CN1656551A - 芯轴马达 - Google Patents

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Abstract

一种芯轴马达，该芯轴马达能抑制部件数量的增加，且减少了组装的工时，而且该芯轴马达具有自动平衡机构和使盘片中心对准的机构，包括用于旋转用作记录介质的盘片(30)的电动机组件(31)、用于安装盘片(30)的转台(12)以及一个设置在转台(12)下面的支架板(14)，其中在由转台(12)和支架板(14)限定的环形空间(22)内设置多个钢球(16)以形成所述自动平衡机构，而且使盘片(30)中心对准的机构利用多个爪形对准元件(5)构成，这些爪形对准元件(5)在支架板(14)的中心部分形成。

Description

芯轴马达
技术领域
本发明涉及一种芯轴马达，这种芯轴马达设置有用于自我平衡和使记录盘中心对准的机构。
背景技术
当芯轴马达在具有不平衡加载记录盘的光盘驱动器或其它类型的盘片驱动器中高速旋转时，盘片驱动器就会振动，这样可能会在记录到盘片和从盘片上复制过程中引发错误，并且这样也会导致周围的设备振动，从而导致故障。
为了解决由于盘片加载时其重力点不在旋转轴上带来的盘片驱动器振动的问题，公开号为JP2000308306A的日本专利申请公开了一种芯轴马达，这种芯轴马达设置有自我平衡机构，该平衡机构包含一环孔形封闭的空间、以及适合于在封闭空间自由移动的球，而且该平衡机构是这样工作的，即，使球自动地在振动盘片驱动器移动方向上移动，从而维持平衡。
同样，也会发生这样的情况，由于转台内径尺寸的变化，盘片不与转台中心对准。为了解决这样的问题，如公开号为JP2000251361和JP2000331404的日本专利申请所公开的那样，具有弹性的象爪一样的对准元件与固定到芯轴马达上的塑料转台一体形成，或者在转台的中心形成中心导向部分，以便于盘片正好在转台的中心，而不考虑转台内径尺寸的变化，由此，当芯轴马达高速旋转时保持盘片驱动器不会振动。
因为前述的对准元件必须是经久耐用的，特别地必须是耐磨的，以经受得住经常的加载和卸载盘片，而包括中心导向部分的转台也必须精确地形成所需的尺寸，因此，如果转台和中心导向部分用相同的树脂材料形成，满足这两个元件的不同要求是困难的。在另一方面，如果这两个部分用不同的树脂材料形成，那么材料、元件和处理步骤的数量会增加，从而增加生产成本。当制成的对准元件经久耐用且转台精确地形成所需尺寸时，为了减少整个盘片驱动器的成本，必须防止材料、零件和装配步骤的数量增加。
本发明是在考虑到上述情况下形成的，并且为了本发明的目的，提供一种芯轴马达，该芯轴马达抑制振动的产生，且在维持好质量的同时控制了生产成本。
发明内容
为了完成上述发明目的，根据本发明的第一方面，提供了一种芯轴马达，该芯轴马达包括：用于收容记录盘片的转台；设置在所述转台下的支架板；以及包括一封闭空间的自我平衡机构，该封闭空间是由所述转台和所述支架板限定的，形状为圆环形，并且该封闭空间具有可移动地设置在其内的多个球，其中所述转台具有多个在转台厚度方向上刺穿的且排列在转台周向上的开口，而且其中所述支架板在其中心限定一圆形开口，并且具有多个爪形对准元件，这些爪形对准元件被冲出(punch out)以便保持在对应于所述圆形开口的区域内，这些对准元件在所述圆形开口内圆周处与所述支架板垂直地上弯以分别插入穿过所述转台的开口，而且这些对准元件的端部从所述转台的上表面突出，因而使装在所述转台上的所述盘片中心对准。利用该结构，所述自我平衡机构的底板，也就是所述支架板，与所述爪形对准元件整体形成，因而也减少元件和装配步骤的数量，而且同时所述爪形对准元件的长度相对于所述自我平衡机构的高度增加，因而使得优化所述对准元件的弹性常数变得更容易。
根据本发明的第二方面，在第一方面的芯轴马达中，所述支架板可以由钢板制成，而且每个爪形对准元件的端部可以向所述转台的中心弯曲。因而，所述爪形对准元件容易地改善耐用性，而且当将盘片装在所述转台上或从转台上卸载该盘片时防止了所述盘片被刮擦。
根据本发明的第三方面，在第一方面的芯轴马达中，所述支架板可以由钢板制成，而且每个爪形对准元件的端部可以向所述转台的中心弯曲，而且还可以在位于所述弯曲端部下面的位置向外弯曲，从而使盘片向下压靠所述转台的上表面。结果盘片被牢固地保持在所述转台上。
根据本发明的第四方面，在第一到第三方面中的任一方面的芯轴马达中，每个对准元件在与限定一圆形中心孔的盘片内圆周表面接触的表面上具有横向形成的凸曲线(convex curve)，该凸曲线具有比盘片圆形中心孔小的曲率半径。结果，防止了所述盘片内圆周表面由于加载和卸载造成的刮擦。
根据本发明的第五方面，在第一到第四方面中的任一方面的芯轴马达中，所述支架板的内圆周与一隔板的外圆周接合，该隔板形成于与用于接收盘片的上表面相反的转台的表面上。结果，对准元件相对于所述转台的中心精确地定位，因而使盘片在所述转台上对中。
因此，根据本发明的芯轴马达包括一自我平衡机构，在该平衡机构中，由钢制成且适合将所述转台的底面盖住的支架板设置有多个爪形对准元件，这些爪形对准元件穿过转台上的对应开口，以便于使这些爪形对准元件的端部从转台的上表面突出，因而提供了使盘片中心对准的功能。结果，盘片可以充分地在转台上对中，而没有增加元件的数量，并且还减少了装配步骤。
而且，支架板的这些爪形对准元件与转台的圆形定位隔板接合，并且因而可以不变地定位在预定的地方。同样，这些爪形对准元件可以具有比传统尺寸更大的尺寸，且因此可以有足够的弹性。
进一步地，因为所述爪形对准元件以预定的曲率弯曲，所以盘片可以容易地加载和卸载，并且同时可以不受刮擦，从而牢靠地将盘片固定且达到高的耐用性。
附图说明
图1是本发明的芯轴马达的部分剖视侧视图；
图2是本发明的芯轴马达设置的自我平衡机构的分解透视图；
图3是本发明的芯轴马达设置的支架板的透视图；
图4A到4C分别是图3所示的支架板的一个对准元件(爪)的侧视图、透视图和顶视图；
图5是本发明的芯轴马达设置的转台的部分剖视侧视图；以及
图6是图5所示的转台的底视图。
具体实施方式
参考附图将描述本发明优选实施例。
参考图1，本发明实施例的芯轴马达2通常包括一个包括旋转轴4、定子6、转子磁铁8、转子轭10和支座11组成的电动机组件31，还包括转台12和支架板14，而且该芯轴马达2连接到基板20上。
所述转子磁铁8是一个中空圆柱形永久磁铁，且固定到所述转子轭10的内圆周上，该转子轭10与转台12一起固定地连接到所述旋转轴4上。
所述旋转轴4可旋转地由设置在支座11中的轴承21支撑，该支座11连接到所述基板20上。
所述定子6具有围绕其缠绕的线圈23，该定子6固定到所述支座11上，且面对所述转子磁铁8的内圆周面，两个面之间具有微小的空气间隙。所述转子轭10由钢板制成，通过拉制处理成一个两段的中空圆柱形结构，该结构基本上由两个圆柱部分组成，这两个圆柱部分具有不同的直径且彼此同心，而且所述转子磁铁8固定到一具有较大直径的圆柱部分的内表面。
所述转台12由树脂制成，设置在所述转子轭10上方，而且在所述转台12的底表面(面对着所述转子轭10)上，具有多个圆形隔板，这些圆形隔板各自具有不同的直径且彼此同心地形成。在这个实施例中，如图6所示设置有五个隔板(从外侧到中心)：第一隔板9；第二隔板13；用于将支架板14保持在适当位置的定位隔板15；用于保持具有较小直径的转子轭10的另一圆柱部分的轭保持隔板17；以及固定地与所述旋转轴4接触的轴保持隔板19。
第一隔板9和第二隔板13形成圆环形封闭空间22，而且当支架板14连接到这两个隔板的底端时，该封闭空间适合于可移动地容纳多个钢球16。
如图5所示，定位隔板15具有基本上与支架板14的内径相等的外径，这在后面会详细说明。多个(在该实施例中是五个)象裂缝一样的开口7沿所述定位隔板15的外圆周以相等的间隔周向地排列，以便于允许支架板14的爪形对准元件5(在后面会详细描述；在下文中将简单适当地称为“爪”)穿过开口7并突起超过转台12的上表面。
参考图3，支架板14由如3mm厚度的不锈钢制成，通过冲孔形成一限定中心开口3的环，如此以便于多个(在该实施例中为五个)前述的爪5等距离地设置在所述环的内周以轴向向内延伸。然后，这些如此形成具有如1mm宽度和6.5mm的长度的爪5在内圆周处相对于支架板14的表面以90度向上弯曲。因为这样形成的爪5的长度比传统爪的长度要长一个对应于转台12高度的尺寸，所以爪5的弹簧常数可以容易地优化。就此而论，爪5在对应于形成在转台12上的开口7的位置处形成。
当支架板14的中心开口3与转台12的定位隔板15接合时，爪5穿过转台12的各个开口7，并且使它们的端部5a突起超过转台12的上表面，如图5所示，借此，加载到转台12上的盘片30可以利用突起的爪5中心对准。
参考图4A，爪5的端部5a弯向转台12的中心以更容易地加载盘片30。然后参考图4B，爪5的端部5a弯向转台12的中心，而在定位于弯曲端部5a下面的一部分51处向外弯曲，借此，使加载到转台12上的盘片30向下压靠转台12的上表面，从而确保将盘片30牢固地保持到转台12上，而且达到一适当弹性且因此也有高的耐用性。进一步参考图4C，爪5横向上成弧形，该弧形具有比盘片30的圆形中心孔32更小的曲率半径，如此以便于即使盘片30重复地安装到转台上和从转台上卸下，也会防止盘片30的圆形中心孔32的内圆周表面被刮擦。前述三个在图4A到图4C中所示的例子可以分别或合在一起应用，用于防止盘片30被刮擦。
现在参考图2和图5，支架板14与转台12的底面连接，支架板14有爪5与定位隔板15的外圆周接合，然后转子轭10与转台12的轭保持隔板17接合，借此支架板14、转台12和转子轭10就整体地、牢固地彼此固定，从而确保支架板14与转台12同心，这就终于达到了爪5与开口7的位置关系的高精确性。
而且，参考图1和图6，支架板14作为一个盖子盖住了转台12的底面，因而形成圆环形封闭空间22，该封闭空间22适合可移动地容纳多个钢球16，因此构成一个自我平衡机构。不用说，当不要求自我平衡机构时，没有球放入封闭空间22的这种结构仍然可以应用。
因此，因为本发明的芯轴马达2以如下方式设有盘片对准功能，即，覆盖到转台12底面上的支架板14的爪5通过转台12的开口7，且爪5的端部5a从转台12的上面突起，因而使盘片30中心对准，从而可以防止总的元件数量的增加，且可以减少组装步骤。

Claims (5)

1、一种芯轴马达，其特征在于包括：
用于收容记录盘片的转台；
设置在所述转台下的支架板；以及
包括一封闭空间的自我平衡机构，该封闭空间是由所述转台和所述支架板限定的，形状为圆环形，并且该封闭空间具有可移动地设置在其内的多个球，
其中所述转台具有多个在转台厚度方向上刺穿且排列在转台周向上的开口，而且
其中所述支架板在其中心限定一圆形开口，并且具有多个爪形对准元件，所述对准元件被冲出以便保持在对应于所述圆形开口的区域内，所述对准元件在所述圆形开口内圆周处与所述支架板垂直地上弯以分别插入穿过所述转台的开口，而且所述对准元件的端部从所述转台的上表面突出，从而使装在所述转台上的所述盘片中心对准。
2、根据权利要求1所述的芯轴马达，其中所述支架板是由钢板制成的，而且每个所述对准元件的端部朝向所述转台的中心弯曲。
3、根据权利要求1所述的芯轴马达，其中所述支架板是由钢板制成的，每个所述对准元件在其端部处朝向所述转台的中心弯曲，而且每个所述对准元件还在位于该弯曲端部下面的位置向外弯曲，从而使盘片向下压靠所述转台的上表面。
4、根据权利要求1至3中任一权利要求所述的芯轴马达，其中，每个所述对准元件在与限定一圆形中心孔的盘片内圆周表面接触的表面上具有横向形成的凸曲线，该凸曲线具有比盘片圆形中心孔小的曲率半径。
5、根据权利要求1至4中任一权利要求所述的芯轴马达，其中所述支架板的内圆周与一隔板的外圆周接合，该隔板形成于与用于接收盘片的上表面相反的转台的表面上。
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