带有磁性流体密封的轴承制造技术

本发明专利技术提供一种可在间隙部分中得到稳定的密封性能的带有磁性流体密封的轴承。具体而言，带有磁性流体密封的轴承(1)具有：内圈(3)及外圈(5)，由磁性材料形成；多个滚动体(7)，安装在内圈和外圈之间；环状极板(30)，以环状极板(30)与内圈的外周面之间产生有间隙的方式安装于外圈的内周面，由磁性材料形成；环状磁铁(20)，安装于环状极板的轴向内侧面，以磁极朝向轴向的方式被磁化，从而在外圈侧和内圈侧分别形成有磁回路；内圈侧磁性流体(25)，被保持在内圈侧的磁回路中，对间隙进行密封；及磁场强度提高部(50)，使内圈侧产生的磁回路的磁场强度比外圈侧产生的磁回路的磁场强度更高。

Bearings with a magnetic fluid seal

The invention provides a bearing with magnetic fluid seal capable of achieving stable sealing performance in the clearance part. In particular, a bearing (1) with a magnetic fluid seal (3) and a outer ring (5) is formed by magnetic material; a plurality of rolling bodies (7) are installed between the inner ring and outer ring, and the ring plate (30) is mounted on the inner circumference of the outer ring with a gap between the ring plate (30) and the outer circumference of the inner ring, and the magnetic material is formed. A ring magnet (20), mounted on the axial side of the annular plate, is magnetized in the direction of the magnetic pole to the axial direction, thus forming a magnetic loop on the outer and inner side, and the inner ring magnetic fluid (25) is kept in the magnetic loop on the inner side of the inner ring, and the gap is sealed; and the strength of the magnetic field (50) is made to make the inner ring. The magnetic field intensity of the magnetic circuit generated by the side is higher than that of the magnetic circuit produced by the outer ring side.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有磁性流体密封的轴承
本专利技术涉及带有磁性流体密封的轴承，所述磁性流体密封的轴承被配设于各种动力传动机构，在旋转自如地支撑旋转轴的同时，使灰尘、水分等异物不会进入到内部。
技术介绍
通常，设置于各种驱动力传动机构的旋转轴介由轴承而被旋转自如地支撑。此时，轴承多使用所谓的球轴承(滚珠轴承)，所述球轴承在内圈和外圈之间沿着周向收容有多个滚动体(滚动部件)，通过使用这种类型的轴承，可实现旋转轴的旋转性能的提高。这样的轴承被用作各种各样驱动装置的驱动力传动机构的旋转轴的支撑单元，但根据驱动装置，存在有希望防止灰尘、水分等异物通过轴承部分而进入到内部的情况。此外，当异物进入到轴承自身时，则产生或是旋转性能劣化，或是产生异响等问题。因此，例如在专利文献1中，公开有具备磁性流体所构成的密封功能的带有磁性流体密封的轴承。前述专利文献1所公开的带有磁性流体密封的轴承通过下述内容来防止异物向内部进入，即，将安装有环状(环形)磁铁的环状极板安装(嵌入)在内圈或外圈上，在其他的外圈或内圈上形成间隙，进而将磁性流体保持在该间隙部分中。另外，专利文献1所公开的带有磁性流体密封的轴承为下述轴承，即，环状磁铁在轴向上被磁化，且在其开口侧安装有环状极板的轴承，由于在这样的构成中，分别在内圈侧和外圈侧形成有磁回路，因此在产生于环状极板(环状磁铁)安装侧的微小间隙(以下，在安装侧产生有间隙时，称为微小间隙)中也保持有磁性流体，因而使异物不会从外圈侧及内圈侧进入到内部。专利文献1：日本特开2013-228044号公报
技术实现思路
可是，在如上所述使环状磁铁在轴向上磁化，且将其安装到环状极板上时，在径向的两侧形成有相同磁场强度的磁回路(参照图1(a)的模式图)。即，如果像专利文献1所公开的那样，环状极板30及环状磁铁20的壁厚是均匀的情况下，当仅考虑极板30时，在不存在内圈及外圈的状态下，分别在内外圈间的径向的两侧(内圈侧为Y1、外圈侧为Y2)形成的磁回路M1、M2的磁场强度则大致相等。可是，由于在内圈(或外圈)和极板之间形成有间隙，以便使磁性流体保持在该间隙中，因此在间隙侧产生的磁回路的磁场强度变得比在安装侧(嵌入侧)产生的磁回路的磁场强度更弱。即，在图1(a)中，由于当在内圈侧形成有间隙时，则该部分成为介入有非磁性材料的状态，因此导致了导磁率降低，进而导致了从极板30的端面30a朝向磁性材料即内圈的磁力(磁场强度)变得比从极板30的端面30b朝向磁性材料即外圈的磁力(磁场强度)更弱。其结果，保持在间隙中的磁性流体的保持力较弱，从而无法得到足够且稳定的密封性能。另外，为了在间隙部分上得到足够的密封力，需要配设产生较大磁场强度的磁铁，因而无法有效地对带有磁性流体密封的轴承进行小型化。本专利技术是着眼于上述问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种可在间隙部分中得到稳定的密封性能的带有磁性流体密封的轴承。为了达成上述目的，本专利技术所涉及的带有磁性流体密封的轴承其特征在于，具有：内圈及外圈，由磁性材料形成；多个滚动体，安装在所述内圈和外圈之间；环状极板，以环状极板与所述内圈的外周面之间产生有间隙的方式安装于所述外圈的内周面，由磁性材料形成；环状磁铁，安装于所述环状极板的轴向内侧面，以磁极朝向轴向的方式被磁化，从而在外圈侧和内圈侧分别形成有磁回路；内圈侧磁性流体，被保持在所述内圈侧的磁回路中，对所述间隙进行密封；及磁场强度提高部，使所述内圈侧产生的磁回路的磁场强度比所述外圈侧产生的磁回路的磁场强度更高。根据上述的构成，通过将轴向被磁化的环状磁铁安装于环状极板，可在内圈侧及外圈侧形成对称的磁回路。此时，虽然因与内圈的外周面之间产生的间隙，而内圈侧的磁回路的磁力与外圈侧的磁回路的磁力相比变弱，但由于通过所述磁场强度提高部，使内圈侧的磁回路的磁力比外圈侧的磁回路的磁力更高，因此保持在间隙中的磁性流体的保持力提高，从而可得到稳定的密封特性。上述的磁场强度提高部只要为下述构成即可，即，在将环状磁铁安装于环状极板的状态下，使在内圈侧形成的磁回路的磁力比外圈侧形成的磁回路的磁力更高的构成。例如如图1(b)所示，可通过将环状极板30形成为内圈侧Y1比外圈侧Y2更厚(T1>T2)来构成磁场强度提高部，通过这样的构成，可使内圈侧的磁回路M1的磁场强度比外圈侧的磁回路M2的磁场强度更高。即，磁铁20所产生的磁场强度依存于极板30的表面积，通过增大间隙侧的表面积，可有效地提高间隙部分上的磁场强度，即使因间隙而导致导磁率降低，也可得到足够的磁力。因而，通过在内外圈间配设这样的具有磁场强度提高部的环状极板及环状磁铁，与现有的构成(图1(a)所示的构成)相比，可有效地提高间隙侧的磁场强度，进而可得到稳定的密封特性。例如可通过下述内容来构成磁场强度提高部，即，或是将环状极板形成为具有从内圈侧朝向外圈侧逐渐薄壁厚化的锥面，或是将非磁性的衬套介于所述环状极板和外圈的内周面之间。此外，优选在外圈侧的内周面与环状极板及环状磁铁之间产生有微小间隙的构成中，将磁性流体(外圈侧磁性流体)预先保持在该部分上，由此，可以切实地对内部进行密封。另外，与上述的构成相反，也可以将安装有上述构成的环状磁铁的环状极板安装于内圈的外周面，在外圈侧形成间隙，并保持外圈侧磁性流体来对内部进行密封。根据本专利技术，可得到一种可在间隙部分中得到稳定的密封性能的带有磁性流体密封的轴承。附图说明图1表示通过环状极板而形成的磁回路的模式图，所述环状极板安装有轴向被磁化的环状磁铁，(a)是表示现有构成的图，(b)是表示具备磁场强度提高部的构成的图。图2是表示本专利技术所涉及的带有磁性流体密封的轴承的第1实施方式的图，是沿着轴向的剖视图。图3是图2的要部的放大图。图4是表示本专利技术的第2实施方式的要部放大图。图5是表示本专利技术的第3实施方式的要部放大图。图6是表示本专利技术的第4实施方式的要部放大图。图7是表示本专利技术的第5实施方式的要部放大图。图8是表示现有构成的磁回路与本专利技术的构成的磁回路进行对比的磁场强度部分布的图。符号说明1-带有磁性流体密封的轴承；3-内圈；5-外圈；7-滚动体；10-磁密封机构；20-环状磁铁；25-内圈侧磁性流体；26-外圈侧磁性流体；30-环状极板；50-磁场强度提高部；G-间隙。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术所涉及的带有磁性流体密封的轴承的实施方式进行说明。图2及图3是表示本专利技术所涉及的带有磁性流体密封的轴承的第1实施方式的图，图2是沿着轴向的剖视图，图3是图2的要部的放大图。本实施方式所涉及的带有磁性流体密封的轴承单元(下面，也称为轴承单元)1具备圆筒状的内圈3、围绕内圈3的圆筒状的外圈5、安装于所述内圈3和外圈5之间的多个滚动体(滚动部件)7。所述滚动体7被保持在向周向延伸出的承托(保持架)8上，使内圈3和外圈5可相对地进行旋转。所述内圈3、外圈5及滚动体7由具有磁性的原材料例如铬类不锈钢(SUS440C)形成，所述承托8由耐腐蚀性、耐热性优秀的原材料例如不锈钢材(SUS304)形成。另外，关于滚动体7，不一定要为磁性体。此外，虽然本实施方式的内圈3及外圈5构成为，轴向(轴承的轴心方向)X上的长度相同(也可以是大致相同)，但既可以将外圈5形成为在轴向上比内圈3更长，也可以将内圈3形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，具有：内圈及外圈，由磁性材料形成；多个滚动体，安装在所述内圈和外圈之间；环状极板，以环状极板与所述内圈的外周面之间产生有间隙的方式安装于所述外圈的内周面，由磁性材料形成；环状磁铁，安装于所述环状极板的轴向内侧面，以磁极朝向轴向的方式被磁化，从而在外圈侧和内圈侧分别形成有磁回路；内圈侧磁性流体，被保持在所述内圈侧的磁回路中，对所述间隙进行密封；及磁场强度提高部，使所述内圈侧产生的磁回路的磁场强度比所述外圈侧产生的磁回路的磁场强度更高。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.26 JP 2015-2310021.一种带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，具有：内圈及外圈，由磁性材料形成；多个滚动体，安装在所述内圈和外圈之间；环状极板，以环状极板与所述内圈的外周面之间产生有间隙的方式安装于所述外圈的内周面，由磁性材料形成；环状磁铁，安装于所述环状极板的轴向内侧面，以磁极朝向轴向的方式被磁化，从而在外圈侧和内圈侧分别形成有磁回路；内圈侧磁性流体，被保持在所述内圈侧的磁回路中，对所述间隙进行密封；及磁场强度提高部，使所述内圈侧产生的磁回路的磁场强度比所述外圈侧产生的磁回路的磁场强度更高。2.根据权利要求1所述的带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，所述磁场强度提高部具有内圈侧形成厚壁而外圈侧形成薄壁的所述环状极板。3.根据权利要求2所述的带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，所述环状极板具有从内圈侧朝向外圈侧逐渐薄壁厚化的锥面。4.根据权利要求1至3的任意1项所述的带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，所述磁场强度提高部具有介于所述环状极板和外圈的内周面之间的非磁性的衬套。5.根据权利要求4所述的带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，所述非磁性的衬套由树脂材料形成，在表面露出于所述内外圈间的开口部分的状态下，保持所述环状极板。6.根据权利要求1至5的任意1项所述的带有磁性流体密封的轴承，其特征在于，在所述外圈的内周面与所述环状极板及环...

【专利技术属性】
技术研发人员：小原武惠，
申请(专利权)人：古洛布莱株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP