马达及其动压板的制作方法

本发明涉及马达领域，尤其涉及一种设有动压板的马达。

背景技术：

请参照图1所示，为一种现有的马达9，包括一个套筒91及一个轴92。该轴92伸入该套筒91中，且该轴92与该套筒91之间构成一个径向轴承部。借此，该轴92能够形成可旋转地结合于该套筒91，使该轴92受到驱动时可以相对该套筒91枢转。类似所述现有的马达9的一个实施例，已于中国专利公告号为1249887号的《主轴电动机及其组装方法》的专利案中公开。

其中，该套筒91的一侧设有一个轴向推力板911，该轴92的一端结合一个止推板921，该轴向推力板911与该止推板921构成沿轴向方向支撑该轴92的轴向推力轴承部。详言之，润滑流体(例如：油)可以填充于该轴向推力板911与该止推板921之间，使该轴向推力板911与该止推板921保持一个间距，以降低该轴92的摩擦扭矩。然而，该轴向推力板911与该止推板921相对的表面均为平面，当该轴92承受压力或是在转动过程中产生震动时，该轴向推力板911与该止推板921之间的润滑流体层厚度将会变薄，甚至产生该轴向推力板911与该止推板921直接接触的情形。据此，该轴92的摩擦扭矩降低幅度有限。

有鉴于此，现有的马达9存在轴92无法顺畅旋转的问题，仍有加以改良的必要。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种马达及其动压板，该动压板的表面设有多个动压沟，以增加该动压板与一个止推板之间的润滑流体层的有效厚度及支撑力。

为达到前述发明目的，本发明所运用的技术方案包括：

一种马达，包括：一基座，设有一个轴承套，该轴承套内部设有一轴承；一转子，该转子包括一转轴及一止推板，该转轴结合于该轴承内，该止推板设置于该转轴的一端；及一动压板，该动压板设置于该轴承套的一侧，且该动压板朝向该止推板，该止推板位于该轴承与该动压板之间，该动压板朝向该止推板的一表面设有多个动压沟。

其中，该动压板中心设有一孔槽。借此，该动压板与该轴承之间形成供容置润滑流体的一容置空间，该孔槽连通该容置空间，使该孔槽可作为一个润滑流体储存槽。

其中，该转轴设有该止推板的一端与该孔槽相邻接。借此，该容置空间所容置的润滑流体除了可以润滑该止推板外，也可同时润滑该转轴的一端。

其中，该动压板朝向该止推板的表面包括一内轮廓及一外轮廓，该内轮廓涵盖该孔槽，该外轮廓涵盖该内轮廓，且该外轮廓与该动压板的外周缘具有一个间距，该内轮廓与该外轮廓之间构成一个区域，各动压沟设置于该区域中。借此，各动压沟不连通该孔槽或该动压板的外周缘。

其中，该止推板朝向该动压板的一个底面具有一外周缘，该外周缘在该转轴的轴向上涵盖该外轮廓，借以使各动压沟不会沿该转轴的径向朝外延伸超出该止推板。

其中，该止推板朝向该动压板的一个底面具有一内周缘，该内轮廓在该转轴的轴向上涵盖该内周缘，借以使各动压沟不会沿该转轴的径向朝内延伸超出该止推板。

其中，各动压沟具有两个侧缘，且以该孔槽为中心，各动压沟的至少一侧缘的部分区段或全部形成一螺线，且该螺线为等角螺线。借助使各动压沟的至少一个侧缘形成螺线，能够有效在该转轴旋转时降低其摩擦扭矩。

其中，各动压沟具有两个侧缘，各动压沟包括一个第一端部及一个第二端部，该两个侧缘分别连接该第一端部及该第二端部，该第一端部位于该内轮廓，该第二端部位于该外轮廓。借此，各动压沟由该内轮廓延伸至该外轮廓。

其中，各动压沟的至少一侧缘的部分区段或全部形成由该第一端部朝该第二端部渐伸的一个渐伸线。借助使各动压沟的至少一侧缘形成渐伸线，能够有效在该转轴旋转时降低其摩擦扭矩。

其中，该两个侧缘的间距由该第一端部朝该第二端部渐增，使各动压沟的宽度能够沿该转轴的径向朝外形成渐增，使该动压板与该止推板之间的润滑流体层能够均匀受力。

其中，该内轮廓与该外轮廓分别为以该动压板中心为圆心的圆形。借此，各动压沟的第一端部及第二端部分别位于形成同心圆的内轮廓与外轮廓上。

其中，该动压板朝向该止推板的表面包括一分界轮廓该分界轮廓为以该动压板中心为圆心的圆形，该分界轮廓位于该内轮廓与该外轮廓之间，该内轮廓与该分界轮廓之间构成一个第一区域，该分界轮廓与该外轮廓之间构成一个第二区域，且以该孔槽为中心，各动压沟的至少一个侧缘在该第一区域中的区段形成一个等角螺线，该至少一个侧缘在该第二区域中的区段形成一渐伸线。借助使各动压沟的至少一个侧缘形成上述形状，能够有效在该转轴旋转时降低其摩擦扭矩。

其中，该内轮廓相对该动压板中心具有一个第一半径ri，该外轮廓相对该动压板中心具有一个第二半径ro，该分界轮廓相对该动压板中心的一个第三半径rm可以表示如下式所示：

rm＝ri+(ro-ri)/k

其中，1<k<1.5，借以确保该第一区域的范围足够大，使各动压沟的至少一个侧缘形成等角螺线的区段足够长，能够适当分配该至少一个侧缘形成等角螺线的区段与形成渐伸线的区段的比例，以提升降低该转轴的摩擦扭矩的效果。

其中，所述等角螺线的角度为25°～35°，且所述渐伸线于该外轮廓的端点的切线角度为11°～13°，借以使降低该转轴的摩擦扭矩的效果较为显著。

其中，该多个动压沟的数量为12～20个，且较佳为为16个，借以使降低该转轴的摩擦扭矩的效果较为显著。

其中，各动压沟在该转轴的轴向上的深度为20～30μm，且较佳为24～26μm，借以使降低该转轴的摩擦扭矩的效果较为显著。

其中，该轴承套内部可以设有一个定位件，该定位件结合于该轴承套的内周壁，且该定位件抵接该轴承，借以支撑该轴承，进而将该轴承定位于该轴承套。

其中，该止推板的一侧与该动压板的表面保持一个间距，该止推板的另一侧与该轴承或该定位件保持一个间距，借以使该转轴能够不受阻碍地自由枢转。

其中，该止推板及该转轴经由雷射焊接结合，借以提升该转轴与该止推板的结合强度。

其中，该动压板包括相互结合的一个板片及座体，该动压板朝向该止推板的表面位于该板片，该座体的硬度大于该板片的硬度。借此，通过在硬度较小的板片上开设该多个动压沟，可以降低该多个动压沟的加工难度，且硬度较大的座体仍然能够使该动压板维持足够的刚性。

其中，该板片的表面以蚀刻或电铸成形该多个动压沟。借此，该多个动压沟的加工难度能够有效降低，并且提升该动压沟的成形精确度。

其中，该动压板设置于一底盖上，且一个密封环设置于该动压板及该底盖之间；该密封环可由橡胶或硅胶制成。借此，可避免该容置空间中的润滑流体渗漏至该动压板与该底盖之间。

一种马达的动压板，包括：一个板片，该板片的一个表面设有以蚀刻或电铸成形的多个动压沟；及一个座体，该座体的硬度大于该板片的硬度，该板片背向该表面的一侧结合于该座体。借此，该动压板可达到降低该多个动压沟的加工难度及维持该动压板的刚性的功效。

其中，该板片中心设有一个孔槽。借此，由于该板片的硬度较小，可使该孔槽的加工难度有效降低。

其中，该板片为一个软性电路板。借此，该板片的表面可以通过蚀刻或电铸等方式成形该多个动压沟。

其中，该座体为金属材质制成的板体。借此，该座体的硬度将远大于该板片的硬度，使该座体能够有效维持该动压板的刚性。

其中，该多个动压沟的数量为12～20个，且较佳为16个，借以使降低一个转轴的摩擦扭矩的效果较为显著。

其中，各动压沟在一轴向上的深度为20～30μm，且较佳为24～26μm，该轴向垂直该表面，借以使降低一个转轴的摩擦扭矩的效果较为显著。

借助上述结构，本发明各实施例的马达及其动压板借助于该动压板的表面设有多个动压沟，使润滑流体填充于各动压沟中，可以增加该动压板与该止推板之间的润滑流体层的有效厚度及支撑力，具有降低该转轴的摩擦扭矩的功效。

附图说明

图1：一种现有的马达的剖视图；

图2：本发明的第一实施例的组合结构剖视示意图；

图3：本发明的第一实施例的动压板的立体外观示意图；

图4：本发明的第一实施例的动压板的上视示意图；

图5：本发明的第一实施例的动压沟形成渐伸线的区段于外轮廓的端点的切线角度与转轴的摩擦扭矩的关系图；

图6：本发明的第一实施例的动压沟数量与转轴的摩擦扭矩的关系图；

图7：本发明的第一实施例的动压沟深度与转轴的摩擦扭矩的关系图；

图8：本发明的实施例的基座的定位件置于该轴承外侧的组合结构剖视示意图；

图9：本发明的第一实施例的动压板的结构分解示意图；

图10：本发明的第二实施例的组合结构剖视示意图；

图11：本发明的第二实施例的动压板的结构分解示意图。附图标记说明

〔本发明〕

1基座

11轴承套111开口

112底盖12轴承

13定位件14密封环

2转子

21转轴22止推板

221外周缘222内周缘

3动压板

3a板片3b座体

31表面32动压沟

321侧缘322第一端部

323第二端部33孔槽

34外周缘341凹部

35凹槽

s容置空间

c1内轮廓c2外轮廓

c3分界轮廓

r区域r1第一区域

r2第二区域

θ1角度θ2角度

〔现有技术〕

9马达

91套筒911轴向推力板

92轴921止推板

具体实施方式

为使本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特根据本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图2所示，为本发明的第一实施例的马达，包括一个基座1、一个转子2及一个动压板3。该转子2可旋转地结合于该基座1上，该动压板3设置于该基座1上。

该基座1包括一个轴承套11，该轴承套11外周可供结合壳体、铁芯或电路板等构件。该轴承套11设有一个开口111。该轴承套11内部设有一个轴承12。在本实施例中，该轴承12可以为动压轴承，但是，该轴承12也可为其他型式的轴承(例如：铜轴承)构造，本发明并不以此为限。该轴承套11内部还可以设有一个定位件13，该定位件13可以为一个环体或多个块体，该定位件13可以结合于该轴承套11的内周壁，且该定位件13抵接该轴承12，以供支撑该轴承12，进而将该轴承12定位于该轴承套11内。但是，该轴承12也可通过紧配合或与该轴承套11一体设置等方式定位于该轴承套11内，因此本发明并不以此为限。

该转子2包括一个转轴21及一个止推板22，该转轴21可以由该开口111伸入该轴承套11内，且该转轴21结合于该轴承12内，使该转轴21能够相对该轴承套11旋转，因此该转子2可旋转地结合于该基座1上。该止推板22设置于该转轴21的一端。其中，该转轴21与该止推板22均可由金属材质制成，使该转轴21与该止推板22可以通过雷射焊接结合，以提升该转轴21与该止推板22的结合强度。

该动压板3设置于该轴承套11远离该开口111的一侧，该动压板3与该轴承12之间形成一个容置空间s，该转子2的止推板22设置于该容置空间s中，使该止推板22形成于该轴承12与该动压板3之间，且该动压板3朝向该转子2的止推板22。该动压板3朝向该止推板22的一个表面31设有多个动压沟32。

借助上述结构，本发明的第一实施例的马达实际使用时，该动压板3与该轴承12之间的容置空间s可供容置润滑流体(例如：油)，使该动压板3与该止推板22之间能够形成一个润滑流体层(例如：油膜)，因此使该动压板3与该止推板22能够保持一个间距，以降低该转轴21的摩擦扭矩。由于该动压板3的表面31设有多个动压沟32，因此所述润滑流体将填充于各动压沟32中，以增加该润滑流体层的有效厚度及支撑力。借此，当该转轴21承受压力或是在转动过程中产生震动时，能够有效避免该润滑流体层变薄，以防止该动压板3与该止推板22直接接触，因此该第一实施例的马达能够进一步降低该转轴21的摩擦扭矩。

根据前述结构，以下详细列举本发明各实施例的马达的特点并逐一说明：

请参照图2及图3所示，该动压板3中心设有一个孔槽33，该孔槽33连通该容置空间s，使该孔槽33可作为一润滑流体储存槽。该转轴21设有该止推板22的一端可以与该孔槽33相邻接，借此，该容置空间s所容置的润滑流体除了可以润滑该止推板22外，也可同时润滑该转轴21的一端。

请参照图3及图4所示，该表面31包括一个内轮廓c1及一个外轮廓c2，该内轮廓c1涵盖该孔槽33，该外轮廓c2涵盖该内轮廓c1，且该外轮廓c2与该动压板3的外周缘具有一个间距，该内轮廓c1与该外轮廓c2之间构成一个区域r，各动压沟32设置于该区域r中。借此，各动压沟32不连通该孔槽33或该动压板3的外周缘。其中，请一并参照图2所示，该止推板22朝向该动压板3的一个底面具有一个外周缘221及一个内周缘222，该外周缘221可以在该转轴21的轴向上涵盖该外轮廓c2，使各动压沟32不会沿该转轴21的径向朝外延伸超出该止推板22；相对地，该内轮廓c1可以在该转轴21的轴向上涵盖该内周缘222，使各动压沟32不会沿该转轴21的径向朝内延伸超出该止推板22。换言之，各动压沟32可以在该转轴21的轴向上位于该止推板22的范围内，使该多个动压沟32能够确实避免该动压板3与该止推板22之间的润滑流体层变薄，以防止该动压板3与该止推板22直接接触。

请参照图3及图4所示，各动压沟32具有两个侧缘321，且以该孔槽33为中心，各动压沟32的至少一个侧缘321的部分区段或全部形成一个螺线或一个渐伸线。详言之，各动压沟32包括一个第一端部322及一个第二端部323，该两个侧缘321分别连接该第一端部322及该第二端部323，该第一端部322位于该内轮廓c1内，该第二端部323位于该外轮廓c2内，使各动压沟32由该内轮廓c1延伸至该外轮廓c2。在本实施例中，该内轮廓c1与该外轮廓c2分别为以该动压板3中心为圆心的圆形，因此各动压沟32的第一端部322及第二端部323分别位于形成同心圆的内轮廓c1与外轮廓c2上。各动压沟32的至少一个侧缘321的部分区段或全部形成以该孔槽33为中心的一个等角螺线；或者形成由该第一端部322朝该第二端部323渐伸的一个渐伸线。此外，该两个侧缘321的间距可以由该第一端部322朝该第二端部323渐增，使该动压板3与该止推板22之间的润滑流体层能够均匀受力。

在本实施例中，该动压板朝向该止推板的表面31包括一个分界轮廓c3，该分界轮廓c3同样为以该动压板3中心为圆心的圆形，该分界轮廓c3位于该内轮廓c1与该外轮廓c2之间，该分界轮廓c3将该内轮廓c1与该外轮廓c2之间的区域r划分为一个第一区域r1及一个第二区域r2。该内轮廓c1与该分界轮廓c3之间构成该第一区域r1，该分界轮廓c3与该外轮廓c2之间构成该第二区域r2，且以该孔槽33为中心，各动压沟32的至少一个侧缘321在该第一区域r1中的区段形成一个等角螺线，该至少一个侧缘321在该第二区域r2中的区段形成一渐伸线。换言之，各动压沟32的至少一侧缘321的一个区段形成以该孔槽33为中心的一个等角螺线，且另一个区段形成由该第一端部322朝该第二端部323渐伸的一渐伸线。借助使各动压沟32的至少一个侧缘321形成上述形状，能够有效在该转轴21旋转时降低其摩擦扭矩。

更详言之，请参照图3所示，该内轮廓c1相对该动压板3中心具有一个第一半径ri，该外轮廓c2相对该动压板3中心具有一个第二半径ro，该分界轮廓c3相对该动压板3中心的一个第三半径rm可以表示如下式(1)所示：

rm＝ri+(ro-ri)/k(1)

其中，1<k<1.5。

借助使该分界轮廓c3的第三半径rm符合上式(1)，可以确保该第一区域r1的范围足够大，使各动压沟32的至少一个侧缘321形成等角螺线的区段足够长，能够适当分配该至少一个侧缘321形成等角螺线的区段与形成渐伸线的区段的比例，以提升降低该转轴21的摩擦扭矩的效果。

其中，除了各动压沟32的至少一个侧缘321形成等角螺线的区段与形成渐伸线的区段的比例外，所述等角螺线及渐伸线的形状也会影响该多个动压沟32降低该转轴21的摩擦扭矩的效果。请一并参照图5所示，所述渐伸线于该外轮廓c2的端点的切线角度θ2为11°～13°，且所述等角螺线的角度θ1设为25°～35°时，降低该转轴21的摩擦扭矩的效果最为显著。

此外，该多个动压沟32的数量与深度将会直接影响该动压板3与该止推板22之间的润滑流体层的厚度，因此也会影响该多个动压沟32降低该转轴21的摩擦扭矩的效果。请参照图6所示，该多个动压沟32的数量为16个时，降低该转轴21的摩擦扭矩的效果最为显著。据此，该多个动压沟32的数量较佳为12～20个，且更佳为16个。另一方面，请参照图7所示，各动压沟32的深度为24～26μm时，降低该转轴21的摩擦扭矩的效果最为显著。据此，各动压沟32的深度较佳为20～30μm，且更佳为24～26μm。

请参照图2所示，在本实施例中，该定位件13在该转轴21的轴向上设置于该轴承12与该止推板22之间，因此，该止推板22的两侧分别朝向该定位件13及该动压板3的表面31。但是，请参照图8所示，在本发明部分实施例中，该定位件13可以在该转轴21的径向上设置于该轴承12外侧，因此该止推板22的一侧可以同时朝向该轴承12及该定位件13，因此本发明并不以此为限。其中，由于该动压板3与该轴承12之间的容置空间s可供容置润滑流体，因此该止推板22的一侧可以与该动压板3的表面31保持一个间距，该止推板22的另一侧则可与该轴承12或该定位件13保持一个间距，使该转轴21能够不受阻碍地自由枢转。

请参照图2所示，在本实施例中，该轴承套11远离该开口111的一侧设有一个底盖112，该底盖112封闭该轴承套11远离该开口111的一侧，使其形成封闭。该动压板3可以设置于该底盖112上，使其形成于该轴承套11远离该开口111的一侧。

值得注意的是，该动压板3在该转轴21的轴向上的厚度较佳小于该底盖112的厚度，使得该第一实施例的马达的整体轴向高度不易受设置该动压板3所影响。但是，该动压板3必须设置多个动压沟32，若欲缩减该动压板3的厚度，可能会导致难以在该动压板3的表面31加工成型该多个动压沟32。为此，请参照图9所示，在本实施例中，该动压板3包括相互结合的一个板片3a及座体3b，该动压板3朝向该止推板22的表面31位于该板片3a上，该座体3b的硬度大于该板片3a的硬度。借此，通过在硬度较小的板片3a上开设该多个动压沟32，可以降低该多个动压沟32的加工难度，但是，由于该板片3a结合于硬度较大的座体3b，因此该动压板3仍然能够维持足够的刚性。并且，该板片3a中心可以开设一个贯孔或连通该表面31的一个盲孔以作为该孔槽33，由于该板片3a的硬度较小，也可使该孔槽33的加工难度有效降低。

详言之，该动压板3的板片3a可以为一个软性电路板，因此，该板片3a的表面31可以通过蚀刻(例如：化学蚀刻或雷射蚀刻)或电铸等方式成形该多个动压沟32。举例而言，该板片3a可以为软性电路板，所述软性电路板表面可以设有铜箔，因此可通过蚀刻所述铜箔以成形该多个动压沟32。借此，该多个动压沟32的加工难度能够有效降低，且所述蚀刻或电铸工艺能够很容易地控制各动压沟32的宽度及深度，以提升该动压沟32的成形精确度。该座体3b可以为金属材质制成的板体(例如：不锈钢板或铝板)，借此，该座体3b的硬度将远大于该板片3a的硬度，使该座体3b能够有效维持该动压板3的刚性。其中，该座体3b可以设有一个凹槽35以供容置该板片3a，进而提升该板片3a与该座体3b的结合强度。但是，请参照图10及图11所示，为本发明的第二实施例的马达，其中，该座体3b无需开设凹槽，该板片3a可以通过焊接或黏合等方式结合固定于该座体3b上，因此本发明并不以此为限。

并且，其中，该座体3b包括一个外周缘34，该外周缘34可以抵接该轴承套11的内周壁，该座体3b于该外周设有一个凹部341，该凹部341可以在该动压板3的组装过程中供喷嘴伸入该容置空间s，以方便注入润滑流体。此外，该凹部341也可供结合于该轴承套11，以固定该动压板3的位置，借以防止该动压板3相对该轴承套11转动。

此外，在该第二实施例中，该基座1可以于该动压板3与该底盖112之间另外设有一个密封环14，该密封环14可以由橡胶或硅胶等具有良好弹性的材质制成，该密封环14能够增加该动压板3与该底盖112的密合性，以避免该容置空间s中的润滑流体渗漏至该动压板3与该底盖112之间。

综上所述，本发明各实施例的马达及其动压板3借助于该动压板3的表面31设有多个动压沟32结构，使润滑流体填充于各动压沟32中，可以增加该动压板3与该止推板22之间的润滑流体层的有效厚度及支撑力。据此，相较前述现有的马达9的轴92承受压力或是在转动过程中产生震动时，其轴向推力板911与止推板921之间的润滑流体层厚度将会变薄，甚至产生该轴向推力板911与该止推板921直接接触的情形。本发明的各实施例的马达能够有效避免该润滑流体层变薄，以防止该动压板3与该止推板22直接接触，确实具有降低该转轴21的摩擦扭矩的功效。

并且，本发明的各实施例的马达的动压板可以包括一个板片3a及硬度大于该板片3a的座体3b，该板片3a的表面31可以通过蚀刻或电铸等方式成形该多个动压沟32，以达到降低该多个动压沟32的加工难度及维持该动压板3的刚性的功效。