CN103138448A

CN103138448A - 用于电机的转子组件及包括该转子组件的主轴电机

Info

Publication number: CN103138448A
Application number: CN2012105174956A
Authority: CN
Inventors: 李东祐; 柳浩骏; 金载润; 金杓
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2013-06-05
Also published as: KR101275334B1; KR20130062642A; JP2013118809A; US20130207499A1

Abstract

本发明提供了一种用于电机的转子组件及包括该转子组件的主轴电机。所述转子组件包括：转子壳体，包括固定到轴的转子毂、从所述转子毂沿外径方向延伸的转子延伸部分、从所述转子延伸部分沿下轴方向延伸的磁体结合部分；和磁体，设置在所述磁体结合部分的内表面上，其中，所述磁体沿径向的厚度可以与从所述转子壳体的旋转中心沿外径方向到所述转子壳体的边缘的距离的8.5%至20%对应。

Description

用于电机的转子组件及包括该转子组件的主轴电机

本申请要求于2011年12月5日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0129026号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种用于电机的转子组件及包括该转子组件的主轴电机。

背景技术

通常，安装在盘驱动器中的主轴电机用来使盘旋转，从而光学拾取装置可以读取记录在盘上的数据。

同时，盘驱动器用在用户可以携带并且随时随地使用的诸如膝上型计算机的便携式多媒体装置中。因此，根据便携式多媒体装置的小型化的趋势，装置的制造商已尝试使盘驱动器变薄。

另外，目前安装在盘驱动器中的大多数主轴电机具有围绕定子芯缠绕的线圈，并将由在围绕定子芯缠绕的线圈中流动的电流产生的电磁力用作使其产生转矩的动力源。

另外，为了使上述盘驱动器变薄，制造商已经尝试使主轴电机变薄。因此，迫切需要使构造主轴电机的部件（例如，定子和转子）变薄的技术，从而在主轴电机中实现纤薄。

同时，主要使用钕（Nd）作为包括在主轴电机中的转子中并与定子芯相互作用以向转子提供旋转驱动力的磁体的材料。然而，近来，由于对钕磁体的需求增加和由于稀土元素的缺乏导致原材料成本增加，因此增加了磁体的成本，从而增加了电机的成本。因此，需要能够替代钕（根据现有技术用作磁体的材料）的材料。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种主轴电机，在所述主轴电机中，不管使用由具有与钕相比相对弱的磁力的铁素体或钐钴（SmCo）形成的磁体，均防止了主轴电机的性能的劣化。

根据本发明的一个方面，提供可一种用于电机的转子组件，所述转子组件包括：转子壳体，包括固定到电机的轴的转子毂、从转子毂沿外径方向延伸的转子延伸部分、从转子延伸部分沿下轴方向延伸的磁体结合部分；和磁体，设置在磁体结合部分的内表面上，其中，所述磁体沿径向的厚度可以与从转子壳体的旋转中心沿外径方向到转子壳体的边缘的距离的8.5%至20%对应。

磁体可以由铁素体和钐钴（SmCo）中的至少一种形成。

磁体可以在磁体结合部分的内表面上设置成环的形状。

根据本发明的另一方面，提供了一种主轴电机，所述主轴电机包括：轴套，支撑主轴电机的轴，使得轴的上端沿上轴方向突起；转子组件，用于主轴电机，包括转子壳体和磁体，所述转子壳体包括固定到轴的转子毂、从所述转子毂沿外径方向延伸的转子延伸部分、从所述转子延伸部分沿下轴方向延伸的磁体结合部分，磁体设置在所述磁体结合部分的内表面上，所述磁体沿径向的厚度与从所述转子壳体的旋转中心沿外径方向到所述转子壳体的边缘的距离的8.5%至20%对应；和定子，直接地或间接地结合到轴套的外周表面并具有围绕所述定子缠绕以产生旋转驱动力的线圈。

磁体可以由铁素体和钐钴（SmCo）中的至少任意一种形成。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特征和其他优点将会被更加清楚地理解，其中：

图1是示出根据本发明实施例的主轴电机的示意性剖视图；以及

图2是示出根据本发明实施例的转子组件的示意性剖视图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，本发明可以以多种不同的形式实施并且不应被解释为限制于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是完全的和彻底的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为清晰起见可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终用来指示相同或相似的元件。

在下文中，将详细描述根据本发明实施例的包括转子组件的主轴电机。

图1是示出根据本发明实施例的主轴电机的示意性剖视图。

参照图1，根据本发明实施例的主轴电机10可以包括定子20和转子40。

首先，将定义与方向有关的术语。径向表示主轴电机的旋转中心和其外边缘之间的方向，外径方向表示从主轴电机的旋转中心朝着其外边缘的方向，内径方向表示从主轴电机的外边缘朝着其旋转中心的方向。即，当观察图1时，基于转子壳体50从转子毂52朝着磁体结合部分54的方向表示外径方向。此方向表示垂直于旋转轴的方向。

此外，当观察图1时，轴向表示轴的方向，上轴方向表示朝着轴的上部（沿轴向向上）的方向，下轴方向表示朝着轴的下部（沿轴向向下）的方向。

定子20（除旋转部件以外的所有固定部件）可以包括：基座板22，使得印刷电路板21安装在基座板22上；固定构件25，包括轴套23、轴套支架24以及盖构件26；定子芯100，固定地安装在固定构件25上。同时，固定构件25还可以包括构造主轴电机的基座的基座板22，基座板22可以包括设置在其上的印刷电路板21。

转子40可以包括具有杯形状的转子壳体50并且包括设置在转子壳体50的内周表面上的磁体42，磁体42具有环的形状并与定子芯100相对应。磁体42可以是通过沿圆周方向交替地磁化N极和S极而产生具有预定强度的磁力的永磁体。

轴套23可以是以这样的方式支撑轴44使得轴44的上端沿上轴方向突出的构件。轴套23可以通过锻造Cu或Al或者烧结Cu-Fe基合金粉末或SUS基粉末形成。

这里，轴44可以插入到轴套23的轴孔23a中，以在轴44和轴套23的轴孔23a之间形成微小间隙。所述微小间隙可填充有润滑流体，通过在轴44的外径部分和轴套23的内径部分中的至少一个中形成的径向动压槽，转子40的旋转可被更加平稳地支撑。

径向动压槽可以在轴套23的内表面(即，轴套23的轴孔23a的内部形成)，并且可以产生压力，从而在轴44旋转时轴套23和轴44彼此分开预定的距离。

然而，径向动压槽不限于如上所述地形成在轴套23的内表面中，而是还可形成在轴44的外径部分中。另外，径向动压槽的数量不受限制。

轴套23可以包括形成在其中的旁通通道（未示出），使得轴套23的上部和下部可以彼此连通，以将润滑流体中的压力分散在流体动压轴承组件中，从而允许压力平衡并允许存在于流体动压轴承组件中的气泡等通过循环被排出。

同时，轴套23的外周可以设置有轴套支架24，轴套23容纳在轴套支架24中，以被固定。

盖构件26可以沿轴向结合到轴套支架24的下部，同时使得轴44的下端安放在盖构件26上，并且可以在盖构件26中容纳润滑流体。当轴44旋转时，轴44可以从盖构件26浮动。

可以在盖构件26中容纳润滑流体，以用作支撑轴44的下表面的轴承。

另外，轴套23的下部可以设置有结合到轴套支架24或盖构件26的止动件27。止动件27可具有环的形状并且可被在轴44的下端沿轴44的内径方向形成的凹入部分44a钩住。止动件27可以限制轴44的过度浮动，以限制转子40的浮动。

转子壳体50可以包括：转子毂52，压配合到轴44上并结合到轴44；转子延伸部分56，从转子毂52沿外径方向延伸；磁体结合部分54，使得磁体42设置在磁体结合部分54的内表面上。

更详细地说，转子壳体50可以包括：转子毂52，固定到轴44，转子延伸部分56，从转子毂52沿外径方向延伸；磁体结合部分54，从转子延伸部分56沿下轴方向延伸。下面将参照图2更详细地描述转子壳体50的结构。

同时，由于磁体42和围绕定子芯100缠绕的线圈110之间的电磁相互作用，使得转子可以旋转。换句话说，当转子40的转子壳体50旋转时，轴44可以与转子壳体50一起旋转。

这里，磁体42可以由铁素体和钐钴（SmCo）中的至少一种形成。下面将参照图2给出对磁体42的详细描述。

定子芯100可以包括如在根据本发明实施例的定子芯100的描述中详细描述的芯背120和齿部140。

芯背120可以包括形成在其中的开口，使得芯背120可以压配合到固定构件25中且固定到固定构件25。例如，在可具有环形状的芯背120的中央，可设置开口部分，固定构件25压配合在该开口部分中。同时，虽然已经在图1中示出了芯背120固定到固定构件25的轴套支架24的情况，但是芯背120可以固定到轴套23的外周表面。

齿部140可以设置为多个，并且多个齿部140可以从芯背120沿外径方向突出。

图2是示出根据本发明实施例的转子组件的示意性剖视图。

参照图2，在转子40中（在下文中，也称为“转子组件”），磁体42沿径向的厚度B可以与从转子壳体50的旋转中心X（旋转轴）沿外径方向到转子壳体50的边缘的距离A的8.5%至20%对应。

在主轴电机中使用钕磁体的情况下，由于钕磁体的磁力强，因此磁体沿径向的厚度通常可以与从转子壳体的旋转中心沿外径方向到转子壳体的边缘的距离的7.5%至8%对应。

根据本发明的实施例，可以使用具有比钕的磁力稍微弱的磁力的铁素体和钐钴（SmCo）中的至少一种。即，可将铁素体、钐钴或其混合物用作磁体材料。

同时，在使用与钕相比磁力相对弱的材料（例如，铁素体、钐钴等）作为磁体的材料的情况下，为了进一步确保在定子芯上缠绕线圈的空间以进一步确保电感，可以减少磁体沿径向的厚度，并且可以增加定子芯沿径向的长度。

根据本发明的实施例，磁体42沿径向的厚度B与从转子壳体50的旋转中心X沿外径方向到转子壳体50的边缘的距离A的8.5%至20%对应，从而即使在具有比钕的磁力稍微弱的磁力的铁素体和钐钴（SmCo）中的至少一种用作用于磁体的材料的情况下，与使用钕磁体的情况相比，仍可以改善主轴电机的性能。

即，在使用根据本发明实施例的主轴电机的情况下，通过增加磁体的厚度来充分地确保磁体的表面上的磁通量，并确保磁体的磁力，从而改善旋转强度，由此可以减少在主轴电机中产生的噪音和振动。另外，确保了磁力，由此可以改善磁性能。

如上面阐述的，根据本发明的实施例，使用由具有与钕的磁力相比相对弱的磁力的铁素体或钐钴（SmCo）形成的磁体，由此可以降低主轴电机的制造成本。

另外，可以提供这样的主轴电机，即，在所述主轴电机中不管使用由铁素体或钐钴（SmCo）形成的磁体均不造成性能的劣化。

另外，即使在转子壳体的外径没有单独地增加的情况下，由铁素体或钐钴（SmCo）形成的磁体的厚度沿径向增加，由此仍可以充分地确保磁力。

尽管已经结合实施例示出并描述了本发明，但对于本领域技术人员将清楚的是，在不脱离如权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出修改和变形。

Claims

1.一种用于电机的转子组件，所述转子组件包括：

转子壳体，包括固定到电机的轴的转子毂、从所述转子毂沿外径方向延伸的转子延伸部分、从所述转子延伸部分沿下轴方向延伸的磁体结合部分；以及

磁体，设置在所述磁体结合部分的内表面上，

其中，磁体沿径向的厚度与从所述转子壳体的旋转中心沿外径方向到所述转子壳体的边缘的距离的8.5%至20%对应。

2.如权利要求1所述的转子组件，其中，所述磁体由铁素体和钐钴中的至少一种形成。

3.如权利要求1所述的转子组件，其中，所述磁体在所述磁体结合部分的内表面上设置成环的形状。

4.一种主轴电机，所述主轴电机包括：

轴套，支撑主轴电机的轴，使得轴的上端沿上轴方向突出；

转子组件，用于主轴电机，并包括转子壳体和磁体，转子壳体包括固定到轴的转子毂、从转子毂沿外径方向延伸的转子延伸部分、从转子延伸部分沿下轴方向延伸的磁体结合部分，磁体设置在磁体结合部分的内表面上，磁体沿径向的厚度与从转子壳体的旋转中心沿外径方向到转子壳体的边缘的距离的8.5%至20%对应；以及

定子，直接地或间接地结合到轴套的外周表面并具有围绕所述定子缠绕以产生旋转驱动力的线圈。

5.如权利要求4所述的主轴电机，其中，所述磁体由铁素体和钐钴中的至少一种形成。