專利名稱：動壓氣體軸承裝置及使用該裝置的磁盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作軸承的動壓氣體軸承裝置及使用該裝置的磁盤裝置。
背景技術(shù)：
近年來，磁盤裝置等記錄再生用磁盤裝置趨向高速化、大記憶容量化，特別是大記憶容量化要求記錄的高密度化。為此，需要回轉(zhuǎn)主軸部的高精度回轉(zhuǎn)技術(shù)，傾向于采用高精度的動壓氣體軸承來取代傳統(tǒng)的滾珠軸承和正圓滾動軸承。
圖4和圖5表示使用傳統(tǒng)動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置。
在圖4中，在軸9的外周面，設(shè)有鋸齒狀動壓發(fā)生槽8，用于發(fā)生承受徑向和推力方向負(fù)荷的動壓。軸9固定在基座7上并插入套筒10內(nèi)，可回轉(zhuǎn)地支承套筒10。
在基座7上設(shè)有圓形的線圈6，線圈6插入設(shè)在套筒10上的凹部10A內(nèi)。在凹部10A的內(nèi)壁上，面對所述線圈6設(shè)置環(huán)狀磁鐵5。在套筒10上安裝著可對信號作磁性或光學(xué)性記錄再生的磁盤14。
如圖5所示，圖4的裝置被收放在由外殼本體13和所述基座7形成的內(nèi)部空間13a內(nèi)。
一旦電流流向線圈6，就在磁鐵5與線圈6之間產(chǎn)生電磁力，使套筒10沿箭頭B方向回轉(zhuǎn)。隨著這一回轉(zhuǎn)，在軸9的動壓發(fā)生槽8的泵作用下，軸9與套筒10之間的套筒內(nèi)空間11的氣壓局部性高于外氣壓。利用這一增高的氣壓，在軸9的徑向(箭頭R方向)支承套筒10。
動壓發(fā)生槽8的圖案是相對于通過其鋸齒形狀的頂點(diǎn)的徑向線非對稱地形成。在由此產(chǎn)生的泵的作用下，產(chǎn)生在套筒內(nèi)空間11從下向上流動的氣流，使軸9上部的空間11A的氣壓高于外氣壓。結(jié)果是使套筒10相對于軸9而沿軸向(推力方向)浮起。
由于設(shè)在套筒10上部的蓋體3的通氣板1具有通氣孔2，因此，空間11A內(nèi)的高壓空氣經(jīng)過通氣孔2向外放出。通過將通氣孔2的孔徑設(shè)定為一定值，就可將所述氣壓保持在一定值，并可將套筒10的推力方向上浮量保持在一定值。這樣，套筒10就以不接觸軸9的狀態(tài)回轉(zhuǎn)。
并且，在受設(shè)于基座7的音圈電機(jī)19的驅(qū)動而以擺動軸18為中心沿箭頭C方向擺動的磁頭臂17上安裝有磁頭16，通過該磁頭16對所述磁盤14進(jìn)行信號的記錄或?qū)⒂涗浽谒龃疟P14上的信號讀出。
在上述裝置中，在將軸9插入套筒10時，往往會使金屬加工時產(chǎn)生的毛刺的切屑金屬粉、磨損粉等異物進(jìn)入套筒內(nèi)空間11。有時，還會在套筒回轉(zhuǎn)10時因套筒10與軸9或其它部件接觸而產(chǎn)生異物。
這些異物12隨著氣流在套筒內(nèi)空間11從下向上流動而被送入軸9頂部的空間11A。送入空間11A的異物12在套筒內(nèi)空間11從下向上流動，隨著從通氣孔2向內(nèi)部空間13a放出的氣流被送至通氣孔2，并通過通氣孔2向外流出。
這樣，一旦異物12通過通氣孔2向內(nèi)部空間13a放出，則會附在安裝在套筒10上的磁盤14的表面，會導(dǎo)致磁頭16受損和記錄再生錯誤，即設(shè)備功能降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于防止異物向內(nèi)部空間13a放出。以提高磁盤裝置的動作穩(wěn)定性和可靠性。
本發(fā)明第1技術(shù)方案的動壓氣體軸承裝置的結(jié)構(gòu)是在基端被支承于固定側(cè)基座上的軸的前端安裝一端被封閉的套筒，在所述軸的外周面和面對該外周面的所述套筒的內(nèi)周面中至少一方形成動壓發(fā)生槽，隨著所述套筒的回轉(zhuǎn)，在所述動壓發(fā)生槽的泵作用下，在所述軸的徑向支承所述套筒，其特征在于，從所述軸的前端至基端設(shè)有與所述基座外部連通的通孔，在所述通孔上設(shè)有調(diào)節(jié)所述軸與所述套筒間的壓力的通氣孔。
采用上述結(jié)構(gòu)，通過將軸作成中空狀并在軸的頂部具有通氣孔，所述套筒的回轉(zhuǎn)就使套筒內(nèi)空間的氣壓高于大氣壓，將套筒支承在中空軸徑向的正確位置。在組裝軸和套筒時進(jìn)入兩者間的微小異物和以及套筒回轉(zhuǎn)時因套筒與軸及其它部件接觸而產(chǎn)生的異物就會與流過通氣孔的氣體一起通過軸的通孔向殼體外部導(dǎo)出。因此，可防止所述異物向殼體內(nèi)部空間放出，提高軸承裝置的可靠性。
本發(fā)明第2技術(shù)方案的磁盤裝置是一種在殼體的內(nèi)部配置有動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置，其特征在于，動壓氣體軸承裝置的結(jié)構(gòu)是在基端被支承于固定側(cè)基座上的軸的前端安裝一端被封閉的套筒，在所述軸的外周面和面對該外周面的所述套筒的內(nèi)周面中至少一方形成動壓發(fā)生槽，隨著所述套筒的回轉(zhuǎn)，在所述動壓發(fā)生槽的泵作用下，在所述軸的徑向支承所述套筒，在將所述基座作為其一部分的所述殼體的內(nèi)部空間內(nèi)，設(shè)有裝在所述套筒上的記錄媒體、驅(qū)動套筒以使之相對軸回轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、以及對所述記錄媒體執(zhí)行信息讀寫的磁頭，通過所述軸的通孔將所述殼體的內(nèi)部空間與外部連通。


圖1為使用了本發(fā)明動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置主要部分的縱剖視圖。
圖2為同一實(shí)施形態(tài)的磁盤裝置完成狀態(tài)的縱剖視圖。
圖3為另一實(shí)施形態(tài)的磁盤裝置中空軸的縱剖視圖。
圖4為使用了傳統(tǒng)動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置主要部分的縱剖視圖。
圖5為同一傳統(tǒng)例動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置完成狀態(tài)的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照圖1至圖3說明本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)。
凡與表示傳統(tǒng)例的圖4和圖5相同作用的部件用相同的符號表示。
圖1表示使用了本發(fā)明動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置主要部分。
在傳統(tǒng)例的裝置中，支承套筒10的軸9是未形成通孔的實(shí)心軸，但在本實(shí)施形態(tài)中，不同之處在于，支承套筒10的軸是從前端至基端形成通孔15的中空軸20。
另外，在傳統(tǒng)例的裝置中，通氣板1設(shè)置在套筒10側(cè)的蓋體3上，但在本實(shí)施形態(tài)中，通氣板設(shè)置在中空軸20側(cè)。
基端被固定在基座7上的該中空軸20在其外周面上形成已知的動壓發(fā)生槽8，用于發(fā)生承受徑向和推力方向負(fù)荷用的動壓。
被蓋體3封閉一端的套筒10可回轉(zhuǎn)地支承在中空軸20的外側(cè)。在套筒10的下部形成有向下開放的環(huán)狀凹部10A，在該凹部1OA中裝有磁鐵5。
在中空軸20的前端，安裝著將通孔15一部分封閉的、具有通氣孔2的通氣板1。通氣孔2的穿設(shè)位置處于從中空軸20的軸心上形成的通孔15的中心偏離的位置。
動壓氣體軸承裝置具有線圈6和磁鐵5，構(gòu)成驅(qū)動套筒10相對中空軸20回轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，當(dāng)電流流入設(shè)在基座7側(cè)的線圈6時，由線圈6和所述磁鐵5產(chǎn)生的已知的電磁作用就使套筒10產(chǎn)生回轉(zhuǎn)力進(jìn)行回轉(zhuǎn)。
通過這一回轉(zhuǎn)，在動壓發(fā)生槽8已知的泵作用下，中空軸20的外周面與套筒10的內(nèi)周面之間的套筒內(nèi)空間11的氣壓高于大氣壓，將套筒10支承在中空軸20的徑向(箭頭R方向)的正確位置上，并在泵作用下使中空軸20的上面20A與蓋體3a間的空間的氣壓高于大氣壓，使套筒10相對中空軸20而上浮。將同心地固定于中空軸20頂部的圓盤狀通氣板1上所設(shè)的通氣孔2的孔徑設(shè)定為規(guī)定值，以調(diào)節(jié)從該通氣孔2流過中空軸20的通孔15向外部放出的空氣量，以將內(nèi)部的氣壓保持在一定值，由此可將套筒10在中空軸20的軸向(推力方向)支承在所需的位置。這樣，套筒10在不與中空軸20接觸的狀態(tài)下回轉(zhuǎn)。
采用如此結(jié)構(gòu)的動壓氣體軸承裝置的磁盤裝置是將可記錄再生磁性或光學(xué)信號的磁盤14安裝在套筒10上，如圖2所示，圖1的裝置被收放在由外殼本體13和所述基座7形成的內(nèi)部空間13a。21是在外殼本體13的局部形成的空氣導(dǎo)入孔，由防止異物侵入但容許空氣通過的過濾網(wǎng)22罩住。
對回轉(zhuǎn)的所述磁盤14進(jìn)行的信號記錄或再生是通過磁頭16對磁盤14進(jìn)行信號記錄或?qū)⒂涗浽诖疟P14h上的信號讀出，該磁頭16安裝在受音圈電機(jī)19驅(qū)動而以擺動軸18為中心沿箭頭C方向擺動的磁頭臂17上。
在將中空軸20插入套筒10進(jìn)行組裝時，往往會有加工這些構(gòu)件時產(chǎn)生的金屬粉等異物進(jìn)入套筒內(nèi)空間11。并且，在套筒10回轉(zhuǎn)時，經(jīng)常會有因套筒10與中空軸20及其它部件接觸而產(chǎn)生的異物進(jìn)入套筒內(nèi)空間11內(nèi)，但在本實(shí)施形態(tài)中，可通過以下的結(jié)構(gòu)來排除上述異物的影響。
在本實(shí)施形態(tài)中，由于支承套筒10的軸采用了如上所述的從前端至基端形成通孔15的中空軸20，因此，在套筒10回轉(zhuǎn)時進(jìn)入套筒內(nèi)空間11的異物12不會放出到由基座7和外殼本體13形成的內(nèi)部空間13a，而是與氣流一起從通氣孔2向中空軸20的通孔15移動，并沿箭頭A向外部13b放出。
因此，異物12不會附在磁盤14的表面，不會導(dǎo)致磁頭16受損和記錄再生錯誤、即不會導(dǎo)致設(shè)備功能降低，可提高磁盤裝置的動作穩(wěn)定性的可靠性。
在上述實(shí)施形態(tài)中，形成有通氣孔2的通氣板1是設(shè)置在中空軸20的前端，但也可如圖3(a)那樣設(shè)在中空軸20的通孔15途中，或如圖3(b)所示，設(shè)在中空軸20的基端并將通孔15一部分堵住。
上述的實(shí)施形態(tài)是在中空軸20的周面形成動壓發(fā)生槽8，但也可在套筒10的面對所述中空軸20周面的內(nèi)周面上形成動壓發(fā)生槽8，或在兩方都形成動壓發(fā)生槽8。
綜上所述，本發(fā)明的動壓氣體軸承裝置由于將支承套筒的軸做成空心狀，并在軸的頂部設(shè)有通氣孔，因此，隨著所述套筒的回轉(zhuǎn)，套筒內(nèi)空間的氣壓高于大氣壓，可將套筒支承在中空軸徑向的正確位置上，在軸和套筒組裝時進(jìn)入兩者間的微小異物和套筒回轉(zhuǎn)時因套筒與軸及其它部件接觸而產(chǎn)生的異物就會與流過所述通氣孔的氣體一起，通過所述軸的通孔向殼體外部導(dǎo)出，并從所述通孔放出，因此不會向殼體內(nèi)放出。
又，在本發(fā)明的磁盤裝置中，在軸和套筒組裝時進(jìn)入兩者間的微小異物和套筒回轉(zhuǎn)時因套筒與軸及其它部件接觸而產(chǎn)生的異物與流過所述通氣孔的氣體一起，通過所述軸的通孔向殼體外部導(dǎo)出，異物不會附著在安裝于殼體內(nèi)的所述套筒的記錄媒體上，可提高磁盤裝置的動作穩(wěn)定性和可靠性。
權(quán)利要求
1.一種動壓氣體軸承裝置，是在基端被支承于固定側(cè)基座(7)上的軸(20)的前端安裝一端被封閉的套筒(10)，在所述軸(20)的外周面和面對該外周面的所述套筒(10)的內(nèi)周面中至少一方形成動壓發(fā)生槽(8)，隨著所述套筒(10)的回轉(zhuǎn)，在所述動壓發(fā)生槽(8)的泵作用下，在所述軸(20)的徑向支承所述套筒(10)，其特征在于，從所述軸(20)的前端至基端設(shè)有與所述基座(7)的外部連通的通孔(15)，在所述通孔(15)上設(shè)有調(diào)節(jié)所述軸(20)與所述套筒(10)間的壓力的通氣孔(2)。
2.一種磁盤裝置，在殼體(13)的內(nèi)部配置有動壓氣體軸承裝置，其特征在于，動壓氣體軸承裝置是在基端被支承于固定側(cè)基座(7)上的軸(20)的前端安裝一端被封閉的套筒(10)，在所述軸(20)的外周面和面對該外周面的所述套筒(10)的內(nèi)周面中至少一方形成動壓發(fā)生槽(8)，隨著所述套筒(10)的回轉(zhuǎn)，在所述動壓發(fā)生槽(8)的泵作用下，在所述軸(20)的徑向支承所述套筒(10)，在將所述基座(7)作為其一部分的所述殼體(13)的內(nèi)部空間內(nèi)，設(shè)有裝在所述套筒(10)上的記錄媒體(14)、驅(qū)動套筒(10)以使之相對軸(20)回轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(5、6)、以及對所述記錄媒體(14)執(zhí)行信息讀寫的磁頭(16)，通過所述軸(20)的通孔(15)將所述殼體(13)的內(nèi)部空間(13a)與外部(13b)連通。
全文摘要
一種動壓氣體軸承裝置,是在基端被支承于固定側(cè)基座(7)上的軸(20)的前端安裝一端被封閉的套筒(10),在軸(20)的外周面和面對該外周面的套筒(10)的內(nèi)周面中至少一方形成動壓發(fā)生槽(8),隨著套筒(10)的回轉(zhuǎn),在動壓發(fā)生槽(8)的泵作用下,從軸(20)的前端至基端設(shè)有與基座(7)的外部連通的通孔(15),在通孔(15)上設(shè)有調(diào)節(jié)軸(20)與套筒(10)間壓力的通氣孔(2),以調(diào)節(jié)向外部放出的空氣量,使套筒(10)在不接觸軸(20)的狀態(tài)上旋轉(zhuǎn)。異物(12)隨著通過通氣孔(2)的氣體而通過通孔(15)向外部導(dǎo)出。本發(fā)明可避免異物向內(nèi)部空間(13a)放出,提高磁盤裝置的動作穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號F16C33/10GK1348069SQ01123679
公開日2002年5月8日 申請日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者日下圭吾, 淺田隆文 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社