JPH0612128B2 - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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JPH0612128B2
JPH0612128B2 JP63152333A JP15233388A JPH0612128B2 JP H0612128 B2 JPH0612128 B2 JP H0612128B2 JP 63152333 A JP63152333 A JP 63152333A JP 15233388 A JP15233388 A JP 15233388A JP H0612128 B2 JPH0612128 B2 JP H0612128B2
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bearing
radial bearing
space
lubricating oil
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和彦 川池
弘夫 広山
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は潤滑油や磁性流体などの潤滑油を用いた軸受装
置に係り、特にレーザビームプリンタに用いられるポリ
ゴンミラー（多面鏡）駆動モータ，磁気ディスク装置，
ＶＴＲなど高精度の回転を必要とするモータに好適な軸
受装置に関する。
〔従来の技術〕
最近、この種の駆動モータにおいては高精細な画像や記
憶の高密度化の点から高速化や高精度回転の要求が強
く、特にレーザビームプリンタや磁気ディスク装置にお
いては回転精度のほか油汚れ等のないクリーンな軸受装
置が望まれている。
このような要求に対してこの駆動モータ回転精度の問題
や主機（レーザビームプリンタ・磁気ディスク装置等）
の汚染等の問題は、軸受装置の性能に直接関係する。こ
の点、往来使用されているボールベアリングでは転動体
や内外輪の加工精度から高速化や回転精度に限界があ
る。このため、高速回転に有効で高精度回転が可能な軸
受として潤滑油によるすべり軸受が取り上げられ、この
種の駆動モータ用としてさらに種々の工夫がなされてい
る。
このすべり軸受は軸の回転により摺動面に形成される流
体潤滑膜で軸と軸受を非接触状態に保ち軸を回転自在に
支持する構成を有するもので、潤滑剤として油や気体が
用いられている。潤滑油を用いたすべり軸受は気体軸受
のような低トルクは期待できないが油膜剛性が高いこと
から高精度回転に有効で気体軸受に比べ小径の軸受に設
計できるのでコンパクトなモータが実現できる。しか
し、潤滑油を用いたすべり軸受は油漏れが常に問題とな
り、高速回転になるほどポリゴンミラー駆動モータや磁
気ディスクスピンドル駆動モータにおいては潤滑油の飛
散が実用上の問題となっている。
そこで、磁性流体がシール機能と潤滑性があることに着
目して永久磁石と磁性流体を用いて軸受を構成した磁性
流体軸受がこの種の駆動モータ用軸受として提案されて
いる。磁性流体軸受の基本的な構成は、特開昭55−1395
59号公報や特開昭59−147117号公報に開示されているよ
うに円筒状の磁石を用い軸受摺動面に磁性流体を捕捉し
て潤滑する方式のものと、特開昭61−270520号公報や特
開昭60−88223号公報に開示のように軸受端部に永久磁
石を配置し、透磁性回転軸とで磁性流体シールを構成
し、磁性流体を軸受部に充満させて潤滑する方式のもの
とがある。いずれも磁性流体を磁化してシール機能を持
たせ磁性流体の飛散防止を目的とした軸受装置である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記磁性流体軸受は、軸受端部の磁束密度を高めて磁性
流体をシールする構造であるが、従来の構造のものにお
いては磁性流体の封入量がわずかでも多いと、磁性流体
には遠心力が作用するので磁性流体シールのところから
磁性流体が飛散する。飛散量は高速回転になるほど増大
する問題があった。また、適正量封入されていても雑誌
月刊トライボロジ（１９８８年３月号Ｐ２０）に記載さ
れているように磁性流体の熱膨脹率は軸受を構成する部
材に比べてはるかに大きく、温度上昇により磁性流体が
体積膨脹して高速回転領域においては磁性流体シールか
ら飛散することがあった。さらに、磁性流体の実用上の
問題点として高温で使用すると劣化する恐れがある。こ
れは前記雑誌トライボロジＰ１５にも指摘されているよ
うに、磁性流体はベースオイル中に磁性粉を界面活性剤
で処理して浮遊させたものであるが、高温にさらすと界
面活性剤の離脱により磁性粉が凝集して分散性が損われ
ることがある。特にすべり軸受の場合は磁性流体シール
と異なり、摺動面には荷重が負荷され潤滑膜に作用する
粘性剪断応力が大きくなる。その上、剪断速度が大きい
場合は粘性発熱の密度が増大するので摺動面の温度が高
くなり、界面活性剤が離脱して磁性流体の性能劣化を起
すことがあった。したがって、高速条件下で磁性流体を
シールや潤滑流体に用いる場合は熱的な配慮が必要であ
る。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、高速，高精度回転に有効でシール性にすぐ
れた長寿命の軸受装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、ラジアル軸受の回転自在に支持される磁性材
かなる回転軸と、この回転軸の外周をぐるりと囲うよう
にように置かれ、かつ回転軸の軸線方向に前記ラジアル
軸受から空間を隔離して配置される磁性流体シール、前
記ラジアル軸受と回転軸との摺動隙間を潤す潤滑油と、
前記磁性流体シールに施される磁性流体とを有するもの
において、熱膨脹で体積の増す潤滑油により前記空間が
埋め尽くされない程度に空間の大きさを確保するととも
に、前記空間に臨む前記ラジアル軸受の端部側と前記空
間の反対側になる前記ラジアル軸受の端部側を往来する
前記摺動隙間以外潤滑油往来流路を設けたことを特徴と
するものである。
また本発明は、ラジアル軸受に回転自在に支持される磁
性材からなる回転磁と、この回転軸の外周をぐるりと囲
うように配置される磁性流体シールと、前記ラジアル軸
受と回転軸との摺動隙間を潤す磁性流体の潤滑油を有す
るものにおいて、前記性流体シール側に臨む前記ラジア
ル軸受の端部側から前記磁性流体シールの反対側になる
前記ラジアル軸受の端部側に延在する潤滑油の循環通路
を、前記摺動隙間に面するところとこの摺動隙間から外
周方向に離れたところにそれぞれ設けたことを特徴とす
るものである。
さらにまた本発明は、ラジアル軸受に回転自在に支持さ
れる磁性材からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐる
りと囲うように置かれ、かつ回転軸の軸線方向に前記ラ
ジアル軸受から空間を介して隔離して配置される磁性流
体シールを備え、前記ラジアル軸受との摺動隙間を潤す
潤滑油としての磁性流体と、前記磁性流体シールに施さ
れる磁性流体とを有するものにおいて、熱膨脹で体積の
増す磁性流体により前記空間が埋め尽くされない程度に
空間の大きさを確保するとともに、前記空間に臨む前記
ラジアル軸受の端部側から前記空間の反対側になる前記
ラジアル軸受の端部側に延在する潤滑油の往来流路およ
び潤滑油の循環通路を兼ねる流通路を、前記摺動隙間に
面するところとこの摺動隙間から外周方向に離れたとこ
ろにそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明は、ラジアル軸受から空間を介して磁性流体シー
ルを備え、熱膨張で体積の増す潤滑油により空間が埋め
尽くされない程度に空間の大きさ確保するとともに、空
間に臨む前記ラジアル軸受の端部側と空間の反対側にな
る前記ラジアル軸受の端部側を往来する摺動隙間以外の
潤滑油往来流路を設けたので、増加する潤滑油は空間内
に吸収され、磁性流体シールから漏れ出ないのである。
ラジアル磁受を含めて潤滑油の温度が下がってくると、
空間に吸収されていた潤滑油は潤滑油往来流路をへて、
空間の反対側になるラジアル軸受の端部側に速やかに戻
るのである。
また本発明は、磁性流体シール側に臨むラジアル軸受の
端部側から前記磁性流体シールの反対側になるラジアル
軸受の端部側に延在する潤滑油の循環通路を、摺動隙間
に面するところとこの摺動隙間から外周方向に離れたと
ころにそれぞれ設けたので、ラジアル軸受の摺動面で温
まった磁性流体シールは、摺動隙間に面する循環通路か
ら摺動面の外に流れ、さらに摺動隙間の外周方向に離れ
ている循環通路を流れる還流になるのである。
さらに、本発明は、熱膨脹で体積の増す磁性流体により
前記空間が埋め尽くされない程度に空間の大きさを確保
するとともに、前記空間に臨む前記ラジアル軸受の端部
側から前記空間の反対側になる前記ラジアル軸受の端部
側に延在する潤滑油の往来流路および潤滑油の循環通路
を兼ねる流通路を、前記摺動隙間に面するところとこの
摺動隙間から外周方向に離れたところにそれぞれ設けた
ので、磁性流体シールからの磁性流体の漏れ防止および
空間の反対側になるラジアル軸受の端部側への磁性流体
の速やかな戻しが行われるとともに磁性流体が循環通路
を還流するのである。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に従い説明する。第１図
は、本発明に係わる軸受装置の一実施例である。軸受支
持体を兼ねる軸受ハウジング１４に、同軸的に永久磁石
３と磁極片４とカバー９と磁性流体１２とで構成された
磁性流体シール２及び第１のラジアル軸受６と第２のラ
ジアル軸受７とスラスト軸受８が配置され、第１のラジ
アル軸受６の端部ｂまでの潤滑流体（磁性流体や潤滑油
などの潤滑剤）１１が封入されている。磁性流体シール
２は軸受ハウジング１４の開放端側に固着され、第１の
ラジアル軸受６とは間隔をもって配置されていて、空間
ｅを構成している。また、軸受ハウジング１４と第１及
び第２のラジアル軸受６，７と回転軸１によって潤滑流
体の通路ａ，ｂ，ｃ，ｄを構成している。スラスト軸受
８においては回転軸１によって形成される潤滑油膜によ
るすきまｆを孔９及び１０とで潤滑流体が循環できるよ
うに構成している。第２図は、第１図のＩ−Ｉ及びII−
II断面を示した図で、上記した回転軸１と軸受ハウジン
グ１４とラジアル軸受６，７との関係を示した図で、軸
方向の通路ｃは図示の場合は３ヶ所であるが、少なくと
も１箇所設けておればよい。また、この通路ｃは図示し
ないが、軸受ハウジング１４側に溝等を設けて構成して
もよい。
第３図は、本発明による軸受装置の循環流れの説明図で
ある。軸１が回転すると潤滑流体は旋回する。潤滑流体
が回転軸１と接する面積は軸受端面ｂ側に比較しｄ側が
広いのでｄ部の潤滑流体の遠心作用力はｂ部に比較し大
きく、軸受ハウジングの壁面で流れが矢印で示した通路
ｃから端面ｂ方向となる。一方、ラジアル軸受端面では
第４図のように、回転軸１はわずかではあるがＳだけ偏
心して回転しているので、Ｐが境に軸受すきまの形状が
左半分で末広がりとなっていてこの部分から軸方向に潤
滑流体が流入する。また、右半分で逆は軸方向に流出す
る流れとなるが、端面ｄ側の半径方向の作用力は上記し
たように端面ｂ側に比べて大きいので軸受すきまａの軸
方向の流れは全体としてｂからｄの方向となる。このよ
うな流れは通路ａ，ｂ，ｃ，ｄを構成したことによって
可能となったもので、軸受すきまａで粘性剪断されて発
熱した潤滑流体は軸受端面に流出し循環しながら軸受ハ
ウジング１４側に放熱されて冷却される。したがって、
本構成では潤滑流体は軸受すきま内で粘性剪断の繰り返
しを受けないので磁性流体を用いても磁性粉に処理され
た界面活性剤が熱的要因で離脱することがない。
第５図は、スラスト軸受５の循環流れの説明図である。
スラスト軸受５においては摺動面中央部と外周に孔９及
び１０を設けてあり、軸１の回転により摺動面に潤滑膜
ｆが形成され、図中矢印方向に流出する。全体の流れと
しては孔１０から孔９に流れるのでスラスト軸受５にお
いても粘性剪断の繰り返しを受けないのでラジアル軸受
と同等の作用効果を奏する。また、スラスト軸受５の場
合はこのような循環流れを持たせることによって摺動面
の潤滑性を良好にする。すなわち、孔９がない場合は摺
動面に潤滑流体が供給されないので高速回転させると潤
滑不良を起こして焼き付きや摩耗を起こす。なお、スラ
スト軸受の循環通路は第６図に示すように軸受ハウジン
グ１４に孔１０を設けて構成してもよい。
第７図は、本発明による磁性流体シールの構成を示す説
明図である。本構成では軸方向に着磁された永久磁石３
に磁極片４を密着させて透磁性の回転軸１とで点線で示
した磁気回路を作り、磁極片４と回転軸１の間で磁束密
度を高め、この部分に磁性流体１２を封入して磁性流体
シールとして機能させている。また、磁性流体１２が仮
にシール部から飛散しても軸受ハウジング外に溢れ出な
いように非磁性の円板すなわちカバー５を備えている。
このカバー５は非磁性にしておくと、磁極片４の内周に
捕捉されている磁性流体１２が飛散してもすきまｇの部
品では磁気回路が構成されないので、飛散した磁性流体
は再び磁極片４のシール部に捕捉されるので磁性流体シ
ールの再生機能を持たせることができる。さらに、本軸
受装置では、潤滑流体１１が軸受部の粘性発熱によって
熱膨脹しても、空間ｅを構成しているので、体積膨脹は
この空間で吸収される。したがって、空間ｅの内圧は圧
縮性の気体とはいえ少しは上昇するが、シール性能に影
響するほどの内圧上昇にはならないので従来技術のよう
な磁性流体の飛散はまぬがれる。また、空間ｅを構成す
ることによって、潤滑流体１１として磁性流体や潤滑油
が使用できるばかりでなく、潤滑流体１１の封入量の管
理をそれほど厳しくしなくても空間ｅの許容範囲内で潤
滑流体の封入量を調整すればよい。これは、この種の量
産モータにおいてはコストメリットの高い構成である。
このように、熱膨脹で体積の増す潤滑流体１１は空間ｅ
で吸収され、磁性流体シールより飛散したり、溢れ出た
りすることがないものであるが、前記した通路ｃとの関
係についてさらに説明する。
この通路ｃは、空間ｅに臨むラジアル軸受６の端部側と
空間ｅの反対側になるラジアル軸受６の端部側に延在し
ている。この通路ｃは潤滑流体を循環させる循環通路で
あるが、熱膨脹により空間ｅに吸収されていた潤滑流体
の戻り流路にもなるのである。戻り流路になることによ
り、軸受装置として油膜切れが生じないのである。すな
わち、回転軸１の回転を止めること等により、潤滑流体
１１，ラジアル軸受６，回転軸１等が冷えてくると潤滑
流体１１の収縮で、ラジアル軸受６の奥側の圧力は低く
なり、空間ｅに吸収されていた潤滑流体は通路ｃを通っ
てラジアル軸受６の奥側に速やかに戻る。この通路がな
いと、ラジアル軸受６と回転軸１との摺動隙間から空気
がラジアル軸受６の奥側に流入してしまうのである。
これは、空気が潤滑流体の粘度に比べて極めて低く、高
い回転精度を得るために小間隙に形成した摺動隙間を、
潤滑流体より空気の方が通り易いからである。このため
ラジアル軸受６の奥側の低い圧力に引っ張られて空間ｅ
側の空気が奥側に侵入するのである。
侵入して潤滑流体に混ざった空気は、回転軸１の回転に
ともなって、再び摺動隙間に流れ込むと、摺動面に形成
されている潤滑流体の油膜切りを引き起こすことにな
り、軸受装置の円滑なる回転を損ねることがある。
このように、摺動隙間の油膜切れを抑える上で、通路ｃ
により空間ｅに吸収されていた潤滑流体を速やかに戻す
ようにしなければならないのである。
第８図は、磁性流体シールの他の実施例を示した図で、
永久磁石３をＬ型の形状にして磁極片を磁石で兼ね備え
た構成としている。このような構成にしても同等の作用
効果を奏し、部品点数削減のメリットがある。また、第
１０図に示すように駆動モータの場合、回転軸１にポリ
ゴンミラーやディスク，シリンダー等のロータ１５が固
着されて用いられるが、ロータ１５が回転するとカバー
５とロータ１５の間ではファン作用により矢印方向の風
の流れが生じる。このような流れがあると例えばカバー
５を設けていないと磁性流体１２が蒸発しやすい環境に
置かれる。したがって、カバー５と回転軸１とすきまｇ
を極力せまく設定しておくと磁性流体１２の蒸発減量を
低く押えることができ、長期使用しても周辺をほとんど
油蒸気で汚染することがない。本発明の軸受装置におい
てはこのような点からすきまｇを軸受すきまと同等ない
しは磁性流体シール部のすきまよりもせまい寸法に設定
することにより蒸発減量をおさえることができる。ま
た、すきまｇを軸受すきまと同等に設定する軸振動等で
軸を摺損させる恐れがあり、回転軸よりもやわらかく潤
滑性のある銅合金の高分子材料のテフロンやナイロン等
の摺動材料を用いると回転軸の損傷が防止できる。
さらに、本発明による軸受装置は軸の回転を利用して潤
滑流体が軸受内外周を循環させたことが特徴の一つであ
る。第９図，第１１図に示すように軸受ないしは回転軸
に循環作用を高める溝１６か１７を設けてもよく、第１
０図に示すように駆動モータをよりコンパクトに構成す
るために一個のラジアル軸受で回転軸１を回転自在に支
持しても同等の作用効果を有することはいうまでもな
い。
前述した第９図，第１１図に示す実施例は、潤滑流体の
循環作用を高めるためのもので、この実施例に示される
溝１６，１７も先に述べた通路ｃと同様に空間ｅより潤
滑流体を戻す戻り通路になるのである。
この実施例においては通路ｃの他に溝１６ないし１７が
設けられているので、空間ｅに吸収されていた潤滑流体
は溝１６ないし１７の追加分だけ戻り易くなるのであ
る。また溝１６ないし１７があるので回転軸１の回転に
より温まった潤滑流体は流れ易く、潤滑流体の冷却がよ
り良く行われる。潤滑流体に磁性流体を用いたものにと
って望ましいものである。
このように、通路ｃ，溝１６，１７は、潤滑流体の循環
通路であるとともに潤滑流体が空間ｅから戻る流路を兼
ねた潤滑流体の流通路になっているものである。
このほか、本発明による軸受装置の構成では磁性流体シ
ールに封入する磁性流体を飽和磁化の高い高粘度の磁性
流体を使用して軸受部には低粘度の潤滑流体や磁性流体
を封入することにより軸受損失の低減を図り、損度上昇
の低下による体積膨脹の減少で磁性流体シールの信頼性
をより高めることができる。さらに、回転軸の回転を利
用した循環流れ機構と磁性流体シールと軸受間を空間に
構成した２つの作用効果によってシール性向上と磁性流
体シールの性能劣化防止が図れるなどの利点がある。
〔発明の効果〕
本発明は、ラジアル軸受に回転自在に支持される磁性材
からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐるりと囲うよ
うに置かれ、かつ回転軸の軸線方向に前記ラジアル軸受
から空間を介して隔離して配置される磁性流体シール
と、前記ラジアル軸受と回転軸との摺動隙間を潤す潤滑
油と、前記磁性流体シールに施される磁性流体とを有す
るものにおいて、熱膨脹で体積の増す潤滑油により前記
空間が埋め尽くされない程度に空間の大きさを確保する
とともに、前記空間に臨む前記ラジアル軸受の端部側と
前記空間の反対側になる前記ラジアル軸受の端部側を往
来する前記摺動隙間以外の潤滑油往来流路を設けたこと
を特徴とする軸受装置にある。
この構成によれば、次のような良さがある。ラジアル軸
受から空間を介して磁性流体シールを備え、熱膨脹で体
積の増す潤滑油により空間が埋め尽くされない程度に空
間の大きさを確保するとともに、空間に臨む前記ラジア
ル軸受の端部側と空間の反対側になる前記ラジアル軸受
の端部側を往来する摺動隙間以外の潤滑往来流路を設け
たので、増加する潤滑油は空間内に吸収することがで
き、熱膨脹によって潤滑油が磁性流体シールから漏れ出
ることはなく、軸受装置の油切れは生じないのである。
そして、ラジアル軸受を含めて潤滑油の温度が下がって
くると、空間に吸収されていた潤滑油は、潤滑油往来流
路をへて空間の反対側になるラジアル軸受の端部側に速
やかに戻るようになる。これにより、ラジアル軸受の端
部側であるラジアル軸受の奥側に空気の侵入することが
なく、潤滑油に空気が混入することにともなう軸受装置
の油膜切れは生じないのである。このため、高速回転，
高精度回転の軸受性能を長く維持できるのである。
また本発明は、ラジアル軸受に回転自在に支持される磁
性材からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐるりと囲
うように配置される磁性流体シールと、前記ラジアル軸
受と回転軸との摺動隙間を潤す磁性流体の潤滑油を有す
るものにおいて、前記磁性流体シール側に臨む前記ラジ
アル軸受の端部側から前記磁性流体シールの反対側にな
る前記ラジアル軸受の端部側に延在する潤滑油の循環通
路を、前記摺動隙間に面するところとこの摺動隙間から
外周方向に離れたところにそれぞれ設けたことを特徴と
する軸受装置にある。
この構成によれば、次のような良さがある。
磁性流体シール側に臨むラジアル軸受の端部側から前記
磁流性体シールの反対側になるラジアル軸受の端部側に
延在する潤滑油の循環通路を、摺動隙間に面するところ
とこの摺動隙間から外周方向に離れたところにそれぞれ
設けたので、ラジアル軸受の摺動面で温まった磁気流体
シールは、摺動隙間に面する循環通路から摺動面の外に
流れ、さらに摺動隙間の外周方向に離れている循環通路
を還流するうちに冷却される。これにより、磁性流体に
含まれる界面活性剤の離脱を抑えることになるので磁性
流体の性能劣化を防ぐことができる。また磁性流体の温
度上昇を抑えることにより、潤滑油の熱膨脹を抑えるこ
とにもなる。このため、磁性流体シールから磁性流体が
漏れるのを抑えることになり、高速回転，高精度回転の
軸受性能を長く維持できるのである。
さらにまた本発明は、ラジアル軸受に回転自在に支持さ
れる磁性材からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐる
りと囲うように置かれ、かつ回転軸の軸線方向に前記ラ
ジアル軸受から空間を介して隔離して配置される磁性流
体シールを備え、前記ラジアル軸受と回転軸との摺動隙
間を潤す潤滑油としての磁性流体と、前記磁性流体シー
ルに施される磁性流体とを有するものにおいて、熱膨脹
で体積の増す磁性流体により前記空間が埋め尽くされな
い程度に空間の大きさを確保するとともに、前記空間に
臨む前記ラジアル軸受の端部側から前記空間の反対側に
なる前記ラジアル軸受の端部側に延材する潤滑油の往来
流路および潤滑油の循環通路を兼ねる流通路を、前記摺
動隙間に面するところとこの摺動隙間から外周方向に離
れたところにそれぞれ設けたことを特徴とする軸受装置
にある。
この構成によれば、次のような良さがある。
熱膨脹で体積の増す磁性流体により前記空間が埋め尽く
されない程度に空間の大きさを確保するとともに、前記
空間に臨む前記ラジアル軸受の端部側から前記空間の反
対側になる前記ラジアル軸受の端部側に延在する潤滑油
の往来流路および潤滑油の循環通路を兼ねる流通路を、
前記摺動隙間に面するところとこの摺動隙間から外周方
向に離れたところにそれぞれ設けたので、磁性流体の熱
膨脹ないし熱収縮にともなう軸受装置の油切れや油膜切
れを抑えるとともに磁性流体の冷却による磁性流体の性
能劣化を抑えることができる。このため、高速回転，高
精度回転の軸受性能を長く維持できるのである。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す軸受装置の縦断面図、
第２図は第１図のＩ−Ｉ及びII−II断面図、第３図は本
発明の軸受部の潤滑流体の流れを示す説明図、第４図は
回転軸と軸受の関係及び潤滑流体の流れを示す説明図、
第５図は本発明スラスト軸受の構成と潤滑流体の流れを
示す説明図、第６図は本発明によるスラスト軸受の一実
施例を示す縦断面図、第７図は本発明による磁性流体シ
ールの縦断面図、第８図は本発明による磁性流体シール
の一実施例を示す縦断面図、第９図及び第１０図は本発
明の他の実施例を示す軸受装置の縦断面図、第１１図は
ラジアル軸受の斜視図である。 １……回転軸、２……磁性流体シール、３……永久磁
石、４……磁極片、５……カバー、６，７……ラジアル
軸受、８……スラスト軸受、１１……潤滑流体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 斌 茨城県日立市東多賀町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所多賀工場内 (56)参考文献 特開 昭61−270520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−117759（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−202526（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】軸受支持体と、この軸受支持体に保持され
    るラジアル軸受と、このラジアル軸受に回転自在に支持
    される磁性材からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐ
    るりと囲うように置かれ、かつ回転軸の軸線方向に前記
    ラジアル軸受から空間を介して隔離して配置される磁性
    流体シールと、前記ラジアル軸受と回転軸との摺動隙間
    を潤す潤滑油と、前記磁性流体シールに施される磁性流
    体とを有するものにおいて、 熱膨脹で体積の増す潤滑油により前記空間が埋め尽くさ
    れない程度に空間の大きさを確保するとともに、前記空
    間に臨む前記ラジアル軸受の端部側と前記空間の反対側
    になる前記ラジアル軸受の端部側を往来する前記摺動隙
    間以外の潤滑油往来流路を設けたことを特徴とする軸受
    装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のものにおい
    て、前記潤滑油として磁性流体を用いたことを特徴とす
    る軸受装置。
  3. 【請求項３】軸受支持体と、この軸受支持体に保持され
    るラジアル軸受と、このラジアル軸受に回転自在に支持
    される磁性材からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐ
    るりと囲うように配置される磁性流体シールと、前記ラ
    ジアル軸受と回転軸との摺動隙間を潤す磁性流体の潤滑
    油を有するものにおいて、 前記磁性流体シール側に臨む前記ラジアル軸受の端部側
    から前記磁性流体シールの反対側になる前記ラジアル軸
    受の端部側に延在する潤滑油の循環通路を、前記摺動隙
    間に面するところとこの摺動隙間から外周方向に離れた
    ところにそれぞれ設けたことを特徴とする軸受装置。
  4. 【請求項４】軸受支持体と、この軸受支持体に保持され
    るラジアル軸受と、このラジアル軸受に回転自在に支持
    される磁性材からなる回転軸と、この回転軸の外周をぐ
    るりと囲うように置かれ、かつ回転軸の軸線方向に前記
    ラジアル軸受から空間を介して隔離して配置される磁性
    流体シールを備え、前記ラジアル軸受と回転軸との摺動
    隙間を潤す潤滑油としての磁性流体と、前記磁性流体シ
    ールに施される磁性流体とを有するものにおいて、 熱膨脹で体積の増す磁性流体により前記空間が埋め尽く
    されない程度に空間の大きさを確保するとともに、前記
    空間に臨む前記ラジアル軸受の端部側から前記空間の反
    対側になる前記ラジアル軸受の端部側に延在する潤滑油
    の往来流路および潤滑油の循環通路を兼ねる流通路を、
    前記摺動隙間に面するところとこの摺動隙間から外周方
    向に離れたところにそれぞれ設けたことを特徴とする軸
    受装置。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE467271B (sv) * 1989-06-21 1992-06-22 Skf Nova Ab Glidlager med en hylsa av magnetiserbart material
JPH0389020A (ja) * 1989-06-23 1991-04-15 Nippon Thompson Co Ltd 磁性流体軸受
JP2966433B2 (ja) * 1989-07-19 1999-10-25 株式会社日立製作所 磁性流体軸受装置あるいはこの装置を具備するモータ
US5417507A (en) * 1989-10-07 1995-05-23 Hitachi, Ltd. Vertical motor, method of manufacturing same, polygon mirror motor using said motor, and bearing device for use in said motor
JP2601555B2 (ja) * 1989-11-20 1997-04-16 大同メタル工業 株式会社 多層すべり軸受材
US5325006A (en) * 1990-04-27 1994-06-28 Hitachi, Ltd. Sealed magnetic fluid bearing for polygon mirror drive motor
US5254893A (en) * 1992-01-30 1993-10-19 Ide Russell D Shaft support assembly for use in a polygon mirror drive motor
US5161900A (en) * 1992-04-10 1992-11-10 International Business Machines, Corp. Self-contained low power fluid bearing and bearing seal
JP2864941B2 (ja) * 1993-04-27 1999-03-08 株式会社日立製作所 回転体軸受装置，モータおよびポリゴンミラーモータ
US5372432A (en) * 1993-07-16 1994-12-13 Nippon Ferrofluidics Corporation Dynamic pressure bearing assembly
DE69425119T2 (de) * 1993-12-14 2001-02-15 Hitachi Ltd Aufzeichnungsplattengerät und rotierende Halterungsstruktur dafür
US5973878A (en) * 1993-12-14 1999-10-26 Hitachi, Ltd. Recording disk apparatus and rotational supporting structure therefor, having a magnetic lubricant seal which is inclined
US5778948A (en) * 1994-06-29 1998-07-14 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Method for inserting a fluid in a bearing device
JPH0833266A (ja) * 1994-07-15 1996-02-02 Toshiba Corp 動圧軸受形モータ及びポリゴンミラー駆動用スキャナモータ
US5969903A (en) * 1995-02-13 1999-10-19 Seagate Technology, Inc. Magnetic particle trap for hydrodynamic bearing
US5956204A (en) * 1995-02-13 1999-09-21 Seagate Technology, Inc. Magnetic disc drive having magnetic particle trap for hydrodynamic bearing
US5540504A (en) * 1995-09-07 1996-07-30 Quantum Corporation Shock resistant bearing
US5580175A (en) * 1995-09-07 1996-12-03 Quantum Corporation Bearing with particle trap
JPH0979263A (ja) * 1995-09-20 1997-03-25 Hitachi Ltd 軸受装置及びこれを備えたスピンドルモ−タ
US5997179A (en) * 1998-04-22 1999-12-07 Seagate Technology, Inc. Multifluid application in hydrodynamic fluid bearing to reduce evaporation and control stiffness and other bearing performance
US6394654B1 (en) * 1998-04-28 2002-05-28 Seagate Technology Llc Antiwear lubrication coating for bearing surfaces for hydrodynamic fluid bearings
US6055126A (en) * 1998-07-06 2000-04-25 Seagate Technology, Inc. Disc drive having hydrodynamic labyrinth seal and magnet shield
JP2002354742A (ja) * 2001-05-22 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピンドルモータ
US20070230843A1 (en) * 2006-01-06 2007-10-04 Tetsuya Kurimura Fluid lubricated bearing device
US7048520B1 (en) 2002-04-16 2006-05-23 Mccarthy James Multistage sealed coolant pump
JP2004108465A (ja) * 2002-09-18 2004-04-08 Riraiaru:Kk 動圧軸受装置の製造方法および組立治具
KR100431416B1 (ko) * 2002-08-16 2004-05-13 삼성전기주식회사 동압 베어링이 적용된 모터의 실링 구조
WO2004063582A1 (ja) * 2003-01-10 2004-07-29 Sony Corporation 軸受ユニット及びこの軸受ユニットを用いた回転駆動装置
US7959357B2 (en) * 2003-05-07 2011-06-14 Seagate Technology Llc Fluid dynamic bearing spindle motor
JP4445924B2 (ja) * 2003-06-27 2010-04-07 株式会社フェローテック 動圧軸受装置及びそれを用いた回転装置
WO2006120719A1 (ja) * 2005-05-02 2006-11-16 Ferrotec Corporation 動圧軸受用シール構造及びそれを用いたスピンドルモータ
US7758320B2 (en) 2007-05-03 2010-07-20 Tank, Inc. Two-stage hydrodynamic pump and method
JP5490396B2 (ja) * 2008-10-14 2014-05-14 Ｎｔｎ株式会社 流体軸受装置
JP5330345B2 (ja) * 2010-09-17 2013-10-30 株式会社東芝 洗濯機
CN104879384A (zh) * 2015-06-01 2015-09-02 南京航空航天大学 一种磁流体润滑方法
TWI784568B (zh) * 2021-06-11 2022-11-21 東培工業股份有限公司 雙切邊動壓軸承結構

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55139559A (en) * 1979-04-12 1980-10-31 Nok Corp Sealing-up device
US4486026A (en) * 1982-02-10 1984-12-04 Nippon Seiko K.K. Sealing and bearing means by use of ferrofluid
JPH0245046B2 (ja) * 1983-02-14 1990-10-08 Nippon Seiko Kk Suberijikukesochi
US4445696A (en) * 1983-02-22 1984-05-01 Ferrofluidics Corporation Nonbursting magnetic liquid seals for high vacuum applications
US4526484A (en) * 1983-09-21 1985-07-02 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid thrust and radial bearing assembly
US4630943A (en) * 1983-10-27 1986-12-23 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid bearing and seal apparatus
JPS61117759A (ja) * 1984-11-13 1986-06-05 Nec Corp デイスク回転装置
JPS61189368A (ja) * 1985-02-13 1986-08-23 Ebara Corp 立型水力機械の駆動軸の軸封装置
US4817964A (en) * 1985-09-25 1989-04-04 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid exclusion seal and method of assembly
US4734606A (en) * 1985-11-20 1988-03-29 Hajec Chester S Electric motor with ferrofluid bearing
JPS61270520A (ja) * 1986-04-30 1986-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回転軸の軸受装置
CH674887A5 (ja) * 1986-06-10 1990-07-31 Papst Motoren Gmbh & Co Kg
JPH066277Y2 (ja) * 1986-06-13 1994-02-16 日本精工株式会社 スピンドル
US4694213A (en) * 1986-11-21 1987-09-15 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid seal for a stationary shaft and a rotating hub
DE3741451A1 (de) * 1986-12-10 1988-06-23 Nippon Seiko Kk Hydrostatisches lagersystem

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EP0545903B1 (en) 1997-04-09
US4938611A (en) 1990-07-03
JPH01320314A (ja) 1989-12-26
EP0347877B1 (en) 1993-09-08
DE68908965T2 (de) 1994-03-03
DE68927961D1 (de) 1997-05-15
DE68927961T2 (de) 1997-10-16
EP0545903A2 (en) 1993-06-09
EP0347877A2 (en) 1989-12-27

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