专利名称：动压型流体轴承装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种使用在磁盘驱动装置等上的动压型流体轴承装置及其制造方法。
图12为以前的动压轴承装置的主要部截面图。该轴承装置具有设在基板(未图示)上的轴101，和可旋转地安装在轴101上的筒状的套筒103。套筒103的两端部的内径比中央部的内径大。在轴101和套筒103的相对向的面上形成向心轴承部。该轴承装置进一步具有配置在下方的第1密封部件102，和配置在上方的第2密封部件104。而且，在上述第1密封部件102以及第2密封部件104和上述套筒103的与上述轴101的纵向的相对向的面上分别形成推力轴承部。在上述第1密封部件102以及第2密封部件104和上述套筒103的与上述轴101的直径方向的相向的面上分别形成密封润滑油的V字型的毛管密封106。
首先，为了能够得到所希望的安装高度，利用夹具(未图示)将上述的第1密封部件102压入固定在轴101上，然后在上述轴101上插入上述套筒103，并利用夹具将上述的第2密封部件104压入固定在轴101上，这样完成轴承装置。
然后通过在真空状态下将整个轴承装置浸渍在润滑油中，之后恢复到大气压，利用压力差注入润滑油。或者在装配轴承装置时向轴承内滴入润滑油。
由于在上述的轴承中，轴和2个密封部件为分体的部件，所以会在装配时产生装配误差，装配工时也较多，会妨碍降低成本。
另外，利用具有环状的弹性材料的夹具，封闭密封部件或者大直径部和套筒形成的油封、利用真空吸引向轴承内注入润滑油。该夹具通过磁铁、螺钉、或者锁合凸起与凹部的嵌合固定在轴上。这样，润滑油注入后的轴承外侧的清洗在轴承的一端部进行即可，并且能够容易地封闭一边的毛管密封的开口部，在注入润滑油后能够简单地拆下夹具。
图2为实施例1中的动压型流体轴承装置的主要部的截面图。
图3为实施例1中的动压型流体轴承装置的主要部的截面图。
图4为本发明实施例2中的在安装夹具状态下的动压型流体轴承装置的主要部的截面图。
图5为实施例2中的在安装夹具的状态下的动压型流体轴承装置的主要部截面图。
图6为实施例2中的在安装夹具的状态下的动压型流体轴承装置的主要部截面图。
图7为本发明实施例3中的动压型流体轴承装置的主要部的截面图。
图8为实施例3中的动压型流体轴承装置的主要部的扩大截面图。
图9为实施例3中的动压型流体轴承装置的主要部截面图。
图10为实施例3中的动压型流体轴承装置的主要部的扩大截面图。
图11为本发明实施例4中的磁盘驱动装置的主要部的截面图。
图12为以前的动压型流体轴承装置的主要部的截面图。
图中1-轴，1a-螺纹孔，2-第1密封部件，3-套筒，3a-通孔，3b-凹部，4-第2密封部件，5-磁铁，6-毛管密封，7-弹性体，8-夹具，8a-凸部，9-螺钉，10-马达轮毂，10a-中央孔，10b-凸肩部，10c-通孔。
如图1所示，轴承装置具有在下方形成大直径部2的轴1，和可旋转地安装在轴1上的筒状的套筒3，和配置在上方的密封部件4。套筒1的两端部的内径比中央部的内径大。在轴1和套筒3的相向的面处形成向心轴承部。即，以前的轴承装置中的第1密封部件102和轴101一体形成，本实施例的轴承装置，其结构被简化。轴1和套筒3形成向心轴承。轴1的大直径部2和密封部件4和套筒3形成推力轴承。即，推力轴承由密封部件4和套筒3形成的第1推力轴承部、大直径部2和套筒3形成的第2推力轴承部构成。密封部件4通过压入、热装等方法固定在轴1上。
使密封部件4的轴向的长度L1比大直径部2的旋转轴方向的长度L2长，则即使润滑油热膨胀或在润滑油中混入空气，也能够减少由于润滑油的泄漏或飞散造成的磁盘表面的污染。
而且，如图2所示的那样，通过在切削、研磨轴1的外周面时，同时研磨轴1的小直径部、大直径部2的上下面，就能够不降低加工精度而加粗轴1的下端部1b。即，不需要像以前的轴承那样将第1密封部件压入在轴上。因此就能够与套筒3的内径无关，而以大直径部为界线使轴1的下端部1b比轴1的其它部的直径大，仅此即可增加轴1的机械强度。
并且，如图3所示的那样，从套筒3的下端面到与大直径部2的上表面相向的面的长度L3比大直径部2的轴方向的长度L2长。因而通过以使套筒3的下端面与大直径部2的下表面的高度对齐的状态将第2密封板4压入固定直到与套筒3接触为止，能够确保推力轴承的轴方向所希望的间隙(L3-L2)。
这样，根据本实施例，能够通过将轴1和第1密封部件一体化来简化轴承构造，通过这样改善装配精度以及操作性。并且也能够减少零件数量和成本。
实施例2下面参照图4～图6说明本发明实施例2的动压型流体轴承装置的制造方法。本实施例中的动压型流体轴承装置的基本构造，与上面所述的实施例1相同，故在相同的部分赋予相同的符号，并省略其详细说明。
图4为在注入润滑油时的安装着夹具的状态下的轴承装置的主要部截面图。密封部件4由磁性体形成。因此，通过固定在圆盘状的夹具8上的环状磁铁5和密封部件4的吸引力，橡胶等环状的弹性体7就以被夹具8压靠的状态位于密封润滑油的毛管密封6的开口部上面，密封轴承的上部。
轴承上部被密封的轴承装置，仅将其下部在盛有润滑油的容器中浸渍，在该状态下放在真空环境中，然后恢复到大气压。这样，润滑油就通过空气压力的变化以吸进轴承内的形态被注入。
而且，也可以不使用磁铁5，而如图5所示的那样用螺钉9和轴1上的螺纹孔1a将夹具8固定在轴承上。
另外也可以如图6所示的那样，在树脂制的夹具8上在支脚部和其前端形成凸起部8a，利用夹具8的弹性变形使凸起部8a固定在设置在套筒3的外周面上部的凹部3b中。这样弹性体7被压靠到毛管密封6的开口部，密封毛管密封6。
根据本实施例，由于用夹具密封轴承的上下开口部中的任意一个，并仅将轴承的一边的开口部浸渍在润滑油中，所以仅清洗润滑油注入后的轴承的这一边的开口部即可。因此能够提高清洗的操作性，减少成本。
实施例3
参照图7～图10说明实施例3。图7以及图9为实施例3中的动压型轴承装置的主要部的截面图。图8以及图10分别为图7和图9的主要部的扩大截面图。对与在上述的实施例中说明过的部分具有相同的功能的零件赋予相同的符号。
在本实施例中，如图7、图8所示，在套筒3上以与设置在轴承装置的上下开口部的毛管密封6位于同心圆上的形态设置着多个贯通孔3a，将与贯通孔3a相向的大直径部2和密封部件4的角部比其余的2个角部大地切除。
另外，如图9、图10所示，也可以切除与密封润滑油的毛管密封6相向的套筒3的角部，以使套筒3的贯通孔3a的开口部处于比推力轴承部低的位置。
通过这些措施，使大气的压力容易传递到润滑油中。因此即使由于外部的冲击或振动引起润滑油偏向轴承的上下任意一边的开口部，也能够迅速地回到轴承内，其结果能够减轻润滑油的泄漏。
实施例4参照图11说明实施例4。图11为本发明的实施例4中的磁盘驱动装置的主要部的截面图。对与在上述的实施例中说明过的部分具有相同的功能的零件赋予相同的符号。轴1被设置在基板11上，在套筒3的外周周上锁合固定着近似圆筒状的马达轮毂10。在马达轮毂10的中心孔10a的上部形成向内圆周方向上延伸的凸肩部10b，该凸肩部10b覆盖套筒3以及第2密封部件4的端面。在凸肩部10b上设置着直至套筒3的端面的多个通孔10c。这样，在需要更换零件的情况下，通过将销子部件插入凸肩部10b的通孔10c中，以压靠套筒3的端面，能够将马达轮毂10从轴承装置解体，可以容易地进行零件更换。而且，也能够利用上述凸肩部10b实现轴承的封闭。
本发明涉及使用在磁盘驱动装置等上的动压型流体轴承装置及其制造方法。
并提供一种减小装配误差、装配工时也较少的轴承装置。
而且，还提供一种润滑油注入后的轴承外侧的清洗在轴承的一端部进行即可，并且能够容易地封闭一边的毛管密封的开口部，而且在润滑油注入后，能够简单地拆下夹具的轴承装置的制造方法。
权利要求
1.一种流体轴承装置，包括形成有大直径部的轴，和可相对旋转地安装在所述轴上的套筒，和固定在所述轴上并与所述套筒之间形成第1推力轴承部的密封部件；所述大直径部与所述套筒之间形成第2推力轴承部。
2.根据权利要求1所述的流体轴承装置，所述大直径部的旋转轴方向的长度比所述密封部件的所述旋转轴方向的长度大。
3.根据权利要求1所述的流体轴承装置，以所述大直径部为界线，将所述轴在所述旋转轴方向上分开的2部分中的第1部分的直径比第2部分的直径小，在所述轴的所述第1部分上安装所述套筒。
4.根据权利要求1所述的流体轴承装置，形成所述套筒的所述第2推力轴承部的面和所述套筒的所述大直径部方向的端面的距离，为所述大直径部的所述旋转轴方向的长度和所述第1推力轴承部的间隙和所述第2推力轴承部的间隙之和。
5.根据权利要求1所述的流体轴承装置，至少形成1个贯通所述套筒的所述第1和第2推力轴承部的外周部的贯通孔。
6.根据权利要求5所述的流体轴承装置，所述贯通孔与所述旋转轴平行。
7.根据权利要求5所述的流体轴承装置，在所述贯通孔的所述密封部件方向上开口的第1开口与所述密封部件之间形成比所述第1推力轴承部的间隙大的空间，在所述贯通孔的所述大直径部方向上开口的第2开口与所述大直径部之间形成比所述第2推力轴承部的间隙大的空间。
8.根据权利要求7所述的流体轴承装置，所述密封部件的所述贯通孔侧的角部具有被切除的形状，所述大直径部的所述贯通孔侧的角部具有被切除的形状。
9.根据权利要求7所述的流体轴承装置，所述套筒的所述贯通孔附近具有被切除的形状。
10.根据权利要求1所述的流体轴承装置，所述密封部件和所述大直径部的至少1个为磁性体。
11.根据权利要求1所述的流体轴承装置，进而包括配置在所述套筒的外周部并具有覆盖所述套筒端面的凸肩部的马达轮毂，在与所述套筒的所述端面相向的位置，形成贯通所述凸肩部的通孔。
12.一种制造方法，为包括轴，和可相对旋转地安装在所述轴上的套筒，和固定在所述轴上的密封部件的流体轴承装置的制造方法；包括在所述套筒中插入所述轴的步骤，和随后将所述密封部件固定在所述轴上的步骤；所述轴具有与所述套筒形成推力轴承部的大直径部。
13.根据权利要求12所述的制造方法，将所述密封部件固定在所述轴上的所述步骤，包括将所述密封部件压入所述轴的步骤。
14.根据权利要求12所述的制造方法，进而包括至少同时研磨轴的外周面和与所述套筒的旋转轴不平行的所述大直径部的面的步骤。
15.根据权利要求12所述的制造方法，在所述套筒中插入所述轴的所述步骤，包括使所述套筒的所述端面和与形成所述大直径部的所述推力轴承部的面相向的面处于同一面上的步骤；将所述密封部件压入固定在所述轴上的所述步骤，包括利用所述密封部件推压所述套筒的步骤；从形成所述套筒的推力轴承部的面到端面的长度，比所述大直径部的所述套筒的旋转轴方向的长度长。
16.根据权利要求12所述的制造方法，进而包括准备具有磁铁和环状的弹性材料的夹具的步骤，和在将所述密封部件固定在所述轴上的所述步骤之后、用所述磁铁吸引所述密封部件的步骤，和用所述弹性材料封闭由所述套筒和所述密封部件形成的第1开口的步骤；所述密封部件由磁性体制造。
17.根据权利要求16所述的制造方法，进而包括将由所述大直径部和所述套筒形成的第2开口在第1气压的环境气压下在润滑油中浸渍的步骤，和保持所述第2开口浸渍在所述润滑油中的状态、使所述环境气压成为比所述第1气压高的第2气压的步骤。
18.根据权利要求12所述的制造方法，进而包括准备具有磁铁和环状的弹性材料的夹具的步骤，和在将所述密封部件固定在所述轴上的所述步骤之后用所述磁铁吸引所述大直径部的步骤，和用所述弹性材料封闭由所述套筒和所述大直径部形成的第1开口的步骤；所述大直径部由磁性体制造。
19.根据权利要求18所述的制造方法，进而包括将由所述密封部件和所述套筒形成的第2开口在第1气压的环境气压下在润滑油中浸渍的步骤，和保持所述第2开口浸渍在所述润滑油中的状态、使所述环境气压成为比所述第1气压高的第2气压的步骤。
20.根据权利要求12所述的制造方法，进而包括准备具有环状的弹性材料并形成有孔的夹具的步骤，和在将所述密封部件固定在所述轴上的所述步骤之后用所述螺钉穿过所述孔将所述夹具紧固在所述轴的所述密封部件固定侧的端部的步骤，和用所述弹性材料封闭由所述套筒和所述密封部件形成的第1开口的步骤。
21.根据权利要求20所述的制造方法，进而包括将由所述大直径部和所述套筒形成的第2开口在第1气压的环境气压下在润滑油中浸渍的步骤，和保持所述第2开口浸渍在所述润滑油中的状态并使所述环境气压成为比所述第1气压高的第2气压的步骤。
22.根据权利要求12所述的制造方法，进而包括准备具有环状的弹性材料并形成有孔的夹具的步骤，和在将所述密封部件固定在所述轴上的所述步骤之后用螺钉穿过所述孔将所述夹具紧固在所述轴的所述大直径部侧的端部的步骤，和用所述弹性材料封闭由所述套筒和所述大直径部形成的第1开口的步骤。
23.根据权利要求22所述的制造方法，进而包括将由所述大直径部和所述密封部件形成的第2开口在第1气压的环境气压下在润滑油中浸渍的步骤，和保持所述第2开口浸渍在所述润滑油中的状态、使所述环境气压成为比所述第1气压高的第2气压的步骤。
24.根据权利要求12所述的制造方法，进而包括准备具有环状的弹性材料和前端形成有锁合凸起的支脚部的夹具的步骤，和将所述锁合凸起锁合在设置在所述套筒的外周上的凹部的步骤，和用所述弹性材料封闭由所述套筒、和所述大直径部与所述大直径部中的1个形成的第1开口的步骤。
25.根据权利要求24所述的制造方法，进而包括将与所述套筒的所述第1开口部相反的第2开口在第1气压的环境气压下在润滑油中浸渍的步骤，和保持所述第2开口浸渍在所述润滑油中的状态、使所述环境气压成为比所述第1气压高的第2气压的步骤。
全文摘要
提供一种能够削减制造成本、防止润滑油泄漏的动压型流体轴承装置及其制造方法。该轴承装置具有轴,和与轴之间形成向心轴承部并可旋转地安装在轴上的套筒,和固定在轴上、与套筒之间形成推力轴承部并且将在轴承内循环的润滑油密封的一对密封部件。在轴上形成有大直径部,兼做一对密封部件中的一边。另一边的密封部件被压入固定在轴上。
文档编号F16C17/10GK1388871SQ01802579
公开日2003年1月1日 申请日期2001年6月21日 优先权日2000年8月28日
发明者中村纯一 申请人:松下电器产业株式会社