JP2593795Y2 - 磁性流体軸受 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、磁性流体を潤滑剤とし
て用いたすべり軸受タイプの磁性流体軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の磁性流体軸受としては、
例えば図１３及び図１４に示すようなものがある。ま
ず、図１３に示した第１の従来の磁性流体軸受は、ラジ
アル荷重を支えるもので、非磁性材の軸１０１と、該軸
１０１の外周面と微小間隙１０３を介して配置した円筒
状磁力源としての円筒状永久磁石１０２と前記微小間隙
１０３に介在させた磁性流体１０４とから構成されたも
のである。

【０００３】また、図１４に示した第２の従来の磁性流
体軸受は、第１従来例と同様にラジアル荷重を支えるも
ので、円筒状磁力源としての円筒状永久磁石１０２′
と、円筒状永久磁石１０２′の両端面に接して設けた一
対の磁極片としての一対の円環状磁極片１０５と、円環
状磁極片１０５の内周面と微小間隙１０３を介して設け
た軸１０１と、円筒状永久磁石１０２′の内周面と円環
状磁極片１０５の内側面と軸１０１の外周面とで囲まれ
た空間１０６及び微小間隙１０３に介在させた磁性流体
１０４とから構成されたものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術による磁性流体軸受には、以下の如き問題
点がある。すなわち、第１従来例の磁性流体軸受におい
ては、軸１０１を高速で回転させた場合、磁性流体１０
４の粘性発熱による温度上昇が大きく、磁性流体１０４
の劣化や溶媒の蒸発が起こるため軸受の寿命が短くな
り、また、磁性流体１０４中に異物が混入した場合、円
筒状永久磁石１０２の内周面や軸１０１の外周面に損傷
を生じ軸受の寿命が短くなるという問題点がある。

【０００５】次に、第１従来例の問題点を解消すべく、
円筒状永久磁石１０２′の内周面と一対の円環状磁極片
１０５の内側面と軸１０１の外周面とで囲まれた空間１
０６（内部空間）に磁性流体１０４を介在させた第２従
来例の磁性流体軸受においては、第１従来例と比べて軸
１０１の高速回転時における磁性流体１０４の温度上昇
は小さくなるものの、微小間隙１０３に介在する磁性流
体１０４と内部空間１０６に介在する磁性流体１０４と
が入れ替わりにくいため、微小間隙１０３に介在する磁
性流体１０４の劣化が生じやすく、軸受の寿命が短くな
ると共に、微小間隙１０３内へ異物が混入した場合、内
部空間１０６側へ排出されにくいため軸受の寿命が短く
なるという問題点がある。

【０００６】さらに、内部空間１０６を設けたため、微
小間隙１０３部分、すなわち、軸受面の面積が減少し負
荷能力が小さくなってしまうという問題点がある。

【０００７】本考案は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、高
負荷能力かつ高回転精度で高速回転下においても長寿命
な磁性流体軸受を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案にあっては、円筒状磁力源と、該円筒状磁力
源の両端面に接して設けた一対の磁極片と、該磁極片と
微小間隙を介して設けた軸と、前記微小間隙に介在させ
た磁性流体とから成る磁性流体軸受において、前記円筒
状磁力源の内周面と前記一対の磁極片の内側面とで囲ま
れる空間に前記軸と微小間隙を介して対向するように多
孔質体を設け、該多孔質体の内部空隙および前記微小間
隙にも前記磁性流体を介在させると共に、前記軸の外周
面の前記多孔質体の両端部付近と対向する部分または、
前記多孔質体の内周面の両端部付近の少なくともいずれ
か一方に動圧発生用のスパイラルグルーブを設けたこと
を特徴とする。

【０００９】そして、円筒状多孔質体磁力源と、該円筒
状多孔質体磁力源の内周面と微小間隙を介して設けた軸
と、該軸の外周面の前記円筒状多孔質体磁力源の両端部
付近と対向する部分または、前記円筒状多孔質体磁力源
の内周面の両端部付近の少なくともいずれか一方に設け
た動圧発生用のスパイラルグルーブと、前記微小間隙及
び前記円筒状多孔質体磁力源の内部空隙に介在させた磁
性流体とから成るものとしても良い。

【００１０】

【作用】上記構成の磁性流体軸受にあっては、軸が回転
すると軸の外周面の多孔質体あるいは円筒状多孔質体磁
力源の両端部付近と対向する部分または、多孔質体ある
いは円筒状多孔質体磁力源の内周面の両端部付近の少な
くともいずれか一方に設けたスパイラルグルーブによっ
て動圧が発生して、磁性流体が微小間隙から多孔質体あ
るいは円筒状多孔質体磁力源の内部空隙へ流入し、再び
微小間隙に戻る循環流を生じるため、高速回転下におい
ても磁性流体の温度上昇が抑制されると共に、多孔質体
あるいは円筒状多孔質体磁力源がフィルターの役目を果
すため、磁性流体中に異物が混入しても、多孔質体ある
いは円筒状多孔質体磁力源の内部空隙内に閉じ込められ
て、微小間隙内に留まることが無く、軸受の長寿命化を
図ることができる。

【００１１】また、スパイラルグルーブによって発生す
る動圧によって負荷能力及び回転精度が向上する。

【００１２】

【実施例】以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本考案の第１実施例を示している。この磁
性流体軸受はラジアル荷重を支えるもので、円筒状磁力
源としての円筒状永久磁石２と、該円筒状永久磁石２の
両端面に接して設けた一対の磁極片としての円環状磁極
片５と、該円環状磁極片５の内周面と、微小間隙３を介
して設けた非磁性材の軸１と、前記円筒状永久磁石２の
内周面と前記一対の円環状磁極片５の内側面とで囲まれ
る空間１０に前記軸１の外周面との微小間隙３を介して
対向するように設けた多孔質体としての円筒状多孔質体
６と、該円筒状多孔質体６の内部空隙及び前記微小間隙
３に介在させた磁性流体４と、前記軸１の外周面の前記
円筒状多孔質体６の内周面の両端部より少し内側の付近
と対向する部分に設けた動圧発生用のスパイラルグルー
ブ７とから構成されたものである。

【００１３】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、軸１が回転すると軸１の外周面に設けられたスパ
イラルグルーブ７のポンプ作用によって、微小間隙３の
スパイラルグルーブ７の外側部分に介在する磁性流体４
が軸方向中央部側へ押し込まれて微小間隙３の軸方向中
央部に位置する磁性流体４の圧力が上昇し、円筒状多孔
質体６の内周面の軸方向中央部より円筒状多孔質体６の
内部空隙へ磁性流体４が押し込まれる。押し込まれた磁
性流体４は、円筒状多孔質体６の内部空隙を通って、径
方向外周側へ流れ、外周面近傍で軸方向外側へ向い、端
面近傍で径方向内周側へ向って流れ、微小間隙３のスパ
イラルグルーブ７の外側部分に再び戻る。すなわち、図
１に矢印で示すような磁性流体４の循環流を生じる。

【００１４】したがって、微小間隙３に介在する磁性流
体４が粘性発熱しても、円筒状多孔質体６の内部空隙内
で放熱し、冷却されるため、軸１が高速回転した場合に
おいても、磁性流体４の温度上昇が抑制される。また、
磁性流体４中に異物が混入しても、異物が磁性流体４と
一緒に微小間隙３から円筒状多孔質体６の内部空隙へ流
入し、内部空隙内に異物だけがトラップされて磁性流体
４が微小間隙３へ戻るため、円筒状多孔質体６がフィル
ターの役目を果たし、異物が微小間隙３に留まることが
無い。よって、軸受の長寿命化を図ることができる。

【００１５】また、スパイラルグルーブ７によって発生
する動圧によって負荷能力が高くなり回転精度も高くな
る。

【００１６】なお、本実施例では、スパイラルグルーブ
７を分離して２個設けた例を示したが、グルーブを延長
して両側からのグルーブが中央で接合したスパイラルグ
ルーブ、すなわち、ヘリングボーングルーブであっても
よい。また、本実施例では、スパイラルグルーブ７を軸
１の外周面側に設けたが円筒状多孔質体６の内周面側に
設けてもよく、場合によっては両方に設けても良い。

【００１７】次に、本考案の第２実施例を図２に示す。
この磁性流体軸受は、磁極片としての円環状磁極片５１
の内側面の、円筒状多孔質体６の端面と接する部分に、
径方向内周側に延びて内周面側に達する連通溝８を円周
４ヶ所に設けたものである。

【００１８】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、連通溝８が設けてあるため、磁性流体４の循環流
（図２中矢印方向）がより流れ易くなると共に冷却効率
も高くなり、信頼性が向上する。その他の構成及び作用
については上記第１実施例と同様なので、同一の構成部
分については同一の符号を付して、その説明は省略す
る。なお、本実施例では連通溝８を円周４ヶ所に設けた
例を示したが、円周の少なくとも１ヶ所以上に設ければ
よく、これに限定されるものではない。

【００１９】次に、本考案の第３実施例を図３に示す。
この磁性流体軸受は、磁極片としての円環状磁極片５２
の内側面の、円筒状多孔質体６の端面の外周側付近と接
する部分に、軸方向内側に延びて円環状磁極片５の軸方
向中央部付近へ達し、そこから径方向内周側に延びて内
周面側へ達する連通孔９を円周４ケ所に設けたものであ
る。

【００２０】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、連通孔９が設けてあるため、上記の第２実施例と
同様に磁性流体４の循環流（図３中矢印方向）がより流
れ易くなると共に冷却効率も高くなり、信頼性が向上す
る。その他の構成及び作用については上記実施例と同様
なので、同一の構成部分については同一の符号を付し
て、その説明は省略する。

【００２１】なお、本実施例では、上記実施例と同様に
スパイラルグルーブ７を軸１の外周面の円筒状多孔質体
６の内周面の両端部より少し内側の付近と対向する部分
に設けた例を示したが、本実施例の場合には軸１の外周
面の円環状磁極片２の内周面の連通孔９開口部より少し
内側の付近と対向する部分にスパイラルグルーブ７を設
けても良い。このように構成すると微小間隙３のほぼ全
域で循環流を生じるため、より信頼性が向上する。

【００２２】尚、上記各実施例では、円筒状磁力源とし
て円筒状永久磁石２を用いたものを例に取って説明した
が、円筒状永久磁石に限るものではなく、円筒状電磁石
等であっても良い。また、多孔質体と軸との微小間隙が
磁極片と軸との微小間隙の寸法と同じものを例に取って
説明したが、特に同じである必要はない。

【００２３】図４は本考案の第４実施例を示している。
尚、上記各実施例で説明した構成部分と同一の構成部分
で同一の作用を有するものには同一の符号を付けて説明
する。

【００２４】この磁性流体軸受はラジアル荷重とスラス
ト荷重の両方向の荷重を支えるもので、円筒状磁力源と
しての円筒状永久磁石２と、該円筒状永久磁石２の両端
面に接して設けた一対の磁極片としての円環状磁極片５
３と、該円環状磁極片５３の内周面と微小間隙３を介し
て対向すると共に該円環状磁極片５３の内側面と微小間
隙３を介して対向する突出部１１を有する軸１Ａと、前
記円筒状永久磁石２の内周面と前記一対の円環状磁極片
５３の内側面とで囲まれる空間１０Ａに前記軸１Ａの突
出部１１の外周面と微小間隙３を介して対向するように
設けた多孔質体としての円筒状多孔質体６と、前記軸１
Ａの突出部１１の外周面および外側面に設けた動圧発生
用のスパイラルグルーブ７，７′と、前記一対の円環状
磁極片５３の内側面の前記円筒状多孔質体６の端面の外
周側付近と接する部分に軸方向内側に延びて前記円環状
磁極片５３の軸方向中央部付近へ達し、そこから径方向
内周側に延びて内周面側へ達する円周方向４ヶ所に設け
た連通孔９と、該連通孔９および前記円筒状多孔質体６
の内部空隙および前記微小間隙３に介在させた磁性流体
４とから構成されたものである。

【００２５】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、軸１Ａが回転すると軸１Ａの突出部１１の外周面
および外側面に設けられたスパイラルグルーブ７，７′
のポンプ作用によって、スラスト側の微小間隙３と、ラ
ジアル側の微小間隙３のラジアル側スパイラルグルーブ
７の外側部分に介在する磁性流体４がラジアル側微小間
隙３の軸方向中央部側へ押し込まれて、この部分に位置
する磁性流体４の圧力が上昇し、円筒状多孔質体６の内
周面の軸方向中央部より円筒状多孔質体６の内部空隙へ
磁性流体４が押し込まれる。押し込まれた磁性流体４
は、円筒状多孔質体６の内部空隙を通って、径方向外周
側へ流れ、連通孔９を通って、円環状磁極片５３の内周
面側より再び微小間隙３に戻る。すなわち、図４に太い
矢印で示すような磁性流体４の循環流を生じる。

【００２６】したがって、微小間隙３に介在する磁性流
体４が粘性発熱しても円筒状多孔質体６の内部空隙内お
よび円環状磁極片５３の連通孔９内で放熱し、冷却され
るため、軸１Ａが高速回転した場合においても、磁性流
体４の温度上昇が抑制される。また、磁性流体４中に異
物が混入しても、異物が磁性流体４と一緒に微小間隙３
から円筒状多孔質体６の内部空隙へ流入し、内部空隙内
に異物だけがトラップされて磁性流体４が微小間隙３へ
戻るため、円筒状多孔質体６がフィルターの役目を果た
し、異物が微小間隙３に留まることが無い。よって、軸
受の長寿命化を図ることができる。

【００２７】また、スパイラルグルーブ７，７′によっ
て発生する動圧によって負荷能力が高くなり回転精度も
高くなる。

【００２８】なお、本実施例では、ラジアル側のスパイ
ラルグルーブ７を分離して２個設けた例を示したが、グ
ルーブを延長して両側からのグルーブが中央で接合した
スパイラルグルーブ、すなわちヘリングボーングルーブ
であっても良い。また、本実施例では、ラジアル側のス
パイラルグルーブ７とスラスト側のスパイラルグルーブ
７′を両方設けたが、少なくともいずれか一方を設けれ
ば良い。

【００２９】また、本実施例では、スパイラルグルーブ
７，７′を軸１Ａの突出部１１の外周面および外側面側
に設けたが、反対側すなわち、円筒状多孔質体６の内周
面側および円環状磁極片５３の内側面側に各々ラジアル
側のスパイラルグルーブ７およびスラスト側のスパイラ
ルグルーブ７′を設けても良く、場合によっては対向す
る面の両側に設けても良い。ただし、円筒状多孔質体６
の内周面側にスパイラルグルーブ７を設ける場合には、
その部分の表面の空孔を封止することが望ましい。

【００３０】さらに、本実施例では連通孔９を円周４ヶ
所に設けた例を示したが、円周の少なくとも１ヶ所以上
に設ければよく、これに限定されるものではない。

【００３１】次に、本考案の第５実施例を図５に示す。
この磁性流体軸受は、軸１Ａの突出部１１の外周面にス
パイラルグルーブ７の代わりにレイリーステップ１２を
設けたものである。このように、ラジアル側にレイリー
ステップ１２を設けるとラジアル方向の回転精度がさら
に向上する。その他の構成及び作用については、上記第
４実施例と同様なので、同一の構成部分については同一
の符号を付して、その説明は省略する。

【００３２】次に、本考案の第６実施例を図６に示す。
この磁性流体軸受は、円筒状多孔質体６の内周面側に一
対のレイリーステップ１２を離隔して設けると共に、円
筒状多孔質体６の内周面のレイリーステップ１２の部分
およびそこより軸方向外側の部分に封止部１３を設け、
さらに、軸１Ａの突出部１１の外周面の、一対のレイリ
ーステップ１２の間の部分と対向する位置に撥油部１４
を設けたものである。封止部１３は、切削や研磨加工に
よって多孔質体表面の空孔を目潰しするか、封止剤（接
着剤等）を塗布または含浸させることによって形成すれ
ばよく、その他、コーティング（蒸着，メッキ等）や封
止材（金属，樹脂等）の貼り付け（埋設）によって形成
してもよい。また、撥油部１４は、磁性流体４に対して
撥油性を示す撥油剤（例えば、フッ素系コーティング
剤）を塗布またはコーティングして形成すればよく、撥
油材（例えばフッ素系樹脂）を貼り付ける（埋設する）
ことによって形成してもよい。

【００３３】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、円筒状多孔質体６の内周面の中央部付近を除いた
軸方向外側の部分に封止部１３が設けてあるため、磁性
流体４が円筒状多孔質体６の内周面の中央部付近のみか
ら内部空隙へ流入し、径方向外周側，軸方向外側へ流れ
るため、磁性流体４が円筒状多孔質体６の内部空隙を通
過する距離が長くなり冷却効率がさらに高くなる。ま
た、軸１Ａの突出部１１の外周面の、一対のレイリース
テップ１２の間の部分と対向する位置に撥油部１４が設
けてあるため、レイリーステップ１２の作用と無関係な
軸１Ａの突出部１１の外周面の中央部では、撥油部１４
の表面で磁性流体４のすべりを生じ、せん断による磁性
流体４の粘性発熱が少なくなると共に損失トルクを低減
することができる。その他の構成および作用については
上記第４，第５実施例と同様なので、同一の構成部分に
ついては同一の符号を付してその説明は省略する。

【００３４】尚、上記第４乃至第６実施例では、円筒状
磁力源として円筒状永久磁石２を用いたものを例にとっ
て説明したが、円筒状永久磁石に限るものではなく、円
筒状電磁石等であってもよい。

【００３５】図７は本考案の第７実施例を示している。
尚、上記各実施例で説明した構成部分と同一の構成部分
で同一の作用を有するものには同一の符号を付けて説明
する。

【００３６】この磁性流体軸受はラジアル荷重を支える
もので、円筒状多孔質体磁力源としての円筒状多孔質永
久磁石２２と該円筒状多孔質永久磁石２２の両端面に接
して設けた一対の磁極片としての円環状磁極片５と、前
記円筒状多孔質永久磁石２２の外周面に設けた封止部１
３と、前記円筒状多孔質永久磁石２２の内周面および前
記一対の円環状磁極片５の内周面と微小間隙３を介して
対向する軸１と、該軸１の外周面の前記円筒状多孔質永
久磁石２２の内周面の両端部より少し内側の付近と対向
する部分に設けた動圧発生用のスパイラルグルーブ７
と、前記微小間隙３および前記円筒状多孔質永久磁石２
２の内部空隙に介在させた磁性流体４とから構成された
ものである。

【００３７】円筒状多孔質永久磁石２２は、内部空隙を
有する多孔質状の永久磁石であり例えば、磁石材料にポ
リマーを混合して成型した後に、ポリマーのみを蒸発ま
たは燃焼により除去することによって得られる。また、
封止部１３は、切削や研磨加工によって円筒状多孔質永
久磁石２２の表面の空孔を目潰しするか、封止剤（接着
剤等）を塗布または含浸させることによって形成すれば
よく、その他、コーティング（蒸着，メッキ等）や封止
材（金属，樹脂等）の貼り付けによって形成してもよ
い。なお、材質として磁性材を用いて封止部１３を形成
すると磁気シールド効果をもつため外部への漏れ磁場が
小さくなる。

【００３８】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、軸１が回転すると軸１の外周面に設けられたスパ
イラルグルーブ７のポンプ作用によって、微小間隙３の
スパイラルグルーブ７の外側部分に介在する磁性流体４
が軸方向中央部側へ押し込まれて微小間隙３の軸方向中
央部に位置する磁性流体４の圧力が上昇し、円筒状多孔
質永久磁石２２の内周面の軸方向中央部より、円筒状多
孔質永久磁石２２の内部空隙へ磁性流体４が押し込まれ
る。押し込まれた磁性流体４は、円筒状多孔質永久磁石
２２の内部空隙を通って、径方向外周側へ流れ、外周面
近傍で軸方向外側へ向い、端面近傍で径方向内周側へ向
って流れ、微小間隙３のスパイラルグルーブ７の外側部
分に再び戻る。すなわち、図７に矢印で示すような磁性
流体４の循環流を生じる。

【００３９】したがって、微小間隙３に介在する磁性流
体４が粘性発熱しても、円筒状多孔質永久磁石２２の内
部空隙内で放熱し、冷却されるため、軸１が高速回転し
た場合においても、磁性流体４の温度上昇が抑制され
る。また、磁性流体４中に異物が混入しても、異物が磁
性流体４と一緒に微小間隙３から円筒状多孔質永久磁石
２２の内部空隙へ流入し、内部空隙内に異物だけがトラ
ップされて磁性流体４が微小間隙３へ戻るため、円筒状
多孔質永久磁石２２がフィルターの役目を果たし、異物
が微小間隙３に留まることが無い。よって、軸受の長寿
命化を図ることができる。

【００４０】また、スパイラルグルーブ７によって発生
する動圧によって負荷能力が高くなり回転精度も高くな
る。

【００４１】さらに、円筒状多孔質永久磁石２２が永久
磁石と多孔質体の２つの機能を兼ね備えているため、永
久磁石と多孔質体を別々に設けた場合に比べて外径が小
さく軽量となり、部品点数削減によるコストダウンも図
れる。

【００４２】なお、本実施例では、スパイラルグルーブ
７を分離して２個設けた例を示したが、グルーブを延長
して両側からのグルーブが中央で接合したスパイラルグ
ルーブ、すなわち、ヘリングボーングルーブであっても
よい。また、本実施例では、スパイラルグルーブ７を軸
１の外周面側に設けたが、円筒状多孔質永久磁石２２の
内周面側に設けてもよく、場合によっては両方に設けて
もよい。ただし、円筒状多孔質永久磁石２２の内周面側
にスパイラルグルーブ７を設ける場合には、その部分の
表面空孔を封止することが望ましい。

【００４３】次に、本考案の第８実施例を図８に示す。
この磁性流体軸受は、円環状磁極片５１の内側面の、円
筒状多孔質永久磁石２２の端面と接する部分に、径方向
内周側に延びて内周面側に達する連通溝８を円周４ヶ所
に設けたものである。

【００４４】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、連通溝８が設けてあるため、磁性流体４の循環流
がより流れ易くなると共に冷却効率も高くなり、信頼性
が向上する。その他の構成及び作用については上記第７
実施例と同様なので、同一の構成部分については同一の
符号を付して、その説明は省略する。なお、本実施例で
は連通溝８を円周４ヶ所に設けた例を示したが、円周の
少なくとも１ヶ所以上に設ければよく、これに限定され
るものではない。

【００４５】次に、本考案の第９実施例を図９に示す。
この磁性流体軸受は、一対の円環状磁極片５１の代わり
に円筒状多孔質永久磁石２２の両端面および外周面に接
する突入部１５を内周側に有する断面凹状回転体の磁極
片５′を設けると共に、該磁極片５′の突入部１５の内
側面の、円筒状多孔質永久磁石２２の端面の外周側付近
と接する部分に、軸方向内側に延びて軸方向中央部付近
へ達し、そこから径方向内周側に延びて内周面側へ達す
る連通孔９を円周４ヶ所に設けたものである。

【００４６】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、連通孔９が設けてあるため、上記の第８実施例と
同様に磁性流体４の循環流がより流れ易くなると共に冷
却効率も高くなり、信頼性が向上する。また、磁極片
５′が円筒状多孔質永久磁石２２の両端面および外周面
に接しているため、磁気シールド効果が高く、外部への
漏れ磁場が極めて小さくなる。その他の構成及び作用に
ついては上記第７，第８実施例と同様なので、同一の構
成部分については同一の符号を付して、その説明は省略
する。なお、本実施例では、上記第７，第８実施例と同
様にスパイラルグルーブ７を軸１の外周面の、円筒状多
孔質永久磁石２２の内周面の両端部より少し内側の付近
と対向する部分に設けた例を示したが、本実施例の場合
には、軸１の外周面の、磁極片５′の内周面の連通孔９
開口部より少し内側の付近と対向する部分にスパイラル
グルーブ７を設けても良い。このように構成すると、微
小間隙３のほぼ全域で循環流を生じるため、より信頼性
が向上する。

【００４７】次に、本考案の第１０実施例を図１０に示
す。この磁性流体軸受は、一対の円環状磁極片５や磁極
片５′を設けずに、外周面および両端面に封止部１３を
設けた円筒状多孔質永久磁石２２のみを用いたものであ
る。このように円筒状多孔質永久磁石２２のみを用いた
場合には、構造が極めて簡単になるため、より小型化や
軽量化が図れると共に低コストとなる。なお、一対の円
環状磁極片５や磁極片５′を用いた場合に比べて外部へ
の漏れ磁場が大きくなるが、封止部１３に磁性材を用い
ると磁気シールド効果により漏れ磁場を低減することが
できる。その他の構成及び作用については、上記各実施
例と同様なので、同一の構成部分については同一の符号
を付してその説明は省略する。

【００４８】次に、本考案の第１１実施例を図１１に示
す。この磁性流体軸受はラジアル荷重とスラスト荷重の
両方向の荷重を支えるもので、円筒状多孔質永久磁石２
２と、該円筒状多孔質永久磁石２２の両端面に接して設
けた一対の円環状磁極片５４と、前記円筒状多孔質永久
磁石２２の外周面に設けた封止部１３と、前記一対の円
環状磁極片５４の内周面と微小間隙３を介して対向する
と共に前記円筒状多孔質永久磁石２２の内周面および前
記一対の円環状磁極片５４の内側面と微小間隙３を介し
て対向する突出部１１を有する軸１Ａと、該軸１Ａの突
出部１１の外周面および外側面に設けた動圧発生用のス
パイラルグルーブ７，７′と、前記一対の円環状磁極片
５４の内側面の前記円筒状多孔質永久磁石２２の端面の
外周側付近と接する部分に軸方向内側に延びて中央部付
近に達し、そこから径方向内周側に延びて内周面側に達
する円周方向４ヶ所に設けた連通孔９と、該連通孔９お
よび前記円筒状多孔質永久磁石２２の内部空隙および前
記微小間隙３に介在させた磁性流体４とから構成された
ものである。

【００４９】このように構成した本実施例の磁性流体軸
受は、軸１Ａが回転すると軸１Ａの突出部１１の外周面
および外側面に設けられたスパイラルグルーブ７，７′
のポンプ作用によって、スラスト側の微小間隙３と、ラ
ジアル側の微小間隙３のラジアル側スパイラルグルーブ
７の外側部分に介在する磁性流体４がラジアル側微小間
隙３の軸方向中央部側へ押し込まれて、この部分に位置
する磁性流体４の圧力が上昇し、円筒状多孔質永久磁石
２２の内周面の軸方向中央部より円筒状多孔質永久磁石
２２の内部空隙へ磁性流体４が押し込まれる。押し込ま
れた磁性流体４は、円筒状多孔質永久磁石２２の内部空
隙を通って、径方向外周側へ流れ、連通孔９を通って、
円環状磁極片５の内周面側より再び微小間隙３に戻る。
すなわち、図１１に太い矢印で示すような磁性流体４の
循環流を生じる。その他の構成および作用については、
上記各実施例と同様なので、同一の構成部分について
は、同一の符号を付してその説明は省略する。

【００５０】なお、本実施例では、ラジアル側のスパイ
ラルグルーブ７とスラスト側のスパイラルグルーブ７′
を両方設けたが、少なくともいずれか一方を設ければ良
い。また、本実施例では、スパイラルグルーブ７，７′
を軸１Ａの突出部１１の外周面および外側面側に設けた
が、反対側すなわち、円筒状多孔質永久磁石２２の内周
面側および円環状磁極片５４の内側面側に各々ラジアル
側のスパイラルグルーブ７およびスラスト側のスパイラ
ルグルーブ７′を設けても良く、場合によっては対向す
る面の両側に設けても良い。ただし、円筒状多孔質永久
磁石２２の内周面側にスパイラルグルーブ７を設ける場
合には、その部分の表面の空孔を封止することが望まし
い。また、本実施例では、一対の円環状磁極片５４を用
いたが、これに変えて円筒状多孔質永久磁石２２の両端
面および外周面に接する突入部を内周側に有する断面凹
状回転体の磁極片を用いてもよい。

【００５１】次に、本考案の第１２実施例を図１２に示
す。この磁性流体軸受もラジアル荷重とスラスト荷重の
両方向の荷重を支えるもので、一対の円環状磁極片５４
を設けずに、軸１Ａの突出部１１の外周面および外側面
と微小間隙３を介して対向する突入部１５を内周側に有
する断面凹状回転体の多孔質永久磁石２２′を設けると
共に、軸１Ａの突出部１１の外周面と対向する該多孔質
永久磁石２２′の突入部１５の内周面の中央部付近を除
いた部分と、該突入部１５の内側面および多孔質永久磁
石２２′の外周面と両端面に封止部１３を設けたもので
ある。

【００５２】このように断面凹状回転体の多孔質永久磁
石２２′のみを用いた場合は、部品点数が少なくなり、
一層の小型化や軽量化が図れると共に低コストとなる。
その他の構成及び作用については、上記各実施例と同様
なので、同一の構成部分については同一の符号を付して
その説明は省略する。

【００５３】尚、上記第７乃至第１２実施例では、円筒
状多孔質体磁力源として円筒状多孔質永久磁石２２を用
いたものを例にとって説明したが、円筒状多孔質永久磁
石に限るものではなく、円筒状多孔質体の電磁石等であ
ってもよい。

【００５４】

【考案の効果】本考案は、以上の構成および作用を有す
るもので、軸の外周面の多孔質体あるいは円筒状多孔質
体磁力源の両端部付近と対向する部分または、多孔質体
あるいは円筒状多孔質体磁力源の内周面の両端部付近の
少なくともいずれか一方に設けたスパイラルグルーブで
発生する動圧によって、磁性流体が微小間隙から多孔質
体あるいは円筒状多孔質体磁力源の内部空隙へ流入し、
再び微小間隙へ戻る循環流を生じるため、高速回転下に
おいても磁性流体の温度上昇が抑制されると共に、磁性
流体中に混入した異物が多孔質体あるいは円筒状多孔質
体磁力源のフィルター作用によって微小間隙内に留まら
ないため、軸受の長寿命化を図ることができる。

【００５５】また、スパイラルグルーブによって発生す
る動圧によって負荷能力が高くなり回転精度も高くな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本考案の一実施例に係る磁性流体軸受の
縦断面図である。

【図２】図２は本考案の第２実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図３】図３は本考案の第３実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図４】図４は本考案の第４実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図５】図５は本考案の第５実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図６】図６は本考案の第６実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図７】図７は本考案の第７実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図８】図８は本考案の第８実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図９】図９は本考案の第９実施例に係る磁性流体軸受
の縦断面図である。

【図１０】図１０は本考案の第１０実施例に係る磁性流
体軸受の縦断面図である。

【図１１】図１１は本考案の第１１実施例に係る磁性流
体軸受の縦断面図である。

【図１２】図１２は本考案の第１２実施例に係る磁性流
体軸受の縦断面図である。

【図１３】図１３は第１の従来例の磁性流体軸受の縦断
面図である。

【図１４】図１４は第２の従来例の磁性流体軸受の縦断
面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ 軸 ２ 円筒状永久磁石（円筒状磁力源） ２２ 円筒状多孔質永久磁石（円筒状多孔質体磁力源） ３ 微小間隙 ４ 磁性流体 ５，５１，５２，５３，５４ 円環状磁極片（磁極片） ６ 円筒状多孔質体（多孔質体） ７ スパイラルグルーブ ８ 連通溝 ９ 連通孔 １０ 空間 １１ 突出部 １２ レイリーステップ １３ 封止部 １４ 撥油部 １５ 突入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16C 32/00 - 32/06 F16C 17/02 F16C 33/10

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状磁力源と、該円筒状磁力源の両端
   面に接して設けた一対の磁極片と、該磁極片と微小間隙
   を介して設けた軸と、前記微小間隙に介在させた磁性流
   体とから成る磁性流体軸受において、 前記円筒状磁力源の内周面と前記一対の磁極片の内側面
   とで囲まれる空間に前記軸と微小間隙を介して対向する
   ように多孔質体を設け、該多孔質体の内部空隙および前
   記微小間隙にも前記磁性流体を介在させると共に、前記
   軸の外周面の前記多孔質体の両端部付近と対向する部分
   または、前記多孔質体の内周面の両端部付近の少なくと
   もいずれか一方に動圧発生用のスパイラルグルーブを設
   けたことを特徴とする磁性流体軸受。
2. 【請求項２】 円筒状多孔質体磁力源と、該円筒状多孔
   質体磁力源の内周面と微小間隙を介して設けた軸と、該
   軸の外周面の前記円筒状多孔質体磁力源の両端部付近と
   対向する部分または、前記円筒状多孔質体磁力源の内周
   面の両端部付近の少なくともいずれか一方に設けた動圧
   発生用のスパイラルグルーブと、前記微小間隙及び前記
   円筒状多孔質体磁力源の内部空隙に介在させた磁性流体
   とから成る磁性流体軸受。