JPH08210364A - Sealing device of bearing - Google Patents

Sealing device of bearing

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JPH08210364A
JPH08210364A JP31969795A JP31969795A JPH08210364A JP H08210364 A JPH08210364 A JP H08210364A JP 31969795 A JP31969795 A JP 31969795A JP 31969795 A JP31969795 A JP 31969795A JP H08210364 A JPH08210364 A JP H08210364A
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gap
bearing
oil
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seal device
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Tamotsu Nose
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Abstract

PURPOSE: To keep a constantly sufficient amount of oil at a bearing part, and to excellently prevent the leakage of the oil to the outside by providing a clearance changing part on the outer side in the axial direction of a radial bearing part. CONSTITUTION: A clearance changing part 50 to prevent the leakage of oil 15 and the achieve the sealing is provided on the outer side in the axial direction of a radial bearing part 24 arranged on the outer side in the axial direction. The level 15a of the oil 15 as the lubricant of a bearing filled in a bag-shaped bearing space which is approximately bag-shaped bag part 40 is set to be within the clearance changing part 50. The sealing device of the bearing of this structure employs the single bag structure where an approximately cylindrical part to be formed by a radial bearing is provided with a bag part 40 covered by a thrust side plate 25, and the bottom part (on the thrust side plate 25 side) can be regarded as a wall to withstand the generated pressure of 1 atm., and the oil 15 is not moved even when the external force is applied from the upper part to the thrust bearing side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固定部材に対して
回転部材を潤滑材としてのオイルを間に介在させて相対
的に回転可能に支承する軸受において、軸受部に介在す
るオイルが外部に漏れ出ないようにするための軸受のシ
ール装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing in which a rotary member is rotatably supported relative to a fixed member by interposing an oil as a lubricant between the fixed member and the oil interposed in the bearing portion to the outside. The present invention relates to a bearing seal device for preventing leakage.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、一般のすべり軸受や動圧軸受等、
軸受の潤滑剤としてオイルを用いたものが種々提案され
ている。このような軸受を用いた製品の一例として、図
9に示される軸固定型のHDD(ハードディスク駆動装
置)用モータがある。このモータでは、フレーム1に固
着された固定軸2に、ラジアル軸受3を介してハブ4が
回転自在に装着され、上記固定軸2とラジアル軸受3と
の間には、回転用の潤滑剤としてのオイルが供給されて
いる。このオイルは、ラジアル軸受3の軸受部に付着さ
れ毛管現象によって軸受部内に保持されているものであ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, general sliding bearings, dynamic pressure bearings, etc.
Various types of bearings using oil as a lubricant have been proposed. As an example of a product using such a bearing, there is a shaft fixed type HDD (hard disk drive) motor shown in FIG. In this motor, a hub 4 is rotatably attached to a fixed shaft 2 fixed to a frame 1 via a radial bearing 3, and a lubricant for rotation is provided between the fixed shaft 2 and the radial bearing 3. Oil is being supplied. This oil adheres to the bearing portion of the radial bearing 3 and is held in the bearing portion by a capillary phenomenon.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】モータの回転軸等、軸
受の潤滑剤としてオイルを用いる各種回転機器において
は、常にオイル漏れ対策という課題を有している。特
に、清浄な環境を要求するHDD用モータやレーザービ
ームプリンタ用モータ(LBP用モータ)等に使用する
軸受の場合、オイル漏れは重大な問題になっている。し
かしながら従来の軸受装置では、単に軸受部の隙間にオ
イルを付着させただけのものや、或いは、オイル漏れ対
策としての特別なシール機構を設けたもの等が提案され
てはいるが、これら従来の技術では、例えば動圧軸受に
おいては、潤滑剤としてのオイルの量が少ない場合、動
圧力等の潤滑機能を充分に得ることができない問題を生
じ、一方、オイルの量が多すぎた場合にはオイル漏れが
生じてしまうという問題が生じており、オイル漏れ対策
の充分な軸受シール装置は達成されていなかった。ま
た、従来の技術では、重力、振動、衝撃、遠心力、動圧
力、気圧、温度、その他の圧力等の外力に対しても充分
考慮した軸受のシール装置とはなっておらず、信頼性に
乏しいという問題もあった。
Various rotary devices using oil as a lubricant for bearings such as a rotating shaft of a motor always have a problem of countermeasures against oil leakage. In particular, in the case of bearings used for HDD motors, laser beam printer motors (LBP motors), etc., which require a clean environment, oil leakage is a serious problem. However, there have been proposed conventional bearing devices in which oil is simply attached to the gaps of the bearings, or those in which a special sealing mechanism is provided as a measure against oil leakage. In the technology, for example, in a dynamic pressure bearing, when the amount of oil as a lubricant is small, there arises a problem that a lubricating function such as dynamic pressure cannot be sufficiently obtained, while when the amount of oil is too large, The problem of oil leakage has occurred, and a bearing seal device that does not sufficiently prevent oil leakage has not been achieved. In addition, the conventional technology does not provide a bearing seal device that sufficiently considers external forces such as gravity, vibration, shock, centrifugal force, dynamic pressure, atmospheric pressure, temperature, and other pressures, and therefore has high reliability. There was also the problem of being scarce.

【0004】本発明は、上記従来技術の軸受のシール装
置に対し、 1)注入されたオイルの量が多少変化したり移動したり
しても、それを吸収できるスペースを軸受が有してお
り、しかも、そのスペース内のオイルが安定的に保持さ
れる構造であること、 2)外力(重力、振動、衝撃、遠心力、動圧力、気圧、
温度、その他の圧力)を受けたとしても容易にはオイル
が、外部に飛び出さない、外力に耐えられる構造である
こと、 3)オイルが移動しにくい構造であること、 4)軸受部より外側の出口側のオイル面が安定で漏れ難
くなっていること、 5)オイルが空気と混じりあったりしにくい構造である
こと、 上記の各条件を考慮した軸受のシール装置を提案し、 1)軸受部に常にオイルが保持されていて必要な軸受特
性を満足すること、 2)オイルが外部に漏れないこと、 という効果を有する軸受のシール装置を提案することを
目的とする。
The present invention is different from the above-described bearing seal device of the prior art in that 1) the bearing has a space capable of absorbing even if the amount of injected oil changes or moves a little. Moreover, the structure is such that the oil in the space is stably held. 2) External force (gravity, vibration, shock, centrifugal force, dynamic pressure, atmospheric pressure,
Even if it is subjected to temperature and other pressures), oil does not easily escape to the outside, it has a structure that can withstand external force, 3) it has a structure that makes it difficult for oil to move, 4) outside the bearing The oil surface on the outlet side is stable and difficult to leak. 5) A structure that prevents oil from mixing with air is proposed. A bearing seal device that takes into account the above conditions is proposed. 1) Bearing It is an object of the present invention to propose a bearing seal device which has the effects that oil is always retained in the portion and the required bearing characteristics are satisfied, and 2) oil does not leak to the outside.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、軸受空間の出口を1方向のみとした片袋構造
を基本構造とし、それに上記条件を満足させるための内
容を盛り込んだものであって、回転部材と固定部材との
いずれか一方側に形成された軸が、他方側に形成された
略円筒状の袋部内に挿入され、上記袋部内に設けられた
一対のラジアル軸受部によって上記回転部材と固定部材
とが相対的に回転自在に支承され上記ラジアル軸受部の
軸方向外側に隙間変化部が設けられ、上記袋部内から上
記隙間変化部にかけてオイルが充填されたものであっ
て、上記隙間変化部は、 1)上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変
化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル
軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部におけ
る最大隙間を有し、 2)上記袋部側から見た上記軸に対する上記隙間変化部
の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端か
ら隙間変化部外端の隙間傾斜角は0°以上であり、 3)上記隙間変化部外端は、上記軸との隙間が0.8m
m以下、かつ、隙間傾斜角が45゜以下の位置であり、 4)上記隙間変化部の内容量を、上記袋部の内容量に対
して5%以上、かつ上記ラジアル軸受部の内容量に対し
て100%以上に設定するとともに、上記隙間変化部外
端における半径方向隙間が上記隙間変化部内端における
半径方向隙間に対して2倍以上に設定された手段を有し
ている。
In order to achieve the above object, the present invention has a basic structure of a single bag having a bearing space having an outlet in only one direction, and further includes contents for satisfying the above conditions. A shaft formed on one side of the rotating member and the fixed member is inserted into a substantially cylindrical bag portion formed on the other side, and a pair of radial bearing portions provided in the bag portion. The rotating member and the fixed member are rotatably supported relative to each other, a gap changing portion is provided on the axially outer side of the radial bearing portion, and oil is filled from inside the bag portion to the gap changing portion. The gap changing portion has: 1) a minimum gap in the gap changing portion at an inner end of the gap changing portion on the radial bearing portion side, and a change in the gap at an outer end of the gap changing portion on the opposite side of the radial bearing portion. To the department 2) When the angle of the gap changing portion with respect to the axis viewed from the bag portion side is the gap inclination angle, the gap inclination angle from the inner end of the gap changing portion to the outer end of the gap changing portion is 0. Or more, and 3) the outer end of the gap changing portion has a gap of 0.8 m with the shaft.
m or less and the gap inclination angle is 45 ° or less, 4) The content of the gap changing portion is 5% or more of the content of the bag portion, and the content of the radial bearing portion is 5% or more. On the other hand, there is provided means for setting the radial gap at the outer end of the gap changing portion to be 100% or more and at least twice the radial gap at the inner end of the gap changing portion.

【0006】従って本願発明では、 1)隙間変化部の隙間を0.8mm以下で、隙間変化部
外端の隙間傾斜角を45゜以下にしたため、オイル内に
空気が混入し難くくまた安定で漏れ難い状態となり、 2)袋部内容量やラジアル軸受部の内容量に対して、上
記隙間変化部の内容量を大きくとることにより、オイル
注入量や内容容量のばらつき、回転等によるスラスト軸
受の浮上や発熱を原因とする内容量の変化、蒸発や内部
混入空気によるオイル容量の変化などが生じても、軸受
部には常にオイルが保持され、また外部に漏れ出すこと
がなく、 3)上記隙間変化部内端と外端との隙間比を大きく取っ
ているので、オイル表面部で仮に空気が混入することが
あっても、軸受部の方まで移動することがなく、またそ
の隙間比による圧力差から自然に空気は外側に移動し、
混入状態が解消される。またその隙間比からどの位置で
もオイルが安定し易い状態になる。
Therefore, in the present invention, 1) the gap of the gap changing portion is 0.8 mm or less, and the gap inclination angle of the outer end of the gap changing portion is 45 ° or less. 2) It becomes difficult to leak. 2) By making the inner volume of the gap change section larger than the inner volume of the bag section and the radial bearing section, there are variations in the oil injection amount and content volume, and thrust bearing Even if there is a change in the internal volume due to levitation or heat generation, or a change in the oil volume due to evaporation or air mixed in internally, the oil is always retained in the bearing and does not leak to the outside. Since the gap ratio between the inner and outer ends of the gap change part is large, even if air is mixed in on the oil surface, it will not move to the bearing part and the pressure due to the gap ratio From the difference Air is moved to the outside,
The mixed state is eliminated. Further, the gap ratio makes it easy to stabilize the oil at any position.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本件発明の具体的実施の形態の説
明に先立ち、まず、本件発明者が研究を重ねた結果到達
した、本件発明を理解する上で必要な発明の基本となる
考え方について開示する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Prior to the description of specific embodiments of the present invention, first, the basic idea of the invention necessary for understanding the present invention, which has been arrived at as a result of repeated research by the present inventor Disclose.

【0008】軸受内にオイルを保持するという観点に立
って、一般的なラジアル軸受のような、2方向に出口が
ある構造を考えた場合、まずオイルは、2つの出口位置
での毛管吸引圧力のバランスで保持され、その表面位置
が決まることになる。この状態は、2つの圧力バランス
で釣り合っている状態であり、片側から何らかの圧力が
加わると圧力バランスがとれる位置までオイルが移動す
ることになる。例えば、毛管吸引圧力AとBとすると、
A=Bの位置から(A=B+外部圧力)となる位置まで
オイルが移動し、バランスが取れた状態でオイルの移動
が止まることとなる。
From the viewpoint of retaining oil in the bearing, when considering a structure having outlets in two directions, such as a general radial bearing, first, oil is the capillary suction pressure at the two outlet positions. Will be held in balance and the surface position will be determined. In this state, the two pressure balances are balanced, and when some pressure is applied from one side, the oil moves to a position where the pressure is balanced. For example, assuming capillary suction pressures A and B,
The oil moves from the position of A = B to the position of (A = B + external pressure), and the movement of the oil stops in a balanced state.

【0009】このように出口が2つある構造は、圧力バ
ランスによって軸受内のオイルの位置が決まるため、 1)外力が加わったときには必ずオイルの移動を伴う。
これに対して、オイルが移動しても漏れないためには、
オイル保持のためのスペースが必要となる。またオイル
移動の繰り返しにより、オイル内に空気を混入させてし
まう確率が高い。 2)毛管現象によるオイルの発生圧力(保持圧力)は隙
間の間隔に反比例するが、最小隙間部は通常軸受部の隙
間で規定されてしまうため、オイルの発生圧力(保持圧
力)を高めることには限度がある。
In such a structure having two outlets, the position of the oil in the bearing is determined by the pressure balance, and therefore 1) the oil always moves when an external force is applied.
On the other hand, even if the oil moves, it will not leak,
A space for holding oil is required. Further, there is a high probability that air will be mixed into the oil due to repeated oil movement. 2) The oil pressure generated by the capillarity (holding pressure) is inversely proportional to the clearance gap, but the minimum clearance is usually defined by the bearing clearance, so it is necessary to increase the oil pressure (holding pressure). Has a limit.

【0010】以上の検討の結果、本願発明の実施の形態
として示す片袋構造(ほぼ筒形状の一方側が閉塞されて
いる構造のように、2つの出口のうち一方が塞がれてい
る構造)の軸受のシール装置は、上記出口が2つある構
造とは異なり、一方側を1気圧の圧力を発生保持してい
る壁と見ることができる構造であるため次の効果を有す
る。 1)外力が加わってもオイルが移動しないため、オイル
保持スペースを必要最小限とすることができ、また空気
がオイルに混入する確率が低くなる。 2)1気圧という非常に大きな圧力でオイルを保持して
いることになり、耐外力保持性能を高くすることができ
る。
As a result of the above-mentioned examination, a single bag structure shown as an embodiment of the present invention (a structure in which one of two outlets is closed like a structure in which one side of a substantially cylindrical shape is closed) Unlike the structure having the two outlets, the bearing sealing device has a structure in which one side can be regarded as a wall that holds and generates a pressure of 1 atm, and therefore has the following effects. 1) Since the oil does not move even when an external force is applied, the oil holding space can be minimized, and the probability that air will be mixed into the oil will be low. 2) Since the oil is held at a very large pressure of 1 atm, it is possible to improve the external force holding performance.

【0011】以下、片袋構造で構成された本発明の軸受
のシール装置をHDD(ハードディスクドライブ装置)
用スピンドルモータに適用した実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
Hereinafter, a bearing seal device of the present invention having a single bag structure will be described as an HDD (hard disk drive device).
An embodiment applied to a spindle motor for a vehicle will be described with reference to the drawings.

【0012】図1に示したHDDスピンドルモータは、
回転中心軸線X−Xより右半分を示した図である。この
スピンドルモータは、ディスク装置に固定されるフレー
ム10に組み付けられた固定部材としてのステータ組2
0と、このステータ組20に対して、図示上側から積層
状に組み付けられた回転部材としてのロータ組30とか
ら概略構成される。このうちステータ組20を構成して
いるステータコア21は、上記フレーム10のほぼ中心
位置に立設されたほぼ円筒状の軸受ホルダー22の外周
部に嵌着されており、当該ステータコア21の突極部に
は巻線23が巻回されている。
The HDD spindle motor shown in FIG.
It is the figure which showed the right half from the rotation center axis line XX. This spindle motor includes a stator assembly 2 as a fixing member assembled to a frame 10 fixed to a disk device.
0, and a rotor set 30 as a rotating member that is assembled to the stator set 20 from above in the figure in a laminated manner. Of these, the stator core 21 that constitutes the stator set 20 is fitted to the outer peripheral portion of a substantially cylindrical bearing holder 22 that is erected at a substantially central position of the frame 10, and the salient pole portion of the stator core 21. A winding wire 23 is wound around.

【0013】上記軸受ホルダー22の内周部には、一対
のラジアル滑り軸受部24,24を軸方向に所定間隔離
して設けたラジアル軸受が固定されており、それら一対
のラジアル滑り軸受部24,24によって回転軸31が
回転自在に支承されている。上記両ラジアル滑り軸受部
24,24の内周面には、従来公知のラジアル動圧発生
用溝が形成されており、回転軸31の外周面に対して潤
滑剤として介在された軸受オイル15を介して摺動可能
に滑り対面され、上記各ラジアル滑り軸受部24の内周
面と回転軸31の外周面とによってラジアル方向の動圧
滑り面が構成されている。
A radial bearing, which is provided with a pair of radial sliding bearing portions 24, 24 which are axially separated from each other by a predetermined distance, is fixed to the inner peripheral portion of the bearing holder 22, and the pair of radial sliding bearing portions 24, 24 are provided. A rotary shaft 31 is rotatably supported by 24. Conventionally known radial dynamic pressure generating grooves are formed on the inner peripheral surfaces of both the radial slide bearing portions 24, 24, and the bearing oil 15 interposed as a lubricant with respect to the outer peripheral surface of the rotating shaft 31 is formed. The inner peripheral surface of each radial sliding bearing portion 24 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 31 constitute a dynamic sliding surface in the radial direction.

【0014】上記回転軸31の下端部は、動圧スラスト
軸受により支承されている。この動圧スラスト軸受は、
前記軸受ホルダー22の下端面に形成された開口部を覆
うスラスト受板25を有しており、このスラスト受板2
5の滑り面が上記回転軸31の下端部に対向するととも
に上記滑り面には通常のようにスラスト動圧発生用溝を
有するスラスト軸受部26が形成され、スラスト軸受が
形成されている。そして、このスラスト受板25及び一
対のラジアル滑り軸受部24,24を有するラジアル軸
受と、上記回転軸31との間で、ほぼ円筒状の隙間通路
からなる軸受空間が袋状に形成された袋部40が形成さ
れることになり、当該袋部40の軸受空間内にオイル1
5が充填されることによって上記回転軸31が回転自在
に支承される。
The lower end of the rotary shaft 31 is supported by a dynamic pressure thrust bearing. This dynamic thrust bearing
It has a thrust receiving plate 25 that covers the opening formed in the lower end surface of the bearing holder 22.
The sliding surface of No. 5 faces the lower end portion of the rotary shaft 31, and the thrust bearing portion 26 having a groove for generating thrust dynamic pressure is formed on the sliding surface as usual to form a thrust bearing. Then, between the radial bearing having the thrust receiving plate 25 and the pair of radial sliding bearing portions 24, 24 and the rotary shaft 31, a bearing space formed of a substantially cylindrical clearance passage is formed in a bag shape. The portion 40 is formed, and the oil 1 is placed in the bearing space of the bag portion 40.
By being filled with 5, the rotary shaft 31 is rotatably supported.

【0015】一方、上記回転軸31の基部(図示上端
部)には、前記ロータ組30を構成するハブ37が上記
回転軸31と一体に回転するように固着されている。こ
のハブ37は、複数の磁気ディスク34を装着するほぼ
円筒形状のクランパー33及びスペーサー33a,33
bを有しているとともに、上記ハブ37に、バックヨー
ク35を介してモータのロータ用駆動マグネット36が
装着されている。上記駆動マグネット36は、環状の形
状をしており、前記ステータコア21の外周端面に対し
て対向するように近接配置されている。
On the other hand, a hub 37 constituting the rotor set 30 is fixed to the base portion (upper end portion in the drawing) of the rotary shaft 31 so as to rotate integrally with the rotary shaft 31. The hub 37 includes a substantially cylindrical clamper 33 for mounting a plurality of magnetic disks 34 and spacers 33 a, 33.
In addition to having b, a motor rotor drive magnet 36 is mounted on the hub 37 via a back yoke 35. The drive magnet 36 has an annular shape, and is arranged close to the outer peripheral end surface of the stator core 21 so as to face it.

【0016】ところで本発明では、図2に軸受部分のみ
を模式的に抜き出して示したように、軸方向外側に配置
されたラジアル軸受部24の軸方向外側に、オイル15
の漏れ防止を行いシールをするための隙間変化部50が
設けられている。そしてほぼ円筒状の袋部40となされ
た袋状の軸受空間(スラスト軸受部、ラジアル軸受部及
びその間の空間を含む)に充填された軸受の潤滑剤とし
てのオイル15の液面15aは上記隙間変化部50内に
位置するように設定されている。
In the present invention, as shown in FIG. 2 in which only the bearing portion is schematically extracted, the oil 15 is provided on the outer side in the axial direction of the radial bearing portion 24 arranged on the outer side in the axial direction.
A gap changing portion 50 is provided for preventing leakage and sealing. The liquid surface 15a of the oil 15 as the lubricant of the bearing filled in the bag-shaped bearing space (including the thrust bearing portion, the radial bearing portion and the space therebetween) formed into the substantially cylindrical bag portion 40 has the above-mentioned gap. It is set so as to be located inside the changing unit 50.

【0017】ここで、上記隙間変化部50は、次のよう
に形成されている。すなわち、隙間変化部50では、ラ
ジアル軸受24側の軸方向最内端を隙間変化部内端50
aとし、その隙間変化部内端50aよりラジアル軸受2
4側が袋部40となる。また、隙間変化部50の最外端
が隙間変化部外端50bであり、その隙間変化部外端5
0bより外側が隙間変化部50の外側となる。上記袋部
40側から見た軸方向所定位置における隙間変化部50
において形成される隙間が作る角度αを隙間傾斜角と
し、隙間が回転軸面と平行であるときをα=0゜、外側
に広がっている角度αをプラス、袋部40側に広がって
いる角度αをマイナスとした場合、上記隙間変化部50
における隙間は、隙間変化部内端50aが一番狭く隙間
変化部外端50bが一番広く、隙間変化部内端50aか
ら隙間変化部外端50bにかけての隙間傾斜角αは0゜
以上に設定してある。隙間傾斜角αが0゜とは、隙間変
化部50の一部領域において、回転軸31と平行な領域
があってもよいことを示す。
Here, the gap changing portion 50 is formed as follows. That is, in the gap changing portion 50, the axially innermost end on the radial bearing 24 side is located at the gap changing portion inner end 50.
a and the radial bearing 2 from the inner end 50a of the gap change portion.
The 4 side becomes the bag portion 40. The outermost end of the gap changing portion 50 is the gap changing portion outer end 50b, and the gap changing portion outer end 5b.
The outside of 0b is the outside of the gap changing portion 50. The gap changing portion 50 at a predetermined axial position when viewed from the bag portion 40 side
The angle α formed by the gap formed in 1 is defined as the gap inclination angle, α = 0 ° when the gap is parallel to the rotation axis surface, the angle α that spreads to the outside is added, and the angle that spreads to the bag portion 40 side When α is negative, the gap changing portion 50
The innermost end 50a of the gap changing part is the smallest and the outermost end 50b of the gap changing part is widest, and the gap inclination angle α from the inner end 50a of the gap changing part to the outer end 50b of the gap changing part is set to 0 ° or more. is there. The gap inclination angle α of 0 ° indicates that a region parallel to the rotation axis 31 may exist in a partial region of the gap changing portion 50.

【0018】上記隙間変化部内端50aは、軸受部との
間に隙間傾斜角αがマイナスとなる隙間が存在する場合
には、隙間傾斜角αが初めてマイナスとなる隙間の軸方
向最外端が該当することとなる。さらに隙間変化部外端
の隙間は0.8mm以下であることが必要であり、0.
8mmを越えた部位は隙間変化部の外側に該当するとと
もに、隙間が0.8mmである点の隙間傾斜角αが45
°以上の場合には、0.8mm以下かつ45°以下の条
件を満足する最大隙間部分を隙間変化部外端50bとす
る。
If there is a gap having a negative gap inclination angle α with the bearing portion, the gap changing portion inner end 50a is the axially outermost end of the gap where the gap inclination angle α becomes negative for the first time. It will be applicable. Further, the gap at the outer end of the gap change portion needs to be 0.8 mm or less, and
The portion exceeding 8 mm corresponds to the outside of the gap changing portion, and the gap inclination angle α at the point where the gap is 0.8 mm is 45.
In the case of more than 0 °, the maximum gap portion satisfying the conditions of 0.8 mm or less and 45 ° or less is defined as the gap change portion outer end 50b.

【0019】そして本発明においては、隙間変化部50
の内容量は(隙間変化部内端50aから隙間変化部外端
50bまでの回転軸31との間で形成される容量)は、
隙間変化部内端50aより内側の袋部40全体の内容量
に対して5%以上に設定され、かつ一対のラジアル軸受
部24,24の2個の内容量(ラジアル軸受部24と回
転軸31との間で形成される容量)に対して100%以
上に設定されているとともに、上記隙間変化部50の外
端50bにおける隙間寸法は、隙間変化部50の内端5
0aにおける隙間寸法に対して2倍以上に設定されてい
る。
In the present invention, the gap changing portion 50
The internal volume of (the volume formed between the gap changing portion inner end 50a and the gap changing portion outer end 50b with the rotating shaft 31) is
It is set to 5% or more of the internal capacity of the entire bag section 40 inside the gap change section inner end 50a, and the two internal capacities of the pair of radial bearing sections 24, 24 (the radial bearing section 24 and the rotary shaft 31 are (Capacity formed between the gaps) is set to 100% or more, and the size of the gap at the outer end 50b of the gap changing part 50 is equal to the inner end 5 of the gap changing part 50.
It is set to twice or more the size of the gap at 0a.

【0020】以上の構成を有する本件発明における軸受
のシール装置の作用を図2を参照して説明すると、この
構造の軸受のシール装置は、まず基本構造として、ラジ
アル軸受により形成されるほぼ円筒形状の筒部がスラス
ト受板25により塞がれた袋部40を有する片袋構造を
採用しているため、図2における底部(スラスト受板2
5側)を1気圧の圧力を発生保持している壁と見ること
ができ、上部よりスラスト軸受側に外力が加わってもオ
イル15は移動しない。従って、外力が加わることによ
るオイル移動を考慮する必要はなく、従って、隙間変化
部50によるオイル保持用スペースは小さくすることが
できる。また、外力が加わることによるオイル移動は基
本的に生じないことから、オイル移動による空気の混入
の心配もなく、また1気圧という非常に大きな圧力でオ
イルを保持していることになり耐外力保持性能が高い軸
受のシール装置が得られる。
The operation of the bearing seal device according to the present invention having the above-described structure will be described with reference to FIG. 2. The bearing seal device of this structure has, as a basic structure, a substantially cylindrical shape formed by a radial bearing. Since the single bag structure having the bag portion 40 whose cylindrical portion is closed by the thrust receiving plate 25 is adopted, the bottom portion (thrust receiving plate 2
(5 side) can be regarded as a wall that holds and generates a pressure of 1 atm, and the oil 15 does not move even when an external force is applied to the thrust bearing side from the upper part. Therefore, it is not necessary to consider the oil movement due to the application of the external force, and therefore the oil holding space by the gap changing portion 50 can be reduced. In addition, since the movement of oil due to the application of external force does not occur basically, there is no concern about the mixing of air due to the movement of oil, and the oil is held at a very large pressure of 1 atm. A bearing sealing device having high performance can be obtained.

【0021】また袋部40から隙間変化部50までオイ
ル15を満たした状態とし、隙間変化部50の回転軸3
1との隙間を0.8mm以下で、隙間変化部外端50b
の隙間傾斜角αを45°以下に設定するとともに、隙間
変化部50の外端50bにおける隙間寸法を内端50a
における隙間寸法に対して2倍以上に設定しているの
で、オイル15内に空気が混入し難くなり、安定で漏れ
難い軸受のシール装置となっている。即ち、隙間変化部
内端50aと外端50bの隙間比が大きくなり、隙間傾
斜角αを持たせてあるため、隙間変化部50に位置する
オイル表面部15aで仮に空気が混入することがあって
も、その空気が軸受部にまで移動することがなく、また
上記隙間比による圧力差から自然に空気は外側に移動
し、混入状態が解消される。
Further, the oil 15 is filled from the bag portion 40 to the gap changing portion 50, and the rotating shaft 3 of the gap changing portion 50 is filled.
The gap between the gap change portion and the outer end 50b is 0.8 mm or less.
The gap inclination angle α is set to 45 ° or less, and the gap size at the outer end 50b of the gap changing portion 50 is set to the inner end 50a.
Since it is set to be twice or more as large as the clearance dimension in (1), it is difficult for air to mix in the oil 15 and the bearing sealing device is stable and does not easily leak. That is, since the gap ratio between the inner end 50a and the outer end 50b of the gap changing portion is increased and the gap inclination angle α is provided, air may be temporarily mixed in the oil surface portion 15a located in the gap changing portion 50. However, the air does not move to the bearing portion, and due to the pressure difference due to the gap ratio, the air naturally moves to the outside and the mixed state is eliminated.

【0022】また、既に説明したように、袋部40の内
容量やラジアル軸受部24,24の内容量に対して隙間
変化部50の内容量が大きくなっているため、オイル注
入量や製造時における袋部40の内部容量にばらつきが
あったとしても、また、回転軸31の回転によりスラス
ト軸受面より浮上した場合や回転中の発熱を原因とする
袋部40の内容量の変化があったとしても、更に、蒸発
や内部混入空気によるオイル15の量の変化が生じて
も、軸受部には常にオイル15が保持され、また外部に
漏れ出すことはない。尚、オイル注入量や製造時におけ
る袋部40の内部容量のばらつきを吸収するため、隙間
変化部50の内側にオイル溜め用の溝27を形成しても
よい。
Further, as described above, since the inner volume of the gap changing portion 50 is larger than the inner volume of the bag portion 40 and the inner volume of the radial bearing portions 24, 24, the oil injection amount and the manufacturing time are reduced. Even if there is variation in the internal capacity of the bag portion 40 in the above, there is also a change in the internal capacity of the bag portion 40 due to the fact that the bag floats above the thrust bearing surface due to the rotation of the rotating shaft 31 and that heat is generated during rotation. Even if the amount of oil 15 changes due to evaporation or air mixed therein, the oil 15 is always held in the bearing portion and does not leak to the outside. In addition, in order to absorb variations in the oil injection amount and the internal capacity of the bag portion 40 at the time of manufacturing, an oil reservoir groove 27 may be formed inside the gap changing portion 50.

【0023】更にまた本実施の形態においては、軸受空
間を構成する袋部40内に注入するオイル量は、隙間変
化部50の内容量をAとするとき、静止安定時において
隙間変化部の内端50aから0.1Aないし0.9Aの
間の位置となる量に設定されている。
Furthermore, in the present embodiment, the amount of oil injected into the bag portion 40 that constitutes the bearing space is such that, when the internal volume of the gap changing portion 50 is A, the amount of oil in the gap changing portion is stable when stationary. The amount is set to a position between the end 50a and 0.1A to 0.9A.

【0024】すなわち基本的には隙間変化部50内にオ
イル表面15aが位置していれば安定的に保持され問題
を生じないが、経時・環境によりオイル量・内容量など
に変化が生じてもオイル不足・オイル漏れをなくすため
には、オイル量(オイル表面15aの位置)を隙間変化
部50内に上記の範囲で充填することによって、通常使
用される環境において充分性能を維持できるものとする
ことができる。
That is, basically, if the oil surface 15a is located in the gap changing portion 50, it is stably held and no problem occurs, but even if the oil amount, the internal capacity, etc. change due to time and environment. In order to eliminate oil shortage and oil leakage, the amount of oil (the position of the oil surface 15a) is filled in the gap changing portion 50 within the above range, so that the performance can be sufficiently maintained in the normally used environment. be able to.

【0025】また、本実施の形態においては、図3に示
すように、隙間変化部50における回転軸31及び隙間
変化部50自体の両面におけるオイル15との接触角θ
1を15゜以上に設定するのが望ましい。隙間変化部5
0内にオイル表面15aが位置するということは、オイ
ル15は、回転軸31及び隙間変化部50自体とある接
触角θ1をもって接することになるので、その接触角θ
1を15゜以上に設定するのである。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the contact angle θ between the rotary shaft 31 of the gap changing portion 50 and the oil 15 on both surfaces of the gap changing portion 50 itself.
It is desirable to set 1 to 15 ° or more. Gap changing part 5
The fact that the oil surface 15a is located within 0 means that the oil 15 is in contact with the rotating shaft 31 and the gap changing portion 50 at a certain contact angle θ1, and therefore the contact angle θ
1 is set to 15 ° or more.

【0026】次に、本件発明者が種々の研究の結果、オ
イル15が外部に漏れることを防止する漏れ防止のため
には、濡れ拡張(はい上がり現象)を防止することが必
要であり、シール部の前後ではオイルを分断させること
が必要であることも知得したので、以下にその内容につ
いて説明する。
Next, as a result of various studies by the inventor of the present invention, in order to prevent leakage of the oil 15 to the outside, it is necessary to prevent wet expansion (climbing up phenomenon) and the seal. I also learned that it is necessary to divide the oil before and after the section, so I will explain the details below.

【0027】上記のように、濡れ拡張(はい上がり現
象)を防止するためには、多少の環境・条件変化でもオ
イルが濡れ拡張現象が生じない状態を作る必要があり、
そのためには常に(γS <γL +γSL)の条件を満足さ
せる必要がある。
As described above, in order to prevent the wetting / expansion (raising phenomenon), it is necessary to make a state in which the oil does not cause the wetting / expansion phenomenon even if the environment / condition changes to some extent.
For that purpose, it is necessary to always satisfy the condition of (γS <γL + γSL).

【0028】すなわち、ある固体表面と液体の接触角を
考えたとき、固体表面と液体が平衡を保つ条件は、 γS −γSL=γL cos θ1 ・・・・(ヤングの方程式) である。ここで、 γSL:固体液体界面の界面張力(表面張力) γS :固体の表面張力 γL :液体の表面張力 θ1 :固体と液体の接触角 であり、平衡は上記3つの表面張力のバランスで決ま
る。
That is, when the contact angle between a solid surface and a liquid is considered, the condition for keeping the solid surface and the liquid in equilibrium is γS-γSL = γL cos θ1 ... (Young's equation). Here, γSL: interfacial tension (surface tension) of the solid-liquid interface γS: surface tension of the solid γL: surface tension of the liquid θ1: contact angle between the solid and the liquid, and equilibrium is determined by the balance of the above three surface tensions.

【0029】そしてポイントとなるのは上記ヤングの方
程式の(γS −γSL)の値で、固体表面が固体液体界面
に置き変わることにより、エネルギーが 1)下がる(γS >γSL)のか、 2)上がる(γS <γSL)のか、 3)変わらない(γS =γSL)のか、 であり、1)のエネルギーが下がる場合が、濡れた状
態、即ち、固体液体界面を作った方が安定する状態で、
2)3)の場合が、濡れない状態、即ち、固体表面のま
まの方が安定する状態である。
The point is the value of (γS-γSL) in the above Young's equation, and when the solid surface is replaced by the solid-liquid interface, the energy decreases by 1) (γS> γSL), or increases by 2). (ΓS <γSL), or 3) Does not change (γS = γSL), and 1) when the energy decreases, in a wet state, that is, when a solid-liquid interface is stable,
In the cases of 2) and 3), it is in a non-wetting state, that is, a state in which the solid surface remains stable.

【0030】またγS とγSLの差を埋めるのがγL cos
θ1 であり、固体と液体の接触角θ1 にてバランスをと
っている。すなわち(γS −γSL)が大きくなるほどθ
1 は小さくなり、(γS >γL +γSL)になると、固体
と液体の接触角θ1 =0°になってもバランスがとれな
くなり、固体表面に液体が際限なく広がってしまうこと
になる。固体としてのシャフト面を液体としてのオイル
がはい上がっていく現象がこれで、水の上にオイルを垂
らすとどんどん広がっていってしまう現象と基本的に同
じである。
ΓL cos is to fill the difference between γS and γSL.
θ1 and is balanced by the contact angle θ1 between solid and liquid. That is, as (γS −γSL) increases, θ
When 1 becomes small and (γS> γL + γSL), even if the contact angle θ1 = 0 ° between the solid and the liquid becomes unbalanced, the liquid spreads endlessly on the solid surface. This is the phenomenon that the oil as a liquid rises up on the shaft surface as a solid, which is basically the same as the phenomenon where the oil spreads more and more when dropped on water.

【0031】上記のシャフト面をオイルがはい上がると
いう問題を考えてみるとき、それは(γS >γL +γS
L)という条件になっているか否かが問題となる。この
式は、エネルギーの式であるから、固体(例えばシャフ
ト)の表面は、固体の表面のみ(γS )でいるよりも、
固体の表面に固体液体界面(γSL)と液体表面(γL )
を新たに作った方が、エネルギーが下がり安定すること
を意味している。従って、このような場合は、いわゆる
固体表面を無くし、新たに固体液体界面と液体表面を作
り、はい上がって行く漏れ拡散は止まらないことを意味
している。
When considering the problem of oil rising up the shaft surface, it becomes (γS> γL + γS
The problem is whether or not the condition is L). Since this formula is an energy formula, the surface of a solid (eg shaft) is more than the surface of the solid only (γ S).
Solid liquid interface (γSL) and liquid surface (γL) on solid surface
Making a new means that the energy drops and becomes stable. Therefore, in such a case, it means that the so-called solid surface is eliminated, a solid-liquid interface and a liquid surface are newly formed, and the upward leak diffusion does not stop.

【0032】尚、この問題に外力(重力、振動、衝撃、
遠心力、磁気力、その他の圧力)を加えた場合どうなる
かについては、これらの外力は結果的に圧力という形で
液体表面の曲率を変化させる方向に働くだけであり、平
衡点の関係を変える力はない。従って、これらの力は液
体の表面張力の力で平衡点の位置を移動させようとはす
るが、上記のはい上がり現象の下では無力である。
Incidentally, external force (gravity, vibration, shock,
Regarding what happens when a centrifugal force, magnetic force, or other pressure is applied, these external forces only act in the direction of changing the curvature of the liquid surface in the form of pressure, changing the relationship of the equilibrium points. I have no power. Therefore, although these forces try to move the position of the equilibrium point by the force of the surface tension of the liquid, they are helpless under the above-mentioned rising phenomenon.

【0033】このように(γS >γL +γSL)という条
件になっているかぎり、はい上がり(漏れ拡散)現象は
止まらないから、はい上がり現象を止めるためには(γ
S <γL +γSL)という条件に変えることが必要であ
る。具体的には固体表面の表面張力を下げる必要があ
る。(γS <γL +γSL)という条件になれば、上記外
力も液体の表面張力を通して働くようになる。一般に金
属表面は非常に大きな表面張力を持っている。通常は何
層かの皮膜が自然に出来、表面張力をかなり低減してい
るが、それでも表面張力は大きいため、この様な(γS
>γL +γSL)という条件になってしまう場合があり、
はい上がり現象が起きることとなる。
As long as the condition (γS> γL + γSL) is satisfied as described above, the rising (leakage diffusion) phenomenon does not stop. Therefore, in order to stop the rising phenomenon (γ
It is necessary to change to the condition of S <γL + γSL). Specifically, it is necessary to lower the surface tension of the solid surface. If the condition (γ S <γ L + γ SL) is satisfied, the external force also works through the surface tension of the liquid. Generally, a metal surface has a very large surface tension. Normally, several layers of film are naturally formed and the surface tension is considerably reduced, but since the surface tension is still large, such a (γS
> ΓL + γSL) in some cases,
Yes, a rising phenomenon will occur.

【0034】このため、はい上がり現象を防止するため
の対策としては、 (γS <γL +γSL)という条件にする。 固体表面と液体との実質接触角を出来るだけ大きくす
る。 外力をうまく利用する。 具体的には、上記にそれぞれ対応して、 1)固体表面に金属面が直接表面に出てこないように
し、出来るだけ表面張力の低い材質、例えば撥油剤等で
表面を保護し、(γS <γL +γSL)という条件にす
る。 2)固体表面の表面粗度を小さくして、固体表面と液体
との実質接触角を出来るだけ大きくする。固体表面に隙
間・溝・傷・凹凸などを出来るだけ作らない。表面積が
多くなるほど実質接触角が小さくなるからである。 3)はい上がり現象を引き戻す方向に外力が働くように
工夫する。
Therefore, as a measure for preventing the rising phenomenon, the condition of (γS <γL + γSL) is set. The actual contact angle between the solid surface and the liquid is maximized. Make good use of external force. Specifically, in response to each of the above, 1) prevent the metal surface from directly appearing on the solid surface, and protect the surface with a material having a surface tension as low as possible, such as an oil repellent, and (γS < γL + γSL). 2) The surface roughness of the solid surface is reduced to increase the substantial contact angle between the solid surface and the liquid as much as possible. Make as few gaps, grooves, scratches, and unevenness as possible on the solid surface. This is because the larger the surface area, the smaller the actual contact angle. 3) Make arrangements so that external force acts in the direction to return the rising phenomenon.

【0035】このように固体と液体との接触角θ1 が大
きいほど漏れにくい(保持力が強い)こととなる。その
ためには、隙間変化部50における回転軸31及び隙間
変化部50自体の両面におけるオイル15との接触角θ
1 を15°以上に設定する必要がある。具体的には、プ
ラスチック材などの比較的表面張力の低い材料を液体と
接触する表面に配置すればこれらの条件を満足すること
ができる。このため、隙間変化部50の内壁面を低表面
張力のプラスチック材料から構成しておくと、低表面張
力のプラスチック材料は、オイルの濡れ拡散を生じにく
く毛管現象によるオイル保持にも有効であり特性も安定
で加工性もよいので、実用的な製品を作ることができ
る。このプラスチック材料は、隙間変化部50の内壁面
にコーティングや塗装等の手段を用いて形成することが
できる。また隙間変化部50の内壁面に撥油処理やテフ
ロンコーティングを施すようにしても良い。
As described above, the larger the contact angle θ 1 between the solid and the liquid, the less likely it is to leak (the holding force is strong). For that purpose, the contact angle θ between the rotating shaft 31 of the gap changing portion 50 and the oil 15 on both surfaces of the gap changing portion 50 itself.
It is necessary to set 1 to 15 ° or more. Specifically, these conditions can be satisfied by disposing a material having a relatively low surface tension such as a plastic material on the surface that comes into contact with the liquid. Therefore, when the inner wall surface of the gap changing portion 50 is made of a plastic material having a low surface tension, the plastic material having a low surface tension is less likely to cause oil wetting and diffusion, and is effective for retaining oil by a capillary phenomenon. It is stable and has good workability, so it can be used for practical products. This plastic material can be formed on the inner wall surface of the gap change portion 50 by means such as coating or painting. Further, the inner wall surface of the gap changing portion 50 may be subjected to oil repellent treatment or Teflon coating.

【0036】さらに、隙間変化部50における回転軸3
1及び隙間変化部50自体の両面2箇所の接触角θ1 の
差が小さいと漏れ難くなるから、上記両面におけるオイ
ル15との接触角θ1 の差を15゜以下に設定するのが
よい。
Further, the rotary shaft 3 in the gap changing portion 50
1 and the gap change portion 50 itself have a small difference in contact angle θ1 between the two surfaces, it is difficult to leak. Therefore, it is preferable to set the difference between the contact angles θ1 with the oil 15 on both surfaces above 15 °.

【0037】また、固体表面の表面粗度を小さくするた
め、本実施の形態においては、隙間変化部50の内壁面
の表面の面粗度Ra は、0.25μm以下に設定してい
る。隙間変化部50の内壁面に凹凸があると、その凹凸
により毛管現象と同じ状態になる。毛管現象は、オイル
の体積に対してオイル表面が固体と接触する面の比率が
大きいと起こる現象であり、隙間でなく表面に凹凸や溝
などがあっても同じことである。このため、固体と液体
との接触角θ1 <90゜の場合、表面に凹凸や溝などが
あると、その接触角は実質的にはより小さい接触角に変
化し、より濡れ易くなる。従って、隙間変化部50の内
壁面の面粗度Ra を小さく抑えることにより、固体と液
体との実質接触角を増加させ、漏れ難くすることができ
る。このように面粗度Ra を0.25μm以下に設定す
ることは回転軸31側にも必要に応じて適用する。
Further, in order to reduce the surface roughness of the solid surface, in the present embodiment, the surface roughness Ra of the surface of the inner wall surface of the gap changing portion 50 is set to 0.25 μm or less. If the inner wall surface of the gap changing portion 50 has unevenness, the unevenness causes the same state as the capillary phenomenon. Capillary phenomenon is a phenomenon that occurs when the ratio of the surface of the oil that contacts the solid is large relative to the volume of the oil, and is the same even if there are irregularities or grooves on the surface instead of gaps. Therefore, when the contact angle θ 1 <90 ° between the solid and the liquid, if there are irregularities or grooves on the surface, the contact angle changes to a substantially smaller contact angle, and it becomes easier to wet. Therefore, by suppressing the surface roughness Ra of the inner wall surface of the gap changing portion 50 to be small, it is possible to increase the substantial contact angle between the solid and the liquid and prevent leakage. The setting of the surface roughness Ra to 0.25 μm or less is applied to the rotary shaft 31 side as required.

【0038】尚、実際には、固体表面の状態によりオイ
ルの接触角に違いが生じるし、また、一度濡れた面は濡
れていない面より濡れ易くオイルの接触角も小さくな
る。例えば、傾斜し汚れているガラス面を水滴が移動す
るとき、ガラスの先端側における水滴の接触角は大き
く、水滴が移動した後の接触角は小さくなる。また、一
度濡れた面は濡れ易く水滴は同じ所を通って落ちてい
く。これは、ミクロ部分の固体表面の形状の違いや表面
張力の違いによるものである。すなわち、表面に凹凸が
あると、接触角が同じでも固体表面の傾斜との合成で曲
率が大きく変化し、そのためマクロ的にみると接触角が
違った状態でバランスがとれることになる。そして表面
張力にムラがあると全体のオイルが撤退して行っても、
凹面や汚れに囲まれたオイルは移動できずに取り残され
てしまい、再度拡張してきたときはマクロでみて接触角
の大きい状態はとれず、その前に残ったオイルとつなが
ってしまう。その結果、接触角が小さい状態となり、通
り易くなって一度濡れたところを何度も通るようにな
る。
Actually, the contact angle of oil varies depending on the state of the solid surface, and the once wet surface is easier to wet than the non-wetted surface, and the oil contact angle is smaller. For example, when a water drop moves on an inclined and dirty glass surface, the contact angle of the water drop on the tip side of the glass is large, and the contact angle after the water drop is small. In addition, a surface that has been once wet easily gets wet, and water droplets drop through the same place. This is due to the difference in shape and the surface tension of the solid surface in the micro portion. That is, if the surface has irregularities, even if the contact angle is the same, the curvature greatly changes due to the combination with the inclination of the solid surface. Therefore, when viewed macroscopically, the contact angles will be different and balanced. And if the surface tension is uneven, even if the entire oil is withdrawn,
The oil surrounded by the concave surface and dirt is not able to move and is left behind, and when it is expanded again, the state of a large contact angle cannot be taken in macro view, and it is connected to the oil left before that. As a result, the contact angle becomes small, and it becomes easy to pass through, and passes through a once wet place many times.

【0039】このような固体表面状態になっていると、
一度何らかの理由で漏れまたはオイル注入時にオイルが
ふれた場合には、その部分は接触角が小さく保持力も小
さくなっており、オイルを通し易くなる。このため軸受
の出口、即ち、隙間変化部から外側にかけては、凹凸
(面粗度)を出来るだけ小さく、汚れ(表面張力のム
ラ)を出来るだけ小さくする必要がある。
With such a solid surface state,
If, for some reason, the oil leaks or touches the oil when oil is injected, the contact angle is small and the holding force is small at that portion, which facilitates the passage of the oil. Therefore, it is necessary to reduce the unevenness (surface roughness) and the dirt (uneven surface tension) as small as possible at the bearing outlet, that is, from the gap change portion to the outside.

【0040】また固体表面に凹凸や表面張力のムラがあ
る時のマクロ(みかけ)の固体と液体との接触角は次の
ようになるといわれている。
The contact angle between a macroscopic (apparent) solid and a liquid when the solid surface has irregularities or uneven surface tension is said to be as follows.

【0041】凹凸がある場合には、滑らかな(平らな)
面に対する実際の面の表面積の比率をrとしたとき、マ
クロ(見かけ)の接触角θW (ウエンゼルの接触角と呼
ばれる)は、 cos θW =rcos θ1 (θ1 :ミクロ(真実)の接触
角) ミクロの接触角がθ1 =60°(cos θ=0.5)とか
なり大きい場合でも、凹凸でr=2以上あると、マクロ
の接触角がθW =0°となり、はい上がり現象(濡れ拡
張)が止まらない状態になってしまう。このことから
も、漏れを防ぐには隙間変化部から外側にかけての面粗
度をできるだけ小さく抑え、望ましくは鏡面状態にする
のがよい。
If there is unevenness, it is smooth (flat)
When the ratio of the surface area of the actual surface to the surface is r, the macro (apparent) contact angle θW (called the Wenzel contact angle) is cos θW = rcos θ1 (θ1: micro (truth) contact angle) Micro Even if the contact angle of θ is considerably large as θ 1 = 60 ° (cos θ = 0.5), the contact angle of the macro becomes θ W = 0 ° if r = 2 or more due to unevenness, and the rising phenomenon (wet expansion) occurs. It will not stop. From this also, in order to prevent leakage, it is preferable to keep the surface roughness from the gap changing portion to the outside as small as possible, and preferably to make it a mirror surface state.

【0042】一方、表面張力にムラがある場合には、異
なる表面張力の複合面と考えられるから、マクロ(見か
け)の接触角θC (カッシーの接触角と呼ばれる)は、 cos θC =A1 cos θ1 +A2 cos θ2 となる。但し、A1 ,A2 :異なる表面張力の占める面
積の比率、θ1 ,θ2 :異なる表面張力のミクロ(真
実)の接触角である。この場合でも、漏れを防ぐには隙
間変化部から外側にかけての面粗度をできるだけ小さく
抑え、望ましくは鏡面状態にするのがよい。
On the other hand, when the surface tension is uneven, it is considered that the surface is a composite surface having different surface tensions. Therefore, the macro (apparent) contact angle θC (called the Cassie contact angle) is cos θC = A1 cos θ1 + A2 cos θ2. However, A1 and A2 are ratios of areas occupied by different surface tensions, and θ1 and θ2 are micro (truth) contact angles with different surface tensions. Even in this case, in order to prevent leakage, it is preferable to keep the surface roughness from the gap change portion to the outside as small as possible, and preferably to make it a mirror surface state.

【0043】次に、隙間変化部50の外端50bから当
該隙間変化部50の軸方向長さの1/2以内の位置を基
準位置としたとき、その基準位置から外側にかけての内
壁面が、基準位置から奥側の内壁面より少なくとも15
°以上大きい接触角θ1 を有する材質あるいは処理表面
により形成することも有効である。すなわち、漏れ難く
するには固体と液体との接触角を大きくするのが一つの
方法であるが、何らかの制約条件から全体の接触角を上
げられない場合には、保持に一番必要な部分のみの接触
角を大きくしても効果がある。
Next, when the position within 1/2 of the axial length of the gap changing portion 50 from the outer end 50b of the gap changing portion 50 is set as the reference position, the inner wall surface extending from the reference position to the outside is At least 15 from the inner wall surface on the back side from the reference position
It is also effective to use a material or a treated surface that has a contact angle θ1 larger than °. That is, one method is to increase the contact angle between the solid and the liquid to make it difficult to leak, but if the overall contact angle cannot be increased due to some restrictions, only the part most necessary for holding is required. It is also effective to increase the contact angle of.

【0044】さらにまた、隙間変化部50の大径側、即
ち、外端50bにおける接触角θ1が、小径側、即ち、
内端50aにおける接触角より大きくなるように設定し
ておくことも有効である。すなわち、回転部材の回転時
には、軸受内のオイルにも遠心力が働くため、隙間変化
部50の半径方向大径側の面の方が小径側の面よりオイ
ルの圧力が高くなる。このため、大径側・小径側の面と
も接触角が同じ場合には、大径側の固体とオイル表面と
の接触点位置の方が小径側の固体とオイル表面との接触
点位置より外側となり、漏れ易く空気を混入し易い条件
になってしまう。これに対して、大径側の接触角を大き
くすると、接触点の平衡バランスと圧力差から、大径側
の固体とオイル表面との接触点位置と小径側の固体とオ
イル表面との接触点位置との差が小さくなり、オイル漏
れ・空気の混入に対して有利となる。
Furthermore, the contact angle θ1 at the large diameter side of the gap changing portion 50, that is, at the outer end 50b is at the small diameter side, that is,
It is also effective to set the contact angle to be larger than the contact angle at the inner end 50a. That is, when the rotating member rotates, the centrifugal force also acts on the oil in the bearing, so that the surface of the gap changing portion 50 on the radially large diameter side has a higher oil pressure than the surface of the gap changing portion 50 on the small diameter side. Therefore, when the contact angle is the same on both the large diameter side and the small diameter side, the contact point position between the large diameter solid and the oil surface is outside the contact point position between the small diameter solid and the oil surface. As a result, the condition becomes easy to leak and air is easily mixed. On the other hand, if the contact angle on the large diameter side is increased, the contact point position between the solid on the large diameter side and the oil surface and the contact point on the small diameter side due to the equilibrium balance and pressure difference at the contact point The difference from the position becomes small, which is advantageous for oil leakage and air mixing.

【0045】また、本発明の実施の形態においては、ラ
ジアル軸受部24の動圧発生用溝の外端(図において上
端)を、図2に示すようにオイル溜め用の溝27を設け
た場合はそのオイル溜め用の溝27まで、或いは、オイ
ル溜め用の溝27が設けてない場合には隙間変化部50
の内端50aまで延長して形成してもよい。このように
動圧発生用溝を隙間変化部50の内端50aまで延長す
るように構成すれば、ラジアル軸受部24からの隙間傾
斜角αは常にα≧0゜状態となり、オイル注入時などに
空気が混入しにくくなるとともに、混入しても外側へ押
し出す方向の力が加わり、常にオイルを保持し易い状態
に保つことができる。
Further, in the embodiment of the present invention, when the outer end (upper end in the figure) of the dynamic pressure generating groove of the radial bearing portion 24 is provided with the oil sump groove 27 as shown in FIG. Is up to the oil sump groove 27, or the gap changing portion 50 when the oil sump groove 27 is not provided.
May be formed by extending to the inner end 50a. If the dynamic pressure generating groove is configured to extend to the inner end 50a of the gap changing portion 50 in this way, the gap inclination angle α from the radial bearing portion 24 will always be in a state of α ≧ 0 °, and when oil is injected, for example. It becomes difficult for air to mix in, and even if it mixes in, a force in the direction of pushing it out is applied, and it is possible to always maintain a state in which oil can be easily held.

【0046】また、隙間変化部50を、隙間変化部内端
50aから隙間変化部外端50bに向かって、45°以
下の角度で開く隙間に形成し、更に、隙間変化部50の
外側の隙間傾斜角も45゜以下で延長する。このように
すれば、万が一、オイル15が本来予定した隙間変化部
50の位置より液面が上昇したとしても、隙間変化部5
0の固体表面とオイル15とは安定状態が得られ、オイ
ル15の漏れを防止できる。
The gap changing portion 50 is formed so as to open at an angle of 45 ° or less from the gap changing portion inner end 50a toward the gap changing portion outer end 50b, and further, the gap inclination outside the gap changing portion 50 is formed. The angle also extends below 45 °. By doing so, even if the oil level rises above the originally designed position of the gap changing portion 50, the gap changing portion 5 can be prevented.
A solid state of 0 and the oil 15 can be in a stable state, and leakage of the oil 15 can be prevented.

【0047】隙間変化部50内における隙間傾斜角α
は、隙間傾斜角αをほぼ一定に形成し、断面が直線状の
内壁面に形成するのが、最も加工が容易な形状であると
ともにどの位置でも隙間傾斜角αがα〉0゜であるた
め、オイルは内側に、空気は外側にという力が常に働い
て安定となり好ましい。
Gap inclination angle α in the gap changing portion 50
Is that the clearance inclination angle α is formed substantially constant and is formed on the inner wall surface having a straight cross section because the shape is the easiest to process and the clearance inclination angle α is α> 0 ° at any position. , Oil is inward and air is outward.

【0048】また、隙間変化部50における平均隙間傾
斜角は、10゜以上に設定するのがよい。外力や相対移
動による隙間の変化などによるオイルの移動15を防ぐ
には、平均で10゜程度以上の隙間傾斜角が必要であ
る。
The average gap inclination angle in the gap changing portion 50 is preferably set to 10 ° or more. In order to prevent the oil movement 15 due to changes in the gap due to external force or relative movement, a gap inclination angle of about 10 ° or more is required on average.

【0049】尚、隙間変化部50の軸方向区間における
2/3以上を、隙間寸法0.4mm以内の平行隙間(隙
間傾斜角α=0゜)に設定してもよい。このような形状
にすることによって隙間変化部50のスペースが多く取
れることとなり、オイル15のばらつき・変化をより多
く吸収できるとともに、平行隙間部の隙間間隔を小さく
抑えることができ、漏れ難い状態が確保されることにな
る。
It should be noted that 2/3 or more in the axial section of the gap changing portion 50 may be set to a parallel gap (gap inclination angle α = 0 °) within a gap size of 0.4 mm. With such a shape, a large space can be provided in the gap changing portion 50, more variation and change of the oil 15 can be absorbed, and the gap distance of the parallel gap portion can be suppressed to be small, which makes it difficult to leak. Will be secured.

【0050】次に、図4に示した実施の形態において
は、隙間変化部50内に隙間51がラジアル方向に設け
ている。このようにラジアル方向に隙間51を設けるこ
とにより、オイル保持のための内容量を増やすことがで
き、特に隙間51の軸方向の巾を、隙間変化部50の外
端50bと回転軸31との間の巾より小さく抑えること
により、隙間51のオイルは確実に保持される。またラ
ジアル方向に形成した隙間51は軸方向に大きな寸法を
とらないため、全体の軸方向寸法が抑えられるととも
に、耐衝撃保持力が有利となる。
Next, in the embodiment shown in FIG. 4, a gap 51 is provided in the gap changing portion 50 in the radial direction. By providing the gap 51 in the radial direction in this way, the internal capacity for retaining oil can be increased, and in particular, the width of the gap 51 in the axial direction can be set to the outer end 50b of the gap changing portion 50 and the rotary shaft 31. By keeping the width smaller than the gap, the oil in the gap 51 is reliably retained. Further, since the gap 51 formed in the radial direction does not take a large dimension in the axial direction, the overall axial dimension is suppressed, and the impact resistance is advantageous.

【0051】上記隙間51は、既に説明した隙間変化部
50の条件を満足するものであれば、図5及び図6に示
すように、半径方向に溝状の隙間52を軸方向に設ける
か、或いは、孔として形成することも可能である。
If the gap 51 satisfies the conditions of the gap changing part 50 already described, as shown in FIGS. 5 and 6, a groove-like gap 52 is provided in the radial direction in the axial direction, or Alternatively, it can be formed as a hole.

【0052】さらに図7に示すように、2つのラジアル
軸受24間とそれぞれのラジアル軸受24の外側とを連
通するオイル15の循環孔53を設けてもよい。ラジア
ル動圧軸受24で発生する動圧力は非常に大きいため、
この動圧力にアンバランスが生ずるとオイル漏れ圧力を
作ってしまうことがある。これに対して、2つのラジア
ル軸受24間とそれぞれのラジアル軸受24の外側とを
循環孔53でつなげることによって、動圧力による圧力
差を解消して漏れ防止をすることができる。また、隙間
変化部50においても片袋構造による保持圧力が有効に
生かされることとなる。
Further, as shown in FIG. 7, a circulation hole 53 for the oil 15 may be provided to connect between the two radial bearings 24 and the outside of each radial bearing 24. Since the dynamic pressure generated in the radial dynamic pressure bearing 24 is very large,
If the dynamic pressure becomes unbalanced, oil leak pressure may be generated. On the other hand, by connecting the two radial bearings 24 and the outside of each radial bearing 24 with the circulation hole 53, it is possible to eliminate the pressure difference due to the dynamic pressure and prevent leakage. Further, also in the gap changing portion 50, the holding pressure of the single bag structure is effectively utilized.

【0053】さらに、図示していないが、隙間変化部5
0からその外側にかけて、軸方向に延在する溝または凸
条を設けてもよい。このように構成すれば、何らかの理
由によりオイル15に空気が混入した場合に、オイル1
5と空気の入れ替えがスムーズにできる状態が作られ、
より確実に空気を外部へ押し出すことができる。溝また
は凸条があると、表面張力によりオイル15はより隙間
の狭い方に、空気はより隙間の広い方に移動してオイル
と空気が分離された状態となるからである。さらにこの
溝または凸条を、軸方向に外部まで形成しておけば、こ
の溝または凸条に沿ってオイル・空気がぶつからず分離
された状態でそれぞれ移動でき、よりスムーズにオイル
と空気の入れ替えをすることができる。
Further, although not shown, the gap changing portion 5
A groove or a ridge extending in the axial direction may be provided from 0 to the outside thereof. With this configuration, when air is mixed in the oil 15 for some reason, the oil 1
The condition that the exchange of 5 and the air can be done smoothly is made,
The air can be pushed out more reliably. This is because if there are grooves or ridges, the oil 15 moves to the side with a narrower gap and the air moves to the side with a wider gap due to surface tension, and the oil and air are separated. Furthermore, if this groove or ridge is formed to the outside in the axial direction, the oil and air can move along the groove or ridge separately without colliding, and the oil and air can be replaced more smoothly. You can

【0054】また、軸受空間内におけるオイルに対する
空気の比率は2%以下に設定することが望まれる。空気
がオイルの内部に混入している場合、空気は気体のため
その体積は、圧力に反比例し、絶対温度に比例する。こ
のため混入する空気の割合をあるレベル以下に抑えない
と気圧・温度の変化によりオイルが漏れたり不足する可
能性がある。この比率を真空注入法などにより2%以下
に抑えると、混入空気も含んだオイル容量は0.5気圧
に下がった場合でも2%以下の増加、60℃上がった場
合でも0.4%以下の増加となり、袋部と隙間変化部5
0の容量比からこれらの変化を十分吸収可能になる。
Further, it is desirable to set the ratio of air to oil in the bearing space to 2% or less. When air is mixed in the oil, since air is a gas, its volume is inversely proportional to pressure and proportional to absolute temperature. For this reason, oil may leak or become insufficient due to changes in atmospheric pressure and temperature unless the proportion of the mixed air is kept below a certain level. If this ratio is suppressed to 2% or less by the vacuum injection method or the like, the oil capacity including the entrained air is increased by 2% or less even when it is reduced to 0.5 atm, and 0.4% or less when it is increased by 60 ° C. Increased, bag part and gap change part 5
From the capacity ratio of 0, these changes can be sufficiently absorbed.

【0055】次に、図8に示した実施の形態において
は、オイルとして磁性流体15’が使用されているとと
もに、隙間変化部50内に半径方向に着磁されたマグネ
ット53が配置され、回転軸31との間で磁気回路が形
成されている。マグネット53より外側にはシール板5
4が設けられている。上記磁気回路は、隙間変化部50
の内端側が回転軸31との間隔が狭いために強く、一
方、隙間変化部50の外端側では回転軸31との間隔が
広くなっているため弱く設定されているとともに、隙間
変化部50の少なくとも半分以上の区間でほぼ一方向で
一定の磁束密度傾斜の磁界となるように形成されてい
る。
Next, in the embodiment shown in FIG. 8, the magnetic fluid 15 'is used as oil, and the magnet 53 magnetized in the radial direction is arranged in the gap changing portion 50 to rotate it. A magnetic circuit is formed between the shaft 31 and the shaft 31. The seal plate 5 is located outside the magnet 53.
4 are provided. The magnetic circuit includes the gap changing portion 50.
The inner end side of the gap is strong because it is close to the rotary shaft 31, while the outer end side of the gap changing portion 50 is set to be weak because the gap is wide between the rotary shaft 31 and the gap changing portion 50. Is formed so that the magnetic field has a constant magnetic flux density gradient in almost one direction in at least half of the above.

【0056】このような磁気的条件にすること及び隙間
変化部50を既に説明したように構成することにより、
磁性流体15’は隙間変化部50の作用だけでなく磁気
力によっても内部へ向かう圧力を受けてより漏れ難い状
態となる。また磁束密度の傾斜を一定にしておくことに
より、多少磁性流体15’の表面位置15’aが変化し
ても確実にあるレベル以上の磁気力が加わることにな
る。
By setting the magnetic conditions as described above and configuring the gap changing portion 50 as described above,
The magnetic fluid 15 ′ is not only leaked by the action of the gap changing portion 50 but also by the magnetic force exerted toward the inside. Further, by keeping the gradient of the magnetic flux density constant, even if the surface position 15′a of the magnetic fluid 15 ′ changes to some extent, a magnetic force of a certain level or more is surely applied.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上述べたように本発明にかかる軸受の
シール装置によれば、軸受部に常に充分なオイルを保持
することができるとともに、オイルを安定的に保持して
オイルの外部漏れを良好に防止することができ、外力に
も良好に耐えることができ、装置の信頼性を向上させる
ことができる。
As described above, according to the bearing seal device of the present invention, it is possible to always hold a sufficient amount of oil in the bearing portion and to stably hold the oil to prevent external leakage of the oil. It is possible to prevent it satisfactorily, to withstand external force satisfactorily, and to improve the reliability of the device.

【0058】また、本発明では、袋部内容量やラジアル
軸受部,スラスト軸受部の内容量に対して隙間変化部の
内容量が大きく取られているため、オイル注入量のばら
つき、内部容量のばらつき、回転等によるスラスト軸受
の浮上や発熱を原因とする内容量の変化、蒸発や内部混
入空気によるオイル容量の変化などが生じても、軸受部
には常にオイルが保持され、また外部に漏れ出すことも
ない。
Further, according to the present invention, since the inner volume of the gap changing portion is set larger than the inner volume of the bag portion and the inner volume of the radial bearing portion and the thrust bearing portion, the variation of the oil injection amount and the internal volume Even if there are variations, changes in the internal volume due to floating or heat generation of the thrust bearing due to rotation, etc., or changes in the oil volume due to evaporation or internal mixed air, the oil is always retained in the bearing and leaks to the outside. I will not put it out.

【0059】また本発明では、隙間変化部内端と外端の
隙間比が大きく取られているため、オイル表面部で仮に
空気が混入することがあっても軸受部の方まで移動する
ことがなく、さらにその隙間比による圧力差から自然に
空気は外側に移動し、混入状態が解消される。またその
隙間比から、どの位置でもオイルが安定し易い状態とな
る。
Further, in the present invention, since the gap ratio between the inner end and the outer end of the gap change portion is set large, even if air is mixed in the oil surface portion, it does not move to the bearing portion. Further, the air naturally moves to the outside due to the pressure difference due to the gap ratio, and the mixed state is eliminated. Further, the gap ratio makes it easy to stabilize the oil at any position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態である軸受のシール装置を
HDDモータに適用した構造を表した半横断面図であ
る。
FIG. 1 is a semi-transverse sectional view showing a structure in which a bearing seal device according to an embodiment of the present invention is applied to an HDD motor.

【図2】本発明の実施の形態である軸受のシール装置を
表した半横断面説明図である。
FIG. 2 is a semi-transverse cross-sectional explanatory view showing a bearing sealing device according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示した本発明の軸受のシール装置の要部
を拡大して表した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing an enlarged main part of the seal device for a bearing of the present invention shown in FIG.

【図4】本発明の他の実施の形態の軸受のシール装置の
要部を拡大して表した半横断面説明図である。
FIG. 4 is a semi-transverse cross-sectional explanatory view showing an enlarged main part of a bearing seal device according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施の形態の軸受のシール装置の
要部を拡大して表した平面説明図である。
FIG. 5 is an enlarged plan view showing a main part of a seal device for a bearing according to another embodiment of the present invention.

【図6】図5に表した軸受のシール装置の半横断面説明
図である。
6 is an explanatory view of a half cross section of the seal device for the bearing shown in FIG.

【図7】本発明の他の実施の形態の軸受のシール装置の
要部を拡大して表した半横断面説明図である。
FIG. 7 is a half cross-sectional explanatory view showing an enlarged main part of a seal device for a bearing according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施の形態の軸受のシール装置の
要部を拡大して表した半横断面説明図である。
FIG. 8 is a half cross-sectional explanatory view showing an enlarged main part of a bearing seal device according to another embodiment of the present invention.

【図9】従来の軸受装置の構造を表した横断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional bearing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50 隙間変化部 40 袋部 α 隙間傾斜角 50 Gap changing part 40 Bag part Gap inclination angle

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転部材と固定部材とのいずれか一方側
に形成された軸が他方側に形成された略円筒状の袋部内
に挿入され、上記袋部内に設けられた一対のラジアル軸
受部によって上記回転部材と固定部材とが相対的に回転
自在に支承され、上記ラジアル軸受部の軸方向外側に隙
間変化部が設けられ、上記袋部内から上記隙間変化部に
かけてオイルが充填されてなる軸受のシール装置であっ
て、 上記隙間変化部は、 1)上記ラジアル軸受部側の隙間変化部内端で該隙間変
化部における最小隙間を有するとともに、上記ラジアル
軸受部とは逆側の隙間変化部外端で該隙間変化部におけ
る最大隙間を有し、 2)上記袋部側から見た上記軸に対する上記隙間変化部
の角度を隙間傾斜角としたとき、上記隙間変化部内端か
ら隙間変化部外端の隙間傾斜角は0°以上であり、 3)上記隙間変化部外端は、上記軸との隙間が0.8m
m以下、かつ、隙間傾斜角が45゜以下の位置であり、 4)上記隙間変化部の内容量を、上記袋部の内容量に対
して5%以上、かつ上記ラジアル軸受部の内容量に対し
て100%以上に設定するとともに、上記隙間変化部外
端における半径方向隙間が上記隙間変化部内端における
半径方向隙間に対して2倍以上に設定されていることを
特徴とする軸受のシール装置。
1. A pair of radial bearing portions provided in the bag portion by inserting a shaft formed on one side of the rotating member and the fixed member into a substantially cylindrical bag portion formed on the other side. The bearing in which the rotating member and the fixed member are rotatably supported by each other, a gap changing portion is provided on the axially outer side of the radial bearing portion, and oil is filled from the inside of the bag portion to the gap changing portion. The seal changing device according to claim 1, wherein the gap changing portion has: 1) a minimum gap in the gap changing portion at an inner end of the gap changing portion on the radial bearing portion side, and a gap changing portion outside of the radial bearing portion. 2) When the angle of the gap changing portion with respect to the axis as viewed from the bag portion side is a gap inclination angle, the gap changing portion has an inner end from the gap changing portion outer end. Gap clearance The angle is 0 ° or more, and 3) the outer end of the gap changing portion has a gap of 0.8 m with the shaft.
m or less and the gap inclination angle is 45 ° or less, 4) The content of the gap changing portion is 5% or more of the content of the bag portion, and the content of the radial bearing portion is 5% or more. On the other hand, it is set to 100% or more, and the radial gap at the outer end of the gap change portion is set to be at least twice as large as the radial gap at the inner end of the gap change portion. .
【請求項2】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 袋部内においてラジアル軸受部の両端間を結ぶオイルを
循環させるためのオイルの循環孔が設けられていること
を特徴とする軸受のシール装置。
2. The bearing seal device according to claim 1, further comprising an oil circulation hole for circulating oil connecting between both ends of the radial bearing portion in the bag portion. apparatus.
【請求項3】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 隙間変化部からその外側にかけて、軸方向に延在する溝
が設けられていることを特徴とする軸受のシール装置。
3. The bearing sealing device according to claim 1, wherein a groove extending in the axial direction is provided from the gap changing portion to the outer side thereof.
【請求項4】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 隙間変化部内に磁性流体を充填するとともに、該磁性流
体に対して、隙間変化部内端で強くかつ隙間変化部外端
で弱く設定され、隙間変化部の少なくとも半分以上の区
間でほぼ一方向かつ一定の磁束密度傾斜の磁界となるよ
うに設定された磁気回路が形成されていることを特徴と
する軸受のシール装置。
4. The bearing sealing device according to claim 1, wherein the gap change portion is filled with a magnetic fluid, and the magnetic fluid is set to be strong at the gap change portion inner end and weak at the gap change portion outer end. A seal device for a bearing, wherein a magnetic circuit is formed so that a magnetic field having a constant magnetic flux density gradient in almost one direction is formed in at least half of the gap changing portion.
【請求項5】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 隙間変化部の軸方向区間における2/3以上が、隙間寸
法0.4mm以内の平行隙間に設定されていることを特
徴とする軸受のシール装置。
5. The bearing seal device according to claim 1, wherein 2/3 or more of the gap change portion in the axial direction section is set to a parallel gap within a gap size of 0.4 mm. Sealing device.
【請求項6】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 静止安定時におけるオイル量が、隙間変化部の内容量を
Aとするとき、隙間変化部内端から0.1Aないし0.
9Aの間の位置となる量に設定されていることを特徴と
する軸受のシール装置。
6. The bearing seal device according to claim 1, wherein when the static amount of the stationary state is A, and the internal volume of the gap change portion is A, the amount of oil is 0.1 A to 0.
A bearing seal device, wherein the amount is set to a position between 9A.
【請求項7】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 隙間変化部における回転部材または固定部材とのオイル
の接触角は15゜以上に設定されていることを特徴とす
る軸受のシール装置。
7. The bearing sealing device according to claim 1, wherein the contact angle of the oil with the rotating member or the fixed member in the gap changing portion is set to 15 ° or more.
【請求項8】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 隙間変化部におけるオイルの回転部材側の接触角と固定
部材側の接触角との差が、15゜以下に設定されている
ことを特徴とする軸受のシール装置。
8. The bearing seal device according to claim 1, wherein the difference between the contact angle of the oil on the rotating member side and the contact angle of the oil on the fixed member side in the gap changing portion is set to 15 ° or less. Characteristic bearing seal device.
【請求項9】 請求項1記載の軸受のシール装置におい
て、 隙間変化部の内壁面は、低表面張力のプラスチック材料
から形成されていることを特徴とする軸受のシール装
置。
9. The bearing seal device according to claim 1, wherein the inner wall surface of the gap change portion is formed of a low surface tension plastic material.
【請求項10】 請求項1記載の軸受のシール装置にお
いて、 隙間変化部の内壁面における面粗度Raは、0.25μ
m以下に設定されていることを特徴とする軸受のシール
装置。
10. The bearing sealing device according to claim 1, wherein the surface roughness Ra on the inner wall surface of the gap change portion is 0.25 μm.
A bearing seal device characterized by being set to m or less.
【請求項11】 請求項1記載の軸受のシール装置にお
いて、 隙間変化部は、隙間変化部内端から隙間変化部外端に向
かって45゜以下の角度で開くように形成されているこ
とを特徴とする軸受のシール装置。
11. The bearing seal device according to claim 1, wherein the gap change portion is formed to open at an angle of 45 ° or less from an inner end of the gap change portion toward an outer end of the gap change portion. Bearing seal device.
【請求項12】 請求項1記載の軸受のシール装置にお
いて、 隙間変化部における平均隙間傾斜角は、10゜以上に設
定されていることを特徴とする軸受のシール装置。
12. The bearing seal device according to claim 1, wherein an average gap inclination angle in the gap change portion is set to 10 ° or more.
【請求項13】 請求項1記載の軸受のシール装置にお
いて、 隙間変化部内における隙間傾斜角はほぼ一定に形成さ
れ、断面が直線状の内壁面に形成されることを特徴とす
る軸受のシール装置。
13. The bearing seal device according to claim 1, wherein the gap inclination angle in the gap change portion is formed substantially constant, and the cross-section is formed on a straight inner wall surface. .
【請求項14】 請求項1記載の軸受のシール装置にお
いて、 軸受部に形成した動圧発生用溝の外端が、隙間変化部内
端まで形成されていることを特徴とする軸受のシール装
置。
14. The bearing sealing device according to claim 1, wherein the outer end of the dynamic pressure generating groove formed in the bearing portion is formed up to the inner end of the gap changing portion.
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