专利名称：动压流体轴承装置及具有动压流体轴承装置的小型电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如2.5英寸以下的HDD用电动机等小型薄型电动机所使用的动压流体轴承装置及具有动压流体轴承装置的小型薄型电动机。
(2)背景技术近年来，随着HDD向AV产品和家电产品的扩展，主轴电动机越来越追求小型化、薄型化、高精度化、长寿命化。图10表示所述主轴电动机的构成。在基座51上设置有具有轴承孔的轴套52。在该轴承孔中插入有轴53。在轴53的上端部设置有承受盘片65的轮毂54以及用于将盘片65保持在轮毂54上的夹具55。该夹具55通过将夹具螺钉56拧入形成在轴53上的螺孔57(内螺纹)中从而固接在轴53上。
轴53包括本体轴部53a；形成在本体轴部53a上端的前端轴部53b；以及形成在本体轴部53a下端的止推凸缘部53c。所述前端轴部53b的直径比本体轴部53a的直径小。所述前端轴部53b嵌入轮毂54中。
所述止推凸缘部53c的直径比本体轴部53a的直径大。在所述轮毂54上设置有磁体66。卷绕有线圈的定子67与磁体66的内周侧相向地设置在基座51上。
为了实现所述主轴电动机的高精度化和长寿命化，轴承采用具有下述结构的动压流体轴承。
即，在轴套52的下端部设置有止推板58，用于承受作用在轴53上的推力载荷。
在轴53的本体轴部53a外周面和轴套52内周面之间形成有间隙60a。在止推凸缘部53c外周面和轴套52内周面之间形成间隙60b。在止推凸缘部53c上表面和与该面相向的轴套52下部面之间形成有间隙60c。在止推凸缘部53c下表面和止推板58上表面之间形成有间隙60d。在这些各间隙60a～60d中充填有作为工作流体的工作油61。
在轴套52的内周面上，在轴心68的方向(上下方向)上设置有一对径向轴承部62a、62b。在各径向轴承部62a、62b上形成有动压产生用槽。
在止推板58的上表面设置有主推力轴承部63。在主推力轴承部63上形成有动压产生用槽。
在止推凸缘部53c的上表面设置有副推力轴承部64。在副推力轴承部64上形成有动压产生用槽。
设置在止推板58上表面的主推力轴承部63的动压产生用槽也可以设置在止推凸缘部53c的下表面。
在该种构成中，当对线圈通电时，则在定子67上产生旋转磁场，随之安装有磁体66的轮毂54旋转，从而保持在轮毂54上的盘片65旋转。此时，固定在轮毂54上的轴53旋转，通过各轴承部62a、62b、63、64产生动压，由径向轴承部62a、62b支承径向载荷，由主推力轴承部63和副推力轴承部64支承推力载荷。
但是，在前面所述的现有技术中，随着主轴电动机的小型化，轴53的外径减小，轴53的本体轴部53a外周面和螺孔57的径向壁厚t变薄。因此，在将夹具螺钉56旋入螺孔57时，如图11的实线所示，轴53的上部会向径向外侧(外径方向)鼓出变形，使得所述间隙60a的上部比下部在径向缩小变窄。其结果是，径向轴承部62a的产生动压变大，通过间隙60a、60b、60c，间隙60d附近的压力上升，造成轴53过度上浮(过上浮)这样的不良影响。
在图10、图11中，示出了采用动压流体轴承的主轴电动机，但在日本专利特开2000-125506号公报中，如图12所示，具有取代动压流体轴承，而采用上下一对的滚珠轴承71、72的主轴电动机。这样的话，则在轴73的上端部分形成有固定夹具74的螺孔75。当轴73的外周面和螺孔75的径向壁厚为t、螺孔75的螺纹沟直径(日文谷徑)为D0时，则尺寸设定成满足下式(1)。
t≥D0/2式(1)由于满足上述式(1)，则能以将螺钉76拧入螺孔75时的应力来防止上部的滚珠轴承71的内环变形。
但是，在图12所示的主轴电动机中，当要满足上述式(1)时，则会使轴73的外径大型化(变大)，存在阻碍主轴电动机的小型化的问题。
(3)发明内容本发明的目的在于提供一种可防止将螺钉拧入螺孔时的轴变形带来的不良影响、促进小型化的动压流体轴承装置及具有动压流体轴承装置的小型电动机。
本发明的动压流体轴承装置，在形成在轴套上的轴承孔中插入有轴，所述轴套和轴中的任一个被固定，另一个可自由旋转，其特征在于，在所述轴上从轴的一端部沿轴心方向越过轴套的开口一端部向另一端侧形成有用于固接其他构件的螺孔；在所述轴套的内周面和轴的外周面之间的间隙中充填有工作流体；在所述轴套的内周面和轴的外周面中的至少一个上设置径向轴承部，形成动压产生用槽；至少在从轴套的开口一端部到拧入所述螺孔的螺钉前端部为止的规定范围内的轴套内径与比所述规定范围更靠近另一端侧的范围内的轴套内径相比，前者大于后者，两者相差的量为轴的径向变形估计量。
采用这种构成的话，当在轴上固接其他构件时，由于将螺钉拧入轴的螺孔中，则轴的一端部向径向外侧(外径方向)鼓出变形。对此，轴套的内径形成为在至少从轴套的开口一端部开始的所述规定范围内，加大估计所述轴变形的变形估计量。因此，即使轴变形，也可防止在规定范围内的轴套内周面和轴外周面间的间隙在径向缩小变窄，可将轴套内周面和轴外周面间的间隙维持在适当的大小。由此，可防止轴变形带来的不良影响。并且，可减薄轴的外周面与螺孔在径向的壁厚，从而可减小轴的外径，促进小型化。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，径向轴承部在轴的轴心方向上设置有多个；拧入螺孔的螺钉的前端部向位于一端侧的径向轴承部的形成范围内突入；规定范围相当于涵盖从轴套开口一端部到位于所述一端侧的径向轴承部的范围。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴套的轴承孔在规定范围内形成为直线状。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴套的轴承孔在规定范围内形成为圆筒度在0.5μm以内。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴套的轴承孔在规定范围内形成为越接近开口一端部直径越大的圆锥状。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴可相对固定在基座上的轴套自由旋转；在轴套的另一端部上设置有与轴的另一端面相向的止推板；所述轴套内周面和轴外周面间的间隙与所述轴另一端面和止推板间的间隙连通；这些间隙中充填有工作流体；在所述轴的另一端面和止推板中的至少一个上设置推力轴承部，形成动压产生用槽。
采用这种构成的话，当轴旋转时，推力载荷由推力轴承部支承。并且，即使将螺钉拧入轴的螺孔中，轴的一端部向径向外侧鼓出变形，也可防止在规定范围内的轴套内周面和轴外周面间的间隙在径向缩小变窄。由此，可将轴套内周面和轴外周面间的间隙维持在适当的大小。因此，径向轴承部的产生动压不会变大，不会通过轴套内周面和轴外周面间的间隙使轴的另一端面和止推板间的间隙附近的压力上升。由此，防止轴过度上浮(过上浮)这样的不良影响。
本发明的小型电动机，其特征在于，具有所述动压流体轴承装置。
采用这种构成的话，则可促进电动机的小型化。
本发明的动压流体轴承装置，在形成在轴套上的轴承孔中插入有轴，所述轴套和轴中的任一个被固定，另一个可自由旋转，其特征在于，在所述轴上从轴的一端部沿轴心方向越过轴套的开口一端部向另一端侧形成有用于固接其他构件的螺孔；在所述轴套的内周面和轴的外周面间的间隙中充填有工作流体；在所述轴套的内周面和轴的外周面中的至少一个上设置径向轴承部，形成动压产生用槽；至少在从与轴套的开口一端部相对的部分到拧入所述螺孔的螺钉前端部为止的规定范围内的轴外径与比所述规定范围更靠近另一端侧的范围内的轴外径相比，前者小于后者，两者相差的量为轴的径向变形估计量。
采用这种构成的话，由于将螺钉拧入轴的螺孔中，轴的一端部向径向外侧鼓出变形。对此，轴的外径形成为在至少从与轴套的开口一端部相对的部分开始的所述规定范围内，减小估计所述轴的变形的变形估计量。因此，即使轴变形，也可防止在规定范围内的轴套内周面和轴外周面间的间隙在径向缩小变窄，可将轴套内周面和轴外周面间的间隙维持在适当的大小。由此，可防止轴变形带来的不良影响。并且，可减薄轴的外周面与螺孔在径向的壁厚，从而可减小轴的外径，促进小型化。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，规定范围相当于与轴套的开口一端部相对的部分到拧入所述螺孔的螺钉前端部为止的长度加上形成有所述螺孔的部分的轴的径向壁厚的范围。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴在规定范围内形成为直线状。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴在规定范围内形成为圆筒度在0.5μm以内。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴在规定范围内形成为越接近一端侧直径越小的圆锥状。
本发明的动压流体轴承装置，其特征在于，轴可相对固定在基座上的轴套自由旋转；在轴套的另一端部上设置有与轴的另一端面相向的止推板；所述轴套内周面和轴外周面的间隙与所述轴另一端面和止推板的间隙连通；这些间隙中充填有工作流体；在所述轴的另一端面和止推板中的至少一个上设置形成有动压产生用槽的推力轴承部。
采用这种构成的话，当轴旋转时，推力载荷由推力轴承部支承。并且，即使将螺钉拧入轴的螺孔中，轴的一端部向径向外侧鼓出变形，也可防止在规定范围内的轴套内周面和轴外周面的间隙在径向缩小变窄。由此，可将轴套内周面和轴外周面的间隙维持在适当的大小。因此，径向轴承部的产生动压不会变大，不会通过轴套内周面和轴外周面的间隙使轴的另一端面和止推板的间隙附近的压力上升。由此，防止轴过度上浮(过上浮)这样的不良影响。
本发明的小型电动机，其特征在于，具有所述动压流体轴承装置。
采用这种构成的话，则可促进电动机的小型化。
(4)
图1是第1实施形态的电动机的剖视图。
图2是所述电动机的动压流体轴承装置的放大剖视图。
图3是所述电动机的轴的剖视图，用实线表示未将夹具螺钉拧入轴中的状态，假想线表示将夹具螺钉拧入轴中而轴变形的状态。
图4是所述电动机的轴套的剖视图。
图5是所述电动机的轴套内周面和轴外周面的间隙的上部放大剖视图。
图6是第2实施形态的电动机的轴套的剖视图。
图7是第3实施形态的电动机的轴的剖视图，用实线表示未将夹具螺钉拧入轴中的状态，假想线表示将夹具螺钉拧入轴中而轴变形的状态。
图8是所述电动机的轴套内周面和轴外周面的间隙的上部的放大剖视图。
图9是第4实施形态的电动机的轴的剖视图。
图10是具有现有动压流体轴承装置的电动机的剖视图。
图11是所述电动机的轴套内周面和轴外周面的间隙的上部的放大剖视图。
图12是具有现有滚珠轴承装置的电动机的剖视图。
(5)具体实施方式
参照附图，更加详细地说明本发明。
首先参照图1～图5说明本发明的第1实施形态。
图1是轴旋转型的小型薄型电动机1的剖视图，在基座2上设置有圆筒状的轴套3。在该轴套3上形成有轴承孔4，在该轴承孔4中自由旋转地插入有轴5。在所述轴5的上端部(一端部)设置有承受盘片6的轮毂7(其他构件的一例)以及用于将盘片6保持在轮毂7上的夹具8(其他构件的一例)。在轮毂7上设置有磁体18。从径向内侧与磁体18相向的定子19设置在基座2上。
如图3所示，所述轴5包括插入轴承孔4中的本体轴部5a；形成在本体轴部5a上端部的前端轴部5b；以及形成在本体轴部5a下端部的止推凸缘部5c。在此，止推凸缘部5c是与本体轴部5a一体加工形成的，但也可以分开单独制作，再用焊接、螺合、铆接等塑性加工方法加以固定。
设定为所述前端轴部5b的外径比本体轴部5a的外径D4小，止推凸缘部5c的外径比本体轴部5a的外径D4大。所述本体轴部5a的上端与轴套3的开口上端部3a(开口一端部)相对。
在轴5上形成有在上端面开口的螺孔10。该螺孔10由下孔部10a和形成在下孔部10a内周的内螺纹部10b构成。螺孔10从轴5的上端面沿轴心17方向超过轴套3的开口上端部3a向下端侧(另一端侧)形成。
所述轴5的前端轴部5b嵌入形成在轮毂7中央部的通孔12中。通过将夹具螺钉13拧入所述螺孔10中，从而将轮毂7和夹具8固接在轴5的上端部。
在所述轴套3的下端部(另一端部)设置有与止推凸缘部5a下方相向的止推板14。通过该止推板14可关闭轴套3的下端部。
如图4所示，轴套3的轴承孔4由本体轴插入孔部4a和凸缘插入孔部4b构成。在所述本体轴插入孔部4a中插入有轴5的本体轴部5a，在凸缘插入孔部4b中插入有止推凸缘部5c。
在本体轴插入孔部4a的上端部(一端部)形成有密封面部4c。该密封面部4c的直径比本体轴插入孔部4a的直径稍大。在本体轴插入孔部4a的上下两端部间形成有油积存部4d。该油积存部4d的直径比本体轴插入孔部4a的直径稍大。
如图2所示，在轴5的本体轴部5a的外周面和轴套3的本体轴插入孔部4a的内周面之间形成有第1间隙21。在止推凸缘部5c的上表面(一端面)和与该上表面相向的轴套3的下部面之间形成有第2间隙22。在止推凸缘部5c的外周面和轴套3的凸缘插入孔部4b的内周面之间形成有第3间隙23。在止推凸缘部5c和止推板14之间形成有第4间隙24。这些第1～第4间隙21～24连通，在这些间隙21～24中充填有工作油16(工作流体的一例)。
如图4所示，在所述轴套3的内周面上设置有径向轴承部26、27。这些径向轴承部26、27在上下方向(即轴5的轴心17方向)上设置为一对。这些径向轴承部26、27分别利用形成在轴套3内周面的人字形状等的径向动压产生用槽26a、27a的作用，而产生径向载荷支承压力。所述夹具螺钉13的前端部向上端侧的径向轴承部26的形成范围内突入。油积存部4d配设在两径向轴承部26、27的上下间。
如图2所示，在所述轴5的止推凸缘部5c的下端面(轴5的另一端面)设置有主推力轴承部28。该主推力轴承部28利用形成在止推凸缘部5c下端面的人字形状(或螺旋形状)的主推力动压产生用槽(未图示)的作用，而产生推力载荷支承压力。
另外，在所述止推凸缘部5c的上端面上设置有副推力轴承部29。该副推力轴承部29利用形成在止推凸缘部5c上端面的人字形状(或螺旋形状等)的副推力动压产生用槽(未图示)的作用，而产生推力载荷支承压力。
如图4所示，轴承孔4的本体轴插入孔部4a的直径D1、D2(即轴套3的内径)具有以下的关系。在从轴套3的开口上端部3a开始的规定范围A内的本体轴插入孔部4a的直径D1形成为，比规定范围A下端侧(另一端侧)的范围B内的本体轴插入孔部4a的直径D2大轴5的径向变形估计量ΔD(即D1＝D2+ΔD)。并且，所述本体轴插入孔部4a的直径D2是与轴5的本体轴部5a的外径D4对应的值。
所述规定范围A相当于涵盖从轴套3的开口上端部3a到上端侧的径向轴承部26的范围，包括从轴套3的开口上端部3a到夹具螺钉13前端部。所述范围A下端侧的范围B相当于涵盖从本体轴插入孔部4a的下端到下端侧径向轴承部27的范围。
轴承孔4的本体轴插入孔部4a的直径D1在规定范围A内为一定而没有变化。由此，本体轴插入孔部4a作为直(笔直)孔形成。作为其一例，轴承孔4的本体轴插入孔部4a在规定范围A内形成为圆筒度在0.5μm以内。
下面对上述构成的作用进行说明。
将轴5的前端轴部5b嵌入轮毂7的通孔12中，将夹具螺钉13拧入螺孔10中，从而将轮毂7和夹具8固接在轴5上。此时，在夹具螺钉13的拧入深度的范围内，因轴5会向径向外侧(外径方向)鼓出，故如图5的实线所示，本体轴部5a在从其上端到夹具螺钉13前端的范围L内，向径向外侧鼓出变形，外径比D4扩大(参照图3的假想线)。
对此，如图4所示，轴套3的轴承孔4的本体轴插入孔部4a在规定范围A内的直径D1形成为，比范围B内的直径D2大轴5的径向变形估计量ΔD。因此，即使如前所述，轴5的本体轴部5a向径向外侧(外径方向)鼓出变形，也可防止所述规定范围A内的第1间隙21向径向缩小变窄。由此，可将所述第1间隙21维持在适当的大小。
对定子19通电，则轴5旋转，同时盘片6、轮毂7及夹具8与轴5一体地旋转。此时，由于两径向轴承部26、27的径向动压产生用槽26a、27a的作用而产生径向载荷支承压力来支承径向载荷，并且由于主推力轴承部28的主推力动压产生用槽和副推力轴承部29的副推力动压产生用槽的作用而产生推力载荷支承压力来支承推力载荷。
这样，当轴5旋转时，如前所述，针对轴5的变形可将第1间隙21维持在适当的大小，故径向轴承部26、27的产生动压不会变大，不会通过间隙21、22、23使间隙24附近的压力上升。由此，可防止轴5过度上浮(过上浮)这样的不良影响。
另外，可减薄轴5的本体轴部5a的外周面与螺孔10在径向的壁厚t，故可减小所述本体轴部5a的外径D4，促进电动机1的小型化。
其次，将所述第1实施形态中的轴5的径向变形估计量ΔD的一例记载在(1)～(4)中。例如，上述变形估计量ΔD可用下述方法求得首先用非接触位移计扫描求得轴5单体时外径在轴向上的变化，其次同样扫描求得在轴5上螺合夹具螺钉13时的外径在轴向上的变化，根据两者的差值求得变形估计量ΔD。
(1)当轴5的材质是高Mn、Cr系不锈钢(例如ASK8000)，夹具螺钉13的尺寸是M1.6，轴5的本体轴部5a的外径是φ2.4mm时，变形估计量ΔD(偏移量)是1.2μm左右。另外，在所述外径是φ3.0mm时，变形估计量ΔD(偏移量)是0.8μm左右。
(2)当轴5的材质是高Mn、Cr系不锈钢，轴5的本体轴部5a的外周面与螺孔10在径向的壁厚为t时，变形估计量ΔD(偏移量)是满足下式的范围。
ΔD/2＝-a×t+b在此，a＝0.15～0.5，b＝0.7～1.10。
(3)当轴5的材质是马氏体系不锈钢(例如SUS420J2)，夹具螺钉13的尺寸是M1.6，轴5的本体轴部5a的外径是φ2.4mm时，变形估计量ΔD(偏移量)是1.0μm左右。另外，在所述外径是φ3.0mm时，变形估计量ΔD(偏移量)是0.3μm左右。
(4)当轴5的材质是马氏体系不锈钢，轴5的本体轴部5a的外周面和螺孔10在径向的壁厚为t时，变形估计量ΔD(偏移量)是满足下式的范围。
ΔD/2＝-c×t+d在此，c＝0.35～0.7，d＝0.65～1.1。
下面参照图6对本发明第2实施形态进行说明。
轴套3的轴承孔4的本体轴插入孔部4a在规定范围A内，作为越向开口上端部3a直径越大的圆锥状孔形成。此时，所述本体轴插入孔部4a的直径在规定范围A的上端部为D1，在规定范围A的下端部为D2。
在所述第1及第2实施形态中，如图4、图6所示，将涵盖从轴套3的开口上端部3a到上端侧径向轴承部26的范围作为规定范围A，但也可以将从轴套3的开口上端部3a到夹具螺钉13前端部的范围作为规定范围A。另外，也可以将涵盖大于从轴套3的开口上端部3a到夹具螺钉13前端部的范围、且小于从轴套3的开口上端部3a到上端侧径向轴承部26的范围的范围作为规定范围A。
在所述第1及第2实施形态中，是估计轴5的变形而加大轴套3在规定范围A内的内径，但在下面将要说明的第3实施形态中，如图7、图8所示，是估计轴5的变形而减小轴5的外径。
即，如图7所示，轴5的本体轴部5a的外径D3、D4有如下的关系。从本体轴部5a的上端部分(即与轴套3的开口上端部3a相对的部分)开始在规定范围E内的本体轴部5a的外径D3形成为比该规定范围E下端侧(另一端侧)的范围F内的本体轴部5a的外径D4小轴5的径向变形估计量ΔD(即D3＝D4-ΔD)。
当将从轴5的本体轴部5a的上端部到夹具螺钉13前端部的长度作为L、将本体轴部5a的外周面和螺孔10在径向的壁厚作为t时，所述规定范围E相当于长度L加上壁厚t的范围。所述范围F相当于从规定范围E的下端到本体轴部5a的下端的范围。
轴5的本体轴部5a的外径D3在规定范围E内为一定而没有变化。由此，本体轴部5a作为直(笔直)的圆形轴形成。作为其一例，轴5的本体轴部5a在规定范围E内，形成为圆筒度在0.5μm以内。
轴套3的本体轴插入孔部4a形成为直径D2，轴5的本体轴部5a的外径D4是对应所述本体轴插入孔部4a的直径D2的值。
下面对上述构成的作用进行说明。
轴5的本体轴部5a在规定范围E内的外径D3形成为比范围F内的外径D4小变形估计量ΔD。由此，如图8的实线所示，即使所述本体轴部5a向径向外侧(外径方向)鼓出变形，则由于所述外径D3大致扩大到外径D4，故也可防止所述规定范围E内的第1间隙21向径向缩小变窄。由此，可将所述第1间隙21维持在适当的大小，因而径向轴承部26、27的产生动压不会变大，不会通过间隙21、22、23使间隙24附近的压力上升。由此，可防止轴5过度上浮(过上浮)这样的不良影响。
所述第3实施形态中的轴5的径向变形估计量ΔD的一例与前面第1实施形态所述的(1)～(4)相同。
下面参照图9对本发明第4实施形态进行说明。
轴5的本体轴部5a的外径在规定范围E内作为越向上端侧(一端侧)直径越小的圆锥状圆形轴形成。此时，所述本体轴部5a的外径在规定范围E的上端部为D3，在规定范围E的下端部为D4。
在所述第3及第4实施形态中，如图7、图9所示，是将从轴5的本体轴部5a的上端部分到夹具螺钉13前端部的长度L加上本体轴部5a的外周面与螺孔10在径向的壁厚t的范围作为规定范围E(＝L+t)，但也可以将所述长度L的范围作为规定范围E(＝L)。另外，也可以将第1及第2实施形态中的规定范围A(参照图4、图6)用于第3及第4实施形态中的规定范围E。相反地，也可以将第3及第4实施形态中的规定范围E(参照图7、图9)用于第1及第2实施形态中的规定范围A。
在所述第1～第4实施形态中，如图2所示，径向轴承部26、27形成在轴套3的内周面，但径向轴承部26、27也可以形成在轴5的外周面。另外，主推力轴承部28形成在止推凸缘部5c的下端面，但主推力轴承部28也可以形成在止推板14上。再者，副推力轴承部29形成在止推凸缘部5c的上端面，但副推力轴承部29也可以形成在与止推凸缘部5c的上表面相向的轴套3的下部面上。
在所述第1～第4实施形态中，用夹具螺钉13将作为其他构件的一例的夹具8和轮毂7固接在轴5上，但也可以仅将夹具8用夹具螺钉13固接在轴5上。
在所述第1～第4实施形态中，在轴心17方向上设置有上下两个径向轴承部26、27，但也可以设置3个以上。
在所述第1～第4实施形态中，作为工作流体的一例使用工作油16，但也可以使用油以外的液体或气体。
在所述第1～第4实施形态中，列举了轴5相对固定的轴套3旋转的结构的电动机1，但也可以为轴套3相对固定在基座2上的轴5旋转的结构。
在所述第1～第4实施形态中，拧入螺孔10的夹具螺钉13的前端部突入上端侧的径向轴承部26的形成范围内，但夹具螺钉13的前端部也可以在上端侧径向轴承部26的形成范围的上方，即缩短夹具螺钉13的长度，使夹具螺钉13不能到达上端侧径向轴承部26的形成范围。
也可以将像上述第1实施形态那样估计轴5的变形而加大轴套3在规定范围A内的内径(本体轴插入孔部4a的直径D1)的方法(参照图4)、与上述第3实施形态那样估计轴5的变形而减小轴5在规定范围E内的外径(本体轴部5a的外径D3)的方法(参照图7)加以组合。
在所述第1～第4实施形态中，以在本体轴部5a的下端部形成止推凸缘部5c即带凸缘的轴为例进行了说明，但即使是没有所述止推凸缘部5c、即无凸缘的轴也可适用。
权利要求
1.一种动压流体轴承装置，在形成在轴套(3)上的轴承孔(4)中插入有轴(5)，所述轴套(3)和轴(5)中的任一个被固定，另一个可自由旋转，其特征在于，在所述轴(5)上从轴(5)的一端部沿轴心(17)方向越过轴套(3)的开口一端部(3a)向另一端侧形成有用于固接其他构件(7)(8)的螺孔(10)；在所述轴套(3)的内周面和轴(5)的外周面之间的间隙(21)中充填有工作流体(16)；在所述轴套(3)的内周面和轴(5)的外周面中的至少一个上设置径向轴承部(26)(27)，形成动压产生用槽(26a)(27a)；至少在从轴套(3)的开口一端部(3a)到拧入所述螺孔(10)的螺钉(13)前端部为止的规定范围(A)内的轴套(3)的内径(D1)与比所述规定范围(A)更靠近另一端侧的范围(B)内的轴套(3)的内径(D2)相比，所述内径(D1)大于所述内径(D2)，两者相差的量为轴(5)的径向变形估计量(ΔD)。
2.如权利要求1所述的动压流体轴承装置，其特征在于，径向轴承部(26)(27)在轴(5)的轴心(17)方向上设置有多个；拧入螺孔(10)的螺钉(13)的前端部向位于一端侧的径向轴承部(26)的形成范围内突入；规定范围(A)相当于涵盖从轴套(3)的开口一端部(3a)到位于所述一端侧的径向轴承部(26)的范围。
3.如权利要求1所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴套(3)的轴承孔(4)在规定范围(A)内形成为直线状。
4.如权利要求1所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴套(3)的轴承孔(4)在规定范围(A)内形成为圆筒度在0.5μm以内。
5.如权利要求1所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴套(3)的轴承孔(4)在规定范围(A)内形成为越接近开口一端部(3a)直径越大的圆锥状。
6.如权利要求1所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴(5)可相对固定在基座(2)上的轴套(3)自由旋转；在轴套(3)的另一端部上设置有与轴(5)的另一端面相向的止推板(14)；所述轴套(3)内周面和轴(5)外周面间的间隙(21)与所述轴(5)另一端面和止推板(14)间的间隙(24)连通；这些间隙(21)(24)中充填有工作流体(16)；在所述轴(5)的另一端面和止推板(14)中的至少一个上设置推力轴承部(28)，形成动压产生用槽。
7.一种小型电动机(1)，其特征在于，具有权利要求1所述的动压流体轴承装置。
8.一种动压流体轴承装置，在形成在轴套(3)上的轴承孔(4)中插入有轴(5)，所述轴套(3)和轴(5)中的任一个被固定，另一个可自由旋转，其特征在于，在轴(5)上从轴(5)的一端部沿轴心(17)方向越过轴套(3)的开口一端部(3a)向另一端侧形成有用于固接其他构件(7)(8)的螺孔(10)；在所述轴套(3)的内周面和轴(5)的外周面间的间隙(21)中充填有工作流体(16)；在所述轴套(3)的内周面和轴(5)的外周面中的至少一个上设置径向轴承部(26)(27)，形成动压产生用槽(26a)(27a)；至少在从与轴套(3)的开口一端部(3a)相对的部分到拧入所述螺孔(10)的螺钉(13)前端部为止的规定范围(E)内的轴(5)的外径(D3)与比所述规定范围(E)更靠近另一端侧的范围(F)内的轴(5)的外径(D4)相比，所述外径(D3)小于所述外径(D4)，两者相差的量为轴(5)的径向变形估计量(ΔD)。
9.如权利要求8所述的动压流体轴承装置，其特征在于，规定范围(E)相当于从面对轴套(3)的开口一端部(3a)的部分到拧入所述螺孔(10)的螺钉(13)前端部为止的长度(L)加上形成所述螺孔(10)部分的轴(5)的径向壁厚(t)的范围。
10.如权利要求8所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴(5)在规定范围(E)内形成为直线状。
11.如权利要求8所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴(5)在规定范围(E)内形成为圆筒度在0.5μm以内。
12.如权利要求8所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴(5)在规定范围(E)内形成为越接近一端侧直径越小的圆锥状。
13.如权利要求8所述的动压流体轴承装置，其特征在于，轴(5)可相对固定在基座(2)上的轴套(3)自由旋转；在轴套(3)的另一端部上设置有与轴(5)的另一端面相向的止推板(14)；所述轴套(3)内周面和轴(5)外周面间的间隙(21)与所述轴(5)另一端面和止推板(14)间的间隙(24)连通；这些间隙(21)(24)中充填有工作流体(16)；在所述轴(5)的另一端面和止推板(14)中的至少一个上设置形成有动压产生用槽的推力轴承部(28)。
14.一种小型电动机(1)，其特征在于，具有权利要求8所述的动压流体轴承装置。
全文摘要
在轴套(3)的轴承孔(4)中自由旋转地插入有轴(5)，在轴上从轴的上端部沿轴心(17)方向形成有用于固接夹具(8)的螺孔(10)，在轴套内周面和轴外周面的间隙(21)中充填有工作油(16)，在轴套内周面设置有由动压产生用槽构成的径向轴承部(26)(27)。轴套的内径形成为，从开口上端部(3a)开始的规定范围(A)内的内径(D1)比规定范围(A)下端侧的范围(B)内的内径(D2)大轴的径向变形估计量(ΔD)。规定范围(A)相当于涵盖位于上端侧的径向轴承部(26)的范围。
文档编号F16C17/10GK1796809SQ20051013784
公开日2006年7月5日 申请日期2005年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者上之园薰, 吉川洋生 申请人:松下电器产业株式会社