具有流体动压轴承的主轴电机制造技术

一种具有流体动压轴承的主轴电机包括定子、转子和动压产生单元，所述的动压产生单元包括具有上板的套管和至少一个止推式动压槽，所述的上板与转子相对设置，所述的至少一个止推式动压槽形成在套管的上板上或者在转子上。从止推式动压槽的中间半径到止推式动压槽的最内侧的半径之间的内侧宽度大于从止推式动压槽的中间半径到止推式动压槽的最外侧的半径之间的内侧宽度，从而中间半径偏向止推式动压槽的外面。在止推式动压槽的内侧宽度上的动压力高于在止推式动压槽的外侧宽度上的动压力，从而供应到止推式动压槽的流体导入到外径侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有流体动压轴承的主轴电机，更具体地讲，涉及这样一种主轴电机，所述的主轴电机能够将供应的流体循环到动压槽以提高流体的使用寿命和电机的使用寿命，并且能够减小旋转体的重心与动压的中心之间的垂直偏差，从而使从电机中发生的振动最少并提高驱动特性。
技术介绍
一般，具有滚珠轴承的电机存在的问题在于在滚珠轴承的套管和滚珠轴承的轴之间发生摩擦，由此产生噪声和振动。这样的振动被称为不可重复偏转(NRRO)，这有碍于提高硬盘的轨道密度。另一方面，由于离心力，具有流体动压轴承的主轴电机仅使用润滑油的动压力来保持轴承的轴的轴向刚度。结果，没有出现主轴电机的金属摩擦，并且当主轴电机以较高的速度旋转时，主轴电机的稳定性提高。因此，具有流体动压轴承的主轴电机具有使噪声和振动事件最少化的作用。在具有流体动压轴承的主轴电机中，旋转体进行高速旋转比具有滚珠轴承的电机更平稳。结果，具有流体动压轴承的主轴电机主要应用于高端光盘设备、磁盘设备和硬盘设备。安装在具有上述特性的主轴电机中的流体动压轴承包括轴，其是旋转的中心；和金属套管，装配在所述的轴上，使得金属套管和轴一起限定在它们之间的滑移面。人字形或螺旋形的动压产生槽形成在轴或金属套管上。在限定在轴和套管之间的滑移面上形成的微间隙中填充流体例如润滑油，从而由于从滑移面的动压产生槽产生的流体动压力而导致摩擦构件彼此不接触。这样，当主轴电机旋转并支撑主轴电机的旋转构件即转子时，流体动压轴承降低了摩擦负荷。当具有上述构造的流体动压轴承应用到主轴电机时，因为转子的旋转被流体支撑，所以从转子中产生的噪声量小，功耗低，并且冲击阻力好。图10是示出传统的具有流体动压轴承的主轴电机1的横截面图。如图10所示，传统的主轴电机1包括定子10和转子20。定子10包括基座12，处于金属圆柱形套管所置处的中心；多个芯14，设置在底座12上，同时绕杆沿其径向方向延伸。线圈16缠绕在至少一个芯14上。相对于定子10旋转的转子20包括杯形的毂24。毂24包括凸起部分21，轴34的上端装配在所述的凸起部分21上，该轴是旋转中心；和侧缘部分22，当磁体23对应于线圈16时磁体23安装到所述的侧缘部分22。轴34的下部分装配在套管32里。套管32是稳固地被插入在通过底座12的中心形成的固定孔12a中的旋转支撑构件。大内径部分32a和小内径部分32b形成在套管中，轴34装配在所述的大内径部分32a和小内径部分32b中。轴34具有大外径部分34a和小外径部分34b，套管32的大内径部分32a和小内径部分32b分别装配在大外径部分34a和小外径部分34b中。环形的制动环35设置在套管32的上端，所述的制动环35朝下推进轴34，以便防止轴34与套管32分离开。在与套管32和制动环35接触的轴34的大外径部分34a和小外径部分34b上分别形成动压产生槽G1、G2和G3，由此形成微间隙，即滑移面。当流体例如润滑油填充在由套管32的内径和轴34的外径之间限定的滑移面中时，在制动环35的下表面和轴34的大外径部分34a的上表面之间形成上止推式动压件，以便根据相对的旋转来产生动压力，在轴34的大外径部分34a的下表面和套管32的大内径部分32a的底表面之间形成下止推式动压件，以便根据相对的旋转来产生动压力。还在套管32的小内径部分32b的内围表面和轴34的小外径部分34b的外围表面之间形成径向式动压件，以便根据相对的旋转来产生动压力。然而，当具有上述结构的传统的主轴电机1工作时，包括轴34和转子20的旋转体的重心C1形成在装配在连接孔24a中的轴34的上端的附近，所述的连接孔24a形成在毂24的中心，而形成在轴34的小外径部分34b和套管32的小内径部分32b之间的径向式动压件的径向式动压力的中心C2形成在轴34的下部上，即在轴34的小外径部分34b的中间。结果，如图10所示，远离轴34形成的转子20的重心C1的位置相对地偏离在轴34上形成的径向式动压件的径向式动压力的中心C2的位置，从而在所述的重心C1和径向式动压力的中心C2之间出现垂直偏差T。当主轴电机1在上述的状态中工作时，转子按一个方向旋转，由于垂直偏差T而导致包括转子20和轴34的旋转体偏心。结果，损害主轴电机的振动特性。随着所述的重心C1和径向式动压力的中心C2之间的垂直偏差T增大，发生振动的速率也增大。在制动环35的内围表面上形成锥形表面35a以提供储油件，以便在制动环35的锥形的表面35a和轴34的外径部分之间储存预定量的油。然而，储油件的位置高，连接在储油件和外面之间的通道的长度小。因此，当主轴电机工作时，从储油件流出的油经过在毂24和定子10之间的通道容易泄漏到外面。结果，定子10被泄漏到外面的油污染，并且和转子20一起旋转的旋转体即介质也被泄漏的油污染。轴34的下端延伸到套管32的内径部分的底表面，所述的轴34的上端牢固地装配在转子20的毂24中。此外，轴34的大外径部分34a在外围方向上延伸。具有上述形状的轴34沿毂24旋转。结果，转子20的总重量增加，当主轴电机工作时，这增加了转子20的惯性，从而很难精确地控制主轴电机的速度，并且降低了冲击阻力。此外，有必要提供止推式动压产生槽G1和G2，以在制动环35的下表面和轴34的大外径部分34a的上表面之间形成上止推式动压件以及在轴34的大外径部分34a的下表面和套管32的大内径部分32a的底表面之间形成下止推式动压件。另外，有必要提供径向式动压产生槽G3，以在套管32的小内径部分32b的内围表面和轴34的小外径部分34b的外围表面之间形成径向式动压件。然而，有必要将动压产生槽G1、G2和G3按μm级的精度精确地形成在轴34上。结果，增加了精确地形成动压产生槽G1、G2和G3所必需的成本，从而也增加了主轴电机的制造成本。另外，因为将形成径向式动压件所必需的径向式动压产生槽G3设置在轴34上，所以在设计主轴电机时很难减少轴34的长度。结果，不可能减少主轴电机的高度，从而限制了主轴电机的小型化。
技术实现思路
因此，本专利技术由于上述的问题而已被提出，本专利技术的一个目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够循环供应到动压槽的流体，从而提高了流体的使用寿命和电机的使用寿命。本专利技术的另一目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够减小旋转体的重心和动压力的中心之间的垂直偏差，从而使从电机中发生的振动最少，并提高了驱动特性。本专利技术的另一目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够减小旋转体的总重量以减少电机工作时的惯性，从而精确地控制电机的速度。本专利技术的另一目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够增大毂和制动环的结合面积，从而提高了轴向刚度和冲击阻力。本专利技术的另一目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够使油通过其泄漏到外面的通道的结构复杂，从而防止主轴电机的定子和介质被污染。本专利技术的另一目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够减少精确地形成动压产生槽所必需的成本，从而降低主轴电机的制造成本。本专利技术的另一目的在于提供一种具有流体动压轴承的主轴电机，其能够降低主轴电机的总重量，从而实现主轴电机的小型化。根据本专利技术，通过提供具有流体动压轴承的主轴电机可实现上述的和其它的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有流体动压轴承的主轴电机，包括：定子，其包括线圈，所述的线圈用于当对所述的线圈供应电流时产生电磁力以产生旋转驱动力；转子，其包括磁体，所述的磁体与所述的线圈相对设置，使得转子相对于定子旋转；动压产生单元，其包括 具有上板的套管和至少一个止推式动压槽，所述的上板与转子相对设置同时与转子间隔预定的距离，所述的套管固定到所述的定子上，所述的至少一个止推式动压槽形成在与所述的转子对应的套管的上板上或者在所述的转子上，以便产生动压力，其中，从所述的止 推式动压槽的中间半径到所述的止推式动压槽的最内侧的半径之间的内侧宽度大于从所述的止推式动压槽的中间半径到所述的止推式动压槽的最外侧的半径之间的内侧宽度，从而中间的半径偏向所述的止推式动压槽的外面，在所述的止推式动压槽的内侧宽度上的动压力高于在所述的止推式动压槽的外侧宽度上的动压力，从而供应到所述的止推式动压槽的流体导入到外径侧。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张浩庆，林泰亨，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]