JPH07190058A - 動圧軸受装置 - Google Patents
動圧軸受装置Info
- Publication number
- JPH07190058A JPH07190058A JP35490293A JP35490293A JPH07190058A JP H07190058 A JPH07190058 A JP H07190058A JP 35490293 A JP35490293 A JP 35490293A JP 35490293 A JP35490293 A JP 35490293A JP H07190058 A JPH07190058 A JP H07190058A
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- Japan
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- magnetic fluid
- magnetic
- dynamic pressure
- sealed
- sleeve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エネルギーロスの増加を抑制しつつ、軸受寿
命を向上する。 【構成】 磁気シール部１３及びその近傍、つまり大気
接触部に、封止された磁性流体１１よりも高粘度で蒸発
しにくい磁性流体１４を配置し、封止された磁性流体１
１の蒸発量を抑制する。
命を向上する。 【構成】 磁気シール部１３及びその近傍、つまり大気
接触部に、封止された磁性流体１１よりも高粘度で蒸発
しにくい磁性流体１４を配置し、封止された磁性流体１
１の蒸発量を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁性流体を封入した動
圧軸受装置に関するものである。
圧軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のハードディスクドライブ装
置の片側の断面図を示し、ステータ側の本体ケーシング
１の中心部にシャフト２の基部が固定されている。また
本体ケーシング１の上面側にはモータコイル３が配設さ
れている。シャフト２の先端側には軸方向に沿って一対
のスラストベアリング４ａ、４ｂが固定されている。こ
のスラストベアリング４ａ、４ｂは磁性体製である。ロ
ータ側のハブ５は非磁性体であるアルミニウム合金で形
成され、シャフト２を挿通する形で配設される。ハブ５
の下部の内周面側には上記モータコイル３と対応したモ
ータマグネット６及び磁性体製のバックヨーク７が配設
されている。またハブ５の上部の内側にはシャフト２の
軸方向に沿って円筒状のヨーク８ａ、８ｂが配設され、
両ヨーク８ａ、８ｂの間にリング状の永久磁石９が介設
されている。そして上記ヨーク８ａ、８ｂ及び永久磁石
９の内周面に円筒状のスリーブ１０が配設されている。
つまりこのスリーブ１０は上記ヨーク８ａ、８ｂ及び永
久磁石９により固定されている。
置の片側の断面図を示し、ステータ側の本体ケーシング
１の中心部にシャフト２の基部が固定されている。また
本体ケーシング１の上面側にはモータコイル３が配設さ
れている。シャフト２の先端側には軸方向に沿って一対
のスラストベアリング４ａ、４ｂが固定されている。こ
のスラストベアリング４ａ、４ｂは磁性体製である。ロ
ータ側のハブ５は非磁性体であるアルミニウム合金で形
成され、シャフト２を挿通する形で配設される。ハブ５
の下部の内周面側には上記モータコイル３と対応したモ
ータマグネット６及び磁性体製のバックヨーク７が配設
されている。またハブ５の上部の内側にはシャフト２の
軸方向に沿って円筒状のヨーク８ａ、８ｂが配設され、
両ヨーク８ａ、８ｂの間にリング状の永久磁石９が介設
されている。そして上記ヨーク８ａ、８ｂ及び永久磁石
９の内周面に円筒状のスリーブ１０が配設されている。
つまりこのスリーブ１０は上記ヨーク８ａ、８ｂ及び永
久磁石９により固定されている。
【０００３】ここで上記シャフト２の外周面、上側のス
ラストベアリング４ａの下面、下側のスラストベアリン
グ４ｂの上面と、スリーブ１０の内周面との間に形成さ
れるギャップＧに磁性流体１１が封入されている。そし
て永久磁石９の磁束によりヨーク８ｂ、スラストベアリ
ング４ｂ、シャフト２、スラストベアリング４ａ、ヨー
ク８ａにより磁気回路１２が形成され、この磁気回路１
２によりスラストベアリング４ａ、４ｂとヨーク８ａ、
８ｂとの間に磁気シール部１３、１３がそれぞれ形成さ
れて磁性流体１１を封止するようになっている。
ラストベアリング４ａの下面、下側のスラストベアリン
グ４ｂの上面と、スリーブ１０の内周面との間に形成さ
れるギャップＧに磁性流体１１が封入されている。そし
て永久磁石９の磁束によりヨーク８ｂ、スラストベアリ
ング４ｂ、シャフト２、スラストベアリング４ａ、ヨー
ク８ａにより磁気回路１２が形成され、この磁気回路１
２によりスラストベアリング４ａ、４ｂとヨーク８ａ、
８ｂとの間に磁気シール部１３、１３がそれぞれ形成さ
れて磁性流体１１を封止するようになっている。
【０００４】またシャフト２の外周面及び／又はスリー
ブ１０の内周面には、スリーブ１０等のロータが回転す
ることによって上記磁性流体１１に動圧が発生するよう
に溝等の表面加工が施されている。さらにスリーブ１０
の上面と下面、スラストベアリング４ａの下面、及びス
ラストベアリング４ｂの上面にも、スリーブ１０の回転
によって磁性流体１１に動圧が発生するように溝等の表
面加工が施されている。そしてスリーブ１０等のロータ
が回転すると、シャフト２の内周面とスリーブ１０の外
周面とのギャップＧ、スリーブ１０の上下面とスラスト
ベアリング４ａ、４ｂとの間のギャップに封入されてい
る磁性流体１１に動圧が発生し、この動圧はシャフト
２、スラストベアリング４ａ、４ｂ、及びスリーブ１０
にそれぞれ作用する。このときのスリーブ１０のラジア
ル荷重はシャフト２が支持し、スラスト荷重はスラスト
ベアリング４ａ、４ｂを介してシャフト２が支持するよ
うになっている。
ブ１０の内周面には、スリーブ１０等のロータが回転す
ることによって上記磁性流体１１に動圧が発生するよう
に溝等の表面加工が施されている。さらにスリーブ１０
の上面と下面、スラストベアリング４ａの下面、及びス
ラストベアリング４ｂの上面にも、スリーブ１０の回転
によって磁性流体１１に動圧が発生するように溝等の表
面加工が施されている。そしてスリーブ１０等のロータ
が回転すると、シャフト２の内周面とスリーブ１０の外
周面とのギャップＧ、スリーブ１０の上下面とスラスト
ベアリング４ａ、４ｂとの間のギャップに封入されてい
る磁性流体１１に動圧が発生し、この動圧はシャフト
２、スラストベアリング４ａ、４ｂ、及びスリーブ１０
にそれぞれ作用する。このときのスリーブ１０のラジア
ル荷重はシャフト２が支持し、スラスト荷重はスラスト
ベアリング４ａ、４ｂを介してシャフト２が支持するよ
うになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記における
磁性流体１１としては、動作時のエネルギーロスを低減
するため、比較的低分子量で低粘度の油をベースとした
ものが用いられている。そのため動作時の温度上昇等に
起因して、上記磁性流体１１の蒸発量が多く、したがっ
て充分な軸受寿命が得られていないという問題がある。
磁性流体１１としては、動作時のエネルギーロスを低減
するため、比較的低分子量で低粘度の油をベースとした
ものが用いられている。そのため動作時の温度上昇等に
起因して、上記磁性流体１１の蒸発量が多く、したがっ
て充分な軸受寿命が得られていないという問題がある。
【０００６】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、エネルギーロス
の増加を防止しながらも軸受寿命を向上することが可能
な動圧軸受装置を提供することにある。
になされたものであって、その目的は、エネルギーロス
の増加を防止しながらも軸受寿命を向上することが可能
な動圧軸受装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明の動圧軸
受装置は、シャフト２とスリーブ１０との間に形成され
るギャップＧに磁性流体１１を封入し、上記スリーブ１
０に磁性体製のヨーク８ａ、８ｂを装着し、上記ヨーク
８ａ、８ｂ、シャフト２などを介して形成される磁気回
路１２を構成するための永久磁石９を設け、上記磁気回
路１２中に形成される磁気シール部１３によって上記ギ
ャップＧ内に磁性流体１１を封止するようにした動圧軸
受装置であって、上記磁気シール部１３及びその近傍に
は、上記封止された磁性流体１１よりもさらに高粘度の
磁性流体１４を配置したことを特徴としている。
受装置は、シャフト２とスリーブ１０との間に形成され
るギャップＧに磁性流体１１を封入し、上記スリーブ１
０に磁性体製のヨーク８ａ、８ｂを装着し、上記ヨーク
８ａ、８ｂ、シャフト２などを介して形成される磁気回
路１２を構成するための永久磁石９を設け、上記磁気回
路１２中に形成される磁気シール部１３によって上記ギ
ャップＧ内に磁性流体１１を封止するようにした動圧軸
受装置であって、上記磁気シール部１３及びその近傍に
は、上記封止された磁性流体１１よりもさらに高粘度の
磁性流体１４を配置したことを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記動圧軸受装置では、大気に接触する磁気シ
ール部１３及びその近傍には、封止された磁性流体１１
よりも高粘度の磁性流体１４が配置されていることか
ら、この部分によって、封止された磁性流体１１の蒸発
量が抑制され、そのため軸受寿命が向上する。また封止
される磁性流体１１は従来同様に低粘度のものでよいこ
とから、エネルギーロスの増大を防止し得る。
ール部１３及びその近傍には、封止された磁性流体１１
よりも高粘度の磁性流体１４が配置されていることか
ら、この部分によって、封止された磁性流体１１の蒸発
量が抑制され、そのため軸受寿命が向上する。また封止
される磁性流体１１は従来同様に低粘度のものでよいこ
とから、エネルギーロスの増大を防止し得る。
【０００９】
【実施例】次にこの発明の動圧軸受装置の具体的な実施
例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお動
圧軸受装置全体の構成は図２に示す従来例と略同じであ
るので、同じ機能を発揮する要素には同じ番号を付して
説明を省略し、要旨の部分について詳述する。
例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお動
圧軸受装置全体の構成は図２に示す従来例と略同じであ
るので、同じ機能を発揮する要素には同じ番号を付して
説明を省略し、要旨の部分について詳述する。
【００１０】図１は一実施例の要部断面図を示し、この
実施例においては、上記磁気シール部１３及びその近傍
に、上記封止された磁性流体１１よりも分子量が高く、
高粘度で蒸発しにくい油をベースとした磁性流体１４を
配置している。上記封止された磁性流体１１のベース油
としては、エステル系で２０〜４０ｃｐ（２７℃）のも
のを用い、また高粘度磁性流体１４のベース油として
は、エステル系で１５０〜２５０ｃｐのものを用いるの
が好ましい。例えばエステル系で２０〜４０ｃｐのもの
だけを用いた場合の寿命を１、エステル系で１５０〜２
５０ｃｐのものだけを用いた場合の寿命を１０とする
と、上記配置構成によれば７〜８の寿命が得られること
を確認している。上記高粘度の磁性流体１４のベース油
としては、上記の他、フッ素系で３０００〜３５００ｃ
ｐのものを使用することも可能である。
実施例においては、上記磁気シール部１３及びその近傍
に、上記封止された磁性流体１１よりも分子量が高く、
高粘度で蒸発しにくい油をベースとした磁性流体１４を
配置している。上記封止された磁性流体１１のベース油
としては、エステル系で２０〜４０ｃｐ（２７℃）のも
のを用い、また高粘度磁性流体１４のベース油として
は、エステル系で１５０〜２５０ｃｐのものを用いるの
が好ましい。例えばエステル系で２０〜４０ｃｐのもの
だけを用いた場合の寿命を１、エステル系で１５０〜２
５０ｃｐのものだけを用いた場合の寿命を１０とする
と、上記配置構成によれば７〜８の寿命が得られること
を確認している。上記高粘度の磁性流体１４のベース油
としては、上記の他、フッ素系で３０００〜３５００ｃ
ｐのものを使用することも可能である。
【００１１】上記配置構成によれば、２種類の磁性流体
１１、１４が混合してしまい、所期の作用が得られなく
なるのではないかとの懸念が生ずるが、実際のところ、
これらを強制的に混合させるような力が作用しても、磁
束密度をある程度確保しておけば磁気シール部１３によ
って高粘度磁性流体１４が保持されているため、両者の
強制的な混合は生じず、液同士の接触による拡散的な混
合が若干生じるだけであり、実用的な問題は生じない。
１１、１４が混合してしまい、所期の作用が得られなく
なるのではないかとの懸念が生ずるが、実際のところ、
これらを強制的に混合させるような力が作用しても、磁
束密度をある程度確保しておけば磁気シール部１３によ
って高粘度磁性流体１４が保持されているため、両者の
強制的な混合は生じず、液同士の接触による拡散的な混
合が若干生じるだけであり、実用的な問題は生じない。
【００１２】そして上記配置構成により、エネルギーロ
スを抑制しつつ、長寿命タイプの動圧軸受装置を実現で
きた。
スを抑制しつつ、長寿命タイプの動圧軸受装置を実現で
きた。
【００１３】なお上記実施例では、図１に示すようにシ
ャフト２を丸棒状とし、スリーブ１０を円筒状に形成し
た場合について説明したが、これらの形状に限定される
ものではなく、例えばシャフト２の軸受部となる箇所を
球形状に形成し、この球形部に対応してスリーブ１０の
内周面を凹面状に形成してもよい。
ャフト２を丸棒状とし、スリーブ１０を円筒状に形成し
た場合について説明したが、これらの形状に限定される
ものではなく、例えばシャフト２の軸受部となる箇所を
球形状に形成し、この球形部に対応してスリーブ１０の
内周面を凹面状に形成してもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上のようにこの発明の動圧軸受装置で
は、大気に接触する磁気シール部及びその近傍には、封
止された磁性流体よりも高粘度の磁性流体が配置されて
いることから、この部分によって、封止された磁性流体
の蒸発量が抑制され、そのため軸受寿命が向上する。ま
た封止される磁性流体は従来同様に低粘度のものでよい
ことから、エネルギーロスの増大を防止し得る。
は、大気に接触する磁気シール部及びその近傍には、封
止された磁性流体よりも高粘度の磁性流体が配置されて
いることから、この部分によって、封止された磁性流体
の蒸発量が抑制され、そのため軸受寿命が向上する。ま
た封止される磁性流体は従来同様に低粘度のものでよい
ことから、エネルギーロスの増大を防止し得る。
【図１】この発明の動圧軸受装置の実施例の要部断面図
である。
である。
【図２】従来例の動圧軸受装置の片側断面図である。
２ シャフト ４ａ スラストベアリング ４ｂ スラストベアリング ８ａ ヨーク ８ｂ ヨーク ９ 永久磁石 １０ スリーブ １１ 磁性流体 １２ 磁気回路 １３ 磁気シール部 １４ 高粘度磁性流体 Ｇ ギャップ
Claims (1)
- 【請求項１】 シャフト（２）とスリーブ（１０）との
間に形成されるギャップ（Ｇ）に磁性流体（１１）を封
入し、上記スリーブ（１０）に磁性体製のヨーク（８
ａ）（８ｂ）を装着し、上記ヨーク（８ａ）（８ｂ）、
シャフト（２）などを介して形成される磁気回路（１
２）を構成するための永久磁石（９）を設け、上記磁気
回路（１２）中に形成される磁気シール部（１３）によ
って上記ギャップ（Ｇ）内に磁性流体（１１）を封止す
るようにした動圧軸受装置であって、上記磁気シール部
（１３）及びその近傍には、上記封止された磁性流体
（１１）よりもさらに高粘度の磁性流体（１４）を配置
したことを特徴とする動圧軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35490293A JPH07190058A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 動圧軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35490293A JPH07190058A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 動圧軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190058A true JPH07190058A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18440684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35490293A Pending JPH07190058A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 動圧軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190058A (ja) |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP35490293A patent/JPH07190058A/ja active Pending
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