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動(dòng)壓軸承電機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):7445435閱讀:386來源:國知局
專利名稱:動(dòng)壓軸承電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明通常涉及動(dòng)壓軸承電機(jī),特別涉及具有附加的動(dòng)態(tài)壓力產(chǎn)生裝置的動(dòng)壓軸承電機(jī),從而使得電機(jī)軸能夠在高速下穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)并且減少振動(dòng),從而提高了電機(jī)的性能并且減少了電機(jī)的制造成本。
背景技術(shù)
如本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所公知的,在諸如激光打印機(jī)中使用的掃描器電機(jī)的恒速高速電機(jī)中使用了軸承。軸承用于支撐電機(jī)軸以避免在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生傾斜,以便電機(jī)軸直立。傳統(tǒng)的軸承通常分成兩種,即,燒結(jié)的保油軸承(oil retaining bearing)和流體動(dòng)力軸承(fluid dynamic bearing)。
圖1示出了傳統(tǒng)的裝有燒結(jié)的保油軸承的電機(jī)的截面圖。參照?qǐng)D1,傳統(tǒng)的裝有燒結(jié)的保油軸承的電機(jī)具有圓柱形的軸承支架10。軸承支架10具有中空的部分,其中插入了電機(jī)軸2。環(huán)形凸緣(annularboss)10a位于軸承支架10的外表面?;?以在環(huán)形凸緣10a支持的方式位于軸承支架10的外表面。
此外,定子組件裝到軸承支架10的外表面,并且具有纏繞有線圈8的鐵芯8a。
軸承支架10被設(shè)計(jì)為使得電機(jī)軸2旋轉(zhuǎn)地插入到軸承支架10。電機(jī)軸2通過軸承支架10中的燒結(jié)的保油軸承1被在垂直和水平方向上支撐。
燒結(jié)的保油軸承1是通過燒結(jié)工藝制造的,所以存在許多的顆粒間氣孔(inter-particle pore)。由于油是在真空狀態(tài)下注入到顆粒間氣孔中的,所以在電機(jī)軸2的初始旋轉(zhuǎn)階段,以及在電機(jī)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)和停止的時(shí)候,油是均勻地在軸承1中分布的。
軸支架3是裝在電機(jī)軸2的上部之上的。光學(xué)多面體5牢固地座在軸支架3的上部上。
轉(zhuǎn)子外殼6裝在軸支架3的下部。磁鐵7以面對(duì)定子組件的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼6的內(nèi)表面上。在磁鐵7和定子組件之間定義有預(yù)定的間隙。
如此構(gòu)造的傳統(tǒng)的具有燒結(jié)的保油軸承的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)如下。首先,當(dāng)將電流通過安裝在軸承支架10的外表面的基板9施加到纏繞有線圈8的鐵芯8a的時(shí)候,在鐵芯8a、線圈8、和附裝在轉(zhuǎn)子外殼6的磁鐵7之間產(chǎn)生磁力。通過這種磁力,磁鐵7、轉(zhuǎn)子外殼6、軸支架3和光學(xué)多面體5同時(shí)圍繞電機(jī)軸2旋轉(zhuǎn)。
此時(shí),位于電機(jī)軸2的外表面的燒結(jié)的保油軸承1在支撐電機(jī)軸2的同時(shí)使得電機(jī)軸2順暢地旋轉(zhuǎn)。
傳統(tǒng)的具有燒結(jié)的保油軸承1的電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于易于制造,制造成本低,并且具有高耐久性。
但是,傳統(tǒng)的具有燒結(jié)的保油軸承1的電機(jī)的缺點(diǎn)在于由于電機(jī)軸2和軸承1之間的間隙可能產(chǎn)生振動(dòng),所以速度的變化很高并且其壽命變短。
因此,為了解決問題,所以提出了若干避免振動(dòng)的方法。即,在燒結(jié)的保油軸承1和電機(jī)軸2之間可以定義大約1~3μm的小間隙。此外,燒結(jié)的保油軸承1可以具有增加的軸向長度。
但是,這種方法具有一個(gè)問題,就是雖然周期振動(dòng)減小了,但是仍舊存在周期振動(dòng)。此外,當(dāng)燒結(jié)的保油軸承1和電機(jī)軸2之間的間隙小的時(shí)候,能量消耗就增加了,這是不希望的,并且加工精度也降低了。
同時(shí),圖2示出了裝有流體動(dòng)力軸承的另一種傳統(tǒng)電機(jī)。如圖2所示,傳統(tǒng)的電機(jī)包括中空的圓柱形襯套20。電機(jī)軸12插入到中空部分。基板19安裝到襯套20的上部分的外表面,并且具有纏繞有線圈的鐵芯。
此外,用于產(chǎn)生動(dòng)壓力的‘<’形的槽11通過切割工藝形成在插入到襯套20中的電機(jī)軸12的外表面的上和下部分。
在圖2中,槽11形成在電機(jī)軸12的外表面上。但是,槽11可以形成在襯套20的內(nèi)表面上。
軸支架13裝在電機(jī)軸12的上部分上,并且光學(xué)多面體15牢固地座在軸支架13的上部分上。此外,轉(zhuǎn)子外殼16裝在軸支架13的下部。磁鐵17以面對(duì)定子組件18的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼16的內(nèi)表面。此時(shí),在磁鐵17和定子組件18之間定義有預(yù)定的間隙。
在這種傳統(tǒng)的流體動(dòng)力軸承電機(jī)中,通過在組成定子組件18的鐵芯和線圈,以及附裝在轉(zhuǎn)子外殼16的磁鐵17之間產(chǎn)生的電磁力,使磁鐵17、轉(zhuǎn)子外殼16、軸支架13和光學(xué)多面體15同時(shí)圍繞電機(jī)軸12旋轉(zhuǎn)。此時(shí),激光束通過旋轉(zhuǎn)的光學(xué)多面體15發(fā)射和反射。
在傳統(tǒng)的流體動(dòng)力軸承電機(jī)中,油(未示出)是分布在槽11中的。因此當(dāng)電機(jī)軸12旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,油集中在槽11中,因此產(chǎn)生油壓力。油壓力使得電機(jī)軸12在與襯套20接觸的同時(shí)順暢的旋轉(zhuǎn)。
傳統(tǒng)的具有流體動(dòng)力軸承的電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于避免了振動(dòng)。但是這種電機(jī)的問題在于槽11必須形成在電機(jī)軸12的外表面或襯套20的內(nèi)表面上,因此制造復(fù)雜,并且相對(duì)于具有燒結(jié)的保油軸承的電機(jī),制造成本高。
此外,具有流體動(dòng)力軸承的電機(jī)的另一個(gè)問題在于油必須始終提供到電機(jī)以便產(chǎn)生動(dòng)壓力,所以很難將油提供到電機(jī)并且油可能泄漏。
此外,當(dāng)缺少油時(shí),就不能獲得希望的動(dòng)壓力。此時(shí),電機(jī)軸12頻繁地與襯套20摩擦接觸,所以降低了電機(jī)壽命。由于在電機(jī)軸12和襯套20之間的摩擦接觸,電機(jī)軸12可以被熱熔到襯套20,從而電機(jī)可能會(huì)停轉(zhuǎn),這是不希望的。

發(fā)明內(nèi)容
因此,鑒于上述的發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)中的問題,提出了本發(fā)明,并且本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)壓軸承電機(jī),它具有附加的動(dòng)力產(chǎn)生裝置,從而使得電機(jī)軸在高速時(shí)穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)并且顯著地降低振動(dòng),從而加強(qiáng)了電機(jī)的性能并且延長了電機(jī)的壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種易于制造并且制造成本低的動(dòng)壓軸承電機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明提供一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括電機(jī)軸、支撐單元,用于支撐電機(jī)軸、軸支架,安裝到電機(jī)軸的末端、以及附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,位于支撐單元和軸支架上。
附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置包括槽,形成在支撐單元的外表面上以產(chǎn)生動(dòng)壓力,以及延伸部分,位于軸支架上以支撐具有槽的支撐單元的外表面,同時(shí)與支撐單元的外表面接觸。
支撐單元包括軸承支架,位于第一軸承的外表面以圍繞支撐電機(jī)軸的第一軸承,以及第一軸承,包括燒結(jié)的保油軸承。
支撐單元包括襯套,或者支撐電機(jī)軸的燒結(jié)的保油軸承。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明提供了一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括電機(jī)軸、第一軸承,用于支撐電機(jī)軸、軸承支架,具有電機(jī)軸和第一軸承插入到其中的中空部分,具有形成在軸承支架的外表面上的槽以產(chǎn)生動(dòng)壓力、基板,裝在軸承支架的外表面以便在軸承支架的外表面支撐、定子組件,裝到軸承支架的外表面、軸支架,安裝到電機(jī)軸之上,并且有以這樣的方式設(shè)置的延伸部分,它與具有槽的軸承支架的外表面接觸,從而支撐軸承支架、光學(xué)多面體,座在軸支架的上部上、轉(zhuǎn)子外殼,安裝到軸承支架的下部分、以及磁鐵,以面對(duì)定子組件的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼的內(nèi)表面,并且在定子組件和磁鐵之間定義有預(yù)定的間隙。
第一軸承包括燒結(jié)的保油軸承。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明提供了一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括電機(jī)軸、圓柱形的襯套,具有其中插入電機(jī)軸的中空部分,具有形成在襯套的外表面上的槽以產(chǎn)生動(dòng)壓力、基板,安裝到襯套的外表面、定子組件,安裝到襯套的外表面、軸支架,裝在電機(jī)軸之上并且具有延伸部分,該延伸部分與具有槽的襯套的外表面接觸以支撐襯套、光學(xué)多面體,座于軸支架的上部、轉(zhuǎn)子外殼,安裝到軸支架的下部、以及磁鐵,以面對(duì)定子組件的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼的內(nèi)表面,并且在磁鐵和定子組件之間定義有預(yù)定的間隙。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明提供了一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括具有電機(jī)軸的定子單元、殼體,電機(jī)軸安裝到它、以及定子組件、轉(zhuǎn)子單元,具有裝在電機(jī)軸之上的襯套、輪轂(hub),裝在襯套的外表面、以及磁鐵,裝到輪轂的內(nèi)表面,與定子組件間隔預(yù)定的間隙、以及附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,裝在定子單元和轉(zhuǎn)子單元上。
附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置包括動(dòng)壓力產(chǎn)生槽,形成在輪轂的外表面上,輪轂的一部分容納在殼體中。


本發(fā)明的上述的和其他的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將通過下面結(jié)合附圖的說明而變得更加明了,其中圖1示出了傳統(tǒng)的裝有燒結(jié)的保油軸承的電機(jī)的截面圖;圖2示出了另一個(gè)傳統(tǒng)的裝有流體動(dòng)力軸承的電機(jī)的截面圖;圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖;圖4示出了圖3示出的動(dòng)壓軸承電機(jī)包括的軸承支架;圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖;圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖;圖7示出了包括在圖6的動(dòng)壓軸承電機(jī)中的襯套的透視圖;圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照

,其中在整個(gè)的不同的圖中的相同的參考編號(hào)用于指定相同的或相似的部件。
下面將參照若干實(shí)施例來詳細(xì)地說明本發(fā)明的動(dòng)壓軸承電機(jī)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖。該動(dòng)壓軸承電機(jī)包括圓柱形軸承支架30。該圓柱形軸承支架30具有中空部分,其中插入電機(jī)軸32。環(huán)形凸緣30a裝在軸承支架30的外表面以支撐基板39。
此外,纏繞有線圈38的定子鐵芯38a裝到軸承支架30的外表面。
電機(jī)軸32插入到軸承支架30的中空部分,并且被燒結(jié)的保油軸承31在水平和垂直方向支撐。燒結(jié)的保油軸承31裝在軸承支架30中以圍繞電機(jī)軸32。
軸支架33裝在電機(jī)軸32的上部。光學(xué)多面體35牢固地座在軸支架33的上部上。
轉(zhuǎn)子外殼36裝在軸支架33的下部。磁鐵37以面對(duì)纏繞有線圈38的定子鐵芯38a的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼36的內(nèi)表面上。此時(shí),在磁鐵37和定子鐵芯38a之間定義有預(yù)定的間隙。
第一實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)具有與傳統(tǒng)的燒結(jié)的保油軸承電機(jī)相同的結(jié)構(gòu),除了該動(dòng)壓軸承電機(jī)還包括有附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置。
即,根據(jù)本發(fā)明,動(dòng)壓軸承電機(jī)具有附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,用于當(dāng)電機(jī)軸32旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)壓力,從而使得電機(jī)軸32在高速下穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)。
附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置具有用于在圍繞電機(jī)軸32旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子單元和支撐旋轉(zhuǎn)電機(jī)軸32的定子單元之間產(chǎn)生動(dòng)壓力的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,轉(zhuǎn)子單元包括軸支架33、光學(xué)多面體35、磁鐵37、和轉(zhuǎn)子外殼36。定子單元包括燒結(jié)的保油軸承31、軸承支架30、基板39和定子鐵芯38a。
在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的動(dòng)壓力軸承電機(jī)中,附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)如下。即,如圖4所示,在軸承支架30的外表面上形成有多個(gè)動(dòng)壓力產(chǎn)生槽30b,延伸部分33a形成在軸支架33以在與具有動(dòng)壓力產(chǎn)生槽30b的軸承支架30的外表面接觸的同時(shí)支撐軸承支架30。
延伸部分33a具有從軸支架33向下延伸的圓柱形狀,并且與槽30b保持細(xì)小的間隙以便延伸部分33a不與槽30b接觸。
即,槽30b形成在軸承支架30的外表面上,并且延伸部分33a位于軸支架33以便在與槽30b間隔預(yù)定的間隙的同時(shí)包圍槽30b,從而使得在電機(jī)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候通過槽30b和延伸部分33a產(chǎn)生氣動(dòng)動(dòng)壓力。
根據(jù)本發(fā)明的如此結(jié)構(gòu)的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)如下。首先,電流通過裝在軸承支架30的外表面的基板39施加到纏繞在定子鐵芯38a上的線圈38,在定子鐵芯38a、線圈38、和附裝在轉(zhuǎn)子外殼36的磁鐵37之間產(chǎn)生電磁力。通過電磁力,磁鐵37、轉(zhuǎn)子外殼36、軸支架33以及光學(xué)多面體35同時(shí)圍繞著電機(jī)軸32旋轉(zhuǎn)。此時(shí),安裝到電機(jī)軸32的外表面的燒結(jié)的保油軸承31在支撐電機(jī)軸32的同時(shí),使得電機(jī)軸32順暢地旋轉(zhuǎn)。
此外,根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例,槽30b形成在軸承支架30的外表面上,所以當(dāng)電機(jī)軸32旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,氣流集中到槽30b,因此產(chǎn)生了氣動(dòng)動(dòng)力壓力。該氣動(dòng)動(dòng)力壓力使得軸支架33在與軸承支架30接觸的同時(shí)順暢地旋轉(zhuǎn)。
這樣,本發(fā)明的動(dòng)壓軸承電機(jī)被設(shè)計(jì)為使得槽30b形成在軸承支架30的上部的外表面上并且軸支架33被設(shè)置為包圍具有槽30b的軸承支架30的外表面,同時(shí)還具有與傳統(tǒng)的燒結(jié)的保油軸承電機(jī)幾乎相同的結(jié)構(gòu)。
此時(shí),通過上述構(gòu)造的軸承支架30和軸支架33產(chǎn)生動(dòng)壓力,從而避免了振動(dòng)并且不會(huì)發(fā)生可觀的成本,因此提高了電機(jī)的性能并延長了電機(jī)的壽命。
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置被應(yīng)用到通常的具有燒結(jié)的保油軸承31的燒結(jié)的保油軸承電機(jī)。但是,本發(fā)明的附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置可以應(yīng)用到具有燒結(jié)的保油軸承之外的軸承的電機(jī),通過將電機(jī)設(shè)計(jì)為使得槽形成在軸承支架上,并且延伸部分裝在軸支架以支撐具有槽的軸承支架的外表面。
此外,在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,槽30b形成在軸承支架30的外表面并且軸支架33的延伸部分包圍槽30b。但是,槽還可以形成在軸支架33的延伸部分33a的內(nèi)表面上,以替代形成在軸承支架30的外表面上的槽。即使槽形成在延伸部分33a的內(nèi)表面上,也會(huì)有相同的效果。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖,其中附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置被應(yīng)用到了具有燒結(jié)的保油軸承之外的軸承的電機(jī)。該動(dòng)壓軸承電機(jī)包括圓柱形的軸承支架50、基板59、定子鐵芯58a、軸支架53、以及光學(xué)多面體55。該圓柱形軸承支架50具有中空部分,其中插入電機(jī)軸52。環(huán)形凸緣50a裝在軸承支架50的外表面以支撐基板59。線圈58纏繞定子鐵芯58a。軸支架53裝在電機(jī)軸52的上部。光學(xué)多面體55牢固地座在軸支架53上。
此外,轉(zhuǎn)子外殼56裝在軸支架53的下部。磁鐵57以面對(duì)纏繞有線圈58的定子鐵芯58a的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼56的內(nèi)表面上。此時(shí),在磁鐵57和定子鐵芯58a之間定義有預(yù)定的間隙。
軸承51裝在軸承支架50的中空部分中以支撐電機(jī)軸52。在軸承支架50的外表面上形成有產(chǎn)生動(dòng)壓力的多個(gè)槽50b。延伸部分以這樣的方式安裝到軸支架53,即接觸軸承支架50的形成有槽50b的外表面。
此時(shí),軸承51不是燒結(jié)的保油軸承,而是通常類型的軸承。這樣,根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例,可以將附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置應(yīng)用到具有燒結(jié)的保油軸承之外的軸承的電機(jī)上,從而提供了各種易于制造,制造成本低,并且使得電機(jī)軸在高速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的各種電機(jī)。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖。該動(dòng)壓軸承電機(jī)包括圓柱形襯套40。該襯套40具有中空部分,其中插入了電機(jī)軸42?;?9安裝到襯套40的外表面。定子組件48安裝到襯套40的上部的外表面,并且包括纏繞有線圈的鐵芯。
此外,‘<’形狀的第一槽41通過切割工藝形成在插入到襯套40中的電機(jī)軸42的上或下部,以產(chǎn)生動(dòng)壓力。
軸支架43安裝在電機(jī)軸42的上部之上。光學(xué)多面體45牢固地座在軸支架43的上部。轉(zhuǎn)子外殼46安裝到軸支架43的下部。磁鐵47以面對(duì)定子組件48的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼46的內(nèi)表面上。在磁鐵47和定子組件48之間具有預(yù)定的間隙。
本發(fā)明的第三實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)具有與傳統(tǒng)的流體動(dòng)力軸承電機(jī)相同的結(jié)構(gòu),除了它還包括有附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置。
附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置具有用于在圍繞電機(jī)軸42旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子單元和支撐旋轉(zhuǎn)的電機(jī)軸42的定子單元之間產(chǎn)生動(dòng)壓力的結(jié)構(gòu)。此時(shí),轉(zhuǎn)子單元包括軸支架43、光學(xué)多面體45、磁鐵47和轉(zhuǎn)子外殼46。定子單元40包括襯套40、基板49和定子組件48。
在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)中,動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)如下。即,如圖7所示,多個(gè)產(chǎn)生動(dòng)壓力的第二槽40b形成在襯套40的外表面上,并且延伸部分43a裝在軸支架43以在接觸具有第二槽40b的襯套40的外表面的同時(shí)支撐襯套40。
延伸部分43a具有從軸支架43向下延伸的圓柱形狀,并且保持了與槽40b的細(xì)小間隙,以便延伸部分43a不與槽40b接觸。
即,第二槽40b形成在襯套40的外表面上,并且延伸部分43a位于軸支架43以在與第二槽40b間隔預(yù)定的間隙的同時(shí)包圍第二槽40b,從而使得當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,通過第二槽40b和延伸部分43a產(chǎn)生氣動(dòng)動(dòng)壓力。
在根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)中,在鐵芯和組成定子組件48的線圈以及附裝在轉(zhuǎn)子外殼46的磁鐵47之間產(chǎn)生電磁力。通過電磁力,磁鐵47、轉(zhuǎn)子外殼46、軸支架42和光學(xué)多面體45同時(shí)繞著電機(jī)軸42轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí),激光束被旋轉(zhuǎn)的光學(xué)多面體45發(fā)射并反射。
在如此構(gòu)造的流體動(dòng)力軸承電機(jī)中,油(未示出)散布在電機(jī)軸42上形成的第一槽41。因此,當(dāng)電機(jī)軸42旋轉(zhuǎn)時(shí),油集中在第一槽41中,從而產(chǎn)生油壓力。該油壓力使得電機(jī)軸42順暢的旋轉(zhuǎn)而不與襯套40接觸。
此外,根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例,作為附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置的第二槽40b形成在襯套上,并且延伸部分43a以與第二槽40b接觸的方式設(shè)置在軸支架43。因此,當(dāng)電機(jī)軸42旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,氣流集中到第二槽40b,從而產(chǎn)生氣動(dòng)動(dòng)壓力。該氣動(dòng)動(dòng)壓力使得軸支架43順暢地旋轉(zhuǎn)而不會(huì)接觸到襯套40。
這樣,本發(fā)明的流體動(dòng)力軸承電機(jī)被設(shè)計(jì)為使得第二槽40b形成在襯套40的上部的外表面上,并且軸支架43被設(shè)置為包圍具有第二槽40b的襯套40的外表面,同時(shí)具有與傳統(tǒng)的流體動(dòng)力軸承電機(jī)幾乎相同的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的如此構(gòu)造的流體動(dòng)力軸承電機(jī)中,具有第二槽40b的襯套40與軸支架43協(xié)作從而產(chǎn)生動(dòng)壓力,因此,避免了振動(dòng),還不會(huì)發(fā)生顯著的費(fèi)用,從而提高了電機(jī)的性能并延長了電機(jī)的壽命。
同時(shí),根據(jù)電機(jī)軸是否能夠旋轉(zhuǎn),流體動(dòng)力軸承電機(jī)被分成兩種,即,旋轉(zhuǎn)軸型電機(jī)和固定軸型電機(jī)??梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用到固定軸型電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)軸型電機(jī)。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的動(dòng)壓軸承電機(jī)的截面圖,其中將附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置應(yīng)用到了通常的固定軸型電機(jī)。該流體動(dòng)力軸承電機(jī)包括定子單元和轉(zhuǎn)子單元。定子單元包括殼體100、鐵芯120、以及軸130。轉(zhuǎn)子單元包括襯套110、輪轂140和磁鐵150。
這種固定軸型流體動(dòng)力軸承電機(jī)被設(shè)計(jì)為使得襯套110和輪轂140一體化地圍繞著安裝到殼體100的軸130旋轉(zhuǎn)。在襯套110的內(nèi)周和軸130之間定義有油間隙G,以在其中包含具有預(yù)定粘度的油。
襯套110可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸130之上,圓盤形狀的止推軸承160插入到軸130的上部和襯套110之間。軸130在其下端固定到殼體100的中心。
殼體100從圍繞插入軸130的孔的部分向上突出預(yù)定的高度。纏繞有線圈的鐵芯120裝在殼體100內(nèi)側(cè)突出部分的表面上。
此時(shí),用于產(chǎn)生動(dòng)壓力的第一槽(未示出)形成在止推軸承160的頂和底表面上,與上述的轉(zhuǎn)軸型電機(jī)相同,因此在軸向上產(chǎn)生了流體動(dòng)壓力。
襯套110的頂端由蓋板170蓋住。該止推軸承160與蓋板170的底部可旋轉(zhuǎn)地接觸。
此外,輪轂140安裝到襯套110的上部的外表面,以便能夠與襯套110一起旋轉(zhuǎn)。磁鐵150以面對(duì)鐵芯120的方式附裝在輪轂的內(nèi)表面。
此外,在襯套110的內(nèi)周、軸130以及止推軸承160之間定義有間隙G,從而在其中包含油。
在輪轂140的下部的外表面上形成有產(chǎn)生動(dòng)壓力的多個(gè)第二槽140a,以便在殼體100和輪轂140之間定義有細(xì)小的間隙。因此,當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的時(shí)候,通過槽140a和殼體100產(chǎn)生氣動(dòng)動(dòng)壓力。
如此構(gòu)造的固定軸型流體動(dòng)力軸承電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)如下。當(dāng)電流施加到鐵芯120的時(shí)候,在鐵芯120和磁鐵150之間產(chǎn)生預(yù)定量值的電磁力,所以磁鐵150附裝到的輪轂140旋轉(zhuǎn),此時(shí),裝在輪轂140的襯套110也繞著與殼體100一體的軸130旋轉(zhuǎn)。
此時(shí),通過在襯套110、軸130和止推軸承160之間定義的油間隙G來產(chǎn)生流體動(dòng)壓力,所以襯套110被旋轉(zhuǎn),同時(shí)它不會(huì)接觸軸130。
此外,在輪轂140的下部的外表面上形成有產(chǎn)生動(dòng)壓力的第二槽140a,以便與殼體100的內(nèi)表面接觸,所以第二槽140a產(chǎn)生動(dòng)壓力,因此,使得輪轂140更加穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。
如上所述,本發(fā)明提供了一種動(dòng)壓軸承電機(jī),具有附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,從而使得電機(jī)軸能夠在高速下穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn),并且顯著地減小了振動(dòng),從而提高了電機(jī)的性能和壽命。
此外,本發(fā)明提供了一種動(dòng)壓軸承電機(jī),它易于制造并且制造成本低。
盡管以說明為目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以理解,在不脫離所附的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括電機(jī)軸;支撐單元,用于支撐電機(jī)軸;軸支架,安裝到電機(jī)軸的末端;以及附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,位于支撐單元和軸支架上。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中附加的動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置包括槽,形成在支撐單元的外表面上以產(chǎn)生動(dòng)壓力,以及延伸部分,位于軸支架上以支撐具有槽的支撐單元的外表面,同時(shí)與支撐單元的外表面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中所述的支撐單元包括軸承支架,位于第一軸承的外表面以包圍第一軸承,所述的第一軸承用于支撐電機(jī)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中所述的第一軸承包括燒結(jié)的保油軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中所述的支撐單元包括襯套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中所述的支撐單元包括支撐電機(jī)軸的燒結(jié)的保油軸承。
7.一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括電機(jī)軸;第一軸承,用于支撐電機(jī)軸;軸承支架,具有電機(jī)軸和第一軸承插入到其中的中空部分,具有形成在軸承支架的外表面上的槽以產(chǎn)生動(dòng)壓力;基板,裝在軸承支架的外表面以便在軸承支架的外表面支撐;定子組件,安裝到軸承支架的外表面;軸支架,安裝到電機(jī)軸之上,并且有以這樣的方式設(shè)置的所述的延伸部分,它與具有槽的軸承支架的外表面接觸,從而支撐軸承支架;光學(xué)多面體,座在軸支架的上部上;轉(zhuǎn)子外殼,安裝到軸承支架的下部分;以及磁鐵,以面對(duì)定子組件的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼的內(nèi)表面,并且在定子組件和磁鐵之間定義有預(yù)定的間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中所述的第一軸承包括燒結(jié)的保油軸承。
9.一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括電機(jī)軸;圓柱形的襯套,具有其中插入電機(jī)軸的中空部分,具有形成在襯套的外表面上的槽以產(chǎn)生動(dòng)壓力;基板,安裝到襯套的外表面;定子組件,安裝到襯套的外表面;軸支架,裝在電機(jī)軸之上并且具有延伸部分,所述的延伸部分與具有槽的襯套的外表面接觸,從而支撐襯套;光學(xué)多面體,座于軸支架的上部;轉(zhuǎn)子外殼,安裝到軸支架的下部;以及磁鐵,以面對(duì)定子組件的方式附裝在轉(zhuǎn)子外殼的內(nèi)表面上,并且在磁鐵和定子組件之間定義有預(yù)定的間隙。
10.一種動(dòng)壓軸承電機(jī),包括定子單元,包括電機(jī)軸;殼體,電機(jī)軸安裝到它;以及定子組件,轉(zhuǎn)子單元,包括裝在電機(jī)軸之上的襯套;輪轂,裝在襯套的外表面;以及磁鐵,以與定子組件間隔預(yù)定的間隙的方式裝到輪轂的內(nèi)表面,以及附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,裝在定子單元和轉(zhuǎn)子單元上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的動(dòng)壓軸承電機(jī),其中附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置包括動(dòng)壓力產(chǎn)生槽,形成在輪轂的外表面上,所述輪轂的一部分容納在殼體中。
全文摘要
公開了一種動(dòng)壓軸承電機(jī),它具有附加動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置,從而使得電機(jī)軸能夠在高速下穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn),并且顯著地減小振動(dòng),從而提高了電機(jī)的性能。該動(dòng)壓軸承電機(jī)包括支撐單元,設(shè)置在電機(jī)軸的外表面,以及軸支架安裝在電機(jī)軸之上。此外,在支撐單元的外表面上形成有產(chǎn)生動(dòng)壓力的槽。延伸部分設(shè)置在軸支架以與具有槽的支撐單元的外表面接觸的方式支撐支撐單元。
文檔編號(hào)H02K5/16GK1518192SQ0313132
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月9日
發(fā)明者李鎬, 樸祥煥, 鎬 李 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社
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