动力轴承装置的制作方法

专利名称：动力轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力轴承装置。该轴承装置适于用于信息设备例如磁盘装置比如HDD或FDD、用于CD-ROM，DVD-ROM等的光盘装置以及用于MD，MO等的磁光盘装置的主轴电动机；用于激光打印机(LBP)多边形扫描器电动机；用于电动设备例如轴流式风机等的小电动机。
背景技术：
上述各种电动机不仅需要以高旋转精度而且需要以较高的速度、较低的成本和较低的噪音运转。决定所需性能的一个组成部分是用于支撑电动机主轴的轴承。近年来，作为这种类型的轴承，在上述所需性能方面具有极优特性的动力轴承装置已经被考虑用来或已经被投入到实际使用当中。
作为动力轴承装置的一个例子，日本专利公开2002-61641公开了一种具有以下结构的动力轴承装置。该动力轴承装置包括具有封闭端的圆柱形外壳；固定到外壳内表面上的轴承构件；插在轴承构件内圆周表面上的轴构件；以及径向轴承部分和止推轴承部分，其通过轴构件与轴承套的相对旋转过程中产生的动压作用以不接触的方式可旋转地支撑着轴构件。
在径向轴承部分和止推轴承部分中，止推轴承部分通过轴构件的凸缘的两个端面和与其相对的外壳底面以及轴承套端面之间的每一个止推轴承间隙中的油的动压作用产生压力，以便以不接触的方式轴向地支撑轴构件。
在这种类型的动力轴承装置中，当动力轴承装置开始和停止运转时，旋转侧上的构件和固定侧上的构件不可避免地以高速相互滑动。因此，在用于其中电动机的运转经常启动和停止的信息设备的动力轴承装置例如包括HDD-DVD的录音机和用于蜂窝式电话的存储装置的用户设备中，由运转的重复开始和停止所导致的滑动表面的磨损在某些使用等条件下暴露成为问题。因此，希望进一步提高耐磨性。特别地，在凸缘由树脂制成的情况下，与金属相互滑动的情况相比磨损更有可能加速。因此，由于磨损粉末的影响轴承性能有可能在短时间内退化。

发明内容
考虑到以上问题，本发明的目的是提供一种能够防止止推轴承部分发生磨损的动力轴承装置。
为了实现以上目的，根据本发明的一种动力轴承装置包括固定侧构件；旋转侧构件；形成在固定侧构件和旋转侧构件中的任何一个上的推力支承表面，所述推力支承表面包括具有多个动压生成槽布置在其上的动压生成槽区域；设置在固定侧构件和旋转侧构件中的另一个上从而与推力支承表面在轴向上相对的推力接收表面；以及形成在推力支承表面与推力接收表面之间的止推轴承间隙，所述止推轴承间隙用于在旋转侧构件的旋转过程中通过流体的动压作用产生压力以便通过所述压力以不接触的方式轴向地支撑着旋转构件，其中在止推轴承间隙内设有轴向宽度在径向向外的方向上减小的缩减部分；所述多个动压生成槽设置成面向所述缩减部分；且在所述缩减部分的径向最外面的部分中动压生成槽的泵浦功率最大。
通过该结构，具有高圆周速度的缩减部分的径向最外面的部分具有最小的宽度且在该部分处的动压生成槽的泵浦功率最大。因此，能够降低开始接触的转速。从而，能够减少在电动机的运转开始或结束时推力支承表面与推力接收表面之间的接触时间。
止推轴承间隙可通过使缩减部分的推力支承表面与推力接收表面中的至少一个形成斜面而获得。
此外，为了实现以上目的，根据本发明的动力轴承装置包括具有轴部分和凸缘部分的轴构件；以及用于通过在凸缘部分的端面和与其相对的表面之间的止推轴承间隙中的流体的动压作用而产生压力以便通过该压力以不接触的方式轴向地支撑着轴构件，其中面向止推轴承间隙的凸缘部分端面形成为斜面，所述斜面在轴向向外方向上离相对的表面越来越近。从而，面向止推轴承间隙的凸缘部分的部分端面的径向最外面部分具有止推轴承间隙的最小宽度。在止推轴承间隙中的该部分处可获得最高的圆周速度。因为在这种情况下在该最小宽度部分处提高了由动压发生装置比如动压生成槽产生的泵浦功率，所以能够减少电动机开始和停止运转时推力支承表面与推力接收表面之间的结束时间。从而，能够防止止推轴承部分发生磨损。斜面不仅可以形成为平坦的渐缩表面还可以形成为弯曲表面。
凸缘部分的端面上的斜面可通过利用轴构件的树脂部分变硬时所产生的下沉的水平高度差而形成。例如，如果面向止推轴承间隙的凸缘部分的端面的径向内侧由厚的树脂制成而其径向外侧由比厚树脂薄(厚与薄之间的差由轴向厚度来确定)的树脂制成，那么径向内侧上的轴向下沉量与树脂变硬时径向外侧上的轴向下沉量变大了。因此，斜面可通过利用下沉量的差设置在凸缘部分的端面上。
轴构件包括形成轴部分的外圆周表面的外轴部分；和设置在外轴部分的内圆周上的内轴部分，所述外轴部分由金属形成，而所述内轴部分和凸缘部分由树脂整体形成。关于该结构，由于内轴部分的存在，凸缘部分的径向内侧由厚度比径向外侧更大的树脂制成。因此，凸缘部分的径向内侧上和径向外侧上之间的下沉量产生了差异。结果，能够在凸缘部分的端面上形成斜面。
在上述结构中，理想的是设定比例h/r≤0.01，其中斜面在径向上的长度为r而斜面的高度位h，从而防止动压作用变差等。
电动机包括上述动力轴承装置；连接到旋转侧构件的转子磁铁；和连接到固定侧构件的具有高耐久性以及高旋转精度的定子线圈。因此，该电动机适合作为用于信息设备中的电动机。
通过以上描述显而易见的是，由于根据本发明能够防止止推轴承的磨损，因此能够提高动力轴承装置的耐久性。


图1是使用根据本发明的动力轴承装置的主轴电动机的横截面图；图2是动力轴承装置的横截面图；图3是推力支承表面(止推板的上端面)的平面图；图4是示意性地表示下止推轴承部分的放大截面图；图5是示意性地表示作比较的止推轴承部分的放大截面图；
图6是表示斜面的另一个例子的横截面图；图7是表示开始接触的转速的理论计算结果的图表；图8表示轴构件的横截面图及其主要部分的放大图；图9表示止推轴承部分的动压生成槽区域的平面图以及止推轴承间隙中的压力分布图。
具体实施例方式
以下，将要说明本发明的实施例。
图1表示结合了动力轴承装置1的作为用于信息设备的主轴电动机的例子的用于盘驱动装置比如HDD的主轴电动机。该电动机包括动力轴承装置1；连接到动力轴承装置1的轴构件2上的旋转构件3(盘毂)；例如通过径向间隙彼此相对地设置的定子线圈4和转子磁铁5；以及托架6。转子磁铁5连接到盘毂3的内圆周上。当使定子线圈4通电时，转子磁铁5通过定子线圈4和转子磁铁5之间产生的激励力驱动旋转。随着转子磁铁5的旋转，盘毂3也旋转，从而驱动轴构件2旋转。
图2表示上述动力轴承装置的例子。动力轴承装置1包括用于径向地支撑轴构件2的径向轴承部分R1和R2；以及用于轴向地支撑轴构件2的止推轴承部分T1和T2。径向轴承部分R1和R2与用于轴向地支撑轴构件2的止推轴承部分T1和T2中的每一个都由动压轴承构成。动压轴承形成了包括旋转侧构件和固定侧构件中的任何一个上的动压生成槽的支承表面，同时在另一个构件上形成了光滑的接收表面从而与支承表面相对。在旋转侧构件的旋转过程中，通过支承表面与接收表面之间的轴承间隙中的流体的动压作用产生了压力以便以不接触的方式可旋转地支撑旋转侧构件。
下面，将要说明动力轴承装置1的具体结构。
如图2所示，根据本实施例的动力轴承装置1包括以下主要轴承组成部分具有封闭端和另一端上的开口7a的圆柱形外壳7；固定到外壳7的内圆周表面上的圆柱形轴承套8；轴构件2；以及固定到外壳7的开口7a中的密封构件10。为了便于说明，在下面的说明中，外壳7的开口侧称为上侧而轴向相反的一侧称为下侧。
外壳7形成具有封闭端的圆柱形状，包括圆柱形侧部7b和底部7c。在该实施例中，底部7c由盘状的薄止推板形成为独立于侧部7b的构件。止推板7c结合到和/或压入侧部7b的下面的开口中以便连接到该处，从而形成了具有封闭端的外壳7。外壳7的底部7c可与侧部7b整体形成。外壳7的侧部7b和底部7c可由金属材料和树脂材料中的任何一种制成。
轴构件2例如完全由金属材料形成比如不锈钢(SUS420J2)制成。轴构件2包括轴部分2a；和设置在轴部分2a的下端上从而在轴向向外的方向上延伸的凸缘部分2b。轴部分2a和凸缘部分2b整体或单独成形。凸缘部分2b的下端面与止推板7c的上端面7c1相对，而凸缘部分2b的上端面2b2与轴承套8的下端面8c相对。凸缘部分2b的下端面2b1和上端面分别用作接收表面11b和13b，如下所述。
在该实施例中，止推板7c的上端面7c1的与凸缘部分2b的下端面2b1相对的部分用作下止推轴承部分T1的推力支承表面11a。动压生成槽区域P呈环状地在推力支承表面11a的一部分上，例如，在推力支承表面11a的径向中心附近，如图3所示。动压生成槽区域P通过成螺旋形地布置多个动压生成槽P1和多个脊P2而形成，每一个脊形成动压生成槽P1之间的类似小山的结构。尽管加工动压生成槽区域P的方法是任意的，但冲压加工是理想的，因为它使得能够以低成本高精度形成动压生成槽区域P。在这种情况下，为了提高冲压加工过程中的加工性能，理想的是以具有小的屈服应力的软金属材料例如铜合金(比如黄铜，锌青铜，铅青铜或磷铜)或铝(A2至7)制成止推板7c。
轴承套8由油浸烧结金属形成为圆柱形状。油浸烧结金属通过将例如多孔材料特别是基于铜的烧结金属浸入润滑油(或润滑油脂)中而获得。第一径向轴承部分R1的径向支承表面与第二径向轴承部分R2的径向支承表面这样设置在轴承套8的内圆周表面8a上以使得彼此轴向分离。动压生成槽以例如人字形图案形成在两个区域中的每一个中。螺旋形图案、轴向槽图案等可用作动压生成槽的图案。包括动压生成槽的径向支承表面也可以形成在轴构件2的轴部分2a的外圆周表面上。此外，轴承套8可由除多孔材料以外的材料例如软金属比如黄铜或铜合金制成。
在该实施例中，轴承套8的下端面8c用作上止推轴承部分T2的推力支承表面13a。在推力支承表面13a上，形成有环形动压生成槽区域(未示出)，其中多个动压生成槽成螺旋形布置。
如图2所示，密封构件10是环形的并通过比如挤压或粘结固定到外壳7的开口7a的内圆周表面中。在该实施例中，密封构件10的内圆周表面10a形成为圆柱形状，且密封构件10的下端面紧靠着轴承套8的上端面8b。
轴构件2的轴部分2a插在轴承套8的内圆周表面8a上。凸缘部分2b容纳在轴承套8的下端面8c与止推板7c的上端面7c1之间的空隙中。轴部分2a的锥形表面2a与密封构件10的内圆周表面10a相对，其间有预定的间隙。结果，在锥形表面2a与内圆周表面10a之间形成了在外壳7的外方向(图中向上的方向)上逐渐扩展的锥形密封空间S。在轴构件2的旋转过程中，轴部分2a的锥形表面2a1也起到所谓离心密封的作用。由密封构件10密封的外壳7中的内部空间(包括轴承构件8中的孔)被润滑油填充。润滑油的油位存在于密封空间S中。密封空间S不仅形成为如上所述的锥形而且可形成在轴向上直径相同的圆柱形状。
在电动机的旋转过程中，轴构件2用作旋转侧构件，而外壳7、轴承套8和密封构件10用作上述实施例中的固定侧构件。当轴构件2被电动机的旋转而驱动旋转时，在径向轴承部分R1和R2中通过轴承套8的内圆周表面上的径向支承表面和与其相对的轴构件2a的外圆周表面(径向接收表面)之间的径向轴承间隙中的润滑油的动压作用产生了压力。结果，轴构件2的轴部分2a这样被支撑以便以不接触的方式在径向上可旋转。此外，在下止推轴承部分T1中，通过形成在止推板7c的上端面7c1(推力支承表面11a)上的动压生成槽区域P和与其相对的凸缘部分2b的下端面2b1(推力接收表面11b)之间的止推轴承间隙中的润滑油的动压作用产生压力。与此同时，在上止推轴承T2中，通过形成在轴承套8的下端面8c(止推轴承13a)上的动压生成槽区域(未示出)和与其相对的凸缘部分2b的上端面2b2(推力接收表面13b)之间的止推轴承间隙中的润滑油的动压作用产生压力。因此，轴构件2的凸缘部分2b被这样支撑着以使得以不接触的方式在轴向上可旋转。
尽管包括动压生成槽区域P的推力支承表面11a和包括未示出的动压生成槽区域的推力支承表面13a分别形成在止推板7c的上端面7c1和轴承套8的下端面8c上，但在上述实施例中，推力支承表面11a和13a也可以形成在凸缘部分2b的端面2b1和2b2中的任何一个或两个上。在这种情况下，没有动压生成槽的光滑的推力接收表面11b或13b形成在止推板7c的上端面7c1或轴承套8的下端面8c上。
在本发明中，如图4所示，通过使轴向宽度W在径向向外的方向上逐渐减小而形成的缩减部分15形成在下止推轴承部分T1的止推轴承间隙C中(止推轴承间隙C的宽度以放大的方式表示在图4中)。图4表示这样的实施例，其中具有恒定宽度的均匀部分14设置为止推轴承间隙C的径向内部且缩减部分15设置在其径向外部。如图所示，缩减部分15能够通过例如使推力接收表面11b形成为垂直交叉轴向的方向上的平面并使得斜面17在推力支承表面11a上在径向向外的方向上越来越靠近推力接收表面11b而形成。推力支承表面11a的动压生成槽区域P设置在斜面17上。
通过如上所述地在止推轴承间隙C中形成缩减部分15，缩减部分15的径向最外面的部分对应于止推轴承间隙C的最小宽度部分Wmin。由于在径向最外面的部分处的圆周速度在轴构件2的旋转过程中很高，因此在该部分中的动压生成槽P1的泵浦功率也很高。动压生成槽P1的泵浦功率不仅取决于圆周速度而且取决于动压生成槽的深度或宽度；泵浦功率一般随着动压生成槽的深度或宽度增加而提高。不过，在本发明中，槽的深度设置成常数而槽的宽度如图3所示地在径向向外方向上稍微增大以便在径向向外的方向上提高成螺旋形布置的动压生成槽的泵浦功率。通过这种方式，动压生成槽区域设计成在缩减部分15的径向最外面的部分获得最大的泵浦功率。
可以从止推轴承间隙C的压力分布看出泵浦功率。图9表示在动压生成槽如作为例子的上图中所示地成螺旋形布置的情况下止推轴承间隙C中的压力分布。在图9中，中间图和下图中表示压力分布的线的倾角(压力梯度)代表泵浦功率；它表示泵浦功率随着压力梯度变大而变高。例如，如果通过在径向向外的方向上减少动压生成槽的深度来使动压生成槽的泵浦功率在径向上保持恒定同时提供与本发明的缩减部分相同的缩减部分15，那么压力分布的上升(由A表示)是直的从而压力梯度变得和中间图所示的一样恒定。另一方面，当如本发明那样在径向向外的方向上提高泵浦功率(参见下图)时，压力分布的上升(由B表示)是向上凸起的曲线从而压力梯度在动压生成槽的径向最外面的部分成为最大。因此，压力分布明显不同于泵浦功率被设定为常数的情形。在任何情况下，在均匀的部分14中产生了止推轴承间隙C中的最高压力。
如上所述，由于在本发明中动压生成槽的泵浦功率在具有最高圆周速度的缩减部分的最小宽度部分中最大，因此即使是在低转速时也能在径向上向内进给大量的油。从而，轴承装置1的开始接触的转速能够保持较低。结果，能够防止由于推力支承表面与推力接收表面之间的滑动接触引起的止推轴承部分T1的磨损，从而使得动力轴承装置1适用于电动机的运转频繁启动和停止的情形。
这里，开始接触的转速是这样一种转速，在低于该转速时推力支承表面11a和推力接收表面11b相互接触，而在高于该转速时表面11a和11b不相互接触。由于如果开始接触的转速降低则紧接着电动机的运转开始之后或者紧接着停止之前的推力支承表面11a与推力接收表面11b之间的接触时间也减少，因此能够防止止推轴承部分T1的磨损。
只要止推轴承间隙C具有缩减部分15就能够获得这种效果。除了如图所示地设置在推力支承表面11a上的斜面17以外，推力支承表面11a可形成为平面，而斜面可以设置在推力接收表面11b上。可选地，推力支承表面11a和推力接收表面11b上都可以形成斜面。此外，斜面17可以不仅形成为如图4所示的具有直的横截面的楔形平面而且可以形成为如图6所示的具有半径R的圆形横截面的曲面(包括通过组合具有两种或两种以上的半径的圆而成的组合曲面)。
此外，尽管在图4中仅表示了缩减部分15设置在下止推轴承部分T1的止推轴承间隙C中的情形，但如果在止推轴承部分T2的止推轴承间隙中形成相同的缩减部分则也能获得相同的效果。
为了证实以上效果，使根据本发明的动力轴承装置和相比较的动力轴承装置执行开始接触的转速的理论值。这里，根据本发明的动力轴承装置包括具有如图4所示的缩减部分15的止推轴承间隙，而相比较的轴承装置包括具有如图5所示的具有扩展部分15’的止推轴承间隙，该扩展部分具有渐增的轴向宽度(在图5中，与图4所示构件相对应的构件以带有撇号(’)的附图标记表示)。
关于以下文献执行理论值Jiasheng Zhu和Kyosuke Ono，1999，“关于用于硬盘主轴的四种类型的油润滑液压止推轴承的性能的比较研究(ACompari-son Study on the Performance of Four Types of oil Lubricated Hy-drodynamic Thrust Bearings for Hard Disk Spindles)”，Transactions ofASME，Vol.121，1999.1，pp.114-120.
理论计算中使用的计算条件(DF方法和索末菲(Sommerfeld)边界条件)如下所示旋转部分的重量W 6.5g止推轴承部分的外径Do6.5mm止推轴承部分的内径Di2.5mm槽深ho 7μm槽的数量k 16槽的角度α 30度山脊/槽的比例γ 1润滑油粘度η5.97mPa·S止推轴承间隙的最小宽度Wmin设定为0.05μm.
基于上述条件的理论计算结果表示在图7中。图7中的横坐标轴上的“平面度”表示图4和图5所示的斜面17的高度h。
从图中可看出，包括缩减部分15的根据本发明的动力轴承装置所具有的开始接触的转速比包括扩展部分15’的比较产品B低。因此，发现根据本发明的动力轴承装置A对于减少紧接着电动机的运转开始之后或者紧接着停止之前的推力支承表面11a和推力接收表面11b之间的接触时间是有效的。此外，从图7所示的结果可知，如果推力支承表面11a的平面度(斜面17的高度h)太高，那么开始接触的转速对应地增大到不利地减少动压的作用。因此，认为平面度h具有上限。作为由本发明的发明者从以上观点出发进行检验得到的结果，发现如果斜面17的高度h相对于它的半径r的比值(h/r)超过0.01，那么开始接触的转速显著增大。因此，理想的是h/r的值为0.01(θ≈0.6°)或以下，更理想地，0.005(θ≈0.3°)或以下。
图8表示本发明的另一实施例。在该实施例中，轴构件2具有由树脂和金属制成的复合结构。树脂部分包括轴向延伸的内轴部分22和从内轴部分22径向向外延伸的凸缘部分2b，它们整体成形。覆盖内轴部分22的外圆周的外轴部分22由金属材料例如在抗磨损方面性能极好的不锈钢制成圆柱形的中空形状。有可能使用PEEK，PPS，LCP，9T尼龙等作为树脂材料。填料比如玻璃纤维、碳纤维或导电剂与上述基本树脂按需混合。特别是在使用碳纤维的情况下，优选地以5至30体积％的混合比率将具有1至12μm的平均纤维直径和100至500μm的平均纤维长度的PAN碳纤维相混合。
为了防止由金属材料制成的外轴部分21和由树脂材料制成的内轴部分22及凸缘部分2b相互分离，在外轴部分21的下端处将端部21a嵌入凸缘部分2b中，而外轴部分21的上端与内轴部分22在轴向上通过例如由楔形平面等形成的接合部分相接合。理想的是在外轴部分21的内圆周表面上或嵌入凸缘部分2b的外轴部分21的外圆周表面上设置可与内轴部分22或涂院部分2b在圆周方向上相接合的凸起和凹陷部分以使得外轴部分21不旋转。
在本发明中，如图8中以放大的方式所示，在径向向外的方向上变得越来越靠近相对表面(在该实施例中为止推板7c的上端面7c1)的曲斜面17设置在凸缘部分2b的下端面2b1上。通过以这种方式形成斜面17，在轴向向外上宽度减小的缩减部分15形成在动压生成槽区域P与斜面17之间的止推轴承间隙C中。径向最外面的部分对应于止推轴承间隙C的最小宽度部分Wmin。由于在轴构件2的旋转过程中在止推轴承间隙C中最小宽度部分的圆周速度最高，因此在动压生成槽区域P中产生的泵浦功率如上所述地变高从而能够在缩减部分15的径向最外面的部分中获得最大的泵浦功率。结果，轴承装置1的开始接触的转速能够保持较低从而能够防止由于凸缘部分2b的端面2b1与止推板7c的上端面7c1之间的滑动接触而引起的止推轴承部分T1的磨损。因此，即使在电动机的运转频繁开始和结束的情况下使用也能确保耐久性。
形成斜面17的方法是任意的。除了通过后处理比如抛光来形成以外，斜面17也能通过在用于形成树脂部分的模具表面上设置对应于斜面形状的倾斜部分而利用树脂部分比如凸缘部分2b或内轴部分22的注射模塑过程同时形成。
特别地，如果将树脂设置成轴部分2a的芯以便与凸缘部分2b的树脂成为一体，就像本实施例的情况一样，由于内轴部分22的树脂的存在，凸缘部分2b的下端面2b1在径向向内一侧上树脂轴向厚度比径向向外一侧上的轴向厚度更大。因此，树脂变硬时所产生的轴向上的下沉在下端面2b1的径向向内一侧上较大而在径向向外一侧上较小。由此，能够通过利用随着树脂变硬的同时产生的下沉量的差异来形成斜面17。由于在这种情况下不需要上述后处理或模具表面处理，因此能够实现进一步的成本降低。这种效果至少能够在径向向内一侧上的下端面2b1上的树脂厚度大于径向向外一侧的情况下获得。因此，除了由树脂制成的内轴部分22越过轴部分2a的总长度而形成的情形以外，预计针对轴部分2a的下面部分唯一地形成内轴部分22的情形也能够获得相同的效果。
图8中的放大视图举例说明了凸缘部分2b的下端面2b1完全形成为斜面17的情形。不过，斜面17仅需要至少形成在产生动压效应的面向止推轴承间隙的部分(与动压生成槽区域P相对的部分)上。因此，剩余的部分也可以形成为平的表面而没有任何倾斜。此外，尽管在该放大图中斜面17形成为具有弯曲的横截面形状，但斜面17也可以形成为具有直的横截面形状的楔形表面。弯曲的斜面17可以不仅以单一的曲率形成而且可以形成为具有两个或两个以上的曲率的组合曲面。
此外，尽管图8表示了斜面17设置在凸缘部分2b的下端面2b1上的情形，但相同的斜面也可以形成在构成上止推轴承部分T2的上端面2b2上以使止推轴承间隙在径向向外的方向上具有递减的轴向宽度。斜面也可以既形成在凸缘部分2b的下端面2b1上又可以形成在上端面2b2上。
本发明的应用不限于在凸缘部分2b的下端面2b1与外壳7的底部7c之间具有止推部分T1的动力轴承装置1；本发明可广泛用于通常由动压轴承构成的止推轴承部分的动力轴承装置。例如，本发明类似地可用于以下动压轴承装置(未示出)。止推轴承部分的推力支承表面11a和推力接收表面11b中的一个形成在开口一侧的外壳7的端部上，而另一个形成在与之相对的旋转构件(例如盘毂3)的端面上。
此外，形成在推力支承表面11a或13a或者推力接收表面11b或13b的动压生成槽区域P中的动压生成槽P1可以不仅布置成螺旋形图案也可以布置成人字形图案。
以上已经说明了包括动压生成槽的动压轴承用作每一个径向轴承部分R1和R2的情形。不过，任何轴承都可以用作径向轴承部分R1和R2，只要它通过润滑油的油膜以不接触的方式轴向支撑轴构件2。例如，除了由多个圆圈组成的包括用作径向支承表面的区域的轴承(圆轴承)和立式止推轴承以外，也能够使用包括具有理想圆形横截面而没有任何动压生成槽作为径向支承表面的区域的轴承(柱面轴承)。
权利要求
1.一种动力轴承装置，包括固定侧构件；旋转侧构件；形成在固定侧构件和旋转侧构件中的任何一个上的推力支承表面，所述推力支承表面包括具有多个动压生成槽布置在其上的动压生成槽区域；设置在固定侧构件和旋转侧构件中的另一个上从而与推力支承表面在轴向上相对的推力接收表面；以及形成在推力支承表面与推力接收表面之间的止推轴承间隙，所述止推轴承间隙用于在旋转侧构件的旋转过程中通过流体的动压作用产生压力，以便通过所述压力以不接触的方式轴向地支撑着旋转构件，其中在止推轴承间隙内设有轴向宽度在径向向外的方向上减小的缩减部分；所述多个动压生成槽设置成面向所述缩减部分；并且在所述缩减部分的径向最外面的部分中动压生成槽的泵浦功率最大。
2.根据权利要求1所述的动力轴承装置，其中缩减部分的推力支承表面与推力接收表面中的至少一个形成为斜面。
3.一种动力轴承装置，包括具有轴部分和凸缘部分的轴构件；和止推轴承部分，用于通过在凸缘部分的端面和与其相对的表面之间的止推轴承间隙中的流体的动压作用而产生压力以便通过该压力以不接触的方式轴向地支撑着轴构件，其中面向止推轴承间隙的凸缘部分的端面由树脂形成，并且面向止推轴承间隙的端面的至少一部分形成为斜面，所述斜面在轴向向外方向上离相对的表面越来越近。
4.根据权利要求3所述的动力轴承装置，其中面向止推轴承间隙的凸缘部分的端面的径向向内侧面由厚的树脂制成而其径向向外侧面由比厚的树脂更薄的树脂制成。
5.根据权利要求4所述的动力轴承装置，其中所述轴构件包括形成轴部分的外圆周表面的外轴部分；和设置在外轴部分的内圆周上的内轴部分，所述外轴部分由金属形成，且所述内轴部分和凸缘部分由树脂整体形成。
6.根据权利要求2所述的动力轴承装置，其中比值设定为h/r≤0.01，其中斜面在径向上的长度为r而斜面的高度位h。
7.根据权利要求3所述的动力轴承装置，其中比值设定为h/r≤0.01，其中斜面在径向上的长度为r而斜面的高度位h。
8.一种电动机，包括根据权利要求1至7所述的动力轴承装置，连接到旋转侧构件上的转子磁铁；和连接到固定侧构件上的定子线圈。
全文摘要
本发明具有提高止推轴承部分的抗磨损性能的目的。通过包括动压生成槽的推力支承表面11a与光滑的推力接收表面11b之间的止推轴承间隙C中的润滑油的动压作用产生压力以便在轴向上可旋转地支撑轴构件2。推力接收表面11b形成为平面，而在推力支承表面11a上设置斜面17从而在止推轴承间隙C中提供在径向向外方向上具有递减的轴向宽度的缩减部分15。
文档编号H02K5/167GK1938524SQ20058001030
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月17日 优先权日2004年3月30日
发明者林达也, 川濑达夫, 楠清尚, 柴原克夫, 古森功 申请人:Ntn株式会社