[發(fā)明專利]流體潤滑軸承設(shè)備用殼體、動(dòng)壓軸承設(shè)備用殼體、和制造該殼體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680004156.0
• 申請(qǐng)日: 2006-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN101128679A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山下信好;水谷敏幸;栗村哲彌;清水清;加畑芳孝;谷川雅俊;藤田英一;山形晃司;內(nèi)海雅人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: NTN株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F16C35/02
• 分類號(hào): F16C35/02;F16C33/14;F16C17/10;B21J5/02;B21K1/05;H02K5/16;H02K7/08;H02K21/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種流體潤滑軸承設(shè)備用殼體、動(dòng)壓軸承設(shè)備用殼體、和制造該殼體的方法。流體潤滑軸承設(shè)備或動(dòng)壓軸承設(shè)備包括適用于信息設(shè)備的主軸電機(jī)的殼體，例如，HDD等磁盤設(shè)備，CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盤設(shè)備，MD、MO等磁一光盤設(shè)備用主軸電機(jī)，激光打印機(jī)(LBP)的多面棱鏡掃描電機(jī)，以及其它小型電機(jī)。

背景技術(shù)

對(duì)于上述各種電機(jī)，需要高旋轉(zhuǎn)精度、高速、低成本、低噪聲等。決定這些所需性能的元件中的一個(gè)是支撐這種電機(jī)主軸的軸承。近年來，在上述所需性能方面具有優(yōu)異特性的流體潤滑軸承正被試用或已經(jīng)被實(shí)際使用。

這種類型的流體潤滑軸承可大致分成：動(dòng)壓軸承，該動(dòng)壓軸承包括產(chǎn)生動(dòng)壓流體(例如潤滑油等)的動(dòng)壓產(chǎn)生裝置；和圓筒軸承(具有完全圓形軸承面的軸承)，該圓筒軸承不具有動(dòng)壓產(chǎn)生裝置。

例如，在集成到HDD等磁盤驅(qū)動(dòng)單元的主軸電機(jī)中的流體潤滑軸承設(shè)備中，動(dòng)壓軸承同時(shí)構(gòu)成有在徑向上支撐旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的徑向軸承部分和在推力方向支撐旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的推力軸承部分。例如，使用于這種類型的流體潤滑軸承設(shè)備(動(dòng)壓軸承設(shè)備)的公知的推力軸承部分包括作為動(dòng)壓產(chǎn)生部的動(dòng)壓槽或推力軸承間隙，前述動(dòng)壓槽形成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)置的軸部的凸緣部分的兩個(gè)端面、與這兩個(gè)端面相對(duì)的那些面(軸承套的端面、殼體或固定在殼體上的推力構(gòu)件底部的上端面，蓋子構(gòu)件的端面等)中的一個(gè)上，前述推力軸承間隙形成在兩個(gè)面之間(例如，參見日本未審查專利公開公報(bào)No.2003-239951)。

此外，有一種公知的軸承，其中在軸承套的外圓周表面上設(shè)置有流體沿軸向流通的槽(環(huán)流槽)，該槽用于適當(dāng)?shù)鼐S持遠(yuǎn)離空氣開口側(cè)(例如，定位在與殼體的密封空間相對(duì)一側(cè)的內(nèi)側(cè)上的推力軸承部分)的區(qū)域(如密封空間等)內(nèi)的流體壓力(維持與其它部分的壓力平衡)(例如，參見日本未審查專利公開公報(bào)No.2003-307212)。

這種類型的軸承設(shè)備由殼體、軸承套、軸構(gòu)件和其它部件構(gòu)成。為了確保改善信息設(shè)備性能所需的高支撐性能，人們已經(jīng)在努力提高每個(gè)部件的處理精度和裝配精度。然而，隨著價(jià)格下降和信息設(shè)備小型化，這種軸承設(shè)備也正逐漸被要求降低成本和小型化。

具體地，為了滿足近來信息設(shè)備的小型化和便攜性的需要，開始注意研究軸承設(shè)備的每個(gè)元件的尺寸減小。例如，對(duì)于圓柱形軸承套的尺寸減小，變薄是必要的。然而，在軸承套的外周面上設(shè)置環(huán)流槽可對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生如下所述的不利效果。

軸承套通常由燒結(jié)金屬形成，在燒結(jié)后，通過依尺寸制造(sizing)，動(dòng)壓槽等動(dòng)壓產(chǎn)生部形成在軸承套的內(nèi)周面上。在依尺寸制造后，從模等移出的軸承套彈性回復(fù)，它的外周面移動(dòng)(膨脹)到外直徑側(cè)。在依尺寸制造期間，外圓周表面的環(huán)流槽與模等不接觸，因此在內(nèi)直徑側(cè)不會(huì)作用有壓力，所以它的彈性回復(fù)量比其它地方小。通過調(diào)節(jié)環(huán)流槽的數(shù)量(例如，三個(gè))，能夠?qū)椥曰貜?fù)量的不平衡降低到一定程度。然而，如上所述，壁厚變得越薄，彈性回復(fù)量就變得越不平衡。在這樣方式下，在依尺寸制造后，軸承套的內(nèi)圓周表面和外圓周表面不再是完美的圓形，而是橢圓形或大致多邊形的截面，前述橢圓的第一直徑位于環(huán)流槽的附近。因此，軸承套和軸部之間的徑向軸承間隙的圓周方向上的變化就變大，這會(huì)導(dǎo)致不能提供穩(wěn)定的軸承剛性。

近來，為了應(yīng)付信息設(shè)備中信息記錄密度和旋轉(zhuǎn)速度的增加，對(duì)于上述信息設(shè)備的主軸電機(jī)，甚至需要更高的旋轉(zhuǎn)精度。為滿足這樣的需求，集成到上述主軸電機(jī)中的動(dòng)壓軸承設(shè)備同樣被要求具有更高的旋轉(zhuǎn)精度。

為了改善動(dòng)壓軸承設(shè)備的旋轉(zhuǎn)精度(支撐性能)，更精確地控制產(chǎn)生動(dòng)壓的徑向軸承間隙和推力軸承間隙。因此，與上述軸承間隙的形成相關(guān)的動(dòng)壓軸承設(shè)備的元件需要具有高的尺寸精度。

相反，近來，為了降低軸承設(shè)備的尺寸和部件的數(shù)量，在殼體的端面和與之相對(duì)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件(例如，盤轂)的端面之間形成上述推力軸承間隙。

這樣，為了實(shí)現(xiàn)軸承設(shè)備的更高旋轉(zhuǎn)精度，不僅要求軸構(gòu)件和軸承套具有高尺寸精度，而且要求作為殼體的推力軸承面的端面區(qū)域也具有高尺寸精度。可替換地，構(gòu)成殼體的其它面也要求具有優(yōu)異的高形狀精度。然而，現(xiàn)有的處理方法不能提高該精度，因?yàn)樘幚沓杀撅@著增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種流體潤滑軸承設(shè)備，其能夠以低成本可靠地產(chǎn)生高支撐性能。

本發(fā)明的第二目的是提供一種具有改進(jìn)的外形精度的動(dòng)壓軸承設(shè)備用殼體。

本發(fā)明的第三目的是提供一種動(dòng)壓軸承設(shè)備用殼體的制造方法，其能夠以低成本提高該類殼體的外形精度(accuracy?of?form)。