本发明专利技术一个实施例的液体动压轴承具有：轴，固定在轴上部的顶板，固定在轴下部的推力板，相对于轴旋转的轴套，将轴套保持在其内周部上且其下端部被封闭的轴承壳体。在构成液体动压轴承的轴及顶板、轴套之间，形成有连续的微小间隙，同时，该微小的间隙中充满着润滑流体。在轴的外周面与轴套的内周面之间形成设置有在轴或者轴套旋转时在润滑流体中诱发动压的动压发生槽的径向轴承部。在顶板的下表面与轴承壳体的上端面之间形成设置有在轴或者轴套旋转时在润滑流体中诱发动压的动压发生槽的上部推力轴承部。在轴套的下端面与推力板的上表面之间形成设置有在轴或者轴套旋转时在润滑流体中诱发动压的动压发生槽的下部推力轴承部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体动压轴承、具有该液体动压轴承的主轴电机、用于其主轴电机的转子组件的制造方法，以及具有该主轴电机的记录盘驱动装置。
技术介绍
以往，在硬盘驱动装置、可拆卸磁盘驱动装置等中，作为驱动记录盘的电机轴承，采用了图6所示的在电机旋转时利用保持在轴102和轴套104之间的间隙中的油等润滑流体中产生动压的液体动压轴承，并提出了各种的方案。这种以往的电机在轴102的外周面与轴套104的内周面之间的间隙中形成有在轴线方向分开设置的一对径向轴承部106，同时，在一体固定于轴102上的推力板108的上下端面和与之在轴线方向相面对的轴套104的下表面以及对面板110的上表面之间的间隙中，分别形成有上部及下部推力轴承部112、113。此外，这种以往的电机在轴套104的内周面和轴102的外周面内，通过让轴102的外周面随着离开一对径向轴承部106而使其直径逐渐减小，而在轴102和轴102上部固定的转子轮毂114的嵌合部116与径向轴承部106之间形成了毛细管密封部118。毛细管密封部118按照保持在毛细管密封部118内的油的气液界面的形成位置而产生毛细管力的差异，在由径向轴承部106以及上部及下部推力轴承部112、113保持的油量减少的情况下，从毛细管密封部118向径向轴承部106以及上部及下部推力轴承部112、113供油。另外，毛细管密封部118由于随着电机的旋转而使主轴电机温度上升，在由径向轴承部106和上部及下部推力轴承部112、113内保持的油的体积增加的情况下，将其增加的部分收容起来。这样，在由径向轴承部106和上部及下部推力轴承部112、113以及毛细管密封部118形成的微小间隙中，油被连续不间断地保持着(这种油的保持结构在下面描述为“完全填充结构”)。电机一旦旋转，在径向轴承部106和上部及下部推力轴承部112、113中就会产生动压，从而将轴套104以与轴102及转子轮毂114非接触的方式自由旋转地支撑。近年来，计算机等机器中使用的记录盘驱动装置开始应用于更为小型的便携式信息终端中，对于主轴电机，除了要求以往的高速及高精度之外，还希望更加小型且薄型，而且电力耗费也要低。然而，在主轴电机小型且薄型化的情况下，在上述结构中由于嵌合部116、毛细管密封部118、一对径向轴承部106和上部及下部推力轴承部112、113是在轴线方向并列构成的，因而很难让主轴电机小型且薄型化。即，对应于主轴电机小型化且薄型化的要求，要确保一对径向轴承部106的轴承刚性，嵌合部116和上部及下部推力轴承部112、113的轴向尺寸就难以保证。嵌合部116的轴向尺寸一旦变短，轴102和转子轮毂114的连接强度就会减弱，电机旋转时就会丧失转子轮毂114的平行度，使轮子轮毂114偏转，从而无法获得稳定的旋转。另一方面，若保证了嵌合部116的轴向尺寸，则一对径向轴承部106的轴向尺寸变短，使得轴承的刚性变弱，从而不能稳定地支撑轴102。轴102及转子轮毂114的旋转精度或者姿势的保持由于完全依赖于一对径向轴承部106，因而一对径向轴承部106轴线方向的间隔必须足够。这样，在上述的电机中，既维持需要的旋转精度又使主轴电机小型化且薄型化是非常困难的。此外，要确保一对径向轴承部106和嵌合部116的轴向尺寸，则很难保证上部及下部推力轴承部112、113的轴承刚性。在上述电机中，轴102的端部一体固定着推力板108，通过该推力板108的上下端面上形成的上部及下部推力轴承部112、113所产生的轴线方向的负荷支撑力，限制轴102及转子轮毂114轴线方向的移动，从而使轴102及转子轮毂114稳定地抬起。然而，要使上部及下部推力轴承部112、113薄型化，若是让推力板108的轴向尺寸变薄，就不能获得使上部及下部推力轴承部112、113稳定的轴线方向的负荷支撑力，由于上部及下部推力轴承部112、113的轴承刚性被降低，会产生轴102及转子轮毂114过度抬起的情况，从而难以对轴102及转子轮毂114进行稳定地支撑。此外，近年来，记录盘驱动装置也开始装载在以汽车导航系统为代表的车载机器中。然而在车载机器的情况下，由于预计记录盘驱动装置会在各种各样的环境下使用，因而对于记录盘的驱动装置，要求在非常宽的温度范围内进行稳定的动作。例如对于记录盘驱动装置，甚至要求在温度差为100℃以上的环境下、这样一种以前从来没有过的严酷温度环境下也可以使用。众所周知，在高温环境下由于油的粘性降低，其产生的动压也会降低，其结果是很难获得预定的轴承刚性。如果为了避免这种油的粘性降低而使用高粘度的油，在低温环境下粘性就会过高，使电机的旋转负荷增大，从而使得电机消耗的电力增大。因此，为了能够在宽的温度范围内适用采用了液体动压轴承的电机，必须同时解决低温环境下抑制电机消耗电力的增加以及高温环境下防止轴承刚性的降低这两个矛盾的问题。另外，在高温环境下，在油粘性降低的同时还会因热膨胀使油的体积增加。为此，保持在各液体动压轴承部中的油其体积增加的部分从各液体动压轴承部挤出到毛细管密封部118。此时，由于所谓电机小型化且薄型化的尺寸上的限制，在毛细管密封部118轴线方向的尺寸受到限制不能保证有足够容积的情况下，便不能收容流入到毛细管密封部118内的油，会出现油流出到毛细管密封部118外的情况。流出的油一旦附着在驱动装置一侧的硬盘或者配置得离它很近的磁头上，便成为引起读/写错误的原因。对此，一旦确保了毛细管密封部118轴线方向的尺寸，保持住上述体积增加部分的油，便制约了与毛细管密封部118在轴线方向并列配置的一对径向轴承部106的轴线方向的尺寸，从而很难保证径向轴承部106的轴承刚性。此外，同样也很难保证与毛细管密封部118在轴线方向并列配置的轴102和转子轮毂114的嵌合部116的轴线方向尺寸。此外，在小型且薄型的主轴电机的情况下，构成电机的各种部件当然也要小型且薄型化，其各种部件的构成强度被降低，部件之间的压入或者粘接工艺中产生的应力对部件表面精度或者歪斜等的影响变大。例如在相对于转子轮毂114粘接固定转子磁铁120的情况下，由于转子磁铁120本身就是强度不高的部件，两者固定时转子磁铁120的外径尺寸比转子轮毂114的内径尺寸大一些，不能将转子磁铁120嵌合到转子轮毂114的内径中。因此，在转子轮毂114的内周面上粘接固定转子磁铁的外周面，即在所谓的外置转子型的主轴电机的情况下，转子轮毂114内周面的内径与转子磁铁120外周面的外径之间一般设计成形成有几μm的间隙。然而，由于形成有这几μm的间隙，很难使粘合剂的涂布量在整个外周达到均匀。因而如果是轴线方向和/或半径方向的尺寸短的转子轮毂114的话，粘合剂的硬化及收缩产生的应力就会在圆周方向不均匀，从而发生歪斜，由于很难使记录盘的记录面相对于主轴电机的轴线大致垂直地搭载到记录盘转子轮毂114上，因而RRO(重复性偏差成分)恶化。
技术实现思路
本专利技术的目的是保证径向轴承部以及推力轴承部的轴承刚性，轴和转子轮毂的垂直度等精度以及毛细管密封部轴线方向的尺寸，并且实现具有液体动压轴承的主轴电机小型且薄型化。本专利技术的另一个目的是与使用环境变化无关，让具有液体动压轴承的主轴电机在耗电量不增加的情况下稳定运转，确保了轴承的刚性，并且在高温环境下防止本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液体动压轴承，具有：轴；固定在上述轴上部的顶板；固定在上述轴下部的推力板；相对于上述轴旋转的圆筒状轴套；以及大致呈帽状的轴承壳体，其将上述轴套保持在其内周部上，且其下端部被封闭；在上述轴及 上述顶板、上述轴套之间，形成有连续的微小间隙，同时，上述微小的间隙充满着润滑流体，在上述轴的外周面与上述轴套的内周面之间形成设置有在上述轴或者上述轴套旋转时在上述润滑流体中诱发动压的动压发生槽的径向轴承部，在上述顶板的下表面 与上述轴承壳体的上端面之间形成设置有在上述轴或者上述轴套旋转时在上述润滑流体中诱发动压的动压发生槽的上部推力轴承部，在上述轴套的下端面与上述推力板的上表面之间形成设置有在上述轴或者轴套旋转时在上述润滑流体中诱发动压的动压发生槽的下部 推力轴承部。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：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]
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