CN105579720B - 烧结金属含油轴承、具备其的流体动压轴承装置及风扇电动机 - Google Patents

Abstract

一种烧结金属含油轴承、具备其的流体动压轴承装置及风扇电动机，烧结金属轴承(8)为通过对将原料粉末压缩成形后的构件进行烧结而形成的多孔质体，且在内周面(8a)设置有动压产生部，作为动压产生部，在轴向上连续地形成有动压槽排列区域(A1、A2)，该动压槽排列区域(A1、A2)通过排列有相对于圆周方向倾斜的多个动压槽(8a1)而成，烧结金属轴承(8)的轴向尺寸(L)为6mm以下，并且密度比为80％以上且95％以下。

Description

烧结金属含油轴承、具备其的流体动压轴承装置及风扇电 动机

技术领域

本发明涉及一种烧结金属轴承以及具备该轴承的流体动压轴承装置。

背景技术

烧结金属轴承通过使润滑油浸渗于内部气孔而使用，伴随于插入到内周的轴的相对旋转而浸渗至内部的润滑油向与轴的滑动部渗出而形成油膜，借助该油膜而支承轴旋转。这样的烧结金属轴承因其优异的旋转精度以及静音性能，而适于用作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，更具体而言，适用用作HDD、CD、DVD、蓝光光盘用的磁盘驱动装置中的主轴电动机的轴承用途、或者激光束打印机(LBP) 的多边扫描仪电动机、风扇电动机等的轴承用途。

在这种烧结金属轴承中，为了实现进一步的静音性提高以及高寿命化，已知在该轴承的内周面以及/或者端面以规定的方式排列有作为动压产生部的动压槽的情况。在该情况下，作为成形动压槽的方法，提出了所谓的动压槽精压。就该精压而言，例如将烧结体压入挤压模的内周，并且通过上下冲头沿轴向进行压迫，从而使烧结体切入预先插入烧结体的内周的精压栓外周的成形模。由此，将成形模的形状、即与动压槽对应的形状转印在烧结体的内周面，动压槽成形为规定的形状(例如，参照专利文献1)。

作为上述的动压槽的排列方式，例如，沿轴向分离地在轴承内周面的两个部位设置排列有多个动压槽的区域。在该动压槽排列区域，在朝向各动压槽排列区域的轴向中央而产生润滑油的导入的方向上排列有动压槽，因此作为防止排列区域之间的负压的产生的目的，提出了在内周面或者与之对置的轴的外周面设置有作为润滑油存积部的凹部(若在轴承侧则为大径部，若在轴侧则为小径部)的结构(例如，参照专利文献2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3607492号公报

专利文献2：日本专利第4006810号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，最近，随着信息设备的小型化、薄壁化，对于搭载于信息设备的各种电动机也要求小型化。例如笔记本电脑等所使用的冷却用风扇电动机薄型化，该电动机所使用的轴承装置也要求薄型化。另一方面，冷却性能要求与以往同等的水平，因此需要通过增大叶轮(风扇)的尺寸等进行应对。然而，若像这样使风扇巨大化，则与之相应地旋转体重量增加，因此作用于轴承的负荷反而增加。为了应对负荷的增加，可以提高轴承刚性，为此可以考虑例如增加动压槽的长度(长边方向尺寸)的方法。

然而，如专利文献2记载那样，在将动压槽排列区域设置在内周面的两个部位的烧结金属轴承中，即便欲增加动压槽的长度，对于电动机以及组装于该电动机的流体动压轴承装置也存在薄壁化的要求，因此烧结金属轴承的轴向尺寸本身反而趋于缩小的方向。因此，难以增大动压槽的长度。若强制地增大动压槽的长度，则必然缩小排列区域之间的区域(例如设置于轴承内周面的作为润滑油存积部的凹部)的轴向尺寸，因此能够通过该凹部保持的润滑油的体积也减少。在这样的情况下，因在该区域产生负压而产生气泡，担心因气泡向轴承间隙侵入导致的轴承性能的降低、因气泡的膨胀导致的润滑油的缓冲容积的减少。

鉴于以上的情况，通过本发明应当解决的技术课题在于提供一种烧结金属轴承，该烧结金属轴承能够实现流体动压轴承装置的小型化，并且防止轴承内部空间的负压的产生，发挥足够的轴承刚性。

用于解决课题的手段

通过本发明的烧结金属轴承来实现上述课题的解决。即，该轴承为通过对将原料粉末压缩成形后的构件进行烧结而形成的多孔质体，且在内周面设置有动压产生部，所述烧结金属轴承的特征在于，作为动压产生部，在轴向上连续地形成有动压槽排列区域，该动压槽排列区域通过排列有相对于圆周方向倾斜的多个动压槽而成，所述烧结金属轴承的轴向尺寸为 6mm以下，并且密度比为80％以上且95％以下。此外，这里所说的“密度比”是指将形成烧结金属轴承的多孔质体的密度除以假设该多孔质体中不存在气孔的情况下的密度而得到的值(百分率)。

本发明是鉴于如下这一点而完成的，即，在将烧结金属轴承的轴向尺寸设为6mm以下，并且将轴承整体的密度比设定为80％以上且95％以下的范围的情况下，该密度比与以往相比均匀化。即，在这种轴承的压粉成形工序中，一般通过沿应当成形的压粉成形体的轴向对填充于成形模的原料粉末进行加压而成形为规定的形状(通常为筒状)。因此，在如以往那样将原料粉末压缩成形为超过6mm的轴向尺寸的情况下，直接加压侧(例如轴向上侧)或者直接与成形模接触的表层部容易变密，越趋于从加压侧、成形模远离的一侧(例如轴向下侧、压粉成形体的芯部)则变得越稀疏。另一方面，已知如本发明那样，通过设定为将轴向尺寸缩小至6mm以下，并且其密度比为80％以上且95％以下(例如调整原料粉末的轴向的压缩量)，密度比之差在表层侧与芯侧、轴向一侧与另一侧非常小。由此，即使在轴向上连续地形成动压槽排列区域，例如如专利文献2所记载那样省略凹部，也能够隔着轴承面(动压槽排列区域)在轴承内部与轴承间隙之间实现适度的润滑流体的流通。由此，即使不存在润滑流体存积部(凹部)，也能够尽可能地避免在动压槽排列区域之间的区域产生负压的情况，并且能够发挥足够的动压作用而得到高轴承刚性。另外，通过兼顾轴向尺寸，与省略动压槽排列区域之间的区域相应地，能够与以往相比较长地获得动压槽，因此能够实现进一步的动压作用的提高。

另外，本发明的烧结金属轴承也可以为，轴承内部的密度比的偏差被抑制为3％以下。通过将轴承整体的密度比设定为上述的范围并且使轴承内部的密度比的偏差处于上述范围，从而能够将表层部的密度比设定为如下的程度，即，能够防止来自轴承表面的动压的损失并且能够适当地进行润滑油等向轴承间隙的渗出。另外，能够将除表层部以外的区域(比表层部靠内侧的区域)的密度比设定为该内侧区域的润滑油等的浸渗量适量。

另外，本发明的烧结金属轴承轴也可以为，在轴向上连续的动压槽排列区域均呈人字形状，并且，构成各个动压槽排列区域的动压槽在其轴向中央侧连续。

另外，本发明的烧结金属轴承也可以为，所述烧结金属轴承的内径尺寸为3mm以下，并且外径尺寸为6mm以下。在本发明中，能够通过轴向尺寸与其密度比实现轴承刚性对策，因此对于径向而言，能够将其尺寸维持为与以往相同的等级。具体而言，若内径尺寸以及外径尺寸处于上述范围，则能够得到朝向径向的相应的回弹量。因此，能够形成规定深度(几μm左右)的动压槽，能够起到所需的动压效果。

以上的说明的烧结金属轴承例如能够适当应用于如下的流体动压轴承，所述流体动压轴承具备：该烧结金属轴承；穿过烧结金属轴承的内周的轴部；形成在包括烧结金属轴承的固定侧与包括轴部的旋转侧之间的密封空间；以及填充于包括烧结金属轴承的内部的轴承内部空间中的润滑油。

另外，在该情况下，本发明的流体动压轴承装置也可以为，润滑油的 40℃的动粘度表现为20cSt以上且170cSt以下，100℃的动粘度表现为2cSt 以上且50cSt以下。这样，通过调整烧结金属轴承的密度比而实现其内部结构的最佳化，并且对于润滑油而言，通过根据用途使用比较高粘度的润滑油，从而有助于轴承性能的进一步提高，并且能够抑制润滑油的劣化。由此，即使在实现薄型化的情况下，也能够提供高性能并且可靠性高的流体动压轴承装置。

另外，以上的说明的流体动压轴承装置通过旋转体的重量增加而能够长期发挥适度并且稳定的轴承刚性，因此能够适当应用于风扇电动机，该风扇电动机具备：上述流体动压轴承装置；以及安装于上述轴部的风扇。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种烧结金属轴承，该烧结金属轴承能够实现流体动压轴承装置的小型化，并且防止轴承内部空间的负压的产生，发挥足够的轴承刚性。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的风扇电动机的概念图。

图2是构成图1的电动机的流体动压轴承装置的剖视图。

图3是本发明的一实施方式的烧结金属轴承的剖视图。

图4A是从轴向上侧观察图3所示的烧结金属轴承的上侧端面时的图。

图4B是从轴向下侧观察图3所示的烧结金属轴承的下侧端面时的图。

图5是本发明的其他实施方式的烧结金属轴承的剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一实施方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，从烧结金属轴承进行观察，将轮毂部的圆盘部一侧作为“上侧”，将盖构件一侧作为“下侧”进行处理。当然，该上下方向并不限定实际的产品的设置方式、使用方式。

图1示出了具备本发明的流体动压轴承装置1的风扇电动机2、以及搭载有该风扇电动机2的信息设备3的概要剖视图。该风扇电动机2是所谓的离心式的风扇电动机2，安装在应当进行冷却的部件(信息设备3) 的基座4上。

该风扇电动机2具备：流体动压轴承装置1；设置于流体动压轴承装置1的旋转构件9的多个风扇5用于使这些风扇5与旋转构件9一体地旋转的驱动部6。驱动部6例如由隔着径向的缝隙对置的线圈6a以及磁铁 6b构成，在本实施方式中，线圈6a固定于固定侧(基座4)，磁铁6b固定于旋转侧(构成旋转构件9的轮毂部10)。

当向线圈6a通电时，通过线圈6a与磁铁6b之间的励磁力使磁铁6b 旋转，由此，在旋转构件9(在本实施方式中为轮毂部10)的外周缘立起设置的多个风扇5与旋转构件9一体地旋转。通过该旋转，各风扇5产生朝向外径方向外侧的气流，以引入该气流的方式，从设置于风扇电动机2 的轴向上侧的基座4的孔4a朝向轴向下侧产生吸气流。这样，通过在信息设备3的内部产生气流，从而能够将信息设备3的内部产生的热量向外部释放(冷却)。

图2示出了组装于风扇电动机2的流体动压轴承装置1的剖视图。该流体动压轴承装置1主要具备壳体7；固定于壳体7的内周的烧结金属轴承8；以及相对于烧结金属轴承8进行相对旋转的旋转构件9。

旋转构件9具有配置在壳体7的上端开口侧的轮毂部10；插入烧结金属轴承8的内周的轴部11。

轮毂部10包括：覆盖壳体7的上端开口侧的圆盘部10a；从圆盘部 10a向轴向下侧延伸的第一筒状部10b；位于比第一筒状部10b靠外径侧的位置且从圆盘部10a向轴向下侧延伸的第二筒状部10c；以及从第二筒状部10c的轴向下端进一步向外径侧延伸的凸缘部10d。圆盘部10a与固定于壳体7的内周的烧结金属轴承8的一方的端面(上端面8b)对置。另外，多个风扇5以从凸缘部10d的外周缘立起设置的方式与轮毂部10一体地设置。

轴部11在本实施方式中与轮毂部10一体地形成，在其下端具有不同体的凸缘部12。在该情况下，凸缘部12的上端面12a与烧结金属轴承8 的另一方的端面(下端面8c)对置。当然，也可以与轮毂部10不同体地形成轴部11，此时，能够将轴部11的上端压入到在轮毂部10的中央设置的孔，并通过粘接等手段进行固定。或者，将由不同材料形成的轴部11与轮毂部10的一方作为镶嵌部件，通过金属、树脂的注射成形来形成轴部11与轮毂部10的另一方。

壳体7呈使其轴向两端开口的筒状，通过盖构件13将其下端开口侧封口。另外，壳体7的内周面7a固定于烧结金属轴承8，并且其外周面 7b固定于信息设备3的基座4。壳体7的上端面7c与轮毂部10的圆盘部 10a的下端面10a1的轴向上的对置间隔比烧结金属轴承8的上端面8b与圆盘部10a的下端面10a1的对置间隔大，这里，设定为视为不对旋转驱动时的损失转矩增加造成实质影响的程度的大小。

在壳体7的外周上侧形成有随着朝向上方而外径尺寸增加的锥状的密封面7d。该锥状的密封面7d在与第一筒状部10b的内周面10b1之间，形成从壳体7的封闭侧(下方)朝向开口侧(上方)而逐渐缩小径向尺寸的环状的密封空间S。该密封空间S在轴部11以及轮毂部10旋转时与后述的第一推力轴承部T1的推力轴承间隙的外径侧连通，能够在包括各轴承间隙的轴承内部空间之间实现润滑油的流通。另外，在轴承内部空间填充有润滑油的状态下，调整润滑油的填充量，以使得润滑油的油面(气液界面)始终维持在密封空间S内(参照图2)。

烧结金属轴承8是将例如以铜(不仅是纯铜也包括铜合金)、铁(不仅是纯铁也包括不锈钢等铁合金)等金属为主要成分的原料粉末压缩成形并进行烧结而成的烧结金属的多孔质体，大致呈圆筒形状。在烧结金属轴承8的内周面8a的整个面或者一部分，形成有作为动压产生部而排列有多个动压槽8a1的区域。在本实施方式中，如图3所示，该动压槽排列区域通过人字形状地排列有多个动压槽8a1、倾斜凸部8a2以及带部8a3(与倾斜凸部8a2、带部8a3一起在图3中标注剖面线的部分)而成，并且在轴向上连续地形成有两处，所述动压槽8a1相对于圆周方向倾斜规定角，所述倾斜凸部8a2在圆周方向上划分这些动压槽8a1，所述带部83a沿圆周方向延伸并在轴向上划分各个动压槽8a1。在该情况下，上侧的动压槽排列区域A1、下侧的动压槽排列区域A2均相对于轴向中心线(沿圆周方向连接带部8a3的轴向中央的假想线)沿轴向对称地形成，其轴向尺寸彼此相等。

在烧结金属轴承8的上端面8b的整个面或者一部分形成有排列有作为动压产生部的多个动压槽8b1的区域。在本实施方式中，例如如图4A 所示，形成有沿圆周方向并排地排列有呈螺旋状延伸的多个动压槽8b1的区域。此时，动压槽8b1的螺旋的朝向设定为与旋转构件9的旋转方向相应的朝向。在上述结构的动压槽排列区域，在驱动图2所示的流体动压轴承装置1旋转的状态下，在与对置的轮毂部10的圆盘部10a的下端面10a1 之间形成后述的第一推力轴承部T1的推力轴承间隙。

另外，在烧结金属轴承8的下端面8c的整个面或者一部分形成有排列有作为动压产生部的多个动压槽8c1的区域。在本实施方式中，例如如图4B所示，形成有沿圆周方向并排地排列有呈螺旋状延伸的多个动压槽 8c1的区域。此时，动压槽8c1的螺旋的朝向设定为与旋转构件9的旋转相应的朝向。即，在图2所示的设置方式中，成为与旋转构件9的相对于凸缘部12的旋转方向相应的朝向(能够在与凸缘部12之间产生动压的朝向)。在上述结构的动压槽排列区域，在驱动图2所示的流体动压轴承装置1旋转的状态下，在与对置的凸缘部12的上端面12a之间形成后述的第二推力轴承部T2的推力轴承间隙(参照图2)。

推力轴承间隙在组装流体动压轴承装置1的时刻自动地设定。即，在如图2所示那样组装流体动压轴承装置1的状态下，凸缘部12与轮毂部 10的圆盘部10a配置在沿轴向夹着固定于壳体7的烧结金属轴承8的位置。因此，将从轮毂部10的下端面10a1与凸缘部12的上端面12a的对置间隔减去烧结金属轴承8的轴向尺寸而得到的值设定为双方的推力轴承间隙的总和。

在烧结金属轴承8的外周面8d形成有一个或者多个(在本实施方式中为三个)轴向槽8d1。在将烧结金属轴承8固定于壳体7的状态下，该轴向槽8d1在与壳体7的内周面7a之间形成润滑油的流路(参照图2)。

另外，对烧结金属轴承8的各种尺寸进行说明，其轴向尺寸L(两端面8b、8c的轴向分离距离)设定为6mm以下。内径尺寸D1(准确地说，内周面8a中的与倾斜凸部8a2一起成为最小径部的带部8a3的内径尺寸) 设定为3mm以下，外径尺寸D2设定为6mm以下。

接下来，对烧结金属轴承8的密度比进行说明。该烧结金属轴承8设定为，其轴承整体的密度比(形成烧结金属轴承8的多孔质体的密度/假设该多孔质体中不存在气孔的情况的密度)为80％以上且95％以下。另外，在该烧结金属轴承8中，轴承内部的密度比的偏差比以往小(均匀化)。具体而言，优选将该轴承内部的密度比的偏差抑制为3％以下。需要说明的是，对于此时的密度比的偏差，能够使用与密度比具有一定的相关关系的细孔率进行评价。这里，细孔率由细孔占该轴承的单位体积的体积比例 (百分率)来表示，经验上，细孔率与密度比表示大致负的相关关系(-1 的相关系数)。

另外，内周面8a，特别是成为径向轴承面的倾斜凸部8a2以及带部 8a3的内周面的表面开孔率例如调整为2％以上且15％以下。

上述结构的烧结金属轴承8例如经由以下所示的工序而制造。

即，上述结构的烧结金属轴承8主要包括：压粉成形工序(S1)，将原料粉末压缩成形而得到压粉成形体；烧结工序(S2)，对压粉成形体进行烧结而得到烧结体；以及动压槽精压工序(S3)，对烧结体实施精压，至少在烧结体的内周面8a成形作为动压产生部的动压槽8a1。在本实施方式中，在烧结工序(S2)之后且动压槽精压工序(S3)之前，还包括对烧结体实施尺寸精压的尺寸精压工序(S031)；以及对烧结体的内周面8a实施旋转精压的旋转精压工序(S032)。以动压槽精压工序(S3)为中心对各工序(S1)～(S3)进行说明。

(S1)压粉成形工序

首先，准备作为成为最终产品的烧结金属轴承8的材料的原料粉末，通过模具冲压成形将其压缩成形为规定的形状。具体而言，省略图示，使用如下的成形模具进行原料粉末的压缩成形，该成形模具包括：挤压模；塑孔栓，其插入配置于挤压模的孔内；下冲头，其配设在挤压模与塑孔栓之间，且构成为能够相对于挤压模升降；以及上冲头，其构成为能够相对于挤压模与下冲头中的任一方而进行相对位移(升降)。在该情况下，向由挤压模的内周面与塑孔栓的外周面、以及下冲头的上端面划分形成的空间填充原料粉末，然后，在将下冲头固定的状态下使上冲头下降，沿轴向对填充状态的原料粉末进行加压。然后，一边进行加压一边使上冲头下降至规定的位置，通过将原料粉末压缩至规定的轴向尺寸，从而成形出压粉成形体。此时，通过根据应当设为目标的轴向尺寸(以考虑之后的烧结、各种精压导致的尺寸变化的方式进行设定)来控制上冲头的下端面与下冲头的上端面的距离、更具体而言上冲头的下止点，从而能够将压粉成形体的轴向尺寸设定为适当的范围。

(S2)烧结工序

在如上述那样得到压粉成形体后，以与原料粉末相应的温度对该压粉成形体进行烧结，从而得到烧结体。

(S031)尺寸精压工序以及(S032)旋转精压工序

然后，对烧结体实施尺寸精压，将烧结体的外径尺寸、内径尺寸、以及轴向尺寸矫正为依照最终产品的尺寸，并且将内周面8a的表面开孔率调整为适于动压轴承的比例。在该阶段，在烧结体的内周面8a未形成有规定的动压槽排列区域A1、A2。同样地，虽然图示省略，但在烧结体的两端面8b、8c未形成有规定的动压槽8b1、8c1排列区域。

(S3)动压槽精压工序

通过对经由上述一系列的工序而得到的烧结体实施规定的动压槽精压，从而在烧结体的内周面8a成形出动压槽排列区域A1、A2。这里使用的成形装置虽省略图示，但具备：挤压模，其具有烧结体的压入孔；精压栓，其配置为能够插入挤压模的压入孔；下冲头，其配置在挤压模与精压栓之间，且构成为能够相对于挤压模相对升降；上冲头，其构成为能够相对于挤压模与下冲头的任一方升降。在该情况下，挤压模的压入孔的内径尺寸根据应当进行精压的烧结体的压入量而适当地设定。另外，在精压栓的外周面设置有与应当成形的内周面8a的动压槽排列区域A1、A2(图3) 对应的形状的成形模，并且在上冲头的下端面以及下冲头的上端面分别设置有与应当成形的上端面8b的动压槽8b1排列区域、下端面8c的动压槽 8c1排列区域(图4A、图4B)对应的形状的成形模。

接下来，对使用上述成形装置的动压槽精压的一方式进行说明。首先，在将烧结体配置于挤压模21的上端面21b的状态下，从其上方使上冲头与精压栓下降。由此，将精压栓插入烧结体的内周，使设置于精压栓的外周的成形模与烧结体的内周面在径向上对置。然后，在该成形模达到内周面的轴向规定位置后，仅使上冲头继续下降并按压烧结体的上端面。由此，烧结体被压入挤压模的压入孔，烧结体的外周面被压迫，并且烧结体的内周面切入预先插入内周的精压栓的成形模。另外，从该状态起，使上冲头进一步下降，通过上冲头与下冲头夹持烧结体，沿轴向压迫通过挤压模限制朝向外径方向的变形的状态的烧结体，内周面进一步切入成形模。这样，将成形模的形状转印于烧结体的内周面，在该内周面成形出动压槽排列区域A1、A2。另外，此时，设置于上冲头的下端面以及下冲头的上端面的成形模分别切入烧结体的上端面以及下端面，从而将各个成形模的形状转印于上述上端面与下端面，成形出对应的动压槽8b1、8c1的排列区域。

在像这样在烧结体的内周面以及两端面成形出规定的动压槽排列区域A1、A2以及动压槽8b1、8c1排列区域后，使挤压模相对于下冲头相对下降，解除挤压模对烧结体的限制状态。由此，烧结体产生朝向外径方向的回弹，能够从精压栓取下烧结体。此时，所要求的回弹量为设置于精压栓的成形模不与精压后的烧结体内周面(特别是动压槽排列区域)在轴向不产生钩挂的程度的大小，因此以考虑应当成形的动压槽8a1的槽深度 (几μm)的方式，设定烧结体的壁厚，即，作为完成品的烧结金属轴承8 的壁厚(外径尺寸D2-内径尺寸D1)。在本实施方式中，通过将内径尺寸 D1设为3mm以下，将外径尺寸D2设为6mm以下，从而能够成形出所需的深度的动压槽8a1，并且能够将用于成形的精压栓无钩挂地从精压后的烧结体拔出。

在上述结构的流体动压轴承装置1的内部(轴承内部空间)填充有作为润滑流体的润滑油。这里，作为润滑油，能够使用各种润滑油，例如，优选使用蒸发率小并且低温时的粘度降低少的酯系的润滑油、与酯系相比耐性优异的氟系的润滑油等。另外，从动粘度的观点出发，优选使用例如在40℃时的动粘度表现为20cSt以上且170cSt以下，在100℃时的动粘度表现为2cSt以上且50cSt以下的润滑油。

在上述结构的流体动压轴承装置1中，在轴部11(旋转部件9)旋转时，形成烧结金属轴承8的内周面8a的径向轴承面的区域(上下两处的动压槽排列区域A1、A2)隔着径向轴承间隙与轴部11的外周面对置。并且，随着轴部11的旋转，上述径向轴承间隙的润滑油被向各动压槽排列区域A1、A2的轴向中心侧按压，在轴向中心侧的区域(这里为带部8a3)，润滑油的压力上升。通过这样的动压槽8a1的动压作用，在轴向上分离地构成第一径向轴承部R1与第二径向轴承部R2，该第一径向轴承部R1与第二径向轴承部R2将轴部11非接触支承为在径向方向上旋转自如。

另外，在烧结金属轴承8的上端面8b(排列有动压槽8b1的区域)和与之对置的轮毂部10的下端面10a1之间的推力轴承间隙，通过动压槽8b1 的动压作用而形成有润滑油的油膜。另外，在烧结金属轴承8的下端面8c (排列有动压槽8c1的区域)和与之对置的凸缘部12的上端面12a之间的推力轴承间隙，通过动压槽8c1的动压作用而形成有润滑油的油膜。并且，通过这些油膜的压力，构成在两推力方向上对旋转构件9进行非接触支承的第一推力轴承部T1以及第二推力轴承部T2。

这样，在本发明中，将烧结金属轴承8的轴向尺寸设为6mm以下，并且将轴承整体的密度比设定为80％以上且95％以下的范围，因此能够使密度比之差在表层部一侧与芯部一侧、轴向上侧与下侧非常小。由此，即使在采用使动压槽排列区域A1、A2在轴向上连续的结构的情况下，也能够经由动压槽排列区域A1、A2(特别是动压槽8a1的底面)在烧结金属轴承8的内部与轴承间隙之间实现适度的润滑油的流通。由此，即使如专利文献2那样不存在润滑流体存积部(凹部)，也能够尽可能地避免在动压槽排列区域A1、A2之间的区域产生负压的情况，并且发挥足够的动压作用而得到高轴承刚性。

另外，此时，通过调整尺寸、成形条件，以使烧结金属轴承8的内部的密度比的偏差为3％以下，从而能够将烧结金属轴承8的表层部的密度比设定为如下程度，即，能够防止来自轴承表面的动压的损失并且适当地进行润滑油等向轴承间隙的渗出。另外，能够将除表层部以外的区域(比表层部靠近芯部的内侧的区域)的密度比设定为，该内侧区域的润滑油等的浸渗量适量。由此，实现考虑了由温度变化产生的缓冲性能的密封空间 S的设计。

另外，在本实施方式中，作为向包括烧结金属轴承8的内部气孔的轴承内部空间浸渗的润滑油，使用了在40℃时的动粘度表现为20cSt以上且 170cSt以下，在100℃时的动粘度表现为2cSt以上且50cSt以下的润滑油。这样，通过调整烧结金属轴承8的密度比而实现其内部结构的最佳化，并且对于润滑油而言根据用途而使用比较高粘度的润滑油，从而有助于轴承性能的进一步提高，并且能够抑制润滑油的劣化。因此，即使在实现薄型化的情况下，也能够提供高性能并且可靠性高的流体动压轴承装置1。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明的烧结金属轴承 8及其制造方法不限于上述方式，当然能够在本发明的范围内进行各种变形、变更。

例如，在上述实施方式中，例示了如下情况，即，在动压槽精压工序中，将烧结体压入挤压模，并且通过上冲头以及下冲头在轴向上压缩烧结体，从而进行朝向烧结体内周面的动压槽排列区域A1、A2的成形，但是若可以的话，也可以不进行朝向挤压模的压入，仅通过朝向轴向的压入而在烧结体的内周面形成动压槽排列区域A1、A2。另外，对于轴向压缩时的上冲头以及下冲头的移动方式也不限于上述例示的方式。例如，也可以采用从使上冲头下降在与下冲头之间沿轴向一定程度地压缩烧结体状态起，使下冲头上升从而进一步压缩烧结体等、其他按压方式。

另外，在上述实施方式中，作为内周面8a的动压产生部，例示了形成呈人字形状的动压槽排列区域A1、A2的情况，当然也可以形成呈除此以外的形状的动压槽排列区域。例如如图5所示，也可以采用如下方式，在动压槽排列区域A1、A2中，去除各动压槽排列区域A1、A2中的带部 8a3，使隔着带部8a3上下配置的动压槽8a1与倾斜凸部8a2分别连续。另外，对于各动压槽排列区域A1、A2，并不一定形成为以其轴向中央位置为边界而对称的形状。另外，对于在轴向上连续的动压槽排列区域A1、 A2，可以形成为相对于其边界而对称的形状，也可以并非如此。总之，在各动压槽排列区域A1、A2在朝向其轴向中央侧产生润滑油的导入的朝向上排列有动压槽的情况下，其形状任意。进一步地说，在形成从动压槽排列区域A1、A2的边界位置分别向各端面8b、8c侧远离的朝向上产生润滑油的导入的方式的情况下，能够采用任意的方式。

另外，在上述实施方式中，例示了在上端面8b与下端面8c分别形成有动压槽8b1、8c1的情况，但也可以仅在上端面8b与下端面8c的一方形成动压槽，或者可以在任一个端面8b、8c上不设置动压槽。

另外，在上述实施方式中，例示了在将烧结金属轴承8固定于壳体7 后(组装流体动压轴承装置1后)，使润滑油向包括烧结金属轴承8的内部气孔的轴承内部空间浸渗的方法，但无需言及，也可以在轴承完成的时刻(组装前的时刻)使润滑油向烧结金属轴承8浸渗。

另外，以上说明的烧结金属轴承8不仅能够如上述例示那样应用于薄型式(将密封空间S配置在径向轴承部R1、R2的外径侧的方式)的流体动压轴承装置1，当然也能够应用于其他方式的流体动压轴承装置。

另外，本发明的流体动压轴承装置1不仅能够如上述例示那样应用于离心式的风扇电动机2，也能够应用于轴流式等其他式的风扇电动机2。当然，不限于风扇电动机2，也能够适当用作HDD等磁盘驱动装置所使用的主轴电动机、光盘的光磁盘驱动用的主轴电动机等、在高速旋转下使用的信息设备3用的小型电动机、激光束打印机的多边形扫描仪电动机等各种电动机驱动用轴承装置。

附图标记说明

1 流体动压轴承装置

2 风扇电动机

3 信息设备

4 基座

5 风扇

6 驱动部

7 壳体

7a 内周面

8 烧结金属轴承

8a 内周面

8a1 动压槽(内周面)

8a2 倾斜凸部

8a3 带部

8b 上端面

8b1 动压槽(上端面)

8c 下端面

8c1 动压槽(下端面)

9 旋转部件

10 轮毂部

10a 圆盘部

10a1 下端面

12 凸缘部

13 盖部件

A1、A2 动压槽排列区域

R1、R2 径向轴承部

T1、T2 推力轴承部

S 密封空间

Claims (6)

1.一种烧结金属含油轴承，其为通过对将原料粉末沿轴向压缩成形后的构件进行烧结而形成的筒状的多孔质体，且在内周面设置有动压产生部，并且，在内部气孔中填充有润滑油，所述烧结金属含油轴承的特征在于，

作为所述动压产生部，在轴向上连续地形成有动压槽排列区域，该动压槽排列区域通过排列有相对于圆周方向倾斜的多个动压槽而成，

所述烧结金属含油轴承的轴向尺寸为6mm以下，并且轴承整体的密度比为80％以上且95％以下，并且，

轴承内部的表层部与芯部之间的密度比的偏差和轴向一侧与轴向另一侧之间的密度比的偏差都被抑制为3％以下。

2.根据权利要求1所述的烧结金属含油轴承，其特征在于，

在轴向上连续的所述动压槽排列区域均呈人字形状，并且，构成各个所述动压槽排列区域的所述动压槽在其轴向中央侧连续。

3.根据权利要求1所述的烧结金属含油轴承，其特征在于，

所述烧结金属含油轴承的内径尺寸为3mm以下，并且外径尺寸为6mm以下。

4.一种流体动压轴承装置，其具备：

权利要求1～3中任一项所述的烧结金属含油轴承；

穿过所述烧结金属含油轴承的内周的轴部；

形成在包括所述烧结金属含油轴承的固定侧和包括所述轴部的旋转侧之间的密封空间；以及

填充于包括所述烧结金属含油轴承的内部气孔的轴承内部空间中的润滑油。

5.根据权利要求4所述的流体动压轴承装置，其特征在于，

所述润滑油在40℃时的动粘度表现为20cSt以上且170cSt以下，在100℃时的动粘度表现为2cSt以上且50cSt以下。

6.一种风扇电动机，其具备：

权利要求4或5所述的流体动压轴承装置；以及

安装于所述轴部的风扇。