动压力轴承装置的制作方法

文档序号:5777859阅读:201来源:国知局
专利名称:动压力轴承装置的制作方法
技术领域
本发明涉及动压力轴承装置。该动压力轴承装置适用于信息设备或电气设备的小型电动机用的轴承装置,其中,信息设备例如有HDD等的磁盘装置、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盘装置、MD、MO等光磁盘装置等主轴电动机用、激光打印机(LBP)的多边扫描、投影机的色转轮;电机例如有轴流式风扇等。
背景技术
对上述各种电动机,除要求高旋转精度以外,还要求高速化、低成本化、低噪音化、轻量化等。决定这些要求性能的构成要素之一是支承该电动机的主轴(spindle)的轴承,近年来,作为这种轴承,对具有上述要求性能优良的特性的动压力轴承的使用进行了探讨或实际应用。
作为上述动压力轴承之一例,具备使具有轴部及凸缘部的旋转构件在径向方向非接触支承的径向轴承部、和使旋转构件在推力方向非接触支承的推力轴承部的动压力轴承在特开2002-061641号公报(专利文献1)已被公开。在这种动压力轴承装置中,在构成径向轴承部的轴套的内周面或轴部的外周面设置作为动压发生装置的动压力槽。另外,在构成推力轴承部的凸缘部的两端面或与之对向的面(例如轴套的端面及罩体底部的端面等)设置动压力槽。
罩体通常具有圆筒状的侧部和在侧部的一端侧设置的底部。底部除了作为与侧部分体的底构件,在侧部的一端侧内周固定的情况之外,还有与侧部一体形成的情况。其主要由金属形成,但为了更廉价的形成,具有用树脂形成的罩体的动压力轴承在特开2003-314534号公报(专利文献2)已被公开。
另外,例如,在硬盘等的记录盘驱动装置用的主轴电动机中使用动压力轴承装置,该动压力轴承装置具有通过旋转构件和轴套之间的径向轴承间隙产生的润滑流体的动压力作用,使旋转构件在径向方向非接触支承的径向轴承部;通过罩体和旋转构件之间的推力轴承间隙产生的润滑流体的动压力作用,使旋转构件在推力方向非接触支承的推力轴承部(例如参照专利文献3)。另外,由于上述硬盘等记录盘驱动装置在比较宽的温度范围使用,因此,用于上述记录盘驱动装置的主轴电动机的动压力轴承装置优选使用具有低蒸发率及低粘度性的润滑流体,例如使用酯类的润滑油(例如参照专利文献4)。
专利文献1特开2002-061641号公报专利文献2特开2003-314534号公报专利文献3特开2000-291648号公报专利文献4特开2003-172336号公报作为以这些罩体为主的动压力轴承的各构成部件,为确保伴随信息设备的越发高性能化而需要的高的旋转性能,而要求高的加工精度和装配精度,而且,伴随着信息设备的小型、轻量化,也要求动压力轴承装置的小型、轻量化。另一方面,对于动压力轴承装置成本降低的要求也越来越苛刻。
另外,用于这种动压力轴承装置的酯类润滑油,由于其含有酯基,故具有与其它构件的反应高的反应性。因此,通过形成罩体的树脂材料和润滑油的反应生成的生成物恐怕引起润滑油的变性劣化或轴承装置的清洁度降低。
另外,树脂制的罩体通常由树脂材料注射模塑成形而形成,树脂材料在高温氛围下产生气体(逸出气体)。尤其在硬盘等记录盘驱动装置中使用轴承装置的情况下,由于在高温氛围下产生的逸出气体,从而导致例如硬盘等盘表面被污染等、轴承装置或记录盘驱动装置的清洁度降低。

发明内容
因此,本发明的目的在于,实现非接触型动压力轴承装置的罩体的更高精度化、轻量化及低成本化。
另外,本发明的目的在于,通过用具有高耐油性和低逸出气体性的树脂材料形成该种动压力轴承装置的罩体,确保轴承装置的清洁度。
为实现上述目的,本发明提供一种罩体,其用于在和轴部的外周面之间收容形成径向轴承间隙的轴套,其中,罩体是用以聚苯硫醚(PPS)为基体树脂的树脂组成物形成的。
根据这样的构成,由于全部用金属材料形成的罩体为置换成用树脂组成物形成的构造,故实现轻量化。另外,由于用树脂组成物形成,故可以注射模塑成形,因此,与将罩体全部机加工的情况相比,可以实现生产性的提高、成本的降低。
对于树脂组成物的基体树脂,从机械强度方面考虑,优选耐油性、耐吸水性、耐热性优良的,例如聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEEK)、聚醚磺(PES)、聚苯硫醚砜(PPSF)、聚酰胺亚胺(PAI)等适合。其中,考虑溶融状态的流动性,聚苯硫醚(PPS)特别适合。
但是,聚苯硫醚(PPS)通常由对二氯苯(PDCB)和硫化钠的聚合反应而生成,这时,也生成作为副生成物的NaCI等盐,而混入聚苯硫醚(PPS)。因此,在使用动压力轴承装置时,有Na离子从将该树脂作为基体树脂形成的树脂部分向润滑油中溶出的情况。若Na离子向润滑油溶出,则会引起润滑油的变性劣化和粘度变化,恐怕使装置性能降低。因此,本发明中,将以聚苯硫醚(PPS)为基体树脂的树脂组成物内的Na离子的含量控制在2000ppm以下。作为适合这种条件的树脂组成物的基体树脂,可以列举如直链式的聚苯硫醚(PPS)。如此,聚苯硫醚(PPS)的副生成物NaCl等减少,例如作为Na离子在聚苯硫醚(PPS)中的含量也变少。因此,可以控制Na离子向润滑油中的溶出量,保证轴承内部或轴承外部的清洁度,由此避免轴承性能的降低。
另外,动压力轴承装置用的罩体,除上述的要求特性外,随着最近的电子机器的便携化,要求高的强度和耐冲击特性。而且随着电子设备的小型化,从高精度的控制径向轴承间隙和推力轴承间隙的观点考虑,要求高的尺寸稳定性。因此,本发明中,在作为基体树脂的聚苯硫醚(PPS)中配合作为充填材的炭纤维。据此,实现罩体的高强度化,同时控制随树脂温度变化的尺寸变化。其结果是,可以高精度地控制使用时径向轴承间隙和推力轴承间隙,并确保轴承性能。另外,因为炭纤维具有导电性,故通过作为充填材与基体树脂配合,可使轴部材料具有高的导电性。由此,在使用时可以使旋转侧的构件(例如盘等)侧所带的静电经由罩体进入接地侧构件。
在上述的要求特性中,因为罩体也特别要求高强度,故作为炭纤维,优选具有3000MPa以上抗拉强度。此外,作为同时具有高强度又兼有高的导电性的物质,可以列举例如PAN类(聚丙烯腈类)的炭纤维。
考虑炭纤维的纵横比时,将这些炭纤维与基体树脂配合得到的增强效果、尺寸稳定效果、静电除去效果等更进一步显著地发挥。即,炭纤维的纤维长度越大,增强效果即静电除去效果越高,纤维直径越小,越可以控制耐磨性,尤其是滑动配合件的损伤。从这些观点出发,具体来说优选将炭纤维的纵横比设为6.5以上。
作为充填材的炭纤维向基体树脂的充填量优选10~35vol%。这是因为,例如充填量不足10vol%时,炭纤维的充填得到的增强效果及静电除去效果不能充分发挥,另外,充填量超过35vol%时,难以确保罩体的成形性。
在成形时,必须考虑注入成形模的溶融树脂(树脂组成物)的溶融粘度。尤其是随着硬盘等的记录盘驱动装置的小型化,装入这些驱动装置的动压力轴承装置小型化、即罩体也小型化。尤其是会有罩体在上侧端面及内底面形成细小的动压力槽的情况,尺寸精度直接影响制品的功能。因此,树脂组成物在向成形模(模穴)内供给的时点要求低的溶融粘度。从以上观点出发,树脂组成物的溶融粘度在310℃、剪切速度1000s-1时优选500Pa.s以下。这里,310℃相当于在注射成形机的溶融缸筒内的溶融树脂的温度。由此,可以向对应模穴内树脂部分的区域高精度地充填溶融树脂,确保成形性。
上述罩体可作为动压力轴承装置提供,该动压力轴承装置具有罩体;在流体的动压力作用下沿径向方向旋转自由地非接触支承轴构件的径向轴承部;在流体的动压力作用下沿推力方向旋转自由地非接触支承轴构件的推力轴承部。该动压力轴承装置,作为具有动压力轴承装置、转子磁铁、和转子磁铁之间产生磁力的定子线圈的电动机,优选提供给上述信息设备用。特别适合作为硬盘(HDD)等磁盘驱动装置。
另外,为实现上述目的,本发明提供动压力轴承装置,其具备和底部一体或分体的罩体、在罩体的内周固定的轴套、相对于轴套及罩体相对旋转的旋转构件,通过在轴承间隙产生的润滑流体的动压力作用,使旋转构件在径向方向及推力方向非接触支承,其中,使用酯类润滑油作为润滑流体,而且,罩体由聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)、热可塑性聚酰胺亚胺(TPI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中任意一种作为基体的树脂材料形成。
本发明中,作为罩体用基体树脂材料,选定聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)热可塑性聚酰胺亚胺(TPI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。由于这些树脂是具有高的结晶化度的结晶性树脂,因此,分子链间的相互作用强,且低粘度的酯类润滑油难以侵入树脂内。因此,若由将这些树脂作为基体的树脂材料形成罩体,则可以赋予罩体相对于酯类润滑油高的耐油性。此外,上述树脂材料主要有固化时逸出气体的发生量少的优点,除此以外,还具有吸水性低、高耐热性等优良的特性,所以,通过用上述树脂材料形成罩体,可以抑制罩体成形时或成形后的逸出气体的发生量,同时可以抑制罩体因吸水的尺寸变化。再者,能够得到电动机的驱动中可承受轴承内部温度上升的罩体。
用上述树脂材料形成罩体7时,为了增强而需要使充填材与上述树脂材料配合。尤其是考虑到硬盘等记录盘驱动装置在宽的温度范围下使用时,重要的是将随温度变化的尺寸变化抑制在最小限度。因此,本发明中,作为充填在形成罩体的树脂材料中的充填材,选定炭纤维和无机纤维。炭纤维和无机纤维与树脂材料相比,具有低的线膨胀系数,因此,能够抑制随着将这些炭纤维和无机纤维作为充填材配合的树脂成形品(罩体)的温度变化的尺寸变化,提高尺寸稳定性。当然,因为炭纤维和无机纤维也可以作为强化材使用,因此,通过将它们与树脂材料配合,从而相对于树脂制罩体能够得到增强效果。这些尺寸稳定效果及增强效果在将上述充填材以总量计的15wt%以上与树脂配合时充分发挥。另外,若充填材的总量超过50wt%,则成形金属模中的树脂材料的流动性变的不充分等,影响树脂成形品(罩体)的成形性。因此,充填材的总量优选控制在50wt%以下。
作为充填材使用炭纤维的时候,因为认为对耐磨性的提高有显著的效果,所以,在罩体中尤其是要求和旋转构件的滑动性的构件(滑动构件)、例如形成罩体的底部及开口部的树脂材料中,优选在充填材中配合炭纤维。为得到必要的耐磨性,至少必须使炭纤维的配合比例在5wt%以上。
但是,虽然罩体是将树脂材料注射模塑成形而形成的,但在成形金属铸型内注入树脂材料时,有时会将金属铸型内的空气卷入。通常,在金属铸型上,为去除金属铸型内的空气容易充填而设有通气孔,该通气孔不能使卷入树脂材料内部的空气排向外部。因此,树脂材料内部残留的空气滞留在树脂成形品的内部,引起成形品的气孔、膨胀。为解决该问题,在罩体中含有1wt%以上的炭纤维即可。由此,树脂材料内部的空气,通过树脂成形品的成形面露出的炭纤维和该炭纤维周围的树脂间的界面部分向成形品的外部排出,因此,能够避免成形品内部气孔的发生和成形品的膨胀,从而可以提高树脂成形品的成形性。
如上所述,充填材中的炭纤维的配合量,至少在1wt%以上,尤其是考虑耐磨性时,优选为5wt%以上。
另一方面,炭纤维的配合比例超过35%时,罩体的延伸性降低,因此,例如在罩体上压入其他构件(底板和密封构件等)时罩体难以延伸,妨害作业性。因此,在这样的用途中,优选将罩体中含有的炭纤维的比例设为35%以下。即使在罩体的延伸不成问题的情况下,炭纤维的配合比例超过40wt%时,成形性也会大大降低,故优选将炭纤维的配合量控制在40wt%以下。
作为充填材,也可以仅使用炭纤维,但是由于高价的炭纤维的使用量增多而妨害经济性。因此,从经济性的观点考虑,优选在充填材中配合炭纤维以外的无机纤维、例如针状单晶的须晶。尤其是在罩体中,不要求上述滑动性的构件(构造件)的充填材也可以使用不含有炭纤维的、以无机纤维为主要材料的充填材。当无机纤维的配合比例超过40wt%时,同样会导致成形性降低,故优选无机纤维的配合量为40wt%以下。
上述充填材中的无机纤维优选不含硅元素(Si)的物质。含硅元素时,气体化的有机硅在轴承装置内部或轴承装置周边进行再结晶化,有可能附着在例如盘表面和头部。如果是不含硅元素的无机纤维,则没有上述不良情况,能够更高地确保轴承装置即轴承装置周边的清洁度。
用于硬盘等记录盘驱动装置用的主轴电动机的轴承装置的罩体,为使电动机驱动中发生的静电经由罩体进入接地侧而要求导电性。上述的充填材含有炭纤维时,若其平均纤维长度500μm以上,则炭纤维本身有充分的导电性,因此,可以确保罩体的导电性,但是超过500μm的平均纤维长度在反复使用时(金属模的横浇口和绕线管内残存固化的树脂材料再使用时)因螺旋而再溶融之际炭纤维被碎断,因而导致增强功能降低。该问题可通过配合粉末状的导电化剂作为充填材来解决。
作为粉末状的导电化剂,在例如碳黑和碳纳米材料之外,可以使用金属粉末等,在树脂材料内部分散性的优良度、低逸出气体性、以及再循环导致的导电性的低劣化性等观点考虑,其中特别优选碳黑。碳黑例如可以在罩体等树脂成形品中配合2~10wt%。这是因为,碳黑的配合量低于2wt%时,碳黑在树脂成形品中不能充分发挥导电化剂的作用,而在上述配合量超过10wt%时,对树脂成形品的成形性产生不良影响。
另外,用配合这些充填材的树脂材料形成的树脂成形品含有和其它构件的熔敷部时,只要将充填材总量的上限值设为35wt%即可。由此,不仅能够确保树脂成形品的成形性和尺寸稳定性,还可以充分确保和其它构件的熔敷力。
如上所述,根据本发明,可以以低的成本制造更小的尺寸且轻量的罩体。另外,因为通过抑制从树脂部分的离子溶出来确保动压力轴承装置的清洁度,所以能够长时间稳定地发挥所期望的轴承性能。
另外,根据本发明,可以用将具有高耐油性和低逸出气体性的树脂作为基体的树脂材料形成罩体,由此,可以高度保持轴承装置及装配该轴承装置的盘驱动装置的清洁度。另外,通过用适量配合了炭纤维和无机纤维或碳黑等充填材的树脂材料形成罩体,从而可以得到成形性、尺寸稳定性、静电除去性优良的罩体。


图1是装入了本发明第一实施方式的动压力轴承装置的信息设备用主轴电动机的剖面图;图2是第一实施方式的动压力轴承装置的剖面图;
图3中(a)是轴套的剖面图,(b)是从图3(a)的A方向看到的轴套的图;图4是从图2的B方向看到的罩体的图;图5是供比较试验的供测试体的组成;图6是对于罩体要求特性进行评价的结果;图7是第二实施方式的动压力轴承装置的剖面图;图8是第三实施方式的动压力轴承装置的剖面图;图9是第四实施方式的动压力轴承装置的剖面图;图10是关于罩体的要求特性的比较试验结果;图11是关于罩体的要求特性的比较试验结果。
符号说明1动压力轴承装置2轴部3旋转构件4定子线圈5转子磁铁7罩体8轴套R1、R2径向轴承部T1、T2推力轴承部具体实施方式
下面,就

本发明的实施方式。
图1概念表示装入了本发明第一实施方式的动压力轴承装置的信息设备用主轴电动机的构成例。该信息设备用主轴电动机用于HDD等盘驱动装置,其具有旋转自如地非接触支承具有轴部2的旋转构件3的动压力轴承装置1、经由例如半径向的间隙相对设置的定子线圈4及转子磁铁5、和电动机托架(保持构件)6。定子线圈4安装在电动机托架6的外周,转子磁铁5安装在旋转构件3的外周。动压力轴承装置1的罩体7例如用压入连接等装置固定在电动机托架6的内周。在旋转构件3上保持有一个或多个磁盘等盘状信息记录介质D。若对定子线圈4通电,则转子磁铁5通过在定子线圈4和转子磁铁5间发生的磁力旋转,由此,旋转构件3及轴部2整体旋转。
动压力轴承装置1例如图2所示,具有罩体7、覆盖并阻塞罩体7一端侧的底构件10、在罩体7的内部固定的轴套8、相对于罩体7及轴套8相对旋转的旋转构件3。另外,为说明方便,下面,以由罩体7的底构件10覆盖的一侧作为下方向、以覆盖的一侧的相反一侧作为上方向进行说明。
旋转构件3,例如由将罩体7的上侧盖帽的轮毂部9和插入轴套8的内周的轴部2构成。
轮毂部9具有将罩体7的上侧覆盖的圆盘状的板部9a、从板部9a的外周部延伸到轴向下方的筒状部9b、在筒状部9b的外周设置的圆盘搭载面9c及凸缘部9d。未图示的圆盘状信息记录介质在板部9a的外周嵌合,载置于圆盘搭载面9c上。而且,圆盘状信息记录介质通过未图示的适当的保持装置保持在轮毂部9。
轴部2在该实施方式与轮毂部9一体形成,在其下端具有作为防脱的分体的法兰部11。法兰部11通过金属制的例如螺栓结合等方法固定在轴部2。
轴套8用例如由烧结金属构成的多孔质体,尤其是以铜为主要成分的烧结金属的多孔质体形成圆筒状。
在轴套8的内周面8a上,如图2所示,在轴向上分开设有成为第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2的径向轴承面的上下两个区域。在上述两个区域分别形成有例如图3所示的环状骨架形状的动压力槽8a1、8a2。上侧的动压力槽8a1相对于轴向中心m(上下倾斜槽间区域的轴向中央)呈轴向非对称形成,轴向中心m的上侧区域的轴向尺寸X1比下侧区域的轴向尺寸X2大。另外,在轴套8的外周面8b,跨轴向全长形成有一条或多条轴向的槽8b1。在本实施例中,使三条轴向的槽8b1在圆周方向等间隔地形成。
在轴套8的下侧端面8c的成为推力轴承部T2的推力轴承面的区域,例如形成如图3(b)所示的螺旋形状的动压力槽8c1。
罩体7是树脂成形品,主要用圆筒状的侧部7a构成。在侧部7a的上侧端面7a1的成为推力轴承部T1的推力轴承面的区域,形成有例如如图4所示的螺旋形状的动压力槽7a11。该动压力槽7a11,通过在成形罩体的上侧端面7a1的金属模的表面形成动压力槽7a11的成形模,在侧部7a成形时将上述成形模的形状转印在侧部7a的上侧端面7a1上,从而与侧部7a的成形同时成形。
另外,在侧部7a的外周,如图2所示,形成有向上方逐渐扩大直径的锥状的外壁7b。该锥状的外壁7b和筒状部9b的内周面9b1之间形成半径向尺寸从罩体7的下端侧向上方渐次缩小的环状的密封空间S。该密封空间S,在轴部2及轮毂部9旋转时,与推力轴承部T1的推力轴承间隙的外径侧连通。
在侧部7a的下端部形成压入底构件10的压入部7c。压入部7c的内周面7c1比固定轴套8的内周面7d的直径大,压入部7c的壁厚比其面上的侧部7a薄。另外,罩体7的外周(侧部7a的外周)被固定在电动机托架6的内周。还有,对于罩体7来说,除如上述的侧部7a和底构件10分体之外,也可以一体形成(未图示)。
另外,用树脂一体成形罩体7和轴套8,该构件和轴部2及在轴部2的下端固定的法兰部11也可以是在对向的区域具备动压力发生装置(例如动压力槽)的形状。
罩体7是树脂成形品,考虑耐油性、耐吸水性、耐热性等,可以使用聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEEK)、聚醚磺(PES)、聚苯磺(PPSF)、聚酰亚胺(PAI)等作为基体树脂。
其中,尤其是考虑成本面和成形时的流动性(粘度)时,优选聚苯硫醚(PPS)。但是,聚苯硫醚(PPS)是通常通过硫酸钠和对二氯苯的重聚合反应制造,同时含有作为副生成物的氯化钠。因此,有必要用适当的溶剂洗涤聚苯硫醚(PPS),作为用于进行洗涤的溶剂,至少具有10以上的比电容率即可,优选20以上,更优选50以上。再考虑环境方面时,例如优选水(比电容率约80),尤其优选超纯水。通过用这样的溶剂进行洗涤,主要将聚苯硫醚(PPS)末端基的钠去除,因此可以降低聚苯硫醚(PPS)中的Na含量(例如2000ppm以下),可以作为形成罩体7的树脂材料使用。此外,由于去除了末端基的钠,从而还具有加速结晶化速度的优点。
在聚苯硫醚(PPS)中,大致分为交联型聚苯硫醚(PPS)、侧链少的半直链式聚苯硫醚(PPS)、侧链更少的直链式聚苯硫醚(PPS),其中,侧链少的半直链式聚苯硫醚(PPS)在其每个分子中的分子末端基的数量少,且Na的含量少这一点考虑,更为优选。另外,直链式聚苯硫醚(PPS)与其它类型的聚苯硫醚(PPS)相比,容易进行洗涤,或者,在几乎不需要通过洗涤降低含有的Na离子量这一点也是优选的材料。就含离子的浓度来说,优选2000ppm以下、更优选1000ppm、特别优选500ppm以下的相当于上述直链式聚苯硫醚(PPS)。由此,因为Na离子向润滑油的溶出量被抑制,故可以防止Na离子析出到保持于动压力轴承装置1及旋转构件3上的盘状信息记录介质或盘头(未图示)表面。
在上述基体树脂中,可以配合炭纤维作为充填材。据此,可以实现罩体7的高强度化,同时可以控制伴随罩体7的温度变化的尺寸变化,从而可以得到高度的尺寸稳定性。其结果是,能够高精度地控制使用时的径向轴承间隙和推力轴承间隙,从而可以确保轴承性能。另外,由于在基体树脂中配合炭纤维,从而发现炭纤维具有的高的导电性,且罩体7可以具有充分的导电性(例如体积抵抗在107Ω.cm以下)。由此,使用时可以使盘中带的静电通过旋转体3及罩体7(也有经过轴套8的时候)进入接地侧构件(电动机托架6等)。
在炭纤维中,例如PAN类和pich类等的各种种类都可以使用。但从增强效果(成形品中需要的抗拉强度120MPa)和冲击吸收性的观点考虑,优选具有较高的抗拉强度(优选3000Mpa以上),尤其作为兼有高的导电性的物质,优选PAN类的炭纤维。
作为该PAN类的炭纤维,可以使用以下尺寸范围的纤维。
(1)在混练溶融树脂注射进行模塑成形时,将炭纤维裁断而进行短纤维化。进行短纤维化时,强度及导电性等降低显著,难以满足这些要求特性。因此,作为在树脂中配合的炭纤维,估计到成形时的纤维折弯,优选使用长纤维,具体而言,优选使用平均纤维长度在100μm以上(最优选1mm以上)的炭纤维。
(2)另一方面,在注射模塑成形工序中,有取出金属模内硬化的树脂,使其再次溶融,并与初生树脂组成物混合后再使用(循环使用)的情况。该情况下,因为一部分纤维反复再循环,故最初的纤维长度过长时,通过伴随再循环进行裁断,从而与最初的纤维长度相比,纤维显著缩短,树脂组成物的特性变化(溶融粘度的降低等)显著。因为能将这样的特性变化控制在最小限,故优选纤维长度尽可能短,具体而言,优选将平均纤维的长度设为500μm以下(更优选300μm以下)。
以上所述的炭纤维的纤维长度的选择可根据在实际的注射模塑成形工序中使用何种树脂组成物而定。例如在仅使用初生树脂组成物时或混合使用再循环树脂组成物时,且在初生树脂组成物的比率多时,从抑制强度和导电性等降低的观点考虑,优选使用上述(1)中所述的尺寸范围的炭纤维,相反,再循环树脂组成物的使用比率多时,从抑制伴随再循环树脂组成物的特性变化的观点考虑,优选使用上述(2)中所述的尺寸范围的炭纤维。
另外,即使(1)及(2)的任何一种炭纤维中,炭纤维的纤维直径越细配合根数越多,因此,有利于制品品质的均一化,并且,其纵横比越大,纤维增强的增强效果也越高。因此,炭纤维的纵横比越大越好,具体而言优选6.5以上的纵横比。另外,考虑到其作业性和利用性时,其平均纤维直径适合5~20μm。
为充分发挥上述炭纤维的增强效果和静电去除效果等,炭纤维向基体树脂的充填量为10~35vol%,更优选15~25vol%。这是因为,炭纤维的充填量低于10vol%时,炭纤维的增强效果和静电去除效果不能充分发挥,而且,在和其它构件的滑动部分罩体7的耐磨性不能确保,当充填量超过35vol%时,罩体7的成形性降低,难以得到高的尺寸精度。
为使模穴内高精度地充填溶融树脂,在基体树脂中配合了炭纤维等充填材的树脂组成物的溶融粘度在300℃、剪切速度1000s-1时可以控制在500Pa.s以下。因此,为补偿由于充填材的充填粘度增加,基体树脂的溶融粘度在300℃、剪切速度1000s-1时优选1000Pa.s以下。
这样,假如将聚苯硫醚(PPS)作为罩体7的基体树脂,则形成具有高耐油性和低离子溶出性、低吸水性、高耐热性的罩体7,因此,可以高度保证动压力轴承装置1及装配了该动压力轴承装置1光盘驱动装置的清洁度。再者,将适量配合了以PAN类为主的炭纤维的树脂组成物向成形模内注射塑出,形成罩体7,由此可以得到强度、尺寸稳定性、静电除去性、成形性优良的罩体7。
另外,作为成品的罩体7可以与其尺寸无关而使用,在装配于动压力轴承装置1的状态下,可优选用于作为硬盘(HDD)等磁盘驱动装置用。
以上说明了本发明的第一实施方式,但本发明不局限于该实施方式。
例如,图2中示意的是在罩体的上侧端面7a1和轮毂部9之间形成推力轴承部T1的情况,但该推力轴承部也可以在底构件10的上侧端面10a和法兰部11的下侧端面11b之间形成。另外,在上述实施例中,说明了在一种的基体树脂(聚苯硫醚)中配合了炭纤维的物质,只要不防碍本发明的效果,则也可以添加其它的热可塑性树脂和热硬化性树脂、或橡胶成分等的有机物,另外,在炭纤维的基础上,也可以添加金属纤维和玻璃纤维、须晶纤维等有机物。例如,可将聚氯乙烯(PTFE)作为脱模剂添加、将碳黑作为导电剂添加。
实施例1为阐明本发明的有用性,对组成不同的多种树脂组成物进行对于罩体7的要求特性的评价。基体树脂中使用一种直链式及二种交联型聚苯硫醚(PPS)、聚醚磺(PES)、聚碳酸脂(PC)中的任一种。另外,与基体树脂配合的充填材中,如图5(a)所示,使用了纤维直径和纤维长度不同(纵横比不同)的三种炭纤维(其中二种PAN类、一种pich类)中的任一种。这些基体树脂和充填材(炭纤维)的组合及配合比如图5(b)所示。
另外,在该实施例中,使用大日本インキ化学工业(株)制的LC-5G作为直链式聚苯硫醚(PPS)、从No.1按顺序使用大日本インキ化学工业(株)制的T-4、大日本インキ化学工业(株)制的MB-600作为二类架桥型聚苯硫醚(PPSNo.1、No.2)、使用住友化学工业(株)制的4100G作为聚醚磺(PES),使用三菱エンジニアリングプラスチツク(株)制的S-2000作为聚碳酸脂(PC),从No.1按顺序使用东帮テナツクス(株)制的HM35-C6S、东レ(株)制的MLD-1000作为二种PAN类炭纤维(No.1、No.2),使用三菱化学(株)制的K223NM作为一种pich类炭纤维(No.1)。另外,在该实施例中,作为脱模剂,配合聚四氯乙烯(PTFE),具体而言使用了(株)喜多村制的KTL-620。
评价项目是供测试体的(1)Na离子含量[ppm]、(2)Na离子溶出量[μg/cm2]、(3)体积抵抗[Ω.cm]、(4)耐油性(抗拉强度降低率)[%]、(5)环状摩耗深度[μm]、(6)滑动配合件的摩耗深度[μm]共6个项目。各评价项目的评价方法(评价项目值的测定方法)及是否合乎判定基准如下表示。
(1)Na离子含量[ppm]将供测试体(树脂密度体)用硫酸灰化法灰化后,在稀盐酸中溶解,利用原子吸光分光光度计测定Na离子浓度。具体顺序如下所示。(a)0.10精度称量供试体,采取浓硫酸0.3g放在白金器皿中。(b)在描图机内,使供测试体在电加热陶瓷板上加热炭化,覆罩体马弗炉(muffle)加热至不出烟。(c)将白金器皿移至700℃的马弗炉电炉(高温炉)中,再加热40分钟,使供测试体完全灰化。(d)在灰化后冷却了的供测试体中加入1.2N盐酸10cc,溶解灰化。(e)将这些移至聚乙烯制的量瓶加入离子交换水进行定溶(调整溶液化)。(f)另外准备将Na标准液定量稀释后的二次标准液,基于该调整标准液用原子吸光分光光度计(含数据处理装置)求出Na离子浓度系数。(g)用原子吸光分光光度计从按上述顺序(e)准备的调整溶液测定供测试体中含有的Na离子浓度。(h)变换供测试体作三次测定,取其平均值。另外,作为是否合乎判定的基准,2000ppm以下为合格(○),超过2000ppm为不合格(×)。
(2)Na离子量[μg/cm2]用离子色谱法测定插入成形后的供测试体(罩体)的Na离子溶出量。具体顺序表示如下。(a)在空烧杯内加入规定量的超纯水,其中投入预先计算了表面积供测试体。(b)将上述烧杯放置在超声波洗涤机内一定时间,使供测试体的表面及内部含有的离子溶解于超纯水中。另一方面,将未投入供测试体的装入纯水的烧杯也同样放置在超声波洗涤机内一定时间,使其成为空白毛坯(blank)。此时,用的超声波洗涤机频率优选是30~50kHz、输出功率优选是100~150W。(c)通过离子色谱法测定作了上述的准备的投入了供测试体的超纯水中含有的量(测定值A)。在另一空白毛坯中含有的Na离子量也同样测定(测定值B)。(d)将测定值A减去测定值B设为含供测试体每1mm的Na离子的浓度,乘以Na离子溶出所用的超纯水的量及除以试样的表面积,由此得到每单位表面积的溶出量[μg/cm2]。另外,是否合乎判定的基准,0.01μg/cm2以下为合格(○),超过0.01μg/cm2为不合格(×)。
(3)体积抵抗[Ω.cm]利用JIS7194的四探针法进行测定。另外,作为是否合乎判定的基准,107Ω.cm以下为合格(○),超过107Ω.cm为不合格(×)。
(4)耐油性(抗拉强度降低率)[%]将由JISK7113规定的一号试样在润滑油中浸渍,投入120℃的恒温槽中,逐次测定每100h的抗拉强度至1000h,求出从试验开始时的样品的抗拉强度的降低率。润滑油中,作为二酯油使用壬二酸酯(2-乙基)。抗拉强度测定用JISK7113规定的方法进行,降低率由以下所述的计算式算出。
×100[单位%]另外,作为是否合乎判定的基准,在浸渍开始后1000h,降低率10%以下为合格(○),超过10%的为不合格(×)。
(5)环状摩耗深度[μm]及(6)滑动配合件的摩耗深度[μm]将环状的供测试体在润滑油中与盘状的滑动配合件以规定荷重押压的状态下通过旋转供测试体的环-盘(ring on disk)试验测定。具体而言,将φ21mm(外径)×φ17mm(内径)×3mm(厚度)的环状树脂成形体作为供测试体使用。另外,将表面粗糙度Ra0.04μm、φ30mm(直径)×5mm(厚度)的A5056制的盘件作为滑动配合件使用。润滑油中,使用壬二酸酯(2-乙基)作为二酯油。该润滑油40℃的动粘度是10.7mm2/s。环-盘试验中,相对于供测试体滑动配合件的面压是0.25MPa、旋转速度(周速)1.4m/min、试验时间是14hours、油温80℃。另外,是否合乎判定的基准是,就环状摩耗的深度是3μm以下为合格(○),超过3μm为不合格(×),就滑动配合件的摩耗深度是2μm以下为合格(○),超过2μm为不合格(×)。
图6表示各供测试体的评价项目(1)~(6)的评价结果。例如比较例1,当炭纤维的配合比小时(<10vol%),不仅供测试体的体积电阻不充分,环的耐磨性也不能确保。例如比较例2,当炭纤维的配合比大时(>35vol%),也不能确保滑动配合件的耐摩性。例如比较例3,对于将架桥型聚苯硫醚(PPS)作为基体树脂使用而言,检测出不能忽略向润滑油等的恶性影响的程度的溶出Na离子。例如比较例4,对于将聚醚磺(PES)作为基体树脂而言,不能确保环的耐摩性。例如比较例5,对于将聚碳酸脂(PC)作为基体树脂而言,不仅不能满足耐油性,而且还不能确保环的耐摩性。与此相对,在本发明的配合例1~4中,在洗涤性(Na离子溶出量)、静电除去性(体积抵抗)、耐油性(抗拉强度降低率)、耐磨特性(环及对手材料的摩耗深度)等所有的方面,能够得到比比较例优良的结果。
图7表示第二实施例的动压力轴承装置21。该动压力轴承装置21具有罩体7、在罩体7的内部固定的轴套8、相对于罩体7及轴套8相对旋转的旋转构件3。另外,为说明方便,以罩体7的开口侧为上方向、以开口侧的相反一侧为下方向进行如下说明。
旋转构件3例如由将罩体7的上侧罩体帽的轮毂部9和在轴套8的内周插入的轴部2构成。
轮毂部9具备将罩体7的开口侧覆罩体的圆盘部9a、从圆盘部9a的外周部向轴向下方延伸的筒状部9b、在筒状部9b的外周设置的圆盘搭载面9c及凸缘部9d。未图示的圆盘状信息记录介质在圆盘部9a的外周嵌合,载置于圆盘搭载面9c上。而且,圆盘状信息记录介质通过未图示的适当的保持装置保持在轮毂部9。
轴部2在该实施例与轮毂部9一体形成,在其下端具有作为防脱的分体的法兰部10。法兰部10通过金属制的例如螺栓结合等方法固定在轴部2。
轴套8用例如由烧结金属构成的多孔质体,尤其是以铜为主要成分的烧结金属的多孔质体形成圆筒状。
在轴套8的内周面8a上,在轴向上分开设有成为第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2的径向轴承面的上下两个区域。在上述两个区域分别形成有例如图3(a)所示的环状骨架形状的动压力槽8a1、8a2。上侧的动压力槽8a1相对于轴向中心m(上下倾斜槽间区域的轴向中央)呈轴向非对向形成,轴向中心m的上侧区域的轴向尺寸X1比下侧区域的轴向尺寸X2大。另外,在轴套8的外周面8b,跨轴向全长形成有一条或多条轴向的槽8b1。在本实施例中,使三条轴向的槽8b1在圆周方向等间隔形成。
在轴套8的下侧端面8c的成为推力轴承部T2的推力轴承面的区域,例如形成如图3(b)所示的螺旋形状的动压力槽8c1。
罩体7具备圆筒状的侧部7a、和位于侧部7a下端侧的底部7b,至少侧部7a由树脂材料形成。在侧部7a的上侧端面7a1的成为推力轴承部T1的推力轴承面的区域,例如形成如图4所示的螺旋形状的动压力槽7a11。该动压力槽7a11,通过在成形罩体7的侧部7a的金属模的表面形成动压力槽7a11的成形模,在侧部7a成形时将上述成形模的形状转印在侧部7a的上侧端面7a1上,从而与侧部7a的成形同时成形。
在侧部7a的下部附带安装有与侧部7a分体形成的底部7b。底部7b由金属材料或树脂材料形成。前者的情况,底部7b通过粘接等的方法(包含压入粘接)固定于侧部7a,后者的情况,底部7b通过除粘接以外的超声波熔敷和激光熔敷等的方法固定于侧部7a。
另外,在侧部7a的外周形成有向上方逐渐扩大直径的锥状的外壁7c。该锥状的外壁7c和筒状部9b的内周面9b1之间形成半径向尺寸从罩体7的下端侧向上方渐次缩小的环状的密封空间S。该密封空间S,在轴部2及轮毂部9旋转时,与推力轴承部T1的推力轴承间隙的外径侧连通。
在动压力轴承装置21的内部,含有轴套8的内部气孔(多孔质体组织的气孔),充填润滑油。润滑油的油面通常维持在密封空间S内。作为润滑油,可使用多种,但特别是提供给硬盘等的记录盘驱动装置用的动压力轴承装置的润滑油,要求低蒸发率及低粘度性,例如二辛基癸酮(DOS)、二辛基乙酸盐(DOZ)等的酯类润滑油适合。
上述罩体7(该实施例的侧部7a)要求相对于上述酯类润滑油高的耐油性(低吸油性),但除此之外,也需要将固化时的逸出气体发生量及吸水量抑制在较低水平。进一步还要求高的耐热性。
作为满足上述要求特性的树脂,例如可以使用聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)、热可塑性聚酰胺(TPI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),由此,可以得到清洁度和尺寸稳定性、越发优良的耐油性的罩体7。其中,尤其是考虑到成本和成形时的流动性(粘度)时,优选能够使用聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)。而且在聚酰胺中,芳香族类聚酰胺因为具有低吸水性、良好的尺寸稳定性,被称为最合适的树脂。作为芳香族类聚酰胺,可以列举(株)クラレ制ジエネスタ的PA9T作为例子。
在以从上述树脂中选择一种树脂为基体的树脂材料中,将炭纤维和无机纤维中的至少任一种作为充填材配合。据此,可以增强罩体7,而且可以抑制随罩体7的温度变化的尺寸变化,从而可以得到高度尺寸稳定性。另外,这些充填材的含量在罩体7中优选占总量的15%~50wt%。其理由是,若在上述数值范围的下限值以下,则尺寸的稳定效果不能充分发挥,如果超过上限值,则成形模内的树脂的流动性降低,使罩体7的成形性受到恶性影响。
作为无机纤维,特别优选不含硅元素(Si)。例如钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须等适合。这是由于,将含有硅元素(Si)的无机纤维作为充填材使用时,气体化的有机硅,在轴承装置例如硬盘的盘表面上再结晶而附着,有可能产生使轴承装置和轴承装置周边清洁度降低的问题。另外,无机纤维的配合量从良好地保证成形模内的树脂材料的流动性的观点考虑,优选控制在40wt%以下。
将炭纤维作为充填材成形罩体时,在罩体7的成形面,炭纤维局部突出或露出。因此,由于罩体7含有炭纤维,从而向成形模内充入树脂材料时,树脂材料内部卷入模内的空气,从树脂成形品的成形面露出的炭纤维和该炭纤维周围的树脂之间的界面部分传向成形品外部放出。由此,避免罩体7内部的气孔产生和罩体7的破碎,从而可以提高罩体7的成形性。该炭纤维得到的除气作用,在罩体7中含有炭纤维1wt%以上就可以充分体现。另外,炭纤维的配合量超过40wt%时,难以良好地保持罩体7的成形性和尺寸稳定性,因此,炭纤维的配合量优选控制在40wt%以下。
再者,构成推力轴承面的罩体7的上端面7a1和轮毂部9(旋转构件3)的下侧端面9a1,在动压力轴承装置1旋转始动时或停止时滑动接触,但考虑此时的耐磨性的情况,罩体7中的炭纤维的含量优选5~35wt%。这是由于,为充分发挥提高罩体7的耐磨性效果,至少需要炭纤维5wt%,而且,为确保其它构件(例如底部7b等)向罩体7压入时充分的延伸,上述含量必须控制在35wt%以内。
作为可与形成罩体7的树脂材料配合的充填材,可列举上述炭纤维和无机纤维之外的粉末状的导电化剂、例如碳黑。碳黑在罩体中含量优选2~10wt%,据此,通过使例如在旋转构件3旋转时产生的静电通过罩体7进入接地侧构件(该实施例中电动机托架6),可以防止其它构件(例如硬盘的头)带电。另外,在动压力轴承装置1的装配操作中,有时在罩体7等的构成构件上带静电,且在这些构成构件上附着灰尘,如上述,假设给罩体7赋予静电除去性,则可防止上述构成构件上的灰尘附着,且可保持动压力轴承装置1的清洁度。另外,碳黑通常在罩体7中以微粒子之间凝聚的状态存在,例如为重复循环而使罩体7成形时的卷轴、转子部溶融混合,由此使凝聚状态的微粒子扩散。因此,即使罩体7的废料的循环反复使用,罩体7的导电性也不会劣化。
此外,罩体7在含有和其它构件(例如底部7b等)的熔敷部的情况下,将罩体7中含有的充填材控制在35wt%以下,由此,不仅能够确保罩体7的成形性和尺寸稳定性,还可以充分的确保和其它构件的熔敷性。
这样,若用上述的树脂材料形成罩体7,则可以形成具有高耐油性和低逸出气体性、低吸水性、高耐热性的罩体7,据此,可以高度保持动压力轴承装置1及装配了该轴承装置的盘驱动装置的清洁度。进而,将根据用途适量配合了炭纤维、无机纤维或碳黑等的导电化剂的树脂材料进行例如注射模塑成形,由此可以得到成形性、尺寸稳定性、静电除去性均优良的罩体7。
当动压力轴承装置21的旋转构件3(轴部2)旋转时,成为轴套8的内周面8a的径向轴承面的上下两个区域分别通过轴部2的外周面2a和径向轴承间隙对置。而且,随着轴部2的旋转,在上述径向轴承间隙装满的润滑油发生动压力作用,通过该压力轴部2在径向旋转自如地非接触支承。由此,构成在径向旋转自如的非接触支承旋转构件3的第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2。另外,在罩体7的侧部7a的上侧端面7a1和与轴部2一体成形的轮毂部9的下侧端面9a1之间形成径向轴承间隙,随着旋转构件的旋转,在上述径向轴承间隙装满的润滑油发生动压力作用,通过其压力将旋转构件3在径向旋转自如地非接触支承。由此,构成在径向旋转自如地非接触支承旋转构件3的径向轴承部T1。同样,轴套8的下侧端面8c和轴部2的法兰部10的上侧端面10a间形成径向轴承间隙,在该径向轴承间隙润滑油的动压力作用产生,形成在径向非接触支承旋转构件3的第二径向轴承部T2。
以上说明了本发明的第二实施例,但本发明不限于上述实施例。
在第二实施例中,在罩体7的侧部7a的上侧端面7a1设置了具有动压力槽7a11的径向轴承面(径向轴承部T1),同时在轴套8的下侧端面8c设置了具有动压力槽8c1的径向轴承面(径向轴承部T2)。但本发明也同样适用于只设置了径向轴承部T1的动压力轴承装置。该情况下,轴部2成为没有法兰部10的直边形状。因此,由于罩体7通过使底部7b与侧部7a用树脂材料一体形成,从而可以为有底圆筒形的形态。
图8表示第三实施例的动压力轴承装置31。在该实施例中,轴部(形状构件)12在其下端具备一体或分体设置的法兰部20。此外,罩体17具有圆筒状的侧部17a和与侧部17a成为分体结构的位于侧部17a的下端部的底部17b。在罩体17的侧部17a的上端部形成向内周侧突出的密封部13。在罩体17的底部17b的内底面17b1形成图示省略的、例如螺旋形状的动压力槽,同时,在轴套18的下侧端面18c也形成同样形状的动压力槽。而且,在轴套18的下侧端面18c和轴部12的法兰部20的上侧端面20a之间形成径向轴承部T11,在罩体17的底部17b的内底面17b1和法兰部20的下侧端面20b之间形成径向轴承部T12。
在该实施例中,罩体17的侧部17a与密封部13一起用树脂材料形成。因此,若在罩体17的侧部17a选定和上述第一或第二实施例的同样的树脂材料及充填材,则可以实现清洁度、尺寸稳定性、成形性、静电除去性优良的罩体17。另外,在底部17b用树脂材料形成的情况下,可以成为与侧部17a同样的材料组成。该情况下,由于底部17b用超声波熔敷等方法固定在侧部17a,因此,罩体17的侧部17a中的充填材总量考虑熔敷性而优选35wt%以下。
图9表示第四实施例的动压力轴承装置41。在该实施例中,密封部23与罩体27的侧部27a分体形成,在罩体27的上端部内周压入,或通过熔敷等方法固定。另外,罩体27的底部27b和罩体27的侧部27a一体地用树脂材料模具成形,成为有底圆筒状的方式。另外,除此之外的构成,由于以第三实施例为基准,故省略说明。
在该实施例中,罩体27通过将侧部27a和底部27b一体地用树脂材料形成。因此,若罩体17选定和上述第一或第二实施例同样的树脂材料及充填材,则可以实现清洁度、尺寸稳定性、成形性、静电除去性优良的罩体17。
实施例2为证明本发明的适用性,将聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)中的任一种作为母材,对炭纤维、无机纤维(硼酸铝须晶、氧化锌须晶)、碳黑改变各自的配合比例以后,将其作为充填材形成罩体7,对罩体7要求的特性进行比较。
另外,在该实施例中,使用了新日铁化学(株)制的H3110作为酯类润滑油、使用了ビクトレツクスMC(株)制的PEEK150P作为聚醚酮(PEEK)、使用了ボリプラスチツクス(株)制的フオ一トロn0220A9作为聚苯硫醚(PPS)、使用了(株)クラレ制的ジエネスタN1000作为聚酰胺(PA)、使用了东帮テナツク(株)制的ベスフアイトHTA-C6-E作为炭纤维、使用了四国化成工业(株)制的アルボレツクス Y作为硼酸铝须晶、使用了松下电器产业(株)制的バナテトラWZ-0501作为氧化锌须晶、使用了ライオ(株)制的ケツチエンブラツクEC作为碳黑。另外,在该实施例中,配合聚四氯乙烯(PTFE)作为脱模剂,具体使用的是(株)喜多村制的KT-300M。
图10表示将主要的无机纤维(硼酸铝须晶或氧化锌须晶)和碳黑作为充填材,变化配合比配合的罩体7的试验结果。如比较例3、4、6,当充填材的总量超过50wt%时,成形性和延伸率不会因树脂和充填材的种类而产生问题。与此相对,在本发明的配合例1~5中,在成形性、尺寸稳定性(低线膨胀系数)、静电除去性、延伸的整体方面,得到比比较例优良的结果。另外,就配合例6而言,确认到树脂材料内部的气体去除效果。
图11表示将炭纤维和无机纤维(硼酸铝须晶)及碳黑作为充填材,变化配合比配合的罩体7的试验结果。如比较例7~10,不含炭纤维的材料缺乏耐磨性。另外,如比较例12,由于当炭纤维的配合量过多(超过35wt%)时,损伤配合材料(旋转构件3等),因此,反而使耐磨性降低。相对于此,如配合例7~10,炭纤维的含量在5wt%以上的结构显示有良好的耐磨性。
权利要求
1.一种动压轴承装置用罩体,其用于在和轴部的外周面之间收容形成径向轴承间隙的轴套,其特征在于,罩体由以聚苯硫醚PPS为基体树脂的树脂组成物形成。
2.如权利要求1所述的动压轴承装置用罩体,其特征在于,树脂组成物含有炭纤维。
3.如权利要求2所述的动压轴承装置用罩体,其特征在于,炭纤维的抗拉强度在3000MPa以上。
4.如权利要求2或3所述的动压力轴承装置用罩体,其特征在于,炭纤维是PAN类。
5.如权利要求2~4中任一项所述的动压力轴承装置用罩体,其特征在于,炭纤维的纵横比在6.5以上。
6.如权利要求2~5中任一项所述的动压力轴承装置用罩体,其特征在于,炭纤维占树脂组成物含量的10~35vol%。
7.如权利要求1~6中任一项所述的动压力轴承装置用罩体,其特征在于,其为Na离子含量为2000ppm以下的树脂组成物。
8.如权利要求7所述的动压力轴承装置用罩体,其特征在于,聚苯硫醚PPS是直链式。
9.一种动压力轴承装置,其特征在于,具备权利要求1~8中任一项所述的动压力轴承装置用罩体和轴套、轴部。
10.一种电动机,其特征在于,具有权利要求9所述的动压力轴承装置、转子磁铁、在和转子磁铁之间产生磁力的定子线圈。
11.一种动压力轴承装置,其具有和底部一体或分体的罩体、在罩体的内周固定的轴套、相对于轴套及罩体进行相对旋转的旋转构件,通过在轴承间隙产生的润滑流体的动压力作用,将旋转构件在径向方向及推力方向非接触支承,其特征在于,润滑流体是酯类润滑油,而且,罩体由将聚醚酮PEEK、聚苯硫醚PPS、聚酰胺PA、热可塑性聚酰胺亚胺TPI、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT中任一种作为基体的树脂材料形成。
12.如权利要求11所述的动压力轴承装置,其特征在于,在形成罩体的树脂材料中至少配合炭纤维或无机纤维中的任一种作为充填材,而且充填材的总量是15~50wt%。
13.如权利要求12所述的动压力轴承装置,其特征在于,充填材含有1wt%以上的炭纤维。
14.如权利要求12所述的动压力轴承装置,其特征在于,无机纤维不含硅元素Si。
15.如权利要求12所述的动压力轴承装置,其特征在于,无机纤维是须晶纤维。
16.如权利要求12所述的动压力轴承装置,其特征在于,充填材中配合了粉末状的导电化剂。
17.如权利要求16所述的动压力轴承装置,其特征在于,粉末状的导电化剂是2~10wt%的碳黑。
18.如权利要求12所述的动压力轴承装置,其特征在于,充填材总量的上限值是35wt%。
全文摘要
本发明可以以低成本制造更小尺寸的罩体,同时通过抑制从树脂部分的离子溶出从而可以保持动压力轴承装置的清洁度,可以发挥要求的轴承性能。动压力轴承装置(1)具备在罩体(7)的内周固定的轴套(8);相对于轴套(8)及罩体(7)进行相对旋转的旋转构件,通过在轴承间隙产生的润滑流体的动压力作用,将旋转构件在径向方向及推力方向非接触支承。罩体(7)以聚苯硫醚(PPS)作为基体树脂,并且用以PAN类碳纤维作为充填材的树脂组成物注射模塑成形。
文档编号F16C33/10GK1997831SQ200580023990
公开日2007年7月11日 申请日期2005年8月1日 优先权日2004年8月3日
发明者村上和丰, 江上正树, 岛津英一郎, 伊藤健二, 里路文规 申请人:Ntn株式会社
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