CN101398031A - 流体动压轴承及其制造方法、主轴电机和盘驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体动压轴承及其制造方法、主轴电机和盘驱动器。本发明的流体动压轴承中使用的止推板包括凹部，轴的下端部容纳在该凹部中。该止推板浸入润滑油中，并布置在轴的下端部与轴承壳体的底部上表面之间而不固定至轴承壳体。因而，止推板根据所述轴的下端部与止推板的凹部进行接触的位置而径向运动。结果，可以令人满意地对准轴的中心和止推板电机的中心。

Description

流体动压轴承及其制造方法、主轴电机和盘驱动器

技术领域

本发明涉及流体动压轴承、主轴电机、数据存储驱动器和流体动压轴承的制造方法。

背景技术

在个人计算机、汽车导航系统等中使用的数据存储装置包括主轴电机，该主轴电机使数据存储介质以其中心轴线为旋转中心进行旋转。该主轴电机具有通过流体动压轴承使定子单元和转子单元相对旋转的构造。近来，在多数情况下使用流体动压轴承。

传统的流体动压轴承包括用于径向支撑轴的径向轴承部和用于轴向支撑轴的止推轴承部。径向轴承部具有供插入轴的套筒。由保持在轴与套筒之间的润滑油的流体动压对轴进行支撑。止推轴承部具有盘状的止推板。止推轴承部通过使轴的下端部与止推板的上表面接触而轴向支撑轴。

在某些这种传统的流体动压轴承中，在止推板的上表面的一部分中或整个上表面中形成凹曲面，并且轴支撑在该凹曲面上。该构造增加了轴的下端部与止推板的上表面之间的实际接触面积。因而，轴在止推板上的压力得以分散，并且抑制了由于轴与止推板的摩擦接触导致对止推板的磨损。

但是，在传统的流体动压轴承中，诸如轴承壳体、套筒等的止推板被固定。为此，难以令人满意地使轴的中心和止推板的中心对准。

如果凹曲面的中心没有精确地定位在轴的中心轴线上，则因为轴和止推板的摩擦运动而在止推板的上表面上出现磨损。这致使轴的旋转精度变差或者引起旋转振动。

发明内容

本发明一个实施方式中的流体动压轴承包括轴、套筒、保持在轴与套筒之间的润滑油、止推板以及具有底部的大致筒形的壳体。轴包括形成有凸曲面的端部。套筒以所述轴的中心轴线为中心以使轴可相对旋转的方式支撑所述轴。

在壳体的内部，放置有套筒和止推板。

止推板具有带有凹曲面的凹部，所述凹曲面与轴的端部接触。

所述止推板浸入润滑油中，但是并不固定至所述壳体。止推板与所述轴的端部以及所述壳体的内底面都接触，从而轴向保持在它们之间。通过该构造，确定止推板在壳体中的位置。

根据本发明的一个实施方式，止推板根据轴的端部与止推板的凹部进行接触的位置沿大致垂直于中心轴线的方向运动，从而令人满意地对准轴和止推板的中心。由此，可以防止止推板磨损。

所述止推板的凹曲面的曲率半径大于等于所述轴的凸曲面的曲率半径。因而，可以在止推板的凹部中适当地支撑轴。

本发明另一实施方式中的流体动压轴承包括轴、套筒、保持在轴与套筒之间的润滑油、止推板以及具有底部的大致筒形的壳体。轴具有形成有凸曲面的端部。套筒支撑所述轴，使得所述轴能以其中心轴线为中心相对旋转。

止推板具有从止推板的下表面向下伸出的弯曲形状的板凸部，该板凸部与壳体的内底面接触。

所述止推板浸入润滑油中，但是并不固定至所述壳体。止推板在与所述轴的端部以及所述壳体的内底面都接触的情况下被轴向保持。

从下面参照附图对本发明优选实施方式的详细描述将更加清楚本发明的其它特征、元件、优点和特性。

附图说明

图1是本发明第一优选实施方式中的数据存储驱动器沿包含其中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图2是本发明第一优选实施方式中的主轴电机沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图3是本发明第一优选实施方式中的流体动压轴承沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图4是表示本发明第一优选实施方式中的止推板和止推板周围构造沿包含放大的中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图5是表示本发明第一优选实施方式中的止推板和止推板周围构造沿包含放大的中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图6是表示本发明第一优选实施方式中的止推板和轴承壳体的示意性水平剖视图。

图7是表示本发明第一优选实施方式中的主轴电机的制造过程的流程图。

图8是表示本发明第二优选实施方式中的止推板和止推板周围构造沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图9是表示本发明第二优选实施方式中的止推板和止推板周围构造沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图10是表示修改实施方式中的止推板和止推板周围构造沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图11是表示修改实施方式中的止推板和止推板周围构造沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

图12是修改实施方式中的止推板和轴承壳体的示意性水平剖视图。

图13是修改实施方式中的止推板和轴承壳体的示意性水平剖视图。

图14是修改实施方式中的止推板和轴承壳体的示意性水平剖视图。

图15是修改实施方式中的流体动压轴承沿包含中心轴线的平面剖取的示意性剖视图。

具体实施方式

下面将参照图1至图15描述本发明的优选实施方式。应注意在本发明的说明中，为了便于描述，根据图1至图5、图8至图11以及图15中的上侧和下侧的取向来使用术语“上”、“下”、“上表面”、“下表面”等。但是，这些术语并不对本发明的流体动压轴承、主轴电机和数据存储驱动器的安装方位进行限制。

图1是根据本发明第一优选实施方式的数据存储驱动器2的示意性剖视图。数据存储驱动器2是硬盘驱动器，其在磁数据存储介质22旋转的同时读写信息。如图1所示，数据存储驱动器2优选包括装置壳体21、数据存储介质22、存取部23和主轴电机1。

装置壳体21优选包括杯状的第一壳体部件211和板状的第二壳体部件212。第一壳体部件211优选在其上部中具有开口。在第一壳体部件211的内底面上放有主轴电机1和存取部23。

第二壳体部件212优选接合到第一壳体部件211，以覆盖第一壳体部件211的上部的开口。数据存储介质22、主轴电机1和存取部23优选容纳在由第一壳体部件211和第二壳体部件212围成的装置壳体21的内部空间213中。装置壳体21的内部空间213优选是洁净空间。

优选的是，数据存储介质22为优选在其中心部具有孔的大致盘状。数据存储介质22优选安装在主轴电机1的毂部件42上，并可旋转地支撑在主轴电机1上。另一方面，存取部23优选包括头231、臂232和头运动机构233。使头231靠近数据存储介质22的主表面，从而利用磁性从数据存储介质22读取信息并向数据存储介质22写信息。臂232优选地支撑头231并沿着数据存储介质22的主表面摆动。头运动机构233优选布置在数据存储介质22的一侧。头运动机构233通过使臂232摆动，而使头231相对于数据存储介质22进行相对运动。因而，头231接近旋转的数据存储介质22的所需位置，从而从数据存储介质22读信息并向数据存储介质22写信息。头231可以仅相对于数据存储介质22读信息或者写信息。

下面将描述主轴电机1的构造。图2是主轴电机1沿包含其中心轴线的平面剖取的剖视图。如图2所示，主轴电机1优选包括定子单元3和转子单元4，定子单元3固定到数据存储驱动器2的装置壳体21，转子单元4上安装有数据存储介质22并绕预定的中心轴线A旋转。

定子单元3优选包括基部件31、定子芯32、线圈33和轴承单元34。

基部件31优选由诸如铝的金属材料制成，并通过螺钉等固定到数据存储驱动器2的装置壳体21。在基部件31中，绕中心轴线A形成有沿轴向(即，沿中心轴线A的方向)伸出的大致筒形的保持部311。

保持部311的内周表面(即，相对于中心轴线A位于内侧的圆周表面)优选构成了用于保持轴承单元34的通孔。保持部311的外周表面(即，相对于中心轴线A位于外侧的圆周表面)优选构成了用于装配定子芯32的附接表面。

在当前优选实施方式中，基部件31和第一壳体部件211彼此分开。可选的是，基部件31和第一壳体部件211可以设置成单个部件。在这种情况下，保持部311优选形成在由基部件31和第一壳体部件211构成的部件中。

定子芯32优选包括芯背部(core back)321和多个齿部322，芯背部321装配到保持部311的外周表面上，齿部322从芯背部321径向(即，相对于中心轴线A的径向)向外伸出。优选例如通过使用其中电磁钢板沿轴向层压的层压钢板来形成定子芯32。

线圈33优选由卷绕在定子芯32的各齿部322周围的导线构成。线圈33优选与预定的电源(未示出)连接。当从该电源向线圈33供应驱动电流时，在齿部322中产生径向磁通。齿部中产生的磁通与转子磁体43(后面将描述)的磁通之间的相互作用，产生用于使转子单元4绕中心轴线A旋转的转矩。

轴承单元34优选在转子单元4侧以可相对旋转的方式支撑轴41。轴承单元34优选与轴41一起构成流体动压轴承5。图3是表示沿包含放大的中心轴线的平面剖取的流体动压轴承5的构造的剖视图。如图3所示，轴承单元34优选包括套筒341、止推板342、密封部件343和轴承壳体344。

套筒341是大致筒形部件，其优选具有供轴41插入的轴承孔341a。套筒341优选固定到轴承壳体344的内周表面上。在套筒341的内周表面与轴41的外周表面之间的间隙内，在电机1旋转时形成径向动压轴承部，该径向动压轴承部在保持于间隙中的润滑油内产生流体动压。

套筒341的内周表面和轴41的外周表面之间的间隙优选填充有润滑油51(后面将描述)。套筒341优选由通过加热金属粉末以使金属粉末相结合并硬化而获得的烧结体形成。为此，套筒341是在显微镜观察时具有多个微小气孔的多孔体。由此，套筒341的表面优选浸有润滑油。轴41优选地相对于浸有润滑油的套筒341令人满意地滑动。能以相对较低的成本获得由烧结体形成的套筒341。

止推板342是定位在轴41的下侧的大致盘状部件。止推板342的上表面优选与轴41的下端部41b接触，从而轴向支撑轴41并允许轴41绕中心轴线A旋转。轴41的下端部41b和止推板342优选构成止推轴承部。止推板342可以使用诸如聚缩醛树脂或尼龙的热塑性树脂作为其材料而构成。

图4是表示沿包含中心轴线(以进一步放大的方式示出)的平面剖取的、止推板342和止推板342周围构造的剖视图。如图4所示，优选在止推板342的上表面的中心部分形成有具有凹曲面的凹部342a(部分球面)。凹部342a的曲率半径SR1大致等于或大于轴41的下端部41b的曲率半径SR2。因而，凹部342a的上表面优选与轴41的下端部41b面接触或点接触。在止推板342与轴41之间优选构成所谓的枢转轴承部。

轴41可以在枢转轴承部处以非常小的旋转阻力绕中心轴线A旋转。形成在止推板342的上表面上的凹部342a优选增大了止推板342与轴41的实际接触面积，从而将轴41在止推板342上的压力分散。因而，可以抑制止推板342的上表面的磨损。

如图4所示，止推板342优选布置在轴承壳体344的底部上表面与轴承壳体344内的轴41的下端部41b之间。止推板342没有固定至轴承壳体344。止推板342保持在轴承壳体344的底部上表面与轴41的下端部41b之间，使得止推板342运动到最稳定的位置，从而确定其位置。

下面将参照图5更详细地描述用于将止推板342定位在轴承壳体344内的机构。

如图5所示，在止推板342在轴承壳体344内移位的情况下，轴41的下端部41b优选与偏离止推板342的凹部342a的中心轴线a的斜面接触。在这种情况下，向轴41的下端部41b和止推板342的凹部342a相互地施加拖拽力。由于该拖拽力的分力，止推板342如箭头AR所示沿径向运动。

结果，轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a的最深位置接触，如图4所示。此时，止推板342的凹部342a的中心轴线a基本上与轴41的中心轴线A一致。也就是说，轴41的中心和止推板342的中心对准。

在主轴电机1的制造过程(后面将描述)中适当地进行轴41和止推板342的中心对准。在制造之后的主轴电机1中，如果止推板342在轴承壳体344中的位置因外部冲击而移位，则进行上述中心对准。

具体而言，在当前优选实施方式的流体动压轴承5中，即使当止推板342在轴承壳体344内的位置移位时，止推板342也会根据轴41与止推板342的接触位置进行运动，从而自动恢复轴41和止推板342的中心对准状态。由此，可以防止止推板342的凹部342a磨损，并且可以防止旋转精度变差以及出现旋转振动。

如图4所示，优选使止推板342的径向尺寸D1比轴承壳体344的内径D2的一半大。因而，即使当止推板342在轴承壳体344内的位置移位时，整个止推板342也几乎不会偏离中心轴线A。由此，可以防止止推板342从轴承壳体344的底部上表面与轴41的下端部41b之间的部分退出。

如图4所示，优选使止推板342的凹部342a的半径R大于止推板342的外周表面与轴承壳体344的内周表面之间的径向距离L。半径R是指从中心轴线A到凹部342a外周的径向距离。

因而，甚至在止推板342在轴承壳体344内的位置移位的情况下，整个凹部342a也不会偏离中心轴线A。因此，轴41的下端部41b不会与止推板342的凹部342a之外的表面接触，从而轴41和止推板342的中心对准可以始终有效地起作用。

图6是沿图4中的平面VI-VI剖取的止推板342和轴承壳体344的水平剖视图。如图6所示，在轴承壳体344的底部上表面上，形成有向上突出的突出部344a。在止推板342的周部中，形成有优选与突出部344a接合的切口部342b。

通过该构造，当止推板342将绕中心轴线A旋转时，突出部344a和切口部342b彼此沿周向接触，从而防止止推板342旋转。

突出部344a和切口部342b优选起到防止止推板342绕中心轴线A旋转的“旋转止动件”的作用。由此，突出部344a和切口部342b防止止推板342与轴41一起旋转。

为了不会阻碍止推板342的径向运动，优选在突出部344a和切口部342b之间形成有间隙。形成在突出部344a和切口部342b之间的间隙的尺寸优选小于形成在止推板342上的凹部342a的半径R。通过该构造，即使止推板342的位置移位，整个凹部342a也不会偏离中心轴线A。

返回参照图3，密封部件343优选是布置在套筒341的上部中的大致环形部件。密封部件343的内周表面343a优选是内径朝上侧增大的斜面。因而，密封部件343的内周表面343a与轴41的外周表面之间的间隙343b的宽度优选朝上侧增大。形成在间隙343b中的润滑油51的汽液界面由于表面张力而为弯月面。通过该构造，可以防止从轴承单元34泄露润滑油51。也就是说，在密封部件343与轴41之间的间隙343b中形成锥形密封部。密封部件343优选由诸如不锈钢或铝的金属或者树脂形成。可选的是，密封部件343和套筒341可以形成为单个部件。

轴承壳体344优选是有底的大致筒形部件，以在其内部容纳套筒341、止推板342和密封部件343。轴承壳体344优选通过压配合或冷缩配合，而固定在形成于基部件31的保持部311的内周侧上的通孔内。

套筒341和密封部件343优选固定在轴承壳体344的内周表面上。止推板342优选布置在轴承壳体344的底面上。例如通过将在冷轧钢板(SPCC、SPCD、SPCE)的表面上镀锌而形成的镀锌钢板(SECE)压制成有底的筒形形状，而获得轴承壳体344。轴承壳体344可以由一张钢板构成。可选的是，轴承壳体344可以通过组合多个不同部件而构成。例如，轴承壳体344的底部和筒形部可以分别形成为单独部件。

轴承壳体344内部优选填充有包括酯类作为主要成份的润滑油51。例如可以使用包括酯类作为主要成份的油作为润滑油51，例如合成酯冷冻油或合成双酯油。包括酯类作为主要成份的这种油具有良好的耐磨性、热稳定性和流动性，从而该油适合作为流体动压轴承5的润滑油51。除了套筒341与轴41之间的间隙之外，还在轴41与止推板342之间的间隙以及止推板342与轴承壳体344之间的间隙中连续地填充润滑油51。

止推板342优选浸在填充于轴承壳体344内的润滑油51中。由此，止推板342相对于轴41的下端部41b和轴承壳体344的底部上表面平滑地滑动。当轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a的上表面接触时，止推板342根据接触位置平滑地径向运动。由此，轴41的中心和止推板342的中心令人满意地对准。

在止推板342浸在润滑油51中的情形下，当止推板342保持在轴41的下端部41b和轴承壳体344的底部上表面之间时，止推板342的周部由于来自润滑油的浮力而略微上升。止推板342稍微弯曲而环绕轴41的下端部41b，从而稳定地保持轴41和止推板342的中心对准状态。

返回参照图2，转子单元4包括轴41、毂部件42和转子磁体43。

轴41优选为沿中心轴线A布置的大致柱形部件。轴41优选在轴41的下部插入套筒341的轴承孔341a内的情形下由轴承单元34支撑，从而绕中心轴线A旋转。在轴41的外周表面上设置有人字形径向动压槽阵列41a，该阵列41a用于在夹在轴41的外周表面与套筒341的内周表面之间的润滑油51中产生流体动压。

当轴41旋转时，由径向动压槽阵列41a向润滑油51施加压力。润滑油51用作工作流体，从而轴41被径向支撑并旋转。径向动压槽阵列41a可以形成在轴41的外周表面上或者套筒341的内周表面上。

在轴41的下端部附近，凸缘部件411优选固定到轴41上。凸缘部件411防止轴41从轴承单元34掉出。凸缘部件411优选从轴41的外周表面径向伸出。凸缘部件411的上表面与套筒341的下表面轴向相对。当在转子单元4上作用朝向上侧的力时，凸缘部件411的上表面与套筒341的下表面接触，从而可防止定子单元3和转子单元4分离。轴41和凸缘部件411可以形成为单个部件。

轴41的下端部41b具有凸曲面(部分球形形状)，并且在凸缘部件411更下侧向下伸出。轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a接触(参见图3)，从而轴41被轴向支撑。

凸缘部件411的上表面与套筒341的下表面之间的轴向间隔H(参见图4)优选小于形成在止推板342的上表面上的凹部342a的深度。通过该构造，将轴41的上移位量限制为D或更小，从而可以防止轴41的下端部41b从止推板342退出。

毂部件42优选是固定到轴41从而与轴41一起旋转的部件。毂部件42优选包括绕中心轴线A径向向外扩展的部分。更详细地说，毂部件42优选包括接合部421、桶部422和悬垂部423。接合部421优选通过压配合、冷缩配合等接合到轴41的上端部。桶部422优选从接合部421径向向外且向下扩展。悬垂部423从桶部422的外周边悬垂。毂部件42覆盖定子芯32、线圈33和轴承单元34的上侧。

在毂部件42的桶部422中，形成有用于支撑数据存储介质22的第一支撑表面422a和第二支撑表面422b。第一支撑表面422a优选是相对于中心轴线A垂直形成的平面。第二支撑表面422b优选是平行于中心轴线A形成在第一支撑表面422a的内周侧上的柱形表面。当将数据存储介质22安装到毂部件42上时，数据存储介质22的下表面与第一支撑表面422a接触，而数据存储介质22的内周部(内周表面或内周边)与第二支撑表面422b接触。通过该构造，沿水平方向支撑数据存储介质22。毂部件42可以由诸如铝、铁磁体不锈钢、冷轧钢板(SPCC、SPCD、SPCE)等的金属材料制成。

转子磁体43优选固定在毂部件42的悬垂部423的内周表面上。转子磁体43优选环形布置成环绕中心轴线A。转子磁体43的内周表面优选为磁极面，并与定子芯32的多个齿部322的外周表面相对。

转子磁体43优选布置成使得磁心的高度略高于齿部322的磁心的高度。具体而言，转子磁体43和齿部322相对于轴向设有磁偏。因而，优选在齿部322与转子磁体43之间产生轴向吸力分量。由此，在转子单元4与定子单元3之间作用有沿彼此靠近方向的力。结果，在轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a之间作用有沿彼此靠近方向的力，从而轴41和止推板342的中心对准有效地起作用。

在基部件31的上表面与转子磁体43轴向相对的位置，固定有由诸如不锈钢的磁材料形成的止推轭312。因而，优选在止推轭312与转子磁体43之间产生磁吸力。该吸力增大了作用在转子单元4与定子单元3之间的力。可选的是，在不设置止推轭312的情况下，可以仅通过转子磁体43与齿部322之间的位置关系产生轴向吸力。可选的是，在转子磁体43与齿部322之间未形成磁偏的情况下，可以仅通过止推轭312的作用产生轴向吸力。

在具有上述构造的主轴电机1中，当向定子单元3的线圈33施加驱动电流时，在定子芯32的多个齿部322中产生径向磁通。因齿部322与转子磁体43之间的磁通而产生转矩，从而使转子单元4相对于定子单元3绕中心轴线A旋转。支撑在毂部件42上的数据存储介质22与轴41和毂部件42一起绕中心轴线A旋转。

接下来将参照图7所示的流程图对上述主轴电机1的制造过程进行描述。

当要制造主轴电机1时，首先制备轴41、套筒341、止推板342、密封部件343和轴承壳体344。然后，将止推板342插入轴承壳体344内，将止推板342放在轴承壳体344的底部上表面上(步骤S1)。

接着，分别将轴41、套筒341和密封部件343放在轴承壳体344内的预定位置(步骤S2)。在轴承壳体344内，轴41的外周表面与套筒341的内周表面相对，并且轴41的下端部41b与形成在止推板342的上表面上的凹部342a相对。

接着，通过在轴41与密封部件343之间的间隙注入润滑油51，使得轴承壳体344内填充有润滑油51(步骤S3)。通过将润滑油51注入轴承壳体344内，轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a之间的间隙以及止推板342的下表面与轴承壳体344的底部上表面之间的间隙被连续地填充。由此，提高了轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a之间的可滑动性以及止推板342的下表面与轴承壳体344的底部上表面之间的可滑动性。另外，止推板342可以在轴41与轴承壳体344之间令人满意地沿径向运动。

接着，优选将毂部件42固定到轴41上(步骤S4)。预先将转子磁体43固定到毂部件42上。因而，当将毂部件42固定到轴41上时，轴41、毂部件42和转子磁体43优选构成转子单元4。

接着，将一体的转子单元4和轴承单元34接合到基部件31上。在该步骤中，优选将基部件31固定到轴承单元34的轴承壳体344上(步骤S5)。

预先将定子芯32和线圈33固定到基部件31上。因而，当将基部件31固定到轴承壳体344上时，基部件31、定子芯32、线圈33和轴承单元34优选构成了定子单元3。

之后，优选向线圈33施加驱动电流，从而使转子单元4相对于定子单元3以预定的转速旋转。在轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a接触的情形下，轴41绕中心轴线A旋转(步骤S6)。此时，止推板342由于来自轴41的力而径向运动。因而，止推板342的凹部342a的中心轴线a基本上与轴41的中心轴线A一致。也就是说，轴41的中心和止推板342的中心对准。

如上所述，在当前优选实施方式的流体动压轴承5中使用的止推板342优选包括用于容纳轴41的下端部41b的凹部342a。另外，止推板342优选浸在润滑油51中，并保持在轴41的下端部41b与轴承壳体344的底部上表面之间而并不固定于轴承壳体344。因而，止推板342根据轴41的下端部41b与止推板342的凹部342a接触的位置而径向运动。结果，轴41的中心和止推板342的中心令人满意地对准。因此，可以使止推板342的磨损最小。

接下来将描述本发明的第二优选实施方式。第二优选实施方式采用形状与第一优选实施方式中的止推板342的形状不同的止推板345。除了止推板345之外，数据存储驱动器2、主轴电机1和流体动压轴承5的构造与第一优选实施方式中的相同，因而省略对它们的描述。因此，在下面描述中，将主要描述止推板345和止推板345周围的构造。

图8是第二优选实施方式中的止推板345和止推板345周围构造沿包含其中心轴线的平面剖取的剖视图。如图8所示，止推板345优选具有作为凹曲面的上表面以及作为凸曲面的下表面。止推板345整体优选具有朝轴承壳体344的底部突出的弯曲形状。

优选的是，止推板345的上表面的曲率半径SR3大致等于或大于轴41的下端部41b的曲率半径。因而，止推板345的上表面与轴41的下端部41b面接触或点接触。在止推板345与轴41之间，构成所谓的枢转轴承部。

在该枢转轴承部中，轴41可以以极小的旋转阻力绕中心轴线A旋转。因为止推板345具有弯曲形状，所以止推板345与轴41之间的实际接触面积增大，从而轴41在止推板345上的压力被分散。通过该构造，使止推板345的上表面的磨损最小。

如图8所示，在轴承壳体344内，止推板345优选布置在轴承壳体344的底面与轴41的下端部41b之间。止推板345没有固定至轴承壳体344。止推板345优选保持在轴承壳体344的底面与轴41的下端部41b之间，从而稳定地确定其位置和方位。

图9是在止推板345在轴承壳体344内的位置略微移位的情况下，止推板345和止推板345周围构造沿包含中心轴线的平面剖取的剖视图。

如图9所示，当止推板345的位置移位时，轴41的下端部41b与止推板345的上表面的偏离中心的部分接触。止推板345在其与轴41接触的部分处受到向下压力。由此，止推板345优选倾斜使得与轴41接触的部分最低。在这种情形下，止推板345的位置和方位稳定，从而止推板345在其与轴41接触的中心轴线A上的部分处支撑轴41。

具体而言，由于当前优选实施方式中的止推板345具有弯曲形状，因此如果轴41与止推板345的上表面的任何部分接触，则可以以接触部分作为中心对轴41进行支撑。

因而，可以令人满意地对准轴41的中心和止推板345的中心。当前优选实施方式中的止推板345并不固定至轴承壳体344，从而止推板345可以在轴承壳体344内径向运动。

因而，当轴41与止推板345的上表面接触时，止推板345由于止推板345与轴41之间产生的径向分力作用而沿径向运动。但是，这种运动实际上并不是问题。

在主轴电机1的制造过程中适当地进行轴41与止推板345之间的中心对准。在制造之后的主轴电机1中，如果止推板345在轴承壳体344内的位置移位，则止推板345根据在移位情形下与轴41接触的部分而倾斜。因而，止推板345可以以与轴41接触的部分为中心支撑轴41。也就是说，在当前优选实施方式的流体动压轴承5中，止推板345可以倾斜，从而可以始终保持轴41与止推板345之间的中心对准状态。因而，可以使止推板345的上表面磨损最小，并可以使旋转精度变差以及旋转振动的出现最少。

如图8所示，止推板345的径向尺寸D1优选比轴承壳体344的内径D2的一半大。因而，在轴承壳体344内，即使止推板345的位置移位，整个止推板345也不会偏离中心轴线A。

如上所述，止推板345不会从轴承壳体344的底部上表面与轴41的下端部41b之间的部分脱离。形成在止推板345的上表面上的凹曲面的深度优选大于凸缘部件411的上表面与套筒341的下表面之间的轴向间隔H。通过该构造，可以进一步防止止推板345从轴41的下端部41b与轴承壳体344的底部上表面之间的部分脱离。

与第一优选实施方式中的止推板342相似，优选在第二优选实施方式的止推板345中形成切口部。该切口部优选与形成在轴承壳体344的底面上的突出部344a接合，从而起到旋转止动件的作用。

第二优选实施方式的主轴电机1的制造过程与第一优选实施方式的主轴电机1的制造过程基本上类似。换言之，根据图7的流程图所示的过程来制造主轴电机1。但是，在步骤S6中，轴41在其下端部41b与止推板345的上表面接触的情形下旋转，并且止推板345由于来自轴41的力而倾斜。由此，进行轴41和止推板345的中心对准。

上面描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述优选实施方式。例如，除了第一和第二优选实施方式中所示的形状之外，还可以以各种方式改变止推板的形状。

例如，止推板可以具有如图10和图11所示的形状。图10和图11所示的止推板346优选在其上表面的中心部分包括凹曲形状的凹部346a。止推板346优选在其下表面的中心部分包括朝向轴承壳体344的底部突出的板凸部346b。因而，止推板346可以沿径向运动，从而进行轴41和止推板346的中心对准。另外，止推板346优选倾斜，从而可以进行轴41和止推板346的中心对准。

用于防止止推板342周向旋转的机构并不限于如图6所示的机构，而可以是如图12至图14所示的机构。

在图12中，形成在轴承壳体344的底部上表面上的壳体突出部344a与形成在止推板342中的通孔342c接合。壳体突出部344a与止推板342的通孔342c的内周表面彼此周向接触，从而使止推板342的周向旋转最少。

在图13中，优选在形成于轴承壳体344的底部上表面上的一对壳体突出部344b之间布置有在止推板342的周部朝径向外侧形成的壳体突出部342d。壳体突出部344b和342d与止推板342沿周向接触，从而使止推板342的周向旋转最少。

在图14中，形成在止推板342中的板突出部342e优选与形成在轴承壳体344中的通孔344c接合。板突出部342e与轴承壳体344的通孔344c的内周表面沿周向接触，从而防止止推板342周向旋转。也就是说，止推板342可具有与形成在轴承壳体344中的接触表面周向相对的对向面就足够了。通过该构造，可以使止推板342的周向旋转最少。

本发明的流体动压轴承可以是如图15所示的流体动压轴承。在图15所示的流体动压轴承6中，优选在密封部件343的内周侧形成密封凸部343c，以此代替凸缘部件411。通过密封凸部343c和形成在轴41的外周表面上的台阶部41c，可以防止轴41滑出轴承单元34。

止推板的外周与轴承壳体的内周表面径向相对。但是，本发明并不限于该构造。例如，止推板可以布置在套筒的轴承孔中。在这种情况下，止推板的外周与套筒的内周表面径向相对。

在上述优选实施方式中，描述了轴旋转型外转子电机。但是，本发明并不限于这种外转子电机。本发明的主轴电机可以是具有固定轴的电机或者内转子电机。

在上述优选实施方式中，描述了用于使磁数据存储介质22旋转的主轴电机1。但是，本发明的主轴电机也可以是用于使诸如光盘的其它类型的记录盘旋转的电机。

尽管上面对本发明的优选实施方式进行了描述，但是应理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下的变动和修改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确定。

Claims (20)

1、一种流体动压轴承，该流体动压轴承包括：

轴，该轴具有形成有凸曲面的端部；

套筒，该套筒以所述轴的中心轴线为中心以可相对旋转的方式支撑所述轴；

保持在所述轴与所述套筒之间的润滑油；

布置成低于所述轴的止推板，该止推板具有形成有凹曲面的凹部，所述凹曲面与所述轴的所述端部接触；以及

具有底部的大致筒形的壳体，所述套筒和所述止推板布置在所述壳体中，其中

所述止推板浸入所述润滑油中，并与所述轴的所述端部和所述壳体的所述内底面分别接触，从而轴向保持在它们之间而不固定至所述壳体。

2、根据权利要求1所述的流体动压轴承，其中，所述止推板的凹曲面的曲率半径大于等于所述轴的凸曲面的曲率半径。

3、根据权利要求2所述的流体动压轴承，其中，从所述中心轴线到所述凹部的外周部在大致垂直于所述中心轴线的方向上的距离，大于在所述止推板的外周表面与所述壳体的内周表面之间在大致垂直于所述中心轴线的方向上的间隙。

4、根据权利要求1所述的流体动压轴承，其中，所述止推板在大致垂直于所述中心轴线的方向上的尺寸，大于等于所述壳体的内周表面在大致垂直于所述中心轴线的方向上的尺寸的一半。

5、根据权利要求1所述的流体动压轴承，其中，所述壳体包括从所述底部向上突出的壳体突出部，并且

所述止推板包括相对于所述中心轴线与所述壳体突出部沿周向相对的对向面。

6、一种主轴电机，该主轴电机包括：

基部件；

固定至所述基部件的定子芯和线圈；

由权利要求1所述的流体动压轴承可旋转地支撑的转子单元；以及

转子磁体，该转子磁体以与所述定子芯和所述线圈相对的方式附接至所述转子单元。

7、一种用于使盘旋转的盘驱动器，该盘驱动器包括：

壳体；

权利要求6所述的主轴电机，该主轴电机固定至所述壳体的内部，在该主轴电机中，所述盘安装在所述转子单元上；以及

存取部，该存取部用于从所述盘读信息和/或向所述盘写信息。

8、一种流体动压轴承，该流体动压轴承包括：

轴，该轴具有形成有凸曲面的端部；

套筒，该套筒以所述轴的中心轴线为中心以可相对旋转的方式支撑所述轴；

保持在所述轴与所述套筒之间的润滑油；

布置成低于所述轴的止推板，该止推板与所述轴的所述端部接触；以及

具有底部的大致筒形的壳体，所述套筒和所述止推板布置在所述壳体中，其中

所述止推板包括弯曲形状的板凸部，该板凸部从所述止推板的下表面向下伸出，并与所述壳体的内底面接触，并且

所述止推板浸入所述润滑油中，并分别与所述轴的所述端部和所述壳体的所述内底面接触，从而保持在它们之间而不固定至所述壳体。

9、根据权利要求8所述的流体动压轴承，其中，所述止推板的凹曲面的曲率半径大于等于所述轴的凸曲面的曲率半径。

10、根据权利要求9所述的流体动压轴承，其中，从所述中心轴线到所述凹部的外周部在大致垂直于所述中心轴线的方向上的距离，大于在所述止推板的外周表面与所述壳体的内周表面之间在大致垂直于所述中心轴线的方向上的间隙。

11、根据权利要求8所述的流体动压轴承，其中，所述止推板在大致垂直于所述中心轴线的方向上的尺寸，大于等于所述壳体的内周表面在大致垂直于所述中心轴线的方向上的尺寸的一半。

12、根据权利要求8所述的流体动压轴承，其中，

所述壳体包括从所述底部向上突出的壳体突出部，并且

所述止推板包括相对于所述中心轴线与所述壳体突出部沿周向相对的对向面。

13、一种主轴电机，该主轴电机包括：

基部件；

固定至所述基部件的定子芯和线圈；

由权利要求9所述的流体动压轴承可旋转地支撑的转子单元；以及

转子磁体，该转子磁体以与所述定子芯和所述线圈相对的方式附接至所述转子单元。

14、一种用于使盘旋转的盘驱动器，该盘驱动器包括：

壳体；

权利要求13所述的主轴电机，该主轴电机固定至所述壳体的内部，在该主轴电机中，所述盘安装在所述转子单元上；以及

存取部，该存取部用于从所述盘读信息和/或向所述盘写信息。

15、一种流体动压轴承的制造方法，该制造方法包括如下步骤：

a)布置具有端部的轴、大致筒形的套筒、止推板和具有底部的大致筒形的壳体，所述轴在轴向下端部形成有凸曲面，所述轴插入穿过所述套筒，所述止推板在其上表面上形成有与所述轴的所述端部接触的凹曲面，所述壳体的下部闭合而上部开口；

b)将所述止推板、所述套筒和所述轴装在所述壳体中，并将所述轴的外周表面布置成与所述套筒的内周表面相对，将所述轴的所述端部布置成与所述止推板的凹曲面相对；

c)在所述轴与所述止推板之间的间隙以及所述止推板与所述壳体的内底面之间的间隙填充润滑油；以及

d)在所述步骤c)之后，在所述轴的所述端部与所述止推板的凹曲面接触的情况下，通过使所述套筒和所述轴以所述轴的中心轴线为中心相对旋转，而进行中心对准以确定所述轴的中心轴线和所述止推板的凹曲面的相对位置。

16、根据权利要求15所述的流体动压轴承的制造方法，其中，通过所述步骤d)，使所述止推板的重心位置与所述轴的中心轴线基本一致。

17、根据权利要求15所述的流体动压轴承的制造方法，其中，在所述步骤d)中，与所述相对旋转联动，所述止推板相对于所述轴的所述端部径向运动，从而进行所述中心对准。

18、一种流体动压轴承的制造方法，该制造方法包括如下步骤：

a)布置具有端部的轴、大致筒形的套筒、止推板和具有底部的大致筒形的壳体，所述轴在轴向下端部形成有凸曲面，所述轴插入穿过所述套筒，所述止推板具有向下伸出的弯曲形状的板凸部，所述壳体的下部闭合而上部开口；

b)将所述止推板、所述套筒和所述轴装在所述壳体中，并将所述轴的外周表面布置成与所述套筒的内周表面相对，将所述轴的所述端部布置成与所述止推板的上表面相对；

c)在所述轴与所述止推板之间的间隙以及所述止推板与所述壳体的内底面之间的间隙填充润滑油；以及

d)在所述步骤c)之后，在所述轴的所述端部与所述止推板的上表面接触的情况下，通过使所述套筒和所述轴以所述轴的中心轴线为中心相对旋转，而进行中心对准以确定所述止推板相对于所述轴的中心轴线的相对位置和方位。

19、根据权利要求18所述的流体动压轴承的制造方法，其中，在所述步骤d)中，与所述相对旋转联动，所述止推板根据所述止推板与所述轴的所述端部进行接触的位置而倾斜，从而进行所述中心对准。

20、根据权利要求18所述的流体动压轴承的制造方法，其中，该制造方法还包括：在所述步骤d)之前的组装步骤，在该组装步骤中，将具有定子芯和线圈的基部件附接至所述壳体，并将具有转子磁体的转子单元附接至所述轴；以及

在所述步骤d)中，在所述定子芯、所述线圈和所述转子磁体之间产生转矩，从而使所述轴旋转。

Images