JPS58137617A - 回転軸支承体 - Google Patents

回転軸支承体

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JPS58137617A
JPS58137617A JP1884082A JP1884082A JPS58137617A JP S58137617 A JPS58137617 A JP S58137617A JP 1884082 A JP1884082 A JP 1884082A JP 1884082 A JP1884082 A JP 1884082A JP S58137617 A JPS58137617 A JP S58137617A
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JP
Japan
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magnet
magnetic fluid
bearing
magnetic
rotating shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP1884082A
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English (en)
Inventor
Kyosaburo Furumura
恭三郎 古村
Yasuo Murakami
保夫 村上
Hiromi Sugi
杉 博美
Hiromitsu Asai
拡光 浅井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Priority to US06/463,572 priority patent/US4486026A/en
Priority to DE19833304623 priority patent/DE3304623A1/de
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Priority to US06/625,046 priority patent/US4598914A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/43Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、低騒音、高精度を要求される回転機器に用
いて好適な、動圧発生溝を有する軸受用ないしシール用
の1転軸支承体に関する。
41図は従来のむの種の回転軸支承体の原理を示す概略
図であり、1は回転軸、2はこの回転軸1を同心に包む
円筒状の磁石で、その両端部2 a s2bはそれぞれ
半径方向の内方へ突出して軸貫通孔3,4を有する端部
フランジを形成している。
5.6は磁石2の端部フランジ2a@2bの貫通孔8,
4の端面と回転軸lの表面との間に形成されたシール間
1ml!、7は磁石2の内部に充填された磁性流体でシ
ール間125 、6t@Sに集中して形成された磁束の
拘束力によって軸表面に保持されている。なお、8は支
持体(ハウジング)である。
上記の磁石20両端部のフランジ2a、2bti、具体
的には磁束を集中せしめる丸めの強磁性体の軟鋼板より
なる極片(ポールピース)を用−て構成されておシ、ま
た回転軸1には動圧発生用溝を有する軸部材9を設ける
。その上、軸回転により発生する動圧を有効に働らかせ
て軸1を調心させかつ、磁石との接触による軸の損傷防
止並びに有効な磁気シールを図るために、磁石2内面に
は非磁性体よりなる中心安定費素(センターメンバー)
10を同着させる必要がある。
この従来の回転軸支承体の具体的構成は第2図に例示し
たスラスト兼ラジアル軸受により一層明白となる。図に
於てlは回転軸、2は永久磁石、2a t 2bは円板
状のポールピースで軸貫通孔3゜4を有し回転軸表面と
間隙5.6を形成し、この部分の集中磁束で磁性流体7
を封じ込めている。
8はハウジング、8 a + 8 bはハウジングに螺
合した締付ナツトでこれにより磁石2とポールピース2
a、2bを保持している。
9は軸1に固着され一体に回転する軸部材で表向にヘリ
ングボーン状の動圧発生用#19aを刻設しである。1
0は磁石2の内面に固着した円筒状の非磁性センターメ
、ンバーでその内面は軸部材9の面との間に磁性流体7
を満した僅かな間隙を形成する。l la、l lbは
軸部材9に固着したツバ状のスラスト受でポールピース
2 a 、 2 b及ヒ51石2内面、そしてセンター
メンバー10の端面との間にそれぞれギャップを有する
。従来の軸支承体は上記のように構成され、いま矢符号
方向に軸lと軸部材9を一体回転させると、潤滑剤であ
る磁性流体7が動圧発生用溝9aの作用で軸部材の中心
平面部QbK向は追い出されてその部分の流体圧は高ま
る一方で、間II5 、6近傍帯域の流体圧を低下させ
る。したがって間115.6sにおける集中磁束による
拘束力と相まって、ia磁性流体の軸受外への洩れを防
止できるようになっている。
第3図は更に他の従来の回転軸支承体で、tl’rjじ
く磁性流体を保持し、動圧発生用溝を有する構成とした
ラジアル軸受である。上記第2図の具体例と同一または
均等部分には同一符号を付して示しである。スラスト受
11a、11bを除いである点が上記のスラスト兼ラジ
アル軸受の場合と異なるが、その他の費部構成は変らな
−0 一般に、磁性流体潤滑の動圧軸受は高回転精度、低騒音
、耐久性という動圧流体軸受の優れ九特性に加えて、さ
もKlllka体をシールす、&−構により油洩れの心
配や自らの油の飛沫を飛ばす恐れがなく、したがってL
SI製造のクリーンルーム内や磁気ディスクスピンドル
など完全にクリーンな環境を費する場合においても好適
に使用できるなど楕々の特長をもつ。
しかしながら、上記のような従来の回転軸支承体にろっ
ては磁性流体シールのための構成が極めて複雑でかつ小
型化し難いので勢い大型とならざるを得す、一方また動
圧発生用の擲を有する軸受部材の加工に際しては精密な
特殊形状の溝加工を含めて非常に精密な加工精度を必要
とし、それ故これらを組合わせた軸受は極めて高価であ
り実用性に乏しかった。
更にまた、軸受を組立てる途中で磁性流体を注入してお
かないと磁性流体を軸受間隙に充満させることが困難な
ため、軸受の使用者が軸受部品の接着組立を行わねばな
らず、使い勝手が愚かつ友。
上述のような実用上の欠点のため従来のものはその性能
に優れた特長をもつにも拘らず、これまで実用に供され
ることがなかつ丸し、大量に商品として市場に供給する
こともできなかったのである。
この発明は従来のものの有する上記欠点に着目してなさ
れ友もので、磁性流体を媒介としてプラスチック磁石と
動圧発生溝の共同作用を巧みに利用することにより、構
造が簡単でかつ自在に小型化もできるとともに、1m作
加工も容易であり、しかも使い勝手の艮vt*向きの軸
受用な埴しシール用の回転軸支承体を提供することを目
的としている。
主として実用上問題となる従来の欠点は磁性流体シール
構造及び動圧発生用の溝加工に由来することは既に述べ
た通りであり、その磁性流体シールの構成は磁性流体の
保持をポールピースを用いて形成し九磁気回路の集中磁
束によって行ない、磁性流体を回転軸の軸受部両端附近
で捕捉して軸受外への流失を防止するとの技術恩18に
基づ〈。
その結果、従来の軸支承体にあっては円筒状磁石のほか
ポールピース及び非磁性体の竜ンターメンバーが必須の
構成寮素となり、更にこれらを組立てて支持する複雑な
支持構造が必須となる。又、動圧発生用のsFi実際問
題と叫て回転軸面に直接加工して刻設することは困難で
あり、別途に精密加工して回転軸に固着させた動圧軸受
部材が必要となる。
本出願人は、この点に鑑み研究を重ねた結果、その構成
を。
11>  回転軸を同心に包む円筒状の磁石を自し、こ
の磁石内面と回転軸表面との間隙に磁性流体を保持し、
前記磁石はプラスチック磁石で、その内表面は動圧発生
用溝を有するものとすることにより、或いは (2)  回転軸管同心に包む円筒状の磁石を有し、こ
の磁石内面と回転軸表面との間隙に磁性流体を保持し、
1紀磁石の内面は動圧発生用溝を有するプラスチックコ
ーティングを施したものとすることにより、或いは。
(3)回転軸を貫通させたスラスト支持板の平面に対峙
する円板状のプラスチック磁石を設け、このプラスチッ
ク磁石とスラスト支持板との一万に回転輪を固定し、前
記プラスチック磁石平面とスラスト支持板平面との間に
形成した隙間に磁性流体を保持し、かつプラスチック磁
石の対峙側平面は動圧発生用溝及び磁性流体のりサーバ
ー溝を有するものとすることにより。
従来のポールピース並びにこれに附随する構成要素を省
略できて軸受ないしシール性能は低下させる仁となく仁
の発明の目的を達し得る回転軸支承体を得ることを可能
とした。
この発明のプラスチック磁石に用いる合成樹脂としては
、ボリアミド樹脂、ふっ素樹脂、ポリエーテルサルフオ
ン樹脂、ポリフェニレンサルファイド@に等を利用でき
る。
樹脂に混合する磁性体はバリウム・フェライト。
ストロンチウム・フェライト粉末ある−は稀土類磁性粉
末を利用できる。
その混合比は、WA@軸支軸支金体受として用いる場合
とシールとしてのみ用−る場合で轄異なる。
軸受として用−る場合、磁化の強さは軸の回転停止時に
軸と軸受atきまに磁性流体を保持して漏洩を防ぐに十
分な磁束さえあればよいので、弱い磁化でよい。
したがって、磁性粉の量は、10〜70wt*に抑える
。特に摺動性を高めるために、強化繊維としてカーボン
・ファイバ、グラス・ファイバ等をlθ〜60 wt*
t有させ、自己潤滑性の高−充填材としてテフロン、グ
ラファイトなどを加える場合、磁性粉末を少な目にする
そして磁性粉末と強化繊維と充填材との総−量が95 
wt%をこえない範囲で用途に応じ、磁化の強さ、摺動
特性を定める。
シールのみとして用いる時は、磁化の強さは強ければ強
いほどよいので、通常のプラスチック碑石と同じように
フェライトでは70〜95 wt%ii度の混合比とす
る。
この発明の円筒状のプラスチック磁石製回転軸支承体と
しては、本出願人が先に出願した(特願昭56−156
244号)vt体軸軸受スリーブ成形方法により成形し
九ものを用いると好適である。
この方法によれば、先ず所定の長セの半分の長さとし九
円筒状キャビティの中心軸部にスパイラル状の動圧発生
溝形成部を有するコアピンを挿入した構造の金型を用−
て、上記の磁性粉末を混合し九溶融樹脂を射出成形した
後、コアピンを回転させて抜きとることにより、内表面
に動圧発生用のスパイラル溝を形成し九スリーブを量産
する。
次でこのスリーブ部材を所望の内径寸法より僅かに大!
&−直径を有するアーバーに多数挿入して加熱し、スリ
ーブ部材内面を収縮又は変形させて定寸に仕上ける。し
かる後、*の捻れ方向の反対のスリーブ同志を1対とし
て組み合わせることにより、内面にヘリングボーン状の
動圧力発生用溝を有しかつ寸法精度の極めて良い回転軸
支承体を得ることができる0、その後これを軸方向にW
IWllする。
内径の大きi軸受の場合は半径方向に着磁してもよい。
ヘリングボーン状溝の形状は、上記の1対に接合したス
リーブの接合−を軸とする軸対称に形成しても良<、ま
た非対称に形成しても良%A6前記へリングボー/状の
壽の前記軸に対する捻れ角も任意に選定することができ
る。
以下この発明を図面に基づき説明する。
なお、同一または均等部分は同一符号で示し説明を省略
する。
第4図はこの発明の一実施例を示すものでラジアル動圧
軸受である。まず構成を説明すると、1は磁性体よりな
る回転軸、12はこの回転軸を一1心に包む円筒状の軸
受本体で、例えば強磁性フェライトを20〜50 wt
%、カーボンファイバを15〜30 wt%、およびテ
フロンをl Q wt%含有する。ポリフェニレンサル
ファイド樹脂製のプラスチック磁石である。13は軸受
本体の内嵌l1o12aに形成した動圧発生用のへリン
グボーン溝、Cは軸受本体内表面と回転軸表面1aとの
間に形成されるごく僅かの隙間で通常数101m以下で
ある。
このようにして軸受本体12の内表面12aはポールピ
ース等を介することなく全面的に直接に回転軸嵌1ti
l&に臨むようにしである。14Fi隙間C内を満した
磁性流体、15はこの磁性流体を注入するための連通孔
で、軸受本体12を構成する2個1対のプラスチック礎
石の一万又は両方に一体成形して設けである。
16はこの連通孔に連なり両プラスチック磁石の接合端
面に設は友達通孔でやは9射出成形時に同時に形成され
る。11は磁性流体注入後、連通孔の開口をシールする
シーリング剤、18は軸受本体12を強く嵌合するか又
は接着して支持するケースでめる。磁気@踏構成上、こ
のケース18は非磁性体のCu合金、Ad合金、プラス
チックなどがよいが、軟銅板のプレス品で娶っても特に
大きな支障はな%/%6まえプラスチックは複合プラス
チックでもよく、取付けは・接着、がん合或いはイノサ
ート成形による一体化でもよ−。
もつとも軸受本体12は軸受装着部19内に直接挿層す
ることも可能で、したがってケース1Bは必ずしも常に
会費ではなi。
次に作用を説明する。
軸受本体12を図のように回転軸1に装着し良状態で、
連通孔15から磁性流体14をマイクロディスペンサー
岬を用いて注入し先後、注入口はシーリング剤17で密
閉する。回転軸表面1aと軸受本体12の内面との間の
隙間Cはごくせまいので、磁性流体はプラスチック磁石
の磁力により完全に捕捉され、特に軸受本体120両端
エツジ部20.21では最も密度の高くなった磁束が形
成されるから磁性流体が軸受外に浸出することはない。
軸1が回転すると動圧発生用のへリングボーン溝13の
ボンピング作用によシラシアル方向の圧力が発生するが
、この圧力は軸受本体の中心部すなわち接合部近辺で最
も高く両端部に向って漸次低く形成されるから、磁力に
よる拘束力と相まって回転中も磁性流体14が外部へ流
出することはない。この動圧により、回転軸は軸受本体
12の中心に良好なバランスを保って調心され、磁性流
体による潤滑油膜の形成が充分になされる。
したがって軸1の回転精度は極めて良好で、1、トルク
損失も低く負荷容量が高い。
また回転中の軸受本体12の内面12aの摩耗は殆ど生
じないから軸受の耐久寿命が長い。運転を停止して回転
軸1が次第に減速すると、それにつれて動圧も減少しや
がて軸1は自重で軸受本体の内面12aに着座するが、
仁のとき軸嵌*1aが軸受面12aK接触しても軸受本
体はプラスチック材であるから軸表面の損傷を防止する
ことになる。この点に関しては軸回転起動時につ−ても
同様でろり、よって軸受本体12は頻繁な起動停止の繰
返し運転にも十分耐え得ることになる。
第5図は第2の実施例を示すもので、軸受本体12の両
端近くの内1!m12mに磁性流体14のりザーバー用
の切欠111p122.22を設けることにより、油切
れを起しにくくすると同時に、軸受両端部23.24の
磁束密度を上けて磁性流体のシール性を高めである。更
に、軸受本体12の内表面12aの中央部に磁性流体1
4の内蔵擲25を設けてあり、軸受を回転軸IK挿入す
る前に予め磁性流体をこの内蔵#125内に保持させて
おき。
軸への挿入によシ磁束分布が変るにつれ軸受隙間Cの磁
性流体が満たすようにしである。この実施例の場合には
、第4図に示し走性入用の連通孔15を省略できる。
@6図#′i、第3の!#!施例を示すもので、軸受本
体120両端の8仙j角部を面取りして斜面26.27
とすることにより、切欠き$22.22の縁にエツジ2
8.29を形成してるる。このエツジ28.29によっ
て軸受本体120両端部の磁束密度を一層高めて、磁性
流体のシール性をより高めるようにしである。
第7図Fi第4の実施例を示すもので、コンピュータ周
辺機器用精密モータの上部軸受として用いたものである
30は例えはレーザービームプリンターのポリゴンミラ
ー駆動用DI)モータ、31は回転軸1に城りつけた永
久磁石製ロータ、32tiこのロータに対応するステー
タコイル、83は回転軸の下端餉に設けたプラスチック
製のラジアル動圧軸受、84はスラスト動圧軸受、35
は回転軸上端に取り付ケタポリゴンミラー、36はモー
ターケーシング上部に挿着したラジアル軸受で、回転軸
1を同心に包む円筒状のプラスチック礎石の内面に動圧
発生用溝37を設けてなる軸受本体88を有する。
39はこの軸受本体と回転軸との隙間に充填し走磁性流
体である。
このモーター30の上部軸受36の直上にポリゴンミラ
ー35を取りつけてあり、従来の玉軸受や含油軸受の場
合には、軸回転の遠心力で潤滑油やグリースの微細な飛
沫が飛び散ってポリゴンミ2−35をくもらせてそのI
!能を失わせてしまう恐れがめった。そのため従来は高
速回転はできなかつ九し、又比較的低速に抑えても耐用
寿命が短かかった。これに対し1示の場合は、上部軸受
36はプラスチック磁石で形成した動圧溝つきラジアル
軸受とした丸め、軸回転による潤滑剤の飛散は発生しな
い。またスピンドル内部から発生してくるダストも磁性
流体のシール作用で遮断するから外部に飛び出して周辺
を汚染することがない。
第8図は第5の実施例を示すもので、回転軸lを同心に
包む円筒状の磁石40の内面は1両端部近傍を除いて動
圧発生用のへリングボーン#$41を有する薄いプラス
チックコーティング42を施すとともに、両端部近傍の
磁石内1i4143を直接(すなわちポールピースを介
することなく)回転軸表面1aに臨ましめかつ回転軸嵌
[$l1laとの間にごく僅かの隙間を形成するように
配しである。
隙間には磁性流体14を充填して磁石40の磁力により
保持する。44はケースである。これは金属と限らず、
プラスチックでもよいことは第1実施例の場合と同様で
ある。磁石40の露出し丸角diU43.43は磁束が
集中し易く、したがって磁性流体の保持も低丁しない。
摺動性及び耐摩耗性の良好なプラスチックをコーティン
グしであるから軸回転の起動・停止に伴う軸受向の摩耗
をよく防止する。この場合、磁石40の内面に軸1が直
接接触することは全くないので、プラスチック磁石の樹
脂には耐摩擦性や摺動性に関係なしに低コストの樹脂材
料を用いて艮い。また、この磁石40としてはプラスチ
ック磁石とは限らず、その他のあらゆる種類の磁石を用
い得る。
第9図は@6の実施例を示すもので、プラスチック磁石
12の両端面の内周側部にリザーバー用の切欠き$22
をそれぞれ設け、またプラスチツク磁石120両端面に
プラスチック製の非磁性体のポールピース71.72を
それぞれ固定している。
このようにプラスチック磁石12の両端面にリザーバー
用の切欠き溝22を設けると、切欠き溝22内の磁界が
強−ので磁性流体の保持力が強い。
またポールピース71.72も非磁性体とすると、磁性
流体が軸受外へはみ田して周辺を汚すことはない。
なお、ポールピース71.72を磁性体としてもよく、
その場合にはポールピース71.72と回転軸1との間
の磁束密度が強くなるのでシール性能が同上する。
第1θ図はII7の実施例を示すもので、プラスチック
磁石12の外周面と両端面とを機って磁性体のケース1
8が固定されている。このようにすると、ケース18と
回転軸1との間の磁束密度は第一の実施例より強−ので
シール性能が同上する。
第11図線第8の実施例を示し磁化の方向に関するもの
で、プラスチック磁石12の内径面を、軸、i5に沿っ
て平行な方向に多11に磁化しである。
第12図は第9の実施例を示し、同じく磁化の方向に関
するもので、プラスチック磁石12の内径面を、軸、乙
に対し傾斜し九方向に多極に磁化しである。
なお後述するスラスト軸受にあっては、平面に上記第8
および第9実施例と同様の多極の磁化を行っても良い。
第13図は第1Oの実施例を示し、回転軸支承体は軸受
ではなく、シールとして用いである。従来は動圧発生擲
を有する円筒状磁石を専用のシールとして用いたものは
なかった。
45は動圧磁性流体シール、46はそのプラスチック磁
石製本体で2個一対に組み合わせである。
ラジアル軸受の場合に比べて厚み■を薄く、隙間Cをや
や大きくし、をつ動圧発生用のへリングボーン溝13の
深さを深く形成して、封じ込めた磁性流体14の抵抗に
よる回転軸1のトルク損失や発熱を減少させるようにな
っている。
厚み■が小さく磁性流体の注入が容易に行える場合につ
いては磁性流体注入の連通孔は省略してよい。なお、図
中47は回転軸lを支承するベアリング、48はこのシ
ール45を装着するために回転嶺に設けたシール受座で
ある。
この動圧磁性流体シール45は、軸1の回転中、磁性流
体14に高い動圧力が発生するので回転機器の内圧或い
は外圧に対抗して十分の気密性を有する。特に気体およ
び液体用のシールに適し従来のオイルシールに比べ格段
に優れたシール性を示す。しかも、オイルシールが連続
回転によるリップ部の摩耗によって短寿命であったのに
対し、この動圧磁性流体シール社回転軸1に対しシール
本体が直接接触することはなく、回転時間が長い連続運
転であっても寿命は長い。
第14図は第11の実施例を示すもので、非磁性体のプ
ラスチック動圧軸受に動圧磁性流体シールを組み合わせ
て用−るものである。49は本出願人が先に出御した(
特願昭56−156244号)分割型流体軸受スリーブ
で、非磁性体のプラスチック成形品であり内面は動圧発
生用のへリングボーン#1113を有する。
50 、51は動圧発生用のスパイラル溝50a。
51aを内向に有するプラスチック磁石の動圧磁性流体
シールで、前記軸受スリーブ49を挾持するように一体
に組み合わせである。なお保持用のケースは省略し図示
していない。回転軸10圓転中はスリーブ49の隙間C
0部に発生する磁性流体の動圧力により回転軸は調心し
て支承されるとともに流体シール50.51の隙間C1
に磁力によって保持される磁性流体14によりシールが
強力に行なわれる。
回転が停止したときは、回転軸はより小さい隙間   
−C,をもつスリーブ49の内向に着座支承されるから
流体シール50.51Kti軸1が直接接触することは
なく、従って起動停止の頻度の多少に関らずシールの寿
命は51!9図のものより一層長くなる。
第15図は第12実施例を示すもので、磁性プラスチッ
ク製の動圧磁性流体スラスト軸受でおる。
回転軸1を貫通させたスラスト支持板520平面52a
K対峙する円板状のプラスチック磁石53を設け、この
プラスチック磁石58の平面53龜とスラスト支持板子
#52aとの間に形成した隙間に磁性流体14を保持し
、かつプラスチック磁石の対峙側平面58aは動圧発生
用のへリングボーン$154及び磁性流体のりデーパ−
溝55゜56を有する。
スラスト支持板52は磁性体を用φて形成するとプラス
チック磁石板53とスラスト支持板52及び磁性体の回
転軸1との間に強い磁気回路が形成されて磁性流体14
の保持力が大きくなるからシール効果は大きくなる一方
で始動トルクも大きくなる傾向を示す。したがって必要
の限度内でシール効果を減少させても始動トルクをより
小さくし丸い場合にはスラスト支持板52を非磁性体と
してもよい。なお、第15図(ロ)にはプラスチック磁
石53をストッパー57を介して回転軸に固定して一体
に回転させ、スラスト支持板52は図示しない回転機器
のポデー側に取り付けて1回転軸1とは隔離して固定さ
せる場合を示しである。これに対し両者52.53の関
係位置を入れ替えることによりスラスト支持板52を軸
と一体回転させ、プラスチック磁石53の力をポデー側
に回転軸と隔離して固定させる構成としても良い。
円板状のプラスチック磁石53はプラスチックに磁性粉
末を10〜70wt%、その他強化繊維および@滑剤等
を混合した磁性コンパウンドの射出成形により、ヘリン
グボーン#154及びリザーバー#55.56と四時に
一体に成形されるから天童生産に適しており安価である
成形後に厚み方向に磁化して生じる磁界の作用で、潤滑
とシールを兼ねる磁性流体14を強固に保持するから、
軸回転中も良好な潤滑膜を形成し軸のトルク損失も小さ
い。
静止時には軸受隙間から押し出された磁性流体はりザー
パ−1155,56に収容されるから外部へ浸出するこ
とはない。
第16図は第13の実施例を示すもので、前記第15図
とほぼ同様の構成とした動圧磁性流体スラスト軸受58
を第7図とほぼ同様の小形モーター3Gに装着したもの
である。
59は磁性体からなるサポート板で、これによシブラス
チック磁石58の磁気洩れを防ぎ磁性流体14に対する
磁気拘束力の1化を図っである。
なお60はフライホイールである。このスラスト軸受5
Bのトルク損失は従来のすベシ軸受に比べ蓬かに小さい
からトルクの小さめことが求められる小形モーターに好
適で耐久寿命も極めて優れた小形モーターを提供できる
ことになる。
mxr図は第14の実施例を示すもので、前記同様の動
圧磁性流体スラスト軸受58を磁気ディスク用動圧軸受
スピンドルユニットスラスト軸受に用いた亀のである。
61はアウターロータ、62Fiその内周に取り付けた
マグネット、68はステータコイル、64はこのコイル
をmyaL大ステータ、65aこのステータに一体に固
着するとともに支持部66にボルト止めされた支持フラ
ンジ、67はアウターロータ61に装着して一体的に回
転する回転軸1の先端に取り付けた磁気ディスク、68
はアースである。
磁力で保持されている磁性流体は従来のスラスト軸受に
おけるグリースや油のように飛散することが全くないか
ら、磁気ディスク61を汚す恐れはなく優れた性能をも
つ磁気ディスク用DDモーターを提供することができる
この発明は以上説明したとおり、動圧発生用の溝を有す
るプラスチック磁石を用いて磁性流体を保持するという
簡単な構造により、加工容易で量産に適し、使い勝手も
良好な優れた性能をもつ軽量小型の回転軸支承体を提供
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図は従来の回転軸支承体の要部を
示す断面図、第4図、第5因、第6図、第7図、第8図
、第9図、第10図、第11図、第12図、第13図、
ml 41m、第15図(ロ)、第16図、第17図は
それぞれこの発明に係る第1実施例、第2実施例、第3
実施例、第4実施例、第5実施例、第6実施例、第7実
施例、第8実施例、第9実施例、第10実施例、第11
実施例、第12実施例、第13実施例、第14実施例、
の要部を示す断面図である。なお、815図(イ)は第
15図(ロ)の(イ)−H>III矢視図である。 1・・・・・・・・・回転軸 12.38.46.50.51.58・・・プラスチッ
ク磁石 13.37.41.54・・・動圧発生用溝42・・・
・・・プラスチックコーティング52・・・・・・スラ
スト支持板 55.56・・・リザーバー溝 第1図 第2図      第3図 第4図 第5図       第6図 第13図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11  回転軸を同心に包む円筒状の磁石を有し、こ
    の磁石内面と回転軸表面との間隙に磁性流体を保持し、
    前記磁石はプラスチック磁石でその内面は動圧発生用溝
    を有することを特徴とする回転軸支承体。 (2)前記プラスチック磁石は動圧発生用溝の捻れ方向
    が反対のものを1対に組み合わせたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の回転軸支承体。 (3)(ロ)転軸を同心に包む円筒状の磁石を有し、こ
    の磁石内向と回転軸IIrMとの間隙に磁性流体を保持
    し、前記磁石の内面は動圧発生用溝を有するプラスチッ
    クコーティングを施こしたことを特徴とする回転軸支承
    体。 (4)  回転軸を貫通させたスラスト支持板の平向に
    対峙する円板状のプラスチック磁石を設け、このプラス
    チック磁石とスラスト支持板との一方に回転軸を同定し
    、前記プラスチック磁石平面とスラスト支持板平面との
    間に形成した隙間に磁性流体を保持し、かつプラスチッ
    ク磁石の対峙側平面は動圧発生用溝及び磁性流体のりザ
    ーバー牌を有することを特徴とする回転軸支承体。 (5)磁石が10〜70wt%の磁性粉末を含有するラ
    ジアルおよびスラスト軸受用の特許請求の範囲第1項又
    は第2項又は第4項記載の回転軸支承体。 (6)磁石が70〜95wt%の磁性粉末を含有するシ
    ール用の特許請求の範囲第1項又は第2項記載の回転軸
    支承体。 (7)  磁石がカーボン・ファイバ、グラス・ファイ
    バ等の強化繊維を10〜60 wtチ有し、磁石がテフ
    ロン、グラファイト等の潤滑性に富む充填材を有し、磁
    石Fi磁性粉末と強化繊維と充填材との合計が95wt
    %以下でるる特許請求の範囲第5項記載の回転軸支承体
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US06/625,046 US4598914A (en) 1982-02-10 1984-06-27 Sealing and bearing means by use of ferrofluid

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