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流体动压轴承装置与使用于该装置的轴承构件以及轴构件制造方法及图纸

技术编号:15341603 阅读:118 留言:0更新日期:2017-05-16 23:54
在流体动压轴承装置中,径向动压产生部(G)的各倾斜丘部(G2)的周向宽度(W1)与各倾斜槽部(G3)的周向宽度(W2)之比(W1/W2)为1.2以上,并且在轴承构件的内径设为D时,各倾斜槽部的周向宽度W2满足0.2D≤W2≤0.4D。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体动压轴承装置与使用于该装置的轴承构件以及轴构件
本专利技术涉及流体动压轴承装置与使用于该流体动压轴承装置的轴承构件以及轴构件。
技术介绍
流体动压轴承装置通过由轴构件的外周面与轴承构件的内周面之间的径向轴承间隙的流体膜(例如油膜)产生的压力,将轴构件非接触支承为相对旋转自如。流体动压轴承装置因其高旋转精度以及静肃性,而适用于信息设备(例如,HDD等磁盘驱动装置、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM、蓝光光盘等光盘驱动装置、MD、MO等光磁盘驱动装置)的主轴电动机、激光打印机(LBP)的多边形扫描仪电动机、投影仪的色轮、或者电气设备的冷却风扇等所使用的风扇电动机等小型电动机用。流体动压轴承装置大体分为在轴承构件的内周面或者轴构件的外周面设置有使径向轴承间隙的流体膜积极地产生动压的径向动压产生部的类型(所谓的动压轴承)、将轴承构件的内周面以及轴构件的外周面均设为圆筒面并通过轴构件的振摆回转而产生动压的类型(所谓的圆筒形轴承)。例如在下述的专利文献1中示出动压轴承的一例。在先技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3954695号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题例如笔记本电脑、平板型终端等的便携式信息设备(所谓的便携式设备)的轻薄化发展,因此组装于上述设备的风扇电动机也谋求轻薄化(轴向尺寸的缩小)。另一方面,谋求维持风扇电动机的冷却特性,因此安装于旋转轴的叶轮存在变大的趋势。因此,对支承风扇电动机的旋转轴的流体动压轴承装置施加的负荷变大。特别是,上述那样的便携式设备在各种环境、姿态使用,因此由于移动时的振动等而使施加于流体动压轴承装置的负荷进一步变大,存在旋转轴的旋转精度降低的可能性。根据以上这样的情况,流体动压轴承装置谋求负荷容量(特别是径向上的负荷容量)的进一步提高。例如,若进一步缩小径向轴承间隙,则能够提高流体动压轴承装置的径向上的负荷容量。但是,径向轴承间隙的大小取决于轴构件以及轴承构件的加工精度,特别是径向动压产生部的加工精度,因此若继续减小径向轴承间隙,则需要非常高精度的加工因此导致加工成本提高。另外,若提高径向轴承间隙中充满的流体(例如油)的粘度,则能够提高流体动压轴承装置的负荷容量。但是,在该情况下,轴构件的旋转转矩增大。鉴于以上的情况,本专利技术所要解决的课题在于,在不导致加工成本提高、旋转转矩增加的情况下,提高流体动压轴承装置的径向上的负荷容量,从而提高旋转精度。用于解决课题的手段在使流体动压轴承装置以正常姿态运转时,在能够得到径向动压产生部产生的压力提高效果的动压轴承的情况下,与不具有径向动压产生部的圆筒形轴承相比,轴的旋转精度高。另一方面,在使流体动压轴承装置以非正常状态(例如摆动状态)运转的情况下,当轴相对于轴承构件大幅偏心时,在圆筒形轴承的情况下,与动压轴承相比大多负荷容量变大。认为这是由于以下的理由造成的。即,在轴偏心的状态下,径向轴承间隙极小,径向轴承间隙的流体压力非常高。在动压轴承的情况下,在轴承面形成有具有凹凸的径向动压产生部,因此在凹部(槽部)的形成区域不形成上述这样的极小的径向轴承间隙。这样,动压轴承与圆筒形轴承相比,支承面积变小形成有凹部的量,因此轴偏心时的负荷容量也与圆筒形轴承相比变小。本专利技术是着眼于上述点而完成的。具体地说,本专利技术涉及一种流体动压轴承装置,其具备:轴承构件;插入所述轴承构件的内周的轴构件;以及设置于所述轴承构件的内周面或者所述轴构件的外周面的径向动压产生部,所述径向动压产生部具有:沿周向延伸的环状丘部;从所述环状丘部向轴向两侧延伸的多个倾斜丘部;以及设置于所述多个倾斜丘部的周向之间的多个倾斜槽部,其中,各倾斜丘部的周向宽度W1与各倾斜槽部的周向宽度W2之比W1/W2为1.2以上,并且,在所述轴承构件的内径设为D时,各倾斜槽部的周向宽度W2满足0.2D≤W2≤0.4D。这样,通过增大丘部的面积的比例(具体地说,将各倾斜丘部的周向宽度W1与各倾斜槽部的周向宽度W2之比W1/W2设为1.2以上),从而在轴偏心时发挥接近圆筒形轴承的效果,负荷容量提高。此时,通过将各倾斜槽部的周向宽度W2设定为处于规定范围内(0.2D≤W2≤0.4D),从而能够得到由径向动压产生部产生的适当的动压效果,与如上述那样增大丘部的比例的效果相结合,在轴偏心时能够得到比圆筒形轴承高的负荷容量。如上述那样,为了发挥接近圆筒形轴承的效果,并且发挥作为动压轴承的效果,优选的是,所述倾斜丘部以及所述倾斜槽部相对于周向的角度设为处于10°~30°的范围内。在所述轴承构件为烧结金属的情况下,在摆动时形成的极小的径向轴承间隙的润滑流体从轴承构件的表面开孔向内部穿过,因此径向轴承间隙的流体膜的压力降低。在该情况下,如上述那样,有效地增大丘部的面积比率,增大极小的径向轴承间隙的形成区域。上述这样的流体动压轴承装置优选组装于例如风扇电动机。专利技术效果如以上那样,根据本专利技术,能够在不导致加工成本提高、旋转转矩增加的情况下,提高流体动压轴承装置的径向上的负荷容量,从而提高旋转精度。附图说明图1是风扇电动机的剖视图。图2是组装于上述风扇电动机的流体动压轴承装置的剖视图。图3是上述流体动压轴承装置的轴承构件的剖视图。图4是另一实施方式所涉及的流体动压轴承装置的轴构件的侧视图。图5是摆动试验装置的侧视图。具体实施方式在图1中示出组装于信息设备特别是便携式电话、平板型终端等便携式设备的冷却用的风扇电动机。该风扇电动机具备:本专利技术的一实施方式所涉及的流体动压轴承装置1、安装于流体动压轴承装置1的轴构件2的转子3、安装于转子3的外径端的叶片4、在径向上隔着间隙而对置的定子线圈6a以及转子磁体6b、以及收容上述构件的外壳5。定子线圈6a安装于流体动压轴承装置1的外周,转子磁体6b安装于转子3的内周。通过向定子线圈6a通电,转子3、叶片4、以及轴构件2一体地旋转,由此产生轴向或者外径方向上的气流。如图2所示,流体动压轴承装置1具备:轴构件2、壳体7、作为轴承构件的轴承套筒8、密封构件9、以及推力承受件10。需要说明的是,以下,为了便于说明,在轴向(图2的上下方向)上将壳体7的开口侧称作上侧,将壳体7的底部7b侧称作下侧。轴部件2由不锈钢等金属材料形成为圆柱状。轴构件2具有:圆筒面状的外周面2a、以及设置于下端的球面状的凸部2b。壳体7具有:大致圆筒状的侧部7a、以及闭塞侧部7a的下方的开口部的底部7b。在图示例中,侧部7a与底部7b由树脂一体地注射成形。在侧部7a的外周面7a2固定有外壳5以及定子线圈6a。在侧部7a的内周面7a1固定有轴承套筒8。在底部7b的上侧端面7b1的外径端设置有位于比内径部靠上方的位置的肩面7b2,轴承套筒8的下侧端面8c与该肩面7b2抵接。在肩面7b2形成有径向槽7b3。在底部7b的上侧端面7b1的中央部配置有树脂制的推力承受件10。需要说明的是,也可以代替在壳体7的肩面7b2设置有径向槽7b3(或者在此基础上),在轴承套筒8的下侧端面8c形成有径向槽。轴承套筒8呈圆筒状,通过间隙粘合、压入、压入粘合(在夹有粘合剂的基础下的压入)等适当的手段而固定于壳体7的侧部7a的内周面7a1。在本实施方式中,轴承套筒8的内径设为以下,外径设为以下,轴向尺寸设为6mm以下。轴承套筒8本文档来自技高网...
流体动压轴承装置与使用于该装置的轴承构件以及轴构件

【技术保护点】
一种流体动压轴承装置,其具备:轴承构件;插入所述轴承构件的内周的轴构件;以及设置于所述轴承构件的内周面或者所述轴构件的外周面的径向动压产生部,所述径向动压产生部具有:沿周向延伸的环状丘部;从所述环状丘部向轴向两侧延伸的多个倾斜丘部;以及设置于所述多个倾斜丘部的周向之间的多个倾斜槽部,其中,各倾斜丘部的周向宽度W1与各倾斜槽部的周向宽度W2之比W1/W2为1.2以上,并且,在所述轴承构件的内径设为D时,各倾斜槽部的周向宽度W2满足0.2D≤W2≤0.4D。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.01 JP 2014-1773801.一种流体动压轴承装置,其具备:轴承构件;插入所述轴承构件的内周的轴构件;以及设置于所述轴承构件的内周面或者所述轴构件的外周面的径向动压产生部,所述径向动压产生部具有:沿周向延伸的环状丘部;从所述环状丘部向轴向两侧延伸的多个倾斜丘部;以及设置于所述多个倾斜丘部的周向之间的多个倾斜槽部,其中,各倾斜丘部的周向宽度W1与各倾斜槽部的周向宽度W2之比W1/W2为1.2以上,并且,在所述轴承构件的内径设为D时,各倾斜槽部的周向宽度W2满足0.2D≤W2≤0.4D。2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,所述倾斜丘部以及所述倾斜槽部相对于周向的角度处于10°~30°的范围内。3.根据权利要求1或2所述的流体动压轴承装置,其中,所述轴承构件由烧结金属形成。4.一种风扇电动机,其具备权利要求1至3中任一项所述的流体动压轴承装置。5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员:小松原慎治栗村哲弥山本康裕
申请(专利权)人:NTN株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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