專利名稱：流體軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由形成于軸承間隙中的潤(rùn)滑膜旋轉(zhuǎn)自如地支承軸部 件的流體軸承裝置。
背景技術(shù)：
流體軸承裝置從其高旋轉(zhuǎn)精度和低噪音性來(lái)看，適用于作為信息設(shè)備
例如HDD等磁盤驅(qū)動(dòng)裝置、CD-ROM、 CD-R/RW、 DVD-ROM/RAM等
光盤驅(qū)動(dòng)裝置、MD、 MO等光磁盤驅(qū)動(dòng)裝置等主軸電動(dòng)機(jī)用、激光打印 機(jī)(LBP)的多邊掃描儀電動(dòng)機(jī)、放映機(jī)的色輪、或者用于電器設(shè)備的冷 卻風(fēng)扇等中使用的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)等小型電動(dòng)機(jī)用。
例如，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的流體軸承裝置(動(dòng)壓軸承裝置)中，其具 有；兩端開(kāi)口的外殼、配設(shè)于外殼的內(nèi)周的軸承襯套、插入軸承襯套的內(nèi) 周的軸部件、閉塞外殼的一端開(kāi)口部的蓋部件。蓋部件形成大致圓盤狀， 其外周面固定于外殼的內(nèi)周面。
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2005—337490號(hào)公報(bào)
為了應(yīng)對(duì)近年來(lái)的信息設(shè)備等薄型化，用于這些設(shè)備的HDD的盤驅(qū) 動(dòng)裝置等、乃至組裝其中的軸承裝置要求縮小其軸方向尺寸。為了滿足該 要求，期望實(shí)現(xiàn)例如閉塞外殼的一端開(kāi)口部的蓋部件的薄型化。
但是，以往技術(shù)中，由于圓盤狀的蓋部件的外周面固定于外殼的內(nèi)周 面，所以使蓋部件薄型化，會(huì)使蓋部件和外殼的固定面積也縮小，固定力 降低。例如搭載多張盤而重量增加的盤驅(qū)動(dòng)裝置，由于落下等造成的沖擊 負(fù)載也增大，所以蓋部件和外殼的固定力不充分，則因沖擊負(fù)載等使蓋部 件相對(duì)于外殼錯(cuò)開(kāi)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑油的泄露和軸向軸承間隙 的精度降低等不良情況
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過(guò)使蓋部件薄型化，并且提高蓋部件和外殼的 固定力，從而實(shí)現(xiàn)流體軸承裝置的小型化及耐久性的提高。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種流體軸承裝置，其具有兩端開(kāi) 口的外側(cè)部件；插入外側(cè)部件的內(nèi)側(cè)的軸部件；密閉外側(cè)部件的一端開(kāi)口 部的蓋部件；面對(duì)軸部件的外周面、且一端與用蓋部件密閉的空間相連的 徑向軸承間隙，其中，由形成于徑向軸承間隙的油膜能夠旋轉(zhuǎn)地支承軸部 件，所述流體軸承裝置的特征在于，在蓋部件上設(shè)置板部和固定于外側(cè)部 件的內(nèi)周面或外周面的固定面，固定面的軸方向尺寸大于板部的壁厚。
這樣的本發(fā)明中，在蓋部件上設(shè)置板部和固定于外側(cè)部件的內(nèi)周面或 外周面的固定面。由于該固定面的軸方向尺寸大于板部的壁厚，所以能夠 使板部薄型化，并且提高固定面和外側(cè)部件的內(nèi)周面間的固定力。因而， 能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)流體軸承裝置的小型化及耐久性的提高。
該蓋部件的固定面設(shè)有例如從板部的外徑端向軸方向延伸的固定部， 而能夠形成于該固定部的外周面或內(nèi)周面。
該流體軸承裝置中，往往在蓋部件和外側(cè)部件之間形成有向外側(cè)部件 的內(nèi)周或外周開(kāi)口的開(kāi)口空間。作為開(kāi)口空間而言， 一般認(rèn)為由蓋部件端 面的斜面和外側(cè)部件端面的斜面形成。此外，在通過(guò)調(diào)節(jié)蓋部件相對(duì)于外 側(cè)部件的軸方向位置而管理軸向軸承間隙的寬度的軸承結(jié)構(gòu)中，往往也通 過(guò)間隙寬度的調(diào)節(jié)程度，而在蓋部件的端面和外側(cè)部件的端面間形成軸方 向的開(kāi)口空間。
通常，在這種流體軸承裝置中，外側(cè)部件的內(nèi)側(cè)空間全部由流體潤(rùn)滑 劑填滿。另一方面，在流體軸承裝置中，為了防止因封于內(nèi)部的潤(rùn)滑劑的 熱膨脹導(dǎo)致潤(rùn)滑劑向外側(cè)部件外泄露，需要設(shè)有具有吸收潤(rùn)滑劑的熱膨脹 的緩沖功能的密封裝置。上述的流體軸承裝置中，在將蓋部件的固定面固 定于外側(cè)部件的內(nèi)周面、所述開(kāi)口空間向外側(cè)部件的內(nèi)周開(kāi)口的情況下， 外側(cè)部件的內(nèi)側(cè)空間被流體潤(rùn)滑劑填滿時(shí)，該開(kāi)口空間也被潤(rùn)滑劑填滿。 因此，軸承裝置中的潤(rùn)滑劑總量增加，為了確保緩沖功能而需要使密封裝 置大型化。若由粘接劑填埋該開(kāi)口空間，則能夠僅以相應(yīng)的量減少軸承裝 置內(nèi)的潤(rùn)滑劑總量，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)緩沖功能的低容量化即密封裝置的小 型化，由此能夠?qū)崿F(xiàn)軸承裝置的進(jìn)一步小型化。另一方面，上述的流體軸承裝置中，在蓋部件的固定面固定于外側(cè)部 件的外周面、開(kāi)口空間向外側(cè)部件的外周開(kāi)口的情況下，通過(guò)該開(kāi)口空間 起到作為將其他部件粘接固定在外側(cè)部件的外周面上時(shí)的粘接劑積存的 功能，從而能夠提高外側(cè)部件和其他部件的固定力。
該流體軸承裝置中，還能夠在軸部件上設(shè)置凸緣部，凸緣部的一側(cè)端 面與蓋部件的板部相對(duì)，面對(duì)凸緣部的另一側(cè)的端面而形成軸向軸承間 隙。這種情況下，蓋部件中，在具有固定面的固定部的端面配置在超越所 述軸向軸承間隙的位置上，從而能夠充分確保固定面的面積，并能夠在其 與外側(cè)部件之間確保較高的固接力。特別是，如上述那樣由粘接劑填埋向 外側(cè)部件的內(nèi)周幵口的開(kāi)口空間的情況下，使開(kāi)口空間和軸向軸承間隙隔 離，從而能夠可靠地防止粘接劑供給時(shí)剩余粘接劑從開(kāi)口空間溢出，流入 軸向軸承間隙而對(duì)軸承性能帶來(lái)惡劣影響的事態(tài)。
發(fā)明效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)使板部薄型化，并且通過(guò)提高固定 面和外側(cè)部件的內(nèi)周面間的固定力，從而能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)流體軸承裝置的小 型化及耐久性的提高。


圖1是組裝有動(dòng)壓軸承裝置1的主軸電動(dòng)機(jī)的剖面圖。
圖2是動(dòng)壓軸承裝置1的剖面圖。
圖3 (a)是軸承襯套8的剖面圖((c)的a—a方向)、圖3 (b)是軸 承襯套8的仰視圖、圖3 (c)是軸承襯套8的俯視圖。 圖4是蓋部件10的俯視圖。
圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置21的剖面圖。
圖6 (a)是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置31的剖面圖，圖
6 (b)是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置31的A部分的放大剖面圖。
圖7是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置41的剖面圖。 附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1動(dòng)壓軸承裝置(流體軸承裝置)2軸部件
3盤轂(disk hub)
7外殼
8軸承襯套
9密封部
10蓋部件
10a板部
10b固定部
A外側(cè)部件
B固定面
G開(kāi)口空間
P壓入?yún)^(qū)域
Rl、 R2徑向軸承間隙
Tl、 T2軸向軸承間隙
S密封空間
具體實(shí)施例方式
以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1示出了組裝有本發(fā)明的第一實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置1的信息設(shè) 備用主軸電動(dòng)機(jī)的一結(jié)構(gòu)例。該主軸電動(dòng)機(jī)用于HDD等盤驅(qū)動(dòng)裝置，由 此具有旋轉(zhuǎn)自如地非接觸支承軸部件2的動(dòng)壓軸承裝置1、安裝于軸部 件2的盤轂3、安裝于動(dòng)壓軸承裝置1的外周的托架6、例如經(jīng)由半徑向 的空隙而相對(duì)的電動(dòng)機(jī)定子4以及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子5。電動(dòng)機(jī)定子4被安裝在 設(shè)于托架6的外周面的安裝部上。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子5被安裝于盤轂3的內(nèi)周。 在盤轂3上保持有一張或多張磁盤等盤D。對(duì)電動(dòng)機(jī)定子4通電時(shí)，由電 動(dòng)機(jī)定子4和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子5之間的電磁力使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，由此盤轂 3及軸部件2—體旋轉(zhuǎn)。
圖2表示動(dòng)壓軸承裝置1。該動(dòng)壓軸承裝置1包括軸方向兩端幵口 的作為外側(cè)部件A的外殼7、閉塞外殼7的一端開(kāi)口部的蓋部件10、固定 于外殼7的內(nèi)周面7a的軸承襯套8、插入外殼7的內(nèi)周中的軸部件2。另外，為了說(shuō)明上的方便，以外殼7由蓋部件10閉塞的一側(cè)為下側(cè)，其相 反的一側(cè)為上側(cè)進(jìn)行說(shuō)明。
軸部件2包括軸部2a和設(shè)于軸部2a的下端的凸緣部2b，由SUS鋼 等金屬材料一體或分體構(gòu)成。軸部件2的各部分除了由同種材料構(gòu)成外， 也能夠由其他材料構(gòu)成。例如能夠由金屬材料形成軸部2a，并且由樹(shù)脂材 料形成凸緣部2b的一部分或全部分，這種情況下，軸部件2能夠通過(guò)以 軸部2a為插入部件的樹(shù)脂的注塑成形而制成。
外殼7呈大致圓筒狀，并一體設(shè)有密封外殼7的上端開(kāi)口部的密封部 9。外殼7具有小徑內(nèi)周面7a、設(shè)于下端開(kāi)口部的大徑內(nèi)周面7b、形成 在小徑內(nèi)周面7a和大徑內(nèi)周面7b之間的臺(tái)階部7c。在小徑內(nèi)周面7a上 固定有軸承襯套8，在大徑內(nèi)周面7b上固定有蓋部件10。另外，密封部9 也能夠與外殼7分體形成。
外殼7及密封部9例如通過(guò)注塑成形樹(shù)脂組成物而形成，該樹(shù)脂組合 物以液晶聚合物(LCP)或聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等結(jié)晶 性樹(shù)脂，或聚苯楓(PPSU)、聚醚楓(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)等非結(jié) 晶性樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂。上述的樹(shù)脂中填充的填充材料的種類不作特別限 定，但是例如作為填充材料，能夠使用玻璃纖維等纖維狀填充材料、鈦酸 鉀等晶須狀填充材料、云母等鱗片狀填充材料、碳纖維、炭黑、石墨、碳 納米管、金屬粉末等纖維狀或粉末狀的導(dǎo)電性填充材料。這些填充材料可 以單獨(dú)使用，也可以二種以上混合使用。
密封部9的內(nèi)周面9a經(jīng)由設(shè)于軸部2a的外周的錐面2a2和規(guī)定的密 封空間S而相對(duì)，構(gòu)成由毛細(xì)管力保持潤(rùn)滑油的毛細(xì)管密封結(jié)構(gòu)。另外， 如圖所示，若使軸部2a的錐面2a2向上側(cè)逐漸縮小直徑，則能夠在軸部 件2旋轉(zhuǎn)時(shí)使密封空間S還可以起到作為離心力密封結(jié)構(gòu)的功能。在軸承 裝置的使用溫度范圍內(nèi)，密封空間S的容積比保持在軸承裝置的內(nèi)部的潤(rùn) 滑油的熱膨脹量大。由此，在軸承裝置的使用溫度范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油不會(huì)從 密封間隙S漏出，油面始終保持于密封空間S內(nèi)(緩沖功能)。
如圖2所示，密封部9的下側(cè)端面9b以其外徑側(cè)區(qū)域從軸承襯套8 的上側(cè)端面8b離開(kāi)的方式形成傾斜狀或彎曲狀。由此，密封部9的下側(cè) 端面9b與軸承襯套8的上側(cè)端面8b的內(nèi)徑側(cè)區(qū)域8b2局部接觸，在下側(cè)端面9b和上側(cè)端面8b的外徑側(cè)區(qū)域8b3之間形成有間隙。
軸承襯套8通過(guò)例如由燒結(jié)金屬構(gòu)成的多孔質(zhì)體、特別是以銅為主成
分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體而形成為圓筒狀，并通過(guò)壓入、粘接、隔著粘接
劑的壓入等而固定于外殼7的小徑內(nèi)周面7a的規(guī)定位置。
在軸承襯套8的內(nèi)周面8a上沿軸方向隔離形成有例如圖3 (a)所示 的人字形狀的動(dòng)壓槽8al、8a2。上側(cè)的動(dòng)壓槽8al相對(duì)于軸方向中心m(上 下的傾斜槽間區(qū)域的軸方向中央)地軸方向?qū)ΨQ形成，靠近軸方向中心m 的上側(cè)區(qū)域的軸方向尺寸XI大于靠近下側(cè)區(qū)域的軸方向尺寸X2。軸部件 2旋轉(zhuǎn)時(shí)，在該動(dòng)壓槽8al、 8a2形成區(qū)域和軸部件2的外周面2al之間形 成有第一徑向軸承間隙R1和第二徑向軸承間隙R2。另外，在軸承襯套8 的外周面8d上沿軸方向全長(zhǎng)形成有一個(gè)或多個(gè)軸方向槽8dl。該實(shí)施例 中，以圓周等間隔形成三個(gè)軸方向槽8dl。另外，動(dòng)壓槽8al、 8a2未必在 軸方向隔離，例如也可以在軸方向連續(xù)形成。或者，僅形成動(dòng)壓槽8al、 8a2的任一者。
在軸承襯套8的下側(cè)端面8c的整個(gè)面或一部分環(huán)狀區(qū)域上形成有例 如圖3 (b)所示的螺旋狀的動(dòng)壓槽8cl。軸部件2旋轉(zhuǎn)時(shí)，在該動(dòng)壓槽8cl 形成區(qū)域和凸緣部2b的上側(cè)端面2bl之間形成有第一軸向軸承間隙T1。
如圖3 (c)所示，軸承襯套8的上側(cè)端面8b被設(shè)于半徑向的大致中 央部的圓周槽8bl劃分為內(nèi)徑側(cè)區(qū)域8b2和外徑側(cè)區(qū)域8b3，在內(nèi)徑側(cè)區(qū) 域8b2形成有一根或多根半徑方向槽8b21。該實(shí)施例中，以圓周等間隔形 成三根半徑方向槽8b21。
蓋部件10具有大致圓盤狀的板部10a和從板部10a的外周端向軸方 向突出的圓筒狀的固定部10b，并通過(guò)例如黃銅等金屬材料的沖壓加工而 一體形成。在板部10a的上側(cè)端部10al形成有例如圖4所示的螺旋狀的 動(dòng)壓槽10al1。軸部件2旋轉(zhuǎn)時(shí)，在該動(dòng)壓槽10all形成區(qū)域和凸緣部2b 的下側(cè)端面2b2之間形成有第二軸向軸承間隙T2。
蓋部件10中，固定部10b的外周面10bl作為固定于外殼7的大徑內(nèi) 周面7b的固定面B。固定部10b的內(nèi)周面10b2面對(duì)軸承內(nèi)的空間，經(jīng)由 半徑方向的間隙而與凸緣部2b的外周面相對(duì)。
如圖2所示，蓋部件10的固定面B (固定部10b的外周面10bl)具有比板部10a的壁厚大的軸方向尺寸。因此，能夠在使板部10a薄型化的 同時(shí)，提高蓋部件10和外殼7的固定力，從而能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)壓軸承裝置1 的耐久性的提高及軸方向尺寸的小型化。或者，由于不會(huì)擴(kuò)大動(dòng)壓軸承裝 置1的軸方向尺寸，而可僅以使蓋部件10薄型化的量擴(kuò)大軸承襯套8的 軸方向尺寸，所以通過(guò)擴(kuò)大徑向軸承間隙R1及R2的軸方向間隔，從而能 夠提高徑向的軸承剛性。
另外，使蓋部件10的固定部10b的端面10b3超越第一軸向軸承間隙 Tl而位于其上方，從而能夠充分確保固定面B的面積，牢固固定蓋部件 10和外殼7。
這樣，在固定部10b的端面10b3超越第一軸向軸承間隙Tl配置的情 況下，固定部10b的內(nèi)周面10b2與軸承襯套8的外周面8d嵌合(參照?qǐng)D 2)。 一般而言，樹(shù)脂材料由于粘接劑的固定力低于金屬材料，所以將蓋部 件10僅與樹(shù)脂制的外殼7粘接固定，則可能會(huì)無(wú)法獲得充分的固定力。 這種情況下，兼用與外殼7間的粘接固定，將固定部10b的內(nèi)周面10b2 粘接固定于軸承襯套8的外周面8d時(shí)，則可實(shí)現(xiàn)蓋部件10的固定力的提 高。
將蓋部件10固定于外殼7的情況下，除了如上述那樣粘接固定外， 還能夠僅通過(guò)壓入、或通過(guò)壓入和粘接兼用而固定。這樣借助壓入力進(jìn)行 固定的情況下，當(dāng)對(duì)固定面B的整個(gè)面進(jìn)行壓入時(shí)，蓋部件10中強(qiáng)度較 低的圓筒狀的固定部10b因壓入力而變形，該變形波及至板部10a，而可 能使軸向軸承間隙的間隙寬度的精度降低。因此，壓入限定在固定面B中 至少包含板部10a的外徑側(cè)區(qū)域P的區(qū)域進(jìn)行，此外的區(qū)域優(yōu)選僅通過(guò)粘 接而固定在外殼7的大徑內(nèi)周面7b上。這種情況的粘接為在間隙嵌合固 定面B和外殼7的大徑內(nèi)周面7b的基礎(chǔ)上進(jìn)行粘接固定，即所謂"間隙 粘接"。當(dāng)對(duì)固定面B整個(gè)面進(jìn)行間隙粘接時(shí)，粘接劑硬化前的期間需要 利通卡具進(jìn)行蓋部件10相對(duì)于外殼7的定位，但是如果在至少區(qū)域P壓 入，則不需要基于卡具的定位。
另外，外殼7的大徑內(nèi)周面7b的橫剖面形狀呈多邊形狀(例如20邊 形狀)或凹凸形狀，如果將蓋部件10的外周面10bl在圓周方向上局部壓 入外殼7的大徑內(nèi)周面7b中，則能夠進(jìn)一步抑制壓入力帶來(lái)的蓋部件10的變形。
軸部件2旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承襯套8的內(nèi)周面8a的動(dòng)壓槽8al、 8a2形成區(qū) 域分別經(jīng)由徑向軸承間隙R1、 R2與軸部2a的外周面2al相對(duì)。另夕卜，軸 承襯套8的下側(cè)端面8c的動(dòng)壓槽8cl形成區(qū)域經(jīng)由第一軸向軸承間隙Tl 與凸緣部2b的上側(cè)端面2bl相對(duì)，蓋部件10的端面10al的動(dòng)壓槽lOall 形成區(qū)域經(jīng)由第二軸向軸承間隙T2與凸緣部2b的下側(cè)端面2b2相對(duì)。并 且，伴隨軸部件2的旋轉(zhuǎn)，動(dòng)壓槽8al、 8a2對(duì)上述徑向軸承間隙Rl、 R2 的潤(rùn)滑油產(chǎn)生動(dòng)壓作用，軸部件2的軸部2a沿徑向方向旋轉(zhuǎn)自如地被非 接觸支承。同時(shí)，動(dòng)壓槽8cl、 10all對(duì)上述軸向軸承間隙Tl、 T2的潤(rùn)滑 油產(chǎn)生動(dòng)壓作用，軸部件2的凸緣部2b沿兩軸向方向旋轉(zhuǎn)自如地被非接 觸支承。此時(shí)，徑向軸承間隙R1、 R2的一端與由蓋部件IO密閉的空間、 即第一軸向軸承間隙Tl、凸緣部2b的外周面與蓋部件10的固定部10b 的內(nèi)周面10b2之間的空間及第二軸向軸承間隙T2相連。
如上所述，軸承襯套8的內(nèi)周面8a的動(dòng)壓槽8al相對(duì)于軸方向中心m 呈軸方向非對(duì)稱，靠近軸方向中心m的上側(cè)區(qū)域的軸方向尺寸Xl大于靠 近下側(cè)區(qū)域的軸方向尺寸X2 (參照?qǐng)D3 (a))。由此，軸部件2旋轉(zhuǎn)時(shí)， 動(dòng)壓槽8al的潤(rùn)滑油的吸引力(泵作用力)上側(cè)區(qū)域比下側(cè)區(qū)域相對(duì)較大。 并且，通過(guò)該吸引力的壓差，使填滿第一軸向軸承間隙R1的潤(rùn)滑油向下 方流動(dòng)，并在第一軸向軸承間隙T1—軸方向槽8dl—密封部件9的下側(cè)端 面9b和軸承襯套8的上側(cè)端面8b的外徑側(cè)區(qū)域8b3間的間隙一圓周槽8bl —半徑方向槽8b21這樣的路徑中循環(huán)，再次吸入第一軸向軸承間隙R1。 這樣，潤(rùn)滑油在外殼7的內(nèi)部空間流動(dòng)循環(huán)，從而防止內(nèi)部空間內(nèi)的潤(rùn)滑 油的壓力局部變?yōu)樨?fù)壓的現(xiàn)象，能夠消除伴隨負(fù)壓產(chǎn)生的氣泡產(chǎn)生、氣泡 生成引起的潤(rùn)滑油泄露或產(chǎn)生振動(dòng)等問(wèn)題。另外，即便在氣泡因任何原因 混入潤(rùn)滑油中的情況下，由于氣泡在伴隨潤(rùn)滑油循環(huán)時(shí)可從密封空間S內(nèi) 的潤(rùn)滑油的油面(氣液界面)向外氣排出，所以能夠更進(jìn)一步地有效防止 氣泡的不良影響。
具有以上結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的組裝這樣進(jìn)行將軸承襯套8插入外 殼7的內(nèi)周，并通過(guò)粘接等固定外殼7和軸承襯套8后，將軸部件2插入 軸承襯套8的內(nèi)周，進(jìn)而將蓋部件10固定于外殼7的開(kāi)口部。這時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)蓋部件10相對(duì)外殼7的軸方向位置，而能夠?qū)⑤S向軸承間隙T1、
T2的間隙寬度管理成規(guī)定值。之后，對(duì)從密封空間S向軸承裝置的內(nèi)部 注入潤(rùn)滑油，包括軸承襯套8的內(nèi)部氣孔在內(nèi)將外殼的內(nèi)部空間全部由潤(rùn) 滑油填滿，從而完成圖2所示的軸承裝置。
在組裝工序中，為了確保軸向軸承間隙T1、 T2的調(diào)節(jié)余量，往往在 蓋部件10的固定部10b的端面10b3和外殼7的臺(tái)階部7c之間留有軸方 向的間隙。該軸方向間隙由于形成向外殼7的內(nèi)周開(kāi)口的開(kāi)口空間G (參 照?qǐng)D2放大圖)，所以若不采取特別對(duì)策，潤(rùn)滑油的注入會(huì)使該開(kāi)口空間G 也被潤(rùn)滑油填充。
與其相對(duì)，如圖2放大所示，若該開(kāi)口空間G用粘接劑填埋，則可防 止?jié)櫥瓦M(jìn)入開(kāi)口空間G，并能夠使軸承裝置內(nèi)的總油量以開(kāi)口空間G的 容積量減少。若總油量變少，則潤(rùn)滑油的熱膨脹量也以相應(yīng)的量減少，因 此，能夠減少具有緩沖功能的密封空間S的容積，并能夠縮小密封空間S 的軸方向尺寸，從而實(shí)現(xiàn)軸承裝置的軸方向尺寸的進(jìn)一步縮小。這樣，在 由粘接劑填埋開(kāi)口空間G時(shí)，可以預(yù)先對(duì)蓋部件10的固定部10b的端面 10b3涂敷大量的粘接劑，將其推壓于外殼7的開(kāi)口部。
這樣，在由粘接劑填埋開(kāi)口空間G時(shí)，存在剩余粘接劑從開(kāi)口空間G 溢出的可能性，但即使假設(shè)粘接劑溢出，如圖示例所示，開(kāi)口空間G若位 于超越第一軸向軸承間隙T1的位置，則能夠可靠地防止發(fā)生溢出的粘接 劑流入第一軸向軸承間隙T1的情況，從而能夠防止軸向軸承間隙T1的軸 承性能的降低。
另外，在軸承裝置的組裝時(shí)，通過(guò)使蓋部件10的固定部10b的端面 10b3和外殼7的臺(tái)階部7c抵接，也能夠設(shè)定軸向軸承間隙T1、 T2的間 隙寬度。這種情況下，通過(guò)固定部10b的端面10b3的內(nèi)周斜面和外殼7 的臺(tái)階部7c的內(nèi)周斜面構(gòu)成開(kāi)口空間G。通過(guò)粘接劑填埋該開(kāi)口空間G， 而能夠獲得與上述相同的效果。
本發(fā)明的實(shí)施方式不限于上述。需要說(shuō)明的是，以下說(shuō)明中，在具有 與上述實(shí)施方式相同功能的部位標(biāo)以同一標(biāo)號(hào)，而省略說(shuō)明。
圖5表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置21 。該動(dòng)壓軸承裝置 21中，外殼7的內(nèi)周面7a呈圓筒面。軸承襯套8在外周面具有大徑外周面8d2和小徑外周面8d3，大徑外周面8d2被固定于外殼7的內(nèi)周面7a， 并且在小徑外周面8d3和外殼7的內(nèi)周面7a之間嵌入有蓋部件10的固定 部10b。
圖6示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置31。該動(dòng)壓軸承裝 置31中，在外殼7的外周面形成大徑外周面7d和小徑外周面7e，在小徑 外周面7e上固定蓋部件10的固定部10b的內(nèi)周面10b2。本實(shí)施方式中， 蓋部件10和外殼7的固定兼用壓入和間隙粘接進(jìn)行。這時(shí)，壓入部P優(yōu) 選設(shè)置在作為固定面B的固定部10b的內(nèi)周面10b2中盡量靠近板部10a 側(cè)的位置。由此，能夠避免壓入引起板部10a的變形，并且能夠借助壓入 部P遮蔽粘接固定部和軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑油，所以能夠可靠地防止粘接劑流 入軸向軸承間隙T1、 T2而對(duì)軸承性能帶來(lái)不良影響。另外，該粘接劑不
需要耐油性，粘接劑的選擇自由度增加。
另外，該動(dòng)壓軸承裝置31的外周面上粘接固定托架6時(shí)，兼用托架6 與樹(shù)脂制的外殼7的粘接固定，使托架6也與粘接劑的固定力比較強(qiáng)的金 屬制的蓋部件粘接固定，從而實(shí)現(xiàn)粘接強(qiáng)度的提高。另外，形成在外殼7 和蓋部件10之間且向外殼7的外周開(kāi)口的開(kāi)口空間G起到作為粘接劑積 存處的作用，從而能夠進(jìn)一步提高動(dòng)壓軸承裝置1和托架6的粘接強(qiáng)度。
另外，本實(shí)施方式中，如圖3 (b)所示，外殼7的下端部7g和蓋部 件10的板部10a的上側(cè)端面10al不接觸，但是通過(guò)使它們抵接，也能夠 設(shè)定軸向軸承間隙T1、 T2的間隙寬度。
圖7示出了本發(fā)明的第四實(shí)施方式的動(dòng)壓軸承裝置41。該動(dòng)壓軸承裝 置41中，外殼7和軸承襯套8作為軸承部件11由樹(shù)脂材料一體成形，該 軸承部件11作為外側(cè)部件A。密封部9與外殼7分體形成，并被固定在 設(shè)于軸承部件11的上端開(kāi)口部的大徑內(nèi)周面7a，其下側(cè)端面9b與軸承襯 套8的上側(cè)端面8b抵接。密封部9的內(nèi)周面9a具有朝向上方逐漸擴(kuò)徑的 錐面，該內(nèi)周面9a和軸部2a的圓筒狀外周面2al之間形成密封空間S。 蓋部件10被固定在設(shè)于軸承部件11的下端的小徑外周面7c。在軸部2a 的外周面2al上形成有沿軸方向隔離的兩處人字形狀的動(dòng)壓槽2all、2a12， 軸部件2旋轉(zhuǎn)時(shí)，該動(dòng)壓槽形成區(qū)域?qū)较蜉S承間隙R1、 R2的潤(rùn)滑油產(chǎn) 生動(dòng)壓作用。上述實(shí)施方式中，由樹(shù)脂形成外殼7，但是不限于此，例如也可以由 金屬材料形成。另外，以上由金屬材料形成蓋部件IO，但是也可以由樹(shù)脂 材料形成。另外，以上由燒結(jié)金屬形成軸承襯套8，但是也可以由其他金 屬材料或樹(shù)脂材料形成。
另外，上述實(shí)施方式中，作為對(duì)徑向軸承間隙R1、 R2的潤(rùn)滑油產(chǎn)生 動(dòng)壓作用的動(dòng)壓發(fā)生部(徑向動(dòng)壓發(fā)生部)，形成人字形狀的動(dòng)壓槽8al、 8a2，作為對(duì)軸向軸承間隙Tl、T2的潤(rùn)滑油產(chǎn)生動(dòng)壓作用的動(dòng)壓發(fā)生部(軸 向動(dòng)壓發(fā)生部)形成螺旋形狀的動(dòng)壓槽8cl、 lOall，但是不限于此。例如 作為徑向動(dòng)壓發(fā)生部，也能夠形成螺旋形狀的動(dòng)壓槽、階式軸承(step bearing)、波形軸承(階式軸承形成為波形形狀)等。
另外，徑向動(dòng)壓發(fā)生部也可以設(shè)于軸承襯套8的內(nèi)周面8a和軸部2a 的外周面2al的任一者。而且，第一軸向軸承間隙T1的動(dòng)壓發(fā)生部也可 以設(shè)于軸承襯套8的下側(cè)端面8c和徑向部2b的上側(cè)端面2M的任一者， 第二軸向軸承間隙T2的動(dòng)壓發(fā)生部也可以設(shè)于蓋部件10的端面10al和 凸緣部2b的下側(cè)端面2b2的任一者。
另外，上述的實(shí)施方式中，軸部件2具有凸緣部2b，但是也可以使用 不具有凸緣部的圓筒狀的軸部件。例如，軸部件2具有下端面，通過(guò)在該 下端面和蓋部件10的端面10al之間形成的軸向軸承間隙的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓 作用，能夠形成軸向軸承部?；蛘?，使用在下端具有球面狀凸部的軸部件 2，也能夠由該球面狀凸部和蓋部件的端面構(gòu)成所謂的樞軸軸承。這時(shí)， 徑向軸承間隙的一端與由蓋部件IO密閉的空間、即軸向軸承間隙、形成 在球面狀凸部和蓋部件10之間的空間相連。
另外，也能夠?qū)⑤S承襯套8的內(nèi)周面8a和軸部2a的外周面均形成為 真圓形狀，將徑向軸承部由所謂的滾柱軸承(cylindrical bearing)構(gòu)成。
另外，以上的實(shí)施方式中，作為填滿軸承裝置內(nèi)部的潤(rùn)滑流體使用潤(rùn) 滑油，但是不限于此，例如也能夠使用潤(rùn)滑脂、磁性流體、或空氣等氣體。
另外，本發(fā)明的動(dòng)壓軸承裝置不限于上述那樣用于HDD等盤驅(qū)動(dòng)裝 置的主軸電動(dòng)機(jī)，也能夠良好地適用于光盤的光磁盤驅(qū)動(dòng)用的主軸電動(dòng)機(jī) 等、高速旋轉(zhuǎn)下使用的信息設(shè)備用的小型電動(dòng)機(jī)、激光打印機(jī)的多邊掃描 儀電動(dòng)機(jī)等的旋轉(zhuǎn)軸支承用、或電氣設(shè)備用的冷卻風(fēng)扇用的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1、一種流體軸承裝置，其具有兩端開(kāi)口的外側(cè)部件；插入外側(cè)部件的內(nèi)側(cè)的軸部件；密閉外側(cè)部件的一端開(kāi)口部的蓋部件；面對(duì)軸部件的外周面、且一端與由蓋部件密閉的空間相連的徑向軸承間隙，并且由形成于徑向軸承間隙的油膜可旋轉(zhuǎn)地支承軸部件，所述流體軸承裝置的特征在于，在蓋部件上設(shè)置板部、被固定于外側(cè)部件的內(nèi)周面或外周面的固定面，且固定面的軸方向尺寸大于板部的壁厚。
2、 如權(quán)利要求l所述的流體軸承裝置，其特征在于， 蓋部件具有從板部的外徑端向軸方向延伸的固定部， 在該固定部的外周面或內(nèi)周面上具有所述固定面。
3、 如權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其特征在于， 蓋部件的固定面固定于外側(cè)部件的內(nèi)周面，并且由粘接劑填埋形成在蓋部件與外側(cè)部件之間、且向外側(cè)部件的內(nèi)周開(kāi)口的開(kāi)口空間。
4、 如權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其特征在于， 蓋部件的固定面固定于外側(cè)部件的外周面，并且把形成在蓋部件與外側(cè)部件之間、且向外側(cè)部件的外周開(kāi)口的開(kāi)口空間作為將其他部件粘接固 定于外側(cè)部件的外周面時(shí)的粘接劑積存處。
5、 如權(quán)利要求2所述的流體軸承裝置，其特征在于， 在軸部件上設(shè)置凸緣部，使凸緣部的一側(cè)端面與蓋部件的板部相對(duì)，面對(duì)凸緣部的另一側(cè)端面而形成軸向軸承間隙，并且蓋部件中，在外周具有固定面的固定部的端面配置于超越所述軸 向軸承間隙的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體軸承裝置，其蓋部件(10)形成為由板部(10a)以及從板部(10a)的外周端向軸方向突出設(shè)置的圓筒狀的固定部(10b)構(gòu)成的杯狀，作為固定面(B)的固定部(10b)的外周面(10b1)被固定于作為外側(cè)部件(A)的外殼(7)的內(nèi)周面(7a)。該固定面(B)的軸方向尺寸大于板部(10a)的壁厚，從而能夠使板部(10a)薄型化，并且提高蓋部件(10)與外殼(7)的固定力，由此能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)流體軸承裝置的軸方向尺寸的小型化及耐久性的提高。
文檔編號(hào)F16C17/10GK101443563SQ20078001699
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者山本哲也, 栗村哲彌 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社