專利名稱：電機定子組件及包括該定子組件的電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機定子組件以及一種包括該定子組件的電機，更具體地說，涉及一種定子芯和底座的結(jié)合結(jié)構(gòu)得到改進并且通過壓力加工成型的電機定子組件以及包括該定子組件的電機。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動器(HDD)，一種用于計算機的信息存儲裝置，是一種利用磁頭讀取存儲在盤上的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入盤的裝置。在HDD中，頭驅(qū)動單元(即，頭臂組件(head stack assembly, HAS))被安裝在底座上，從而磁頭可以在盤上移動。利用頭驅(qū)動單元，磁頭可在與盤的記錄面隔開一定高度的狀態(tài)下在移動到期望位置的同時執(zhí)行其功能。在現(xiàn)有技術(shù)中，在制造設(shè)置在HDD中的底座時，在壓鑄鋁(Al)后通過去除通過壓鑄產(chǎn)生的毛刺等后處理方法來制造底座。然而，因為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓鑄法包括注入熔融態(tài)的鋁和執(zhí)行成型的工藝，所以壓鑄法需要高溫及高壓，導(dǎo)致需要大量能量并且延長了加工時間。另外，依據(jù)壓鑄模具的壽命，用單個模具制造大量底座是受限制的，并且由壓鑄法制造的底座會具有有缺陷的尺寸精度。因此，為了解決壓鑄法的問題，可通過擠壓或鍛壓來制造底座，然而，通過擠壓或鍛壓制造的底座基本上具有均勻的厚度，在將芯結(jié)合到底座上時引起缺陷。S卩，當(dāng)套筒的外徑與芯的內(nèi)徑之間在尺寸上具有顯著差別時，在將套筒、芯以及底座牢固地連接時受到限制。在這種情況下，需要改進至少一個組件的結(jié)構(gòu)以使得它們連接。因此，當(dāng)通過壓力加工制造底座時，對于將底座、套筒和芯穩(wěn)固地連接從而使底座的性能和壽命最大化的研究是緊迫的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種電機定子組件及包括該電機定子組件的電機，該電機定子組件能夠在通過壓力加工制造底座的情況下將底座和纏繞有線圈的定子芯牢固地結(jié)合，同時，防止底座和定子芯之間的結(jié)合力根據(jù)溫度降低，從而使其性能和壽命最大化。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種電機定子組件，所述定子組件包括電機底座，通過壓力加工成型；芯安裝部，安裝在電機底座上；定子芯，固定到芯安裝部，其中，芯安裝部包括引導(dǎo)部，引導(dǎo)定子芯的套入；裝配部，定子芯安裝在裝配部上。電機底座可具有沿軸向向上突出的固定部，以固定芯安裝部，芯安裝部可結(jié)合到固定部的外圓周表面。
電機底座可具有沿軸向向上突出的固定部，以固定芯安裝部，芯安裝部可結(jié)合到固定部的內(nèi)圓周表面，并且定子芯安裝在固定部的上表面上。裝配部可通過在芯安裝部的外圓周表面上形成臺階部分而形成。裝配部可從芯安裝部的外圓周表面向外徑方向突出。裝配部可沿芯安裝部的外圓周表面在圓周方向上連續(xù)地或間斷地形成。芯安裝部可由與電機底座的材料相同的材料制成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供ー種電機，所述電機包括電機定子組件；套筒，結(jié)合到定子組件并支撐軸；轂，與軸一起旋轉(zhuǎn)并具有結(jié)合到轂上的磁體，磁體根據(jù)與線圈的相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。


通過下面結(jié)合附圖進行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特點和其他優(yōu)點將被更清晰地被理解，其中圖I是包括根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件的電機的示意性剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件的示意性分解透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件的示意性部分切除透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電機定子組件的示意性剖視圖；圖5是示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的電機定子組件上的芯安裝部的修改示例的示意性透視圖；圖6是示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的電機定子組件上的芯安裝部的修改示例的示意性透視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，應(yīng)該注意的是，本發(fā)明的精神不限于在此闡述的實施例，本領(lǐng)域的以及理解本發(fā)明的技術(shù)人員可在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)通過增加、修改和去除部件來容易地實現(xiàn)本發(fā)明的精神內(nèi)所包括的退化的發(fā)明或其他實施例，而發(fā)明或?qū)嵤├唤忉尀楸话ㄔ诒景l(fā)明的精神內(nèi)。另外，在全部附圖中，相同或相似的參考標(biāo)號將用于指示在相似構(gòu)思范圍內(nèi)具有相同功能的相同或相似組件。圖I是包括根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件的電機的示意性剖視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件的示意性分解透視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件的示意性切除透視圖。參照圖I到圖3，根據(jù)本發(fā)明實施例的電機10可包括電機定子組件100 (下文中稱為“定子組件”)；套筒220，支撐軸210 ;轂230，與軸210 —起旋轉(zhuǎn)。首先，將定義關(guān)于方向的術(shù)語。軸向方向，指的是當(dāng)在圖I中觀看時基于軸210的豎直方向，外徑方向和內(nèi)徑方向，分別指的是基于軸210朝向轂230的外部邊緣的方向和基于轂230朝向軸210的中心方向的方向。另外，圓周方向可以是軸210沿著軸210的外圓周表面旋轉(zhuǎn)的方向。定子組件100可包括電機底座110 (在下文中稱為“底座”)、芯安裝部120和定子
4芯 130。這里，根據(jù)本發(fā)明的實施例，底座110可以是結(jié)合到支撐軸210的套筒220(軸210和套筒220構(gòu)成電機10的軸系統(tǒng))的固定組件，用干支撐轂230和軸210 (轂230和軸210構(gòu)成電機10的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件)的旋轉(zhuǎn)。對于底座110，諸如冷軋?zhí)间摪?SPCC、SPEC等)、熱軋?zhí)间摪宓鹊陌鍢?gòu)件經(jīng)壓カ加エ來制造底座110的基本結(jié)構(gòu)，而后經(jīng)由諸如彎曲、切割等后處理，從而生產(chǎn)出底座110的整體形狀。這里，在壓カ加工中使用的模具可以被形成為具有與底座110的最終產(chǎn)品的形狀相對應(yīng)的形狀，從而底座110可以通過單個エ藝而被制造。這里，底座110可具有被形成為沿軸向方向向上突出的固定部112，從而套筒220和芯安裝部120可被固定到固定部112。套筒220可以被插入式地結(jié)合到固定部112的內(nèi)部空間。這里，底座110和套筒220可通過粘合方法、焊接方法以及壓入方法中的至少ー種
方法結(jié)合。另外，底座110的固定部112可通過芯安裝部120間接地支撐定子芯130，定子芯130具有繞其纏繞的線圈140。為了將纏繞有線圈140的定子芯130和底座110的固定部112結(jié)合，芯安裝部120可安裝在定子芯130與底座110的固定部113之間。換句話說,芯安裝部120可結(jié)合到固定部112的外圓周表面，固定部112的外圓周表面具有均勻的直徑，以使得定子芯130被插入式地安裝于其上。S卩，芯安裝部120可包括引導(dǎo)部122，引導(dǎo)定子芯130的套入；裝配部124，定子芯130安裝在裝配部124上。這里，引導(dǎo)部122的內(nèi)圓周表面可通過壓入方法、粘合方法和焊接方法的至少ー種方法而結(jié)合到底座110的固定部112的外圓周表面，并且芯安裝部120和定子芯130可按照相同的方法結(jié)合。另外，引導(dǎo)部122的上部外圓周表面的直徑可沿軸向方向向上減小，因此，引導(dǎo)部122可有效引導(dǎo)定子芯130的套入。依據(jù)根據(jù)本發(fā)明實施例的底座110的制造技術(shù)(即，壓カ加工)的特性，芯安裝部120可被分開制造為便于定子芯130和具有均勻厚度的底座110的固定部112的結(jié)合的安裝構(gòu)件，以被結(jié)合到固定部112。換句話說，在套筒220的外直徑與定子芯130的內(nèi)直徑之間在尺寸上差別顯著的情況下，將套筒220和定子芯130結(jié)合到具有均勻厚度的底座110的固定部112可能是困難的。這種限制可通過單獨地制造芯安裝部120來解決。詳細(xì)地說，如前所述，芯安裝部120可具有引導(dǎo)部122和裝配部124，并且裝配部124可通過在芯安裝部120的外圓周表面上形成臺階部分而形成。裝配部124可形成為沿著芯安裝部120的外圓周表面在圓周方向上持續(xù)延伸。另外，裝配部124可沿軸向向下持續(xù)地延伸，從而裝配部124的下表面可結(jié)合到底座110的上表面。另外，芯安裝部120可由與底座110的材料相同的材料制成，從而可以抑制底座110與芯安裝120的結(jié)合力根據(jù)溫度變化而減小。S卩，芯安裝部120和底座110可由鋼基材料(B卩，諸如冷軋?zhí)间摪?SPCC, SPCE等)、熱軋?zhí)间摪宓劝宀臉?gòu)件)制成，結(jié)果，芯安裝部120和底座110可具有相同的熱膨脹系數(shù)。因此，雖然底座110和芯安裝部120在高溫下膨脹或在低溫下收縮，但是可以均勻維持底座110的固定部112和芯安裝部120的結(jié)合力。即，即使將熱沖擊施加到底座110和芯安裝部120時，仍可以均勻地維持底座110和芯安裝部120的結(jié)合力。然而，芯安裝部120和底座110可不必由相同的材料制成。即，芯安裝部120和底座Iio的材料可以被變化地修改，只要即使在底座110和芯安裝部120在高溫下膨脹或在低溫下收縮的情況下仍可以均勻地維持底座110的固定部112與芯安裝部120的結(jié)合力即可。定子芯130可被固定到芯安裝部120，并且可包括環(huán)形芯背132和從芯背132沿外徑方向延伸的多個齒部134。線圈140可圍繞齒部134纏繞多圏。這里，芯背132可套到芯安裝部120的引導(dǎo)部122。芯背132的下表面可安裝在芯安裝部120的裝配部124上，從而定子芯130可穩(wěn)固地固定在芯安裝部120上。作為結(jié)合到轂230并與轂230 —起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，軸210可由套筒220支撐。這里，套筒220可支撐軸210，從而軸210的上端沿軸向方向向上突出。套筒220可通過鍛造銅(Cu)或鋁(Al)或者通過燒結(jié)銅-鐵((Cu)-(Fe))基合金粉末或不銹鋼基粉末而形成。軸210可插入到套筒220中，以與套筒220的軸孔具有微小間隙。微小間隙充滿油(0)，并且轂230的旋轉(zhuǎn)可以通過形成在軸210的外圓周表面和套筒220的內(nèi)圓周表面中的至少ー個上的流體動壓部件222而被更加平滑地支撐。在軸210的旋轉(zhuǎn)過程中，流體動壓部件222可形成壓力，使得軸210朝向ー側(cè)偏移，并且流體動壓部件222可具有人字形形狀、螺旋形狀以及蛘線(conchoid)形狀中的任意ー種形狀。然而，流體動壓部件222的形狀不限于前述形狀，并且流體動壓部件222可具有任何形狀，只要它能夠在當(dāng)包括軸210和轂230的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)時對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件產(chǎn)生流體壓カ即可，并且這里不限制流體動壓部件的數(shù)目。這里，底座蓋240可沿軸向方向向上結(jié)合到套筒220，同時在套筒220和底座蓋240之間維持間隙，并且油(O)被容納在該間隙中。底座蓋240可在底座蓋240和套筒220之間的間隙中容納油(0)，油(O)可獨自用作支撐軸210的下表面的軸承。另外，油(O)連續(xù)地填充在軸210與套筒220的軸孔之間的間隙、轂230和套筒220之間的間隙、底座蓋240與軸210之間的間隙以及軸蓋240與套筒220之間的間隙中，從而整體上形成滿填充的結(jié)構(gòu)。轂230是相對于包括底座110的固定構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。轂230可具有形成在其內(nèi)圓周表面上的環(huán)形磁體250，環(huán)形磁體250與定子芯130相對應(yīng)而在環(huán)形磁體250和定子芯130間具有一定的空間。
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這里，根據(jù)本發(fā)明實施例的電機10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動カ可通過磁體250與圍繞芯130纏繞的線圈140之間的電磁相互作用而獲得。圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電機定子組件的示意性剖視圖。參照圖4，除了芯安裝部120的布置之外，根據(jù)本發(fā)明另ー實施例的電機定子組件300與根據(jù)本發(fā)明前述實施例的電機定子組件100相同，因此將省略除了芯安裝部120之外的部分的描述。芯安裝部120可結(jié)合到底座110的固定部112的內(nèi)圓周表面。詳細(xì)地說，芯安裝部120的裝配部的外圓周表面和固定部112的內(nèi)圓周表面可通過粘合方法、焊接方法以及壓入方法中的至少ー種方法而結(jié)合。另外，裝配部124的上表面和固定部112的上表面可以共面，因此，定子芯130的芯背132的下表面可同時被安裝在裝配部124的上表面和固定部112的上表面。另外，隨著芯安裝部120結(jié)合到底座110的固定部112的內(nèi)圓周表面，套筒220可通過粘合方法、焊接方法以及壓入方法中的至少ー種方法結(jié)合到芯安裝部120的內(nèi)圓周表面。圖5是示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的電機定子組件上的芯安裝部的修改示例的示意性透視圖。圖6是示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明的電機定子組件上的芯安裝部的修改示例的示意性透視圖。參照圖5，芯安裝部120a可包括引導(dǎo)部122a，引導(dǎo)定子芯130的套入；裝配部124a，定子芯130安裝在裝配部124a上。裝配部124a可具有從芯安裝部120a的外圓周表面沿外徑方向突出的突起的形狀，并且可沿芯安裝部120a的外圓周表面在圓周方向上連續(xù)地形成。這里，裝配部124a在軸向方向的寬度不受限制，并且裝配部124a的寬度可在裝配部124a能夠支撐定子芯130的范圍內(nèi)自由變化。參照圖6，芯安裝部120b的裝配部124b可沿芯安裝部120b的外圓周表面在圓周方向上間斷地形成。這里，裝配部124b可基于其軸向中心而對稱地形成，以穩(wěn)定地支撐定子芯130。這里，形成為彼此分隔開的裝配部124b的數(shù)量可以不受限制，但是可以根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的意圖而改變。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實施例的電機定子組件100和電機定子組件300以及包括所述定子組件的電機10中，當(dāng)?shù)鬃?10通過壓カ加工制造時，底座110和線圈140圍繞其纏繞的定子芯130能夠通過芯安裝部120、120a或120b而牢固地結(jié)合。另外，可以防止底座110和定子芯130之間的結(jié)合力根據(jù)溫度下降，從而能夠使性能和壽命最大化。雖然 ' 經(jīng)結(jié)合實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種電機定子組件，所述定子組件包括 電機底座，由鋼板制成； 芯安裝部，安裝在電機底座上； 定子芯，被固定到芯安裝部， 其中，芯安裝部包括引導(dǎo)部，引導(dǎo)定子芯的套入；裝配部，定子芯安裝在裝配部上。
2.如權(quán)利要求I所述的定子組件，其中，電機底座具有沿軸向向上突出的固定部，以固定芯安裝部，芯安裝部結(jié)合到固定部的外圓周表面。
3.如權(quán)利要求I所述的定子組件，其中，電機底座具有沿軸向向上突出的固定部，以固定芯安裝部，芯安裝部結(jié)合到固定部的內(nèi)圓周表面，并且定子芯安裝在固定部的上表面上。
4.如權(quán)利要求I所述的定子組件，其中，裝配部通過在芯安裝部的外圓周表面上形成臺階部分而形成。
5.如權(quán)利要求I所述的定子組件，其中，裝配部從芯安裝部的外圓周表面向外徑方向突出。
6.如權(quán)利要求5所述的定子組件，其中，裝配部沿芯安裝部的外圓周表面在圓周方向上連續(xù)地或間斷地形成。
7.如權(quán)利要求I所述的定子組件，其中，芯安裝部由與電機底座的材料相同的材料制成。
8.—種電機,所述電機包括 如權(quán)利要求I所述的電機定子組件； 套筒，結(jié)合到定子組件并支撐軸； 轂，與軸一起旋轉(zhuǎn)并具有結(jié)合到轂上的磁體，磁體根據(jù)與定子芯的相互作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機定子組件及包括該定子組件的電機，所述定子組件包括電機底座，由鋼板制成；芯安裝部，安裝在電機底座上；定子芯，被固定到芯安裝部，其中，芯安裝部包括引導(dǎo)部，引導(dǎo)定子芯的套入；裝配部，定子芯安裝在裝配部上。
文檔編號H02K1/12GK102916533SQ201210215889
公開日2013年2月6日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者崔泰榮 申請人:三星電機株式會社