專利名稱：流體動(dòng)態(tài)軸承裝置、主軸馬達(dá)以及盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體動(dòng)態(tài)軸承裝置、具有這種流體動(dòng)態(tài)軸承裝置的主 軸馬達(dá)以及具有這種主軸馬達(dá)的盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在個(gè)人計(jì)算機(jī)、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等中所使用的^設(shè)備配備有用于使磁 盤繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)。主軸馬達(dá)具有轉(zhuǎn)子通過軸承裝置相對(duì)于 定子旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。近年來，廣泛地使用在軸和襯套之間充有潤滑油的流體 動(dòng)態(tài)軸承裝置作為用于主軸馬達(dá)的軸承裝置。流體動(dòng)態(tài)軸承裝置允許軸和 襯套進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過利用在軸的外周表面或襯套的內(nèi)周表面形成 的徑向動(dòng)壓槽以及在軸的一個(gè)端部表面或襯套的一個(gè)端部表面中形成的 推力動(dòng)壓槽而在潤滑油中產(chǎn)生流體動(dòng)壓。
在例如日本專利公開公報(bào)No. H09-044985和No. H11-117934中公開了 傳統(tǒng)的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置。
一些傳統(tǒng)的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置是包括由多孔燒結(jié)體所制成的襯套和包 圍襯套以便防止?jié)櫥托孤┑妮S承外殼的類型?？墒褂猛ㄟ^對(duì)電鍍鋼板 (SECE)壓制成形而制造的底部封閉的圓筒形外殼作為軸承外殼，電鍍 鋼板可通過電鍍例如冷軋鋼板(SPCC、 SPCD、 SPCE等)而獲得。通常 4吏用具有較好的流動(dòng)性和熱穩(wěn)定性的酯油來作為潤滑油。
但是，由于軸承外殼的電鍍層中含有的鋅起到對(duì)酯油進(jìn)行催化的作用， 所以軸承外殼中的酯油可能會(huì)由于鋅而變質(zhì)或劣化。圖8是表示酯油對(duì)于 照射到酯油上的不同波數(shù)的光的吸光度分布狀態(tài)的曲線圖，其通過使用傅 立葉變換紅外分光光度計(jì)(FT-IR)來測(cè)量。圖9所示與圖8相同，但是， 是在向酯油中加入鋅并且經(jīng)過幾天之后通過使用傅立葉變換紅外分光光 度計(jì)(FT-IR)測(cè)量的分布狀態(tài)。在圖8和9中，橫軸表示所照射的光的 波數(shù)，而豎軸代表吸光度。通過圖8和9的對(duì)比顯示出，在圖9中，吸光 度在波數(shù)約1596/cm處(圖9中的圏起部分"A")降低。換言之，可以看
出，在鋅的作用下，酯油中的分子鍵已經(jīng)歷某些改變并且酯油發(fā)生變質(zhì)。
另一方面，如果使用未電鍍的冷軋鋼板作為軸承外殼的材料，則可以 避免在其它情況下的由鋅所引起的酯油變質(zhì)。但是，即使在這種情況下， 酯油的組成也可能會(huì)受到在軸承外殼相對(duì)于容納在軸承外殼中的構(gòu)件滑 動(dòng)的過程中混到潤滑油中的金屬成份的影響，或者受到軸承外殼的表面上 產(chǎn)生的銹的影響。
如果使用不易使酯油變質(zhì)的高價(jià)樹脂(LCP樹脂或PPS樹脂)或不銹 鋼作為軸承外殼的材料，則生產(chǎn)軸承外殼的成本升高，因此阻礙了以低成 本來生產(chǎn)流體動(dòng)態(tài)軸承裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能夠防止?jié)櫥妥冑|(zhì)并且降低生產(chǎn)成本的流體動(dòng)態(tài) 軸承裝置， 一種具有這種流體動(dòng)態(tài)軸承裝置的主軸馬達(dá)和一種設(shè)置有這種 主軸馬達(dá)的盤片驅(qū)動(dòng)i殳備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，包括軸； 襯套，其具有軸承孔，所述軸插在所述軸承孔中，所述襯套以可旋轉(zhuǎn)方式 支撐所述軸以繞中心軸線進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及軸承外殼，其由冷軋鋼板或 電鍍鋼板制成，所述襯套容納在所述軸承外殼中，其中所述軸承外殼填充 有主要由酯構(gòu)成的潤滑油，其中在所述軸的外周表面和所述襯套的內(nèi)周表 面之間設(shè)置徑向動(dòng)壓軸承部分，所述徑向動(dòng)壓軸承部分具有徑向動(dòng)壓槽， 所述徑向動(dòng)壓槽用于保持作為工作流體的潤滑油并且用于在相對(duì)旋轉(zhuǎn)期 間在潤滑油中引起流體動(dòng)壓，其中至少所述軸承外殼的與所述潤滑油保持 接觸的表面區(qū)域覆有主要由鎳構(gòu)成的層。
優(yōu)選地，所述軸承外殼的整個(gè)表面都覆有主要由鎳構(gòu)成的層。
所述襯套可由浸有潤滑油的多孔燒結(jié)體制成。
所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置可進(jìn)一步包括軸向面對(duì)所述軸承外殼中的所 述軸的一端部的對(duì)面板，所述軸的端部具有凸面，并且其中在所述軸的所 述端部和所述對(duì)面板之間設(shè)置樞軸承部分。
所述軸可包括推力板，所述推力板固定到所述軸的一端部并設(shè)置成與 所述軸承外殼相對(duì)，并且其中在所述推力板和所述軸承外殼之間可設(shè)置推 力動(dòng)壓軸承部分，所述推力動(dòng)壓軸承部分具有推力動(dòng)壓槽，所述推力動(dòng)壓
槽用于保持作為工作流體的潤滑油并用于在相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間在潤滑油中引
起流體動(dòng)壓o
所述軸承外殼可以是通過將所述冷軋鋼板或電鍍鋼板壓制成形而制成 的構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種主軸馬達(dá)，包括底部構(gòu)件；磁 通發(fā)生部分，其固定到所述底部構(gòu)件；轉(zhuǎn)子，其借助于上述的流體動(dòng)態(tài)軸 承裝置相對(duì)于所述底部構(gòu)件以可旋轉(zhuǎn)方式受到支撐；以及轉(zhuǎn)子磁體，其以 與所U通發(fā)生部分相對(duì)的方式附接到所述轉(zhuǎn)子。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)盤片的盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備， 包括設(shè)備外殼；主軸馬達(dá)，其在所述設(shè)備外殼的內(nèi)部固定；以及存取部 件，其執(zhí)行從所述盤片讀卑 fT息和在所述盤片上寫入信息兩者中的至少一 個(gè)。
利用這種構(gòu)造，由冷軋鋼板或電鍍鋼板形成的軸承外殼的至少油接觸 表面區(qū)域覆有主要由鎳構(gòu)成的層。因此，填充在軸承外殼中的潤滑油避免 了與冷軋鋼板或電鍍鋼板的直接接觸。這樣使得可以防止在其它情況下的
潤滑油受到一些材料的影響而發(fā)生的潤滑油變質(zhì)。此外，與軸承外殼由不 容易使?jié)櫥妥冑|(zhì)或劣化的高價(jià)樹脂或不銹鋼制成的情況相比，可以以節(jié) 約成本的方式來生產(chǎn)軸承外殼。此外，因?yàn)檩S承外殼覆有主要由鎳構(gòu)成的 層，所以軸承夕卜殼顯示出更好的耐磨性。
另外，由于軸承外殼的整個(gè)表面覆有主要由鎳構(gòu)成的層，所以可以減 少在軸承外殼的整個(gè)表面上的顆粒物或灰塵的產(chǎn)生。
此外，由于襯套是由浸有潤滑油的多孔燒結(jié)體制成，所以襯套和軸之 間的滑動(dòng)性能得到了改善。另外，可以節(jié)約生產(chǎn)襯套的成本，這使得可以 進(jìn)一步降低流體動(dòng)態(tài)軸承裝置的生產(chǎn)成本。
在軸的具有凸面的端部和布置在軸承外殼內(nèi)部的對(duì)面板之間設(shè)置樞軸 承部分。因此，可以允許軸和襯套以低的旋轉(zhuǎn)阻力進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在 軸向上穩(wěn)定地支撐軸。
而且，在固定到軸的端部的推力板和軸承外殼之間設(shè)置推力動(dòng)壓軸承 部分。因此，可以允許軸和襯套以低的旋轉(zhuǎn)阻力進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在軸 向上穩(wěn)定地支撐軸。還可以在固定到軸的端部的推力板和襯套之間另外設(shè)置推力動(dòng)壓軸承部分。
最后，由于軸承外殼是通it^"冷軋鋼板或電鍍鋼板壓制成形而制成的 構(gòu)件，所以可以節(jié)約生產(chǎn)軸承外殼的成本，這使得可以進(jìn)一步降低流體動(dòng) 態(tài)軸承裝置的生產(chǎn)成本。


從結(jié)合附圖給出的實(shí)施方式的如下描述中，本發(fā)明的目的和特征將變 得明顯，附圖中
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備的縱剖圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的主軸馬達(dá)的縱剖圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置的縱剖圖4是示出軸承套的縱剖圖，所述軸承套的整個(gè)表面鍍有鎳；
圖5是示出軸承套的縱剖圖，僅所述軸承套的內(nèi)表面鍍有鎳；
圖6是示出流體動(dòng)態(tài)軸承裝置的變化實(shí)施方式的縱剖圖7是示出流體動(dòng)態(tài)軸承裝置的另一變化實(shí)施方式的縱剖圖8是表示在將鋅添加到酯油之前酯油吸光度的分布狀態(tài)的曲線以及
圖9是表示在將鋅添加到酯油之后酯油吸光度的分布狀態(tài)的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在下面的描述中，依據(jù)圖1 至7中的豎向使用術(shù)語"上"、"下"、"上表面"、"下表面"等。使用這些 術(shù)語是為了方便描述而不是意于限制本發(fā)明的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置、主軸馬 達(dá)和盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備的安裝狀態(tài)。
<1.盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備的構(gòu)造>
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的縱剖圖。盤片驅(qū) 動(dòng)設(shè)備2是M設(shè)備，其在旋轉(zhuǎn)磁盤22的同時(shí)讀取以及寫入信息。如圖l 所示，盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備2主要包括設(shè)備外殼21、盤片22、主軸馬達(dá)l和存取 部件23。
設(shè)備外殼21包括杯形第一外殼構(gòu)件211和板形第二外殼構(gòu)件212。笫 一外殼構(gòu)件211具有上開口 。主軸馬達(dá)1和存取部件23安裝在第一外殼構(gòu) 件211的內(nèi)部底面上。第二外殼構(gòu)件212粘合到第一外殼構(gòu)件211，使其 覆蓋第一外殼構(gòu)件211的上開口 。盤片22、主軸馬達(dá)1和存取部件23容 納在設(shè)備外殼21的內(nèi)部空間213中，內(nèi)部空間213是由第一外殼構(gòu)件211 和第二外殼構(gòu)件212圍起。設(shè)備外殼21的內(nèi)部空間213是僅存有極少量漂 浮物或灰塵的潔凈的空間。
盤片22指的是盤形存儲(chǔ)介質(zhì)，盤片22中能夠存儲(chǔ)信息并且在其中心 區(qū)域形成有孔口 。盤片22安裝到主軸馬達(dá)1的轂構(gòu)件42并且以可旋轉(zhuǎn)方 式支撐在主軸馬達(dá)1上。存取部件23包括頭部231、臂部232和頭部移動(dòng) 機(jī)構(gòu)233。頭部231設(shè)置在盤片22的主表面附近并且適于從盤片22磁讀 取信息或者在盤片22上磁寫入信息。臂部232橫跨盤片22的主表面擺動(dòng)， 同時(shí)支撐著頭部231。頭部移動(dòng)^ 233安裝在盤片22的一側(cè)上。頭部移 動(dòng)機(jī)構(gòu)233用于通過臂部232使頭部231相對(duì)于盤片22移動(dòng)。相應(yīng)地，頭 部231接近旋轉(zhuǎn)的盤片22上的期望的位置，在該位置上頭部231從盤片 22讀取信息以及在盤片22上寫入信息。對(duì)于頭部231也可以執(zhí)行>^盤片 22讀取信息和在盤片22上寫入信息兩者中的其中之一。
<2.主軸馬達(dá)的構(gòu)造>
接下來將描述主軸馬達(dá)1的詳細(xì)構(gòu)造。圖2是示出主軸馬達(dá)1的縱剖 圖。如圖2所示，主軸馬達(dá)1主要包括定子部件3和轉(zhuǎn)子部件4,定子部 件3固定至盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備2的設(shè)備外殼21，轉(zhuǎn)子部件4用于保持盤片22 從而繞指定的中心軸線L旋轉(zhuǎn)盤片22。
定子部件3包括底部構(gòu)件31、定子芯32、線圏33和固定軸承單元34。
底部構(gòu)件31由例如鋁等金屬材料制成，并且借助于螺栓等固定到盤片 驅(qū)動(dòng)i殳備2的i更備外殼21 。底部構(gòu)件31具有大致圓筒形的支架部分311 ， 支架部分311繞中心軸線L在軸向上(在沿著中心軸線L延伸的方向上， 該定義在下面同樣適用)伸出。用于將固定軸承單元34保持在適當(dāng)位置的 通孔形成在支架部分311的內(nèi)周側(cè)上(相對(duì)于中心軸線L的內(nèi)周側(cè)，該定 義在下面同樣適用)。裝配有定子芯32的安*^面形成在支架部分311的 外周側(cè)上(相對(duì)于中心軸線L的外周側(cè)，該定義在下面同樣適用)。
盡管在本實(shí)施方式中底部構(gòu)件31和第一外殼構(gòu)件211形成為分開的構(gòu)件，但是它們也可以形成為單個(gè)構(gòu)件。在這種情況下，支架部分311形成 在構(gòu)成底部構(gòu)件31和第一外殼構(gòu)件211的所述單個(gè)構(gòu)件中。
定子芯32包括磁輒部分321和多個(gè)齒形部分322，磁扼部分321裝配 到支架部分311的外周表面，齒形部分322 M輒部分321徑向(相對(duì)于 中心軸線L的徑向，該定義在下面同樣適用)朝外伸出。定子芯32通過 例如軸向?qū)訅旱碾姶配摪逍纬伞?br> 線團(tuán)33由繞著定子芯32的相應(yīng)齒形部分322進(jìn)行纏繞的導(dǎo)線形成。 線圏33連接到指定的電源裝置(未圖示)。如果從電源裝置將驅(qū)動(dòng)電流供 應(yīng)到線團(tuán)33，則在齒形部分322中產(chǎn)生徑向磁通。在齒形部分322中產(chǎn)生 的磁通與轉(zhuǎn)子磁體43的磁通相互作用，這將在下面陳述，以產(chǎn)生用于使轉(zhuǎn) 子部件4繞中心軸線L旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。
固定軸承單元34指的是以旋轉(zhuǎn)方式支撐轉(zhuǎn)子部件4的軸41的機(jī)構(gòu)。 固定軸承單元34和軸41構(gòu)成流體動(dòng)態(tài)軸承裝置5。圖3是示出流體動(dòng)態(tài) 軸承裝置5的放大縱剖圖。如圖3所示，固定軸承單元34包括襯套341、 對(duì)面板342、密封構(gòu)件343和軸承外殼344。
襯套341是具有軸承孔341a的圓筒形構(gòu)件，軸41插在軸承孔341a中。 襯套341固定到軸承外殼344的內(nèi)周表面。襯套341適于支撐軸承孔341a 中的軸41以限制軸41的徑向移動(dòng)，同時(shí)允許軸41繞中心軸線L旋轉(zhuǎn)。 襯套341的內(nèi)周表面和軸41的外周表面以其間留有的小間隙(例如約幾微 米)的方式彼此相對(duì)。將在下面描述的潤滑油51填充在間隙中。襯套341 由燒結(jié)體形成，所述燒結(jié)體能夠通過加熱、粘合以及固化金屬粉末而獲得。 當(dāng)在顯^L鏡下觀察時(shí)，襯套341是具有大量細(xì)孔的多孑L體。襯套341的表 面浸有潤滑油。軸41能夠相對(duì)于浸有潤滑油的襯套341進(jìn)行平穩(wěn)滑動(dòng)。由 燒結(jié)體形成的襯套341能夠以低成本的方式進(jìn)行生產(chǎn)。
對(duì)面板342是設(shè)置在軸41下面的盤形構(gòu)件。對(duì)面板342在其上表面上 接觸軸41的下端部分41b用以軸向地支撐軸41，同時(shí)允許軸41繞中心軸 線L旋轉(zhuǎn)。具有凹面的凹部部分342a形成在對(duì)面板342的上表面的中心 區(qū)域中。凹部部分342a具有的曲率半徑等于或大于軸41的下端部分41b 的曲率半徑。凹部部分342a在其上表面上與軸41的下端部分41b進(jìn)行面 對(duì)面接觸或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接觸，這樣在對(duì)面板342和軸41之間提供了所謂的樞軸 #構(gòu)。這種樞軸^4M^I允許軸41以低的旋轉(zhuǎn)阻力繞中心軸線L旋轉(zhuǎn)。
對(duì)面板342可以由例如不銹鋼、鋁等金屬制成?？商娲?，對(duì)面板342可 以由陶瓷或樹脂制成。對(duì)面板342可以作為軸承外殼344的一部分與軸承 外殼344 —體地形成。
密封構(gòu)件343 ^!設(shè)置在襯套341上面的環(huán)形構(gòu)件。密封構(gòu)件343具有 內(nèi)周表面343a，內(nèi)周表面343a為其內(nèi)徑在軸向向上的方向上變大的斜面。 相應(yīng)地，存在于密封構(gòu)件343的內(nèi)周表面343a和軸41的外周表面之間的 間隙343b具有沿軸向向上增加的寬度。間隙343b中的潤滑油51的面間 表面在表面張力的作用下形成為彎液面。這樣防止了潤滑油51泄漏到固定 軸承單元34的外部。換言之，在密封構(gòu)件343和軸41之間的間隙343b 中提供了錐形密封。密封構(gòu)件343可以由例如不銹鋼、鋁等金屬或樹脂制 成。密封構(gòu)件343可以與村套341 —體地形成。
軸承外殼344是底部閉合的圓筒形構(gòu)件，在其中容納襯套341、對(duì)面 板342和密封構(gòu)件343。軸承外殼344通過壓配合或熱配合固定到形成在 底部構(gòu)件31的支架部分311的內(nèi)周側(cè)上的通孔中。襯套341和密封構(gòu)件 343固定到軸承外殼344的內(nèi)周表面。對(duì)面板342設(shè)置在軸承外殼344的 底面上。
主要由酯構(gòu)成的潤滑油51填充在軸承外殼344中?？梢宰鳛闈櫥?51使用的油的示例包括主要由酯構(gòu)成的油，例如基于多元醇酯的油、基于 二酯的油等?；诙嘣减サ挠途哂型ㄟ^酯化具有5至20個(gè)碳原子的飽和 或不飽和脂肪酸以及多元醇而獲得的結(jié)構(gòu)?；诙嘣减サ挠偷氖纠?己二醇和辛酸或壬烷酸的酯、1,10-癸二醇的辛酸酯、己酸和癸酸的三羥 甲基丙烷酯等?；诙サ挠途哂型ㄟ^酯化單價(jià)脂肪醇和脂肪族或芳香族 二羧酸而獲取的結(jié)構(gòu)?；诙サ挠偷氖纠憾岫刘ァ⒓憾岫?異壬酯、壬二酸二辛酯、癸二酸二辛酯等。上述的酯油的耐磨性能、熱穩(wěn) 定性以及可流動(dòng)性較好，因此適合用作流體動(dòng)態(tài)軸承裝置5的潤滑油51。 潤滑油51可以是多種酯的混合物或者酯和其它成分的混合物。如果需要的 話，現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種添加劑，例如粘度指數(shù)改進(jìn)劑、降凝劑、抗氧 化劑、金屬鈍化劑、表面活性劑、防銹劑和防腐劑等可以添加到潤滑油51， 只要它們對(duì)本發(fā)明的有利效果沒有負(fù)面影響即可。
潤滑油51不僅連續(xù)地填充到襯套341和軸41之間的間隙中而且也填 充到襯套341和對(duì)面板342之間、以及對(duì)面板342和軸承外殼344之間的 間隙中。在襯套341和軸承外殼344之間部分地形成微小間隙，在所述間 隙中連續(xù)地填充潤滑油51。簡要地說，軸承外殼344的內(nèi)部作為整體填充 有潤滑油51。
本實(shí)施方式的軸承外殼344的加工是通過將通過電鍍冷軋鋼板(例 如SPCC、 SPCD和SPCE )的表面而獲得的電鍍鋼板(SECE )壓制成形 為底部閉合的圓筒形形狀，并且在電鍍鋼板的整個(gè)表面上鍍鎳。換言之， 如圖4中所示，軸承外殼344的整個(gè)表面都覆有鎳層344a。因此，填充在 軸承外殼344中的潤滑油51避免了與軸承外殼344的電^面直揍接觸。 這#^吏得可以防止在其它情況下的由于鋅而導(dǎo)致的潤滑油51變質(zhì)。因此， 可以增強(qiáng)流體動(dòng)態(tài)軸承裝置5的可靠性和耐用性。此外，與軸承外殼344 由不容易使?jié)櫥?1變質(zhì)的樹脂材料(LCP樹脂、PPS樹脂等)或不銹 鋼制成的情^^目比，可以以節(jié)約成本的方式生產(chǎn)軸承外殼344。
鎳層344a可至少覆蓋軸承外殼344的接觸潤滑油51的表面區(qū)域。例 如，如圖5所示，僅軸承外殼344的內(nèi)表面覆有鎳層344a。但是，如果軸 承外殼344的整個(gè)表面鍍有鎳，則可以獲得另一技術(shù)效果，即減少了軸承 外殼344外表面上的顆粒物和灰塵的產(chǎn)生。
通過例如所謂的化學(xué)鍍鎳方法在軸承外殼344的表面上形成鎳層 344a，在該方法中通過利用例如還原劑使鎳還原且沉積。然后，鎳層344a 在300。C到700。C的溫度下受熱。這使得可以增加表面現(xiàn)變并且減小磨損。 鎳層344a的厚度設(shè)定為例如一微米至幾百微米，優(yōu)選為幾十微米。鎳層 344a不必僅由鎳形成，也可以是主要由鎳構(gòu)成。例如，鎳層344a可以由 鎳磷合金制成。
重新參照?qǐng)D2，轉(zhuǎn)子部件4包括軸41、轂構(gòu)件42和轉(zhuǎn)子磁體43。
軸41是沿著中心軸線L延伸的大致柱狀的構(gòu)件。軸41在其下部插在 襯套341的軸承孔341a中的狀態(tài)下由固定軸承單元34支撐。在軸41的外 周表面上形成有緋魚骨形徑向動(dòng)壓槽41a，用于在軸41的外周表面和襯套 341的內(nèi)周表面之間的潤滑油51中產(chǎn)生流體動(dòng)壓。當(dāng)軸41進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 潤滑油51通過徑向動(dòng)壓槽41a受壓，從而使其能夠作為工作流體。因此， 軸41在通過潤滑油51徑向支撐的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。徑向動(dòng)壓槽41a可以形成 在軸41的外周表面和襯套341的內(nèi)周表面中的任意一個(gè)上。
用于防止保持軸41從固定軸承單元34移出的凸,件411固定到軸 41的下端部分。凸緣構(gòu)件411與軸41結(jié)合用以形成從軸41的外周表面徑
向向外延伸的伸出部。凸緣構(gòu)件411的上表面軸向面對(duì)襯套341的下表面。 當(dāng)軸向向上的作用力作用于轉(zhuǎn)子部件4上時(shí)，凸緣構(gòu)件411的上表面觸及 襯套341的下表面，因此防止轉(zhuǎn)子部件4與定子部件3分離。軸41和凸緣 構(gòu)件411可以由單個(gè)構(gòu)件形成。
軸41的下端部分41b具有凸面并且從凸^J件411軸向向下伸出。軸 41的下端部分41b與對(duì)面板342的凹部部分342a (參見圖3 )接觸，使得 軸41能夠在軸向上受到支撐。
轂構(gòu)件42是固定到軸41并與軸41 一起旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。轂構(gòu)件42是繞 著中心軸線L徑向向外延伸的形狀。更具體地說，轂構(gòu)件42包括耦連部 分421、本體部分422以及懸置部分423，其中，耦連部分421通過壓配合 或熱配合裝配到軸41的上端部分上，本體部分422從耦連部分421徑向向 外延伸并且向下延伸，懸置部分423從本體部分422的外周邊緣軸向向下 懸置。轂構(gòu)件42覆蓋在定子芯32、線團(tuán)33和固定軸承單元34的上面。
用于在其上支撐盤片22的第一支撐表面422a和第二支撐表面422b 形成在轂構(gòu)件42的本體部分422中。第一支撐表面422a是垂直于中心軸 線L延伸的平面，而第二支撐表面422b是形成在第一支撐表面422a內(nèi)周 側(cè)上并平行于中心軸線L的柱面。當(dāng)盤片22安裝到轂構(gòu)件42上時(shí)，盤片 22的下表面與第一支撐表面422a接觸，同時(shí)盤片22的內(nèi)周部分(內(nèi)周表 面或內(nèi)周邊緣)與第二支撐表面422b接觸，因此盤片22保持在水平狀態(tài)。 轂構(gòu)件42由金屬材料制成，例如鋁、磁性SUS(不銹鋼)、冷軋鋼板(SPCC、 SPCD或SCPE)等。
轉(zhuǎn)子磁體43固定到轂構(gòu)件42的懸置部分423的內(nèi)周表面。轉(zhuǎn)子磁體 43形成為環(huán)形并圍繞中心軸線L。轉(zhuǎn)子磁體43的內(nèi)磁面面對(duì)著定子芯32 的齒形部分322的外周表面。
在如上所述的主軸馬達(dá)中，如果將驅(qū)動(dòng)電流施加到定子部件3的線圏 33，則在定子芯32的齒形部分322中產(chǎn)生徑向磁通。然后，在齒形部分 322和轉(zhuǎn)子磁體43之間的磁通的作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此轉(zhuǎn)子部件4相對(duì)于 定子部件3繞中心軸線L旋轉(zhuǎn)。支撐在轂構(gòu)件42上的盤片22也與軸41 以及轂構(gòu)件42 —起繞中心軸線L旋轉(zhuǎn)。
<3.變化實(shí)施方式>
盡管上面描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不局限于前述
實(shí)施方式而是可以以多種不同的形式進(jìn)行改型。
盡管在前述實(shí)施方式中借助于固定到軸41的下端部分的凸緣構(gòu)件411 防止了軸41從固定軸承單元34中移出，但是也可以使用其它的構(gòu)造來防 止軸41從固定軸承單元34中移出。例如，如圖6所示，在密封構(gòu)件343 的內(nèi)周部分中可形成徑向向內(nèi)伸出部分343c,并iLfr軸41的與伸出部分 343c成相對(duì)關(guān)系的表面部分上可形成凹入部分41c。伸出部分343c裝配到 凹入部分41c中從而防止軸41從固定軸承單元34中移出。
盡管在前述實(shí)施方式中允許軸41相對(duì)于設(shè)置在軸承外殼344中的對(duì)面 板342進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),但是可以采用隨軸41 一起旋轉(zhuǎn)的推力板412來替代對(duì)面 板342。例如，如圖7所示，推力板412可以通過螺栓固定到軸41的下端 部分，從而推力板412和軸41能夠相對(duì)于軸承外殼344 —體地旋轉(zhuǎn)。在推 力板412的上表面形成用于在存在于襯套341的下表面和推力板412之間 的潤滑油51中產(chǎn)生流體動(dòng)壓的螺旋推力動(dòng)壓槽412a。同樣地，在推力板 412的下表面形成用于在存在于推力板412和軸承外殼344的內(nèi)部底面之 間的潤滑油51中產(chǎn)生流體動(dòng)壓的螺旋動(dòng)壓槽412b。在軸41和推力板412 的旋轉(zhuǎn)過程中，潤滑油51通過推力動(dòng)壓槽412a和412b而受壓，從而潤 滑油51能夠作為工作流體。因此，軸41在軸向受到支撐的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。 因?yàn)檩S承外殼344的內(nèi)部底面覆有一層主要由鎳構(gòu)成的覆層，所以推力板 412相對(duì)于軸承外殼344進(jìn)行平穩(wěn)的滑動(dòng)。因此，可防止在其它情況下的 由于滑動(dòng)而發(fā)生的金屬顆粒的產(chǎn)生，并且可防止在其它情況下的由于金屬 顆?；烊霛櫥?1中而發(fā)生的潤滑油51變質(zhì)。
盡管在前述實(shí)施方式中間隙343b中的潤滑油51具有單個(gè)面間表面， 但是潤滑油51也可以具有多個(gè)面間表面。每個(gè)面間表面在表面張力的作用 下都形成為彎液面形狀。這樣4吏得可以防止?jié)櫥?1泄漏到固定軸承單元 34的外部。
盡管在前述實(shí)施方式中使用電鍍鋼板作為軸承外殼344的底部材料， 但是也可以使用未電鍍的冷軋鋼板來替代電鍍鋼板。雖然未電鍍的冷軋鋼 板與電鍍鋼板相比更有可能生銹，但是通過對(duì)軸承外殼344的表面鍍鎳也 能夠防止生銹。另外，如圖7所示，即使當(dāng)推力板412和軸承外殼344相 對(duì)于彼此進(jìn)行滑動(dòng)時(shí)，也可以防止在其它情況下的由于滑動(dòng)而發(fā)生的金屬 顆粒的產(chǎn)生。因此，可以防止在其它情況下的由于銹或金屬顆粒而發(fā)生的 潤滑油51變質(zhì)。
盡管在前述實(shí)施方式中描述了軸旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子式馬達(dá)，但是本發(fā)明也 可以應(yīng)用于軸固定的馬達(dá)或內(nèi)轉(zhuǎn)子式馬達(dá)。此外，盡管上述的主軸馬達(dá)1
設(shè)計(jì)成用以旋轉(zhuǎn)磁盤22，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于用來旋轉(zhuǎn)例如光盤等其它 種類的盤形存儲(chǔ)介質(zhì)的馬達(dá)。
雖然結(jié)合實(shí)施方式示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出多種 變化和改型。
權(quán)利要求
1.一種流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，包括軸；襯套，其具有軸承孔，所述軸插入所述軸承孔中，所述襯套以可旋轉(zhuǎn)方式支撐所述軸從而繞中心軸線進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及軸承外殼，其由冷軋鋼板或電鍍鋼板制成，所述襯套容納在所述軸承外殼中，其中所述軸承外殼填充有主要由酯構(gòu)成的潤滑油，其中徑向動(dòng)壓軸承部分設(shè)置在所述軸的外周表面和所述襯套的內(nèi)周表面之間，所述徑向動(dòng)壓軸承部分具有徑向動(dòng)壓槽，所述徑向動(dòng)壓槽用于保持作為工作流體的潤滑油并且用于在相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間在潤滑油中引起流體動(dòng)壓，其中至少所述軸承外殼的與潤滑油保持接觸的表面區(qū)域覆有主要由鎳構(gòu)成的層。
2. 如權(quán)利要求l所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，其中所迷軸承外殼的整個(gè)表面都覆有主要由鎳構(gòu)成的層。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，其中所述襯套由浸有 潤滑油的多孔燒結(jié)體制成。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，進(jìn)一步包括軸向面對(duì) 所述軸承外殼中的所述軸的一端部的對(duì)面板，所述軸的所述端部具有凸 面，并且其中在所述軸的所述端部和所述對(duì)面板之間設(shè)置樞轉(zhuǎn)軸承部分。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，其中所述軸包括推力 板，所述推力板固定到所述軸的一端部并設(shè)置成與所述軸承外殼相對(duì)，并 且其中在所述推力板和所述軸承外殼之間設(shè)置推力動(dòng)壓軸承部分，所述推 力動(dòng)壓軸承部分具有推力動(dòng)壓槽，所述推力動(dòng)壓槽用于保持作為工作流體 的潤滑油并用于在相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間在潤滑油中引起流體動(dòng)壓。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，其中所述軸承外殼是 通過將冷軋鋼板或電鍍鋼板壓制成形而制成的構(gòu)件。
7. —種主軸馬達(dá)，包括 底部構(gòu)件；固定到所述底部構(gòu)件上的磁通發(fā)生部分；轉(zhuǎn)子，其借助于權(quán)利要求1或2所述的流體動(dòng)態(tài)軸承裝置相對(duì)于所述 底部構(gòu)件以可旋轉(zhuǎn)方式受到支撐；以及轉(zhuǎn)子磁體，其以與所U通發(fā)生部分相對(duì)的方式附接到所述轉(zhuǎn)子。
8. —種用于旋轉(zhuǎn)盤片的盤片驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括 設(shè)備外殼；如權(quán)利要求7所述的主軸馬達(dá)，其固定在所述設(shè)備外殼的內(nèi)部；以及 存取部件，其執(zhí)行從所述盤片讀卑^信息和在所述盤片上寫入信息兩者 中的至少一個(gè)。
全文摘要
一種流體動(dòng)態(tài)軸承裝置，包括襯套，其具有軸承孔，軸插在軸承孔中，襯套以可旋轉(zhuǎn)方式支撐軸從而繞中心軸線進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及軸承外殼，其由冷軋鋼板或電鍍鋼板制成，襯套容納在軸承外殼中。軸承外殼充有主要由酯構(gòu)成的潤滑油。徑向動(dòng)壓軸承部分設(shè)置在軸的外周表面和襯套的內(nèi)周表面之間，徑向動(dòng)壓軸承部分具有徑向動(dòng)壓槽，該徑向動(dòng)壓槽用于保持作為工作流體的潤滑油并用于在相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間在潤滑油中引起流體動(dòng)壓。至少軸承外殼的與潤滑油保持接觸的表面區(qū)域覆有主要由鎳構(gòu)成的層。
文檔編號(hào)F16C35/02GK101358621SQ20081012999
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者中川久彌, 五明正人 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)株式會(huì)社