專利名稱：流體動壓軸承裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用軸承間隙內產生的潤滑油的動壓作用將軸構件支承為相對旋轉自如的流體動壓軸承裝置。
背景技術：
例如專利文獻I所公開的流體動壓軸承裝置在有底筒狀的殼體的內周固定燒結金屬制的軸承套筒，并向軸承套筒的內周插入軸構件，利用軸構件的外周面與軸承套筒的內周面之間的徑向軸承間隙內產生的潤滑油的動壓作用來支承軸構件。在軸承套筒的端部固定有密封構件，利用該密封構件對填充到殼體的內部的潤滑油進行密封。具體而言，密封構件一體地具有與軸承套筒的端面抵接的圓盤狀的第一密封部和與軸承套筒的外周面抵 接的圓筒狀的第二密封部，在第一密封部的內周面與軸構件的外周面之間形成有第一密封空間，且在第二密封部的外周面與殼體的內周面之間形成有第二密封空間。如此，通過在比徑向軸承間隙靠外徑側形成第二密封空間，而能夠縮小徑向軸承間隙和沿著軸向排列配置的第一密封空間的軸向尺寸，因此能夠實現(xiàn)軸承裝置的軸向尺寸的縮小或徑向軸承間距的擴大所產生的軸承剛性的提高。上述的密封構件例如通過樹脂的注塑成形而形成。另外，在上述的流體動壓軸承裝置中，在密封構件與軸承套筒之間形成有將第一密封空間與第二密封空間連通的連通路。通過該連通路，能夠適當地確保兩密封空間內保持的潤滑油的壓力平衡。另外，例如專利文獻2所示的流體動壓軸承裝置具備軸構件；在內周插入了軸構件的軸承構件；設置在軸承構件的開口部且對填充到軸承構件的內部的潤滑油進行密封的密封構件。在該流體動壓軸承裝置中，密封構件通過樹脂的注塑成形而形成。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開2007-255593號公報專利文獻2日本特開2005-265119號公報在上述那樣的流體動壓軸承裝置中，若未高精度地設定密封空間的容積，則可能會導致容積不足引起的漏油或容積過大引起的軸承裝置的大型化。因此，需要提高密封構件的尺寸精度而高精度地設定密封空間的容積。然而，若如上述那樣利用樹脂的注塑成形來形成密封構件，則在樹脂的固化時會發(fā)生成形收縮，密封構件的尺寸精度、尤其是外周面的尺寸精度可能會下降。例如，若將密封構件(第二密封部)向軸承套筒的外周面壓入，則能夠使密封構件的外周面的形狀仿形于軸承套筒的外周面的形狀。由此，即便在密封構件單體的外周面的精度低的情況下，通過使密封構件仿形于高精度地加工的軸承套筒的外周面，也能夠提高密封構件的外周面的精度。然而，如此將密封構件向軸承套筒壓入時，會對密封構件施加大負載，因此密封構件可能會產生破裂等損傷。
例如，如上述那樣密封構件為樹脂的注塑成形件的情況下，在向型腔注塑的樹脂的合流部有時會形成焊線。這種焊線的形成部比其他的區(qū)域脆弱，因此容易成為上述那樣的壓入引起的損傷的起點。尤其是在密封空間的內周面形成軸向槽且利用該軸向槽構成將第一密封空間與第二密封空間連通的連通路時，對應于形成軸向槽而密封構件的壁厚減薄，強度下降。若在這種薄壁部形成基于焊線的脆弱部，則這部分的強度局部性地變得非常低，產生上述那樣的壓入引起的損傷的可能性變高。例如，若將密封構件整體形成為厚壁而提高強度，則雖然能夠防止壓入引起的損傷，但材料成本高漲，而且流體動壓軸承裝置整體的尺寸變大，因此不優(yōu)選?；蛘呷衾貌恍纬珊妇€的方法對密封構件進行注塑成形，則能夠提高強度。例如圖10(a)所示，若在有底筒狀的型腔101的底部102的中心設置針孔澆口 103并從該針孔澆口 103注塑熔融樹脂，則熔融樹脂不分流而向圓周方向整個方向流動(參照圖10(b))，因此未形成焊線。但是，這種情況下，如圖11所示，需要將有底筒狀的成形件110的底部111的中心部分120除去的工序，加工費時費力。 此外，在成形密封構件的模具設有環(huán)狀的薄膜澆口的情況下(未圖示)也未形成焊線，但這種情況下，在成形件會形成環(huán)狀的澆口痕跡，因此澆口痕跡的除去作業(yè)費時費力。

發(fā)明內容
本發(fā)明應解決的第一課題在于實現(xiàn)密封構件的厚壁化，不采用費時費力的制法，而能防止向軸承套筒的壓入引起的密封構件的損傷。另外，在上述專利文獻2中公開了如下的方法如圖27(a)所示，從密封構件200的與外部側端面201 (大氣接觸側的端面)的外周緣部對應的位置上設置的澆口 202 (薄膜澆口)注塑熔融樹脂Q而成形密封構件200。在該方法中，如圖27(b)所示，由于形成從密封構件200的外部側端面201突出的澆口剖切痕跡203，因此該澆口剖切痕跡203可能會與盤轂等其他構件接觸。尤其是在該文獻所公開的注塑成形方法中，在開模的同時將樹脂成形件的澆口部扯斷并切斷，所以澆口部的樹脂以未完全固化的狀態(tài)被拉拽。因此，難以管理澆口痕跡的突出量，澆口剖切痕跡203從密封構件200的外部側端面201突出而與旋轉側的構件(盤轂等)接觸的可能性升高。因此，在從模具取出了密封構件200之后，需要對澆口剖切痕跡203實施后處理加工(沿著圖中的X線的除去加工)，工時增加而導致加工成本升高。例如圖28所示，若在密封構件300的端面301上設置锪孔部(比端面低一段的部分)303,并在該锪孔部303形成澆口痕跡302，則能夠避免澆口痕跡302從密封構件的端面301突出的情況。然而，若形成锪孔部303，則成形密封構件300的模具形狀變得復雜，會導致加工成本升高，而且例如向端面301涂敷疏油劑時，疏油劑會積存于锪孔部303，而疏油劑的浪費可能增多。尤其是如圖28那樣锪孔部303的外周側與密封構件300的外周面304相連時，積存于锪孔部303的疏油劑會向外周面304流下，可能會導致各種不良情況。例如在密封構件300的外周面304成為形成密封空間的密封面時，若疏油劑向該密封面流下，則密封空間內的油被疏油劑彈開而密封能力可能下降?；蛘咴诿芊鈽嫾?00的外周面304成為與其他構件的粘接固定面時，若疏油劑向粘接固定面流下，則無法均勻地涂敷粘接劑，而密封構件300的固定力可能下降。另外，在上述專利文獻2中公開了如圖29所示，在密封構件400的與內部側端面401 (油接觸側的端面)對應的位置設有澆口 402 (針孔澆口)的例子(圖29所示的密封構件400與圖27 (a)所示的密封構件200的上下顛倒)。這種情況下，在密封構件400的內部側端面401形成澆口剖切痕跡，但由于在澆口剖切痕跡產生細小的樹脂屑，因此在澆口剖切痕跡與潤滑油接觸時，樹脂屑可能作為污染物而混入到潤滑油中。尤其是在開模的同時扯斷并切斷樹脂成形件的澆口部時，澆口剖切痕跡可能像起毛那樣產生多量的樹脂屑，因此污染物混入到潤滑油中的可能性高。本發(fā)明要解決的第二課題是在具有樹脂的注塑成形件即密封構件的流體動壓軸承裝置中，不會導致加工成本升高或污染物向潤滑油的混入，而防止密封構件的澆口痕跡與其他構件的接觸。為了解決所述第一課題，本發(fā)明的流體動壓軸承裝置，具備軸構件；軸承套筒， 其在內周插入有軸構件；殼體，其在內周保持有軸承套筒；密封構件，其是具有大徑內周面及小徑內周面的樹脂的注塑成形件，且將大徑內周面壓入固定到軸承套筒的端部的外周面；徑向軸承部，其利用軸構件的外周面與軸承套筒的內周面之間的徑向軸承間隙內產生的潤滑油的動壓作用，將軸構件沿著徑向方向支承；第一密封空間，其形成在密封構件的小徑內周面與軸構件的外周面之間，且對填充到殼體內部的潤滑油進行密封；第二密封空間，其形成在密封構件的外周面與殼體的內周面之間，且對填充到殼體內部的潤滑油進行密封；連通路，其形成在密封構件與軸承套筒之間，且將第一密封空間與第二密封空間連通，所述流體動壓軸承裝置的特征在于，在密封構件的大徑內周面上形成有構成所述連通路的軸向槽，在所述軸向槽的避開最深部的圓周方向位置上形成有由注塑成形產生的焊線。如此，將通過密封構件的注塑成形而形成的焊線形成在作為薄壁部的軸向槽的避開最深部的圓周方向位置，由此能夠避免在密封構件上形成局部性的強度低的部分，從而能夠防止壓入引起的損傷。例如，在密封構件的大徑內周面上形成多個所述軸向槽時，優(yōu)選將所述焊線形成在所述多個軸向槽的圓周方向間的區(qū)域。從同樣的宗旨出發(fā)，在密封構件的內部側端面上形成所述連通路的一部分構成的徑向槽時，所述焊線優(yōu)選形成在所述徑向槽的避開最深部的圓周方向位置。當密封構件的線膨脹系數大于軸承套筒的線膨脹系數時，在高溫環(huán)境下，熱膨脹引起的密封構件的內周面的擴徑量超過軸承套筒的外周面的擴徑量，因此密封構件與軸承套筒之間的壓入余量減小。即便在這種情況下，為了確保密封構件與軸承套筒的固定力，也需要將常溫時的壓入余量設定得較大。因此，因壓入而施加給密封構件的負載進一步增大，密封構件損傷的可能性升高。因此，在密封構件的線膨脹系數大于軸承套筒的線膨脹系數的情況下，特別優(yōu)選適用本發(fā)明的結構。例如，在HDD的盤驅動裝置中使用的軸徑(軸構件的直徑)為2 4mm的流體動壓軸承裝置的情況下，若將密封構件與軸承套筒的壓入余量(兩構件的直徑之差)設定成40 y m以上，則能夠得到充分的固定力，且能夠使密封構件的外周面仿形于軸承套筒的形狀。需要說明的是，當壓入余量過大時，壓入作業(yè)變得困難，因此兩構件的壓入余量優(yōu)選為60 u m以下。填充在殼體內部的潤滑油可以使用例如酯系潤滑油。
然而，樹脂的注塑成形件的焊線形成部的強度會影響填充于型腔的熔融樹脂的固化速度。即，當樹脂的固化速度快時，存在焊線形成部的強度變弱的傾向，當固化速度慢時，存在焊線形成部的強度變強的傾向。另一方面，密封構件由于與填充在殼體內部的潤滑油(尤其是酯系潤滑油)始終接觸，因此當形成密封構件的樹脂的耐油性低時，可能會產生密封構件的強度下降或應力裂紋。因此，形成密封構件的樹脂優(yōu)選固化速度慢且耐油性優(yōu)異的樹脂。作為這種樹脂，可以使用例如結晶性樹脂，尤其是從PPS、ETFE, PEEK、PA66、PA46、PA6T、PA9T中選擇的結晶性樹脂。所述連通路例如可以由形成在軸承套筒的外周面上的軸向槽和密封構件的所述軸向槽構成。例如，在密封構件的內周面上形成有奇數個所述軸向槽時，若將密封構件的注塑成形的澆口設置在所述軸向槽的圓周方向位置，則能夠將焊線設置在所述軸向槽的避開最深部的圓周方向位置。另外，為了解決所述第二課題，本發(fā)明涉及一種流體動壓軸承裝置，其具備軸構 件；在內周插入有軸構件的軸承構件；固定在軸承構件的開口部，且對填充在軸承構件的內部的潤滑油進行密封的密封構件；通過在軸構件的外周面與軸承構件的內周面之間的徑向軸承間隙內產生的潤滑油的動壓作用來將軸構件沿著徑向方向支承的徑向軸承部，所述流體動壓軸承裝置的特征在于，密封構件是從側澆口注塑樹脂而形成的注塑成形件，由所述側澆口產生的澆口痕跡未超過密封構件的外部側端面的軸向位置。如此，若從模具的開模面上形成的所謂側澆口注塑樹脂而形成密封構件，則樹脂成形件的澆口部不會因開模而被扯斷，澆口痕跡不會被拉拽。由此，能夠將形成在密封構件的外周面上的澆口痕跡設置在不超過密封構件的外部側端面的軸向位置的位置，從而能夠防止?jié)部诤圹E與盤轂等其他構件發(fā)生接觸的事態(tài)。另外，通過將澆口痕跡設置在與潤滑油不接觸的位置，而能夠避免在澆口痕跡產生的樹脂屑作為污染物混入到潤滑油中的可能性。需要說明的是，“與潤滑油不接觸的位置”是指與通過密封構件密封的軸承構件的內部的潤滑油不接觸的位置，并未排除從軸承構件的內部漏出的潤滑油能發(fā)生接觸的位置。例如，在密封構件的外周面形成密封空間時，只要在密封構件的外周面中的比密封空間內的油面靠大氣側形成澆口痕跡即可。而且，在密封構件的內部側端面與潤滑油發(fā)生接觸且密封構件的外周面固定于軸承構件時，只要在密封構件的外周面中的除了與軸承構件固定的固定面的內部側端部的位置上形成所述澆口痕跡即可。尤其在后者的情況下，當澆口痕跡從與軸承構件固定的固定面向外徑側突出時，可能對與軸承構件的固定帶來障礙，因此澆口痕跡優(yōu)選形成在比與軸承構件固定的固定面靠內徑側。例如在密封構件的外周面的上端形成倒角部，且能夠在該倒角部設置澆口痕跡。如上所述，通過在密封構件的外周面形成澆口痕跡，而能夠使密封構件的外部側端面平坦，因此即便在向該端面涂敷疏油劑的情況下，也不會發(fā)生像在端面設有锪孔部時(參照圖17)那樣，疏油劑的浪費增多，而疏油劑向密封構件的外周面流下的不良情況。另外，若省略密封構件的澆口部切斷后的處理加工，則能實現(xiàn)基于工時減少的加工成本的減少。澆口為了能夠對填充在型腔內的樹脂施加規(guī)定以上的壓力(保壓)而需要確保規(guī)定以上的面積。若為了確保澆口的面積而增大澆口的軸向尺寸，則密封構件的軸向尺寸增大，會導致軸承裝置的大型化，因此澆口的面積優(yōu)選通過圓周方向尺寸來確保。這種情況下，澆口痕跡的圓周方向尺寸大于軸向尺寸。上述那樣的密封構件可以經過如下步驟進行制造，這些步驟是經由設置在成形密封構件的外周面的成形面上的側澆口，從澆道向型腔注塑熔融樹脂的步驟；在樹脂固化之后，將在澆道內固化的澆道樹脂部與密封構件成為了一體的樹脂成形件從模具取出的步驟；使?jié)驳罉渲颗c密封構件分離的步驟。如此，成形密封構件的模具中，通過在成形密封構件的外周面的成形面上設置側 澆口，而在開模的同時不會拉拽澆口痕跡，從而能夠防止?jié)部诤圹E從密封構件的端面突出。尤其是若通過將從模具取出的樹脂成形件的澆道樹脂部與密封構件的邊界部折彎，來使?jié)驳罉渲颗c密封構件分離，則能夠可靠地防止?jié)部诤圹E被拉拽的事態(tài)。此時，從模具取出的樹脂成形件中，若在澆道樹脂部與密封構件的外周面的邊界部設置V字槽，則能夠以該V字槽為起點通過澆口部準確地切斷樹脂成形件。發(fā)明效果如以上所述，根據本發(fā)明，不需要使密封構件厚壁化或費時費力的密封構件的制法，就能夠防止向軸承套筒的壓入引起的密封構件的損傷。另外，根據本發(fā)明，不會導致加工成本升高或污染物的向潤滑油的混入，從而能夠更可靠地防止樹脂的注塑成形件即密封構件的澆口痕跡與盤轂等其他構件發(fā)生接觸的事態(tài)。


圖I是HDD用盤驅動裝置的主軸電動機的剖視圖。圖2是流體動壓軸承裝置的剖視圖。圖3是軸承套筒的剖視圖。圖4是密封構件的A-A線(參照圖5)的剖視圖。圖5是從圖4的B方向觀察的密封構件的俯視圖。圖6是用于對密封構件進行注塑成形的模具的剖視圖。圖7是圖6的模具的X-X線的剖視圖。圖8是將軸承套筒和密封構件壓入固定的狀態(tài)的剖視圖。圖9是說明實施例的剖視圖。圖IOa是表示用于對密封構件進行注塑成形的模具的參考例的剖視圖。圖IOb是圖10 (a)的密封構件的Y-Y線的剖視圖。圖11是表示形成參考例的密封構件的方法的剖視圖。圖12是HDD用盤驅動裝置的主軸電動機的剖視圖。圖13是流體動壓軸承裝置的剖視圖。圖14是軸承套筒的剖視圖。圖15是將軸承套筒和密封構件壓入固定的狀態(tài)的剖視圖。圖16是密封構件的A-A線(參照圖6)的剖視圖。圖17是從圖5的B方向觀察到的密封構件的俯視圖。
圖18是密封構件的澆口痕跡附近的放大剖視圖。圖19是用于對密封構件進行注塑成形的模具的剖視圖。圖20是圖19的模具的澆口附近的放大剖視圖。圖21是圖19的模具的X-X線的剖視圖。圖22a是表示使在澆道內固化的樹脂與密封構件分離的工序的側視圖。圖22b是表示使在澆道內固化的樹脂與密封構件分離的工序的側視圖。圖22c是表示使在澆道內固化的樹脂與密封構件分離的工序的側視圖。圖23是在澆道內固化的樹脂及密封構件的一體品的邊界部的放大剖視圖。
圖24是另一實施方式的流體動壓軸承裝置的剖視圖。圖25是圖24的流體動壓軸承裝置的放大剖視圖。圖26是圖24的密封構件的放大剖視圖。圖27a是表示以往的密封構件的成形工序的剖視圖。圖27b是將圖27(a)的密封構件的澆口部切斷后的A部分放大的圖。圖28a是表示密封構件的參考例的俯視圖。圖28b是圖28(a)的密封構件的剖視圖。圖29是表示以往的密封構件的成形工序的剖視圖。
具體實施例方式以下，基于附圖，說明本申請的第一發(fā)明的實施方式。圖I表示將本發(fā)明的一實施方式的流體動壓軸承裝置I裝入后的信息設備用主軸電動機。該主軸電動機使用于HDD等的盤驅動裝置，具備將軸徑為2 4_的軸構件2支承為旋轉自如的流體動壓軸承裝置I ;安裝于軸構件2的盤轂3 ;例如隔著半徑方向的間隔而對置的定子線圈4及轉子磁鐵5。定子線圈4安裝在托架6的外周面，轉子磁鐵5安裝在盤轂3的內周面。流體動壓軸承裝置I安裝在托架6的內周。在盤轂3保持有規(guī)定的張數(在圖示例中為2張)磁盤等盤D。當對定子線圈4通電時，在定子線圈4與轉子磁鐵5之間的電磁力的作用下，轉子磁鐵5旋轉，由此，盤轂3及軸構件2成為一體而旋轉。圖2所示的流體動壓軸承裝置I的主要構成部件包括軸構件2 ; —端開口且另一端閉塞的有底筒狀的殼體7 ;固定在殼體7的內周面，且在內周插入有軸構件2的軸承套筒8;對殼體7的開口部進行密封的密封構件9。需要說明的是，以下，為了便于說明，而以軸向上的殼體7的開口側為上側并以其相反側為下側來進行說明。軸構件2例如由不銹鋼等金屬材料形成，具備軸部2a和一體或分體地設置在軸部2a的下端的凸緣部2b。軸構件2除了其整體由金屬材料形成之外，例如也可以將凸緣部2b的整體或其一部分(例如兩端面)由樹脂構成而成為金屬與樹脂的混合結構。軸承套筒8例如由以銅(或銅及鐵)為主成分的燒結金屬形成為圓筒狀。此外，也可以利用黃銅等軟質金屬形成軸承套筒8。作為第一徑向軸承部Rl和第二徑向軸承部R2的徑向軸承面的上下兩個區(qū)域(圖2的虛線部分)沿著軸向分離而設置在軸承套筒8的內周面8a，在這兩個區(qū)域上分別形成有例如圖3所示那樣的人字形形狀的動壓槽8al、8a2。上側的動壓槽8al相對于丘部(圖3中交叉影線所示)的軸向中央部的帶狀部分形成為軸向非對稱，具體而言比帶狀部分靠上側的上側區(qū)域的軸向尺寸Xl大于比帶狀部分靠下側的下側區(qū)域的軸向尺寸X2。在軸承套筒8的下側端面8b上設有作為第一推力軸承部Tl的推力軸承面的區(qū)域(圖2的虛線部分)，在該區(qū)域形成有未圖示的例如螺旋形狀的動壓槽。在軸承套筒8的外周面8d上形成有將兩端面8b、8c連通的軸向槽8dl,在本實施方式中，例如3個軸向槽8dl沿著圓周方向均等配置(參照圖8)。如圖2所示，殼體7包括圓筒狀的小徑部7a、配置在小徑部7a的上側的圓筒狀的大徑部7b、對小徑部7a的下端開口部進行密封的底部7c，各部7a 7c形成為一體。小徑部7a的內周面與大徑部7b的內周面7bl通過與軸向正交的方向的形成為平坦面狀的臺階面7d而連續(xù)。在殼體I的底部7c的內底面7cl設有作為第二推力軸承部T2的推 力軸承面的區(qū)域(圖2的虛線部分)，在該區(qū)域形成有未圖示的例如螺旋形狀的動壓槽。上述結構的殼體7通過樹脂注塑成形。為了防止成形收縮時的收縮量之差引起的變形，而殼體7的各部7a 7c形成為大致均勻厚度。形成殼體7的樹脂主要是熱塑性樹脂，例如，作為非結晶樹脂，可以使用聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚醚亞胺(PEI)等，作為結晶性樹脂，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)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)等。而且，在上述的樹脂中，作為填充材料，可以使用例如玻璃纖維等的纖維狀填充材料、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、碳黑、石墨、碳納米材料、金屬粉末等的纖維狀或粉末狀的導電性填充材料。這些填充材料可以單獨使用，或者將兩種以上混合使用。如圖4所示，密封構件9形成為截面L字形，具備圓盤狀的第一密封部9a和從第一密封部9a的外徑端向下方突出的圓筒狀的第二密封部％。第一密封部9a的內周面9a2構成密封構件9的小徑內周面，第二密封部9b的內周面9b2構成密封構件9的大徑內周面。在第一密封部9a的內部側端面(下側端面9al)上形成有將下側端面9al沿著徑向橫切的規(guī)定個數的徑向槽9al0，在第二密封部9b的內周面9b2上的與所述徑向槽9al0相同的圓周方向位置形成有將內周面％2沿著軸向縱切的規(guī)定個數的軸向槽％20。在本實施方式中，第一密封部9a的徑向槽9al0形成為截面矩形(未圖示)，第二密封部9b的軸向槽9b20形成為截面圓弧形狀(參照圖5)。而且，徑向槽9al0及軸向槽9b20分別形成各3個，沿著圓周方向均等配置。在第二密封部9b的外周面9bl的上端部形成有倒角部9c (參照圖4)。在該倒角部9c中的、軸向槽9b20的最深部R的圓周方向位置處形成有澆口痕跡24’ (參照圖5)。在隔著軸心的與該澆口痕跡24’相反側的位置形成有焊線W。焊線W沿著徑向橫切第一密封部9a且沿著軸向縱切第二密封部9b而形成。第二密封部9b的焊線W形成在軸向槽9b20的避開最深部R的圓周方向位置，在本實施方式中，形成在軸向槽9b20的圓周方向間的圓筒面％21的區(qū)域。而且，第一密封部9a的焊線W形成在徑向槽9al0的避開最深部的圓周方向位置，在本實施方式中，形成在徑向槽9al0的圓周方向間的平坦面9all的區(qū)域。如以上那樣，焊線W形成在密封構件9的避開薄壁部的位置。上述結構的密封構件9通過樹脂的注塑成形而形成。形成密封構件9的樹脂優(yōu)選選擇固化速度比較慢且耐油性優(yōu)異的材料，可以使用例如結晶性樹脂，尤其是從PPS、ETFE、PEEK、PA66、PA46、PA6T、PA9T中選擇的結晶性樹脂。具體而言，例如，作為PPS，可以使用AGCMATEX社制架橋型PPSRG-40JA及直鏈型PPSRE-04，作為ETFE，可以使用Daikin工業(yè)社制Neo-flon EP-521、EP-541，作為 PEEK，可以使用 VICTREX 社制 PEEK150GL15、PEEK150GL30、PEEK450GL15、PEEK450GL30,作為 PA66，可以使用 BASF 社制 A3HG5，作為 PA46，可以使用DSM社制TW300，作為PA6T，可以使用三井化學社制ARLEN RA230NK，作為PA9T，可以使用kuraray社制Genestar GR2300。其中，PA6T關于焊線W形成部的強度及對酯系潤滑油的耐油性顯示出最優(yōu)異的特性，因此可以說是最適合密封構件的材料。此外，這些結晶性樹脂既可以單獨使用也可以將多種混合使用，而且，還可以添加上述的殼體7的材料所示那樣的填充材料。在此，對密封構件9的注塑成形進行說明。在密封構件9的注塑成形中使用的模具由圖6所示的固定模具21及可動模具22構成，在合模的狀態(tài)下形成型腔23及澆口 24。澆口 24是設置在固定模具21及可動模具22的合模面上的所謂側澆口，設置在成形倒角部9c的錐形面25上,并且配置在成形第二密封部9b的軸向槽9b20的成形部26的圓周方向位置(參照圖7)。在該狀態(tài)下，若從澆口 24注塑熔融樹脂，則通過成形第一密封部9a的軸心的中空部的突出部27將樹脂的流動分成兩路，而在澆口 24的相反側匯合。在本實施方 式中，在第二密封部9b的內周面均等配置有奇數個(3個)軸向槽％20，因此隔著各軸向槽9b20的軸心的相反側成為另一軸向槽9b20的圓周方向中央部。因此，通過將澆口 24配置在一個軸向槽9b20的最深部的圓周方向位置，而在另一軸向槽9b20的圓周方向中央部形成焊線W。如圖2所示，如上所述形成的密封構件9被壓入固定在軸承套筒8的外周上端。具體而言，密封構件9的第二密封部9b的內周面9b2被從上方壓入軸承套筒8的外周面8d。此時，密封構件9與軸承套筒8的壓入余量設定在40 60 ii m的范圍內。由此，第二密封部9b的外周面9bl仿形于軸承套筒8的外周面8d而變形，尺寸精度升高。此時，如上所述，脆弱的焊線W形成在密封構件9的避開薄壁部(第一密封部9a的徑向槽9al0的最深部、第二密封部9b的軸向槽9b20的最深部)的位置，因此能夠避免在密封構件9形成局部強度非常低的部分，從而能夠防止壓入引起的損傷。在將密封構件9固定于軸承套筒8的狀態(tài)下，密封構件9的第一密封部9a的下側端面9al與軸承套筒8的上側端面Sc抵接，第二密封部9b的下側端面隔著規(guī)定的軸向間隙11而與殼體7的臺階面7d對置。而且，在第一密封部9a的內周面9a2與軸部2a的外周面2al之間形成有規(guī)定容積的第一密封空間SI，并且在第二密封部9b的內周面9b2與殼體7的大徑部7b的內周面7bl之間形成有規(guī)定容積的第二密封空間S2。在本實施方式中,第一密封部9a的內周面9a2及殼體7的大徑部7b的內周面7bl均形成為上方擴徑的錐形面狀，因此第一及第二密封空間SI、S2呈現(xiàn)出朝向下方逐漸縮小的錐形形狀。此時，在第一密封部9a的下側端面9al與軸承套筒8的上側端面Sc之間、及第二密封部9b的內周面9b2與軸承套筒8的外周面8d之間，形成有將第一密封空間SI與第二密封空間S2連通的連通路12。具體而言，通過形成在第一密封部9a的下側端面9al上的徑向槽9al0和軸承套筒8的上側端面Sc而形成徑向的連通路12a，并通過形成在第二密封部9b的內周面9b2上的軸向槽9b20和形成在軸承套筒8的外周面8d上的軸向槽8dl而形成軸向的連通路12b (參照圖8)。連通路12為了將兩密封空間SI、S2內的潤滑油的壓力平衡確保在適當范圍而需要規(guī)定以上的流路面積。例如，當擴大形成在第二密封部9b上的軸向槽9b20的截面積時，第二密封部9b局部性地成為薄壁而強度下降。然而，第二密封部9b由于被壓入軸承套筒8而承受大負載，因此需要盡量確保強度。因此，如圖8所示，可以利用第二密封部9b的軸向槽9b20和軸承套筒8的軸向槽8dl進行協(xié)作來形成軸向的連通路12b，由此能夠抑制第二密封部9b的軸向槽9b20的尺寸而確保密封構件9的強度，并確保軸向的連通路12b的流路面積。如以上所述，向由密封構件9密封的包括軸承套筒8的內部氣孔在內的殼體7的內部空間填充潤滑油(例如酯系潤滑油)，由此完成圖2所示的流體動壓軸承裝置I。當軸構件2旋轉時，在軸承套筒8的內周面8a的徑向軸承面與軸部2a的外周面2al之間形成徑向軸承間隙。而且，在軸承套筒8的下側端面Sb的推力軸承面與凸緣部2b的上側端面2bl之間、及在殼體7的內底面7cl的推力軸承面與凸緣部2b的下側端面2b2之間，分別形成推力軸承間隙。并且，伴隨著軸構件2的旋轉，通過徑向軸承面的動壓槽8al、8a2而在上述徑向軸承間隙內產生潤滑油的動壓，軸構件2的軸部2a由形成在上述徑向軸承間隙內的潤滑油的油膜非接觸支承為沿著徑向方向旋轉自如。由此，構成將軸構件2非接觸支承為沿著徑向方向旋轉自如的第一徑向軸承部Rl和第二徑向軸承部R2。同時，通過推力軸承面的動壓槽而在上述推力軸承間隙內產生潤滑油的動壓，軸構件2由形成在·上述推力軸承間隙內的潤滑油的油膜非接觸支承為沿著推力方向旋轉自如。由此，構成將軸構件2非接觸支承為沿著兩推力方向旋轉自如的第一推力軸承部Tl和第二推力軸承部T2。另外，在軸構件2的旋轉時，如上所述，第一及第二密封空間SI、S2呈現(xiàn)出朝向殼體7的內部側逐漸縮小的錐形形狀，因此兩密封空間SI、S2內的潤滑油在毛細管力產生的拉入作用下，朝向密封空間變窄的方向、即朝向殼體7的內部側被拉入。由此，能有效地防止?jié)櫥偷膹臍んw7的內部的泄漏。而且，密封空間SI、S2具有對與填充到殼體7的內部空間中的潤滑油的溫度變化相伴的容積變化量進行吸收的緩沖功能，在假定的溫度變化的范圍內，潤滑油的油面始終處于密封空間SI、S2內。如上所述，由于上側的動壓槽8al形成為軸向非對稱(參照圖3)，因此在軸構件2的旋轉時，產生將徑向軸承間隙的潤滑油向下方壓入的力，由此能夠使?jié)櫥驮诘谝煌屏S承部Tl的推力軸承間隙一通過軸承套筒8的軸向槽8dl形成的流體通路一密封構件9與軸承套筒8之間的連通路12這樣的路徑內循環(huán)。由此，在確保潤滑油的壓力平衡的同時，能夠消除與局部的負壓的產生相伴的氣泡的生成、氣泡的生成引起的潤滑油的泄漏或振動的產生等問題。在上述的循環(huán)路徑上，連通有第一密封空間SI，而且經由軸向間隙11而連通有第二密封空間S2，因此即便在因某些理由而氣泡混入到潤滑油中的情況下，氣泡在伴隨著潤滑油循環(huán)時也能從密封空間SI、S2內的潤滑油的油面向外氣排出，因此能夠更有效地防止氣泡產生的壞影響。本發(fā)明并不局限于上述的實施方式。例如，在以上的實施方式中，對密封構件9進行注塑成形時的澆口 24設置在一個部位，但并不局限于此，也可以將澆口設置在多個部位。另外，在以上的實施方式中，第一密封部9a的內周面9a2形成為錐形面狀，但并不局限于此，也可以將第一密封部9a的內周面9a2形成為圓筒面，而將與之對置的軸部2a的外周面形成為錐形面狀。而且，在以上的實施方式中，殼體7的大徑部7b的內周面7bl形成為錐形面狀，但也可以將該面形成為圓筒面，而將與之對置的第二密封部9b的外周面9bl形成為錐形面狀。另外，在以上的實施方式中，在軸承套筒8形成了由人字形形狀或螺旋形狀的動壓槽構成的動壓產生部，但并不局限于此，也可以形成其他的形狀的動壓槽，或將軸承套筒8的內周面8a形成為組合多個圓弧而成的多圓弧形狀，由此來構成動壓產生部。另外，也可以取代在軸承套筒8的內周面8a及下側端面Sb或殼體7的內底面7cl上形成動壓產生部的情況，而在隔著軸承間隙與這些面對置的構件(軸構件2的軸部2a的外周面2al及凸緣部2b的兩端面2bl、2b2)上形成動壓產生部。而且,也可以構成將軸承套筒8的內周面8a及軸構件2的軸部2a的外周面2al這雙方形成為圓筒面狀的所謂正圓軸承。這種情況下，雖然未形成積極地產生動壓作用的動壓產生部，但通過軸部2a的微小的振擺回轉而產生動壓作用。實施例I
為了確認本發(fā)明的效果，如圖9所示，將與上述實施方式的軸承套筒8相同結構的套筒試驗片130壓入到與上述密封構件9相同結構的密封試驗片140的內周，進行了確認密封試驗片140是否發(fā)生破損的試驗。密封試驗片140準備了焊線形成在軸向槽的圓周方向中間部的實施例(參照圖5)和焊線形成在軸向槽的最深部的圓周方向位置的比較例(未圖示)。而且，作為實施例及比較例的密封試驗片140，準備了圓筒部141的內徑尺寸不同的多種試驗片，即，與套筒試驗片130的壓入余量不同的多種試驗片。套筒試驗片130由金屬(黃銅)形成，密封試驗片140由樹脂(PA6T)形成。密封試驗片140的圓筒部141的內徑設定為約7. 5mm,外徑設定為9mm。套筒試驗片130與密封試驗片140的壓入部的軸向長度為2. 45mm。上述試驗的結果如下述的表I所示，在實施例中，在壓入余量為90 ii m的密封試驗片140上初次產生了破損，相對于此，在比較例中，在壓入余量為50iim的密封試驗片140上初次產生了破損。由此確認到與比較例的密封試驗片相比，實施例的密封試驗片的耐受套筒試驗片的壓入的強度高。表I
壓入余量(ym) 實施例比較例
10無破損無破損
20 t t30tt
40tt
50丨發(fā)生破損
60 t
權利要求
1.ー種流體動壓軸承裝置，具備軸構件；軸承套筒，其在內周插入有軸構件；殼體，其在內周保持有軸承套筒；密封構件，其是具有大徑內周面及小徑內周面的樹脂的注塑成形件，且將大徑內周面壓入固定到軸承套筒的端部的外周面；徑向軸承部，其利用軸構件的外周面與軸承套筒的內周面之間的徑向軸承間隙內產生的潤滑油的動壓作用，將軸構件沿著徑向方向支承；第一密封空間，其形成在密封構件的小徑內周面與軸構件的外周面之間，且對填充到殼體內部的潤滑油進行密封；第二密封空間，其形成在密封構件的外周面與殼體的內周面之間，且對填充到殼體內部的潤滑油進行密封；連通路，其形成在密封構件與軸承套筒之間，且將第一密封空間與第二密封空間連通，其中， 在密封構件的大徑內周面上形成有構成所述連通路的軸向槽，在所述軸向槽的避開最深部的圓周方向位置上形成有由注塑成形產生的焊線。
2.根據權利要求I所述的流體動壓軸承裝置，其中， 在密封構件的大徑內周面上形成有多個所述軸向槽，所述焊線形成在所述多個軸向槽的圓周方向間的區(qū)域。
3.根據權利要求I或2所述的流體動壓軸承裝置，其中， 在密封構件的內部側端面上形成有構成所述連通路的徑向槽，在所述徑向槽的避開最深部的圓周方向位置上形成有所述焊線。
4.根據權利要求I 3中任一項所述的流體動壓軸承裝置，其中， 密封構件的線膨脹系數大于軸承套筒的線膨脹系數。
5.根據權利要求I 4中任一項所述的流體動壓軸承裝置，其中， 軸徑為2 4mm，密封構件與軸承套筒的壓入余量為40 μ m以上。
6.根據權利要求I 5中任一項所述的流體動壓軸承裝置，其中， 潤滑油為酯系潤滑油。
7.根據權利要求I 6中任一項所述的流體動壓軸承裝置，其中， 密封構件由結晶性樹脂形成。
8.根據權利要求7所述的流體動壓軸承裝置，其中， 結晶性樹脂是從PPS、ETFE, PEEK、PA66、PA46、PA6T、PA9T中選擇出的樹脂。
9.根據權利要求I 8中任一項所述的流體動壓軸承裝置，其中， 在軸承套筒的外周面形成有軸向槽，通過該軸向槽和密封構件的所述軸向槽來構成所述連通路。
10.根據權利要求I 9中任一項所述的流體動壓軸承裝置，其中， 在密封構件的大徑內周面形成有奇數個所述軸向槽，密封構件的注塑成形的澆ロ設置在所述軸向槽的圓周方向位置。
11.根據權利要求10所述的流體動壓軸承裝置，其中， 密封構件是從側澆ロ注塑樹脂而形成的注塑成形件，由所述側澆ロ產生的澆ロ痕跡未超過密封構件的外部側端面的軸向位置。
全文摘要
密封構件(9)的通過注塑成形而形成的焊線(W)形成在作為薄壁部的軸向槽(9b20)的避開最深部(R)的圓周方向位置(優(yōu)選在軸向槽(9b20)的圓周方向間的圓筒面(9b21)的區(qū)域)，由此能夠避免在密封構件(9)形成強度非常低的部分，從而能夠防止壓入引起的損傷。
文檔編號F16C33/74GK102695888SQ20108005817
公開日2012年9月26日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2009年12月24日
發(fā)明者丹羽洋, 尾藤仁彥, 稻塚貴開, 里路文規(guī), 鈴木航洋 申請人:Ntn株式會社