CN101529104A - 动压轴承装置及轴承部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动压轴承装置,将成形销23制成相对于假想圆筒面C’以两点接触(用P’表示接触点)的截面形状。由此,固定孔21b1的下凹变小或消除,因此,模型的加工变得容易。另外,由于圆筒面21c和固定孔21b1之间的角部21d被钝化,因此,模型难以变形或破损。因此,能够实现模型制造成本的低廉化,且能够实现轴承装置的低成本化。
Description
技术领域
本发明涉及通过在轴承间隙产生的润滑流体的动压作用来旋转自如地支承轴部件的动压轴承装置及用于该动压轴承装置的轴承部件的制造方法。
背景技术
这种动压轴承装置,作为信息设备例如:HDD等磁盘驱动装置、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盘驱动装置、MD、MO等光磁盘驱动装置等主轴电动机用、激光打印机(LBP)的多边扫描仪电动机、投影仪的色盘、或作为电气设备例如:风扇电动机等小型电动机用可以良好地使用。
现有的动压轴承装置其结构多为,在壳体的内周固定轴承套筒,进而在轴承套筒的内周***轴部件,在轴部件的外周面和轴承套筒的内周面之间形成径向轴承间隙,通过在该径向轴承间隙产生的润滑流体的动压作用旋转自如地支承轴部件。
近年来,以减少零件个数来降低成本等为目的,提案有将轴承套筒和壳体一体化,并且将此置换为模具成形品(专利文献1)。
专利文献1:日本特开2006-226520公报
但是,在动压轴承装置中,为了保持充满于轴承装置的内部的润滑油的压力平衡,多数情况是在轴承装置的内部设置用于使润滑油循环的循环路径。如上所述,在使轴承套筒和壳体一体化的结构中(以下,将该一体化的零件称为“轴承部件”),作为循环路径的一部分,需要在轴承部件上形成贯通孔。从成本方面或防止污染的观点考虑,理想的是,贯通孔是在轴承部件的模具成形的同时利用模型来形成。
图9表示带贯通孔的轴承部件107的一例。该轴承部件107仍具有在壳体的内周面固定轴承套筒的组件的轮廓,其内周面由与轴承套筒的内周面相当的小径内周面107a、与壳体的内周面相当的第一大径内周面107b及第二大径内周面107c构成。在小径内周面107a的一端和第一大径内周面107b的一端之间沿径向形成第一肩面107d,在小径内周面107a的另一端和第二大径内周面107c的一端之间沿径向形成第二肩面107e。轴向的贯通孔112在第一肩面107d及第二肩面107e上分别开口。
该轴承部件107通过使用例如图10所示的模型能够进行注塑成形。该模型具备:可动模121、固定模122、用于形成贯通孔112的成形销123。可动模121具有:成形轴承部件7的小径内周面107a的轴部121a、成形第一肩面107d的肩面121b、成形第一大径内周面107b的圆筒面121c。固定模122具有成形第二肩面107e的肩面122b。在可动模121的肩面121b的外径部形成固定孔121b1,在该固定孔121b1内让成形销123的一端***。在该状态下,将可动模121和固定模122合模,成形销123的另一端***形成于固定模122的肩面122b的外径部的固定孔122b1内,成形销123在型腔内被定位。
在该情况下,如图10(b)的放大剖面图所示,将成形销123制成截面圆形,且使成形销123的外周面与成形第一大径内周面107b的圆筒面121c以一点内接时,固定孔121b1具有极端大的下凹,因此,模型加工变得困难。另外,假设能够加工,由于圆筒面121c和固定孔121b1之间的角部121b3也成为尖端形状,因此,模型变得容易变形或破损。这带来模型制造成本的高涨,进而还导致轴承装置的成本增高。
发明内容
于是,本发明的主要目的在于,能够低成本地模具成形轴承部件的贯通孔,从而实现轴承装置的低成本化。
为解决上述课题,在本发明中,在注塑成形轴部件时,该轴部件具有大径内周面、在与轴部件之间形成径向轴承间隙的小径内周面、大径内周面与小径内周面之间的肩面及在内部流通润滑流体的轴向的贯通孔,在型腔内配置成形贯通孔的成形销,且将成形销的至少一端侧的外周面形成为与包含大径内周面的成形面的假想圆筒面C’以两点接触的截面形状。
在图4(b)所示的轴承部件的成形模型中,标号C’表示包含大径内周面的成形面(圆筒面121c)的假想圆筒面。如图所示,若成形销23是相对于假想圆筒面C以两点接触(用P’表示接触点)的截面形状,则固定孔21b1的下凹减小或消失,因此,模型加工变得容易。另外,由于圆筒面21c和固定孔21b1之间的角部21d被钝化,因此,模型难以变形或破损。由此,可达到模型制作成本的低廉化,能够实现轴承装置的低成本化。
轴承部件7的第一大径内周面7b和成形其的圆筒面21c为同形状且为同尺寸。同样地,轴承部件的贯通孔12也和成形其的成形销23为同形状且为同尺寸。因此,本发明提供一种动压轴承装置,具备:轴承部件,其具有在大径内周面、小径内周面、大径内周面与小径内周面之间的肩面、及在内部流通润滑流体的轴向的贯通孔,且包含贯通孔在内均通过模具成形而成;轴部件,其被***于轴承部件的内周,其中,通过在轴承部件的小径内周面与轴部件的外周面之间的径向轴承间隙产生的润滑流体的动压作用沿径向支承轴部件,其特征在于,所述贯通孔的至少一端部的内周面具有和包含所述大径内周面的假想圆筒面C以两点接触的截面形状。
尤其是,如图3(b)所示,若从所述假想圆筒面C和贯通孔的内周面的接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔的内周面的一边与贯通孔的中心线O平行,则能够去掉在注塑成形时使用的成形销23的固定孔21b1的下凹。因此,能够实现模型制作成本的进一步的低廉化。另外,在此所说的贯通孔的中心线O,是指连结径向截面的轴承部件的中心O1和贯通孔的中心(图中心)O2的直线(参照图3(b)),在以下的说明中也同样。
在贯通孔的内周面的截面形状具有半圆形等曲线部的情况下,若从所述假想圆筒面C和贯通孔的接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔的内周面的接触点P的切线与贯通孔的中心线O平行,则可得到和上述同样的效果。
另外,如图5及图6所示,从假想圆筒面C和贯通孔的接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔的内周面的一边(参照图5)、或从假想圆筒面C和贯通孔的接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔的内周面的接触点P的切线(参照图6),即使是朝向轴承部件的中心侧与贯通孔中心线O逐渐接近的形状,也可得到和上述同样的效果。
当使贯通孔的径向截面积在轴向上不同时,可以局部地加宽成形贯通孔的成形销。由此,能够提高成形销的刚性,因此,能够降低成形销的弯曲及折损等不良现象,能够进一步提高成形性。
如上所述,根据本发明,即使在轴承部件上形成流体循环用的贯通孔的情况下,也能够低成本地模具成形贯通孔。因此,能够实现轴承装置的低成本化。
另外,通过模具成形贯通孔,与在轴承部件成形后穿孔加工贯通孔的情况相比,对防止污染发生不会产生切屑粉末的量更有效。
附图说明
图1是装入了动压轴承装置1的主轴电动机的剖面图;
图2是本发明的实施方式的动压轴承装置1的剖面图;
图3(a)是轴承部件7的仰视图,(b)是轴承部件7的俯视图;
图4(a)是表示用于成形轴承部件7的成形模型的剖面图,(b)是(a)所示的成形模型的a-a截面的剖面图;
图5是表示贯通孔12的另一例的剖面图;
图6是表示贯通孔12的另一例的剖面图;
图7是表示贯通孔12的另一例的剖面图;
图8是表示另一实施方式的动压轴承装置1的剖面图;
图9是表示现有的轴承部件107的剖面图;
图10(a)是表示用于成形现有的轴承部件107的成形模型的剖面图,(b)是(a)所示的成形模型的a-a截面的剖面图。
附图标号说明
1、动压轴承装置
2、轴部件
7、轴承部件
7a、小径内周面
7b、第一大径内周面
7c、第二大径内周面
7d、第一肩面
7e、第二肩面
10、盖部件
11、密封部
12、贯通孔
12a、第一流路
12b、第二流路
12c、第三流路
21、可动模
21b、肩面
21b1、固定孔
21c、圆筒面
21d、角部
22、固定模
22b、端面
22b1、固定孔
23、成形销
A、大径销
23a、第一成形销
23b、第二成形销
23c、第三成形销
C、(轴承部件的)假设圆筒面
C’、(模型的)假设圆筒面
P、接触点
O、贯通孔的中心线
R1、R2、径向轴承部
T1、T2、止推轴承部
S、密封空间
具体实施方式
下面,根据图1~图4说明本发明的第一实施方式。
图1示意性地表示装入有本发明第一实施方式的动压轴承装置1的信息设备用主轴电动机的一构成例。该主轴电动机是用于HDD等盘驱动装置的设备,其具备:相对旋转自如地非接触支承轴部件2的动压轴承装置1、固定于轴部件2的盘式轮毂3、隔着例如半径向的间隙对置的定子线圈4及转子磁铁5、托架6。定子线圈4安装于托架6的外周,转子磁铁5安装于盘式轮毂3的内周。动压轴承装置1的轴承部件7固定于托架6的内周。另外,在盘式轮毂3上保持有一或多张(在图1中是两张)作为信息记录介质的盘D。在这样构成的主轴电动机上,当对定子线圈4通电时,转子磁铁5通过在定子线圈4和转子磁铁5之间产生的励磁力而旋转,随之,盘式轮毂3及保持于盘式轮毂3的盘D与轴部件2一体旋转。
图2表示动压轴承装置1。该动压轴承装置1主要具备:轴承部件7、被***于轴承部件7的内周的轴部件2、封闭轴承部件7的一端的盖部件10、密封轴承部件7的另一端的密封部11。另外,为了便于说明,将形成于轴向两端的轴承部件7的开口部中用盖部件10封闭的一侧作为下侧、将封闭侧的相反侧作为上侧进行如下说明。
轴部件2具备:轴部2a、设置于轴部2a的下端的凸缘部2b。轴部2a用SUS钢等金属材料形成为大致圆筒状。凸缘部2b和轴部2a用同一材料一体形成,除此之外,也可以用其它材料形成。例如,可以用树脂材料形成凸缘部2b,可以制成和轴部2a一体设置的复合结构。
在轴部2a的外周面2a1的整个面或局部圆筒面区域,作为径向动压发生部形成排列有多个动压槽的区域。例如图2所示,在该实施方式中,将多个动压槽2c1、2c2排列为人字形状的区域沿轴向离开而形成在两处。这些动压槽2c1、2c2形成区域在轴部件2旋转时,在与其对置的轴承部件7的小径内周面7a之间形成后述的第一、第二径向轴承部R1、R2的各径向轴承间隙。
轴承部件7构成使轴向两端开口的大致圆筒形状,具备:小径内周面7a、设置于小径内周面的上侧的第一大径内周面7b、设置于小径内周面7a的下侧的第二大径内周面7c。在小径内周面7a的上端和第一大径内周面7b的下端之间沿径向形成有第一肩面7d,并且在小径内周面7a的下端和第二大径内周面7c的上端之间沿径向形成有第二肩面7e。另外,在该实施方式中,第二大径内周面7c形成为比第一大径内周面7b稍大的直径。
在该实施方式中,轴承部件7通过将以例如液晶聚合物(LCP)、聚苯基硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶性树脂、聚苯砜(PPSU)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)等非晶性树脂为基体树脂的树脂组成物注塑成形而形成。另外,充填于上述树脂的充填剂的种类也没有特别限定,但是,例如,作为充填剂,可以使用玻璃纤维等纤维状充填剂、钛酸钾等晶须状充填剂、云母等鳞片状充填剂、碳纤维、碳黑、石墨、碳纳米材料、金属粉末等纤维状或粉末状的导电性充填剂。这些充填剂可以单独使用或混合两种以上使用。
在轴承部件7的第二肩面7e的整个面或一部分环状区域,作为止推动压发生部形成排列有多个动压槽的区域。在该实施方式中,例如图3(a)所示,形成螺旋状排列了多个动压槽7e1的区域。该动压槽7e1形成区域与凸缘部2b的上侧端面2b1对置,在轴部件2旋转时,在与上侧端面2b1之间形成后述的第一止推轴承部T1的止推轴承间隙(参照图2)。通过在轴承部件7的模具成形中使用的模型上形成对应的形状的槽型,从而能够与轴承部件7的注塑成形同时形成动压槽7e1。
如图2所示,在该轴承部件7上形成轴向贯通的多个贯通孔12。在该实施方式中,贯通孔12在轴向上使轴正交方向的截面积不同,并且构成越上侧截面积越大的形态,其在轴承部件7的圆周方向等间隔设置四处。具体而言,贯通孔12包括:上端在第一肩面7d开口且截面积最大的第一流路12a;下端在第二肩面7e开口且截面积最小的第三流路12c;形成于第一流路12a和第三流路12c之间且截面积比第一流路12a小、比第三流路12c大的第二流路12b。第一、第二流路12a、12b形成为矩形截面,第三流路12c形成圆形截面(参照图3(b))。另外,在第一流路12a和第二流路12b之间设有锥状的连续部12d,且将它们平滑连接。也可以省略第二流路12b,用第一流路12a及第三流路12c构成贯通孔12。
如图3(b)的放大图所示,该贯通孔12中第一流路12a的内周面在其横截面上具有和包含第一大径内周面7b的假想圆筒面C(用虚线表示)以两点接触的形态(由P表示接触点)。如本实施方式所示,在将第一流路12a制成矩形状截面的情况下,从各接触点P向轴承部件的中心侧延伸的第一流路12a的内周面的一边12a1、12a1和贯通孔12的中心线O(连结轴承部件7的中心O1和第一流路12a的中心(图心)O2的直线)为平行。
如上所述,在本实施方式中,面向轴承部件7的第二肩面7e形成止推轴承间隙。为了防止在该止推轴承间隙中的动压泄露,理想的是,贯通孔12在第二肩面7e的避开止推轴承间隙(动压槽7e1形成区域)的区域开口。如上所述,只要使贯通孔12的一端(第一流路12a的开口端部)与假想圆筒面C接触,就能够在第二肩面7e的外径端形成贯通孔12。因此,能够充分确保止推轴承间隙的径向宽度,且能够在止推方向上得到高支承力。
另外,第一流路12a及第二流路12b其外径侧的内周面位于轴向的同一面。由此,贯通孔12在第二肩面7e能够进一步向外径侧开口,因此,能够向外径方向扩张止推轴承间隙的区域,能够进一步提高止推方向的支承力。尤其是,如本实施方式所示,若使贯通孔12的截面积在轴向上不同,使截面积最小的第三流路12c在轴承部件7的第二肩面7e开口,则对止推轴承间隙的径向宽度的进一步扩张有效。另外,在本实施方式中,第三流路12c从第二流路12b的下端部的中央部延伸出,但是,若靠近轴承部件7的外径侧设置第三流路12c,则能够进一步扩张止推轴承间隙的区域。
通过在贯通孔12中不需要考虑动压泄漏的一侧(密封部11侧)设置截面积最大的第一流路12a,能够增加轴承内部的保油量。如本发明所述,在用树脂一体成形轴承部件7的情况下,不能使润滑油浸渍于轴承部件7,因此,存在轴承装置内部的保油量减少的倾向,但是,根据上述构成,能够弥补润滑油的不足部份,能够向径向轴承间隙和止推轴承间隙供给充足的润滑油。
另外,贯通孔12的上端开口部是截面积大的矩形状,下端开口部是截面积小的圆形状,因此,两开口部的形状差显著,能够容易地识别轴承部件7的上下。从而,能够避免组装时的错误组装。
封闭轴承部件7的下端侧的盖部件10通过粘接(包括松散粘接)、压入(包括压入粘接)、熔敷(包括超声波熔敷)、焊接等方法固定在轴承部件7的第二大径内周面7c上。此时,在轴承部件7和盖部件10的固定面之间需要确保充满于轴承内部的润滑油至少不向外部泄露的程度的密封性。
在盖部件10的上侧端面10a的一部分环状区域,图示省略,但作为止推动压发生部形成有按照与例如图3(a)所示的螺旋形状在圆周方向为相反方向的形状的方式排列了多个动压槽的区域。该动压槽形成区域和凸缘部2b的下侧端面2b2对置,在轴部件2旋转时,在与下侧端面2b2之间形成后述的第二止推轴承部T2的止推轴承间隙(参照图2)。
另外,在盖部件10的上侧端面10a的外周设有向上方突出的突出部10b,在使位于突出部10b的上端的抵接面10b1与轴承部件7的第二肩面7e抵接的状态下,盖部件10固定于轴承部件7的第二大径内周面7c。在这种情况下,从突出部10b的轴向尺寸减去凸缘部2b的轴向宽度的值与止推轴承部T1、T2的各止推轴承间隙的总和相等。
环状的密封部11以使其下侧端面11b与第一肩面7d抵接的状态固定于轴承部件7的第一大径内周面7b。在密封部11的内周面11a和与其对置的轴部2a的外周面2a1之间形成有使其半径方向尺寸向上方扩大的锥状的密封空间S。在用后述的润滑油充满轴承装置的内部的状态下,润滑油的油面通常在密封空间S的范围内。
向具有上述构成的动压轴承装置1的内部空间充满润滑流体例如润滑油。作为润滑油,可使用各种品种,但是,对于给HDD等盘驱动装置用的动压轴承装置提供的润滑油,考虑其使用时或输送时的温度变化,可适当地使用低蒸发率及低粘度性优异的酯类润滑油,例如以癸二酸二辛酯(DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)等为基油的润滑油。
在上述构成的动压轴承装置1中,在轴部件2旋转时,在形成于轴部2a的外周面2a1的动压槽2c1、2c2形成区域和与其对置的轴承部件7的小径内周面7a之间形成径向轴承间隙。而且,伴随轴部件2的旋转,上述径向轴承间隙的润滑油被压入动压槽2c1、2c2的轴向中心侧,其压力上升。这样,通过由动压槽2c1、2c2产生的润滑油的动压作用,分别构成沿径向方向非接触支承轴部件2的第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2。
与此同时,在轴承部件7的第二肩面7e(动压槽7e1形成区域)和与其对置的凸缘部2b的上侧端面2b1之间的止推轴承间隙及盖部件10的上侧截面10a(动压槽形成区域)和与其对向的凸缘部2b的下侧端面2b2之间的止推轴承间隙形成的润滑油膜的压力,因动压槽的动压作用而升高。而且,通过这些油膜的压力,分别构成沿止推方向非接触支承轴部件2的第一止推轴承部T1和第二止推轴承部T2。
此时,通过由贯通孔12和设于密封部11的下侧端面11b的多个半径向槽11b1构成的流体流路,止推轴承部T1、T2的各止推轴承间隙和设于轴承部件7的开口侧(密封部11侧)的密封空间S之间成为连通状态。由此,能够防止轴承内部的润滑油的压力局部成为负压的现象,能够消除伴随负压发生的气泡的生成、气泡的生成造成的润滑油的泄露及振动的发生等问题。
另外,在该实施方式中,第一径向轴承部R1的动压槽2c1在轴向非对称地形成,具体而言,轴向中间部的上侧的动压槽的轴向尺寸X1形成为比下侧的动压槽的轴向尺寸X2更大(X1>X2)。因此(参照图2),在轴部件2旋转时,动压槽2c1引起的润滑油的引入力(抽吸力)在上侧区域比在下侧区域相对增大。而且,通过该引入力的压力差,充满于轴承部件7的小径内周面7a和轴部2a的外周面2a1之间的润滑油向下方流动,在第一止推轴承部T1的止推轴承间隙→贯通孔12→密封部11的半径方向槽11b1这样的路径循环,再次被引入第一径向轴承部R1的径向轴承间隙。这样,通过使轴承内部的润滑油流动循环,能够进一步提高防止上述那样的润滑油发生负压的效果。另外,在不特别需要这种润滑油的强制循环的情况下,还能够在轴向对称地形成动压槽2c1。
下面,使用图4说明用于成形轴承部件7的成形模型。该模型由可动模21、固定模22、用于成形贯通孔12的成形销23构成。
可动模21具备:成形轴承部件7的小径内周面7a的轴部21a、成形第一肩面7d的肩面21b、成形第一大径内周面7b的圆筒面21c。固定模22具备:成形第二肩面7e的肩面22b、成形第二大径内周面7c的圆筒面22c。
成形销23形成为与贯通孔12的形状对应的形状,且配置于由可动模21和固定模22形成的腔内的规定位置。在本实施方式中,成形销23具备:成形贯通孔12的第一流路12a的棱柱状的第一成形销23a、成形第二流路12b的棱柱状的第二成形销23b、成形第三流路12c的圆柱状的第三成形销23c、成形连续部12d的中间部23d。第一成形销23a、第二成形销23b及中间部23d一体形成,将该一体制品称为大径销A。大径销A被固定于在可动模21的肩面21b的外径侧设置的固定孔21b1,第三成形销23c被固定于在固定模22的端面22b的外径侧设置的固定孔22b1。当将可动模21和固定模22合模时,第三成形销23c的上端部与设置于第二成形销23b的下侧端面的中央部的嵌合孔23b1嵌合,大径销A及第三成形销23c在模型内被定位(参照图4(a))。
这样,将成形销23分割成两个(大径销A及第三成形销23c),使其一个固定于可动模21,另一个固定于固定模22,并且在合模时使两销在腔中嵌合,如果构成这样的结构,则能够缩短从一侧模突出的销的长度,因此,能够提高销的刚性,有效地防止注塑压等造成的成形销的破损。尤其是,如本实施方式所示,在将一销形成为比另一销更大直径的情况下,通过使大径侧的销A比小径侧的销23c更长,能够更有效地防止成形销的破损。
在本发明中,如图4(b)所示,成形销23中保持于可动模21的第一成形销23a的外周面形成为与包含成形轴承部件7的第一大径内周面7b的圆筒面21c的轮廓的假想圆筒面C’以两点接触的截面形状。尤其是,如本实施方式所示,将成形销23的上端侧形成为矩形状截面的情况下,从假想圆筒面C’和第一成形销23a的外周面的各接触点P’向轴心延伸的第一成形销23a的外周面23a1与第一成形销23a的中心线O’(连结轴心O’和第一成形销23a的中心O’2的直线)平行。因此,不会产生***第一成形销23a的固定孔21b1的下凹,从而固定孔21b1的加工变得容易。另外,能够使固定孔21b1和圆筒面21c之间的角部21d钝化,能够防止角部21d的变形或破损。从而,能够防止模型制造成本的高涨,其结果是,能够实现轴承装置的低成本化。
如本实施方式所示,在将第一流路12a和第二流路12b形成为矩形状且使其外径侧的面形成于同一面上时,第一成形销23a及第二成形销23b的对应的成形面也形成为没有台阶的平坦面。因此,能够精度良好地精加工两面。与之相对,在将第一流路和第二流路均形成圆形状且使其外径端部一致形成时,成形销形成为直径不同的两个圆柱状,且其外径端部形成为在轴向的一根直线上一致的精密形状。因此,成形销23的加工困难,导致成形销23的制造成本的高涨。
另外,成形第三流路12c的第三成形销23c为极细形状,因此,容易加工形成为圆柱状。由此,第三成形销23c嵌合的第二成形销23b的嵌合孔23b1形成为圆筒面状。通过该圆筒状的嵌合孔23b1防止在第二成形销23b上形成下凹,因此,嵌合孔23b1设置于第二成形销23b的下端面的大致中央部。另外,将第三成形销23c形成为例如矩形截面等情况下,通过嵌合孔23b1不能在第二成形销23b上形成下凹,因此,能够靠近第二成形销23b的下端面的轴承外径侧设置嵌合孔23b1。由此,能够使第三流路12c靠近轴承外径侧,因此,能够扩张第一止推轴承部T1的止推轴承间隙的形成区域。
本发明不限于以上的实施方式。在上述实施方式中,贯通孔12的第一流路12a的截面形成为矩形,但是,只要贯通孔12的内周面(轮廓线)和假想圆筒面C以两点P接触,其形态就没有特别的限制。利用轴承部件7的第一流路12a的剖面图即图5~图7,来说明贯通孔12的另一例。
例如,可以将贯通孔12的内周面的截面形状设定为三角形(参照图5)或半圆形(参照图6)。在这些情况下,从接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔12的内周面的一边12a1(参照图5)或从接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔12的内周面的接触点P的切线L(参照图6)均朝向轴承部件的中心侧与贯通孔12的中心线O逐渐接近,由此,可得到和上述实施方式同样的效果。另外,在图6所示的构成中,在接触点P的切线L和贯通孔12的中心线O平行的情况下,也可得到和上述同样的效果(省略图示)。或者,在图7所示例中,贯通孔12比假想圆筒面C更向外径侧露出。在这种构成中,从接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔12的内周面的一边12a1和贯通孔12的中心线O平行,由此,得到和上述同样的效果。
另外,在以上实施方式中,示出了贯通孔12的截面积在轴向上不同的情况,但是例如如图8所示,也可以设置截面形状在轴向上一定(例如矩形但省略图示)的贯通孔12。在该实施例中,贯通孔12的下端开口部经由设于盖部件10的径向槽10c而与止推轴承间隙连通。
在该情况下,将轴承部件7的第二大径内周面7c设定为比第一大径内周面7b稍大的直径,因此,贯通孔12的下端侧开口部能够从第二大径内周面7c与内径侧分开。因此,通过让成形该贯通孔12的成形销的下端部***的固定孔(与图4(a)的固定模22的固定孔22b1相当),在固定模上不会形成下凹。另外,在将第二大径内周面7c形成为与第一大径内周面7b同样尺寸的情况下,***成形销的下端部的固定孔和***上端部的固定孔(与图4(a)的可动模21的固定孔21b1相当)为同样的构成,因此,不会在固定模上形成下凹和尖角部。
另外,在以上实施方式中,轴承部件7通过树脂的注塑成形而形成,但不限于此,例如也可以通过金属粉末的注塑成形(所谓的金属-射出-模制(Metal Injection Molding))而形成。
另外,在以上实施方式中,作为径向轴承部R1、R2及止推轴承部T1、T2,例示了利用人字形状或螺旋形状的动压槽发生润滑油的动压作用的构成,但是本发明不限于这种构成。
例如,作为径向轴承部R1、R2,图示省略,也可以是,采用在圆周方向的多处形成有轴向的槽的所谓的阶式轴承,或者是,在圆周方向排列多个圆弧面且在与其对置的轴承部件7的小径内周面7a之间形成楔形状的径向间隙(轴承间隙)的所谓的多圆弧轴承。
另外,第一止推轴承部T1及第二止推轴承部T2的一方或双方同样图示省略,但是,也可以由沿圆周方向规定间隔设置多个半径方向槽形状的动压槽的所谓的阶式轴承或波型轴承(阶式型变为波型的)等构成。
另外,在以上实施方式中,对在轴部件2的外周面2a1及轴承部件7的第二肩面7e或盖部件10的上侧端面10a分别形成动压发生部的情况进行了说明,但是例如也可以在隔着轴承间隙与它们对置的轴承部件7的小径内周面7A、凸缘部2b的上侧端面2b1及下侧端面2b2上形成动压发生部。
另外,在以上实施方式中,径向轴承部R1、R2在轴向上分开设置,但不限于此,也可以连续地设置它们。或者也可以只设置径向轴承部R1、R2中的任一方。
另外,在以上的说明中,作为充满于动压轴承装置1的内部、在径向轴承间隙和止推轴承间隙产生动压作用的流体,例示了润滑油,但是,除此以外也可以使用在各轴承间隙能够产生动压作用的流体,例如,空气等气体、磁性流体或者润滑脂等。
本发明的动压轴承装置不限于以上的HDD等盘驱动装置,也可以作为光盘的光磁盘驱动用的主轴电动机、高速旋转下使用的信息设备用的小型电动机、激光打印机的多边扫描仪电动机或电气设备等中使用的风扇电动机等的旋转轴支承用而使用。
Claims (5)
1、一种动压轴承装置,具有:轴承部件,其具有大径内周面、小径内周面、大径内周面与小径内周面之间的肩面及在内部流通润滑流体的轴向的贯通孔,且包含贯通孔在内均通过模具成形而成;轴部件,其被***于轴承部件的内周,其中,通过在轴承部件的小径内周面与轴部件的外周面之间的径向轴承间隙产生的润滑流体的动压作用沿径向支承轴部件,
所述动压轴承装置的特征在于,
所述贯通孔的至少一端部的内周面具有与包含所述大径内周面的假想圆筒面C以两点接触的截面形状。
2、如权利要求1所述的动压轴承装置,其特征在于,
从所述假想圆筒面C和贯通孔的接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔的内周面的一边与贯通孔的中心线O平行,或朝向轴承部件的中心侧与贯通孔的中心线O逐渐接近。
3、如权利要求1所述的动压轴承装置,其特征在于,
从所述假想圆筒面C和贯通孔的接触点P向轴承部件的中心侧延伸的贯通孔的内周面的接触点P的切线与贯通孔的中心线O平行,或朝向轴承部件的中心侧与贯通孔的中心线O逐渐接近。
4、如权利要求1~3中任一项所述的动压轴承装置,其特征在于,
贯通孔的径向截面在轴向上具有不同的形状。
5、一种轴承部件的制造方法,其特征在于,
所述轴承部件具有大径内周面、在与轴部件之间形成径向轴承间隙的小径内周面、大径内周面与小径内周面之间的肩面及在内部流通润滑流体的轴向的贯通孔,在注塑成形所述轴承部件时,
在型腔内配置成形贯通孔的成形销,且将成形销的至少一端侧的外周面形成为与包含大径内周面的成形面的假想圆筒面C’以两点接触的截面形状。
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