主軸電機及包括該主軸電機的硬盤驅(qū)動器的制造方法
【專利摘要】提供一種主軸電機及包括該主軸電機的硬盤驅(qū)動器。主軸電機包括：旋轉構件；固定構件，通過流體動壓可旋轉地支撐旋轉構件，其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在徑向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中。在纖薄的主軸電機中，傾斜剛度的負荷可從徑向軸承轉移到推力軸承，從而當旋轉構件傾斜到一側時，旋轉構件可具有足夠的傾斜剛度而回到其原始位置。
【專利說明】主軸電機及包括該主軸電機的硬盤驅(qū)動器
[0001]本申請要求于2012年9月14日提交到韓國知識產(chǎn)權局的第10-2012-0102155號韓國專利申請的優(yōu)先權，該申請公開的內(nèi)容通過引用被包含于此。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種主軸電機及包括該主軸電機的硬盤驅(qū)動器。
【背景技術】
[0003]硬盤驅(qū)動器(HDD)作為一種信息存儲裝置，是一種用于利用讀/寫頭讀取存儲在盤上的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入盤中的裝置。
[0004]硬盤驅(qū)動器需要盤驅(qū)動裝置來驅(qū)動盤，在盤驅(qū)動裝置中使用小的主軸電機。
[0005]這樣的小的主軸電機使用流體動壓軸承組件，其中，潤滑流體置于軸(作為流體動壓軸承組件的旋轉構件)和套筒(作為流體動壓軸承組件的固定構件)之間，軸被在潤滑流體中產(chǎn)生的流體壓力支撐。
[0006]此外，轉子轂安裝在軸的上側，與軸一起旋轉且記錄盤安裝在轉子轂上。轉子轂固定地結合到軸的上部，并具有以軸為中心沿著徑向擴展開的與盤相似的形狀。因此，潤滑流體置于套筒的上表面和轉子轂之間。
[0007]在現(xiàn)有技術中，用于移動裝置的硬盤驅(qū)動器(HDD)具有9.5_的厚度，而用于服務器的HDD具有15mm的厚度，所以安裝在HDD中的主軸電機可形成為沿著軸向延伸到一定程度。即，由于充分地確保豎直徑向軸承的軸承跨距，所以即使在主軸電機旋轉時通過外力或其他力使主軸電機的旋轉構件傾斜到一側的情況下，通過形成在軸和套筒之間的豎直徑向軸承的動壓條件，使得旋轉構件不難回到其原始位置。
[0008]然而，近來，隨著電子裝置的尺寸減小，用于電子裝置中的硬盤驅(qū)動器的厚度標準需要是5_或更小值，因此，用于硬盤驅(qū)動器中的主軸電機形成為在軸向上極短。
[0009]因此，相對于現(xiàn)有技術的主軸電機來說，由于軸的長度減小，所以當主軸電機的旋轉構件傾斜到一側時，難以形成流體動壓而使主軸電機的旋轉構件回到其原始位置。即，豎直徑向軸承的軸承跨距太短而不能確保足夠的傾斜剛度。
[0010]作為解決根據(jù)徑向軸承的傾斜剛度不足的一種方案，可考慮這樣的方法:通過減小軸承間隙(即，軸和套筒之間的間隙)，產(chǎn)生大的流體動壓來增加軸承剛度。然而，在這種情況下，如果動壓增加，則摩擦損失增加，最終導致功耗不期望地增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的一方面提供一種主軸電機，在該主軸電機中，即使在旋轉構件傾斜到一側的情況下，也確保傾斜剛度足以使旋轉構件回到其原始位置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種主軸電機，該主軸電機包括:旋轉構件；固定構件，通過流體動壓可旋轉地支撐旋轉構件，其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在徑向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，滿足下面不出的式子I，
[0013][式子I]
[0014](T1Cos a JT2Cos a 2) Lt >
[0015](Rmsin β m+RU2sin β U2) Lu+ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0016]其中，T1是從旋轉構件的重心到推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，T2是從旋轉構件的重心到推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，α !是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，α 2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lt是推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Rm是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ru2是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pui是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，β U2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lu是上徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度，Rli是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ru是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pu是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，U是下徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣之上的情況下，在式子I中關于Lu的條件是0，可滿足下面示出的式子2，`
[0018][式子2]
[0019](T1Cos a ^T2Cos a 2) Lt > (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll。
[0020]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣之下的情況下，在式子I中關于k的條件是0，可滿足下面示出的式子3，
[0021][式子3]
[0022](T1Cos a JT2Cos a 2) Lt > (Rmsin β U^Rlj2Sin β U2) Luo
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，旋轉構件可包括軸、沿著徑向從軸的上邊緣向外延伸的轂、安裝在轂上的磁體和盤，固定構件可包括通過流體動壓可旋轉地支撐軸的套筒、被設置成面對磁體且周圍纏繞有線圈的芯。
[0024]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽可形成在軸和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中，推力動壓產(chǎn)生槽可形成在轂和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，填充有流體的軸承間隙可形成在軸和套筒中彼此面對的表面之間，所述軸承間隙可落入軸的直徑的0.0005倍至0.002倍的范圍內(nèi)。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，當根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機被停止供電時，產(chǎn)生的反電動勢(B-EMF)可以是0.35V/krpm或更大值。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種硬盤驅(qū)動器，該硬盤驅(qū)動器包括:主軸電機；磁頭，用于將數(shù)據(jù)寫入盤中和從所述盤讀取數(shù)據(jù)；頭移動單元，用于將磁頭移動到所述盤上方的特定位置，其中，所述硬盤驅(qū)動器的厚度標準是5_。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種主軸電機，該主軸電機包括:旋轉構件；固定構件，通過流體動壓可旋轉地支撐旋轉構件，其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在徑向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，上推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件的上部和固定構件在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，下推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件的下部和固定構件在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，滿足下面示出的式子4，
[0029][式子4]
[0030](TmCos a m+TU2cos a U2) LTU+ (TL1cos a L1+TL2cos a L2) Ltl >
[0031](Rmsin β m+RU2sin β U2) Lu+ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0032]其中，Tm是從旋轉構件的重心到上推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，T12是從旋轉構件的重心到上推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，am是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，a U2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Ltu是上推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，TL1是從旋轉構件的重心到下推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，m是從旋轉構件的重心到下推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，a L1是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，a L2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Li是下推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Rui是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ru2是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pui是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，β U2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lu是上徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度，Ru是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ri2是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pu是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，β L2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，U是下徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度。
[0033]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣之上的情況下，在式子4中關于Lu的條件是0，可滿足下面示出的式子5，
[0034][式子5]
[0035](TmCos a m+TU2cos a U2) Ltu+ (TL1cos a L1+TL2cos a L2) Ltl >。
[0036](Rlisin β L1+RL2sin β L2) Ll[0037]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣之下的情況下，在式子4中關于的條件是0，可滿足下面示出的式子6,
[0038][式子6]
[0039](TmCos a m+TU2cos a U2) Ltu+ (TL1cos a L1+TL2cos a L2) Ltl >
[0040](Rmsin 3m+RU2sin3U2) Lu
[0041]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，旋轉構件可包括中空型套筒、沿著徑向延伸到套筒外部的轂、安裝在轂上的磁體和盤，固定構件可包括布置在套筒的中空部分中以通過流體動壓可旋轉地支撐套筒的軸、沿著軸的徑向向外延伸的上推力構件和下推力構件、被設置成對應于磁體且周圍纏繞有線圈的芯。
[0042]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽可形成在軸和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中，上推力動壓產(chǎn)生槽可形成在上推力構件和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中，下推力動壓產(chǎn)生槽可形成在下推力構件和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中。
[0043]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，填充有流體的軸承間隙可形成在軸和套筒中彼此面對的表面之間，所述軸承間隙可落入軸的直徑的0.0005倍至0.002倍的范圍內(nèi)。
[0044]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，當根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機被停止供電時，產(chǎn)生的反電動勢(B-EMF)可以是0.35V/krpm或更大值。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種硬盤驅(qū)動器，該硬盤驅(qū)動器包括:主軸電機；磁頭，用于將數(shù)據(jù)寫入盤中和從所述盤讀取數(shù)據(jù)；頭移動單元，用于將磁頭移動到所述盤上方的特定位置，其中，所述硬盤驅(qū)動器的厚度標準是5_。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0046]通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他方面、特點及其他優(yōu)點將會被更加清楚地理解，在附圖中:
[0047]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機的示意性截面圖；
[0048]圖2是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，用于使傾斜到一側的旋轉構件回到其原始位置的機制的視圖；
[0049]圖3和圖4是示出圖2的機制的特殊情況的視圖；
[0050]圖5是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖2的機制的各個參數(shù)的定義的視圖；
[0051]圖6是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖2和圖10的機制的各個參數(shù)的定義的視圖；
[0052]圖7和圖8是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖2的機制的方法的視圖；
[0053]圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的主軸電機的示意性截面圖；
[0054]圖10是示出各個參數(shù)的定義的視圖，以將圖2的機制應用于根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖9的主軸電機；
[0055]圖11是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖10的機制的各個參數(shù)的定義的視圖；
[0056]圖12A和圖12B分別是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的使用主軸電機的盤驅(qū)動裝置的示意性截面圖?！揪唧w實施方式】
[0057]現(xiàn)在，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明可以以多種不同的形式實施，且不應該被解釋為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例以使本公開將是徹底的和完整的，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達給本領域的技術人員。在附圖中，為了清楚起見，可夸大元件的形狀和尺寸，相同的標號將始終用于指示相同或相似的部件。
[0058]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機的示意性截面圖。
[0059]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機100可包括流體動壓軸承組件110和定子130，流體動壓軸承組件110包括軸111、轉子120及套筒112，轉子120包括轂121，定子130包括基座構件133和芯131，線圈132圍繞芯131纏繞。
[0060]首先，參照方向術語的定義，軸向可指的是基于軸111的豎直方向，外徑方向可指的是基于軸111的轂121的外邊緣方向，內(nèi)徑方向可指的是基于轂121的外邊緣的軸111的中心方向。此外，圓周方向可指的是在徑向上與旋轉軸的中心分開一定距離的位置以旋轉軸為中心旋轉的方向。
[0061]另外，在下文中描述的旋轉構件是包括轉子的旋轉構件，轉子包括軸111、轂121及安裝在轂121上的磁體127等，固定構件指的是除了旋轉構件之外相對于旋轉構件固定的其余構件，例如，套筒112、定子130、基座構件133等。
[0062]流體動壓軸承組件110可包括軸111、套筒112、止動件Illa及轂121，轂121可以是構成如在下文中描述的轉子120的部件，且還可以是構成流體動壓軸承組件110的部件。
[0063]套筒112可以可旋轉地支撐軸111。
[0064]這里，軸111沿著軸向插入到套筒112的孔中，以具有小的間隙，從而形成軸承間隙C。軸111的直徑可以等于或小于4_。軸承間隙可填充有油。軸承間隙C可形成為其尺寸等于軸111的直徑D的0.0005倍到0.002倍。換句話說，通過將軸承間隙C除以軸的直徑D而獲得的值可在從0.0005到0.002的范圍內(nèi)。當軸承間隙減小至更小值時，軸承剛度可增加，但是摩擦損失也可增加，從而增加功耗。同時，如果軸承間隙增加，則摩擦損失可減小，但是不能確保軸承剛度。在第5，647，672號美國專利中描述了軸的直徑和軸承間隙的數(shù)值范圍。
[0065]此外，上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115可形成在軸111的外徑和套筒112的內(nèi)徑中的至少一個的上部和下部中。當軸111旋轉時，上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115可沿著徑向產(chǎn)生流體動壓，以形成徑向動壓軸承，因此平穩(wěn)地支撐轉子120的旋轉。
[0066]沿著圓周方向形成多個上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115，所述多個上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115可具有人字形形狀、盤旋形狀及螺旋形狀中的任何形狀。上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115可具有任何形狀，只要上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115可產(chǎn)生徑向動壓即可。
[0067]套筒112可具有循環(huán)孔，該循環(huán)孔允許套筒112的上部和下部彼此連通。循環(huán)孔可使從上徑向動壓產(chǎn)生槽114和下徑向動壓產(chǎn)生槽115產(chǎn)生的壓力平衡，并通過循環(huán)排出存在于流體動壓軸承組件110內(nèi)的氣泡。
[0068]這里，止動件Illa可形成在軸111的下邊緣部分中，并沿著徑向突出到外側。止動件Illa可被套筒112的下邊緣表面卡住，以限制軸111和轉子120的上升。
[0069]此外，蓋構件113可沿著軸向結合到套筒112的下部，以覆蓋軸孔，從而防止油(或潤滑流體)的泄漏。
[0070]轂121可結合到軸111，并且是與軸111共同旋轉的旋轉構件。轂121是構成流體動壓軸承組件110的部件，轂121還是構成轉子120的部件，將在下文中詳細描述轉子120。
[0071]轉子120是被設置成相對于定子130可旋轉的旋轉結構。轉子120可包括轂121，環(huán)形磁體127設置在轂121的內(nèi)周表面上。環(huán)形磁體127對應于在下文中描述的芯131，在環(huán)形磁體127和芯131之間存在一定間隔。
[0072]換句話說，轂121是結合到軸111的上邊緣的旋轉構件，且在軸111旋轉時旋轉。
[0073]這里，磁體127可被設置成永磁體，該永磁體具有沿著圓周方向被交替地磁化的N極和S極，以產(chǎn)生具有一定強度的磁力。
[0074]此外，轂121可包括:第一圓筒形壁部分122，固定到軸111的上邊緣；盤板部分123，從第一圓筒形壁部分122的端部沿著徑向向外側延伸；第二圓筒形壁部分124，沿著軸向從盤板部分123的外邊緣部分向下突出。磁體127可結合到第二圓筒形壁部分124的內(nèi)周表面。此外，轂121可包括盤安裝部分125，盤安裝部分125從第二圓筒形壁部分124的下邊緣沿著徑向向外側突出。
[0075]此外，轂121可包括主壁部分126，主壁部分126形成為沿著軸向向下延伸，使得主壁部分126對應于套筒112的外上部。具體地說，主壁部分126可沿著軸向從盤板部分123向下延伸。用于密封油的液氣界面可形成在套筒112的外側和主壁部分126的內(nèi)側之間。
[0076]此外，主壁部分126的內(nèi)表面呈錐形，使得主壁部分126的內(nèi)表面和套筒112的外表面之間的空間沿著軸向向下增加，以便于油的密封。此外，套筒112的外表面可形成為呈錐形。
[0077]另外，主壁部分126的外表面可形成為對應于從基座構件133向上突出的安裝部分134的上部136。
[0078]同時，推力動壓產(chǎn)生槽116可形成在轂121和套筒112彼此面對的部分中?？裳刂鴪A周方向形成多個推力動壓產(chǎn)生槽116，所述多個推力動壓產(chǎn)生槽116可具有盤旋形狀、人字形形狀或螺旋形狀。推力動壓產(chǎn)生槽116可具有任何形狀，只要推力動壓產(chǎn)生槽116可產(chǎn)生動壓即可。
[0079]當軸111相對于套筒112相對地旋轉時，推力動壓產(chǎn)生槽116可產(chǎn)生流體推力動壓，以在轂121和套筒112之間形成推力動壓軸承。
[0080]同時，在現(xiàn)有技術中，當旋轉構件傾斜到一側時，旋轉構件可通過形成在軸和套筒之間的豎直徑向軸承的流體動壓而回到其原始位置。然而，近來，隨著硬盤驅(qū)動器(HDD)趨向于更纖薄，安裝在HDD中的主軸電機被制造得更纖薄(HDD的標準是5mm或更小值)。
[0081]因此，在纖薄的主軸電機中，軸的長度可能太短而不能確保豎直徑向軸承的跨距。因此，當旋轉構件傾斜到一側時，可能難以形成足以使傾斜的旋轉構件回到其原始位置的流體動壓。為了通過徑向軸承確保傾斜剛度，可減小軸承間隙，以產(chǎn)生強大的流體動壓來增加軸承剛度，但是在這種情況下，當動壓增加時，摩擦損失增加，最終增加功耗，因此這不是令人期望的。[0082]因此，已經(jīng)設計了根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機，以解決徑向軸承的傾斜剛度弱的問題。即，不是增加徑向軸承本身的傾斜剛度，而是提出這樣一種結構，在該結構中，傾斜剛度的負荷從徑向軸承轉移到推力軸承，以能夠通過形成在推力構件和套筒之間的流體動壓而使傾斜的旋轉構件回到其原始位置。這將稍后描述。
[0083]同時，在本發(fā)明的實施例中，任何構件可用作推力構件，只要它固定到軸且在相對旋轉的套筒內(nèi)產(chǎn)生流體推力動壓即可。例如，在圖1的圖示中，結合到軸111的轂121在套筒112中產(chǎn)生流體推力動壓，轂121可被認為是推力構件。即，任何部件根據(jù)其作用均可以是推力構件，而與其名稱無關。
[0084]定子130可包括芯131、線圈132及基座構件133。
[0085]換句話說，定子130可以是包括線圈132和多個芯131的固定構件，當電力施加到線圈132時，線圈132產(chǎn)生具有一定大小的電磁力，線圈132圍繞所述多個芯131纏繞。
[0086]芯131固定地設置在具有印刷了圖案電路的印刷電路板(PCB)(未示出)的基座構件133的上部，具有一定尺寸的線圈孔可以以穿透的方式形成在基座構件133中，以使線圈132向下暴露。線圈132可電連接到PCB (未示出)，使得外部電力被供應到線圈132。
[0087]此外，流體動壓軸承組件110可安裝在基座構件133上。基座構件133可由鋁(Al)制成，且根據(jù)拉模鑄造方法制造，或者還可通過對鋼板執(zhí)行塑性加工(例如，擠壓)來制造。
[0088]基座構件133可具有安裝部分134，安裝部分134形成為沿著軸向向上突出。芯131安裝在安裝部分134的外表面上，套筒112可插入地固定到安裝部分134的內(nèi)表面。此夕卜，安裝部分134的內(nèi)表面的上部136可形成為面對主壁部分126的外表面。主壁部分126和安裝部分134的上部136 ( 二者彼此面對)之間的空間可足夠窄，以形成迷宮式密封。
[0089]圖2是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機中，用于使傾斜到一側的旋轉構件回到其原始位置的機制的視圖。圖3和圖4是示出圖2的機制的特殊情況的視圖。圖5是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖2的機制的各個參數(shù)的定義的視圖。圖6是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖2和圖10的機制的各個參數(shù)的定義的視圖。圖7和圖8是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖2的機制的方法的視圖。
[0090]參照圖2，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機100中，當旋轉構件相對于固定構件相對地旋轉時，由于外部沖擊或任何其他力導致旋轉構件可傾斜到一側。即，可旋轉地安裝在套筒112中的軸111可傾斜到一側。當軸111傾斜時，安裝在軸111上的轂121也一起傾斜到一側。
[0091]當軸111不傾斜地布置在套筒112中時，通過軸111和套筒112形成的軸承間隙以及通過套筒112和轂121形成的軸承間隙保持均勻的間隙。因此，均勻的流體動壓形成在軸111和套筒112之間以及形成在套筒112和轂121之間，從而建立平衡狀態(tài)，在平衡狀態(tài)下，旋轉構件相對于固定構件相對地旋轉。
[0092]然而，當旋轉構件傾斜時，在軸承間隙中可能不能保持均勻的間隙。
[0093]S卩，如圖2所示，在實線的情況下(在這種情況下，旋轉構件(即，軸111和轂121)不傾斜)，在旋轉構件和套筒112之間的軸承間隙中保持均勻的間隙，而在虛線的情況下(在這種情況下，旋轉構件(即，軸111和轂121)傾斜)，旋轉構件和套筒112之間的軸承間隙的大小根據(jù)該軸承間隙的位置而變化。
[0094]在這種情況下，在現(xiàn)有技術的沿著軸向延伸的主軸電機(例如，用于厚度標準是9.5mm或15mm的HDD的電機)的情況下，旋轉構件不會難以通過形成在軸和套筒之間的豎直徑向軸承的流體動壓而回到其原始位置。然而，在沿著軸向相對短的主軸電機(例如，用于厚度標準是5_或更小值的HDD的電機)的情況下，難以通過形成在軸和套筒之間的豎直徑向軸承的流體動壓而使旋轉構件回到其原始位置。
[0095]因此，參照圖2，當軸111傾斜到一側時，在形成了動壓產(chǎn)生槽的部分(即，圖2中的部分SpSl^P SJ軸承間隙減小，在這種情況下，在形成了動壓產(chǎn)生槽的部分，構件之間的流體動壓可按照軸承間隙減小的程度增加。即，在形成了動壓產(chǎn)生槽的部分，隨著相面對的構件之間的間隙越接近，流體動壓可與減小的區(qū)域成比例地形成得越大。因此，在本發(fā)明的實施例中，可通過使用這樣的原理來數(shù)學建立推力動壓產(chǎn)生槽116的位置和大小與徑向動壓產(chǎn)生槽114和115的 位置和大小之間的關系。
[0096]當旋轉構件(即，圖2中的軸111)傾斜到一側時，用于使旋轉構件回到與所述一側相對的側部的流體動壓可被認為是由于旋轉構件傾斜到一側而另外產(chǎn)生的流體動壓。即，在形成了動壓產(chǎn)生槽的部分，在相面對的構件的接近間隙之間可能存在差異。可能是在軸111和轂121傾斜之前和之后其空間不同的部分中的區(qū)域ST、Su和Sp
[0097]即，在形成了推力動壓產(chǎn)生槽116的部分中根據(jù)在轂121傾斜之前和之后的間隙之間的差異的區(qū)域St可以大于在形成了徑向動壓產(chǎn)生槽114和115的部分中根據(jù)在軸111傾斜之前和之后的間隙之間的差異的區(qū)域(Su+Sj。結果，可建立下面示出的公式I。
[0098][公式I]
[0099]St > Su+SL
[0100]通過設計而滿足上述式子，推力軸承比徑向軸承負擔更大的傾斜剛度。
[0101]g卩，在纖薄的結構中，徑向軸承的傾斜剛度弱化，而由推力軸承導致的傾斜剛度增強，因此，當旋轉構件傾斜時，推力軸承抵抗傾斜，從而防止傾斜。
[0102]同時，在雙推力構件的情況下(其中，推力構件形成在上部和下部)，在形成了推力動壓產(chǎn)生槽的部分中根據(jù)在推力構件傾斜之前和之后的間隙之間的差異的區(qū)域St可以是在形成了推力動壓產(chǎn)生槽的部分中根據(jù)在上推力構件和下推力構件傾斜之前和之后的間隙之間的差異的區(qū)域之和。
[0103]同時，在本發(fā)明的實施例中，任何構件可用作推力構件，只要它固定到軸且在相對旋轉的套筒內(nèi)產(chǎn)生流體推力動壓即可。例如，在圖1的圖示中，結合到軸111的轂121在套筒112中產(chǎn)生流體推力動壓，轂121可被認為是推力構件。即，任何部件根據(jù)其作用均可以是推力構件，而與其名稱無關。
[0104]參照圖5至圖8，提出了用于整理和求解上述式子I的參數(shù)和數(shù)學計算方法。
[0105]可參照圖5和圖6定義各個參數(shù)如下。
[0106]T1是從旋轉構件的重心G到推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，T2是從旋轉構件的重心到推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，α I是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，α2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lt是推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Rm是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Rra是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pui是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，βυ2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lu是上徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度，Rli是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ru是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pu是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，U是下徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度。
[0107]此外，在本發(fā)明的實施例中，旋轉構件的重心G指的是最終狀態(tài)，在最終狀態(tài)下，盤、卡夾等安裝在主軸電機中。在圖1中示出的主軸電機I))處于盤、卡夾等未被安裝的狀態(tài)，在圖2至圖8中示出的重心G指的是在盤、卡夾等安裝于主軸電機中時旋轉構件的重心。
[0108]接下來，將參照圖7和圖8描述一種方法，該方法用于計算當旋轉構件傾斜到一側時軸承間隙的大小的改變量，即，在形成了流體推力動壓的部分中軸承間隙的改變量ΛY以及在形成了流體徑向動壓的部分中軸承間隙的改變量ΛΧ。
[0109]在形成了流體推力動壓的部分中軸承間隙的改變量△ Y指的是兩個位置之間的差，這兩個位置是旋轉構件在傾斜之前沿著軸向面對推力動壓產(chǎn)生槽116的一個邊緣的位置和旋轉構件在傾斜之后沿著軸向面對推力動壓產(chǎn)生槽116的一個邊緣的位置。因此，在圖7的圖示中，八￥可被計算成￥1_￥2(即，ΔΥ = Y1-Y2)。當具體地整理Λ Y時，Λ Y可被計算成由下面示出的公式2表示。
[0110][公式2]
[0111]Δ Y = Tsin a-Tcos a tan ( α - Θ )`[0112]= Tsin α -Tcos α sin ( α - θ ) /cos ( α - θ )
[0113]= Tsin α-Tsin ( α - θ )
[0114]= T (sin α-sin ( α - θ ))
[0115]= T (sin α -sin α cos θ +cos α sin θ )
[0116]= T (sin α-sin α + θ cos α )
[0117]= T θ cos α
[0118]這里，T是從旋轉構件的重心到推力動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的距離(具體地說，T是從旋轉構件的重心到旋轉構件的面對推力動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的一點的距離，但是值基本上相同)，α是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的線之間形成的角度中最小的角度(具體地說，α是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和旋轉構件的面對推力動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的一點的線之間形成的角度，但是值基本上相同)，Θ是旋轉構件的傾斜角度(這里，由于Θ是小角度，所以可假設sin Θ = θ且cos Θ = I)。
[0119]在形成了流體徑向動壓的部分中軸承間隙的改變量ΛΧ可通過下面示出的式子3來計算。
[0120]在形成了流體徑向動壓的部分中軸承間隙的改變量ΛΧ指的是兩個位置之間的差，這兩個位置是旋轉構件在傾斜之前沿著徑向面對徑向動壓產(chǎn)生槽114的一個邊緣的位置和旋轉構件在傾斜之后沿著徑向面對徑向動壓產(chǎn)生槽114的一個邊緣的位置。因此，在圖8的圖示中，ΔX可被計算成X「X2(即，ΔX = X「X2)。當具體地整理ΔX時，ΔX可被計算成由下面示出的公式3表示。
[0121][公式3]
[0122]Δ X = Rcos (Ji /2- β ) tan (π/2-β + θ) -Rsin (Ji /2- β )
[0123]= Rsin (π/2-β + θ) -R2sin (Ji /2- β )
[0124]= Rcos ( β - θ )-R2cos β
[0125]= R (cos ( β - θ ) -cos β )
[0126]= R (cos β cos θ +sin β sin θ -cos β )
[0127]= R θ sin^ [0128]這里，R是從旋轉構件的重心到徑向動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的距離(具體地說，R是從旋轉構件的重心到旋轉構件的面對徑向動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的一點的距離，但是值基本上相同)，β是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和徑向動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的線之間形成的角度中最小的角度(具體地說，β是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和旋轉構件的面對徑向動壓產(chǎn)生槽的一個邊緣的一點的線之間形成的角度，但是值基本上相同)，Θ是旋轉構件的傾斜角度(這里，由于Θ是小角度，所以可假設sin Θ = θ且cos Θ = I)。
[0129]回顧圖2，為了計算公式1，可計算各個面積術語。
[0130]根據(jù)在轂121傾斜之前和之后在形成了推力動壓產(chǎn)生槽116的部分中的間隙之間的差異的面積St可通過用于獲得梯形的寬度的公式來計算，所以面積St可通過下面示出的公式4來計算。
[0131][公式4]
[0132]St = 0.5 ( Δ Y1+ Δ Y2) Lt
[0133]= 0.5 Θ (T1Cos a a+T2cos a 2) Lt
[0134]這里，AY1是在推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣所處的部分中軸承間隙的改變量，AY2是在推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣所處的部分中軸承間隙的改變量，其他參數(shù)參考參照圖5至圖8的描述。
[0135]接下來，根據(jù)在軸111傾斜之前和之后在形成了上徑向動壓產(chǎn)生槽114的部分中的間隙之間的差異的面積Su可通過用于獲得梯形的寬度的公式來計算，所以面積Su可通過下面示出的公式5來計算。
[0136][公式5]
[0137]Su = 0.5 ( Δ Xui+ Δ XU2) Lu
[0138]= 0.5 Θ (RuiSin β m+RU2sin β U2) Lu
[0139]這里，AXui是在上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣所處的部分中軸承間隙的改變量，Δ Xu2是在上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣所處的部分中軸承間隙的改變量,其他參數(shù)參考參照圖5至圖8的描述。
[0140]此外，根據(jù)在軸111傾斜之前和之后在形成了下徑向動壓產(chǎn)生槽115的部分中的間隙之間的差異的面積&可通過用于獲得梯形的寬度的公式來計算，所以面積&可通過下面示出的公式6來計算。[0141][公式6]
[0142]Sl = 0.5 ( Δ Xli+ Δ XL2) Ll
[0143]= 0.5 θ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0144]這里，AXu是在下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣所處的部分中軸承間隙的改變量，Λ Xu是在下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣所處的部分中軸承間隙的改變量，其他參數(shù)參考參照圖5至圖8的描述。
[0145]因此，當公式4至公式6代入公式I時，獲得公式7，從公式7獲得公式8。
[0146][公式7]
[0147]0.5 Θ (T1Cos a JT2Cos a 2) Lt >
[0148]0.5 Θ (Rmsin β m+RU2sin β U2) Lu+0.5 Θ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0149][公式8]
[0150](T1Cos a ^T2Cos a 2) Lt >
[0151](Rmsin β m+RU2sin β U2) Lu+ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0152]因此，當推力動壓產(chǎn)生槽和徑向動壓產(chǎn)生槽建立公式8的關系時，推力軸承(而非徑向軸承)抵抗傾斜，從而防止傾斜。
[0153]同時，根據(jù)旋轉構 件的結構和形狀，旋轉構件的重心可位于各種位置。具體地說，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機的情況下，當旋轉構件的重心形成在上徑向動壓產(chǎn)生槽或下徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域內(nèi)時，推力動壓產(chǎn)生槽和徑向動壓產(chǎn)生槽之間的關系可簡單地建立。
[0154]參照圖3，旋轉構件的重心G可布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域和旋轉構件的上部區(qū)域中。此外，在這種情況下，推力動壓產(chǎn)生槽和徑向動壓產(chǎn)生槽應該滿足公式I的關系O
[0155]在這種情況下，當旋轉構件的重心G布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域和旋轉構件的上部區(qū)域中時，在公式I的條件中，根據(jù)在軸111傾斜之前和之后在形成了上徑向動壓產(chǎn)生槽114的部分中的間隙之間的差異的面積Su具有小到可忽略的值。因此，公式I可被簡化成下面示出的公式10。
[0156][公式10]
[0157]St > Sl
[0158]因此，當公式4和公式6代入公式10時，可獲得公式11，可從公式11獲得公式12。
[0159][公式11]
[0160]0.5 Θ (T1Cos a JT2Cos a 2) Lt > 0.5 Θ (Rlisin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0161][公式12]
[0162](T1Cos a ^T2Cos α 2) Lt > (Rlisin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0163]此外，參照圖4，旋轉構件的重心可布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域和旋轉構件的下部區(qū)域中。此外，在這種情況下，推力動壓產(chǎn)生槽和徑向動壓產(chǎn)生槽應該滿足公式I的關系O
[0164]在這種情況下，當旋轉構件的重心G布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域和旋轉構件的下部區(qū)域中時，在公式I的條件中，根據(jù)在軸111傾斜之前和之后在形成了下徑向動壓產(chǎn)生槽115的部分中的間隙之間的差異的區(qū)域&具有小到可忽略的值。因此，公式I可被簡化成下面示出的公式13。
[0165][公式13]
[0166]St > Su
[0167]因此，當公式4和公式6代入公式13時，可獲得公式14，可從公式14獲得公式15。
[0168][公式14]
[0169]0.5 Θ (T1Cos a ^T2Cos a 2) Lt > 0.5 Θ (Rmsin β uj+R^sin β U2) Lu
[0170][公式15]
[0171](T1Cos a JT2Cos a 2) Lt > (Rmsin β uj+R^sin β U2) Lu
[0172]因此，當旋轉構件的重心G布置在徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域內(nèi)時，推力動壓產(chǎn)生槽和徑向動壓產(chǎn)生槽可只需滿足簡化的公式12或公式15。
[0173]在圖1至圖8的實施例中，已經(jīng)描述了軸旋轉型結構(在軸旋轉型結構中，轂可旋轉地結合到軸)，但是當然，本發(fā)明可應用于軸固定型結構(在軸固定型結構中，轂可旋轉地結合到套筒)。
[0174]圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的主軸電機的示意性截面圖。圖10是示出了各個參數(shù)的定義的視圖，以將圖2的機制應用于根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖9的主軸電機。
[0175]參照圖9，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的主軸電機200可包括基座構件210、下推力構件220、軸230、套筒240、轂250、上推力構件260及帽構件290。
[0176]首先，參照方向術語的定義，軸向可指的是當在圖9中觀察時的豎直方向，即，從軸230的下側到軸230的上側的方向或者從軸230的上側到軸230的下側的方向，徑向可指的是當在圖9中觀察時的水平方向，即，從軸230到轂250的外周表面的方向或者從轂250的外周表面到軸230的方向，圓周方向可指的是從旋轉中心沿著一定半徑的旋轉方向。圓周方向是沿著轂250的外周表面的旋轉方向。
[0177]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機200中，通過使用流體動壓軸承組件使旋轉構件相對于固定構件相對平穩(wěn)地旋轉。
[0178]這里，流體動壓軸承組件可由這樣的構件構成，所述構件以潤滑流體為媒介通過產(chǎn)生流體動壓而相對旋轉，且流體動壓軸承組件可包括下推力構件220、套筒240、軸230、上推力構件260及轂250。
[0179]此外，作為相對于固定構件相對旋轉的構件，旋轉構件可包括套筒240和轂250，且旋轉構件還可包括設置在轂250中的磁體284。
[0180]此外，作為相對于旋轉構件固定的構件，固定構件可包括基座構件210、軸230、下推力構件220及上推力構件260。
`[0181]基座構件210可包括安裝凹部212，從而與轂250 —起形成一定空間。基座構件210可包括結合部分214，結合部分214形成為沿著軸向向上延伸。定子芯202可安裝在結合部分214的外周表面上。
[0182]安裝表面214a可設置在結合部分214的外周表面上，以允許定子芯202安裝在安裝表面214a上。安裝在安裝部分214上的定子芯202可設置在基座構件210的安裝凹部212的上部。
[0183]同時，基座構件210可通過對軋制鋼板執(zhí)行塑性加工來制造。具體地說，基座構件210可通過擠壓、沖壓、深拉等來制造。然而，基座構件210的制造不限于此，基座構件210還可通過各種其他方法(例如，鋁拉模鑄造等)來制造。
[0184]同時，由于基座構件210通過對軋制鋼板執(zhí)行塑性加工來制造，所以基座構件210可被制造得纖薄且均勻。因此，可能不易于使設置在基座構件210上的結合部分214 —體地形成。因此，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的基座構件210的情況下，結合部分214可形成為單獨的構件，且可在裝配主軸電機時結合到基座構件210。
[0185]下推力構件220固定地安裝在基座構件210上。即，下推力構件220插入地安裝在結合部分214上，具體地說，下推力構件220可安裝成使得下推力構件220的外周表面接合到結合部分214的內(nèi)周表面。
[0186]同時，下推力構件220可包括:盤部分222，具有固定地安裝在軸230上的內(nèi)表面和固定地安裝在基座構件210上的外表面；延伸部分224，形成為沿著軸向從盤部分222向上延伸。
[0187]S卩，下推力構件220可具有帶中空部分的類似杯子的形狀。即，下推力構件220可形成為使得下推力構件220的截面具有類似通道的形狀。
[0188]此外，盤部分222可具有安裝孔222a，用于軸230的安裝，軸230插入地安裝在安裝孔222a中。
[0189]下推力構件220與基座構件210—起包括在固定構件(即，定子)中。
[0190]同時，下推力構件220的外表面可通過粘合劑和/或焊接接合到基座構件210的內(nèi)表面。換句話說，下推力構件220的外表面固定地接合到基座構件210的結合部分214的內(nèi)表面。
[0191]此外，用于產(chǎn)生流體動壓的下推力動壓產(chǎn)生槽249可形成在下推力構件220的上表面和套筒240的下表面240b中的至少一個中。在圖9的圖示中，下推力動壓產(chǎn)生槽249形成在套筒240的下表面中，但是本發(fā)明不限于此，下推力動壓產(chǎn)生槽249還可設置在面對套筒240的下表面的下推力構件220中。
[0192]另外，下推力構件220還可用作密封構件，以用于防止?jié)櫥黧w的泄漏。
[0193]軸230固定地安裝在下推力構件220和基座構件210中的至少一個中。S卩，軸230可安裝成使得軸230的下邊緣部分插入到形成于下推力構件220的盤部分222中的安裝孔222a 中。
[0194]此外，軸230的下邊緣部分可通過粘合劑和/或焊接接合到盤部分222的內(nèi)表面。因此，軸230可被固定。
[0195]這里，在本發(fā)明的實施例中，軸230固定地安裝在下推力構件220上的情況被描述為示例，但是本發(fā)明不限于此，軸230可固定地安裝在基座構件210上。
[0196]同時，軸230與下推力構件220和基座構件210—起還是包括在固定構件(B卩，定子)中的部件。
[0197]螺釘被緊固于此的結合單元(例如，螺釘單元)可設置在軸230的上表面中，以固定地安裝蓋構件(未示出)。
[0198]套筒240可以可旋轉地安裝在軸230上。為此，套筒240可具有通孔241，從而允許軸230穿過通孔241插入。同時，當套筒240安裝在軸230上時，套筒240的內(nèi)周表面和軸230的外周表面分開一定間隔，以形成軸承間隙B。軸承間隙B填充有潤滑流體。
[0199]同時，臺階表面244可形成在套筒240的上邊緣部分，以在套筒240的上邊緣部分和上推力構件260之間形成具有迷宮形狀的密封部分。潤滑流體可被通過臺階表面244和上推力構件260形成的具有迷宮形狀的密封部分牢牢地密封。
[0200]同時，上推力構件260的上邊緣部分的外表面可具有傾斜部分263，以與轂250形成第一液-氣界面Fl。傾斜部分263可形成為使得傾斜部分263的上部的外徑小于傾斜部分263的下部的外徑。
[0201]換句話說，其上部的外徑小于其下部的外徑的傾斜部分263可形成在上推力構件260的上邊緣部分，使得第一液-氣界面Fl形成在上推力構件260的外周表面和轂250的內(nèi)周表面之間的空間中。
[0202]此外，轂250接合到套筒240的外周表面。S卩，臺階表面244的下部可具有對應于轂250的內(nèi)表面的形狀，使得轂250可被固定地安裝。即，套筒240的外周表面可具有連接面。
[0203]這里，套筒240和轂250可一體地形成。當套筒240和轂250 —體地形成時，由于套筒240和轂250設置成單個構件，所以部件的數(shù)量可減少，因此，可便于產(chǎn)品的裝配，且可使裝配公差最小化。
[0204]同時，套筒240的外周表面的下邊緣部分可形成為朝著徑向內(nèi)側向上傾斜，以與下推力構件220的延伸部分224形成液-氣界面。
[0205]即，為了使第二液氣界面F2形成在套筒240的外周表面和下推力構件220的延伸部分224之間的空間中，套筒240的下邊緣部分可形成為朝著徑向內(nèi)側向上傾斜。即，潤滑流體的密封部分可形成在套筒240的外周表面和下推力構件220的延伸部分224之間的空間中。
[0206]在這種方式中，由于第二液氣界面F2形成在套筒240的下邊緣部分和延伸部分224之間的空間中，所以填充在軸承間隙B中的潤滑流體形成第一液氣界面Fl和第二液氣界面F2。
[0207]此外，上徑向動壓產(chǎn)生槽246和下徑向動壓產(chǎn)生槽247可形成在套筒240的內(nèi)表面中，從而當套筒240旋轉時，以填充在軸承間隙B中的潤滑流體為媒介產(chǎn)生流體動壓。
[0208]然而，在這種情況下，上徑向動壓產(chǎn)生槽246和下徑向動壓產(chǎn)生槽247不限于如圖9所示的上徑向動壓產(chǎn)生槽246和下徑向動壓產(chǎn)生槽247形成在套筒240的內(nèi)表面中的情況。即，上徑向動壓產(chǎn)生槽246和下徑向動壓產(chǎn)生槽247可形成在軸230的外周表面中，且可具有各種形狀，例如，人字形形狀、盤旋形狀、螺旋形狀等。
[0209]轂250結合到套筒240，并根據(jù)套筒240的操作一起旋轉。
[0210]轂250可包括:轂主體252，具有插入部分，上推力構件260插入地設置在插入部分中；安裝部分254，從轂主體252的邊緣延伸，并具有內(nèi)表面，從而允許磁體組件280安裝在所述內(nèi)表面上；延伸部分256，沿著徑向從安裝部分254的端部向外延伸。
[0211]同時，轂主體252的內(nèi)表面的下邊緣部分可接合到套筒240的外表面。即，轂主體252的內(nèi)表面的下邊緣部分可通過粘合劑和/或焊接接合到套筒240的連接面245。
[0212]因此，當轂250旋轉時，套筒240可與轂250 —起旋轉。
[0213]此外，安裝部分254形成為沿著軸向從轂主體252向下延伸。磁體組件280可固定地安裝在安裝部分254的內(nèi)表面上。
[0214]同時，磁體組件280可包括:磁軛282，固定地安裝在安裝部分254的內(nèi)表面上；磁體284，安裝在磁軛282的內(nèi)表面上。
[0215]磁體284可具有環(huán)形形狀,且可以是永磁體，該永磁體具有沿著圓周方向被交替地磁化的N極和S極，以產(chǎn)生具有一定強度的磁場。
[0216]同時，磁體284以面對的方式設置在周圍纏繞有線圈201的定子芯202的前端，并根據(jù)與周圍纏繞有線圈201的定子芯202的電磁相互作用而產(chǎn)生能夠使轂250旋轉的驅(qū)動力。
[0217]上推力構件260固定地安裝在軸230的上邊緣部分，并與套筒240或轂250 —起形成液氣界面。
[0218]上推力構件260可包括:主體262，具有接合到軸230的內(nèi)表面；突起部分264，從主體262延伸，以通過傾斜部分263與轂250 —起形成液氣界面。
[0219]突起部分264沿著軸向從主體262向下延伸。突起部分264的內(nèi)表面可面對套筒240的外表面，突起部分264的外表面可面對轂250的內(nèi)表面。
[0220]此外，突起部分264可從主體262延伸，使得突起部分264平行于軸230。
[0221]此外，上推力構件260是與構成定子的基座構件210、下推力構件220及軸230 —起固定地安裝的固定構件。
[0222]同時，由于上推力構件260固定地安裝在軸230上且套筒240與轂250 —起旋轉，所以第一液-氣界面Fl可形成在轂250和突起部分264之間。因此，轂250的內(nèi)表面可具有傾斜部分253，傾斜部分253形成為是傾斜的。
[0223]上推力構件260的突起部分264設置在套筒240和轂250之間的空間中。形成在套筒240和上推力構件260的主體262的下表面之間的空間、形成在套筒240的外表面和突起部分264的內(nèi)表面之間的空間、形成在突起部分264的外表面和轂250的內(nèi)表面之間的空間(這些空間具有迷宮形狀)填充有潤滑流體，以形成密封部分。
[0224]因此，如圖9中所示，第一液-氣界面Fl可形成在套筒240的外表面和突起部分264的內(nèi)表面之間形成的空間中，或形成在上推力構件260的外表面和轂250的內(nèi)表面之間形成的空間中。當然，在前一種情況下，套筒240的外表面或突起部分264的內(nèi)表面形成為是傾斜的，以便于潤滑流體的密封。
[0225]同時，上推力動壓產(chǎn)生槽248可形成在上推力構件260的下表面和套筒240的被設置成面對上推力構件260的下表面的上表面中的至少一個中，以產(chǎn)生推力動壓。
[0226]上推力構件260還可用作密封構件，防止填充在軸承間隙B中的潤滑流體泄漏到上側。
[0227]此外，帽構件290可被設置成覆蓋通過上推力構件260和轂250形成的空間的上部。
[0228]帽構件290可具有環(huán)形形狀，帽構件290的外邊緣可固定在轂250的內(nèi)側。
[0229]圖10是示出了各個參數(shù)的定義的視圖，以將圖2的機制應用于根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖9的主軸電機，圖11是示出用于數(shù)學計算(或估計)圖10的機制的各個參數(shù)的定義的視圖。
[0230]參照圖10，與圖2的具有單個推力結構的實施例相比，圖10的實施例具有包括兩個推力軸承的雙推力結構。因此，當作為旋轉構件的套筒240傾斜時，在上推力軸承和下推力軸承中產(chǎn)生抵抗傾斜的力。即，在圖2的實施例中的公式I在圖10的實施例中可被表示成公式16。
[0231][公式16]
[0232]STU+STL > Su+SL
[0233]被應用于雙推力結構的公式16中，應用于參照圖1至圖8描述的根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機100的旋轉構件傾斜的情況的原理可被應用為進一步將作用在套筒240和下推力構件220之間的流體動壓Si添加到公式16中。
[0234]參照圖10和圖11描述用于整理和求解上面示出的公式16的參數(shù)和數(shù)學計算方法。
[0235]可參照圖10和圖11定義各個參數(shù)如下。這里，與在圖1中示出的主軸電機100相比,根據(jù)本實施例的主軸電機200與主軸電機100的不同之處在于:主軸電機200具有固定軸結構和雙推力結構，且應用與應用于公式I至公式5的原理相同的原理。因此，相同的標號用于具有相同意思的參數(shù)，將描述增加的參數(shù)。
[0236]Tm是從旋轉構件的重心到上推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，TU2s從旋轉構件的重心到上推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，am是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，a U2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Ltu是上推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Tu是從旋轉構件的重心到下推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，IY2是從旋轉構件的重心到下推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，a L1是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，
是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Li是下推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度。
[0237]同時，與徑向動壓產(chǎn)生槽246和247相關的參數(shù)與上面參照圖6描述的那些參數(shù)相同，所以將省略對于這些參數(shù)的重復描述。
[0238]此外，在本發(fā)明的實施例中，旋轉構件的重心G指的是盤、卡夾等安裝在主軸電機中的最終狀態(tài)。在圖9中示出的主軸電機200處于盤、卡夾等未被安裝的狀態(tài)，在圖10和圖11中示出的重心G指的是在盤、卡夾等安裝在主軸電機中時旋轉構件的重心。
[0239]參照公式2至公式6，將計算每個面積術語，以獲得公式16。
[0240]通過將公式2至公式6代入公式16，可獲得公式17。
[0241][公式17]
[0242](TmCos a m+TU2cos a U2) Ltu+ (TL1cos a L1+TL2cos a L2) Ltl >
[0243](Rmsin β m+RU2sin β U2) Lu+ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0244]同時，根據(jù)旋轉構件的結構和形狀，旋轉構件的重心可位于各種位置。具體地說，在根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機200的情況下，當旋轉構件的重心形成在上徑向動壓產(chǎn)生槽或下徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域內(nèi)時，推力動壓產(chǎn)生槽和徑向動壓產(chǎn)生槽之間的關系可簡
單地建立。
[0245]當旋轉構件的重心G布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域和旋轉構件的上部區(qū)域中時，在公式16的條件中，根據(jù)在套筒240傾斜之前和之后在形成了上徑向動壓產(chǎn)生槽246的部分中的間隙之間的差異的面積Su具有小到可忽略的值。因此，公式16可被簡化成下面示出的公式18。[0246][公式18]
[0247](TuiCos a ^+Tu2Cos a U2) Ltu+ (TL1cos a L1+TL2cos α L2) Ltl〉
[0248](Rlisin β L1+RL2sin β L2) Ll
[0249]此外，當旋轉構件的重心G布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的區(qū)域和旋轉構件的下部區(qū)域中時，在公式16的條件中，根據(jù)在套筒240傾斜之前和之后在形成了下徑向動壓產(chǎn)生槽247的部分中的間隙之間的差異的面積&具有小到可忽略的值。因此，公式16可被簡化成下面示出的公式19。
[0250][公式19]
[0251 ] (TmCos a m+TU2cos a U2) Ltu+ (TL1cos a L1+TL2cos a L2) Ltl >
[0252](Rmsin 3m+RU2sin3U2) Lu
[0253]圖12A和圖12B分別是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的使用主軸電機的盤驅(qū)動裝置的示意性截面圖。
[0254]參照圖12A和圖12B，安裝有主軸電機100或200的盤驅(qū)動裝置800是硬盤驅(qū)動器，且可包括主軸電機100或200、頭移動單元810及外殼820。記錄盤驅(qū)動裝置800的厚度標準是5mm或更小值。
[0255]主軸電機100或200具有如上描述的根據(jù)本發(fā)明的實施例的主軸電機的特性，且可包括安裝于其中的記錄盤830。
[0256]頭移動單元810可使檢測安裝在主軸電機100或200上的記錄盤830的信息的磁頭815移動到位于期望被檢測記錄盤的表面上方的特定位置。
[0257]這里，磁頭815可設置在頭移動單元810的支撐部分817上。
[0258]為了形成用于容納主軸電機100或200及頭移動單元810的內(nèi)部空間，外殼820可包括電機安裝板822和頂蓋824，頂蓋824遮住電機安裝板822的上部。
[0259]頭移動單元810被構造成音圈電機(VCM)。然而，在這種情況下，如果供應到VCM的電力被突然切斷，則磁頭815可布置在盤上，導致可能損壞記錄在盤上的信息。
[0260]為了解決該問題，在記錄盤驅(qū)動裝置800中，通過利用主軸電機的反電動勢(B-EMF)驅(qū)動VCM。VCM可通過B-EMF被驅(qū)動而回到其原始位置，該過程已知為緊急制動。
[0261]即，當在主軸電機被驅(qū)動的同時切斷電力的供應時，通過利用盤的旋轉力產(chǎn)生電能，并將電能供應到VCM。
[0262]在2.5英寸盤的情況下，當確保B-EMF在0.35V/krpm或更大值時,可實施磁頭的緊急制動。在這個方面，在現(xiàn)有技術的盤驅(qū)動裝置中，B-EMF不會成為問題，但是在2.5英寸5mm類型盤驅(qū)動裝置的情況下，由于芯的高度限制，導致確保B-EMF成為問題。
[0263]因此，為了在芯的高度變小的情況下確保B-EMF減小，要求芯被設計成具有沿著徑向延伸的長度。然而，2.5英寸類型盤的內(nèi)徑被確定為20mm，所以限制了芯沿著徑向的長度。
[0264]由于應當在盤的內(nèi)徑的確定范圍內(nèi)確保芯沿著徑向的長度足夠，所以沿著徑向形成推力軸承的套筒的長度也受到限制，其被限制的程度相當于芯沿著徑向的長度被限制的程度。
[0265]因此，重要的是:設計滿足芯沿著徑向的長度而確保B-EMF以及滿足推力軸承沿著徑向的長度以確保傾斜剛度。
[0266]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在纖薄的主軸電機中，即使在旋轉構件傾斜到一側的情況下，旋轉構件也可具有足夠的傾斜剛度以回到其原始位置。
[0267]雖然已經(jīng)結合實施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領域的技術人員將清楚的是，在不脫離由權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行修改和變化。
【權利要求】
1.一種主軸電機，包括: 旋轉構件； 固定構件，通過流體動壓可旋轉地支撐旋轉構件， 其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在徑向上彼此面對的表面中的至少一個表面中， 推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中， 滿足式子I， [式子I]
(T1Cos a AT2Cos a 2) Lt >
(Rmsin β m+RU2sin β U2) Lu+ (RL1sin β L1+RL2sin β L2) Ll 其中，T1是從旋轉構件的重心到推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，T2是從旋轉構件的重心到推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，a i是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，α 2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lt是推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Rm是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Rra是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pui是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，βυ2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的 角度，Lu是上徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度，Rli是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ru是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pu是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，U是下徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度。
2.根據(jù)權利要求1所述的主軸電機，其中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣之上的情況下，在式子I中關于LU的條件是0，滿足式子2， [式子2]
(T1Cos a AT2Cos a 2) Lt > (Rlisin β L1+RL2sin β L2) Ll。
3.根據(jù)權利要求1所述的主軸電機，其中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣之下的情況下，在式子I中關于k的條件是0，滿足式子3， [式子3]
(T1Cos a AT2Cos a 2) Lt > (RuiSin β m+RU2sin β U2) Luo
4.根據(jù)權利要求1所述的主軸電機，其中，旋轉構件包括軸、沿著徑向從軸的上邊緣向外延伸的轂、安裝在轂上的磁體和盤， 固定構件包括通過流體動壓可旋轉地支撐軸的套筒、被設置成面對磁體且周圍纏繞有線圈的芯。
5.根據(jù)權利要求4所述的主軸電機，其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在軸和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中， 推力動壓產(chǎn)生槽形成在轂和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中。
6.根據(jù)權利要求5所述的主軸電機，其中，填充有流體的軸承間隙形成在軸和套筒中彼此面對的表面之間， 所述軸承間隙落入軸的直徑的0.0005倍至0.002倍的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求4所述的主軸電機，其中，當停止供電時，產(chǎn)生的反電動勢是0.35V/krpm或更大值。
8.一種硬盤驅(qū)動器，包括: 根據(jù)權利要求4所述的主軸電機； 磁頭，用于將數(shù)據(jù)寫入盤中和從所述盤讀取數(shù)據(jù)； 頭移動單元，用于將磁頭移動到所述盤上方的特定位置， 其中，所述硬盤驅(qū)動器的厚度標準是5_。
9.一種主軸電機，包括: 旋轉構件； 固定構件，通過流體動壓可旋轉地支撐旋轉構件， 其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件和固定構件中在徑向上彼此面對的表面中的至少一個表面中，` 上推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件的上部和固定構件在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中， 下推力動壓產(chǎn)生槽形成在旋轉構件的下部和固定構件在軸向上彼此面對的表面中的至少一個表面中， 滿足式子4， [式子4]
(TulCOS a ^+T1J2COS a U2) Ltu+ (TliCOS a L1+TL2cos a L2) Ltl〉
(RuiSin β m+RU2sin β U2) Lu+ (RLlsin β L1+RL2sin β L2) Ll 其中，Tm是從旋轉構件的重心到上推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，Tu2是從旋轉構件的重心到上推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，am是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，a U2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Ltu是上推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Tu是從旋轉構件的重心到下推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的距離，IY2是從旋轉構件的重心到下推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的距離，a L1是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下推力動壓產(chǎn)生槽的內(nèi)邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下推力動壓產(chǎn)生槽的外邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Ltl是下推力動壓產(chǎn)生槽沿著徑向的長度，Rm是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，Ru2是從旋轉構件的重心到上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，Pui是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，β U2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和上徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，Lu是上徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度，RL1是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的距離，RL2是從旋轉構件的重心到下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的距離，βL1是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，βL2是在沿著徑向延伸經(jīng)過旋轉構件的重心的線與連接旋轉構件的重心和下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣的線之間形成的角度中最小的角度，LL是下徑向動壓產(chǎn)生槽沿著軸向的長度。
10.根據(jù)權利要求9所述的主軸電機，其中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在上徑向動壓產(chǎn)生槽的下邊緣之上的情況下，在式子4中關于Lu的條件是0，滿足式子5， [式子5]
(TulCOS a U1+T1J2COS a U2) Ltu+ (TliCOS a L1+TL2cos a L2) LtL〉
(RL1sinβL1+RL2sinβL2)LL。
11.根據(jù)權利要求9所述的主軸電機，其中，在旋轉構件的重心在軸向上布置在下徑向動壓產(chǎn)生槽的上邊緣之下的情況下，在式子4中關于U的條件是0，滿足式子6， [式子6]
(TulCOS a U1+T1J2COS a U2) Ltu+ (TliCOS a L1+TL2cos a L2) LtL〉
(RU1sinβ U1+RL2sinβL2)LL。
12.根據(jù)權利要求9所述的主軸電機，其中，旋轉構件包括中空型套筒、沿著徑向延伸到套筒外部的轂、安裝在轂上的磁體和盤， 固定構件包括布置在套筒的中空部分中以通過流體動壓可旋轉地支撐套筒的軸、沿著軸的徑向向外延伸的上推力構件和下推力構件、被設置成對應于磁體且周圍纏繞有線圈的芯。
13.根據(jù)權利要求12所述的主軸電機，其中，上徑向動壓產(chǎn)生槽和下徑向動壓產(chǎn)生槽形成在軸和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中， 上推力動壓產(chǎn)生槽形成在上推力構件和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中， 下推力動壓產(chǎn)生槽形成在下推力構件和套筒中彼此面對的表面中的至少一個表面中。
14.根據(jù)權利要求13所述的主軸電機，其中，填充有流體的軸承間隙形成在軸和套筒中彼此面對的表面之間， 所述軸承間隙落入軸的直徑的0.0005倍至0.002倍的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權利要求12所述的主軸電機，其中，當停止供電時,產(chǎn)生的反電動勢是0.35V/krpm或更大值。
16.一種硬盤驅(qū)動器，包括: 根據(jù)權利要求12所述的主軸電機； 磁頭，用于將數(shù)據(jù)寫入盤中和從所述盤讀取數(shù)據(jù)； 頭移動單元，用于將磁頭移動到所述盤上方的特定位置， 其中，所述硬盤驅(qū)動器的厚度標準是5_。
【文檔編號】G11B19/20GK103683630SQ201310070285
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權日:2012年9月14日
【發(fā)明者】宋定桓, 鄭新永 申請人:三星電機株式會社