JPH0874863A - Bearing device - Google Patents
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- JPH0874863A JPH0874863A JP6230796A JP23079694A JPH0874863A JP H0874863 A JPH0874863 A JP H0874863A JP 6230796 A JP6230796 A JP 6230796A JP 23079694 A JP23079694 A JP 23079694A JP H0874863 A JPH0874863 A JP H0874863A
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Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は軸受装置、さらに詳しく
は磁性流体を潤滑油として用いた軸受装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing device, and more particularly to a bearing device using magnetic fluid as lubricating oil.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁性流体を潤滑油として用いた軸受装置
の提案が、例えば特開昭62−155327号公報や実
開昭62−202526号公報等になされている。この
軸受装置を適用した、例えばHDD用のスピンドルモー
タの一例を示したのが図13である。このスピンドルモ
ータは所謂中心軸回転型であって、図が煩雑になるのを
避けるために、中心線より右半分のみが示されている。2. Description of the Related Art A bearing device using a magnetic fluid as a lubricating oil has been proposed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-155327 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-202526. FIG. 13 shows an example of a spindle motor for HDD, to which this bearing device is applied. This spindle motor is of the so-called center axis rotation type, and only the right half of the center line is shown in order to avoid complication of the drawing.
【0003】同図において、符号1は固定部材たるモー
タハウジングとしてのフレームを示しており、このフレ
ーム1には筒状の軸受ホルダー部1aが立設するように
して一体成形されている。すなわち、軸受ホルダー部1
aを含むフレーム1は、一端が閉塞され他方が開放され
た凹形状をなしている。該軸受ホルダー部1aの外周面
にはステ−タコア6が固定されており、このステ−タコ
ア6にはコイル5が巻回されている。In the figure, reference numeral 1 denotes a frame as a motor housing which is a fixing member, and a cylindrical bearing holder portion 1a is integrally formed on the frame 1 so as to stand upright. That is, the bearing holder part 1
The frame 1 including a has a concave shape with one end closed and the other open. A stator core 6 is fixed to the outer peripheral surface of the bearing holder portion 1a, and a coil 5 is wound around the stator core 6.
【0004】上記軸受ホルダー部1aの内周にはラジア
ル滑り軸受2,2がそれぞれ嵌合固定されており、これ
らラジアル滑り軸受2,2の内周には回転軸としての中
心軸3が挿入配置されている。該中心軸3の外周面及び
ラジアル滑り軸受2,2の内周面の少なくとも一方に
は、例えばへリングボーン状等の動圧発生溝が形成され
ており、摺動部(中心軸3とラジアル滑り軸受2,2と
の間の空隙)には磁性流体14が充填されている。すな
わち、中心軸3は、ラジアル滑り軸受2,2の内周面と
の間に発生するラジアル動圧力によりラジアル方向の振
れが抑えられて、ラジアル滑り軸受2,2内を回転する
ようになっている。Radial slide bearings 2 and 2 are fitted and fixed to the inner circumference of the bearing holder portion 1a, and a central shaft 3 as a rotary shaft is inserted and arranged in the inner circumference of the radial slide bearings 2 and 2. Has been done. At least one of the outer peripheral surface of the central shaft 3 and the inner peripheral surfaces of the radial slide bearings 2, 2 is formed with a dynamic pressure generating groove, such as a herringbone shape, for sliding portions (the central shaft 3 and the radial surface). The magnetic fluid 14 is filled in the space between the plain bearings 2 and 2. That is, the central shaft 3 is prevented from swinging in the radial direction due to the radial dynamic pressure generated between the central shaft 3 and the inner peripheral surfaces of the radial slide bearings 2 and 2, so that the center shaft 3 rotates in the radial slide bearings 2 and 2. There is.
【0005】中心軸3のフレーム閉塞側(図における下
方)の端面3aに対向する位置には、フレーム1の凹所
底部を形成するスラスト板1bが設けられている。この
スラスト板1b及び中心軸3のフレーム閉塞側端面3a
の少なくとも一方には、動圧発生溝が形成されており、
摺動部(中心軸3のフレーム閉塞側端面3aとこれに対
向するスラスト板1bの図における上端面との間の空
隙)には磁性流体14が充填されている。すなわち、中
心軸3のフレーム閉塞側端面3aとスラスト板1bの上
端面との間に、中心軸3に対してフレーム開放側に向う
スラスト動圧力が発生するようになっている。A thrust plate 1b forming the bottom of the recess of the frame 1 is provided at a position facing the end surface 3a of the central shaft 3 on the frame closing side (downward in the figure). This thrust plate 1b and the end surface 3a of the central shaft 3 on the frame closing side
A dynamic pressure generating groove is formed on at least one of the
A magnetic fluid 14 is filled in the sliding portion (the space between the frame closing side end surface 3 a of the central shaft 3 and the upper end surface of the thrust plate 1 b facing the same). That is, a thrust dynamic pressure is generated between the end surface 3a of the central shaft 3 on the frame closing side and the upper end surface of the thrust plate 1b toward the frame opening side with respect to the central shaft 3.
【0006】また、中心軸3には、ステ−タコア6と駆
動マグネット7の磁気中心をずらす公知の手法等によ
り、中心軸3に対してフレーム閉塞側に向う磁気吸引力
が発生するようになっている。従って、この磁気吸引力
と上記スラスト動圧力とにより、スラスト方向のバラン
ス及び振れが抑えられて、スラスト板1b上を回転する
ようになっている。Further, a magnetic attraction force is generated on the central shaft 3 toward the frame closing side with respect to the central shaft 3 by a known method for shifting the magnetic centers of the stator core 6 and the drive magnet 7. ing. Therefore, due to the magnetic attraction force and the thrust dynamic pressure, balance and shake in the thrust direction are suppressed, and the thrust plate 1b is rotated.
【0007】中心軸3のフレーム開放側(図における上
方)の端部には、上記コア6、コイル5等を覆うような
形状のハブ4が嵌合固定されている。このハブ4の外周
面には図示されないディスクが装着されており、ハブ4
内周の上記コア6に対向する位置には駆動マグネット7
が固定されている。A hub 4 shaped so as to cover the core 6, the coil 5 and the like is fitted and fixed to the end of the central shaft 3 on the frame open side (upper side in the figure). A disc (not shown) is mounted on the outer peripheral surface of the hub 4.
A drive magnet 7 is provided at a position facing the core 6 on the inner circumference.
Has been fixed.
【0008】上記軸受ホルダー部1aの内外を連通する
通路10の途中、すなわち軸受ホルダー1aの図におけ
る上端部(フレーム開放側のラジアル滑り軸受2より上
方の位置)には磁性流体シール8が配設されている。こ
の磁性流体シール8は、磁石8bと、この磁石8bを軸
線方向に挟むようにして設けられ磁路を形成するポール
ピース8a,8aとから構成されており、このポールピ
ース8a,8a内周面と中心軸3の外周面との間に磁性
流体9,9が保持され得るようになっている。従って、
この磁性流体シール8により、上記摺動面に充填されて
いる磁性流体を含むホルダー部1a内部に満たされてい
る磁性流体14の軸受部から外方への漏れが防止されて
いると共に、外部から軸受部内への塵芥等の侵入の防止
が図られている。A magnetic fluid seal 8 is provided on the way of the passage 10 communicating the inside and outside of the bearing holder portion 1a, that is, at the upper end portion of the bearing holder 1a in the figure (a position above the radial slide bearing 2 on the frame opening side). Has been done. The magnetic fluid seal 8 is composed of a magnet 8b and pole pieces 8a, 8a which are provided so as to sandwich the magnet 8b in the axial direction and form a magnetic path. The magnetic fluid seal 8 is centered on the inner peripheral surfaces of the pole pieces 8a, 8a. The magnetic fluids 9 and 9 can be held between the shaft 3 and the outer peripheral surface thereof. Therefore,
The magnetic fluid seal 8 prevents the magnetic fluid 14 filled in the holder 1a containing the magnetic fluid filling the sliding surface from leaking outward from the bearing portion and from the outside. It is designed to prevent dust from entering the bearing.
【0009】また、該磁性流体14のフレーム開放側へ
の漏れ防止を図るものとしては、図14に示されるよう
に、磁性流体シール8に代えて、フレーム開放側のラジ
アル滑り軸受2のフレーム開放側端面に、軸方向に着磁
が施されたマグネット16を配設し、このマグネット1
6の開放磁界により磁性流体14を保持させるという構
造のものもある。In order to prevent leakage of the magnetic fluid 14 to the frame opening side, as shown in FIG. 14, instead of the magnetic fluid seal 8, the frame opening of the radial sliding bearing 2 on the frame opening side is performed. A magnet 16 magnetized in the axial direction is arranged on the side end surface.
There is also a structure in which the magnetic fluid 14 is held by an open magnetic field of 6.
【0010】そして、図示されないモータ外部の電源供
給手段からフレキシブル基板12を介してコイル5に所
定の駆動電圧が印加されると、ディスクを装着したハブ
4が回転するようになっている。なお、符号11は滑り
軸受2,2間に当接して配置される軸受カラーを、13
は中心軸3の抜け止めをそれぞれ示している。When a predetermined driving voltage is applied to the coil 5 from a power supply means (not shown) outside the motor through the flexible substrate 12, the hub 4 having the disk mounted thereon is rotated. The reference numeral 11 designates a bearing collar which is disposed so as to abut between the plain bearings 2 and 2.
Indicate the retaining of the central shaft 3, respectively.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記HDD用
のスピンドルモータ等にあっては、清浄な雰囲気が要求
されているために、軸受ホルダー部1a内に満たされて
いる磁性流体14の漏れ防止は重要な点となっており、
例えば振動・衝撃・遠心力が加わったり、姿勢が変化し
ても、漏れないことが必要とされる。Here, in the above spindle motor for HDD, since a clean atmosphere is required, the leakage of the magnetic fluid 14 filled in the bearing holder portion 1a is caused. Prevention is an important point,
For example, even if vibration, impact, centrifugal force is applied, or the posture is changed, it is necessary to prevent leakage.
【0012】しかしながら、軸受ホルダー部1a内に満
たされている磁性流体14の液面位置は、気圧・温度変
化による磁性流体(実際には内部に混在する空気)の体
積変化や、部品寸法・注入する磁性流体の量のばらつき
等により変化し、このように磁性流体の液面位置が変化
すると、図13、図14に示した磁性流体の漏れ防止構
造では、磁性流体に対する磁気的保持力が大幅に低下し
てしまい、磁性流体の漏れを防止できないといった問題
があった。特に、当該装置を航空機輸送する場合には、
気圧、温度の急激な変化を伴うので、磁性流体14が漏
れ出す危険性が高くなる。However, the liquid surface position of the magnetic fluid 14 filled in the bearing holder portion 1a is such that the volume change of the magnetic fluid (actually, the air mixed in the inside) due to the atmospheric pressure / temperature change, the component size / injection. When the liquid surface position of the magnetic fluid changes as described above due to variations in the amount of the magnetic fluid, the magnetic fluid leakage prevention structure shown in FIGS. However, there is a problem that the leakage of the magnetic fluid cannot be prevented. Especially when the device is transported by air,
Since the atmospheric pressure and the temperature change drastically, there is a high risk that the magnetic fluid 14 will leak out.
【0013】また、例えば図14を用いて説明するなら
ば、磁性流体14が漏れ出そうとした場合に、当該漏れ
出そうとした磁性流体14が接触する通路10内の部材
(例えば、中心軸3、軸受ホルダー部1a等)の磁性流
体14に対する濡れ性が高い(濡れ易い)と、この漏れ
出そうとした磁性流体14がマグネット16により良好
に吸引されず、当該磁性流体14が部材表面に残ってし
まい、結果的にアウトガスの増加や軸受内部の磁性流体
不足が起こり、信頼性が低下するといった問題もある。Further, for example, referring to FIG. 14, when the magnetic fluid 14 is about to leak out, a member (for example, a central shaft) in the passage 10 with which the magnetic fluid 14 about to leak out comes into contact. 3, the bearing holder portion 1a, etc.) has a high wettability with the magnetic fluid 14 (easy wetting), the magnetic fluid 14 that is about to leak out is not favorably attracted by the magnet 16, and the magnetic fluid 14 is adhered to the surface of the member. There is also a problem in that the residual gas remains, resulting in an increase in outgas and a shortage of magnetic fluid inside the bearing, resulting in a decrease in reliability.
【0014】このような問題は、上記一端が閉塞され他
方が開放された中心軸回転型のモータに限らず、両端が
開放された形状の中心軸固定型のモータにあっても、同
様に発生する。Such a problem is not limited to the central shaft rotating type motor having one end closed and the other being open, and the same problem occurs in a central shaft fixed type motor having both open ends. To do.
【0015】そこで本発明は、磁性流体の外部への漏れ
が確実に防止され、外部の汚染及びダストの発生並びに
アウトガスが低減されると共に、内部の磁性流体不足が
解消される軸受装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention provides a bearing device in which leakage of the magnetic fluid to the outside can be reliably prevented, external pollution and dust generation and outgas can be reduced, and a shortage of the internal magnetic fluid can be eliminated. The purpose is to
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】第1手段の軸受装置は上
記目的を達成するために、固定部材または回転部材の何
れか一方に固定され該回転部材を回転自在に支承するラ
ジアル軸受と、このラジアル軸受の摺動部に充填された
磁性流体と、を備えた軸受装置において、前記ラジアル
軸受より開放側における固定部材または回転部材の何れ
か一方にマグネットを設け、このマグネットのラジアル
方向に対向する他方の回転部材または固定部材を磁性体
とし、この磁性体及び前記マグネットによって形成され
る磁気回路により、該磁性体と前記マグネットとの間の
スペースの軸方向の磁束密度勾配を、前記開放側の逆方
向に向かって増大する一方向磁束密度勾配とすると共
に、前記マグネットより開放側に、非磁性材よりなりそ
の周面が前記磁性体に接近する磁性流体漏れ防止板を設
けてなる。In order to achieve the above object, the bearing device of the first means is a radial bearing which is fixed to either a fixed member or a rotating member and rotatably supports the rotating member. In a bearing device provided with a magnetic fluid filled in a sliding portion of a radial bearing, a magnet is provided on either the fixed member or the rotating member on the open side of the radial bearing, and the magnet is opposed in the radial direction. The other rotating member or fixed member is made of a magnetic body, and the magnetic circuit formed by this magnetic body and the magnet causes the magnetic flux density gradient in the axial direction of the space between the magnetic body and the magnet to be on the open side. A unidirectional magnetic flux density gradient increasing in the opposite direction is formed, and a peripheral surface of the magnetic body is made of a non-magnetic material on the opening side of the magnet. Formed by providing a magnetic fluid leakage prevention plate approaching.
【0017】第2手段の軸受装置は上記目的を達成する
ために、上記第1手段に加えて、磁性流体漏れ防止板及
び磁性体の少なくとも一方で且つその少なくとも表面
を、マグネットと磁性流体との接触角より磁性流体との
接触角が大となる材質としたことを特徴としている。In order to achieve the above object, in the bearing device of the second means, in addition to the above first means, at least one of the magnetic fluid leakage prevention plate and the magnetic body and at least the surface thereof are provided with a magnet and a magnetic fluid. The material is characterized in that the contact angle with the magnetic fluid is larger than the contact angle.
【0018】第3手段の軸受装置は上記目的を達成する
ために、上記第1手段に加えて、磁性流体漏れ防止板と
磁性体とが対向する位置から開放側における該磁性流体
漏れ防止板及び磁性体の少なくとも一方で且つその少な
くとも表面を、マグネットと磁性流体との接触角より磁
性流体との接触角が大となる材質としたことを特徴とし
ている。In order to achieve the above-mentioned object, the bearing device of the third means is, in addition to the above-mentioned first means, the magnetic fluid leakage prevention plate on the open side from the position where the magnetic fluid leakage prevention plate and the magnetic body face each other, and At least one side and at least the surface of the magnetic body are made of a material having a contact angle with the magnetic fluid larger than a contact angle between the magnet and the magnetic fluid.
【0019】第4手段の軸受装置は上記目的を達成する
ために、上記第1または第2または第3手段に加えて、
軸受部と外部とを連通する通路におけるマグネットより
開放側に、油吸収材を設けてなる。In order to achieve the above object, the bearing device of the fourth means is, in addition to the above first, second or third means,
An oil absorbing material is provided on the opening side of the magnet in the passage communicating between the bearing portion and the outside.
【0020】[0020]
【作用】このような第1手段における軸受装置によれ
ば、例えば気圧・温度変化による磁性流体の体積変化
や、部品寸法・注入する磁性流体の量のばらつき等によ
り、磁性流体の液面位置が変化しても、開放側の逆方向
に向かって増大する一方向磁束密度勾配による磁気力に
より、磁性流体は良好に保持される。また、例えば振動
・衝撃・遠心力が加わったり、姿勢が変化しても、該一
方向磁束密度勾配による磁気力により、漏れ出そうとす
る磁性流体は引き戻される。また、このような一方向磁
束密度勾配による吸引力に抗して、万が一磁性流体が漏
れ出そうとしても、磁性流体漏れ防止板によりその漏れ
出しが防止される。According to the bearing device in the first means, the liquid surface position of the magnetic fluid is changed due to, for example, a change in the volume of the magnetic fluid due to a change in atmospheric pressure and a temperature, a variation in component dimensions and the amount of the magnetic fluid to be injected. Even if it changes, the magnetic fluid is well retained by the magnetic force due to the unidirectional magnetic flux density gradient increasing in the opposite direction to the open side. Further, for example, even if vibration, shock, centrifugal force is applied or the posture is changed, the magnetic fluid that is about to leak is pulled back by the magnetic force due to the one-way magnetic flux density gradient. Further, even if the magnetic fluid should leak out against the attraction force due to the one-way magnetic flux density gradient, the magnetic fluid leakage prevention plate prevents the magnetic fluid from leaking out.
【0021】このような第2、第3手段における軸受装
置によれば、マグネットと磁性流体との接触角より磁性
流体との接触角が大となる材質は、磁性流体に対して濡
れ難く、万が一磁性流体が漏れ出そうとしても、磁性流
体は当該材質に対して弾かれて、一方向磁束密度勾配の
吸引力により、元に戻される。According to the bearing device in the second and third means, the material having a larger contact angle with the magnetic fluid than the contact angle between the magnet and the magnetic fluid is hard to be wetted by the magnetic fluid, which is unlikely to occur. Even if the magnetic fluid is about to leak, the magnetic fluid is repelled by the material and is returned to the original state by the attraction force of the one-way magnetic flux density gradient.
【0022】このような第4手段における軸受装置によ
れば、一方向磁束密度勾配による吸引力に抗して、万が
一磁性流体が漏れ出しても、当該漏れ出した磁性流体は
油吸収材により速やかに吸収され、外部に漏れ出すこと
はない。According to the bearing device in the fourth means, even if the magnetic fluid leaks against the attractive force due to the one-way magnetic flux density gradient, the leaked magnetic fluid can be quickly absorbed by the oil absorbing material. It is absorbed by and does not leak out.
【0023】[0023]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の第1実施例を示す軸受装置を適用
した、例えば中心軸回転型のHDD用のスピンドルモー
タの横断面図、図2は図1の要部の拡大図であり、従来
技術で説明したのと同一なもの及び同一機能を果たすも
のについては同一符号が付してあり、これらについては
重複を避けるために、ここでの説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a transverse cross-sectional view of a spindle motor for a center axis rotation type HDD, for example, to which a bearing device according to a first embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. The same reference numerals are given to the same components and the components that perform the same functions as those described above, and the description thereof is omitted here to avoid duplication.
【0024】この第1実施例にあっては、中心軸3及び
フレーム開放側のラジアル滑り軸受2は磁性材料よりな
り、このフレーム開放側のラジアル滑り軸受2より開放
側、すなわちフレーム開放側のラジアル滑り軸受2のフ
レーム開放側端面に、ラジアル方向に着磁がなされた環
状のマグネット30が配設されている。このマグネット
30は、フレーム開放側のラジアル滑り軸受2及びマグ
ネット30の外周に固定配置された磁性材よりなる保持
部材40により保持された状態となっており、従って、
マグネット30、中心軸3、フレーム開放側のラジアル
滑り軸受2、保持部材40により磁気回路が形成された
状態となっている。In the first embodiment, the center shaft 3 and the radial sliding bearing 2 on the frame opening side are made of a magnetic material, and the radial sliding bearing 2 on the frame opening side is on the opening side, that is, the radial opening on the frame opening side. An annular magnet 30 magnetized in the radial direction is arranged on the end surface of the plain bearing 2 on the frame open side. The magnet 30 is held by the radial slide bearing 2 on the frame opening side and the holding member 40 made of a magnetic material fixedly arranged on the outer periphery of the magnet 30, and therefore,
A magnetic circuit is formed by the magnet 30, the central shaft 3, the radial slide bearing 2 on the frame opening side, and the holding member 40.
【0025】マグネット30の中心軸3に対する対向面
(内周面)30aは、中心軸3の外周面に対して開放側
の逆方向(図における下方)に向かって接近するような
傾斜面となっている。The surface (inner peripheral surface) 30a of the magnet 30 facing the central axis 3 is an inclined surface that approaches the outer peripheral surface of the central axis 3 in the opposite direction (downward in the drawing) to the open side. ing.
【0026】このように、マグネット30に上述のよう
な傾斜面30aを形成して中心軸3との間に磁気回路を
形成すると、マグネット30と中心軸3との間のスペー
ス及びマグネット30のフレーム開放側端面近傍のスペ
ースの各磁束A,B(図11参照)の軸方向における磁
束密度分布は、図12に示されるようになる。As described above, when the inclined surface 30a is formed on the magnet 30 and a magnetic circuit is formed between the magnet 30 and the central axis 3, the space between the magnet 30 and the central axis 3 and the frame of the magnet 30 are formed. The magnetic flux density distribution in the axial direction of the magnetic fluxes A and B (see FIG. 11) in the space near the open end face is as shown in FIG.
【0027】ここで、本実施例においては、マグネット
30と中心軸3との間のスペースの軸方向の磁束密度勾
配は、図12に示される区間Xの範囲を採るようになっ
ている。すなわち、マグネット30と中心軸3との間の
スペースにおける軸方向の磁束密度勾配は、開放側の逆
方向に向かって増大する一方向磁束密度勾配となってい
る。Here, in the present embodiment, the magnetic flux density gradient in the axial direction of the space between the magnet 30 and the central axis 3 takes the range of the section X shown in FIG. That is, the magnetic flux density gradient in the axial direction in the space between the magnet 30 and the central axis 3 is a one-way magnetic flux density gradient that increases in the opposite direction to the open side.
【0028】このように、第1実施例においては、マグ
ネット30、中心軸3、フレーム開放側のラジアル滑り
軸受2、保持部材40によって形成される磁気回路によ
り、該中心軸3とマグネット30との間のスペースの軸
方向の磁束密度勾配を、開放側の逆方向に向かって増大
する一方向磁束密度勾配としたので、例えば気圧・温度
変化による磁性流体14の体積変化や、部品寸法・注入
する磁性流体14の量のばらつき等により、磁性流体1
4の液面位置が変化しても、開放側の逆方向に向かって
増大する一方向磁束密度勾配(図12の符号A’で示さ
れる急勾配なる一方向磁束密度勾配に凡そ対応)による
磁気力により、磁性流体14は良好に保持されるように
なっている。また、例えば振動・衝撃・遠心力が加わっ
たり、姿勢が変化し、磁性流体14が漏れる方向に移動
した場合でも、該一方向磁束密度勾配(図12の符号A
A’で示される緩やかなる一方向磁束密度勾配に凡そ対
応)による磁気力により、マグネット30より離れた位
置でも比較的大きな一方向の磁束密度勾配が継続するた
めに、漏れようとする磁性流体は引き戻されるようにな
っている。As described above, in the first embodiment, the magnetic circuit formed by the magnet 30, the central shaft 3, the radial slide bearing 2 on the frame opening side, and the holding member 40 serves to connect the central shaft 3 and the magnet 30. Since the magnetic flux density gradient in the axial direction of the space between them is set to a one-way magnetic flux density gradient that increases in the opposite direction on the open side, for example, the volume change of the magnetic fluid 14 due to atmospheric pressure / temperature change and the component size / injection Due to variations in the amount of the magnetic fluid 14, the magnetic fluid 1
Even if the liquid surface position of 4 changes, the magnetism due to the unidirectional magnetic flux density gradient increasing in the opposite direction to the open side (corresponding to the steep unidirectional magnetic flux density gradient shown by the symbol A ′ in FIG. 12) The magnetic fluid 14 is held well by the force. Further, even when the magnetic fluid 14 moves in a direction in which the magnetic fluid 14 leaks, for example, when vibration, shock, or centrifugal force is applied or the posture changes, the one-way magnetic flux density gradient (reference numeral A in FIG. 12).
The magnetic force due to the gradual one-way magnetic flux density gradient indicated by A ′) causes a relatively large one-way magnetic flux density gradient to continue even at a position away from the magnet 30, so that the magnetic fluid that is about to leak is It is supposed to be pulled back.
【0029】すなわち、磁性流体14の外部への漏れを
確実に防止することができるようになっており、外部の
汚染及びダストの発生並びにアウトガスを低減できると
共に、内部の磁性流体不足を解消することが可能となっ
ている。That is, it is possible to reliably prevent the magnetic fluid 14 from leaking to the outside, so that it is possible to reduce the generation of external pollution and dust and the outgas, and to eliminate the shortage of the magnetic fluid inside. Is possible.
【0030】このような構成は、例えば気圧、温度の急
激な変化を伴う当該装置の航空機輸送等の場合に、特に
有効な手段となる。Such a structure is a particularly effective means in the case of, for example, air transportation of the device accompanied by a rapid change in atmospheric pressure and temperature.
【0031】また、マグネット30を保持する部材とし
てのフレーム開放側のラジアル滑り軸受2及び保持部材
40を磁性材料より構成し、これらと上記中心軸3及び
マグネット30により磁気回路を構成しているので、中
心軸3及びマグネット30だけにより磁気回路を構成し
たものに比して、その効果をさらに高めることができる
ようになっている。Further, the radial slide bearing 2 on the frame opening side as a member for holding the magnet 30 and the holding member 40 are made of a magnetic material, and the central shaft 3 and the magnet 30 form a magnetic circuit. The effect can be further enhanced as compared with a magnetic circuit constituted only by the central shaft 3 and the magnet 30.
【0032】因に、上記一方向磁束密度勾配は軸方向に
長く急勾配となるのが望ましく、また磁性流体が保持さ
れる保持部容積も大きいことが望ましい。このような所
望の一方向磁束密度勾配や磁性流体の保持部容積は、マ
グネット30の傾斜等を変えることにより、簡単に得る
ことができるようになっている。Incidentally, it is desirable that the one-way magnetic flux density gradient is long in the axial direction and has a steep gradient, and that the holding portion volume for holding the magnetic fluid is also large. Such desired one-way magnetic flux density gradient and magnetic fluid holding portion volume can be easily obtained by changing the inclination of the magnet 30.
【0033】ところで、第1実施例にあっては、図2に
示されるように、マグネット30の開放側端面に磁性流
体漏れ防止板41が配設されている。この磁性流体漏れ
防止板41は非磁性材よりなり、その内周面は中心軸3
の外周面近傍まで追り出してる。By the way, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, a magnetic fluid leakage prevention plate 41 is disposed on the open end surface of the magnet 30. The magnetic fluid leakage prevention plate 41 is made of a non-magnetic material, and the inner peripheral surface thereof has
It is driving out to the vicinity of the outer peripheral surface.
【0034】従って、上記一方向磁束密度勾配による吸
引力に抗して、万が一磁性流体14が漏れ出そうとして
も、該磁性流体漏れ防止板41により漏れ出し通路が狭
められているので、上記漏れ出し防止の効果をさらに高
めることができるようになっている。Therefore, even if the magnetic fluid 14 should leak out against the attraction force due to the one-way magnetic flux density gradient, the leakage passage is narrowed by the magnetic fluid leakage prevention plate 41, so that the leakage is prevented. The effect of preventing sticking out can be further enhanced.
【0035】また、第1実施例にあっては、図2に示さ
れるように、磁性流体漏れ防止板41と中心軸3とが対
向する位置から開放側における該磁性流体漏れ防止板4
1及び中心軸3の両方の表面に、マグネット30と磁性
流体14との接触角より磁性流体14との接触角が大と
なる材質の被膜42,42が形成されている。この被膜
42,42としては、例えばポリマー材が用いられてお
り、臨界表面張力が30ダイン/cm(20°C)以下
の、例えばテフロン、ポリトリフルオルエチレン、ポリ
ビニリデンフルオライド、ポリビニールフルオライド等
が用いられている。Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the magnetic fluid leakage prevention plate 4 on the open side from the position where the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central shaft 3 face each other.
Coatings 42, 42 made of a material having a larger contact angle with the magnetic fluid 14 than the contact angle between the magnet 30 and the magnetic fluid 14 are formed on both surfaces of the first and the center shafts 3. As the coatings 42, 42, for example, a polymer material is used, and for example, Teflon, polytrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride having a critical surface tension of 30 dynes / cm (20 ° C.) or less. Etc. are used.
【0036】このように構成すると、万が一磁性流体1
4が磁性流体漏れ防止板41と中心軸3との間の隙間か
ら漏れ出してきても、マグネット30と磁性流体14と
の接触角より磁性流体14との接触角が大となる材質と
しての例えばポリマー材42は磁性流体14に対して濡
れ難いので、漏れ出てきた磁性流体14は当該ポリマー
材42に対して弾かれて、一方向磁束密度勾配の吸引力
によって、元に戻されることになる。従って、磁性流体
漏れ防止板41を設けたものより、さらに効果的とする
ことが可能となっている。With this structure, the magnetic fluid 1 should be used by any chance.
For example, as a material having a larger contact angle with the magnetic fluid 14 than the contact angle between the magnet 30 and the magnetic fluid 14, even if 4 leaks from the gap between the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central shaft 3, for example, Since the polymer material 42 is hard to get wet with the magnetic fluid 14, the leaking magnetic fluid 14 is repelled by the polymer material 42 and is returned to the original state by the attraction force of the one-way magnetic flux density gradient. . Therefore, it can be made more effective than the magnetic fluid leakage prevention plate 41.
【0037】なお、ポリマー材42に代えて、例えばフ
ルオロカーボンや炭化水素の低エネルギー面を表面に配
向させた被膜としても良い。また、ポリマー材42に代
えて、溌油被膜を施すようにしても良い。この溌油被膜
としては、例えばテフロン系樹脂や、磁性流体をエステ
ル系とした場合には、例えばイソステアリン酸を用いる
ことができる。また、溌油被膜そのものを磁性流体14
に対して濡れ難いものとしても上記と同様な効果を得る
ことができる。Instead of the polymer material 42, for example, a coating in which a low energy surface of fluorocarbon or hydrocarbon is oriented on the surface may be used. Further, instead of the polymer material 42, a palm oil coating may be applied. As the oil-repellent coating, for example, Teflon-based resin, or when the magnetic fluid is ester-based, isostearic acid can be used, for example. In addition, the oil-repellent coating itself is used as the magnetic fluid 14.
On the other hand, even if it is hard to get wet, the same effect as described above can be obtained.
【0038】図3は本発明の第2実施例を示す軸受装置
を適用した、例えば中心軸固定型のHDD用のスピンド
ルモータの横断面図であり、第1実施例で説明したのと
同一なもの及び同一機能を果たすものについては同一符
号が付してあり、これらについては重複を避けるため
に、ここでの説明は省略する。FIG. 3 is a transverse cross-sectional view of a spindle motor for a center axis fixed type HDD to which the bearing device according to the second embodiment of the present invention is applied, which is the same as that described in the first embodiment. Those having the same function as those having the same function are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted here to avoid duplication.
【0039】この第2実施例のモータは、中心軸21a
が磁性材よりなるフレーム21と共に固定された中心軸
固定型のモータであるので、両開放端からの磁性流体1
4の漏れを防止すべく、マグネット30は、各ラジアル
滑り軸受2,2より開放側にそれぞれ配設されている。
また、第1実施例と同様な磁気回路を形成するために、
図における上側のマグネット30に対向する中心軸21
a及び図における下側のマグネット30に対向する部材
44(この部材44を設けない場合にはハブ54)は、
それぞれ磁性材料より構成されている。さらに、マグネ
ット30の開放側端面には第1実施例と同様な磁性流体
漏れ防止板41がそれぞれ配設されており、磁性流体漏
れ防止板41と中心軸21a(ハブ54)とが対向する
位置から開放側における該磁性流体漏れ防止板41及び
中心軸21a(ハブ54)の両方の表面に、マグネット
30と磁性流体14との接触角より磁性流体14との接
触角が大となる材質の第1実施例と同様な被膜42,4
2が形成されている。The motor of the second embodiment has a central shaft 21a.
Is a fixed center axis motor fixed together with a frame 21 made of a magnetic material.
In order to prevent the leakage of No. 4, the magnet 30 is arranged on the open side of each radial slide bearing 2, 2.
Further, in order to form a magnetic circuit similar to that of the first embodiment,
The central shaft 21 facing the upper magnet 30 in the figure
a and the member 44 (the hub 54 when this member 44 is not provided) facing the lower magnet 30 in FIG.
Each is composed of a magnetic material. Further, a magnetic fluid leakage prevention plate 41 similar to that of the first embodiment is arranged on the open side end surface of the magnet 30, respectively, and a position where the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central shaft 21a (hub 54) face each other. On the surface of both the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central shaft 21a (hub 54) on the open side from the first side of the material of which the contact angle with the magnetic fluid 14 is larger than the contact angle between the magnet 30 and the magnetic fluid 14. Coatings 42 and 4 similar to those of the first embodiment
2 is formed.
【0040】このように構成しても、第1実施例と同様
な効果を得ることができるというのはいうまでもない。It goes without saying that even with this structure, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
【0041】図4は本発明の第3実施例を示す軸受装置
の要部の横断面図である。この第3実施例にあっては、
マグネット31の中心軸3に対する対向面31aを傾斜
面とせずに、このマグネット31に対向する位置の中心
軸3外周に、環状の磁性体35が固定されている。この
磁性体35のマグネット31に対する対向面(外周面)
35aは、マグネット31の対向面31aに対して開放
側の逆方向(図における下方)に向かって接近するよう
な傾斜面となっている。FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the bearing device showing the third embodiment of the present invention. In the third embodiment,
An annular magnetic body 35 is fixed to the outer circumference of the central shaft 3 at a position facing the magnet 31 without making the facing surface 31a of the magnet 31 facing the central shaft 3 an inclined surface. The surface of the magnetic body 35 facing the magnet 31 (outer peripheral surface)
35a is an inclined surface that approaches the facing surface 31a of the magnet 31 in the opposite direction (downward in the drawing) to the open side.
【0042】そして、磁性流体漏れ防止板41及び被膜
42に関しては、先の第1実施例と同様にして設けられ
ている。なお、符号60は磁性流体漏れ防止板41をマ
グネット31に対して軸方向に離間させるためのスペー
サを示している。The magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the coating film 42 are provided in the same manner as in the first embodiment. Reference numeral 60 denotes a spacer for axially separating the magnetic fluid leakage prevention plate 41 from the magnet 31.
【0043】このように構成しても、マグネット31、
磁性体35、中心軸3、フレーム開放側のラジアル滑り
軸受2、保持部材40によって形成される磁気回路によ
り、該磁性体35とマグネット31との間のスペースの
軸方向の磁束密度勾配を、第1実施例と同様な開放側の
逆方向に向かって増大する一方向磁束密度勾配とするこ
とができるので、この一方向磁束密度勾配を形成するこ
とによって生じる効果を第1実施例と同様に得ることが
できる。また、磁性流体漏れ防止板41及び被膜42を
設けることにより生じる効果も同様に得ることができ
る。Even with this structure, the magnet 31,
By the magnetic circuit formed by the magnetic body 35, the central shaft 3, the radial slide bearing 2 on the frame open side, and the holding member 40, the magnetic flux density gradient in the axial direction of the space between the magnetic body 35 and the magnet 31 is Since the unidirectional magnetic flux density gradient can be increased in the opposite direction to the open side as in the first embodiment, the effect produced by forming this unidirectional magnetic flux density gradient can be obtained as in the first embodiment. be able to. Further, the effect produced by providing the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the coating film 42 can be similarly obtained.
【0044】図5は本発明の第4実施例を示す軸受装置
の要部の横断面図である。この第4実施例の軸受装置が
第1実施例のそれと違う点は、マグネット32の中心軸
3に対する対向面32aを傾斜面とせずに、該マグネッ
ト32の対向面32aの反対側の面(裏面)32bを、
該マグネット32のラジアル方向の厚さが開放側の逆方
向に向かって厚くなるように、傾斜させた点である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part of a bearing device showing the fourth embodiment of the present invention. The bearing device of the fourth embodiment is different from that of the first embodiment in that the facing surface 32a of the magnet 32 facing the central axis 3 is not an inclined surface, but the surface (rear surface) opposite to the facing surface 32a of the magnet 32. ) 32b,
This is the point where the magnet 32 is inclined so that the thickness in the radial direction increases in the direction opposite to the opening side.
【0045】このように構成しても、マグネット32、
中心軸3、フレーム開放側のラジアル滑り軸受2、保持
部材40によって形成される磁気回路により、該中心軸
3とマグネット32との間のスペースの軸方向の磁束密
度勾配を、第1実施例と同様な開放側の逆方向に向かっ
て増大する一方向磁束密度勾配とすることができるの
で、この一方向磁束密度勾配を形成することによって生
じる効果を第1実施例と同様に得ることができる。ま
た、磁性流体漏れ防止板41及び被膜42を設けること
により生じる効果も同様に得ることができる。Even with this construction, the magnet 32,
With the magnetic circuit formed by the central shaft 3, the radial slide bearing 2 on the frame open side, and the holding member 40, the magnetic flux density gradient in the axial direction of the space between the central shaft 3 and the magnet 32 is set to that of the first embodiment. Since the unidirectional magnetic flux density gradient can be increased in the opposite direction on the similar opening side, the effect produced by forming this unidirectional magnetic flux density gradient can be obtained as in the first embodiment. Further, the effect produced by providing the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the coating film 42 can be similarly obtained.
【0046】図6は本発明の第5実施例を示すものであ
り、(a)は軸受装置の要部の横断面図、(b)は
(a)中に示されるマグネットの着磁分布図である。FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view of the main part of the bearing device, (b) is a magnetization distribution map of the magnet shown in (a). Is.
【0047】この第5実施例の軸受装置が第1実施例の
それと違う点は、マグネット33の中心軸3に対する対
向面33aを傾斜面とせずに、マグネット33の着磁強
さが、開放側の逆方向に向かって増大するように、該マ
グネット33に着磁を施した点である。The bearing device of the fifth embodiment is different from that of the first embodiment in that the facing surface 33a of the magnet 33 facing the central axis 3 is not inclined and the magnetizing strength of the magnet 33 is on the open side. The magnet 33 is magnetized so as to increase in the opposite direction.
【0048】このように構成しても、一方向磁束密度勾
配を形成することによって生じる効果を第1実施例と同
様に得ることができる。また、磁性流体漏れ防止板41
及び被膜42を設けることにより生じる効果も同様に得
ることができる。Even with this structure, the effect produced by forming the unidirectional magnetic flux density gradient can be obtained similarly to the first embodiment. Further, the magnetic fluid leakage prevention plate 41
Also, the effect produced by providing the coating film 42 can be similarly obtained.
【0049】図7は本発明の第6実施例を示す軸受装置
の要部の横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of a bearing device showing the sixth embodiment of the present invention.
【0050】この第6実施例にあっては、第1実施例の
磁性流体漏れ防止板41及び被膜42に加えて、軸受部
と外部とを連通する通路10におけるマグネット30よ
り開放側の位置に、油吸収材43,43が設けられてい
る。この油吸収材43,43の配設位置は、本実施例に
おいては、磁性流体漏れ防止板41の開放側端面及び中
心軸3の被膜42より開放側の面(詳しくはハブ4にお
ける被膜42に対して隣接する壁面)となっている。In the sixth embodiment, in addition to the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the coating film 42 of the first embodiment, a position on the open side of the magnet 30 in the passage 10 that communicates the bearing portion with the outside is provided. , Oil absorbers 43, 43 are provided. In the present embodiment, the positions of the oil absorbers 43, 43 are set to the open end surface of the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the surface of the central shaft 3 on the open side of the coating 42 (specifically, to the coating 42 on the hub 4). On the other hand, it is adjacent to the wall).
【0051】油吸収材43としては、例えばポリプロピ
レンやポリエステルよりなる不織布が用いられており、
図8に示されるように、表面の油吸収層43aと裏面の
接着層43bとから構成されている。As the oil absorbent 43, for example, a non-woven fabric made of polypropylene or polyester is used.
As shown in FIG. 8, it is composed of an oil absorption layer 43a on the front surface and an adhesive layer 43b on the back surface.
【0052】このように、本実施例においては、軸受部
と外部とを連通する通路10におけるマグネット30よ
り開放側に、油吸収材43,43を設けているので、一
方向磁束密度勾配による吸引力に抗して、万が一磁性流
体14が漏れ出しても、当該漏れ出した磁性流体14は
上記油吸収材43,43により速やかに吸収されるよう
になっており、外部に漏れ出すことがなくなっている。
従って、上記第1乃至第5実施例をさらに効果的とする
ことが可能となっている。As described above, in the present embodiment, since the oil absorbers 43, 43 are provided on the open side of the magnet 30 in the passage 10 that communicates the bearing portion with the outside, the attraction by the one-way magnetic flux density gradient is obtained. Even if the magnetic fluid 14 leaks out against the force, the leaked magnetic fluid 14 is quickly absorbed by the oil absorbents 43, 43, and does not leak out. ing.
Therefore, the first to fifth embodiments can be made more effective.
【0053】なお、図8に示される油吸収材43に代え
て、例えば長鎖ポリアクリレートやゲル化剤からなる固
化材を用いても良く、また、図8に示される油吸収材4
3に代えて、図9に示されるように、表面の油吸収層5
0aと裏面の接着層50bとの間に、例えば長鎖ポリア
クリレートやゲル化剤からなる固化層50cを有する油
吸収材50を用いても良く、さらにまた、図10に示さ
れるように、上記固化材を含有させた油吸収層51aと
接着層51bとからなる油吸収材51を用いても良い。Instead of the oil absorbent 43 shown in FIG. 8, a solidifying material made of, for example, a long-chain polyacrylate or a gelling agent may be used, and the oil absorbent 4 shown in FIG.
3, the oil absorption layer 5 on the surface is replaced by the oil absorption layer 5 as shown in FIG.
0a and the adhesive layer 50b on the back surface, an oil absorbent 50 having a solidified layer 50c made of, for example, a long-chain polyacrylate or a gelling agent may be used, and as shown in FIG. You may use the oil absorption material 51 which consists of the oil absorption layer 51a containing the solidifying material, and the adhesive layer 51b.
【0054】因に、上記油吸収材43,50,51は、
一方向磁束密度勾配による吸引力及び磁性流体漏れ防止
板41のみを有し、被膜42の形成されていない軸受装
置に対しても同様に適用できる。Incidentally, the oil absorbents 43, 50, 51 are
The present invention can be similarly applied to a bearing device that has only the attraction force due to the one-way magnetic flux density gradient and the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and does not have the coating 42.
【0055】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例え
ば、マグネット30〜33を、該マグネット30〜33
に対向する部材としての中心軸3に固定し(第2実施例
の図における上側のマグネット30にあっては中心軸2
1aに、図における下側のマグネット30にあってはハ
ブ54に固定し)、マグネット30〜33のあった位置
に磁性体を対向するように設けても良い。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, for example, the magnets 30 to 33 are replaced by the magnets 30 to 33.
It is fixed to the central shaft 3 as a member opposed to the central shaft 2 (in the case of the upper magnet 30 in the drawing of the second embodiment, the central shaft 2
1a may be fixed to the hub 54 in the lower magnet 30 in the drawing), and a magnetic body may be provided so as to face the positions of the magnets 30 to 33.
【0056】また、上記実施例においては、被膜42の
形成位置を、最も効果的だとして、磁性流体漏れ防止板
41と中心軸3とが対向する位置から開放側における該
磁性流体漏れ防止板41及び中心軸3の位置としている
が、他の位置に被膜されていても構わない。また、磁性
流体漏れ防止板41及び中心軸3の両方に被膜42を形
成しているが、少なくとも一方に形成してあれば本発明
効果が妨げられるものではない。さらにまた、この被膜
42を形成せずに、磁性流体漏れ防止板41及び中心軸
3の少なくとも一方を、マグネット30〜33と磁性流
体14との接触角より磁性流体14との接触角が大とな
る材質で形成するようにしても良い。Further, in the above embodiment, the position where the coating 42 is formed is considered to be the most effective, and the magnetic fluid leakage prevention plate 41 on the open side from the position where the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central axis 3 face each other. Although the position of the central axis 3 is used, the coating may be applied to other positions. Further, although the coating 42 is formed on both the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central shaft 3, the effect of the present invention is not hindered if it is formed on at least one of them. Furthermore, without forming the coating film 42, at least one of the magnetic fluid leakage prevention plate 41 and the central shaft 3 has a larger contact angle with the magnetic fluid 14 than the contact angle between the magnets 30 to 33 and the magnetic fluid 14. It may be formed of the following material.
【0057】また、上記実施例においては、動圧軸受に
対する適用例が述べられているが、、他の軸受に対して
も同様に適用できる。Further, in the above-mentioned embodiment, the application example to the dynamic pressure bearing is described, but it can be similarly applied to other bearings.
【0058】また、上記実施例においては、軸受装置を
HDD用のスピンドルモータに対して適用した例が述べ
られているが、レーザビームプリンタ用のモータに対し
ても適用可能であり、さらに他のモータに対しても同様
に適用可能である。Further, in the above embodiment, the bearing device is applied to the spindle motor for HDD, but it is also applicable to the motor for laser beam printer, and further other embodiments. The same can be applied to a motor.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上述べたように、第1発明の軸受装置
によれば、例えば気圧・温度変化による磁性流体の体積
変化や、部品寸法・注入する磁性流体の量のばらつき等
により、磁性流体の液面位置が変化しても、開放側の逆
方向に向かって増大する一方向磁束密度勾配による磁気
力により、磁性流体は良好に保持される。また、例えば
振動・衝撃・遠心力が加わったり、姿勢が変化しても、
該一方向磁束密度勾配による磁気力により、漏れようと
する磁性流体は引き戻される。また、このような一方向
磁束密度勾配による吸引力に抗して、万が一磁性流体が
漏れ出そうとしても、磁性流体漏れ防止板によりその漏
れ出しが防止される。すなわち、磁性流体の外部への漏
れを確実に防止することができ、外部の汚染及びダスト
の発生並びにアウトガスを低減できると共に、内部の磁
性流体不足を解消することが可能となる。As described above, according to the bearing device of the first aspect of the present invention, the magnetic fluid changes due to, for example, the volume change of the magnetic fluid due to the change of the atmospheric pressure and the temperature, and the variation of the component size and the amount of the magnetic fluid to be injected. Even if the liquid surface position of is changed, the magnetic fluid is satisfactorily held by the magnetic force due to the unidirectional magnetic flux density gradient increasing in the opposite direction to the opening side. Also, for example, even if vibration, shock, centrifugal force is applied, or the posture changes,
The magnetic fluid due to the unidirectional magnetic flux density gradient pulls back the magnetic fluid that is about to leak. Further, even if the magnetic fluid should leak out against the attraction force due to the one-way magnetic flux density gradient, the magnetic fluid leakage prevention plate prevents the magnetic fluid from leaking out. That is, it is possible to reliably prevent the magnetic fluid from leaking to the outside, it is possible to reduce the generation of external pollution and dust and the outgas, and it is possible to eliminate the shortage of the magnetic fluid inside.
【0060】特に、第2、第3発明の軸受装置によれ
ば、第1発明に加えて、万が一磁性流体が漏れ出そうと
しても、マグネットと磁性流体との接触角より磁性流体
との接触角が大となる材質は磁性流体に対して濡れ難い
ので、漏れ出そうとした磁性流体は当該材質に対して弾
かれて、一方向磁束密度勾配の吸引力により、元に戻さ
れる。従って、第1発明をさらに効果的とすることが可
能となる。In particular, according to the bearing devices of the second and third inventions, in addition to the first invention, even if the magnetic fluid is about to leak, the contact angle between the magnetic fluid and the contact angle between the magnet and the magnetic fluid is larger than the contact angle between the magnet and the magnetic fluid. Since the material having a large magnetic field is hard to wet with the magnetic fluid, the magnetic fluid that is about to leak is repelled by the material and is returned to the original state by the attraction force of the one-way magnetic flux density gradient. Therefore, the first invention can be made more effective.
【0061】また、第4発明の軸受装置によれば、第1
または第2または第3発明に加えて、一方向磁束密度勾
配による吸引力に抗して、万が一磁性流体が漏れ出して
も、当該漏れ出した磁性流体は油吸収材により速やかに
吸収され、外部に漏れ出すことはない。従って、第1ま
たは第2または第3発明をさらに効果的とすることが可
能となる。According to the bearing device of the fourth invention,
Alternatively, in addition to the second or third invention, even if the magnetic fluid leaks against the attractive force due to the one-way magnetic flux density gradient, the leaked magnetic fluid is quickly absorbed by the oil absorbing material, Never leak out. Therefore, the first, second, or third invention can be made more effective.
【図1】本発明の第1実施例を示す軸受装置を適用した
中心軸回転型のHDD用モータの横断面図である。FIG. 1 is a transverse cross-sectional view of a center axis rotation type HDD motor to which a bearing device according to a first embodiment of the present invention is applied.
【図2】図1の要部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
【図3】本発明の第2実施例を示す軸受装置を適用した
中心軸固定型のHDD用モータの横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a center axis fixed type HDD motor to which a bearing device according to a second embodiment of the present invention is applied.
【図4】本発明の第3実施例を示す軸受装置の要部の横
断面図である。FIG. 4 is a transverse cross-sectional view of a main part of a bearing device showing a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4実施例を示す軸受装置の要部の横
断面図である。FIG. 5 is a transverse cross-sectional view of a main part of a bearing device showing a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5実施例を示すものであり、(a)
は軸受装置の要部の横断面図、(b)は(a)中に示さ
れるマグネットの着磁分布図である。FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention, (a)
[Fig. 3] is a transverse cross-sectional view of the main part of the bearing device, and (b) is a magnetization distribution map of the magnet shown in (a).
【図7】本発明の第6実施例を示す軸受装置の要部の横
断面図である。FIG. 7 is a transverse cross-sectional view of a main part of a bearing device showing a sixth embodiment of the present invention.
【図8】図7中の油吸収材の一例を表した油吸収材の横
断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an oil absorbent material showing an example of the oil absorbent material in FIG. 7.
【図9】同上油吸収材の他の例を表した油吸収材の横断
面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of an oil absorbent material showing another example of the oil absorbent material.
【図10】同上油吸収材のさらに他の例を表した油吸収
材の横断面図である。FIG. 10 is a transverse cross-sectional view of an oil absorbing material showing still another example of the oil absorbing material.
【図11】第1乃至第6実施例のマグネット及び磁性体
周辺の磁束を表した解析図である。FIG. 11 is an analysis diagram showing magnetic fluxes around the magnets and magnetic bodies of the first to sixth embodiments.
【図12】図11中に符号A,Bで表した磁束の密度分
布図である。12 is a density distribution diagram of magnetic fluxes indicated by reference characters A and B in FIG.
【図13】従来技術を示す軸受装置を適用した中心軸回
転型のHDD用モータの横断面図であるFIG. 13 is a transverse cross-sectional view of a center axis rotation type HDD motor to which a bearing device according to the related art is applied.
【図14】図13中の磁性流体保持構造の他の例を表し
た横断面図である。14 is a cross-sectional view showing another example of the magnetic fluid holding structure in FIG.
1,1a,21,21a 固定部材 2 ラジアル軸受 3,54 回転部材 14 磁性流体 30〜33 マグネット 35,44 磁性体 41 磁性流体漏れ防止板 42 材質 43,50,51 油吸収材 1, 1a, 21, 21a Fixed member 2 Radial bearing 3, 54 Rotating member 14 Magnetic fluid 30-33 Magnet 35, 44 Magnetic body 41 Magnetic fluid leak prevention plate 42 Material 43, 50, 51 Oil absorbent material
Claims (4)
固定され該回転部材を回転自在に支承するラジアル軸受
と、このラジアル軸受の摺動部に充填された磁性流体
と、を備えた軸受装置において、 前記ラジアル軸受より開放側における固定部材または回
転部材の何れか一方にマグネットを設け、 このマグネットのラジアル方向に対向する他方の回転部
材または固定部材を磁性体とし、 この磁性体及び前記マグネットによって形成される磁気
回路により、該磁性体と前記マグネットとの間のスペー
スの軸方向の磁束密度勾配を、前記開放側の逆方向に向
かって増大する一方向磁束密度勾配とすると共に、 前記マグネットより開放側に、非磁性材よりなりその周
面が前記磁性体に接近する磁性流体漏れ防止板を設けて
なる軸受装置。1. A bearing device comprising: a radial bearing fixed to either a fixed member or a rotating member to rotatably support the rotating member; and a magnetic fluid filled in a sliding portion of the radial bearing. In the above, a magnet is provided on either the fixed member or the rotary member on the open side of the radial bearing, and the other rotary member or fixed member facing in the radial direction of the magnet is a magnetic body. By the magnetic circuit formed, the magnetic flux density gradient in the axial direction of the space between the magnetic body and the magnet is made a one-way magnetic flux density gradient increasing in the opposite direction of the open side, and A bearing device comprising a magnetic fluid leakage prevention plate, which is made of a non-magnetic material and whose peripheral surface approaches the magnetic body, on the open side.
その少なくとも表面を、マグネットと磁性流体との接触
角より磁性流体との接触角が大となる材質としたことを
特徴とする軸受装置。2. The bearing device according to claim 1, wherein at least one of the magnetic fluid leakage prevention plate and the magnetic body and at least the surface thereof has a larger contact angle with the magnetic fluid than a contact angle between the magnet and the magnetic fluid. Bearing device characterized by being made of the following materials.
側における該磁性流体漏れ防止板及び磁性体の少なくと
も一方で且つその少なくとも表面を、マグネットと磁性
流体との接触角より磁性流体との接触角が大となる材質
としたことを特徴とする軸受装置。3. The bearing device according to claim 1, wherein at least one of the magnetic fluid leakage prevention plate and the magnetic body and at least the surface of the magnetic fluid leakage prevention plate and the magnetic body on the opening side from the position where the magnetic fluid leakage prevention plate and the magnetic body face each other, A bearing device made of a material having a larger contact angle with a magnetic fluid than a contact angle between a magnet and a magnetic fluid.
置において、 軸受部と外部とを連通する通路におけるマグネットより
開放側に、油吸収材を設けてなる軸受装置。4. The bearing device according to claim 1, 2 or 3, wherein an oil absorbing material is provided on the opening side of the magnet in the passage that communicates the bearing portion and the outside.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6230796A JP2968926B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Bearing device |
US08/442,321 US5675199A (en) | 1994-05-17 | 1995-05-16 | Bearing device with a primary and secondary magnetic fluid sealing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6230796A JP2968926B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Bearing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0874863A true JPH0874863A (en) | 1996-03-19 |
JP2968926B2 JP2968926B2 (en) | 1999-11-02 |
Family
ID=16913414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6230796A Expired - Lifetime JP2968926B2 (en) | 1994-05-17 | 1994-08-31 | Bearing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2968926B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112431925B (en) * | 2020-11-23 | 2021-06-15 | 清华大学 | Magnetic liquid composite sealing device |
US11261972B1 (en) | 2020-11-23 | 2022-03-01 | Tsinghua University | Combined sealing device with magnetic fluid |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP6230796A patent/JP2968926B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2968926B2 (en) | 1999-11-02 |
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