JPH1030733A - 磁性流体シール機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シール用磁石からの磁束の短絡を防止しシー
ル用磁石と対向部材との間に介在する磁性流体の外部開
放側への漏出を防止すると共に、磁性流体の流体溜り部
を設けて当該磁性流体の揮発に起因する焼き付き等を防
止する。 【解決手段】 回転部材６または固定部材５の何れか一
方の外部開放側の面上に配設されるシール用磁石２３
を、該一方の部材５の外部開放側の面に対して所定の間
隔ｈを空けて配設し、前記シール用磁石２３と前記一方
の部材５との間に形成される非磁性領域１４，１５によ
って前記シール用磁石２３からの磁束の短絡を防止して
該シール用磁石２３とこのシール用磁石２３に対向する
他方の部材６との間の磁束を増加すると共に、前記非磁
性領域１５により画成される流体溜り部に揮発による損
失を補填する量の磁性流体８を溜めて該磁性流体８の揮
発による減少が問題とならないように構成してなるも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁性流体シール機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、モータ等の各種装置において、特
に高速回転に対応するために潤滑流体の動圧を利用した
動圧軸受装置が広く用いられつつある。例えば特開平７
−３１０７３４号公報等に記載の動圧軸受装置では、潤
滑流体として磁性流体を用い、この磁性流体の動圧を利
用して回転部材としての例えば回転軸を回転自在に支承
する構成になされていると共に、該磁性流体の外部への
漏出を防止するための磁性流体シール機構が付設されて
いる。

【０００３】この特開平７−３１０７３４号公報等に記
載の磁性流体シール機構を有する例えばＨＤＤスピンド
ルモータの一例を表したのが図４である。図４に示され
る軸回転型のＨＤＤスピンドルモータは、フレーム１側
に組み付けられたステータ組と、このステータ組に対し
て軸方向に組み付けられたロータ組とから構成されてい
る。

【０００４】上記フレーム１には、磁性材よりなる円筒
状の軸受ホルダー２が立設されており、この円筒状の軸
受ホルダー２の外周部に、巻線３が巻回されたステータ
コア４が装着されている。上記軸受ホルダー２の内周側
には、固定部材としての円筒状のラジアル軸受５が装着
されており、このラジアル軸受５内に回転部材としての
回転軸６が挿入配置されている。これら回転軸６及びラ
ジアル軸受５はそれぞれ磁性材よりなる。

【０００５】この回転軸６とラジアル軸受５との周状対
向部位には、一対の動圧軸受部７，７が軸方向に並設さ
れており、これらの両動圧軸受部７，７を含む円筒状空
間内には磁性流体８が充填されている。上記各動圧軸受
部７における回転軸６の外周面及びラジアル軸受５の内
周面は、対向動圧面として構成されており、ラジアル軸
受５側の各動圧面及び回転軸６側の動圧面の少なくとも
一方に、動圧発生用のラジアルグルーブが形成されてい
る。そして、該ラジアルグルーブのポンピング作用によ
って発生される磁性流体８の動圧力により、ラジアル軸
受５に対して回転軸６が回転自在に支承されるように構
成されている。

【０００６】上記回転軸６の図示上端部分には、ハブ９
が固着されている。このハブ９は、磁気ディスク等のメ
ディアを外周部に装着する中空円筒状の胴部９ａを有し
ていると共に、この胴部９ａの内周壁面に環状のバック
ヨーク１１を介して環状の駆動マグネット１２が装着さ
れている。そして、この駆動マグネット１２は、前述し
たステータコア４の外周面に環状に対向するように配置
されている。

【０００７】上記フレーム１の上記回転軸６に対向する
部分は、スラスト板１８によって閉塞されている。この
スラスト板１８と回転軸６との間には、上述した動圧軸
受部７内の磁性流体８が連続して一連に充填されてお
り、スラスト板１８の図示上面及び回転軸６の図示下端
面の少なくとも一方に、動圧発生用のスラストグルーブ
が形成されている。そして、該スラストグルーブのポン
ピング作用によって発生される磁性流体８の動圧力によ
り、スラスト板１８に対して回転軸６が浮上支持される
ように構成されている。

【０００８】上記ラジアル軸受５における図示上端面
（外部開放側の面）上には、上記磁性流体８の外部漏出
を防止する中空円筒状のシール用磁石１３が配置されて
いる。このシール用磁石１３の外周壁面は、上記軸受ホ
ルダー２の内周壁面に装着されたリング状の磁性ヨーク
１９に固着されており、内周壁面１３ａは、図４及び図
５に示されるように、回転軸６の外周壁面に対する半径
方向の距離が外部開放側（図示上方）に向かって連続的
に拡大するテーパ状の傾斜壁面に形成されて、当該シー
ル用磁石１３の傾斜壁面１３ａの軸方向の所定位置ま
で、上述した動圧軸受部７内の磁性流体８が連続して一
連に充填されている。このシール用磁石１３は、磁性材
料から形成されていると共にラジアル方向（半径方向）
にＮ、Ｓ着磁が施されている。

【０００９】すなわち、このシール用磁石１３からの磁
束は、図５に示されるように、磁性材からなる回転軸
６、ラジアル軸受５、磁性ヨーク１９を通る磁気回路を
形成して、回転軸６とシール用磁石１３との間の磁性流
体８に対して作用すると共に、外方へ向かって拡大する
傾斜壁面１３ａによる隙間距離の変化に従って、回転軸
６とシール用磁石１３との間に形成される磁束の密度
が、外部開放側に向かって徐々に粗となり、その結果、
磁性流体８が回転軸６とシール用磁石１３との間に磁気
的に良好に保持されて外部開放側への漏出が防止される
構成になされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記磁性流
体シール機構においては、シール用磁石１３が、磁性材
よりなるラジアル軸受５の外部開放側の面（図示上端
面）上に配設されているため、図５に示されるように、
シール用磁石１３からの磁束の一部Ｐが短絡して該シー
ル用磁石１３と回転軸６との間の磁束が減少し、保持力
が低下して磁性流体８が漏出する畏れがあった。

【００１１】また、上記磁性流体８の量は微量であるた
め、揮発等により減少し、長期的に見て焼き付き等が生
じるといった畏れもある。

【００１２】そこで本発明は、シール用磁石からの磁束
の短絡を防止できシール用磁石と対向部材との間に介在
する磁性流体の外部開放側への漏出を防止できると共
に、磁性流体の流体溜り部を設けて当該磁性流体の揮発
に起因する焼き付き等を防止できる磁性流体シール機構
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の磁性流体シール機構は、磁性材よりなる
回転部材に形成された軸受面と磁性材よりなる固定部材
に形成された軸受面とを対向配置し当該軸受面間に介在
する磁性流体によって前記回転部材を回転自在に支承す
る軸受装置に用いられる磁性流体シール機構であって、
前記回転部材または前記固定部材の何れか一方の外部開
放側の面上にシール用磁石を配設し、このシール用磁石
に対向する他方の部材と該シール用磁石と前記一方の部
材との間で形成される磁気回路によって、前記シール用
磁石と前記他方の部材との間に介在する磁性流体の外部
開放側への漏出を防止するようにした磁性流体シール機
構において、前記シール用磁石を、前記一方の部材の外
部開放側の面に対して所定の間隔を空けて設けたことを
特徴としている。

【００１４】上記目的を達成するために、請求項２の磁
性流体シール機構は、請求項１に加えて、シール用磁石
は、対向する他方の部材の対向面に対して外部開放側に
向かって隙間が拡大する傾斜面を有し、このシール用磁
石を、磁性粉末と耐磁性流体性を有するバインダー樹脂
とを備えたボンド磁石として射出成形により構成したこ
とを特徴としている。

【００１５】上記目的を達成するために、請求項３の磁
性流体シール機構は、請求項１または２に加えて、シー
ル用磁石を、一方の部材の外部開放側の面に対して非磁
性のスペーサを介して設けて所定の間隔を確保すると共
に、該スペーサと前記シール用磁石と一方の部材とで磁
性流体の流体溜り部を画成したことを特徴としている。

【００１６】上記目的を達成するために、請求項４の磁
性流体シール機構は、請求項１または２に加えて、シー
ル用磁石を、一方の部材の外部開放側の面に突設された
突部を介して設けて所定の間隔を確保すると共に、該突
部と前記シール用磁石と一方の部材とで磁性流体の流体
溜り部を画成したことを特徴としている。

【００１７】このような構成を有する本発明の磁性流体
シール機構によれば、回転部材または固定部材の何れか
一方の外部開放側の面上に配設されるシール用磁石が、
該一方の部材の外部開放側の面に対して所定の間隔を空
けて配設され、例えば請求項３のように、前記シール用
磁石が、前記一方の部材の外部開放側の面に対して非磁
性のスペーサを介して設けられて前記所定の間隔が確保
されると共に、該スペーサと前記シール用磁石と前記一
方の部材とで磁性流体の流体溜り部が画成される場合に
は、前記非磁性のスペーサにより前記シール用磁石と前
記一方の部材との間に形成される非磁性領域によって前
記シール用磁石からの磁束の短絡が防止されて該シール
用磁石とこのシール用磁石に対向する他方の部材との間
の磁束が増加されると共に、前記流体溜り部に揮発によ
る損失を補填する量の磁性流体が溜められて該磁性流体
の揮発による減少が問題なくされるようになる。また、
例えば請求項４のように、シール用磁石が、前記一方の
部材の外部開放側の面に突設された突部を介して設けら
れて前記所定の間隔が確保されると共に、該突部と前記
シール用磁石と前記一方の部材とで磁性流体の流体溜り
部が画成される場合には、前記突部により前記シール用
磁石と前記一方の部材との間に形成される非磁性領域に
よって前記シール用磁石からの磁束の短絡が防止されて
該シール用磁石とこのシール用磁石に対向する他方の部
材との間の磁束が増加されると共に、前記流体溜り部に
揮発による損失を補填する量の磁性流体が溜められて該
磁性流体の揮発による減少が問題なくされるようにな
る。

【００１８】この時、シール用磁石が、請求項２のよう
に、対向する他方の部材の対向面に対して外部開放側に
向かって隙間が拡大する傾斜面を有する構成になされる
と、この傾斜面を有するシール用磁石によって、シール
用磁石の傾斜面とこの傾斜面に対向する他方の部材の対
向面との間に形成される磁束の密度が、外部開放側に向
かって徐々に粗にされ、磁性流体が傾斜面と対向面との
間に磁気的に良好に保持されると共に、外部開放側に向
かって徐々に拡大される傾斜面と対向面との間の隙間変
化によって、磁性流体の液面の曲率が徐々に小さくなろ
うとしてこれが抵抗となる毛細管力が生じて、磁性流体
が傾斜面と対向面との間にさらに良好に保持されるよう
になる。この時また、シール用磁石が、請求項２のよう
に、磁性粉末と耐磁性流体性を有するバインダー樹脂と
を備えたボンド磁石にされて射出成形により構成される
と、このような射出成形ボンド磁石は、例えば圧縮成形
ボンド磁石に比して磁気特性が低く、上記短絡による磁
性流体の外部漏出の畏れが特にあるため、上述のよう
に、シール用磁石からの磁束の短絡を防止して該シール
用磁石とこのシール用磁石に対向する他方の部材との間
の磁束を増加するのが、特に有効である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本発明の適用形態としては図
４に示したＨＤＤスピンドルモータがあるが、当該モー
タの全体構造は従来技術の欄で既に説明したので省略す
ることとし、以下、該モータに適用された磁性流体シー
ル機構に関する実施形態を説明する。

【００２０】図１に示されている磁性流体シール機構で
は、図４及び図５に示したシール用磁石と略同様な形状
のシール用磁石２３が、ラジアル軸受５の外部開放側の
面（図示上端面）に対して所定の間隔ｈを空けて設けら
れている。すなわち、シール用磁石２３とラジアル軸受
５の外部開放側の面との間には隙間が形成されており、
この隙間に非磁性のスペーサ１４が配設されて、上記間
隔ｈが確保されている。

【００２１】上記スペーサ１４の内径は、シール用磁石
２３のラジアル軸受側の内径（図示下端面の内径）及び
ラジアル軸受５の軸受面の径より大径にされており、該
スペーサ１４の内周面とシール用磁石２３のラジアル軸
受側の面とラジアル軸受５の外部開放側の面とで流体溜
り部１５が画成されて当該流体溜り部１５に前述した磁
性流体８が溜められるように構成されている。

【００２２】すなわち、上記非磁性のスペーサ１４によ
って、シール用磁石２３とラジアル軸受５の外部開放側
の面との間に非磁性領域１４，１５が形成され、この非
磁性領域１４，１５によって、シール用磁石２３からの
磁束の短絡を防止でき、該シール用磁石２３と回転軸６
との間の磁束を増加できるようになっている。従って、
シール用磁石２３と回転軸６との間の磁束が増加され
て、磁性材からなる回転軸６、ラジアル軸受５、磁性ヨ
ーク１９を通る磁気回路が良好に形成されて、回転軸６
とシール用磁石２３との間の磁性流体８に対して充分に
作用すると共に、外方へ向かって拡大する傾斜壁面２３
ａによる隙間距離の変化に従って、回転軸６とシール用
磁石２３との間に形成される磁束の密度が、外部開放側
に向かって良好に徐々に粗となるため、磁性流体８が回
転軸６とシール用磁石２３との間に磁気的に良好に保持
されて外部開放側への漏出が防止されるようになってい
る。

【００２３】加えて、磁性流体８が外部開放側（図示上
方）へ移動しようとするに伴って、外方へ向かって拡大
する傾斜壁面２３ａにより液面曲率が徐々に小さくなる
ため、この曲率変化が液面移動の抵抗となって、磁性流
体８の外部開放側への漏出がさらに防止されるようにな
っている。

【００２４】また、上記流体溜り部１５に、揮発による
損失を補填する量の磁性流体８を溜めることができるよ
うになっており、該磁性流体８の揮発による減少が問題
とならないようになっている。従って、磁性流体８の揮
発に起因する焼き付き等を防止できるようになってい
る。

【００２５】ところで、上記磁性流体シール機構のシー
ル用磁石２３としては、所定の磁性粉末に結合材として
の例えばエポキシ樹脂等のバインダー樹脂を混合し圧縮
成形して固めた所謂圧縮成形ボンド磁石が採用されつつ
ある。これは、圧縮成形により磁気特性を所望に高め得
るからである。

【００２６】しかしながら、このような圧縮成形ボンド
磁石にあっては、当該シール用磁石が圧縮成形により
多孔質となるため、多数の空孔に上記磁性流体８が吸い
込まれてしまい、軸受部での磁性流体８が減少して焼き
付き等を起こすといった問題、上記磁性流体８には、
磁性体である超微粒子を分散させるための所定の分散剤
が混入されているが、この分散剤に、上記シール用磁石
を圧縮成形するために必要なバインダー樹脂からの溶出
物または劣化物が反応し、磁性流体８がゲル化して磁性
流体８の粘度が上がり回転軸６の回転抵抗が増大すると
いった問題があり、そのため、シール用磁石の表面に、
図５に示されるように、所定の耐磁性流体性を有する被
膜（樹脂被膜等）１０を形成し、この被膜１０により、
該磁性流体８とシール用磁石とを分離して当該シール用
磁石による磁性流体８の吸い込みを防止すると共に、磁
性流体８のゲル化を抑止して磁性流体８の粘度上昇を防
止するといった提案がなされているが、このような耐磁
性流体性被膜１０を設けると高コスト化するといった問
題、上記シール用磁石のテーパ状の傾斜壁面１３は、
上記圧縮成形だと寸法精度が出し難く、作り難いといっ
た問題、上記シール用磁石を得る場合には、先ず磁性
粉末にバインダー樹脂を混合してコンパウンド（混合
粉）を生成し、次いでこのコンパウンドを圧縮成形して
磁石素材を得、次いで削り加工を行い、次いで上述した
耐磁性流体性被膜１０の塗装（モールド）を行い、次い
で精度を出すための削り出し加工を行い、次いで洗浄を
行うという製造工程となり、工程数が多いと共に耐磁性
流体性被膜１０の形成後に精度を出すための削り出し加
工が必ず必要となるため、製造コストが高くなるといっ
た問題がある。

【００２７】そこで、本実施形態の磁性流体シール機構
では、上記シール用磁石２３が、磁性粉末と耐磁性流体
性を有するバインダー樹脂とを備えたボンド磁石として
射出成形により構成されている。

【００２８】このようなシール用磁石２３は、以下の手
順にて得られる。すなわち、先ず磁性粉末と耐磁性流体
性を有するバインダー樹脂とを含有したペレットを用意
する。このペレットとしては、本実施形態においては、
例えばＭＱＩ社製の商品名ＭＱＰ−Ｂ磁性粉末と所定の
耐磁性流体性を有するバインダー樹脂とを含有した住友
金属鉱山製の商品名Ｎ６Ｈが用いられている。上記ＭＱ
Ｐ−Ｂ磁性粉末とは、Ｎｄ（ネオジ）−Ｆｅ（鉄）−Ｂ
（ボロン）系希土類ボンド磁石用の磁性粉末のことであ
り、このＮｄ−Ｆｅ−Ｂ磁粉充填量は、８５重量％〜９
５重量％となっている。

【００２９】また、上記軸受部に充填される磁性流体８
としては、例えばタイホウ工業株式会社製の商品名ＰＡ
３５（ベースオイルがポリアルファオレフィン）または
（株）フェローテック製の商品名ＣＦＦ１００Ａ（ベー
スオイルがエステル）等が用いられているため、これら
に対しての耐磁性流体性を有するバインダー樹脂とし
て、低温用途（約１２０°Ｃまで）には例えばナイロン
１２をベースとしたものを用いるのが好ましく、高温用
途（約２００°Ｃまで）には例えばＰＰＳ（ポリフェニ
レンサルファイド）をベースとしたものを用いるのが好
ましい。

【００３０】そして、上記Ｎ６Ｈを射出成形してシール
用磁石素材を得る。そうしたら、エッジ部のバリ取りや
表面形状を整えるためのバレル処理を行い、次いでバレ
ル時の異物を除去するための洗浄を行い、ラジアル方向
（半径方向）にＮ、Ｓ着磁を施せば、図１に示したシー
ル用磁石２３が得られることになる。

【００３１】このように、本実施形態のシール用磁石２
３は、射出成形にて成形されているため、粉体の粒径が
２００μｍ以下と小さく且つ空孔がバインダー樹脂で埋
められ、空孔が殆どない状態となっている。従って、シ
ール用磁石２３による磁性流体８の吸い込みはなく、軸
受部での磁性流体８の減少による焼き付き等が防止され
るようになっている。因に、圧縮成形ボンド磁石では、
粉体の粒径が５００μｍ以下で空孔が多数存在すること
になる。

【００３２】また、混合されるバインダー樹脂として上
述したような耐磁性流体性を有しているものを用いてい
るため、ゲル化を防止できて、磁性流体８の粘度上昇に
よる回転軸６の回転抵抗の増大を防止できるようになっ
ている。

【００３３】すなわち、図５で説明したような耐磁性流
体性を有する被膜１０を設けなくても、シール用磁石２
３による磁性流体８の吸い込み及びゲル化を防止できる
ようになっている。

【００３４】また、上述のように、射出成形によりシー
ル用磁石２３を成形するようにしているため、その傾斜
面２３ａの寸法精度を出しやすく、作りやすくなってお
り、該シール用磁石２３を精度良く容易に成形できるよ
うになっている。また、射出成形の工法上、多数個を一
度に生産でき、生産性を向上できるようにもなってい
る。

【００３５】また、上述したような製造工程によりシー
ル用磁石２３を製造し得るため、該シール用磁石を圧縮
成形により得る場合に比して、工程数を減少できると共
に削り出し加工を不要でき、安価に製造できるようにな
っている。

【００３６】また、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ磁粉充填量を、上述
のように、８５重量％〜９５重量％にしているため、磁
気特性を最大化できるようになっている。因に、磁粉充
填量を８５重量％未満にすると磁気特性が悪化し、９５
重量％より多くすると成形ができなくなる。

【００３７】なお、シール用磁石２３を射出成形ボンド
磁石とすると、上述したように、圧縮成形ボンド磁石に
比して磁気特性が低く、従来技術で説明したような、該
シール用磁石をラジアル軸受５の外部開放側の面上に配
設する構成では、上述した磁束の短絡により磁性流体８
が外部開放側へ漏出する畏れが特に強い（圧縮成形ボン
ド磁石では磁気特性が高いためその畏れはより小さい）
ため、本実施形態のように、非磁性のスペーサ１４によ
って、シール用磁石２３とラジアル軸受５の外部開放側
の面との間に非磁性領域１４，１５を形成して、この非
磁性領域１４，１５によって、シール用磁石２３からの
磁束の短絡を防止し、シール用磁石２３と回転軸６との
間の磁束密度を増大するのが特に有効であり、これによ
って磁性流体８の外部漏出を防止することができる。

【００３８】因に、シール用磁石２３とラジアル軸受５
の外部開放側の面との間の隙間ｈ、すなわちスペーサ１
４の厚さｈは、約０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲とす
るのが望ましい。この理由を図２を参照しながら説明す
る。図２は、シール用磁石２３を射出成形ボンド磁石と
し、上記スペーサ１４の厚さｈを横軸とし、磁気特性に
対応するフラックス（磁束線の数）を縦軸として、これ
らの関係を表したものである。

【００３９】図より明らかなように、スペーサ１４の厚
さｈが、約０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲では、シー
ル用磁石２３からの磁束の短絡が防止されて磁束増加状
態となってシール用磁石２３と回転軸６との間に所望の
フラックスが得られることになり、上述した磁性流体８
の外部漏出を防止できるようになる。一方、スペーサ１
４の厚さを約０．５ｍｍより大きくすると、所望のフラ
ックスは得られるが、厚みが厚くなって薄型化が図れな
くなるため、好ましくない。

【００４０】なお、上記射出成形ボンド磁石では、磁性
粉末をＮｄ−Ｆｅ−Ｂとしバインダー樹脂を上述した耐
磁性流体性を有するものとして射出成形したものとして
いるが、これに代えて、磁性粉末を交換スプリング磁性
粉末としバインダー樹脂を上述した耐磁性流体性を有す
るものとして射出成形したものとすることも可能であ
る。しかしながら、このように構成すると、磁性粉末を
Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂとしたものに比して、その磁気特性が多
少落ちることになる。

【００４１】図３は本発明の他の実施例における磁性流
体シール機構を表した横断面図である。この実施形態に
おいては、ラジアル軸受５の外周部側に、シール用磁石
２３側に突出すると共に高さｈ（先の実施形態で説明し
た間隔ｈと同様な高さ）を有する環状の突部５ａが形成
されており、この突部５ａ上に先の実施形態で説明した
のと同様なシール用磁石２３が配設されている。

【００４２】そして、該突部５ａの内周面とシール用磁
石２３のラジアル軸受側の面とラジアル軸受５の外部開
放側の面とで流体溜り部１６が画成されて当該流体溜り
部１６に前述した磁性流体８が溜められるように構成さ
れている。

【００４３】すなわち、上記突部５ａによって、シール
用磁石２３とラジアル軸受５の外部開放側の面との間に
非磁性領域１６が形成され、この非磁性領域１６によっ
て、シール用磁石２３からの磁束の短絡を防止できるよ
うになっていると共に、この非磁性領域１６が流体溜り
部を兼用し、該流体溜り部１６に揮発による損失を補填
する量の磁性流体８を溜めることができるようになって
いる。従って、このように構成しても、先の実施形態と
同様な効果を得ることができる。

【００４４】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態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、上記実施形態においては、磁性ヨーク１９とラジ
アル軸受５とを別体としているが、一体ものとしても良
い。

【００４５】また、上記実施形態においては、非磁性の
スペーサ１４により磁束の短絡を防止するようにしてい
るが、該スペーサ１４の内周面の径をラジアル軸受５の
内周面の径と同径としたスペーサに代えても、上記磁束
の短絡を防止できる。しかしながら、このように構成し
た場合には、磁性流体８の流体溜り部１５を画成できな
いため、磁性流体８の揮発による軸受の焼き付き等の畏
れはある。

【００４６】また、上記実施形態においては、シール用
磁石２３を射出成形ボンド磁石としているが、磁束の短
絡防止及び磁性流体８の揮発防止を行うという効果を得
るという観点からは、圧縮成形ボンド磁石としても勿論
差し支えない。

【００４７】また、上記実施形態においては、軸受を固
定として軸が回転する所謂軸回転型のモータに対する適
用形態が述べられているが、軸を固定として軸受が回転
する所謂軸固定型のモータに対しても適用可能である。

【００４８】また、上記実施形態の磁性流体シール機構
を、潤滑流体として磁性流体を用いた磁性流体シール機
構として、動圧軸受装置以外の軸受装置、ディスク以外
の例えばポリゴンミラー等の各種回転板を回転駆動する
ためのモータ、さらにはモータ以外の装置に対しても適
用することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の磁性流体シ
ール機構は、回転部材または固定部材の何れか一方の外
部開放側の面上に配設されるシール用磁石を、該一方の
部材の外部開放側の面に対して所定の間隔を空けて配設
し、例えば請求項３では、前記シール用磁石を、前記一
方の部材の外部開放側の面に対して非磁性のスペーサを
介して設けて前記所定の間隔を確保すると共に、該スペ
ーサと前記シール用磁石と前記一方の部材とで磁性流体
の流体溜り部を画成し、前記非磁性のスペーサにより前
記シール用磁石と前記一方の部材との間に形成される非
磁性領域によって前記シール用磁石からの磁束の短絡を
防止して該シール用磁石とこのシール用磁石に対向する
他方の部材との間の磁束を増加すると共に、前記流体溜
り部に揮発による損失を補填する量の磁性流体を溜めて
該磁性流体の揮発による減少が問題とならないように構
成したものであるから、シール用磁石と対向部材との間
に介在する磁性流体の外部開放側への漏出を防止するこ
とが可能となると共に、磁性流体の揮発に起因する焼き
付き等を防止することが可能となる。また、例えば請求
項４では、シール用磁石を、前記一方の部材の外部開放
側の面に突設された突部を介して設けて前記所定の間隔
を確保すると共に、該突部と前記シール用磁石と前記一
方の部材とで磁性流体の流体溜り部を画成し、前記突部
により前記シール用磁石と前記一方の部材との間に形成
される非磁性領域によって前記シール用磁石からの磁束
の短絡を防止して該シール用磁石とこのシール用磁石に
対向する他方の部材との間の磁束を増加すると共に、前
記流体溜り部に揮発による損失を補填する量の磁性流体
を溜めて該磁性流体の揮発による減少を問題とならない
ように構成したものであるから、シール用磁石と対向部
材との間に介在する磁性流体の外部開放側への漏出を防
止することが可能となると共に、磁性流体の揮発に起因
する焼き付き等を防止することが可能となる。

【００５０】この時、請求項２では、シール用磁石を、
対向する他方の部材の対向面に対して外部開放側に向か
って隙間が拡大する傾斜面を有する構成とし、この傾斜
面を有するシール用磁石によって、シール用磁石の傾斜
面とこの傾斜面に対向する他方の部材の対向面との間に
形成される磁束の密度を、外部開放側に向かって徐々に
粗にして、磁性流体を傾斜面と対向面との間に磁気的に
良好に保持すると共に、外部開放側に向かって徐々に拡
大される傾斜面と対向面との間の隙間変化によって、磁
性流体の液面の曲率が徐々に小さくなろうとしてこれが
抵抗となる毛細管力を生ぜしめて、磁性流体を傾斜面と
対向面との間にさらに良好に保持するように構成したも
のであるから、上述した効果を一層高めることが可能と
なる。この時また、請求項２では、シール用磁石を、磁
性粉末と耐磁性流体性を有するバインダー樹脂とを備え
たボンド磁石として射出成形により構成しているため、
このような射出成形ボンド磁石では、例えば圧縮成形ボ
ンド磁石に比して磁気特性が低く、上記短絡による磁性
流体の外部漏出の畏れが特にあるが、上述のように、シ
ール用磁石からの磁束の短絡を防止して該シール用磁石
とこのシール用磁石に対向する他方の部材との間の磁束
を増加するようにすると、射出成形ボンド磁石でも充分
な保持力となってシール用磁石と対向部材との間に介在
する磁性流体の外部開放側への漏出を防止できるため、
該射出成形ボンド磁石に本発明を適用すると特に有効と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における磁性流体シール機
構を表した横断面図である。

【図２】同上磁性流体シール機構に用いられるスペーサ
の厚さとシール用磁石のフラックスとの関係を表した線
図である。

【図３】本発明の他の実施形態における磁性流体シール
機構を表した横断面図である。

【図４】従来技術における磁性流体シール機構を有する
ＨＤＤスピンドルモータを表した半横断面図である。

【図５】図４中の磁性流体シール機構を表した半横断面
図である。

【符号の説明】

５ 一方の部材（固定部材） ５ａ 突部 ６ シール用磁石に対向する他方の部材（回転部材） ７ 軸受部 ８ 磁性流体 １４ スペーサ １５，１６ 流体溜り部 ２３ シール用磁石 ２３ａ シール用磁石の傾斜面 ｈ 所定の間隔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材よりなる回転部材に形成された軸
   受面と磁性材よりなる固定部材に形成された軸受面とを
   対向配置し当該軸受面間に介在する磁性流体によって前
   記回転部材を回転自在に支承する軸受装置に用いられる
   磁性流体シール機構であって、前記回転部材または前記
   固定部材の何れか一方の外部開放側の面上にシール用磁
   石を配設し、このシール用磁石に対向する他方の部材と
   該シール用磁石と前記一方の部材との間で形成される磁
   気回路によって、前記シール用磁石と前記他方の部材と
   の間に介在する磁性流体の外部開放側への漏出を防止す
   るようにした磁性流体シール機構において、 前記シール用磁石を、前記一方の部材の外部開放側の面
   に対して所定の間隔を空けて設けたことを特徴とする磁
   性流体シール機構。
2. 【請求項２】 シール用磁石は、対向する他方の部材の
   対向面に対して外部開放側に向かって隙間が拡大する傾
   斜面を有し、 このシール用磁石を、磁性粉末と耐磁性流体性を有する
   バインダー樹脂とを備えたボンド磁石として射出成形に
   より構成したことを特徴とする請求項１記載の磁性流体
   シール機構。
3. 【請求項３】 シール用磁石を、一方の部材の外部開放
   側の面に対して非磁性のスペーサを介して設けて所定の
   間隔を確保すると共に、該スペーサと前記シール用磁石
   と一方の部材とで磁性流体の流体溜り部を画成したこと
   を特徴とする請求項１または２記載の磁性流体シール機
   構。
4. 【請求項４】 シール用磁石を、一方の部材の外部開放
   側の面に突設された突部を介して設けて所定の間隔を確
   保すると共に、該突部と前記シール用磁石と一方の部材
   とで磁性流体の流体溜り部を画成したことを特徴とする
   請求項１または２記載の磁性流体シール機構。