專利名稱：流體軸承制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承制造方法，特別涉及一種流體軸承制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，為減小馬達轉(zhuǎn)動件的磨損及降低噪音，延長使用壽命，流體軸承已被越來越多地應(yīng)用于馬達中，特別是在硬盤機馬達、光驅(qū)馬達、打印機多面鏡馬達等領(lǐng)域，甚至散熱風扇也有大量采用流體軸承的趨勢。
流體軸承是在轉(zhuǎn)軸與軸承之間形成一層流體(可為氣體或液體)潤滑膜，利用潤滑膜建立壓力以支撐轉(zhuǎn)軸，使轉(zhuǎn)軸與軸承不直接接觸，從而防止磨損及噪音。憑借低磨損及低噪音的優(yōu)勢，流體軸承在產(chǎn)業(yè)界得以廣泛利用。
根據(jù)此一潤滑膜的形成方式，流體軸承大致可分為動壓型流體軸承(下簡稱「動壓軸承」)及靜壓型流體軸承(下簡稱「靜壓軸承」)。動壓軸承是根據(jù)流體動力學(xué)原理利用流體自身的黏滯特性而在轉(zhuǎn)軸與軸承之間形成潤滑膜層，而靜壓軸承是靠外部壓力產(chǎn)生裝置將加壓后的潤滑流體導(dǎo)入軸承間隙內(nèi)。
而為提高潤滑膜的建立壓力之效果，增加軸承的承載能力，業(yè)者通常會在軸承內(nèi)表面設(shè)有壓力產(chǎn)生槽。
壓力產(chǎn)生槽有多種形式，請參閱圖10，以魚骨狀構(gòu)槽100，或稱「V」型構(gòu)槽最為普通。又如圖11所示，業(yè)者也有采用在軸承內(nèi)表面設(shè)立階梯結(jié)構(gòu)的壓力產(chǎn)生槽200，虛線所示為轉(zhuǎn)軸。上述魚骨狀構(gòu)槽100及階梯結(jié)構(gòu)的壓力產(chǎn)生槽200皆可改善軸承間隙中的流場分布從而提高軸承承載能力及剛性等關(guān)鍵性指針。
現(xiàn)階段，上述壓力產(chǎn)生槽的加工方式一般是以一高速旋轉(zhuǎn)的加工軸于軸承內(nèi)孔中軸向運動，利用加工軸前端的刀具切割或擠壓軸承內(nèi)表面從而形成壓力產(chǎn)生槽。然而，隨著電子產(chǎn)品日益輕薄短小的需求，軸承也要求制作得越來越小，其可能要求其外徑小于0.5公分，其內(nèi)徑則更小。在如此狹小的空間內(nèi)加工上述壓力產(chǎn)生槽則非常困難。另如上所言，壓力產(chǎn)生槽的形狀與建立壓力之效果緊密相關(guān)，但因上述制作上的限制，難以在實際產(chǎn)品中實現(xiàn)壓力產(chǎn)生槽的多樣化設(shè)計。
有鑒于此，業(yè)界一直在尋找一種克服上述制程困難的流體軸承制造方法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明欲解決的技術(shù)問題是提供一種流體軸承制造方法，相對先前技術(shù)而言，該方法可相對容易地加工流體軸承的壓力產(chǎn)生槽。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明流體軸承制造方法包括以下步驟首先，提供構(gòu)成該軸承之多個子結(jié)構(gòu)體，每一子結(jié)構(gòu)體具有與其它子結(jié)構(gòu)體相結(jié)合的對接面；然后將各子結(jié)構(gòu)體按其對接面相互對接，初步形成該流體軸承的形狀；最后，燒結(jié)該相互對接之子結(jié)構(gòu)體使其成為一體。
其中，上述子結(jié)構(gòu)體各自設(shè)有部分壓力產(chǎn)生槽，當上述子結(jié)構(gòu)體對接之后，上述部分壓力產(chǎn)生槽結(jié)合形成該流體軸承的完整壓力產(chǎn)生槽。
由于本發(fā)明采用將多個部分對接然后將其燒結(jié)結(jié)合的方法，壓力產(chǎn)生槽可分別部份地制作在子結(jié)構(gòu)體上，利用子結(jié)構(gòu)體的組合即可形成完整的壓力產(chǎn)生槽，此種方式較現(xiàn)有的構(gòu)槽加工方式容易。并且，復(fù)雜的構(gòu)槽可以經(jīng)由本發(fā)明的方法有選擇性地先分成多個簡單的構(gòu)槽來單獨制作，如此有利于多樣化的構(gòu)槽設(shè)計。

圖1是本發(fā)明流體軸承制造方法之流程圖。
圖2是本發(fā)明第一實施方式之流體軸承各構(gòu)件對準狀態(tài)之剖面示意圖。
圖3是第一實施方式中流體軸承之燒結(jié)后之剖面示意4是第一實施方式中制作流體軸承之構(gòu)件之模具剖面示意圖。
圖5是圖4中下模之立體示意圖，其中下模上下部分被切掉。
圖6是本發(fā)明第二實施方式之流體軸承各構(gòu)件對準狀態(tài)之剖面示意圖。
圖7是第二實施方式中制作流體軸承之構(gòu)件之部分模具示意圖。
圖8是本發(fā)明第三實施方式之流體軸承各構(gòu)件對準狀態(tài)之剖面示意圖。
圖9是第三實施方式之流體軸承之立體示分解意圖。
圖10是一種現(xiàn)有流體軸承之剖面示意圖。
圖11是另一種現(xiàn)有流體軸承之橫截面示意圖。
具體實施方式以下將以一動壓軸承為例，并參照附圖來介紹本發(fā)明，所有圖式皆為示意性圖式。
請參閱圖1，是示出動壓軸承之制造流程，大致可分為三步。首先，單獨制備多個子結(jié)構(gòu)體，所述子結(jié)構(gòu)體的形狀與欲制造的動壓軸承的局部形狀對應(yīng)，使得所述子結(jié)構(gòu)體能組合構(gòu)成完整的動壓軸承；然后，經(jīng)由結(jié)合程序?qū)⑺鲎咏Y(jié)構(gòu)體組合成半成品，初步形成該動壓軸承的形狀；最后，經(jīng)由燒結(jié)程序處理該半成品，使之成為一體的成品。
請參閱圖2及圖3，為實施本發(fā)明的第一實施方式。在該實施方式中，首先單獨制備可軸向?qū)訕?gòu)成一柱狀的流體動壓軸承10「下簡稱為軸承10」的二子結(jié)構(gòu)體10a及10b。該二子結(jié)構(gòu)體10a、10b是呈中空體，其相對的軸向端面具有對接面12。經(jīng)由結(jié)合程序?qū)⒃摱咏Y(jié)構(gòu)體10a、10b對接形成半成品，然后燒結(jié)該半成品形成一體的成品，即完整的軸承10。
在結(jié)合程序中，可利用外加壓力使兩相鄰對接面12緊密接觸，也可在兩相鄰對接面12之間涂布黏結(jié)劑使兩者黏合在一起。該對接面12呈階梯狀，如此有利于實現(xiàn)精準對接。當然，該對接面12也可設(shè)置成平面。
在燒結(jié)程序中，通過高溫燒結(jié)使該半成品成為致密化燒結(jié)軸承。燒結(jié)溫度可控制在軸承材料熔點之0.5～0.8倍，在此溫度下，子結(jié)構(gòu)體10a及10b之對接面12附近之原子相互滲透，從而使二子結(jié)構(gòu)體10a及10b成為一體，而對接面12因原子擴散因素而消失。
該軸承10內(nèi)壁形成有壓力產(chǎn)生槽14。該壓力產(chǎn)生槽14包括若干對沿該軸承10內(nèi)圓周方向設(shè)置的槽道14a、14b，槽道14a、14b形成一夾角。本發(fā)明是將每一對槽道14a、14b分別設(shè)在該二子結(jié)構(gòu)體10a、10b上。即，對于任意一對槽道，槽道14a設(shè)在子結(jié)構(gòu)體10a上，而槽道14b設(shè)在子結(jié)構(gòu)體10b上。該二子結(jié)構(gòu)體10a、10b對接之后即結(jié)合形成完整的壓力產(chǎn)生槽14。本實施方式中，每一對槽道14a、14b相接于對接面12處，因此構(gòu)成一「V」型壓力產(chǎn)生槽14。
當將該「V」型壓力產(chǎn)生槽14的兩部分槽道分設(shè)至二子結(jié)構(gòu)體10a、10b上后，每一子結(jié)構(gòu)體10a或10b之槽道14a或14b即為單一旋向的槽道，如此有利于制作該壓力產(chǎn)生槽14。下面介紹一種子結(jié)構(gòu)體的制作方法，但需要聲明，以下僅是一種可行的方法，申請人并未排除其它制作子結(jié)構(gòu)體的方法。
請參閱圖4，是壓鑄成型子結(jié)構(gòu)體10a或10b的示意圖，附圖中以子結(jié)構(gòu)體10a為例。模具部分包括一中空之模座80，伸入該模座80中空部的上模84及下模82(公模)。上模84具有一可讓下模82頂部進入的內(nèi)孔842。如此，模座80、上模84及下模82之間形成一空間，該空間的形狀與欲成型的子結(jié)構(gòu)體10a相同。該空間填充原料之后，上模84向下沖壓并經(jīng)冷卻后即可形成該子結(jié)構(gòu)體10a。
續(xù)請參閱圖5，該下模82外圍設(shè)有若干單一旋向的突起822，在此需要聲明，為清楚顯示該等突起822，圖式中采用非?？鋸埖漠嫹ǎ趯嶋H產(chǎn)品中，該等突起822的高度可能小至10微米。該等突起的形狀與大小與子結(jié)構(gòu)體10a的槽道14a相應(yīng)。如此，當上模84沖壓形成該子結(jié)構(gòu)體10a時，可同時成型該槽道14a。由于該等突起822是單一旋向，因此脫模時可藉由旋轉(zhuǎn)脫模方式分離該子結(jié)構(gòu)體10a與下模82，這樣可避免脫模時突起822損壞槽道14a。
在本實施方式中，每一對槽道14a、14b相接構(gòu)成「V」型壓力產(chǎn)生槽14，此僅是本實施方式的特例而已。本發(fā)明是將部分壓力產(chǎn)生槽分別設(shè)在各子結(jié)構(gòu)體上，使得壓力產(chǎn)生槽容易制作，因此可以制作多種形狀的壓力產(chǎn)生槽。
以上壓鑄成型方法中，槽道14a是與子結(jié)構(gòu)體10a同時成型。也可以在成型子結(jié)構(gòu)體10a之后，再通過其它加工工具成型該槽道14a。
請參閱圖6，是實施本發(fā)明另一實施方式，該實施方式與前述實施方式基本類似，所不同之處在于軸承20由三個子結(jié)構(gòu)體22、24、26對接然后燒結(jié)而成。每一子結(jié)構(gòu)體上設(shè)有部分壓力產(chǎn)生槽，對接之后形成完整壓力產(chǎn)生槽。
位于兩端的子結(jié)構(gòu)體22、26與第一實施方式中的子結(jié)構(gòu)體相似，也可使用相似的方法制作。位于中間的子結(jié)構(gòu)體24的軸向兩端設(shè)有旋向相反的槽道25a、25b。模具上則對應(yīng)設(shè)有兩處不同旋向的突起。如圖7所示，模具可由兩部分組成，其中一部分設(shè)有對應(yīng)槽道25a的突起90a，另一部分設(shè)有對應(yīng)槽道25b的突起90b。由于旋向相反，該兩部分各自按照自己的旋向脫模。
以上分別介紹了兩個及三個子結(jié)構(gòu)體軸向?qū)尤缓鬅Y(jié)成一體的軸承制造方法，可以理解地，可以根據(jù)需要，將多于三個子結(jié)構(gòu)體對接然后燒結(jié)成一體。
請參閱圖8及圖9，是實施本發(fā)明的又一實施方式。與前述實施方式之軸向?qū)硬煌?，該實施方式將二子結(jié)構(gòu)體30a、30b在圓周方向上對接然后燒結(jié)成一個柱狀的完整軸承30。每一子結(jié)構(gòu)體30a或30b呈瓦片狀，其在圓周方向的兩側(cè)形成有對接面32，該對接面32也呈階梯狀。每一子結(jié)構(gòu)體30a或30b內(nèi)弧面上沿圓周方向設(shè)有若干壓力產(chǎn)生槽34(子結(jié)構(gòu)體30b上的槽道不可見)，對接之后，所述壓力產(chǎn)生槽34構(gòu)成軸承30的完整壓力產(chǎn)生槽?？梢岳斫獾?，根據(jù)實際需要，也可將多于兩個的瓦片狀子結(jié)構(gòu)體對接然后燒結(jié)成一完整軸承。在本實施方式中，在對接之前，子結(jié)構(gòu)體30a、30b內(nèi)弧表面直接面對外部，因此有足夠的壓力產(chǎn)生槽加工空間，如此可制作多樣化的壓力產(chǎn)生槽。
以上是以動壓流體軸承為例介紹本發(fā)明的具體實施方法，可以理解，本發(fā)明也可應(yīng)用于靜壓流體軸承上。
權(quán)利要求
1.一種流體軸承制造方法，包括如下步驟提供構(gòu)成該流體軸承的多個子結(jié)構(gòu)體，所述子結(jié)構(gòu)體形成有與其他子結(jié)構(gòu)體相互結(jié)合的對接面，并且子結(jié)構(gòu)體上形成有部分壓力產(chǎn)生槽；將所述子結(jié)構(gòu)體按其對接面對接，初步形成流體軸承的形狀；及燒結(jié)所述子結(jié)構(gòu)體使之成為一體的流體軸承。
2.如權(quán)利要求1所述的流體軸承制造方法，其特征在于所述子結(jié)構(gòu)體的對接面呈階梯狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的流體軸承制造方法，其特征在于在對接時，兩相對的對接面利用黏結(jié)劑黏合。
4.如權(quán)利要求1所述的流體軸承制造方法，其特征在于提供子結(jié)構(gòu)體的步驟中，所述子結(jié)構(gòu)體及其部分壓力產(chǎn)生槽是同時成型。
5.如權(quán)利要求1所述的流體軸承制造方法，其特征在于提供子結(jié)構(gòu)體的步驟中，是先成型各子結(jié)構(gòu)體，然后成型各子結(jié)構(gòu)體的部分壓力產(chǎn)生槽。
6.如權(quán)利要求1所述的流體軸承制造方法，其特征在于所述流體軸承為柱狀體，所述子結(jié)構(gòu)體于相對的軸向端面形成對接面。
7.如權(quán)利要求6所述的流體軸承制造方法，其特征在于所述部分壓力產(chǎn)生槽形成在各子結(jié)構(gòu)體端部。
8.如權(quán)利要求6或7所述的流體軸承制造方法，其特征在于所述流體軸承的壓力產(chǎn)生槽包括沿其內(nèi)圓周方向設(shè)置的若干對呈一定夾角的槽道，所述部分壓力產(chǎn)生槽包括每一對槽道的其中之一。
9.如權(quán)利要求8所述的流體軸承制造方法，其特征在于每一對槽道在對接面處相接，從而形成「V」型壓力產(chǎn)生槽。
10.如權(quán)利要求8所述的流體軸承制造方法，其特征在于成型所述子結(jié)構(gòu)體的模具包括一與子結(jié)構(gòu)體內(nèi)孔形狀對應(yīng)的公模，該公模上形成對應(yīng)該部分壓力產(chǎn)生槽的單一旋向突起，脫模時采用旋轉(zhuǎn)方式脫模。
11.如權(quán)利要求1所述的流體軸承制造方法，其特征在于所述流體軸承為柱狀體，所述子結(jié)構(gòu)體于圓周方向兩側(cè)形成所述對接面。
12.如權(quán)利要求1所述的流體軸承制造方法，其特征在于所述流體軸承的壓力產(chǎn)生槽包括沿其整個內(nèi)周方向設(shè)置的若干對呈一定夾角的槽道，該部分壓力產(chǎn)生槽系包括部分內(nèi)周方向的若干對槽道。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體軸承制造方法，包括如下步驟首先，提供構(gòu)成該軸承之多個子結(jié)構(gòu)體，每一子結(jié)構(gòu)體具有與其它子結(jié)構(gòu)體相結(jié)合的對接面；然后將各子結(jié)構(gòu)體按其對接面相互對接，初步形成該流體軸承的形狀；最后，燒結(jié)該相互對接之子結(jié)構(gòu)體使其成為一體。其中，上述子結(jié)構(gòu)體各自設(shè)有部分壓力產(chǎn)生槽，當上述子結(jié)構(gòu)體對接之后，上述部分壓力產(chǎn)生槽結(jié)合形成該流體軸承的完整壓力產(chǎn)生槽。
文檔編號H02K7/08GK1786494SQ20041007746
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月11日
發(fā)明者洪居萬, 吳榮源 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司