专利名称：流动动力轴承装置和设有其的电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过在径向轴承间隙中产生的流体(润滑流体)的媒介作用(intermediation)以非接触支撑通过动压力作用可旋转地支撑轴部件的流体动力轴承装置。此轴承装置适于使用在诸如磁盘装置(诸如HDD或者FDD)、光盘装置(诸如CD-ROM、CD-R/RW，或者DVD-ROM/RAM)、或者磁光盘装置(诸如MD或者MO)的信息装置的主轴电动机、激光束打印机(LBP)的多边形扫描仪电动机或者诸如轴流式风扇的电子装置的小电动机中。
背景技术：
除了较高的旋转精度之外，如上所述的电机需要速度提高、成本减小、噪音减小等。确定这样的必不可少的性能的因素之一是支撑电动机的主轴的轴承。近来，作为这样的轴承，考虑使用在上述必不可少的性能上优越的流体动力轴承，或者这样的流体轴承已经进入了实际的使用。
例如，在将并入诸如HDD的盘装置的主轴电动机的流体动力轴承装置中，使用了动压力轴承，所述动压力轴承设有在径向方向上以非接触支撑来支撑旋转部件的径向承载部分，所述旋转部件具有轴部分和凸缘部分；以及推力轴承部分，所述推力轴承部分以非接触支撑在推动方向上支撑旋转部件(例如，参看JP2002-61641A)。在动压力轴承中，动压力槽作为动压力产生装置设置在构成径向承载部分的轴承套筒的内周表面中或者在与其相对的轴部分的外周表面中。此外，动压力槽设置在构成推力轴承部分的凸缘部分的两个端部表面中或者与其相对的表面中(例如，轴承套筒的端部表面，或者在壳体的底部上的端部表面)。
当信息装置性能提高时，对于此种类型的流体动力轴承装置，进行了努力以提高它们的部件的加工精度和组装精度，以获得所需的较高轴承性能。另一方面，由于信息装置的价格的显著减小的结果，对于此类型的流体动力轴承装置的成本的减小越来越提出了严格的要求。此外，今天，对于开发尺寸和重量减小的信息装置存在激烈的竞争，结果，也需要此类型的流体动力轴承装置的尺寸和重量减小。
壳体设有基本圆柱形的侧部分和在侧部分的一端上关闭开口的底部部分。底部部分可以与侧部分一体形成，或者从侧部分分开形成。在后者的情况下，固定部分预先设置在侧部分的一个端部部分的内周中，以及构成底部部分的部件(底部部件)通过挤压配合、粘合剂等被固定到此固定部分。
近年来，一直试图将机加工的金属材料的壳体用树脂材料所形成的注射成形替换，以实现流体动力轴承装置的成本和重量的减小。特别地，在其底部部分形成作为单独的底部部件的壳体的情况下，树脂壳体的实现经常通过单独地形成树脂制模(molding)的侧部分来获得同时形成金属材料的底部部件，诸如现有技术中的黄铜或者铝合金。当这样单独形成树脂制模的侧部分时，通常在注射成形之后在构成固定部分的部分上提供注射树脂制模的浇口(gate)。在这种情况下，固定部分在切割浇口之后通过车加工来形成。
但是，必须注意，侧部分的固定部分所需的尺寸精度通常较为严格，其车加工必须小心翼翼地执行。这样，车加工成本的增加不可避免，这意味着通过使用树脂所获得的成本的优点不能享受到充分的程度。此外，由于车加工的结果所产生的外部杂质可能保留在固定部分上。在那样的情况下，这样的外来杂质可以在底部部件的挤压配合之后进入轴承装置的内部，并构成污染物，由此恶化了轴承的性能。
发明内容
本发明的目的是实现此类型的流体动力轴承装置的制造成本的减小，由此提供了价格更便宜的流体动力轴承装置。
为了实现上述目的，提供了一种流体动力轴承装置，包括形成作为带底部的圆柱体的壳体；轴承套筒，所述轴承套筒保持在壳体的内周中；旋转部件，所述旋转部件具有插入到轴承套筒中的轴部分，并适于围绕旋转中心轴旋转；以及径向承载部分，所述径向承载部分在径向的方向上以非接触支撑通过旋转部件的轴承套筒和轴部分之间的径向轴承间隙中所产生的流体的动压力作用而来支撑旋转部件，其特征在于壳体具有侧部分，所述侧部分通过注射成形形成为树脂材料的基本圆柱形的结构；以及底部部件，所述底部部件固定到固定部分，所述固定部分设置在侧部分的一个轴向端部的内周中并在侧部分的一个轴向端部上关闭开口；以及固定部分是通过注射成形所注射的树脂材料的固化所形成的模制表面，与模具的内表面相一致。
此处，上述的流体(润滑流体)可以是诸如润滑油(或者润滑油脂)的液体或者磁性流体，或者诸如空气的气体。
通过形成构成壳体的树脂材料的注射成形的侧部分，与其中其通过车加工(诸如切割、或者压力加工)由金属所形成的情况相比，就可以产生更高精度和更轻重量的壳体。此外，由于在侧部分中形成并用于固定底部部件的固定部分是通过注射成形所注射的树脂的固化所形成的模制表面，所述模制表面与模具的内表面一致，就可以很容易形成高精度、低成本的固定部分。由于固定部分是树脂材料中的填料没有被暴露的光滑表面，没有产生微小的杂质物质等，当挤压配合底部部件时，所述杂质物质等通过摩擦导致污染物。
通过其树脂材料(熔融树脂)被注射到模具(室)中的浇口可以设置在室中的位置上而不是对应固定部分的位置。特别地，浇口设置在对应固定部分的轴向相对侧上的内周边部分的位置上是有利的。使用此结构，就可以用树脂均匀地填充室，由此使得其可以执行高精度部件的成形。在此过程中，作为浇口残痕(gate mark)的浇口切割部分(gate cut portion)在侧部分的一端上形成内周边部分上。但是，此部分没有与其它部件的固定直接相关，这样不需要单独执行抛光等。这样，就可以减小步骤的数目并实现壳体的制造成本的减小。对于浇口结构，只要其允许室均匀地填充熔融的树脂就没有特别的限制。其可以从包括膜状浇口、针尖型浇口(包括多针尖浇口)、盘型浇口等的组中选择。
如上所述，在轴向地与侧部分的固定部分相对的侧面上的部分的内周边部分上，形成作为浇口残痕的浇口切割部分。对于此，当浇口切割部分的轴向尺寸大于设置在轴承套筒的外周边上的带导角部分的轴向尺寸时，当将轴承套筒固定到壳体时，例如当将轴承套筒插入到壳体中时，提供了阻力。此外，有助于浇口切割部分和带导角(chamfered)部分之间的摩擦的磨损粉末可以被允许侵入到轴承装置中以导致轴承性能的恶化。这样，浇口切割部分的轴向尺寸不大于轴承套筒的导角部分的轴向尺寸是有利的。
即使在壳体和轴承套筒已经彼此固定之后，浇口切割部分在其中其自动通过模具的打开/关闭运动而切割的状态中，或者在其中其在模制之后通过冲压机所冲压的状态中保持，即，毛刺(burrs)等被允许保留。让此状态保持是不利的，因为担心由于毛刺等的落下所导致的污染。另一方面，试图完全移除毛刺需要仔细的车加工操作，导致较高的成本。
有鉴于此，在本发明中，浇口切割部分用粘合剂覆盖。这使得其通过简单的措施防止毛刺等落下，使得其可以用较低的成本解决上述问题。
对于形成壳体的树脂材料没有特殊的限制，只要其是允许注射成形的热塑树脂，以及可以使用无定形树脂和结晶树脂。树脂材料可以用填料适当地混合，用于给予其一定的特征，诸如强度、可模制性和可导性。
对于径向承载部分的形式没有特别的限制，只要其可以通过流体的动压力作用产生压力。例如，其可以是设有径向倾斜结构的动态压力槽的动态压力轴承，诸如人字形状(herringbone-like)结构，在径向轴承间隙中具有多个锲形状间隙的动压力轴承(多叶状轴承)，或者动压力轴承(立式止推轴承)，其中多个形成作为轴向槽的动态压力槽被设置在周向方向上相同的间隔上。
如上所构造的流体动力轴承装置可以适当地用在具有转子磁铁和定子线圈的电动机中，例如，用于盘装置(诸如HDD)的主轴电动机中。
如上所述，根据本发明，就可以实现壳体的制造成本的降低，并在不涉及诸如污染物的问题的情况下提高流体动力轴承装置的轴承性能。
在附图中图1是并入根据本发明的实施例的流体动力轴承装置的主轴电动机的横截面视图；
图2是根据本发明的实施例的流体动力轴承装置的横截面视图；图3A是轴承套筒的横截面视图，以及图3B是显示轴承套筒的下端表面的视图；图4A是显示了壳体模制过程的示意横截面视图，以及图4B是图4A的部分A的放大视图；图5是图2的部分B的放大横截面视图；图6是流体动力轴承装置的另外的构造示例的横截面视图；图7是径向承载部分的另外的构造示例的横截面视图；图8是显示了径向承载部分的另外的结构示例的横截面视图；以及图9是显示了径向承载部分的另外的结构示例的横截面视图。
具体实施例方式
在下述中，本发明的实施例将参照附图进行说明。
图1是并入根据本发明的实施例的流体动力轴承装置的信息装置主轴电动机的构造示例。此主轴电动机被用于盘驱动装置中，诸如HDD，并设有以非接触支撑可旋转地支撑的流体动力轴承装置1，设有轴部分2的旋转部件3，通过诸如径向间隙的媒介作用彼此相对设置定子线圈4和转子磁铁5，以及电动机支架(保持部件)6。定子线圈4安装到电动机支架6的外周上，以及转子磁铁5安装到旋转部件3的外周上。流体动力轴承装置1的壳体7通过挤压配合/粘合剂等固定到电动机支架6的内周上。一个或者多个盘状信息记录介质，诸如磁盘通过旋转部件3保持。当定子线圈4被激励时，转子磁铁5通过在定子线圈4和转子磁铁5之间所产生的电磁力所旋转，由此旋转部件3和轴部分2一体旋转。
如图2中所示，例如，作为其主要部件，流体动力轴承装置1具有包括侧部分7a和从侧部分7a分开的底部部件10的壳体7，并在侧部分7a的一个轴向端部上打开和关闭；保持在壳体7之内的轴承套筒8；以及相对壳体7和轴承套筒8进行相对旋转的旋转部件3。在下述的说明中，为了方便，底部部件10侧将称为下侧，与底部部件10轴向相对的侧面将被称为上侧。
旋转部件3包括覆盖诸如壳体7的上侧的毂部分(hub portion)9，以及插入到轴承套筒8的内周中的轴部分2。
毂部分9设有盘部分9a，所述盘部分设置在壳体7的顶部上圆柱形部分9b，所述圆柱形部分9b轴向向下从盘部分9a的外周部分延伸；以及盘安装表面9c和凸缘部分9d，所述盘安装表面9c和凸缘部分9d设置在圆柱形部分9b的外周中。盘状信息记录介质(未示出)配合到盘部分9a的外周上，并放置在盘安装表面9c上。盘状信息记录介质通过适当的保持装置(未示出)保持在毂部分9上。
在此实施例中，轴部分2与毂部分9一体形成，并在其下端上具有作为分离防止部件的单独的凸缘部分11。凸缘部分11由金属所形成，并通过螺钉等固定到轴部分2。
轴承套筒8形成作为包括烧结金属所构成的多孔材料，特别是由主要成分是铜的烧结金属所构成的多孔材料。在在轴承套筒8的两端的外周边上，形成具有轴向尺寸δ2的导角部分8d(参看图5)。轴承套筒8的材料没有限制到烧结金属。例如，其也可以由诸如黄铜的软金属形成轴承套筒8。
如图2中所示，在轴承套筒8的内周表面8a上，为了彼此轴向地分开，设有两个构成第一径向承载部分R1和第二径向承载部分R2的上下区域。例如如图3A中所示，在上述的两个区域中，分别形成人字形状的动压力槽8a1、8a2。上动压力槽8a1相对轴向中心m非对称形成(上下倾斜槽之间的区域的轴向中心)，轴向中心m的上侧上的区域的轴向尺寸X1大于其下侧上的所述区域的轴向尺寸X2。此外，在轴承套筒8的外轴表面8b中，形成一个或者多个轴向槽8b1以在整个轴向长度之上延伸。在此实施例中，在相等的周向间距上形成三个轴向槽8b1。
此外如图所示，例如在图3B中，在构成推力轴承部分T2的推力承载表面的轴承套筒的下端表面8c的部分环形区域中，形成多个动压力槽8c1，所述动压力槽8c1例如被安置为螺旋的结构。
壳体7通过基本圆柱形侧部分7a以及用作关闭侧部分7a的下开口的底部部分的底部部件10所形成。侧部分7a通过树脂材料的注射成形所形成。尽管未示出，在侧部分7a的上端表面7a1上构成推力承载部分T1的推力承载表面的特别的环形区域中，形成以诸如螺旋结构安置的多个动压力槽。对应这些动压力槽的形式被传递到用于模制侧部分7a的模具的表面，以及这些槽与侧部分7a的制模同时形成。
如图2中所示，在侧部分7a的外周中，形成逐渐向上分叉的锥形外壁7b。在锥化外壁7b和圆柱形部分9b的内周表面9b1之间，形成其径向尺寸从壳体7的下端逐渐向上减小的环形密封空间S。在轴部分2和毂部分9的旋转的过程中，密封空间S与推力承载部分T1的推力轴承间隙的外周相连通。
在侧部分7a的下端的内周中，形成固定部分7c，底部部件10固定到所述固定部分7c。固定部分7c的内周表面7c1具有比保持轴承套筒8的内周表面7d更大的直径，以及固定部分7c的壁厚小于侧部分7a的盘部分的壁厚(除了部分7c之外的区域)。此外，在侧部分7a的上端的内周中，形成内周边部分7a2。如图4B中所示，内周边部分7a2指的是靠近上端的侧部分7a的内周表面7d的一部分，并包括形成轴向圆柱形表面的内周表面的上端，以及与其相邻的锥形部分7f。
如上所述，壳体7(侧部分7a)通过树脂材料的注射模制所形成，这样与诸如传统的通过车加工所形成的金属壳体相比重量可以减小，以及进一步地，各部分可以用很高的精度形成。此外，这有助于实现形成壳体的成本的减小。此外，动压力槽随着注射成形一起形成，这样就可以实现用于形成动压力槽的成本的减小。
对于用于形成侧部分7a的树脂材料没有特别限制，只要其是允许注射成形的热塑树脂。可以被使用的无定形树脂的示例包括聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)以及聚醚酰亚胺(PEI)。可以被使用的结晶树脂的示例包括液晶聚合体(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚苯基硫醚(PPS)。
可以合适地将填料混合到上述的树脂材料中以对其给予不同的特性。例如，为了实现强度和可模制性的改良，可以混合诸如玻璃纤维的纤维状填料、诸如钛酸钾的晶须(whisker)填料或者诸如云母的鳞状填料。此外，为了对树脂材料给予传导性，就可以混合诸如碳纤维、碳黑、石墨、碳纳米材料或者金属粉末的纤维状或者粉末导电填料。这样的填料可以单独使用，或者两个或者多种类型的填料可以在混合的状态中使用。
底部部件10由金属材料所形成，诸如黄铜或者铝合金，并通过挤压配合、挤压配合/粘合等固定到形成在侧部分7a的下端的内周中的固定部分7c的内周上。
图4A和4B是示出了用于形成壳体7(侧部分7a)的注射成形过程的示意图。在包括静模和动模的模具中，提供了室17、浇口17a和浇口道(runner)17b。具有轴向尺寸δ1的浇口17a设置在对应侧部分7a的内周边部分7a2的模具的位置上。如下所述，在如图所示的示例中，为了方便，在用冲头在径向方向上冲压浇口17a时，浇口17a设置在对应侧部分7a的内周表面7d的上端的位置上。当采用诸如一些其它浇口切割方法时，也可以在对应锥形部分7f的位置上提供浇口17a。
从注射成形机(未示出)的喷嘴喷射的树脂材料(熔融树脂)P通过模具的浇口道17b和浇口17a以填充室17。这样，通过对室17从设置在侧部分7a的上端的内周中对应内周边部分7a2的位置上的浇口17a填充熔融树脂P，熔融的树脂P在周向方向上和在轴向方向上均匀地填充室17，这样就可以用很高的精度形成侧部分7a。对于浇口17a的结构没有特殊的限制，只要其允许室17均匀地填充熔融树脂P。例如，除了在对应内周边部分7a2的位置上的周向方向上的一个或者多个位置上设置的针尖型浇口(多针尖型浇口)之外，可以采用环形膜状浇口、盘型浇口等。
在填充室17的熔融树脂P冷却和固化之后，动模被移动以打开模具。然后，制模(molding)从模具中取出，浇口17a用冲头冲压，由此如图4B所示，作为浇口17a的浇口残痕的浇口切割部分7e被形成在内周边部分7a2上。与浇口17a相似，浇口切割部分7e具有轴向尺寸δ1。
传统上，浇口设置在对应固定部分7c的室17中的位置上。为了将底部部件10用很高的精度通过挤压配合固定到固定部分7c，所需的尺寸精度相对严格，这样通过仔细车加工执行最后加工。结果，处理成本的增加是不可避免的，通过使用树脂所获得的成本的优点不能被享受到充分的强度。从图4A中明显可见，在此实施例中，相比较而言，固定部分7c是与模具的内表面一致、通过注射成形树脂的固化所获得的模具表面。这样，就可以比传统通过车加工所获得的固定部分用更高的精度和低的多的成本形成固定部分7c。
此外，当执行车加工时，诸如树脂材料中的填料暴露在所述表面上以产生外来杂质。当这样的外来杂质保留在固定部分7c上时，外来杂质可以进入轴承装置的内部以在挤压配合底部部件10之后构成污染物，由此恶化了轴承性能。在此实施例中，相比较而言，固定部分7c是模制表面，这样没有填料暴露在所述表面上，并且可归因于其的外来物质的产生被抑制，这样使得其可以避免对轴承性能的恶化的危险。
接着，将说明用于组装此实施例的流体动力轴承装置1的过程。
首先，轴承套筒8通过挤压配合/粘合等被固定到构成壳体7的侧部分7a的内周表面7d。如图5所示，在侧部分7a的上端上形成在内周边部分7a2上的浇口切割部分7e的轴向尺寸δ1不大于轴承套筒的任一端上的外周边上所设置的导角部分8d的轴向尺寸δ2(δ1≤δ2)。如果δ1＞δ2，当诸如将轴承套筒8插入到壳体7中时提供了阻力。此外，担心轴承套筒8没有在预定的位置上固定。此外，担心由于可归因于浇口切割部分7e和导角部分8d之间的摩擦的外来物质的产生而让承载性能恶化。在此实施例的构造中，相比较而言，不会涉及这样的问题，轴承套筒8可以很容易挤压配合。
在轴承套筒8固定到侧部分7a之后，粘合剂M被导致填充通过形成在轴承套筒8的导角部分8d和与其相对的侧部分7a的内周边部分7a2所形成的空间以覆盖浇口切割部分7e。
即使在固定之后，浇口切割部分7e保持在其中浇口17a用冲头冲压的状态中，并被切割，即在其中毛刺被允许保留的状态中。当轴承装置用此状态被保持而操作时，浇口切割部分7e的一部分(毛刺)可以进入承轴承装置的内部以构成污染物，由此恶化了轴承性能。如果通过车加工等在浇口切割部分7e上执行最终加工，就必须仔细进行抛光，在抛光之后的外来杂质移除操作，等，导致相当高的成本。在此实施例中，相比较而言，就可以通过延伸以非常简单且不昂贵的装置填充粘合剂M来防止毛刺等落下、污染物产生。
接着，与毂部分9一体形成的轴部分2插入到固定到侧部分7a的轴承套筒8中。此后，凸缘部分11通过诸如螺钉安装到轴部分2上，然后底部部件10通过挤压配合或者挤压配合/粘合固定到侧部分7a的固定部分7c的内周上。
当组件如上所述组装完成时，旋转部件3的轴部分2插入到通过轴承套筒8的内周表面8a所限定的孔中，以及凸缘部分11容纳在轴承套筒8的下端表面8c和底部部件10的上端表面10a中。此后，包括轴承套筒8的内中空(voids)的流体动力轴承装置1的内空间填充以流体(润滑流体)，诸如润滑油。此时，润滑油的油位被保持在密封空间S的范围之内。
在如上所述的流体动力轴承1中，当旋转部件3(轴部分2)旋转时，构成径向承载表面的轴承套筒8的内周表面8a的上下两个区域通过径向轴承间隙的媒介作用而与轴部分2的外周表面2a相对。当轴部分2旋转时，由于填充径向轴承间隙的润滑油的缘故产生了动压力作用，并且通过此压力，形成了在径向方向上以非接触支撑可旋转地支撑轴部分2的第一径向承载部分R1和第二径向承载部分R2。
此外，在壳体7的侧部分7a的上端表面7a1和与轴部分2一体形成的毂部分9的下端表面9a1之间，形成推力轴承间隙(未示出)。当旋转部件3旋转时，在此推力轴承间隙中由于润滑油而产生动压力作用，以及通过此压力，形成了在推力方向上以非接触支撑可旋转地支撑旋转部件3的第一推力承载部分T1。相似地，在轴承套筒8的下端表面8c和凸缘部分11的上端表面11a之间，形成推力轴承间隙，并且在此轴承间隙中，由于润滑油的缘故产生了动压力作用，这样在推力方向上以非接触支撑形成支撑旋转部件3的第二推力承载部分T2。
如上所述，在本发明的结构中，当形成壳体7并组装流体动力轴承装置1时，就可以消除所有类型的车加工操作，这样就可以实现制造成本的相当减小。在如上构造的流体动力轴承装置1中，推力轴承间隙(推力承载部分T1)被形成在壳体7的上端表面7a1和旋转部件3(毂部分9)的下端表面9a1之间，由此密封空间S形成在壳体7的外周中，由此实现轴承装置的尺寸(厚度)的减小。此外，由于通过形成树脂材料的壳体7重量减小，轴承装置特别地适合应用到用于便携信息装置的主轴电动机上。
本发明不限于上述的构造。其适合应用到任何结构，其中提供了用于将底部部件10固定到树脂侧部分7a的一个端部分的内周的固定部分7c。图6显示了这样的构造的示例，其中，如上述的一个，就可以形成轻重量和高精度壳体7同时实现制造成本的减小。在附图中，与如图2中所示的实施例相同的部件和元件用相同的参考数字来指示，冗余的描述被省略。
作为其主要部件，如图6所示的流体动力轴承装置1具有轴部件12，所述轴部件12在其旋转中心上具有轴部分12a以及在其一端上向外凸起的凸缘部分12b；轴承套筒8，所述轴承套筒8的内周允许插入轴部分12a；壳体7，轴承套筒8固定到所述壳体7的内周；以及密封部件13，所述密封部件13密封壳体7的一端上的开口。在流体动力轴承装置1中，从轴部件12分开的毂部分9(未示出)通过挤压配合等固定以在完成轴承装置之后构成旋转部件。
在此实施例中，第一推力承载部分T1通过凸缘部分12b的上端表面12b1以及与其相对的轴承套筒8的下端表面8c所形成，第二推力承载部分T2通过凸缘部分12b的下端表面12b2以及与其相对的底部部件10的上端表面10a所形成。此外，在轴部分12a的外周表面12a1和密封部件13的内周表面13a之间形成密封空间S。径向槽13b1形成在密封部件13的下端表面13b中。
在如上所述的构造中，流体的动压力作用通过径向承载部分R1、R2以及推力承载部分T1、T2中的人字形或者螺旋动压力槽所产生，本发明不限于这样的构造。
例如，也可以采用所谓的多叶状(multi-lobed)轴承或者立式止推轴承作为径向承载部分R1、R2。
图7显示了径向承载部分R1、R2之一或者二者通过多叶状轴承所形成的示例。在此示例中，构成径向承载表面的轴承套筒8的内周表面8a的区域包括三个弧形表面(arcuate surface)8a3、8a4和8a5(以形成所谓的三段弧轴承)。三个弧形表面8a3、8a4、8a5的曲率中心通过相同的距离从轴承套筒8的轴向中心O偏移。在通过三个弧形表面8a3、8a4、8a5所限定的各区域中，径向轴承间隙在两个周向方向上以锲状方式逐渐减小。这样当轴承套筒8和轴部分2(旋转部件3)形成相对旋转时，径向轴承间隙中的润滑流体根据相对旋转的方向被迫使朝向以锲状方式减小的最小间隙侧之一，并导致压力增加。由于此润滑流体的动压力的作用，轴承套筒8和轴部分2以非接触支撑而被支撑。也可以形成轴向槽，所述轴向槽更深一台阶并在三个弧形表面8a3、8a4、8a5之间的边界部分上称为分离槽。
图8显示了其中径向承载部分R1、R2之一或者二者通过多叶状轴承所形成的情况的另外的示例。也在此实施例中，构成轴承套筒8的内周表面8a的径向承载表面的区域通过三个弧形表面8a6、8a7、8a8所形成(以形成所谓的三段弧轴承)。在通过三个弧形表面8a6、8a7、8a8所限定的各区域中，径向轴承间隙被配置以用锲状方式在一个周向方向上逐渐减小。这样构造的多叶状轴承有时称为锥化轴承。此外，在三个弧形表面8a6、8a7、8a8之间的边界部分中，形成称为分离槽并且是深一个台阶的轴向槽8a9、8a10和8a11。这样，当轴承套筒8和轴部分2在预定的方向上进行相对旋转时，径向轴承间隙中的润滑流体被迫使到以锲状方式减小的最小间隙部分中，并导致压力的增加。通过此润滑流体的动压力作用，轴承套筒8和轴部分2以非接触支撑来支撑。
图9显示了其中径向承载部分R1、R2之一或者二者通过多叶状轴承所形成的情况的另外的示例。在此示例中，如图8的构造中的三个弧形表面8a6、8a7、8a8的最小间隙侧上的预定的区域α通过其曲率中心与轴承套筒8的轴向中心O重合的同心弧所形成。这样，在各预定的区域α中，径向轴承间隙(最小间隙)是恒定的。这样构造的多个叶状轴承有时称为锥化扁平轴承。
上述示例的多叶状轴承的每个是所谓的三段弧轴承，这不能理解为是一种限制。也可以采用所谓的四段弧轴承或者五段弧轴承，或者通过六个或者多个弧形表面所形成的多叶状轴承。此外，在通过多叶状轴承形成径向承载部分中，除了其中如径向承载部分R1、R2的情况那样彼此轴向分开的两个径向承载部分中的结构外，可以采用其中单个径向承载部分被提供以在轴承套筒8的内周表面8a的垂直区域之上延伸的结构。
径向承载部分R1、R2之一或者二者也可以通过立式止推轴承(未示出)所形成。立式止推轴承是其中诸如在构成径向轴承表面的轴承套筒8的内周表面8a的区域中以多个轴向槽的形式设置多个动压力槽的轴承，所述多个轴向槽在预定的周向间距上设置。
此外，尽管未示出，推力承载部分T1、T2之一或者二者可以通过所谓的立式止推轴承、所谓的波状轴承(波状立式止推轴承)等形成，其中诸如在构成推力承载表面的区域中，以径向槽的形式提供了多个动压力槽，所述径向槽安置在预定的周向间距上。
尽管在上述的实施例中，润滑油被用作填充流体动力轴承装置1的内部的润滑流体，也就可以使用其它能够在各承载间隙中产生动压力的一些其它流体，诸如磁性流体或者气体，诸如空气。
尽管上述的动压力轴承具有动压力产生装置，诸如动压力槽，在径向承载部分中，除了这样的动压力轴承之外，本发明的结构也适于应用到采用所谓的在径向承载部分中没有动压力产生装置的圆柱形轴承的流体润滑轴承上。
权利要求
1.一种流体动力轴承装置，包括形成作为带底部的圆柱体的壳体；轴承套筒，所述轴承套筒保持在壳体的内周中；旋转部件，所述旋转部件具有插入到轴承套筒中的轴部分并适于围绕旋转中心轴旋转；以及径向承载部分，所述径向承载部分以非接触支撑在径向方向上通过轴承套筒和旋转部件的轴部分之间的径向轴承间隙中所产生的流体的动压力作用而来支撑旋转部件，其中壳体具有侧部分，所述侧部分通过注射成形形成为树脂材料的基本圆柱形的结构；以及底部部件，所述底部部件固定到固定部分，所述固定部分设置在侧部分的一个轴向端部的内周中并关闭在侧部分的一个轴向端部上的开口；以及固定部分是通过注射成形所注射的树脂材料的固化所形成的模制表面，所述模制表面与模具的内表面相一致。
2.根据权利要求1所述的流体动力轴承装置，其中，壳体在侧部分的另外的轴端上的内周边部分上具有浇口切割部分。
3.根据权利要求2所述的流体动力轴承装置，其中，浇口切割部分的轴向尺寸等于或者小于设置在轴承套筒的外周边上的导角部分的轴向尺寸。
4.根据权利要求2所述的流体动力轴承装置，其中，浇口切割部分用粘合剂覆盖。
5.根据权利要求1所述的流体动力轴承装置，其中，径向承载部分具有作为动压力产生装置的多个动压力槽。
6.根据权利要求1所述的流体动力轴承装置，其中，径向承载部分由多叶状轴承所形成。
7.一种主轴电动机，包括根据权利要求1所述的流体动力轴承装置，转子磁铁和定子线圈。
全文摘要
一种流体动力轴承装置，主要包括壳体、轴承套筒和旋转部件。壳体通过下述所形成由树脂材料注射成形所形成的侧部分；以及底部部件，所述底部部件固定到固定部分，所述固定部分在侧部分的一个轴端上设置在内周中并适于关闭在侧部分的一个轴端上的开口。固定部分是与模具的内表面一致、通过由注射成形所注射的树脂的固化所形成的模制表面。
文档编号H02K5/16GK1821598SQ200610009040
公开日2006年8月23日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年2月17日
发明者栗村哲弥, 稻塚贵开, 玉冈健人 申请人:Ntn株式会社, 日本电产株式会社