JPH066277Y2 - スピンドル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はスピンドルに関し、特に、軸受部と回転軸と
の間に磁束によって磁性流体を保持し、これを潤滑剤と
して用いたスピンドルに関するものである。

〔従来の技術〕

この種のスピンドルについては、特開昭６０−８８２２
３号公報において１つの提案がなされている。第３図に
示すものがそれである。

図において、４１は非磁性体のハウジング、４２は開口
部４２ａを広くとってハウジング４１に明けためくら穴
で、４２ｂはラジアル軸受部、４２ｃはスラスト軸受部
である。４３は磁石４４とポールピース４５とよりなる
シール部材、４６は透磁性の軸、４７は軸４６とめくら
穴４２およびシール部材４３との間に充填された磁性流
体である。

このスピンドルにおいては、磁石４４の磁束がポールピ
ース４５と軸４６との間隙を横切り、ハウジング４１と
軸４６とシール部材４３の間に磁束線が形成されるの
で、上記間隙に磁性流体４７が保持され、これが磁性流
体シールとして機能する。したがつて、ラジアル軸受部
４２ｂとスラスト軸受部４２ｃ部分に充填した磁性流体
４７は、軸４６が回転しても散逸するおそれはない。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、従来のスピルドンにあっては、潤滑剤として
磁性流体を使用しているので、次のような問題があっ
た。

すなわち、磁性流体を潤滑剤として使用する場合は、軸
受部の摩擦トルクを小さくできるので、低粘度の磁性流
体を使用するのが望ましい。しかし、低粘度のものは蒸
発し易く、余り蒸発すると中の磁性粒子が凝集するた
め、潤滑機能が低下し、磁性流体の寿命が短くなるとい
う問題があった。

この考案は、このような従来の問題点を解決するために
なされたもので、潤滑剤として機能する磁性流体の寿命
を長く保持できるスピンドルを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係るスピンドルは、軸穴を有するハウジング
と、軸穴に挿入した軸と、ハウジングに設けたラジアル
軸受部またはハウジングの軸穴に嵌着したラジアル軸受
部と、ラジアル軸受部と軸との間に介在させた第１の磁
性流体と、第１の磁性流体をシールする磁石を備えた第
１のシール部材とを有するスピンドルにおいて、前記ハ
ウジングの開口部に、環状のポールピースと環状の磁石
とを積層してなる第２のシール部材を、ラジアル軸受部
との間に空間部を設けてその外側に嵌着し、かつ、この
第２のシール部材と軸との間に第２の磁性流体を介在さ
せるとともに、第１の磁性流体は低粘度とし、第２の磁
性流体は高粘度としたことを特徴とするものである。

〔作用〕

この考案のおける第１の磁性流体は、低粘度であるの
で、ラジアル軸受部の摩擦トルクを小さくする。一方、
第２のシール部材は、その内周面に高粘度である第２の
磁性流体を保持するので、第２のシール部材と軸との間
に比較的蒸発しにくい磁性流体のシー層が形成される。
このシール層は第１の磁性流体の蒸発を抑え、その寿命
の低下を防止する。

また、第２のシール部材とラジアル軸受部との間の空間
部は、第１の磁性流体と第２の磁性流体の接触、混合を
防止し、第２の磁性流体の低粘度化、したがって、その
低寿命化を防止する。

〔実施例〕

第１図はこの考案の第１実施例を示す。

図において、１は非磁性体のハウジング、２はハウジン
グ１に明けた軸穴で、２ａは軸穴２の開口部に設けた軸
穴２より大きい円形の穴、２ｂはラジアル軸受部、２ｃ
はスラスト軸受部である。上記円形の穴２ａと軸穴２は
同軸上に形成されている。

３は環状の第１のシール部材で、１枚の環状の磁石４を
一対の環状のポールピース５，５でサンドイッチ状に挟
持して一体に形成したものである。上記環状のポールピ
ース５，５と環状の磁石４の内径寸法は同じで軸穴２の
径より若干大にしてある。磁石４はその厚さ方向にＮ，
Ｓ極を有する。ハウジング１は非磁性体であるので、第
１のシール部材３は円形の穴２ａに磁気的絶縁状態で嵌
着されている。

６は第１のシール部材３に挿通して軸穴２に挿入した非
磁性の軸、７は軸６と軸穴２および第１のシール部材３
との間に充填された低粘度（例えば、４０゜Cで２０ＣＰ
Ｓ）の磁性流体（第１の磁性流体）である。

８はハウジング１の円形の穴２ａに嵌着した環状の第２
のシール部材で、環状のポールピース９，９の間に環状
の磁石１０を挟んで同軸的に一体に積層して形成したも
のである。第２のシール部材８は、間座１１によって第
１のシール部材３との間に空間部Ａを設けてその外側に
嵌着してある。ポールピース９，９と磁石１０の内径寸
法は同じである。

１２は軸６と第２のシール部材８との間に介在させた高
粘度（例えば、４０゜Cで４０ＣＰＳ）の磁性流体（第２
の磁性流体）である。

次に作用を説明する。

第１の磁性流体７は低粘度であるため、ラジアル軸受部
２ｂの摩擦トルクを小さくすることができる。しかし、
この第１の磁性流体７は、低粘度であるため、潤滑性に
おいて優れているが、そのままでは蒸発し易い。

これを抑えるのが第２のシール部材８によって保持され
る第２の磁性流体である。すなわち、第２のシール部材
８は、これを構成する磁石１０の漏洩磁束によって、ポ
ールピース９，９の内周面に高粘度の磁性流体１２（第
２の磁性流体）を保持し、この部分に比較的蒸発しにく
いシール層を形成する。このシール層が第１の磁性流体
７の蒸発を抑え、その寿命の低下を防止する。

また、空間部Ａは、第１の磁性流体７と第２の磁性流体
１２の接触混合を防止し、両磁性流体７，１２の混合に
よる第２の磁性流体１２の低粘度化、したがって、その
低寿命化を防止する。

このようにして、第１の磁性流体７の寿命は長く保持さ
れる。

第２図は第２実施例を示す。

図において、２１は非磁性流体のハウジング、２２はハ
ウジング２１に明けた軸穴で、２２ａは軸穴２２の開口
部に設けた軸穴２２より大きい円形の穴である。２３，
２３は軸穴２２の内周面に一体に固着した環状の磁性体
からなるポールピース、すなわちラジアル軸受部であ
る。２４は、ポールピース２３，２３の間に、これと一
体に嵌着した環状の第１磁石で、厚さ方向、すなわちハ
ウジング２１の軸方向にＮ，Ｓ極を有する磁石である。

第１磁石２４をはさんだ２個のポールピース２３，２３
で１つのラジアル軸受部が形成され、磁石２４とポール
ピース２３，２３とで第１のシール部材３３が形成され
ている。第１のシール部材３３は、間座２５をはさん
で、２個所設けてある。

２６は非磁性体の軸、２７はハウジング２１に埋設さ
れ、軸穴２２の底部を形成する第２磁石で、軸２６の軸
方向にＮ，Ｓ極を有する磁石である。磁石２７は、この
実施例では、同時にスラスト軸受部として機能する。

２８はポールピース２３，２３と軸２６との間隙ｇ_１、
および軸２６と第２磁石２７との間隙ｇ_２に介在させた
低粘度の磁性流体（第１の磁性流体）である。

２９はハウジング２１の円形の穴２２ａに嵌着した第２
のシール部材で、環状のポールピース３０，３０の間に
環状の磁石３１を挟んで同軸的に一体に積層して形成し
たものである。このシール部材２９は、ポールピース２
３との間に空間部Ａを設けて円形の穴２２ａに嵌着され
ている。

３２は軸２６と第２のシール部材２９のポールピース３
０との間に充填した高粘度の磁性流体（第２の磁性流
体）である。ポールピース３０の内径寸法はポールピー
ス２３の内径寸法よりも若干大にしてある。作用効果
は、第１実施例におけると本質的に異なるところはな
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案によれば、第２のシール
部材と軸との間に保持した高粘度の磁性流体で、軸受部
と軸との間に保持した低粘度の磁性流体の蒸発を防止す
るようにしたから、潤滑剤として機能する低粘度の磁性
流体の寿命を長く保持できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例の断面図、第２図は同じ
く第２実施例の断面図、第３図は従来のスピンドルの断
面図である。 １，２１……ハウジング ２，２２……軸穴 ２ｂ……ラジアル軸受部 ３，３３……第１のシール部材 ４，１０，３１……磁石 ５，９，２３，３０……ポールピース ６，２６……軸 ７，２８……第１の磁性流体 ８，２９……第２のシール部材 １２，３２……第２の磁性流体 ２４……第１の磁石 ２７……第２の磁石

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸穴を有するハウジングと、軸穴に挿入し
   た軸と、ハウジングに設けたラジアル軸受部またはハウ
   ジングの軸穴に嵌着したラジアル軸受部と、ラジアル軸
   受部と軸との間に介在させた第１の磁性流体と、第１の
   磁性流体をシールする磁石を備えた第１のシール部材と
   を有するスピンドルにおいて、前記ハウジングの開口部
   に、環状のポールピースと環状の磁石とを積層してなる
   第２のシール部材を、ラジアル軸受部との間に空間部を
   設けてその外側に嵌着し、かつ、この第２のシール部材
   と軸との間に第２の磁性流体を介在させるとともに、第
   １の磁性流体は低粘度とし、第２の磁性流体は高粘度と
   したことを特徴とするスピンドル。