JPH0640374Y2 - 磁性流体シール構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、磁性流体の飛散を確実に防止できるようにし
た磁性流体シール構造に関する。

〔従来の技術〕

従来より、静止部材と回転部材との間をシールする場
合、磁性流体を用いた磁性流体シール構造が広く適用さ
れている。

この磁性流体シール構造は、例えば、回転する軸と、こ
の軸の外周に配置された固定の円筒部との間をシールす
る場合、円筒部の内周面に、円環状のマグネットと、こ
のマグネットの軸方向両端面にそれぞれ接触して設けら
れた円環状の保持ピース部とを固定し、軸の外周面とこ
れに近接した保持ピース部の内周端縁との間隙部に磁性
流体を注入して保持する構成となっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、この種従来の磁性流体シール構造では、回転
中に作用する遠心力或いは気圧の変動や表面張力等の種
々の要因（又は結合）によって、磁性流体が飛散すると
いう問題があった。

例えば、コンピュータシステムに用いられるハードディ
スク装置のディスクを回転駆動するスピンドルモータに
おいては、回転部を支持するベアリングからのグリース
等のディスク室への飛散を防止するためにこの種の磁性
流体シール構造が用いられるが、前述した問題が発生す
ると、空気遮断が不完全となって、ディスク室内へ不浄
な空気が侵入するだけでなく、飛散した磁性流体が清浄
であるべきディスク室を著しく汚染するという問題があ
る。

本考案は、従来の技術が有するこのような問題点に留意
してなされたものであり、その目的とするところは、磁
性流体の飛散を確実に防止できる磁性流体シール構造を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本考案の磁性流体シール構
造においては、軸と、この軸の外周に配置され軸に対し
相対的に回転する円筒部と、この円筒部の内周面に固定
された円環状のマグネットと、このマグネットの軸方向
端面に接触して設けられ内周端縁が軸の外周面に近接し
た磁性流体保持ピース部と、軸の外周面と保持ピース部
の内周端縁との間隙部に保持された磁性流体と、を備
え、軸の外周面における保持ピース部の内周端縁に対応
する部位に、Ｖ字型の小凹溝を多数設け、かつ、これら
各小凹溝におけるＶ字の頂点を通る軸に直交した平面
を、保持ピース部の軸方向中心に対し、マグネット側へ
小寸法だけ偏位させたことを特徴としている。

〔作用〕

このような構成の磁性流体シール構造にあっては、軸と
円筒部との相対回転により、軸の外周面と保持ピース部
の内周端縁との間隙部に保持された磁性流体は、特に軸
側がＶ字型の小凹溝の傾斜に応じて移動し、これがＶ字
の頂点に集中し、いわゆる動圧が発生する。

ここで、各小凹溝におけるＶ字の頂点は、保持ピース部
の軸方向中心に対し、マグネット側へ小寸法だけ偏位し
ているため、小凹溝のＶ字の頂点に集中しようとする磁
性流体には、マグネットの存在する非飛散方向に誘引す
る力が作用することになる。

軸の外周面と保持ピース部の内周端縁との間の磁性流体
には、遠心力や圧力差や表面張力等が総合的に作用する
が、前述した誘引力により磁性流体の外方への飛散が抑
制される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。

図１は、ディスク駆動用のスピンドルモータの一部を示
しており、回転軸１の上端に固着されたハブ２にディス
ク３が取り付けられ、回転軸１と共にディスク３が回転
される。この回転軸１は磁性材料により構成され、軸受
４を介してモータブラケットの円筒部５内側に回転自在
に支持されている。

円筒部５の上端部内側と回転軸１との間には磁性流体シ
ール装置Ｆが設けられている。この磁性流体シール装置
Ｆは、円環状のマグネット６と、このマグネット６の軸
方向両端面に接触して設けられた円環状の磁性流体保持
ピース部7,8と、磁性流体９とからなり、マグネット６
を保持ピース部7,8によりサンドウィッチ状に上下から
挾持したものが円筒部５の上端部に内嵌され、回転軸１
の外周面1aとこれに近接した保持ピース部7,8の内周端
縁7a,8aとのそれぞれの間隙部Ｇに磁性流体９が注入さ
れ、保持される。

回転軸１の外周面1aには、２枚の保持ピース部7,8の内
周端縁7a,8aに対応する２個所の範囲に、周方向に多数
のＶ字型小凹溝10を配列形成してなる帯状Ｖ溝群A,Bが
設けられている。各小凹溝10の幅寸法と深さとは、ホト
エッチング法等によって微細に形成するのがよい。

ここで、帯状Ｖ溝群A,Bは、各小凹溝10のＶ字の頂点を
結ぶ中心円周線Ｍつまり各小凹溝10のＶ字の頂点を通る
前記軸１に直交した平面が、保持ピース部7,8の軸方向
中心に対し、マグネット６の軸方向中心側へ小寸法ｅだ
け偏位するような位置に設定されている。

このような構成の磁性流体シール装置Ｆにおいて、回転
軸１を第１図の矢印Ｎの方向に回転すると、回転軸１の
外周面1aと保持ピース部7,8の内周端縁7a,8aとのそれぞ
れの間隙部Ｇに注入された磁性流体９は、回転軸１の外
周面1a側が、それぞれ、帯状Ｖ溝群A,Bにおける各小凹
溝10の中心円周線Ｍ側に集束され、保持ピース部7,8を
含む平面より両ピース部7,8間の空室部11側へ誘引され
ることになる。

ここで、第１図において、外側の保持ピース部７にあっ
ては、磁性流体９は遠心力や表面張力等によって矢印ａ
方向に流失しようとするから、この矢印ａ方向が磁性流
体飛散方向に相当するといえる。また、内側の保持ピー
ス部８にあっては、磁性流体９は、矢印ｂで示した磁性
流体飛散方向に流失しようとする。

ところが、前記実施例にあっては、両保持ピース部7,8
において、磁性流体９が帯状Ｖ溝群A,Bの各小凹溝10に
より空室部11側に誘引され、磁性流体９をそれぞれ前記
矢印a,bとは反対方向に引き戻そうとする力を生じるか
ら、非飛散方向に磁性流体９が誘引されることになり、
ハブ２の在るディスク室12への飛散を確実に防止できる
ことになる。

なお、前記実施例においては、軸回転の場合を例に説明
したが、本考案は、これに限らず、軸固定構造において
も同様に実施できるものである。すなわち、固定軸にハ
ブを回転自在に支持し、このハブに設けた円筒部にマグ
ネットと磁性流体保持ピース部とを固定すると共に、固
定軸における保持ピース部との対応位置にＶ字型の小凹
溝を多数設け、かつ、この小凹溝をマグネット側に小寸
法だけ偏位させるようにすればよい。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案の磁性流体シール構造によれば、
軸の外周面における保持ピース部との対応部位にＶ字型
の小凹溝を多数設け、これら各小凹溝におけるＶ字の頂
点を通る軸に直交した平面を、保持ピース部の軸方向中
心に対し、マグネット側へ小寸法だけ偏位させるように
したので、軸と円筒部との相対回転により、軸の外周面
と保持ピース部の内周端縁との間隙部に保持された磁性
流体は、特に軸側がＶ字型の小凹溝の傾斜に応じて移動
し、これがＶ字の頂点に集中し、マグネットの存在する
非飛散方向に誘引する力が作用することになり、磁性流
体に遠心力や圧力差、表面張力等が作用してもこの誘引
力により磁性流体の外方への飛散を確実に抑制できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の磁性流体シール構造の１実施例を示し
たモータの断面図である。 １…回転軸,1a…外周面、５…円筒部、６…マグネッ
ト、７…保持ピース部、7a…内周端縁、９…磁性流体、
10…小凹溝、Ｇ…間隙部、ｅ…小寸法。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸１と、該軸１の外周に配置され前記軸１
   に対し相対的に回転する円筒部５と、該円筒部５の内周
   面に固定された円環状のマグネット６と、該マグネット
   ６の軸方向端面に接触して設けられ内周端縁7a,8aが前
   記軸１の外周面1aに近接した磁性流体保持ピース部7,8
   と、前記軸１の外周面1aと前記保持ピース部7,8の内周
   端縁7a,8aとの間隙部Ｇに保持された磁性流体９と、を
   備えた磁性流体シール構造において、 前記軸１の外周面1aにおける前記保持ピース部7,8の内
   周端縁7a,8aに対応する部位に、Ｖ字型の小凹溝10を多
   数設け、かつ、該各小凹溝10におけるＶ字の頂点を通る
   前記軸１に直交した平面を、前記保持ピース部７の軸方
   向中心に対し、前記マグネット６側へ小寸法ｅだけ偏位
   させたことを特徴とする磁性流体シール構造。