CN100470067C - 动力轴承装置 - Google Patents

Abstract

一种动压产生部分形成在轴部分(2a)的外周表面(2a1)中。这使得能够形成壳体和套筒状部件一体形成的轴承部件(7)，由于动压产生部分的加工性问题所述壳体和套筒状部件必须作为单独的体构造。轴承部件(7)的一端侧中的开口通过与轴承部件(7)一体形成的盖部件(8)或者通过作为固定到轴承部件(7)的单独的体的盖部件(8)所密封。

Description

动力轴承装置

技术领域

本发明涉及动力轴承装置。该动力轴承装置优选地用于：信息设备的主轴电动机，例如诸如HDD的磁盘单元、诸如CD—ROM、CD-R/RW和DVD-ROM/RAM的光盘单元，以及例如MD或者MO的磁光盘单元；激光束打印机(LBP)的多边形扫描器(polygon scanner)电动机；投影仪的色轮；和诸如轴流式风扇的电子设备的小型电动机。

背景技术

通过示例，前述的动力轴承装置包括利用在径向轴承间隙和推力轴承间隙中产生的流体动压作用来沿着径向和轴向以非接触的方式支撑轴部件的类型。已知该类型的动力轴承装置，其中用作动压产生装置的动压产生槽被形成在轴承套筒的内周表面上、与轴部件的凸缘部分的端表面相对的轴承套筒的端表面上以及在所述壳体的底部表面上(例如，参看日本专利公开出版物No.2000-291648)。

前述的动力轴承装置由例如轴承套筒和用于容纳除了轴部件之外的轴承套筒的壳体的多个部分所构成。近年来，随着信息设备价格的降低，对于该类型的动力轴承装置的成本的降低也逐渐提出了苛刻的要求。为了达到该要求，急需要通过减小部件的数目以及回顾所述制造步骤进一步减小成本。

发明内容

有鉴于这些情况，因此，本发明的目的是提供一种进一步成本降低的动力轴承装置。

为了实现上述目的，根据本发明的动力轴承装置的特征在于，包括：轴承部件；轴部件，所述轴部件在轴承部件的内周上插入其中；以及径向轴承部分，所述径向轴承部分用于沿着径向方向使用在轴承部件和轴部件之间的径向轴承间隙中产生的流体动压作用而以非接触的方式支撑旋转部件，其中用于在径向轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分通过固化小量墨的聚合体且没有移除固化的墨的聚合体而形成在轴部件的外周表面上，以及在轴承部件的一端处的开口用与轴承部件一体形成的盖部件或者固定到轴承部件上的单独的盖部件所密封。

与前述的、动压产生部分形成在轴部件的外周表面上的解决问题的装置不同的是，动压产生槽可以作为动压产生部分形成在例如套筒形部件的内周表面上。在该情况下，形成动压产生槽的已知的典型方法是可获得的，其中讨论中的部件由烧结金属所形成，具有槽形状的芯杆在其内周上插入到讨论中的部件中，然后从而在模具中加压，由此允许槽形状被传递给套筒形部件的内周表面，从而形成动压产生槽(例如，日本专利公开出版物No.Hei11-182550)。但是，在该方法中，必须容纳所述套筒形部件以及单独制备圆柱形带底部的部件(壳体)，用于在其一端处密封开口并用例如粘合或者挤压配合以一定精度积极地将二者固定。因此，这导致部件的数目增加，组装的工时复杂，这样对动力轴承装置的成本的降低形成阻碍。

相比较而言，根据本发明，动压产生部分形成在轴部件的外周表面上。因此，与形成在套筒形部件的内周表面上的动压产生部分不同，由于动压产生部分的加工性的原因，套筒形部件和壳体不需要由单独的部件所形成。相反，可以利用二者被一体形成的一个部件(轴承部件)。就外形而言，该不同在于，用传统的一种，用于在套筒形部件的一端处密封开口的盖部件被一体地或者单独地包括在壳体中，所述壳体从所述套筒形部件独立分开，而用根据本发明的一种，讨论中的盖部件被一体地或者单独地包括在轴承部件中。这样，传统的两个部件(套筒形部件和壳体)一体形成为一个部件(轴承部件)以由此减小部件的数目和消除将两个部件组装为一个部件的步骤。这就可以减小动力轴承装置的成本。

在轴部件的外周表面上形成动压产生部分的方法包括例如锻造、轧制或者印刷(printing)。作为通过印刷的用于形成动压产生部分的方法的典型的方法，可以获得这样的方法：其中小量的墨施加到材料的表面以固化所述小量墨的聚合体(aggregate)，并由此形成动压产生部分。

可以利用任何方法来供给小量的墨。例如，可以利用所谓的喷墨方法，其中墨通过具有减小直径的喷嘴轰击或者分配到材料的表面。除了前述的方法以外，也可以获得其他的方法，例如：不是通过喷嘴而是从墨的水平喷射墨滴的无喷嘴类型的喷墨方法；通过电泳来引导墨的方法；不是以墨滴的形式而是连续地通过微吸液管连续排放墨的方法；以及在墨通过缩短到着陆表面的距离而排放墨的同时将墨轰击(bombard)到着陆表面的方法。

例如，为了通过在轴部件的外周表面上印刷而形成对应于动压产生部分的形状，可获得的是一种使用用于印刷的树脂合成物的抗腐蚀墨的已知方法。在该方法中，印刷模具在与轴部分被旋转时与轴部分的外周表面接触时而被移动，由此印刷轴部分的外周表面上的除了动压产生部分之外的部分(例如，参看日本专利公开出版物No.Sho 62-49351)。但是，由于制造方法的属性的缘故，该方法需要印刷模具和用于保持所述印刷模具的印刷滤网。此外，需要大量的墨来进行印刷，且在印刷之后，未印刷部分必须被腐蚀掉，墨通过蚀刻等所移除，这样让其难于减低成本。

与此相比，提供了上述的通过供给小量墨形成动压产生部分的方法。在该方法中，动压产生部分的几何图案可以预编程以由此允许可以印刷任何几何图案，被排放的墨量(树脂合成物)可以精确地控制以由此允许所述几何图案的每一个部分被形成为任意的厚度。因此，固化的墨本身可以用很高的精度形成动压产生部分。这允许具有形成在其上的动压产生部分在其进入动力轴承装置中用作轴承表面时被并入，而没有进行例如蚀刻的腐蚀步骤。这可以极大地简化了形成动压产生部分的步骤。此外，由于墨以非接触的方式供给到轴部分(材料)，因此不需要印刷模具和用于保持印刷模具的印刷滤网。也不需要用于在所述材料被旋转时移动所述印刷模具的机构，这样就可以简化图案形成设备。此外，由于被用于形成动压产生部分的这样的墨量是足够的，因此可以减小使用的墨量。

为了通过印刷形成动压产生部分，传统的方法在印刷步骤之后还利用了蚀刻步骤。在该情况下，用于形成例如用作动压产生部分的动压产生槽的墨在蚀刻之后完全移除，这样不允许完成的墨成分被留下。但是，在根据本发明的前述轴部分上，墨没有被移除而是留下使用。在该情况下，理论上，因为树脂成分(剩余的墨)可滑动地接触轴承部件、轴承部件的材料与轴部件非接触，需要材料耐磨损的性能的重要性降低。因此，这可以增加选择用于轴部件的材料的灵活性。这也消除了需要热处理来提供改进的耐腐蚀。这样，轴部件可以由非热处理过的金属材料形成，由此减小材料成本。从相似的观点，轴承部件的材料可以用很高的灵活性来选择，因为可以充分考虑到树脂而不是金属的耐磨损。

总体而言，所述动力轴承装置设有用于防止填充在轴承单元的内部的流体(例如润滑油)泄漏的密封空间。在所述轴承的操作期间，轴承单元的内部的压力可能发生增加，特别是在推力轴承部分的推力轴承间隙中，导致密封空间之间的润滑油的压差。这样的压差可能导致动力轴承装置的性能的恶化。

为了解决上述的问题，轴承部件可以设有循环流动通道，所述循环流动通道在推力轴承间隙和用于密封轴承部件的另一端处的开口的密封空间之间连通，所述推力轴承间隙使用流体的动压作用以非接触的方式沿着推力方向支撑所述轴部件。即使当在推力轴承间隙和密封空间之间发生流体压差时，这样的结构可以通过允许流体在所述空间之间通过循环流动通道流动，由此允许保持稳定的轴承性能。

前述的轴承部件由树脂材料或者金属材料所制造，并通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个所形成。

包括如上所配置的动力轴承装置、转子磁体和定子线圈的电动机可以优选地用作用于前述的信息设备的主轴电动机等，例如诸如硬盘驱动器(HDD)的磁盘驱动器设备。

为了实现前述的目的，本申请提供了一种动力轴承装置，其特征在于，包括：旋转部件，所述旋转部件包括轴部分；轴承部件，所述轴承部件具有与轴部分的外周表面相对的内周表面；径向轴承部分，所述径向轴承部分使用在轴部分和轴承部件之间的径向轴承间隙中产生的流体的动压作用而用于沿着径向方向以非接触的方式支撑所述旋转部件；和推力轴承部分，所述推力轴承部分用于沿着推力方向使用在推力轴承间隙中产生的流体的动压作用以非接触的方式支撑所述旋转部件，其中用于在径向轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分通过固化小量墨的聚合体且没有移除固化的墨的聚合体形成在轴部件的外周表面上，轴承部件的一端处的开口用与轴承部件一体形成或者与轴承部件分开的盖部件密封；和具有用于在推力轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分的第一推力轴承表面模制在与推力轴承间隙相对的轴承部件的一端表面上。

该配置允许这样的一个部件(轴承部件)的配置：套筒形部件和壳体被一体形成到所述配置中。除此之外，由于具有动压产生部分的第一推力轴承表面通过模制到与推力轴承间隙相对的轴部件的一端表面上而形成，所述动压产生部分可以有效地形成在轴承部件上。这使得可以进一步降低成本。

除了前述的配置之外，可以在盖部件上或者轴承部件的另外一端表面上模制具有用于在推力轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分的第二推力轴承表面。这样，除了第一推力轴承表面之外，还形成了第二推力轴承表面。这允许分别面对两个所述轴承表面的两个推力轴承间隙之间产生的流体的动压作用以非接触的方式在两个推力方向支撑所述轴部分。第二推力轴承表面通过这样有效地和精确地模制形成，由此可以进一步减小成本。

前述的盖部件和轴承部件由树脂材料或者金属材料形成，并可以由通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个所形成。

例如，在前述的配置中，旋转部件可以由轴部件、朝向轴部件的外径侧延伸并具有用于容纳转子磁体的部分的转子部分所构成。在该情况下，需要在至少面对转子磁体的一部分转子部分处设置磁性材料。在电动机的操作期间，这样的配置可以防止在定子线圈和转子磁体之间通过转子部分而建立的磁通量的泄漏，并由此损失磁力，由此对电动机提供了改进的旋转性能。

包括如上所配置的动力轴承装置、转子磁体和定子线圈的电动机可以优选地用作用于前述的信息设备的主轴电动机等，例如诸如硬盘驱动器(HDD)的磁盘驱动器设备。

如上所述，本发明使得其可以提供进一步地降低成本的动力轴承装置。

附图说明

图1是并入根据本发明的一个实施例的动力轴承装置的信息设备的所使用的主轴电动机的横截面视图。

图2是根据第一实施例的流体动力轴承设备的横截面视图。

图3是显示了喷墨打印装置的示意图。

图4是显示了轴承部件的下端表面的视图。

图5是显示了盖部件的上端表面的视图。

图6是显示了根据第二实施例的动力轴承装置的横截面视图。

图7是显示了根据第三实施例的动力轴承装置的横截面视图。

图8是显示了根据第四实施例的动力轴承装置的横截面视图。

图9是显示了根据第五实施例的动力轴承装置的横截面视图。

图10是显示了根据第六实施例的动力轴承装置的横截面视图。

图11是显示了根据第七实施例的动力轴承装置的横截面视图。

具体实施方式

现在，将参照附图在下面解释本发明的实施例。

图1概念性地显示了并入根据本发明的一个实施例的动力轴承装置1的信息设备的所使用的主轴电动机的典型配置。与例如HDD的磁盘驱动单元一起使用的、用于信息设备的该主轴电动机包括：动力轴承装置1；盘毂3，所述盘毂3用作固定到动力轴承装置1的轴部件2的转子部分；例如通过径向间隙彼此面对的定子线圈4和转子磁体5；以及支架6。定子线圈4固定到支架6的外周上。转子磁体5固定到盘毂3的内周上。盘毂3在其外周上保持一个或者更多个盘“D”(例如磁盘)。动力轴承装置1的轴承部件7固定到支架6的内周上。施加到定子线圈4的驱动电流在定子线圈4和转子磁体5之间感应电磁力，以由此旋转所述转子磁体5，且由此接着发生盘毂3和轴部件2的旋转。

图2显示了前述的动力轴承装置1的示例。动力轴承装置1包括：在旋转中心处的轴部分2a的轴部件2；轴承部件7，所述轴承部件7具有套筒形部分并允许轴部分2a在其内周上插入到所述轴承部件中；盖部件8，所述盖部件8用于密封轴承部件7的一端处的开口；以及密封部件9，所述密封部件设置在轴承部件7的另一端处。为了说明的方便，将理解，所述盖部件8侧称为“下”方向，密封部件9侧作为“上”方向。

轴部件2由金属材料(例如不锈钢)所形成，包括在其一端与其一体或者与其分开设置的轴部分2a和凸缘部分2b。用作动压产生部分的两个径向轴承表面“A”在轴部分2a的外周表面2a1上彼此轴向地分开。例如，径向轴承表面“A”包括安置为人字形的动压产生槽“Ab”和用于限定动压产生槽“Ab”的山形分隔件“Aa”。用上径向轴承表面“A”，动压产生槽“Ab”相对于轴向中心“m”沿着轴向方向非对称地形成，这样上区域相对轴向中心“m”的轴向尺寸X1大于下区域的轴向尺寸X2。出于该原因，当轴部件2旋转时，通过动压产生槽“Ab”提供的用于拉动(泵取)润滑油的力在上径向轴承表面上相对地大于在对称的下径向轴承表面“A”上。可以形成任何数目的径向轴承表面“A”，例如，可以形成一个或者三个或者更多个。在该实施例中，凸缘部分2b的端表面2b1、2b2被形成以具有平坦的表面而没有动压产生槽。

径向轴承表面“A”可以通过例如锻造、轧制或者印刷所形成。在通过印刷的形成方法中，该实施例特别地利用了其中多个自由流动树脂合成物(墨)的多个微小液滴通过喷嘴分配到轴部分2a的外周表面2a1上的喷墨打印方法，墨然后着陆到所述外周表面上，然后固化，这样小量墨的聚合体形成用于动压产生槽“Ab”的分隔部“Aa”。

图3示意地显示了用于在轴部分2a的外周表面2a1上形成动压产生部分的喷墨打印装置。如图所示，该打印装置主要包括：一个或者更多个喷嘴头10，所述喷嘴头10被定位成与将被可旋转地驱动的轴部分2a的材料2a’的外周表面2a1相对；固化部分11，所述固化部分11相对于喷嘴头10周向变位，优选地将喷嘴头10与设置在其间的材料2a’相对，如图所示。喷嘴头10具有轴向设置以将墨12以小液滴的形式分配的多个喷嘴14。墨12是树脂合成物，所述树脂合成物包括例如光聚合体(优选地紫外线可固化聚合体)的基部树脂。根据需要，将被利用的墨12可以具有适当的比例添加到其中的有机溶剂。例如，将被利用作为发射光来固化树脂合成物的光源的固化部分11是紫外线灯。

用前述的配置，在材料2a’被旋转时，喷嘴头10沿着轴向方向前后滑动以通过喷嘴14分配墨12，由此允许微小液滴的墨12被轰击到材料2a’的外周表面2a1上的预定位置。这些多个小液滴的聚合体允许动压产生槽图案在材料2a’的外周表面2a1上被形成作为动压产生部分，例如具有以人字形和分隔部“Aa”安置的动压产生槽“Ab”的图案。在材料2a’被旋转时，动压产生槽图案的印刷沿着周向方向逐渐进行。在印刷部分达到与固化部分11相对的区域时，墨12用紫外线光照射以由于聚合的缘故而顺序固化。当适当地、墨被交替地通过各喷嘴供给或者停止时，所述材料2a’被转动一次或者数十次以在材料2a’的整个周边上形成动压产生槽图案。此时，由于喷嘴头10和固化部分11被定位以与设置在其间的材料2a’彼此相对，从固化部分11发射的紫外线光被材料2a’所阻挡，由此防止通过喷嘴14分配的墨12由于聚合而固化。因此，该配置防止喷嘴14被固化的墨12所堵塞，这样允许有效地形成动压产生槽图案。

在喷墨打印方法中，被分配的墨小液滴的量可以被控制，由此允许在被打印的图案的各部分处精确地管理被打印的墨的厚度。因此，被固化的墨12允许保证动压产生槽的所需的深度。这样，例如形成作为动压产生部分的动压产生槽图案可以被用作径向轴承表面“A”，而没有经过蚀刻或者移除固化墨的步骤。在传统利用的印刷方法中，动压产生槽通过掩模、蚀刻(或者在一些情况下喷砂)以及移除掩模的步骤、在轴部分2a的外周表面2a1上印刷所形成。但是，利用如上所印刷的动压产生槽图案，与传统的制造过程相比时轴承表面让其可以消除显著数目的步骤并这样进一步减小成本。在该情况下，理论上，因为轴部分2a(分隔部“Aa”)的树脂合成物可滑动地接触轴承部件7，轴部分2a的材料2a’与轴承部件7非接触，材料所需的耐磨性能的重要性降低。因此，这可以提供增加选择轴部分2a的材料的灵活性。这也消除了需要热处理来提供改进的耐磨性。这样，轴部分2a可以由非热处理金属材料所形成，由此减小了这样的材料的成本。当然，如果成本不是问题，动压产生槽图案可以在印刷之后蚀刻，然后被印刷的部分可以被移除以形成动压产生槽。

轴承部件7通常以圆柱形形式形成。如图所示作为示例的轴承部件7包括套筒部分7a、设置在所述套筒部分7a之上的密封容纳部分7b以及设置在所述套筒部分7a之下的密封部分7c。套筒部分7a的内周表面7a1直径小于密封容纳部分7b的内周表面7b1以及密封部分7c的内周表面7c1，并与轴部件2的两个径向轴承表面“A”相对。如后面讨论的盖部件8固定地配合到内周表面7c1上的密封部分7c中。套筒部分7a的内周表面7a1形成为没有动压产生槽的平滑圆柱形表面。如图4中所示，在套筒部分7a的下端表面7a2上形成作为动压产生部分的是第一推力轴承表面“B”，所述第一推力轴承表面“B”包括以例如螺旋形式安置的多个动压产生槽“Bb”和用于限定每一个动压产生槽“Bb”的分隔部Ba。

密封部件9以环形的形状由金属材料或者树脂材料所形成。在该实施例中，密封部件9从轴承部件7单独形成，并通过例如挤压配合或者粘合固定到轴承部件7的密封容纳部分7b的内周表面7b1。密封部件9的内周表面9a锥化以沿着向上的方向直径增加。在内周表面9a和与内周表面9a相对的轴部分2a的外周表面2a1之间，形成环形密封空间“S”。密封空间“S”径向尺寸沿着上方向逐渐增加。例如润滑油的润滑流体被喷射到用密封部件9密封的动力轴承装置1的内空间中，这样动力轴承装置1充满润滑油。在该情况下，润滑油的水平被维持在密封空间“S”的范围之内。

轴承部件7设有用于在推力轴承间隙和密封空间“S”之间连通的流动通道15，以循环润滑油。在流动通道15的特定的配置中，沿着轴向方向穿透套筒部分7a的一个或更多个润滑油流动通道15a形成为套筒部分7a的肩部分(在套筒部分7a的外径侧上)。在套筒部分7a的上端表面7a3上形成环形流动通道15d。这样，第一径向流动通道15b被形成，所述第一径向流动通道15b从环形流动通道15d通至套筒部分7a的内周表面7a1。在套筒部分7a的下端表面7a2的外径侧上，形成第二径向流动通道15c，所述第二径向流动通道15c从流动通道15a通至套筒部分7a的下端表面7a2。流动通道15的设置允许流体通过循环流动通道在所述空间之间流动，即使在推力轴承间隙和密封空间之间具有流体压力差时。这允许在两个所述空间之间平衡所述压力，由此保持轴承性能的稳定性。

轴承部件7由树脂材料或者金属材料所形成，并通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个以单件形成。在任一个这些形成方法中，因为轴承部件7的内周表面是没有动压产生槽灯的平滑的圆柱形表面，所以可以较低的成本、非常精确地形成轴承部件7。在通过前述的形成方法形成轴承部件7中，特别是通过注射模制或者挤压成形，可以在套筒部分7a的下端表面7a2将被形成的部分形成这样的形状，所述形状对应第一推力轴承表面“B”的动压产生部分的形状。这允许第一推力轴承表面“B”在形成轴承部件7的同时形成，由此保证稳定的形状精度。例如，除了螺旋形式之外，第一推力轴承表面“B”也可以用人字形来形成。

盖部件8通常以与轴承部件7分开的带底部的圆柱体的形状所形成。盖部件8包括圆柱形侧部分8a和用于密封侧部分8a的下端开口的底部分8b。侧部分8a和底部分8b在所示的例子中一体形成。如图5中所示，在底部分8b的上端表面8b1上，形成作为动压产生部分的第二推力轴承表面“C”，包括例如以螺旋形式安置的多个动压产生槽“Cb”以及用于限定每一个动压产生槽“Cb”的分隔部“Ca”。

与如上所述的轴承部件7相似，盖部件8由树脂材料或者金属材料所形成，并通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个以单件形成。在通过上述的形成方法形成盖部件8中，特别是通过注射模制或者挤压成形，可以在模具中、将形成底部分8b的上端表面8b1的部分处形成对应于第二推力轴承表面“C”的动压产生部分的形状的形状。这允许第二推力轴承表面“C”在形成盖部件8的形状的同时形成，由此实现成本的进一步降低。当然，除了螺旋形式之外，第二推力轴承表面“C”可以用人字形来形成。

盖部件8通过允许侧部分8a的内周表面8a1通过挤压配合、粘合、焊接等适当地配合到内周表面7c1上的轴承部件7的密封部分7c而固定到轴承部件7。此时，轴部件2的凸缘部分2b容纳在轴承部件7的套筒部分7a的下端表面7a2和盖部件8的底部分8b的上端表面8b1之间的空间中。盖部件8的侧部分8a的上端表面8a2与轴承部件7的套筒部分7a的下端表面7a2接触，由此允许在特定的宽度之内控制推力轴承间隙，如后面所讨论。

轴承部件7和盖部件8的材料可以对应于所需的轴承性能适当地选择。此时，盖部件8和轴承部件7可以用不同类型或者相同类型的任何材料所形成。

在如上所配置的动力轴承装置1中，当旋转轴部件2时，在轴部分2a的外周表面2a1上彼此分开的径向轴承表面“A”每个通过径向轴承间隙与轴承部件7的套筒部分7a的内周表面7a1相对。当轴部件2旋转时，填充在各径向轴承间隙中的润滑油产生动压作用，所获得的压力允许轴部件2以非接触的方式沿着径向方向可旋转地支撑。这样，形成第一径向轴承部分R1和第二径向轴承部分R2，所述第一径向轴承部分R1和第二径向轴承部分R2可旋转地以非接触的方式沿着径向方向支撑所述轴部件2。

此外，形成在轴承部件7的套筒部分7a的下端表面7a2上的第一推力轴承表面“B”通过第一推力轴承间隙与轴部件2的凸缘部分2b的上端表面2b1相对。形成在盖部件8的底部分8b的上端表面8b1上的第二推力轴承表面“C”通过第二推力轴承间隙与凸缘部分2b的下端表面2b2相对。当轴部件2旋转时，填充在两个推力轴承间隙中的润滑油产生动压作用，所获得的压力允许轴部件2以非接触的方式沿着两个推力方向可旋转地支撑。这样，形成第一推力轴承部分T1和第二推力轴承部分T2，所述第一推力轴承部分T1和第二推力轴承部分T2可旋转地以非接触的方式沿着径向方向支撑所述轴部件2。

另一方面，前述的喷墨方法可以用于在凸缘部分2b的上端表面2b1上形成第一推力轴承表面“B”和在凸缘部分2b的下端表面2b2上形成第二推力轴承表面“C”。

根据本发明的动力轴承装置1具有如上所述形成在轴部件2的外周表面2a1上的动压产生部分。从动压产生部分的加工性的角度，这消除了需要单独地配置与径向轴承间隙和用于容纳讨论中的部件的壳体相对的套筒形部件，这样可以使用两者被集成到其中的部件(轴承部件7)。因此，就可以减小部件的数目和组装所需的工时，由此实现较低的成本。此外，轴承部件7和盖部件8可以通过车加工或者金属材料的挤压成形或者树脂等的注射模制来形成，这样允许制造成本进一步减小。也可以通过MIM(一种类型的注射模制)或者低熔点金属注射模制等来形成轴承部件7和盖部件8。

为了在轴部件2的外周表面2a1上形成动压产生部分，例如就可以利用例如锻造、轧制或者印刷的合适的手段。假设在这些方法中，通过印刷产生动压产生部分。在该情况下，可以利用其中小量的墨被供给到轴部件2的材料的表面上以固化小量墨的集合体的方法或者前述的喷墨方法。通过该方法，将在轴部件2上形成的动压产生部分在材料的表面上形成为凸起的形状，由此防止轴部分2a滑动地接触套筒部分7a。因此，不需要考虑形成轴部分2a的金属材料等的摩擦阻力等，这样允许选择更便宜的金属材料。此外，在通过印刷方法形成动压产生部分中，在传统的印刷方法中在印刷之后不可避免的蚀刻步骤等可以被消除。除此之外，过量的墨、例如印刷模具的可消耗部分等将可以免去。这样，就可以通过消除可消耗部分的步骤以及减小可消耗部分而降低制造成本。

在前述中，已经描述了本发明的实施例；但是，本发明不限于所述实施例，而是也可以优选地应用到将在下面讨论的动力轴承装置的典型配置。在下述的说明书中，基本上与图2中所示的实施例的功能相同的部件和元件将用相同的参考符号来指示，且将不再重复说明。

图6显示了根据第二实施例的动力轴承装置。在根据该实施例的动力轴承装置1中，轴承部件7具有不同的低端形状，且因此盖部件8被固定到不同的位置。具体而言，盖部件8被固定到轴承部件7的下端开口侧上的外周表面7a3，其中盖部件8的上端表面8a2与形成在套筒部分7a的外周上的肩表面7a4接触。如在图2中所示的第一实施例中，轴承部件7和盖部件8通过车加工或者金属材料的挤压成形或者树脂等的注射模制的实际手段来形成。除此之外，所述部件通过模制设有第一推力轴承表面“B”和第二推力轴承表面“C”。因此，推力轴承表面不需要单独形成，由此让其可以进一步减小制造成本。尽管在附图中未示出，理想地，在轴承部件7中形成流动通道，用于循环润滑油，所述润滑油在推力轴承间隙和密封空间“S”之间连通，以保持动压的稳定性。

如附图中所示，在根据该实施例的动力轴承装置1中，轴部件2构成用作转子部分、与盘毂3接合的旋转部件“M”，所述转子部分连接到轴部件2的上端部分。盘毂3包括通常盘形的板部分3a和集成在板部分3a的外周上的圆柱形部分3b。盘毂3固定到轴部件2的上端部分，例如诸如通过模锻、焊接(例如点焊)、粘接、电沉积、钎焊、C—夹或者螺钉。

例如，盘毂3通过注射模制树脂而形成。当盘毂3以这种方式由树脂材料形成时，在定子线圈4和转子磁体5之间建立的磁通量可能通过盘毂3泄漏，可能导致磁力的损耗。但是，如图6中所示，这样的问题可以通过在圆柱体部分3b的内周表面3b1和转子磁体5之间设置铁磁金属材料的磁屏蔽部件20来消除。例如，磁屏蔽部件20可以通过嵌件模制与盘毂3一体形成。如果盘毂3本身由铁磁材料所形成，磁屏蔽部件20可以免去。

图7显示了根据第三实施例的动力轴承装置。根据该实施例的动力轴承装置1与如图2、6中所示的实施例极大不同在于，第二推力轴承部分T2在轴承部件7的外径侧上的上端表面7a5和与其面对的盘毂3的板部分3a的下端表面3a1之间形成。另外的不同在于，密封空间“S”限定在轴承部件7的上端外周表面7a6和与其相面对的盘毂3的板部分3a的下端表面3a1之间。

图8显示了根据第四实施例的动力轴承装置。根据该实施例的动力轴承装置1与前述的实施例的动力轴承装置极大不同在于，轴部件2的凸缘部分2b被消除，轴承部件7和盖部件8形成为单件。在该情况下，只有推力轴承部分T被形成在轴承部件7的外径侧上的上端表面7a5和与其相对的盘毂3的板部分3a的下端表面3a1之间。尽管在附图中未示出，也可以根据需要，提供用于循环润滑油的流动通道15。

图9显示了根据第五实施例的动力轴承装置。根据该实施例的动力轴承装置1与前述的实施例的动力轴承装置极大不同在于密封部件9与轴承部件7一体形成。此时，密封容纳部分7b和根据显示在图2中的第一实施例的轴承部件7的上部处的密封部件9在所示的示例中一体形成为密封部分7d，密封空间“S”被限定在密封部分7d的内周表面7d1和轴部件2的外周表面2a1之间。尽管在附图中未示出，在该所示的示例中，也可以形成用于循环如图2中所示的润滑油的流动通道15。在该实施中，可以减小部件的数目和用于组装的工时，由此允许动力轴承装置以进一步减小的成本来减小。

图10显示了根据第六实施例的动力轴承装置。根据该实施例的动力轴承装置1显示了通过注射模制树脂所形成的特别优选的模式。轴承部件7包括密封部分7d、套筒部分7a、从套筒部分7a朝向外径侧延伸的爪部分7e以及从爪部分7e沿着轴向方向延伸的密封部分7c。盖部件8通过适当的装置固定到密封部分7c的内周表面7c1上。此时，优选地，在每个前述的部分中，除了具有对其功能不可避免的形状的部分外(例如，形成在密封部分7d的内周表面7d1上的锥形表面)，各部分的主体具有相同的厚度。这是因为下述的原因。即，例如在图2中所示的模式中，套筒部分7a和密封部分7c之间厚度有较大的差异。在该情况下，由于材料的性能、难于防止在模制之后由热收缩等导致的弯曲或者下沉。讨论中的现象可能对动力轴承装置的组装精度或者旋转精度具有负面的影响。该模式优选地可应用，因为材料成本可以减小，即使当轴承部件7通过挤压成形或者MIM而由金属所形成。

图11显示了根据第七实施例的动力轴承装置。根据该实施例的动力轴承装置1可以提供与前述的第六实施例相同的效果。除此之外，如在图2、6和9中所示的实施例中那样，根据该实施例的动力轴承装置1被配置成推力轴承间隙的宽度可以容易地控制。此时，轴部件2的凸缘部分2b容纳在轴承部件7的套筒部分7a的下端表面7a2(爪部分7e的下端表面)和盖部件8的底部分8b的上端表面8b1之间的空间中。盖部件8的侧部分8a的上端表面8a2与轴承部件7的套筒部分7a的下端表面7a2接触，由此允许控制所述推力轴承间隙在限定的宽度之内。

在如上所述的各实施例中，描述了这样的情况：根据本发明的配置被用于动力轴承装置，所述动力轴承装置适于在推力方向上以非接触的方式支撑所述轴部件2。但是，除了这些情况外，该配置也可以用于动力轴承装置，所述装置适于支撑沿着推力方向与其接触的轴部件2。此外，轴部件2将由例如不锈钢的金属材料所形成；但是，其他材料也可以根据其使用适当地选择。例如，这样的配置也用在其中轴部件2具有金属材料和树脂材料的复合结构，在所述结构中，轴部分2a由例如不锈钢的金属材料所形成，而凸缘部分2b由树脂材料一体所形成。

更进一步地，在前述的实施例中，显示的是利用了动压产生部分的轴承，所述动压产生部分例如包括人字形或者螺旋形动压产生槽，所述动压产生部分作为构成径向轴承部分R1、R2以及推力轴承部分T、T1、T2的动力轴承。但是，动压产生部分的配置不限于此。作为径向轴承部分R1、R2，也可以利用所谓的多叶片轴承(所述多叶片轴承包括任意的锥形轴承和锥化的扁平轴承)，其中在多个周向位置处，径向轴承间隙沿着一个或者两个周向方向、以楔形收缩。也可以利用所谓的止推轴承：其中沿着轴向方向延伸的动压产生槽被形成在多个周向位置处。另一方面，作为推力轴承部分T、T1、T2，也可以利用这样的配置：其中在多个周向位置处，推力轴承间隙以楔形的形状沿着一个或者两个周向方向收缩。

Claims (12)

1.一种动力轴承装置，包括：轴承部件；轴部件，所述轴部件在轴承部件的内周上插入其中；以及径向轴承部分，所述径向轴承部分用于沿着径向方向使用在轴承部件和轴部件之间的径向轴承间隙中产生的流体动压作用而以非接触的方式支撑所述轴部件，其中

用于在径向轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分通过固化小量墨的聚合体且没有移除固化的墨的聚合体而形成在轴部件的外周表面上；以及

在轴承部件的一端处的开口用与轴承部件一体形成的盖部件或者固定到轴承部件上的单独的盖部件所密封。

2.根据权利要求1所述的动力轴承装置，其中，轴部件由非热处理过的金属材料形成。

3.根据权利要求1所述的动力轴承装置，其中，进一步设有：推力轴承间隙，用于使用流体的动压作用以非接触的方式沿着推力方向支撑所述轴部件；和密封空间，所述密封空间用于密封轴部件的另外一端处的开口，其中所述轴承部件设有循环流动通道，所述循环流动通道在推力轴承间隙和所述密封空间之间连通。

4.根据权利要求1所述的动力轴承装置，其中，轴承部件由树脂或者金属所制造，并通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个所形成。

5.一种电动机，包括根据权利要求1所述的动力轴承装置，转子磁体和定子线圈。

6.一种动力轴承装置，包括：旋转部件，所述旋转部件具有轴部分；轴承部件，所述轴承部件具有与轴部分的外周表面相对的内周表面；径向轴承部分，所述径向轴承部分使用在轴部分和轴承部件之间的径向轴承间隙中产生的流体的动压作用而用于沿着径向方向以非接触的方式支撑所述旋转部件；和推力轴承部分，所述推力轴承部分用于沿着推力方向使用在推力轴承间隙中产生的流体的动压作用以非接触的方式支撑所述旋转部件，其中

用于在径向轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分形成在轴部件的外周表面上，所述用于在径向轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分通过固化小量墨的聚合体且没有移除固化的墨的聚合体而形成，

轴承部件的一端处的开口用与轴承部件一体形成或者与轴承部件分开的盖部件密封；和

具有用于在推力轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分的第一推力轴承表面模制在与推力轴承间隙相对的轴承部件的一端表面上。

7.根据权利要求6所述的动力轴承装置，其中，具有用于在推力轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分的第二推力轴承表面被模制在所述盖部件上。

8.根据权利要求6所述的动力轴承装置，其中，具有用于在推力轴承间隙中产生流体动压的动压产生部分的第二推力轴承表面模制在轴承部件的另外一个端表面上。

9.根据权利要求6所述的动力轴承装置，其中，轴承部件由树脂或者金属形成，并由通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个所形成。

10.根据权利要求6所述的动力轴承装置，其中，盖部件由树脂或者金属形成，并由通过注射模制、挤压成形和车加工中的任何一个所形成。

11.根据权利要求6所述的动力轴承装置，其中，旋转部件包括轴部件、朝向轴部件的外径侧延伸并具有用于容纳转子磁体的部分的转子部分，磁性材料至少设置在与转子磁体相对的转子部分的一部分处。

12.一种电动机，包括根据权利要求6所述的动力轴承装置，转子磁体和定子线圈。

Images