JPH02134473A - 磁気流体シール組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は１９８７年３月２日付けの米国特許出願第０２
０．４６０号の一部継続出願に基づくものである。

（産業上の利用分野） 本発明は磁気流体シール組立体、特に、コンピュータの
磁気ディスク駆動機構に特に有用な軸方向の長さの短い
コンパクトな磁気流体シール組立体に関する。かかる磁
気シール組立体は使用する強磁性流体の種類いかんによ
り、導電性又は非４北性とすることが出来る。

（従来の技術及びその課題） 現代のディスク駆動機構において、データを格納する磁
気ディスクの表面とディスクに対してデータの遺り取り
を行う読取り／書込みヘッドとの間の物理的隙間は極め
て狭小である。即ち約ｌＯμ―程度の幅しかない。この
ディスクの表面上又は読取り／書込みヘッドの領域内に
微粒な汚染物質が存在する場合、そのコンピュータ装置
等の作動不良が生ずる虞れがある。従って、コンピュー
タディスク及びヘッドは密閉し、外部環境による汚染か
ら保護する必要がある。ディスクのシャフトを駆動させ
るモータ及び該ディスクのシャフト支持する軸受けは機
械的な可動部品であるため、汚染物質の発生源となる。

しかし、一般的にモータを密閉することは不都合なこと
である。このため、モータ及び軸受は及び外部環境から
の汚染物質か駆動シャフト沿ってディスク組立体の内部
に入るのを防止するため、典型的に駆動シャフト上に磁
気流体遮断シールが使用されている。

ディスク駆動機構が微小化する傾向に伴い、肉厚の薄い
駆動１機構が益々必要とされ、このため、磁気流体シー
ル及び軸受けが利用可能な軸方向スペースは著しく制限
され、及び軸方向の長さ又は肉厚の極めて小さい設計が
必要とされている。５−１／４インチ及び３−１／２イ
ンチといった小型のディスク組立体用の磁気流体シール
は、典型的に１ｎ＋ｍ程度の軸方向肉厚を有する一方、
ディスクのンヤフトの軸受けは典型的に５ｍｍ程度の軸
方向肉厚を有することが必要である。

汚染物質の遮断機能を果すための各種型式の軸受は組立
体及び別個の磁気流体シールが従来技術において開示さ
れて来た。かかる従来技術のものは満足し得る程度に機
能し得るが、現在のディスク駆動機構が要求するシール
肉厚の条件に適合することは出来ない。例えば、１９８
１年１０月６日にエゼキール（）：ｚ２ｋｉｅｌ）に付
与された米国特許第４，２９３、Ｎ７号は環状磁石が軸
受けの両端に位置決めされ、各環状磁石及びシャフト間
の隙間に磁気流体シールが設けられたシール装置を開示
している。

しかし、磁石の肉厚が薄くなれば、磁界はシール領域内
に磁気流体を保持するのに必要な値以下にまで低下する
可能性があり、このシール装置は上述のような極めて小
さい軸方向寸法を必要とする用途には適していない。シ
ールがシャフトを支持する２つの軸受は間にて軸方向に
位置決めされた軸受・シール組立体が１９８Ｓ年７月２
日付けにてラジュ（Ｒｘｊ）等に付与された米国特許第
４，５２６，３８０号及び１９８３年１０月４日付けに
てモズコウィッ（Ｍｏｓｋｏｖｉｌｚ）等に付与された
米国特許第４，４０７，５１８号に開示されている。こ
れらの開示されたシールは組立体の軸方向の長さを増大
させることはないものの該シールはディスク領域に隣接
する軸受けから発生される汚染物質を遮断することか出
来ない。

故に、本発明の全体的な目的は改良された磁気流体シー
ル組立体を提供することである。

本発明の別の目的は軸方向の寸法が極めて小さい磁気流
体シール組立体を提供することである。

本発明のさらに別の目的は容易に製造出来しかも低コス
トである磁気流体シール組立体を提供することである。

（課題を達、成するための手段） 本発明によると、ハウジングと、回転軸心を有するシャ
フトと、該シャフトを支持しかつハウジングに対するシ
ャフトの回転を許容する軸受は組立体と、及び磁気流体
シールと、を備える磁気流体シール組立体により上記及
びその他の目的並びに利点が達成できる。該軸受は組立
体はシャフト及びハウジング間にて軸方向に離間にて配
設された少なくとも２つの軸受けを備えている。この磁
気流体シールは略非使用状態のスペース内にて軸受は間
に軸方向に位置決めされた、磁界を発生させるための磁
石手段を備え、及び軸受は組立体及びシールにより保護
しようどする環境間にて軸受は組立体外に軸方向に向け
て位置決めされた磁極片手段をさらに備えている。この
磁極片手段はシャフトからハウジングに向けて外方に伸
長する環状の磁極片を備え、該環状の磁極片はハウジン
グに対して緊密に離間した非接触状態にあり、よって磁
極片及びハウジング間には空隙が画成される。

磁気流体は磁界により磁極片及びハウジング間に保持さ
れ、遮断シールを提供する。ハウジング又：ｉ／ヤフト
の何れか一方、又は場合によっては、その双方は透磁性
を備え、従って、磁束の少なくとも一部が磁石手段と磁
極片及びハウジング間の空隙との間に伝導される。望ま
しくは、環状磁極片は薄い環状のディスクとし、組立体
の軸方向寸法を著しく増大させることなく軸受は及びデ
ィスクの蓋体間、又は保護しようとするその他の環境と
の間にシールを形成する。

半径方向及び軸方向に成極させた磁石手段が軸受は間に
位置決めされた構造も本発明の範囲に属する。さらに、
環状磁極片を各端にて軸受は組立体外に位置決めし、追
加的な密閉効果を提供することも出来る。磁界は単一の
環状磁石又は軸受は間に離間して配設した一対の環状磁
石により提供することが出来る。

（実施例） 本発明の上記及びその他の目的、利点及び機能を一層良
く理解し得るように、以下、添付図面を参照しながら本
発明について詳細に説明する。

従来技術に、よるコンピュータディスク駆動組立体か第
１図に図示されている。１又は２以上の磁気ディスク１
０がその中心にて回転シャフト１２に取り付けられてい
る。回転シャフト１２及び磁気ディスク１０はモータ１
６により軸心１４を中心として回転される。ディスク１
０に対する情報の遺り取りはディスクヘッド１８により
行われる。

ハウジング１２がモータ１６、及びシャフト１２に沿っ
て離間して配設されかつ該シャフト１２を支持する一対
の軸受２２．２４を支持している。

これら２つの軸受２２．２４間のスペースは中空であり
、いかなる目的にも使用されない。ディスク１０は蓋体
２６により汚染しないように保護されている。典型的に
、環状磁石３０及び該環状磁石３００両端に環状ｌａｌ
極片３１．３２を有する磁磁気流体シール２８が回転主
軸１２に沿って上方軸受け２２及び蓋体２６の内側間に
位置決めされている。磁石３０及び磁極片３１．３２は
ハウジング２０に取り付けられ、磁極片３１．３２の内
端縁及び回転シャフト１２間に空隙が形成され得るよう
に寸法決めされている。磁気流体３３は磁石３０の磁界
により該空隙内に保持される。シール２８は軸受２２．
２４、モータ１６及び外部環境から発生された汚染物質
が蓋体２６の内部に入ないように該汚染物質を遮断する
。第１図に図示したシール構造の欠点は磁気流体シール
２８が組立体の軸方向長さを増大させ、典型的に３．８
ｍｍ程度の軸方向寸法を有することである。

本発明の軸受け・磁気流体シール組立体を内蔵するコン
ピュータディスク駆動機構が第２図に図示されている。

ｌ又は２以上の磁気ディスク４０はその中心が回転シャ
フト４２に取り付けられ、蓋体４３により包囲されてい
る。回転シャフト４２及び磁気ディスク４０は回転シャ
フト４２に取り付けられｌ；モータ４６により軸線４４
を中心として回転される。ディスク４０に対する情報の
遺り取りはディスクヘッド４８により行われる。ハウジ
ング５０がモータ４６、及び一対の軸受け５２．５４を
備える軸受は組立体を支持する。これら軸受け５２．５
４は、回転シャフト４２を軸心４４を中心として回転可
能に支持するのに十分な距離だけ軸方向に離間して配設
されている。この間隔は円筒状のスペーサ（図示せず）
又はハウジング３０上のショルダ部５６により設定する
ことが出来る。典型的に、軸受け５２．５４は軸方向の
長さが短い玉軸受である。しかし、任意の適当な軸受け
を使用することが出来る。回転シャフト４２及びハウジ
ング５６間の環状スペース５８の端部は軸受け５２．５
４により閉じられている。

コンパクトな磁気流体遮断シールは軸受け５２．５４間
のスペース５８内に位置決めされた環状磁石により形成
され、少なくとも１つの磁極片が軸受け５２及び汚染し
ないように保護しようとする環境との間に軸方向に位置
決めされ、磁極片及び回転シャフト間の空隙内には磁気
流体が存在している。ハウジング５０又はシャフト４２
の何れか一方が透磁性材料にて形成され、磁石から磁極
片まで磁束を伝導する。磁気流体は磁界により磁極片及
びシャフト間に保持される。本発明の軸受け・磁気流体
シール組立体は固定ハウジング及び回転ンヤ７トと共に
、又は固定シャフト及び回転ハウジングと共に利用する
ことが出来る。

再度、第２図を参照すると、半径方向に成極させた環状
磁石６０がハウジング５０に取り付けられ、磁石６０及
びシャフト４２間に空隙を画成するのに十分な内径を有
している。磁石６０は望ましくは、軸受け５２に対して
比較的近接して、環状スペース５８内に位置決めする。

薄いディスク状の形状の環状磁極片６２は接着性シール
によりその外径が気密状態にてハウジング５０内に取り
付けられ、磁石６０から見て軸受け５２の他端にて軸受
け５２及び蓋体４３間に位置決めされている。磁極片６
２はシャフト４２に対して緊密に離間させた非接触状態
にあり、従って、磁極片６２の内径及びシャフト４２間
には空隙が形成される。

第２図の実施例において、ハウジング５０は少なくとも
環状磁石６０及び磁極片６２間の領域が透磁性材料にて
形成される。シャフト４２はと透磁性材料又は非透磁性
材料の何れか一方にて形成することが出来る。磁石６０
からの磁束は磁気ハウジング５０及び磁極片６２を通じ
て、磁極片６２及びシャフト４２間の空隙に伝導される
。磁気流体６４は磁界により磁極片６２及びシャフト４
２間の空隙内に保持され、よって、シャフト４２がハウ
ジング５０に対して回転するのを許容すると共に、低圧
隔離シールを形成する。

磁石６０は低エネルギの剛性又は可撓性のフェライト型
式とすることが出来る。磁極片６２は透磁性材料の薄い
ディスクとすることが望ましいか、スペース上可能であ
れば、軸方向寸法を比較的厚くすることも出来る。シャ
フト４２及び磁石６０の内径間の隙間は磁束をハウジン
グ５０を通じて磁極片６２に向けるのに十分な大きさで
あり、このため磁界により磁気流体は磁極片６２及びシ
ャフト４２間の空隙内に保持される。本発明の別の特徴
によると、電気伝導性磁気流体６４を利用して、ディス
ク４０からの静電荷をシャフト４２、磁極片６２及びハ
ウジング５０を通じて伝導することにより、回転ディス
クの接地を行うことが出来る。この場合、磁極片の外径
はハウジングと電気的に接続させる（銀塗料、伝導性接
着剤等により）。

上記全ての実施例（第２図乃至第１７図）において、軸
受け５２．５４は透磁性又は非透磁性の何れかとするこ
とが出来る。これら軸受けが透磁性であるならば、軸受
けを通じである幾分かの磁束損失が生じ、その結果、磁
気流体シールの空隙内の磁束密度が低下する。しかし、
数ミリのｌＩ２０圧力能力を保持する磁気流体シールを
実現することが出来る。

第３図乃至ｖｇ９図には、１又は２以上の磁極片がハウ
ジング５０に取り付けられかつシャフト４２に向けて中
力に伸長するようにした別の実施例が図示されている。

これらの実施例において、磁気流体シールの構造の細部
及びハウジング５０及びシャフト４２の材料の要求条件
は異なっているが、ディスク駆動機構は第２図に図示し
た機構と同一である。従って、ハウジング５０及びシャ
フト４２に対する磁気流体シールの構造及び材料の要求
条件についてのみ詳細に説明する。

第３図を参照すると、環状磁極片６２が第２図に関して
説明したのと同一の方法により軸受け５２及びシールに
より保護せんとする環境間に位置決めされている。半径
方向に成極させた環状磁石７０が軸受５２．５４間のス
ペース５８内にてシャフト・４２に取り付けられている
。この実施例において、シャフト４２は透磁性材料にて
形成されており、磁石７０からの磁束を磁極片６２及び
シャフト４２間の空隙に伝導することが出来る。磁気流
体６４は磁界により該空隙内にて保持される。

ハウジング５０は透磁性性又は非透磁性の何れかとする
ことが出来る。磁石７０の外径及びハウジング５０の内
径間には十分な空隙を維持し、磁極片６２及び磁気流体
６４により形成されたシールに磁界が向けられるように
することが出来るようにする。

軸方向に成極された磁石を利用する実施例が第４図に図
示されている。軸方向に成極された環状磁石７４は軸受
け５２．５４間のスペース５８内に位置決めされかつハ
ウジング５０に取り付けられている。ハウジング５０は
少なくとも磁石７４に隣接する領域が非透磁性材料にて
形成し、磁石７４の磁気短絡を防止し得るようにする必
要があ関して説明したように、軸受は組立体５２及びシ
ールにより保護せんとする環境間に位置決めされている
。磁石７４からの磁界は軸受５２及び磁極片６２を通っ
て流れ、磁気流体６４を磁極片６２及びシャフト４２間
に保持する。このシャフト４２は透磁性性材料にて形成
し、磁石７４からの磁束を磁極片及び磁気流体６４に伝
導する。

第５図には、軸方向に成極された磁石を利用する別の実
施例が図示されている。軸方向に成極された磁石７８は
軸受け５２．５４間のスペース５８内に位置決めされ、
シャフト４２に取り付けられる。該シャフト４２は非透
磁性材料にて形成し、磁石７８の磁気短絡を防止する。

環状磁極片６２及び磁気流体６４が、第２図に関して上
述したように、軸受け５２及びシールにより保護しよう
とする環境間に位置決めされている。ハウジング５０は
少なくと、も磁石７８及び磁極片６２間の領域が透磁性
材料にて形成され、磁石７８からの磁束を磁極片６４に
伝導し、よって、該磁極片６２及持する。

２つの磁気流体シールを利用する軸受け・磁気流体シー
ル組立体が第６図に図示されている。半径方向に成極さ
れた環状磁石８０が軸受け５２．５４間の環状スペース
５８内に位置決めされかつハウジング５０に取り付けら
れている。第２図に関して説明したように、磁極片６２
は軸受け５２及びシールにより保護しようとする環境間
に位置決めされている。第６図の実施例は、又、軸受け
５４に近接させて軸心４４上に位置決めされた第２のデ
ィスク状の環状磁極片８２を備えている。

該磁極片８２は磁石８０とは反対の軸受け５４側に設け
られている。環状磁石８０は軸受け５２．５４の中央に
位置決めされかつその内径がシャフト４２かも離間され
ているように寸法法めされている。ハウジング５０は透
磁性材料Ｉこで形成され、磁石８０からの磁束を磁極片
６２．６８に伝導する。シャフト４２は透磁性材料又は
非透磁性材料の何れかにて形成することが出来る。各磁
極片６２．８２はその外径が接着剤又は０リング等にて
気密状態にてハウジング５０に取り付けられている。こ
れら磁極片６２．６８の各々はシャフト４２に対して緊
密に離間して配設された非接触状態にあり、内径及びシ
ャフト４２間に空隙を画成する。磁気流体６４は磁界に
より磁極片６２．８２及びシャフト４２間のそれぞれの
空隙内に保持される。その結果、第６図の実施例はシャ
フト４２に沿って２つの別個のシールを提供する。

第７図には、第６図の実施例の変形例が図示されている
。磁極片６２．８２は第６図に関して上述したように、
軸受は組立体の両端に位置決めされている。半径方向に
成極された環状磁石８４か軸受け５２．５４の間のスペ
ース５８内に位置決めされると共に、シャフト４２に取
り付けられている。シャフト４２は透磁性であるために
、磁石８４からの磁束はシャフト４２を通じて磁極片６
２．８２に伝導され、よって、各磁極片６２．８２及び
シャフト４２間の空隙内に磁気流体を保持することが出
来る。ハウジング５０は透磁性材料又は非透磁性材料の
何れかにて形成することが出来る。磁石８４の外径は該
磁石８４がハウジング５０から離間して配設されるよう
に寸法法めされている。

第８図及び第９図には、スペース５８内に一対の環状磁
石を使用する実施例が図示されている。

第８図において、第１の軸方向に成極された環状磁石８
６が軸受け５４に近接させてスペース５８内に位置決め
されている。第２の軸方向に成極された環状磁石８８は
軸受け５２に近接させてスペース５８内に位置決めされ
かつハウジング５０に取り付けられている。磁極片６２
．８２は第６図に関して上述したように、軸受は組立体
の両端に位置決めされている。ハウジング５０は非透磁
性材料にて形成され、磁石８６，８８の磁気短絡を防止
する。シャフト４２は透磁性材料にて形成されているた
め、磁束は磁石８６から磁極片８２に及び磁石８８から
磁極片６２に伝導される。磁束により磁極片６２．８２
及びシャフト４２間のそれぞれの空隙内には磁気流体が
保持される。第８図の実施例は磁石８８及び磁極片８２
を備える第１シール、及び磁石８６及び磁極片８２を備
える第２のシールを提供する。磁石８６．８８はそれら
の内径が回転軸４２から離間して配設されるように寸法
法めされている。

第９図には、第８図の変形例が図示されており、ここに
おいて、軸方向に成極された環状磁石９０が軸受け５２
．５４間のスペース５８内に位置決めされ、軸受け５２
に近接させてシャフト４２に取り付けられている。軸方
向に成極された環状磁石９２も又、軸受け５４に近接し
てスペース５８内に位置決めされてかつシャフト４２に
取り付けられている。シャフト４２は非透磁性とし、磁
石９０．９２の短絡を防止しなければならない。ハウジ
ング５０は透磁性材料にて形成し、磁束が磁石９０から
磁極片６２及び磁石９２から磁極片８２に伝導され得る
ようにする。該磁束により強磁性流体６４は磁極片６２
．８２及びシャフト４２間のそれぞれの空隙内に保持さ
れる。

以下に本発明の上記各実施例に使用するのに適した磁気
流体の仕様を掲げる。

飽和磁化　　　１００−５００ガウス 粘　　　度　　　　　２ＶｃＣ時　２０−２、Ｇｏｏ　
　ｃｐ型　　式　　　低蒸気圧カニステル、 炭化水素、過７ツ化炭素、シ リコン及びポリフェニル ニーアル 導電性　　　　導電性又は非導電性 磁極片６２．８２は、４０Ｇ−系ステンレス鋼のような
透磁性材料にて形成され、ｏ　５１１１１１乃至１．５
ｍｍの範囲の軸方向寸法を有し、磁極片の内径及びこれ
と関係するシャフト間に０．０７ｍｍ乃至０．２５ｍｍ
の範囲の半径方向空隙を画成する。第２図乃至第９図の
実施例に利用した磁石は指定通りに成極され、１゜ｌ　
Ｘ　１０″乃至１０　Ｘ　ＩＱ’ガウス−エルステッド
の範囲のエネルギ出力を有するフェライト、アルニコ、
Ｓｍ−ＣｏまたはＮｄ−Ｆｅ−Ｂとすることが出来る。

実験例 軸受け・磁気流体組立体は第３図の実施例に従って構成
した。シャフトハウジングは非透磁性とし、軸受けは磁
気材料にて形成した。シャフトの径は７１ＩＩＩ１１と
する一方、磁極片の軸方向寸法は１ｍｍとした。

この磁極片の内径及びシャフト間の半径方向空隙よ０　
、２０ｍｍとした。磁極片の内径は１．４ｆｆｉｍとす
る一方、磁極片の外径は１９＋ｎｎ＋とじた。磁石は半
径方向に成極された剛性なフェライトととし、そのエネ
ルギ出力は１．６　Ｍ　１Ｇ＠ガウス−エルステッドと
した。磁石の長さは７．６ｍｍとした。磁石の内径は７
１１ｆｆ＋とする一方、その外径は１６．５ｎ＋ｍとし
た。磁気流体は４５０ガウス、２７’時３００　ｃｐと
し、かつエステル系のものとした。シールの圧力性能を
試験し、２５０１１１１Ｈ２Ｇであることを確認した。

第２図乃至第９図の実施例において、環状磁極片はハウ
ジングからシャフトに向けて伸長している。磁極片の内
径及びシャフト間には空隙が形成され、磁界が磁気流体
を該空隙内に保持し、低圧遮断シールを形成する。本発
明の別の重要な実施例によると１．環状磁極片はシャフ
トに取り付けられ、ハウジングに向けて外方に伸長して
いる。磁極片の外径及びハウジングの内径間には空隙が
形成される。磁界が磁気流体を該空隙内に保持し、低圧
遮断シールを形成する。磁石は軸受は間のスペース内に
位置決めされ、よって、軸方向の寸法が極めて小さいシ
ールが形成される。磁極片はシャフトに取り付けられ該
シャフトと共に動く。上述の実施例の場合と同様、ハウ
ジング又はシャフト何れか一方は静止型とすることが出
来る。磁極片をシャフトに取り付ける実施例が第１θ図
乃至第１７図に図示されている。

第１９図を参照すると、軸受け・磁気流体シール組立体
は磁極片の形状を除いて、第２図に図示しかつ説明した
ものと同一である。半径方向に成極された環状磁石６０
が軸受け５２．５４間のスペース内にてハウジング５ｏ
に取り付けられ、磁石６０及シャフト４２間に空隙を提
供するのに十分な穆度に大きい内径を有している。薄い
、ディスク状の環状磁極片１６２はその内径がエポキシ
樹脂又はＯリング等を使用して気密状態にてシャフト４
２に取り付けられる一方、軸受け５２及び蓋体４３間に
て磁石６０とは反対の軸受け５２の他端に位置決めされ
ている。磁極片１６２はハウジング５０に向けて外方向
に伸長し、ハウジング５０に対して緊密に離間した非接
触状態にあり、磁極片１６２の外径及びハウジング５０
間には空隙が形成される。

望ましくは、ハウジング５０は少なくとも環状磁石６０
及び磁極片１６２間の領域が透磁性材料にて形成される
。磁石６０からの磁束は磁気ハウジング５０を介して磁
極片１６２及びハウジング５０間の空隙に伝導される。

磁気流体１６４は磁界により磁極片１６２及びハウジン
グ５０間の環状空隙内に保持され、よって、シャフト４
２がハウジング５０に対して回転するのを許容すると共
に、低圧遮断シールを形成する。磁極片１６２は透磁性
材料の薄いディスクとすることが望ましいが、スペース
上可能であれば比較的厚い軸方向寸法を何することが出
来る。

第１１図乃、至第１７図には、別の実施例が図示されて
いる。これらの実施例において、磁気流体シールの構造
およびハウジング５０．シャフト４２の材料の要求条件
を除いて、ディスク駆動機構は第２図に図示した機構と
同一である。従って、磁気流体シールの構造及びハウジ
ング５０．シャフト４２の材料の要求条件についてのみ
詳細に説明する。

第１１図を参照すると。環状磁極片１６２は軸受５２及
びシールにより保護しようとする環境間に位置決めされ
ている。半径方向に成極された環状磁石７０が軸受５２
．５４間のスペース５８内にてシャフト４２に取り付け
られている。この実施例において、シャフト２は透磁性
材料にて形成されており、シャフト４２を通じて磁石７
ｏがら磁極片１６２まで磁束を伝導することが出来る。

環状の磁極片１６２がシャフト４２に取り付けられ、ハ
ウジング５０に向けて外方に伸長している。

磁界により磁極片１６２の外径及びハウジング５０間の
空隙内に磁気流体１６４が保持される。望ましくは、ハ
ウジング５０は最良の効果が得られるよう、透磁性材料
にて形成する。

第１２図には、軸方向に成極された磁石を利用する実施
例が図示されている。軸方向に成極された磁石７４が軸
受５２．５４間のスペース５８内に位置決めされ、かつ
ハウジング５０に取り付けられている。この場合、ハウ
ジング５０は少なくとも磁石７４に隣接する領域を非透
磁性材料にて形成し、磁石７４の磁気短絡を防止し得る
ようにする必要がある。環状磁極片１６２がシャフト４
２から外方に伸長し、磁気流体１６４が磁極片１６２の
外径及びハウジング５０間の空隙内に保持されている。

シャフト４２は透磁性材料にて形成され、磁束は磁石７
４から磁極片１６２及び磁気流体１６４に伝導させる。

磁極片１６２に隣接する領域内におけるハウジングの材
料は透磁性材料にて形成することが望ましい。

第１３図には、軸方向に成極された磁石を利用する別の
実施例が図示されている。この軸方向に成極された磁石
７４は軸受け５２．５４間のスペース５８内に１位置決
めされかつシャフト４２に取り付けられている。シャフ
ト４２は非透磁性材料にて形成し、磁石７８の磁気短絡
を防止し得るようにする。環状磁極片１６２がシャフト
４２に取り付けられかつハウジング５０に向けて外方向
に伸長している。ハウジング５０は少なくとも磁石７８
及び磁極片１６２間の領域が透磁性材料にて形成され、
磁束を磁石７８から磁極片１６２に伝導し、よって、磁
極片１６２の外径及びハウジング５０間の空隙内に磁気
流体１６４を保持する。

第１４図には、２つの磁気流体シールを利用する軸受・
磁気流体シール組立体が図示されている。

半径方向に成極された環状磁石８０が軸受け５２．５４
　間ノＦｌｌ状スペース５８内に位置決めされかつハウ
ジング５０に取り付けられている。磁極片１６２か軸受
け５２及びシールにより保護しようとする環境間に位置
決めされている。第２のディスク状磁極片１８２が磁石
８０とは反対の軸受５４けの他端にて軸受け５４に近接
させてシャフト４２に取り付けられている。環状磁石８
０が軸受け５２．５４の間の中央に位置決めされかつシ
ャフト４２から離間して配設されている。磁極片１６２
．１８２の各々はその内径がエポキシ樹脂又は０リング
等を使用して気密状態にシャフト４２に取り付けられか
つハウジング５０に向けて外方に伸長している。各磁極
片１６２．１８２はハウジング５０の内径に対して緊密
に離間した非接触状態に配設され、磁極片の外径及びハ
ウジング５０間に空隙を画成する。磁気流体１６４は磁
石８゜により発生された磁界により磁極片１６２．１８
２及びハウジング５０間のそれぞれの空隙内に保持され
る。ハウジング５０は透磁性材料にて形成され、磁束が
磁石８０から空隙に伝導され得るようにすることが望ま
しい。

第１５図には、第１４図の実施例の変形例が図示されて
いる。磁極１６２．１８２は第１４図に関して説明した
ように、軸受は組立体の両端に位置決めされている。半
径方向に成極された環状磁石８４が軸受け５２．５４間
のスペース５８内に位置決めされ、かつシャフト４２に
取り付けられている。シャ、フト４２は透磁性であるた
め、磁石８４からの磁束はシャフト４２を通して磁極片
１６２．１８２に伝導される。磁気流体１６４は磁界に
より各磁気片１６２．１８２及びハウジング５０間の空
隙内に保持される。

第１６図及び第１７図には、スペース５８内に一対の環
状磁石を利用する実施例が図示されている。第１６図に
おいて、第１の軸方向に成極された環状磁石８６は軸受
け５４に近接させて位置決めされかつハウジング５０に
取り付けられている。

第２の軸方向に成極された環状磁石８８は軸受け５２に
近接させて位置決めされかつハウジング５０に取り付け
られている。磁極片１６２．１８２は第１４図に関して
上述したように、軸受は組立体の両端に位置決めされて
いる。ハウジング５０は磁石８６．８８の磁気短絡を防
止し得るように非透性材料にて形成されている。シャフ
ト４２は透磁性材料にて形成し、磁束が磁石８６から磁
極片１８２に及び磁石８８から磁極片１６２に伝導され
得るようにする。磁束により磁気流体１６４は磁極片１
６２．１８２及びハウジング５０間のそれぞれの空隙内
に保持される。磁極片１６２．１８２に近接したハウジ
ング部分の材料は透磁性とすることが望ましい。

第１７図には、軸方向に成極された環状磁石９０が軸受
け５２．５４間のスペース５８内に位置決めされかつ軸
受け５２に近接させてシャフト４２に取り付けられた第
１６図の別の実施例が図示されている。軸方向に成極さ
れた環状磁石９２か又、軸受け５４に近接させてスペー
ス５８内に位置決めかつシャフト４２に取り付けられて
いる。

シャフト４２は磁石９０．９２の磁気短絡を防止し得る
よう非透磁性にする必要がある。ハウジング５０は透磁
性材料にて形成し、磁束が磁石９０から磁極片１６２に
及び磁石９２から磁極片１８２に伝導され得るようにす
る。該磁束により強磁性流体１６４が磁極片１６２．１
８２及びハウジング５０間のそれぞれの空隙内に保持さ
れる。

現在、本発明の好適な実施例であると考えられる実施例
について説明しかつ図示したが、当業者には、特許請求
の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく
、幾多の変更及び変形例が為し得るものであることが明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による軸受け・磁気流体シール組立体
の断面図、 第２図はハウジングに取り付けられた半径方向に成極さ
れた磁石を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断
面図、 第３図は回転主軸に取り付けられｔ；半径方向に成極さ
れた磁石を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断
面図、 第４図はハウジングに取り付けられた軸方向に成極され
た磁石を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断面
図、 第５図はシャフトに取り付けられた軸方向に成極された
磁石を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断面図
、 第６図はハウジングに取り付けられた半径方向に成極さ
れた磁石及び軸受は組立体の両端に取り付けられた磁極
片を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第７図はシャフトに取り付けられた半径方向に成極され
た磁石及び軸受は組立体の両端に取り付けられた磁極片
を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第８図はハウジングに取り付けられた半径方向に成極さ
れた一対の磁石及び軸受は組立体の両端に取り付けられ
ｔ；一対の磁極片を利用する軸受け・磁気流体シール組
立体の断面図、 第９図はシャフトに取り付けられた半径方向に成極され
た一対の磁石及び軸受は組立体の両端に取り付けられた
一対の磁極片を利用する軸受け・磁気流体シール組立体
の断面図、 第１Ｏ図はハウジングに取り付けられた半径方向に成極
された磁石及び回転主軸に取り付けられｌ；磁極片を利
用する軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第１１図はシャフトに取り付けられた半径方向に成極さ
れた磁石及びシャフトに取り付けられた磁極片を利用す
る軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第１２図はハウジングに取り付けられた軸方向に成極さ
れた磁石及びシャフトに取り付けられた磁極片を利用す
る軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第１３図はシャフトに取り付けられた軸方向に成極され
た磁石及び回転主軸に取り付けられた磁極片を利用する
軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第１４図はハウジングに取り付けられた半径方向に成極
され磁石及び軸受は組立体の両端に取り付けられた磁極
片を利用する軸受け・磁気流体。 −ル組立体の断面図、 第１５図はシャフトに取り付けられた半径方向に成極さ
れた磁石及び軸受は組立体の両端に取り付けられた磁極
片を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断面図、 第１６図はハウジングに取り付けられた半径方向に成極
された一対の磁石及び軸受は組立体に取り付けられた一
対の磁極片を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の
断面図、及び 第１７図はシャフトに取り付けられた半径方向に成極さ
れた一対の磁石及び軸受は組立体に取り付けられた一対
の磁極片を利用する軸受け・磁気流体シール組立体の断
面図である。 ｌＯ：磁気ディスク　　１２：回転／ヤフト１４：軸心
　　　　　　１６：モータ １８：ディスクヘンド　２０：ハウ゛ンング２２．２４
：軸受け　　２６：蓋体 ２８：磁気流体シール ３０：環状磁石 ４０：ｌａｉ気ディスク ４３：Ｍ体 ４６：モータ ５０：ハウジング ５２．５４：軸受け ５８：環状スペース ６２．８２：磁極片 ７０．７４．７８． ９０：環状磁石 ３１．３２：磁極片 ４２：回転ンヤフト ４４：軸心 ４８：アイスクヘノド ：ショルダ部 ：環状磁石 ：磁気流体 ４．８６．８８、 ８０、８ （外４名） 図面の浄書（内容に変更なし） ｌ　　ｒｚｃ、１ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、１θ ＦＩＧ、１１ ＦＩＧ、Ｉθ １．事件の表示 平成１年特許願第１７５４２１号 ２、発明の名称 磁気流体シール組立体 ３゜ 補正有する者 事件との関係　　　特許出願人 住所 名　称　　フェロ−フルイデイクス・コーポレーション
４、代理人 住所 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 新大手町ビル　２０６区 ５、補正命令の日付 ６、補正の対象 平成 １年１０月３１日 （発送臼）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気流体シール組立体であって、ハウジングと、 回転軸心を有するシャフトと、 前記シャフトを支持すると共に、該シャフトが前記ハウ
   ジングに対して回転するのを許容する軸受け組立体であ
   って、前記シャフト及び前記ハウジング間にて少なくと
   も２つの軸方向に離間した軸受けを備える前記軸受け組
   立体と、 磁界を発生させ得るように前記軸受け間で軸方向に位置
   決めされた環状磁石手段と、 前記軸受け組立体外にて軸方向に位置決めされかつ前記
   シャフトから前記ハウジングに向けて外方向に伸長する
   環状磁極片を有する磁極片手段と、を備え、 前記磁極片が前記ハウジングに対して緊密に離間して配
   設された非接触状態にあり、よって、前記磁極片及び前
   記ハウジング間に空隙を画成し、前記磁界の少なくとも
   一部が前記空隙内に存在し、 前記環状磁極片が前記軸受けの１つにより前記環状磁石
   手段から離間され、 前記環状磁石手段が前記磁極片手段に接触しない開放し
   た磁気回路を形成し得るように、前記磁極片手段が前記
   軸受け組立体の完全な外部に位置決めされ、 さらに、前記磁極片及び前記ハウジング間に形成された
   空隙内に前記磁界により保持された磁気流体を備えるこ
   とにより、前記軸受け組立体の少なくとも一端に軸方向
   の長さの短い低圧性能を有する磁気シャフトシールが提
   供されるようにしたことを特徴とする磁気流体シール組
   立体。 ２、前記磁極片手段が前記軸受け組立体の両側にて軸方
   向に、位置決めされかつ前記シャフトから前記ハウジン
   グに向けて外方向に伸長する環状磁極片を備え、前記磁
   極片の各々が前記ハウジングに対して緊密に離間された
   非接触状態にあり、よって、前記磁極片及び前記ハウジ
   ング間に空隙が画成されるようにしたことを特徴とする
   請求項１記載のシール組立体。 ３、前記環状磁石手段が前記ハウジングに取り付けられ
   た半径方向に成極された磁石を備え、前記磁石及び前記
   磁極片間の前記ハウジングが透磁性であることを特徴と
   する請求項１又は２記載のシール組立体。 ４、前記環状磁石手段が前記シャフトに取り付けられた
   半径方向に成極された磁石を備え、前記磁石及び前記磁
   極片間の前記シャフトが透磁性であることを特徴とする
   請求項１又は２記載のシール組立体。 ５、前記環状磁石手段が前記ハウジングに取り付けられ
   た軸方向に成極された磁石を備え、前記シャフトが透磁
   性である一方、前記ハウジングが非透磁性であることを
   特徴とする請求項１又は２記載のシール組立体。 ６、前記環状磁石手段が前記シャフトに取り付けられた
   軸方向に成極された磁石を備え、前記シャフトが非透磁
   性である一方、前記ハウジングが透磁性であることを特
   徴とする請求項１又は２記載のシール組立体。 ７、前記環状磁石手段が離間して配設された軸方向に成
   極された一対の磁石を備えることを特徴とする請求項２
   記載のシール組立体。 ８、前記軸方向に成極された磁石が前記ハウジングに取
   り付けられ、前記シャフトが透磁性である一方、前記ハ
   ウジングが非透磁性であることを特徴とする請求項７記
   載のシール組立体。 ９、前記軸方向に成極された磁石が前記シャフトに取り
   付けられ、前記シャフトが非透磁性である一方、前記ハ
   ウジングが透磁性であることを特徴とする請求項７記載
   のシール組立体。 １０、前記磁気流体が導電性であることを特徴とする請
   求項１又は２に記載のシール組立体。 １１、各環状磁極片が透磁性材料から成る薄い環状ディ
   スクを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   シール組立体。 １２、各環状磁極片が０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍの範囲
   の軸方向寸法を有することを特徴とする請求項１１記載
   のシール組立体。 １３、各軸受けが透磁性であることを特徴とする請求項
   １又は２に記載のシール組立体。１４、各軸受けが非透
   磁性であることを特徴とする請求項１又は２に記載のシ
   ール組立体。