CN102110453B - 具有盘片夹具的主轴电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盘片夹具，包括：盘片夹具主体，所述盘片夹具主体具有与转轴接合的转轴凹孔；第一盘片平衡器，所述第一盘片平衡器在水平方向上从所述盘片夹具主体突出，并且形成为具有第一厚度A；以及第二盘片平衡器，所述第二盘片平衡器从所述第一盘片平衡器的末端向下弯曲，从而固定所述盘片，并且形成为具有第二厚度B，其中，所述第一盘片平衡器的水平表面和所述第二盘片平衡器之间形成的角度为92°到95°。

Description

具有盘片夹具的主轴电机
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年12月29日提交的韩国专利申请No.10-2009-0132663的在先申请日和优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及一种盘片夹具和具有所述盘片夹具的主轴电机。
背景技术
一般而言，在光盘驱动器(ODD)和硬盘驱动器中，主轴电机广泛用于以超高速旋转盘。
主轴电机包括：定子，该定子具有缠绕有线圈的芯体；相对于定子旋转的转轴；设置在转轴处的磁轭；以及转子，该转子具有设置在磁轭处的磁铁。此外，转轴具有固定到其上的盘片夹具，该夹具防止盘片与高速旋转的转轴脱离。该盘片夹具包括平衡器，该平衡器使盘片的旋转中心与转轴的旋转中心相同。
一般的主轴电机的平衡器由具有弹性的薄塑料材料制成，从而使得盘片不容易插入平衡器中，和不容易从平衡器中退出。
然而，现有技术已知的主轴电机的平衡器的问题在于，由于盘片反复插入平衡器和从平衡器退出，平衡器断裂或被损坏。
发明内容
根据本公开，提供了一种盘片夹具和具有该盘片夹具的主轴电机，其中，盘片不容易插入该盘片夹具中，并且盘片不容易从该盘片夹具中退出，而且即使盘片反复插入盘片夹具和反复从盘片夹具中退出，该盘片夹具也不容易断裂和损坏。
根据本公开的一个实施例，提供了一种盘片夹具，包括：盘片夹具主体，所述盘片夹具主体具有与转轴接合的转轴凹孔；第一盘片平衡器，所述第一盘片平衡器在水平方向上从所述盘片夹具主体突出，并且所述第一盘片平衡器形成为具有第一厚度A；以及第二盘片平衡器，所述第二盘片平衡器从所述第一盘片平衡器的末端向下弯曲，从而固定所述盘片，并且所述第二盘片平衡器形成为具有第二厚度B，其中，所述第一盘片平衡器的水平表面和所述第二盘片平衡器之间形成的角度为92°到95°。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种盘片夹具，包括：盘片夹具主体，所述盘片夹具主体具有与转轴接合的转轴凹孔；第一盘片平衡器，所述第一盘片平衡器在水平方向上从所述盘片夹具主体突出，并且所述第一盘片平衡器形成为具有第一厚度A；以及第二盘片平衡器，所述第二盘片平衡器从所述第一盘片平衡器的末端向下弯曲，从而固定所述盘片，并且所述第二盘片平衡器形成为具有第二厚度B，其中，所述第一厚度A与所述第二厚度B的比A/B为1.5到1.8。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种主轴电机，包括：定子，所述定子包括：轴承套，所述轴承套与底板接合；轴承，所述轴承插入所述轴承套；芯体，所述芯体与所述轴承套的外圆周表面接合；以及线圈，所述线圈缠绕所述芯体；转轴，所述转轴可旋转地与所述轴承接合；转子，所述转子包括：磁轭，所述磁轭与所述转轴接合；以及磁铁，所述磁铁固定在所述磁轭的内部并且面向所述芯体；以及盘片夹具，所述盘片夹具包括：盘片夹具主体，所述盘片夹具主体与所述磁轭接合；第一盘片平衡器，所述第一盘片平衡器在水平方向上从所述盘片夹具主体突出，并且所述第一盘片平衡器形成为具有第一厚度A；以及第二盘片平衡器，所述第二盘片平衡器从所述第一盘片平衡器的末端向下弯曲，从而固定所述盘片，并且所述第二盘片平衡器形成为具有第二厚度B，其中，所述第一盘片平衡器的水平表面和所述第二盘片平衡器之间形成的弯曲角为92°到95°。
附图说明
所包括的用于提供对本公开的进一步理解的附图并入和构成本申请的一部分，其阐述了本公开的实施例并和说明书一起用于解释本公开的原理。在图中：
图1是图示根据本公开一个实施例的主轴电机的盘片夹具的透视图；
图2是图1中沿着I-I′线剖切的剖面图；以及
图3是图示根据本公开另一个实施例的主轴电机的剖视图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本公开的实施例。
图1是图示根据本公开一个实施例的主轴电机的盘片夹具的透视图；图2是图1中沿着I-I′线剖切的剖面图。
参考图1和图2，主轴电机200的盘片夹具100包括具有转轴孔105的盘片夹具主体110、第一盘片平衡器120和第二盘片平衡器130。
在本公开的实施例中，用于盘片夹具主体110、第一盘片平衡器120和第二盘片平衡器130的示例性材料可以是诸如塑料或金属的合成树脂。
第一盘片平衡器120在图1中定义的水平方向HD上从盘片夹具主体110的侧面突出或延伸。
在本公开的实施例中，第一盘片平衡器120形成为具有均匀厚度A的平板形状。第一盘片平衡器120具有上表面(或水平表面)122和面向该上表面122的下表面124。
第二盘片平衡器130形成为具有均匀厚度B的平板形状，并且在图1定义的垂直方向VD上从第一盘片平衡器120的末端弯曲或延伸。形成为平板形状的第二盘片平衡器130具有外侧面132和面向该外侧面132的内侧面134。
第一盘片平衡器120的上表面122与第二盘片平衡器130的外侧面132接触的边缘是圆形的，从而作为数据存储介质的盘片(未示出)的孔(未示出)容易插入该边缘。与此不同，倾斜地切割的斜面部可以形成在第一盘片平衡器120的上表面122与第二盘片平衡器130的外侧面132接触的边缘处。
为了作为数据存储介质的盘片的孔以需要的插入力插入盘片夹具100的第二盘片平衡器130中，第二盘片平衡器130在最佳角度范围内相对于第一盘片平衡器120弯曲。
例如，形成在第一盘片平衡器120的上表面122与第二盘片平衡器130的外侧面132之间的弯曲角θ可以为92.0°到95.0°。当以不同方式描述时，第二盘片平衡器130具有相对于垂直方向VD顺时针倾斜大约2.0°到5.0°的倾角θ1。
表1包括根据本公开实施例中的第二盘片平衡器130相对于垂直方向的斜度改变的盘片插入力和盘片平衡性能数据。
表1
倾角(θ1) 插入力(gf) 平衡性能(μm)
1.9° 320gf 60μm
2.0° 300gf 60μm
3.0° 260gf 60μm
4.0° 220gf 60μm
5.0° 200gf 70μm
5.1° 180gf 70μm
在本公开的实施例中，将盘片的孔插入第二盘片平衡器130所需的插入力一般为约200gf到约300gf，而所需的平衡性能约为60μm到70μm。
参考表1，当图1示出的倾角θ1约为1.9°时，平衡性能理想的为60μm，但是插入力约为320gf，这在使用者将盘片插入第二盘片平衡器130所需的插入力范围以外。
当倾角θ1约为2.0°到5.0°时，平衡性能理想的约为60μm到70μm，插入力约为200gf到300gf，这也包含在所需的插入力范围中。
同时，当倾角θ1等于或大于超过5.0°的约5.1°时，平衡性能约为75μm，这超出了约为70μm的平衡性能的最大值，插入力约为180gf，这在所需的插入力范围以外。
根据表1，当倾角θ1小于大约2.0°时，插入力显著增加，因而使用者难以容易地将盘片插入第二盘片平衡器130中。此外，当倾角θ1超过大约5.0°时，插入力显著减小并且超出最大平衡性能范围。
因此，当倾角θ1约为2.0°到5.0°时，盘片夹具100的盘片插入力和最大平衡性能都包含在先前设定的范围中。
同时，根据本公开的实施例，应该考虑第一盘片平衡器120和第二盘片平衡器130的厚度，以增强第一盘片平衡器120的耐用性，以及考虑倾角θ1，以提供将盘片的孔插入第二盘片平衡器130所需的插入力。
为了减小由在作为数据存储介质的盘片的孔中插入或退出盘片夹具100(具有盘片夹具主体110、第一盘片平衡器120和第二盘片平衡器130)期间施加到第一盘片平衡器120的重复弯曲应力所导致的第一盘片平衡器120的疲劳断裂，第一盘片平衡器120形成为具有第一厚度A，第二盘片平衡器130的形成为具有第二厚度B。
根据本公开的实施例，第一盘片平衡器120的第一厚度A和第二盘片平衡器130的第二厚度B的比A/B可以是约1.5到约1.8。
按照本公开的实施例，表2包括根据第一盘片平衡器120的第一厚度A和第二盘片平衡器130的第二厚度B的厚度比A/B的正常插入和退出数，以及平衡性能。
表2
厚度比(A/B) 正常插入和退出数 平衡性能(μm)
1.4 大约8,000次 60μm
1.5 10,000次或更多 60μm
1.6 10,000次或更多 60μm
1.7 10,000次或更多 60μm
1.8 10,000次或更多 69μm
1.9 10,000次或更多 74μm
在本公开的实施例中，第二盘片平衡器130应该插入和退出盘片大约8,000次到10,000次。
参考表2，当第一盘片平衡器120的第一厚度A和第二盘片平衡器130的第二厚度B的比A/B大约是1.4时，平衡性能理想的约为60μm，但是正常插入和退出数是大约8,000次，这在所需的耐用性范围以外。即，当厚度比A/B大约是1.4时，耐用性显著降低，因而在插入和退出大约8,000次以后，第一盘片平衡器120断裂或损坏。
当第一盘片平衡器120的第一厚度A和第二盘片平衡器130的第二厚度B的比A/B约为1.5到1.8时，所有平衡性能理想的约为60μm，并且正常插入和退出数是10,000次或更多，这显示出与厚度比A/B大约是1.4的情形相比，耐用性显著提高。
同时，当第一盘片平衡器120的第一厚度A和第二盘片平衡器130的第二厚度B的比A/B约为1.9时，正常插入和退出数也是10,000次或更多，这显示出与厚度比A/B约为1.4的情形相比，耐用性显著提高，但是平衡性能约为74μm，这超出了最大平衡性能。
根据表2，当厚度比A/B小于大约1.4时，不满足所需的耐用性。此外，当厚度比A/B超过大约1.9时，满足所需耐用性，但是平衡性能降低。
因此，当厚度比A/B约为1.5到1.8时，第一盘片平衡器120能够满足所需的耐用性和平衡性能。
图3是图示根据本公开的另一个实施例的主轴电机的剖视图。
参考图3，主轴电机200包括底板1、转轴10、定子50、转子60和盘片夹具100。
底板1形成为平板形状，在该底板1上形成有翻边部(burringportion)5，通过翻边过程形成该翻边部。例如，翻边部5从底板1的外侧面向内形成，下面将描述的轴承套30与翻边部5接合。
转轴10与下述转子60接合，在转轴10的外圆周表面的底部形成有轴槽15。例如，转轴10的底端被加工成曲面。
定子50包括轴承20、轴承套30、芯体52和线圈54。定子50还可以包括垫圈40。轴承20形成为具有凹孔的圆柱形，转轴10插入轴承20的凹孔中。此外，例如，轴承20可以是烧结含油轴承(oilimpregnatedsinteringbearing)。
垫圈40具有凹孔，与转轴10的轴槽15相对应的部分插入该凹孔，并且垫圈40的凹孔的直径比转轴10的直径小，而比与轴槽15对应的转轴10的直径大。因此，垫圈40接触轴槽15，从而垫圈40限制转轴10的上下移动。垫圈的上表面被轴承20的底部按压。
轴承套30包括底板32和侧板36。
例如，底板32形成为盘状，并且支撑转轴10的端部。推力轴承38可以设置在转轴10的底部和面向转轴10的底部的底板32之间。
侧板36在面向转轴10的方向上从底板32伸出。在本公开的实施例中，侧板36沿着平行于转轴10的方向延伸为圆柱形。
芯体52具有多个铁片堆叠的结构，并且通过被插入轴承套30的侧板36而接合。
线圈54利用形成在芯体52中的缠绕部(未示出)缠绕芯体52。
转子60包括磁轭62和磁铁64。
磁轭62形成为盘状，并且在旋转中心处形成有插入转轴10的磁轭翻边部(yokeburringportion)61。此外，磁轭62的一部分弯曲以面向定子50的芯体52。
磁铁64与磁轭62的弯曲部分接合，并且磁铁64被设置为面向定子50的芯体52。
盘片夹具100与转轴10的外圆周表面或磁轭翻边部61接合，该盘片夹具如图2所示和如上所述。
盘片夹具100包括盘片夹具主体110、第一盘片平衡器120和第二盘片平衡器130。
盘片夹具主体110包括与磁轭翻边部61接合的转轴孔105。
第一盘片平衡器120在水平方向上从盘片夹具主体110突出或延伸。
第二盘片平衡器130从第一盘片平衡器120朝向磁轭60弯曲。
根据本公开的实施例，当第一盘片平衡器120具有第一厚度A，第二盘片平衡器130具有第二厚度B时，第一盘片平衡器120的第一厚度A和第二盘片平衡器130的第二厚度B的厚度比A/B可以约为1.5到1.8。
此外，例如，第二盘片平衡器130的倾角θ1可以设置为相对于垂直方向顺时针倾斜大约2.0°到5.0°。
在本公开的实施例中，当倾角θ1约为2.0°到5.0°时，所需的盘片的插入力约为200gf到300gf，所需的平衡性能约为60μm到70μm。
此外，在本公开的实施例中，当厚度比A/B约为1.5到1.8时，第一盘片平衡器120可以插入和退出盘片大约8,000次到10,000次或更多，因而可以实现所需的耐用性，并且可以实现所需的平衡性能。
根据以上详细描述，通过改变与高速旋转的转轴接合的盘片夹具的第一和第二平衡部分的厚度比可以实现所需的盘片插入力、平衡性能和提高的耐用性。
以上，尽管描述了本公开的实施例，但是它们仅仅是示例性的，本领域技术人员可以认识到在本公开的范围内，可以对本公开进行各种变型和改进。因此，本公开的实际技术保护范围应该由所附的权利要求限定。

Claims (5)

1.一种主轴电机，包括：
定子，所述定子包括：芯体；以及线圈，所述线圈缠绕所述芯体；
轴承套，用于插入轴承以旋转地支撑转轴，其中所述轴承套与具有翻边部的底板接合，其中所述翻边部从所述底板的外侧面向内形成，其中所述轴承套包括用于支撑所述转轴的端部的底板，以及从所述底板伸出的与所述底板的所述翻边部接合的圆柱形侧板，并且其中所述芯体通过被插入所述侧板而接合，
转子，所述转子包括：磁轭，所述磁轭与所述转轴接合；以及磁铁，所述磁铁固定在所述磁轭的内部并且面向所述芯体，其中所述磁轭形成有用于插入所述转轴的翻边部；以及
盘片夹具，所述盘片夹具包括：盘片夹具主体，所述盘片夹具主体与所述磁轭接合；第一盘片平衡器，所述第一盘片平衡器在水平方向上从所述盘片夹具主体突出，并且所述第一盘片平衡器形成为具有第一厚度；以及第二盘片平衡器，所述第二盘片平衡器从所述第一盘片平衡器的末端向下弯曲，从而固定所述盘片，并且所述第一盘片平衡器形成为具有第二厚度，其中所述第一厚度和第二厚度分别是均匀的，
其中，所述第一盘片平衡器的水平表面与所述第二盘片平衡器的外侧面接触的边缘是圆形的，并且，其中，所述第一盘片平衡器的所述水平表面和所述第二盘片平衡器之间形成的弯曲角为92°到95°。
2.根据权利要求1所述的主轴电机，其中，所述第一盘片平衡器和所述第二盘片平衡器的角度得到的平衡比为60μm到70μm，并且所述盘片的插入力为200gf到300gf。
3.根据权利要求1所述的主轴电机，其中，所述第一盘片平衡器的水平表面与所述第二盘片平衡器的上表面接触的边缘部分形成为曲面。
4.根据权利要求1所述的主轴电机，其中，所述第一厚度与所述第二厚度的比为1.5到1.8。
5.根据权利要求1所述的主轴电机，其中，在所述第一盘片平衡器的水平表面与所述第二盘片平衡器的上表面接触的边缘部分处形成倾斜地切割的斜面部。
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