CN105992879B - 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

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Abstract

流体动压轴承装置(1)具备：烧结金属制的轴承套筒(8)；以及旋转体(2)，所述旋转体(2)具有插入到轴承套筒(8)的内周的轴部(21)和从轴部(21)的一端向径向外侧伸出的轮毂部(23)，伴随着旋转体(2)的旋转，由轴承套筒(8)的上端面(8b)及下端面(8c)分别形成第一推力轴承部(T1)及第二推力轴承部(T2)的推力轴承间隙，在轴承套筒(8)的至少外周面上实施封孔处理，由轴承套筒(8)的锥状外周面(8d1)形成对润滑油的油面进行保持的密封间隙(S)，且在轴承套筒(8)的下端外周上固定有有底筒状的盖构件(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的电动机用轴承装置而使用，例如，适合作为组装于HDD等磁盘驱动装置的主轴电动机、组装于PC等的风扇电动机、或组装于激光打印机(LBP)的多边形扫描仪电动机等的电动机用轴承装置而使用。
例如在下述的专利文献1中公开了一种流体动压轴承装置(主轴电动机)，该主轴电动机具有：烧结金属制的轴承套筒；旋转体，其具有插入到该轴承套筒的内周的轴部和配置在轴承套筒的一端面的轴向外侧的轮毂部；以及径向轴承部及推力轴承部，它们分别在径向方向及推力方向上对旋转体进行非接触支承，伴随着旋转体的旋转，在轴承套筒的内周面和与该轴承套筒的内周面对置的轴部的外周面之间形成径向轴承部的径向轴承间隙，并且在轴承套筒的一端面和与该轴承套筒的一端面对置的轮毂部的端面之间形成推力轴承部的推力轴承间隙。在该流体动压轴承装置中，轴承套筒固定在有底筒状的壳体的内周上，壳体的开口部形成在壳体的外周面与轮毂部的内周面之间，由对润滑油的油面进行保持的密封间隙密封。通过上述的结构，能够尽可能地防止润滑油向外部泄漏，稳定地维持期望的轴承性能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-104560号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，HDD的大容量化、低价格化迅速地发展，因此产生了同时实现流体动压轴承装置的进一步的高旋转精度化和低成本化的必要。作为用于使流体动压轴承装置高旋转精度化的技术手段，可以考虑扩大在轴承套筒的端面上设置的推力轴承面的面积，提高推力轴承部的轴承刚性。然而，在像专利文献1的流体动压轴承装置那样将轴承套筒固定在与轴承套筒分开的壳体的内周上的情况下，轴承套筒的径向的厚壁化、即轴承套筒的端面(推力轴承面)的面积扩大存在限度。另外，在专利文献1的流体动压轴承装置中，尤其在壳体的一端外周形成密封间隙等，因此需要单独且高精度地制作轴承套筒与壳体，并且将两者高精度地固定。从而，在制造成本这一点上也存在困难。
鉴于以上的实际情况，本发明的目的是能够低成本地提供一种尤其推力方向的轴承性能优异，并且能够稳定地维持期望的轴承性能的流体动压轴承装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的而完成的本发明是一种流体动压轴承装置，烧结金属制的轴承套筒；以及旋转体，所述旋转体具有插入到所述轴承套筒的内周的轴部和从所述轴部的一端向径向外侧伸出的轮毂部，伴随着所述旋转体的旋转，在所述轴承套筒的内周面和与该轴承套筒的内周面对置的所述轴部的外周面之间形成有在径向方向上对所述旋转体进行非接触支承的径向轴承部的径向轴承间隙，并且在所述轴承套筒的一端面和与该轴承套筒的一端面对置的所述轮毂部的端面之间形成有在推力方向的一方向上对所述旋转体进行非接触支承的推力轴承部的推力轴承间隙，所述流体动压轴承装置的特征在于，在所述轴承套筒的至少外周面上实施封孔处理，由所述轴承套筒的一端外周面形成对润滑油的油面进行保持的密封间隙，并且，在所述轴承套筒的另一端外周上固定有有底筒状的盖构件。需要说明的是，在本发明中所说的轮毂部不限于能够保持磁盘(盘状信息记录介质)的盘毂，是包括具有叶片或多面反射体的转子等的概念。
根据上述结构，即便省略在专利文献1的流体动压轴承装置中采用的壳体，也能够防止润滑油的外部泄漏而稳定地维持期望的轴承性能。而且，若能省略壳体，则能够使轴承套筒在径向上厚壁化(扩大轴承套筒的外径尺寸)壳体的径向的壁厚量，因此能够通过轴承套筒的一端面的面积扩大来提高推力轴承部的轴承刚性。
另外，在本发明中，密封间隙由轴承套筒的一端外周面形成，因此只需高精度地制作轴承套筒，就能够确保期望的密封性能，进一步确保轴承性能。需要说明的是，在本发明中，有底筒状的盖构件固定在轴承套筒的另一端外周上，该盖构件只要具有能够防止润滑油经由轴承套筒的另一端面等的表面开孔、轴承套筒的轴孔的另一端开口部等而向装置外部漏出的功能即可，不需要壳体所需程度的形状精度和对轴承套筒的固定精度。另外，实施封孔处理使得轴承套筒中的至少外周面(向轴承外部露出的面)的表面开孔被可靠地封住即可，封孔部的形成样态不需要特别的精度。因此，通过将壳体替换为盖构件而能够享受的成本降低效果要大于需要对轴承套筒实施追加的封孔处理而引起的成本增加量。从而，整体上能使流体动压轴承装置的制造成本低廉化。
作为封孔处理，可以采用通过对被处理面(轴承套筒的外周面等)实施塑性加工等来将表面开孔封住的所谓的填缝处理、使填充于在被处理面上开口的表面开孔中的(浸渗的)封孔材料硬化的处理、形成对被处理面进行覆盖的镀敷被膜等的被膜形成处理等。在上述处理中，使填充于在被处理面的表面开孔中的封孔材料硬化的处理由于能够简便地执行，并且不对被处理面的形状产生影响，因而特别优选。需要说明的是，作为封孔材料，优选与轴承套筒的密接性优异的材料，例如能够采用环氧系树脂。
在旋转体上，可以设置配置在轴承套筒(的另一端面)与盖构件(的内底面)之间的凸缘部。在该情况下，能够在轴承套筒的另一端面和与该轴承套筒的另一端面对置的凸缘部的端面之间形成有在推力方向的另一方向上对旋转体进行非接触支承的推力轴承部的推力轴承间隙。
在以上的结构中，可以在轴承套筒上设置在其一端面及另一端面上开口的轴向的贯通孔。这样一来，能够使分别由轴承套筒的一端面及另一端面形成的空间借助上述贯通孔而连通，因此即便在轴承装置内的润滑油的压力平衡发生崩溃的情况下，也能够使该崩溃立即消除，从而能够稳定地维持期望的轴承性能。
在盖构件上，可以设置与轴承套筒的另一端面在轴向上卡合的台阶部。这样一来，能够在正确地管理轴承套筒与盖构件的轴向相对位置的状态下将盖构件固定在轴承套筒上。
盖构件相对于轴承套筒的固定方式没有特别限定，优选能够对两者进行简便且牢固地固定，并且能够同时实现轴承套筒的外周面的表面开孔的封住的粘接。
有底筒状的盖构件例如能够采用金属(金属板)的冲压加工件、树脂的注塑成形品。由此，能够低成本地批量成产高精度的盖构件。需要说明的是，盖构件固定在轴承套筒的另一端外周上，因此能够将盖构件的外周面活用为相对于电动机基座的安装面。在该情况下，若盖构件由金属形成，则能够在盖构件与电动机基座之间确保较高的粘接强度。
鉴于烧结金属的良好的加工性，可以在轴承套筒的内周面上设置使夹在径向轴承间隙中的润滑油产生流体动压的动压产生部(径向动压产生部)。另外，基于同样的理由，可以在轴承套筒的两端面中的至少一端面上设置使夹在由该一端面形成的推力轴承间隙中的润滑油产生流体动压的动压产生部(推力动压产生部)。
本发明所涉及的流体动压轴承装置具有上述那样的各种特点，因此例如能够组装于磁盘驱动装置用的主轴电动机、PC用的风扇电动机、或LBP用的多边形扫描仪电动机等各种小型电动机而适当地使用，并且能够有助于各种电动机的低成本化。
发明效果
由以上可知，根据本发明，可实现能够以低成本制造且推力方向的轴承性能尤其优异，并且能够稳定地维持期望的轴承性能的流体动压轴承装置。
附图说明
图1是示意性地表示组装有流体动压轴承装置的电动机的一个结构例的剖视图。
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是图2所示的轴承套筒的概要剖视图。
图4是表示图2所示的轴承套筒的下端面的俯视图。
图5是图2所示的流体动压轴承装置的局部概要放大图。
图6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7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。
图1是组装有流体动压轴承装置的主轴电动机的概要剖视图。该主轴电动机在HDD等磁盘驱动装置中使用，具备：将旋转体2支承为旋转自如的流体动压轴承装置1、在半径方向上隔着空隙而对置的定子线圈4及转子磁铁5、以及在内周保持流体动压轴承装置1的电动机基座6。定子线圈4安装在电动机基座6上，转子磁铁5安装在作为构成旋转体2的轮毂部23的盘毂上。由盘毂保持一片或多片未图示的磁盘(盘状信息记录介质)。在以上的结构中，当向定子线圈4通电时，转子磁铁5由于定子线圈4与转子磁铁5之间的电磁力而旋转，旋转体2与之相伴而旋转。
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具备：旋转体2、具有供旋转体2的轴部21插入的轴孔的大致圆筒状的轴承套筒8、以及固定在轴承套筒8上的盖构件10，在内部空间中填充有作为润滑流体的润滑油(由较密的散点影线表示)。需要说明的是，以下为了便于说明，将配置有盖构件10的一侧作为下侧，将其轴向相反侧作为上侧，但这并不限定流体动压轴承装置1的使用样态。
旋转体2具备：插入到轴承套筒8的内周的轴部21、从轴部21的下端向径向外侧伸出的凸缘部22、以及从轴部21的上端向径向外侧伸出的作为轮毂部23的盘毂。在本实施方式中，凸缘部22螺纹紧固在轴部21的下端处，轮毂部23与轴部21设置为一体。轮毂部23具备：配置在轴承套筒8的上方的圆盘部23a、从圆盘部23a的外径端部向下方延伸且在外周上安装有转子磁铁5(参照图1)的筒状部23b、以及用于载置未图示的磁盘的磁盘搭载面23c。
轴承套筒8由以铜或铁为主要成分的烧结金属的多孔质体形成为大致圆筒状。如图3所示，在轴承套筒8的内周面8a上，在轴向的两处分开设置有圆筒状的径向轴承面A1、A2，在所述径向轴承面A1、A2与对置的轴部21的外周面21a之间形成有径向轴承部R1、R2的径向轴承间隙。在径向轴承面A1、A2上分别形成用于使夹在径向轴承间隙中的润滑油产生动压作用的动压产生部(径向动压产生部)。设置在上侧的径向轴承面A1上的径向动压产生部由排列为人字形状的多个动压槽Aa1、和区划形成动压槽Aa1的丘部构成，设置在下侧的径向轴承面A2上的径向动压产生部由排列为人字形状的多个动压槽Aa2和区划形成动压槽Aa2的丘部构成。在上侧的径向动压产生部中，上侧区域的动压槽Aa1的轴向尺寸比下侧区域的动压槽Aa1的轴向尺寸大，在下侧的径向动压产生部中，上侧区域的动压槽Aa2及下侧区域的动压槽Aa2的轴向尺寸与形成在上侧的径向轴承面A1上的径向动压产生部中的下侧区域的动压槽Aa1的轴向尺寸相等。
在轴承套筒8的下端面8c上设置有环状的推力轴承面C，在该环状的推力轴承面C与对置的凸缘部22的上端面22a之间形成有第二推力轴承部T2的推力轴承间隙(第二推力轴承间隙)。在该推力轴承面C上，形成有用于使夹在第二推力轴承间隙中的润滑油产生动压作用的推力动压产生部。如图4所示，推力动压产生部例如通过在周向上交互设置螺旋形状的动压槽Ca与区画形成动压槽Ca的丘部而构成。
另外，在轴承套筒8的上端面8b上设置有环状的推力轴承面B，在该环状的推力轴承面B与对置的轮毂部23的圆盘部23a的下端面23a1之间形成有第一推力轴承部T1的推力轴承间隙(第一推力轴承间隙)。虽然省略详细的图示，但在该推力轴承面B上设置有推力动压产生部，该推力动压产生部例如通过在圆周方向上交替设置螺旋形状的动压槽与区画形成该动压槽的丘部而构成。
轴承套筒8的外周面具有：相对地配置在上侧并朝向上方而逐渐扩径的锥状外周面8d1；以及相对地配置在下侧并在轴向上延伸的圆筒状外周面8d2。在锥状外周面8d1与对置的轮毂部23的筒状部23b的内周面(圆筒状内周面)23b1之间形成有朝向上方而半径方向尺寸逐渐缩小的楔状的密封间隙S。该密封间隙S在流体动压轴承装置1的运转时与第一推力轴承部T1的推力轴承间隙的外径侧连通。另外，密封间隙S具有对与在流体动压轴承装置1的内部空间中填充的润滑油的温度变化相伴的容积变化量进行吸收的缓冲功能，在设想的温度变化的范围内始终将润滑油的油面保持在密封间隙S的轴向范围内。需要说明的是，虽然省略图示，但也可以在轴承套筒8的外周面中的与密封间隙S在轴向上相邻的区域(具体而言，例如圆筒状外周面8d2中的不与盖构件10干涉的区域)形成防油膜。由此，有效地防止润滑油向外部泄漏。
轴承套筒8具有在上端面8b(推力轴承面B)及下端面8c(推力轴承面C)上开口的轴向上的贯通孔11。该贯通孔11设置在周向上的一处或多处(在本实施方式中为周向上的一处。参照图4)，在此，对压粉体在压缩成形的同时进行模具成形。
轴承套筒8具有对在其外周面上开口的表面开孔进行封住的封孔部7。封孔部7例如能够通过形成镀敷被膜等的被膜形成处理、或者所谓的填缝处理来形成，但在本实施方式中，如在图5中放大示出的那样，通过在外周面的表面开孔中填充封孔材料P并使其硬化来形成。作为封孔材料P，例如使用与轴承套筒8的密接性优异的环氧树脂。封孔部7也可以形成在轴承套筒8的外周面(锥状外周面8d1及圆筒状外周面8d2)整个区域上，但在此，形成在从外周面的上端部直至圆筒状外周面8d2的轴向大致中央部的范围内。这是由于，如后述那样，盖构件10粘接固定在圆筒状外周面8d2的下侧区域。即，固定盖构件10的粘接剂作为封孔部7而发挥功能，并且圆筒状外周面8d2的下侧区域由盖构件10覆盖。需要说明的是，在本实施方式中，封孔部7的形成区域与盖构件10的固定区域(筒状部10b)在轴向上重叠。
具有以上的结构的轴承套筒8例如能够通过以下那样的顺序来制造。首先，将铜系粉末或铁系粉末作为主要成分，对在其中配合适当的填充材料而得到的原料粉末进行压缩成形而得到大致成品形状的压粉体，然后，对该压粉体以烧结温度以上进行加热而得到烧结体。接下来，对该烧结体实施矫正加工(精压)，由此将烧结体精加工为成品形状，同时在烧结体的内周面及两端面上分别模具成形径向动压产生部及推力动压产生部。然后，对该烧结体的外周面实施封孔处理而形成封孔部7。
需要说明的是，在轴承套筒8的两端面8b、8c上开口的轴向上的贯通孔11不仅能够通过对原料粉末(压粉体)在压缩成形的同时进行模具成形来形成，也能够通过对烧结体实施机械加工来形成。另外，径向动压产生部及推力动压产生部也可以对压粉体在压缩成形的同时进行模具成形。
盖构件10呈有底筒状，该有底筒状的盖构件10一体地具有在凸缘部22的下侧配置的圆盘状的底部10a和在底部10a的外径端部立起设置的筒状部10b。本实施方式的筒状部10b由在凸缘部22的外径侧配置的小径筒部10b1、配置在比小径筒部10b1靠上侧的大径筒部10b2、以及在与轴线正交的方向上延伸且连接两筒部10b1、10b2的台阶部10b3构成。需要说明的是，小径筒部10b1的轴向尺寸(底部10a的上端面与台阶部10b3的上端面之间的轴向分隔距离)至少设定为将凸缘部22的厚度与在旋转体2的旋转时形成的两个推力轴承间隙的间隙宽度合计而得出的值。该盖构件10例如通过对具有导电性的金属板实施冲压加工而形成。
具有以上的结构的盖构件10在使台阶部10b3的上端面与轴承套筒8的下端面8c的外径区域抵接的状态(在使台阶部10b3与轴承套筒8在轴向上卡合的状态)下，将大径筒部10b2的内周面固定在轴承套筒8的下端外周(圆筒状外周面8d2的下侧区域)上，由此安装固定在轴承套筒8上。只要能得到期望的固定力，盖构件10相对于轴承套筒8的固定方法没有特别限制，但在本实施方式中，借助夹在相互对置的大径筒部10b2的内周面与轴承套筒8的圆筒状外周面8d2的下侧区域之间的粘接剂层来对盖构件10与轴承套筒8进行固定。通过以上的结构，防止通过轴承套筒8的下端外周(圆筒状外周面8d2中的未形成有封孔部7的下侧区域)的表面开孔、轴承套筒8的下端面8c的表面开孔、以及轴承套筒8的轴孔的下端开口部的润滑油泄漏。
需要说明的是，如图2所示，在本实施方式中，作为金属板的冲压成形品的盖构件10的筒状部10b(大径筒部10b2)与设置在轴承套筒8的内周面8a上的径向轴承面A2的一部分在轴向上重叠。在这样的情况下，在将盖构件10的大径筒部10b2以较大的过盈量压入轴承套筒8时，轴承套筒8的外周面(圆筒状外周面8d2)发生变形，该变形可能会对径向轴承面A2的形状精度、甚至径向轴承部R2的轴承性能产生不良影响。因此，优选盖构件10通过所谓的间隙粘接、或者通过以不对径向轴承面A2的形状精度产生不良影响的程度的过盈量压入大径筒部10b2的压入粘接而固定在轴承套筒8上。
具有以上的结构的流体动压轴承装置1通过以下的顺序组装。首先，将一体地具有轮毂部23的轴部21插入到轴承套筒8的内周，然后将凸缘部22固定在轴部21的下端。接下来，将盖构件10嵌合在轴承套筒8的下端外周，对两者进行粘接固定。轴承套筒8与盖构件10之间的粘接固定在使盖构件10的台阶部10b3的上端面与轴承套筒8的下端面8c抵接的状态下进行。这样一来，如上述那样设定盖构件10的小径筒部10b1的轴向尺寸，因此能够在正确地管理轴承套筒8与盖构件10的轴向相对位置的状态(正确地进行两个推力轴承间隙的间隙形成的状态)下对轴承套筒8与盖构件10进行固定。然后，以填满轴承套筒8的内部气孔、径向轴承部R1、R2的径向轴承间隙、以及第一推力轴承部T1的推力轴承间隙及第二推力轴承部T2的推力轴承间隙等的方式在流体动压轴承装置1的内部空间填充润滑油(例如酯系润滑油)，完成图2所示的流体动压轴承装置1。
在由以上的结构构成的流体动压轴承装置1中，当旋转体2旋转时，在设置在轴承套筒8的内周面8a上的两个径向轴承面A1、A2和与其对置的轴部21的外周面21a之间分别形成有径向轴承间隙。并且，伴随着旋转体2的旋转，在径向轴承间隙中形成的油膜压力由于径向动压产生部的动压作用而升高，从而在上下分开的两处形成在径向方向上对旋转体2进行非接触支承的径向轴承部R1、R2。
与此同时，在设置在轴承套筒8的上端面8b上的推力轴承面B和与其对置的轮毂部23的圆盘部23a的下端面23a1之间、以及在设置在轴承套筒8的下端面8c上的推力轴承面C和与其对置的凸缘部22的上端面22a之间分别形成推力轴承间隙。然后伴随着旋转体2的旋转，两推力轴承间隙的油膜压力由于推力动压产生部的动压作用而升高，形成在推力一方向及推力方向的另一方向上对旋转体2进行非接触支承的第一推力轴承部T1及第二推力轴承部T2。
另外，当旋转体2旋转时，由于构成上侧的径向动压产生部的上下的动压槽Aa1的轴向尺寸差，夹在轴承套筒8的内周面8a与轴部21的外周面21a之间的间隙中的润滑油向下方流动，在第二推力轴承部T2的推力轴承间隙→在轴承套筒8的两端面8b、8c上开口的轴向上的贯通孔11→第一推力轴承部T1的推力轴承间隙这一路径上循环，再次被引入径向轴承部R1的径向轴承间隙。
通过采用这样的结构，润滑油的压力平衡得到保持，同时能够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。第一推力轴承部T1的推力轴承间隙的外径侧与密封间隙S连通，因此即便在气泡由于某些原因而混入润滑油中的情况下，气泡也会在与润滑油一起在上述的路径中循环之际，从密封间隙S内的润滑油的油面(气液界面)向外部空气排出。从而，能够进一步有效地防止气泡引起的不良影响。
通过例如将盖构件10的外周面粘接固定在由铝合金等金属材料形成的电动机基座6(图1参照)的圆筒状内周面上，从而具有以上的结构的流体动压轴承装置1被组装入电动机。盖构件10与电动机基座6均为金属制，因此流体动压轴承装置1能够相对于电动机基座6而以较高的粘接强度固定。
如以上说明的那样，在本发明所涉及的流体动压轴承装置1中，在轴承套筒8的至少外周面上实施封孔处理，在轴承套筒8的上端外周面(锥状外周面8d1)和与其对置的轮毂部23的内周面23b1之间形成对润滑油的油面进行保持的密封间隙S，并且在轴承套筒8的下端外周(圆筒状外周面8d2的下侧区域)上固定有有底筒状的盖构件10。通过这样的结构，即便省略在专利文献1的流体动压轴承装置中采用的壳体，也能够防止润滑油向外部泄漏而稳定地维持期望的轴承性能。而且，若能省略壳体，则能够使轴承套筒8在径向上厚壁化(扩大轴承套筒8的外径尺寸)壳体的径向的壁厚量。由此，能够通过轴承套筒8的上端面8b(推力轴承面B)及下端面8c(推力轴承面C)的面积扩大来提高第一推力轴承部T1及第二推力轴承部T2的轴承刚性。
另外，密封间隙S由轴承套筒8的外周面(锥状外周面8d1)形成，因此只需高精度地制作轴承套筒8，就能够确保期望的密封性能。在本发明中，有底筒状的盖构件10固定在轴承套筒8的下端外周上，该盖构件10只要具有能够防止润滑油经由轴承套筒8的表面开孔、轴承套筒8的轴孔的下端开口部等而向装置外部漏出的功能即可，不需要在专利文献1的流体动压轴承装置中使用的壳体所需程度的形状精度、相对于轴承套筒8的固定精度。另外，实施封孔处理使得轴承套筒8中的至少外周面的表面开孔被可靠地封住即可，封孔部7的形成样态不需要特别的精度。因此，通过将壳体置换为盖构件10而能够享受的成本降低效果要大于需要对轴承套筒8实施追加的封孔处理而引起的成本增加量。从而，整体上能使流体动压轴承装置1的制造成本低廉化。
由以上可知，根据本发明，可实现能够以低成本制造且轴承性能、尤其是推力方向上的轴承性能优异，并且能够稳定地维持期望的轴承性能的流体动压轴承装置1。
在图6中示出本发明的第二实施方式所涉及的流体动压轴承装置1。该图所示的流体动压轴承装置1与图2所示的流体动压轴承装置1的主要不同点在于省略了凸缘部22，且与此相伴地省略了在推力方向上的另一方向对旋转体2进行支承的第二推力轴承部T2这一点。若采用这样的结构，则能够与省略了凸缘部22的量相应地使流体动压轴承装置1在轴向上小型化，或者与省略了凸缘部22的量相应地使轴承套筒8在轴向上长尺寸化，从而扩大径向轴承部R1、R2的轴向分隔距离。若扩大径向轴承部R1、R2的轴向分隔距离，则能够提高力矩刚性。
在如上述那样省略了凸缘部22的情况下，旋转体2(轴部21)的防脱功能丧失。因此，在该实施方式的流体动压轴承装置1中，通过将圆环状的防脱构件24固定在大径内周面23b2上来实现旋转体2的防脱，所述防脱构件24与设置在轴承套筒8的外周上的台阶面8d3在轴向上卡合，所述大径内周面23b2设置在轮毂部23的筒状部23b上。
在图7中示出本发明的第三实施方式所涉及的流体动压轴承装置1。图7所示的流体动压轴承装置1是图6所示的流体动压轴承装置1的变形例，主要的变更点在于，通过局部地挖去轴承套筒8的外周部而在轴承套筒8的上端外周部上形成凸缘部8e，将该凸缘部8e的下侧端面活用为与固定在轮毂部23的大径内周面23b2上的圆环状的防脱构件24在轴向上卡合的台阶面8d3这一点；以及在凸缘部8e(台阶面8d3)的下侧设置锥状外周面8d1，在该锥状外周面8d1与防脱构件24的内周面24a之间形成密封间隙S这一点。总之，在图7所示的流体动压轴承装置1中，使防脱构件24(旋转体2)与轴承套筒8的卡合位置和密封间隙S的形成位置与图6所示的流体动压轴承装置1相反。
在采用这样的结构的情况下，在推力轴承部(第一推力轴承部)T1的推力轴承间隙与密封间隙S之间形成有夹着润滑油的大致L字状的迷宫式间隙，因此具有对夹在流体动压轴承装置1的内部空间中的润滑油的蒸发量进行抑制这一优点。另外，由于上述迷宫式间隙的存在，即便缩短密封间隙S的轴向尺寸也能够确保密封间隙S所需的缓冲功能，因此能够缩短应设置在轴承套筒8的外周面上的密封间隙S的形成面(在此为锥状外周面8d1)的轴向尺寸。因此，在轴承套筒8的外周面上形成有防油膜的情况下，其可形成区域扩大，因此具有防油膜的形成位置的选择自由度比图6所示的流体动压轴承装置1更高这一优点。
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，但可以在不脱离本发明的主旨的范围内对流体动压轴承装置1实施适当的变更。
例如，在以上说明的流体动压轴承装置1中，使用轴部21与轮毂部23形成为一体的旋转体2，但也可以分别制作轴部21与轮毂部23并由适当的方式对它们进行固定。在该情况下，在图2所示的流体动压轴承装置1中，也可以使用通过适当的方式将轮毂部23固定在轴部21与凸缘部22的一体件上的旋转体2。
另外，在以上说明的流体动压轴承装置1中，仅将盖构件10的外周面作为相对于电动机基座6的安装面，但也可以将轴承套筒8的外周面活用为相对于电动机基座6的安装面。在该情况下，只要相对于电动机基座6的固定强度没问题，也可以使用由树脂注塑成形而成的盖构件10。
另外，在以上说明的流体动压轴承装置1中，在轴承套筒8的内周面8a(径向轴承面A1、A2)上形成有径向动压产生部，但径向动压产生部也可以形成在隔着径向轴承间隙而对置的轴部21的外周面21a上。同样地，在轴承套筒8的上端面8b(推力轴承面B)、下端面8c(推力轴承面C)上形成的推力动压产生部也可以形成在与它们对置的端面上。
另外，在以上说明的流体动压轴承装置1中，封孔部7仅形成在轴承套筒8的外周面上，但封孔部7也可以形成在轴承套筒8的其它面上，进一步可以形成在轴承套筒8的表面整个区域上。
另外，本发明的径向轴承部R1、R2中的任一方或双方也能够优选地应用于由所谓的多圆弧轴承、阶式轴承及波型轴承等公知的其它动压轴承构成的流体动压轴承装置，推力轴承部T1、T2中的任一方或双方也能够优选地应用于由所谓的阶式轴承、波型轴承等公知的其它动压轴承构成的流体动压轴承装置。
另外，本发明不仅能够应用于轮毂部23由对磁盘进行保持的盘毂构成的流体动压轴承装置1，也能够优选地应用于轮毂部23由具有叶片的转子、或具有多面反射体的转子构成的流体动压轴承装置1。即，本发明不仅能够应用于图1所示那样的主轴电动机，也能够优选地应用于组装在PC用的风扇电动机、激光打印机(LBP)用的多边形扫描仪电动机等其它电气设备用电动机中的流体动压轴承装置1。
附图标记说明
1 流体动压轴承装置
2 旋转体
21 轴部
22 凸缘部
23 轮毂部
7 封孔部
8 轴承套筒
8b 上端面(一端面)
8c 下端面(另一端面)
8d1 锥状外周面
8d2 圆筒状外周面
10 盖构件
10a 底部
10b 筒状部
10b3 台阶部
11 贯通孔
24 防脱构件
P 封孔材料
S 密封间隙
R1、R2 径向轴承部
T1、T2 推力轴承部

Claims (10)

1.一种流体动压轴承装置，其具备：
烧结金属制的轴承套筒；以及
旋转体，所述旋转体具有插入到所述轴承套筒的内周的轴部和从所述轴部的一端向径向外侧伸出的轮毂部，
伴随着所述旋转体的旋转，在所述轴承套筒的内周面和与该轴承套筒的内周面对置的所述轴部的外周面之间形成有在径向方向上对所述旋转体进行非接触支承的径向轴承部的径向轴承间隙，并且在所述轴承套筒的一端面和与该轴承套筒的一端面对置的所述轮毂部的端面之间形成有在推力方向的一方向上对所述旋转体进行非接触支承的推力轴承部的推力轴承间隙，
所述流体动压轴承装置的特征在于，
在所述轴承套筒的至少外周面上实施封孔处理，由所述轴承套筒的一端外周面形成对润滑油的油面进行保持的密封间隙，在所述轴承套筒的另一端外周上固定有有底筒状的盖构件，通过所述封孔处理而形成的封孔部向外部空气露出。
2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
所述封孔处理是使填充于所述轴承套筒的表面开孔中的封孔材料硬化的处理。
3.根据权利要求1或2所述的流体动压轴承装置，其中，
所述旋转体具有配置在所述轴承套筒与所述盖构件之间的凸缘部，
在所述轴承套筒的另一端面和与该轴承套筒的另一端面对置的所述凸缘部的端面之间形成有在推力方向的另一方向上对所述旋转体进行非接触支承的推力轴承部的推力轴承间隙。
4.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
所述流体动压轴承装置具有在所述轴承套筒的一端面及另一端面上开口的轴向上的贯通孔。
5.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
所述盖构件具有与所述轴承套筒的另一端面在轴向上卡合的台阶部。
6.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
所述盖构件粘接固定在所述轴承套筒上。
7.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
所述盖构件是金属的冲压加工件。
8.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
在所述轴承套筒的内周面上设置有动压产生部。
9.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，
在所述轴承套筒的两端面中的至少一端面上设置有动压产生部。
10.一种电动机，其具备权利要求1至9中任一项所述的流体动压轴承装置。
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