CN102460911B - 盘片夹持装置及具有该盘片夹持装置的主轴电机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的盘片夹持装置和具有该盘片夹持装置的主轴电机的工业应用性是，爪在盘片上的径向力大于臂对盘片的径向力，以防止臂施加到盘片的径向力影响盘片，由此通过爪所进行的匹配，夹持体的中心和盘片的中心不受臂影响，从而使得盘片的中心与所述中心的偏差值相对小，并且由此提高产品的可靠性。

Description

盘片夹持装置及具有该盘片夹持装置的主轴电机
技术领域
本发明涉及一种用于夹持盘片的装置和具有该装置的主轴电机。
背景技术
主轴电机执行转动盘片的功能，以使得在光盘驱动器(ODD)中直线往复移动的光学拾取器可以读出记录在盘片上的数据。用于笔记本电脑的薄型主轴电机安装有用于支撑盘片的夹持设备。
一般而言，用于夹持盘片的装置(在下文中被称作盘片夹持装置)包括：夹持体；爪，形成在夹持体的侧表面处，以向盘片的内周施加压力并且使盘片的中心与转轴的中心匹配；以及臂，向盘片施加压力，以防止盘片脱离。
传统的盘片夹持装置遭受的缺点是，通过爪施加到盘片的内周的力几乎等于或大于通过臂施加到盘片的力，由此，即使爪向盘片施加压力，盘片的转动中心偏心地偏离转轴的转动中心。
在通过臂施加到盘片的力等于或大于通过爪施加到盘片的力的情形中，盘片的转动中心相对于转轴的转动中心偏心约80μm到120μm。
在盘片的转动中心相对于转轴的转动中心偏心地分开约80μm到120μm的情形中，盘片相对于转轴偏心地转动，从而不能在盘片的指定位置上精确记录数据。另一缺点是，在盘片相对于转轴偏心地转动的情形中，不能从盘片的特定位置读出数据。
发明内容
技术问题
本发明是为了避免上述问题而公开的，并且本发明的一个目的是提供一种被配置为改进爪和臂结构的盘片夹持装置，由此可以精确地布置盘片的转动中心和转轴的转动中心。另一个目的是提供一种具有盘片夹持装置的主轴电机。
技术方案
在本发明的一个主要方面，提供一种盘片夹持装置，包括：夹持体，被配置为被插入盘片的内周；至少两个爪，形成在所述夹持体的侧表面上，以向所述盘片的内侧表面施加以第一弹力的压力；以及至少两个臂，形成在所述夹持体的侧表面处，以接触由所述盘片的内周和与所述盘片的内周接触的所述盘片的上表面所形成的转角，并且所述臂向所述盘片的内周施加以小于所述第一弹力的第二弹力的压力。
在本发明的另一主要方面，提供一种具有盘片夹持装置的主轴电机，包括：定子；转子，具有相对于所述定子转动的转轴；夹持体，被联结到所述转轴并且被插入盘片的内周；至少两个爪，形成在所述夹持体的侧表面上，以向所述盘片的内侧表面施加以第一弹力的压力；以及至少两个臂，形成在所述夹持体的侧表面处，以接触由所述盘片的内周和与所述盘片的内周接触的所述盘片的上表面所形成的转角，并且所述臂向所述盘片的内周施加以小于所述第一弹力的第二弹力的压力。
有益效果
根据本发明的盘片夹持装置和具有该盘片夹持装置的主轴电机的优点是，爪在盘片上的径向力大于臂对盘片的径向力，以防止臂施加到盘片的径向力影响盘片，由此通过爪所匹配后的夹持体的中心和盘片的中心不会被臂影响，从而使得盘片的中心与夹持体的中心具有相对小的偏离，以进一步提高产品的可靠性。
附图说明
图1是图示根据本发明的示例性实施例的盘片夹持装置和具有该盘片夹持装置的主轴电机的剖视图；
图2是图示图1所示的盘片夹持装置的平面图；
图3是沿图2的“A-A”线截取的剖视图。
具体实施方式
将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例的盘片夹持装置和具有该盘片夹持装置的主轴电机。
图1是图示根据本发明的示例性实施例的盘片夹持装置和具有该盘片夹持装置的主轴电机的剖视图。
参照图1，圆柱形轴承座120被竖直地安装到基底110。
在指定构成部件的方向和表面时，面对基底110的竖直上侧的方向和表面分别被称为“上侧”和“上表面”，而面对该基底的竖直下侧的方向和表面被分别称为“下侧”和“下表面”。定子被设置在基底110的上表面处。
圆柱形轴承座120的两端开口，并且轴承130被固定在轴承座120的内周处。用于支撑转轴(稍后描述)的推力阻挡件141形成在轴承座120的下端。
轴承座120在其外围形成有定子，并且所述定子包括盘形芯体161和缠绕在芯体161上的线圈，该盘片形芯体161具有与轴承座120的外围联结的开口。
形成在轴承座120内侧的轴承130的内周可转动地形成有转轴151。暴露于轴承座120的转轴151的外围联结到底部开口的圆柱形转子轭153，并且转子轭153的内周联结有磁体155。磁体155被布置为面对线圈165，线圈165联结到所述轴承座120的芯体161。
转子轭153上安置有盘片50，其中，转轴151、转子轭153和磁体155形成转子。
转子轭153的上表面边缘形成有毡垫157，用于通过与盘片50接触来防止高速转动的盘片转动打滑。转子轭153的下表面形成有吸力磁体171，用于防止当转子高速转动时转轴151摇摆。应该显然的是，吸力磁体171可以形成在定子的芯体161处而不是转子轭153处。
在电流在线圈165中流动的情形中，转轴151和转子轭153通过由磁体155和线圈165形成的电磁力转动。联结管153a可以突出地形成在转子轭153的上表面处，以便增加与转轴151的联结面积。
图2所示的推力板145被插置在转轴151和推力阻挡件141之间，以使得推力板145和转轴151互相接触，从而防止转轴151和推力阻挡件141的磨损。
同时，沿转轴151的外围形成的凹槽形成在转轴151的下端，并且所述凹槽被布置有用于防止转轴151脱离轴承座120的垫片(washer)阻挡件175。被插入转轴151的联结管153a与用于支撑被安装在转子轭153上的盘片50的盘片夹持装置200联结。
现在，将参照图1至图3详细描述根据本发明的示例性实施例的盘片夹持装置200。
图2是图示图1所示的盘片夹持装置的平面图，图3是沿图2的“A-A”线截取的剖视图。
参照图2和图3，盘片夹持装置200包括圆柱形夹持体210、多个爪220、多个臂230和与臂230联结的联结弹簧240。
夹持体210包括盘形联结板211和从联结板211的边缘向下弯曲的环形侧板215，以使得盘片50的内周可以插入环形侧板215的外围。联结板211的中心形成有联结孔212，联结孔212用于与随转轴151一起转动的联结管153a联结。
多个爪220基于联结板211以悬臂的方式从至少两个径向形成的通孔215a向联结板211和侧板215的边缘突出。至少两个爪220从夹持体210的侧板215形成，每个爪220以相同的预定间隔分开。爪220向被插入夹持体210的盘片50的内周施加压力，以对齐盘片50，从而使盘片50的转动中心与转轴151的中心对齐。
爪220向被插入夹持体210的盘片50的内周施加以第一弹力的压力，以通过悬臂式的爪210使盘片50的转动中心与转轴151的中心对齐。
传统的爪220中的每个都具有约0.4mm的厚度，其中，由0.4mm厚的爪产生的弹力小于臂230(稍后描述)产生的弹力，从而不能向盘片50的内周施加足够的压力。因此，在本示例性实施例中，每个爪具有约0.45mm至约0.50mm的厚度，以使来自每个爪220的弹力大于臂230产生的弹力。
每个爪220与被插入侧壁215的盘片50的内周接触，其中，爪220弹力支撑盘片50，以使盘片50的中心与联结板211的中心对齐。就是说，爪220以使盘片50的中心与转轴151的中心对齐的方式进行弹力支撑。
进入孔215b形成在相邻的通孔215a之间的联结板211处以及侧板215处，其中，所述进入孔215b被安装有用于直线和转动运动的臂230。就是说，臂230的一侧被安置在侧板215的外侧，同时臂的另一侧被安置在侧板215中以进入或离开进入孔215b。
在本示例性实施例中，至少三个爪220以相等的隔开距离形成在夹持体210上，并且臂230被布置在爪220之间，其中各个臂230也以相等的距离隔开。在本示例性实施例中，各个爪和各个臂230形成为相同数量。
在盘片50从夹持体210的上侧降低的情形中，臂230的一端的上表面与盘片50内部下转角接触。在盘片50从夹持体210的上侧进一步降低的情形中，臂230摇摆地顺时针转动并同时直线移动到侧板215的内侧。
在盘片50完全被插入安装在转子轭153上的侧板215中的情形中，臂230摇摆地逆时针转动并同时直线移动到侧板215的外侧。由此，盘片50的内部上转角被臂230的下端钩住，以防止盘片50朝向夹持体210的上侧脱离。
弹簧240的一侧被夹持体210的内侧支撑，弹簧240的另一侧被臂230的另一侧支撑，以朝向侧板215弹力地支撑臂230，由此盘片50被臂230牢固地支撑。在本示例性实施例中，臂向盘片50施加以第二弹力，该第二弹力在力量上小于爪220的第一弹力。
爪220与夹持体210一体形成并且臂230可移动地形成在夹持体210内，从而使得从各个爪220施加到盘片50的径向力几乎相等，而从弹簧240经由各个臂230施加到盘片50的径向力存在一些偏差。
因此，如果臂230的第二弹力大于爪220的第一弹力，则由于臂230使得盘片50的中心不能与夹持体210的中心相匹配。
根据本示例性实施例的盘片夹持装置200被设置为这样一种样式，即从爪220施加到盘片50的每个第一径向弹力都大于从弹簧240经由臂230施加到盘片50的每个第二径向弹力。各个爪220产生的第一弹力的总和大于各个臂230产生的第二弹力的总和。因此，在盘片50被插入夹持体210的情形中，臂230通过从弹簧240经由臂230施加到盘片50的第二径向弹力被牢固地固定到盘片50，并且盘片50的转动中心和转轴的转动中心通过从爪220施加到盘片50的第一径向弹力精确匹配。
此时，从爪220施加到盘片50的每个第一径向弹力比从弹簧240经由臂230施加到盘片50的每个第二径向弹力大了110％至210％。更具体地，爪220产生的第一弹力比臂230产生的第二弹力大130％至170％。
下表1示出盘片50的中心和转轴151的中心之间的偏差数据，即是当盘片50被插入盘片夹持装置200时，盘片50的中心和夹持体210的中心之间的偏差。表1示出以下数据，其中从爪220施加到盘片50的第一径向弹力是从弹簧240经由臂230施加到盘片50的第二径向弹力的100％至210％。
表1
表1所示的数据是当对“爪/臂”力量比例为100％至210％的10(十)个盘片夹持装置进行测量时，在盘片50的中心和转轴151的中心之间所测量的偏离值。
该测量结果示出在所述力量比例为110％时的最小偏离值为20μm，最大偏离值为107μm，以及平均偏离值为78.4μm。此外，在力量比例为120％至210％时的平均偏离值分别为69.5μm、58.7μm、57.3μm、55.7μm、52.3μm、50.1μm、47.8μm、46.8μm、44.9μm以及43.4μm，这表示满足了主轴电机所需的盘片50的中心和转轴151的中心之间小于100μm的偏差。
然而，存在这种情形，即在力量比例为100％时有125μm偏差值，这不满足主轴电机要求的偏差值的需求。此外，在力量比例为大于210％的情形中，用于将盘片50插入夹持体210或用于从夹持体210拆下盘片50的力会过大，这会影响爪220的耐用性。
尽管已参照本公开的示例性实施例具体示出和描述了本公开，但是主要的发明概念不限于上述实施例。本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明的形式和细节进行各种变型和变换。
工业应用性
根据本发明的盘片夹持装置和具有该盘片夹持装置的主轴电机的工业应用性是，爪在盘片上的径向力大于臂对盘片的径向力，以防止臂施加到盘片的径向力影响盘片，由此通过爪所进行的匹配，夹持体的中心和盘片的中心不受臂影响，从而使得盘片的中心与所述中心的偏差值相对小并且由此提高产品的可靠性。

Claims (14)

1.一种盘片夹持装置，包括：
夹持体，被配置为被插入盘片的内周；
至少两个爪，形成在所述夹持体的侧表面上，以向所述盘片的内侧表面施加以第一弹力的压力；以及
至少两个臂，在所述夹持体的侧表面处，以接触由所述盘片的内周和与所述盘片的内周接触的所述盘片的上表面所形成的转角，并且所述臂向所述盘片的内周施加以小于所述第一弹力的第二弹力的压力，
其中，从各个爪产生的第一弹力的总和大于各个臂产生的第二弹力的总和。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弹力是所述第二弹力的110%至210%。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弹力是所述第二弹力的130%至170%。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，每个爪的厚度为0.45mm至0.50mm。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述臂包括插置在所述夹持体和所述臂之间的弹簧，以产生所述第二弹力。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，至少三个爪形成在所述夹持体上，所述爪之间具有相等的距离，并且所述臂形成在所述爪之间，所述臂之间具有相等的距离。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述爪和所述臂以彼此相同的数量形成在所述夹持体上。
8.一种具有盘片夹持装置的主轴电机，包括：
定子；
转子，具有相对于所述定子转动的转轴；
夹持体，被联结到所述转轴并且被插入盘片的内周；
至少两个爪，在所述夹持体的侧表面上，以向所述盘片的内侧表面施加以第一弹力的压力；以及
至少两个臂，形成在所述夹持体的侧表面处，以接触由所述盘片的内周和与所述盘片的内周接触的所述盘片的上表面所形成的转角，并且所述臂向所述盘片的内周施加以小于所述第一弹力的第二弹力的压力，
其中，从各个爪产生的第一弹力的总和大于各个臂产生的第二弹力的总和。
9.根据权利要求8所述的主轴电机，其中，所述第一弹力是所述第二弹力的110%至210%。
10.根据权利要求9所述的主轴电机，其中，所述第一弹力是所述第二弹力的130%至170%。
11.根据权利要求8所述的主轴电机，其中，每个爪的厚度为0.45mm至0.50mm。
12.根据权利要求8所述的主轴电机，其中，所述臂包括插置在所述夹持体和所述臂之间的弹簧，以产生所述第二弹力。
13.根据权利要求8所述的主轴电机，其中，至少三个爪形成在所述夹持体上，所述爪之间具有相等的距离，并且所述臂形成在所述爪之间，所述臂之间具有相等的距离。
14.根据权利要求8所述的主轴电机，其中，所述爪和所述臂以彼此相同的数量形成在所述夹持体上。
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