TW468009B - Electromotor - Google Patents

Description

本發明係關於包括藉含油螺旋槽軸承構成一軸承系統 ，、轉子部份及一定子部份之電動馬達。轉子部份及定.子 P伤之部份表面沒有抗阻油自軸承蠕升之油封。本發明亦 係關於製造此種電動馬達之方法。 所吨型式之電動馬達為已知者，例如自美國專利說明 „ 5’ 427, 456。此專利說明書具體說明適於闬以驅動.電、 之硬體盤之電動馬達。此已知馬達包括四個螺旋槽式 承，亦即二縱向軸承及二往向軸承。為在馬達運轉中阻 油自軸承蠕升，在例如轉子部份之末端部份之抗阻油蠕 之I層。此等層一般稱為••油封，|及尼巴止動器M Npbar t0、P")。此等油封一般包括嵌在聚合物端型中之氟化合物 物’例如全親1 鍵烧（perflu〇r〇alkanes)。 —經發現已知電馬達在某些方面不能令人滿意《例如， 右馬達以固定速度運轉—長時間後，可發生自一螺旋槽軸 承至另~螺旋槽軸承之油移動Q此一情況可使第— 軸承枝乾，因而導致馬達損壞D s 本發明之一目的為防止或減少上述油移動問題之改良 已知電動馬達。本發明提供包括防止或至少減少自一螺旋 槽轴承至另一螺旋槽轴承之新穎型式之油封之電動馬^。 根據本發明之油封良好附著於轉子部份及定子部份表面， 及油封簡易安裝於此等部份上。 、 本發明之此等及其他目的在包括一轉子部份及—定子 部份之電動馬達實現，轉子及定子部份構成包含油之2旋 槽轴承之一軸承系統，轉子及定子部份之部份表面沒有抗

C:\ProgramFiles\Patent\54721.PTD 第 5 頁 468009 五、發明說明（2) ' 〜 .阻油自軸承蠕升之油封，特點為油封包括主要為全氟幾駿 陰離子（per fluoro car boxy lie acid anions)及/ 或全氟燒 基硫陰離子（perfluoroalkylthiol anions)構成之一單獨 層。 本發明之實驗顯示包括主要為全氟羧酸陰離子及/或 全氟燒基硫陰離子構成之油封能施加成.一極薄層《具有.小 於10 nm及甚至低於5 nm之此種油封經證實在實用中極令 人滿意。因此，此等油封能設在内部，亦即相鄰螺旋槽輪 承之間，無須特別修改轉子部份或定子部份。應予說明 者，習周之"尼巴n式油封不可能如此。此等油封具有數微 米之厚度’故僅適於外方使用。此外，經發現内部使用'， 泥巴"油封導致螺旋槽轴承進行。推測此一情況係在裝配 定子與轉子成完整電動馬達過程中刮擦材料所致。 包括單層全氟羧酸陰離子之油封進一步顯示對金屬之 良好附置力’尤其青銅及不錄鋼。包括單層全氟炫基硫陰 離子之油封顯示對金屬尤其黃銅，青鋼，金及銀之良好附 著力。實驗中進一步發現使用此等油封時，習用軸承油之 罐升極小。應予說明者，全氣複酸陰離子係指其中至少 90% C-H基由C-F基取代之觀酸陰離子。用作起始材料之幾 酸及幾酸鹽可為支鏈型；然經發現線型叛酸或叛酸鹽 一般均導致層中之改良次序。全氟烷基硫陰離子之定義幾 乎完相同。 本發明之電動馬達之有利較佳具體實例之特點為油封 之全氟羧酸陰離子具有10至2〇鏈長度C原子如果使用具

C:\Program Filss\Patent\54721. PTD 第 Θ 頁 468009 五、發明說明（3) 有小於10 C原子之全氟羧酸陰離子時，層之密度較不良。 結果用於馬達中之油之分佈程度最小。實用中大於2〇 c原 子之全氟羧酸經發現難以處理。 實驗亦顯示較佳者韩承之螺旋槽部份沒有該種單層構 成之油封。自下文說明將明瞭，此種單層易於製造。經發 現轴承之螺旋槽部份上之油封使油保持適當集中於軸承 中。 本發明亦關於前述設有主要由全氟羧酸陰離子之構成 之單層之電動馬達之製造方法。根據本發明，此方法之特 點為在定子部份與轉子部份裝配成馬達之前，定子及轉子 部份之表面用包含全氟羧酸或全氟烷基硫及/或二者之鹽 之溶液處理。 本發明方法之較佳具體實例之特點為定子及轉子部份 用溶ί谷處理後接受熱處理。因此，單層對定子及轉子部份 之附著力被進一步改良。較佳者，處理溫度為6 〇 _ 9 〇亡。 自包含全氟羧酸陰離子及/或全氟烷基硫陰離子之溶 液提供單層能闬不同方法進行。例如，可藉喷佈或印刷提 供溶液。由於利於簡易製造而具吸引力之本發明方法之一 種變體之特點為藉浸潰施加溶液。此方法能使包括螺旋槽 軸承之大部份定子表面及轉孚内表面以簡單方式提供有包 .含全氟幾酸陰離子及./或全It烧基硫陰離子之油封。” 自下文說明之具體實例’將明瞭本發明之此等及其他 目的。 圖1為根據本發明之電動馬達之概略轴向斷面圖。

468009 五 '發明說明（4〕 應明瞭’為清晰起見’此圖來按比例繪示。 概略顯示根據本發明之電動馬達（1)之縱斷面圖， ^ 电動馬達適於用以驅動電腦之硬體盤（硬體盤驅 箄;二。Λ動馬達包括定子部份⑴及轉子部份⑸。此 & ^ t葙八有較薄油層（4)之二軸向螺旋槽軸承（2)及二經 二1、紋槽軸承（6)構成一轴承系統。參考編號（7)概括指示 所示硬體盤。 定子部份（3)主要包括基板（9)，固定式配置之定子轴 )及定子盤簧（13)。此等部份就適宜方式牢固連接在一 $，例如藉熔接、壓合或膠黏。軸子部份（5)包括殼元件 4 ’套（1 5 )磁鐵環（1 6 )及封閉板（1 7 )。轉子部份之此等 部份亦以適宜方式牢固互相連接。 二，虛線指示定子部份及轉子部份之根據本發明至少設有 1述型式油封之表面部份。此等部份之位置係直接鄰靠螺 旋槽轴承。然而’實用中（參閱下文），包含螺旋槽軸承 之轉子及定子部份之較大部份設有油封。根據本發明，此 油封包=主要由全氟羧酸陰離子及/或全氟烷基磁陰離子 構成之單層。壽命試驗顯示此單層極適用於阻止油螺升。 油封以下述方式提供。轉子及定子部份之應設有油封 表面先加以清潔，例如藉UV/.臭氧處理。隨後，此等表面 用重量計約0.1% f.ia全氟羧酸在乙醇令溶液覆蓋1〇分 1 ’較佳者為浸潰°其次，表面用醇（乙醇）沖洗及乾燥。 較佳者’乾燥作業後’表面曝露於約8 〇 r之熱處理。然 後’轉子部份與定子部份裝配成電動馬達。最後，經定子 468009 五、發明說明（5) ， —--- ^上位於螺旋槽軸承之—毛細作周孔（未示）提俟充分 篁之油。 ^，油封作用最佳化，經實驗比較CF3(CFAC_型之 二同：^酸。經調查全氟辛酸(n=6)，全氟癸酸(n = )王氟十一烷酸（η =10)及全氟十八烷酸（n=16)之單 J。此等試驗中，數系列電動馬達以前述方式提供有油 ，。玉部各例中，使用在乙醇中重量計約〇 ^ % :。表面覆置度藉靜態謂量計。乾燥後油封之ΪΪ度 電動馬達接受壽命試驗。試驗2〇〇〇小 =氣辛酸(η=6)油封之馬達中一馬達顯示極 /、他π列之電動機無滲漏發生。最佳結果 酸(Π0)及全氣十八烧酸(n=u)。亦試驗比較 封之一系列電動馬達。此系列之多數$遠 D有油 生滲漏。 τ 之夕數馬達在24小時後即發

其他比較實驗中’電動馬達提供有主要包括 CeFI3(CH2)2Si(C2H50)3型之全氟鏈垸鹽化合物之 量計值顯示此等單層之相對表面覆蓋度使斟iMS 幾酸所獲者。提供單層之包括全隨鹽之= 之全氟羧酸不穩定。 议封應 根據本發明之另一項 上施加全氟院基硫成油封 全氟烷基硫。此化合物提 果。 實驗中，依前述方法在 。此例中，.使用1 Η、1 Η 供與全氟羧酸化合物相 電動馬達 、2Η 、 2Η 似之ϋ

468009 五、發明說明（6) 根據本發明之電動馬達設有主要包括全氟羧酸陰離子 及/或全氟烷基硫陰離子之單層構成之油封。此層能藉浸 潰簡單施加於定子部份及轉子部份之表面。油封具有極小 厚度及成功抗阻油分散。

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Claims (1)

1. d6B〇〇9 六、申請專利範圍 1. 一種包括一轉子部份及一定子部份之電動馬達，定子及 轉子部份藉含油螺旋槽軸承構成一軸承系統，轉子部份 及定子部份之部份表面設有抗阻油自軸承緯升之一油 封，特點為湳封包括主要由全氟羧酸陰離子及/或全氟 烷基硫陰離子構成之一單層。 2. 根據申請專利範圍第1項之電動馬達，特點為油封之全 氟羧酸陰離子具有鏈長度10至20 C原子。 3. 根據申請專利範圍第1項之電動馬達，特點為軸承之螺 旋槽部份亦設有單層。 4. 一種方法，用以製造根據申請專利範圍第1項之電動馬 達，特點為在定子部份及轉子部份管配成電動馬達之 前，定子部份及轉子部份之部份表靣用包括全氟羧酸或 全氟烷基硫及/或其鹽之溶液處理。 5. 根據申請專利範圍第4項之方法，特點為定子部份及轉 子部份用溶液處理後，接受熱處理。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法，特點為熱處理在60-90 °C進行。 7. 根據申請專利範圍第4項之方法，特點為定子部份及轉 子部份藉浸潰法用溶液處理。

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