CN100376813C

CN100376813C - 动压轴承装置及碟片记录再现装置

Info

Publication number: CN100376813C
Application number: CNB2003101207171A
Authority: CN
Inventors: 浅田隆文; 斋藤浩昭; 日下圭吾; 伊藤大辅
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2003-12-01
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-12-01
Also published as: JP4127035B2; US20040184188A1; US7196868B2; CN1519482A; JP2004183734A

Abstract

一种动压轴承装置及碟片记录再现装置，在固定轴(2)的侧面的第1区域(4A)和第2区域(4B)设有径向动压槽。在固定轴(2)的上端部(2A)的内部设有通气孔(2D)。通气孔(2D)将凸缘(3)的上下空间相互连通。凸缘(3)为圆环形状，并被固定于固定轴(2)的上端部(2A)。在凸缘(3)的表面设有推力动压槽(3A)和(3B)。在凸缘(3)上设有流通孔(3C)，将凸缘(3)的上下空间相互连通。轴套(4)可绕固定轴(2)旋转。推力板(6)为圆环形状，与凸缘(3)相对地固定于轴套(4)的上部。润滑剂(7)充填于第1区域(4A)、第2区域(4B)、推力动压槽(3A)和(3B)、以及凸缘(3)的流通孔(3C)内。轴套(4)旋转时，润滑剂(7)集中于第1区域(4A)、第2区域(4B)、及推力动压槽(3A)和(3B)附近的各个中心部，使压力增大。轴套(4)与固定轴(2)不接触，可稳定地维持高速旋转。润滑剂(7)通过流通孔(3C)在凸缘(3)的表面进行循环。

Description

动压轴承装置及碟片记录再现装置

技术领域

本发明涉及动压轴承装置及装载有该动压轴承装置的碟片记录再现装置。

背景技术

碟片记录再现装置包括磁盘，在使其磁盘进行旋转的同时，对其磁盘进行磁性或光学性地读取记录数据。对于碟片记录再现装置需要更加大容量及数据传输的高速化。因此，需要磁盘的旋转更加高速、高精度地稳定。而动压轴承装置适合于这种高速且高精度的旋转驱动系统。

传统的动压轴承装置的一例如美国专利第5,433,529号所示。图8是表示该动压轴承装置的剖视图。固定轴22的下端部固定于基座21上，上端部固定于上盖(未图示)上。凸缘23为圆环形状，固定轴22的上端部通过其内部并将其固定。与固定轴22的侧面相接的凸缘23的侧面设有纵向槽沟23C，其连接凸缘23的上下空间。在凸缘23的表面设有推力动压槽23A和23B。轴套24与轮毂25为一体，能绕固定轴22旋转地围住固定轴22。此时，凸缘23被放入设置在轴套24的内面的凹部24D中。推力板26为圆环形状，固定轴22的上端部通过其内部，其与凸缘23相对地固定于轴套24的上部。在该动压轴承装置中，尤其是在固定轴22的上端部与推力板26之间设置间隙。在固定轴22的侧面或轴套24的内面中的任何一方或其双方设置径向动压槽(未图示)。径向动压槽通常分为位于凸缘23侧的第1区域24A和位于基座21侧的第2区域24B两处。推力动压槽和径向动压槽比如为人字形槽。润滑剂27充填于固定轴22与轴套24之间的间隙内尤其是在推力动压槽23A和23B的附近、以及径向动压槽的附近24A和24B。磁盘(未图示)与固定轴22同轴地固定于轮毂25的外面。在轮毂25的内面设有磁铁28。另一方面，定子29与磁铁28相对地设置在基座21上。

上述动压轴承装置的动作如下。当定子29通电，则产生旋转磁场。轮毂25借助磁铁28从该旋转磁场受到旋转力。由此，轴套24、轮毂25、推力板26及磁盘(未图示)成为一体，绕固定轴22旋转。随着其旋转，润滑剂27沿径向动压槽流动，并集中于第1区域24A及第2区域24B的各个中心部。其结果，在这些中心部处固定轴22的径向压力增大。该泵压作用能稳定地维持固定轴22与轴套24之间的间隔，因此磁盘的旋转轴在固定轴22的径向上实际上没有移动。同样，润滑剂27沿推力动压槽23A和23B流动，并集中于设置推力动压槽23A和23B的区域的各个中心部。其结果，在凸缘23的表面处固定轴22的轴向压力增大。该泵压作用能稳定地维持凸缘23与轴套24的凹部24D之间的间隔、以及凸缘23与推力板26之间的间隔。因此，磁盘的旋转轴在固定轴22的轴向上实际上没有倾斜。这里，润滑剂27流过凸缘23的纵向槽沟23C，可在凸缘23的表面循环。因此，即使是从外部作用冲击/振动，润滑剂27也能继续覆盖推力动压槽23A、23B的整体，故不会失去上述泵压作用。这样，上述动压轴承装置能高精度地稳定地维持磁盘的高速旋转。

比如，润滑剂27注入上述动压轴承装置后不久，润滑剂27即覆盖径向动压槽整体。在此状态下，能充分发挥上述泵压作用。但是，比如随着使用时间的推移，润滑剂27内混入大量气泡，滞留在诸如第1区域24A与第2区域24B的中间区域24C的附近(参照图8)。这些气泡随着外气压力的变化或润滑剂27的温度上升而膨胀时，润滑剂27被这些气泡的膨胀压力推压而沿固定轴22的轴向移动。由此，润滑剂27容易从固定轴22的上端部与推力板26之间的间隙向上方流出，而容易从固定轴22的下端部与轴套24之间的间隙向下方流出(参照图8所示的飞沫27A和27B)。上述动压轴承装置中，尤其是在凸缘23上设置了纵向槽沟23C，故润滑剂27通过该纵向槽沟23C上升，容易从固定轴22的上端部与推力板26之间的间隙向上方流出。而且，润滑剂27的流出量过大时，润滑剂27会产生无法覆盖整个径向动压槽和推力动压槽的状态，即所谓的油膜断裂。在此场合，上述的泵压作用就会不充分，故存在固定轴22与轴套24极度接触而显著磨损的危险。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能容易地将混入润滑剂内部的气泡排出、可靠地维持润滑剂对整个径向动压槽和推力动压槽的充填、从而确保高可靠性的动压轴承装置。

本发明内容

本发明的动压轴承装置包括：

(a)框体，其包括基座和上盖；

(b)固定轴，其包括具有固定在基座或上盖的任何一方的安装部的第1端部、及其相反侧的第2端部；

(c)凸缘，其为圆环形状，固定轴的第2端部插入其内部，其在固定轴的第2端部固定成其相对于固定轴的轴向实际上垂直；

(d)轴套，其在内部插入固定轴时可绕固定轴旋转，在其内面设置的凹部邻近凸缘的表面；

(e)推力板，其为圆环形状，并在轴套的开口端的一方固定成其内部插入固定轴的第2端部时其邻近凸缘；

(f)润滑剂，其被充填成覆盖整个径向动压槽和推力动压槽，其中，径向动压槽设置在固定轴的侧面和轴套内面中的至少任何一方、推力动压槽设置在凸缘表面、轴套的上述凹部的表面和推力板的表面中的至少任何一方，

其特征在于，

(g)设有连通凸缘的上下空间的流通孔，润滑剂通过该流通孔在凸缘表面进行循环；

(h)有将固定轴与凸缘的接合部周围的空间相互连通的通气孔。

本发明的该动压轴承装置比如装载在碟片记录再现装置上。这里，该碟片记录再现装置包括：

(a)与上述共同的框体；

(b)与轴套同轴一体化的轮毂；

(c)设置在框体与轮毂之间、包括磁铁和线圈、用于对轮毂作用绕固定轴的旋转力的电机；

(d)与轮毂同轴地固定的磁盘；

(e)磁盘在上述电机的旋转力作用下旋转时接近磁盘的表面、向磁盘记录信号和从磁盘再现信号的磁头。

本发明的上述动压轴承装置中当轴套绕固定轴旋转时，润滑剂沿径向动压槽流动，并集中至规定的区域。其结果，在固定轴与轴套之间的间隙中，固定轴的径向压力增大。该泵压作用稳定地维持固定轴与轴套之间的间隔，故轴套的旋转轴在固定轴的径向实际上没有移动。同样，润滑剂沿推力动压槽流动，并集中于规定的区域。其结果，在凸缘的表面处，固定轴的轴向压力增大。该泵压作用能稳定地维持凸缘与轴套的凹部之间的间隔以及凸缘与推力板之间的间隔。因此，轴套的旋转轴在固定轴的轴向实际上没有倾斜。这样，本发明的上述动压轴承装置能高精度地稳定地维持轴套的高速旋转。

本发明的上述动压轴承装置中，尤其是，润滑剂可通过流通孔在凸缘的表面循环。因此，即使比如从外部作用冲击/振动时，润滑剂也能继续覆盖整个推力动压槽，故不会失去上述泵压作用。即，本发明的上述动压轴承装置相对于来自外部的冲击/振动等的变化稳定性高。

而且，本发明的上述动压轴承装置中，通气孔将固定轴与凸缘的接合部周围的空间相互连通。因此，在凸缘的上下不会产生过大的压力差。尤其是润滑剂中混入大量气泡时，这些气泡比如滞留在固定轴与凸缘的接合部周围的空间内。这些气泡随着外气压力的变化或润滑剂的温度上升而膨胀时，空气通过上述通气孔在凸缘的上下空间之间流通，并与外部空间之间流通。其结果，气泡的压力变动得到缓和，润滑剂不会因气泡的压力变动而移动。由此，润滑剂不会从固定轴与轴套之间的间隙流出。而且，润滑剂能继续稳定地覆盖整个径向动压槽和推力动压槽，故不会产生油膜断裂。因此，能稳定地维持上述泵压作用。这样，能稳定地维持固定轴与轴套之间的间隔，因此，本发明的上述动压轴承装置可靠性高。

本发明的上述动压轴承装置中，较佳为流通孔设置在凸缘上，通气孔设置在固定轴的内部。通气孔还可作为纵向槽沟设置在固定轴的侧面和凸缘的侧面中的至少一方。而且，流通孔也可作为纵向槽沟设置在固定轴的侧面和凸缘的侧面中的至少一方，通气孔也可设置在固定轴的内部。

本发明的上述动压轴承装置中，固定轴的第1端部、凸缘、推力板之间的间隙最好按以下设定。固定轴与推力板之间的固定轴的径向距离为A，推力板的内周部与凸缘之间的固定轴的轴向距离为B，推力动压槽附近的推力板与凸缘之间的固定轴的轴向距离为C，则不等式A＞B＞C成立。此时，推力板与凸缘之间的间隙中，尤其是推力动压槽附近的润滑剂的密封力强。因此，润滑剂能稳定地维持在推力动压槽附近。而且，固定轴与推力板之间的间隙特地设置得大一些，故润滑剂不易移动至该间隙。因此，可防止润滑剂从该间隙向上方流出。

本发明的上述动压轴承装置中，固定轴的第1端部、凸缘、轴套、推力板之间的间隙最好按以下设定。推力板的内周部与凸缘之间的固定轴的轴向距离为B，凸缘的内周部与轴套的上述凹部之间的固定轴的轴向距离为F，凸缘与轴套的上述凹部之间的固定轴的径向距离为D，则不等式B＞D且F＞D成立。此时，凸缘的外周与轴套的凹部之间的间隙中的润滑剂的密封力比推力板内周部附近处的密封力强，并且比凸缘的内周部附近处的密封力强。因此，润滑剂在凸缘的上下任何一方都能稳定地维持在从固定轴的侧面分别相距规定距离的状态。尤其是润滑剂在凸缘的上下可靠地覆盖推力动压槽整体。

本发明的上述动压轴承装置中，径向动压槽也可分为位于凸缘侧的第1区域和位于固定轴的安装部侧的第2区域两处。此时，第2区域及其邻接的区域中，固定轴与轴套之间的间隙最好按以下设定。第2区域处的固定轴与轴套之间的固定轴的径向距离为N，第2区域及凸缘侧邻接的区域处的其距离为M，位于固定轴的安装部侧的轴套开口部处的其距离为P，则不等式N＜M＜P成立。由此，第2区域处的润滑剂的密封力比其邻接的区域处的密封力强。因此，润滑剂能稳定地维持在第2区域。润滑剂尤其是不易从第2区域移动至固定轴的安装部侧。因此，可防止润滑剂从固定轴的安装部附近与轴套之间的间隙向下方流出。

本发明的上述动压轴承装置中，径向动压槽被分为上述第1区域和上述第2区域时，第1区域、第2区域及它们的中间区域中，固定轴与轴套之间的间隙最好按以下设定。第1区域处的固定轴与轴套之间的固定轴的径向距离为J，第1区域及第2区域侧邻接的区域处的其距离为K，第1区域和第2区域的中间区域处的其距离为L，第2区域及第1区域侧邻接的区域处的其距离为M，而第2区域处的其距离为N，则不等式J＜K＜L且N＜M＜L成立。由此，第1和第2区域处的润滑剂的密封力比中间区域处的密封力强。因此，润滑剂能稳定地维持在第1和第2区域。

本发明的上述动压轴承装置中，径向动压槽分为上述第1区域和上述第2区域时，第2区域的邻接的区域中，固定轴与轴套之间的间隙最好按以下设定。第1区域和第2区域的中间区域处的固定轴与轴套之间的固定轴的径向距离为L，位于固定轴的安装部侧的轴套开口部处的其距离为P，则不等式L＜P成立。由此，上述中间区域处的润滑剂的密封力比位于固定轴的安装部侧的轴套开口部处的密封力强。因此，润滑剂不易从第2区域向固定轴的安装部侧移动。因此，可防止润滑剂从固定轴的安装部附近与轴套之间的间隙向下方流出。

如上所述，本发明的上述动压轴承装置可靠性高。该动压轴承装置装载在碟片记录再现装置上时，在该碟片记录再现装置中，磁盘的旋转能更高速化且能更高精度地稳定化。其结果，能容易地实现大容量化及数据传输的高速化。而且，该碟片记录再现装置能长期维持高的可靠性。

本发明的特征记载于后叙的权利要求书中，通过对本发明的目的、特征、附图以及以下的详细说明，将更好地理解和评价本发明的结构及内容。

附图的简单说明

图1是表示本发明的实施例1的动压轴承装置的剖视图。

图2是表示本发明的实施例1的动压轴承装置的固定轴2附近的剖视图。

图3是表示本发明的实施例2的动压轴承装置的固定轴2附近的剖视图。

图4是表示本发明的实施例2的动压轴承装置的凸缘3的俯视图。

图5是表示本发明的实施例3的动压轴承装置的固定轴2的上端部2A附近的剖视图。

图6是表示对于本发明的实施例1的动压轴承装置，间隙大小与润滑剂的密封力之间的关系的图。

图7是表示本发明的碟片记录再现装置的剖视图。

图8是表示传统的动压轴承装置的剖视图。

上述附图的局部或全部是以图示为目的概要表现来描述的，并不一定忠实地描述了图示的构件的实际的相对大小和位置。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图7是本发明的碟片记录再现装置的剖视图。该碟片记录再现装置包括：基座1、动压轴承装置、轮毂5、磁盘10、隔板11、夹具12、上盖13、磁头14、摆动臂15、支柱16。动压轴承装置包括：固定轴2、凸缘3、轴套4、推力板6。基座1与上盖13相互嵌合，构成箱形的框体。固定轴2的下端部是向基座1的安装部，其固定于基座1内。固定轴2的上端部由螺钉17固定于上盖13上。固定轴2的上端部也可由螺母固定于上盖13上。这样，固定轴2被牢固地固定在框体上。凸缘3为圆环形状，其内部通过固定轴2的上端部并将其与固定轴2固定。轴套4与轮毂5为一体，能绕固定轴2旋转地围住固定轴2。推力板6为圆环形状，固定轴2的上端部通过其内部，其与凸缘3相对地固定于轴套4的上部。在该动压轴承装置中，尤其是在固定轴2的上端部与推力板6之间设置间隙。磁盘10与固定轴2同轴地固定于轮毂5的外面。这里，磁盘10也可为1片。在磁盘10的内周部之间设置有隔板11，而且夹具12从上按压磁盘10的内周部。由此，磁盘10固定于轮毂5。在轮毂5的内面设有磁铁8。另一方面，定子9与磁铁8相对地设置在基座1上。支柱16的下端部固定在基座1上。摆动臂15其前端部具有磁头14，在后端部与支柱16可摆动地连接。磁头14与摆动臂15成对，与磁盘10的单面一一对应。

图1是上述动压轴承装置的剖视图。图1中表示固定轴2的上部的截面和此外的侧面。径向动压槽比如分为两处设置在固定轴2的中央部的侧面(参照图1所示的虚线)。该两处区域中，将凸缘3侧的区域作为第1区域4A，将基座1侧的区域作为第2区域4B。径向动压槽可设置在轴套4的内面4C以取代固定轴2的侧面或与固定轴2的侧面同时设置。径向动压槽比如为人字形的槽。径向动压槽还可是螺旋形。固定轴2的上端部2A与下端部(安装部)2B及第1区域4A与第2区域4B的中间区域2F中的任何一处都比第1区域4A和第2区域4B的直径小。这样，固定轴2的直径沿轴向比如在2～6mm的范围内变化。在固定轴2的上端部2A的内部设有通气孔2D。通气孔2D通过上侧开口部2C与凸缘3的上侧的空间连通，通过下侧开口部2E与凸缘3的下侧的空间连通。由此，凸缘3上下的空间相互连接，并通过固定轴2的上端部2A与推力板6之间的间隙与外部空间连接。其结果，这些空间内的气压维持在与外气压力实质性相等。尤其是，凸缘3的上下空间之间不产生实质性的压力差。

凸缘3放置在设置在轴套4的上侧开口部的内面的凹部4G之中。凸缘3的上面和下面分别设有推力动压槽3A、3B。推力动压槽也可仅设置在凸缘3的单面。推力动压槽比如为人字形的槽。推力动压槽也可为螺旋形。推力动压槽可设置在轴套4的凹部4G的表面或推力板6的下面中的任何一方或双方以取代凸缘3的表面或与凸缘3的表面同时设置。在凸缘3的内周部设有沿固定轴2的轴向的流通孔3C，其连通凸缘3的上下空间。流通孔3C比如是直径为0.3～1.0mm的圆孔。

在轴套4的内面设有多个凹部。这些凹部从上依次为，上述凹部4G，紧接其下侧的小凹部4D，相对于固定轴2的第1区域4A和第2区域4B的中间区域2F的直径大的区域4E，位于轴套4的下侧开口部的台阶部4F。

图2表示上述动压轴承装置的固定轴2附近的剖视图。图2中，与图1相同，表示固定轴2的上部的截面和此外的侧面。凸缘3的流通孔3C最好如图2所示设置在靠近推力动压槽3A和3B的内周侧。而且，较佳为流通孔3C开设在凸缘3的下面的推力动压槽3B的一部分上。

润滑剂7充填于固定轴2(或凸缘3)与轴套4(或推力板6)之间的间隙及凸缘3的流通孔3C内。润滑剂7尤其是覆盖第1区域4A、第2区域4B及推力动压槽3A和3B。润滑剂7最好是油。一般来说，间隙越窄，充填在该间隙内的润滑剂7的密封力越强。如上所述，固定轴2的直径沿轴向具有变化，在轴套4的内面4C设有多个凹部4G、4D、4E及4F。由此，固定轴2(或凸缘3)与轴套4(或推力板6)之间的间隙仅在应该维持润滑剂7的充填的场所(即，第1区域4A、第2区域4B、以及推力动压槽3A和3B附近)处狭窄。因此，润滑剂7不会从这些场所泄漏。这样，润滑剂7能可靠地覆盖整个径向动压槽及推力动压槽3A和3B。

图6是表示本发明的实施例1的动压轴承装置中间隙大小与润滑剂的密封力之间的关系的图。图6中，横轴是间隙大小，用微米(μm)表示，纵轴用密封力(Pa)表示。图6中，尤其是表示了图2所示的间隙A、B、C、…P的各大小所对应的润滑剂7的密封力的一个例子。

固定轴2的上端部2A、凸缘3、及推力板6之间的间隙按以下设定(参照图2)。以下，轴向及径向分别表示固定轴2的轴向及径向。固定轴2与推力板6之间的间隙A处的径向距离为A，凸缘3与推力板6的内周部之间的间隙B处的固定轴的轴向距离为B，推力动压槽3A与推力板6之间的间隙C处的固定轴的轴向距离为C，则不等式A＞B＞C成立(这里为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙C、B、A的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从推力动压槽3A附近向固定轴2方向泄漏。尤其是，固定轴2与推力板6之间的间隙A大，故润滑剂7不易移动至该间隙。因此，可防止润滑剂7从该间隙A向上方流出。

凸缘3、轴套4的凹部4G、推力板6之间的间隙按以下设定(参照图2)。推力板6的内周部与凸缘3之间的间隙B处的轴向距离为B，凸缘3的内周部与轴套4的凹部4G之间的间隙F处的轴向距离为F，凸缘3的外周与轴套4的凹部4G之间的间隙D处的径向距离为D，则不等式B＞D且F＞D成立(这里为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过该设定，润滑剂7的密封力在间隙D处比间隙B和F处强(参照图6)。因此，润滑剂7不易从推力动压槽3A和3B附近的C和E向固定轴2方向泄漏。这样，润滑剂7能可靠地覆盖整个推力动压槽3A和3B。

在凸缘3的下侧，固定轴2、凸缘3、轴套4之间的间隙按以下设定(参照图2)。推力动压槽3B附近与轴套4的凹部4G之间的间隙E处的轴向距离为E，紧接轴套4的凹部4G下侧的轴套4的内面与固定轴2之间的间隙G处的径向距离为G，固定轴2与轴套4的小凹部4D之间的间隙H处的径向距离为H，则不等式H＞G＞E成立(这里为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙E、G、H的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从推力动压槽3B附近的E向固定轴2方向泄漏。尤其是，轴套4的小凹部4D处固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙H大，故润滑剂7不易移动至该间隙H。因此，可防止润滑剂7从凸缘3与轴套4的凹部4G之间的间隙向下方移动。而且能防止润滑剂7经由通气孔2D向上方流出。

在第1区域4A及其上侧区域中，固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙按以下设定(参照图2)。固定轴2与轴套4的小凹部4D之间的间隙H处的径向距离为H，第1区域4A上侧的相邻区域与轴套4的内面4C之间的间隙I处的径向距离为I，第1区域4A与轴套4的内面4C之间的间隙J处的径向距离为J，则不等式H＞I＞J成立(这里为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙J、I、H的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从第1区域4A附近的J向上方泄漏。尤其是，轴套4的小凹部4D处固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙H大，故润滑剂7不易移动至该间隙H。因此，可防止润滑剂7从第1区域4A向上方移动。进而能防止润滑剂7经由通气孔2D向上方流出。

在第1区域4A及其下侧区域中，固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙按以下设定(参照图2)。第1区域4A与轴套4的内面4C之间的间隙J处的径向距离为J，第1区域4A的下侧的相邻区域与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙K处的径向距离为K，第1区域4A和第2区域4B的中间区域2F与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙L处的径向距离为L，则不等式L＞K＞J成立(这里，为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙J、K、L的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从第1区域4A附近的J向下方泄漏。尤其是，中间区域2F处固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙L大，故润滑剂7不易移动至该间隙L。因此，可防止润滑剂7从第1区域4A向下方移动。

在第1区域4A及其上下邻接的区域中，固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙按以下设定(参照图2)。固定轴2与轴套4的小凹部4D之间的间隙H处的径向距离为H，第1区域4A与轴套4的内面4C之间的间隙J处的径向距离为J，第1区域4A的下侧邻接的区域与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙K处的径向距离为K，则不等式H＞K＞J成立(这里，为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙J、K、H的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从第1区域4A附近的J向上方、下方泄漏。因此，可防止润滑剂7从第1区域4A向上方移动。尤其是可防止润滑剂7经由通气孔2D向上方流出。

在第2区域4B及其上侧区域中，固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙按以下设定(参照图2)。第1区域4A和第2区域4B的中间区域2F与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙L处的径向距离为L，第2区域4B的上侧邻接的区域与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙M处的径向距离为M，第2区域4B与轴套4的内面4C之间的间隙N处的径向距离为N，则不等式L＞M＞N成立(这里，为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙N、M、L的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从第2区域4B附近的N向上方泄漏。尤其是，中间区域2F处固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙L大，故润滑剂7不易移动至该间隙L。因此，可防止润滑剂7从第2区域4B向上方移动。

在第1区域4B及其下侧区域中，固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙按以下设定(参照图2)。第2区域4B与轴套4的内面4C之间的间隙N处的径向距离为N，第2区域4B的下侧的相邻区域与轴套4的台阶部4F之间的间隙O处的径向距离为O，固定轴2的下端部2B与轴套4的台阶部4F之间的间隙P处的径向距离为P，则不等式P＞O＞N成立(这里，为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙N、O、P的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7不易从第2区域4B附近的N向下方泄漏。尤其是，轴套4的台阶部4F处固定轴2的下端部2B与轴套4的内面4C之间的间隙P大，故润滑剂7不易移动至该间隙P。因此，可防止润滑剂7从该间隙P向下方流出。

在第2区域4B及其上下邻接的区域中，固定轴2与轴套4的内面4C之间的间隙按以下设定(参照图2)。第1区域4A和第2区域4B的中间区域2F与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙L处的径向距离为L，第2区域4B的上侧邻接的区域与轴套4的直径大的区域4E之间的间隙M处的径向距离为M，第2区域4B与轴套4的内面4C之间的间隙N处的径向距离为N，固定轴2的下端部2B与轴套4的台阶部4F之间的间隙P处的径向距离为P，则不等式P＞L＞M＞N成立(这里，为了清楚地说明间隙与距离的对应关系，两者使用相同符号表示)。通过这样的设定，润滑剂7的密封力按间隙N、M、L、P的顺序减小(参照图6)。因此，润滑剂7从第2区域4B附近的N向下方泄漏比从上方泄漏更不容易。因此，可进一步防止润滑剂7从第2区域4B向下方移动。尤其是可防止润滑剂7从轴套4的台阶部4F附近的P向下方流出。

图6只不过是图2所示的间隙A～P的大小与润滑剂7的密封力之间的对应关系的一个例子。润滑剂7的密封力为了将润滑剂7维持在第1区域4A、第2区域4B、推力动压槽3A和3B的附近，可分别按以下设定间隙A～P。在第1区域4A附近的间隙J和第2区域4B附近的间隙N处，径向距离可为1～10μm。推力动压槽3A和3B的各个附近的间隙C和E处的轴向距离可为5～60μm。第1区域4A的邻接区域处的间隙I和K、及第2区域4B的邻接区域处的间隙M和O处的径向距离可为10～80μm。凸缘3的外周与轴套4的凹部4G之间的间隙D处的径向距离可为20～200μm。第1区域4A和第2区域4B的中间区域2F附近的间隙L处的径向距离可为20～200μm。推力板6的内周部下侧的间隙B与凸缘3的内周部下侧的间隙F处的轴向距离可为50～300μm。凸缘3的内周部下侧的间隙G处以及轴套4的台阶部4F与固定轴2之间的间隙P处的径向距离可为50～300μm。固定轴2的上端部2A与推力板6之间的间隙A处的径向距离可为50～800μm。固定轴2与轴套4的小凹部4D之间的间隙H处的径向距离可为50～800μm。

上述碟片记录再现装置对磁盘10进行数据记录/再现时，上述动压轴承装置进行如下动作。当定子9通电时，则产生旋转磁场。轮毂5借助磁铁8从该旋转磁场受到旋转力。由此，轴套4、轮毂5、推力板6及磁盘10成为一体，绕固定轴2旋转。随着其旋转，润滑剂7在第1区域4A和第2区域4B的附近处沿径向动压槽流动，并集中于这些区域的中心部。其结果，在这些中心部处，固定轴2的径向压力增大。该泵压作用能稳定地维持固定轴2与轴套4之间的间隔，因此磁盘10的旋转轴在固定轴2的径向上没有实质性的移动。同样，润滑剂7在凸缘3的表面处沿推力动压槽3A和3B流动，并集中于凸缘3的表面的各个中心部。其结果，在凸缘23的表面处，固定轴2的轴向压力增大。该泵压作用能稳定地维持凸缘3与轴套4的凹部24G之间的间隔以及凸缘3与推力板6之间的间隔。因此，磁盘10的旋转轴在固定轴2的轴向上实际上没有倾斜。这样，上述动压轴承装置能高精度地稳定地维持磁盘10的高速旋转。

磁盘10高速旋转时，上述动压轴承装置中，润滑剂7向径向动压槽的充填按以下方法维持，从而维持足够的泵压作用。轴套4旋转时，润滑剂7与轴套4一起绕固定轴2旋转，因而受到离心力的作用。固定轴2的直径如图2所示，从第1区域4A朝中间区域2F减小，从中间区域2F朝第2区域4B增大，从第2区域4B朝下端部2B再次减小。由于这种固定轴2的侧面形状，作用于润滑剂7的离心力可将润滑剂7维持在第1区域4A和第2区域4B。在轴套4的下侧开口部处，离心力进一步使润滑剂7远离其下侧开口部，故能防止润滑剂7朝下方的流出。

磁盘10高速旋转时，上述动压轴承装置中，润滑剂7对推力动压槽3A和3B的充填按以下方法维持，从而维持足够的泵压作用。首先，在凸缘3的表面处，作用于润滑剂7的离心力将润滑剂7朝凸缘3的外周方向推动。通过离心力和沿推力动压槽的流动，润滑剂7被维持在推力动压槽3A和3B的附近。尤其是，离心力使润滑剂7远离固定轴2与推力板6之间的间隙A及通气孔2D的下侧开口部2E，因而可防止润滑剂7朝上方的流出。下面，推力动压槽产生的泵压作用实际上因比如来自外部的冲击/振动或组装的误差，在凸缘3的上下是不平衡的。因此，轴套4旋转时，润滑剂7通过流通孔3C(参照图2)在凸缘3的表面沿图2所示的箭头V的方向或其相反方向循环。通过该循环，即使比如有来自外部的冲击/振动的作用时，润滑剂7也能继续可靠地覆盖整个推力动压槽3A和3B。而且，通过通气孔2D，凸缘3的上下空间之间不会产生过大的压力差。由此，即使是外气压力变动时或润滑剂7的温度上升时，混入润滑剂7内的气泡的膨胀压力也不会过大。因此，不管环境条件的变动如何，润滑剂7能继续可靠地覆盖整个推力动压槽3A和3B。

磁盘10高速旋转时，摆动臂15以支柱16为轴摆动，从而将磁头14移动至磁盘10上的目的地。这里，通过磁盘10的高速旋转，磁头14从磁盘10的表面浮起微小的距离。磁头14在磁盘10的上的目的地处向磁盘10记录数据或从磁盘10读取数据。这里，上述动压轴承装置能高精度地稳定地维持磁盘10的高速旋转，故磁头14的数据读取和记录可靠性高。

实施例2

本发明的实施例2的动压轴承装置仅在通气孔的结构方面与本发明的实施例1的动压轴承装置有区别。本发明的实施例2的动压轴承装置的结构及动作中，与本发明的实施例1的动压轴承装置相同的部分引用实施例1处的说明。

图3是表示本发明的实施例2的动压轴承装置的固定轴2附近的剖视图。图3中，对与图2所示的相同的组成构件使用与图2相同的符号。该动压轴承装置中，在凸缘3的内周的侧面设有纵向槽沟3D。在固定轴2与凸缘3的接合部处，该纵向槽沟3D起到与本发明的实施例1中的通气孔2D(参照图2)相同的作为通气孔的作用。即，纵向槽沟3D将凸缘3的上下空间相互连接。由此，凸缘3的下侧空间通过固定轴2的上端部2A与推力板6之间的间隙连通而与外部空间连接。由此，这些空间内的气压与外气压力实际上维持相等。尤其是，凸缘3的上下空间之间不会产生实质性的压力差。由此，即使是外气压力变动时或润滑剂7的温度上升时，混入润滑剂7内的气泡的膨胀压力不会过大。因此，润滑剂7能继续可靠地覆盖整个推力动压槽3A和3B而与环境条件的变动无关。

图4是表示本发明的实施例2的凸缘3的俯视图。如图4所示，凸缘3为圆环形状。在凸缘3上设有通孔的流通孔3C和内周上的纵向槽沟3D。这些形状比如由冲压加工一次成形。因此，凸缘3的外形加工容易，成本低。此时，与本发明的实施例1不同的是，在固定轴2上可不设置通气孔，故固定轴2的加工容易，成本低。这里，可在固定轴2的侧面设置纵向槽沟，以取代凸缘3的纵向槽沟3D。在固定轴2与凸缘3的接合部处，该纵向槽沟与凸缘3的上述纵向槽沟3D一样起到通气孔的作用。

实施例3

本发明的实施例3的动压轴承装置仅在通气孔的结构方面与本发明的实施例1的动压轴承装置有区别。本发明的实施例3的动压轴承装置的结构及动作中，与本发明的实施例1的动压轴承装置相同的部分引用实施例1处的说明。

图5是表示本发明的实施例3的动压轴承装置的固定轴2的上端部2A附近的剖视图。图5中表示了固定轴2的上端部2A的截面和此外的侧面。图5中，对与图2所示的相同的组成构件使用与图2相同的符号。该动压轴承装置中，在固定轴2的侧面设有纵向槽沟2G。在固定轴2与凸缘3的接合部处，该纵向槽沟2G起到与本发明的实施例1中的流通孔3C(参照图2)相同的作为流通孔的作用。即，由于凸缘3的上下处的泵压作用的差异，轴套4旋转时，润滑剂7通过流通孔2G在凸缘3的表面进行循环。由于该循环，即使比如有来自外部的冲击/振动的作用时，润滑剂7也能继续可靠地覆盖整个推力动压槽3A和3B。这里，也可在凸缘3的侧面设置纵向槽沟，以取代固定轴2的纵向槽沟2G。固定轴2与凸缘3的接合部处的该纵向槽沟与固定轴2的上述纵向槽沟2G相同，具有作为流通孔的功能。

如上所述，本发明的动压轴承装置能高精度地稳定地维持轴套的高速旋转，并且不会使润滑剂流出，故可靠性高。碟片记录再现装置通过装载该动压轴承装置，可容易地实现更大容量化及数据传输的高速化，可长期维持高可靠性。因此，碟片记录再现装置装载该动压轴承装置在工业上具有极高的利用价值。

以上对本发明的较佳实施例进行了较为详细的说明，但对该较佳实施例所揭示的内容在结构的细小部分可进行变更，对各构件的组合和顺序的变化不脱离所申请的发明范围及宗旨。

Claims

1.一种动压轴承装置，包括：

(a)框体，其包括基座和上盖；

(b)固定轴，其包括具有固定在所述基座或所述上盖的任何一方的安装部的第1端部、及其相反侧的第2端部；

(c)凸缘，其为圆环形状，所述固定轴的上述第2端部插入其内部，其在所述固定轴的所述第2端部固定成相对于所述固定轴的轴向实际上垂直；

(d)轴套，其内部插入所述固定轴时可绕所述固定轴旋转、在内面设置的凹部邻近所述凸缘的表面；

(e)推力板，其为圆环形状，并在所述轴套的开口端的一方固定成推力板内部插入所述固定轴的所述第2端部时邻近所述凸缘；

(f)润滑剂，其被充填成覆盖整个径向动压槽和推力动压槽，其中，所述径向动压槽设置在所述固定轴的侧面和所述轴套内面中的至少任何一方、所述推力动压槽设置在所述凸缘表面和所述轴套的所述凹部的表面和所述推力板的表面中的至少任何一方，

其特征在于，

(g)设有连通所述凸缘的上下空间的流通孔，所述润滑剂通过所述流通孔在所述凸缘的表面循环；

(h)设有将所述固定轴与所述凸缘的接合部周围的空间相互连通的通气孔；

在所述固定轴的径向上的所述固定轴与所述推力板之间的距离为A，在所述固定轴的轴向上的所述推力板的内周部与所述凸缘之间的距离为B，在所述固定轴的轴向上的所述推力动压槽附近的所述推力板与所述凸缘之间的距离为C，则不等式A＞B＞C成立。

2.一种动压轴承装置，包括：

(a)框体，其包括基座和上盖；

其特征在于，

(g)在所述凸缘上设有连通所述凸缘的上下空间的流通孔，所述润滑剂通过所述流通孔在所述凸缘的表面循环；

(h)在所述固定轴的内部设有将所述固定轴与所述凸缘的接合部周围的空间相互连通的通气孔；

3.一种动压轴承装置，包括：

(a)框体，其包括基座和上盖；

其特征在于，

(h)在所述固定轴的侧面和所述凸缘的侧面中的至少任何一方上作为通气孔设有将所述固定轴与所述凸缘的接合部周围的空间相互连通的纵向槽沟。

4.一种动压轴承装置，包括：

(a)框体，其包括基座和上盖；

其特征在于，

(g)在所述固定轴的侧面和所述凸缘的侧面中的至少任何一方上作为流通孔设有连通所述凸缘的上下空间的纵向槽沟，所述润滑剂通过所述流通孔在所述凸缘的表面循环；

(h)在所述固定轴的内部设有将所述固定轴与所述凸缘的接合部周围的空间相互连通的通气孔。

5.如权利要求3或4所述的动压轴承装置，其特征在于，在所述固定轴的径向上的所述固定轴与所述推力板之间的距离为A，在所述固定轴的轴向上的所述推力板的内周部与所述凸缘之间的距离为B，在所述固定轴的轴向上的所述推力动压槽附近的所述推力板与所述凸缘之间的距离为C，则不等式A＞B＞C成立。

6.如权利要求1至4中任一项所述的动压轴承装置，其特征在于，在所述固定轴的轴向上的所述推力板的内周部与所述凸缘之间的距离为B，在所述固定轴的轴向上的所述凸缘的内周部与所述轴套的所述凹部之间的距离为F，在所述固定轴的径向上的所述凸缘与所述轴套的所述凹部之间的距离为D，则不等式B＞D且F＞D成立。

7.如权利要求1至4中任一项所述的动压轴承装置，其特征在于，所述径向动压槽分成位于所述凸缘侧的第1区域和位于所述固定轴的所述安装部侧的第2区域两处设置时，在所述固定轴的径向上的所述第2区域处的所述固定轴与所述轴套之间的距离为N，所述第2区域及所述凸缘侧邻接的区域处的所述距离为M，位于所述固定轴的所述安装部侧的所述轴套的开口部处的所述距离为P，则不等式N＜M＜P成立。

8.如权利要求1至4中任一项所述的动压轴承装置，其特征在于，所述径向动压槽分成位于所述凸缘侧的第1区域和位于所述固定轴的所述安装部侧的第2区域两处设置时，在所述固定轴的径向上的所述第1区域处的所述固定轴与所述轴套之间的距离为J，所述第1区域及所述第2区域侧邻接的区域处的所述距离为K，所述第1区域和所述第2区域的中间区域处的所述距离为L，所述第2区域及所述第1区域侧邻接的区域处的所述距离为M，而所述第2区域处的所述距离为N，则不等式J＜K＜L且N＜M＜L成立。

9.如权利要求1至4中任一项所述的动压轴承装置，其特征在于，所述径向动压槽分成位于所述凸缘侧的第1区域和位于所述固定轴的所述安装部侧的第2区域两处设置时，在所述固定轴的径向上的所述第1区域和所述第2区域的中间区域处的所述固定轴与所述轴套之间的距离为L，位于所述固定轴的所述安装部侧的所述轴套的开口部处的所述距离为P，则不等式L＜P成立。

10.一种碟片记录再现装置，其特征在于，包括：

如权利要求1至4中任一项所述的动压轴承装置；

轮毂，其与所述轴套同轴一体化；

电机，其设置在所述框体与所述轮毂之间，包括磁铁和线圈，用于对所述轮毂作用绕所述固定轴的旋转力；

磁盘，其与所述轮毂同轴地固定；

磁头，其在所述磁盘在所述旋转力作用下旋转时接近所述磁盘的表面、向所述磁盘记录信号和从所述磁盘再现信号。