專利名稱:動壓力軸承裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及動壓力軸承裝置。該動壓力軸承裝置適用于信息設備或電氣設備的小型電動機用的軸承裝置，其中，信息設備例如有HDD等的磁盤裝置、CD-ROM、CD-R/RW、DVD-ROM/RAM等光盤裝置、MD、MO等光磁盤裝置等主軸電動機用、激光打印機(LBP)的多邊掃描、投影機的色轉輪；電機例如有軸流式風扇等。
背景技術：
對上述各種電動機，除要求高旋轉精度以外，還要求高速化、低成本化、低噪音化、輕量化等。決定這些要求性能的構成要素之一是支承該電動機的主軸(spindle)的軸承，近年來，作為這種軸承，對具有上述要求性能優(yōu)良的特性的動壓力軸承的使用進行了探討或實際應用。
作為上述動壓力軸承之一例，具備使具有軸部及凸緣部的旋轉構件在徑向方向非接觸支承的徑向軸承部、和使旋轉構件在推力方向非接觸支承的推力軸承部的動壓力軸承在特開2002-061641號公報(專利文獻1)已被公開。在這種動壓力軸承裝置中，在構成徑向軸承部的軸套的內周面或軸部的外周面設置作為動壓發(fā)生裝置的動壓力槽。另外，在構成推力軸承部的凸緣部的兩端面或與之對向的面(例如軸套的端面及罩體底部的端面等)設置動壓力槽。
罩體通常具有圓筒狀的側部和在側部的一端側設置的底部。底部除了作為與側部分體的底構件，在側部的一端側內周固定的情況之外，還有與側部一體形成的情況。其主要由金屬形成，但為了更廉價的形成，具有用樹脂形成的罩體的動壓力軸承在特開2003-314534號公報(專利文獻2)已被公開。
另外，例如，在硬盤等的記錄盤驅動裝置用的主軸電動機中使用動壓力軸承裝置，該動壓力軸承裝置具有通過旋轉構件和軸套之間的徑向軸承間隙產生的潤滑流體的動壓力作用，使旋轉構件在徑向方向非接觸支承的徑向軸承部；通過罩體和旋轉構件之間的推力軸承間隙產生的潤滑流體的動壓力作用，使旋轉構件在推力方向非接觸支承的推力軸承部(例如參照專利文獻3)。另外，由于上述硬盤等記錄盤驅動裝置在比較寬的溫度范圍使用，因此，用于上述記錄盤驅動裝置的主軸電動機的動壓力軸承裝置優(yōu)選使用具有低蒸發(fā)率及低粘度性的潤滑流體，例如使用酯類的潤滑油(例如參照專利文獻4)。
專利文獻1特開2002-061641號公報專利文獻2特開2003-314534號公報專利文獻3特開2000-291648號公報專利文獻4特開2003-172336號公報作為以這些罩體為主的動壓力軸承的各構成部件，為確保伴隨信息設備的越發(fā)高性能化而需要的高的旋轉性能，而要求高的加工精度和裝配精度，而且，伴隨著信息設備的小型、輕量化，也要求動壓力軸承裝置的小型、輕量化。另一方面，對于動壓力軸承裝置成本降低的要求也越來越苛刻。
另外，用于這種動壓力軸承裝置的酯類潤滑油，由于其含有酯基，故具有與其它構件的反應高的反應性。因此，通過形成罩體的樹脂材料和潤滑油的反應生成的生成物恐怕引起潤滑油的變性劣化或軸承裝置的清潔度降低。
另外，樹脂制的罩體通常由樹脂材料注射模塑成形而形成，樹脂材料在高溫氛圍下產生氣體(逸出氣體)。尤其在硬盤等記錄盤驅動裝置中使用軸承裝置的情況下，由于在高溫氛圍下產生的逸出氣體，從而導致例如硬盤等盤表面被污染等、軸承裝置或記錄盤驅動裝置的清潔度降低。

發(fā)明內容因此，本發(fā)明的目的在于，實現(xiàn)非接觸型動壓力軸承裝置的罩體的更高精度化、輕量化及低成本化。
另外，本發(fā)明的目的在于，通過用具有高耐油性和低逸出氣體性的樹脂材料形成該種動壓力軸承裝置的罩體，確保軸承裝置的清潔度。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種罩體，其用于在和軸部的外周面之間收容形成徑向軸承間隙的軸套，其中，罩體是用以聚苯硫醚(PPS)為基體樹脂的樹脂組成物形成的。
根據這樣的構成，由于全部用金屬材料形成的罩體為置換成用樹脂組成物形成的構造，故實現(xiàn)輕量化。另外，由于用樹脂組成物形成，故可以注射模塑成形，因此，與將罩體全部機加工的情況相比，可以實現(xiàn)生產性的提高、成本的降低。
對于樹脂組成物的基體樹脂，從機械強度方面考慮，優(yōu)選耐油性、耐吸水性、耐熱性優(yōu)良的，例如聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEEK)、聚醚磺(PES)、聚苯硫醚砜(PPSF)、聚酰胺亞胺(PAI)等適合。其中，考慮溶融狀態(tài)的流動性，聚苯硫醚(PPS)特別適合。
但是，聚苯硫醚(PPS)通常由對二氯苯(PDCB)和硫化鈉的聚合反應而生成，這時，也生成作為副生成物的NaCI等鹽，而混入聚苯硫醚(PPS)。因此，在使用動壓力軸承裝置時，有Na離子從將該樹脂作為基體樹脂形成的樹脂部分向潤滑油中溶出的情況。若Na離子向潤滑油溶出，則會引起潤滑油的變性劣化和粘度變化，恐怕使裝置性能降低。因此，本發(fā)明中，將以聚苯硫醚(PPS)為基體樹脂的樹脂組成物內的Na離子的含量控制在2000ppm以下。作為適合這種條件的樹脂組成物的基體樹脂，可以列舉如直鏈式的聚苯硫醚(PPS)。如此，聚苯硫醚(PPS)的副生成物NaCl等減少，例如作為Na離子在聚苯硫醚(PPS)中的含量也變少。因此，可以控制Na離子向潤滑油中的溶出量，保證軸承內部或軸承外部的清潔度，由此避免軸承性能的降低。
另外，動壓力軸承裝置用的罩體，除上述的要求特性外，隨著最近的電子機器的便攜化，要求高的強度和耐沖擊特性。而且隨著電子設備的小型化，從高精度的控制徑向軸承間隙和推力軸承間隙的觀點考慮，要求高的尺寸穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明中，在作為基體樹脂的聚苯硫醚(PPS)中配合作為充填材的炭纖維。據此，實現(xiàn)罩體的高強度化，同時控制隨樹脂溫度變化的尺寸變化。其結果是，可以高精度地控制使用時徑向軸承間隙和推力軸承間隙，并確保軸承性能。另外，因為炭纖維具有導電性，故通過作為充填材與基體樹脂配合，可使軸部材料具有高的導電性。由此，在使用時可以使旋轉側的構件(例如盤等)側所帶的靜電經由罩體進入接地側構件。
在上述的要求特性中，因為罩體也特別要求高強度，故作為炭纖維，優(yōu)選具有3000MPa以上抗拉強度。此外，作為同時具有高強度又兼有高的導電性的物質，可以列舉例如PAN類(聚丙烯腈類)的炭纖維。
考慮炭纖維的縱橫比時，將這些炭纖維與基體樹脂配合得到的增強效果、尺寸穩(wěn)定效果、靜電除去效果等更進一步顯著地發(fā)揮。即，炭纖維的纖維長度越大，增強效果即靜電除去效果越高，纖維直徑越小，越可以控制耐磨性，尤其是滑動配合件的損傷。從這些觀點出發(fā)，具體來說優(yōu)選將炭纖維的縱橫比設為6.5以上。
作為充填材的炭纖維向基體樹脂的充填量優(yōu)選10～35vol％。這是因為，例如充填量不足10vol％時，炭纖維的充填得到的增強效果及靜電除去效果不能充分發(fā)揮，另外，充填量超過35vol％時，難以確保罩體的成形性。
在成形時，必須考慮注入成形模的溶融樹脂(樹脂組成物)的溶融粘度。尤其是隨著硬盤等的記錄盤驅動裝置的小型化，裝入這些驅動裝置的動壓力軸承裝置小型化、即罩體也小型化。尤其是會有罩體在上側端面及內底面形成細小的動壓力槽的情況，尺寸精度直接影響制品的功能。因此，樹脂組成物在向成形模(模穴)內供給的時點要求低的溶融粘度。從以上觀點出發(fā)，樹脂組成物的溶融粘度在310℃、剪切速度1000s-1時優(yōu)選500Pa.s以下。這里，310℃相當于在注射成形機的溶融缸筒內的溶融樹脂的溫度。由此，可以向對應模穴內樹脂部分的區(qū)域高精度地充填溶融樹脂，確保成形性。
上述罩體可作為動壓力軸承裝置提供，該動壓力軸承裝置具有罩體；在流體的動壓力作用下沿徑向方向旋轉自由地非接觸支承軸構件的徑向軸承部；在流體的動壓力作用下沿推力方向旋轉自由地非接觸支承軸構件的推力軸承部。該動壓力軸承裝置，作為具有動壓力軸承裝置、轉子磁鐵、和轉子磁鐵之間產生磁力的定子線圈的電動機，優(yōu)選提供給上述信息設備用。特別適合作為硬盤(HDD)等磁盤驅動裝置。
另外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供動壓力軸承裝置，其具備和底部一體或分體的罩體、在罩體的內周固定的軸套、相對于軸套及罩體相對旋轉的旋轉構件，通過在軸承間隙產生的潤滑流體的動壓力作用，使旋轉構件在徑向方向及推力方向非接觸支承，其中，使用酯類潤滑油作為潤滑流體，而且，罩體由聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)、熱可塑性聚酰胺亞胺(TPI)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中任意一種作為基體的樹脂材料形成。
本發(fā)明中，作為罩體用基體樹脂材料，選定聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)熱可塑性聚酰胺亞胺(TPI)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。由于這些樹脂是具有高的結晶化度的結晶性樹脂，因此，分子鏈間的相互作用強，且低粘度的酯類潤滑油難以侵入樹脂內。因此，若由將這些樹脂作為基體的樹脂材料形成罩體，則可以賦予罩體相對于酯類潤滑油高的耐油性。此外，上述樹脂材料主要有固化時逸出氣體的發(fā)生量少的優(yōu)點，除此以外，還具有吸水性低、高耐熱性等優(yōu)良的特性，所以，通過用上述樹脂材料形成罩體，可以抑制罩體成形時或成形后的逸出氣體的發(fā)生量，同時可以抑制罩體因吸水的尺寸變化。再者，能夠得到電動機的驅動中可承受軸承內部溫度上升的罩體。
用上述樹脂材料形成罩體7時，為了增強而需要使充填材與上述樹脂材料配合。尤其是考慮到硬盤等記錄盤驅動裝置在寬的溫度范圍下使用時，重要的是將隨溫度變化的尺寸變化抑制在最小限度。因此，本發(fā)明中，作為充填在形成罩體的樹脂材料中的充填材，選定炭纖維和無機纖維。炭纖維和無機纖維與樹脂材料相比，具有低的線膨脹系數(shù)，因此，能夠抑制隨著將這些炭纖維和無機纖維作為充填材配合的樹脂成形品(罩體)的溫度變化的尺寸變化，提高尺寸穩(wěn)定性。當然，因為炭纖維和無機纖維也可以作為強化材使用，因此，通過將它們與樹脂材料配合，從而相對于樹脂制罩體能夠得到增強效果。這些尺寸穩(wěn)定效果及增強效果在將上述充填材以總量計的15wt％以上與樹脂配合時充分發(fā)揮。另外，若充填材的總量超過50wt％，則成形金屬模中的樹脂材料的流動性變的不充分等，影響樹脂成形品(罩體)的成形性。因此，充填材的總量優(yōu)選控制在50wt％以下。
作為充填材使用炭纖維的時候，因為認為對耐磨性的提高有顯著的效果，所以，在罩體中尤其是要求和旋轉構件的滑動性的構件(滑動構件)、例如形成罩體的底部及開口部的樹脂材料中，優(yōu)選在充填材中配合炭纖維。為得到必要的耐磨性，至少必須使炭纖維的配合比例在5wt％以上。
但是，雖然罩體是將樹脂材料注射模塑成形而形成的，但在成形金屬鑄型內注入樹脂材料時，有時會將金屬鑄型內的空氣卷入。通常，在金屬鑄型上，為去除金屬鑄型內的空氣容易充填而設有通氣孔，該通氣孔不能使卷入樹脂材料內部的空氣排向外部。因此，樹脂材料內部殘留的空氣滯留在樹脂成形品的內部，引起成形品的氣孔、膨脹。為解決該問題，在罩體中含有1wt％以上的炭纖維即可。由此，樹脂材料內部的空氣，通過樹脂成形品的成形面露出的炭纖維和該炭纖維周圍的樹脂間的界面部分向成形品的外部排出，因此，能夠避免成形品內部氣孔的發(fā)生和成形品的膨脹，從而可以提高樹脂成形品的成形性。
如上所述，充填材中的炭纖維的配合量，至少在1wt％以上，尤其是考慮耐磨性時，優(yōu)選為5wt％以上。
另一方面，炭纖維的配合比例超過35％時，罩體的延伸性降低，因此，例如在罩體上壓入其他構件(底板和密封構件等)時罩體難以延伸，妨害作業(yè)性。因此，在這樣的用途中，優(yōu)選將罩體中含有的炭纖維的比例設為35％以下。即使在罩體的延伸不成問題的情況下，炭纖維的配合比例超過40wt％時，成形性也會大大降低，故優(yōu)選將炭纖維的配合量控制在40wt％以下。
作為充填材，也可以僅使用炭纖維，但是由于高價的炭纖維的使用量增多而妨害經濟性。因此，從經濟性的觀點考慮，優(yōu)選在充填材中配合炭纖維以外的無機纖維、例如針狀單晶的須晶。尤其是在罩體中，不要求上述滑動性的構件(構造件)的充填材也可以使用不含有炭纖維的、以無機纖維為主要材料的充填材。當無機纖維的配合比例超過40wt％時，同樣會導致成形性降低，故優(yōu)選無機纖維的配合量為40wt％以下。
上述充填材中的無機纖維優(yōu)選不含硅元素(Si)的物質。含硅元素時，氣體化的有機硅在軸承裝置內部或軸承裝置周邊進行再結晶化，有可能附著在例如盤表面和頭部。如果是不含硅元素的無機纖維，則沒有上述不良情況，能夠更高地確保軸承裝置即軸承裝置周邊的清潔度。
用于硬盤等記錄盤驅動裝置用的主軸電動機的軸承裝置的罩體，為使電動機驅動中發(fā)生的靜電經由罩體進入接地側而要求導電性。上述的充填材含有炭纖維時，若其平均纖維長度500μm以上，則炭纖維本身有充分的導電性，因此，可以確保罩體的導電性，但是超過500μm的平均纖維長度在反復使用時(金屬模的橫澆口和繞線管內殘存固化的樹脂材料再使用時)因螺旋而再溶融之際炭纖維被碎斷，因而導致增強功能降低。該問題可通過配合粉末狀的導電化劑作為充填材來解決。
作為粉末狀的導電化劑，在例如碳黑和碳納米材料之外，可以使用金屬粉末等，在樹脂材料內部分散性的優(yōu)良度、低逸出氣體性、以及再循環(huán)導致的導電性的低劣化性等觀點考慮，其中特別優(yōu)選碳黑。碳黑例如可以在罩體等樹脂成形品中配合2～10wt％。這是因為，碳黑的配合量低于2wt％時，碳黑在樹脂成形品中不能充分發(fā)揮導電化劑的作用，而在上述配合量超過10wt％時，對樹脂成形品的成形性產生不良影響。
另外，用配合這些充填材的樹脂材料形成的樹脂成形品含有和其它構件的熔敷部時，只要將充填材總量的上限值設為35wt％即可。由此，不僅能夠確保樹脂成形品的成形性和尺寸穩(wěn)定性，還可以充分確保和其它構件的熔敷力。
如上所述，根據本發(fā)明，可以以低的成本制造更小的尺寸且輕量的罩體。另外，因為通過抑制從樹脂部分的離子溶出來確保動壓力軸承裝置的清潔度，所以能夠長時間穩(wěn)定地發(fā)揮所期望的軸承性能。
另外，根據本發(fā)明，可以用將具有高耐油性和低逸出氣體性的樹脂作為基體的樹脂材料形成罩體，由此，可以高度保持軸承裝置及裝配該軸承裝置的盤驅動裝置的清潔度。另外，通過用適量配合了炭纖維和無機纖維或碳黑等充填材的樹脂材料形成罩體，從而可以得到成形性、尺寸穩(wěn)定性、靜電除去性優(yōu)良的罩體。
圖1是裝入了本發(fā)明第一實施方式的動壓力軸承裝置的信息設備用主軸電動機的剖面圖；圖2是第一實施方式的動壓力軸承裝置的剖面 圖3中(a)是軸套的剖面圖，(b)是從圖3(a)的A方向看到的軸套的圖；圖4是從圖2的B方向看到的罩體的圖；圖5是供比較試驗的供測試體的組成；圖6是對于罩體要求特性進行評價的結果；圖7是第二實施方式的動壓力軸承裝置的剖面圖；圖8是第三實施方式的動壓力軸承裝置的剖面圖；圖9是第四實施方式的動壓力軸承裝置的剖面圖；圖10是關于罩體的要求特性的比較試驗結果；圖11是關于罩體的要求特性的比較試驗結果。
符號說明1動壓力軸承裝置2軸部3旋轉構件4定子線圈5轉子磁鐵7罩體8軸套R1、R2徑向軸承部T1、T2推力軸承部具體實施方式
下面，就本發(fā)明的實施方式。
圖1概念表示裝入了本發(fā)明第一實施方式的動壓力軸承裝置的信息設備用主軸電動機的構成例。該信息設備用主軸電動機用于HDD等盤驅動裝置，其具有旋轉自如地非接觸支承具有軸部2的旋轉構件3的動壓力軸承裝置1、經由例如半徑向的間隙相對設置的定子線圈4及轉子磁鐵5、和電動機托架(保持構件)6。定子線圈4安裝在電動機托架6的外周，轉子磁鐵5安裝在旋轉構件3的外周。動壓力軸承裝置1的罩體7例如用壓入連接等裝置固定在電動機托架6的內周。在旋轉構件3上保持有一個或多個磁盤等盤狀信息記錄介質D。若對定子線圈4通電，則轉子磁鐵5通過在定子線圈4和轉子磁鐵5間發(fā)生的磁力旋轉，由此，旋轉構件3及軸部2整體旋轉。
動壓力軸承裝置1例如圖2所示，具有罩體7、覆蓋并阻塞罩體7一端側的底構件10、在罩體7的內部固定的軸套8、相對于罩體7及軸套8相對旋轉的旋轉構件3。另外，為說明方便，下面，以由罩體7的底構件10覆蓋的一側作為下方向、以覆蓋的一側的相反一側作為上方向進行說明。
旋轉構件3，例如由將罩體7的上側蓋帽的輪轂部9和插入軸套8的內周的軸部2構成。
輪轂部9具有將罩體7的上側覆蓋的圓盤狀的板部9a、從板部9a的外周部延伸到軸向下方的筒狀部9b、在筒狀部9b的外周設置的圓盤搭載面9c及凸緣部9d。未圖示的圓盤狀信息記錄介質在板部9a的外周嵌合，載置于圓盤搭載面9c上。而且，圓盤狀信息記錄介質通過未圖示的適當?shù)谋３盅b置保持在輪轂部9。
軸部2在該實施方式與輪轂部9一體形成，在其下端具有作為防脫的分體的法蘭部11。法蘭部11通過金屬制的例如螺栓結合等方法固定在軸部2。
軸套8用例如由燒結金屬構成的多孔質體，尤其是以銅為主要成分的燒結金屬的多孔質體形成圓筒狀。
在軸套8的內周面8a上，如圖2所示，在軸向上分開設有成為第一徑向軸承部R1和第二徑向軸承部R2的徑向軸承面的上下兩個區(qū)域。在上述兩個區(qū)域分別形成有例如圖3所示的環(huán)狀骨架形狀的動壓力槽8a1、8a2。上側的動壓力槽8a1相對于軸向中心m(上下傾斜槽間區(qū)域的軸向中央)呈軸向非對稱形成，軸向中心m的上側區(qū)域的軸向尺寸X1比下側區(qū)域的軸向尺寸X2大。另外，在軸套8的外周面8b，跨軸向全長形成有一條或多條軸向的槽8b1。在本實施例中，使三條軸向的槽8b1在圓周方向等間隔地形成。
在軸套8的下側端面8c的成為推力軸承部T2的推力軸承面的區(qū)域，例如形成如圖3(b)所示的螺旋形狀的動壓力槽8c1。
罩體7是樹脂成形品，主要用圓筒狀的側部7a構成。在側部7a的上側端面7a1的成為推力軸承部T1的推力軸承面的區(qū)域，形成有例如如圖4所示的螺旋形狀的動壓力槽7a11。該動壓力槽7a11，通過在成形罩體的上側端面7a1的金屬模的表面形成動壓力槽7a11的成形模，在側部7a成形時將上述成形模的形狀轉印在側部7a的上側端面7a1上，從而與側部7a的成形同時成形。
另外，在側部7a的外周，如圖2所示，形成有向上方逐漸擴大直徑的錐狀的外壁7b。該錐狀的外壁7b和筒狀部9b的內周面9b1之間形成半徑向尺寸從罩體7的下端側向上方漸次縮小的環(huán)狀的密封空間S。該密封空間S，在軸部2及輪轂部9旋轉時，與推力軸承部T1的推力軸承間隙的外徑側連通。
在側部7a的下端部形成壓入底構件10的壓入部7c。壓入部7c的內周面7c1比固定軸套8的內周面7d的直徑大，壓入部7c的壁厚比其面上的側部7a薄。另外，罩體7的外周(側部7a的外周)被固定在電動機托架6的內周。還有，對于罩體7來說，除如上述的側部7a和底構件10分體之外，也可以一體形成(未圖示)。
另外，用樹脂一體成形罩體7和軸套8，該構件和軸部2及在軸部2的下端固定的法蘭部11也可以是在對向的區(qū)域具備動壓力發(fā)生裝置(例如動壓力槽)的形狀。
罩體7是樹脂成形品，考慮耐油性、耐吸水性、耐熱性等，可以使用聚苯硫醚(PPS)、聚醚酮(PEEK)、聚醚磺(PES)、聚苯磺(PPSF)、聚酰亞胺(PAI)等作為基體樹脂。
其中，尤其是考慮成本面和成形時的流動性(粘度)時，優(yōu)選聚苯硫醚(PPS)。但是，聚苯硫醚(PPS)是通常通過硫酸鈉和對二氯苯的重聚合反應制造，同時含有作為副生成物的氯化鈉。因此，有必要用適當?shù)娜軇┫礈炀郾搅蛎?PPS)，作為用于進行洗滌的溶劑，至少具有10以上的比電容率即可，優(yōu)選20以上，更優(yōu)選50以上。再考慮環(huán)境方面時，例如優(yōu)選水(比電容率約80)，尤其優(yōu)選超純水。通過用這樣的溶劑進行洗滌，主要將聚苯硫醚(PPS)末端基的鈉去除，因此可以降低聚苯硫醚(PPS)中的Na含量(例如2000ppm以下)，可以作為形成罩體7的樹脂材料使用。此外，由于去除了末端基的鈉，從而還具有加速結晶化速度的優(yōu)點。
在聚苯硫醚(PPS)中，大致分為交聯(lián)型聚苯硫醚(PPS)、側鏈少的半直鏈式聚苯硫醚(PPS)、側鏈更少的直鏈式聚苯硫醚(PPS)，其中，側鏈少的半直鏈式聚苯硫醚(PPS)在其每個分子中的分子末端基的數(shù)量少，且Na的含量少這一點考慮，更為優(yōu)選。另外，直鏈式聚苯硫醚(PPS)與其它類型的聚苯硫醚(PPS)相比，容易進行洗滌，或者，在幾乎不需要通過洗滌降低含有的Na離子量這一點也是優(yōu)選的材料。就含離子的濃度來說，優(yōu)選2000ppm以下、更優(yōu)選1000ppm、特別優(yōu)選500ppm以下的相當于上述直鏈式聚苯硫醚(PPS)。由此，因為Na離子向潤滑油的溶出量被抑制，故可以防止Na離子析出到保持于動壓力軸承裝置1及旋轉構件3上的盤狀信息記錄介質或盤頭(未圖示)表面。
在上述基體樹脂中，可以配合炭纖維作為充填材。據此，可以實現(xiàn)罩體7的高強度化，同時可以控制伴隨罩體7的溫度變化的尺寸變化，從而可以得到高度的尺寸穩(wěn)定性。其結果是，能夠高精度地控制使用時的徑向軸承間隙和推力軸承間隙，從而可以確保軸承性能。另外，由于在基體樹脂中配合炭纖維，從而發(fā)現(xiàn)炭纖維具有的高的導電性，且罩體7可以具有充分的導電性(例如體積抵抗在107Ω.cm以下)。由此，使用時可以使盤中帶的靜電通過旋轉體3及罩體7(也有經過軸套8的時候)進入接地側構件(電動機托架6等)。
在炭纖維中，例如PAN類和pich類等的各種種類都可以使用。但從增強效果(成形品中需要的抗拉強度120MPa)和沖擊吸收性的觀點考慮，優(yōu)選具有較高的抗拉強度(優(yōu)選3000Mpa以上)，尤其作為兼有高的導電性的物質，優(yōu)選PAN類的炭纖維。
作為該PAN類的炭纖維，可以使用以下尺寸范圍的纖維。
(1)在混練溶融樹脂注射進行模塑成形時，將炭纖維裁斷而進行短纖維化。進行短纖維化時，強度及導電性等降低顯著，難以滿足這些要求特性。因此，作為在樹脂中配合的炭纖維，估計到成形時的纖維折彎，優(yōu)選使用長纖維，具體而言，優(yōu)選使用平均纖維長度在100μm以上(最優(yōu)選1mm以上)的炭纖維。
(2)另一方面，在注射模塑成形工序中，有取出金屬模內硬化的樹脂，使其再次溶融，并與初生樹脂組成物混合后再使用(循環(huán)使用)的情況。該情況下，因為一部分纖維反復再循環(huán)，故最初的纖維長度過長時，通過伴隨再循環(huán)進行裁斷，從而與最初的纖維長度相比，纖維顯著縮短，樹脂組成物的特性變化(溶融粘度的降低等)顯著。因為能將這樣的特性變化控制在最小限，故優(yōu)選纖維長度盡可能短，具體而言，優(yōu)選將平均纖維的長度設為500μm以下(更優(yōu)選300μm以下)。
以上所述的炭纖維的纖維長度的選擇可根據在實際的注射模塑成形工序中使用何種樹脂組成物而定。例如在僅使用初生樹脂組成物時或混合使用再循環(huán)樹脂組成物時，且在初生樹脂組成物的比率多時，從抑制強度和導電性等降低的觀點考慮，優(yōu)選使用上述(1)中所述的尺寸范圍的炭纖維，相反，再循環(huán)樹脂組成物的使用比率多時，從抑制伴隨再循環(huán)樹脂組成物的特性變化的觀點考慮，優(yōu)選使用上述(2)中所述的尺寸范圍的炭纖維。
另外，即使(1)及(2)的任何一種炭纖維中，炭纖維的纖維直徑越細配合根數(shù)越多，因此，有利于制品品質的均一化，并且，其縱橫比越大，纖維增強的增強效果也越高。因此，炭纖維的縱橫比越大越好，具體而言優(yōu)選6.5以上的縱橫比。另外，考慮到其作業(yè)性和利用性時，其平均纖維直徑適合5～20μm。
為充分發(fā)揮上述炭纖維的增強效果和靜電去除效果等，炭纖維向基體樹脂的充填量為10～35vol％，更優(yōu)選15～25vol％。這是因為，炭纖維的充填量低于10vol％時，炭纖維的增強效果和靜電去除效果不能充分發(fā)揮，而且，在和其它構件的滑動部分罩體7的耐磨性不能確保，當充填量超過35vol％時，罩體7的成形性降低，難以得到高的尺寸精度。
為使模穴內高精度地充填溶融樹脂，在基體樹脂中配合了炭纖維等充填材的樹脂組成物的溶融粘度在300℃、剪切速度1000s-1時可以控制在500Pa.s以下。因此，為補償由于充填材的充填粘度增加，基體樹脂的溶融粘度在300℃、剪切速度1000s-1時優(yōu)選1000Pa.s以下。
這樣，假如將聚苯硫醚(PPS)作為罩體7的基體樹脂，則形成具有高耐油性和低離子溶出性、低吸水性、高耐熱性的罩體7，因此，可以高度保證動壓力軸承裝置1及裝配了該動壓力軸承裝置1光盤驅動裝置的清潔度。再者，將適量配合了以PAN類為主的炭纖維的樹脂組成物向成形模內注射塑出，形成罩體7，由此可以得到強度、尺寸穩(wěn)定性、靜電除去性、成形性優(yōu)良的罩體7。
另外，作為成品的罩體7可以與其尺寸無關而使用，在裝配于動壓力軸承裝置1的狀態(tài)下，可優(yōu)選用于作為硬盤(HDD)等磁盤驅動裝置用。
以上說明了本發(fā)明的第一實施方式，但本發(fā)明不局限于該實施方式。
例如，圖2中示意的是在罩體的上側端面7a1和輪轂部9之間形成推力軸承部T1的情況，但該推力軸承部也可以在底構件10的上側端面10a和法蘭部11的下側端面11b之間形成。另外，在上述實施例中，說明了在一種的基體樹脂(聚苯硫醚)中配合了炭纖維的物質，只要不防礙本發(fā)明的效果，則也可以添加其它的熱可塑性樹脂和熱硬化性樹脂、或橡膠成分等的有機物，另外，在炭纖維的基礎上，也可以添加金屬纖維和玻璃纖維、須晶纖維等有機物。例如，可將聚氯乙烯(PTFE)作為脫模劑添加、將碳黑作為導電劑添加。
實施例1為闡明本發(fā)明的有用性，對組成不同的多種樹脂組成物進行對于罩體7的要求特性的評價?；w樹脂中使用一種直鏈式及二種交聯(lián)型聚苯硫醚(PPS)、聚醚磺(PES)、聚碳酸脂(PC)中的任一種。另外，與基體樹脂配合的充填材中，如圖5(a)所示，使用了纖維直徑和纖維長度不同(縱橫比不同)的三種炭纖維(其中二種PAN類、一種pich類)中的任一種。這些基體樹脂和充填材(炭纖維)的組合及配合比如圖5(b)所示。
另外，在該實施例中，使用大日本インキ化學工業(yè)(株)制的LC-5G作為直鏈式聚苯硫醚(PPS)、從No.1按順序使用大日本インキ化學工業(yè)(株)制的T-4、大日本インキ化學工業(yè)(株)制的MB-600作為二類架橋型聚苯硫醚(PPSNo.1、No.2)、使用住友化學工業(yè)(株)制的4100G作為聚醚磺(PES)，使用三菱エンジニアリングプラスチツク(株)制的S-2000作為聚碳酸脂(PC)，從No.1按順序使用東幫テナツクス(株)制的HM35-C6S、東レ(株)制的MLD-1000作為二種PAN類炭纖維(No.1、No.2)，使用三菱化學(株)制的K223NM作為一種pich類炭纖維(No.1)。另外，在該實施例中，作為脫模劑，配合聚四氯乙烯(PTFE)，具體而言使用了(株)喜多村制的KTL-620。
評價項目是供測試體的(1)Na離子含量[ppm]、(2)Na離子溶出量[μg/cm2]、(3)體積抵抗[Ω.cm]、(4)耐油性(抗拉強度降低率)[％]、(5)環(huán)狀摩耗深度[μm]、(6)滑動配合件的摩耗深度[μm]共6個項目。各評價項目的評價方法(評價項目值的測定方法)及是否合乎判定基準如下表示。
(1)Na離子含量[ppm]將供測試體(樹脂密度體)用硫酸灰化法灰化后，在稀鹽酸中溶解，利用原子吸光分光光度計測定Na離子濃度。具體順序如下所示。(a)0.10精度稱量供試體，采取濃硫酸0.3g放在白金器皿中。(b)在描圖機內，使供測試體在電加熱陶瓷板上加熱炭化，覆罩體馬弗爐(muffle)加熱至不出煙。(c)將白金器皿移至700℃的馬弗爐電爐(高溫爐)中，再加熱40分鐘，使供測試體完全灰化。(d)在灰化后冷卻了的供測試體中加入1.2N鹽酸10cc，溶解灰化。(e)將這些移至聚乙烯制的量瓶加入離子交換水進行定溶(調整溶液化)。(f)另外準備將Na標準液定量稀釋后的二次標準液，基于該調整標準液用原子吸光分光光度計(含數(shù)據處理裝置)求出Na離子濃度系數(shù)。(g)用原子吸光分光光度計從按上述順序(e)準備的調整溶液測定供測試體中含有的Na離子濃度。(h)變換供測試體作三次測定，取其平均值。另外，作為是否合乎判定的基準，2000ppm以下為合格(○)，超過2000ppm為不合格(×)。
(2)Na離子量[μg/cm2]用離子色譜法測定插入成形后的供測試體(罩體)的Na離子溶出量。具體順序表示如下。(a)在空燒杯內加入規(guī)定量的超純水，其中投入預先計算了表面積供測試體。(b)將上述燒杯放置在超聲波洗滌機內一定時間，使供測試體的表面及內部含有的離子溶解于超純水中。另一方面，將未投入供測試體的裝入純水的燒杯也同樣放置在超聲波洗滌機內一定時間，使其成為空白毛坯(blank)。此時，用的超聲波洗滌機頻率優(yōu)選是30～50kHz、輸出功率優(yōu)選是100～150W。(c)通過離子色譜法測定作了上述的準備的投入了供測試體的超純水中含有的量(測定值A)。在另一空白毛坯中含有的Na離子量也同樣測定(測定值B)。(d)將測定值A減去測定值B設為含供測試體每1mm的Na離子的濃度，乘以Na離子溶出所用的超純水的量及除以試樣的表面積，由此得到每單位表面積的溶出量[μg/cm2]。另外，是否合乎判定的基準，0.01μg/cm2以下為合格(○)，超過0.01μg/cm2為不合格(×)。
(3)體積抵抗[Ω.cm]利用JIS7194的四探針法進行測定。另外，作為是否合乎判定的基準，107Ω.cm以下為合格(○)，超過107Ω.cm為不合格(×)。
(4)耐油性(抗拉強度降低率)[％]將由JISK7113規(guī)定的一號試樣在潤滑油中浸漬，投入120℃的恒溫槽中，逐次測定每100h的抗拉強度至1000h，求出從試驗開始時的樣品的抗拉強度的降低率。潤滑油中，作為二酯油使用壬二酸酯(2-乙基)?？估瓘姸葴y定用JISK7113規(guī)定的方法進行，降低率由以下所述的計算式算出。
×100[單位％]另外，作為是否合乎判定的基準，在浸漬開始后1000h，降低率10％以下為合格(○)，超過10％的為不合格(×)。
(5)環(huán)狀摩耗深度[μm]及(6)滑動配合件的摩耗深度[μm]將環(huán)狀的供測試體在潤滑油中與盤狀的滑動配合件以規(guī)定荷重押壓的狀態(tài)下通過旋轉供測試體的環(huán)-盤(ring on disk)試驗測定。具體而言，將φ21mm(外徑)×φ17mm(內徑)×3mm(厚度)的環(huán)狀樹脂成形體作為供測試體使用。另外，將表面粗糙度Ra0.04μm、φ30mm(直徑)×5mm(厚度)的A5056制的盤件作為滑動配合件使用。潤滑油中，使用壬二酸酯(2-乙基)作為二酯油。該潤滑油40℃的動粘度是10.7mm2/s。環(huán)-盤試驗中，相對于供測試體滑動配合件的面壓是0.25MPa、旋轉速度(周速)1.4m/min、試驗時間是14hours、油溫80℃。另外，是否合乎判定的基準是，就環(huán)狀摩耗的深度是3μm以下為合格(○)，超過3μm為不合格(×)，就滑動配合件的摩耗深度是2μm以下為合格(○)，超過2μm為不合格(×)。
圖6表示各供測試體的評價項目(1)～(6)的評價結果。例如比較例1，當炭纖維的配合比小時(＜10vol％)，不僅供測試體的體積電阻不充分，環(huán)的耐磨性也不能確保。例如比較例2，當炭纖維的配合比大時(＞35vol％)，也不能確保滑動配合件的耐摩性。例如比較例3，對于將架橋型聚苯硫醚(PPS)作為基體樹脂使用而言，檢測出不能忽略向潤滑油等的惡性影響的程度的溶出Na離子。例如比較例4，對于將聚醚磺(PES)作為基體樹脂而言，不能確保環(huán)的耐摩性。例如比較例5，對于將聚碳酸脂(PC)作為基體樹脂而言，不僅不能滿足耐油性，而且還不能確保環(huán)的耐摩性。與此相對，在本發(fā)明的配合例1～4中，在洗滌性(Na離子溶出量)、靜電除去性(體積抵抗)、耐油性(抗拉強度降低率)、耐磨特性(環(huán)及對手材料的摩耗深度)等所有的方面，能夠得到比比較例優(yōu)良的結果。
圖7表示第二實施例的動壓力軸承裝置21。該動壓力軸承裝置21具有罩體7、在罩體7的內部固定的軸套8、相對于罩體7及軸套8相對旋轉的旋轉構件3。另外，為說明方便，以罩體7的開口側為上方向、以開口側的相反一側為下方向進行如下說明。
旋轉構件3例如由將罩體7的上側罩體帽的輪轂部9和在軸套8的內周插入的軸部2構成。
輪轂部9具備將罩體7的開口側覆罩體的圓盤部9a、從圓盤部9a的外周部向軸向下方延伸的筒狀部9b、在筒狀部9b的外周設置的圓盤搭載面9c及凸緣部9d。未圖示的圓盤狀信息記錄介質在圓盤部9a的外周嵌合，載置于圓盤搭載面9c上。而且，圓盤狀信息記錄介質通過未圖示的適當?shù)谋３盅b置保持在輪轂部9。
軸部2在該實施例與輪轂部9一體形成，在其下端具有作為防脫的分體的法蘭部10。法蘭部10通過金屬制的例如螺栓結合等方法固定在軸部2。
軸套8用例如由燒結金屬構成的多孔質體，尤其是以銅為主要成分的燒結金屬的多孔質體形成圓筒狀。
在軸套8的內周面8a上，在軸向上分開設有成為第一徑向軸承部R1和第二徑向軸承部R2的徑向軸承面的上下兩個區(qū)域。在上述兩個區(qū)域分別形成有例如圖3(a)所示的環(huán)狀骨架形狀的動壓力槽8a1、8a2。上側的動壓力槽8a1相對于軸向中心m(上下傾斜槽間區(qū)域的軸向中央)呈軸向非對向形成，軸向中心m的上側區(qū)域的軸向尺寸X1比下側區(qū)域的軸向尺寸X2大。另外，在軸套8的外周面8b，跨軸向全長形成有一條或多條軸向的槽8b1。在本實施例中，使三條軸向的槽8b1在圓周方向等間隔形成。
在軸套8的下側端面8c的成為推力軸承部T2的推力軸承面的區(qū)域，例如形成如圖3(b)所示的螺旋形狀的動壓力槽8c1。
罩體7具備圓筒狀的側部7a、和位于側部7a下端側的底部7b，至少側部7a由樹脂材料形成。在側部7a的上側端面7a1的成為推力軸承部T1的推力軸承面的區(qū)域，例如形成如圖4所示的螺旋形狀的動壓力槽7a11。該動壓力槽7a11，通過在成形罩體7的側部7a的金屬模的表面形成動壓力槽7a11的成形模，在側部7a成形時將上述成形模的形狀轉印在側部7a的上側端面7a1上，從而與側部7a的成形同時成形。
在側部7a的下部附帶安裝有與側部7a分體形成的底部7b。底部7b由金屬材料或樹脂材料形成。前者的情況，底部7b通過粘接等的方法(包含壓入粘接)固定于側部7a，后者的情況，底部7b通過除粘接以外的超聲波熔敷和激光熔敷等的方法固定于側部7a。
另外，在側部7a的外周形成有向上方逐漸擴大直徑的錐狀的外壁7c。該錐狀的外壁7c和筒狀部9b的內周面9b1之間形成半徑向尺寸從罩體7的下端側向上方漸次縮小的環(huán)狀的密封空間S。該密封空間S，在軸部2及輪轂部9旋轉時，與推力軸承部T1的推力軸承間隙的外徑側連通。
在動壓力軸承裝置21的內部，含有軸套8的內部氣孔(多孔質體組織的氣孔)，充填潤滑油。潤滑油的油面通常維持在密封空間S內。作為潤滑油，可使用多種，但特別是提供給硬盤等的記錄盤驅動裝置用的動壓力軸承裝置的潤滑油，要求低蒸發(fā)率及低粘度性，例如二辛基癸酮(DOS)、二辛基乙酸鹽(DOZ)等的酯類潤滑油適合。
上述罩體7(該實施例的側部7a)要求相對于上述酯類潤滑油高的耐油性(低吸油性)，但除此之外，也需要將固化時的逸出氣體發(fā)生量及吸水量抑制在較低水平。進一步還要求高的耐熱性。
作為滿足上述要求特性的樹脂，例如可以使用聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)、熱可塑性聚酰胺(TPI)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，由此，可以得到清潔度和尺寸穩(wěn)定性、越發(fā)優(yōu)良的耐油性的罩體7。其中，尤其是考慮到成本和成形時的流動性(粘度)時，優(yōu)選能夠使用聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)。而且在聚酰胺中，芳香族類聚酰胺因為具有低吸水性、良好的尺寸穩(wěn)定性，被稱為最合適的樹脂。作為芳香族類聚酰胺，可以列舉(株)クラレ制ジエネスタ的PA9T作為例子。
在以從上述樹脂中選擇一種樹脂為基體的樹脂材料中，將炭纖維和無機纖維中的至少任一種作為充填材配合。據此，可以增強罩體7，而且可以抑制隨罩體7的溫度變化的尺寸變化，從而可以得到高度尺寸穩(wěn)定性。另外，這些充填材的含量在罩體7中優(yōu)選占總量的15％～50wt％。其理由是，若在上述數(shù)值范圍的下限值以下，則尺寸的穩(wěn)定效果不能充分發(fā)揮，如果超過上限值，則成形模內的樹脂的流動性降低，使罩體7的成形性受到惡性影響。
作為無機纖維，特別優(yōu)選不含硅元素(Si)。例如鈦酸鉀晶須、氧化鋅晶須、硼酸鋁晶須等適合。這是由于，將含有硅元素(Si)的無機纖維作為充填材使用時，氣體化的有機硅，在軸承裝置例如硬盤的盤表面上再結晶而附著，有可能產生使軸承裝置和軸承裝置周邊清潔度降低的問題。另外，無機纖維的配合量從良好地保證成形模內的樹脂材料的流動性的觀點考慮，優(yōu)選控制在40wt％以下。
將炭纖維作為充填材成形罩體時，在罩體7的成形面，炭纖維局部突出或露出。因此，由于罩體7含有炭纖維，從而向成形模內充入樹脂材料時，樹脂材料內部卷入模內的空氣，從樹脂成形品的成形面露出的炭纖維和該炭纖維周圍的樹脂之間的界面部分傳向成形品外部放出。由此，避免罩體7內部的氣孔產生和罩體7的破碎，從而可以提高罩體7的成形性。該炭纖維得到的除氣作用，在罩體7中含有炭纖維1wt％以上就可以充分體現(xiàn)。另外，炭纖維的配合量超過40wt％時，難以良好地保持罩體7的成形性和尺寸穩(wěn)定性，因此，炭纖維的配合量優(yōu)選控制在40wt％以下。
再者，構成推力軸承面的罩體7的上端面7a1和輪轂部9(旋轉構件3)的下側端面9a1，在動壓力軸承裝置1旋轉始動時或停止時滑動接觸，但考慮此時的耐磨性的情況，罩體7中的炭纖維的含量優(yōu)選5～35wt％。這是由于，為充分發(fā)揮提高罩體7的耐磨性效果，至少需要炭纖維5wt％，而且，為確保其它構件(例如底部7b等)向罩體7壓入時充分的延伸，上述含量必須控制在35wt％以內。
作為可與形成罩體7的樹脂材料配合的充填材，可列舉上述炭纖維和無機纖維之外的粉末狀的導電化劑、例如碳黑。碳黑在罩體中含量優(yōu)選2～10wt％，據此，通過使例如在旋轉構件3旋轉時產生的靜電通過罩體7進入接地側構件(該實施例中電動機托架6)，可以防止其它構件(例如硬盤的頭)帶電。另外，在動壓力軸承裝置1的裝配操作中，有時在罩體7等的構成構件上帶靜電，且在這些構成構件上附著灰塵，如上述，假設給罩體7賦予靜電除去性，則可防止上述構成構件上的灰塵附著，且可保持動壓力軸承裝置1的清潔度。另外，碳黑通常在罩體7中以微粒子之間凝聚的狀態(tài)存在，例如為重復循環(huán)而使罩體7成形時的卷軸、轉子部溶融混合，由此使凝聚狀態(tài)的微粒子擴散。因此，即使罩體7的廢料的循環(huán)反復使用，罩體7的導電性也不會劣化。
此外，罩體7在含有和其它構件(例如底部7b等)的熔敷部的情況下，將罩體7中含有的充填材控制在35wt％以下，由此，不僅能夠確保罩體7的成形性和尺寸穩(wěn)定性，還可以充分的確保和其它構件的熔敷性。
這樣，若用上述的樹脂材料形成罩體7，則可以形成具有高耐油性和低逸出氣體性、低吸水性、高耐熱性的罩體7，據此，可以高度保持動壓力軸承裝置1及裝配了該軸承裝置的盤驅動裝置的清潔度。進而，將根據用途適量配合了炭纖維、無機纖維或碳黑等的導電化劑的樹脂材料進行例如注射模塑成形，由此可以得到成形性、尺寸穩(wěn)定性、靜電除去性均優(yōu)良的罩體7。
當動壓力軸承裝置21的旋轉構件3(軸部2)旋轉時，成為軸套8的內周面8a的徑向軸承面的上下兩個區(qū)域分別通過軸部2的外周面2a和徑向軸承間隙對置。而且，隨著軸部2的旋轉，在上述徑向軸承間隙裝滿的潤滑油發(fā)生動壓力作用，通過該壓力軸部2在徑向旋轉自如地非接觸支承。由此，構成在徑向旋轉自如的非接觸支承旋轉構件3的第一徑向軸承部R1和第二徑向軸承部R2。另外，在罩體7的側部7a的上側端面7a1和與軸部2一體成形的輪轂部9的下側端面9a1之間形成徑向軸承間隙，隨著旋轉構件的旋轉，在上述徑向軸承間隙裝滿的潤滑油發(fā)生動壓力作用，通過其壓力將旋轉構件3在徑向旋轉自如地非接觸支承。由此，構成在徑向旋轉自如地非接觸支承旋轉構件3的徑向軸承部T1。同樣，軸套8的下側端面8c和軸部2的法蘭部10的上側端面10a間形成徑向軸承間隙，在該徑向軸承間隙潤滑油的動壓力作用產生，形成在徑向非接觸支承旋轉構件3的第二徑向軸承部T2。
以上說明了本發(fā)明的第二實施例，但本發(fā)明不限于上述實施例。
在第二實施例中，在罩體7的側部7a的上側端面7a1設置了具有動壓力槽7a11的徑向軸承面(徑向軸承部T1)，同時在軸套8的下側端面8c設置了具有動壓力槽8c1的徑向軸承面(徑向軸承部T2)。但本發(fā)明也同樣適用于只設置了徑向軸承部T1的動壓力軸承裝置。該情況下，軸部2成為沒有法蘭部10的直邊形狀。因此，由于罩體7通過使底部7b與側部7a用樹脂材料一體形成，從而可以為有底圓筒形的形態(tài)。
圖8表示第三實施例的動壓力軸承裝置31。在該實施例中，軸部(形狀構件)12在其下端具備一體或分體設置的法蘭部20。此外，罩體17具有圓筒狀的側部17a和與側部17a成為分體結構的位于側部17a的下端部的底部17b。在罩體17的側部17a的上端部形成向內周側突出的密封部13。在罩體17的底部17b的內底面17b1形成圖示省略的、例如螺旋形狀的動壓力槽，同時，在軸套18的下側端面18c也形成同樣形狀的動壓力槽。而且，在軸套18的下側端面18c和軸部12的法蘭部20的上側端面20a之間形成徑向軸承部T11，在罩體17的底部17b的內底面17b1和法蘭部20的下側端面20b之間形成徑向軸承部T12。
在該實施例中，罩體17的側部17a與密封部13一起用樹脂材料形成。因此，若在罩體17的側部17a選定和上述第一或第二實施例的同樣的樹脂材料及充填材，則可以實現(xiàn)清潔度、尺寸穩(wěn)定性、成形性、靜電除去性優(yōu)良的罩體17。另外，在底部17b用樹脂材料形成的情況下，可以成為與側部17a同樣的材料組成。該情況下，由于底部17b用超聲波熔敷等方法固定在側部17a，因此，罩體17的側部17a中的充填材總量考慮熔敷性而優(yōu)選35wt％以下。
圖9表示第四實施例的動壓力軸承裝置41。在該實施例中，密封部23與罩體27的側部27a分體形成，在罩體27的上端部內周壓入，或通過熔敷等方法固定。另外，罩體27的底部27b和罩體27的側部27a一體地用樹脂材料模具成形，成為有底圓筒狀的方式。另外，除此之外的構成，由于以第三實施例為基準，故省略說明。
在該實施例中，罩體27通過將側部27a和底部27b一體地用樹脂材料形成。因此，若罩體17選定和上述第一或第二實施例同樣的樹脂材料及充填材，則可以實現(xiàn)清潔度、尺寸穩(wěn)定性、成形性、靜電除去性優(yōu)良的罩體17。
實施例2為證明本發(fā)明的適用性，將聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺(PA)中的任一種作為母材，對炭纖維、無機纖維(硼酸鋁須晶、氧化鋅須晶)、碳黑改變各自的配合比例以后，將其作為充填材形成罩體7，對罩體7要求的特性進行比較。
另外，在該實施例中，使用了新日鐵化學(株)制的H3110作為酯類潤滑油、使用了ビクトレツクスMC(株)制的PEEK150P作為聚醚酮(PEEK)、使用了ボリプラスチツクス(株)制的フオ一トロn0220A9作為聚苯硫醚(PPS)、使用了(株)クラレ制的ジエネスタN1000作為聚酰胺(PA)、使用了東幫テナツク(株)制的ベスフアイトHTA-C6-E作為炭纖維、使用了四國化成工業(yè)(株)制的アルボレツクス Y作為硼酸鋁須晶、使用了松下電器產業(yè)(株)制的バナテトラWZ-0501作為氧化鋅須晶、使用了ライオ(株)制的ケツチエンブラツクEC作為碳黑。另外，在該實施例中，配合聚四氯乙烯(PTFE)作為脫模劑，具體使用的是(株)喜多村制的KT-300M。
圖10表示將主要的無機纖維(硼酸鋁須晶或氧化鋅須晶)和碳黑作為充填材，變化配合比配合的罩體7的試驗結果。如比較例3、4、6，當充填材的總量超過50wt％時，成形性和延伸率不會因樹脂和充填材的種類而產生問題。與此相對，在本發(fā)明的配合例1～5中，在成形性、尺寸穩(wěn)定性(低線膨脹系數(shù))、靜電除去性、延伸的整體方面，得到比比較例優(yōu)良的結果。另外，就配合例6而言，確認到樹脂材料內部的氣體去除效果。
圖11表示將炭纖維和無機纖維(硼酸鋁須晶)及碳黑作為充填材，變化配合比配合的罩體7的試驗結果。如比較例7～10，不含炭纖維的材料缺乏耐磨性。另外，如比較例12，由于當炭纖維的配合量過多(超過35wt％)時，損傷配合材料(旋轉構件3等)，因此，反而使耐磨性降低。相對于此，如配合例7～10，炭纖維的含量在5wt％以上的結構顯示有良好的耐磨性。
權利要求
1.一種動壓軸承裝置用罩體，其用于在和軸部的外周面之間收容形成徑向軸承間隙的軸套，其特征在于，罩體由以聚苯硫醚PPS為基體樹脂的樹脂組成物形成。
2.如權利要求
1所述的動壓軸承裝置用罩體，其特征在于，樹脂組成物含有炭纖維。
3.如權利要求
2所述的動壓軸承裝置用罩體，其特征在于，炭纖維的抗拉強度在3000MPa以上。
4.如權利要求
2或3所述的動壓力軸承裝置用罩體，其特征在于，炭纖維是PAN類。
5.如權利要求
2～4中任一項所述的動壓力軸承裝置用罩體，其特征在于，炭纖維的縱橫比在6.5以上。
6.如權利要求
2～5中任一項所述的動壓力軸承裝置用罩體，其特征在于，炭纖維占樹脂組成物含量的10～35vol％。
7.如權利要求
1～6中任一項所述的動壓力軸承裝置用罩體，其特征在于，其為Na離子含量為2000ppm以下的樹脂組成物。
8.如權利要求
7所述的動壓力軸承裝置用罩體，其特征在于，聚苯硫醚PPS是直鏈式。
9.一種動壓力軸承裝置，其特征在于，具備權利要求
1～8中任一項所述的動壓力軸承裝置用罩體和軸套、軸部。
10.一種電動機，其特征在于，具有權利要求
9所述的動壓力軸承裝置、轉子磁鐵、在和轉子磁鐵之間產生磁力的定子線圈。
11.一種動壓力軸承裝置，其具有和底部一體或分體的罩體、在罩體的內周固定的軸套、相對于軸套及罩體進行相對旋轉的旋轉構件，通過在軸承間隙產生的潤滑流體的動壓力作用，將旋轉構件在徑向方向及推力方向非接觸支承，其特征在于，潤滑流體是酯類潤滑油，而且，罩體由將聚醚酮PEEK、聚苯硫醚PPS、聚酰胺PA、熱可塑性聚酰胺亞胺TPI、聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT中任一種作為基體的樹脂材料形成。
12.如權利要求
11所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，在形成罩體的樹脂材料中至少配合炭纖維或無機纖維中的任一種作為充填材，而且充填材的總量是15～50wt％。
13.如權利要求
12所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，充填材含有1wt％以上的炭纖維。
14.如權利要求
12所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，無機纖維不含硅元素Si。
15.如權利要求
12所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，無機纖維是須晶纖維。
16.如權利要求
12所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，充填材中配合了粉末狀的導電化劑。
17.如權利要求
16所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，粉末狀的導電化劑是2～10wt％的碳黑。
18.如權利要求
12所述的動壓力軸承裝置，其特征在于，充填材總量的上限值是35wt％。
專利摘要
本發(fā)明可以以低成本制造更小尺寸的罩體，同時通過抑制從樹脂部分的離子溶出從而可以保持動壓力軸承裝置的清潔度，可以發(fā)揮要求的軸承性能。動壓力軸承裝置(1)具備在罩體(7)的內周固定的軸套(8)；相對于軸套(8)及罩體(7)進行相對旋轉的旋轉構件，通過在軸承間隙產生的潤滑流體的動壓力作用，將旋轉構件在徑向方向及推力方向非接觸支承。罩體(7)以聚苯硫醚(PPS)作為基體樹脂，并且用以PAN類碳纖維作為充填材的樹脂組成物注射模塑成形。
文檔編號F16C33/10GK1997831SQ200580023990
公開日2007年7月11日 申請日期2005年8月1日
發(fā)明者村上和豐, 江上正樹, 島津英一郎, 伊藤健二, 里路文規(guī) 申請人:Ntn株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan