制造流体动压轴承和主轴电机的方法以及主轴电机技术

在轴颈安装有流体动压轴承的主轴电机中，尤其在应用于经受振动和冲击的记录盘驱动器中的主轴电机中，电机转子侧轴承表面和定子侧轴承表面之间形成的毛细管密封的密封性能、在邻近毛细管密封部分的转子侧／定子侧干燥区域表面上的疏油剂的粘附性、以及电机元件间的粘合强度都得到了提高。构成密封部分的转子侧／定子侧表面在预定条件下暴露于等离子或紫外线下，以提高表面对于轴承流体的润湿性。干燥区域表面受到同样照射，以提高其对于疏油剂的润湿性。粘附结合的元件表面受到同样照射，以提高其对于粘结剂的润湿性，从而提高粘合强度。暴露表面可由合成树脂构成，以进一步提高其润湿性，或由金属制成，以从等离子／紫外线照射中获得清洗功效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流体动压轴承的制造方法、主轴电机的制造方法以及主轴电机和记录盘驱动器。
技术介绍
近年来，在硬盘和类似的记录盘驱动器中的盘形记录介质上每单位面积记录的信息量日益增加，并且信息密度在增长。日益增加的记录密度已经导致要求在高速旋转下稳定地支撑盘形记录介质。同时，记录盘驱动器不仅在传统上使用驱动器的固定计算机(例如，台式计算机和服务器)上获得应用，而且在车载装置、便携装置以及其它移动装置上也获得应用。这种移动应用导致对抗冲击和耐久性更高的要求(对如在传统情况下不使驱动器受到振动和冲击环境下采用驱动器的设备未曾有过的要求)。以此为背景，用于在高速旋转下稳定地支撑盘驱动器转子单元的轴承已经在发展中。为了使轴承能够符合该要求，极为重要的几点考虑是(A)改善轴承的毛细管密封(capillary seal)部分的密封性能；(B)提高防止沿着毛细管密封部分附近的表面润湿扩散的能力；(C)提高构成动压轴承和主轴电机的元件的连接强度。考虑(A)流体动压轴承包括轴颈单元和轴颈支撑单元，在二者之间形成有狭窄的微隙。在该微隙内保持有润滑流体，例如油。被称为毛细管密封部分的油封机构设置在轴承的、其中所述微隙向外部大气开口的部分中。该毛细管密封部分为这样的形式，即其中在所述轴颈和在轴承的轴颈支撑侧上与该轴颈相对的密封表面之间的间隙沿着轴向向上逐渐张开。在毛细管密封部分中形成油和外部大气之间的边界面。如果润滑流体没有通过毛细管密封部分被封入，则流体就会泄漏到外面。结果，保持在微隙中的润滑流体变少，最终会降低轴承的使用寿命。在用于尤其是小型主轴电机中的轴承中，由于保持在轴承内部的油的总量很少，因此即使泄漏了微量的润滑流体，也容易发生缺油。而且，毛细管密封中的较差的密封性能问题会使轴承上的振动或其它冲击破坏密封边界面的完整性。使油与构成毛细管密封部分的元件之间的接触角保持为较小，这对于提高毛细管密封的强度是至关重要的。考虑(B)在构成毛细管密封部分的外侧的元件表面上施加疏油剂。施加疏油剂会防止润滑流体由于润湿扩散作用而从毛细管密封部分沿着轴承元件表面流动到轴承外面。施加疏油剂的方法是将已经溶解在溶剂中的疏油剂涂在元件表面上，并且使溶剂汽化以使疏油剂粘附在表面上。然而，疏油剂对于密封元件表面的润湿性很差，这意味着疏油剂对表面的粘附性还不令人满意。因此，在制造动压轴承中的除油或相关的结束操作都容易使疏油剂剥离。尽管由于防护剂的性能，至今都在使用诸如在元件上刻细槽或厚厚地涂覆疏油剂等工艺，但是这种工艺提高了元件的成本，而且这并不算是一种根本的解决办法。考虑(C)用于硬盘驱动器的主轴电机安装有基座元件和用作定子侧轴承元件的圆柱形套筒壳体，并且该套筒壳体固定在基座元件上。所述套筒壳体的外圆周表面通过插设的粘合剂而固定在形成于基座元件中的安装孔的内圆周表面上。主轴电机轴承元件中的轻微翘曲或变形都会给尤其是流体动压轴承带来问题，这是因为轴承间隙特别小。基于此，经常使用粘合剂而不是容易引起热变形的焊接在多个交互元件的接合处粘合固定。尤其在轴承上作用振动和冲击的环境下(例如，在移动和车载装置中)，特别大的载荷作用在元件之间的连接处。更具体地，在其中装置可能跌落的场合会强制要求承受严重冲击(大于1000G)的能力。然而，主轴电机按比率缩小的结果是，内部元件粘合长度缩短，这对提高粘合强度带来了挑战。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种能够提高主轴电机中的粘合强度的制造方法。本专利技术的第二目的在于提供一种流体动压轴承的制造方法，它能够改善毛细管密封部分的密封性能。本专利技术的第三目的在于提供一种流体动压轴承的制造方法，它能够将用于疏油表面的疏油剂稳定地粘着在该疏油表面上。可实施本专利技术第一方面的流体动压轴承的制造方法的流体动压轴承具有如下结构。即，所述流体动压轴承包括定子单元和相对于该定子单元旋转的转子单元。所述定子单元和转子单元横过一微隙彼此相对。润滑流体填充并保持在该微隙内。在所述定子单元和转子单元之间形成有与所述微隙相通的间隙。该间隙与所述微隙相通的部分用作毛细管密封部分。在所述毛细管密封部分中形成润滑流体和外部大气之间的边界面。所述定子单元和转子单元的相对表面形成该毛细管密封部分。本专利技术的第一方面为刚才提出的流体动压轴承的制造方法，包括至少如下第一和第二步骤。在第一步骤中，在构成所述毛细管密封部分的转子侧表面和定子侧表面中的至少一个表面上进行表面处理过程，该表面处理过程包括等离子照射和紫外线束照射中的至少一种。另外，在第一步骤完成之后(并不需要在完成之后立即)，可进行第二步骤，在该步骤中，向所述微隙中注入润滑流体。在本专利技术第一方面中的第一步骤可在所述流体动压轴承的转子单元和定子单元装配之前进行。特别地，所述转子单元和定子单元的相应部分可分别进行第一步骤的表面处理过程。同样，可以在所述两个定子单元和转子单元上进行第一步骤的表面处理过程，其可以在所述转子单元和定子单元上同时或不同时进行。可在所述第一和第二步骤之间进行包括装配、加热、加压和清洗的轴承制造工序。实施本专利技术第一方面提高了构成毛细管密封部分的表面相对于有机物质的润湿性，从而使润湿角极小。因此，提高的润湿性改善了毛细管密封的密封性能。另一优点是，对(一个或多个)毛细管密封部分表面进行紫外线束和等离子照射分解并清除了金属表面粘附的有机物质，这些有机物质会使润滑流体的质量变差。又一好处在于，进行紫外线束和等离子照射不需要使用对环境有害的化学制剂。而且，与使用化学制剂或通过机械加工相关部件的表面处理相比，进行紫外线束和等离子照射的工作简单并且操作时间较短。因此，提高了可操作性和生产率。此外，通过所述毛细管密封部分可更有利地进行在所述轴承间隙中填充润滑流体的第二步骤过程。通过已经进行紫外线束或等离子照射而提高了润湿性的(一个或多个)表面来填充轴承间隙，这可以防止润滑流体中混入气泡。因此，可以更精确地调节润滑流体的注入量。另外根据本专利技术的第一方面，有利地，构成所述毛细管密封部分的所述定子单元和转子单元表面中至少一个表面由树脂材料形成。树脂通过等离子照射或紫外线束照射而被表面激活，因此由树脂材料构成所述密封部分的(一个或多个)表面提高了(一个或多个)表面对于润滑流体的润湿性。仍根据本专利技术的第一方面，构成所述毛细管密封部分的定子单元和转子单元表面中的至少一个表面可以由金属形成。在这种情况下的制造方法中，有利地，可以通过等离子照射和紫外线束照射中的至少一种在金属元件上更大程度地进行第一步骤中的表面处理过程。基于等离子的清洗或使用紫外线束的清洗溶解了粘附在金属表面上的油脂或其它尘垢，因此适于理想地清洗要求较高清洁度的轴承元件。通过第一步骤进行的清洗能够使清洁过程和表面处理过程同时进行，这使得该制造方法具有良好的可操作性。还根据本专利技术的第一发面，可包括第十四步骤，其中在构成所述微隙的定子单元表面和转子单元表面中的至少一个表面上，进行包括等离子照射和紫外线束照射的一组表面处理过程中的至少一种表面处理过程。所述微隙的表面构成流体动压轴承的轴承表面。提高表面对于润滑流体的润湿性，这增强了轴承保持所述定子单元表面和转子单元表面之间润滑流体的能力。提高的表面间滑润剂的保持能力有助于防止所述定子单元表面和转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体动压轴承的制造方法，该流体动压轴承设有：定子单元；可相对于该定子单元旋转的转子单元；由该定子单元的表面和与该定子单元表面相对的转子单元的表面构成的间隙；动压轴承机构，其由形成在构成所述间隙的定子单元表面上的定子侧轴承表面、形成在构成所述间隙的转子单元表面上的转子侧轴承表面、以及填充一微隙的润滑流体组成，所述转子侧轴承表面横过所述微隙与所述定子侧轴承表面相对；以及毛细管密封部分，其构成所述间隙的一部分且与所述微隙相通，并且在润滑流体和外部大气之间形成的边界面位于该毛细管密封部分中；所述流体动压轴承的制造方法包括：　　　　第一步骤，在构成所述毛细管密封部分的所述定子单元表面和转子单元表面中至少一个表面上，进行包括等离子照射和紫外线束照射的一组表面处理过程中的至少一种表面处理过程；以及　　　　第二步骤，在所述第一步骤之后，向所述微隙中注入一定量的润滑流体，通过该数量的润滑流体在所述毛细管密封部分中形成所述边界面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：五明正人，玉冈健人，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]