CN102263462A - 疏油膜形成方法、电机制造方法及电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及疏油膜形成方法、电机制造方法及电机。一种用于在电机所用的流体动压轴承机构中的金属部件上形成疏油膜的方法，该方法包括：在所述金属部件的施加区域上施加可流动的疏油剂；在所述金属部件附近布置感应线圈；以及通过向所述感应线圈供应频率为约5kHz至约100kHz的交流电而对所述金属部件进行感应加热，从而使所述疏油剂粘附在所述金属部件上。此外，一种电机包括：包括金属部件的流体动压轴承机构，利用上述方法在该金属部件上形成疏油膜；定子单元；以及转子单元，该转子单元以可相对于所述定子单元旋转的方式由所述流体动压轴承机构支撑。

Description

疏油膜形成方法、电机制造方法及电机

本申请是申请日为：2008年12月18日、申请号为：200810183792.5、发明名称为“疏油膜形成方法、电机制造方法及电机”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电机制造技术，更具体地涉及一种用于在电机部件上形成疏油膜的技术、一种利用粘合剂组装电机部件的技术、以及一种密封电机中的电路板的结合部的技术。

背景技术

传统上，在主轴电机(以下称为“电机”)中采用流体动压轴承机构的情况下，在锥形间隙内形成外界空气与填充在流体动压轴承机构中的润滑剂之间的边界，以防止润滑剂泄漏。在该结构的流体动压轴承机构中，通常在靠近润滑剂面的部位施加疏油剂从而形成疏油膜。日本专利申请公报No.2004-289957A公开了这样一种形成疏油膜的技术，即：在轴上施加疏油剂溶液，该疏油剂溶液包含溶解在溶剂中的疏油剂；在炉内加热该疏油剂溶液从而去除该溶剂。

使用粘合剂固定电机的各种部件。例如，日本专利申请公报No.2006-191735A中公开了一种外转子型主轴电机，其中将旋转驱动磁体粘接到转子框架的内周面上。利用诸如在室温下快速固化的环氧树脂类粘合剂、单组分环氧树脂粘合剂等的高活性粘合剂作为粘合剂。通过用高频感应加热装置加热转子框架来固化粘合剂。此外，日本专利申请公报No.2004-15955A中公开了一种方法，在该方法中将粘合剂施加在定子芯(即，电枢)上，或施加在框架的供安装定子芯的固定部分(电机的基部)上。将定子芯置于该固定部分上，然后允许电流流过定子芯，从而使导线发热。利用这样发出的热固化粘合剂。

然而，在施加有疏油剂的电机部件在炉内加热的情况下，需要耗费时间升温。这降低了生产率并成为制造过程自动化的障碍。而且，生产设施变大。类似地，当利用可热固化的粘合剂固定电机部件时，在炉内将这些部件加热的任务耗时且成为制造过程自动化的障碍。

同时，有时会有利用树脂密封电路板的附连到电机基部的结合部以确保绝缘的情况。如果此时所用的树脂的流动性低，就要预热基部。然而，利用热板预热基部也需要花大量时间。

而且，在如日本专利申请公报No.2006-191735A中公开的那样利用高频加热的情况下，在仅加热表面区域的被加热部件中产生集中在表面区域上的涡电流。因此，在部件的内部区域和表面区域之间发生剧烈温度变化，这会导致部件热变形(即，部件扭曲或尺寸变化)。

发明内容

鉴于以上情况，本发明提供一种技术，该技术能够快速且节省成本地完成以下任务，即：在电机部件上形成疏油膜的任务，粘合固定电机部件的任务，以及预热电路板以密封其结合部的任务，这些任务迄今为止利用炉或热板执行。此外，本发明还会减轻可能由加热产生的电机部件的变形。

根据本发明的第一方面，提供一种在电机所用的流体动压轴承机构中的金属部件上形成疏油膜的方法。该方法包括：在所述金属部件的施加区域上施加可流动的疏油剂；在所述金属部件附近布置感应线圈；以及通过向所述感应线圈供应频率为约5kHz至约100kHz的交流电而对所述金属部件进行感应加热，从而使所述疏油剂粘附在所述金属部件上。

根据本发明的第二方面，提供一种制造电机的方法，该方法包括：在该电机的两个部件中的至少一个部件上施加可热固化的粘合剂，这两个部件中的所述至少一个部件由金属制成；使所述两个部件经由粘合剂相互接触；在所述两个部件附近布置感应线圈；以及通过供应频率为约5kHz至100kHz的交流电而对所述感应线圈进行感应加热，从而间接加热所述粘合剂以使该粘合剂固化。

根据本发明的第三方面，提供一种制造电机的方法，该方法包括：将从附连至定子单元的金属基部的定子延伸的导线经由形成在该基部中的一孔固定至电路板，该电路板附连至所述基部的背离所述定子的表面；在所述基部附近布置感应线圈；通过向所述感应线圈施加频率为约5kHz至100kHz的交流电而向所述基部进行预感应加热；在所述导线与所述电路板之间的结合部上施加可流动的树脂材料；以及通过使所述树脂材料固化而密封所述结合部。

根据本发明的第一方面，利用感应加热能够快速执行将疏油剂粘附至流体动压轴承机构的金属部件的任务。此外，利用频率为约5kHz至100kHz的交流电能够减小感应加热期间可能出现的金属部件中的热变形，并可在加热装置中使用廉价电路。

根据本发明的第二方面，利用感应加热能够快速固化介于电机的两个部件之间的粘合剂。此外，利用频率为约5kHz至100kHz的交流电能够减小感应加热期间可能出现的部件中的热变形，并可在加热装置中使用廉价电路。

根据本发明的第三方面，利用感应加热能够快速预热基部。此外，利用频率为约5kHz至100kHz的交流电能够减小感应加热期间可能出现的基部中的热变形，并可在加热装置中使用廉价电路。

附图说明

从结合附图给出的优选实施方式的以下描述将会清楚本发明的上述特征，在附图中：

图1是表示根据本发明第一实施方式的存储盘驱动装置的剖视图；

图2是电机的剖视图；

图3是表示套筒上部及其附近的放大图；

图4是表示在金属部件上形成疏油膜的过程的流程图；

图5是表示轴相对于感应线圈的布置的视图；

图6是表示轴相对于感应线圈的布置的另一视图；

图7是表示多个轴相对于感应线圈的布置的视图；

图8是表示加热装置的电路原理图；

图9是表示套筒的平面图；

图10是表示套筒相对于感应线圈的布置的视图；

图11是表示根据本发明第一实施方式的第一修改实施例的电机的剖视图；

图12是表示套筒下部及其附近的放大图；

图13是表示套筒上部及其附近的放大图；

图14是表示转子毂相对于感应线圈的布置的图；

图15是表示套筒相对于感应线圈的布置的图；

图16是表示根据第一实施方式的第一修改实施例的电机的变型例的视图；

图17是根据第一实施方式的第二修改实施例的电机的剖视图；

图18是表示套筒上部及其附近的放大图；

图19是第二实施方式的将基板和推力轭结合在一起的过程的流程图；

图20是表示基板的剖视图；

图21是表示基板相对于感应线圈的布置的视图；

图22是表示通过感应加热产生的基板的温度变化的视图；

图23是表示第二实施方式的第一修改实施例的将基板和电枢结合在一起的过程的流程图；

图24是表示基板的保持件的剖视图；

图25是表示电机的定子单元的剖视图；

图26是表示定子单元相对于感应线圈的布置的视图；

图27是表示第二实施方式的第二修改实施例的将套筒和密封盖固定在一起的过程的流程图；

图28是表示转子单元和轴承机构相对于感应线圈的布置的视图；

图29是表示第二实施方式的第三修改实施例的将转子毂和轴固定在一起的过程的流程图；

图30是表示如何将转子单元和轴承机构固定在一起的视图；

图31是表示转子单元和轴承机构相对于感应线圈的布置的视图；

图32是表示第三实施方式的密封电路板的结合部的过程的流程图；

图33是表示基板的后表面的视图；以及

图34是分别在不同温度下在基板的位置1至14中测得的扭曲的曲线图。

具体实施方式

图1是表示根据本发明第一实施方式的存储盘驱动装置1的垂直剖视图，该存储盘驱动装置包括主轴电机(以下称为“电机”)。存储盘驱动装置1包括：用于存储信息的存储盘11；用于从存储盘11读取信息或者向存储盘11写入信息(读写或只读)的访问单元12；用于转动存储盘11的电机2；以及用于将存储盘11、访问单元12和电机2接收在其内部空间中以使它们与外部隔离的壳体13。

壳体13包括：杯状第一壳体构件131，其具有形成在其上部的开口以及安装有电机2和访问单元12的内底面；以及板状第二壳体构件132，其用于覆盖第一壳体构件131的开口，从而限定内部空间133。在存储盘驱动装置1中，第二壳体构件132固定于第一壳体构件131上而形成壳体13。内部空间133为罕见灰尘的洁净空间。

存储盘11安装在电机2的上侧，并通过夹具14和环形垫片313固定到电机2上。访问单元12包括：头部121，其用于访问存储盘11以利用磁性读写信息；臂部122，其用于支撑头部121；以及头部运动机构123，其用于移动臂部122从而使头部121可相对于存储盘11和电机2运动。通过该构造，头部121可在与旋转中的存储盘11接触的状态下访问存储盘11上的期望位置，从而执行读写信息的任务。

图2是电机2的垂直剖视图，其中固定至电机2的存储盘11和垫片313由双点划线表示。电机2是外转子型电机，其包括转子单元3和定子单元4。转子单元3以可绕电机2的中心轴线J1相对于定子单元4旋转的方式利用润滑剂由流体动压轴承机构5(以下称为“轴承机构5”)支撑。在以下说明中，为方便起见，用术语“上”表示沿中心轴线J1朝向转子单元3的方向，用术语“下”表示沿中心轴线J1朝向定子单元4的方向。但而，中心轴线J1不必与重力方向一致。

转子单元3包括：大致盘状的转子毂31；固定至转子毂31的中央区域的轴32；转子磁体33，其附连至转子毂31并以中心轴线J1为中心；以及大致筒状的轭34，其从转子毂31的外周向下伸出，转子磁体33附连至轭34的内表面。转子毂31例如由不锈钢制成，并具有筒形部312，筒形部312的外表面上装配有其间插设环形垫片313的两个存储盘11。

轴32例如由不锈钢制成，压配并粘接到转子毂31的中央开口311中。在轴32的下末端部附连大致环形的止推板321。转子磁体33为多极磁化的环形磁体，并设计成在其自身与下述电枢42之间产生以中心轴线J1为中心的旋转力(转矩)。

定子单元4包括：作为其基部的基部支架41，在该基部支架的中心区域形成有孔411；以及定子42，该定子附连至绕孔411形成的保持件412。基部支架41例如由铝合金制成。底部封闭的筒形套筒部51插入孔411中并通过热固化粘合剂固定至该孔411。定子42包括例如由层叠硅钢板形成的芯以及绕芯上的多个齿缠绕的线圈。

套筒部51包括：大致筒状的套筒511，其例如由不锈钢制成，并以中心轴线J1为中心；以及密封盖512，其用于封闭套筒511的底部开口。轴32和止推板321保持在套筒511和密封盖512内。在套筒部51中，在套筒511的内表面和轴32的外表面之间、止推板321的上表面和外表面与套筒511之间、以及密封盖512的上表面与止推板321的下表面之间形成小的间隙。在这些间隙中不留缝隙地填充润滑剂。在电机2中，轴承机构5由套筒511、密封盖512、轴32、止推板321以及润滑剂构成。

图3是表示套筒511的上部及其附近的放大图。在套筒511的内表面的上部中形成有斜面5111，其直径沿向上方向逐渐增大。因而，在斜面5111与轴32的外表面之间形成宽度沿向上方向逐渐增大的锥形间隙513。在套筒511的上表面5112与沿轴32的外表面形成且以中心轴线J1为中心的环形槽部322上施加疏油剂，从而形成疏油膜。通过疏油膜以及具有形成在锥形间隙513内的边界面的锥形密封防止润滑剂泄漏。

在套筒511的位于止推板321上方的内表面上形成用于在润滑剂中产生流体动压的槽(例如，人字槽)，从而在轴32的外表面和套筒511的内表面之间形成径向轴承部。此外，这些用于产生流体动压的槽可形成在轴32的外表面上。在止推板321的上表面和下表面上形成用于在转子单元3旋转期间产生朝向中心轴线J1作用于润滑剂的压力的槽(例如，螺旋槽)。因此，在止推板321的上表面和套筒511的与其相对的表面之间，并在止推板321的下表面与密封盖512的上表面之间设置止推轴承部。

在电机2中，轴32通过轴承机构5中的止推轴承部和径向轴承部经由润滑剂以非接触方式支撑在套筒部51上。因此，转子单元3和安装在转子单元3上的存储盘11以更高的精度和更小的噪音相对于定子单元4旋转。

接下来，参照图4描述在轴32上形成疏油膜的方法。首先，在轴32的作为施加区域的槽部322(参见图3)上沿其整个周边施加可流动的疏油剂(步骤S11)。当电机2组装好时，槽部322位于润滑剂在锥形间隙513内形成的边界面的略上方，如图3所示。疏油剂不需要正好施加在槽部322上，少量疏油剂可朝槽部322上方的区域(即，轴32的待与转子毂31的开口311接触的区域)挤出。例如，将溶解在氟化合物溶剂中的诸如聚四氟乙烯(PTFE)等的含氟树脂作为疏油剂。

接着，将轴32加载至加热装置。图5和图6是示出轴32相对于加热装置9的布置的俯视图和前视图。加热装置9是称为感应加热装置的装置，其包括用于产生交流电的交流电路91和与该交流电路91连接的感应线圈92。在图6所示的实施例中，感应线圈92的匝数为三，沿感应线圈92的中心轴线J2将轴32布置在感应线圈92的下方附近(步骤S12)。在实践中，感应线圈92覆盖有绝缘树脂。稍后将描述加热装置9的电路结构。

接着，从交流电路91向感应线圈92供应频率约15kHz的交流电。在感应线圈92产生的磁通作用下在轴32中产生涡电流。利用涡电流以感应方式加热轴32(步骤S13)。结果，疏油剂固化而粘附到轴32的槽部322(也就是说，在槽部322中形成疏油膜)。例如，若将轴32加热至约120℃的温度，则疏油剂在几秒内固化。参照图7，一次将多个轴32布置在感应线圈92下方并加热，从而可同时在多个轴32中形成多个疏油膜。

图8是示意性示出加热装置9的电路的视图。交流电路91包括电源单元911、用于产生交流电的交流电产生单元912、以及用于变换交流电的电压的变压单元913。电源单元911设有直流电源9111，电源电容器9112与该直流电源9111并联连接。交流电产生单元912设有四个晶体管9121、9122、9123及9124。可使用可在市场上买到的通用晶体管，例如绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为晶体管9121至9124。

在交流电产生单元912中，晶体管9121和9122串联连接。晶体管9123和9124串联连接。该对晶体管9121和9122与该对晶体管9123和9124并联连接。变压单元913包括输入线圈9131，其端子分别连接至晶体管9121与9122之间以及晶体管9123与9124之间。

晶体管9121和9124具有连接至交流电源915的一端的栅极。同样，晶体管9122和9123具有连接至交流电源915的另一端的栅极。从交流电源915向交流电产生单元912供应频率为约15kHz的交流电。因此，以晶体管9121、变压单元913中的线圈9131以及晶体管9124的次序顺序流过的电流与以晶体管9122、线圈9131和晶体管9123的次序顺序流过的电流交替切换。因此，从电源单元911供应的直流电转化成交流电。加速电容器9125与交流电产生单元912并联连接，这样确保在交流电产生单元912中快速进行切换操作。

由交流电产生单元912产生的交流电被供应至感应线圈92，通过变压单元913放大电压。感应线圈92与电容器914协作而形成谐振电路，从而去除因产生交流电而形成的噪声。在加热装置9中，利用晶体管9121至9124构造了结构简单的交流电产生电路。因此，与需要并联连接多个晶体管以保持大功率MOS(金属氧化物半导体)晶体管等所需的高电流相比，能以节省成本的方式制造交流电路91。

接下来，参照图4描述在套筒511上形成疏油膜的方法。如图9中所示，套筒511的上表面5112为待施加疏油剂的施加区域。与在轴32上形成疏油膜的方法(参见图5)一样，首先在套筒511的上表面5112上施加可流动的疏油剂(其可与轴32上施加的疏油剂相同)。如图10所示，沿感应线圈92的中心轴线J2将套筒511布置在感应线圈92的下方附近(步骤S12)。

接着，从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应频率约15kHz的交流电。在感应线圈92产生的磁通作用下产生流入套筒511深部的涡电流，从而感应加热套筒511的整个区域(步骤S13)。结果，疏油剂固化而粘附到套筒511的上表面5112(也就是说，在套筒511的上表面5112上形成疏油膜)。在套筒511上形成疏油膜的过程中，可共同加热多个套筒511，从而以与向轴32施加疏油膜相同的方式在多个套筒511上形成多个疏油膜(这也适用于第一和第二实施方式的第二修改实施例涉及的金属部件的情况)。

以上已对本发明第一实施方式涉及的电机2的结构以及在轴32和套筒511上形成疏油膜的方法进行了描述。与利用炉等进行加热的情况(在这种情况下达到约120℃需要花例如一小时)相比，在形成疏油膜的过程中利用感应线圈92的感应加热能够快速执行使疏油剂粘附至轴承机构5的轴32和套筒511的任务。在一次加热多个轴32或多个套筒511的情况下尤其如此。这种快速加热使得生产设施易于自动化(在后述实施方式的情况下也是如此)。

尽管加热装置9可优选利用频率为约15kHz的交流电，但是也可以使用不同频率的交流电。为了防止轴32或套筒511中仅表面区域被加热的可能性，并且为了在短时间内充分加热轴32或套筒511，在约5kHz至约100kHz的范围内选择交流电的频率，更优选地在约5kHz至约20kHz的范围内选择交流电的频率。

通过如上所述限制频率范围，能够防止产生仅在轴32或套筒511的表面区域流动的涡电流。因此，能够避免轴32和套筒511的表面与内部之间的剧烈温度差异。这有助于减小轴32和套筒511的热变形。此外，加热装置9利用感应加热中通常所用的交流电频率当中相对较低的频率。因而，可减小电磁波(噪声)对外围设备的影响。

图11是表示根据第一实施方式的第一修改实施例的电机2a的剖视图。正如第一实施方式的电机2一样，电机2a为外转子型电机，其包括作为旋转组件的转子单元3a和作为固定组件的定子单元4a。转子单元3a以可绕电机2a的中心轴线J1相对于定子单元4a旋转的方式经由润滑剂由流体动压轴承机构5a(以下称为“轴承机构5a”)支撑。

电机2a包括在形状与结构上分别与电机2的转子毂31、轴32、基部支架41和套筒部51不同的转子毂35、轴36、基板43以及套筒部52。定子单元4a还包括设置在基板43上的推力轭44。基板43由例如铝制成，并形成存储盘驱动装置的壳体的承载电机2a的部分。在基板43上安装访问单元(在图1中由附图标记12表示)以及其他部件。电机2a的其余结构与电机2的结构基本相同。相同部件标以相同附图标记。

转子毂35为顶部封闭的大致筒形形状，由例如不锈钢制成。轴36压配并粘附到转子毂35的中心。转子毂35具有以中心轴线J1为中心径向延伸的盘状部351、以及从盘状部351的靠近中心轴线J1(更确切地说是靠近套筒部52的套筒521的外周)的下表面向下(朝定子单元4a)伸出的筒状部352。轴36为在其相对两端具有开口的筒状形状。贯通轴36的整个长度在轴36的内表面上形成螺纹槽。螺钉361和止推板362螺纹联接至轴36的上端和下端。

在基板43的中心形成孔431。套筒521固定至孔431。定子42压配并粘固到保持件432的外表面，保持件432为绕孔431形成的筒状部。在保持件432的外部形成向下凹的凹部433。在凹部433的底面4331处形成贯通基板43的厚度延伸的通孔4332。柔性电路板8(以下称为“电路板8”)附连至基板43的后表面461(其为背离定子42的表面)，从而贴近通孔4332。基板43的附连电路板8的区域(以下称为“电路板附连区域4611”)从相邻区域向上凹。

在基板43中，从定子42延伸的导线经由固定至通孔4332的衬套45而固定至电路板8。利用树脂材料72密封供电路板8附连定子42的导线的结合部81，以使结合部81与环境隔绝。树脂材料72形成为向下伸出不超过基板43的最下表面。

环形推力轭44附连至基板43的底面4331。推力轭44定位在通孔4332的径向外侧，并与转子单元3a的转子磁体33相对。通过热固化粘合剂将推力轭44固定在适当位置。推力轭44由硅钢板制成，从而在推力轭44与转子磁体33之间产生磁性吸引力。这确保了转子单元3a被向下(朝定子单元4a)偏压。

套筒部52包括与中心轴线J1同轴的大致筒状的套筒521、以及用于封闭套筒521的底部开口的大致盘状的密封盖522。套筒521和密封盖522例如由不锈钢制成。如图12中所示，在套筒521的下部形成大直径凹部，在该大直径凹部的内侧形成小直径凹部。通过这两个凹部形成两个台阶部5211和5212。密封盖522具有在向上方向上略微突出的周缘部5221。密封盖522和套筒521在周缘部5221与套筒521的沿径向向外的方向形成的台阶部5211接触的状态下，利用热固化粘合剂71相互粘合固定。止推板362具有盘状部3621，该盘状部被接收在形成于套筒521的内台阶部5212与密封盖522的位于周缘部5221的径向内侧的部分之间的垂直间隙中。

参照图13，套筒521的外表面的上部形成直径沿向上方向逐渐增大的斜面5213。在斜面5213与转子毂35的筒状部352的内表面之间形成宽度沿向下方向逐渐增大的锥形间隙523。在套筒521的低于斜面5213的外表面上形成与中心轴线J1(参见图11)同轴的环形槽部5214。在筒状部352的下部(即，在筒状部352的内表面与外表面之间的末端区域)形成直径沿向下方向逐渐增大的斜面3521。在套筒521的槽部5214以及转子毂35的斜面3521上形成疏油膜。

在图11所示的电机2a中，在套筒521的外表面与转子毂35的筒状部352的内表面之间、套筒521的上表面与转子毂35的盘状部351的下表面之间、套筒521的内表面与轴36的外表面之间、止推板362的盘状部3621的上表面与套筒521的与其相对的表面之间、以及密封盖522的上表面与止推板362的盘状部3621的下表面之间的小间隙中不留缝隙地填充润滑剂。因而，由套筒521、密封盖522、转子毂35、轴36、止推板362以及润滑剂构成轴承机构5a。通过疏油膜以及如图13所示在套筒521与转子毂35之间的锥形间隙523内形成边界面的锥形密封防止润滑剂泄漏。

接下来，参照图4描述在转子毂35和套筒521上形成疏油膜的方法。在转子毂35上形成疏油膜的过程与第一实施方式的基本相同。首先，在转子毂35的作为施加区域且位于筒状部352下部的斜面3521(参见图13)上施加可流动的疏油剂(步骤S11)。当电机2a组装好时，斜面3521位于润滑剂在锥形间隙523内形成的边界面的略下方，如图13所示。疏油剂不需要正好施加在斜面3521上，可向筒状部352下部中的其他区域挤出。

接着，将转子毂35加载至加热装置。图14是示出转子毂35相对于加热装置的布置的前视图。该加热装置与图5和图6中所示的加热装置9相同。沿感应线圈92的中心轴线J2将转子毂35布置在感应线圈92的下方附近(步骤S12)。从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应频率约15kHz的交流电。在感应线圈92中产生的磁通作用下感应加热转子毂35(步骤S13)。结果，疏油剂固化而粘附到转子毂35的筒状部352的斜面3521(参见图13)(也就是说，在斜面3521中形成疏油膜)。

在套筒521上形成疏油膜的过程与第一实施方式的过程基本相同。首先，如图13所示，在套筒521的外表面的作为施加区域的槽部5214上施加疏油剂(步骤S11)。当电机2a组装好时，槽部5214位于润滑剂在锥形间隙523内形成的边界面的略下方。接着，如图15所示，沿感应线圈92的中心轴线J2将套筒521布置在感应线圈92的下方附近(步骤S12)。从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应交流电，从而感应加热套筒521(步骤S13)。结果，疏油剂固化而粘附到套筒521的槽部5214。

在上述电机2a中，与利用炉等进行加热的情况相比，利用感应线圈92的感应加热在轴承机构5a的转子毂35和套筒521上形成疏油膜能够在缩短的时间内执行粘附疏油剂的任务。若一次加热多个转子毂35或套筒521，则可在更短的时间内将疏油剂固定至金属部件(转子毂35和套筒521)。

在加热装置9中，向感应线圈92施加的交流电的频率小于等于约100kHz(且实际应用中大于等于5kHz)。因此，能避免在转子毂35或套筒521的表面区域与内部区域之间的剧烈温度差异。这有助于减小转子毂35和套筒521因加热而产生的热变形。此外，利用低频交流电节约了具有晶体管9121至9124的交流电路91(参见图8)的生产成本。

图16是示出根据第一实施方式的第一修改实施例的电机2a的轴承机构5a的变型例的视图，在该视图中轴承机构5a的剖面以局部放大比例示出。图16中所示的轴承机构5a包括：作为图11中所示的套筒521的替代的浸有润滑剂的多孔套筒524；以及几乎覆盖套筒524的外表面的大致筒状的套筒外壳525。套筒外壳525由诸如不锈钢等的金属材料制成。图11中所示的轴36和转子毂35形成为单个部件。在以下说明中，将轴和转子毂统称为“毂部35a”。

在套筒外壳525的下部设有一凹部，其限定台阶部5251。通过以相互接触方式将密封盖522的周缘部粘合至台阶部5251而将密封盖522附连至套筒外壳525。这样，套筒外壳525的底部开口被密封盖522封闭。在套筒外壳525的外表面的上部形成直径沿向上方向逐渐增大的斜面5252。因而，在斜面5252与毂部35a的筒状部352的内表面之间形成宽度沿向下方向逐渐增大的锥形间隙523。润滑剂的边界面形成在锥形间隙523内。

套筒外壳525的以与中心轴线J1同轴的关系位于斜面5252下方的环形区域5253以及毂部35a的位于筒状部352下方的斜面3521为施加疏油剂的施加区域。该轴承机构的其余结构与图11中所示的轴承机构5a的结构基本相同。相同部件标以相同附图标记。此外，在毂部35a上形成疏油膜的过程与在图4所示的转子毂35上形成疏油膜的过程相同。

在套筒外壳525上形成疏油膜的过程中，首先在套筒外壳525的环形区域5253上施加可流动的疏油剂(步骤S11)。沿图5和图6所示的加热装置9的感应线圈92的中心轴线J2将套筒外壳525布置在该感应线圈92下方附近(步骤S12)。从交流电路91向感应线圈92供应频率为约15kHz的交流电。在感应线圈92产生的磁通的作用下感应加热套筒外壳525(步骤S13)，结果疏油剂固化而粘附到套筒外壳525的环形区域5253。利用感应加热在套筒外壳525上形成疏油膜能够在短时间内固定疏油剂。

图17是根据第一实施方式的第二修改实施例的电机2b的剖视图。如第一实施方式中一样，电机2b为用在存储盘驱动装置中的电机。电机2b包括套筒部53，其结构与第一实施方式的电机2的套筒部51的结构不同。电机2b的其余结构与第一实施方式的电机2的结构基本相同。转子单元3以可相对于定子单元4旋转的方式由流体动压轴承机构5b(以下称为“轴承机构5b”)支撑。在以下描述中，轴和止推板分别标以附图标记37和38，这与图2中所用的附图标记不同。

套筒部53包括：浸有润滑剂的多孔套筒531；底部封闭的大致筒状的套筒外壳532，其环绕套筒531的外表面和下表面；以及大致环形的金属密封圈533，其与套筒531的上表面接触。在转子单元3中，止推板38附连至轴37的下部。轴37的上部371的直径小于轴37的其余部分的直径。

在上述电机2b中，润滑剂保持在套筒外壳532中。轴承机构5b由套筒531、套筒外壳532、密封圈533、轴37、止推板38以及其间存在的润滑剂构成。如图18中所示，密封圈533具有倾斜成直径沿向上方向逐渐增大的内表面5331。在密封圈533的内表面5331与轴37的外表面之间形成锥形间隙534。在密封圈533的上表面5332上施加疏油剂。类似地，在轴37的上部371的、位于轴37与转子毂31接触区域下方的外表面上施加疏油剂。在轴承机构5b中，通过疏油膜和形成在锥形间隙534内的锥形密封防止润滑剂泄漏。

与第一实施方式及其第一修改实施例中相同，根据图4所示的过程在密封圈533和轴37上形成疏油膜。当在密封圈533上形成疏油膜时，首先在密封圈533的作为施加区域的上表面5332上沿其整个周边施加可流动的疏油剂(步骤S11)。将密封圈533布置在感应线圈92(参见图6)的下方附近，使得上表面5332与感应线圈92相对(步骤S12)。接着，利用感应线圈92感应加热密封圈533(步骤S13)，结果疏油剂固化而粘附至密封圈533的上表面5332。

为在轴37上形成疏油膜，在轴37的上部371的作为施加区域的下部区域上沿其整个周边施加可流动的疏油剂(步骤S11)。当电机2b组装好时，该施加区域位于润滑剂在锥形间隙534内形成的边界面的略上方，如图18中可见。疏油剂可施加成其略微挤出至轴37的与转子毂31接触的区域内。接着，将轴37布置在感应线圈92的下方附近，使得轴37的上部371与感应线圈92相对，并通过感应线圈92感应加热上部371(步骤S12和S13)。结果，疏油剂固化而粘附至轴37的上部371。

在电机2b中，利用感应线圈92的感应加热能够在短时间内执行将疏油剂固定至轴承机构5b的密封圈533和轴37的任务。向感应线圈92施加的交流电的频率设定为小于等于100kHz(且实际应用中大于等于5kHz)。这有助于减小轴37和密封圈533中因加热而产生的热变形。

接下来，描述根据本发明第二实施方式将图11中所示的电机2a的基板43固定至推力轭44的任务。图19是表示将基板43固定至推力轭44的过程的流程图。图20是局部表示沿包含电机2a的中心轴线J1的平面剖取的基板43的剖面的视图。

首先，在基板43中的凹部433的底面4331的外周上(即，在位于通孔4332径向外侧的环形区域上)施加可热固化的粘合剂71(步骤S21)。粘合剂71是能够快速固化的单组分粘合剂，并且是仅包含环氧树脂类物质作为粘合组分的所谓的完全环氧树脂类粘合剂。与利用例如两组分粘合剂的情况相比，利用单组分粘合剂有助于简化电机2a的制造过程。这使得电机2a的制造成本降低。此外，利用环氧树脂类粘合剂有助于减少粘合剂71的放气。

接下来，在粘合剂71介于其间的情况下，使推力轭44与基板43的底面4331的外周接触并附连至该外周(步骤S22)。图21是示出基板43和推力轭44相对于加热装置9的感应线圈92的布置的剖视图。加热装置9为图5和图6中所示的同一装置。基板43和推力轭44沿感应线圈92的中心轴线J2布置在该感应线圈92的下方附近。

从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应频率为约15kHz的交流电，从而对基板43的凹部433及其附近进行感应加热(步骤S23)。因而，介于基板43与推力轭44之间的粘合剂71被间接加热至固化。这样，基板43和推力轭44被固定在一起。

图22是表示通过感应加热产生的基板43的温度变化的图。可以看出，温度在5.5秒内从加热前存在的约20℃升高到使粘合剂71完全固化的120℃。利用感应线圈92的感应加热将基板43固定至推力轭44能够在短时间内执行将基板43和推力轭44固定在一起的任务。

在对基板43进行感应加热时，可利用频率在约5kHz至约100kHz范围内的交流电来代替15kHz的交流电。此外，更优选的是将频率设定在5kHz至20kHz的范围内。由于加热装置9执行感应加热，所以能够避免基板43的表面区域与内部区域之间的剧烈温度差异。这有助于减小基板43中的热变形。此外，如先前所述，在加热装置9中通过利用晶体管9121至9124(参见图8)能以简单结构构造交流电产生电路。这使得能够以节省成本的方式生产交流电路91。

在上述中，由于交流电产生单元912中用作晶体管9121至9124的IGBT能以小于等于约100kHz的频率操作，因而将交流电的频率设定成小于等于约100kHz；而在频率高于约100kHz时，应当使用FET等代替IGBT，从而提高了生产成本。

此外，由于在频率低于约5kHz时，加热所需的时间变得太长而不实用，因而将交流电的频率设定成大于等于约5kHz。更具体地说，疏油剂中溶剂的挥发温度、可热固化的粘合剂的固化温度以及预热所需的温度都为约120℃。

在例如用于2.5英寸硬盘驱动器(HDD)所用的主轴电机的情况下，通过在约15kHz的交流电频率下的感应加热将轴32或套筒511的温度从约20℃升高至约120℃需要大约5.5秒。此外，在上述情况下，在约5kHz时如上述一样升温需要约18秒，而在该频率以下需要更长时间。因此，考虑到流水线节拍时间应短于约20秒，将交流电频率设定成低于约5kHz是不实用的。

此外，由于在大于约20kHz的频率下，可引起基板34的诸如扭曲之类的热变形的温度变得太低而不实用，因而优选的是将交流电的频率设定成小于等于约20kHz。

图34表示在将用于驱动2.5英寸HDD的电机的基板分别感应加热至120℃、130℃、140℃和160℃的情况下，在该基板上的不同位置(即，位置1至14)测得的扭曲量的曲线图。其中，垂直轴线代表扭曲量，水平轴线代表测量扭曲量的位置。如图34中的曲线图所示，在交流电频率为15kHz的情况下，基板34在140℃下的扭曲可以忽略，而在160℃下增大到相当大的程度。然而，在交流电的频率为约20kHz或更高时，基板34在较低温度下出现扭曲，从而在作为加热要达到的目标温度的约120℃下基板34可能会热变形。为了避免此类问题，优选的是将交流电频率设定为约20kHz以下。

如以上所述，若交流电频率降低，则加热所需的时间增加，而若交流电频率升高，则可能会发生热变形。综合考虑这些因素，最优选的是将交流电频率设定为约15kHz。

接下来，描述根据第二实施方式的第一修改实施例将基板43固定至图11所示的电机2a中的定子42上的任务。图23是表示将基板43和定子42固定在一起的过程的流程图。图24是表示基板43的保持件432的放大剖视图。在将基板43固定至定子42的任务中，首先在保持件432的外表面的定子附连区域4321上沿其整个周边施加可热固化的粘合剂71(步骤S31)。如在第二实施方式中一样，粘合剂71是能够快速固化的单组分粘合剂，并且仅包含环氧树脂类物质作为粘合组分。

接着，将定子42布置在基板43上方，与保持件432相对。如图25中所示，保持件432基本平行于中心轴线J1而装配至定子42。这时，定子42的内径略小于定子附连区域4321的直径。定子42通过压配合暂时性地固定至基板43(步骤S32)。使图24所示的粘合剂71在定子42与定子附连区域4321之间延展。也就是说，定子42与基板43在粘合剂71介入其间的情况下接触。

之后，如图26所示，在使定子42面向下从而使定子42和基板43的保持件432布置在保持部分61的开口内的状态下，将基板43和定子42保持在保持部分61上。因而，沿感应线圈92的中心轴线J2将基板43和定子42布置在感应线圈92的下方。从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应频率为约15kHz的交流电，从而对基板43的保持件432和保持件432附近进行感应加热(步骤S33)。结果，介于基板43和定子42之间的粘合剂71(参见图24)被间接加热至固化，从而将基板43固定至定子42。

如以上所述，利用感应线圈92的感应加热将基板43固定至定子42能够在短时间内执行固定基板43和定子42的任务。在加热装置9中，能够避免基板43的表面区域与内部区域之间的剧烈温度差异。这有助于减小基板43因加热而产生的热变形。与第二实施方式中一样，在对基板43进行感应加热时，可使用频率在约5kHz至100kHz范围内的交流电来代替频率为约15kHz的交流电。此外，更优选的是将频率设定在约5kHz至20kHz的范围内(在第二实施方式的第二修改实施例和第三修改实施例中也是如此)。

参照图27，将描述根据第二实施方式的第二修改实施例在图11所示的电机2a中将套筒521固定至密封盖522的任务。在将密封盖522固定至套筒521之前的过程中，首先将轴36附连至转子毂35，然后将其插入套筒521中，之后将螺钉361和止推板362固定至轴36的上开口和下开口(参见图11)(步骤S41至S43)。因而，轴36、转子毂35、螺钉361、止推板362和套筒521构成单个组件。

参照图28，将转子毂35安装在保持部分62上，使得转子毂35的盘状部351的上表面面向下。因而，止推板362的盘状部3621相对于重力方向面向上。接着，在套筒521的位于盘状部3621的径向外侧的台阶部5211(即，图12中所示的两个台阶部5211和5212中的靠外的台阶部)上沿其整个周边施加可热固化的粘合剂(步骤S44)。在将密封盖522结合在一起时，如图12所示密封盖522的周缘部5221经由粘合剂与套筒521的台阶部5211接触(步骤S45)。此时，粘合剂71不被挤出至密封盖522的位于周缘部5221内侧的部分与内台阶部5212之间的间隙中。

之后，如图28所示，沿感应线圈92的中心轴线J2将包括密封盖522在内的组件布置在感应线圈92附近。从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应频率为约15kHz的交流电，从而对密封盖522和套筒521进行感应加热(步骤S46)。因此，密封盖522和套筒521之间存在的粘合剂被间接加热至固化，从而将密封盖522固定至套筒521。如在第二实施方式中一样，在第二实施方式的第二修改实施例中利用感应加热也能够在短时间内执行将密封盖522固定至套筒521的任务。

接下来，描述根据第二实施方式的第二修改实施例的变型例将图16所示的套筒外壳525固定至密封盖522的任务。将套筒外壳525固定至密封盖522的过程与将图11所示的套筒521固定至密封盖522的过程基本相同。预先将毂部35a、螺钉361、止推板362、套筒524和套筒外壳525组合成单个组件。如图28中所示，将止推板362的盘状部3621放置成相对于重力方向面向上的状态。接着，在套筒外壳525的位于盘状部3621的径向外部的台阶部5251(参见图16)上沿其整个周边施加可热固化的粘合剂。密封盖522的周缘部经由粘合剂与套筒外壳525的台阶部5251接触。

之后，将包括密封盖522在内的组件布置在感应线圈92附近。向感应线圈92供应频率为约15kHz的交流电，从而感应加热密封盖522和套筒外壳525。因此，密封盖522和套筒外壳525之间存在的粘合剂71被间接加热至固化，从而将密封盖522固定至套筒外壳525。利用感应加热能够在短时间内执行将密封盖522固定至套筒外壳525的任务。

参照图29，将描述根据第二实施方式的第三修改实施例在图17所示的电机2b中将转子毂31固定至轴37的任务。在将轴37固定至转子毂31之前执行的过程中，首先将轴37和止推板38插入套筒外壳532中。将浸有润滑剂的套筒531和密封圈533插入套筒外壳532和轴37之间，从而形成轴承机构5b。另一方面，将轭34固定至转子毂31，并将转子磁体33附连至轭34内侧，从而制造转子单元3(参见图17)(步骤S51和S52)。

接下来，如图30中所示，将转子单元3保持在保持部分63上，并在转子毂31的中心开口311的内表面上施加粘合剂71(步骤S53)。将轴承机构5b的套筒外壳532附连至保持部分64，使得其底部的下表面(图30中的上表面)与保持部分64的末端接触。这样，轴承机构5b被定向成轴37的上部371面向下。此时，转子单元3和轴承机构5b定位成使得其中心轴线与指定的中心轴线J3同轴。

接着，使轴承机构5b沿中心轴线J3向下移动，直至轴37的上部371插入转子毂31的开口311中。由于转子毂31的开口311的内径略小于轴37的上部371的直径，因而当轴37与转子毂31相互接触时轴承机构5b暂时固定至转子单元3(步骤S54)。施加在开口311附近区域上的粘合剂71扩展而变为介于转子毂31和轴37之间。在轴37暂时固定至转子毂31时，可使转子单元3沿中心轴线J3向上移动，从而可将转子单元3和轴承机构5b一起组装成垂直翻转的状态。

之后，使转子单元3和轴承机构5b与保持部分63和64分开。如图31所示，使如此结合在一起的转子单元3和轴承机构5b垂直翻转，在该状态下转子单元3的转子磁体33和轭34保持在保持部分65上。因此，沿中心轴线J2将转子单元3和轴承机构5b布置在感应线圈92的下方附近，之后感应加热转子毂31和轴37(步骤S55)。结果，粘合剂71(参见图30)被间接加热至固化，从而将转子毂31固定至轴37。如以上所述利用感应加热将转子毂31固定至轴37能够在短时间内执行固定任务。

参照图32，将描述根据第三实施方式在图11所示的电机2a中利用树脂密封电路板8的附连至基板43的结合部81的任务。在执行密封任务之前，将固定至基板43的保持件432的定子42的导线经由插入通孔4332内的衬套45引导，并结合至布置在基板43的后表面461(背离定子42的表面)中的电路板附连区域4611中的电路板8(参见图11)(步骤S61)。

接着，如图26所示，在定子42面向下的状态下将基板43和定子42保持在适当位置，使得定子42和基板43的保持件432位于保持部分61的开口中。感应线圈92布置在基板43的后表面461(在图26中面向上的表面)的上方附近。

从交流电路91(参见图5)向感应线圈92供应频率为约15kHz的交流电，从而对基板43进行预感应加热(步骤S62)。在该过程中电路板8也间接被加热。在加热基板43之后，立即将感应线圈92从基板43移开。如图33所示，在电路板8的阴影区域上(在电路板8的与接触基板43的表面背离的表面上)施加可流动且可利用紫外线固化的树脂材料72(参见图11)(步骤S63)。结果，电路板8的结合部81以及从结合部81延伸的布线线路82(的一部分)被树脂材料72覆盖。图33仅示出了图11所示的基板43的位于转子单元3a下方的后表面461的一部分。通过预热基板43，施加在电路板8上的树脂材料72的流动性提高。这使得能够快速将树脂材料72涂布在电路板8上。

之后，在电路板8上照射紫外线以固化树脂材料72(步骤S64)，从而密封电路板8的结合部81和布线线路82。如以上所述，利用感应加热借助树脂密封电路板8能够在短时间内预热基板43。由于感应线圈92不与基板43(以及电路板8)接触，因而与将基板43放置在热板上并利用热板加热的情况相比，可抑制金属粉尘(即，污染物)的产生。在对基板43进行感应加热时，可使用频率在约5kHz至100kHz范围内的交流电来代替频率为约15kHz的交流电。更优选的是，将频率设定在约5kHz至20kHz的范围内。以100kHz以下的频率进行感应加热有助于减少基板43中的热变形。

尽管以上已描述了优选实施方式，但本发明不限于此，而是能以多种不同方式修改。例如，尽管根据图19所示的第二实施方式，粘合剂71被施加在基板43的凹部433的底面4331上，但是也可将粘合剂施加在推力轭44的待与基板43接触的表面上。类似地，尽管根据图23中所示的第二实施方式的第一修改实施例，粘合剂被施加在基板43的定子附连区域4321上，但是也可将粘合剂施加在定子42的内表面上。在图29中所示的第二实施方式的第三修改实施例中，可将粘合剂施加在轴37的上部371的外表面上。此外，可在待结合在一起的两个部件上都施加粘合剂。可在将两个构成部件结合在一起时在其中之一上施加粘合剂。

在图27中所示的第二实施方式的第二修改实施例中，可在将密封盖522插入套筒521的开口中之后将粘合剂71施加在密封盖522和套筒521之间的边界区域上。密封盖的形状不限于盘状形状。可以使用例如底部封闭的筒状密封盖。

在图32中所示的第三实施方式中，可使用除可紫外线固化的树脂之外的树脂作为用于密封电路板8的结合部81的树脂，例如，热固化树脂。在这种情况下，首先通过预热基板43提高热固化树脂的可流动性。之后，通过将热固化树脂加热至高温而固化该树脂。密封结合部81的方法可应用于诸如基部支架41等之类的其他基部部件。

在轴承机构中所包含的转子单元、定子单元和电机部件上形成疏油膜的方法、将两个部件结合在一起的方法、以及密封电路板的结合部的方法可应用于除上述电机2、2a和2b之外的电机。例如，可在不同形状的其他套筒外壳上执行在所述套筒外壳上形成疏油膜的方法，只要这些套筒外壳设计成至少环绕多孔套筒的外表面即可。疏油剂不限于在第一实施方式或者第一实施方式的第二修改实施例中所用的疏油剂。

将两个部件结合在一起的方法可被用在其中树脂制成的部件与金属部件结合在一起的电机中。这是因为若两个被结合的部件中的至少一个由金属制成就可通过感应加热固化粘合剂。这两个被结合的部件可以不是上述实施方式的电机部件。

电机的其上形成疏油膜的金属部件、待结合在一起的电机部件、以及在密封电路板8的结合部81时待预热的基部不限于上述实施方式中所述的金属材料。可使用其他金属材料，只要其可通过感应加热加热即可。作为电机的轴承机构，可使用滑动型轴承或者具有不同结构的其他轴承来取代流体动压轴承。

采用电机的存储盘驱动装置不限于用于使磁盘旋转的装置，而也可以是用于驱动诸如光盘、磁光盘之类的其他存储盘的装置。而且，上述实施方式中所述的电机可用在除存储盘驱动装置之外的设备中。

尽管已针对优选实施方式示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，可在不脱离所附权利要求限定的本发明范围的情况下进行各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种制造电机的方法，该方法包括：

在该电机的两个部件中的至少一个部件上施加可热固化的粘合剂，这两个部件中的所述至少一个部件由金属制成；

使所述两个部件经由所述粘合剂相互接触；

在所述两个部件附近布置感应线圈；以及

通过供应频率为5kHz至100kHz的交流电而对所述感应线圈进行感应加热，从而间接加热所述粘合剂以使该粘合剂固化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个部件中的一个部件包括所述电机中的定子单元的基部，所述两个部件中的另一个部件包括推力轭，该推力轭附连至所述基部，并且在该推力轭与转子单元的转子磁体之间产生磁性吸引力。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个部件中的一个部件包括定子，所述两个部件中的另一个部件包括基部，该基部包括插入所述定子的中心筒状部。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个部件中的一个部件包括套筒或者覆盖该套筒的外表面的大致筒状的套筒外壳，所述两个部件中的另一个部件包括密封盖，该密封盖封闭所述套筒或所述套筒外壳的开口。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述两个部件中的一个部件包括轴，所述两个部件中的另一个部件包括转子毂，该转子毂具有供所述轴附连的中心部。

6.根据权利要求1所述的方法，所述粘合剂是能够快速固化的单组分粘合剂，并且仅包含环氧树脂类物质作为粘合组分。

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