JP2012505361A5

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Publication number: JP2012505361A5
Application number: JP2011531172A
Authority: JP
Filing date: 2009-10-08
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2029-10-08

Description

本開示の別の態様によれば、硬化可能なロッキング材料が第２の間隙内に配置される。硬くなるロッキング材料は、転動体ベアリングの内側リングに対してシャフトと圧縮可能リングとを連結させる。任意に、シャフト／ベアリング組立体は、ロッキング材料が硬くなる間、シャフトとベアリングとの間に配置を維持するために、外部の取付具内に配置されていてもよい。

本開示のさらに別の態様によれば、シャフトは溝と圧縮可能リングとが存在する肩部を含んでもよい。この肩部の表面はシャフトの縦軸に対して直角又は垂直である。圧縮可能リングと連動したこの肩部は、ロッキング材料が硬くなる間、外部の取付具を用いずにこのような配置を維持するように、シャフトと転動ベアリングとを中心に配置して位置合わせをすることができる。

本開示の別の目的は、ここに記述される磁性流体封止装置を組み立てる方法を提供することである。この方法は、圧縮可能リングが嵌合又は着座する少なくとも１つの溝を有するシャフトと、磁気構造と、ハウジングに連結されるとき各同心チャンネルの中心を同軸に位置合わせする転動体リングとを提供する。磁気構造内へのシャフトの挿入は、転動体ベアリングの内側リング内へのシャフトの挿入が第２の径方向間隙を設定する間に、第１の径方向間隙を設定する。転動体ベアリングの内側リングを通じたシャフトの挿入は、圧縮可能リングが第２の間隙の部分を塞いで内側リングと接触するように行う。内側リングとこの接触によって、圧縮可能リングが、転動体ベアリングと共に、その縦軸（Ｘ）に沿ってシャフトを径方向に位置合わせして中心に配置することができる。磁性流体は、磁気構造とシャフトとの間でシールを設定するために第１の間隙内に配置される。硬化可能なロッキング材料は第２の間隙に加えられる。ロッキング材料が硬くなるときに、転動体ベアリングの内側リングに対してシャフトと圧縮可能リングとを連結する。

最終的な配置を設定するために、液体ロッキング材料７５は、図１及び図２Ａに示すように、シャフト２０の外面２２とベアリングの内側リング５５の内面６２との間に設定された第２の径方向間隙６５内において何か残る小さな開口を塞ぐために加えられる。この最終的な配置は、望ましい最終的な関係内のシャフト２０とベアリング５０を押し込む取付具で、シャフト／ベアリング組立部品を取り付けることによって必要に応じて成し遂げられてもよい。ロッキング材料７５が硬くなったとき、シャフト／ベアリング組立体は、取付具から取り外されて、磁性流体封止装置１０において用いることができる。

硬くなったロッキング材料７５は、シャフト２０と圧縮可能リング７０を転動体ベアリング５０の内側リング５５の内面６２に連結する。一度、シャフト２０と転動体ベアリング５０とが硬くなるロッキング材料７５によって一緒に連結されると、この連結の剛性は、径方向荷重及び瞬間作用の発生によるシャフト２０の傾斜をオフセットするのに必要な抵抗を提供することができる。シャフト２０の傾きは、磁気構造３５に対して実質的に中心がずれたシャフト２０を移動することにより動的シールを弱めるような発生をするので避けなければならない。

液体ロッキング材料７５は、硬化性又は矯正可能な接着剤、密封剤、または、当業者にとって公知の他の材料系であってもよい。液体ロッキング材料７５は、圧縮可能リング７０を構成するエラストマー又は重合樹脂系と互換性を持つものに選ばれる。接着剤と密封剤系のいくつかの例は、エポキシ樹脂、ポリエステル、シリコン、ポリエーテル、ポリウレタン及びアクリル接着剤、それによる混合物又は共重合体と同様を含む本開示の教示による使用でもよいが、これに限定されるものではない。

図２Ｂをここで参照して、第２部分２６内のシャフト２０は、シャフト２０を囲みそこに密接的に形成される肩部８０を任意に構成してもよい。好ましくは、肩部８０の表面８２は、シャフト２０の縦軸（Ｘ）に直角又は垂直であり、シャフト２０と転動体ベアリング５０の内側リング５５との配置を補助するために用いることができる。この場合、ロッキング材料が硬くなる間に配置を維持する取付具の使用は、必要ではない。なぜなら、ロッキング材料７５が硬くなるのに必要な時間中であって圧縮可能リング７０がシャフト２０とベアリング５０とを一緒に保持する間に、肩部８０がシャフト２０とベアリング５０との位置を合わせるために用いることができるためである。しかしながら、取付具は、望ましいときに今まで通りに利用することができる。

この場合、ロッキング材料７５が硬くなる間にシャフト２０とベアリング５０とを一緒に保持することができる圧縮可能リングの欠如は、外部の取付具の使用を通じて解決することができる。このような取付具は、ロッキング材料７５が硬くなる間に、正確な配置でシャフト２０とベアリング５０とを保持するのに必要となる。正確な取付具の使用は、取付具に関する費用及び大規模、多量の生産環境において取付具を利用する問題点により多くの用途では望ましくはない。

方法１００は、磁気構造３５の内面３７を通じてシャフト２０を挿入するステップ１４５も含む。方法１００は、第２の間隙６５内に液体ロッキング材料７５を加えるステップ１５０と、ロッキング材料７５を硬くするステップ１５５とを更に備える。硬くなったロッキング材料７５は、転動体ベアリング５０の内側リング５５に対してシャフト２０と圧縮可能リング７０とを連結させる。最後に、方法１００は、第１の間隙４０内に磁性流体４５を配置するステップ１６０を更に含み、該磁性流体４５は、磁気構造３５とシャフト３０との間にシールを設定する。

本開示の別の態様によれば、方法１００は、ロッキング材料７５が固まる間にシャフト２０と転動体ベアリング５０と径方向の配列で保持するように、外部の取付具内に磁性流体封装置１０を配置するステップ１６５を任意に含ませてもよい。ロッキング材料７５が一度硬くなると、方法１００は、磁性流体封止装置１０を取付具から除去するステップ１７０を更に含む。

方法２００は、磁気構造３５の内面３７を通じてシャフト２０を挿入するステップ２４５を更に含む。方法２００は、第２の間隙６５内に液体ロッキング材料７５を加えるステップ２５０と、該ロッキング材料７５を硬くさせるステップ２５５を更に含む。方法２００は、ロッキング材料が硬くなる間にシャフト２０と転動体ベアリング５０とを径方向に配列で保持させるために、外部の取付具内に磁性流体封止装置１０を配置するステップ２６５も含む。硬くなったロッキング材料７５は、転動体ベアリング５０の内側リング５５にシャフト２０を連結する。ロッキング材料７５が一旦硬くなると、方法２００は、取付具から磁性流体封止装置１０を除去するステップ２７０と、第１の径方向間隙４０内に磁性流体４５を配置するステップ１６０とを更に含む。磁性流体４５は、磁気構造３５とシャフト２０との間でシールを設定する。

Claims

回転可能な部品を有する機器内に組み込む磁性流体封止装置（１０）において、
前記機器に取り付けられるハウジング（１５）と、
該ハウジング（１５）内に回転可能に取り付けられるシャフト（２０）であって、その縦軸（Ｘ）に沿って第１部分（２４）と第２部分（２６）とを定める外面（２２）を有し、該第２部分（２６）における該シャフト（２０）の該外面（２２）が該シャフト（２０）を囲む少なくとも１つの溝を有するシャフト（２０）と、
内面（３７）を有すると共にハウジング（１５）に連結される磁気構造（３５）であって、該磁気構造（３５）の内径が前記第１部分（２４）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定されることにより第１の径方向間隙（４０）を形成する磁気構造（３５）と、
前記第１の間隙（４０）内に配置される磁性流体（４５）であって、前記磁気構造（３５）と前記シャフト（２０）との間においてシールを設定する磁性流体（４５）と、
内側リング（５５）と外側リング（６０）を有する転動体ベアリング（５０）であって、該外側リング（６０）が前記ハウジング（１５）に連結され、該内側リング（５５）が前記第２部分（２６）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定された内径を有する転動体ベアリング（５０）とを備え、
前記磁性流体封止装置（１０）は、
前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）及び前記シャフト（２０）の間に形成される第２の間隙（６５）と、
前記シャフト（２０）の前記溝（３０）内に配置される圧縮可能リング（７０）であって、前記第２の間隙（６５）の部分を塞ぐために、前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）に接触する圧縮可能リング（７０）であって、前記転動体ベアリング（５０）と共に前記シャフト（２０）を径方向に位置合わせし、前記シャフト（２０）が前記転動体ベアリング（５０）と共にその縦軸（Ｘ）に沿って配置される圧縮可能リング（７０）と、
前記第２の間隙（６５）の部分を塞ぎ、前記ベアリング（５０）及び前記磁気構造（３５）に対する前記シャフト（２０）の配置を維持するために、前記シャフト（２０）及び前記前記圧縮可能リング（７０）を前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）に連結する硬化可能なロッキング材料（７５）とを備える磁性流体封止装置（１０）。
回転可能な部品を有する機器内に組み込む磁性流体封止装置（１０）において、
前記機器に取り付けられるハウジング（１５）と、
該ハウジング（１５）内に回転可能に取り付けられ、その縦軸（Ｘ）に沿って第１部分（２４）と第２部分（２６）とを定める外面（２２）を有するシャフト（２０）と、
内面（３７）を有すると共にハウジング（１５）に連結される磁気構造（３５）であって、該磁気構造（３５）の内径が前記第１部分（２４）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定されることにより第１の径方向間隙（４０）を形成する磁気構造（３５）と、
前記第１の間隙（４０）内に配置される磁性流体（４５）であって、前記磁気構造（３５）と前記シャフト（２０）との間でシールを設定する磁性流体（４５）と、
内側リング（５５）と外側リング（６０）を有する転動体ベアリング（５０）であって、該外側リング（６０）が前記ハウジング（１５）に連結され、該内側リング（５５）が前記第２部分（２６）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定された内径を有する転動体ベアリング（５０）とを備え、
前記磁性流体封止装置（１０）は、
前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）及び前記シャフト（２０）の間に形成される第２の間隙（６５）と、
前記第２の間隙（６５）の部分を塞ぐ硬化可能なロッキング材料（７５）であって、前記ロッキング材料（７５）が硬くなるときに、前記シャフト（２０）が前記転動体ベアリング（５０）及び磁気構造（３５）と共にその縦軸（Ｘ）に沿って径方向配列で中心に配置されて保持され、前記ベアリング（５０）及び前記磁気構造（３５）に対する前記シャフト（２０）の配置を維持するために、前記シャフト（２０）及び前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）を連結するロッキング材料（７５）とを備える磁性流体封止装置（１０）。
回転可能な部品を有する機器内に使用する磁性流体封止装置を組み立てる改善された方法（１００）において、
その縦軸（Ｘ）に沿って第１部分（２４）と第２部分（２６）を定める外面（２２）を有するシャフト（２０）を提供するステップ（１０５）と、
前記シャフト（２０）の前記第２部分（２６）における前記シャフト（２０）を囲む少なくとも１つの溝（３０）を提供するステップ（１１０）と、
内面（３７）を有する磁気構造（３５）であって、該構造（３５）の前記内径が前記第１部分（２４）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定されることにより第１の径方向間隙（４０）を形成する磁気構造（３５）を提供するステップ（１２０）と、
ハウジング（１５）を提供するステップ（１３０）と、
内側リング（５５）と外側リング（６０）とを有する転動体ベアリング（５０）であって、該内側リング（５５）は、前記第２部分（２６）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定されている内径を有することにより第２の径方向間隙（６５）を形成する転動体ベアリング（５０）を提供するステップ（１２５）とを備え
前記改善された方法は、
前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）及び前記シャフト（２０）の間に第２の間隙（６５）を形成するステップと、
前記環状の磁気構造（３５）の径方向中心が前記環状の転動体ベアリング（５０）の径方向中心と同軸に位置が合わさるように、前記ハウジング（１５）に対して前記磁気構造（３５）と前記転動体ベアリング（５０）の前記外側リング５５とを連結するステップ（１３５）と、
前記シャフト（２０）の前記溝（３０）内において断面直径が前記溝（３０）の深さより大きい圧縮可能リング（７０）を配置するステップ（１１５）と、
前記圧縮可能リング（７０）が前記第２の間隙（６５）の部分を塞いで前記内側リング（５５）に接触するように、前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）を通じて前記シャフト（２０）を挿入するステップ（１４０）と、
前記磁気構造（３５）の前記内径を通じて前記シャフト（２０）を挿入するステップ（１４５）と、
前記第２の間隙（６５）内に液体ロッキング材料（７５）を加えるステップ（１５０）と、
前記ロッキング材料（７５）を硬くするステップ（１５５）と、
前記磁気構造（３５）と前記シャフト（２０）との間でシールを設定する磁性流体（４５）を前記第１の間隙（４０）内に配置するステップ（１６０）とを備え、
前記圧縮可能リング（７０）は、前記転動体ベアリング（５０）及び前記磁気構造（３５）と共に前記縦軸（Ｘ）に沿って前記シャフト（２０）を径方向において中心に配置し、
前記ロッキング材料（７５）は、前記ベアリング（５０）及び前記磁気構造（３５）に対する前記シャフト（２０）の配置を維持するために、前記シャフト（２０）及び前記前記圧縮可能リング（７０）を前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）に連結することによって、前記環状磁気構造（３５）及び前記転動体ベアリング（５０）に対する前記シャフト（２０）の径方向の配置を維持する方法（１００）。
前記ロッキング材料（７５）が硬くなる間に、径方向配列で前記シャフト（２０）と前記転動体ベアリング（５０）とを保持した取付具内に磁性流体封止装置（１０）を配置するステップ（１６５）と、
前記ロッキング材料（７５）が硬くなった後に前記取付具から前記磁性流体封止装置（１０）を除去するステップ（１７０）とを更に備える請求項１８の方法（１００）。
前記シャフト（２０）を提供するステップ（１０５）において、該シャフト（２０）は、その縦軸（Ｘ）に沿って前記第１部分（２４）と第２部分（２６）を定める外面（２２）を有し、該シャフト（２０）を囲みそこにおいて密接に形成された肩部（８０）を更に備え、
該肩部（８０）の前記表面（８２）は、前記シャフト（２０）の前記縦軸（Ｘ）に対して垂直であり、
前記圧縮可能リング（７０）と結合する肩部（８０）は、前記ロッキング材料が硬くなる間に、前記転動体ベアリング（５０）と共に径方向及び軸方向に配列で前記シャフト（２０）を保持する請求項１８の方法（１００）。
回転可能な部品を有する機器内に使用する磁性流体封止装置（１０）を組み立てる改善された方法（２００）において、
その縦軸（Ｘ）に沿って第１部分（２４）と第２部分（２６）を定める外面（２２）を有するシャフト（２０）を提供するステップ（２０５）と、
内面（３７）を有する磁気構造（３５）であって該構造（３５）の内径が前記第１部分に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定されることにより第１の径方向間隙（４０）を形成する磁気構造（３５）を提供するステップ（２２０）と、
内側リング（５５）と外側リング（６０）とを有する転動体ベアリング（５０）であって該内側リング（５５）が前記第２部分（２６）に沿って前記シャフト（２０）の前記外面（２２）を囲むサイズに設定された内径を有することにより第２の径方向間隙（６５）を形成する転動体ベアリング（５０）を提供するステップ（２２５）と、
ハウジング（１５）を提供するステップ（２３０）とを備え、
改善された方法（２００）は、
前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）及び前記シャフト（２０）の間に第２の間隙（６５）を形成するステップと、
前記環状の磁気構造（３５）の径方向中心が、前記環状の転動体ベアリング（５０）の径方向中心と同軸に位置が合わさるように、前記ハウジング（１５）に対して前記磁気構造（３５）と前記転動体ベアリング（５０）の前記外側リング５５とを連結するステップ（２３５）と、
前記転動体ベアリング（５０）の前記内側リング（５５）を通じて前記シャフト（２０）を挿入するステップ（２４０）と、
前記磁気構造（３５）の前記内径を通じて前記シャフト（２０）を挿入するステップ（２４５）と、
前記第２の間隙（６５）内に液体ロッキング材料（７５）を加えるステップ（２５０）と、
前記シャフト（２０）と前記転動体ベアリング（５０）をセンタリングすると共にそれら径方向の配列で保持するために取付具内に前記磁性流体封止装置（１０）を配置するステップ（２６５）と、
前記ロッキング材料（７５）を硬くするステップ（２５５）と、
前記磁気構造（３５）と前記シャフト（２０）との間でシールを設定する磁性流体（４５）を前記第１の間隙（４０）内に配置するステップ（２６０）と、
前記ロッキング材料（７５）が硬くなった後に前記取付具から前記磁性流体封止装置（１０）を除去するステップ（２７０）とを備え、
前記環状磁気構造（３５）の径方向中心及び前記環状転動体ベアリング（５０）の径方向中心に対する前記シャフトの同軸の配置を維持するために、前記硬くなったロッキング材料（７５）が前記シャフト（２０）と前記転動体ベアリング（５０）とを連結する方法（２００）。
前記シャフト（２０）を提供するステップ（２０５）において、前記シャフト（２０）は、その縦軸（Ｘ）に沿って前記第１部分（２４）と前記第２部分（２６）とを定める外面（２２）を有しており、該シャフト（２０）を囲みそこにおいて密接に形成された肩部（８０）を更に備え、
該肩部（８０）の表面（８２）は、前記シャフト（２０）の前記縦軸（Ｘ）に対して垂直であり、
前記取付具と結合する前記肩部（８０）は、前記ロッキング材料（７５）が硬くなる間、前記転動体ベアリング（５０）と共に径方向及び軸方向の配列で前記シャフト（２０）を保持する請求項２２の方法（２００）。