動壓軸承裝置及軸承部件的制造方法

專利名稱：動壓軸承裝置及軸承部件的制造方法
技術領域：
本發明涉及通過在軸承間隙產生的潤滑流體的動壓作用來旋轉自如 地支承軸部件的動壓軸承裝置及用于該動壓軸承裝置的軸承部件的制造 方法。
背景技術：
這種動壓軸承裝置，作為信息設備例如HDD等磁盤驅動裝置、CD 一ROM、 CD—R/RW、 DVD—ROM/RAM等光盤驅動裝置、MD、 MO等 光磁盤驅動裝置等主軸電動機用、激光打印機(LBP)的多邊掃描儀電動 機、投影儀的色盤、或作為電氣設備例如風扇電動機等小型電動機用可 以良好地使用。
現有的動壓軸承裝置其結構多為，在殼體的內周固定軸承套筒，進而 在軸承套筒的內周插入軸部件，在軸部件的外周面和軸承套筒的內周面之 間形成徑向軸承間隙，通過在該徑向軸承間隙產生的潤滑流體的動壓作用 旋轉自如地支承軸部件。
近年來，以減少零件個數來降低成本等為目的，提案有將軸承套筒和 殼體一體化，并且將此置換為模具成形品(專利文獻l)。
專利文獻1:日本特開2006—226520公報
但是，在動壓軸承裝置中，為了保持充滿于軸承裝置的內部的潤滑油 的壓力平衡，多數情況是在軸承裝置的內部設置用于使潤滑油循環的循環 路徑。如上所述，在使軸承套筒和殼體一體化的結構中(以下，將該一體 化的零件稱為"軸承部件")，作為循環路徑的一部分，需要在軸承部件上 形成貫通孔。從成本方面或防止污染的觀點考慮，理想的是，貫通孔是在 軸承部件的模具成形的同時利用模型來形成。
圖9表示帶貫通孔的軸承部件107的一例。該軸承部件107仍具有在 殼體的內周面固定軸承套筒的組件的輪廓，其內周面由與軸承套筒的內周面相當的小徑內周面107a、與殼體的內周面相當的第一大徑內周面107b 及第二大徑內周面107c構成。在小徑內周面107a的一端和第一大徑內周 面107b的一端之間沿徑向形成第一肩面107d，在小徑內周面107a的另一 端和第二大徑內周面107c的一端之間沿徑向形成第二肩面107e。軸向的 貫通孔112在第一肩面107d及第二肩面107e上分別開口。
該軸承部件107通過使用例如圖10所示的模型能夠進行注塑成形。 該模型具備可動模121、固定模122、用于形成貫通孔112的成形銷123。 可動模121具有成形軸承部件7的小徑內周面107a的軸部121a、成形 第一肩面107d的肩面121b、成形第一大徑內周面107b的圓筒面121c。 固定模122具有成形第二肩面107e的肩面122b。在可動模121的肩面121b 的外徑部形成固定孔121bl，在該固定孔121bl內讓成形銷123的一端插 入。在該狀態下，將可動模121和固定模122合模，成形銷123的另一端 插入形成于固定模122的肩面122b的外徑部的固定孔122bl內，成形銷 123在型腔內被定位。
在該情況下，如圖IO (b)的放大剖面圖所示，將成形銷123制成截 面圓形，且使成形銷123的外周面與成形第一大徑內周面107b的圓筒面 121c以一點內接時，固定孔121M具有極端大的下凹，因此，模型加工變 得困難。另外，假設能夠加工，由于圓筒面121c和固定孔121bl之間的 角部121b3也成為尖端形狀，因此，模型變得容易變形或破損。這帶來模 型制造成本的高漲，進而還導致軸承裝置的成本增高。

發明內容
于是，本發明的主要目的在于，能夠低成本地模具成形軸承部件的貫 通孔，從而實現軸承裝置的低成本化。
為解決上述課題，在本發明中，在注塑成形軸部件時，該軸部件具有 大徑內周面、在與軸部件之間形成徑向軸承間隙的小徑內周面、大徑內周 面與小徑內周面之間的肩面及在內部流通潤滑流體的軸向的貫通孔，在型 腔內配置成形貫通孔的成形銷，且將成形銷的至少一端側的外周面形成為 與包含大徑內周面的成形面的假想圓筒面C'以兩點接觸的截面形狀。
在圖4 (b)所示的軸承部件的成形模型中，標號C'表示包含大徑內周面的成形面(圓筒面121c)的假想圓筒面。如圖所示，若成形銷23是 相對于假想圓筒面C以兩點接觸(用P'表示接觸點)的截面形狀，則固 定孔21bl的下凹減小或消失，因此，模型加工變得容易。另外，由于圓 筒面21c和固定孔21bl之間的角部21d被鈍化，因此，模型難以變形或 破損。由此，可達到模型制作成本的低廉化，能夠實現軸承裝置的低成本 化。
軸承部件7的第一大徑內周面7b和成形其的圓筒面21c為同形狀且 為同尺寸。同樣地，軸承部件的貫通孔12也和成形其的成形銷23為同形 狀且為同尺寸。因此，本發明提供一種動壓軸承裝置，具備軸承部件， 其具有在大徑內周面、小徑內周面、大徑內周面與小徑內周面之間的肩面、 及在內部流通潤滑流體的軸向的貫通孔，且包含貫通孔在內均通過模具成 形而成；軸部件，其被插入于軸承部件的內周，其中，通過在軸承部件的 小徑內周面與軸部件的外周面之間的徑向軸承間隙產生的潤滑流體的動 壓作用沿徑向支承軸部件，其特征在于，所述貫通孔的至少一端部的內周 面具有和包含所述大徑內周面的假想圓筒面C以兩點接觸的截面形狀。
尤其是，如圖3 (b)所示，若從所述假想圓筒面C和貫通孔的內周 面的接觸點P向軸承部件的中心側延伸的貫通孔的內周面的一邊與貫通孔 的中心線0平行，則能夠去掉在注塑成形時使用的成形銷23的固定孔21bl 的下凹。因此，能夠實現模型制作成本的進一步的低廉化。另外，在此所 說的貫通孔的中心線O，是指連結徑向截面的軸承部件的中心Ol和貫通 孔的中心(圖中心)02的直線(參照圖3 (b))，在以下的說明中也同樣。
在貫通孔的內周面的截面形狀具有半圓形等曲線部的情況下，若從所 述假想圓筒面C和貫通孔的接觸點P向軸承部件的中心側延伸的貫通孔的 內周面的接觸點P的切線與貫通孔的中心線O平行，則可得到和上述同樣 的效果。
另夕卜，如圖5及圖6所示，從假想圓筒面C和貫通孔的接觸點P向軸 承部件的中心側延伸的貫通孔的內周面的一邊(參照圖5)、或從假想圓筒 面C和貫通孔的接觸點P向軸承部件的中心側延伸的貫通孔的內周面的接 觸點P的切線(參照圖6)，即使是朝向軸承部件的中心側與貫通孔中心線 O逐漸接近的形狀，也可得到和上述同樣的效果。當使貫通孔的徑向截面積在軸向上不同時，可以局部地加寬成形貫通 孔的成形銷。由此，能夠提高成形銷的剛性，因此，能夠降低成形銷的彎 曲及折損等不良現象，能夠進一步提高成形性。
如上所述，根據本發明，即使在軸承部件上形成流體循環用的貫通孔 的情況下，也能夠低成本地模具成形貫通孔。因此，能夠實現軸承裝置的 低成本化。
另外，通過模具成形貫通孔，與在軸承部件成形后穿孔加工貫通孔的 情況相比，對防止污染發生不會產生切屑粉末的量更有效。


圖1是裝入了動壓軸承裝置1的主軸電動機的剖面圖； 圖2是本發明的實施方式的動壓軸承裝置1的剖面圖； 圖3 (a)是軸承部件7的仰視圖，(b)是軸承部件7的俯視圖； 圖4 (a)是表示用于成形軸承部件7的成形模型的剖面圖，(b)是(a) 所示的成形模型的a—a截面的剖面圖5是表示貫通孔12的另一例的剖面圖6是表示貫通孔12的另一例的剖面圖7是表示貫通孔12的另一例的剖面圖8是表示另一實施方式的動壓軸承裝置1的剖面圖9是表示現有的軸承部件107的剖面圖10 (a)是表示用于成形現有的軸承部件107的成形模型的剖面圖， (b)是(a)所示的成形模型的a—a截面的剖面圖。 附圖標號說明
1、 動壓軸承裝置
2、 軸部件 7、軸承部件 7a、小徑內周面
7b、第一大徑內周面 7c、第二大徑內周面 7d、第一肩面7e、第二肩面
10、 蓋部件
11、 密封部
12、 貫通孔 12a、第一流路 12b、第二流路 12c、第三流路
21、 可動模 21b、肩面 21bl、固定孔 21c、圓筒面 21d、角部
22、 固定模 22b、端面 22bl、固定孔
23、 成形銷 A、大徑銷
23a、第一成形銷
23b、第二成形銷
23c、第三成形銷
C、(軸承部件的)假設圓筒面
C'、(模型的)假設圓筒面
P、接觸點
O、貫通孔的中心線
Rl、 R2、徑向軸承部
Tl、 T2、止推軸承部
S、密封空間
具體實施例方式
下面，根據圖1 圖4說明本發明的第一實施方式。圖1示意性地表示裝入有本發明第一實施方式的動壓軸承裝置1的信
息設備用主軸電動機的一構成例。該主軸電動機是用于HDD等盤驅動裝
置的設備，其具備相對旋轉自如地非接觸支承軸部件2的動壓軸承裝置
1、固定于軸部件2的盤式輪轂3、隔著例如半徑向的間隙對置的定子線圈 4及轉子磁鐵5、托架6。定子線圈4安裝于托架6的外周，轉子磁鐵5 安裝于盤式輪轂3的內周。動壓軸承裝置1的軸承部件7固定于托架6的 內周。另外，在盤式輪轂3上保持有一或多張(在圖1中是兩張)作為信 息記錄介質的盤D。在這樣構成的主軸電動機上，當對定子線圈4通電時， 轉子磁鐵5通過在定子線圈4和轉子磁鐵5之間產生的勵磁力而旋轉，隨 之，盤式輪轂3及保持于盤式輪轂3的盤D與軸部件2 —體旋轉。
圖2表示動壓軸承裝置1。該動壓軸承裝置1主要具備軸承部件7、 被插入于軸承部件7的內周的軸部件2、封閉軸承部件7的一端的蓋部件 10、密封軸承部件7的另一端的密封部11。另外，為了便于說明，將形成 于軸向兩端的軸承部件7的開口部中用蓋部件10封閉的一側作為下側、 將封閉側的相反側作為上側進行如下說明。
軸部件2具備軸部2a、設置于軸部2a的下端的凸緣部2b。軸部2a 用SUS鋼等金屬材料形成為大致圓筒狀。凸緣部2b和軸部2a用同一材料 一體形成，除此之外，也可以用其它材料形成。例如，可以用樹脂材料形 成凸緣部2b，可以制成和軸部2a—體設置的復合結構。
在軸部2a的外周面2al的整個面或局部圓筒面區域，作為徑向動壓 發生部形成排列有多個動壓槽的區域。例如圖2所示，在該實施方式中， 將多個動壓槽2cl、 2c2排列為人字形狀的區域沿軸向離開而形成在兩處。 這些動壓槽2cl、 2c2形成區域在軸部件2旋轉時，在與其對置的軸承部 件7的小徑內周面7a之間形成后述的第一、第二徑向軸承部Rl、 R2的各 徑向軸承間隙。
軸承部件7構成使軸向兩端開口的大致圓筒形狀，具備小徑內周面 7a、設置于小徑內周面的上側的第一大徑內周面7b、設置于小徑內周面 7a的下側的第二大徑內周面7c。在小徑內周面7a的上端和第一大徑內周 面7b的下端之間沿徑向形成有第一肩面7d，并且在小徑內周面7a的下端 和第二大徑內周面7c的上端之間沿徑向形成有第二肩面7e。另外，在該實施方式中，第二大徑內周面7c形成為比第一大徑內周面7b稍大的直徑。
在該實施方式中，軸承部件7通過將以例如液晶聚合物(LCP)、聚苯 基硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等結晶性樹脂、聚苯砜(PPSU)、聚 醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)等非晶性樹脂為基體樹脂的樹脂組成物 注塑成形而形成。另外，充填于上述樹脂的充填劑的種類也沒有特別限定， 但是，例如，作為充填劑，可以使用玻璃纖維等纖維狀充填劑、鈦酸鉀等 晶須狀充填劑、云母等鱗片狀充填劑、碳纖維、碳黑、石墨、碳納米材料、 金屬粉末等纖維狀或粉末狀的導電性充填劑。這些充填劑可以單獨使用或 混合兩種以上使用。
在軸承部件7的第二肩面7e的整個面或一部分環狀區域，作為止推 動壓發生部形成排列有多個動壓槽的區域。在該實施方式中，例如圖3 (a) 所示，形成螺旋狀排列了多個動壓槽7el的區域。該動壓槽7el形成區域 與凸緣部2b的上側端面2bl對置，在軸部件2旋轉時，在與上側端面2bl 之間形成后述的第一止推軸承部T1的止推軸承間隙(參照圖2)。通過在 軸承部件7的模具成形中使用的模型上形成對應的形狀的槽型，從而能夠 與軸承部件7的注塑成形同時形成動壓槽7el 。
如圖2所示，在該軸承部件7上形成軸向貫通的多個貫通孔12。在該 實施方式中，貫通孔12在軸向上使軸正交方向的截面積不同，并且構成 越上側截面積越大的形態，其在軸承部件7的圓周方向等間隔設置四處。 具體而言，貫通孔12包括上端在第一肩面7d開口且截面積最大的第一 流路12a;下端在第二肩面7e開口且截面積最小的第三流路12c;形成于 第一流路12a和第三流路12c之間且截面積比第一流路12a小、比第三流 路12c大的第二流路12b。第一、第二流路12a、 12b形成為矩形截面，第 三流路12c形成圓形截面(參照圖3 (b))。另外，在第一流路12a和第二 流路12b之間設有錐狀的連續部12d，且將它們平滑連接。也可以省略第 二流路12b，用第一流路12a及第三流路12c構成貫通孔12。
如圖3 (b)的放大圖所示，該貫通孔12中第一流路12a的內周面在 其橫截面上具有和包含第一大徑內周面7b的假想圓筒面C (用虛線表示) 以兩點接觸的形態(由P表示接觸點)。如本實施方式所示，在將第一流 路12a制成矩形狀截面的情況下，從各接觸點P向軸承部件的中心側延伸的第一流路12a的內周面的一邊12al、 12al和貫通孔12的中心線O (連 結軸承部件7的中心O,和第一流路12a的中心(圖心)02的直線)為平 行。
如上所述，在本實施方式中，面向軸承部件7的第二肩面7e形成止 推軸承間隙。為了防止在該止推軸承間隙中的動壓泄露，理想的是，貫通 孔12在第二肩面7e的避開止推軸承間隙(動壓槽7el形成區域)的區域 開口。如上所述，只要使貫通孔12的一端(第一流路12a的開口端部) 與假想圓筒面C接觸，就能夠在第二肩面7e的外徑端形成貫通孔12。因 此，能夠充分確保止推軸承間隙的徑向寬度，且能夠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其外徑側的內周面位于軸向的同 一面。由此，貫通孔12在第二肩面7e能夠進一步向外徑側開口，因此， 能夠向外徑方向擴張止推軸承間隙的區域，能夠進一步提高止推方向的支 承力。尤其是，如本實施方式所示，若使貫通孔12的截面積在軸向上不 同，使截面積最小的第三流路12c在軸承部件7的第二肩面7e開口，則 對止推軸承間隙的徑向寬度的進一步擴張有效。另外，在本實施方式中， 第三流路12c從第二流路12b的下端部的中央部延伸出，但是，若靠近軸 承部件7的外徑側設置第三流路12c，則能夠進一步擴張止推軸承間隙的 區域。
通過在貫通孔12中不需要考慮動壓泄漏的一側(密封部11側)設置 截面積最大的第一流路12a，能夠增加軸承內部的保油量。如本發明所述， 在用樹脂一體成形軸承部件7的情況下，不能使潤滑油浸漬于軸承部件7， 因此，存在軸承裝置內部的保油量減少的傾向，但是，根據上述構成，能 夠彌補潤滑油的不足部份，能夠向徑向軸承間隙和止推軸承間隙供給充足 的潤滑油。
另外，貫通孔12的上端開口部是截面積大的矩形狀，下端開口部是 截面積小的圓形狀，因此，兩開口部的形狀差顯著，能夠容易地識別軸承 部件7的上下。從而，能夠避免組裝時的錯誤組裝。
封閉軸承部件7的下端側的蓋部件10通過粘接(包括松散粘接)、壓 入(包括壓入粘接)、熔敷(包括超聲波熔敷)、焊接等方法固定在軸承部件7的第二大徑內周面7c上。此時，在軸承部件7和蓋部件10的固定面 之間需要確保充滿于軸承內部的潤滑油至少不向外部泄露的程度的密封 性。
在蓋部件10的上側端面10a的一部分環狀區域，圖示省略，但作為 止推動壓發生部形成有按照與例如圖3 (a)所示的螺旋形狀在圓周方向為 相反方向的形狀的方式排列了多個動壓槽的區域。該動壓槽形成區域和凸 緣部2b的下側端面2b2對置，在軸部件2旋轉時，在與下側端面2b2之 間形成后述的第二止推軸承部T2的止推軸承間隙(參照圖2)。
另外，在蓋部件10的上側端面10a的外周設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10M與軸承部件7的第二肩面 7e抵接的狀態下，蓋部件10固定于軸承部件7的第二大徑內周面7c。在 這種情況下，從突出部10b的軸向尺寸減去凸緣部2b的軸向寬度的值與 止推軸承部T1、 T2的各止推軸承間隙的總和相等。
環狀的密封部11以使其下側端面lib與第一肩面7d抵接的狀態固定 于軸承部件7的第一大徑內周面7b。在密封部ll的內周面lla和與其對 置的軸部2a的外周面2al之間形成有使其半徑方向尺寸向上方擴大的錐 狀的密封空間S。在用后述的潤滑油充滿軸承裝置的內部的狀態下，潤滑 油的油面通常在密封空間S的范圍內。
向具有上述構成的動壓軸承裝置1的內部空間充滿潤滑流體例如潤滑 油。作為潤滑油，可使用各種品種，但是，對于給HDD等盤驅動裝置用
的動壓軸承裝置提供的潤滑油，考慮其使用時或輸送時的溫度變化，可適 當地使用低蒸發率及低粘度性優異的酯類潤滑油，例如以癸二酸二辛酯 (DOS)、壬二酸二辛酯(DOZ)等為基油的潤滑油。
在上述構成的動壓軸承裝置1中，在軸部件2旋轉時，在形成于軸部 2a的外周面2al的動壓槽2cl、 2c2形成區域和與其對置的軸承部件7的 小徑內周面7a之間形成徑向軸承間隙。而且，伴隨軸部件2的旋轉，上 述徑向軸承間隙的潤滑油被壓入動壓槽2cl、 2c2的軸向中心側，其壓力 上升。這樣，通過由動壓槽2cl、 2c2產生的潤滑油的動壓作用，分別構 成沿徑向方向非接觸支承軸部件2的第一徑向軸承部Rl和第二徑向軸承 部R2。與此同時，在軸承部件7的第二肩面7e (動壓槽7el形成區域)和與 其對置的凸緣部2b的上側端面2bl之間的止推軸承間隙及蓋部件10的上 側截面10a (動壓槽形成區域)和與其對向的凸緣部2b的下側端面2b2之 間的止推軸承間隙形成的潤滑油膜的壓力，因動壓槽的動壓作用而升高。 而且，通過這些油膜的壓力，分別構成沿止推方向非接觸支承軸部件2的 第一止推軸承部Tl和第二止推軸承部T2。
此時，通過由貫通孔12和設于密封部11的下側端面lib的多個半徑 向槽llbl構成的流體流路，止推軸承部T1、 T2的各止推軸承間隙和設于 軸承部件7的開口側(密封部11側)的密封空間S之間成為連通狀態。 由此，能夠防止軸承內部的潤滑油的壓力局部成為負壓的現象，能夠消除 伴隨負壓發生的氣泡的生成、氣泡的生成造成的潤滑油的泄露及振動的發 生等問題。
另外，在該實施方式中，第一徑向軸承部R1的動壓槽2cl在軸向非 對稱地形成，具體而言，軸向中間部的上側的動壓槽的軸向尺寸X1形成 為比下側的動壓槽的軸向尺寸X2更大(X1〉X2)。因此(參照圖2)，在 軸部件2旋轉時，動壓槽2cl弓l起的潤滑油的引入力(抽吸力)在上側區 域比在下側區域相對增大。而且，通過該引入力的壓力差，充滿于軸承部 件7的小徑內周面7a和軸部2a的外周面2al之間的潤滑油向下方流動， 在第一止推軸承部T1的止推軸承間隙一貫通孔12—密封部11的半徑方向 槽llbl這樣的路徑循環，再次被引入第一徑向軸承部Rl的徑向軸承間隙。 這樣，通過使軸承內部的潤滑油流動循環，能夠進一步提高防止上述那樣 的潤滑油發生負壓的效果。另外，在不特別需要這種潤滑油的強制循環的 情況下，還能夠在軸向對稱地形成動壓槽2cl。
下面，使用圖4說明用于成形軸承部件7的成形模型。該模型由可動 模21、固定模22、用于成形貫通孔12的成形銷23構成。
可動模21具備成形軸承部件7的小徑內周面7a的軸部21a、成形 第一肩面7d的肩面21b、成形第一大徑內周面7b的圓筒面21c。固定模 22具備成形第二肩面7e的肩面22b、成形第二大徑內周面7c的圓筒面 22c。
成形銷23形成為與貫通孔12的形狀對應的形狀，且配置于由可動模21和固定模22形成的腔內的規定位置。在本實施方式中，成形銷23具備: 成形貫通孔12的第一流路12a的棱柱狀的第一成形銷23a、成形第二流路 12b的棱柱狀的第二成形銷23b、成形第三流路12c的圓柱狀的第三成形 銷23c、成形連續部12d的中間部23d。第一成形銷23a、第二成形銷23b 及中間部23d—體形成，將該一體制品稱為大徑銷A。大徑銷A被固定于 在可動模21的肩面21b的外徑側設置的固定孔21bl，第三成形銷23c被 固定于在固定模22的端面22b的外徑側設置的固定孔22bl。當將可動模 21和固定模22合模時，第三成形銷23c的上端部與設置于第二成形銷23b 的下側端面的中央部的嵌合孔23bl嵌合，大徑銷A及第三成形銷23c在 模型內被定位(參照圖4 (a))。
這樣，將成形銷23分割成兩個(大徑銷A及第三成形銷23c)，使其 一個固定于可動模21，另一個固定于固定模22，并且在合模時使兩銷在 腔中嵌合，如果構成這樣的結構，則能夠縮短從一側模突出的銷的長度， 因此，能夠提高銷的剛性，有效地防止注塑壓等造成的成形銷的破損。尤 其是，如本實施方式所示，在將一銷形成為比另一銷更大直徑的情況下， 通過使大徑側的銷A比小徑側的銷23c更長，能夠更有效地防止成形銷的 破損。
在本發明中，如圖4 (b)所示，成形銷23中保持于可動模21的第一 成形銷23a的外周面形成為與包含成形軸承部件7的第一大徑內周面7b 的圓筒面21c的輪廓的假想圓筒面C'以兩點接觸的截面形狀。尤其是，如 本實施方式所示，將成形銷23的上端側形成為矩形狀截面的情況下，從 假想圓筒面C'和第一成形銷23a的外周面的各接觸點P'向軸心延伸的 第一成形銷23a的外周面23al與第一成形銷23a的中心線0'(連結軸心 O，和第一成形銷23a的中心0' 2的'直線)平行。因此，不會產生插入第 一成形銷23a的固定孔21bl的下凹，從而固定孔21bl的加工變得容易。 另外，能夠使固定孔21bl和圓筒面21c之間的角部21d鈍化，能夠防止 角部21d的變形或破損。從而，能夠防止模型制造成本的高漲，其結果是， 能夠實現軸承裝置的低成本化。'
如本實施方式所示，在將第一流路12a和第二流路12b形成為矩形狀 且使其外徑側的面形成于同一面上時，第一成形銷23a及第二成形銷23b的對應的成形面也形成為沒有臺階的平坦面。因此，能夠精度良好地精加 工兩面。與之相對，在將第一流路和第二流路均形成圓形狀且使其外徑端 部一致形成時，成形銷形成為直徑不同的兩個圓柱狀，且其外徑端部形成 為在軸向的一根直線上一致的精密形狀。因此，成形銷23的加工困難，
導致成形銷23的制造成本的高漲。
另外，成形第三流路12c的第三成形銷23c為極細形狀，因此，容易 加工形成為圓柱狀。由此，第三成形銷23c嵌合的第二成形銷23b的嵌合 孔23bl形成為圓筒面狀。通過該圓筒狀的嵌合孔23bl防止在第二成形銷 23b上形成下凹，因此，嵌合孔23bl設置于第二成形銷23b的下端面的大 致中央部。另外，將第三成形銷23c形成為例如矩形截面等情況下，通過 嵌合孔23bl不能在第二成形銷23b上形成下凹，因此，能夠靠近第二成 形銷23b的下端面的軸承外徑側設置嵌合孔23bl。由此，能夠使第三流路 12c靠近軸承外徑側，因此，能夠擴張第一止推軸承部Tl的止推軸承間隙 的形成區域。
本發明不限于以上的實施方式。在上述實施方式中，貫通孔12的第 一流路12a的截面形成為矩形，但是，只要貫通孔12的內周面(輪廓線) 和假想圓筒面C以兩點P接觸，其形態就沒有特別的限制。利用軸承部件 7的第一流路12a的剖面圖即圖5 圖7，來說明貫通孔12的另一例。
例如，可以將貫通孔12的內周面的截面形狀設定為三角形(參照圖5) 或半圓形(參照圖6)。在這些情況下，從接觸點P向軸承部件的中心側延 伸的貫通孔12的內周面的一邊12al (參照圖5)或從接觸點P向軸承部 件的中心側延伸的貫通孔12的內周面的接觸點P的切線L (參照圖6)均 朝向軸承部件的中心側與貫通孔12的中心線0逐漸接近，由此，可得到 和上述實施方式同樣的效果。另外，在圖6所示的構成中，在接觸點P的 切線L和貫通孔12的中心線O平行的情況下，也可得到和上述同樣的效 果(省略圖示)。或者，在圖7所示例中，貫通孔12比假想圓筒面C更向 外徑側露出。在這種構成中，從接觸點P向軸承部件的中心側延伸的貫通 孔12的內周面的一邊12al和貫通孔12的中心線O平行，由此，得到和 上述同樣的效果。
另外，在以上實施方式中，示出了貫通孔12的截面積在軸向上不同的情況，但是例如如圖8所示，也可以設置截面形狀在軸向上一定(例如 矩形但省略圖示)的貫通孔12。在該實施例中，貫通孔12的下端開口部
經由設于蓋部件10的徑向槽10c而與止推軸承間隙連通。
在該情況下，將軸承部件7的第二大徑內周面7c設定為比第一大徑 內周面7b稍大的直徑，因此，貫通孔12的下端側開口部能夠從第二大徑 內周面7c與內徑側分開。因此，通過讓成形該貫通孔12的成形銷的下端 部插入的固定孔(與圖4 (a)的固定模22的固定孔22bl相當)，在固定 模上不會形成下凹。另外，在將第二大徑內周面7c形成為與第一大徑內 周面7b同樣尺寸的情況下，插入成形銷的下端部的固定孔和插入上端部 的固定孔(與圖4 (a)的可動模21的固定孔21bl相當)為同樣的構成， 因此，不會在固定模上形成下凹和尖角部。
另外，在以上實施方式中，軸承部件7通過樹脂的注塑成形而形成， 但不限于此，例如也可以通過金屬粉末的注塑成形(所謂的金屬-射出-模 制(Metal Injection Molding))而形成。
另外，在以上實施方式中，作為徑向軸承部R1、R2及止推軸承部Tl、 T2，例示了利用人字形狀或螺旋形狀的動壓槽發生潤滑油的動壓作用的構 成，但是本發明不限于這種構成。
例如，作為徑向軸承部Rl、 R2，圖示省略，也可以是，采用在圓周 方向的多處形成有軸向的槽的所謂的階式軸承，或者是，在圓周方向排列 多個圓弧面且在與其對置的軸承部件7的小徑內周面7a之間形成楔形狀 的徑向間隙(軸承間隙)的所謂的多圓弧軸承。
另外，第一止推軸承部Tl及第二止推軸承部T2的一方或雙方同樣圖 示省略，但是，也可以由沿圓周方向規定間隔設置多個半徑方向槽形狀的 動壓槽的所謂的階式軸承或波型軸承(階式型變為波型的)等構成。
另外，在以上實施方式中，對在軸部件2的外周面2al及軸承部件7 的第二肩面7e或蓋部件10的上側端面10a分別形成動壓發生部的情況進 行了說明，但是例如也可以在隔著軸承間隙與它們對置的軸承部件7的小 徑內周面7A、凸緣部2b的上側端面2bl及下側端面2b2上形成動壓發生 部。
另外，在以上實施方式中，徑向軸承部R1、 R2在軸向上分開設置，但不限于此，也可以連續地設置它們。或者也可以只設置徑向軸承部R1、
R2中的任一方。
另外，在以上的說明中，作為充滿于動壓軸承裝置l的內部、在徑向 軸承間隙和止推軸承間隙產生動壓作用的流體，例示了潤滑油，但是，除 此以外也可以使用在各軸承間隙能夠產生動壓作用的流體，例如，空氣等 氣體、磁性流體或者潤滑脂等。
本發明的動壓軸承裝置不限于以上的HDD等盤驅動裝置，也可以作 為光盤的光磁盤驅動用的主軸電動機、高速旋轉下使用的信息設備用的小 型電動機、激光打印機的多邊掃描儀電動機或電氣設備等中使用的風扇電 動機等的旋轉軸支承用而使用。
權利要求
1、一種動壓軸承裝置，具有軸承部件，其具有大徑內周面、小徑內周面、大徑內周面與小徑內周面之間的肩面及在內部流通潤滑流體的軸向的貫通孔，且包含貫通孔在內均通過模具成形而成；軸部件，其被插入于軸承部件的內周，其中，通過在軸承部件的小徑內周面與軸部件的外周面之間的徑向軸承間隙產生的潤滑流體的動壓作用沿徑向支承軸部件，所述動壓軸承裝置的特征在于，所述貫通孔的至少一端部的內周面具有與包含所述大徑內周面的假想圓筒面C以兩點接觸的截面形狀。
2、 如權利要求1所述的動壓軸承裝置，其特征在于， 從所述假想圓筒面C和貫通孔的接觸點P向軸承部件的中心側延伸的貫通孔的內周面的一邊與貫通孔的中心線O平行，或朝向軸承部件的中心 側與貫通孔的中心線O逐漸接近。
3、 如權利要求1所述的動壓軸承裝置，其特征在于， 從所述假想圓筒面C和貫通孔的接觸點P向軸承部件的中心側延伸的貫通孔的內周面的接觸點P的切線與貫通孔的中心線O平行，或朝向軸承 部件的中心側與貫通孔的中心線O逐漸接近。
4、 如權利要求1 3中任一項所述的動壓軸承裝置，其特征在于， 貫通孔的徑向截面在軸向上具有不同的形狀。
5、 一種軸承部件的制造方法，其特征在于，所述軸承部件具有大徑內周面、在與軸部件之間形成徑向軸承間隙的 小徑內周面、大徑內周面與小徑內周面之間的肩面及在內部流通潤滑流體 的軸向的貫通孔，在注塑成形所述軸承部件時，在型腔內配置成形貫通孔的成形銷，且將成形銷的至少一端側的外周 面形成為與包含大徑內周面的成形面的假想圓筒面C'以兩點接觸的截面 形狀。
全文摘要
本發明提供一種動壓軸承裝置，將成形銷23制成相對于假想圓筒面C’以兩點接觸(用P’表示接觸點)的截面形狀。由此，固定孔21b1的下凹變小或消除，因此，模型的加工變得容易。另外，由于圓筒面21c和固定孔21b1之間的角部21d被鈍化，因此，模型難以變形或破損。因此，能夠實現模型制造成本的低廉化，且能夠實現軸承裝置的低成本化。
文檔編號F16C33/20GK101529104SQ20078004053
公開日2009年9月9日 申請日期2007年11月2日 優先權日2006年11月27日
發明者堀政治, 稻塚貴開 申請人:Ntn株式會社