专利名称：动压轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及动压轴承装置。
背景技术：
动压轴承装置为如下这样的轴承装置，即，具备固定体和旋转体，并使充满两者间的轴承间隙的流体(例如，润滑油)产生动压作用，通过该压力将两者保持为非接触。该动压轴承装置具有高速旋转、高旋转精度、低噪声等特征，近些年，对该特征进行有效利用，而该动压轴承装置适合于使用作为在以信息设备为首的各种电气设备上搭载的电动机用的轴承装置，更具体而言，该动压轴承装置适合使用作为在搭载于HDD等盘驱动装置的主轴电动机、搭载于激光打印机的多面扫描仪电机、搭载于PC的风扇电动机等中装入的轴承装置使用。上述电动机中，例如装入到盘驱动装置用的主轴电动机中的动压轴承装置具有 沿径向方向支承旋转体的径向轴承部；沿推力方向支承旋转体的推力轴承部。近些年，由动压轴承构成径向轴承部及推力轴承部这两方的情况较多，其中，动压轴承在隔着径向轴承间隙及推力轴承间隙而分别对置的二面中的任一方设有动压槽等动压产生部。目前，信息设备的低价格化和移动用信息设备的普及快速发展，对动压轴承装置的成本降低、轻量化的要求更加严格。为了应对这样的要求，提出有将固定体或旋转体的一部分或者全部树脂化的各种方案，作为其中一例，存在日本特开2005-282779号公报(专利文献1)中公开的方案。该文献所公开的动压轴承装置中，作为固定体的壳体通过树脂材料注射模塑成形为有底筒状，在该壳体与在其内周配置的作为旋转体的轴构件之间形成有由动压轴承构成的推力轴承部。在该动压轴承装置中，在起动停止时等，在壳体的端面(内底面)和与其对置的轴构件的端面之间产生滑动接触。为了防止因这样的滑动接触而壳体的端面磨损的情况，通常在形成壳体的树脂材料中混合规定量强化纤维。然而，由于树脂材料中混合的强化纤维的纤维直径等不同，而可能引起对方侧构件的损伤或磨损，因此还提出有对混合的强化纤维的纤维直径等进行规定的方案(例如， 参照专利文献2、。在专利文献2所公开的动压轴承装置中，通过将混合的强化纤维的纤维直径限定为1 12 μ m，从容防止上述的不良情况。专利文献1日本特开2005-282779号公报专利文献2日本特开2005-315408号公报然而，推力轴承间隙的间隙宽度直接影响推力轴承部的轴承性能。因此，在上述的动压轴承装置中，作为形成推力轴承间隙的一侧的面的壳体的端面需要加工成精密级的平面度(参照Jis B 0621)。然而，根据本发明者的验证，明确了当通过混合了上述纤维直径的强化纤维的树脂材料对壳体进行注射模塑成形时，无论注射速度等成形条件如何设定， 都存在无法满足上述的平面度的情况。当然也存在满足上述平面度的情况，但是需要采取在较窄的范围内高精度控制地注射速度、对模具形状特别下功夫等对策，从而不可避免制造成本的高涨。
发明内容
本发明的课题在于，使由树脂材料形成的与推力轴承间隙面对的部分的平面度能够容易提高，由此能够以低成本提供具有高旋转精度的动压轴承装置。为了解决上述课题，本发明中提供一种动压轴承装置，其具备固定体、旋转体、通过在固定体与旋转体之间的径向轴承间隙产生的流体的动压作用将两者保持为在径向方向上非接触的径向轴承部、通过在固定体与旋转体之间的推力轴承间隙产生的流体的动压作用将两者保持为在推力方向上非接触的推力轴承部，且固定体与旋转体中至少一方的与推力轴承间隙面对的部分由树脂材料形成，所述动压轴承装置的特征在于，所述树脂材料包含纤维直径为6 8 μ m且长度与直径比为10 40的强化纤维作为填充材料。需要说明的是，长度与直径比为纤维长度(L)与纤维直径(D)之比(L/D)。本发明者经过反复锐意研究，结果发现，由于树脂材料中混合的强化纤维的尺寸的不均大而引起上述的不良情况。因此，本发明者进一步进行锐意研究，结果发现通过如上所述那样使用混合了纤维直径为6 8 μ m且长度与直径比为10 40的强化纤维的树脂材料(对可使用的强化纤维进行限定)，能够在缓和成形条件的同时还确保所需要的平面度。根据上述那样规定的纤维直径(D)及长度与直径比(L/D)进行计算时，算出的可使用的强化纤维的纤维长度(L)为60 320 μ m，但优选使用的强化纤维的纤维长度平均为 100 200μπι。这是因为在有效地享有混合强化纤维带来的加强效果的同时，还能够适当地确保与推力轴承间隙面对的部分所需要的平面度。在使用上述那样的强化纤维的情况下，优选树脂材料中的强化纤维的混合量为 5 40mass% (质量％)。限定为这样的范围是由于，当混合量超过40mass%时，因强化纤维与对方侧构件(的滑动面)的接触频率增加而可能引起对方侧构件的损伤或磨损，并且， 当混合量低于5mass%时，无法充分地得到混合强化纤维带来的加强效果，树脂部分所需要的耐磨损性可能不足。优选树脂材料中的填充材料总量(在还混合了强化纤维以外的填充材料的情况下，包括该填充材料的填充材料的总量)为45mass%以下。这是由于当填充材料总量超过 45mass%时，树脂材料的流动性显著降低，可能在树脂部分很难确保规定的精度。作为强化纤维，可以使用碳纤维、玻璃纤维及环氧系、聚酰胺系、苯酚系等有机纤维，当其中适合使用能够对树脂材料(成形品)赋予高的尺寸稳定性的碳纤维，进而在碳纤维中尤其适合使用表现出强度、弹性模量优良的特性的PAN系(聚丙烯腈系)的碳纤维。并且，若使用碳纤维作为强化纤维，则能够对树脂材料(成形品)赋予高的导电性。由此，能够将旋转体上带有的静电向接地侧效率良好地放电。若固定体及旋转体的与推力轴承间隙面对的部分都由树脂材料形成，则两者的轴向的线膨胀系数大致相等。因此，与一方由树脂材料形成且另一方由金属材料形成的情况相比，能够抑制与温度变化相伴的推力轴承间隙的间隙宽度的变动量，能够尽可能地防止推力轴承部的支承能力的降低。此时，若固定体及旋转体的与推力轴承间隙面对的部分由基体树脂不同的树脂材料形成，则能够防止两部分的滑动接触引起的胶粘，因此优选。作为具有与推力轴承间隙面对的部分的固定体的具体例，能够列举出固定于电动机托架的壳体和固定于壳体的推力构件(推力衬套)。另外，作为具有与推力轴承间隙面对部分的旋转体的具体例，能够列举出设置于轴构件的凸缘部或具有转子磁体的安装部的旋转构件。需要说明的是，作为相当于这里所说的旋转构件的一例，列举出具有碟盘搭载面的盘毂。发明效果如以上所示，根据本发明，能够容易提高由树脂材料形成的与推力轴承间隙面对的部分的平面度，由此能够以低成本提供具有高旋转精度的动压轴承装置。
图1是示意性示出信息设备用主轴电动机的一例的剖视图。图2是表示本发明涉及的动压轴承装置的第一实施方式的剖视图。图3A是轴承套筒的剖视图。图;3B是表示轴承套筒的下侧端面的图。图4是表示壳体底部的上侧端面的图，是图2中的X-X部分的剖视图。图5是壳体的注射模塑成形时使用的模具的主要部分放大剖视图。图6是表示本发明涉及的动压轴承装置的第二实施方式的剖视图。图7是表示本发明涉及的动压轴承装置的第三实施方式的剖视图。图8是表示本发明涉及的动压轴承装置的第四实施方式的剖视图。图9是表示轴构件的另一例的剖视图。图10是表示用于证实本发明的有用性的的验证结果的图。
具体实施例方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。图1示意性示出装入动压轴承装置的信息设备用主轴电动机的一结构例。该主轴电动机用于HDD等盘驱动装置，具备将轴构件2非接触支承为旋转自如的动压轴承装置 1 ；设置在轴构件2的一端的盘毂3 ；例如隔着半径方向的间隙而对置的定子线圈4及转子磁体5 ；在内周固定动压轴承装置1的壳体7的托架6。定子线圈4安装在托架6的外周， 转子磁体5安装在盘毂3的内周。在盘毂3上保持有一张或多张磁盘等碟盘D (图示例为两张)。在以上的结构中，当对定子线圈4通电时，在定子线圈4与转子磁体5之间的电磁力的作用下转子磁体5旋转，由此，盘毂3及保持于盘毂3的碟盘D与轴构件2 —体地旋转。图2表示本发明的第一实施方式涉及的动压轴承装置1。该图所示的动压轴承装置1具备轴构件2、在内周插入轴构件2的轴承套筒8、在内周固定轴承套筒的壳体7、对壳体7的一端开口进行密封的密封构件9来作为主要构成构件。在该实施方式中，轴构件2 构成旋转体，并且轴构件2以外的构件(壳体7等)构成固定体。需要说明的是，为了方便说明，以下，以密封构件9侧为上侧、以其轴方相反侧为下侧而进行说明。轴构件2例如通过不锈钢形成为一体或不同体地具有轴部2a、从轴部加的下端向外径侧突出的凸缘部2b的截面倒T字状。轴部加的外周面2al除了在其上端部附近及大致中央部设有环状的凹部的点以外形成为没有凹凸的平滑的圆筒面，并且，凸缘部2b的两端面2bl、2l32分别为没有凹凸的平滑的平坦面。
轴承套筒8例如由以铜为主要成分的烧结金属的多孔质体形成为圆筒状，通过压入、粘接等适当的方法固定于壳体7的内周面7al。除了烧结金属以外，轴承套筒8还可以由黄铜等软质金属材料或不是烧结金属的其它的多孔质体、例如多孔质树脂形成。在轴承套筒8的内周面8a的上下两个部位分离而设有作为第一及第二径向轴承部Rl、R2的径向轴承面的圆筒状区域，如图3A所示，在该两个区域分别设置有多个动压槽 Aal、Aa2排列成人字形状而成的径向动压产生部Al、A2。在本实施方式中，上侧的动压槽 8al相对于轴向中心m而形成为轴向非对称，比轴向中心m靠上侧区域的轴向尺寸Xl比下侧区域的轴向尺寸X2形成得大。另一方面，下侧的动压槽8a2形成为轴向对称，其上下区域的轴向尺寸分别形成为与上述轴向尺寸X2相等。需要说明的是，既可以将两个径向动压产生部A1、A2中的任一方或双方形成在轴部加的外周面2al上，也可以将多个动压槽排列成螺旋形状等公知的其它形状。在轴承套筒8的下侧端面8b设有作为第一推力轴承部Tl的推力轴承面的环状区域，如图:3B所示，在该环状区域设有多个动压槽Ba排列成螺旋形状而成的推力动压产生部 B。需要说明的是，既可以将推力动压产生部B形成在凸缘部加的上侧端面2al上，也可以将多个动压槽排列成人字形状等公知的其它形状。在轴承套筒8的外周面8d形成有一根或多根向两端面8b、8c开口的轴向槽 8dl (在本实施方式为三根。参照图:3B。)。另外，在轴承套筒8的上侧端面8c形成有圆环槽8cl以及与其内径侧连续的一根或多根径向槽8c2。密封构件9例如由黄铜等软质金属材料、其它金属材料或者树脂材料形成为环状，通过压入、粘接等适当的方法固定在壳体7的内周面7al。在该密封构件9的内周面9a 与轴部加的锥形面2a2之间形成有下方缩径的截面呈锥形形状的密封空间S。在密封构件9的下侧端面9b中的比半径方向大致中央部靠外径侧的区域形成有比内径侧的区域向上方后退的台阶面％1。壳体7呈有底筒状(杯状)，一体地具有圆筒状的侧部7a和对侧部7a的下端开口进行闭塞的圆盘状的底部7b，本实施方式的壳体7在侧部7a与底部7b的边界内周还一体地具有阶梯部7c。在组装动压轴承装置1时，将轴承套筒8向壳体7的内周插入，直至下侧端面8c与阶梯部7c抵接，由此将第一及第二推力轴承部Tl、T2的推力轴承间隙设定成规定的间隙宽度。在底部7b的上侧端面7bl设有作为第二推力轴承部T2的推力轴承面的环状区域，如图4所示，在该环状区域设有多个动压槽Ca排列成螺旋形状而成的推力动压产生部C。上述的壳体7为树脂制，例如，通过在图5所示那样的上模11与未图示的下模之间形成的型腔中注射 填充树脂材料而被注射模塑成形。然而，在使用模仿壳体7的内表面的形状的模具对本实施方式所示那样的有底筒状的壳体7进行注射模塑成形时，因伴随成形收缩产生的翘曲等影响，而存在无法将底部7b的上侧端面7bl加工成规定的平面度(例如，7 μ m以下)的情况。具体而言，壳体7的侧部7a形成为越往上侧越扩大的倒〃状，由于被侧部7a牵引而底部7b形成为越往半径方向中央部越向上侧凸起的圆弧形状。为了尽可能防止该情况，作为成形壳体7 (侧部7a)的内周面7al的面的上模11的外周面Ila如图5中的放大图所示，为朝向上方而外径尺寸逐渐缩小的锥形面。并且，在上模11的下端面1 Ib设有与推力动压产生部C形状对应的槽模12，因此，在本实施方式中，推力动压产生部C在对壳体7进行注射模塑成形的同时被模成形。用于壳体7的注射模塑成形的树脂材料(树脂组成物)以热可塑性树脂为基体树脂，作为基体树脂，例如，可使用液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶性树脂、或者聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)等非晶性树脂。其中，由于LCP、 PPS表现出耐油性、尺寸稳定性、机械强度等优良的特性，因此尤其优选，在本实施方式中， 通过以LCP为基体树脂的树脂材料注射模塑成形壳体7。在上述的树脂材料中混合规定量用于对其赋予各种特性的填充材料。作为填充材料，至少可使用碳纤维、玻璃纤维及代表为环氧系、聚酰胺系、苯酚系等有机纤维的强化纤维，在本实施方式中，使用能够赋予高的尺寸稳定性且自身也能够作为导电化材料而发挥功能的碳纤维，进一步而言，使用碳纤维中表现出强度、弹性模量优良的特性的PAN系碳纤维。需要说明的是，在仅通过上述材料无法满足必要的导电性的情况下，在上述树脂材料中还可以混合钛酸钾等晶须状填充材料、代表为碳纳米管等的碳纳米原料等其它的导电化材料，另外，在希望使注射模塑成形后的分型性良好的情况下，在上述树脂材料中还可以混合氟粉末等分型材料。动压轴承装置1由以上的结构构成，在由密封构件9密封的壳体7的内部空间且包括轴承套筒8的内部气孔都充满作为流体的润滑油。在由以上的结构构成的动压轴承装置1中，当作为旋转体的轴构件2旋转时，在径向动压产生部Al、A2与轴部加的外周面2al之间分别形成径向轴承间隙，其中，该径向动压产生部Al、A2在轴承套筒8的内周面8a沿轴向分离设置。并且，伴随轴构件2的旋转， 形成在两径向轴承间隙中的油膜在动压槽Aal、Aa2的动压作用下，其油膜刚性提高，通过该压力将轴构件2沿径向方向非接触支承为旋转自如。由此，在轴向的两个部位分离形成将轴构件2沿径向方向非接触支承为旋转自如的第一、第二径向轴承部R1、R2。与此同时，在轴承套筒8的下侧端面8b设置的推力动压产生部B与凸缘部2b的上侧端面2bl之间形成推力轴承间隙，并且，在壳体7的底部7b的上侧端面7bl设置的推力动压产生部C与凸缘部2b的下侧端面2 之间形成推力轴承间隙。并且，伴随轴构件2 的旋转，形成在两推力轴承间隙中的油膜在动压槽Ba、Ca的动压作用下，其油膜刚性提高， 在该压力的作用下，将轴构件2沿两推力方向非接触支承为旋转自如。由此，形成将轴构件 2沿两推力方向非接触支承为旋转自如的第一推力轴承部Tl和第二推力轴承部T2。另外，在轴构件2旋转时，如上所述，密封空间S呈朝向下方而逐渐缩小的锥形形状，因此密封空间S内的润滑油通过毛细管力产生的牵引作用，被向密封空间变窄的壳体7 的内部方向牵引。并且，在本实施方式中，由于形成密封空间S的轴部加的锥形面2a2的外径尺寸朝向上方而逐渐缩小，因此在轴构件2旋转时还被赋予作为离心力密封的功能。由此，可有效地防止润滑油从壳体7的内部漏出。另外，密封空间S具有对与填充到壳体7的内部空间的润滑油的温度变化相伴的容积变化量进行吸収的缓冲功能，在假想的温度变化的范围内，润滑油的油面始终位于密封空间S内。另外，形成第一径向轴承部Rl的上侧的动压槽Aal相对于轴向中心m形成为轴向非对称，比轴向中心m靠上侧区域的轴向尺寸Xl比下侧区域的轴向尺寸X2形成得大。因此，在轴构件2旋转时，对于动压槽Aal产生的润滑油的牵引力(抽取力)而言，与下侧区域相比，上侧区域相对较大。并且，因该牵引力的差压，而在轴承套筒8的内周面8a与轴部加的外周面之间的间隙充满的润滑油向下方流动，在轴承套筒8的下侧端面8b与凸缘部2b的上侧端面2bl之间的间隙一由轴承套筒8的轴向槽8dl形成的流体通路一由密封构件9的台阶面9bl形成的流体通路一由轴承套筒8的圆环槽8cl及径向槽8c2形成的流体通路这样的路径中循环，而被再次向第一径向轴承部Rl的径向轴承间隙牵引。如此，通过使润滑油在壳体7的内部空间流动循环，能够在保持润滑油的压力均衡的同时，消除与局部的负压的产生相伴的气泡的生成、气泡的生成引起的润滑油的泄漏、 振动的产生等问题。由于密封空间Sl与上述的循环路径连通，因此即使在因某些理由而气泡混入润滑油中的情况下，也能够将气泡在伴随润滑油循环时从密封空间S内的润滑油的油面(气液界面)向外部气体排出。因此，能够更加有效地防止气泡带来的不良影响。然而，在此种动压轴承装置1中，由于各轴承间隙的间隙宽度直接影响各轴承部 R1、R2、T1、T2的轴承性能，因此形成轴承间隙的轴构件2、轴承套筒8及壳体7的各面需要进行精度良好地加工。尤其是在上述各构件中的作为树脂的注射模塑成形品的壳体7中， 如何将第二推力轴承部T2的作为形成推力轴承间隙的一方的面的底部7b的上侧端面7bl 低成本地加工成规定的平面度非常重要。本发明者通过反复锐意研究，发现通过使用混合了纤维直径为6 8 μ m且长度与直径比为10 40、进而平均纤维长度优选为100 200 μ m的强化纤维(在此为PAN系的碳纤维)的树脂材料来对壳体7进行注射模塑成形，可满足壳体7所需要的强度，同时也容易将底部7b的上侧端面7bl的平面度加工成规定值。具体而言，发现即使解除向型腔内注射树脂材料时的速度制限，并且简化成形底部7b的上侧端面7bl (推力动压产生部C)的模具形状，也能够将底部7b的上侧端面7bl加工成规定的平面度。更具体而言，例如，在使用混合了纤维直径为6 9μπι且长度与直径比为4 50 (纤维长度36 300 μ m)的碳纤维的树脂材料来对壳体7进行注射模塑成形时，为了满足需要的底部7b的上侧端面7bl的平面度，需要将注射速度设定为150 200mm/s，并使上模11的外周面Ila中的壳体7的内周面7al的成形区域间的径差为40 45 μ m(形成为成形区域下端部比成形区域上端部直径大40 45 μ m的锥形面)。另外，上模11的外周面 Ila的上下端部间的径差越大，分型时的“强行拔出”的程度越大，越难使壳体7在不发生变形·损伤的情况下分型。与此相对，若采用上述本发明的结构，则上模11的外周面Ila的上下端部间的径差为30 μ m以下，即，能够使上模11的分型容易，并且即使注射速度为100mm/S以下或 200mm/s以上，也能够确保需要的平面度，缓和壳体7成形时的条件。另外，在动压轴承装置1运转时，因与空气的摩擦等而旋转体带有静电，而将其放置时可能引起重大的不良情况(例如，周边设备的损伤等)。因此，在使带有的静电向成为接地侧的托架6(参照图1)逃离的基础上使壳体7具有规定的导电性极为重要。本实施方式中的壳体7的导电性受树脂材料中混合的碳纤维影响较大，但在使用上述那样的碳纤维的情况下，发现能够确保高的导电性。即，注射模塑成形时，即使碳纤维发生折损等，也不会产生导电性降低这样的情况。需要说明的是，根据本发明者的验证，当上述树脂材料中的强化纤维的混合量超过40mass%时，可能导致强化纤维与凸缘部2b的下侧端面此2的接触频率增加引起的凸缘部2b的下侧端面2b2的损伤或磨损，另外，当混合量低于5mass%时，无法得到混合了强化
8纤维带来的加强效果，壳体底部7b所需要的耐磨损性可能不足。因此，优选强化纤维的混合量为5 40mass%&范围。另外，上述树脂材料中的填充材料总量(在还混合了强化纤维以外的填充材料的情况下，包括该填充材料的填充材料的总量)优选为45mass%以下。这是因为当填充材料总量超过45mass%时，树脂材料的流动性降低，因此存在无法满足壳体7 (尤其是底部7b) 所需要的精度(平面度)的情况。以上，对本发明的一实施方式涉及的动压轴承装置1进行了说明，但只要形成推力轴承间隙的构件(部分)中的至少一方是成为树脂的注射模塑成形品的结构的动压轴承装置，则就能够适用上述本发明的结构。需要说明的是，在以下说明的其它实施方式涉及动压轴承装置1中，从简化说明的观点出发，仅对不同的结构进行说明，并以以上的结构为基准标注相同的参照符号而省略重复说明。图6是表示本发明涉及的动压轴承装置1的第二实施方式的图。该图所示动压轴承装置1与图2所示的动压轴承装置的主要不同点在于，在轴承套筒8的上端部固定截面逆L字形状的密封构件19，该密封构件19 一体地具备平板状的第一密封部19a和从第一密封部19a的外径侧端部向下方突出的圆筒状的第二密封部19b，在第一密封部19a的内周面 19a2与轴部加的外周面2al之间形成第一密封空间Si，并且在第二密封部19b的外周面 19b2与壳体7的内周面之间形成第二密封空间S2。在该实施方式的动压轴承装置1中，第二密封空间S2设置在密封构件19的外周侧，从而在轴部加的外周形成的密封空间(第一密封空间Si)的轴向尺寸能够比图2所示的结构小。因此，例如，在不使壳体7的轴向尺寸长大化的情况下就能够使轴承套筒8的轴向长度、换言之两径向轴承部Rl、R2间的轴承跨距比图2所示的形态大，能够提高力矩刚性。在该实施方式中，与图2所示的第一实施方式同样，壳体7通过上述同样的树脂材料被注射模塑成形而成。图7是表示本发明涉及的动压轴承装置1的第三实施方式的图。该图所示的动压轴承装置1与以上说明的动压轴承装置的主要不同点在于，壳体7呈两端开口的圆筒状且其下端开口部由与壳体7不同体的盖构件15密封、以及第二推力轴承部T2形成在该盖构件15的上侧端面1 与凸缘部2b的下侧端面2 之间。在该实施方式中，盖构件15通过上述同样的树脂材料被注射模塑成形而成。图8是表示本发明涉及的动压轴承装置1的第四实施方式的图。该图所示的动压轴承装置1与以上说明的动压轴承装置的主要不同点在于，第二推力轴承部T2设置于在轴构件2的上端部设置的盘毂3的下侧端面3al与壳体7的上侧端面7a2之间、以及密封空间Sl设置在壳体7的上部外周面7a3与盘毂3的内周面3bl之间。在该实施方式中，盘毂 3通过上述同样的树脂材料被注射模塑成形而成，而壳体7由黄铜等金属材料形成。在以上说明的动压轴承装置1中，第二推力轴承部T2的推力轴承间隙(以下，称为“第二推力轴承间隙”)形成在树脂制构件与金属制构件之间，但在这样的结构中，树脂与金属的线膨胀系数差大，因此伴随温度变化等而第二推力轴承间隙的间隙宽度变动较大， 第二推力轴承部T2的支承能力可能不稳定。为了尽可能防止这样的不良情况，在图2图6及图7所示的动压轴承装置1中，例如图9所示，使轴构件2为轴部加的外径侧部分由圆筒状的金属材料21形成而轴部加的内径侧部分及凸缘部2b由树脂材料22形成的金属与树脂的混合结构是有效的。这是由于通过这样，使形成第二推力轴承间隙的二构件的线膨胀系数大致相同。需要说明的是，在该情况下，当轴构件2的树脂部22与壳体7由同种的基体树脂形成时，可能引起胶粘等不良情况。因此，在使用以LCP为基体树脂的树脂材料来形成壳体7时，优选树脂部22使用例如以PPS为基体树脂的树脂材料形成。另外，在图8所示的动压轴承装置1中 ，通过使壳体7及盘毂3这双方由树脂材料形成，从而能够尽可能地防止上述那样的第二推力轴承部T2中的轴承性能的不稳定。以上，作为径向轴承部R1、R2及推力轴承部T1、T2，例示出通过人字形状或螺旋形状的动压槽来产生润滑油的动压作用的结构，但作为径向轴承部R1、R2，还可以采用所谓的阶示轴承、多圆弧轴承或非正圆轴承，另外，作为推力轴承部T1、T2，还可以采用所谓的阶示轴承或波型轴承。并且，径向轴承部除了可以在轴向上分离的两个部位设置以外，还可以在轴向上的一个部位或轴向上分离的三个部位以上设置(均未图示)。另外，以上，对轴构件2为旋转侧且壳体7等为固定侧的动压轴承装置1进行了说明，但当然也可以与此相反，而将本发明的结构适用于轴构件2为固定侧且壳体7等为旋转侧的动压轴承装置1。实施例为了证实本发明的有用性，以采用了本发明的结构的情况和采用了以往结构的情况进行比较验证，从而在图10中示出该验证结果。图10所示的各数据表示如下情况下的数据，即，该情况为以LCP为基体树脂，将在该基体树脂中混合规定量的纤维直径、长度与直径比以及平均纤维长度分别不同的PAN系的碳纤维而成的树脂材料向同一成形模具注射 填充，从而对图2所示的有底筒状的壳体7进行注射模塑成形的情况。需要说明的是， 各壳体7成形的树脂材料的注射速度固定，在此设定为100mm/S。由图10清楚可知，在采用以往结构的比较例1 比较例4中，在壳体7的底部7b 的上侧端面7b 1无法满足规定的平面度，在此无法满足7 μ m以下，与此相对，在采用了本发明的结构的实施例1 3中，都能够满足规定的平面度。另外，可知若采用本发明的结构，则能够改善电阻值、即提高导电性。尤其是在使用了平均纤维长度为200 μ m的强化纤维(碳纤维)的实施例3的结构(与权利要求2的结构对应)中，能够得到电阻值的进一步改善效果。以上，证实了本发明的有用性。符号说明1动压轴承装置2轴构件3 盘毂7 壳体7a 侧部7b 底部7b 1上侧端面8轴承套筒15盖构件B、C推力动压产生部Rl第一径向轴承部
R2第二径向轴承部
Tl第一推力轴承部T2第二推力轴承部
权利要求
1.一种动压轴承装置，其具备固定体、旋转体、通过在固定体与旋转体之间的径向轴承间隙产生的流体的动压作用而将两者在径向方向上保持为非接触的径向轴承部、通过在固定体与旋转体之间的推力轴承间隙产生的流体的动压作用而将两者在推力方向上保持为非接触的推力轴承部，且固定体与旋转体中至少一方的面向推力轴承间隙的部分由树脂材料形成，所述动压轴承装置的特征在于，所述树脂材料包含纤维直径为6 8 μ m且长度与直径比为10 40的强化纤维作为填充材料。
2.根据权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，强化纤维的平均纤维长度为100 200 μ m。
3.根据权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，所述树脂材料中的强化纤维的混合量为5 40mass%。
4.根据权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，所述树脂材料中的填充材料总量为45mass%以下。
5.根据权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，强化纤维为PAN系的碳纤维。
6.根据权利要求1所述的动压轴承装置，其特征在于，固定体及旋转体的面向推力轴承间隙的部分都由树脂材料形成，且这两部分由基体树脂不同的树脂材料形成。
全文摘要
本发明提供一种动压轴承装置，其容易提高由树脂材料形成的与推力轴承间隙面对的部分的平面度。壳体(7)通过树脂材料被注射模塑成形而成，呈有底筒状，其一体地具有圆筒状的侧部(7a)和平板状的底部(7b)。该壳体(7)的注射模塑成形中使用的树脂材料包含纤维直径为6～8μm且长度与直径比为10～40的强化纤维作为填充材料。
文档编号F16C17/10GK102414464SQ20108001820
公开日2012年4月11日 申请日期2010年3月29日 优先权日2009年4月27日
发明者丹羽洋 申请人:Ntn株式会社