JPH06207616A - 磁性流体軸受装置 - Google Patents
磁性流体軸受装置Info
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- JPH06207616A JPH06207616A JP5019247A JP1924793A JPH06207616A JP H06207616 A JPH06207616 A JP H06207616A JP 5019247 A JP5019247 A JP 5019247A JP 1924793 A JP1924793 A JP 1924793A JP H06207616 A JPH06207616 A JP H06207616A
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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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
-
- 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
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- 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
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- 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
-
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/103—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing
- F16C33/1035—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing by a magnetic field acting on a magnetic liquid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸の軸方向移動と回転振れを防止し、かつ磁
性流体の漏洩防止のためのシール構造を簡素化する。 【構成】 軸１と、軸１を支承する円環形の軸受部２
と、軸受部２が固定された円筒形の軸受ハウジング３
と、軸受ハウジング３と軸１との間及び軸受部２と軸１
との間に収容された磁性流体４とを備え、軸１の先端を
ハウジング３の底部に埋設されたスラスト受板７で支持
する一方、軸受部２の少なくとも一部をラジアル方向へ
着磁された磁石５として軸１、ハウジング３、スラスト
板７を透磁性材料で形成し、軸受部２の磁石５→軸１→
スラスト受板７→ハウジング３→磁石５と流れる閉磁路
Ｆを形成してその磁力によって軸１がスラスト受板７に
吸着されると共に磁性流体４も軸受面隙間Ｃ部分に保持
されるようにしている。
性流体の漏洩防止のためのシール構造を簡素化する。 【構成】 軸１と、軸１を支承する円環形の軸受部２
と、軸受部２が固定された円筒形の軸受ハウジング３
と、軸受ハウジング３と軸１との間及び軸受部２と軸１
との間に収容された磁性流体４とを備え、軸１の先端を
ハウジング３の底部に埋設されたスラスト受板７で支持
する一方、軸受部２の少なくとも一部をラジアル方向へ
着磁された磁石５として軸１、ハウジング３、スラスト
板７を透磁性材料で形成し、軸受部２の磁石５→軸１→
スラスト受板７→ハウジング３→磁石５と流れる閉磁路
Ｆを形成してその磁力によって軸１がスラスト受板７に
吸着されると共に磁性流体４も軸受面隙間Ｃ部分に保持
されるようにしている。
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】フロッピーディスクドライブやハードデ
ィスクドライブ等に用いられる小型モータに平軸受ある
いは動圧軸受等の円筒状軸受を使用する場合、軸のアキ
シャル方向の動きに対して軸を機械的に固定することが
難しい。そこで、軸側に固定されたロータの駆動用マグ
ネットと軸受ハウジング側に固定されたステーターコア
との吸引力を利用したり、またはロータの外周へ駆動用
マグネットとは別の吸引用マグネットを設けてステータ
側との磁気吸引力を利用して軸方向の動きを規制するこ
とが考えられている。
ィスクドライブ等に用いられる小型モータに平軸受ある
いは動圧軸受等の円筒状軸受を使用する場合、軸のアキ
シャル方向の動きに対して軸を機械的に固定することが
難しい。そこで、軸側に固定されたロータの駆動用マグ
ネットと軸受ハウジング側に固定されたステーターコア
との吸引力を利用したり、またはロータの外周へ駆動用
マグネットとは別の吸引用マグネットを設けてステータ
側との磁気吸引力を利用して軸方向の動きを規制するこ
とが考えられている。
【０００３】一方、潤滑剤として磁性流体を用い、この
磁性流体を軸受面部分にマグネットによって止め、磁性
流体の働きで軸振れを抑制することが従来考えられてい
る。例えば、図５に示すようなものが特開昭６２−７２
９２０号において開示されている。この軸受装置は、非
磁性材料から成る軸受ハウジング１０１の内周面へ軸方
向にＮ極とＳ極とが配置されるように着磁された環状磁
石１０２をリング状のポールピース１０３，１０３で挟
持するようにして軸受部１０７を構成し、その中へ非磁
性材料から成る軸１０５が挿入されている。軸受面は環
状磁石１０２の両端のポールピース１０３，１０３の内
周面で構成されている。そして、ポールピース１０３，
１０３と軸１０５との間の軸受隙間Ｃ1 に磁性流体１０
６が満たされている。軸１０５とこれと対向するポール
ピース１０３，１０３との間の磁性流体１０６は、各ポ
ールピース１０３の内周面から漏洩する磁束Ｆ1 で吸着
保持される。また、軸１０５の先端は、軸受ハウジング
１０１の底部に埋設された磁石１０４に当接され、磁石
１０４と軸１０５との間に充填された磁性流体１０６に
よって支持されている。
磁性流体を軸受面部分にマグネットによって止め、磁性
流体の働きで軸振れを抑制することが従来考えられてい
る。例えば、図５に示すようなものが特開昭６２−７２
９２０号において開示されている。この軸受装置は、非
磁性材料から成る軸受ハウジング１０１の内周面へ軸方
向にＮ極とＳ極とが配置されるように着磁された環状磁
石１０２をリング状のポールピース１０３，１０３で挟
持するようにして軸受部１０７を構成し、その中へ非磁
性材料から成る軸１０５が挿入されている。軸受面は環
状磁石１０２の両端のポールピース１０３，１０３の内
周面で構成されている。そして、ポールピース１０３，
１０３と軸１０５との間の軸受隙間Ｃ1 に磁性流体１０
６が満たされている。軸１０５とこれと対向するポール
ピース１０３，１０３との間の磁性流体１０６は、各ポ
ールピース１０３の内周面から漏洩する磁束Ｆ1 で吸着
保持される。また、軸１０５の先端は、軸受ハウジング
１０１の底部に埋設された磁石１０４に当接され、磁石
１０４と軸１０５との間に充填された磁性流体１０６に
よって支持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
軸移動規制手段はいずれも回転軸心からある半径の円周
上において吸引力が作用するため、吸引力発生位置によ
って生ずる吸引力の差が軸受に対して偶力として作用
し、回転中の軸振れの原因となる。また、この軸受構造
において潤滑オイルを使用すると、ＨＤＤなどに用いた
場合、軸受の外へ潤滑オイルが漏洩して磁気記録用メデ
ィアの面等へ飛散して重大な欠陥を引き起こす危険があ
る。
軸移動規制手段はいずれも回転軸心からある半径の円周
上において吸引力が作用するため、吸引力発生位置によ
って生ずる吸引力の差が軸受に対して偶力として作用
し、回転中の軸振れの原因となる。また、この軸受構造
において潤滑オイルを使用すると、ＨＤＤなどに用いた
場合、軸受の外へ潤滑オイルが漏洩して磁気記録用メデ
ィアの面等へ飛散して重大な欠陥を引き起こす危険があ
る。
【０００５】また、図５の軸受装置の場合でも軸受部１
０７を構成する２つのポールピース１０３，１０３の間
の空隙磁気抵抗が大きくかつ軸１０５を通じての閉磁路
が構成されないことから、軸受面へ垂直に強い磁束が作
用せず、その部分に磁性流体１０６を保持する能力が小
さい。依って、軸受隙間Ｃ1 及びその周りに収容された
磁性流体１０６が適量より過剰な場合、軸受部１０７あ
るいは軸１０５の回転による遠心力で余剰な分の磁性流
体１０６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、
この軸受装置では、磁性流体の漏洩を防止するためには
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
シール機構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。
０７を構成する２つのポールピース１０３，１０３の間
の空隙磁気抵抗が大きくかつ軸１０５を通じての閉磁路
が構成されないことから、軸受面へ垂直に強い磁束が作
用せず、その部分に磁性流体１０６を保持する能力が小
さい。依って、軸受隙間Ｃ1 及びその周りに収容された
磁性流体１０６が適量より過剰な場合、軸受部１０７あ
るいは軸１０５の回転による遠心力で余剰な分の磁性流
体１０６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、
この軸受装置では、磁性流体の漏洩を防止するためには
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
シール機構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、軸の軸方向相対移動を防ぐと共
に軸振れを少なくし、かつ磁性流体の漏洩に対するシー
ル構造の簡素な磁性流体軸受装置を提供することを目的
とする。
に軸振れを少なくし、かつ磁性流体の漏洩に対するシー
ル構造の簡素な磁性流体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、透磁性材料からなる
円筒状の軸受ハウジングと、該軸受ハウジング内に設置
される透磁性材料からなるスラスト受板と、前記軸受ハ
ウジングの内周へ固着されラジアル方向に着磁された環
状磁石を有する軸受部と、該軸受部の内側に嵌合されそ
の先端を上記スラスト受板へ突き当てた軸とを備え、前
記軸受ハウジング、スラスト受板、軸受部及び軸とで形
成された空間へ磁性流体を保持してラジアル軸受及びス
ラスト軸受を構成するようにしている。
め、本発明の磁性流体軸受装置は、透磁性材料からなる
円筒状の軸受ハウジングと、該軸受ハウジング内に設置
される透磁性材料からなるスラスト受板と、前記軸受ハ
ウジングの内周へ固着されラジアル方向に着磁された環
状磁石を有する軸受部と、該軸受部の内側に嵌合されそ
の先端を上記スラスト受板へ突き当てた軸とを備え、前
記軸受ハウジング、スラスト受板、軸受部及び軸とで形
成された空間へ磁性流体を保持してラジアル軸受及びス
ラスト軸受を構成するようにしている。
【０００８】
【作用】したがって、軸受部と軸との間には、軸受部の
磁石→軸→スラスト受板→軸受ハウジングへと磁束が流
れる閉磁路が形成され、強い磁力によって軸がスラスト
受板へ吸引されてスラスト受板に当接される。これによ
って、軸移動を阻止しようとする力が軸心に対して偶力
として作用する位置でなく直接軸に作用するため、軸振
れを招くことなく軸の軸方向への移動を阻止する。ま
た、軸受部と軸との間に形成される磁束によって、これ
らの間に磁性流体が保持される。しかも、軸受部の開口
端においては軸受部の側面からも軸へ向けて磁場が形成
され、これによって軸受部の外の軸受隙間と連なる外部
空間にも磁性流体が保持される。このため、大量の磁性
流体が軸受隙間及びその周辺に吸着保持される。
磁石→軸→スラスト受板→軸受ハウジングへと磁束が流
れる閉磁路が形成され、強い磁力によって軸がスラスト
受板へ吸引されてスラスト受板に当接される。これによ
って、軸移動を阻止しようとする力が軸心に対して偶力
として作用する位置でなく直接軸に作用するため、軸振
れを招くことなく軸の軸方向への移動を阻止する。ま
た、軸受部と軸との間に形成される磁束によって、これ
らの間に磁性流体が保持される。しかも、軸受部の開口
端においては軸受部の側面からも軸へ向けて磁場が形成
され、これによって軸受部の外の軸受隙間と連なる外部
空間にも磁性流体が保持される。このため、大量の磁性
流体が軸受隙間及びその周辺に吸着保持される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１０】図１及び図２に本発明に係る磁性流体軸受
装置の一実施例を示す。この磁性流体軸受装置は、軸１
をその径方向に支承する円環形の軸受部２と、この軸受
部２が収容された円筒形の軸受ハウジング（以下、単に
ハウジングという）３と、このハウジング３の内部の軸
１と軸受部２との間の空間（以下、軸受隙間Ｃという）
及びハウジング３と軸１との間の空間（以下、貯留空間
９という）などに収容された磁性流体４とから構成され
ている。また、軸１の先端には、円板形の抜止め８が圧
入により固定されている。この抜止め８は過大な衝撃力
などが付加された場合に軸１が抜け出さないようにする
ためのもので、例えば軸受部２と軸方向に係合する大き
さのリングが採用されている。尚、軸１、ハウジング３
及びスラスト受板７は透磁性材料で形成されている。
装置の一実施例を示す。この磁性流体軸受装置は、軸１
をその径方向に支承する円環形の軸受部２と、この軸受
部２が収容された円筒形の軸受ハウジング（以下、単に
ハウジングという）３と、このハウジング３の内部の軸
１と軸受部２との間の空間（以下、軸受隙間Ｃという）
及びハウジング３と軸１との間の空間（以下、貯留空間
９という）などに収容された磁性流体４とから構成され
ている。また、軸１の先端には、円板形の抜止め８が圧
入により固定されている。この抜止め８は過大な衝撃力
などが付加された場合に軸１が抜け出さないようにする
ためのもので、例えば軸受部２と軸方向に係合する大き
さのリングが採用されている。尚、軸１、ハウジング３
及びスラスト受板７は透磁性材料で形成されている。
【００１１】軸受部２は、円環状例えば円筒形状の磁石
５とその内周面に貼着ないし圧入された薄肉の軸受面部
材６とから成る２層構造に設けられている。磁石５は、
外周側がＳ極，内周側がＮ極となるようにラジアル方向
へ着磁されている。軸受面部材６は、軸１あるいは軸受
部２の起動時あるいは停止時に避けられない軸受部２と
軸１との接触により発生する摩耗に対して好適な軸受材
料例えば潤滑性複合ニッケルメッキを施した鉄リングな
どが採用されている。この軸受面部材６は、磁路抵抗の
点から透磁性材料であることが好ましいが非磁性材料で
あっても良い。但し、非磁性材料の場合、磁石５から軸
１→スラスト受板７→磁石５へと流れる磁束の力により
軸１をスラスト受板７に吸着する力が所望の値より低下
しないような肉厚以下に設定する必要がある。
５とその内周面に貼着ないし圧入された薄肉の軸受面部
材６とから成る２層構造に設けられている。磁石５は、
外周側がＳ極，内周側がＮ極となるようにラジアル方向
へ着磁されている。軸受面部材６は、軸１あるいは軸受
部２の起動時あるいは停止時に避けられない軸受部２と
軸１との接触により発生する摩耗に対して好適な軸受材
料例えば潤滑性複合ニッケルメッキを施した鉄リングな
どが採用されている。この軸受面部材６は、磁路抵抗の
点から透磁性材料であることが好ましいが非磁性材料で
あっても良い。但し、非磁性材料の場合、磁石５から軸
１→スラスト受板７→磁石５へと流れる磁束の力により
軸１をスラスト受板７に吸着する力が所望の値より低下
しないような肉厚以下に設定する必要がある。
【００１２】ハウジング３は非磁性材料によって円筒形
に形成され、その一端例えば底部がスラスト受板７で閉
塞されると共に内周面にラジアル軸受を構成する軸受部
２が固定されている。本実施例の場合、ハウジング３に
軸受部２を固定した後に抜止め８を固定した軸１をハウ
ジング３内へ挿入しようとしているためハウジング３の
底を貫通させてこれをスラスト受板７で塞ぐようにして
いるが、軸１を装入してから軸受部２をハウジング３に
圧入する場合にはハウジング３を有底円筒状に形成して
底部にスラスト受板７を埋設すれば足りる。尚、スラス
ト受板７は好ましくは自己潤滑性を有する透磁性材料で
構成されている。
に形成され、その一端例えば底部がスラスト受板７で閉
塞されると共に内周面にラジアル軸受を構成する軸受部
２が固定されている。本実施例の場合、ハウジング３に
軸受部２を固定した後に抜止め８を固定した軸１をハウ
ジング３内へ挿入しようとしているためハウジング３の
底を貫通させてこれをスラスト受板７で塞ぐようにして
いるが、軸１を装入してから軸受部２をハウジング３に
圧入する場合にはハウジング３を有底円筒状に形成して
底部にスラスト受板７を埋設すれば足りる。尚、スラス
ト受板７は好ましくは自己潤滑性を有する透磁性材料で
構成されている。
【００１３】また、軸受部２は、ハウジング３の内周面
の中程の部位に配置されている。軸受部２のハウジング
３への固定は例えば圧入などによって行われる。この軸
受部２と軸２との間には適宜間隔の軸受隙間Ｃが形成さ
れ、そこに潤滑剤としての磁性流体４が満たされてラジ
アル軸受が構成されている。尚、軸受部２の下方のハウ
ジング３と軸１との間には、軸受隙間Ｃより大きな空間
の貯留空間９が設けられ、補給用の磁性流体４が満たさ
れている。この貯留空間９は軸受装置への磁性流体の供
給量のばらつきによる過剰な量を貯えるためのバッファ
ーの役目も果たしている。
の中程の部位に配置されている。軸受部２のハウジング
３への固定は例えば圧入などによって行われる。この軸
受部２と軸２との間には適宜間隔の軸受隙間Ｃが形成さ
れ、そこに潤滑剤としての磁性流体４が満たされてラジ
アル軸受が構成されている。尚、軸受部２の下方のハウ
ジング３と軸１との間には、軸受隙間Ｃより大きな空間
の貯留空間９が設けられ、補給用の磁性流体４が満たさ
れている。この貯留空間９は軸受装置への磁性流体の供
給量のばらつきによる過剰な量を貯えるためのバッファ
ーの役目も果たしている。
【００１４】この実施例によると、図１に示すように、
軸受部２の磁石５のＮ極から軸受部２の軸受面部材６→
軸１→スラスト受板７→ハウジング３→軸受部２の磁石
５のＳ極へと磁束が流れる閉磁路Ｆが形成される。この
閉磁路Ｆの磁力は、軸１を直接的にスラスト受板７へ吸
着させる。このため、軸１の軸方向移動を阻止するため
のスラスト力を回転軸心から離れた円周上に設定するこ
と、即ち駆動用マグネットとステータとの吸引力などを
利用する必要がない。このため、回転中の軸振れの原因
となる偶力の発生がなく、軸１の軸振れを防止すること
ができる。
軸受部２の磁石５のＮ極から軸受部２の軸受面部材６→
軸１→スラスト受板７→ハウジング３→軸受部２の磁石
５のＳ極へと磁束が流れる閉磁路Ｆが形成される。この
閉磁路Ｆの磁力は、軸１を直接的にスラスト受板７へ吸
着させる。このため、軸１の軸方向移動を阻止するため
のスラスト力を回転軸心から離れた円周上に設定するこ
と、即ち駆動用マグネットとステータとの吸引力などを
利用する必要がない。このため、回転中の軸振れの原因
となる偶力の発生がなく、軸１の軸振れを防止すること
ができる。
【００１５】また、閉磁路Ｆの形成によって軸受部２と
軸１との間（ラジアル軸受部位）及び軸１とスラスト受
板７との間（スラスト軸受部位）に強い磁束が発生する
ため、この部分に磁性流体４が集められ保持されること
となる。更に、軸受部２の外にも磁石５→軸受面部材６
→軸１→ハウジング３→磁石５へと磁束が流れる閉磁路
Ｆs を形成して磁性流体４を保持する。したがって、特
別にシール用磁石をハウジング開口部分に設けなくと
も、軸受部２を構成する磁石５によって磁性流体４を保
持することができる。このため、磁性流体４の飛散，漏
減を防止するシール構造を簡素化することができる。し
かも、貯留空間９、軸受隙間Ｃ及び磁石５の外の空間１
０へ保持された磁性流体４は連続しており、軸受隙間Ｃ
での磁性流体４の発熱を循環によって緩和している。
軸１との間（ラジアル軸受部位）及び軸１とスラスト受
板７との間（スラスト軸受部位）に強い磁束が発生する
ため、この部分に磁性流体４が集められ保持されること
となる。更に、軸受部２の外にも磁石５→軸受面部材６
→軸１→ハウジング３→磁石５へと磁束が流れる閉磁路
Ｆs を形成して磁性流体４を保持する。したがって、特
別にシール用磁石をハウジング開口部分に設けなくと
も、軸受部２を構成する磁石５によって磁性流体４を保
持することができる。このため、磁性流体４の飛散，漏
減を防止するシール構造を簡素化することができる。し
かも、貯留空間９、軸受隙間Ｃ及び磁石５の外の空間１
０へ保持された磁性流体４は連続しており、軸受隙間Ｃ
での磁性流体４の発熱を循環によって緩和している。
【００１６】なお、この実施例では、軸受部２の軸受面
を軸受面部材６で構成しているが、回転起動時あるいは
停止時の耐摩耗性について特に問題なければ磁石５の内
周面そのものを軸受面とすることも可能である。この場
合、部品点数の減少や磁石の体積がかせげるためにその
分だけ吸引力が増すといった利点がある。
を軸受面部材６で構成しているが、回転起動時あるいは
停止時の耐摩耗性について特に問題なければ磁石５の内
周面そのものを軸受面とすることも可能である。この場
合、部品点数の減少や磁石の体積がかせげるためにその
分だけ吸引力が増すといった利点がある。
【００１７】図３及び図４に他の実施例を示す。この実
施例は、マグネット５の両端の内周面に透磁性材料から
なるリング状の軸受部材１１，１２を固定し、それらの
中間にマグネットの非軸受面１３を形成したものであ
る。このように軸受面を分割する場合、軸受長が比較的
長くとも軸受ロスを減らし、かつコニエルモーメントに
対する軸受剛性を維持することができる。但し、この構
造の場合、透磁性材料の軸受部材１１，１２のラジアル
方向の厚さが問題となる。
施例は、マグネット５の両端の内周面に透磁性材料から
なるリング状の軸受部材１１，１２を固定し、それらの
中間にマグネットの非軸受面１３を形成したものであ
る。このように軸受面を分割する場合、軸受長が比較的
長くとも軸受ロスを減らし、かつコニエルモーメントに
対する軸受剛性を維持することができる。但し、この構
造の場合、透磁性材料の軸受部材１１，１２のラジアル
方向の厚さが問題となる。
【００１８】図４に軸受面部分を拡大して示す。ハウジ
ング３の開口端側の透磁性材料である軸受部材１１の側
面１４からは磁束がほとんど発生せず、磁性流体を保持
する能力は極めて弱い。したがって、軸受部材１１のラ
ジアル方向厚さＨが大きい場合は磁石側面１５の近傍の
磁性流体４ａと軸受隙間Ｃから外にはみ出た軸受端部近
傍の磁性流体４ｂとは不連続であり、この状態では軸受
端部近傍における磁性流体を保持する能力は小さくなっ
てしまう。このため、過剰となる軸受部材１１の側面１
４の周りの磁性流体４ｂは遠心力により飛散し、外部装
置へ重大な欠陥を及ぼす危険がある。しかし、軸受厚さ
Ｈが或る値以下であれば、磁石５の側面１５の周りの磁
性流体４ａと軸受部材１１の側面１４の周りの磁性流体
４ｂとは連続し、表面張力の弛緩によりほぼ破線に示す
ような形状に分布する。この場合はマグネット５の側面
１５は前述のように磁性流体４の供給量のばらつきに対
してバッファーとして有効に働く。そこで、この軸受部
材１１，１２の厚さＨが上述の限度を越す場合は、図３
に示す如く透磁性材から成る磁極片１６を設ければ、こ
れがＯ−リング磁性シールとして働き閉磁路Ｆ’を形成
して磁性流体４の漏洩を防ぎ、かつその内部空間１７が
補給部として利用できる。
ング３の開口端側の透磁性材料である軸受部材１１の側
面１４からは磁束がほとんど発生せず、磁性流体を保持
する能力は極めて弱い。したがって、軸受部材１１のラ
ジアル方向厚さＨが大きい場合は磁石側面１５の近傍の
磁性流体４ａと軸受隙間Ｃから外にはみ出た軸受端部近
傍の磁性流体４ｂとは不連続であり、この状態では軸受
端部近傍における磁性流体を保持する能力は小さくなっ
てしまう。このため、過剰となる軸受部材１１の側面１
４の周りの磁性流体４ｂは遠心力により飛散し、外部装
置へ重大な欠陥を及ぼす危険がある。しかし、軸受厚さ
Ｈが或る値以下であれば、磁石５の側面１５の周りの磁
性流体４ａと軸受部材１１の側面１４の周りの磁性流体
４ｂとは連続し、表面張力の弛緩によりほぼ破線に示す
ような形状に分布する。この場合はマグネット５の側面
１５は前述のように磁性流体４の供給量のばらつきに対
してバッファーとして有効に働く。そこで、この軸受部
材１１，１２の厚さＨが上述の限度を越す場合は、図３
に示す如く透磁性材から成る磁極片１６を設ければ、こ
れがＯ−リング磁性シールとして働き閉磁路Ｆ’を形成
して磁性流体４の漏洩を防ぎ、かつその内部空間１７が
補給部として利用できる。
【００１９】この実施例によると、図１〜図２の実施例
の閉磁路Ｆが軸受部２の２つの軸受部材１１，１２を夫
々通る２系統に増加形成されることになるため、軸１の
軸振れを防止する力がより強大となる。また、磁極片１
６側の軸受部材１１と磁極片１６との間にも閉磁路Ｆ’
が形成されることになり、磁極片１６と軸受部２との間
にも磁性流体４を連続させて、この間を余剰の磁性流体
４のバッファとして機能させることができる。
の閉磁路Ｆが軸受部２の２つの軸受部材１１，１２を夫
々通る２系統に増加形成されることになるため、軸１の
軸振れを防止する力がより強大となる。また、磁極片１
６側の軸受部材１１と磁極片１６との間にも閉磁路Ｆ’
が形成されることになり、磁極片１６と軸受部２との間
にも磁性流体４を連続させて、この間を余剰の磁性流体
４のバッファとして機能させることができる。
【００２０】斯様に図１及び図３中の矢印で示される閉
磁路Ｆのため、軸受隙間Ｃの磁性流体４が強く配向する
ため回転中の軸振れの抑制が良好なものとなる。
磁路Ｆのため、軸受隙間Ｃの磁性流体４が強く配向する
ため回転中の軸振れの抑制が良好なものとなる。
【００２１】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例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。
一例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。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の磁性流体軸受装置は、ラジアル方向へ着磁したマグネ
ットを使用し、透磁性材料からなるハウジング、軸及び
スラスト受板で閉磁路を作りかつ潤滑剤として磁性流体
を使用するようにしたので、軸をスラスト板に磁力で吸
着させて軸の移動を防ぐと共に、潤滑剤たる磁性流体を
軸受面及びその周辺に大量に集めて保持できる。したが
って、軸振れの原因となる偶力の発生を防いで軸振れを
防止することができると共に磁性流体の漏洩防止のため
の特別のシール部材・磁石を付加しなくとも磁性流体の
漏洩を防止できる。しかして、この磁性流体軸受装置は
衝撃に強く、軸受からの塵埃油の漏出を防ぎ、かつ軸振
れの少ないことが要求されるハードディスクドライブ用
電動機などの軸受として好適である。
の磁性流体軸受装置は、ラジアル方向へ着磁したマグネ
ットを使用し、透磁性材料からなるハウジング、軸及び
スラスト受板で閉磁路を作りかつ潤滑剤として磁性流体
を使用するようにしたので、軸をスラスト板に磁力で吸
着させて軸の移動を防ぐと共に、潤滑剤たる磁性流体を
軸受面及びその周辺に大量に集めて保持できる。したが
って、軸振れの原因となる偶力の発生を防いで軸振れを
防止することができると共に磁性流体の漏洩防止のため
の特別のシール部材・磁石を付加しなくとも磁性流体の
漏洩を防止できる。しかして、この磁性流体軸受装置は
衝撃に強く、軸受からの塵埃油の漏出を防ぎ、かつ軸振
れの少ないことが要求されるハードディスクドライブ用
電動機などの軸受として好適である。
【００２３】また、本発明の磁性流体軸受装置は、磁性
流体を保持するためのシール用磁石を特別に設ける必要
がないため、軸部、軸受部周りの構造が簡素化され、シ
ール構造が簡素である
流体を保持するためのシール用磁石を特別に設ける必要
がないため、軸部、軸受部周りの構造が簡素化され、シ
ール構造が簡素である
【００２４】更に、本発明において軸受部を磁石と軸受
部材とで構成する場合には耐久性を向上できるし、磁石
だけで軸受部を構成する場合には部品点数が少なく製作
が容易であることからコスト低減が可能となると共によ
り大きな磁石を採用して吸引力を増加させ得る。更に、
ハウジングの開口端に磁極片を設ける場合、磁極片と軸
受部との間の空間にも磁性流体を貯留できるため、使用
時の磁性流体の漏洩をより確実に防ぐことができる。
部材とで構成する場合には耐久性を向上できるし、磁石
だけで軸受部を構成する場合には部品点数が少なく製作
が容易であることからコスト低減が可能となると共によ
り大きな磁石を採用して吸引力を増加させ得る。更に、
ハウジングの開口端に磁極片を設ける場合、磁極片と軸
受部との間の空間にも磁性流体を貯留できるため、使用
時の磁性流体の漏洩をより確実に防ぐことができる。
【図１】本発明に係る磁性流体軸受装置の一実施例を示
す中央縦断面図である。
す中央縦断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明に係る軸受装置の他の実施例を示す中央
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】従来の磁性流体軸受装置の図で、（Ａ）は中央
縦断面図、（Ｂ）は軸受部分の拡大断面図である。
縦断面図、（Ｂ）は軸受部分の拡大断面図である。
１ 軸 ２ 軸受部 ３ 軸受ハウジング ４ 磁性流体 ５ 磁石 ６ 軸受面部材 ７ スラスト受板 １６ 磁極片
Claims (4)
- 【請求項１】 透磁性材料からなる円筒状の軸受ハウジ
ングと、該軸受ハウジング内に設置される透磁性材料か
らなるスラスト受板と、前記軸受ハウジングの内周へ固
着されラジアル方向に着磁された環状磁石を有する軸受
部と、該軸受部の内側に嵌合されその先端を上記スラス
ト受板へ突き当てた軸とを備え、前記軸受ハウジング、
スラスト受板、軸受部及び軸とで形成された空間へ磁性
流体を保持してラジアル軸受及びスラスト軸受を構成し
てなる磁性流体軸受装置。 - 【請求項２】 前記軸受部は環状磁石とその内周面に設
けられた環状の軸受面部材とから構成されていることを
特徴とする請求項１記載の磁性流体軸受装置。 - 【請求項３】 前記軸受部は環状磁石から成りその内周
面をラジアル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４】 軸受ハウジングの開口端へ環状の磁極片
を固着してなるシール構造を有することを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載の磁性流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019247A JPH06207616A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 磁性流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019247A JPH06207616A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 磁性流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207616A true JPH06207616A (ja) | 1994-07-26 |
Family
ID=11994088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5019247A Pending JPH06207616A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 磁性流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06207616A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103398100A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-20 | 太原科技大学 | 磁流体油膜轴承 |
| CN105508428A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-20 | 张广 | 一种兼有位移补偿功能和减振功能的圆柱滚子轴承 |
| CN105508433A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-20 | 张广 | 一种兼有角度补偿功能和减振功能的双列圆柱滚子轴承 |
| CN105508434A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-20 | 张广 | 一种兼有位移补偿功能和减振功能的调心球轴承 |
| CN105526264A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-27 | 张广 | 一种兼有角度补偿功能和减振功能的调心球轴承 |
| CN105526257A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-27 | 张广 | 一种兼有角度补偿功能和减振功能的角接触球轴承 |
| CN105526263A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-27 | 张广 | 一种兼有位移补偿功能和减振功能的双列圆柱滚子轴承 |
| CN114673728A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 迈格钠磁动力股份有限公司 | 一种永磁推力悬浮轴承及其控制方法 |
-
1993
- 1993-01-12 JP JP5019247A patent/JPH06207616A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103398100A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-20 | 太原科技大学 | 磁流体油膜轴承 |
| CN105508428A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-20 | 张广 | 一种兼有位移补偿功能和减振功能的圆柱滚子轴承 |
| CN105508433A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-20 | 张广 | 一种兼有角度补偿功能和减振功能的双列圆柱滚子轴承 |
| CN105508434A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-20 | 张广 | 一种兼有位移补偿功能和减振功能的调心球轴承 |
| CN105526264A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-27 | 张广 | 一种兼有角度补偿功能和减振功能的调心球轴承 |
| CN105526257A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-27 | 张广 | 一种兼有角度补偿功能和减振功能的角接触球轴承 |
| CN105526263A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-04-27 | 张广 | 一种兼有位移补偿功能和减振功能的双列圆柱滚子轴承 |
| CN114673728A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 迈格钠磁动力股份有限公司 | 一种永磁推力悬浮轴承及其控制方法 |
| CN114673728B (zh) * | 2020-12-24 | 2024-01-26 | 迈格钠磁动力股份有限公司 | 一种永磁推力悬浮轴承及其控制方法 |
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