专利名称：具有编码器的主轴电机组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有编码器的主轴电机组件。
背景技术：
如本领域技术人员所熟知的，主轴电机安装在ODD (光盘驱动器)内，并且使磁盘 旋转以使得线性移动的光学读取头(opticalpickup)能够读取记录在磁盘上的数据。根据ODD的技术发展水平，具有光雕功能(光雕功能即，通过利用激光器在CD (光 盘)或DVD(数字化视频光盘)的表面上印制期望图样)的ODD正被发展和使用。磁盘必 须以大约5400rpm的较高速转动以从磁盘读取数据或在磁盘上记录数据，而当在磁盘表面 上印制图样时，磁盘必须以大约40rpm的相对低速转动。为此，在主轴电机内安装编码器以检测当在磁盘的表面上印制图样时磁盘是否以 适当的速度转动。图1和图2分别是示出了根据传统技术的具有编码器的主轴电机的局部构造的平 面图和截面图。将参考这些附图来解释根据传统技术的编码器的安装结构。如图1和图2所示，电路板20附设于底板(base plate) 10的上表面。另外，编码 器40安装在电路板20上位于磁盘50的检测标记52下方的位置处，所述磁盘被放置在转
In ο由于用于驱动所述电机的IC的多功能性和提高的复杂性，并且随着在相对小的 空间内安装复杂的各种电路和芯片的需求增加，很多器件(例如半导体IC(未示出)、芯片 器件(未示出)、连接器60)等均安装于电路板20的上表面(所述电路板附设于底板10)。这里，编码器40必须与磁盘50间隔预定距离以确保测量精度。因此，独立的支撑 构件安装在电路板20的上表面上，并且编码器40设置在支撑构件的上端上。 为此，传统的主轴电机包括支撑构件30a，该支撑构件具有这样的结构支架32和 辅助PCB 34集成在电路板20上，并且端子36设置成穿过支架32和辅助PCB 34。然而，在传统的主轴电机中，由于包括支架32和辅助PCB 34的独立支撑构件30a 被安装在电路板20上，随着元件数量增加，导致生产成本增加。人们正努力克服上述问题，在[专利文件1]中提出了利用双面PCB来安装编码器 的技术。这在图3中示出。如图3所示，在[专利文件1]中，双面PCB 30b安装至主PCB 20。编码器40安 装在双面PCB 30b的上端上。因此，在这种编码器安装结构中，不需要诸如支架等的独立构 件。
然而，[专利文件1]的编码器安装结构仍需要用于支撑编码器40的独立支撑构 件，也就是，需要双面PCB 30b。因此，与图1和图2所示的编码器安装结构的方式相同，增 加了元件的数量。因此，仍存在生产成本增加的问题。此外，如图1至图3所示，在用于支撑编码器的独立支撑构件被安装在电路板上的 情况下，减小了包括连接器60的其他元件的安装空间，并且它们的安装位置也受到限制。 具体地，驱动电机的IC的多功能性和增加的复杂性已经导致安装至电路板20的元件数量 增加，这导致这些问题更加严重。[专利文件1]韩国专利公开No. 2007-009243
发明内容
本发明已致力于提供一种具有编码器的主轴电机组件，所述主轴电机组件减少了 元件的数量，从而降低了生产成本，并且增加了空间利用。在根据本发明实施例的主轴电机组件中，电路板设置有安装在其上表面的连接 器。主轴电机被设置在电路板上。主轴电机使放置在其上的磁盘旋转。编码器设置在连接 器上。该编码器感测磁盘的检测标记以检测磁盘的旋转速度。连接器可被安装在电路板上位于磁盘下方与磁盘的检测标记相对应的位置处，以 检测上述检测标记。此外，接脚延伸部(pin extension)可以设置在连接器的上表面上。该接脚延伸 部可以连接至连接器接脚，该连接器接脚电连接至电路板。编码器可以连接至接脚延伸部。编码器可以具有通过焊接而连接至接脚延伸部的编码器接脚。主轴电机可以包括旋转轴、转子箱、轴承支架、电枢以及底板。转子箱可以在其中 心部处装配在旋转轴上。转子箱可以整体地与旋转轴一起旋转。转子磁铁可以附设于转子 箱的内表面。磁盘可以放置在转子箱上。轴承支架中可以具有用于可旋转地支撑旋转轴的 轴承。电枢可以设置在轴承支架的圆周外表面上，以使电枢面对转子磁铁，以便当外部电力 施加至电枢时，电枢与转子磁铁协力使转子箱旋转。轴承支架可以固定至底板。电路板可 以附设于底板的上表面。
将结合附图从下面的详细描述中更清晰地理解本发明的上述及其他目的、特征和 优点，附图中图1和图2分别是示出了根据传统技术的具有编码器的主轴电机的局部构造的平 面图和截面图；图3是示出了根据另一传统技术的主轴电机的构造的截面图；图4和图5分别是根据本发明实施例的具有编码器的主轴电机组件的截面图和局 部平面图；以及图6是示出了根据本发明实施例的连接器和编码器之间的连接的视图。
具体实施例方式现在参照附图，其中，在所有不同图中使用相同的参考标号表示相同或类似的元件。在下面的描述中，当确定对传统功能和传统结构的详细描述会混淆本发明的主旨时， 可能省略该描述。此外，说明书和权利要求书中所使用的术语和词汇不必局限于典型含义 或字典含义，而必须将其理解为代表由本发明人作为解释本发明最佳方法所选择的概念， 并且必须将其解释为具有适用于本发明的范围和精神的含义和概念，以便理解本发明的技 术。下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。图4是根据本发明实施例的具有编码器500的主轴电机组件100的截面图。图5 是图4的主轴电机组件100的局部平面图。将参照这些图详细描述根据本发明实施例的主 轴电机组件100。如图4和图5所示，根据本发明实施例的主轴电机组件100包括电路板200、主轴 电机400以及编码器500。编码器500安装在设置于电路板200上的连接器300的上端上。电路板200控制主轴电机400的驱动信号并且被设置于底板450上。包括连接器 300在内的多个元件均安装至底板450的上表面。在该实施例中，连接器300起到支架的作用以将编码器安装在其上，并且还起到 作为连接器的其原始作用。为此，连接器300被安装至电路板200的必须放置编码器500 的位置处。也就是，连接器300在检测标记F下方安装至电路板200。连接器300具有电连接至电路板200的连接器接脚320。连接至对应的连接器接 脚320的接脚延伸部340设置于连接器300上。优选地，结合考虑设置于连接器300上的 编码器500的编码器接脚520的数量和尺寸来确定接脚延伸部340的形状。此外，结合考虑主轴电机组件的种类(尺寸)，连接器300可以是多个高度的，以 使编码器500被限制在检测标记F的预定距离内。近年来，在主轴电机中主要使用高度为 2毫米或1毫米的连接器。典型地，在12. 7毫米-光雕主轴电机中使用高度范围为2. 4毫米至2. 5毫米的编 码器支架(支撑架)。在9. 5毫米-光雕主轴电机中使用高度范围为1. 2毫米至1. 4毫米 的编码器支架(支撑架)。在前者的情况下，高度为2毫米的连接器可以代替编码器支架。 在后者的情况下，高度为2毫米的连接器可以代替编码器支架。主轴电机400安装在电路板200上并且使放置于其上的磁盘D转动。主轴电机 400包括旋转轴410、转子箱420、用于将轴承434支撑于其中的轴承支架、电枢440以及底 板 450。旋转轴410插入到转子箱420的中心部以将转子箱420支撑于其上。磁盘D装载 于转子箱420上。旋转轴410为具有预定直径的圆柱形形状。旋转轴410的下端由推力垫 圈410 (没有用参考标号标示)沿轴向方向支撑。所述推力垫圈固定至推力垫圈盖(没有 用参考标号标示)。转子箱420用于承载磁盘D并将磁盘D支撑于其上。转子箱420的中心部装配在 旋转轴410上方，以使转子箱420整体地与旋转轴410 —起旋转。转子箱420包括圆形板422，其装配在旋转轴410上并且沿垂直于旋转轴410的 方向向外延伸；以及环形凸缘424，其沿垂直于圆盘422的方向从圆盘422的外部边缘向下 延伸。夹具组件426设置于圆形板422上，该夹具组件可释放地夹持位于转子箱420上的 磁盘D。此外，转子磁铁428附设于环形凸缘424的圆周内表面。转子磁铁428与电枢428的线圈444协力产生电磁力以使转子箱420旋转。轴承支架430用于支撑轴承434，该轴承可旋转地支撑旋转轴410。轴承支架430 的圆周内表面支撑轴承434。具体地，轴承支架430被插入到底板450的联结孔452中，并且轴承支架430的与 底板450邻接的下端通过嵌塞(caulking)或旋压(spinning)而固定至底板450。此外，轴承支架430具有中空的圆柱形形状。轴承支架430的圆周外表面具有阶 梯形状以在其上形成座面432，电枢440的芯部442位于该座面上。此外，通过将轴承支架 430的下端朝向推力垫圈盖的下表面嵌塞或旋压，而使轴承支架430的下端被处理成用于 支撑设置于轴承支架430下部的推力垫圈盖。电枢440利用施加于其上的外部电力来产生电场。电枢440包括芯部442和线圈 444。芯部442装配在轴承支架430的座面432上。线圈444利用施加于其上的外部电 力来产生电场，以利用在线圈与转子箱420的转子磁铁428之间产生的力使转子箱420旋 转。线圈444围绕芯部缠绕许多圈。同时，环形吸力磁铁436设置于电枢440上以吸引转子箱420，从而防止转子箱 420由于磁盘的旋转而不合需要地被抬高。图4中，虽然吸力磁铁436被示出为安装于电枢 440上，但该磁铁也可以设置于轴承支架430上。底板450用于支撑整个主轴电机400。底板450固定于一装置的壳体，所述装置诸 如是安装有主轴电机400的硬盘驱动器。电路板200设置于底板450上。在电路板200上 形成电路(未示出)，电流沿该电路流动以使主轴电机400转动。轴承支架430在预定位置 连接至底板450。编码器500发射光束至磁盘D的检测标记F上以检测转子箱420 (其上放置有磁 盘D)的旋转速度并且控制该旋转速度。考虑到形成于磁盘D上的光束的焦点，编码器500 被安装成使其与磁盘D之间隔开1毫米至2毫米的距离。在实施例中，编码器500设置于安装至电路板200的连接器300的上端上。因此， 不需要独立支撑构件。同时，编码器500电连接至连接器300。下面将结合图6详细描述编码器500与连 接器300之间的连接结构。图6是示出了根据本发明实施例的连接器300与编码器500之间的连接的图。如图6所示，编码器500的编码器接脚520电连接至接脚延伸部340，该接脚延伸 部以连接至连接器300的连接器接脚320的状态在连接器300的上表面上延伸预定的长 度，所述连接器电连接至电路板200。这里，为增加连接的可靠性，编码器接脚520优选地通 过焊接或熔接(超声波焊接)连接至连接器300的对应接脚延伸部340。在图6中，虽然编码器500已经示出为以如下方式连接至连接器300，所述方式为， 将编码器500的编码器接脚520连接至设置于连接器300上的接脚延伸部340，但这仅仅 是连接器300与编码器500之间的连接结构的一个实例，并且也可以使用多种连接结构，例 如，那些使用配线、焊接或电镀的连接结构。如上文所描述的，在根据本发明的具有编码器的主轴电机组件中，编码器安装在 连接器上，该连接器安装至电路板。因此，当安装编码器时不需要独立的支撑构件，从而降低了元件的数量和生产成本，并且增加了空间利用。此外，由于可以使用具有多种高度的典型连接器，因此可以容易地调节编码器与 磁盘之间的距离(取决于主轴电机的类型)。虽然为了说明性的目的已经公开了本发明的实施例，应当理解的是，根据本发明 的具有编码器的主轴电机组件不局限于此，并且本领域的技术人员将理解的是，在没有背 离本发明的范围和精神的前提下，各种修改、添加和替换都是可能的。因此，任何和所有的修改、变化或等同方式都应被认为是落在本发明的范围内，并 且本发明的具体范围将由所附权利要求来限定。
权利要求
一种主轴电机组件，包括电路板，设置有安装在其上表面上的连接器；主轴电机，设置于所述电路板上，所述主轴电机使放置于其上的磁盘旋转；以及编码器，设置于所述连接器上，所述编码器感测所述磁盘的检测标记以检测所述磁盘的旋转速度。
2.根据权利要求1所述的主轴电机组件，其中，所述连接器安装在所述电路板上位于 所述磁盘下方与所述磁盘的检测标记相对应的位置处，以检测所述检测标记。
3.根据权利要求1所述的主轴电机组件，其中，接脚延伸部设置在所述连接器的上表 面上，所述接脚延伸部连接至连接器接脚，所述连接器接脚电连接至所述电路板，并且所述 编码器连接至所述接脚延伸部。
4.根据权利要求3所述的主轴电机组件，其中，所述编码器具有通过焊接连接至所述 接脚延伸部的编码器接脚。
5.根据权利要求1所述的主轴电机组件，其中，所述主轴电机包括旋转轴；转子箱，所述转子箱在其中心部处装配在所述旋转轴上，所述转子箱整体地与所述旋 转轴一起旋转，转子磁铁附设于所述转子箱的内表面，其中，所述磁盘被放置在所述转子箱 上；轴承支架，在所述轴承支架中具有用于可旋转地支撑所述旋转轴的轴承；电枢，设置在所述轴承支架的圆周外表面上，以使所述电枢面向所述转子磁铁，从而当 外部电力施加至所述电枢时，所述电枢与所述转子磁铁协力使所述转子箱旋转；以及底板，所述轴承支架固定至所述底板，所述电路板附设于所述底板的上表面。
全文摘要
本发明提供了一种具有编码器的主轴电机组件。主轴电机组件包括电路板、主轴电机和编码器。连接器安装在电路板的上表面上。主轴电机设置于电路板上。主轴电机用于使放置于其上的磁盘旋转。编码器设置于连接器上并感测磁盘的检测标记，并由此检测磁盘的旋转速度。因而，由于编码器安装在连接器上，因此减少了元件的数量，并且因此降低了生产成本。
文档编号H02K11/00GK101924425SQ200910173759
公开日2010年12月22日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年6月10日
发明者李相奎, 李秉训, 柳浩骏 申请人:三星电机株式会社