专利名称：电机和记录盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机和记录盘驱动装置，更具体地讲，涉及一种可利用在转子旋转时由磁体在底座中产生的涡电流来提升转子的电机和记录盘驱动装置。
背景技术：
在记录盘驱动装置中使用的小型主轴电机可以是一种使用流体动压轴承组件的装置，在该装置中，油被设置在流体动压轴承组件的轴和套筒之间，轴被由油所产生的流体压力支撑。此外，主轴电机可与轴一起旋转，从而轴上的转子(磁体被安装在转子中)被紧固到主轴电机。主轴电机可被构造成使得定子被紧固到轴承组件的外表面，并且转子通过由施加到定子的线圈的电力所产生的电磁力而旋转。当转子旋转时，主轴电机通常可通过旋转力而使转子能够被向上提升。因此，在现有技术中，为了防止转子被过度提升，由软磁性材料(例如，铁、硅、钢等)形成的拉板可被安装在转子的磁体的下部。拉板可被紧固到底座的靠近磁体的位置，并可用于利用在磁体和拉板之间相互施加的吸引力来防止转子被提升。然而，由于传统的主轴电机使用拉板，因此基本上可在转子和底座之间施加吸引力。在这方面，当转子初始运动时，可能会在轴与支撑轴的下端的轴承组件之间产生强大的摩擦力。由于摩擦力成为阻碍转子初始运动的因素，因此迫切需要最小化作用于其上的摩擦力。
发明内容
本发明的一方面提供一种电机和记录盘驱动装置，其可最小化轴和轴承之间的摩擦力，使得转子可在该转子初始运动时容易地旋转。根据本发明的一方面，提供一种电机，该电机包括轴承组件，包括可旋转地紧固到该轴承组件的轴；底座，紧固到所述轴承组件的下端部；定子，紧固到所述底座并包括绕组线圈；转子壳体，紧固到所述轴的上端部并包括磁体，所述磁体被紧固到所述转子壳体， 以被定位成面对所述绕组线圈，其中，所述磁体以朝着所述转子壳体的下部突出的方式被紧固到所述转子壳体，使得由于在所述底座中产生的涡电流而引起的磁力增加。所述底座可由非磁性物质形成。所述底座可由铝合金材料形成。所述电机还可包括涡电流产生部分，所述涡电流产生部分被紧固到所述底座以面对所述磁体的下表面，并由铝合金材料形成。
所述轴承组件可包括推力动压产生部分，所述推力动压产生部分沿轴向向下产生流体动压，以防止所述转子壳体被提升。所述推力动压产生部分可包括第一推力动压产生部分，沿轴向向下产生流体动压；第二推力动压产生部分，沿轴向向上产生流体动压，在所述第一推力动压产生部分中产生的流体动压可比在所述第二推力动压产生部分中产生的流体动压大。所述轴承组件可包括套筒，形成为具有圆筒形形状并支撑所述轴以使其可旋转； 推力板，形成为具有环形形状，被固定地紧固到所述轴的下端部并位于所述套筒的下部空间中；套筒座，形成为具有圆筒形形状，并在其中容纳所述轴、所述套筒以及所述推力板。所述推力动压产生部分可分别形成在所述推力板的面对所述套筒的下表面的上表面上以及所述推力板的面对所述套筒座的底表面的下表面上。在形成在所述推力板的上表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压可比在形成在所述推力板的下表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压大。所述推力动压产生部分可分别形成在所述套筒的面对所述推力板的上表面的下表面上以及所述套筒座的面对所述推力板的下表面的底表面上。在形成在所述套筒的下表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压可比在形成在所述套筒座的底表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压大。根据本发明的另一方面，提供一种电机，该电机包括轴承组件，包括可旋转地紧固到该轴承组件的轴；底座，紧固到所述轴承组件的下端部；定子，紧固到所述底座并包括绕组线圈；转子壳体，紧固到所述轴的上端部并包括磁体，所述磁体被紧固到所述转子壳体，以被定位成面对所述绕组线圈，其中，所述轴承组件包括推力动压产生部分，所述推力动压产生部分沿轴向向下产生流体动压，以防止所述转子壳体被提升。根据本发明的另一方面，提供一种记录盘驱动装置，该记录盘驱动装置包括电机；头移送部分，将用于检测被装载在电机中的记录盘的信息的头移送到所述记录盘；外壳，容纳所述电机和所述头移送部分。
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和其他优点将会被更加清楚地理解，其中图1是示出根据本发明的示例性实施例的电机的示意性截面图；图2A是示出图1的第一推力动压产生部分的视图；图2B是示出图1的第二推力动压产生部分的视图；图3是示出根据本发明的另一示例性实施例的电机的示意性截面图；图4是示出根据本发明的又一示例性实施例的电机的示意性截面图；图5是示出安装了根据本发明的示例性实施例的电机的记录盘驱动装置的示意性截面图。
具体实施例方式在对本发明进行详细描述之前，基于规则，在本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应该被解释为限于通常的含义或词典的定义，而应该被解释为具有与本发明的技术范围相关的含义和概念，根据该规则，发明者能够适当地限定术语所隐含的概念，以最佳地描述他或她所知悉的用于实现本发明的方法。因此，在具体实施方式
中详述的示例性实施例以及附图中的构造仅仅是本发明的示例性实施例，并非代表本发明所有的技术构思。因此，应该理解的是，在申请时，可存在能够替代它们的各种等同物和变型。以下，将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。在整个说明书中，附图中相同的标号表示相同的元件。此外，在描述本发明时，将省略对现有的已知功能或构造的详细描述，以免模糊本发明的主题。基于相同的理由，在附图中，夸大或省略或示意性地示出了一些组件，每个组件的尺寸并非完全反映其实际尺寸。同时，有关方向的术语将被定义如下。如图1所示，轴向可表示相对于轴11的垂直方向，外径方向可表示相对于轴11朝着转子40的外侧边缘的方向，内径方向可表示相对于转子40的外侧边缘朝着轴11的中央的方向。现在，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。图1是示出根据本发明的示例性实施例的电机的示意性截面图，图2A是示出图1 的第一推力动压产生部分的视图，图2B是示出图1的第二推力动压产生部分的视图。首先，参照图1，根据本示例性实施例的电机100可以是应用于硬盘驱动器(HDD) 的主轴电机100，并可包括定子30、转子40、轴承组件10以及设置有电路板60的底座20。定子30可以是固定结构，并可包括芯32以及缠绕在芯32上的绕组线圈34。根据本示例性实施例的芯32可由相互层压的多个铁片形成，并可沿着轴11的外径方向相对于轴11径向地延伸。芯32可被固定地紧固到稍后将进行描述的底座20的外周表面。绕组线圈34可以是缠绕在芯32上的线圈，并在施加电力时产生电磁力。根据本示例性实施例的绕组线圈34可被电连接到电路板60 (稍后将进行描述)，从而可将电力从电路板60供应到绕组线圈34。转子40可包括磁体42和转子壳体44。磁体42可以是环孔形状的永磁体，磁体42的N极和S极沿圆周方向被交替地磁化，从而产生预定强度的电磁力。转子壳体44可被形成为呈杯形，并可包括转子毂45和磁体结合部分46。转子毂45可被紧固到轴11的上端部。磁体42紧固到其上的磁体结合部分46可被形成为使得磁体42被设置成沿着转子壳体44的内周表面以面对定子30的芯32的方式被紧固到磁体结合部分46。因此，当将电力施加到缠绕在芯32上的绕组线圈34时，转子40可通过磁体42与绕组线圈34之间的电磁相互作用而旋转。轴承组件10可以是可支撑轴11以使轴11能够旋转的组件，轴承组件10可包括轴11、推力板14、套筒13和套筒座15。轴11可形成转子40 (稍后将进行描述)的旋转轴，轴11可以以轴11的上端沿轴向向上突出的方式被套筒13 (稍后将进行描述)支撑。推力板14可被形成为呈环形，并且可以以与轴11 一起旋转的方式被固定地紧固到轴11的下端部。在这种情况下，推力板14可朝着套筒13 (稍后将进行描述)的下部突出，以被紧固。因此，推力板14可位于套筒13的下部空间中，并可用作防止转子40在转子40旋转时被向上提升或与轴承组件10分离的止动件。套筒13可以是支撑轴11的旋转支撑构件。套筒13可被形成为呈圆筒形，轴11 可被插入到形成在套筒13的内部的孔中。根据本示例性实施例的电机100可使用流体动压轴承。因此，在根据本示例性实施例的电机100中，流体可被设置在套筒13和轴11之间，从而轴11可容易地在套筒13的内部旋转。流体可用作在轴11旋转时使轴11和套筒13之间的摩擦最小化的润滑剂。此外，根据本示例性实施例的电机100可包括形成在轴11的外径部分的侧部上或套筒13的内径部分的侧部上的用于产生流体动压的多个径向动压孔(未示出)。通过由所述多个径向动压孔所产生的流体动压，轴11可容易地在套筒13内旋转。套筒座15可被形成为呈圆筒形，并可在其中容纳套筒13、轴11以及推力板14。套筒座15的外周表面可被压配合并固定到底座20 (稍后将进行描述)的内侧。根据本示例性实施例的电机100可包括推力动压产生部分Gl和G2。根据本示例性实施例的推力动压产生部分Gl和G2可用于在转子40旋转时将转子40提升预定间隔， 并在旋转的同时用于防止转子40被过度提升。为此，根据本示例性实施例的推力动压产生部分Gl和G2可包括第一推力动压产生部分G1，形成在套筒13的面对推力板14的上表面的下表面上；第二推力动压产生部分G2，形成在套筒座15的面对推力板14的下表面的底表面上。具体地讲，根据本示例性实施例的推力动压产生部分Gl和G2可沿轴向向下产生流体动压，以防止转子壳体44被提升。因此，在根据本示例性实施例的推力动压产生部分 Gl和G2中，在第一推力动压产生部分Gl中产生的流体动压可比在第二推力动压产生部分 G2中产生的流体动压大。这可通过各种方案来实现，例如，如图2A和图2B所示，第二推力动压产生部分G2 的外径被形成为比第一推力动压产生部分Gl的外径小，或者，例如，形成在第一推力动压产生部分Gl中的动压槽Hl的深度(宽度或数目)被形成为比形成在第二推力动压产生部分G2中的动压槽H2的深度深(宽度宽或数目大)，等等。同时，根据本示例性实施例的推力动压产生部分Gl和G2可不限于上述方式，例如，推力动压产生部分Gl和G2被形成在套筒13的下表面和套筒座15的底表面上。S卩，第一推力动压产生部分Gl可被形成在推力板14的面对套筒13的下表面的上表面上，第二推力动压产生部分G2可被形成在推力板14的面对套筒座15的底表面的下表面上。除此之外，这些方式的结合也是可行的。在这种情况下，如上所述，在第一推力动压产生部分Gl中产生的流体动压可比在第二推力动压产生部分G2中产生的流体动压大。此外，根据本示例性实施例的推力动压产生部分Gl和G2可被形成为具有人字形形状，动压槽Hl和H2的图案可被形成在推力动压产生部分Gl和G2上，然而，本发明不限于此。因此，各种应用(例如，动压槽Hl和H2的图案被形成为具有螺旋形状等)均是可行的。将电力施加于电机100的电路图案(未示出)可形成在电路板60的内部，并电连接到绕组线圈34，以将电力施加到绕组线圈34。另外，电路板60的电路图案中的接地图案可被形成为与底座20电传导。关于电路板60，可根据需要来选择性地使用各种板，例如，一般的印刷电路板(PCB)、柔性PCB等。
底座20可以是支撑电机100的全部组件的支撑构件，并可包括套筒支撑部分 25，利用套筒13作为中间件来支撑轴11以使其旋转；板部分26，电路板60在板部分沈处附着到底座20的下表面。套筒支撑部分25可被形成为呈圆筒形，并可在其中容纳套筒座 15、套筒13、轴11以及推力板14。此外，定子30可被安放在套筒支撑部分25的外周表面上。为此，沿外径方向部分地突出以形成台阶部分的安放部分27可被形成在套筒支撑部分 25的外周表面上。此外，根据本示例性实施例的底座20可不包括传统的拉板。因此，可通过利用通常设置拉板的空间来扩大底座20的尺寸。由此可提高根据本示例性实施例的底座20的刚度，并可增强吸收由于外部冲击等而出现的震动的减震效果。同时，关于根据本示例性实施例的电机100，在转子40初始运动时，可在底座20的板部分沈的面对磁体42的部分中产生涡电流。通过由涡电流所产生的电磁场与由转子40 的磁体42所产生的电磁场之间的相互作用，可在转子40和底座20之间产生排斥力。根据本示例性实施例的电机100可在转子40初始运动时利用排斥力来提升转子40。这将进一步描述如下。涡电流可表示当金属板在强大的电磁场中运动或者当在金属板中产生的电磁场快速变化时通过电磁感应效应而在金属板上产生的螺旋式电流。就电机100而言，由于当转子40旋转时，磁体42在底座20上旋转的同时运动，因此在金属板中产生的电磁场会发生变化。因此，当底座20由金属板形成时，可在转子40初始运动时通过磁体42而在底座 20的面对磁体42的部分中产生涡电流。涡电流可暂时使底座20成为磁性物质，底座20此时所产生的电磁场可具有与磁体42的电磁场互相推斥(即，排斥力)的性质。排斥力可用作使磁体42附着到其上的转子40能够被向上提升的力。因此，由于转子40可在转子40运动时以被向上提升的状态旋转，所以由于重力而施加的摩擦力可被最小化，因此，转子40可平稳地旋转。在根据本示例性实施例的底座20中，由于由转子40的旋转所产生的涡电流以及由该涡电流所引起的电磁场可能会需要被容易地产生，因此底座20可由非磁性物质形成。 即，底座20可由金属材料形成，具体地讲，最好由铝(Al)合金材料形成。然而，本发明不限于此，可使用各种材料，只要通过该材料容易产生涡电流以及由该涡电流所引起的电磁场即可。同时，在转子40旋转的情况下，当由涡电流所引起的排斥力被连续施加到转子40 时，转子40可能会通过转子40的旋转力以及涡电流的排斥力而被过度提升。为了解决该问题，在根据本示例性实施例的电机100中，推力动压产生部分Gl和 G2可沿轴向向下产生流体动压，以防止转子壳体44被提升。S卩，如图1所示，第一推力动压产生部分Gl在沿轴向向下施加力(Fl)之处的流体动压可比第二推力动压产生部分G2在沿轴向向上施加力(F》之处的流体动压大(F1 >F2)。因此，由于在推力动压产生部分Gl 和G2中产生的总的流体动压沿轴向向下被施加，因此可防止在转子40旋转时转子40被提升预定间隔或更多。根据本示例性实施例的电机100可利用在转子40初始运动时由磁体42和底座20 产生的涡电流的电磁场而使转子40能够被提升并旋转。因此，在转子40初始运动时，可使在轴11 (或推力板)和套筒座15的底表面之间产生的摩擦力最小化，因此可使产生的电流最小化。此外，由于未使用传统的拉板，因此可减少电机100所需的组件的数量，从而降低制造成本。此外，由于未使用传统的拉板，因此可通过利用由拉板所占用的空间来扩大底座 20的尺寸。因此，可提高底座20的刚度，并可获得吸收由外部冲击所引起的震动的效果。根据如上构造的本示例性实施例的电机100的各种应用均是可行的。图3是示出根据本发明的另一示例性实施例的电机的示意性截面图。根据本示例性实施例的电机200可被构造为具有与图1的电机100的结构相似的结构，两者之间的差异可被示出为仅在于底座120和磁体142中的每个的形状。因此，将省略对相同组件的详细描述，进一步的描述将集中在底座120和磁体142中的每个的形状上。参照图3，根据本示例性实施例的电机200的特征可在于磁体142以突出到转子壳体44的下部的方式被紧固到转子壳体44。即，根据本示例性实施例的磁体142可不被完全容纳在转子壳体44中，磁体142的下端部的一部分可暴露于转子壳体44的外部。因此，与图1的底座20相比，根据本示例性实施例的底座120可被设置成使得底座20被形成为部分去除，从而底座120的面对磁体142的下表面的部分被保持为与磁体 142分开预定距离。在根据如上构造的本示例性实施例的电机200中，由于磁体142未被完全容纳在转子壳体44中并且部分暴露于外部，因此可最小化通过磁体142的下表面发出而流入到转子壳体44中的磁通量。因此，由于相当数量的磁通量流入到底座120中，因此可增加由涡电流所产生的电磁场的强度，从而获得更大的排斥力。图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的电机的示意性截面图。根据本示例性实施例的电机300可被构造为具有与图1的电机100的结构相似的结构，两者之间的差异可被示出为仅在于底座220的形状。因此，将省略对相同组件的详细描述，进一步的描述将集中在底座220的形状上。参照图4，根据本示例性实施例的电机300的底座220可包括底座主体部分228以及涡电流产生部分229。底座主体部分2 可形成底座220的整体形状，涡电流产生部分2 (稍后将进行描述)可被固定地紧固到底座主体部分228的面对磁体42的下表面的部分。根据本示例性实施例的底座主体部分2 可由各种材料形成。即，可使用各种材料(例如，金属材料、 树脂材料等)，只要所述各种材料的强度足以保护并支撑根据本示例性实施例的电机300 即可。涡电流产生部分2 可被紧固到底座主体部分2 上，以面对转子40的磁体42 的下表面。涡电流产生部分2 可以是在转子初始运动时通过磁体42而产生涡电流的部分。因此，可适用不同材料，只要该材料使由磁体42所产生的涡电流以及由该涡电流所引起的电磁场容易产生即可。具体地讲，根据本示例性实施例的涡电流产生部分2 最好可由铝合金材料形成；然而，本发明不限于此。根据如上构造的本示例性实施例的电机300可包括涡电流产生部分229，该涡电流产生部分229由使涡电流仅在底座220的产生涡电流的部分(与整个底座220不同)中容易地产生的材料形成。因此，底座主体部分2 可不考虑涡电流而由各种材料形成，从而实现制造方便性。图5是示出安装了根据本发明的示例性实施例的电机的记录盘驱动装置的示意性截面图。参照图5，根据本示例性实施例的记录盘驱动装置1可以是硬盘(HD)驱动装置并可包括电机100、头移送部分6以及外壳3。电机100可以是根据本发明的示例性实施例的电机100、200和300中的任何一
个，并可包括装载在其中的记录盘2。头移送部分6将用于检测被装载在电机100中的记录盘2的信息的头4移送到记录盘2的将被检测的表面。头4可被设置在头移送部分6的支撑部分5上。为了形成容纳电机100和头移送部分6的内部空间，外壳3可包括顶盖7以及电机承载板8，顶盖7用于保护电机承载板8的上部。如上所述，根据本发明的电机和记录盘驱动装置不限于上述示例性实施例，在本发明的精神和范围内，本领域技术人员可以进行各种改变。例如，根据上述示例性实施例，对定子位于电机的内部并且磁体位于定子的外部的电机进行了描述。然而，本发明不限于此，并容易适用于磁体位于定子的内部的电机。此外，根据本发明的上述示例性实施例，推力板可被紧固到轴的下端部；然而，本发明不限于此。即，各种应用均是可行的，只要转子被构造成通过将推力板紧固到轴的上端部以使用单独的止动件来防止转子与轴承组件分离的方式来防止转子与轴承组件分离即可。此外，根据本发明的上述示例性实施例，对设置在记录盘驱动装置(例如，硬盘驱动器)中的电机进行了描述，但是除此之外，可适用不同的电机，只要该电机包括利用流体动压的轴承即可。如上所述，根据本发明的示例性实施例，可利用在转子初始运动时在磁体和底座之间产生的涡电流的电磁场来提升转子。因此，可最小化在转子初始运动时在轴和套筒座之间产生的摩擦力，并可使产生的电流最小化。此外，由于可不使用在现有技术中使用的拉板，因此可减少组件的数量，从而降低制造成本。此外，由于可不使用拉板，因此可通过利用由拉板所占用的空间来扩大底座的尺寸，从而提高底座的刚度，并获得吸收由外部冲击所引起的震动的减震效果。尽管已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚的是，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，可进行修改和变型。
权利要求
1.一种电机，包括轴承组件，包括可旋转地紧固到该轴承组件的轴；底座，紧固到所述轴承组件的下端部；定子，紧固到所述底座并包括绕组线圈；转子壳体，紧固到所述轴的上端部并包括磁体，所述磁体被紧固到所述转子壳体，以被定位成面对所述绕组线圈，其中，所述磁体以朝着所述转子壳体的下部突出的方式被紧固到所述转子壳体，使得由于在所述底座中产生的涡电流而引起的磁力增加。
2.如权利要求1所述的电机，其中，所述底座由非磁性物质形成。
3.如权利要求1所述的电机，其中，所述底座由铝合金材料形成。
4.如权利要求1所述的电机，所述电机还包括涡电流产生部分，所述涡电流产生部分被紧固到所述底座以面对所述磁体的下表面，并由铝合金材料形成。
5.如权利要求1所述的电机，其中，所述轴承组件包括推力动压产生部分，所述推力动压产生部分沿轴向向下产生流体动压，以防止所述转子壳体被提升。
6.如权利要求5所述的电机，其中，所述推力动压产生部分包括第一推力动压产生部分，沿轴向向下产生流体动压；第二推力动压产生部分，沿轴向向上产生流体动压，在所述第一推力动压产生部分中产生的流体动压比在所述第二推力动压产生部分中产生的流体动压大。
7.如权利要求6所述的电机，其中，所述轴承组件包括套筒，形成为具有圆筒形形状并支撑所述轴以使其可旋转；推力板，形成为具有环形形状，被固定地紧固到所述轴的下端部并位于所述套筒的下部空间中；套筒座，形成为具有圆筒形形状，并在其中容纳所述轴、所述套筒以及所述推力板。
8.如权利要求7所述的电机，其中，所述推力动压产生部分分别形成在所述推力板的面对所述套筒的下表面的上表面上以及所述推力板的面对所述套筒座的底表面的下表面上。
9.如权利要求8所述的电机，其中，在形成在所述推力板的上表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压比在形成在所述推力板的下表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压大。
10.如权利要求7所述的电机，其中，所述推力动压产生部分分别形成在所述套筒的面对所述推力板的上表面的下表面上以及所述套筒座的面对所述推力板的下表面的底表面上。
11.如权利要求10所述的电机，其中，在形成在所述套筒的下表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压比在形成在所述套筒座的底表面上的推力动压产生部分中产生的流体动压大。
12.一种电机，包括轴承组件，包括可旋转地紧固到该轴承组件的轴；底座，紧固到所述轴承组件的下端部；定子，紧固到所述底座并包括绕组线圈；转子壳体，紧固到所述轴的上端部并包括磁体，所述磁体被紧固到所述转子壳体，以被定位成面对所述绕组线圈，其中，所述轴承组件包括推力动压产生部分，所述推力动压产生部分沿轴向向下产生流体动压，以防止所述转子壳体被提升。
13. 一种记录盘驱动装置，包括 如权利要求1所述的电机；头移送部分，将用于检测被装载在电机中的记录盘的信息的头移送到所述记录盘； 外壳，容纳所述电机和所述头移送部分。
全文摘要
本发明提供一种电机和记录盘驱动装置，其可最小化轴和轴承组件之间的摩擦力以使转子在转子初始运动时能够容易地旋转。所述电机可包括轴承组件，包括可旋转地紧固到该轴承组件的轴；底座，紧固到所述轴承组件的下端部；定子，紧固到所述底座并包括绕组线圈；转子壳体，紧固到所述轴的上端部并包括磁体，所述磁体被紧固到所述转子壳体，以被定位成面对所述绕组线圈，其中，所述磁体以朝着所述转子壳体的下部突出的方式被紧固到所述转子壳体，使得由于在所述底座中产生的涡电流而引起的磁力增加。
文档编号G11B17/022GK102299605SQ20111011549
公开日2011年12月28日 申请日期2011年4月29日 优先权日2010年6月28日
发明者柳创造 申请人:三星电机株式会社