流體動壓軸承及流體動壓轉軸的製作方法
2023-05-17 07:53:11 2
專利名稱：流體動壓軸承及流體動壓轉軸的製作方法
技術領域：
本發明涉及流體動壓軸承領域技術，尤其是指一種使用壽命長且轉動精度高的流體動壓軸承及流體動壓轉軸。
背景技術：
以往例如硬碟馬達中通常使用的軸承為滾珠軸承，然而，由於滾珠在滾動時每顆滾珠的磨損情況不同，使用一段時間後會出現不可預期的顫動現象，這些顫動現象導致讀寫頭脫軌，如果偏差過大就無法進行正常讀寫操作了。後來，出現了流體動壓軸承，其系通過於動壓溝槽內填充動態潤滑流體，在軸承間隙中產生潤滑流體的動壓作用，從而以非接觸方式支撐流體動壓轉軸，其適應於高速旋轉， 且具有高旋轉精度、低噪音和高使用壽命等優點，因而，逐漸替代了前述滾珠軸承。針對上述流體動壓軸承，如專利號200620101987. 7所述，其每組流道中的兩流道系傾斜設置成八字形結構，其很難形成較高的建壓點；又如專利號為02292854. 5記錄的動壓溝槽，其每組流道大致成V字型結構，兩分流道於交匯點建立起較高的壓力以支撐流體動壓轉軸，但是，該種結構的動壓溝槽，當每組流道中的兩分流道的潤滑流體壓力不等時，壓力較大的分流道的潤滑流體易反向流入潤滑流體壓力較小的分流道內，很難於原來所設計的交匯處建立壓力，因而，不利於潤滑流體的動態平衡性，影響了流體動壓轉軸的轉動精度，而且，也易出現潤滑流體洩露現象；而專利號200410051160. 5及專利號 200680000504. 7所述的動壓溝槽，其起到了很好的防漏效果，但是，其所有的動壓溝槽彼此相通，不利於形成穩定的較高建壓點。藉此，急需研究出新的技術方案以解決上述不足。
發明內容
有鑑於此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種流體動壓軸承及流體動壓轉軸，其提高了流體動壓轉軸的轉動精度，延長了流體動壓軸承及流體動壓轉軸的使用壽命，同時，有效防止了潤滑流體洩露現象。為實現上述目的，本發明採用如下之技術方案
一種流體動壓軸承，其內部具有供流體動壓轉軸裝設的空腔，該空腔內側壁面上開設有多個用於充填潤滑流體的動壓溝槽，該動壓溝槽包括有間隔設置的多組流道，每組流道包括有第一流道、第二流道及導正流道，該第一流道和第二流道交匯成V字形結構，該導正流道連通於第一流道與第二流道的交匯處，並且，相鄰兩組流道中的導正流道不連通。作為一種優選方案，所述導正流道僅位於前述第一流道和第二流道所交匯形成的 V字形結構內部或外部；或者，前述導正流道一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V 字形結構內部，並其另一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構外部。作為一種優選方案，所述第一流道與第二流道相對於前述導正流道呈對稱結構。作為一種優選方案，所述動壓溝槽位於靠近前述空腔兩端位置。
作為一種優選方案，所述多組流道沿圓周方向分布。一種流體動壓轉軸，其系裝設於流體動壓軸承內部的空腔內，該流體動壓轉軸外側壁面上開設有多個用於充填潤滑流體的動壓溝槽，該動壓溝槽包括有間隔設置的多組流道，每組流道包括有第一流道、第二流道及導正流道，該第一流道和第二流道交匯成V字形結構，該導正流道連通於第一流道與第二流道的交匯處，並且，相鄰兩組流道中的導正流道不連通。作為一種優選方案，所述導正流道僅位於前述第一流道和第二流道所交匯形成的 V字形結構內部或外部；或者，前述導正流道一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V 字形結構內部，並其另一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構外部。作為一種優選方案，所述第一流道與第二流道相對於前述導正流道呈對稱結構。作為一種優選方案，所述動壓溝槽位於靠近前述空腔兩端位置。作為一種優選方案，所述動壓溝槽沿圓周方向分布。本發明採用上述技術方案後，其有益效果在於，主要系通過導正流道的設置，有利於維持潤滑流體的動態平衡，提高了流體動壓轉軸的轉動精度，使得流體動壓軸承及流體動壓轉軸具有更好的耐磨性能，延長了兩者的使用壽命，同時，有效防止了潤滑流體洩露現象。為更清楚地闡述本發明的結構特徵和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發明進行詳細說明。
圖1是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承的立體結構示意圖； 圖2是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承的立體剖示圖3是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承的截面示意圖； 圖4是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承(有動壓溝槽)與流體動壓轉軸(無動壓溝槽)的裝配示意圖5是本發明之第一種實施例中動壓溝槽內潤滑流體的流動示意圖； 圖6是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承(無動壓溝槽)與流體動壓轉軸(有動壓溝槽)的裝配示意圖7是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承(有動壓溝槽)與流體動壓轉軸(有動壓溝槽)的分解示意圖8是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承空腔中部位置內壁上凹設有環形凹槽時的立體剖示圖9是本發明之第一種實施例中流體動壓軸承空腔中部位置內壁上凹設有環形凹槽時的截面示意圖10是本發明之第二種實施例中流體動壓軸承的立體結構示意圖； 圖11是本發明之第二種實施例中流體動壓軸承的立體剖示圖； 圖12是本發明之第二種實施例中流體動壓軸承的截面示意圖； 圖13是本發明之第二種實施例中動壓溝槽內潤滑流體的流動示意圖； 圖14是本發明之第三種實施例中流體動壓軸承的截面示意圖；圖15是本發明之第
種實施例中動壓溝槽內潤滑流體的流動示意圖。 附圖標識說明
10、流體動壓轉軸 102、槽痕 111、第一流道 113、導正流道 113"、導正流道
101、環形凹槽 11、動壓溝槽 112、第二流道 113'、導正流道 20、流體動壓軸承
21、動壓溝槽。
具體實施例方式請參見圖1至圖9所示，其顯示了本發明之第一種實施例的具體結構。首先，請參見圖4所示，流體動壓軸承10內部具有一空腔，該流體動壓轉軸20裝設於該空腔內。我們可以通過僅於流體動壓軸承10的空腔內側壁面上開設有動壓溝槽11 (如圖4所示)，也可僅於流體動壓轉軸20外側表面上開設有動壓溝槽21 (如圖6所示)，或者，分別於流體動壓軸承10的空腔內側壁面上及流體動壓轉軸20外側表面上開設有動壓溝槽11、21 (如圖7所示)，該動壓溝槽11、21內填充有動態潤滑流體，利用潤滑流體在流體動壓轉軸20與流體動壓軸承10之間產生潤滑作用，避免流體動壓轉軸20轉動時與流體動壓軸承10間的碰撞與摩擦，並由潤滑流體建立的壓力和阻尼特性將流體動壓轉軸20維持在一定的轉動精度之內。本發明之重點在於，前述動壓溝槽的結構設計，在此，以流體動壓軸承10的空腔內側壁面上開設的動壓溝槽11為例作說明。如圖2至圖5所示，該動壓溝槽11位於靠近前述空腔兩端位置，從而於流體動壓軸承10的空腔靠近兩端位置分別建立動壓。該動壓溝槽11包括有間隔設置的多組流道， 該多組流道沿圓周方向分布，每組流道包括有彼此相通的第一流道111、第二流道112及導正流道113，該第一流道111的出口端和第二流道112的出口端交匯於導正流道113的入口端。於本實施例中，前述第一流道111及第二流道112交匯成V字形結構，前述導正流道 113位於該V字形結構內部，並前述第一流道111與第二流道112相對於前述導正流道113 呈對稱結構。潤滑流體分別經由第一流道111、第二流道112及導正流道113，並於三者的交匯位置建立較大壓力，以支撐流體動壓轉軸20的旋轉，該流體動壓轉軸20的旋轉方向與前述潤滑流體的流動方向於周向相同。需要說明的是，具有前述同樣結構的動壓溝槽21僅開設於前述流體動壓轉軸20 外側表面時(如圖6所示)，該流體動壓轉軸20的旋轉方向與前述潤滑流體的流動方向於周向相反。當然，分別於流體動壓軸承10的空腔內側壁面上及流體動壓轉軸20外側表面上開設有動壓溝槽11、21時(如圖7所示)該動壓溝槽11內潤滑流體的流動方向與流體動壓轉軸20的旋轉方向於周向相同，而該動壓溝槽21內潤滑流體的流動方向與流體動壓轉軸 20的旋轉方向於周向相反。另外，如圖8及圖9所示，當前述流體動壓軸承10空腔中部位置內壁上凹設有環形凹槽101時，前述動壓溝槽11的深度明顯淺於環形凹槽101的深度，因而，於製作動壓溝槽11時，不會於流體動壓軸承10空腔中部位置的環形凹槽101內側壁面上形成如圖8及圖9所示的槽痕102。接著，請參見圖10至圖13所示，其顯示了本發明之第二種實施例的具體結構，與前述第一種實施例相比，本實施例的不同之處在於，該導正流道113'位於第一流道111及第二流道112交匯成的V字形結構外部。如圖14及圖15所示，其顯示了本發明之第三種實施例的具體結構，與前述兩種實施例相比，本實施例的不同之處在於，該導正流道113" —端位於第一流道111和第二流道 112所交匯形成的V字形結構內部，並其另一端位於第一流道111和第二流道112所交匯形成的V字形結構外部。本發明的設計重點在於，主要系通過導正流道的設置，有利於維持潤滑流體的動態平衡，提高了流體動壓轉軸的轉動精度，使得流體動壓軸承及流體動壓轉軸具有更好的耐磨性能，延長了兩者的使用壽命，同時，有效防止了潤滑流體洩露現象。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制， 故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種流體動壓軸承，其內部具有供流體動壓轉軸裝設的空腔，該空腔內側壁面上開設有多個用於充填潤滑流體的動壓溝槽，其特徵在於該動壓溝槽包括有間隔設置的多組流道，每組流道包括有第一流道、第二流道及導正流道，該第一流道和第二流道交匯成V字形結構，該導正流道連通於第一流道與第二流道的交匯處，並且，相鄰兩組流道中的導正流道不連通。
2.根據權利要求1所述的流體動壓軸承，其特徵在於所述導正流道僅位於前述第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構內部或外部；或者，前述導正流道一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構內部，並其另一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構外部。
3.根據權利要求1所述的流體動壓軸承，其特徵在於所述第一流道與第二流道相對於前述導正流道呈對稱結構。
4.根據權利要求1所述的流體動壓軸承，其特徵在於所述動壓溝槽位於靠近前述空腔兩端位置。
5.根據權利要求1所述的流體動壓軸承，其特徵在於所述多組流道沿圓周方向分布。
6.一種流體動壓轉軸，其系裝設於流體動壓軸承內部的空腔內，該流體動壓轉軸外側壁面上開設有多個用於充填潤滑流體的動壓溝槽，其特徵在於該動壓溝槽包括有間隔設置的多組流道，每組流道包括有第一流道、第二流道及導正流道，該第一流道和第二流道交匯成V字形結構，該導正流道連通於第一流道與第二流道的交匯處，並且，相鄰兩組流道中的導正流道不連通。
7.根據權利要求6所述的流體動壓轉軸，其特徵在於所述導正流道僅位於前述第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構內部或外部；或者，前述導正流道一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構內部，並其另一端位於第一流道和第二流道所交匯形成的V字形結構外部。
8.根據權利要求6所述的流體動壓轉軸，其特徵在於所述第一流道與第二流道相對於前述導正流道呈對稱結構。
9.根據權利要求6所述的流體動壓軸承，其特徵在於所述動壓溝槽位於靠近前述空腔兩端位置。
10.根據權利要求6所述的流體動壓軸承，其特徵在於所述動壓溝槽沿圓周方向分布。
全文摘要
本發明公開一種流體動壓軸承及流體動壓轉軸，該流體動壓轉軸裝設於流體動壓軸承內部的空腔內，通過於流體動壓軸承的空腔內側壁面上或者於流體動壓轉軸外側開設動壓溝槽，該動壓溝槽包括有間隔設置的多組流道，每組流道包括有第一流道、第二流道及導正流道，該第一流道和第二流道交匯成V字形結構，該導正流道連通於第一流道與第二流道的交匯處，並且，相鄰兩組流道中的導正流道不連通；藉此，前述導正流道的設置，有利於維持潤滑流體的動態平衡，提高了流體動壓轉軸的轉動精度，使得流體動壓軸承及流體動壓轉軸具有更好的耐磨性能，延長了兩者的使用壽命，同時，有效防止了潤滑流體洩露現象。
文檔編號F16C35/10GK102305237SQ201110250519
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者姚文雪 申請人:姚文雪