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流体动压轴承装置和配备流体动压轴承装置的电机制造方法及图纸

技术编号:3358704 阅读:127 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种表现高轴承性能和长寿命的廉价的流体动压轴承装置。流体动压轴承装置(1)主要包括:轴部件(2);和配置有与轴部件(2)的外周表面(2a)相对的圆筒径向轴承表面(A)的轴承部件(7)。该轴承部件(7)通过插入电铸部(10)的注塑形成;并且径向轴承表面(A)形成在电铸部(10)上。此外,止推轴承表面(B)形成在轴承部件(7)的上端表面(7b)上;并且轴部件(2)利用与止推轴承表面(B)相对的止推轴承间隙中产生的润滑流体的动压作用沿止推方向被支撑着。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体动压轴承装置和配备流体动压轴承装置的电机
技术介绍
利用在轴承间隙中形成的流体膜,流体动压轴承装置可旋转地支撑着轴部件。这种流体动压轴承装置大致分成配置有用于在轴承间隙中的润滑流体中产生动压的动压产生部的轴承(所谓的动压轴承);和未配置动压产生部的轴承。两种类型在高速旋转、高旋转精度、低噪声等方面均展示了卓越特征。考虑到那些特性,除在个人计算机(PC)等中安装的风扇电机外,流体动压轴承装置广泛地适用于信息装置用的小电机,例如安装在诸如HDD和FDD的磁盘装置,诸如CD-ROM,CD-R/RW,和DVD-ROM/RAM的光盘设备,和诸如MD和MO的磁光盘设备中的主轴电机,和安装在激光束打印机(LBP)或相类似物中的多面镜扫描仪(polygon scanner)电机。例如,在上述多种电机中的用于风扇电机的流体动压轴承装置中,具有叶片的电机被径向轴承部径向支撑,以便可旋转。此外,由叶片产生的鼓风动作的反作用力(推力)由定子线圈和转子磁铁之间产生的磁力的轴向分量支持,并且由于磁力和推力之间的差的推力负载被止推轴承部支持。在许多情况中,在风扇电机用的轴承装置中,动压轴承被采用作径向轴承部,并且其中旋转轴的轴端保持与容纳部件接触的所谓枢轴承被采用作止推轴承部(例如参见JP2000-46057A)。作为主轴电机用的流体动压轴承装置的实例,图25中所示的结构是已知的。在这种流体动压轴承装置中,在轴部件100的外周表面和经径向轴承间隙的中间媒介、与其相对的轴承部件200的内周表面之间设置有以非接触方式径向支撑轴部件100的径向轴承部400。此外,在轴部件100上设置的凸缘部110的端面和经止推轴承间隙的中间媒介与其相对的部件(轴承部件200和盖部件300)之间设置有以非接触方式沿止推方向支撑轴部件的止推轴承部500。近年来,特别是在磁盘装置加入其中的信息装置中,随着性能的快速改进,也旨在减小尺寸和厚度;并且对流体动压轴承装置的尺寸减小存在不断严格的需求。然而,在如图25所示的流体动压轴承装置中,其中径向轴承部和两个止推轴承部沿径向方面被堆叠在一起,轴承装置的径向尺寸通常较大,限制了尺寸的减小。考虑到这一点,例如已公开了其中轴部件形成截头圆锥状结构的结构,其中烧结金属的轴承部件被布置在其外周;在轴部件和轴承部件之间形成在一个轴向侧其直径大和在另一轴向侧其直径小的轴承间隙(倾斜轴承间隙);并且止推轴承间隙形成在轴部件的端面和与其相对的封闭部件之间。利用这种结构,无需提供图25中所示的轴部件100的凸缘部110,这样可以使轴承装置的轴向尺寸更小(例如参照JP2002-276649A)。在JP2000-46057A中公开的流体动压轴承装置中,用于在径向轴承间隙中产生流体动压的槽(动压产生部)与轴承部件的形成同时形成。然而,在这种系统中,很难保证动压产生部的充分的精确度等级。此外,由于止推轴承部由枢轴承形成,由于轴承装置长期使用的磨损是不可避免的,并且存在这种磨损负面影响旋转精度的担心。此外,从相对于瞬时负载保证必需的负载容量(瞬时刚度)观点,枢轴承也不是利的。在JP2002-276649A中公开的流体动压轴承装置中,为了形成倾斜轴承间隙,需要将轴部件的外周表面和轴承部件的内周表面形成为圆锥表面。然而,通过机械加工一点也不容易精确和有效地形成圆锥表面。特别与外周表面相比,利用当前技术状态更困难形成内周表面,所以很难高精度和低成本地完成轴承部件的圆锥内周表面;因此,不言而喻,当在轴承部件的圆锥内周表面中提供诸如动压槽的动压产生部时,很难保证动压产生部必需的精度。包括旋转精度的流体动压轴承装置的轴承性能极大地取决于轴承间隙的精确度。因此,不可能以稳定的方式取得高度精确的轴承间隙,所以根据设计条件等不可能取得满意的轴承性能。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于低成本地提供表现高轴承性能和长寿命的流体动压轴承装置。本专利技术的第二目的在于低成本地提供配置有高精度的倾斜轴承间隙并表现高轴承性能的流体动压轴承装置。为了实现第一目的,根据本专利技术,提供了流体动压轴承装置,包括轴部件;与轴部件的外周表面相对的圆筒径向轴承表面;通过在插入电铸部(electroformed poriotn)的情况下通过注塑形成的轴承部件,该电铸部具有径向轴承表面;和止推轴承部,其配置有在轴承部件的端面上形成的止推轴承表面和面对止推轴承表面的止推轴承间隙,其中利用在止推轴承间隙中产生的润滑流体的动压作用沿止推方向支撑轴部件。这里描述的径向轴承表面和止推轴承表面表示面对径向轴承间隙和止推轴承间隙的表面。诸如动压槽的动压产生部是否形成在那些表面中是无关紧要的。在上述结构中,该轴承部件在插入电铸部的情况下通过注塑形成,所以,与其中两个或多个部件(例如套管和外壳)通过粘合等被固定在一起的情况相比,组装过程得以简化并且实现了成本的减小;此外,能够实现精度的提高。此外,当如在本专利技术中,止推轴承部由动压轴承形成时,可以避免由于磨损的旋转精度的恶化,这是由枢轴承形成时涉及的问题。此外,在动压轴承中,止推轴承部实现的不是如枢轴承的情况的点支撑而是面支撑,所以可以扩大止推轴承部的支撑面积,并且可以在径向轴承部的外侧上形成止推轴承部。因此,可以实现轴承刚性和瞬时刚度的提高。该电铸部是经电铸在原模(master)的表面上沉积的金属层;它能够基于电解镀(电镀)或非电解镀(化学镀)的方法形成。由于电铸的特征,电铸部的表面精度,特别是开始沉积的侧面的表面精度是这样的取得了用于形成电铸部的原模的表面结构以微米级被精确地转移的致密表面。因此,通过提高原模的表面精度,可以高精度地精加工电铸部的表面。在本专利技术中,上述特征被用于将轴承部件的径向轴承表面形成为电铸部,所以可以特别地以高精度控制径向轴承部的旋转精度。止推轴承间隙例如形成在轴部件上设置的凸缘部的端面和止推轴承表面之间。对应于这种凸缘部的部件实例包括具有转子磁铁安装部的部件。这个部件也称作转子,并构成电机的不可缺少的部件,所以与其中为形成止推轴承间隙,分离部件被加入轴承装置中的情况相比,通过将这个部件用作用于形成止推轴承间隙的部件,可以取得部件数量和安装步骤数量的减少和成本的减小。还可以将轴部件形成为具有两种不同外径的作为一个的轴部件,并且在连接两个不同外径的两个外周表面的台阶表面和轴承部件的止推轴承表面之间形成止推轴承间隙。在这种情况中,外周表面和轴部件的台阶表面分别面对径向轴承间隙和止推轴承间隙,所以可以容易地和高精度地控制径向轴承间隙与止推轴承间隙之间的垂直度,从而使得可以实现旋转精度的提高。此外,在这种情况中,还可以例如在轴部件的外周表面和轴承部件之间设置密封空间,用于防止填充轴承的内部的润滑流体的泄漏。在轴承部件的止推轴承表面上可以形成用于在止推轴承间隙中产生流体压力的动压产生部。在这种情况中,与轴承部件的注塑同时,通过模制能够形成动压产生部,所以可以节省分离地形成动压产生部的时间和努力,从而实现流体动压轴承装置的成本的进一步减小。还可以不仅将径向轴承表面而且将止推轴承表面形成为电铸部。在这种情况中,电铸部包括具有径向轴承表面的径向电铸部;和与径向电铸部成整体或分离并具有止推轴承表面的止推电铸部。通过也将止推轴本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种流体动压轴承装置,包括:轴部件;与轴部件的外周表面相对的圆筒形径向轴承表面;在插入电铸部的情况下通过注塑形成的轴承部件,所述电铸部具有径向轴承表面;和止推轴承部,其配置有在轴承部件的端面上形成的止推轴承表面和面对止推轴承表面的止推轴承间隙,其中:利用在止推轴承间隙中产生的润滑流体的动压作用沿止推方向支撑轴部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-6-27 186538/2005;JP 2005-7-20 210332/20051.一种流体动压轴承装置,包括轴部件;与轴部件的外周表面相对的圆筒形径向轴承表面;在插入电铸部的情况下通过注塑形成的轴承部件,所述电铸部具有径向轴承表面;和止推轴承部,其配置有在轴承部件的端面上形成的止推轴承表面和面对止推轴承表面的止推轴承间隙,其中利用在止推轴承间隙中产生的润滑流体的动压作用沿止推方向支撑轴部件。2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中所述轴部件配置有凸缘部;和所述止推轴承间隙形成在凸缘部的端面和止推轴承表面之间。3.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中所述轴部件配置有台阶表面;和所述止推轴承间隙形成在台阶表面和止推轴承表面之间。4.根据权利要求1所述的流体动压轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员:古森功
申请(专利权)人:NTN株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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