CN100458200C

CN100458200C - 具气动压轴承的主轴马达的转盘构造

Info

Publication number: CN100458200C
Application number: CNB2006100034412A
Authority: CN
Inventors: 洪银树; 陈国祥
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: CN101016919A

Abstract

一种具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其包含一承载盘及一气动压转动轴。该承载盘的中央位设有一结合孔。该气动压转动轴呈圆杆状，其外周面具有一光滑表面。该气动压转动轴的一端仅需单独利用外周面紧配合结合于该承载盘的结合孔的内周面，以利精确控制及调整该气动压转动轴及承载盘组装结合的相对位置。

Description

具气动压轴承的主轴马达的转盘构造

技术领域

本发明涉及具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，尤指一种由一承载盘的一结合孔插设结合一气动压转动轴，可提升转盘组装优良率及转动平衡性的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造。

背景技术

请参见图1、2所示，习用具气动压轴承的主轴马达的转盘构造中一转盘1可转动的设置在一固定部2上。该转盘1包含一承载盘11、一转子壳12、一永久磁铁13及一气动压转动轴套14。该承载盘11呈盘状，其下表面中央具有一结合孔110，固结于该气动压转动轴套14的一端。该转子壳12呈倒碗状，结合在该承载盘11的下表面。该永久磁铁13固结在该转子壳12的内周面。该气动压转动轴套14具有一气动压轴孔140。再者，该固定部2包含一基板21、一轴管22、一定子组23及一气动压固定轴24。该基板21具有一中孔(图中未示)，以供插固该轴管22。该轴管22内设有一容置孔220，该容置孔220底部设有一结合孔221。该定子组23套设结合在该轴管22的外周面，且该定子组23由一铁芯及数个线圈(图中未示)组成。该气动压固定轴24一端插固于该结合孔221，另一端嵌入该气动压转动轴套14的气动压轴孔140内。

请再参见图2所示，该气动压转动轴套14的气动压轴孔140的内周面及该气动压固定轴24的外周面皆可为由陶瓷材料制成光滑表面，同时该气动压转动轴套14及气动压固定轴24之间仅具有极小的气隙(图中未示)。因此，当该气动压固定轴24一端插入该气动压转动轴套14的气动压轴孔140内时，该气动压轴孔140内的空气受该气动压固定轴24的持续向内挤压，但又无法由该气隙往外排出，因而在该气动压轴孔140内挤压产生一气动压力。因此，当该定子组23的线圈通电产生交变磁场，并由该永久磁铁13感应该交变磁场而驱动该转盘1高速转动时，该气隙内的气体将可防止该气动压转动轴套14与气动压固定轴24之间发生转动摩擦，及降低因摩擦而生热的机率。

一般而言，上述习用具气动压轴承的主轴马达的转盘构造仍存在下列缺点，例如：该承载盘11以该结合孔110的内周面嵌设结合该气动压转动轴套14一端的外周面。但是，该结合孔110与气动压转动轴套14之间具有过大的结合面积，且该气动压转动轴套14呈中空管状，以致其结构强度相对降低。因此，当该气动压转动轴套14以紧配合方式组装于该结合孔110时，过大的结合面积及该中空的管状结构易导致该气动压转动轴套14相对增加龟裂机率；再者，当该气动压转动轴套14以胶粘的方式组装于该结合孔110时，则过多、过少或不均匀的胶粘剂皆会相对影响平衡配重及组装良率。另外，上述组装方式，亦导致该转盘1难以进一步缩减该气动压转动轴套14的尺寸及整体尺寸，故不利于主轴马达的小型化。此外，纵使该气动压转动轴套14的外周面与该结合孔110完成平衡组装，但由于该气动压转动轴套14的内周面与外周面的均值性难以控制至完全相同，因此，该气动压转动轴套14的内周面仍无法确保能绝对与该转盘1的实际转动轴心保持一致。另一方面，除了该气动压转动轴套14及气动压固定轴24的外，该转盘1与固定部2之间缺少其它辅助构造，以供辅助维持转动平衡。一旦气隙内的气体渗漏，该气动压转动轴套14与气动压固定轴24实际效果将会大幅降低。基于上述原因，上述习用具气动压轴承的主轴马达的转盘构造有进一步改良的必要。

有鉴于此，本发明改良上述缺点，由一转盘紧配合结合一气动压转动轴，再利用该气动压转动轴结合一固定部的气动压固定轴套。因此，相对容易精确控制及调整该气动压转动轴与承载盘组合的相对位置。因而本发明确实能提升转盘的组装良率、平衡配重调整裕度及转动平衡性，并相对简化制造及组装程序。再者，亦有利于相对缩减该气动压转动轴及气动压固定轴套的尺寸，以利主轴马达的小型化。

发明内容

本发明主要目的是提供一种承载盘的结合孔紧配合结合一气动压转动轴的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造。

本发明次要目的是提供一种转盘的气动压转动轴可转动地结合于固定部的一气动压固定轴套内的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造。

本发明另一目的是提供一种转盘与固定部之间对应设置一磁性平衡片及一导磁平衡片的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造。

本发明再一目的是提供一种在气动压转动轴的端面与轴管内底面之间设置有一滚珠的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造。

本发明的技术方案：

一种具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其包含：一承载盘，其中央设有一结合孔；一气动压转动轴，其呈圆柱状，其外周面具有一光滑表面；其中该气动压转动轴的一端单独利用外周面紧配合结合于该承载盘结合孔的内周面，以利精确控制及调整该气动压转动轴及承载盘组装结合的相对位置，及一固定部，其设有一气动压固定轴套，该气动压固定轴套具有一气动压轴孔，该气动压转动轴之另一端可转动的插入该气动压轴孔，且该气动压轴孔与气动压转动轴之间形成一气隙。

本发明的优点在于：

1、由于承载盘的结合孔紧配合结合于气动压转动轴，因此，可提升转盘的组装良率、平衡配重调整裕度及转动平衡性。

2、由于转盘的气动压转动轴可转动结合于固定部气动压固定轴套内，因此，可提升整体组装良率及马达小型化裕度。

3、由于转盘及固定部之间对应设置一磁性平衡片及一导磁平衡片，因此，可提升转盘的转动平衡性。

4、由于在气动压转动轴端面与轴管内底面之间设置有一滚珠，因此，可提升转盘的转动平衡性。

5、由于转盘的气动压转动轴一端紧配合结合于结合孔，另一端可转动结合于固定部气动压固定轴套内，不仅可相对简化制造及组装程序，而且有利于相对缩减气动压转动轴与气动压固定轴套的尺寸，以利主轴马达的小型化。

附图说明

图1、为习用具气动压轴承的主轴马达的转盘构造的立体分解图。

图2、为习用具气动压轴承的主轴马达的转盘构造的剖视图。

图3、为本发明第一实施例的立体分解图。

图4、为本发明第一实施例的剖视图。

图5、为本发明第二实施例的立体分解图。

图6、为本发明第二实施例的剖视图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、技术特征及其优点，能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图3所示，本发明第一实施例，一种具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，是将一转盘3可转动地设置在一固定部4上。该转盘3的上表面用以承载光盘、磁带或软盘等欲承载的对象(图中未示)。该固定部4固设在光驱、磁带驱动器或软盘驱动器等电子装置(图中未示)的内部，且该固定部4用以支撑该转盘3，并驱动该转盘3转动。

该转盘3包含一承载盘31、一转子壳32、一永久磁铁33及一气动压转动轴34。该承载盘31呈盘状，设有一结合孔310、一延伸凸缘311及一结合凸缘312。该结合孔310设于该承载盘31的中央，其为通孔较佳。该延伸凸缘311环设于该结合孔310周围，且凸设于该承载盘31上表面，以相对增加该结合孔310的内周面的面积。该结合凸缘312凸设于该承载盘31的下表面，结合于该转子壳32。该转子壳32呈倒碗状，其上表面设有一开口(图中未示)，结合于该承载盘31的结合凸缘312。该永久磁铁33固结在该转子壳32的内周面。该气动压转动轴34呈圆柱状，由陶瓷材料制成较佳，但亦可仅使其外周面由陶瓷等致密材料制成光滑表面。该气动压转动轴34的一端紧配合插固在该承载盘31的结合孔310内，另一端结合于该固定部4。

该固定部4包含一基板41、一轴管42、一定子组43及一气动压固定轴套44。该基板41设有一中孔(图中未示)，以插固及支撑该轴管42，且该基板41另可承载数个电子组件或一电路板(图中未示)。该轴管42的内部开设一容置孔420，该容置孔420呈通孔状。该定子组43套合在该轴管42的外部，且该定子组43由至少一铁芯及至少一线圈(图中未示)组成。该气动压固定轴套44呈圆管状，其内部开设一气动压轴孔440，该气动压轴孔440呈盲孔状较佳，以蓄存气体。再者，该气动压固定轴套44由陶瓷材料制成较佳，但亦可仅使该气动压轴孔440的内周面由陶瓷等致密材料制成光滑表面。该气动压固定轴套44可转动地套合于该气动压转动轴34。

请参见图4所示，在预组装该转盘3时，预先将该承载盘31、转子壳32、永久磁铁33及气动压转动轴34结合成该转盘3。由于只有该气动压转动轴34一端的外周面紧配合结合于该承载盘31的结合孔310的内周面，因而相对减少结合面积，有利于直接以紧配合方式将该气动压转动轴34结合于承载盘31。再者，由于该结合孔310较佳选用通孔，因此在该气动压转动轴34结合于该结合孔310后，仍可方便地通过该结合孔310上方加以精确控制及调整该气动压转动轴34与承载盘31组合的相对位置，使两者具有一致的转动轴心。因此，本发明确实能藉设置该气动压转动轴34，以提升该转盘3的组装良率、平衡配重调整裕度及转动平衡性，并相对简化制造及组装程序。

此外，请再参见图4所示，在预先组装该固定部4时，该固定部4的基板41、轴管42及气动压固定轴套44之间皆易于精确控制及调整相对组装位置，因此具有较大的调整裕度。所以，即使该气动压固定轴套44的外周面与气动压轴孔440的内周面存在极微的均值性不一致问题，仍可藉快速调整该基板41、轴管42及气动压固定轴套44组合的相对位置，使该气动压轴孔440的内周面与该转盘3的气动压转动轴34能保持一致的转动轴心。因此，本发明确实亦能藉所设的气动压固定轴套44，以提升该固定部4的组装良率、平衡配重调整裕度及转动平衡性，并相对简化制造及组装程序。

请参见图4所示，当组装该转盘3与固定部4时，由于该气动压转动轴34的外周面与该气动压固定轴套44的气动压轴孔440的内周面皆是由陶瓷材料制成光滑表面，且该气动压转动轴34与气动压固定轴套44之间仅具有极小的气隙(图中未示)。因此，当该气动压转动轴34的一端插入至呈盲孔状的气动压轴孔440内时，该气动压轴孔440内的空气受该气动压转动轴34持续向内的挤压，但又无法由该气隙往外排出，因而在该气动压轴孔440内的空气被挤压成一气动压力。因此，当该定子组43的线圈通电产生交变磁场，并由该永久磁铁33感应该交变磁场而驱动该转盘3转动时，该气隙内的气体将可防止该气动压转动轴34与气动压固定轴套44之间发生转动摩擦，故而降低摩擦生热的机率。

请参见图5、6所示，本发明第二实施例的结构与第一实施例基本相同，不同之处在于：第二实施例中转盘3设有一第一平衡片35，而其固定部对应设置一第二平衡片45，并设有一滚珠5。因此，第二实施例中滚珠5及第一、二平衡片35、45可辅助维持该转盘1的转动平衡。

更详言之，该第一平衡片35可选用一磁性平衡片，如一磁铁环；该第二平衡片45可选用一导磁平衡片，如一金属铁环；反之，该第一平衡片35亦可选用一导磁平衡片，该第二平衡片45则可选用一磁性平衡片。再者，该第一平衡片35与第二平衡片45亦可同时选自磁性平衡片，且在相邻接的表面上分别配置相异极性。该转盘3在该承载盘31的下表面设有一结合部313，其选用一环型凹槽较佳，以便对应结合该第一平衡片35。而该固定部4在该轴管42顶端的外缘设有一肩部421，以便对应结合该第二平衡片45。完成组装时，该第一平衡片35与第二平衡片45的相邻表面至少有部分相对应，且可对应相磁吸。因此，在该转盘3转动时，该第一平衡片35与第二平衡片45可辅助维持该转盘3与固定部4组合的相对位置，以免该转盘3脱离该固定部4。

另外，如图5、6所示，该转盘3的气动压转动轴34一端(如底端)的端面凹设有一凹穴341。由于该固定部气动压固定轴套44的气动压轴孔440呈通孔状，以及该轴管42的容置孔420呈盲孔状，则在该轴管42的容置孔420内底面设置一软质垫片422。组装时，该滚珠5夹置、抵接于该气动压转动轴34端面的凹穴341与该轴管42内底面软质垫片422之间。当该转盘3转动时，该滚珠5可辅助支撑该气动压转动轴34，以维持该气动压转动轴34、气动压固定轴套44及轴管42组合的相对位置，使三者之间能保持适当气隙，以免发生转动摩擦。再者，该滚珠5亦可直接凸固于该气动压转动轴34的凹穴341，并微凸出该凹穴341，使该滚珠5随该气动压转动轴34同步转动。

如上所述，针对习用具具气动压轴承的主轴马达的转盘构造的转盘1与气动压转动轴套14之间具有过小的结合面积，且该气动压转动轴套14是一中空管状结构，将降低其结构强度，因此，无法以紧配合方式结合于该转盘1盲孔状的结合孔110，其不但容易增加组装龟裂机率、降低组装良率及转动平衡性，且不利缩减整体尺寸等缺点。本发明藉该转盘3紧配合套固于该气动压转动轴34，以及由该固定部4的轴管42嵌合于该气动压固定轴套44。故该气动压转动轴34仅需以较小结合面积紧配合结合于该转盘3呈通孔状的结合孔310，因而相对容易精确控制及调整该气动压转动轴34与转盘3组合的相对位置。因此，本发明确实能提升该转盘3的组装良率、平衡配重调整裕度及转动平衡性，并相对简化制造及组装程序。再者，亦有利于相对缩减该气动压转动轴34与气动压固定轴套44的尺寸，以利主轴马达的小型化。

Claims

1、一种具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其包含：

一承载盘，其中央设有一结合孔；

一气动压转动轴，其呈圆柱状，其外周面具有一光滑表面；

其中该气动压转动轴的一端单独利用外周面紧配合结合于该承载盘结合孔的内周面，以利精确控制及调整该气动压转动轴及承载盘组装结合的相对位置，及

一固定部，其设有一气动压固定轴套，该气动压固定轴套具有一气动压轴孔，该气动压转动轴之另一端可转动的插入该气动压轴孔，且该气动压轴孔与气动压转动轴之间形成一气隙。

2、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述承载盘的结合孔为调整该气动压转动轴及承载盘组装结合相对位置的通孔。

3、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述承载盘的上表面凸设一环绕于该结合孔周围的延伸凸缘。

4、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述承载盘的下表面凸设一结合凸缘，该结合凸缘结合于转子壳，该转子壳的内周面结合于一永久磁铁。

5、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述该固定部另包含一基板、一轴管及一定子组，该基板支撑该轴管，该轴管的外部套设于该定子组，该轴管内部嵌设结合于该气动压固定轴套。

6、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述气动压固定轴套的气动压轴孔的内周面由陶瓷材料制成一光滑表面。

7、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述气动压轴孔为盲孔或通孔。

8、根据权利要求5所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述气动压转动轴的端面与该轴管内底面之间夹设有一滚珠。

9、根据权利要求8所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述气动压转动轴的端面凹设一抵接该滚珠的凹穴。

10、根据权利要求9所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述滚珠直接固结于该凹穴，并微凸出于该凹穴。

11、根据权利要求8所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述轴管的内底面设置有一抵接该滚珠的软质垫片。

12、根据权利要求1所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述转盘及固定部分别对应设置有相互磁吸的第一平衡片及第二平衡片。

13、根据权利要求12所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述第一平衡片可为磁性平衡片或导磁平衡片，而第二平衡片则对应为导磁平衡片或磁性平衡片。

14、根据权利要求12所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述第一平衡片与第二平衡片可同时为磁性平衡片，且在相邻接的表面上分别配置相异极性。

15、根据权利要求12所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述承载盘的下表面设有一结合于该第一平衡片的结合部。

16、根据权利要求12所述的具气动压轴承的主轴马达的转盘构造，其特征在于：所述固定部设有一轴管，并于该轴管的顶端外缘设有一结合于该第二平衡片的肩部。