CN1737389A - 流体动压轴承 - Google Patents

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Abstract

一种流体动压轴承，用于硬盘主轴马达、风扇马达及其类似设备，它包括转轴及轴套，轴套设有收容转轴的轴孔，轴孔底端封闭，轴套设有排气通道，排气通道与轴孔底部相通。当转轴装入轴孔时，轴孔底部的空气自该排气通道逃走。本发明解决了现有技术中排气通道加工成本高的问题，并提高了流体动压轴承的安装便利性。

Description

流体动压轴承
【技术领域】
本发明涉及轴承装置，特别是指一种用于硬盘主轴马达、风扇马达及其类似设备的流体动压轴承。
【背景技术】
美国专利第6,236,129号公开了一种采用流体动压轴承的马达，如图4所示，转轴1穿设于轴套2的轴孔内，轴套2内表面设有人字形沟槽21，润滑流体设置于转轴1与轴套2之间，这样转轴1外表面与轴套2内表面构成流体动压轴承，当转轴1转动时，流道21内的润滑流体产生动态的压力分布，位于沟槽21尖端的润滑流体产生高压，用于不断地推挤轴套2的内表面，从而使转轴1在转动过程中与轴套2不发生接触，避免磨损及噪音的产生。
上述轴套2放置在一个壳体3内，在安装该流体动压轴承时，气体有可能滞留在动压轴承内部，形成气泡，气泡在温度升高时会膨胀，从而将润滑流体自转轴1与轴套2之间挤出，造成泄漏问题。为解决该问题，该美国专利公开的技术内容是在该轴套2外表面与该壳体3内表面之间形成一透气通道4，让气体从此透气通道4逃出。但是，该透气通道4是通过轴套2与壳体3合围形成的，则需要安装时格外小心，并需对轴套2及壳体3都要进行必要的加工，如将轴套2外表面削去一部分材料，从而构成透气通道4的竖直部分，还要在壳体3内部底边进行加工，形成阶梯结构，从而构成透气通道4的水平部分。在动压轴承中的加工都要求精度非常高，因此，上述透气通道4的加工成本高，组装不便。
另外，当转轴1旋转时，润滑流体自人字形沟槽21的边缘部分流向中间部分建立压力，但是，其边缘用于分流的沟槽数目只有一个，润滑流体向外泄漏的机会较大。因此，业界希望设计出一种具较好分流效果从而提高防露效果的流体动压轴承。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种组装方便、加工成本低的流体动压轴承。
本发明要解决的进一步的技术问题是提供一种具有改进的防漏效果的流体动压轴承。
为解决上述技术问题，本发明流体动压轴承包括一轴套及一转轴，该轴套设一轴孔及一排气通道，该转轴或该轴套设有产生动压的流道结构，该转轴收容于轴孔中，该轴孔底端封闭，该排气通道与该轴孔底部连通。当安装轴心时，滞留在轴孔底部的气体自该排气通道逃出。
作为一种改进，所述轴套底部横向贯穿开设一连接孔，以将该排气通道与该轴孔连通，该连接孔面向轴套外部的一端被一塞子堵住。
上述转轴外壁或轴套内壁设有第一及第二流道区，上述流道结构包括设在第一流道区的若干间隔排列的第一、第二流道及设在第二流道区的若干间隔排列的第三、第四流道，任一第一流道与相邻的一第二流道相交于第一流道区的远离该第二流道区的一边，任一第三流道与相邻的一第四流道相交于第二流道区的远离该第一流道区的一边。
本发明的轴套将传统动压轴承的轴套与壳体整合在一起，提高组装便利性，排气通道直接设置在轴套中，加工时只需对轴套进行加工，因此加工工序减少，成本因而降低；而且，该动压轴承工作时，位于第一、第二流道和第三、第四流道相交处的润滑流体可经过各流道分流，在其相交处形成较现有技术更低的低压区，因此防漏效果更理想。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明，其中：
图1是本发明流体动压轴承的局部剖视图。
图2本发明流体动压轴承的流道的圆周展开图。
图3是本发明流体动压轴承的另一实施方式的局部剖视图。
图4是现有技术流体动压轴承的局部剖视图。
【具体实施方式】
请参阅图1，动压轴承包括轴套10及转轴50，轴套10内表面设有用于产生动压的流道结构100，流道结构100内容置有润滑流体。
轴套10设一轴孔20，轴孔20底端封闭。轴套10在轴孔20旁边设一排气通道30，该排气通道30包括与轴孔20平行的排气孔32及与轴孔20垂直的连接孔34，该排气孔32与连接孔34相通。连接孔34与轴孔20底端相通。当转轴50装入轴孔20时，转轴50前端与轴孔20底部之间的空气自排气通道30逃出，从而防止气泡的形成。
请参阅图2，轴套10内表面设有第一流道区11和第二流道区12，此图为该第一、第二流道区11、12的圆周展开图。第一、第二流道区11、12有一分界线18，该流道结构100分布于该第一、第二流道区11、12。第一流道区11包括若干间隔排列的第一流道13和第二流道14。各第一流道13及各第二流道14分别相互平行，第一流道13和第二流道14分别沿分界线18向上倾斜一定的角度，与分界线18间形成互不相等的夹角，使任一第一流道13与相邻的一第二流道14相交于第一流道区11的上缘或下缘。
第二流道区12包括若干间隔排列的第三流道15及第四流道16，各第三流道15、各第四流道16分别相互平行，第三流道15和第四流道16分别沿分界线18向下倾斜一定的角度，其倾斜方向分别与第一流道13及第二流道14的倾斜方向相对，与分界线18间形成互不相等的夹角，使任一第三流道15与相邻的一第四流道16相交于第二流道区12的上缘或下缘。
各流道与分界线18的夹角可为一定值或一逐渐变化的值，当其为定值时，各流道的边线为直线。当其为一逐渐变化的值时，各流道的边线为光滑曲线。本实施例中，各流道与分界线18的夹角为定值。
本实施例中，第一流道区11的下缘和第二流道区12的上缘相连，使第一、第二流道13、14在第一流道区11下缘相交区域和第三、第四流道15、16在第二流道区12上缘的相交区域在流道结构10中部连通，形成一集流区17。这样，第一流道区11的第一流道13与第二流道区12对应的一个第三流道15连通，形成一人字形流道；第一流道区11的第二流道14与第二流道区12对应的一个第四流道16连通，形成另一人字形流道。在这些人字形流道中，任一人字形流道与前后的两个人字形流道相邻，该任一人字形流道与其中一个相邻的人字形流道在人字形的中部尖端连通，而与另一相邻的人字形流道在人字形的两端连通，这样所有的人字形流道都与其相邻的流道连通，形成一网状结构。
当转轴50运转时，润滑流体沿着流道从第一流道区11的上缘和第二流道区12的下缘流向流道结构100中部的集流区17。具体而言，位于第一流道区11上缘的润滑流体经过各相交的第一流道13和第二流道14流向集流区17；位于第二流道区12下缘的润滑流体经过各相交的第三流道15和第四流道16流向集流区17，在集流区17形成高压区，产生较高的压力，支撑转轴运转。同时，在第一流道区11的上缘和第二流道区12的下缘形成低压区。由于低压区的润滑流体能够经过若干条互相交叉的流道流向高压区，使低压区可形成比现有技术中更低的低压，从而使具有该流道结构100的流体动压轴承具良好的防漏效果。
请参阅图3，作为本发明的改进，轴套10’的排气通道30’包括与轴孔20’平行的排气孔32’及与轴孔20’垂直的连接孔34’，该连接孔34’贯穿轴套10’的壁部，连接孔34’面向轴套10’外部的一端的直径大于面向轴孔20’一端的直径，该向外的一端利用一塞子40堵住。将连接孔34’设置为贯穿的方式使排气通道30’的加工更加方便。设置该塞子40是为了防止润滑流体自该处泄漏。
上述介绍中，流道结构100设置在轴套10、10’上，可以理解的，流道结构也可以设置在转轴50、50’外壁。另外，该连接孔34’向外的一端也可以设计成与向内的一端具有相同的直径。

Claims (10)

1.一流体动压轴承，包括设有轴孔的轴套及收容于轴孔中的转轴，该轴套的内壁或该转轴的外壁设有产生动压的流道结构，其特征在于：该轴孔的底端封闭，该轴套还设有一排气通道，该排气通道与该轴孔的底部相通。
2.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：所述排气通道包括与轴孔平行的排气孔及与轴孔垂直的连接孔，该连接孔与该排气孔相通。
3.如权利要求2所述的流体动压轴承，其特征在于：所述连接孔贯穿该轴套的壁部，所述流体动压轴承还包括一将所述连接孔面向轴套外部的一端堵住的塞子。
4.如权利要求3所述的流体动压轴承，其特征在于：所述连接孔被该塞子堵住的一端的直径大于面向轴孔的一端的直径。
5.如权利要求1至4中任一项所述的流体动压轴承，其特征在于：所述轴套内壁或转轴外壁设有第一流道区及第二流道区，所述流道结构分布在所述第一及第二流道区。
6.如权利要求5所述的流体动压轴承，其特征在于：所述流道结构包括设在第一流道区的若干间隔排列的第一、第二流道及设在第二流道区的若干间隔排列的第三、第四流道，任一第一流道与相邻的一第二流道相交于第一流道区的远离该第二流道区的一边，任一第三流道与相邻的一第四流道相交于第二流道区的远离该第一流道区的一边。
7.如权利要求6所述的流体动压轴承，其特征在于：所述各第一流道、各第二流道、各第三流道、各第四流道分别相互平行。
8.如权利要求6所述的流体动压轴承，其特征在于：所述第一流道与对应的第三流道连通构成人字形流道。
9.如权利要求6所述的流体动压轴承，其特征在于：所述第二流道与对应的第四流道连通构成人字形流道。
10.如权利要求6所述的流体动压轴承，其特征在于：所述第一流道与对应的第三流道连通构成人字形流道，所述第二流道与对应的第四流道连通构成人字形流道，上述人字形流道中，任一人字形流道与前后的两个人字形流道相邻，该任一人字形流道与其中一个相邻的人字形流道在人字形的中部尖端连通，而与另一相邻的人字形流道在人字形的两端连通。
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