CN110657156B - 流体动压轴承装置、马达、盘驱动装置、风扇马达、旋转驱动装置 - Google Patents

流体动压轴承装置、马达、盘驱动装置、风扇马达、旋转驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种流体动压轴承装置、马达、盘驱动装置、风扇马达、旋转驱动装置。流体动压轴承装置具备:轴,沿着中心轴线配置;套筒,在轴的周围呈筒状延伸;推力部件,封闭套筒的下端部;多个动压槽,形成于轴或套筒;以及润滑油,存在于这些部件之间。轴具有轴主体部和轴凸缘部。套筒的内周面包括与轴主体部的外周面在径向相对的第一内周面;以及与轴凸缘部的外周面在径向相对的第二内周面。套筒具有套筒内侧下表面和循环孔。套筒内侧下表面连接第一内周面下端部和第二内周面上端部,与轴凸缘部在轴向相对。循环孔贯通套筒内部,在套筒内侧下表面开口。循环孔的下侧开口的径向外侧的端部比下侧开口的径向内侧的端部靠轴向上侧。

Description

流体动压轴承装置、马达、盘驱动装置、风扇马达、旋转驱动 装置
技术领域
本发明涉及流体动压轴承装置、马达及盘驱动装置。
背景技术
在硬盘装置和光盘装置中,搭载有使盘旋转的马达。对于以往的马达,例如在日本特开2004-52987号公报中有所记载。该公报的马达具有静止部件、旋转部件和动压轴承。动压轴承借助于润滑油将旋转部件支承为相对于静止部件旋转自如。润滑油具有全填充结构,润滑油完全填满旋转部件的轴与静止部件的套筒之间的间隙。另外,动压轴承具有径向动压轴承部和轴向动压轴承部。径向动压轴承部在套筒的半径方向内侧的润滑油产生径向方向的流体动压,在径向方向上支承轴。轴向动压轴承部在润滑油产生向半径方向内侧的流体动压,从下侧在轴向方向上支承轴。并且,在径向动压轴承部的上侧(润滑油的界面侧)设有具有多个螺旋槽的不平衡槽。由此,在润滑油产生朝向下侧的流体动压,形成了提高动压轴承内的润滑油整体的压力水平的升压部。
另一方面,轴向动压轴承部具有随着向外周侧而降低的压力梯度,轴向动压轴承部的外周部的压力在整个动压轴承中为最低。因此,在日本特开2004-52987号公报的马达中,除了轴与套筒之间的间隙以外,还设置有旁路通路,该旁路通路在该压力最低的位置、以及径向动压轴承部与不平衡槽之间的边界位置开口。润滑油通过轴与套筒之间的间隙、以及旁路通路进行循环。由此,轴向动压轴承部的外周部的压力与通过不平衡槽提高后的压力相等。其结果为,能抑制由于润滑油的压力过低导致溶入润滑油的空气的气泡化。
专利文献1:日本特开2004-52987号公报
发明内容
但是,在日本特开2004-52987号公报的结构中,在轴向动压轴承部的外周部附近的旁路通路的开口的径向外侧,润滑油有可能滞留。因此,在溶入润滑油中的空气因压力变化等而气泡化的情况下,难以被排出到动压轴承的外部。若气泡积蓄在动压轴承内,则马达的旋转精度有降低的可能。
本发明的目的是提供一种在流体动压轴承装置中能够抑制润滑油滞留的结构。
本申请的示例性第一发明是流体动压轴承装置,其具备:轴,其沿着上下延伸的中心轴线配置;套筒,其具有供所述轴插入的贯通孔,该套筒在所述轴的周围沿轴向呈筒状延伸;推力部件,其配置在比所述轴靠轴向下侧的位置,封闭所述套筒的下端部的开口;多个动压槽,其形成于所述轴的外周面及所述套筒的内周面中的至少一方;以及润滑油,其存在于所述套筒及所述推力部件与所述轴之间,所述轴具备:轴主体部,其沿着所述中心轴线呈柱状延伸;以及轴凸缘部,其从所述轴主体部的下端部向径向外侧扩展,所述套筒的内周面包括:第一内周面,其与所述轴主体部的外周面在径向上相对;以及第二内周面,其至少一部分与所述轴凸缘部的外周面在径向上相对,所述套筒具有:套筒内侧下表面,其连接所述第一内周面的下端部和所述第二内周面的上端部,并且该套筒内侧下表面的至少一部分与所述轴凸缘部在轴向上相对;以及至少一个循环孔,其贯通所述套筒的内部并在所述套筒内侧下表面开口,所述循环孔的下侧开口的径向外侧的端部的轴向位置比所述下侧开口的径向内侧的端部的轴向位置靠上侧。
本申请的示例性的第二发明是流体动压轴承装置,其具备:轴,其沿着上下延伸的中心轴线配置;套筒,其具有供所述轴插入的贯通孔,该套筒在所述轴的周围沿轴向呈筒状延伸;推力部件,其配置在比所述轴靠轴向下侧的位置,封闭所述套筒的下端部的开口;多个动压槽,其形成于所述轴的外周面及所述套筒的内周面中的至少一方;以及润滑油,其存在于所述套筒及所述推力部件与所述轴之间,所述轴具备:轴主体部,其沿着所述中心轴线呈柱状延伸;以及轴凸缘部,其从所述轴主体部的下端部向径向外侧扩展,所述套筒的内周面包括:第一内周面,其与所述轴主体部的外周面在径向上相对;以及第二内周面,其至少一部分与所述轴凸缘部的外周面在径向上相对,所述套筒具有:套筒内侧下表面,其连接所述第一内周面的下端部和所述第二内周面的上端部,并且该套筒内侧下表面的至少一部分与所述轴凸缘部在轴向上相对;以及至少一个循环孔,其贯通所述套筒的内部并在所述套筒内侧下表面开口,所述套筒的第二内周面的至少一部分是倾斜面,该倾斜面从位于所述推力部件的轴向上侧且所述循环孔的下侧开口的径向外侧的部位随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜。
发明效果
根据本申请的示例性的第一发明,循环孔的下侧开口的径向外侧的端部的轴向位置比下侧开口的径向内侧的端部的轴向位置靠上侧。因此,位于轴凸缘部的径向外侧的润滑油容易朝循环孔的下侧开口流动。由此,能够抑制该部位存在的润滑油的滞留。其结果为,即使在溶入润滑油中的空气因压力变化等而气泡化时,也容易将该气泡排出到流体动压轴承装置的外部。
另外,根据本申请的示例性的第二发明,套筒的第二内周面的至少一部分成为位于推力部件的轴向上侧且循环孔的下侧开口的径向外侧、随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜的倾斜面。因此,位于轴凸缘部的径向外侧的润滑油容易沿着倾斜面移动而被导向循环孔。由此,能够抑制该部位存在的润滑油的滞留。其结果为,即使在溶入润滑油的空气由于压力变化等而气泡化的情况下,也容易将该气泡排出到流体动压轴承装置的外部。
附图说明
图1是第一实施方式的盘驱动装置的纵剖视图。
图2是第一实施方式的马达的纵剖视图。
图3是第一实施方式的轴、套筒和推力部件的纵剖视图。
图4是第一实施方式的套筒的纵剖视图。
图5是第一实施方式的套筒的仰视图。
图6是第一实施方式的轴、套筒和推力部件的局部纵剖视图。
图7是第二实施方式的马达的纵剖视图。
图8是第二实施方式的套筒的仰视图。
图9是变形例的轴、套筒以及推力部件的局部纵剖视图。
图10是变形例的风扇马达(离心风扇)的纵剖视图。
图11是变形例的旋转驱动装置的纵剖视图。
标号说明
1:盘驱动装置;2、2B:静止部;3、3B、3D:旋转部;5、5B:流体动压轴承装置;7D:风扇马达;8E:旋转驱动装置;9、9E:中心轴线;10:壳体;11、11B、11D、11E:马达;12:磁盘;13:访问部;14;盖;21:基底部;22:定子;23、23B、23C:套筒;24、24B、24C:推力部件;25、25C:粘接剂;31、31C、31D:轴;32、32D:转子轮毂;33:轭;34、34D:磁铁;41:定子铁芯;42:线圈;50、50B:润滑油;51:上径向动压槽列;52:下径向动压槽列;53:轴向动压槽列;60、60B:循环孔;61:第一内周面;62、62B、62C:第二内周面;63:套筒内侧下表面;70D:叶轮;71B:间隙;72B:间隙;80E:飞轮;90E:光学部件;100:角部;101、101B:倾斜面;131:头部;132:夹紧器;211:基底底板部;212:基底圆筒部;213:基底侧壁部;230:套筒贯通孔;231B:内侧套筒;232B:外侧套筒;240、240C:凹部;311:轴主体部;312:轴凸缘部;320:轮毂贯通孔;321:轮毂环状部;322:轮毂凸缘部;323:外周面;411:铁芯背部;412:齿;511:动压槽;512:动压槽;521:动压槽;522:动压槽;601;上侧开口;602、602B:下侧开口;701D:叶轮杯;702D:叶片。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的示例性实施方式进行说明。另外,在本申请中,将与马达的中心轴线平行的方向称为“轴向”,将与马达的中心轴线正交的方向称为“径向”,将沿以马达的中心轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。另外,在本申请中,将轴向设为上下方向,将相对于定子按压磁盘的夹紧器侧设为上,说明各部的形状和位置关系。但是,并非意图通过该上下方向的定义来限定本发明的盘驱动装置的使用时的方向。另外,在本申请中,“平行的方向”还包括大致平行的方向。另外,在本申请中,“正交的方向”也包含大致正交的方向。
<1.第一实施方式>
<1-1.盘驱动装置的结构>
图1是第一实施方式的盘驱动装置1的纵剖视图。盘驱动装置1是使在中央具有圆孔的磁盘12旋转的同时对磁盘12进行信息的读出和写入的装置。如图1所示,盘驱动装置1具有马达11、3张磁盘12、访问部13及构成壳体10的一部分的盖14。
马达11在后述的旋转部3中在支承磁盘12的同时以上下延伸的中心轴线9为中心使磁盘12旋转。马达11包括基底部21。基底部21的一部分在磁盘12的下侧沿径向扩展。马达11的旋转部3、磁盘12以及访问部13被容纳在由基底部21和盖14构成的壳体10的内部。访问部13使头部131沿磁盘12的记录面移动,进行针对磁盘12的信息的读出及写入中的至少一方。另外,盘驱动装置1也可以具有2张以下或4张以上的磁盘12。
在壳体10的内部空间中,填充有灰尘或尘埃极少的清洁空气。然而,也可以代替空气来填充氦气、氢气或氮气。由此,减少了针对访问部13的气体阻力。另外,也可以填充这些气体和空气的混合气体。基底部21和盖14质检的接合部被弹性体等密封材料封闭。由此,壳体10的内部空间被保持气密性。
<1-2.马达的配置>
接着,对马达11的详细结构进行说明。图2是第一实施方式的马达11的纵剖视图。如图2所示,马达11具有静止部2、旋转部3及后述的流体动压轴承装置5。静止部2相对于盘驱动装置1的壳体10相对静止。旋转部3借助于流体动压轴承装置5被支承为能够相对于静止部2以中心轴线9为中心旋转。
本实施方式的静止部2具有基底部21、定子22、套筒23及推力部件24。另外,套筒23和推力部件24包含在静止部2中,并且形成流体动压轴承装置5的一部分。
基底部21支承定子22。基底部21的材料例如使用铝合金、或不锈钢等金属。基底部21具有基底底板部211、基圆筒部212及基侧壁部213(参照图1)。基底底板部211、基底圆筒部212、以及基底侧壁部213形成为被连成一体。
基底底板部211在旋转部3及磁盘12(参照图1)的下方相对于中心轴线9垂直地扩展。另外,在本实施方式的基底底板部211,配置有用于向马达11供给驱动电流的电路板(省略图示)。基底圆筒部212从基底底板部211的上表面的一部分向上方呈大致圆筒状延伸。另外,基底圆筒部212与中心轴线9大致同轴配置。基底侧壁部213在旋转部3、磁盘12及访问部13的径向外侧沿轴向延伸。基底侧壁部213的上端部被固定在盖14的径向外侧的端部的下表面。
定子22是具有定子铁芯41和多个线圈42的电枢。定子22位于基底底板部211的上方且基圆筒部212的径向外侧。定子铁芯41例如由在轴向上层叠硅钢板等电磁钢板而成的层叠钢板构成。定子铁芯41通过例如粘接剂而被固定在基底圆筒部212的外周面,从而被直接地支承于基底部21。另外,定子铁芯41也可以借助于其他部件间接地支承于基底部21。
另外,定子铁芯41具有圆环状的铁芯背部411以及从铁芯背部411朝径向外侧突出的多个齿412。多个线圈42是缠绕在多个齿412周围的导线的集合体。马达11的驱动电流从外部电源(省略图示)经由所述电路板及该导线被提供给线圈42。优选地,多个齿412和多个线圈42在以中心轴线9为中心的周向上呈圆环状大致等间隔排列。
套筒23是在后述的旋转部3的轴31的周围沿轴向呈大致圆筒状延伸的部件。套筒23的下部例如通过粘接而被固定于基圆筒部212的内周面。此外,在套筒23的径向内侧的中心轴线9的周围设置有套筒贯通孔230。套筒贯通孔230在轴向上贯通套筒23。轴31沿轴向插入到套筒贯通孔230中。
推力部件24是被配置在比后述的旋转部3的轴31靠轴向下侧的位置、且封闭套筒23的下端部的开口的圆盘状的部件。推力部件24的外周面例如通过压入和粘接而固定于套筒23的下端部附近的内周面(后述的第二内周面62)。在制造马达11时,首先在套筒23的径向内侧插入轴31,之后,从下侧向套筒23的内周面压入推力部件24的外周面。此时,在套筒23的下端部附近的内周面上预先涂抹有粘接剂25(参照后述的图6)。并且,随着推力部件24的压入,粘接剂25扩展到套筒23的内周面以及推力部件24的外周面。另外,粘接剂25的一部分被挤出到推力部件24的上侧。然而,推力部件24的外周面也可以仅通过压入或仅通过粘接而固定于套筒23的内周面,也可以通过热压配合或焊接等其他方法进行固定。
本实施方式的旋转部3具有轴31、转子轮毂32、轭33以及磁铁34。另外,轴31包含在旋转部3中,并且形成流体动压轴承装置5的一部分。
轴31是沿着中心轴线9配置的、在所述套筒23和转子轮毂32的径向内侧沿轴向延伸的部件。轴31的材料例如使用不锈钢等金属。另外,轴31的材料可为磁性或非磁性的材料。此外,轴31可以与转子轮毂32是单一部件或是分体的部件。
轴31包括轴主体部311和轴凸缘部312,具有剖视观察为T字形的形状。轴主体部311沿着中心轴线9呈柱状延伸。轴凸缘部312从轴主体部311的下端部向径向外侧扩展。另外,推力部件24的外周面的径向位置比轴凸缘部312的外周面的径向位置更靠外侧。由此,能够抑制用于将推力部件24固定到套筒23的粘接剂25附着在轴31上从而妨碍旋转。
转子轮毂32是在轴31的周围呈圆环状扩展的部件。转子轮毂32包括轮毂环状部321和轮毂凸缘部322。轮毂环状部321及轮毂凸缘部322形成为连成一体。
轮毂环状部321被固定在轴31的上端部附近的外周面上。轮毂环状部321在定子22及套筒23的轴向上侧朝径向外侧呈圆环状扩展,并且,在定子22的周围以中心轴线9为中心在轴向上呈圆筒状延伸。套筒23的上表面隔着间隙与轮毂环状部321的下表面在轴向上相对。另外,在轮毂环状部321的径向内侧的中心轴线9的周围设置有轮毂贯通孔320。轮毂贯通孔320沿轴向贯通轮毂环状部321。轴31的上端部通过压入被固定于轮毂贯通孔320。另外,也可以进一步通过粘接将轴31的上端部附近的外周面固定在轮毂环状部321的内周面上。另外,轴31的上端部附近的外周面可以仅通过粘接固定在轮毂环状部321的内周面上,也可以通过热压配合等其他方法进行固定。
如图1所示,轮毂环状部321的外周面323嵌入磁盘12的圆孔中。磁盘12的内周部的至少一部分与轮毂环状部321的外周面323接触。由此,磁盘12在径向上被定位,并同时被包括轮毂环状部321的旋转部3所支承。此外,在轮毂环状部321的上表面固定有按压磁盘12的夹紧器132。
轮毂凸缘部322从轮毂环状部321的外周部的下端部向径向外侧扩展。磁盘12配置在轮毂凸缘部322的上侧。并且,下层的磁盘12的下表面与轮毂凸缘部322的上表面的至少一部分接触。由此,磁盘12在轴向上被定位,并同时被包括轮毂凸缘部322的旋转部3所支承。
轭33是保持磁铁34的圆筒状的部件。轭33与中心轴线9大致同轴配置。另外,通过例如粘接将轭33的外周面固定在轮毂环状部321的下部的内周面上。轭33的材料使用铁等强磁性体。由此,能够抑制从磁铁34产生的磁通泄漏到外部。
磁铁34是以中心轴线9为中心在轴向上呈圆环状配置的部件。磁铁34的外周面例如通过粘接剂固定在轭33的内周面。磁铁34的内周面隔着微小的间隙与定子22的多个齿412的径向方向外侧的端面在径向上相对。本实施方式的磁铁34使用圆环状的永久磁铁。此外,在磁铁34的内周面上,在周向上交替地磁化有N极和S极。然而,也可以使用多个磁铁来代替圆环状的磁铁34。在这种情况下,将多个磁铁布置在轭33的内周面上并使得N极的磁极面和S极的磁极面在周向上交替排列即可。另外,本实施方式的磁铁34如上所述借助于轭33被间接地固定在转子轮毂32上。然而,磁铁34可直接固定到转子轮毂32上而不借助于轭33。
在这样的马达11中,当经由所述电路板向线圈42供给驱动电流时,多个齿412产生磁通。并且,通过齿412与磁铁34之间的磁通的作用,在静止部2与旋转部3之间产生周向的扭矩。其结果为,旋转部3相对于静止部2以中心轴线9为中心旋转。另外,搭载在转子轮毂32上的磁盘12与旋转部3一起以中心轴线9为中心旋转。
<1-3.流体动压轴承装置的结构>
接着,对流体动压轴承装置5的结构进行说明。下面,与后述的图3~图5一起并适当参照图1及图2。
图3是轴31、套筒23和推力部件24的纵剖视图。如图3所示,套筒23的内周面为对应于轴31的T字形的形状而具有阶梯差的形状。以下,将套筒23的内周面中的、从该阶梯差的角部100向轴向上侧延伸的部位(在图3中,从P1位置沿轴向连续到P2位置的面)定义为第一内周面61。另外,将套筒23的内周面中的、从推力部件24的轴向上侧的位置沿轴向延伸到推力部件24的径向外侧的位置的部位(在图3中,从P3位置沿轴向连续到P4位置的面)定义为第二内周面62。并且,将套筒23中的、连接第一内周面61的下端部与第二内周面62的上端部的面定义为套筒内侧下表面63。第一内周面61隔着微小的间隙与轴主体部311的外周面在径向上相对。第二内周面62的至少一部分隔着微小的间隙与轴凸缘部312的外周面在径向上相对。套筒内侧下表面63中的径向内侧的至少一部分隔着微小的间隙与轴凸缘部312的上表面在轴向上相对。并且,轴凸缘部312的下表面隔着微小的间隙与推力部件24的上表面在轴向上相对。
在套筒23中的周向的一部分设置有循环孔60。循环孔60贯通套筒23的内部。另外,循环孔60的两端分别在第一内周面61和套筒内侧下表面63上开口。以下,将循环孔60在第一内周面61上的开口定义为上侧开口601。另外,将循环孔60在套筒内侧下表面63上的开口定义为下侧开口602。另外,在本实施方式中,在套筒23的周向上,有三个循环孔60彼此等间隔地设置。然而,循环孔60在套筒23中至少设置一个即可,而不限于三个。
在套筒23和推力部件24与轴31之间的间隙中,存在润滑油50。润滑油50例如使用聚乙烯酯类油或二酯类油。另外,润滑油50的界面位于套筒23的第一内周面61的上端部附近和轴主体部311的外周面之间的径向间隙中。
图4是套筒23的纵剖视图。如图4所示,在第一内周面61上形成有上径向动压槽列51和下径向动压槽列52。上径向动压槽列51位于比下径向动压槽列52靠轴向上侧的位置。上径向动压槽列51和下径向动压槽列52均为所谓的人字形的动压槽列。另外,在上径向动压槽列51中,位于轴向上侧的多个动压槽511随着朝向轴向下侧而向周向一侧倾斜。在上径向动压槽列51中,位于轴向下侧的多个动压槽512随着朝向轴向上侧而向周向一侧倾斜。另外,在下径向动压槽列52中,位于轴向上侧的多个动压槽521随着朝向轴向下侧而向周向一侧倾斜。在下径向动压槽列52中,位于轴向下侧的多个动压槽522随着朝向轴向上侧而向周向一侧倾斜。
在驱动马达11时,通过上径向动压槽列51及下径向动压槽列52,在介于套筒23的第一内周面61与轴主体部311的外周面之间的润滑油50中产生动压。由此,产生轴31的相对于套筒23的径向上的支承力。另外,上径向动压槽列51和下径向动压槽列52形成在套筒23的内周面和轴31的外周面中的至少一方即可。另外,径向动压槽列的数目可以是一个,也可以是三个以上。
另外,在本实施方式中,在上径向动压槽列51中,位于轴向上侧的多个动压槽511的轴向长度比位于轴向下侧的多个动压槽512的轴向长度长。由此,在驱动马达11时,在套筒23的第一内周面61与轴主体部311的外周面之间,通过上径向动压槽列51,产生将润滑油50从轴向上侧(即润滑油50的界面侧)向轴向下侧推入的压力(以下,定义为“推入压力”)。
图5是套筒23的仰视图。如图5所示,在套筒内侧下表面63上形成有轴向动压槽列53。轴向动压槽列53具有沿周向排列的多个推力槽。各推力槽从径向内侧向径向外侧呈螺旋状延伸。但是,轴向动压槽列53的形状也可以是人字形。在驱动马达11时,通过轴向动压槽列53,在介于套筒内侧下表面63和轴凸缘部312的上表面之间的润滑油50中产生流体动压。由此,产生轴31的相对于套筒23的轴向的支承力,旋转部3的旋转稳定。
另外,也可以在推力部件24的上表面进一步形成轴向动压槽列。并且,在驱动马达11时,也可以通过该轴向动压槽列,在介于推力部件24的上表面和轴凸缘部312的下表面之间的润滑油50产生流体动压。由此,旋转部3的相对于套筒23的旋转更加稳定。
即,在本实施方式中,由作为静止部2侧的部件的套筒23及推力部件24、作为旋转部3侧的部件的轴31、所述多个动压槽以及润滑油50构成流体动压轴承装置5。
另外,润滑油50连续存在于套筒23的第一内周面61与轴主体部311的外周面之间的径向间隙、套筒23的套筒内侧下表面63与轴凸缘部312的上表面之间的轴向间隙、套筒23的第二内周面62的一部分与轴凸缘部312的外周面之间的径向间隙、轴凸缘部312的下表面与推力部件24的上表面之间的轴向间隙、以及循环孔60内。即,在静止部2和旋转部3相对的间隙中,具有润滑油50连续存在的所谓的全填充结构。由此,即使在马达11的旋转时施加了冲击的情况下,也能抑制静止部2与旋转部3的接触。
另外,通过所述的“推入压力”,润滑油50经由套筒23和推力部件24与轴31之间的间隙、以及循环孔60进行循环。具体地,如图3中的箭头D1那样,在套筒23的第一内周面61和轴主体部311的外周面之间的间隙中,润滑油50主要朝轴向下方流动。另外,如图3中的箭头D2那样,在循环孔60内,润滑油50从下侧开口602向上侧开口601流动。即使在溶入润滑油50的空气变为气泡的情况下,随着润滑油50的循环,该气泡也会通过循环孔60流向润滑油50的界面附近。因此,能够从润滑油50的界面向流体动压轴承装置5的外侧排出气泡。
<1-4.轴、套筒和推力部件的详细结构>
接着,对轴31、套筒23及推力部件24的更详细结构进行说明。图6是轴31、套筒23和推力部件24的局部纵剖视图。下面,与图6一起适当地参照图1~图5。
在本实施方式中,设置于套筒内侧下表面63的下侧开口602相对于轴向和径向倾斜地开口。并且,下侧开口602的径向外侧的端部的轴向位置比下侧开口602的径向内侧的端部的轴向位置靠上侧。由此,位于轴凸缘部312的径向外侧的润滑油50容易朝循环孔60的下侧开口602流动。另一方面,如果不具有该结构,则位于轴凸缘部312的径向外侧的润滑油50难以朝向循环孔60的下侧开口602流动,因而容易滞留。因此,当溶入到该位置的润滑油50中的空气发生气泡化时,该气泡难以通过循环孔60被排出到流体动压轴承装置5的外侧。在本发明中,通过具有所述结构,能够抑制存在于该部位的润滑油50的滞留。其结果为,即使在溶入润滑油50中的空气由于压力变化等而气泡化时,也容易将该气泡排出到流体动压轴承装置5的外部。
如图6所示,在套筒23的第二内周面62的至少一部分形成有倾斜面101。倾斜面101从位于推力部件24的轴向上侧且下侧开口602的径向外侧的部位随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜。因此,位于轴凸缘部312的径向外侧的润滑油50容易沿倾斜面101移动而被引导至循环孔60。由此,能够抑制存在于该部位的润滑油50的滞留。其结果为,即使在溶入润滑油50中的空气由于压力变化等而气泡化时,也容易将该气泡排出到流体动压轴承装置5的外部。
此外,在本实施方式中,倾斜面101的径向内侧的端部的轴向位置优选比下侧开口602的径向内侧的端部的轴向位置靠上侧。由此,沿倾斜面101移动来的润滑油50更容易被导向循环孔60。其结果为,能够进一步抑制存在于该部位的润滑油50的滞留。
另外,推力部件24在包括径向外侧的端部的一部分处具有从上表面向下侧凹陷的凹部240。在制造马达11时,推力部件24被压入套筒23的下端部。此时,用于将推力部件24固定在套筒23上的粘接剂25的一部分被挤出到推力部件24的上侧,被配置在凹部240的至少一部分处。并且,粘接剂25的至少一部分被连续地配置在推力部件24的上表面和第二内周面62的范围。由此,在位于轴凸缘部312的径向外侧的润滑油50中,通过使用粘接剂25覆盖特别容易滞留润滑油50的空间,能够进一步抑制润滑油50的滞留。
另外,凹部240承担着作为粘接剂容纳部的作用,该粘接剂容纳部在推力部件24的外周面的包括上端部的一部分与套筒23的第二内周面62之间的径向间隙中容纳粘接剂25。由此,能够抑制粘接剂25向轴31侧突出而妨碍轴31旋转。
<2.第二实施方式>
接着,对本发明的第二实施方式所涉及的盘驱动装置的结构进行说明。另外,关于第二实施方式的盘驱动装置中的马达11B以外的部位,因为具有与第一实施方式的盘驱动装置1中的马达11以外的部位同等的结构,所以省略重复说明。
图7是第二实施方式的马达11B的纵剖视图。马达11B包括静止部2B、旋转部3B以及流体动压轴承装置5B。对于马达11B的套筒23B以外的部位,具有与第一实施方式的马达11的套筒23以外的部位同等的结构。
本实施方式的套筒23B还包括内侧套筒231B和外侧套筒232B。内侧套筒231B是套筒23B中比轴凸缘部312B靠上侧的部位中的、比上侧开口601B靠轴向下侧的位置。内侧套筒231B在比轴凸缘部312B靠上侧且轴主体部311B的径向外侧处在轴向上呈圆筒状延伸。外侧套筒232B是位于内侧套筒231B的上侧和径向外侧的部位。外侧套筒232B形成套筒23B的至少外周部和下端部。在本实施方式中,内侧套筒231B和外侧套筒232B是彼此不同的部件。另外,通过粘接将内侧套筒231B的外周面的周向一部分固定在外侧套筒232B的内周面上。
图8是套筒23B的仰视图。如图8所示,内侧套筒231B的外周面的一部分在周向的P5位置处从上端部到下端部向径向内侧凹陷。由此,内侧套筒231B的外周面的一部分在P5位置处与外侧套筒232B的内周面隔开间隙71B在径向上相对。另外,如图7所示,内侧套筒231B的上表面的一部分在周向的P5位置处从径向内侧的端部到径向外侧的端部向轴向下侧凹陷。由此,内侧套筒231B的上表面的一部分在P5位置处与外侧套筒232B的下表面隔开间隙72B在轴向上相对。另外,通过将间隙71B与间隙72B连接,在内侧套筒231B与外侧套筒232B之间形成循环孔60B。另外,在内侧套筒231B的外周面的下端部与外侧套筒232B的内周面的下端部之间的径向间隙处,形成循环孔60B的下侧开口602B。这样,通过使用彼此不同的内侧套筒231B和外侧套筒232B形成套筒23B,能够容易地设置循环孔60B。
本实施方式的第二内周面62B形成于外侧套筒232B的内周面。另外,与第一实施方式相同,在第二内周面62B的至少一部分形成有倾斜面101B。倾斜面101B从位于推力部件24B的轴向上侧且下侧开口602B的径向外侧的部位随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜。由此,位于轴凸缘部312B的径向外侧的润滑油50B沿倾斜面101B移动而容易被导向循环孔60B。其结果为,能够抑制存在于该部位的润滑油50B的滞留。
另外,与第一实施方式同样,优选倾斜面101B的径向内侧的端部的轴向位置比内侧套筒231B的外周面的下端部的轴向位置靠上侧。由此,位于轴凸缘部312B的径向外侧的润滑油50B容易朝循环孔60B的下侧开口602B流动。其结果为,能够进一步抑制存在于该部位的润滑油50B的滞留。
<3.变形例>
以上,对本发明的示例性实施方式进行了说明,但本发明并不限定于所述实施方式。
图9是一个变形例的轴31C、套筒23C和推力部件24C的局部纵剖视图。在图9的例子中,容纳粘接剂25C(用于将推力部件24C固定在套筒23C上)的凹部240C形成于套筒23C的第二内周面62C。在制造马达时,推力部件24C被压入套筒23C的下端部。此时,用于将推力部件24C固定在套筒23C上的粘接剂25C的一部分被挤出到推力部件24C的上侧,被配置在凹部240C的至少一部分。由此,能够抑制粘接剂25C突出到轴31C侧而妨碍轴31C旋转。
所述实施方式及变形例的马达作为使磁盘旋转的主轴马达使用。但是,如图10的变形例所示,代替本发明的磁盘,也可以使用具有叶轮杯701D和多个叶片702D的叶轮70D,也可以将具有与所述实施方式及变形例相同的结构的马达11D用于供给空气流的风扇马达7D。例如,可以通过在连接旋转部3D的轴31D与磁铁34D的转子轮毂32D上固定叶轮杯701D,进而设置从叶轮杯701D向径向外侧扩展的多个叶片702D,从而形成了风扇马达7D。
此外,如图11的变形例所示,代替本发明的磁盘,也可以使用支承光学部件90E的飞轮80E,该光学部件90E对从光源入射的入射光进行反射,或者使反射后的反射光透射。并且,也可以通过具有与所述实施方式及变形例相同的结构的马达11E,形成在支承该飞轮80E的同时使该飞轮80E以中心轴线9E为中心旋转的旋转驱动装置8E。
另外,流体动压轴承装置、马达及盘驱动装置的细节的形状也可以与本申请的各图所示的结构及形状不同。另外,也可以在没有矛盾的范围内适当地组合所述实施方式和变形例中出现的各要素。
产业上的利用可能性
本发明可用于流体动压轴承装置、马达及盘驱动装置。

Claims (18)

1.一种流体动压轴承装置,其具备:
轴,其沿着上下延伸的中心轴线配置;
套筒,其具有供所述轴插入的贯通孔,该套筒在所述轴的周围沿轴向呈筒状延伸;
推力部件,其配置在比所述轴靠轴向下侧的位置,封闭所述套筒的下端部的开口;
多个动压槽,其形成于所述轴的外周面及所述套筒的内周面中的至少一方;以及
润滑油,其存在于所述套筒及所述推力部件与所述轴之间,
所述轴具备:
轴主体部,其沿着所述中心轴线呈柱状延伸;以及
轴凸缘部,其从所述轴主体部的下端部向径向外侧扩展,
所述套筒的内周面包括:
第一内周面,其与所述轴主体部的外周面在径向上相对;以及
第二内周面,其至少一部分与所述轴凸缘部的外周面在径向上相对,
所述套筒具有:
套筒内侧下表面,其连接所述第一内周面的下端部和所述第二内周面的上端部,并且该套筒内侧下表面的至少一部分与所述轴凸缘部在轴向上相对;以及
至少一个循环孔,其贯通所述套筒的内部并在所述套筒内侧下表面开口,
所述循环孔的下侧开口的径向外侧的端部的轴向位置比所述下侧开口的径向内侧的端部的轴向位置靠上侧。
2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述推力部件的外周面被固定于所述套筒的所述第二内周面,
所述推力部件在包括径向外侧的端部的一部分处具有从上表面向下侧凹陷的凹部,
所述流体动压轴承装置还具有配置于所述凹部的至少一部分处的粘接剂。
3.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述推力部件借助于粘接剂被固定在所述套筒的所述第二内周面上,
所述粘接剂的至少一部分连续配置在所述推力部件的上表面和所述第二内周面的范围。
4.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述流体动压轴承装置还具有粘接剂容纳部,该粘接剂容纳部是所述推力部件的外周面的包括上端部的一部分与所述套筒的所述第二内周面之间的径向间隙,
所述推力部件借助于粘接剂被固定于所述套筒,
所述粘接剂的一部分位于所述粘接剂容纳部。
5.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述套筒的所述第二内周面的至少一部分是倾斜面,该倾斜面从位于所述推力部件的轴向上侧且所述循环孔的所述下侧开口的径向外侧的部位随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜。
6.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述套筒具有:
内侧套筒,其在比所述轴凸缘部靠上侧且所述轴主体部的径向外侧处沿轴向呈圆筒状延伸;以及
外侧套筒,其至少形成所述套筒的外周部和下端部,所述内侧套筒被固定于该外侧套筒的内周面,
所述外侧套筒和所述内侧套筒由彼此不同的部件形成,
所述循环孔形成于所述内侧套筒与所述外侧套筒之间,
所述下侧开口形成于所述内侧套筒的外周面的下端部与所述外侧套筒的内周面之间的径向间隙。
7.根据权利要求5所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述套筒具有:
内侧套筒,其在比所述轴凸缘部靠上侧且所述轴主体部的径向外侧处沿轴向呈圆筒状延伸;以及
外侧套筒,其至少形成所述套筒的外周部和下端部,所述内侧套筒被固定于该外侧套筒的内周面,
所述第二内周面形成于所述外侧套筒,
所述倾斜面的径向内侧的端部的轴向位置比所述内侧套筒的外周面的下端部的轴向位置靠上侧。
8.一种流体动压轴承装置,其具备:
轴,其沿着上下延伸的中心轴线配置;
套筒,其具有供所述轴插入的贯通孔,该套筒在所述轴的周围沿轴向呈筒状延伸;
推力部件,其配置在比所述轴靠轴向下侧的位置,封闭所述套筒的下端部的开口;
多个动压槽,其形成于所述轴的外周面及所述套筒的内周面中的至少一方;以及
润滑油,其存在于所述套筒及所述推力部件与所述轴之间,
所述轴具备:
轴主体部,其沿着所述中心轴线呈柱状延伸;以及
轴凸缘部,其从所述轴主体部的下端部向径向外侧扩展,
所述套筒的内周面包括:
第一内周面,其与所述轴主体部的外周面在径向上相对;以及
第二内周面,其至少一部分与所述轴凸缘部的外周面在径向上相对,
所述套筒具有:
套筒内侧下表面,其连接所述第一内周面的下端部和所述第二内周面的上端部,并且该套筒内侧下表面的至少一部分与所述轴凸缘部在轴向上相对;以及
至少一个循环孔,其贯通所述套筒的内部并在所述套筒内侧下表面开口,
所述套筒的第二内周面的至少一部分是倾斜面,该倾斜面从位于所述推力部件的轴向上侧且所述循环孔的下侧开口的径向外侧的部位随着朝向轴向下侧而向径向外侧倾斜。
9.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述推力部件的外周面被固定于所述套筒的所述第二内周面,
所述推力部件在包括径向外侧的端部的一部分处具有从上表面向下侧凹陷的凹部,
该流体动压轴承装置还具有配置于所述凹部的至少一部分处的粘接剂。
10.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述推力部件借助于粘接剂被固定在所述套筒的所述第二内周面上,
所述粘接剂的至少一部分连续配置在所述推力部件的上表面和所述第二内周面的范围。
11.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述流体动压轴承装置还具有粘接剂容纳部,该粘接剂容纳部是所述推力部件的外周面的包括上端部的一部分与所述套筒的所述第二内周面之间的径向间隙,
所述推力部件借助于粘接剂被固定于所述套筒,
所述粘接剂的一部分位于所述粘接剂容纳部。
12.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述倾斜面的径向内侧的端部的轴向位置比所述下侧开口的径向内侧的端部的轴向位置靠上侧。
13.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述套筒具有:
内侧套筒,其在比所述轴凸缘部靠上侧且所述轴主体部的径向外侧处沿轴向呈圆筒状延伸;以及
外侧套筒,其至少形成所述套筒的外周部和下端部,所述内侧套筒被固定于该外侧套筒的内周面,
所述外侧套筒和所述内侧套筒由彼此不同的部件形成,
所述循环孔形成于所述内侧套筒与所述外侧套筒之间,
所述下侧开口形成于所述内侧套筒的外周面的下端部与所述外侧套筒的内周面之间的径向间隙。
14.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置,其特征在于,
所述套筒具有:
内侧套筒,其在比所述轴凸缘部靠上侧且所述轴主体部的径向外侧处沿轴向呈圆筒状延伸;以及
外侧套筒,其至少形成所述套筒的外周部和下端部,所述内侧套筒被固定于该外侧套筒的内周面,
所述第二内周面形成于所述外侧套筒,
所述倾斜面的径向内侧的端部的轴向位置比所述内侧套筒的外周面的下端部的轴向位置靠上侧。
15.一种马达,其具备:
权利要求1所述的流体动压轴承装置;
具有所述套筒和定子的静止部;以及
旋转部,其具有所述轴和与所述定子相对的磁铁,所述旋转部借助于所述流体动压轴承装置被支承为能够相对于所述静止部以所述中心轴线为中心旋转。
16.一种盘驱动装置,其具备:
权利要求15所述的马达;
访问部,其针对由所述马达的所述旋转部支承的盘进行信息的读出及写入中的至少一方;以及
盖,
所述静止部具有直接或间接支承所述定子的基底部,
所述旋转部和所述访问部被容纳在由所述基底部和所述盖构成的壳体的内部。
17.一种风扇马达,其具备:
权利要求15所述的马达;以及
叶轮,其包括固定于转子轮毂的叶轮杯和从所述叶轮杯向径向外侧扩展的多个叶片,所述转子轮毂连接所述轴与所述磁铁。
18.一种旋转驱动装置,其使支承光学部件的飞轮旋转,该光学部件对从光源入射的入射光进行反射或者使被进行了所述反射的反射光透射,该旋转驱动装置具备:
权利要求15所述的马达;以及
支承于所述马达、以所述中心轴线为中心旋转的所述飞轮。
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