磁性密封机构以及钓鱼用绕线轮的制作方法

本发明涉及磁性密封机构以及具备该磁性密封机构的钓鱼用绕线轮。

背景技术：

在钓鱼用绕线轮中，为了防止向驱动部浸水并且即使在水等容易浸入的苛刻的环境下也始终能获得稳定的驱动性能，在驱动部设置密封机构，前述驱动部设置于在绕线轮主体上形成的收纳部内。作为密封机构的一种，众所周知有例如专利文献1至专利文献3公开的磁性密封机构。

在专利文献1中，记载有一种钓鱼用绕线轮，其为了防止向驱动部浸水并且即使在水等容易浸入的苛刻的环境下也始终能获得稳定的驱动性能，而使用磁性密封机构，前述驱动部设置于在绕线轮主体上形成的收纳部内。

另外，在专利文献2中，记载有防止在轴承上使用的润滑脂与将其密封的磁性密封机构的磁性流体混合的技术。专利文献2的钓鱼用绕线轮具备：驱动部，其具有磁性，伴随着手柄的旋转操作而被旋转驱动；单向离合器，其配设于驱动部；磁性密封机构，其配设成密封单向离合器。磁性密封机构具备：磁铁，其相对于驱动部隔着既定间隔地配置；一对极板，其夹持并保持磁铁；磁性流体，其保持于由磁铁、极板以及驱动部形成的磁性回路中，在驱动部中，在磁性流体与单向离合器之间形成有槽。

在专利文献3中，记载有具备磁性密封机构的一体型轴承装置。专利文献3的一体型轴承装置在由轴承主体与磁性流体密封件构成的一体型轴承装置中，在磁性流体密封件与轴承主体之间相当的轴的外周面上形成有槽，前述轴承主体是将轴设成内圈的结构，前述磁性体密封件在该轴承主体的一侧将轴周围的空间密封。槽是环状或者螺旋状。

专利文献1：日本特开平11-276042号公报。

专利文献2：日本特开2012-23965号公报。

专利文献3：日本实开昭64-55324号公报。

专利文献2以及专利文献3都是旋转轴为磁性体、磁性流体直接接触旋转轴的构造。在专利文献1中也同样，除磁性密封机构组装到轴承的构造之外，旋转轴为磁性体。在旋转轴上形成槽，因此需要扩大轴的直径或使用强度高的材料，使得旋转轴的强度不会下降。另外，在旋转轴不是磁性体的情况下，不能应用。即使在专利文献1的组装到轴承上的磁性密封机构中，轴承的内圈与旋转轴等同，存在同样的问题。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而做的，其目的在于，在不限制旋转轴的情况下，防止磁性流体从磁性密封机构向密封的对象流出。

涉及本发明的第一技术方案的磁性密封机构形成为，具备：磁性套环，其嵌合于旋转轴的外周，外形具有圆筒部；环状磁铁，隔着间隙地配置于磁性套环的圆筒部的外周面；磁性流体，在圆筒部的外周面上，用环状磁铁以及磁性套环形成磁性回路，将前述磁性流体保持于环状磁铁与磁性套环之间；磁性套环在外周面上形成有遍及周向整周的槽部以及遍及周向整周外径大于或等于圆筒部的外径的凸缘部。

优选为，槽部以及凸缘部形成在磁性套环的外周面上，并且形成在与环状磁铁对置的对置区域以外的非对置区域中。

优选为，槽部形成为与对置区域相邻。

优选为，凸缘部形成为在与槽部的对置区域相反的一侧，与槽部相邻。

槽部也可以由分别遍及周向整周的多个槽构成。

磁性密封机构也可以具备与槽部或者凸缘部的外周面对置的能够吸收磁性流体的环状部件。环状部件的内径也可以比磁性套环的外径更大。

磁性密封机构也可以具备与槽部或者凸缘部的外周面对置的环状的覆盖部件。覆盖部件也可以形成为，对置于槽部或者凸缘部的外周面，随着从槽部朝向保持磁性流体的部分而内径变小并且厚度变薄。

涉及本发明的第二技术方案的钓鱼用绕线轮具备：绕线轮主体；旋转轴，其能够旋转地支承于绕线轮主体；收纳部，其使旋转轴从开口部突出，部分地收纳旋转轴，相对于绕线轮主体固定；涉及第一技术方案的磁性密封机构，其将磁性套环嵌合于旋转轴，在收纳部的开口部处将收纳部与旋转轴之间密封。磁性密封机构的槽部配置在位于比环状磁铁更靠收纳部的内部侧的方向。

根据本发明，使在外周面上形成有遍及周向整周的槽部以及遍及周向整周外径大于或等于圆筒部的外径的凸缘部的磁性套环嵌合于旋转轴，用环状磁铁以及磁性套环形成磁性回路，将磁性流体保持在环状磁铁和磁性套环之间，因此能够在不限制旋转轴的情况下，防止磁性流体从磁性密封机构向密封的对象流出。

附图说明

图1是涉及本发明的实施方式1的钓鱼用绕线轮的剖视图。

图2是涉及实施方式1的磁性密封机构部分的剖视图。

图3是涉及实施方式1的磁性密封机构部分的放大剖视图。

图4是涉及本发明的实施方式2的磁性密封机构部分的放大剖视图。

图5是涉及本发明的实施方式3的磁性密封机构部分的放大剖视图。

图6是涉及本发明的实施方式4的磁性密封机构部分的放大剖视图。

图7是涉及实施方式4的变形例的磁性密封机构部分的放大剖视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是涉及本发明的实施方式1的钓鱼用绕线轮的剖视图。在实施方式中，作为钓鱼用绕线轮，将纺车式绕线轮100作为对象。纺车式绕线轮100安装于钓竿，使得在朝向图1观察时纺车式绕线轮100的左侧朝向钓竿的末端（前方）。纺车式绕线轮100具备绕线轮主体1、转子11、卷筒12以及手柄13。卷绕到卷筒12的渔线（未图示）向前方，即图1的左侧放出。

转子11通过转动作为曲柄的手柄13，绕沿前后方向，即图1的左右方向延伸的中心轴旋转。若转动手柄13，则卷筒12与转子11的旋转同步地在前后方向上往复移动。借助该动作，被放出的渔线被引导至转子11，均匀地卷绕到卷筒12的圆筒面。

转子11嵌合于小齿轮3的安装部32并且固定于小齿轮3，与小齿轮3一起旋转。小齿轮3被能够旋转地支承于绕线轮主体1。小齿轮3呈中空的筒状，卷筒轴2配置成贯通小齿轮3。卷筒轴2与小齿轮3相对地旋转以及往复移动。在卷筒轴2的末端侧，经由曳力机构16装配有卷筒12。卷筒轴2的后端侧连接于摆动机构15。

手柄13形成为曲柄，驱动齿轮14安装于曲柄轴。驱动齿轮14是例如伞齿轮，与小齿轮3的齿轮部31啮合。摆动机构15与小齿轮3同步地旋转。若摆动机构15旋转，则使卷筒轴2在前后方向上往复移动。卷筒轴2的后端侧、小齿轮3的齿轮部31侧、驱动齿轮14以及摆动机构15被收纳于绕线轮主体1中。

在小齿轮3与收纳部件4之间配置有单向离合器5，使得小齿轮3仅朝向单向旋转。收纳部件4固定于绕线轮主体1。单向离合器5的内圈嵌合于小齿轮3，与小齿轮3一起旋转。单向离合器5的外圈嵌合并固定于收纳部件4。

单向离合器5是例如滚子式单向离合器。滚子式单向离合器由外圈、内圈、滚子以及弹簧构成，在外圈的内周或者内圈的外周上形成有凸轮面。滚子配置成与凸轮面对置，借助弹簧保持，使得外圈的凸轮面与内圈的外周、或者内圈的凸轮面与外圈的内周接触。若内圈要相对于外圈朝向凸轮面变窄的方向旋转，则凸轮面与滚子的接触面压变高，形成阻力，从而内圈相对于外圈不旋转。若内圈要朝向反方向旋转，则凸轮面与滚子的接触面压变低，滚子自由转动，内圈相对于外圈旋转。结果，小齿轮3仅向单向旋转。

单向离合器5借助盖部件6保持于收纳部件4。盖部件6覆盖于收纳部件4的前表面，除了由小齿轮3和转子11的作为嵌合于小齿轮3的部分的凸台部构成的旋转部分。盖部件6以不接触旋转部分的方式固定。

为了将盖部件6和转子11的凸台部之间密封，配置包括环状的磁铁8以及磁性板9a、9b的磁性密封机构。另外，形成为绕小齿轮3的旋转方向外周一圈的环状磁性套环7嵌合于小齿轮3。磁性套环7用磁性体形成，磁性套环7的外周面与磁铁8以及磁性板9a、9b的内周面相对置，在磁性套环7与磁铁8以及磁性板9a、9b之间存在间隙。磁性套环7的与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的部分的外形是圆筒。用磁铁8、磁性板9a、9b以及磁性套环7形成磁性回路。在磁性套环7与磁性板9a、9b之间保持磁性流体，盖部件6与磁性套环7（凸台部）之间被密封。

转子11的凸台部以及磁性套环7嵌合于小齿轮3，使得其不会相对旋转。盖部件6与收纳部件4构成收纳部，其使作为旋转轴的小齿轮3与凸台部以及磁性套环7从开口部突出，部分地收纳小齿轮3的收纳部。盖部件6与收纳部件4相对于绕线轮主体1固定。磁性密封机构是在收纳部的开口部将收纳部与旋转轴之间密封的机构。

图2是涉及实施方式1的磁性密封机构部分的剖视图。在图2中，相对于卷筒轴2的中心线仅表示有一侧。

转子11由圆筒部111、壁部112以及凸台部113构成。这些部件借助一个部件形成为一体。圆筒部111是圆筒状的部件，在内部形成有收纳空间。壁部112形成为圆形的板状，在中央具有开口部。壁部112的外周与圆筒部111的内周连结。凸台部113从壁部112的内周侧端部向单向离合器5侧延伸。凸台部113嵌合并固定于小齿轮3的安装部32，转子11与小齿轮3一起旋转。

收纳部件4在绕线轮主体1的前方用例如螺纹件固定，使得其相对于绕线轮主体1不旋转。在收纳部件4的内部收纳有单向离合器5。盖部件6是由覆盖收纳部件4的外周的圆筒部、覆盖收纳部件4的前表面的盖部构成的环状的部件。盖部件6用盖部将单向离合器5保持在收纳部件4的内部空间中。盖部件6用例如螺纹件固定于绕线轮主体1。O型圈17介于盖部件6的圆筒部的端部与绕线轮主体1之间。盖部件6的内周面与磁性套环7的外周面隔着间隔地对置。

磁性套环7形成为绕凸台部113的旋转方向外周一圈的环状，嵌合于凸台部113。在图2的例子中，磁性套环7包括与小齿轮3的外周相接的圆环板状的部分。磁性套环7在内周处嵌合于小齿轮3，磁性套环7的外周面由磁性套环7以及磁性套环7与小齿轮3的配合限定。

磁铁8配置成与磁性套环7的圆筒部71具有间隙，与磁性套环7的外周面对置。磁铁8形成为环状。另外，磁性板9a、9b配置成与磁性套环7的圆筒部71具有间隙，与磁性套环7的外周面对置。磁性板9a、9b都是包围磁性套环7的旋转半径方向的外周的环状。磁性板9a以及9b将磁铁8在旋转轴的方向上夹持。配置于磁铁8的盖部件6（收纳部）侧的磁性板9a的外径比配置于磁铁8的与盖部件6相反的一侧的磁性板9b的外径更大。

磁铁8、磁性板9a以及磁性板9b用例如粘接剂彼此固定，形成磁铁结构体。磁性板9a用固定部件例如螺纹件91紧固连结于盖部件6，磁铁结构体固定于盖部件6。螺纹件91具有与形成于盖部件6的螺纹孔螺纹接合的螺纹部和推压磁性板9a的螺纹头。螺纹件91在以小齿轮3的中心轴为中心的圆周上等间隔地配置2个以上。盖部件6的转子11侧的端面是平面。

在磁铁8以及磁性板9a、9b的内周与磁性套环7之间存在间隙。在该间隙中配置磁性流体10。磁性套环7、磁铁8、磁性板9a、9b以及磁性流体10构成磁性密封机构。

用磁铁8、磁性板9a、磁性套环7以及磁性板9b形成磁性回路。磁性流体10是在例如烃油或氟油基质的溶剂中使粒径为几nm~十几nm的强磁性体微粒使用界面活性剂稳定地分散的物质。磁性套环7的与磁铁8和磁性板9a、9b对置的部分被磁化，所以磁性流体10保持于由磁铁8、磁性板9a、9b以及磁性套环7包围的区域。磁铁8以及磁性板9a、9b和磁性套环7之间的间隙用磁性流体10密封，从而防止异物从圆筒部111的收纳空间向单向离合器5侧浸入。该磁性密封机构用液体将磁性套环7的周围包围，所以对于气体有高的密封性。另外，在密封部分没有固体接触，所以不会产生灰尘。进一步地，在密封部分处没有固体滑动，因此损失转矩小，旋转性能不容易下降。

在图2中，磁性流体10充满了由磁铁8、磁性板9a、9b以及磁性套环7包围的区域整体，但也可以将磁性流体10仅保持在磁性板9a和磁性套环7之间，或者磁性板9b与磁性套环7之间。另外，也可以分成磁性板9a与磁性套环7之间以及磁性板9b与磁性套环7之间的两部分来保持磁性流体10。

磁铁8的磁力线被磁性板9a、9b以及磁性套环7吸引并从其中通过，因此磁铁8的磁通量不会向单向离合器5侧泄漏。因此，单向离合器5的内圈51不会被磁化，磁铁8不会影响单向离合器5的工作。结果，根据本实施方式，不会降低作为单向离合器5的功能，还容易组装，并能维持稳定的防水性能。

顺便说明，例如，若向纺车式绕线轮100施加冲击等某种外力，则磁性流体10的一部分可能会从由磁铁8、磁性板9a、9b以及磁性套环7包围的区域移动。若磁性流体10流出到例如单向离合器5中，则存在单向离合器5的一部分被磁化从而导致滚子被磁力吸引到凸轮面的接触面压高的一方或者低的一方的某一方。在此情况下，存在不能在应该停止单向离合器5的旋转时进行抑制或者应该旋转时的阻力增大的可能。另外，若单向离合器5或者轴承的润滑剂与磁性流体10成分不同而磁性流体10混到润滑剂中，则损害润滑以及覆盖保护等的润滑剂的正常的性质。

因此，需要防止磁性流体10流出至单向离合器5或者轴承等磁性密封机构的密封对象中。在实施方式1中，在磁性套环7的外周面上形成有槽部72以及凸缘部73，前述槽部72遍及周向的整周，前述凸缘部73遍及周向的整周并且外径大于或等于磁性套环7的圆筒部的外径。

图3是涉及实施方式1的磁性密封机构部分的放大剖视图。图3相对于卷筒轴2仅表示有一侧。此外，在图3的机构中，O型圈18介于磁性板9a与盖部件6之间。

磁性套环7形成有圆筒部71、槽部72以及凸缘部73。磁性套环7的与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的部分是圆筒部71。槽部72在磁性套环7的外周面上遍及周向整周地形成。凸缘部73遍及磁性套环7的周向整周，外径大于或等于圆筒部71的外径。

槽部72以及凸缘部73形成在磁性套环7的外周面上，并且在与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的对置区域以外的非对置区域中。槽部72形成为与对置于磁铁8以及磁性板9a、9b的对置区域相邻。即，在外径不从圆筒部71变大的情况下与槽部72相连接。也可以在槽部72与圆筒部71之间形成比圆筒部71外径更大的部分。

凸缘部73在与槽部72的对置区域相反的一侧，与槽部72相邻地形成。即，从与槽部72的对置区域相反的一侧并且形成为与圆筒部71相同外径的部位，形成凸缘部73。也可以在槽部72与凸缘部73之间形成与圆筒部71相同外径的部分。

槽部72只要有能保持移动的磁性流体10的容积不论是何种形状都可以。槽部72的截面形状优选地形成为使凸缘部73侧的倾斜朝向接近与轴垂直的方向，使得磁性流体10不容易移动到凸缘部73。此外，优选地形成为使对置区域侧的倾斜比凸缘部73侧的面更平缓，使得磁性流体10容易返回到对置区域。

根据实施方式1的磁性密封机构，因为槽部72以及凸缘部73形成于磁性套环7上，所以磁性流体10的一部分即使从圆筒部71向盖部件6的一侧移动也滞留在槽部72，不会越过凸缘部73流出至单向离合器5。滞留在槽部72的磁性流体10在朝向圆筒部71侧施加外力时，返回到与磁铁8以及磁性板9a、9b的对置区域中。并且，小齿轮3的材料和强度不会因为磁性密封机构受到限制。

实施方式2

图4是涉及本发明的实施方式2的磁性密封机构部分的放大剖视图。图4相对于卷筒轴2仅表示有一侧。在实施方式2中，磁性套环7的槽部72由多个槽构成。其他结构与实施方式1同样。在图4中，表示有分成磁性板9a与磁性套环7之间以及磁性板9b与磁性套环7之间两部分保持磁性流体10的例子。

在图4的例子中，槽部72由3条槽构成。多个槽的宽度与深度既可以相同也可以不同。另外，在槽之间也可以存在大于或等于圆筒部71的外径的部分。槽既可以分别是环状，也可以是一部分或者全部为螺旋。例如，也可以将圆筒部71侧的槽与凸缘部73侧的槽形成为环状，将中间的槽形成为螺旋。在仅用螺旋形成槽的情况下，优选为将凸缘部73的外径设成比圆筒部71的外径更大。

在用螺旋形成槽的一部分或者全部的情况下，优选为将螺旋形成为使在转子11旋转时滞留在槽部72中的磁性流体10向与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的对置区域侧移动的方向。例如，从前方观察纺车式绕线轮100时，在卷绕渔线时转子11为顺时针方向旋转的情况下，螺旋优选地形成为右旋螺纹，在转子11为逆时针方向旋转的情况下，螺旋优选地形成为左旋螺纹。

根据实施方式2的磁性密封机构，用多个槽构成槽部72，因此磁性流体10更不容易向凸缘部73侧移动，能进一步切实地防止其越过凸缘部73向单向离合器5流出。

实施方式3

图5是涉及本发明的实施方式3的磁性密封机构部分的放大剖视图。图5相对于卷筒轴2仅表示有一侧。在实施方式3中，除实施方式1的结构之外，还与槽部72或者凸缘部73的外周面对置地具备能吸收磁性流体10的环状部件19。环状部件19形成为绕磁性套环7的槽部72或者凸缘部73的外周一圈地卷绕的环状。环状部件19是用例如容易吸收磁性流体10的毛毡等无纺布形成。环状部件19的材质不限于毛毡，只要是能够吸收磁性流体10的材料即可。

优选为，将环状部件19的内径形成为比磁性套环7的外径更大。在磁性流体10的全部保持于磁性套环7与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的对置区域的状态下，将环状部件19的内径设成环状部件19不与磁性流体10接触的大小，配置成环状部件19不与磁性流体10接触。在图5中，环状部件19形成为即使在半径方向上偏置也不与磁性流体10接触的大小。如果在磁性套环7中有比圆筒部71外径更大的部分，则存在环状部件19的内径比磁性套环7的外径更小的情况。例如，如果凸缘部73的外径比圆筒部71的外径更大且环状部件19不与凸缘部73的外周对置，则环状部件19的内径也可以比凸缘部73的外径更小。

环状部件19代替O型圈18地或者与O型圈18一起设置。在图5中，表示有没有O型圈18的结构。在设置O型圈18的情况下，在小齿轮3的旋转半径方向外侧配置O型圈18，在O型圈18的内侧配置环状部件19。

根据实施方式3的磁性密封机构，向小齿轮3的旋转半径方向移动的磁性流体10被环状部件19吸收，因此能进一步切实地防止磁性流体10向单向离合器5流出。

实施方式4

图6是涉及本发明的实施方式4的磁性密封机构部分的放大剖视图。图6相对于卷筒轴2仅表示有一侧。在实施方式4中，对置于槽部72的外周面，具备环状的覆盖部件20。覆盖部件20形成为绕磁性套环7的槽部72的外周一圈地卷绕的环状。覆盖部件20形成为随着从磁性套环7的槽部72朝向与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的对置区域内径变小并且厚度变薄。在图6的例子中，覆盖部件20隔着间隔件22地保持于磁性板9a与盖部件6之间。

覆盖部件20的内周的直径是接近磁性套环7的外径但不接触的程度或者稍微接触的程度。覆盖部件20由例如丁腈橡胶（NBR）、丁苯橡胶（SBR）、硅橡胶等合成树脂弹性体形成。在覆盖部件20不接触磁性套环7的情况下，覆盖部件20可以不是弹性体。但是，在覆盖部件20即使稍微接触磁性套环7的情况下，至少内周侧的唇部分应该用容易变形的弹性体形成。在覆盖部件20是由弹性体形成的情况下，也可以以内含刚性的补强环（未图示）的方式形成覆盖部件20。

在覆盖部件20的内周与磁性套环7的外周整周地接触的情况下，磁性流体10被覆盖部件20遮挡，向凸缘部73侧泄漏的量非常少。即使在覆盖部件20的内周与磁性套环7的外周不接触的情况下，磁性流体10也在覆盖部件20与磁性套环7之间的毛细管作用下被保持，仅向凸缘部73侧稍微泄漏。结果，能够进一步地切实防止磁性流体10向单向离合器5流出。

图7是涉及实施方式4的变形例的磁性密封机构部分的放大剖视图。在该变形例中，覆盖部件21的外径比将磁性板9a固定于盖部件6的螺纹件91穿通的孔的位置更大，覆盖部件21与磁性板9a一起螺纹固定于盖部件6。在该构造中，能够预先将由磁铁8、磁性板9a以及磁性板9b构成的磁铁结构体与覆盖部件21结合，然后安装于盖部件6。此外，在实施方式4中，覆盖部件21兼具O型圈18的功能。

在实施方式4中，覆盖部件20或者21的内周部分形成为随着从磁性套环7的槽部72朝向与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的对置区域内径变小并且厚度变薄的形状。覆盖部件20或者21的内周部分的截面的末端也可以不是薄的形状。例如，虽然以随着从槽部72朝向与磁铁8以及磁性板9a、9b对置的对置区域而内径变小的方式倾斜，但也可以是磁性套环7侧的角为接近90°的角度、朝向末端厚度相同的形状。另外，也可以是末端的截面带有圆弧的形状。即使用这些形状，在覆盖部件20或者21不接触磁性套环7的外周的状态下，也将磁性流体10在覆盖部件20或者21与磁性套环7之间的毛细管作用下保持。

实施方式1~4的结构能够适当地组合使用。例如，能够将实施方式3的环状部件19与实施方式2的由多个槽构成的槽部72组合使用或者将实施方式4的覆盖部件20与实施方式2的由多个槽构成的槽部72组合使用。也可以将实施方式3的环状部件19与实施方式4的覆盖部件20一起使用。在此情况下，既可以将环状部件19配置在磁铁8侧也可以配置在盖部件6侧。也可以组合实施方式2至4来构成磁性密封机构。

在实施方式中，说明了将嵌合于驱动纺车式绕线轮100的转子11的小齿轮3的单向离合器5用磁性密封机构密封的结构，但钓鱼用绕线轮的磁性密封机构不限于此例。上述的实施方式能够应用于将使旋转轴从开口突出来部分地收纳旋转轴的收纳部的开口部密封的磁性密封机构。

附图标记说明

1绕线轮主体；2卷筒轴；3小齿轮；4收纳部件；5单向离合器；6盖部件；7磁性套环；8磁铁；9a磁性板；9b磁性板；10磁性流体；11转子；12卷筒；13手柄；14驱动齿轮；15摆动机构；16曳力机构；17、18 O型圈；19环状部件；20、21覆盖部件；22间隔件；71圆筒部；72槽部；73凸缘部；91；螺纹件；100纺车式绕线轮；111圆筒部；112壁部；113凸台部。