專利名稱:流體軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種流體軸承裝置。
背景技術(shù):
流體軸承裝置利用形成于軸承間隙的油膜支承軸構(gòu)件并使其旋轉(zhuǎn)自如。該流體軸承具有高速旋轉(zhuǎn)、高旋轉(zhuǎn)精度、低噪音等特征,近年來有效利用其特征在搭載于信息設(shè)備例如HDD、FDD等磁盤裝置,CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盤裝置,MD、MO等光磁盤裝置等上的主軸電動機(jī)用;或搭載于個人計算機(jī)(PC)等上進(jìn)行發(fā)熱源冷卻的風(fēng)扇電動機(jī)用等的軸承而廣泛應(yīng)用。例如,在裝入HDD等盤驅(qū)動裝置的主軸電動機(jī)的流體軸承裝置中,有時由動壓軸承構(gòu)成在徑向上支承軸構(gòu)件的徑向軸承部及在軸向上支承軸構(gòu)件的推力軸承部這雙方。作為這種流體軸承裝置中的徑向軸承部已知有如下結(jié)構(gòu)例如,日本特開2003-239951號公報(專利文獻(xiàn)1)所記載的,在軸承套筒的內(nèi)圓周面和與其對置的軸構(gòu)件的外圓周面的任一方上形成作為動壓產(chǎn)生部的動壓槽,并且在兩表面之間形成徑向軸承間隙。在裝入有上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的信息設(shè)備例如HDD等盤驅(qū)動裝置中,以大容量化為目的,要求搭載多張盤,但是,在該情況下,作用于支承主軸并使其旋轉(zhuǎn)自如的軸承部的力矩載荷變大。為對應(yīng)于該力矩載荷的增大,有必要將徑向軸承部設(shè)置于在軸向上隔開的多個部位上,并加大徑向軸承部之間的跨距來提高力矩剛性。將這些多個徑向軸承部設(shè)于一個軸承套筒的內(nèi)周側(cè)的結(jié)構(gòu)也包括上述專利文獻(xiàn)1那樣被廣泛采用,但提出了電動機(jī)的小型化及伴隨其的主軸及軸承套筒的小徑化的要求,因此存在難以制造能夠?qū)?yīng)徑向軸承部間的跨距增大的軸承套筒的情況。作為增大徑向軸承部之間的跨距來提高力矩剛性,同時使軸承套筒的制造容易化的手段考慮如下結(jié)構(gòu)例如日本特開平11-269475號公報(專利文獻(xiàn)2)和日本特許第 3602707號公報(專利文獻(xiàn)幻所記載的那樣,將軸承套筒配置在軸向上的多個部位(例如兩個部位)上。但是,在該結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置中,各軸承套筒雖然使考慮旋轉(zhuǎn)方向而設(shè)于內(nèi)圓周面等上的動壓槽的排列圖案、形成部位不同來進(jìn)入,但其軸向尺寸形成為相同,外觀上的差異極其微小。因此,存在不僅容易弄錯安裝方向和安裝位置,而且部件管理也煩雜的問題。如果安裝方向等出錯,則有不能作為軸承裝置發(fā)揮其功能的可能性,因此,在安裝上需要特別的注意,使軸承裝置的制造成本高漲。另外,作為力矩剛性提高的其他手段,也可以采用擴(kuò)大推力軸承部的軸承跨距的構(gòu)造,作為具有這種構(gòu)造的流體軸承裝置已知有例如在日本特開2005-321089號公報(專利文獻(xiàn)4)所公開的,在軸承套筒的兩端側(cè)設(shè)有推力軸承部。并且,以進(jìn)一步提高力矩剛性為目的,還可以采用將上述專利文獻(xiàn)2 (或?qū)@墨I(xiàn)3)及專利文獻(xiàn)4的結(jié)構(gòu)組合的結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)的情況下,在推力軸承間隙產(chǎn)生流體動壓的動壓槽等動壓產(chǎn)生手段,大多情況下考慮成形性而設(shè)置于燒結(jié)金屬制的軸承套筒的端面,但對各動壓槽來說,考慮旋轉(zhuǎn)方向有必要使傾斜方向不同。因此,需要兩種軸承套筒,但由于它們形成為用目視難以判別的程度的大致相同的形狀,因此,容易弄錯安裝方向和安裝位置。如果弄錯安裝方向,則與上述同樣有不能作為軸承發(fā)揮其功能的可能性,因此,在安裝上需要特別的注意,使軸承裝置的制造成本高漲。但是,在上述專利文獻(xiàn)2 (或3)的結(jié)構(gòu)中,雖然能夠增大徑向軸承部之間的軸承跨距來提高力矩剛性,并且使軸承套筒的制造容易化,但在軸承裝置安裝時有產(chǎn)生以下問題的情況。即,在該結(jié)構(gòu)中,例如,即使每個軸承套筒都高精度地形成,在利用粘接、壓入等手段將各軸承套筒固定在外殼上時也有發(fā)生偏心的可能性。偏心引起的雙方的徑向軸承面之間的同軸度的降低會導(dǎo)致軸承剛性的不均,由此存在以力矩剛性為首的軸承性能降低之虞。另外,原本流體軸承裝置的旋轉(zhuǎn)性能由軸承間隙(例如徑向軸承間隙)的寬度精度來決定。因此,要花費工夫以高精度地形成用于形成徑向軸承間隙的軸構(gòu)件的外圓周面及軸承套筒(軸承構(gòu)件)的內(nèi)圓周面。例如日本特開2004-132402號公報(專利文獻(xiàn)5) 所記載的,大多情況下該徑向軸承間隙的間隙寬度在整個軸向全長上均勻地形成。在裝入電動機(jī)時,雖然在流體軸承裝置的軸構(gòu)件上安裝有各種旋轉(zhuǎn)體,但由于安裝的旋轉(zhuǎn)體的大小、重量等因電動機(jī)而不同,因此旋轉(zhuǎn)體的重心位置每次都不同。因此,當(dāng)如上所述那樣使徑向軸承間隙的間隙寬度在整個軸向全長上均勻形成時,在對流體軸承裝置負(fù)載了振動或沖擊的情況下,有引起以力矩剛性為首的軸承剛性不足,旋轉(zhuǎn)體的搖擺量的增大、共振現(xiàn)象的可能性。另外,例如,在裝入主軸電動機(jī)的流體軸承裝置中,不僅要求如上述的力矩剛性的提高,還要求提高旋轉(zhuǎn)精度。與之相對應(yīng),有必要進(jìn)一步高精度地加工形成徑向軸承間隙的軸承構(gòu)件的內(nèi)圓周面及軸構(gòu)件的外圓周面,但是,通常高精度地加工內(nèi)圓周面比高精度地加工外圓周面難,另外,在通常的機(jī)械加工中提高加工精度是有限度的。專利文獻(xiàn)1日本特開2003-239951號公報;專利文獻(xiàn)2日本特開平1H69475號公報;專利文獻(xiàn)3日本特許第3602707號公報;專利文獻(xiàn)4日本特開2005-321089號公報;專利文獻(xiàn)5日本特開2004-132402號公報。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的,其第一課題在于提供一種力矩剛性優(yōu)良、軸承套筒制造容易、且能改善組裝和部件管理的作業(yè)效率的流體軸承裝置。另外,本發(fā)明的第二課題在于提供一種盡可能避免組裝精度引起的軸承性能的降低,并能發(fā)揮高力矩剛性的流體軸承裝置。另外,本發(fā)明的第三課題在于提供一種低成本地提高徑向軸承間隙的寬度精度, 以力矩剛性為首的軸承性能優(yōu)良的流體軸承裝置
為解決上述第一課題,本發(fā)明提供一種流體軸承裝置,其包括軸承套筒,其具有徑向軸承面;軸構(gòu)件,其插入到該軸承套筒的內(nèi)周;以及徑向軸承部,其通過在軸承套筒的徑向軸承面與軸構(gòu)件的外圓周面之間的徑向軸承間隙產(chǎn)生的流體動壓作用,在徑向方向上非接觸支承軸構(gòu)件,所述流體軸承裝置的特征在于,在軸向上配置有多個軸承套筒,且各軸承套筒形成為彼此軸向長度不同。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于將軸承套筒配置于軸向的多個部位,因此,能夠加大徑向軸承部之間的跨距,提高對力矩載荷的負(fù)載能力,且能夠使軸承套筒的制造容易。另外,由于使在軸向配置的多個軸承套筒的軸向長度彼此不同,因此,使得外觀上的差異明顯,可靠地防止組裝錯誤,并能夠?qū)崿F(xiàn)部件管理的簡單化。例如,在將軸承套筒配置于軸向的兩個位置的情況下,從加大徑向軸承部的軸承跨距的觀點出發(fā),慣例為一個軸承套筒的徑向軸承面設(shè)置于與另一個軸承套筒背離一側(cè)的端部內(nèi)周。但是,此時,尤其難以確保軸向尺寸長大化了的一側(cè)的軸承套筒的兩端部間,以及軸承套筒(徑向軸承面)彼此間的同軸度,有給軸承裝置的旋轉(zhuǎn)性能帶來不良影響之虞。因此,在本發(fā)明中提供了在相鄰的兩個軸承套筒中的至少某一個的內(nèi)圓周面上設(shè)有與徑向軸承面同徑的凸部,該凸部位于比徑向軸承面更靠另一個軸承套筒側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠在例如插入組裝銷的情況下,可以確保單體的軸承套筒的兩端部之間以及軸承套筒彼此之間的同軸度,同時容易進(jìn)行組裝作業(yè)。并且,凸部如果形成為具有動壓產(chǎn)生功能的形狀,則導(dǎo)致扭矩提高,因此優(yōu)選形成為不具有動壓產(chǎn)生功能的形狀(例如,帶狀等)。但是,如果能確保不會給旋轉(zhuǎn)性能帶來不良影響程度的同軸,凸部也可以為與徑向軸承面稍不同的直徑。因此,這里所說的“同徑的凸部”也包括直徑稍微不同的凸部。另外,在上述結(jié)構(gòu)中,可以在軸構(gòu)件上設(shè)置向外徑側(cè)突出的突出部,并在突出部的端面與軸承套筒的端面之間設(shè)置推力軸承部,該推力軸承部利用在推力軸承間隙產(chǎn)生的流體動壓作用在軸向上非接觸支承軸構(gòu)件。突出部可以與軸構(gòu)件一體形成,也可以固定于軸構(gòu)件。另外,在推力軸承部的推力軸承間隙產(chǎn)生動壓作用的動壓槽等的動壓產(chǎn)生手段,只要形成于突出部的端面及軸承套筒的端面中的至少某一個上即可。另外,也可以在設(shè)于軸構(gòu)件上的突出部的外周側(cè)形成密封空間。該密封空間具有吸收隨著充滿在軸承裝置內(nèi)部的流體(例如,潤滑油)的溫度變化而引起的容積變化(膨脹/收縮)的功能、即所謂的緩沖功能。另外,作為解決上述第一課題的其他結(jié)構(gòu),本發(fā)明提供了一種流體軸承裝置,其包括軸承構(gòu)件;旋轉(zhuǎn)體,其具有插入到軸承構(gòu)件內(nèi)周的軸構(gòu)件;第一及第二軸承間隙,其形成于軸承構(gòu)件與旋轉(zhuǎn)體之間;第一動壓槽區(qū)域,其在第一推力軸承間隙產(chǎn)生流體動壓;以及第二動壓槽區(qū)域,其在第二推力軸承間隙產(chǎn)生流體動壓,所述流體軸承裝置的特征在于, 軸承構(gòu)件具有在軸向上排列配置的兩個軸承套筒,該兩個軸承套筒都在兩端面具有第一動壓槽區(qū)域和第二動壓槽區(qū)域,且使一個軸承套筒的第一動壓槽區(qū)域面向第一推力軸承間隙,使另一個軸承套筒的第二動壓槽區(qū)域面向第二推力軸承間隙。如上所述,由于軸承構(gòu)件具有兩個軸承套筒,因此能夠增大徑向軸承部的軸承跨距,提高力矩剛性,并能夠使軸承套筒的制造容易化。另外,上述軸承套筒都在兩端面上具有第一動壓槽區(qū)域和第二動壓槽區(qū)域,且使一個軸承套筒的第一動壓槽區(qū)域面向第一推力軸承間隙,使另一個軸承套筒的第二動壓槽區(qū)域面向第二推力軸承間隙,換言之,意味著同
5CN 102537031 A一軸承套筒在軸向上并列兩個。從而,即使不考慮上下的配置也能夠?qū)⒏鬏S承套筒安裝于外殼上,由此,在軸承構(gòu)件的一端側(cè)具備第一推力軸承間隙,另一端側(cè)具備第二推力軸承間隙,能夠更加容易地形成力矩剛性優(yōu)良的流體軸承裝置。另外,能夠?qū)⑤S承套筒集約為一種,相應(yīng)地能夠降低部件單價,還能夠降低部件的管理成本。如果第一動壓槽區(qū)域與第二動壓槽區(qū)域形成為不同的形狀,則可容易地識別各軸承套筒的上下,能夠進(jìn)一步實現(xiàn)安裝的容易化。這里所說的“不同的形狀”是指,除了例如一個排列配置成螺旋形狀的多個動壓槽、另一個排列配置成人字形狀的多個的動壓槽所形成的結(jié)構(gòu)以外,也包括兩者以同種形狀排列配置的動壓槽的槽個數(shù)等不同的結(jié)構(gòu)。如果從提高識別性的觀點考慮,前者的結(jié)構(gòu)優(yōu)選。另外,根據(jù)流體軸承裝置的用途,在第一推力軸承間隙與第二推力軸承間隙所需的壓力不同的情況下,可以與之相對應(yīng)地變更動壓槽的排列圖案。能夠在兩個軸承套筒之間安裝間隔構(gòu)件。該間隔構(gòu)件在例如由含油燒結(jié)金屬形成軸承套筒的情況下,可以用不具有多孔質(zhì)組織的材料(非多孔質(zhì)材料)形成。此時,由于能夠減少包含在軸承裝置中的潤滑油量,因此總油量減少了相應(yīng)量,可實現(xiàn)低成本化。并且, 能夠?qū)?yīng)油量減少的量來相應(yīng)減少密封空間的容積,從而能夠進(jìn)一步擴(kuò)大徑向軸承部的軸承跨距,即能夠進(jìn)一步提高力矩剛性。具有以上結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置能夠在具有該流體軸承裝置、定子線圈和轉(zhuǎn)子磁鐵的電動機(jī)、其中優(yōu)選使用于伴隨高速旋轉(zhuǎn)化和旋轉(zhuǎn)體的重量化,尤其要求高的力矩剛性的電動機(jī)中。另外,為解決上述第二課題,本發(fā)明提供了一種流體軸承裝置,其包括軸承構(gòu)件, 其在內(nèi)周上在軸向上分開設(shè)置有多個徑向軸承面;旋轉(zhuǎn)體,其具有插入到軸承構(gòu)件內(nèi)周的軸構(gòu)件;多個徑向軸承部,其通過在徑向軸承面與軸構(gòu)件的外圓周面之間的徑向軸承間隙產(chǎn)生的流體的動壓作用非接觸支承旋轉(zhuǎn)體,所述流體軸承裝置的特征在于,軸承構(gòu)件具有在軸向上排列配置的多個軸承套筒,包含于多個軸承套筒中的第一軸承套筒上全部設(shè)置多個徑向軸承面,且第一軸承套筒配置在靠近旋轉(zhuǎn)體的軸向重心位置側(cè)。這里,旋轉(zhuǎn)體是指作為流體軸承裝置的主軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的物體整體,意味著例如只要安裝于軸構(gòu)件,并能與軸構(gòu)件一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件就包括它們?nèi)康奈矬w。例如在將流體軸承裝置裝入HDD等盤驅(qū)動裝置使用的情況下,旋轉(zhuǎn)體是指包括軸構(gòu)件、構(gòu)成驅(qū)動部的磁鐵或盤、或?qū)⑦@些磁鐵或盤安裝于軸構(gòu)件的轂等(其他如鉗等)的全部的組合體。另外,將上述流體軸承裝置裝入風(fēng)扇電動機(jī)等使用的情況下,旋轉(zhuǎn)體是指包括軸構(gòu)件、構(gòu)成驅(qū)動部的磁鐵以外的通過轂等固定于軸構(gòu)件的風(fēng)扇等全部的組合體。如上所述,本發(fā)明的特征在于,在構(gòu)成軸承構(gòu)件的多個軸承套筒中,在一個軸承套筒上設(shè)置全部的徑向軸承面,并將該軸承套筒配置在靠近成為被支承體的旋轉(zhuǎn)體的軸向重心位置側(cè)。即,通過將全部的徑向軸承面集約到一個軸承套筒,能夠避免在多個軸承套筒上分別設(shè)置徑向軸承面而引起的同軸度的降低、進(jìn)而軸承剛性的降低。另外,與在多個軸承套筒之間進(jìn)行同軸調(diào)整的情況相比,能格外提高作業(yè)效率,由此實現(xiàn)加工成本的降低。并且, 由于在本發(fā)明中,將該軸承套筒配置在靠近旋轉(zhuǎn)體的軸向重心位置側(cè),換言之,在盡量靠近旋轉(zhuǎn)體的軸向重心位置的部位形成徑向軸承部,因此能夠在符合要支承的旋轉(zhuǎn)體的重心位置的適當(dāng)部位上支承旋轉(zhuǎn)體。由此,能夠補(bǔ)償在多個軸承套筒上分別分開設(shè)置徑向軸承面的情況下徑向軸承部之間的與軸承跨距的差,可以確保高的力矩剛性。作為具體的結(jié)構(gòu),例如能夠例舉在構(gòu)成軸承構(gòu)件的多個軸承套筒中,在內(nèi)周不具有徑向軸承面的第二軸承套筒被配置于第一軸承套筒的軸向一方側(cè)的結(jié)構(gòu)。另外,此時,軸承構(gòu)件也可以具有在內(nèi)周保持多個軸承套筒的外殼,且外殼與第二軸承套筒一體形成。另夕卜,軸承構(gòu)件也可以還包括在內(nèi)周不具有徑向軸承面的第三軸承套筒。此時,第三軸承套筒可以配置于第一軸承套筒的軸向另一方側(cè)。另外,軸承構(gòu)件具有將第二軸承套筒一體形成的外殼的情況下,可以在第二軸承套筒的軸向一方側(cè)配置第一軸承套筒,并在軸向另一方側(cè)配置第三軸承套筒。以進(jìn)一步提高力矩剛性為目標(biāo),可以采用例如在構(gòu)成軸承構(gòu)件的多個軸承套筒的端面中,在位于軸向上最一端側(cè)的第一端面以及在軸向上最遠(yuǎn)離第一端面的第二端面上分別設(shè)置推力軸承面的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)⒏魍屏S承面設(shè)置于在軸承構(gòu)件的軸向上盡可能分離開的位置上。由此,能夠盡可能增大與旋轉(zhuǎn)體之間形成的推力軸承部的軸向分開距離,可以實現(xiàn)力矩剛性的進(jìn)一步提高。另外,為解決上述第三課題,本發(fā)明提供了一種流體軸承裝置,其包括軸承構(gòu)件; 旋轉(zhuǎn)體,其具有插入到軸承構(gòu)件內(nèi)周的軸構(gòu)件;徑向軸承部,其通過在軸承構(gòu)件與軸構(gòu)件之間形成的徑向軸承間隙產(chǎn)生的流體膜在徑向上支承具有軸構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)體,所述流體軸承裝置的特征在于,徑向軸承間隙的間隙寬度在軸向上不同,在該間隙寬度大的寬度寬部和間隙寬度小的寬度窄部中使寬度窄部配置于旋轉(zhuǎn)體的重心位置側(cè),使軸承構(gòu)件的至少面向徑向軸承間隙的區(qū)域形成在由析出金屬構(gòu)成的電鑄部上。并且,這里所說的“旋轉(zhuǎn)體”是指包括全部安裝于軸構(gòu)件,并可與軸構(gòu)件一體旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的物體。例如,在裝入HDD等主軸電動機(jī)使用的情況下,旋轉(zhuǎn)體是指包括軸構(gòu)件、設(shè)于軸構(gòu)件的盤轂以及固定于盤轂的磁鐵或盤、 進(jìn)而鉗等全部的物體。另外,在例如裝入風(fēng)扇電動機(jī)使用的情況下,旋轉(zhuǎn)體是指包括軸構(gòu)件、通過轂等固定于軸構(gòu)件的風(fēng)扇、磁鐵等全部的物體。通常,隨著徑向軸承間隙的間隙寬度變小,形成于徑向軸承間隙的流體膜的剛性 (軸承剛性)變高。因此,如上所述,使徑向軸承間隙的間隙寬度在軸向上不同,在該間隙寬度大的寬度寬部與間隙寬度小的寬度窄部中,如果將寬度窄部配置于旋轉(zhuǎn)體的重心位置側(cè),則在旋轉(zhuǎn)體的重心附近能夠提高軸承剛性,另一方面,在遠(yuǎn)離重心區(qū)域能夠降低軸承剛性。由此,能夠同時實現(xiàn)軸承剛性的確保和低扭矩化,并能夠提高旋轉(zhuǎn)體的支承精度。另夕卜,也能夠縮短徑向軸承部的軸承中心與旋轉(zhuǎn)體的重心位置的間隔距離,并能夠提高力矩剛性。上述結(jié)構(gòu)能夠通過以下方式獲得,例如,在面向徑向軸承間隙的軸向區(qū)域上,使軸構(gòu)件形成為直徑一定的同時使軸承構(gòu)件形成為不同直徑、或者使軸構(gòu)件形成為不同直徑的同時使軸承構(gòu)件形成為直徑一定。另外,本發(fā)明的特征在于,軸承構(gòu)件的至少面向徑向軸承間隙的區(qū)域(所謂的徑向軸承面)設(shè)置在析出金屬構(gòu)成的電鑄部上。電鑄部能夠基于電解鍍(電鍍)、或無電解鍍 (化學(xué)鍍)方法形成。在該方法的特性方面,對電鑄部的析出開始側(cè)的面而言,由于形成其的靠模的表面形狀形成為以微米級的等級被高精度地轉(zhuǎn)印的致密面,因此,如果以規(guī)定的形狀精度加工靠模的表面,則不實施特別的精加工等就可容易地提高軸承構(gòu)件的內(nèi)圓周面精度。因此,只要在電鑄部、尤其是其析出開始面上設(shè)置徑向軸承面,則能夠容易且低成本地提高徑向軸承間隙的寬度精度。另外,如果采用該結(jié)構(gòu),由于徑向軸承面為金屬面,因此能夠抑制伴隨溫度變化的徑向軸承面的特性變化,并盡可能地抑制旋轉(zhuǎn)精度的降低。在上述結(jié)構(gòu)中,能確保所需旋轉(zhuǎn)精度的徑向軸承間隙的間隙寬度能夠以徑向軸承間隙的最小直徑間隙δ相對于軸構(gòu)件的軸徑d之比δ/d來定義,根據(jù)本發(fā)明人的驗證可知,比δ/d優(yōu)選在1/1000彡δ/d彡1/250范圍內(nèi)。其理由如下所述。首先,比δ /d的下限值1/1000能夠根據(jù)靠?;蜉S構(gòu)件的外圓周面及電鑄部內(nèi)圓周面的圓度、圓柱度等導(dǎo)出。即當(dāng)直徑間隙S小于軸構(gòu)件的外圓周面或軸承構(gòu)件的內(nèi)圓周面的圓度、圓柱度時,在軸構(gòu)件與軸承構(gòu)件之間產(chǎn)生接觸,難以確保規(guī)定的性能。雖可進(jìn)一步提高軸構(gòu)件的外圓周面或軸承構(gòu)件的內(nèi)圓周面的圓度等,但是,伴隨高精度化不可避免會引起成本提高。因此,在考慮功能方面與成本方面的平衡時,比δ/d優(yōu)選1/1000以上。 另一方面,比S/d的上限值1/250能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)精度或力矩剛性的觀點導(dǎo)出。S卩,如果加大徑向軸承間隙的最小直徑間隙δ,則不能確保所需的軸承剛性、力矩剛性,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)精度惡化或軸構(gòu)件與軸承構(gòu)件接觸等的不良現(xiàn)象。因此,比S/d優(yōu)選采用1/250以下。另外,在上述結(jié)構(gòu)中,根據(jù)本發(fā)明人的積極研究發(fā)現(xiàn),例如在徑向軸承間隙的一端設(shè)置寬度寬部,在另一端設(shè)置寬度窄部,并從寬度寬部到寬度窄部使間隙寬度遞減的情況下,徑向軸承間隙的軸向長度L與徑向軸承間隙的軸向全長的半徑間隙的減少量ε之比 ε/L,換言之傾斜度ε/L優(yōu)選為1/1000彡ε/L彡1/500。其原因在于,當(dāng)比ε/L的值小于1/1000時,難以充分獲得上述的軸承剛性的提高效果及扭矩降低效果。另一方面,當(dāng)大于1/500時,寬度寬部的值過大,有導(dǎo)致軸承剛性不足、旋轉(zhuǎn)精度惡化的可能性。另外,在軸承構(gòu)件成形時靠模的勉強(qiáng)拔出程度變大,導(dǎo)致徑向軸承面損傷的風(fēng)險提高。在上述流體軸承裝置,可以設(shè)置用于在徑向軸承間隙產(chǎn)生流體動壓的動壓產(chǎn)生部,由此,能夠用旋轉(zhuǎn)精度優(yōu)良的動壓軸承構(gòu)成徑向軸承部。動壓產(chǎn)生部可以設(shè)置于電鑄部的內(nèi)圓周面或軸構(gòu)件的外圓周面,但僅通過預(yù)先在電鑄加工中使用的靠模表面上設(shè)置與動壓產(chǎn)生部對應(yīng)的模部,就能夠容易且高精度地形成動壓產(chǎn)生部。因此,動壓產(chǎn)生部相比于設(shè)置在軸構(gòu)件的外圓周面上,更優(yōu)選設(shè)置于電鑄部的內(nèi)圓周面。動壓產(chǎn)生部可以采用傾斜槽、 軸向槽、或圓弧面等公知的各種形狀。并且,在設(shè)置有這種動壓產(chǎn)生部的情況下,在形成于軸承構(gòu)件的內(nèi)圓周面與軸構(gòu)件的外圓周面之間的間隙中的,面向動壓產(chǎn)生部的區(qū)域在本申請中被稱作徑向軸承間隙。發(fā)明效果如上所述,通過沿軸向配置多個軸承套筒,且各軸承套筒形成為彼此軸向長度不同,由此,能夠提供力矩剛性優(yōu)良、軸承套筒制造容易,且能改善組裝和部件管理的作業(yè)效率的流體軸承裝置。另外,如上所述,通過采用如下結(jié)構(gòu)軸承構(gòu)件具有在軸向上排列配置的兩個軸承套筒,該兩個軸承套筒都在兩端面具有第一動壓槽區(qū)域和第二動壓槽區(qū)域,且使一個軸承套筒的第一動壓槽區(qū)域面向第一推力軸承間隙,使另一個軸承套筒的第二動壓槽區(qū)域面向第二推力軸承間隙,由此,能夠提供力矩剛性優(yōu)良、軸承套筒制造容易,且能改善組裝和部件管理的作業(yè)效率的流體軸承裝置。另外,如上所述,在軸承構(gòu)件上設(shè)置在軸向上排列配置的多個軸承套筒,包含于多個軸承套筒中的第一軸承套筒上全部設(shè)置多個徑向軸承面,且第一軸承套筒配置在靠近旋轉(zhuǎn)體的軸向重心位置側(cè),由此,能夠提供一種盡可能地避免組裝精度引起的軸承性能的降低,能發(fā)揮高力矩剛性的流體軸承裝置。另外,如上所述,徑向軸承間隙的間隙寬度在軸向上不同,在該間隙寬度大的寬度寬部和間隙寬度小的寬度窄部中,使寬度窄部配置于旋轉(zhuǎn)體的重心位置側(cè),使軸承構(gòu)件的至少面向徑向軸承間隙的區(qū)域形成在由析出金屬構(gòu)成的電鑄部上,由此,能夠低成本地提供徑向軸承面的寬度精度高,以力矩剛性為首的軸承性能優(yōu)良的流體軸承裝置。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的流體軸承裝置的第一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖2㈧是表示將軸承套筒固定于外殼的狀態(tài)的俯視圖,⑶是表示其剖面圖,(C) 是表示其仰視圖。圖3(A)是表示軸承套筒的組裝工序的概略圖,(B)是表示外殼的上方部分的放大剖面圖。圖4是表示第一實施方式的流體軸承裝置的第二結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖5是示意地表示裝入有流體軸承裝置的主軸電動機(jī)的剖面圖。圖6是示意地表示裝入有流體軸承裝置的風(fēng)扇電動機(jī)的剖面圖。圖7是示意地表示裝入有流體軸承裝置的主軸電動機(jī)的剖面圖。圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的流體軸承裝置的第一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖9 (A)是軸承套筒的縱剖面圖,(B)是表示軸承套筒的上側(cè)端面的圖,(C)是表示軸承套筒的下側(cè)端面的圖。圖10是表示第二實施方式的流體軸承裝置的第二結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖11是表示軸承套筒的其他結(jié)構(gòu)例的縱剖面圖。圖12是示意地表示裝入有流體軸承裝置的風(fēng)扇電動機(jī)的剖面圖。圖13是示意地表示裝入有流體軸承裝置的主軸電動機(jī)的剖面圖。圖14是表示本發(fā)明的第三實施方式的流體軸承裝置的第一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖15是軸承構(gòu)件的剖面圖。圖16是從箭頭a方向看圖15所示的軸承構(gòu)件的端視圖。圖17是從箭頭b方向看圖15所示的軸承構(gòu)件的端視圖。圖18是表示軸承構(gòu)件的其他結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖19是表示軸承構(gòu)件的其他結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖20是表示第三實施方式的流體軸承裝置的第二結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖21是表示本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置的第一結(jié)構(gòu)例的含軸剖面圖。圖22表示軸承構(gòu)件的剖面圖。圖23㈧是靠模的立體圖,⑶是表示對靠模實施掩蔽(masking)的狀態(tài)的立體圖,(C)是電鑄構(gòu)件的立體圖。圖M是插入成形之后的軸承構(gòu)件的剖面圖。圖25是表示第四實施方式的流體軸承裝置的第二結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖沈是表示第四實施方式的流體軸承裝置的第三結(jié)構(gòu)例的剖面圖。圖27是表示第四實施方式的流體軸承裝置的第四結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
圖28是用多圓弧軸承構(gòu)成徑向軸承部的情況的含軸剖面圖。圖四是用多圓弧軸承構(gòu)成徑向軸承部的情況的含軸剖面圖。圖30是用多圓弧軸承構(gòu)成徑向軸承部的情況的含軸剖面圖。圖31是用階式止推軸承構(gòu)成徑向軸承部的情況的含軸剖面圖。圖中1,21-流體軸承裝置,2-外殼,3-第一軸承套筒,4_第二軸承套筒,5_軸構(gòu)件,6、 7-密封構(gòu)件,8-間隔構(gòu)件,A、A’ -徑向軸承面,B-凸部,Ll-第一軸承套筒的軸向長度, L2-第二軸承套筒的軸向長度,P-組裝銷,RU R2-徑向軸承部,Tl、T2-推力軸承部,Si、 S2-密封空間,101-流體軸承裝置,102-軸構(gòu)件,104-定子線圈,105-轉(zhuǎn)子磁鐵,107-外殼, 108-軸承構(gòu)件,109、110-密封構(gòu)件,181-軸承套筒,182-間隔構(gòu)件,81al、81bl、81cl_動壓槽,Rl 1、Rl2-徑向軸承部,T11、T12-推力軸承部,S11、S12-密封空間,201-流體軸承裝置, 202-旋轉(zhuǎn)體,203-轂,206-軸構(gòu)件,207,208-密封構(gòu)件,209-軸承構(gòu)件,210-外殼,211-第一軸承套筒,212-第二軸承套筒,A21、A22-徑向軸承面,B21、C21-推力軸承面,R21、R22-徑向軸承部,T21、T22-推力軸承部,301、321、331、341-流體軸承裝置,302-旋轉(zhuǎn)體,303-軸構(gòu)件,304-轉(zhuǎn)子,305-軸承構(gòu)件,306-電鑄部,307-遮蓋部,308、309-徑向軸承面,311-靠模,312-掩蔽部,Crl、Cr2、Cr3_徑向軸承間隙,Dl-(徑向軸承間隙的)寬度窄部,D2_(徑向軸承間隙的)寬度寬部,L-徑向軸承間隙的軸向長度,R31、R32-徑向軸承部,T3-推力軸承部,S3-密封空間,d-軸構(gòu)件的軸徑。
具體實施例方式以下,基于圖1 圖6對本發(fā)明的第一實施方式的流體軸承裝置及具備該裝置的電動機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說明。并且,以下說明中的“上下”方向僅簡單地表示各圖中的上下方向, 并不是限定流體軸承裝置的設(shè)置方向和使用方式等,且對于圖7以后所示的本發(fā)明的其他實施方式也同樣。圖1表示本發(fā)明的第一實施方式的流體軸承裝置的一結(jié)構(gòu)例。該圖所示的流體軸承裝置1在被裝入HDD的電動機(jī)中支承主軸的旋轉(zhuǎn)。該流體軸承裝置1包括如下主要結(jié)構(gòu)部件外殼2 ;以在軸向上相互分開的位置被固定在外殼2上的多個、這里為兩個軸承套筒 (第一軸承套筒3、第二軸承套筒4);配置于該第一、第二軸承套筒3、4之間的間隔構(gòu)件8 ; 被插入到第一、第二軸承套筒3、4內(nèi)周的軸構(gòu)件5。如后所述,在第一軸承套筒3的內(nèi)圓周面3a和軸構(gòu)件5的外圓周面如之間設(shè)有第一徑向軸承部R1,在第二軸承套筒4的內(nèi)圓周面如與軸構(gòu)件5的外圓周面如之間設(shè)有第二徑向軸承部R2。另外,在第一軸承套筒3的上側(cè)端面北與密封構(gòu)件6的下側(cè)端面6b 之間設(shè)有第一推力軸承部Tl,在第二軸承套筒4的下側(cè)端面4b與密封構(gòu)件7的上側(cè)端面 7b之間設(shè)有第二推力軸承部T2。外殼2例如對樹脂材料進(jìn)行注射成形而形成為大致圓筒狀,固定第一、第二軸承套筒3、4及間隔構(gòu)件8的第一內(nèi)圓周面7a形成為筆直的圓筒面。另外,在第一內(nèi)圓周面7a 的兩端部設(shè)有直徑大于第一內(nèi)圓周面7a的第二、第三內(nèi)圓周面2b、2c,第二、第三內(nèi)圓周面 2b、2c通過臺階面2dJe分別與第一內(nèi)圓周面加相連。作為在形成外殼2的樹脂材料中使用的基礎(chǔ)樹脂,只要是能注射成形,不管非
10結(jié)晶性樹脂/結(jié)晶性樹脂均可使用,例如,作為非結(jié)晶性樹脂可以使用聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚苯基砜(PPSU)、聚醚酰亞胺(PEI)等,作為結(jié)晶性樹脂可以使用液晶聚合物 (LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫(PPQ等。當(dāng)然這些只不過是一例,考慮使用環(huán)境等也可以使用其他的基礎(chǔ)樹脂。另外,填充到上述基礎(chǔ)樹脂中的填充材料的種類也沒有特別限定,例如作為填充材料可以使用玻璃纖維等纖維狀填充材料,鈦酸鉀等晶須狀填充材料,云母等鱗片狀填充材料,碳化纖維、炭黑、石墨、碳納米材料、金屬粉末等纖維狀或粉末狀的導(dǎo)電性填充材料。這些填充材料可以單獨使用或?qū)煞N以上混合使用。另外,也可以使用黃銅或鋁合金等軟質(zhì)金屬材料、其他金屬材料形成外殼7。軸構(gòu)件5由不銹鋼等金屬材料形成,整體構(gòu)成為大致同徑的軸狀。在該軸構(gòu)件5 上利用適當(dāng)?shù)墓潭ㄊ侄卫缯辰踊驂喝胝辰?壓入與粘接并用)固定有作為突出部的環(huán)狀密封構(gòu)件6、7。所述密封構(gòu)件6、7形成為從軸構(gòu)件5的外圓周面fe向外徑側(cè)突出的形態(tài), 并分別被收容于外殼2的第二、第三內(nèi)圓周面2b、2c的內(nèi)周側(cè)。另外,為提高基于粘接劑的固定強(qiáng)度,在密封構(gòu)件6、7的固定位置所在的軸構(gòu)件5的外圓周面fe上設(shè)有成為粘接劑儲存部的圓周槽fel、fe2。并且,密封構(gòu)件6、7還可以由黃銅等軟制金屬材料或其他金屬材料形成,也可以由樹脂材料形成。另外,密封構(gòu)件6、7中的一個可以與軸構(gòu)件5—體形成。在密封構(gòu)件6的外圓周面6a與外殼2的第二內(nèi)圓周面2b之間形成有規(guī)定容積的密封空間Si,密封構(gòu)件7的外圓周面7a與外殼2的第三內(nèi)圓周面2c之間形成有規(guī)定容積的密封空間S2。在本實施方式中,密封構(gòu)件6的外圓周面6a及密封構(gòu)件7的外圓周面7a 分別形成為朝向外殼2的外部側(cè)逐漸縮徑的錐面狀。因此,密封空間Si、S2呈朝向外殼2 的內(nèi)部側(cè)逐漸縮小的錐形狀。第一、第二軸承套筒3、4均由例如燒結(jié)金屬構(gòu)成的多孔質(zhì)體、尤其以銅為主成分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀,分別通過壓入、粘接或壓入粘接等手段被固定于外殼2的第一內(nèi)圓周面加上。并且,軸承套筒3、4也可以由燒結(jié)金屬以外的銅合金等的金屬材料形成。第一、第二軸承套筒3、4形成為彼此在軸向上的長度不同,在本結(jié)構(gòu)例中,形成為第一軸承套筒3的軸向長度Ll大于第二軸承套筒4的軸向長度L2(L1 > L2)。如圖2(B)所示,在第一軸承套筒3的內(nèi)圓周面3a上形成有成為第一徑向軸承部 Rl的徑向軸承面A的區(qū)域,在該徑向軸承面A上形成有人字形狀的動壓槽3al。該徑向軸承面A形成于與第二軸承套筒4背離一側(cè)(上側(cè))的端部上。另外,在第一軸承套筒3的內(nèi)圓周面3a中的,與徑向軸承面A在軸向上隔離的相反側(cè)(下側(cè))的端面形成有帶狀的凸部B。該凸部B形成為與劃分形成動壓槽3al的峰部大致相同直徑。如圖2(A)所示,在第一軸承套筒3的上側(cè)端面北的一部分或全部環(huán)狀區(qū)域上形成有成為第一推力軸承部Tl的推力軸承面的區(qū)域,在該推力軸承面上形成有人字形狀的動壓槽北1。并且,在外圓周面3d上形成有在圓周方向等間隔配置的多個(圖示例為3個) 軸向槽3dl。 另外,如圖2 (B)所示,在第二軸承套筒4的內(nèi)圓周面如上形成有成為第二徑向軸承部R2的徑向軸承面A’的區(qū)域,在該徑向軸承面A’上形成有人字形狀的動壓槽如1。另夕卜,如圖2(C)所示,在第二軸承套筒4的下側(cè)端面4b的一部分或全部環(huán)狀區(qū)域上形成有成為第二推力軸承部T2的推力軸承面的區(qū)域,在該推力軸承面上形成有人字形狀的動壓槽4bl。并且,在外圓周面4d上形成有在圓周方向等間隔配置的多個(圖示為3個)軸向槽 4dl。在第一、第二軸承套筒3、4之間安裝有例如由黃銅或鋁等軟質(zhì)金屬、樹脂材料或燒結(jié)金屬等形成的圓筒狀的間隔構(gòu)件8,間隔構(gòu)件8通過壓入、粘接或壓入粘接等手段被固定于外殼2的第一內(nèi)圓周面加。間隔構(gòu)件8的內(nèi)圓周面8a形成為比兩軸承套筒3、4的內(nèi)圓周面3a、4a的直徑稍大,并在軸構(gòu)件5旋轉(zhuǎn)時(軸承運轉(zhuǎn)時)不與軸構(gòu)件5之間形成徑向軸承間隙。并且,在外圓周面8d上形成有在圓周方向等間隔配置的多個(例如3個)軸向槽8dl。由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)成的流體軸承裝置1例如按如下工序組裝。首先,將第一、第二軸承套筒3、4及間隔構(gòu)件8按圖2所示的樣式固定于外殼2的第一內(nèi)圓周面加上。利用例如圖3(A)所示的組裝銷P來確保固定時的兩軸承套筒3、4之間同軸。這時,由于在第一軸承套筒3的內(nèi)圓周面3a上,在遠(yuǎn)離徑向軸承面A的下端部側(cè)設(shè)有與徑向軸承面A大致同徑的凸部B,因此不會使第一軸承套筒3的姿勢惡化,并能可靠地確保其兩端部間的同軸。而且,通過使用該組裝銷,能可靠地確保第一、第二軸承套筒3、 4之間的同軸。另外,在兩軸承套筒3、4及間隔構(gòu)件8向外殼2固定時,如放大的圖3⑶所示,以第一軸承套筒3的上側(cè)端面北與外殼2的上側(cè)臺階面2d處于同一面或成為從臺階面2d以微小的尺寸S 2突出的狀態(tài)的方式,在調(diào)整第一軸承套筒3的軸向位置的狀態(tài)下固定在內(nèi)圓周面加上。如該圖所示,在使第一軸承套筒3的上側(cè)端面北從臺階面2d突出尺寸δ 2 的情況下,密封構(gòu)件6的下側(cè)端面6b和臺階面2f之間的軸向尺寸大于第一推力軸承部Tl 的推力軸承間隙的寬度51。另外,雖未圖示但第二軸承套筒4也在進(jìn)行與第一軸承套筒3 同樣的位置調(diào)整的狀態(tài)下固定于外殼2的第一內(nèi)圓周面加。以上述的方式調(diào)整兩軸承套筒3、4的軸向位置并固定于外殼2的內(nèi)圓周面加的結(jié)果是,如圖1及圖2所示,有時在第一軸承套筒3的下側(cè)端面3c與間隔構(gòu)件8的上側(cè)端面8b之間和第二軸承套筒4的上側(cè)端面如與間隔構(gòu)件8的下側(cè)端面8c之間存在微小的間隙。并且,根據(jù)第一、第二軸承套筒3、4及間隔構(gòu)件8與外殼2的內(nèi)圓周面加的軸向尺寸也存在上述間隙僅在軸承套筒3、4中的一方側(cè)出現(xiàn)的情況?;蛘?,也存在軸承套筒3、4 雙方都與間隔構(gòu)件8抵接的情況。下面,將軸構(gòu)件5插入第一、第二軸承套筒3、4的內(nèi)圓周面3a3a及間隔構(gòu)件8的內(nèi)圓周面8a,將密封構(gòu)件6、7固定于軸構(gòu)件5的規(guī)定位置。并且,密封構(gòu)件6、7中的任一方可以在插入前預(yù)先固定在軸構(gòu)件5上,還可以與軸構(gòu)件5 —體形成。經(jīng)過上述工序組裝完成之后,向被密封構(gòu)件6、7密封的外殼2的內(nèi)部空間、也包括兩軸承套筒3、4的內(nèi)部氣孔(多孔質(zhì)體組織的內(nèi)部氣孔)中,例如填充潤滑油作為潤滑流體。潤滑油的填充例如可以通過如下這樣進(jìn)行將組裝完成的流體軸承裝置1在真空槽內(nèi)浸漬到潤滑油中,之后,向大氣壓開放。在上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1中,當(dāng)軸構(gòu)件5旋轉(zhuǎn)時,第一軸承套筒3的內(nèi)圓周面 3a的徑向軸承面A與軸構(gòu)件5的外圓周面fe隔著徑向軸承間隙對置。在徑向軸承面A中, 充滿在徑向軸承間隙中的潤滑油在動壓槽3al的動壓作用下提高其壓力,通過該壓力對軸構(gòu)件2進(jìn)行非接觸支承,使其在徑向上旋轉(zhuǎn)自如。另外,在本結(jié)構(gòu)例中,在凸部B與軸構(gòu)件5的外圓周面fe之間形成有徑向軸承間隙,在該徑向軸承間隙,由從第一軸承套筒3滲出的油形成油膜,利用該油膜在徑向上支承軸構(gòu)件5,使其旋轉(zhuǎn)自如。由此,由動壓軸承及正圓軸承構(gòu)成對軸構(gòu)件5進(jìn)行支承并使其在徑向上旋轉(zhuǎn)自如的第一徑向軸承部Rl。在第二軸承套筒4也通過徑向軸承面A’構(gòu)成動壓軸承,并構(gòu)成對軸構(gòu)件5進(jìn)行支承并使其在徑向上旋轉(zhuǎn)自如的第二徑向軸承部R2。另外,當(dāng)軸構(gòu)件5旋轉(zhuǎn)時,第一軸承套筒3的上側(cè)端面北的推力軸承面與密封構(gòu)件6的下側(cè)端面6b隔著規(guī)定的推力軸承間隙對置,第二軸承套筒4的下側(cè)端面4b的推力軸承面與密封構(gòu)件7的上側(cè)端面7b隔著規(guī)定的推力軸承間隙對置。并且,伴隨著軸構(gòu)件2 的旋轉(zhuǎn),充滿在各推力軸承間隙中的潤滑油通過動壓槽:3bl、4bl的動壓作用提高其壓力, 并在兩軸向上對軸構(gòu)件5進(jìn)行非接觸支承,并使其旋轉(zhuǎn)自如。由此,形成對軸構(gòu)件5進(jìn)行非接觸支承并使其在兩軸向上旋轉(zhuǎn)自如的第一推力軸承部Tl和第二推力軸承部T2。另外,當(dāng)軸構(gòu)件5旋轉(zhuǎn)時,如上所述,由于密封構(gòu)件6的外圓周面6a側(cè)與密封構(gòu)件 7的外圓周面7a側(cè)形成的密封空間S1、S2呈向外殼2的內(nèi)部側(cè)逐漸縮小的錐形狀,因此兩密封空間Si、S2內(nèi)的潤滑油通過基于毛細(xì)管力引起的吸入作用和基于旋轉(zhuǎn)時離心力引起的吸入作用,被吸入向密封空間變窄的方向、即外殼2的內(nèi)部側(cè)。由此,有效地防止?jié)櫥蛷耐鈿?內(nèi)部漏出。另外,密封空間S1、S2具有緩沖功能,即吸收伴隨著在外殼2的內(nèi)部空間中填充的潤滑油的溫度變化而帶來的容積變化量,在設(shè)想的溫度變化范圍內(nèi),潤滑油的油面始終位于密封空間S1、S2內(nèi)。另外,利用由第一軸承套筒3的軸向槽3dl形成的流體通路、由第二軸承套筒4的軸向槽4dl形成的流體通路、由間隔構(gòu)件8的軸向槽8dl形成的流體通路、各軸承間隙(第一徑向軸承部Rl及第二徑向軸承部R2的徑向軸承間隙、第一推力軸承部Tl及第二推力軸承部T2的推力軸承間隙)以及間隔構(gòu)件8的內(nèi)圓周面8a與軸構(gòu)件5的外圓周面fe之間的間隙,在外殼2的內(nèi)部形成連續(xù)的循環(huán)通路。并且,填充在外殼2的內(nèi)部空間中的潤滑油通過該循環(huán)通路流動循環(huán),由此,保持潤滑油的壓力平衡,同時防止伴隨局部產(chǎn)生負(fù)壓而生成氣泡以及因生成氣泡引起的潤滑油的泄露或振動的發(fā)生等。另外,由第一軸承套筒3的軸向槽3dl形成的流體通路的一端和由第二軸承套筒4的軸向槽4dl形成的流體通路的一端分別與成為大氣開放側(cè)的密封空間Si、S2連通。因此,即使在由于某種理由在潤滑油中混入有氣泡的情況下,由于在伴隨潤滑油循環(huán)時向外部氣體開放側(cè)排出氣泡,因此更加有效地防止由于氣泡引起的不良影響。此外,雖未圖示但形成在兩軸承套筒3、4及間隔構(gòu)件8和外殼2之間的軸向的流體通路也可以通過在外殼2的內(nèi)圓周面加上設(shè)置軸向槽來形成。如果采用以上所示的結(jié)構(gòu),則能夠加大徑向軸承部Rl、R2之間的軸向跨距來提高對于力矩載荷的負(fù)載能力,另一方面,由于能夠防止各個軸承套筒的長大化,因此能夠容易制造所希望的精度的軸承套筒3、4。另外,由于第一軸承套筒3和第二軸承套筒4的軸向長度彼此不同,因此在外觀上的差異明顯,能可靠地防止組裝失誤,并且還能夠?qū)崿F(xiàn)部件管理的簡單化。并且,在本結(jié)構(gòu)例中,在使軸向長度長大化了的第一軸承套筒3的內(nèi)圓周面3a中, 由于在遠(yuǎn)離徑向軸承面A的軸向下端部形成有與徑向軸承面A同徑的凸部B,因此,組裝時能夠在徑向軸承面A、A’之間可靠地確保同軸,能夠防止因這種精度降低而引起的軸承性能的降低。并且,以上針對將凸部B形成為遍及內(nèi)圓周面3a的全周且連續(xù)的帶狀的情況進(jìn)行了說明,但只要能夠可靠地確保軸承套筒的同軸,也可以將凸部B例如斷續(xù)地設(shè)置在圓周方向上。圖4表示本發(fā)明的第一實施方式的流體軸承裝置的其他結(jié)構(gòu)例(第二結(jié)構(gòu)例)。 該圖所示的流體軸承裝置21與上述流體軸承裝置1的主要不同點在于外殼2的內(nèi)圓周面 2a以均一直徑延伸到外殼2的端面這一點和伴隨于此密封構(gòu)件6、7形成為比較小的直徑這一點。在該結(jié)構(gòu)中,與第一結(jié)構(gòu)例的流體軸承裝置1相比,具有能夠使外殼2的形狀簡單化、且小徑化的優(yōu)點。并且,在該結(jié)構(gòu)例中,軸承套筒3的下側(cè)端面3c與間隔部2c的上側(cè)端面2c2抵接,軸承套筒4的上側(cè)端面如與間隔部2c的下側(cè)端面2c3抵接。其他內(nèi)容基于第一結(jié)構(gòu)例,因此標(biāo)注共同的參照符號并省略重復(fù)說明。在以上的說明中,作為徑向軸承部R1、R2及推力軸承部T1、T2的動壓產(chǎn)生手段例示了人字形狀的動壓槽,但也可以為螺旋形狀或其他形狀的動壓槽。或者,作為動壓產(chǎn)生手段可以采用所謂的階式止推軸承(step bearing)或多圓弧軸承。圖5示意地表示裝入本發(fā)明的第一實施方式的流體軸承裝置中的圖1所示的流體軸承裝置1的信息設(shè)備用主軸電動機(jī)的一結(jié)構(gòu)例。該主軸電動機(jī)例如用于服務(wù)器用HDD,其包括流體軸承裝置1 ;安裝于流體軸承裝置1的軸構(gòu)件5上的轉(zhuǎn)子(盤轂)12以及例如隔著半徑方向(徑向)間隙對置的定子線圈10及轉(zhuǎn)子磁鐵11。定子線圈10安裝于支承架9 的外周,轉(zhuǎn)子磁鐵11安裝于盤轂12的內(nèi)周。流體軸承裝置1的外殼2安裝在支承架9的內(nèi)周。在盤轂12上保持有一張或多張磁盤等盤D。當(dāng)對定子線圈10通電時,在定子線圈 10與轉(zhuǎn)子磁鐵11之間的電磁力的作用下轉(zhuǎn)子磁鐵11旋轉(zhuǎn),由此,盤轂12及保持于盤轂12 上的盤D與軸構(gòu)件5—體旋轉(zhuǎn)。并且,以上進(jìn)行了說明的流體軸承裝置并不限定于HDD等盤裝置用的主軸電動機(jī),也能夠優(yōu)選使用在要求高速旋轉(zhuǎn)、高的對力矩載荷的負(fù)載能力的電動機(jī),例如風(fēng)扇電動機(jī)中。圖6示意地表示裝入本發(fā)明的第一實施方式的流體軸承裝置1的風(fēng)扇電動機(jī)的一例,其中隔著半徑方向(徑向)間隙使定子線圈10及轉(zhuǎn)子磁鐵11對置的所謂徑向間隙型風(fēng)扇電動機(jī)的一例。圖示例的電動機(jī)主要在以下方面與圖5所示的主軸電動機(jī)結(jié)構(gòu)不同 在軸構(gòu)件5的上端外周固定的定子13在外圓周面具有葉片這一點、支承架9作為收容電動機(jī)的各結(jié)構(gòu)部件的殼體發(fā)揮功能這一點。并且,其他內(nèi)容基于圖5所示的主軸電動機(jī),因此標(biāo)注共同的參照符號并省略重復(fù)說明。以下,基于圖7 圖12對本發(fā)明的第二實施方式的流體軸承裝置及具備該裝置的電動機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖7示意地表示裝入有本發(fā)明的第二實施方式的流體軸承裝置的信息設(shè)備用主軸電動機(jī)的一結(jié)構(gòu)例。該主軸電動機(jī)用于HDD等盤驅(qū)動裝置,其包括流體軸承裝置101 ; 安裝于軸構(gòu)件102上的轉(zhuǎn)子(盤轂)103以及例如隔著半徑方向間隙對置的定子線圈104 及轉(zhuǎn)子磁鐵105。定子線圈104安裝于支承架106的外周,轉(zhuǎn)子磁鐵105安裝于盤轂103的內(nèi)周。流體軸承裝置1的外殼107安裝在支承架106的內(nèi)周。在盤轂103上保持有一張或多張磁盤等盤D11。當(dāng)對定子線圈104通電時,利用定子線圈104與轉(zhuǎn)子磁鐵105之間的電磁力使轉(zhuǎn)子磁鐵105旋轉(zhuǎn),由此,盤轂103及保持于盤轂103上的盤Dll與軸構(gòu)件102 —體旋轉(zhuǎn)。圖8表示本發(fā)明的第二實施方式的流體軸承裝置的一構(gòu)成例。該流體軸承裝置 101具備如下主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件固定側(cè)的軸承構(gòu)件108以及具有插入到軸承構(gòu)件108內(nèi)周的軸構(gòu)件102的旋轉(zhuǎn)側(cè)的旋轉(zhuǎn)體。在本結(jié)構(gòu)例中,旋轉(zhuǎn)體由軸構(gòu)件102以及在軸構(gòu)件102上分開設(shè)置在軸向上兩處的密封構(gòu)件109、110構(gòu)成。另外,在本結(jié)構(gòu)例中,軸承構(gòu)件108包括 在軸向上分開配置的兩個軸承套筒181、181 ;安裝于兩軸承套筒181、181之間的間隔構(gòu)件 182 ;在內(nèi)周固定有兩軸承套筒181、181及間隔構(gòu)件182的外殼107。圖8所示的流體軸承裝置101中,如后所述,在上側(cè)軸承套筒181的內(nèi)圓周面181a 與軸構(gòu)件102的外圓周面10 之間設(shè)有第一徑向軸承部R11,在下側(cè)軸承套筒181的內(nèi)圓周面181a與軸構(gòu)件102的外圓周面10 之間設(shè)有第二徑向軸承部R12。另外,在上側(cè)軸承套筒181的上側(cè)端面181b與密封構(gòu)件109的下側(cè)端面109b之間設(shè)有第一推力軸承部T11, 在下側(cè)軸承套筒181的下側(cè)端面181c與密封構(gòu)件110的上側(cè)端面IlOb之間設(shè)有第二推力軸承部T12。軸構(gòu)件102由不銹鋼等金屬材料形成。軸構(gòu)件102整體構(gòu)成為大致同徑的軸狀, 其中間部分形成有比其他部分直徑略小的避讓部102b。在軸構(gòu)件102的外圓周面10 中, 在密封構(gòu)件109、110的固定位置形成有凹部、例如圓周槽102c。并且,在該實施方式中,軸構(gòu)件102為金屬的一體加工件,但也可以采用由金屬和樹脂構(gòu)成的混合軸(鞘部用金屬,中心部用樹脂等)。外殼107構(gòu)成為兩端開口的筒狀,其內(nèi)圓周面107a形成為在軸向上直徑一定的筆直的圓筒面。該外殼107例如由黃銅或鋁等金屬材料的機(jī)械加工件、或樹脂組成物的注射成形件構(gòu)成。在由樹脂組成物注射成形的情況下,并沒有特別地限定可使用的基礎(chǔ)樹脂, 例如,除聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯基砜(PPSU)、聚醚酰亞胺(PEI)等非結(jié)晶性樹脂以夕卜,還可以使用液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫 (PPS)等結(jié)晶性樹脂。另外,填充在上述樹脂中的填充材料的種類并沒有特別地限定,不過, 例如作為填充材料可以使用玻璃纖維等纖維狀填充材料,鈦酸鉀等的晶須狀填充材料,云母等鱗片狀填充材料,碳纖維、炭黑、石墨、碳納米材料、金屬粉末等纖維狀或粉末狀的導(dǎo)電性填充材料。這些填充材料可以單獨使用或?qū)煞N以上混合使用。兩個軸承套筒181、181均由燒結(jié)金屬構(gòu)成的多孔質(zhì)體、尤其以銅為主成分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀。兩軸承套筒181、181還可以由黃銅等軟質(zhì)金屬形成。在軸承套筒181的外圓周面181d上,在圓周方向的多個部位(圖示例為3個部位)上以等間隔設(shè)置有軸向槽181dl。在兩軸承套筒181、181的內(nèi)圓周面181a上分別設(shè)有構(gòu)成為第一、第二徑向軸承部 RlU R12的徑向軸承面All的區(qū)域,如圖9(A)所示,在構(gòu)成為徑向軸承面All的區(qū)域上以人字形狀排列配置的多個動壓槽ISlal在軸向上形成為對稱形狀。動壓槽ISlal也可以排列為公知的其他形狀,例如螺旋形狀等。如圖9(B)所示,兩軸承套筒181、181的上側(cè)端面181b的一部分或全部環(huán)狀區(qū)域上形成有由排列配置成螺旋形狀的多個動壓槽ISIbi構(gòu)成的第一動壓槽區(qū)域。另外,如圖 9(C)所示,在下側(cè)端面181c的一部分或全部環(huán)狀區(qū)域上形成有排列配置成人字形狀的多個動壓槽ISlcl構(gòu)成的第二動壓槽區(qū)域。在本實施方式中,上側(cè)的軸承套筒181的第一動壓槽區(qū)域構(gòu)成為第一推力軸承部Tll的推力軸承面B11,下側(cè)的軸承套筒181的第二動壓槽區(qū)域構(gòu)成為第二推力軸承部T12的推力軸承面Cll。上述的動壓槽181al、181bl以及181cl 都能夠與軸承套筒181的成形同時形成。在兩個軸承套筒181、181之間安裝有圓筒狀的間隔構(gòu)件182。間隔構(gòu)件182由黃銅或鋁等金屬材料或者樹脂材料形成。其內(nèi)圓周面18 形成為直徑大于軸承套筒181的內(nèi)圓周面181a。在本實施方式中,間隔構(gòu)件182在使其上端面182b與上側(cè)的軸承套筒181 的下側(cè)端面181c抵接、且使下端面182c與下側(cè)的軸承套筒181的上側(cè)端面181b抵接了的狀態(tài)下,被配置于外殼107內(nèi)周的軸向大致中央部。在間隔構(gòu)件182的外圓周面82d上,軸向槽182dl被設(shè)置于圓周方向的多個部位(例如,3個部位)。密封構(gòu)件109、110均由黃銅等軟質(zhì)金屬材料、其他金屬材料或者樹脂材料形成為環(huán)狀,并例如被粘接固定于軸構(gòu)件102的外圓周面10 上,在粘接固定時,涂敷到軸構(gòu)件 102上的粘接劑被填充到作為粘接劑儲存部的圓周槽102c并固化,由此,密封構(gòu)件109、110 相對于軸構(gòu)件102的粘接強(qiáng)度提高。密封構(gòu)件109的外圓周面109a與外殼107的上端開口部側(cè)的內(nèi)圓周面107a之間形成有規(guī)定容積的第一密封空間S11,另外,密封構(gòu)件110的外圓周面IlOa與外殼107的下端開口部側(cè)的內(nèi)圓周面107a之間形成有規(guī)定容積的第二密封空間S12。在本結(jié)構(gòu)例中, 密封構(gòu)件109的外圓周面109a及密封構(gòu)件110的外圓周面IlOa分別形成為朝向軸承裝置的外部側(cè)逐漸縮徑的錐面狀。因此,兩密封空間S11、S12構(gòu)成為向互相接近的方向(外殼 107的內(nèi)部方向)逐漸縮徑的錐形狀。當(dāng)軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)時,兩密封空間Sll、S12內(nèi)的潤滑油通過毛細(xì)管力引起的吸入作用和旋轉(zhuǎn)時離心力引起的吸入作用被吸入向密封空間變窄的方向(外殼107的內(nèi)部方向)。由此,有效地防止?jié)櫥蛷耐鈿?07的內(nèi)部漏出。為可靠地防止漏油,可以在外殼107的上下端面、密封構(gòu)件109的上側(cè)端面109c以及密封構(gòu)件 110的下側(cè)端面IlOc分別形成由防油劑形成的被膜(未圖示)。第一及第二密封空間Sll、S12具有緩沖功能,該緩沖功能吸收伴隨著填充到外殼 107的內(nèi)部空間中的潤滑油的溫度變化而引起的容積變化量。在設(shè)想的溫度變化范圍內(nèi),油面始終位于兩密封空間S1、S2內(nèi)。為實現(xiàn)上述目的,將兩密封空間S11、S12的容積的總和設(shè)定為至少大于伴隨著充滿在內(nèi)部空間的潤滑油的溫度變化而引起的容積變化量。上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101的組裝按如下工序進(jìn)行。將軸承套筒181、181及間隔構(gòu)件182利用粘接、壓入、熔敷等適當(dāng)手段固定于外殼 107的內(nèi)圓周面107a上。然后,將軸構(gòu)件102插入軸承套筒181、181及間隔構(gòu)件182的內(nèi)周之后,將密封構(gòu)件109、110以夾著軸承套筒181、181及間隔構(gòu)件182的方式,并在確保規(guī)定的軸向間隙的狀態(tài)下粘接固定到軸構(gòu)件102的圓周槽102c的外周。在這樣完成流體軸承裝置101的組裝時,向被兩密封構(gòu)件109、110密封了的外殼107的內(nèi)部空間中,也包括兩軸承套筒181、181的內(nèi)部氣孔填充例如潤滑油作為潤滑流體。潤滑油的填充可以通過例如將組裝完成的流體軸承裝置101在真空槽內(nèi)浸漬到潤滑油中之后在大氣壓下開放來進(jìn)行。在上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101中,當(dāng)軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)時,兩軸承套筒181的內(nèi)圓周面181a的徑向軸承面All分別與軸構(gòu)件102的外圓周面10 隔著徑向軸承間隙對置。 并且,伴隨軸構(gòu)件102的旋轉(zhuǎn),在各徑向軸承間隙中產(chǎn)生潤滑油的動壓,通過該壓力在徑向上非接觸支承軸構(gòu)件102,使其旋轉(zhuǎn)自如。由此,形成在徑向上非接觸支承軸構(gòu)件102并使其旋轉(zhuǎn)自如的第一徑向軸承部Rl和第二徑向軸承部R2。另外,當(dāng)軸構(gòu)件102旋轉(zhuǎn)時,構(gòu)成為上側(cè)的軸承套筒181的上側(cè)端面181b的推力軸承面Bll的區(qū)域(第一動壓槽區(qū)域)與密封構(gòu)件109的下側(cè)端面109b隔著規(guī)定的第一推力軸承間隙對置,另外,構(gòu)成為下側(cè)軸承套筒181的下側(cè)端面181c的推力軸承面Cll的區(qū)域(第二動壓槽區(qū)域)與密封構(gòu)件110的上側(cè)端面IlOb隔著規(guī)定的第二推力軸承間隙對置。并且,伴隨軸構(gòu)件102的旋轉(zhuǎn),在各推力軸承間隙中產(chǎn)生潤滑油動壓,根據(jù)該壓力在兩軸向上非接觸支承軸構(gòu)件102,使其旋轉(zhuǎn)自如。由此,形成在兩軸向上非接觸支承軸構(gòu)件 102并使其旋轉(zhuǎn)自如的第一推力軸承部Tll和第二推力軸承部T12。但是,在流體軸承裝置101的運轉(zhuǎn)中,存在伴隨局部產(chǎn)生負(fù)壓而生成氣泡,由于生成氣泡而產(chǎn)生潤滑油的泄露或振動的發(fā)生等情況。對此,在本實施方式中,通過兩軸承套筒 181,181的軸向槽181dl、間隔構(gòu)件182的軸向槽182dl、各軸向間隙(第一、第二徑向軸承部Rll、R12的徑向軸承間隙,第一、第二推力軸承部Til、T12的推力軸承間隙)、以及間隔構(gòu)件182的內(nèi)圓周面18 與軸構(gòu)件102的外圓周面10 之間的間隙,在流體軸承裝置101 的內(nèi)部形成連續(xù)的循環(huán)流路,因此在軸承運轉(zhuǎn)中,潤滑油通過該循環(huán)流路進(jìn)行循環(huán)流動。由此有效地防止上述不良情況。另外,兩軸承套筒181的軸向槽ISldl的一端分別與成為大氣開放側(cè)的密封空間Sll、S12連通。因此,即使在由于某種理由而在潤滑油中混入有氣泡的情況下,由于氣泡伴隨潤滑油循環(huán)時被排出向外部氣體開放側(cè),因此更加有效地防止由于氣泡引起的不良影響。在以上所示的結(jié)構(gòu)中,使用分別在上側(cè)端面181b具有由動壓槽ISlbl構(gòu)成的第一動壓槽區(qū)域、在下側(cè)端面181c上具有由動壓槽ISlcl構(gòu)成的第二動壓槽區(qū)域的軸承套筒 181、181,換言之,使用兩個相同的軸承套筒形成軸承構(gòu)件108。因此,軸承套筒181、181可以在不考慮上下位置關(guān)系的情況下安裝在外殼107上,能夠避免因組裝錯誤引起的流體軸承裝置101不能使用的不良情況,同時在軸承構(gòu)件108的兩端側(cè)設(shè)置推力軸承部T11、T12, 可以容易且以低成本獲得力矩剛性優(yōu)良的流體軸承裝置。特別在本結(jié)構(gòu)例中,由于將上側(cè)端面181b的動壓槽ISlbl排列配置為螺旋形狀來形成第一動壓槽區(qū)域、將下側(cè)端面181c 的動壓槽ISlcl排列配置成人字形狀來形成第二動壓槽區(qū)域,因此能夠提高兩端面的識別性,可靠地防止將各軸承套筒181的上下弄錯安裝的狀況。另外,將兩種軸承套筒集約為一種軸承套筒,相應(yīng)地除了能夠降低部件單價以外, 還能夠降低部件管理成本。并且,在本結(jié)構(gòu)例中,在第一推力軸承部Tll的面向第一推力軸承間隙的推力軸承面Bll (第一動壓槽區(qū)域)上形成有排列配置成螺旋形狀的動壓槽,在第二推力軸承部 T12的面向第二推力軸承間隙的推力軸承面Cll (第二動壓槽區(qū)域)上形成有排列配置成人字形狀的動壓槽,但是,只要能夠確保識別性,則例如可以由槽個數(shù)、傾斜角不同的排列配置成同一形狀的動壓槽構(gòu)成第一動壓槽區(qū)域與第二動壓槽區(qū)域。另外,以上僅從識別性角度考慮,決定第一動壓槽區(qū)域與第二動壓槽區(qū)域的動壓槽的排列配置形狀,但是,也可以根據(jù)例如第一推力軸承部T11、第二推力軸承部T12所需要的壓力,使動壓槽的排列配置形狀與槽個數(shù)等不同。由于在本結(jié)構(gòu)例中,在軸承套筒181、181之間安裝有非多孔質(zhì)體的間隔構(gòu)件182, 因此能夠降低應(yīng)充滿在軸承內(nèi)部的潤滑油量。由此,還能夠縮短密封構(gòu)件109、110的軸向
17尺寸,擴(kuò)大徑向軸承部R11、R12的軸承跨距。另外,雖然省略圖示,但在上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置101中,密封構(gòu)件109、110中的任一方可以與軸構(gòu)件102—體形成,根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠使流體軸承裝置101的組裝更加簡單化。另外,在以上說明中針對在軸承套筒181的內(nèi)周設(shè)置在徑向軸承間隙產(chǎn)生流體動壓的動壓產(chǎn)生手段(動壓槽)的情況進(jìn)行了說明,但動壓槽也可以設(shè)置在隔著徑向軸承間隙對置的軸構(gòu)件102的外圓周面10 上。此時,由于兩軸承套筒的上下位置關(guān)系不會對旋轉(zhuǎn)性能帶來影響,因此,用于形成第一徑向軸承部Rl的動壓槽與用于形成第二徑向軸承部 R2的動壓槽其形狀等可以彼此不同。圖10表示本發(fā)明的第二實施方式的流體軸承裝置的其他結(jié)構(gòu)例(第二結(jié)構(gòu)例)。 該圖所示的流體軸承裝置121主要在由兩個軸承套筒181、181和外殼7構(gòu)成軸承構(gòu)件108 這一點上與圖8所示的流體軸承裝置101的結(jié)構(gòu)不同。這時,在軸承套筒181的內(nèi)圓周面 181a上設(shè)置動壓槽的情況下,如果將該動壓槽181a2形狀采用如圖11所示的在圓周方向等間隔設(shè)置的多個軸向槽形狀,則能夠與圖8所示的結(jié)構(gòu)同樣地,在不考慮兩軸承套筒181、 181的上下位置的情況下進(jìn)行安裝。由該方式的動壓槽181a2構(gòu)成的徑向軸承部Rll、R12 是所謂的階式止推軸承。當(dāng)然,在將用于形成徑向軸承部R11、R12的動壓槽設(shè)于軸構(gòu)件102 的外圓周面10 上的情況下,與上述同樣地,其形狀可以自由設(shè)定。并且,上述以外的結(jié)構(gòu)由于基于圖8所示的第一結(jié)構(gòu)例,因此標(biāo)以共同的參照符號并省略重復(fù)說明。并且,在以上進(jìn)行了說明的流體軸承裝置101、121中,徑向軸承部R11、R12可以由在成為徑向軸承面的區(qū)域上設(shè)置多個圓弧面的所謂多圓弧軸承構(gòu)成。另外,作為推力軸承部T11、T12,除通過上述的人字形狀或螺旋形狀等的動壓槽產(chǎn)生潤滑油的動壓作用以外,還可以采用在成為推力軸承面的區(qū)域上將多個半徑方向槽在圓周方向上以規(guī)定間隔設(shè)置的所謂的階式止推軸承、或所謂的波型軸承(臺階型變成波型)等。另外,在以上的說明中,作為充滿在流體軸承裝置101、102的內(nèi)部的流體,例示了潤滑油,但除此以外還可以使用能夠在各軸承間隙產(chǎn)生動壓的流體,例如空氣等氣體或磁性流體等。以上,對將本實施方式的流體軸承裝置101裝入盤裝置用的主軸電動機(jī)中進(jìn)行使用的情況進(jìn)行了說明,但本實施方式的流體軸承裝置101除用于信息設(shè)備用的主軸電動機(jī)以外,也能夠優(yōu)選使用在要求高速旋轉(zhuǎn)、高力矩剛性的電動機(jī),例如風(fēng)扇電動機(jī)中。圖12示意地表示裝入本發(fā)明的第二實施方式的流體軸承裝置101的風(fēng)扇電動機(jī)的一例、其中隔著半徑方向(徑向)間隙使定子線圈104及轉(zhuǎn)子磁鐵105對置的所謂徑向間隙型風(fēng)扇電動機(jī)的一例。圖示例的電動機(jī)主要在以下方面與圖7所示的主軸電動機(jī)結(jié)構(gòu)不同在軸構(gòu)件102的上端外周固定的轉(zhuǎn)子133在外圓周面具有葉片這一點以及支承架136 作為收容電動機(jī)的各結(jié)構(gòu)部件的殼體發(fā)揮功能這一點。并且,其他內(nèi)容基于圖7所示的主軸電動機(jī),因此標(biāo)注共同的參照符號并省略重復(fù)說明。以下,基于圖13 圖20對本發(fā)明的第三實施方式的流體軸承裝置及具備該裝置的電動機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說明。圖13示意地表示裝入有本發(fā)明的第三實施方式的流體軸承裝置的信息設(shè)備用主軸電動機(jī)的一結(jié)構(gòu)例。該主軸電動機(jī)用于HDD等盤驅(qū)動裝置,其包括在徑向上對具有軸構(gòu)件206的旋轉(zhuǎn)體202進(jìn)行非接觸支承的流體軸承裝置201、例如隔著半徑方向間隙對置的定子線圈20 及轉(zhuǎn)子磁鐵204b構(gòu)成的驅(qū)動部204以及支承架205。在軸構(gòu)件206上安裝有轂203,在轂203上固定有轉(zhuǎn)子磁鐵204b。另外,在支承架205上固定有定子線圈2(Ma。 流體軸承裝置201的外殼210固定于支承架205的內(nèi)周。另外,如該圖所示,在轂203上保持有一張或多張(圖13為2張)盤D21。在如此構(gòu)成的盤驅(qū)動裝置中,當(dāng)向定子線圈20 通電時,利用在定子線圈20 與轉(zhuǎn)子磁鐵204b之間產(chǎn)生的電磁力使轉(zhuǎn)子磁鐵204b旋轉(zhuǎn), 伴隨與此,固定于轂203上的盤D21與軸構(gòu)件206 —體旋轉(zhuǎn)。圖14表示本發(fā)明的第三實施方式的流體軸承裝置201的一例(第一結(jié)構(gòu)例)。該圖所示的流體軸承裝置201具備如下主要構(gòu)成構(gòu)件具有多個軸承套筒的軸承構(gòu)件209和具有插入軸承構(gòu)件209的內(nèi)周的軸構(gòu)件206的旋轉(zhuǎn)體202。軸承構(gòu)件209由如下部分構(gòu)成外殼210 ;固定于外殼210的內(nèi)周的多個軸承套筒、這里為第一軸承套筒211和第二軸承套筒212。外殼210例如通過金屬材料或樹脂材料等形成,并具有小徑面210a和位于小徑面 210a的軸向兩端且直徑相對大于小徑面210a的大徑面210b、210c。在小徑面210a的內(nèi)周, 第一軸承套筒211和第二軸承套筒212并列配置在軸向上。另外,大徑面210b、210c通過臺階面210d、210e分別與小徑面210a連接。軸構(gòu)件206由不銹鋼等金屬材料形成,整體為大致同徑的軸狀。環(huán)狀密封構(gòu)件 207,208通過適當(dāng)?shù)墓潭ㄊ侄卫缯辰佣还潭ㄔ谳S構(gòu)件206的外圓周面206a上。因此, 在本結(jié)構(gòu)例中,由如下構(gòu)件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體202,即在外周固定有密封構(gòu)件207、208的軸構(gòu)件 206 ;固定在軸構(gòu)件206上的轂203 ;安裝于轂203的轉(zhuǎn)子磁鐵204b ;盤D21以及用于將盤 D21固定于轂203的鉗(clamper)(未圖示)。該結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)體202的軸向重心位置在該結(jié)構(gòu)例中位于軸承構(gòu)件209的軸向中間位置的上側(cè)(靠近轂203側(cè))。密封構(gòu)件207、208在固定于軸構(gòu)件206的狀態(tài)下,形成為從外圓周面206a向外徑側(cè)突出的形態(tài),并分別被收容于外殼210的內(nèi)部(大徑面210b、210c的內(nèi)周)。作為密封構(gòu)件207、208向軸構(gòu)件206固定的固定手段可以使用粘接或壓入、壓入和粘接并用等各種手段。在軸構(gòu)件206的外圓周面206a中固定有密封構(gòu)件207、208的位置上設(shè)有成為粘接劑儲存部的圓周槽206al、206a2,由此實現(xiàn)密封構(gòu)件207、208相對于軸構(gòu)件206的粘接強(qiáng)度的提高。并且,密封構(gòu)件207、208可以由黃銅等軟質(zhì)金屬材料或其他金屬材料形成,也可以用樹脂材料形成。另外,密封構(gòu)件207、208中的一個可以一體形成于軸構(gòu)件206。這樣,在使一個密封構(gòu)件與軸構(gòu)件一體形成的情況下,例如還可以將金屬制的軸構(gòu)件206作為插入部件,將密封構(gòu)件中的任一個利用樹脂注射成形。密封構(gòu)件207的外圓周面207a與外殼210的大徑面210b之間形成規(guī)定容積的密封空間S21,密封構(gòu)件208的外圓周面208a與外殼210的大徑面210c之間形成規(guī)定容積的密封空間S22。在本結(jié)構(gòu)例中,密封構(gòu)件207的外圓周面207a及密封構(gòu)件208的外圓周面 208a分別構(gòu)成朝向外殼210的外部側(cè)逐漸縮徑的錐形狀。因此,密封空間S21、S22具有朝向外殼210的內(nèi)部側(cè)(第一軸承套筒211側(cè))逐漸縮小的錐形狀。構(gòu)成軸承構(gòu)件209的多個軸承套筒中,第一軸承套筒211例如由燒結(jié)金屬構(gòu)成的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀。在該實施方式中,第一軸承套筒211由以銅為主成分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀,并通過壓入、粘接或壓入粘接等手段固定在外殼210的內(nèi)圓周面(小徑面210a)上。并且,第一軸承套筒211也可以由樹脂或陶瓷等非金屬材料構(gòu)成的多孔質(zhì)體形成,另外,除燒結(jié)金屬等多孔質(zhì)體以外,也可以由內(nèi)部沒有空孔或僅具有潤滑油不能出入的程度的大小的空孔的構(gòu)造的材料形成。后述的第二軸承套筒212也可以選擇同樣的材料。多個徑向軸承面A21、A22在軸向上分開形成在第一軸承套筒211的內(nèi)圓周面211a 上。在該實施方式中,如圖15所示,多個動壓槽211al排列配置為人字形狀的區(qū)域(動壓產(chǎn)生部)被設(shè)置在上側(cè)的徑向軸承面A21,多個動壓槽211a2排列配置為人字形狀的區(qū)域(動壓產(chǎn)生部)被形成于下側(cè)的徑向軸承面A22。這些徑向軸承面A21、A22與軸構(gòu)件206的外圓周面206a對置,當(dāng)軸構(gòu)件206旋轉(zhuǎn)時,在與外圓周面206a之間分別形成后述的第一、第二徑向軸承部R21、R22的徑向軸承間隙(參照圖14)。在構(gòu)成軸承構(gòu)件209的多個軸承套筒中,第二軸承套筒212例如由燒結(jié)金屬構(gòu)成的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀,并配置于第一軸承套筒211的軸向一方側(cè)(這里為下側(cè))。在該實施方式中,第二軸承套筒212由以銅為主成分的燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成為圓筒狀, 并通過壓入、粘接或壓入粘接等手段固定在外殼210的小徑面210a上。因此,在該實施方式中,第一軸承套筒211在外殼210內(nèi)周被配置在相對于第二軸承套筒212靠上側(cè)的區(qū)域。 具體而言,第一軸承套筒211的徑向軸承面A21、A22和與之相對置的軸構(gòu)件206的外圓周面206a之間分別形成的徑向軸承部R21、R22的軸向中間位置位于軸承構(gòu)件209的軸向中間位置的上側(cè)(靠近轂203側(cè))。在第二軸承套筒212的下端面212b的整個面或一部分區(qū)域上形成有推力軸承面 B21。如圖16所示,在本結(jié)構(gòu)例中,形成有將多個動壓槽212bl排列配置成人字形狀的(換言之,沿圓周方向排列配置具有折曲部的多個動壓槽212bl)區(qū)域。該推力軸承面B21與固定于軸構(gòu)件206上的密封構(gòu)件207的上端面207b對置,并在軸構(gòu)件206旋轉(zhuǎn)時,在與密封構(gòu)件207的上端面207b之間形成后述的第一推力軸承部T21的推力軸承間隙(參照圖14)。另外,在第一軸承套筒211的上端面211b的整個面或一部分區(qū)域上形成推力軸承面C21。如圖17所示,在本結(jié)構(gòu)例中,形成將多個動壓槽211bl排列配置成人字形狀的區(qū)域。該推力軸承面C21與固定于軸構(gòu)件206上的密封構(gòu)件208的下端面208b對置,在軸構(gòu)件206旋轉(zhuǎn)時,在與密封構(gòu)件208的下端面208b之間形成后述的第二推力軸承部T22的推力軸承間隙(參照圖14)。這里,第二軸承套筒212的內(nèi)徑尺寸(內(nèi)圓周面21 的直徑尺寸)大于第一軸承套筒211的內(nèi)徑尺寸。因此,在將軸構(gòu)件206插入第一軸承套筒211及第二軸承套筒212 的內(nèi)周的狀態(tài)下,僅第一軸承套筒211的內(nèi)圓周面211a能成為徑向軸承面A21、A22。在各軸承套筒211、212的外圓周面211d、212d上,多個(圖示例為3個)軸向槽 211dl、212dl分別在圓周方向上以等間隔形成。由此,形成可連通在軸向上分開形成的推力軸承部T21、T22之間的流體流路。由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的流體軸承裝置201例如按如下工序組裝。首先,將第一軸承套筒211粘接固定于外殼210的小徑面210a上。此時,以第一軸承套筒211的上端面211b與位于其外徑側(cè)的外殼210的臺階面210e處于同一平面上、 或比臺階面210e靠軸向上側(cè)(靠近密封構(gòu)件208的下端面208b側(cè))的方式,在進(jìn)行了軸向定位的狀態(tài)下,固定在小徑面210a上。由此,僅設(shè)于第一軸承套筒211的上端面211b上的推力軸承面C21與密封構(gòu)件208的下端面208b之間能形成第二推力軸承部T22。然后,將第二軸承套筒212從外殼210的下端側(cè)(第一軸承套筒211的軸向一側(cè)) 導(dǎo)入向小徑面210a內(nèi)周。并且,決定第二軸承套筒212相對于外殼210的軸向位置,使得從設(shè)有推力軸承面B21的第二軸承套筒212的下端面212b到設(shè)有推力軸承面C21的第一軸承套筒211的上端面211b為止的軸向間隔距離成為規(guī)定值,在該位置將第二軸承套筒212 固定于外殼210的小徑面210a上。由此,軸承構(gòu)件209的組合結(jié)束。這樣,通過使用將雙方的徑向軸承面A21、A22集約到一個軸承套筒(第一軸承套筒211)上的結(jié)構(gòu),因此,例如僅通過預(yù)先提高在第一軸承套筒211上成形雙方的徑向軸承面A21、A22時的成形精度,即可高精度地完成雙方的徑向軸承面A21、A22之間的同軸度。 因此,現(xiàn)有的技術(shù)是將雙方的徑向軸承面A21、A22設(shè)置于分別不同的軸承套筒上,并將如此得到的部件定位固定在外殼210上,與這樣的現(xiàn)有技術(shù)的情況相比,更容易管理同軸度。 另外,與在多個套筒之間進(jìn)行內(nèi)圓周面(徑向軸承面)之間的同軸調(diào)整的情況相比較,實現(xiàn)作業(yè)效率的提高,由此能夠降低加工成本。另外,在本結(jié)構(gòu)例中,將具有多個徑向軸承面A21、A22的第一軸承套筒211配置于與不具有徑向軸承面的第二軸承套筒212相比相對靠近旋轉(zhuǎn)體202的軸向重心位置側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),如后述,減小在各徑向軸承面A21、A22和與之對置的軸構(gòu)件206的外圓周面206a 之間形成的徑向軸承部R21、R22的軸向中心與旋轉(zhuǎn)體202重心的軸向間隔距離,能夠提高流體軸承裝置201的力矩剛性。并且,在本結(jié)構(gòu)例中,由于將第二推力軸承面B21、C21分別設(shè)于不同的軸承套筒上,因此與將所述推力軸承面B21、C21設(shè)于單一軸承套筒上的情況相比,能夠增大軸向的間隔距離。因此,根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)力矩剛性的提高。特別是,如本結(jié)構(gòu)例那樣,通過在多個軸承套筒211、212的端面中,在軸向上位于最一端側(cè)(例如下端側(cè))的作為第一端面的下端面212b、與在軸向上最遠(yuǎn)離下端面212b的作為第二端面的上端面211b上分別設(shè)置推力軸承面B21、C21,由此能夠最大限度增大推力軸承面B21、C21的軸向間隔距離,由此, 能夠進(jìn)一步實現(xiàn)力矩剛性的提高。并且,在本結(jié)構(gòu)例中,在使第一軸承套筒211的下端面211c和與之相對置的第二軸承套筒212的上端面212c抵接了的狀態(tài)下,將第二軸承套筒212相對于外殼210定位并固定,但也可以用上述以外的方式定位固定第二軸承套筒212。例如,可以以設(shè)想第一軸承套筒211與第二軸承套筒212的軸向尺寸的偏差程度,在兩軸承套筒211、212之間(下端面211c與上端面212c之間)形成稍許間隙的方式,預(yù)先設(shè)定兩軸承套筒211、212的軸向尺寸及外殼210的小徑面210a的軸向尺寸。當(dāng)然,也可以先將第二軸承套筒212相對于外殼210進(jìn)行定位固定之后,將第一軸承套筒211固定于外殼210上。如上述那樣進(jìn)行了軸承構(gòu)件209的組合之后,將軸構(gòu)件206插入各軸承套筒211、 212的內(nèi)周,并將密封構(gòu)件207、208固定于軸構(gòu)件206的規(guī)定位置。這時,通過在將從一方密封構(gòu)件207的上端面207b到另一方密封構(gòu)件208的下端面208b為止的軸向間隔距離管理為規(guī)定值的狀態(tài)下,將各密封構(gòu)件207、208固定于軸構(gòu)件206,由此后述的各推力軸承部 T21、T22的推力軸承間隙的總和被設(shè)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。并且,密封構(gòu)件207、208中的任一個可以在插入前預(yù)先固定在軸構(gòu)件206上,也可以與軸構(gòu)件206 —體形成。經(jīng)過上述工序組裝完成之后,向被密封構(gòu)件207、208密封的外殼210的內(nèi)部空間中,注入例如潤滑油作為潤滑流體。由此,包括各軸承套筒211、212的內(nèi)部空孔(多孔質(zhì)體組織的內(nèi)部空孔)的軸承構(gòu)件209的內(nèi)部空間被潤滑油充滿。潤滑油的填充例如可以通過將組裝完成的流體軸承裝置201在真空槽內(nèi)浸漬到潤滑油中之后,在大氣壓下開放來進(jìn)行。在上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置201中,當(dāng)軸構(gòu)件206(旋轉(zhuǎn)體202)旋轉(zhuǎn)時,形成于第一軸承套筒211的內(nèi)圓周面211a上的兩個徑向軸承面A21、A22與軸構(gòu)件206的外圓周面 206a隔著徑向軸承間隙對置。并且,伴隨軸構(gòu)件206的旋轉(zhuǎn),上述徑向軸承間隙的潤滑油被壓入分別設(shè)于各徑向軸承面A21、A22上的動壓槽的軸向中心側(cè),其壓力提高。分別構(gòu)成通過這種動壓槽211al、211a2的動壓作用在徑向上非接觸支承軸構(gòu)件206 (旋轉(zhuǎn)體20 的第一徑向軸承部R21與第二徑向軸承部R22(參照圖14)。與此同時,在形成于第二軸承套筒212的下端面212b上的推力軸承面B21和與之對置的密封構(gòu)件207的上端面207b之間的推力軸承間隙、以及形成于第一軸承套筒211的上端面211b上的推力軸承面C21和與之對置的密封構(gòu)件208的下端面208b之間的推力軸承間隙,通過設(shè)置于各推力軸承面B21、C21上的動壓槽212bl、211bl的動壓作用分別形成潤滑油的油膜。并且,分別構(gòu)成利用這些油膜的壓力在兩軸向上非接觸支承軸構(gòu)件206(旋轉(zhuǎn)體20 的第一推力軸承部T21和第二推力軸承部T22(參照圖14)。另外,如上所述,由于在密封構(gòu)件207的外圓周面207a側(cè)與密封構(gòu)件208的外圓周面208a側(cè)形成的密封空間S21、S22呈朝向外殼210的內(nèi)部側(cè)逐漸縮小的錐形狀,因此, 兩密封空間S21、S22內(nèi)的潤滑油在由毛細(xì)管力引起的吸入作用和旋轉(zhuǎn)時離心力引起的吸入作用下,被吸入向密封空間變窄的方向、即外殼210的內(nèi)部側(cè)。由此,有效地防止?jié)櫥蛷耐鈿?10內(nèi)部漏出。另外,密封空間S21、S22具有吸收伴隨著填充到外殼210的內(nèi)部空間中的潤滑油的溫度變化而引起的容積變化量的緩沖功能,在設(shè)想的溫度變化范圍內(nèi),潤滑油的油面始終位于密封空間S21、S22內(nèi)。另外,由于存在通過各軸承套筒211、212的軸向槽211dl、212dl形成的流體流路, 因此,即使在潤滑油的壓力失衡的情況下也能夠迅速地解除其壓力差,能夠防止伴隨局部產(chǎn)生負(fù)壓而生成氣泡、以及由氣泡產(chǎn)生引起的潤滑油的泄露或振動的發(fā)生等。另外,通過第一軸承套筒211的軸向槽211dl形成的流體流路的一端和通過第二軸承套筒212的軸向槽 212dl形成的流體流路的一端分別與成為大氣開放側(cè)的密封空間S21、S22連通。因此,即使在由于某種理由在潤滑油中混入有氣泡的情況下,由于氣泡伴隨著潤滑油循環(huán)時被排出向外部氣體開放側(cè),因此可以更加可靠地防止氣泡的混入引起的上述不良情況的發(fā)生。以上,針對本發(fā)明的第三實施方式的流體軸承裝置的一結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了詳細(xì)說明, 但本發(fā)明并不限定于上述結(jié)構(gòu)例,也能適用形成上述以外結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置。以上,對在外殼210內(nèi)周將第一軸承套筒211配置在相對于第二軸承套筒212相對靠外殼210的上側(cè)區(qū)域(密封構(gòu)件208側(cè)的區(qū)域)上的情況進(jìn)行了說明,但也可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)體202的軸向重心位置配置在與之相反側(cè)(密封構(gòu)件207側(cè))。即,可以考慮根據(jù)裝入流體軸承裝置201使用的設(shè)備的種類,使旋轉(zhuǎn)體202的重心位置位于軸承構(gòu)件209的軸向中間位置的下側(cè)(遠(yuǎn)離轂203的一側(cè))的情況。在這種情況下,通過將第一軸承套筒211 配置于比第二軸承套筒212相對靠外殼210的下側(cè)區(qū)域(密封構(gòu)件207側(cè)的區(qū)域),減小徑向軸承部R21、R22的軸向中心與旋轉(zhuǎn)體202重心的軸向間隔距離,由此能夠獲得高力矩剛性。另外,以上對內(nèi)周不具有徑向軸承面的第二軸承套筒212與外殼210分體形成的情況進(jìn)行說明,但也可以將它們形成為一體。圖18表示其一例,從外殼210的小徑面210a 向內(nèi)徑側(cè)突出的套筒狀的突出部210f與外殼210形成為一體。此時,突出部210f的內(nèi)徑尺寸(內(nèi)圓周面210fl的直徑尺寸)大于第一軸承套筒211的內(nèi)徑尺寸。因此,在將軸構(gòu)件 206(參照圖14)插入第一軸承套筒211及外殼210的突出部210f的內(nèi)周的狀態(tài)下,與上述結(jié)構(gòu)例同樣,僅第一軸承套筒211的內(nèi)圓周面211a能成為徑向軸承面A21、A22。另外,在突出部210f的下端面210f2上例如形成有如圖16所示的形狀的徑向軸承面B21。在該實施方式中,通過該下端面210f2,突出部210f的內(nèi)圓周面210fl與外殼210的大徑面210b 相連。另外,在該圖示例中,在突出部210f上設(shè)有軸向的貫通孔210f4,由該貫通孔210f4 與軸向槽211dl構(gòu)成流體流路。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠進(jìn)一步實現(xiàn)零件個數(shù)的削減,同時由于軸承構(gòu)件209的組合工序僅定位固定第一軸承套筒211即可,由此可以實現(xiàn)作業(yè)工序的簡單化。另外,軸承構(gòu)件209還可以包括在內(nèi)周不具有徑向軸承面A21、A22的第三軸承套筒。圖19表示其中一例,軸承構(gòu)件209構(gòu)成為具備第一軸承套筒211和具有作為第二軸承套筒的突出部210f的外殼210,并在突出部210f (第二軸承套筒)的下端側(cè)還具備第三軸承套筒213。在該圖中,突出部210f的內(nèi)徑尺寸及第三軸承套筒213的內(nèi)徑尺寸都大于第一軸承套筒211的內(nèi)徑尺寸。因此,與上述結(jié)構(gòu)例同樣,僅第一軸承套筒211的內(nèi)圓周面211a 能成為徑向軸承面A21、A22。另外,推力軸承面B21設(shè)于第三軸承套筒213的下端面21 上。在第三軸承套筒213的外圓周面213d上形成有軸向槽213dl,通過該軸向槽213dl和突出部210f的貫通孔210f4以及第一軸承套筒211的軸向槽211dl構(gòu)成上述的流體流路。根據(jù)該結(jié)構(gòu),可容易地進(jìn)行各個軸承套筒211、213相對于外殼210的定位,并且由于任一個推力軸承面B21、C21都由燒結(jié)金屬形成,因此能夠向各軸承間隙穩(wěn)定地供給充足的潤滑油。因此,能夠盡可能地防止在軸承間隙的斷油,可以穩(wěn)定發(fā)揮較高的油膜形成能力。另外,如上述,通過將軸承套筒的一部分與外殼210形成為一體,還起到調(diào)整填充到軸承內(nèi)部空間的潤滑油的油量的作用。另夕卜,以上例示了使外殼210的內(nèi)圓周面為直徑不同的形狀(例如小徑面210a和大徑面210b、210c)的情況,當(dāng)然也可以使用構(gòu)成為上述以外形狀的外殼210以及具有該外殼210的軸承構(gòu)件209。圖20表示其一例,在如下方面與圖14所示的流體軸承裝置201的結(jié)構(gòu)不同外殼210的內(nèi)圓周面為均一直徑(具有直徑一定的內(nèi)圓周面210g)這一點;伴隨與此密封構(gòu)件207、208直徑比較小這一點。此時,通過使用該形狀的外殼210,具有外殼 210形狀簡單化且小徑化的優(yōu)點。另外,以上針對將動壓槽211al、211a2的排列配置區(qū)域(動壓產(chǎn)生部)形成于具有徑向軸承面A21、A22的第一軸承套筒211的內(nèi)圓周面211a、具有推力軸承面C21的上端面211b或具有推力軸承面B21的第二軸承套筒212的下端面212b上的情況進(jìn)行了說明, 但不一定限定于該方式。例如,還可以將動壓槽211al、211a2構(gòu)成的動壓產(chǎn)生部形成于與各徑向軸承面A21、A22對置的軸構(gòu)件206的外圓周面206a,并且,也可以將動壓槽212bl、 211bl構(gòu)成的動壓產(chǎn)生部形成于與各推力軸承面B21、C21對置的密封構(gòu)件207的上端面 207b、密封構(gòu)件208的下端面208b上。對于以下所示方式的動壓產(chǎn)生部也同樣,并不限定于軸承構(gòu)件209側(cè),可以形成于與之對置的軸構(gòu)件206、各密封構(gòu)件207、208側(cè)。另外,以上作為徑向軸承部R21、R22和推力軸承部T21、T22,例示了利用排列配置為人字形狀的多個動壓槽產(chǎn)生潤滑流體的動壓作用的結(jié)構(gòu),但是本發(fā)明并不限定于此。例如,作為徑向軸承部R21、R22,雖未圖示,但可以采用將軸向槽排列配置于圓周方向的多個部位的、所謂臺階狀的動壓產(chǎn)生部,或在圓周方向上排列配置多個圓弧面,并在與對置的軸構(gòu)件206的外圓周面206a之間形成有楔狀的徑向間隙(軸承間隙)的、所謂多圓弧軸承。另外,推力軸承部T21、T22的一方或雙方都可以利用省略圖示的在成為推力軸承面B21、C21的區(qū)域上將多個半徑方向槽形狀的動壓槽沿圓周方向以規(guī)定間隔設(shè)置的、所謂階式止推軸承或波型軸承(臺階型變成波型)等構(gòu)成。當(dāng)然,還可以采用將各推力軸承面 B2UC21的動壓槽2Ubl、211bl的排列配置形狀設(shè)為螺旋狀的軸承。另外,以上對軸構(gòu)件206旋轉(zhuǎn)并利用軸承構(gòu)件209支承該軸構(gòu)件206的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,但與之相反,本發(fā)明也能夠適用于軸承構(gòu)件209側(cè)旋轉(zhuǎn)并利用軸構(gòu)件206側(cè)支承軸承構(gòu)件209的結(jié)構(gòu)。另外,以上例示了潤滑油作為充滿在流體軸承裝置201的內(nèi)部而用于在徑向軸承間隙或推力軸承間隙產(chǎn)生流體的動壓作用的流體,但是,除此以外,也可以使用可在各軸承間隙產(chǎn)生動壓作用的流體,例如空氣等氣體、磁性流體等具有流動性的潤滑劑或潤滑脂等。以下,基于圖21 圖31對本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置進(jìn)行說明。圖21是表示本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置301的一例(第一結(jié)構(gòu)例)的含軸剖面圖。該圖所示的流體軸承裝置301例如裝入HDD等主軸電動機(jī)中使用,其包括如下主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件軸承構(gòu)件305 ;具有插入到軸承構(gòu)件305內(nèi)周的軸構(gòu)件303的旋轉(zhuǎn)體302。 另外,詳情后述,但該圖所示的流體軸承裝置301構(gòu)成為使徑向軸承間隙在軸向的兩個部位上分開配置,并在與兩個徑向軸承間隙Crl、Cr2之間的區(qū)域,使各個間隙寬度朝向軸向上方遞減。旋轉(zhuǎn)體302由如下部分構(gòu)成軸構(gòu)件303,其例如由不銹鋼等金屬材料形成,遍及軸向全長形成為直徑一定;轂(盤轂)304,其設(shè)于軸構(gòu)件303的上端外周;還有未圖示的盤、轉(zhuǎn)子磁鐵以及用于將盤固定在轂304上的鉗。該結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)體302的重心(軸向重心) G位于軸承構(gòu)件305的軸向中心的上側(cè)(靠近轂304側(cè))。軸構(gòu)件303的外圓周面303a形成為平滑面,且下端面30 形成為凸球狀。軸承構(gòu)件305由如下部分構(gòu)成通過后述的電鑄加工形成的由析出金屬構(gòu)成的有底筒狀的電鑄部306 ;將該電鑄部306作為插入部并使用熔融材料注射成形的遮蓋部307。在軸承構(gòu)件305內(nèi)周的上端開口部形成朝向軸向上方逐漸擴(kuò)徑的錐面305c,在該錐面305c和軸構(gòu)件303的外圓周面303a之間形成有環(huán)狀密封空間S3。在軸承構(gòu)件305中的比上述錐面305c靠下方的內(nèi)圓周面30 區(qū)域中,在上下兩個部位分開設(shè)置有成為徑向軸承部R31、R32的徑向軸承面308、309的區(qū)域(圖中涂黑的區(qū)域)。如圖22所示,在徑向軸承面308、309上,作為動壓產(chǎn)生部分別設(shè)置有排列配置成人字形狀的多個動壓槽308a、309a。上側(cè)的動壓槽308a相對于上下的傾斜槽間區(qū)域的軸向中心m形成為軸向非對稱,軸向中心m的上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xl大于下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸 X2。另一方面,下側(cè)的動壓槽309a形成為軸向?qū)ΨQ,其上下區(qū)域的軸向尺寸分別與上述軸向尺寸X2相等。此時,在軸構(gòu)件303旋轉(zhuǎn)時,對于由動壓槽引起的潤滑油的吸入力(泵吸力)來說,上側(cè)的動壓槽308a引起的吸入力相對大于下側(cè)的對稱形的動壓槽9a引起的吸入力。在不需要泵吸力的情況下,可以使上側(cè)的動壓槽308a與下側(cè)的動壓槽309a同樣采用軸向?qū)ΨQ形狀。動壓槽也可以排列配置為人字形狀以外的,例如螺旋形狀或其他公知的形狀。此外,為簡化圖面,圖21中省略了動壓槽。軸承構(gòu)件305的內(nèi)底面30 的一部分或全部環(huán)狀區(qū)域成為推力軸承部T3的推力軸承面,在本結(jié)構(gòu)例中,該區(qū)域形成為平滑平面。包括徑向軸承面308、309的軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面30 形成為朝向軸向上方內(nèi)徑遞減的錐狀。也就是,在本結(jié)構(gòu)例中,形成在徑向軸承面308、309與軸構(gòu)件303的外圓周面303a之間的徑向軸承間隙Crl、Cr2中,各上端部成為間隙寬度小的寬度窄部D1,各下端部成為間隙寬度大的寬度寬部D2。并且,為容易理解,圖示例中將內(nèi)圓周面30 的傾斜程度夸大表示,徑向軸承間隙Crl (或Crf)的寬度窄部Dl與寬度寬部D2之間的半徑間隙的減少量ε與兩部之間的軸向間隔距離(徑向軸承間隙的軸向長度)L之比、即傾斜度 ε/L形成為ε/L彡1/500(如果以相對于軸線的傾斜角而言則為0.11°以下)的極微小值。用通常的機(jī)械加工低成本地批量成產(chǎn)該微小的傾斜角的錐面比較困難,但如果用電鑄加工,則由于后述的理由,這種錐面也可低成本且高精度地批量生產(chǎn)。下面,基于附圖對上述結(jié)構(gòu)的軸承構(gòu)件305的制造工序進(jìn)行說明。軸承構(gòu)件305依次經(jīng)由如下工序制造制作成為電鑄部306的成形母體的靠模的工序(Zl);將靠模表面的一部分用絕緣性材料掩蔽的工序(Z2);在實施了掩蔽的靠模上實施電鑄加工,析出形成電鑄部306的工序(Ζ; );插入設(shè)置有電鑄部306的靠模并注射成形軸承構(gòu)件305的工序(Z4);以及分離靠模與包括電鑄部306的軸承構(gòu)件305的工序(Z5)。(Zl)靠模制作工序在圖23(A)所示的靠模制作工序中,形成利用導(dǎo)電性材料、例如實施了淬火處理的不銹鋼、鎳鉻鋼、其他的鎳合金或鉻合金等形成的實心軸狀的靠模311??磕?11除了這些金屬材料以外,也可以由實施了導(dǎo)電處理(例如,在表面上形成導(dǎo)電性的被膜)的陶瓷等非金屬材料形成。在靠模311的一端面和與之相連的外圓周面的一部分區(qū)域設(shè)有成形電鑄部306的成形部N。成形部N呈使電鑄部306內(nèi)側(cè)的凹凸圖案反轉(zhuǎn)的形狀,在其外圓周面上,在軸向上分開的兩個部位,在圓周方向上形成有對動壓槽308a、309a之間的峰部進(jìn)行成形的模部 311aU311a2的列。當(dāng)然,模部311al、311a2的形狀也可以對應(yīng)于動壓槽形狀,形成為螺旋形狀等。并且,包括模部311al、311a2的成形部N的表面精度直接影響電鑄部306的精度。 因此,成形部N優(yōu)選根據(jù)電鑄部306所要求的各種精度,盡可能高精度地預(yù)先加工。(Z2)掩蔽工序如圖23⑶所示,在掩蔽工序中,對靠模311的外表面中的除成形部N以外實施掩蔽,形成掩蔽部312。作為形成掩蔽部312的被覆材料,在考慮后述的電鑄加工時,可優(yōu)選使用絕緣性及相對于電解質(zhì)溶液具有耐蝕性的材料。(Z3)電鑄加工工序電鑄加工通過如下這樣進(jìn)行將靠模311浸漬到包含Ni或Cu等金屬離子的電解質(zhì)溶液中之后,對靠模311通電,在靠模311的成形部N析出(電解析出)目標(biāo)金屬。電解質(zhì)溶液中也可以根據(jù)需要而含有碳或氟系粒子等滑動材料、或糖精等應(yīng)力緩和材料。電沉積金屬的種類根據(jù)軸承面所要求的硬度、疲勞強(qiáng)度等物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)來適當(dāng)選擇。當(dāng)電鑄加工結(jié)束后,如圖23 (C)所示,在靠模311的成形部N上形成遮蓋了電鑄部 306的電鑄構(gòu)件313。此時,在電鑄部306的內(nèi)圓周面描繪模部311al、311a2的形狀,圖22 所示的多個動壓槽308a、309a在軸向上分開形成。并且,對電鑄部306的厚度而言,當(dāng)其過厚時從靠模311上剝離的剝離性下降,相反當(dāng)其過薄時電鑄部306的耐久性下降,因此,根據(jù)所要求的軸承性能或軸承尺寸、進(jìn)而根據(jù)用途等形成為最佳厚度,例如IOym 200μπι 左右的厚度。并且,電鑄部306除基于上述的電解鍍(電鍍)的方法以外,也可以基于無電解鍍 (化學(xué)鍍)的方法形成。在采用基于無電解鍍的方法的情況下,取代不需要靠模311的導(dǎo)電性或掩蔽部312的絕緣性,掩蔽部312優(yōu)選利用具有耐蝕性的材料形成。(Ζ4)插入成形工序雖省略圖示,在插入成形工序中,在將電鑄構(gòu)件313作為插入部件配置于規(guī)定的模具之后,使用熔融材料、例如熔融樹脂進(jìn)行插入成形。當(dāng)注射樹脂后,使樹脂固化并進(jìn)行開模時,如圖M所示,可獲得由靠模311及電鑄部306構(gòu)成的電鑄構(gòu)件313和遮蓋部307 成為一體的成形件。在用樹脂形成遮蓋部307的情況下,作為其基礎(chǔ)樹脂不管是結(jié)晶性樹脂/非結(jié)晶性樹脂均可使用。作為結(jié)晶性樹脂可以使用液晶聚合物(LCP)、聚苯硫(PPS)、聚醚醚酮 (PEEK)、聚縮醛(POM)、聚酰胺(PA)等,另外,作為非結(jié)晶性樹脂可以使用聚苯基砜(PPSU)、 聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰胺-(酰)亞胺(PAI)等。也可以根據(jù)需要在例示的上述基礎(chǔ)樹脂中添加一種或兩種以上的強(qiáng)化材料(不管纖維狀、粉末狀等形態(tài))或潤滑劑、 導(dǎo)電材料等各種填充材料。并且,遮蓋部307可以使用樹脂以外的熔融材料、例如鎂合金或鋁合金等低熔點金屬。此外,也可以在利用金屬粉和粘接劑的混合物注射成形之后,采用脫脂 燒結(jié)的所謂 MIM成形,并且,也可以使用陶瓷和粘接劑的混合物的所謂CIM成形。這里,在電鑄加工的特性方面,在向靠模311的析出開始面、即電鑄部306的內(nèi)表面成為被高精度地轉(zhuǎn)印靠模311(成形部N)的表面精度的致密面,另一方面,析出結(jié)束側(cè)的面、即電鑄部306的外表面形成為粗糙面。因此,在遮蓋部307的成形時,熔融樹脂進(jìn)入電鑄部306表面的微小凹凸之中,通過所謂的錨固效果,電鑄部306與遮蓋部307的結(jié)合力變牢固。(Z5)分離工序?qū)⑷缟鲜瞿菢有纬傻碾婅T構(gòu)件313移送到分離工序,將其分離成電鑄部306及遮蓋部307形成一體的軸承構(gòu)件305與靠模311。在該分離工序中,例如通過對靠模311或軸承構(gòu)件305施加沖擊,使電鑄部306的內(nèi)圓周面稍微擴(kuò)徑,從靠模311的表面剝離電鑄部 306。由此,靠模311可以從軸承構(gòu)件305分離,在拔出靠模311后,獲得作為完成件的軸承構(gòu)件305。并且,作為電鑄部306的剝離手段,除上述手段以外,還可以使用例如通過加熱 (或冷卻)電鑄部306和靠模311,在兩者之間產(chǎn)生熱膨脹量差的方法,或并用兩手段(沖擊和加熱)的方法等。此外,由于軸承構(gòu)件305形成為有底筒狀,且內(nèi)圓周面30 形成為朝向開口側(cè)逐漸縮徑的錐狀,因此,從軸承構(gòu)件305分離靠模311變成所謂的勉強(qiáng)拔出。但是,如本結(jié)構(gòu)例,在軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面30 上設(shè)有動壓槽308a、309a的情況下無理拔出靠模311 時,有導(dǎo)致動壓槽308a、309a損傷,進(jìn)而導(dǎo)致軸承性能下降的可能性。與之相對,在本結(jié)構(gòu)例中,如上所述,由于將包括軸承構(gòu)件305的徑向軸承面308、309的內(nèi)圓周面30 的傾斜度ε/L設(shè)定為ε/L < 1/500左右的微小值,因此勉強(qiáng)拔出的程度也微小。并且,由于構(gòu)成軸承構(gòu)件305的電鑄部306形成為極薄的厚度,且電鑄部306與遮蓋部307牢固地固定,因此,在拔出靠模311時,電鑄部306追隨于彈性優(yōu)良的樹脂制的遮蓋部307的變形而變形。 基于上述原因,能夠有效地防止由于靠模311的分離而引起的動壓槽308a、309a的損傷。向如上述那樣形成的軸承構(gòu)件305的內(nèi)周插入獨立于拉拔的靠模311分別準(zhǔn)備的軸構(gòu)件303(旋轉(zhuǎn)體302),在軸承構(gòu)件305的內(nèi)部空間充滿作為流體的潤滑油,由此,完成圖21所示的流體軸承裝置301。另一方面,由于分離的靠模311能夠在反復(fù)電鑄加工中使用,因此能夠穩(wěn)定且低成本地批量生產(chǎn)高精度的軸承構(gòu)件305。在充滿潤滑油的狀態(tài)下,密封空間S3的潤滑油受到由毛細(xì)管力引起的吸入力的作用。由此,潤滑油始終維持在密封空間S3的范圍內(nèi)。在上述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置301中,當(dāng)軸構(gòu)件303(旋轉(zhuǎn)體302)旋轉(zhuǎn)時,軸承構(gòu)件 305的內(nèi)圓周面30 的上下兩個部位上分開形成的徑向軸承面308、309分別隔著徑向軸承間隙Crl、Cr2與軸構(gòu)件303的外圓周面303a對置。并且,伴隨著軸構(gòu)件303的旋轉(zhuǎn),在徑向軸承間隙Crl、Cr2產(chǎn)生潤滑油的動壓,通過該壓力提高在徑向軸承間隙Crl、Cr2形成的潤滑油膜的油膜剛性,并在徑向上對軸構(gòu)件303進(jìn)行非接觸支承,使其旋轉(zhuǎn)自如。由此, 形成第一徑向軸承部R31和第二徑向軸承部R32,它們在徑向上對具有軸構(gòu)件303的旋轉(zhuǎn)體302進(jìn)行非接觸支承并使其旋轉(zhuǎn)自如。另外,與此同時,在軸構(gòu)件303的下端面30 與軸承構(gòu)件305的內(nèi)底面30 之間形成推力軸承部T3,其在軸向上支承具有軸構(gòu)件303的旋轉(zhuǎn)體302,并使其旋轉(zhuǎn)自如。通常,形成于徑向軸承間隙的油膜的剛性(軸承剛性)隨著該間隙寬度變小而變高。因此,在使徑向軸承間隙的間隙寬度朝向軸向上方逐漸減小的上述結(jié)構(gòu)中,在徑向軸承間隙中間隙寬度小的寬度窄部Dl的油膜剛性高于間隙寬度大的寬度寬部D2的油膜剛性。 在本結(jié)構(gòu)例中,旋轉(zhuǎn)體302的重心G位于軸承構(gòu)件305的軸向中心的上側(cè),因此,能夠在靠近旋轉(zhuǎn)體302的重心G的區(qū)域提高軸承剛性,另一方面,能夠在遠(yuǎn)離重心G的區(qū)域降低軸承剛性。由此,能夠同時實現(xiàn)確保具有軸構(gòu)件303的旋轉(zhuǎn)體302高精度旋轉(zhuǎn)時所必須的軸承剛性和低扭矩化。另外,在本結(jié)構(gòu)例中,由于將上述徑向軸承間隙設(shè)于在軸向上分開的兩個部位,因此,徑向軸承部R31、R32的軸承中心位于軸承構(gòu)件305的軸向中心的上側(cè)的位置。 從而,能夠縮短徑向軸承部的軸承中心與旋轉(zhuǎn)體302的重心G的間隔距離,成為相對于力矩載荷的負(fù)載能力(力矩剛性)優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。并且,在上述的徑向軸承間隙Crl (或Cr2)的寬度窄部Dl與寬度寬部D2之間的半徑間隙的減少量ε與兩部之間的軸向分開距離(徑向軸承間隙的軸向長度)L之比(傾斜度)ε /L,優(yōu)選采用1/1000 ^ ε/L ^ 1/500。其原因在于,當(dāng)傾斜度ε /L的值小于1/1000 時,難以充分獲得軸承剛性的提高效果及扭矩降低效果。另一方面,當(dāng)大于1/500時,寬度寬部D2的值過大,有軸承剛性不足使得旋轉(zhuǎn)精度惡化的可能性。另外,在上述軸承構(gòu)件305 成形時,勉強(qiáng)拔出的程度變大,有導(dǎo)致徑向軸承面308、309損傷的可能性。
另外,優(yōu)選形成各構(gòu)件使得徑向軸承間隙Crl的最小直徑間隙(寬度窄部Dl的內(nèi)徑尺寸)S相對于軸構(gòu)件303的軸徑d之比δ /d成為1/1000彡δ /d彡1/250,其理由如下所述。首先,比S/d的下限值1/1000能夠根據(jù)靠模311、軸構(gòu)件303的外圓周面以及電鑄部306內(nèi)圓周面的圓度、圓柱度等導(dǎo)出。即,當(dāng)直徑間隙δ變得小于軸構(gòu)件303的外圓周面303a、軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面30 的圓度、圓柱度時,在軸構(gòu)件303與軸承構(gòu)件305 之間產(chǎn)生接觸,難以確保規(guī)定的性能。雖然可進(jìn)一步提高上述各種精度,但是伴隨著高精度化,不可避免會引起成本提高。因此,在考慮功能方面與成本方面的平衡時,比δ/d優(yōu)選在 1/1000以上。另一方面,比δ/d的上限值1/250可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)精度、力矩剛性的觀點導(dǎo)出。 艮口,如果徑向軸承間隙的最小直徑間隙δ變大,則不能確保所希望的軸承剛性、力矩剛性, 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)精度惡化、軸構(gòu)件303與軸承構(gòu)件305接觸等不良現(xiàn)象。因此,比δ/d優(yōu)選采用 1/250以下。另外,在本結(jié)構(gòu)例中,軸承構(gòu)件305的成為內(nèi)圓周面30 的徑向軸承面308、309 的區(qū)域以及與軸構(gòu)件303的下端面30 滑動接觸的內(nèi)底面30 (推力軸承面)形成在由析出金屬構(gòu)成的電鑄部306上。在電鑄加工特性的方面,在電鑄部306中,對于成為向靠模 311的析出開始面的內(nèi)表面精度而言,形成為靠模311的表面形狀被高精度地轉(zhuǎn)印了的致密面。從而,在靠模311的外表面中,尤其在將形成電鑄部306的成形部N高精度地形成時, 并不需要實施額外的精加工等,即可容易提高包括動壓槽308a、309a的軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面30 以及內(nèi)底面30 的精度,能夠高精度管理徑向軸承間隙Crl、Cr2的寬度精度。 另外,由于徑向軸承面308、309以及推力軸承面形成為金屬面,因此在徑向軸承部R31、R32 中能夠抑制由溫度變化或磨損等引起的特性變化,另外,能夠提高在推力軸承部T3的耐磨損性。根據(jù)以上,能夠抑制在流體軸承裝置301上負(fù)荷有振動或沖擊的情況下的旋轉(zhuǎn)體302 的擺動量的增大、伴隨著共振的旋轉(zhuǎn)性能的降低,并可以維持高運轉(zhuǎn)性能。以上,針對本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置的一結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了說明,但上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)并不限于上述方式的流體軸承裝置301,也能夠優(yōu)選使用在其他方式的流體軸承裝置中。以下,基于附圖對其結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明,但是,為了說明的簡單化,針對基于上述方式的構(gòu)件及部位標(biāo)以同一參照符號,并省略重復(fù)說明。圖25表示本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置的第二結(jié)構(gòu)例。該圖所示的流體軸承裝置321與圖21所示的流體軸承裝置301的不同方面主要有以下兩點構(gòu)成旋轉(zhuǎn)體 302的轂304設(shè)置在軸承構(gòu)件305的下方,旋轉(zhuǎn)體302的重心G位于軸承構(gòu)件305的下方這一點;以及與之相對應(yīng),軸承構(gòu)件305的內(nèi)徑尺寸以向軸向下方遞減的方式形成這一點。 并且,雖然未圖示,但在軸承構(gòu)件305的兩端開口部可以與圖21所示的方式同樣,形成密封空間。圖沈表示本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置的第三結(jié)構(gòu)例。該圖所示的流體軸承裝置331中,軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面并不是如圖21及圖25所示的使內(nèi)徑尺寸向軸向的某一方遞減的錐狀,而是被區(qū)劃為在軸向上直徑相對小的第一內(nèi)圓周面305d和直徑大于該第一內(nèi)圓周面305d的第二內(nèi)圓周面305e。在第一內(nèi)圓周面305d的一部分或全部軸向區(qū)域設(shè)置徑向軸承面308,在第二內(nèi)圓周面30 的一部分或全部軸向區(qū)域設(shè)置徑向軸承面309。也就是,在該結(jié)構(gòu)例中,在上側(cè)的徑向軸承面308與軸構(gòu)件303的外圓周面303a 之間形成的徑向軸承間隙Crl的整體成為寬度窄部D1,在下側(cè)的徑向軸承面309與軸構(gòu)件303的外圓周面303a之間形成的徑向軸承間隙Cr2的整體成為寬度寬部D2。圖27表示本發(fā)明的第四實施方式的流體軸承裝置的第四結(jié)構(gòu)例。該圖所示的流體軸承裝置341主要在如下方面與圖21所示的流體軸承裝置301的結(jié)構(gòu)不同,軸承構(gòu)件 345被區(qū)劃為具有徑向軸承面308、309的主體部34 以及大致半球狀的突出部34 ,突出部34 向主體部34 的上方突出設(shè)置,在與軸構(gòu)件303的外圓周面303a之間形成密封空間S3和潤滑油儲存部346。構(gòu)成主體部34 的側(cè)部的整體朝向軸向上方使內(nèi)徑尺寸遞減。雖未圖示,但是該軸承構(gòu)件345例如可以按如下方式形成。首先,按照上述的軸承構(gòu)件305的成形順序,主體部34 的側(cè)部及突出部34 以相對于軸線平行的狀態(tài)模制成形,并與靠模分離。接著,在對仿照作為完成件的主體部34 及3突出部4 形狀的模具進(jìn)行了加熱的狀態(tài)下,從該軸承構(gòu)件345的外徑側(cè)施加壓迫力,使主體部34 的側(cè)部與突出部34 向內(nèi)徑方向變形,成為一種塑性變形的狀態(tài)。然后,打開該模具即可獲得該圖所示的軸承構(gòu)件;345。以上,針對通過將軸構(gòu)件303形成為在整個軸向全長上直徑一定,并使軸承構(gòu)件 305的內(nèi)徑尺寸在軸向上直徑不同,使徑向軸承間隙的間隙寬度在軸向上不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,但在以上所示的任一結(jié)構(gòu)例中,也可以通過使軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面30 形成為在整個軸向全長上直徑一定,并使軸構(gòu)件303在軸向上直徑不同,由此使徑向軸承間隙的間隙寬度在軸向上不同。以上作為徑向軸承部R31、R32,例示了利用人字形狀或螺旋形狀的動壓槽產(chǎn)生流體動壓的結(jié)構(gòu),但本發(fā)明并不限定于此。例如,也可以由所謂的多圓弧軸承或階式止推軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32的一方或雙方。這些軸承能夠通過將作為動壓產(chǎn)生部的多個圓弧面、軸向槽例如形成于軸承構(gòu)件305的徑向軸承面308、309而獲得。這些動壓產(chǎn)生部的形成方法由于以形成動壓槽308a、309a的情況下的各工序為準(zhǔn),因此省略詳細(xì)說明。圖觀表示用多圓弧軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32的一方或雙方的情況的一例。在該例中,軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面的成為徑向軸承面308、309的區(qū)域由三個圓弧面351構(gòu)成(所謂的三圓弧軸承)。三個圓弧面351的曲率中心分別從軸承構(gòu)件305(軸構(gòu)件303) 的軸中心0以等距離偏置。在用三個圓弧面351區(qū)劃的各區(qū)域中,徑向軸承間隙是相對于圓周方向的兩個方向分別呈楔狀逐漸縮小的的楔狀間隙Cr3。因此,當(dāng)軸承構(gòu)件305與軸構(gòu)件303相對旋轉(zhuǎn)時,根據(jù)其相對旋轉(zhuǎn)的方向,徑向軸承間隙內(nèi)的潤滑油被壓入楔狀間隙Cr3 的最小間隙側(cè),其壓力上升。通過這種潤滑油的動壓作用,對軸承構(gòu)件305與軸構(gòu)件303進(jìn)行非接觸支承。并且,在三個圓弧面351彼此之間的分界部還可以形成被稱作分離槽的一段深的軸向槽。圖四表示由多圓弧軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32的一方或雙方的情況的其他例子。在該例中,軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面的成為徑向軸承面308、309的區(qū)域由三個圓弧面 351構(gòu)成(所謂三圓弧軸承),但在由三個圓弧面351劃分的各區(qū)域中,徑向軸承間隙是相對于圓周方向的一個方向分別呈楔狀逐漸縮小的楔狀間隙Cr3。這種結(jié)構(gòu)的多圓弧軸承也可稱為錐軸承。另外,在三個圓弧面351彼此間的分界部形成有被稱作分離槽352的一段深的軸向槽。因此,當(dāng)軸承構(gòu)件305與軸構(gòu)件303向規(guī)定方向相對旋轉(zhuǎn)時,徑向軸承間隙內(nèi)的潤滑油被壓入楔狀間隙Cr3的最小間隙側(cè),其壓力上升。通過這種潤滑油的動壓作用,軸承構(gòu)件305與軸構(gòu)件303被非接觸支承。
圖30表示由多圓弧軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32的一方或雙方的情況的其他例。 在該例子中,在圖四所示的結(jié)構(gòu)中,三個圓弧面351的最小間隙側(cè)的規(guī)定區(qū)域θ分別由以軸承構(gòu)件305(軸構(gòu)件303)的軸中心0為曲率中心的同心的圓弧面構(gòu)成。因此,在各規(guī)定區(qū)域θ中,徑向軸承間隙(最小間隙)一定。這種結(jié)構(gòu)的多圓弧軸承也被稱為扁錐(tape flat)軸承。圖31表示由階式止推軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32的一方或雙方的情況的一例。 在該例中,在軸承構(gòu)件305(電鑄部306)的內(nèi)圓周面的成為徑向軸承面308、309的區(qū)域上, 在圓周方向以規(guī)定間隔設(shè)置有多個軸向槽形狀的動壓槽353。以上,如徑向軸承部R31、R32那樣,形成在軸向兩個位置上分開設(shè)置徑向軸承部的結(jié)構(gòu),但也可以采用遍及軸承構(gòu)件305的內(nèi)圓周面的上下區(qū)域設(shè)置三個部位以上的徑向軸承部的結(jié)構(gòu)。另外,圖觀 圖30所示的多圓弧軸承為所謂的三圓弧軸承,但并不限于此,也可以采用所謂四圓弧軸承、五圓弧軸承、進(jìn)而由六圓弧以上數(shù)量的圓弧面構(gòu)成的多圓弧軸承。另外,以上例示了在構(gòu)成軸承構(gòu)件305的電鑄部306的徑向軸承面308、309上形成動壓產(chǎn)生部的情況,但也可以在與該徑向軸承面308、309對置的軸構(gòu)件303的外圓周面 303a上設(shè)置動壓產(chǎn)生部。這時,電鑄部306的成為徑向軸承面308、309的區(qū)域形成為沒有凹凸的圓筒面狀。另外,以上針對在構(gòu)成軸承構(gòu)件305的電鑄部306的徑向軸承面308、309或軸構(gòu)件303的外圓周面303a上設(shè)置動壓產(chǎn)生部,利用該動壓產(chǎn)生部在徑向軸承間隙產(chǎn)生流體動壓,用動壓軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32的情況進(jìn)行了說明,但是,通過使電鑄部306的徑向軸承面308、309形成為沒有凹凸的圓筒面狀,并將軸構(gòu)件303的外圓周面303a形成為沒有凹凸的截面正圓狀,由此能夠用正圓軸承構(gòu)成徑向軸承部R31、R32(省略圖示)。另外,以上例示了用樞軸軸承構(gòu)成推力軸承部T3的方式,但例如也可以使軸構(gòu)件 303的下端為平坦面,在該平坦面或與之對置的軸承構(gòu)件的端面設(shè)置排列配置成螺旋形狀或人字形狀的多個動壓槽等,由此利用動壓軸承構(gòu)成推力軸承部(未圖示)。另外,以上使用潤滑油作為填充到流體軸承裝置的內(nèi)部空間中的潤滑流體,但也能夠使用可形成流體膜的其他流體,例如潤滑脂或磁性流體、進(jìn)而還可以使用空氣等氣體寸。由于上述的流體軸承裝置具有高的旋轉(zhuǎn)精度,因此,能夠優(yōu)選用作要求高旋轉(zhuǎn)性能的各種電動機(jī)、例如HDD等盤裝置的主軸電動機(jī)或個人計算機(jī)的風(fēng)扇電動機(jī)用的軸承。
權(quán)利要求
1.一種流體軸承裝置,其包括軸承構(gòu)件;旋轉(zhuǎn)體,其具有插入到軸承構(gòu)件內(nèi)周的軸構(gòu)件;徑向軸承部,其通過在軸承構(gòu)件與軸構(gòu)件之間形成的徑向軸承間隙產(chǎn)生的流體膜在徑向上支承具有軸構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)體,所述流體軸承裝置的特征在于,徑向軸承間隙的間隙寬度在軸向上不同,在間隙寬度大的寬度寬部和間隙寬度小的寬度窄部中使寬度窄部配置于旋轉(zhuǎn)體的重心位置側(cè),使軸承構(gòu)件的至少面向徑向軸承間隙的區(qū)域形成在由析出金屬構(gòu)成的電鑄部上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置,其中,徑向軸承間隙的最小直徑間隙δ相對于軸構(gòu)件的軸徑d之比δ/d在1/1000彡δ/ d彡1/250范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體軸承裝置,其中,在徑向軸承間隙的一端設(shè)置寬度寬部,在另一端設(shè)置寬度窄部,并從寬度寬部到寬度窄部使間隙寬度遞減,徑向軸承間隙的軸向長度L與徑向軸承間隙的軸向全長的半徑間隙的減少量ε之比ε /L為1/1000彡ε /L彡1/500。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的流體軸承裝置,其中,所述流體軸承裝置具有在徑向軸承間隙產(chǎn)生流體動壓的動壓產(chǎn)生部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種力矩剛性優(yōu)良、軸承套筒制造容易、且能改善組裝和部件管理的作業(yè)效率的流體軸承裝置,其包括軸承構(gòu)件;旋轉(zhuǎn)體,其具有插入到該軸承構(gòu)件內(nèi)周的軸構(gòu)件;第一及第二推力軸承間隙,其形成于所述軸承構(gòu)件與所述旋轉(zhuǎn)體之間;第一動壓槽區(qū)域,其在所述第一推力軸承間隙產(chǎn)生流體動壓;第二動壓槽區(qū)域,其在所述第二推力軸承間隙產(chǎn)生流體動壓,所述流體軸承裝置的特征在于,所述軸承構(gòu)件具有在軸向上排列配置的兩個軸承套筒,該兩個軸承套筒都在兩端面具有所述第一動壓槽區(qū)域和所述第二動壓槽區(qū)域,且使一個軸承套筒的所述第一動壓槽區(qū)域面向所述第一推力軸承間隙,使另一個軸承套筒的所述第二動壓槽區(qū)域面向所述第二推力軸承間隙。
文檔編號F16C17/00GK102537031SQ201210023188
公開日2012年7月4日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者堀政治, 山本哲也, 戶田正明, 日比建治 申請人:Ntn株式會社