專利名稱：動(dòng)壓軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種利用軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用，而對(duì)軸構(gòu)件進(jìn)行非接觸支持的動(dòng)壓軸承裝置。該軸承裝置適合作為信息機(jī)器，例如HDD，F(xiàn)DD等磁碟裝置、CD-ROM，CD-R/RW，DVD-ROM/RAM等光碟裝置、MD，MO等光磁碟裝置等的主軸電動(dòng)機(jī)使用。
背景技術(shù)：
例如，在HDD等碟片裝置的主軸電動(dòng)機(jī)中所組入的動(dòng)壓軸承裝置，設(shè)置有將軸構(gòu)件沿徑向方向旋轉(zhuǎn)自如地進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部、將軸構(gòu)件沿軸向方向旋轉(zhuǎn)自如地進(jìn)行支持的軸向軸承部，且作為徑向軸承部，利用在軸承套的內(nèi)周面或軸構(gòu)件的外周面設(shè)置動(dòng)壓產(chǎn)生用的溝(動(dòng)壓溝)的動(dòng)壓軸承。作為軸向軸承部，利用在例如軸構(gòu)件的凸緣部的兩端面，或與其對(duì)向的面(軸承套的端面和罩殼上所固定的軸向構(gòu)件的端面，或罩殼底部的內(nèi)底面等)上設(shè)置動(dòng)壓溝的動(dòng)壓軸承(例如參照下述的專利文獻(xiàn)1、2)?；蛘撸鳛檩S向軸承部，有時(shí)也利用對(duì)軸構(gòu)件的一端面由止推板進(jìn)行接觸支持的構(gòu)造的軸承(所謂的樞軸軸承)(例如參照下述的專利文獻(xiàn)3)。
通常，軸承套被固定在罩殼內(nèi)周的設(shè)定位置，而且為了防止在罩殼的內(nèi)部空間所填充的潤(rùn)滑油泄漏到外部，多在罩殼的開口部設(shè)置密封構(gòu)件(專利文獻(xiàn)1)?；蛘?，有時(shí)也在罩殼的開口部上一體形成密封部(專利文獻(xiàn)2)。
這種動(dòng)壓軸承裝置多使用快削黃銅作為構(gòu)成該軸承裝置的構(gòu)件(罩殼、軸承套、軸向構(gòu)件等)的材料。這是因?yàn)榭煜鼽S銅比較硬質(zhì)且具有高加工性，但一般快削黃銅為了形成良好的被切削性而添加數(shù)％的C3604等的鉛，被指出具有對(duì)人體的惡劣影響和環(huán)境負(fù)載的問題，所以最近向不含鉛或使鉛的含量控制在微小量的無鉛黃銅進(jìn)行轉(zhuǎn)移的傾向形成主流(例如參照下述的專利文獻(xiàn)4)。在這種動(dòng)壓軸承裝置中，也已提出有利用無鉛黃銅形成罩殼等構(gòu)成構(gòu)件的方案(參照下述的專利文獻(xiàn)5)。
而且，作為軸承套的材料，除了黃銅和其它的軟質(zhì)金屬以外，還可使用燒結(jié)金屬，在例如專利文獻(xiàn)5中，例示了一種利用以銅作為主成分的燒結(jié)金屬形成，且在其內(nèi)周面上設(shè)置有動(dòng)壓溝的軸承套。而且，在例如下述的專利文獻(xiàn)6～8中，記述有一種由銅系或銅鐵系的燒結(jié)金屬材料所構(gòu)成的燒結(jié)含油軸承。
專利文獻(xiàn)1日本專利早期公開的特開2002-61637號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利早期公開的特開平2002-61641號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本專利早期公開的特開平11-191943號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本專利早期公開的特開平7-310133號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本專利早期公開的特開2003-172336號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6日本專利早期公開的特公平8-32936號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7日本專利早期公開的特開平9-41069號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8日本專利早期公開的特開平9-95759號(hào)公報(bào)通常，無鉛黃銅為了改善耐脫鋅腐蝕特性，多含有所需量的Sn。例如，在專利文獻(xiàn)4中，含有0.2～3％的Sn。而且，通常銅系或銅鐵系的燒結(jié)金屬為了促進(jìn)金屬粉彼此的結(jié)合而提高強(qiáng)度，有時(shí)含有所需量的Sn。例如，在專利文獻(xiàn)6中，含有2～5.5wt％的Sn，在專利文獻(xiàn)7中，含有0.1～5％的Sn，在專利文獻(xiàn)8中，含有0.5～3.0wt％的Sn。
但是，在HDD等碟片裝置中，即使對(duì)構(gòu)成構(gòu)件中所包含的各元素都進(jìn)行了嚴(yán)格的管理，最近還是被指出因構(gòu)成構(gòu)件中的Sn而對(duì)記錄碟片和磁頭等所產(chǎn)生的攻擊性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是提供一種即使在被裝入HDD等碟片裝置中的情況下，也可使對(duì)記錄碟片和磁頭等周邊構(gòu)件的攻擊性少的動(dòng)壓軸承裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種動(dòng)壓軸承裝置，包括罩殼、在罩殼的內(nèi)部所配置的軸承套、對(duì)罩殼及軸承套相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件、利用徑向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)軸構(gòu)件沿徑向方向進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部，并由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅形成罩殼。
在本說明書中，[無鉛黃銅]是指Pb的含量被控制在微小量的黃銅，或不含Pb的黃銅。較佳為使Pb的含有量控制在0.1wt％以下，更佳為0.01wt％以下，特佳為0.001wt％以下。這種對(duì)無鉛黃銅的Sn的含有量被控制在0.01wt％以下。另外，在這里的無鉛黃銅中，為了改善非切削性，也可含有所需量的Bi和Se。
作為滿足上述條件的無鉛黃銅，可為例如日本伸銅株式會(huì)社制[HM-30](Pb不足0.1wt％，Sn不包含)、三寶伸銅工業(yè)株式會(huì)社制[ECO BRASS](Pb小于0.1wt％，Sn不包含)、SANETU金屬株式會(huì)社制[Bz50](Pb0.001wt％，Sn0.003wt％)。利用這些無鉛黃銅所形成的動(dòng)壓軸承裝置的罩殼，加工性(切削性、鍛造性、鑄造性)好，而且，作為環(huán)境負(fù)載元素的Pb的含量被控制在微小量以下，所以對(duì)人和環(huán)境佳，并具有高再循環(huán)性。另外，由于Sn的含量被控制在微小量以下，所以即使在被裝入HDD等碟片裝置中的情況下，也可使對(duì)記錄碟片和磁頭等周邊構(gòu)件的攻擊性少，有助于碟片裝置的壽命及可信性的提高。
在還具有利用軸向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用對(duì)軸構(gòu)件沿軸向方向進(jìn)行非接觸支持的軸向軸承部的動(dòng)壓軸承裝置中，可使罩殼及構(gòu)成軸向軸承部的軸向構(gòu)件中的至少一個(gè)由上述無鉛黃銅形成。
而且，為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種動(dòng)壓軸承裝置，包括罩殼、在罩殼的內(nèi)部所配置的軸承套、對(duì)罩殼及軸承套相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件、利用徑向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)軸構(gòu)件沿徑向方向進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部，并使軸承套由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的銅系或銅鐵系的燒結(jié)金屬形成(作為原料，包括完全不添加Sn粉末的)。由于使軸承套中的Sn的含有量被控制在微小量以下，所以即使在被裝入HDD等碟片裝置中的情況下，也可使對(duì)記錄碟片和磁頭等周邊構(gòu)件的攻擊性少，有助于碟片裝置的壽命及可信性的提高。
如利用本發(fā)明，可提供一種即使在被裝入HDD等碟片裝置中的情況下，也可使對(duì)記錄碟片和磁頭等周邊構(gòu)件的攻擊性少，能夠有助于碟片裝置的壽命及可信性的提高的動(dòng)壓軸承裝置。


圖1為使用關(guān)于本發(fā)明的動(dòng)壓軸承裝置的信息機(jī)器用主軸電動(dòng)機(jī)的斷面圖。
圖2所示為關(guān)于本發(fā)明的動(dòng)壓軸承裝置的實(shí)施形態(tài)的斷面圖。
1動(dòng)壓軸承裝置 2軸構(gòu)件2a軸部 2a1軸構(gòu)件軸部的外周面2b凸緣部 2b1軸構(gòu)件凸緣部的上側(cè)端面2b2軸構(gòu)件凸緣部的下側(cè)端面 3轉(zhuǎn)子(碟片中心)4定子 5轉(zhuǎn)子磁鐵6支架 7罩殼8軸承套8a軸承套的內(nèi)周面8c軸承套的下側(cè)端面 9軸向構(gòu)件9a軸向構(gòu)件的端面 10密封構(gòu)件10a密封構(gòu)件的內(nèi)周面D碟片R1第1徑向軸承部R2第2徑向軸承部S密封空間 T1第1軸向軸承部T2第2軸向軸承部
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
圖1所示為組入了關(guān)于本實(shí)施形態(tài)的動(dòng)壓軸承裝置1的信息機(jī)器用主軸電動(dòng)機(jī)的一構(gòu)成例的概念圖。該主軸電動(dòng)機(jī)被用于HDD等碟片裝置中，包括對(duì)軸構(gòu)件2旋轉(zhuǎn)自如地進(jìn)行非接觸支持的動(dòng)壓軸承裝置1、在軸構(gòu)件2上所安裝的轉(zhuǎn)子(碟片中心)3、通過例如半徑方向之間隙彼此對(duì)向的定子4及轉(zhuǎn)子磁鐵5。定子4被安裝在支架6的外周，轉(zhuǎn)子磁鐵5被安裝在碟片中心3的內(nèi)周。動(dòng)壓軸承裝置1的罩殼7被固定在支架6的內(nèi)周。在碟片中心3上，保持有1個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)磁碟等碟片D。當(dāng)對(duì)定子4通電時(shí)，利用定子4和轉(zhuǎn)子磁鐵5間的電磁力使轉(zhuǎn)子磁鐵進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且藉此使碟片中心3及軸構(gòu)件2形成一體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
圖2所示為動(dòng)壓軸承裝置1。該動(dòng)壓軸承裝置1以罩殼7、在罩殼7上所固定的軸承套8、軸向構(gòu)件9、密封構(gòu)件10、軸構(gòu)件2作為構(gòu)成構(gòu)件而構(gòu)成。
在軸承套8的內(nèi)周面8a和軸構(gòu)件2的軸部2a的外周面2a1之間，第1徑向軸承部R1和第2徑向軸承部R2沿軸方向間隔設(shè)置。而且，在軸承套8的下側(cè)端面8c和軸構(gòu)件2的凸緣部2b的上側(cè)端面2b1之間，設(shè)置有第1軸向軸承部T1，在軸向構(gòu)件9的端面9a和凸緣部2b的下側(cè)端面2b2之間，設(shè)置有第2軸向軸承部T2。另外，為了說明上的方便，以軸向構(gòu)件9一側(cè)作為下側(cè)，與軸向構(gòu)件9相反的一側(cè)作為上側(cè)進(jìn)行說明。
罩殼7由Sn的含量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅，例如sanetu金屬株式會(huì)社制[Bz50](Pb0.001wt％，Sn0.003wt％)形成筒狀。另外，在習(xí)知技術(shù)中，這種罩殼中的Sn的含有量為0.2～1wt％左右。
軸構(gòu)件2由例如不銹鋼等金屬材料形成，包括軸部2a、在軸部2a的下端形成一體或另成一體設(shè)置的凸緣部2b。
軸承套筒軸承套8由例如Sn的含量被控制在0.01wt％以下的銅系的(以銅為主成分)燒結(jié)金屬的多孔質(zhì)體形成圓柱形，并被固定在罩殼7內(nèi)周面的設(shè)定位置。
在該由燒結(jié)金屬所形成的軸承套8的內(nèi)周面8a上，形成第1徑向軸承部R1和第2徑向軸承部R2的徑向軸承面的上下2個(gè)區(qū)域沿軸方向分隔設(shè)置，且在這2個(gè)區(qū)域上分別形成例如人字形狀的動(dòng)壓溝。
在形成第1軸向軸承部T1的軸向軸承面的軸承套8的下側(cè)端面8c上，形成有例如螺旋形狀和人字形狀的動(dòng)壓溝。
軸向構(gòu)件9由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅，例如sanets金屬株式社會(huì)制[Bz50]形成圓盤狀，并被固定在罩殼7的內(nèi)周面的下端部。在形成第2軸向軸承部T2的軸向軸承面的軸向構(gòu)件9的端面9a上，形成有例如人字形狀和螺旋形狀的動(dòng)壓溝。
密封構(gòu)件10由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅，例如sanets金屬株式社會(huì)制[Bz50]形成環(huán)形，并被固定在罩殼7的內(nèi)周面的上端部。密封構(gòu)件10的內(nèi)周面10a在與軸部2a的外周面2a1之間形成密封空間S。
在由軸向構(gòu)件9及密封構(gòu)件10所密封的罩殼7的內(nèi)部空間中，含有軸承套8的內(nèi)部氣孔，并填充有潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油的油面被維持在密封空間S的范圍內(nèi)。
在軸構(gòu)件2的旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成軸承套8的內(nèi)周面8a的徑向軸承面的區(qū)域(上下2處區(qū)域)，分別通過軸部2a的外周面2a1和徑向軸承間隙彼此對(duì)向。而且，形成軸承套8的下側(cè)端面8c的軸向軸承面的區(qū)域，通過凸緣部2b的上側(cè)端面2b1和軸向軸承間隙彼此對(duì)向，而形成軸向構(gòu)件9的端面9a的軸向軸承面的區(qū)域，通過凸緣部2b的下側(cè)端面2b2和軸向軸承間隙彼此對(duì)向。而且，伴隨軸構(gòu)件2的旋轉(zhuǎn)，在上述徑向軸承間隙產(chǎn)生潤(rùn)滑油的動(dòng)壓，使軸構(gòu)件2的軸部2a利用上述徑向軸承間隙內(nèi)所形成的潤(rùn)滑油的油膜而沿徑向方向旋轉(zhuǎn)自如地被非接觸支持。藉此，構(gòu)成對(duì)軸構(gòu)件2沿徑方向旋轉(zhuǎn)自如地進(jìn)行非接觸支持的第1徑向軸承部R1和第2徑向軸承部R2。同時(shí)，在上述軸向軸承間隙中產(chǎn)生潤(rùn)滑油的動(dòng)壓，使軸構(gòu)件2的凸緣部2b利用上述軸向軸承間隙內(nèi)所形成的潤(rùn)滑油的油膜，沿兩軸向方向旋轉(zhuǎn)自如地被非接觸支持。藉此，構(gòu)成對(duì)軸構(gòu)件2沿軸方向旋轉(zhuǎn)自如地進(jìn)行非接觸支持的第1軸向軸承部T1和第2軸向軸承部T2。
另外，在上述構(gòu)成中，軸向構(gòu)件9及密封構(gòu)件10中的一構(gòu)件，也可與罩殼7形成一體。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)壓軸承裝置，包括罩殼、在該罩殼的內(nèi)部所配置的軸承套、對(duì)前述罩殼及軸承套相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件、利用徑向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)前述軸構(gòu)件沿徑向方向進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部，其特征在于前述罩殼由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅形成。
2.一種動(dòng)壓軸承裝置，包括罩殼、在該罩殼的內(nèi)部所配置的軸承套、對(duì)前述罩殼及軸承套相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件、利用徑向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)前述軸構(gòu)件沿徑向方向進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部、利用軸向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)前述軸構(gòu)件沿軸向方向進(jìn)行非接觸支持的軸向軸承部，其特征在于前述罩殼及構(gòu)成前述軸向軸承部的軸向構(gòu)件中的至少一個(gè)，由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅形成。
3.一種動(dòng)壓軸承裝置，包括罩殼、在該罩殼的內(nèi)部所配置的軸承套、對(duì)前述罩殼及軸承套相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件、利用徑向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)前述軸構(gòu)件沿徑向方向進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部，其特征在于前述軸承套由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的銅系或銅鐵系的燒結(jié)金屬形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種動(dòng)壓軸承裝置，該動(dòng)壓軸承裝置包括罩殼、在罩殼的內(nèi)部所配置的軸承套、對(duì)罩殼及軸承套相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸構(gòu)件、利用徑向軸承間隙所產(chǎn)生的潤(rùn)滑油的動(dòng)壓作用而對(duì)軸構(gòu)件沿徑向方向進(jìn)行非接觸支持的徑向軸承部。罩殼由Sn的含有量被控制在0.01wt％以下的無鉛黃銅形成。
文檔編號(hào)F16C17/10GK1715695SQ200510068060
公開日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者玉岡建人, 栗村哲彌, 伊藤冬木 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社, 日本電產(chǎn)株式會(huì)社