[發(fā)明專利]流體軸承裝置用軸構(gòu)件及其制造方法、以及流體軸承裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710886127.1
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107869512B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 平出淳;山鄉(xiāng)正志;藤原干久;栗村哲彌
• 申請（專利權(quán)）人: NTN株式會社
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02;F16C17/10;B24B5/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 劉影娜

本發(fā)明提供流體軸承裝置用軸構(gòu)件及其制造方法、以及流體軸承裝置。流體軸承裝置用軸構(gòu)件在外周面具有在軸向上分離的兩個軸承面(31、32)、以及形成在軸承面(31、32)之間且直徑比軸承面的直徑小的中央避讓部(33)。在中央避讓部(33)設(shè)置有由磨削面構(gòu)成的圓筒面部(331)、以及配置于圓筒面部的軸向兩側(cè)且相對于圓筒面部具有直徑差的臺階部(332)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體軸承裝置用軸構(gòu)件及其制造方法、以及流體軸承裝置。

背景技術(shù)

一直以來，作為對小型電機等的軸進行支承的軸承裝置，廣泛使用通過在軸構(gòu)件與軸承構(gòu)件之間形成潤滑流體膜而將軸構(gòu)件支承為旋轉(zhuǎn)自如的流體軸承裝置。在流體軸承裝置中，通過在軸構(gòu)件的外周面或軸承構(gòu)件的內(nèi)周面形成的動壓產(chǎn)生槽使軸承間隙產(chǎn)生流體動壓的流體動壓軸承裝置被廣泛使用在要求高速旋轉(zhuǎn)或高旋轉(zhuǎn)精度的用途，例如被廣泛用作激光打印機的多邊形鏡掃描電機、小型的冷卻用風(fēng)扇電機、硬盤驅(qū)動器用電機等中的軸承裝置。

例如在日本專利第4504391號(專利文獻1)中公開了流體動壓軸承裝置的一例。在這種流體動壓軸承裝置中使用的軸構(gòu)件中，為抑制其振擺回轉(zhuǎn)而通常在軸向上分離的兩處設(shè)置徑向軸承面。在兩個徑向軸承面之間，為實現(xiàn)軸構(gòu)件的低轉(zhuǎn)矩化而形成有外徑尺寸比徑向軸承面的外徑尺寸小的中央避讓部。

具有以上形態(tài)的軸構(gòu)件例如通過以下方式制作：車削金屬坯料而形成在外周面具有徑向軸承面、中央避讓部的軸坯料，之后，如圖8所示，將砂輪100按壓于軸坯料300的徑向軸承面310、320而進行圓筒磨削。在軸構(gòu)件組裝于流體動壓軸承裝置的狀態(tài)下，中央避讓部330浸入潤滑油中，并不特別要求其精度。因此，多數(shù)情況下省略中央避讓部330的磨削。

然而，在磨削軸坯料300時，有必要利用作為支承構(gòu)件的滑履(shoe)120對旋轉(zhuǎn)的軸坯料的軸向中間部附近進行支承，由此承受來自砂輪100的磨削載荷W。此時，滑履120對軸坯料300的支承精度對磨削后的表面精度有很大影響，因此滑履120對軸坯料300的支承優(yōu)選不在車削面即中央避讓部330進行，而在磨削面即徑向軸承面310進行(參照專利文獻1的圖1)。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4504391號公報

一直以來，軸坯料的凸緣相反側(cè)的軸承面310存在于軸坯料的軸向中間附近，因此在磨削圓筒時，滑履120能夠配置于磨削載荷W的作用線(磨削載荷中心線)附近。因此，認為磨削中的軸坯料的姿態(tài)處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

另一方面，近年來，為了適合服務(wù)器等的使用，期望硬盤驅(qū)動器(HDD)的進一步高容量化。在這樣的高容量類型的HDD中，盤的搭載張數(shù)增加，因此軸容易振擺回轉(zhuǎn)，為了抑制該振擺回轉(zhuǎn)而有必要進一步提高流體動壓軸承裝置的軸承剛性。另一方面，也期望消耗功率的降低，要求流體動壓軸承裝置的進一步低轉(zhuǎn)矩化。

為滿足以上要求，如圖9所示，有必要進行增大中央避讓部330的軸向尺寸從而擴大軸承面310、320間的跨度的設(shè)計。在這種情況下，凸緣相反側(cè)的軸承面310形成在偏向軸構(gòu)件300的凸緣相反側(cè)的位置，因此若與以往相同地利用滑履120支承凸緣相反側(cè)的軸承面310，則磨削載荷W的作用線與滑履120的支承區(qū)域之間的軸向偏移增大。在這種情況下，有時兩個軸承面310、320與滑履120的支承區(qū)域之間的軸向距離之差會很大，磨削中的軸坯料300以由滑履120支承的區(qū)域為中心進行輕微擺動(以箭頭示出擺動方向，以附圖標(biāo)記O示出擺動中心)。因此，明顯可知軸坯料300的精加工精度、尤其是兩個徑向軸承面310、320的同軸度降低，從而導(dǎo)致軸承性能的降低。

需要說明的是，作為以上問題的解決方案，也可以考慮由滑履支承軸構(gòu)件的軸向長度的3/4左右的區(qū)域(專利文獻1的圖4)。然而，在這種情況下，不可能使滑履與軸坯料整面接觸，只能在限定的狹窄區(qū)域使兩者接觸，因此有在批量生產(chǎn)時滑履的支承位置不一致的問題。因此，反而導(dǎo)致磨削精度的降低，成為軸承性能降低的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容