轴承单元、使用其的电动机、及使用电动机的电子设备的制作方法

专利名称：轴承单元、使用其的电动机、及使用电动机的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可转动地支撑转轴或可转动地将转动件 支撑于轴的轴承单元，并涉及使用该轴承单元的电动机以及使用该 电动才几的电子i殳备。
背景技术：
作为可转动地支撑转轴的轴7 义单元，广泛地/使用图9中所示的
构造(参见日本专利乂^开第2005-69382号)。参照图9,大体示出 了这种轴承单元100。该轴承单元具有转轴101、用于可转动地支 撑转轴101的外圓周表面的径向轴承102、用于可转动地支撑转轴 101的前端的止推轴岸义103、用于容纳径向轴承102的壳104、以及 用于防止i真充在壳104中的润滑油泄漏的油去于105。
壳104具有圓柱形的外形，该壳具有开放端和封闭端，转轴101 从开放端插入而封闭端处设置有止推轴承103。径向轴承102设置
在壳104中处于开方丈端与封闭端之间的中间部分处，而油封105设 置在壳104的开》文端处。
转轴101穿过径向轴承102 ^翁入，且润滑油i真充在转轴101与 径向轴承102之间。因此，径向轴承102通过具有动压生成槽的液 压润滑轴承提供，该动压生成槽用于通过在转轴101的转动过程中 z使润滑油循环而产生动压。径向轴岸义102例如由包含作为主要成分 的铜或铜-铁合金的烧结金属制成。烧结金属具有作为固有性质的多 孔结构，且使用该多孔结构来保存润滑油。
径向轴承102的外圓周表面形成有沿径向轴岸义102的轴向方向 延伸的槽。该槽提供了界定在径向轴承102的外圆周表面与壳104 的内圓周表面之间的连通通道106。该连通通道106延伸以形成壳 104的封闭端与开方文端之间的连通，因而阻碍(short-circuiting )由 转轴101的转动而产生的动压。因此，可以阻止由于动压的产生而 引起的存在于壳104中的空气的扩张，从而防止润滑油从壳104的 开放端散落。
将油封105安装在壳104的开方文端处的端表面上，以防止i真充 在壳104中的润滑油泄漏。油封105由金属或树脂材冲+制成，并且 油封由于具有轴插入孔105a而具有环形的外形。油封105装配于 纸壳104的开放端，从而紧贴径向轴承102的暴露于壳104的开放 端的端表面。jt匕夕卜，寿争4由101穿过油去j" 105的專由4翁入孑L 105a而4翁 入，且二者之间界定有微小的间隙。油封105的表面通过抗油抛光 (oil repellent finish )进4亍处5里，乂人而〉'余覆并烘干氟才对脂，由A匕可增 大油封105的表面与^真充在壳104中的润滑油之间的4妻触角，乂人而 防止润滑油泄漏。在油封105由4对脂材坤牛制成的'l"青况下，油封105 安装于壳104的部分通过诸如热焊接或超声波焊*接的焊接来密封。
在轴岸义单元100中，在转轴101的外圓周表面与形成轴插入孔 105a的油封105的内圓周表面之间界定了空隙110，并且只有空隙 110变成纟真充在壳104中的润滑油的可能泄漏鴻々圣。然而，减小空 隙110的宽度，,人而利用暴露于空隙110的润滑油的表面张力，因 而防止润滑油/人空隙110泄漏到壳104的外部。
此夕卜，与形成轴插入孔105a的油封105的内圓周表面相对的 转轴101的外圆周表面朝向壳104的开放端逐沐斤变细，如参考标号 101a所示。由于形成了锥形的部分101a，因此界定在转轴101的 锥形外圆周表面与形成轴插入孑L 105a的油封105的内圓周表面之 间的空隙110中形成了压力梯度。因此，将润滑油从空隙110吸入 到壳104中的力通过由转轴101的转动而产生的离心力而产生。因 此，在转轴101转动的过程中，润滑油被吸入到壳104中，从而润 滑油可纟皮可靠地供应至形成在作为液压润滑轴浮义的径向轴7 、 102上 的动压生成槽，乂人而实现在转动过程中转轴101的稳、定支承并且还 防止i真充在壳104中的润滑油泄漏。

发明内容
在构造图9所示的轴承单元100时，首先穿过径向轴岸义102将 转轴101插入到预定位置处。此后，4由空壳104的内部以去除存在 于壳104中的空气，且随后将润滑油供应至壳104以填充形成在径 向轴 K 102中的孔并填充径向轴 K 102与转轴101之间的空间。作 为另一种方法，将预先灌注有润滑油的径向轴承102放置在壳104 中。此后，通过滴流将期望量的润滑油供应至壳104，且最后穿过 径向轴岸〈102插入转轴101。
然而，无i仑^^f可，总有少量的空气残留在壳104中，例如，残 留在径向轴承102的孔中或残留在连通通道106中。
该残留的空气由于温度上升、周围大气压力降^^、或壳104中 的静压随转轴101的转动降低而扩散，从而导致填充在壳104中的 润滑油/人空隙110泄漏。因此，由于残留空气的扩散而引起的润滑 油量的减少变得比由于挥发而导致的减小大，因此缩短了使用该轴 7K单元100的产品的寿命。
存在壳104的开力支端根据-使用该轴承单元100的产品的〗吏用状 况而指向下方的情况。在这种情况中，润滑油在其自身重量的作用 下朝向壳104的开》文端移动，/人而导f丈润滑油:世漏的可能性增力口。 此外，当产品温度升高时，润滑油的粘度减小，乂人而导致润滑油泄 漏的可能性进一 步增加。
因此，本发明的实施例的目的是提供一种轴岸义单元，该轴承单 元可以防止作为i真充在壳中的粘性流体的润滑油的量由于残留在 壳中的空气的扩散或由壳中的静压降低而产生的溶解的空气而减 少，因此该轴/K单元可以防止转轴的转动摩纟察由于润滑油的量减少 而增大。
本发明的实施例的另 一个目的是提供一种4吏用上述轴承单元 的电动机。
本发明的实施例的又一 个目的是提供使用上述电动机的电子 设备。
^T艮据本发明的 一 个方式提供了 一种轴承单元，该轴承单元包 括轴；径向轴T^,用于支撑轴的外圓周表面；壳，用于容纳径向 轴岸〈，该壳具有4由/人其插入的开》文端和沿轴的^由向方向与开》文端相 对的封闭端；润滑油，填充在壳中以减小轴的转动摩4察；保存件， 设置在壳的开放端处以用于保存润滑油；以及密封件，用于封闭壳
的开放端以防止润滑油泄漏；密封件具有介于保存件与轴之间且与 轴的外圓周表面相对的侧壁部。
根据本发明的另 一个方式提供了 一种电动^^几，该电动机具有转 子、定子、以及用于将转子可转动地支撑于定子的轴承单元，其中， 轴承单元包括轴；径向轴承，用于支撑轴的外圆周表面；壳，用 于容纳径向轴承，该壳具有轴从其插入的开放端和沿轴的轴向方向 与开放端相对的封闭端；润滑油，填充在壳中以减小轴的转动摩擦； 保存件，设置在壳的开放端处以用于保存润滑油；以及密封件，用 于封闭壳的开放端以防止润滑油泄漏；密封件具有介于保存件与轴 之间且与轴的外圆周表面相对的侧壁部。
根据本发明的又一个方式提供了 一种电子设备，该电子设备包 括电动机，该电动才几具有转子、定子、以及用于将转子可转动地支 撑于定子的轴承单元，其中，轴承单元包括轴；径向轴岸义，用于 支撑轴的外圆周表面；壳，用于容纳径向轴承，该壳具有轴从其插 入的开放端和沿轴的轴向方向与开放端相对的封闭端；润滑油，填 充在壳中以减小轴的转动摩擦；保存件，设置在壳的开放端处以用 于保存润滑油；以及密封件，用于封闭壳的开》文端以防止润滑油的 泄漏；密封件具有介于保存件与轴之间且与轴的外圓周表面相对的 侧壁部。
才艮据本发明的实施例，保存润滑油的保存^H殳置在壳的开方文端 处，且密封件的侧壁部与轴的外圓周表面相对。因此，可防止保存 件与轴的接触并且还可防止润滑油从壳的开放端对军发。此外，通过 保存件可增加填充在壳中的润滑油的量，从而防止润滑油的量减小 并延长产品的寿命。
当结合附图时，从下面的详细描述及所述4又利要求中将更全面 地理解本发明的实施例的其他目的和特征。


图1
子设备的实例的透视图2是沿图1的线I-I截取的截面；
图3是图2中所示的辐射装置的透视图4是使用了根据本发明实施例的轴承单元的电动机的剖视
图5是图4中所示的轴承单元的剖一见图6是示出了形成在径向轴承的内圆周表面上的动压生成槽的 透^L图，其中径向轴岸义位于图5中所示的轴承单元中；
图7是示出了形成在径向轴承的外表面上的连通槽的形式的透 视图8是示出了界定在密封件与转轴之间的间隙以及界定在密封 件与径向轴承之间的空隙的放大剖视图；以及
图9是相关技术中的轴承单元的剖视图。
具体实施例方式
现在将参照附图描述使用了根据本发明优选实施例的轴承单 元的电动机。参照图1，示出了便携式计算机50，该便携式计算机 作为用于对各种类型的信息执行算术计算的信息处理装置。该便携 式计算机50是电子设备的实例。如图1中所示，该便携式计算机
50包括使用了根据优选实施例的电动机的辐射装置51。如图3所 示，辐射装置51具有安装在计算机50的壳内部的金属基座52。安 装在金属基座52上的是发热元件53 (诸如^皮电驱动乂人而发热的 CPU(中央处理单元))、散热片54、根据本发明实施例的电动机l、 -陂电动才几1 4争动i也4区动的风扇3、以及容纳风扇3的风扇罩4。用 于转动地驱动辐射装置51中的风扇3的电动机1包括轴承单元5。
基座52具有基本上为L形的构造。发热元件53通过传热密封 件53a安装于基座52的下表面的一个端部处，且散热片54安装于 基座52的下表面的另一个端部处。散热片54是褶皱的或有翼片的 散热片，并且它由具有出众的散热性的金属(比如铝)制成。在基 座52安装在计算机50的壳中的情况下，散热片54与矩形通孔55 相对，该矩形通孔穿过计算机50的壳的侧壁而形成，如图3所示。
电动机1基本上安装在基座52的中心部上，并且容纳由电动 机1驱动的风扇3的风扇罩4也安装于基座52的下表面上的中心 部处。风扇罩4在对应于风扇3的中心部的下部处形成有圓形进气 孔7。计算机50的壳的底壁形成有与风扇罩4的进气孔7相对的圆 形开口 8。此外，风扇罩4形成有排气孔9，以用于通过风扇3将 从进气孔7吸入的空气排向散热片54。
辐射装置51以如下方式操作。当电动机l;陂驱动时，电动机l 4吏风扇3沿图3中的箭头Rl所示的方向转动。因此，将外部的空 气从开口 8沿图2和图3中的箭头Dl所示的方向吸入，进而通过 进气孔7进入风扇罩4。此后，祐:吸入到风扇罩4中的空气沿图2 和图3中的箭头D2所示的方向流动并从排气孔9排出。此后，空 气穿过散热片54沿箭头D3所示的方向流动，并且最后/人通孔55 排;故到计算才几50的壳的外部。
从发热元件53生成的热通过由具有出众散热性的金属制成的 基座52而传输至安装在基座52上的散热片54。另一方面，电动机 1使风扇3转动，以将外部的空气从计算机50的壳的开口 8穿过进 气孔7抽吸到风扇罩4中，并且将空气从排气孔9排放进而使其流 经散热片54的翼片，从而将热量从散热片54通过通孔55散发到 计算才几50的壳的夕卜部。
现在将描述用在辐射装置51中的电动机l。如图4中所示，电 动才几1包招4t子11和定子12。定子12与容纳电动才几1和风扇3的 风扇罩4的上壁部4a结合在一起。定子12包4舌定子石兹扼13、才艮据 本发明实施例的轴岸义单元5、线圏14、以及线圏14It绕在其周围 的纟失芯15。定子》兹辄13可以与风扇罩4的上壁部4a —体i也形成， 即，定子》兹轭可以由风扇罩4的一部分形成。可^,^:地，定子》兹轭 13可以独立于风扇罩4而形成。定子》兹辄13例3口由《失制成。定子 ;兹轭13在中心部处具有圓柱形夹持器(holder) 16,并且轴承单元 5通过压配合和/或粘4妄而固定地安装在定子磁辄13的夹持器16中。
如图4所示，用于夹持轴7 义单元5的圆柱形夹持器16与定子 磁辄13是一体的。
4失芯15安装在夹持器16的外圓周上，而纟皮供以驱动电流的线 圈14缠绕在4失芯15周围。
另一方面，转子11固定地安装在可转动地支撑于轴寿义单元5 的转轴25上。即，转子11随转轴25 —起转动。转子11包括转子 》兹辄17和随转子》兹举厄17转动的风扇3。风扇3具有多个叶片19， 该多个叶片通过在转子石兹轭17的外圓周表面上金属嵌件注塑成型 (outsert molding )而与4争子》兹專厄17 —体4匕形成。
转子》兹轭17是沿垂直方向的具有封闭端的圓柱形件。即，转 子磁轭17具有圆柱形部17a和底板部17b。环状转子磁铁20设置 在转子》兹轭17的圆柱形部17a的内圓周表面上，以4吏得该环形转 子磁辄面对定子12的线圏14。转子磁铁20是具有沿圓周方向交替 布置的多个S极和多个N极的塑性磁铁。转子磁铁20通过粘结固 定于寿争子,兹扼17的内圓周表面。
转子磁轭17的底板部17b形成有用于安装转轴25的中心凸台 部21。该凸台部21具有通孔21a,将形成在如图4中可见的转轴 25的下端处的安装部27压配合到凸台部21的通孑L21a中。因此， 转子;兹轭17与转轴25结合在一起，而通过固定于定子12的轴承 单元5可转动;也支撑转轴25。
当将具有预定工作图案的驱动电流乂人i殳置在电动4几1外部的驱 动电^各(未示出)供应至定子12的线圈14时，由线圈14产生》兹 场以与由转子11的转子磁铁20产生的磁场配合工作，从而使转子 11随转轴25 —起转动。因此，具有与转子11结合的叶片19的风 扇3还随转子11 一起转动。通过风扇3的转动，将外部空气从计 算机50的壳的开口 8穿过风扇罩4的进气孔7吸入到风扇罩4中。 被吸入到风扇罩4中的空气从风扇罩4的排气孔9排放，进而流经 散热片54，并且空气最终从计算机50的壳的通孔55排放到计算机 的壳的外部。因此，由发热元件53产生的热散发到计算机50的壳 的夕卜部，乂人而冷却发热元件53和计算才几50。
现在将详细描述用在电动才几1中的轴岸义单元5。如图5中所示， 用于可转动地支撑电动机1的转子11的轴承单元5包括转轴25, 固定于转子磁轭17;径向轴承33，用于支撑转轴25的外圓周表面； 壳34，用于容纳径向轴承33,该壳34具有转轴25从其插入的开 放端以及沿转轴25的轴向方向可与开》文端相反的封闭端；润滑油 35,填充在壳34中以减小转轴25的转动摩擦；保存件36，设置在
壳34的开放端处以用于保存润滑油35;密封件37，用于封闭壳34 的开放端以防止润滑油35泄漏；以及止推轴承38,用于支撑转轴 25位于壳34的封闭端处的前端(如图5中可见的下端)。
作为转轴25的一个端部并沿转轴的轴向方向插入到径向轴岸义 33中的转轴25的前端具有球形表面或4,形表面，/人而形成^皮止推 轴承38支撑的头部26。转轴25的另一端形成为适于安装至转子磁 轭17的凸台部21的安装部27。在转轴25穿过径向轴岸义33插入的 情况下，如图5中所见，安装部27从壳34的上开口 42中伸出， 即，从壳34的开放端伸出。安装部27则安装至转子磁轭17的凸 台部21。
转轴25还具有处于头部26与安装部27之间的本体部28。本 体部28被径向轴承33可转动地支撑。此外，在安装部27与本体 部28之间形成有锥形部29以朝向安装部27逐渐变细。本体部28 的高度(轴向长度)基本上等于径向轴承33沿其轴向方向的高度， 且本体部的外径基本上等于径向轴承33的内径。
在转轴25穿过径向轴承33插入的情况中，转轴25的锥形部 29与密封件37的内壁部45相对，并且如随后进4亍描述的，锥形部 与内壁部之间界定有预定间隙C。锥形部29的直径从本体部28 — 侧至安装部27 —侧逐渐减小。因此，界定在转轴25的锥形部29 与密封件37的内壁部45之间的间隙C从本体部28 —侧至安装部 27 —侧逐渐增大。结果，间隙C中形成了压力梯度从而产生将润 滑油35吸入到壳34中的力。因此，在转轴25的转动过程中，间 隙C中的润滑油35 ^皮吸入到壳34中，乂人而可以^)寻润滑油35可靠 地供应至形成为液压润滑轴承的径向轴承33的动压生成槽40和 41，因而产生动压。结果，转轴25可被径向轴承33稳定地支撑， 进而可防止润滑油35从作为壳34的开》文端的上开口 42泄漏。
因此，适于将润滑油35供应至作为轴^义单元5中的液压润滑 轴岸义的径向轴〃K 33的动压生成槽40和41， /人而生成动压。径向轴 承33由烧结金属制成，并且用填充在壳34中的润滑油35灌注径 向轴承。填充在壳34中的润滑油35暴露于界定在转轴25的锥形 部29与密封件37的内壁部45之间的间隙C。
转轴25在头部26与本体部28之间形成有圓周槽30,以防止 转轴25从径向轴承33掉落。槽30在转轴25的外圆周表面上形成， 从而沿着转轴的圆周方向延伸。当转轴25穿过径向轴承33插入时， 转轴25的槽30与预先设置在壳34中的环31接合，从而防止转轴 25从径向轴承33掉落。如图5中所见，环31设置在形成于壳34 的底部封闭部43处的台肩(shoulder ) 43b上。环31形成有插入孑L, 该插入孔的直径小于转轴25的本体部28的直径且略大于在此形成 槽30的颈部的直径。转轴25的头部26穿过环31的插入孔插入， 且转轴25的槽30与环31接合。环31由诸如尼龙、聚酰胺和聚酰 亚胺的聚合材料制成，或者由诸如不锈钢和磷青铜的金属制成。
径向轴承33例如由包含铜或铜-铁合金作为主要成分的烧结材 料制成。烧结金属具有作为固有性质的多孔结构。通过利用这种性 质，将作为粘性流体填充在壳34中的润滑油35保存在径向轴承33 中。径向轴承33可由黄铜、不锈钢或聚合材料制成。径向轴承33 以及灌注在径向轴承33中的润滑油35构成了液压润滑轴承，而动 压生成槽40和41形成在插入转轴25的径向轴承33的内圆周表面 上。
^口图6戶斤示，动压生成冲曹40和41形成在^圣向專由岸义33的内圆 周表面上，以使得以槽40和41的每一个均为V形的方式沿径向轴 岸义33的圓周方向布置这些动压生成槽。更具体地，将V形的槽40 和41布置成指向图6中箭头R2所示的转动方向。如图6所示，槽 40和41分别形成在沿圆柱形的径向轴岸义33的轴向方向的上侧和下 侧上。更具体地，槽40形成在靠近壳34的开力文端的上侧上，而槽 41形成在靠近壳34的封闭端的下侧上，即，靠近止推轴承38。可 以根据径向轴承33的直径、轴向长度等适当地设定动压生成槽40 和41的凄t目、尺寸等。
当穿过作为液压润滑轴浮义的径向轴寿义33插入的转轴25绕其中 心线CL沿图6中所示的方向R2转动时，填充在壳34中的润滑油 35流到形成在径向轴承33的内圓周表面上的动压生成槽40和41 中，因而在转轴25的外圓周表面与径向轴承33的内圓周表面之间 产生动压，从而支持在径向轴承33中转动的转轴25。上述生成的 动压用来显著地减小转轴25与径向轴承33之间的摩擦系数，因此 实现转轴25的平滑转动。
如图7中所示，径向轴^K33具有用于阻碍壳34中生成的动压 的连通槽39。即，在径向轴承33的外圆周表面上形成有连通槽39， 以在径向轴承33的外表面与壳34的内表面之间界定连通通道。连 通槽39由以下构成形成在径向轴承33的外圓周表面上从而沿径 向轴承的轴向方向延伸的垂直槽39a、形成在径向轴承33的上端表 面33a上从而连接至垂直槽39a的上端的上7jc平槽39b、以及形成 在径向轴承33的下端表面33b上从而连接至垂直槽39a的下端的 下水平槽39c。在如图5中所示的径向轴承33容纳在壳34中的情 况中，壳34的上开口 42和底部封闭部43通过连通槽39保持4皮此 连通。
由于形成了连通槽39,因此能够防止残留在壳34中的空气在 转轴25的转动过程中由于动压的产生以及静压的减小而扩张，则 因此能够防止润滑油35由于这种空气的扩张而泄漏。即，壳34的 上开口 42和底部封闭部43通过连通槽39而4皮此连通，/人而阻碍 了壳34中产生的动压/人而防止静压的减小。因此，能够抑制残留
在壳34中的空气的扩张以及溶解在润滑油35中的空气的产生，从 而防止润滑油35的 >世漏。
如上所述，用于容纳径向轴承33的壳34具有沿轴向方向在一 端处封闭的圓柱形的外形。即，壳34具有作为开方文端以用于转轴 25的插入的上开口 42以及止推轴承38定位于其中的底部封闭部 43。在径向轴承33容纳在壳34中的情况下，径向轴承33的上端 表面33a暴露于上开口 42,且转轴25穿过径向轴岸义33插入。
壳34的上开口 42形成有沿壳34的圓周方向延伸的上台肩 42a。如下文描述的那样，保存件36和密封件37支撑于壳34的上 台肩42a。
壳34的底部封闭部43形成有第一下台肩43a和第二下台肩 43b，这两个台肩都沿壳34的圓周方向延伸。在径向轴承33容纳 在壳34中的情况中，径向轴承33的下端表面33b紧贴壳34的第 一下台肩43a。第二下台肩43b径向地形成在第一下台肩43a内， 且围绕转轴的圓周槽30安装于转轴25的环31支撑于壳34的第二 下台肩43b。
用于可转动地支撑形成在转轴25 (支撑于径向轴承33)的一 个轴端(如图5所见的下端)处的头部26的止4偉轴岸义38在壳的径 向中心部处与壳34的底部去于闭部43 —体i也形成。止4,轴岸义38通 过壳34的树脂成型而形成。止推轴承38形成为用于在具有^求形表 面或锥形表面的头部26的一点处进行支撑的枢转轴承。止推轴承 38可以形成为材并牛与壳34相同或不同的独立件。在这种情况下， 止推轴承38可以附着于底部封闭部43。
现在将描述用于保存润滑油35的保存件36。保存件36设置在 壳34的开》文端处且用来4呆存润滑油35，从而当灌注在径向轴厚义33
中的润滑油35减少时将润滑油35供应至径向轴承33。保存件36 由能保存作为粘性流体的润滑油35的任何材料制成，例如，诸如 毛毡、海绵或橡胶的多孔弹性材料。
4呆存件36装配在密封件37中，且密封件37装配在壳34的上 开口 42处。因此，4吏得保存件36与密封件37的组件在壳34的开 放端处与径向轴承33的上端表面33a紧密"l妄触。保存件36的多孔 结构具有的孔的大小大于径向轴承33的多孔结构的孔的大小，从 而保存件36的毛细力比径向轴岸义33的小。因此，当灌注有润滑油 35的保存件36与灌注有润滑油35的径向轴岸义33紧密接触时，保 存件36中的润滑油35就由于保存件36与径向轴承33之间的毛细 力差而^皮吸入到径向轴承33中。因此，可将润滑油35从保存件36 供应至^圣向轴7|、33。
才艮据径向轴承33的形状，保存件36具有环形的形状。保存件 36除了与径向轴承33的上端表面33a紧密接触的下表面之外都被 密封件37覆盖。在保存件36的下表面与径向轴承33的上端表面 33a紧密4妄触的情况下，保存件36的内圆周表面与穿过径向轴承 33插入的转轴25的外圓周表面相对。然而，密封件37被置于保存 件36与转轴25之间，从而防止从保存件36 +>脱的纤维可能与转 轴25接触。因此，转轴25的转动不会由于从保存件36松脱的纤 维的羁绊而^皮妨碍。
在保存件36的下表面与径向轴承33的上端表面33a紧密接触 的情况下，^f呆存件36的下表面面对形成在径向轴寿义33的上端表面 33a上的上7jc平冲曹39b。
密封件37由诸如聚对苯二曱酸丁二酯(PBT )的树脂材料或金 属材料制成。密封件37具有环形的形状，它具有的外径使得密封 件37的外圓周表面与壳34的上开口 42接合。密封件37具有截面 基本为U形的构造，该构造包括内壁部45、外壁部46以及上壁部 47 (如图5中所见)。在密封件37和保存件36的组件安装在壳34 中的情况下，密封件37的内壁部45与穿过径向轴承33插入的转 砵由25的夕卜圆周l面才目只于。夕卜壁告卩46 ^圣向i也形^U^内壁善卩45的夕卜 部并在上开口 42处与壳34的内圓周表面4妄合。上壁部47形成为 4妾触内壁部45的上端和外壁部46的上端。
保存件36从密封件的与上壁部47相对的下开口装配到密封件 37中，因此使保存件36和密封件37结合在一起。在保存件36和 密封件37的组件的下表面与径向轴承33的上端表面33a相对的情 况中，上述组件-陂安装于壳34的上开口 42。
当将密封件37压配合至壳34的上开口 42时，密封件37的外 壁部46紧贴上开口 42的上台肩42a。在这种情况下，密封件37的 上壁部47变成与壳34的上端表面基本齐平。通过热焊4妻和超声波 焊接将由树脂制成的密封件37与由树脂制成的壳34结合在一起。 保存件36的上表面和内圓周表面以及外圓周表面分别由密封件37 的上壁部47和内壁部45以及外壁部46支撑。因此，不存在由寸呆 存件36保存的润滑油35可泄漏到上壁部47 —侧的可能性，从而 可以毫无困难地执行将密封件37焊接至壳34。此外，通过将密封 件37焊接至壳34，可以提高轴承单元5的机械强度。
如上所述，在^f呆存件36和密封件37的组件安装在壳34中的 情况下，密封件37的内壁部45介于保存件36与转轴25之间，从 而将保存件36从转轴25隔开。因此，可通过密封件37防止保存 件36与转轴25的接触。此外，即使当保存件36的纤维松脱时， 也能防止从保存件36松脱的纤维在转轴转动的过程中可能被转轴 25缠住。
保存件36的内圆周表面、外圓周表面和上表面分别被密封件 37的内壁部45、外壁部46以及上壁部47覆盖，而保存件36的未 被覆盖的下表面与径向轴承33的上端表面33a紧密接触。因此， 可4吏灌注有润滑油35的^f呆存件36的空气4妄触面积最小化，因而防 止保存件36中的润滑油35的挥发损耗。此外，由于保存件36装 配在密封件37中(除了与径向轴承33的上端表面33a接触的下表 面)，因此可防止润滑油35从保存件36泄漏到壳34的外部。
密封件37的内壁部45和外壁部46各自的高度均略小于保存 件36的高度。因此，在保存件36装配在密封件37中的情况下， 保存件36从密封件37的下开放端略微伸出。当将密封件37压配 合至壳34的上开口 42时，从密封件37的下开放端略微伸出的保 存件36 ^皮弹性地按压在径向轴承33的上端表面33a上，因此与径 向轴承33紧密接触。因此，可将灌注在保存件36中的润滑油35 有效地供应至具有多孔结构的径向轴承33。此外，由于保存件36 ^皮紧密地装配至径向轴承33和密封件37，因此可防止^f呆存件36的 体积由于^f吏用环境等的影响或者由于老化而改变。
如图8中所示，密封件37具有处于内壁部45的下端与径向轴 承33的上端表面33a之间的连通空隙48，从而使得保存件36通过 该连通空隙48与间隙C连通，其中间隙C 4皮界定在密封件37的内 壁部45与转轴25的锥形部29之间。更具体地，通过在密封件37 的内壁部45的下端上形成切口或凹口来提供连通空隙48。在密封 件37的外壁部46紧贴壳34的上开口 42的台肩42a或者在密去于件 37的上壁部47焊接至壳34的情况下，切口的下开放端通过径向轴 承33的上端表面33a封闭，因此在壳34中定位密封件37。换言之， 当密封件37定位在壳34中时，连通空隙48 ^皮界定在径向轴岸义33 的上端表面33a与密封件37的内壁部45之间。尽管在本优选实施 例中通过单个切口提供连通空隙48，但是可以沿密封件37的圆周
方向在内壁部45的下端上间断地形成多个切口 ，或者可以在密封 件的整个圓周上在内壁部45的下端上连续地形成多个切口。
连通空隙48在形成于内壁部45的下端上的凹口的底部与径向 轴承33的上端表面33a之间的宽度为X。将连通空隙48的宽度X i殳定成小于间隙C的最小宽度，乂人而^f吏得存在于间隙C中的润滑油 35可以通过毛细管力吸入到连通空隙48中。因此，填充在壳34中 以及灌注在保存件36中的润滑油35可以:故吸入到径向轴承33中， 进而可以防止润滑油35 乂人间隙C 〉世漏。
此外，形成在径向轴承33的上端表面33a上的上水平槽39b 通过连通空隙48与壳34的外部连通。因此，可以通过连通槽39 和连通空隙48来阻^碍由于转轴25的转动而在壳34中产生的动压， 从而抑制由于静压减小以及溶解在润滑油35中的空气的产生而造 成的空气扩张。因此，可以防止润滑油35的泄漏。
轴承单元5以如下的方式组装。将止推轴承38、环31、以及 径向轴承33设置在壳34中。将通过滴流而灌注有润滑油35的保 存件36装配在密封件37中，并将保存件36和密封件37的组件压 配合至壳34的上开口 42。最后，将转轴25穿过密封件37和径向 轴浮义33而插入。
在将润滑油35 i真充到壳34中时，确定润滑油35的量为，即 使当润滑油35由于温度变化而膨胀时，也不会发生润滑油35从壳 34泄漏，反之即4吏当润滑油35由于温度变化而收缩时，润滑油35 还保持在界定在转轴25与密封件37之间的间隙C中。换言之，适 当地供应润滑油35以使得发生由于温度变化而造成的润滑油35的 高度变化在间隙C的范围内。
由于径向轴承33由烧结金属制成，因此将润滑油35灌注到径 向轴岸义33中。此夕卜，^!夸润滑油35 i真充到动压生成槽40和41中以 用于在转轴25转动的过程中产生动压。因此，润滑油35填充了壳 34中的所有空隙。
才艮据轴承单元5,灌注有润滑油35的保存件36装配在密封件 37中，且保存件36和密封件37的组件设置在壳34的上开口 42处， 其中，密封件37的内壁部45介于保存件36与转轴25之间。因此， 可以防止保存件36与转轴25的接触，并且还可以防止润滑油35 从壳34的上开口 42挥发。此外，可以将润滑油35从保存件36供 应至壳34中的径向轴牙义33，因而防止壳34中的润滑油35的量减 少。
如图5所见，用于保存润滑油35的保存件36设置在壳34的 上开口 42处。因此，即4吏当轴7K组件5用于图4所示的情况中以 使得壳34的上开口 42指向下方，润滑油35也可以^皮吸入到保存 4牛36中，乂人而防止润滑油35 乂人上开口 42泄漏。》匕夕卜，即4吏当由 于使用温度增加而使润滑油35的粘度降低并且润滑油35的体积增 大时，也可以防止润滑油35 /人壳34的上开口 42泄漏，/人而防止 壳34中的润滑油35的量减少。
此外，具有小于间隙C的最小宽度的宽度X的连通空隙48被 界定在密封件37的内壁部45与径向轴承33之间。因此，可以通 过连通空隙48将填充在壳34的上开口 42的润滑油35从间隙C吸 入到保存件36和径向轴承33中，乂人而防止润滑油35 乂人界定在内 壁部45与转轴25之间的间隙C泄漏到壳34的外部。因此，即偵: 在上开口 42指向下方的情况下，轴承单元5也可以使用。此外， 轴岸义单元5具有能够防止润滑油35泄漏的结构，而不必应用3见4亍 的抗油抛光以用于防止润滑油泄漏，因此实现了轴岸义单元5制造的 简化。然而，这种抗油抛光可以应用于转轴25的锥形部29以及密
封件37的内壁部45，从而更可靠地防止润滑油35从间隙C泄漏。 此外，由于连通槽39通过连通空隙48与壳34的外部连通，因此 可以阻石寻产生在壳34中的动压。
根据轴承单元5，可以增加填充在壳34中的润滑油35的量并 且可以防止润滑油35的量减少，从而可以有效地将润滑油35供应 至径向轴承33。因此，能够延长轴承单元5的寿命、使用该轴承单 元5的电动4几1的寿命、以及4吏用该电动才几1的计算才几50的寿命。
或》兹盘驱动的主轴电动才几的轴岸义，还可以用作各种电动冲几的轴屏义。
及用来支撑相对于轴转动的部件的4壬4可才几构，并且还可用于电动 机。
本领域的技术人员应该理解，可以依据设计要求和其他因素而 做出各种修改、组合、子组合以及更改，只要它们在所附权利要求 或其等同物的范围内。
权利要求
1. 一种轴承单元，包括:轴；径向轴承，用于支撑所述轴的外圆周表面；壳，用于容纳所述径向轴承，所述壳具有开放端和封闭端，其中所述轴从所述开放端插入，而所述封闭端沿所述轴的轴向方向与所述开放端相对；润滑油，填充在所述壳中以减小所述轴的转动摩擦；保存件，设置在所述壳的所述开放端处，用于保存所述润滑油；以及密封件，用于封闭所述壳的所述开放端以防止所述润滑油泄漏；所述密封件具有:侧壁部，介于所述保存件与所述轴之间并与所述轴的外圆周表面相对。
2. 根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述保存件与所述径向轴承的、暴露于所述壳的所述开 放端的端表面紧密接触；以及所述密去;H牛的所述侧壁部形成有凹口 ，以在所述侧壁部 与所述径向轴承的所述端表面之间界定空隙。
3. 根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述轴的、与所述密 封件的所述侧壁部相对的外圆周表面朝向所述壳的所述开方文 端逐i新变细。
4. 根据权利要求2所述的轴承单元，其中，所述空隙具有的宽度 小于界定在所述密封件的所述侧壁部与所述轴的所述外圓周 表面之间的间隙的宽度。
5. 根据权利要求2所述的轴承单元，其中，所述保存件由多孔弹 性材料制成，所述多孔弹性材料具有的毛细力小于所述径向轴 7 义的毛细力。
6. 根据权利要求2所述的轴承单元，其中，在所述壳与所述径向 轴7fC之间形成用于使所述壳的所述开方文端与所述封闭端连通 的连通通道，且所述连通通道与所述保存件接触。
7. 根据权利要求2所述的轴承单元，其中，所述保存件除了与所 述径向轴承的所述端表面紧密4妄触的表面之外都^皮所述密封 件覆盖。
8. 根据权利要求7所述的轴承单元，其中，所述密封件焊接至所 述壳。
9. 一种电动才几，具有转子、定子、以及用于将所述转子可转动地 支撑于所述定子的轴承单元，其中，所述轴承单元包括轴；径向轴承，用于支撑所述轴的外圆周表面；壳，用于容纳所述径向轴岸义，所述壳具有开》文端和封闭 端，其中所述轴从所述开放端插入，而所述封闭端沿所述轴的 轴向方向与所述开》文端相对； 润滑油，填充在所述壳中以减小所述轴的转动摩才察；保存件，设置在所述壳的所述开放端处，用于保存所述 润滑油；以及密封件，用于封闭所述壳的所述开》文端以防止所述润滑 油泄漏；所述密封件具有侧壁部，介于所述^f呆存件与所述轴之间并与所述轴的 夕卜圆周表面相对。
10.—种包括电动机的电子设备，所述电动机具有转子、定子、以中，所述轴岸义单元包^舌 轴；径向轴承，用于支撑所述轴的外圓周表面；壳，用于容纳所述径向轴承，所述壳具有开放端和封闭 端，其中所述轴A^所述开》文端插入，而所述^]"闭端沿所述轴的 轴向方向与所述开i文端相对；润滑油，填充在所述壳中以减小所述轴的转动摩才察；保存件，设置在所述壳的所述开放端处，用于保存所述 润;骨油；以及密封件，用于封闭所述壳的所述开方文端以防止所述润滑 油泄漏；所述密封件具有侧壁部，介于所述保存件与所述轴之间并与所述轴的 夕卜圆周表面相对。
全文摘要
本发明公开了一种轴承单元、使用该轴承单元的电动机以及使用该电动机的电子设备。该轴承单元包括轴；用于支撑轴的外圆周表面的径向轴承；用于容纳径向轴承的壳，该壳具有轴从中插入的开放端和沿轴的轴向方向与开放端相对的封闭端；填充在壳中以减小轴的转动摩擦的润滑油；设置在壳的开放端处的保存件，其用于保存润滑油；以及用于封闭壳的开放端以防止润滑油泄漏的密封件；所述密封件具有介于保存件与轴之间并与轴的外圆周表面相对的侧壁部。该轴承单元可以防止转轴的转动摩擦由于润滑油的量减少而增大。
文档编号F16C17/02GK101383539SQ20081013559
公开日2009年3月11日 申请日期2008年9月5日 优先权日2007年9月6日
发明者佐藤弘史, 小柳一郎, 柿沼义昭, 矢泽健一郎 申请人:索尼株式会社