JPH07279961A - 動圧軸受装置 - Google Patents
動圧軸受装置Info
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- JPH07279961A JPH07279961A JP6099037A JP9903794A JPH07279961A JP H07279961 A JPH07279961 A JP H07279961A JP 6099037 A JP6099037 A JP 6099037A JP 9903794 A JP9903794 A JP 9903794A JP H07279961 A JPH07279961 A JP H07279961A
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- magnet
- sleeve
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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
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/22—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with arrangements compensating for thermal expansion
-
- 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
- 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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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
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- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 動圧を発生させるための表面加工を容易に
し、かつ小型化を達成すること。 【構成】 軸方向に着磁したマグネット４と、このマグ
ネット４を挟持した磁性体製の軸２、３とでシャトフ１
を形成する。非磁性体製のスリーブ５の挿通孔６にシャ
フト１を圧入嵌合する。モータハブ９の穴１０の上下に
ポールピース１１ａ、１１ｂを設ける。スリーブ５の外
周面側とモータハブ９の内周面側とで形成される間隙１
２・・に磁性流体１５を封入する。磁性流体１５に動圧
を発生させるための表面加工はマグネット４には施さ
ず、スリーブ５の外周面等に施す。
し、かつ小型化を達成すること。 【構成】 軸方向に着磁したマグネット４と、このマグ
ネット４を挟持した磁性体製の軸２、３とでシャトフ１
を形成する。非磁性体製のスリーブ５の挿通孔６にシャ
フト１を圧入嵌合する。モータハブ９の穴１０の上下に
ポールピース１１ａ、１１ｂを設ける。スリーブ５の外
周面側とモータハブ９の内周面側とで形成される間隙１
２・・に磁性流体１５を封入する。磁性流体１５に動圧
を発生させるための表面加工はマグネット４には施さ
ず、スリーブ５の外周面等に施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はハードディスクドライ
ブ（ＨＨＤ）やポリゴンミラー等に用いられる動圧軸受
装置に関するものである。
ブ（ＨＨＤ）やポリゴンミラー等に用いられる動圧軸受
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来のこの種の動圧軸受装置の断
面図を示し、ハウジングを構成するモータハブ４１の内
周面に、円筒状のマグネット（永久磁石）４２と、この
マグネット４２の上下両端に接合した一対の磁性体製の
筒状部材４３ａ、４３ｂとが配設されている。上記マグ
ネット４２は軸方向に着磁されている。このマグネット
４２及び筒状部材４３ａ、４３ｂにかけての内周面に
は、円筒状で非磁性体製のスリーブ４４が配設されてい
る。このスリーブ４４の軸芯には挿通孔４５が形成され
ており、該挿通孔４５内にはシャフト４６が相対回転自
在に配置されている。上記シャフト４６は磁性体製であ
り、上記スリーブ４４の上方、下方に位置するシャフト
４６の箇所に磁性体製の一対のポールピース４７ａ、４
７ｂを設けている。この一対のポールピース４７ａ、４
７ｂはリング円板状に形成されており、上記スリーブ４
４の上面側及び下面側にそれぞれ間隙４８ａ、４８ｂが
生じるように配置され、上記シャフト４６に固定されて
いる。また筒状部材４３ａ、４３ｂの内周面とポールピ
ース４７ａ、４７ｂの外周面との間にも間隙４９ａ、４
９ｂを形成し、さらにシャフト４６の外周面とスリーブ
４４の内周面との間にも間隙５０を形成している。
面図を示し、ハウジングを構成するモータハブ４１の内
周面に、円筒状のマグネット（永久磁石）４２と、この
マグネット４２の上下両端に接合した一対の磁性体製の
筒状部材４３ａ、４３ｂとが配設されている。上記マグ
ネット４２は軸方向に着磁されている。このマグネット
４２及び筒状部材４３ａ、４３ｂにかけての内周面に
は、円筒状で非磁性体製のスリーブ４４が配設されてい
る。このスリーブ４４の軸芯には挿通孔４５が形成され
ており、該挿通孔４５内にはシャフト４６が相対回転自
在に配置されている。上記シャフト４６は磁性体製であ
り、上記スリーブ４４の上方、下方に位置するシャフト
４６の箇所に磁性体製の一対のポールピース４７ａ、４
７ｂを設けている。この一対のポールピース４７ａ、４
７ｂはリング円板状に形成されており、上記スリーブ４
４の上面側及び下面側にそれぞれ間隙４８ａ、４８ｂが
生じるように配置され、上記シャフト４６に固定されて
いる。また筒状部材４３ａ、４３ｂの内周面とポールピ
ース４７ａ、４７ｂの外周面との間にも間隙４９ａ、４
９ｂを形成し、さらにシャフト４６の外周面とスリーブ
４４の内周面との間にも間隙５０を形成している。
【０００３】ここで上記間隙５０及び４８ａ、４８ｂに
は、磁性流体５１が封入されており、上記間隙５０及び
４８ａ、４８ｂを形成する各面、つまり挿通孔４５の内
周面、シャフト４６の外周面、上側のポールピース４７
ａの下面、下側のポールピース４７ｂの上面及びスリー
ブ４４の上下両面には、モータハブ４１の回転によって
上記磁性流体５１に動圧を発生させるような表面加工が
施されている。つまり上記スリーブ４４の内周面とシャ
フト４６の外周面との間にジャーナル軸受を構成し、ま
たスリーブ４４の両端面と各ポールピース４７ａ、４７
ｂの内側面とでスラスト軸受を構成しているのである。
また上記ポールピース４７ａ、４７ｂはシール部も構成
している。つまり上記マグネット４２によって順に上側
筒状部材４３ａ、上側ポールピース４７ａ、シャフト４
６、下側ポールピース４７ｂ、下側筒状部材４３ｂを経
てマグネット４２に返る磁気回路が構成されるので、間
隙４９ａ、４９ｂにおいて磁性流体５１を封止してい
る。
は、磁性流体５１が封入されており、上記間隙５０及び
４８ａ、４８ｂを形成する各面、つまり挿通孔４５の内
周面、シャフト４６の外周面、上側のポールピース４７
ａの下面、下側のポールピース４７ｂの上面及びスリー
ブ４４の上下両面には、モータハブ４１の回転によって
上記磁性流体５１に動圧を発生させるような表面加工が
施されている。つまり上記スリーブ４４の内周面とシャ
フト４６の外周面との間にジャーナル軸受を構成し、ま
たスリーブ４４の両端面と各ポールピース４７ａ、４７
ｂの内側面とでスラスト軸受を構成しているのである。
また上記ポールピース４７ａ、４７ｂはシール部も構成
している。つまり上記マグネット４２によって順に上側
筒状部材４３ａ、上側ポールピース４７ａ、シャフト４
６、下側ポールピース４７ｂ、下側筒状部材４３ｂを経
てマグネット４２に返る磁気回路が構成されるので、間
隙４９ａ、４９ｂにおいて磁性流体５１を封止してい
る。
【０００４】図５に示す従来の動圧軸受装置において
は、マグネット４２の軸受部の外側に配置しているの
で、小型化に対応できず、また部品点数が多くなるとい
う問題がある。そこでこの欠点を解消するため、図６に
示すような構造の動圧軸受装置を採用することが考えら
れる。
は、マグネット４２の軸受部の外側に配置しているの
で、小型化に対応できず、また部品点数が多くなるとい
う問題がある。そこでこの欠点を解消するため、図６に
示すような構造の動圧軸受装置を採用することが考えら
れる。
【０００５】図６に示す動圧軸受装置は、シャフト４６
の中心軸にマグネット５２を配置し、このマグネット５
２とマグネット５２の軸方向の両端に設けた一対のポー
ルピース４７ａ、４７ｂとでシャフト４６を構成したも
のである。そしてモータハブ４１の内周面にはスリーブ
４４を配設し、このスリーブ４４の挿通孔４５にマグネ
ット５２及びポールピース４７ａ、４７ｂから成るシャ
フト４６を挿入し、シャフト４６の外周面とスリーブ４
４の内周面との間で形成される間隙に磁性流体５１を封
入する。
の中心軸にマグネット５２を配置し、このマグネット５
２とマグネット５２の軸方向の両端に設けた一対のポー
ルピース４７ａ、４７ｂとでシャフト４６を構成したも
のである。そしてモータハブ４１の内周面にはスリーブ
４４を配設し、このスリーブ４４の挿通孔４５にマグネ
ット５２及びポールピース４７ａ、４７ｂから成るシャ
フト４６を挿入し、シャフト４６の外周面とスリーブ４
４の内周面との間で形成される間隙に磁性流体５１を封
入する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】かかる図６に示す構造
では、マグネット５２を中心軸として機能させるため、
マグネット５２に機械的強度が要求され、かつ高精度な
外形寸法が必要となる。つまり磁性流体５１に動圧を発
生させるための表面加工をマグネット５２の表面に施す
必要があるが、アルニコ磁石、ネオジウム磁石等機械的
強度のあるマグネットを用いる必要がある一方で、これ
らのマグネットの表面に切削加工等で高精度加工を施す
ことは甚だ困難であり、コストアップにつながる研削加
工等を施さなければならないという問題がある。
では、マグネット５２を中心軸として機能させるため、
マグネット５２に機械的強度が要求され、かつ高精度な
外形寸法が必要となる。つまり磁性流体５１に動圧を発
生させるための表面加工をマグネット５２の表面に施す
必要があるが、アルニコ磁石、ネオジウム磁石等機械的
強度のあるマグネットを用いる必要がある一方で、これ
らのマグネットの表面に切削加工等で高精度加工を施す
ことは甚だ困難であり、コストアップにつながる研削加
工等を施さなければならないという問題がある。
【０００７】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、動圧を発生させ
るための表面加工を容易にし、しかも小型化を達成する
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、動圧を発生させ
るための表面加工を容易にし、しかも小型化を達成する
ことが可能な動圧軸受装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで請求項１の動圧軸
受装置は、軸方向に着磁したシャフト１と、軸芯に設け
た挿通孔６に上記シャフト１を挿入嵌合したスリーブ５
と、上記スリーブ５の外周部に相対回転可能に遊嵌され
た磁性体製のハブ９と、上記スリーブ５の端面を覆うよ
うに上記ハブ９側から上記シャフト１の近傍まで延びる
ポールピース１１ａとを有し、上記スリーブ５の外周部
とハブ９の内周部との間にジャーナル軸受を構成し、上
記シャフト１からポールピース１１ａを経由する磁気経
路に磁性流体１５を保持し、これにより軸受作動流体１
５を封止したことを特徴としている。
受装置は、軸方向に着磁したシャフト１と、軸芯に設け
た挿通孔６に上記シャフト１を挿入嵌合したスリーブ５
と、上記スリーブ５の外周部に相対回転可能に遊嵌され
た磁性体製のハブ９と、上記スリーブ５の端面を覆うよ
うに上記ハブ９側から上記シャフト１の近傍まで延びる
ポールピース１１ａとを有し、上記スリーブ５の外周部
とハブ９の内周部との間にジャーナル軸受を構成し、上
記シャフト１からポールピース１１ａを経由する磁気経
路に磁性流体１５を保持し、これにより軸受作動流体１
５を封止したことを特徴としている。
【０００９】また請求項２の動圧軸受装置は、上記シャ
フト１は、軸方向に着磁したマグネット４と、このマグ
ネット４の軸方向の両側に配置した磁性体製の第１の軸
２及び第２の軸３とで構成されていることを特徴として
いる。
フト１は、軸方向に着磁したマグネット４と、このマグ
ネット４の軸方向の両側に配置した磁性体製の第１の軸
２及び第２の軸３とで構成されていることを特徴として
いる。
【００１０】さらに請求項３の動圧軸受装置は、上記マ
グネット４の外径を第１、第２の軸２、３の外径よりも
径小としたことを特徴としている。
グネット４の外径を第１、第２の軸２、３の外径よりも
径小としたことを特徴としている。
【００１１】請求項４の動圧軸受装置は、軸方向に着磁
したマグネット４で上記シャフト１を一体的に構成した
ことを特徴としている。
したマグネット４で上記シャフト１を一体的に構成した
ことを特徴としている。
【００１２】請求項５の動圧軸受装置は、上記軸受作動
流体１５が磁性流体１５であることを特徴とし、また請
求項６の動圧軸受装置は、上記スリーブ５の端部と上記
ポールピース１１ａの側面部との間にスラスト軸受を構
成していることを特徴としている。
流体１５が磁性流体１５であることを特徴とし、また請
求項６の動圧軸受装置は、上記スリーブ５の端部と上記
ポールピース１１ａの側面部との間にスラスト軸受を構
成していることを特徴としている。
【００１３】
【作用】上記請求項１の動圧軸受装置では、シャフト１
の外周にスリーブ５を固定しているので、難加工性のマ
グネット４に加工を施す場合と比較して、動圧を発生さ
せるためのスリーブ５の表面の加工が容易にできる。ま
た従来、外側に配置していたマグネット４をなくしてシ
ャフト１に軸方向に着磁していることで、シャフト１側
からの磁束による磁気回路にて作動油を保持して、軸受
及びシールを行うことができる。
の外周にスリーブ５を固定しているので、難加工性のマ
グネット４に加工を施す場合と比較して、動圧を発生さ
せるためのスリーブ５の表面の加工が容易にできる。ま
た従来、外側に配置していたマグネット４をなくしてシ
ャフト１に軸方向に着磁していることで、シャフト１側
からの磁束による磁気回路にて作動油を保持して、軸受
及びシールを行うことができる。
【００１４】また請求項２の動圧軸受装置では、軸方向
に着磁したマグネット４と、このマグネット４の軸方向
の両側に接合した磁性体製の第１の軸及び第２の軸とで
シャフト１を構成しているので、従来、外側に配置して
いたマグネット４を内側に配置した構成となって、小型
化を図ることができる。
に着磁したマグネット４と、このマグネット４の軸方向
の両側に接合した磁性体製の第１の軸及び第２の軸とで
シャフト１を構成しているので、従来、外側に配置して
いたマグネット４を内側に配置した構成となって、小型
化を図ることができる。
【００１５】さらに請求項３の動圧軸受装置では、マグ
ネット４の外径を第１、第２の軸の外径よりも径小とし
ているため、マグネット４の外径は第１、第２の軸の外
径より小さければよく、マグネット４に対して高精度の
加工を行う必要がない。
ネット４の外径を第１、第２の軸の外径よりも径小とし
ているため、マグネット４の外径は第１、第２の軸の外
径より小さければよく、マグネット４に対して高精度の
加工を行う必要がない。
【００１６】請求項４の動圧軸受装置では、軸方向に着
磁したマグネット４でシャフト１を構成しているので、
シャフト１の構成が簡素化され、しかも単にスリーブ５
の挿通孔６にシャフト１を挿入嵌合するだけなので、マ
グネット４に高精度の加工が不要となる。
磁したマグネット４でシャフト１を構成しているので、
シャフト１の構成が簡素化され、しかも単にスリーブ５
の挿通孔６にシャフト１を挿入嵌合するだけなので、マ
グネット４に高精度の加工が不要となる。
【００１７】請求項５及び請求項６の動圧軸受装置は、
その実施が容易であり、また充分な信頼性が得られる。
その実施が容易であり、また充分な信頼性が得られる。
【００１８】
【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。図１は
この発明の実施例の動圧軸受装置の断面図を示し、図２
は図１のＡ部の拡大断面図である。図１において、１は
シャフトであり、第１の軸２と、第２の軸３と、マグネ
ット４とで構成されている。円柱状のマグネット４は、
図示するように軸方向に着磁されており、また円柱状の
第１の軸２及び第２の軸３は磁性体である。両軸２、３
の間にマグネット４を挟持している。ここでマグネット
４の外径は、両軸２、３の外径より径小としている。ま
たマグネット４の外径寸法は磁気的に充分の面積を得る
ものでよく、高精度加工は不要である。マグネット４の
材質としては、サマリュウム・コバルト磁石やネオジウ
ム磁石、アルニコ磁石等の強力磁石を用いており、これ
らの強力磁石を用いれば磁気的に充分で面積（軸方向の
端面の面積）を小さくできる。したがってマグネット４
の外径を軸２、３の外径より細く形成することができ
る。
例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は
この発明の実施例の動圧軸受装置の断面図を示し、図２
は図１のＡ部の拡大断面図である。図１において、１は
シャフトであり、第１の軸２と、第２の軸３と、マグネ
ット４とで構成されている。円柱状のマグネット４は、
図示するように軸方向に着磁されており、また円柱状の
第１の軸２及び第２の軸３は磁性体である。両軸２、３
の間にマグネット４を挟持している。ここでマグネット
４の外径は、両軸２、３の外径より径小としている。ま
たマグネット４の外径寸法は磁気的に充分の面積を得る
ものでよく、高精度加工は不要である。マグネット４の
材質としては、サマリュウム・コバルト磁石やネオジウ
ム磁石、アルニコ磁石等の強力磁石を用いており、これ
らの強力磁石を用いれば磁気的に充分で面積（軸方向の
端面の面積）を小さくできる。したがってマグネット４
の外径を軸２、３の外径より細く形成することができ
る。
【００１９】５はスリーブであり、非磁性体で構成して
いる。このスリーブ５は略円筒状に形成されており、そ
の軸芯となる挿通孔６内に上記シャフト１を圧入嵌合し
ている。そして軸２、３及びマグネット４から成るシャ
フト１とスリーブ５とが一体となって中心軸としての機
械的強度を保有している。またスリーブ５を一体化した
シャフト１の下部は、ベース７に固定されている。なお
８は、モータコイルである。
いる。このスリーブ５は略円筒状に形成されており、そ
の軸芯となる挿通孔６内に上記シャフト１を圧入嵌合し
ている。そして軸２、３及びマグネット４から成るシャ
フト１とスリーブ５とが一体となって中心軸としての機
械的強度を保有している。またスリーブ５を一体化した
シャフト１の下部は、ベース７に固定されている。なお
８は、モータコイルである。
【００２０】回転側となるモータハブ９は略円筒状に形
成され、磁性体製で構成されている。このモータハブ９
の軸芯にはスリーブ５の外径より大きい穴１０が形成さ
れており、この穴１０の上端部と下端部には円板状で磁
性体製の一対のポールピース１１ａ、１１ｂが固定され
ている。
成され、磁性体製で構成されている。このモータハブ９
の軸芯にはスリーブ５の外径より大きい穴１０が形成さ
れており、この穴１０の上端部と下端部には円板状で磁
性体製の一対のポールピース１１ａ、１１ｂが固定され
ている。
【００２１】ここでスリーブ５の外周面とモータハブ９
の穴１０の内周面との間に間隙１２が形成され、またポ
ールピース１１ａ、１１ｂの下面及び上面とスリーブ５
の上面及び下面の間にも間隙１３ａ、１３ｂが形成され
ている。さらにポールピース１１ａ、１１ｂの内周面と
シャフト１の上下部の間にも間隙１４ａ、１４ｂが形成
され、これらの間隙１２、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１
４ｂに作動油としての磁性流体１５を封入している。
の穴１０の内周面との間に間隙１２が形成され、またポ
ールピース１１ａ、１１ｂの下面及び上面とスリーブ５
の上面及び下面の間にも間隙１３ａ、１３ｂが形成され
ている。さらにポールピース１１ａ、１１ｂの内周面と
シャフト１の上下部の間にも間隙１４ａ、１４ｂが形成
され、これらの間隙１２、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１
４ｂに作動油としての磁性流体１５を封入している。
【００２２】上記間隙１２及び１３ａ、１３ｂを形成す
る各面、つまり穴１０の内周面、スリーブ５の外周面、
上側のポールピース１１ａの下面、下側のポールピース
１１ｂの上面、及びスリーブ５の上下の両面には、モー
タハブ９の回転によって上記磁性流体１５に動圧を発生
させるような表面加工が施されている。つまり上記スリ
ーブ５の外周部と上記モータハブ９の穴１０の内周壁と
でジャーナル軸受を構成し、上記スリーブ５の上下外端
面と各ポールピース１１ａ、１１ｂの内側面とでスラス
ト軸受を構成しているのである。
る各面、つまり穴１０の内周面、スリーブ５の外周面、
上側のポールピース１１ａの下面、下側のポールピース
１１ｂの上面、及びスリーブ５の上下の両面には、モー
タハブ９の回転によって上記磁性流体１５に動圧を発生
させるような表面加工が施されている。つまり上記スリ
ーブ５の外周部と上記モータハブ９の穴１０の内周壁と
でジャーナル軸受を構成し、上記スリーブ５の上下外端
面と各ポールピース１１ａ、１１ｂの内側面とでスラス
ト軸受を構成しているのである。
【００２３】また上記ポールピース１１ａ、１１ｂはシ
ール部も構成している。つまりマグネット４によって順
に第１の軸２、上側のポールピース１１ａ、モータハブ
９、下側のポールピース１１ｂ、第２の軸３を経てマグ
ネット４に返る磁気回路１６が構成されるので、間隙１
４ａ、１４ｂには磁界が形成され、この間隙１４ａ、１
４ｂにおいて磁性流体１５を封止し、このシール作用に
よって、上記各間隙１２、１３ａ、１３ｂ内の流体の漏
洩を防止している。
ール部も構成している。つまりマグネット４によって順
に第１の軸２、上側のポールピース１１ａ、モータハブ
９、下側のポールピース１１ｂ、第２の軸３を経てマグ
ネット４に返る磁気回路１６が構成されるので、間隙１
４ａ、１４ｂには磁界が形成され、この間隙１４ａ、１
４ｂにおいて磁性流体１５を封止し、このシール作用に
よって、上記各間隙１２、１３ａ、１３ｂ内の流体の漏
洩を防止している。
【００２４】上記の構成において、モータハブ９及びポ
ールピース１１ａ、１１ｂが回転すると、各間隙１２、
１３ａ、１３ｂに封入されている磁性流体１５には動圧
が発生し、この動圧はモータハブ９の穴１０の内周面、
スリーブ５、ポールピース１１ａ、１１ｂにそれぞれ作
用する。このときのシャフト１の半径方向のラジアル荷
重はスリーブ５が支持し、軸方向のスラスト荷重は各ポ
ールピース１１ａ、１１ｂを介してスリーブ５が支持す
ることになる。
ールピース１１ａ、１１ｂが回転すると、各間隙１２、
１３ａ、１３ｂに封入されている磁性流体１５には動圧
が発生し、この動圧はモータハブ９の穴１０の内周面、
スリーブ５、ポールピース１１ａ、１１ｂにそれぞれ作
用する。このときのシャフト１の半径方向のラジアル荷
重はスリーブ５が支持し、軸方向のスラスト荷重は各ポ
ールピース１１ａ、１１ｂを介してスリーブ５が支持す
ることになる。
【００２５】以上の説明のように上記実施例における動
圧軸受装置においては、従来例のようにマグネット４を
外側ではなく、シャフト１として一体化して中心軸とし
て機能させていることで、本装置の半径方向の大きさを
小さくすることができる。また磁性流体１５に動圧を発
生させるための表面加工もマグネット４の表面に施すの
ではなく、シャフト１の外周に固定したスリーブ５の外
周面に施しているので、高精度の加工が容易となる。ま
たマグネット４の寸法許容差及び位置の精度は、端面方
向（軸方向）に無理のない程度の一般的な精度を要求す
るのみで、特に高精度は必要ない。軸受としての精度要
求は動圧軸受においては数μの許容差しかないが、本実
施例では他の部品のいずれも一般的な精密自動旋盤で精
度を出し得る形状であり、かつ一般的な金属材料、高分
子材料を選択できる。また軸受部の動圧を発生させるた
めの溝加工などの表面加工では、スラスト荷重側（スリ
ーブ５の上面、下面）がプレス加工、ラジアル荷重側
（スリーブ５の外周面）が転造加工で可能となる。
圧軸受装置においては、従来例のようにマグネット４を
外側ではなく、シャフト１として一体化して中心軸とし
て機能させていることで、本装置の半径方向の大きさを
小さくすることができる。また磁性流体１５に動圧を発
生させるための表面加工もマグネット４の表面に施すの
ではなく、シャフト１の外周に固定したスリーブ５の外
周面に施しているので、高精度の加工が容易となる。ま
たマグネット４の寸法許容差及び位置の精度は、端面方
向（軸方向）に無理のない程度の一般的な精度を要求す
るのみで、特に高精度は必要ない。軸受としての精度要
求は動圧軸受においては数μの許容差しかないが、本実
施例では他の部品のいずれも一般的な精密自動旋盤で精
度を出し得る形状であり、かつ一般的な金属材料、高分
子材料を選択できる。また軸受部の動圧を発生させるた
めの溝加工などの表面加工では、スラスト荷重側（スリ
ーブ５の上面、下面）がプレス加工、ラジアル荷重側
（スリーブ５の外周面）が転造加工で可能となる。
【００２６】（実施例２）図３は実施例２を示し、本実
施例ではマグネットでシャフトを一体的に形成し、先の
実施例と同様のスリーブ５の挿通孔６にシャフト１を圧
入嵌合している。また本実施例ではモータハブ９を磁性
体で構成し、モータハブ９の下部のみにポールピース１
１を配設している。さらにスリーブ５の上面に対応した
箇所には、モータハブ９の上部内側より磁極片１７を突
設し、この磁極片１７にポールピースの機能をもたせる
ようにしている。なお他の構成や磁性流体１５に動圧を
発生させるためのスリーブ５の外周面等への表面加工は
先の実施例と同様なので説明は省略する。
施例ではマグネットでシャフトを一体的に形成し、先の
実施例と同様のスリーブ５の挿通孔６にシャフト１を圧
入嵌合している。また本実施例ではモータハブ９を磁性
体で構成し、モータハブ９の下部のみにポールピース１
１を配設している。さらにスリーブ５の上面に対応した
箇所には、モータハブ９の上部内側より磁極片１７を突
設し、この磁極片１７にポールピースの機能をもたせる
ようにしている。なお他の構成や磁性流体１５に動圧を
発生させるためのスリーブ５の外周面等への表面加工は
先の実施例と同様なので説明は省略する。
【００２７】ところで図３に示す実施例においては、モ
ータハブ９に形成した磁極片１７よりもシャフト１を突
出させているので、磁極片１７とシャフト１の側面との
間の磁性流体１５を封止すべく磁束密度が多くとれない
ことがあり得る。このような場合には、図４に示すよう
に磁極片１７をシャフト１の端面の上方まで形成するこ
とで、磁性流体１５を封止するに充分な磁束密度を得る
ことができる。
ータハブ９に形成した磁極片１７よりもシャフト１を突
出させているので、磁極片１７とシャフト１の側面との
間の磁性流体１５を封止すべく磁束密度が多くとれない
ことがあり得る。このような場合には、図４に示すよう
に磁極片１７をシャフト１の端面の上方まで形成するこ
とで、磁性流体１５を封止するに充分な磁束密度を得る
ことができる。
【００２８】ここで上記各実施例では、モータハブ９の
内面とスリーブ５の外面との間に封入される作動油とし
て磁性流体１５を用いて説明したが、流体を封止する箇
所（ポールピースとシャフトの間）にだけ磁性流体を使
用し、他の部分、つまり軸受の動圧を発生する部分には
油を用いるようにしてもよい。ただ実際には、磁性流体
１５だけを用いた方が信頼性は向上する。また上記各実
施例では、シャフトの両端を封止する場合について説明
したが、一端側だけを封止する構成の動圧軸受装置の場
合も本発明を適用することができる。さらにシャフト側
を固定する場合に限らず、シャフト側を回転する構造の
動圧軸受装置においても本発明を適用することができ
る。
内面とスリーブ５の外面との間に封入される作動油とし
て磁性流体１５を用いて説明したが、流体を封止する箇
所（ポールピースとシャフトの間）にだけ磁性流体を使
用し、他の部分、つまり軸受の動圧を発生する部分には
油を用いるようにしてもよい。ただ実際には、磁性流体
１５だけを用いた方が信頼性は向上する。また上記各実
施例では、シャフトの両端を封止する場合について説明
したが、一端側だけを封止する構成の動圧軸受装置の場
合も本発明を適用することができる。さらにシャフト側
を固定する場合に限らず、シャフト側を回転する構造の
動圧軸受装置においても本発明を適用することができ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上のように請求項１の動圧軸受装置で
は、シャフトの外周にスリーブを固定しているので、難
加工性のマグネットに加工を施す場合と比較して、動圧
を発生させるためのスリーブの表面の加工が容易にでき
る。また従来、外側に配置していたマグネットをなくし
てシャフトに軸方向に着磁して磁気回路を構成するよう
にしているので、半径方向に対して小型化を図ることが
できる。
は、シャフトの外周にスリーブを固定しているので、難
加工性のマグネットに加工を施す場合と比較して、動圧
を発生させるためのスリーブの表面の加工が容易にでき
る。また従来、外側に配置していたマグネットをなくし
てシャフトに軸方向に着磁して磁気回路を構成するよう
にしているので、半径方向に対して小型化を図ることが
できる。
【００３０】また請求項２の動圧軸受装置では、軸方向
に着磁したマグネットと、このマグネットの軸方向の両
側に接合した磁性体製の第１の軸及び第２の軸とでシャ
フトを構成しているので、従来、外側に配置していたマ
グネットを内側に配置した構成となって、小型化を図る
ことができる。また従来の筒状部材がなくなるので、部
品点数も削減できる。
に着磁したマグネットと、このマグネットの軸方向の両
側に接合した磁性体製の第１の軸及び第２の軸とでシャ
フトを構成しているので、従来、外側に配置していたマ
グネットを内側に配置した構成となって、小型化を図る
ことができる。また従来の筒状部材がなくなるので、部
品点数も削減できる。
【００３１】さらに請求項３の動圧軸受装置では、マグ
ネットの外径を第１、第２の軸の外径よりも径小として
いるため、マグネットの外径は第１、第２の軸の外径よ
り小さければよく、マグネットに対して高精度の加工を
行う必要がない。
ネットの外径を第１、第２の軸の外径よりも径小として
いるため、マグネットの外径は第１、第２の軸の外径よ
り小さければよく、マグネットに対して高精度の加工を
行う必要がない。
【００３２】請求項４の動圧軸受装置では、軸方向に着
磁したマグネットでシャフトを構成しているので、シャ
フトの構成が簡素化され、しかも単にスリーブの挿通孔
にシャフトを挿入嵌合するだけなので、マグネットに高
精度の加工が不要となる。
磁したマグネットでシャフトを構成しているので、シャ
フトの構成が簡素化され、しかも単にスリーブの挿通孔
にシャフトを挿入嵌合するだけなので、マグネットに高
精度の加工が不要となる。
【００３３】請求項５及び請求項６の動圧軸受装置は、
その実施が容易であり、また充分な信頼性が得られる。
その実施が容易であり、また充分な信頼性が得られる。
【図１】この発明の動圧軸受装置の実施例の断面図であ
る。
る。
【図２】この発明の実施例の図１におけるＡ部の拡大断
面図である。
面図である。
【図３】この発明の動圧軸受装置の実施例２の断面図で
ある。
ある。
【図４】この発明の他の実施例の要部断面図である。
【図５】従来例の動圧軸受装置の断面図である。
【図６】他の従来例の動圧軸受装置の要部断面図であ
る。
る。
１ シャフト ２ 第１の軸 ３ 第２の軸 ４ マグネット ５ スリーブ ６ 挿通孔 ９ モータハブ １０ 穴 １１ａ ポールピース １１ｂ ポールピース １５ 磁性流体（作動油）
Claims (6)
- 【請求項１】 軸方向に着磁したシャフト（１）と、軸
芯に設けた挿通孔（６）に上記シャフト（１）を挿入嵌
合したスリーブ（５）と、上記スリーブ（５）の外周部
に相対回転可能に遊嵌された磁性体製のハブ（９）と、
上記スリーブ（５）の端面を覆うように上記ハブ（９）
側から上記シャフト（１）の近傍まで延びるポールピー
ス（１１ａ）とを有し、上記スリーブ（５）の外周部と
ハブ（９）の内周部との間にジャーナル軸受を構成し、
上記シャフト（１）からポールピース（１１ａ）を経由
する磁気経路に磁性流体（１５）を保持し、これにより
軸受作動流体（１５）を封止したことを特徴とする動圧
軸受装置。 - 【請求項２】 上記シャフト（１）は、軸方向に着磁し
たマグネット（４）と、このマグネット（４）の軸方向
の両側に配置した磁性体製の第１の軸（２）及び第２の
軸（３）とで構成されていることを特徴とする請求項１
の動圧軸受装置。 - 【請求項３】 上記マグネット（４）の外径を第１、第
２の軸（２）（３）の外径よりも径小としたことを特徴
とする請求項２の動圧軸受装置。 - 【請求項４】 軸方向に着磁したマグネット（４）で上
記シャフト（１）を一体的に構成したことを特徴とする
請求項１の動圧軸受装置。 - 【請求項５】 上記軸受作動流体（１５）が磁性流体
（１５）であることを特徴とする請求項１の動圧軸受装
置。 - 【請求項６】 上記スリーブ（５）の端部と上記ポール
ピース（１１ａ）の側面部との間にスラスト軸受を構成
していることを特徴とする請求項１の動圧軸受装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09903794A JP3541325B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 動圧軸受装置 |
| US08/309,173 US5757097A (en) | 1994-04-01 | 1994-09-20 | Dynamic pressure bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09903794A JP3541325B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 動圧軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279961A true JPH07279961A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3541325B2 JP3541325B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=14236236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09903794A Expired - Fee Related JP3541325B2 (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 動圧軸受装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5757097A (ja) |
| JP (1) | JP3541325B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5810481A (en) * | 1996-05-08 | 1998-09-22 | Hitachi, Ltd. | Oil retaining bearing unit and motor having oil retaining bearing unit |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050100991A1 (en) * | 2001-04-12 | 2005-05-12 | Human Genome Sciences, Inc. | Albumin fusion proteins |
| JP2003013957A (ja) * | 2001-04-24 | 2003-01-15 | Ferrotec Corp | 磁性流体を使用したｈｄｄ用ピボット軸受 |
| US7048520B1 (en) * | 2002-04-16 | 2006-05-23 | Mccarthy James | Multistage sealed coolant pump |
| CN100543324C (zh) * | 2003-06-27 | 2009-09-23 | 日本磁性流体技术株式会社 | 动压轴承装置以及使用它的旋转装置 |
| US7758320B2 (en) | 2007-05-03 | 2010-07-20 | Tank, Inc. | Two-stage hydrodynamic pump and method |
| US9377054B2 (en) * | 2014-05-19 | 2016-06-28 | Seagate Technology Llc | Fluid seal for a rotating assembly |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3851933A (en) * | 1972-06-12 | 1974-12-03 | Sperry Rand Corp | Hydrodynamic fluid-film bearings |
| US4630943A (en) * | 1983-10-27 | 1986-12-23 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid bearing and seal apparatus |
| US4694213A (en) * | 1986-11-21 | 1987-09-15 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid seal for a stationary shaft and a rotating hub |
| SG77540A1 (en) * | 1992-01-24 | 2001-01-16 | Hajec S Chester | Disk spindle motor |
| US5325066A (en) * | 1992-07-20 | 1994-06-28 | Spartan Controls Ltd. | Density compensated pipeline monitor |
| US5367416A (en) * | 1992-12-31 | 1994-11-22 | International Business Machines Corporation | Spindle grounding device using magnetic fluid |
| US5372432A (en) * | 1993-07-16 | 1994-12-13 | Nippon Ferrofluidics Corporation | Dynamic pressure bearing assembly |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP09903794A patent/JP3541325B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-20 US US08/309,173 patent/US5757097A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5810481A (en) * | 1996-05-08 | 1998-09-22 | Hitachi, Ltd. | Oil retaining bearing unit and motor having oil retaining bearing unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3541325B2 (ja) | 2004-07-07 |
| US5757097A (en) | 1998-05-26 |
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