JPH06185527A - 磁性流体軸受装置 - Google Patents
磁性流体軸受装置Info
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- JPH06185527A JPH06185527A JP4354825A JP35482592A JPH06185527A JP H06185527 A JPH06185527 A JP H06185527A JP 4354825 A JP4354825 A JP 4354825A JP 35482592 A JP35482592 A JP 35482592A JP H06185527 A JPH06185527 A JP H06185527A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0629—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
- F16C32/0633—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being retained in a gap
- F16C32/0637—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being retained in a gap by a magnetic field, e.g. ferrofluid bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁性流体のシール構造を簡素化する。
【構成】 軸方向に着磁された円環状磁石２，３によっ
て構成され該円環状磁石の側面近傍を磁性流体保持部と
した軸受部と、この軸受部の内方に嵌合した透磁性材料
から成る軸部７とを備え、軸受部とこれに対向する軸部
７の外周面との間の軸受面クリアランスＳ4 及びそれに
連なる外部空間に磁性流体８を保持するようにしてい
る。
て構成され該円環状磁石の側面近傍を磁性流体保持部と
した軸受部と、この軸受部の内方に嵌合した透磁性材料
から成る軸部７とを備え、軸受部とこれに対向する軸部
７の外周面との間の軸受面クリアランスＳ4 及びそれに
連なる外部空間に磁性流体８を保持するようにしてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸受装置に関する。更
に詳述すると本発明は、フロッピーディスクドライブ
（ＦＤＤ）やハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等に利
用される小型モータ等の軸受装置として好適な磁性流体
を用いた軸受装置に関する。
に詳述すると本発明は、フロッピーディスクドライブ
（ＦＤＤ）やハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等に利
用される小型モータ等の軸受装置として好適な磁性流体
を用いた軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁性流体を用いた軸受装置として
は、例えば、図６，図７に示すものが知られている。
は、例えば、図６，図７に示すものが知られている。
【０００３】図６に示す従来の軸受装置（特開昭６０−
１９２１１６号）は、非磁性のハウジング１０１に固定
され軸方向へ着磁された円環状の磁石１０２と、この円
環状磁石１０２の両磁極端面に当接するようにハウジン
グ１０１に固定された透磁性材料から成る一対のポ−ル
ピース１０３，１０３と、円環状磁石１０２と両端のポ
ールピース１０３，１０３に嵌合するように固定された
非磁性材料から成る軸受部１０４と、軸受部１０４に支
承される透磁性材料の軸部１０５と、軸受部１０４と軸
部１０５との間のクリアランス（本明細書では軸受面ク
リアランスという）に収容される磁性流体１０６とから
構成されている。図中、符号１０７は磁性流体１０６を
軸受部１０４の中央へ向かうような動圧を発生させるた
めの溝である。この従来の軸受装置では、磁性流体１０
６を吸着保持する円環状磁石１０２の磁束Ｆ1 は、ポー
ルピース１０３の最も軸部１０５と接近した部分を通っ
て一方のポールピース１０３→軸部１０５→他方のポー
ルピース１０３へと流れる閉磁路を構成し、両端のポー
ルピース１０３，１０３と軸部１０５との間の軸受面ク
リアランスＳ1 でのみ磁性流体１０６を吸着保持するよ
うに設けられている。即ち、一対のポールピース１０
３，１０３の間の軸受部１０４と軸部１０５の間のクリ
アランスにＳ2 ある磁性流体１０６にできるだけ磁束Ｆ
1 が作用しないようにして、磁性流体１０６の粘性の変
質等を防止して良好な潤滑特性を維持しようとしてい
る。
１９２１１６号）は、非磁性のハウジング１０１に固定
され軸方向へ着磁された円環状の磁石１０２と、この円
環状磁石１０２の両磁極端面に当接するようにハウジン
グ１０１に固定された透磁性材料から成る一対のポ−ル
ピース１０３，１０３と、円環状磁石１０２と両端のポ
ールピース１０３，１０３に嵌合するように固定された
非磁性材料から成る軸受部１０４と、軸受部１０４に支
承される透磁性材料の軸部１０５と、軸受部１０４と軸
部１０５との間のクリアランス（本明細書では軸受面ク
リアランスという）に収容される磁性流体１０６とから
構成されている。図中、符号１０７は磁性流体１０６を
軸受部１０４の中央へ向かうような動圧を発生させるた
めの溝である。この従来の軸受装置では、磁性流体１０
６を吸着保持する円環状磁石１０２の磁束Ｆ1 は、ポー
ルピース１０３の最も軸部１０５と接近した部分を通っ
て一方のポールピース１０３→軸部１０５→他方のポー
ルピース１０３へと流れる閉磁路を構成し、両端のポー
ルピース１０３，１０３と軸部１０５との間の軸受面ク
リアランスＳ1 でのみ磁性流体１０６を吸着保持するよ
うに設けられている。即ち、一対のポールピース１０
３，１０３の間の軸受部１０４と軸部１０５の間のクリ
アランスにＳ2 ある磁性流体１０６にできるだけ磁束Ｆ
1 が作用しないようにして、磁性流体１０６の粘性の変
質等を防止して良好な潤滑特性を維持しようとしてい
る。
【０００４】また、図７に示す従来の軸受装置（特開昭
６２−７２９２０号）は、図６に示した軸受装置とは異
なり、リング状のポ−ルピース２０３，２０３自体を軸
受部とすると共に軸部２０５を非磁性材料で形成し、軸
部２０５と対向するポールピース２０３，２０３の内周
面から漏洩する磁束Ｆ2 で磁性流体２０６を吸着保持す
るように設けられている。この場合、軸２０５が非磁性
材料である故、軸受を構成する２つのポールピース１０
３間の空隙磁気抵抗が大きく、且つ軸を通じての閉磁路
が構成されない故、軸受面へ垂直に強い磁束が作用して
いない。
６２−７２９２０号）は、図６に示した軸受装置とは異
なり、リング状のポ−ルピース２０３，２０３自体を軸
受部とすると共に軸部２０５を非磁性材料で形成し、軸
部２０５と対向するポールピース２０３，２０３の内周
面から漏洩する磁束Ｆ2 で磁性流体２０６を吸着保持す
るように設けられている。この場合、軸２０５が非磁性
材料である故、軸受を構成する２つのポールピース１０
３間の空隙磁気抵抗が大きく、且つ軸を通じての閉磁路
が構成されない故、軸受面へ垂直に強い磁束が作用して
いない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
軸受装置の場合、図３の（Ａ）に示すように、対向する
ポールピース１０３，１０３と軸部１０５との間の軸受
面クリアランスＳ1 にのみ磁束Ｆ1 が流れ、その流れに
沿って磁性流体１０６が配向されるため、狭い僅かな空
間でしか磁性流体１０６を保持することができない。ま
た、図７の軸受装置の場合、ポールピース２０３，２０
３からの洩れ磁束によって軸受部たるポールピース２０
３，２０３と軸部２０５との間の軸受面クリアランスＳ
3 に磁性流体２０６が保持されている。このような従来
の軸受装置では、軸受面の全体に亙って部軸と軸受面と
の間に強い磁場が作用せず弱い磁場しか発成しないこと
から、その部分に磁性流体を保持する能力が小さい。依
って、軸受部と軸部あるいは軸受部たるポールピースと
軸部の周りに収容された磁性流体が適量より過剰な場
合、軸受部あるいは軸部の回転による遠心力で余剰な分
の磁性流体が外部へ飛散して漏れ出ることがあり、例え
ば磁気記録装置用の電動機に使用される場合はそのメデ
ィアへ付着し、重大な欠陥を及ぼす危険がある。そこ
で、従来の軸受装置では、磁性流体の漏洩を防止するた
めに軸受部の周りに余剰な磁性流体を捕捉するための特
別なシール部材を設けなければならないため、磁性流体
のシール構造が複雑になるという問題点を有している。
軸受装置の場合、図３の（Ａ）に示すように、対向する
ポールピース１０３，１０３と軸部１０５との間の軸受
面クリアランスＳ1 にのみ磁束Ｆ1 が流れ、その流れに
沿って磁性流体１０６が配向されるため、狭い僅かな空
間でしか磁性流体１０６を保持することができない。ま
た、図７の軸受装置の場合、ポールピース２０３，２０
３からの洩れ磁束によって軸受部たるポールピース２０
３，２０３と軸部２０５との間の軸受面クリアランスＳ
3 に磁性流体２０６が保持されている。このような従来
の軸受装置では、軸受面の全体に亙って部軸と軸受面と
の間に強い磁場が作用せず弱い磁場しか発成しないこと
から、その部分に磁性流体を保持する能力が小さい。依
って、軸受部と軸部あるいは軸受部たるポールピースと
軸部の周りに収容された磁性流体が適量より過剰な場
合、軸受部あるいは軸部の回転による遠心力で余剰な分
の磁性流体が外部へ飛散して漏れ出ることがあり、例え
ば磁気記録装置用の電動機に使用される場合はそのメデ
ィアへ付着し、重大な欠陥を及ぼす危険がある。そこ
で、従来の軸受装置では、磁性流体の漏洩を防止するた
めに軸受部の周りに余剰な磁性流体を捕捉するための特
別なシール部材を設けなければならないため、磁性流体
のシール構造が複雑になるという問題点を有している。
【０００６】本発明は、磁性流体のシール構造の簡素な
軸受装置を提供することを目的とする。
軸受装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の磁性流体軸受装置は、軸方向に着磁された
円環状磁石によって構成され該円環状磁石の側面近傍を
磁性流体保持部とした軸受部と、この軸受部の内方に嵌
合した透磁性材料から成る軸部とを備え、軸受部とこれ
に対向する軸部外周面との間の軸受面クリアランス及び
それに連なる外部空間に磁性流体を保持するようにして
いる。
め、本発明の磁性流体軸受装置は、軸方向に着磁された
円環状磁石によって構成され該円環状磁石の側面近傍を
磁性流体保持部とした軸受部と、この軸受部の内方に嵌
合した透磁性材料から成る軸部とを備え、軸受部とこれ
に対向する軸部外周面との間の軸受面クリアランス及び
それに連なる外部空間に磁性流体を保持するようにして
いる。
【０００８】ここで、本発明の磁性流体軸受装置の軸受
部は、円環状磁石の内周面あるいはその内周面に固着さ
れた非磁性材料からなる円環状の軸受面部材若しくは両
極付近の内周面にそれぞれ固着された透磁性材料からな
る円環状の軸受面部材によって軸受面を構成している。
部は、円環状磁石の内周面あるいはその内周面に固着さ
れた非磁性材料からなる円環状の軸受面部材若しくは両
極付近の内周面にそれぞれ固着された透磁性材料からな
る円環状の軸受面部材によって軸受面を構成している。
【０００９】
【作用】したがって、透磁性材料からなる軸部と磁石か
らなる軸受部との軸受面クリアランスの全面に強い磁束
が貫通し、軸受部と軸部との間に磁性流体が保持され
る。しかも、軸受部の側面からも軸部へ向けて磁場が形
成され、これによって軸受部の軸受面とこれに対向する
軸部との間の軸受面クリアランスと連なる外部空間にも
磁性流体が保持される。このため、特別なシール部材を
設けることなく大量の磁性流体を軸受面及びその周辺に
吸着保持することができる。尚、軸受部に設けられた磁
性材あるいは非磁性材の軸受面部材は、磁石からなる軸
受部の耐摩耗性等を補完する。
らなる軸受部との軸受面クリアランスの全面に強い磁束
が貫通し、軸受部と軸部との間に磁性流体が保持され
る。しかも、軸受部の側面からも軸部へ向けて磁場が形
成され、これによって軸受部の軸受面とこれに対向する
軸部との間の軸受面クリアランスと連なる外部空間にも
磁性流体が保持される。このため、特別なシール部材を
設けることなく大量の磁性流体を軸受面及びその周辺に
吸着保持することができる。尚、軸受部に設けられた磁
性材あるいは非磁性材の軸受面部材は、磁石からなる軸
受部の耐摩耗性等を補完する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００１１】図１に本発明の軸受装置の一実施例を示
す。この軸受装置は、非磁性材料で形成された円筒形の
ハウジング１に透磁性材料で形成された円環状のヨーク
４を嵌合して固定し、そのヨーク４の両端面に当接する
ようにして軸方向へ着磁されヨーク４よりも内径を小さ
くした円環状の磁石からなる一対の軸受部２，３をハウ
ジング１に固定して成る。また、軸受部２，３の内周面
には非磁性材料で形成された薄肉円環状の軸受面部材５
が嵌合され軸受面が構成されている。軸受面部材５を構
成する非磁性材料としては、特に限定されるものではな
いが、軸受部２，３を構成する磁石に使用する材料が摩
耗に対して適切でないときなどは青銅やフッ素樹脂など
の軸受材料の使用が好ましい。また、この軸受面部材５
の厚さは、厚いと磁路抵抗となり軸振れに対する効果が
失われることから、できるだけ薄くする方が望ましい。
一方、この軸受面部材５を介して軸受部２，３により適
当な軸受面クリアランスＳ4 を以て支承される軸部７は
透磁性材料で形成されている。各軸受部２，３と軸部７
との間では、それらの間の軸受面クリアランスＳ4 部分
に磁性流体８が満たされ、磁性流体８を潤滑剤とするラ
ジアル軸受が構成されている。また、ヨーク４と軸部７
との間の貯留空間６にも磁性流体８が満たされ、軸受面
クリアランスＳ4 への補給用として利用される。更に、
軸受部２，３の側面９，１０から軸部７にかけての外部
空間にも磁束Ｆ0 が生じ、磁性流体保持部を構成する磁
場が形成され、この外部空間部分にも軸受面クリアラン
スＳ4 から連続して磁性流体８が磁気的吸引力により保
持されている。尚、前記軸受面部材５は必ずしも設け無
くても良く、軸受部２，３を構成する磁石の内周面その
ものを軸受面としても良い。
す。この軸受装置は、非磁性材料で形成された円筒形の
ハウジング１に透磁性材料で形成された円環状のヨーク
４を嵌合して固定し、そのヨーク４の両端面に当接する
ようにして軸方向へ着磁されヨーク４よりも内径を小さ
くした円環状の磁石からなる一対の軸受部２，３をハウ
ジング１に固定して成る。また、軸受部２，３の内周面
には非磁性材料で形成された薄肉円環状の軸受面部材５
が嵌合され軸受面が構成されている。軸受面部材５を構
成する非磁性材料としては、特に限定されるものではな
いが、軸受部２，３を構成する磁石に使用する材料が摩
耗に対して適切でないときなどは青銅やフッ素樹脂など
の軸受材料の使用が好ましい。また、この軸受面部材５
の厚さは、厚いと磁路抵抗となり軸振れに対する効果が
失われることから、できるだけ薄くする方が望ましい。
一方、この軸受面部材５を介して軸受部２，３により適
当な軸受面クリアランスＳ4 を以て支承される軸部７は
透磁性材料で形成されている。各軸受部２，３と軸部７
との間では、それらの間の軸受面クリアランスＳ4 部分
に磁性流体８が満たされ、磁性流体８を潤滑剤とするラ
ジアル軸受が構成されている。また、ヨーク４と軸部７
との間の貯留空間６にも磁性流体８が満たされ、軸受面
クリアランスＳ4 への補給用として利用される。更に、
軸受部２，３の側面９，１０から軸部７にかけての外部
空間にも磁束Ｆ0 が生じ、磁性流体保持部を構成する磁
場が形成され、この外部空間部分にも軸受面クリアラン
スＳ4 から連続して磁性流体８が磁気的吸引力により保
持されている。尚、前記軸受面部材５は必ずしも設け無
くても良く、軸受部２，３を構成する磁石の内周面その
ものを軸受面としても良い。
【００１２】このように構成された実施例では、図１に
示すように、一方の軸受部２から軸部７、他方の軸受部
３、ヨーク４を通る磁束Ｆ，Ｆ0 の閉磁路が形成され、
軸受部２，３の軸受面部材５で形成された軸受面クリア
ランスＳ4 に垂直に強い磁束が貫通することになる。
示すように、一方の軸受部２から軸部７、他方の軸受部
３、ヨーク４を通る磁束Ｆ，Ｆ0 の閉磁路が形成され、
軸受部２，３の軸受面部材５で形成された軸受面クリア
ランスＳ4 に垂直に強い磁束が貫通することになる。
【００１３】この磁束Ｆにより磁石から成る軸受部２，
３と軸部７との間の狭い軸受面クリアランスＳ4 には磁
性流体８が保持されたラジアル軸受が構成され回転軸の
振れ回りに対して極めて有効に機能する。このことは、
本発明者等の実験によって明らかにされた。図２に上述
の構成の軸受装置によって小型電動機を作成し、軸部７
を透磁性材料とした場合（本発明）と非磁性材料とした
場合（比較例）について回転部分のラジアル方向の振れ
を比較した結果を示す。但し、この場合の本発明品は非
磁性材料から成る軸受面部材５を除き、軸受部２，３を
構成する磁石の内周面を軸受面とした。この結果から
は、透磁性体の軸部７が極めて良好であることが理解で
きる。尚、図２は、縦軸に軸部７の振れをとり、横軸に
軸受部２，３と軸部７とのクリアランスをとって、軸部
７を非磁性材料で形成した場合（即ち、前記閉磁路が形
成されない場合）を○で表し、軸部７を透磁性材料で形
成した場合を×で表して比較したものである。
３と軸部７との間の狭い軸受面クリアランスＳ4 には磁
性流体８が保持されたラジアル軸受が構成され回転軸の
振れ回りに対して極めて有効に機能する。このことは、
本発明者等の実験によって明らかにされた。図２に上述
の構成の軸受装置によって小型電動機を作成し、軸部７
を透磁性材料とした場合（本発明）と非磁性材料とした
場合（比較例）について回転部分のラジアル方向の振れ
を比較した結果を示す。但し、この場合の本発明品は非
磁性材料から成る軸受面部材５を除き、軸受部２，３を
構成する磁石の内周面を軸受面とした。この結果から
は、透磁性体の軸部７が極めて良好であることが理解で
きる。尚、図２は、縦軸に軸部７の振れをとり、横軸に
軸受部２，３と軸部７とのクリアランスをとって、軸部
７を非磁性材料で形成した場合（即ち、前記閉磁路が形
成されない場合）を○で表し、軸部７を透磁性材料で形
成した場合を×で表して比較したものである。
【００１４】しかも、閉磁路を形成する磁束Ｆの一部Ｆ
0 は、軸受部２，３の側面９，１０からも強い磁場を起
すことになるため、図３の（Ｂ）から明らかなように軸
受面クリアランスＳ4 部分のみならずその周辺にも大量
の磁性流体８を有効に吸着保持することができる。図３
の（Ａ）は、図７に示した従来の軸受装置において軸部
２０５を透磁性材料に変更した場合の磁束の流れを示し
たものである。この場合、磁束Ｆ1 が磁石２０２から透
磁性材料のポールピース２０３，２０３によって構成さ
れる軸受部の内部を通って軸部２０５に流れる。これに
対して、図３（Ｂ）は、本発明の軸受装置の磁束の流れ
を示したものである。この場合、磁石からなる軸受部材
２，３の透磁率が小さいことから、磁束が軸受部２，３
の側面９，１０からも軸受部２，３の外側を通って軸部
７に流れる。したがって、本発明によると、軸受部２，
３の側面９，１０の近傍の磁束が発生する広範囲な磁場
を磁性流体８を吸着可能な空間即ち磁性流体保持部とし
て利用でき、磁性流体８の充填量が厳密に守られず余剰
となっても、軸受部２，３あるいは軸部７の回転に伴う
遠心力によって磁性流体８が簡単に飛散することがない
ように構成できる。
0 は、軸受部２，３の側面９，１０からも強い磁場を起
すことになるため、図３の（Ｂ）から明らかなように軸
受面クリアランスＳ4 部分のみならずその周辺にも大量
の磁性流体８を有効に吸着保持することができる。図３
の（Ａ）は、図７に示した従来の軸受装置において軸部
２０５を透磁性材料に変更した場合の磁束の流れを示し
たものである。この場合、磁束Ｆ1 が磁石２０２から透
磁性材料のポールピース２０３，２０３によって構成さ
れる軸受部の内部を通って軸部２０５に流れる。これに
対して、図３（Ｂ）は、本発明の軸受装置の磁束の流れ
を示したものである。この場合、磁石からなる軸受部材
２，３の透磁率が小さいことから、磁束が軸受部２，３
の側面９，１０からも軸受部２，３の外側を通って軸部
７に流れる。したがって、本発明によると、軸受部２，
３の側面９，１０の近傍の磁束が発生する広範囲な磁場
を磁性流体８を吸着可能な空間即ち磁性流体保持部とし
て利用でき、磁性流体８の充填量が厳密に守られず余剰
となっても、軸受部２，３あるいは軸部７の回転に伴う
遠心力によって磁性流体８が簡単に飛散することがない
ように構成できる。
【００１５】尚、この実施例の軸受面部材５は、起動、
停止時の軸受部２，３、軸部７の摩耗損傷を防止するた
めのものであるため、必ずしも設ける必要がなく、除去
して軸受部２，３で直接軸部７を支承するように構成す
ることも可能である。
停止時の軸受部２，３、軸部７の摩耗損傷を防止するた
めのものであるため、必ずしも設ける必要がなく、除去
して軸受部２，３で直接軸部７を支承するように構成す
ることも可能である。
【００１６】図４に本発明の軸受装置の第２の実施例を
示す。この実施例は、前述の第１実施例のヨーク４の代
わりにハウジング１の一部を内側に突出させた段部１’
を採用したものである。この実施例の場合、ヨーク４が
ないため各軸受部２，３で各々磁束Ｆによって閉磁路が
形成される。このため、第１の実施例の場合に比べ、軸
受部２，３の反磁場が大きくなり磁束密度がやや低下す
ることになるが、その反面部材点数が削減され構造が簡
素化される。しかも、第１の実施例とほぼ同様の作用効
果を奏することになる。
示す。この実施例は、前述の第１実施例のヨーク４の代
わりにハウジング１の一部を内側に突出させた段部１’
を採用したものである。この実施例の場合、ヨーク４が
ないため各軸受部２，３で各々磁束Ｆによって閉磁路が
形成される。このため、第１の実施例の場合に比べ、軸
受部２，３の反磁場が大きくなり磁束密度がやや低下す
ることになるが、その反面部材点数が削減され構造が簡
素化される。しかも、第１の実施例とほぼ同様の作用効
果を奏することになる。
【００１７】図５に本発明の第３の実施例を示す。この
実施例は、前述の第１の実施例の一対の軸受部２，３と
ヨーク４とを一体化して１つの磁石１１で構成したもの
である。この場合、軸方向へ着磁した円環状磁石１１の
内周面１２を軸受面として使用しても良いが、図示のよ
うに耐摩耗性の良い透磁性材料から成る軸受面部材１
３，１３を円環状磁石１１のＮ極近傍とＳ極近傍の内周
面１２へ固着して軸受としてもよい。このように軸受の
主体となる部分を軸部７の外周を囲繞する円環状磁石１
１で構成すると共に軸部７を透磁性材料とすることによ
り、軸受面へ垂直に強い磁束を貫通させ、軸受面クリア
ランスＳ4 に磁性流体８を満たして保持し、回転時の軸
振れを極めて少なく抑制する。更に、磁石１１の側面１
４から発生する磁束Ｆ0 を軸部７へ流すことにより軸受
面クリアランスＳ4 から連続する磁性流体８を磁石１１
の側面１４の広い空間・外部空間へ保持させ、磁性流体
８の補給用ないし添加量のばらつきに対する緩衝装置・
磁性流体保持部として利用することが可能となる。
実施例は、前述の第１の実施例の一対の軸受部２，３と
ヨーク４とを一体化して１つの磁石１１で構成したもの
である。この場合、軸方向へ着磁した円環状磁石１１の
内周面１２を軸受面として使用しても良いが、図示のよ
うに耐摩耗性の良い透磁性材料から成る軸受面部材１
３，１３を円環状磁石１１のＮ極近傍とＳ極近傍の内周
面１２へ固着して軸受としてもよい。このように軸受の
主体となる部分を軸部７の外周を囲繞する円環状磁石１
１で構成すると共に軸部７を透磁性材料とすることによ
り、軸受面へ垂直に強い磁束を貫通させ、軸受面クリア
ランスＳ4 に磁性流体８を満たして保持し、回転時の軸
振れを極めて少なく抑制する。更に、磁石１１の側面１
４から発生する磁束Ｆ0 を軸部７へ流すことにより軸受
面クリアランスＳ4 から連続する磁性流体８を磁石１１
の側面１４の広い空間・外部空間へ保持させ、磁性流体
８の補給用ないし添加量のばらつきに対する緩衝装置・
磁性流体保持部として利用することが可能となる。
【００１８】本発明の軸受装置は小型で回転軸回転時の
振れが少なく、また軸受部からの塵埃や磁性流体の漏洩
がないことから、ポリゴンミラー駆動用モータやハード
ディスク駆動用モータのロータの軸受として用いるのに
最適である。
振れが少なく、また軸受部からの塵埃や磁性流体の漏洩
がないことから、ポリゴンミラー駆動用モータやハード
ディスク駆動用モータのロータの軸受として用いるのに
最適である。
【００１９】尚、前述の各実施例は好適な実施例の１つ
ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、軸方向に着磁された円環状磁石によって構成され該
円環状磁石の側面近傍を磁性流体保持部とした軸受部
と、この軸受部の内方に嵌合した透磁性材料から成る軸
部とを備え、軸受部とこれに対向する軸部外周面との間
の軸受面クリアランス全面に強い磁束が貫通し、かつ軸
受面クリアランスの外でも軸受部の外側面から軸部にか
けて磁場が形成されて軸受面クリアランスに連なる軸受
部の周囲の外部空間に磁性流体保持部が形成されるよう
にしているので、軸受面クリアランス及びその周辺の外
部空間に大量の磁性流体を吸着して保持できる。したが
って、特別なシール部材を設けなくとも軸受面クリアラ
ンスの周辺に磁性流体の余剰となる分あるいは補給に必
要な分を保持することができる。依って、磁性流体のシ
ール構造を簡単にできるし、製造が容易となり製造コス
トが低減される。
は、軸方向に着磁された円環状磁石によって構成され該
円環状磁石の側面近傍を磁性流体保持部とした軸受部
と、この軸受部の内方に嵌合した透磁性材料から成る軸
部とを備え、軸受部とこれに対向する軸部外周面との間
の軸受面クリアランス全面に強い磁束が貫通し、かつ軸
受面クリアランスの外でも軸受部の外側面から軸部にか
けて磁場が形成されて軸受面クリアランスに連なる軸受
部の周囲の外部空間に磁性流体保持部が形成されるよう
にしているので、軸受面クリアランス及びその周辺の外
部空間に大量の磁性流体を吸着して保持できる。したが
って、特別なシール部材を設けなくとも軸受面クリアラ
ンスの周辺に磁性流体の余剰となる分あるいは補給に必
要な分を保持することができる。依って、磁性流体のシ
ール構造を簡単にできるし、製造が容易となり製造コス
トが低減される。
【００２１】また、本発明の磁性流体軸受装置は、軸受
面クリアランスに磁性流体を十分保持できるので、軸部
の振れを低減することができる。依って、精密な回転が
要求される機器の回転系に用いることができる。
面クリアランスに磁性流体を十分保持できるので、軸部
の振れを低減することができる。依って、精密な回転が
要求される機器の回転系に用いることができる。
【００２２】さらに、本発明の磁性流体軸受装置におい
て、軸受面を非磁性材料あるいは透磁性材料から成る軸
受部材で構成した場合、軸部ないし軸受部の摩耗損傷を
防止することができ、耐久性が向上する。
て、軸受面を非磁性材料あるいは透磁性材料から成る軸
受部材で構成した場合、軸部ないし軸受部の摩耗損傷を
防止することができ、耐久性が向上する。
【図１】本発明の軸受装置の第１の実施例を示す断面図
である。
である。
【図２】図１の軸受装置による軸部の振れ低減効果を説
明するグラフである。
明するグラフである。
【図３】磁束の発生状況を説明する図で、（Ａ）は従来
の軸受装置における磁束を、（Ｂ）は図１の本発明の軸
受装置における磁束を示す。
の軸受装置における磁束を、（Ｂ）は図１の本発明の軸
受装置における磁束を示す。
【図４】本発明の軸受装置の第２実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の軸受装置の第３実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図６】従来の軸受装置を示す断面図である。
【図７】他の従来の軸受装置を示す断面図である。
２，３ 軸受部 ５ 軸受面部材 ７ 軸部 ８ 磁性流体 Ｓ4 軸受面クリアランス
Claims (4)
- 【請求項１】 軸方向に着磁された円環状磁石によって
構成され該円環状磁石の側面近傍を磁性流体保持部とし
た軸受部と、この軸受部の内方に嵌合した透磁性材料か
ら成る軸部とを備え、前記軸受部とこれに対向する前記
軸部外周面との間の軸受面クリアランス及びそれに連な
る外部空間に磁性流体を保持して成る磁性流体軸受装
置。 - 【請求項２】 前記軸受部の内周面を軸受面としたこと
を特徴とする請求項１記載の磁性流体軸受装置。 - 【請求項３】 軸受部の内周面に非磁性材料からなる円
環状の軸受面部材を設けたことを特徴とする請求項１記
載の磁性流体軸受装置。 - 【請求項４】 軸受部の内周面の両極付近にそれぞれ透
磁性材料からなる円環状の軸受面部材を設けたことを特
徴とする請求項１記載の磁性流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354825A JPH06185527A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 磁性流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354825A JPH06185527A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 磁性流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06185527A true JPH06185527A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18440157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354825A Pending JPH06185527A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 磁性流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06185527A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090277733A1 (en) * | 2007-05-19 | 2009-11-12 | Stabilus Gmbh | Kolben-Zylinderaggregat |
| US20150233426A1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Minebea Co., Ltd. | Pivot assembly bearing device and magnetic head actuator using the same |
| WO2021106094A1 (ja) | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社東芝 | 支持装置および支持ユニット |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4354825A patent/JPH06185527A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090277733A1 (en) * | 2007-05-19 | 2009-11-12 | Stabilus Gmbh | Kolben-Zylinderaggregat |
| US20150233426A1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-08-20 | Minebea Co., Ltd. | Pivot assembly bearing device and magnetic head actuator using the same |
| US9470268B2 (en) * | 2014-02-14 | 2016-10-18 | Minebea Co., Ltd. | Pivot assembly bearing device and magnetic head actuator using the same |
| WO2021106094A1 (ja) | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社東芝 | 支持装置および支持ユニット |
| EP4067692A1 (en) | 2019-11-27 | 2022-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Support device and support unit |
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