用于流体动力轴承电动机的转子限制件制造技术

本发明专利技术提供一种电动机，它包括：转子、围绕转子设置的固定套筒、在转子和套筒之间的流体动力轴承以及用于限制转子相对于固定套筒的轴向位移的限制件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请要求由Parsoneault等人于2002年6月21日递交的美国临时申请60/390,382(标题为“用于FDB电动机的转子限制件”)的优先权，该专利内容已被结合在此供参考。本专利
本专利技术涉及流体动力轴承电动机，更具体地涉及具有有限轴向运动的流体动力主轴电动机。本专利技术背景磁盘驱动器能够在相对较小区域内储存大量数据信息。磁盘驱动器在一个或多个记录媒质中存储信息，该媒质传统地采取具有许多同心圆记录轨道的圆形存储磁盘(例如媒质)的形式。普通的磁盘驱动器具有用于记录信息的一个或多个磁盘。利用安装在致动器臂上的读/写头将这信息写至磁盘和从磁盘读出，由致动器机构使致动器臂横越磁盘的表面从一轨道运动至另一轨道。通常，磁盘安装在由主轴电动机转动的主轴上，主轴在读/写头之下通过磁盘的表面。主轴电动机通常包括轴和轴套，一个或多个磁盘连接于该轴和轴套，以及包括形成用于该轴的孔的套筒。连接于轴套的永久磁铁与定子绕组相互作用以转动轴套和磁盘。为了便于转动，在套筒和轴之间通常设置一个或多个轴承。多年来，存储密度不断地增加，以及存储系统的尺寸不断地缩小。这趋势导致存储磁盘的制造和操作中的精度和公差要求更高。从以上所讨论的内容，可以理解支撑轴套和存储磁盘的轴承组件是极其重要的。一种普通的轴承组件包括支撑在一对滚道之间的球轴承，它允许存储磁盘的轴套相对于一固定件转动。但是，球轴承组件具有许多机械问题，例如磨损、振摆和制造困难。并且，因为较小的阻尼，所以对于工作冲击和振动的抵抗也是较差的。一种可被替代选用的轴承设计是流体动力轴承。在流体动力轴承中，例如空气或液体的润滑流体在壳体的一固定件与磁盘轴套的一转动件之间提供一支承表面。除了空气之外，典型的润滑剂包括气体、油或其它流体。流体动力轴承将支承面扩展到较大的表面积上，这与包括一系列点界面的球轴承组件相反。因为增加支承表面减小了在转动的和固定的部分之间的摆动或振摆，这是所希望的。而且，在界面区域中使用流体给予轴承阻尼效果，这有助于减小非重复的振摆。流体动力轴承电动机的一实施例被偏磁，也就是说，轴承设计结合有磁偏置回路或构件，以在轴承区域建立和维持流体压力，尤其在其中轴的端部处的间隙中形成推力轴承的设计中。这就不需要在一个或多个电动机构件上提供流体动力沟槽，以便实现相同的目的，这又降低了电动机的功率消耗。但是，这意味着将电动机的转动部分保持在适当位置的唯一动力是轴向磁力；因此，如果在冲击之下轴向力超过在电动机中的磁力，转子可能偏移和磁盘驱动器将失效。因此，需要有其中转子的轴向运动受到限制的流体动力主轴电动机。本专利技术概要本专利技术是一电动机，它包括一转子、一设置在转子周围的固定套筒、一在转子和套筒之间的流体动力轴承和一用于限制相对于固定套筒的转子的轴向运动的限制件。附图简述通过参照附图中所示的实施例可以写出本专利技术的更具体的说明、以上的概述，以便获得和能够详细理解本专利技术的以上提到的实施例。但是，应该注意到附图仅仅示出了本专利技术的典型的实施例，因此并不认为是限制本专利技术，而是可以提出许多其它等效的实施例。附图说明图1示出了按照本专利技术的、具有一电动机的磁盘驱动器的一实施例的平面图；图2是示出了按照本专利技术的一实施例的磁性偏压的流体动力主轴电动机的垂直剖视图；图3是示出了按照本专利技术的一第二实施例的磁性偏压的流体动力主轴电动机的垂直剖视图；图4是示出了按照本专利技术的一第三实施例的磁性偏压的流体动力主轴电动机的垂直剖视图；图5是示出了按照本专利技术的一第四实施例的磁性偏压的流体动力主轴电动机的垂直剖视图；图6是体现本专利技术的又一实施例的电动机的垂直剖视图；图7是体现本专利技术的又一实施例的转轴电动机的垂直剖视图；图8A和8B是用于固定轴电动机内的限制件的另一实施例的局部垂直剖视图和放大图；图9是用于图8A的实施例中的限制件的放大图；图10A和10B是结合了本专利技术的一可被替代选用的实施例的固定轴电动机的局部垂直剖视图和放大图；图11A是用于例如图6中所示的转轴电动机内的限制件的垂直剖视图；图11B和11D是在图11A中所示的限制件的平面图；和图11C是图11B和11D的限制件的剖视图；以及图12A和12B是尤其与转轴电动机一起使用的限制件的又一实施例的局部垂直剖视图。为了便于理解，在可能的地方用相同的标号表示在诸附图中是共同的相同部分。详细说明图1示出了带有本专利技术的实施例的磁盘驱动器10的一实施例的平面图。参照图1，磁盘驱动器10包括一壳体基底12和一顶盖14。壳体基底12与顶盖14相结合形成密封环境，以保护内部构件不受处于该密封环境外部所引起的污染。图1所示的基底和顶盖在该工业中是众所周知的；但是，经常使用壳体构件的其它结构，本专利技术的诸方面不受磁盘驱动器的壳体的具体结构的限制。磁盘驱动器10还包括用磁盘夹18安装在用于在主轴电动机(未示出)上转动的轴套202(见图2)上的一叠磁盘16。一叠磁盘16包括被安装成围绕中心轴线共同转动的一张或多张磁盘。各磁盘表面具有安装于磁盘驱动器10的相关联的读/写头20，用于与磁盘表面传递信息。在图1所示的例子中，读/写头20由挠性件22支撑，该挠性件又连接于致动器26的头安装臂24。图1所示的致动器属于被称为转动线圈致动器的型式，它包括由标号28总体表示的音圈电动机(VCM)。该音圈电动机28围绕枢轴30转动带有它所连接的读/写头20的一致动器26，它用于沿着一路径32将读/写头20定位在所需数据轨道的上方。图2是按照本专利技术的偏磁流体动力轴承主轴电动机200的一实施体的垂直剖视图。该电动机200包括一基底12和一转动组件201，该转动组件包括安装于轴204的一轴套202，用于可转动地支撑一张或多张磁盘205。转动组件201还包括固定于背铁(back iron)207的磁铁206。如果需要，轴套202包括支撑一张或多张磁盘205和磁盘垫圈207的磁盘安装凸缘230。固定组件203包括带有通过其形成的凹部210的一套筒208。安装在该套筒208上的是一定子212，当激励时定子与轴套202中的磁铁206相互作用，当定子212通电时引起轴204和轴套202围绕固定的套筒208转动。定子212包括磁性材料形成的许多“齿”215，其中每个齿215被绕组或导线217卷绕。轴承组件232还被设置用来相对于固定套筒208稳定地转动支撑轴204和轴套202。在旋转组件上的一流体动力支承--在此被表示为与轴204一体形成的一锥形支承214--与固定轴颈套筒24的孔上的一支承一起形成一支承表面。或者，通过对这些面对的表面开槽，轴颈支承可以形成在轴204的外表面上和轴颈套筒208的孔上。例如油、空气或气体的流体216引入在轴204的外表面和轴颈套筒208之间。此外，在推力或配对板(counterplate)(在该图中未示出)上的有槽表面可以提供附加的支承表面。为了建立和保持流体216中的压力以及偏置转动组件，提供包括被支撑在转动组件(其中被装在轴套202上)上的一磁铁206的恒力磁回路(constant forcemagnetic circuit)，该磁铁在离开支撑于固定组件(其中被装在基底12上)上的一导磁钢环218的一间隙的对面。另一磁回路或布置当然是可以的。这一结构具有许本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体动力轴承电动机包括：一转子；一设置在转子的一部分周围和安装在基底上的固定套筒；一安装于固定套筒的定子；一在转子和固定套筒之间的流体动力轴承；以及一用于限制转子相对于固定套筒的轴向移动的限制件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：N帕索尼奥尔特，R诺叮翰，A格兰茨，M迪勒尔，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]