流体轴承装置转让专利
申请号 : CN200780008497.X
文献号 : CN101400912B
文献日 : 2010-11-10
发明人 : 伊藤健二 , 稻塚贵开 , 古森功 , 堀政治 , 户田正明
申请人 : NTN株式会社
摘要 :
本发明以低成本提供能够发挥高的轴承性能的流体轴承装置。外壳(7)将轴承套筒(8)嵌入而注射成形。由此，能够通过一个工序来进行外壳(7)的成形、及外壳(7)和轴承套筒(8)的组装。另外，仅通过提高模精度，就可以简单且精度良好地进行外壳(7)和轴承套筒(8)的固定。另外，使外壳(7)的两端开口，因此，在将轴承套筒(8)定位于金属模内时，能够从轴向两端侧夹持轴承套筒(8)，因此，能够进行可靠的定位。
权利要求 :
1.一种流体轴承装置，其具备：两端开口的外壳；固定于外壳的内周的轴承套筒；插入轴承套筒的内周的轴部件；设置于轴部件且配置在轴承套筒的轴向两侧的两个凸缘部；在轴部件的外周面和轴承套筒的内周面之间形成的径向轴承间隙，在各凸缘部的外周面和与其相对的外壳的内周面之间形成有密封空间，其特征在于，将轴承套筒作为嵌入部件，由树脂注射成形外壳，并且外壳的形成密封空间的两个面为相同直径。
2.根据权利要求1所述的流体轴承装置，其中，设置有被覆轴承套筒的至少一方的端面的被覆部。
3.根据权利要求2所述的流体轴承装置，其中，在被覆部和与该被覆部对置的凸缘部的端面之间形成有推力轴承间隙。
4.根据权利要求3所述的流体轴承装置，其中，在所述被覆部形成有动压产生部。
5.根据权利要求1所述的流体轴承装置，其中，通过在轴承套筒的外周配置的中间套筒来形成使轴承套筒的两端面连通的连通孔。
6.一种流体轴承装置，其具备：外壳；固定于外壳的内周的轴承主体；插入轴承主体的内周的轴部件；设置于轴部件且配置在轴承主体的轴向两侧的两个凸缘部；以在轴承主体的内周面与轴部件的外周面之间的径向轴承间隙形成的流体的润滑膜而在径向上支撑轴部件的径向轴承部，轴承主体由在轴向上排列的多个轴承套筒形成，在各凸缘部的外周面和与其相对的外壳的内周面之间形成有密封空间，其特征在于，外壳是在两端具有开口部，且将轴承主体嵌入的树脂的注射成形品，且外壳的形成密封空间的两个面为相同直径。
7.根据权利要求6所述的流体轴承装置，其中，设置有被覆轴承主体的至少一方的端面的被覆部。
8.根据权利要求6所述的流体轴承装置，其中，设置有使轴承主体的两端面连通的连通孔。
9.根据权利要求8所述的流体轴承装置，其中，在外壳的成为轴承主体的固定部的轴向区域设置有比其他部位向内径侧突出的小径部，在该小径部设置有所述连通孔。
10.根据权利要求8所述的流体轴承装置，其中，设置有收容轴承主体的中间套筒，在该中间套筒和轴承主体之间设置有所述连通孔。
说明书 :
技术领域
本发明涉及流体轴承装置。
背景技术
流体轴承装置是将需要通过在轴承间隙产生的流体的润滑膜支撑的轴支撑为相对旋转自如的轴承装置。该流体轴承装置具有高速旋转、高旋转精度、低噪音等特征。近年来，应用其特征，将其作为信息设备、例如，HDD、FDD等磁盘装置、CD—ROM、CD—R/RW、DVD—ROM/RAM等光盘装置、MD、MO等光磁盘装置等上搭载的主轴马达用、或个人计算机(PC)等上搭载，进行放热源的冷却的风机马达用等的轴承广泛使用。
例如，在嵌入HDD用主轴马达的流体轴承装置设置有将轴部件在径向上支撑的径向轴承部、和在轴向上支撑的推力轴承部，径向轴承部由具备用于在径向轴承间隙内的润滑流体产生动压作用的动压产生部的动压轴承构成的情况居多。在用动压轴承构成径向轴承部的情况下，在轴承套筒的内周面、或对置的轴部件的外周面的任一方形成作为动压产生部的动压槽(例如，参照专利文献1)。
通常，上述轴承套筒固定于外壳内周的固定部位。此时，作为固定于外壳的轴承套筒，例如，知道的有在一个轴承套筒的内周，在轴向间隔而设置有两处动压产生部的结构(参照上述专利文献1)。另外知道的有，出于进一步扩大径向轴承部的轴承间隙的目的，在轴向上排列两个动压产生部而配置的结构(例如，参照专利文献2)、或在两个轴承套筒间夹有间隔物(还称为衬垫)的结构(例如，参照专利文献3)。
专利文献1：特开2003—232353号公报
专利文献2：特开平11—269475号公报
专利文献3：特开平11—155254号公报
在上述流体轴承装置中，轴承套筒对外壳的组装精度决定轴承间隙的宽度精度，换而言之直接决定轴承性能，因此，需要高精度进行对外壳的轴承套筒的组装。然而，不容易高精度进行所述组装，可能导致生产效率的降低导致的高成本化。尤其，如上述专利文献2、3中记载的结构所述，在使用多个轴承套筒的情况下，除了对外壳的轴承套筒的组装精度之外，轴承套筒间的位置精度(同轴度等)也成为问题，但在外壳或轴承套筒上分别存在尺寸公差，因此，日渐难以进行这些的组装，可能导致更进一步的高成本化。
例如，在嵌入HDD用主轴马达的流体轴承装置设置有将轴部件在径向上支撑的径向轴承部、和在轴向上支撑的推力轴承部，径向轴承部由具备用于在径向轴承间隙内的润滑流体产生动压作用的动压产生部的动压轴承构成的情况居多。在用动压轴承构成径向轴承部的情况下，在轴承套筒的内周面、或对置的轴部件的外周面的任一方形成作为动压产生部的动压槽(例如，参照专利文献1)。
通常，上述轴承套筒固定于外壳内周的固定部位。此时，作为固定于外壳的轴承套筒，例如，知道的有在一个轴承套筒的内周，在轴向间隔而设置有两处动压产生部的结构(参照上述专利文献1)。另外知道的有，出于进一步扩大径向轴承部的轴承间隙的目的，在轴向上排列两个动压产生部而配置的结构(例如，参照专利文献2)、或在两个轴承套筒间夹有间隔物(还称为衬垫)的结构(例如，参照专利文献3)。
专利文献1：特开2003—232353号公报
专利文献2：特开平11—269475号公报
专利文献3：特开平11—155254号公报
在上述流体轴承装置中，轴承套筒对外壳的组装精度决定轴承间隙的宽度精度，换而言之直接决定轴承性能，因此，需要高精度进行对外壳的轴承套筒的组装。然而，不容易高精度进行所述组装，可能导致生产效率的降低导致的高成本化。尤其，如上述专利文献2、3中记载的结构所述，在使用多个轴承套筒的情况下，除了对外壳的轴承套筒的组装精度之外，轴承套筒间的位置精度(同轴度等)也成为问题，但在外壳或轴承套筒上分别存在尺寸公差，因此，日渐难以进行这些的组装，可能导致更进一步的高成本化。
发明内容
本发明的目的在于以低成本提供提高对外壳的轴承套筒的组装精度，由此能够发挥高的轴承性能的流体轴承装置。
为了解决所述问题，本发明提供一种流体轴承装置，其具备：两端开口的外壳；固定于外壳的内周的轴承套筒；插入轴承套筒的内周的轴部件；设置于轴部件的的凸缘部；在轴部件的外周面和轴承套筒的内周面之间形成的径向轴承间隙，在凸缘部的外周面、和外壳的内周面之间形成有密封空间，其特征在于，将轴承套筒作为嵌入部件，注射成形外壳。
如上所述，若将轴承套筒作为嵌入部件注射成形外壳，则仅通过将轴承套筒正确地定位于成形金属模内，就能够精度良好地固定两个部件，能够实现轴承间隙的精度提高、甚至轴承性能的提高。尤其，外壳的两端开口，能够从轴向两端侧进行成形金属模内的定位，因此，能够进行进一步正确的定位。另外，能够省略以往需要的固定外壳和轴承套筒的工序，因此，提高生产效率。
例如，通过在成形模内将轴承套筒定位，同时，在其至少一端侧设置有规定的空间(间隙)的状态下进行注射成形，能够设置被覆轴承套筒的至少一方的端面的被覆部。若为所述结构，则即使在由于加工误差而导致每个制品在轴承套筒的轴向尺寸上发生不均的情况下，也能够通过被覆部吸收所述不均，因此，能够缓和对轴承套筒要求的加工精度，实现流体轴承装置的进一步的低成本化。另外，通过设置被覆部来限制轴承套筒的轴向移动，即被覆部作为轴承套筒的防止脱落发挥功能，因此，容易地得到高强度的组装品。
轴承套筒的端面有时面向推力轴承间隙，若该面(以下，称为推力轴承面)的面精度差，则推力轴承间隙的宽度精度降低，可能导致轴向的轴承性能。因此，需要将推力轴承面高精度精加工。轴承套筒通常由烧结金属形成的情况居多，但就烧结金属来说，面精度的提高存在极限，而且，高精度的加工导致生产效率的降低或成本提高。
在这方面，若在上述被覆部、和与之对置的凸缘部的端面之间形成推力轴承间隙，则能够通过用注射成形来形成被覆部带来的被覆部端面的高精度化，实现推力轴承间隙的高精度化。尤其，若用树脂形成被覆部，则与烧结金属等相比，得到耐磨损性，因此，能够抑制在轴承的起动停止时等的低速旋转时，与经由推力轴承间隙对置的凸缘部的端面的滑动移动接触引起的磨损。
在成形上述被覆部时，若在成形金属模中对应于被覆部端面的部位设置对应于动压产生部形状的模部，则能够与被覆部的成形的同时，在被覆部端面转印成形动压产生部，因此优选。
还有，在这种流体轴承装置中，有时在轴承内的局部发生负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生，降低轴承性能。所述不妥善情况可以通过例如上述专利文献1一样在轴承套筒的外周形成轴向槽，设置连通轴承套筒的两端面的连通孔，在轴承内部确保润滑流体的循环流路来消除。
然而，若将在外周面设置有轴向槽的轴承套筒嵌入而注射成形，则轴向槽被注射材料填埋。因此，在本发明中，在轴承套筒的外周配置中间部件，通过该中间套筒形成了连通轴承套筒的两端面间的连通孔。若将该轴承套筒及中间套筒设为嵌入部件，则连通孔的两端开口部被金属模密封，因此，连通孔不被填埋。
另外，作为用于结束上述问题的其他结构，在本发明中，提供一种流体轴承装置，其具备：外壳；固定于外壳的内周的轴承主体；以在轴承主体的内周面面向的径向轴承间隙形成的流体的润滑膜而在径向上支撑需要支撑的轴的径向轴承部，轴承主体由在轴向上排列的多个轴承套筒形成，其特征在于，外壳是在两端具有开口部，且将轴承主体嵌入的注射成形品。
这样，通过通过将轴承主体嵌入而注射成形外壳，即使在用多个轴承套筒构成轴承套筒的情况下，也只要提高模精度，就可以容易地提高部件相互间的组装精度。尤其，像本申请一样，注射成形两端具有开口部的外壳的情况下，从轴向两端侧进行成形模内的轴承主体的定位，因此，能够进行更正确的定位。另外，能够通过一个工序来进行外壳的成形、及外壳和轴承主体的组装，因此，能够实现制造成本的低廉化。
例如，通过在成形模内将轴承主体定位，同时，在其至少一端侧设置有规定量的空间的状态下进行注射成形(嵌入成形)，能够设置被覆轴承主体的至少一方的端面的被覆部。若为所述结构，则即使构成轴承主体的各轴承套筒在轴向尺寸上存在不均，也能够容易地得到通过该被覆部吸收所述不均而变得高精度的组装品。另外，该被覆部也作为套筒部的防止脱落发挥功能，因此，能够容易地得到高强度的组装品。
如上所述，在这种流体轴承装置中，在轴承内有时发生局部的负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生，降低轴承性能。所述不妥善情况可以通过设置连通轴承主体的两端面的连通孔，在轴承内部确保润滑流体的循环流路来消除。
这种连通孔如上述专利文献1所述，例如可以通过将在外周面设置有轴向槽的轴承套筒组装于外壳来形成，但在将轴承主体嵌入而注射成形外壳的本申请的结构中，在注射成形时填埋槽。作为避免其的方法，例如，考虑在轴向槽插入销的状态下注射成形外壳，然后拔出销的方法。然而，连通孔通常设定为几百μm左右的微小的孔径，因此，在拔出时，销容易折断，尤其，在长条化轴承主体的全长的上述结构中，其可能性变高。为了避免所述情况，还考虑扩大连通孔径，但在轴承主体的端面、和与之对置的部件端面之间有时推力轴承部，探讨这种对策的情况下，设计上不得不缩小轴承面积，由此可能导致轴承刚性降低。
因此，在本发明中，提供在外壳的成为轴承主体的固定部的轴向区域设置有比其他部位向内径侧突出的小径部，在该小径部设置有连通孔的结构。若为该结构，则能够在不降低轴承刚性的情况下扩大连通孔径。
另外，在本发明中，还提供设置有收容轴承主体的中间套筒，在该中间套筒、和轴承主体之间设置有连通孔的结构。这样，在中间套筒和轴承主体之间设置连通孔，将该附件品作为嵌入部件使用的情况下，连通孔的两端开口部被外壳的成形模封口，因此，连通孔不被注射材料填埋。
上述结构的流体轴承装置可以优选使用于具有该流体轴承装置、定子线圈、和转子磁铁的马达，其中伴随高速旋转或旋转体的重量化，尤其需要高的力矩刚性的马达。
发明效果
由以上可知，根据本发明，能够低成本地提供提高了轴承主体相对于外壳的组装精度，且由此能够发挥高的轴承性能的流体轴承装置。
为了解决所述问题，本发明提供一种流体轴承装置，其具备：两端开口的外壳；固定于外壳的内周的轴承套筒；插入轴承套筒的内周的轴部件；设置于轴部件的的凸缘部；在轴部件的外周面和轴承套筒的内周面之间形成的径向轴承间隙，在凸缘部的外周面、和外壳的内周面之间形成有密封空间，其特征在于，将轴承套筒作为嵌入部件，注射成形外壳。
如上所述，若将轴承套筒作为嵌入部件注射成形外壳，则仅通过将轴承套筒正确地定位于成形金属模内，就能够精度良好地固定两个部件，能够实现轴承间隙的精度提高、甚至轴承性能的提高。尤其，外壳的两端开口，能够从轴向两端侧进行成形金属模内的定位，因此，能够进行进一步正确的定位。另外，能够省略以往需要的固定外壳和轴承套筒的工序，因此，提高生产效率。
例如，通过在成形模内将轴承套筒定位，同时，在其至少一端侧设置有规定的空间(间隙)的状态下进行注射成形，能够设置被覆轴承套筒的至少一方的端面的被覆部。若为所述结构，则即使在由于加工误差而导致每个制品在轴承套筒的轴向尺寸上发生不均的情况下，也能够通过被覆部吸收所述不均，因此，能够缓和对轴承套筒要求的加工精度，实现流体轴承装置的进一步的低成本化。另外，通过设置被覆部来限制轴承套筒的轴向移动，即被覆部作为轴承套筒的防止脱落发挥功能，因此，容易地得到高强度的组装品。
轴承套筒的端面有时面向推力轴承间隙，若该面(以下，称为推力轴承面)的面精度差，则推力轴承间隙的宽度精度降低，可能导致轴向的轴承性能。因此，需要将推力轴承面高精度精加工。轴承套筒通常由烧结金属形成的情况居多，但就烧结金属来说，面精度的提高存在极限，而且，高精度的加工导致生产效率的降低或成本提高。
在这方面，若在上述被覆部、和与之对置的凸缘部的端面之间形成推力轴承间隙，则能够通过用注射成形来形成被覆部带来的被覆部端面的高精度化，实现推力轴承间隙的高精度化。尤其，若用树脂形成被覆部，则与烧结金属等相比，得到耐磨损性，因此，能够抑制在轴承的起动停止时等的低速旋转时，与经由推力轴承间隙对置的凸缘部的端面的滑动移动接触引起的磨损。
在成形上述被覆部时，若在成形金属模中对应于被覆部端面的部位设置对应于动压产生部形状的模部，则能够与被覆部的成形的同时，在被覆部端面转印成形动压产生部，因此优选。
还有，在这种流体轴承装置中，有时在轴承内的局部发生负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生，降低轴承性能。所述不妥善情况可以通过例如上述专利文献1一样在轴承套筒的外周形成轴向槽，设置连通轴承套筒的两端面的连通孔，在轴承内部确保润滑流体的循环流路来消除。
然而，若将在外周面设置有轴向槽的轴承套筒嵌入而注射成形，则轴向槽被注射材料填埋。因此，在本发明中，在轴承套筒的外周配置中间部件，通过该中间套筒形成了连通轴承套筒的两端面间的连通孔。若将该轴承套筒及中间套筒设为嵌入部件，则连通孔的两端开口部被金属模密封，因此，连通孔不被填埋。
另外，作为用于结束上述问题的其他结构，在本发明中，提供一种流体轴承装置，其具备：外壳；固定于外壳的内周的轴承主体；以在轴承主体的内周面面向的径向轴承间隙形成的流体的润滑膜而在径向上支撑需要支撑的轴的径向轴承部，轴承主体由在轴向上排列的多个轴承套筒形成，其特征在于，外壳是在两端具有开口部，且将轴承主体嵌入的注射成形品。
这样，通过通过将轴承主体嵌入而注射成形外壳，即使在用多个轴承套筒构成轴承套筒的情况下，也只要提高模精度，就可以容易地提高部件相互间的组装精度。尤其，像本申请一样，注射成形两端具有开口部的外壳的情况下，从轴向两端侧进行成形模内的轴承主体的定位，因此，能够进行更正确的定位。另外，能够通过一个工序来进行外壳的成形、及外壳和轴承主体的组装，因此，能够实现制造成本的低廉化。
例如，通过在成形模内将轴承主体定位，同时，在其至少一端侧设置有规定量的空间的状态下进行注射成形(嵌入成形)，能够设置被覆轴承主体的至少一方的端面的被覆部。若为所述结构，则即使构成轴承主体的各轴承套筒在轴向尺寸上存在不均，也能够容易地得到通过该被覆部吸收所述不均而变得高精度的组装品。另外，该被覆部也作为套筒部的防止脱落发挥功能，因此，能够容易地得到高强度的组装品。
如上所述，在这种流体轴承装置中，在轴承内有时发生局部的负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生，降低轴承性能。所述不妥善情况可以通过设置连通轴承主体的两端面的连通孔，在轴承内部确保润滑流体的循环流路来消除。
这种连通孔如上述专利文献1所述，例如可以通过将在外周面设置有轴向槽的轴承套筒组装于外壳来形成，但在将轴承主体嵌入而注射成形外壳的本申请的结构中，在注射成形时填埋槽。作为避免其的方法，例如，考虑在轴向槽插入销的状态下注射成形外壳，然后拔出销的方法。然而，连通孔通常设定为几百μm左右的微小的孔径，因此，在拔出时，销容易折断，尤其，在长条化轴承主体的全长的上述结构中，其可能性变高。为了避免所述情况，还考虑扩大连通孔径，但在轴承主体的端面、和与之对置的部件端面之间有时推力轴承部，探讨这种对策的情况下，设计上不得不缩小轴承面积，由此可能导致轴承刚性降低。
因此，在本发明中，提供在外壳的成为轴承主体的固定部的轴向区域设置有比其他部位向内径侧突出的小径部，在该小径部设置有连通孔的结构。若为该结构，则能够在不降低轴承刚性的情况下扩大连通孔径。
另外，在本发明中，还提供设置有收容轴承主体的中间套筒，在该中间套筒、和轴承主体之间设置有连通孔的结构。这样，在中间套筒和轴承主体之间设置连通孔，将该附件品作为嵌入部件使用的情况下，连通孔的两端开口部被外壳的成形模封口，因此，连通孔不被注射材料填埋。
上述结构的流体轴承装置可以优选使用于具有该流体轴承装置、定子线圈、和转子磁铁的马达，其中伴随高速旋转或旋转体的重量化，尤其需要高的力矩刚性的马达。
发明效果
由以上可知，根据本发明，能够低成本地提供提高了轴承主体相对于外壳的组装精度，且由此能够发挥高的轴承性能的流体轴承装置。
附图说明
图1是概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的第一结构例的剖面图。
图2是表示第一实施方式的流体轴承装置的第一结构例的剖面图。
图3是轴承套筒的纵向剖面图。
图4是表示轴承套筒的上侧端面的图。
图5是表示轴承套筒的下侧端面的图。
图6是概念性表示外壳的注射成形工序的剖面图。
图7是表示第一实施方式的流体轴承装置的第二结构例的剖面图。
图8是表示第一实施方式的流体轴承装置的第三结构例的剖面图。
图9是概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的第二结构例的剖面图。
图10是表示第二实施方式的流体轴承装置的第一结构例的剖面图。
图11(A)是第一轴承套筒的上侧端面的图，(B)图是轴承主体的纵向剖面图，(C)是第二轴承套筒的下侧端面的图。
图12是表示轴承主体的其他结构例的纵向剖面图。
图13是表示第二实施方式的流体轴承装置的第二结构例的剖面图。
图14是表示第二实施方式的流体轴承装置的第三结构例的剖面图。
图15是表示第二实施方式的流体轴承装置的第四结构例的剖面图。
图16是表示第二实施方式的流体轴承装置的第五结构例的剖面图。
图17是概念性表示嵌入流体轴承装置的风机马达的剖面图。
图中：1、101—流体轴承装置；2、102—轴部件；3、103—盘毂；6、106—托架；7、107—外壳；8—轴承套筒；9、109—第一凸缘部；10、110—第二凸缘部；12、112—第二密封空间；13、113—中间套筒；20—可动模；21—轴部；30—固定模；34—弹性部件；71、72、171、172—被覆部；108—轴承主体；181—第一轴承套筒；182—第二轴承套筒；183—间隔部件；A1、A2—径向轴承面；B1、B2—推力轴承面；R1、R2—径向轴承部；T1、T2—推力轴承部；S1、S2—密封空间。
图2是表示第一实施方式的流体轴承装置的第一结构例的剖面图。
图3是轴承套筒的纵向剖面图。
图4是表示轴承套筒的上侧端面的图。
图5是表示轴承套筒的下侧端面的图。
图6是概念性表示外壳的注射成形工序的剖面图。
图7是表示第一实施方式的流体轴承装置的第二结构例的剖面图。
图8是表示第一实施方式的流体轴承装置的第三结构例的剖面图。
图9是概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的第二结构例的剖面图。
图10是表示第二实施方式的流体轴承装置的第一结构例的剖面图。
图11(A)是第一轴承套筒的上侧端面的图，(B)图是轴承主体的纵向剖面图，(C)是第二轴承套筒的下侧端面的图。
图12是表示轴承主体的其他结构例的纵向剖面图。
图13是表示第二实施方式的流体轴承装置的第二结构例的剖面图。
图14是表示第二实施方式的流体轴承装置的第三结构例的剖面图。
图15是表示第二实施方式的流体轴承装置的第四结构例的剖面图。
图16是表示第二实施方式的流体轴承装置的第五结构例的剖面图。
图17是概念性表示嵌入流体轴承装置的风机马达的剖面图。
图中：1、101—流体轴承装置；2、102—轴部件；3、103—盘毂；6、106—托架；7、107—外壳；8—轴承套筒；9、109—第一凸缘部；10、110—第二凸缘部；12、112—第二密封空间；13、113—中间套筒；20—可动模；21—轴部；30—固定模；34—弹性部件；71、72、171、172—被覆部；108—轴承主体；181—第一轴承套筒；182—第二轴承套筒；183—间隔部件；A1、A2—径向轴承面；B1、B2—推力轴承面；R1、R2—径向轴承部；T1、T2—推力轴承部；S1、S2—密封空间。
具体实施方式
以下，基于附图，说明本发明的实施方式。
图1以概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的一结构例。该设备信息用主轴马达使用于HDD等的盘驱动装置，具备：流体轴承装置1；安装于流体轴承装置1的轴部件2的转子(盘毂)3；例如，经由径向的缝隙对置的定子线圈4及转子磁铁5；和托架6。定子线圈4安装于托架6的外周，转子磁铁5安装于盘毂3的内周。盘毂3在其外周保持一片或多片磁盘等盘D。若向定子线圈4通电，则转子磁铁5通过定子线圈4和转子磁铁5之间产生的电磁力而旋转，伴随于此，盘毂3、及轴部件2成一体旋转。
图2详细示出了图1所示的主轴马达上嵌入流体轴承装置1的结构，表示本发明的流体轴承装置的第一实施方式的第一结构例。该流体轴承装置1作为主要构成要件具备：轴部件2；设置于轴部件2的凸缘部；在内周插入轴部件2的轴承套筒8；在内周固定轴承套筒8的外壳7。在图示例的方式中，作为凸缘部，第一凸缘部9及第二凸缘部10配置于轴承套筒8的两端开口部。还有，以下，为了便于说明，将轴部件2的端部从外壳7的开口部突出的一侧称为上侧，将其轴向相反侧称为下侧而进行说明。
在轴承套筒8的内周面8a、和轴部件2的外周面2a之间，在轴向上间隔而设置有第一径向轴承部R1、和第二径向轴承部R2。另外，在轴承套筒8的上侧端面8b、和第一凸缘部9的下侧端面9b之间设置有第一推力轴承部T1，在轴承套筒8的下侧端面8c、和第二凸缘部10的上侧端面10b之间设置有第二推力轴承部T2。
轴部件2由不锈钢等金属材料形成，或形成为金属和树脂的混合结构。轴部件2在整体上呈大致同径的轴状，在其中间部分形成有比其他部位略为小径地形成的避让部2b。在轴部件2的外周面2a中第一及第二凸缘部9、10的固定位置形成有凹部，例如圆周槽2c。
轴承套筒8例如由烧结金属构成的多孔体，尤其以铜为主成分的烧结金属的多孔体形成为圆筒状。还有，轴承套筒8也可以由烧结金属以外的黄铜等软质金属材料形成。
在轴承套筒8的内周面8a，在轴向上间隔而设置有成为第一径向轴承部R1的径向轴承面A1及第二径向轴承部R2的径向轴承面A2的上下两个区域，在该两个区域，例如，分别形成有图3所示的人字形状的动压槽8a1、8a2。还有，径向轴承面A1及径向轴承面A2也可以设置于在径向上对置的轴部件2的外周面2a，另外，作为形成于径向轴承面的动压槽形状，也可以采用螺旋形状等公知的其他形状。
在轴承套筒8的上侧端面8b的一部分或全部环状区域设置有成为第一推力轴承部T1的推力轴承面B1的区域，在该区域例如形成有图4所示的螺旋形状的动压槽8b1。另外，在轴承套筒8的下侧端面8c的一部分或全部环状区域设置有成为第二推力轴承部T2的推力轴承面B2的区域，在该区域例如形成有图5所示的螺旋形状的动压槽8c1。还有，推力轴承面B1及B2的一方或两者也可以分别设置于在轴向上对置的第一凸缘部9的下侧端面9b、第二凸缘部10的上侧端面10b，另外，作为应形成于推力轴承面的动压槽形状，也而可以采用人字形状等公知的其他形状。
外壳7形成为两端开口的大致圆筒状，其内周面7a成为相同直径且笔直的圆筒面。在图1所示的托架6的内周面通过压入、粘接、或压入粘接等方法固定外壳7的外周面。
外壳7将轴承套筒8作为嵌入部件注射成形，在本实施方式中形成为树脂的注射成形品。图6表示外壳7的成形工序。在此使用的金属模包括：具有大致圆筒状轴部21的可动模20；具有浇口41的固定模30。在合模时，即，在可动模20的端面25和固定模30的端面35抵接的状态下，通过可动模20和固定模30形成型腔40。在该合模时，轴承套筒8的内周面8a与轴部21嵌合，并且，其两端面8b、8c被可动模20及固定模30夹持，由此进行定位。在该状态下，从浇口41向型腔40内注射树脂材料，外壳7与轴承套筒8形成为一体。
这样，通过外壳7将轴承套筒8作为嵌入部件而注射成形，利用一个工序完成外壳7的成形工序、及外壳7和轴承套筒8的组装工序，因此，制造简单化。
另外，外壳7的轴向两端开口，因此，在外壳7的注射成形时，能够利用金属模20、30从轴向两侧夹持成为嵌入部件的轴承套筒8，因此，能够在型腔40内将轴承套筒8在轴向上可靠地定位。由此，若精度良好地加工金属模20、30，则精度良好地固定外壳7和轴承套筒8。
在上述合模时，轴承套筒8的两端面8b、8c之间的轴向尺寸、和与两端面8b、8c抵接的金属模的抵接面22、32之间的轴向尺寸不一致的情况下，发生以下的不妥善情况。例如，前者比后者小的情况下，在轴承套筒8、和金属模之间产生轴向的间隙，导致轴承套筒8的定位不完全。另外，在前者比后者大的情况下，在合模时，对轴承套筒8施加大的轴向的压力，轴承套筒8可能变形。为了避免这样的不妥善情况，精度良好地加工金属模及轴承套筒8为佳，但如上所述地使两者的轴向尺寸完全一致是不现实的。
鉴于这一点，在本实施方式中，如图6所示，通过使可动模20的轴部件2、和轴承套筒8的上侧端面8b抵接，将轴承套筒8在轴向上定位，并且，将固定模30中与轴承套筒8的下侧端面8c抵接的面32用弹性部件34形成。由此，能够用弹性部件34吸收金属模20、30、和轴承套筒8的轴向尺寸的误差。即，通过将金属模的抵接面22、32间的轴向尺寸设定为比轴承套筒8的两端面8b、8c间的轴向尺寸略小，能够利用弹性部件34弹性吸收其尺寸误差，能够避免如上所述的不妥善情况。
另外，通常在通过粘接等固定树脂制的部件、和金属制的部件的情况下，与例如粘接固定金属制的部件之间的情况相比，部件间的固定力销。相对于此，通过如上所述地一体地成形金属制的轴承套筒8、和外壳7，能够提高两部件间的固定力。进而，若像本实施方式一样用烧结金属等多孔体形成轴承套筒8，则通过在轴承套筒8的表面空孔部放入树脂材料，发挥锚定效果，能够进一步提高两部件间的固定力。
还有，外壳7除了如上所述地形成为树脂的注射成形品之外，也可以形成为金属材料的注射成形品。在这种情况下，作为应注射的金属材料，可以适当使用镁合金或铝合金等低熔点金属材料。
在这样形成的轴承套筒8及外壳7的一体成形品的内周插入轴部件2后，将第一凸缘部9及第二凸缘部10固定于轴部件2的外周面。第一凸缘部9及第二凸缘部10均通过黄铜等软质金属或其他金属材料、或树脂材料形成为环状，例如用粘接剂固定于轴部件2的外周面2a的规定位置。作为粘接剂，可以使用热固化性粘接剂，在这种情况下，进行相对于轴部件2的凸缘部9、10的定位后，对轴部件2进行加热处理(烘焙)，由此能够将凸缘部9、10可靠地固定于轴部件2。此时，涂敷于轴部件2的粘接剂填充于作为粘接剂积存部的圆周槽2c而固化，由此提高凸缘部9、10的相对于轴部件2的粘接强度。
第一凸缘部9的外周面9a在与外壳7的上端开口部的内周面7a之间形成具有规定的容积的第一密封空间S1，第二凸缘部10的外周面10a在与外壳7的下端开口部的内周面7a之间形成具有规定的容积的第二密封空间S2。在该实施方式中，第一凸缘部9的外周面9a及第二凸缘部10的外周面10a分别形成为朝向轴承装置的外部侧而逐渐扩径的锥面状。因此，两个密封空间S1、S2呈在相互接近的方向上逐渐缩小的锥形状。在轴部件2的旋转时，两个密封空间S1、S2内的润滑流体(例如，润滑油)通过毛细管力产生的引入作用、和旋转时的离心力产生的引力作用，向密封空间变得狭窄的方向被引入。由此，有效防止润滑油从外壳7的内部漏出。为了可靠地防止漏油，可以在外壳7的上侧端面7b和下侧端面7c、第一凸缘部9的上侧端面9c、及第二凸缘部10的下侧端面10c分别形成疏油剂的被膜。
第一及第二密封空间S1、S2具有吸收伴随在外壳7的内部空间中填满的润滑油的温度变化的容积变化量的缓冲功能。在设想的温度变化的范围内，油面时常位于两个密封空间S1、S2内。为了实现其，两个密封空间S1、S2的容积的总和至少设定为比伴随填充于内部空间的润滑油的温度变化的容积变化量大。
在本结构例中，密封空间S1、S2形成于凸缘部9、10，因此，例如与在轴部件2的外周侧形成密封空间的情况相比，能够扩大密封空间S1、S2的容积。即，能够在维持相同的空间容积的状态下，缩短密封空间S1、S2的轴向尺寸，因此，能够缩小流体轴承装置1的轴向尺寸。进而，在本结构例中，用树脂形成形成密封空间S1、S2的外壳7，因此，与例如金属制的外壳相比，高温时的内周面7a的扩径量变大，密封空间S的容积扩大。从而，能够通过该扩大的密封空间，吸收润滑油的热膨胀产生的体积变化，因此，能够缩小密封空间S1、S2的容积，能够进一步缩小流体轴承装置1的轴向尺寸。
若这样结束组装，则在由凸缘部9、10密闭的外壳7的内部空间中，包括轴承套筒8的内部气孔中填满润滑油。
在轴部件2的旋转时，形成于轴承套筒8的内周面8a的径向轴承面A1、A2分别经由径向轴承间隙与轴部件2的外周面2a对置。另外，形成于轴承套筒8的上侧端面8b的推力轴承面B1经由规定的推力轴承间隙与第一凸缘部9的下侧端面9b对置，形成于轴承套筒8的下侧端面8c的推力轴承面B2经由规定的推力轴承间隙与第二凸缘部10的上侧端面10b对置。还有，伴随轴部件2的旋转而在所述径向轴承间隙产生的油膜通过在两个径向轴承面A1、A2分别形成的动压槽8a1、8a2的动压作用，提高其油膜刚性，将轴部件2在径向上非接触支撑为旋转自如。由此，构成将轴部件2在径向非接触支撑为旋转自如的第一径向轴承部R1及第二径向轴承部R2。同时，在所述推力轴承间隙产生的油膜通过在两个推力轴承面B1、B2分别形成的动压槽8b1的动压作用，提高其油膜刚性，将轴部件2在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如。由此，构成将轴部件2在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如的第一推力轴承部T1和第二推力轴承部T2。
以上，对本发明的流体轴承装置的第一实施方式中的第一结构例详细地进行了说明，但本发明不限定适用于上述结构例。以下，对能够适用本发明的其他结构例进行说明，但在以下的说明中，对于结构、作用与第一结构例基本上相同的部位及部件，标注相同的参照符号，省略重复说明。
图7表示本发明的流体轴承装置的第一实施方式中第二结构例。在图7所示的流体轴承装置1中，设置有被覆轴承套筒8的上侧端面8b及下侧端面8c的被覆部71及72。该被覆部71及72是将轴承套筒8作为嵌入部件与外壳7一体地用树脂注射成形的。还有，在注射成形时，轴承套筒8通过用金属模从轴向两侧夹持其两端内周圆上设置的倒角部8e、8f而进行定位(省略图示)。在被覆部71的上侧端面71a、和第一凸缘部9的下侧端面9b之间形成第一推力轴承部T1的推力轴承间隙，在被覆部72的下侧端面72a和第二凸缘部10的上侧端面10b之间形成第二推力轴承部T2的轴承间隙。在本结构例中，在被覆部71的上侧端面71a形成与图4所示的结构相同的动压槽，该动压槽形成区域成为推力轴承面B1。另外，在被覆部72的下侧端面72a形成与图5所示的结构相同的动压槽，该动压槽形成区域成为推力轴承面B2。
这样，在本结构例中，用树脂形成推力轴承面B1、B2，因此，能够简单且以低成本高精度化推力轴承面B1及B2。另外，即使在由于制造误差等，导致每个制品的轴承套筒8的轴向尺寸发生不均的情况下，也能够通过被覆部71及72吸收该不均。从而，能够确保高精度的推力轴承间隙，能够缓和轴承套筒8的加工精度，从而实现低成本化。
另外，通过设置被覆部71、72，限制轴承套筒8的轴向的移动，因此，能够防止在向流体轴承装置1施加冲击负荷等时，轴承套筒8相对于外壳7在轴向上偏离。在本实施方式中，通过将轴承套筒8作为嵌入部件的注射成形，一体地形成被覆部71及72与外壳7，因此，进一步可靠地进行如上所述的利用被覆部71及72的轴承套筒8的轴向的固定。
进而，在被覆部71的推力轴承面B1及被覆部72的推力轴承面B2形成的动压槽可以与外壳7及被覆部71、72的注射成形的同时进行。具体来说，若在成形金属模中与被覆部71的上侧端面71a及被覆部72的下侧端面72a的动压槽形成预定区域的部位形成对应于动压槽形状的模部，则与外壳7的注射成形的同时形成动压槽。由此，与通过机械加工等在金属材料形成动压槽的情况相比，能够容易且精度良好地形成动压槽。
进而，通过用树脂形成推力轴承面B1、B2，与将推力轴承面用烧结金属形成的情况相比，得到优越的耐磨损性。由此，在流体轴承装置1的起动、停止时等低速旋转时，能够抑制与经由推力轴承间隙对置的凸缘部9、10的端面的滑动移动接触引起的磨损。
另外，轴承套筒8及被覆部71、72形成为烧结金属和树脂的复合结构，因此，例如，与这些全部由树脂形成的情况相比，能够抑制与轴部件2的线膨胀系数之差。从而，能够抑制伴随温度变化的热膨胀或热收缩引起的各轴承间隙的间隙宽度。由此，即使轴承装置的使用环境温度变化，也能够维持优越的轴承性能。
还有，在上述流体轴承装置中，在轴承内有时发生局部的负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生，降低轴承性能。所述不妥善情况可以通过设置连通轴承套筒8的两端面的连通孔，确保轴承内部的润滑流体的循环流路来消除。
该连通孔有时例如通过在轴承套筒8的外周面8d设置一条或多条向两端面8b及8c开口的轴向槽8d1而形成。但是，若将具有轴向槽8d1的轴承套筒8作为嵌入部件注射成形外壳7，则用注射材料(在此为树脂)填埋轴向槽8d1。
这样的不妥善情况可以通过在轴承套筒8的外周面露出轴向槽来避免。例如，在图8所示的流体轴承装置1中，在外周面具有轴向槽8d1的轴承套筒8外插中间套筒13，用该中间套筒13和轴向槽8d1形成连通孔12。若将该轴承套筒8及中间套筒13作为嵌入部件注射成形，则用金属模将连通孔12的两端开口部封口，因此，树脂不会填埋连通孔12。还有，将轴承套筒8的外周面设为圆筒面，在中间套筒13的内周面设置轴向槽也可。
或者，通过在轴承套筒8的内部设置连通孔12，能够防止树脂填埋连通孔12的情况。
另外，为了避免上述不妥善情况，也可以通过在轴承套筒8的外周面设置轴向槽8d1，在轴向槽8d1嵌入对应于该轴向槽8d1的形状的成形销，在该状态下注射成形来防止树脂进入。这样的成形销与外壳7的成形金属模一体地设置也可，设置为独立体也可。
还有，在如上所述地设置连通孔12的情况下，例如通过将径向轴承面A1的动压槽8a1形成为在轴向上非对称形状，还能够使填满于轴承内部的润滑油强制循环(省略图示)。
在进行了以上说明的流体轴承装置1中，将凸缘部设置于轴部件2的轴向两处，但凸缘部仅设置于轴向的一处也可。
另外，在以上所示的流体轴承装置1的结构例中，作为用于利用动压轴承构成径向轴承部R1、R2或推力轴承部T1、T2的动压产生部，采用人字形状或螺旋形状的动压槽，但动压产生部的形状不限于此。例如，也可以通过所谓的圆弧轴承、不仅轴承、或锥轴承构成径向轴承部R1、R2的一方或两者，另外，也可以通过所谓的不仅轴承或波型轴承构成推力轴承部T1、T2的一方或两者。进而，也可以通过不具有动压产生部的所谓的正圆轴承构成径向轴承部R1、R2的任一方或两者，另外，也可以通过接触支撑轴部件2的一端的所谓的枢轴承构成推力轴承部。
另外，在以上的说明中，作为填满于流体轴承装置1的内部的润滑流体，示出了润滑油，但除此之外，也可以使用在各轴承间隙能够产生动压作用的流体，例如，空气等气体或磁性流体等具有流动性的润滑剂、或润滑油脂等。
图9概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的第二结构例。该主轴马达使用于HDD等盘驱动装置，具备：将轴部件102非接触支撑为旋转自如的流体轴承装置101；装配于轴部件102的转子(盘毂)103；例如经由径向的缝隙对置的定子线圈104及转子磁铁105。定子线圈104安装于托架106的外周，转子磁铁105安装于盘毂103的内周。流体轴承装置101的外壳107装配于托架106的内周。在盘毂103保持一片或多片磁盘等盘D。若向定子线圈104通电，则转子磁铁105通过定子线圈104和转子磁铁105之间的电磁力而旋转，由此，盘毂103及轴部件102成一体旋转。
图10表示图9所示的主轴马达上嵌入的流体轴承装置101，表示本发明的流体轴承装置的第二实施方式的第一结构例。该流体轴承装置101作为主要构成要件具备：旋转侧的轴部件102；固定侧的外壳107；及固定于外壳107的内周的轴承主体108。在图示例中，轴承主体108包括：在轴向上排列而配置的第一轴承套筒181、和第二轴承套筒182。还有，为了便于以下的说明，将轴部件102的端部从外壳107的开口部突出的一侧作为上侧，将其轴向相反侧作为下侧而进行说明。
轴部件102形成为不锈钢等金属材料、或金属和树脂的混合结构。轴部件102在整体上呈大致相同直径的轴状，在其中间部分形成有比其他部位略销的直径的避让部102b。轴部件102的外周面102a中第一及第二凸缘部109、110的固定位置形成有凹部，例如圆周槽102c。
构成轴承主体108的轴承套筒181、182均通过烧结金属构成的多孔体、尤其以铜为主成分的烧结金属的多孔体形成为圆筒状。图示的轴承套筒181、182形成为在轴向上相同的长度。也可以用黄铜等软质金属形成轴承套筒181、182的一方或两者。
在轴承主体108中配置于轴向上侧的第一轴承套筒181的内周面181a设置有成为第一径向轴承部R1的径向轴承面A1的区域，在成为该径向轴承面A1的区域形成例如图11(B)所示的人字形状的动压槽181a1作为动压产生部，该动压槽181a1由设置于该槽间的山丘部181a2划分形成。第一轴承套筒181的径向轴承面A1形成于从第二轴承套筒182远离的一侧(上侧)的端部。另外，在轴承主体108中位于下侧的第二轴承套筒182的内周面182a设置有成为轴部件2的径向轴承面A2的区域，在成为该径向轴承面A2的区域形成例如图11(B)所示的人字形状的动压槽182a1作为动压产生部，该动压槽182a1由设置于各槽间的山丘部182a2划分形成。第二轴承套筒182的径向轴承面A2形成于从第一轴承套筒181远离的一侧(下侧)的端部。
还有，在图示例中，将各动压槽181a1、182a1形成为相对于轴向中心对称的形状，但例如，通过将上侧动压槽181a1中相对于轴向中心的上侧区域的槽的轴向宽度形成为比下侧区域的槽长，还能够在轴部件102的旋转时，向润滑油赋予朝向轴向下方的压入力(抽吸力)。动压槽181a1、182a1也可以形成于在径向上对置的轴部件102的外周面102a，另外，作为其形状，也可以形成为公知的其他形状，例如，螺旋形状等。
在第一轴承套筒181的上侧端面181b的一部分或全部环状区域形成有第一推力轴承部T1的推力轴承面B1，在该推力轴承面B1例如图11(A)所示，形成有螺旋形状的动压槽181b1。另外，在第二轴承套筒182的下侧端面182c的一部分或全部环状区域形成有第二推力轴承部T2的推力轴承面B2，在该推力轴承面B2例如图11(C)所示，形成有螺旋形状的动压槽182c1。形成于推力轴承面B1、B2的动压槽181b1、182c1的一方或两者也可以形成于在轴向上对置的第一凸缘部109的下侧端面109b、第二凸缘部110的上侧端面110b，另外，作为其形状，也可以形成为公知的其他形状、例如，人字形状。
外壳107形成为两端开口的大致圆筒状，其内周面107a为相同直径，形成为笔直的圆筒面。外壳107的外周面通过压入、粘接、或压入粘接等方法固定于图9所示的托架106的内周面。
该外壳107例如通过在内周压入固定销，将同轴配置了两个径向轴承面A1、A2(山丘部181a2、182a2)的第一、第二轴承套筒181、182(轴承主体108)之前嵌入部件而注射成形。作为注射材料，除了铝合金或镁合金等低熔点金属材料之外，可以使用树脂材料。在本结构例中使用树脂材料来注射成形，作为基质树脂，只要是能够注射成形，就不特别限定，例如，不仅可以使用液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶性树脂，还可以使用聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)等非晶性树脂。根据要求特征，在基质树脂中配合一种或两种以上加强材料或导电材料、及润滑材料等各种填充材料。
第一凸缘部109及第二凸缘部110均通过黄铜等软质金属材料或其他金属材料、或树脂材料形成为环状，例如，粘接固定于轴部件102的外周面102a。在粘接固定时，涂敷于轴部件102的粘接剂填充于作为粘接剂积存部的圆周槽102c而固化，由此，提高凸缘部109、110的相对于轴部件102的粘接强度。
第一凸缘部109的外周面109a在与外壳107的上端开口侧的内周面107a之间形成规定容积的第一密封空间S1，另外，第二凸缘部110的外周面110a在与外壳107的下端开口侧的内周面107a之间形成规定容积的第二密封空间S2。在图示例中，第一凸缘部109的外周面109a及第二凸缘部110的外周面110a分别形成为朝向轴承装置的外部侧逐渐缩径的锥面状。因此，两个密封空间S1、S2呈在相互接近的方向(外壳107的内部方向)上逐渐缩径的锥形状。在轴部件102的旋转时，两个密封空间S1、S2内的润滑流体(例如，润滑油)通过毛细管力产生的引入作用、和旋转时的离心力产生的引力作用，向密封空间变得狭窄的方向(外壳107的内部方向)被引入。由此，有效防止润滑油从外壳107的内部漏出。为了可靠地防止漏油，可以在外壳107的上下端面、第一凸缘部109的上侧端面109c、及第二凸缘部110的下侧端面110c分别形成由疏油剂构成的被膜(省略图示)。
第一及第二密封空间S1、S2具有吸收伴随在外壳107的内部空间中填满的润滑油的温度变化的容积变化量的缓冲功能。在设想的温度变化的范围内，油面时常位于两个密封空间S1、S2内。为了实现其，两个密封空间S1、S2的容积的总和至少设定为比伴随填充于内部空间的润滑油的温度变化的容积变化量大。
由上述结构构成的流体轴承装置101的组装例如如下所述地进行。
在一体地成形的外壳107及轴承主体108中轴承主体108的内周插入轴部件102后，以轴承主体108的方式将第一凸缘部109及第二凸缘部110以确保规定的轴承间隙的状态粘接固定于轴部件102的圆周槽102c的外周。若这样完成流体轴承装置101的组装，则在由两个凸缘部109、110密闭的外壳107的内部空间中，包括两个轴承套筒181、182的内部气孔也填满润滑油。
在上述结构的流体轴承装置101中，若轴部件102旋转，则第一轴承套筒181的内周面181a的径向轴承面A1、及第二轴承套筒182的径向轴承面A2分别经由径向轴承间隙与轴部件102的外周面102a对置。还有，伴随轴部件102的旋转而在所述径向轴承间隙产生的润滑油膜通过在两个径向轴承面分别形成的动压槽181a1、182a1的动压作用而提高其油膜刚性，将轴部件102在径向上非接触支撑为旋转自如。由此，在轴向上间隔而形成将轴部件102在径向上非接触支撑为旋转自如的第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2。
另外，若轴部件102旋转，则成为第一轴承套筒181的上侧端面181b的推力轴承面B1的区域经由规定的推力轴承间隙与第一凸缘部109的下侧端面109b对置，另外，成为第二轴承套筒182的下侧端面182c的推力轴承面B2的区域经由规定的推力轴承间隙与第二凸缘部110的上侧端面110b对置。还有，伴随轴部件102的旋转而在各推力轴承间隙产生的润滑油膜通过在推力轴承面B1、B2分别形成的动压槽181b1、182c1的动压作用而提高其油膜刚性，将轴部件102在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如。由此，构成将轴部件102在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如的第一推力轴承部T1和第二推力轴承部T2。
在以上说明的流体轴承装置101中，外壳107将轴承主体108作为嵌入部件而注射成形。若为嵌入成形，则由多个轴承套筒181、182构成轴承主体108，即使在难以确保期望的组装精度的情况下，也仅通过提高模精度，就可以提高各轴承套筒181、182间的组装精度、以及相对于外壳107的轴承主体108的组装精度。尤其，外壳107的两端开口，因此，能够从轴向两端侧夹持作为嵌入部件的轴承主体108，能够更正确地进行定位。另外，能够通过一个工序来进行外壳107的成形、及外壳107和轴承主体108的组装，因此，能够实现制造成本的低廉化。
另外，若将轴承主体108作为嵌入部件注射成形外壳107，则与将轴承主体108通过粘接、压入等方法组装于外壳107的情况相比，能够容易地提高外壳107和轴承主体108间的结合力。尤其，若将构成轴承主体108的第一及第二轴承套筒181、182作为烧结金属制，则注射材料进入轴承套筒181、182的表面空孔，因此，能够通过所谓的锚定效果来进一步提高两者间的结合力。
另外，省略图示，但为了实现进一步的低成本化，也可以将托架106与外壳107一体地注射成形。
另外，在图10所示的结构中，与在轴部件的一端设置的凸缘部的两端侧形成推力轴承部的结构(例如，参照专利文献1)相比，能够增大推力轴承部的轴向间隔距离，因此，能够提高力矩刚性。
还有，在以上的说明中，例示了在从第二轴承套筒182远离的一侧(上侧)的端部形成了第一轴承套筒181的径向轴承面A1，另外，在从第一轴承套筒181远离的一侧(下侧)的端部形成了第二轴承套筒182的径向轴承面A2的情况，但在这种情况下，轴承套筒的内径尺寸在上侧区域和下侧区域不相同，因此，有时难以确保各自的轴承套筒的上下端面间、及两个轴承套筒间的同轴度。在这种情况下，例如图12所示，通过将与径向轴承面A1、A2(划分动压槽的山丘部181a2、182a2)大致相同直径的凸部181a3、182a3分别设置于从径向轴承面在轴向上远离的区域，能够消除上述问题。此时，为了转矩提高，优选凸部181a3、182a3形成为图示例之类的不具有动压产生功能的带状等。还有，在图示例中，示出了凸部形成于两个轴承套筒181、182的情况，但凸部仅设置于任一方的轴承套筒也可。
还有，如上述结构例一样，第一及第二轴承套筒181、182的轴向长度相同的情况下，两者的外观上的差异少，因此，在注射成形外壳107时，作业人员可能将两个套筒的上下倒置而嵌入。因此，省略图示，但为了防止这种人为的错误，也可以使第一轴承套筒181和第二轴承套筒182的轴向长度不相同。
以上，对本发明的流体轴承装置的第二实施方式中的第一结构例详细地进行了说明，但本发明不限定适用于上述结构例。以下，对其他结构例进行说明，但在以下的说明中，对于结构、作用与第一结构例基本上相同的部位及部件，标注相同的参照符号，省略重复说明。
图13表示第二实施方式的流体轴承装置101的第二结构例。该流体轴承装置101主要在被覆第一轴承套筒181的上侧端面181b及第二轴承套筒182的下侧端面182c的被覆部171、172与外壳7一体地形成这一点上与图10所示的流体轴承装置的结构不相同。在本结构例中，在被覆部171的上侧端面171a、和第一凸缘部109的下侧端面109b之间设置有第一推力轴承部T1，在下侧端面172b、和第二凸缘部110的上侧端面110b之间设置有第二推力轴承部T2。
在上述结构的流体轴承装置101中，被覆部171、172将轴承主体108作为嵌入部件而与外壳107一体地注射成形。在该结构中，即使各轴承套筒181、182的轴向尺寸存在不均，也能够通过被覆部171、172吸收所述不均，能够进一步容易地得到高精度的组装品。换而言之，各轴承套筒181、182的成形精度(尤其，轴向尺寸)某种程度上粗略，也不会成为问题，由此还能够实现低成本化。
另外，被覆部171、172还作为轴承主体108的轴向上的防脱落发挥功能，因此，容易且以低成本得到结合强度进一步优越的组装品。
还有，在上述流体轴承装置101中，有时在填满轴承内部的润滑油局部产生负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生。所述不妥善情况可以通过设置连通轴承主体108的两端面间的连通孔，在轴承内部确保润滑油的循环流路来消除。
这种连通孔例如可以通过将设置有轴向的槽的轴承主体组装于外壳而形成，但在像本申请一样，将轴承主体108作为嵌入部件注射成形外壳107的情况下，注射材料进入轴向槽，导致填埋槽。所述情况例如可以通过在轴向槽插入与成形模成一体或独立体的销的状态下，注射成形外壳，在成形后拔出销来避免。然而，连通孔112通常设定为几百μm左右的微小的孔径，因此，在拔出时，销容易折断，尤其，在长条化轴承主体108的全长的上述结构中，其可能性变高。为了避免所述情况，还考虑扩大连通孔径，但有时在轴承主体108的上侧端面181b、182c形成图11所示的动压槽，若扩大连通孔径，则轴承面积变窄，可能导致轴承刚性降低。
图14表示设置有连通轴承主体108的两端面间的连通孔112的流体轴承装置101的一例，表示本申请的第二实施方式的流体轴承装置101的第三结构例。在图14所示的流体轴承装置101中，鉴于形成连通孔112时的上述问题，在外壳117中成为轴承主体108的固定部的轴向区域设置比其他部位向内径侧突出的小径部117a，在该小径部117a设置连通孔112。该小径部117a是与推力轴承部T1、T2无关的部位，因此，能够比较自由地设定连通孔径。还有，在图示例中，将连通孔112形成为在轴向全长上相同直径，但也可以为在轴向上不相同的直径。
另外，上述连通孔形成时的问题可以通过将轴向槽露出在轴承主体108的外周面、即向型腔的开放面即可避免，图15中示出其具体的对策品的一例。在图15所示的流体轴承装置101中，在外周面181d、182d具有轴向槽181d1、182d1的轴承套筒181、182的外周外插中间套筒113，通过该中间套筒113和轴向槽形成连通孔112。若将该附件之前嵌入部件来注射成形，则连通孔112的两端开口部被金属模封口，因此，连通孔112不被注射材料填埋。还有，轴向槽设置于中间套筒113的内周面也可。
在以上的说明中，通过在轴向上排列的两个轴承套筒181、182构成轴承主体108，但例如图6所示，也可以在两个轴承套筒181、182之间插入安装套筒状间隔物部件183，构成轴承主体108。在这种情况下，若通过黄铜等软质金属材料或其他金属材料、树脂材料等与烧结金属(多孔体)不同的非多孔体形成间隔物部件183，则能够减少不浸渗间隔物部件183也可的量程度的润滑油量，缩小密封空间S1、S2的轴向宽度，能够将流体轴承装置101在轴向上紧凑化。当然，也可以将该结构采用于图13～图15所示的流体轴承装置101。
在以上的说明中，作为径向轴承部R1、R2及推力轴承部T1、T2，示出了通过人字形状或螺旋形状等动压槽产生润滑油的动压作用的结构，但本发明不限定于此。
例如，省略图示，但径向轴承部R1、R2的一方或两者例如也可以采用在成为径向轴承面的区域以圆周方向等间隔设置有多个轴向槽的、所谓的步进轴承、或在成为径向轴承面的区域设置有多个圆弧面的、所谓的多圆弧轴承。另外，推力轴承部T1、T2的一方或两者例如也可以采用在成为推力轴承面的区域以圆周方向规定间隔设置有多个径向槽的、所谓的步进轴承、所谓的波型轴承(步进型成为波型的轴承)等。
另外，在以上的说明中，例示了通过动压轴承构成第一径向轴承部R1及第二径向轴承部R2两者的方式，但也可以通过正圆轴承构成第一径向轴承部R1及第二径向轴承部R2的一方或两者。另外，推力轴承部也可以通过将轴部件的一端接触支撑的所谓的枢轴承来构成。
另外，在以上的说明中，对通过在轴向的两处配置了轴承套筒181、182、或轴承套筒181、182及间隔物部件183构成轴承主体108的情况进行了说明，但也可以在轴向的三处以上配置轴承套筒，构成轴承主体108。
另外，在以上的说明中，作为应填满于流体轴承装置101的内部的润滑流体，例示了润滑油，但除此之外，也可以使用空气等流体、或磁性流体等具有流动性的润滑剂、或润滑油脂等。
在以上中，例示了在盘装置用主轴马达嵌入流体轴承装置而使用的方式，但具有本发明的结构的流体轴承装置除了设备信息用主轴马达以外，也可以优选使用于要求高的力矩刚性的马达、例如风机马达。
图17概念性表示本发明的流体轴承装置、尤其嵌入图10所示的流体轴承装置101的风机马达，其中经由径向(半径方向)的缝隙使定子线圈104及转子磁铁105对置的所谓的径向缝隙型风机马达的一例。图示例的马达主要在轴部件102的上端外周固定的转子133的外周面具有叶片这一点、及托架136作为收容马达的各构成部件的外壳发挥功能这一点上与图9所示的主轴马达的结构不相同。还有，其他构成部件与图9所示的马达的各构成部件的功能、作用相同，因此，标注共同的参照符号，省略重复说明。
图1以概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的一结构例。该设备信息用主轴马达使用于HDD等的盘驱动装置，具备：流体轴承装置1；安装于流体轴承装置1的轴部件2的转子(盘毂)3；例如，经由径向的缝隙对置的定子线圈4及转子磁铁5；和托架6。定子线圈4安装于托架6的外周，转子磁铁5安装于盘毂3的内周。盘毂3在其外周保持一片或多片磁盘等盘D。若向定子线圈4通电，则转子磁铁5通过定子线圈4和转子磁铁5之间产生的电磁力而旋转，伴随于此，盘毂3、及轴部件2成一体旋转。
图2详细示出了图1所示的主轴马达上嵌入流体轴承装置1的结构，表示本发明的流体轴承装置的第一实施方式的第一结构例。该流体轴承装置1作为主要构成要件具备：轴部件2；设置于轴部件2的凸缘部；在内周插入轴部件2的轴承套筒8；在内周固定轴承套筒8的外壳7。在图示例的方式中，作为凸缘部，第一凸缘部9及第二凸缘部10配置于轴承套筒8的两端开口部。还有，以下，为了便于说明，将轴部件2的端部从外壳7的开口部突出的一侧称为上侧，将其轴向相反侧称为下侧而进行说明。
在轴承套筒8的内周面8a、和轴部件2的外周面2a之间，在轴向上间隔而设置有第一径向轴承部R1、和第二径向轴承部R2。另外，在轴承套筒8的上侧端面8b、和第一凸缘部9的下侧端面9b之间设置有第一推力轴承部T1，在轴承套筒8的下侧端面8c、和第二凸缘部10的上侧端面10b之间设置有第二推力轴承部T2。
轴部件2由不锈钢等金属材料形成，或形成为金属和树脂的混合结构。轴部件2在整体上呈大致同径的轴状，在其中间部分形成有比其他部位略为小径地形成的避让部2b。在轴部件2的外周面2a中第一及第二凸缘部9、10的固定位置形成有凹部，例如圆周槽2c。
轴承套筒8例如由烧结金属构成的多孔体，尤其以铜为主成分的烧结金属的多孔体形成为圆筒状。还有，轴承套筒8也可以由烧结金属以外的黄铜等软质金属材料形成。
在轴承套筒8的内周面8a，在轴向上间隔而设置有成为第一径向轴承部R1的径向轴承面A1及第二径向轴承部R2的径向轴承面A2的上下两个区域，在该两个区域，例如，分别形成有图3所示的人字形状的动压槽8a1、8a2。还有，径向轴承面A1及径向轴承面A2也可以设置于在径向上对置的轴部件2的外周面2a，另外，作为形成于径向轴承面的动压槽形状，也可以采用螺旋形状等公知的其他形状。
在轴承套筒8的上侧端面8b的一部分或全部环状区域设置有成为第一推力轴承部T1的推力轴承面B1的区域，在该区域例如形成有图4所示的螺旋形状的动压槽8b1。另外，在轴承套筒8的下侧端面8c的一部分或全部环状区域设置有成为第二推力轴承部T2的推力轴承面B2的区域，在该区域例如形成有图5所示的螺旋形状的动压槽8c1。还有，推力轴承面B1及B2的一方或两者也可以分别设置于在轴向上对置的第一凸缘部9的下侧端面9b、第二凸缘部10的上侧端面10b，另外，作为应形成于推力轴承面的动压槽形状，也而可以采用人字形状等公知的其他形状。
外壳7形成为两端开口的大致圆筒状，其内周面7a成为相同直径且笔直的圆筒面。在图1所示的托架6的内周面通过压入、粘接、或压入粘接等方法固定外壳7的外周面。
外壳7将轴承套筒8作为嵌入部件注射成形，在本实施方式中形成为树脂的注射成形品。图6表示外壳7的成形工序。在此使用的金属模包括：具有大致圆筒状轴部21的可动模20；具有浇口41的固定模30。在合模时，即，在可动模20的端面25和固定模30的端面35抵接的状态下，通过可动模20和固定模30形成型腔40。在该合模时，轴承套筒8的内周面8a与轴部21嵌合，并且，其两端面8b、8c被可动模20及固定模30夹持，由此进行定位。在该状态下，从浇口41向型腔40内注射树脂材料，外壳7与轴承套筒8形成为一体。
这样，通过外壳7将轴承套筒8作为嵌入部件而注射成形，利用一个工序完成外壳7的成形工序、及外壳7和轴承套筒8的组装工序，因此，制造简单化。
另外，外壳7的轴向两端开口，因此，在外壳7的注射成形时，能够利用金属模20、30从轴向两侧夹持成为嵌入部件的轴承套筒8，因此，能够在型腔40内将轴承套筒8在轴向上可靠地定位。由此，若精度良好地加工金属模20、30，则精度良好地固定外壳7和轴承套筒8。
在上述合模时，轴承套筒8的两端面8b、8c之间的轴向尺寸、和与两端面8b、8c抵接的金属模的抵接面22、32之间的轴向尺寸不一致的情况下，发生以下的不妥善情况。例如，前者比后者小的情况下，在轴承套筒8、和金属模之间产生轴向的间隙，导致轴承套筒8的定位不完全。另外，在前者比后者大的情况下，在合模时，对轴承套筒8施加大的轴向的压力，轴承套筒8可能变形。为了避免这样的不妥善情况，精度良好地加工金属模及轴承套筒8为佳，但如上所述地使两者的轴向尺寸完全一致是不现实的。
鉴于这一点，在本实施方式中，如图6所示，通过使可动模20的轴部件2、和轴承套筒8的上侧端面8b抵接，将轴承套筒8在轴向上定位，并且，将固定模30中与轴承套筒8的下侧端面8c抵接的面32用弹性部件34形成。由此，能够用弹性部件34吸收金属模20、30、和轴承套筒8的轴向尺寸的误差。即，通过将金属模的抵接面22、32间的轴向尺寸设定为比轴承套筒8的两端面8b、8c间的轴向尺寸略小，能够利用弹性部件34弹性吸收其尺寸误差，能够避免如上所述的不妥善情况。
另外，通常在通过粘接等固定树脂制的部件、和金属制的部件的情况下，与例如粘接固定金属制的部件之间的情况相比，部件间的固定力销。相对于此，通过如上所述地一体地成形金属制的轴承套筒8、和外壳7，能够提高两部件间的固定力。进而，若像本实施方式一样用烧结金属等多孔体形成轴承套筒8，则通过在轴承套筒8的表面空孔部放入树脂材料，发挥锚定效果，能够进一步提高两部件间的固定力。
还有，外壳7除了如上所述地形成为树脂的注射成形品之外，也可以形成为金属材料的注射成形品。在这种情况下，作为应注射的金属材料，可以适当使用镁合金或铝合金等低熔点金属材料。
在这样形成的轴承套筒8及外壳7的一体成形品的内周插入轴部件2后，将第一凸缘部9及第二凸缘部10固定于轴部件2的外周面。第一凸缘部9及第二凸缘部10均通过黄铜等软质金属或其他金属材料、或树脂材料形成为环状，例如用粘接剂固定于轴部件2的外周面2a的规定位置。作为粘接剂，可以使用热固化性粘接剂，在这种情况下，进行相对于轴部件2的凸缘部9、10的定位后，对轴部件2进行加热处理(烘焙)，由此能够将凸缘部9、10可靠地固定于轴部件2。此时，涂敷于轴部件2的粘接剂填充于作为粘接剂积存部的圆周槽2c而固化，由此提高凸缘部9、10的相对于轴部件2的粘接强度。
第一凸缘部9的外周面9a在与外壳7的上端开口部的内周面7a之间形成具有规定的容积的第一密封空间S1，第二凸缘部10的外周面10a在与外壳7的下端开口部的内周面7a之间形成具有规定的容积的第二密封空间S2。在该实施方式中，第一凸缘部9的外周面9a及第二凸缘部10的外周面10a分别形成为朝向轴承装置的外部侧而逐渐扩径的锥面状。因此，两个密封空间S1、S2呈在相互接近的方向上逐渐缩小的锥形状。在轴部件2的旋转时，两个密封空间S1、S2内的润滑流体(例如，润滑油)通过毛细管力产生的引入作用、和旋转时的离心力产生的引力作用，向密封空间变得狭窄的方向被引入。由此，有效防止润滑油从外壳7的内部漏出。为了可靠地防止漏油，可以在外壳7的上侧端面7b和下侧端面7c、第一凸缘部9的上侧端面9c、及第二凸缘部10的下侧端面10c分别形成疏油剂的被膜。
第一及第二密封空间S1、S2具有吸收伴随在外壳7的内部空间中填满的润滑油的温度变化的容积变化量的缓冲功能。在设想的温度变化的范围内，油面时常位于两个密封空间S1、S2内。为了实现其，两个密封空间S1、S2的容积的总和至少设定为比伴随填充于内部空间的润滑油的温度变化的容积变化量大。
在本结构例中，密封空间S1、S2形成于凸缘部9、10，因此，例如与在轴部件2的外周侧形成密封空间的情况相比，能够扩大密封空间S1、S2的容积。即，能够在维持相同的空间容积的状态下，缩短密封空间S1、S2的轴向尺寸，因此，能够缩小流体轴承装置1的轴向尺寸。进而，在本结构例中，用树脂形成形成密封空间S1、S2的外壳7，因此，与例如金属制的外壳相比，高温时的内周面7a的扩径量变大，密封空间S的容积扩大。从而，能够通过该扩大的密封空间，吸收润滑油的热膨胀产生的体积变化，因此，能够缩小密封空间S1、S2的容积，能够进一步缩小流体轴承装置1的轴向尺寸。
若这样结束组装，则在由凸缘部9、10密闭的外壳7的内部空间中，包括轴承套筒8的内部气孔中填满润滑油。
在轴部件2的旋转时，形成于轴承套筒8的内周面8a的径向轴承面A1、A2分别经由径向轴承间隙与轴部件2的外周面2a对置。另外，形成于轴承套筒8的上侧端面8b的推力轴承面B1经由规定的推力轴承间隙与第一凸缘部9的下侧端面9b对置，形成于轴承套筒8的下侧端面8c的推力轴承面B2经由规定的推力轴承间隙与第二凸缘部10的上侧端面10b对置。还有，伴随轴部件2的旋转而在所述径向轴承间隙产生的油膜通过在两个径向轴承面A1、A2分别形成的动压槽8a1、8a2的动压作用，提高其油膜刚性，将轴部件2在径向上非接触支撑为旋转自如。由此，构成将轴部件2在径向非接触支撑为旋转自如的第一径向轴承部R1及第二径向轴承部R2。同时，在所述推力轴承间隙产生的油膜通过在两个推力轴承面B1、B2分别形成的动压槽8b1的动压作用，提高其油膜刚性，将轴部件2在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如。由此，构成将轴部件2在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如的第一推力轴承部T1和第二推力轴承部T2。
以上，对本发明的流体轴承装置的第一实施方式中的第一结构例详细地进行了说明，但本发明不限定适用于上述结构例。以下，对能够适用本发明的其他结构例进行说明，但在以下的说明中，对于结构、作用与第一结构例基本上相同的部位及部件，标注相同的参照符号，省略重复说明。
图7表示本发明的流体轴承装置的第一实施方式中第二结构例。在图7所示的流体轴承装置1中，设置有被覆轴承套筒8的上侧端面8b及下侧端面8c的被覆部71及72。该被覆部71及72是将轴承套筒8作为嵌入部件与外壳7一体地用树脂注射成形的。还有，在注射成形时，轴承套筒8通过用金属模从轴向两侧夹持其两端内周圆上设置的倒角部8e、8f而进行定位(省略图示)。在被覆部71的上侧端面71a、和第一凸缘部9的下侧端面9b之间形成第一推力轴承部T1的推力轴承间隙，在被覆部72的下侧端面72a和第二凸缘部10的上侧端面10b之间形成第二推力轴承部T2的轴承间隙。在本结构例中，在被覆部71的上侧端面71a形成与图4所示的结构相同的动压槽，该动压槽形成区域成为推力轴承面B1。另外，在被覆部72的下侧端面72a形成与图5所示的结构相同的动压槽，该动压槽形成区域成为推力轴承面B2。
这样，在本结构例中，用树脂形成推力轴承面B1、B2，因此，能够简单且以低成本高精度化推力轴承面B1及B2。另外，即使在由于制造误差等，导致每个制品的轴承套筒8的轴向尺寸发生不均的情况下，也能够通过被覆部71及72吸收该不均。从而，能够确保高精度的推力轴承间隙，能够缓和轴承套筒8的加工精度，从而实现低成本化。
另外，通过设置被覆部71、72，限制轴承套筒8的轴向的移动，因此，能够防止在向流体轴承装置1施加冲击负荷等时，轴承套筒8相对于外壳7在轴向上偏离。在本实施方式中，通过将轴承套筒8作为嵌入部件的注射成形，一体地形成被覆部71及72与外壳7，因此，进一步可靠地进行如上所述的利用被覆部71及72的轴承套筒8的轴向的固定。
进而，在被覆部71的推力轴承面B1及被覆部72的推力轴承面B2形成的动压槽可以与外壳7及被覆部71、72的注射成形的同时进行。具体来说，若在成形金属模中与被覆部71的上侧端面71a及被覆部72的下侧端面72a的动压槽形成预定区域的部位形成对应于动压槽形状的模部，则与外壳7的注射成形的同时形成动压槽。由此，与通过机械加工等在金属材料形成动压槽的情况相比，能够容易且精度良好地形成动压槽。
进而，通过用树脂形成推力轴承面B1、B2，与将推力轴承面用烧结金属形成的情况相比，得到优越的耐磨损性。由此，在流体轴承装置1的起动、停止时等低速旋转时，能够抑制与经由推力轴承间隙对置的凸缘部9、10的端面的滑动移动接触引起的磨损。
另外，轴承套筒8及被覆部71、72形成为烧结金属和树脂的复合结构，因此，例如，与这些全部由树脂形成的情况相比，能够抑制与轴部件2的线膨胀系数之差。从而，能够抑制伴随温度变化的热膨胀或热收缩引起的各轴承间隙的间隙宽度。由此，即使轴承装置的使用环境温度变化，也能够维持优越的轴承性能。
还有，在上述流体轴承装置中，在轴承内有时发生局部的负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生，降低轴承性能。所述不妥善情况可以通过设置连通轴承套筒8的两端面的连通孔，确保轴承内部的润滑流体的循环流路来消除。
该连通孔有时例如通过在轴承套筒8的外周面8d设置一条或多条向两端面8b及8c开口的轴向槽8d1而形成。但是，若将具有轴向槽8d1的轴承套筒8作为嵌入部件注射成形外壳7，则用注射材料(在此为树脂)填埋轴向槽8d1。
这样的不妥善情况可以通过在轴承套筒8的外周面露出轴向槽来避免。例如，在图8所示的流体轴承装置1中，在外周面具有轴向槽8d1的轴承套筒8外插中间套筒13，用该中间套筒13和轴向槽8d1形成连通孔12。若将该轴承套筒8及中间套筒13作为嵌入部件注射成形，则用金属模将连通孔12的两端开口部封口，因此，树脂不会填埋连通孔12。还有，将轴承套筒8的外周面设为圆筒面，在中间套筒13的内周面设置轴向槽也可。
或者，通过在轴承套筒8的内部设置连通孔12，能够防止树脂填埋连通孔12的情况。
另外，为了避免上述不妥善情况，也可以通过在轴承套筒8的外周面设置轴向槽8d1，在轴向槽8d1嵌入对应于该轴向槽8d1的形状的成形销，在该状态下注射成形来防止树脂进入。这样的成形销与外壳7的成形金属模一体地设置也可，设置为独立体也可。
还有，在如上所述地设置连通孔12的情况下，例如通过将径向轴承面A1的动压槽8a1形成为在轴向上非对称形状，还能够使填满于轴承内部的润滑油强制循环(省略图示)。
在进行了以上说明的流体轴承装置1中，将凸缘部设置于轴部件2的轴向两处，但凸缘部仅设置于轴向的一处也可。
另外，在以上所示的流体轴承装置1的结构例中，作为用于利用动压轴承构成径向轴承部R1、R2或推力轴承部T1、T2的动压产生部，采用人字形状或螺旋形状的动压槽，但动压产生部的形状不限于此。例如，也可以通过所谓的圆弧轴承、不仅轴承、或锥轴承构成径向轴承部R1、R2的一方或两者，另外，也可以通过所谓的不仅轴承或波型轴承构成推力轴承部T1、T2的一方或两者。进而，也可以通过不具有动压产生部的所谓的正圆轴承构成径向轴承部R1、R2的任一方或两者，另外，也可以通过接触支撑轴部件2的一端的所谓的枢轴承构成推力轴承部。
另外，在以上的说明中，作为填满于流体轴承装置1的内部的润滑流体，示出了润滑油，但除此之外，也可以使用在各轴承间隙能够产生动压作用的流体，例如，空气等气体或磁性流体等具有流动性的润滑剂、或润滑油脂等。
图9概念性表示嵌入流体轴承装置的设备信息用主轴马达的第二结构例。该主轴马达使用于HDD等盘驱动装置，具备：将轴部件102非接触支撑为旋转自如的流体轴承装置101；装配于轴部件102的转子(盘毂)103；例如经由径向的缝隙对置的定子线圈104及转子磁铁105。定子线圈104安装于托架106的外周，转子磁铁105安装于盘毂103的内周。流体轴承装置101的外壳107装配于托架106的内周。在盘毂103保持一片或多片磁盘等盘D。若向定子线圈104通电，则转子磁铁105通过定子线圈104和转子磁铁105之间的电磁力而旋转，由此，盘毂103及轴部件102成一体旋转。
图10表示图9所示的主轴马达上嵌入的流体轴承装置101，表示本发明的流体轴承装置的第二实施方式的第一结构例。该流体轴承装置101作为主要构成要件具备：旋转侧的轴部件102；固定侧的外壳107；及固定于外壳107的内周的轴承主体108。在图示例中，轴承主体108包括：在轴向上排列而配置的第一轴承套筒181、和第二轴承套筒182。还有，为了便于以下的说明，将轴部件102的端部从外壳107的开口部突出的一侧作为上侧，将其轴向相反侧作为下侧而进行说明。
轴部件102形成为不锈钢等金属材料、或金属和树脂的混合结构。轴部件102在整体上呈大致相同直径的轴状，在其中间部分形成有比其他部位略销的直径的避让部102b。轴部件102的外周面102a中第一及第二凸缘部109、110的固定位置形成有凹部，例如圆周槽102c。
构成轴承主体108的轴承套筒181、182均通过烧结金属构成的多孔体、尤其以铜为主成分的烧结金属的多孔体形成为圆筒状。图示的轴承套筒181、182形成为在轴向上相同的长度。也可以用黄铜等软质金属形成轴承套筒181、182的一方或两者。
在轴承主体108中配置于轴向上侧的第一轴承套筒181的内周面181a设置有成为第一径向轴承部R1的径向轴承面A1的区域，在成为该径向轴承面A1的区域形成例如图11(B)所示的人字形状的动压槽181a1作为动压产生部，该动压槽181a1由设置于该槽间的山丘部181a2划分形成。第一轴承套筒181的径向轴承面A1形成于从第二轴承套筒182远离的一侧(上侧)的端部。另外，在轴承主体108中位于下侧的第二轴承套筒182的内周面182a设置有成为轴部件2的径向轴承面A2的区域，在成为该径向轴承面A2的区域形成例如图11(B)所示的人字形状的动压槽182a1作为动压产生部，该动压槽182a1由设置于各槽间的山丘部182a2划分形成。第二轴承套筒182的径向轴承面A2形成于从第一轴承套筒181远离的一侧(下侧)的端部。
还有，在图示例中，将各动压槽181a1、182a1形成为相对于轴向中心对称的形状，但例如，通过将上侧动压槽181a1中相对于轴向中心的上侧区域的槽的轴向宽度形成为比下侧区域的槽长，还能够在轴部件102的旋转时，向润滑油赋予朝向轴向下方的压入力(抽吸力)。动压槽181a1、182a1也可以形成于在径向上对置的轴部件102的外周面102a，另外，作为其形状，也可以形成为公知的其他形状，例如，螺旋形状等。
在第一轴承套筒181的上侧端面181b的一部分或全部环状区域形成有第一推力轴承部T1的推力轴承面B1，在该推力轴承面B1例如图11(A)所示，形成有螺旋形状的动压槽181b1。另外，在第二轴承套筒182的下侧端面182c的一部分或全部环状区域形成有第二推力轴承部T2的推力轴承面B2，在该推力轴承面B2例如图11(C)所示，形成有螺旋形状的动压槽182c1。形成于推力轴承面B1、B2的动压槽181b1、182c1的一方或两者也可以形成于在轴向上对置的第一凸缘部109的下侧端面109b、第二凸缘部110的上侧端面110b，另外，作为其形状，也可以形成为公知的其他形状、例如，人字形状。
外壳107形成为两端开口的大致圆筒状，其内周面107a为相同直径，形成为笔直的圆筒面。外壳107的外周面通过压入、粘接、或压入粘接等方法固定于图9所示的托架106的内周面。
该外壳107例如通过在内周压入固定销，将同轴配置了两个径向轴承面A1、A2(山丘部181a2、182a2)的第一、第二轴承套筒181、182(轴承主体108)之前嵌入部件而注射成形。作为注射材料，除了铝合金或镁合金等低熔点金属材料之外，可以使用树脂材料。在本结构例中使用树脂材料来注射成形，作为基质树脂，只要是能够注射成形，就不特别限定，例如，不仅可以使用液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等结晶性树脂，还可以使用聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)等非晶性树脂。根据要求特征，在基质树脂中配合一种或两种以上加强材料或导电材料、及润滑材料等各种填充材料。
第一凸缘部109及第二凸缘部110均通过黄铜等软质金属材料或其他金属材料、或树脂材料形成为环状，例如，粘接固定于轴部件102的外周面102a。在粘接固定时，涂敷于轴部件102的粘接剂填充于作为粘接剂积存部的圆周槽102c而固化，由此，提高凸缘部109、110的相对于轴部件102的粘接强度。
第一凸缘部109的外周面109a在与外壳107的上端开口侧的内周面107a之间形成规定容积的第一密封空间S1，另外，第二凸缘部110的外周面110a在与外壳107的下端开口侧的内周面107a之间形成规定容积的第二密封空间S2。在图示例中，第一凸缘部109的外周面109a及第二凸缘部110的外周面110a分别形成为朝向轴承装置的外部侧逐渐缩径的锥面状。因此，两个密封空间S1、S2呈在相互接近的方向(外壳107的内部方向)上逐渐缩径的锥形状。在轴部件102的旋转时，两个密封空间S1、S2内的润滑流体(例如，润滑油)通过毛细管力产生的引入作用、和旋转时的离心力产生的引力作用，向密封空间变得狭窄的方向(外壳107的内部方向)被引入。由此，有效防止润滑油从外壳107的内部漏出。为了可靠地防止漏油，可以在外壳107的上下端面、第一凸缘部109的上侧端面109c、及第二凸缘部110的下侧端面110c分别形成由疏油剂构成的被膜(省略图示)。
第一及第二密封空间S1、S2具有吸收伴随在外壳107的内部空间中填满的润滑油的温度变化的容积变化量的缓冲功能。在设想的温度变化的范围内，油面时常位于两个密封空间S1、S2内。为了实现其，两个密封空间S1、S2的容积的总和至少设定为比伴随填充于内部空间的润滑油的温度变化的容积变化量大。
由上述结构构成的流体轴承装置101的组装例如如下所述地进行。
在一体地成形的外壳107及轴承主体108中轴承主体108的内周插入轴部件102后，以轴承主体108的方式将第一凸缘部109及第二凸缘部110以确保规定的轴承间隙的状态粘接固定于轴部件102的圆周槽102c的外周。若这样完成流体轴承装置101的组装，则在由两个凸缘部109、110密闭的外壳107的内部空间中，包括两个轴承套筒181、182的内部气孔也填满润滑油。
在上述结构的流体轴承装置101中，若轴部件102旋转，则第一轴承套筒181的内周面181a的径向轴承面A1、及第二轴承套筒182的径向轴承面A2分别经由径向轴承间隙与轴部件102的外周面102a对置。还有，伴随轴部件102的旋转而在所述径向轴承间隙产生的润滑油膜通过在两个径向轴承面分别形成的动压槽181a1、182a1的动压作用而提高其油膜刚性，将轴部件102在径向上非接触支撑为旋转自如。由此，在轴向上间隔而形成将轴部件102在径向上非接触支撑为旋转自如的第一径向轴承部R1和第二径向轴承部R2。
另外，若轴部件102旋转，则成为第一轴承套筒181的上侧端面181b的推力轴承面B1的区域经由规定的推力轴承间隙与第一凸缘部109的下侧端面109b对置，另外，成为第二轴承套筒182的下侧端面182c的推力轴承面B2的区域经由规定的推力轴承间隙与第二凸缘部110的上侧端面110b对置。还有，伴随轴部件102的旋转而在各推力轴承间隙产生的润滑油膜通过在推力轴承面B1、B2分别形成的动压槽181b1、182c1的动压作用而提高其油膜刚性，将轴部件102在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如。由此，构成将轴部件102在两个推力方向上非接触支撑为旋转自如的第一推力轴承部T1和第二推力轴承部T2。
在以上说明的流体轴承装置101中，外壳107将轴承主体108作为嵌入部件而注射成形。若为嵌入成形，则由多个轴承套筒181、182构成轴承主体108，即使在难以确保期望的组装精度的情况下，也仅通过提高模精度，就可以提高各轴承套筒181、182间的组装精度、以及相对于外壳107的轴承主体108的组装精度。尤其，外壳107的两端开口，因此，能够从轴向两端侧夹持作为嵌入部件的轴承主体108，能够更正确地进行定位。另外，能够通过一个工序来进行外壳107的成形、及外壳107和轴承主体108的组装，因此，能够实现制造成本的低廉化。
另外，若将轴承主体108作为嵌入部件注射成形外壳107，则与将轴承主体108通过粘接、压入等方法组装于外壳107的情况相比，能够容易地提高外壳107和轴承主体108间的结合力。尤其，若将构成轴承主体108的第一及第二轴承套筒181、182作为烧结金属制，则注射材料进入轴承套筒181、182的表面空孔，因此，能够通过所谓的锚定效果来进一步提高两者间的结合力。
另外，省略图示，但为了实现进一步的低成本化，也可以将托架106与外壳107一体地注射成形。
另外，在图10所示的结构中，与在轴部件的一端设置的凸缘部的两端侧形成推力轴承部的结构(例如，参照专利文献1)相比，能够增大推力轴承部的轴向间隔距离，因此，能够提高力矩刚性。
还有，在以上的说明中，例示了在从第二轴承套筒182远离的一侧(上侧)的端部形成了第一轴承套筒181的径向轴承面A1，另外，在从第一轴承套筒181远离的一侧(下侧)的端部形成了第二轴承套筒182的径向轴承面A2的情况，但在这种情况下，轴承套筒的内径尺寸在上侧区域和下侧区域不相同，因此，有时难以确保各自的轴承套筒的上下端面间、及两个轴承套筒间的同轴度。在这种情况下，例如图12所示，通过将与径向轴承面A1、A2(划分动压槽的山丘部181a2、182a2)大致相同直径的凸部181a3、182a3分别设置于从径向轴承面在轴向上远离的区域，能够消除上述问题。此时，为了转矩提高，优选凸部181a3、182a3形成为图示例之类的不具有动压产生功能的带状等。还有，在图示例中，示出了凸部形成于两个轴承套筒181、182的情况，但凸部仅设置于任一方的轴承套筒也可。
还有，如上述结构例一样，第一及第二轴承套筒181、182的轴向长度相同的情况下，两者的外观上的差异少，因此，在注射成形外壳107时，作业人员可能将两个套筒的上下倒置而嵌入。因此，省略图示，但为了防止这种人为的错误，也可以使第一轴承套筒181和第二轴承套筒182的轴向长度不相同。
以上，对本发明的流体轴承装置的第二实施方式中的第一结构例详细地进行了说明，但本发明不限定适用于上述结构例。以下，对其他结构例进行说明，但在以下的说明中，对于结构、作用与第一结构例基本上相同的部位及部件，标注相同的参照符号，省略重复说明。
图13表示第二实施方式的流体轴承装置101的第二结构例。该流体轴承装置101主要在被覆第一轴承套筒181的上侧端面181b及第二轴承套筒182的下侧端面182c的被覆部171、172与外壳7一体地形成这一点上与图10所示的流体轴承装置的结构不相同。在本结构例中，在被覆部171的上侧端面171a、和第一凸缘部109的下侧端面109b之间设置有第一推力轴承部T1，在下侧端面172b、和第二凸缘部110的上侧端面110b之间设置有第二推力轴承部T2。
在上述结构的流体轴承装置101中，被覆部171、172将轴承主体108作为嵌入部件而与外壳107一体地注射成形。在该结构中，即使各轴承套筒181、182的轴向尺寸存在不均，也能够通过被覆部171、172吸收所述不均，能够进一步容易地得到高精度的组装品。换而言之，各轴承套筒181、182的成形精度(尤其，轴向尺寸)某种程度上粗略，也不会成为问题，由此还能够实现低成本化。
另外，被覆部171、172还作为轴承主体108的轴向上的防脱落发挥功能，因此，容易且以低成本得到结合强度进一步优越的组装品。
还有，在上述流体轴承装置101中，有时在填满轴承内部的润滑油局部产生负压，所述负压的发生导致气泡的生成或振动的发生。所述不妥善情况可以通过设置连通轴承主体108的两端面间的连通孔，在轴承内部确保润滑油的循环流路来消除。
这种连通孔例如可以通过将设置有轴向的槽的轴承主体组装于外壳而形成，但在像本申请一样，将轴承主体108作为嵌入部件注射成形外壳107的情况下，注射材料进入轴向槽，导致填埋槽。所述情况例如可以通过在轴向槽插入与成形模成一体或独立体的销的状态下，注射成形外壳，在成形后拔出销来避免。然而，连通孔112通常设定为几百μm左右的微小的孔径，因此，在拔出时，销容易折断，尤其，在长条化轴承主体108的全长的上述结构中，其可能性变高。为了避免所述情况，还考虑扩大连通孔径，但有时在轴承主体108的上侧端面181b、182c形成图11所示的动压槽，若扩大连通孔径，则轴承面积变窄，可能导致轴承刚性降低。
图14表示设置有连通轴承主体108的两端面间的连通孔112的流体轴承装置101的一例，表示本申请的第二实施方式的流体轴承装置101的第三结构例。在图14所示的流体轴承装置101中，鉴于形成连通孔112时的上述问题，在外壳117中成为轴承主体108的固定部的轴向区域设置比其他部位向内径侧突出的小径部117a，在该小径部117a设置连通孔112。该小径部117a是与推力轴承部T1、T2无关的部位，因此，能够比较自由地设定连通孔径。还有，在图示例中，将连通孔112形成为在轴向全长上相同直径，但也可以为在轴向上不相同的直径。
另外，上述连通孔形成时的问题可以通过将轴向槽露出在轴承主体108的外周面、即向型腔的开放面即可避免，图15中示出其具体的对策品的一例。在图15所示的流体轴承装置101中，在外周面181d、182d具有轴向槽181d1、182d1的轴承套筒181、182的外周外插中间套筒113，通过该中间套筒113和轴向槽形成连通孔112。若将该附件之前嵌入部件来注射成形，则连通孔112的两端开口部被金属模封口，因此，连通孔112不被注射材料填埋。还有，轴向槽设置于中间套筒113的内周面也可。
在以上的说明中，通过在轴向上排列的两个轴承套筒181、182构成轴承主体108，但例如图6所示，也可以在两个轴承套筒181、182之间插入安装套筒状间隔物部件183，构成轴承主体108。在这种情况下，若通过黄铜等软质金属材料或其他金属材料、树脂材料等与烧结金属(多孔体)不同的非多孔体形成间隔物部件183，则能够减少不浸渗间隔物部件183也可的量程度的润滑油量，缩小密封空间S1、S2的轴向宽度，能够将流体轴承装置101在轴向上紧凑化。当然，也可以将该结构采用于图13～图15所示的流体轴承装置101。
在以上的说明中，作为径向轴承部R1、R2及推力轴承部T1、T2，示出了通过人字形状或螺旋形状等动压槽产生润滑油的动压作用的结构，但本发明不限定于此。
例如，省略图示，但径向轴承部R1、R2的一方或两者例如也可以采用在成为径向轴承面的区域以圆周方向等间隔设置有多个轴向槽的、所谓的步进轴承、或在成为径向轴承面的区域设置有多个圆弧面的、所谓的多圆弧轴承。另外，推力轴承部T1、T2的一方或两者例如也可以采用在成为推力轴承面的区域以圆周方向规定间隔设置有多个径向槽的、所谓的步进轴承、所谓的波型轴承(步进型成为波型的轴承)等。
另外，在以上的说明中，例示了通过动压轴承构成第一径向轴承部R1及第二径向轴承部R2两者的方式，但也可以通过正圆轴承构成第一径向轴承部R1及第二径向轴承部R2的一方或两者。另外，推力轴承部也可以通过将轴部件的一端接触支撑的所谓的枢轴承来构成。
另外，在以上的说明中，对通过在轴向的两处配置了轴承套筒181、182、或轴承套筒181、182及间隔物部件183构成轴承主体108的情况进行了说明，但也可以在轴向的三处以上配置轴承套筒，构成轴承主体108。
另外，在以上的说明中，作为应填满于流体轴承装置101的内部的润滑流体，例示了润滑油，但除此之外，也可以使用空气等流体、或磁性流体等具有流动性的润滑剂、或润滑油脂等。
在以上中，例示了在盘装置用主轴马达嵌入流体轴承装置而使用的方式，但具有本发明的结构的流体轴承装置除了设备信息用主轴马达以外，也可以优选使用于要求高的力矩刚性的马达、例如风机马达。
图17概念性表示本发明的流体轴承装置、尤其嵌入图10所示的流体轴承装置101的风机马达，其中经由径向(半径方向)的缝隙使定子线圈104及转子磁铁105对置的所谓的径向缝隙型风机马达的一例。图示例的马达主要在轴部件102的上端外周固定的转子133的外周面具有叶片这一点、及托架136作为收容马达的各构成部件的外壳发挥功能这一点上与图9所示的主轴马达的结构不相同。还有，其他构成部件与图9所示的马达的各构成部件的功能、作用相同，因此，标注共同的参照符号，省略重复说明。