CN1363022A - 动压式流体轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可将混入轴承内的空气排出、以防止润滑油流到外面的动压式流体轴承装置。其构造为,用空心轴(3)与安装于空心轴(3)一端的止推板(4)留有一定空隙地夹持安装在固定轴(2)上的止推轴承(1)。在固定轴(2)的外周面与空心轴(3)的内周面中至少一个面上设有不对称的人字形动压发生槽(8a、8b)。在固定轴(2)的一端与空心轴(3)间设有第1毛细管状密封部(7a),在固定轴(2)的另一端与止推板(4)间设有第2毛细管状密封部(7b),在第1毛细管状密封部(7a)与第2毛细管状密封部(7b)之间形成排气槽(9)。

Description

动压式流体轴承装置
技术领域
本发明涉及动压式流体轴承装置。
背景技术
一直以来，磁盘驱动装置等信息装置采用使用动压式流体轴承装置的主轴电动机，如：特开平9-210054号公报公布了防止润滑油泄漏的动压式流体轴承装置。
图5显示了目前的动压式流体轴承装置。
可自由旋转地支承于作为固定轴的轴2上的空心轴3的一端装有止推板4，用空心轴3和止推板4有空隙地夹持安装在轴2上的止推轴1。密封板5被压入固定在空心轴3的另一端，在密封板5的内面与轴2间形成微小空间。电动机衬套6被压接在空心轴3的外周面上。
轴2与空心轴3的内周面间的空隙、空心轴3与止推板4及止推轴承1间的间隙充填有润滑油，为防止润滑油泄漏，在轴承空间的两端侧形成第1、第2毛细管状密封部7a、7B。
即：在空心轴3的内周面的上端部与轴2间设有沿轴向形成锥面的V字型第1毛细管状密封部7a，在止推板4与固定轴2间设有沿轴向形成锥面的V字型第2毛细秋状密封部7b。通过设置第1、第2毛细管状密封部7a、7b，可利用毛细管现象将润滑油保留在轴承内，从可防止润滑油泄漏。
在轴2的外周面及与该外周面相对的空心轴3的内周面二者中的至少一个面、这里为空心轴3的内周面上，在第1毛细管状密封部7a与第2毛细管状密封部7B之间形成人字形动压发生槽8a、8b。如图5所示，使其高度与空心轴3一致，位置横移。
空心轴3的内周面上的向心轴承面的动压发生槽8a的形状不对称，从动压发生槽8a的中央弯曲部10a至端部10B的宽度A比从中央弯曲部10a至端部10c的宽度B长。而且该不对称的动压发生槽形成于离止推轴承1最远的位置。利用此种构造，由于动压的不平衡而产生的油的移动方向被限制在靠止推轴承的一侧，润滑油的液面位置在动压发生槽8a的10a、10b之间很稳定。
因此，在上述构造的动压流体轴承装置中，电动机的旋转使润滑油产生向着轴承中心的力，液面的高度移动，液面稳定。
但是，电动机旋转的同时，润滑油液面要移动至动压发生槽8a、8B内的动压达到平衡的位置，所以动压发生槽8a、8b的局部暴露于空气中，致使空气易进入动压发生槽并进入轴承内。
如果混入的空气滞留在轴承内，就会产生空气的压力而将润滑油挤至外部，导致润滑油从开口部流出。
发明的公开
本发明的目的是解决上述问题，提供一种可将混入轴承内的空气排出、防止润滑油流至外部的动压式流体轴承装置。
本发明的动压式流体轴承装置的特征是在固定轴的外表面形成排气槽。
通过本发明，可始终排出混入轴承内的空气，防止润滑油流出。
本发明技术方案1的动压流体轴承装置的构造为，在旋转自如地支承于固定轴上的空心轴的一端安装止推板，用上述空心轴和止推板有间隙地夹持安装在上述固定轴上的止推轴承，在上述固定轴的外周面和与该外周面相对的空心轴的内周面中至少一个面上形成不对称人字形动压发生槽，在固定轴与空心轴内周面之间的间隙、上述空心轴与上述止推板及上述止推轴承之间的间隙中充填润滑油，其特征是，在上述固定轴的一端与上述空心轴之间形成沿轴向形成锥面的第1毛细管状密封部，在上述固定轴的另一端与止推板之间形成沿轴方向形成锥面的第2毛细管状密封部，在上述第1毛细管状密封部与第2毛细管状密封部之间的上述固定轴的外表面上形成排气槽。
通过这种构造，即使润滑油中混入空气，也可通过排气槽将混入的空气排至外部，所以可控制由于空气温度及压力变化而引起的膨胀，防止润滑油流到外部。
本发明技术方案2的动压式流体轴承装置是在技术方案1中，将槽部设在靠近第2毛细管状密封部一侧。
本发明技术方案3的动压式流体轴承装置是在技术方案2中，将槽部延至第2毛细管状密封部。
利用这种构造，更易于将混入润滑油中的空气排出。
本发明技术方案4的动压式流体轴承装置是在技术方案1～3中，第2毛细管状密封部的长度大于第1毛细管状密封部的长度。
通过这种构造，可增大毛细管状密封部的润滑油的保持容量，防止润滑油泄漏至外部。
附图的简单说明
图1为使用本发明实施形态1的动压式流体轴承装置的主轴电动机的截面图。
图2为形成于图1所示动压式流体轴承装置的轴的动压发生槽的说明图。
图3为使用本发明实施形态2的动压式流体轴承装置的主轴电动机的截面图。
图4为使用本发明实施形态3的动压式流体轴承装置的主轴电动机的截面图。
图5为使用目前的动压式流体轴承装置的主轴电动机的截面图。
发明的实施形态
下面利用图1～4说明本发明的各实施形态。
对与表示传统例的图5起同样作用的部件，标注同一符号加以说明。
实施形态1
图1与图2表示本发明的实施形态1。
在本实施形态1中，为防止润滑油泄漏，在轴2的外周部设有排气槽9，除此之外，其他构造与表示传统例的图5相同。
如图1所示，动压式流体轴承装置的构造在旋转自如地支承于作为固定轴的轴2上的、由黄铜制成的空心轴3的一端侧安装有止推板4，用空心轴3与止推板4有空隙地夹持安装在轴2的止推轴承1。在空心轴3的另一端，密封板5压接固定在轴2上，在密封板5的内周面与轴2之间形成微小空间。
固定有止推轴承1的轴2被插入空心轴3中。在空心轴3的外周面压接电动机衬套6。
在空心轴3的内周面形成人字形的动压发生槽8a、8b。
设于上侧的动压发生槽8a如图2所示，从动压发生槽8a的中央弯曲部10a至端部10b的宽度A大于从中央弯曲部10a至端部10c的宽B，为不对称形状。通过这种构造，润滑油产生从轴承上端部向着止推轴承侧的力，所以限制由于动压的不平衡而产生的油的移动方向，润滑油的液面高度稳定在10a与10b间的动压平衡位置。
并且，在轴2与空心轴3的内周面之间的间隙、空心轴3与止推板4及止推轴承1之间的间隙充填有润滑油。
在空心轴3的内周面的上端部与轴2之间设有沿轴方向形成锥面的V字型第1毛细管状密封部7a，在止推板4与轴2之间设有沿轴方向形成锥面的V字型第2毛细管状密封部7b。通过设置第1、第2毛细管状密封部7a、7b，产生润滑油液体从宽的部位向窄的部位移动的现象，即毛细管现象，可将润滑油保持在轴承部，防止润滑油泄漏至外部。
在第1毛细管状密封部7a与第2毛细管状密封部7b之间的轴2的外表面上，形成多个排气槽9。
通过这种构造，在电动机旋转时，润滑油向着下方的止推轴承1方向产生力，液面高度移动，液面稳定。此时，由于液面高度从动压发生槽8a的10a移至10b的动压平衡位置，所以动压发生槽8a的局部暴露于空气中，空气进入轴承内。
但是，在本实施形态1中，由于在轴2的外周面设有多个排气槽9，所以混入的空气能始终通过排气槽9而从第2毛细管状密封部7b向外排出。
因此，可防止由于空气混入润滑油而引起润滑油外流。
不过，排气槽9的数目不特别限定，可为单数，也可为多数。形状也不限定。
实施形态2
图3表示本发明的实施形态2。
在本实施形态2中，除将排气槽9延伸至第2毛细管状密封部7b外，其他构造与上述实施形态1相同。
这样，通过将排气槽9延伸至第2毛细管状密封部7b侧，更易于将混入轴承内的空气排出。
实施形态3
图4表示本发明的实施形态3。
在上述各实施形态中，最好第2毛细管状密封部7b的长度比第1毛细管状密封部7a的长度长。
也就是说，在动压式流体轴承装置中，使电动机旋转，以通过设于向心轴承的不对称人字形槽8a而使润滑油向止推轴承方向移动，以使之保持其稳定，且用第2毛细管状密封部保持移动的润滑油。
为将混入轴承的空气也从第2毛细管状密封部向外排出，第2毛细管状密封部7b的长度d2比第1毛细管状密封部d1的长度长，最好是其1.5～3倍，这样，就可增加第2毛细管状密封部7b的润滑油保持量，能更有效地防止润滑油外流。
在上述各实施形态中，动压发生槽8a、8b是设于空心轴3的内周面上，但本发明并不仅限于此，也可将动压发生槽设于轴2上，或轴2和空心轴3双方都设，均可得到同样的效果。
另外，在上述各实施形态中，不对称动压发生槽的尺寸差为0.2mm，空心轴3与轴2的间隔为3um，排气槽9为8条，深0.3mm、宽0.3mm。
从上述各实施形态中可清楚知道，利用本发明的动压式流体轴承装置，由于在固定轴的一端与空心轴间设有第1毛细管状密封部，在上述固定轴的另一端与止推板间设有第2毛细管状密封部，在上述第1毛细管状密封部与第2毛细管状密封部之间的上述固定轴的外表面设有排气槽，所以始终可将进入轴承内的空气排出，防止润滑油流到外面。
另外，通过延长排气侧的毛细管状密封部，可防止润滑油流到外面。

Claims (4)

1.一种动压式流体轴承装置，在旋转自如地支承于固定轴(2)的空心轴(3)的一端装有止推板(4)，用上述空心轴(3)与止推板(4)有空隙地夹持安装在上述固定轴(2)上的止推轴承(1)，
在上述固定轴(2)的外周面和与该外周面相对的空心轴(3)的内周面中至少一个面上设有不对称的人字形动压发生槽，
在固定轴(2)与空心轴(3)的内周面之间的间隙、上述空心轴(3)与上述止推板(4)及上述止推轴承(1)之间的间隙中充填有润滑油，
在上述固定轴(2)的一端与上述空心轴(3)之间设有沿轴方向形成锥面的第1毛细管状密封部(7a)，在上述固定轴(2)的另一端与止推板(4)之间设有沿轴方向形成锥面的第2毛细管状密封部(7b)，
其特征在于，在上述第1毛细管状密封部(7a)与第2毛细管状密封部(7b)之间的上述固定轴(2)的外周面设有排气槽(9)。
2.如权利要求1所述的动压式流体轴承装置，其特征在于，将上述槽(9)设于靠近第2毛细管状密封部(7b)的一侧。
3.如权利要求2所述的动压式流体轴承装置，其特征在于，将上述槽(9)延长至第2毛细管状密封部(7b)。
4.如权利要求1至权利要求3任一项所述的动压式流体轴承装置，其特征在于，第2毛细管状密封部(7b)的长度比第1毛细管状密封部(7a)的长度长。
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