馬達的流體動力軸承機構的製作方法
2023-05-19 05:15:51 1
專利名稱:馬達的流體動力軸承機構的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種馬達的流體動力軸承機構,尤其是適用於比如小且薄的主軸馬達之類的馬達的流體動力軸承機構,這種主軸馬達具有極好的軸承剛性和旋轉精度、能可靠地防止轉子元件在外部振動和衝擊之下移動並允許檢驗所供應的潤滑劑量。
背景技術:
近年來硬碟驅動器變得更小和更薄,並在硬碟驅動器存儲容量增大的同時開始運行得更快。因此,要求流體動力軸承機構更加緊湊和更薄以及具有更高的軸承剛性、旋轉精度和可靠性。因此,相應於這些需求,已經進行了各種改進。
例如,未審查的日本專利申請公開2002-266878公開了一種馬達的流體動力軸承機構,其使得潤滑劑持續地供應到形成於軸元件和軸承元件之間的微小間隙中。形成流體密封部件以便在所述微小間隙中的潤滑劑供應部件的至少一端上構成毛細結構以防止所述潤滑劑洩漏到外面。旋轉輪轂在所述流體密封部件外側的位置處附接到所述軸元件上。環形元件在相應於流體密封部件的位置處裝配在軸元件上。在徑向延伸的延伸表面以及從所述延伸表面軸向地繼續的外周邊表面以及所述延伸表面在所述環形元件軸向的一個端面上的外邊緣被布置為靠近在徑向上延伸的延伸表面且與之面對。從所述延伸表面軸向地繼續的內周邊表面和所述延伸表面的外邊緣構成了所述流體密封部件。在所述環形元件的軸向上另一端面上徑向地延伸的延伸表面緊靠旋轉輪轂的端面以在軸向上支撐旋轉輪轂。止推板裝配在軸元件上與相應於流體密封部件的位置相對的端部處。
由於上述構造,上述公開物中公開的軸承由於流體密封部件而在徑向和軸向上都具有增大的潤滑劑保持空間。而且,在通過這個流體密封部件填充潤滑劑之後可以立即觀察潤滑劑填充量,因此更易於調節填充量。由於在環形元件軸向上另一端部上徑向地延伸的延伸表面緊靠旋轉輪轂的端部,旋轉輪轂就被軸向地支撐以使得其抵抗移動的阻力,同時加工和裝配的容易度得到改進。
而且,所述公開物所公開的發明藉助於填充在形成於止推板的兩個軸向端面和反板的內表面之間的微小間隙之中的潤滑劑來形成流體動力止推軸承。止推板還防止了包括軸元件和旋轉輪轂在內的整個旋轉部件從軸承元件移動。
然而,所述公開物所公開的發明以如此的方式構成以致於所述流體動力軸承機構由於裝配在軸元件與潤滑劑密封部件相應的位置相對的端部處的止推板的出現而不能做得更薄。另外,徑向動壓力軸承部件的軸向長度還被縮短因而就給針對在更小且更薄的流體動力軸承機構上獲得更好的軸承剛性和旋轉精度而言的改進來說留下了一些空間。
專利3155529公開了一種流體動力軸承機構,其具有通過將潤滑劑填充入形成於轉子輪轂(旋轉輪轂)上壁的底部表面和圓筒形支撐元件(軸承套筒)之間的微小間隙而形成的止推動力軸承。軸由環形元件防止移動,該環形元件裝配在軸的末端上、與環形槽相配合,該環形槽形成於支撐元件上與軸的末端相對的位置處的空心部件(軸承孔)上。
然而,由於轉子輪轂的上壁的底部表面形成為具有在本發明中構成導向止推動壓力軸承的滑動表面,轉子輪轂的整個上壁就必須構造得很牢固,從而使得在本發明中不可能讓轉子輪轂更薄。而且,儘管省略了止推板,設在軸末端上的環形元件仍然阻礙了使流體軸承更小和更薄。
未審的日本專利申請2001-103723公開了一種馬達的流體動力軸承,其由定子組件以及可旋轉地由包含潤滑劑的徑向軸承所支撐的轉子組件構成。空氣引入孔設在所述轉子組件中以允許外界空氣被引入由於轉子組件的旋轉而在所述轉子和定子組件之間產生的負壓區域。這裡,空氣引入孔被構造為允許其還被用作將潤滑劑填充入流體動力軸承部件的孔。而且,止動環裝配在旋轉軸的末端以防止轉子組件移動。
由於上述公開物中公開的軸承能通過將外界空氣經由空氣引入孔引入形成於定子組件和轉子組件之間的負壓區域來減輕當設計為平且薄的馬達高速運轉時形成於負壓區域中的負壓,就防止了比如潤滑劑從軸承中洩漏等可能的問題。空氣引入孔還能用作潤滑劑填充孔,從而簡化了潤滑劑補充操作,這有助於生產率的提高和實現更長的馬達壽命。而且,止動環與徑向軸承(軸承套筒)的下端相嚙合,從而防止轉子組件從定子組件的移動。
然而,所述公開物中公開的發明無法增大潤滑劑保持空間。該本發明並未關注如何防止構成轉子組件的轉子輪轂的移動以及加工和裝配部件的容易度。而且,由於止推軸承從框架的約束(基部元件)突出,就使流體動力軸承結構更薄和更平而言還有改進的空間。
發明內容
本發明的目標是解決上述問題並提供一種馬達的流體動力軸承機構,這種流體動力軸承機構能被構造得更小和更薄、實現構造入更薄馬達的高軸承剛性和旋轉精度、防止轉子元件受到外部振動和衝擊、以及使得維護人員易於檢查潤滑劑量。這種馬達適用於硬碟驅動器中。
在一種馬達的流體動力軸承機構中,其中潤滑劑持續地供應入形成於軸元件和相對可旋轉地安裝的軸承元件之間的微小間隙。微小間隙包括動壓力槽,並且毛細密封部形成於微小間隙中潤滑劑供應部的一端處以防止所述潤滑劑洩漏到外面。一環形元件在軸元件側相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上。一軸承元件側環形元件提供來在所述軸承元件側相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸承元件的凹陷部的一個端面中。一錐部或臺階形成於所述軸元件側環形元件的外圓周上從而在其軸向地朝著端部前進時直徑減小。一錐部或臺階形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周上從而在其軸向地朝著端部前進時直徑減小。所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近從而防止所述軸元件和附著於所述軸元件上的轉子元件從所述軸承元件上脫離並且還構成了所述毛細密封部。動壓力槽形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上以產生支撐徑向負荷的動壓力。動壓力槽沿所述軸元件側環形元件的一側的軸向形成於一個徑向延伸表面上,或者形成於所述軸承元件上與所述延伸表面相對的一個端面上,以便產生支撐軸向負荷的動壓力。
軸元件側環形元件由淬硬鋼製成並緊靠在轉子元件的端面上以在軸向上支撐轉子元件。多個潤滑劑填充口在其在軸向上面對毛細密封部的位置處均勻間隔地形成於轉子元件的圓周上。
在閱讀以下藉助於結合附圖且僅僅以舉例的方式給出的詳細說明之上,其它特點和優點將會更加明顯,在附圖中,不同附圖中相應的附圖標記表示相應的部件。
圖1是第一實施例的馬達的垂直截面。
圖2是圖1的局部放大視圖。
圖3是第二實施例的馬達的垂直截面。
圖4是圖3的局部放大視圖。
圖5是第三實施例的馬達的垂直截面。
圖6是第五實施例的馬達的垂直截面。
圖7是第六實施例的馬達的垂直截面。
圖8是第七實施例的馬達的垂直截面。
圖9是第八實施例的馬達的垂直截面。
圖10是第九實施例的馬達的垂直截面。
圖11是第十實施例的馬達的垂直截面。
圖12示出了徑向動壓力軸承在軸向上兩個位置中形成時的不同圖13示出了徑向動壓力軸承在軸向上單個位置中形成時的不同圖14示出了用於軸向動壓力軸承的動壓力槽的不同實施例。
圖15示出了毛細密封的不同實施例。
圖16示出了軸承元件側環形元件的不同實施例。
圖17是用來對軸承元件的軸承孔的開口端部進行堵塞的結構的不同實施例。
圖18是第十一實施例的用於馬達的流體動力軸承機構的垂直截面。
圖19示出了軸元件的不同實施例。
圖20是示出用於徑向和軸向動壓力軸承的不同形狀動壓力槽的不同組合的圖表,當徑向動壓力軸承設在軸向上兩個位置處時。
圖21是示出用於徑向和軸向動壓力軸承的不同形狀動壓力槽的不同組合的圖表,當徑向動壓力軸承僅設在軸向上一個位置處時。
具體實施例方式
下面將描述本發明的第一實施例(實施例1)。
實施例1圖1是實施例1的馬達1的豎直截面,圖2是圖1局部的放大視圖。在實施例1中,馬達1是用來驅動硬碟驅動器的主軸馬達。垂直地設在基部元件2中心的圓筒形軸承保持元件3中安裝有圓筒形套筒,其構成了流體動力軸承機構的軸承元件4。形成於軸承元件(套筒)4中心的軸承孔4a可旋轉地支撐用作旋轉軸的軸元件(軸)5。
軸元件5的直徑減小的上端裝配有旋轉地承載碟片(未示出)的轉子元件(轉子輪轂)6。碟片安裝在轉子元件6的凸緣部6b的表面上並藉助於夾持元件(未示出)附著於轉子元件6上。螺紋孔5a形成於軸元件5的一端上以用來藉助於螺釘將夾持元件和轉子元件6緊固到軸元件5上。軸承元件4的軸承孔4a的開口端由蓋板7封閉。
定子8在圓筒形軸承保持部3的徑向外側上附著於基部元件2。轉子磁體9附著於轉子元件6的圓筒形元件6a的外圓周上,面對定子8的內側。在定子8和轉子磁體9之間形成小間隙。圓筒形部件6a還在徑向上面對圓筒形軸承保持部3。在圓筒形部件6a和圓筒形軸承保持部3之間也形成了小間隙。因而,馬達1就構成了內轉子型馬達。
潤滑劑持續地填充入包括形成於軸元件5和軸承元件4之間的徑向動壓力軸承部件10的微小間隙以及形成於軸元件5在圖1中的底端面的端面和蓋板7之間的微小間隙。在圖1中的上端處形成有處於微小間隙中的潤滑劑填充部以及毛細密封部(流體密封部)12以防止潤滑劑洩漏到外面。毛細密封部12經由後面將描述的軸向動力軸承部件11與潤滑劑填充部相連接。徑向動壓力軸承部件10形成於軸向上的兩個位置處,如圖1中附圖標記10a和10b所示。
軸元件側環形元件13在相應於毛細密封部12的位置處通過壓力配合、膠粘或它們的組合或焊接以緊靠轉子元件6的底端(圖1)的方式裝配在軸元件5的減小直徑端部上。軸承側環形元件14在相應於毛細密封部12的位置處通過壓力配合、膠粘或它們的組合或焊接而裝配在形成於軸承元件4一端上的凹陷部4b上。儘管與轉子元件6的外部尺寸相比,軸元件側環形元件13的直徑明顯較小,但是其支撐轉子元件6相當距離的面積並且從而支撐轉子元件6的較薄頂部。軸承元件側環形元件14優選地焊接到凹陷部4b的圓周壁4c。
錐部13a形成於軸元件側環形元件13的外圓周表面上。錐部14a形成於軸承元件側環形元件14的內圓周表面上。軸元件側環形元件13的外圓周表面和軸承元件側環形元件14的內圓周表面布置為在軸向和徑向上彼此靠近從而形成與前述潤滑劑填充部相連接的毛細密封部12。而且,使得錐部13a和14a布置為在軸向和徑向上彼此靠近就防止了軸元件5和附著於軸元件5上的轉子元件6從軸承元件4脫離。兩個錐部13a和14a之間的徑向間隙優選地應當在其如圖1、圖2和圖15(5)所示在軸向上朝著一端前進時變寬。
在徑向動力軸承部件10(10a,10b)中,動壓力槽形成於軸元件5的外圓周表面或軸承元件4的內圓周表面上以產生支撐徑向負荷的動壓力。另一動壓力槽形成於在軸元件側環形元件13的底側(圖1中的底側)上徑向地延伸的延伸表面13b或軸承元件4面對所述延伸表面13b的表面上以產生支撐軸向負荷的動壓力。潤滑劑被填充入形成有動壓力槽的區域並且這個區域位於延伸表面13b和軸承元件4的面對表面之間以支撐軸向負荷,從而形成軸向(止推)動壓力軸承部件11。
因此,在馬達1隨著定子8被通電而開始旋轉時,軸元件5在不接觸軸承孔4a的情況下開始旋轉,軸元件5由徑向動壓力軸承部件10(10a,10b)所產生的動壓力在徑向上支撐。裝配在軸元件5上的軸元件側環形元件13不與軸承元件4接觸地旋轉,該軸承元件4由軸向動力軸承部件11所產生的動壓力在軸向上支撐。蓋板7形成為很薄,因為其在軸向上不受到任何負荷。
如上構造的實施例1提供下以下作用。
實施例1的第三動力軸承防止了軸元件5和轉子元件6由於外部振動和衝擊而從軸承元件4脫離。實施例1還提供了軸向動壓力軸承部件11以及毛細密封部12,以藉助於三個元件(即軸元件側環形元件13、軸承元件側環形元件14以及軸承元件4)的組合來防止潤滑劑洩漏到外面。實施例1無需在軸元件5上裝配環形防脫離元件或止推板(反板)來防止軸元件5脫離軸承元件4。
因此,本發明使得能讓流體動力軸承機構更小和更薄,同時在這個更小且更薄的流體軸承中為軸元件5提供了相對長的直線部分以及為徑向動壓力軸承部件10(10a,10b)提供了相對長的軸向長度。因此就獲得了高的軸承剛性和旋轉精度。
由於軸承元件側環形元件14焊接到凹陷部4b的圓周壁4c,軸承元件側環形元件14的附著強度就得到增強且能可靠地防止軸元件5和轉子元件6由於外部振動和衝擊而脫離軸承元件4。
而且,在兩個錐部13a和14a之間的徑向間隙隨著朝著軸向一端前進而增大時,潤滑劑保持空間就增大,這樣就減輕了毛細密封部12中潤滑劑界面的波動,從而防止潤滑劑洩漏到外面。
實施例2下面將描述本發明的第二實施例(實施例2)。
圖3是實施例2的馬達1的豎直截面並且圖4是圖3的局部放大視圖。在實施例2中,馬達1的毛細密封部12的結構與實施例1不同。在實施例2中,提供臺階13c來替代錐部13a,提供臺階14c來替代錐部14a。
這些臺階13c和14c是徑向向內地形成於軸元件側環形元件13的外圓周表面上和軸承元件側環形元件14的內圓周表面上的臺階。通常這些表面上僅形成一個臺階。臺階13c軸向一端上的一半外圓周表面部分13d(圖3中的上側)與臺階14c軸向一端上的一半內圓周表面部分14d之間的徑向間隙能被布置為隨著其如圖15(1)至(4)、(6)和(7)所示朝著軸向一端前進時增大或者如圖15(8)和(9)所示保持恆定。在任一情況下,形成能減輕流體密封部12中潤滑劑界面波動的環形槽15(參見圖15(6)至(9))。
如圖15(1)至(4)、(6)和(7)所示,所述一半外圓周表面部分13d和所述一半內圓周表面部分14d之間的徑向間隙可以有多種形式。通過利用所述一半外圓周表面部分13d的傾斜和所述一半內圓周表面部分14d的傾斜的組合,間隙在其朝著軸的一端前進時增大。圖15(1)和(7)示出了僅僅是所述一半內圓周表面部分14d的直徑隨著其在軸向上朝著端部前進而增大的情況。圖15(3)和(6)示出了僅僅是所述一半外圓周表面部分13d的直徑隨著其在軸向上朝著端部前進而減小的情況。圖15(2)示出了上述兩種情況組合的情況,和圖15(4)示出了所述一半外圓周表面部分13d和所述一半內圓周表面部分14d的直徑都隨著它們在軸向上朝著端部前進而減小的情況。
臺階13c在軸向另一端上的另一半外圓周表面(圖3中的下側)和臺階14c在軸向另一端上的另一半內圓周表面沿著軸向彼此面對地形成且具有微小的間隙。這個微小間隙與軸向動壓力軸承11相連接。
儘管實施例2在上述方面與實施例1不同,但是沒有其它不同之處,因此這裡省略詳細描述。
如上構造的實施例2提供了以下作用。
實施例2的軸承能以如此的方式構造為允許軸元件側環形元件13的垂直遊隙。通過在軸元件側環形元件13的外圓周表面上形成臺階13c和在軸承側環形元件14的內圓周表面上形成臺階14c以及將軸元件側環形元件13的外圓周表面和軸承側環形元件14的內圓周表面布置為在軸向和徑向上彼此靠近且面對,就能容易地調節垂直遊隙。
而且,如果臺階13c和臺階14c被布置為使得所述一半外圓周表面部13d和所述一半內圓周表面部14d之間的徑向間隙在其朝著軸向端部前進時增大,就能增大潤滑劑保持空間以減輕毛細密封部12中的潤滑劑界面波動,並且從而防止了潤滑劑洩漏到外面。如果環形槽15形成於所述一半外圓周表面部13d或所述一半內圓周表面部14d上以減輕毛細密封部12中的潤滑劑界面波動,就能進一步提高上述作用。
另外,實施例2的發明能實現由實施例1的發明所實現的所有作用。
實施例3下面將描述本發明的第三實施例(實施例3)。
圖5是實施例3的馬達1的豎直截面。在實施例3中,軸承元件4和將軸承元件4的軸承孔4a的開口端堵塞起來的蓋板7由相同的材料製成為整體部件,因此蓋板7不是獨立的部件。除此之外,其與實施例1相同。
實施例3的構造幾乎完全地防止了潤滑劑從潤滑劑填充部洩漏到外面,除了經由毛細密封部12輕微洩漏的可能性之外。而且,其簡化了軸承元件4的構造、減少了部件數目、並且能降低裝配工時。
實施例3中蓋板7和軸承元件4的整體結構能應用於使用蓋板的所有其它實施例。
實施例4下面將描述本發明的第四實施例(實施例4)。
在實施例4中,實施例1中的軸元件側環形元件13由淬硬鋼製成並通過緊靠轉子元件6的端面來支撐轉子元件6。除此之外,其與實施例1相同。
實施例4的構造防止了轉子元件6在碟片被安裝並夾持在轉子元件6上時的變形。轉子元件6的壁厚很薄,因為其用在小且薄的馬達1中,但是因為轉子元件6在軸向上由硬化的軸元件側環形元件13牢固地支撐,其就不會變形。
實施例4中所用的軸元件側環形元件13的材料可應用於使用了軸元件側環形元件13的所有其它實施例。
實施例5下面將描述本發明的第五實施例(實施例5)。
圖6是實施例5的馬達1的垂直截面。在實施例5中,多個潤滑劑填充口16在面對毛細密封部12的區域中形成於轉子元件6的圓周上並貫穿其中。除此之外,其與實施例2相同。
實施例5的構造允許通過在視覺上檢查潤滑劑的邊界來容易地檢查潤滑劑的填充量,即使是在馬達為成品之後。還可以通過潤滑劑填充口16添加潤滑劑,以使得能更容易地進行馬達1的質量控制。形成於轉子元件6的圓周上的潤滑劑填充口16均勻地間隔以使得轉子元件6的旋轉平衡不會由於填充部的出現而受到影響。
實施例5的潤滑劑填充口16可應用於具有毛細密封部12的所有其它實施例。
實施例6下面將描述本發明的第六實施例(實施例6)。
圖7是實施例6的馬達1的豎直截面。在實施例6中,軸承元件側環形元件14在軸向上緊靠軸承元件4的一端,並且具有底部的蓋形圓筒狀件17提供來覆蓋軸承元件4和軸承元件側環形元件14。軸承元件側環形元件14藉助於壓力配合和焊接的組合或壓力配合和膠粘的組合裝配在具有底部的圓筒形元件17的開口的內圓周上。
實施例6的定子8與內轉子型的實施例不同。定子8相對於轉子磁體9定位在徑向內側,並裝配在圓筒形軸承保持部3上。圓筒形軸承保持部3被夾在定子8和具有底部的圓筒形元件17之間。而且,轉子磁體9附著於轉子元件6的圓筒形部件6a的內圓周表面上,轉子元件6與內轉子型的實施例1不同。因而,實施例6的馬達1構成了外轉子型馬達。將具有底部的圓筒形元件17裝配到圓筒形軸承保持部3優選地應當利用熱固膠水來進行以使得它們之間沒有任何間隙。
環形吸板18附著於基部元件2的表面上且位於轉子磁體9下面,距離轉子磁體9的端部一個小間隙。吸板18通過吸引轉子磁體9而在軸向上拉動整個轉子。對於整個轉子組合所得到力是重力和軸向上磁性吸引力之和並且與軸向動力軸承部件11所產生的動壓力平衡。由於作用在軸元件5和軸元件側環形元件13上的力相平衡,軸元件5和軸元件側環形元件13就在不與軸承元件4的凹陷4b的底部相接觸之下旋轉。
儘管形狀和結構上有一些其它不同之處,但是實施例6不是基本上類似於實施例1。
由於實施例6如此構造,具有底部的蓋狀圓筒形元件17就幾乎完全地防止了潤滑劑從潤滑劑填充部洩漏到外面。這也使得能通過壓力加工來製造具有底部的蓋狀圓筒形元件17和軸承元件側環形元件14,從而降低馬達1的製造成本。
另外,實施例6的發明能實現實施例1的發明所實現的所有作用。
實施例7下面將描述本發明的第七實施例(實施例7)。
圖8是實施例7的馬達1的垂直截面。在實施例7中,圓筒形元件22提供來從徑向外側覆蓋軸承元件4和軸承元件側環形元件14。軸承元件側環形元件14在軸向一端(圖8中的上側)上裝配在圓筒形元件22的開口上,並且蓋板7在軸向另一端(圖8中的下側)上裝配在圓筒形元件22的開口上以將軸承元件4的軸承孔4a的開口端側堵塞起來。蓋板7的直徑大於實施例1所使用的蓋板7的直徑。與實施例6相比,實施例7等同於實施例6中的具有底部的圓筒形元件17的底壁被移除並用蓋板7所替換的情況,此時蓋板為分離的部件。
由於實施例7如此構造,就可以將圓筒形元件22、軸承側環形元件14和蓋板7構造為能通過壓力加工製成的形狀,並使得軸承元件4和圓筒形元件22具有更簡單的結構,並且從而降低馬達製造成本。
另外,實施例7的發明能實現實施例1的發明所實現的所有作用。
實施例8下面將描述本發明的第八實施例(實施例8)。
圖9是實施例8的馬達1的豎直截面。在實施例8中,實施例7中的軸承元件側環形元件14和圓筒部件由單一材料製成為整體部件。而且,在實施例8中,實施例7中的軸元件側環形元件13和軸元件5由單一材料製成為整體部件。以如此方式製造的新的凸緣圓筒形部件標識為附圖標記23。凸緣圓筒形元件23軸向一端(圖11中的上側)上的凸緣部23a的作用與軸承元件側環形元件14類似並構成了毛細密封部12。
在這個凸緣圓筒形元件23中,除了凸緣部23a之外的壁厚與實施例7中的相比稍厚。然而,還可以製造與實施例7中的軸承元件側環形元件14和圓筒形部件22相同形狀且使用單一材料的凸緣圓筒形元件23。除此之外,凸緣圓筒形元件23與實施例7相同。
由於實施例8如此構造,其使用更小數目的部件,並且因而能降低裝配所需的工時。而且,由於相當於軸承元件側環形元件14的部件和相當於圓筒形元件22的部件能通過壓力加工來製造,就能降低馬達的製造成本。
實施例9下面將描述本發明的第九施例(實施例9)。
圖10是實施例9的馬達1的豎直截面。在實施例9中,具有套筒的軸承元件側環形元件14a構成了毛細密封部12,並且所述具有套筒的軸承元件側環形元件14a的套筒部14e通過壓力配合、膠粘或其組合或焊接裝配在軸承元件4的減小直徑端部4d上,並且環形部14f面對軸元件側環形元件13。
軸元件側環形元件13的外圓周表面與具有套筒的軸承元件側環形元件14a的環形部14f的內圓周表面被布置成在軸向和徑向上彼此面對並彼此靠近,從而防止了軸元件5以及附接在軸元件5上的轉子元件6與軸承元件4脫離,同時形成毛細密封部12。
而且,淺碟狀元件19提供來覆蓋軸承元件4的另一減小直徑端部4e,並且軸承元件4具有放大直徑的中間部4f裝配在基部元件2的圓筒形軸承保持部3上。淺碟狀元件19通過壓力配合、膠粘或其組合或焊接裝配在另一減小直徑端部4e上。除此之外,實施例9與實施例6相同。
由於實施例9如此構造,具有套筒的軸承側環形元件14a和碟狀元件19幾乎完全地防止了潤滑劑從潤滑劑填充部洩漏到外面。更具體地,防止了潤滑劑從具有套筒的軸承元件側環形元件14a和軸承元件4之間的接觸區域以及從碟狀元件19和軸承元件4的另一端面之間的接觸區域洩漏出去。
而且,由於具有放大直徑的中間部4f裝配在基部元件2的圓筒形軸承保持部3上,就能以更高的精度將部件裝配起來,從而使得更易於保持馬達1的軸(軸元件5)的傾斜準確度以及進一步提高旋轉精度。
實施例10下面將描述本發明的第十施例(實施例10)。
圖11是實施例10的馬達1的豎直截面。在實施例10中,實施例9中的軸元件側環形元件13和軸元件5由相同的材料製成為整體部件。除此之外,實施例10與實施例9相同。由於實施例10如此構造,其使用了更小數目的部件,並且從而能降低裝配所需的工時。
實施例10所用的軸元件側環形元件13和軸元件5的整體結構能應用於使用軸元件側環形元件13的所有其它實施例。
實施例11下面將描述本發明的第十一施例(實施例11)。
圖18(1)至(3)示出了實施例11的馬達的局部的不同豎直截面。在實施例11中,連接通路20形成來將毛細密封部12與形成於軸承元件4的另一端面(圖18中的底面)和碟狀元件19之間的微小間隙或者形成於軸承元件4的另一端面和具有底部的圓筒形元件17之間的微小間隙連接起來。
連接通路20如圖18(1)和(2)所示能設在軸承元件4的內側,或者能形成為具有在軸向上形成於軸承元件4的外圓周表面上的單個或多個槽。如圖18(3)所示,槽由具有底部的圓筒形元件17所覆蓋。如圖18(1)所示的連接通路20形成為靠近形成軸向動力軸承11的微小間隙,而如圖18(2)所示的連接通路20形成為直接面對毛細密封部12的開始區域。根據使用的是具有底部的圓筒形元件17還是碟狀元件19,本實施例的其它特點與實施例6或實施例9相同。
由於實施例11如此構造,能改善軸承的可靠性。空氣就傾向於保留在形成於軸元件5的另一端面(末端面)和具有底部的圓筒形元件17或碟狀元件19之間的微小間隙中。空氣也傾向於保留在形成於軸承元件4的另一端面和具有底部的圓筒形元件17或碟狀元件19之間的微小間隙中。這種捕獲的空氣就通過通路20和毛細密封部12通向外面,並且在潤滑劑填充部的整個範圍內避免了負壓發生區域。
實施例11中的通路20能應用於使用碟狀元件19或具有底部的圓筒形元件17的所有實施例。
對於徑向動壓力軸承部件10和軸向動壓力軸承部件11的構造,根據其形成的位置數目和動力槽形狀的不同,可以有不同形式的實施例。
圖12和13是為了便於比較不同類型實施例的徑向動壓力軸承10的構造而準備的圖。
圖12示出了徑向動壓力軸承10設在軸向上兩個位置處時的不同實施例。在圖12(1)所示的徑向動壓力軸承10的情況下,上部(圖12中)徑向動壓力軸承10a和下部徑向動壓力軸承10b都具有由對稱的人字形槽所構成的動壓力槽,上部徑向動壓力軸承10a的動壓力槽在實際尺寸上大於下部徑向動壓力軸承10b的動壓力槽。
在圖12(2)所示的徑向動壓力軸承10的情況下,圖12中的上部徑向動壓力軸承10a具有由不對稱的人字形槽所構成的動壓力槽,而下部徑向動壓力軸承10b具有由對稱的人字形槽所構成的動壓力槽。兩個動壓力槽的尺寸基本上與圖12(1)的相同。
在圖12(3)所示的徑向動壓力軸承10的情況下,圖12中的上部徑向動壓力軸承10a和下部徑向動壓力軸承10b都具有由多弧槽21所構成的動壓力槽。上部徑向動壓力軸承10a的動壓力槽在物理尺寸上大於下部徑向動壓力軸承10b的動壓力槽。如包括在圖12(3)中的軸元件5和軸承元件4的裝配平面圖所示,由多弧槽21所構成的動壓力槽由多個在軸向上延伸的橫截面為多弧形的槽構成。
接著,圖13示出了徑向動壓力軸承10僅設在軸向上一個位置處時的不同實施例。圖13(1)的徑向動壓力軸承10具有由對稱的人字形槽所構成的動壓力槽。圖13(2)的徑向動壓力軸承10具有由不對稱的人字形槽所構成的動壓力槽,圖13(3)的徑向動壓力軸承10具有由多弧槽21(參見圖12(3))所構成的動壓力槽。
圖14示出了用於軸向動壓力軸承11中的動壓力槽的不同實施例。圖14(1)所示的軸向動壓力軸承11的動壓力槽由螺旋槽構成。圖14(2)所示的軸向動壓力軸承11的動壓力槽由對稱的人字形槽構成,圖14(3)所示的軸向動壓力軸承11的動壓力槽由不對稱的人字形槽構成。在這些附圖中,黑色區域表示槽的底部(谷),而白色區域表示峰。
圖20和21示出了用於圖12至圖14所示徑向和軸向動壓力軸承的不同動壓力槽的不同組合。它們被分成徑向動軸承10形成於軸向上兩個位置處的情況和徑向動軸承10僅形成一個位置處的情況。馬達1如圖20中第七組合的模型流體動力軸承機構製造、測試和顯示了良好的旋轉精度,所述第七組合具有在軸向上設在軸上兩個位置處的徑向動壓力軸承10。
軸承元件側環形元件14也能具有不同的構造。這些變化已經在實施例1、6、8和9中描述。圖16(1)至(4)以易於比較的格式示出了這些變化。
軸承元件4的軸承孔4a的開口端的堵塞也能以不同的方式構造。這些變化已經在實施例1、3、6、7和9中描述。圖17(1)至(5)以易於比較的格式示出了這些變化。
而且,軸元件5也能具有不同的構造。圖19(1)至(6)以易於比較的格式示出了這些變化。圖19(1)至(3)示出了軸,其類型為在軸元件5的中間區域的外圓周表面上具有用來將垂直的徑向動壓力軸承10a與10b分開的分離槽5c。圖19(1)示出了軸承元件5的一端上具有減小直徑部5b的軸,其中裝配了軸元件側環形元件13。圖19(2)示出了沒有減小直徑部5b的直軸。圖19(3)示出了具有軸元件側環形元件13的軸以及作為整體件的軸元件5。
而且,圖19(4)至(6)示出了軸,其類型為在軸元件5的中間區域的外圓周表面上不具有用來將垂直的徑向動壓力軸承10a與10b分開的分離槽5c。其中,圖19(4)示出了軸承元件5的一端上具有減小直徑部5b的軸,其中裝配了軸元件側環形元件13。圖19(5)示出了整個長度上直徑相同的直軸。圖19(6)示出了具有軸元件側環形元件13的軸以及作為整體件的軸元件5。
本發明並不限於上述實施例或例子而是可以在其基本特性內進行修改。雖然已經描述了本發明的優選實施例,但是在本申請的教導之下,各種變型對於本領域的熟練人員來說是很明顯的並且應落入所附權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種馬達的流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸承元件上的軸承元件側環形元件;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
2.根據權利要求1的流體動力軸承機構,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
3.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中所述軸承元件側環形元件被焊接到所述軸承元件。
4.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
5.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
6.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述軸承元件側環形元件之間。
7.根據權利要求1的流體動力軸承機構,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
8.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
9.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
10.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
11.根據權利要求1的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
12.一種馬達的流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;在相應於所述毛細密封部的位置處緊靠所述軸承元件一個軸向端部的軸承元件側環形元件;具有底部的蓋狀圓筒形元件,其覆蓋所述軸承元件和所述軸承元件側環形元件,所述軸承元件側環形元件位於所述具有底部的蓋狀圓筒形元件的開口端處;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並且防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
13.根據權利要求12的流體動力軸承機構,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
14.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
15.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
16.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述軸承元件側環形元件之間。
17.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中連接通路形成來將所述毛細密封部與形成於所述軸承元件的端面和所述具有底部的蓋狀圓筒形元件之間的微小間隙連接起來。
18.根據權利要求12的流體動力軸承機構,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
19.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
20.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
21.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
22.根據權利要求12的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
23.一種馬達的流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;形成於所述軸承元件上的減小直徑端部;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;具有套筒的軸承元件側環形元件,其具有套筒部和相應於所述毛細密封部定位的內圓周表面,並且所述套筒部裝配在所述軸承元件的減小直徑端部;淺的蓋式碟狀元件,其提供來覆蓋所述軸承元件的另一直徑減小端部;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
24.根據權利要求23的流體動力軸承機構,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
25.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
26.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
27.根據權利要求23的流體動力軸承機構,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
28.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
29.根據權利要求23的流體動力軸承機構,還包括形成於所述軸承元件上的具有放大直徑的中間部分,所述具有放大直徑的中間部分裝配在所述流體動力軸承的基部元件的圓筒形軸承保持部上。
30.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述具有套筒的軸承元件側環形元件之間。
31.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中連接通路形成來將所述毛細密封部與形成於所述軸承元件的端面和所述淺的蓋式碟狀元件之間的微小間隙連接起來。
32.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
33.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
34.根據權利要求23的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
35.一種馬達的流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;在相應於所述毛細密封部的位置處緊靠所述軸承元件的一個軸向端面的軸承元件側環形元件;覆蓋所述軸承元件和所述軸承元件側環形元件的圓筒形元件;蓋板,其裝配在所述圓筒形元件的一端的開口上,從而將所述軸承元件的軸承孔的開口端部堵塞;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
36.根據權利要求35的流體動力軸承機構,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
37.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
38.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
39.根據權利要求35的流體動力軸承機構,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
40.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
41.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
42.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
43.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
44.根據權利要求35的流體動力軸承機構,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述軸承元件側環形元件之間。
45.一種硬碟驅動器,包括馬達,該馬達具有定子;安裝在定子上的轉子;形成於轉子上的凸緣;安裝在凸緣上的碟片;和流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸承元件上的軸承元件側環形元件;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
46.根據權利要求45的硬碟驅動器,其中碟片選自於由磁碟和光碟構成的組。
47.根據權利要求46的硬碟驅動器,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
48.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中所述軸承元件側環形元件被焊接到所述軸承元件上。
49.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
50.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
51.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述軸承元件側環形元件之間。
52.根據權利要求46的硬碟驅動器,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
53.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
54.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
55.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
56.根據權利要求46的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
57.一種硬碟驅動器,包括馬達,該馬達具有定子;安裝在定子上的轉子;形成於轉子上的凸緣;安裝在凸緣上的碟片;和流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;在相應於所述毛細密封部的位置處緊靠所述軸承元件一個軸向端部的軸承元件側環形元件;具有底部的蓋狀圓筒形元件,其覆蓋所述軸承元件和所述軸承元件側環形元件,所述軸承元件側環形元件位於所述具有底部的蓋狀圓筒形元件的開口端處;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
58.根據權利要求57的硬碟驅動器,其中碟片選自於由磁碟和光碟構成的組。
59.根據權利要求58的硬碟驅動器,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
60.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
61.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
62.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述軸承元件側環形元件之間。
63.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中連接通路形成來將所述毛細密封部與形成於所述軸承元件的端面和所述具有底部的蓋狀圓筒形元件之間的微小間隙連接起來。
64.根據權利要求58的硬碟驅動器,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
65.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
66.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
67.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
68.根據權利要求58的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
69.一種硬碟驅動器,包括馬達,該馬達具有定子;安裝在定子上的轉子;形成於轉子上的凸緣;安裝在凸緣上的碟片;和流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;形成於所述軸承元件上的減小直徑端部;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;具有套筒的軸承元件側環形元件,其具有套筒部和相應於所述毛細密封部定位的內圓周表面,並且所述套筒部裝配在所述軸承元件的減小直徑端部;淺的蓋式碟狀元件,其提供來覆蓋所述軸承元件的另一直徑減小端部;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
70.根據權利要求69的硬碟驅動器,其中碟片選自於由磁碟和光碟構成的組。
71.根據權利要求70的硬碟驅動器,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
72.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
73.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
74.根據權利要求70的硬碟驅動器,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
75.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
76.根據權利要求70的硬碟驅動器,還包括形成於所述軸承元件上的具有放大直徑的中間部分,所述具有放大直徑的中間部分裝配在所述流體動力軸承的基部元件的圓筒形軸承保持部上。
77.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述具有套筒的軸承元件側環形元件之間。
78.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中連接通路形成來將所述毛細密封部與形成於所述軸承元件的端面和所述淺的蓋式碟狀元件之間的微小間隙連接起來。
79.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
80.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
81.根據權利要求70的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述具有套筒的軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
82.一種硬碟驅動器,包括馬達,該馬達具有定子;安裝在定子上的轉子;形成於轉子上的凸緣;安裝在凸緣上的碟片;和流體動力軸承機構,其中潤滑劑持續地供應入形成於旋轉部件和固定部件之間的微小間隙,所述微小間隙包括動壓力槽,並且其中毛細密封部形成於微小間隙的一端處以防止所述潤滑劑的洩漏,所述流體動力軸承機構包括軸承元件;可旋轉地安裝在所述軸承元件中的軸元件;在相應於所述毛細密封部的位置處安裝在所述軸元件上的軸元件側環形元件;在相應於所述毛細密封部的位置處緊靠所述軸承元件一個軸向端面的軸承元件側環形元件;覆蓋所述軸承元件和所述軸承元件側環形元件的圓筒形元件;蓋板,其裝配在所述圓筒形元件的一端上的開口上,從而將所述軸承元件的軸承孔的開口端部堵塞;形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的錐部或臺階;和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的錐部或臺階;其中所述軸元件側環形元件的外圓周表面和所述軸承元件側環形元件的內圓周表面被布置為在軸向和徑向上彼此靠近以構成所述毛細密封部,並防止所述旋轉部件和所述固定部件彼此脫離。
83.根據權利要求82的硬碟驅動器,其中碟片選自於由磁碟和光碟構成的組。
84.根據權利要求83的硬碟驅動器,還包括形成於所述軸元件的外圓周表面上或所述軸承元件的內圓周表面上的動壓力槽,用來產生支撐徑向負荷的動壓力;和形成於所述軸元件側環形元件的底面上或所述軸承元件上與所述底面相對的表面上的動壓力槽,用來產生支撐軸向負荷的動壓力。
85.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件由淬硬鋼製成。
86.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件緊靠所述轉子元件的端面,並且從而在軸向上支撐所述轉子元件。
87.根據權利要求83的硬碟驅動器,還包括附接到所述軸元件的轉子;和多個形成於所述轉子元件上的潤滑劑供應口,所述供應口在軸向上與所述毛細密封部相對。
88.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中所述軸元件側環形元件和所述軸元件由單一材料製成為整體件。
89.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中所述軸承元件側環形元件和所述圓筒形元件由相同的材料製成為整體件。
90.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述錐部和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述錐部形成為使得形成於它們之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
91.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中形成於所述軸元件側環形元件的外圓周表面上的所述臺階和形成於所述軸承元件側環形元件的內圓周表面上的所述臺階形成為使得形成於一半外圓周表面部和一半內圓周表面部之間的徑向間隙在朝著一端軸向前進時擴展。
92.根據權利要求83的硬碟驅動器,其中能減輕所述毛細密封部中所述潤滑劑界面波動的環形槽形成於所述軸元件側環形元件和所述軸承元件側環形元件之間。
全文摘要
一種適用於硬碟驅動器中的馬達(1)的流體動力軸承機構,其具有微型且薄的形狀、高的軸承剛性以及高的旋轉精度,並且其可靠地將轉子元件(6)保持就位以防止振動,並且允許容易地觀察潤滑劑供應量。提供了一種流體動力軸承機構,其在由微小間隙形成的潤滑劑供應部的一端上具有毛細封閉部(12),所述微小間隙包括形成於軸元件(5)或軸承元件(4)上的動壓力槽(10)。環形元件(13)在相應於毛細密封部的位置處安裝在軸元件上,另一環形元件(14)在相應於毛細密封部的位置處安裝在軸承元件上,錐部或臺階(13a,14a)形成於軸元件側環形元件的外圓周表面上和軸承元件側環形元件的內圓周表面上。這些內和外圓周表面被布置為彼此靠近且面對以防止轉子元件從軸承元件脫離,並且同時能形成毛細密封部。軸向動壓力軸承單元(1)形成於軸元件側環形元件和軸承元件的一端之間。
文檔編號F16C32/06GK1906424SQ200480040982
公開日2007年1月31日 申請日期2004年8月17日 優先權日2004年2月9日
發明者赤堀忠, 小原陸郎 申請人:美蓓亞株式會社