專利名稱：流體軸承裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體軸承裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
流體軸承裝置是通過形成在軸承間隙中的油膜將旋轉(zhuǎn)側(cè)的部件(例如，軸部件) 支承為相對于固定側(cè)的部件旋轉(zhuǎn)自如的裝置。該流體軸承裝置具有高速旋轉(zhuǎn)、高旋轉(zhuǎn)精度、 低噪音等特征，近年來有效地利用其特征，適合使用作為搭載在以信息設(shè)備為首的各種電 氣設(shè)備上的電動機(jī)用的軸承裝置，更具體來說，適合使用作為HDD等磁盤裝置或CD-ROM、 ⑶-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盤裝置等的主軸電動機(jī)、激光束打印機(jī)(LBP)的多邊形掃描器 (日語原文^ > 7 * ~ f )電動機(jī)、PC等的風(fēng)扇電動機(jī)等的電動機(jī)用軸承裝置。例如，在日本特開2003-239974號公報(專利文獻(xiàn)1)中公開有一種裝入到盤裝置 用的主軸電動機(jī)中使用的流體軸承裝置，具備殼體；固定在殼體內(nèi)周的軸承套筒；插入到 軸承套筒內(nèi)周的軸部件；通過形成在軸承套筒的內(nèi)周面與軸部件的外周面之間的徑向軸承 間隙中的油膜沿徑向支承軸部件的徑向軸承部。在該流體軸承裝置中，以部件個數(shù)的減少 和組裝工時縮短為目的，而殼體形成為一端開口且另一端由一體設(shè)置的底部密閉的有底筒 狀(杯狀)的模具成形品。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-239974號公報然而，伴隨著近年來的盤裝置的大容量化等，搭載在流體軸承裝置上的盤張數(shù)有 增加的傾向(盤的多層疊化)，而要求進(jìn)一步提高軸承套筒相對于殼體的固定強(qiáng)度，以在重 量增加的情況下也能夠提高軸部件的防脫強(qiáng)度(防脫力)并穩(wěn)定地維持旋轉(zhuǎn)精度。作為軸 承套筒相對于殼體的固定方法，提出了各種方案，但實(shí)際上，多采用費(fèi)用應(yīng)對效果優(yōu)異的粘結(jié)。例如在將粘結(jié)劑涂敷在殼體的內(nèi)周面上的狀態(tài)下將軸承套筒插入到殼體內(nèi)周，然 后使粘結(jié)劑固化，從而進(jìn)行軸承套筒相對于殼體的粘結(jié)固定。此時，為了提高兩者間的固定 強(qiáng)度而增加粘結(jié)劑的涂敷量時，會產(chǎn)生如下情況伴隨著軸承套筒的插入，向軸承套筒的插 入方向前方側(cè)(殼體閉塞側(cè))掏出粘結(jié)劑，而粘結(jié)劑向殼體的閉塞側(cè)蔓延。尤其是以進(jìn)一 步提高固定強(qiáng)度為目的，在伴隨壓入而將軸承套筒插入到殼體內(nèi)周時，容易產(chǎn)生粘結(jié)劑的 蔓延。產(chǎn)生此種情況時，有可能會產(chǎn)生殼體與軸承套筒之間應(yīng)該夾有的粘結(jié)劑量不足而無 法滿足必要的固定強(qiáng)度(粘結(jié)強(qiáng)度)的情況。而且，蔓延的粘結(jié)劑有可能進(jìn)入到推力軸承 間隙而損害推力軸承部的軸承功能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種能夠使殼體與軸承套筒之間夾有必要充足量的粘結(jié) 劑，以此提高軸承套筒相對于殼體的固定強(qiáng)度的流體軸承裝置。為了解決上述課題，在本發(fā)明中，提供一種流體軸承裝置，具備至少一端開口的殼 體、固定在殼體內(nèi)周的軸承套筒、插入到軸承套筒內(nèi)周的軸部件，伴隨軸承套筒與軸部件的相對旋轉(zhuǎn)，而通過形成在軸承套筒的內(nèi)周面與軸部件的外周面之間的徑向軸承間隙中的油 膜沿徑向支承軸部件，所述流體軸承裝置的特征在于，在彼此相對向的殼體的內(nèi)周面與軸 承套筒的外周面之間設(shè)置粘結(jié)劑積存處，并在殼體的內(nèi)周緣部設(shè)置與粘結(jié)劑積存處連結(jié)的 內(nèi)周倒角，并通過粘結(jié)劑將該內(nèi)周倒角與軸承套筒之間密封。如上所述，在本發(fā)明的流體軸承裝置中，在彼此相對向的殼體的內(nèi)周面與軸承套 筒的外周面之間設(shè)置粘結(jié)劑積存處。此種粘結(jié)劑積存處例如能夠通過在殼體設(shè)置使內(nèi)徑尺 寸局部擴(kuò)徑的軸向區(qū)域、或者在軸承套筒設(shè)置使外徑尺寸局部縮徑的軸向區(qū)域而形成。并 且，在設(shè)有粘結(jié)劑積存處的軸向區(qū)域中，相對向的殼體的內(nèi)周面與軸承套筒的外周面之間 的徑向分離距離大于其它部位(例如，將軸承套筒壓入固定于殼體的軸向區(qū)域)。因此，在 設(shè)有粘結(jié)劑積存處的軸向區(qū)域中，能夠減弱軸承套筒插入時的向殼體另一端側(cè)(底部側(cè)) 掏出粘結(jié)劑的掏出力，因此整體而言能夠減少粘結(jié)劑向殼體閉塞側(cè)的蔓延量。另一方面， 在軸承套筒的插入結(jié)束后，能夠使殼體的內(nèi)周面與軸承套筒的外周面之間夾有足量的粘結(jié) 劑，因此能夠提高兩者的粘結(jié)強(qiáng)度。而且，在本發(fā)明的流體軸承裝置中，在殼體的內(nèi)周緣部設(shè)置與粘結(jié)劑積存處連結(jié) 的內(nèi)周倒角，并通過粘結(jié)劑將該內(nèi)周倒角與軸承套筒之間密封。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，由于設(shè)有與 粘結(jié)劑積存處的殼體開口側(cè)相鄰而徑向尺寸朝向殼體閉塞側(cè)逐漸縮小的空間，因此能夠?qū)?供給到(附著到)該空間中的粘結(jié)劑順利地向粘結(jié)劑積存處供給。而且，能夠使由粘結(jié)劑 固化而形成的粘結(jié)劑層的軸向尺寸長大化，因此能夠進(jìn)一步提高軸承套筒相對于殼體的粘 結(jié)強(qiáng)度。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，能夠使彼此相對向的殼體的內(nèi)周面與軸承套筒的外周面之間夾有 必要充足量的粘結(jié)劑，從而能夠提高軸承套筒相對于殼體的固定強(qiáng)度。另外，在本發(fā)明中，提供一種流體軸承裝置的制造方法，所述流體軸承裝置具備至 少一端開口的殼體、固定在殼體內(nèi)周的軸承套筒、插入到軸承套筒內(nèi)周的軸部件，伴隨軸承 套筒與軸部件的相對旋轉(zhuǎn)，通過形成在軸承套筒的內(nèi)周面與軸部件的外周面之間的徑向軸 承間隙中的油膜沿徑向支承軸部件，所述流體軸承裝置的制造方法的特征在于，在殼體的 內(nèi)周緣部設(shè)置內(nèi)周倒角，在將軸承套筒固定在殼體的內(nèi)周時，將在外周面涂敷有粘結(jié)劑的 軸承套筒插入到殼體的內(nèi)周，而將粘結(jié)劑向所述內(nèi)周倒角與軸承套筒之間供給。如此，與殼 體和軸承套筒的軸向的相對移動相伴的粘結(jié)劑的移動在軸承套筒的插入方向后方側(cè)(殼 體開口側(cè))的方向上比軸承套筒的插入方向前方側(cè)更具統(tǒng)治性，因此即使在將軸承套筒壓 入到殼體內(nèi)周的情況下，也能夠有效地防止粘結(jié)劑向殼體閉塞側(cè)的蔓延。此時，優(yōu)選以將涂敷在軸承套筒上的粘結(jié)劑的最大外徑保持成小于內(nèi)周倒角的最 大內(nèi)徑的狀態(tài)將軸承套筒插入到殼體的內(nèi)周。這是為了防止粘結(jié)劑附著于殼體的端面而彼 此相對向的殼體的內(nèi)周面與軸承套筒的外周面之間應(yīng)該夾有的粘結(jié)劑量減少的情況。需要 說明的是，涂敷的粘結(jié)劑的最大外徑優(yōu)選大于內(nèi)周倒角的最小內(nèi)徑。如上所述，粘結(jié)劑積存處能夠通過在殼體設(shè)置使內(nèi)徑尺寸局部擴(kuò)徑的軸向區(qū)域、 或者在軸承套筒設(shè)置使外徑尺寸局部縮徑的軸向區(qū)域來形成，但優(yōu)選前者的結(jié)構(gòu)，即，優(yōu)選 在殼體的內(nèi)周面設(shè)有開口側(cè)一端與所述內(nèi)周倒角連結(jié)大徑內(nèi)周面，并在該大徑內(nèi)周面與軸 承套筒之間形成所述粘結(jié)劑積存處。粘結(jié)劑積存處和由內(nèi)周倒角形成的空間成為在軸向上 直線重疊的形態(tài)，因此能夠順利地向粘結(jié)劑積存處供給粘結(jié)劑。另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以通過底部密閉殼體的另一端，在軸承套筒的殼體閉塞側(cè)(插入方向前方側(cè))的外周緣部設(shè)置外周倒角，并通過粘結(jié)劑將該外周倒角與殼體 之間密封。如此，能夠使粘結(jié)劑夾在殼體與軸承套筒的嵌合區(qū)域中的兩端部分，因此進(jìn)一步 增加兩者之間的固定強(qiáng)度。需要說明的是，在制造所述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置的基礎(chǔ)上，優(yōu)選 將包含外周倒角的在外周面涂敷有粘結(jié)劑的軸承套筒插入到殼體內(nèi)周。如此，即使在伴隨 壓入而將軸承套筒插入到殼體內(nèi)周的情況下，也能夠通過粘結(jié)劑捕捉軸承套筒與殼體的滑 動摩擦產(chǎn)生的磨損粉并將軸承套筒插入到殼體內(nèi)周。因此，還能夠可靠地消除磨損粉混入 軸承內(nèi)部空間引起的污染問題。然而，在此種流體軸承裝置中，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時，充滿內(nèi)部空間的潤滑油的壓力平衡 有發(fā)生失常的情況，所述情況會導(dǎo)致伴隨產(chǎn)生局部負(fù)壓的氣泡的生成、氣泡的生成引起的 潤滑油泄漏或振動的發(fā)生等問題。此種問題能夠通過在殼體的內(nèi)周面與軸承套筒的外周面 之間設(shè)置向軸承套筒的兩端面開口的流體通路并經(jīng)由該流體通路使?jié)櫥驮谳S承內(nèi)部流 動循環(huán)來消除。然而，在殼體的內(nèi)周粘結(jié)固定軸承套筒的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)粘結(jié)劑的涂 敷形態(tài)，有可能會產(chǎn)生所述流體通路被粘結(jié)劑填埋而難以使?jié)櫥土鲃友h(huán)的情況。所述問題能夠通過將被粘結(jié)劑密封的密封部沿周向間斷設(shè)置并在沿周向相鄰的 密封部之間設(shè)置向軸承套筒的兩端面開口的流體通路來消除。需要說明的是，在此所說的 密封部是至少包含殼體的內(nèi)周倒角與軸承套筒之間的被粘結(jié)劑密封的空間，而且有時還包 含軸承套筒的殼體閉塞側(cè)外周倒角與殼體之間的被粘結(jié)劑密封的空間的概念。如以上所示，通過采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在將軸承套筒粘結(jié)固定在殼體內(nèi)周時，能夠 有效地防止粘結(jié)劑向殼體開口相反側(cè)(殼體閉塞側(cè))的蔓延。因此，上述本發(fā)明能夠適合 使用于在軸部件設(shè)有凸緣部并在軸承套筒的殼體開口相反側(cè)一端面和與其相對向的凸緣 部的一端面之間形成有推力軸承間隙的流體軸承裝置。另外，如以上所示，采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)時，能夠?qū)んw和軸承套筒牢固地粘結(jié)固 定。因此，上述本發(fā)明尤其適合于殼體與軸承套筒的軸向的嵌合長度比軸承套筒的軸向整 體長度尺寸短的流體軸承裝置。發(fā)明效果以上，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠使殼體與軸承套筒之間夾有必要充足量的粘結(jié)劑，因 此能夠提供一種提高軸承套筒相對于殼體的固定強(qiáng)度并具備高耐久性能的流體軸承裝置。 而且，能夠有效地減少粘結(jié)劑向殼體開口相反側(cè)的蔓延量，因此也能夠盡可能地防止粘結(jié) 劑的蔓延引起的軸承性能下降的問題。
圖1是概念性地表示盤裝置用的主軸電動機(jī)的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的流體軸承裝置的剖視圖。圖3A是軸承套筒的剖視圖。圖;3B是表示軸承套筒的下側(cè)端面的圖。圖4A是圖2中的Yl部的放大剖視圖。圖4B是圖2中的Y2部的放大剖視圖。圖5是圖2的A-A剖視圖。圖6是概念性地表示軸承套筒即將插入到殼體內(nèi)周之前的階段的主要部分放大剖視圖。圖7是概念性地表示軸承套筒正在插入殼體內(nèi)周的階段的主要部分放大剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的流體軸承裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1概念性地示出裝入有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)使用于HDD等盤驅(qū)動裝置，具備將軸部件2支承為旋轉(zhuǎn)自如的流體軸承裝置1、 固定在軸部件2上的盤轂3、例如隔著徑向的間隙相對向的定子線圈4及轉(zhuǎn)子磁鐵5、以及 托架6。定子線圈4安裝在托架6的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵5安裝在盤轂3的內(nèi)周。流體軸承裝置 1的殼體7安裝在托架6的內(nèi)周。在盤轂3上保持有一或多張(圖示例為三張)磁盤等盤 D。在以上的結(jié)構(gòu)中對定子線圈4通電時，轉(zhuǎn)子磁鐵5在定子線圈4與轉(zhuǎn)子磁鐵5之間的電 磁力的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，伴隨于此，盤轂3及由其保持的盤D與軸部件2 —體旋轉(zhuǎn)。圖2是表示本發(fā)明的流體軸承裝置1的第一實(shí)施方式的圖。該流體軸承裝置1主 要包括殼體7 ；固定在殼體7內(nèi)周的軸承套筒8 ；插入到軸承套筒8的內(nèi)周并相對于殼體 7及軸承套筒8進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)的軸部件2 ；密封殼體7的開口部的密封部件9。需要說明的 是，以下，為了方便而以設(shè)有密封部件9的一側(cè)為上側(cè)并以其軸向相反側(cè)為下側(cè)進(jìn)行說明。軸部件2具備軸部加和一體或分體地設(shè)置在軸部加下端的凸緣部2b。除了軸部 件2的整體由不銹鋼等金屬材料形成之外，例如還可以形成為凸緣部2b的整體或其一部分 (例如兩端面)由樹脂形成的金屬與樹脂的混合結(jié)構(gòu)。軸承套筒8通過由燒結(jié)金屬構(gòu)成的多孔體，尤其是通過以銅為主成分的燒結(jié)金屬 的多孔體形成為圓筒狀。軸承套筒8除了燒結(jié)金屬以外，還可以通過例如黃銅等軟質(zhì)金屬 形成。在軸承套筒8的內(nèi)周面8a上，成為第一及第二徑向軸承部R1、R2的徑向軸承面的 圓筒狀區(qū)域分離設(shè)置在軸向的兩個部位，如圖3A所示，在該兩個區(qū)域上分別形成有將多個 動壓槽Aal、Aa2排列成人字形狀而成的徑向動壓產(chǎn)生部A1、A2。上側(cè)的動壓槽Aal相對于 軸向中心m(上下的傾斜槽間區(qū)域的軸向中央)形成為軸向非對稱，比軸向中心m靠上側(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Aa2形成為軸向?qū)?稱，其上下區(qū)域的軸向尺寸與上述軸向尺寸X2相等。需要說明的是，徑向動壓產(chǎn)生部A1、A2 可以形成在相對向的軸部加的外周面加1，而且，也可以將多個動壓槽排列成螺旋形狀等。在軸承套筒8的下側(cè)端面8b上設(shè)置成為第一推力軸承部Tl的推力軸承面的環(huán)狀 區(qū)域，如圖:3B所示，在該區(qū)域上形成有將多個動壓槽Ba排列成螺旋形狀而成的推力動壓產(chǎn) 生部B。推力動壓產(chǎn)生部B可以形成在沿軸向相對向的凸緣部2b的上側(cè)端面2bl上，而且 也可以將多個動壓槽排列成人字形狀等。在軸承套筒8的外周面8d上形成有向兩端面8b、8c開口的1或多個軸向槽8dl， 在本實(shí)施方式中，如圖3B所示，等距離地配置在周向的三個部位。而且，在軸承套筒8的上 端外周緣部、下端外周緣部、上端內(nèi)周緣部及下端內(nèi)周緣部分別設(shè)置倒角(倒棱)，其中，設(shè) 置在下端外周緣部的倒角相當(dāng)于本發(fā)明中的外周倒角Se。密封部件9呈截面倒L字形狀，一體具有圓盤狀的第一密封部9a和從第一密封部9a的外徑端向下方延伸的圓筒狀的第二密封部％，并固定在軸承套筒8的上端外周。在固 定于圖示的軸承套筒8的狀態(tài)下，第二密封部9b的下端面9b3隔著軸向間隙10與殼體7 的階梯面7e相對向。在第一密封部9a的下側(cè)端面9al上設(shè)有呈放射狀延伸的一或多個徑 向槽9all。在第一密封部9a的內(nèi)周面9a2與軸部加的外周面2al之間形成規(guī)定容積的第一 密封空間Si，而且，在第二密封部9b的外周面9bl與殼體7的大徑部7b的內(nèi)周面7bl之間 形成規(guī)定容積的第二密封空間S2。第一密封部9a的內(nèi)周面9a2及殼體7的大徑部7b的內(nèi) 周面7bl都形成為朝向下方使內(nèi)徑尺寸逐漸縮小的錐面狀。因此，兩密封空間Si、S2呈朝 向下方逐漸縮徑的錐形狀。殼體7呈有底筒狀(杯狀)，一體具有圓筒狀的側(cè)部和密閉該側(cè)部下端開口的圓 盤狀的底部7c，且上端開口。側(cè)部由將軸承套筒8固定在內(nèi)周的小徑部7a和配置在小徑 部7a上側(cè)的大徑部7b構(gòu)成，小徑部7a的內(nèi)周面比大徑部7b的內(nèi)周面7bl小徑，而且小徑 部7a的外周面比大徑部7b的外周面小徑。小徑部7a的內(nèi)周面經(jīng)由沿與軸線正交的方向 延伸的階梯面7e而與大徑部7b的內(nèi)周面7bl連結(jié)。該殼體7為樹脂的注塑成形品，為了 防止成形收縮時的收縮量的差引起的變形而各部7a 7c形成為大致均勻厚度。殼體7的 成形中使用的樹脂材料以熱塑性樹脂為基體樹脂，根據(jù)需要適量配合有強(qiáng)化材料或?qū)щ娀?材料等各種填充材料。在殼體7的內(nèi)底面7cl (底部7c的上側(cè)端面)上設(shè)置成為第二推力軸承部T2的 推力軸承面的環(huán)狀區(qū)域，雖然省略了詳細(xì)的圖示，但在該區(qū)域中形成有例如將多個動壓槽 排列成螺旋形狀而成的推力動壓產(chǎn)生部。該推力動壓產(chǎn)生部在注塑成形殼體7的同時進(jìn)行 模具成形。需要說明的是，推力動壓產(chǎn)生部能夠形成在相對向的凸緣部2b的下側(cè)端面2b2， 而且，也可以將多個動壓槽排列成螺旋形狀等。如圖4A放大所示，在彼此相對向的殼體7的小徑部7a的內(nèi)周面與軸承套筒8的 外周面8d之間形成由粘結(jié)劑13充滿的粘結(jié)劑積存處11。詳細(xì)來說，粘結(jié)劑積存處11形成 在小徑部7a的內(nèi)周面中的大徑內(nèi)周面7a2和與其相對向的軸承套筒8的外周面8d之間， 該小徑部7a被劃分成小徑內(nèi)周面7al和大徑內(nèi)周面7a2。另一方面，在小徑內(nèi)周面7al的 內(nèi)周伴隨壓入而粘結(jié)固定(壓入粘結(jié))有軸承套筒8。而且，在小徑部7a的內(nèi)周緣部設(shè)有 內(nèi)周倒角7f，形成在該內(nèi)周倒角7f與軸承套筒8的外周面8d之間的第一縮徑空間12由 粘結(jié)劑13密封。此外，如圖4B放大所示，形成在軸承套筒8的下端外周緣部上設(shè)置的外周 倒角8e與殼體7 (小徑部7a)的小徑內(nèi)周面7al之間的第二縮徑空間14也由粘結(jié)劑13密 封。在此，在本實(shí)施方式中，為了防止在將軸承套筒8粘結(jié)固定在殼體7 (小徑部7a) 的內(nèi)周時，由設(shè)置在軸承套筒8的外周面8d上的軸向槽8dl和殼體7的小徑部7a的內(nèi)周 面形成的沿軸向延伸的流體通路被粘結(jié)劑13填埋的情況，而如圖5所示，將由小徑部7a的 大徑內(nèi)周面7a2形成的粘結(jié)劑積存處11間斷地設(shè)置在周向的三個部位，并在沿周向相鄰的 粘結(jié)劑積存處11之間配設(shè)所述流體通路(軸向槽8dl)。而且，雖然省略了詳細(xì)的圖示，但 由殼體7的內(nèi)周倒角7f形成且被粘結(jié)劑13密封的第一縮徑空間12、以及由軸承套筒8的 外周倒角8e形成且被粘結(jié)劑13密封的第二縮徑空間14也與粘結(jié)劑積存處11大致對合周 向的相位(與粘結(jié)劑積存處11在軸向上重疊)而間斷地設(shè)置在周向的三個部位。需要說明的是，殼體7的內(nèi)周倒角7f及軸承套筒8的外周倒角8e設(shè)置在整周，因此，在第一及第 二縮徑空間12、14中，由粘結(jié)劑13密封的部分(這相當(dāng)于本發(fā)明中所說的密封部)和未由 粘結(jié)劑13密封的部分在周向上交替設(shè)置。在以上的結(jié)構(gòu)形成的流體軸承裝置1中，軸部件2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，軸承套筒8的內(nèi)周 面8a的成為徑向軸承面的上下兩個部位的區(qū)域分別隔著徑向軸承間隙與軸部加的外周面 2al相對向。并且，伴隨軸部件2的旋轉(zhuǎn)，形成在兩徑向軸承間隙中的油膜通過動壓槽Aal、 Aa2的動壓作用而提高其油膜剛性，通過該壓力將軸部件2非接觸支承為沿徑向旋轉(zhuǎn)自如。 由此，在軸向的二個部位分離形成將軸部件2非接觸支承為沿徑向旋轉(zhuǎn)自如的徑向軸承部 R1、R2。另外，與此同時，在軸承套筒8的下側(cè)端面8b的成為推力軸承面的環(huán)狀區(qū)域與凸 緣部2b的上側(cè)端面2bl之間、以及殼體7的內(nèi)底面7cl的成為推力軸承面的環(huán)狀區(qū)域與凸 緣部2b的下側(cè)端面2 之間分別形成有第一及第二推力軸承間隙。并且，伴隨軸部件2的 旋轉(zhuǎn)，形成在兩推力軸承間隙中的油膜通過動壓槽的動壓作用而提高其油膜剛性，并通過 該壓力將軸部件2非接觸支承為沿推力兩方向旋轉(zhuǎn)自如。由此，形成將軸部件2非接觸支 承為沿推力方向旋轉(zhuǎn)自如的第一推力軸承部Tl和第二推力軸承部T2。另外，如上所述，上側(cè)的動壓槽Aal由于比軸向中心m靠上側(cè)區(qū)域的軸向尺寸Xl 大于下側(cè)區(qū)域的軸向尺寸X2，因此在軸部件2旋轉(zhuǎn)時，動壓槽Aal產(chǎn)生的潤滑油的引入力在 上側(cè)區(qū)域相對性地大于下側(cè)區(qū)域。在此種引入力的差壓的作用下，充滿在軸承套筒8的內(nèi) 周面8a與軸部加的外周面2al之間的間隙中的潤滑油向下方流動，在第一推力軸承部Tl 的第一推力軸承間隙一由軸承套筒8的軸向槽8dl形成的流體通路一由第一密封部9a的 徑向槽9all形成的流體通路這一路徑中循環(huán)，而再次被引入到第一徑向軸承部Rl的徑向 軸承間隙中。通過形成為此種結(jié)構(gòu)，在確保潤滑油的壓力平衡的同時，能夠消除伴隨局部產(chǎn)生 負(fù)壓的氣泡的生成、氣泡的生成引起的潤滑油的泄漏或振動的發(fā)生等問題。上述的循環(huán)路 徑連通有第一密封空間Si，而且經(jīng)由軸向間隙10連通有第二密封空間S2，因此即使在由于 某種理由而氣泡混入到潤滑油中的情況下，也能在氣泡伴隨潤滑油循環(huán)時將其從密封空間 Si、S2內(nèi)的潤滑油的油面(氣液界面)向外部氣體排出。因此，進(jìn)一步有效地防止氣泡產(chǎn) 生的壞影響。另外，如上所述，第一及第二密封空間Si、S2呈錐形狀，朝向殼體7的內(nèi)部側(cè)逐漸 縮小，因此兩密封空間Si、S2內(nèi)的潤滑油在毛細(xì)管力產(chǎn)生的引入作用下朝間隙寬度變窄的 方向即朝殼體7的內(nèi)部側(cè)引入。而且，密封空間S1、S2具有緩沖功能，對伴隨填充到殼體7 的內(nèi)部空間中的潤滑油的溫度變化而變化的容積變化量進(jìn)行吸收，在設(shè)定的溫度變化的范 圍內(nèi)將潤滑油的油面總是保持在密封空間Si、S2內(nèi)。根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，能有效地防止向軸 承外部的潤滑油泄漏。由以上的結(jié)構(gòu)形成的流體軸承裝置1例如如下所述組裝。需要說明的是，以下，以 本發(fā)明的宗旨即在殼體7的內(nèi)周固定軸承套筒8的工序?yàn)橹行倪M(jìn)行說明。首先，以在殼體7的內(nèi)周配設(shè)有軸部件2的狀態(tài)(在殼體7的內(nèi)底面7cl上載置 有軸部件2的狀態(tài))將軸承套筒8插入到殼體7的小徑部7a的內(nèi)周。在將軸承套筒8插 入到殼體7的內(nèi)周之前，在軸承套筒8的外周面8d、更詳細(xì)來說如圖6所示在包含外周倒角8e在內(nèi)的外周面8d的規(guī)定區(qū)域上適量涂敷粘結(jié)劑13。但是，粘結(jié)劑13涂敷在沿周向分離 的三個部位(在周向上相鄰的軸向槽8dl之間)。此時，進(jìn)行軸承套筒8與殼體7的對芯， 在該狀態(tài)下，以使粘結(jié)劑13的最大外徑dl小于殼體7的內(nèi)周倒角7f的最大內(nèi)徑d2的方 式涂敷粘結(jié)劑13。而且在本實(shí)施方式中，以使粘結(jié)劑13的最大外徑dl大于內(nèi)周倒角7f的 最小內(nèi)徑的方式涂敷粘結(jié)劑13。需要說明的是，作為粘結(jié)劑13，只要能確保殼體7與軸承 套筒8之間必要的固定強(qiáng)度即可，例如，能夠使用熱硬化型粘結(jié)劑、厭氣性粘結(jié)劑、或兼具 兩硬化特性的粘結(jié)劑。以上述形態(tài)將粘結(jié)劑13涂敷在軸承套筒8上之后，在進(jìn)行了軸承套筒8的粘結(jié)劑 13涂敷區(qū)域與殼體7的小徑部7a的大徑內(nèi)周面7a2的周向的相位對合的基礎(chǔ)上，將軸承 套筒8插入到殼體7的小徑部7a內(nèi)周。插入軸承套筒8時，涂敷在軸承套筒8上的粘結(jié)劑 13由于與殼體7的內(nèi)周倒角7f、或?qū)⑿絻?nèi)周面7al和大徑內(nèi)周面7a2連結(jié)的階梯面(在 上述形態(tài)中涂敷有粘結(jié)劑13的本實(shí)施方式中的內(nèi)周倒角7f)接觸而表面張力被破壞，其結(jié) 果是，粘結(jié)劑13的一部分向殼體7的內(nèi)周倒角7f與軸承套筒8的外周面8d之間的第一縮 徑空間12供給，然后向殼體7的大徑內(nèi)周面7a2與軸承套筒8的外周面8d之間的粘結(jié)劑 積存處11供給(參照圖7)。在此，由于如上所述設(shè)定了涂敷在軸承套筒8上的粘結(jié)劑13與殼體7的內(nèi)周倒角 7f的尺寸關(guān)系，因此能有效地防止伴隨將軸承套筒8插入到殼體7內(nèi)周而粘結(jié)劑13附著于 殼體7的階梯面7e的情況。伴隨軸承套筒8的插入的進(jìn)展，而附著在軸承套筒8的外周倒角8e等上的粘結(jié)劑 13逐漸供給到軸承套筒8的外周面8d與小徑部7a的小徑內(nèi)周面7al之間。這是因?yàn)?，?于在軸承套筒8的外周面8d上涂敷有粘結(jié)劑13，因而伴隨軸承套筒8的插入而產(chǎn)生的粘結(jié) 劑13的移動在軸承套筒8的插入方向后方側(cè)的方向上比軸承套筒8的插入方向前方側(cè)更 具統(tǒng)治性。因此，在將軸承套筒8壓入殼體7的小徑內(nèi)周面7al的本實(shí)施方式中，也能有效 地防止粘結(jié)劑13向殼體7的閉塞側(cè)(推力軸承部側(cè))的蔓延。需要說明的是，由于向兩者間供給的粘結(jié)劑13作為潤滑劑起作用，因此能順利地 進(jìn)行軸承套筒8向小徑部7a內(nèi)周的插入(壓入)。在伴隨壓入而將軸承套筒8插入到小徑 部7a內(nèi)周的關(guān)系上，有因兩者的滑動接觸而產(chǎn)生磨損粉的情況，但該磨損粉由附著在外周 倒角8e上的粘結(jié)劑13、以及向軸承套筒8與殼體7之間供給的粘結(jié)劑13捕捉，因此能有效 地防止磨損粉向殼體7的內(nèi)部空間等脫落而成為污染的情況。并且，將軸承套筒8插入到殼體7的軸向規(guī)定位置之后(將兩推力軸承部Tl、T2 的推力軸承間隙寬度設(shè)定為規(guī)定值之后)，通過使粘結(jié)劑13硬化而將殼體7和軸承套筒8 固定，進(jìn)而將密封部件9固定在軸承套筒8的上端外周。如上所述組裝完各結(jié)構(gòu)部件之后， 使作為潤滑流體的潤滑油充滿在包含軸承套筒8的內(nèi)部氣孔在內(nèi)的殼體7的內(nèi)部空間中， 而完成圖2所示的流體軸承裝置1。如以上所示，在本發(fā)明中，在彼此相對向的殼體7的小徑部7a的內(nèi)周面與軸承套 筒8的外周面8d之間設(shè)置粘結(jié)劑積存處11。該粘結(jié)劑積存處11的內(nèi)徑尺寸能夠通過在小 徑部7a上設(shè)置比壓入固定有軸承套筒8的軸向區(qū)域(小徑內(nèi)周面7al)大徑的大徑內(nèi)周面 7a2而形成，在設(shè)有該大徑內(nèi)周面7a2(粘結(jié)劑積存處11)的軸向區(qū)域中，相對向的殼體7的 內(nèi)周面與軸承套筒8的外周面之間的徑向分離距離大于其它部位。因此，在設(shè)有粘結(jié)劑積存處11的軸向區(qū)域中，由于能夠減弱軸承套筒8插入時的向殼體7的底部7c側(cè)掏出粘結(jié) 劑13的掏出力，因此作為整體能夠減少粘結(jié)劑13向底部7c側(cè)的蔓延量。另一方面，在軸 承套筒8的插入結(jié)束后，由于粘結(jié)劑積存處11存有足量的粘結(jié)劑13，因此能夠提高軸承套 筒8相對于殼體7的固定強(qiáng)度(粘結(jié)強(qiáng)度)。另外，在殼體7的內(nèi)周緣部上設(shè)置與粘結(jié)劑積存處11的上端連結(jié)的內(nèi)周倒角7f， 該內(nèi)周倒角7f與軸承套筒8之間的第一縮徑空間12由粘結(jié)劑13密封。若形成為此種結(jié) 構(gòu)，則能夠?qū)⒐┙o到縮徑空間12中的粘結(jié)劑13順利地向粘結(jié)劑積存處11供給。尤其是在 本實(shí)施方式中，在殼體7的小徑部7a上設(shè)置上端與內(nèi)周倒角7f連結(jié)的大徑內(nèi)周面7a2，在 該大徑內(nèi)周面7a2與軸承套筒8的外周面8d之間形成粘結(jié)劑積存處11，因此粘結(jié)劑積存處 11和第一錐狀空間12在軸向上成為直線重疊的形態(tài)，能更順利地將粘結(jié)劑13向粘結(jié)劑積 存處11供給。而且，因粘結(jié)劑13固化而形成的粘結(jié)劑層在軸向上成為重疊的結(jié)構(gòu)，因此能 進(jìn)一步提高軸承套筒8相對于殼體7的粘結(jié)強(qiáng)度。此外，形成在軸承套筒8的外周倒角8e與殼體7 (小徑部7a)的小徑內(nèi)周面7al 之間的第二縮徑空間14也由粘結(jié)劑13密封。如此，能夠使殼體7與軸承套筒8的嵌合區(qū) 域中的兩端部分夾有足量的粘結(jié)劑13，因此進(jìn)一步增加兩者間的固定強(qiáng)度。根據(jù)以上的結(jié) 構(gòu)，能夠在彼此相對向的殼體7的內(nèi)周面與軸承套筒8的外周面8d之間夾有必要充足量的 粘結(jié)劑13，從而能夠提高軸承套筒8相對于殼體7的固定強(qiáng)度。尤其是在圖2所示的流體軸承裝置1中，由于殼體7與軸承套筒8的軸向的嵌合 長度L2比軸承套筒8的全長尺寸Ll短，因此難以確保殼體7與軸承套筒8之間必要充分 的粘結(jié)強(qiáng)度，但通過形成為上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，即使在采用此種結(jié)構(gòu)的情況下，也能提高軸 承套筒8相對于殼體7的粘結(jié)強(qiáng)度，從而能夠提供一種能夠長期維持高軸承性能的高可靠 性的流體軸承裝置1。另外，由于將由粘結(jié)劑13密封的密封部(第一縮徑空間12及第二縮徑空間14)、 以及充滿粘結(jié)劑13的粘結(jié)劑積存處11在周向上間斷設(shè)置，并在所述間斷部分上形成沿軸 向延伸的流體通路，因此在將軸承套筒8粘結(jié)固定在殼體7內(nèi)周的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，不會發(fā) 生構(gòu)成流體通路的軸承套筒8的軸向槽8dl被粘結(jié)劑13填埋的情況，而順利地進(jìn)行軸承內(nèi) 部的潤滑油的流動循環(huán)。以上，說明了適用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1的一實(shí)施方式，但本發(fā)明并 未限定為圖2所示的結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1。圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的流體軸承裝置1的圖。該圖所示的流體軸承 裝置1與圖2所示的流體軸承裝置1的結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于軸承套筒8在其整個長度上 與殼體7的內(nèi)周嵌合的點(diǎn)；以及將密封部件9形成為環(huán)狀并將其固定在殼體7的上端內(nèi)周， 而在密封部件9的內(nèi)周面和與其相對向的軸部加的外周面2al之間形成單一的密封空間S 的點(diǎn)。在所述結(jié)構(gòu)的流體軸承裝置1中，軸承套筒8相對于殼體7的軸向的嵌合長度變長 且在軸承套筒8的上側(cè)也固定有密封部件9，因此與圖2所示的流體軸承裝置1相比，軸部 件2的防脫強(qiáng)度提高，但通過采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高軸部件2的防脫強(qiáng)度。需 要說明的是，除此之外的結(jié)構(gòu)與以上說明的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上相同，因此附加共通的參照號碼而 省略重復(fù)說明。在以上說明的各實(shí)施方式中，為了防止由設(shè)置在軸承套筒8的外周面8d上的軸向
10CN 102144105 A
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槽8dl形成的沿軸向延伸的流體通路被將軸承套筒8固定在殼體7的內(nèi)周時使用的粘結(jié)劑 13填埋的情況，而將粘結(jié)劑積存處11、由粘結(jié)劑13密封的第一及第二縮徑空間12、14在 周向上間斷設(shè)置，但在無需使?jié)櫥驮谳S承內(nèi)部流動循環(huán)時，即無需在彼此相對向的殼體7 的內(nèi)周面與軸承套筒8的外周面8d之間設(shè)置沿軸向延伸的流體通路時，可以將粘結(jié)劑積存 處11在整周設(shè)置，并通過粘結(jié)劑13在整周將第一及第二縮徑空間12、14密封。如此，能夠 進(jìn)一步提高殼體7與軸承套筒8之間的固定強(qiáng)度。另外，以上例示了通過排列成人字形狀等的動壓槽作為徑向軸承部Rl、R2使充滿 徑向軸承間隙內(nèi)的潤滑油產(chǎn)生動壓的結(jié)構(gòu)，但作為徑向軸承部R1、R2，也可以采用所謂止推 軸承、多圓弧軸承或非正圓軸承。而且，徑向軸承部除了如上所述設(shè)置在沿軸向分離的二個 部位之外，也可以形成在軸向的一個部位或三個部位以上。而且，作為徑向軸承部，還可以 采用不具有動壓產(chǎn)生部的正圓軸承。另外，例示了通過排列成螺旋形狀等的動壓槽作為推力軸承部Tl、T2使推力軸承 間隙內(nèi)充滿的潤滑油產(chǎn)生動壓的結(jié)構(gòu)，但推力軸承部Tl、T2的任一方或雙方也可以由所謂 止推軸承或波型軸承構(gòu)成。而且，推力軸承部也可以不是上述的動壓軸承，而通過對軸部件 2的一端進(jìn)行接觸支承的所謂樞軸軸承構(gòu)成。符號說明1流體軸承裝置2軸部件7 殼體7a小徑部7a2大徑內(nèi)周面7c 底部7f內(nèi)周倒角8軸承套筒8e外周倒角11粘結(jié)劑積存處12第一縮徑空間13粘結(jié)劑14第二縮徑空間R1、R2徑向軸承部Tl、T2推力軸承部
權(quán)利要求
1.一種流體軸承裝置，具備至少一端開口的殼體、固定在殼體內(nèi)周的軸承套筒、插入到 軸承套筒內(nèi)周的軸部件，伴隨軸承套筒與軸部件的相對旋轉(zhuǎn)，而通過形成在軸承套筒的內(nèi) 周面與軸部件的外周面之間的徑向軸承間隙中的油膜沿徑向支承軸部件，所述流體軸承裝 置的特征在于，在彼此相對向的殼體的內(nèi)周面與軸承套筒的外周面之間設(shè)置粘結(jié)劑積存處，并在殼體 的內(nèi)周緣部設(shè)置與粘結(jié)劑積存處連結(jié)的內(nèi)周倒角，并通過粘結(jié)劑將該內(nèi)周倒角與軸承套筒 之間密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其中，在殼體的內(nèi)周面設(shè)有開口側(cè)一端與所述內(nèi)周倒角連結(jié)的大徑內(nèi)周面，在該大徑內(nèi)周面 與軸承套筒的外周面之間形成有所述粘結(jié)劑積存處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其中，通過底部密閉殼體的另一端，在軸承套筒的殼體閉塞側(cè)的外周緣部設(shè)置外周倒角，通 過粘結(jié)劑將該外周倒角與殼體之間密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的流體軸承裝置，其中，將被粘結(jié)劑密封的密封部沿周向間斷設(shè)置，在沿周向相鄰的密封部之間設(shè)置向軸承套 筒的兩端面開口的流體通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其中，在軸部件設(shè)有凸緣部并在軸承套筒的殼體開口相反側(cè)一端面和與其相對向的凸緣部 的一端面之間形成有推力軸承間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體軸承裝置，其中，軸承套筒相對于殼體的軸向的嵌合長度比軸承套筒的軸向整體長度尺寸短。
7.一種流體軸承裝置的制造方法，所述流體軸承裝置具備至少一端開口的殼體、固定 在殼體內(nèi)周的軸承套筒、插入到軸承套筒內(nèi)周的軸部件，伴隨軸承套筒與軸部件的相對旋 轉(zhuǎn)，通過形成在軸承套筒的內(nèi)周面與軸部件的外周面之間的徑向軸承間隙中的油膜沿徑向 支承軸部件，所述流體軸承裝置的制造方法的特征在于，在殼體的內(nèi)周緣部設(shè)置內(nèi)周倒角，在將軸承套筒固定在殼體的內(nèi)周時，將在外周面涂 敷有粘結(jié)劑的軸承套筒插入到殼體的內(nèi)周，而將粘結(jié)劑向內(nèi)周倒角與軸承套筒之間供給。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體軸承裝置的制造方法，其中，以將涂敷在軸承套筒上的粘結(jié)劑的最大外徑保持成小于內(nèi)周倒角的最大內(nèi)徑的狀態(tài) 將軸承套筒插入到殼體的內(nèi)周。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體軸承裝置的制造方法，其中，在軸承套筒的插入方向前方側(cè)的外周緣部設(shè)置外周倒角，在包含該外周倒角在內(nèi)的軸 承套筒的外周面涂敷粘結(jié)劑。
全文摘要
提高軸承套筒相對于有底筒狀的殼體的固定強(qiáng)度。流體軸承裝置(1)具備有底筒狀的殼體(7)、固定在其內(nèi)周的軸承套筒(8)、插入到軸承套筒(8)內(nèi)周的軸部件(2)。在彼此相對向的殼體(7)的小徑部(7a)的內(nèi)周面(7a2)與軸承套筒(8)的外周面(8d)之間設(shè)置粘結(jié)劑積存處(11)。而且，在殼體(7)的內(nèi)周緣部設(shè)置與粘結(jié)劑積存處(11)連結(jié)的內(nèi)周倒角(7f)，并通過粘結(jié)劑(13)將該內(nèi)周倒角(7f)與軸承套筒(8)之間形成的第一縮徑空間(12)密封。
文檔編號F16C33/08GK102144105SQ200980134699
公開日2011年8月3日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者堀政治 申請人:Ntn株式會社