专利名称：马达及其制造方法
技术领域：
本发明涉及马达及其制造方法，特别涉及使用树脂形成轴承箱，并使用树脂形成轴承箱的同时采用镶嵌成形、热熔敷或焊接等方法使底板与轴承箱形成为一体，从而能够确保组装于轴承箱的轴承及旋转轴的垂直度，并能够降低制造成本以及实现有效的制造工序，尤其能够适用于高速旋转用主轴马达的马达及其制造方法。
背景技术：
通常，诸如LDP、⑶P、⑶-ROM及DVD-ROM播放器、DVD播放器、BD、3D播放器等的光
盘播放器通过装载机构将磁盘装载于转台上，同时用作为夹持单元的卡盘夹持贯通形成于上述磁盘的正中央的安装孔而插入固定到转台上，通过作为驱动部的主轴马达的驱动源使被上述卡盘夹持的磁盘沿单方向旋转，同时通过沿其半径方向移动的光学拾波器单元播放记录于上述磁盘的信息。通常，主轴马达使轴承与旋转轴之间维持规定的接触区间而使旋转轴能够旋转地支撑旋转轴，从而能够维持高精度的旋转特性，由此广泛应用于硬盘驱动器(HDD)、光盘驱动器(ODD)及其他希望高速旋转的记录介质的驱动部。随着电子装置日益小型化，这种希望高速旋转的主轴马达也需要实现薄型化及轻量化，而图1则示意性地示出了这种主轴马达的一个例子(参照韩国公开专利 10-2010-0043525)。图1是现有主轴马达的剖视图，如图所示，现有主轴马达将轴承箱13的下端部侧外周面插入到形成于底板11的结合孔而将外侧突起13a通过旋转(Spinning)或敛缝 (Caulking)方式进行结合。用于防止旋转轴19脱离的制动器14和盖15结合在轴承箱13 的下端部侧内周面，盖15将轴承箱13的下端部侧内侧突起1 通过旋转或敛缝方式进行
纟口口。在轴承箱13的内部固定有轴承17，旋转轴19能够旋转地支撑在轴承17，在旋转轴19的下端，用于减少旋转轴的旋转阻力的辅助垫圈16配置于盖15的内部。并且，具有铁心21a和线圈21b的定子21固定在轴承箱13的外周面，具有转子磁轭23a和磁铁23b的转子23固定在旋转轴19的前端部。上述转子23的转子磁轭23a上部面起到固定存储有数据的磁盘(D)使其安置的转台作用。为此，在转子磁轭23a的上部面外侧配置有用于防止磁盘(D)滑动的橡胶圈12， 并在转子磁轭23a的上部面内侧具有由平面卡盘18b和卡盘壳体18a构成的夹紧装置18， 以固定要装载的磁盘(D)。上述现有主轴马达在向线圈21b供应电流时，产生旋转磁场，而磁铁2 即转子23 因形成于线圈21b与磁铁2 之间的电磁力进行旋转，同时搭载在转子磁轭23a的磁盘(D) 进行旋转。由于在如上所述的现有主轴马达中，轴承箱13与底板11的结合及轴承箱13与盖 15的结合通过将外侧及内侧突起13a、i;3b旋转(spinning)或敛缝的工序来完成，因而具有组装工序复杂的缺点。并且，在以往为了轴承箱13与底板11及盖15相互间的结合固定而进行旋转或敛缝工序时，会发生轴承箱13针对底板11的垂直度偏移的情况。其结果，将轴承17压入轴承箱13时会发生轴承17的垂直度偏移和偏心(rim-out)问题而需要返修。在这种情况下存在如下缺点如果不进行返修而将旋转轴19组装到轴承17，就会因旋转轴19针对底板 11倾斜，而发生振动及噪声。进而，将轴承17压入轴承箱13时轴承17的内径部因压入而发生变化，所以需要通过用以修复的定尺寸(sizing)工序来进行轴承内径部的加工。并且，存在用于结合盖15的旋转或敛缝作业不良时，轴承17的工作油通过轴承箱 13和盖15的接触部位泄露的缺点。进而，现有主轴马达因使用黄铜或铝材料在CNC (数控机床)加工或挤压加工轴承箱13，因而具有制造成本较高的缺点。目前，用于DVD记录的半高型驱动器(halfheight drive)的DVD磁盘正处于提高磁盘记录速度，以达到16至20倍速或其以上的记录速度的趋势，在提高记录速度时，主轴马达的最大转速应确保为10500RPM以上。在这种主轴马达的转速提高的情况下，为了防止振动及噪声，旋转轴的垂直度显得尤为重要。并且，在韩国公开专利10-201046807(主轴马达)考虑到在转子壳体和旋转轴旋转时轴承套因施加于轴承套的旋转力或从外部施加的外力而针对板旋转或摇晃的问题公开了如下的主轴马达在板的上部突出形成冲缘加工部，并在轴承套形成与该冲缘加工部对应的结合槽而将轴承套沿其圆周方向支撑，从而能够防止轴承套的旋转。另一方面，韩国公开专利10-2007-36350(光盘驱动器用主轴马达)公开了如下的结构针对光盘驱动器用主轴马达的重量，通过模具制造或金属注塑(metal-in mold injection)使轴支架和底板成形为一体，同时用比重较低的铝合金或铅合金材质形成，从而减轻便携式移动通讯设备的整体重量。但是，上述主轴马达为了实现轻量化而用比重相对低的金属材料成形而成，因而用于支撑推力轴承的盖通过另行制作而组装于主轴马达，且为了使盖和底板固定结合而需要进行旋转工序。虽然韩国公开专利10-2007-7517(主轴马达)中公开有通过使底板弯曲两层使轴承箱和底板形成为一体的技术，但由于难以在微米级进行精密的成形，因而难以确保希望的针对轴承箱的垂直度，并具有在定子和轴承的组装时有可能影响轴垂直度的因素。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的缺点而作出的，其目的在于，提供一种使用树脂形成轴承箱的同时采用镶嵌注塑、热熔敷或焊接等方法使轴承及旋转轴与轴承箱形成为一体，从而能够确保组装于该轴承箱的轴承及旋转轴的垂直度，并能够降低制造成本以及实现有效的制造工序的马达及其制造方法。本发明的另一目的在于，提供一种在形成轴承箱时使用与辅助垫圈相同的材料， 使辅助垫圈和盖形成为一体，从而能够减少组装部件的数量，并提高旋转轴的垂直度而降低振动及噪声，并能够防止轴承油泄漏的马达及其制造方法。
本发明的又一目的在于，提供一种由于将轴承压入组装到轴承箱时轴承的强度大于轴承箱的强度，因而轴承内径部不发生变化，所以不需要进行定尺寸(sizing)工序的主轴马达。本发明的再一目的在于，提供一种在将定子固定到轴承箱时在轴承箱的外周具有组装导板，从而能够组装到规定的位置，同时通过对固定突起的前端部进行热熔敷或焊接而容易进行定子的组装及固定作业的马达。本发明的还一目的在于，提供一种以相同的材料使轴承箱与底板形成一体地成形固定体外罩，从而提高部件的组装性、降低制造成本以及提高旋转轴的垂直度而降低振动及噪声的马达及其制造方法。本发明的其他目的在于，提供一种使底板和轴承箱形成一体地成形固定体外罩， 从而防止旋转轴或轴承的偏斜来保障更加稳定的驱动特性，并能够实现轻量化和薄型化的马达。为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，本发明提供一种马达，其特征在于，包括转子；旋转轴，其一端与上述转子相结合；轴承，其将上述旋转轴的外周面能够旋转地支撑；以及轴承箱，其由树脂构成，并具有收容上述轴承的第一凹槽和支撑上述旋转轴的另一端的第二凹槽。根据本发明的另一个实施方式，本发明提供一种马达，其特征在于，包括转子，旋转轴，其一端与上述转子结合，轴承，其将上述旋转轴的外周面能够旋转地支撑，轴承箱，其具有收容上述轴承的第一凹槽和支撑上述旋转轴的另一端的第二凹槽，以及定子，其与上述轴承箱的外径部结合以与上述转子相向，并在施加驱动信号时，发生电磁场旋转驱动上述转子；上述轴承箱延伸形成有与上述定子相结合的外径部而前端部对定子的上侧面进行挤压固定。根据本发明的又一个实施方式，提供一种马达的制造方法，其特征在于，包括如下的步骤注塑树脂而形成轴承箱的步骤，该轴承箱具有收容轴承的第一凹槽并在上述第一凹槽的中央部具有第二凹槽；将开口垫圈和轴承依次组装到上述轴承箱的第一凹槽的步骤；将定子结合到轴承箱的外周的步骤；将从上述轴承箱的外径部延伸形成的前端部挤压固定到定子的上侧面的步骤；以及将转子的旋转轴组装到上述轴承的步骤。如上所述，本发明的马达使用树脂形成轴承箱，同时通过采用镶嵌注塑或镶嵌成形等方法使轴承及旋转轴与轴承箱形成为一体，从而能够确保组装于该轴承箱的轴承及旋转轴的垂直度，并能够降低制造成本及实现有效的组装工序。并且，在本发明中，形成轴承箱时使用与辅助垫圈相同的材料使辅助垫圈和盖形成为一体，从而能够减少组装部件的数量，并能够提高旋转轴的垂直度而降低振动及噪声， 并能够防止轴承油泄漏。进而，在本发明中，由于将轴承压入组装到轴承箱时轴承的强度大于轴承箱的强度，因而轴承内径部不发生变化，所以不需要进行定尺寸(sizing)工序。并且，在本发明中，在将定子固定到轴承箱时在轴承箱的外周具有组装导板，从而能够组装到规定的位置，同时由于对固定突起的前端部进行热熔敷或焊接，因而即使不像以往那样使用双液型粘合剂也能够容易地进行定子的组装及固定作业。另一方面，在本发明中，使轴承箱以相同的材料与底板形成一体地成形固定体外罩而将部件数量减少至一个，并且，除去辅助垫圈和盖而进一步减少部件数量缩小，从而提高部件的组装性并降低制造成本以及提供旋转轴的垂直度而能够降低振动及噪声。并且，本发明的马达使底板和轴承箱成为一体地形成固定体外罩，从而能够防止旋转轴或轴承的偏斜而保障更加稳定的驱动特性，并能够实现轻量化和薄型化，并具有超薄型且半高型夹紧装置来体现磁盘驱动器。
图1是现有主轴马达的轴方向剖视图。图2是表示本发明的第一实施例的超薄型主轴马达的立体图。图3是表示本发明的第一实施例的超薄型主轴马达的仰视图。图4是本发明的第一实施例的超薄型主轴马达的轴方向剖视图。图5是本发明的第一实施例的超薄型主轴马达的分解立体图。图6是表示在本发明的第一实施例的超薄型主轴马达中除去定子和转子的状态的局部组装体立体图。图7及图8是使用于本发明的第一实施例的超薄型主轴马达的底板的俯视图及剖视图。图9是本发明的第二实施例的超薄型主轴马达的轴方向剖视图。图10是本发明的第三实施例的超薄型主轴马达的轴方向剖视图。图11及图12分别是使用于本发明的第三实施例的超薄型主轴马达的底板的俯视图及剖视图。图13及图14分别是本发明的第四及第五实施例的半高型主轴马达的轴方向剖视图。图15是表示本发明的第六实施例的超薄型主轴马达的变形例的轴方向剖视图。图16是本发明的第七实施例的超薄型主轴马达的轴方向剖视图。附图标记的说明
100-IOOf:主轴马达101旋转体103固定体110底板111平板部112延伸部113，117贯通孔114突起部115紧固孔116强度加强延伸部118贯通孔119固定孔120轴承箱121第一凹槽122第二凹槽123、124底面125-128外径部129减重空间137 PCB (印刷电路板)138FFC (柔性扁平电缆)140定子141铁心141a组装凹槽142线轴143线圈144齿(teeth)150旋转轴151凹槽部152开口垫圈160轴承161防止油飞溅垫圈170防止转子脱离机构171推力磁铁172磁辄172a凹槽172b贯通孔180转子181转子壳体181a向上弯曲部181b盖板 181c:向下弯曲部182磁铁190夹紧装置191卡盘壳体192平面卡盘193弹簧195磁盘支撑部
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的优选实施例的主轴马达进行详细说明。首先，本发明不仅能适用于需要高速旋转的主轴马达，还能适用于低速旋转用马达，也能适用于无刷(brushless) DC马达或DC马达。在参照下图对实施例进行说明时，将举例适用于作为本发明的优选实施例的BLDC 类型的主轴马达的情况进行说明。图2至图6分别是表示本发明的第一实施例的超薄型主轴马达的立体图、仰视图、 轴方向剖视图、分解立体图及局部组装体立体图。参照图2至图6，本发明的优选的第一实施例的超薄型主轴马达100大体上包括定子(stator)(或电枢)140和外转子方式的转子(rotor) 180。首先，上述定子140具有如下的结构在多个齿144从环状的本体沿放射方向突出的铁心141，形成对应各齿的由绝缘体构成的线轴142，并在线轴142的外部卷绕有线圈 143。上述转子180包括呈反转的杯形状的转子壳体181和有多个N极及S极磁铁交替配置或N极及S极被分割磁化的环形磁铁182。在这种情况下，优选地，上述转子壳体181 由能够对磁铁182起到后磁轭作用的同时通过与后文的由推力磁铁171和磁轭172构成的防止转子脱离机构170形成基于磁力的相互吸引作用来防止转子180在旋转时转子180沿轴方向损伤及流动的磁路形成材料构成。但是，上述转子壳体181除了磁路形成材料之外，出于轻量化等目的可以由作为非磁性材料的铝等形成，并为了防止转子脱离还可以在与防止转子脱离机构170相向的转子壳体181的下部面具有由磁路形成材料构成的环形圈。上述转子壳体181具有圆形盖板181b，起到用于固定安置存储有数据的磁盘(D) 即记录介质的转台作用；向下弯曲部181c，从盖板的前端部向下弯曲以与定子140的外周部相向，而在其内周面附着有磁铁182 ；向上弯曲部181a，向上方向突出，以使后文的旋转轴150稳定地与盖板的中央部结合。在圆形盖板181b的外侧配置有为了防止磁盘(D)的狭缝而由橡胶圈构成的磁盘支撑部195，在圆形盖板181b的内侧具有夹紧装置(chucking device) 190，该夹紧装置 (chucking device) 190由前端部由弹簧193弹性支撑以固定要装载的磁盘(D)的三个平面卡盘(chuck) 192和支撑卡盘的圆形的卡盘壳体191构成。上述卡盘壳体191的中央部与转子壳体181的向上弯曲部181a结合而被支撑。如上所述地构成的主轴马达100在向线圈143供应电流时产生旋转磁场，而磁铁 182即转子180通过在线圈143与磁铁182之间形成的电磁力进行旋转，同时搭载在转子壳体181的磁盘⑶进行旋转。另一方面，本发明的主轴马达100包括上述转子180和夹紧装置(chucking device) 190，并能够划分为在中央部结合有旋转轴150的旋转体(rotating body) 101和将结合在上述旋转体(rotating body) 101的中心的旋转轴150能够旋转地支撑的固定体 (fixed body)103。在上述固定体103中，上述定子140将结合于外周部上侧，底板(或托架)110 — 体地结合形成在外周部下端，并在形成于内周部的第一凹槽121包括将与轴承160结合的轴承箱120，结合在上述旋转体(rotating body) 101的中心的旋转轴150能够旋转地被轴承160支撑。上述底板110固定支撑固定体103整体，例如可以制作成多种形状，以固定设置在将设置主轴马达100的多种磁盘驱动器，并具有多个螺纹或螺栓紧固孔115。并且，底板110还包括至少一个固定用孔119，所述固定用孔119配置于定子140 的下侧，并通过敛缝等方法固定对定子140施加驱动信号的印刷电路板(PCB) 137，并且，例如通过柔性扁平电缆(FFC=Flexible Flat Cable) 138从磁盘驱动器本体对上述印刷电路板(PCB) 137施加用于控制主轴马达100的驱动信号。进而，优选地，底板110主要由铝或铝合金等轻量材料或铁类合金构成，但也可以用其它金属材料或合成树脂制作而成。在这种情况下，例如图7及图8所示，底板110在制作使用热塑性或热固性树脂注塑的轴承箱120时通过镶嵌成形(insert injection, insert molding)方法与上述轴承箱 120形成为一体。为此，例如图7及图8所示，底板110包括平板部111和延伸部112，该延伸部112 从上述平板部111向上方向弯曲之后与平板部111平行地延伸成形而用以提高与轴承箱 120的结合力，上述延伸部112包括向形成在中央的贯通孔113突出的多个(例如六个)突起部114。如图4至图6所示，在轴承箱120注塑时，通过镶嵌成形方法使底板110内侧的一部分嵌入到上述轴承箱120外周部下端的第一外径部125而与上述轴承箱120形成为一体。并且，上述轴承箱120的直径从第一外径部125依次阶段性地缩小而形成第二至第四外径部126-128。定子140的内周部结合在上述第三外径部127的外周而安置于第二外径部1 与第三外径部127之间的台阶部，后文的用于抑制转子180在高速旋转时沿轴方向损伤的环状推力磁铁(吸引用磁铁)171和用于固定推力磁铁171并防止磁力损失的磁力磁轭172依次结合在上述第四外径部128的外周，从而安置于第三外径部127与第四外径部1 之间的台阶部。上述磁轭172阻断推力磁铁171的磁通量流到定子的铁心141，从而防止因推力磁铁171的磁通量而对由定子140和转子磁铁182形成的磁性电路造成影响，同时提高抑制转子180在高速旋转时损伤的抑制力。进而，在上述轴承箱120中，轴承160与形成在上述轴承箱120内周部的圆筒形状的第一凹槽121结合，轴承160在中央部具有圆形的贯通孔，使得旋转轴150能够旋转地结合。在这种情况下，旋转轴150的下端插入于形成在第一凹槽121中央部的第二直径的第二凹槽122而支撑在第二凹槽122的底面124。并且，在第一凹槽121的底面123配置有插入于上述旋转轴150的下侧凹槽部151而防止转子180的旋转轴150从轴承160脱离的开口垫圈(slit washer) 152。上述轴承160能够使用由例如含油烧结金属(oil-containing sintered metal) 构成的无油轴承(oilless bearing)，并由圆筒形状构成。即，能够使用使工作油渗透到多孔性铜合金(Brass系统)的合金轴承(Metal Bearing)。在上述轴承160上侧的轴承箱120的第一凹槽121的入口结合有用于防止轴承内的工作油飞溅的防止油飞溅垫圈161。上述轴承箱120通过使用诸如尼龙66或聚碳酸酯(PC)的工程塑像材料等热固性树脂或热塑性树脂来注塑而成。在这种情况下，优选地，如图3及图4所示，上述轴承箱120形成至少一个减重空间1 而降低材料成本的同时减轻重量。如图3所示，上述减重空间129由多个例如五个弧形状形成，在这种情况下，在上述轴承箱120中，即使在包围轴承160的圆筒形状的轴承箱部分和定子140与底板110之间的部分形成减重空间129，也能够确保支撑轴承160、定子140及底板110所需的充分的强度。并且，上述轴承箱120由诸如被利用于辅助垫圈或推力板的材料的尼龙66或聚碳酸酯(PC)的工程塑料等材料成形的情况下，为了减少像现有情况一样的旋转轴150的摩擦阻力而能够省略辅助垫圈或推力板。在这种情况下，用于注塑的材料为硬度与现有的用于辅助垫圈或推力板的材料的硬度相同或更高的塑料，只要具有注塑性即可。进而，在本发明中，上述轴承箱120与支撑辅助垫圈或推力板的盖形成为一体化， 从而能够进一步减少部件数量。下面对如上所述地构成的本发明的主轴马达100的组装方法进行说明。首先，通过镶嵌成形方法成形轴承箱120，同时成形底板110使其内侧一部分嵌入上述轴承箱120，从而使上述轴承箱120和底板110形成为一体。接着，采用敛缝等方法将对定子140施加驱动信号的印刷电路板(PCB) 137固定到配置于定子140的下侧的底板110。
之后，依次将开口垫圈(slit washer) 152和轴承160插入到轴承箱120的第一凹槽121。将上述轴承160插入到轴承箱120而进行固定时，能够通过压入或利用粘合剂的固定或熔接等方法进行固定。接着，将事先组装好的定子140压入结合到第三外径部127的外周使其安置于轴承箱120的第二外径部1 及第三外径部127之间的台阶部之后利用粘合剂进行固定。并且，将环状磁轭172结合到上述第四外径部128的外周使其安置于第三外径部 127与第四外径部1 之间的台阶部之后利用粘合剂进行固定，然后使推力磁铁171层压于磁轭172的上部面并利用粘合剂进行固定。在这种情况下，由推力磁铁171和磁轭172构成的防止转子脱离机构170可以不安置于第三外径部127与第四外径部1 之间的台阶部，作为替代，能够与起到后磁轭作用的转子壳体181的盖板181b相向而配置于定子140的上侧或通过在与定子140的铁心141 相向的转子壳体181的盖板181b的下部面配置推力磁铁171来降低固定体103的高度。之后，使夹紧装置(chucking device) 190和磁盘支撑部195结合到事先组装好的转子180的圆形盖板181b上部，并将旋转轴150的一端压入结合到转子壳体181的向上弯曲部181a时便能形成旋转体(rotating body) 101。接着，将旋转轴150的另一端插入到轴承160的空心部而进行结合，直到旋转轴 150的下端部通过开口垫圈(slit washer) 152接触到轴承箱120的第二凹槽122的底面 124时便完成组装。上述的本发明的第一实施例的主轴马达100使用树脂形成轴承箱120的同时采用镶嵌注塑或镶嵌成形方法使底板110的一部分与轴承箱120形成为一体，从而能够充分确保组装于上述轴承箱120的轴承160及旋转轴150的垂直度。由此，本发明由于能够省去像现有情况一样用于将轴承箱120和底板110结合起来的旋转或敛缝工序，因而能够降低制造成本并实现有效的组装工序。并且，在本发明中，在形成轴承箱120时使用与辅助垫圈相同的材料来使辅助垫圈和盖形成为一体，从而能够减少组装部件的数量，并能够提高旋转轴150的垂直度而降低振动及噪声，而且还能从根本上防止组装不良引起的轴承160的工作油泄漏。进而，在本发明中，由于将轴承160压入组装到轴承箱120时由金属材料构成的轴承160的强度强于由树脂构成的轴承箱120的强度，因而轴承内径部不会发生变化，所以不需要进行定尺寸(sizing)工序。以下，参照图9对本发明的第二实施例的主轴马达IOOa进行说明。首先，在上述的本发明的第一实施例的主轴马达100中，在将定子140组装到轴承箱120时采用如下的方法先将定子140压入结合到第三外径部127的外周之后，利用粘合剂进行固定，并将环状磁轭172结合到第四外径部128的外周之后利用粘合剂进行固定。在第二实施例的主轴马达IOOa中，从轴承箱120的第三外径部127与第四外径部 1 之间的台阶部128a沿上侧空出间隔地形成多个固定突起127a，同时在环状磁轭172形成与多个固定突起127a对应的多个贯通孔172b，并在贯通孔172b的上侧形成凹槽172a。其结果，在第二实施例的主轴马达IOOa中，将定子140组装到轴承箱120时，先将定子140结合到第三外径部127的外周之后，使磁轭172的多个贯通孔172b对准多个固定突起127a来进行组装。接着，通过热熔敷或超声波焊接来挤压向贯通孔172b的上部突出的固定突起127a的前端部，这就能实现轴承箱120和磁轭172的固定，同时实现针对定子 140的固定。之后，使推力磁铁171层压到磁轭172的上部面而用粘合剂进行固定。在图9所示的第二实施例中，由于其他部分的结构及作用与上述的第一实施例相同，故对此不予以说明，并将对相同的结构元件赋予相同的附图标记。另一方面，在第二实施例的主轴马达IOOa中，能够如同图15所示的第六实施例一样对定子140的组装结构进行变形。图15所示的第六实施例的主轴马达IOOe在轴承箱120的第三外径部127外周空出间隔并成为一体地形成至少一个，优选为四个组装导板127b，在与轴承箱120结合的定子140的内周部形成与上述组装导板127b对应的多个组装凹槽141a。在上述的第六实施例的主轴马达IOOe中，在将定子140固定到轴承箱120时，能够利用在轴承箱120的外周具有的多个组装导板127b确定规定的位置，并防止组装后的定子140旋转。并且，与上述情况相反地，还能够在定子140的内周具有至少一个，优选为多个组装导板，并在轴承箱120的外周形成与多个组装导板对应的多个组装凹槽，从而防止组装后的定子140旋转。如上所述，在本发明的第二及第六实施例的主轴马达IOOUOOe中，如果组合定子组装结构，就能在将定子140固定到轴承箱120时，利用在轴承箱120的外周具有的组装导板127b为定子设定规定的组装位置，同时因对固定突起127a的前端部进行热熔敷而即使不像以往那样使用粘合剂也能够容易地进行定子140的组装及固定作业。以下，参照图10至图12对本发明的第三实施例的主轴马达IOOb进行说明。首先，在上述的本发明的第一实施例的主轴马达100中，形成轴承箱120时，与底板110—同采用镶嵌注塑或镶嵌成形方法形成为一体，并为了实现轻量化而形成了减重空间129，但也可以如同第三实施例一样变形。S卩，在本发明的第三实施例的主轴马达IOOb中，如图11及图12所示，采用形成了底板IlOa从贯通孔117以直角弯曲而沿上方向延伸的强度加强延伸部116的结构。在这种情况下，形成轴承箱120时，如果与底板IlOa—同镶嵌成形的同时省去减重空间使强度加强延伸部116配置于减重空间，则因包围轴承箱120的轴承160的轴套部分的强度变强而能够防止热变形从而能够更精密地确保轴承160及旋转轴150的垂直度。并且，为了加强底板IlOa与轴承箱120的一体化，在贯通孔117的外围形成同心圆的多个贯通孔118，在使用树脂进行镶嵌成形时，所有贯通孔117、118中都装满了树脂而能够加强轴承箱120和底板IlOa的结合力。在图10所示的第三实施例中，由于其他部分的结构及作用与上述的第一实施例相同，故对其不予以说明，并对相同的结构元件赋予相同的附图标记。上述的第一至第三实施例和第六实施例示出了本发明适用于超薄型(ultra thin type)主轴马达的情况，但本发明还能适用于半高型(half height type)主轴马达。图13及图14分别是本发明的第四及第五实施例的半高型主轴马达的轴方向剖视图。图13所示的第四实施例的主轴马达IOOc除了在转子180的上部面安装有半高型夹紧装置(chucking device) 190a之外，其他结构与第一实施例类似。图14所示的第五实施例的主轴马达IOOd在转子180的上部面安装了半高型夹紧装置(chucking deVice)190a，与第四实施例的不同点在于，使用了具有第三实施例所述的强度加强延伸部116的底板110。上述半高型夹紧装置(chucking device) 190a能够适用公知的结构，在这里将省略详细说明。另一方面，上述第四及第五实施例的主轴马达100c、IOOd从轴承箱120的第三外径部127与第四外径部1 之间的台阶部128a沿上侧空出间隔地形成多个固定突起127c。在将定子140固定到轴承箱120时，如果在将定子140结合到轴承箱120的第三外径部127之后，对垂直突出的固定突起127c进行热熔敷而使其弯曲以包围定子140的内周面上部，则即使不像以往那样使用粘合剂也能够容易地进行定子140的组装及固定作业。另一方面，在上述的第一至第六实施例中，在形成轴承箱120时与底板110—同镶嵌注塑或镶嵌成形并对底板110使用了金属材料，但也能够如图16所示，对底板使用与轴承箱相同的树脂材料而与轴承箱形成一体地成形。图16是本发明的第七实施例的超薄型主轴马达的轴方向剖视图，第七实施例的超薄型主轴马达IOOf与上述的第一至第六实施例不同点在于，对底板使用与轴承箱相同的树脂材料而与轴承箱形成一体地成形。由此，在本发明的第七实施例中，使用底板和轴承箱通过单一的材料形成一体的固定体外罩120a按照与第一至第六实施例相同的方式构成固定体103。像这样使用相同的材料使轴承箱与底板成为一体地形成固定体外罩120a的情况下，因省去了外罩120a的向下端部突出的部分而能够形成厚度较薄的固定体外罩120a，同时能够简化制造工序并降低材料成本。并且，如上述第七实施例所示，以相同的材料使底板与轴承箱形成一体地制作固定体外罩120a时，将部件数量减少至一个，并省去辅助垫圈进而减少部件数量，从而能够提高部件的组装性、降低制造成本及提高旋转轴的垂直度进而能够降低振动及噪声。进而，本发明的主轴马达在使底板和轴承箱成为一体地形成固定体外罩120a时， 因防止旋转轴或轴承的偏斜而能够确保稳定的驱动特性，并实现轻量化和薄型化。上述的第七实施例的主轴马达示出了夹紧装置为超薄型结构的情况，但除了超薄型结构之外还能具有半高型夹紧装置来体现磁盘驱动器。在上述实施例的说明中，图示出了本发明适用于需要高速旋转的主轴马达的情况，但本发明不仅能够适用于需要高速旋转的主轴马达，还能够适用于低速旋转用马达。并且，实施例所示的本发明的马达举了无刷(brUShleSS)DC马达的例子，但本发明也能适用于有刷类型的DC马达。以上，以优选实施例为例参照附图对本发明进行了说明，但本发明不局限于上述的实施例。应当指出，在不脱离本发明的发明原理的前提下，本发明所属技术领域的普通技术人员可以作出各种变更和修改。产业上的可利用性本发明涉及一种包括具有转子和夹紧装置，并包括在中央部结合有旋转轴的旋转体和将旋转体的旋转轴能够旋转地支撑的固定体，在形成固定体的轴承箱时，采用镶嵌注塑或镶嵌成形方法与底板形成一体，从而能够确保轴承及旋转轴的垂直度，并能够降低制造成本以及实现有效的组装工序的马达，特别涉及主轴马达，能够适用于磁盘驱动器。
权利要求
1.一种马达，其特征在于，包括转子；旋转轴，其一端与上述转子相结合；轴承，其将上述旋转轴的外周面能够旋转地支撑；以及轴承箱，其由树脂构成，并具有收容上述轴承的第一凹槽和支撑上述旋转轴的另一端的第二凹槽。
2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，还包括底板，用树脂对上述轴承箱进行注塑成形的同时通过镶嵌成形使该底板的内侧端与上述轴承箱的外周部结合而与上述轴承箱形成为一体。
3.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，还包括的底板，该底板由与上述轴承箱相同的树脂制作而成，并从上述轴承箱的下端外周部延伸形成。
4.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，上述轴承箱包括至少一个减重空间。
5.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，上述底板包括平板部，其在上部面安装有施加针对定子的驱动信号的驱动电路用印刷电路板；以及延伸部，其嵌入成形于上述轴承箱，从平板部延伸形成并在中央具有贯通孔，以提高与上述轴承箱的结合力。
6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，还包括从上述延伸部的贯通孔向中心方向突出的多个突起部。
7.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，上述底板包括平板部，其在上部面安装有施加针对定子的驱动信号的驱动电路用印刷电路板，并具有贯通孔；以及强度加强延伸部，其从上述平板部的贯通孔沿上方向延伸形成，以包围收容上述轴承的第一凹槽，从而提高与轴承箱的结合力，并加强包围轴承的轴套部分的强度。
8.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，还包括开口垫圈，该开口垫圈设置于上述轴承箱的第一凹槽，用于防止上述转子的旋转轴从轴承脱离。
9.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，在上述轴承箱的最上端的外径部结合有用于抑制转子在高速旋转时沿轴方向损伤的推力磁铁或推力磁铁和磁轭；在上述轴承箱结合安置有定子的内周部。
10.根据权利要求9所述的马达，其特征在于，上述磁轭延伸形成，以对外周部安装于上述轴承箱的外径部的定子的上侧面进行挤压固定，并具有多个贯通孔；上述轴承箱具有多个固定突起，所述多个固定突起延长到与上述磁轭的多个贯通孔对应的位置，用于固定上述磁轭。
11.根据权利要求9所述的马达，其特征在于，上述轴承箱延伸形成有与上述定子相结合的外径部，并还包括多个固定突起，所述多个固定突起的前端部对定子的上侧面进行挤压固定。
12.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，上述轴承箱在与定子结合的外径部与之成为一体地形成至少一个组装导板，并与该组装导板结合的定子在内周部形成与上述组装导板对应的至少一个组装凹槽。
13.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，上述转子通过外转子方式与定子结合， 上述转子还包括设置于转子壳体的上部面并用于固定磁盘的夹紧装置。
14.一种马达，其特征在于，包括 转子，旋转轴，其一端与上述转子结合， 轴承，其将上述旋转轴的外周面能够旋转地支撑，轴承箱，其具有收容上述轴承的第一凹槽和支撑上述旋转轴的另一端的第二凹槽，以及定子，其与上述轴承箱的外径部结合以与上述转子相向，并在施加驱动信号时，发生电磁场来使上述转子旋转驱动；上述轴承箱延伸形成有与上述定子相结合的外径部，使得上述轴承箱的前端部对定子的上侧面进行挤压固定。
15.根据权利要求14所述的马达，其特征在于，上述轴承箱在与上述定子相结合的外径部成为一体地形成至少一个组装导板，与该组装导板结合的定子在内周部形成与上述组装导板对应的至少一个组装凹槽。
16.一种马达的制造方法，其特征在于，包括如下的步骤注塑树脂而形成轴承箱的步骤，该轴承箱具有收容轴承的第一凹槽和设在上述第一凹槽的中央部的第二凹槽；将开口垫圈和轴承依次组装到上述轴承箱的第一凹槽的步骤； 将定子结合到轴承箱的外周的步骤；将从上述轴承箱的外径部延伸形成的前端部挤压固定到定子的上侧面的步骤；以及将转子的旋转轴组装到上述轴承的步骤。
17.根据权利要求16所述的马达的制造方法，其特征在于，在将上述定子结合到轴承箱的外周的步骤之后还包括如下的步骤 使环状的磁轭所具有的贯通孔与从上述轴承箱的外径部突出以使外周部对上述定子的上侧面进行挤压固定的固定突起结合之后，挤压固定突起的步骤；以及将防止上述转子在高速旋转时沿轴方向损伤的推力磁铁组装到上述磁轭的上部的步 骤。
18.根据权利要求16所述的马达的制造方法，其特征在于，上述马达还包括从上述轴承箱延伸形成而用于将马达固定到磁盘驱动器的底板； 上述底板由与轴承箱相同的树脂或金属材料构成。
全文摘要
本发明涉及使用树脂形成轴承箱的同时采用镶嵌注塑或镶嵌成形方法使底板与轴承箱形成为一体，从而能够确保组装于轴承箱的轴承及旋转轴的垂直度，并能够降低制造成本以及实现有效的制造工序的马达，尤其涉及主轴马达及其制造方法。本发明的马达，其特征在于，包括转子、一端与上述转子结合的旋转轴、将上述旋转轴的外周面能够旋转地支撑的轴承以及轴承箱，该轴承箱由树脂构成，并具有收容上述轴承的第一凹槽和支撑上述旋转轴的另一端的第二凹槽。
文档编号H02K15/14GK102290905SQ20111017042
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月20日 优先权日2010年6月18日
发明者李正勋, 闵丙晟 申请人:株式会社三弘社