CN111433472B - 流体动压轴承装置 - Google Patents

Abstract

流体动压轴承装置(1)具备：轴构件(2)；轴承套筒(8)，其在内周插入有轴构件(2)；有底筒状的壳体(7)，其在内周保持轴承套筒(8)，并在轴向一侧的端部具有开口部；以及密封构件(9)，其设置于壳体(7)的开口部。密封构件(9)具有：圆盘部(9a)，其配置于轴承套筒(8)的轴向一侧；以及凸部(圆筒部(9b))，其从圆盘部(9a)的外径端向轴向另一侧突出。将密封构件(9)的外周面(9c)固定于壳体(7)的内周面(7a1)。

Description

流体动压轴承装置

技术领域

本发明涉及流体动压轴承装置。

背景技术

在流体动压轴承装置中，伴随着轴的旋转，在轴的外周面与轴承套筒的内周面之间的径向轴承间隙中产生的油膜的压力提高，利用该压力对轴进行非接触支承。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优点，因此搭载于以信息设备为代表的各种电气设备的电动机，例如搭载于装入HDD等盘驱动装置的主轴电动机、装入PC等的冷却风扇电动机、或者装入激光束打印机的多边形扫描仪电动机等。

例如在下述的专利文献1中，示出了具备有底圆筒状的壳体、固定于壳体的内周的轴承套筒、插入轴承套筒的内周的轴构件、以及固定于壳体的开口部的密封构件(密封垫圈)的流体动压轴承装置。通过壳体的开口部被密封构件覆盖，从而防止壳体内的油向外部的漏出。

在下述的专利文献2中示出了，通过由密封构件(环状构件)和壳体的底部从轴向两侧夹持轴承套筒，从而将轴承套筒固定于壳体的内周。由此，例如与通过压入将轴承套筒固定于壳体的内周的情况相比，能够减小组装所需的工时，并且能够防止由与压入相伴的轴承套筒的变形引起的径向轴承间隙的宽度精度的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-61658号公报

专利文献2：日本特开2014-59014号公报

发明内容

发明要解决的课题

在流体动压轴承装置中，为了增大轴承刚性而稳定地支承旋转轴，期望尽可能地增大轴承套筒的轴向尺寸而确保轴承跨度{设置于轴向两个部位的径向轴承部(高压力产生部)的轴向间隔}。但是，供流体动压轴承装置装入的电动机的轴向尺寸存在制约，因此为了最大限度确保轴承套筒的轴向尺寸，需要尽量减小与轴承套筒在轴向上排列配置的密封构件的轴向尺寸。

当像这样减小密封构件的轴向尺寸时，密封构件的外周面与壳体的内周面之间的紧固连结部的面积变小，因此两者的固定强度不足，在流体动压轴承装置负载有较大的冲击载荷、振动的情况下，密封构件相对于壳体的固定位置有可能偏移。特别是，如上述的专利文献2那样，在由密封构件和壳体从轴向两侧夹持而固定轴承套筒的结构的情况下，当密封构件相对于壳体偏移时，轴承套筒相对于壳体的固定位置也偏移，因此担心轴承性能的大幅的降低。

根据以上的情况，本发明的目的在于，即使在减小了密封构件的轴向尺寸的情况下，也能够确保密封构件与壳体之间的固定强度。

用于解决课题的方案

为了解决所述课题，本发明提供一种流体动压轴承装置，其具备：轴构件；轴承套筒，其在内周插入有所述轴构件；有底筒状的壳体，其在内周保持所述轴承套筒，并在轴向一侧的端部具有开口部；密封构件，其设置于所述壳体的开口部；以及径向轴承部，其利用在所述轴构件的外周面与所述轴承套筒的内周面之间的径向轴承间隙中产生的油膜将所述轴构件支承为相对旋转自如，其中，所述密封构件具有：圆盘部，其配置于所述轴承套筒的轴向一侧；以及凸部，其从所述圆盘部的外径端向轴向另一侧突出，将所述密封构件的外周面固定于所述壳体的内周面。

这样，在密封构件设置有从圆盘部的外径端向轴向突出的凸部(例如圆筒部)，并使密封构件为截面L形状，由此即使在减小圆盘部的壁厚(轴向尺寸)的情况下，也能够与设置凸部相应地将密封构件的外周面沿轴向延伸而扩大面积。由此，能够确保密封构件的外周面与壳体的内周面之间的充分的固定面积，从而确保两者的固定强度。

在上述的流体动压轴承装置中，若使密封构件的圆盘部的端面与轴承套筒的端面抵接，则能够利用密封构件进行轴承套筒的从壳体的防脱。在该情况下，通过如上所述提高密封构件与壳体之间的固定强度，能够可靠地防止轴承套筒相对于壳体的位置偏移。

然而，在上述专利文献2所记载的流体动压轴承装置中，若在高温时膨胀了的油到达密封构件与轴构件之间的半径方向间隙，则油向外部漏出的可能性高。特别是，若如上所述减小密封构件的轴向尺寸，则到达了密封构件与轴构件之间的半径方向间隙的油容易向外部漏出。

于是，在上述的流体动压轴承装置中，优选为在壳体的内周面与轴承套筒的外周面之间设置有第一存油部。该第一存油部发挥吸收油的体积变化的缓冲功能，由此膨胀了的油难以到达密封构件与轴构件之间的半径方向间隙，因此能够减小漏油的风险。另外，第一存油部设置于轴承套筒的外周，由此从密封构件与轴构件之间的半径方向间隙分离，因此保持于第一存油部的油面难以到达上述半径方向间隙，能够可靠地防止漏油。

上述的第一存油部例如能够设为朝向轴向一侧(壳体的封闭侧)而逐渐缩小半径方向宽度的楔形的截面形状。在该情况下，保持于第一存油部的油由于毛细管力而被导入壳体的封闭侧，因此能够更进一步可靠地防止来自第一存油部的油的漏出。

在上述的流体动压轴承装置中，在高温时壳体内的油较大地膨胀、且从第一存油部溢出而到达密封构件与轴构件之间的半径方向间隙的情况下，油容易向外部泄漏。于是，若在密封构件的圆盘部的端面的内径端设置有凹部，并由该凹部、轴承套筒的端面以及轴构件的外周面形成第二存油部，则能够在第二存油部保持从第一存油部溢出而到达密封构件与轴构件之间的半径方向间隙的油，因此能够防止漏油。

在上述的流体动压轴承装置中，若由密封构件的圆盘部和壳体从轴向两侧夹持轴承套筒，则能够将轴承套筒相对于壳体在轴向上保持。在该情况下，也可以将密封构件的凸部压入壳体的内周面与轴承套筒的外周面之间的间隙，并使凸部的外周面与壳体的内周面、以及凸部的内周面与轴承套筒的外周面分别以具有过盈量的方式嵌合。由此，轴承套筒被密封构件以及壳体从外周紧固，因此能够将轴承套筒相对于壳体在径向上牢固地保持，壳体与轴承套筒之间的紧固连结力提高。

在如上所述使密封构件的外周面与壳体的内周面以具有过盈量的方式嵌合的情况下，优选为使密封构件的线膨胀系数比壳体的线膨胀系数大。在该情况下，使在温度上升时密封构件相比壳体扩径，因此即使在高温时密封构件与壳体之间的紧固连结力也不会受损。

具体而言，例如，在由配合有强化纤维的树脂材料形成壳体和密封构件的情况下，使壳体的树脂材料中的强化纤维的配合比大于密封构件的树脂材料中的强化纤维的配合比，由此能够使密封构件的线膨胀系数比壳体的线膨胀系数大。

或者，由黄铜形成壳体，由树脂材料形成密封构件，由此能够使密封构件的线膨胀系数比壳体的线膨胀系数大。

如上所述，当将密封构件压入壳体的内周时，由于该压入的影响壳体的外周面鼓出，在将流体动压轴承装置安装于其他构件(例如电动机托架)时有可能带来障碍。于是，优选为在壳体设置有大径外周面以及小径外周面，在该小径外周面的轴向区域使密封构件以具有过盈量的方式嵌合。这样，通过将壳体的外周面中的、由于密封构件的压入而鼓出的部分预先形成为小径，能够避免该部分与其他构件发生干涉的情况。

发明效果

如以上那样，在本发明中，即使在减小密封构件的轴向尺寸的情况下，也能够确保密封构件与壳体之间的固定强度，而防止密封构件与壳体之间的位置偏移。

附图说明

图1是风扇电动机的剖视图。

图2是本发明的一实施方式的流体动压轴承装置的剖视图。

图3是轴承套筒的剖视图。

图4是图2的放大图。

图5是另一实施方式的流体动压轴承装置的剖视图。

图6是又一实施方式的流体动压轴承装置的剖视图。

图7是再一实施方式的流体动压轴承装置的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1所示的风扇电动机具备本发明的一实施方式的流体动压轴承装置1、固定有流体动压轴承装置1的壳体7的电动机基座6、以及在流体动压轴承装置1的轴构件2固定的转子3。在电动机基座6安装有定子线圈5，在转子3安装有与定子线圈5隔着半径方向上的间隙而对置的转子磁体4。当向定子线圈5通电时，转子3以及轴构件2利用定子线圈5与转子磁体4之间所产生的电磁力而一体地旋转，并通过设置于转子的叶片(省略图示)而产生轴向或者半径方向上的气流。

如图2所示，流体动压轴承装置1具备轴构件2、在内周插入有轴构件2的轴承套筒8、在内周保持轴承套筒8并在轴向一侧的端部具有开口部的有底筒状的壳体7、以及设置于壳体7的开口部的密封构件9来作为主要的构成构件。在壳体7的内部空间填充有规定量的润滑油(在图2中以散点表示)。本实施方式的流体动压轴承装置1主要在图2所示的姿势下、即在轴向上将壳体7的开口侧置于上侧的状态下使用。但是，流体动压轴承装置1并不局限于上述，例如也可以在将轴向置于水平的状态、将壳体7的开口侧置于下侧的状态下使用。

轴构件2由不锈钢等金属材料形成。轴构件2的外周面2a是没有凹凸的平滑的圆筒面，在轴向整个区域内外径恒定。轴构件2的外径相比轴承套筒8以及密封构件9的内径为小径。在轴构件2的下端设置有凸球面2b。在轴构件2的上端固定有转子3(参照图1)。

壳体7具有圆筒状的侧部7a、以及将侧部7a的下端开口封闭的底部7b。在本实施方式中，壳体7的侧部7a与底部7b由金属或者树脂一体地形成。在侧部7a的内周面形成有设置于上端的大径内周面7a1、设置于其下方的小径内周面7a2、以及使它们连续的平坦面7a3。侧部7a的外周面设为笔直的圆筒面。其结果是，在侧部7a中，大径内周面7a1的轴向区域的壁厚(半径方向尺寸)比小径内周面7a2的轴向区域的壁厚小。在底部7b的上侧端面形成有设置于轴心的底面7b1、以及设置于底面7b1的外周的肩面7b2。肩面7b2配置于比底面7b1靠上侧的位置。在本实施方式中，在壳体7的底面7b1配置有树脂制的推力板10，该推力板10的上表面作为将轴构件2的下端的凸球面2b接触支承的推力轴承面而发挥功能。但是，无需一定设置推力板10，也可以省略。在该情况下，壳体7的底面7b1作为推力轴承面而发挥功能。

轴承套筒8呈圆筒状，例如由金属、特别是烧结金属形成，具体而言由以铜以及铁为主要成分的铜铁系的烧结金属形成。在轴承套筒8的内部空孔浸渍有润滑油。轴承套筒8的材质并不局限于上述，例如也可以使用铜合金、铁合金等金属溶炼材料、树脂。

在轴承套筒8的内周面8a设置有径向轴承面。在本实施方式中，如图3所示，在轴承套筒8的内周面8a的沿轴向分开的两个部位设置有径向轴承面A1、A2。在各径向轴承面A1、A2分别形成有径向动压产生部。在本实施方式中，作为径向动压产生部，形成有人字形状的动压槽G1、G2。在图示例子中，各动压槽G1、G2分别呈轴向对称的形状。网状线所示的区域表示比其他区域向内径侧隆起的丘部。需要说明的是，径向动压产生部的方式并不局限于上述，例如也可以采用螺旋形状的动压槽、多圆弧轴承、阶式轴承。另外，也可以将轴承套筒8的径向轴承面A1、A2设为平滑的圆筒面，并在对置的轴构件2的外周面2a形成径向动压产生部。

在轴承套筒8的外周面8d沿圆周方向等间隔地形成有多个轴向槽8d1。在轴承套筒8的上侧端面8c以及下侧端面8b分别沿圆周方向等间隔地形成有多个半径方向槽8c1、8b1。在轴承套筒8的上侧端面8c形成有环状槽8c2。轴承套筒8的下侧端面8b与设置于壳体7的底部7b的肩面7b2抵接。

如图4所示，密封构件9具有：圆盘部9a，其具有供轴构件2贯穿的内孔；以及凸部，其从圆盘部9a的外径端向下方突出。在图示例子中，凸部由设置为环状的圆筒部9b构成。密封构件9固定于壳体7的开口部，在本实施方式中，密封构件9的外周面9c固定于在壳体7的侧部7a的上端设置的大径内周面7a1。密封构件9与壳体7之间的固定方案没有限定，例如能够采用压入、将两者间隙嵌合的基础上的粘接、压入粘接(同时采用压入和粘接)、或者将两者由同种的树脂(基体树脂为相同的树脂)形成的基础上的超声波熔敷等。此时，如上所述，密封构件9具有截面L形状，截面L形状具有圆盘部9a以及圆筒部9b，由此即使在使圆盘部9a薄壁化的情况下，也能够通过将圆筒部9b向下方延伸来扩大密封构件的外周面9c的面积。由此，能够充分确保密封构件9的外周面9c与壳体7的大径内周面7a1之间的固定面积，从而确保两构件的固定强度。

在密封构件9的圆盘部9a的内周面9a1与轴构件2的外周面2a之间形成有半径方向间隙S。该半径方向间隙S的间隙宽度为了防止漏油并且防止来自外部的异物的侵入，而尽量设定得小。例如，在轴径为2～4mm左右的流体动压轴承装置的情况下，半径方向间隙S的间隙宽度设定为0.3mm以下左右。另外，半径方向间隙S的间隙宽度比形成于轴承套筒8的内周面8a与轴构件2的外周面2a之间的径向轴承间隙的间隙宽度大。

密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2与轴承套筒8的上侧端面8c抵接。由此，轴承套筒8相对于壳体7向上侧的移动被限制。在本实施方式中，通过由密封构件9和壳体7从轴向两侧夹持轴承套筒8，从而将轴承套筒8固定于壳体7的内周。具体而言，在隔着间隙将轴承套筒8的外周面8d与壳体7的小径内周面7a2嵌合的基础上，由密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2和设置于壳体7的底部7b的肩面7b2从轴向两侧夹持轴承套筒8，由此轴承套筒8固定于壳体7。由此，与通过压入将轴承套筒8固定于壳体7的情况相比，能够减小固定作业的工时，并且能够避免与压入相伴的轴承套筒8的变形。另外，在图示例子中，在密封构件9的圆筒部9b的下端与壳体7的内周面的平坦面7a3之间形成有轴向间隙。由此，能够使密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2与轴承套筒8的上侧端面8c可靠地抵接。

润滑油夹设于壳体7的内部中的、至少轴构件2的外周面2a与轴承套筒8的内周面8a的径向轴承面A1、A2之间的径向轴承间隙、以及轴构件2的下端的凸球面2b与推力板10之间的滑动部。在本实施方式中，轴承套筒8的内周面8a与轴构件2的外周面2a之间的间隙的整个区域、以及轴构件2的凸球面2b所面对的封闭侧的空间D(参照图2)的整个区域被润滑油充满。作为润滑油，优选为使用在高温环境下没有恶化而可得到稳定的润滑性的氟系、醚系、或者硅系的油。

在流体动压轴承装置1设置有连通路，该连通路不经由径向轴承间隙而将封闭侧的空间D和轴构件2与密封构件9之间的半径方向间隙S连通。在本实施方式中，连通路分别形成于轴承套筒8的下侧端面8b与壳体7的肩面7b2之间、轴承套筒的外周面8d与壳体7的小径内周面7a2之间、以及轴承套筒8的上侧端面8c与密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2之间。在图示例子中，连通路由轴承套筒8的下侧端面8b的半径方向槽8b1、外周面8d的轴向槽8d1、以及上侧端面8c的半径方向槽8c1构成。

本实施方式的流体动压轴承装置1具有所谓的局部填充结构，该局部填充结构是如下结构：壳体7的内部空间、详细而言比设置于轴构件2与密封构件9之间的与外部气体相邻的半径方向间隙S靠内部侧的空间没有全部被润滑油充满，而具有没有被润滑油充满的空隙部。具体而言，如图4所示，在壳体7的大径内周面7a1与轴承套筒8的外周面8d之间形成有存油部P1(第一存油部)，在常温下在该存油部P1内形成有油面。在图示例子中，密封构件9的圆筒部9b的内周面9b1与轴承套筒8的外周面8d之间形成有存油部P1。另一方面，轴构件2的外周面2a与轴承套筒8的内周面8a之间的间隙由于毛细管力而在整个区域内充满润滑油，设置于该润滑油的上端的油面到达轴承套筒8的内周面8a的上端的倒角8e与轴构件2的外周面2a之间的间隙。如以上那样，壳体7的内部空间中的、存油部P1的一部分、轴承套筒8的外周面8d的轴向槽8d1的一部分、轴承套筒8的上侧端面8c的半径方向槽8c1、以及轴承套筒8的内周面8a的上端倒角8e所面对的空间的一部分构成没有被润滑油充满的空隙部。

如上所述，通过在形成于壳体7的内部的存油部P1设置油面，能够由存油部P1吸收壳体7内的润滑油的体积变化，因此膨胀了的润滑油难以到达与外部气体相邻的半径方向间隙S，而能够防止漏油。特别是，在如上所述流体动压轴承装置1为局部填充结构的情况下，油面的位置容易变动，因此容易产生漏油。即使在该情况下，在图示例子中，存油部P1设置于轴承套筒8的外周，并从与外部气体相邻的半径方向间隙S分离，因此存油部P1内的润滑油更进一步难以到达半径方向间隙S，而能够可靠地防止漏油。需要说明的是，设置于轴承套筒8的外周侧的油面也可以设置于比存油部P1靠下方的位置。例如，也可以在由轴承套筒8的外周面8d的轴向槽8d1和壳体7的小径内周面7a2形成的连通路设置油面。

另一方面，轴承套筒8的内周面8a的上端倒角8e所面对的空间的润滑油始终被导入间隙宽度极小的径向轴承间隙侧，因此该润滑油向外部漏出的可能性低。因此，如上所述，通过在轴承套筒8的外周侧设置作为缓冲部而发挥功能的存油部P1，并以在流体动压轴承装置1的使用温度范围内油面保持于存油部P1内的方式设定向壳体7内注入的油量以及存油部P1的容积，从而能够可靠地防止向外部的漏油。

需要说明的是，虽然图示省略，但为了进一步有效地防止经由半径方向间隙S的漏油，也可以在轴构件2的外周面2a中的与密封构件9的圆盘部9a的内周面9a1对置的区域、密封构件9的上端面形成防油膜。

具备以上的结构的流体动压轴承装置1按以下那样的步骤组装。

首先，将轴承套筒8以间隙嵌合的状态插入壳体7的内周，并使轴承套筒8的下侧端面8b与壳体7的底部7b的肩面7b2抵接。接着，将密封构件9从上方插入壳体7的侧部7a，并使密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2与轴承套筒8的上侧端面8c抵接，在该状态下将密封构件9的外周面9c与壳体7的大径内周面7a1固定。由此，轴承套筒8被密封构件9和壳体7的肩面7b2从轴向两侧夹持，并固定于壳体7的内周。

并且，向壳体7的内部空间(例如，轴承套筒8的内周)注入规定量的润滑油。之后，将轴构件2从上方插入密封构件9以及轴承套筒8的内周。此时，通过经由连通路(轴承套筒8的下侧端面8b的半径方向槽8b1、外周面8d的轴向槽8d1、以及上侧端面8c的半径方向槽8c1)以及半径方向间隙S向外部排出壳体7的内部的空气，能够将轴构件2顺畅地插入轴承套筒8的内周，并且能够防止与轴构件2的插入相伴的漏油。并且，通过使轴构件2的下端的凸球面2b与推力板10的端面抵接，而完成图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，当轴构件2旋转时，在轴承套筒8的内周面8a的径向轴承面A1、A2和与其对置的轴构件2的外周面2a之间形成有径向轴承间隙。并且，伴随着轴构件2的旋转，形成于两径向轴承间隙的油膜的压力通过动压槽G1、G2而提高，从而形成沿径向方向对轴构件2进行非接触支承的径向轴承部R1、R2。与此同时，在设置于壳体7的底面7b1的推力轴承面(推力板10的上端面)形成对轴构件2的下端的凸球面2b进行接触支承的推力轴承部T。

在上述的流体动压轴承装置1中，通过减小密封构件9的圆盘部9a的轴向尺寸，能够在缩小流体动压轴承装置1整体的轴向尺寸、或者维持流体动压轴承装置1整体的轴向尺寸的同时扩大轴承套筒8的轴向尺寸而提高轴承刚性。此时，密封构件9具有从圆盘部9a向下方延伸的圆筒部9b，由此即使在如上所述减小了圆盘部9a的轴向尺寸的情况下，也能够确保密封构件9的外周面9c的面积而确保密封构件9的外周面9c与壳体7的内周面7a1之间的固定面积，进而确保两者的固定强度。

本发明并不局限于上述的实施方式。以下，说明本发明的其他实施方式，但对于与上述的实施方式相同的点省略重复说明。

对于图5所示的实施方式，在密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2的内径端设置有环状的凹部9a3这点上与上述的实施方式不同。由该凹部9a3、轴承套筒8的上侧端面8c、以及轴构件2的外周面2a形成的空间作为第二存油部P2而发挥功能。第二存油部P2与半径方向间隙S相比半径方向宽度以及容积较大。在常温下，油面保持于第一存油部P1，但若在高温时润滑油的体积较大地膨胀，则从第一存油部P1溢出的润滑油经由轴承套筒8的上侧端面8c的半径方向槽8c1而保持于第二存油部P2(参照图5的虚线)。这样，通过在比第一存油部P1靠大气开放侧的位置设置第二存油部P2，从而从第一存油部P1溢出的润滑油由第二存油部P2保持，由此能够可靠地防止来自半径方向间隙S的漏油。

在图6所示的实施方式中，在密封构件9的圆筒部9b的内周面9b1设置有锥面9b10这点上与上述的实施方式不同。形成于该锥面9b10与轴承套筒8的外周面8d之间的第一存油部P1呈朝向下方而逐渐缩小径向尺寸的截面楔形状。由此，对保持于存油部P1的油作用朝向下方的导入力，因此能够更进一步可靠地防止来自存油部P1的油的漏出。需要说明的是，在该实施方式中，与图5所示的实施方式同样地，在密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2设置凹部9a3，而形成有第二存油部P2，但也可以省略该第二存油部P2。

在图7所示的实施方式中，在壳体7的大径内周面7a1与轴承套筒8的外周面8d之间的间隙压入有密封构件9的凸部(圆筒部9b)。具体而言，密封构件9的外周面9c(圆盘部9a的外周面以及圆筒部9b的外周面)与壳体7的大径内周面7a1以具有过盈量的方式嵌合，且密封构件9的圆筒部9b的内周面9b1与轴承套筒8的外周面8d以具有过盈量的方式嵌合。在该情况下，轴承套筒8通过被密封构件9的圆盘部9a的下侧端面9a2和壳体7的肩面7b2从轴向两侧夹持，从而不仅在轴向上被保持，还经由密封构件9的圆筒部9b在半径方向上被保持，因此轴承套筒8相对于壳体7的紧固连结强度进一步提高。

在该实施方式中，由密封构件9的圆筒部9b的下端部、轴承套筒8的外周面8d、以及壳体7的大径内周面7a1围起的空间作为第一存油部P1而发挥功能。在常温下，油面保持于该第一存油部P1(省略图示)，特别是保持于比密封构件9的圆筒部9b靠下方的位置。在该情况下，由密封构件9的圆筒部9b的轴向尺寸决定第一存油部P1的轴向尺寸(即容积)。因此，以(i)确保第一存油部P1的必要的容积、且(ii)能够确保密封构件9与壳体7之间的必要的紧固连结力(固定面积)的方式设计密封构件9。另外，若将壳体7的内周面的平坦面7a3向下方降低而使大径内周面7a1向下方延伸，则能够扩大第一存油部P1的容积，但在该情况下，由壳体7的大径内周面7a1形成的薄壁部的轴向尺寸变大，因此刚性降低，壳体7与密封构件9之间的固定力有可能降低。因此，考虑(i)第一存油部P1的容积、以及(ii)密封构件9与壳体7之间的紧固连结力(壳体7的薄壁部的刚性)而设计壳体7。

另外，在该实施方式中，以密封构件9的线膨胀系数比壳体7的线膨胀系数大的方式选定两者的材质。在该情况下，使在高温环境下密封构件9的外周面9c相比壳体7的大径内周面7a1扩径，由此密封构件9与壳体7之间的紧固连结力(过盈量)不会由于温度上升而受损，能够确保两者的紧固连结强度。

例如在由树脂材料形成密封构件9的情况下，作为基体树脂，优选为使用在高温环境下能够使用的载荷挠曲温度较大的材料，例如能够使用PPS、LCP、PBT等。通过将强化纤维与该基体树脂配合，密封构件9的线膨胀系数、特别是径向(与射出成形时的树脂的流动方向正交的方向)的线膨胀系数为约2～7×10-5/℃左右。

另外，在由树脂材料形成壳体7的情况下，作为基体树脂，能够与密封构件9同样地使用PPS、LCP、PBT等。例如，在由基体树脂与密封构件9相同的树脂材料形成壳体7的情况下，通过使强化纤维的配合比比密封构件9稍微多，能够使密封构件9的线膨胀系数比壳体7的线膨胀系数大。另外，在该情况下，若利用超声波熔敷将壳体7与密封构件9接合，则两者的紧固连结强度进一步提高。

此外，作为壳体7的树脂材料的基体树脂，也可以使用线膨胀系数比密封构件9的树脂材料的基体树脂小的材料。或者，也可以由黄铜等金属材料形成壳体7，并由线膨胀系数比壳体7大的树脂材料形成密封构件9。

需要说明的是，轴承套筒8的线膨胀系数由组成(铁与铜的配合比例)决定，但通常比密封构件9小，例如为1.5×10-5/℃左右。

另外，在该实施方式中，在壳体7的外周面设置有大径外周面7a4和小径外周面7a5。在壳体7中的、设置有小径外周面7a5的轴向区域以具有过盈量的方式嵌合有密封构件9的外周面9c。在本实施方式中，小径外周面7a5设置于包括大径内周面7a1的整个区域在内的轴向区域。由此，在将密封构件9的外周面9c压入壳体7的大径内周面7a1时，即使壳体7的小径外周面7a5鼓出，也能够防止直径比大径外周面7a4大，因此能够将流体动压轴承装置1无障碍地安装于托架6(参照图1)的内周。

在以上的实施方式中，示出了将密封构件9的凸部设置为环状(圆筒状)的情况，但并不局限于此。例如，也可以将从密封构件9的圆盘部9a的外径端向下方突出的凸部设置为沿周向分开的多个部位。

另外，在以上的实施方式中，示出了推力轴承部T由所谓的枢轴轴承构成的情况，枢轴轴承通过使轴构件2的下端的凸球面2b与推力轴承面(推力板10)接触滑动而向推力方向支承轴构件2，但并不局限于此，也可以将推力轴承部T由所谓的动压轴承构成。在该情况下，也可以在轴构件的下端设置凸缘部，而由动压轴承向推力两方向支承凸缘部的两端面。

另外，在以上的实施方式中，示出了在壳体7的内部空间设置有没有被润滑油充满的空隙部的局部填充结构的流体动压轴承装置1，但并不局限于此，也可以将本发明应用于壳体7的内部空间被润滑油充满的、所谓的完全填充结构的流体动压轴承装置(省略图示)。

另外，在以上的实施方式中，示出了将轴构件2设为旋转侧、并将壳体7以及轴承套筒8设为固定侧的情况，但与此相反，也可以将轴构件2设为固定侧，并将壳体7以及轴承套筒8设为旋转侧。

另外，在以上的实施方式中，示出了将流体动压轴承装置1应用于风扇电动机的情况，但并不局限于此，例如也能够将本发明应用于HDD等盘驱动装置的主轴电动机、激光束打印机的多边形扫描仪电动机等。

附图标记说明：

1流体动压轴承装置

2轴构件

7壳体

8轴承套筒

9密封构件

9a圆盘部

9b圆筒部(凸部)

10推力板

P1存油部(第一存油部)

P2第二存油部

A1、A2径向轴承面

G1、G2动压槽

R1、R2径向轴承部

T推力轴承部。

Claims (11)

1.一种流体动压轴承装置，其具备：轴构件；轴承套筒，其在内周插入有所述轴构件；有底筒状的壳体，其在内周保持所述轴承套筒，并在轴向一侧的端部具有开口部；密封构件，其设置于所述壳体的开口部；以及径向轴承部，其利用在所述轴构件的外周面与所述轴承套筒的内周面之间的径向轴承间隙中产生的油膜将所述轴构件支承为相对旋转自如，其中，

所述密封构件具有：圆盘部，其配置于所述轴承套筒的轴向一侧；以及凸部，其从所述圆盘部的外径端向轴向另一侧突出，

将所述密封构件的外周面固定于所述壳体的内周面，

在所述壳体的内周面与所述轴承套筒的外周面之间形成有第一存油部，在该第一存油部内设置有油面。

2.根据权利要求1所述的流体动压轴承装置，其中，

使所述密封构件的圆盘部的端面与所述轴承套筒的端面抵接。

3.根据权利要求1或2所述的流体动压轴承装置，其中，

所述第一存油部具有朝向轴向另一侧而逐渐缩小半径方向宽度的楔形的截面形状。

4.根据权利要求1或2所述的流体动压轴承装置，其中，

在所述密封构件的圆盘部的端面的内径端设置有凹部，由该凹部、所述轴承套筒的端面以及所述轴构件的外周面形成了第二存油部。

5.根据权利要求1或2所述的流体动压轴承装置，其中，

由所述密封构件的圆盘部和所述壳体从轴向两侧夹持所述轴承套筒。

6.根据权利要求5所述的流体动压轴承装置，其中，

所述密封构件的凸部的外周面与所述壳体的内周面以具有过盈量的方式嵌合。

7.根据权利要求6所述的流体动压轴承装置，其中，

所述密封构件的凸部的内周面与所述轴承套筒的外周面以具有过盈量的方式嵌合。

8.根据权利要求6所述的流体动压轴承装置，其中，

所述密封构件的线膨胀系数比所述壳体的线膨胀系数大。

9.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置，其中，

所述壳体和所述密封构件由配合有强化纤维的树脂材料形成，所述壳体的树脂材料中的强化纤维的配合比大于所述密封构件的树脂材料中的强化纤维的配合比。

10.根据权利要求8所述的流体动压轴承装置，其中，

所述壳体由黄铜形成，所述密封构件由树脂材料形成。

11.根据权利要求6所述的流体动压轴承装置，其中，

所述壳体具有大径外周面以及小径外周面，在所述小径外周面的轴向区域以具有过盈量的方式嵌合有所述密封构件。

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