專利名稱：流體動壓軸承組件、電機以及記錄盤驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體動壓軸承組件、一種設置有該流體動壓軸承組件的電機以及一種配備有該電機的記錄盤驅(qū)動裝置，該流體動壓軸承組件補償電機的動壓，其中，該電機的飛行高度(flying height)由于溫度的升高而降低，因此，使得軸承的剛度變差。
背景技術(shù)：
通常，在記錄盤驅(qū)動裝置中使用的小型主軸電機是設備的一個部件，在該小型主軸電機中使用流體動壓軸承組件，油介于流體動壓軸承組件的軸套和軸之間，軸由油產(chǎn)生的流體壓力支撐。近年來，隨著記錄盤驅(qū)動裝置的性能的改進，對例如小電流、低NRRO(不可重復脫離)、耐沖擊性(impact resistance)、抗振性(vibration resistance)等的要求提高了。具體地講，由于用于硬盤驅(qū)動器(HDD)的主軸電機應用于各種移動產(chǎn)品(例如，上網(wǎng)本(netbook)、蜂窩電話、PMP、游戲機等)，所以需要對所述主軸電機的小型化進行研究。通常，用于硬盤驅(qū)動器的電機的流體動壓軸承組件具有以下設計，S卩，在軸套外形成油界面。就這樣的流體動壓軸承組件而言，油的量是非常重要的因素，當電機的溫度由于延長的驅(qū)動等而升高時，油的粘度由于油的熱膨脹而降低。在這樣的流體動壓軸承組件的情況下，轉(zhuǎn)子殼的飛行高度由于油粘度的降低而降低，并且所述軸承組件的剛度變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種流體動壓軸承組件、一種設置有該流體動壓軸承組件的電機以及一種配備有該電機的記錄盤驅(qū)動裝置，該流體動壓軸承組件補償電機的動壓，其中，該電機的飛行高度由于溫度的升高而降低，使得軸承的剛度變差。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種流體動壓軸承組件，該流體動壓軸承組件包括軸套，具有軸孔，軸插入到該軸孔中；徑向動壓單元，形成在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的至少一個上；子徑向動壓單元，沿著徑向動壓單元的軸向形成在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的所述至少一個的上部，其中，當電機的溫度由于電機的驅(qū)動而升高時，在徑向動壓單元和子徑向動壓單元之間的形成在軸孔中的油界面朝著子徑向動壓單元向上運動。此外，油界面可向上運動到子徑向動壓單元的跨度距離的頂部。另外，當電機啟動時，油界面可由于軸的飛行而朝著徑向動壓單元向下運動。徑向動壓單元可包括人字形動壓凹槽。此外，子徑向動壓單元可包括內(nèi)吸式螺旋動壓凹槽。所述流體動壓軸承組件還可包括儲油單元，該儲油單元在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的至少一個上凹入，以儲存油，其中，徑向動壓單元沿著儲油單元的軸向形成在儲油單元的頂部和底部。子徑向動壓單元可沿軸向被定位為可高于沿著儲油單元的軸向形成在儲油單元的頂部上的徑向動壓單元。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電機，該電機包括流體動壓軸承組件和與軸相關(guān)聯(lián)地旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種記錄盤驅(qū)動裝置，該記錄盤驅(qū)動裝置包括電機，使記錄盤旋轉(zhuǎn)；磁頭傳送單元，將檢測記錄盤中的信息的磁頭傳送到記錄盤；殼體，容納電機和磁頭傳送單元。


通過下面結(jié)合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特點和其他優(yōu)點將會被更清楚地理解，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電機的示意性截面圖；圖2是圖1的A部分的示意性放大截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在電機啟動之前油界面的位置的示意圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的當轉(zhuǎn)子飛離電機時油界面的位置的示意圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的當電機的溫度升高時油界面的位置的示意圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的配備有電機的記錄盤驅(qū)動裝置的示意性截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，應該注意的是，本發(fā)明的精神不限于在此闡述的示例性實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員以及理解本發(fā)明的技術(shù)人員在本發(fā)明的精神內(nèi)通過部件的添加、變型和移除能夠容易地實現(xiàn)包括在相同精神內(nèi)的其他示例性實施例或已有的發(fā)明，但是它們被解釋為包括在本發(fā)明的精神之內(nèi)。此外，在整個附圖中，相同的標號指示執(zhí)行相似的功能和動作的部件。流體動壓軸承組件和電機圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電機的示意性截面圖，圖2是圖1的A部分的示意性放大截面圖。參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電機10可包括流體動壓軸承組件 60、定子40和轉(zhuǎn)子20。作為用于驅(qū)動記錄盤(包括磁盤(例如，硬盤等)和光盤(例如，⑶、DVD等))的電機的示例性實施例的電機10通常可包括定子40和轉(zhuǎn)子20。轉(zhuǎn)子20包括杯形轉(zhuǎn)子殼22，該轉(zhuǎn)子殼22具有與定子40的外周上的線圈46對應的扣環(huán)型磁體24。磁體M是永磁體，在該磁體M中，N極和S極沿著圓周方向被交替地磁化，從而產(chǎn)生具有預定強度的磁力。這里，轉(zhuǎn)子殼22由轂座220和磁體支撐件2M組成，轂座220被壓在軸62的頂部， 磁體支撐件2M沿著外徑方向從轂座220延伸，并沿著軸向向下彎曲，以支撐轉(zhuǎn)子20的磁體24。同時，與方向相關(guān)的術(shù)語將在下面被定義。在圖1中，軸向表示基于軸62的豎直方向，外徑方向表示基于軸62的轉(zhuǎn)子20的外端方向，內(nèi)徑方向表示基于轉(zhuǎn)子20的外端的軸62的中心方向。定子40表示除了旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件之外的所有固定構(gòu)件，定子40包括支撐件42，流體動壓軸承組件60的外周表面插入并固定到該支撐件42 ；芯44，固定到支撐件42 ；線圈46， 纏繞在芯44上。轉(zhuǎn)子20通過線圈46和磁體M之間的電磁相互作用而旋轉(zhuǎn)。此外，流體動壓軸承組件60可設置并固定到定子40的支承件42的內(nèi)部，并且，流體動壓軸承組件60可包括軸套66、徑向動壓單元400和子徑向動壓單元300。軸套66支撐軸62，使得軸62的頂部沿著軸向向上突出。這里，軸62被插入以按照微隙與軸套66的軸孔65隔開，油填充到該微隙中。此外，可在軸62的外徑和軸套66的內(nèi)徑中的至少一個上形成徑向動壓單元400。徑向動壓單元400可包括人字形凹槽，該人字形凹槽產(chǎn)生徑向動壓，以平穩(wěn)地支撐軸62的旋轉(zhuǎn)。同時，油填充在軸孔65中，并位于徑向動壓單元400和子徑向動壓單元300之間， 以形成油界面I。油界面I隨著由于驅(qū)動電機10而導致的溫度升高而朝著子徑向動壓單元 300向上運動。這里，針對驅(qū)動溫度，所述溫度升高表示電機10的溫度升高到60C°至70C°的高溫的情況，低于室溫的溫度可被定義為低溫。子徑向動壓單元300可包括內(nèi)吸式螺旋動壓凹槽(in-pump spiral dynamicpressure groove)，其中，當油界面I在高溫下向上運動到子徑向動壓單元300的跨度距離(span length)的頂部時，內(nèi)吸式螺旋動壓凹槽可防止油界面I進一步向上運動。 結(jié)果，軸孔65中的油可被密封，而不會分散到外部。示例性實施例的流體動壓軸承組件60還可包括儲油單元67，該儲油單元67在軸 62的外徑和軸套66的內(nèi)徑中的至少一個上凹入，以儲存油。徑向動壓單元400可沿著儲油單元67的軸向形成在儲油單元67的頂部和底部兩點處。這里，沿著儲油單元67的軸向布置在儲油單元67的頂部的徑向動壓單元400將被定義為上徑向動壓部分420，沿著儲油單元67的軸向布置在儲油單元67的底部的徑向動壓單元400將被定義為下徑向動壓部分440。子徑向動壓單元300可沿著上徑向動壓部分420的軸向布置在頂部。沿著軸套66的軸孔65支撐軸62的支撐板61可布置在軸套66的底部。這里，為軸62提供推動動壓的推力產(chǎn)生單元610可形成在支撐板61的底部。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的在電機啟動之前油界面的位置的示意圖，圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的當轉(zhuǎn)子飛離電機時油界面的位置的示意圖， 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的當電機的溫度升高時油界面的位置的示意圖。
參照圖3至圖5，示出了本發(fā)明的示例性實施例的電機在轉(zhuǎn)子初始啟動飛行的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)以使得其溫度升高時油的流動過程。圖3示出了在初始啟動時的電機狀態(tài)。在初始狀態(tài)下的油界面在軸孔65中位于徑向動壓單元400和子徑向動壓單元300之間。此外，圖4示出了轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)以沿著軸向向上飛行，使得與轉(zhuǎn)子20聯(lián)動的軸62 飛行的情況。軸62的底部的初始位置由i表示，軸62的底部向上運動所達到的最終位置由f表示。當軸62飛行時，油可被引入到軸62的底部和支撐板61之間。因此，在徑向動壓單元400和子徑向動壓單元300之間位于初始位置i的油界面I 向下運動的距離與被引入到軸62的底部和支承件61之間的油的高度(最終位置f)相同。此外，參照圖5，當電機10的溫度由于電機10的延長驅(qū)動而升高到高水平時，油熱膨脹，并且油界面朝著子徑向動壓單元300向上運動(最終位置f ‘)。此時，子徑向動壓單元300具有內(nèi)吸式螺旋動壓凹槽，以防止向上運動到子徑向動壓單元300的跨度距離的頂部的油進一步向上運動。記錄盤驅(qū)動裝置圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的配備有電機的記錄盤驅(qū)動裝置的示意性截面圖。參照圖6，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的作為硬盤驅(qū)動裝置的記錄盤驅(qū)動裝置1 包括電機10、磁頭傳送單元6和殼體3。電機10具有如上所述的本發(fā)明的電機的所有特征，并配備有記錄盤2。磁頭傳送單元6將檢測安裝在電機10上的記錄盤2中的信息的磁頭4傳送到將被檢測的記錄盤2的表面。磁頭4設置在磁頭傳送單元6的支撐件5上。殼體3可包括電機安裝板8和覆蓋電機安裝板8的頂部的頂蓋7，以形成容納電機 10和磁頭傳送單元6的內(nèi)部空間。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的流體動壓軸承組件、設置有流體動壓軸承組件的電機和配備有電機的記錄盤驅(qū)動裝置，當溫度由于延長驅(qū)動而升高時，油界面運動到子徑向動壓裝置的軸向頂部，從而加強徑向動壓。此外，由于徑向動壓特征被加強，所以可改善作為電機的一般特性的NRR0、小電流、飛行穩(wěn)定性、噪聲等。此外，由于徑向動壓單元形成在油界面所形成的區(qū)域附近，所以可加強油密封能力。雖然已結(jié)合示例性實施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應該清楚，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，可進行修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種流體動壓軸承組件，包括軸套，具有軸孔，軸插入到該軸孔中；徑向動壓單元，形成在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的至少一個上；子徑向動壓單元，沿著徑向動壓單元的軸向形成在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的所述至少一個的上部，其中，當電機的溫度由于電機的驅(qū)動而升高時，在徑向動壓單元和子徑向動壓單元之間的形成在軸孔中的油界面朝著子徑向動壓單元向上運動。
2.如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承組件，其中，油界面向上運動到子徑向動壓單元的跨度距離的頂部。
3.如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承組件，其中，當電機啟動時，油界面由于軸的飛行而朝著徑向動壓單元向下運動。
4.如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承組件，其中，徑向動壓單元包括人字形動壓凹槽。
5.如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承組件，其中，子徑向動壓單元包括內(nèi)吸式螺旋動壓凹槽。
6.如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承組件，該流體動壓軸承組件還包括儲油單元，該儲油單元在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的至少一個上凹入，以儲存油，其中，徑向動壓單元沿著儲油單元的軸向形成在儲油單元的頂部和底部。
7.如權(quán)利要求6所述的流體動壓軸承組件，其中，子徑向動壓單元沿軸向被定位為高于沿著儲油單元的軸向形成在儲油單元的頂部上的徑向動壓單元。
8.一種電機，包括如權(quán)利要求1所述的流體動壓軸承組件；轉(zhuǎn)子，與軸相關(guān)聯(lián)地旋轉(zhuǎn)。
9.一種記錄盤驅(qū)動裝置，包括如權(quán)利要求8所述的使記錄盤旋轉(zhuǎn)的電機；磁頭傳送單元，將檢測記錄盤中的信息的磁頭傳送到記錄盤；殼體，容納電機和磁頭傳送單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體動壓軸承組件、電機以及記錄盤驅(qū)動裝置，該流體動壓軸承組件包括軸套，具有軸孔，軸插入到該軸孔中；徑向動壓單元，形成在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的至少一個上；子徑向動壓單元，沿著徑向動壓單元的軸向形成在軸的外徑和軸套的內(nèi)徑中的所述至少一個的上部，其中，當電機的溫度由于電機的驅(qū)動而升高時，在徑向動壓單元和子徑向動壓單元之間的形成在軸孔中的油界面朝著子徑向動壓單元向上運動。
文檔編號G11B17/02GK102322475SQ20111009461
公開日2012年1月18日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者吳宗烈, 張浩慶 申請人:三星電機株式會社