CN1382919A - 流体动压轴承装置 - Google Patents

Abstract

一种流体动压轴承装置,在稳定旋转时将2处的轴向推力轴承部(SBa、SBb)中轴承间隙较小侧的轴向推力轴承部(SBb)中的动压产生用槽的深度形成得比另一方的轴向推力轴承部(SBa)中的动压产生用槽的深度较浅,并且,第2面对构件(16)由硬度比第1面对构件(13)高的材料构成,同时设置规定的施力装置,使轴向推力板(23)始终从第2轴向推力轴承部侧(SBb)上浮。本发明具有在轴向推力动压轴承部中容易产生所需足够的动压力及减少轴向推力动压轴承部的磨损的优点。

Description

流体动压轴承装置

技术领域

本发明涉及通过使被夹于轴构件的动压面与轴承套筒的动压面之间的润滑流体产生动压、从而构成能对两构件相互间相对旋转地进行支承的流体动压轴承装置。

背景技术

近年来，关于用于高速地旋转支承磁盘、光盘、光学多面体等的各种旋转体的流体轴承装置的方案被提出多种。动压轴承装置被应用于如图7所示的硬盘驱动装置(HDD)用主轴电动机，作为轴承构件的轴承套筒13被安装成相对轴构件21能旋转，设于上述轴构件21的外周上的动压面与设在上述轴承套筒13的内周上的动压面在半径方向接近相对形成的狭小间隙内通过注入油或空气等的润滑流体，形成有径向动压轴承部RB。并且，设在嵌合固定于上述轴构件21上的轴向推力板23侧的动压面与在轴向与该动压面相对的上述轴承套筒13侧的动压面和安装在轴承套筒13的开口部的配对板16侧的动压面，被配置成在轴向夹有狭小间隙地接近相对的状态，通过在该狭小间隙内注入上述润滑流体而构成轴向推力动压轴承部SBa、SBb。

而且，利用在上述径向动压轴承部RB和轴向推力动压轴承部SBa、SBb中相对的两动压面中至少设在一侧的动压产生用槽等的流体加压装置(未图示)的泵吸作用对润滑流体加压，利用由此所产生的动压力使旋转侧的构件相对静止侧的构件在径向方向及轴向推力方向上分别以上浮的状态被旋转地支承。

在这样的流体轴承装置中，在旋转侧构件稳定旋转时，旋转侧的构件相对静止的固定侧的构件夹有润滑流体地以非接触方式上浮，但在停止时旋转侧构件与固定侧构件在一方的轴向推力轴承部侧呈接触状态。例如，在HDD用主轴电动机的场合，搭载在旋转侧构件上的硬盘在成为稳定转速后，记录再生头通过导向构件而在盘片上移动并以非接触方式进行记录再生。另一方面，当旋转驱动停止时，旋转侧构件仅以旋转时的上浮量向重力方向变位。这时，导向构件与盘片留有不接触程度的间隙而分开，但在电动机的姿势反转的场合或受到过分的外部冲击的场合，旋转侧构件与旋转侧构件超过上述上浮量地变位，盘片与导向构件接触，有使盘片受损伤的可能。因此，有消除对电动机使用姿势限制的要求。

为了解决该问题，有方案提出，将与安装在旋转侧构件上的驱动磁铁相对的磁性体设置在固定侧构件上来对旋转侧构件进行磁力吸引的电动机。但是，由于电动机在装配过程中的偏差及各构件零件的尺寸偏差而引起磁性体与驱动磁铁的间隙尺寸偏差，其结果，磁吸引力就产生偏差。当磁吸引力产生偏差时，轴向推力动压轴承部SBa、SBb的间隙产生变动，存在着不能获得规定的轴向推力动压力的问题。另外，当利用磁吸引力使旋转时的一方的轴向推力动压轴承部的间隙间隔过分变狭时，润滑流体的粘性增加，存在着电动机转矩损失变大的可能。

并且，由于一般轴承磨损量与旋转侧构件的旋转速度与接触时间的乘积成正比，若在电动机起动时即使是低速旋转也能使其早期地上浮，就能抑制轴承磨损量。可是，在对旋转侧构件和固定侧构件进行磁力吸引的场合，由于必须产生超过磁吸引力的上浮力，若不作任何的改进，则上浮时期就延迟。即两构件的接触时间延长，使轴承产生磨损。

鉴于上述问题，本发明的目的在于，消除对电动机使用姿势的限制，并使在轴向推力动压轴承部上容易产生所需足够的动压力，通过减少轴向推力动压轴承部的磨损，提供可靠性高的流体动压轴承装置。

发明的概述

为了解决上述问题，技术方案1的流体动压轴承装置的特点是，在轴构件与轴承构件相对稳定地旋转时，旋转侧构件被支承在第1轴向推力轴承部的间隔L1和第2轴向推力轴承部的间隔L2中任何一方的间隔为较小的位置上，并且在该间隔较小一侧的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度被形成为比另一方的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度较浅。

若采用具有这样结构的本发明，通过利用轴向推力动压产生用槽的深度较浅的一方在旋转初期的低速旋转时产生较大的动压力的现象，从而在旋转初期的阶段中，在轴向推力轴承部中旋转侧构件就早期地从固定侧构件上浮，减少伴随两构件接触所引起的磨损，在能获得耐久性优良的流体动压轴承的同时，即使在相对间隔狭小的轴向推力轴承部，也能获得较大的轴向推力动压力。

又，技术方案2的流体动压轴承装置，是在技术方案1中，间隔较小侧的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度被设定成该轴向推力轴承部的弹性系数大致为最大的状态。因此，若采用具有这样结构的本发明，能获得较大的轴承刚性。

技术方案3的流体动压轴承装置，是在技术方案2中，间隔较小侧的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度最好被设定成所述间隔的0.8倍-2.8倍的尺寸。

又，技术方案4的流体动压轴承装置，是在技术方案1中，在所述第1轴向推力轴承部和所述第2轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度被设定成各自的轴向推力轴承部的弹性系数大致为最大的状态。因此，若采用具有这样结构的本发明，在能获得大的轴承刚性的同时，即使因在轴向推力板上产生的残余应力及应变的影响而使实际的弹性系数峰值偏移时，也能获得所期望的弹性系数。

又，技术方案5的流体动压轴承装置的特点是，第2面对构件用比第1面对构件硬度高的材料构成，并具有在旋转时对所述轴向推力板始终施力成从第2轴向推力轴承部侧上浮状态的施力装置。

因此，若采用具有这样结构的轴向推力动压轴承部，由于构成轴向推力板始终从硬度高的材料一侧上浮的状态，故不论电动机的使用姿势如何都能抑制轴向推力动压轴承部的磨损，并提高轴承的可靠性。

这时，第2轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度最好比第1轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度形成得较浅，并且，所述施力装置最好是，以比旋转侧构件上的重力还大的磁吸引力将所述旋转侧构件向固定侧构件吸引，所述旋转侧构件在稳定旋转时，施力成所述第2轴向推力轴承部的间隔L2比所述第1轴向推力轴承部的间隔L1较小。另外，所述第2轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度，最好设定成所述第2轴向推力轴承部的间隔L2的0.8倍-2.8倍的尺寸。若采用具有这样结构的本发明，则能良好地获得上述的作用。

并且，若预先将所述第2面对构件的面粗糙度形成得比所述第1面对构件的面粗糙度较平滑，就能获得良好的上浮状态。

附图的简单说明

图1是应用本发明流体动压轴承装置的主轴电动机的剖视图。

图2是表示在轴向推力板上形成的动压产生用槽的一例子的俯视说明图。

图3是表示应用本发明流体轴承装置的主轴电动机停止时状态的主要部分剖视图。

图4是表示应用本发明流体轴承装置的主轴电动机稳定旋转时状态的主要部分剖视图。

图5是表示轴向推力板的上浮量、轴向推力动压产生用槽的深度，在轴向推力动压轴承中的弹性系数的关系的曲线图。

图6是表示本发明流体动压轴承装置的其他实施形态的剖视图。

图7是用于说明现有技术的流体轴承装置的剖视图。

发明的实施方式

以下，结合附图说明将本发明应用于硬盘驱动装置(HDD)的实施形态。

图1所示的轴旋转型的HDD用主轴电动机，大致由作为静止构件的定子组10和能相对该定子组10安装成可旋转的作为旋转构件的转子组20构成。其中，定子组10具有螺钉紧固在未图示的驱动装置本体的底座侧上的框架11。在形成于该框架11的大致中央部分上的筒状的套筒保持部12的内侧，形成中空圆筒状的轴承套筒13通过压入或热压等固定方法与框架11结合成一体。为使该轴承套筒13的加工容易化，该轴承套筒用磷青铜等的铜系材料构成，并形成在两端具有开口部的中心孔。

并且，在套筒保持部12的外周面上，嵌装着在呈放射状突出的突极上卷装了驱动线圈15的定子铁心14。

在轴承套筒13的中心孔内，旋转自如地插入有作为构成上述转子组20的一部分的轴构件的旋转轴21。本实施形态中的旋转轴21用不锈钢形成。在轴承套筒13的内周面上形成的动压面，与在上述旋转轴21的外周面上形成的动压面配置成在半径方向通过微小间隙相对，在该微小间隙部分构成径向动压轴承部RB。更详细地说，径向动压轴承部RB的轴承套筒13侧的动压面与旋转轴21侧的动压面隔开数μm的径向间隙而相对配置，在由该径向间隙构成的轴承空间内，注入酯类或聚α烯烃类的润滑油及磁性流体、空气等的润滑流体。

又，在上述轴承套筒13和旋转轴21的两动压面的至少一方，在轴向分成2块地凹设有未图示的例如人字形的径向动压产生用槽，在旋转轴21旋转时，利用该径向动压产生用槽的泵吸作用对润滑流体加压而产生动压，作成利用该动压而旋转自如地支承上述旋转轴21和后述的轮毂22的结构。

又，在构成上述各径向动压轴承部RB的轴承空间的图示上端部分上形成有毛细管密封部RS。该毛细管密封部RS，是利用形成在上述轴承套筒13的开口部上的倾斜面而向轴承外端侧逐渐扩大间隙的结构，例如被设定为20μm至300μm。而且，无论在电动机的旋转·停止的任何场合，润滑流体的液面位于该毛细管密封部RS上。

又，与旋转轴21一起构成转子组20的轮毂22，搭载未图示的磁盘等记录媒体地呈大致杯状，将旋转轴21的上端部利用压入、热压或粘接等固定方法固定在设于该轮毂22中心部的连接孔中。在毂轮22的周壁的内周面上，通过后轭铁22b而安装固定着沿周向以一定间隔交替地NS磁化的圆筒状的驱动磁铁22c。该驱动磁铁22c，被接近配置成与所述的定子铁心14的外周面环状相对。并且，在利用铁系金属形成轮毂22的场合，就不需要后轭铁22b。

另外，在所述旋转轴21的图示下端侧的前端部分上，固定有环状的轴向推力板23。该轴向推力板23，被配置在凹设于上述轴承套筒13的图示下端侧的中心部分上的容纳部13a内，在该轴承套筒13的容纳部13a内，设在轴向推力板23的图示上侧端面上的动压面与作为第1面对构件的轴承套筒13侧的图示下侧的动压面在轴向被配置成靠近地相对。而且，在轴向推力板23和轴承套筒13的两动压面相互间的轴承间隙空间，形成第1轴向推力轴承部SBa。

又，以靠近轴向推力板23的图示下侧的动压面的状态固定有由圆板状构件构成的配对板16以将上述轴承套筒23的下端侧开口部封住。在上述的轴向推力板23的动压面与作为第2面对构件的配对板16的图示上面侧的动压面靠近相对的轴承间隙空间，形成第2轴向推力轴承部SBb。

更详细地说，这些在轴向邻接配置的第1和第2轴向推力动压轴承部SBa、SBb中的轴向推力板23侧的轴向的两动压面、与其相对的轴承套筒13(第1面对构件)及配对板16(第2面对构件)侧的两动压面，分别通过数μm至十几μm的微小间隔沿轴向相对地配置，并在由该微小间隔构成的轴承空间内，通过所述轴向推力板23的外周侧通路沿轴向连续地注入润滑油或磁性流体、空气等的润滑流体。

在本实施形态中，在与上述轴向推力板23的上下面接触的动压面上，环状地凹设有如图2所示的人字形的轴向推力动压产生用槽SG，在旋转时，利用该轴向推力动压产生用槽SG的泵吸作用对润滑流体加压而产生动压，利用该润滑流体的动压，在轴向推力方向支承上述的旋转轴21和轮毂22。并且，轴向推力动压产生用槽SG也可以形成在第1轴向推力轴承部上的轴承套筒13侧的动压面及第2轴向推力轴承部上的配对板16侧的动压面上。

另外，在图1所示的主轴电动机中，在与上述驱动磁铁22c的下端面相对的框架11上配设有由磁性体构成的大致环状的磁性吸引板17即施力装置。该磁性吸引板17以比作为旋转构件的转子组20上的重力还大的磁吸引力而将转子组20向框架11侧吸引。因此，假定即使该电机的使用姿势为呈倒置姿势时，由于磁性吸引板17克服转子组20上的重力将转子组20向框架11侧吸引，故在转子组20停止旋转时，第2轴向推力轴承部SBb侧的轴向推力板23的下端面始终与配对板16接触。

也就是说，当将规定的电流施加在上述驱动线圈15上而利用定子铁心14与驱动磁铁22c的电磁作用使转子组20开始旋转动作时，轴向推力板23始终从配对板16侧上浮。不久，在旋转停止时，轴向推力板23与配对板16再构成接触状态。

可是，在构成第1轴向推力轴承部SBa的轴向推力板23的上端面和轴承套筒13的下端面中，由于轴承套筒13的下端面由切削加工制成，故残留切削条痕而不是平滑面。而且，为了轴承套筒13的内周面上形成径向动压产生用槽时的被加工性良好，故由铜系等较柔软的金属材料构成。

另外，在构成第2轴向推力轴承部SBb的轴向推力板23的下端面和配对板16的上端面中，配对板16的上端面利用研磨加工成抛光加工制成为平滑面。而且，配对板16由对不锈钢进行热处理后的高硬度材料构成。

这时，如上所述，在转子组20旋转停止时，由于第2轴向推力轴承部SBb侧的轴向推力板23的下端面与配对板16始终接触，故即使在起动时或停止前那样的低速旋转速度区域中两构件互相滑动，由于配对板16的上端面平滑且为高硬度，故能极大减小配对板16与轴向推力板23的动压面的磨损。

在此，关于本发明的轴向推力动压轴承部的结构，结合图3和图4来更详细地说明。图3是表示应用本发明的HDD用主轴电动机的停止时状态的主要部分剖视图，图4是表示该主轴电动机稳定旋转时状态的主要部分剖视图。

图3中，设在作为轴构件的旋转轴21一端上的轴向推力板23，被配设在凹设于轴承套筒13中的容纳部13a内，并在轴向推力板23的上端面23a上形成具有深度d1的动压产生用槽SGa，在所述上端面23a与轴承套筒13(第1面对构件)的动压面相对的轴承间隙空间形成第1轴向推力轴承部SBa。并且，在轴向推力板23的下端面23b上形成具有深度d2的轴向推力动压产生用槽SGb，在所述下端面23b与配对板16(第2面对构件)的动压面相对的间隙空间形成第2轴向推力轴承部SBb。而且，在电动机停止时，轴向推力板23的下端面23b与配对板16的动压面，利用由上述磁性吸引板构成的施力装置的施力而接触。

这时，形成于上述轴向推力板23的上下端面23a、23b上的轴向推力动压产生用槽SGa、SGb的深度d1和d2为满足d1＞d2的关系，而形成d1比d2较深的槽。

现在，当旋转轴21和轴向推力板23开始旋转时，第2轴向推力轴承部SBb中的动压力上升，轴向推力板23开始上浮。而且，当达到稳定转速时，第2轴向推力轴承部SBb的动压力与第1轴向推力轴承部SBa的动压力均衡，如图4所示，轴向推力板23在保持规定的上浮位置的状态下继续旋转。

这时，在第1轴向推力轴承部SBa上的间隙尺寸L1与第2轴向推力轴承部SBb上的间隙尺寸L2的关系为L1＞L2，并在L2比L1小的状态下旋转地被支承。这是由于利用上述的施力装置将转子组20向框架11侧吸引的缘故。

图5是表示将轴向推力板23的上浮量和轴向推力动压产生用槽SG的深度作为参数来模拟轴向推力动压轴承部上的弹性系数即由动压引起的反力的大小结果的曲线图。本申请的发明者，将轴向推力板23的上浮量分为5.0μm、7.5μm、10.0μm的3种形态，根据各自的上浮量中轴向推力动压产生用槽SG的深度将弹性系数如何地变化作成曲线图。

其结果，上浮量为5.0μm的场合，将动压产生用槽的深度从1μm的刻纹逐渐加深至8μm附近，弹性系数急剧地增大，峰值时的弹性系数还达到110000N/m。在槽深为上浮量的1倍-2倍的范围即5μm-10μm的场合，检测到能确保峰值时的弹性系数的9成程度的足够的弹性系数。并且，即使是槽深为上浮量的0.8倍-2.8倍的范围即4μm-14μm的场合，也检测到弹性系数达到峰值时的7成以上。另外，当动压产生用槽的深度超过8μm时，弹性系数逐渐降低，当槽深为20μm时，弹性系数为峰值时的1/3左右。

又，上浮量为7.5μm的场合，将动压产生用槽的深度逐渐加深至12μm附近使弹性系数平稳地增大，峰值时的弹性系数大致达到33000N/m。而且，与上浮量为5.0μm的场合样同，在槽深为上浮量的1倍-2倍的范围即7.5μm-15μm的场合，可确保峰值时的弹性系数的9成程度的足够的弹性系数，即使是槽深为上浮量的0.8倍-2.8倍的范围即6μm-21μm的场合，则认为弹性系数也达到峰值时的7成以上。变位曲线比上浮量为5.0μm的场合还平稳，在弹性系数的峰值以后，随着槽深的加深，弹性系数每微小量地逐渐减小。

另外，还从图5所示的结果知道，上浮量小的场合，动压产生用槽的深度较浅的一方弹性系数较大，相反地，在上浮量大的场合，动压产生用槽的深度较深的一方弹性系数变大。

由于以上情况，如图4所示，在稳定旋转时，构成第2轴向推力轴承部SBb的间隙尺寸L2比第1轴向推力轴承部SBa的间隙尺寸较狭的轴向推力动压轴承结构中，由于将轴向推力板23的上浮量较小一方(第2轴向推力轴承部SBb侧)的动压产生用槽的深度设定得较小，故能获得大的弹性系数、轴承刚性。这时的动压产生用槽的深度，最好为稳定旋转时的轴向推力板23的上浮量的0.8倍-2.8倍的范围。另外，通过设定成上浮量的1倍-2倍的槽深，能确保与在第2轴向推力轴承部SBb上可能产生的最大弹性系数相接近的弹性系数。

另外，由于将轴向推力板23的上浮量大的一方(第1轴向推力轴承部SBa侧)中的动压产生用槽的深度设定得较大，故能获得大的弹性系数、轴承刚性。这时的动压产生用槽的深度，最好为稳定旋转时的轴向推力板23的上浮量的0.8倍-2.8倍的范围。另外，通过设定成上浮量的1倍-2倍的槽深，能确保与在第1轴向推力轴承部SBa上可能产生的最大弹性系数相接近的弹性系数。

如上所述，在各轴向推力轴承部SBa、SBb中，若预先设定成分别获得与最大弹性系数接近的弹性系数，则在轴向推力板23上形成动压产生用槽时及将该轴向推力板23与轴构件21嵌合固定时，即使因轴向推力板23上产生的残余应力及应变的影响而使实际的弹性系数峰值存在偏差时，也能获得所期望的弹性系数。因此，在旋转起动时，在旋转侧构件开始低速旋转的同时，由于产生弹性系数高的动压力而使轴向推力板23开始上浮，故与配对板16的滑动时间极大缩短，能减少轴向推力动压轴承部的磨损。其结果，能提供可靠性高的流体动压轴承装置。

下面，关于本发明的其他实施形态，结合图6进行说明。图6是应用本发明的轴固定型的HDD主轴电动机的剖视图。并且，对与图1所示的轴旋转型的HDD主轴电动机通用的构件标上相同符号、并省略重复的说明。

图6所示的HDD主轴电动机，由作为固定侧构件的定子组30和作为可相对该定子组30旋转地被支承的旋转侧构件的转子组40构成。其中，定子组30在未图示的驱动装置本体的底座侧具有被螺钉紧固的框架31。在该框架31的大致中央部分立设有作为轴构件的固定轴35，图示上端部分利用螺孔被螺钉紧固在底座侧。这样的电动机结构被称为双支承轴固定式电动机。

在固定轴35的外周侧，通过作为构成转子组40的轴承构件的轴承套筒41，与该轴承套筒41一体地设置的杯状的轮毂22能旋转地被连接。在轮毂22的周壁内面上，通过后轭铁22b安装着环状的驱动磁铁22c。

又，在轴承套筒41的中心孔的内周面上，在轴向隔开规定间隔地形成有一组轴承突部，这些轴承突部与固定轴35的外周面接近地相对。而且，利用形成于这些各轴承突部的内周面上的动压面和形成于固定轴35的外周面上的动压面，而在轴向并列地设置一组径向动压轴承部RB、RB。利用这一组径向动压轴承部RB、RB轮毂，轮毂22在径向被旋转自如地支承在固定轴35上。

在旋转轴35的前端侧部分(图示上端部分)上，固定有轴向推力板36。该轴向推力板36被配置在凹设于轴承套筒41的图示上侧中心部分上的容纳部内，通过将设在轴向推力板36的图示下端面上的动压面沿轴向与作为第1面对构件的轴承套筒41的动压面接近相对，构成第1轴向推力轴承部SBa。

又，通过接近轴向推力板36的图示上面侧的动压面，直径比轴向推力板36大的配对板44(第2面对构件)被安装在上述轴承套筒41的开口部。而且，由设在该配对板44的图示下面侧的动压面与设在轴向推力板36的图示上面侧的动压面构成第2轴向推力轴承部SBb。在这些第1及第2的轴向推力轴承部SBa、SBb和上述径向动压轴承部RB、RB中充填着润滑油或磁性流体、空气等的润滑流体。

又，在图6所示的主轴电动机中，在与上述驱动磁铁22C的下端面相对的框架31上配设有由磁性体构成的大致环状的磁性吸引板17即施力装置。该磁性吸引板17以比作为旋转构件的转子组40上的重力较大的磁性吸引力将转子组40向框架31侧吸引。因此，假如即使该电动机的使用姿势呈倒置姿势的场合，由于磁性吸引板17克服转子组40上的重力而将转子组40向框架31侧吸引，故在转子组40停止旋转时，第2轴向推力轴承部SBb侧的轴向推力板36的上端面始终与配对板44的下端面接触。

在这样的轴固定型的HDD主轴电动机中，配对板44和轴承套筒41成为相对固定在固定轴35上的轴向推力板36呈旋转的形态，而在前面已说明的轴旋转型的HDD主轴电动机中，固定在旋转轴21上的轴向推力板36相对固定在固定侧构件上的轴承套筒13和配对板16进行旋转。因此，虽然固定侧构件与旋转侧构件的对应关系仅是不同的旋转者，而本发明的基本结构两者都同样。

也就是说，在图6所示的轴固定型的HDD主轴电动机中，定子组30与转子组40在稳定旋转时，被构成为第2轴向推力轴承部SBb的间隔L2呈比第1轴向推力轴承部SBa的间隔L1较小的状态。并且，第2轴向推力轴承部SBb中的动压产生用槽的深度比第1轴向推力轴承部SBa中的动压产生用槽的深度形成得较浅。

又，在间隔较小侧L2的第2轴向推力轴承部SBb中的动压产生用槽的深度被设定成该轴向推力轴承部SBb的弹性系数大致为最大。具体地说，第2轴向推力轴承部SBb的动压产生用槽的深度被设定成所述间隔L2的0.8倍-2.8倍的尺寸。例如，所述间隔L2、即在轴向推力板36稳定旋转时的上浮量为5μm的场合，第2轴向推力轴承部SBb的动压产生用槽的深度被设定成4μm-14μm。更好的是，通过将该槽深设定成5μm-10μm，则能确保接近最大值的弹性系数。

又，间隔较大侧L1的第1轴向推力轴承部SBa中的动压产生用槽的深度，最好也设定成该轴向推力轴承部SBa的弹性系数大致为最大的状态。

又，在本实施形态中，通过设置将旋转侧构件向框架31侧施力的磁性吸引板17，作为第2面对构件的配对板44用比作为第1面对构件的轴承套筒41硬度还高的材料形成，构成轴向推力板36始终从第2轴向推力轴承部侧SBb上浮的状态。并且，配对板44的动压面的面粗糙度比轴承套筒41的动压面的面粗糙度形成得平滑。

因此，即使在起动时或停止前那样的低速旋转速度区域中的两构件相互地滑动，由于配对板44的动压面平滑且为高硬度，故能使配对板44和轴向推力板36的动压面的磨损变得极少。

以上，虽然根据实施形态对由本发明者所作的发明具体地作了说明，但本发明不限于上述实施形态，在不脱离其宗旨的范围内当然能作各种变形。

例如，在上述实施形态中，表示了在轴向推力板23、36的轴向两端面上形成轴向推力动压产生用槽SG的例子，但也可以在作为第1面对构件的轴承套筒13、41的动压面或作为第2面对构件的配对板16、44的动压面上形成轴向推力动压产生用槽SG。

又，在上述实施形态中，表示了将磁性吸引板17配设在与作为施力装置的驱动磁铁22c轴向相对的位置的例子，但也可以不设置磁性吸引板17，而通过将驱动磁铁22c的磁力中心相对定子铁心14的磁力中心向框架相反侧错开，构成将转子组20、40向框架11、31侧吸引的状态。

又，即使使用将轴构件21、35与轴向推力板23、36形成一体的构件，也能获得与上述实施形态同等的作用效果。并且，在轴向推力动压轴承部SB中形成的轴向推力动压产生用槽SG的形状，也可以作为公知的螺线形状来代替图2所示的人字形状。

又，也可以将本发明应用于单支承轴固定式电动机，取代图6所示的双支承轴固定式电动机。

如上所述，若采用本发明，通过利用轴向推力动压产生用槽的深度较浅的一方在旋转初期的低速旋转时产生较大的动压力的现象，由于在旋转初期的阶段在轴向推力轴承部旋转侧构件从固定侧构件上浮，伴随两构件接触的磨损减少，从而能提供耐久性优良的流体动压轴承，并且即使对于相对间隔狭小的轴向推力轴承部也能获得大的轴向推力动压力。

并且，若采用本发明，在轴向推力动力轴承部上，由于在旋转时轴向推力板始终构成从硬度高的材料侧上浮的状态，故轴向推力动压轴承部的磨损被抑制，轴承的可靠性提高。

Claims (10)

1.一种流体动压轴承装置，其具有：轴构件、设在该轴构件上的环状的轴向推力板、从半径方向外方侧接近相对地包围所述轴构件的轴承构件、形成于该轴承构件与所述轴构件之间的间隙部的径向动压轴承部、由形成于所述轴向推力板的一方侧端面与轴向相对的第1面对构件之间的第1轴向推力轴承部及形成于所述轴向推力板的另一方侧端面与轴向相对的第2面对构件之间的第2轴向推力轴承部所构成的轴向推力动压轴承部、设在所述径向动压轴承部和所述轴向推力动压轴承部上的动压产生用槽、充填在所述径向动压轴承部和所述轴向推力动压轴承部中的润滑流体，

并具有：在所述轴构件及所述轴向推力板侧与所述轴承构件侧的双方构件相互间进行相对旋转时、利用所述动压产生用槽对所述润滑流体产生动压力而使上述双方的构件相互间在径向方向和轴向推力方向上分别相对上浮的轴承结构，其特征在于，

在所述轴构件与所述轴承构件相对地稳定旋转时，旋转侧构件被支承在所述第1轴向推力轴承部的间隔L1和所述第2轴向推力轴承部的间隔L2中任何一方的间隔为较小的位置上，并且在该间隔较小一侧的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度被形成为比另一方的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度较浅。

2.如权利要求1所述的流体动压轴承装置，其特征在于，在所述间隔较小侧的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度相对所述间隔被设定成该轴向推力轴承部的弹性系数大致为最大的状态。

3.如权利要求2所述的流体动压轴承装置，其特征在于，在所述间隔较小侧的轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度被设定成所述间隔的0.8倍-2.8倍的尺寸。

4.如权利要求1所述的流体动压轴承装置，其特征在于，在所述第1轴向推力轴承部和所述第2轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度相对各自的间隔被设定成轴向推力轴承部的弹性系数大致为最大的状态。

5.一种流体动压轴承装置，其具有：轴构件、设在该轴构件上的环状的轴向推力板、从半径方向外方侧接近相对地包围所述轴构件的轴承构件、形成于该轴承构件与所述轴构件之间隙部的径向动压轴承部、由形成于所述轴向推力板的一面与轴向相对的第1面对构件间的第1轴向推力轴承部及形成于所述轴向推力板的另一面与轴向相对的第2面对构件间的第2轴向推力轴承部所构成的轴向推力动压轴承部、设在所述径向动压轴承部和所述轴向推力动压轴承部上的动压产生用槽、充填在所述径向动压轴承部和所述轴向推力动压轴承部中的润滑流体，

并具有：在所述轴构件及所述轴向推力板侧与所述轴承构件侧的双方构件相互间进行相对旋转时、利用所述动压产生用槽对所述润滑流体产生动压力而使上述双方的构件相互间在径向方向和轴向推力方向上分别相对上浮的轴承结构，其特征在于，

所述第2面对构件由比所述第1面对构件硬度高的材料构成，并具有在旋转时对所述轴向推力板始终施力成从第2轴向推力轴承部侧上浮状态的施力装置。

6.如权利要求5所述的流体动压轴承装置，其特征在于，所述第2轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度比所述第1轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度形成得较浅。

7.如权利要求5所述的流体动压轴承装置，其特征在于，所述施力装置以比旋转侧构件上的重力还大的磁吸引力将所述旋转侧构件向固定侧构件吸引，在所述旋转侧构件稳定旋转时，施力成所述第2轴向推力轴承部的间隔L2比所述第1轴向推力轴承部的间隔L1较小的状态。

8.如权利要求5所述的流体动压轴承装置，其特征在于，所述第2轴向推力轴承部上的动压产生用槽的深度被设定成所述第2轴向推力轴承部的间隔L2的0.8倍-2.8倍的尺寸。

9.如权利要求1所述的流体动压轴承装置，其特征在于，所述第1面对构件由所述轴承构件构成，所述第2面对构件是被固定在所述轴承构件上的配对板。

10.如权利要求9所述的流体动压轴承装置，其特征在于，所述第2面对构件的面粗糙度比所述第1面对构件的面粗糙度形成得平滑。

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