CN102401006A - 流体动压轴承组件以及包括该流体动压轴承组件的电机 - Google Patents

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Abstract

公开一种流体动压轴承组件以及包括该流体动压轴承组件的电机。该流体动压轴承组件可包括：轴套，支撑轴，以允许轴的顶部沿轴向向上突出，所述轴套包括位于轴套的底部的结合部分，所述结合部分的底端突起地形成；基座盖，沿轴向与轴套的结合部分结合，同时在基座盖和轴套之间保持间隙；支撑部分，形成在基座盖的外端部分，并且被形成为沿轴向突出，使得支撑部分的外周表面与轴套的结合部分的内周表面接触并结合到轴套的结合部分的内周表面。

Description

流体动压轴承组件以及包括该流体动压轴承组件的电机
本申请要求于2010年8月17日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0079475号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及一种流体动压轴承组件(hydrodynamic bearing assembly)以及一种包括该流体动压轴承组件的电机，更具体地讲，涉及这样一种流体动压轴承组件以及一种包括该流体动压轴承组件的电机，该流体动压轴承组件通过提高拔出力(unmating force)来允许稳定性提高。
背景技术
作为信息存储装置的硬盘驱动器(HDD)使用读/写头将数据写入到盘上或从盘读取数据。
硬盘驱动器需要能够驱动盘的盘驱动装置，小尺寸的主轴电机用作盘驱动装置。
小尺寸的主轴电机使用流体动压轴承组件，并且润滑流体介于流体动压轴承组件的轴和轴套之间，以通过由润滑流体产生的流体压力来支撑轴。
此外，轴套的底端结合有基座盖，其结合方式为在轴套的底端和基座盖之间具有间隙，以容纳润滑流体。可使用诸如焊接、敛缝(caulking)、粘合等的各种方法作为将基座盖固定到轴套的方法，可根据产品的结构和工艺来可选地应用这些方法。
然而，焊接方法的优点在于缩短工作时间并提高密封性，但是鉴于焊接的工艺特性，焊接方法可能在焊接之后由于轴套和基座盖的张力而改变轴套的尺寸，由此导致特性缺陷。
此外，粘合方法的拔出力小于焊接方法的拔出力，从而当施加机械冲击或热冲击时可能会损坏粘合层，其结果是，可能导致性能的致命缺陷。
另外，敛缝方法需要用于敛缝的单独结构，使得敛缝方法的工艺复杂。
因此，迫切需要对这样一种流体动压轴承组件以及包括该流体动压轴承组件的电机进行研究，所述流体动压轴承组件能够通过提高拔出力而承受外部冲击，并且同时具有简化的工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流体动压轴承组件以及一种包括该流体动压轴承组件的电机，该流体动压轴承组件通过改变基座盖的结构，允许流体动压轴承的拔出力增大并足以承受电机的高速旋转和外部冲击。
根据本发明的示例性实施例，提供一种流体动压轴承组件，该流体动压轴承组件包括：轴套，支撑轴，以允许轴的顶部沿轴向向上突出，所述轴套包括位于轴套的底部的结合部分，所述结合部分的底端突起地形成；基座盖，沿轴向与轴套的结合部分结合，同时在基座盖和轴套之间保持间隙；支撑部分，形成在基座盖的外端部分，并且被形成为沿轴向突出，使得支撑部分的外周表面与轴套的结合部分的内周表面接触并结合到轴套的结合部分的内周表面。
支撑部分可被形成为沿着结合部分的内周表面沿轴向向上或向下突出。
支撑部分可沿着结合部分的内周表面沿轴向向上和向下突出。
结合部分可设置有***槽，***槽沿着结合部分的内周表面凹入地形成，以允许支撑部分***到***槽中。
结合部分的***槽可被凹入地形成为具有与支撑部分的形状对应的形状。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种电机，该电机包括：流体动压轴承组件，所述流体动压轴承组件包括轴套、基座盖和支撑部分，轴套支撑轴以允许轴的顶部沿轴向向上突出，轴套包括位于轴套的底部的结合部分，所述结合部分的底端突起地形成，基座盖沿轴向与轴套的结合部分结合，同时在基座盖和轴套之间保持间隙，支撑部分形成在基座盖的外端部分，并且被形成为沿轴向突出，使得支撑部分的外周表面与轴套的结合部分的内周表面接触并结合到轴套的结合部分的内周表面；定子，包括芯，围绕所述芯缠绕线圈以用于产生旋转驱动力；转子，在转子的表面上安装有磁体，所述磁体面对缠绕的线圈，以使得转子相对于定子旋转。
支撑部分可被形成为沿着结合部分的内周表面沿轴向向上和向下、或向上或向下突出。
结合部分可设置有***槽，***槽沿着结合部分的内周表面凹入地形成，以允许支撑部分***到***槽中。
结合部分的***槽可被凹入地形成为具有与支撑部分的形状对应的形状。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它方面、特点及其它优点将会被更清楚地理解，其中：
图1是根据本发明示例性实施例的电机的示意性截面图；
图2是根据本发明另一示例性实施例的电机的示意性截面图；
图3是根据本发明示例性实施例的设置在电机中的流体动压轴承组件的示意性截面图；
图4至图7是图3中所示的A部分的其它示例的示意性截面图；
图8是根据本发明示例性实施例的其上安装有电机的记录盘驱动装置的示意性截面图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。虽然本领域技术人员能够通过添加、修改或删除部件来容易地设计结合本发明的教导的多种其它改变的实施例，但是这些实施例仍然落入本发明的范围内。
在整个说明书中，相同的标号表示相同或等同的部件。
图1是根据本发明示例性实施例的电机的示意性截面图。
参照图1，根据本发明示例性实施例的电机400可包括流体动压轴承组件100、定子200和转子300。
流体动压轴承组件100可包括轴110、轴套120、止推板130、盖构件140和基座盖150。
首先，定义关于方向的术语，当观看图1和图2时，轴向表示以轴110为基准的竖直方向。外径方向表示以轴110为基准的朝着转子300的外边缘的方向，内径方向表示以转子300的外边缘为基准的朝着轴110的中央的方向。
轴套120可支撑轴110，使得轴110的顶部沿轴向向上突出，轴套120可包括位于轴套的底部的结合部分125，结合部分125的底端突起地形成。
结合部分125具有这样的构造，在该构造中，结合部分125结合到下面将描述的基座盖150的支撑部分155并与支撑部分155接触，这将参照图3至图7进行详细描述。
可通过铸造铜或铝或者通过对铜铁基合金粉末或SUS基粉末进行烧结，来形成轴套120。
在这种情况下，轴110***到轴套120的轴孔122中，以在轴110和轴孔122之间具有微间隙，微间隙填充有润滑流体，可通过设置在轴110的外径和轴套120的内径中的至少一个上的径向动压槽来更加平稳地支撑转子300的旋转。
径向动压槽可形成在轴套120的内侧(即，轴套120的轴孔122的内部)，并且在轴110旋转时形成偏向一侧的压力。
然而，如上所述，应该注意，径向动压槽并非一定设置在轴套120的内侧，径向动压槽可设置在轴110的外径部分中，并且径向动压槽的数量不受限制。
轴套120设置有旁路通道124，旁路通道124被形成为允许轴套120的底部和顶部彼此连通，由此分散和平衡流体动压轴承组件100中的润滑流体的压力，并且使得润滑流体运动，从而通过循环来排放存在于流体动压轴承组件100中的气泡等。
在这种情况下，轴套120的沿轴向的底部可设置有基座盖150，基座盖150与轴套120结合，同时在基座盖150和轴套120之间保持间隙，该间隙容纳润滑流体。
当基座盖150将润滑流体容纳在基座盖150和轴套120之间的间隙中时，基座盖150可用作支撑轴110的底表面的轴承。
另外，基座盖150可包括支撑部分155，支撑部分155形成在基座盖150的外端部分，支撑部分155可被形成为沿轴向突出，并且支撑部分155可具有与轴套120的结合部分125的内周表面结合的外周表面。将参照图3至图7来详细描述结合部分125和支撑部分155的结合结构。
止推板130包括孔，孔沿轴向布置在轴套120之上，孔与轴110在轴110的中央的截面对应，从而轴110可被***到孔中。
在这种情况下，止推板130被单独制造，并且可与轴110结合；在制造轴110时，止推板130可与轴110一体地形成，并且在轴110进行旋转运动时，止推板130与轴100一起旋转。
另外，止推板130的顶表面可设置有止推动压槽，止推动压槽向轴110提供止推动压。
然而，止推动压槽并非一定形成在止推板130的顶表面上，止推动压槽也可形成在随后将描述的盖构件140的与止推板130的顶表面对应的内周表面上，或者可形成在轴套120的与止推板130的底表面对应的顶表面上。
盖构件140是压配合到止推板130的顶部中的构件，用于密封盖构件140和止推板130之间的润滑流体。
盖构件140的底表面可具有突起，以密封润滑流体。这是因为，利用润滑流体的表面张力和毛细现象(capillary phenomenon)以防止在驱动电机时润滑流体泄漏到外部。
定子200可包括线圈210、芯220和基座230。
换句话说，定子200可以是这样一种固定结构，该固定结构包括：线圈210，在施加电能时产生具有预定大小的电磁力；多个芯220，线圈210围绕所述多个芯220而缠绕，以产生旋转驱动力。
芯220固定地布置在基座230的顶部，在基座230上设置了印制有电路图案的印刷电路板(未示出)，基座230的与线圈210对应的顶表面可设置有具有预定大小的多个线圈孔，线圈孔穿透基座230的所述顶表面，以向下暴露线圈210，并且线圈210可与印刷电路板(未示出)电连接以供应外部电能。
轴套120的外周表面可被压配合地***到基座230中并固定到基座230，其上缠绕了线圈210的芯220也可被***到基座230中。可通过将粘合剂施加到基座230的内表面或轴套120的外表面来装配基座230和轴套120。
转子300是相对于定子200可旋转地设置的一种旋转结构，并且可包括转子壳310，在转子壳310的内周表面上设置有与芯220对应的环形磁体(annular ring magnet)320，环形磁体320与芯220之间具有预定间隔。
磁体320是永磁体，该永磁体的N极和S极沿圆周方向被交替地磁化，以产生具有预定强度的磁力。
在这种情况下，转子壳310可被构造为包括：毂基座312，被压配合到轴110的顶部并固定到轴110的顶部；磁体支撑部分314，从毂基座312沿外径方向延伸，并且沿轴向向下弯曲，以支撑转子300的磁体320。
图2是根据本发明另一示例性实施例的电机的示意性截面图。
参照图2，根据本发明另一示例性实施例的电机500的构造和效果与上述实施例的构造和效果相同，不同之处在于止推板130和转子壳310的壁部分316，因此将省略对相同构造的描述。
止推板130沿轴向布置在轴套120的底部，并且与轴110结合。
即，止推板130可通过螺纹连接、粘合、焊接等与轴110结合，将止推动压提供给轴110的止推动压槽可形成在止推板130的顶表面和底表面中的至少一个上。
在这种情况下，与上述示例性实施例相比，以轴110为基准的止推板130的布置位置不同，但是止推板130的功能和效果相同。
此外，根据本发明另一示例性实施例的电机500的转子壳310可被构造为包括：毂基座312，被压配合到轴110的顶部并固定到轴110的顶部；磁体支撑部分314，从毂基座312沿外径方向延伸，并且沿轴向向下弯曲，以支撑转子300的磁体320。
另外，转子壳310可设置有壁部分316，壁部分316被形成为沿轴向向下延伸，以密封壁部分316和轴套120之间的润滑流体。
壁部分316和轴套120之间的间隔可沿轴向向下逐渐加宽，以防止在驱动电机时润滑流体泄漏到外部。为此，轴套120的与壁部分316对应的外周表面可被形成为沿内径方向逐渐变细。
图3是根据本发明示例性实施例的设置在电机中的流体动压轴承组件的示意性截面图，图4至图7是图3中所示的A部分的其它示例的示意性截面图。
参照图3至图7，根据本发明示例性实施例的设置在电机400中的流体动压轴承组件100可包括基座盖150和轴套120的结合结构的构造。
基座盖150可包括位于基座盖150的外端部分的支撑部分155，从而支撑部分155的外周表面结合到轴套120的结合部分125的内周表面，并与轴套120的结合部分125的内周表面接触。
如图3所示，支撑部分155形成在基座盖150的外端部分，并且沿轴向向下突出地形成，以与轴套120的结合部分125结合。
即，支撑部分155可表示，基座盖150的外端部分被形成为沿轴向向下弯曲，这可扩大与轴套120结合的面积。
其结果是，施加粘合剂的面积被扩大，由此增大了允许足以承受沿轴向的外部冲击等的拔出力。
通常，拔出力表示基座盖150和轴套120的结合通过沿轴向向上或向下的冲击所能够保持的程度，拔出力可取决于基座盖150和轴套120之间的沿轴向的结合面积。
因此，根据本发明示例性实施例的流体动压轴承组件100可增大基座盖150通过形成在基座盖150的外端部分的支撑部分155与轴套120的结合部分125结合的结合面积，由此增大了拔出力。
另外，如图4和图5所示，基座盖150的支撑部分155可被形成为沿轴向向上突出，轴套120的结合部分125的内周表面可设置有***槽127，支撑部分155被***到***槽127中。
***槽127可沿结合部分125的内周表面凹入地形成，并且可以是具有与支撑部分155的形状对应的形状的槽。
当***槽127的形状大于支撑部分155的形状时，***槽127内的空的空间可被填充有粘合剂，当***槽127的形状与支撑部分155的形状对应时，支撑部分155的外周表面可与***槽127的内表面接触并结合到***槽127的内表面。
另外，如图6和图7所示，基座盖150的支撑部分155可被形成沿轴向向上和向下突出，轴套120的结合部分125的内周表面可设置有***槽127，支撑部分155的向上突出的部分被***到***槽127中。
在这种情况下，***槽127的构造和效果与图4和图5所示的构造和效果相同，并且支撑部分155的构造和效果与上述示例性实施例的构造和效果相同，不同之处在于支撑部分155沿两个方向(即，向上和向下)突出。
图8是根据本发明示例性实施例的其上安装有电机的记录盘驱动装置的示意性截面图。
参照图8，根据本发明示例性实施例的其上安装有电机400的记录盘驱动装置600是硬盘驱动装置，并且可包括电机400、头移送部分610和壳体620。
电机400具有根据如上所述的本发明示例性实施例的电机的所有特性，并且可在电机400上安装记录盘630。
头移送部分610可将头615移送到将被检测的记录盘的表面，头615用于检测安装在电机400上的记录盘630上的信息。
在这种情况下，头615可被布置在头移送部分610的支撑构件617上。
壳体620可包括电机安装板627和防护电机安装板627的顶部的顶盖625，以形成容纳电机400和头移送部分610的内部空间。
如上所述，根据本发明示例性实施例的流体动压轴承组件以及包括该流体动压轴承组件的电机可允许增大拔出力，从而足以承受外部冲击。
此外，本发明的示例性实施例可增大拔出力，由此提高流体动压轴承组件的性能和操作稳定性。
如上所述，根据本发明示例性实施例的流体动压轴承组件以及包括该流体动压轴承组件的电机400和500可扩大基座盖150的支撑部分155与轴套120的结合部分125沿轴向结合的结合面积，由此增大拔出力。
因此，拔出力被增大，以增加承受外部冲击的抵抗力，由此提高电机400和500的稳定性。
虽然已经结合示例性的实施例示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员清楚的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行修改和变形。

Claims (9)

1.一种流体动压轴承组件，包括：
轴套，支撑轴，以允许轴的顶部沿轴向向上突出，所述轴套包括位于轴套的底部的结合部分，所述结合部分的底端突起地形成；
基座盖，沿轴向与轴套的结合部分结合，同时在基座盖和轴套之间保持间隙；
支撑部分，形成在基座盖的外端部分，并且被形成为沿轴向突出，使得支撑部分的外周表面与轴套的结合部分的内周表面接触并结合到轴套的结合部分的内周表面。
2.根据权利要求1所述的流体动压轴承组件，其中，支撑部分被形成为沿着结合部分的内周表面沿轴向向上或向下突出。
3.根据权利要求1所述的流体动压轴承组件，其中，支撑部分沿着结合部分的内周表面沿轴向向上和向下突出。
4.根据权利要求1所述的流体动压轴承组件，其中，结合部分设置有***槽，***槽沿着结合部分的内周表面凹入地形成，以允许支撑部分***到***槽中。
5.根据权利要求4所述的流体动压轴承组件，其中，***槽被凹入地形成为具有与支撑部分的形状对应的形状。
6.一种电机，包括：
流体动压轴承组件，所述流体动压轴承组件包括：轴套，支撑轴，以允许轴的顶部沿轴向向上突出，所述轴套包括位于轴套的底部的结合部分，所述结合部分的底端突起地形成；基座盖，沿轴向与轴套的结合部分结合，同时在基座盖和轴套之间保持间隙；支撑部分，形成在基座盖的外端部分，并且被形成为沿轴向突出，使得支撑部分的外周表面与轴套的结合部分的内周表面接触并结合到轴套的结合部分的内周表面；
定子，包括芯，围绕所述芯缠绕线圈以用于产生旋转驱动力；
转子，在转子的表面上安装有磁体，所述磁体面对缠绕的线圈，以使得转子相对于定子旋转。
7.根据权利要求6所述的电机，其中，支撑部分被形成为沿着结合部分的内周表面沿轴向向上和向下、或向上或向下突出。
8.根据权利要求6所述的电机，其中，结合部分设置有***槽，***槽沿着结合部分的内周表面凹入地形成，以允许支撑部分***到***槽中。
9.根据权利要求8所述的电机，其中，***槽被凹入地形成为具有与支撑部分的形状对应的形状。
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