CN102377275A - 主轴马达及盘驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种主轴马达及盘驱动装置,在环状盖部的下表面与外侧环状面之间构成有环状的径向间隙,该径向间隙在轴向的宽度小于上推力部的外周面与筒状部的内周面之间的上密封部的最大宽度。在环状盖部的径向内侧的内缘与内侧圆筒面之间,构成有径向的宽度小于上密封部的最大宽度的环状的轴向间隙。

Description

主轴马达及盘驱动装置
技术领域
本发明涉及盘驱动装置用的主轴马达。
背景技术
过去,作为盘驱动装置的马达,采用具有利用流体动压的轴承机构的马达。日本特开2009-136143号公报公开的主轴马达具有固定轴、环状的轴承构成部件、转子构成部件和环状罩。轴承构成部件配置在固定轴的上侧端部。轴承构成部件与固定轴构成为一体。在固定轴的外侧配置有转子构成部件。环状罩配置在轴承构成部件的上侧。环状罩的径向外侧的端部被粘接在转子构成部件的上端部。轴承构成部件的外周面与转子构成部件的上端部的内周面相对置。在轴承构成部件的外周面与转子构成部件的上端部的内周面之间构成有密封间隙。密封间隙被环状罩覆盖。在日本特开2009-136143号公报的第0043段中,“环状罩330与轴承构成部件318的上端面一起形成用于对密封间隙332进行追加密封的迷宫式密封348”。
日本特开2007-162759号公报公开的主轴马达的动压流体轴承装置具有轴主体、和用于插入轴主体的筒状的套筒主体。轴主体被固定在马达的基座板上。套筒主体被固定在马达的转子上。在轴主体设有位于套筒主体的上侧和下侧的环状的第1和第2推力凸缘(thrust flange)。在动压流体轴承装置中,在轴主体和套筒主体之间构成有径向轴承部。在两个推力凸缘各自与套筒主体之间构成有推力轴承部。并且,在套筒主体设有将两个推力间隙连通的连通孔。在连通孔的上下的开口附近配置有锥形密封部。
美国专利第6991376号说明书公开的流体动压轴承马达具有轴、顶板、底板和轮毂。顶板被固定在轴的上端。底板被固定在轴的下端。轮毂位于顶板和底板之间。轮毂被支撑为能够相对于轴进行旋转。在轮毂中配置有贯通轮毂的循环路径。在轮毂的上部而且是在比顶板的外缘部靠外侧的位置配置有突起部。在突起部与顶板的外缘部之间形成有毛细管密封部。在轮毂的下部而且是在比底板的外缘部靠外侧的位置设有另一突起部。在该另一突起部与底板的外缘部之间也构成有毛细管密封部。循环路径位于比毛细管密封部靠径向的内侧的位置,由此使毛细管密封部中的润滑油的压力梯度的影响达到最小。
可是,如日本特开2009-136143号公报公开的那样,在马达中也有将覆盖密封间隙的帽部件配置在旋转部的马达。在这种马达中,由于在帽部件和形成密封间隙的静止部侧的部件之间存在间隙,因而导致润滑油通过该间隙蒸发到马达外部。并且,如果将帽部件加厚来确保刚性,则不能使马达变薄。如果使帽部件变薄,则帽部件的形状精度下降,在马达旋转时帽部件和静止部有可能接触。
另外,在日本特开2007-162759号公报中,上侧的锥形密封部的界面与下侧的锥形密封部的界面之间的轴向的距离较大,因而上下的锥形密封部的压力差较大。因此,在使马达朝向各个方向的情况下,界面的位置在锥形密封部大幅变动。结果使得防止润滑油的泄漏的设计变复杂。
在美国专利第6991376号说明书中,同样由于上下的毛细管状密封部的界面的轴向的距离较大,因此在上下的毛细管状密封部之间产生大的压力差。
发明内容
本发明的示例性的第一马达具有静止部和旋转部。所述静止部包括定子。所述旋转部包括转子磁铁。所述旋转部由所述静止部支撑成能够隔着润滑油进行旋转。所述静止部包括轴部和上推力部。所述轴部以朝向上下方向的中心轴为中心而配置。所述上推力部从所述轴部的上部向径向外侧扩展。所述旋转部包括套筒部和上轮毂环状部。所述套筒部与所述轴部的外周面以及所述上推力部的下表面相对置。所述上轮毂环状部包括:筒状部,其从所述套筒部的外缘部向上方扩展,并与所述上推力部的外周面相对置;和环状盖部,其从所述筒状部向径向内侧扩展。在所述上推力部的所述下表面与所述套筒部的上表面之间的上推力间隙中具有润滑油。所述上推力间隙与上密封部相连,所述上密封部位于所述上推力部的所述外周面和所述筒状部的内周面之间。润滑油的界面位于所述上密封部。所述上推力部包括内侧圆筒面和外侧环状面。所述内侧圆筒面形成为在比所述外周面靠径向内侧的位置沿上下方向延伸的大致圆筒状,所述内侧圆筒面的上端比所述外周面的上端靠上方。所述外侧环状面比所述内侧圆筒面靠径向外侧,并且比所述内侧圆筒面的所述上端靠下方。所述外侧环状面是与所述中心轴大致垂直的环状面。在所述环状盖部的下表面与所述外侧环状面之间,构成有轴向宽度比所述上密封部的最大宽度小的环状的径向间隙。在所述环状盖部的径向内侧的内缘与所述内侧圆筒面之间,构成有径向宽度比所述上密封部的最大宽度小的环状的轴向间隙。
本发明的示例性的第二马达具有静止部和旋转部。所述静止部包括定子。所述旋转部包括转子磁铁。所述旋转部由所述静止部支撑成能够隔着润滑油进行旋转。所述静止部包括轴部和上推力部。所述轴部以朝向上下方向的中心轴为中心而配置。所述上推力部从所述轴部的上部向径向外侧扩展。所述旋转部包括套筒部和上轮毂环状部。所述套筒部与所述轴部的外周面以及所述上推力部的下表面相对置。所述上轮毂环状部包括:筒状部,其从所述套筒部的外缘部向上方扩展,并与所述上推力部的外周面相对置;和环状盖部,其从所述筒状部向径向内侧扩展。在所述上推力部的所述下表面与所述套筒部的上表面之间的上推力间隙中具有润滑油。所述上推力间隙与上密封部相连,所述上密封部位于所述上推力部的外周面和所述筒状部的内周面之间。润滑油的界面位于所述上密封部。所述上推力部包括内侧圆筒面、外侧环状面和槽部。所述内侧圆筒面形成为在比所述外周面靠径向内侧的位置沿上下方向延伸的大致圆筒状,所述内侧圆筒面的上端比所述外周面的上端靠上方。所述外侧环状面比所述内侧圆筒面靠径向外侧,并且比所述内侧圆筒面的所述上端靠下方。所述外侧环状面是与所述中心轴大致垂直的环状面。所述槽部形成为在所述内侧圆筒面与所述外侧环状面之间朝向下方凹陷的环状。所述环状盖部的径向内侧的内缘包括向下方突出的内侧环状突出部,所述内侧环状突出部的下端位于所述槽部内。根据本发明,能够抑制润滑油的蒸发。
参照附图,基于后述的本发明的优选实施方式的具体论述,关于上述以及其他的本发明的要素、构件、步骤、特征以及优点,将会更加清楚。
附图说明
图1是盘驱动装置的剖视图。
图2是马达的剖视图。
图3是轴承机构的剖视图。
图4是轴承机构的剖视图。
图5是套筒部的剖视图。
图6是轴部和上推力部的仰视图。
图7是下推力部的俯视图。
图8是轴承机构的剖视图。
图9是另一个示例的轴承机构的内筒部的仰视图。
图10是第2实施方式的马达的轴承机构的剖视图。
图11是第3实施方式的马达的剖视图。
图12是轴承机构的剖视图。
图13是密封帽的剖视图。
图14是密封帽的仰视图。
图15是表示密封帽的另一个示例的图。
图16是表示上轮毂筒部的另一个示例的图。
图17是表示上轮毂筒部的又一个示例的图。
图18是第4实施方式的盘驱动装置的剖视图。
图19是表示密封帽的另一个示例的图。
图20是表示密封帽的另一个示例的图。
图21是表示密封帽的另一个示例的图。
图22是表示密封帽的另一个示例的图。
图23是表示另一个示例的轴部和上推力部的图。
图24是表示另一个示例的轴部和上推力部的图。
图25是另一个示例的轴部和上推力部的仰视图。
图26是另一个示例的下推力部的俯视图。
图27是另一个示例的马达的剖视图。
标号说明
1:盘驱动装置;2:静止部;3:旋转部;5、5a:套筒部;11:盘;12、12a:主轴马达;13:存取部;14:外壳;21:基座板;22:定子;32:转子磁铁;41:轴部;42、42a:上推力部;44、44a:密封帽;45:润滑油;51:内筒部;52:凸缘部;53、53a:上轮毂筒部;61:连通孔;62:径向间隙;64:圆筒间隙;81:径向动压轴承;86:憎油膜;142:上板部;143:板中央部;143a:(上板部的)下表面;440:(密封帽的)上表面;441:(轴部的)外周面;421:(上推力部的)下表面;442:(上推力部的)外周面;431:下板部;432:外筒部;434:(外筒部的)内周面;435:(外筒部的)上表面;436:固定区域;443:(帽部件的)内缘;444:(帽部件的)外缘;461、466:内侧环状突出部;462a、462b、464b、464c:(密封帽的)台阶部;463:外侧环状突出部;511:(内筒部的)内周面;512:(内筒部的)外周面;521:(凸缘部)的上表面;522:(凸缘部的)下表面;531:(上轮毂筒部的)内周面;534:(上轮毂筒部的)台阶部;591:上轮毂环状部;651:上推力间隙;652:下推力间隙;661:上密封间隙;662:下密封间隙;661a:上密封部;662a:下密封部;663a:(第1)径向间隙;663b:轴向间隙;663c:槽部;663d:第2径向间隙;741:内侧圆筒面;742:外侧环状面;811:上径向动压轴承部;812:下径向动压轴承部;821:上推力动压轴承部;851:第1憎油膜区域;852:第2憎油膜区域;853:第3憎油膜区域;J1:中心轴。
具体实施方式
在本说明书中,将马达的中心轴方向的上侧简称为“上侧”,将马达的中心轴方向的下侧简称为“下侧”。另外,上下方向不是指实际在设备中装配时的位置关系和方向。并且,将与中心轴平行的方向或者大致平行的方向称为“轴向”,将以中心轴为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴为中心的周向简称为“周向”。
(第1实施方式)
图1是具有本发明的示例性的第1实施方式的主轴马达(下面简称为“马达”)的盘驱动装置1的剖视图。盘驱动装置1是所谓的硬盘驱动装置。盘驱动装置1例如包括3个盘11、马达12、存取部13和外壳14。马达12使记录信息的盘11旋转。存取部13对盘11进行信息的读出及写入。即,存取部13可以对盘11进行信息的读出及写入中的至少一方。
外壳14包括无盖箱状的下外壳部件141和板状的上板部件142。在下外壳部件141的内侧收容有盘11、马达12和存取部13。上板部件142嵌入在下外壳部件141中,由此构成外壳14。优选盘驱动装置1的内部空间是灰尘和尘埃极少的清洁空间。在本实施方式中,在盘驱动装置1内填充有空气。另外,也可以填充氦气或氢气,还可以填充这些气体与空气的混合气体。
3个盘11通过夹具151和垫片152在马达12的中心轴J1方向上以相等间隔被固定在马达12的转子轮毂上。存取部13包括6个头部131、6个臂部132和头移动机构133。头部131接近盘11来进行信息的读出及写入。头部131也可以进行信息的读出及写入中的至少一方。臂部132支撑头部131。头移动机构133使臂部132移动,由此使头部131相对于盘11进行相对移动。根据这些结构,头部131在接近旋转的盘11的状态下对盘11的必要位置进行存取。另外,盘11不限于3个,也可以是1个或者2个以上。
图2是马达12的剖视图。马达12是外转子型的马达。马达12包括作为固定装配体的静止部2和作为旋转装配体的旋转部3。在图2中,对由静止部2的一部分和旋转部3的一部分构成的流体动压轴承机构(以下称为“轴承机构”)标注标号4。旋转部3被支撑成能够隔着润滑油45以马达12的中心轴J1为中心相对于静止部2进行旋转。
优选静止部2包括作为基座部的基座板21、定子22、轴部41、上推力部42和下推力部43。优选基座板21和图1中的下外壳部件141利用一个部件构成,且优选为外壳14的一部分。定子22被固定在基座板21的圆筒状的支架211的周围。在支架211的内侧形成有孔部。另外,基座板21和下外壳部件141也可以是不同的部件。轴部41和上推力部42形成为一个部件。轴部41在上部具有螺纹孔。图1所示的上板部件142的中央部143朝向下方凹陷。下面,把中央部143称为“板中央部143”。螺钉161被插入到板中央部143的贯通孔和轴部41的螺纹孔中。由此,能够将板中央部143和轴部41固定。板中央部143的下表面与上推力部42的上表面抵接。由此,能够将上板部件142牢靠地固定于马达12。另外,由于轴部41和上推力部42是一个部件,因而能够提高紧固强度。
如图2所示,旋转部3包括转子轮毂31和转子磁铁32。转子轮毂31包括大致圆筒状的套筒部5、盖部311和圆筒部312。盖部311从套筒部5的上部向径向外侧扩展。圆筒部312从盖部311的外缘部向下方延伸。转子磁铁32被固定在圆筒部312的内侧。转子磁铁32与定子22在径向上相对置。在定子22与转子磁铁32之间产生扭矩。另外,套筒部5也可以利用与盖部311及圆筒部312不同的部件构成。在这种情况下,套筒部5被固定于盖部311。
图3将轴承机构4放大进行表示。轴承机构4包括轴部41、上推力部42、下推力部43、套筒部5、作为帽部件的环状的密封帽44、和润滑油45。如前面所述,轴部41、上推力部42、下推力部43是静止部2的一部分。套筒部5和密封帽44是旋转部3的一部分。轴部41被压入固定在形成于下推力部43的内侧的孔部中。轴部41沿着中心轴J1朝向上下方向配置。上推力部42包括从轴部41的上部朝向径向外侧扩展的板状的上板部。例如,轴部41和上推力部42利用不锈钢等形成。上推力部42的外周面422包括朝向上方且向径向内侧倾斜的倾斜面。在上推力部42中,在上表面的外缘部形成有朝向下方凹陷的台阶部423。
下推力部43包括下板部431和外筒部432。例如,下推力部43利用铜或高强度黄铜等形成。下板部431从轴部41的下部朝向径向外侧扩展。外筒部432从下板部431的外缘部向上方延伸。在外筒部432的外周面的上部配置有朝向下方且向径向内侧倾斜的倾斜面433。
在装配马达12时,外筒部432的外周面的下部利用粘接剂被固定在基座板21的支架211的内周面。因此,与压入固定的情况相比,能够高精度地进行外筒部432相对于基座板21在上下方向的定位,马达12的高度的精度提高。
套筒部5包括内筒部51和凸缘部52。套筒部5例如利用不锈钢、铝、铜等构成。内筒部51被配置在外筒部432与轴部41之间的大致圆筒状的空间内。凸缘部52从内筒部51的上部向径向外侧突出。在轴向上,优选凸缘部52的厚度在内筒部51的内周面511的高度的1/2以下。优选凸缘部52的上表面521和下表面522构成为与中心轴J1大致垂直。凸缘部52包括沿上下方向贯通凸缘部52的连通孔61。在本实施方式中连通孔61的数量是1个。另外,也可以配置两个以上的连通孔61。
转子轮毂31的盖部311包括上轮毂筒部53和下轮毂筒部54。上轮毂筒部53构成为从套筒部5的外缘部即凸缘部52的外缘部向上方扩展的大致圆筒状。上轮毂筒部53位于上推力部42的径向外侧。上轮毂筒部53的内周面531包括朝向上方且向径向内侧倾斜的部位。下面,把位于凸缘部52的外缘部的上侧的旋转部3的一部分即上轮毂筒部53和密封帽44统称为“上轮毂环状部591”。
下轮毂筒部54构成为从凸缘部52的外缘部向下方扩展的圆筒状。下轮毂筒部54位于下推力部43的外筒部432的径向外侧。下轮毂筒部54的内周面541包括朝向下方且向径向内侧倾斜的部位。另外,上轮毂筒部53和下轮毂筒部54也可以利用与凸缘部52或者盖部311分体的其它部件构成。
密封帽44包括帽圆筒部441和帽盖部442。帽圆筒部441以中心轴J1为中心。帽盖部442是从帽圆筒部441朝向径向内侧延伸的大致圆环状的部位。作为外缘部的帽圆筒部441与上轮毂筒部53嵌合,由此密封帽44被安装在套筒部5。在密封帽44安装在上轮毂筒部53上的状态下,帽圆筒部441与上轮毂筒部53的外周面在径向抵接,帽盖部442与上轮毂筒部53的上表面在上下方向抵接。在上轮毂环状部591中,利用帽圆筒部441和上轮毂筒部53构成从凸缘部52的外缘部向上方扩展的筒状部。并且,利用帽盖部442构成从筒状部向径向内侧扩展的环状盖部。帽盖部442的径向内侧的部位位于台阶部423的底部的上方。
在驱动马达12时,包括图2所示的套筒部5在内的旋转部3,隔着润滑油45相对于轴部41、上推力部42及下推力部43进行旋转。
图4将轴承机构4的上部放大进行表示。轴部41的外周面411在径向上与套筒部5的内筒部51的内周面511相对置。在轴部41和内筒部51之间构成有径向间隙62。优选径向间隙62的径向的宽度约为2~4μm。如图3所示,在轴向上,在内筒部51的下端与下板部431之间构成有间隙63。下面,把间隙63称为“下端间隙63”。另外,在本实施方式中,径向间隙62表示第1间隙。
如图4所示,在内筒部51的外周面512与外筒部432的内周面434之间形成有圆筒状的间隙64。下面,把间隙64称为“圆筒间隙64”。如图3所示,圆筒间隙64经下端间隙63与径向间隙62连通。圆筒间隙64的径向的宽度大于径向间隙62的径向的宽度,且小于连通孔61的直径。另外,在本实施方式中,圆筒间隙64表示第2间隙。
如图4所示,在凸缘部52的上表面521的比连通孔61靠内侧的区域、与在轴向上和上表面521相对置的上推力部42的下表面421之间,构成有间隙651。下面,把间隙651称为“上推力间隙651”。并且,在凸缘部52的下表面522的比连通孔61靠内侧的区域、与外筒部432的上表面435之间,构成有间隙652。下面,把间隙652称为“下推力间隙652”。连通孔61将上推力间隙651和下推力间隙652连通。在轴承机构4中,径向间隙62、下端间隙63、圆筒间隙64、上推力间隙651以及下推力间隙652、连通孔61按照该顺序朝向径向外侧形成。另外,在本实施方式中,下推力间隙652表示第3间隙。
上轮毂筒部53的内周面531在径向上与上推力部42的外周面422相对置。在上轮毂筒部53与上推力部42之间构成有间隙661。上推力间隙651与间隙661相连。优选间隙661位于比径向间隙62、上推力间隙651以及连通孔61靠径向外侧的位置。间隙661的宽度朝向上方即朝向间隙661的开口而逐渐增大。下面,把间隙661称为“上密封间隙661”。并且,上密封间隙661随着朝向上方而朝向中心轴J1侧倾斜。即,上密封间隙661朝向图4中的左侧倾斜。润滑油45的界面位于上密封间隙661内。在上密封间隙661中利用毛细管现象来保持润滑油45。这样,在上密封间隙661中构成有保持润滑油45的上密封部661a。在比上密封间隙661的界面靠上侧的内周面531和外周面422上,优选构成有憎油膜86。上密封间隙661的开口被密封帽44的帽盖部442覆盖。
下轮毂筒部54的内周面541在径向上与外筒部432的倾斜面433相对置。在下轮毂筒部54与外筒部432之间形成有朝向下方延伸的间隙662。间隙662位于比径向间隙62、下端间隙63、圆筒间隙64、下推力间隙652以及连通孔61靠径向外侧的位置。间隙662的宽度朝向下方即朝向间隙662的开口而逐渐增大。下面,把间隙662称为“下密封间隙662”。并且,下密封间隙662随着朝向下方而朝向中心轴J1侧倾斜。即,下密封间隙662朝向图4中的左侧倾斜。润滑油45的界面位于下密封间隙662内。在下密封间隙662中利用毛细管现象来保持润滑油45。在下密封间隙662中构成有保持润滑油45的下密封部662a。在比下密封间隙662的界面靠下侧的内周面541和倾斜面433上,构成有憎油膜86。这同样适用于下面的其它实施方式。在轴承机构4中,连通孔61将上密封间隙661和下密封间隙662连通。
在轴向上,上密封部661a的界面与下密封部662a的界面之间的距离比径向间隙62的长度短。并且,连通孔61的长度比轴向上的上密封部661a的界面与下密封部662a的界面之间的距离短。在此,上密封部661a的界面与下密封部662a的界面之间的距离表示上密封部661a的界面的上端与下密封部662a的界面的下端之间的距离。
并且,如图3所示,优选上密封间隙661的直径大致与下密封间隙662的直径相等。因此,能够与中心轴J1大致平行地构成连通孔61。在此,上密封间隙661的直径表示上密封间隙661的里侧位置的直径,下密封间隙662的直径表示下密封间隙662的里侧位置的直径。
在轴承机构4中,在从上密封间隙661经由上推力间隙651、径向间隙62、下端间隙63、圆筒间隙64以及下推力间隙652到达下密封间隙662的区域6中、以及连通孔61中,被连续地填满润滑油45。在装配轴承机构4时,在使下密封间隙662朝向重力方向的上侧的状态下,从下密封间隙662注入润滑油45。通过确认下密封间隙662中的界面的高度,能够管理润滑油45的量。
另外,所说确认可以是目视确认,也可以利用显微镜等设备将下密封间隙662放大进行确认。并且,还可以利用设备将下密封间隙662的放大图像放映在屏幕上进行确认。
图5是套筒部5的剖视图。在图5中,还示出了套筒部5的里侧的形状。内筒部51包括上径向动压槽列711和下径向动压槽列712。上径向动压槽列711配置成比内周面511的轴向大致中央靠上侧,下径向动压槽列712设置成比内周面511的轴向大致中央靠下侧。在图5中对动压槽附加阴影示出。下面,在其它附图中也对动压槽附加阴影示出。上径向动压槽列711是指人字形状的槽、即沿着外周面的周向将多个大致V字朝向横向而形成的槽的集合体。在上径向动压槽列711中,优选上侧的部位的轴向长度比下侧的部位的长度长。下面,把上径向动压槽列711的上侧的部位称为“槽上部711a”,把下侧的部位称为“槽下部711b”。下径向动压槽列712也是人字形状的槽。在下径向动压槽列712中,优选槽上部712a的轴向长度比槽下部712b的轴向长度短。
在轴向中,图4所示的下推力间隙652的位置比下径向动压槽列712的槽上部712a的上端位置靠上方。在径向间隙62中,利用上径向动压槽列711和下径向动压槽列712构成径向动压轴承81,该径向动压轴承81针对润滑油45产生径向的流体动压。下面,把与上径向动压槽列711对应的上侧的动压轴承部称为“上径向动压轴承部811”,把与下径向动压槽列712对应的下侧的动压轴承部称为“下径向动压轴承部812”。下径向动压轴承部812在径向上与图3所示的外筒部432的外周面的下部和基座板21的支架211之间的固定区域436重叠。
另外,下推力间隙652的位置只要比构成下径向动压槽列712的至少一个动压槽靠上方即可。并且,也可以比构成下径向动压槽列712的全部动压槽靠上方。这些结构都包含在实施方式的范围中。
图6是轴部41和上推力部42的仰视图。在图6中利用双点划线示出了与连通孔61对应的位置。在图7中也相同。在上推力部42的下表面421配置有螺旋形状的上推力动压槽列721。上推力动压槽列721被配置在圆731的内侧,该圆731是以中心轴J1为中心的圆,而且与连通孔61的上侧的开口外切。但是,当在开口中设有倒角的情况下,上推力动压槽列721被配置在与倒角的径向外侧的部位外切的圆的内侧。并且,在上推力动压槽列721中,外缘部与连通孔61的上侧的开口部分重叠。在图4所示的上推力间隙651中,由上推力动压槽列721构成作为动压产生部的动压轴承部821,该动压轴承部821针对润滑油45在推力方向产生流体动压。在下面的说明中,把动压轴承部821称为“上推力动压轴承部821”。
另外,只要构成上推力动压槽列721的至少一个动压槽配置在圆731的内侧即可,也可以将构成上推力动压槽列721的全部动压槽配置在圆731的内侧。这些结构都包含在实施方式的范围中。
图7是下推力部43的俯视图。在外筒部432的上表面435配置有螺旋形状的下推力动压槽列722。下推力动压槽列722被配置在圆732的内侧,圆732是以中心轴J1为中心的圆,而且与连通孔61的下侧的开口外切。但是,当在开口中设有倒角的情况下,下推力动压槽列722被配置在与倒角的径向外侧的部位外切的圆的内侧。并且,在下推力动压槽列722中,外缘部与连通孔61的下侧的开口部分重叠。在图4所示的下推力间隙652中,由下推力动压槽列722构成作为动压产生部的动压轴承部822,该动压轴承部822针对润滑油45在推力方向产生流体动压。下面,把动压轴承部822称为“下推力动压轴承部822”。
另外,只要构成下推力动压槽列722的至少一个动压槽配置在圆732的内侧即可,也可以将构成下推力动压槽列722的全部动压槽配置在圆732的内侧。这些结构都包含在实施方式的范围中。
即使上推力动压槽列721与连通孔61的上侧的开口部分重叠、下推力动压槽列722与连通孔61的下侧的开口部分重叠,通过未重叠的部分,连通孔61的内部与外部的压力差也会被消除。结果能够降低上密封部661a与下密封部662a之间的压力差。
在驱动马达12时,通过径向动压轴承81,套筒部5的内筒部51相对于轴部41在径向上被支撑。并且,通过由上推力动压轴承部821和下推力动压轴承部822构成的推力动压轴承,凸缘部52相对于上推力部42和外筒部432在推力方向被支撑。
此时,在图5所示的上径向动压槽列711和下径向动压槽列712中,润滑油45在各个动压槽列的中央被泵送(pumping,引流)并产生动压。如前面所述,在上径向动压槽列711中,槽下部711b比槽上部711a短。并且,在下径向动压槽列712中,槽上部712a比槽下部712b短。在径向动压轴承81整体中,针对润滑油45几乎不产生朝向上下方向的压力。
并且,在图4所示的上推力间隙651中,利用上推力动压轴承部821,针对润滑油45产生朝向轴部41的压力。在径向间隙62和上推力间隙651之间,形成润滑油45的压力较高的状态,防止了气泡的析出。
在下推力动压轴承部822,针对润滑油45产生朝向圆筒间隙64的压力。在径向间隙62和下推力间隙652之间,形成润滑油45的压力较高的状态,防止了气泡在圆筒间隙64和下端间隙63中析出。如上所述,在马达12中,能够在除连通孔61之外的润滑油45的循环路径整体对润滑油45提供压力,充分确保轴承机构4的轴承性能。
下面,对马达12的上密封间隙661附近的构造进行说明。如图8所示,上推力部42的台阶部423包括内侧圆筒面741、外侧环状面742和环状的槽部743。内侧圆筒面741形成为在比外周面422靠径向内侧的位置沿上下方向延伸的大致圆筒状。内侧圆筒面741位于比图4中的径向动压轴承81靠径向外侧的位置。内侧圆筒面741的上端比外周面422的上端靠上方。外侧环状面742比内侧圆筒面741靠径向外侧,而且位于外周面422的径向内侧。外侧环状面742形成为与中心轴J1大致垂直的环状面。外侧环状面742比内侧圆筒面741的上端靠下方。槽部743位于内侧圆筒面741和外侧环状面742之间。槽部743比外侧环状面742朝向下方凹陷。另外,在上推力部42中,充分确保了外侧环状面742以及槽部743的底面与下表面422之间的厚度。因此,即使存在台阶部423,上推力部42的刚性也不会大幅下降。
在密封帽44的帽盖部442的下表面与外侧环状面742之间构成有沿径向扩展的环状的径向间隙663a。在帽盖部442的径向内侧的内缘443与内侧圆筒面741之间构成有环状的轴向间隙663b。上密封间隙661的上部与径向间隙663a连续。径向间隙663a通过帽盖部442与槽部743之间的间隙663c,与轴向间隙663b连续。下面,把间隙663c称为“槽部间隙663c”。轴向间隙663b向上推力部42的上侧的空间开口。这样,上密封间隙661通过径向间隙663a、槽部间隙663c以及轴向间隙663b,与上推力部42的上侧的空间连接。下面,把径向间隙663a、槽部间隙663c和轴向间隙663b统称为“连接间隙663”。在连接间隙663中,径向间隙663a也是轴向的宽度局部变小的区域。轴向间隙663b也是径向的宽度局部变小的区域。
径向间隙663a的轴向的宽度小于上密封间隙661的径向的最大宽度。即,径向间隙663a的轴向的宽度比外侧环状面742与外周面422之间的边缘422a、与在上轮毂筒部53的上部的内侧设置的倒角面531a的上侧的边缘之间的径向的宽度小。另外,当在外侧环状面742与外周面422之间设有倒角面的情况下,上密封间隙661的径向的最大宽度是指该倒角面的上端的边缘、与上轮毂筒部53的倒角面531a的上端的边缘之间的径向的宽度。
如果径向间隙663a的轴向的宽度以及轴向间隙663b的径向的宽度过大,则抑制轴向及径向的通气的效果明显下降。另一方面,如果径向间隙663a的轴向的宽度以及轴向间隙663b的径向的宽度过小,则密封帽44和上推力部42接触的可能性提高。因此,优选径向间隙663a的轴向的宽度以及轴向间隙663b的径向的宽度是适当的值,以便抑制轴向的通气、抑制径向的通气,并且防止密封帽44和上推力部42的接触。
例如,优选径向间隙663a的轴向的宽度在0.05mm以上且在0.2mm以下。具体地讲,优选在0.05mm以上且在0.1mm以下。轴向间隙663b的径向的宽度优选在0.05mm以上且在0.2mm以下,与径向间隙663a一样,优选小于上密封间隙661的径向的最大宽度。并且,优选径向间隙663a的轴向的宽度小于轴向间隙663b的径向的宽度。
在马达12中,由于连接间隙663是包括沿径向延伸的间隙和沿轴向延伸的间隙的迷宫式构造,因而能够抑制上密封间隙661内的含有气化的润滑油的空气向马达12外部移动。尤其是在驱动马达12时,由于连接间隙663位于上密封间隙661的径向内侧,因此针对连接间隙663内的空气,向朝向上密封间隙661的方向作用离心力。因此,能够进一步抑制含有气化的润滑油的空气向马达12外部移动。另外,在马达12中,通过模拟确认到与在密封间隙的径向外侧构成与外部连接的连接间隙的马达相比,连接间隙中的空气的流通的阻力增加。另外,在轴向间隙663b内,由于沿周向产生气流,因而能够防止上推力部42的上侧的空间与槽部间隙663c之间的空气的移动。在连接间隙663中,能够容易地确保径向间隙663a的径向的长度。通过构成宽度小且在径向较长的径向间隙663a,能够充分确保空气的流通的阻力。
以上对第1实施方式的马达12进行了说明,在马达12中,通过构成径向间隙663a和轴向间隙663b,能够抑制润滑油45的蒸发,能够提高马达12的寿命。通过在轴承机构4的外侧构成上密封部661a,能够在轴承机构4的内侧充分确保用于构成连接间隙663的空间。
通过在上推力部42的台阶部423配置槽部743,与设有将内侧圆筒面741和外侧环状面742平滑连接的弯曲面的情况相比,能够使密封帽44的内缘443与内侧圆筒面741接近,能够容易地构成轴向间隙663b。
在轴承机构4中,在轴向上,上密封部661a的界面与下密封部662a的界面之间的距离,比径向动压轴承81的轴向的长度短。径向动压轴承81的轴向的长度是指径向动压轴承81的上端与下端之间的距离。更具体地讲,径向动压轴承81的轴向的长度是表示从上径向动压槽列711的槽上部711a的上端到下径向动压槽列712的槽下部712a的下端为止的长度。另外,在上端与下端之间也可以存在不作为动压轴承发挥作用的部分。这同样适用于下面的其它实施方式。这样,通过在轴向上使上密封部661a和下密封部662a接近,能够降低上下密封部661a、662a之间的压力差。因此,能够容易地实现防止润滑油45的泄漏的设计。
另外,轴向的连通孔61的长度比上密封部661a与下密封部662a之间的轴向的距离短。因此,能够抑制连通孔61内的润滑油45的量,同时能够降低流路阻力。在上下密封间隙661、662之间,能够降低作用于连通孔61内的润滑油45的重力和因流路阻力的影响而形成的压力差。结果,能够抑制上下密封间隙661、662之间的润滑油45的移动量,更容易防止润滑油45的泄漏。
另外,作为第2间隙的圆筒间隙64与作为第1间隙的径向间隙62的下部连通,而且作为第3间隙的下推力间隙652在轴向上比下径向动压轴承部812靠上侧。因此,能够使下推力间隙652与上推力间隙651接近,能够容易地缩短将上推力间隙651和下推力间隙652连通的连通孔61的长度。结果能够使上密封部661a和下密封部662a更加接近。
通过使连通孔61与中心轴J1大致平行,能够降低从连通孔61的上侧的开口到上密封间隙661的距离、与从连通孔61的下侧的开口到下密封间隙662的距离之差。根据这种结构,能够进一步降低上下密封间隙661、662之间的压力差。
并且,在上密封间隙661和下密封间隙662中,由于开口朝向中心轴J1倾斜,因而在马达12旋转时,润滑油45借助离心力而朝向上密封间隙661和下密封间隙662的内部。因此,能够更可靠地防止润滑油45的泄漏。结果为马达12的设计变得容易。
上推力动压槽列721以使其外缘部与连通孔61的一部分重叠的方式被配置在径向外侧,由此能够高效地得到推力动压,而且利用上推力动压轴承部821支撑凸缘部52的外缘附近。由此,能够稳定地支撑套筒部5。这同样适用于下推力动压槽列722。
在马达12中,下推力间隙652构成于轴承机构4的上部。因此,在下推力间隙652的下侧形成有空间,能够在该空间配置外筒部432与基座板21之间的固定区域436。因此,能够充分获得固定区域436的轴向长度。在马达12中,优选构成在轴向较长的径向间隙62。径向动压轴承81的轴向的长度也能够构成为较长的长度,针对作用于旋转部3倾斜的方向的外力,能够提高轴承机构4的刚性。固定区域436被配置成为至少与下径向动压轴承部812的一部分在径向上重叠。结果为,在能够获得径向间隙62的轴向长度的同时,也能够获得固定区域436的轴向长度。并且,径向动压轴承81的下部的周围被基座板21包围。因此,径向动压轴承81的下部的周围的刚性得到提高。另外,能够使马达12整体的中心轴J1方向的厚度变薄。
轴部41和上推力部42是连成一体的部件,下板部431和外筒部432是连成一体的部件。因此,能够削减马达12的部件数目和装配工时。在套筒部5中,连通孔61的轴向长度短、而且与中心轴J1大致平行,因而能够容易地形成连通孔61。并且,能够抑制润滑油45整体的量。另外,为了进一步抑制润滑油45的量,也可以使连通孔61的直径变细到圆筒间隙46的宽度程度。
在马达12中,如图9的内筒部51的仰视图所示,也可以在内筒部51的下表面形成推力动压槽列723。由此,在图3中的下端间隙63构成有在推力方向支撑内筒部51的推力动压轴承部。在这种情况下,也存在下推力间隙652可以不构成作为推力动压轴承部发挥作用的动压产生部的情况。但是,优选在下推力间隙中配置有动压槽列,该动压槽列为针对润滑油45产生朝向径向内侧的压力的程度的动压产生部。在图9所示的结构中,在轴向上,优选下推力间隙的宽度大于下端间隙的宽度。这同样适用于下面的第2实施方式。
(第2实施方式)
图10是表示第2实施方式的马达的轴承机构的一部分的图。在轴承机构4a的套筒部5a配置有上内筒部55。该上内筒部55呈环状,且从凸缘部52的径向内侧的部位起朝向上方延伸。在下面的说明中,在将位于凸缘部52的下侧的内筒部51与上内筒部55进行区分时,将内筒部51称为“下内筒部51”。上推力部42a包括上板部424和上外筒部425。上板部424从轴部41的上部朝向径向外侧扩展。上外筒部425从上板部424的外缘部朝向下方延伸。在下面的说明中,在将下推力部43的板部431与上板部424进行区分时,将板部431称为“下板部431”。在将外筒部432与上外筒部425进行区分时,将外筒部432称为“下外筒部432”。轴承机构4a的其它构造与第1实施方式的马达12的轴承机构4相同。下面,对相同的结构标注相同标号进行说明。
在上推力部42a,在上板部424的上表面与上外筒部425的外周面429之间配置有朝向下方凹陷的台阶部423。在图10中省略了图8所示的标号的一部分,但与图8一样,在台阶部423的外侧环状面742与帽盖部442的下表面之间构成有径向间隙663a。并且,在内侧圆筒面741与帽盖部442的内缘443之间构成有轴向间隙663b。由此,能够与第1实施方式相同地抑制润滑油45自上密封部661a的蒸发,能够提高马达的寿命。
如图10所示,在轴向、即图10所示的上下方向中,在上内筒部55的上表面551与上板部424的下表面426之间构成有间隙671。下面,把间隙671称为“上端间隙671”。并且,在径向中,在上内筒部55的外周面552与上外筒部425的内周面427之间构成有圆筒状的间隙672。下面,把间隙672称为“上圆筒间隙672”。在下面的说明中,在将下内筒部51的外周面512与下外筒部432的内周面434之间的圆筒间隙64与上圆筒间隙672进行区分的情况下,将圆筒间隙64称为“下圆筒间隙64”。
在上推力部42a中,在上外筒部425的下表面428配置有与图6相同的上推力动压槽列721。由此,在下表面428与凸缘部52的上表面521之间的上推力间隙651中,构成有上推力动压轴承部821。在轴承机构4a中,上推力动压轴承部821和径向动压轴承81通过上圆筒间隙672和上端间隙671而连通。
在上外筒部425的外周面429与上轮毂筒部53的内周面531之间构成有上密封部661a。在下外筒部432的倾斜面433与下轮毂筒部54的内周面541之间构成有下密封部662a。上密封部661a和下密封部662a通过连通孔61而连通。上密封部661a的界面的上端与下密封部662a的界面的下端之间的轴向的距离比连通孔61长,而且比径向动压轴承81的长度短。
在第2实施方式中,在轴向上,上密封部661a的界面与下密封部662a的界面之间的距离比径向动压轴承81的长度短,由此能够降低上下密封部661a、662a之间的压力差。由此,能够防止润滑油45的泄漏。另外,连通孔61的长度比上密封部661a与下密封部662a之间的距离短,由此更容易防止润滑油45的泄漏。
通过构成上圆筒间隙672和下圆筒间隙64,能够缩短连通孔61的长度。结果能够使上密封部661a与下密封部662a更加接近。由此,更容易防止润滑油45的泄漏。并且,上端间隙671和上圆筒间隙672位于上推力动压轴承部821与径向动压轴承81之间,因而在上端间隙671和上圆筒间隙672中,形成润滑油45的压力较高的状态,能够防止空气的析出。
在轴承机构4a中,也可以在上内筒部55的上表面551配置以图9为准的推力动压槽列。由此,在上端间隙671中构成有在推力方向支撑上内筒部55的推力动压轴承部。在这种情况下,在上推力间隙651中,也存在可以不构成作为上推力动压轴承部发挥作用的动压产生部的情况。但是,在上推力间隙中优选配置有针对润滑油45产生朝向径向内侧的压力的程度的动压产生部即动压槽列。并且,优选上端间隙的轴向的宽度小于上推力间隙。
(第3实施方式)
图11表示第3实施方式的马达12a。在马达12a中,套筒部5、上轮毂筒部53a和下轮毂筒部54是连成一体的部件。并且,盖部311和圆筒部312是连成一体的部件。上轮毂筒部53a包括朝向上方突出的环状的突起部532。密封帽44a形成为以中心轴J1为中心的圆环状。在马达12a中,利用上轮毂筒部53a构成上轮毂环状部591的筒状部。并且,利用密封帽44a构成上轮毂环状部591的环状盖部。马达12a的其它构造与第1实施方式的马达12大致相同。
如图12所示,在马达12a中,密封帽44a的径向外侧的外缘444以过盈配合状态被固定在突起部532的内周面上。另外,外缘444也可以利用粘接剂固定在上轮毂筒部53a上。并且,也可以同时采用过盈配合状态和粘接剂。
图13是密封帽44a的剖视图。图14是密封帽44a的仰视图。密封帽44a的内缘443包括向下方突出的内侧环状突出部461。密封帽44a的下表面包括朝向上方凹陷的凹部462。凹部462的深度大致为10~50μm。如图12所示,上推力部42包括较深的槽部744,该槽部744形成在位于外周面422的径向内侧的内侧圆筒面741与比内侧圆筒面741靠径向外侧的外侧环状面742之间。内侧圆筒面741的上端比外周面422的上端以及外侧环状面742靠上方。
密封帽44a的内侧环状突出部461的下端位于槽部744内。在凹部462的与中心轴J1垂直的底面445和上推力部42的外侧环状面742之间,构成有与中心轴J1垂直地扩展的环状的径向间隙663a。
径向间隙663a的轴向的宽度小于上密封间隙661的径向的最大宽度。即,径向间隙663a的轴向的宽度,小于外侧环状面742与外周面422之间的倒角面661b的上端的边缘、与在上轮毂筒部53a的上部的内侧设置的倒角面661c的上端的边缘之间的径向的宽度。另外,在上密封部661的上部,当在上推力部42以及上轮毂筒部53a没有设置倒角面661b、661c的情况下,上密封间隙661的径向的最大宽度是指外周面422的上端的边缘、与上轮毂筒部53a的内周面531的上端的边缘之间的径向的宽度。
径向间隙663a的轴向的宽度在0.05mm以上且在0.2mm以下。径向间隙663a与上密封间隙661的上部连续。在凹部462的底面445和外侧环状面742上在整周范围内涂敷有憎油剂。下面,将密封帽44a的凹部462的底面445中的、构成有憎油膜86且包围中心轴J1的环状区域称为“第1憎油膜区域851”。将外侧环状面742中的、构成有憎油膜86且包围中心轴J1的环状区域称为“第2憎油膜区域852”。
有时,由于对马达12a施加较强的冲击,上密封间隙661内的润滑油45的液滴会飞溅,液滴会附着在密封帽44a的下表面和外侧环状面742上。在马达12a中,由于第1憎油膜区域851和第2憎油膜区域852的存在,能够防止润滑油45的液滴移动到密封帽44a的下表面和外侧环状面742的径向内侧。结果为,防止了润滑油45越过径向间隙663a而泄漏到马达12a的外部。即,能够防止润滑油45移动到第1憎油膜区域851和第2憎油膜区域852的径向内侧。并且,由于第1和第2憎油膜区域851、852的存在,能够更可靠地防止润滑油45从上密封间隙661内流出。并且,由于径向间隙663a是微小间隙,因而只要具有第1和第2憎油膜区域851、852中的至少一方,即可抑制润滑油45从上密封间隙661内流出。
如图13和图14所示,在密封帽44a的下表面配置有台阶部462a和台阶部462b。台阶部462a形成为随着从底面445朝向径向内侧而朝向下方的环状。台阶部462b形成为随着从底面445朝向径向外侧而朝向下方的环状。如图12所示,底面445的径向内侧的台阶部462a比径向间隙663a靠径向内侧。在密封帽44a中,能够以图13和图14所示的台阶部462a、462b为标记,在底面445上适当涂敷憎油剂。另外,憎油剂也可以涂敷在台阶部462a、462b上。
如图12所示,在内侧环状突出部461与内侧圆筒面741之间构成有向上推力部42的上侧的空间开口的轴向间隙663b。轴向间隙663b的径向的宽度在0.05mm以上且在0.2mm以下。径向间隙663a通过槽部744与密封帽44a之间的槽部间隙663c而与轴向间隙663b连续。在马达12a中,利用径向间隙663a、槽部间隙663c和轴向间隙663b构成将上密封间隙661与上推力部42的上侧的空间连接起来的连接间隙663。
在第3实施方式中,由于在连接间隙663中存在径向间隙663a和轴向间隙663b,所以能够抑制上密封间隙661内的含有气化的润滑油的空气向马达12a外部移动。由此,能够抑制润滑油45的蒸发,能够提高马达12的寿命。并且,内侧环状突出部461的下端位于槽部744内,由此能够进一步抑制润滑油45的蒸发。这同样适用于下面的其它实施方式的相同构造。
通过在上推力部42配置槽部744,能够使内侧环状突出部461与内侧圆筒面741接近。由此,能够容易地构成轴向间隙663b。通过在密封帽44a配置内侧环状突出部461,能够确保轴向间隙663b的轴向的长度。并且,能够确保密封帽44a的刚性。尤其是由于密封帽44a的弯曲强度提高,在将密封帽44a压入固定在突起部532上的情况下,能够防止密封帽44a变形。在马达12a中,能够使密封帽44a变薄,能够实现马达12a的小型化。在包括马达12a的盘驱动装置中,在将图1中的外壳14的上板部件142固定在马达12a上时,即使对上推力部42施加较大的力,力也会由于内侧圆筒面741和槽部744挠曲而被吸收,防止了上推力部42的下表面421的变形。结果为,能够防止上推力动压轴承部821的性能下降。
图15表示另一个示例的马达的一部分。马达12a的密封帽44a的径向外侧的外缘444包括朝向上方突出的外侧环状突出部463。外侧环状突出部463的外周面以过盈配合状态被固定在突起部532上。在密封帽44a中,由于外侧环状突出部463的存在,能够增加与突起部532的接触面积。结果为,能够提高压入强度。另外,在利用粘接剂将外侧环状突出部463和突起部532进行固定的情况下,能够提高粘接强度。
图16表示另一个示例的马达。上轮毂筒部53a的突起部532包括朝向径向内侧凸起的凸部533。在马达12a中,密封帽44a的外缘444的上侧的边缘和凸部533在上下方向接触。由此,能够更可靠地防止密封帽44a脱离上轮毂筒部53a。在将密封帽44a固定在上轮毂筒部53a上时,密封帽44a的外缘444通过与凸部533抵接而朝向上方发生弹性变形并同时向下方移动,在外缘444移动到凸部533的下侧时,外缘444借助复原力而恢复为原来的形状。
图17表示另一个示例的马达的上密封间隙661附近。上轮毂筒部53a的上部530包括台阶部534。台阶部534位于在比凸起部532靠径向内侧的位置与密封帽44a在轴向相对置的区域中,台阶部534面向径向外侧而朝向上方。在上轮毂筒部53a的上部530中,在台阶部534、以台阶部534的内侧的中心轴J1为中心的环状的内侧环状面535以及倒角面661c中,在整周范围内构成有憎油膜86。下面,将台阶部534、内侧环状面535以及倒角面661c统称为“第3憎油膜区域853”并且,与图12相同地,在密封帽44a的下表面和上推力部42的外侧环状面742上分别构成有第1憎油膜区域851和第2憎油膜区域852。
由于在上轮毂筒部53a的上部530中存在包围中心轴J1的环状的第3憎油膜区域853,当在密封帽44a的安装之前的状态下进行马达12的旋转的检查时,能够防止因离心力而造成的润滑油45的泄漏。在上轮毂筒部53a中,能够以台阶部534为标记在内侧环状面535和倒角面661c上适当涂敷憎油剂。
并且,由于第2憎油膜区域852和第3憎油膜区域853的存在,在将轴承机构4上下翻转地从图4中的下密封间隙662注入润滑油45时,能够防止流入上密封间隙661内的润滑油45移动到比上轮毂筒部53a的上部530或上推力部42的外侧环状面742靠内侧的区域中。
在轴承机构4中,如果在台阶部534的径向内侧构成有第3憎油膜区域853的至少一部分,则可以适当变更第3憎油膜区域的位置。例如,内周面531的上部也可以是第3憎油膜区域的一部分。并且,不一定需要在台阶部534构成有憎油膜86,也可以是内侧环状面535、倒角面661c和内周面531的上部为第3憎油膜区域。也可以是只有内侧环状面535是第3憎油膜区域,还可以是只有倒角面661c是第3憎油膜区域。
(第4实施方式)
图18表示具有第4实施方式的马达的盘驱动装置的一部分。马达的构造与图11所示的马达12a相同。在密封帽44a中,上表面440中与外壳的板中央部143的下表面143a的外缘部相对置的面440a比周围靠上侧。另外,上表面440是指法线朝向上方的面。在盘驱动装置1中,在该面440a与板中央部143的下表面143a之间构成有沿径向扩展的环状的间隙663d。下面,将密封帽44a与上推力部42之间的径向间隙663a称为“第1径向间隙663a”,将间隙663d称为“第2径向间隙663d”。第2径向间隙663d的轴向的宽度在0.05mm以上且在0.2mm以下。第2径向间隙663d通过间隙663e而与轴向间隙663b连续,间隙663e位于密封帽44a的上表面440的径向内侧的区域与板中央部143的下表面143a之间。另外,优选间隙663e的轴向的宽度在0.05mm以上且在0.2mm以下。
在盘驱动装置1中,利用第1径向间隙663a、槽部间隙663c、轴向间隙663b、间隙663e以及第2径向间隙663d,构成将上密封间隙661与马达外部的空间连接起来的连接间隙664。在连接间隙664中,第2径向间隙663d与第1径向间隙663a和轴向间隙663b一样,是局部宽度小于密封间隙661的径向的最大宽度的区域。
在第4实施方式中,连接间隙664是包括沿径向延伸的间隙和沿轴向延伸的间隙的迷宫式构造,因而能够抑制润滑油45的蒸发。通过构成轴向的宽度较小的第2径向间隙663d,能够进一步抑制润滑油45的蒸发。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不局限于上述实施方式,能够进行各种变更。例如,在第3实施方式中,也可以按照图19所示,在密封帽44a的下表面配置向下方突出的环状的凸部464。在凸部464的与中心轴J1垂直的面464a上涂敷有憎油剂。在密封帽44a中配置有随着从面464a朝向径向内侧而朝向上方的环状的台阶部464b、和随着从面464a朝向径向外侧而朝向上方的环状的台阶部464c。能够以台阶部464b、464c为标记适当涂敷憎油剂。
并且,在密封帽44a中,使下表面中的、处于径向间隙663a的径向内侧的部位比构成径向间隙663a的部位靠上方或者下方,由此能够明确憎油剂的涂敷位置。另外,也可以按照图20所示在密封帽44a的下表面配置缺口状的环状的微小凹部465。微小凹部465比图12所示的径向间隙663a靠径向内侧。在密封帽44a的下表面,在比微小凹部465靠径向内侧的位置涂敷憎油剂。也可以在密封帽44a的下表面配置环状的微小凸部。
这样,在密封帽44a的下表面中,至少在比径向间隙663a靠径向内侧的位置,具有随着朝向径向内侧而朝向上方或者下方的环状的台阶部,由此能够在比该台阶部靠径向外侧的位置适当涂敷憎油剂。这同样适用于图18所示的第1径向间隙663a。在图12所示的上轮毂筒部53a中,只要憎油膜86不会对密封帽44a的安装造成影响,则也可以在上密封间隙661的开口附近的倒角面661c和倒角面661c的周围构成第3憎油膜区域853。在上述第1、第2和第4实施方式中,也可以与第3实施方式相同地在密封帽44、44a的下表面构成第1憎油膜区域,在上推力部42、42a的外侧环状面742构成第2憎油膜区域。还可以在上轮毂筒部53、53a的上部构成第3憎油膜区域。
如图21所示,在第3实施方式中,也可以在密封帽44a的内缘443配置朝向上方突出的内侧环状突出部466,由此在内侧环状突出部466与内侧圆筒面741之间构成轴向间隙663b。通过使内缘443包括沿轴向突出的环状突出部,能够确保密封帽44a的刚性,同时能够容易地确保轴向间隙663b的长度。
如图22所示,密封帽44a的内缘443也可以与中心轴J1垂直。在这种情况下,能够在密封帽44a的下侧构成沿径向较长的径向间隙,能够抑制润滑油45的蒸发。在第1实施方式中,如图23所示,上推力部42和轴部41也可以是分体的部件。轴部41被从下方插入到上推力部42中,并且在上推力部42的上部,向径向内侧突出的部位471在上下方向与轴部41的上端抵接。由此,能够进行上推力部42相对于轴部41的轴向的定位。通过配置部位471,能够可靠防止上推力部42向下方移动。并且,也可以按照图24所示在轴部41的外周面411配置台阶部472。上推力部42的下部的径向内侧的端部在上下方向与台阶部472抵接,由此能够进行上推力部42相对于轴部41的轴向的定位。这同样适用于其它实施方式。
密封帽44、44a也可以被焊接在上轮毂筒部53、53a上。下推力部43也可以利用与基座板21连成一体的部件构成。由此,能够削减部件数目。并且,在第1和第2实施方式中,轴部41和上推力部42也可以是分体的部件。下板部431和外筒部432也可以是分体的部件。下推力部43也可以利用与轴部41连成一体的部件构成。
在图5所示的上径向动压槽列711中,也可以在槽上部之间配置沿着槽上部而倾斜的多个倾斜槽。并且,也可以使槽上部的槽深度比槽下部深。由此,能够对润滑油45增大朝向下方的压力。这同样适用于下径向动压槽列712的槽下部。并且,在上径向动压槽和下径向动压槽中,上侧的部位的长度与下侧的部位的长度可以大致相同。动压槽的槽长度、槽深度、槽宽度等能够在不脱离发明范围的范围内进行各种变形。
上推力动压槽列721和下推力动压槽列722也可以是人字形状。在这种情况下,在上推力动压槽列721和下推力动压槽列722中,通过使径向外侧的部位的长度比径向内侧的部位的长度长,对润滑油45产生朝向径向内侧的压力。另外,也可以在推力动压槽的径向外侧的部位之间配置多个倾斜槽。还可以使推力动压槽的径向外侧的部位的槽深度比内侧的部位深。在上述实施方式中,没有规定润滑油45的循环方向,但也可以在图4中将润滑油45的循环方向规定为逆时针方向或者顺时针方向。
在图4中,在确保了上推力部42的下表面421的面积的情况下,也可以按照图25所示,将上推力动压槽列721配置在比连通孔61的上侧的开口靠径向内侧的位置。另外,相比图25所示的情况,也可以在向径向内侧大幅度远离连通孔61的位置配置上推力动压槽列721。同样,在确保了外筒部432的上表面435的面积的情况下,也可以按照图26所示,将下推力动压槽列722配置在比连通孔61的下侧的开口靠径向内侧的位置。另外,相比图26所示的情况,也可以在向径向内侧大幅度远离连通孔61的位置配置下推力动压槽列722。在上推力间隙651和下推力间隙652中,也可以在凸缘部52的上表面521和下表面522分别配置上推力动压槽列和下推力动压槽列。并且,也可以在轴部41的外周面411上配置径向动压槽列。
在上述实施方式中,上密封间隙661的宽度大致固定。在这种情况下,通过在上推力部42的外周面422或者上轮毂筒部53的内周面531中的至少一方上配置动压槽列,构成了所谓的泵送密封(pumping seal)。由此,针对润滑油45产生朝向上密封间隙661的内部的动压,润滑油45得到保持。这同样适用于下密封间隙662。上密封部661a和下密封部662a不一定需要与中心轴J1大致平行地配置,也可以相对于中心轴J1而大幅倾斜。
如图27所示,密封帽44的帽圆筒部441也可以被固定在上轮毂筒部53的内侧。在这种情况下,上轮毂环状部591的筒状部的内周面利用帽圆筒部441的内周面而构成,在帽圆筒部441的内周面与上推力部42的外周面442之间构成有上密封间隙661。帽圆筒部441也可以构成为上轮毂筒部53的一部分。但是,为了在安装密封帽44之前确认上密封间隙661内的润滑油45的量,更优选上轮毂环状部591的筒状部的至少内周面利用上轮毂筒部53、53a的内周面构成。在上轮毂环状部591中,轮毂筒部和密封帽也可以是连成一体的部件。并且,在润滑油45的泄漏的可能性较低的情况下,也可以省略密封帽44、44a,只利用上轮毂筒部53、53a来构成上轮毂环状部。
上述实施方式及各个变形例的结构只要不相互矛盾,则可以进行适当组合。
本发明能够用作盘驱动装置用的马达。
以上仅选用了优选的实施方式对本发明进行了举例说明。对于本领域技术人员来说,在不脱离权利要求书的保护范围的情况下,可以对上述的公开内容进行各种改变和变形。并且,基于本发明的上述的优选实施方式的描述只是例示说明,其并不像权利要求书及其等同内容那样限定本发明。

Claims (23)

1.一种马达,该马达具有:
静止部,其具有定子;以及
旋转部,其具有转子磁铁,该旋转部由所述静止部支撑成能够隔着润滑油进行旋转,
所述静止部包括:
轴部,其以朝向上下方向的中心轴为中心而配置;以及
上推力部,其从所述轴部的上部向径向外侧扩展,
所述旋转部包括:
套筒部,其与所述轴部的外周面以及所述上推力部的下表面相对置;以及
上轮毂环状部,该上轮毂环状部包括:筒状部,其从所述套筒部的外缘部向上方扩展,并与所述上推力部的外周面相对置;和环状盖部,其从所述筒状部向径向内侧扩展,
在所述上推力部的所述下表面与所述套筒部的上表面之间的上推力间隙中具有润滑油,所述上推力间隙与上密封部相连,该上密封部位于所述上推力部的所述外周面与所述筒状部的内周面之间,润滑油的界面位于所述上密封部,
所述上推力部包括:
内侧圆筒面,其形成为在比所述外周面靠径向内侧的位置沿上下方向延伸的大致圆筒状,该内侧圆筒面的上端比所述外周面的上端靠上方;以及
外侧环状面,其位于比所述内侧圆筒面靠径向外侧的位置,并且比所述内侧圆筒面的所述上端靠下方,该外侧环状面是与所述中心轴大致垂直的环状面,
在所述环状盖部的下表面与所述外侧环状面之间,构成有轴向的宽度比所述上密封部的最大宽度小的环状的径向间隙,
在所述环状盖部的径向内侧的内缘与所述内侧圆筒面之间,构成有径向的宽度比所述上密封部的最大宽度小的环状的轴向间隙。
2.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述上推力部还包括在所述内侧圆筒面与所述外侧环状面之间朝向下方凹陷的环状的槽部。
3.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述环状盖部的径向内侧的所述内缘包括沿轴向突出的内侧环状突出部。
4.根据权利要求2所述的马达,其中,
所述环状盖部的径向内侧的所述内缘包括沿轴向突出的内侧环状突出部。
5.根据权利要求4所述的马达,其中,
所述内侧环状突出部向下方突出,
所述内侧环状突出部的下端位于所述槽部内。
6.根据权利要求1所述的马达,其中,
在所述环状盖部的下表面具有构成有憎油膜的第1憎油膜区域,所述第1憎油膜区域呈包围中心轴的环状。
7.根据权利要求6所述的马达,其中,
所述环状盖部的所述下表面在比所述径向间隙靠径向内侧的位置包括环状台阶部,该环状台阶部面向径向内侧而朝向上方或者下方,所述第1憎油膜区域的至少一部分构成于所述下表面的所述环状台阶部的径向外侧。
8.根据权利要求6所述的马达,其中,
在所述外侧环状面具有构成有憎油膜的第2憎油膜区域,所述第2憎油膜区域呈包围中心轴的环状。
9.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述筒状部的至少所述内周面是从所述套筒部向上方扩展的大致圆筒状的上轮毂筒部的内周面,
所述环状盖部是外缘部被固定在所述上轮毂筒部上的环状的帽部件的至少一部分。
10.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述套筒部包括上下贯通的连通孔,
在所述轴部与所述套筒部之间的第1间隙中构成有动压轴承,
所述上密封部比所述动压轴承靠径向外侧,在比所述动压轴承靠径向外侧的位置构成有朝向下方延伸的下密封部,润滑油的界面位于所述下密封部,所述上密封部和所述下密封部通过所述连通孔而连通,
从所述上密封部经由所述第1间隙到达所述下密封部的区域以及所述连通孔被润滑油填满,
所述上密封部的所述界面与所述下密封部的所述界面之间的轴向距离,比所述动压轴承的所述轴向上的上端与下端之间的距离短。
11.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述静止部包括:
下板部,其从所述轴部的下部朝向径向外侧扩展;以及
外筒部,其从所述下板部的外缘部向上方延伸,
所述旋转部包括:
内筒部,其包括内周面和外周面,在该内筒部的所述内周面与所述轴部的所述外周面之间构成第1间隙,在该内筒部的所述外周面与所述外筒部的内周面之间构成第2间隙;以及
凸缘部,其从所述内筒部向径向外侧突出,并包括:在与所述外筒部的上表面之间构成第3间隙的下表面;和沿上下方向贯通的连通孔,
所述上密封部比所述第1间隙靠径向外侧,在比所述第2间隙靠径向外侧的位置构成有下密封部,润滑油的界面位于所述下密封部,所述上密封部和所述下密封部通过所述连通孔而连通,
从所述上密封部经由所述第1间隙、所述第2间隙、所述第3间隙到达所述下密封部的区域以及所述连通孔被润滑油填满,
在所述第1间隙中构成有动压轴承,
在所述第3间隙中构成有对润滑油产生朝向径向内侧的压力的动压产生部。
12.根据权利要求1所述的马达,其中,
所述静止部包括:
下板部,其从所述轴部的下部朝向径向外侧扩展;
外筒部,其从所述下板部的外缘部向上方延伸;以及
基座部,所述外筒部的外周被固定在该基座部,
所述套筒部包括沿上下方向贯通的连通孔,
在所述轴部与所述套筒部之间的第1间隙中构成有动压轴承,
所述上密封部位于所述动压轴承的径向外侧,在比所述动压轴承靠径向外侧的位置构成有朝向下方延伸的下密封部,润滑油的界面位于所述下密封部,所述上密封部和所述下密封部通过所述连通孔而连通,
从所述上密封部经由所述第1间隙到达所述下密封部的区域以及所述连通孔被润滑油填满,
所述外筒部和所述基座部之间的固定区域在径向上与所述动压轴承重叠。
13.一种马达,该马达具有:
静止部,其具有定子;以及
旋转部,其具有转子磁铁,该旋转部由所述静止部支撑成能够隔着润滑油进行旋转,
所述静止部包括:
轴部,其以朝向上下方向的中心轴为中心而配置;以及
上推力部,其从所述轴部的上部向径向外侧扩展,
所述旋转部包括:
套筒部,其与所述轴部的外周面以及所述上推力部的下表面相对置;以及
上轮毂环状部,该上轮毂环状部包括:筒状部,其从所述套筒部的外缘部向上方扩展,并与所述上推力部的外周面相对置;和环状盖部,其从所述筒状部向径向内侧扩展,
在所述上推力部的所述下表面与所述套筒部的上表面之间的上推力间隙中具有润滑油,所述上推力间隙与上密封部相连,该上密封部位于所述上推力部的外周面与所述筒状部的内周面之间,润滑油的界面位于所述上密封部,
所述上推力部包括:
内侧圆筒面,其形成为在比所述外周面靠径向内侧的位置沿上下方向延伸的大致圆筒状,该内侧圆筒面的上端比所述外周面的上端靠上方;
外侧环状面,其位于比所述内侧圆筒面靠径向外侧的位置,并且比所述内侧圆筒面的所述上端靠下方,该外侧环状面是与所述中心轴大致垂直的环状面;以及
环状的槽部,其在所述内侧圆筒面与所述外侧环状面之间朝向下方凹陷,
所述环状盖部的径向内侧的内缘包括向下方突出的内侧环状突出部,所述内侧环状突出部的下端位于所述槽部内。
14.根据权利要求13所述的马达,其中,
所述筒状部的至少所述内周面是从所述套筒部向上方扩展的大致圆筒状的上轮毂筒部的内周面,
所述环状盖部是外缘部被固定在所述上轮毂筒部上的环状的帽部件的至少一部分。
15.根据权利要求13所述的马达,其中,
所述帽部件的径向外侧的外缘包括向上方突出的外侧环状突出部,
所述外侧环状突出部的外周面被固定于所述上轮毂筒部。
16.根据权利要求14所述的马达,其中,
在所述上轮毂筒部的上部具有构成有憎油膜的第3憎油膜区域,所述第3憎油膜区域呈包围中心轴的环状。
17.根据权利要求16所述的马达,其中,
所述上轮毂筒部在与所述帽部件在轴向上相对置的区域包括台阶部,该台阶部面向径向外侧而朝向上方,所述第3憎油膜区域的至少一部分构成于所述台阶部的径向内侧。
18.根据权利要求13所述的马达,其中,
所述套筒部包括上下贯通的连通孔,
在所述轴部与所述套筒部之间的第1间隙中构成有动压轴承,
所述上密封部比所述动压轴承靠径向外侧,在比所述动压轴承靠径向外侧的位置构成有朝向下方延伸的下密封部,润滑油的界面位于所述下密封部,所述上密封部和所述下密封部通过所述连通孔而连通,
从所述上密封部经由所述第1间隙到达所述下密封部的区域以及所述连通孔被润滑油填满,
所述上密封部的所述界面与所述下密封部的所述界面之间的轴向距离,比所述动压轴承的所述轴向上的上端与下端之间的距离短。
19.根据权利要求18所述的马达,其中,
所述静止部还包括:
下板部,其从所述轴部的下部朝向径向外侧扩展;以及
外筒部,其从所述下板部的外缘部向上方延伸,
所述套筒部包括:
内筒部,其包括内周面和外周面,在该内筒部的所述内周面与所述轴部的所述外周面之间构成所述第1间隙,在该内筒部的所述外周面与所述外筒部的内周面之间构成第2间隙;以及
凸缘部,其从所述内筒部向径向外侧突出,并包括在与所述外筒部的上表面之间构成第3间隙的下表面,
在所述第1间隙中构成有包括上动压轴承部和下动压轴承部的所述动压轴承,
所述第3间隙的位置在轴向上位于比所述下动压轴承部靠上方的位置。
20.根据权利要求13所述的马达,其中,
所述静止部包括:
下板部,其从所述轴部的下部朝向径向外侧扩展;以及
外筒部,其从所述下板部的外缘部向上方延伸,
所述旋转部包括:
内筒部,其包括内周面和外周面,在该内筒部的所述内周面与所述轴部的所述外周面之间构成第1间隙,在该内筒部的所述外周面与所述外筒部的内周面之间构成第2间隙;以及
凸缘部,其从所述内筒部向径向外侧突出,并包括:在与所述外筒部的上表面之间构成第3间隙的下表面;和沿上下方向贯通的连通孔,
所述上密封部比所述第1间隙靠径向外侧,在比所述第2间隙靠径向外侧的位置构成有下密封部,润滑油的界面位于所述下密封部,所述上密封部和所述下密封部通过所述连通孔而连通,
从所述上密封部经由所述第1间隙、所述第2间隙、所述第3间隙到达所述下密封部的区域以及所述连通孔被润滑油填满,
在所述第1间隙中构成有动压轴承,
在所述第3间隙中构成有对润滑油产生朝向径向内侧的压力的动压产生部。
21.根据权利要求13所述的马达,其中,
所述静止部包括:
下板部,其从所述轴部的下部朝向径向外侧扩展;
外筒部,其从所述下板部的外缘部向上方延伸;以及
基座部,所述外筒部的外周被固定于该基座部,
所述套筒部包括上下贯通的连通孔,
在所述轴部与所述套筒部之间的第1间隙中构成有动压轴承,
所述上密封部位于所述动压轴承的径向外侧,在比所述动压轴承靠径向外侧的位置构成有朝向下方延伸的下密封部,润滑油的界面位于所述下密封部,所述上密封部和所述下密封部通过所述连通孔而连通,
从所述上密封部经由所述第1间隙到达所述下密封部的区域以及所述连通孔被润滑油填满,
所述外筒部和所述基座部之间的固定区域在径向上与所述动压轴承重叠。
22.一种盘驱动装置,该盘驱动装置具有:
使盘旋转的权利要求1~21中任意一项所述的马达;
存取部,其对所述盘进行信息的读出和写入中的至少一方;以及
外壳,其容纳所述盘、所述马达和所述存取部。
23.根据权利要求22所述的盘驱动装置,其中,
在所述外壳的上板部件的下表面与所述环状盖部的上表面之间,构成有在轴向上形成的环状的间隙。
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