CN104411988A - 流体动压轴承装置以及具备该流体动压轴承装置的电动机 - Google Patents

流体动压轴承装置以及具备该流体动压轴承装置的电动机 Download PDF

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Abstract

一种流体动压轴承装置(1)，具备：旋转侧的轴承部件(22)，其由多孔质材料形成；静止侧的壳体(7)，其将轴承部件(22)收容于内周；密封部件(9)，其使轴承部件(22)的上侧经由密封间隙(S)向大气开放；径向轴承间隙，其形成在轴承部件(22)的外周面(22a)与壳体(7)的内周面(7a2)之间；推力轴承间隙，其形成在轴承部件(22)的下端面(22c)与壳体7的内底面(7b1)之间，径向轴承间隙以及推力轴承间隙被润滑油(11)充满，通过形成于两轴承间隙的油膜在径向方向以及推力方向上对轴承部件(22)进行支承，在轴承部件(22)的上端面(22b)与同其对置的密封部件(9)的下端面(9b)之间夹设有含有空气的轴向间隙(10)。

Description

流体动压轴承装置以及具备该流体动压轴承装置的电动机
技术领域
本发明涉及一种流体动压轴承装置以及具备该流体动压轴承装置的电动机。
背景技术
众所周知，流体动压轴承装置具有高速旋转、高旋转精度以及低噪声等特点。因此，流体动压轴承装置适合作为搭载于以信息设备为代表的各种电气设备的电动机用的轴承装置而使用，具体而言，适合作为组装于HDD等碟盘驱动装置的主轴电动机用、组装于PC等风扇电动机用、或组装于激光打印机(LBP)的多边形扫描仪电动机用的轴承装置等而使用。
流体动压轴承装置具备在径向方向上对旋转侧的部件进行支承的径向轴承部、在推力方向上对旋转侧的部件进行支承的推力轴承部，近年来，为了有效地发挥上述特点，经常通过动压轴承来构成径向轴承部以及推力轴承部双方。作为这种流体动压轴承装置，提出了各种装置，例如在专利文献1的图2中，公开了一种如下的流体动压轴承装置，所述流体动压轴承装置具备构成旋转侧的烧结金属制的轴承部件、将轴承部件收容于内周地静止侧的壳体，并且在轴承部件的外周面与壳体的内周面之间形成有径向轴承部的径向轴承间隙。另外，在该流体动压轴承装置中，通过轴承部件的一端面以及另一端面分别形成推力轴承部的推力轴承间隙。
根据专利文献1的结构，与在轴部件的外周面与固定于壳体的内周的轴承部件的内周面之间形成径向轴承部的径向轴承间隙的结构(例如，专利文献2)相比，除能够实现径向轴承部的支承面积增大以外，还能够通过随着轴承部件的旋转而作用于润滑油的离心力，而利用滑润的润滑油来充满径向轴承间隙。因此，在提高径向轴承部的支承能力的方面以及稳定地维持径向轴承部的支承能力的方面有利。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-24089号公报
专利文献2：日本特开2003-336636号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，如专利文献1所记载的流体动压轴承装置那样，在通过轴承部件的一端面以及另一端面分别形成推力轴承间隙的情况下，为了防止两推力轴承间隙的油膜破裂，需要用润滑油来充满壳体的内部空间。上述结论根据如下内容而得到，即，在对壳体的开口部进行密封的密封间隙的范围内保持润滑油的油面(参照专利文献1的段落0028)。
然而，当采用上述结构时，在轴承装置的组装后，需要使用所谓的真空浸渗等繁琐的方法来利用润滑油充满壳体的内部空间，并且需要对润滑油的油面高精度地进行管理(对润滑油量进行微调节)。因此，存在难以应对对于流体动压轴承装置的进一步低成本化的要求的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种能够以低成本制造并且能够发挥所希望的轴承性能的流体动压轴承装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述的目的而实施的本发明为一种流体动压轴承装置，旋转侧的轴承部件，其由多孔质材料形成，且在轴向两侧具有端面；静止侧的壳体，其呈轴向一侧被封闭的有底筒状，将轴承部件收容于内周；密封部件，其与轴承部件的轴向另一侧的端面对置配置，使轴承部件的轴向另一侧经由密封间隙向大气开放；径向轴承间隙，其形成在轴承部件的外周面与壳体的内周面之间；推力轴承间隙，其形成在轴承部件的轴向一侧的端面与壳体的内底面之间，径向轴承间隙和推力轴承间隙被润滑油充满，通过形成于径向轴承间隙和推力轴承间隙的油膜在径向方向和推力方向上分别对轴承部件进行支承，所述流体动压轴承装置的特征在于，在轴承部件的轴向另一侧的端面和与其对置的密封部件的端面之间夹设有含有空气的轴向间隙。
在本发明所涉及的流体动压轴承装置(以下，也简称为“轴承装置”)中，在上述的径向轴承间隙以及推力轴承间隙被润滑油充满的状况下，在轴承部件的轴向另一侧的端面和与其对置的密封部件的端面之间夹设有含有空气的轴向间隙。即，表示在上述状况下，能够在轴向间隙的范围内保持润滑油的油面，在该情况下，能够使填充于壳体的内部空间的润滑油量比壳体的内部空间的容积(以两轴承间隙为代表，形成于二部件之间的间隙的容积的总和)小。由此，在组装该轴承装置后，即使执行例如使用微量移液管等供油工具从密封间隙向壳体的内部空间注油这种简单的作业，也能够在壳体的内部空间内存在有所需量的润滑油，因此，不需要高精度的油面的调节·管理作业，由此能够使轴承装置的制造成本低廉化。
在上述结构中，可以在轴承部件上作用有将轴承部件按压于轴向一侧的外力。这样一来，能够在推力方向两方向上对轴承部件进行支承。因此能够尽可能地避免如下情况，即，形成于推力轴承间隙的油膜的推力方向一方的负载支承能力过大，伴随于此，导致推力方向的支承精度不稳定化。另外，在通过由动压轴承构成的推力轴承部来支承推力方向另一方的负载的专利文献1的结构中，需要对该推力轴承部的推力轴承间隙的间隙宽度高精度地进行调节·管理，然而在上述本发明的结构中，不需要这种调节·管理作业。因此，能够实现该轴承装置的低成本化，并且提高轴承性能。
例如能够由磁力给予上述外力。例如，能够通过在轴向上错开配置设置在将静止侧的壳体保持于内周的保持部件(电动机基座)上的定子线圈、设置在旋转侧的轴承部件上的转子磁体来给予该磁力。在组装有这种流体动压轴承装置的各种电动机中，通常，作为必需的构成部件，具备转子磁体和定子线圈。因此，如果采用上述结构，能够在不导致较大的成本增加的情况下低成本地给予上述外力。
在上述结构中，还可以具有压入部，所述压入部在轴承部件旋转时将轴向间隙内的润滑油向沿径向离开密封间隙的方向压入。这样一来，能够尽可能地防止轴承部件的旋转中(轴承装置的运转中)的经由密封间隙的润滑油泄漏、以及由此产生的轴承性能的降低。
压入部例如能够由形成于形成轴向间隙的对置二面中的至少一方的多个槽部构成，然而鉴于由多孔质材料形成的轴承部件的良好的加工性，优选为，由形成于轴承部件的轴向另一侧的端面的多个槽部构成。
优选为，构成压入部的各槽部的槽宽度朝着沿径向离开密封间隙的方向逐渐减小。通过毛细管吸引力，容易在沿径向离开密封间隙的位置保持轴向间隙内的润滑油，因此在防止经由密封间隙的润滑油泄漏方面有利。另外，优选为，构成压入部的各槽部形成为槽宽度随着朝向槽底侧而逐渐减小的剖面形状。通过毛细管吸引力，能够将轴向间隙内的润滑油向各槽部的槽底侧(沿轴向离开密封间隙的一侧)导入，因此在防止经由密封间隙的润滑油泄漏方面更为有利。
在以上的结构中，密封间隙能够形成于轴部件的外周面与密封部件的内周面之间，所述轴部件的外周固定有轴承部件，所述密封部件的内周面与壳体一体或分体设置。在该情况下，能够将径向轴承间隙形成在比密封间隙靠外径侧处。因此，如果由多个槽部构成压入部，并且使各槽部的槽宽度朝着沿径向离开密封间隙的方向逐渐减小，则能够在轴承部件停止时以及旋转时双方，均容易将夹设于轴向间隙的润滑油向径向轴承间隙导入。由此，通过滑润的润滑油充满径向轴承间隙，能够实现径向方向的旋转精度的稳定化。
在以上的结构中，可以在经由径向轴承间隙对置的壳体的内周面与轴承部件的外周面中的任一方或双方设置用于使径向轴承间隙内的润滑油产生动压作用的动压产生部(径向动压产生部)。
优选为，径向动压产生部为在轴承部件旋转时将径向轴承间隙内的润滑油向推力轴承间隙侧压入的形状。这是由于能够尽可能地防止推力轴承间隙内的油膜破裂，从而实现推力方向一方的旋转精度的稳定化。
可以在轴承部件上设置使轴承部件的两端面连通的连通路。通过设置这种连通路，能够在轴承装置的运转中，使夹设于壳体的内部空间的润滑油积极地流动循环，因此能够有效地防止因轴承装置内部的压力平衡的崩溃、各轴承间隙的润滑油不足而引起的轴承性能的降低。
以上所示的本发明所涉及的流体动压轴承装置具有以上所示的各种的特征，因此能够组装于例如PC用的风扇电动机、碟盘驱动装置用的主轴电动机等各种电动机中而适当使用，并且能够有助于各种电动机的低成本化。
发明效果
综上，根据本发明，能够提供一种能够以低成本制造并且能够发挥所希望的轴承性能的流体动压轴承装置。
附图说明
图1是示意性地表示风扇电动机的一结构例的剖视图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的流体动压轴承装置的剖视图。
图3是表示图2所示的轴承部件的下端面的俯视图。
图4是表示图2所示的轴承部件的上端面的俯视图。
图5a是图4中的X1-X1向视剖视图，且为表示设置于轴承部件的上端面的槽部的一个例子的图。
图5b是表示设置于轴承部件的上端面的槽部的变形例的剖视图。
图5c是表示设置于轴承部件的上端面的槽部的变形例的剖视图。
图6是表示变形例的轴承部件的上端面的俯视图。
图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的流体动压轴承装置的剖视图。
图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的流体动压轴承装置的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
在图1中示意性地示出组装有本发明所涉及的流体动压轴承装置1的风扇电动机的一结构例。该图所示的风扇电动机具备：流体动压轴承装置1、构成电动机的静止侧的作为保持部件的电动机基座6、安装于电动机基座6的定子线圈5、具有叶片(省略图示)的作为旋转部件的转子3、安装于转子3并隔着半径方向上的缝隙与定子线圈5对置的转子磁体4。流体动压轴承装置1的壳体7固定于电动机基座6的内周，转子3固定于流体动压轴承装置1的轴部件21的一端。在这样构成的风扇电动机中，当向定子线圈5通电时，通过定子线圈5与转子磁体4之间的电磁力使转子磁体4旋转，伴随于此，具备轴部件21、固定于轴部件21的具有叶片的转子3以及固定于转子3的转子磁体4等的旋转体2旋转。
需要说明的是，当旋转体2旋转时，根据设置于转子3的叶片的形态而朝向图中上方或下方送风。因此，在旋转体2的旋转过程中，作为该送风作用的反作用力，在流体动压轴承装置1的轴部件21以及固定于其外周的轴承部件22上作用有朝向图中下方或上方的推力。在定子线圈5与转子磁体4之间作用有抵消该推力的方向的磁力(斥力)，因上述推力与磁力的大小之差而产生的推力负载由流体动压轴承装置1的推力轴承部T支承。上述抵消推力的方向的磁力例如能够通过将定子线圈5与转子磁体4在轴向上错开配置而产生(省略详细的图示)。另外，在旋转体2旋转时，在流体动压轴承装置1的轴部件21以及轴承部件22上作用有径向负载。该径向负载由流体动压轴承装置1的径向轴承部R支承。
在图2中示出本发明的第一实施方式所涉及的流体动压轴承装置1。该流体动压轴承装置1作为主要的构成部件而具备：构成旋转侧的轴部件21以及固定于其外周的轴承部件22、呈轴向一侧被封闭的有底筒状并将轴承部件22以及轴部件21收容于内周的静止侧的壳体7、与轴承部件22的轴向另一侧的端面对置配置并将轴承部件22的轴向另一侧经由密封间隙S向大气开放的密封部件9。在壳体7的内部空间内填充有润滑油11(用密集的散布剖面线表示)，在图2所示的状态下，至少径向轴承部R的径向轴承间隙以及推力轴承部T的推力轴承间隙被润滑油11充满。需要说明的是，以下，为了便于说明，将配置有密封部件9的一侧设为上侧，将其轴向的相反侧设为下侧。
壳体7呈具有圆筒状的筒部7a以及封闭筒部7a的下端开口的底部7b的有底筒状，在此，筒部7a和底部7b由金属或树脂一体地形成。筒部7a的内周面通过阶梯部被划分为大径内周面7a1和小径内周面7a2，在大径内周面7a1上固定有密封部件9。小径内周面7a2在与固定于轴部件21的轴承部件22的外周面22a之间具有形成径向轴承间隙的圆筒状区域，该圆筒状区域形成为不存在凹凸的平滑面。另外，底部7b的内底面7b1在与轴承部件22的下端面22c之间具有形成推力轴承间隙的圆环状区域，该圆环状区域形成为不存在凹凸的平滑面。
密封部件9由金属或树脂形成为圆环状，并通过粘接、压入、压入粘接等适当的方法而固定于壳体7的大径内周面7a1。在密封部件9的内周面9a和与其对置的轴部件21的外周面21a之间形成有密封间隙(迷宫式密封)S，轴承部件22的上侧经由密封间隙S向大气开放。
轴部件21由不锈钢等金属材料形成，其外周面21a形成为平滑的圆筒面。在轴部件21的上端外周固定有具有叶片的转子3。
轴承部件22由多孔质体、在此由以铜(包括铜系合金)或铁(包括铁系合金)的金属粉末为主要成分的烧结金属的多孔质体形成为圆筒状。轴承部件22也可以由烧结金属以外的多孔质体、例如多孔质树脂形成。该轴承部件22以下端面22c位于与轴部件21的下端面21b相比靠轴向外侧(下侧)的方式，通过压入、粘接、压入粘接(同时使用压入和粘接)、焊接等适当的方法而固定于轴部21的外周面21a。
轴承部件22具备一个或多个使其两端面22b、22c连通的连通路8。在此，如图3以及图4所示，通过形成于轴承部件22的内周面22d的轴向槽22d1、呈平滑的圆筒面状的轴部件21的外周面21a形成连通路8。当然，也可以通过在轴部件21的外周面21a设置轴向槽而形成连通路8。
在轴承部件22的外周面22a设置有用于在与对置的壳体7的小径内周面7a2之间形成径向轴承间隙的圆筒状的径向轴承面。在径向轴承面形成有用于使径向轴承间隙内的润滑油11产生动压作用的动压产生部(径向动压产生部)A。径向动压产生部A通过将相互向相反方向倾斜且在轴向上分离的多个动压槽Aa1、Ab1以人字形状排列而构成。在径向动压产生部A中，上侧的动压槽Aa1的轴向尺寸比下侧的动压槽Ab1的轴向尺寸大。由此，在旋转体2(轴部件21以及轴承部件22)旋转时，径向轴承间隙中所充满的润滑油11被朝向下方(推力轴承部T的推力轴承间隙侧)压入。
需要说明的是，构成径向动压产生部A的各动压槽例如可以在成形轴承部件22的同时(详细而言，在通过对金属粉末压粉·烧结而成的圆筒状的轴承材料实施精压加工而成形出精加工尺寸·形状的轴承部件22的同时)模成形，鉴于烧结金属的良好的加工性，也可以通过对外周面成形为平滑面的轴承材料实施滚轧等塑性加工而形成。另外，径向动压产生部A(动压槽)的形成方式并不限定于此。例如，径向动压产生部A也可以沿圆周方向排列多个螺旋形状的动压槽。
如图3所示，在轴承部件22的下端面22c设置有用于在与对置的壳体7的内底面7b1之间形成推力轴承部T的推力轴承间隙的环状的推力轴承面。在该推力轴承面上设置有用于随着轴部件21以及轴承部件22旋转而使推力轴承间隙内的润滑油11产生动压作用的推力动压产生部B。推力动压产生部B通过沿周向以规定间隔设置多个螺旋形状的动压槽Ba而构成，并具有在轴部件21以及轴承部件22的旋转时将推力轴承间隙内的润滑油11向内径侧压入的泵入功能。推力动压产生部B也可以通过沿周向以规定间隔配置人字形状的动压槽而构成。
在轴承部件22的上端面22b和与其对置的密封部件9的下端面9b之间设置有含有空气的轴向间隙(环状空间)10。流体动压轴承装置1在以图2所示的姿态配置的状态(将密封间隙S配置于铅直方向上侧的状态)下，至少径向轴承部R1、R2的径向轴承间隙以及推力轴承部T的推力轴承间隙被润滑油11充满，填充于壳体7的内部空间的润滑油11的油面保持在上述轴向间隙10的范围内。
因此，在该流体动压轴承装置1中，填充于壳体7的内部空间的润滑油11的量(体积)比壳体7的内部空间的容积小。
在轴承部件22的上端面22b设置有压入部12，该压入部12在轴部件21以及轴承部件22的旋转时，将轴向间隙10内的润滑油11向沿径向离开密封间隙S的方向(在本实施方式中朝向径向外侧)压入。如图4所示，压入部12由沿周向以规定间隔配置的多个槽部13构成，在此由沿径向延伸的放射槽构成各槽部13。各槽部13呈其槽宽度随着朝向外径侧(沿径向离开密封间隙S的方向)逐渐减小的形态，并且具有其槽宽度随着朝向槽底侧而逐渐减小的剖面形状。需要说明的是，作为各槽部13的剖面形状，例如除能够采用图5a所示的剖面三角形状以外，还能够采用图5b所示的剖面梯形状、或图5c所示的剖面半圆形状。
各槽部13的外径端部以及内径端部轴承部件22的上端外周倒棱22e以及上端内周倒棱22f上分别开口，槽部13的槽深度设定为比上端外周倒棱22e的倒角量小。例如，在将上端外周倒棱22e的倒角量设为0.2mm的情况下，槽部13的槽深度设定为0.15mm左右。这是由于，当槽部13的槽深度比上端外周倒棱22e的倒角量大时，存在形成于轴承部件22的外周面22a的径向动压产生部A(特别是上侧的动压槽Aa1)的形状被破坏，对径向轴承部R的支承能力造成负面影响的可能性。
分别设置于轴承部件22的下端面22c以及上端面22b的动压槽Ba以及槽部13可以在成形轴承部件22的同时(详细而言，在通过对金属粉末压粉·烧结而成的轴承材料实施精压加工而成形出精加工形状·尺寸的轴承部件22的同时)模成形，鉴于烧结金属的良好的加工性，也可以通过对两端面成形为平滑面的轴承材料实施冲压等塑性加工而形成。
具备以上结构的流体动压轴承装置1例如通过如下操作而完成，即，将轴部件21以及固定于该轴部件21的外周的轴承部件22插入到壳体7的内周，在将密封部件9固定于壳体7的大径内周面7a1之后，使用微量移液管等供油工具经由密封间隙S向壳体7的内部空间填充(注入)润滑油11。
在由以上结构构成的流体动压轴承装置1中，当轴部件21以及轴承部件22旋转时，在设置于轴承部件22的外周面22a的径向轴承面和与其对置的壳体7的小径内周面7a2之间形成有径向轴承间隙。而且，随着轴部件21以及轴承部件22的旋转，形成于径向轴承间隙的油膜压力因径向动压产生部A的动压作用而提高，形成在径向方向上对轴部件21以及轴承部件22进行非接触支承的径向轴承部R。
与此同时，在设置于轴承部件22的下端面22c的推力轴承面和与其对置的壳体7的内底面7b1之间形成有推力轴承间隙。而且，随着轴部件21以及轴承部件22的旋转，推力轴承间隙的油膜压力因推力动压产生部B的动压作用而提高，形成向推力方向一方对轴部件21以及轴承部件22进行非接触支承(向上方浮起支承)的推力轴承部T。需要说明的是，如参照图1所说明的那样，在轴部件21以及轴承部件22上作用有作为将它们向下方按压的外力的磁力，由此，抑制轴部件21以及轴承部件22的过度上浮。
如上所述，在轴部件2以及轴承部件22旋转时，径向轴承间隙内的润滑油11被向下方压入。由此，在轴承部件22旋转时，在轴承部件22的外周面22a与壳体7的内周面7a2之间的间隙中夹设的润滑油11向下方流动，在推力轴承部T的推力轴承间隙→设置于轴承部件22的连通路8→轴承部件22的上端面22b与密封部件9的下端面9b之间的轴向间隙10的路径中循环，并再次导入至径向轴承部R的径向轴承间隙中。特别是，在本实施方式中，推力动压产生部B具有将推力轴承间隙内的润滑油11向内径侧压入的泵入功能，并且在轴承部件22的上端面22b设置具有将轴向间隙10内的润滑油11向外径侧压入的泵出功能的压入部12(多个槽部13)，因此进一步促进润滑油11的流动循环。通过采用这种结构，由于能够在保证壳体7的内部空间的压力平衡的同时，防止径向轴承部R的径向轴承间隙以及推力轴承部T的推力轴承间隙中的油膜破裂，因此能够实现轴承性能的稳定化。
如以上所示，在本发明所涉及的流体动压轴承装置1中，在径向轴承间隙以及推力轴承间隙被润滑油11充满的状况下(图2)下，在轴承部件22的上端面22b和与其对置的密封部件9的下端面9b之间，夹设有含有空气的轴向间隙10。即，表示在上述状况下，能够在轴向间隙10的范围内保持润滑油11的油面，在该情况下，能够使填充于壳体7的内部空间中的润滑油11的量比壳体7的内部空间的容积(以两轴承间隙为代表，形成在二部件之间的间隙的容积、以及烧结金属制的轴承部件22的内部空孔的容积的总和)小。由此，在组装该轴承装置1后，即使执行例如使用微量移液管等供油工具从密封间隙S向壳体7的内部空间注油这种简单的作业，也能够在壳体7的内部空间内存在有所需量的润滑油11，由此不需要高精度的油面管理。
另外，在轴承部件22上作用有将轴承部件22向下方按压(由推力方向另一方支承)的外力。这样一来，由于能够在推力方向两方向上对轴承部件22进行支承，因此能够尽可能地避免如下情况，即，形成于推力轴承间隙的油膜的推力方向一方的负载支承能力过大，伴随于此，导致推力方向的支承精度(旋转精度)不稳定化。在本实施方式中，通过磁力来给予上述外力，并且通过沿轴向错开地配置将静止侧的壳体7保持于内周的电动机基座6上设置的定子线圈5、设置于旋转侧的轴承部件22的转子磁体4，来给予该磁力。在组装有这种流体动压轴承装置1的各种电动机中，作为必需的构成部件，具备转子磁体4和定子线圈5。因此，如果采用上述结构，能够不导致较大的成本增加而低成本地给予上述外力。
需要说明的是，通过在轴向间隙10内保持润滑油11的油面，能够在将密封部件9固定于壳体7之前进行向壳体7的内部空间的注油作业。这样一来，与在密封部件9的固定后经由密封间隙S向壳体7的内部空间填充润滑油11的情况相比，能够简化注油作业。
对于本发明所涉及的流体动压轴承装置1的结构，例如在以与图2所示的方式上下翻转的姿态使用该轴承装置1这种情况下，润滑油11经由密封间隙S向外部漏出的可能性会略有提高。对于这种问题，如上所述，通过如下措施能够有效地防止，即，(1)设置压入部12，该压入部12在轴部件21以及轴承部件22旋转时，将轴向间隙10内的润滑油11向沿径向离开密封间隙S的方向(在本实施方式中为外径侧)压入；(2)由设置于轴承部件22的上端面22a的多个槽部13构成压入部12，并且使各槽部13的槽宽度朝向沿径向离开密封间隙S的方向而逐渐减小；以及(3)将构成压入部12的各槽部13形成为使槽宽度随着朝向槽底侧而逐渐减小的剖面形状等。
即，如果采用上述(2)，通过毛细管吸引力，能够容易在沿径向离开密封间隙S的位置处保持轴向间隙10内的润滑油11，另外如果采用上述(3)，通过毛细管吸引力，能够将轴向间隙10内的润滑油向各槽部13的槽底侧(沿轴向离开密封间隙S的一侧)导入。
需要说明的是，虽然省略图示，但为了更加有效地防止经由密封间隙S的润滑油泄漏，也可以在与密封间隙S邻接且与大气接触的轴部21的外周面21a、密封部件9的上端面设置吸油膜。
另外，如果如本实施方式所示，将密封间隙S形成在轴部件21的外周面21a和固定于壳体7的密封部件9的内周面9a之间，则能够将径向轴承间隙形成在与密封间隙S相比靠外径侧。而且，通过将上述方式的由多个槽部13构成的压入部12设置于轴承部件22的上端面22b，在轴部件2以及轴承部件22的停止时以及旋转时，均易于将存在于轴向间隙10的润滑油11向径向轴承部R的径向轴承间隙导入。由此，能够使径向轴承部R的径向轴承间隙始终被滑润的润滑油11充满，从而实现径向方向的旋转精度的稳定化。
以上，对本发明的实施方式所涉及的流体动压轴承装置1进行了说明，然而在不脱离本发明的主旨的范围内可以对流体动压轴承装置1的各部实施各种变更。
例如，压入部12可以通过设置多个如图6所示的螺旋形状的槽部13而构成。如果是螺旋形状的槽部13，则与图4所示的放射状的槽部13相比，能够增大每个槽部13的剖面积(容积)。因此，能够使更多的润滑油11夹设(保持)于轴向间隙10中，在实现轴承性能提高方面有利。
另外，如图7所示，用于在径向方向对轴部件21以及轴承部件22进行支承的径向轴承部可以分离地设置在轴向上的二个位置(径向轴承部R1、R2)。在图7中，在轴承部件22的外周面22a的轴向的二个位置处，设置用于在与对置的壳体7的小径内周面7a2之间形成径向轴承间隙的圆筒状的径向轴承面。在两个径向轴承面上分别形成有用于使径向轴承间隙内的润滑油11产生动压作用的动压产生部(径向动压产生部)A1、A2。形成于上侧的径向轴承面的径向动压产生部A1通过将相互向相反方向倾斜且在轴向上分离的多个动压槽Aa1、Ab1以人字形状排列而构成，另外，形成于下侧的径向轴承面的径向动压产生部A2通过将相互向相反方向倾斜且在轴向上离开的多个动压槽Aa2、Ab2以人字形状排列而构成。在上侧的径向动压产生部A1中，上侧的动压槽Aa1的轴向尺寸比下侧的动压槽Ab1的轴向尺寸大。另一方面，在下侧的径向动压产生部A2中，上侧的动压槽Aa2与下侧的动压槽Ab2的轴向尺寸彼此相等，并且与构成上侧的径向动压产生部A1的下侧的动压槽Ab1的轴向尺寸相等。由此，在旋转体2(轴部件21以及轴承部件22)旋转时，轴承部件22的外周面22a与壳体7的小径内周面7a2之间的间隙(径向轴承间隙)中所充满的润滑油11被向推力轴承部T的推力轴承间隙侧压入。
另外，在以上说明的实施方式中，使用一体地设置有筒部7a和封闭该筒部7a的下端开口的底部7b的壳体7，通过固定于壳体7(筒部7a)的内周面的密封部件9的内周面9a来形成对壳体7的上端开口进行密封的密封间隙S，然而如图8所示，壳体7也可以使用独立地设置筒部7a和封闭该筒部7a的下端开口的底部7b的构件。相应地，在图8中，将用于在与轴部21的外周面21a之间形成密封间隙S的密封部7c与筒部7a一体设置。需要说明的是，也可以将这种结构应用于图2所示的流体动压轴承装置1中。
另外，在以上所示的实施方式中，将与电动机基座6独立设置的壳体7固定在电动机基座6的内周，然而也可以在壳体7上一体地设置相当于电动机基座6的部位(省略图示)。
另外，在以上所示的实施方式中，鉴于由多孔质体构成的轴承部件22的良好的加工性，在轴承部件22的外周面22a形成径向动压产生部A、A1、A2，然而径向动压产生部也可以形成于对置的壳体7的内周面7a2。另外，径向轴承部可以由所谓的多圆弧轴承、阶式轴承、以及波型轴承等公知的其他动压轴承构成。同样地，推力动压产生部B也可以不形成在轴承部件22的下端面22c上，而是形成在与其对置的壳体7的内底面7b1上。另外，推力轴承部T可以由所谓的阶式轴承、波型轴承等公知的其他动压轴承构成。
另外，在以上所示的实施方式中，通过沿轴向错开地配置转子磁体4和定子线圈5，从而在包括轴承部件22等在内的旋转体2上作用有用于将轴承部件22以及轴部件21向下方按压(由推力方向另一方进行支承)的外力(磁力)，用于将这种外力作用于旋转体2的机构并不限定于上述方式。虽然省略图示，但例如可以通过将磁性部件与转子磁体4在轴向上对置配置，从而使上述磁力作用于旋转体2(转子3)。另外，在作为鼓风作用的反作用力的推力非常大，经通过该推力便能够将轴承部件22向下方按压的情况下，也可以省略作为用于将轴承部件22向下方按压的外力的磁力(磁吸引力)。
另外，以上，对将本发明应用于作为旋转部件而在轴部件21上固定有具有叶片的转子3的流体动压轴承装置1中的情况进行了说明，然而本发明也能够优选应用于作为旋转部件而在轴部件21上固定有具有碟盘安装面的盘毂、多面反射镜的流体动压轴承装置1中。即，本发明不仅能够应用于图1所示的这种风扇电动机中，还能够优选适用于组装在碟盘装置用的主轴电动机、激光打印机(LBP)用的多边形扫描仪电动机等、其他电气设备用电动机中的流体动压轴承装置1中。
符号说明
1 流体动压轴承装置
2 旋转体
3  转子(旋转部件)
4  转子磁体
5  定子线圈
6  电动机基座(保持部件)
7  壳体
7a  侧部
7b  底部
7b1  内底面
8  连通路
9  密封部件
10  轴向间隙
11  润滑油
12  压入部
13  槽部
21  轴部件
22  轴承部件
22b  上端面(轴向另一侧的端面)
22c  下端面(轴向一侧的端面)
A、A1、A2  径向动压产生部
B  推力动压产生部
S  密封间隙
R、R1、R2  径向轴承部
T  推力轴承部

Claims (10)

1.一种流体动压轴承装置，其具备：
旋转侧的轴承部件，其由多孔质材料形成，且在轴向两侧具有端面；
静止侧的壳体，其呈轴向一侧被封闭的有底筒状，将轴承部件收容于内周；
密封部件，其与轴承部件的轴向另一侧的端面对置配置，使轴承部件的轴向另一侧经由密封间隙向大气开放；
径向轴承间隙，其形成在轴承部件的外周面与壳体的内周面之间；
推力轴承间隙，其形成在轴承部件的轴向一侧的端面与壳体的内底面之间，
径向轴承间隙和推力轴承间隙被润滑油充满，通过形成于径向轴承间隙和推力轴承间隙的油膜在径向方向和推力方向上分别对轴承部件进行支承，
所述流体动压轴承装置的特征在于，
在轴承部件的轴向另一侧的端面和与其对置的密封部件的端面之间夹设有含有空气的轴向间隙。
2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
在轴承部件上作用有将轴承部件按压于轴向一侧的外力。
3.根据权利要求1或2所述的流体动压轴承装置，其中，
还具有压入部，所述压入部在轴承部件旋转时将轴向间隙内的润滑油朝着沿径向离开密封间隙的方向压入。
4.根据权利要求3所述的流体动压轴承装置，其中，
压入部由形成于轴承部件的轴向另一侧的端面的多个槽部构成。
5.根据权利要求4所述的流体动压轴承装置，其中，
各槽部的槽宽度朝着沿径向离开密封间隙的方向逐渐减小。
6.根据权利要求4或5所述的流体动压轴承装置，其中，
各槽部具有槽宽度随着朝向槽底侧而逐渐减小的剖面形状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体动压轴承装置，其中，
密封间隙形成于轴部件的外周面与密封部件的内周面之间，所述轴部件的外周固定有轴承部件，所述密封部件与壳体一体设置或分体设置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体动压轴承装置，其中，
具有使径向轴承间隙内的润滑油产生动压作用的动压产生部，该动压产生部为将径向轴承间隙内的润滑油向推力轴承间隙侧压入的形状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体动压轴承装置，其中，
具有使轴承部件的轴向两侧的端面连通的连通路。
10.一种电动机，具备权利要求1至9中任一项所述的流体动压轴承装置。
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