專利名稱：用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件及包括該轉(zhuǎn)子組件的主軸電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件及包括該轉(zhuǎn)子組件的主軸電機(jī)。
背景技術(shù)：
通常，安裝在盤驅(qū)動器中的主軸電機(jī)用來使盤旋轉(zhuǎn)，從而光學(xué)拾取裝置可以讀取記錄在盤上的數(shù)據(jù)。同時，盤驅(qū)動器用在用戶可以攜帶并且隨時隨地使用的諸如膝上型計(jì)算機(jī)的便攜式多媒體裝置中。因此，根據(jù)便攜式多媒體裝置的小型化的趨勢，裝置的制造商已嘗試使盤驅(qū)動器變薄。另外，目前安裝在盤驅(qū)動器中的大多數(shù)主軸電機(jī)具有圍繞定子芯纏繞的線圈，并將由在圍繞定子芯纏繞的線圈中流動的電流產(chǎn)生的電磁力用作使其產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的動力源。另外，為了使上述盤驅(qū)動器變薄，制造商已經(jīng)嘗試使主軸電機(jī)變薄。因此，迫切需要使構(gòu)造主軸電機(jī)的部件(例如，定子和轉(zhuǎn)子)變薄的技術(shù)，從而在主軸電機(jī)中實(shí)現(xiàn)纖薄。同時，主要使用釹(Nd)作為包括在主軸電機(jī)中的轉(zhuǎn)子中并與定子芯相互作用以向轉(zhuǎn)子提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的磁體的材料。然而，近來，由于對釹磁體的需求增加和由于稀土元素的缺乏導(dǎo)致原材料成本增加，因此增加了磁體的成本,從而增加了電機(jī)的成本。因此,需要能夠替代釹(根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用作磁體的材料)的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種主軸電機(jī)，在所述主軸電機(jī)中，不管使用由具有與釹相比相對弱的磁力的鐵素體或釤鈷(SmCo)形成的磁體，均防止了主軸電機(jī)的性能的劣化。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供可一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件包括:轉(zhuǎn)子殼體，包括固定到電機(jī)的軸的轉(zhuǎn)子轂、從轉(zhuǎn)子轂沿外徑方向延伸的轉(zhuǎn)子延伸部分、從轉(zhuǎn)子延伸部分沿下軸方向延伸的磁體結(jié)合部分；和磁體，設(shè)置在磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上，其中，所述磁體沿徑向的厚度可以與從轉(zhuǎn)子殼體的旋轉(zhuǎn)中心沿外徑方向到轉(zhuǎn)子殼體的邊緣的距離的8.5%至20%對應(yīng)。磁體可以由鐵素體和釤鈷(SmCo)中的至少一種形成。磁體可以在磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上設(shè)置成環(huán)的形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種主軸電機(jī)，所述主軸電機(jī)包括:軸套,支撐主軸電機(jī)的軸，使得軸的上端沿上軸方向突起；轉(zhuǎn)子組件，用于主軸電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子殼體和磁體，所述轉(zhuǎn)子殼體包括固定到軸的轉(zhuǎn)子轂、從所述轉(zhuǎn)子轂沿外徑方向延伸的轉(zhuǎn)子延伸部分、從所述轉(zhuǎn)子延伸部分沿下軸方向延伸的磁體結(jié)合部分，磁體設(shè)置在所述磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上，所述磁體沿徑向的厚度與從所述轉(zhuǎn)子殼體的旋轉(zhuǎn)中心沿外徑方向到所述轉(zhuǎn)子殼體的邊緣的距離的8.5%至20%對應(yīng)；和定子，直接地或間接地結(jié)合到軸套的外周表面并具有圍繞所述定子纏繞以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的線圈。磁體可以由鐵素體和釤鈷(SmCo)中的至少任意一種形成。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特征和其他優(yōu)點(diǎn)將會被更加清楚地理解，其中:圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的主軸電機(jī)的示意性剖視圖；以及圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子組件的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式實(shí)施并且不應(yīng)被解釋為限制于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是完全的和徹底的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為清晰起見可以夸大元件的形狀和尺寸，并且相同的標(biāo)號將始終用來指示相同或相似的元件。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括轉(zhuǎn)子組件的主軸電機(jī)。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的主軸電機(jī)的示意性剖視圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的主軸電機(jī)10可以包括定子20和轉(zhuǎn)子40。首先，將定義與方向有關(guān)的術(shù)語。徑向表示主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心和其外邊緣之間的方向，外徑方向表不從主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心朝著其外邊緣的方向，內(nèi)徑方向表不從主軸電機(jī)的外邊緣朝著其旋轉(zhuǎn)中心的方向。即，當(dāng)觀察圖1時，基于轉(zhuǎn)子殼體50從轉(zhuǎn)子轂52朝著磁體結(jié)合部分54的方向表不外徑方向。此方向表不垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向。此外，當(dāng)觀察圖1時，軸向表示軸的方向，上軸方向表示朝著軸的上部(沿軸向向上)的方向，下軸方向表示朝著軸的下部(沿軸向向下)的方向。定子20 (除旋轉(zhuǎn)部件以外的所有固定部件)可以包括:基座板22，使得印刷電路板21安裝在基座板22上；固定構(gòu)件25，包括軸套23、軸套支架24以及蓋構(gòu)件26 ;定子芯100，固定地安裝在固定構(gòu)件25上。同時，固定構(gòu)件25還可以包括構(gòu)造主軸電機(jī)的基座的基座板22，基座板22可以包括設(shè)置在其上的印刷電路板21。轉(zhuǎn)子40可以包括具有杯形狀的轉(zhuǎn)子殼體50并且包括設(shè)置在轉(zhuǎn)子殼體50的內(nèi)周表面上的磁體42，磁體42具有環(huán)的形狀并與定子芯100相對應(yīng)。磁體42可以是通過沿圓周方向交替地磁化N極和S極而產(chǎn)生具有預(yù)定強(qiáng)度的磁力的永磁體。軸套23可以是以這樣的方式支撐軸44使得軸44的上端沿上軸方向突出的構(gòu)件。軸套23可以通過鍛造Cu或Al或者燒結(jié)Cu-Fe基合金粉末或SUS基粉末形成。這里，軸44可以插入到軸套23的軸孔23a中，以在軸44和軸套23的軸孔23a之間形成微小間隙。所述微小間隙可填充有潤滑流體，通過在軸44的外徑部分和軸套23的內(nèi)徑部分中的至少一個中形成的徑向動壓槽，轉(zhuǎn)子40的旋轉(zhuǎn)可被更加平穩(wěn)地支撐。徑向動壓槽可以在軸套23的內(nèi)表面(即，軸套23的軸孔23a的內(nèi)部形成)，并且可以產(chǎn)生壓力，從而在軸44旋轉(zhuǎn)時軸套23和軸44彼此分開預(yù)定的距離。
然而，徑向動壓槽不限于如上所述地形成在軸套23的內(nèi)表面中，而是還可形成在軸44的外徑部分中。另外，徑向動壓槽的數(shù)量不受限制。軸套23可以包括形成在其中的旁通通道(未示出)，使得軸套23的上部和下部可以彼此連通，以將潤滑流體中的壓力分散在流體動壓軸承組件中，從而允許壓力平衡并允許存在于流體動壓軸承組件中的氣泡等通過循環(huán)被排出。同時，軸套23的外周可以設(shè)置有軸套支架24，軸套23容納在軸套支架24中，以被固定。蓋構(gòu)件26可以沿軸向結(jié)合到軸套支架24的下部，同時使得軸44的下端安放在蓋構(gòu)件26上，并且可以在蓋構(gòu)件26中容納潤滑流體。當(dāng)軸44旋轉(zhuǎn)時，軸44可以從蓋構(gòu)件26浮動?？梢栽谏w構(gòu)件26中容納潤滑流體，以用作支撐軸44的下表面的軸承。另外，軸套23的下部可以設(shè)置有結(jié)合到軸套支架24或蓋構(gòu)件26的止動件27。止動件27可具有環(huán)的形狀并且可被在軸44的下端沿軸44的內(nèi)徑方向形成的凹入部分44a鉤住。止動件27可以限制軸44的過度浮動，以限制轉(zhuǎn)子40的浮動。轉(zhuǎn)子殼體50可以包括:轉(zhuǎn)子轂52，壓配合到軸44上并結(jié)合到軸44 ;轉(zhuǎn)子延伸部分56，從轉(zhuǎn)子轂52沿外徑方向延伸；磁體結(jié)合部分54，使得磁體42設(shè)置在磁體結(jié)合部分54的內(nèi)表面上。更詳細(xì)地說，轉(zhuǎn)子殼體50可以包括:轉(zhuǎn)子轂52，固定到軸44，轉(zhuǎn)子延伸部分56，從轉(zhuǎn)子轂52沿外徑方向延伸；磁體結(jié)合部分54，從轉(zhuǎn)子延伸部分56沿下軸方向延伸。下面將參照圖2更詳細(xì)地描述轉(zhuǎn)子殼體50的結(jié)構(gòu)。同時，由于磁體42和圍繞定子芯100纏繞的線圈110之間的電磁相互作用，使得轉(zhuǎn)子可以旋轉(zhuǎn)。換句話說，當(dāng)轉(zhuǎn)子40的轉(zhuǎn)子殼體50旋轉(zhuǎn)時，軸44可以與轉(zhuǎn)子殼體50 —起旋轉(zhuǎn)。這里，磁體42可以由鐵素體和釤鈷(SmCo)中的至少一種形成。下面將參照圖2給出對磁體42的詳細(xì)描述。定子芯100可以包括如在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定子芯100的描述中詳細(xì)描述的芯背120和齒部140。芯背120可以包括形成在其中的開口，使得芯背120可以壓配合到固定構(gòu)件25中且固定到固定構(gòu)件25。例如，在可具有環(huán)形狀的芯背120的中央，可設(shè)置開口部分，固定構(gòu)件25壓配合在該開口部分中。同時，雖然已經(jīng)在圖1中示出了芯背120固定到固定構(gòu)件25的軸套支架24的情況，但是芯背120可以固定到軸套23的外周表面。齒部140可以設(shè)置為多個，并且多個齒部140可以從芯背120沿外徑方向突出。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)子組件的示意性剖視圖。參照圖2，在轉(zhuǎn)子40中(在下文中，也稱為“轉(zhuǎn)子組件”)，磁體42沿徑向的厚度B可以與從轉(zhuǎn)子殼體50的旋轉(zhuǎn)中心X (旋轉(zhuǎn)軸)沿外徑方向到轉(zhuǎn)子殼體50的邊緣的距離A的
8.5%至20%對應(yīng)。在主軸電機(jī)中使用釹磁體的情況下，由于釹磁體的磁力強(qiáng)，因此磁體沿徑向的厚度通?？梢耘c從轉(zhuǎn)子殼體的旋轉(zhuǎn)中心沿外徑方向到轉(zhuǎn)子殼體的邊緣的距離的7.5%至8%對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以使用具有比釹的磁力稍微弱的磁力的鐵素體和釤鈷(SmCo)中的至少一種。即，可將鐵素體、釤鈷或其混合物用作磁體材料。同時，在使用與釹相比磁力相對弱的材料(例如，鐵素體、釤鈷等)作為磁體的材料的情況下，為了進(jìn)一步確保在定子芯上纏繞線圈的空間以進(jìn)一步確保電感，可以減少磁體沿徑向的厚度，并且可以增加定子芯沿徑向的長度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，磁體42沿徑向的厚度B與從轉(zhuǎn)子殼體50的旋轉(zhuǎn)中心X沿外徑方向到轉(zhuǎn)子殼體50的邊緣的距離A的8.5%至20%對應(yīng)，從而即使在具有比釹的磁力稍微弱的磁力的鐵素體和釤鈷(SmCo)中的至少一種用作用于磁體的材料的情況下，與使用釹磁體的情況相比，仍可以改善主軸電機(jī)的性能。S卩，在使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的主軸電機(jī)的情況下，通過增加磁體的厚度來充分地確保磁體的表面上的磁通量，并確保磁體的磁力，從而改善旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，由此可以減少在主軸電機(jī)中產(chǎn)生的噪音和振動。另外，確保了磁力，由此可以改善磁性能。如上面闡述的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用由具有與釹的磁力相比相對弱的磁力的鐵素體或釤鈷(SmCo)形成的磁體，由此可以降低主軸電機(jī)的制造成本。另外，可以提供這樣的主軸電機(jī)，S卩，在所述主軸電機(jī)中不管使用由鐵素體或釤鈷(SmCo)形成的磁體均不造成性能的劣化。另外，即使在轉(zhuǎn)子殼體的外徑?jīng)]有單獨(dú)地增加的情況下，由鐵素體或釤鈷(SmCo)形成的磁體的厚度沿徑向增加，由此仍可以充分地確保磁力。盡管已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚的是，在不脫離如權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件包括: 轉(zhuǎn)子殼體，包括固定到電機(jī)的軸的轉(zhuǎn)子轂、從所述轉(zhuǎn)子轂沿外徑方向延伸的轉(zhuǎn)子延伸部分、從所述轉(zhuǎn)子延伸部分沿下軸方向延伸的磁體結(jié)合部分；以及 磁體，設(shè)置在所述磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上， 其中，磁體沿徑向的厚度與從所述轉(zhuǎn)子殼體的旋轉(zhuǎn)中心沿外徑方向到所述轉(zhuǎn)子殼體的邊緣的距離的8.5%至20%對應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述磁體由鐵素體和釤鈷中的至少一種形成。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述磁體在所述磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上設(shè)置成環(huán)的形狀。
4.一種主軸電機(jī),所述主軸電機(jī)包括: 軸套，支撐主軸電機(jī)的軸，使得軸的上端沿上軸方向突出； 轉(zhuǎn)子組件，用于主軸電機(jī)，并包括轉(zhuǎn)子殼體和磁體，轉(zhuǎn)子殼體包括固定到軸的轉(zhuǎn)子轂、從轉(zhuǎn)子轂沿外徑方向延伸的轉(zhuǎn)子延伸部分、從轉(zhuǎn)子延伸部分沿下軸方向延伸的磁體結(jié)合部分，磁體設(shè)置在磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上，磁體沿徑向的厚度與從轉(zhuǎn)子殼體的旋轉(zhuǎn)中心沿外徑方向到轉(zhuǎn)子殼體的邊緣的距離的8.5%至20%對應(yīng)；以及 定子，直接地或間接地結(jié)合到軸套的外周表面并具有圍繞所述定子纏繞以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的線圈。
5.如權(quán)利要求4所述的主軸電機(jī)，其中，所述磁體由鐵素體和釤鈷中的至少一種形成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件及包括該轉(zhuǎn)子組件的主軸電機(jī)。所述轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子殼體，包括固定到軸的轉(zhuǎn)子轂、從所述轉(zhuǎn)子轂沿外徑方向延伸的轉(zhuǎn)子延伸部分、從所述轉(zhuǎn)子延伸部分沿下軸方向延伸的磁體結(jié)合部分；和磁體，設(shè)置在所述磁體結(jié)合部分的內(nèi)表面上，其中，所述磁體沿徑向的厚度可以與從所述轉(zhuǎn)子殼體的旋轉(zhuǎn)中心沿外徑方向到所述轉(zhuǎn)子殼體的邊緣的距離的8.5%至20%對應(yīng)。
文檔編號H02K1/27GK103138448SQ20121051749
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者李東祐, 柳浩駿, 金載潤, 金杓 申請人:三星電機(jī)株式會社