CN103166359A - 主轴电机 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种主轴电机。该主轴电机包括形成为具有非对称横截面的主磁体，所述主轴电机不具有根据现有技术中安装在芯体的上端以防止转子的浮动的牵引磁体，使得主磁体可以代替牵引磁体而防止转子的浮动。

Description

主轴电机

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2011年12月8日、题名为“Spindle motor(主轴电机)”的韩国专利申请No.10-2011-0130977的优先权，该韩国专利申请因此通过引用整体合并到本申请中。

技术领域

本发明涉及一种主轴电机。

背景技术

在主轴电机中，轴在旋转的同时保持与轴承的预定接触部分，使得可以容易地保持旋转特性。因此，主轴电机已经广泛地用作用于驱动要求高速旋转的记录介质(例如硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器(ODD)等)的单元。

主轴电机构造为包括电枢、转子和定子，所述转子包括主磁体，该主磁体在电枢和主磁体之间产生电磁力，所述定子可旋转地支撑转子。

另外，转子可以包括夹具，该夹具是用于固定所述记录介质的磁盘的磁盘固定装置，并且该夹具通过在电枢和主磁体之间产生的电磁力旋转，从而向固定于夹具的磁盘写入数据或从固定于夹具的磁盘复制数据。

同时，主轴电机可以包括牵引磁体(pulling magnet)，以便防止转子由于主轴电机驱动时产生的旋转力而向上浮动。

牵引磁体已经详细地公开于专利文献1中。根据专利文献1，牵引磁体安装在电枢的上部，因而防止了记忆介质由于转子的垂直振动而产生的错误。

也就是说，在根据包括专利文献1的现有技术的主轴电机中，牵引磁体安装在构成转子的转子箱的下部或者构成电枢的芯体的上表面上，以防止转子由于在主轴电机驱动时产生的旋转力而浮动，因而防止记录介质由于垂直振动而产生的错误。

然而，在该实例中主轴电机被设计为包括牵引磁体，因此要使整个主轴电机变薄很难。进一步地，在该实例中，原料(例如稀土元素，一种磁体材料)的成本增加，原料成本的增加将反映到主轴电机的成本中。因此，减少主轴电机的成本是很困难的。

【现有技术文献】

【专利文献】

(专利文献1)韩国专利申请KR2009-0058163A

发明内容

因此，本发明旨在通过拆除牵引磁体而解决由于使用牵引磁体而产生的根据包括上述专利文献1的现有技术的问题，其中牵引磁体安装以防止主轴电机中转子的浮动。

本发明致力于提供一种能够通过主磁体而容易地防止转子的浮动、薄型的、并且容易提高旋转特性的主轴电机。

根据本发明的优选实施方式，提供一种主轴电机，该主轴电机包括：电枢，该电枢包括芯体；转子，该转子包括主磁体，该主磁体设置为面对所述芯体，从而产生电磁力；以及定子，该定子可旋转地支撑所述转子，其中，所述主磁体包括上层部分和下层部分，该上层部分和下层部分形成为具有非对称横截面。

根据本发明的另一个优选实施方式，提供一种主轴电机，该主轴电机包括：轴；轴承套，该轴承套具有设置在该轴承套内部的轴承，该轴承可旋转地支撑所述轴；基板，该基板设置有电路板，所述轴承套安装在所述基板的上部；芯体，该芯体设置在所述轴承套的外部上且具有缠绕在所述芯体上的线圈；转子箱，该转子箱安装在所述轴的上部；以及主磁体，该主磁体设置在所述转子箱中以设置为面对所述芯体，并且所述主磁体包括上层部分和下层部分，该上层部分和下层部分形成为具有非对称横截面。

所述主磁体在所述下层部分的横截面宽度可以比所述主磁体在所述上层部分的横截面宽度窄。

所述主磁体的所述上层部分可以朝向所述芯体突出。

所述主磁体的所述上层部分可以延伸，以与所述芯体的上端重叠。

所述主磁体在所述上层部分的横截面长度可以比所述主磁体在所述下层部分的横截面长度短。

所述主磁体的所述上层部分和所述下层部分可以互相一体形成。

所述主磁体的所述上层部分和所述下层部分可以互相独立地形成。

所述转子箱可以包括：固定部分，该固定部分固定在所述轴上；盘部分，该盘部分从所述固定部分的下端水平弯曲；以及连接部分，该连接部分从所述圆盘部分向下弯曲，所述主磁体设置在所述连接部分的内侧上。

所述轴承套的内部可以设置有止挡件，所述轴的下端可以设置有凹槽部分，所述止挡件插入所述凹槽部分中。

附图说明

图1是表示根据本发明优选实施方式的主轴电机的横截面视图；

图2是表示根据本发明优选实施方式的主磁体的放大的横截面视图；以及

图3是表示根据本发明优选实施方式的主磁体和芯体的放大的横截面视图。

具体实施方式

通过优选实施方式和下面参考附图的详细说明将更加清楚地理解本发明以上和其他目的、特征和优势。在描述本发明时，相关的已知功能或结构的详细说明将被省略，从而不模糊本发明的主旨。

以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。

如图1至图3所示，根据本发明优选实施方式的主轴电机1包括电枢10，该电枢10包括芯体；转子，该转子包括主磁体，该主磁体设置为面对芯体11；和定子30，该定子30可旋转地支撑转子20。

众所周知，主磁体21执行在主磁体21和芯体11之间产生电磁力的功能，以旋转转子20。主磁体21包括上层部分21a和下层部分21b，该上层部分21a和下层部分21b形成为具有非对称横截面，以便代替牵引磁体执行防止浮动功能以及执行上述一般功能。

下层部分21b执行在下层部分21b和芯体11之间产生电磁力的功能，从而旋转转子20，这是主磁体21的一般的功能。另外，上层部分21a执行产生牵引力的功能，以防止转子20的浮动，这是根据现有技术的牵引磁体的功能。

也就是说，上层部分21a代替根据现有技术的牵引磁体防止转子20的浮动，并且防止牵引磁体与芯体11之间的磁力碰撞(magnetic forcecollision)，因而能够防止主轴电机1的旋转特性变差。反之，将牵引磁体拆除，从而可以提高主轴电机1的旋转特性。

采用以下方式形成具有上述磁特性的主磁体21。也就是说，如图2所示，下层部分21b形成为具有横截面宽度W2，该横截面宽度W2比上层部分21a的横截面宽度窄，使得主磁体21形成为具有非对称横截面。

也就是说，下层部分21b形成为具有横截面宽度W2，该横截面宽度W2相对上层部分21a的横截面宽度W1较窄，使得主磁体21形成为具有非对称横截面。因此，在主磁体21和芯体11之间产生电磁力的同时产生牵引力，由此防止转子20的浮动。

在此，上层部分21a的相对于下层部分21b的横截面宽度W2凸出的部分(即突出部分21c)朝向芯体11，使得主磁体21可以容易地设置在转子20中。

另外，突出部分21c与芯体11的上端(即图3所示的芯体11的边缘的上端)重叠，从而能够通过在芯体11和突出部分21c之间产生的牵引力来防止转子20的浮动。

也就是说，突出部分21c设置在芯体11的上端，使得牵引力在突出部分21c和芯体11之间产生。在此，由于芯体11设置在定子30中，且不能移动，所以主磁体21被朝向芯体11牵引，从而防止包括主磁体21的转子20的浮动。

同时，主磁体21形成为使得上层部分21a的横截面长度L1比下层部分21b的横截面长度L2短，从而能够在芯体11和转子20之间产生尽可能窄的空间。因此，可以减小主轴电机1的厚度。

在此处，与上层部分21a的横截面长度相比较，下层部分21b的横截面长度L2大约等于普遍使用的主磁体的整体长度。另外，上层部分21a的横截面长度L1大约等于缠绕在芯体11上的线圈12的高度。因此，可以最小化芯体11和转子20之间的空间，从而可以减小主轴电机1的厚度。

上层部分21a和下层部分21b可以相互一体形成。也就是说，上层部分21a和下层部分21b可以在制造主磁体21的过程中通过注射(injection)或类似方法相互一体形成。

作为选择，上层部分21a和下层部分21b可以相互独立地形成。也就是说，上层部分21a和下层部分21b可以在制造主磁体21的过程中相互独立地形成，然后通过单独的工艺相互结合，从而相互结合为一体。

在此处，可以通过用于制造钕磁体的稀土元素制造或者通过用于制造普通磁体(Non ND)的铁素体制造包括上层部分21a和下层部分21b以具有非对称横截面的主磁体21。

因此，当原料(例如稀土元素，等等)的成本增加时，由于主磁体21可以通过铁素体制造，所以可以防止主磁体21成本的增加或者主轴电机10普遍制造成本的增加。

同时，包括主磁体21的主轴电机1具有以下结构。也就是说，如上所述，主轴电机1包括电枢10，该电枢10包括芯体11；转子20，该转子20包括主磁体21，该主磁体21设置为面对芯体11；和定子30，该定子30可旋转地支撑转子20。

如图1所示，定子30包括轴承31和轴承套32，轴承31可旋转地支撑轴且设置在轴承套32的内部。另外，定子30包括基板34，该基板34使轴承套32安装在该基板34的上部，并且设置有用于将外部电力供应给电枢10的电路板33。

电枢10包括设置在轴承套32的外部上的芯体11。为此目的，轴承套32包括以台阶形状形成在其外部上的止挡部分(catching part)32a。另外，线圈12穿过磁极缠绕在芯体11上，以在芯体11和主磁体21之间产生电磁力，从而转动转子20。

转子20包括轴22，该轴22具有可旋转地安装在轴承31中的下端；转子箱，该转子箱安装在轴22的上部；和主磁体21，该主磁体21包括形成为具有非对称横截面的上层部分21a和下层部分21b。

由于根据现有技术的牵引磁体可以由于主磁体21而被拆除，所以转子箱23可以包括固定部分23a，该固定部分23a固定到轴22上；盘部分23b，该盘部分23b从固定部分23a的下端水平弯曲，并且盘部分23b具有安装在该盘部分上的盘；和连接部分23c，该连接部分23c从盘部分23b向下弯曲，其中，主磁体21设置在连接部分23c的内侧上。

由于具有上述形状的转子箱23可以容易地确保转子箱23和芯体11之间的空间，所以主轴电机1可以容易地变薄。另外，由于可以容易地安装用于将所述盘弹性地安装在盘部分23b的上部的夹具或类似部件，所以可以降低在向磁盘写入数据或从磁盘复制数据的过程中的错误产生率。

因此，在包括转子20、电枢10和定子30的主轴电机1中，外部电力通过电路板33供应到电枢10，使得转子20通过在主磁体21的下层部分和芯体11之间产生的电磁力旋转，从而可以向磁盘写入数据或者从磁盘复制数据。

另外，主磁体21通过上层部分21a的牵引力向下牵引转子20，从而防止转子20在向磁盘写入数据或者从磁盘复制数据的过程中由于旋转力而向上浮动。

同时，在主轴电机1中，轴承套32的内部，也就是说，轴承31的下部设置有止挡件35，并且轴22的下端设置有凹槽部分22a，止挡件35插入凹槽部分22a中。

也就是说，在轴22浮动时，形成在轴22的下端的凹槽部分22a被止挡件35挡住，从而能够通过止挡件35和主磁体21防止转子20浮动。

如上所述，根据本发明的具体实施方式，即使拆除牵引磁体，也可以容易地通过具有非对称横截面的主磁体防止转子的浮动，并且由于拆除了牵引磁体而可以确保电枢与转子之间的空间，从而能够容易地使主轴电机变薄。

另外，防止了在牵引磁体和电枢之间产生的磁力碰撞，从而能够提高主轴电机的旋转特性，并且能够减少元件的数量，从而能够降低制造成本。

尽管本发明的优选实施方式已经出于说明的目的而公开，它们用于具体地解释本发明，因而根据本发明的主轴电机不限于此，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神的前提下，可以对本发明做出各种修改、增加和替换。

因此，任何以及全部修改、变更或等同替换应当视为落入本发明的保护范围，且本发明的具体范围将被所附权利要求公开。

Claims (11)

1.一种主轴电机，该主轴电机包括：

电枢，该电枢包括芯体；

转子，该转子包括主磁体，该主磁体设置为面对所述芯体，从而产生电磁力；以及

定子，该定子可旋转地支撑所述转子，

其中，所述主磁体包括上层部分和下层部分，该上层部分和下层部分形成为具有非对称横截面。

2.根据权利要求1所述的主轴电机，其中，所述主磁体在所述下层部分的横截面宽度比所述主磁体在所述上层部分的横截面宽度窄。

3.一种主轴电机，该主轴电机包括：

轴；

轴承套，该轴承套具有设置在该轴承套内部的轴承，该轴承可旋转地支撑所述轴；

基板，该基板设置有电路板，所述轴承套安装在所述基板的上部；

芯体，该芯体设置在所述轴承套的外部上且具有缠绕在所述芯体上的线圈；

转子箱，该转子箱安装在所述轴的上部；以及

主磁体，该主磁体设置在所述转子箱中以设置为面对所述芯体，并且所述主磁体包括上层部分和下层部分，该上层部分和下层部分形成为具有非对称横截面。

4.根据权利要求3所述的主轴电机，其中，所述主磁体在所述下层部分的横截面宽度比所述主磁体在所述上层部分的横截面宽度窄。

5.根据权利要求4所述的主轴电机，其中，所述主磁体的所述上层部分朝向所述芯体突出。

6.根据权利要求5所述的主轴电机，其中，所述主磁体的所述上层部分延伸，以与所述芯体的上端重叠。

7.根据权利要求6所述的主轴电机，其中，所述主磁体在所述上层部分的横截面长度比所述主磁体在所述下层部分的横截面长度短。

8.根据权利要求7所述的主轴电机，其中，所述主磁体的所述上层部分和所述下层部分互相一体形成。

9.根据权利要求7所述的主轴电机，其中，所述主磁体的所述上层部分和所述下层部分互相独立地形成。

10.根据权利要求3所述的主轴电机，其中，所述转子箱包括：

固定部分，该固定部分固定在所述轴上；

盘部分，该盘部分从所述固定部分的下端水平弯曲；以及

连接部分，该连接部分从所述盘部分向下弯曲，所述主磁体设置在所述连接部分的内侧上。

11.根据权利要求3所述的主轴电机，其中，所述轴承套的内部设置有止挡件，所述轴的下端设置有凹槽部分，所述止挡件插入所述凹槽部分中。

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