòu)部分的針對軸承的裝配作業(yè)性。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明所涉及的帶有磁性流體密封件的軸承的第1實(shí)施方式的圖,且為沿著軸向的剖視圖。
圖2是圖1的要部(用A表示的部分)的放大圖。
圖3是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的要部放大圖。
圖4是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的要部放大圖。
圖5是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的要部放大圖。
圖6是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的要部放大圖。
圖7是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式的要部放大圖。
圖8是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式的要部放大圖。
圖9是表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式的要部放大圖。
符號說明
1-帶有磁性流體密封件的軸承;3-內(nèi)圈;5-外圈;7-滾動體;10-磁性密封機(jī)構(gòu);12-環(huán)狀磁鐵;14-環(huán)狀極板;14a-外圈側(cè)壁部(限制部);14e-內(nèi)圈側(cè)壁部(限制部);15a,15b-磁性流體;G-間隙。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對本發(fā)明所涉及的帶有磁性流體密封件的軸承的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1及圖2是表示本發(fā)明所涉及的帶有磁性流體密封件的軸承的第1實(shí)施方式的圖,圖1是沿著軸向的剖視圖,圖2是圖1的A的部分的放大圖。
本實(shí)施方式所涉及的帶有磁性流體密封件的軸承(下面,也稱為軸承)1具備圓筒狀的內(nèi)圈3、圍繞該內(nèi)圈3的圓筒狀的外圈5、及安裝在所述內(nèi)圈3和外圈5之間的多個(gè)滾動體(滾動部件)7。所述滾動體7被保持在向周向延伸出的承托(保持架)8上,使內(nèi)圈3和外圈5相對地可旋轉(zhuǎn)。
所述內(nèi)圈3、外圈5及滾動體7由具有磁性原材料例如鉻類不銹鋼(SUS440C)所形成,所述承托8由耐腐蝕性、耐熱性優(yōu)秀的原材料例如不銹鋼材料(SUS304)所形成。另外,關(guān)于滾動體7,未必需要是磁性體。此外,雖然本實(shí)施方式的內(nèi)圈3及外圈5構(gòu)成為軸向(軸承的軸心方向)X上的長度相同(也可以是大致相同),但也可以將外圈5形成為在軸向上比內(nèi)圈3更長,且也可以將內(nèi)圈3形成為在軸向上比外圈5更長。
在所述內(nèi)圈3和外圈5的開口側(cè)上,設(shè)置有以下進(jìn)行詳述的磁性密封機(jī)構(gòu)(磁性流體密封)10。另外,由于在本實(shí)施方式中,在所述內(nèi)圈3和外圈5的兩側(cè)的開口上配設(shè)有相同構(gòu)成的磁性密封機(jī)構(gòu)10,因此在以下的說明中,參照圖1的上側(cè)的部分(被虛線A包圍的部分)來進(jìn)行說明。
磁性密封機(jī)構(gòu)10具有呈環(huán)狀構(gòu)成的磁鐵(下面,也稱為磁鐵)12、在軸向內(nèi)側(cè)面上安裝有該磁鐵12的環(huán)狀極板(下面,也稱為極板)14、及被保持在由所述磁鐵12形成的磁回路中的磁性流體(在本實(shí)施方式中,外圈側(cè)磁性流體15a、內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b),并通過這些部件而具有密封的功能,以便灰塵、水分等不進(jìn)入到所述滾動體7內(nèi)。
作為所述磁鐵12,可以使用磁通密度高、磁力強(qiáng)的永久磁鐵例如通過燒結(jié)制法制作的釹磁鐵,且預(yù)先以磁極(S極、N極)朝向軸向(軸承的軸心方向)X的方式被磁化。此外,在磁鐵12的軸向外側(cè)面上,以接觸的方式配設(shè)有所述極板14。極板14形成與所述磁鐵12大致相同的形狀,且由具有磁性的原材料例如鉻類不銹鋼(SUS440C)所形成。因而,在內(nèi)圈側(cè)及外圈側(cè)上分別形成有磁回路M1、M2。
本實(shí)施方式的極板14以在與內(nèi)圈3的外周面3a之間產(chǎn)生有間隙G的方式被安裝于外圈5的內(nèi)周面5a。所述磁鐵12被形成為,與極板14相比徑向(與軸向X正交的方向Y)的長度變得更短(L1<L2),且被安裝在極板14上的磁鐵12被形成為,在與內(nèi)圈3的外周面3a之間產(chǎn)生有與上述的間隙G大致相同程度的間隙(在圖中所示的構(gòu)成中,為比間隙G稍微更大的間隙)。此外,磁鐵12是在軸向X及徑向Y的移動被限制的狀態(tài)下而被定位固定于極板14的。
在本實(shí)施方式中,在極板14上設(shè)置有用于對磁鐵12進(jìn)行定位固定的限制部14a,該限制部14a作為向滾動體側(cè)彎曲形成的環(huán)狀的壁部而被構(gòu)成在由平板形成環(huán)狀的極板14的外圈側(cè)的徑向端部上(以下也將限制部14a稱為外圈側(cè)壁部14a)。即,在環(huán)狀磁鐵12通過其外周面12a與外圈側(cè)壁部14a抵接(與外圈側(cè)壁部14a的內(nèi)周面14b抵接)而被定位于極板14且被定位于軸向及徑向的同時(shí),兩者通過磁力吸附而被固定。另外,優(yōu)選預(yù)先比磁鐵12的軸向的厚度更高地形成外圈側(cè)壁部14a的高度。通過如此設(shè)定兩者的關(guān)系,在將兩者進(jìn)行一體化時(shí),磁鐵不會向滾動體側(cè)突出,從而在裝配時(shí)等,能夠防止磁鐵產(chǎn)生損傷。
上述這樣的被磁力吸附的磁鐵12和極板14可以預(yù)先進(jìn)行單元化,并將這樣的單元(12、14)原樣插入到內(nèi)圈3和外圈5之間的開口中,安裝于外圈5的內(nèi)周面5a上。此時(shí),雖然由于磁鐵12和極板14通過磁力而被吸附,且通過限制部14a而被定位固定,因此兩者不需要通過粘結(jié)劑等來進(jìn)行粘結(jié),但也可以在進(jìn)行單元化時(shí)對兩者進(jìn)行粘結(jié)。
在本實(shí)施方式的外圈5上,在滾動體側(cè)的內(nèi)周面5a上形成有階梯5b,通過該階梯5b,外圈5的開口側(cè)形成薄壁區(qū)域5A,而外圈5的滾動體側(cè)則形成厚壁區(qū)域5B,從而軸向的外側(cè)的內(nèi)外圈間隔被形成為比內(nèi)側(cè)更大。該階梯5b具備下述功能,即,在從開口側(cè)插入的所述單元(12、14)之內(nèi),抵住極板14的外圈側(cè)壁部14a的端面(滾動體側(cè)的端面)14c從而對單元進(jìn)行定位固定。因此,優(yōu)選使階梯5b形成垂直于軸向的面。另外,對于階梯5b,并不局限于如本實(shí)施方式那樣的垂直的面,只要能夠穩(wěn)定地保持極板14,則也可以或是形成為臺階狀,或是形成為傾斜狀(斜面)。
如上所述,由于極板14是插入到內(nèi)外圈之間并抵住階梯而被定位固定的,因此極板14的外圈側(cè)壁部14a可以形成為相對于外圈5的內(nèi)周面而具有微小的游隙。即,在外圈側(cè)壁部14a的外周面14d和外圈5的內(nèi)周面5a之間的嵌合部被設(shè)定為,產(chǎn)生有用于在裝配時(shí)能夠無障礙地進(jìn)行嵌合的微小的間隙,以便使安裝作業(yè)性更容易。
在上述的極板14和內(nèi)圈3之間形成的間隙G中保持有磁性流體(內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b)。所保持的磁性流體是例如通過表面活性劑使像Fe3O4這樣的磁性微粒分散到基礎(chǔ)油中而構(gòu)成的,其具有粘性且具備當(dāng)接近磁鐵時(shí)則發(fā)生反應(yīng)的特性。即,在間隙G部分上,通過保持這樣的磁性流體,從而具備對間隙進(jìn)行密封的功能。
如上所述,當(dāng)將安裝有以磁極朝向軸向的方式被磁化的磁鐵12的極板14安裝到外圈5的內(nèi)周面上時(shí),則在內(nèi)圈3側(cè)、及外圈5側(cè)上,形成有對稱于軸向的磁通(磁回路M1、M2)。因此,可以使內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b分別保持于上述的極板14和內(nèi)圈3之間的間隙G、及磁鐵12和內(nèi)圈3之間的間隙中。具體而言,當(dāng)通過利用玻璃吸管等注入工具將磁性流體填充到所述間隙G時(shí),則磁性流體通過磁回路M1而被保持在間隙G中,且通過增多注入量,還可以保持在磁鐵12和內(nèi)圈3之間的間隙中。
另外,如上所述,由于磁鐵12在軸向上已被磁化,因此在外圈側(cè)上也形成有相同的磁回路M2。此時(shí),當(dāng)增多對磁性流體的間隙G的填充量時(shí),則磁性流體通過從磁回路M1側(cè)進(jìn)入到磁回路M2側(cè)的保持磁性流體的磁回路的區(qū)域內(nèi),而沿著磁鐵12的表面向階梯5b與極板14的外圈側(cè)壁部14a的端面14c的邊界部分移動,并通過在外圈側(cè)上形成的磁回路M2而被保持,從而形成外圈側(cè)磁性流體15a。此外,如上所述,在將極板14形成為其外圈側(cè)壁部14a相對于外圈5的內(nèi)周面而具有微小的游隙時(shí),在外圈側(cè)壁部14a的外周面14d和外圈5的內(nèi)周面5a之間,形成有在裝配時(shí)產(chǎn)生有微小的間隙的狀態(tài)。因此,如果是在外圈側(cè)上產(chǎn)生有這樣的微小的間隙的構(gòu)成,則優(yōu)選在那里預(yù)先填充磁性流體(外圈側(cè)磁性流體15a),并通過磁回路M2來保持這樣的磁性流體15a。即,在本實(shí)施方式中,通過不僅在內(nèi)圈側(cè)的間隙G中,而且在極板14的固定側(cè)上也保持有磁性流體,可以使內(nèi)部的密封性更切實(shí)。另外,對于這樣的微小的間隙來講,由于極板14的加工精度高,因此尺寸管理較為容易。
優(yōu)選在所述內(nèi)圈3的外周面上,在與極板14相對的部分上,在與外周面正交的方向上預(yù)先形成階梯3c。通過預(yù)先形成這樣的階梯3c,內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b形成以向徑向擴(kuò)展的方式被保持的狀態(tài),可以更加提高密封性。此外,對于極板14,優(yōu)選固定在從內(nèi)圈3及外圈5的露出端面位置P起向滾動體側(cè)凹下的位置上。如此,通過將極板14配設(shè)在凹下的位置上,其他的物體與磁性流體接觸的可能性減少,從而可以防止磁性流體的散失。
根據(jù)上述的構(gòu)成的軸承1,由于將磁鐵吸附固定在極板14上而進(jìn)行了一體化,因此裝配作業(yè)性良好,尤其,由于極板14是利用磁力抵住外圈5的階梯5b而被定位固定的,因此裝配作業(yè)性良好。此外,在密封時(shí),由于僅對1個(gè)部件即磁鐵12的磁極以成為軸向的方式進(jìn)行磁化,并將其以與極板14接觸的方式進(jìn)行配設(shè),因此零件個(gè)數(shù)少,且由于針對磁鐵12也不需要加工出精密的尺寸精度,因此裝配作業(yè)變得容易,從而能夠降低成本。并且,由于在內(nèi)圈側(cè)及外圈側(cè)的雙方上,分別對磁性流體進(jìn)行保持的磁鐵12是作為1個(gè)部件而被構(gòu)成的,從而可以通過從1處的注油作業(yè),同時(shí)地在內(nèi)圈側(cè)和外圈側(cè)上形成磁性流體的密封,因此作業(yè)性良好。
此外,由于極板14可以比磁鐵12尺寸精度更良好地進(jìn)行加工,且將這樣的極板14與外圈5嵌合,因此能夠高精度地維持同軸度,因而磁性流體的密封性能穩(wěn)定。并且,由于作為環(huán)狀的壁部來構(gòu)成限制部14a,且將其高度形成為比磁鐵12的軸向的厚度更高,因此磁鐵12不會直接與外圈5抵接,由此能夠保護(hù)磁鐵,以防止產(chǎn)生損傷等,從而可實(shí)現(xiàn)密封性能的穩(wěn)定化。
雖然在上述的實(shí)施方式中,限制在軸向及徑向上移動并對磁鐵12進(jìn)行定位固定的限制部14a是用在外圈側(cè)上形成的環(huán)狀的壁部構(gòu)成的,但這樣的限制部只要是能夠?qū)Τ虱h(huán)狀形成的磁鐵12進(jìn)行定位即可。因此,例如可以適當(dāng)進(jìn)行變形為,在極板14上以磁鐵12局部性抵住的方式形成有凸部的構(gòu)成、或通過沿著周向間斷地形成的壁部來構(gòu)成等。
圖3是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖。
另外,在以下進(jìn)行說明的實(shí)施方式中,對與上述的第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成部分標(biāo)注相同的參照符號,并省略其詳細(xì)的說明。
本實(shí)施方式是沿著軸向直線狀地形成內(nèi)周面的構(gòu)成,而不是在外圈5的內(nèi)周面5a上形成第1實(shí)施方式這樣的階梯,并且原樣將極板14的外圈側(cè)壁部14a壓入來進(jìn)行定位固定。在這樣的構(gòu)成中,由于不需要在外圈5上加工階梯,因此能夠降低成本,進(jìn)而,由于不產(chǎn)生局部性厚度的變化,因此不會或是外圈強(qiáng)度下降,或是為了維持強(qiáng)度而進(jìn)行大型化。
另外,即使在這樣的構(gòu)成中,也可以在外圈5的內(nèi)周面5a與外圈側(cè)壁部14a的外周面14c之間的壓入嵌合部中浸透保持有外圈側(cè)磁性流體15a。當(dāng)然,由于極板能夠高精度地進(jìn)行加工,且進(jìn)行壓入固定,因此也可以是不保持磁性流體的構(gòu)成。此外,也可以是下述構(gòu)成,即,形成倒角(錐)來代替在外圈5的內(nèi)周面5a上形成階梯,來對外圈進(jìn)行定位固定。
圖4是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖。
本實(shí)施方式是對定位固定磁鐵12的極板14的外圈側(cè)壁部14a進(jìn)行了薄壁厚化(與階梯5b的徑向長度相比使外圈側(cè)壁部14a更薄壁厚化)的構(gòu)成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,由于能夠?qū)⒋盆F12接近配置到外圈側(cè),因此與圖2所示的實(shí)施方式進(jìn)行比較,能夠使外圈側(cè)的磁場強(qiáng)度增高,由此能夠更多地保持外圈側(cè)磁性流體15a,從而實(shí)現(xiàn)密封性能的穩(wěn)定化。
圖5是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的圖。
本實(shí)施方式為了對磁鐵12進(jìn)行定位固定而在內(nèi)圈側(cè)上也形成有極板14的限制部。即,在圖2所示的極板14的構(gòu)成中,是將內(nèi)圈側(cè)的徑向端部向滾動體側(cè)彎曲來形成環(huán)狀的內(nèi)圈側(cè)壁部14e的構(gòu)成,通過將磁鐵12的內(nèi)周面12c與內(nèi)圈側(cè)壁部14e的內(nèi)面抵接來進(jìn)行定位固定。
在這樣的構(gòu)成中,由于形成下述狀態(tài),即,在呈環(huán)狀形成的極板14的平板部上形成有環(huán)狀的凹部的狀態(tài),因此磁鐵12的向極板14的定位固定作業(yè)變得可以更加簡單地進(jìn)行,且磁鐵12的相對于極板的固定狀態(tài)也穩(wěn)定。
另外,雖然在本實(shí)施方式中構(gòu)成為將極板14壓入到外圈5的內(nèi)周面來進(jìn)行定位固定,但也可以是如圖2所示的構(gòu)成那樣在外圈5的內(nèi)周面5a上形成階梯來對極板14進(jìn)行定位固定的構(gòu)成。此外,針對限制部(形成環(huán)狀的壁部),也可以僅形成在內(nèi)圈側(cè)上。
圖6是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的圖。
雖然上述的實(shí)施方式構(gòu)成為將極板14安裝在外圈側(cè)上,但如圖6所示,極板14也可以安裝在內(nèi)圈3的外周面3a上。
即,在環(huán)狀極板14以在環(huán)狀極板14與外圈5的內(nèi)周面5a之間產(chǎn)生有間隙G的方式而被安裝于內(nèi)圈3的外周面3a的同時(shí),將內(nèi)圈側(cè)的徑向端部向滾動體側(cè)彎曲而形成有環(huán)狀的內(nèi)圈側(cè)壁部(限制部)14e。在該極板14上,環(huán)狀磁鐵12被限制了軸向及徑向的移動并被定位固定于內(nèi)圈側(cè)壁部14e,所述環(huán)狀磁鐵12以磁極朝向軸向的方式被磁化,且與環(huán)狀極板相比徑向長度更短。
此外,在將極板14固定于內(nèi)圈3時(shí),與圖2所示的外圈的階梯相同,在內(nèi)圈的外周面的滾動體側(cè)預(yù)先形成有階梯3c′,以便將內(nèi)圈側(cè)壁部14e的端面抵住該階梯來進(jìn)行定位。并且,也可以在與間隙G相對應(yīng)的部分的外圈5上預(yù)先形成階梯5b′,以便穩(wěn)定地保持外圈側(cè)磁性流體15a。
如此,即使將極板14安裝在內(nèi)圈側(cè)上,也可以得到與上述的第1實(shí)施方式相同的作用效果。
另外,在如此將極板14安裝在內(nèi)圈側(cè)上時(shí),可以像上述的圖3~圖5所示的實(shí)施方式那樣來進(jìn)行構(gòu)成。例如,既可以將外圈側(cè)壁部(限制部)形成在極板14的外圈側(cè)的徑向端部上來對磁鐵進(jìn)行定位固定,也可以對內(nèi)圈側(cè)壁部14e進(jìn)行壓入固定,而不是在內(nèi)圈上形成階梯3c′。此外,如圖所示,也可以在內(nèi)圈側(cè)上保持有內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b。在這樣的構(gòu)成中,也可以發(fā)揮與上述的各實(shí)施方式相同的作用效果。
圖7是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式的圖。
本實(shí)施方式是將極板形成為平板狀的構(gòu)成,而不是在對環(huán)狀磁鐵12進(jìn)行定位固定的環(huán)狀極板14上形成像上述這樣的限制部。
極板14構(gòu)成為,被壓入固定于外圈5的內(nèi)周面5a,且在被定位固定后的狀態(tài)下,在與內(nèi)圈的外周面之間產(chǎn)生有間隙G。
環(huán)狀磁鐵12被安裝在極板14的軸向內(nèi)側(cè)面上,呈與環(huán)狀極板14大致相同的形狀,其徑向長度被形成為比極板14更短,且與上述的實(shí)施方式相同,以磁極朝向軸向的方式被磁化,從而在外圈側(cè)和內(nèi)圈側(cè)上分別形成有磁回路。
磁鐵12和極板14相互通過夾具等在設(shè)定了同軸度狀態(tài)下被粘結(jié)固定從而預(yù)先被單元化,并且將如此被一體化后的單元(12、14)壓入并安裝固定在外圈5的內(nèi)周面5a上。此時(shí),磁鐵12在單元的安裝狀態(tài)下,以在與內(nèi)圈3的外周面3a之間、及與外圈5的內(nèi)周面5a之間分別產(chǎn)生有間隙(內(nèi)圈側(cè)間隙G1及外圈側(cè)間隙G2)的方式被粘結(jié)于極板14。
通過這樣的磁性密封機(jī)構(gòu),磁鐵12不會相對于極板14而向徑向突出,由于磁鐵12相對于內(nèi)外圈而形成非接觸狀態(tài)(不會進(jìn)行抵接的狀態(tài)),因此在安裝作業(yè)時(shí)等防止了磁鐵的破損。另外,在這樣的構(gòu)成中,優(yōu)選磁鐵12預(yù)先以偏向間隙G側(cè)(本實(shí)施方式中為內(nèi)圈側(cè))的方式與極板14粘結(jié)。即,優(yōu)選構(gòu)成為,在將磁鐵12與極板14粘結(jié)時(shí),從磁鐵12的內(nèi)周緣起至極板14的內(nèi)周緣為止的距離W1比從磁鐵12的外周緣起至極板14的外周緣為止的距離W2更短(W1<W2)。
通過如此進(jìn)行粘結(jié),能夠增強(qiáng)間隙G側(cè)的磁場,從而可以穩(wěn)定地保持磁性流體(內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b)。此外,針對內(nèi)圈3的保持磁性流體的間隙G的部分,也可以形成倒角(錐)3f,而不是像上述的實(shí)施方式那樣形成階梯。即使形成這樣的倒角,也可以將磁性流體穩(wěn)定地保持在間隙G中。
根據(jù)如以上這樣構(gòu)成的軸承,由于不需要對極板進(jìn)行彎曲等加工,并可以僅用板狀來進(jìn)行沖孔加工,因此在制造變得容易的同時(shí),還可以使軸承自身小型化。
另外,雖然在本實(shí)施方式中,在壓入固定有極板的外圈側(cè)上也保持有外圈側(cè)磁性流體15a,但也可以是不保持外圈側(cè)磁性流體15a的構(gòu)成。此外,也可以在極板14上,或是賦予記號,或是形成凹凸等,以便能夠在規(guī)定的位置上粘結(jié)磁鐵12。
圖8是表示本發(fā)明的第7實(shí)施方式的圖。
本實(shí)施方式在圖7所示的構(gòu)成中,在外圈5的滾動體側(cè)內(nèi)周面上形成有階梯5b,通過將極板14的外周側(cè)端緣抵住該階梯5b來將極板14定位固定于外圈。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,與圖2及圖4所示的構(gòu)成相同,將單元(12、14)安裝到外圈5的內(nèi)周面時(shí)的裝配作業(yè)性變好。
圖9是表示本發(fā)明的第8實(shí)施方式的圖。
雖然圖8所示的實(shí)施方式形成了將極板14安裝在外圈側(cè)上的構(gòu)成,但圖如9所示,極板14也可以安裝在內(nèi)圈3的外周面3a上。
即,環(huán)狀極板14以在與外圈5的內(nèi)周面5a之間產(chǎn)生有間隙G的方式被安裝于內(nèi)圈3的外周面3a,以便在該間隙G中保持外圈側(cè)磁性流體15a。
在將極板14固定于內(nèi)圈3時(shí),與圖8所示的外圈的階梯相同,在內(nèi)圈的外周面的滾動體側(cè)上預(yù)先形成有階梯3c′,以便將內(nèi)周側(cè)端緣抵住該階梯來進(jìn)行定位。并且,也可以在與間隙G相對應(yīng)的部分的外圈5上預(yù)先形成倒角(錐)5f,以便穩(wěn)定地保持外圈側(cè)磁性流體15a。
如此,即使將極板14安裝在內(nèi)圈側(cè)上,也可以得到與上述的第7實(shí)施方式相同的作用效果。
另外,在如此將極板14安裝在內(nèi)圈側(cè)上時(shí),可以像上述的圖7所示的實(shí)施方式那樣來進(jìn)行構(gòu)成。例如,也可以對極板14進(jìn)行壓入固定,而不是在內(nèi)圈上形成階梯3c′。此外,如圖所示,既可以在內(nèi)圈側(cè)上也保持有內(nèi)圈側(cè)磁性流體15b,也可以是不進(jìn)行保持的構(gòu)成。即使在這樣的構(gòu)成中,也可以發(fā)揮與上述的各實(shí)施方式相同的作用效果。
以上,雖然對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施方式,而可以進(jìn)行適當(dāng)變形。
例如,在上述的實(shí)施方式中,優(yōu)選在內(nèi)圈3及外圈5的表面上預(yù)先實(shí)施電鍍鉻處理。通過如此預(yù)先實(shí)施電鍍鉻處理,能夠防止因銹、腐蝕而導(dǎo)致在表面上產(chǎn)生裂縫、破裂,從而可以切實(shí)地防止灰塵、異物進(jìn)入到內(nèi)部。
此外,也可以在上述的各實(shí)施方式的構(gòu)成中,在配設(shè)于開口側(cè)的極板14的軸向外側(cè)的表面上,從軸向外方預(yù)先壓入固定環(huán)狀的密封件(密封罩)。這樣的密封件可以由具有優(yōu)秀的耐腐蝕性、耐熱性的原材料例如不銹鋼材料(SUS304)、樹脂等來形成,通過配設(shè)這樣的密封件,在能夠更加有效地防止異物的進(jìn)入的同時(shí),能夠有效地防止如鐵礦砂這樣的磁性物(異物)附著到磁鐵12上。