JPH02283974A - 回転体シール装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、磁性流体を使用した回転体シール装置に関す
る。

（従来の技術） この種の１１１１転体シール装置は、ハードディスクド
ライブ用モータ等に用いられており、該モータにおいて
は、軸受筒によって回転軸を支承し、この回転軸にスピ
ンドルハブを連結している。このスピンドルハブの周壁
は、回転軸の軸心ひいては軸受筒の軸心を中心としてそ
の外周側を回転する。そして、このものでは、軸受筒の
外周面とスピンドルハブの内周面との間をシールするよ
うにしており、その（１１１成は次の通りである。

静止体たる軸受筒の外周面に、両面に磁ｈ　、Ｅを備え
たマグネットを取付け、回転体たるスピンドルハブの内
周面にシールヨークを取付け、マグネットとシールヨー
クとの間に磁性流体を介（１゛さぜることで、マグネッ
ト、一方の磁性阪、該磁性流体、シールヨーク、他方の
磁性流体１マグネツトといった経路の磁路を形成し、も
って磁性流体を常時マグネットとシールヨークとの間に
介在（’４　Ｌ’ｊさせ得て、良好なシールを行なうよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この種の回転体シール装置においては、その
小形化が従前から要望されており、その小形化が図られ
れば、該シール装置を使用するモータ等の機器の小形化
にも寄ｌ−７−できる。この小形化の一案として、マグ
ネットを小形化することが考えられている。しかしなが
ら、これでは、マグネットの断面積が減少して磁束密度
が減少し、磁性流体の保持性能が低下してシール信頼性
が低下する。

最近、マグネットとしてエネルギー積が大きいマグネッ
トが開発されており、このマグネットはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
系や、Ｐｒ−Ｆｅ−Ｂ系（Ｎｄはニオジウム、Ｐｒはプ
ラセオジウム、Ｂはホウ素、Ｆｅは鉄）といった、鉄を
有する希土類磁石材料から成る。このマグネットを使用
すれば、マグネットを小形化しても磁性流体の保持力を
十分に得ることが可能である。ところがこの場合、マグ
ネットが鉄を含んでいるので、錆発生が懸念される。

これを防止するためにマグネット表面に錆発生防止用の
コーティングを施すと、コスト高を来す。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、マグネットを、鉄を有する希土類磁石材料から
構成することによって磁性流体の保持性能を維ｒ、’ｊ
　しつつ該マグネッ！・の小形化ひいてはシール装置の
小形化を図り得て、該シール装置を使用する機器の小形
化に寄与でき、しかもマグネットにおける錆発生を特別
のコーティングを施すことな（防止できる回転体シール
装置を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、静止体とこれの軸心を中心として回転する回
転体とのうち一方にマグネットを配置し、他方にシール
ヨークを配置し、これらマグネットとシールヨークとの
間に磁性流体を介在させて静止体と回転体との間をシー
ルするものにおいて、前記マグネットを、鉄を有する希
土類磁石材料から構成し、該マグネットの両着磁面の全
面に対してそれぞれ密着状態となるように磁極板を取付
けたところに特徴を有する。

（作用） 上記手段によれば、マグネットを、エネルギー積が大き
いところの鉄を有する希土類磁石材料から構成すること
で、磁性流体の保持性能を十分に維持しつつ該マグネッ
トの小形化が図れる。また、マグネットの両８Ｇ！！を
面の全面に対してそれぞれ密着状態となるように磁極板
を取付けたから、該マグネットの両面における錆発生を
なくすことができる。この場合、マグネットの端面部に
おける錆発生が懸念されるが、磁性流体がこの端面部部
分も覆うことから、この部分においても錆発生はない。

（実施例） 以下本発明をハードディスクドライブ用のスピンドルモ
ータに適用してその第１の実施例につき第１図ないし第
３図を参、１１αして説明する。

まず第２図において、ブラケット１は、非磁性材例えば
アルミニュウムからなり、これには軸受筒２が形成され
ており、この軸受筒２の内周面には軸受スリーブ３が嵌
着されている。この軸受スリーブ３の内部にはスピンド
ルハブ４の回転軸５が挿通支承されており、スピンドル
ハブ４は上部が閉塞され上部が開／ｊｋされた円筒状を
なしている。

上記回転軸５にはへリングボーン状１．’１１′、５　
ａが形成され、また、この部分にはオイルが充填されて
いて、動圧流体軸受構造となっている。なお、軸受筒２
の下端開口を閉塞するようにスラスト受入６が取着され
ている。また、軸受筒２の外周面にはステータコア７お
よびコイル８を有して成るステータ９が取着されており
、そして、スピンドルハブ４の内周面にはロータコア］
Ｏを介してロータマグネット１１が取着されている。

さて、静止体たる軸受筒２の下部外周面と回転体たるス
ピンドルハブ４の下部内周面との間は回転体シール装置
１２によってシールされており、以下このシール装置１
２について述べる。ｍ１図に示すように、軸受筒２の下
部外周面には、軸方向の上下両面に磁画板１３．１４を
備えたマグネット１５を取着している。マグネット１５
はドナツ形環状をなしている。そして、このマグネット
１５はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系またはＰｒ−Ｆｅ−Ｂ系（Ｎｄ
はニオジウム、Ｐｒはプラセオジウム、Ｂはホウ素、Ｆ
ｅは鉄）といった、鉄を有する希土類磁石側材から成り
、軸方向にＮ極・Ｓ極が着磁されている。このマグネッ
ト１５の内周面は軸受筒２の外周面に密着状態に眼前さ
れている。また、上記磁極板１３．１４はマグネット１
５に対して内径寸法がほぼ同一で外径寸法が若干大きい
ところのドーナツ形環状をなしており、それぞれ、マグ
ネット１５の軸方向の両着磁面にその全面にて密着状態
となるように例えば接着にて取り付けられている。従っ
てこの場合、各磁極板１３１４の外周部とマグネット１
５の外周部とが段付き形状となっている。

一方、スピンドルハブ４の下部外周面には、環状ノスヘ
ーサ１６を介して環状のシールヨーク１７が取付けられ
ており、このシールヨーク１７とマグネット１５従って
磁極板１３．１４との間には磁性流体１８が介在されて
いる。なお、この磁性流体１８は、微硯的構成を示した
第３図からもイっかるように、合成油等のベース溶媒に
、直径が約１０ｎｍのマグネタイト（Ｆｅ３０４）等の
強磁性体粒子を混入させて成る。なお強磁性体粒子には
鎖状白″機分子からなる界面活性→が結合している。

さて、上記シール装置］２においては、マグネット１５
から発生した磁束（便宜上矢印Φで示す）は、一方の磁
極板１３．該磁性流体１８．シールヨーク１７．磁性流
体］８．他方の磁極板１４゜マグネット１５といった経
路の磁路を通るようになり、もって磁性流体１８を常時
マグネッ！・１５および磁極板１３．１４とシールヨー
ク１７との間に介在保持させ得て、この結果、軸受筒２
とスピンドルハブ４との間をシールでき、スピンドルハ
ブ４内部の回転軸５部分のオイルとがフェスがダストと
してＭＩＮＩされても、これが外部に放出されることは
ない。

上述した本実施例によれば、マグネット１５を、エネル
ギー積が大きいところの鉄を釘する希土類磁石飼料から
構成したから、磁性流体１８の保持性能を十分に維持し
つつ該マグネット１５の小形化を図ることができる。従
って、シール装置！￥１２の小形化を図り得て、該シー
ル装置１２を使用する機器この場合ハードディスクドラ
イブ用のモータの小形化に寄与できる。また、マグネッ
ト１５の両面の全面に対してそれぞれ密着状態となるよ
うに磁極板１３．１４を取付けたから、該マグネット１
５の両面における錆発生をなくすことができる。この場
合、マグネット１５の端面部１５ａにおける錆発生が懸
念されるが、第１図かられかるように、磁性流体１８が
この端面部１５ａ部分も覆うことから、この部分におい
ても錆発生はない。この結果、鉄を有する希土類磁石飼
料からマグネット１５を構成しながらも、マグネットに
おける錆発生を特別のコーティングを施すことなく防止
できる。なお、錆発生防止用のコーチ、インクを施した
場合には、二重の防錆効果が期待できる。

なお、上記実施例では、マグネット１５の外周側および
磁極１ｆｆ１３．１４の外周側において段付き形状とし
たが、それらの外周側の部分は、本発明の第２の実施例
として示す第４図のように面一形状となるように構成し
ても良い。

また、上記各実施例では、軸受筒３（静止体）側にマグ
ネット１５さらには磁極板１３．１４を設け、スピンド
ルハブ４（回転体）側にシールヨーク１７を設けたが、
それらの配置関係は逆であっても良い。さらには、本発
明のシール装置はハードディスクドライブ用のモータに
限られずに、回転体のシールを必要とする機器に広く適
用できるものである。

［発明の効果］ 本発明は、以上の記述から明らかなように、静止体とこ
れの軸心を中心として回転する回転体とのうち一方にマ
グネットを配置し、他方にシールヨークを配置し、これ
らマグネッ！・とシールヨークとの間に磁性流体を介在
させて静１Ｌ体と回転体との間をシールするものにおい
て、前記マグネットを、鉄を有する希土類磁石飼料から
ｔＭ成し、該マグネットの両着磁面の全面に対してそれ
ぞれ密着状態となるように磁極板を取付けたことを特徴
とするものであり、これにて、磁性流体の保持性能を維
持しつつマグネットの小形化ひいては回転体シール装置
全体の小形化を図り得て、該回転体シール装置を使用す
る機器の小形化に寄与でき、しかもマグネットにおける
錆発生を特別のコーティングを施すことなく防止できる
といった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はモータのシール装置部分の縦断口 側面≠、第２図はモータ全体の一部破断側面図、第３図
は磁性流体の微視的構成を示す図である。 そして第４図は本発明の第２の実施例を示す第１図相当
図である。 図中、２は軸受筒（静止体）、４はスピンドルハブ（回
転体）、１２はシール装置、１３．１４は磁極板、１５
はマグネット、１７はシールヨーク、１８は磁性流体で
ある。 出願人　　株式会社　　東　　芝 代理人　　弁理士　佐　藤　　強

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、静止体とこれの軸心を中心として回転する回転体と
   のうち一方にマグネットを配置し、他方にシールヨーク
   を配置し、これらマグネットとシールヨークとの間に磁
   性流体を介在させて静止体と回転体との間をシールする
   ものにおいて、前記マグネットを、鉄を有する希土類磁
   石材料から構成し、該マグネットの両着磁面の全面に対
   してそれぞれ密着状態となるように磁極板を取付けたこ
   とを特徴とする回転体シール装置。