專利名稱：軸承單元以及使用該軸承單元的驅動電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種軸承單元，用于可轉動地支承轉動軸，或用于支承相對于軸可轉動的轉動體，以及，涉及一種使用該軸承單元的驅動電動機。
背景技術：
作為用于可轉動地支承轉動軸的軸承單元，已知一種軸承單元構造如圖12中所示。該軸承單元100用于可轉動地支承轉動軸101，具有一種結構，在其中用于可轉動地支承轉動軸101的軸承103連接至具有在其一端開口的管形金屬外殼102。用于在轉動軸101的推力方向上進行支承的推力軸承104連接至外殼102的一個開口端側，該轉動軸101由徑向軸承103可轉動地支承。
在軸承單元100內，一個動態(tài)壓力流體軸承被用作為該徑向軸承103。動態(tài)壓力流體軸承具有一種結構，在其中面對徑向軸承103的轉動軸101內周邊表面設置有動態(tài)壓力產生凹槽，用于產生動態(tài)壓力。
外殼102充填有一種潤滑油，該潤滑油是一種粘性流體，當轉動軸101轉動時借助在動態(tài)壓力產生凹槽內的流動而產生動態(tài)壓力。
轉動軸101插入徑向軸承101內，以及以其由推力軸承104支承的一末端側可轉動地支承在外殼102內。
在外殼102的另一個開口端側上設置一個接合部分107，與其連接的是一個金屬環(huán)形油密封件105，用于防止充填外殼102的潤滑油泄漏出外殼102。轉動軸101通過設置在油密封件105中心部分內的軸通過孔106突出至外殼102的外面。
一種表面活化劑涂覆在油密封件105的內周邊表面，從而防止由于轉動軸101轉動時產生的離心力或由于其它原因引起的潤滑油移動通過軸通過孔106至外殼102的外面。
在圖12所示構造的軸承單元100內，充填外殼102內部的潤滑油可能的外流路徑僅僅是成形在轉動軸101的外周邊表面和設置在油密封件105內的軸通過孔106的內周邊表面之間的一個間隙108。在此，通過將間隙108的寬度調節(jié)變小，可以保證能夠借助朝向間隙108的潤滑油的表面張力防止?jié)櫥托孤┲镣鈿?02的外部。
此外，轉動軸101的面對軸通過孔106內周邊表面的外周邊表面設置有沿著朝向外殼102外面的方向直徑逐漸減少的錐形部分109。使用這樣設置的錐形部分109，在轉動軸101的外周邊表面和軸通過孔106的內周邊表面之間形成的間隙108內產生一個壓力梯度，以及由于轉動軸101轉動時產生的離心力而產生一個力，它傾向于將充填外殼102的潤滑油吸入外殼102內部。當轉動軸101轉動時，由于潤滑油傾向于被吸入外殼102內部，潤滑油滲透到構成為動態(tài)壓力流體軸承的徑向軸承103的動態(tài)壓力產生凹槽，以產生動態(tài)壓力，從而實現(xiàn)轉動軸101的穩(wěn)定支承，并且能夠防止充填外殼102內部的潤滑油泄漏。
然而，以上所述的軸承單元100具有下列問題。當轉動軸101和外殼102進入相對轉動以及因此產生一個動態(tài)壓力，軸承單元100內部的靜態(tài)壓力極度降低。在外殼102內的壓力降低導致殘余空氣，比如殘留在外殼102內的少量空氣以及溶解在粘性流體例如潤滑油內的空氣膨脹。由于外殼102內的空氣或溶解在粘性流體內的空氣的膨脹，粘性流體被推出至轉動軸101的暴露側，有可能泄漏至外面。因此，在該類型的軸承單元100內，潤滑油將會泄漏或難以保持，從而使得很難達到有利的潤滑。
因此，圖12所示的軸承單元100具有的問題是，在轉動軸101和外殼102相對轉動時產生的動態(tài)壓力，可能引起外殼102內殘余空氣的膨脹，導致潤滑油泄漏。
為了解決該問題，可以設想使用一種軸承單元，它除了軸承單元的上述結構外，還設置有連通通道，用于通過提供在由徑向軸承凸出的轉動軸的推力方向上一個末端側和另一個末端側之間的連通而使空氣循環(huán)。這種軸承單元通過連通通道能夠防止在軸的非開口側上的壓力降低，以及借助通過軸通過孔將外殼內的殘余空氣排出至外面能夠防止?jié)櫥托孤?br> 此外，連通通道能夠解決的相關技術問題是，在外殼等組裝之后難以插入轉動軸，這是因為轉動軸和徑向軸承之間的間隙通常很小，例如為數(shù)微米，以及潤滑油已經存在。更具體地說，在插入轉動軸時，連通通道起到排氣口的作用，因此便于插入轉動軸。
然而，在軸承單元內的連通通道如上所述已經設置為基本上弧形的橫截面形狀，這是考慮到制造過程的容易性。由于這樣的截面形狀，這里存在的問題是，要充填外殼內部的潤滑油可能滯留在空氣通路內(連通孔內)從而阻塞空氣通路，因此連通孔不能夠滿意地用作為空氣通路。
更多的信息可以參見日本專利特許公開No.2004-132479。

發(fā)明內容
因此，有必要提供一種軸承單元，該軸承單元設置有通道，該通道能夠可靠地用作為空氣通路，從而能夠防止由于軸和外殼相對轉動引起的外殼內壓力的降低，以及能夠防止由于殘余空氣膨脹引起的外殼內粘性流體的泄漏。這里還有必要提供使用這樣軸承單元的一種驅動電動機。
按照本發(fā)明的一個實施例，提供一種軸承單元，它包括徑向軸承，用于在軸的周邊方向上支承；推力軸承，用于在軸的推力方向上支承一個末端；設置在徑向軸承和推力軸承的外面的外殼，該外殼充填有粘性流體；密封元件，它與外殼結合從而在密封狀態(tài)包容徑向軸承和推力軸承，該密封元件具有軸通過孔，該軸通過穿過軸；以及通道，用于排出存在于外殼內部的空氣，該通道成形在外殼和徑向軸承之間，并且該通道提供在所述一個末端側和沿所述軸的所述推力方向突出于徑向軸承的另一個末端側之間的連通，其中通道的橫截面形狀是包括至少一個銳角的形狀。
按照本發(fā)明的另一個實施例，提供一種驅動電動機，它包括用于支承相對于定子可轉動的轉子的軸承單元，其中軸承單元的構造如上所述。
在軸承單元以及使用該軸承單元的驅動電動機內，如上所述，設置有作為空氣通路的通道，以及該通道防止被粘性流體阻塞，以及允許可靠地用作為空氣通路，因此能夠防止在軸和外殼相對轉動時外殼內的壓力降低，以便防止由于壓力降低引起的殘余空氣膨脹而導致存在于外殼內的粘性流體的泄漏，從而在長時間期內保持潤滑油，以及保持良好的潤滑性能。


圖1是剖視圖，示出應用本發(fā)明的驅動電動機的構造；圖2是應用本發(fā)明的軸承單元的剖視圖；圖3是透視圖，示出成形在徑向軸承的內周邊表面內的動態(tài)壓力產生凹槽；圖4是應用本發(fā)明的軸承單元的分解透視圖；圖5是構成軸承單元的外殼主體的頂視圖；圖6是沿著圖2內線X-X′截取的剖面圖，示出應用本發(fā)明的軸承單元內的連通通道；圖7是放大的剖面圖，示出沿著推力方向成形在外殼和徑向軸承之間的通道；圖8是剖面圖，示出限定連通通道的外殼和徑向軸承的另一個實例；
圖9是剖面圖，示出限定連通通道的外殼和徑向軸承的又一個實例；圖10是剖面圖，示出限定連通通道的外殼和徑向軸承的又另一實例；圖11是剖面圖，示出限定連通通道的外殼和徑向軸承的又另一實例；以及圖12是剖面圖，示出相關現(xiàn)有技術中使用的軸承單元。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將在下文參照

應用了本發(fā)明的軸承單元和使用該軸承單元的驅動電動機的實施例。
在此，將說明使用于設置在電子設備比如便攜式計算機內的散熱裝置的驅動電動機，該電子設備是用于進行各種信息的算法處理等的信息處理系統(tǒng)。散熱裝置設置在便攜式計算機或類似裝置內。散熱裝置包括金屬底板、安裝在底板上的驅動電動機1、由驅動電動機1驅動旋轉的風扇3、包容風扇3在其內的風扇殼體4、以及散熱片。用于驅轉散熱裝置的風扇3的驅動電動機1將詳細地說明。
如圖1中所示，使用應用了本發(fā)明的軸承單元30的驅動電動機1具有轉子11和定子12。
定子12整體地設置在風扇殼體4的頂板4a側上，由驅動電動機1驅動旋轉的風扇3與驅動電動機1一起被包容在風扇殼體4內。定子12包括定子磁軛13、應用了本發(fā)明的軸承單元30、線圈14和鐵芯(core)15，線圈14圍繞鐵芯15纏繞。定子磁軛13可以與風扇殼體4的頂板4a成形為一體，也就是說，組成風扇殼體4的一部分，或者成形為與風扇殼體4分離。軸承單元30固定在成形為空心圓筒形并設置為與定子磁軛13的中心部分成一體的支座16內。支座16與軸承單元30的外殼37整體地成形，其將在下文進行說明。順便提及，雖然軸承單元30的外殼在此與支座16成形為一體，其目的是實現(xiàn)簡化的組裝過程，這種構形不是限制性的；例如，外殼和支座可以設置為分離的主體，并且它們可以借助壓配和粘接之一或兩者彼此固定到一起。此外，軸承單元30固定至支座16的方式不局限于上述一種方式，例如，也可以采取通過斂縫進行固定或通過彈性凸出部分的接合進行固定等。
如圖1中所示，圍繞鐵芯15纏繞被供給驅動電流的線圈14，該鐵芯15連接至整體固定于定子磁軛13的軸承單元30的外周邊部分。
組成驅動電動機1的轉子11與定子12一起安裝至由軸承單元30可轉動地支承的轉動軸31，并且與轉動軸31作為一體地轉動。轉子11具有轉子磁軛17，以及風扇3具有與轉子磁軛17作為一體轉動的許多葉片19。風扇3的葉片19借助其在轉子磁軛17的外周邊表面上的基體上注塑成型(outsert molding)與轉子磁軛17整體地成形。
環(huán)形轉子磁鐵20設置在轉子磁軛17的管形部分17a的內周邊表面上，從而面對定子12的線圈14。該磁鐵20是設置有沿著周邊方向交替排列的S極和N極的塑料磁鐵，并且在轉子磁軛17的內周邊表面處固定至轉子殼體17c。
轉子磁軛17安裝為可以與轉動軸31作為一體轉動，這時借助的方法是，具有設置在平板部分17b的中心部分的通孔21a的凸起部分21壓配到設置在轉動軸31的尖端側上的連接部分32中，該轉動軸31由軸承單元30支承。
在上述構造的驅動電動機1內，當按預定電流通過圖形的驅動電流由設置在驅動電動機1外面的一個驅動電路部件供給至定子12側上的線圈14時，在線圈14中產生的磁場和由轉子11側上轉子磁鐵20供給的磁場的作用下，轉子11與轉動軸31作為一體轉動。隨著轉子由此轉動，具有許多連接至轉子11的葉片19的風扇3也與轉子11作為一體轉動。隨著風扇3因此轉動，裝置外面的空氣通過成形在計算機殼體上的開口被吸入，空氣在殼體內循環(huán)，并且當流入設置在殼體內的散熱片時通過通孔排出至殼體外部，從而使由發(fā)熱元件產生的熱量排出至計算機機體的外部，并且計算機機體被冷卻。
現(xiàn)在，使用于驅動電動機的軸承單元30將在下文更詳細地說明。
如圖1和2中所示，上述用于可轉動地支承驅動電動機1的轉動軸31的軸承單元30包括用于在轉動軸31的周邊方向上進行支承的徑向軸承33，用于在轉動軸31的推力方向上支承一個末端的推力軸承34，包容徑向軸承33和推力軸承34在其內的外殼37，以及成形在外殼37和徑向軸承33之間的連通通道50，其用作為空氣流動通道(下文也稱為“空氣通路”)，用于排出存在于外殼內的殘余空氣或類似物。
徑向軸承33是由空心圓柱形的燒結金屬構成。徑向軸承33與作為粘性流體、充填外殼37的潤滑油42一起構成一個動態(tài)壓力流體軸承。在徑向軸承33內，沿著其插入轉動軸31的內周邊表面設置有動態(tài)壓力產生凹槽43、44。
如圖3中所示，動態(tài)壓力產生凹槽43、44是通過使徑向軸承33的內周邊表面設置有沿著周邊方向排列的許多V形成對凹槽44a、44a而構成。動態(tài)壓力產生凹槽43、44成形為這樣，使得每對凹槽43a、44a的V形圖案的尖端側指向轉動軸31的轉動方向R1。動態(tài)壓力產生凹槽43、44排列為沿著空心圓柱徑向軸承33的軸向彼此間距的上排和下排；具體地說，動態(tài)壓力產生凹槽43成形在軸暴露側上，在該側上軸被釋放(開放)，而動態(tài)壓力產生凹槽44成形在軸非暴露側上，在該側上軸未被釋放(開放)，也就是說，在推力軸承34側上，它將在下文說明。設置在徑向軸承33內的動態(tài)壓力產生凹槽43、44的數(shù)目和尺寸可以按照徑向軸承33的尺寸和長度及類似因素適當?shù)剡x擇。順便提及，徑向軸承33可以用黃銅、不銹鋼或聚合物材料形成。此外，雖然動態(tài)壓力產生凹槽在此成形為許多的V形對，該構形不是限制性的；例如，可以采用所謂的魚脊形，在其中許多的V形凹槽成形在內周邊表面上，從而借助在周邊方向上的連接凹槽彼此連接。
順便提及，雖然徑向軸承33在此成形為具有動態(tài)壓力產生凹槽的所謂的動態(tài)壓力流體軸承，構成應用了本發(fā)明的軸承單元的徑向軸承并不局限于這種構形，而可以是用于在轉動軸31的周邊方向上進行支承的任何一種；例如，徑向軸承可以是滑動軸承、油浸漬燒結合金軸承等。
在成形為動態(tài)壓力流體軸承的徑向軸承33內，當穿過徑向軸承33的轉動軸31以中心軸CL為中心沿著圖3中箭頭R1的方向連續(xù)地轉動，置于充填外殼37的潤滑油42流入動態(tài)壓力產生凹槽43、44，以在轉動軸31的外周邊表面和徑向軸承33的內周邊表面之間產生一個動態(tài)壓力，從而使處于轉動的轉動軸31被支承。在該情況下產生的動態(tài)壓力實現(xiàn)轉動軸的平穩(wěn)的轉動。
如圖2、4和5中所示，外殼37具有成形為管形從而圍繞徑向軸承33的外周邊的外殼主體38，以及底部封閉部件39，它構成與外殼主體38整體成形的一個端側部分，從而封閉外殼主體38的一個端側。在外殼主體38的另一末端，密封元件40成形為基本上環(huán)形，用于封閉外殼主體38的另一端側上的一個開口部分，該密封元件設置在設于開口部分處的固定部分38a內。
用于可轉動地支承軸承支承部分31a的推力軸承34設置在底部封閉部件39的內表面?zhèn)壬系囊粋€中心部分處，該軸承支承部分31a設置在轉動軸31的推力方向上一端側上，該轉動軸31由徑向軸承33支承。
推力軸承34用樹脂構成，作為一個樞軸承，用于在一點支承轉動軸31的軸承支承部分31a，該軸承支承部分成形為弧形或錐形。順便提及，推力軸承34可以設置為與外殼37的底部封閉部件成一體。
密封元件40在其中心部分設置有軸通過孔41，由包容在外殼37內的徑向軸承33可轉動地支承的轉動軸31要通過該孔。這就是說，密封元件40的環(huán)形內周邊表面構成該軸通過孔41。
外殼37和密封元件40借助粘接劑等結合，由此它們成形為密封地包容徑向軸承33和推力軸承34并且具有軸通過孔41，轉動軸31穿過該孔。
軸通過孔41成形為具有稍大于軸部件主體31b外徑的內徑，從而使穿過軸通過孔41的轉動軸31轉動，而不與軸通過孔41的內周邊表面摩擦接觸。在此種情況下，軸通過孔41這樣成形，使得帶有足夠大間距的間隙45設置在軸通過孔41的內周邊表面和軸部件主體31b的外周邊表面之間，該間距大到足以防止充填外殼37內部的潤滑油42泄漏出外殼37。密封元件40成形有軸通過孔41，從而在它自身和轉動軸31之間形成一個設計用于防止充填外殼37內部的潤滑油42泄漏的間隙45，該密封元件起到油封部件的功能。
轉動軸31在其面對軸通過孔41內周邊表面的外周邊表面上設置有錐形部分47。該錐形部分47這樣傾斜，使得成形在轉動軸31的外周邊表面和軸通過孔41的內周邊表面之間的間隙45沿著朝向外殼37外部的方向加大。錐形部分47在由轉動軸31的外周邊表面和軸通過孔41的內周邊表面限定的間隙45內產生一個壓力梯度，因此產生一個力，用于將充填外殼37內部的潤滑油吸入殼體37內。因此，當轉動軸31轉動時，潤滑油42被吸入外殼37內部。因此，潤滑油42可靠地滲透入構造為動態(tài)壓力流體軸承的徑向軸承33的動態(tài)壓力產生凹槽43、44，以產生動態(tài)壓力，從而實現(xiàn)轉動軸31的穩(wěn)定的支承，以及，充填外殼37內部的潤滑油42能夠被防止泄漏。
構成外殼37的合成樹脂材料不必特別地限制；然而，由于外殼37與通道形成元件34成形為整體，最好使用具有優(yōu)良潤滑性的合成樹脂材料。例如，外殼37由聚縮醛(POM)等制成。適用于外殼37的材料的其它實例包括含氟合成樹脂，比如聚酰亞胺和聚酰胺、聚四氟乙烯(注冊商標Teflon)、合成樹脂比如尼龍，等等。適用材料的其它實例包括各種合成樹脂，比如聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、液態(tài)聚合物。
如圖2中所示，轉動軸31在此種情況下支承在外殼37上，其中在一端側上的軸承支承部分31a由推力軸承34支承，軸部件主體31b的外周邊表面由徑向軸承33支承，并且設置在另一個端側上的連接部分32的其側面穿過設置在外殼主體38的頂部封閉部件40處的軸通過孔41突出。連接部分32配備例如驅動電動機1的轉子11。在此，軸部件主體31b和連接部分32成形為直徑大致相等。
在外殼37和徑向軸承33之間形成連通通道50。連通通道50提供在由徑向軸承33突出的轉動軸31的推力方向上一個末端部分和另一個末端部分之間的連通。更具體地說，連通通道50提供在設置有推力軸承34的一個末端側或底面?zhèn)群驮O置有密封元件40的另一個末端側或頂面?zhèn)戎g的連通。
如圖2和6中所示，連通通道50包括第一通道51，它在推力方向上成形在徑向軸承33的外周邊表面33a和外殼37的外殼主體38的內周邊表面37a之間；第二通道52，它成形在底面33b與外殼37的底部封閉部件39之間，該底面作為徑向軸承33的設置有推力軸承34的一個端側上的表面；以及，第三通道53，它成形在頂面33c和外殼37的密封元件40之間，該頂面33c作為徑向軸承33的與所述一個端側相對的另一個端側上的表面。
第一通道51基本上沿著轉動軸31的軸向成形。第一通道51在正交于軸向的平面內的截面形狀是包括至少一個銳角的形狀。在第一通道51截面形狀內的銳角設置為這樣，使它能夠產生毛細作用和固定空氣通路。
為了形成這樣的第一通道51，徑向軸承33的外周邊表面成形為基本上空心圓柱體形狀，而內周邊表面37a成形為帶有三弧截面形狀的管形，該三弧截面形狀是通過組合一個多邊形與弧形而獲得的。在此，三弧形是通過組合一個三角形和弧形而獲得的形狀，也就是說，一個大致的三角形，其中三角形的邊緣成形為類似弧形。
因此，在其內周邊表面37a具有三弧截面形狀的殼體37和其外周邊表面具有圓形截面形狀的徑向軸承33之間，在周邊上的三個位置處形成第一通道51。每個第一通道51的截面成形為這樣，使得在截面的周邊方向上至少在一個末端位置，該截面與徑向軸承33的周邊表面以一個角度接觸，該角度與在截面的周邊方向上中心位置處的徑向相比較??；換句話說，截面形狀是具有至少一個銳角的形狀。
當沿軸向觀察時，成形在徑向軸承33和外殼37之間的第一通道51中的每個的截面是具有兩個(在“至少一個”的范圍內)部分的形狀，在此，該截面與徑向軸承33的周邊表面以一個銳角接觸。
第二通道52成形在徑向軸承33的底面33b和外殼37的底部封閉部件39之間，由于徑向軸承33是壓配到外殼37中，從而使它在距離底部封閉部件39一預定間距的條件下被固定。這就是說，在徑向軸承33的底面33和底部封閉部件39之間的間隙起到第二通道52的功能。再者，外殼37的底部封閉部件39設置有傾斜部分39a，它對應于第一通道51成形的位置，以及設置有臺階部分39b，它在與設置傾斜部分39a的部分不同的部分處成形為圓周形。由于傾斜部分39a的存在，第二通道52在截面形狀上加大，并且它們作為空氣通路的功能增強。順便提及，第二通道52不局限于這種構形；例如，通過在徑向軸承33的底面33b內或在底部封閉部件39的內側表面中成形凹槽，第二通道52可以成形在徑向軸承33的底面33b和底部封閉部件39之間。
第三通道53成形在固定至外殼37的徑向軸承33頂面33c和外殼37的密封元件40之間。也就是說，在徑向軸承33的頂面33c和密封元件40之間的間隙起到第三通道53的作用。順便提及，第三通道53不局限于這種構形；例如，通過在徑向軸承33的頂面33c內或在密封元件40的內側表面中成形凹槽，第三通道可以成形在徑向軸承33的頂面33c和密封元件40之間。
包括按上述構成的第一至第三通道51、52、53的連通通道50，提供了在由徑向軸承33突出的轉動軸31的開放側和非開放側之間的連通，以使在兩個區(qū)域內的壓力短路，從而防止非開放側上的靜態(tài)壓力降低。在此，轉動軸31的開放側(在下文也稱為“軸開放側”)表示頂面?zhèn)让妫蜣D動軸31的設置軸通過孔41的側面；而轉動軸31的非開放側(在下文也稱為“軸非開放側”)表示底面?zhèn)让?，或徑向軸承33的設置有推力軸承34的側面。
由于連通通道50提供在由徑向軸承33突出的轉動軸31的開放側和非開放側之間的連通，即使當轉動軸31和外殼37彼此相對地轉動而導致動態(tài)壓力產生時，防止在轉動軸31不開放(釋放)的軸非開放側上軸末端上的靜態(tài)壓力降低而引起負壓的產生。因此，連通通道50能夠防止由于在軸承單元內產生的負壓力或溫度升高導致外殼37內的殘余空氣或潤滑油內溶解的空氣膨脹而使?jié)櫥捅煌瞥?，以及能夠防止由于空氣的這種膨脹而導致的轉動軸31被向外推。
此外，連通通道50也用作為在外殼37組裝后插入轉動軸31時的通氣口。具體地說，轉動軸31的外周邊表面和徑向軸承33的內周邊表面之間的間隙通常為數(shù)微米?？紤]到此點以及充填潤滑油，如果沒有設置作為空氣通路的連通通道50，插入轉動軸31的步驟將難以進行。在本實施例中，另一方面，連通通道50起到在插入轉動軸31時的通氣口的作用，因此便于轉動軸31的插入。
因此，具有作為空氣通路功能的連通通道50起到在插入轉動軸31時的通氣口的作用，以及由于在轉動軸轉動時產生的負壓或溫度升高而引起在軸承單元內的殘余空氣膨脹的情況下起到壓力短路的作用。
此外，連通通道50具有下列優(yōu)點。如圖6中所示，沿著推力方向成形的第一通道50分別具有包括至少一個銳角的截面形狀，從而以產生毛細作用，因此，即使在第一通道51內存在潤滑油的情況下，如圖7中所示，毛細作用引起潤滑油在箭頭T1、T2方向上被拉向各銳角部分，導致形成一個空氣流動通道AP作為空氣通路，而不會在第一通道51的中心部分失效。在連通通道50成形為截面形狀內基本上為圓形的情況下，考慮例如制造過程容易，在軸承單元內充填的潤滑油可能滯留在連通通道50內阻塞空氣通路，導致作為空氣通路的功能不能充分地顯示。在另一方面，在本實施例中的連通通道50防止粘性流體滯留以致阻塞空氣通路，以及確定地固定空氣通路，從而使連通通道50充分地顯示作為空氣通路的功能。
在此，第一通道51的截面積和截面所具有的銳角的大小通過考慮所使用的潤滑油的粘度、外殼和徑向軸承的材料以及類似因素而被確定，由此第一通道51能夠具有作為空氣通路的進一步適當?shù)墓δ堋?br> 順便提及，雖然在上述實施例中用于成形連通通道50的第一通道51的外殼內周邊表面37的截面形狀已是三弧形，這種構形不是限制性的；截面形狀可以是通過組合多邊形與銳角所得到的任何一種，即由多邊形通過用弧形完全地或部分地代替各邊緣而獲得的任何形狀。例如，如圖8中所示，外殼61的內周邊表面61可以成形為管形，帶有由六邊形通過用弧形代替部分邊緣而獲得的截面形狀。
此外，用于成形連通通道50的第一通道的、徑向軸承的外周邊表面和外殼的內周邊表面的形狀不局限于上述形狀。可以采用一種構形，其中徑向軸承的外周邊表面具有基本上圓柱形形狀而外殼的內周邊表面具有多邊形截面的管形形狀。例如，如圖9中所示，外殼62的內周邊表面62可以具有六邊形截面的管形形狀。
再者，為了成形連通通道50的第一通道，可以采用一種構形，其中徑向軸承的外周邊表面具有多邊形截面的管形形狀，或具有通過組合多邊形與弧形而獲得的截面形狀的管形形狀，而外殼的內周邊表面具有基本上圓柱形形狀。例如，如圖10中所示，可以采用一種構形，其中徑向軸承63的外周邊表面63a具有八邊形截面的管形形狀而外殼64的內周邊表面64a具有基本上圓柱形形狀。
此外，如圖11中所示，可以采用一種構形，其中在外殼65的側面設置有基本上矩形截面的凹槽65a，并且每個凹槽65a的截面形狀在一側具有一以銳角與徑向軸承33的周邊表面接觸的邊緣65a。
現(xiàn)在，應用了本發(fā)明的上述構造的軸承單元30的制造步驟說明如下。
在制造軸承單元30時，試驗性的組裝是通過安裝外殼主體38至徑向軸承33和推力軸承34的外側而進行的。在此種條件下，外殼主體38的開放部分是用密封元件40封閉的，隨后粘接它們。接著引入粘性流體42(潤滑油)，以及最后插入轉動軸31。在此種情況下，預先提供的連通通道50可靠到地用作為通氣口，從而使轉動軸31的插入能夠容易地進行。
上述構造的軸承單元30解決的問題是，使支承轉動軸31的徑向軸承33和推力軸承34被外殼37包圍，從而使非常有效地防止?jié)櫥托孤?，但潤滑油的推出易于由在潤滑油內殘余的空氣或在潤滑油內溶解的空氣的膨脹引起，這種膨脹在轉動軸轉動時發(fā)生。
更具體地說，軸承單元30設置有連通通道50，這些連通通道由徑向軸承33的下端延伸通過一個通道至徑向軸承33的上端，以及，連通通道50起到通氣口的作用，從而使在軸非開放側或徑向軸承33的封閉的下端側上的靜態(tài)壓力的降低能夠被抑制，并且能夠防止由于由殘余空氣的上推(push-up)導致的潤滑油泄漏。
此外，在軸承單元30內，連通通道50的沿著軸向成形的第一通道51具有這樣的橫截面形狀，如上所述，可產生毛細作用，從而能夠防止粘性流體滯留在通道內。作為其結果，由于通道被滯留的粘性流體阻塞而導致的空氣通路功能降低能夠避免，并且能夠確實地固定空氣通路，因此空氣通路功能能夠充分地顯示。
應用了本發(fā)明的能夠可靠地用作為空氣通路的設置有連通通道50的軸承單元30能夠防止當轉動軸31和外殼37相對轉動時外殼37內的壓力降低，并且能夠有利地將混入充填外殼37內部的粘性流體諸如潤滑油42的殘余空氣排出。因此，能夠防止這樣的泄漏現(xiàn)象，其中由于外殼37內壓力降低引起的殘余空氣膨脹而將使外殼37內的潤滑油42被推出軸承單元。因此，能夠長時間可靠地保持潤滑油，以及保持良好的潤滑性能。
應用了本發(fā)明的驅動電動機1包括軸承單元30，用于相對于定子12可轉動地支承轉子11。軸承單元30的設置使得能夠防止?jié)櫥托孤┑漠a生，以及能夠長時期保持良好的潤滑性能。
按照本發(fā)明的一個實施例的軸承單元不僅能適用于散熱裝置的冷卻風扇電動機和磁盤驅動器的主軸電動機，而且也可適用于各種驅動電動機。
此外，按照本發(fā)明的一個實施例的軸承單元不僅能適用于驅動電動機而且也可廣泛地適用于具有轉動軸的機構以及適用于用于支承相對于軸轉動的部件的機構。
本領域技術人員應該理解，各種改進、組合、次組合和變更可以根據設計要求和其它因素等產生，只要它們位于所附權利要求書或其等價物的范圍內。
權利要求
1.一種軸承單元，包括徑向軸承，用于在軸的周邊方向上進行支承；推力軸承，用于在所述軸的推力方向上支承一個末端；外殼，設置在所述徑向軸承和所述推力軸承的外面，所述外殼充填有粘性流體；密封元件，與所述外殼結合從而在密封狀態(tài)包容所述徑向軸承和所述推力軸承，所述密封元件具有軸通過孔，所述軸穿過該軸通過孔；以及通道，用于排出存在于所述外殼內的空氣，所述通道成形在所述外殼和所述徑向軸承之間，以及，所述通道提供在所述一個末端側和沿所述軸的所述推力方向突出于所述徑向軸承的另一個末端側之間的連通，其中，所述通道的橫截面形狀是包括至少一個銳角的形狀。
2.按照權利要求1的軸承單元，其特征在于，所述徑向軸承的外周邊表面成形為當沿軸向觀察時具有圓形截面形狀；所述外殼的內周邊表面成形為當沿軸向觀察時具有多邊形截面形狀；以及所述通道成形在所述殼的所述內周邊表面和所述徑向軸承的所述外周邊表面之間。
3.按照權利要求1的軸承單元，其特征在于，所述徑向軸承的外周邊表面成形為當沿軸向觀察時具有圓形截面形狀；所述外殼的內周邊表面成形為當沿軸向觀察時具有通過組合多邊形與一個或多個弧形而獲得的截面形狀；以及所述連通通道成形在所述外殼的所述內周邊表面和所述徑向軸承的所述外周邊表面之間。
4.一種驅動電動機，包括軸承單元，用于相對于定子可轉動地支承轉子，其中，所述軸承單元包括徑向軸承，用于在軸的周邊方向上進行支承；推力軸承，用于在所述軸的推力方向上支承一個末端；外殼，設置在所述徑向軸承和所述推力軸承的外面，所述外殼充填有粘性流體；密封元件，與所述外殼結合從而在密封狀態(tài)包容所述徑向軸承和所述推力軸承，所述密封元件具有軸通過孔，所述軸穿過該軸通過孔；以及通道，用于排出存在于所述外殼內的空氣，所述通道成形在所述外殼和所述徑向軸承之間，以及，所述通道提供在所述一個末端側和沿所述軸的所述推力方向突出于所述徑向軸承的另一個末端側之間的連通；以及所述通道的橫截面形狀是包括至少一個銳角的形狀。
全文摘要
軸承單元包括用于在軸的周邊方向上進行支承的徑向軸承；用于在軸的推力方向上支承一個末端的推力軸承；設置在徑向軸承和推力軸承的外面并充填有粘性流體的外殼；密封元件，與外殼結合從而在密封狀態(tài)包容該徑向軸承和推力軸承，該密封元件具有軸通過孔，所述軸穿過該軸通過孔；以及，通道，用于排出存在于外殼內的空氣，該通道成形在外殼和徑向軸承之間，以及，該通道提供在所述一個末端側與沿所述軸的所述推力方向突出于所述徑向軸承的另一個末端側之間的連通，其中通道的橫截面形狀是包括至少一個銳角的形狀。
文檔編號F16C17/00GK101086277SQ200710106558
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權日2006年6月6日
發(fā)明者宍戶祐司, 矢澤健一郎, 千代田亮 申請人:索尼株式會社