专利名称：流体轴承制造方法
技术领域：
本发明涉及轴承制造方法，特别涉及一种流体轴承制造方法。
背景技术：
现阶段，为减小马达转动件的磨损及降低噪音，延长使用寿命，流体轴承已被越来越多地应用于马达中，特别是在硬盘机马达、光驱马达、打印机多面镜马达等领域，甚至散热风扇也有大量采用流体轴承的趋势。
流体轴承是在转轴与轴承之间形成一层流体(可为气体或液体)润滑膜，利用润滑膜建立压力以支撑转轴，使转轴与轴承不直接接触，从而防止磨损及噪音。凭借低磨损及低噪音的优势，流体轴承在产业界得以广泛利用。
根据此一润滑膜的形成方式，流体轴承大致可分为动压型流体轴承(下简称「动压轴承」)及静压型流体轴承(下简称「静压轴承」)。动压轴承是根据流体动力学原理利用流体自身的黏滞特性而在转轴与轴承之间形成润滑膜层，而静压轴承是靠外部压力产生装置将加压后的润滑流体导入轴承间隙内。
而为提高润滑膜的建立压力之效果，增加轴承的承载能力，业者通常会在轴承内表面设有压力产生槽。
压力产生槽有多种形式，请参阅图10，以鱼骨状构槽100，或称「V」型构槽最为普通。又如图11所示，业者也有采用在轴承内表面设立阶梯结构的压力产生槽200，虚线所示为转轴。上述鱼骨状构槽100及阶梯结构的压力产生槽200皆可改善轴承间隙中的流场分布从而提高轴承承载能力及刚性等关键性指针。
现阶段，上述压力产生槽的加工方式一般是以一高速旋转的加工轴于轴承内孔中轴向运动，利用加工轴前端的刀具切割或挤压轴承内表面从而形成压力产生槽。然而，随着电子产品日益轻薄短小的需求，轴承也要求制作得越来越小，其可能要求其外径小于0.5公分，其内径则更小。在如此狭小的空间内加工上述压力产生槽则非常困难。另如上所言，压力产生槽的形状与建立压力之效果紧密相关，但因上述制作上的限制，难以在实际产品中实现压力产生槽的多样化设计。
有鉴于此，业界一直在寻找一种克服上述制程困难的流体轴承制造方法。
发明内容本发明欲解决的技术问题是提供一种流体轴承制造方法，相对先前技术而言，该方法可相对容易地加工流体轴承的压力产生槽。
为解决上述技术问题，本发明流体轴承制造方法包括以下步骤首先，提供构成该轴承之多个子结构体，每一子结构体具有与其它子结构体相结合的对接面；然后将各子结构体按其对接面相互对接，初步形成该流体轴承的形状；最后，烧结该相互对接之子结构体使其成为一体。
其中，上述子结构体各自设有部分压力产生槽，当上述子结构体对接之后，上述部分压力产生槽结合形成该流体轴承的完整压力产生槽。
由于本发明采用将多个部分对接然后将其烧结结合的方法，压力产生槽可分别部份地制作在子结构体上，利用子结构体的组合即可形成完整的压力产生槽，此种方式较现有的构槽加工方式容易。并且，复杂的构槽可以经由本发明的方法有选择性地先分成多个简单的构槽来单独制作，如此有利于多样化的构槽设计。
图1是本发明流体轴承制造方法之流程图。
图2是本发明第一实施方式之流体轴承各构件对准状态之剖面示意图。
图3是第一实施方式中流体轴承之烧结后之剖面示意4是第一实施方式中制作流体轴承之构件之模具剖面示意图。
图5是图4中下模之立体示意图，其中下模上下部分被切掉。
图6是本发明第二实施方式之流体轴承各构件对准状态之剖面示意图。
图7是第二实施方式中制作流体轴承之构件之部分模具示意图。
图8是本发明第三实施方式之流体轴承各构件对准状态之剖面示意图。
图9是第三实施方式之流体轴承之立体示分解意图。
图10是一种现有流体轴承之剖面示意图。
图11是另一种现有流体轴承之横截面示意图。
具体实施方式以下将以一动压轴承为例，并参照附图来介绍本发明，所有图式皆为示意性图式。
请参阅图1，是示出动压轴承之制造流程，大致可分为三步。首先，单独制备多个子结构体，所述子结构体的形状与欲制造的动压轴承的局部形状对应，使得所述子结构体能组合构成完整的动压轴承；然后，经由结合程序将所述子结构体组合成半成品，初步形成该动压轴承的形状；最后，经由烧结程序处理该半成品，使之成为一体的成品。
请参阅图2及图3，为实施本发明的第一实施方式。在该实施方式中，首先单独制备可轴向对接构成一柱状的流体动压轴承10「下简称为轴承10」的二子结构体10a及10b。该二子结构体10a、10b是呈中空体，其相对的轴向端面具有对接面12。经由结合程序将该二子结构体10a、10b对接形成半成品，然后烧结该半成品形成一体的成品，即完整的轴承10。
在结合程序中，可利用外加压力使两相邻对接面12紧密接触，也可在两相邻对接面12之间涂布黏结剂使两者黏合在一起。该对接面12呈阶梯状，如此有利于实现精准对接。当然，该对接面12也可设置成平面。
在烧结程序中，通过高温烧结使该半成品成为致密化烧结轴承。烧结温度可控制在轴承材料熔点之0.5～0.8倍，在此温度下，子结构体10a及10b之对接面12附近之原子相互渗透，从而使二子结构体10a及10b成为一体，而对接面12因原子扩散因素而消失。
该轴承10内壁形成有压力产生槽14。该压力产生槽14包括若干对沿该轴承10内圆周方向设置的槽道14a、14b，槽道14a、14b形成一夹角。本发明是将每一对槽道14a、14b分别设在该二子结构体10a、10b上。即，对于任意一对槽道，槽道14a设在子结构体10a上，而槽道14b设在子结构体10b上。该二子结构体10a、10b对接之后即结合形成完整的压力产生槽14。本实施方式中，每一对槽道14a、14b相接于对接面12处，因此构成一「V」型压力产生槽14。
当将该「V」型压力产生槽14的两部分槽道分设至二子结构体10a、10b上后，每一子结构体10a或10b之槽道14a或14b即为单一旋向的槽道，如此有利于制作该压力产生槽14。下面介绍一种子结构体的制作方法，但需要声明，以下仅是一种可行的方法，申请人并未排除其它制作子结构体的方法。
请参阅图4，是压铸成型子结构体10a或10b的示意图，附图中以子结构体10a为例。模具部分包括一中空之模座80，伸入该模座80中空部的上模84及下模82(公模)。上模84具有一可让下模82顶部进入的内孔842。如此，模座80、上模84及下模82之间形成一空间，该空间的形状与欲成型的子结构体10a相同。该空间填充原料之后，上模84向下冲压并经冷却后即可形成该子结构体10a。
续请参阅图5，该下模82外围设有若干单一旋向的突起822，在此需要声明，为清楚显示该等突起822，图式中采用非常夸张的画法，在实际产品中，该等突起822的高度可能小至10微米。该等突起的形状与大小与子结构体10a的槽道14a相应。如此，当上模84冲压形成该子结构体10a时，可同时成型该槽道14a。由于该等突起822是单一旋向，因此脱模时可藉由旋转脱模方式分离该子结构体10a与下模82，这样可避免脱模时突起822损坏槽道14a。
在本实施方式中，每一对槽道14a、14b相接构成「V」型压力产生槽14，此仅是本实施方式的特例而已。本发明是将部分压力产生槽分别设在各子结构体上，使得压力产生槽容易制作，因此可以制作多种形状的压力产生槽。
以上压铸成型方法中，槽道14a是与子结构体10a同时成型。也可以在成型子结构体10a之后，再通过其它加工工具成型该槽道14a。
请参阅图6，是实施本发明另一实施方式，该实施方式与前述实施方式基本类似，所不同之处在于轴承20由三个子结构体22、24、26对接然后烧结而成。每一子结构体上设有部分压力产生槽，对接之后形成完整压力产生槽。
位于两端的子结构体22、26与第一实施方式中的子结构体相似，也可使用相似的方法制作。位于中间的子结构体24的轴向两端设有旋向相反的槽道25a、25b。模具上则对应设有两处不同旋向的突起。如图7所示，模具可由两部分组成，其中一部分设有对应槽道25a的突起90a，另一部分设有对应槽道25b的突起90b。由于旋向相反，该两部分各自按照自己的旋向脱模。
以上分别介绍了两个及三个子结构体轴向对接然后烧结成一体的轴承制造方法，可以理解地，可以根据需要，将多于三个子结构体对接然后烧结成一体。
请参阅图8及图9，是实施本发明的又一实施方式。与前述实施方式之轴向对接不同，该实施方式将二子结构体30a、30b在圆周方向上对接然后烧结成一个柱状的完整轴承30。每一子结构体30a或30b呈瓦片状，其在圆周方向的两侧形成有对接面32，该对接面32也呈阶梯状。每一子结构体30a或30b内弧面上沿圆周方向设有若干压力产生槽34(子结构体30b上的槽道不可见)，对接之后，所述压力产生槽34构成轴承30的完整压力产生槽。可以理解地，根据实际需要，也可将多于两个的瓦片状子结构体对接然后烧结成一完整轴承。在本实施方式中，在对接之前，子结构体30a、30b内弧表面直接面对外部，因此有足够的压力产生槽加工空间，如此可制作多样化的压力产生槽。
以上是以动压流体轴承为例介绍本发明的具体实施方法，可以理解，本发明也可应用于静压流体轴承上。
权利要求
1.一种流体轴承制造方法，包括如下步骤提供构成该流体轴承的多个子结构体，所述子结构体形成有与其他子结构体相互结合的对接面，并且子结构体上形成有部分压力产生槽；将所述子结构体按其对接面对接，初步形成流体轴承的形状；及烧结所述子结构体使之成为一体的流体轴承。
2.如权利要求1所述的流体轴承制造方法，其特征在于所述子结构体的对接面呈阶梯状。
3.如权利要求1或2所述的流体轴承制造方法，其特征在于在对接时，两相对的对接面利用黏结剂黏合。
4.如权利要求1所述的流体轴承制造方法，其特征在于提供子结构体的步骤中，所述子结构体及其部分压力产生槽是同时成型。
5.如权利要求1所述的流体轴承制造方法，其特征在于提供子结构体的步骤中，是先成型各子结构体，然后成型各子结构体的部分压力产生槽。
6.如权利要求1所述的流体轴承制造方法，其特征在于所述流体轴承为柱状体，所述子结构体于相对的轴向端面形成对接面。
7.如权利要求6所述的流体轴承制造方法，其特征在于所述部分压力产生槽形成在各子结构体端部。
8.如权利要求6或7所述的流体轴承制造方法，其特征在于所述流体轴承的压力产生槽包括沿其内圆周方向设置的若干对呈一定夹角的槽道，所述部分压力产生槽包括每一对槽道的其中之一。
9.如权利要求8所述的流体轴承制造方法，其特征在于每一对槽道在对接面处相接，从而形成「V」型压力产生槽。
10.如权利要求8所述的流体轴承制造方法，其特征在于成型所述子结构体的模具包括一与子结构体内孔形状对应的公模，该公模上形成对应该部分压力产生槽的单一旋向突起，脱模时采用旋转方式脱模。
11.如权利要求1所述的流体轴承制造方法，其特征在于所述流体轴承为柱状体，所述子结构体于圆周方向两侧形成所述对接面。
12.如权利要求1所述的流体轴承制造方法，其特征在于所述流体轴承的压力产生槽包括沿其整个内周方向设置的若干对呈一定夹角的槽道，该部分压力产生槽系包括部分内周方向的若干对槽道。
全文摘要
本发明公开了一种流体轴承制造方法，包括如下步骤首先，提供构成该轴承之多个子结构体，每一子结构体具有与其它子结构体相结合的对接面；然后将各子结构体按其对接面相互对接，初步形成该流体轴承的形状；最后，烧结该相互对接之子结构体使其成为一体。其中，上述子结构体各自设有部分压力产生槽，当上述子结构体对接之后，上述部分压力产生槽结合形成该流体轴承的完整压力产生槽。
文档编号H02K7/08GK1786494SQ20041007746
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月11日 优先权日2004年12月11日
发明者洪居万, 吴荣源 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司