流体轴承装置及使用它的碟片旋转装置制造方法及图纸

技术编号:3362239 阅读:165 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种流体轴承装置,其特征在于,包括:    在大致中央处具有轴承孔的轴套;    可旋转地插入所述轴套的轴承孔内的轴;以及    大致圆板状的凸缘,其固定于所述轴的一端、其一个面与轴套的端面相对、其另一个面与设置成将包含所述轴套的所述端面的区域密闭的推力板相对,    在所述轴套的内周面及轴的外周面中的至少一方沿轴向排列设置人字形的第1及第2动压发生槽,    在凸缘与推力板的相对面中的至少一方设置人字形的第3动压发生槽,    在所述第1、第2及第3动压发生槽中充满有温度40℃时的动力粘度为4厘沲以上的油,    所述轴套或轴的任何一方固定于基座,另一方固定于可旋转的轮毂转子,    所述第3动压发生槽的人字形图形的外径设为dlo、内径设为dli、弯折部的直径设为dlm时,直径dlm的值在1mm以上10mm以下,所述第3动压发生槽产生的从凸缘外周向内周的油压与从内周向外周的油压相等的人字形图形的弯折部的直径设为dsy,在由dsy={(dli↑[2]+dlo↑[2])/2}↑[1/2]表示的场合,弯折部的直径dlm可如此确定:直径dys减去直径dlm的值(dys-dlm)在0.05mm以上、0.8mm以下,即dlm=dsy-(0.05~0.8mm)。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在旋转部具有流体的流体轴承装置,以及使用它的碟片旋转装置。
技术介绍
近年来,利用碟片等的记录装置的存储容量不断增大,同时数据的传输速度进一步高速化。因此,这种记录装置中使用的碟片旋转装置需要高速且高精度的旋转,其旋转主轴部使用流体轴承装置。以下,参照附图说明图12~图16说明传统的流体轴承装置及使用它的碟片旋转装置的一例子。图12是表示传统的流体轴承装置的旋转轴的中心即中心线C右侧部分的剖视图。在图12中,轴31可旋转地插入具有轴承孔32A的轴套32内。在轴31的下端部设有一体构成的凸缘33。凸缘33的下端收放在由基座35的孔与轴套32形成的凹部内,与装载在基座35上的推力板34相对且可旋转地保持。在轴31上固定有轮毂转子36、转子磁铁38、多个碟片39、隔板40、夹具41。与转子磁铁38相对的电机定子37安装在基座35上。在轴套32的轴承孔32A的内周面设有虚线所示的动压发生槽32B、32C。在凸缘33上面的与轴套32的相对面上设有动压发生槽33A。另外,在凸缘33下面的与推力板34的相对面上设有动压发生槽33B。在包括动压发生槽32B、32C、33A、33B的轴31与轴套32的间隙中充填有油。以下对图12所示的传统流体轴承装置的动作进行说明。图12中,一旦定子37的线圈通电,则产生旋转磁场,对转子磁铁38产生旋转力,轴31及凸缘33与轮毂转子36、碟片39一起进行旋转。旋转中,通过动压发生槽32B、32C、33A、33B使油产生动压,轴31朝图的上方浮起,并且与轴套32之间保持间隔,与推力板34及轴套32非接触地进行旋转。未图示的磁头与碟片39抵接,进行电信号的记录再现。在上述结构的传统流体轴承装置中,存在以下说明的问题。图13是凸缘33的俯视图,涂上黑色的区域表示设置的多个动压发生槽33A。图14是凸缘33的仰视图,同样用涂上黑色的区域表示设置的多个动压发生槽33B。上面及底面的动压发生槽33A、33B的图形的外径分别用D1o、D2o表示,内径分别用D1i、D2i表示。动压发生槽33A、33B的各个弯折部的直径D1m和D2m取得足够大,使其分别在箭头E及箭头H所示的方向的泵压力增大。图15及图16是表示所述传统的流体轴承装置的轴31下端附近的主要部分的截面和凸缘33及轴31表面的压力的图。如果图13、图14所示的各箭头E及箭头H所示的方向的泵压力过高,则在图15中,以大气压为基准,凸缘33的下面中央部分如曲线P1所示变为负压,混入油中的空气泡在此聚集,空气滞留在一定大小的区域43B内。图16中,轴套32的动压发生槽32B、32C形成为图中的尺寸L1比尺寸L2大(L1>L2),尺寸L4比尺寸L3大(L4>L3)。另外,尺寸差(L1-L2)选为与尺寸差(L4-L3)大致相等,即(L1-L2)(L4-L3)。如图16的ΔL所示,油的量稍微不足,油的上面位于从动压发生槽33B的上端下降尺寸4L的位置的状态下,动压发生槽33B的上端部分的尺寸ΔL的部分没有油,故油压分布成为如图16的曲线P2所示的状态。另外,在图中的尺寸L4的范围的下部处发生负压。因此气泡聚集在该区域43A内,在该区域43A处存在油膜断裂使轴31与轴套32发生摩擦之虞。有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种能防止轴与轴套之间产生负压、油中的空气不会聚集于某一局部而造成油膜断裂的流体轴承装置。本
技术实现思路
本专利技术的流体轴承装置,其特征在于,包括在大致中央处具有轴承孔的轴套;可旋转地插入所述轴套的轴承孔内的轴;以及大致圆板状的凸缘,其固定于所述轴的一端、其一个面与轴套1的端面相对、其另一个面与设置成将包含所述轴套的所述端面的区域密闭的推力板相对,在所述轴套的内周面及轴的外周面中的至少一方沿轴向排列设置人字形的第1及第2动压发生槽,在凸缘与推力板的相对面中的至少一方设置人字形的第3动压发生槽,在所述第1、第2及第3动压发生槽中充满温度40℃时的动力粘度为4厘沲以上的油,所述轴套和轴的任何一方固定于基座,另一方固定于可旋转的轮毂转子,将所述第3动压发生槽的人字形图形的外径设为d1o、内径设为d1i、弯折部的直径设为d1m时,直径d1m的值在1mm以上、10mm以下,所述第3动压发生槽产生的从凸缘外周向内周的油压与从内周向外周的油压相等的人字形图形的弯折部的直径设为dsy,dsy={(d1i2+d1o2)/2}1/2在用上式表示时,弯折部的直径d1m可如此确定,即其使直径dys减去直径d1m的(dys-d1m)值在0.05mm以上、0.8mm以下,即d1m=dsy-(0.05~0.8mm)。本专利技术的其他流体轴承装置,其特征在于,包括在大致中央处具有轴承孔的轴套;可旋转地插入所述轴套的轴承孔内的轴;以及大致圆板状的凸缘,其固定于所述轴的一端、其一个面与轴套1的端面相对、其另一个面与设置成将包含所述轴套的所述端面的区域密闭的推力板相对,在所述轴套的内周面及轴的外周面中的至少一方沿轴向排列设置人字形的第1及第2动压发生槽,在所述第1及第2动压发生槽中,在离所述推力板远的一方作为第1动压发生槽、近的一方作为第2动压发生槽时,所述人字形的第1动压发生槽的、离所述推力板远的一方槽部的轴向的第1长度L1比接近所述推力板一方的槽部的轴向的第2长度L2长,所述轴的直径在1mm以上、10mm以下时,将由长度L1减去长度L2的值设定为0.05以上、1.5mm以下,在凸缘与推力板的相对面中的至少一方设置人字形的第3动压发生槽,在所述第1、第2及第3动压发生槽中充满温度40℃时的动力粘度为4厘沲以上的油,所述轴套或轴中的任何一方固定于基座,另一方固定于可旋转的轮毂转子。本专利技术的其他流体轴承装置,其特征在于,包括在大致中央处具有轴承孔的轴套;可旋转地插入所述轴套的轴承孔内的轴;以及大致圆板状的凸缘,其固定于所述轴的一端、其一个面与轴套1的端面相对、其另一个面与设置成将包含所述轴套的所述端面的区域密闭的推力板相对,在所述轴套的内周面及轴的外周面中的至少一方设置人字形的第1及第2动压发生槽,在所述第1及第2动压发生槽中,在离所述推力板远的一方作为第1动压发生槽、近的一方作为第2动压发生槽时,所述人字形的第1动压发生槽的离所述推力板远的一方槽部的轴向的第1长度L1比接近所述推力板一方的槽部的轴向的第2长度L2长,所述人字形的第2动压发生槽作成相对于通过人字形的弯折部的线为对称的形状,由所述第1长度L1和第2长度L2表示的计算式、(L1+L2)/(2×L2)的值在1.02至1.60的范围内,在凸缘与推力板的相对面中的至少一方设有人字形的第3动压发生槽,在所述第1、第2及第3动压发生槽中注入温度40℃时的动力粘度为4厘沲(cst)以上的油,所述轴套或轴中的任何一方固定于基座,另一方固定于可旋转的轮毂转子,在所述第3动压发生槽的人字形图形的外径设为d1o、内径设为d1i、弯折部的直径设为d1m、将由所述第3动压发生槽产生的从凸缘外周向内周的油压与从内周向外周的油压相等的人字形图形的弯折部的直径设为dsy,在由dsy={(d1i2+d1o2)/2}1/2表示时,所述轴的直径在1mm以上、10mm以下时,将所述长度L1减去长度L2的值设定为0.05以上、1.5mm本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:浅田隆文斋藤浩昭日下圭吾伊藤大辅
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:

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