JPH031619Y2 - - Google Patents
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- JPH031619Y2 JPH031619Y2 JP1984096767U JP9676784U JPH031619Y2 JP H031619 Y2 JPH031619 Y2 JP H031619Y2 JP 1984096767 U JP1984096767 U JP 1984096767U JP 9676784 U JP9676784 U JP 9676784U JP H031619 Y2 JPH031619 Y2 JP H031619Y2
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案はシール装置に磁性流体を用いた軸受
装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a bearing device that uses a magnetic fluid as a sealing device.
従来のこの種の軸受装置としては、第３図〜第
６図に示すものがある。第３，４図の例は、磁気
デイスクスピンドルに使用された例であつて、第
３図はその断面図、第４図は第３図の要部を拡大
したものである。
Conventional bearing devices of this type include those shown in FIGS. 3 to 6. The examples shown in FIGS. 3 and 4 are examples in which the magnetic disc spindle is used. FIG. 3 is a sectional view thereof, and FIG. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. 3.
図において、Ｈはハウジング、Ｓはシヤフト、
ＢはハウジングＨとシフトＳとの間に介装した軸
受、Ｃはシール装置、ＲはシヤフトＳに取り付け
たロータ、ＭはこのロータＲの外周部に設けた磁
気デイスク、ＰはシヤフトＳに取り付けたプーリ
で、図外の駆動ベルトによつて駆動されるように
なつている。Ｆは防塵用ケースである。 In the figure, H is the housing, S is the shaft,
B is a bearing interposed between housing H and shift S, C is a sealing device, R is a rotor attached to shaft S, M is a magnetic disk provided on the outer periphery of this rotor R, and P is attached to shaft S. It is designed to be driven by a drive belt (not shown). F is a dustproof case.
上記軸受Ｂは、外輪１と内輪２との間に複数の
玉（転動体）３を介装し、この玉３を保持器Ｄに
より保持し、この玉の周囲にグリースを封入し、
前記外輪１の端部に内輪２との間の開口部を覆う
グリースシール板４を設けた玉軸受である。この
軸受Ｂは、ハウジングＨ内に、止め輪５によつて
所定の間隔をおいて位置決めされて、取り付けら
れている。シヤフトＳは内輪２にはまつている。 The bearing B has a plurality of balls (rolling elements) 3 interposed between an outer ring 1 and an inner ring 2, the balls 3 are held by a cage D, and grease is sealed around the balls.
This is a ball bearing in which a grease seal plate 4 is provided at the end of the outer ring 1 to cover an opening between the outer ring 1 and the inner ring 2. The bearing B is mounted within the housing H and positioned at a predetermined interval by a retaining ring 5. The shaft S is attached to the inner ring 2.
このシヤフトＳをとりまくシール装置Ｃは、第
４図のように、軸方向に磁化された磁石７を１対
のポールピース６，６で挟んで一体に接着したリ
ング状のシール部材８を、非磁性体の間座９を介
して軸受Ｂのロータ側へ配設し、かつ、そのシー
ル部材８の外周面をハウジングＨの内周面に接着
固定し、シヤフトＳとの間にはシールギヤツプｇ
を設け、このシールギヤツプｇに磁性流体１０を
注入して構成してある。 As shown in FIG. 4, the sealing device C surrounding the shaft S has a ring-shaped sealing member 8, which is made by sandwiching an axially magnetized magnet 7 between a pair of pole pieces 6 and bonding them together. The seal member 8 is arranged on the rotor side of the bearing B via a magnetic spacer 9, and the outer peripheral surface of the seal member 8 is adhesively fixed to the inner peripheral surface of the housing H.
A magnetic fluid 10 is injected into the seal gap g.
このような構成になつているので、ポールピー
ス６，６とシヤフトＳとの間には磁気回路１１が
形成され、シールギヤツプｇに注入した磁性流体
１０は充分な耐圧性をもつて保持される。その結
果、軸受Ｂに封入されてる潤滑剤、例えばグリー
スなどの油分が蒸発したミストは、磁気デイスク
Ｍ側へ洩れないように、完全にシールされる。 With this configuration, a magnetic circuit 11 is formed between the pole pieces 6, 6 and the shaft S, and the magnetic fluid 10 injected into the seal gap g is held with sufficient pressure resistance. As a result, the mist obtained by evaporating the lubricant, such as grease, sealed in the bearing B is completely sealed so that it does not leak toward the magnetic disk M side.
次に、第５図の例（SAE1985年９月８−11日
号第９頁参照）では、軸受Ｂは、磁性体の外輪１
と磁性体の内輪２との間に複数の磁性体の玉（転
動体）３を介装し、この玉を保持器Ｄにより保持
した玉軸受であつて、非磁性ハウジングＨの中に
取りつけられている。 Next, in the example shown in Fig. 5 (see page 9 of SAE September 8-11, 1985), bearing B has a magnetic outer ring 1.
A ball bearing is a ball bearing in which a plurality of magnetic balls (rolling elements) 3 are interposed between a magnetic inner ring 2 and a retainer D, and the balls are held by a retainer D. ing.
磁性体のシヤフトＳは内輪２にはまつている。
このシヤフトＳをとりまくシール装置Ｃは、外輪
１の外側面に取りつけた軸方向に磁化された環状
の磁石１６と、この磁石１６の外側に取り付けた
環状のポールピース１８と、このポールピース１
８とシヤフトＳに取り付けられたリング１７との
間に保持された磁性流体１９からなる。 A magnetic shaft S is encased in the inner ring 2.
A seal device C surrounding this shaft S includes an annular magnet 16 magnetized in the axial direction attached to the outer surface of the outer ring 1, an annular pole piece 18 attached to the outside of this magnet 16, and this pole piece 1.
8 and a ring 17 attached to the shaft S.
この例は、磁石１６から生じる磁束が外輪１と
玉３と内輪２とポールピース１８を通り、これら
で磁気回路が構成されているため、ポールピース
を１つだけにすることができる。このため、第３
〜４図のものに較べて、より単純な構造にできる
利点がある。 In this example, the magnetic flux generated from the magnet 16 passes through the outer ring 1, balls 3, inner ring 2, and pole piece 18, and these constitute a magnetic circuit, so that only one pole piece can be used. For this reason, the third
It has the advantage of being simpler in structure than the one shown in Figures 4 to 4.
さらに、第６図の例（ソビエト特許第655858号
参照）では、磁性体のシヤフトＳは、磁性体でで
きた内輪２、外輪１、玉３からなる軸受Ｂによつ
て非磁性のハウジングＨの中に支えられている。
外輪１の右側面には、磁性リング２０があつて、
軸方向に磁化された磁石２１は、このリング２０
によつて内輪２から離された位置に取り付けられ
ている。さらに、その右側に第１のポールピース
２２があり、このポールピース２２とシヤフトＳ
との間に第１のシールギヤツプ２６が形成されて
いる。また、外輪１の左側には第２のポールピー
ス２３があり、このポールピース２３とシヤフト
Ｓとの間に第２のシールギヤツプ２７が形成され
ている。両のポールピース２２，２３の間にかこ
まれた軸受Ｂを含む閉塞チヤンバー２５の中には
磁性流体２４が封入されていて、同チヤンバー２
５は両シールギヤツプ２６，２７においてシール
されている。 Furthermore, in the example shown in FIG. 6 (see Soviet Patent No. 655858), a magnetic shaft S is connected to a non-magnetic housing H by a bearing B consisting of an inner ring 2, an outer ring 1, and balls 3 made of magnetic material. supported inside.
A magnetic ring 20 is placed on the right side of the outer ring 1.
A magnet 21 magnetized in the axial direction is attached to this ring 20.
It is attached at a position separated from the inner ring 2 by. Furthermore, there is a first pole piece 22 on the right side, and this pole piece 22 and the shaft S
A first seal gap 26 is formed between the two. Further, there is a second pole piece 23 on the left side of the outer ring 1, and a second seal gap 27 is formed between this pole piece 23 and the shaft S. A magnetic fluid 24 is sealed in a closed chamber 25 that includes a bearing B and is enclosed between both pole pieces 22 and 23.
5 is sealed at both seal gaps 26 and 27.
この装置の特徴は、磁石１つだけで軸受Ｂの左
右の各のポールピース２２，２３に磁束を回し、
軸受Ｂを含む閉塞チヤンバー２５に磁性流体２４
が封入されているところにあり、コンパクトな軸
受シール装置が得られる点にある。この装置のポ
イントは、磁性リング２０にある。つまり、磁性
リング２０は、磁石２１を内輪２からできるだけ
離し、磁石２１の表面から発生する磁束をできる
だけ内輪２に通さないようにして（ロスがでない
ようにして）、できるだけ多くの磁束を磁性リン
グ２０と外輪１を通して、その向うのポールピー
ス２２，２３に伝えるようにしている。２つのシ
ールギヤツプ２６，２７の磁性流体２４は、この
ような理由で閉塞チヤンバー２５を十分な耐圧性
をもつてシールすることができる。 The feature of this device is that it uses only one magnet to rotate the magnetic flux to each of the left and right pole pieces 22 and 23 of the bearing B.
A magnetic fluid 24 is placed in the closed chamber 25 containing the bearing B.
is enclosed, and a compact bearing sealing device can be obtained. The key point of this device is the magnetic ring 20. In other words, the magnetic ring 20 is designed by separating the magnet 21 from the inner ring 2 as much as possible, preventing the magnetic flux generated from the surface of the magnet 21 from passing through the inner ring 2 as much as possible (preventing loss), and transmitting as much magnetic flux as possible to the magnetic ring 2. 20 and the outer ring 1 to transmit the information to the pole pieces 22 and 23 on the other side. For this reason, the magnetic fluid 24 in the two sealing gaps 26, 27 can seal the closing chamber 25 with sufficient pressure resistance.
ハードデイスク装置などについては、軸方向の
厚さをできるだけ薄くしたいという強い要求があ
る。しかし、第３〜４図に示す従来の軸受装置に
あつては、シール部材８を１対のポールピース
６，６と磁石７の３層構造とし、さらに、この部
材８と軸受Ｂとを間座９を介して並列した構造と
なつている。このため、シール装置Ｃのシヤフト
Ｓ方向に占める容積、すなわち、シール部材８の
厚さ（2h1＋h2）に間座９の厚さを加えた全体の
厚さｔが大きくなる。このように大きくなると、
磁気デイスクモータのように、薄形化が要求され
ているモータに適さない。
For hard disk devices and the like, there is a strong demand to reduce the thickness in the axial direction as much as possible. However, in the conventional bearing device shown in FIGS. 3 and 4, the sealing member 8 has a three-layer structure consisting of a pair of pole pieces 6, 6 and a magnet 7, and furthermore, this member 8 and the bearing B are separated. They are arranged in parallel with each other via a seat 9. Therefore, the volume occupied by the seal device C in the shaft S direction, that is, the total thickness t, which is the sum of the thickness (2h 1 +h 2 ) of the seal member 8 and the thickness of the spacer 9, increases. When it grows like this,
It is not suitable for motors that are required to be thin, such as magnetic disk motors.
また、第５図の例においては、ポールピースを
１枚だけにして薄形化を計つている。しかし、軸
受と磁気的に連絡できる磁石の面積が小さく、全
体の磁束も少ないので、磁性流体シールの所定の
耐圧性を維持しようとすると、磁石の軸方向の厚
さを厚くしなければならない。 Further, in the example shown in FIG. 5, only one pole piece is used to reduce the thickness. However, since the area of the magnet that can be magnetically communicated with the bearing is small and the overall magnetic flux is also small, the axial thickness of the magnet must be increased in order to maintain a predetermined pressure resistance of the ferrofluid seal.
一方、第６図の例においては、磁石の表面から
出る磁束を外輪を通して、その向うのポールピー
スにできるだけ多く通す必要があるので、磁石を
できるだけ内輪から離して磁束のロスを少なくす
るための磁性リングが必要となる。したがつて、
その分だけシール装置は厚くなり、磁石の厚さも
厚くする必要があり、装置の薄形化は困難であ
る。 On the other hand, in the example shown in Figure 6, it is necessary to pass as much of the magnetic flux emitted from the surface of the magnet as possible through the outer ring and into the pole piece on the other side. A ring is required. Therefore,
The sealing device becomes thicker accordingly, and the thickness of the magnet also needs to be increased, making it difficult to make the device thinner.
この考案は、このような従来の問題点を解決す
るためになされたもので、第１磁性軌道輪と磁性
転動体と第２磁性軌道輪と環状の磁石板と環状の
ポールピース板と環状の磁束収集板とで磁気回路
を形成することによつて、磁性流体シールに必要
なシール耐圧性を十分維持しながら、装置の軸方
向の厚さを薄くできる軸受装置を提供することを
目的とする。 This invention was made to solve such conventional problems, and it consists of a first magnetic bearing ring, a magnetic rolling element, a second magnetic bearing ring, an annular magnet plate, an annular pole piece plate, and an annular magnetic bearing ring. The purpose of the present invention is to provide a bearing device that can reduce the axial thickness of the device while maintaining sufficient seal pressure resistance necessary for a magnetic fluid seal by forming a magnetic circuit with a magnetic flux collection plate. .
この考案に係る軸受装置は、第１磁性軌道輪
と、この第１磁性軌道輪と同軸的に磁性転動体を
介して相対回転する第２磁性軌道輪と、第２磁性
軌道輪との間に隙間を設けて第１磁性軌道輪の内
周面に固着された磁性体でできた環状の磁束収集
板と、第１磁性軌道輪の外側面に固着され、かつ
環状の磁束収集板と対向して設けられ、軸方向に
磁化された環状の磁石板と、環状の磁石板の外側
面に固着され、かつ第２磁性軌道輪との間にシー
ルギヤツプを有する環状のポールピース板と、シ
ールギヤツプに保持された磁性流体とからなるも
のである。
The bearing device according to this invention is provided between a first magnetic bearing ring, a second magnetic bearing ring that rotates coaxially with the first magnetic bearing ring and relatively to each other through magnetic rolling elements, and a second magnetic bearing ring that rotates coaxially with the first magnetic bearing ring through magnetic rolling elements. An annular magnetic flux collection plate made of a magnetic material fixed to the inner circumferential surface of the first magnetic bearing ring with a gap therebetween, and an annular magnetic flux collection plate fixed to the outer surface of the first magnetic bearing ring and facing the annular magnetic flux collection plate. an annular pole piece plate fixed to the outer surface of the annular magnet plate and having a seal gap between it and the second magnetic bearing ring; magnetic fluid.
環状の磁石板の一方の磁極の表面から発生する
磁束は、環状のポールピース板とシールギヤツプ
を通つて第２磁性軌道輪に連絡される。
Magnetic flux generated from the surface of one magnetic pole of the annular magnet plate is communicated to the second magnetic bearing ring through the annular pole piece plate and the seal gap.
環状の磁石のもう一方の磁極であつて、第１磁
性軌道輪の外側面に対向する磁極の表面から発生
する磁束は、第１磁性軌道輪と磁性転動体を経て
第２磁性軌道輪に連絡される。 The magnetic flux generated from the surface of the other magnetic pole of the annular magnet, which faces the outer surface of the first magnetic bearing ring, is connected to the second magnetic bearing ring via the first magnetic bearing ring and the magnetic rolling elements. be done.
環状の磁束収集板に対向する磁極の表面から発
生する磁速は、一旦この磁束収集板に集められ、
そこから第１磁性軌道輪と磁性転動体を経て第２
磁性軌道輪に連絡される。 The magnetic velocity generated from the surface of the magnetic pole facing the annular magnetic flux collecting plate is once collected on this magnetic flux collecting plate,
From there, the second magnetic bearing ring passes through the first magnetic bearing ring and the magnetic rolling element.
connected to the magnetic raceway.
以上のように、環状の磁石板の表面から出た磁
束は、むだなく有効に第２磁性軌道輪に伝わるた
め、全体の磁気回路の磁束の数は多くなり、シー
ルギヤツプを通る磁束の密度が大きくなる。した
がつて、シールギヤツプにおける磁性流体シール
の耐圧性が大きくなる。 As described above, the magnetic flux emitted from the surface of the annular magnet plate is effectively transmitted to the second magnetic bearing ring without waste, so the number of magnetic fluxes in the entire magnetic circuit increases, and the density of the magnetic flux passing through the seal gap increases. Become. Therefore, the pressure resistance of the magnetic fluid seal in the seal gap is increased.
このように、この考案においては、十分な耐圧
性を有しながらポールピースが１枚ですむため、
薄いシール構造が可能になり、これを含む軸受装
置全体の軸方向の厚さを薄くできる。また、シー
ル耐圧を一定にした場合は、磁石の厚さを薄くで
き、さらに軸方向の厚さの薄い軸受装置が得られ
ることになる。 In this way, this idea requires only one pole piece while having sufficient pressure resistance.
A thin seal structure becomes possible, and the axial thickness of the entire bearing device including this can be reduced. Further, if the seal pressure resistance is kept constant, the thickness of the magnet can be made thinner, and a bearing device with a thinner thickness in the axial direction can be obtained.
以下、この考案の実施例を第１図によつて説明
する。
An embodiment of this invention will be described below with reference to FIG.
第１図は、第４図に対応するもので、同図とは
シール装置の構成が異なる。また、第１図には間
座が設けられていない。したがつて、シール装置
以外の構成要素で、第３図および第４図における
と同等の部分には同符号を付し、その説明は省略
する。 FIG. 1 corresponds to FIG. 4, and differs from the same figure in the configuration of the sealing device. Further, in FIG. 1, no spacer is provided. Therefore, components other than the sealing device that are equivalent to those in FIGS. 3 and 4 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
１６は、外輪１と内輪２の間の開口部を覆う環
状の磁性グリースシール板で、その外周縁部を外
輪１の内周面に設けた環状の溝に嵌めることによ
つて、外輪１に固着されている。このシール板１
６は、その固着状態においては、シヤフトＳと同
軸的に、かつラジアル方向に配設されている。 Reference numeral 16 denotes an annular magnetic grease seal plate that covers the opening between the outer ring 1 and the inner ring 2. The outer peripheral edge of the plate 16 is fitted into an annular groove provided on the inner peripheral surface of the outer ring 1. It is fixed. This seal plate 1
6 is disposed coaxially with the shaft S and in the radial direction in its fixed state.
C1はシール装置である。この装置C1は、環状
の磁性グリースシール板１６と並べて外輪１の外
側面に固着した環状の磁石板１２と、この磁石板
１２に固着した環状のポールピース板１３と、こ
のポールピース板１３とシヤフトＳとの間に設け
たシールギヤツプｇに注入した磁性流体１４とよ
り構成されている。磁石板１２は、この実施例で
は、磁性グリースシール板１６との間の隙間を生
じないように、外輪１の側端面と磁性グリースシ
ール板１６の側面の両方に固着してある。 C 1 is a sealing device. This device C 1 includes: an annular magnet plate 12 fixed to the outer surface of the outer ring 1 in line with an annular magnetic grease seal plate 16; an annular pole piece plate 13 fixed to the magnet plate 12; and a magnetic fluid 14 injected into a seal gap g provided between the shaft S and the shaft S. In this embodiment, the magnet plate 12 is fixed to both the side end surface of the outer ring 1 and the side surface of the magnetic grease seal plate 16 so as not to create a gap between the magnet plate 12 and the magnetic grease seal plate 16.
図示しないが、磁性グリースシール板１６との
間に隙間が生ずる場合は、外輪１の側端面だけに
固着する。ただし、ここにいう隙間は、環状磁石
板１２の磁束を集めることができる程度のもの
で、余り大きいとこの考案の目的は達成できな
い。すなわち、環状の磁石板１２と環状の磁性グ
リースシール板１６は、前者１２から発生する磁
束を後者１６に集められるように位置決めして固
着する必要がある。 Although not shown, if a gap is created between the magnetic grease seal plate 16 and the magnetic grease seal plate 16, it is fixed only to the side end surface of the outer ring 1. However, the gap referred to here is just enough to collect the magnetic flux of the annular magnet plate 12, and if it is too large, the purpose of this invention cannot be achieved. That is, the annular magnet plate 12 and the annular magnetic grease seal plate 16 need to be positioned and fixed so that the magnetic flux generated from the former 12 can be collected in the latter 16.
環状の磁石板１２と環状のポールピース板１３
は、あらかじめ一体に接着してシール部材ｅとし
た上で、磁石板１２を外輪１の側端面とグリース
シール板１６の側面に固着して組み付けてある。
組み付けた状態においては、磁石板１２と内輪２
との間には、一定の隙間ができて、相互に干渉し
ないようになつている。Ｄは保持器で、玉３の周
囲にはグリースが封入されている。 Annular magnet plate 12 and annular pole piece plate 13
are bonded together in advance to form the sealing member e, and then the magnet plate 12 is fixed and assembled to the side end face of the outer ring 1 and the side face of the grease seal plate 16.
In the assembled state, the magnet plate 12 and the inner ring 2
There is a certain gap between them to prevent them from interfering with each other. D is a retainer in which grease is sealed around the balls 3.
上記外輪１、内輪２、玉３、環状の磁性グリー
スシール板１６およびシヤフトＳは、いずれも磁
性体で造られている。 The outer ring 1, inner ring 2, balls 3, annular magnetic grease seal plate 16, and shaft S are all made of magnetic material.
この実施例の場合、外輪１がこの考案にいう第
１磁性軌道輪であり、シヤフトＳとこれに取り付
けた内輪２がこの考案にいう第２磁性軌道輪であ
る。また、玉が磁性転動体であり、環状の磁性グ
リースシール板１６が磁束収集板である。 In the case of this embodiment, the outer ring 1 is the first magnetic bearing ring according to this invention, and the shaft S and the inner ring 2 attached thereto are the second magnetic bearing ring according to this invention. Further, the balls are magnetic rolling elements, and the annular magnetic grease seal plate 16 is a magnetic flux collecting plate.
１５は、シール装置C1とシヤフトＳと軸受Ｂ
との間に形成される磁気回路である。 15 is the sealing device C 1 , the shaft S, and the bearing B
This is a magnetic circuit formed between the
次に作用を説明する。 Next, the action will be explained.
実施例において構成される磁気回路１５が、従
来のものと異なり、環状の磁石板１２の一方（こ
の図では左側）の磁極の表面から発生する磁束
は、環状のポールピース板１３とシールギヤツプ
ｇを通つてシヤフトＳから軸受Ｂに連絡される。 The magnetic circuit 15 constructed in this embodiment differs from the conventional one in that the magnetic flux generated from the surface of the magnetic pole on one side (the left side in this figure) of the annular magnet plate 12 connects the annular pole piece plate 13 and the seal gap g. The shaft S is connected to the bearing B through the shaft S.
磁石板１２のもう一方（この図では右側）の磁
極の表面から発生する磁束の一部は、磁石板１２
の外輪１への固着面から軸受Ｂに連絡される。軸
受Ｂにおける外輪１と玉３と内輪２の間には油膜
が存在するが、油膜の厚さは微少なので無視で
き、直接接触連絡されていると考えてよい。 A part of the magnetic flux generated from the surface of the other (right side in this figure) magnetic pole of the magnet plate 12
is connected to the bearing B from the surface that is fixed to the outer ring 1. Although an oil film exists between the outer ring 1, balls 3, and inner ring 2 in the bearing B, the thickness of the oil film is so small that it can be ignored, and it can be considered that they are in direct contact.
以上の磁束に加えて、環状の磁石板１２の外輪
１への固着面以外の表面から発生する磁束は、環
状のグリースシール板１６に集められ、ここから
軸受ＢとシヤフトＳとシールギヤツプｇを経て環
状ポールピース板１３に伝えられる。 In addition to the above magnetic flux, the magnetic flux generated from the surface of the annular magnet plate 12 other than the surface fixed to the outer ring 1 is collected in the annular grease seal plate 16, and from there passes through the bearing B, shaft S, and seal gap g. It is transmitted to the annular pole piece plate 13.
この場合、磁性グリースシール板１６が直接接
触する外輪１の方へ伝えられる磁束の数の方が、
内輪２の方へ伝えられる磁束の数より多くなると
考えられる。いずれにしても、磁性グリースシー
ル板１６が外輪１の内周面に取り付けられている
ので、磁性グリースシール板１６に集められた磁
束は、軸受Ｂに磁気的に連絡され、シヤフトＳを
経てポールピース板１３に連絡される。 In this case, the number of magnetic fluxes transmitted to the outer ring 1 with which the magnetic grease seal plate 16 directly contacts is
It is considered that the number is greater than the number of magnetic fluxes transmitted to the inner ring 2. In any case, since the magnetic grease seal plate 16 is attached to the inner circumferential surface of the outer ring 1, the magnetic flux collected on the magnetic grease seal plate 16 is magnetically connected to the bearing B, passes through the shaft S, and is sent to the pole. It is communicated to the piece board 13.
以上のように、環状の磁石板１２の表面から出
る磁束は、むだなく有効に内輪２を経てポールピ
ース１３に伝わるため、全体の磁気回路の磁束の
数が増え、シールギヤツプｇを通る磁束の密度が
大きくなる。その結果、磁性流体１４の耐圧性が
増す。 As described above, the magnetic flux emitted from the surface of the annular magnet plate 12 is effectively transmitted to the pole piece 13 through the inner ring 2, so the number of magnetic fluxes in the entire magnetic circuit increases, and the density of the magnetic flux passing through the seal gap g. becomes larger. As a result, the pressure resistance of the magnetic fluid 14 increases.
このように、実施例によれば、十分な耐圧性を
出すのにポールピース板１枚ですむため、薄いシ
ール構造が可能になり、これを含む軸受装置全体
の軸方向の厚さを薄くできる。 In this way, according to the embodiment, only one pole piece plate is required to provide sufficient pressure resistance, making it possible to create a thin seal structure and reduce the axial thickness of the entire bearing device including this. .
第１図と第４図にそれぞれ示した従来のシール
構造とこのシール構造の耐圧性能を、磁石板１２
の厚さh2、ポールピース板１３の厚さh1およびシ
ールギヤツプｇを同一にして比べたところ、第２
図のようになつた。同図から明らかなように、こ
の考案のシール構造の方が大きな耐圧力を得るこ
とができる。 The pressure resistance of the conventional seal structure shown in FIG. 1 and FIG.
When comparing the thickness h 2 of the pole piece plate 13, the thickness h 1 of the pole piece plate 13, and the seal gap g, it was found that the second
It turned out like the picture. As is clear from the figure, the seal structure of this invention can obtain a larger withstand pressure.
測定条件はつぎのとおりである。すなわち、h1
＝１mm，h2＝1.5mm，ｇ＝0.2mm、ポールピース板
１３の外径16φ、シヤフトＳの径7φ、回転数
3600rpmである。 The measurement conditions are as follows. i.e. h 1
= 1mm, h 2 = 1.5mm, g = 0.2mm, outer diameter of pole piece plate 13 16φ, diameter of shaft S 7φ, rotation speed
It is 3600rpm.
上記測定結果は、磁石板１２の厚さを薄くする
ことができ、シール装置C1の厚さをさらに薄く
できることを示している。 The above measurement results show that the thickness of the magnet plate 12 can be reduced and the thickness of the sealing device C1 can be further reduced.
つぎに、実施例のものは、第３，４図の従来の
ものと比較した場合、次の点で優れている。 Next, when compared with the conventional one shown in FIGS. 3 and 4, the embodiment is superior in the following points.
すなわち、実施例においては、従来２枚使用し
ていたポールピース６，６のうちの１枚と、軸受
Ｂとの間に介装していた間座９が不要になる。し
たがつて、その分、シール装置C1のシヤフトＳ
方向に占める容積、すなわちシール装置C1の厚
さt1を従来のシール装置Ｃの厚さｔより薄くでき
る。 That is, in the embodiment, the spacer 9 interposed between the bearing B and one of the pole pieces 6, 6, which were conventionally used as two pieces, becomes unnecessary. Therefore, the shaft S of the sealing device C 1
The volume occupied in the direction, that is, the thickness t 1 of the sealing device C 1 can be made thinner than the thickness t of the conventional sealing device C.
また、実施例では、環状の磁石板１２と環状の
ポールピース板１３とを接着するだけでシール部
材ｅを形成できる。このため、その接着工数が少
なくて接着作業に手間がかからないだけでなく、
従来の２枚のポールピース６，６相互間の同心度
を出す必要がなくなるから、シヤフトＳに対する
同心度を出し易くなる。このため、シール装置の
組付精度を上げることができ、したがつて、この
面でも磁性流体の耐圧性が向上する。 Further, in the embodiment, the sealing member e can be formed simply by bonding the annular magnet plate 12 and the annular pole piece plate 13 together. For this reason, not only is the number of gluing steps reduced and the gluing process less time-consuming, but
Since there is no need to provide concentricity between the two conventional pole pieces 6, 6, it becomes easier to provide concentricity with respect to the shaft S. Therefore, the accuracy of assembling the sealing device can be improved, and the pressure resistance of the magnetic fluid is also improved in this respect.
また、実施例においては、軸受Ｂ内に内蔵され
た磁性グリースシール板１６により環状の磁石板
１２の表面から出る磁束を有効に集めることがで
きる。また、この磁束をグリース軸受Ｂに有効に
連絡することができる。このため、全体の磁束の
数が多くなり、シール耐圧が大きくなる。つま
り、所定のシール耐圧を得るための磁石１２の厚
さを薄くでき、したがつて、軸受装置全体の厚さ
を薄くできる。 Further, in the embodiment, the magnetic flux emitted from the surface of the annular magnet plate 12 can be effectively collected by the magnetic grease seal plate 16 built into the bearing B. Further, this magnetic flux can be effectively communicated to the grease bearing B. Therefore, the total number of magnetic fluxes increases, and the sealing pressure increases. That is, the thickness of the magnet 12 for obtaining a predetermined sealing pressure can be reduced, and therefore the thickness of the entire bearing device can be reduced.
さらに、第６図に示す従来のものは、軸受Ｂの
外輪１を通してその向うの第２のポールピース２
３にできるだけ多くの磁束を通す必要があるか
ら、磁石２１の表面から発生する磁束をできるだ
け内輪２に通さないようにしなければならない。
そのようにするには、磁石２１と内輪２の距離を
離すための磁性リング２０を外輪１と磁石２１の
間に配置する必要がある。しかし、上記実施例に
おいては、このような磁性リング２０を必要とし
ない。 Furthermore, in the conventional one shown in FIG. 6, the outer ring 1 of the bearing B is passed through the second pole piece 2 on the other side.
Since it is necessary to pass as much magnetic flux as possible through the inner ring 2, it is necessary to prevent the magnetic flux generated from the surface of the magnet 21 from passing through the inner ring 2 as much as possible.
In order to do so, it is necessary to arrange a magnetic ring 20 between the outer ring 1 and the magnet 21 to increase the distance between the magnet 21 and the inner ring 2. However, in the above embodiment, such a magnetic ring 20 is not required.
つぎに、上述のように、軸受を磁極（ポールピ
ース）の一つとして利用することは、多大な利益
をもたらす。しかし、一般的には、軸受内に磁束
を通することによる音響寿命の低下が懸念され
る。音響寿命の低下は、軸受内に摩耗が発生した
場合、摩耗粉が磁気に捕えられ転動部から離脱し
にくいために、転動面に傷がついて生ずるものと
考えられる。 Next, as mentioned above, using a bearing as one of the magnetic poles (pole pieces) brings great benefits. However, there is generally a concern that passing magnetic flux through the bearing may reduce the acoustic lifespan. It is thought that the reduction in acoustic life is caused by scratches on the rolling surface because when wear occurs within the bearing, wear particles are captured by magnetism and are difficult to separate from the rolling parts.
この点についても、考案者は多数の耐久テスト
を行つた。 Regarding this point as well, the inventor conducted numerous durability tests.
その結果、通常、軸受内に磁束を通すことは嫌
われるにも拘らず、実験してみると、磁気デイス
クモータのように、周辺温度、荷重、回転数、取
付精度などの条件が穏やかで恵まれている場合、
ほとんど摩耗そのものが発生しないので、問題は
生じそうにないことが明らかになつた。 As a result, although it is normally discouraged to pass magnetic flux through bearings, experiments have shown that conditions such as ambient temperature, load, rotational speed, and mounting accuracy are mild and favorable, such as with magnetic disk motors. If
It has become clear that problems are unlikely to arise as almost no wear occurs.
しかし、最も摩耗を生じやすい部分は玉との間
ですべる保持器であるので、この保持器を非磁性
のステンレスやプラスチツクにすることが好まし
い。特に、プラスチツク保持器を使えば、グリー
ス潤滑下では摩耗することがなく、この考案の軸
受装置として最も適合したものとなる。すなわ
ち、このプラスチツク保持器を使つた軸受装置を
この考案に適用すれば、さらに高い機能をもつた
軸受装置が得られる。また、積極的に軸受内の磁
束を利用して、転動体のところに磁性流体を保持
させ、グリースではなく、磁性流体そのもので軸
受を潤滑させることができる。 However, since the part that is most prone to wear is the cage that slides between the balls, it is preferable that this cage be made of non-magnetic stainless steel or plastic. In particular, if a plastic cage is used, it will not wear out under grease lubrication, making it the most suitable bearing device for this invention. That is, if a bearing device using this plastic retainer is applied to this invention, a bearing device with even higher functionality can be obtained. Furthermore, by actively utilizing the magnetic flux within the bearing, it is possible to hold the magnetic fluid at the rolling elements and lubricate the bearing with the magnetic fluid itself rather than with grease.
現在では、グリースとしてミストの発生しにく
い硬いグリースを使用しているため、軸受に異音
が発生しやすいという問題がある。しかし、磁性
流体は、油が溶媒なので、きわめて潤滑性が高
く、トルクが低下し、異音も発生しない、という
大きなメリツトを有する。 Currently, hard grease that does not easily generate mist is used as grease, which causes the problem that bearings tend to generate abnormal noise. However, since magnetic fluid uses oil as a solvent, it has extremely high lubricity, reduces torque, and does not generate abnormal noise, which is a major advantage.
以上説明したように、この考案によれば、磁性
流体を保持するための磁気回路を、第１磁性軌道
輪と磁性転動体と第２磁性軌道輪と環状の磁束収
集板とで構成したから、十分なシール耐圧を確保
しながら、シール装置の軸方向の厚さを薄くでき
るという効果が得られる。
As explained above, according to this invention, since the magnetic circuit for holding the magnetic fluid is composed of the first magnetic bearing ring, the magnetic rolling element, the second magnetic bearing ring, and the annular magnetic flux collecting plate, The effect is that the thickness of the sealing device in the axial direction can be reduced while ensuring sufficient sealing pressure resistance.
すなわち、この考案においては、環状の磁石板
と環状の磁束収集板が対向しているから、磁石板
の表面から出た磁束は、第１磁性軌道輪から軸受
に連絡されるばかりでなく、磁束収集板にも集め
られ、ここから軸受に連絡されるため、磁石板の
表面から発生する磁束はすべて有効に利用され
る。このため、シールギヤツプを通る磁束を増や
してシール耐圧を上げることができる。このこと
は、シール耐圧を過剰とならないレベルに維持す
る場合には、さらに磁石をうすくできること、し
たがつて、軸受装置の軸方向の厚さをさらに薄く
できること、を意味する。 That is, in this invention, since the annular magnet plate and the annular magnetic flux collection plate face each other, the magnetic flux emitted from the surface of the magnet plate is not only communicated from the first magnetic bearing ring to the bearing, but also All the magnetic flux generated from the surface of the magnet plate is effectively used because it is also collected on the collection plate and communicated from there to the bearing. Therefore, it is possible to increase the seal pressure by increasing the magnetic flux passing through the seal gap. This means that if the seal pressure is maintained at a level that is not excessive, the magnet can be made even thinner, and therefore the axial thickness of the bearing device can be made even thinner.
この考案によれば、このような理由により、装
置を薄形化できるという効果が得られる。 According to this invention, for this reason, it is possible to obtain the effect that the device can be made thinner.
第１図はこの考案の実施例を示す要部断面図、
第２図は実施例による軸受装置のシール装置の耐
圧性能を示すグラフ、第３図は従来の軸受装置の
断面図、第４図は第３図の要部拡大図、第５図お
よび第６図は他の従来例を示す縦断斜視図および
断面図である。
Ｈ……ハウジング、Ｓ……シヤフト（第２磁性
軌道輪）、Ｂ……軸受、１……外輪（第１磁性軌
道輪）、２……内輪（第２磁性軌道輪）、３……玉
（磁性転動体）、４……環状の磁性グリースシール
板（環状の磁束収集板）、Ｄ……保持器、C1……
シール装置、１２……環状の磁石板、１３……環
状のポールピース板、ｇ……シールギヤツプ、１
４……磁性流体。
FIG. 1 is a sectional view of the main parts showing an embodiment of this invention.
Fig. 2 is a graph showing the pressure resistance performance of the seal device of the bearing device according to the embodiment, Fig. 3 is a sectional view of the conventional bearing device, Fig. 4 is an enlarged view of the main part of Fig. 3, and Figs. 5 and 6. The figures are a vertical perspective view and a sectional view showing another conventional example. H... Housing, S... Shaft (second magnetic bearing ring), B... Bearing, 1... Outer ring (first magnetic bearing ring), 2... Inner ring (second magnetic bearing ring), 3... Ball (Magnetic rolling element), 4...Annular magnetic grease seal plate (annular magnetic flux collecting plate), D...Cage, C 1 ...
Seal device, 12... Annular magnet plate, 13... Annular pole piece plate, g... Seal gap, 1
4...Magnetic fluid.
Claims (1)
的に磁性転動体を介して相対回転する第２磁性軌
道輪と、第２磁性軌道輪との間に隙間を設けて第
１磁性軌道輪の内周面に固着された磁性体ででき
た環状の磁束収集板と、前記第１磁性軌道輪の外
側面に固着され、かつ前記磁束収集板と対向して
設けられ、軸方向に磁化された環状の磁石板と、
この磁石板の外側面に固着され、かつ前記第２磁
性軌道輪との間にシールギヤツプを有する環状の
ポールピース板と、前記シールギヤツプに保持さ
れた磁性流体とからなり、かつ前記磁束収集板
は、これと対向する磁石板の対向面から発生する
磁束を集めて第１磁性軌道輪に流すことによつ
て、磁石板から第１磁性軌道輪の外側面を通つて
第１磁性軌道輪と磁性転動体を経て第２磁性軌道
輪に流れる磁束を増加させることを特徴とする軸
受装置。 A first magnetic bearing ring, a second magnetic bearing ring that relatively rotates coaxially with the first magnetic bearing ring via magnetic rolling elements, and a gap is provided between the second magnetic bearing ring and the first magnetic bearing ring. an annular magnetic flux collecting plate made of a magnetic material fixed to the inner circumferential surface of the ring; and an annular magnetic flux collecting plate fixed to the outer surface of the first magnetic bearing ring, provided facing the magnetic flux collecting plate, and magnetized in the axial direction. a ring-shaped magnetic plate,
The magnetic flux collection plate is composed of an annular pole piece plate fixed to the outer surface of the magnet plate and having a seal gap between it and the second magnetic bearing ring, and a magnetic fluid held in the seal gap, and the magnetic flux collecting plate is composed of: By collecting the magnetic flux generated from the opposing surface of the magnet plate facing this and flowing it to the first magnetic bearing ring, the magnetic flux is transferred from the magnet plate to the first magnetic bearing ring through the outer surface of the first magnetic bearing ring. A bearing device characterized by increasing magnetic flux flowing to a second magnetic bearing ring via a moving body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9676784U JPS6113025U (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9676784U JPS6113025U (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | bearing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113025U JPS6113025U (en) | 1986-01-25 |
| JPH031619Y2 true JPH031619Y2 (en) | 1991-01-18 |
Family
ID=30656268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9676784U Granted JPS6113025U (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | bearing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113025U (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0640375Y2 (en) * | 1988-04-13 | 1994-10-19 | 長野日本電産株式会社 | Magnetic fluid seal structure for magnetic disk rotation motor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557720A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Roller bearing |
| JPS5733222A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-23 | Nippon Seiko Kk | Sealed antifriction bearing |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP9676784U patent/JPS6113025U/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557720A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Roller bearing |
| JPS5733222A (en) * | 1980-08-08 | 1982-02-23 | Nippon Seiko Kk | Sealed antifriction bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6113025U (en) | 1986-01-25 |
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