专利名称：轴承单元以及使用该轴承单元的驱动电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴承单元，用于可转动地支承转动轴，或用于支承相对于轴可转动的转动体，以及，涉及一种使用该轴承单元的驱动电动机。
背景技术：
作为用于可转动地支承转动轴的轴承单元，已知一种轴承单元构造如图12中所示。该轴承单元100用于可转动地支承转动轴101，具有一种结构，在其中用于可转动地支承转动轴101的轴承103连接至具有在其一端开口的管形金属外壳102。用于在转动轴101的推力方向上进行支承的推力轴承104连接至外壳102的一个开口端侧，该转动轴101由径向轴承103可转动地支承。
在轴承单元100内，一个动态压力流体轴承被用作为该径向轴承103。动态压力流体轴承具有一种结构，在其中面对径向轴承103的转动轴101内周边表面设置有动态压力产生凹槽，用于产生动态压力。
外壳102充填有一种润滑油，该润滑油是一种粘性流体，当转动轴101转动时借助在动态压力产生凹槽内的流动而产生动态压力。
转动轴101插入径向轴承101内，以及以其由推力轴承104支承的一末端侧可转动地支承在外壳102内。
在外壳102的另一个开口端侧上设置一个接合部分107，与其连接的是一个金属环形油密封件105，用于防止充填外壳102的润滑油泄漏出外壳102。转动轴101通过设置在油密封件105中心部分内的轴通过孔106突出至外壳102的外面。
一种表面活化剂涂覆在油密封件105的内周边表面，从而防止由于转动轴101转动时产生的离心力或由于其它原因引起的润滑油移动通过轴通过孔106至外壳102的外面。
在图12所示构造的轴承单元100内，充填外壳102内部的润滑油可能的外流路径仅仅是成形在转动轴101的外周边表面和设置在油密封件105内的轴通过孔106的内周边表面之间的一个间隙108。在此，通过将间隙108的宽度调节变小，可以保证能够借助朝向间隙108的润滑油的表面张力防止润滑油泄漏至外壳102的外部。
此外，转动轴101的面对轴通过孔106内周边表面的外周边表面设置有沿着朝向外壳102外面的方向直径逐渐减少的锥形部分109。使用这样设置的锥形部分109，在转动轴101的外周边表面和轴通过孔106的内周边表面之间形成的间隙108内产生一个压力梯度，以及由于转动轴101转动时产生的离心力而产生一个力，它倾向于将充填外壳102的润滑油吸入外壳102内部。当转动轴101转动时，由于润滑油倾向于被吸入外壳102内部，润滑油渗透到构成为动态压力流体轴承的径向轴承103的动态压力产生凹槽，以产生动态压力，从而实现转动轴101的稳定支承，并且能够防止充填外壳102内部的润滑油泄漏。
然而，以上所述的轴承单元100具有下列问题。当转动轴101和外壳102进入相对转动以及因此产生一个动态压力，轴承单元100内部的静态压力极度降低。在外壳102内的压力降低导致残余空气，比如残留在外壳102内的少量空气以及溶解在粘性流体例如润滑油内的空气膨胀。由于外壳102内的空气或溶解在粘性流体内的空气的膨胀，粘性流体被推出至转动轴101的暴露侧，有可能泄漏至外面。因此，在该类型的轴承单元100内，润滑油将会泄漏或难以保持，从而使得很难达到有利的润滑。
因此，图12所示的轴承单元100具有的问题是，在转动轴101和外壳102相对转动时产生的动态压力，可能引起外壳102内残余空气的膨胀，导致润滑油泄漏。
为了解决该问题，可以设想使用一种轴承单元，它除了轴承单元的上述结构外，还设置有连通通道，用于通过提供在由径向轴承凸出的转动轴的推力方向上一个末端侧和另一个末端侧之间的连通而使空气循环。这种轴承单元通过连通通道能够防止在轴的非开口侧上的压力降低，以及借助通过轴通过孔将外壳内的残余空气排出至外面能够防止润滑油泄漏。
此外，连通通道能够解决的相关技术问题是，在外壳等组装之后难以插入转动轴，这是因为转动轴和径向轴承之间的间隙通常很小，例如为数微米，以及润滑油已经存在。更具体地说，在插入转动轴时，连通通道起到排气口的作用，因此便于插入转动轴。
然而，在轴承单元内的连通通道如上所述已经设置为基本上弧形的横截面形状，这是考虑到制造过程的容易性。由于这样的截面形状，这里存在的问题是，要充填外壳内部的润滑油可能滞留在空气通路内(连通孔内)从而阻塞空气通路，因此连通孔不能够满意地用作为空气通路。
更多的信息可以参见日本专利特许公开No.2004-132479。
发明内容
因此，有必要提供一种轴承单元，该轴承单元设置有通道，该通道能够可靠地用作为空气通路，从而能够防止由于轴和外壳相对转动引起的外壳内压力的降低，以及能够防止由于残余空气膨胀引起的外壳内粘性流体的泄漏。这里还有必要提供使用这样轴承单元的一种驱动电动机。
按照本发明的一个实施例，提供一种轴承单元，它包括径向轴承，用于在轴的周边方向上支承；推力轴承，用于在轴的推力方向上支承一个末端；设置在径向轴承和推力轴承的外面的外壳，该外壳充填有粘性流体；密封元件，它与外壳结合从而在密封状态包容径向轴承和推力轴承，该密封元件具有轴通过孔，该轴通过穿过轴；以及通道，用于排出存在于外壳内部的空气，该通道成形在外壳和径向轴承之间，并且该通道提供在所述一个末端侧和沿所述轴的所述推力方向突出于径向轴承的另一个末端侧之间的连通，其中通道的横截面形状是包括至少一个锐角的形状。
按照本发明的另一个实施例，提供一种驱动电动机，它包括用于支承相对于定子可转动的转子的轴承单元，其中轴承单元的构造如上所述。
在轴承单元以及使用该轴承单元的驱动电动机内，如上所述，设置有作为空气通路的通道，以及该通道防止被粘性流体阻塞，以及允许可靠地用作为空气通路，因此能够防止在轴和外壳相对转动时外壳内的压力降低，以便防止由于压力降低引起的残余空气膨胀而导致存在于外壳内的粘性流体的泄漏，从而在长时间期内保持润滑油，以及保持良好的润滑性能。
图1是剖视图，示出应用本发明的驱动电动机的构造；图2是应用本发明的轴承单元的剖视图；图3是透视图，示出成形在径向轴承的内周边表面内的动态压力产生凹槽；图4是应用本发明的轴承单元的分解透视图；图5是构成轴承单元的外壳主体的顶视图；图6是沿着图2内线X-X′截取的剖面图，示出应用本发明的轴承单元内的连通通道；图7是放大的剖面图，示出沿着推力方向成形在外壳和径向轴承之间的通道；图8是剖面图，示出限定连通通道的外壳和径向轴承的另一个实例；
图9是剖面图，示出限定连通通道的外壳和径向轴承的又一个实例；图10是剖面图，示出限定连通通道的外壳和径向轴承的又另一实例；图11是剖面图，示出限定连通通道的外壳和径向轴承的又另一实例；以及图12是剖面图，示出相关现有技术中使用的轴承单元。
具体实施例方式
现在，将在下文参照
应用了本发明的轴承单元和使用该轴承单元的驱动电动机的实施例。
在此，将说明使用于设置在电子设备比如便携式计算机内的散热装置的驱动电动机，该电子设备是用于进行各种信息的算法处理等的信息处理系统。散热装置设置在便携式计算机或类似装置内。散热装置包括金属底板、安装在底板上的驱动电动机1、由驱动电动机1驱动旋转的风扇3、包容风扇3在其内的风扇壳体4、以及散热片。用于驱转散热装置的风扇3的驱动电动机1将详细地说明。
如图1中所示，使用应用了本发明的轴承单元30的驱动电动机1具有转子11和定子12。
定子12整体地设置在风扇壳体4的顶板4a侧上，由驱动电动机1驱动旋转的风扇3与驱动电动机1一起被包容在风扇壳体4内。定子12包括定子磁轭13、应用了本发明的轴承单元30、线圈14和铁芯(core)15，线圈14围绕铁芯15缠绕。定子磁轭13可以与风扇壳体4的顶板4a成形为一体，也就是说，组成风扇壳体4的一部分，或者成形为与风扇壳体4分离。轴承单元30固定在成形为空心圆筒形并设置为与定子磁轭13的中心部分成一体的支座16内。支座16与轴承单元30的外壳37整体地成形，其将在下文进行说明。顺便提及，虽然轴承单元30的外壳在此与支座16成形为一体，其目的是实现简化的组装过程，这种构形不是限制性的；例如，外壳和支座可以设置为分离的主体，并且它们可以借助压配和粘接之一或两者彼此固定到一起。此外，轴承单元30固定至支座16的方式不局限于上述一种方式，例如，也可以采取通过敛缝进行固定或通过弹性凸出部分的接合进行固定等。
如图1中所示，围绕铁芯15缠绕被供给驱动电流的线圈14，该铁芯15连接至整体固定于定子磁轭13的轴承单元30的外周边部分。
组成驱动电动机1的转子11与定子12一起安装至由轴承单元30可转动地支承的转动轴31，并且与转动轴31作为一体地转动。转子11具有转子磁轭17，以及风扇3具有与转子磁轭17作为一体转动的许多叶片19。风扇3的叶片19借助其在转子磁轭17的外周边表面上的基体上注塑成型(outsert molding)与转子磁轭17整体地成形。
环形转子磁铁20设置在转子磁轭17的管形部分17a的内周边表面上，从而面对定子12的线圈14。该磁铁20是设置有沿着周边方向交替排列的S极和N极的塑料磁铁，并且在转子磁轭17的内周边表面处固定至转子壳体17c。
转子磁轭17安装为可以与转动轴31作为一体转动，这时借助的方法是，具有设置在平板部分17b的中心部分的通孔21a的凸起部分21压配到设置在转动轴31的尖端侧上的连接部分32中，该转动轴31由轴承单元30支承。
在上述构造的驱动电动机1内，当按预定电流通过图形的驱动电流由设置在驱动电动机1外面的一个驱动电路部件供给至定子12侧上的线圈14时，在线圈14中产生的磁场和由转子11侧上转子磁铁20供给的磁场的作用下，转子11与转动轴31作为一体转动。随着转子由此转动，具有许多连接至转子11的叶片19的风扇3也与转子11作为一体转动。随着风扇3因此转动，装置外面的空气通过成形在计算机壳体上的开口被吸入，空气在壳体内循环，并且当流入设置在壳体内的散热片时通过通孔排出至壳体外部，从而使由发热元件产生的热量排出至计算机机体的外部，并且计算机机体被冷却。
现在，使用于驱动电动机的轴承单元30将在下文更详细地说明。
如图1和2中所示，上述用于可转动地支承驱动电动机1的转动轴31的轴承单元30包括用于在转动轴31的周边方向上进行支承的径向轴承33，用于在转动轴31的推力方向上支承一个末端的推力轴承34，包容径向轴承33和推力轴承34在其内的外壳37，以及成形在外壳37和径向轴承33之间的连通通道50，其用作为空气流动通道(下文也称为“空气通路”)，用于排出存在于外壳内的残余空气或类似物。
径向轴承33是由空心圆柱形的烧结金属构成。径向轴承33与作为粘性流体、充填外壳37的润滑油42一起构成一个动态压力流体轴承。在径向轴承33内，沿着其插入转动轴31的内周边表面设置有动态压力产生凹槽43、44。
如图3中所示，动态压力产生凹槽43、44是通过使径向轴承33的内周边表面设置有沿着周边方向排列的许多V形成对凹槽44a、44a而构成。动态压力产生凹槽43、44成形为这样，使得每对凹槽43a、44a的V形图案的尖端侧指向转动轴31的转动方向R1。动态压力产生凹槽43、44排列为沿着空心圆柱径向轴承33的轴向彼此间距的上排和下排；具体地说，动态压力产生凹槽43成形在轴暴露侧上，在该侧上轴被释放(开放)，而动态压力产生凹槽44成形在轴非暴露侧上，在该侧上轴未被释放(开放)，也就是说，在推力轴承34侧上，它将在下文说明。设置在径向轴承33内的动态压力产生凹槽43、44的数目和尺寸可以按照径向轴承33的尺寸和长度及类似因素适当地选择。顺便提及，径向轴承33可以用黄铜、不锈钢或聚合物材料形成。此外，虽然动态压力产生凹槽在此成形为许多的V形对，该构形不是限制性的；例如，可以采用所谓的鱼脊形，在其中许多的V形凹槽成形在内周边表面上，从而借助在周边方向上的连接凹槽彼此连接。
顺便提及，虽然径向轴承33在此成形为具有动态压力产生凹槽的所谓的动态压力流体轴承，构成应用了本发明的轴承单元的径向轴承并不局限于这种构形，而可以是用于在转动轴31的周边方向上进行支承的任何一种；例如，径向轴承可以是滑动轴承、油浸渍烧结合金轴承等。
在成形为动态压力流体轴承的径向轴承33内，当穿过径向轴承33的转动轴31以中心轴CL为中心沿着图3中箭头R1的方向连续地转动，置于充填外壳37的润滑油42流入动态压力产生凹槽43、44，以在转动轴31的外周边表面和径向轴承33的内周边表面之间产生一个动态压力，从而使处于转动的转动轴31被支承。在该情况下产生的动态压力实现转动轴的平稳的转动。
如图2、4和5中所示，外壳37具有成形为管形从而围绕径向轴承33的外周边的外壳主体38，以及底部封闭部件39，它构成与外壳主体38整体成形的一个端侧部分，从而封闭外壳主体38的一个端侧。在外壳主体38的另一末端，密封元件40成形为基本上环形，用于封闭外壳主体38的另一端侧上的一个开口部分，该密封元件设置在设于开口部分处的固定部分38a内。
用于可转动地支承轴承支承部分31a的推力轴承34设置在底部封闭部件39的内表面侧上的一个中心部分处，该轴承支承部分31a设置在转动轴31的推力方向上一端侧上，该转动轴31由径向轴承33支承。
推力轴承34用树脂构成，作为一个枢轴承，用于在一点支承转动轴31的轴承支承部分31a，该轴承支承部分成形为弧形或锥形。顺便提及，推力轴承34可以设置为与外壳37的底部封闭部件成一体。
密封元件40在其中心部分设置有轴通过孔41，由包容在外壳37内的径向轴承33可转动地支承的转动轴31要通过该孔。这就是说，密封元件40的环形内周边表面构成该轴通过孔41。
外壳37和密封元件40借助粘接剂等结合，由此它们成形为密封地包容径向轴承33和推力轴承34并且具有轴通过孔41，转动轴31穿过该孔。
轴通过孔41成形为具有稍大于轴部件主体31b外径的内径，从而使穿过轴通过孔41的转动轴31转动，而不与轴通过孔41的内周边表面摩擦接触。在此种情况下，轴通过孔41这样成形，使得带有足够大间距的间隙45设置在轴通过孔41的内周边表面和轴部件主体31b的外周边表面之间，该间距大到足以防止充填外壳37内部的润滑油42泄漏出外壳37。密封元件40成形有轴通过孔41，从而在它自身和转动轴31之间形成一个设计用于防止充填外壳37内部的润滑油42泄漏的间隙45，该密封元件起到油封部件的功能。
转动轴31在其面对轴通过孔41内周边表面的外周边表面上设置有锥形部分47。该锥形部分47这样倾斜，使得成形在转动轴31的外周边表面和轴通过孔41的内周边表面之间的间隙45沿着朝向外壳37外部的方向加大。锥形部分47在由转动轴31的外周边表面和轴通过孔41的内周边表面限定的间隙45内产生一个压力梯度，因此产生一个力，用于将充填外壳37内部的润滑油吸入壳体37内。因此，当转动轴31转动时，润滑油42被吸入外壳37内部。因此，润滑油42可靠地渗透入构造为动态压力流体轴承的径向轴承33的动态压力产生凹槽43、44，以产生动态压力，从而实现转动轴31的稳定的支承，以及，充填外壳37内部的润滑油42能够被防止泄漏。
构成外壳37的合成树脂材料不必特别地限制；然而，由于外壳37与通道形成元件34成形为整体，最好使用具有优良润滑性的合成树脂材料。例如，外壳37由聚缩醛(POM)等制成。适用于外壳37的材料的其它实例包括含氟合成树脂，比如聚酰亚胺和聚酰胺、聚四氟乙烯(注册商标Teflon)、合成树脂比如尼龙，等等。适用材料的其它实例包括各种合成树脂，比如聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、液态聚合物。
如图2中所示，转动轴31在此种情况下支承在外壳37上，其中在一端侧上的轴承支承部分31a由推力轴承34支承，轴部件主体31b的外周边表面由径向轴承33支承，并且设置在另一个端侧上的连接部分32的其侧面穿过设置在外壳主体38的顶部封闭部件40处的轴通过孔41突出。连接部分32配备例如驱动电动机1的转子11。在此，轴部件主体31b和连接部分32成形为直径大致相等。
在外壳37和径向轴承33之间形成连通通道50。连通通道50提供在由径向轴承33突出的转动轴31的推力方向上一个末端部分和另一个末端部分之间的连通。更具体地说，连通通道50提供在设置有推力轴承34的一个末端侧或底面侧和设置有密封元件40的另一个末端侧或顶面侧之间的连通。
如图2和6中所示，连通通道50包括第一通道51，它在推力方向上成形在径向轴承33的外周边表面33a和外壳37的外壳主体38的内周边表面37a之间；第二通道52，它成形在底面33b与外壳37的底部封闭部件39之间，该底面作为径向轴承33的设置有推力轴承34的一个端侧上的表面；以及，第三通道53，它成形在顶面33c和外壳37的密封元件40之间，该顶面33c作为径向轴承33的与所述一个端侧相对的另一个端侧上的表面。
第一通道51基本上沿着转动轴31的轴向成形。第一通道51在正交于轴向的平面内的截面形状是包括至少一个锐角的形状。在第一通道51截面形状内的锐角设置为这样，使它能够产生毛细作用和固定空气通路。
为了形成这样的第一通道51，径向轴承33的外周边表面成形为基本上空心圆柱体形状，而内周边表面37a成形为带有三弧截面形状的管形，该三弧截面形状是通过组合一个多边形与弧形而获得的。在此，三弧形是通过组合一个三角形和弧形而获得的形状，也就是说，一个大致的三角形，其中三角形的边缘成形为类似弧形。
因此，在其内周边表面37a具有三弧截面形状的壳体37和其外周边表面具有圆形截面形状的径向轴承33之间，在周边上的三个位置处形成第一通道51。每个第一通道51的截面成形为这样，使得在截面的周边方向上至少在一个末端位置，该截面与径向轴承33的周边表面以一个角度接触，该角度与在截面的周边方向上中心位置处的径向相比较小；换句话说，截面形状是具有至少一个锐角的形状。
当沿轴向观察时，成形在径向轴承33和外壳37之间的第一通道51中的每个的截面是具有两个(在“至少一个”的范围内)部分的形状，在此，该截面与径向轴承33的周边表面以一个锐角接触。
第二通道52成形在径向轴承33的底面33b和外壳37的底部封闭部件39之间，由于径向轴承33是压配到外壳37中，从而使它在距离底部封闭部件39一预定间距的条件下被固定。这就是说，在径向轴承33的底面33和底部封闭部件39之间的间隙起到第二通道52的功能。再者，外壳37的底部封闭部件39设置有倾斜部分39a，它对应于第一通道51成形的位置，以及设置有台阶部分39b，它在与设置倾斜部分39a的部分不同的部分处成形为圆周形。由于倾斜部分39a的存在，第二通道52在截面形状上加大，并且它们作为空气通路的功能增强。顺便提及，第二通道52不局限于这种构形；例如，通过在径向轴承33的底面33b内或在底部封闭部件39的内侧表面中成形凹槽，第二通道52可以成形在径向轴承33的底面33b和底部封闭部件39之间。
第三通道53成形在固定至外壳37的径向轴承33顶面33c和外壳37的密封元件40之间。也就是说，在径向轴承33的顶面33c和密封元件40之间的间隙起到第三通道53的作用。顺便提及，第三通道53不局限于这种构形；例如，通过在径向轴承33的顶面33c内或在密封元件40的内侧表面中成形凹槽，第三通道可以成形在径向轴承33的顶面33c和密封元件40之间。
包括按上述构成的第一至第三通道51、52、53的连通通道50，提供了在由径向轴承33突出的转动轴31的开放侧和非开放侧之间的连通，以使在两个区域内的压力短路，从而防止非开放侧上的静态压力降低。在此，转动轴31的开放侧(在下文也称为“轴开放侧”)表示顶面侧面，或转动轴31的设置轴通过孔41的侧面；而转动轴31的非开放侧(在下文也称为“轴非开放侧”)表示底面侧面，或径向轴承33的设置有推力轴承34的侧面。
由于连通通道50提供在由径向轴承33突出的转动轴31的开放侧和非开放侧之间的连通，即使当转动轴31和外壳37彼此相对地转动而导致动态压力产生时，防止在转动轴31不开放(释放)的轴非开放侧上轴末端上的静态压力降低而引起负压的产生。因此，连通通道50能够防止由于在轴承单元内产生的负压力或温度升高导致外壳37内的残余空气或润滑油内溶解的空气膨胀而使润滑油被推出，以及能够防止由于空气的这种膨胀而导致的转动轴31被向外推。
此外，连通通道50也用作为在外壳37组装后插入转动轴31时的通气口。具体地说，转动轴31的外周边表面和径向轴承33的内周边表面之间的间隙通常为数微米。考虑到此点以及充填润滑油，如果没有设置作为空气通路的连通通道50，插入转动轴31的步骤将难以进行。在本实施例中，另一方面，连通通道50起到在插入转动轴31时的通气口的作用，因此便于转动轴31的插入。
因此，具有作为空气通路功能的连通通道50起到在插入转动轴31时的通气口的作用，以及由于在转动轴转动时产生的负压或温度升高而引起在轴承单元内的残余空气膨胀的情况下起到压力短路的作用。
此外，连通通道50具有下列优点。如图6中所示，沿着推力方向成形的第一通道50分别具有包括至少一个锐角的截面形状，从而以产生毛细作用，因此，即使在第一通道51内存在润滑油的情况下，如图7中所示，毛细作用引起润滑油在箭头T1、T2方向上被拉向各锐角部分，导致形成一个空气流动通道AP作为空气通路，而不会在第一通道51的中心部分失效。在连通通道50成形为截面形状内基本上为圆形的情况下，考虑例如制造过程容易，在轴承单元内充填的润滑油可能滞留在连通通道50内阻塞空气通路，导致作为空气通路的功能不能充分地显示。在另一方面，在本实施例中的连通通道50防止粘性流体滞留以致阻塞空气通路，以及确定地固定空气通路，从而使连通通道50充分地显示作为空气通路的功能。
在此，第一通道51的截面积和截面所具有的锐角的大小通过考虑所使用的润滑油的粘度、外壳和径向轴承的材料以及类似因素而被确定，由此第一通道51能够具有作为空气通路的进一步适当的功能。
顺便提及，虽然在上述实施例中用于成形连通通道50的第一通道51的外壳内周边表面37的截面形状已是三弧形，这种构形不是限制性的；截面形状可以是通过组合多边形与锐角所得到的任何一种，即由多边形通过用弧形完全地或部分地代替各边缘而获得的任何形状。例如，如图8中所示，外壳61的内周边表面61可以成形为管形，带有由六边形通过用弧形代替部分边缘而获得的截面形状。
此外，用于成形连通通道50的第一通道的、径向轴承的外周边表面和外壳的内周边表面的形状不局限于上述形状。可以采用一种构形，其中径向轴承的外周边表面具有基本上圆柱形形状而外壳的内周边表面具有多边形截面的管形形状。例如，如图9中所示，外壳62的内周边表面62可以具有六边形截面的管形形状。
再者，为了成形连通通道50的第一通道，可以采用一种构形，其中径向轴承的外周边表面具有多边形截面的管形形状，或具有通过组合多边形与弧形而获得的截面形状的管形形状，而外壳的内周边表面具有基本上圆柱形形状。例如，如图10中所示，可以采用一种构形，其中径向轴承63的外周边表面63a具有八边形截面的管形形状而外壳64的内周边表面64a具有基本上圆柱形形状。
此外，如图11中所示，可以采用一种构形，其中在外壳65的侧面设置有基本上矩形截面的凹槽65a，并且每个凹槽65a的截面形状在一侧具有一以锐角与径向轴承33的周边表面接触的边缘65a。
现在，应用了本发明的上述构造的轴承单元30的制造步骤说明如下。
在制造轴承单元30时，试验性的组装是通过安装外壳主体38至径向轴承33和推力轴承34的外侧而进行的。在此种条件下，外壳主体38的开放部分是用密封元件40封闭的，随后粘接它们。接着引入粘性流体42(润滑油)，以及最后插入转动轴31。在此种情况下，预先提供的连通通道50可靠到地用作为通气口，从而使转动轴31的插入能够容易地进行。
上述构造的轴承单元30解决的问题是，使支承转动轴31的径向轴承33和推力轴承34被外壳37包围，从而使非常有效地防止润滑油泄漏，但润滑油的推出易于由在润滑油内残余的空气或在润滑油内溶解的空气的膨胀引起，这种膨胀在转动轴转动时发生。
更具体地说，轴承单元30设置有连通通道50，这些连通通道由径向轴承33的下端延伸通过一个通道至径向轴承33的上端，以及，连通通道50起到通气口的作用，从而使在轴非开放侧或径向轴承33的封闭的下端侧上的静态压力的降低能够被抑制，并且能够防止由于由残余空气的上推(push-up)导致的润滑油泄漏。
此外，在轴承单元30内，连通通道50的沿着轴向成形的第一通道51具有这样的横截面形状，如上所述，可产生毛细作用，从而能够防止粘性流体滞留在通道内。作为其结果，由于通道被滞留的粘性流体阻塞而导致的空气通路功能降低能够避免，并且能够确实地固定空气通路，因此空气通路功能能够充分地显示。
应用了本发明的能够可靠地用作为空气通路的设置有连通通道50的轴承单元30能够防止当转动轴31和外壳37相对转动时外壳37内的压力降低，并且能够有利地将混入充填外壳37内部的粘性流体诸如润滑油42的残余空气排出。因此，能够防止这样的泄漏现象，其中由于外壳37内压力降低引起的残余空气膨胀而将使外壳37内的润滑油42被推出轴承单元。因此，能够长时间可靠地保持润滑油，以及保持良好的润滑性能。
应用了本发明的驱动电动机1包括轴承单元30，用于相对于定子12可转动地支承转子11。轴承单元30的设置使得能够防止润滑油泄漏的产生，以及能够长时期保持良好的润滑性能。
按照本发明的一个实施例的轴承单元不仅能适用于散热装置的冷却风扇电动机和磁盘驱动器的主轴电动机，而且也可适用于各种驱动电动机。
此外，按照本发明的一个实施例的轴承单元不仅能适用于驱动电动机而且也可广泛地适用于具有转动轴的机构以及适用于用于支承相对于轴转动的部件的机构。
本领域技术人员应该理解，各种改进、组合、次组合和变更可以根据设计要求和其它因素等产生，只要它们位于所附权利要求书或其等价物的范围内。
权利要求
1.一种轴承单元，包括径向轴承，用于在轴的周边方向上进行支承；推力轴承，用于在所述轴的推力方向上支承一个末端；外壳，设置在所述径向轴承和所述推力轴承的外面，所述外壳充填有粘性流体；密封元件，与所述外壳结合从而在密封状态包容所述径向轴承和所述推力轴承，所述密封元件具有轴通过孔，所述轴穿过该轴通过孔；以及通道，用于排出存在于所述外壳内的空气，所述通道成形在所述外壳和所述径向轴承之间，以及，所述通道提供在所述一个末端侧和沿所述轴的所述推力方向突出于所述径向轴承的另一个末端侧之间的连通，其中，所述通道的横截面形状是包括至少一个锐角的形状。
2.按照权利要求1的轴承单元，其特征在于，所述径向轴承的外周边表面成形为当沿轴向观察时具有圆形截面形状；所述外壳的内周边表面成形为当沿轴向观察时具有多边形截面形状；以及所述通道成形在所述壳的所述内周边表面和所述径向轴承的所述外周边表面之间。
3.按照权利要求1的轴承单元，其特征在于，所述径向轴承的外周边表面成形为当沿轴向观察时具有圆形截面形状；所述外壳的内周边表面成形为当沿轴向观察时具有通过组合多边形与一个或多个弧形而获得的截面形状；以及所述连通通道成形在所述外壳的所述内周边表面和所述径向轴承的所述外周边表面之间。
4.一种驱动电动机，包括轴承单元，用于相对于定子可转动地支承转子，其中，所述轴承单元包括径向轴承，用于在轴的周边方向上进行支承；推力轴承，用于在所述轴的推力方向上支承一个末端；外壳，设置在所述径向轴承和所述推力轴承的外面，所述外壳充填有粘性流体；密封元件，与所述外壳结合从而在密封状态包容所述径向轴承和所述推力轴承，所述密封元件具有轴通过孔，所述轴穿过该轴通过孔；以及通道，用于排出存在于所述外壳内的空气，所述通道成形在所述外壳和所述径向轴承之间，以及，所述通道提供在所述一个末端侧和沿所述轴的所述推力方向突出于所述径向轴承的另一个末端侧之间的连通；以及所述通道的横截面形状是包括至少一个锐角的形状。
全文摘要
轴承单元包括用于在轴的周边方向上进行支承的径向轴承；用于在轴的推力方向上支承一个末端的推力轴承；设置在径向轴承和推力轴承的外面并充填有粘性流体的外壳；密封元件，与外壳结合从而在密封状态包容该径向轴承和推力轴承，该密封元件具有轴通过孔，所述轴穿过该轴通过孔；以及，通道，用于排出存在于外壳内的空气，该通道成形在外壳和径向轴承之间，以及，该通道提供在所述一个末端侧与沿所述轴的所述推力方向突出于所述径向轴承的另一个末端侧之间的连通，其中通道的横截面形状是包括至少一个锐角的形状。
文档编号F16C17/00GK101086277SQ200710106558
公开日2007年12月12日 申请日期2007年6月6日 优先权日2006年6月6日
发明者宍户祐司, 矢泽健一郎, 千代田亮 申请人:索尼株式会社