动压轴承装置的制作方法

专利名称：动压轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及动压轴承装置。
背景技术：
动压轴承装置是一种利用轴承构件与插入到轴承构件内周的轴构件 的相对旋转，通过在轴承空隙中产生的流体的动压作用产生压力，利用该 压力对轴构件进行非接触支承的轴承装置。该动压轴承装置具有高速旋转、高旋转精度、低噪音等特征。作为信息机器，例如HDD等磁盘装置、 CD—ROM、 CD—R/RW、 DVD—ROM/RAM等光盘装置、MD、 MO等光 磁盘装置等中的磁盘驱动用的主轴马达、激光打印机(LBP)的多边扫描 仪马达(polygon scanner motor)、投影机的彩色转盘马达(color wheel motor)、或轴流扇等小型马达用的轴承装置适用。例如，在组装入HDD等磁盘驱动装置的主轴马达中的动压轴承装置 中，如图19所示，设有在径方向支承轴构件20的向心轴承部R和在轴向 支承轴构件的推力轴承部T。作为该向心轴承部R的轴承，公知有在圆筒 状的轴承套筒(sleeve) 80的内周面设置了用于产生动压的槽(动压槽) 的动压轴承，作为推力轴承部T，例如，公知的是在轴构件20的凸缘部 20b的两端面、或者与其相对的面(套筒部80的端面81、固定于壳体70 底部的盖构件61的端面61a等)上设置了动压槽的动压轴承(例如，参 照专利文献1 2)。在该种动压轴承装置中，通常，轴承套筒80固定于壳体70内周的规 定位置。并且，为了防止注入到壳体70的内部空间中的润滑油泄漏至外 部，大多情况下在壳体70的开口部配置密封构件90。专利文献l:日本特开2003—65324号公报专利文献2:日本特开2003—336636号公报如上所述，在图19所示的动压轴承装置中，因为是在壳体的内周面 固定轴承套筒的构造，所以需要用于固定两者的粘结工序等，组装工序复 杂化。特别是轴承套筒相对于壳体的在轴方向的固定精度，也影响在推力 轴承部处的推力轴承间隙的宽度精度，因此该固定需要慎重进行，这成为 进一步高成本化的原因。发明内容因此，本发明的目的是谋求动压轴承装置的低成本化。为了达成所述目的，本发明的动压轴承装置的特征在于，其具备轴 构件；轴承构件，其在内周插入轴构件，在外周面形成了用于固定在托架 上的固定面；向心轴承部，其通过在轴构件的外周面和轴承构件的内周面 之间的向心轴承间隙产生的润滑流体的动压作用，在径向上支承轴构件； 推力轴承部，其在轴向上支承轴构件；以及动压发生部，其通过模制成形 形成在面对于向心轴承间隙的轴承构件的内周面，在向心轴承间隙产生润 滑流体的动压作用。如此，在本发明中，轴承构件具备用于固定在托架(例如，具有定子 线圈的安装部的托架)上的固定面。另外，在轴承构件的内周面和与其相 对的轴构件的外周面之间，形成有产生润滑流体(润滑油、磁性流体、空 气等)的动压作用的向心轴承间隙。根据以上的结构，本发明的轴承构件， 相当于图19所示的以往品中壳体70与轴承套筒80 —体化后的构造。由 此，在省略壳体和轴承套筒的固定工序的同时，可以通过减少构件件数来 谋求动压轴承装置的低成本化。还有，不会如以往那样因轴承套筒相对于 壳体的固定精度而影响到推力轴承部的推力轴承间隙的宽度，本发明可以 使推力轴承间隙的宽度管理容易化。如果考虑成本方面，优选轴承构件通过树脂或金属等的注射成形形 成。如果是注射成形，则可以将向心轴承部的动压发生部，通过使用具有 与其形状对应的成形部的成形模具，可以在轴承构件成形的同时模制成 形，可以谋求动压轴承装置的进一步低成本化。在轴承构件的开口部可以由密封构件形成密封空间。该密封空间，除 了可形成于密封构件的内周以外，也可以形成于密封构件的外周。前者适
用于将密封构件固定于轴承构件的构造，此时，例如在密封构件的内周面 和轴构件的外周面之间形成密封空间。后者适用于将密封构件固定于轴构 件的构造，此时，例如在密封构件的外周面和轴承构件的内周面之间形成 密封空间。另外，本发明的动压轴承装置的特征在于，其具备轴构件；轴承构 件，其设有小径内周面以及大径内周面，使小径内周面隔着向心轴承间隙 与轴构件的外周面相对，并在外周面形成了用于固定在托架上的固定面；密封构件，其具备与轴承构件的大径内周面相对的外周面，在轴承构件的开口部形成密封空间；向心轴承部，其通过在向心轴承间隙产生的润滑油 的动压作用，在径向上支承轴构件；以及推力轴承部，其在轴向上支承轴 构件。该结构中，轴承构件具备用于固定在托架(特别是具有定子线圈的安 装部的托架)上的固定面。另外，在轴承构件的小径内周面和与其相对的 轴构件的外周面之间，形成有产生润滑流体(润滑油、磁性流体、空气等) 的动压作用的向心轴承间隙。根据以上的构成，本发明的轴承构件，相当 于图19所示的以往品中壳体70与轴承套筒80—体化的构造。由此，在 省略壳体和轴承套筒的固定工序的同时，通过减少构件件数来谋求动压轴 承装置的低成本化。还有，不会如以往那样因轴承套筒相对于壳体的固定 精度而影响到推力轴承部的推力轴承间隙的宽度，本发明可以使推力轴承 间隙的宽度管理容易化。此时，密封空间除了可形成于密封构件的内周，也可以形成于密封构 件的外周。前者适用于将密封构件固定于轴承构件的构造，此时，例如在 密封构件的内周面和轴构件的外周面之间形成密封空间。后者适用于将密 封构件固定于轴构件的构造，此时，例如在密封构件的外周面和轴承构件 的大径内周面之间形成密封空间。在上述的任一个结构中，都可以使轴承构件的端面与密封构件的端面 在轴向上卡合。此时，组装时如果使两者卡合，可以提高密封构件在轴方 向上的位置精度。例如如图19所示，在与密封空间相对的轴构件的外周 面呈锥状时，如果密封构件的位置精度不够，则密封空间的容积会存在产 生偏差的顾虑。密封空间具有吸收伴随充满在动压轴承装置内部空间的润
滑油的温度变化而引起的容积变化量的功能(缓冲功能)，因此，密封空 间容积的偏差有成为漏油等原因的可能性。相对于此，在本发明中，通过 与轴构件的端面卡合，密封构件也能得到高位置精度，所以可以消除该悬动压轴承装置的运转中，由于加工误差等影响，有时轴承装置内的充 满润滑流体的空间局部会变为负压。此种负压的产生，因为会导致润滑流 体中的气泡的生成、由气泡的生成引起的振动的产生等，所以并不优选。相对于此，如果设置贯通轴承构件、连通推力轴承部的轴承空隙和密 封空间的流体流路，则充满在作为密闭侧的推力轴承部的轴承间隙中的润 滑流体，通过流体流路，可以在大气开放侧的密封空间以及向心轴承部的 轴承间隙之间流通，所以可以防止局部的负压的产生、以及由此引起的气 泡的产生等。即使是在由于某种理由润滑流体中混入气泡的情况下，由于 气泡与润滑流体一起循环时从密封空间排出至外部气体，因此可以更有效 防止气泡引起的不良影响。该流体流路，例如可以构成为具备轴方向部，其一端连接于推力轴 承部的轴承间隙(推力轴承间隙) ，和半径方向部，其形成于轴承构件的 端面和密封构件的端面之间，连通轴方向部的另一端和密封空间。流体流路可以在与轴承构件(轴承套筒)的成形同时、或通过轴承构 件成形后的后加工而形成。但是，因为流体流路的内径尺寸一般很微小(数十pm 数百nm左右)，所以难以高精度并且稳定地形成。上述问题可以通过使流体流路大径化而解决。但是另一方面，只是简 单地将流体流路的整体大径化，有可能导致轴承构件的强度下降。还有伴 随着流体流路的大径化，由于流体从其它流体保持空间过度地流入流体流 路，所以有流体从本来压力应该大的位置逃逸，或在局部产生负压状态的 顾虑。因此，反而存在破坏轴承内部的压力平衡的可能。本发明的动压轴承装置中，由于高精度并且稳定地形成流体流路，使 轴承内部的压力状态最优化，所以在轴承构件设置向其轴向两侧开口的流 体流路，所述流体流路可以使流体在包含向心轴承间隙的轴构件的外周面 与轴承构件的内周面的间隙的两端间流通，并且流体流路的流路面积在其 轴向上不同。
像这样，本发明的特征在于，设在轴承构件上的流体流路的流路面积 在轴向上不同。根据所述结构，在流体流路中，至少在其流路面积增大的 区域中，可以改善所述流体流路的加工性和成形性。另外通过增加在轴承 内部的流体的保有量，可以抑制流体的劣化。此外，通过在流体流路设置 减小了其流路面积的区域，从而可尽量避免流体向流体流路的过度流入， 可以适当确保轴承内部的压力平衡。上述流体流路，例如可以设有流路面积小的第l流路部、和流路面积大于第1流路部的第2流路部。作为具有上述流体流路的动压轴承装置，例如可以考虑还具备第1推 力轴承部，所述第1推力轴承部通过在推力轴承间隙形成的流体膜支承轴 构件和轴承构件中的任一方，且所述轴构件和轴承构件中的任一方在轴向 上旋转自如，并且在第1推力轴承部设有在其推力轴承间隙产生流体的动 压作用的第l动压发生部。此时，如果流体流路在推力轴承间隙的压力发 生区域开口，则通过开口部产生压力的逃逸，存在动压发生部的动压效果 不充分的顾虑。因此，流体流路优选避开第l动压发生部，向其内径侧或 外径侧开口。在流体流路比第1动压发生部更靠外径侧开口的情况下，因为需要顾 及轴构件的必要轴径，所以第l动压发生部的形成区域难以向内径侧扩大。 此时，通过将流体流路的该开口部作为流路面积小的第1流路部，从而可 以使第1动压发生部的形成区域尽可能向外径侧扩大。因此，在第1动压 发生部可以容易确保必要面积，提高轴承设计的自由度。另外作为其它结构，还可以考虑具备第2推力轴承部，所述第2推力 轴承部通过在推力轴承间隙形成的流体膜支承轴构件和轴承构件中的任 一方，且所述轴构件和轴承构件中的任一方在轴向上旋转自如，并且在第 2推力轴承部设有在其推力轴承间隙产生流体的动压作用的第2动压发生 部。在上述结构中，在使流体流路开口时，由于在该轴承装置的外径侧， 与内径侧相比尺寸上的限制小，所以可以使第2动压发生部的形成区域容 易向外径侧扩大。因此，在使流体流路比第2动压发生部更靠内径侧开口 的情况下，与其开口面积无关，可以确保第2动压发生部的形成区域。由 此，在将该开口部作为与第1流路部相比增大了其流路面积的第2流路部时，可以避免由此引起的第2动压发生部的面积减少，谋求轴承设计的进 一步容易化。流体流路，只要在轴向上具有流路面积不同的区域(例如第l流路部 和第2流路部)，可以采用各种形态。具体地说，例如流体流路可以由向 轴承构件的轴方向一端侧开口的第2流路部，以及在和第2流路部之间有 阶梯差、并且向轴承构件的轴方向一端侧开口的第l流路部构成。或者可 以遍及流体流路的轴向一部分或整体地设置从第2流路部到第1流路部的 流路面积逐渐縮小的区域。包含这些流体流路的轴承内部的流体保有空间，通常，通过密封空间 可以与大气连通。此时，优选设置推力轴承部，使第1流路部通过第2流 路部向外部气体开放。在使第1流路部比第1动压发生部更靠外径侧开口 时，优选将所述第1动压发生部设于与密封空间相反一侧的大气闭塞侧。 根据所述结构，与将第1动压发生部设于轴承构件的与外部气体连通的密 封空间的一侧的情况相比，可以容易提高所述推力轴承间隙的流体压力。另外，通过树脂或金属的一体成形品形成轴承构件，从而在轴承构件 成形时，可以使流体流路与轴承构件本体同时形成。上述结构的动压轴承装置，可以优选适用于具备转子磁铁和定子线圈 的马达，例如HDD用的主轴马达等。发明效果以上，根据本发明，可以谋求动压轴承装置的低成本化。 另外，可以高精度并且稳定地形成流体流路，使轴承内部的压力状态 最优化。


图1是表示组装了动压轴承装置的马达的一个例子的截面图；图2是动压轴承装置的截面图；图3是动压轴承装置的截面图；图4是动压轴承装置的截面图；图5是动压轴承装置的截面图； 图6是动压轴承装置的截面图；图7是表示向心轴承部的其它构成的截面图；图8是表示向心轴承部的其它构成的截面图；图9是组装了动压轴承装置的主轴马达的截面图；图IO是动压轴承装置的截面图；图U是轴承构件的截面图；图12是从图10中的箭头A方向观察轴承构件的俯视图；图13是从图IO中的箭头B方向观察轴承构件的俯视图；图14是动压轴承装置的截面图；图15是动压轴承装置的截面图；图16是动压轴承装置的截面图；图17是动压轴承装置的截面图；图18是表示流体流路的其它构成的截面图；图19是表示动压轴承装置的以往构成的一个例子的截面图。图中，l一动压轴承装置；2 —轴构件；2a—轴部；6 —托架；6b —定子线圈 安装部；7 —轴承构件；7a—小径内周面；7b —外周面；7c —下侧端面； 7dl—第1大径内周面；7d2 —第1大径内周面；7e —上侧端面；8 —盖构 件；9 —密封构件；G —动压槽；S —密封空间；Rl—第l向心轴承部；R2 一第2向心轴承部；T1—第l推力轴承部；T2 —第2推力轴承部；T一推力轴承部；1、 21、 31、 41、 51 —动压轴承装置；2、 22a—轴；2b、 22b—凸缘部；3、 22 —轴构件；4一定子线圈；5 —转子磁铁；7、 27 —轴承构件； 8 —套筒部；8b—第1推力轴承面；8M—动压槽；9、 29、 49、 59 —壳体 部；9a—第2推力轴承面；9al—动压槽；IO —轮毂部；12—连通孔；12a 一小径部；12b—大径部；25 —盖构件；25a—第2推力轴承面；25c—径 向槽；32 —轴向槽；32a—小径部；32b—大径部；S、 S2 —密封空间；Rl、 R2—向心轴承部；Tl、 T2、 Tll、 T12 —推力轴承部。
具体实施方式
以下，基于

本发明的实施方式。
图1概念性表示安装了动压轴承装置(流体动压轴承装置)1的信息机器用主轴马达的一个构成例。该信息机器用主轴马达，用于HDD等盘驱动装置，具备动压轴承装置h安装在动压轴承装置1的轴构件2上的盘轮毂(diskhub) 3;例如隔着半径方向的空隙相对的定子线圈4以及 转子磁铁5;及托架6。定子线圈4安装于在托架6的例如外周面设置的 定子线圈安装部6b，转子磁铁5安装于盘轮毂3的内周。盘轮毂3在其外 周保持一张或多张磁盘等盘D。如果向定子线圈4通电，则在定子线圈4 以及转子磁铁5之间产生的电磁力的作用下，转子磁铁5旋转，伴随于此， 盘轮毂3以及轴构件2成为一体而旋转。图2是在上述主轴马达使用的动压轴承装置1的截面图。该动压轴承 装置l的主要构成部件有轴构件2;在内周插入有轴构件2的轴承构件6;固定于轴承构件7的盖构件8;以及密封构件9。并且，以下为了方便说明，将轴承构件7的被密封构件9密封的一侧作为上侧，其轴方向相反 侧作为下侧，进行说明。在该动压轴承装置1中，在轴承构件7的内周面7a和轴构件2的轴 部2a外周面之间，在轴方向上相隔设置有第1向心轴承部R1和第2向心 轴承部R2。还有，在轴承构件7的下侧端面7c和轴构件2的凸缘部2b 的上侧端面2bl之间设置有第1推力轴承部T1，在盖构件8的内底面8al 和凸缘部2b的下侧端面2b2之间设置有第2推力轴承部T2。轴构件2由不锈钢等金属材料形成，具备轴部2a和一体或分体地设 置于轴部2a的下端的凸缘部2b。除了由金属形成轴构件2的整体以外， 例如也可以由树脂构成凸缘部2b的整体或其一部分(例如两端面)，形 成金属和树脂的混合构造。轴承构件7通过树脂的注射成形而形成。该轴承构件7由在内周插入 有轴构件2的轴部2a的套筒部71、在套筒部71的上端外径部形成的上侧 突出部72、和在套筒部71的下端外径部形成的下侧突出部73 —体构成。 轴承构件7的内周面由小径内周面7a和直径大于其的第1以及第2大径 内周面7dl、 7d2构成。在套筒部71形成小径内周面7a，在上侧突出部 72形成第1大径内周面7dl，在下侧突出部73形成第2大径内周面7d2。 另一方面，轴承构件7的外周面7b的外径尺寸与套筒部71、以及上下的
突出部72、 73无关，是大致相等的直径。轴承构件7的外周面7b为用于 固定在图1所示的托架6的内周面6a上的固定面。轴承构件7向托架6 的固定，例如通过粘结进行。形成轴承构件7的树脂主要是热可塑性树脂，例如，作为非晶性树脂 可以使用聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚醚亚胺(PEI) 等；作为结晶性树脂，可以使用液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)等。另外，填充于上 述树脂的填充材料的种类没有特别限定，例如作为填充材料，可以使用玻 璃纤维等纤维状填充材料、钛酸钾等须(whisker)状填充材料、云母等鳞 片状填充材料、碳纤维、碳黑、石墨、碳纳米材料(carbonnano-material)、 金属粉末等纤维状或粉末状的导电性填充材料。这些填充材料，可以单独 使用，也可以两种以上混合使用。在该动压轴承装置l中，作为形成轴承 构件7的材料使用树脂材料，该树脂材料是在作为结晶性树脂的液晶聚合 物(LCP)中配合了2 8wtn/。的作为导电性填充材料的碳纤维或碳纳米管 (carbon nano-tube )构成。在轴承构件7的小径内周面7a，在轴向上相隔设置上下两个领域，为 第1向心轴承部R1和第2向心轴承部R2的向心轴承面。在该两个领域中， 作为动压发生部，分别形成例如排列为人字形(herringbone)的多个动压 槽G。与第1向心轴承部R1对应的上侧区域的动压槽G在轴向上非对称 形成，在该区域内，上侧的动压槽的轴方向长度X稍微大于下侧的动压槽 的轴方向长度Y (X>Y)。另一方面，与第2向心轴承部R2对应的下侧 区域的动压槽G在轴向上对称形成，在该区域内，上下动压槽G的轴方 向长度分别相等。成为轴承构件7的小径内周面7a的向心轴承面的区域，可以在轴承 构件7的注射成形时同时模制成形。例如，可以在作为成形模具的芯棒 (core rod)的外周形成具有与人字形对应的凹凸形状的成形部，在将该芯 棒配置于与轴承构件7形状对应的型腔的规定位置的状态下，可以通过向 型腔射出树脂进行成形。在这种情况下，在射出材料固化后，因为芯棒的成形部和成为向心轴 承面的区域在轴方向上凹凸嵌合，所以芯棒在脱模时的作业性存在问题。 此时如果如上所述使用树脂作为射出材料，则由于伴随着芯棒的拔出，成 为向心轴承面的区域的树脂发生弹性变形，之后恢复到原来的形状，因此， 可以在不损坏、损伤成形后的动压槽形状的状态下，顺利地将芯棒从轴承构件7的内周拔出。并且，上述举例表示的树脂材料中的LCP，通过研究 熔融树脂的流向、成形条件等，可以使固化后的成形品内径尺寸大于芯棒 的外径尺寸，所以可以容易进行芯棒的拔出。另夕卜，PPS、 PEEK，通过选 择填充材料，可以减少各向异性，由此可以提高圆度等尺寸精度，因此可 以抑制拔出时的树脂的变形，可以提高拔出操作性。在轴承构件7的下侧端面7c形成成为第1推力轴承部Tl的推力轴承 面的区域。在该区域，作为动压发生部而形成有例如配置为螺旋状的多个 动压槽(图示省略)。该动压发生部可以在轴承构件7的注射成形的同时 通过模制成形形成。作为轴承构件7的成形材料，只要是在拔出芯棒时，在成为向心轴承 面的区域能够得到足够的弹性变形的材质，也可以选择树脂以外的材质， 例如，也可以由黄铜等软质金属材料或其他金属材料(也包括烧结金属) 形成轴承构件7。另外，作为注射成形的一个方式，也可以采用低熔点金 属(铝合金等)的注射成形或MIM成形。轴承构件7的下侧开口部被盖构件8封住。盖构件8使用黄铜等软质 金属材料、其他金属材料、或树脂材料，由底部8a和向底部8a的外径部 上方突出的圆筒部8b —体形成为有底圆筒状。在盖构件8的内底面8al 形成成为第2推力轴承部T2的推力轴承面的区域。在该区域，作为动压 发生部而形成有例如配置为螺旋状的多个动压槽(图示省略)。通过使圆 筒部8b的上端面抵接于轴承构件7的下侧端面7c(套筒部71的下侧端面)， 第1推力轴承部Tl以及第2推力轴承部T2的各推力轴承间隙被设定为规 定宽度。通过利用粘接或压入等手段将圆筒部8b的外周面固定于轴承构 件7的下侧突出部73的大径内周面7d2，由此盖构件8被固定于轴承构件 7。在轴承构件7以及盖构件8都是树脂制的情况下，可以通过焊接(例 如超声波焊接)对两者进行固定，可以使盖构件8与轴承构件7形成一体。密封构件9都是由黄铜等软质金属材料或其他金属材料、或树脂材料 形成为环状，例如通过粘接等固定于上侧突出部72的大径内周面7dl。此
时，密封构件9的下侧端面9b与轴承构件7的上侧端面7e (套筒部71的 上侧端面)接触，在轴方向上互相卡合。密封构件9的内周面9a与轴部2a的外周面之间，形成具有一定容积 的密封空间S。密封构件9的内周面9a形成为朝向轴承构件7的外部方向 直径逐渐扩大的锥面状，因此密封空间S呈朝向轴承构件的内部方向逐渐 缩小的锥形。因此，密封空间S内的润滑油通过毛细管力的吸入作用，被 引入向密封空间S变窄的方向，其结果是轴承构件7的上端开口部被密封。 在被密封构件9密封的轴承构件7的内部空间，充满了例如作为润滑流体 的润滑油。密封空间S还具有缓冲功能，吸收伴随充满在轴承构件7内部 空间的润滑油的温度变化而引起的容积变化量，油面恒常处于密封空间S 内。另外， 一方面使密封构件9的内周面9a呈圆筒面，与其相对的轴部 2a的外周面也可以形成为锥面状，此时，因为还能够得到作为离心力密封 的功能，所以密封效果进一步提高。在轴构件2旋转时，轴承构件7的小径内周面7a中，成为向心轴承 面的上下两个位置的区域，分别与轴部2a的外周面隔着径向轴承间隙相 对。还有，成为轴承构件7的下侧端面7c (套筒部71的下侧端面)的推 力轴承面的区域，与凸缘部2b的上侧端面2bl相隔一定的推力轴承间隙 相对，成为盖构件8的内底面8al的推力轴承面的区域，与凸缘部2b的 下侧端面2b2相隔一定的推力轴承间隙相对。而且，伴随着轴构件2的旋 转，在上述径向轴承间隙产生润滑油的动压，轴构件2通过在径向轴承间 隙内形成的润滑油油膜，在径向上旋转自如地被非接触支承。由此，构成 在径向上旋转自如地非接触支承轴构件2的第1向心轴承部Rl和第2向 心轴承部R2。同时，在上述推力轴承间隙产生润滑油的动压，轴构件2 通过在上述推力轴承间隙内形成的润滑油的油膜，在径向上旋转自如地被 非接触支承。由此，构成在轴向上旋转自如地非接触支承轴构件2的第1 推力轴承部Tl和第2推力轴承部T2。在该动压轴承装置1形成有流体流路10，该流体流路10用于连通第 1推力轴承部Tl的轴承间隙和密封空间S。该流体流路10由以下构成 贯通轴承构件7的套筒部71且在其上下端面7e、 7c开口的轴方向延伸的
部分(轴方向部)10a;和连通轴方向部10a的上端与密封空间S的在径 向上延伸的部分(半径方向部)10b。在该动压轴承装置1中，例示出了 使轴方向部10a向凸缘部2b的外周面与盖构件8的内周面之间的空间开 口的情况。半径方向部10b，除了可以由图示那样的例如在套筒部71的上 侧端面7e形成的槽构成以外，也可以由在密封构件9的下侧端面9b形成 的槽构成。流体流路10中的轴方向部10a的形成方法任意，例如可以通过在轴 承构件的注射成形阶段中，在型腔中架设了成形销的状态下注射树脂，在 之后的脱模时拔出成形销的方法来形成。除此之外，也可以通过注射成形 后的机械加工等来形成轴方向部10a。半径方向部10b，例如可以通过在 轴承构件7的注射成形的同时，或者通过在注射成形之后的机械加工等形 成。如前所述，第1向心轴承部R1的动压槽G在轴方向上非对称形成， 上侧区域的轴方向尺寸X大于下侧区域的轴方向尺寸Y。因此，在轴构件 2旋转时，动压槽G引起的润滑油的吸入力(泵吸力)，与下侧区域相比， 上侧区域要相对变大。而且根据该吸入力的差压，充满在轴承构件7的小 径内周面7a与轴部2a的外周面之间的间隙中的润滑油向下方流动，以第 1推力轴承部Tl的推力轴承间隙—流体流路10的轴方向部10a—半径方 向部10b这样的路线循环，再次被吸入到第1向心轴承部R1的向心轴承 间隙。如此，通过使润滑油在轴承构件7的内部流动循环，防止在轴承构 件7的内部充满的润滑油的压力局部变为负压的现象，可以解决伴随着负 压产生的气泡的生成、因气泡的生成引起的润滑油泄漏或振动的发生等问 题。还有，即使在因某种原因润滑油中混入了气泡的情况下，由于在伴随 着润滑油而循环时，气泡从密封空间S内的润滑油的液面(气液界面)排 出至外部气体，因此可以更有效地防止气泡引起的不良影响。以上说明的动压轴承装置1的主要构成要素是轴构件2、轴承构件7、 盖构件8以及密封构件9，与图19所示的以往产品相比可以减少零件个数。 还有，不再需要该以往产品的在组装工序所需的轴承套筒和壳体的固定工 序。因此，可以谋求动压轴承装置l的低成本化。另外，在该动压轴承装 置中，推力轴承部T1、 T2的推力轴承间隙的宽度精度，不依存于组装精
度，而是依存于轴构件7和盖构件8的成形精度。因此，如果轴构件7和 盖构件8分别以足够的精度成形，也可以高精度地设定推力轴承间隙的间 隙宽度，可以使间隙宽度的管理容易化。并且，因为轴承构件7的上侧端 面7e和密封构件9的下侧端面9b在轴方向抵接，所以也可以提高密封构 件9的在轴方向的位置精度。图3表示动压轴承装置1的其他结构。该动压轴承装置1与图2所示 的动压轴承装置的不同点是，盖构件8为平坦的板状，将盖构件8固定于 下侧突出部73的大径内周面7d2。此时，通过在大径内周面7d2形成阶梯 部7f，使盖构件8的外径部卡合于该阶梯部7f，可以高精度管理推力轴承 部T1、 T2的推力轴承间隙的间隙宽度。图4表示动压轴承装置1的其他结构。该动压轴承装置1与图2以及 图3所示的动压轴承装置的不同点是，不是由动压轴承构成推力轴承部， 而是由枢轴承构成推力轴承部。枢轴承具有使轴构件2的球面状轴端2c 与盖构件8的内底面8al (或在内底面al上配置的低摩擦性的其他构件) 接触的构造，由此构成在轴向上接触支承轴构件2的推力轴承部T。图中， 例示了盖构件8与轴承构件7 —体形成的情况，但两者也可以分开形成。 还有，虽然省略图示，也可以与图2以及图3所示的动压轴承装置一样设 置流体流路10，使在轴构件2的轴端2c和轴承构件7之间形成的空间与 密封空间S连通。图5表示动压轴承装置1的其他结构。该动压轴承装置与图2所示的 动压轴承装置的不同点，主要是密封构件9固定于成为旋转侧的轴构件9。 此时，在密封构件9的外周面9c与上侧突出部72的大径内周面7dl之间 形成密封空间S。轴构件2旋转时，密封构件9的下侧端面9b，与轴承构 件7的上侧端面7e相隔推力轴承间隙而相对，构成第2推力轴承部T2。 在轴构件2停止时，密封构件9的下侧端面9b与轴承构件7的上侧端面 7e成为在轴向卡合的状态。在组装阶段，在将密封构件9固定于轴构件2 时，通过使密封构件9的下侧端面9b与轴承构件7的上侧端面7e在轴向 卡合，可以正确管理第1以及第2推力轴承部T1、 T2的推力轴承间隙的 间隙宽度。密封构件9的外周面9c形成为朝向轴承构件7的外部方向直径逐渐 縮小的锥面状，因此密封空间S呈朝向轴承构件7的内部方向逐渐縮小的 锥形。此时，因为在密封构件9的外周面9a侧形成有密封空间S，所以在 密闭空间S确保得到既定的缓冲功能所必要的容积时，与图2所示的动压 轴承装置相比，可以縮小密封空间S (密封构件9)的轴向尺寸，因此， 可以縮小动压轴承装置1的轴向尺寸。在图5所示的动压轴承装置1中，作为流体流路10只设置了轴方向 部10a，第1推力轴承部Tl的推力轴承间隙通过该轴方向部10a与密封空 间S连通。伴随着轴构件2的旋转，在轴承构件7的内周面7a与轴部2a 的外周面之间的间隙向下方流动的润滑油，以第1推力轴承部T1的推力 轴承间隙—轴方向部10a—第2推力轴承部T2的推力轴承间隙这样的路径 循环，再次被吸入到第1向心轴承部R1的向心轴承间隙。此时，因为第2推力轴承部T2的动压槽G向内径侧吸入润滑油的吸 入力(泵吸力)也作用于第1向心轴承部R1的向心轴承间隙的润滑油， 所以即使第1向心轴承部R1的上述吸入力的差压相对较低，也可以确保 润滑油良好的流动循环。其结果是可以使第1向心轴承部R1的动压槽G 处的轴方向非对称小于以往技术，例如，与以往技术相比，可以縮小动压 槽G的上侧区域的轴方向尺寸X，可以縮小轴承套筒8的轴向尺寸。图6表示动压轴承装置1的其他结构。该动压轴承装置1与图5所示 的动压轴承装置的不同点是，不仅由第1密封构件9密封轴承构件7的上 端开口部，还用第2密封构件11密封被盖构件8封住的一侧的开口部。 在第1密封构件9的外周面9c与上侧突出部72的大径内周面7dl之间形 成第1密封空间Sl，在第2密封构件11的外周面llc与下侧突出部72 的大径内周面7d2之间形成有第2密封空间S2。两密封空间S1、 S2通过 流体流路10的轴方向部10a处于连通状态。在轴构件2旋转时，第2密 封构件11的下侧端面11b与轴承构件7的下侧端面7c相隔推力轴承间隙 而相对，构成第1推力轴承部T1。第2密封构件11的外周面llc，与第1密封构件9 一样，形成为朝向 轴承构件7的内部方向直径逐渐扩大的锥面状，由此第2密封空间S2呈 朝向轴承构件的内部方向逐渐縮小的锥状。此时，因为在轴承构件7的两端开口部形成密封空间Sl、 S2，所以
与只在上端开口部形成有密封空间S的图5所示的动压轴承装置1相比， 能够提高轴承装置整体的缓冲功能。因此，可以进一步縮小各个密封空间 Sl、 S2的容积，可縮小密封构件9、 11的轴向尺寸，使动压轴承装置的 轴向尺寸进一步小型化。在以上的说明中，作为向心轴承部R1、 R2以及推力轴承部T1、 T2， 例示了通过人字形状、螺旋形状的动压槽产生润滑油的动压作用的结构， 但是作为向心轴承部Rl、 R2，也可以采用所谓的立式止推轴承(step bearing)或多圆弧轴承，作为推力轴承部Tl、 T2，也可以采用将动压槽 配置为放射状的所谓立式止推轴承、或所谓波型轴承(台阶型变为波型) 等构成。另外，在以上说明中，例示了第1以及第2向心轴承部R1、 R2的动 压槽G形成在套筒部71的小径内周面7a上的情况，但是该动压槽G也 可以形成于轴构件2的轴部2a的外周面。具体来说，在轴构件2的轴部 2a的外周面，在轴向相隔设置第1向心轴承部R1以及第2向心轴承部R2 的成为向心轴承面的上下两个区域。在该两个区域中，作为动压发生部， 分别形成例如排列为人字形的多个动压槽G。轴部2a的外周面的成为向 心轴承面的上下区域，可以通过锻造、滚轧、蚀刻或印刷而形成。在轴构 件2旋转时，轴部2a的外周面中，成为向心轴承面的上下两个位置的区 域分别与轴承构件7的小径内周面7a相隔向心轴承间隙而相对，在上述 向心轴承间隙产生润滑油的动压。并且，如果是该结构，在选择轴承构件 7的成形材料时，没有必要考虑拔出芯棒时的弹性变形性。图7以及图8表示由多圆弧轴承构成向心轴承部Rl、 R2 —方或双方 的情况的一个例子。其中，在图7所示的例子中，套筒部71的小径内周 面7a的成为向心轴承面的领域，由作为动压发生部的三个圆弧面7al构 成(所谓的3圆弧轴承)。三个圆弧面7al的曲率中心分别距轴承构件7 (轴构件2)的轴中心O以相等距离被偏置。在被三个圆弧面7al划分的 各区域，向心轴承间隙具有相对于圆周方向的两个方向，分别呈楔状逐渐 縮小的形状。因此，如果轴承构件7与轴构件2相对旋转，则对应于该相 对旋转的方向，向心轴承间隙内的润滑油被挤入楔状缩小的最小间隙侧， 其压力上升。通过这样的润滑油的动压作用，对轴承构件7与轴构件2进 行非接触支承。并且，在三个圆弧面7al的相互间的分界部，也可以形成 被称为分离槽的更深一级的轴方向槽。图8是多圆弧轴承的其它例子，在三个圆弧面7al划分的各区域中， 向心轴承间隙具有相对于圆周方向的一个方向分别呈楔状逐渐縮小的形 状。如此构成的多圆弧轴承，也被称为锥轴承。还有，在三个圆弧面7al 的相互间的边界部，形成有被称为分离槽的更深一级的轴方向槽7a3。在 该结构中，虽然省略图示，也可以由分别以轴承构件7 (轴构件2)的轴 中心O为曲率中心的同心的圆弧构成三个圆弧面7al的最小间隙侧的规定 区域(有时也被称为锥'平(taper-flat)轴承)。由这样的多圆弧面7al构成的动压发生部，与人字形的动压槽G的情 况相同，可以在轴承构件7的注射成形的同时模制成形。此时，与人字形、 螺旋形不同，由于在多圆弧面7al与芯棒的成形部之间不产生轴向的凹凸 嵌合，所以在脱模时能够将芯棒顺利地从轴承构件7的内周拔出。因此， 作为轴承构件7的材料的特性，弹性变形的重要程度降低，材料选择的自 由度变大。并且，在以上说明中，例示了第1以及第2推力轴承部T1、 T2的动 压槽形成于轴承构件7的端面7c、盖构件8的内底面8al的情况，但是， 也可以在凸缘部2b的两端面2bl、 2b2的一方或双方形成作为动压发生部 的动压槽。以下，根据图9 图18说明本发明的其它实施方式。 图9概念性地表示组装了动压轴承装置1的信息机器用主轴马达的一 个构成例。该主轴马达用于HDD等盘驱动装置，具备动压轴承装置l， 该动压轴承装置1对具有轴2以及轮毂部10的轴构件3进行非接触支承， 轴构件3旋转自如；定子线圈4以及转子磁铁5，它们例如相隔径向的间 隙相对；以及托架6。定子线圈4安装于托架6的外径侧，转子磁铁5安 装于轴构件3的轮毂部10的外周。动压轴承装置1的轴承构件7固定于 托架6的内周。另外，在轴构件3的轮毂部10，虽然省略图示，但保持一 张或多张磁盘等盘状信息记录介质(以下，简称为盘)。在如此构成的主 轴马达中，如果向定子线圈4通电，则在定子线圈4以及转子磁铁5之间 产生的励磁力的作用下，转子磁铁5旋转，伴随于此，轴构件3以及保持
于轴构件3的轮毂部10上的盘和轴2 —体地旋转。图IO放大表示动压轴承装置1。该动压轴承装置1主要具备轴构件3和可以在内周收容轴构件3的轴2的轴承构件7。并且，为了方便说明， 以下在轴方向两端形成的轴承构件7 (壳体部9)开口部中的，将被盖构 件11封住的一侧作为下侧，与封口侧相反的一侧作为上侧进行说明。轴构件3具备例如配置于轴承构件7开口侧的轮毂部10、和从轮毂 部10的径向中央向旋转轴方向延伸的轴2。轮毂部10由金属或树脂形成，由以下部分构成覆盖轴承构件7的 开口侧(上侧)的圆盘部10a;从圆盘部10a的外周部向轴方向下方延伸 的筒状部10b;以及在筒状部10b的外周设置的盘搭载面IOc以及凸缘部 10d构成。未图示的盘外嵌于圆盘部10a的外周，载置于盘搭载面10c。 然后，通过未图示的适当的保持机构(压板(clamper)等)，将盘保持于 轮毂部10。轴2与轮毂部10形成为一体，在其下端作为防脱件另外具备独立个 体的凸缘部2b。凸缘部2b是金属制的，例如通过螺钉螺合等方法固定于 轴2。并且，轴2与轮毂部10除了如上述那样由金属或树脂一体成形以外， 也可以分别独立地形成轴2和轮毂部10。此时，例如轴2由金属制成，可 以将该金属制的轴2作为插入零件，与轮毂部10 —体地用树脂模制成形 轴构件3。轴承构件7呈轴方向两端开口的形状，主要具备大致呈圆筒状的套筒 部8，以及位于套筒部8的外径侧且将套筒部8保持于内周的壳体部9。 轴承构件7例如通过由LCP或PPS、 PEEK等结晶性树脂，或PSU、 PES、 PEI等非结晶性树脂作为基本树脂的树脂组成物通过注射成形，由此一体 形成套筒部8以及壳体部9。在套筒部8的内周面8a的整面或一部分圆筒面区域中，作为向心动 压发生部形成排列有多个动压槽的区域。在该动压轴承装置中，例如如图 ll所示，将多个动压槽8al、 8a2排列成人字形的区域，在轴向上分开而 形成在两处。在上侧的动压槽8al的形成区域中，动压槽8al相对于轴方 向中心m (上下的倾斜槽间区域的轴方向中央)形成为轴方向非对称，轴 方向中心m的上侧区域的轴方向尺寸XI大于下侧领域的轴方向尺寸X2。
因此，在轴构件3旋转时，由于非对称的动压槽8al，向心轴承间隙的润 滑油被挤入向下方。在套筒部8的下端面的正面或者一部分环状面区域设置有第1推力轴 承面8b。在第1推力轴承面8b，作为第1推力动压发生部，例如如图13 所示，形成有将多个动压槽8bl排列成螺旋形的区域。该第l推力轴承面 8b (动压槽8bl形成区域)与凸缘部2b的上端面2bl相对，在轴2 (轴构 件3)旋转时，与上端面2bl之间形成第1推力轴承部Tl的推力轴承间 隙(参照图10)。位于套筒部8的外径侧的壳体部9大致呈筒状，其轴向宽度要长于套 筒部8的轴向宽度。壳体部9所呈状态是，其轴向下端要比套筒部8的下 端面(第l推力轴承面8b)更向下端侧突出。壳体部9的一端侧端面(上端面)，位于在其内周连续的套筒部8的 上端面8c的稍上方，在其整面或一部分环状区域设有第2推力轴承面9a。 在第2推力轴承面9a，作为第2推力动压发生部，例如如图12所示，形 成有将多个动压槽9al排列成螺旋形(螺旋方向与图13所示的动压槽8bl 的螺旋方向相反)的领域。该第2推力轴承面9a (动压槽9al形成区域) 与轮毂部IO的圆盘部10a的下端面10al相对，在轴构件3旋转时，与下 端面10al之间形成后述的第2推力轴承部T2的推力轴承间隙(参照图 10)。封住壳体部9 (轴承构件7)的下端侧的盖构件11由金属或树脂形成， 被固定于在壳体部9的下端内周侧设置的台阶部9b。此处，固定手段不特 别限定，可以根据材料的组合、要求的组装强度、密封性等，适当选择例 如粘接(包括活(loose)粘接、压入粘接)、压入、熔敷(例如超声波熔 敷)、焊接(例如激光焊接)等手段。在壳体部9的外周形成朝向上方直径逐渐扩大的锥状密封面9c。该锥 状的密封面9c在与筒状部10b的内周面10M之间，形成径向尺寸从轴承 构件7的封口侧(下方)向开口侧(上方)逐渐縮小的环状的密封空间S。 在轴2以及轮毂部10旋转时，该密封空间S与第2推力轴承部T2的推力 轴承间隙的外径侧连通。在轴承构件7的径向中间部，如图11所示，形成一个或多个作为在 轴向贯通轴承构件7的流体流路的连通孔12。该连通孔12，例如在圆周 方向等间隔设置在四处，在其下端向套筒部8的第1推力轴承面8b的外 径侧开口 (参照图13)。另外，连通孔12在其上端向壳体部9的第2推 力轴承面9a的内径侧开口 (参照图12)。由此，在轴承装置内部充满了 后述的润滑油的状态下，在两推力轴承部T1、 T2的推力轴承间隙之间， 润滑油可以流通。另外，在套筒部8的轴方向两端面8b、 8c之间，或在 包括位于它们内径侧的向心轴承间隙的、轴2的外周面2a和套筒部8的 内周面8a之间的空隙的两端之间，润滑油可以流通(均参照图IO)。另外，连通孔12呈在轴方向的截面积不同的形态，在包含第1推力 轴承面8b的下端面的开口侧形成为较小直径(小径部12a);在包含第2 推力轴承面9a的上端面的开口侧形成为较大直径(大径部12b)。这些连通孔12，例如可以在用树脂注射成形轴承构件7时，与轴承构 件7的成形同时成形。此时，虽然省略图示，但连通孔12的成形，例如 使用具有与上述连通孔12对应的形状的成形销，此处使用具有与小径部 12a以及大径部12b对应的外径尺寸的成形销。在上述构成的动压轴承装置1的内部填充润滑油，润滑油的液面总是 维持在密封空间S内。在该动压轴承装置中，例如如图IO所示，润滑油 被填充于连通孔12，以及包含在连通孔12的轴向两端侧分别形成的包括 推力轴承部Tl、 T2的各推力轴承间隙的区域(图10中用散点图案表示的 区域)。作为润滑油，可以使用各种润滑油，但供应给HDD等盘驱动装 置用的动压轴承装置的润滑油，考虑到其使用时或输送时的温度变化，最 好使用低蒸发率以及低粘度性优越的酯系润滑油，例如二辛基癸二酸酯 (DOS) 、 二辛基壬二酸酯(DOZ)等。在上述构成的动压轴承装置1中，在轴2 (轴构件3)旋转时，成为 套筒部8的内周面8a的向心轴承面的区域(上下两处的动压槽8al、 8a2 形成区域)，与轴2的外周面2a相隔向心轴承间隙而相对。而且，伴随 着轴2的旋转，上述向心轴承间隙的润滑油被挤压至动压槽8al、 8a2的 轴方向中心侧，其压力上升。在这样的动压槽8al、 8a2的动压作用下， 分别构成在径向对轴2进行非接触支承的第1向心轴承部Rl和第2向心 轴承部R2。
与此同时，在套筒部8的第1推力轴承面8b (动压槽8bl形成区域) 和与其相对的凸缘部2b的上端面2bl之间的推力轴承间隙，以及在壳体 部9的第2推力轴承面9a (动压槽9al形成区域)和与其相对的轮毂部 10 (圆盘部10a)的下端面10al之间的推力轴承间隙，在动压槽8al、 9al 的动压作用下，分别形成润滑油的油膜。然后，在这些油膜的压力的作用 下，分别构成在轴向对轴构件3进行非接触支承的第1推力轴承部Tl以 及第2推力轴承部T2。像这样，通过在轴承构件7设置作为流体流路的连通孔12，通过该连 通孔12，使得位于轴承构件7 (套筒部8)下端的第2推力轴承部T2的 推力轴承间隙，与形成于轴承构件7的开口侧(壳体部9的外径侧)的密 封空间S之间处于连通状态。由此，可以防止例如因为某种原因导致的第 2推力轴承部T2侧的流体(润滑油)压力变得过高或过低的情况，可以 在轴向上安定地对轴构件3进行非接触支承。另外，通过在第1推力轴承部T1的推力轴承间隙的一侧(下端侧) 设置作为第1流路部的小径部12a，可以使套筒部8的第1推力轴承面8b (动压槽8bl形成区域)的面积向外径方向扩张。由此，伴随着盘张数的 增加而引起的旋转体(轴构件3)的例如径向负荷也可以由推力轴承部支 承，能够得到稳定的旋转精度。还有，通过在连通孔12的、第1推力轴 承部T1的推力轴承间隙的开口侧设置小径部12a，可以尽量抑制该推力轴 承间隙的流体向流体流路(连通孔12)逃逸，同时使流体在向心轴承间隙 的两端间流通，可以保持两端间的压力平衡。同时，通过在设于轴承构件 7上的连通孔12的、第2推力轴承部T2的推力轴承间隙的一侧(上端侧) 设置作为第2流路部的大径部12b，可以增加包含大径部12b的轴承内部 的润滑油保有区域。所述结构在由树脂一体成形轴承构件7，向心轴承间 隙、推力轴承间隙以外的润滑油保有区域比较小的情况下特别有效。还有，在该动压轴承装置l中，因为通过轴承构件7的注射成形形成 具有大径部12b的连通孔12，所以至少在与大径部12b对应的位置，可以 提高所述销的刚性或强度。另外由于通过设置大径部12b，可以减小小径 部12a的轴方向宽度，由此可以改善成形用销的、与小径部12a对应位置 的弯曲刚性。因此，在谋求动压轴承装置1的小型化，使连通孔12 (流体
流路)实现小径化时，即使是对应于所述连通孔12的内径尺寸，将销的 外径尺寸整体縮小，也可以确保销的刚性以及强度。因此，也可以容易应 对动压轴承装置1以及具备该动压轴承装置1的马达的小型化。还有，如果是用此种方法形成的流体流路，因为可以抑制加工后流路 内的切粉等的产生，所以可以简化或省略用于除去该种无用物的清洗，也 有利于节约成本。还有，在该动压轴承装置1中，第1向心轴承部Rl的动压槽8al， 由于形成为相对于轴方向中心m轴方向非对称(X1>X2)(参照图11)， 因此轴2旋转时，动压槽8al产生的润滑油的吸入力(泵吸力)，与下侧 区域相比，上侧区域的吸入力要相对变大。而且在该吸入力的差压的作用 下，充满在套筒部8的内周面8a与轴2的外周面2a之间的润滑油向下方 流动，以第1推力轴承部Tl的推力轴承间隙—连通孔12—上端面8c与下 端面10al之间的轴向间隙这样的路径进行循环，再次被吸入到第1向心 轴承部R1的向心轴承间隙。如此，通过在轴承构件7设置轴向的连通孔 12，润滑油在包括向心轴承间隙的轴承内部空间循环流动，从而适当地确 保以各轴承间隙为首的轴承内部的压力平衡。还有，防止轴承内部空间的 润滑油的非优选流动、例如润滑油的压力局部地变为负压的现象，可以解 决伴随着产生负压的气泡的生成、生成气泡而引起的润滑油的泄漏以及发 生振动等问题。本发明的动压轴承装置不限于以上结构，也可以采用其他结构。以下， 就动压轴承装置的其他结构例进行说明。并且，在以下所示的图中，关于 与图10所示的构成，作用相同的部位以及构件，使用相同的参考符号， 省略重复说明。在图14所示的结构的动压轴承装置21中，轴构件22具备轴22a、 以及一体或分体地设置于轴22a下端的凸缘部22b。轴承构件27具备套筒部8以及壳体部29，壳体部29位于套筒部8 的外径侧，与套筒部8形成为一体。壳体部29所呈形态为其轴向两端相比于套筒部8的两端面8b、 8c 还要向轴向上下突出。环状密封部24在其下端面24b抵接于套筒部8的 上端面8c的状态下被固定在上端突出部29a的内周。在密封部24的内周
面24a和与该面相对的轴22a的外周面22al之间，形成环状的密封空间 S2。在壳体部29的下端突出部29b的内周，固定有封住轴承构件27的下 端侧的盖构件25。在盖构件25的上端面的一部分环状区域设有第2推力轴承面25a。在 该动压轴承装置21中，在第2推力轴承面25a作为推力动压发生部，形 成例如图12所示的动压槽排列区域。在第2推力轴承面25a的外周设置 有向上方突出的突出部25b。在使位于突出部25b上端的抵接面25M抵接 于套筒部8的下端面的状态下，盖构件25被固定于下端突出部29b。流体流路在该结构成中，由以下构成连通孔12，该连通孔12在轴 向上贯通轴承构件27，向其轴方向两侧(套筒都8的两端面8b、 8c侦lj) 开口；径向槽25c，该径向槽25c设置于盖构件25的抵接面25bl，使连 通孔12的下端开口侧和后述的推力轴承部T11、T12的推力轴承间隙连通。 另外，在密封部24的下端面24b，形成有一个或多个径向槽24bl，该径 向槽24bl使连通孔12的下端开口侧和第1向心轴承部R1的向心轴承间 隙上端连通。在上述结构的动压轴承装置21中，在轴构件22旋转时，在套筒部8 的第1推力轴承面(下端面)8b和轴构件22的凸缘部22b的上端面22M 之间形成第1推力轴承部Tll，并且在盖构件25的第2推力轴承面25a 和凸缘部22b的下端面22b2之间形成第2推力轴承部T12。在该动压轴承装置21中，通过在轴承构件27设置截面积不同的(具 有小径部12a以及大径部12b)连通孔12，可以得到与图10所示的动压 轴承装置l相同的效果(压力平衡的适当化、流体流路的成形性改善、润 滑油保有量增加等)。在以上说明中，将轴承构件7、 27作为一体成形品，但是不限于该形 态，例如也可以由两个或两个以上构件构成轴承构件7、 27。图15所示结构的动压轴承装置31与图10所示的动压轴承装置1的 结构不同点主要在于构成轴承构件7的套筒部8以及壳体部9是分开独 立的个体。套筒部8例如由黄铜或铝等金属形成，或者由烧结金属的多孔质体形 成。在该动压轴承装置31中，套筒部8由以铜为主要成分的烧结金属的
多孔质体形成，其外周面8d通过粘接、压入或熔敷等手段固定于壳体部9 的内周面9d。另外，像这样，如果采用分别独立地形成套筒部8和壳体部 9，将套筒部8固定于壳体部9的形态，则例如虽然省略图示，轴2也可 以采用不具有凸缘部2b的笔直的形状。此时，壳体部9将盖构件11作底 部，通过与其形成为一体，呈有底圆筒形。在外周面8d，遍及轴向全长地形成有一个或多个轴向槽32，由该轴 向槽32构成流体流路。在该动压轴承装置31中，例示出了在圆周方向上 等间隔形成多根(例如3根)轴向槽32，轴向槽32将第1推力轴承部T1 的一侧作为小径部32a，将第2推力轴承部T2的一侧作为大径部32b。并 且，除此以外的结构，由于基于图IO所示的动压轴承装置1，所以省略说 明。图16所示的动压轴承装置41与图14所示的动压轴承装置21的结构 不同点主要在于，构成轴承构件27的套筒部8以及壳体部29 (49)是分 开独立的个体。套筒部8例如由黄铜或铝等金属形成，或者由烧结金属的多扎质体形 成。在该动压轴承装置41中，套筒部8由以铜为主要成分的烧结金属的 多孔质体形成，其外周面8d通过粘接、压入或熔敷等手段固定于壳体部 49的内周面49a。在外周面8d，遍及轴向全长地形成有一个或多个轴向槽32，该轴向 槽32以及在盖构件25的抵接面25bl设置的径向槽25c构成流体流路。 在该动压轴承装置41中，例示出了在圆周方向上等间隔形成多个(例如3 个)轴向槽32的情况，该轴向槽32将第1推力轴承部Tl、 T2的一侧作 为小径部32a，将连通于密封空间S2的一侧作为大径部32b。壳体部49的形状是与图14所示的密封部24以及壳体部29形成为一 体。还有，取代图14所示的径向槽24bl，在该图示例中，在套筒部8的 上端面8c形成周方向槽8cl以及径向槽8c2，由此使轴向槽32的上端开 口部和第1向心轴承部R1的向心轴承间隙上端连通。并且除此以外的结 构，由于基于图14所示的动压轴承装置21，所以省略说明。图17所示的动压轴承装置51与图14所示的动压轴承装置21的结构 不同点主要在于，构成轴承构件27的套筒部8和壳体部29 (59)是分开
独立的个体，并且封住轴承构件27下端的盖构件25与壳体部59形成一 体。壳体部59形成为以盖构件25为底部的所谓有底圆筒状。在壳体部59 的内周大径面59a与在其下端设置的内周小径面59b之间设有阶梯差，在 该阶梯差的轴向端面59c形成径向槽25c。另外，虽然省略图示，但是壳 体部59的内周面在整个轴向上为均一直径，由此，还可以采用第l、第2 推力轴承面8b、 25a的面积向外径侧扩张的结构。并且，除此以外的结构， 由于基于图14以及图16所示的动压轴承装置2K 41，所以省略说明。在这些不管哪一个的动压轴承装置(图15 图17所示的动压轴承装 置)中，通过在轴承构件7、 27设置截面积不同的(具有小径部32a以及 大径部32b)轴向槽32，由此可以得到与齒10以及图14所示的动压装置 1、 21相同的效果。另外，在以上的动压轴承装置(图10、图14 图17所示的动压轴承 装置)中，例示了作为向心轴承部R1、 R2以及推力轴承部T1、 T2，通过 人字形或螺旋形的动压槽产生润滑油的动压作用的结构，但是，本发明并 不限定于此。例如，作为向心轴承部Rl、 R2，可以采用在圆周方向的多处形成 了轴向槽的、所谓台阶状的动压发生部，或者采用在圆周方向排列多个圆 弧面，在与相对的轴2的外周面2a之间形成楔状的径向间隙(轴承间隙) 的所谓多圆弧轴承(参照图7以及图8)。或者，可以采用将作为向心轴承面的套筒部8的内周面8a形成为没 有设置作为动压发生部的动压槽或圆弧面等的正圆内周面，由与该内周面 相对的轴2的正圆状外周面2a—起构成所谓的正圆轴承。另外，推力轴承部T1、 T2的一方或双方，虽然也同样省略图示，但 是也可以由在成为推力轴承面8b、 9a、 25a的区域，在圆周方向以一定间 隔设置多个径向槽状的动压槽的所谓台阶轴承、或波型轴承(台阶型变为 波型)来构成。另外，在以上说明中，说明了在轴承构件7、 27的一侧形成向心轴承 面，或者在轴承构件7、 27或盖构件25的一侧形成推力轴承面8b、 9a、 25a的情形，但是这些形成动压发生部的轴承面，也可以设置在例如与其
相对的轴2、凸缘部2b或轮毂部10的一侧(旋转侧)。构成流体流路的连通孔12，不限于图示位置，只要轴承构件7、 27 在轴方向两侧开口，可以形成于任意位置。另外，在流体流路由连通孔12 和径向槽25c，或由轴向槽32和径向槽25e形成时，也可以将它们设置于 相对的构件的一侧。例如在图15 图17所示的动压轴承装置中，轴向槽 32形成于套筒部8的一侧，但也可以将其形成于壳体部9、 49、 59的一侧。 或者在图14、图16、图17所示的动压轴承装置中，也可以将形成于盖构 件25或壳体部59 —侧的径向槽25c，形成于与其相对的套筒部8的一侧。 另夕卜，在以上说明中，例示了由具有小径部12a以及大径部12b的连 通孔12或轴向槽32构成流体流路的情况，但是只要流体流路的流路面积 在轴方向上不同就可以，不限于上述方式。作为一个例子，可以列举在开 口于轴承构件7的轴向两侧的连通孔12，遍及轴向的一部分或整体来设置 其截面积(流路面积)逐渐扩大的区域，例如锥状区域。图18例示了在 连通孔12的小径部12a以及大径部12b之间设置截头圆锥部12c(锥状区 域)的情况。根据所述结构，由于可以进一步提高连通孔12的成形的销 的耐久性，所以优选。
权利要求
1.一种动压轴承装置，其具备轴构件；轴承构件，其在内周插入轴构件，在外周面形成了用于固定在托架上的固定面；向心轴承部，其通过在轴构件的外周面和轴承构件的内周面之间的向心轴承间隙产生的润滑流体的动压作用，在径向上支承轴构件；推力轴承部，其在轴向上支承轴构件；以及动压发生部，其通过模制成形形成在面对于向心轴承间隙的轴承构件的内周面，在向心轴承间隙产生润滑流体的动压作用。
2. 如权利要求1所述的动压轴承装置，其还具有 在轴承构件的开口部形成密封空间的密封构件。
3. —种动压轴承装置，其特征在于，具备 轴构件；轴承构件，其设有小径内周面以及大径内周面，使小径内周面隔着向 心轴承间隙与轴构件的外周面相对，并在外周面形成了用于固定在托架上 的固定面；密封构件，其具备与轴承构件的大径内周面相对的外周面，在轴承构 件的开口部形成密封空间；向心轴承部，其通过在向心轴承间隙产生的润滑油的动压作用，在径 向上支承轴构件；以及推力轴承部，其在轴向上支承轴构件。
4. 如权利要求2或3所述的动压轴承装置，其中， 轴承构件的端面与密封构件的端面在轴向上可以卡合。
5. 如权利要求2或3所述的动压轴承装置，其中， 还具有流体流路，所述流体流路贯通轴承构件，连通推力轴承部的轴承间隙和密封空间。
6. 如权利要求5所述的动压轴承装置，其中，流体流路具备轴方向部，其一端连接于推力轴承部的轴承间隙；和 半径方向部，其形成于轴承构件的端面和密封构件的端面之间，连通轴方 向部的另一端和密封空间。
7. 如权利要求2或3所述的动压轴承装置，其中， 密封空间形成于密封构件的内周。
8. 如权利要求2或3所述的动压轴承装置，其中，密封空间形成于密封构件的外周。
9. 如权利要求1或3所述的动压轴承装置，其中，在轴承构件上设有向其轴向两侧开口的流体流路，所述流体流路可以 使流体在包含向心轴承间隙的轴构件的外周面与轴承构件的内周面的间 隙的两端间流通，并且流体流路的流路面积在其轴向上不同。
10. 如权利要求9所述的动压轴承装置，其中，在流体流路设有流路面积小的第1流路部、和流路面积大于第1流路 部的第2流路部。
11. 如权利要求1或3所述的动压轴承装置，其中，还具备第1推力轴承部，所述第1推力轴承部通过在推力轴承间隙形 成的流体膜支承轴构件和轴承构件中的任一方，且所述轴构件和轴承构件 中的任一方在轴向上旋转自如，并且在第1推力轴承部设有在其推力轴承 间隙产生流体的动压作用的第1动压发生部。
12. 如权利要求ll所述的动压轴承装置，其中，还具备第2推力轴承部，所述第2推力轴承部通过在推力轴承间隙形 成的流体膜支承轴构件和轴承构件中的任一方，且所述轴构件和轴承构件 中的任一方在轴向上旋转自如，并且在第2推力轴承部设有在其推力轴承 间隙产生流体的动压作用的第2动压发生部。
13. 如权利要求12所述的动压轴承装置，其中， 第2流路部在比第2动压发生部更靠内径侧开口 。
14. 如权利要求1或3所述的动压轴承装置，其中， 轴承构件是树脂或金属的一体成形品。
15. —种马达，具有权利要求1或3所述的动压轴承装置、定子线圈、和转子磁铁。
全文摘要
本发明的目的是谋求动压轴承装置的低成本化。动压轴承装置通过轴构件(2)的外周面与轴承构件(7)的内周面(7a)之间的向心轴承间隙产生的动压作用，在径向上对轴构件(2)进行非接触支承，由轴构件(2)、轴承构件(7)、盖构件(8)以及密封构件(9)构成。轴承构件(7)的内周插入有轴构件(2)，其下端开口部被盖构件(8)封住。密封构件(9)安装于轴承构件(7)的上端开口部，与轴构件(2)的外周面之间形成密封空间(S)。向心轴承部(R1、R2)的动压槽(G)通过模制成形形成于轴承构件(7)的内周面(7a)。
文档编号F16C17/10GK101160472SQ20068001273
公开日2008年4月9日 申请日期2006年4月17日 优先权日2005年4月19日
发明者伊藤健二, 伊藤冬木, 古森功, 稻塚贵开, 里路文规 申请人:Ntn株式会社