动压轴承装置制造方法及图纸

一种利用在轴承部与轴部之间的间隙中产生的润滑流体的动压力对进行相对旋转运动的轴部或轴承部进行支承的动压轴承装置，能以简单的结构良好地防止润滑流体向轴承外部泄漏。利用对润滑流体（５）赋予从轴承间隙的开口侧朝向封闭侧向内的加压力的流体加压装置、例如由同时产生具有向内矢量成分的动压（Ｐａ１）和具有向外矢量成分的动压（Ｐａ２）并产生具有向内矢量成分的动压（Ｐａ１）一方较强的非平衡的动压的形状的动压产生用槽（１３ａ）所产生的向内的加压力赋予作用，而对轴承间隙内的润滑流体（５）向轴承间隙的封闭侧始终加压而保持成将润滑流体（５）的气液界面（６）向内侧压入的状态，并将润滑流体（５）的充填量设定为在轴向推力板（１６）等在轴向推力方向相对上浮所产生的气液界面（６）向轴承间隙侧移动时，也使流体加压装置充满润滑流体（５）的量，故能良好地防止润滑流体（５）从密封部（ＲＳ）泄漏。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承装置。更详细地说，本专利技术涉及利用润滑流体的动压力而使轴构件与轴承构件可相对旋转地上浮的动压轴承装置。
技术介绍
近年来，提出了各种用于高速旋转地支承磁盘、多面镜、光盘等的各种旋转体的动压轴承装置的技术方案。动压轴承装置，适用于例如附图说明图16所示的电动机、作为轴承构件的轴承套筒2可相对旋转地与轴构件1嵌合，设在轴构件1的外周侧上的动压面和设在轴承套筒2的内周侧的动压面在半径方向接近地相对配置所形成的规定的狭小间隙内通过注入油等的润滑流体，形成径向动压轴承部RB。另外，设在与轴构件1紧固嵌合而固定的轴向推力板3侧的动压面和轴承套筒2及平衡板4侧的动压面，配置成以形成规定的狭小间隙而在轴向相对接近，通过在该狭小间隙内注入油等的润滑流体而构成轴向动压轴承部SBa、SBb。而且，利用设在径向动压轴承部RB和轴向动压轴承部SBa、SBb的相对动压面中的至少一方上的动压产生用槽(未图示)的泵吸作用对润滑流体进行加压，利用由此产生的动压，就能使轴构件1和轴向推力轴承构件3、4的两构件在半径方向和轴向以分别相对上浮的状态被旋转支承。这样的径向动压轴承部RB和轴向动压轴承部SBa、SBb一般互相离开地配置。由此，当在独立的状态下对各动压轴承部预先充填润滑流体时，润滑流体的量整体地减少，由于润滑流体因氧化或凝胶化引起恶化或因蒸发等引起不足，故轴承寿命缩短，并存在因压力变化或温度变化而容易产生润滑流体泄漏等的问题。由于这样的情况，开发了如下一种动压轴承装置从上述的径向动压轴承部RB至轴向动压轴承部SBa、SBb，向轴承间隙的整个区域连续充填润滑流体，可使润滑流体的量增大。但是，即使是如此在轴承间隙的整个区域中完全充满润滑流体的场合，也由于存在在轴承部内产生的负压部位处产生气泡的情况，故有可能因该气泡将润滑流体向轴承外部侧推出而产生润滑流体向外部泄漏的现象。专利技术的概要因此，本专利技术的目的在于，提供能以简单的结构、良好地防止润滑流体向外部泄漏的动压轴承装置。为了达到该目的，本专利技术具有轴构件、直径比该轴构件大的一体化的轴向推力板、从半径方向和轴向分别包围这些轴构件和轴向推力板的轴承构件，使充填在轴构件及轴向推力板与轴承构件之间的轴承间隙中的润滑流体产生动压力的径向动压轴承部及轴向动压轴承部分别离开形成，其特征在于，在封闭所述轴承间隙的一端侧的同时、在另一端侧开口且轴承间隙的另一端的开口侧，配置密封部，其将作为所述润滑流体与所述轴承间隙之外的环境的边界的气液界面保持在一定范围内，具有从该密封部至轴承间隙内的整体连续充填所述润滑流体、对所述润滑流体赋予从轴承间隙的开口侧朝向封闭侧的向内的加压力的流体加压装置，所述润滑流体的充填量，被设定为如下的量在产生轴构件及轴向推力板沿轴向推力方向相对上浮所产生的气液界面向所述轴承间隙侧移动时，润滑流体也充满流体加压装置。这里，流体加压装置较好的是靠近轴承间隙的开口侧的部位，更好的是利用靠近密封部的动压轴承部来形成。例如，流体加压装置，通过将靠近密封部的外侧的径向动压轴承部的动压槽作成同时产生具有向内矢量成分的动压和具有向外矢量成分的动压、并产生具有向内矢量成分的动压一方较强的非平衡动压的形状的动压产生用槽来构成，或通过将配置在靠近密封部的靠外侧的轴向动压轴承部的动压槽作成同时产生具有向内矢量成分的动压和具有向外矢量成分的动压、并产生具有向内矢量成分的动压一方较强的非平衡动压的形状的动压产生用槽来构成，还可由在密封部的正下方设在不对密封部的功能产生实质影响的位置的产生具有向内矢量成分的动压的动压槽来构成。采用具有这样结构的本专利技术的动压轴承装置，由于流体加压装置的赋予向内加压力的作用，就始终对利用轴承间隙所形成的空间(本说明书中仅称作轴承间隙)内的润滑流体向该轴承间隙的封闭侧进行加压，由于利用该向内的加压力赋予作用，而可将所述轴承间隙内的润滑流体的气液界面向内方侧压入地保持于轴承内方侧，故能良好地防止润滑流体从设在轴承间隙的开口侧的密封部的泄漏。另一方面，在轴向动压轴承部内，当旋转停止时接触着的构件开始旋转并沿轴向推力方向相对上浮而互相离开时，在成为接触状态的部位、即轴构件的端部与平衡板(カウンタ-プレ-ト)之间产生上浮作用的同时润滑流体就流进来。这时，该流入的必要量的润滑流体进行移动，不足部分从轴承间隙的开口侧向封闭侧移动，另外，在密封部中的气液界面也根据该移动而向轴承间隙侧移动。这时，润滑流体的充填量，由于被设定成在轴构件和轴向推力板在轴向推力方向相对上浮时产生的气液界面向轴承间隙侧移动时，润滑流体也充满流体加压装置的量，故向轴承间隙侧移动的润滑流体的气液界面不会到达从轴承间隙的开口侧向封闭侧赋予向内的加压力的流体加压装置、例如同时产生具有向内矢量成分的动压和具有向外矢量成分的动压且产生具有向内矢量成分的动压一方较强的非平衡的动压的形状的径向动压产生用槽或轴向动压产生用槽，不会减少向内的加压力赋予作用。其结果，能稳定地获得防止上述的润滑流体向外部泄漏的作用。并且，本专利技术能以简单的结构良好地防止润滑流体向外部的泄漏，能延长动压轴承装置的寿命并提高可靠性。尤其，在利用径向动压产生用槽或轴向动压产生用槽构成流体加压装置的场合，既不会受到空间的制约、也不需要另外的槽加工，而成为更简单的结构。另外，本专利技术的动压轴承装置的密封部，最好由使轴承间隙的终端向轴承的外面逐渐扩大的毛细管密封部构成，并将该润滑流体充填在毛细管密封部内以使润滑流体的气液界面位于其内。另外，在本专利技术的动压轴承装置中，毛细管密封部中的可保持润滑流体的容积L，最好是由从使构成径向动压轴承部的轴构件与轴承构件之间的间隙量向轴承外方侧逐渐扩大的毛细管密封部中的最小间隙量至最大间隙量构成的容积，具体地说，在本专利技术的动压轴承装置中，在密封部中将可保持润滑流体的容积设为L、将轴构件的半径设为r、将轴向推力板的相对上浮时的上浮量设为f时，最好设定成满足以下的条件式L＞πr2×f。在该场合，轴构件和轴向推力板在沿轴向推力方向相对上浮时产生的气液界面向轴承间隙侧移动时润滑流体也充满流体加压装置。另外，在本专利技术的动压轴承装置中，毛细管密封部，构成它的轴构件与轴承构件的相对的面的角度，在与轴承间隙的边界构成较大角度，并形成随着从该处离开而连续或不连续地变小。在该场合，密封部的容量就增大，可实现轴承的长寿命化，并可将润滑流体的气液界面的位置移动量抑制在较小范围内，故在使装置整体薄型化的场合是特别有效的。另外，本专利技术的动压轴承装置，设有根据赋予向内的加压力而产生与轴向动压轴承部所产生的上浮力相对应的吸引力的磁性吸引构件。例如，在将本专利技术的动压轴承装置应用于具有转子磁铁的转子部和设有定子铁心的定子部的电动机的场合，最好在与转子磁铁相对的位置上设置产生与轴向动压轴承部的上浮力相对应的吸引力的磁性吸引构件。在该场合，最好是磁性吸引构件构成产生比旋转侧构件的重量大的吸引力。另外，性吸引构件，由硅钢板或强磁性铁镍合金构成。当利用流体加压装置的赋予向内的加压力、而向封闭侧对轴承间隙内的润滑流体进行加压时，考虑到仅以与加压部分相当的量就会使轴向动压轴承部内的轴向的上浮量增大、在轴向动压轴承部内的轴承间隙成为不均匀状态，轴承损耗转矩增大。但是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动压轴承装置，具有：轴构件；直径比该轴构件大的一体化的轴向推力板；从半径方向方向和轴向分别包围这些轴构件和轴向推力板的轴承构件，使充填于所述轴构件及轴向推力板与所述轴承构件之间的轴承间隙中的润滑流体产生动压力的径向动压轴承部及轴向动压轴承部分别离开形成，其特征在于，在封闭所述轴承间隙的一端侧的同时、在另一端侧开口且在所述轴承间隙的另一端的开口侧，配置有密封部，其将成为所述润滑流体与所述轴承间隙之外的环境的边界的气液界面保持在一定范围内，具有从该密封部至所述轴承间隙内的整体连续充填所述润滑流体、对所述润滑流体赋予从所述轴承间隙的开口侧朝向封闭侧向内的加压力的流体加压装置，所述润滑流体的充填量被设定为如下的量：在产生所述轴构件及轴向推力板沿轴向推力方向相对上浮所产生的所述气液界面向所述轴承间隙侧移动时，所述润滑流体也充满流体加压装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：五明正人，佐藤正章，
申请(专利权)人：株式会社三协精机制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]