專利名稱：盤驅(qū)動用無刷直流電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盤驅(qū)動用無刷DC電機，更具體地說，該電機利用芯絕緣體使轉(zhuǎn)子不沿軸方向脫離，并且當盤載置在轉(zhuǎn)子的上部時能使盤中心與轉(zhuǎn)子中心自動對準，提高可靠性。
通常，數(shù)字錄像盤(DVD)或光盤(CD)用的主軸電機中，所用的軸承大部分是球軸承或流體燒結(jié)軸承。這些電機中，為了在裝卸盤時使旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子不脫離基板，必須有保持組狀形狀的軸方向支承構(gòu)造物。在球軸承的情況下，上述的軸方向支承構(gòu)造物由調(diào)節(jié)與球軸承的預壓的彈簧等構(gòu)成。在流體燒結(jié)軸承的情況下，通過對轉(zhuǎn)子和基板的外部構(gòu)造的設計，雖然可以實現(xiàn)上述的支承，但是，在要求高速旋轉(zhuǎn)時的低振動及低噪音的數(shù)字錄像盤(DVD-RAM)用主軸電機中，不宜使用球軸承，如果增加轉(zhuǎn)子和基板的外部構(gòu)造來實現(xiàn)支承，則在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上會作用相當大的不平衡力。
圖1是現(xiàn)有的使用動壓軸承的主軸電機斷面圖。在基板1的上部中央，嵌入狀地組裝著軸承1a，軸2可旋轉(zhuǎn)地設在軸承1a的內(nèi)部。在基板1的上部外周緣備有定子1b，在軸2的上端設有帽狀的轉(zhuǎn)子3。轉(zhuǎn)子3設有以內(nèi)周緣復蓋定子1b的磁鐵3a，當卷繞在定子1b上的線圈1c接通了電源時，磁鐵3a產(chǎn)生磁力，轉(zhuǎn)子3以軸2為中心旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子3的上部載置著盤4，在開閉轉(zhuǎn)子3的門6的底面設有挾住盤4的盤夾5。
該構(gòu)造的現(xiàn)有主軸電機采用流體動壓軸承，在軸2的外周面形成動壓發(fā)生溝槽2a。即，當軸以高速旋轉(zhuǎn)時，充填在與軸承1a之間的油因動壓發(fā)生溝槽2a而發(fā)生動壓。因此，軸2被可旋轉(zhuǎn)地支承著。另外，在軸2旋轉(zhuǎn)期間，載置在轉(zhuǎn)子3上部的盤4一起旋轉(zhuǎn)，使盤4中的信息播放出來。
但是，現(xiàn)有的主軸電機，由于是采用流體動壓軸承，所以轉(zhuǎn)子可能會沿軸方向脫離。即，在軸2與軸承1a之間形成微細的間隙，油充填在該間隙內(nèi)發(fā)生動壓，軸2在軸方向沒有約束。因此，為了取出盤4而開放盤夾5時，形成在其底面的磁性體5a可能會把轉(zhuǎn)子3一起向上部側(cè)提起。為了解決該問題，已往是采取在轉(zhuǎn)子3與盒體1之間增設其它構(gòu)造物的辦法。但是，這樣加大了旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的不平衡力，所以不能制造出低振動、低噪音的電機。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中，當把盤4載置到轉(zhuǎn)子3的上部時，沒有使它們的中心一致的措施，有時會出現(xiàn)不平衡的狀態(tài)。這在使用者把盤4放到轉(zhuǎn)子3上部時，轉(zhuǎn)子3上部的突起部嵌入盤4中央通孔的過程中產(chǎn)生。因此，存在著置盤作業(yè)性差的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種盤驅(qū)動用無刷DC電機。本發(fā)明的電機中，在轉(zhuǎn)子上不形成附加的構(gòu)造物，在盒1的內(nèi)面設置新形態(tài)的構(gòu)造物，利用使基板與定子絕緣的定子絕緣體，可以防止轉(zhuǎn)子的上移。不給轉(zhuǎn)子造成不平衡力，在盤裝卸時可實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子軸方向的支承力。同時，當盤載置到轉(zhuǎn)子的上部時，它們的中心自動地一致，提高可靠性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明電機的特征在于，由定子、基板、第1接合部、軸、軸承系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子和第2接合部構(gòu)成；定子上卷繞著線圈；基板的上部固定著定子；第1接合部設置在定子上；軸作為電機的旋轉(zhuǎn)軸；軸承系統(tǒng)貫通定子地立設在基板上部，用于使上述軸與定子同軸地旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子由與定子同軸并復蓋定子的筒狀壁、付著于該筒裝壁內(nèi)部并與定子之間留有空隙的磁鐵、支承于上述軸上并能使磁鐵旋轉(zhuǎn)的輪轂構(gòu)成；第2接合部設置在轉(zhuǎn)子上，與第1接合部接合，防止轉(zhuǎn)子脫離；在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)要向軸方向移動時，由第1及第2接合部抑制轉(zhuǎn)子的脫離。
圖1是現(xiàn)有電機的斷面圖。
圖2是本發(fā)明一實施例電機的斷面圖。
圖3是圖2所示實施例電機的局部分解立體圖。
圖4是本發(fā)明另一實施例電機的斷面圖。
圖5是圖4所示實施例電機的局部分解立體圖。
圖6是本發(fā)明又一實施例電機的斷面圖。
下面，參照


本發(fā)明的實施例。
圖2是本發(fā)明的盤驅(qū)動用無刷DC電機的斷面圖。圖3是該電機的局部分解立體圖。備有基板10，在基板10的上部中央結(jié)合著構(gòu)成軸承系統(tǒng)的中空狀的軸承11，在基板10的上部外周緣設有卷繞著線圈15的定子14?；?0備有支承部10a，該支承部10a由使軸承系統(tǒng)固定的內(nèi)部壁、使定子固定的外部壁、連接內(nèi)部壁與外部壁的上端壁構(gòu)成。
在定子14與基板10之間由定子絕緣體16絕緣。在定子絕緣體16上，備有中空狀圓筒形的絕緣管16a，在該絕緣管16a的上下端，設有復蓋定子14的表面和底面的蓋16b。軸12可旋轉(zhuǎn)地嵌入在軸承11的內(nèi)部，在軸12與軸承11之間充填著油。由形成在軸12外周面的動壓發(fā)生溝槽13在軸12旋轉(zhuǎn)期間在油中產(chǎn)生動壓，軸12可旋轉(zhuǎn)地支承著。
在軸12的上端嵌合著輪轂17，雙方結(jié)合著。在該輪轂17的外周緣設有與輪轂一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子18。轉(zhuǎn)子18由與定子同軸的并復蓋定子的筒狀壁、付著在筒狀壁內(nèi)部并與定子14之間有空隙的磁鐵19、使該磁鐵可旋轉(zhuǎn)的、支承在軸12上的輪轂17構(gòu)成。因此，當線圈15接通電源時，磁鐵19產(chǎn)生磁力，轉(zhuǎn)子與軸12一起高速旋轉(zhuǎn)。載置在轉(zhuǎn)子18上的盤20借助于門21的開閉可出入。在門21的底面設有帶磁性體23的空轉(zhuǎn)盤夾22，磁性體23觸到輪轂17時，盤夾22在磁性體23的磁力作用下，使盤20密接轉(zhuǎn)子18的上部。
為了不使轉(zhuǎn)子18沿軸方向往上移，設置了上移抑制機構(gòu)24。在轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)期間或者盤夾22離開盤20的瞬間，該上移抑制機構(gòu)24抑制轉(zhuǎn)子18的上移上。移抑制機構(gòu)24形成在定子絕緣體16與輪轂17之間。即，在構(gòu)成定子絕緣體16的絕緣管16a的上端備有呈放射狀的多個第1接合部25，在輪轂17的底面設有與第1接合部25接合的第2接合部26。該第2接合部26做成為圓板形的接合板。
為了使轉(zhuǎn)子18和定子20二者的中心一致，設有中心調(diào)節(jié)機構(gòu)27。該中心調(diào)節(jié)機構(gòu)27備有形成為向上方擴大傾斜的中空狀圓筒形彈性體28。該彈性體28的下端在嵌入輪轂17的狀態(tài)時支承在第2接合部26的表面。彈性體28的上端設有呈放射狀的多個導引部30。該導引部30在外側(cè)具有導引面31，這些導引面31與形成在盤20中央的通孔20a的內(nèi)周面相接。當該導引部30嵌入形成在轉(zhuǎn)子18上方的多個溝槽32內(nèi)時，各導引面31露出于轉(zhuǎn)子18的上部。在彈性體28的外周面中央備有V字形頸部29，該頸部29由塑料等合成樹脂構(gòu)成，用于付與彈性。
該構(gòu)造的本發(fā)明，在基板10的內(nèi)部結(jié)合著中空狀的軸承11，在基板10的外周緣結(jié)合著卷繞有線圈15的定子14。這時，在定子14上備有用于與基板10絕緣的定子絕緣體16，軸12可旋轉(zhuǎn)地嵌合在軸承11的內(nèi)部。在軸12與軸承11之間充填著發(fā)生動壓的油，在軸12的上端結(jié)合著使轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)的輪轂17。在輪轂17的下端外周面上設有第2接合部26，在定子絕緣體16上呈放射狀形成多個用于約束第2接合部26上升的第1接合部25。第1接合部25與第2接合部26之間的間隔約保持在1mm左右。因此，在轉(zhuǎn)子18正常旋轉(zhuǎn)期間，由于第1接合部25與第2接合部26之間的間隔使它們相互不干擾，轉(zhuǎn)子18可順利旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子18要向上方移動的瞬間，它們之間的間隔變窄，第2接合部26與第1接合部接合，抑制轉(zhuǎn)子18的上移。
轉(zhuǎn)子18的上移現(xiàn)象是如下述地產(chǎn)生的。即，在盤20載置在轉(zhuǎn)子18上部的狀態(tài)下，當門21關(guān)閉時，盤夾22推壓盤20的上部。盤夾22的底面?zhèn)溆写判泽w23，該磁性體23與輪轂17相接時，盤夾22推壓盤20的上部。在該狀態(tài)下電源接通線圈15時，形成于轉(zhuǎn)子18內(nèi)周面的磁鐵19產(chǎn)生磁力，轉(zhuǎn)子18與軸12一起高速旋轉(zhuǎn)，盤20中信息被播放出來。在轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)，當門21開放時，盤夾22一起被上移。在該過程中，磁性體23將輪轂17一起上移，這時，產(chǎn)生了轉(zhuǎn)子18的上移現(xiàn)象。在轉(zhuǎn)子18上移的瞬間，形成在輪轂17下端的第2接合部26與第1接合部25接合，從而抑制了該上移。只有門21和盤夾22開放。
當盤20載置在轉(zhuǎn)子18的上部時，由中心調(diào)節(jié)機構(gòu)27使它們的中心自動地一致。中心調(diào)節(jié)機構(gòu)27備有彈性體28，在該彈性體28的上端備有多個呈放射狀的導引部30，該導引部30露出于轉(zhuǎn)子18的上部。在該狀態(tài)下盤20載置于轉(zhuǎn)子18上部時，各導引部30的導引面31嵌入在盤20的通孔20a內(nèi)。這時，在載置盤20的力作用下，導引部30使彈性體28沿中心稍稍下降，在該過程中，各導引面31完全地嵌入通孔20a內(nèi)，盤20的中心與轉(zhuǎn)子18的中心自動地一致。當載置盤20的力傳到彈性體28時，被頸部29緩沖。
圖4是表示本發(fā)明另一實施例的主軸電機的斷面圖。圖5是該實施例電機的局部分解立體圖。與上述實施例相同的部件，注以相同標號。本實施例與上述實施例不同之處是中心調(diào)節(jié)機構(gòu)的構(gòu)造不同。在盤20載置于轉(zhuǎn)子18的瞬間，中心調(diào)節(jié)機構(gòu)27起緩沖作用，同時調(diào)節(jié)盤20的中心與轉(zhuǎn)子18的中心一致。該中心調(diào)節(jié)機構(gòu)27備有彈性體28a，該彈性體28a是用鋼絲卷繞成線圈狀的螺旋彈簧狀。彈性體28a嵌在輪轂17的外周緣，在輪轂17的下端設有支承彈性體28a的第2接合部26。在彈性體28a的上端呈放射狀地配置著多個導引部30。
該導引部30在外側(cè)具有導引面31。這些導引面31與形成在盤20中央的通孔20a的內(nèi)周面相接。當該導引部30嵌入形成在轉(zhuǎn)子18上部的多個溝槽32內(nèi)時，各導引面31露出于轉(zhuǎn)子18的上部。因此，在各導引部嵌入該溝槽32內(nèi)的狀態(tài)下，盤20載置到轉(zhuǎn)子18的上部時，導引部30被推壓，彈性體28a被壓縮，導引面31嵌入盤20的通孔20a內(nèi)。
該構(gòu)造的本實施例中，設有使盤20緩沖、并且使盤20的中心與轉(zhuǎn)子18的中心一致的彈性體28a。在彈性體28a上端設有多個導引部30，在各導引部30的外周面?zhèn)溆袑б?1，該導引面31通過形成在轉(zhuǎn)子18上的多個溝槽32而露出外部。當盤20載置在轉(zhuǎn)子18的上部時，這些導引面31嵌入形成于盤20中央的通孔20a內(nèi)。即，當盤20載置在轉(zhuǎn)子18的上部時，各導引面30的導引面31嵌入通孔20a內(nèi)。這時，在載置盤20的力作用下，導引部30使彈性體28a沿中心稍稍下降，在該過程中，各導引面31完全嵌入通孔20a內(nèi)，所以，盤20的中心與轉(zhuǎn)子18的中心自動地一致。
圖6是本發(fā)明又一個實施例電機的斷面圖。該實施例中與上述實施例相同的部件注以相同標號。本實施例中，在構(gòu)成基板10的支承部10a的上端形成第1接合部25，在構(gòu)成轉(zhuǎn)子18的輪轂17的下端設與第1接合部接合的圓板形第2接合部。因此，當轉(zhuǎn)子要上移時，第2接合部與第1接合部接合，阻止轉(zhuǎn)子的上移。防止轉(zhuǎn)子的軸向移動，提高可靠性。尤其是不使用另外構(gòu)造就能防止轉(zhuǎn)子的上移，可減少轉(zhuǎn)子的不平衡。另外，當突出于轉(zhuǎn)子上部的多個導引部嵌入盤的通孔內(nèi)時，盤和轉(zhuǎn)子的中心自動地一致。放置盤時非常方便。
權(quán)利要求
1．一種盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，由定子、基板、第1接合部、軸、軸承系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子和第2接合部構(gòu)成；定子上卷繞著線圈；基板的上部固定著定子；第1接合部設置在定子上；軸作為電機的旋轉(zhuǎn)軸；軸承系統(tǒng)貫通定子地立設在基板上部，用于使上述軸與定子同軸地旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子由與定子同軸并復蓋定子的筒狀壁、付著于該筒裝壁內(nèi)部并與定子之間留有空隙的磁鐵、支承于上述軸上并能使磁鐵旋轉(zhuǎn)的輪轂構(gòu)成；第2接合部設置在轉(zhuǎn)子上，與第1接合部接合，防止轉(zhuǎn)子脫離；在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)要向軸方向移動時，由第1及第2接合部抑制轉(zhuǎn)子的脫離。
2．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，備有使定子與基板之間絕緣的絕緣體，第1接合部在上述絕緣體的上端沿軸的半徑方向等間隔地形成有多個。
3．如權(quán)利要求2所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，第2接合部由與構(gòu)成轉(zhuǎn)子的輪轂下端外周面結(jié)合的圓板形接合板構(gòu)成，該接合板的上面與第1接合部接觸時，抑制轉(zhuǎn)子的上移。
4．一種盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，由定子、基板、第1接合部、軸、軸承系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子和第2接合部構(gòu)成；定子上卷繞著線圈；基板的上部固定著定子；第1接合部設置在基板上；軸作為電機的旋轉(zhuǎn)軸；軸承系統(tǒng)貫通定子地立設在基板上部，用于使上述軸與定子同軸地旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子由與定子同軸并復蓋定子的筒狀壁、付著于該筒裝壁內(nèi)部并與定子之間留有空隙的磁鐵、支承于上述軸上并能使磁鐵旋轉(zhuǎn)的輪轂構(gòu)成；第2接合部設置在轉(zhuǎn)子上，與第1接合部接合，防止轉(zhuǎn)子脫離；在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)要向軸方向移動時，由第1及第2接合部抑制轉(zhuǎn)子的脫離。
5．如權(quán)利要求4所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述基板備有支承部，該支承部有固定軸承系統(tǒng)的內(nèi)部壁、固定定子的外部壁和連接內(nèi)部壁與外部壁的上端壁；在上述支承部的上端壁上構(gòu)成第1接合部。
6．如權(quán)利要求5所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，在構(gòu)成轉(zhuǎn)子的輪轂的下端外周面，一體地形成第2接合部。
7．一種盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，由定子、基板、第1接合部、軸、軸承系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子和第2接合部構(gòu)成；定子上卷繞著線圈；基板的上部固定著定子；第1接合部設置在定子上；軸作為電機的旋轉(zhuǎn)軸；軸承系統(tǒng)貫通定子地立設在基板上部，用于使上述軸與定子同軸地旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)子由與定子同軸并復蓋定子的筒狀壁、付著于該筒裝壁內(nèi)部并與定子之間留有空隙的磁鐵、支承于上述軸上并能使磁鐵旋轉(zhuǎn)的輪轂、沿軸的半徑方向等間隔設置并且當盤載置在轉(zhuǎn)子的上部時導引盤與轉(zhuǎn)子同軸的導引部構(gòu)成；第2接合部設置在轉(zhuǎn)子上，與第1接合部接合，防止轉(zhuǎn)子脫離；在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)要向軸方向移動時，由第1及第2接合部抑制轉(zhuǎn)子的脫離。
8．如權(quán)利要求5所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，備有使定子與基板之間絕緣的絕緣體，第1接合部在上述絕緣體的上端沿軸的半徑方向等間隔地形成有多個。
9．如權(quán)利要求8所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，第2接合部由與構(gòu)成轉(zhuǎn)子的輪轂下端外周面結(jié)合的圓板形接合板構(gòu)成，該接合板的上面與第1接合部接觸時，抑制轉(zhuǎn)子的上移。
10．如權(quán)利要求7所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，在構(gòu)成轉(zhuǎn)子的輪轂的外周面，備有彈性地支承上述導引部的圓錐形彈性體。
11．如權(quán)利要求10所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述彈性體由合成樹脂構(gòu)成，在外周面上形成有用于付與彈性的頸部。
12．如權(quán)利要求10所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述彈性體由鋼絲卷繞成螺旋形的螺旋彈簧構(gòu)成。
13．如權(quán)利要求7所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述各導引部嵌入轉(zhuǎn)子的筒狀壁的上部，在軸的半徑方向以同一角度形成多個溝槽。
14．一種盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，由定子、基板、軸、軸承系統(tǒng)、第1接合部、轉(zhuǎn)子和第2接合部構(gòu)成；定子上卷繞著線圈；基板的上部固定著定子；軸作為電機的旋轉(zhuǎn)軸；軸承系統(tǒng)貫通定子地立設在基板上部，用于使上述軸與定子同軸地旋轉(zhuǎn)；第1接合部設置在基板上；轉(zhuǎn)子由與定子同軸并復蓋定子的筒狀壁、付著于該筒裝壁內(nèi)部并與定子之間留有空隙的磁鐵、支承于上述軸上并能使磁鐵旋轉(zhuǎn)的輪轂、沿軸的半徑方向等間隔設置并且當盤載置在轉(zhuǎn)子的上部時導引盤與轉(zhuǎn)子同軸的導引部構(gòu)成；第2接合部設置在轉(zhuǎn)子上，與第1接合部接合，防止轉(zhuǎn)子脫離；在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)要向軸方向移動時，由第1及第2接合部抑制轉(zhuǎn)子的脫離。
15．如權(quán)利要求14所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述基板備有支承部，該支承部有固定軸承系統(tǒng)的內(nèi)部壁、固定定子的外部壁和連接內(nèi)部壁與外部壁的上端壁；在上述支承部的上端壁上構(gòu)成第1接合部。
16．如權(quán)利要求15所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，在構(gòu)成轉(zhuǎn)子的輪轂的下端外周面，一體地形成第2接合部。
17．如權(quán)利要求14所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，在構(gòu)成轉(zhuǎn)子的輪轂的外周面，備有彈性地支承上述導引部的圓錐形彈性體。
18．如權(quán)利要求17所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述彈性體由合成樹脂構(gòu)成，在外周面上形成有用于付與彈性的頸部。
19．如權(quán)利要求17所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述彈性體由鋼絲卷繞成螺旋形的螺旋彈簧構(gòu)成。
20．如權(quán)利要求14所述的盤驅(qū)動用無刷DC電機，其特征在于，上述各導引部嵌入轉(zhuǎn)子的筒狀壁的上部，在軸的半徑方向以同一角度形成多個溝槽。
全文摘要
本發(fā)明提供的盤驅(qū)動用無刷直流電機,可防止轉(zhuǎn)子的軸向移動,提高可靠性,并且能使盤中心與轉(zhuǎn)子中心自動地一致。本發(fā)明的電機由卷繞著線圈的定子、上部固定著定子的基板、設在定子上的第1接合部、作為電機旋轉(zhuǎn)軸的軸、貫通定子地立設在基板上并使軸與定子同軸旋轉(zhuǎn)的軸承系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子構(gòu)成;該轉(zhuǎn)子由與定子同軸并覆蓋定子的筒狀壁、附著于該筒裝壁內(nèi)部并與定子之間留有空隙的磁鐵、支承于上述軸上并能使磁鐵旋轉(zhuǎn)的輪轂構(gòu)成。
文檔編號G11B19/20GK1209676SQ9712209
公開日1999年3月3日 申請日期1997年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月22日
發(fā)明者鄭成天, 閔軫基 申請人:三星電機株式會社