CN102648567B

CN102648567B - 主轴电机

Info

Publication number: CN102648567B
Application number: CN201080055946.8A
Authority: CN
Inventors: 朴载贤; 金湧珠
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: Hitachi LG Data Storage Korea Inc
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2030-10-06
Also published as: WO2011043586A2; KR20110038235A; US8726302B2; CN102648567A; US20120210338A1; WO2011043586A3; KR101135283B1

Abstract

本发明公开了一种主轴电机，其特征在于：由定子和转子转动的转动轴；由所述转动轴转动且容纳光盘的转台；以及沿着所述转动轴的轴向方向移动的中心锥体，用于与所述光盘的内缘接触，从而将所述光盘的转动中心与所述转动轴的转动中心对准，其中与所述光盘的内缘接触的中心锥体形成有抬升防止单元，所述抬升防止单元被配置为减少与所述光盘的内缘的接触面积，以及使所述光盘与所述转台紧密接触。

Description

主轴电机

技术领域

本发明涉及被配置为高速转动光盘（比如蓝光光盘）的主轴电机。

背景技术

主轴电机执行转动盘片的功能来使得光学拾取器能够工作，该光学拾取器在光盘驱动器（ODD）中线性地往复运动来读取记录在该盘片上的数据。

通常，压缩盘（CD）在记录数据的轨道之间形成有1.7μm的间隙，而蓝光光盘（BD）在记录数据的轨道之间形成有0.7μm的间隙。BD中的轨道之间的间隙比压缩盘中的轨道之间的间隙窄得多，由此BD可以存储比压缩盘更多的数据。

此外，为了在较短的时间段内对BD进行读取和写入，BD的转动速度比压缩盘快。被配置为转动BD的主轴电机包括与转动轴耦接且布置有BD的转台以及与转动轴耦接的中心椎体（cone）。BD与中心椎体耦接，并且布置在转台上。与中心锥体耦接的BD的内缘与中心锥体的整个外缘接触。

在主轴电机的转动轴以超过10,000rpm的速度转动，同时与中心锥体耦接的BD的内缘与中心锥体的整个外缘接触的情况下，由于谐振现象，BD的一部分离开转台，由此产生数据读取错误和写入错误。

发明内容

技术问题

本发明被公开来避免上述问题，并且提供了一种主轴电机，被配置为将中心锥体和光盘固定而没有任何滑动，以及防止由于光盘从处于高速度的转台升起造成的数据读取错误和数据写入错误。

本发明要解决的技术问题不限于上述，并且根据下面的描述，本领域技术人员将清楚地明白迄今为止尚未提及的任何其它技术问题。

技术方案

在本发明的一个一般性方面，提供一种主轴电机，其特征在于：由定子和转子转动的转动轴；由所述转动轴转动且容纳光盘的转台；以及沿着所述转动轴的轴向方向移动的中心锥体，用于与所述光盘的内缘接触，从而将所述光盘的转动中心与所述转动轴的转动中心对准，其中与所述光盘的内缘接触的中心锥体形成有抬升防止单元，所述抬升防止单元被配置为减少与所述光盘的内缘的接触面积，以及使所述光盘与所述转台紧密接触。

在本发明的另一一般性方面，提供一种主轴电机，其特征在于：由定子和转子转动的转动轴；与所述转动轴一体转动且容纳光盘的转台；与所述转动轴可移动地耦接的主体；以及中心锥体，所述中心锥体包括从所述主体的末端的边缘倾斜延伸的第一表面，沿着所述第一表面的末端的边缘倾斜延伸以配置有摩擦防止单元的第二表面，以及在所述转台上形成的狭缝，所述狭缝沿着所述第二表面直到所述第二表面的末端被切割出以减小与所述光盘接触的面积，由此与所述光盘的内缘接触以将所述光盘的中心和与所述转动轴的轴线相同的轴线对准，其中由与所述转动轴垂直的虚线和第二表面形成的倾斜角度大于由与所述转动轴垂直的虚线和第一表面形成的倾斜角度，并且沿着所述第二表面以等距间隙形成所述狭缝。

在本发明的另一一般性方面，提供了一种主轴电机，所述电极的特征在于：由定子和转子转动的转动轴；与所述转动轴一体转动且容纳光盘的转台；与所述转动轴可移动地耦接的主体；以及中心锥体，所述中心锥体包括从所述主体的末端的边缘倾斜延伸的第一表面，沿着所述第一表面的末端的边缘倾斜延伸以具有摩擦防止单元的第二表面，以及在所述转台上形成的狭缝，所述狭缝沿着所述第二表面突出到所述第二表面的末端，从而通过减少与所述光盘的接触面积来引导所述光盘容纳以容纳在所述转台上，由此与所述光盘的内缘接触以将所述光盘的中心和与所述转动轴的轴线相同的轴线对准，其中由与所述转动轴垂直的虚线和第二表面形成的倾斜角度大于由与所述转动轴垂直的虚线和第一表面形成的倾斜角度，并且沿着所述第二表面以等距的间隙形成所述狭缝。

有益效果

根据本发明的主轴电机所具有的有益效果在于，光盘固定到中心锥体上而没有滑动，从而甚至在大于指定转速的情况下，也可以防止光盘的一部分从转台升起，由此可以大大地减少数据读取错误和数据写入错误。

附图说明

图1是例示根据本发明的示例性实施例的主轴电机的整体结构的剖面图；

图2到图5是例示作为根据本发明的各种示例性实施例的主轴电机的主要部分的中心锥体的透视图。

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主轴电机。下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。在图中，为了清楚和方便，组成元件的尺寸或形状可能被放大。

可以定义特定术语来以发明人所知的最佳实施方式描述本发明。相应地，说明书和权利要求中使用的特定术语和词语的含义不应该限于字面或通常使用层面的含义，而应该根据本公开的精神和范围进行解释，因此，这些术语的定义可以基于整个说明书中的内容确定。

图1是例示根据本发明的示例性实施例的主轴电机的整体结构的剖面图。参见图1，主轴电机可以包括转动轴（100）、转台（200）、中心锥体（300）和抬升防止单元（500）。

转动轴（100）可转动地由轴承组件（730）支撑，该轴承组件（730）包括轴承座（732）和轴承（734）。轴承组件（730）与基板（740）耦接，在基板（740）上布置有印刷电路板（750）。基板（740）可以包括形成有缓冲单元的金属板。基板（740）的缓冲单元与轴承座（732）耦接，其中轴承（734）被容纳到轴承座（732）中。

轴承座（732）的外缘由包括缠绕有线圈（724）的芯体（722）的定子固定。可转动地耦接到轴承（734）的转动轴（100）由转子（710）固定。转子（710）可以包括轭部（712）以及由轭部（712）固定来面对芯体（722）的磁体（714）。

转动轴（100）利用转子（710）的线圈（724）生成的电磁力和由定子（720）的磁体（714）生成的电磁力所生成的转动力而转动。利用转动轴（100）的转动，转台（200）与转动轴（100）一起转动。转台（200）上布置有比如蓝光光盘的光盘（400）。

转台（200）可以包括用于防止光盘（400）进行由于转台（200）的转动造成的滑动的毡垫（felt）（210）。例如，该毡垫可以在转台（200）上形成为环形形状。

中心锥体（300）插入到转动轴（100）中，并且沿着转动轴（100）的轴向方向移动。中心锥体（300）布置在转台（200）的上表面上，并且与光盘（400）的内缘耦接。中心锥体（300）将光盘（400）的转动中心对准在转动轴（100）的转动中心上。

同时，在高速转动转台（200）时，由于谐振现象，固定在中心锥体（300）和转台（200）上的与转台（200）一起转动的光盘（400）的内缘部分会沿着所述中心锥体（300）从转台（200）抬升。

也就是，在转台高速转动时，光盘（400）会被倾斜地布置在转台（200）的上表面上，并且在光盘（400）倾斜地布置在转台（200）的上表面上的情况下，可能发生数据读取错误和数据写入错误。

中心锥体（300）包括抬升防止单元（500）。形成在中心锥体（300）上的抬升防止单元（500）将由于谐振现象已经从转台（200）抬升的光盘（400）的部分返回到转台（200）的上表面。抬升防止单元（500）防止光盘（400）从转台（200）抬升。

弹簧（600）置于转台（200）和中心锥体（300）之间，如图1中所示，其中弹簧（600）朝向转动轴（100）的轴向方向和径向方向推动中心锥体（600），由此将转动轴（100）的转动中心对准在光盘（400）的转动中心上。

图2到图5是例示作为根据本发明的各个示例性实施例的主轴电机的主要部分的中心锥体的透视图。

参见图2到图5，中心锥体（300）可以包括主体（310），该主体（310）具有第一表面（320）和与第一表面（320）相对的第二表面（330）。例如，主体（310）可以采用在其上表面上开口的圆柱体形状。主体（310）可以在其中心底板（center floor）处形成有通孔，转动轴（100）插入到该通孔中，并且主体（310）沿着转动轴（100）的轴向移动。

第一表面（320）从主体（310）的上缘延伸到主体（310）的外侧，并且相对于主体（310）的侧面倾斜布置。例如，第一表面（320）可以相对于主体（310）的侧面形成为锐角。

相对于主体（310）的侧面倾斜地形成的第一表面（320）用于将光盘（400）的内缘导引到与第一表面（320）相连的第二表面（330）。第二表面（330）从第一表面（320）的末端延伸，其中第二表面（330）和第一表面（320）形成钝角。从第一表面（320）导引的光盘（400）的内缘插入到第二表面（330）。通过第二表面（330），将光盘（400）的转动中心对准到光盘（400）的转动轴的转动中心。

也就是，由第一表面（320）和与转动轴（100）的轴向方向垂直的径向方向形成的角度小于由第二表面（330）和该径向方向形成的角度。

为了防止通过中心锥体（300）的第一表面（320）插入的光盘（400）的转动中心离心地偏离转动轴（100），使得由第二表面（330）和主体（310）的侧面形成的角度小于由第一表面（320）和主体（310）的侧面形成的角度。

中心锥体（300）的第一表面（320）和第二表面（330）之间的边界与第二表面（330）的底端之间的投影距离（d）可以近似为0.1mm~0.2mm。因此，该边界和第二表面（330）的底端之间的长度比投影距离（d）长。

抬升防止单元（500）形成在中心锥体（300）的第二表面（330）上，用于减小第二表面（330）和光盘（400）的内缘之间的接触面积，由此减小第二表面（330）和光盘（400）之间的摩擦阻力，从而防止光盘（400）从转台（200）抬升。此外，抬升防止单元（500）将从转台（200）抬升的光盘（400）快速地返回到转台（200）的上表面。

在本示例实施例中，抬升防止单元（500）可以采用突起（520）或狭缝（510）的形状。

在转台（200）上的光盘（400）以接近6,500rpm的转速转动时，由于谐振现象，光盘（400）的一部分从毡垫（210）抬升。此时，如果光盘（400）未返回到毡垫（210），则从毡垫（210）抬升的光盘（400）可能产生数据写入错误或数据读取错误。光盘（400）无法返回到毡垫（210）的原因是因为光盘（400）的内缘和中心锥体（300）的第二表面（330）上的大摩擦力。

根据本发明的抬升防止单元（500）不仅可以防止光盘（400）在特定rpm 下抬升，而且可以将从毡垫（210）抬升的光盘（400）迅速地返回到毡垫（210）。为此，根据本发明的抬升防止单元（500）用于减小中心锥体（300）的第二表面（330）和光盘（400）的内缘之间的摩擦力。

因此，在光盘（400）以与每分钟谐振转动的转速相同的转速转动时，抬升防止单元（500）减小中心锥体（300）和光盘（400）之间的摩擦面积，从而防止光盘（400）沿着第二表面（330）抬升，以及将从毡垫（210）抬升的光盘（400）返回到转台（200）的上表面。

抬升防止单元（500）用于允许将从毡垫（210）抬升的光盘（400）的部分，沿着中心锥体（300）的第二表面（330）迅速地滑向转台（200），由此将光盘（400）对排列在转台（200）的上表面上。

本发明的实施方式

如图2和图3所示，抬升防止单元（500）可以包括多个狭缝（510），该多个狭缝（510）从第二表面（330）的底端到第一表面（320）和第二表面（330）之间的边界间隔地切割出。例如，抬升防止单元（500）可以采用具有间隔地形成的狭缝（510）的梳状。

在本发明的示例实施例中，具有狭缝（510）形的抬升防止单元（500）可以采用各种形状以及各种面积，用于减小光盘（400）的内缘和中心锥体（300）的第二表面（330）之间的摩擦面积。例如，具有狭缝（510）形的抬升防止单元（500）可以沿着第二表面（330）以等距间隙形成，用于最小化摩擦阻力。

具有狭缝形的抬升防止单元（500）可以在边缘形成倒角（chamfer），从而使得光盘（400）能够沿着第二表面（330）容易地滑动。如图4中所示，抬升防止单元（500）可以包括突起（520），该突起（520）从第一表面（320）和第二表面（330）之间的边界到第二表面（330）的底端形成突出。

具有突起（520）形的抬升防止单元（500）形成为较窄的宽度，从而使得光盘（400）能够沿着中心锥体（300）的第二表面（330）容易地滑动，并且可以形成多个抬升防止单元（500），每个沿着第二表面（330）以等距的间隙形成，以便减小与光盘（400）的内缘间的摩擦力。具有突起（520）形的抬升防止单元（500）例如可以形成为厚度薄的长方体（平行六面体）块。

具有突起形的抬升防止单元（500）在边缘处可以形成有倒角，从而使得光盘（400）内缘能够沿着中心椎体的第二表面（330）容易地滑动。或者，具有突起形的抬升防止单元（500）的边缘可以被处理为曲面。

第二表面（330）形成有第三表面（340），用于通过抬升防止单元（500）稳定地固定布置在转台（200）上的光盘（400）。第三表面（340）从第二表面（330）的边缘延伸，并且沿着与转动轴（100）的轴向方向平行的方向形成。同时，中心锥体（300）的主体（310）的上表面形成有吸力磁体（suction magnet）（360）。此外，中心锥体（300）的主体（310）的上表面布置有由吸力磁体（360）吸附的金属夹具（760）。

在将光盘（400）容纳在转台（200）上之后，夹具（760）向下移动，并且金属夹具（760）通过吸力磁体（360）压住光盘（400）。中心锥体（300）还可以包括形成在主体（310）上的背轭（350），以及紧密粘接的磁体（360）。

背轭（350）安装在主体（310）的末端，以与主体（310）一起沿着转动轴（100）的轴向方向移动。紧密粘接的磁体（360）布置在背轭（350）上。紧密粘接的磁体（360）附接到光盘驱动器（未示出）的夹具（760）上，以防止在光盘（400）被转动的情况下，中心锥体（300）沿着转动轴（100）的轴向方向抬升。背轭（350）可以包括与中心锥体（300）耦接的板（352）以及设置在该板（352）上的套管（354）。

板（352）固定在中心锥体（300）的主体（310）上，从而提供安装紧密粘接的磁体（360）的空间。套管（354）从板（352）突出，从而与转动轴（100）耦接以及与从夹具（760）突出的导引突起（762）耦接。导引突起（762）将中心锥体（300）的转动中心和光盘（400）的转动中心对准在转动轴（100）的转动中心上。此时，板（352）的上表面处于比转动轴（100）的末端更高的位置处，由此可以以更为稳定的方式转动光盘（400）。

尽管已经参照本发明的示例实施例具体地示出和描述了本发明，但是一般性的创新概念不限于上述实施例。本领域普通技术人员将要理解的是，可以在不背离下述权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，对上述实施例进行各种形式上的改变和变型。

工业适用性

根据本发明的主轴电机所具有的工业适用性在于，光盘固定到中心锥体上而没有滑动，从而甚至在高于指定转速的情况下，也可以防止光盘的一部分从转台升起，由此可以大大地减少数据读取错误和数据写入错误。

Claims

1.一种主轴电机，包括：

由定子和转子转动的转动轴；

由所述转动轴转动且容纳光盘的转台；以及

中心锥体，该中心锥体沿着所述转动轴的轴向方向移动以与所述光盘的内缘接触，从而将所述光盘的转动中心与所述转动轴的转动中心对准，

其中与所述光盘的内缘接触的中心锥体形成有抬升防止单元，所述抬升防止单元被配置为减少与所述光盘的内缘的接触面积，以及使所述光盘与所述转台紧密接触；

其中，该中心锥体包括被所述转动轴插入的主体、沿着所述主体的上端的边缘倾斜和相继地延伸的第一表面、以及沿着所述第一表面的下端的边缘倾斜延伸且形成有所述抬升防止单元的第二表面。

2.如权利要求1所述的主轴电机，其中由与所述转动轴的轴向方向垂直的径向方向和所述第二表面形成的倾斜角度大于由所述第一表面和所述径向方向形成的倾斜角度。

3.如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述抬升防止单元包括多个狭缝，所述多个狭缝形成为从所述第一表面和所述第二表面的边界到所述第二表面的额下端的开口。

4.如权利要求3所述的主轴电机，其中，所述抬升防止单元中的每个沿着所述第二表面以等距的间隙形成。

5.如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述抬升防止单元包括多个突起，所述多个突起从所述第一表面和第二表面之间的边界到所述第二表面的下端突出。

6.如权利要求5所述的主轴电机，其中，所述抬升防止单元中的每个沿着所述第二表面以等距的间隙形成。

7.如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述中心锥体包括第三表面，所述第三表面沿着所述第二表面的末端的边缘，以与所述转动轴的轴向方向平行的方向形成。

8.如权利要求3所述的主轴电机，其中，所述抬升防止单元包括倒角，所述光盘的内缘在所述倒角上滑动。

9.如权利要求5所述的主轴电机，其中，所述抬升防止单元包括倒角，所述光盘的内缘在所述倒角上滑动。

10.如权利要求1所述的主轴电机，其中，所述中心锥体包括背轭，所述背轭形成在所述主体的末端，以与所述主体一起沿着所述转动轴的轴向方向移动；以及形成在所述背轭上的紧密粘接的磁体，用于防止所述中心锥体朝向所述转动轴的末端抬升。

11.如权利要求10所述的主轴电机，其中，所述背轭包括与所述中心锥体耦接且与所述紧密粘接的磁体形成在一起的板；以及从所述板突出的两端开口的套管，用于耦接到所述转动轴以及耦接到在夹具上突出的导引突起，其中所述板的上表面布置在比所述转动轴的末端更高的位置处。

12.一种主轴电机，包括：

由定子和转子转动的转动轴；

与所述转动轴一体转动且容纳光盘的转台；

与所述转动轴可移动地耦接的主体；以及

中心锥体，所述中心锥体包括从所述主体的末端的边缘倾斜延伸的第一表面，沿着所述第一表面的末端的边缘倾斜延伸以设置有摩擦防止单元的第二表面，以及在所述转台上形成的狭缝，所述狭缝沿着所述第二表面直到所述第二表面的末端被切割而成以减小与所述光盘接触的面积，由此与所述光盘的内缘接触以将所述光盘的中心和与所述转动轴的轴线相同的轴线对准，

其中由所述转动轴垂直的虚线和第二表面形成的倾斜角度大于由与所述转动轴垂直的虚线和第一表面形成的倾斜角度，并且所述狭缝沿着所述第二表面以等距的间隙形成。

13.如权利要求12所述的主轴电机，其中，所述中心锥体包括背轭，所述背轭形成在所述主体的末端以可移动地耦接到所述转动轴；以及形成在所述背轭上的紧密粘接的磁体，当转动所述光盘时，所述紧密粘接的磁体附接到光盘驱动器的夹具上，从而防止所述中心锥体朝向所述转动轴的末端抬升。

14.如权利要求13所述的主轴电机，其中，所述背轭包括与所述中心锥体耦接且与所述紧密粘接的磁体形成在一起的板；以及从所述板突出的两端开口的套管，用于耦接到所述转动轴以及耦接到在夹具上突出的导引突起，其中所述板的上表面布置在比所述转动轴的末端更高的位置处。

15.如权利要求12所述的主轴电机，还包括：沿着所述狭缝的边缘形成的倒角。

16.一种主轴电机，包括：

由定子和转子转动的转动轴；

与所述转动轴一体转动且容纳光盘的转台；

与所述转动轴可移动地耦接的主体；以及

中心锥体，所述中心锥体包括从所述主体的末端的边缘倾斜延伸的第一表面，沿着所述第一表面的末端的边缘倾斜延伸以设置有摩擦防止单元的第二表面，以及在所述转台上形成的狭缝，所述狭缝沿着所述第二表面突出到所述第二表面的末端，从而通过减少与所述光盘的接触面积来引导所述光盘容纳在所述转台上，由此与所述光盘的内缘接触以将所述光盘的中心和与所述转动轴的轴线相同的轴线对准，

其中由与所述转动轴垂直的虚线和第二表面形成的倾斜角度大于由与所述转动轴垂直的虚线和第一表面形成的倾斜角度，并且所述狭缝沿着所述第二表面以等距的间隙形成。

17.如权利要求16所述的主轴电机，其中，所述中心锥体包括背轭，所述背轭形成在所述主体的末端以可移动地耦接到所述转动轴；以及形成在所述背轭上的紧密粘接的磁体，当转动所述光盘时，所述紧密粘接的磁体附接到光盘驱动器的夹具上，从而防止所述中心锥体朝向所述转动轴的末端抬升。

18.如权利要求17所述的主轴电机，其中，所述背轭包括与所述中心锥体耦接且与所述紧密粘接的磁体形成在一起的板；以及从所述板突出的两端开口的套管，用于耦接到所述转动轴以及耦接到在夹具上突出的导引突起，其中所述板的上表面布置在比所述转动轴的末端更高的位置处。

19.如权利要求16所述的主轴电机，还包括：沿着所述突起的边缘形成的倒角。