动压轴承组件及具有该动压轴承组件的电机 本申请要求于 2010 年 7 月 13 日提交到韩国知识产权局的第 10-2010-0067342 号 韩国专利申请的优先权， 该申请的公开通过引用被包含于此。技术领域
本发明涉及一种动压轴承组件及具有该动压轴承组件的电机， 更具体地说， 涉及 这样一种动压轴承组件及具有该动压轴承组件的电机， 所述动压轴承组件通过在固定部分 中包括止动件而具有提高的抗冲击性和旋转精度并且可以以低水平的电流被驱动， 在所述 固定部分中， 止动件防止轴在轴的旋转过程中上升。 背景技术
用在记录盘驱动装置中的小尺寸的主轴电机包括 ： 固定部分 ； 旋转部分， 结合到 固定部分并且关于旋转的假想轴线旋转 ； 止动件， 防止旋转部分分离 ； 润滑流体， 介于旋转 部分和固定部分之间。旋转部分的旋转由润滑流体产生的流体压力支撑。止动件固定地结合到旋转部分。止动件可包括结合到轴的法兰型止动件、 结合到 转子壳的环型止动件等。
然而， 难以制造与轴成一体的法兰型止动件。在单独制造法兰型止动件然后将法 兰型止动件与轴装配的情况下， 要求高水平的制造质量 ( 例如， 密封控制、 同轴控制等 )。
此外， 环型止动件受固体摩擦， 这是因为没有润滑流体介于止动件和固定部分之 间， 从而导致止动件和固定部分之间的磨损和摩擦损失增加。存在由磨损产生的微粒会被 吸入到轴承中的危险。
发明内容
本发明的一方面提供一种动压轴承组件及具有该动压轴承组件的电机， 所述动压 轴承组件通过包括在固定部分中的止动件和介于止动件和旋转部分之间的润滑流体而具 有提高的抗冲击性和旋转精度， 并且可以以低水平的电流被驱动。
根据本发明的一方面， 提供一种动压轴承组件， 该动压轴承组件包括 ： 轴套， 轴被 插入到轴套中 ； 毂基体， 结合到轴的上部并且与轴一起旋转 ； 止动件板， 固定地结合到轴套 的上表面， 并且防止轴在该轴旋转时上升 ； 推力动压产生槽， 形成在止动件板的上表面和毂 基体的与所述止动件板的上表面对应的下表面中的至少一个上。
可在止动件板的内周表面和轴的与所述止动件板的内周表面对应的外周表面之 间设置间隙， 使得间隙可充有润滑流体。
止动件板可具有比轴套的内径小的内径。
轴可包括台阶部分， 台阶部分被止动件板的内径下部卡住。
可在轴套的外周表面和毂基体的与所述轴套的外周表面对应的内周表面之间形 成润滑流体的弯月面。
轴套可包括 ： 旁路路径， 将轴套的轴向的上部和下部连接， 并且分配润滑流体的压力； 槽， 形成在轴套的轴向的上部中， 并且将旁路路径与轴套和轴之间的间隙连接， 从而允 许旁路路径内的润滑流体在轴套和轴之间流动。
止动件板和轴套可一体地形成。
根据本发明的另一方面， 提供一种动压轴承组件， 该动压轴承组件包括 ： 旋转部 分， 结合到轴的上部并且与轴一起旋转 ； 轴承部分， 支撑轴的旋转， 并且具有形成在轴承部 分的轴向的上部的内径端部上的止动件， 并且被台阶部分卡住， 台阶部分形成在轴的外周 表面上， 以防止轴在该轴旋转时上升 ； 推力动压产生槽， 形成在轴承部分的上表面和旋转部 分的与所述轴承部分的上表面对应的下表面中的至少一个上。
可在轴承部分的外周表面和旋转部分的与所述轴承部分的外周表面对应的内周 表面之间形成润滑流体的弯月面。
轴承部分可包括旁路路径， 旁路路径将轴承部分的轴向的上部和下部连接， 并且 分配润滑流体的压力。
轴承部分可包括轴套和止动件板， 轴套支撑轴的旋转， 止动件板固定地结合到轴 套的上表面， 并防止轴在该轴旋转时上升。
根据本发明的另一方面， 提供一种电机， 该电机包括 ： 转子， 包括毂基体和磁体支 撑件， 毂基体具有中心孔， 轴被插入到所述中心孔中， 磁体支撑件从毂基体沿外径方向延伸 并且沿轴向向下弯曲以支撑磁体 ； 轴承部分， 包括轴套和止动件板， 轴套支撑轴的旋转， 止 动件板固定地结合到轴套的上表面并且防止轴在该轴旋转时上升 ； 定子， 结合到轴套的外 周表面并且包括芯， 围绕所述芯缠绕线圈， 线圈通过与磁体的电磁相互作用产生旋转驱动 力； 推力动压产生槽， 形成在止动件板的上表面和毂基体的与所述止动件板的上表面对应 的下表面中的至少一个上。
可在止动件板的内周表面和轴的与所述止动件板的内周表面对应的外周表面之 间设置间隙， 使得间隙可充有润滑流体。
止动件板可具有比轴套的内径小的内径。
轴可包括台阶部分， 台阶部分被止动件板的内径下部卡住。
可在轴套的外周表面和毂基体的内周表面之间形成润滑流体的弯月面。
轴套可包括 ： 旁路路径， 将轴套的轴向的上部和下部连接， 并且分配润滑流体的压 力； 槽， 形成在轴套的轴向的上部中， 并且将旁路路径与轴套和轴之间的间隙连接， 从而允 许旁路路径内的润滑流体在轴套和轴之间流动。
止动件板和轴套可一体地形成。
毂基体可包括 ： 圆形板， 具有圆形孔 ； 圆筒形壁， 从圆形板沿轴向向下弯曲并且具 有倾斜的内周表面， 使得圆筒形壁的内周表面和轴套的外周表面之间的润滑流体进行锥形 密封。 附图说明 通过下面结合附图进行的详细描述， 本发明的以上和其他方面、 特点和其他优点 将被更加清楚地理解， 其中 ：
图 1 是示出根据本发明的示例性实施例的动压轴承组件及具有该动压轴承组件 的电机的示意性截面图 ；
图 2 是图 1 的部分 A 的放大视图 ；
图 3 是示出根据本发明的示例性实施例的动压轴承组件的示意性立体图 ；
图 4 是示意性地示出根据本发明的示例性实施例的动压轴承组件的剖开立体图 ；
图 5 是示出根据本发明的示例性实施例的形成在止动件板中的推力动压轴承的 人字形槽的图案示图 ；
图 6 是示出根据本发明的示例性实施例的形成在止动件板中的推力动压轴承的 螺旋形槽的图案示图。 具体实施方式
现在， 将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。 然而， 本发明可以以多种不同 的形式体现， 并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例。 相反， 提供这些实施例以使本公 开将是彻底的和完全的， 并且将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。
在附图中， 为了清楚起见， 可夸大形状和尺寸， 将始终使用相同的标号来指示相同 或相似的部件。
图 1 是示出根据本发明的示例性实施例的动压轴承组件及具有该动压轴承组件 的电机的示意性截面图。图 2 是图 1 的部分 A 的放大视图。图 3 和图 4 分别是示意性地示 出根据本发明的示例性实施例的动压轴承组件的立体图和剖开立体图。 参照图 1 和图 2， 根据本发明的示例性实施例的电机可包括动压轴承组件 100、 转 子 20 和定子 40。
将在下面描述动压轴承组件 100 的示例性实施例。根据本发明的电机可具有动压 轴承组件 100 的各个示例性实施例的所有的具体特征。
转子 20 是被设置成相对于定子 40 可旋转的旋转结构。转子 20 可包括转子壳， 转 子壳沿转子壳的内周表面具有与芯 44 对应的环形磁体 26， 在环形磁体 26 和芯 44 之间具有 预定的间隔。
磁体 26 是永磁体， 该永磁体具有沿圆周方向交替地布置的北磁极和南磁极， 以产 生具有预定幅度的磁场。因线圈 46 和磁体 26 之间的电磁相互作用导致转子 20 旋转。
这里， 转子壳包括毂基体 22 和磁体支撑件 24。毂基体 22 压配合到轴 110 的上端， 以固定到轴 110。 磁体支撑件 24 从毂基体 22 沿外径方向延伸并且沿轴向向下弯曲， 从而支 撑转子 20 的磁体 26。
毂基体 22 可包括圆形板 22a 和圆筒形壁 22b。圆形板 22a 具有中心孔， 轴 110 被 插入到该中心孔中。圆筒形壁 22b 从圆形板 22a 沿轴向向下弯曲， 并且形成为密封圆筒形 壁 22b 和轴套 120 的外周表面之间的油。这里， 圆筒形壁 22b 的内周表面可倾斜， 使得油进 行锥形密封 (tapper sealing)。
同时， 有关方向的术语按如下方式定义。如图 1 所示， 轴向是指基于轴 110 的竖直 方向， 外径方向或内径方向是指以轴 110 为基准至转子 20 的外端的方向或者以转子 20 的 外端为基准至轴 110 的中心的方向。
定子 40 是固定结构， 该固定结构包括 ： 线圈 46， 当将电力施加到线圈 46 时， 线圈 46 产生具有预定幅度的电磁力 ； 多个芯 44， 线圈 46 围绕芯 44 缠绕。
芯 44 被设置成固定到具有印刷电路板 ( 未示出 ) 的基体 42 的上部， 图案电路被
印刷在所述印刷电路板上。具有一定尺寸的多个线圈孔可形成为穿透基体 42 的与线圈 46 对应的部分 ( 未示出 )， 使得线圈 46 通过基体 42 的所述部分被暴露。线圈 46 电连接到印 刷电路板， 从而将外部电力供应到线圈 46。
动压轴承组件 100 可包括轴 110、 轴套 120、 止动件板 130 和盖板 140。
参照图 3 和图 4， 轴 110 被插入到形成在轴套 120 的中心的中心孔中。止动件板 130 设置在轴套 120 的轴向的上部上。盖板 140 设置在轴 110 和轴套 120 之下。
这里， 轴 110 被插入到轴套 120 的中心孔中， 在轴 110 和轴套 120 之间具有细的间 隙 125。油填充细的间隙 125， 从而通过沿着轴 110 的外径方向和轴套 120 的内径方向中的 至少一个方向形成的径向轴承产生的动压支撑转子 20 的旋转。此时， 具有人字形形状或螺 旋形形状的槽可形成在轴 110 的外周表面中。槽和细的间隙充有油， 轴 110 的旋转被油支 撑。
盖板 140 由弹性材料形成， 从而当盖板 140 结合到轴套 120 的轴向的下部时盖板 140 弹性地变形。盖板 140 以这种方式覆盖轴套 120 的下部， 从而支撑轴套 120 和轴 110。 盖板 140 可以以这样的方式结合到轴套 120， 使得盖板 140 的外周表面可与轴套 120 的内周 表面接触。然而， 本发明不限于此。盖板 140 可以以这样的方式结合到轴套 120， 使得盖板 140 的朝轴向弯曲的部分可与轴套 120 的内周表面接触。盖板 140 和轴套 120 之间的间隙 充有油。这可用作支撑轴 110 的下表面的轴承。 在轴套 120 的中心具有中心孔， 以允许轴 110 被插入到轴套 120 中。轴套 120 的 外周表面在轴套 120 的下部结合到定子 40 的基体 42， 并且在轴套 120 的上部面对毂基体 22 的圆筒形壁 22b。这里， 油的弯月面 152 形成在轴套 120 的外周表面的上部和圆筒形壁 22b 之间。
具有螺旋形形状或人字形形状的槽可形成在轴套 120 的内周表面中， 以在轴套 120 的内周表面和轴 110 之间产生动压。
此外， 旁路路径 122 可以以这样的方式形成， 使得轴套 120 的轴向的上部和下部彼 此连接。设置旁路路径 122 以分配油压。这里， 槽 124 可在轴套 120 的轴向的上部中以这 样的方式形成， 使得槽 124 可形成为将旁路路径 122 与形成在轴套 120 和轴 110 之间的细 的间隙 125 连接， 从而允许油在细的间隙 125 和旁路路径 122 之间流动。
轴套 120 可通过锻造 Cu 或 Al 或者烧结 Cu-Fe 合金粉末或 SUS 粉末形成。
轴套 120 的轴向的上部可固定地结合到止动件板 130。轴套 120 和止动件板 130 可通过粘合剂粘合。
细的间隙可形成在止动件板 130 的内周表面和轴 110 的外周表面之间， 并且该细 的间隙充有润滑流体 150。这里， 润滑流体 150 可以是油。
止动件板 130 可包括突起端部 ( 或内径端部 )132， 突起端部 132 沿径向从轴套 120 的内周表面向内突出， 并且当轴 110 旋转时， 突起端部 132 被形成在轴 110 的外周表面上的 台阶部分 112 卡住。即， 止动件板 130 的内径比轴套 120 的内径小。换句话说， 台阶部分 112 被止动件板 130 的内径下部卡住。
当在轴 110 旋转的过程中因油压导致轴 110 上升时， 轴 110 的台阶部分 112 被止 动件板 130 的突起端部 132 卡住， 从而防止轴 110 进一步上升。
推力动压产生槽 135 可形成在止动件板 130 的上表面上。毂基体 22 的圆形板 22a
和止动件板 130 的上表面可具有填充在二者之间的作为润滑流体 150 的油， 因此， 可形成推 力轴承。
当轴 110 和转子 20 执行旋转运动时， 推力轴承可减小毂基体 22 和止动件板 130 之间的摩擦， 由此可保持轴 110 和转子 20 的稳定的运动。
推力轴承与上述径向轴承连接。即， 止动件板 130 和毂基体 22 之间的间隙与轴套 120 和轴 110 之间的间隙连接， 注入到各个间隙中的油可自由地流动和循环。
在本实施例中， 推力动压产生槽 135 可形成在止动件板 130 的上表面上。然而， 本 发明不限于此。推力动压产生槽 135 可形成在圆形板 22a 的下表面上， 或者形成在止动件 板 130 的上表面和圆形板 22a 的下表面两者上。
在本实施例中， 旁路路径 122 仅形成在轴套 120 中， 旁路路径 122 内的油通过形成 在轴套 120 的上部中的槽 124 循环。然而， 本发明不限于此。旁路路径 122 可形成为沿轴 向穿透轴套和止动件板。 在这种情况下， 旁路路径内的油可通过推力动压产生槽循环， 从而 不需要形成槽 124。
在本实施例中， 止动件板 130 和轴套 120 被单独地制造然后彼此固定地结合。然 而， 本发明不限于此。止动件板 130 和轴套 120 可一体地形成。即， 轴套可以以这样的方式 被制造， 使得轴套的轴向的上端部可在轴被插入于其中的中心孔中沿径向从轴套的内周表 面向内突出。 在本实施例中， 润滑流体以油为示例。然而， 本发明不限于此。润滑流体可使用其 他流体， 只要该流体可在旋转运动的过程中减小旋转部分和固定部分之间的摩擦以稳定地 支撑旋转运动即可。
在下文中， 将参照图 5 和图 6 描述为推力动压产生槽的抽吸槽 300。
图 5 是示出根据本发明的示例性实施例的形成在止动件板中的推力动压轴承的 人字形槽的图案示图。图 6 是示出根据本发明的示例性实施例的形成在止动件板中的推力 动压轴承的螺旋形槽的图案示图。
图 5 的具有人字形形状的抽吸槽 300 由一系列具有中间弯曲部分 340 的人字形槽 320 形成。图 6 的具有螺旋形形状的抽吸槽 300 包括一系列螺旋槽 360。
在根据本发明的动压轴承组件的电机在其中旋转的动压轴承结构中， 当包括轴 110 和转子 20 的旋转部分旋转时， 因填充在轴 110 的外周表面和轴套 120 的内周表面之间 的细的间隙 125 的油产生的压力而形成径向轴承， 因填充在止动件板 130 的上表面和毂基 体 22 的下表面 ( 特别是圆形板 22a 的下表面 ) 之间的细的间隙的油产生的压力而形成推 力轴承。
此时， 弯月面 152 以这样的方式形成， 使得因形成在止动件板 130 的上表面和圆形 板 22a 的下表面中的至少一个上的推力动压产生槽 135 而在轴套 120 的外周表面和毂基体 22 的圆筒形壁 22b 之间的油被泵出。
由于止动件板 130 形成为固定地结合到轴套 120 的轴向的上部或者与轴套 120 成 一体， 所以在止动件板 130 的内周表面和轴 110 的外周表面之间形成细的间隙， 并且细的间 隙可充有油。因此， 推力轴承可与径向轴承连接。
同时， 由于沿轴向穿透轴套 120 的或者穿透轴套 120 和止动件板 130 两者的旁路 路径 122 可充有油， 所以径向轴承的油压可允许填充轴套 120 的轴向的下表面和盖板 140
之间的间隙的油运动到旁路路径 122 中。
此时， 径向轴承的轴向的上部的油可通过槽 124 运动到旁路路径 122 中。在旁路 路径形成为沿轴向穿透止动件板 130 和轴套 120 的情况下， 油可通过推力动压产生槽 135 运动到旁路路径中。
在根据本发明的动压轴承组件及具有该动压轴承组件的电机中， 旋转部分仅包括 轴和转子， 所以旋转部分重量减轻并因此具有提高的抗冲击性， 并且还可以以低水平的电 流被驱动。 此外， 由于旋转部分的数量减小， 所以可减小会在旋转部分的装配过程中产生的 不平衡， 由此可提高旋转精度。
如上所述， 在根据本发明的示例性实施例的动压轴承组件及具有该动压轴承组件 的电机中， 可提高抗冲击性和旋转精度并且易于油密封控制。 此外， 动压轴承组件和电机以 低水平的电流被驱动。
虽然已经与示例性实施例相关联地示出并描述了本发明， 但是本领域技术人员应 当清楚， 在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下， 可进行修改和变化。