| 【発明の名称】 |
密封装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山村 章
【氏名】石崎 博久
【氏名】鵜ノ澤 平一
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| 【要約】 |
【課題】磁性流体を所定箇所に容易に注入できるようにし、又、シール箇所にゴミが付着しないようにする。
【解決手段】シールされる側とベアリング側との間にあって、同軸状に相対回転する部分を密封する装置であって、シールされる側の外側遮蔽体とベアリング２側の外側遮蔽体６とこれらに嵌合してなる部材（環状磁石４）、さらにこれらによって形成される空間内に、Ｔ型突出部８を端部に形成した内側遮蔽体７を挿入することにより断面Ｕ字形の通路を形成し、内側遮蔽体７または外側遮蔽体５，６に環状磁石４を配置して、該環状磁石４の周辺に導電性磁性流体９を保持してなるもの。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シールされる側とベアリング側との間にあって、同軸状に相対回転する部分を密封する装置であって、シールされる側の外側遮蔽体とベアリング側の外側遮蔽体と、これらに嵌合してなる部材、さらにこれら２つの外側遮蔽体と嵌合部材とにて形成される空間内に、外側遮蔽体には接触しない程度のＴ型あるいはＬ型に形成した端部を形成した内側遮蔽体を挿入することにより断面Ｕ字形の通路を形成し、内側遮蔽体または外側遮蔽体に磁石を配置して、該磁石の周辺に断面Ｕ字形空間を充填する量の導電性磁性流体を保持してなる密封装置。
【請求項２】 内側遮蔽体は端部にＴ型あるいはＬ型の突出部のないものである請求項１記載の密封装置。
【請求項３】 導電性磁性流体が通常の磁性流体である請求項１記載の密封装置。
【請求項４】 内側遮蔽体の磁性流体保持部及び内径接着部外の表面に撥油性材料を被覆してなる請求項１ないし３のいずれかに記載の密封装置。
【請求項５】 シールされる側とベアリング側との間にあって、同軸状に相対回転する部分を密封する装置であって、シールされる側の外側遮蔽体とベアリング側の外側遮蔽体とこれらに嵌合してなる部材、さらにこれら２つの外側遮蔽体と嵌合部材とにて形成される空間内に、端部を挿入し、かつ磁性流体保持部及び内径接着部外の表面に撥油性材料を被覆してなる端部に突出部のない内側遮蔽体とにより断面Ｕ字形の通路を形成し、内側遮蔽体または外側遮蔽体に磁石を配置して、磁石の周辺に断面Ｕ字形空間を充填する量の磁性流体を保持してなる密封装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、情報産業における磁気記録媒体を駆動するスピンドルモータやその他の分野に適用する磁性流体を用いた密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の密封装置は、図８に示すように、ハウジング２１にボールベアリング２２を介して回転自在に支持された回転軸２３において、シールされる側（図の上方）とボールベアリング２２側との間に環状磁石２４を介在させ、その両側に内径が回転軸２３の直径よりやや大きいボールピース２５，２６を設け、そのボールピース２５，２６と回転軸２３との間にできる間隙に磁性流体２７を介在させ、これを環状磁石２４の磁力によって同上間隙に保持し、両側の空間を遮断密封するようにしたものである。
【０００３】しかしながら、このような構成の密封装置では、シャフトを磁性体にする必要があり、さらに磁性流体のにじみを防止するための研磨が必要である。その他、回転軸２３とハウジング２１との相対回転が始まると、磁性流体２７に遠心力が働き、その遠心力が許容範囲を越えるとシールの破壊が起こる。又、通常は注入されている磁性流体に、ハンドリング時手が触れないようにカバー２９が装着されているが、その装着スペースの分だけ装置を大きくしている。
【０００４】そこで、図９に示すようにボールピース２５，２６の間に反対側から内側遮蔽板２８を設けて、ハウジング２１と回転軸２３との間隙をＵ字状に迂回させて、回転時には遠心力を利用して磁性流体２７を環状磁石２４側に移動させるようにして、磁力線と相俟って磁性流体２７の保持を確実にする装置が開発されている（特公平７−５４１５３号公報、ＵＳＰ４２００２９６等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の改良された従来技術においては、磁性流体をＵ字形の迂回通路に注入することが困難で、実機に組立ててから磁性流体を注入することはかなりの作業量となり、また実機へ装着後は磁性流体の注入量の管理が困難であるなど、生産上の問題点があった。そこで、予め磁性流体を注入した状態で納品することの提案（ＵＳＰ４２５２３５３参照）がなされている。しかしこのような提案は未だ実用機器に採用されてはいない。
【０００６】この発明では、このような観点から、スピンドルモータ装着前に磁性流体を所定箇所に容易に注入できるようにし、又、移送中や取付作業中に磁性流体が漏れることがないような密封装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、下記（１）〜（５）よりなる。
（１）シールされる側とベアリング側との間にあって、同軸状に相対回転する部分を密封する装置であって、シールされる側の外側遮蔽体とベアリング側の外側遮蔽体と、これらに嵌合してなる部材、さらにこれら２つの外側遮蔽体と嵌合部材とにて形成される空間内に、外側遮蔽体には接触しない程度のＴ型あるいはＬ型に端部を形成した内側遮蔽体を挿入することにより断面Ｕ字形の通路を形成し、内側遮蔽体または外側遮蔽体に磁石を配置して、該磁石の周辺に断面Ｕ字形空間を充填する量の導電性磁性流体を保持してなる密封装置。
【０００８】（２）内側遮蔽体は端部にＴ型あるいはＬ型の突出部のないものである（１）記載の密封装置。
（３）導電性磁性流体が通常の磁性流体である（１）記載の密封装置。
（４）内側遮蔽体の磁性流体保持部及び内径接着部外の表面に撥油性材料を被覆してなる（１）ないし（３）のいずれかに記載の密封装置。
【０００９】（５）シールされる側とベアリング側との間にあって、同軸状に相対回転する部分を密封する装置であって、シールされる側の外側遮蔽体とベアリング側の外側遮蔽体とこれらに嵌合してなる部材、さらにこれら２つの外側遮蔽体と嵌合部材とにて形成される空間内に、端部を挿入し、かつ磁性流体保持部及び内径接着部外の表面に撥油性材料を被覆してなる端部に突出部のない内側遮蔽体とにより断面Ｕ字形の通路を形成し、内側遮蔽体または外側遮蔽体に磁石を配置して、磁石の周辺に断面Ｕ字形空間を充填する量の磁性流体を保持してなる密封装置。
【００１０】すなわち、本発明は、従来のＵ字形の迂回通路に磁性流体を注入してなる密封装置の改良に係るもので、磁性流体としては導電性磁性流体か通常の磁性流体を用いること、内側遮蔽体の外側遮蔽体側の端部に外側遮蔽体とは接触しない程度のＴ型あるいはＬ型突出部を形成すること、あるいは形成しないこと、内側遮蔽体の磁性流体保持部及び内径接着部外の表面に撥油性材料を塗布すること、磁石を外側遮蔽体の外周端部付近に挾持するか、内側遮蔽体の外周端部付近を磁石とすることの各要件を前記５つの構成に形成したものである。
【００１１】磁性流体としては通常の磁性流体を用いてもよいが、導電性磁性流体とすることにより回転時に発生する静電気を逃すことができる。導電性磁性流体としては株式会社フェローテック製の商品名、ＣＦＦ１００Ａ、ＣＦＦ２００Ａ、Ｃ１０シリーズなどを用いる。
【００１２】内側遮蔽体の端部を外側遮蔽体には接触しない程度の磁性体のＴ型、Ｌ型に形成することによって、内側遮蔽体の端部の磁場を強くすることができる。したがって、磁性流体の保持が一層強固となり、磁力により磁性流体の注入が容易となる。また、静止時の耐圧力も高くなる効果がある。
【００１３】内側遮蔽体の磁性流体保持部及び内径接着部外の表面に、撥油性材料例えばテフロンなどを被覆することによって、磁性流体保持空間内へ磁性流体が注入しやすくなり、又、移送中や取付作業時などにおいて本発明構造をとれば磁性流体端部の表面張力が大きくなり、装置の移送中や実機への取付作業中などにおいて磁性流体がもれることがなくなる。また、磁性流体注入時に撥油性材料塗布部上に付着した磁性流体も、磁力により容易に磁性流体保持部へ引き寄せることが可能となる。
【００１４】Ｕ字型通路における磁石の取付け、両外側遮蔽体の外周部に挾着してもよいし、内側遮蔽体の端部に配置してもよい。外側遮蔽体の外周部に磁石を挾着するときは嵌合部材をそっくり磁石と置きかえてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。図１は請求項１に係る実施例を示す。ハウジング１にボールベアリング２を介して相対回転自在に支持された回転軸３を有する装置において、シールされる側（図の上方）とベアリング側との気密を保持するための密封装置を設けた例である。図１は回転中心軸Ｃを中心として回転軸３とボールベアリング２側とが相対回転するものであるが、回転中心軸Ｃより左側の部分は右側と対称となっているので記述を省略してある。４は環状磁石で、５はシールされる側の外側遮蔽体、６はベアリング側の外側遮蔽体である。これら外側遮蔽体５，６をもって、前述の環状磁石４を両面から挾み空間を形成している。この空間の内部に、回転軸３側に固定した内側遮蔽体７の自由端部を挿入し、空間を断面Ｕ字形に仕切っている。内側遮蔽体７の自由端にはＴ字状に突出部８を設け、環状磁石４および外側遮蔽体５，６の内面に接触しないように挿入されている。このように形成された断面Ｕ字形の空間内には、導電性磁性流体９を環状磁石４の磁力を利用して、内側遮蔽体７のＴ形突出部８をまたいで保持し、通路を密封する。図中１０は導電性シールで、導電性磁性流体９とともに、回転時に発生する静電気をリークする作用がある。
【００１６】実施例２図２は請求項２の実施例で、実施例１とほとんど同じで、ただ、内側遮蔽体７の自由端にＴ型あるいはＬ型の突出部をなくしたものである。
【００１７】実施例３図３は請求項３の実施例で、実施例１と相違する点は導電性磁性流体９が通常の磁性流体９’とした点である。
【００１８】実施例４図４は請求項４の実施例の一つで、実施例１とほとんど同じであり、ただ内側遮蔽体７の磁性液体保持部及び内径接着部である導電性シール１０以外の表面にテフロンの如き撥油性材料１１を被覆してなるものである。撥油性材料１１を塗布しておくことにより、密封装置を実機に取付ける前の生産段階において、磁性流体を封入するときに、撥油性材料１１が導電性磁性流体９をはじいてさらには環状磁石４の磁力による磁性流体の吸引注入をより容易にする。
【００１９】実施例５図５は請求項４の他の実施例で、実施例２の端部にＴ型突出部のない内側遮蔽体７の磁性流体保持部及び内径接着部以外の表面にテフロンの如き撥油性材料１１を被覆してなるものである。
【００２０】実施例６図６は請求項４の実施例の他の一つで、図４とほとんど同じであるが、ただ導電性磁性流体９の代りに通常の磁性流体９’を用いた例である。
【００２１】実施例７図７は請求項５の実施例で、実施例６において、内側遮蔽体７の自由端におけるＴ型突出部８を設けない例である。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明は内側遮蔽体の端部を外側遮蔽体や環状磁石には接触しない程度のＴ型、Ｌ型の突出部を形成することによって、内側遮蔽体端部の磁場を強くすることができる。したがって、磁性流体の保持が一層強固となり、磁場が強くなることにより磁性流体の注入も容易となる。又、静止時耐圧も高くなる効果がある。また、断面Ｕ字形空間を充填する量の磁性流体を導電性とすることにより、回転時に発生する静電気を装置外にリークする作用を強くし、ゴミを吸引することのないようにする。
【００２３】請求項２の発明は請求項１のＴ型、Ｌ型の突出部をなくしたもので導電性磁性流体の効果に着目して構成したものである。請求項３の発明は請求項１において、導電性磁性流体の代りに通常の磁性流体を用いたものであり、内側遮蔽体の端のＴ型、Ｌ型の突出部の効果を主として狙ったものである。
【００２４】請求項４の発明は内側遮蔽体における撥油性材料の被覆により、磁性流体の注入が容易となるので、環状磁石、外側遮蔽体および内側遮蔽体で構成された断面Ｕ字型空間の奥に、出荷や取付作業に先立って予め磁性流体を注入しておくことが可能となり、しかも、その注入された磁性流体は移送や取付作業の振動等によっても容易に脱落することがない。従来は実機への組付後に磁性流体を所定部位に注入しており、これがかなり困難で工数を要する作業であったが、この発明により、密封装置の実機への組付けが極めて容易となる。このことは組付後の磁性流体の注入を排除するものではなく、その場合でも注入が容易になることに変りがない。請求項５の発明は、撥油性材料の被覆とＴ型又はＬ型突出部の形成との組合せに通常の磁性液体を組合せてその効果を発揮させるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２９８３０
【氏名又は名称】株式会社フェローテック
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１７日（１９９９．９．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８９９４
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 秀岳 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３２９９（Ｐ２０００−２８３２９９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６４１９０ |
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