专利名称：轴承装置及使用该轴承装置的马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及可旋转支持轴体或可相对轴体旋转支持旋转体的轴承装置及使用该轴承装置的马达。
背景技术：
作为使用马达的电子机器，有信息记录再生装置。作为信息记录再生装置的一种的硬盘装置，除了大型信息处理装置或台式个人计算机用的记录装置外，其用途已被扩大，可用于笔记本式个人计算机或更小尺寸的携带用终端装置等的电子机器。
最近，人们使用被称作PC(Personal Computer)卡尺寸的IC(Integrated Circuit)存储卡或具有卡式调制解调器程度大小的PC卡式硬盘装置。使用者可根据需要，在笔记本式个人计算机或携带用终端机的PC卡槽中拔插该PC卡式硬盘装置而加以使用。
在这种硬盘装置中设有用于旋转驱动作为信息信号记录媒体的硬盘的主轴马达。主轴马达用轴承装置可旋转地支持主轴。作为轴承装置，使用摩擦阻力小、负载小的图1所示的动压流体轴承装置。
图1所示的轴承装置1060备有在轴部1068的一端部设有直径大于轴部1068的做成圆盘状的突出片1069的轴体1061；对轴体1061的圆周旋转方向进行支持的径向轴承1062；用于支持设置在轴体1061的推力方向一端侧的突出片1069的推力轴承1063；及容纳地支持该径向轴承1062与推力轴承1063的壳体1064。
在径向轴承1062的内周面，形成与轴部1068的外周面对峙的一对第一动压发生槽1062a、1062a，在径向轴承1062的与轴体1061的突出片1069对峙的端面上，形成有第二动压发生槽1062b。在推力轴承1063的与轴体1061的突出片1069对峙的面上，形成有第三动压发生槽1063a。这些动压发生槽1062a、1062b、1063a，通过将做成V字状的一对槽经由连接槽在轴体1061的旋转方向上连接，形成为人字型槽。
容纳地支持用于支撑轴部1068的径向轴承1062和推力轴承1063的壳体1064，被做成两端开放的筒状。壳体1064的配设推力轴承1063的一侧，安装有盖体1065，成为密闭结构。壳体1064的与配设推力轴承1063侧对峙的一侧，安装有密封部件1066，在该密封部件1066上穿设有用于插通轴体1061的轴部1068的轴插通孔1067。
将轴体1061的轴部1068插到径向轴承1062中，并通过推力轴承1063支持其一端侧的突出片1069，由此，将轴体1061可旋转地支持到壳体1064内。这时，轴体1061的轴部1068的尖端侧通过轴插通孔1067从壳体1064突出。
在壳体1064内，填充有当轴体1061旋转时，经过第一及第二动压发生槽1062a、1062b内流动而产生动压的粘性流体的润滑油。
为了防止填充到壳体1064内的润滑油的泄出，用粘结剂将填充有这种粘性流体的壳体1064与密封部件1066之间的接合部1071及壳体1064与盖体1065之间的接合部1072封住。为了防止轴体1061的旋转产生的离心力等引起的润滑油从轴插通孔1067向壳体1064外方的移动，在密封部件1066的内周面涂敷有界面活性剂。
由于使用上述轴承装置的轴体1061具有轴部1068和圆盘状突出片1069，所以壳体1064内的突出片1069所处位置的区域存在着大的空隙1070。
在这种动压流体轴承装置中，为了使轴体1061旋转时确实产生动压，轴体1061的突出片1069与径向轴承1062之间的空隙及突出片1069与推力轴承1063之间的空隙必须维持高精度，例如维持数μm的精度。如果这些空隙过大，当轴体1061旋转时，不仅不能充分得到通过第一及第二动压发生槽1062a、1062b产生的粘性流体的动压效果，而且，如果空隙不均匀，旋转的轴体1061的振动就会更加显著地变化。
图1所示的轴承装置1060，如果存在大的空隙1070的话，就不能充分地得到通过轴体1061的旋转所产生的动压效果，会导致轴体1061的振动显著地劣化。这种轴承装置1060，为了保持粘性流体在壳体1064内不会泄漏，通过粘结剂封住经过做成筒状的壳体1064的敞开端安装的盖体1065及密封部件1066的接合部1071、1072，并且在密封部件1066上涂敷有界面活性剂。由于采用了这样的构成，不仅增加了零部件数目，而且会导致组装工序复杂。另外，使用粘结剂的密封在管理上是困难的，有所谓的信赖性欠缺的问题。
发明概述本发明的目的是，提供一种通过消除上述以往轴承装置所存在的问题而得到的新颖的轴承装置，及使用该轴承装置的马达。
本发明的另一目的是，提供一种能零部件数目少、组装容易、信赖性高的轴承装置及使用该轴承装置的马达。
本发明的再一目的是，提供一种使轴体或支持在轴体上的部件在稳定状态圆滑地旋转的轴承装置及使用该轴承装置的马达。
本发明的再一目的是，提供一种可防止填充到壳体内的润滑油等粘性流体的泄漏的轴承装置及使用该轴承装置的马达。
本发明的再一目的是，提供一种能相对马达的定子等给定的安装位置容易且可靠地安装的轴承装置。
本发明的再一目的是，提供一种能可靠地将轴体等旋转部分所产生的静电向外部放电、确实保护使用这种轴承装置的电子机器等的轴承装置及使用该轴承装置的马达。
为了完成上述目的提出的本发明的轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在上述轴部一端部上的直径大于上述轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与突出体对峙(对向)配置，并支持轴体的推力方向的一端的推力轴承；将支持轴体的径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了轴体插通的轴插通孔外，为密闭结构的壳体；及配置在壳体的内部，保持径向轴承的端面与突出体的一个面之间的间隔的间隔部件，在突出体的与径向轴承的端面对峙的一个面上或在与一个面对峙的径向轴承的端面上的任何一方上，形成使粘性流体产生动压的动压发生部，在推力轴承的与突出体另一面对峙的面上或在突出体的另一面上的任何一方上，形成使粘性流体产生动压的动压发生部。
通过间隔部件，高精度地保持径向轴承的端面和突出体一个面之间的间隔，可在各动压发生部产生稳定动压。
本发明的轴承装置，在径向轴承的与轴部对峙的内周面上，形成有使粘性流体产生动压的动压发生部。
通过在径向轴承上也设置动压发生部，可借助于动压发生部所产生的动压，在径向方向和推力方向的所有方向上支持轴体，使轴体在抑制负载的情况下旋转。
本发明的轴承装置，轴体的与轴插通孔内周面之间所形成的空隙，是足以防止填充到壳体中的粘性流体从壳体泄漏的空隙，从而可防止粘性流体从空隙的泄漏或飞散。
壳体是由合成树脂成形体一体形成的。
在壳体上所形成的轴插通孔的内周面或与内周面对峙的轴体的外周面的任一个面上形成有锥部，该锥部是通过使轴体的外周面与轴插通孔的内周面之间所形成的空隙向壳体外方扩大而倾斜的。通过形成锥部，可将填充到壳体中的粘性流体导入壳体内，能进一步可靠地防止粘性流体从壳体的泄漏。
粘性流体至少面对轴体轴部的外周面和轴插通孔的内周面之间所形成的空隙内部填充到壳体内。
间隔部件具有固定在壳体内周面上的圆筒部、及与圆筒部一体形成的朝圆筒部半径方向内侧突出的环状套筒。
间隔部件的圆筒部的一部分通过壳体的孔露出到外部。
径向轴承与间隔部件可以一体形成。
另外，壳体可与间隔部件一体形成。
轴体是通过径向轴承和推力轴承相对于壳体可旋转地支持着的旋转轴。
最好是，轴体是固定轴体，壳体通过径向轴承和推力轴承可相对于轴体旋转。
壳体的配设有推力轴承侧的端部一侧的部分，由合成树脂形成，并与配设有径向轴承的由合成树脂形成的壳体本体熔接、一体化。
另外，最好是，壳体的配设有推力轴承侧的端部一侧的部分，通过在配设有径向轴承的壳体本体上进行外部成形，与壳体本体一体化。
壳体的配设有推力轴承侧的端部一侧的部分，通过成形温度低于配设有径向轴承的壳体本体的耐热温度的合成树脂，与壳体本体一体成形。
希望径向轴承由烧结金属形成。
最好是，轴体采用将由合成树脂形成的突出体一体地安装在金属制的轴部上的结构。这时，突出体由烧结金属形成，并一体地安装在金属制的轴部上。
在轴承装置的壳体上，设有用于相对于安装壳体的作为安装对象部分进行机械地固定的固定装置。借此能可靠地进行定位。
轴体、粘性流体、径向轴承及壳体，形成有向壳体的外部的放电路径，借此，可使静电向外部逃逸。
本发明的另一种轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在轴部一端部上的直径大于轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与突出体对峙配置，并支持轴体的推力方向的一端的推力轴承；及将支持轴体的径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了轴部插通的轴插通孔外，都为密闭结构的壳体，在壳体上设有用于容纳并保持径向轴承的第一容纳保持部；用于容纳并保持推力轴承的第二容纳保持部；在径向轴承和推力轴承之间形成，可旋转地容纳轴体的突出体的突出体容纳部；及设置在将第一容纳保持部与突出体容纳部分隔的位置的分隔片。在分隔片的与轴体的突出体对峙的面上或在突出体的与分隔片对峙的面上的任何一方上，形成使粘性流体产生动压的动压发生部。
在这种轴承装置中，在径向轴承的与轴部对峙的内周面上，形成有使粘性流体产生动压的动压发生部。
此外，在推力轴承的与突出体对峙的面上或在突出体的与推力轴承对峙的面上的任何一方上，形成使粘性流体产生动压的动压发生部。
本发明涉及一种马达，备有相对于定子可旋转地支持转子的轴承装置，构成该马达的轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在轴部一端部上的直径大于轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与突出体对峙配置，并支持轴体的推力方向的一端的推力轴承；将支持轴体的径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了轴体插通的轴插通孔外，都为密闭结构的壳体；及配置在壳体的内部，保持径向轴承的端面与突出体的一个面之间的间隔的间隔部件，在与突出体的一个面对峙的径向轴承的端面上，形成使粘性流体产生动压的第一动压发生部，在推力轴承的与突出体另一面对峙的面上，形成使粘性流体产生动压的第二动压发生部。
本发明的另一种马达，备有相对于定子可旋转地支持转子的轴承装置，构成该马达的轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在轴部一端部上的直径大于轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与突出体对峙配置，并支持轴体的推力方向的一端的推力轴承；及将支持轴体的径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了轴体插通的轴插通孔外，都为密闭结构的壳体，在壳体上设有用于容纳并保持径向轴承的第一容纳保持部；用于容纳并保持推力轴承的第二容纳保持部；在径向轴承和推力轴承之间形成，可旋转地容纳轴体的突出体的突出体容纳部；及设置在将第一容纳保持部与突出体容纳部分隔的位置的分隔片，在分隔片的与轴体的突出体对峙的面上，形成使粘性流体产生动压的动压发生部。
本发明的其他目的、通过本发明所得到具体优点，通过以下参照附图所说明的实施形式的描述，会更加清楚明了。
附图的简要说明图1是表示以往所使用的轴承装置的断面图。
图2是表示采用使用了本发明轴承装置的马达的信息记录再生装置的一例子的盘驱动装置的平面图。
图3是表示图2所示盘驱动装置的内部机构的分解透视图。
图4是进一步分解图2所示盘驱动装置的透视图。
图5是表示本发明轴承装置定位于定子并安装在定子上的状态的主轴马达的断面图。
图6是表示本发明轴承装置达的纵断面图。
图7是表示在径向轴承内周面上所形成的动压发生槽的透视图。
图8是表示在一端面上形成有动压发生槽的径向轴承的透视图。
图9是表示形成有动压发生槽的推力轴承的透视图。
图10是表示通过旋转轴外周面与壳体上所设置的轴插通孔的内周面形成的空隙的断面图。
图11是表示本发明轴承装置另一例子的纵断面图。
图12是表示图11所示轴承装置所使用的轴体、径向轴承、推力轴承及间隔部件组合的一起的状态的断面图。
图13是表示本发明轴承装置再一例子的纵断面图。
图14是表示本发明轴承装置再一例子的纵断面图。
图15是表示本发明轴承装置再一例子的纵断面图。
图16是表示本发明轴承装置再一例子的纵断面图。
图17A是表示相对于径向轴承把壳体进行外部成形的状态的断面图，图17B是表示相对于壳体配置推力轴承、把底部封闭部进行外部成形的状态的断面图。
图18是表示采用轴部与突出片独立形成的轴体的轴承装置的例子的断面图。
图19是表示在突出片上设置动压发生槽的轴体的局部分解透视图。
图20是表示设置有动压发生槽的突出片底面一侧的轴体的局部透视图。
图21是表示轴承装置定位并安装于定子的状态的主轴马达的断面图。
图22是设置有作为定位并安装于主轴马达的定子上用的安装装置的卡合部的轴承装置的透视图。
图23是表示使用固定有轴体、并可使壳体侧旋转的轴承装置的主轴马达的断面图。
图24是表示使用具有静电放电功能的轴承装置的主轴马达的断面图。
图25是表示具有静电放电功能的轴承装置的断面图。
图26是表示使用本发明轴承装置的主轴马达的断面图。
图27是表示图26所示主轴马达所使用的另一例子的轴承装置的断面图。
图28是表示使用设置有分隔片的壳体的轴承装置的分解透视图。
图29是表示将径向轴承剖开表示的轴承装置的分解透视图。
图30是表示设置在壳体上的分隔片的透视图。
图31是表示用于制造将轴体组装到设有分隔片的壳体上的轴承装置的构成的工序图。
实施发明的最佳形式以下，参照附图，说明适用于本发明的轴承装置及使用该轴承装置的马达得到实施形式。
在说明本发明的轴承装置及使用该轴承装置的马达之前，先说明以用本发明轴承装置的马达作为驱动源使用的电子机器。
这种电子机器，内置有进行各种信息运算处理等的信息处理装置的计算机，或者是作为计算机外部记忆装置使用的盘驱动装置。该盘驱动装置，安装在笔记本式个人计算机的PC卡槽中使用，构成非常小型而且薄型。
适用于本发明的盘驱动装置1，如图2至图4所示，备有构成装置本体的框体2；配置在该框体2内的作为磁记录媒体的硬盘3；旋转操作该硬盘3的作为采用本发明的轴承装置的马达的主轴马达4；对于通过主轴马达4旋转操作硬盘3的信号记录区域进行扫描的、支持相对于硬盘3进行信息信号的记录或再生的磁头5的旋转型促动器。
框体2通过将上下一对半框体突接结合而形成。
硬盘3如图5所示，固定在主轴马达4的转子15上与该转子15一起旋转。
用来支持对硬盘3进行扫描的磁头5的旋转型促动器6具有分别在硬盘3两面延长的一对头支持臂7、7以及音圈8。音圈8如图4所示，面对配置在框体2内的一对磁铁9、9之间而设置，构成音圈马达。旋转型促动器6通过把驱动电流供给音圈8，并借助于给音圈8供电所产生的磁场和一对磁铁9产生的磁场的作用所产生的电磁力，使头支持臂7以支撑轴11为中心沿图2及图3中箭头F1方向及箭头F2方向旋转。通过音圈马达的驱动，旋转操作头支持臂7、7，由此，使分别支持在头支持臂7、7上的磁头5、5相对于旋转的硬盘3的任意记录磁道进行定位，进行信息信号记录或者对以前记录的信息进行再生。在这里，磁头5是使用例如磁阻效应元件。
另外，盘驱动装置1在框体2的一端侧设置有用于相对于计算机等进行电连接端子12。在框体2的内部配置着实装有系统LSI(大规模集成电路)13及IC(集成电路)等的一般电子部件等的电路基板14。
旋转操作硬盘3的主轴马达4如图5所示，备有转子15及定子16。
转子15备有形成载置硬盘3的转台17的转子壳体20、与转台17一起挟持卡紧部件18以及转子磁铁19。
在这里，转子15将转子壳体20相对于后述的本发明的轴承装置30可旋转地支持着。
转子壳体20由例如铁等磁性材料形成，在中心部穿设有嵌合孔26。转子壳体20，通过把设置在支持于轴承装置30上的作为主轴功能的轴体51尖端部的安装部52压入嵌合孔26内，与轴承装置30的轴体51一体旋转地安装着。
转台17从转子壳体20的外周围突出地形成，用于载置硬盘3。硬盘3，其内周侧部分通过转台17和压接在该转台17上的卡紧部件18与转子壳体20一起旋转地支持着。另外，卡紧部件18由例如不锈钢形成环状。
配置在转子壳体20筒状部分内周面上的转子磁铁19做成环状，围绕圆周方向对S极与N极交替地励磁。该磁铁19由例如钕系烧结金属体形成。
与上述转子15一起构成主轴马达4的定子16具有定子壳体21、轴承装置30的壳体56、驱动线圈22、卷绕驱动线圈22的铁心23以及实装有控制该主轴马达4的旋转的驱动电路等的图中未示的挠性印刷电路板。
定子壳体21通过例如不锈钢制作，挠性印刷电路板通过粘接固定在该壳体21上。挠性印刷电路板与驱动线圈22电连接。该驱动线圈22的U相端子、V相端子及W相端子和公用端子通过挠性印刷电路板从定子壳体21引出到外部。挠性印刷电路板通过连接器与通电控制部25电连接。
卷绕有驱动线圈22的铁心设有例如9极。与此相对，转子磁铁19围绕圆周方向交替地形成例如12极的S极与N极。从通电控制部25以给定通电模式将驱动电流供给驱动线圈22时，借助于把电流供给驱动线圈22所产生的磁场以及转子磁铁19所产生的磁场的相互作用，转子15以轴体51位中心，相对于定子16连续地旋转。
在定子壳体21上，向上直立地形成圆筒部28。具有构成主轴马达4的主轴的轴体51的轴承装置30，通过插入安装到该圆筒部28上。即是说，圆筒部28成为轴承轴承装置30的安装部。
如上文所述，具有构成主轴马达4的主轴的轴体51的本发明的轴承装置30，如图6所示，包括在轴部53的一端部设有直径大于轴部53的做成圆盘状的作为突出体的突出片54的轴体51；对轴体51围绕圆周方向进行支持的径向轴承55；支持设置在轴体51推力方向一端侧的突出片54的推力轴承58；容纳地支持该径向轴承55及推力轴承58的壳体56。
另外，设置在轴体51一端侧的圆盘状的突出片54，通过径向轴承55及推力轴承58支持轴体51而安装到壳体56上时，与径向轴承55的一端面接触，起到作为防止从壳体56中拔出的防拔片的功能。
在支持轴体51的围绕圆周方向的旋转的径向轴承55的内周面上，形成与轴部53的外周面对峙的产生动压的动压发生部的一对第一动压发生槽，在与该径向轴承55的轴体51的突出片54对峙的一端面上，也形成构成用于产生动压的动压发生部的第二动压发生槽63。进一步，在与推力轴承58的轴体51的突出片54对峙的面上，也形成构成用于产生动压的动压发生部的第三动压发生槽64。
在径向轴承55的内周面上与轴部53的外周面对峙地形成的第一动压发生槽61、62如图7所示，通过将做成V字状的一对槽61a经由连接槽61b围绕圆周方向连接，而在径向轴承55的内周面上形成为人字型槽。第一及第二动压发生槽61、62做成使构成V字状的一对槽61a、61a的尖端侧朝向轴体51的旋转方向R1的结构。在本例中，第一动压发生槽61、62沿着做成圆筒状的径向轴承55轴向的上下并列地形成。设置在径向轴承55上的动压发生槽61、62的数目及大小，可根据径向轴承55的大小或长度等适当地选择。
如图8所示，径向轴承55的一端面上所形成的第二动压发生槽63，位于径向轴承55的一端面的外周侧，也是通过将做成V字状的一对槽63a、63a经由连接槽63b围绕圆周方向连接，而形成为人字型槽。这时，第二动压发生槽63做成使构成V字状的一对槽63a、63a的尖端侧朝向轴体51的旋转方向R1的结构。
如图9所示，在推力轴承58的与轴体51的突出片54对峙的面上所形成的第三动压发生槽，位于做成圆盘状的推力轴承58的外周侧，也是通过将做成V字状的一对槽64a、64a经由连接槽64b围绕圆周方向连接，而形成为人字型槽。这时，第三动压发生槽64做成使构成V字状的一对槽64a、64a的尖端侧朝向轴体51的旋转方向R1的结构。
第一至第三动压发生槽61～64，在轴体51由径向轴承55及推力轴承58支持并在壳体56内连续旋转时，通过填充到壳体56内的粘性流体的润滑油67的流通，在轴体51、径向轴承55及推力轴承58之间产生动压，对旋转的轴体51进行支持。换句话说，径向轴承55及推力轴承58具有作为动压流体轴承的功能。由于轴体51、径向轴承55及推力轴承58之间的摩擦系数非常小，所以，通过轴体51的旋转所产生的动压，实现轴体55的圆滑旋转。
另外，径向轴承55由多孔质的烧结金属形成。另外，推力轴承58由不锈钢等金属形成。
本发明的轴承装置30在径向轴承55的一端面与推力轴承58之间，设置有环状间隔部件65。间隔部件65的内径设定成稍大于轴体51一端部所形成的突出片54的外经。间隔部件65的外周面固定在壳体56的外周面侧。该间隔部件65具有下述的功能。
在图6所示的本发明的轴承装置30中，轴体51的突出片54的与径向轴承55的一端面对峙的面和径向轴承55的一端面之间的空隙C1、及突出片54的与推力轴承58对峙的面和推力轴承58之间的空隙C2，需要维持极高的精度。例如，用于前述盘驱动装置1的主轴马达4所使用的轴承装置30，为了保证轴体51的稳定旋转，各空隙C1、C2必须维持在数μm的精度上。这些空隙过大时，不仅第一至第三动压发生槽61～64不能得到充分的动压效果，而且由于这些空隙的量不均匀，会导致轴体51的旋转时的振动显著地变大。
因此，在本发明的轴承装置30中，如图5及图6所示，通过在设置于轴体51上的突出片54的周围配置间隔部件65，可缩小突出片54的外周面附近的空隙，借此缩小轴体51旋转时润滑油67移动引起的紊乱，实现轴体51的稳定旋转。
在图5及图6所示的轴承装置30中，通过在突出片54的周围配置间隔部件65，可将轴体51的突出片54的与径向轴承55的一端面对峙的面和径向轴承55的一端面之间的空隙C1、及突出片54的与推力轴承58对峙的面和推力轴承58之间的空隙C2分别维持在数μm的精度上。
通过设置这样的间隔部件65，填充到壳体56中的润滑油67能均匀地经过设置在径向轴承55的第二动压发生槽63及设置在推力轴承58上的第三动压发生槽64流通，能在形成第二及第三动压发生槽63、64的部分得到充分的动压发生效果。而且，由于轴体51的突出片54的与径向轴承55的一端面对峙的面和径向轴承55的一端面之间的空隙C1、及突出片54的与推力轴承58对峙的面和推力轴承58之间的空隙C2是均匀的，所以，可缩小轴体51旋转时的振动。并且因此可将轴体51相对于壳体56在轴向的相对位置精度变为高精度，因而可延长轴承装置30及使用该轴承装置30的主轴马达4的寿命，提高了其信赖性。
构成图5及图6所示的轴承装置30的壳体56，由做成筒状的壳体本体71、将壳体本体71的一端侧封闭的与壳体本体71一起形成的构成一端侧部分的底部封闭部72、构成壳体本体71另一端部侧的与壳体本体71一起形成的上部封闭部73组成。上部封闭部73的中央部设置有轴插通孔75，通过容纳在壳体56中的径向轴承55及推力轴承58可自由旋转地支持的轴体51的轴部53穿过该轴插通孔75。
上述构成的壳体56，通过顺次重合将层叠的径向轴承55、间隔部件65及推力轴承58包入，并对合成树脂材料进行外部成形，由此，如图6所示，将径向轴承55配置在壳体本体71的内周侧，并使推力轴承58位于壳体本体71的底部侧，间隔部件65介于径向轴承55与推力轴承58之间，然后，将壳体56一体形成。这时，轴体51的轴部53是预先插入圆筒状的径向轴承55中的，所以，也将轴体51组合成由径向轴承55及推力轴承58支持的状态。轴体51与一体成形的壳体56组合时，设置在一端侧的突出片54与推力轴承58对峙，设置在另一端侧的安装部52侧从壳体71的上部封闭部73上所设置的轴插通孔75突出。
于是，在内包有径向轴承55、间隔部件65及推力轴承58的支持轴体51并一体成形的壳体56中，填充有轴体51旋转时经过第一至第三动压发生槽61～64内流动并产生动压的作为粘性流体的润滑油67。
润滑油67的填充，是通过把插入有轴体51的壳体56投入到容纳润滑油67的填充槽中实现的。接着，通过真空装置对投入有壳体56的填充槽进行真空吸引。之后，通过把真空吸引后的填充槽取出到大气中，将润滑油67填充到壳体56内。
这时，润滑油67填充到以下程度在通过温度变化膨胀的情况下，可防止润滑油67从轴插通孔75内泄漏到壳体56的外部，另外，在温度变化引起收缩的情况下，不会发生向轴体51与轴插通孔75之间形成的空隙79的填充不足。即是说，温度变化引起的润滑油67的油面高度的变化，设定在轴插通孔75内的范围。
润滑油67向壳体56的填充是利用真空装置进行真空吸引而进行的，因此，壳体56的内部压力处于低于外部的状态。结果，可防止润滑油67从壳体56容易发生的泄漏。
本发明的轴承装置30，由于径向轴承55通过烧结金属形成，润滑油67含浸在该径向轴承55中，另外，润滑油67页填充到通过轴体51的旋转产生动压的第一至第三动压发生槽61～64中。也就是说，润滑油67填充到壳体56的全部空隙中。
另外，构成壳体56的合成树脂材料并没有特别的限定，但是，希望使用使填充到壳体56内的润滑油67不沾、相对于润滑油67的接触角度大的材料。因此，壳体56最好用聚酰亚胺、聚酰胺、聚缩醛等氟系合成树脂，聚四氟乙烯特富龙、尼龙等合成树脂。另外，也可以使用PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯烃-丁二烯-苯乙烯)等合成树脂。再者，极高精度的成形还可以通过可能的液晶聚合物形成。
但是，在壳体56的上部封闭部73上所形成的轴插通孔75做成其内径稍大于轴部53的外径的结构，使穿过该插通孔75的轴体51的轴部53，在插通孔75的内周面不滑动接触地转动。这时，形成如图6及图10所示的轴插通孔75，使其内周面与轴部53外周面之间具有能防止填充到壳体56内的润滑油67从壳体56内泄漏的足够间隔C3的空隙79。于是，上部封闭部73构成油密封部，在其与轴体51之间形成轴插通孔75，以便形成能防止填充到壳体56内的润滑油67泄漏的空隙79。
与壳体56一体形成的上部封闭部73，由于是由聚酰亚胺、聚酰胺或尼龙等合成树脂形成的，所以，能确保轴插通孔75的内周面相对于润滑油67的接触角度为60度的程度。本发明的轴承装置30，由于在上部封闭部73上，包括构成油密封部的轴插通孔75的内周面在内，都没有涂敷界面活性剂，就能够使润滑油67相对于上部封闭部73的接触角度变大，因此，可防止轴体51旋转所产生的离心力使润滑油67通过轴插通孔75向壳体56外部的移动。
进一步，在与轴体51的轴插通孔75的内周面对峙的外周面上设置有锥部77。锥部77通过使轴体51的外周面与轴插通孔75的内周面之间所形成的空隙79向壳体56的外方扩大而倾斜。该锥部77在轴体51的外周面上与轴插通孔75的内周面所形成的空隙79中形成压力梯度，产生将填充到壳体56内的润滑油67导入壳体56内部的力。由于当轴体51旋转时，能够把润滑油导入壳体56的内部，因此，能使润滑油确实浸入动压流体轴承构成的径向轴承55及推力轴承58上所设置的第一至第三动压发生槽61～64中，并产生动压，实现对轴体51的稳定支持，而且，可防止填充到壳体56内的润滑油67的泄漏。
在本发明的轴承装置30中，浸入第一至第三动压发生槽61～64并产生动压的润滑油67，如图6及图10所示，从壳体56内面对通过轴体51上形成的锥部77和轴插通孔75的内周面两者所形成的空隙79填充。换句话说，润滑油67填充到壳体56内的间隙中，而且含浸在烧结金属组成的径向轴承55中。
在这里，对于在轴体51上形成的轴体77和轴插通孔75的内周面之间所形成的空隙79进行说明。该空隙79的最小间隔相当于轴体51的外周面和轴插通孔75的内周面之间所形成的间隔C3，该间隔C3取20μm～200μm比较合适，最好是100μm的程度。如果间隔C3小于20μm，通过合成树脂对轴承装置的30的壳体56一体成形进行制作时的成形精度很难确保。如果空隙79的间隔C3大于200μm，当冲击作用到轴承装置30上时，填充到壳体56内的润滑油67就会飞散到壳体56的外部，导致耐冲击性降低。
关于填充到壳体56内润滑油67因冲击而飞散到壳体56外部的耐冲击性G，用下述式(1)表示。
G＝(12γcosβ/2ρc2)/g………………(1)在这里γ表示润滑油的表面张力β表示润滑油的接触角ρ表示润滑油的密度c表示旋转轴与轴插通孔之间的间隔g表示自由落体加速度通过(1)可以看出，耐冲击性G与空隙79的间隔c的2次方成反比。
另外，热膨胀引起的油面上升量h由下述式(2)表示。
h＝VαΔt/2πRc………………(2)在这里V表示润滑油的填充量α表示热膨胀系数Δt表示温度变化量R表示轴半径从式(2)可以看出，由于油面上升量h与间隔c的大小成反比例，如果间隔c变窄，虽然可以提高耐冲击性G，但是，由于温度升高，润滑油67的油面高度h急剧地上升，就必须增加轴插通孔75的轴方向的厚度。
根据计算得出，在支持具有直径2mm～3mm轴径的轴部53的轴体51的轴承装置30，如果轴部53与轴插通孔75之间形成的空隙79的间隙C3是100μm的程度，轴插通孔75的高度H1为1mm的程度时，耐冲击性在1000G以上，耐温度特性在80℃，能构成可防止填充到壳体56内的润滑油67飞散的、信赖性高的轴承装置30。
另外，本发明的轴承装置30，由于设置有通过使轴体51的外周面与轴插通孔75的内周面之间所形成的空隙79的间隔C3向壳体56的外方扩大而倾斜的锥部77，因此，在轴体51的外周面上与轴插通孔75的内周面所形成的空隙79的间隔C3中形成压力梯度，借助于轴体51旋转时产生的离心力，产生将填充到壳体56内的润滑油67导入壳体56内部的力。
换句话说，本发明的轴承装置30，轴体51的外周面与轴插通孔75的内周面之间所形成的空隙79，可借助于表面张力的密封防止润滑油67的飞散。
下面，参照图11及图12说明本发明的轴承装置的另一例子。
图11及图12所示的轴承装置80，可通过使壳体86更容易进行的外部成形而形成。
另外，在图11及图12所示的轴承装置80中，在与上述图6所示轴承装置30公用的部分标有共用的符号，其详细说明省略。
图11所示结构的轴承装置80，如图12所示，预先准备组件90。该组件90具有轴体51、径向轴承55、推力轴承58及间隔部件81。间隔部件81将圆筒部82与环状套筒83一体地构成。环状套筒83在圆筒部82的内周面沿全周并朝向轴体51的突出片54外周面突出地形成。
如图12所示，将轴体51、径向轴承55、间隔部件81及推力轴承58作为预备组件暂时保持，将这些预备为组装的结构。相对于该组件90，将图11所示的壳体86由合成树脂进行外部成形。通过准备该预备组件，使壳体86的外部成形更容易进行。
接着，参照图13，说明本发明轴承装置的再一例子。在该轴承装置91中，在与上述图6所示轴承装置30公用的部分标有共用的符号，其详细说明省略。下面只说明与图6所示轴承装置30不同的点。即是说，径向轴承94与间隔部件95一体形成。于是，通过把径向轴承94与间隔部件95一体形成，可减少零部件数目，降低费用。
下面，参照图14，说明本发明轴承装置的再一例子。在该轴承装置101中，在与上述图6所示轴承装置30公用的部分标有共用的符号，其详细说明省略。与图6所示轴承装置30不同点在于，在间隔部件102的一部分上，设有面对壳体56的外部的突出部104，该突出部104与设置在壳体56上的贯通孔103嵌合。于是，由于突出部104与贯通孔103嵌合，将间隔部件102固定在壳体56上，因此，能相对于壳体56可靠地固定该间隔部件102。
但是，作为壳体56的成形材料使用的聚酰亚胺、聚酰胺、尼龙等合成树脂，相对于金属粘接的固结有可能不充分。本发明轴承装置，是通过使合成树脂制的壳体56位于最外周，将该合成树脂制的壳体56与主轴马达4的金属制成的圆筒部28相嵌合而固定的。因此，不能用粘接剂将壳体56可靠地接合到金属制成的圆筒部28上。
另一方面，配设在壳体56内的间隔部件102是由例如铁、黄铜、铝等金属形成。因此，通过在金属形成的间隔部件102的一部分上设置突出部104，该突出部104面对壳体56的外部，能得到壳体56与圆筒部28的接合面彼此成为金属的部分，因而，能用粘结剂可靠地把壳体56与金属制成的圆筒部28接合在一起。
另外，设置在间隔部件102上的突出部104如图15所示，也可以有设置有多个。这样，通过设置多个面对壳体56的外部的金属制成的突出部104，可增大与金属制成的圆筒部28接触的金属制成的部分的面积，进一步可靠地利用粘结剂并且壳体56与金属制成的圆筒部28接合在一起。
下面，参照图16及图17，说明本发明轴承装置的再一例子。另外，在该例子中，在与上述图6所示轴承装置30公用的部分标有共用的符号，其详细说明省略。
图16所示的轴承装置110，将间隔部件111与壳体56的内周侧一体形成。在制作这样的轴承装置110时，如图17A所示，在第一树脂成形工序中，通过相对径向轴承55的外部成形，形成包含上部封闭部73的壳体71。这时，与壳体56一体地使间隔部件111成形。
接着，如图17B所示，将轴体51插入容纳地安装到壳体本体71内的径向轴承55中，与轴体51的突出片54对峙地配置推力轴承58，以合成树脂材料对配置有推力轴承58的壳体本体71的底部侧施以外部成形，形成具有把壳体本体71的底部侧封住的底部封闭部72的壳体56。经过这样的成形工序，容易制作出零部件数目、信赖性高的动压流体轴承装置。
此外，在壳体本体71的底部侧通过外部成形构成底部封闭部72的合成树脂材料，使用可以在低于构成壳体本体71的合成树脂耐热温度的温度下成形的材料。由于使用了这样的材料，所以，不会影响先成形的壳体本体71的成形精度，就能形成使底部封闭部72与壳体本体71一体化的壳体56。
本发明的轴承装置以及使用该轴承装置的马达，将径向轴承、推力轴承、轴体以及间隔部件容纳到用合成树脂一体形成的壳体中，而且，轴体51如图10所示，通过设有用于防止填充到壳体56中的粘性流体的润滑油67从壳体56泄漏的足够的间隔C3的空隙79，突出到壳体56的外方，因此，能可靠地防止填充到壳体56中的润滑油67从壳体56的泄漏。
由于可防止填充到壳体56中的润滑油67从壳体56的泄漏，所以，润滑油67可经过构成动压发生部的第一至第二动压发生槽61～64流动。而且，本发明的轴承装置如图6所示，轴体51的突出片54的与径向轴承55一端面对峙的面和径向轴承55的一端面之间的空隙C1、及突出片54的与推力轴承58对峙的面和推力轴承58之间的空隙C2，可维持极高的精度，因此，不会产生偏心，可在稳定状态下实现轴体51的旋转，进而，是非常有用的轴承装置，可用于硬盘驱动装置之类的信息记录再生装置。
本发明的轴承装置，由于提高了旋转的轴体51的突出片54与径向轴承55以及推力轴承58各自之间的空隙C1、C2的精度，因此，可使润滑油经由第二及第三动压发生槽63、64的流动所产生的动压为一定，能得到轴体51的高精度的旋转状态。而且，由于也在径向轴承55上形成使润滑油67流通的第一动压发生槽61、62，所以，轴体51也是通过径向及推力方向上的摩擦阻力小、负载小的动压流体轴承支持的结构。由这样的动压流体轴承支持的轴体51，其负载极小，即使在高速旋转的情况下，也能确保稳定地旋转，而且，可实现寿命等信赖性的提高。
上述的各轴承装置，由于是将壳体56通过合成树脂一体形成，所以，使外部成形等成为可能，不需要组装工序，容易维持高精度地进行制造。
另外，上述各轴承装置，由于可防止填充到壳体56中的润滑油67的泄漏、飞散，所以，在用于盘驱动装置时，润滑油不会对硬盘造成污损，可得到信赖性高的盘驱动装置。
但是，上述的轴体，虽然是将轴部与作为突出体的突出片一体形成，但是，也可以将轴部与突出片独立地形成，之后，一体化。
下面，参照图18～图20，说明使用轴部与突出片独立形成的轴体的轴承装置的例子。
另外，与上述图6所示轴承装置30公用的部分标有共用的符号，其详细说明省略。
用于图18所示的轴承装置300的轴体351，通过单独部件形成直线形状的轴部353和圆盘状的突出片354。轴部353由不锈钢等金属形成。轴部353做成在外周面仅形成锥部77的直线状，因此，可进行无心研磨。轴部353由于是可进行无心研磨的形状，所以，可维持高精度的圆度地形成。
突出片354通过在轴部353的一端侧将合成树脂材料或烧结金属材料进行外部成形，构成与轴部353一体形成的轴体351。
另外，在将突出片354经过外部成形的轴部353的一端侧，形成有可使外部成形的合成树脂材料或烧结金属材料进入的接合用槽部355。通过设置该接合用槽部355，可使突出片354与轴部353牢固地一体化。
这里所示的轴体351的突出片354，由于是在后续工序中，在轴部353上进行外部成形而形成的，所以，可在该成形时形成动压发生槽。换句话说，在与容纳保持于壳体56中的径向轴承55的一端面对峙的一个面上，形成第二动压发生槽363，在与推力轴承58对峙的另一个面上形成第三动压发生槽364。
突出片354一个面上形成的形成第二动压发生槽363，与上述径向轴承55一端面上形成的第二动压发生槽63同样，如图19所示，位于突出片354的外周侧，是通过将做成V字状的一对槽363a、363a经由连接槽363b围绕圆周方向连接，而形成为人字型槽。这时，第二动压发生槽363做成使构成V字状的一对槽363a、363a的尖端侧朝向轴体351的旋转方向R1的结构。
另外，突出片354的与推力轴承58对峙的另一个面上形成第三动压发生槽364，也如图20所示，位于突出片354的外周侧，是通过将做成V字状的一对槽364a、364a经由连接槽364b围绕圆周方向连接，而形成为人字型槽。这时，第三动压发生槽364做成使构成V字状的一对槽364a、364a的尖端侧朝向轴体351的旋转方向R1的结构。
通过采用这样的轴体351，不需要在径向轴承55及推力轴承58上形成动压发生槽，因此，使该径向轴承55与推力轴承58的制造容易。
另外，也可以在突出片354上只形成第二或第三动压发生槽363、364的任何一个。即使在这样形成的情况下，也没有必要在径向轴承55或推力轴承58的一方上设置动压发生槽，使轴承的制造容易。
另外，也可以在突出片354上不设置动压发生槽，只将其做成平坦的圆盘状。即使在这样的轴体351上，也很容易形成轴部353，也使轴承装置300的制造更加容易。
然而，本发明的轴承装置30如图5所示，安装在由轴体51支持转子15的定子壳体21上，构成主轴马达4。在这里，轴承装置30需要定位并可靠地安装在定子壳体21上。
下面，参照图21及图22，说明为了相对于主轴马达的定子壳体定位并可靠固定以得到安装而设有机械固定装置的轴承装置、以及使用该轴承装置的主轴马达的例子。
在与图5所示的主轴马达4公用的部分上，标有公用的符号，其详细说明省略。
图21所示的主轴马达114所使用的轴承装置130，形成有台阶部131，该台阶部131作为在壳体56上构成向定子壳体21的机械的固定装置的卡合部。台阶部131在使轴体51突出的壳体56的设置上部封闭部73侧的外周围形成。
另外，构成主轴马达114的定子16的定子壳体21的圆筒部28，相当于轴承装置130的壳体56的安装部。
壳体56上形成有构成卡合部的台阶部131的轴承装置130，插入由不锈钢等金属形成的定子壳体21上所设置的圆筒部28中时，使设置在圆筒部28尖端侧的铆接部132变形，与台阶部131卡合，借此，机械地固定到定子壳体21上。于是，通过在使壳体的56插入的圆筒部28侧设置铆接部132，安装该轴承装置130，不会将大的负载作用到轴承装置130上，可将轴承装置130定位并安装到主轴马达114的给定安装位置上。
作为轴承装置130的壳体56的材料，在由相对于金属粘接的固结不充分的聚酰亚胺、聚酰胺、尼龙等合成树脂形成的情况下，由于通过铆接手段将轴承装置130固定到圆筒部28上，所以，能可靠地将合成树脂制成的壳体56机械地固定到金属制成的圆筒部130上。
将本发明的轴承装置机械地固定到主轴马达等的马达上的装置，除了上述铆接手段外，还可以采用热铆接手段进行安装。该热铆接手段是，在轴承装置的由合成树脂形成的壳体侧设有热铆接用突起，将该突起与定子壳体侧嵌合，通过热变形，将轴承装置固定到定子壳体上。
另外，也可以在轴承装置的壳体侧一体地设置螺纹部，将该螺纹部与定子壳体侧的螺纹孔螺纹连接，进行安装。
再者，通过在轴承装置的做成圆筒状的壳体外周面上设置平坦部或在壳体外周面上设置凸条部，在定子壳体的圆筒部侧设置与该平坦部或凸条部对应的平坦部或配合凹部，可把轴承装置相对于马达的定子壳体的安装位置定位，并安装该轴承马达。
用于上述主轴马达的轴承装置，虽然是把轴体可旋转地支持在壳体上的，但是，也可以固定轴体，使壳体相对于该轴体旋转地支持着。
下面，参照
使用固定轴体的轴承装置的主轴马达的一个例子。
另外，与图5所示的轴承装置30以及使用该轴承装置30的主轴马达4公用的部分，标有公用的符号，其详细说明省略。
轴固定型主轴马达204如图23所示，将轴承装置230的轴体51固定在定子壳体121上。将轴体51的设置在从壳体56突出的一侧上的安装部52压入定子壳体121上穿设的安装孔152中，由此，将轴体51固定到定子壳体121上。轴承装置230，通过将轴体51固定，而处于相对轴体51可自由旋转地支持壳体56的状态。
如图23所示，在固定轴体51的定子壳体121的一侧，围绕轴承装置230的壳体56设置有圆筒状线圈安装部153。在该线圈安装部153的外周安装有铁心23，在铁心23上卷绕有驱动线圈22。
本例的主轴马达204将转子115安装在相对轴体51自由旋转支持的壳体56上。通过把设置在轴承装置230的壳体56底部封闭部72侧的外周围的嵌合部155压入穿设于转子壳体120中心部的嵌合孔154中，将转子115与壳体56一体旋转地安装着。
此外，在嵌合孔154内与嵌合部155的外周面上，形成对转子155相对壳体56的安装位置进行定位用的定位台阶部。
该主轴马达204，也在转子壳体120的筒状部分的内周面上，配设有与定子116侧的驱动线圈22对峙的转子磁铁19。在转子壳体120的外周侧，形成有载置硬盘3的转台17。该硬盘3也是通过转台17和压接在该转台17上的卡紧部件18将其内周侧部与转子壳体120一体旋转地支持着。
本发明的轴承装置不仅上述轴体侧可以旋转，也可以采用将轴体侧固定、使壳体旋转的结构，可根据使用本发明轴承装置的马达等的构成进行适当地选择。
然而，本发明的轴承装置，在由电绝缘材料的合成树脂形成支持金属制成的轴体的壳体的情况下，因旋转使轴体带电的静电确实不能在轴承装置的外部放电。
因轴体旋转所产生的静电不能在外部放电的轴承装置用于盘驱动装置的情况下，存在有下述问题。
由于没有设置从轴承装置的旋转部的轴体的放电装置或放电路径，所以，通过轴体自由旋转支持的硬盘会带静电。例如，在硬盘上进行扫描、进行信息信号记录再生的磁阻效应元件头，如果耐电压性能为100V的程度，则该耐电压性能是非常低的，因此，可能会因静电而遭到破坏。
鉴于此，在本发明的轴承装置用于即使是一点静电的影响也必须除去的进行信息信号的记录再生的盘驱动装置的情况下，希望备有能可靠地将旋转部分所产生的静电向外部放电的构成。
下面，说明将轴旋转所产生的静电向壳体外部放电的轴承装置及使用该轴承装置的主轴马达。
另外，在以下的说明中，与上述图5及图6所示的轴承装置及主轴马达公用的部分标有共同的符号，其详细说明省略。
使用可将轴51的旋转所产生的静电向壳体56的外部放电的轴承装置160的主轴马达214如图24所示，与上述图5所示的主轴马达4同样，用于盘驱动装置中。
用于图24所示的主轴马达214的轴承装置160如图25所示，用混合有导电性材料的导电性树脂形成壳体156。该导电性树脂，通过在聚碳酸酯、聚酯、尼龙、聚酰亚胺、液晶聚合物等中混入具有导电性的碳、金属粉体等，作为导电性树脂。另外，也可以使用在合成树脂中混入具有导电性的碳毫微(纳米)管的可进行精密成形的材料。
填充到由这样的导电性树脂形成的壳体156中的润滑油157，也可以使用具有导电性的润滑油。作为这种润滑油157，可使用在例如酯系、二元酸酯系、聚烯烃系、氟系等机械油中混入有导电性的碳化合物等的导电材料的润滑油。
容纳地配置在壳体156内的径向轴承155，使用上述的具有导电性的金属材料所形成的烧结金属、黄铜或不锈钢形成。
此外，支持在壳体156上的轴体51也是由有导电性的金属例如不锈钢形成。
使用上述材料形成的轴承装置160，具有从轴体51至填充到壳体156中的有导电性的润滑油157、并进一步至径向轴承55以及有导电性的壳体156的放电路径。换句话说，该轴承装置160，在壳体156内形成有将轴体51旋转时所产生的静电放出到壳体156外部的放电路径。
如图24所示，使用具有这样的放电路径的轴承装置160的主轴马达214，将轴体51旋转所产生的静电在构成定子16的金属制成的定子壳体21上所设置的圆筒部28放电。于是，使用本发明轴承装置160的主轴马达214，可以在定子壳体21上对轴体51旋转所产生的静电放电，因此，可防止静电通过转台17而使硬盘3带电。结果，能在进行信息信号的记录再生的磁头上对静电放电，可靠地防止可能遭受的破坏。
为了构成从轴承装置的旋转轴至主轴马达的定子壳体的放电路径，在上述图14及图15所示的轴承装置101、110中，填充到壳体56中的润滑油67如果使用具有导电性的润滑油。就可以形成从轴体51至壳体56的外部的放电路径。
这样，由于使用了备有从轴体至壳体外部的放电路径的轴承装置，因此，不会受到静电的影响，能可靠地保护构成磁头等盘驱动装置的部件。
备有放电路径的本发明的轴承装置，由于还能够象上述那样防止填充到壳体中的润滑油的泄漏，因此，不会因润滑油而污损盘驱动装置内的磁头或硬盘，达到可靠保护磁头或硬盘的目的，能够成信息信号的记录再生安全的盘驱动装置。
下面，参照
本发明轴承装置的再一例子。
该轴承装置也与上述的图5及图6所示的轴承装置30同样，用于盘驱动装置的主轴马达，因此，与图5及图6所示的轴承装置30及主轴马达4公用的部分标有共同的符号，其详细说明省略。
如图26所示，本例的轴承装置330，通过与主轴马达304的定子壳体21上所设置的圆筒部28嵌合而安装着。这时，借助于设置在圆筒部28尖端侧的卡合爪28a与使轴体51突出的壳体256上部封闭部73的外周围的卡合，把轴承装置330定位并固定在定子壳体21上。
具有构成主轴马达304主轴的轴体51的本例的轴承装置330如图27及图28所示，包括在轴部53一端部上设置有直径大于轴部53并做成圆盘状且作为突出体的突出片54的轴体51；对轴体51围绕圆周方向支持的径向轴承55；用于支持设置在轴体51的推力方向一端侧的突出片54的推力轴承58；以及容纳地支持该径向轴承55与推力轴承58的壳体256。
壳体256用合成树脂形成，具有用于容纳做成圆筒状的径向轴承55的第一容纳保持部910、容纳推力轴承58而配设的第二容纳保持部911及容纳轴体51的突出片54而配设的突出片容纳部913。第二容纳保持部911及突出片容纳部913连续地形成。第一容纳保持部910形成内径小于第二容纳保持部911内径的结构，突出片容纳部913的内径做成小于第一容纳保持部910与第二容纳保持部911各自的内径的中间内径。
第一容纳保持部910如图27所示，用于容纳保持做成圆筒状的径向轴承55。第二容纳保持部911用于容纳保持圆盘状的推力轴承58。在突出片容纳部913中，在上下及外周围稍微形成空隙的状态下容纳轴体51的突出片54。
在壳体256的内周侧围绕圆周方向的全周围突出地设置有朝壳体256内侧方向突出的分隔片1000。分隔片1000在将第一容纳保持部910和第二容纳保持部911之间分隔的位置形成。在分隔片1000的中心部形成足以使轴体51的轴部53插通的足够大小的轴插通孔1001。如图27所示，将轴部53插入轴插通孔1001，使轴体51穿过径向轴承55，使安装部52从设置在上部封闭部73上的轴插通孔75突出，由此，将轴体51配设在壳体256内。这时，突出片54位于突出片容纳部913内，推力轴承58处于容纳地配设在第二容纳保持部911内的状态。
如图29所示，在围绕圆周方向旋转地支持容纳于壳体256的第一容纳保持部910内的轴体51的径向轴承55的内周面上，形成有与轴部53的外周面对峙的一对第一动压发生槽261、262。这些动压发生槽261、262，通过将做成V字状的一对槽261a经由连接槽261b围绕圆周方向连接，而在径向轴承55的内周面上形成为人字型槽。该动压发生槽261、262做成使构成V字状的一对槽261a、261a的尖端侧朝向轴体51的旋转方向R2的结构。在本例中，第一动压发生槽261、262沿着做成圆筒状的径向轴承55轴向的上下并列地形成。
如图27及图30所示，在容纳地配设轴体51的壳体256内形成的分隔片1000上的与突出片54对峙的面一侧，形成第二动压发生槽263。第二动压发生槽263如图30所示，位于分隔片1000的外周侧，也是通过将做成V字状的一对槽263a、263a经由连接槽263b围绕圆周方向连接成环状，而形成为人字型槽。这时，第二动压发生槽263做成使构成V字状的一对槽263a、263a的尖端侧朝向轴体51的旋转方向R2的结构。
此外，在推力轴承58的与突出片54对峙的面上，形成有第三动压发生槽264。该第三动压发生槽264，如图28及图29所示，位于做成圆盘状的推力轴承58的外周侧，也是通过将做成V字状的一对槽264a、264a经由连接槽264b围绕圆周方向连接成环状，而形成为人字型槽。这时，第三动压发生槽264做成使构成V字状的一对槽264a、264a的尖端侧朝向轴体51的旋转方向R2的结构。
第一至第三动压发生槽261、262、263、264，在轴体51由径向轴承55及推力轴承58支持并在壳体56内连续旋转时，通过填充到壳体56内的粘性流体的润滑油67的流通，在轴体51、径向轴承55及推力轴承58之间产生动压，对旋转的轴体51进行支持。换句话说，径向轴承55及推力轴承58具有作为动压流体轴承的功能。由于轴体51、径向轴承55及推力轴承58之间的摩擦系数非常小，所以，通过轴体51的旋转所产生的动压，实现轴体55的圆滑旋转。
构成本发明轴承装置330的壳体256及推力轴承58由于是由合成树脂形成，所以，分隔片1000上形成的第二动压发生槽263以及推力轴承58上所形成的第三动压发生槽264，可在壳体256及推力轴承58成形时一体成形，成形非常容易进行。该第二及第三动压发生槽263、264是通过金属模成形的，与在金属制成的部件上进行切削等成形的情况相比，更容易成形。
本例的轴承装置330，为了达到润滑油67向第二及第三动压发生槽263、264的集中，在轴体51旋转时产生稳定的动压，希望尽可能地缩小形成第二动压发生槽263的分隔片1000与轴体51的突出片54之间的间隔以及形成第三动压发生槽264的推力轴承58与轴体51的突出片54之间的间隔。
在把径向轴承55、轴体51、推力轴承58容纳于壳体本体271的状态下，将底部封闭部272相对于壳体本体71进行例如外部成形使之一体化，借此，形成构成本例的轴承装置330的壳体256。于是，由于底部封闭部272是相对于壳体本体71进行外部成形而形成的，因此，不需要机械的组装工序，易于制造。
下面，参照图31说明本例的轴承装置330的制造工序。
本例的轴承装置330，是经过下述各工序制造的，这些工序包括第一树脂外部成形步骤ST1、T型形状的轴插入步骤ST2、推力轴承的插入步骤ST3、第二树脂外部成形步骤ST4、注油步骤ST5，除此之外，还经过润滑油的涂抹、润滑油填充量的调整的工序。
在第一树脂外部成形步骤ST1中，在径向轴承55的周围对壳体本体271进行外部成形。
为了得到推力方向的良好润滑，有必要确保推力轴承58上的做成环状的第三动压发生槽264和轴体51的同轴度。在第一容纳保持部910内容纳地保持径向轴承55。
由于在第一树脂外部成形时，将壳体256的分隔片1000上所形成的第二动压发生槽263与壳体本体271同时形成，所以，成形极其容易，在随后的轴体51的插入步骤ST2中，从壳体本体271内的配设推力轴承58的形成第二容纳保持部911的敞开底部侧插入轴体51。这时，轴体51的尖端部的安装部52从设置于上部封闭部73的轴插通孔75突出，在突出片54位于突出片容纳部913的位置的状态下，将轴体51配设在壳体本体271中。
接着，在推力轴承的插入步骤ST3中，将推力轴承58插入第二容纳保持部911内。
在第二树脂外部成形步骤ST4中，在推力轴承58的外侧，通过将追加的合成树脂材料进行外部成形而形成底部封闭部272，借此，形成密闭的壳体256，将推力轴承58固定保持在第二容纳保持部911内。之后，在注油步骤ST5中，把润滑油填充到壳体256内。
于是，除了上部封闭部73上所形成的轴插通孔75外，壳体256将轴体51的轴部53、突出片54、径向轴承55及推力轴承58封入内部并保持为一体。
用于本例轴承装置330的推力轴承58，是通过压力成形、滚轧成形、腐蚀等在黄铜或烧结金属部件上设置数μm单位深度且大小的动压发生槽264的部件。在这里，推力轴承58也是用合成树脂的成形体成形的，因此，可以在树脂成形时设置具有微小深度、大小的动压发生槽264，进而易于制造，并能实现制造成本的低廉化。
如果形成推力轴承58的合成树脂使用润滑性优良的尼龙等树脂，就可以抑制旋转之后的轴体51的轴和推力轴承58接触时的摩耗，构成信赖性更高的轴承装置。
此外，在图26及图27所示的轴承装置330中，也可以使用图19及图20所示的在突出片354上设置第一及/或第三动压发生槽363、364的轴体351。
在这种情况下，必须在壳体256的分隔片1000及推力轴承58双方或任何一方上设置动压发生槽，结果，易于壳体256或所用推力轴承58的制造。
上述本发明的轴承装置，任何一个最好是使径向轴承的最大外形尺寸与设置在轴体上的突出片的外形尺寸大致相同，采用比较小型的径向轴承和突出片。因而，能缩小壳体本身的外形。
推力轴承的外形尺寸虽然与轴体的突出片及径向轴承的最大外形尺寸相比稍大一些，但是，该推力轴承的外形尺寸大的部分，可由壳体半径方向的壁厚内部吸收，因而，不会导致壳体的外形尺寸变大。
本发明的上述任何一个例子的轴承装置，除了设置在上部封闭部上的轴体穿过的轴插通孔部分中会形成稍微的空隙外，壳体是密闭的结构。换句话说，壳体在轴插通孔部分仅形成足以防止填充到壳体中的粘性流体的润滑油泄漏的空隙。除此之外是密闭的，因此，消除了壳体内的润滑油泄漏到外部、飞散到外部等的危险，可构成信赖性高的轴承装置及具有该轴承装置的马达。由于可防止润滑油的泄漏或飞散，因此，在适用于盘驱动装置的主轴马达的情况下，能防止对硬盘的污损，使硬盘得到可靠的保护。
另外，适用于本发明的轴承装置的结构，由于对轴体的径向及推力方向的支持，全部是由动压轴承支持的，因此，可构成摩擦极低的轴承装置，能保证无能量损失的轴体的旋转。而且，可防止轴体的偏心，实现稳定的旋转，进而，可适用于高速下旋转的盘驱动装置的主轴马达，是非常有用的。
再者，上述的轴承装置，虽然填充到壳体中的粘性流体使用润滑油，但是，如果需要有一定粘性、得到一定的表面张力，则可以适当地选择各种粘性流体。
本发明的轴承装置，不仅可作为盘驱动器的主轴马达的轴承使用，而且也可以作为放热装置的马达或各种马达的轴承使用。
进一步，本发明的轴承装置并不限于马达，还可以广泛应用于具有旋转轴的机构或相对于轴支持旋转的部件的机构。
工业上的应用性如上文所述，本发明，由于在轴体的旋转时可靠地产生动压，而且，能使稳定的动压的产生成为可能，所以，可实现轴体或支持在轴体上的部件在稳定状态下的圆滑旋转。特别是，本发明由于能显著地降低轴体旋转时的摩擦阻力，因此，可用于高速旋转下的盘驱动装置等马达，是非常有用的。
权利要求
1.一种轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在所述轴部一端部上的直径大于所述轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对所述轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与所述突出体对峙配置，并支持所述轴体的推力方向的一端的推力轴承；及将支持所述轴体的所述径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了所述轴体插通的轴插通孔外，为密闭结构的壳体，在所述壳体上设有用于容纳并保持所述径向轴承的第一容纳保持部；用于容纳并保持所述推力轴承的第二容纳保持部；在所述径向轴承和所述推力轴承之间形成，可旋转地容纳所述轴体的突出体的突出体容纳部；及设置在将所述第一容纳保持部与所述突出体容纳部分隔的位置的分隔片，在所述分隔片的与所述轴体的突出体对峙的面上或在所述突出体的与所述分隔片对峙的面上的任何一方上，形成使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
2.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，在所述径向轴承的与所述轴部对峙的内周面上，形成有使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
3.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，在所述推力轴承的与所述突出体对峙的面上或在所述突出体的与所述推力轴承对峙的面上的任何一方上，形成使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
4.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，所述轴体的与所述轴插通孔内周面之间所形成的空隙，是足以防止填充到所述壳体中的粘性流体从所述壳体泄漏的空隙。
5.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，所述轴体是通过所述径向轴承和所述推力轴承相对于所述壳体可旋转地支持着的旋转轴。
6.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，所述轴体是固定轴体，所述壳体通过所述径向轴承和所述推力轴承可相对于所述轴体旋转。
7.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，所述壳体的配设有所述推力轴承侧的端部一侧的部分，由合成树脂形成，并与配设有所述径向轴承的由合成树脂形成的壳体本体熔接而一体化。
8.根据权利要求7记载的轴承装置，其特征是，所述熔接是超声波熔接。
9.根据权利要求1记载的轴承装置，其特征是，所述壳体的配设有所述推力轴承侧的端部一侧的部分，通过在配设有所述径向轴承的壳体本体上进行外部成形，与所述壳体本体一体化。
10.一种马达，备有相对于定子可旋转地支持转子的轴承装置，所述轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在所述轴部一端部上的直径大于所述轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对所述轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与所述突出体对峙配置，并支持所述轴体的推力方向的一端的推力轴承；及将支持所述轴体的所述径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了所述轴体插通的轴插通孔外，为密闭结构的壳体，在所述壳体上设有用于容纳并保持所述径向轴承的第一容纳保持部；用于容纳并保持所述推力轴承的第二容纳保持部；在所述径向轴承和所述推力轴承之间形成，可旋转地容纳所述轴体的突出体的突出体容纳部；及设置在将所述第一容纳保持部与所述突出体容纳部分隔的位置的分隔片，在所述分隔片的与所述轴体的突出体对峙的面上，形成使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
11.根据权利要求10记载的马达，其特征是，在所述径向轴承的与所述轴部对峙的内周面上，形成有使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
12.根据权利要求10记载的马达，其特征是，在所述推力轴承的与所述突出体对峙的面上，形成使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
全文摘要
一种轴承装置，包括具有断面做成圆形的轴部和设置在所述轴部一端部上的直径大于所述轴部并做成圆盘状的突出体的轴体；对所述轴体围绕圆周方向进行支持的径向轴承；与所述突出体对峙配置，并支持所述轴体的推力方向的一端的推力轴承；及将支持所述轴体的所述径向轴承和推力轴承配置在内部并填充有粘性流体，除了所述轴体插通的轴插通孔外，为密闭结构的壳体，在所述壳体上设有用于容纳并保持所述径向轴承的第一容纳保持部；用于容纳并保持所述推力轴承的第二容纳保持部；在所述径向轴承和所述推力轴承之间形成，可旋转地容纳所述轴体的突出体的突出体容纳部；及设置在将所述第一容纳保持部与所述突出体容纳部分隔的位置的分隔片，在所述分隔片的与所述轴体的突出体对峙的面上或在所述突出体的与所述分隔片对峙的面上的任何一方上，形成使所述粘性流体产生动压的动压发生部。
文档编号H02K7/08GK1664390SQ20051005441
公开日2005年9月7日 申请日期2002年10月18日 优先权日2001年10月24日
发明者宍户祐司, 桥本寿雄, 高田清幸 申请人:索尼公司