CN1940322A - 流体动压轴承 - Google Patents

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施文章
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Abstract

一种流体动压轴承，包括轴套、转轴及填充于该轴套与转轴之间以当转轴旋转时产生动压的润滑流体，该轴套与转轴之间于该轴套两端开口位置各设一防漏区，该轴套与转轴之间设有多数轴向延伸的动压发生槽，以使该动压建立于该两防漏区之间的轴套中央区域。该数个动压发生槽沿该轴套内壁的圆周方向分布，该轴套于每一动压发生槽位置的内壁与该转轴之间的间隙沿该转轴的旋转方向具有一较大间隙及一较小间隙，以当转轴旋转时将位于所述较大间隙内的润滑流体驱动至所述较小间隙内建立压力。

Description

流体动压轴承
【技术领域】
本发明涉及一种流体动压轴承，尤其涉及一种流体动压轴承的动压发生槽结构。
【背景技术】
近年来，流体动压轴承在小型马达如风扇马达或磁盘驱动器马达的使用上逐渐增加。流体动压轴承是藉由油膜在轴心与轴承之间建立压力，使轴承与轴心分离，防止两者间的磨损。通常于轴承内壁或轴心外壁刻有鱼骨状的动压发生槽，润滑油集中于动压发生槽内部，沿该动压发生槽建立压力。加工鱼骨状的动压发生槽一般需要将刀具伸进轴承内孔进行切削或挤压，以形成构槽。当电子产品逐渐微型化，轴承内孔越来越小，在轴承内孔中加工这种鱼骨状的动压发生槽将变得非常困难。而且，随着陶瓷技术的发展，陶瓷材料在动压轴承中亦有广泛应用的前景。但陶瓷材料是相对较硬质的材料，加工动压发生槽会更加困难。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种具有相对容易成型的动压发生槽的流体动压轴承。
一种流体动压轴承，包括一具有两端开口的轴套、可旋转地收容于该轴套内的转轴及填充于该轴套与转轴之间以当转轴旋转时产生动压的润滑流体，该轴套与转轴之间于该轴套两端开口位置各设一防漏区，该轴套与转轴之间设有多数轴向延伸的动压发生槽，以使该动压建立于该两防漏区之间的轴套中央区域。
一种流体动压轴承，包括一轴套及一可旋转地收容于该轴套内的转轴，该轴套与转轴之间形成有间隙，该间隙中收容有润滑流体，该轴套内壁在圆周方向分布有数个动压发生槽，该轴套于每一动压发生槽位置的内壁与该转轴之间的间隙沿该转轴的旋转方向具有一较大间隙及一较小间隙，以当转轴旋转时将位于所述较大间隙内的润滑流体驱动至所述较小间隙内建立压力。
在该流体动压轴承中，利用轴套与转轴之间沿转轴的转动方向的间隙变化形成动压，因此动压发生槽在轴向上可以设置成可方便利用模具成型的形状与尺寸，相对于现有的鱼骨状动压发生槽，将可大量降低加工难度，尤其适合于陶瓷轴承等具有较高硬度的轴承。另外，两端设置防漏区，可有效防止润滑流体的泄漏。
【附图说明】
图1为本发明实施例的流体动压轴承的立体组合图。
图2为本发明实施例的流体动压轴承的轴套的立体剖视图。
图3为本发明实施例的流体动压轴承的横截面示意图。
图4为本发明实施例的流体动压轴承的纵截面示意图。
图5为图4的圈V部分的放大图。
【具体实施方式】
请参考图1及图2，该流体动压轴承包括一轴套10及一转轴20。本实施例中，该轴套10及转轴20由陶瓷材料烧结制成，也可为其他材料。该轴套10设有一贯穿的轴孔12，从而在轴套10的轴向两端形成开口端14。该转轴20可转动地收容于该轴套10的轴孔12中。该轴套10的内壁11与该转轴20的外壁21之间形成轴承间隙，该间隙中收容有润滑流体30(图5)，以当该转轴20旋转时在轴套10与转轴20之间建立动压，防止两者间直接接触。
该轴套10的内壁11形成数个动压发生槽16，该数个动压发生槽16沿轴向延伸，在轴套10内壁11的圆周方向上等间距分布且贯穿该轴套10内壁11。该轴套10于靠近该二开口端14的内壁11为一稍微偏离轴套10轴向的微小斜面18，从而使该二开口端14的开口呈锥形。该轴套10外壁还形成有连接通道19，该连接通道19连通位于该轴套10两端的空间，可以在组装轴承模块时起到排气的作用，还可以作为润滑流体30的循环通道。
请参考图3，为该轴套10与转轴20组合时的横截面示意图，为清楚显示轴套10内壁11上的动压发生槽16，填充于该转轴20与轴套10之间的润滑流体30未显示出。可以看出，该轴套10于每一动压发生槽16位置的内壁11为一弧面。该弧面与转轴20的外壁21之间的间隙沿该转轴20的旋转方向逐渐减小。在位于较大间隙d1的位置，其收容有相对较多的润滑流体30。在转轴20旋转产生的离心力带动下，位于该较大间隙d1位置的润滑流体30将被驱动至较小间隙d2位置，产生动压以径向上支撑转轴20。因为该数个动压发生槽16是沿轴向延伸，因此其建立的动压亦是沿轴向分布。
可以看出，该动压的建立是靠轴套10与转轴20之间的间隙在转轴20旋转方向上的变化，造成对润滑流体30的挤压，从而建立压力。因此，在动压发生槽16沿轴套10径向上的形状与尺寸的设计可充分考量模具的加工难易度。在本实施例中，动压发生槽16在轴向上贯穿轴套10，因此可以很容易地使用模具成型，相对于现有技术中的鱼骨状动压发生槽，该动压发生槽16的成型难度显著降低。而且，该动压发生槽16还可以很好地配合陶瓷轴承，利用烧结技术在陶瓷轴套10内壁11成型动压发生槽16。
请参考图4及图5，为该轴套10与转轴20组合时的纵截面示意图。该轴套10的靠近开口端14具有一防漏区，于该防漏区形成一微小斜面18，该微小斜面18与转轴20外壁21之间形成一向轴套10开口端的方向逐渐扩大的锥形间隙，该处的间隙尺寸在20微米至300微米之间，由于该处的间隙很小，且为向开口端逐渐扩大的形状，因此可利用润滑流体30的毛细作用达到防止润滑流体30在开口端14泄漏的功能。靠近开口端14的微小斜面18所在的区域主要是一个防漏区，因此在该微小斜面18所处的位置不会建立动压，而动压主要建立在两端防漏区之间的轴套10中央区域。
上述实施方式中，该轴套10为两端开口，根据需要亦可形成单端开口的结构，在该单端开口的内壁设置微小斜面以利用毛细现象达到防漏功能。

Claims (15)

1.一种流体动压轴承，其包括一具有两端开口的轴套、可旋转地收容于该轴套内的转轴及填充于该轴套与转轴之间以当转轴旋转时产生动压的润滑流体，其特征在于：该轴套与转轴之间于该轴套两端开口位置各设一防漏区，该轴套与转轴之间设有多数轴向延伸的动压发生槽，以使该动压建立于该两防漏区之间的轴套中央区域。
2.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：轴套于该防漏区设有一微小斜面，该微小斜面与该转轴之间形成一利用毛细作用达成防漏功能的锥形孔。
3.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：所述动压发生槽沿圆周方向等间距地分布于该轴套内壁。
4.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：该轴套于所述动压发生槽位置的内壁面呈弧面，且轴套与转轴之间的间隙在动压发生槽位置沿转轴旋转方向逐渐变小。
5.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：所述动压发生槽轴向贯穿该轴套。
6.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：所述轴套外表面设有连接通道，该连接通道连通轴承的轴向两端的空间。
7.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：所述轴套由陶瓷材料烧结制成。
8.如权利要求1所述的流体动压轴承，其特征在于：所述转轴由陶瓷材料烧结制成。
9.一种流体动压轴承，包括一轴套及一可旋转地收容于该轴套内的转轴，该轴套与转轴之间形成有间隙，该间隙中收容有润滑流体，其特征在于：该轴套内壁在圆周方向分布有数个动压发生槽，该轴套于每一动压发生槽位置的内壁与该转轴之间的间隙沿该转轴的旋转方向具有一较大间隙及一较小间隙，以当转轴旋转时将位于所述较大间隙内的润滑流体驱动至所述较小间隙内建立压力。
10.如权利要求9所述的流体动压轴承，其特征在于：该轴套于每一动压发生槽位置的内壁与转轴之间的间隙沿转轴旋转方向逐渐减小。
11.如权利要求10所述的流体动压轴承，其特征在于：该轴套于所述动压发生槽位置的内壁面呈弧面。
12.如权利要求9所述的流体动压轴承，其特征在于：该轴套及转轴为陶瓷材料。
13.如权利要求9所述的流体动压轴承，其特征在于：该数个动压发生槽沿轴套轴向延伸。
14.如权利要求13所述的流体动压轴承，其特征在于：该数个动压发生槽沿轴向贯穿该轴套内壁。
15.如权利要求9至14任意一项所述的流体动压轴承，其特征在于：该轴套具有至少一开口端，靠近该开口端的内壁形成一微小斜面，该微小斜面与该转轴之间形成一利用毛细作用达成防漏功能的锥形孔。
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