本发明涉及动压轴承及具备该动压轴承的流体动压轴承装置。
背景技术：
1、流体动压轴承装置通过轴承构件与插入到其内周的轴构件的相对旋转，来提高在轴构件的外周面与轴承构件的内周面之间的径向轴承间隙产生的流体膜的压力，利用该压力(动压作用)将轴构件非接触支承为相对旋转自如。流体动压轴承装置从旋转精度以及肃静性优异这一特性出发，适合用作hdd的盘驱动装置的主轴马达、激光束打印机的多边形扫描仪马达、电子设备的冷却用的风扇马达等的旋转轴支承用。
2、在流体动压轴承装置的轴承构件的内周面，有时形成积极地提高径向轴承间隙的润滑流体的压力的动压槽。作为形成动压槽的方法，已知有在圆筒状的烧结体的内周面模型成形动压槽的所谓的动压槽精压。在该动压槽精压中，在将精压销插入到烧结体的内周的状态下，一边利用上冲头和下冲头沿轴向压迫烧结体一边将烧结体压入冲模的内周，从而将烧结体的内周面按压于在精压销的外周面形成的成形模具。由此，在烧结体的内周面转印成形模具的形状，形成动压槽(例如，参照专利文献1)。
3、在先技术文献
4、专利文献
5、专利文献1：日本特开平11-182550号公报
技术实现思路
1、发明将要解决的课题
2、在具有在内周面形成有动压槽的轴承构件(以下，称为“动压轴承”。)的流体动压轴承装置中，已知在动压槽深度与径向轴承间隙的宽度为1：1的情况下最高效地产生动压。另一方面，若径向轴承间隙的宽度小，则在轴构件相对于动压轴承倾斜时，轴构件有可能与动压轴承的轴向端部接触。因此，需要一边将动压槽深度与径向轴承间隙的宽度维持为1：1，一边使动压槽深度尽可能地加深，增大径向轴承间隙的宽度，由此降低轴构件与动压轴承的接触的风险。
3、但是，在如上述那样将烧结体的内周面按压于精压芯而成形动压槽的情况下，若烧结体的回弹量不足，则无法确保充分的动压槽深度。图6表示烧结体的内径d1与外径d2之比d2/d1与此时的动压槽深度的关系。由该图表可知，烧结体的内外径比d2/d1越大，即烧结体的半径方向的壁厚越厚，动压槽深度越小。因而，在加深动压槽深度的情况下，优选减小烧结体的内外径比d2/d1。
4、但是，若减小烧结体的内外径比，则在动压槽精压中产生以下那样的问题。在动压槽精压中，从轴向两侧及外径侧压缩烧结体。在烧结体的内外径比较大(即半径方向的壁厚较厚)情况下，相对于轴向的压缩力的刚性较高，因此来自轴向两侧的压缩力几乎不传递至烧结体的内周面，来自外径侧的压缩成为主导。另一方面，在烧结体的内外径比较小(即半径方向的壁厚较薄)的情况下，相对于轴向的压缩力的刚性较低，因此特别是在轴向两端附近，轴向的压缩力容易传递至烧结体的内周面。其结果为，烧结体的轴向端部的密度比轴向中央高。特别是在将烧结体推入冲模的内周的上冲头侧，烧结体的密度容易变高(参照图7)。
5、如上述那样，若烧结体的密度(即压缩率)根据轴向位置而不同，则在密度高的部位，动压槽深度变深，在密度低的部位，动压槽深度变浅。这样，动压槽深度在轴向上不均，从而有可能得不到所期望的轴承刚性。
6、另外，烧结体的密度(即压缩率)根据轴向位置而不同，从而如图8所示，烧结体的内周面的母线形状(轴向截面的轮廓)变形，密度低的轴向中央部向内径侧突出。这样，若内周面的母线形状变形，则径向轴承间隙的宽度在轴向上不同，因此有可能得不到期望的轴承刚性。
7、因此，本发明的目的在于，在加深烧结体的动压槽深度的动压轴承中，得到期望的轴承刚性。
8、用于解决课题的方案
9、为了实现上述的目的，本发明提供一种动压轴承，其是具备在内周面成形有动压槽的圆筒状的烧结体的动压轴承，其中，所述烧结体的内径d1与外径d2之比d2/d1为2.5以下，将所述烧结体在轴向上三等分而成的三个部分的相对密度之差为3％以内。
10、这样，通过减小动压轴承的内外径比d2/d1(设为2.5以下)，即，减薄动压轴承的壁厚，从而能够加深动压槽深度。通过使这样的薄壁的烧结体的密度在轴向上大致均匀化，具体而言，通过将烧结体在轴向上三等分而成的三个部分的相对密度之差控制在3％以内，从而能够抑制由烧结体的轴向的密度差所引起的动压槽深度的偏差、内周面的母线形状的变形。
11、若将上述的烧结体的轴向长度抑制为4mm以下，则在动压槽的成形时施加于烧结体的轴向的压缩力容易在内周面的轴向整个区域传递，因此能够抑制烧结体的密度基于轴向位置的偏差。
12、如上述那样，通过使烧结体的密度在轴向上大致均匀，能够抑制烧结体的内周面的轴向端部的塌边(向外径侧的后退)。具体而言，能够将动压轴承的内周面中的比所述动压槽向内径侧隆起的丘部的内径面的最小径部与最大径部的半径差抑制为2μm以下。
13、由于难以使烧结体的密度在轴向上完全均匀，因此烧结体的轴向中央部的密度比轴向端部的密度稍低。因此，在密度较低的动压轴承的轴向中央部，动压槽深度容易针对每个产品而产生偏差。因此，也可以省略深度容易偏差的轴向中央部的动压槽。此时，例如考虑通过将人字形状的动压槽设置于在轴向上分离的两个部位，从而在轴向中央部设置没有动压槽的圆筒面，但在该情况下，动压轴承的轴向尺寸变大，因此难以使密度在轴向上均匀化。
14、因此，也可以通过省略设置于轴向两个部位的人字形状的动压槽中的、轴向中央侧的动压槽来形成圆筒面。具体而言，也可以在烧结体的内周面形成：一对环状丘部，其设置于在轴向上分离的两个部位；多个倾斜丘部，其从各环状丘部朝向轴向外侧延伸；动压槽，其设置于多个倾斜丘部的周向之间；以及圆筒面，其设置于所述一对环状丘部的轴向之间的整个区域，且直径比环状丘部的内径大。这样，通过省略烧结体的轴向中央部(一对环状丘部的轴向之间)的倾斜丘部以及动压槽，从而能够抑制每个产品的动压槽深度的偏差，使动压轴承的性能稳定。
15、具备上述的动压轴承、插入到所述动压轴承的内周的轴构件、以及通过在所述动压轴承的内周面与所述轴构件之间的径向轴承间隙产生的润滑膜的动压作用而将所述轴构件非接触支承为相对旋转自如的径向轴承部的流体动压轴承装置能够稳定地支承轴构件。
16、发明效果
17、如以上那样，通过使烧结体的半径方向的壁厚变薄，能够加深动压槽深度，并且通过使烧结体的密度在轴向上大致均匀，从而能够抑制动压槽深度的偏差、内周面的母线形状的变形，因此能够得到期望的轴承刚性。
1.一种动压轴承，其是具备在内周面成形有动压槽的圆筒状的烧结体的动压轴承，其中，
2.根据权利要求1所述的动压轴承，其中，
3.根据权利要求1所述的动压轴承，其中，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的动压轴承，其中，
5.一种流体动压轴承装置，其中，
