專利名稱：降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法及薄型主軸馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要是關(guān)于一種主軸馬達(dá)(spindle motor)制作精度的改善方法，尤其是關(guān)于一種薄型主軸馬達(dá)(slim type spindle motor)的高度及偏擺(run-out)的改善方法。
背景技術(shù)：
信息的發(fā)達(dá)使得信息儲存媒體的發(fā)展備受重視，在這其中，主軸馬達(dá)扮演著重要的角色。主軸馬達(dá)是一種小型馬達(dá)，是目前最常用來促使諸如光驅(qū)、磁盤驅(qū)動器等信息儲存媒體運(yùn)作的驅(qū)動裝置。主軸馬達(dá)的型式有很多種，但主要的組件均包括有一承載面、一轉(zhuǎn)軸、一轉(zhuǎn)子及一定子，其中承載面可為另外設(shè)置的一承載盤的表面或馬達(dá)轉(zhuǎn)子本身的表面，用來承載及帶動一磁盤片或光盤片。在現(xiàn)代制作技術(shù)精細(xì)化的趨勢帶動下，這些主軸馬達(dá)的制作已朝向微型化的方向發(fā)展，如主軸馬達(dá)的薄型化便是一例。請參見圖1及圖2，分別顯示一現(xiàn)有薄型主軸馬達(dá)的立體圖及其A-A剖面圖。
如圖1及圖2所示，一薄型主軸馬達(dá)由各部組件所組裝而成。由于薄型主軸馬達(dá)的體積很小，且其運(yùn)轉(zhuǎn)速度可達(dá)每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)(數(shù)千rpm)以上，因此，為避免光盤片在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生過大的震動進(jìn)而影響光盤片資料上的讀取及損害光學(xué)讀取頭，對于主軸馬達(dá)各部組件的加工精度通常會有一定的要求。然而，如此一來便會增加制作的成本。此外，既然主軸馬達(dá)須由各部組件組裝而成，那么各部組件在組裝時所造成的誤差累積必然不可避免，而這些累積誤差仍會嚴(yán)重影響整個主軸馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定度。
舉圖1的薄型主軸馬達(dá)10為例，其承載面11為馬達(dá)轉(zhuǎn)子13本身的表面，其上黏附有一防滑片14，以防止光盤片滑動。除此之外，薄型主軸馬達(dá)10的各部組件還有軸芯12、帽蓋15、基座16、驅(qū)動電路17、定子座18(圖2)、繞線組19(圖2)及永久磁鐵20(圖2)等。在各部組件組裝完成后，薄型主軸馬達(dá)10的承載面11與軸芯12之間的垂直度誤差、馬達(dá)本身存在的制作誤差以及既有的組裝誤差均會使得馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生偏擺現(xiàn)象，即承載面11在旋轉(zhuǎn)時會相對軸芯12發(fā)生偏擺。換言之，上述的各種組裝誤差會造成成品合格率的降低。
另一方面，就一現(xiàn)有薄型主軸馬達(dá)的應(yīng)用場合而言，為了將馬達(dá)體積進(jìn)一步縮小，薄型主軸馬達(dá)的設(shè)計(jì)者，除了將薄型主軸馬達(dá)在光驅(qū)內(nèi)的配置高度(如圖2所示的H)限縮之外，還必須相當(dāng)精確地控制薄型主軸馬達(dá)在光驅(qū)內(nèi)的高度，使主軸馬達(dá)、光盤片及讀取頭三者的相對位置一定，而讓讀取頭能夠準(zhǔn)確地讀取光盤片上的資料。因此，薄型主軸馬達(dá)在光驅(qū)內(nèi)的高度精度相當(dāng)重要。
然而，就一薄型主軸馬達(dá)而言，通常不會在馬達(dá)上額外組裝獨(dú)立的承載盤，而是直接以馬達(dá)轉(zhuǎn)子表面作為承載面。在此情況下，要同時解決前述承載面的偏擺問題，以及精確控制主軸馬達(dá)的高度精度容易有重工費(fèi)時的現(xiàn)象。為此，尋求一種簡易便利的方法使得我們能在短時間內(nèi)提升主軸馬達(dá)的高度精度及降低承載面的偏擺，便成為本發(fā)明意欲解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明的一目的在于提供一種在使用上具有便利性的方法，利用此一方法可同時降低一主軸馬達(dá)的承載面的高度誤差及偏擺。
本發(fā)明的另一目的在于提出一種薄型主軸馬達(dá)，此一薄型主軸馬達(dá)具有一材料層，此一材料層的作用在于降低甚至于消除主軸馬達(dá)組裝時的累積誤差，以及增加主軸馬達(dá)的高度精度，進(jìn)而提升主軸馬達(dá)在轉(zhuǎn)動時的穩(wěn)定度。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，該主軸馬達(dá)具有一承載面，該方法包括鋪設(shè)一材料層于該承載面上；及對該材料層進(jìn)行一表面處理，直至該材料層的表面在該主軸馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的平均偏擺量為一第一期望值，且該材料層的表面與該主軸馬達(dá)一軸芯的末端的距離為一第二期望值。
本發(fā)明還提供一種薄型主軸馬達(dá)，該馬達(dá)包括一軸芯；一轉(zhuǎn)子，其中央設(shè)有一孔以容置該軸芯；一材料層，鋪設(shè)于該轉(zhuǎn)子的表面上，該材料層的表面經(jīng)過一表面處理；及一防滑片，鋪設(shè)于該材料層上。
換言之，本發(fā)明所提供的方法是在一主軸馬達(dá)的一承載面上鋪設(shè)一材料層；然后，對此一材料層進(jìn)行一表面處理，直至此一材料層的表面在主軸馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的平均偏擺量在10-2mm以下，且此一材料層的表面與主軸馬達(dá)一軸芯末端的距離達(dá)一期望值。
在本發(fā)明中，所鋪設(shè)的材料層的材料選自于高分子材料、金屬材料及復(fù)合材料。前述高分子材料例如聚碳酸脂(Polycarbonate；PC)或聚對苯二甲酸乙二脂(Polyethylene terephthalate；PET)。
一實(shí)施例中，鋪設(shè)材料層的方法是借由一黏著劑將一材料層黏著于上述的承載面上。另外，上述的承載面是主軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的表面。
在本發(fā)明中，對上述材料層進(jìn)行一表面處理時，主軸馬達(dá)的一軸芯系被當(dāng)作一加工主軸。
一實(shí)施例中，對上述材料層所進(jìn)行的表面處理是對材料層進(jìn)行一機(jī)械加工，此機(jī)械加工例如切削加工。
在本發(fā)明中，還包含將一防滑片鋪設(shè)于上述材料層上的步驟。
一實(shí)施例中，鋪設(shè)防滑片的方法是利用一黏著劑將此一防滑片鋪設(shè)于上述材料層上。
另一方面，依據(jù)本發(fā)明所提供的方法而制作的一種薄型主軸馬達(dá)，至少包含一軸芯；一轉(zhuǎn)子，其中央設(shè)有一孔以容置該軸芯；一材料層，鋪設(shè)于該轉(zhuǎn)子的表面上，該材料層的表面經(jīng)過一表面處理；及一防滑片，鋪設(shè)于該材料層上。
一實(shí)施例中，一薄型主軸馬達(dá)的承載面的平均偏擺量在10-2mm以下。同時，此一薄型主軸馬達(dá)的高度標(biāo)準(zhǔn)差在4×10-3mm以下。
本發(fā)明所提供的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法的優(yōu)點(diǎn)在于第一、借由該材料層的鋪設(shè)及其加工，可同時消除主軸馬達(dá)各部組件的制作誤差及組裝后的累積公差對系統(tǒng)的影響。因此，對于主軸馬達(dá)各部組件的加工精度的要求標(biāo)準(zhǔn)可稍降低，進(jìn)而節(jié)省制作上的成本及時間。第二、在主軸馬達(dá)的各部組件組裝完成后，其承載面與軸芯之間的垂直度誤差、馬達(dá)本身存在的制作誤差以及既有的組裝誤差均可借由該材料層的鋪設(shè)及加工而一并消除，使得承載面在旋轉(zhuǎn)時不會相對軸芯發(fā)生偏擺，進(jìn)而提升成品的合格率。第三、除了具有上述消除組裝誤差的功效外，本發(fā)明在無額外組裝獨(dú)立承載盤的情況下，還可同時精確地補(bǔ)償主軸馬達(dá)的高度精度。第四、本發(fā)明所提供的方法簡單且使用方便，相較于現(xiàn)有的利用各種工具來校正偏擺及高度的方法更能節(jié)省時間與成本。


圖1為一現(xiàn)有薄型主軸馬達(dá)的立體示意圖。
圖2為圖1的薄型主軸馬達(dá)的A-A剖面視圖。
圖3所示為一流程圖，顯示本發(fā)明一實(shí)施例的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺方法的實(shí)施步驟。
圖4為一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實(shí)施例的薄型主軸馬達(dá)。
組件符號說明10 薄型主軸馬達(dá)11 承載面12 軸芯13 轉(zhuǎn)子14 防滑片15 帽蓋16 基座17 驅(qū)動IC18 定子座19 繞線組20 永久磁鐵112 軸芯113 轉(zhuǎn)子
114 防滑片115 帽蓋116 基座118 定子119 繞線組200 材料層具體實(shí)施方式
如前所述，就一薄型主軸馬達(dá)而言，通常不會在馬達(dá)上額外組裝獨(dú)立的承載盤，而是直接以馬達(dá)轉(zhuǎn)子表面作為承載面。因此，以下以一薄型主軸馬達(dá)為例，說明本發(fā)明所提供的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法。
請參見圖3，本發(fā)明一實(shí)施例中所提供的方法，包含實(shí)施步驟301～304。首先，步驟301為在已完成組裝的主軸馬達(dá)的一承載面上鋪設(shè)一材料層；在此為在轉(zhuǎn)子表面上鋪設(shè)一高分子材料層(圖4的200)，例如一選自于由聚碳酸脂(Polycarbonate；PC)及聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)的材料。其次，步驟302為量取此一高分子材料層表面至主軸馬達(dá)的軸芯末端的高度及高分子材料層表面的偏擺量作為參考值。接者，步驟303為對此一高分子材料層進(jìn)行一表面處理；在此為以主軸馬達(dá)的軸芯為加工主軸，對此一高分子材料層進(jìn)行切削(cutting)加工，例如車削(turning)，直至主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)子表面的偏擺及高度(如圖4的H’，為從轉(zhuǎn)子表面至軸芯位于定子端的距離)符合期望值。最后，步驟304為將一防滑片鋪設(shè)于該高分子材料層上。
本實(shí)施例中，所鋪設(shè)的高分子材料層的厚度界于0.4mm及0.5mm之間。此外，所鋪設(shè)的防滑片的厚度亦界于0.4mm及0.5mm之間。
又，本實(shí)施例中，鋪設(shè)高分子材料層的方法例如是利用一黏著劑來達(dá)成。
表1顯示十組薄型主軸馬達(dá)在采用本實(shí)施例的方法前、后的偏擺量及高度的數(shù)據(jù)。
表1

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，依本實(shí)施例的方法，可將一薄型主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)子表面的平均偏擺量從0.04mm降低至0.01mm左右，且將主軸馬達(dá)的軸芯一端至轉(zhuǎn)子表面的高度標(biāo)準(zhǔn)差從0.01mm降低至0.004mm左右。在此情況下，不但降低了轉(zhuǎn)子與軸芯之間的組裝誤差，且提高了此一薄型主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)子表面在旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。
需注意的是，在本發(fā)明所提供的方法中，一主軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)子上所鋪設(shè)的材料層并不限定為高分子材料，而可以是其它易于進(jìn)行表面處理的材料，例如塑性佳的金屬材料或復(fù)合材料。此外，在本發(fā)明所提供的方法中，對材料層所進(jìn)行的表面處理并不限于切削加工，亦可以是其它類型的加工方式，例如研磨處理、雷射處理、蝕刻處理等等。換言之，依所鋪設(shè)的材料層的特性，我們可選擇不同的加工方式來對此一材料層進(jìn)行表面處理，使主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)子表面的偏擺及高度(如圖4的H’，為從轉(zhuǎn)子表面至軸芯位于定子端的距離)符合期望值。
請參照圖4，依據(jù)本實(shí)施例的方法而完成的薄型主軸馬達(dá)包含有一基座116、一定子118及繞線組119、一軸芯112、一轉(zhuǎn)子113及永久磁鐵110及一帽蓋115，其中轉(zhuǎn)子113的表面111上鋪設(shè)有一材料層200及一防滑片114。
綜上，本發(fā)明已借由上述實(shí)施例來詳加描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)了解的是，本發(fā)明的所有的實(shí)施例在此僅為例示性而非為限制性，亦即，在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神及范圍之內(nèi)，上述所述及的各個方法步驟的變化例及修正例均為本發(fā)明所涵蓋。因此，本發(fā)明由權(quán)利要求加以界定。
權(quán)利要求
1.一種降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，該主軸馬達(dá)具有一承載面，其特征在于該方法包括鋪設(shè)一材料層于該承載面上；及對該材料層進(jìn)行一表面處理，直至該材料層的表面在該主軸馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的平均偏擺量為一第一期望值，且該材料層的表面與該主軸馬達(dá)一軸芯的末端的距離為一第二期望值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于該承載面為該主軸馬達(dá)的一轉(zhuǎn)子的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于該材料層的材料選自于高分子材料、金屬材料及復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于鋪設(shè)該材料層于該承載面上的方法是借由一黏著劑來達(dá)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于對該材料層進(jìn)行該表面處理時，該軸芯被當(dāng)作一加工主軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于該表面處理為車削加工處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于該方法還包含下列步驟鋪設(shè)一防滑片于該材料層上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于該第一期望值在10-2mm以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，其特征在于該第二期望值的標(biāo)準(zhǔn)差在4×10-3mm以下。
10.一種薄型主軸馬達(dá)，其特征在于該馬達(dá)包括一軸芯；一轉(zhuǎn)子，其中央設(shè)有一孔以容置該軸芯；一材料層，鋪設(shè)于該轉(zhuǎn)子的表面上，該材料層的表面經(jīng)過一表面處理；及一防滑片，鋪設(shè)于該材料層上。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種降低主軸馬達(dá)的高度誤差及偏擺的方法，該主軸馬達(dá)具有一承載面，該方法包含下列步驟鋪設(shè)一材料層于該承載面上；及對該材料層進(jìn)行一表面處理，直至該材料層的表面在該主軸馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的平均偏擺量在10
文檔編號H02K15/14GK1536746SQ03121809
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者徐金柱, 陳志彰, 林建杉 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司