專利名稱：液體動(dòng)壓軸承、主軸電機(jī)、轉(zhuǎn)子組件的制造方法，記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體動(dòng)壓軸承、具有該液體動(dòng)壓軸承的主軸電機(jī)、用于其主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件的制造方法，以及具有該主軸電機(jī)的記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
以往，在硬盤驅(qū)動(dòng)裝置、可拆卸磁盤驅(qū)動(dòng)裝置等中，作為驅(qū)動(dòng)記錄盤的電機(jī)軸承，采用了圖6所示的在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)利用保持在軸102和軸套104之間的間隙中的油等潤(rùn)滑流體中產(chǎn)生動(dòng)壓的液體動(dòng)壓軸承，并提出了各種的方案。
這種以往的電機(jī)在軸102的外周面與軸套104的內(nèi)周面之間的間隙中形成有在軸線方向分開設(shè)置的一對(duì)徑向軸承部106，同時(shí)，在一體固定于軸102上的推力板108的上下端面和與之在軸線方向相面對(duì)的軸套104的下表面以及對(duì)面板110的上表面之間的間隙中，分別形成有上部及下部推力軸承部112、113。
此外，這種以往的電機(jī)在軸套104的內(nèi)周面和軸102的外周面內(nèi)，通過(guò)讓軸102的外周面隨著離開一對(duì)徑向軸承部106而使其直徑逐漸減小，而在軸102和軸102上部固定的轉(zhuǎn)子輪轂114的嵌合部116與徑向軸承部106之間形成了毛細(xì)管密封部118。毛細(xì)管密封部118按照保持在毛細(xì)管密封部118內(nèi)的油的氣液界面的形成位置而產(chǎn)生毛細(xì)管力的差異，在由徑向軸承部106以及上部及下部推力軸承部112、113保持的油量減少的情況下，從毛細(xì)管密封部118向徑向軸承部106以及上部及下部推力軸承部112、113供油。另外，毛細(xì)管密封部118由于隨著電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而使主軸電機(jī)溫度上升，在由徑向軸承部106和上部及下部推力軸承部112、113內(nèi)保持的油的體積增加的情況下，將其增加的部分收容起來(lái)。
這樣，在由徑向軸承部106和上部及下部推力軸承部112、113以及毛細(xì)管密封部118形成的微小間隙中，油被連續(xù)不間斷地保持著(這種油的保持結(jié)構(gòu)在下面描述為“完全填充結(jié)構(gòu)”)。電機(jī)一旦旋轉(zhuǎn)，在徑向軸承部106和上部及下部推力軸承部112、113中就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓，從而將軸套104以與軸102及轉(zhuǎn)子輪轂114非接觸的方式自由旋轉(zhuǎn)地支撐。
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)等機(jī)器中使用的記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置開始應(yīng)用于更為小型的便攜式信息終端中，對(duì)于主軸電機(jī)，除了要求以往的高速及高精度之外，還希望更加小型且薄型，而且電力耗費(fèi)也要低。
然而，在主軸電機(jī)小型且薄型化的情況下，在上述結(jié)構(gòu)中由于嵌合部116、毛細(xì)管密封部118、一對(duì)徑向軸承部106和上部及下部推力軸承部112、113是在軸線方向并列構(gòu)成的，因而很難讓主軸電機(jī)小型且薄型化。
即，對(duì)應(yīng)于主軸電機(jī)小型化且薄型化的要求，要確保一對(duì)徑向軸承部106的軸承剛性，嵌合部116和上部及下部推力軸承部112、113的軸向尺寸就難以保證。嵌合部116的軸向尺寸一旦變短，軸102和轉(zhuǎn)子輪轂114的連接強(qiáng)度就會(huì)減弱，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)喪失轉(zhuǎn)子輪轂114的平行度，使輪子輪轂114偏轉(zhuǎn)，從而無(wú)法獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。
另一方面，若保證了嵌合部116的軸向尺寸，則一對(duì)徑向軸承部106的軸向尺寸變短，使得軸承的剛性變?nèi)?，從而不能穩(wěn)定地支撐軸102。軸102及轉(zhuǎn)子輪轂114的旋轉(zhuǎn)精度或者姿勢(shì)的保持由于完全依賴于一對(duì)徑向軸承部106，因而一對(duì)徑向軸承部106軸線方向的間隔必須足夠。這樣，在上述的電機(jī)中，既維持需要的旋轉(zhuǎn)精度又使主軸電機(jī)小型化且薄型化是非常困難的。
此外，要確保一對(duì)徑向軸承部106和嵌合部116的軸向尺寸，則很難保證上部及下部推力軸承部112、113的軸承剛性。在上述電機(jī)中，軸102的端部一體固定著推力板108，通過(guò)該推力板108的上下端面上形成的上部及下部推力軸承部112、113所產(chǎn)生的軸線方向的負(fù)荷支撐力，限制軸102及轉(zhuǎn)子輪轂114軸線方向的移動(dòng)，從而使軸102及轉(zhuǎn)子輪轂114穩(wěn)定地抬起。
然而，要使上部及下部推力軸承部112、113薄型化，若是讓推力板108的軸向尺寸變薄，就不能獲得使上部及下部推力軸承部112、113穩(wěn)定的軸線方向的負(fù)荷支撐力，由于上部及下部推力軸承部112、113的軸承剛性被降低，會(huì)產(chǎn)生軸102及轉(zhuǎn)子輪轂114過(guò)度抬起的情況，從而難以對(duì)軸102及轉(zhuǎn)子輪轂114進(jìn)行穩(wěn)定地支撐。
此外，近年來(lái)，記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置也開始裝載在以汽車導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的車載機(jī)器中。然而在車載機(jī)器的情況下，由于預(yù)計(jì)記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置會(huì)在各種各樣的環(huán)境下使用，因而對(duì)于記錄盤的驅(qū)動(dòng)裝置，要求在非常寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。例如對(duì)于記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置，甚至要求在溫度差為100℃以上的環(huán)境下、這樣一種以前從來(lái)沒有過(guò)的嚴(yán)酷溫度環(huán)境下也可以使用。
眾所周知，在高溫環(huán)境下由于油的粘性降低，其產(chǎn)生的動(dòng)壓也會(huì)降低，其結(jié)果是很難獲得預(yù)定的軸承剛性。如果為了避免這種油的粘性降低而使用高粘度的油，在低溫環(huán)境下粘性就會(huì)過(guò)高，使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)負(fù)荷增大，從而使得電機(jī)消耗的電力增大。因此，為了能夠在寬的溫度范圍內(nèi)適用采用了液體動(dòng)壓軸承的電機(jī)，必須同時(shí)解決低溫環(huán)境下抑制電機(jī)消耗電力的增加以及高溫環(huán)境下防止軸承剛性的降低這兩個(gè)矛盾的問題。另外，在高溫環(huán)境下，在油粘性降低的同時(shí)還會(huì)因熱膨脹使油的體積增加。為此，保持在各液體動(dòng)壓軸承部中的油其體積增加的部分從各液體動(dòng)壓軸承部擠出到毛細(xì)管密封部118。此時(shí)，由于所謂電機(jī)小型化且薄型化的尺寸上的限制，在毛細(xì)管密封部118軸線方向的尺寸受到限制不能保證有足夠容積的情況下，便不能收容流入到毛細(xì)管密封部118內(nèi)的油，會(huì)出現(xiàn)油流出到毛細(xì)管密封部118外的情況。流出的油一旦附著在驅(qū)動(dòng)裝置一側(cè)的硬盤或者配置得離它很近的磁頭上，便成為引起讀/寫錯(cuò)誤的原因。
對(duì)此，一旦確保了毛細(xì)管密封部118軸線方向的尺寸，保持住上述體積增加部分的油，便制約了與毛細(xì)管密封部118在軸線方向并列配置的一對(duì)徑向軸承部106的軸線方向的尺寸，從而很難保證徑向軸承部106的軸承剛性。此外，同樣也很難保證與毛細(xì)管密封部118在軸線方向并列配置的軸102和轉(zhuǎn)子輪轂114的嵌合部116的軸線方向尺寸。
此外，在小型且薄型的主軸電機(jī)的情況下，構(gòu)成電機(jī)的各種部件當(dāng)然也要小型且薄型化，其各種部件的構(gòu)成強(qiáng)度被降低，部件之間的壓入或者粘接工藝中產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)部件表面精度或者歪斜等的影響變大。
例如在相對(duì)于轉(zhuǎn)子輪轂114粘接固定轉(zhuǎn)子磁鐵120的情況下，由于轉(zhuǎn)子磁鐵120本身就是強(qiáng)度不高的部件，兩者固定時(shí)轉(zhuǎn)子磁鐵120的外徑尺寸比轉(zhuǎn)子輪轂114的內(nèi)徑尺寸大一些，不能將轉(zhuǎn)子磁鐵120嵌合到轉(zhuǎn)子輪轂114的內(nèi)徑中。
因此，在轉(zhuǎn)子輪轂114的內(nèi)周面上粘接固定轉(zhuǎn)子磁鐵的外周面，即在所謂的外置轉(zhuǎn)子型的主軸電機(jī)的情況下，轉(zhuǎn)子輪轂114內(nèi)周面的內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子磁鐵120外周面的外徑之間一般設(shè)計(jì)成形成有幾μm的間隙。然而，由于形成有這幾μm的間隙，很難使粘合劑的涂布量在整個(gè)外周達(dá)到均勻。因而如果是軸線方向和/或半徑方向的尺寸短的轉(zhuǎn)子輪轂114的話，粘合劑的硬化及收縮產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)在圓周方向不均勻，從而發(fā)生歪斜，由于很難使記錄盤的記錄面相對(duì)于主軸電機(jī)的軸線大致垂直地搭載到記錄盤轉(zhuǎn)子輪轂114上，因而RRO(重復(fù)性偏差成分)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是保證徑向軸承部以及推力軸承部的軸承剛性，軸和轉(zhuǎn)子輪轂的垂直度等精度以及毛細(xì)管密封部軸線方向的尺寸，并且實(shí)現(xiàn)具有液體動(dòng)壓軸承的主軸電機(jī)小型且薄型化。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是與使用環(huán)境變化無(wú)關(guān)，讓具有液體動(dòng)壓軸承的主軸電機(jī)在耗電量不增加的情況下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，確保了軸承的剛性，并且在高溫環(huán)境下防止了油流出到主軸電機(jī)的外部，提高了可靠性和耐久性。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是即使在小型且薄型的主軸電機(jī)的情況下，在組裝步驟中排除了轉(zhuǎn)子輪轂的應(yīng)力變形，提高了可靠性。
為了解決上述問題，本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液體動(dòng)壓軸承具有軸；固定在軸上部的頂板；固定在軸下部的推力板；相對(duì)于軸旋轉(zhuǎn)的軸套；將軸套保持在內(nèi)周部上、下端部封住的軸承殼體。在軸及頂板、軸套之間，形成有連續(xù)的微小間隙，同時(shí)，該微小的間隙充滿著潤(rùn)滑流體。
在軸的外周面與軸套的內(nèi)周面之間形成設(shè)置有在軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的徑向軸承部。在頂板的下表面與軸承殼體的上端面之間形成設(shè)置有在軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的上部推力軸承部。在軸套的下端面與推力板的上表面之間形成設(shè)置有在軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的下部推力軸承部。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液體動(dòng)壓軸承中，廢止了以往的形成于推力板下表面與對(duì)面板的上表面之間的推力軸承部。這樣，新的是在軸承殼體上端面與頂板的下表面之間形成推力軸承部。由此，推力板軸線方向的尺寸便可以是具有形成下部推力軸承部所必須的軸承剛性的尺寸。因此，推力板軸線方向上厚度可以做得比以往要薄，此外對(duì)面板軸線方向的厚度也可以做薄。由此，可以使具有液體動(dòng)壓軸承的主軸電機(jī)小型、薄型化。


圖1是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的縱向剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的主要部分放大縱向剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明軸套及軸承殼體和軸的上端面的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明第一實(shí)施例焊接步驟的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置的縱向剖視圖。
圖6是表示以往主軸電機(jī)的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，對(duì)本發(fā)明的液體動(dòng)壓軸承、具有這種液體動(dòng)壓軸承的主軸電機(jī)、以及具有該主軸電機(jī)的記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置參照?qǐng)D1至圖5進(jìn)行說(shuō)明。此外，在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例中為了方便起見將各圖中的上下方向稱為“上下方向”，而實(shí)際安裝狀態(tài)中的方向并不受此限定。
如圖1所示，本實(shí)施例的主軸電機(jī)基本上由托架2、固定在其上的軸承殼體10、固定在該軸承殼體10內(nèi)周部上的軸套12、通過(guò)該軸套12可自由旋轉(zhuǎn)地支撐住的轉(zhuǎn)子6構(gòu)成。
在托架2的中央部上，在嵌合固定軸承殼體10的中心孔周圍設(shè)置著環(huán)狀的凸起部2a，在該凸起部2a的外周上形成通過(guò)壓入和/或粘接等方式來(lái)固定定子8的圓筒部2b。
在該凸起部2a的內(nèi)周上通過(guò)壓入和/或粘接固定著軸承殼體。
中空?qǐng)A筒狀的軸承殼體10具有封閉住軸承殼體10軸線方向下方的板狀對(duì)面板14。軸承殼體10由比后面將要詳細(xì)描述的轉(zhuǎn)子輪轂18熱膨脹系數(shù)小的部件構(gòu)成。更具體地說(shuō)，是SUS303(熱膨脹系數(shù)為17.3×10-6/℃)，SUS304(熱膨脹系數(shù)為16.3×10-6/℃)，及SUS420J2(熱膨脹系數(shù)為10.4×10-6/℃)，樹脂制部件等。軸承殼體10的內(nèi)周面上通過(guò)粘接等方式固定了具有貫通中心部軸線方向的軸承孔的圓筒狀軸套12。該軸套12由浸有油的多孔質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成，其材質(zhì)在此沒有特別的限定，可采用將各種金屬粉末或金屬化合物粉末、非金屬粉末作為原料成型、燒結(jié)來(lái)制成。作為原料，含有Fe-Cu、Cu-Sn、Cu-Sn-Pb、Fe-C等，同時(shí)，具有12.9×10-6/℃左右的熱膨脹系數(shù)。此外，這種軸承殼體10及軸套12最好是由比后面將要詳細(xì)描述的轉(zhuǎn)子輪轂18熱膨脹系數(shù)小的部件構(gòu)成，例如可以由銅或者銅合金等構(gòu)成。
作為旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)子6由與軸套12內(nèi)周面在直徑方向具有間隔的相面對(duì)的軸16，與該軸16形成一體的大致帽狀的轉(zhuǎn)子輪轂18構(gòu)成。這樣，通過(guò)將軸16和轉(zhuǎn)子輪轂18形成一體，就能夠防止因軸16與轉(zhuǎn)子輪轂18的嵌合部的連接強(qiáng)度不足而引起的軸102相對(duì)于轉(zhuǎn)子輪轂18的垂直精度等組裝精度降低，或者軸102從轉(zhuǎn)子輪轂18上脫落等的發(fā)生。另外，由于能夠獲得很強(qiáng)的轉(zhuǎn)子輪轂18和軸16的連接強(qiáng)度，因而可以實(shí)現(xiàn)小型且薄型化。
轉(zhuǎn)子輪轂18具有與軸承殼體10及軸套12的上端面在軸線方向相面對(duì)的上壁部18a；從上壁部18a的外周部沿軸線方向垂直向下的周壁部18b；位于周壁部18b的下方且比周壁部18b的外周面還要沿直徑方向朝外伸出的凸緣部18c。在周壁部18b的外周面及凸緣部18c上，接觸地安置著硬盤(圖5中由符號(hào)46表示)，另外，周壁部18b的內(nèi)周面上通過(guò)粘接固定著將轉(zhuǎn)子磁鐵20由粘合劑等固定到內(nèi)周部上并且由強(qiáng)磁性材料不銹鋼構(gòu)成的環(huán)狀軛鐵21。這種轉(zhuǎn)子輪轂18可由比軸套12熱膨脹系數(shù)大的部件構(gòu)成，更具體地說(shuō)，由A6061(熱膨脹系統(tǒng)為23.6×10-6/℃)等鋁或者鋁合金制成。
這樣，在軸16的軸線方向下端部上固定著形成環(huán)狀部件的推力板22。推力板22其上下端面分別通過(guò)軸線方向的間隙與軸套12的下端面及對(duì)面板14的上端面相面對(duì)，其外周面通過(guò)徑向的間隙與軸承殼體10的內(nèi)周面相面對(duì)。此外，推力板22可以根據(jù)需要的機(jī)械強(qiáng)度或尺寸穩(wěn)定性進(jìn)行適宜的選擇，而由于固定在軸16的端部，與軸16一體旋轉(zhuǎn)，因而最好是具有與軸16相同程度的熱膨脹系數(shù)的材質(zhì)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a的下面與軸承殼體10及軸套12的上端面之間的間隙，軸套12的內(nèi)周面與軸16的外周面之間的間隙，軸套12的下端面及對(duì)面板14的上端面與推力板22的上下端面之間的間隙均是連續(xù)的，在這些連續(xù)的間隙中，不間斷地保持著作為潤(rùn)滑流體的油，形成完全填充的結(jié)構(gòu)。
在軸承殼體10上部的外周面上形成有讓外徑從上端面在軸線方向上縮小的傾斜面，在與之在徑向相面對(duì)的部位上形成有從轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a垂下的圓周狀突起18d。在軸承殼體10的上部外周面以及上壁部18a的圓周狀突起18d在徑向上規(guī)定出的間隙尺寸，隨著從上壁部18a離開軸線方向的向下方向(托架2一側(cè))而逐漸增大，也就是說(shuō)，軸承殼體10的上部外周面與上壁部18a的圓周狀突起18d協(xié)同動(dòng)作來(lái)構(gòu)成毛細(xì)管密封部34。這樣，保持在上述各軸承部間隙中的油處于該毛細(xì)管密封部34中，油的表面張力與外界氣壓達(dá)到平衡，油與外界空氣的界面形成彎月面狀(meniscus)。
通過(guò)在軸套12及軸承殼體10的徑向外側(cè)形成毛細(xì)管密封部34，不會(huì)使后面要詳細(xì)描述的軸套12的內(nèi)周面與軸16的外周面之間的微小間隙中形成的上部及下部徑向軸承部24、26的軸承剛性降低，從而足以確保毛細(xì)管密封部34軸線方向的尺寸及容積。因此，可以防止油流出到電機(jī)的外部，從而提供一種可靠性及耐久性優(yōu)異的液體動(dòng)壓軸承，以及具有這種液體動(dòng)壓軸承的主軸電機(jī)。
下面參照?qǐng)D2及圖3說(shuō)明軸承的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，在軸套12的內(nèi)周面與軸16的外周面之間半徑方向上的間隙中，以在軸線方向相分離的方式設(shè)置著上部徑向軸承24及下部徑向軸承26。上部徑向軸承部24以及下部徑向軸承部26由軸套12的內(nèi)周面、軸16的外周面、保持在半徑方向相面對(duì)的兩部件之間的間隙的油來(lái)構(gòu)成。
如圖3(b)所示，在構(gòu)成軸套12內(nèi)周面上部的徑向軸承24的部位上形成有將油從上部徑向軸承24軸線方向的兩端引到大致中央，并且在軸線方向上具有不對(duì)稱形狀(R1＞R2)的人字形槽12a。這樣，轉(zhuǎn)子6一旦旋轉(zhuǎn)，油就會(huì)引起朝著軸線方向下方(下部徑向軸承26一側(cè))的移動(dòng)壓力。也就是說(shuō)，油是朝著上部徑向軸承24的中央部引出的，而由于人字形槽12a形成軸線方向不對(duì)稱的形狀，因而在比上部徑向軸承24的中央稍稍靠下方位置形成最大壓力來(lái)支撐轉(zhuǎn)子6，同時(shí)，其不對(duì)稱的部分，則促使油朝著軸線方向下方一側(cè)流動(dòng)。
另外，在構(gòu)成軸套12內(nèi)周面下部的徑向軸承26的部位上形成有將油從下部徑向軸承26軸線方向的兩端引到大致中央部，并且在軸線方向上具有大致對(duì)稱形狀(R3＝R4)的人字形槽12b。轉(zhuǎn)子6一旦旋轉(zhuǎn)，就會(huì)引起油從下部徑向軸承26軸線方向的兩端朝著大致中央的壓力。即，油是朝著下部徑向軸承26的中央部引起的，而由于人字形槽12b形成軸線方向?qū)ΨQ的形狀，因而在下部徑向軸承26的大致中央形成最大壓力，來(lái)支撐轉(zhuǎn)子10。
另外，軸承殼體10的上端面和轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a的下表面通過(guò)軸線方向上的微小間隙可相互面對(duì)，在該間隙中設(shè)置上部推力軸承28。上部推力軸承28由軸承殼體10的上端面、轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a的下表面、保持在軸線方向相面對(duì)的兩部件之間的間隙中的油來(lái)構(gòu)成。
這樣，如圖3(a)所示，在軸承殼體10的上端面上，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將油引向半徑方向的內(nèi)側(cè)(軸16的上部外周面一側(cè))，形成螺旋形槽10a。轉(zhuǎn)子6一旦旋轉(zhuǎn)，上部推力軸承28中就會(huì)因螺旋形槽10a引發(fā)朝著半徑方向內(nèi)側(cè)的動(dòng)壓。由此，在轉(zhuǎn)子6抬起的同時(shí)，還由此提高了內(nèi)側(cè)的油的內(nèi)壓。通過(guò)這樣將油的壓力保持在始終相對(duì)于外界氣體要高的狀態(tài)，防止了溶入油內(nèi)的空氣產(chǎn)生氣泡。
另外，在軸套12的下端面與推力板22的上表面的軸線方向的間隙中形成有下部推力軸承30。這樣，在軸套的下端面上，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，將油引到半徑方向的內(nèi)側(cè)(軸16的下部外周面一側(cè))，形成螺旋形槽12c。轉(zhuǎn)子6一旦旋轉(zhuǎn)，下部推力軸承30中就會(huì)因螺旋形槽12c引發(fā)朝著徑向內(nèi)側(cè)的動(dòng)壓。
因此，通過(guò)上部推力軸承28對(duì)于轉(zhuǎn)子的抬起作用，以及下部推力軸承30對(duì)推力板22的壓下作用，將轉(zhuǎn)子6在上下方向上推壓。這樣，這些動(dòng)壓力使對(duì)稱位置上的轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)抬起位置穩(wěn)定。通過(guò)形成上部及下部推力軸承部28、30，使上部及下部推力軸承部28、30產(chǎn)生的軸向支撐力從與軸線方向相對(duì)的方向產(chǎn)生形成協(xié)調(diào)動(dòng)作的作用，從而能夠讓轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定支撐。
此外，在上部及下部推力軸承部28、30中，每個(gè)都形成有螺旋形的槽，但并不限于此，在上部及下部推力軸承部28、30的任何一方或者兩方上均形成人字形槽也是可以的。在這種情況下，上部推力軸承28上形成的人字形槽可以是由產(chǎn)生的動(dòng)壓將油朝著半徑方向向內(nèi)，不對(duì)稱的人字形槽。通過(guò)朝著該半徑方向內(nèi)側(cè)的油的動(dòng)壓，便得半徑方向更靠近該不對(duì)稱的人字形槽內(nèi)側(cè)的油的整體內(nèi)壓提高，通過(guò)防止負(fù)壓，從而防止了氣泡的產(chǎn)生。
這些上部及下部徑向軸承24、26，下部推力軸承30上所設(shè)的人字形槽12a、12b、以及螺旋形槽12c可以在燒結(jié)材料制的軸承12沖壓成型時(shí)形成一樣的。由此，可以廉價(jià)地制造軸套12。
本實(shí)施例中，廢止了以往的形成于推力板下表面與對(duì)面板的上表面之間的推力軸承。這樣，新的是在軸承殼體上端面與轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a下表面之間形成推力軸承。由此，推力板22的軸線方向的厚度便可以是足夠具有形成下部推力軸承30所必須的軸承剛性的尺寸。因此，推力板22軸線方向上的尺寸可以做得比以往的要薄。另外，對(duì)面板14的上表面軸線方向上尺寸也可以做薄。由此可將主軸電機(jī)小型化、薄型化。
另外，以往，在軸及軸套兩者的表面上都不進(jìn)行處理的情況下，軸與軸套一旦接觸，軸和軸套的一方或者兩者就會(huì)被磨損，從而顯著地降低軸及軸套的耐久性。為了防止這種耐久性的降低，另外也為了確保支撐轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，要在構(gòu)成以往軸承面的軸的外周面或者軸套的內(nèi)周面等上進(jìn)行氮化處理等硬化處理。
然而，本實(shí)施例中，作為軸套材料，采用了浸有油的多孔質(zhì)燒結(jié)材料。一旦使用了燒結(jié)材料的軸套，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)構(gòu)成軸承面的軸套內(nèi)周面上就會(huì)滲出油，由于在旋轉(zhuǎn)的軸的外周面與軸套的內(nèi)周面之間始終形成有一定的油膜，因而在軸與軸套之間能夠獲得高的滑動(dòng)性能。因此，即使不對(duì)軸的外周面進(jìn)行氮化等硬化處理，也能夠獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)性能。由于不對(duì)軸的外周面進(jìn)行硬化處理，因而可以廉價(jià)地制造液體動(dòng)壓軸承，并能制造廉價(jià)的電機(jī)。
此外，軸的外周面的算術(shù)平均粗糙度Ra在大于等于0.1μm，小于等于1.6μm，最好在在大于等于0.3μm，小于等于0.8μm。由此能讓軸獲得更高的滑動(dòng)性能，從而能夠獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)性能。
圖2及圖3所示，在軸套12外周面上具有貫通軸套12軸線方向端部的軸向槽，形成大致矩形截面的形狀，或者形成半圓狀，通過(guò)沖壓加工或者切削加工形成。軸套12一旦安裝在軸承殼體10的內(nèi)周面上，該軸向槽便處在軸承殼體10的內(nèi)周面之間，構(gòu)成從軸套12軸線方向上端部到軸線方向下端部貫通的連通孔32。連通孔32內(nèi)注滿了油，該油的內(nèi)壓與各軸承部中保持的油的內(nèi)壓相等。
在沒有該油的連通孔32的軸承的情況下，由于部件加工誤差的影響，推力板22外周部的油壓與大氣壓相比要低，產(chǎn)生了所謂的負(fù)壓。即，在軸套12的內(nèi)周面和軸16的外周面內(nèi)之間形成的微小間隙內(nèi)，一旦軸線方向上部一側(cè)的微小間隙的寬度尺寸形成得比下部一側(cè)寬度尺寸要寬，下部徑向軸承26一側(cè)產(chǎn)生的動(dòng)壓就會(huì)超過(guò)上部徑向軸承24產(chǎn)生的動(dòng)壓，產(chǎn)生從軸線方向下方一側(cè)朝著上方一側(cè)的油的流動(dòng)，便會(huì)產(chǎn)生推力板22外周部和/或推力板22下端面與對(duì)面板14的上端面之間的間隙中保持的油的內(nèi)壓變?yōu)樨?fù)壓的擔(dān)心。
另外，由于上述加工誤差，例如在軸套12的內(nèi)周面和軸16的外周面內(nèi)之間形成的微小間隙內(nèi)，一旦軸線方向上部一側(cè)的微小間隙的寬度尺寸形成得比下部一側(cè)尺寸窄，上部徑向軸承24上所設(shè)的人字形槽12a產(chǎn)生的動(dòng)壓就會(huì)到預(yù)定壓力以上，就會(huì)出現(xiàn)對(duì)面板22的下端面與對(duì)面板22上端面之間的間隙中產(chǎn)生負(fù)壓的擔(dān)心。
而在這種軸承中，通過(guò)設(shè)置這種連通孔32，使推力板22外周部的油壓與推力軸承28內(nèi)周部強(qiáng)制達(dá)到相同的壓力級(jí)。使該內(nèi)周部的油壓在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)始終讓推力軸承28的圖3(a)所示的螺旋形槽產(chǎn)生的動(dòng)壓部分比大氣壓要高。這樣即使由于加工誤差及其他原因使推力板22外周部的油壓降低，由此也基本上沒有低于大氣壓以下的可能性。由此防止了推力板22外周部的油產(chǎn)生負(fù)壓。
另外，由于上述加工誤差，在油從軸線方向上部一側(cè)朝下部一側(cè)流動(dòng)的情況下，推力板22的下表面與對(duì)面板14的上表面的間隙中的油的內(nèi)壓到達(dá)了高于所需的壓力，就會(huì)有轉(zhuǎn)子6過(guò)度抬起的擔(dān)心。
對(duì)此，通過(guò)設(shè)置連通孔32，即使在軸套12的內(nèi)周面與軸16的外周面內(nèi)之間形成的微小間隙的軸向上部一側(cè)與下部一側(cè)產(chǎn)生了油的內(nèi)壓壓差，由于通過(guò)連通孔32產(chǎn)生了從內(nèi)壓高的一側(cè)朝低的一側(cè)的油的流動(dòng)，因而各軸承部中保持的油的內(nèi)壓會(huì)平衡，從而防止出現(xiàn)負(fù)壓或者過(guò)度抬起。
另外，通過(guò)讓上部徑向軸承24上所設(shè)的動(dòng)壓發(fā)生槽作為非對(duì)稱的人字形槽12a，對(duì)油朝軸線方向的下方一側(cè)擠壓，引起動(dòng)壓，從而使上部徑向軸承24與下部徑向軸承26之間區(qū)域的壓力保證為大氣壓以上的正壓，從而防止了產(chǎn)生負(fù)壓。另外，通過(guò)人字形槽12a產(chǎn)生的擠壓力，油始終經(jīng)過(guò)下部徑向軸承26、軸套12的下端面與推力板14的上端面之間的連通孔32，再經(jīng)過(guò)在軸承殼體12的上端面與轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a下表面之間，朝軸16外周面以及軸套12內(nèi)周面的軸線方向上側(cè)流動(dòng)，另外還朝上部徑向軸承24以環(huán)流的方式加壓，形成一連串的油循環(huán)路徑。
由此讓軸承內(nèi)的油始終朝一定的方向流動(dòng)，由于實(shí)現(xiàn)的壓力的均衡，因而防止了因負(fù)壓產(chǎn)生的氣泡或者轉(zhuǎn)子6的過(guò)度抬起。此外，由于還特別擴(kuò)大的加工誤差的允許范圍，成品率得到了改善。
另外，通過(guò)將連通孔32的一端配置成開口于比上部推力軸承28還要靠直徑方向的內(nèi)側(cè)，在比大氣壓力要高的區(qū)域中保持了穩(wěn)定的油的壓力。
由此在電機(jī)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，在軸承部產(chǎn)生預(yù)定動(dòng)壓的情況下獲得了足夠的軸承剛性，因而發(fā)生軸承部接觸或者滑動(dòng)的可能性降低。
另外，通過(guò)讓軸16及轉(zhuǎn)子輪轂18用比軸承殼體10及軸套12的熱膨脹系數(shù)高的部件構(gòu)成，在高溫環(huán)境下，因熱膨脹系數(shù)的關(guān)系使軸16及轉(zhuǎn)子輪轂18的熱膨脹量超過(guò)軸承殼體10及軸套12的熱膨脹量。為此，在各軸承部中，軸16及轉(zhuǎn)子輪轂18相面對(duì)的軸承殼體10及軸套12的間隙尺寸變小，即使因熱膨脹使油的粘性降低，也可以防止軸承剛性的降低。因此，在不增大電機(jī)的耗電量的情況下可以確保預(yù)定的軸承剛性。
此外，即使在高溫環(huán)境下，油在因熱膨脹而降低粘性的同時(shí)還會(huì)增加體積。因而體積增加的那部分油會(huì)朝毛細(xì)管密封部34流入，同時(shí)，如果不確保毛細(xì)管密封部34可以有足夠的容量，油就會(huì)泄漏到電機(jī)的外部。然而，在本發(fā)明的軸承中，將毛細(xì)管密封部34形成于軸承殼體10的外周部一側(cè)，朝著軸線方向的下方開口。由此與圖6的以往軸承相比能夠確保密封部有足夠的容積。此外，由于與轉(zhuǎn)子輪轂18形成一體的圓周狀突起18d的熱膨脹系數(shù)比該圓周狀突起18d直徑方向位置上的軸承殼體10的熱膨脹系數(shù)要大，因而毛細(xì)管密封部34半徑方向的間隙尺寸變大。因此，可以增加高溫環(huán)境下毛細(xì)管密封部34的可以保持的油的容量，從而可足以將體積增加部分的油保持在毛細(xì)管密封部34內(nèi)。
下面，對(duì)轉(zhuǎn)子的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，將從鋁等棒狀材料切出形成的圓板狀部件通過(guò)例如沖壓加工、鍛造等形成軸16及轉(zhuǎn)子輪轂18的形狀。而后將具有粘接固定在內(nèi)周面上的轉(zhuǎn)子磁鐵20的軛鐵21壓入和/或通過(guò)粘合劑固定到轉(zhuǎn)子輪轂18圓周壁部18b的內(nèi)周面上。這樣，在軸16的中央部上通過(guò)攻絲加工形成貫通孔及螺紋孔。最后在軸承16的外周面及轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a下表面這樣的動(dòng)壓軸承構(gòu)成面上，以及轉(zhuǎn)子輪轂18的周壁部18b的凸緣部18c的磁盤安裝面上進(jìn)行切削加工，高精度地加工這些面。
這里，一旦將轉(zhuǎn)子6通過(guò)鋁等材料鍛造成型，與能夠廉價(jià)制造轉(zhuǎn)子輪轂相反，由于轉(zhuǎn)子18半徑方向及軸線方向的尺寸變薄，降低了轉(zhuǎn)子輪轂18的剛性。根據(jù)上面所述，一旦將轉(zhuǎn)子磁鐵壓入固定到周壁部上，由于存在轉(zhuǎn)子磁鐵不足的情況，因而在一般的轉(zhuǎn)子磁鐵與周壁部的固定中，采用粘合劑進(jìn)行粘接固定。然而，用強(qiáng)度比較高的例如馬氏體系或者奧氏體系不銹鋼來(lái)形成轉(zhuǎn)子輪轂，在該轉(zhuǎn)子周壁部的內(nèi)周面上粘接固定轉(zhuǎn)子磁鐵的情況下，由于粘合劑在圓周方向涂布不均勻引起的粘合劑硬化及收縮會(huì)使應(yīng)力不均，從而會(huì)作用在固定轉(zhuǎn)子磁鐵的轉(zhuǎn)子凸緣部上。為此，會(huì)使轉(zhuǎn)子輪轂的凸緣部變形。凸緣部一旦變形，載置于該凸緣部上的硬盤的平等度就會(huì)喪失，RRO便會(huì)惡化。通過(guò)這種RRO的惡化，會(huì)出現(xiàn)硬盤的記錄面與接近其配置的磁頭相接觸、所謂磁頭破碎的情況。
對(duì)此，在本發(fā)明中，準(zhǔn)備了不銹鋼制成的軛鐵21，在其內(nèi)周面上粘接固定轉(zhuǎn)子磁鐵20。而后在將軛鐵21壓入接合到轉(zhuǎn)子6的周壁部18b的內(nèi)周面上，然后通過(guò)切削轉(zhuǎn)子凸緣部18c進(jìn)行精加工。因此，粘合劑硬化及收縮不均勻引起的應(yīng)力由于被軛鐵21吸收，因而避免了對(duì)周壁部18b的惡劣影響。此外，通過(guò)將軛鐵21固定到轉(zhuǎn)子輪轂18的周壁部18b的內(nèi)周面上，可以提高半徑方向尺寸薄的轉(zhuǎn)子輪轂周壁部18b的剛性。因此，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)即使周壁部18b上施加離心力等過(guò)度的力，可以防止該力使周壁部18b發(fā)生彎曲及變形。另外，由于軸16及轉(zhuǎn)子輪轂18是由鋁等成型的，加工性高，可以很容易地進(jìn)行高精度的加工，因此能夠降低加工成本。此外，在進(jìn)行了上述的轉(zhuǎn)子6的制造方法之后，還可以對(duì)軸承殼體16的外周面或轉(zhuǎn)子輪轂18的上壁部18a下表面進(jìn)行鍍敷處理，或者進(jìn)行氮化處理等硬化處理。
下面，對(duì)本發(fā)明的電機(jī)組裝方法參照?qǐng)D2、圖3及圖4理進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在軸承殼體10內(nèi)周面的沿圓周方向形成的粘接槽10b中涂布粘合劑。然后，將軸套12從軸承殼體10的軸線方向的下方向下方插入固定。這時(shí)，粘合劑通過(guò)軸套12滑動(dòng)，收容到粘接槽10b內(nèi)，即使例如粘合劑涂布的位置、涂布量等不均勻，也能夠通過(guò)粘接槽10b防止軸線方向上的移動(dòng)。
另外，通過(guò)設(shè)置粘接槽10b，可以堅(jiān)固軸承殼體10與軸套12的連接強(qiáng)度，從而可以獲得對(duì)抗來(lái)自外部的沖擊等的強(qiáng)度。因此，即使電機(jī)小型化、薄型化，也可以牢固地固定軸承殼體10與軸套12。
此外，將粘合劑涂布在軸套12的外周面上也可以，另外，涂布在軸套12外周面以及軸承殼體10的內(nèi)周面兩者之上也可以。另外，粘接槽10b也可以形成于軸承殼體10的內(nèi)周面的多處。此外，粘接槽10b也可以由軸套12內(nèi)周面上沿軸線方向延伸的縱向槽構(gòu)成。
之后，在設(shè)置于軸16的中央部的貫通孔中插入推力板22，通過(guò)粘合劑固定。然后，將對(duì)面板14嵌入到軸承殼體10中，封閉住軸承殼體10的下部。此外，這時(shí)軸承殼體10的下端面10c與對(duì)面板14的下表面14a配置在同一個(gè)平面上。
接著，用工具(圖中未示)保持住轉(zhuǎn)子輪轂18，在該狀態(tài)下讓工具以一定的速度低速旋轉(zhuǎn)。然后，在工具旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，在與軸承殼體10和對(duì)面板14的外周面相接觸的部位40上，從在該接觸部40軸線方向上方具有照射口50的激光裝置照射出具有方向性能量束的激光，將接觸部40在圓周方向上焊接住。這種激光焊接與其他焊接，例如電弧焊接或電阻焊接相比，至少施加的能量高，可以獲得高的連接強(qiáng)度。此外不需要真空裝置，因此操作容易，而且由于光束的良好的方向性可以在很窄的范圍內(nèi)進(jìn)行牢固的焊接。
通過(guò)這種將對(duì)面板14由激光照射焊接固定到軸承殼體10上，與用粘合劑等固定方式相比，可以獲得部件之間的高的連接強(qiáng)度，因而能夠更牢固地固定。因此，可讓推力板14的軸向尺寸形成得更薄，從而能夠?qū)⒅鬏S電機(jī)整體的厚度更進(jìn)一步小型、薄型化。
另外，通過(guò)采用激光焊接，讓軸承殼體10與對(duì)面板14由熱膨脹系數(shù)不同的部件構(gòu)成，能夠獲得穩(wěn)定的連接強(qiáng)度。另外，通過(guò)用激光對(duì)接觸部40在圓周方向上進(jìn)行照射焊接，可以防止油從接觸部40飛散。
另外，在軸承殼體10下部的內(nèi)周面上形成從下部?jī)?nèi)周面凹入到半徑方向外側(cè)的凹部10d。凹部10d與推力板22在半徑方向上相面對(duì)。由于激光焊接時(shí)產(chǎn)生的歪斜被凹部10d吸收，激光焊接使軸承殼體10下端部的內(nèi)周面由焊接時(shí)的熱量引起變形，從而防止了與推力板22的外周部相接觸。因此，提高了軸承殼體10與對(duì)面板14的連接步驟的效率。
此外，由于焊接伴隨著施加高溫能量，因而在焊接時(shí)供給作為焊接部件冷卻手段的冷卻用流體，即冷卻氣體進(jìn)行冷卻。該冷卻了的流體是與對(duì)面板14等金屬表面反應(yīng)性低的物質(zhì)，優(yōu)選是氣態(tài)。作為冷卻用流體，可以使用冷卻效率高的氦氣或氮?dú)獾取Ａ硗?，這里是讓轉(zhuǎn)子輪轂18旋轉(zhuǎn)，而讓照射口50在圓周方向上旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行激光焊接也是可以的。
接著，將油通過(guò)毛細(xì)管密封部34充填到構(gòu)成軸承部的一連串微小的間隙中。然后，固定定子8，將托架固定到軸承殼體10上。
下面，對(duì)一般硬盤驅(qū)動(dòng)裝置40的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D5進(jìn)行說(shuō)明。
硬盤驅(qū)動(dòng)裝置40由矩形的殼體42構(gòu)成，殼體42的內(nèi)部形成塵土、塵埃等極少的清潔空間，在其內(nèi)部配置著安裝有記錄信息用的圓板狀硬盤46的主軸電機(jī)44。
另外，在殼體42的內(nèi)部配置著對(duì)硬盤46的信息進(jìn)行讀取及書寫的磁頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)54，該磁頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)54是對(duì)硬盤46上的信息進(jìn)行讀取和書寫的磁力磁頭52，它由支撐該磁頭52的壁50以及將磁頭52及壁50移動(dòng)到硬盤46上的需要位置的執(zhí)行部48構(gòu)成。
對(duì)于這種硬盤驅(qū)動(dòng)裝置40的主軸電機(jī)44，通過(guò)使用圖1至圖4所示的主軸電機(jī)，在確保足夠性能的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的小型且薄型化，同時(shí)，還可提供一種可靠性及耐久性高的硬盤驅(qū)動(dòng)裝置。
以上是對(duì)根據(jù)本發(fā)明的主軸電機(jī)、適用于該主軸電機(jī)中的轉(zhuǎn)子制造方法、以及具有該主軸電機(jī)的硬盤驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明并不限定于該實(shí)施例，它可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種各樣的變更及修正。
例如并不限定于圖中所示實(shí)施例的動(dòng)壓軸承結(jié)構(gòu)，槽的形狀或個(gè)數(shù)、位置、以及潤(rùn)滑流體的種類也可以與上述實(shí)施例不同。另外，也可以將主軸電機(jī)的托架與磁盤驅(qū)動(dòng)裝置的殼體形成一體。
權(quán)利要求
1.一種液體動(dòng)壓軸承，具有軸；固定在上述軸上部的頂板；固定在上述軸下部的推力板；相對(duì)于上述軸旋轉(zhuǎn)的圓筒狀軸套；以及大致呈帽狀的軸承殼體，其將上述軸套保持在其內(nèi)周部上，且其下端部被封閉；在上述軸及上述頂板、上述軸套之間，形成有連續(xù)的微小間隙，同時(shí)，上述微小的間隙充滿著潤(rùn)滑流體，在上述軸的外周面與上述軸套的內(nèi)周面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的徑向軸承部，在上述頂板的下表面與上述軸承殼體的上端面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的上部推力軸承部，在上述軸套的下端面與上述推力板的上表面之間形成設(shè)置有在上述軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的下部推力軸承部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于在上述軸套的外周面與上述軸承殼體的內(nèi)周面之間形成有連通孔，其一側(cè)開口于比上述上部推力軸承部更靠半徑方向的內(nèi)側(cè)，同時(shí)與上述下部推力軸承部的外周部附近相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述連通孔由形成于上述軸套外周面上的軸線方向的槽和上述殼體的內(nèi)周面構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述徑向軸承部形成于上述軸的外周面與上述軸套的內(nèi)周面之間，由軸線方向上離開的一對(duì)徑向軸承構(gòu)成，在至少一側(cè)的徑向軸承上，設(shè)置著作為上述動(dòng)壓發(fā)生槽的、在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)從軸線方向上方作用于軸線方向下方的動(dòng)壓的不對(duì)稱人字形槽，在上述上部推力軸承以及上述下部推力軸承上，設(shè)置著作為上述動(dòng)壓發(fā)生槽的、在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)朝著半徑方向內(nèi)側(cè)的動(dòng)壓的螺旋形槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，在上述頂板上形成有從上述頂板延伸到軸線方向下方，同時(shí)與上述軸承殼體外周面在半徑方向上隔開間隙而相面對(duì)的圓周狀的突起，上述間隙在半徑方向上的尺寸按照從上述頂板朝著軸線方向下方擴(kuò)徑，在上述間隙中保持著作為上述潤(rùn)滑流體的油，上述的油在上述間隙內(nèi)形成氣液界面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述軸套由浸有油的多孔質(zhì)燒結(jié)金屬構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述軸的外周面的表面粗糙度Ra大于等于0.1μm，小于等于1.6μm。
8.根據(jù)如權(quán)利要求6所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述軸的外周面的表面粗糙度Ra大于等于0.3μm，小于等于0.8μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述軸套通過(guò)粘合劑固定到上述軸承殼體的內(nèi)周部上，在與上述軸套及上述殼體相接觸的上述軸套外周面和/或上述軸承殼體的內(nèi)周面上形成半徑方向凹入的粘接槽，在上述粘接槽中保持有粘合劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述軸承殼體由具有保持上述軸套的內(nèi)周部的圓筒狀部件、封閉住上述圓筒狀部件下端部的對(duì)面板構(gòu)成，上述對(duì)面板與上述軸承殼體是通過(guò)焊接固定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述軸與上述頂板形成一體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液體動(dòng)壓軸承，其特征在于，上述對(duì)面板與上述軸承殼體的焊接部位處在比上述軸承殼體內(nèi)周部更靠直徑方向外側(cè)的位置，在上述軸承殼體的內(nèi)周部上，以與上述推力板的外周部在半徑方向上相面對(duì)的方式形成有吸收上述焊接帶來(lái)的軸承殼體變形的凹部。
13.一種主軸電機(jī)，具有軸；固定在上述軸上部的頂板；固定在上述軸下部的推力板；相對(duì)于上述軸旋轉(zhuǎn)的圓筒狀軸套；大致呈帽狀的軸承殼體，其將上述軸套保持在其內(nèi)周部上，且其下端部被封閉；.將上述軸承殼體保持在內(nèi)周部上的托架；固定在上述托架上的定子；保持在上述頂板上，與上述定子協(xié)同動(dòng)作以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁鐵；以及讓上述軸相對(duì)于上述軸套自由旋轉(zhuǎn)地支撐的液體動(dòng)壓軸承；在上述液體動(dòng)壓軸承上，在上述軸及上述頂板、上述軸套之間，形成有連續(xù)的微小間隙，同時(shí)，上述微小的間隙充滿著潤(rùn)滑流體，在上述軸的外周面與上述軸套的內(nèi)周面之間形成設(shè)置有上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的徑向軸承部，在上述頂板的下表面與上述軸承殼體的上端面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的上部推力軸承部，在上述軸套的下端面與推力板的上表面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的下部推力軸承部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的主軸電機(jī)，其特征在于，在上述軸套的外周面與上述軸承殼體的內(nèi)周面之間形成有連通孔，其一側(cè)開口于比上述上部推力軸承部更靠半徑方向的內(nèi)側(cè)，同時(shí)與上述下部推力軸承部的外周部附近相連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的主軸電機(jī)，其特征在于上述連通孔由形成于上述軸套外周面的軸線方向的槽和上述殼體的內(nèi)周面構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述徑向軸承部形成于上述軸的外周面與上述軸套的內(nèi)周面之間，由軸線方向上離開的一對(duì)徑向軸承構(gòu)成，在至少一側(cè)的徑向軸承上，設(shè)置著作為上述動(dòng)壓發(fā)生槽的、在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)從軸線方向上方作用于軸線方向下方的動(dòng)壓的不對(duì)稱人字形槽，在上述上部推力軸承以及上述下部推力軸承上，設(shè)置著作為上述動(dòng)壓發(fā)生槽的、在上述軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)朝著半徑方向內(nèi)側(cè)的動(dòng)壓的螺旋形槽。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的主軸電機(jī)，其特征在于，在上述頂板上形成有從上述頂板延伸到軸線方向下方，同時(shí)，與上述軸套外周面在半徑方向上隔開間隙而相面對(duì)的圓周狀的突起，上述間隙在半徑方向上的尺寸按照從上述頂板朝著軸線方向下方擴(kuò)徑，在上述間隙中保持著作為上述潤(rùn)滑流體的油，上述的油在上述間隙內(nèi)形成氣液界面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述軸套由浸有油的多孔質(zhì)燒結(jié)金屬構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述軸的外周面的表面粗糙度Ra大于等于0.1μm，小于等于1.6μm。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述軸的外周面的表面粗糙度Ra大于等于0.3μm，小于等于0.8μm。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述軸套通過(guò)粘合劑固定到上述軸承殼體的內(nèi)周部上，與上述軸套及殼體相接觸的上述軸套外周面和/或上述軸承殼體的內(nèi)周面上形成半徑方向凹入的粘接槽，在上述粘接槽中保持有粘合劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述軸承殼體由具有保持上述軸套的內(nèi)周部的圓筒狀部件和封閉住上述圓筒狀部件下端部的對(duì)面板構(gòu)成，上述對(duì)面板與上述軸承殼體是通過(guò)焊接固定的。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述軸與上述頂板形成一體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的主軸電機(jī)，其特征在于，上述對(duì)面板與上述軸承殼體的焊接部位處在比上述軸承殼體內(nèi)周部更靠直徑方向外側(cè)的位置，在上述軸承殼體的內(nèi)周部上以與上述推力板的外周部在半徑方向上相面對(duì)的方式形成有吸收上述焊接帶來(lái)的軸承殼體變形的凹部。
25.一種在外周部保持記錄盤的主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件的制造方法，該主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件具有軸；頂板，其一體形成于上述軸的上部，并具有圓板狀上壁部、從上述上壁部的外周部垂下的周壁部、從上述周壁部伸到半徑方向的外側(cè)以承載記錄盤的凸緣部；固定在上述周壁部的內(nèi)周面或者外周面上，在內(nèi)周面或者外周面上固定磁鐵的強(qiáng)磁性材料軛鐵；所述方法包括對(duì)上述頂板進(jìn)行塑性加工的成型步驟；在上述軛鐵內(nèi)周面或者外周面上通過(guò)粘合劑固定磁鐵的步驟；對(duì)上述軸的外周面、上述頂板的上壁部下表面、上述周壁部的內(nèi)周面或者外周面、上述凸緣部的上述記錄盤載置面進(jìn)行切削加工的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的轉(zhuǎn)子組件制造方法，其特征在于，上述頂板是通過(guò)鍛造加工成型的。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的轉(zhuǎn)子組件制造方法，其特征在于，上述頂板是由鋁或者鋁合金成型的。
28.一種安裝有能夠記錄信息的圓板狀記錄介質(zhì)的記錄盤驅(qū)動(dòng)裝置，它具有殼體；固定在上述殼體內(nèi)部，使上述記錄介質(zhì)旋轉(zhuǎn)的主軸電機(jī)；將信息寫入上述記錄介質(zhì)的需要位置或者從其中讀出的機(jī)構(gòu)；上述主軸電機(jī)具有軸；固定在上述軸上部的頂板；固定在上述軸下部的推力板；相對(duì)于上述軸旋轉(zhuǎn)的圓筒狀軸套；大致呈帽狀的軸承殼體，其將上述軸套保持在其內(nèi)周部上，且其下端部被封閉；將上述軸承殼體保持在內(nèi)周部上的托架；固定在上述托架上的定子；保持在上述頂板上，與上述定子協(xié)同動(dòng)作以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁鐵；以及使上述軸相對(duì)于上述軸套自由旋轉(zhuǎn)地支撐的液體動(dòng)壓軸承，在上述液體動(dòng)壓軸承上，于上述軸及上述頂板、上述軸套之間，形成有連續(xù)的微小間隙，同時(shí)，上述微小的間隙充滿著潤(rùn)滑流體，在上述軸的外周面與上述軸套的內(nèi)周面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的徑向軸承部，在上述頂板的下表面與上述軸承殼體的上端面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的上部推力軸承部，在上述軸套的下端面與上述推力板的上表面之間形成設(shè)置有在上述軸或者上述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在上述潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的下部推力軸承部。
全文摘要
本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的液體動(dòng)壓軸承具有軸，固定在軸上部的頂板，固定在軸下部的推力板，相對(duì)于軸旋轉(zhuǎn)的軸套，將軸套保持在其內(nèi)周部上且其下端部被封閉的軸承殼體。在構(gòu)成液體動(dòng)壓軸承的軸及頂板、軸套之間，形成有連續(xù)的微小間隙，同時(shí)，該微小的間隙中充滿著潤(rùn)滑流體。在軸的外周面與軸套的內(nèi)周面之間形成設(shè)置有在軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的徑向軸承部。在頂板的下表面與軸承殼體的上端面之間形成設(shè)置有在軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的上部推力軸承部。在軸套的下端面與推力板的上表面之間形成設(shè)置有在軸或者軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)在潤(rùn)滑流體中誘發(fā)動(dòng)壓的動(dòng)壓發(fā)生槽的下部推力軸承部。
文檔編號(hào)F16C17/10GK1576623SQ20041005461
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者玉岡健人 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)株式會(huì)社