CN101212160B

CN101212160B - 主轴马达

Info

Publication number: CN101212160B
Application number: CN2007103011722A
Authority: CN
Inventors: 玉冈健人
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2027-12-26
Also published as: US20080158729A1; JP2008167521A; US7764000B2; CN101212160A

Abstract

本发明涉及主轴马达。通过切削操作使轴、圆板部和筒形部彼此一体形成以提供马达的转子毂。圆板部的下表面上的内部区域与轴的外周面连续形成，毂推力部设置在内部分中以与套筒主体上的套筒推力部轴向面对。圆板部的下表面上的台阶部布置在套筒推力部上的推力动压槽的外侧上。以这种方式，将台阶部布置在未设有推力轴承部的区域中，从而在制造转子毂时可以通过切削以低成本形成毂推力部。

Description

主轴马达

技术领域

本发明涉及一种具有利用流体动压的轴承机构的马达，一种包括该马达的盘驱动器，以及一种制造该马达的转子毂的方法。

背景技术

传统上，称为硬盘驱动器的盘驱动器包括用于驱动盘状存储介质(以下称为“盘”)并使其旋转的主轴马达(以下称为“马达”)。盘安装在马达的转子毂上。转子毂通过以预定的旋转轴线为中心的轴承机构相对于基部被可旋转地支撑。作为这种示例性的轴承机构，目前使用利用轴与套筒之间的润滑油的动压的流体动压轴承。

例如在日本未审专利申请第2006-266367号公报所公开的记录介质驱动器中的流体动压轴承由转子和用于接收该转子的轴的筒形套筒构成。在套筒的上端面上设置有用于产生推力动压的槽。在转子旋转的同时，由被径向向内引入到转子的圆板部的下表面与套筒的上端面之间的空间内的润滑油产生动压，从而支撑转子。

在上述记录介质驱动器的转子中，管状部与转子的圆板部和轴一体形成，使得管状部从圆板部的外周向下延伸。在管状部的内周面与套筒的外周面之间的间隙处，形成有通过表面张力作用来保持油的毛细密封。

在日本未审专利申请第2003-23751号公报所公开的记录盘驱动马达中，推力轴承部构造成在套筒的上端面与转子毂的基本盘状上壁部的下表面之间的小空间中保持润滑流体。推力轴承部的该小空间随着其径向向外运动而变宽。

对于这种马达的转子毂的制造方法，已知这样一种方法，其中对诸如不锈钢的钢材料进行切削以形成转子毂的部件。

为了通过切削操作制造其中轴、轴周围的圆板部和管状部彼此一体形成的转子，例如日本未审专利申请第2006-266367号公报所公开的转子，有必要将圆板部的下表面以高精度平滑形成，这是因为如上所述在其上设置毂推力部以利用套筒的上端面构造推力轴承部。

发明内容

根据本发明优选实施方式的马达包括转子部和可以以可旋转的方式支撑所述转子部的静止部。所述转子部包括轴、转子毂和固定在所述转子毂上的转子磁体。所述转子毂具有基本圆盘形状的圆板部以及基本筒形的筒形部。所述圆板部从所述轴的上部径向向外延伸。所述筒形部以所述轴为中心，并沿着与所述轴相同的方向从所述圆板部伸出。

所述静止部包括套筒部和定子。所述轴插入该套筒部中。通过所述定子和所述转子磁体之间的相互作用而围绕所述套筒部产生以所述轴的中心轴线为中心的转矩。

所述圆板部的下表面设置有基本环形的外部分、基本环形的位于所述外部分径向内侧的内部分、以及位于所述内部分和所述外部分之间的台阶部。在作为所述内部分和所述外部分之一的毂推力部与限定在所述套筒部上且和所述毂推力部轴向相对的套筒推力部之间的间隙中布置有工作流体。在所述毂推力部和所述套筒推力部中的至少一个上设置有推力动压槽。

根据本发明的优选实施方式，可以通过切削以低成本形成所述转子毂上的毂推力部。而且，可以确实避免所述台阶部与所述套筒部的接触。另外，可以提高所述推力轴承部的轴承刚度。此外，在所述马达被驱动的同时，可以从所述工作流体有效地释放空气。

从下面参考附图对本发明优选实施方式的详细描述中将更清楚本发明的其它特征、元件、优点和特性。

附图说明

图1示出了根据本发明第一优选实施方式的盘驱动器的内部结构。

图2是马达的纵向剖视图。

图3是示出了马达的一部分的纵向剖视图。

图4是套筒单元的平面图。

图5是示出了转子毂的一部分的纵向剖视图。

图6是转子毂的底视图。

图7是示出了马达的一部分的纵向剖视图。

图8是表示转子毂的制造过程的流程图。

图9A、9B、9C、9D和9E是在转子毂的制造过程中的过程图。

图10是示出了根据本发明第二优选实施方式的马达的一部分的纵向剖视图。

图11是示出了根据本发明第三优选实施方式的马达的一部分的纵向剖视图。

图12是示出了根据本发明第四优选实施方式的马达的一部分的纵向剖视图。

图13是示出了根据本发明第四优选实施方式的另一示例性马达的纵向剖视图。

具体实施方式

将参照图1至图13详细地描述本发明的优选实施方式。应注意的是，在本发明的说明中，当将不同部件之间的位置关系和方位描述成上/下或左/右时，是指在附图中的最终位置关系和方位；不是指已经被组装成实际装置时部件之间的位置关系和方位。同时，在如下的描述中，轴向是指平行于旋转轴线的方向，而径向是指垂直于所述旋转轴线的方向。

第一优选实施方式

图1是示出了包括根据本发明第一优选实施方式的电主轴马达1(以下称为“马达1”)的盘驱动器60的内部结构的纵向剖视图。

盘驱动器60是所谓的硬盘驱动器，并包括可存储数据的盘状存储介质(以下称为“盘”)62、存取单元63、电马达1和壳体61。存取单元63执行在盘62上写数据和从盘62读数据中的至少一个。马达1在保持存取单元63和盘62的同时进行旋转。在该优选实施方式中，壳体61在其内部空间610中容纳盘62、存取单元63和马达1，并且使用1.8寸盘作为盘62。

如图1所示，壳体61包括第一壳体部件611和板状第二壳体部件612。第一壳体部件611在其顶部具有开口，并在其内底部上安装有马达1和存取单元63。第二壳体部件612覆盖第一壳体部件611的开口以形成内部空间610。在盘驱动器60中，通过接合第一壳体部件611和第二壳体部件612而构成壳体61，并且其内部空间610为几乎无尘的洁净空间。

盘62放置在马达1的上侧上并通过夹紧件621固定于其上。存取单元63具有磁头631、支撑磁头631的臂632以及磁头运动机构633。磁头631在盘62之上非常靠近地操作以读写数据。磁头运动机构633使臂632运动，以使磁头631相对于盘62和马达1相对运动。以这种方式，磁头631紧靠旋转盘62运动以访问盘62上的所需位置，从而读写数据。

图2是在盘驱动器60中用于使盘62旋转的马达1的纵向剖视图。尽管图2表示沿着包含马达1的中心轴线J1的平面剖取的剖视图，但也以虚线局部示出了在剖面后的位置处的结构。中心轴线J1也是后面将描述的转子毂31的轴311的中心轴线。

如图2所示，马达1为内转子型马达，并包括作为固定组件的静止部2以及转子部3。转子部3通过利用作为工作流体的润滑油的流体动压的轴承机构相对于静止部2被支撑为可围绕马达1的中心轴线J1旋转。

静止部2包括：基板21；中空的基本筒形的套筒单元22，其以中心轴线J1为中心；定子24；以及薄磁屏蔽板25。基板21构成了第一壳体部件611(参见图1)的一部分，并且保持静止部2的构成部件。套筒单元22构成了用于可旋转地支撑转子部3的轴承机构的一部分。定子24围绕套筒单元22附接到基板21上。磁屏蔽板25布置在定子24的上侧上以屏蔽来自定子24的电磁噪音。

套筒单元22包括套筒主体221、中空的基本筒形的套筒壳体222以及密封帽223。套筒主体221具有以中心轴线J1为中心的、中空的基本筒形形状，面对转子部3的轴311的外周面，并在二者之间有润滑油。套筒壳体222位于套筒主体221的外周处。密封帽223阻挡套筒壳体222的下端。

套筒主体221是浸有润滑油的多孔部件，并由套筒壳体222保持。套筒单元22的下部压配到设置在基板21的中央处的开口中以固定在那里。在套筒单元22中，套筒主体221的上端面位于套筒壳体222的上端面的轴向上方。

定子24具有带有多个齿243的定子芯241、以及通过围绕所述多个齿243缠绕导线而形成的多个线圈绕组242。

转子部3包括转子毂31和转子磁体32。盘62(参见图1)固定在转子毂31上。转子磁体32固定在转子毂31上以围绕中心轴线J1布置。

转子毂31具有轴311、圆板部312和筒形部313。轴311是中空的基本筒形，以中心轴线J1为中心，并且向下伸出。圆板部312呈以中心轴线J1为中心的基本圆形的形式，并且从轴311的上端径向向外延伸。筒形部313具有以中心轴线J1为中心的、中空的基本筒形形状，并从圆板部312的外周边缘向下伸出。

转子毂31具有盘放置部314，该盘放置部314从筒形部313的外周面径向向外伸出以环绕圆板部312。盘62安装在盘放置部314上。在该优选实施方式中，转子毂31的轴311、圆板部312、筒形部313和盘放置部314全部由诸如不锈钢的单件形成。轴311在下端附接有基本圆盘形的推力板315。

转子磁体32例如为基本环形的磁体，其被磁化而具有多个磁极，并且固定在转子毂31的筒形部313的外周面上。转子磁体32布置在定子24的中心轴线J1侧，以与定子24一起产生以中心轴线J1为中心的转矩。在定子24中，各个齿243的内周部向上弯曲。各个齿243的内周部与转子磁体32的外周面径向面对，从而在定子24与转子磁体32之间有效地产生转矩。

图3是以放大方式示出了马达1的一部分的纵向剖视图。图3还示出了盘62和作为用于将盘62固定在转子毂31上的固定部件的夹紧件621。

如图3所示，圆板部312和筒形部313二者的上端均位于盘放置部314的顶面上方并在盘放置部314的内侧。盘62围绕筒形部313的上部的外周面装配。此时，盘62的底面与盘放置部314接触。

在筒形部313的上端的一部分中，设置有从该处向下延伸的螺钉孔。夹紧件621在与盘62的顶面接触的同时，通过向下拧入螺钉孔中的螺钉(未示出)而紧固到转子毂31上。以这种方式，盘62被保持在夹紧件621与盘放置部314之间。

接下来将描述马达1的轴承机构。如图3所示，在马达1中形成有上间隙41、侧间隙42、第一下间隙43、第二下间隙44和外间隙45。上间隙41形成在转子毂31的圆板部312的下表面3121与套筒单元22的上端面之间。侧间隙42形成在套筒主体221的内周面与轴311的外周面之间。第一下间隙43形成在套筒主体221的下端面与推力板315的顶面之间。第二下间隙44形成在推力板315的底面与密封帽223的顶面之间。外间隙45形成在设置于套筒壳体222的上部处的凸缘部224的外周面与转子毂31的筒形部313的内周面之间。

在马达1中，用于相对于静止部2以可围绕中心轴线J1旋转的方式支撑转子部3的轴承机构构造成使这些间隙以不间断的方式连续填充有润滑油。

套筒壳体222的凸缘部224的外周面相对于中心轴线J1倾斜，使其直径沿着向下方向逐渐减小。凸缘部224与筒形部313之间的外间隙45随着远离圆板部312向下运动而逐渐变大。通过该结构，在外间隙45中的润滑油与空气之间的界面由于毛细作用和表面张力而形成弯液面。外间隙45用作锥形密封件以及油缓冲器，从而防止润滑油流出。

图4是套筒单元22的平面图。如图4所示，在套筒单元22的套筒主体221的上端面上以螺旋结构设置有多个推力动压槽227。

参照图3，推力轴承部包括套筒推力部226和毂推力部3122。套筒推力部226是在套筒单元22的上端面上设置有推力动压槽227的区域。毂推力部3122是转子毂31的圆板部312的下表面3121上的一部分，并轴向面对套筒推力部226。

在马达1中，套筒推力部226位于垂直于或基本垂直于轴311的中心轴线J1的平面内。在将盘62安装在转子毂31上的状态下，毂推力部3122也位于垂直于或基本垂直于轴311的中心轴线J1的平面内，也就是说，彼此相对的套筒推力部226和毂推力部3122彼此平行或者基本平行地定位。

在转子部3的旋转期间，套筒推力部226上的推力动压槽227产生的压力使得存在于套筒推力部226与毂推力部3122之间的间隙中的润滑油径向向内行进。

在套筒单元22中，在套筒主体221的下端面上也设置有推力动压槽(例如，螺旋槽)，以在转子部3的旋转期间产生作用在润滑油上的压力使润滑油径向向内运动。彼此轴向相对的套筒主体221的下端面和推力板315的顶面、以及润滑油形成了推力轴承部。

在共同限定侧间隙42的轴311的外周面和套筒主体221的内周面中的至少一个上，形成有用于在润滑油中产生流体动压的多个径向动压槽(例如，人字形槽)，从而在侧间隙42处构造径向轴承部。

在马达1中，转子部3通过借由润滑油利用润滑油的流体动压的轴承机构以非接触的方式被支撑。因而，转子部3和固定在其上的盘62可以高精度、低噪音地旋转。

图5是示出了转子毂31的一部分的纵向剖视图，图6是转子毂31的底视图。图5还示出了套筒单元22的一部分。如图5所示，在转子毂31的圆板部312的下表面3121上，在轴311与筒形部313之间设置有以中心轴线J1为中心的基本环形的台阶部3123。在图6中，台阶部3123由双点划线限定。

如图5和图6所示，在圆板部312的下表面3121上设置有内部分3124和外部分3125。内部分3124设置在台阶部3123的径向内侧，外部分3125设置在台阶部3123的径向外侧。内部分3124位于外部分3125的下方。内部分3124与外部分3125之间的轴向距离优选为10μm以下。

在马达1中，内部分3124将作为与套筒主体221上的推力动压槽227(参见图4)相对的毂推力部3122。台阶部3123位于内部分3124与外部分3125之间，并与内部分3124和外部分3125连续。台阶部3123轴向面对套筒壳体222的上端面。台阶部3123位于套筒推力部226和设置在套筒推力部226上的推力动压槽227的径向外侧。

图7是示出了在还未安装盘62的状态下马达1的一部分的纵向剖视图。如图7所示，在盘62(参见图5)未安装在转子毂31上的状态下，转子毂31的圆板部312随着距中心轴线J1距离的增加而向上倾斜。

在圆板部312的下表面3121上，在毂推力部3122中设置有斜面，使得该斜面随着距轴311距离的增加而逐渐离开套筒推力部226。也就是说，该斜面相对于中心轴线J1倾斜。在该优选实施方式中，圆板部312的下表面3121相对于与中心轴线J1垂直的平面的倾斜角度为大约0.06至大约0.12度。在图7中，与实际倾斜相比，以夸大的方式示出了圆板部312的倾斜。

在马达1中，通过夹紧件621将盘62固定在转子毂31上，从而转子毂31的盘放置部314在盘62位于盘放置部314与夹紧件621之间的情况下被夹紧件621挤压，使得图7所示的转子毂31的圆板部312朝向套筒单元22弯曲，如图3所示。以这种方式，转子毂31的圆板部312、筒形部313、盘放置部314和转子磁体32都定位在图7中用双点划线表示的位置。因而在马达1中，如图3所示，在圆板部312由于如上所述固定盘62而弯曲的状态下，转子毂31的下表面3121上的毂推力部3122变得垂直于或者基本垂直于中心轴线J1。

下面将描述制造转子毂31的方法。图8是示出了转子毂31的制造方法的流程图，图9A至图9E是在制造转子毂31的过程中的过程图。

如图9A所示，通过作为NC车床(数控车床)的保持部的卡盘81来保持待加工的基本柱形原始件(在制品)9(步骤S11)。使卡盘81和诸如钻头或车刀的刀具中的一个相对于另一个围绕预定的中心轴线J2相对旋转。在该优选实施方式中，使卡盘81相对于刀具旋转。从外周侧保持原始件9，使其中心轴线与卡盘81的中心轴线J2基本对准。

在被保持之后，使原始件9经受适当的面形成处理。之后，如图9B所示，通过钻头在与卡盘81一起旋转的原始件9中形成以中心轴线J2为中心的孔91(步骤S12)。以下将在原始件9的位于图中左侧的端面92(其中形成有孔91)称为“加工开始面92”。

接着，第一车刀82切削圆形环绕孔91的部分，以形成在中央处沿着中心轴线J2朝向加工开始面92伸出的基本筒形部的内周面3131，如图9C所示。基本筒形部成为图2所示的筒形部313，因而以下为简便起见将其称为“筒形部313”。

然后，紧接着筒形部313的内周面3131的形成，第一车刀82在圆板部312的下表面3121上形成外部分3125和台阶部3123(步骤S13)。换言之，通过第一车刀82以连续的方式形成筒形部313的内周面3131以及圆板部312的下表面3121上的外部分3125和台阶部3123。

接下来，用不同于第一车刀82的第二车刀83切削原始件9，以形成在中央处沿着中心轴线J2朝向加工开始面92伸出的基本筒形部的外周面3111，如图9D所示。基本筒形部成为图2所示的轴311，因而以下为简便起见将其称为“轴311”。

然后，紧接着轴311的外周面3111的形成，第二车刀83在圆板部312的下表面3121上形成内部分3124(步骤S14)。换言之，通过第二车刀83以连续的方式形成轴311的外周面3111以及圆板部312的下表面3121上的内部分3124。

在形成轴311的外周面3111、圆板部312的下表面3121和筒形部313的内周面3131之后，如图9E所示，通过切削操作形成转子毂31的其它部分。其它部分例如包括筒形部313的外周面和盘放置部314。然后，沿着垂直于或基本垂直于中心轴线J2的切面切削包括轴311和筒形部313的部分，以获得转子毂31(步骤S15)。

通过布置在轴311的下端侧处的另一卡盘来保持从原始件9切出的转子毂31。在圆板部312的上表面等上对转子毂31进行切削，然后例如通过清洗设备清洗转子毂31以完成转子毂31的制造。

如到目前所述，通过切削操作使马达1中的转子毂31的轴311、圆板部312和筒形部313彼此一体形成。圆板部312的下表面3121上的内部分3124与轴311的外周面3111连续形成，并成为与套筒主体221上的套筒推力部226相对的毂推力部3122。在圆板部312的下表面3121上的内部分3124和外部分3125之间的台阶部3123布置在套筒推力部226上的推力动压槽227的径向外侧上。

如上所述，台阶部3123布置在不形成推力轴承部的一部分的区域中，从而毂推力部3122相对于在转子毂31的切削操作中由第一车刀82切削的部分与由第二车刀83切削的部分的接合线附近的部分，即在内部分3124和台阶部3123之间的边界附近的部分，以高精度平滑形成。也就是说，可以简化圆板部312的下表面3121的形成过程，并且可以通过切削以低成本形成毂推力部3122。结果，可以降低转子毂31和马达1的制造成本。

由于在马达1中，推力动压槽227设置在套筒单元22上而不是圆板部312的下表面3121上，因此可有利于通过切削操作形成转子毂31。如果推力动压槽227将仅设置在转子毂31和套筒单元22中的一个上，则考虑到如上所述当在转子毂31上固定盘62时转子毂31会变形，而将推力动压槽227设置在套筒单元22上；因此，可容易地形成推力动压槽227。

套筒单元22仅在套筒主体221中在其上部设置有推力动压槽227。也就是说，仅套筒主体221和套筒壳体222中的一个具有套筒推力部226。因此，与其中推力动压槽227设置在套筒主体221和套筒壳体222二者上的情况相比，可以更容易地形成套筒单元22。

在马达1中，设置与套筒壳体222的上端面相对的台阶部3123可以增加台阶部3123与套筒单元22的上端面之间的轴向距离。通过该结构，可以可靠地防止台阶部3123由于例如外部冲击而碰触套筒单元22。结果，可以防止由于转子毂31和套筒单元22的摩擦而产生噪音，并且防止由于套筒单元22的磨损而使可靠性降低。

在马达1的转子毂31中，内部分3124突出并位于外部分3125的轴向下方。结果，即使在驱动马达1的同时在润滑油中产生气泡，气泡也可以经过在内部分3124和外部分3125下方的区域向套筒单元22的外周侧运动，从而气泡可有效地释放到轴承外部。

在马达1中，转子毂31的毂推力部3122设置有随着距轴311的距离的增加而逐渐离开套筒推力部226的斜面，使得在圆板部312由于盘62的固定而弯曲的状态下，该斜面变得垂直于或基本垂直于中心轴线J1。

通过该结构，在固定盘62之后可以使毂推力部3122与套筒推力部226之间的轴向距离均匀。结果，可以提高在盘62旋转的同时作用于构造在毂推力部3122与套筒推力部226之间的推力轴承部处的润滑油的压力的均匀性。因此，可以提高推力轴承部的轴承刚度。另外，可以防止套筒单元22和转子毂31的圆板部312彼此接触。

在制造转子毂31时，在形成外部分3125的过程(步骤S13)之后进行形成圆板部312的下表面3121上的内部分3124，即毂推力部3122的过程(步骤S14)。由此，可以防止可能形成在内部分3124和台阶部3123之间的边界上的毛刺朝向毂推力部3122突出。

轴311的外周面3111和转子毂31的下表面3121上的内部分3124的连续形成，可以使得外周面3111和内部分3124以高精度形成为使得内部分3124相对于外周面3111具有期望倾斜角。由此，可以提高在固定盘62之后在毂推力部3122与套筒推力部226之间的轴向距离的均匀性。另外，可以进一步提高在盘62的旋转期间在推力轴承部处润滑油的压力均匀性。结果，可以进一步提高推力轴承部的轴承刚度，由此可甚至更稳定地支撑转子毂31和盘62。

第二优选实施方式

下面将描述根据本发明第二优选实施方式的马达。图10是示出了根据第二优选实施方式的马达1a的一部分的纵向剖视图。在如图10所示的马达1a中，在转子毂31的圆板部312的下表面3121上，内部分3124和外部分3125之间的台阶部3123位于套筒单元22的套筒主体221的上端面的上方。由于上述之外的结构与图1至图3所示的马达1的结构几乎相同，因此在以下描述中为它们赋予相同的附图标记。

在图10所示的马达1a中，推力动压槽设置在套筒单元22的套筒壳体222的上端面上。也就是说，套筒壳体222具有套筒推力部226。圆板部312的下表面3121上的外部分3125是与套筒推力部226轴向相对的毂推力部3122，并且内部分3124和外部分3125之间的台阶部3123布置在套筒推力部226的径向内侧上。在马达1a中，通过切削操作使台阶部3123与内部分3124连续形成。

台阶部3123布置在圆板部312的下表面3121上的未设有推力轴承部的区域中，从而在转子毂31的切削操作中，毂推力部3122可相对于在外部分3125和台阶部3123之间的边界附近的部分以高精度平滑形成，这与第一优选实施方式中一样。也就是说，可以简化圆板部312的下表面3121的形成过程，并且可以通过切削以低成本形成毂推力部3122。结果，可以降低转子毂31和马达1a的制造成本。

由于推力动压槽仅在套筒单元22的上端处设置在套筒壳体222上，因此可以与第一优选实施方式中一样容易地形成套筒单元22。也就是说，仅套筒主体221和套筒壳体222中的一个具有套筒推力部226。

在马达1a中，由于台阶部3123与套筒单元22的套筒主体221的上端面轴向相对，因此即使在例如施加外部冲击时也可以可靠地防止台阶部3123和套筒单元22彼此接触，这与第一优选实施方式中一样。结果，可以防止因转子毂31和套筒单元22的摩擦而产生噪音，并且防止由于套筒单元22的磨损而使可靠性降低。

除了在内部分3124和台阶部3123的形成过程之后进行在圆板部312的下表面3121上形成外部分3125(即，毂推力部3122)的过程之外，马达1a的转子毂31的制造方法与第一优选实施方式中相同。因此，可以防止可能形成在外部分3125和台阶部3123之间的边界附近的毛刺朝向毂推力部3122突出。

第三优选实施方式

接下来将描述根据本发明第三优选实施方式的马达。图11是示出了根据第三优选实施方式的马达1b的一部分的纵向剖视图。如图11所示，马达1b是外转子型马达，其转子毂31包括轴311、圆板部312、基本环形部316、筒形部313a、磁体固定部317和盘放置部314。圆板部312从轴311的上端径向向外延伸。环形部316从圆板部312的外周径向向外延伸。

筒形部313a具有以中心轴线J1为中心的、中空的基本筒形形状，并且从圆板部312的外周边缘向下伸出。磁体固定部317从环形部316的外周边缘向下伸出，是中空的基本筒形，并以中心轴线J1为中心。转子磁体32固定在磁体固定部317的内周面上。盘放置部314从磁体固定部317的外周面径向向外伸出。在该优选实施方式中，轴311、圆板部312、筒形部313a、盘放置部314、环形部316和磁体固定部317都通过切削原始件而由例如不锈钢制的单件形成。其它结构与图1至图3所示的马达1的结构几乎相同，因而在以下描述中向它们赋予相同的附图标记。

如图11所示，以中心轴线J1为中心且为基本环形的保持部件318固定在转子毂31的筒形部313a的下端面上。

保持部件318具有呈垂直于或基本垂直于中心轴线J1的基本环形板形式的固定部3181，以及中空的基本筒形的伸出部3182。固定部3181固定在筒形部313a的下部上。伸出部3182从固定部3181的内周边缘向下伸出。

在马达1b中，保持部件318的固定部3181的顶面与套筒壳体222的上部中围绕外周设置的凸缘部的下表面轴向面对，从而防止转子毂31从套筒单元22掉出。在保持部件318的伸出部3182的内周面与套筒壳体222的外周面之间的空间用作轴承机构的油缓冲器。在马达1b中，套筒壳体222形成为中空带底的基本筒形形状。

在马达1b中，推力动压槽设置在套筒壳体222的上端面上，并且毂推力部3122设置在圆板部312的下表面3121上的外部分3125中，这与第二优选实施方式中一样。内部分3124和外部分3125之间的台阶部3123布置在套筒推力部226的径向内侧。

在转子毂31的制造过程中，在与轴311的外周面3111的形成连续的切削操作中，形成在圆板部312的下表面3121上的内部分3124和台阶部3123。在与筒形部313a的内周面3131的形成连续的切削操作中形成外部分3125。以这种方式，与第一和第二优选实施方式中一样，可以通过切削以低成本形成转子毂31的毂推力部3122。

第四优选实施方式

下面将描述根据本发明第四优选实施方式的马达。图12是示出了根据第四优选实施方式的马达1c的一部分的纵向剖视图。如图12所示，在马达1c中在转子毂31的圆板部312的下表面3121上设置有固体润滑膜3126。其它结构与图1至图3所示的马达1的结构几乎相同，因而在以下描述中向它们赋予相同的附图标记。

以如下方式形成固体润滑膜3126：例如通过旋涂在转子毂31的下表面3121上涂覆包含固定润滑剂、热固树脂和溶剂的润滑剂溶液，然后对其加热。在转子毂31的下表面3121上形成外部分3125、台阶部3123和内部分3124之后形成固体润滑膜3126。在该优选实施方式中，固体润滑膜3126的厚度为约30μm。除了旋涂之外，形成固体润滑膜3126的方法的实施例还包括印制。

固体润滑剂优选地选自如下多种材料中的一种或者它们的组合，所述材料例如为钼硫化物(例如，二硫化钼)、钨硫化物(例如，二硫化钨)、石墨、氮化硼、三氧化二锑、聚四氟乙烯(PTFE)、石墨粉、云母、滑石、皂石和氧化锌。在该优选实施方式中，使用具有约15μm以下的平均粒径的二硫化钼作为固体润滑剂。平均粒径更优选地在约0.1μm至约10μm的范围内。

热固树脂例如优选地选自诸如聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺树脂的树脂。在该优选实施方式中，使用聚酰胺酰亚胺树脂作为热固树脂。二硫化钼与聚酰胺酰亚胺树脂的比率优选在约10％重量到约150％重量的范围内。

在马达1c中，固体润滑膜3126设置在转子毂31的下表面3121上，从而可以减少可能在转子毂31的转速较低的状态下(例如，紧接开始旋转之后或者停止旋转之前)出现的、毂推力部3122和套筒推力部226的摩擦。结果，可以进一步提高轴承机构的耐用性和可靠性。

在制造马达1c的转子毂31时，固体润滑膜3126形成在下表面3121上的如第一优选实施方式中那样已通过切削操作以高精度平滑形成的外部分3125、台阶部3123和内部分3124之上；因此，可以以高精度使固体润滑膜3126的表面平滑。

应注意，在制造转子毂31时，固体润滑膜3126的表面可以经受切削以使其以甚至更高的精度更加平滑。而且，可以在转子毂31的圆板部312的下表面3121上形成DLC(类金钢石碳)膜作为固体润滑膜3126。

图13示出了图12所示的马达的示例性变型。在图13所示的马达1d中，转子毂31的圆板部312的下表面3121设置成在未安装盘的状态下垂直于或基本垂直于中心轴线J1，并且固体润滑膜3126a形成在下表面3121上使得膜3126a的表面相对于中心轴线J1倾斜。在图13中，与实际厚度相比以夸大的方式示出了固体润滑膜3126a的厚度。

在马达1d中，在毂推力部3122中固体润滑膜3126a的表面以倾斜的方式形成为使得随着距轴311距离的增加，该膜表面逐渐离开套筒推力部226。固体润滑膜3126a的表面形成为在圆板部312由于固定盘而弯曲时变得基本垂直于中心轴线J1。通过该结构，可以提高推力轴承部的轴承刚度。通过切削已在圆板部312的下表面3121上均匀地涂覆了预定厚度的固体润滑膜3126a，而形成毂推力部3122中的固体润滑膜的表面。

仅选择了选出的实施方式来例示本发明。但是，对于本领域技术人员，从以上公开显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求限定的本发明的范围的情况下对本发明作出各种修改和变动。另外，仅为了例示提供了对根据本发明的实施方式的以上描述，而并非对由所附权利要求及其等同物限定的本发明进行限制。

例如，在上述实施方式的马达中，设置在套筒单元22的上端面上的推力动压槽227并不总是以螺旋结构布置。推力动压槽227可以是人字形槽。

在设置于套筒单元的上侧上的推力轴承部中，推力动压槽不必设置在套筒单元(即，套筒主体和套筒壳体)的上端面上。推力动压槽可以例如设置在转子毂的圆板部的下表面上。如果在第一优选实施方式的马达中，推力动压槽设置在圆板部的下表面上的内部区域中，则套筒推力部就限定在与该内部区域轴向相对的套筒主体的上端面处。此外，推力动压槽可以设置在套筒单元的上端面和圆板部的下表面二者上。

在制造转子毂31时，通过切削形成圆板部312的内部分3124不必与形成轴311的整个外周面3111连续地进行。例如，仅有必要使内部区域的形成与轴的外周面在圆板部附近的至少一部分的形成连续地进行。而且，轴311的外周面的形成可以与圆板部的内部区域的形成连续且在其之后。

同样，通过切削形成圆板部312的外部分3125不必与形成筒形部的整个内周面3131连续地进行。例如，仅有必要使外部分的形成与筒形部的内周面在圆板部附近的至少一部分的形成连续地进行。而且，筒形部的内周面的形成可以与圆板部的外部分的形成连续且在其之后。在必要时，可以在圆板部的下表面上沿着台阶部和毂推力部的接合线进行倒角。

在上述实施方式的马达的轴承机构的任一个中，套筒可以设置为单件，来替代包括套筒主体221和套筒壳体222的套筒单元22。

另外，可以使用例如利用气体作为工作流体的气体动压轴承作为轴承机构。

包括马达的盘驱动器60可以用作驱动除了磁盘之外的其它类型的盘状存储介质(包括光盘和磁光盘)的装置。所述马达可以用在除盘驱动器之外的各种装置中，或者可以用作这些装置的驱动源。

尽管上面描述了本发明的优选实施方式，但应理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下各种修改和变动对于本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种马达，该马达具有利用流体动压的轴承机构，该马达包括：

转子毂，该转子毂包括可围绕中心轴线旋转的轴、呈基本圆板形式的圆板部和中空的基本筒形的筒形部，该圆板部从所述轴的上部沿垂直于或基本垂直于所述中心轴线的径向向外延伸，所述筒形部从所述圆板部沿平行于或基本平行于所述中心轴线的轴向向下伸出；以及

套筒部，所述轴插入该套筒部中，其中

所述圆板部的下表面具有与所述筒形部的内周面连续的外部分、与所述轴的外周面连续的内部分和将所述外部分和所述内部分彼此连接的台阶部，所述内部分和所述外部分基本为环形，

由作为所述内部分和所述外部分之一的毂推力部、作为所述套筒部的一部分并与所述毂推力部轴向相对的套筒推力部以及布置在所述毂推力部和所述套筒推力部之间的工作流体形成推力动压轴承部，

所述台阶部位于所述套筒推力部和设置在所述套筒推力部上的推力动压槽的径向外侧。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，所述套筒部包括：

中空的基本筒形的套筒壳体；以及

中空的基本筒形的套筒体，该套筒体布置在所述套筒壳体内部，并且

所述套筒体和所述套筒壳体中的一个具有所述套筒推力部。

3.根据权利要求2所述的马达，其中，所述台阶部与所述套筒体和所述套筒壳体中的另一个相对。

4.根据权利要求2所述的马达，其中，所述套筒推力部设置有推力动压槽，所述推力动压槽在所述轴旋转的同时产生流体动压。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的马达，其中，所述毂推力部沿所述径向的长度比所述套筒推力部的长度长。

6.根据权利要求1所述的马达，其中，所述筒形部的内周面与所述套筒部的外周面之间的间隙的径向宽度随着该间隙从所述圆板部向下运动而增加，并且

在所述间隙中储存有所述工作流体。

7.根据权利要求1所述的马达，其中

所述转子毂还包括盘放置部，在该盘放置部上待附接盘状存储介质，

所述套筒推力部是基本垂直于所述轴的所述中心轴线的平面，

所述毂推力部相对于所述中心轴线倾斜，并且

所述毂推力部在所述盘状存储介质安装在所述转子毂上时垂直于或基本垂直于所述中心轴线。

8.根据权利要求1所述的马达，其中，所述圆板部的所述内部分是所述毂推力部，并位于所述外部分的下方。

9.根据权利要求1所述的马达，该马达还包括形成在所述圆板部的下表面上的固体润滑膜。

10.根据权利要求1所述的马达，其中，由所述套筒部的内周面、所述轴的外周面和形成在二者之间的间隙中的工作流体形成径向动压轴承部，并且该径向动压轴承部在所述轴旋转的同时产生流体动压，该径向动压轴承部与所述推力动压轴承部连续。

11.一种盘驱动器，该盘驱动器包括：

根据权利要求1所述的马达，该马达可操作以使能够存储数据的盘状存储介质旋转；

磁头，该磁头可操作以执行从所述盘状存储介质读数据和在所述盘状存储介质上写数据中的至少一个；

磁头运动部，该磁头运动部可操作以使所述磁头相对于所述马达和所述盘状存储介质运动。

12.一种制造根据权利要求1所述的马达中的转子毂的方法，所述制造方法包括如下步骤：

a)用保持部保持原始件；

b)用第一刀具切削所述原始件，以连续地形成所述圆板部的内部分和所述轴的与该内部分连续的部分，所述圆板部的内部分为基本环形；

c)用第二刀具切削所述原始件，以连续地形成所述筒形部的外周面和所述圆板部的外部分，所述外部分与所述筒形部连续并为基本环形；

d)形成将所述原始件的分别在所述步骤b)和c)中切削出的所述部分彼此连接的台阶部，其中

所述保持部和所述第一或第二刀具中的一个可相对于另一个旋转。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述步骤b)在所述步骤c)之前进行，并且

在所述步骤b)中，在所述内部分中设置形成推力动压轴承部的一部分的毂推力部。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述步骤c)在所述步骤b)之前进行，并且

在所述步骤c)中，在所述外部分中设置形成推力动压轴承部的一部分的毂推力部。

15.根据权利要求12所述的方法，该方法还包括以下步骤：在所述步骤b)和c)之后，在所述圆板部的下表面上形成固体润滑膜。