電磁力發(fā)生模塊和包括該電磁力發(fā)生模塊的主軸電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁力發(fā)生模塊，該電磁力發(fā)生模塊包括電樞，該電樞包括鐵芯和纏繞在該鐵芯上的線圈；磁體，該磁體安裝在轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)，以與電樞相對，其中，磁體的與鐵芯相對的表面的高度等于或小于鐵芯的與磁體相對的表面的高度。
【專利說明】電磁力發(fā)生模塊和包括該電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年11月20日提交的題目為“電磁力發(fā)生模塊和包括該電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)”的韓國專利申請N0.10-2012-0131692的權(quán)益，在此其全部內(nèi)容通過引用合并于本申請中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種電磁發(fā)生模塊和包括該電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，主軸電機(jī)構(gòu)造為轉(zhuǎn)子根據(jù)轉(zhuǎn)子磁體(rotor magnet)和鐵芯定子鐵芯(stator core)的電磁力旋轉(zhuǎn)。
[0005]另外，轉(zhuǎn)子磁體沿軸向的高度設(shè)計成大于與轉(zhuǎn)子磁體相對的鐵芯定子鐵芯的高度，以增大電磁力。
[0006]但是，對于傳統(tǒng)的主軸電機(jī)，例如，下面引用文獻(xiàn)中的專利文獻(xiàn)I中公開的主軸電機(jī)，磁體具有較大的尺寸磁體，這樣，很難形成薄膜型(thin film type)電機(jī),并且該電機(jī)會產(chǎn)生振動和噪 聲。
[0007]【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0008]【專利文獻(xiàn)】
[0009](專利文獻(xiàn)I)專利文獻(xiàn)1:美國專利公開出版物N0.20050028349
【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明致力于提供一種電磁力發(fā)生模塊和包括該電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)，通過轉(zhuǎn)子磁體和定子鐵芯的優(yōu)化設(shè)計，該電磁力發(fā)生模塊能夠減小噪音和振動并同時具有薄膜型電機(jī)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施方式，提供了一種電磁力發(fā)生模塊，該電磁力模塊包括電樞，該電樞包括鐵芯和纏繞在所述鐵芯上的線圈；以及磁體，該磁體安裝在轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)，以與所述電樞相對，其中所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度等于或小于所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度。
[0012]所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度和所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度之比可以為1:1至0.65。
[0013]所述磁體可以是包括Nd、Fe和B的釹-鐵-硼磁體。
[0014]所述釹-鐵-硼磁體可以包括15%~20%的Nd、70%~80%的Fe和0.5%~7%的B0
[0015]所述釹-鐵-硼磁體還可以包括鐠，其中鐠的重量百分比可以為3%~7%。
[0016]所述電磁力發(fā)生模塊進(jìn)一步可以包括磁軛，該磁軛安裝在磁體的一個表面上，所述磁體的另一表面與所述鐵芯相對，其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述磁軛連接。
[0017]所述電磁力發(fā)生模塊進(jìn)一步可以包括涂層，該涂層連接于所述磁體的一個表面上，所述磁體與所述鐵芯相對，其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述涂層連接。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二種優(yōu)選實施方式，提供了一種主軸電機(jī)，該主軸電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括軸、與所述軸連接的轉(zhuǎn)子殼體以及安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)的磁體；以及定子，該定子包括軸承和軸承座，所述軸承旋轉(zhuǎn)地支撐所述軸，所述軸承座中安裝有電樞，該電樞與所述磁體相對，所述軸承嵌入并固定于所述軸承座中，所述電樞包括鐵芯和線圈，其中所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度等于或小于所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度。
[0019]所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度和所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度之比可以為1:1至0.65。
[0020]所述磁體可以是包括Nd、Fe和B的釹-鐵-硼磁體。
[0021 ] 所述釹-鐵-硼磁體可以包括15%?20%的Nd、70%?80%的Fe和0.5%?7%的B0
[0022]所述釹-鐵-硼磁體還可以包括鐠，其中鐠的重量百分比可以為3%?7%。
[0023]所述主軸電機(jī)進(jìn)一步可以包括磁軛，該磁軛安裝在所述磁體的一個表面上，所述磁體的另一表面與所述鐵芯相對，其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述磁軛連接。
[0024]所述主軸電機(jī)進(jìn)一步可以包括涂層，該涂層連接于所述磁體的一個表面上，所述磁體與所述鐵芯相對，其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述涂層連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，將能夠更清楚地理解本發(fā)明上述和其他內(nèi)容、特征和優(yōu)點，附圖中:
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一種實施方式的電磁力發(fā)生模塊的剖視示意圖；
[0027]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的包括電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)的剖視示意圖；
[0028]圖3是顯示圖2中的主軸電機(jī)中根據(jù)轉(zhuǎn)子磁體與鐵芯定子鐵芯之間的高度比電磁力發(fā)生模塊產(chǎn)生的噪聲和振動的圖表；
[0029]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式的電磁力發(fā)生模塊的剖視示意圖；以及
[0030]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三種實施方式的電磁力發(fā)生模塊的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0031]通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述，將有利于更加清楚地理解本發(fā)明的內(nèi)容、特征和優(yōu)點。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于表示相同或相似的部件，并且省略了關(guān)于相同或相似的不間的多余描述。而且，在接下來的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”、“一邊”、“另一邊”等用于區(qū)別一個部件和另一個部件，但是這些部件的設(shè)置并不受這些術(shù)語的限制。另外，在描述本發(fā)明時，如果確定相關(guān)技術(shù)的詳細(xì)描述會模糊本發(fā)明的主旨，則省略這種描述。[0032]下文中，將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0033]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一種實施方式的電磁力發(fā)生模塊的剖視示意圖。如圖1所示，電磁力發(fā)生模塊包括磁體10和電樞(armature) 30。
[0034]具體地，磁體10與電樞30相對。為此，磁體10安裝在轉(zhuǎn)子殼體20上。
[0035]電樞30包括鐵芯31和纏繞在鐵芯31上的線圈32。
[0036]另外，磁體10的與鐵芯31相對的表面的聞度可以等于或小于磁體鐵芯31的與磁體10相對的表面的高度。也就是，如圖1所示，鐵芯31的與磁體10相對的表面的高度t和磁體10的與鐵芯31相對的表面的高度T之比可以為1:1或者1:1至0.65。
[0037]根據(jù)本實施方式的電磁力發(fā)生模塊的磁體10可以為釹(Nd)-鐵(Fe)-硼(B)磁體，該釹(Nd)-鐵(Fe)-硼(B)磁體包括Nd、Fe和B。具體來講，磁體10可以為磁力不會減弱并且在減小了磁體尺寸的情況下仍能保持電機(jī)特性的磁體。
[0038]為此，Nd-Fe-B磁體滿足上述特點。Nd-Fe-B磁體可以包括15wt%?20wt%的Nd，70wt% ?80wt% 的 Fe, 0.5wt% ?7wt% 的 B。
[0039]Nd-Fe-B磁體還可以包括鐠(Pr)。鐠的重量百分比可以為3wt%?7wt%。
[0040]這樣，隨著磁體的尺寸的減小，根據(jù)本實施方式的電磁力發(fā)生模塊可以具有薄膜型電機(jī)、可以增大設(shè)計自由度并且可以減小噪聲和振動，這些將參照圖3進(jìn)行描述。
[0041]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的包括電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)的剖視示意圖。如圖2所示，主軸電機(jī)100包括軸110、轉(zhuǎn)子殼體120、包括磁體130的轉(zhuǎn)子、軸承140、阻擋件150、止推墊圈160、支承件171、軸承座170、包括鐵芯181和線圈182的電樞180、基板190以及包括印刷電路板191的定子。
[0042]具體地，轉(zhuǎn)子的軸110可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承140上。轉(zhuǎn)子殼體120連接于軸110的上部。另外，磁體130安裝在轉(zhuǎn)子殼體120的內(nèi)周部分上，以與定子的電樞180相對。
[0043]并且，定子的軸承140形成為具有圓柱形狀，并且包括形成在其中的中空部分以如上所述的可旋轉(zhuǎn)地支承軸110。
[0044]軸承座170形成為具有圓柱形狀，并且包括形成在其中的中空部分以固定并支承安置在軸承座170內(nèi)的軸承140。所述軸承140和所述軸110容納在中空部分中，鐵芯181安裝在中空部分的外表面上。
[0045]支承件171連接在軸承座170的下端部并支承轉(zhuǎn)子。
[0046]此外，止推墊圈160沿軸向設(shè)置在支承件171上方，并嵌入到軸承座170中以支承軸110的下端部。
[0047]另外，基板190固定于并支承主軸電機(jī)100整體，該基板190包括安裝在其上的印刷電路板191并與軸承座170的外周部分連接。
[0048]電樞180連接外部電源并與磁體130 —起產(chǎn)生電磁力以使包括磁體130的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述電樞180包括鐵芯181和線圈182，所述鐵芯181由多個薄膜型金屬板堆疊而成，所述線圈182纏繞在所述鐵芯181上。
[0049]阻擋件150設(shè)置在止推墊圈160的上方、插入軸承座170中并嵌入到軸110內(nèi)，以防止在主軸電機(jī)100旋轉(zhuǎn)的時候整個殼體過度上升。為此，軸110沿其周向在外表面形成有凹槽110。
[0050]此外，以軸110的軸向為基準(zhǔn)，磁體130的與鐵芯181相對的表面的高度可以等于或小于鐵芯181的與磁體130相對的表面的高度。圖2顯示了磁體130與鐵芯181相對的聞度等于鐵芯181與磁體130相對的聞度的不例。
[0051]此外，鐵芯181的與磁體130相對的表面的高度t和磁體130的與鐵芯181相對的表面高度T之比可以為1:1至0.65。
[0052]圖3是顯示圖2中的主軸電機(jī)100中根據(jù)轉(zhuǎn)子磁體與定子鐵芯之間的高度比電磁力發(fā)生模塊產(chǎn)生的噪聲和振動的圖表。如圖3所示，所述圖表顯示了噪聲和振動的測量結(jié)果，其中鐵芯通過堆疊9層尺寸為0.2t (mm)的金屬板形成為具有18t，與鐵芯相對的磁體的尺寸分別為 2.0tU.8t、l.6t、l.5t、l.4t、l.3t、l.2t、l.1t 和 1.0t。
[0053]具體地,噪聲用虛線表示,振動用實線表示,左邊的Y軸表示振動量(G),右邊的Y軸表示噪聲量(dB)。
[0054]也就是說，如圖3所示，在磁體尺寸在1.8t至1.2t的區(qū)域A內(nèi)，噪聲和振動明顯減小。
[0055]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式的電磁力發(fā)生模塊的剖視示意圖。如圖4所示，電磁力發(fā)生模塊包括磁體210、電樞230和磁軛(yoke) 211。
[0056]具體地，磁體210安裝在轉(zhuǎn)子殼體220內(nèi)并與電樞230相對。在本實施方案中，磁體210安裝在轉(zhuǎn)子殼體220內(nèi)并與磁軛211連接，以防止磁通量泄露。
[0057]也就是，磁軛211連接到磁體210的一個表面上并且安裝于轉(zhuǎn)子殼體220內(nèi)，磁體210的另一個表面與鐵芯231相對。
[0058]電樞230包括鐵芯231和纏繞在該鐵芯231上的線圈232。
[0059]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三種實施方式的電磁力發(fā)生模塊的剖視示意圖。如圖5所示，電磁力發(fā)生模塊包括磁體310、電樞330和磁性涂層311。
[0060]具體地，磁體310安裝在轉(zhuǎn)子殼體320內(nèi)并與電樞330相對。在本實施方案中，磁體310安裝在轉(zhuǎn)子殼體320內(nèi)并與磁性涂層311連接，以防止磁通量泄露。
[0061]也就是，磁性涂層311連接到磁體310的一個表面上并且安裝于轉(zhuǎn)子殼體320內(nèi)，磁體310的另一個表面與鐵芯331相對。
[0062]電樞330包括鐵芯331和纏繞在該鐵芯331上的線圈332。
[0063]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的第二種實施方式和第三種實施方式的電磁力發(fā)生模塊由于具有磁軛211或磁性涂層311，能防止磁通量的泄露，從而彌補(bǔ)了由于設(shè)計電機(jī)時磁體尺寸的減小而引起的磁力強(qiáng)度的減弱。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，通過對轉(zhuǎn)子磁體和定子鐵芯進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，電磁力發(fā)生模塊和包括該電磁力發(fā)生模塊的主軸電機(jī)能夠減小噪音和振動同時具有薄膜型電機(jī)。
[0065]盡管出于說明的目的，對本發(fā)明的實施方式予以公開，但可以理解的是，本發(fā)明并不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下進(jìn)行各種修改、增加和替換。
[0066]相應(yīng)地，任何以及所有修改、變動或者等效設(shè)置均應(yīng)該落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本發(fā)明的具體保護(hù)范圍在隨附的權(quán)利要求中公開。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁力發(fā)生模塊，該電磁力發(fā)生模塊包括: 電樞，該電樞包括鐵芯和纏繞在該鐵芯上的線圈；以及 磁體，該磁體安裝在轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)，以與所述電樞相對， 其中，所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度等于或小于所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力發(fā)生模塊，其中，所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度和所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度之比為1:1至0.65。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力發(fā)生模塊，其中，所述磁體是包括Nd、Fe和B的釹-鐵-硼磁體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁力發(fā)生模塊，其中，所述釹-鐵-硼磁體包括15%~20%的 Nd、70% ~80% 的 Fe 和 0.5% ~7% 的 B。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁力發(fā)生模塊，其中，所述釹-鐵-硼磁體還包括鐠，其中鐠的重量百分比為3%~7%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁力發(fā)生模塊，其中，該電磁力發(fā)生模塊還包括磁軛，該磁軛安裝在所述磁體的一個表面上，所述磁體的另一表面與所述鐵芯相對，其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述磁軛連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的電磁力發(fā)生模塊，其中，該電磁力發(fā)生模塊還包括涂層，該涂層連接于所述磁體的一個表面上，所述磁體與所述鐵芯相對， 其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述涂層連接。
8.—種主軸電機(jī)，該主軸電機(jī)包括: 轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括軸、與所述軸連接的轉(zhuǎn)子殼體以及安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)的磁體；以及 定子，該定子包括軸承和軸承座，所述軸承旋轉(zhuǎn)地支撐所述軸，所述軸承座中安裝有電樞，該電樞與所述磁體相對，所述軸承嵌入并固定于所述軸承座內(nèi)，所述電樞包括鐵芯和線圈， 其中，所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度等于或小于所述鐵芯的與所述磁體相對的表面的高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主軸電機(jī)，其中，所述鐵芯的與所述磁體相對的表面高度和所述磁體的與所述鐵芯相對的表面的高度之比為1:1至0.65。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主軸電機(jī)，其中，所述磁體是包括NcUFe和B的釹-鐵-硼磁體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的主軸電機(jī)，其中，所述釹-鐵-硼磁體包括15%~20%的Nd、70% ~80% 的 Fe 和 0.5% ~7% 的 B。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的主軸電機(jī)，其中，所述釹-鐵-硼磁體還包括鐠， 其中鐠的重量百分比為3%~7%。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主軸電機(jī)，該主軸電機(jī)還包括磁軛，該磁軛安裝在所述磁體的一個表面上，所述磁體的另一表面與所述鐵芯相對，其中所述磁體安裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述磁軛連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的主軸電機(jī)，該主軸電機(jī)還包括涂層，該涂層連接于所述磁體的一個表面上，所述磁體與所述鐵芯相對，其中所述磁體安 裝在所述轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)并與所述涂層連接。
【文檔編號】H02K1/12GK103840572SQ201310389644
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】李秉訓(xùn), 申東蓮 申請人:三星電機(jī)株式會社