尼得科的技术实力

液态轴承

最先投入液态轴承的开发与研制,
不断加快HDD(硬盘驱动器)向高密度、静音化方向发展。

伺服器、电脑是否能发挥出最佳性能取决于HDD*(硬盘驱动器)的性能。至今为止,各大生产商在如何提高光盘表面的平滑度、改用磁记录方式、提高磁头的灵敏度等各项关键性技术课题上取得的重大突破,迅速地推动了HDD产品向高密度、大容量方向发展。然而,自90年代末起又一项新的技术性课题出现在人们的眼前,那就是当HDD主轴马达在高速旋转时,内部轴承产生的振动严重影响了磁头的读写精度的这项难题。
日本电产公司领先于其他所有同行企业,自1994年起最先开始量产采用FDB(液态轴承)技术的HDD主轴马达。2000年前后随着该类主轴马达生产量的持续攀升,到2002年时FDB已成为主轴马达用轴承的主流产品。其主要原因是随着HDD在数据存储密度方面出现的飞跃性提高,传统的滚珠式轴承在原理上无法完全做到让每一颗滚珠的大小都完全统一。也就是说,因滚珠相互间的尺寸差异产生NRRO(Non Repetitive Run Out)——非周期性振动,导致磁头无法精准地在高精细、高密度的磁道上刻录/读取数据。

滚珠轴承技术在精度方面的局限性

滚珠轴承的模式图。即使滚珠尺寸相差不大,但仍会存在偏差,内轮旋转时会出现不与转数同步的中心轴偏差。这称之为“NRRO”(Non-Repetitive Run Out)。

所谓FDB技术即指在轴与轴承之间注入油等流体媒介物质,使轴在旋转时受自身产生的流体动压浮离轴承,由此实现更为通畅的旋转。同时,利用油体自身的阻尼特性还能为我们带来低噪音、低振动的主轴马达。

早在1883年,英国铁路技师塔瓦就发现了液态轴承的基本原理。当HDD各大生产厂商意识到只要将这项很久以前就被公开的技术理论运用到HDD用主轴马达中,就能突破滚珠轴承中因NRRO的问题造成的精度极限,生产出精度更高的轴承后,竞相开始着手该类轴承的研究与开发。其中,日本电产公司最先将该项技术运用到HDD主轴马达的量产,并在该产品领域中长期保持着全球No.1的领先地位,现已拥有全球80%的市场占有率。

轴在旋转时因自身表面的形状产生流体动压而浮离轴承。同时,油体本身的特性还能为我们带来降低振动、减缓冲击的效果。

FDB具有噪音低、耗电低、振动小、耐冲击和长寿命的特性,不仅用于HDD,还可以用于其他领域,如搭载到服务器、笔记本电脑的风扇马达中。日本电产(尼得科)在扩展上述应用领域的同时,在进一步提高FDB性能方面也在孜孜以求。公司自行研发出模拟马达动作的软件,从而能够在短时间内完成尺寸更薄、性能更强的HDD主轴马达的研发设计。同时,公司对FDB使用的润滑油也展开研究,力求研发出的润滑油能满足令轴承更低摩擦和更长寿命的要求。

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