JPH06341434A - 磁性流体軸受装置 - Google Patents
磁性流体軸受装置Info
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- JPH06341434A JPH06341434A JP14973493A JP14973493A JPH06341434A JP H06341434 A JPH06341434 A JP H06341434A JP 14973493 A JP14973493 A JP 14973493A JP 14973493 A JP14973493 A JP 14973493A JP H06341434 A JPH06341434 A JP H06341434A
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- Japan
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- annular
- magnetic fluid
- bearing
- shaft
- magnet
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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
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0402—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means combined with other supporting means, e.g. hybrid bearings with both magnetic and fluid supporting means
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁性流体軸受装置の微少な軸受クリアランス
を高い精度と同心度で形成することができるようにす
る。 【構成】 透磁性材料から成る軸４若しくは回転体と、
磁性流体５を含浸させた透磁性材料の焼結体から成り軸
４若しくは回転体を支承する複数の環状軸受３，３と、
この環状軸受３，３の間に配置された軸方向に着磁され
た磁石２と、軸４若しくは回転体あるいは環状軸受３，
３と磁石２を支承するハウジング１とで構成され、軸４
若しくは回転体と環状軸受３，３及び磁石２との間に磁
性流体５を密封するようにしている。したがって、焼結
体から形成された環状軸受３，３の内周面にサイジング
バーを圧入して環状軸受３，３の内径を調整でき、また
ハウジング１に組み込んだ１対の環状軸受３，３の内周
面にサイジングバーを圧入して１対の環状軸受３，３の
同軸度を調整でき、微少な軸受クリアランスを高い同軸
度で高精度にて形成することができる。
を高い精度と同心度で形成することができるようにす
る。 【構成】 透磁性材料から成る軸４若しくは回転体と、
磁性流体５を含浸させた透磁性材料の焼結体から成り軸
４若しくは回転体を支承する複数の環状軸受３，３と、
この環状軸受３，３の間に配置された軸方向に着磁され
た磁石２と、軸４若しくは回転体あるいは環状軸受３，
３と磁石２を支承するハウジング１とで構成され、軸４
若しくは回転体と環状軸受３，３及び磁石２との間に磁
性流体５を密封するようにしている。したがって、焼結
体から形成された環状軸受３，３の内周面にサイジング
バーを圧入して環状軸受３，３の内径を調整でき、また
ハウジング１に組み込んだ１対の環状軸受３，３の内周
面にサイジングバーを圧入して１対の環状軸受３，３の
同軸度を調整でき、微少な軸受クリアランスを高い同軸
度で高精度にて形成することができる。
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】磁性流体軸受は、軸受構造内に磁石を配
置し、軸受と軸の間に閉磁路を形成してそこに磁性流体
を保持させ潤滑材として用いるものである。この磁性流
体軸受装置としては、従来、図４、図５に示すものが知
られている。
置し、軸受と軸の間に閉磁路を形成してそこに磁性流体
を保持させ潤滑材として用いるものである。この磁性流
体軸受装置としては、従来、図４、図５に示すものが知
られている。
【０００３】図４に示す特公昭５６−７０８６号に記載
された軸受装置は、磁石と回転軸を支承する軸受面を構
成する軸受部材とが一体成形されている。つまり、軸方
向に着磁した磁石１０１の軸断面形状がコの字状に形成
されて両端部分１０２，１０２が軸受部材として機能す
るように設けられている。そして、コの字形の磁石１０
１と軸１０３との間に磁性流体１０５が充填されてい
る。この磁性流体軸受装置では、磁石１０１が断面コの
字状に形成されて軸受となっており、軸受部１０２，１
０２の内周面を研削、研磨等して軸受部１０２，１０２
の内径の寸法を調整し、軸１０３と軸受部１０２，１０
２との間のクリアランス（本明細書では軸受面クリアラ
ンスと称する）１０４を形成している。
された軸受装置は、磁石と回転軸を支承する軸受面を構
成する軸受部材とが一体成形されている。つまり、軸方
向に着磁した磁石１０１の軸断面形状がコの字状に形成
されて両端部分１０２，１０２が軸受部材として機能す
るように設けられている。そして、コの字形の磁石１０
１と軸１０３との間に磁性流体１０５が充填されてい
る。この磁性流体軸受装置では、磁石１０１が断面コの
字状に形成されて軸受となっており、軸受部１０２，１
０２の内周面を研削、研磨等して軸受部１０２，１０２
の内径の寸法を調整し、軸１０３と軸受部１０２，１０
２との間のクリアランス（本明細書では軸受面クリアラ
ンスと称する）１０４を形成している。
【０００４】また、図５に示す特開昭６２−７２９２０
号に記載された装置は、磁石２０１と軸受部材２０２と
が別体に形成されている。そして、環状の磁極片２０
２，２０２自体を軸受部材とし、軸方向に着磁した環状
磁石２０１の両磁極端面に接触させて非磁性材料から成
る軸２０５に嵌合させている。尚、符号２０３はハウジ
ング、２０４は軸受面クリアランス、２０６は磁性流体
である。
号に記載された装置は、磁石２０１と軸受部材２０２と
が別体に形成されている。そして、環状の磁極片２０
２，２０２自体を軸受部材とし、軸方向に着磁した環状
磁石２０１の両磁極端面に接触させて非磁性材料から成
る軸２０５に嵌合させている。尚、符号２０３はハウジ
ング、２０４は軸受面クリアランス、２０６は磁性流体
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軸触れ
に対する精度を要する用途、例えばＨＤＤに用いるよう
な小型・精密なモータでは、軸受面クリアランス１０４
は２〜１０μｍ程度の範囲に±１μｍ以下の高い精度で
形成されることが要求されるが、断面コの字状の磁石１
０１の軸受部１０２，１０２の２つの内周面を研削・研
磨加工して寸法調整していたのでは、この精度を満足す
ることは難しい。
に対する精度を要する用途、例えばＨＤＤに用いるよう
な小型・精密なモータでは、軸受面クリアランス１０４
は２〜１０μｍ程度の範囲に±１μｍ以下の高い精度で
形成されることが要求されるが、断面コの字状の磁石１
０１の軸受部１０２，１０２の２つの内周面を研削・研
磨加工して寸法調整していたのでは、この精度を満足す
ることは難しい。
【０００６】一方、図５に示す装置では、環状軸受２０
２，２０２が環状磁石２０１とは別個に形成されている
ので、研削・研磨加工により１個の環状軸受２０２の内
径を高精度に仕上げ加工することは可能であるが、環状
磁石２０１と２個の環状軸受２０２，２０２をハウジン
グ２０３の内周に組み付けた状態で、一方の環状軸受２
０２と他方の環状軸受２０２との同軸度を調整すること
が難しいので、微細な軸受面クリアランス２０４の実現
は難しい。
２，２０２が環状磁石２０１とは別個に形成されている
ので、研削・研磨加工により１個の環状軸受２０２の内
径を高精度に仕上げ加工することは可能であるが、環状
磁石２０１と２個の環状軸受２０２，２０２をハウジン
グ２０３の内周に組み付けた状態で、一方の環状軸受２
０２と他方の環状軸受２０２との同軸度を調整すること
が難しいので、微細な軸受面クリアランス２０４の実現
は難しい。
【０００７】本発明は、微少な軸受面クリアランスを高
精度にて形成することができる磁性流体軸受装置を提供
することを目的とする。
精度にて形成することができる磁性流体軸受装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、磁性流体を潤滑材として用いた磁性流体
軸装置において、透磁性材料から成る軸若しくは回転体
と、磁性流体を含浸させた透磁性材料の焼結体から成り
軸若しくは回転体を支承する複数の環状軸受と、この環
状軸受の間に配置される軸方向に着磁された磁石と、軸
若しくは回転体あるいは環状軸受と磁石を支承するハウ
ジングとから成り、軸若しくは回転体と環状軸受及び磁
石との間に磁性流体を密封するようにしている。
め、本発明は、磁性流体を潤滑材として用いた磁性流体
軸装置において、透磁性材料から成る軸若しくは回転体
と、磁性流体を含浸させた透磁性材料の焼結体から成り
軸若しくは回転体を支承する複数の環状軸受と、この環
状軸受の間に配置される軸方向に着磁された磁石と、軸
若しくは回転体あるいは環状軸受と磁石を支承するハウ
ジングとから成り、軸若しくは回転体と環状軸受及び磁
石との間に磁性流体を密封するようにしている。
【０００９】
【作用】したがって、透磁性材料の焼結体から成る複数
の環状軸受は、サイジング工程を経て高い同心度と寸法
精度で形成され、軸受装置に組み込まれる。しかも、環
状軸受内にも磁性流体を含浸させるので、軸受装置内の
磁性流体の総量が多くなる。
の環状軸受は、サイジング工程を経て高い同心度と寸法
精度で形成され、軸受装置に組み込まれる。しかも、環
状軸受内にも磁性流体を含浸させるので、軸受装置内の
磁性流体の総量が多くなる。
【００１０】更に、環状磁石→一方の環状軸受→軸→他
方の環状軸受→環状磁石と磁束が流れる閉磁路を形成
し、透磁性材料からなる環状軸受とこれに対向する透磁
性材料からなる軸の外周面との間の軸受面クリアランス
を強い磁束が貫通し、軸受面クリアランス及びその近傍
の環状軸受内に磁性流体が強く保持され、軸の回転によ
り発生する動圧が環状軸受内への磁性流体の流入によっ
て減少することが抑制される。
方の環状軸受→環状磁石と磁束が流れる閉磁路を形成
し、透磁性材料からなる環状軸受とこれに対向する透磁
性材料からなる軸の外周面との間の軸受面クリアランス
を強い磁束が貫通し、軸受面クリアランス及びその近傍
の環状軸受内に磁性流体が強く保持され、軸の回転によ
り発生する動圧が環状軸受内への磁性流体の流入によっ
て減少することが抑制される。
【００１１】
【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。
【００１２】図１に本発明の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、一端が閉塞され他
端が開放された非磁性材料からなる円筒状のハウジング
１と、このハウジング１の内周面に設けられ軸方向に着
磁された環状磁石２と、磁性流体を含浸させた透磁性材
料の焼結体からなる１対の環状軸受３，３と、この１対
の環状軸受３，３に回転可能に嵌合された透磁性材料か
らなる軸４と、この軸４と環状軸受３，３及び環状磁石
２との間に充填される磁性流体５とから構成されてい
る。１対の環状軸受３，３と軸４との間には適宜軸受面
クリアランス６が形成され、この軸受面クリアランス６
に潤滑剤としての磁性流体５が満たされてラジアル軸受
が構成されている。また、環状軸受３，３は、環状磁石
２の両磁極端面に接して設けられ環状磁石２より内径を
小さく形成されている。尚、図中の符号９はスラスト受
板である。
例を示す。この磁性流体軸受装置は、一端が閉塞され他
端が開放された非磁性材料からなる円筒状のハウジング
１と、このハウジング１の内周面に設けられ軸方向に着
磁された環状磁石２と、磁性流体を含浸させた透磁性材
料の焼結体からなる１対の環状軸受３，３と、この１対
の環状軸受３，３に回転可能に嵌合された透磁性材料か
らなる軸４と、この軸４と環状軸受３，３及び環状磁石
２との間に充填される磁性流体５とから構成されてい
る。１対の環状軸受３，３と軸４との間には適宜軸受面
クリアランス６が形成され、この軸受面クリアランス６
に潤滑剤としての磁性流体５が満たされてラジアル軸受
が構成されている。また、環状軸受３，３は、環状磁石
２の両磁極端面に接して設けられ環状磁石２より内径を
小さく形成されている。尚、図中の符号９はスラスト受
板である。
【００１３】軸受３，３を構成する焼結体としては、軸
受材として好ましく尚かつ適度な透磁率即ち軸受面クリ
アランス６および環状軸受３，３の中に磁性流体を確実
に保持できるだけの磁束を貫通させる透磁率を有する組
成のものが選定される。そこで、本実施例の場合、焼結
体としては、高透磁率の鉄系焼結体例えば、９８ｗｔ％
Ｆｅ−２ｗｔ％Ｃｕ、気孔率２０％の鉄系焼結体を採用
している。尚、適度な透磁率を有していれば、鉄以外の
元素を含んでいてもよい。また、適度な透磁率は、環状
軸受３，３の寸法、環状軸受３，３の気孔率等によって
変わる。
受材として好ましく尚かつ適度な透磁率即ち軸受面クリ
アランス６および環状軸受３，３の中に磁性流体を確実
に保持できるだけの磁束を貫通させる透磁率を有する組
成のものが選定される。そこで、本実施例の場合、焼結
体としては、高透磁率の鉄系焼結体例えば、９８ｗｔ％
Ｆｅ−２ｗｔ％Ｃｕ、気孔率２０％の鉄系焼結体を採用
している。尚、適度な透磁率を有していれば、鉄以外の
元素を含んでいてもよい。また、適度な透磁率は、環状
軸受３，３の寸法、環状軸受３，３の気孔率等によって
変わる。
【００１４】ここで、鉄系焼結体の気孔率は、あまり小
さいと、磁性流体の含浸量が少なくなると共に環状軸受
３，３の内径を調整するサイジング工程において環状軸
受３，３の表面が硬いためサイジングバーを圧入しにく
くなり、サイジングが困難となるので好ましくない。一
方、気孔率が必要以上に大きいと、動圧が逃げてしま
う。つまり、回転時に、軸受面クリアランス６にある磁
性流体５が環状軸受３，３の中に押し込まれてしまっ
て、軸４を支持する能力を失うか著しく低減するので好
ましくない。サイジング可能で且つ動圧を失わない気孔
率は、１５％〜２５％程度が好ましい。
さいと、磁性流体の含浸量が少なくなると共に環状軸受
３，３の内径を調整するサイジング工程において環状軸
受３，３の表面が硬いためサイジングバーを圧入しにく
くなり、サイジングが困難となるので好ましくない。一
方、気孔率が必要以上に大きいと、動圧が逃げてしま
う。つまり、回転時に、軸受面クリアランス６にある磁
性流体５が環状軸受３，３の中に押し込まれてしまっ
て、軸４を支持する能力を失うか著しく低減するので好
ましくない。サイジング可能で且つ動圧を失わない気孔
率は、１５％〜２５％程度が好ましい。
【００１５】また、環状軸受３，３に含浸される磁性流
体は、軸４と環状軸受３，３との間に介在する磁性流体
と同一のもので、特に限定されるものではないが、例え
ば基油のタイプがパラフィン系、粘度が７５ｃｐｓ（２
５°Ｃでの粘度）、飽和磁化が４００Ｇａｕｓｓのもの
を用いている。
体は、軸４と環状軸受３，３との間に介在する磁性流体
と同一のもので、特に限定されるものではないが、例え
ば基油のタイプがパラフィン系、粘度が７５ｃｐｓ（２
５°Ｃでの粘度）、飽和磁化が４００Ｇａｕｓｓのもの
を用いている。
【００１６】この軸受装置３，３は、例えば次のような
工程を経て製造される。
工程を経て製造される。
【００１７】環状軸受３，３は、所定の配合で秤量され
た組成材料をよく混合して、環状に圧縮成形した後、焼
結して得られる。次に、図２（Ａ）に示すように、この
環状軸受３の内周面７に円柱状のサイジングバー８を圧
入して、内径を所定の寸法に調整する。次に、環状軸受
３，３を真空容器などに収めて真空ポンプ等（図示省
略）により減圧してから、磁性流体槽（図示省略）の中
に浸漬して環状軸受３，３の中に磁性流体を染み込ませ
る。次に、ハウジング１の中に閉鎖端側の環状軸受３、
環状磁石２、開放端側の環状軸受３の順に圧入する。同
時に図２（Ｂ）に示すように、サイジングバー８によっ
てハウジング１内に組み込んだ１対の環状軸受３，３の
内周面７，７をサイジングして、１対の環状軸受３，３
の同軸度を調整する。ここで、環状軸受３，３は焼結体
から形成され且つその気孔率も所定以上あるので、サイ
ジングバー８を圧入可能な柔らかさを有しており、サイ
ジングバー８を用いた環状軸受３，３の内径調整および
同軸度調整が可能である。
た組成材料をよく混合して、環状に圧縮成形した後、焼
結して得られる。次に、図２（Ａ）に示すように、この
環状軸受３の内周面７に円柱状のサイジングバー８を圧
入して、内径を所定の寸法に調整する。次に、環状軸受
３，３を真空容器などに収めて真空ポンプ等（図示省
略）により減圧してから、磁性流体槽（図示省略）の中
に浸漬して環状軸受３，３の中に磁性流体を染み込ませ
る。次に、ハウジング１の中に閉鎖端側の環状軸受３、
環状磁石２、開放端側の環状軸受３の順に圧入する。同
時に図２（Ｂ）に示すように、サイジングバー８によっ
てハウジング１内に組み込んだ１対の環状軸受３，３の
内周面７，７をサイジングして、１対の環状軸受３，３
の同軸度を調整する。ここで、環状軸受３，３は焼結体
から形成され且つその気孔率も所定以上あるので、サイ
ジングバー８を圧入可能な柔らかさを有しており、サイ
ジングバー８を用いた環状軸受３，３の内径調整および
同軸度調整が可能である。
【００１８】次に、環状軸受３，３の内周面７，７に軸
４を嵌合し、軸４と環状軸受３，３との間の軸受面クリ
アランス６及び軸４と環状磁石２との間の空間に磁性流
体５を充填する。
４を嵌合し、軸４と環状軸受３，３との間の軸受面クリ
アランス６及び軸４と環状磁石２との間の空間に磁性流
体５を充填する。
【００１９】これによって、図１に矢印で示すように、
環状磁石２→一方の環状軸受３→軸４→他方の環状軸受
３→環状磁石２と磁束Ｆ1 が流れる閉磁路を形成し、透
磁性材料からなる環状軸受３，３とこれに対向する透磁
性材料からなる軸４の外周面との間の軸受面クリアラン
ス６に強い磁束が貫通し、軸受面クリアランス６及びそ
の近傍の環状軸受３，３内に磁性流体５を強く保持す
る。依って、軸４の回転により発生する動圧が高くな
り、軸４を高い軸受剛性で支持する。
環状磁石２→一方の環状軸受３→軸４→他方の環状軸受
３→環状磁石２と磁束Ｆ1 が流れる閉磁路を形成し、透
磁性材料からなる環状軸受３，３とこれに対向する透磁
性材料からなる軸４の外周面との間の軸受面クリアラン
ス６に強い磁束が貫通し、軸受面クリアランス６及びそ
の近傍の環状軸受３，３内に磁性流体５を強く保持す
る。依って、軸４の回転により発生する動圧が高くな
り、軸４を高い軸受剛性で支持する。
【００２０】以上のように構成された磁性流体軸受装置
は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などに実
施することが可能である。
は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などに実
施することが可能である。
【００２１】図３にハードディスクドライブに適用した
例を示す。このハードディスクドライブにおける磁性流
体軸受装置は、一端がスラスト受板１１によって閉塞さ
れ他端が開放された非磁性材料からなる円筒状のハウジ
ング１と、このハウジング１内に圧入された環状磁石２
と、この環状磁石２の両磁極端面に接するようにハウジ
ング１内に圧入された鉄系焼結体からなる１対の環状軸
受３，３と、透磁性材料からなる回転軸４と、閉塞側の
環状軸受３の端面に対向して回転軸４の抜け止めを図る
抜け止め部材１２と、環状軸受３，３及びそれらの間の
環状磁石２の周りと回転軸４の外周面との間に充填され
る潤滑剤としての磁性流体５と、ハウジング１の開放端
側に設けられた磁気シール１３と、回転軸４をスラスト
受板１１に吸着させる磁束を生じさせる磁石２５とから
構成されている。尚、抜け止め部材１２は回転軸４に圧
入されて固定されている。
例を示す。このハードディスクドライブにおける磁性流
体軸受装置は、一端がスラスト受板１１によって閉塞さ
れ他端が開放された非磁性材料からなる円筒状のハウジ
ング１と、このハウジング１内に圧入された環状磁石２
と、この環状磁石２の両磁極端面に接するようにハウジ
ング１内に圧入された鉄系焼結体からなる１対の環状軸
受３，３と、透磁性材料からなる回転軸４と、閉塞側の
環状軸受３の端面に対向して回転軸４の抜け止めを図る
抜け止め部材１２と、環状軸受３，３及びそれらの間の
環状磁石２の周りと回転軸４の外周面との間に充填され
る潤滑剤としての磁性流体５と、ハウジング１の開放端
側に設けられた磁気シール１３と、回転軸４をスラスト
受板１１に吸着させる磁束を生じさせる磁石２５とから
構成されている。尚、抜け止め部材１２は回転軸４に圧
入されて固定されている。
【００２２】環状軸受３，３を形成する焼結体は９８ｗ
ｔ％Ｆｅ−２ｗｔ％Ｃｕの鉄系が用いられ、気孔率が２
０％に設定されている。また、この環状軸受３，３には
基油のタイプがパラフィン系、粘度が７５ｃｐｓ（２５
°Ｃでの粘度）、飽和磁化が４００Ｇａｕｓｓの磁性流
体が含浸されている。
ｔ％Ｆｅ−２ｗｔ％Ｃｕの鉄系が用いられ、気孔率が２
０％に設定されている。また、この環状軸受３，３には
基油のタイプがパラフィン系、粘度が７５ｃｐｓ（２５
°Ｃでの粘度）、飽和磁化が４００Ｇａｕｓｓの磁性流
体が含浸されている。
【００２３】ハウジング１は、抜け止め部材１２が先端
に圧入された回転軸４が収容されてからスラスト受板１
１によって閉塞されている。回転軸４は、ボール２１を
介してスラスト受板１１に当接され回転可能に支持され
ている。ここで、回転軸４は磁石２５によって形成され
る回転軸４→スラスト受板１１→磁石２５と流れる磁束
によってスラスト受板１１に吸着される。
に圧入された回転軸４が収容されてからスラスト受板１
１によって閉塞されている。回転軸４は、ボール２１を
介してスラスト受板１１に当接され回転可能に支持され
ている。ここで、回転軸４は磁石２５によって形成され
る回転軸４→スラスト受板１１→磁石２５と流れる磁束
によってスラスト受板１１に吸着される。
【００２４】また、１対の環状軸受３，３の間には、軸
受面クリアランス６より大きな貯留空間２２が設けら
れ、補給用の磁性流体５が満たされている。本実施例に
おいて、貯留空間２２の体積は４５ｍｍ3 、環状軸受
３，３の気孔部の体積は３０ｍｍ3 である。磁性流体５
を環状軸受３，３に含浸しなければ磁性流体５が気孔か
ら環状軸受３，３の中に入り込んで潤滑不良になるおそ
れがあるが、磁性流体を含浸しているので磁性流体５の
総量は約１．６７倍となっている。
受面クリアランス６より大きな貯留空間２２が設けら
れ、補給用の磁性流体５が満たされている。本実施例に
おいて、貯留空間２２の体積は４５ｍｍ3 、環状軸受
３，３の気孔部の体積は３０ｍｍ3 である。磁性流体５
を環状軸受３，３に含浸しなければ磁性流体５が気孔か
ら環状軸受３，３の中に入り込んで潤滑不良になるおそ
れがあるが、磁性流体を含浸しているので磁性流体５の
総量は約１．６７倍となっている。
【００２５】本実施例では、環状磁石２，２として樹脂
結合磁石を用いている。また、回転軸４を構成する透磁
性材料としては焼入硬化型ステンレス鋼が用いられてい
る。
結合磁石を用いている。また、回転軸４を構成する透磁
性材料としては焼入硬化型ステンレス鋼が用いられてい
る。
【００２６】磁気シール１３は、開放側の環状軸受３の
端面に接する環状磁石２３と、更に外側において環状磁
石２３に接する環状磁極片２４とから構成され、環状磁
極片２４と回転軸４との間で磁性流体５を保持して外部
に漏れるのを防止するように設けられている。本実施例
の場合、環状磁石２３の両側に接して配置される１対の
磁極片の一方を開放側寄りの環状軸受３が兼用してい
る。尚、磁気シール１３から磁性流体が漏洩しても、吸
着部材２０によって磁性流体が吸着され、外部に漏洩す
ることを防止できるようになっている。
端面に接する環状磁石２３と、更に外側において環状磁
石２３に接する環状磁極片２４とから構成され、環状磁
極片２４と回転軸４との間で磁性流体５を保持して外部
に漏れるのを防止するように設けられている。本実施例
の場合、環状磁石２３の両側に接して配置される１対の
磁極片の一方を開放側寄りの環状軸受３が兼用してい
る。尚、磁気シール１３から磁性流体が漏洩しても、吸
着部材２０によって磁性流体が吸着され、外部に漏洩す
ることを防止できるようになっている。
【００２７】回転軸４にはハウジング１の外でハブ１４
が圧入固定されている。このハブ１４の内側に圧入固定
されたロータヨーク１５及びロータ磁石１６と、ハウジ
ング１の外周面に圧入固定されたフレーム１７に取り付
けられたステータヨーク１８及びステータコイル１９と
によってＨＤＤの駆動用モータが構成されている。ここ
で、フレーム１７は機器類（図示省略）に固定され、ハ
ブ１４はメディア（図示省略）を支持している。
が圧入固定されている。このハブ１４の内側に圧入固定
されたロータヨーク１５及びロータ磁石１６と、ハウジ
ング１の外周面に圧入固定されたフレーム１７に取り付
けられたステータヨーク１８及びステータコイル１９と
によってＨＤＤの駆動用モータが構成されている。ここ
で、フレーム１７は機器類（図示省略）に固定され、ハ
ブ１４はメディア（図示省略）を支持している。
【００２８】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。例えば、本実施例では軸４を回転させ、環状軸受
３，３をハウジング１側へ固定させるようにしている
が、これに特に限定されるものではなく、軸４を固定
し、その周りを回転する円筒状の回転体を設け、その回
転体あるいは固定的な軸４に環状軸受３，３を圧入など
で固定するようにしても良い。
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。例えば、本実施例では軸４を回転させ、環状軸受
３，３をハウジング１側へ固定させるようにしている
が、これに特に限定されるものではなく、軸４を固定
し、その周りを回転する円筒状の回転体を設け、その回
転体あるいは固定的な軸４に環状軸受３，３を圧入など
で固定するようにしても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の磁性流体軸受装置は、透磁性材料から成る軸若しくは
回転体と、磁性流体を含浸させた透磁性材料の焼結体か
ら成り軸若しくは回転体を支承する複数の環状軸受と、
この環状軸受の間に配置された軸方向に着磁された磁石
と、軸若しくは回転体あるいは環状軸受と磁石を支承す
るハウジングとから構成され、軸若しくは回転体と環状
軸受及び磁石との間に磁性流体を密封しているので、焼
結体から形成された環状軸受の内周面にサイジングバー
を圧入して環状軸受の内径を調整でき、またハウジング
に組み込んだ１対の環状軸受の内周面にサイジングバー
を圧入して１対の環状軸受の同軸度を調整でき、微少な
軸受クリアランスを高い同軸度で高精度にて形成するこ
とができる。
の磁性流体軸受装置は、透磁性材料から成る軸若しくは
回転体と、磁性流体を含浸させた透磁性材料の焼結体か
ら成り軸若しくは回転体を支承する複数の環状軸受と、
この環状軸受の間に配置された軸方向に着磁された磁石
と、軸若しくは回転体あるいは環状軸受と磁石を支承す
るハウジングとから構成され、軸若しくは回転体と環状
軸受及び磁石との間に磁性流体を密封しているので、焼
結体から形成された環状軸受の内周面にサイジングバー
を圧入して環状軸受の内径を調整でき、またハウジング
に組み込んだ１対の環状軸受の内周面にサイジングバー
を圧入して１対の環状軸受の同軸度を調整でき、微少な
軸受クリアランスを高い同軸度で高精度にて形成するこ
とができる。
【００３０】また、本発明の磁性流体軸受装置は、焼結
体から形成された環状軸受に磁性流体が含浸されている
ので、磁性流体の総量を増加することができ、潤滑作用
が長期間に亙って確実に行われる。
体から形成された環状軸受に磁性流体が含浸されている
ので、磁性流体の総量を増加することができ、潤滑作用
が長期間に亙って確実に行われる。
【００３１】更に、本発明の磁性流体軸受装置は、環状
軸受とこれに対向する透磁性材料からなる軸との間の軸
受面クリアランスに強い磁束が貫通し、軸受クリアラン
ス及びその近傍の環状軸受内に磁性流体が強く保持され
るので、高い軸受剛性で軸を支承でき、軸の振れ回りを
抑制することができる。
軸受とこれに対向する透磁性材料からなる軸との間の軸
受面クリアランスに強い磁束が貫通し、軸受クリアラン
ス及びその近傍の環状軸受内に磁性流体が強く保持され
るので、高い軸受剛性で軸を支承でき、軸の振れ回りを
抑制することができる。
【図１】本発明の磁性流体軸受装置の一実施例を示す原
理図である。
理図である。
【図２】図１の装置の製造工程の説明図で、（Ａ）は単
独の環状軸受の内径調整工程、（Ｂ）は１対の環状軸受
の同軸度調整工程を示している。
独の環状軸受の内径調整工程、（Ｂ）は１対の環状軸受
の同軸度調整工程を示している。
【図３】本発明の磁性流体軸受装置をハードディスクド
ライブに実施した一実施例を示す縦断面図である。
ライブに実施した一実施例を示す縦断面図である。
【図４】従来の磁性流体軸受装置の軸受部分の縦断面図
である。
である。
【図５】他の従来の磁性流体軸受装置の縦断面図であ
る。
る。
１ ハウジング ２ 環状磁石 ３ 環状軸受 ４ 軸 ５ 磁性流体
Claims (1)
- 【請求項１】 磁性流体を潤滑材として用いた磁性流体
軸装置において、透磁性材料から成る軸若しくは回転体
と、磁性流体を含浸させた透磁性材料の焼結体から成り
前記軸若しくは回転体を支承する複数の環状軸受と、こ
の環状軸受の間に配置される軸方向に着磁された磁石
と、前記軸若しくは回転体あるいは前記環状軸受と磁石
を支承するハウジングとから成り、前記軸若しくは回転
体と前記環状軸受及び磁石との間に磁性流体を密封した
ことを特徴とする磁性流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14973493A JPH06341434A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 磁性流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14973493A JPH06341434A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 磁性流体軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06341434A true JPH06341434A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=15481650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14973493A Pending JPH06341434A (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 磁性流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06341434A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657343B2 (en) | 2000-12-26 | 2003-12-02 | Kura Laboratory Corporation | Magnetic fluid bearing motor employing porous sleeve |
| US7023119B2 (en) * | 2002-08-30 | 2006-04-04 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Device comprising a plain bearing |
| CN107939699A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-20 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种磁悬浮压缩机结构 |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP14973493A patent/JPH06341434A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657343B2 (en) | 2000-12-26 | 2003-12-02 | Kura Laboratory Corporation | Magnetic fluid bearing motor employing porous sleeve |
| US7023119B2 (en) * | 2002-08-30 | 2006-04-04 | Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg | Device comprising a plain bearing |
| CN107939699A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-20 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种磁悬浮压缩机结构 |
| CN107939699B (zh) * | 2017-12-04 | 2023-12-26 | 南京磁谷科技股份有限公司 | 一种磁悬浮压缩机结构 |
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