CN102762879B - 流体动压轴承装置 - Google Patents

流体动压轴承装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102762879B
CN102762879B CN201180010531.3A CN201180010531A CN102762879B CN 102762879 B CN102762879 B CN 102762879B CN 201180010531 A CN201180010531 A CN 201180010531A CN 102762879 B CN102762879 B CN 102762879B
Authority
CN
China
Prior art keywords
housing
bearing
bearing sleeve
fluid dynamic
outer circumferential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180010531.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102762879A (zh
Inventor
栗村哲弥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Publication of CN102762879A publication Critical patent/CN102762879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102762879B publication Critical patent/CN102762879B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/08Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F16C17/107Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure with at least one surface for radial load and at least one surface for axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/74Sealings of sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1675Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2370/00Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12Hard disk drives or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

流体动压轴承装置(1)包括:轴承套筒(8);轴构件(2),其插入到轴承套筒的内周;壳体(7),其通过冲压加工形成,在内周压入有轴承套筒(8),在轴承套筒(8)的压入方向前方形成有与轴承套筒的端面卡合的阶梯部(7d);推力承受件(9),其对轴构件(2)的一端进行接触支承;密封部(10),其防止来自壳体内部的漏油。在轴承套筒(8)的内周面上形成有动压槽(8a1),该动压槽(8a1)使轴构件2的外周面与轴承套筒8的内周面之间的径向轴承间隙产生流体动压。

Description

流体动压轴承装置
技术领域
本发明涉及一种利用形成于轴承间隙的流体动压将轴构件支承为旋转自如的流体动压轴承装置。
背景技术
流体动压轴承装置具有高速旋转、高旋转精度、低噪音等特征,近年来有效地利用其特征,作为搭载在以信息设备为首的各种电气设备上的电动机用的轴承装置,更具体而言,作为HDD等磁盘装置、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盘装置、MD、MO等光磁盘装置等的主轴电动机、激光束打印机(LBP)的多角镜扫描仪电动机、投射机的色盘电动机、风扇电动机等的电动机用轴承装置而适当地使用。
如图13所示,这种流体动压轴承装置具备:烧结金属制的轴承套筒108;向轴承套筒108的内周插入,且相对于轴承套筒108进行相对旋转的轴构件102;收容轴承套筒108的壳体107。作为轴构件102,使用轴部102a的一端具有凸缘部102b的轴构件。在轴部102a的外周面与轴承套筒108的内周面之间形成有径向轴承间隙,在凸缘部102b的一方的端面102b1和与之对置的轴承套筒108的端面108a之间形成有第一推力轴承间隙S1,在凸缘部102b的另一方的端面102b2与壳体底部107c的内底面之间形成有第二推力轴承间隙S2。在轴构件102旋转时,通过充满在径向轴承间隙、第一推力轴承间隙S1、及第二推力轴承间隙S2内的润滑油产生动压作用,将轴构件102支承为沿着径向方向及两推力方向旋转自如。壳体107的上端开口部由密封构件110密封(专利文献1)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2003-83323号公报
图13所示的流体动压轴承装置存在以下的问题。
两个推力轴承间隙要求几μm左右的精度,因此在推力轴承间隙的间隙设定时,需要按照各单元来细微调整轴承套筒或底构件的相对于壳体的轴向位置。因此,组装工序变得烦杂。
壳体多为金属的切削成形品或树脂的成形品,但在切削成形品中,由于壳体的刚性变高,因此在向壳体内周压入轴承套筒时,压入量的周向的变动会对轴承套筒的内周面精度造成影响。为了避免这种情况,需要壳体的内周面和轴承套筒的外周面的高精度化,这些构件的加工成本高涨。而且,在压入时,为了防止粘住等,而需要高精度地对壳体和轴承套筒进行对芯。
另一方面,在由树脂成形品构成的壳体中,为了确保轴承套筒的拔出力,而需要对轴承套筒进行粘接固定。在粘接固定中,需要低温干燥处理,或者需要利用夹具等将轴承套筒与壳体的位置关系保持至粘接剂固化为止,因此粘接工序变得烦杂,会导致高成本化。而且,在未粘接固定而仅通过压入进行固定时,需要较大地取得压入量,从而产生与金属的切削成形品同样的问题。
由于在轴构件的一端形成有凸缘部,因此在轴构件的另一端侧安装有凸缘状的其他的构件(轮毂等)的状态下,无法组装轴承装置(无法向轴承套筒的内周插入轴构件)。因此,在组装时,需要取下凸缘状的构件,组装顺序受到制约。
发明内容
根据以上列举的理由,以往的流体动压轴承装置的结构及组装工序存在复杂化的倾向。一直以来致力于实现各部件的低成本化,但仅凭借部件单体的低成本化的话,在实现飞跃性的低成本化方面存在界限,希望从根本上重新认识轴承装置的结构和组装工序而对其进行简化。本发明目的在于通过根本性地改变以往的设计观念,而大幅地简化流体动压轴承装置的结构和组装工序,进而实现低成本化。
本发明的流体动压轴承装置具有:轴承套筒;轴构件,其插入到轴承套筒的内周;动压产生部,其形成在轴构件的外周面和轴承套筒的内周面中的任一方,并使轴构件的外周面与轴承套筒的内周面之间的径向轴承间隙产生流体动压;壳体,其通过冲压加工形成,在内周压入有轴承套筒,在轴承套筒的压入方向前方形成有与轴承套筒的端面卡合的卡合部;推力承受件,其对轴构件的一端进行接触支承。
根据以上的结构,仅通过将轴承套筒压入到壳体内,并将轴承套筒推进至轴承套筒的端面与壳体的卡合部卡合为止,就能够将壳体和轴承套筒的轴向相对位置固定。而且,然后,仅通过向轴承套筒的内周插入轴构件,就能完成轴承装置的基本结构。此时,推力轴承由所谓枢轴轴承构成,因此不需要推力轴承间隙的间隙形成作业,从而能缓和轴承套筒和壳体的轴向相对位置的允许尺寸误差。此外,冲压制壳体的刚性低,压入后的向内径方向的压迫力小,因此即使壳体与轴承套筒存在些许的偏芯,也能顺畅地进行压入作业。由此,组装作业性格外提高,结构也简单。
另外,若利用冲压加工来形成壳体,则与切削相比,能大幅降低其加工成本,因此能够减少部件成本。
如此,轴承装置的结构及组装工序大幅简化,而且能实现部件成本的减少,因此能够实现轴承装置整体的低成本化。
如上所述,由于冲压制壳体的刚性低,因此与切削成形品相比,在压入之后,轴承套筒从壳体受到的内径方向的压迫力减小。因此,能够抑制与压入相伴的轴承套筒内周面的变形,从而能够避免与径向轴承间隙面对的径向动压产生区域的变形引起的精度下降。而且,在轴构件的一端无需安装凸缘部,因此即使在轴构件的另一端安装有转子等的其他的凸缘状构件的状态下,也能得到组装轴承装置这样的优点。
在该流体动压轴承装置中,在壳体设有大径部、小径部、及将大径部与小径部连接的阶梯部,通过阶梯部构成所述卡合部。
另外,在该流体动压轴承装置中,可以在壳体上一体或分体地设置底部,且在底部配置分体的推力承受件。这种情况下,在壳体的底部优选设置推力承受件的防旋件。
或者可以在壳体上一体或分体地设置底部,且将所述推力承受件与底部形成为一体。这种情况下,优选对壳体底部的与轴构件接触的接触部分实施表面处理。
另外,在该流体动压轴承装置中,可以将轴承套筒的外周与壳体的内周之间的压入部沿着圆周方向间断设置。具体而言,可以将壳体内周面的至少与轴承套筒的外周面对置的部分形成为截面多边形,或者在壳体内周面的至少与轴承套筒的外周面对置的部分的圆周方向多个部位设置突起。在前者的结构中,可以将壳体的至少与轴承套筒的外周面对置的部分形成为均匀壁厚。可以将壳体的外周面形成为截面正圆状。
在以上所述的流体动压轴承装置中,优选对冲压加工后的壳体实施退火。
【发明效果】
如以上所示,本发明提供了一种与以往的设计观念不同的、将轴承装置的结构和组装工序简化的新的设计观念。具体而言,能够得到
·仅通过向壳体的内周压入轴承套筒,并将轴承套筒推进至轴承套筒的端面与壳体的卡合部卡合为止,就能够将壳体和轴承套筒的轴向相对位置固定;
·不需要推力轴承间隙的间隙形成作业,在轴承套筒的压入后,仅通过向轴承套筒的内周插入轴构件,就能完成轴承装置的基本结构;
·而且,即便壳体与轴承套筒存在些许的偏芯,也能顺畅地进行压入作业,因此通过精度不高的部件就能满足压入时的壳体与轴承套筒的对芯;
这样的作用效果,由此能够实现轴承装置的结构和组装工序的大幅简化。
附图说明
图1是表示装入有流体动压轴承装置的多角镜扫描仪电动机的主要部分的剖视图。
图2是表示插入轴构件前的流体动压轴承装置的剖视图。
图3是图2所示的流体动压轴承装置的横向剖视图及其局部放大图。
图4a是表示在推力承受件上设有防旋件的实施方式的图,是流体动压轴承装置的横向剖视图。
图4b是表示在推力承受件上设有防旋件的实施方式的图,是图4a中的A-A线剖视图。
图5a是表示在推力承受件上设有防旋件的实施方式的图,是流体动压轴承装置的横向剖视图。
图5b是表示在推力承受件上设有防旋件的实施方式的图,是图5a中的A-A线剖视图。
图6是表示壳体形状的另一例的图,是流体动压轴承装置的横向剖视图及其局部放大图。
图7是表示流体轴承装置的另一实施方式的图,是表示将底部与壳体小径部形成为分体的实施方式的剖视图。
图8是表示流体轴承装置的另一实施方式的图,是表示利用密封部将壳体的开口密封的实施方式的剖视图。
图9是表示流体轴承装置的另一实施方式的图,是表示利用密封部将壳体的开口密封的实施方式的剖视图。
图10是表示退火(anneal)的有无引起的轴承套筒内周面的变形量的测定结果的图。
图11是表示退火(anneal)的有无引起的轴承套筒内周面的变形量的测定结果的图。
图12是表示壳体形状的另一例的图,是流体动压轴承装置的横向剖视图。
图13是以往的流体动压轴承装置的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图,说明本发明的实施方式。
图1表示装备在激光束打印机(LBP)上的多角镜主轴电动机的主要部分作为信息设备用主轴电动机的一例。该电动机具有:流体动压轴承装置1;在流体动压轴承装置1的轴构件2的上端固定的转子3;安装于转子3的多角镜4;作为基体的电路基板5。通过安装于转子3的转子磁铁(未图示)与安装于电路基板5的定子线圈(未图示)之间的电磁力来使转子磁铁旋转,由此,转子3及多角镜4与轴构件2一体旋转。通过使轴向的磁偏压作用在转子磁铁与定子线圈之间,而使轴向的按压力对轴构件2朝向下方作用。
流体轴承装置1具备:壳体7;在壳体7的内周固定的轴承套筒8;向轴承套筒8的内周插入的轴构件2;配置在壳体内部的推力承受件9。
壳体7通过对钢板(例如SUS305等的不锈钢板)进行冲压加工、例如深拉深加工而形成。图示例的壳体7形成为有底的大致圆筒形状,一体地具有上侧的大径部7a和下侧的小径部7b,整体具有实质均匀的壁厚。在图示例中,小径部7b一体地具有将壳体的一端闭锁的底部7c,将大径部7a与小径部7b连接的阶梯部7d成为截面S字形状。阶梯部7d如后述那样作为与位于轴承套筒8的压入方向侧的端面(下端面)卡合的卡合部发挥功能。壳体7的大径部7a如图3所示形成为内周面和外周面这双方沿着圆周方向等间隔地具有角部的截面多边形形状(在附图中为正20边形)(多边形部分)。小径部7b形成内·外周面均成为截面正圆的圆筒状。大径部7a的多边形部分只要至少形成在与轴承套筒8的外周面对置的区域a上即可,除区域a之外的大径部7a可以形成内·外周面为截面正圆状的圆筒形状。壳体7的开口端(大径部7a的开口端)处于比壳体开口侧的轴承套筒8的端面向壳体开口侧突出的位置。作为壳体7的原料,只要能进行高精度的冲压加工即可,可以选择任意的材料,也可以使用不锈钢以外的其他的金属板、例如黄铜等。
电路基板5通过粘接等方法而固定在小径部7b的外周面。此时,可以使阶梯部7d为平坦面,并使电路基板5的表面以面接触的方式固定于该平坦的阶梯部7d(未图示),但如图1所示,只要在截面S字状的阶梯部7d的外径侧的弯曲点使电路基板5呈环状地与阶梯部7d进行线接触即可,能够避免两面间的松动的影响,从而在壳体7与电路基板5之间能够容易地得到良好的直角度。
轴承套筒8例如是以铜或铁为主成分的烧结金属的多孔体,经由压粉成形→烧结→定尺寸的各工序而形成为圆筒状。在定尺寸后的轴承套筒8中浸渍有润滑油,润滑油充满在内部空孔中。轴承套筒除了烧结金属以外,也可以通过例如黄铜等软质金属材料、或不是烧结金属的其他的多孔体(例如,多孔树脂)形成。
如图2所示,将作为动压产生部的多个动压槽8a1排列成人字形形状的两个径向动压产生区域N1、N2上下分离而形成在轴承套筒8的内周面8a上。在各径向动压产生区域N1、N2上,除了动压槽8a1之外,还形成有将动压槽8a1沿着圆周方向划分的背的部分8a2、及环状的平滑部8a3。以平滑部8a3为中心,动压槽8a1和背的部分8a2对称地形成在轴向两侧。背的部分8a2与平滑部8a3呈同一水平的凸状,轴承套筒8的内周面8a的除此以外的区域(包括动压槽8a1)形成为同一水平的凹状。在图示例中,上下的径向动压产生区域N1、N2的长度相等。在由烧结金属构成的轴承套筒8的定尺寸工序中,将在外周面上形成有与径向动压产生区域N1、N2的形状对应的成形模具的芯棒向轴承套筒8的内周插入,在利用冲头对两端面进行了限制的状态下,将轴承套筒8向模具压入,将轴承套筒8的内周面压抵于芯棒外周面,而将成形模具的形状向轴承套筒8的内周面转印,从而成形出该径向动压产生区域N1、N2。
轴构件2呈现出在前端具有球面部2a的轴状,例如由不锈钢形成。通过使轴构件2的球面部2a与配置在壳体底部7c的内底面上的推力承受件9接触,从而构成作为枢轴轴承发挥功能的推力轴承部S。推力承受件9由低摩擦且耐磨损性优异的材料、例如树脂形成,配置在壳体底部7c的内底面。通过在壳体底部7c的表面中的与轴构件2滑动的滑动部分上形成低摩擦且富有耐磨损性的覆膜(例如树脂覆膜或硬质覆膜等),也可以省略推力承受件9。这种情况下,底部7c作为推力承受件9发挥功能。
在该流体轴承装置1的组装时,首先在壳体7的底部7c配置推力承受件9。接着,将轴承套筒8向壳体7的大径部7a的内周压入,将轴承套筒8推进至轴承套筒8的压入方向侧的端面(下端面)与阶梯部7d(卡合部)抵接为止。此时,若根据需要而在壳体大径部7a的内周面或轴承套筒8的外周面上涂敷粘接剂之后进行压入作业,则能够更牢固地将壳体7和轴承套筒8固定。在轴承套筒8的压入后,如图3放大所示,在壳体大径部7a的角部内周与轴承套筒8的外周面之间形成有轴向的间隙P。由此,能得到图2所示的轴承装配体。
从图2所示的状态开始,向轴承套筒8的内周插入轴构件2,并向轴承套筒8的内周面8a与轴构件2的外周面之间的环状间隙注入润滑油,由此完成图1所示的流体轴承装置1。伴随着轴构件2的插入而被压入到壳体7的底部7c侧的空气主要通过壳体大径部7a的内周面与轴承套筒8的外周面之间的间隙P而向壳体7外排出。
在由以上的结构构成的流体轴承装置1中,当轴构件2旋转时,在轴承套筒8的内周面的径向动压产生区域N1、N2与轴构件2的外周面之间的径向轴承间隙内形成有借助动压槽8a1的动压作用而提升了压力的油膜。通过该油膜而在轴向的两个部位上形成沿着径向方向对轴构件2进行非接触支承的径向轴承部R1、R2。负载于轴构件2的向下的推力载荷由推力轴承部S进行接触支承。
根据本发明,在轴承装置的组装工序中,仅通过向壳体7的内周压入轴承套筒8,并将轴承套筒8推进至轴承套筒8的端面与壳体7的阶梯部7d卡合为止,就能够将壳体7和轴承套筒8的轴向相对位置固定。而且,由于采用枢轴轴承作为推力轴承部S,因此不需要推力轴承间隙的间隙形成作业,在轴承套筒8的压入后,仅通过向轴承套筒8的内周插入轴构件2,就能完成轴承装置的基本结构。而且,即便冲压制壳体7的刚性低且壳体7与轴承套筒8存在些许的偏芯,也能顺畅地进行压入作业,因此通过精度不高的部件就能满足压入时的壳体7与轴承套筒8的对芯。由此,根据本发明,能够简化流体轴承装置的结构和组装工序。
另外,由于利用冲压加工来形成壳体7,因此与切削成形品相比,能够大幅降低加工成本。因此,不仅能简化流体轴承装置的结构和组装工序,而且通过部件成本的减少也能够实现轴承装置整体的低成本化。
另外,根据本发明,由于不需要在图13所示的轴承装置中必须的轴构件2的一端的凸缘部,因此即便在轴构件2的上端安装有转子3的状态下也能够组装轴承装置。在图13所示的流体动压轴承装置中,必须在组装轴承装置整体之后在轴构件的上端安装其他的凸缘状的构件(轮毂等),该安装时的压入载荷负载于下侧的推力轴承部S2的推力轴承面,推力轴承面可能会产生变形。相对于此,在本申请发明中,即使将转子3压入固定在上端,也能够将轴构件2向轴承装置组装,从而能够避免这种不良情况。
此外,根据本发明,通过将壳体形成为冲压加工品,而降低其刚性,因此与切削成形品相比,在向壳体7压入之后,能够减小轴承套筒8承受的内径方向的压迫力。因此,能够抑制与压入相伴的轴承套筒内周面的变形,从而能够避免压入引起的径向动压产生区域N1、N2的精度下降。而且,即使假定壳体7的内周面的精度差,对径向动压产生区域N1、N2造成的影响也成为最小限度,因此难易制作出高精度的冲压加工品的壳体无需进行后续加工,可以直接使用。而且,由于使用枢轴轴承作为推力轴承部S,因此能够减小电动机的停止后、再起动时的起动转矩。
尤其是在本发明中,通过将壳体7的大径部7a形成为多边形形状,而将轴承套筒8的外周与壳体8的内周之间的压入部沿着圆周方向间断设置。因此,在向壳体7内周的压入之后,能够进一步减小作用于轴承套筒8的内径方向的压迫力,从而能够进一步防止轴承套筒8的内周面的变形。上述效果通过如下的方式也能够得到,即:如图12所示,在壳体7的大径部7a的内周面中的与轴承套筒8的外周面对置的部分的圆周方向多个部位设置突起11,使该突起11发生弹性变形并同时将轴承套筒8向壳体大径部7a压入。
在图3中,例示了将壳体大径部7a的内周面及外周面这双方形成为截面多边形形状并使圆周方向的壁厚均匀的情况。相对于此,如图6所示,也可以将壳体大径部7a的内周面形成为截面多边形,而将外周面形成为截面正圆状,从而形成多边形部分。若为这样的结构,则壳体7的外周面整体成为正圆状,因此在将壳体7嵌合、固定在电动机的圆筒状托架的内周的情况下,能够提高安装精度,从而提高电动机的旋转精度。
在图1的结构中,与图13所示的现有结构不同,壳体7的开口侧未由密封构件(图13的符号110)密封,而使轴承套筒8的端面向壳体7的开口侧露出。而且,不是壳体7的内部空间全部由润滑油充满,而是仅轴承套筒8的内周面8a与轴构件2的外周面之间的环状间隙由润滑油充满。因此,能够省去密封构件和油面位置的管理工序,能够实现进一步的低成本化。这种情况下,为了防止向壳体7外的漏油,而如图1的虚线所示,优选在轴承套筒8的外部且在轴构件2的外周面预先形成疏油性的覆膜12。疏油性的覆膜12的轴向位置为例如壳体7的开口端附近。
在推力承受件9上优选设置防旋件。图4a和图4b及图5a和图5b表示防旋件的一例,将圆盘状的推力承受件9的一部分切口而形成平坦面9a,并且在壳体7的冲压时,在小径部7b的底部7c设置与推力承受件9的形状相适的凹部7c1,在该凹部7c1收容有推力承受件9。若为上述结构,则推力承受件9的平坦面9a与凹部7c1的直线状周面沿着圆周方向卡合,因此能进行推力承受件的防旋。图4a和图4b是将平坦面9a设置在一个部位上的例子,图5a和图5b是将平坦面9a设置在对置的两个部位上的例子。
在图1中,例示了将壳体底部7c形成为与小径部7b一体的情况,但也可以如图7所示,将两者形成为分体的结构。这种情况下,底部7c作为推力承受件9而发挥功能。底部7c例如通过将小径部7b的下端铆紧而固定于壳体7。可以将底部7c自身由低摩擦且富有耐磨损性的材料(例如树脂)形成,也可以将底部7c形成为金属制,并在其表面的与轴构件2滑动的滑动部分上形成低摩擦且富有耐磨损性的覆膜(例如树脂覆膜或硬质覆膜等)。
在图1所示的实施方式中,例示了省略密封构件的情况,但图8所示,壳体7的开口侧也可以由密封构件10密封。密封构件10例如通过黄铜等软质金属材料或其他的金属材料、或树脂材料形成为圆环状,在将端面从轴承套筒8的上端面分离的状态下,固定在壳体7的大径部7a的上端部。密封构件10的内周面接近轴构件2的外周面而构成非接触密封(迷宫式密封)。密封构件10的形状和结构可以任意,例如图9所示,可以形成为截面L字型,一体地具有与轴承套筒8的端面抵接的圆筒状的腿部10a和从腿部10a的上端向内径侧突出的突出部10b。
在以上的使用密封构件10的结构中,除了仅在轴承套筒8的内周面8a与轴构件2的外周面之间的环状间隙内夹设有润滑油之外,也可以采用除了该间隙之外在包括推力轴承部S的周边空间和间隙P在内的壳体7的全部的内部空间中充满润滑油的所谓全含油的结构。在该全含油的结构中,通常,油面存在于密封构件10的内周面。
优选对冲压成形后的壳体7实施退火(anneal)作为热处理。具体而言,将壳体7加热成1050℃,并将其保持规定时间(20分钟左右)之后,进行缓冷。由此,轴承套筒8的压入后的来自壳体7的内径方向的压迫力减少,因此能够进一步抑制轴承套筒8的内周面的变形。
图10表示壳体7的退火的有无引起的轴承套筒8的内周面的收缩量的测定结果。轴承套筒8的尺寸为φ4(内径)×φ7.5(外径)×7.3(长度),壳体7为SUS305制的壁厚0.2mm,压入量(壳体7的内接圆径与轴承套筒8的外径之差)为12μm。图10的测定结果表示将壳体内周面形成为20边形,并将壳体外周面形成为正圆形状的情况(图6),图11的测定结果表示内·外周面双方为20边形的情况(图3)的测定结果。需要说明的是,在两图中,“Top”表示上侧的径向动压产生区域N1的变形量,“Bottom”表示下侧的径向动压产生区域N2的变形量。在内外周面双方为20边形的图11的测定结果中,“无退火”的标绘点表示平均值。
从两图可知,“有退火”情况下的径向动压产生区域N1、N2的内径收缩量比“无退火”减小。因此,可知通过对壳体进行退火处理,而能够更可靠地防止径向动压产生区域N1、N2的变形,能得到更高的轴承性能。
需要说明的是,径向动压产生区域N1、N2不仅形成在轴承套筒8的外周面,而且也可以形成在轴构件2的外周面。而且,作为径向动压产生区域N1、N2的形状,除了人字形形状之外,也可以使用螺旋形状等的公知的形状。此外,作为实施方式,例示了使轴构件2旋转的情况,但本发明的结构在将轴构件2作为固定轴并将壳体7及轴承套筒8作为旋转侧的情况下同样地能够适用。
【符号说明】
1流体轴承装置
2轴构件
3转子
4多角镜
5电路基板
7壳体
7a大径部
7b小径部
7c底部
7d阶梯部
8轴承套筒
8a1动压槽(动压产生部)
9推力承受件
10密封构件
N1径向动压产生区域(上侧)
N2径向动压产生区域(下侧)
P间隙
S推力轴承部

Claims (11)

1.一种流体动压轴承装置,其具备:
轴承套筒;
轴构件,其插入到轴承套筒的内周;
动压产生部,其形成在轴构件的外周面和轴承套筒的内周面中的任一方上,并使轴构件的外周面与轴承套筒的内周面之间的径向轴承间隙产生流体动压;
壳体,其通过冲压加工形成,且设有大径部、小径部及将大径部与小径部连接的阶梯部,所述阶梯部与压入大径部的内周的轴承套筒的压入方向侧的端面抵接;
推力承受件,其对轴构件的一端进行接触支承,
在壳体上一体或分体地设有将小径部的一端闭锁的底部,在底部上配置有推力承受件,轴承套筒的外周面与壳体的大径部的内周面之间的压入部沿着圆周方向间断设置,并且,小径部的外周面固定于基体。
2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,
推力承受件与底部分体设置。
3.根据权利要求2所述的流体动压轴承装置,其中,
在壳体的底部设有推力承受件的防旋件。
4.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,
推力承受件与底部形成为一体。
5.根据权利要求4所述的流体动压轴承装置,其中,
对所述底部的与轴构件接触的接触部分实施表面处理。
6.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,
壳体内周面的至少与轴承套筒的外周面对置的部分形成为截面呈多边形。
7.根据权利要求6所述的流体动压轴承装置,其中,
壳体的至少与轴承套筒的外周面对置的部分形成为均匀壁厚。
8.根据权利要求6所述的流体动压轴承装置,其中,
大径部的外周面形成为截面呈正圆状。
9.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,
在壳体内周面的至少与轴承套筒的外周面对置的部分的圆周方向多个部位设有突起。
10.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,
对冲压加工后的壳体实施退火。
11.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其中,
壳体的阶梯部相对于基体呈环状地线接触。
CN201180010531.3A 2010-02-26 2011-02-24 流体动压轴承装置 Expired - Fee Related CN102762879B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-042194 2010-02-26
JP2010042194 2010-02-26
JP2011-036958 2011-02-23
JP2011036958A JP5752437B2 (ja) 2010-02-26 2011-02-23 流体動圧軸受装置
PCT/JP2011/054124 WO2011105481A1 (ja) 2010-02-26 2011-02-24 流体動圧軸受装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102762879A CN102762879A (zh) 2012-10-31
CN102762879B true CN102762879B (zh) 2016-04-27

Family

ID=44506882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180010531.3A Expired - Fee Related CN102762879B (zh) 2010-02-26 2011-02-24 流体动压轴承装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8864380B2 (zh)
EP (1) EP2541084B1 (zh)
JP (1) JP5752437B2 (zh)
CN (1) CN102762879B (zh)
WO (1) WO2011105481A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104731421B (zh) 2013-12-24 2018-02-13 昆山维信诺显示技术有限公司 一种电容式触摸屏的fpc及其安装方法
CN207098823U (zh) * 2014-11-27 2018-03-13 松下知识产权经营株式会社 电动机以及具备电动机的冷冻设备
DE102016123297B4 (de) * 2016-12-02 2019-03-28 Lohr Technologies Gmbh Gelenk
JP7023754B2 (ja) 2017-12-08 2022-02-22 Ntn株式会社 流体動圧軸受装置
WO2019112057A1 (ja) * 2017-12-08 2019-06-13 Ntn株式会社 流体動圧軸受装置
CN208656558U (zh) * 2018-10-08 2019-03-26 广东肇庆爱龙威机电有限公司 用于马达的轴承室结构
CN113508239B (zh) * 2018-12-03 2023-09-19 Bmts科技有限及两合公司 具有流体动力滑动轴承的排气涡轮增压器或流体动力滑动轴承
WO2020196599A1 (ja) 2019-03-26 2020-10-01 Ntn株式会社 流体動圧軸受装置
US11371520B2 (en) * 2020-07-21 2022-06-28 John Wun-Chang Shih Fluid dynamic-pressure bearing set for a fan

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1169512A (zh) * 1996-06-10 1998-01-07 松下电器产业株式会社 垂直流体动压轴承装置
CN1331509A (zh) * 2000-06-24 2002-01-16 三星电机株式会社 流体动压轴承电动机

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1486846A (fr) 1966-07-15 1967-06-30 Philips Nv Crapaudine
JPH0342256Y2 (zh) * 1986-11-13 1991-09-04
JP2000125505A (ja) 1998-10-09 2000-04-28 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd モータ
JP2001012369A (ja) * 1999-06-29 2001-01-16 Sanden Corp 圧縮機
JP2002213436A (ja) 2001-01-19 2002-07-31 Olympus Optical Co Ltd モータ用流体軸受け装置
JP3942482B2 (ja) 2001-06-27 2007-07-11 日本電産株式会社 動圧軸受装置及びこれを備えたモータ
WO2003027521A1 (fr) * 2001-09-21 2003-04-03 Sony Corporation Unite de palier et moteur utilisant cette unite
JP4159332B2 (ja) * 2002-04-05 2008-10-01 Ntn株式会社 動圧軸受装置
JP4219903B2 (ja) * 2002-04-05 2009-02-04 Ntn株式会社 動圧軸受装置
JP4387114B2 (ja) 2003-02-10 2009-12-16 日本電産株式会社 軸受機構、モータおよびディスク駆動装置
JP2005090653A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Ntn Corp 流体軸受装置
US6965180B2 (en) * 2003-11-14 2005-11-15 Siemens Vdo Automotive Corporation Electric motor with self-adjusting bushing structure
WO2007072775A1 (ja) * 2005-12-22 2007-06-28 Ntn Corporation 流体軸受装置
JP2008202642A (ja) 2007-02-16 2008-09-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体軸受装置、それを備えたスピンドルモータ、記録再生装置、及び軸受部品の製造方法
JP2009079658A (ja) 2007-09-26 2009-04-16 Nippon Densan Corp 軸受装置、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、および軸受装置の製造方法
JP2009106085A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Nippon Densan Corp ロータハブ、スピンドルモータ、及びハードディスク駆動装置。
JP2009108869A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Nippon Densan Corp 軸受ユニット
JP2009150505A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Nippon Densan Corp 軸受機構、モータおよび記録ディスク駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1169512A (zh) * 1996-06-10 1998-01-07 松下电器产业株式会社 垂直流体动压轴承装置
CN1331509A (zh) * 2000-06-24 2002-01-16 三星电机株式会社 流体动压轴承电动机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011105481A1 (ja) 2011-09-01
EP2541084A4 (en) 2013-12-04
US20120294556A1 (en) 2012-11-22
JP5752437B2 (ja) 2015-07-22
EP2541084B1 (en) 2016-02-24
US8864380B2 (en) 2014-10-21
CN102762879A (zh) 2012-10-31
JP2011196544A (ja) 2011-10-06
EP2541084A1 (en) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102762879B (zh) 流体动压轴承装置
US7008112B2 (en) Hydrodynamic bearing device
US6921208B2 (en) Dynamic bearing device and method for making same
JP4531584B2 (ja) 流体動圧軸受装置およびこれを備えたモータ
US8356938B2 (en) Fluid dynamic bearing apparatus
KR101405075B1 (ko) 유체 베어링 장치, 및 그 제조 방법
KR20100014973A (ko) 동압 베어링 장치의 제조 방법
WO2006085426A1 (ja) 流体軸受装置用ハウジングと動圧軸受装置用ハウジング、およびその製造方法
JP2004144205A (ja) 動圧軸受装置
US7789565B2 (en) Fluid dynamic bearing apparatus
JP2008190711A (ja) 動圧軸受装置の製造方法
JP2007211973A (ja) 流体軸受装置及びその製造方法
JP2005188747A (ja) 動圧軸受装置及びその製造方法
JP2010091004A (ja) 流体動圧軸受装置及びその製造方法
WO2012098797A1 (ja) モータ
JP2004340385A (ja) 動圧型軸受ユニット
JP4233771B2 (ja) 動圧型軸受ユニット
JP4498932B2 (ja) 流体軸受装置
JP2016180496A (ja) 軸受部材及びその製造方法
JP4675880B2 (ja) 流体動圧軸受装置の製造方法
JP2001271829A (ja) 動圧型軸受ユニットおよびその製造方法
JP2005130699A (ja) ディスク装置のスピンドルモータ
JP2005273815A (ja) 動圧軸受装置
JP2007040482A (ja) 流体軸受装置の製造方法
JP2010031973A (ja) 動圧軸受装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160427