CN1461091A - 动压轴承电动机 - Google Patents

Abstract

一种动压轴承电动机，具有：动压轴承构件(14)及与动压轴承构件(14)相对旋转的旋转轴(16)；夹在旋转轴(16)与动压轴承构件(14)之间的流体；与旋转轴(16)一体旋转驱动的旋转构件(20)；设在动压轴承构件(14)的轴向端面与旋转构件(20)的轴向端面的轴向相对区域的推力动压轴承(34)，旋转构件(20)包括设有盘片载放部(21)且由铝系材料形成的轮廓、设在该轮廓上并由铁系材料构成的构成推力动压轴承(34)的推力板(32)。采用本发明，即使将铝系材料构成的轮廓作成旋转构件、开始和停止时轮廓与动压轴承构件接触，也可获得能抑制轮廓磨损、延长寿命的流体动压电动机。

Description

动压轴承电动机

技术领域

本发明涉及具有利用润滑流体所发生的动压来支承旋转轴的动压轴承构件的动压轴承电动机。

背景技术

近年来，在各种旋转驱动装置中，作为用于将旋转体高速和高精度地进行旋转的轴承装置，目前正在开发具有利用润滑流体所发生的动压来支承旋转轴的动压轴承构件和动压轴承套的动压轴承电动机。而且，在这种动压轴承电动机中，正在逐渐实现装置整体的薄形化，为了达到这些目的，比如日本专利特开2001-65552号公报等揭示了利用动压轴承套的轴向端面形成推力轴承部的技术。

这种动压轴承电动机，动压轴承套可插通地固接于保持定子铁心的大致圆筒状的支架构件的内侧，同时在由该动压轴承套旋转自如地支承的旋转轴上装有旋转轮毂。而且，该旋转轮毂的中心部分的下端面与上述动压轴承套的上端面接近相对，构成推力轴承部。

该推力动压轴承内注入有润滑流体，并作为对于该润滑流体的动压发生装置，凹设有例如人字形的动压发生槽，通过该动压发生槽的加压作用而使上述润滑流体产生动压。

为了防止推力动压轴承部内的润滑流体向外部流出，在这种推力动压轴承部外方侧连设有由毛细管密封部等构成的流体密封部。该流体密封部，可利用例如上述动压轴承套的外周面构成，且形成在该动压轴承套的外周面与安装在所述旋转轮毂上的环状构件的内周面之间。

另外，利用动压轴承电动机旋转的磁盘，其材料使用铝合金、玻璃、树脂等。作为装载该磁盘进行一体旋转的轮毂材料，选择与磁盘材料有大致同等热膨胀系数的材料。其理由是为了防止温度变化引起的盘片弯曲。通常，铝合金制盘片使用铝合金制轮毂，玻璃制盘片使用铁素体类不锈钢制的轮毂等。

一般，铝合金制盘片比玻璃制盘片便宜。但是，适合铝合金制盘片的铝合金制轮毂比较软，其与旋转轴结合时的强度不充分，在结构上需要花功夫。为此，如日本专利特开2000-134881号公报所揭示如下一种电动机：在铝合金制的轮毂的内周侧与旋转轴的外周侧之间夹有硬质的连接体，将其接合成一体。

如上所述，在利用动压轴承套的上端面构成推力轴承部的场合，作为止脱构件的环状构件，配置成朝保持定子铁心的支架构件的位置伸出的状态，这样，支架构件的轴向长度就不得不相应地缩短。其结果，上述支架构件的与定子铁心的结合长度缩短，定子铁心的保持强度下降，存在该定子铁心的电磁振动增大的危险。

另外，因为上述环状构件的轴向结合长度也不能取得足够长，所以有该环状构件的结合强度不足的趋势，同时，该环状构件的结合部产生的粘结剂的灰尘等流入配置在该环状构件附近的密封部内，还存在所谓的污垢物污染的危险。

另一方面，特开2001-178074号公报记载的装置，对应于定子铁心将支架构件的轴向长度增大，但由于该支架构件而不能配置旋转轮毂的止脱构件即环状构件，不得不将止脱构件与径向轴承部在轴向并列设置，径向轴承部的轴向宽度相应地缩短，使轴承刚性下降，或为了使径向轴承部的轴承刚性足够，不得不增大电动机的轴向高度。

此外，在传统的动压轴承电动机中，作为动压轴承构件的轴套的材料，一般使用磷青铜等銅合金、或铁素体类不锈钢等铁类合金。在使用铝合金制盘片的场合，最好旋转轮毂的材料也使用铝合金。但是，构成推力轴承的旋转轮毂如是铝合金的话其硬度不够充分，故构成推力轴承的上述旋转轮毂与作为动压轴承构件的轴套的端面，在启动、停止时因为接触而使旋转轮毂磨损加快，存在动压轴承寿命短的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动压轴承电动机，能以简易的结构，将旋转轮毂的止脱构件以省空间的方式进行固接，而且，能够牢固地进行固定。

另外，本发明的目的在于提供一种动压轴承电动机，在启动、停止时即使由铝系材料构成的旋转构件与动压轴承构件接触，也能抑制旋转轮毂的磨损，延长使用寿命。

为了达到上述目的，本发明的动压轴承电动机中，在旋转轮毂的轴向端面，且推力动压轴承部的径向方向外侧的区域结合有围住动压轴承套的外周面而配置的环状构件的轮毂安装部，同时，在从该环状构件的轮毂向内方突出的本体部与上述动压轴承套的外周面之间，通过从上述推力动压轴承部连续划分成的径向间隙形成防止上述推力动压轴承部内的润滑流体向外部流出的流体密封部，并且，上述动压轴承套设有止脱卡止锷部，该止脱卡止锷部朝径向外方突出使其与上述环状构件的本体部在轴向面对，以防止上述环状构件在轴向脱出，将上述环状构件的轮毂安装部的内周面配置成从径向外方侧与该动压轴承套的止脱卡止锷部的外周面面对。

具有如此结构的动压轴承电动机中，由于环状构件的轮毂安装部配置在设在动压轴承套上的止脱卡止锷部的外周侧，故在将保持定子铁心的支架构件朝轴向延伸时，上述环状构件的轮毂安装部在空间上不造成妨碍。因此，可将上述支架构件的定子铁心保持部的轴向高度扩大至上述环状构件的轮毂安装部。其结果，能得到足够的定子铁心的结合力，能很好地抑制该定子铁心的磁振动。

尤其是，在上述动压轴承电动机中，上述支架构件的定子铁心保持部的轴向高度，只要形成具有与上述保持在支架构件内的定子铁心的轴向高度同等以上的高度，就可得到所需的足够的结合力。

另外，只要将环状构件的轮毂安装部通过塑性变形固定在上述旋转轮毂的轴向端面上的固定部设置成朝轴向突出，在该固定部的内周面，形成对上述环状构件的轮毂安装部进行定位引导的限制面，通过上述固定部的定位限制面，使环状构件安装容易且精度高，通过上述固定部的塑性变形得到牢固的固接状态。

而且，在上述动压轴承电动机中，在设于上述旋转轮毂上的固定部的径向外方侧，只要设置对塑性变形的固定部的包覆用封止剂进行滞留的周壁部，通过上述包覆用封止剂就能很好地防止因固定部的塑性变形引起的污垢物污染等，同时，通过上述包覆用封止剂就能很好地防止润滑流体从该固定部向外部泄漏。

而且，在上述动压轴承电动机中，上述流体密封部形成间隙尺寸朝着该流体密封部的开口侧扩大的毛细管密封结构，构成该流体密封部的动压轴承套的外周面及上述环状构件的本体部的内周面双方，具有朝着该毛细管密封部的开口侧向径向内方侧倾斜的锥面，只要上述流体密封部的中心轴线，形成朝开口侧并向径向朝内方侧倾斜，除了流体密封部本来的毛细管密封以外，旋转时的离心力也有作用成将上述流体密封部内的润滑流体向内部侧压入，能得到极为良好的密封作用。

另外，本发明的动压轴承电动机中，与旋转轴一体旋转的旋转构件的轴向端面，且推力动压轴承部的径向外方侧的区域接合有围住动压轴承构件的外周面而配置的环状构件的安装部，在上述动压轴承构件上设有止脱卡止锷部，该止脱卡止锷部朝径向外方突出以使其与从上述环状构件的安装部朝内方突出的本体部在轴向面对，防止上述环状构件的轴向脱出，上述环状构件的安装部的内周面配置成从径向外方侧与上述动压轴承构件的止脱卡止锷部的外周面面对，还设有与上述环状构件的安装部在轴向相对、与上述环状构件的上述本体部在径向相对的定子铁心保持部。

因此，保持定子铁心的支架构件，可在轴向充分延长，可将上述支架构件的定子铁心保持部的轴向高度一直扩大到上述环状构件的轮毂安装部的附近位置。其结果，可得到足够的定子铁心的结合力，能很好地抑制该定子铁心的磁振动。

另外，本发明，具有与旋转轴一体旋转驱动的旋转构件、设置在动压轴承构件的轴向端面与上述旋转构件的轴向端面的轴向相对区域内的动压轴承，上述旋转构件包括：具有盘片装载部且由铝系材料形成的旋转轮毂；设置在该旋转轮毂上、且由铁系材料构成、构成推力动压轴承的推力板。因此，启动、停止时即使轮毂与动压轴承构件接触，也可抑制旋转轮毂的磨损，延长使用寿命。

上述发明中，上述动压轴承构件具有将其轴向端部朝径向外侧扩大的直径扩大部，上述动压轴承构件的直径扩大部侧端面与上述推力板在轴向相对区域可形成上述推力动压轴承部。

上述发明中，最好在上述旋转构件上设置将上述动压轴承构件的直径扩大部夹入在与上述旋转构件之间的环状构件，防止上述动压轴承构件与上述旋转构件互相脱落。

上述环状构件，最好与设置在上述旋转构件上的推力板抵接而确定轴向位置。由此，当将环状构件与推力板抵接，则可使推力方向的间隙稳定，减少推力方向的动压力的不均匀。

上述发明中，可构成：将旋转轴一体地嵌入所述推力板的内周侧，将所述旋转构件一体地嵌入所述推力板的外周侧。由此，可提高铝系材料构成的轮毂与旋转轴的结合强度。

附图的简单说明

图1是表示具有本发明的动压轴承电动机的轴旋转型HDD用主轴电动机概要的纵向剖视图。

图2是将旋转轴固定于图1所示的HDD用主轴电动机中使用的旋转轮毂上状态的纵向剖视图。

图3是表示用于图1所示的HDD用主轴电动机的动压轴承套的纵向剖视图。

图4是表示将图3的动压轴承套装在图2的固定于旋转轮毂的旋转轴上状态的纵向剖视图。

图5是表示图1所示的HDD用主轴电动机中使用的环状构件的纵向剖视图。

图6是表示将图5的环状构件设置在图4的安装于旋转轴的动压轴承套上状态的纵向剖视图。

图7是表示从图6的状态将环状构件固定后状态的纵向剖视图。

图8是表示本发明的动压轴承电动机的其他实施例的剖视图。

图9是表示可用于图8所示的动压轴承电动机的动压轴承套的例子，(a)是俯视图，(b)是纵剖视图。

图10是表示图8所示的动压轴承电动机的组装顺序的剖视图。

图11是表示接在图10所示组装顺序后的组装顺序的剖视图。

图12是表示图8所示的动压轴承电动机的其他实施例的要部的剖视图，(a)和(b)分别是不同的推力板厚度尺寸的场合。

图13是表示图8所示的流体动压轴承电动机的实施例的要部剖视图，(a)和(b)分别是不同的推力板厚度尺寸的场合。

图14是表示本发明的动压轴承电动机的又一实施例的剖视图。

具体实施例

以下利用附图对本发明的实施例作说明，首先对采用了本发明的动压轴承电动机的一例的硬盘驱动装置(HDD)的概要作说明。

图1所示的轴旋转型的HDD驱动装置的整体，由作为固定构件的定子组、相对于该定子组10从上侧进行组装的作为旋转构件的转子组20构成。其中，定子组10，具有未图示的由螺钉固定于固定基座侧的固定框架11。该固定框架11为了实现轻量化而由铝系金属材料形成，在固定框架11的大致中央部分立设而形成的环状的轴承支架12的内周面侧，形成中空圆筒状的作为固定轴承构件的动压轴承套13通过压入或热套方式而与上述轴承支架12结合。该动压轴承套13为使小孔加工等容易而由磷青铜等銅系材料形成。

另外，在形成于上述轴承支架12外周侧的安装面嵌接有由电磁钢板的层叠体构成的定子铁心14的内周侧面，同时，在该定子铁心14上放射状地设置的各突极部上，分别卷绕有驱动线圈15。此时，保持上述定子铁心14的轴承支架12的外周侧的部位，即包括上述定子铁心14安装面的定子铁心安装部12a，为了在上述定子铁心14的内周侧面的轴向高度的大致全长上延伸而向轴向伸长、扩大。

而且，在设置于上述动压轴承套13的中心孔内，旋转自如地插入有构成转子组20的旋转轴21。即，形成于上述动压轴承套13内周面上的动压面被配置成在径向与上述旋转轴21的外周面上形成的动压面相对，对于该微小间隙部分，在轴向隔开合适的间隔而构成2处的径向动压轴承部RB、RB。更详细地说，上述径向动压轴承部RB的动压轴承套13侧的动压面与旋转轴21侧的动压面借助数μm的微小间隙沿周状相对配置，在该微小间隙构成的轴承空间内，在轴线方向呈连续状地注入或夹有润滑油或磁性流体等润滑流体(未图示)。

而且，在上述动压轴承套3及旋转轴21的两个动压面中的至少一方侧，比如由人字形等构成的径向动压发生用槽(参照图3中的符号G)，在轴线方向上分成2块环状凹设，旋转时，利用该径向动压发生用槽的泵作用使润滑流体得到加压而产生动压，通过该润滑流体的动压，旋转轮毂22与上述旋转轴21一起相对于上述动压轴承套13在径向以非接触状态得到轴支承。

而且，与上述旋转轴2一起构成转子组20的作为旋转构件的旋转轮毂22，由铝系金属构成的大致呈杯状的构件构成，设置在旋转轮毂22的中心部分的结合孔22a，通过压入或热套而与上述旋转轴21的上端部分一体结合。该旋转轮毂22，具有将未图示的磁盘等记录介质盘片搭载在外周部上的大致圆筒状的本体部22b，同时，具有从该本体部22b向径向外方伸出并在轴线方向对上述记录介质盘片进行支承的盘片装载部22c，通过从上方侧覆盖并用螺钉固定的夹具(未图示)将上述记录介质盘片进行固定。

上述旋转轮毂22的本体部22b的内周面，安装有环状驱动磁铁22d。在该环状驱动磁铁22d的内周面，相对于定子铁心14的各突极部的外周侧端面而环状相对地接近配置，同时，该环状驱动磁铁22d的下端面，与安装在固定框架11上的磁吸引板23在轴向面对，通过这两个构件22d、23之间的磁性吸力，旋转轮毂22的整体被朝轴向吸引，从而得到稳定的旋转状态。

另一方面，设置在上述动压轴承套13的下端侧的开口部，由盖子13a封住，以防止各径向动压轴承部RB内的润滑流体向外部漏出。

另外，上述动压轴承套13的上端面与旋转轮毂22的中心侧部分的下端面，在轴向接近的状态下相对，这些动压轴承套13的上端面与旋转轮毂22的下端面之间的轴向相对区域设有推力动压轴承部SB。即，构成上述推力动压轴承部SB的两个相对动压面13、22中的至少一方侧形成诸如人字形的推力动压发生槽(未图示)，包括该推力动压发生槽的轴向相对部分被作为推力动压轴承部SB。

构成这种推力动压轴承部SB的动压轴承套13的上端面侧的动压面和与对其接近相对的旋转轮毂22的下端面侧的动压面，借助数μm的微小间隙在轴向相对配置，同时，润滑流体从径向动压轴承部RB连续地充垫到由该微小间隙构成的轴承空间内。旋转时，通过推力动压发生槽的泵作用使上述润滑流体受到加压而产生动压，通过该润滑流体的动压，上述旋转轴21及旋转轮毂22以朝推力方向上浮的非接触状态而被轴支承。

在上述动压轴承套13的外周壁面分成由毛细管密封部24构成的流体密封部。作为该流体密封部的毛细管密封部24，设置成相对于包括推力动压轴承部SB的轴向的推力相对区域而从径向外方侧进行连设的状态，由上述动压轴承套13的外周面与作为止脱构件的环状构件25的内周面划分成上述毛细管密封部24，该止脱构件相对于该动压轴承套13的外周壁面在径向相对形成。

上述环状构件25为大致环状构件，形成该环状构件25的外周侧部分的板状的轮毂安装部25a，通过设置在旋转轮毂22上的固定部22e得到固定。另外，被设置成从该轮毂安装部25a朝内方侧突出的本体部25b的内周面，配置成相对于动压轴承套13的外周面，构成从上述推力动压轴承部SB连续的径向间隙，由该径向间隙，形成防止推力动压轴承部SB内的润滑流体向外部流出的流体密封部24。

作为上述流体密封部的构成毛细管密封部24的环状构件25的内周面与动压轴承套13的外周面之间的间隙，形成朝图示下方侧的开口侧连续扩大的形状，构成锥状的密封空间。而且，推力动压轴承部SB内的润滑流体，连续地充垫，一直到上述毛细管密封部24为止，使润滑流体的液面始终位于该毛细管密封部24的中间位置。此时，构成上述毛细管密封部24的动压轴承套13的外周面、及上述环状构件25的本体部25b的内周面双方，形成具有朝着该毛细管密封部24的开口侧(图示下方侧)在径向内方侧倾斜的锥面，该毛细管密封部24的中心轴线，形成朝开口侧并在径向内方侧倾斜。由此，除了本来的毛细管密封作用以外，旋转时的离心力，其作用是将上述毛细管密封部24内的润滑流体向外周侧即内部侧(图示上侧)压入。

另一方面，上述固定部22e是上述旋转轮毂22的下端面，且在上述推力动压轴承部SB的径向外方侧的区域被形成向轴向(图示下方)突出，用铆接等塑性变形的方法从外方侧将上述环状构件25的轮毂安装部25a相对于该固定部22e进行固定，通过该固定部22e的塑性变形，在旋转构件上的作为上述环状构件25的安装部即轮毂安装部25a就被作成牢固的固定状态。

上述固定部22e的内周面，形成对上述环状构件25的轮毂安装部25a进行定位引导成预定的位置的限制面，沿着该固定部22e的定位限制面，上述环状构件25的轮毂安装部25a在轴向边滑动边得到安装，使该环状构件25的整体安装容易且精度高。

设置在上述旋转轮毂22上的固定部22e的径向外方侧立设有凸缘状的周壁部22f。而且，对于塑性变形的固定部22e，从外方侧涂布包覆用封止剂22g进行覆盖，并使该包覆用封止剂22g滞留在上述周壁部22f的内方侧的空间内。

上述动压轴承套13的上端部分设有朝径向外方侧伸出而形成直径扩大部的止脱卡止锷部13b，该止脱卡止锷部13b的一部分相对于环状构件25的本体部25b的上面侧在轴向相对配置。而且，通过这两个构件13b、25b在轴向配置成可抵接，从而可防止上述旋转轮毂22沿轴向脱出。

即，在该动压轴承套13的止脱卡止锷部13b的径向外方侧配置有环状构件25的轮毂安装部25a，上述环状构件25的轮毂安装部25a的内周面相对于上述止脱卡止锷部13b的外周面从径向外方侧面对配置。

这样，本实施例中，由于上述环状构件25的轮毂安装部25a配置在设在动压轴承套13上的止脱卡止锷部13b的外周侧，故在保持上述定子铁心14的轴承支架12的上方部分形成无环状构件25本体部25b的空间，利用该空间，可将该轴承支架2的轴向高度扩大至上述环状构件25的轮毂安装部25a。即，包括保持上述定子铁心14的上述轴承支架12的外周安装面在内的定子铁心保持部12a，与上述定子铁心14的内周侧面的轴向大致全长对应地轴向扩大，由此，上述定子铁心14的结合力充分，能良好地抑制定子铁心14的磁振动。

尤其是，本实施例中，轴承支架12的定子铁心保持部12a的轴向高度，形成具有与保持在轴承支架12内定子铁心14的轴向高度同等以上的高度，故可得到所需的足够的结合力。

下面，说明上述结构的动压轴承电动机的转子组20的组装顺序。首先，如图2所示，将旋转轴21通过压入等方式固定于旋转轮毂22上，将装有图3所示的盖子构件13a的动压轴承套13插通于固定于该旋转轮毂22上的旋转轴21上，如图4所示那样安装。然后，将图5所示的环状构件25穿过上述动压轴承套13的外周侧那样进行插通，将该环状构件25的轮毂安装部25a沿着旋转轮毂22侧的固定部22e进行安装。然后，将上述固定部22e通过铆接等进行塑性变形，而将上述环状构件25的轮毂安装部25a固定于旋转轮毂22上。而且，将包覆用封止剂22g进行涂布以覆盖由上述铆接等塑性变形的旋转轮毂22侧的固定部22e。

以上，对本发明的实施例进行了具体的说明，但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离其宗旨范围内可进行各种变形。

比如，上述实施例中，是将环状构件25通过铆接等塑性变形的方法进行固定的，但固定方法并不局限于此，也可利用激光焊接等进行固定。不过，采用激光焊接进行结合的场合，结合部附近的金属蒸发有时会发生污垢物现象，对于这种危害的发生，可用粘结剂等来覆盖进行防止。

另外，也可不设置固定部22e，将形成可兼用于该固定部22e的周壁部22f进行铆接，同时，用包覆用封止剂22g将该铆接部分进行封止。

下面，参照图8，对即使启动、停止时轮毂与动压轴承构件接触也可抑制轮毂的磨损、延长使用寿命的动压轴承电动机的实施例进行说明。与图1所示的动压轴承电动机实质性相同的部分使用同一符号，在此省略说明。

图8中，旋转轴21嵌在动压轴承套33内。旋转轮毂32通过压接等与旋转轴21及从动压轴承套33的上端突出的部分结合。该旋转轮毂32由铝合金等铝系材料构成。

动压轴承套33，具有用于形成径向动压轴承部RB、RB的圆筒部、用于形成该圆筒部外周侧的推力动压轴承部SB的直径扩大部33b。上述旋转轮毂32的背面即顶部埋设有环状的推力板34。旋转轮毂32的顶面与动压轴承套33的上端面相隔微小的间隙相对，推力板34的下面，其径向内侧的大致一半与动压轴承套33的上述直径扩大部33b的上面相隔微小的间隙相对。动压轴承套33的上述直径扩大部33b的上面形成产生推力方向的动压力的螺旋槽，在上述直径扩大部33b与推力板34之间形成推力动压轴承部SB。动压轴承套33与旋转轮毂32的相对面之间及推力动压轴承部SB内夹有作为润滑流体的润滑油。推力板34由铁系材料构成。

上述推力板34的下面，在径向外侧的大致一半处结合有用作止脱的环状构件35。环状构件35，与图1的实施例的作为止脱构件的环状构件相对应，其构成上端部为大直径部，此外为小直径部，在上述大直径部与小直径部之间的外周侧锷部附近铆接有旋转轮毂32，故环状构件35以与推力板34结合的状态固定于旋转轮毂32上。环状构件35的内周侧，在上述大直径部与小直径部之间形成台阶部，该台阶部与上述直径扩大部33b的下面相隔微小间隙相对。由此，用实质上一体的旋转轮毂32和环状构件35隔着微小间隙夹入动压轴承套33的直径扩大部33b，从而阻止与旋转轮毂32一体的旋转轴21从动压轴承套33脱出。

上述动压轴承套33的上述圆筒部内周面的靠近轴向两端附近形成有径向动压发生用槽，并形成有径向动压轴承部RB、RB。构成上述推力动压轴承部SB的推力动压发生用槽也形成在直径扩大部33b的上面全周。

上述环状构件35的内周面和与其相对的动压轴承套33的外周面之间，如图1的实施例所示，形成其间隔朝下逐渐扩大的毛细管密封部。该毛细管密封部，由动压轴承构件即动压轴承套33的外周面、和与其相对的上述环状构件的内周面之间的间隔朝轴向外侧(图8中的下侧)逐渐扩大的锥状部所构成。该毛细管密封部，设置在上述推力动压轴承部的轴向外侧，通过该锥部防止上述润滑油流出。制造时，从该毛细管密封部向上述间隙注入润滑油，润滑油的液面位于毛细管密封部。

如图8所示，固定框架11中，在与驱动磁铁22d的下端面相对的位置固定有环状的磁性板36。磁性板36与驱动磁铁22d的下端面以合适的间隔相对，在磁性板36与驱动磁铁22d之间发生推力方向的磁性吸引力。该磁性吸引力，通过旋转轮毂32的旋转，成为与在推力动压轴承部SB发生的推力方向的动压力相反方向的力。通过由旋转轮毂32的旋转，推力动压轴承部SB发生的推力方向的力，与上述推力方向的磁性吸引力的平衡，使旋转轮毂32的轴向位置高精度地得到保持。

图8的实施例，旋转构件的旋转轮毂32的材料使用铝系材料。一旦在该轮毂上直接形成推力动压轴承，则启动、停止时与动压轴承套33接触加快磨损。但是，由于在旋转轮毂32上埋设铁系材料构成的推力板34，该推力板34与动压轴承套33的直径扩大部33b的轴向相对区域形成动压轴承部SB，故即使启动、停止时动压轴承套33与推力板34接触，推力板34耐磨性好故可防止磨损，可延长流体动压轴承电动机的使用寿命。

另外，推力板34因为被动压轴承套33的直径扩大部33b和旋转轮毂夹住，故不会脱离。铁系材料构成的推力板34，与铝系材料构成的轮毂存在热膨胀系数的差异，仅将推力板34结合在旋转轮毂上，存在温度变化使推力板34剥落的危险。这一点，如上所述，只要采用上述那种将推力板34夹住的结构，就可防止温度变化引起的推力板34剥落。

图9表示一例构成径向动压轴承部RB及推力动压轴承部SB的动压槽。如图9(a)(b)所示，在动压轴承套33的直径扩大部33b的上面形成构成推力动压轴承部SB的螺旋槽56。另外，在动压轴承套33的轴向两端部内周面形成构成径向动压轴承部RB的人字形动压槽54、55。任何一种槽都是在动压轴承套33的全周上形成。

上述实施例中，构成推力动压轴承部SB的螺旋槽56与动压轴承套33的外周侧和内周侧都连通，但也可在内周侧不连通，到中途为止的结构。

下面参照图10、图11对上述实施例的流体动压轴承电动机的组装顺序作说明。图10(a)表示将旋转轴21、旋转构件的旋转轮毂32、推力板34一体化的状态下上下翻转的状态。图10(b)是表示将一端由盖子13a堵住的动压轴承套33作上下翻转后的状态。如图10(c)所示，将上述动压轴承套33从上述旋转轴21的外周侧插入。然后，将图10(d)所示的环状构件35如图10(e)所示那样从所示动压轴承套33的外周侧插入，将环状构件35的端面与推力板34的外周侧大约一半的部分结合。而且，将旋转轮毂32铆接，如图10(f)所示，将旋转轮毂32与环状构件35一体化。旋转轮毂32与环状构件35的铆接部及结合部用树脂封止，以防止润滑油流出。以图10(f)所示的姿势，从环状构件35的内周面与动压轴承套33的外周侧之间所形成的毛细管密封部注入润滑油，作为轴承组。

下面进入图11，将(g)所示的驱动磁铁22d沿(h)所示的背轭铁40的内周面插入，如(I)所示将磁铁22d与背轭铁40固接。如图11(f)所示，将图10(f)所示的轴承组上下翻转，以正规的姿势即动压轴承套33、旋转轴21从旋转轮毂32向下延伸的姿势，在该姿势下，如图11(j)所示，将固接了所示驱动磁铁22d的背轭铁40插入旋转轮毂32的周壁内周面并固接。

如图11(k)所示，事先在铁心14的各突极上卷绕驱动线圈15而成的定子被固定在固定框架11上，构成定子·基部组。将图11(j)所示的轴承·转子组的动压轴承套33插入构成该定子·基部组的固定框架11的圆筒部即轴承支架12的内周侧，通过压入等合适的固定装置进行固定，从而完成图11(1)所示的流体动压轴承电动机。

以上说明的实施例中，环状构件35与固定在旋转轮毂32上的推力板34结合，环状构件35也可直接与旋转轮毂32结合，这样也具有止脱功能。图12所示的实施例是其一例，环状构件35的上端面直接与旋转轮毂2结合。

在该实施例中，推力板34的厚度尺寸的不均匀，即成为推力方向的间隙尺寸上的不均匀，故需要正确地求得推力板34的厚度尺寸。图12(a)(b)表示表示这种情况。图12(a)是推力板34的厚度尺寸为T1的场合，图12(b)是推力板34的厚度尺寸为T2的场合，并处于T1＜T2的关系状态。在上述T1的场合，上述动压轴承套33的直径扩大部33b的锷部与环状构件35的台阶部在推力方向的间隙尺寸为H1，上述T2的场合下上述推力方向的间隙尺寸为H2，则H1＞H2，推力方向的间隙尺寸H的不均匀变大。

在这方面，图8至图11所说明的实施例中，即使推力板34的厚度尺寸不均匀，动压轴承套33的直径扩大部33b的锷部与环状构件35的台阶部在推力方向的间隙尺寸H也不会产生不均匀。图13对其原因进行了说明。图13(a)是推力板34的厚度尺寸为T3的场合，图13(b)是推力板34的厚度尺寸为T4的场合，并处于T3＜4的关系。在环状构件35的上端面与推力板34的径向外侧的大约一半部分的下面结合的状态下，环状构件35被固接至旋转轮毂32上。动压轴承套33的直径扩大部33b与推力板34的径向内侧大约一半的部分的下面之间构成推力动压轴承部SB，由该动压力使其相互间的间隙保持一定。因此，推力动压轴承部SB部分的推力方向间隙的基准位置与环状构件35的推力方向基准位置都是推力板34的下面，动压轴承套33的直径扩大部33b的锷部与环状构件35的台阶部在推力方向的间隙尺寸，在图13(a)(b)的场合下都为H3而没有变化。

假如，推力方向的间隙增大，则会发生因振动和冲击等使装载在轮毂上的磁盘与磁头的点灯负载部接触等问题。相反，推力方向的间隙变窄，则转矩损耗增大，驱动电流值增加，另外，存在直径扩大部33b的锷部与环状构件35的台阶部接触的问题。在这方面，若做成图8、图13的结构，可使推力方向的动压力稳定，可消除因动压力的不均匀引起的问题。

下面，对图14所示的实施例中与上述实施例不同的部分作重点说明。图14所示的实施例与上述实施例不同之处在于推力板的形状或结构。图14中，符号43表示推力板，推力板43具有圆筒部、将轴向一端部的外径扩大了的锷部45。旋转轴21一体地嵌入推力板43的上述圆筒部内周侧，装载盘片的旋转轮毂32一体地嵌入推力板43的上述锷部45的外周侧。上述锷部45的下面与动压轴承套33的上端面间隔微小间隙相对，同时环状构件35的上端面与从动压轴承套33的上端面更向外周侧伸出的上述锷部45的下面结合。动压轴承套33的直径扩大部33b的上面形成用于产生推力方向的动压力的螺旋槽，上述推力板43的锷部45的下面与动压轴承套33的直径扩大部33b之间形成推力动压轴承部SB。旋转轮毂32由铝系材料形成，推力板43由铁系材料形成。

采用图14所示的实施例，由于旋转轴21与旋转轮毂32之间夹有铁系材料构成的推力板43，故可提高旋转轴21与推力板43的结合强度的同时，由于在推力板43的外周侧与旋转轮毂32结合，故增加了结合面积，可提高推力板43与旋转轮毂32的结合强度，其结果，可提高旋转轴21与旋转轮毂32的结合强度。

如前所述，为了提高铝系材料构成的轮毂与旋转轴的结合强度，曾经有过在轮毂与旋转轴之间夹有铁系环的结构，而图14所示的实施例中，推力板43兼有上述铁系环的作用，在这方面与传统的技术不同。而且，还具有推力板43与上述铁系环用1个构件形成的优点。

图示的实施例都是外转子型的，本发明也可适用于内转子型。

本发明，并不局限于作为动压发生用流体而使用润滑油的油动压电动机，也可适用于作为动压发生用流体而使用空气的空气动压电动机。本发明的动压轴承电动机，不仅是盘片驱动电动机，也可用作各种旋转体的驱动电动机。比如，磁盘、光盘等盘片的驱动用电动机，也可作为其他需要高旋转精度的各种装置的驱动电动机进行使用。

如上所述，本发明的动压轴承电动机，通过将作为止脱构件的环状构件的轮毂安装部配置在设于动压轴承套上的止脱卡止锷部的外周侧，可将支架构件的定子铁心保持部的轴向高度伸长至上述环状构件的轮毂安装部，其结果，使定子铁心的结合力充分，对动压轴承电动机进行薄形化时能很好地抑制定子铁心的磁振动。因此，能以简易的结构，在不损坏动压轴承电动机的特性或可靠性的前提下能很好地实现薄形化。

尤其是，本发明的动压轴承电动机，支架构件的定子铁心保持部的轴向高度形成与保持在上述支架构件内的定子铁心的轴向高度具有同等以上的高度，使定子铁心具有足够的结合力。另外，还能可靠地固定作为止脱构件的环状构件，可提高动压轴承电动机的可靠性。

另外，本发明中，与旋转轴一体旋转驱动的旋转构件，包括由铝系材料形成的轮毂、和设在该轮毂上并由铁系材料形成的推力板，该推力板与动压轴承构件之间构成推力动压轴承，故启动、停止时即使轮毂与动压轴承构件接触，也能抑制轮毂的磨损，延长使用寿命。

另外，通过将上述环状构件与推力板抵接，可使推力方向的间隙稳定，减少推力方向的动压力的不均匀。

Claims (12)

1.一种动压轴承电动机，其特征在于，利用润滑流体产生的动压而对旋转轴进行支承的动压轴承套，插通于保持定子铁心的大致圆筒状的支架构件的内部侧而被固定，

在所述动压轴承套的内周面与所述旋转轴的外周面的径向相对区域，沿轴向设有至少2处的径向动压轴承部，

在所述动压轴承套的轴向端面、和随所述旋转轴一体旋转的旋转轮毂的轴向端面在轴向相对区域设有推力动压轴承部，

所述旋转轮毂的轴向端面，在所述推力动压轴承部的径向外方侧区域结合有围住所述动压轴承套的外周壁面而配置的环状构件的轮毂安装部，

在从该环状构件的轮毂安装部朝内方突出的本体部与所述动压轴承套的外周面之间，利用从所述推力动压轴承部连续构成的径向间隙而形成防止所述推力动压轴承部内的润滑流体向外部流出的流体密封部，并且，

所述动压轴承套上设有止脱卡止锷部，该止脱卡止锷部朝径向外方突出，并与所述环状构件的本体部在轴向面对，以防止所述环状构件的轴向脱落，

所述环状构件的轮毂安装部的内周面配置成从径向外方侧与该动压轴承套的止脱卡止锷部的外周壁面相对。

2.根据权利要求1所述的动压轴承电动机，其特征在于，所述支架构件的定子铁心保持部的轴向高度形成与保持在所述支架构件内的所述定子铁心的轴向高度具有同等的高度。

3.根据权利要求1所述的动压轴承电动机，其特征在于，所述旋转轮毂的轴向端面设置有朝轴向突出的固定部，以使所述环状构件的轮毂安装部通过塑性变形成为固定状态，

在该固定部的内周面形成对所述环状构件的轮毂安装部进行定位的限制面。

4.根据权利要求1所述的动压轴承电动机，其特征在于，在设于所述旋转轮毂上的所述固定部的径向外方侧，设置有将塑性变形的固定部的包覆用封止剂予以滞留的周壁部。

5.根据权利要求1所述的动压轴承电动机，其特征在于，所述流体密封部形成间隙尺寸朝着该流体密封部的开口侧扩大的毛细管密封结构，

构成该流体密封部的动压轴承套的外周面及所述环状构件的本体部的内周面双方，形成为如下状态：通过具有朝着所述流体密封部的开口侧倾斜在径向朝内方侧的锥面，所述流体密封部的中心轴线朝开口侧倾斜在径向内方侧。

6.一种动压轴承电动机，其特征在于，设有支承旋转轴的动压轴承构件、

在所述动压轴承构件的轴向端面和随所述旋转轴一体旋转的旋转构件的轴向端面的轴向相对区域的推力动压轴承部，

所述旋转构件的轴向端面，在所述环状构件的安装部与所述推力动压轴承部的径向外方接合有环状构件的安装部，

在所述动压轴承构件上设有止脱卡止锷部，该止脱卡止锷部突出成其与从所述环状构件的所述安装部朝内方突出的本体部在轴向面对，防止所述环状构件的轴向脱出，

所述环状构件的所述安装部的内周面配置成与所述动压轴承构件的止脱卡止锷部的外周面面对，

设有与所述环状构件的所述安装部在轴向相对、与所述环状构件的所述本体部在径向相对的定子铁心保持部。

7.一种动压轴承电动机，其特征在于，具有：动压轴承构件及相对于该动压轴承构件进行相对旋转的旋转轴；

夹在所述旋转轴与动压轴承构件之间的润滑流体；

与所述旋转轴一体旋转驱动的旋转构件；

设置在所述动压轴承构件的轴向端面与所述旋转构件的轴向端面的轴向相对区域内的推力动压轴承部，

所述旋转构件包括：具有盘片装载部且由铝系材料形成的旋转轮毂；设置在该旋转轮毂上、且由铁系材料构成、构成推力动压轴承的推力板。

8.根据权利要求7所述的动压轴承电动机，其特征在于，所述动压轴承构件，具有将其轴向端部朝径向外侧扩大的直径扩大部，在所述动压轴承构件的所述直径扩大部与所述推力板的轴向相对区域形成有推力动压轴承部。

9.根据权利要求8所述的动压轴承电动机，其特征在于，在所述旋转构件上设置有将所述动压轴承构件的所述直径扩大部夹入在与所述旋转构件之间的止脱用的环状构件，所述动压轴承构件与所述旋转构件被互相防止脱落。

10.根据权利要求9所述的动压轴承电动机，其特征在于，所述环状构件，与设置在所述旋转构件上的所述推力板抵接而被确定轴向位置。

11.根据权利要求7所述的动压轴承电动机，其特征在于，将旋转轴一体地嵌入所述推力板的内周侧，将所述旋转构件一体地嵌入所述推力板的外周侧。

12.根据权利要求7所述的动压轴承电动机，其特征在于，在所述旋转轴与所述动压轴承构件在径向的相对面上形成有径向动压轴承部，对所述径向动压轴承部与所述推力动压轴承部连续充垫有润滑油。

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