WO2005008088A1

WO2005008088A1 - 流体軸受装置

Info

Publication number: WO2005008088A1
Application number: PCT/JP2004/010177
Authority: WO
Inventors: Fuminori Satoji; Kenji Itou
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2005-01-27
Also published as: US20100177998A1; US7690845B2; KR101081805B1; US8079760B2; CN1806132A; JP2005042838A; KR20070017280A; CN100400912C; US20070058889A1

Abstract

ハウジングの製造コストを低減すると共に、ハウジングと軸受スリーブ等との固定部の接着剤レス化を図ることを目的とする。　ハウジング７は、結晶性樹脂としての液晶ポリマー（ＬＣＰ）に、導電性充填材としてのカーボンナノチューブを２～３５ｖｏｌ％配合した樹脂材料を射出成形して形成される。軸受スリーブ８はハウジング７の内周面７ｃに挿入され、超音波溶着によってハウジング７に固定される。

Description

明細書流体軸受装置技術分野

本発明は、ラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜によって回転部材を非接触支持する流体軸受装置に関する。この軸受装置は、情報機器、例えば HDD、 F D D等の磁気ディスク装置、 CD— ROM、 CD -R /RW、 D VD— R OM/R AM等の光ディスク装置、 MD、 MO等の光磁気ディスク装置などのスピンドルモータ、レーザビームプリン夕 (LB P) のポリゴンスキャナモー夕、あるいは電気機器、例えば軸流ファンなどの小型モー夕用として好適である。背景技術

上記各種モー夕には、高回転精度の他、高速化、低コスト化、低騒音化などが求められている。これらの要求性能を決定づける構成要素の一つに当該モー夕のスピンドルを支持する軸受があり、近年では、この種の軸受として、上記要求性能に優れた特性を有する流体軸受の使用が検討され、あるいは実際に使用されている。

この種の流体軸受は、軸受隙間内の潤滑油に動圧を発生させる動圧発生手段を備えた動圧軸受^_と、動圧発生手段を備えていないいわゆる真円軸受（軸受面が真円形状である軸受）とに大別される。

例えば、 HDD等のディスク装置のスピンドルモー夕に組込まれる流体軸受装置では、軸部材をラジアル方向に回転自在に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に回転自在に支持するスラスト軸受部とが設けられ、ラジアル軸受部として、軸受スリープの内周面又は軸部材の外周面に動圧発生用の溝（動圧溝）を設けた動圧軸受が用いられる。スラスト軸受部としては、例えば、軸部材のフランジ部の両端面、又は、これに対向する面（軸受スリープの端面や、ハウジングに固定されるスラスト部材の端面等）に動圧溝を設けた動圧軸受が用いられる（例えば、特開 2 0 0 0— 2 9 1 6 4 8号参照）。あるいは、スラスト軸受部として、軸部材の一端面をスラストプレートによつて接触支持する構造の軸受（いわゆるピボット軸受）が用いられる場合もある（例えば、特開平 1 1 — 1 9 1 9 4 3号参照）。

通常、軸受スリープはハウジングの内周の所定位置に固定され、また、ハゥジングの内部空間に注油した潤滑油が外部に漏れるのを防止するために、ハウジングの開口部にシール部材を配設する場合が多い。

上記構成の流体軸上記構成の流体軸受装置は、ハウジング、軸受スリープ、軸部材、スラスト部材、及びシール部材といった部品で構成され. 情報機器の益々の高性能化に伴って必要とされる高い軸受性能を確保すベく、各部品の加工精度や組立精度を高める努力がなされている。その一方で、情報機器の低価格化の傾向に伴い、この種の流体軸受装置に対するコスト低減の要求も益々厳しくなつている。

この種の流体軸受装置の低コスト化を図る上で重要なポイントの一つとなるのは、組立工程の効率化である。すなわち、ハウジングと軸受スリーブ、ハウジングとスラスト部材、ハウジングとシール部材は、通常. 接着剤を用いて固定する場合が多いが、接着剤の塗布から固化までに比較的長い時間を要し、組立工程の効率の低下させる一因となっている。また、接着剤によるァゥトガスの発生や接着力の経時劣化の可能性も懸る 0 発明の開示

本発明の課題は、この種の流体軸受装置におけるハゥジングの製造コストを低減すると共に、ハウジングと軸受スリープ等との固定部の接着剤レス化を可能にし、これにより組立工程の効率化を図り、より一層低コストな流体軸受装置を提供することである。

本発明の他の課題は、部品相互間の固定部からのアウトガス発生や固定力の経時劣化が少ない流体軸受装置を提供することである。上記課題を解決するため、本発明は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリープの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリ一プの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、ハウジングが、充填材を 3 ~ 3 5 v o l %配合した非晶性樹脂、及び、充填材を 2〜 3 0 V o 1 %配合した結晶性樹脂の中から選択される一の樹脂材料で形成され、かつ、軸受スリーブがハウジングに溶着によって固定されている構成を提供する。

樹脂製のハウジングは射出成形等の型成形で形成することができるので、旋削等の機械加工による金属製ハウジングに比べて低コストで製造することができると共に、プレス加工による金属製ハウジングに比べて比較的高い精度を確保することができる。

また、軸受スリーブをハウジングに溶着によって固定することにより , 従来の接着剤による固定に比べて作業効率を高めることができると共に, 固定部からのァゥトガス発生や固定力の経時劣化を防止又は抑制することができる。

ここで、「溶着」とは、接合すべき 2部材の一方又は双方の接合面が溶融して固着する現象を言う。溶着手段としては、例えば、超音波溶着. 振動溶着、高周波誘導加熱溶着、熱版溶着等を、接合すべき部材の材質や接合条件、その他の諸条件に応じて適宜選択して採用することができる。一般に、超音波溶着は、超音波振動と同時に加圧力を加えることにより、樹脂製品の一部に強力な摩擦熱を発生させ、接合面を溶融させて固着する方法である。また、振動溶着は、接合すべき 2部材を加圧しながら所定方向に振動させることにより、接合面を溶融させて固着する方向である。また、高周波誘導加熱溶着は、接合すべき部材に高周波磁界を印加し、過電流損失により発熱させ、接合面を溶融させて固着する方法である。また、熱版溶着は、高温の熱源（熱板）を樹脂製品の接合面に接触させ、接合面を溶融させて固着する方法である。これらの溶着方法のうち、設備が簡単で済み、短時間で溶着作業を行える点から、特に超音波溶着が好ましい。

ハウジングを非晶性樹脂で形成する場合、次の点に配慮する必要がある。すなわち、一般に非晶性樹脂は超音波溶着等の溶着時の溶着性に優れているので、非晶性樹脂製のハウジングに軸受スリーブを溶着によつて固定することにより、両者の強固でかつ安定した固定状態を得ることができる。その一方で、非晶性樹脂は結晶性樹脂に比べて耐油性に劣る傾向があり、溶着時の残留応力等の応力が存在する条件下で、非晶性樹脂製のハウジングが内部空間に充填された潤滑油と接触することによりハウジングにストレスクラックが発生する可能性がある。このストレスクラックは、樹脂が一定応力下で潤滑油（溶媒）と接触することにより潤滑油が樹脂内部に浸透拡散してクラックが発生する現象であるが（「ソルベントクラック」という場合もある。）、無応力下では潤滑油との接触によるクラックがほとんど発生しない場合であっても、一定応力件下ではこのような現象が起こる場合がある。

そこで、ハウジングのストレスクラックによる劣化を防止するため、非晶性樹脂に対する充填材の配合割合を 3 5 V o 1 %以下に規制した。上述のように、非晶性樹脂は一般に溶着性に優れているが、この溶着性は充填材の配合量が増加するのに伴って低下する傾向がある。従って、充填材の配合量が過大であると、固定部（溶着部）の所要の固定強度を確保するために、溶着時間等の溶着条件を高める必要が生じ、これに伴い溶着時の残留応力が増加して、ハウジングの耐ストレスクラッキング性が不足する結果となる。非晶性樹脂に対する充填材の配合割合を 3 5 V 0 1 %以下とすることにより、このような不都合を回避して、ハウジングの良好な耐クラッキング性を確保することができる。一方、充填材の配合量が過小であると、充填材を配合する本来の目的、すなわち、ハウジングに所要の強度、温度変化に対する寸法安定性、導電性等の特性を付与するという目的が損なわれる結果となる。そこで、ハウジングの所要の特性を確保するため、非晶性樹脂に対する充填材の配合割合を 3 o l %以上とした。

結晶性樹脂は、非晶性樹脂に比べて耐油性に優れているが、溶着性の点では劣る。従って、ハウジングを結晶性樹脂で形成する場合、充填材の配合量が過大であると、溶着性の低下によって固定部（溶着部）の所要の固定強度が確保できなくなる。そこで、必要な溶着性を確保し、固定部（溶着部）の所要の固定強度するため、結晶性樹脂に対する充填材の配合割合を 3 0 V o 1 %以下に規制した。一方、充填材の配合量が過小であると、充填材を配合する本来の目的、すなわち、ハウジングに所要の強度、温度変化に対する寸法安定性、導電性等の特性を付与するという目的が損なわれる結果となる。そこで、ハウジングの所要の特性を確保するため、結晶性樹脂に対する充填材の配合割合を 2 V 0 1 %以上とした。

ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備えた流体軸受装置においては、ハウジングを上記の樹脂材料で形成すると共に、軸受スリープ、及び、スラスト軸受部を構成するスラスト部材のうち少なくとも一方をハウジングに溶着によって固定すれば良い。軸受スリーブ及びスラスト部材の一方のみを溶着によって固定する場合、他方をハウジングに固定する手段としてインサート成形、圧入等の手段を採用することができる。例えば、軸受スリープをィンサート部品としてハウジングを上記の樹脂材料で型成形 (射出成形等) することにより、特段の固定作業を行うことなく、軸受スリープをハウジングに固定することができる。

また、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された軸受スリープと軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、軸受スリーブの内周面と軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、ハウジングの内部をシールするシール部とを備えた流体軸受装置においては、ハウジングを上記の樹脂材料で形成すると共に、軸受スリーブ、及び、シール部を構成するシール部材のうち少なくとも一方をハウジングに溶着によ'つて固定すれば良い。軸受スリープ及びシール部材の一方のみを溶着によつて固定する場合、他方をハウジングに固定する手段としてインサート成形、圧入等の手段を採用することができる。

また、ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリープと、該軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、前記軸受スリープの内周面と前記軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部と、ハウジングの底部を閉鎖する底部材とを備えた流体軸受装置においては、ハウジングを上記の樹脂材料で形成すると共に、軸受スリーブ、及び、底部材のうち少なくとも一方をハウジングに溶着によって固定すれば良い。軸受スリーブ及び底部材の一方のみを溶着によって固定する場合、他方をハウジングに固定する手段としてインサート成形、圧入等の手段を採用することができる。

ハゥジングを形成する樹脂は熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、非晶性樹脂の場合は、例えば、ポリサルフォン（ P S F ) 、ポリエ —テルサルフォン ( P E S ) 、ポリフエ二ルサルフォン ( P P S F ) 、ポリエーテルイミド（ P E I ) を用いることができる。また、結晶性樹脂の場合は、例えば、液晶ポリマー（ L C P ) 、ポリエーテルエ一テルケトン ( P E E K ) 、ポリブチレンテレフ夕レート ( P B T ) 、ポリフェニレンサルフアイド ( P P S ) を用いることができる。

また、上記の樹脂に充填する充填材の種類も特に限定されないが、例えば、充填材として、ガラス繊維等の繊維状充填材、チタン酸カリウム等のウイスカー状充填材、マイ力等の鱗片状充填材、カーボン繊維、力 —ポンプラック、黒鉛、カーボンナノマテリアル、金属粉等の繊維状又は粉末状の導電性充填材を用いることができる。例えば、 H D D等のディスク駆動装置のスピンドルモー夕に組み込まれる流体軸受装置では、磁気ディスク等のディスクと空気との摩擦によつて発生した静電気を接地側に逃がすために、ハウジングに導電性が要求される場合がある。このような場合、ハウジングを形成する樹脂に上記の導電性充填材を配合することにより、ハウジングに導電性を与えることができる。

上記の導電性充填材としては、導電性の高さ、樹脂マトリックス中での分散性の良さ、耐アブレッシブ摩耗性の良さ、低アウトガス性等の点から、カーボンナノマテリアルが好ましい。カーボンナノマテリアルとしては、力一ボンナノファイバ一が好ましい。この力一ボンナノフアイバーには、直径が 4 0〜 5 0 n m以下の「力一ボンナノチューブ」と呼ばれるものも含まれる。

力一ボンナノファイバーの具体例として、単層カーボンナノチューブ、多層力一ボンナノチューブ、カップ積層型カーボンナノファイバー、気相成長炭素繊維などが知られているが、本発明ではこれらの何れのカーボンナノファイバーも使用することができる。また、これらのカーボンナノフアイバ一は一種又は二種以上を混合して使用することができ、さらに他の充填材と混合して使用することもできる。

以上説明したように、本発明によれば、ハウジングの製造コストを低減すると共に、ハウジングと軸受スリーブ等との固定部の接着剤レス化を可能にし、これにより組立工程の効率化を図り、より一層低コストな流体軸受装置を提供することができる。

また、本発明によれば、部品相互間の固定部からのアウトガス発生や固定力の経時劣化が少なく、品質及び耐久性に優れた流体軸受装置を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る流体軸受装置を使用した情報機器用スピンドルモー夕の断面図である。図 2は、本発明に係る流体軸受装置の実施形態を示す断面図である。図 3は、本発明に係る流体軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。

図 4は、本発明に係る流体軸受装置の他の実施形態を示す断面図である ο 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図 1は、この実施形態に係る流体軸受装置（流体動圧軸受装置） 1 を組み込んだ情報機器用スピンドルモー夕の一構成例を概念的に示している。このスピンドルモータは、 H D D等のディスク駆動装置に用いられるもので、軸部材 2を回転自在に非接触支持する流体軸受装置 1 と、軸部材 2 に装着されたロー夕（ディスクハブ） 3 と、例えば半径方向のギヤップを介して対向させたステ一夕 4およびロータマグネット 5 とを備えている。ステ一夕 4はブラケット 6の外周に取付けられ、ロー夕マグネヅト 5はディスクハプ 3の内周に取付けられる。流体軸受装置 1のハウジング 7は、ブラケヅト 6の内周に装着される。ディスクハブ 3 には磁気ディスク等のディスク Dがー又は複数枚保持される。ステ一夕 4に通電すると、ステ一夕 4 と口一夕マグネット 5 との間の電磁力でロー夕マグネット 5が回転し、それによつて、ディスクハプ 3および軸部材 2 がー体となって回転する。

図 2は、流体軸受装置 1 を示している。この流体軸受装置 1は、ハウジング 7 と、ハウジング 7 に固定された軸受スリーブ 8およびスラスト部材 1 0 と、軸部材 2 とを構成部品して構成される。

軸受スリ一ブ 8の内周面 8 aと軸部材 2の軸部 2 aの外周面 2 a 1 との間に第 1ラジアル軸受部 R 1 と第 2ラジアル軸受部 R 2 とが軸方向に離隔して設けられる。また、軸受スリーブ 8の下側端面 8 c と軸部材 2 のフランジ部 2 bの上側端面 2 b 1 との間に第 1スラスト軸受部 T 1が設けられ、スラスト部材 1 0の端面 1 0 aとフランジ部 2 bの下側端面 2 b 2 との間に第 2スラスト軸受部 T 2が設けられる.。尚、説明の便宜上、スラスト部材 1 0の側を下側、スラスト部材 1 0 と反対の側を上側として説明を進める。

ハウジング 7は、例えば、結晶性樹脂としての液晶ポリマ一（L C P ) に、導電性充填材としてのカーボンナノチューブを 2〜 3 0 V 0 1 % 配合した樹脂材料を射出成形して形成され、円筒状の側部 7 と、側部 7 bの上端から内径側に一体に延びた環状のシール部 7 aとを備えている。シール部 7 aの内周面 7 a 1は、軸部 2 aの外周に設けられたテーパ面 2 a 2 と所定のシール空間 Sを介して対向する。尚、軸部 2 aのテーパ面 2 a 2は上側（ハウジング 7に対して外部側）に向かって漸次縮径し、軸部材 2の回転により遠心力シールとしても機能する。

軸部材 2は、例えば、ステンレス鋼等の金属材料で形成され、軸部 2 aと、軸部 2 aの下端に一体又は別体に設けられたフランジ部 2 bとを備えている。

軸受スリーブ 8は、例えば、焼結金属からなる多孔質体、特に銅を主成分とする燒結金属の多孔質体で円筒状に形成され、ハウジング 7の内周面 7 cの所定位置に固定される。

この焼結金属で形成された軸受スリーブ 8の内周面 8 aには、第 1ラジアル軸受部 R 1 と第 2ラジアル軸受部 R 2のラジアル軸受面となる上下 2つの領域が軸方向に離隔して設けられ、該 2つの領域には、例えばヘリングボーン形状の動圧溝がそれそれ形成される。

第 1スラスト軸受部 T 1のスラスト軸受面となる、軸受スリ一プ 8の下側端面 8 cには、例えばスパイラル形状やへリングボーン形状の動圧溝が形成される。

スラスト部材 1 0は、例えば、樹脂材料又は黄銅等の金属材料で形成され、ハウジング 7の内周面 7 cの下端部に固定される。第 2スラスト軸受部 T 2のスラスト軸受面となる、スラスト部材 1 0の端面 1 0 aには、例えばヘリングボーン形状やスパイラル形状の動圧溝が形成されるこの実施形態の流体軸受装置 1は、例えば、次のような工程で組立てる。

まず、軸受スリーブ 8をハウジング 7の内周面 7 cに揷入し、その上側端面 8 bをシール部 7 aの内側面 7 a 2に当接させる。これにより、ハウジング 7に対する軸受スリーブ 8の軸方向位置が決まる。そして、この状態で、軸受スリーブ 8をハウジング 7に超音波溶着によって固定する。上述のように、ハウジング 7を形成する樹脂材料として、充填材の配合割合を 2〜 3 0 V o 1 %の範囲内に規制した結晶性樹脂を用いているので、超音波溶着時の溶着性が良く、軸受スリーブ 8の良好で安定した固定状態を得ることができる。しかも、軸受スリーブ 8を多孔質の焼結金属で形成しているので、溶着時、ハウジング 7の接合面の溶融樹脂が軸受スリーブ 8の接合面の表面開孔（焼結金属の多孔質組織の内部気孔が表面に開孔して形成される部位）から内部気孔内に侵入して固化する。そして、内部気孔内で固化した部分が一種のアンカ一効果によつて、ハウジング 7と軸受スリーブ 8 とを強固に密着させるので、両者間の相対的な位置ずれが生じず、強固で安定した固定状態が得られる。また、結晶性樹脂は耐油性に優れているので、ハウジング 7はストレスクラックによる劣化が生じにくく、良好な耐久性を有する。さらに、ハゥジング 7は導電性充填材としてのカーボンナノチューブを配合しているので、樹脂製でありながら、導電性を有するものとなる。

つぎに、軸部材 2を軸受スリーブ 8に装着し、その後、スラスト部材 1 0をハウジング 7の内周面 7 cの下端部に装着して、所定位置に位置決めした後、超音波溶着によって固定する。ハウジング 7を上記の樹脂材料で形成しているので、超音波溶着時の溶着性が良く、スラスト部材 1 0の良好で安定した固定状態を得ることができる。尚、スラスト部材 1 0の外周面にローレツト状やねじ状等の凹凸形状を設けておくと、溶着による固定力を高める上で効果的である。

上記のようにして組立が完了すると、軸部材 2の軸部 2 aは軸受スリ —プ 8の内周面 8 aに挿入され、フランジ部 2 bは軸受スリーブ 8の下側端面 8 c とスラスト部材 1 0の端面 1 0 aとの間の空間部に収容された状態となる。その後、シール部 7 aで密封されたハウジング 7の内部空間は、軸受スリーブ 8の内部気孔を含め、潤滑油で充満される。潤滑油の油面は、シール空間 Sの範囲内に維持される。

軸部材 2の回転時、軸受スリーブ 8の内周面 8 aのラジアル軸受面となる領域（上下 2箇所の領域）は、それそれ、軸部 2 aの外周面 2 a 1 とラジアル軸受隙間を介して対向する。また、軸受スリーブ 8の下側端面 8 cのスラスト軸受面となる領域はフランジ部 2 bの上側端面 2 b 1 とスラスト軸受隙間を介して対向し、スラスト部材 1 0の端面 1 0 aのスラスト軸受面となる領域はフランジ部 2 bの下側端面 2 b 2 とスラスト軸受隙間を介して対向する。そして、軸部材 2の回転に伴い、上記ラジアル軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材 2の軸部 2 aが上記ラジアル軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によってラジアル方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材 2をラジアル方向に回転自在に非接触支持する第 1 ラジアル軸受部 R 1 と第 2ラジアル軸受部 R 2 とが構成される。同時に、上記スラスト軸受隙間に潤滑油の動圧が発生し、軸部材 2のフランジ部 2 bが上記スラスト軸受隙間内に形成される潤滑油の油膜によって両スラスト方向に回転自在に非接触支持される。これにより、軸部材 2をスラスト方向に回転自在に非接触支持する第 1スラスト軸受部 T 1 と第 2スラスト軸受部 T 2 とが構成される。

尚、上記構成において、軸受スリーブ 8およびスラスト部材 1 0のうち一方のみを溶着によってハウジング 7に固定し、他方は溶着以外の手段、例えばィンサ一ト成形や圧入等の手段でハウジング 7に固定するようにしても良い。また、ハウジング 7は、充填材を 3〜 3 5 V o 1 %配合した非晶性樹脂で形成するようににしても良い。

図 3は、他の実施形態に係る流体軸受装置 1 1を示している。この実施形態の流体軸受装置 1 1が図 2 に示す流体軸受装置 1 と実質的に異なる点は、シール部を別体のシール部材 1 2で構成し、シール部材 1 2 をハウジング 7の内周面 7 cの上端部に溶着によって固定した点である。シール部材 1 2は、例えば、金属材料又は樹脂材料で形成され、超音波溶着によってハウジング 7の接合面に溶着される。シール部材 1 2の内周面 1 2 aは、軸部 2 aの外周に設けられたテーパ面 2 a 2 と所定のシール空間 Sを介して対向する。尚、シール部材 1 2は溶着以外の手段、例えばィンサ一ト成形（金属材の場合）や圧入によってハウジング 7に固定するようにしても良い。その他の事項は、前述した実施形態に準じるので、重複する説明を省略する。

また、シール部を別体のシール部材で構成する場合、ハウジングを前述した樹脂材料で有底筒状に成形し、このハウジングの底部の内底面に第 2スラスト軸受部 T 2を構成するスラスト軸受面を設けることによつて、スラスト部材を省略することもできる。この場合、該スラスト軸受面の動圧溝をハウジングの成形と同時成形することができる（ハウジングを成形する成形型に上記動圧溝を成形する成形部を形成する。）。図 4は、他の実施形態に係る流体軸受装置 2 1を示している。この実施形態の流体軸受装置 2 1が図 2 に示す流体軸受装置 1 と実質的に異なる点は、スラスト部材 1 0，をハウジング 7の内周面 7 cの下端部に装着した後、該下端部に底部材 1 1 を溶着によって固定した点にある。

この実施形態において、スラスト部材 1 0 ' は、その端面 1 0 a ' の外周縁部から上方に延びた環状の当接部 1 0 b ' を一体に備えている。当接部 1 0 b，の上側端面は軸受スリーブ 8の下側端面 8 c と当接し、当接部 1 0 b ' の内周面はフランジ部 2 bの外周面と隙間を介して対向する。

底部材 1 1 は、例えば、樹脂材料で形成され、その上側面はスラスト部材 1 0，の下側面に当接される。

軸受スリーブ 8及び軸部材 2 を前述した態様で組入れた後、スラスト部材 1 0 ' をハウジング 7の内周面 7 cの下端部に挿入し、その当接部 1 0 b ' の上側端面を軸受スリープ 8の下側端面 8 cに当接させる。これにより、軸受スリープ 8に対するスラスト部材 1 0 ' の軸方向位置が決まる。当接部 1 0 b ' とフランジ部 2 bの軸方向寸法を管理することにより、第 1スラスト軸受部 T 1 と第 2スラスト軸受部 T 2のスラスト軸受隙間を精度良く設定することができる。その後、底部材 1 1を内周面 7 cの下端部に装着し、その上側面をスラスト部材 1 0，の下側面に当接させ、この状態で、底部材 1 1をハウジング 7に超音波溶着によつて固定する。その他の事項は、前述した実施形態に準じるので、重複する説明を省略する。

尚、本発明は、スラスト軸受部として、いわゆるピボット軸受を採用した流体軸受装置や、ラジアル軸受部として、いわゆる真円軸受を採用した流体軸受装置にも同様に適用することができる。

図 4に示す形態の動圧軸受装置について、ハウジング 7と底部材 1 1 を結晶性樹脂である L C Pで形成し、両者を超音波溶着によって固定し (実施例 1〜 4、比較例 1 ) 、また、ハウジング 7と底部材 1 1を非晶性樹脂である P E Sで形成し、両者を超音波溶着によって固定し（実施例 5〜 7、比較例 2、 3 ) 、ハウジング 7 と底部材 1 1 との溶着部（以下、単に「溶着部」という。）の溶着性を評価した。尚、実施例及び比較例において、ハウジング 7と底部材 1 1を形成する樹脂には、それそれ、体積固有抵抗が 1 0 ⁶ Ω · c mとなるように、表 1、 2に示す配合割合で充填材を配合した。

溶着部の溶着性を下記の評価項目によって〇（良好）、 △ (やや劣る ) 、 X (劣る）の 3段階で評価した。その評価結果を表 1、表 2に示す

【表 2】

[溶着部強度]

ハウジング 7 と底部材 1 1を形成する樹脂の材料物性と溶着部の溶着代から、完全溶着時の溶着部強度を算出すると共に（計算値）、溶着部の強度を実際に測定し（測定値）、（測定値/計算値）で溶着部強度％を求め、この溶着部強度％で溶着部強度を評価した。

[シール性]

溶着部のシール性を H Θ リーク試験機で評価した。

[油漏れ]

溶着部からの油漏れは、主に溶着部の残留応力によるストレスクラックによつて発生するものである。ハウジング 7 と底部材 1 1 とを溶着した後、ハウジング 7の内部空間にジエステル油を充填し、 7 0 ° Cの周囲温度下で 6時間保持した後、溶着部からの油漏れの有無、程度を目視にて確認した。

[熱衝撃]

溶着部の耐熱衝撃性を評価するものである。油漏れ試験と同様に、ハウジング 7 と底部材 1 1 とを溶着した後、ハウジング 7の内部空間にジエステル油を充填し、一 4 0 ° Cと 1 0 0 ° Cの各周囲温度下でそれそれ 1時間づっ保持し、これを 2 0サイクル繰り返して熱衝撃を与えた。その後、溶着部の油漏れを目視にて確認した。

上記の評価試験の結果、実施例 1〜 7は、溶着部強度、シール性、油漏れ、熱衝撃の各評価項目で良好な結果を示した。これに対して、比較例 1、 3は、溶着部強度、シール性、油漏れの各評価項目で満足する結果が得られなかった。また、比較例 2は、シール性では良好な結果が得られたものの、溶着部強度、油漏れの各評価項目で満足する結果が得られなかった。尚、比較例 1〜 3については、油漏れ試験で満足する結果が得られなかったため、熱衝撃試験は行わなかった。

Claims

請求の範囲

1 . ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、該軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の. 油膜で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部とを備えた流体軸受装置において、

前記ハウジングが、充填材を 3〜 3 5 V 0 1 %配合した非晶性樹脂、及び、充填材を 2〜 3 0 V o 1 %配合した結晶性樹脂の中から選択される一の樹脂材料で形成され、かつ、前記軸受スリープが前記ハウジングに溶着によって固定されていることを特徴とする流体軸受装置。

2 . ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリープと、該軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部とを備えた流体軸受装置において、

前記ハウジングが、充填材を 3〜 3 5 V 0 1 %配合した非晶性樹脂、及び、充填材を 2 ~ 3 0 V o 1 %配合した結晶性樹脂の中から選択される一の樹脂材料で形成され、かつ、前記軸受スリープ、及び、前記スラスト軸受部を構成するスラスト部材のうち少なくとも一方が前記ハウジングに溶着によって固定されていることを特徴とする流体軸受装置。

3 . ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリーブと、該軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記ハウジングの内部をシールするシール部とを備えた流体軸受装置において、

前記ハウジングが、充填材を 3〜 3 5 V 0 1 %配合した非晶性樹脂、及び、充填材を 2〜 3 0 V 0 1 %配合した結晶性樹脂の中から選択される一の樹脂材料で形成され、かつ、前記軸受スリーブ、及び、前記シ一ル部を構成するシール部材のうち少なくとも一方が前記ハウジングに溶着によって固定されていることを特徴とする流体軸受装置。

4. ハウジングと、該ハウジングの内部に配置された軸受スリープと、該軸受スリーブの内周面に挿入された軸部材と、前記軸受スリーブの内周面と前記軸部材の外周面との間のラジアル軸受隙間に生じる潤滑油の油膜で前記軸部材をラジアル方向に非接触支持するラジアル軸受部と、前記軸部材をスラスト方向に支持するスラスト軸受部と、ハウジングの底部を閉鎖する底部材とを備えた流体軸受装置において、

前記ハウジングが、充填材を 3〜3 5 v o 1 %配合した非晶性樹脂、及び、充填材を 2 ~ 3 0 V o 1 %配合した結晶性樹脂の中から選択される一の樹脂材料で形成され、かつ、前記軸受スリープ、及び、前記底部材のうち少なくとも一方が前記ハウジングに溶着によって固定されていることを特徴とする流体軸受装置。

5. 前記非晶性樹脂が、ポリサルフォン（P S F).、ポリエーテルサルフォン (P E S ) 、ポリフエ二ルサルフォン（P P S F) 、ポリエ一テルイミド（P E I ) の中から選択される一の樹脂であることを特徴とする請求項 1から 4の何れかに記載の流体軸受装置。

6. 前記結晶性樹脂が、液晶ポリマー（L CP) 、ポリエーテルエ一テルケトン（P E EK) 、ポリプチレンテレフ夕レート（PB T) 、ポリフエ二レンサルフアイド（P P S) の中から選択される一の樹脂であることを特徴とする請求項 1から 4の何れかに記載の流体軸受装置。

7 . 前記充填材が導電性を有する材料であることを特徴とする請求項 1 から 4の何れかに記載の流体軸受装置。

8 . 前記導電性を有する材料がカーボンナノマテリアルであることを特徴とする請求項 7記載の流体軸受装置。