專(zhuān)利名稱(chēng)：流體軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于硬盤(pán)裝置用的主軸電動(dòng)機(jī)等的流體軸承裝置。另外，本發(fā)明的流體軸承裝置除了硬盤(pán)裝置用的主軸電動(dòng)機(jī)等之外，還適用于錄像機(jī)及其它電動(dòng)機(jī)的流體軸承裝置，并能用作對(duì)其它的旋轉(zhuǎn)部進(jìn)行支承的軸承。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)硬盤(pán)裝置的高容量化，作為硬盤(pán)裝置的主軸電動(dòng)機(jī)等所使用的軸承裝置，取代以往所使用的滾珠軸承裝置，而多使用旋轉(zhuǎn)精度比滾珠軸承高、且靜音性也優(yōu)異的流體軸承裝置。
這種以往的流體軸承裝置如圖6、圖7概略地所示，在中央部具有插通孔的軸套51中，夾有規(guī)定間隙地插入安裝著對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行固定的輪轂52且被主軸電動(dòng)機(jī)部53旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的軸54，在軸54與軸套51之間的間隙中充填著潤(rùn)滑油55。另外，在軸54的外周面與軸套51的內(nèi)周面的相互相對(duì)的面中至少一方，形成有人字形等的動(dòng)壓發(fā)生槽而構(gòu)成徑向軸承部56，在該徑向軸承部56的部位也充填著潤(rùn)滑油55。并且，當(dāng)利用主軸電動(dòng)機(jī)部53使軸54驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，利用徑向軸承部56的動(dòng)壓發(fā)生槽的供油作用而對(duì)潤(rùn)滑油55發(fā)生壓力，在軸套51中以具有一定量的間隙的狀態(tài)而將軸54支承成旋轉(zhuǎn)自如。
另外，在軸54的面臨開(kāi)口端57的外周部的部位，以具有比徑向軸承部56部分大的間隙的狀態(tài)形成有向軸X側(cè)開(kāi)有缺口的密封面部58，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油55也被積存在該密封面部58與軸套51之間的間隙中。由于在設(shè)有該密封面部58的部位能積存較多量的潤(rùn)滑油55，故即使在因潤(rùn)滑油55的一部分蒸發(fā)等原因而使該量減少，積存在密封面部58中的潤(rùn)滑油55也能利用毛細(xì)管現(xiàn)象流入徑向軸承部56側(cè)，在徑向軸承部56中能始終保持充滿(mǎn)潤(rùn)滑油55的狀態(tài)，能良好地保持軸承性能。
但是，在使用具有這種流體軸承裝置的主軸電動(dòng)機(jī)等硬盤(pán)裝置等中，還要求能在更小的空間中進(jìn)行收容的小型的流體軸承裝置，根據(jù)該要求，就要求主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)而流體軸承裝置也小型化。
但是，在將上述圖7所示的軸54的外周部向軸X側(cè)形成有缺口的密封面部58的結(jié)構(gòu)中，由于與軸54自身的軸X正交的面的剖面積較小，使軸54與形成缺口的密封面部58之間的潤(rùn)滑油55的保持容量不能很大，在軸54的直徑小的場(chǎng)合，該現(xiàn)象就更顯著，存在不能保持足夠量的潤(rùn)滑油55的情況。
另外，為了使密封面部58的容量增大，當(dāng)將軸54的外周部作有大的缺口時(shí)，該部位的實(shí)際的軸徑變得極小，產(chǎn)生對(duì)輪轂52等進(jìn)行支承的軸54的軸強(qiáng)度變?nèi)醯娜秉c(diǎn)。
作為其應(yīng)對(duì)處理的方法，如圖8所示，使密封面部61不形成在軸54上，而形成于軸套51上的靠近開(kāi)口端57的內(nèi)周部上，在例如日本專(zhuān)利第2937833號(hào)公報(bào)等中揭示了這種流體軸承裝置。這里，密封面部61，其剖面形狀用越向開(kāi)口端57側(cè)與軸54之間的間隙越大的僅1個(gè)傾斜面來(lái)構(gòu)成。采用該結(jié)構(gòu)，密封面部61，由于形成于比軸54的外周部的直徑大的軸套51的內(nèi)周部上，故與將密封面部61形成于軸54的外周部上的情況相比時(shí)，能構(gòu)成可積存多量的潤(rùn)滑油55的密封面部61。另外，由于可以不對(duì)軸54施加缺口，故支承輪轂52等的軸54的軸強(qiáng)度不降低。
但是，在采用圖8所示那樣以往的流體軸承裝置的結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，構(gòu)成密封面部61的傾斜面與軸X相對(duì)的傾斜角度θ1(另外，在圖8中，由于構(gòu)成密封面部61的傾斜面與軸X的交叉部分在圖外，故用與軸X平行的軸線(xiàn)相對(duì)的傾斜角度θ1來(lái)表示構(gòu)成為同等的傾斜角)，如圖8所示，當(dāng)為小的角度時(shí)，若要能保持多量的潤(rùn)滑油55，由于需要作成密封面部61的軸向長(zhǎng)度大的尺寸L1，故相應(yīng)地就使可設(shè)有徑向軸承部56的尺寸減小而使軸承剛性降低，尤其，在為了小型化而使軸54自身的長(zhǎng)度減小的場(chǎng)合，要形成能保持足夠容量的密封面部61就變得困難。
另外，相反地，如圖9所示，若將構(gòu)成密封面部61的傾斜面的相對(duì)于軸X的傾斜角度θ2設(shè)置成較大時(shí)，即使設(shè)有密封面部61的軸向尺寸L2較小也能保持多量的潤(rùn)滑油55，但另一方面，在使流體軸承裝置的軸54等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生隨此進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的流動(dòng)的潤(rùn)滑油55，就因離心力而容易從密封面部61向外部飛散，在潤(rùn)滑油55向外部漏出的情況下，徑向軸承部56的潤(rùn)滑油55有可能不足、或可能將輪轂等沾污。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是為了解決上述問(wèn)題而作成的，其目的在于，提供能利用密封面部保持較多的潤(rùn)滑油、并能防止在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油向外部飛散的流體軸承裝置。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的流體軸承裝置具有軸套；夾有規(guī)定間隙地插入于該軸套中的軸；在該軸套中旋轉(zhuǎn)自如地支承軸的徑向軸承部；包括徑向軸承部的部位而充填在軸套與軸之間的間隙中的潤(rùn)滑油；以及在軸套內(nèi)周面上的開(kāi)口端的附近部位、形成具有比徑向軸承部的部分大的間隙、并在與軸的間隙部分充填有潤(rùn)滑油的密封面部，所述密封面部的剖面形狀形成為在密封面部的徑向軸承部側(cè)端部與軸外周面之間的間隙最小，在密封面部的徑向軸承部側(cè)端部和密封面部的開(kāi)口端側(cè)端部之間的中間部與軸外周面之間的間隙最大，密封面部的開(kāi)口端側(cè)端部部位與軸外周面之間的間隙比所述中間部的間隙較小。
采用該結(jié)構(gòu)，由于能容易地使密封面部與軸外周面之間的間隙增大，故能保持多量的潤(rùn)滑油，另外，由于能使從密封面部的開(kāi)口端的深度減小，故能取得足夠的徑向軸承部的尺寸長(zhǎng)度，另外，由于在密封面部的開(kāi)口端側(cè)端部部位與軸外周面之間的間隙比所述中間部的間隙較小，故在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)也能防止?jié)櫥拖蛲獠匡w散，能保持良好的可靠性。
另外，作為密封面部的與軸相對(duì)的剖面形狀，例如，可以作成大致圓弧形凹陷的形狀、或作成大致三角形凹陷的形狀。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的流體軸承裝置的剖面主視圖。
圖2是本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
圖3是本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
圖4是本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
圖5是本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
圖6是以往的流體軸承裝置的剖面主視圖。
圖7是同上以往的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
圖8是另一以往的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
圖9是又一以往的流體軸承裝置的部分剖面主視圖。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
另外，圖1～圖4所示的本發(fā)明實(shí)施形態(tài)中的流體軸承裝置，是對(duì)作為硬盤(pán)裝置的主軸電動(dòng)機(jī)所使用的情況進(jìn)行講述，但不限于此。
如圖1和圖2概略地所示，本流體軸承裝置，在中央部有插通孔的軸套1中，夾有規(guī)定間隙地插入安裝著對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行固定的輪轂2且被主軸電動(dòng)機(jī)部3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的軸4，在軸4與軸套1之間的間隙中充填著潤(rùn)滑油5。另外，在軸4的外周面與軸套1的內(nèi)周面相互相對(duì)的面的至少一方形成有人字形等的動(dòng)壓發(fā)生槽而構(gòu)成徑向軸承部6，包括該徑向軸承部6的部位充填著潤(rùn)滑油5。另外，在該實(shí)施形態(tài)中，在軸4與軸套1之間的里側(cè)部位與靠近開(kāi)口部的部位的2處分別設(shè)有徑向軸承部6。
另外，在軸4的端部安裝著比軸4直徑粗的軸向推力法蘭盤(pán)9，與軸向推力法蘭盤(pán)9的圓形平面部相對(duì)地配設(shè)有軸向推力板10并固定在軸套1中，在軸向推力法蘭盤(pán)9與軸向推力板10之間的間隙中也充填著潤(rùn)滑油5。另外，在軸向推力法蘭盤(pán)9與軸向推力板10的相對(duì)面上的至少一方的面上形成有動(dòng)壓發(fā)生槽而構(gòu)成軸向推力軸承部12，另外，在與軸4的端部鄰接的軸向推力法蘭盤(pán)9的面和與該面相對(duì)的軸套1的面上的至少一方也形成有動(dòng)壓發(fā)生槽而構(gòu)成軸向推力軸承部12。
并且，當(dāng)軸4被主軸電動(dòng)機(jī)部3旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，利用徑向軸承部6和軸向推力軸承部12的動(dòng)壓發(fā)生槽的供油作用對(duì)潤(rùn)滑油5產(chǎn)生壓力，用軸套1以與軸4具有一定量的間隙的姿勢(shì)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)自如地支承軸4的狀態(tài)。
另外，在軸套1的內(nèi)周上的開(kāi)口端7的附近部位，以具有比徑向軸承部6的部分大的間隙的狀態(tài)形成有向外周側(cè)開(kāi)缺口的密封面部8，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油5也被積存在該密封面部8與軸4的外周面之間。
尤其在本發(fā)明中，如圖2所示，密封面部8的剖面形狀形成為大致半圓形的凹陷形狀。并且，在密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a的部位與軸外周面之間的間隙，與密封面部8的徑向軸承部側(cè)端部8b的部位與軸外周面之間的間隙同樣地形成為最小的狀態(tài)。另外，用密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a與密封面部8的徑向軸承部側(cè)端部8b之間的中間部8c形成與軸外周面之間的間隙為最大的狀態(tài)。另外，圖2中的5a是潤(rùn)滑油5的液面，潤(rùn)滑油5被充填成與密封面部8的中間部8c和開(kāi)口端側(cè)端部8a之間接觸那樣的量。
采用該結(jié)構(gòu)，由于將密封面部8相對(duì)于其軸X的剖面形狀、形成以中間部8c與軸外周面之間的間隙為最大的狀態(tài)，故能容易地將密封面部8與軸外周面之間的間隙作成增大，而能保持多量的潤(rùn)滑油5。因此，即使在因潤(rùn)滑油5的一部分蒸發(fā)等原因而其量減少的場(chǎng)合，積存在密封面部8中的潤(rùn)滑油5也能利用毛細(xì)管現(xiàn)象向徑向軸承部6側(cè)流入，在徑向軸承部6中能始終保持充滿(mǎn)潤(rùn)滑油5的狀態(tài)，能良好地保持軸承性能。另外，由于既能保持多量的潤(rùn)滑油5、又能使從密封面部8的開(kāi)口端7的深度減小，故能充分地獲得徑向軸承部6的尺寸長(zhǎng)度并能獲得高的旋轉(zhuǎn)精度及足夠的剛性。
另外，在密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a的附近部位，由于與軸4的外周面之間的間隙為越向徑向軸承部6側(cè)就越大的形狀，故在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)、發(fā)生該部位的潤(rùn)滑油5要向中間部8c側(cè)進(jìn)行移動(dòng)、而將潤(rùn)滑油5的液面5a附近部向徑向軸承部6側(cè)推壓的力，由此，能防止?jié)櫥?從開(kāi)口端7向外部飛散。而且，由于在密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a的部位與軸4的外周面之間的間隙為極小，故由此還能可靠地防止?jié)櫥?向外部飛散，并能保持良好的可靠性。
另外，密封面部8的形狀既可以是橢圓形狀、也可以不是正圓。
接著，圖3表示本發(fā)明的另一實(shí)施形態(tài)，在該實(shí)施形態(tài)中，密封面部8的剖面形狀形成為大致圓弧形的凹陷形狀。并且，密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a的部位與軸外周面之間的間隙比密封面部8的徑向軸承部側(cè)端部8b的部位與軸外周面之間的間隙形成得較大，而比密封面部8的中間部8c的部位與軸外周面之間的間隙形成得較小。另外，潤(rùn)滑油5被充填成其液面5a與密封面部8的中間部8c和開(kāi)口端側(cè)端部8a之間接觸那樣的量。
采用該結(jié)構(gòu)，由于能使密封面部8與軸4的外周面之間的間隙增大，故能保持多量的潤(rùn)滑油5，在因潤(rùn)滑油5的一部分蒸發(fā)等而使其量減少的場(chǎng)合，也能在徑向軸承部6中始終保持充滿(mǎn)潤(rùn)滑油5的狀態(tài)，能良好地保持軸承性能。另外，由于既能保持多量的潤(rùn)滑油5、又能使從密封面部8的開(kāi)口端7的深度減小，故能獲得足夠的徑向軸承部6的尺寸長(zhǎng)度并能獲得高的旋轉(zhuǎn)精度及足夠的剛性。另外，由于在密封面部8上的開(kāi)口端側(cè)端部8a的部位與軸4的外周面之間的間隙比在密封面部8的中間部8c的部位的間隙小，故在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)能將作用于潤(rùn)滑油5上的離心力抑制成較小而能可靠地防止?jié)櫥?向外部飛散，能保持良好的可靠性。
另外，在該結(jié)構(gòu)中，在密封面部8上的開(kāi)口端側(cè)端部8a的附近部位與軸4的外周面之間的間隙，由于成為越向徑向軸承部6側(cè)越大的形狀，故在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)發(fā)生該部位的潤(rùn)滑油5要向中間部8c移動(dòng)而將潤(rùn)滑油5的液面5a附近部向徑向軸承部6側(cè)推壓的力，由此，能防止?jié)櫥?從開(kāi)口端7向外部飛散的情況。另外，在密封面部8上的開(kāi)口端側(cè)端部8a的部位與軸4的外周面之間的間隙，雖然比圖2所示的實(shí)施形態(tài)的較大，但由于比中間部8c的部位的間隙較小，故由此也具有能防止?jié)櫥?向外部飛散的效果。
另外，采用該結(jié)構(gòu)，與軸4的外周面之間的間隙，由于比圖2所示的實(shí)施形態(tài)的較大，故在制造工序中的零件組裝后，在將潤(rùn)滑油5從開(kāi)口端7側(cè)向軸套1與軸4之間注入時(shí)，就比較容易將注入用夾具的前端向設(shè)有密封面部8的部位插入，能實(shí)現(xiàn)注入作業(yè)的容易化。另外，在潤(rùn)滑油5的注入作業(yè)后，有看到潤(rùn)滑油5的液面5a而檢查其量及充填狀態(tài)的情況，而還具有容易進(jìn)行該檢查的優(yōu)點(diǎn)。
另外，圖4表示本發(fā)明的又一實(shí)施形態(tài)，該實(shí)施形態(tài)，密封面部8的剖面形狀形成為大致三角形凹陷的形狀。并且，在密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a的部位與軸外周面之間的間隙，與在密封面部8的徑向軸承部側(cè)端部8b的部位與軸外周面之間的間隙相同而形成為最小的狀態(tài)。另外，在密封面部8的開(kāi)口端側(cè)端部8a與徑向軸承部側(cè)端部8b之間的中間部8c處形成為與軸外周面之間的間隙為最大的狀態(tài)。另外，圖2中的5a是潤(rùn)滑油5的液面，潤(rùn)滑油5被充填成與密封面部8的中間部8c和開(kāi)口端側(cè)端部8a之間接觸那樣的量。
采用該結(jié)構(gòu)，也能獲得與上述實(shí)施形態(tài)同樣的作用效果。
另外，在任一個(gè)實(shí)施形態(tài)中，密封面部8，在軸套1的內(nèi)周部上的開(kāi)口端7的附近部位由于沒(méi)有僅為一部分的小的凹凸部分等、而是沿全周形成為圓滑的形狀，由此，在將潤(rùn)滑油5從密封面部8向徑向軸承部6側(cè)導(dǎo)入時(shí)，也不會(huì)因凹凸部等阻礙潤(rùn)滑油5的流動(dòng)，故具有能順利地流入的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在上述實(shí)施形態(tài)中，都將軸套1的一方作成開(kāi)口并將另一方關(guān)閉，并對(duì)構(gòu)成僅軸4的一端側(cè)突出的情況作了敘述，在該場(chǎng)合，密封面部8僅設(shè)在軸套1的單側(cè)。但是，不限于此，例如，如圖5所示(在該圖5中僅表示具有流體軸承部分的情況)，也能應(yīng)用于軸4的兩端部從軸套1的兩側(cè)突出的結(jié)構(gòu)，該場(chǎng)合，只要在軸套1的內(nèi)周面上的兩端的開(kāi)口端7的附近部位分別形成同樣形狀的密封面部8就可以。
權(quán)利要求
1.一種流體軸承裝置，其特征在于，具有軸套；夾有規(guī)定間隙地插入于該軸套中的軸；在該軸套中旋轉(zhuǎn)自如地支承軸的徑向軸承部；包括徑向軸承部的部位、充填在軸套與軸之間的間隙中的潤(rùn)滑油；以及在軸套內(nèi)周面上的開(kāi)口端的附近部位、形成具有比徑向軸承部的部分較大的間隙、并在與軸的間隙部分充填有潤(rùn)滑油的密封面部，所述密封面部的剖面形狀形成為在密封面部的徑向軸承部側(cè)端部與軸外周面之間的間隙最小，在密封面部的徑向軸承部側(cè)端部和密封面部的開(kāi)口端側(cè)端部之間的中間部與軸外周面之間的間隙最大，密封面部的開(kāi)口端側(cè)端部部位與軸外周面之間的間隙比所述中間部的間隙較小。
2.如權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其特征在于，密封面部的剖面形狀，是大致圓弧形的凹陷形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其特征在于，密封面部的剖面形狀，是大致三角形的凹陷形狀。
全文摘要
本發(fā)明的流體軸承裝置，在軸套(1)與軸(4)之間充填有潤(rùn)滑油(5)，在軸套(1)上的靠近開(kāi)口端(7)的部位形成有密封面部(8)，所述密封面部(8)的剖面形狀形成為在密封面部(8)的徑向軸承部側(cè)端部(8b)與軸外周面之間的間隙最小，在密封面部(8)的徑向軸承部側(cè)端部(8b)和開(kāi)口端側(cè)端部(8a)之間的中間部(8c)與軸外周面之間的間隙最大，密封面部(8)的開(kāi)口端側(cè)端部(8a)與軸外周面之間的間隙比所述中間部(8c)的間隙較小。故利用密封面部能保持較多的潤(rùn)滑油并在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)能防止?jié)櫥拖蛲獠匡w散。
文檔編號(hào)F16C33/10GK1644943SQ200410097440
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者芳我友廣 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社