專利名稱：動(dòng)力軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力軸承裝置。本發(fā)明的動(dòng)力軸承裝置適于用在例如信息設(shè)備用的主軸電動(dòng)機(jī)中，激光束打印機(jī)(LBP)的多邊形掃描儀電動(dòng)機(jī)中，投影儀的色輪中，和諸如軸流式風(fēng)扇的電子設(shè)備用的小電動(dòng)機(jī)中，其中所述信息設(shè)備包括諸如HDD或者FDD的磁盤裝置、用于CD-ROM、CD-R/RW或者DVD-ROM/RAM的光盤裝置、以及用于MD或者M(jìn)O的磁光盤裝置。
背景技術(shù)：
動(dòng)力軸承通過(guò)在軸承內(nèi)的間隙中產(chǎn)生的流體動(dòng)壓力以非接觸的方式支撐軸向部件。使用這樣的動(dòng)力軸承的軸承裝置(此后稱為動(dòng)力軸承裝置)通常分類為接觸類型和非接觸。在接觸類型中，徑向軸承部分由動(dòng)力軸承形成，而推力軸承部分由樞軸承形成。在非接觸類型中，徑向軸承部分和推力軸承部分都由動(dòng)力軸承形成。這兩種類型的軸承裝置用于適應(yīng)它們的應(yīng)用。
非接觸類型的示例性動(dòng)力軸承裝置在本申請(qǐng)的申請(qǐng)人提出的日本專利公開No.2000-291648中公開。此動(dòng)力軸承裝置具有T形軸向部件，T形軸向部件包括軸向部分和凸緣部分，所述軸向部分和凸緣部分集成為一個(gè)單元以減小成本和改進(jìn)精度。
日本專利未審查公開No.2000-291648傳統(tǒng)上，在許多情況下，考慮到耐磨性，具有凸緣部分的軸向部件由不銹鋼形成，同時(shí)考慮到可加工性，殼體由黃銅形成。在這些情況下，當(dāng)溫度增加時(shí)，軸向方向上的熱膨脹量在黃銅形成的殼體內(nèi)大于在不銹鋼所形成的凸緣部分內(nèi)，因?yàn)辄S銅具有比不銹鋼更大的線性膨脹系數(shù)。在通常的動(dòng)力軸承裝置中，由于流體(油)的粘性在高溫下降低，特別是在推力方向上軸承剛性的減小是個(gè)問(wèn)題。當(dāng)殼體的線性膨脹系數(shù)大于凸緣部分的線性膨脹系數(shù)時(shí)，推力方向上的軸承剛性進(jìn)一步減小。這是因?yàn)橥屏S承中的間隙的寬度在高溫時(shí)變得更大。另一方面，在低溫下，電機(jī)扭矩隨著流體粘性的增加而增加。上述詳細(xì)膨脹系數(shù)之間的差異作用來(lái)增加電動(dòng)機(jī)的扭矩。如上所述，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于凸緣部分和殼體之間的熱膨脹量的差異作用以協(xié)助在高溫和低溫時(shí)的前述問(wèn)題。
有鑒于上述的情況，本發(fā)明的目的是增加高溫下推力方向上的軸承剛度，減小低溫下的扭矩。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，動(dòng)力軸承裝置包括殼體；固定到殼體的內(nèi)周表面的軸承套筒；軸向部件，所述軸向部件包括插入軸承套筒的內(nèi)周的軸向部分以及朝向軸向部分的外徑延伸出的凸緣部分；以及推力軸承部分，用于在推力方向上以非接觸的方式通過(guò)在推力軸承部分內(nèi)的間隙中產(chǎn)生的流體動(dòng)壓力作用支撐軸向部件，所述間隙面向凸緣部分，其中凸緣部分由樹脂形成并且在軸向方向上的線性膨脹系數(shù)等于或者大于殼體在軸向方向上的線性膨脹系數(shù)。
如上所述，通過(guò)將軸向方向上的凸緣部分的線性膨脹系數(shù)設(shè)置的等于或者大于殼體在軸向方向上的線性膨脹系數(shù)，由于樹脂形成的凸緣部分的熱膨脹，推力軸承間隙在高溫下而變得更小。這樣，可以抑制高溫下推力方向上的軸承剛度的減小。另一方面，在低溫下，由于軸向方向上的熱膨脹量的差異，推力軸承間隙而變得更大。這樣，可以抑制低溫下電動(dòng)機(jī)扭矩的增加。
樹脂的線性膨脹系數(shù)可以通過(guò)改變與樹脂混合的填料(包括諸如碳纖維、導(dǎo)電材料和其它添加劑的增強(qiáng)材料)的量而自由改變。這樣，在凸緣部分由樹脂形成的情況下，即使當(dāng)具有不同線性膨脹系數(shù)的不同材料用作殼體的材料，凸緣部分的軸向方向上的線性膨脹系數(shù)可以通過(guò)改變與其混合的填料量而適于前述條件。
為了保證軸向部件的傳導(dǎo)性，有利地，用導(dǎo)電樹脂形成凸緣部分，所述導(dǎo)電樹脂具有106Ω·cm或者更小的體積電阻率。
具體而言，在殼體由樹脂形成的情況下，形成凸緣部分的樹脂的線性膨脹系數(shù)被設(shè)置為落入2×10-5至9×10-5/℃的范圍之內(nèi)。在殼體由黃銅形成的情況下，形成凸緣部分的樹脂的線性膨脹系數(shù)被設(shè)置為落入2×10-5至5×10-5/℃的范圍內(nèi)。
在上述的結(jié)構(gòu)中，軸向部件可以具有其中軸向部分的外周由中空?qǐng)A柱形金屬材料形成以及軸向部分的芯部和凸緣部分由樹脂彼此一體形成的結(jié)構(gòu)。通過(guò)由金屬材料形成軸向部分的外周，就可以保證用于軸向部件需要的強(qiáng)度和剛度，以及軸向部分相對(duì)于由燒結(jié)金屬等形成的金屬軸承套筒的耐磨性。而且，由于軸向部件的許多部分(軸向部分的芯部和凸緣部分)由樹脂形成，軸向部件的重量可以減小。這樣，當(dāng)軸向部件與其它軸承部件(軸承套筒、殼體的底部等)碰撞時(shí)就可以減小沖擊載荷并避免由于撞擊所導(dǎo)致的破裂或者損壞的產(chǎn)生。此外，由于凸緣部分由樹脂形成并具有較小的滑動(dòng)摩擦，就可以減小凸緣部分和其它面向凸緣部分的軸承部件之間的摩擦系數(shù)。
包括前述動(dòng)力軸承裝置、轉(zhuǎn)子磁鐵和定子線圈的電動(dòng)機(jī)在高溫下具有較高的推力支承剛性，在低溫下具有較低的扭矩，以及也具有較低成本的特征。


圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)力軸承裝置、用于信息設(shè)備的主軸電動(dòng)機(jī)的剖視圖；圖2是動(dòng)力軸承裝置的剖視圖；圖3是軸承套筒的剖視圖；圖4(a)和(b)分別是軸向部件的凸緣部分的俯視圖和其仰視圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的動(dòng)力軸承裝置的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例將在此后參照?qǐng)D1-5進(jìn)行說(shuō)明。
圖1顯示了用于信息設(shè)備的主軸電動(dòng)機(jī)的示例性結(jié)構(gòu)，其中安裝了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的動(dòng)力軸承裝置1。此主軸電動(dòng)機(jī)用于諸如HDD的盤驅(qū)動(dòng)裝置中，并包括以非接觸方式支撐軸向部件2以自由可旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力軸承裝置1；盤轂3，所述盤轂3連接到軸向部件2；以及定子線圈4和轉(zhuǎn)子磁鐵5，所述定子線圈4和轉(zhuǎn)子磁鐵5安置的彼此相對(duì)，在徑向方向上其間設(shè)有間隙。定子線圈4連接到支架6的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵5連接到盤轂3的內(nèi)周。動(dòng)力軸承裝置1的殼體7通過(guò)例如粘結(jié)固定到支架6的內(nèi)周。盤轂3保持諸如磁盤的一個(gè)或者多個(gè)盤D。當(dāng)電流施加到定子線圈4，轉(zhuǎn)子磁鐵5通過(guò)定子線圈4和轉(zhuǎn)子磁鐵5之間的激勵(lì)力旋轉(zhuǎn)，這樣盤轂3和軸向部件2作為一個(gè)單元旋轉(zhuǎn)。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的動(dòng)力軸承裝置1。動(dòng)力軸承裝置1主要包括在一端具有開口7a以及在另外一端具有底部7c的圓柱形殼體7；固定到殼體7的內(nèi)周表面的圓柱形軸承套筒8；包括軸向部分2a和凸緣部分2b的軸向部件2；以及固定到殼體7的開口7a的密封部件10。在下述的說(shuō)明中，朝向殼體7的開口7a的方向稱為向上的方向，同時(shí)朝向殼體7的底部7c的方向稱為向下方向。
殼體7例如由黃銅的軟金屬材料形成，并具有圓柱形側(cè)部7b和盤狀底部7c，所述圓柱形側(cè)部7b和盤狀底部7c彼此成一體。
軸承套筒8由燒結(jié)金屬形成，具體而言，所述燒結(jié)金屬是用油浸漬的燒結(jié)金屬。在軸承套筒8的內(nèi)周表面8a上，用于產(chǎn)生動(dòng)壓力、且每個(gè)用作徑向軸承表面的兩個(gè)動(dòng)壓力產(chǎn)生槽區(qū)域被設(shè)置為彼此軸向分離。
如圖3所示，上部徑向軸承表面具有多個(gè)箭尾形的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1和8a2。在此徑向軸承表面上，動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1(即圖3中的上部動(dòng)壓力產(chǎn)生槽)在軸向方向上的長(zhǎng)度大于動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a2的長(zhǎng)度，所述動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a2是下部動(dòng)壓力產(chǎn)生槽并在朝向與動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1的傾斜方向相反的方向傾斜。這樣，動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1和8a2相對(duì)于軸向方向不對(duì)稱。相似地，下部徑向軸承表面具有箭尾形的多個(gè)動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a3和8a4。朝向軸向方向的一側(cè)傾斜的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a3被安置為與在軸向方向上朝著軸向方向的另一側(cè)傾斜的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a4遠(yuǎn)離。但是，在此實(shí)施例中，動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a3和8a4在軸向方向上的長(zhǎng)度相同，并因此相對(duì)于軸向方向?qū)ΨQ，這與上部徑向軸承表面上的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1和8a2不同。上部徑向軸承表面在軸向方向上的長(zhǎng)度(動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1的上端和動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a2的下端之間的距離)大于下部徑向軸承表面(動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a3的上端和動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a4的下端之間的距離)在軸向方向上的長(zhǎng)度。徑向軸承間隙9a和9b形成在軸承套筒8的內(nèi)周表面上和與它們相對(duì)的軸向部分2a的外周表面上的上部和下部徑向軸承表面之間。
通常，在相對(duì)于軸向方向傾斜的諸如箭尾形的槽的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽內(nèi)，產(chǎn)生了在軸向方向上牽引油的作用，同時(shí)操作軸承。這樣，在本實(shí)施例中，動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1-8a4用作油牽引部分。由這些油牽引部分8a1-8a4牽引到徑向軸承間隙9a、9b內(nèi)的油在分別布置在動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1和8a2之間以及動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a3和8a4之間的平滑部分n1、n2附近被收集，以形成在周向方向上連續(xù)的油層。
此時(shí)，已經(jīng)填充在軸向部分2a的外周表面和軸承套筒8的內(nèi)周表面8a之間的間隙中的油由于上部徑向軸承表面的非對(duì)稱性以及上部徑向軸承表面和下部徑向軸承表面之間的軸向長(zhǎng)度的差異而作為整體被向下推動(dòng)。為了向上帶回已經(jīng)推下的油，軸承套筒8的外周表面8d設(shè)有環(huán)形槽兒，所述環(huán)形槽11在軸承套筒8的兩端面8b、8c開口。此圓形槽可以形成在殼體的內(nèi)周表面7d上。
如圖2所示，作為密封裝置的密封部件10是環(huán)形部件，并通過(guò)壓配合、粘結(jié)等緊固到殼體7的開口7a的內(nèi)周表面。在此實(shí)施例中，密封部件10的內(nèi)周表面以這樣的方式形成為錐形，即其內(nèi)周表面的直徑向上變大。凸起部分10a在徑向方向上的最內(nèi)位置形成在密封部件10的下端面上。凸起部分10a的端面與軸承套筒8的上端面8b接觸。除了凸起部分10a之外的密封部件的下端面相對(duì)于軸承套筒8的上端面8b處于非接觸狀態(tài)。
在密封部件的錐形內(nèi)周表面和與其相對(duì)的軸向部分2a的外周表面之間形成朝向殼體7的上部部分逐漸膨脹的錐形密封空間S。用密封部件10密封的殼體7內(nèi)的空間填充潤(rùn)滑油。殼體內(nèi)的各間隙，即，軸向部分2a的外周表面和軸承套筒8的內(nèi)周表面8a(包括徑向軸承間隙9a、9b)之間的間隙，軸承套筒8的下端面8c和凸緣部分2b的上端面2b1之間的間隙，以及凸緣部分的下端面2b2和殼體7的內(nèi)底面7c1(殼體7的底部)之間的間隙，填充潤(rùn)滑油。油表面位于密封空間S內(nèi)。
軸向部件2的軸向部分2a插入軸承套筒8的內(nèi)周表面8a。凸緣部分2b容納在軸承套筒8的下端面8c和殼體7的內(nèi)底面7c1之間的空間內(nèi)。軸承套筒8的內(nèi)周表面8a上的上部和下部徑向軸承表面與軸向部分2a的外周表面相對(duì)，其間設(shè)置徑向軸承間隙9a、9b，并分別形成第一徑向軸承部分R1和第二徑向軸承部分R2。
如圖2所示，軸向部件2具有樹脂部件21和金屬部件22的組合結(jié)構(gòu)。軸向部分2a的芯部和整個(gè)凸緣部分2b通過(guò)樹脂部件21形成為一個(gè)單元，同時(shí)軸向部分2a的外周在其整個(gè)長(zhǎng)度上由中空?qǐng)A柱形金屬部件22覆蓋。作為用于樹脂部件21的材料，可以使用諸如尼龍66、LCP和PES的熱塑樹脂。如果必要，容納增強(qiáng)材料等的填料與上述的基樹脂材料混合。作為用于金屬部件22的材料，具有良好耐磨性的金屬、諸如不銹鋼可以被使用。在電動(dòng)機(jī)的一些應(yīng)用中，考慮到材料和所需的清潔性之間關(guān)系，禁止包含Si元素的材料的使用。這樣，在這樣的情況下，當(dāng)用于樹脂部件21的材料被制備時(shí)，必須選擇不包含Si元素的材料。例如，作為增強(qiáng)材料，不使用玻璃纖維。作為代替，使用碳纖維或者其它類型的不包含Si的增強(qiáng)材料。
為了防止樹脂部件21和金屬部件22彼此分開，在軸向部件的軸向部分2a的下端上(在圖2中的左部?jī)?nèi))，金屬部件的端部嵌入凸緣部分2b內(nèi)。另一方面，在軸向部分2a的上端上，金屬部件22和樹脂部件21通過(guò)接合部分軸向接合。在所示的示例中，作為示例性接合部分、具有向上變大的直徑的錐形表面22b用于接合它們。為了防止金屬部件22旋轉(zhuǎn)，有利地，通過(guò)滾花等，在嵌入凸緣部分2b內(nèi)的金屬部件22的端部的外周或者邊緣上設(shè)置在周向方向上與凸緣部分2b接合的半凸半凹的接合部分。
軸向部件2例如通過(guò)將金屬部件22作為插入件通過(guò)樹脂的注射模塑法(嵌件成型)制造。在嵌件成型的情況下，就可以用較低的成本大規(guī)模制造軸向部件2同時(shí)通過(guò)增加模具的精度和將作為插入件的金屬部件用很高的精度定位在模具之內(nèi)保證所需的精度。此外，軸向部分2a和凸緣部分2b的組裝與上述的模制同時(shí)完成。這樣，與其中軸向部分和凸緣部分由金屬單獨(dú)形成、然后通過(guò)壓配合等一體形成為一個(gè)單元的情況相比，在后者的工藝中，可以減小必要的工藝的數(shù)目。這樣，成本可以進(jìn)一步減小。為了改良模制精度，有利地，在注射模塑法過(guò)程中模具中樹脂的流動(dòng)方向可以與軸向部件2的軸向方向一致。
在凸緣部分2b的兩個(gè)端面2b1、2b2上，形成每個(gè)都用作產(chǎn)生動(dòng)壓力的推力軸承表面的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽區(qū)域。在推力軸承表面上，例如形成如圖4(a)、(b)中所示的多個(gè)螺旋狀的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽23、24。這些動(dòng)壓力產(chǎn)生槽23、24與凸緣部分2b的注射模塑同時(shí)模制。形成在凸緣部分2b的上端面2b1上的推力軸承表面與軸承套筒8的下端面8c相對(duì)，其間夾有推力軸承間隙，這樣形成第一推力軸承部分T1。形成在凸緣部分2b的下端面2b2上的推力軸承表面與殼體的底部7c的內(nèi)底面7c1相對(duì)，其間夾有推力軸承間隙，這樣形成第二推力軸承部分T2。凸緣部分2b的厚度(軸向方向上的寬度)是0.5-1.0毫米，以及兩個(gè)推力軸承間隙的總的寬度落入18±5微米的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)軸向部件2和軸承套筒8彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)，即，當(dāng)軸向部件2在本實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑油的動(dòng)壓力在徑向軸承部分R1、R2內(nèi)通過(guò)如上所述的動(dòng)壓力產(chǎn)生槽8a1-8a4的作用在徑向軸承間隙9a、9b內(nèi)產(chǎn)生。這樣，軸向部件2的軸向部分2a以非接觸的方式由形成在各徑向軸承間隙內(nèi)的潤(rùn)滑油層支撐。同時(shí)，潤(rùn)滑油的動(dòng)壓力在兩個(gè)推力軸承部分T1、T2內(nèi)通過(guò)動(dòng)壓力產(chǎn)生槽23、24的作用在各推力軸承間隙內(nèi)產(chǎn)生，這樣軸向部件2的凸緣部分2b以非接觸的方式由形成在各徑向軸承間隙內(nèi)的各潤(rùn)滑油層支撐，以在兩個(gè)推力方向上可自由旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明中，樹脂制成的凸緣部分2b的軸向方向(即，樹脂MD的流動(dòng)方向)上的線性膨脹系數(shù)設(shè)置的等于或者大于面向凸緣部分2b的外徑的殼體側(cè)部7b的線性膨脹系數(shù)。(在下述的說(shuō)明中，徑向方向上的線性膨脹系數(shù)簡(jiǎn)稱為“線性膨脹系數(shù)”)這樣，在高溫下在徑向方向上凸緣部分2b的熱膨脹量變得等于或者大于殼體7的熱膨脹量，這樣推力軸承間隙變小。因此，就可以抑制由于潤(rùn)滑油的粘性的減小所導(dǎo)致的在推力方向上軸承剛性的減小。相反，在低溫下，推力軸承間隙由于軸向方向上的熱膨脹的差異而變得大。因此，就可以在低溫下抑制電動(dòng)機(jī)扭矩的增加。
凸緣部分2b的適當(dāng)?shù)木€性膨脹系數(shù)的合理范圍根據(jù)用于殼體7的材料而變化。在本實(shí)施例中使用黃銅殼體的情況下，例如，樹脂材料的選擇方式是其線性膨脹系數(shù)是2×10-5/℃或者更大，因?yàn)樵摲秶鷥?nèi)的線性膨脹系數(shù)比黃銅的線性膨脹系數(shù)更大。在此情況下，如果樹脂和黃銅之間的線性膨脹系數(shù)的差異太大，可能會(huì)遇到一些麻煩，例如推力軸承間隙的寬度過(guò)分小。這樣，有利地，樹脂的線性膨脹系數(shù)是5×10-5/℃或者更小。
殼體7可以由樹脂形成，以代替諸如黃銅的軟金屬。在此情況下，形成凸緣部分2b的樹脂的線性膨脹系數(shù)根據(jù)形成殼體的樹脂的線性膨脹系數(shù)被設(shè)置的等于或者大于形成殼體的樹脂的線性膨脹系數(shù)。具體而言，凸緣部分2b由具有落入從2×10-5至9×10-5/℃的范圍之內(nèi)的線性膨脹系數(shù)的樹脂材料模制。在這種情況下，殼體7可以由與凸緣部分2b相同類型的樹脂材料，或者與凸緣部分2b不同的樹脂材料所形成。
如上所述，根據(jù)用于殼體7的材料，必須變化用于凸緣部分2b的樹脂的線性膨脹系數(shù)。但是，對(duì)于樹脂材料，其線性膨脹系數(shù)可以通過(guò)改變與樹脂混合的填料的量設(shè)置到給定的值。這樣，根據(jù)用于殼體7的材料，可以很容易獲得具有最佳線性膨脹系數(shù)的樹脂材料。
當(dāng)選擇用于凸緣部分2b的樹脂材料時(shí)，必須不僅考慮線性膨脹系數(shù)而且由于下述原因必須考慮模具收縮系數(shù)。在流動(dòng)方向(MD)和垂直方向(TD)之間的模具收縮系數(shù)差異太大的情況下，在固化之后在凸緣部分2b內(nèi)發(fā)生翹曲，因此推力軸承部分的軸承性能不能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的檢查，發(fā)現(xiàn)當(dāng)流動(dòng)方向和垂直方向之間的模具收縮系數(shù)的差異是0.3％或者更小時(shí)，這樣的翹曲的問(wèn)題不會(huì)發(fā)生，并可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的軸承性能。在本實(shí)施例的軸向部件2內(nèi)，軸向方向與流動(dòng)方向一致，同時(shí)徑向方向與垂直方向一致，如上所述。因此，上述條件可以通過(guò)將凸緣部分2b的軸向方向和徑向方向之間的模具收縮系數(shù)的差異設(shè)置為0.3％或者更小來(lái)滿足。
此外，在此類型的動(dòng)壓力軸承裝置中，通過(guò)與空氣的摩擦在磁盤等上產(chǎn)生靜電。在凸緣部分2b由絕緣樹脂形成的情況下，此靜電不能逃逸并可能導(dǎo)致諸如在磁盤和磁頭之間產(chǎn)生電勢(shì)差或者由于靜電放電所導(dǎo)致的外圍設(shè)備的損壞問(wèn)題。為了防止這樣的問(wèn)題，有利地，不但增強(qiáng)材料而且諸如碳的導(dǎo)電材料與形成凸緣部分2b的樹脂材料混合，這樣樹脂材料的體積電阻率為106Ω·cm或者更小。在殼體7由樹脂形成的情況下，有利地使用相似的導(dǎo)電樹脂。
滿足前述物理性能的樹脂材料的示例包括通過(guò)將作為基材料樹脂的62wt％(重量百分比)(78.7vol％(體積百分比))的PES(Sumitomo ChemicalCo.，Ltd.，PES-3600P)與作為增強(qiáng)材料的10wt％(5.8vol％)的硼酸鋁晶須(Shikoku Kasei Corp.，ALBOREX Y)，作為無(wú)機(jī)微粒的碳酸鋇20wt％(7.7vol％)(Sakai Chemical Industry Co.，Ltd.，BW-P)，以及8wt％(7.7vol％)的導(dǎo)電碳(KETJENBLACK，EC-6)混合所獲得的復(fù)合材料。
對(duì)于此樹脂材料，MD和TD上的線性膨脹系數(shù)分別是0.6和2.6[×10-5/℃]，體積電阻率是2.5×105[Ω·cm]。這樣，可以滿足前述的物理性能。
圖5顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例。此實(shí)施例與圖2中所示的實(shí)施例不同在于殼體7的底部7c’與側(cè)部7b形成為單獨(dú)的部件，且密封裝置10’與殼體7作為一個(gè)單元一體形成。形成殼體7的底部7c’的部件通過(guò)壓配合、粘結(jié)等被緊固到殼體側(cè)部7b的下端上的開口。在此部件7c’上表面的外周邊上，形成軸向凸起部分7c2。通過(guò)使凸起部分7c2的上端與軸承套筒8的下端面接觸，限定了推力軸承間隙的寬度。在殼體側(cè)部7b的上端上，形成軛流部分7g。軛流部分7g的內(nèi)周表面和軸向部分2a的外周表面形成密封裝置10’。在此實(shí)施例中，與如圖2所示實(shí)施例中所獲得的效果相同的效果也可以通過(guò)將形成凸緣部分2b的樹脂在軸向方向上的線性膨脹系數(shù)設(shè)置的等于或者大于殼體7的線性膨脹系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)(特別地，面向凸緣部分2b外周的底部部件7c’的凸起部分7c2)。
除了上述之外，本實(shí)施例與圖2所示的實(shí)施例具有相同或者相似的結(jié)構(gòu)和效果。這樣，在兩個(gè)實(shí)施例中具有相同的功能/結(jié)構(gòu)的部分用相同的表示表示，并省略冗余的說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力軸承裝置，包括殼體；固定到殼體的內(nèi)周表面的軸承套筒；軸向部件，所述軸向部件包括插入軸承套筒的內(nèi)周的軸向部分和朝向軸向部分的外徑延伸出的凸緣部分；以及推力軸承部分，所述推力軸承部分用于通過(guò)在推力軸承部分內(nèi)的間隙中產(chǎn)生的流體的動(dòng)壓力的作用在推力方向上以非接觸的方式支撐軸向部件，所述間隙面向凸緣部分，其中凸緣部分由樹脂形成并且凸緣部分在軸向方向上的線性膨脹系數(shù)等于或者大于在軸向方向上的殼體的線性膨脹系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力軸承裝置，其中凸緣部分由具有106Ω·cm或者更小的體積電阻率的導(dǎo)電樹脂形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)力軸承裝置，其中所述殼體由樹脂形成；以及形成凸緣部分的樹脂的線性膨脹系數(shù)被設(shè)置為落入2×10-5至9×10-5/℃的范圍之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)力軸承裝置，其中所述殼體由黃銅形成；以及形成凸緣部分的樹脂的線性膨脹系數(shù)被設(shè)置落入從2×10-5至5×10-5/℃的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的動(dòng)力軸承裝置，其中軸向部件的軸向部分的外周由中空?qǐng)A柱形金屬材料形成并且軸向部分的芯部和凸緣部分由樹脂彼此一體形成。
6.一種電動(dòng)機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的動(dòng)力軸承裝置；轉(zhuǎn)子磁鐵；以及定子線圈。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提高在高溫下在推動(dòng)方向上的軸承剛度，以及減小在低溫下的扭矩。軸向部件(2)安置的方式是軸向部分(2a)的外周表面與軸承套筒的內(nèi)周表面相對(duì)，其間設(shè)有間隙，凸緣部分(2b)的兩個(gè)端面(2b1)和(2b2)與軸承套筒的一個(gè)端面和殼體的底面，其間分別設(shè)置推力軸承間隙。以這樣的方式，軸向部件(2)以非接觸的方式通過(guò)在推力方向上各軸承間隙中所產(chǎn)生的動(dòng)壓力支撐。軸承部件(2)的凸緣部分由樹脂形成，且其軸向方向上的線性膨脹系數(shù)等于或者大于殼體(7)的線性膨脹系數(shù)。
文檔編號(hào)H02K7/08GK1864009SQ200480029249
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者伊藤健二, 中島良一 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社