流体动压轴承装置以及具备该流体动压轴承装置的电动机的制作方法_5

文档序号:9438405阅读:来源:国知局
压轴承装置I中。即,本发明不仅能够应用于图1所示的这种风扇电动机中,还能够优选适用于组装在碟盘装置用的主轴电动机、激光打印机用的多边形扫描仪电动机等、其他电气设备用电动机中的流体动压轴承装置I中。
[0084]【实施例】
[0085]为了证实本发明的有用性,在图2所示的流体动压轴承装置I中,在使用不具备本发明的结构的烧结金属制的轴承构件(由铜铁系的烧结金属构成的轴承构件)的情况(以往例)、和具备本发明的结构的烧结金属制的轴承构件(由铁铜系的烧结金属构成的轴承构件)的情况(实施例1、2)下,对旋转体2A的上浮量会产生何种程度的差异进行了比较验证。对于在该比较试验中使用的轴承构件的尺寸、旋转体的转速以及所使用的润滑油,在以往例以及实施例均如下所述。
[0086].轴承构件的尺寸:外径X内径X全长=4.7X1.8X2.2[mm]
[0087]?旋转体的转速:8000 [rpm]
[0088].润滑油:40°C的动粘度为45mm2/s、100°C的动粘度为8mm2/s的酯类润滑油
[0089]另外,在以往例以及实施例1、2的轴承构件的轴向一侧的端面(图2的下端面22c)上设置有图3所示的推力动压产生部C。
[0090]实施例1、2以及以往例的烧结金属制的轴承构件以如下方式制成。
[0091][实施例1、2]
[0092]使用包含重量比大致为70%和30%的铁系粉末和铜系粉末的原料粉末。在该原料粉末中,作为铁系粉末,使用了如下的铁粉粉末,该铁粉材料通过混合包含重量比为80%以上的直径45 μ m以下的粒子的第一铁系粉末、包含重量比为10?25%的直径45 μ m以下的粒子的第二铁系粉末而成,并且第一以及第二铁系粉末占铁系粉末整体的比例分别为重量比33%和67%,另外,作为铜系粉末,使用了如下的铜系粉末,该铜系粉末通过混合包含重量比为55?75%的直径45 μ m以下的粒子的第一铜系粉末、包含重量比为55?90%的直径45 μπι以下的粒子的第二铜系粉末而成,并且第一以及第二铜系粉末占铜系粉末整体的比例分别为重量比71%和29%。并且,以相对较大的成形压力对上述的原料粉末进行压缩成形,并对由此制成的压坯进行加热.烧结,从而获得实施例1的轴承构件,以相对较小的成形压力进行压缩成形,并对由此制成的压坯进行加热?烧结,从而获得实施例2的轴承构件。
[0093][以往例]
[0094]使用了包含重量比大致为40%和60%的铁系粉末和铜系粉末的原料粉末。在该原料粉末中,作为铁系粉末,使用了如下的铁系粉末,该铁系粉末通过混合上述第一铁系粉末和上述第二铁系粉末而成,并且上述第一以及第二铁系粉末占铁系粉末整体的比例分别为重量比33%和67%,另外,作为铜系粉末,使用了如下的铜系粉末,该铜系粉末通过混合上述第一铜系粉末和上述第二铜系粉末而成,并且第一以及第二铜系粉末占铜系粉末整体的比例分别为重量比71%和29%。并且,对上述的原料粉末进行压缩成形,并对由此制成的压坯进行加热.烧结,从而获得以往例的轴承构件。
[0095]接着,使用图6所示的试验装置来测定以往例以及实施例1、2的轴承构件的油渗透率。在将以往例的轴承构件的油渗透率定义为“I”时,如图8所示,实施例1以及实施例2的轴承构件的油渗透率分别是“46”和“102”。此时,如图8所示,对于轴承构件的油渗透率与旋转体旋转时沿推力动压产生部而流动的润滑油的质量流量之比(油渗透率与质量流量的比率)而言,在以往例的轴承构件中是0.1%,在实施例1以及实施例2的轴承构件中分别是4.52%和10.14%。并且,在以上述转速使旋转体旋转时,在以往例中旋转体的上浮量过大,相对于此,在实施例1、2中,旋转体的上浮量均维持在适当的范围内。
[0096]根据以上的比较试验结果,证实了本发明的有用性。
[0097]附图标记说明
[0098]I流体动压轴承装置
[0099]2Α旋转体
[0100]2Β静止体
[0101]3 转子
[0102]4 转子磁体
[0103]5 定子线圈
[0104]6 电动机基座
[0105]7 壳体
[0106]9 密封构件
[0107]10轴向间隙
[0108]11润滑油
[0109]12压入部
[0110]13 槽部
[0111]21轴构件
[0112]22轴承构件(套筒部)
[0113]22b上端面(轴向另一侧的端面)
[0114]22c下端面(轴向一侧的端面)
[0115]100油渗透率的试验装置
[0116]A 径向动压产生部
[0117]B 推力动压产生部
[0118]S 密封间隙
[0119]R 径向轴承部
[0120]T 推力轴承部
【主权项】
1.一种流体动压轴承装置,其具备: 静止体; 旋转体,其相对于静止体进行相对旋转; 烧结金属制的套筒部,其设置于静止体或旋转体,且在轴向两侧具有端面; 径向轴承间隙,其由套筒部的外周面形成; 推力轴承间隙,其由套筒部的轴向一侧的端面形成; 润滑油,其充满套筒部的内部气孔、径向轴承间隙以及推力轴承间隙;以及 推力动压产生部, 伴随旋转体旋转,推力轴承间隙内的润滑油沿着推力动压产生部流动,从而使推力轴承间隙内的润滑油产生动压作用,在推力方向上的一方对旋转体进行非接触支承, 所述流体动压轴承装置的特征在于, 相对于在旋转体旋转时沿着推力动压产生部流动的润滑油的质量流量,套筒部具有4%以上的油渗透率。2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 套筒部通过对包含铁系粉末以及铜系粉末的原料粉末的压坯进行烧结而形成,并且铁的含量比铜的含量多。3.根据权利要求2所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 作为铁系粉末使用平均粒径相对较大的粉末,作为铜系粉末使用平均粒径相对较小的粉末。4.根据权利要求2或3所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 套筒部通过以900°C以上1000°C以下的温度对所述压坯进行加热而形成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 套筒部的烧结密度为7.0g/cm3以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 作为润滑油,使用40°C的动粘度为40mm2/s以上且100°C的动粘度为6mm2/s以上的润滑油。7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 静止体具备:壳体,其呈具有筒部以及封闭该筒部的轴向一侧的底部的有底筒状,且在筒部的内周收容有套筒部;密封构件,其使套筒部的轴向另一侧经由密封间隙向大气开放,旋转体具备轴构件,所述轴构件在外周固定有套筒部,且在所述轴构件与密封构件之间形成有密封间隙, 径向轴承间隙形成于套筒部的外周面和与其对置的壳体的内周面之间,并且推力轴承间隙形成在套筒部的轴向一侧的端面和与其对置的壳体的内底面之间, 并且,在套筒部的轴向另一侧的端面和与其对置的密封构件的端面之间具有包含空气的轴向间隙。8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 通过将套筒部向轴向一侧按压的外力作用于套筒部,从而在推力方向上的另一方对旋转体进行非接触支承。9.根据权利要求7或8所述的流体动压轴承装置,其特征在于, 所述流体动压轴承装置还具有压入部,该压入部在旋转体旋转时,将轴向间隙内的润滑油向沿径向离开密封间隙的方向压入。10.一种电动机,其具备权利要求1至9中任一项所述的流体动压轴承装置。
【专利摘要】一种流体动压轴承装置(1),其具备:静止体(2B)、旋转体(2A)、设置于旋转体(2A)且在轴向两侧具有端面(22b、22c)的烧结金属制的轴承构件(22)(套筒部)、由轴承构件(22)的下端面(22c)形成且被润滑油(11)充满的推力轴承间隙、推力动压产生部(B),伴随旋转体(2A)旋转,从而推力轴承间隙内的润滑油产生动压作用,在推力方向上的一方对旋转体(2A)进行非接触支承,相对于在旋转体(2A)旋转时沿着推力动压产生部(B)而流动的润滑油(11)的质量流量,轴承构件(22)具有4%以上15%以下的油渗透率。
【IPC分类】F16C33/10, F16C17/10, F16C33/74, F16C33/14, H02K7/08, H02K5/16
【公开号】CN105190062
【申请号】CN201480016519
【发明人】小松原慎治, 栗村哲弥, 山本康裕
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年2月19日
【公告号】EP2977626A1, US20160040712, WO2014148179A1
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