[发明专利]流体动力轴承装置以及使用该装置的存储盘驱动装置

说明书

技术领域

本发明大体涉及一种流体动力轴承装置以及一种使用该流体动力轴承装置的存储盘驱动装置，并且特别涉及一种防止磨损及防止产生噪声的流体动力轴承。

背景技术

采用流体动压的流体动力轴承装置被应用于安装在数据存储盘驱动装置(例如，硬盘驱动装置)中的主轴马达的轴承机构。流体动力轴承装置大体上包括具有排列成预定形状(例如，鲱鱼骨形状和螺旋形状)的动压生成沟槽的轴和/或衬套。当转子围绕中心轴线旋转时，通过沟槽阵列、在轴与衬套之间保持的润滑油中产生很高的流体动压，使得相对于衬套支撑轴而不会彼此接触。流体动力轴承装置通常包括在径向上生成动压支撑载荷的径向轴承部分，该径向轴承部分以设置在轴的径向外表面和/或衬套的径向内表面上的径向动压生成沟槽来限定。此外，流体动力轴承装置通常包括在轴向上生成动压支撑载荷的推力轴承部分，该推力轴承部分以设置在轴、转子毂和/或衬套的推力表面上的推力动压生成沟槽来限定。

发明内容

根据本发明优选实施方式的流体动力轴承装置具有新颖的结构以减小施加其上的冲击或振动所带来的不利影响。流体动力轴承装置传统上被应用在主轴马达上以旋转存储盘驱动装置的数据存储盘，并且有助于减少主轴马达的不可重复的磨损。但是应当指出，性能是从下面的假设推出，即适配主轴马达的装置在其运行过程中被设置成静止状态。在本发明中，发明者考虑了装置可能处于运动状态的情况并且发明了一种新颖的流体动力轴承装置，所述流体动力轴承装置具有当适配传统流体动力轴承装置的装置在其运行过程中处于运动状态时减小通过流体动力轴承装置产生的噪声的结构。

在本发明的优选实施方式中，限定流体动力轴承装置的部件的尺寸被构造成使得当轴相对于衬套尽可能地倾斜时位于推力动力轴承部分的旋转部分(例如，转子毂)与静止部分(例如，衬套)不会彼此接触。具体地讲，当轴接触到衬套的径向内表面的轴向上端部分以及衬套的径向内表面的轴向下端部分时，推力板和衬套不会彼此接触，其中连接轴向端部与另一轴向端部的连线经过中心轴线。

只要适配传统流体动力轴承装置的装置在其运行过程中处于静止的状态，传统流体动力轴承装置就稳定地支撑旋转部分。但是，当装置在其运行过程中处于运动的状态时，反常力可能被施加到流体动力轴承装置，并且转子毂和/或推力板可能接触到衬套。特别指出，发明者发现当轴与衬套彼此接触时不会产生不期望的噪声，但是当转子毂和/或推力板接触到衬套时将产生不期望的噪声。因此，在本发明的优选实施方式中，径向动力轴承部分的间隔被减小并且推力动力轴承部分的间隔被增加。通过此构造，可以防止推力板和/或转子毂接触到衬套，限制了不期望的噪声的产生。

在本发明的优选实施方式中，轴和衬套的硬度可以被优选地构造，并且轴或者衬套中具有较大硬度的表面可以被修光滑至具有0.02μm或更小的算数平均表面粗糙度，该表面与轴或衬套中的另一个表面接触。

在具有较大硬度的轴或衬套的表面是粗糙的情况下，当它们彼此接触时另一个会被磨损。最终，轴会更加倾斜并且因此推力板和/或转子毂将接触到衬套。但是在本发明的优选实施方式中，具有较大硬度的轴或衬套具有光滑的表面。通过此构造，可以防止轴或衬套被磨损。

根据本发明优选实施方式的流体动力轴承装置优选地被应用在例如硬盘驱动装置等数据存储盘驱动装置上。例如，适配根据本发明优选实施方式的流体动力轴承装置在运行过程中处于运动的状态时，不会产生不期望的噪声。特别提及，流体动力轴承装置优选地被用于其中具有2.5英寸或更小磁盘的硬盘驱动装置，所述磁盘通常被用于便携装置。

即使当衬套和轴由不同的材料制成时，具有较大硬度的轴或衬套的表面能够被修光滑至具有0.02μm或更小的算术平均表面粗糙度，以防止具有较大硬度的轴或衬套的表面将另一个磨损，提高了持久性以及轴承寿命。

在本发明的优选实施方式中，具有较大硬度的轴或衬套在与另一个进行接触的部分的硬度是100HV或者更大的维氏硬度。此外，另一个在与具有较大硬度的轴或衬套进行接触的部分的硬度是600HV或者更小的维氏硬度。通过此构造，可以有效地防止具有较大硬度的轴或衬套将另一个磨损。