DE102006062206B4 - Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung - Google Patents

Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung Download PDF

Info

Publication number
DE102006062206B4
DE102006062206B4 DE200610062206 DE102006062206A DE102006062206B4 DE 102006062206 B4 DE102006062206 B4 DE 102006062206B4 DE 200610062206 DE200610062206 DE 200610062206 DE 102006062206 A DE102006062206 A DE 102006062206A DE 102006062206 B4 DE102006062206 B4 DE 102006062206B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
fluid
fluid dynamic
spring
bush
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200610062206
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006062206A1 (de
Inventor
Martin Engesser
Stefan Schwamberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minebea Co Ltd
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Priority to DE200610062206 priority Critical patent/DE102006062206B4/de
Publication of DE102006062206A1 publication Critical patent/DE102006062206A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006062206B4 publication Critical patent/DE102006062206B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/02Sliding-contact bearings
    • F16C25/04Sliding-contact bearings self-adjusting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/102Construction relative to lubrication with grease as lubricant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid

Abstract

Fluiddynamisches Lagersystem, welches umfasst:
eine Lagerbuchse (14) mit einer Lagerbohrung,
eine Welle (16; 316), die mittels eines fluiddynamischen Radiallagers drehbar in der Lagerbohrung gelagert ist,
eine mit der Welle (16; 316) verbundene ringförmige erste Lagerplatte (20; 320), die zusammen mit einer ersten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) ein erstes fluiddynamisches Axiallager (22; 322) ausbildet,
und Mittel zur Erzeugung einer axialen Gegenkraft zum ersten Axiallager, die aus einer Kombination eines mechanischen Federelements (28; 128) und einem zweiten fluiddynamischen Axiallager (30; 130) bestehen, dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (128) oder eine zweite Lagerplatte (24; 424) des zweiten Axiallagers (30; 130) eine Dichtungsanordnung für das Lagersystem ausbilden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung, wie es beispielsweise für die Lagerung bei Elektromotoren eingesetzt wird. Das Lagersystem umfasst eine Lagerbuchse mit einer Lagerbohrung und eine Welle, die mittels eines fluiddynamischen Radiallagers drehbar in der Lagerbohrung gelagert ist. Es ist eine mit der Welle verbundene ringförmige erste Lagerplatte vorgesehen, die zusammen mit einer Stirnfläche der Lagerbuchse ein erstes fluiddynamisches Axiallager ausbildet. Ferner sind Mittel zur Erzeugung einer axialen Gegenkraft (Vorspannung) zum ersten Axiallager vorgesehen.
  • Stand der Technik
  • Die Bauteile heutiger fluiddynamischer Axiallager müssen aufgrund der geforderten kleinen Lagerspalte (typisch um 10 μm) hochgenau gefertigt sein. Ein fluiddynamisches Axiallager umfasst beispielsweise ein oberes und ein unteres Lagerteil und eine dazwischen liegende Lagerplatte. Diese Bauteile müssen bis auf wenige μm zueinander passen. Aus diesem Grund werden in Elektromotoren zunehmend magnetisch vorgespannte Axiallager verwendet, insbesondere wenn lediglich ein fluiddynamisches Axiallager zwischen der Stirnfläche einer Lagerbuchse und einer Nabe gebildet wird. Bei diesem Design wird eine Gegenkraft auf das einseitige fluiddynamische Axiallager nicht durch ein zweites fluiddynamisches Lager, sondern durch eine magnetische Vorspannung in axialer Richtung aufgebracht. Die magnetische Vorspannung kann durch entsprechende Auslegung des elektromagnetischen Antriebssystems des Motors erzeugt werden, indem der Rotormagnet gegenüber der Statoranordnung axial versetzt wird. Die Höhe der Lagerbuchse ist damit für die Funktion der Vorspannung nicht mehr entscheidend. Ist eine magnetische Kraft zu schwach, nicht erwünscht (schlechtes Geräuschverhalten) oder nicht möglich (Anwendungen außerhalb von Elektromotoren), so ist diese Konstruktion nicht anwendbar.
  • EP 0 903 510 A2 offenbart ein Lagersystem mit einem Radiallager und einem axialen Folien-Fluidfilmlager, wobei ein erstes fluiddynamisches Axiallager vorgesehen ist und Mittel zur Erzeugung einer axialen Gegenkraft zum ersten Axiallager, die aus einer Kombination eines mechanischen Federelements und einem zweiten fluiddynamischen Axiallager bestehen.
  • JP 2004-218658 A offenbart ein Miniatur-Gleitlager mit zwei Radiallagern und zwei voneinander beabstandeten Axiallagern, die mittels einer Tellerfeder gegeneinander verspannt sind. Ein Gleitlager mit ähnlichen Merkmalen zeigt DE S 35337 XII/47b, bei dem jedoch Spiralfedern zum Verspannen der Axiallager eingesetzt werden.
  • US 5 791 785 A zeigt den generellen Aufbau eines typischen fluiddynamischen Lagersystems für einen Spindelmotor
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung ein fluiddynamisches Lager anzugeben, bei dem eine nahezu konstante axiale Vorspannung und eine Abdichtung des Lagers mit möglichst einfachen Mitteln erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße fluiddynamische Lagersystem umfasst eine Lagerbuchse mit einer Lagerbohrung und eine Welle, die mittels eines fluiddynamischen Radiallagers drehbar in der Lagerbohrung gelagert ist. Es ist eine mit der Welle verbundene ringförmige erste Lagerplatte vorgesehen, die zusammen mit einer ersten Stirnfläche der Lagerbuchse ein erstes fluiddynamisches Axiallager ausbildet, wobei Mittel zur Erzeugung einer axialen Gegenkraft zum ersten Axiallager vorhanden sind. Die axiale Gegenkraft wird durch eine Kombination eines mechanischen Federelements und einem zweiten fluiddynamischen Axiallager aufgebracht. Das Federelement kann eine Federscheibe oder eine Tellerfeder sein. Das Federelement und/oder eine zweite Lagerplatte des zweiten Axiallagers wirkt gleichzeitig als Dichtung, um das Lagersystem, insbesondere das Axiallager, nach außen abzudichten.
  • Da sich die Federkraft einer vorgespannten Feder bei kleinen Wegen nicht signifikant ändert, ist ein Toleranzausgleich möglich ohne dass das Lagersystem seine axiale Steifigkeit verliert oder zu stark belastet wird.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement einerseits an der Welle oder einem mit der Welle verbundenen Teil und andererseits an einer zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse abgestützt. Das Federelement weist einen ringförmigen radialen Flansch auf, welcher der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse gegenüberliegt, wobei das zweite fluiddynamische Axiallager durch einander zugewandte Oberflächen des radialen Flansches und der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse gebildet wird.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement einerseits an der Welle oder einem mit der Welle verbundenen Teil und andererseits an einer an der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse anliegenden zweiten Lagerplatte abgestützt. Das Federelement liegt an der zweiten Lagerplatte an, wobei das fluiddynamische Axiallager zwischen den Oberflächen der zweiten Lagerplatte und der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse gebildet wird. Die zweite Lagerplatte ist dabei für den korrekten Betrieb drehfest mit der Welle verbunden und rotiert somit relativ zur Lagerbuchse.
  • In beiden Ausgestaltungen der Erfindung ist das Federelement drehfest mit der Welle verbunden, während es relativ zur Lagerbuchse rotiert.
  • Bei dem zweiten fluiddynamischen Lager weist mindestens eine der einander zugewandten Lageroberflächen eine Oberflächenstruktur auf, die zumindest anteilig mit einem Lagerfluid gefüllt ist. Die Oberflächenstruktur kann beispielsweise in Form eines Rillenmusters ausgebildet sein. Das Rillenmuster bildet eine Pumpstruktur, die bei Rotation des fluiddynamischen Axiallagers für eine Verteilung des Lagerfluids im Lagerspalt zwischen den einander zugewandten Lageroberflächen sorgt.
  • Ergänzend zur Oberflächenstruktur kann in der Stirnfläche des Flansches des Federelements bzw. der Stirnfläche der zweiten Lagerplatte am Innen- und/oder am Außendurchmesser der entsprechenden Lagerfläche ein Freiraum, beispielsweise eine kreisförmige Rille, vorgesehen sein. Dieser Freiraum ist zumindest anteilig mit Lagerfluid gefüllt und bildet ein Reservoir für das Lagerfluid. Der Freiraum ist mit der angrenzenden Oberflächenstruktur verbunden, so dass bei einer Rotation des Lagers dort enthaltenes Fluid in die Rillenstruktur gefördert werden kann.
  • In gleicher Weise wie beim zweiten Axiallager kann auch die Lagerplatte des ersten Radiallagers durch einen Flansch eines Federelements ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich ein beidseitig vorgespanntes Axiallagersystem.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des fluiddynamischen Lagersystems mit einseitiger axialer Vorspannung.
  • 1b zeigt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels des fluiddynamischen Lagersystems mit einseitiger axialer Vorspannung.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des fluiddynamischen Lagersystems mit einseitiger axialer Vorspannung.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des fluiddynamischen Lagersystems mit einseitiger axialer Vorspannung.
  • 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des fluiddynamischen Lagersystems mit beidseitiger axialer Vorspannung.
  • 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches des zweiten Axiallagers von 1.
  • 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches des zweiten Axiallagers von 2.
  • 7 zeigt eine alternative Darstellung einer zweiten Lagerplatte.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung
  • 1 zeigt eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystems. Das Lagersystem ist beispielsweise in einem Gehäuse 10 untergebracht, das durch einen bodenseitigen Deckel 12 fest verschlossen werden kann. Im Gehäuse 10 ist eine mit dem Gehäuse fest verbundene Lagerbuchse 14 angeordnet, die eine zentrale Bohrung aufweist. In die Bohrung ist eine Welle 16 eingesetzt, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist, als der Durchmesser der Bohrung. Zwischen den Oberflächen der Lagerbuchse 14 und der Welle 16 verbleibt ein Lagerspalt 18 als Teil eines fluiddynamischen Radiallagers, mittels dem die Welle drehbar in der Bohrung der Lagerbuchse gelagert ist. Der Lagerspalt 18 ist mit einem entsprechenden Lagerfluid gefüllt. Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein, dass das gesamte Gehäuse 10 mit einem Lagerfluid gefüllt wird und dann mit dem Deckel 12 verschlossen wird. Ein freies Ende der Welle 16 ist dicht aus dem Gehäuse 10 herausgeführt, so dass möglichst kein Schmutz von Außen in das Lager eindringt und kein Lagerfluid austritt.
  • An einer Seite der Welle 16 ist eine ringförmige erste Lagerplatte 20 angeordnet, die zusammen mit einer ersten Stirnfläche der Lagerbuchse 14 ein erstes fluiddynamisches Axiallager 22 ausbildet. Hierzu ist eine der Lageroberflächen mit einer Oberflächenstruktur versehen, die bei Rotation der Welle eine fluiddynamische Wirkung auf das zwischen Lagerplatte und Stirnseite der Lagerbuchse befindliche Lagerfluid ausübt, so dass das Axiallager tragfähig wird.
  • Eine zweite, ringförmige Lagerplatte 24 liegt frei an der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse 14 an und wird axial durch die Federkraft des Federelementes 28 gehalten. Die zweite Lagerplatte 24 ist durch mindestens einen Einschnitt in der Welle 16 drehfest mit der Welle verbunden, wobei der Einschnitt in der axialen Ausdehnung größer ist als die Dicke der Lagerplatte 24 um eine Bewegung in axialer Richtung zu ermöglichen. Die Lagerplatte 24 wird durch einen auf die Welle aufgesteckten Ring 44 in der axialen Bewegung begrenzt. Die benötigte axiale Vorspannung bzw. axiale Gegenkraft für das erste Axiallager 22 wird erfindungsgemäß durch ein Federelement 28 erzeugt, das einerseits in einem Freistich 126 des Rings 44 und andererseits an der zweiten Lagerplatte 24 abgestützt ist. Aneinander zugewandte Lageroberflächen der zweiten Lagerplatte 24 und der Stirnfläche der Lagerbuchse 14 bilden ein zweites fluiddynamisches Axiallager aus, auf das eine durch das Federelement 28 entsprechende Vorspannkraft ausgeübt wird. Im Ruhezustand des Lagersystems liegen beide Lagerplatten 20 und 24 an der jeweiligen Stirnfläche der Lagerbuchse 14 an und sind durch das Federelement 28 miteinander verspannt.
  • 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches des zweiten Axiallagers 30. Erfindungsgemäß bilden die einander zugewandten Oberflächen der zweiten Lagerplatte 24 und der Stirnfläche der Lagerbuchse 14 Gleitflächen des zweiten fluiddynamischen Axiallagers 30 dessen Wirkung sich erst bei Rotation der zweiten Lagerplatte 24 relativ zur Lagerbuchse 14 entfaltet. Die Gleitflächen sind dann durch einen Lagerspalt voneinander getrennt. Eine der beiden Oberflächen, im Beispiel die Oberfläche der Lagerbuchse 14, weist eine Rillenstruktur 40 auf, die zumindest anteilig mit einem Lagerfluid gefüllt ist. Die Rillenstruktur 40 bildet in bekannter Weise eine Pumpstruktur zur Verteilung des Lagerfluids im Lagerspalt zwischen den einander zugewandten Oberflächen des zweiten fluiddynamischen Axiallagers 30. Bei einer Rotation der Weile 14 rotieren auch das Federelement 28 und die zweite Lagerplatte 24 relativ zur Lagerbuchse 14, wobei sich die zweite Lagerplatte 24 durch die Pumpwirkung auf das Lagerfluid und dem dadurch hervorgerufenen fluiddynamischen Effekt von der Stirnseite der Lagerbuchse 14 abhebt.
  • Da die Viskosität des Lagerfluids, vorzugsweise einem flüssigen Schmierstoff, von der Temperatur abhängt, kann sich die Höhe, um die sich die zweite Lagerplatte 24 von der Stirnseite der Lagerbuchse 14 abhebt verändern. Diese Höhenänderung beträgt jedoch nur wenige Mikrometer. Sie ist damit gegenüber dem Gesamtfederweg des Federelementes 28 klein und damit nicht entscheidend für die Größe der Vorspannung des Axiallagers.
  • Als Lagerfluid kann z. B. Luft, Öl oder Lagerfett dienen. Wird ein flüssiges Lagerfluid verwendet, so ist vorzugsweise ein Vorrat dieses Lagerfluids für die Lebensdauer des Lagers vorzusehen. Man kann das Lagergehäuse 10 auch vollständig mit Lagerfluid füllen, so dass in den Lagerbereichen immer ausreichend Lagerfluid zur Verfügung steht. In diesem Fall erhält man ein weitgehend gekapseltes fluiddynamisches Lagersystem.
  • 1b entspricht im wesentlichen der 1a, wobei gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Im Unterschied zur 1a, ist die Feder 28 in einem in der Welle vorgesehenen Freistich 26 drehfest mit der Welle verbunden und die Lagerplatte 24 ist an der Feder 28 fixiert, so dass eine axiale Bewegung der Lagerplatte 24 noch möglich ist.
  • 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung der Erfindung, die in wesentlichen Teilen der Ausgestaltung gemäß 1b entspricht. Daher sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Im Unterschied zu 1b wird bei 2 das zweite Axiallager 130 unmittelbar durch die Stirnfläche der Lagerbuchse 14 und einen an die Stirnfläche angrenzenden Flansch 134 des Federelementes 128 gebildet. Es ist also keine zweite Lagerplatte mehr vorgesehen, sondern der Flansch 134 des Federelementes 128 übernimmt die Aufgabe der zweiten Lagerplatte.
  • 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereiches des zweiten Axiallagers 130. Vorzugsweise ist die Stirnfläche der Lagerbuchse 14 mit einer Oberflächenstruktur 140 in Form eines Rillenmusters versehen. Falls die Lageranordnung nicht in Lagerfluid schwimmt, muss in der Lagerbuchse 14 ferner ein Freiraum 138 vorgesehen werden, der teilweise mit Lagerfluid gefüllt ist und als Vorratsvolumen dient. Dieser Freiraum 138 ist mit der Oberflächenstruktur 140 verbunden. Gegenüber der Stirnfläche der Lagerbuchse 14 ist der Flansch 134 des Federelementes 128 angeordnet. Bei einer Rotation des Federelementes 128 relativ zur Lagerbuchse 14, wird innerhalb des Lagerfluids, das sich in dem Freiraum und der Oberflächenstruktur befindet, ein fluiddynamischer Druck aufgebaut, so dass der Flansch 134 des Federelementes 128 von der Stirnseite der Lagerbuchse 14 abhebt und die beiden Bauteile durch einen Lagerspalt voneinander getrennt werden.
  • 3 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung der Anordnung gemäß 2. Im Unterschied zu 2 ist in 3 das Gehäuse 210 im unteren Bereich geschlossen und im oberen Bereich durch einen Deckel 212 verschlossen. Der Deckel weist eine Öffnung auf, durch welche das freie Ende der Welle 16 hindurchgeführt ist. Weiterhin ist zusätzlich ein Rezirkulationskanal 144 vorhanden, der durch mindestens eine Nut in der Lagerbuchse 114 oder auch im Gehäuse 210 gebildet sein kann und eine Rezirkulation des Lagerfluids zwischen den Axiallagerbereichen erlaubt. Ansonsten sind die Ausgestaltungen gemäß 2 und 3 identisch, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
  • 4 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung mit zwei vorgespannten Axiallagern. Das Lagersystem ist in einem Gehäuse 310 angeordnet, das durch einen bodenseitigen Deckel 312 verschlossen ist. Es ist ein erstes Axiallager 322 vorgesehen, dass durch eine erste Stirnfläche der Lagerbuchse 14 und ein erstes Federelement 320 gebildet wird, dessen radialer Flansch 336 der Stirnfläche der Lagerbuchse 14 gegenüberliegt und mit dieser ein fluiddynamisches Axiallager bildet.
  • An der gegenüberliegenden Seite der Lagerbuchse 15 ist ein zweites Axiallager 130 vorgesehen, das durch die andere Stirnfläche der Lagerbuchse 14 und einen radialen Flansch 134 eines zweiten Federelementes 128 gebildet ist. Vorzugsweise ist das gesamte Lagergehäuse 310 mit Lagerfluid gefüllt, so dass sowohl der Lagerspalt 18 des Radiallagers als auch die beiden Axiallager 322 und 130 ausreichend Lagerfluid zur Verfügung haben.
  • Die 5 und 6 zeigen Ausgestaltungen, bei denen mindestens ein Fluidreservoir im Bereich des Außendurchmessers der Lagerbuchse 14 vorgesehen ist. Das Fluidreservoir ist als Freiraum oder als Rille 36, 38 bzw. 138 ausgebildet, die in die Stirnseite der Lagerbuchse 14 eingearbeitet ist. Die fluiddynamischen Oberflächenstrukturen 40 bzw. 140 greifen in diesen Freiraum 36, 38 bzw. 138 ein und fördern Fluid in die eigentlichen Lagerstrukturen. Dieser Vorgang endet, wenn sich ein Gleichgewicht aus nach Innen (also aus dem Fluidreservoir heraus) pumpenden Kräften und nach Außen wirkenden Kräften einstellt. Insbesondere wenn die Gefahr besteht, dass das Lagerfluid dem fluiddynamischen Axiallagerbereich verlässt, was beispielsweise durch Fertigungstoleranzen oder durch Herauspressen des Fluids beim Übergang von der Rotation zum Stillstand geschehen kann, so können auch wie in dargestellt, zwei Fluidreservoirs 36, 38 verwendet werden. Diese können dann auf beiden Seiten der fluiddynamischen Oberflächenstrukturen 40 angeordnet sein. Die Oberflächenstrukturen 40 greifen dann in beide Reservoirs ein und stellen immer eine Zufuhr von Lagerfluid sicher.
  • Wie man in 7 erkennt, kann es auch vorgesehen sein, dass die Oberflächenstrukturen 440 und Freiräume 436, 438 in die zweiten Lagerplatte 424 eingearbeitet sind und nicht in die Lagerbuchse. Die Lagerplatte 424 kann dann z. B. anstelle der Lagerplatte 24 des zweiten Axiallagers 30 gemäß den 1 und 5 verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gehäuse
    12
    Deckel
    14
    Lagerbuchse
    16
    Welle
    18
    Lagerspalt
    20
    Lagerplatte (erste)
    22
    Axiallager (erstes)
    24
    Lagerplatte (zweite)
    26
    Freistich (Welle)
    28
    Federelement
    30
    Axiallager (zweites)
    36
    Freiraum
    38
    Freiraum
    40
    Oberflächenstruktur
    42
    Radiallager
    44
    Ring
    126
    Freistich (Ring)
    128
    Federelement
    130
    Axiallager (zweites)
    134
    Flansch
    138
    Freiraum
    140
    Oberflächenstruktur
    144
    Rezirkulationskanal
    210
    Gehäuse
    212
    Deckel
    310
    Gehäuse
    312
    Deckel
    316
    Welle
    320
    Federelement
    322
    Axiallager (erstes)
    336
    Flansch
    424
    Lagerplatte (zweite)
    436
    Freiraum
    438
    Freiraum
    440
    Oberflächenstruktur

Claims (13)

  1. Fluiddynamisches Lagersystem, welches umfasst: eine Lagerbuchse (14) mit einer Lagerbohrung, eine Welle (16; 316), die mittels eines fluiddynamischen Radiallagers drehbar in der Lagerbohrung gelagert ist, eine mit der Welle (16; 316) verbundene ringförmige erste Lagerplatte (20; 320), die zusammen mit einer ersten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) ein erstes fluiddynamisches Axiallager (22; 322) ausbildet, und Mittel zur Erzeugung einer axialen Gegenkraft zum ersten Axiallager, die aus einer Kombination eines mechanischen Federelements (28; 128) und einem zweiten fluiddynamischen Axiallager (30; 130) bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (128) oder eine zweite Lagerplatte (24; 424) des zweiten Axiallagers (30; 130) eine Dichtungsanordnung für das Lagersystem ausbilden.
  2. Fluiddynamisches Lagersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (28; 128) eine Federscheibe oder eine Tellerfeder ist.
  3. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (28; 128) einerseits an der Welle (16; 316) oder einem mit der Welle verbundenen Teil und andererseits an einer zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) abgestützt ist.
  4. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (128) einen ringförmigen radialen Flansch (134) aufweist, welcher der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) gegenüberliegt, wobei das zweite fluiddynamische Axiallager (130) durch einander gegenüberliegende Lagerflächen des radialen Flansches (134) und der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) gebildet ist.
  5. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (28) einerseits an der Welle (16) oder einem mit der Welle verbundenen Teil und andererseits an einer an der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) anliegenden zweiten Lagerplatte (24; 424) abgestützt ist.
  6. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (28) an der zweiten Lagerplatte (24; 424) anliegt, wobei das fluiddynamische Axiallager (30) durch einander gegenüberliegende Lagerflächen der zweiten Lagerplatte (24; 424) und der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) angeordnet ist.
  7. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der einander zugewandten Lagerflächen des zweiten fluiddynamischen Axiallagers (30; 130) eine Oberflächenstruktur (40; 140; 440) aufweist, die zumindest anteilig mit einem Lagerfluid gefüllt ist.
  8. Fluiddynamisches Lagersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (40; 140; 440) eine Pumpstruktur zur Verteilung des Lagerfluids zwischen den einander zugewandten Lagerflächen des zweiten Axiallagers (30; 130) ist.
  9. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnfläche der zweiten Lagerplatte (24; 424) mindestens ein ringförmiger Freiraum (436; 438) am Innen- und/oder am Außendurchmesser der Lagerfläche vorgesehen ist, wovon mindestens ein Freiraum zumindest anteilig mit Lagerfluid gefüllt ist und jeweils ein Reservoir für ein Lagerfluid bildet.
  10. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) mindestens ein ringförmiger Freiraum (36; 38; 138) am Innen- und/oder am Außendurchmesser der Lagerfläche vorgesehen ist, wovon mindestens ein Freiraum zumindest anteilig mit Lagerfluid gefüllt ist und jeweils ein Reservoir für ein Lagerfluid bildet.
  11. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Freiraum (36; 38; 136; 436; 438) mit der angrenzenden Oberflächenstruktur (40; 140; 440) verbunden ist.
  12. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerplatte als ein weiteres Federelement (320) ausgebildet ist und einen radialen Flansch (336) aufweist, der zusammen mit der ersten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) das erste Axiallager (322) ausbildet.
  13. Fluiddynamisches Lagersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerplatte (20) durch ein weiteres Federelement vorgespannt ist, und die erste Lagerplatte (20) zusammen mit der ersten Stirnfläche der Lagerbuchse (14) das erste Axiallager (22) ausbildet.
DE200610062206 2006-12-22 2006-12-22 Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung Expired - Fee Related DE102006062206B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610062206 DE102006062206B4 (de) 2006-12-22 2006-12-22 Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610062206 DE102006062206B4 (de) 2006-12-22 2006-12-22 Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung
US12/001,834 US20080152270A1 (en) 2006-12-22 2007-12-13 Fluid dynamic bearing with axial preload
JP2007327081A JP2008157453A (ja) 2006-12-22 2007-12-19 軸方向の予圧を付与された流体動圧軸受装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006062206A1 DE102006062206A1 (de) 2008-07-03
DE102006062206B4 true DE102006062206B4 (de) 2011-06-16

Family

ID=39465763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610062206 Expired - Fee Related DE102006062206B4 (de) 2006-12-22 2006-12-22 Fluiddynamisches Lager mit axialer Vorspannung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20080152270A1 (de)
JP (1) JP2008157453A (de)
DE (1) DE102006062206B4 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8591113B2 (en) * 2008-07-08 2013-11-26 Ntn Corporation Fluid dynamic bearing device
US8636892B2 (en) 2010-12-23 2014-01-28 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Anode-cathode power distribution systems and methods of using the same for electrochemical reduction
US8771482B2 (en) 2010-12-23 2014-07-08 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Anode shroud for off-gas capture and removal from electrolytic oxide reduction system
US8956524B2 (en) 2010-12-23 2015-02-17 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Modular anode assemblies and methods of using the same for electrochemical reduction
US9017527B2 (en) * 2010-12-23 2015-04-28 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Electrolytic oxide reduction system
US8900439B2 (en) 2010-12-23 2014-12-02 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Modular cathode assemblies and methods of using the same for electrochemical reduction
US8598473B2 (en) 2011-12-22 2013-12-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Bus bar electrical feedthrough for electrorefiner system
US8882973B2 (en) 2011-12-22 2014-11-11 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Cathode power distribution system and method of using the same for power distribution
US8746440B2 (en) 2011-12-22 2014-06-10 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Continuous recovery system for electrorefiner system
US9150975B2 (en) 2011-12-22 2015-10-06 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Electrorefiner system for recovering purified metal from impure nuclear feed material
US8945354B2 (en) 2011-12-22 2015-02-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Cathode scraper system and method of using the same for removing uranium
US8968547B2 (en) 2012-04-23 2015-03-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Method for corium and used nuclear fuel stabilization processing
CN107294267B (zh) * 2016-04-05 2020-08-18 德昌电机(深圳)有限公司 电机
US10673297B2 (en) 2017-12-11 2020-06-02 Mcmillan Electric Company Impact resistant electric motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5791785A (en) * 1996-02-16 1998-08-11 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Hydrodynamic bearing apparatus
EP0903510A2 (de) * 1997-09-19 1999-03-24 Capstone Turbine Corporation Axiales Folienlager mit Flüssigkeitsfilm mit einer Kippsegmentstützfeder
JP2004218658A (ja) * 2003-01-09 2004-08-05 Crd Kk 超小型軸受構造

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE977191C (de) * 1953-09-22 1965-05-20 Siemens Ag Axiale Fuehrung fuer Gleitlager
US3038765A (en) * 1960-08-31 1962-06-12 Gen Electric Thrust bearing arrangement for dynamoelectric machines
US3146036A (en) * 1962-05-29 1964-08-25 Sperry Rand Corp Gas bearings
US3387153A (en) * 1965-08-02 1968-06-04 Rotron Mfg Co Bearing assembly
US3786289A (en) * 1972-06-19 1974-01-15 Gen Electric Rotating machines having end thrust cushioning arrangements
CH657725A5 (de) * 1981-04-14 1986-09-15 Papst Motoren Kg Anordnung zum unterdruecken von axialen rotorschwingungen bei einem elektrokleinmotor.
US4630943A (en) * 1983-10-27 1986-12-23 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid bearing and seal apparatus
US4737673A (en) * 1986-09-19 1988-04-12 Papst Motoren Gmbh & Co. Kg Bearing assembly for an axially compact miniature motor or ventilator
US4694213A (en) * 1986-11-21 1987-09-15 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid seal for a stationary shaft and a rotating hub
GB2231372B (en) * 1989-05-12 1993-07-21 Bredport Limited Self-acting air bearing spindle for disk drive
DE9011187U1 (de) * 1990-07-30 1991-12-05 Papst-Motoren Gmbh & Co Kg, 7742 St Georgen, De
US5441386A (en) * 1994-07-29 1995-08-15 Hsieh; Hsin M. Lubricating system for cooling fans
US6004036A (en) * 1998-06-30 1999-12-21 Seagate Technology, Inc. Fluid dynamic bearing cartridge design incorporating a rotating shaft
US6250807B1 (en) * 1998-09-10 2001-06-26 Ntn Corporation Hydrodynamic type bearing and hydrodynamic type bearing unit
US6338575B1 (en) * 2000-05-02 2002-01-15 Yen Sun Technic Industrial Corporation Self-lubricating bearings and assemblies thereof
US7493695B2 (en) * 2003-04-18 2009-02-24 Seagate Technology Llc Method for designing a fluid dynamic bearing system
JP2005027431A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Nippon Densan Corp モータ
CN100417826C (zh) * 2005-09-09 2008-09-10 富准精密工业(深圳)有限公司 流体轴承模组
TWI345356B (de) * 2006-11-06 2011-07-11 Sunonwealth Electr Mach Ind Co

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5791785A (en) * 1996-02-16 1998-08-11 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Hydrodynamic bearing apparatus
EP0903510A2 (de) * 1997-09-19 1999-03-24 Capstone Turbine Corporation Axiales Folienlager mit Flüssigkeitsfilm mit einer Kippsegmentstützfeder
JP2004218658A (ja) * 2003-01-09 2004-08-05 Crd Kk 超小型軸受構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE S 35337 XII / 47b *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006062206A1 (de) 2008-07-03
JP2008157453A (ja) 2008-07-10
US20080152270A1 (en) 2008-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9033580B2 (en) Fluid dynamic bearing system
US6390681B1 (en) Dynamic pressure bearing-unit
US6768236B2 (en) Spindle motor and disk drive furnished therewith
US6914358B2 (en) Spindle motor and disk drive furnished therewith
JP2013243933A (ja) 流体動圧軸受装置と固定シャフトとを備えるスピンドルモータ
JP2605981Y2 (ja) 動圧軸受装置
DE102004045629B4 (de) Fluiddynamisches Lagersystem
US7048444B2 (en) Fluid lubricated bearing device
DE10239650B3 (de) Hydrodynamisches Lagersystem
US20140205220A1 (en) Hub and spindle assembly
JP4182056B2 (ja) 高効率化のために軌道輪を備えて構成された流体動圧軸受
US6172847B1 (en) Rotational assembly for disc drive device having small runout and reduced axial displacement
DE102005007297B4 (de) Fluiddynamisches Luftlagersystem zur Drehlagerung eines Motors
US6705760B2 (en) Spindle motor and bearing assembly
US6307293B1 (en) Motor having a hydrodynamic pressure bearing
JP2009136143A6 (ja) 流体動圧軸受装置と固定シャフトとを備えるスピンドルモータ
US20040104634A1 (en) Spindle motor and disk drive utilizing the spindle motor
US6756715B2 (en) Spindle motor
US6900568B2 (en) Fluid dynamic bearing motor configured with an integrated counterplate to contain bearing fluid
US7633200B2 (en) Motor
US7602582B2 (en) Fluid dynamic bearing system
US20090251013A1 (en) Electric Motor for Rotation and Axial Movement
US20060002638A1 (en) Fixed shaft type fluid dynamic bearing motor
US20030155826A1 (en) Spindle motor
JP2004183865A (ja) 流体軸受装置及びディスク回転装置

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110917

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120703