DE102008033361A1 - Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core - Google Patents

Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core Download PDF

Info

Publication number
DE102008033361A1
DE102008033361A1 DE102008033361A DE102008033361A DE102008033361A1 DE 102008033361 A1 DE102008033361 A1 DE 102008033361A1 DE 102008033361 A DE102008033361 A DE 102008033361A DE 102008033361 A DE102008033361 A DE 102008033361A DE 102008033361 A1 DE102008033361 A1 DE 102008033361A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gap
hub
bearing
wall
spindle motor
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.)
Ceased
Application number
DE102008033361A
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Dr. Bauer
Tobias Kirchmeier
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 DE102008033361A priority Critical patent/DE102008033361A1/en
Publication of DE102008033361A1 publication Critical patent/DE102008033361A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1675Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • 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
    • F16C33/107Grooves for generating pressure
    • 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
    • F16C33/1085Channels or passages to recirculate the liquid in the bearing
    • 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
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/74Sealings of sliding-contact bearings
    • F16C33/741Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid
    • F16C33/743Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid retained in the sealing gap
    • F16C33/745Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid retained in the sealing gap by capillary action
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G11B19/2036Motors characterized by fluid-dynamic bearings
    • 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
    • F16C2370/00Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12Hard disk drives or the like
    • 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
    • F16C2380/00Electrical apparatus
    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

The motor (1) has a fluid-dynamic bearing system with a fixed motor component comprising a base plate (8) and a bush (3), and a rotatably movable motor component comprising a shaft pivotably supported in the bush. A hub (4) is connected with a shaft (2), and a barrier gap (10) has an axial section running parallel to rotation axes (22). The section is formed between an outer wall of the hub and an inner wall of the base plate or between an outer wall of the hub and an inner wall of a laminated stator core (15), or between an inner wall of the hub and an outer wall of the base plate.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit hydrodynamischem Lagersystem, insbesondere zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks, eines Lüfters oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a spindle motor with hydrodynamic bearing system, in particular for driving a hard disk drive, a fan or The like, according to the preamble of claim 1.

Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the state of technology

Bei einem Spindelmotor mit einer fluiddynamischen Lagerung ist ein drehbewegliches Lagerteil, beispielsweise eine zylindrische Welle, innerhalb einer Bohrung eines feststehenden Lagerteils, beispielsweise einer Lagerbuchse, drehbar gelagert. Der Innendurchmesser der Lagerbohrung ist dabei geringfügig größer als der Außendurchmesser der Welle, so dass zwischen den Mantelflächen von Bohrung und Welle ein dünner Lagerspalt gebildet wird, der mit einem Lagerfluid, vorzugsweise mit Öl, gefüllt ist.at a spindle motor with a fluid dynamic bearing is a rotatable Bearing part, for example, a cylindrical shaft, within a Drilling a fixed bearing part, for example a bearing bush, rotatably mounted. The inner diameter of the bearing bore is slight greater than the outer diameter of the shaft, so that between the lateral surfaces of bore and shaft a thin bearing gap is formed, which with a bearing fluid, preferably filled with oil.

In vielen Fällen ist die Lagerbuchse in einer Lageraufnahme gehalten. Zum Aufbau des fluiddynamischen Druckes im Lagerspalt ist in der Regel wenigstens eine der Lageroberflächen von Welle oder Lagerbuchse mit einer Oberflächenstruktur versehen. Alternativ können Gleitlager verwendet werden, die keine Lagerrillen aufweisen. Durch die rotatorische Relativbewegung zwischen den einander gegenüberliegenden Mantel- bzw. Lageroberflächen entsteht eine Art Pumpwirkung auf das Lagerfluid, so dass sich ein gleichmäßig dicker und homogener Schmierfilm ausbilden kann, der die Lageroberflächen voneinander trennt und der durch Zonen fluiddynamischen Druckes stabilisiert wird.In In many cases, the bearing bush is in a bearing seat held. To build up the fluid dynamic pressure in the bearing gap is usually at least one of the bearing surfaces of Shaft or bearing bush provided with a surface structure. Alternatively, plain bearings can be used which have no Have bearing grooves. Due to the rotational relative movement between the opposite shell or bearing surfaces arises a kind of pumping action on the bearing fluid, so that a uniform can form thick and homogeneous lubricating film, the bearing surfaces separates from each other and the fluid dynamic pressure through zones is stabilized.

Ein Nachteil von fluiddynamischen Lagersystemen ist, dass das in den fluiddynamischen Lagern eingesetzte Öl im Laufe der Zeit verdampft (evaporiert). In den Lagern muss daher ein für die spezifizierte Lebensdauer ausreichender Fluidvorrat vorgehalten werden. Dieser Fluidvorrat muss umso größer sein, je höher die zu erwartende Betriebstemperatur und die geforderte Lebensdauer sind.One Disadvantage of fluid dynamic storage systems is that in the fluid dynamic bearings used oil over time evaporates (evaporates). In the camps must therefore be a for kept the specified life sufficient fluid supply become. This fluid supply must be greater, the higher the expected operating temperature and the required Lifespan are.

Ein weiterer Einflussfaktor auf die Verdampfungsrate des Lagerfluids ist die Größe der Grenzfläche des Fluids zur Umgebungsluft. Eine kleine Grenzfläche reduziert hier den Fluidverlust ebenfalls. Ist das Fluid im Vorratsvolumen in Bewegung, weil beispielsweise rotierende Teile an das Volumen grenzen, so vergrößert dies die Grenzfläche und somit die Verdampfungsrate. Nicht zuletzt ist auch der Zustand der umgebenden Luft entscheidend für die Verdampfungsrate. Ist die Grenzfläche von sich bewegender Luft umgeben, ist die Verdampfungsrate größer als bei einer Grenzfläche, welche an ein sich relativ unbewegtes, bereits mit Fluiddämpfen angereichertes Luftvolumen grenzt.One further influencing factor on the evaporation rate of the bearing fluid is the size of the interface of the fluid to the ambient air. A small interface reduces here the fluid loss as well. Is the fluid in the storage volume in motion, because, for example, rotating parts border on the volume, so this enlarges the interface and thus the evaporation rate. Not least is the condition of the surrounding Air crucial for the evaporation rate. Is the interface surrounded by moving air, the evaporation rate is greater than at an interface which is adjacent to a relatively still, Already confined with fluid vapors enriched air volume.

Werden von einem fluiddynamischen Lager eine lange Lebensdauer bei hohen Temperaturen/hohe Drehzahlen gefordert, sind folgende Anforderungen bezüglich des Fluidvorrats zu erfüllen:

  • a) relativ großes Vorratsvolumen
  • b) möglichst niedere Temperatur beim Vorratsvolumen
  • c) kleine Grenzflächen zur Umgebungsluft
  • d) weitgehend unbewegte Luft an der Grenzfläche
  • e) mit Fluiddämpfen angereicherte möglichst eingeschlossene Umgebungsluft (geringer Luftaustausch mit der Umgebung)
  • f) keine wesentliche Fluidbewegung im Fluidvorrat
  • g) ausreichende Abdichtung des Fluid aufweisenden Lagerraumes
If a long service life at high temperatures / high speeds is required by a fluid dynamic bearing, the following requirements regarding the fluid supply must be met:
  • a) relatively large storage volume
  • b) lowest possible temperature in the storage volume
  • c) small interfaces to the ambient air
  • d) largely unmoved air at the interface
  • e) ambient air enriched with fluid vapors (low air exchange with the environment)
  • f) no significant fluid movement in the fluid supply
  • g) adequate sealing of the fluid bearing space

JP 2006-211795 A zeigt einen Spindelmotor der eingangs beschriebenen Art, bei dem angrenzend an einen horizontal verlaufenden Dichtungsspalt, der gleichzeitig als Vorratsvolumen für das Lagerfluid dient, ein axial verlaufender dünner Luftspalt vorgesehen ist. Der Luftspalt bildet eine weitere Dichtungsstruktur. Der Dichtungsspalt und der angrenzende Luftspalt werden begrenzt durch die Lagerbuchse und die sich relativ zur Lagerbuchse rotierende Nabe des Spindelmotors. Aufgrund von Zentrifugalkräften, die im Dichtungsspalt auf das Lagerfluid bzw. den Fluiddampf wirken, kommt es zu Verwirbelungen und eine Ausbreitung des Fluiddampfes radial nach außen, was durch den Luftspalt verhindert werden soll. Der Luftspalt ist im Vergleich zum Dichtungsspalt nur relativ kurz, so dass ein Austreten von Fluiddampf durch den Luftspalt ins Freie nicht wirkungsvoll verhindert werden kann. JP 2006-211795 A shows a spindle motor of the type described above, in which adjacent to a horizontally extending sealing gap, which also serves as storage volume for the bearing fluid, an axially extending thin air gap is provided. The air gap forms a further sealing structure. The sealing gap and the adjacent air gap are limited by the bearing bush and the hub of the spindle motor rotating relative to the bearing bush. Due to centrifugal forces acting in the sealing gap on the bearing fluid or the fluid vapor, it comes to turbulence and a propagation of the fluid vapor radially outward, which is to be prevented by the air gap. The air gap is compared to the sealing gap only relatively short, so that leakage of fluid vapor through the air gap into the open can not be effectively prevented.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein hydrodynamisches Lager für einen Spindelmotor weiter zu entwickeln, um ein Austreten von Lagerfluid und insbesondere von Fluiddampf aus dem Lager wirkungsvoll zu verhindern, und so die Gesamtlebensdauer des Lagersystems zu erhöhen.It Thus, it is an object of the invention to provide a hydrodynamic bearing for to develop a spindle motor to prevent leakage of bearing fluid and in particular to effectively prevent fluid vapor from the bearing, and so increase the overall life of the storage system.

Diese Aufgabe wird durch einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lager mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These Task is by a spindle motor with fluid dynamic bearing solved with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.advantageous Embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Es ist ein Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem beschrieben, mit einem feststehenden Motorbauteil umfassend eine Basisplatte und eine Lagerbuchse, und einem drehbeweglichen Motorbauteil umfassend eine in der Lagerbuchse drehgelagerte Welle und eine mit der Welle verbundene Nabe, wobei zwischen der Welle und der Lagerbuchse ein konzentrischer mit einem Lagerfluid gefüllter Lagerspalt vorgesehen ist, und einander zugewandte Oberflächen der Lagerbuchse und der Welle mindestens einen Radiallagerbereich ausbilden, und mindestens ein Axiallagerbereich vorgesehen ist, wobei der Lagerspalt ein offenes Ende aufweist, das durch einen Dichtungsspalt abgedichtet ist, und sich an den Dichtungsspalt ein Barrierespalt anschließt. Der Barrierespalt weist mindestens einen axial, parallel zur Rotationsachse des Motors verlaufenden Abschnitt auf, der gebildet ist zwischen einer Außenwandung der Nabe und einer Innenwandung der Basisplatte oder zwischen einer Außenwandung der Nabe und einer Innenwandung eines Statorblechpaketes oder zwischen einer Innenwandung der Nabe und einer Außenwandung der Basisplatte.It is described a spindle motor with fluid dynamic bearing system, with a fixed motor component comprising a base plate and a bearing bush, and a rotary Mo a door component comprising a rotatably mounted in the bearing bushing shaft and a shaft connected to the hub, wherein between the shaft and the bearing bush a concentric bearing fluid filled with a bearing gap is provided, and facing surfaces of the bearing bush and the shaft at least one radial bearing region form, and at least one Thrust bearing region is provided, wherein the bearing gap has an open end which is sealed by a sealing gap, and adjoins the sealing gap, a barrier gap. The barrier gap has at least one axial, parallel to the axis of rotation of the motor extending portion which is formed between an outer wall of the hub and an inner wall of the base plate or between an outer wall of the hub and an inner wall of a stator lamination or between an inner wall of the hub and an outer wall of the baseplate.

Von der Oberfläche des Lagerfluids im Dichtungsspalt verdampft ständig Lagerfluid, umso mehr, je höher die Temperatur des Lagerfluids und je größer dessen Oberfläche ist. Dieser Fluiddampf kann dann über einen Luftspalt in die Atmosphäre außerhalb des Lagers entweichen und innerhalb des Motors kondensieren. Der Luftspalt befindet sich in der Regel zwischen einer feststehenden Oberfläche der Lagerbuchse und einer rotierenden Oberfläche der Nabe, so dass sich insbesondere in radial verlaufenden Abschnitten des Luftspaltes ein Luftwirbel bildet aufgrund der Zentrifugalkräfte, die auf die Luft- bzw. den Fluiddampf wirken. Dieser Luftwirbel transportiert den Fluiddampf in Richtung radial nach außen und über den Luftspalt in die Außenatmosphäre.From evaporates the surface of the bearing fluid in the sealing gap constantly bearing fluid, the more, the higher the temperature of the bearing fluid and the larger its surface area is. This fluid vapor can then pass through an air gap escape the atmosphere outside the camp and condense inside the engine. The air gap is located usually between a fixed surface of the bearing bush and a rotating surface of the hub, so that in particular in radially extending sections of the air gap an air vortex forms due to the centrifugal forces, the act on the air or the fluid vapor. This air vortex transports the fluid vapor in the direction radially outward and over the air gap in the outside atmosphere.

Erfindungsgemäß ist nun ein Barrierespalt vorgesehen, vorzugsweise als Teil des ursprünglichen Luftspaltes, dessen Spaltabstand sehr klein ist und dessen axiale Länge parallel zur Rotationsachse, möglichst groß ist. Durch die geringe Spaltbreite sowie die große axiale Länge des Barrierespalts kann sich im Bereich des Barrierespaltes kein Luftwirbel mehr ausbilden, und aufgrund des geringen Querschnitts und der vergleichsweise großen Länge des Barrierespaltes kann kaum Fluiddampf den Barrierespalt ins Freie verlassen. Somit hat das erfindungsgemäße Lagersystem kaum Fluidverluste in Form von verdampfendem Lagerfluid, so dass insbesondere eine hohe Lebensdauer des Lagersystems garantiert werden kann und/oder ein kleineres Fluidvolumen innerhalb der Kapillardichtung des Lagers vorgesehen werden kann. Insbesondere wirkt der axiale Abschnitt des Barrierespaltes als wirkungsvolle Barriere gegen Austreten von Fluiddampf, da im axialen Abschnitt keine Zentrifugalkräfte in Richtung der Längserstreckung des Spaltabschnittes wirken und damit ein möglichst geringer Transport von Fluiddampf in axialer Richtung stattfindet.According to the invention now a barrier gap provided, preferably as part of the original Air gap whose gap distance is very small and its axial Length parallel to the axis of rotation, as large as possible. Due to the small gap width and the large axial length of the barrier gap can be in the area of the barrier gap no Air vortex form more, and because of the small cross section and the comparatively long length of the barrier gap hardly any fluid vapor can leave the barrier gap to the outside. Consequently the storage system according to the invention has hardly any fluid losses in the form of evaporating bearing fluid, so that in particular a long life of the storage system can be guaranteed and / or a smaller volume of fluid is provided within the capillary seal of the bearing can be. In particular, the axial section of the barrier gap acts as an effective barrier against leakage of fluid vapor, as in the axial Section no centrifugal forces in the direction of the longitudinal extent the gap portion act and thus the smallest possible Transport of fluid vapor takes place in the axial direction.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Barrierespalt zwischen einander zugewandten und relativ zueinander beweglichen Oberflächen der Lagerbuchse und der Nabe ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen axial und parallel zur Rotationsachse des Lagers. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für Motoren nach dem sogenannten Single Plate Design, bei denen am unteren Ende der Welle eine Druckplatte ausgebildet ist, die das bzw. die Axiallager ausbildet und das Vorratsvolumen in Form einer Kapillardichtung am offenen Ende des Lagerspalts ausgebildet ist. Ein weiterer, axial verlaufender Abschnitt des Barrierespaltes befindet sich zwischen dem Statorpaket und der Nabe. Die beiden Abschnitte des Barrierespalts sind durch einen radial verlaufenden Luftspalt miteinander verbunden.According to one first embodiment of the invention, the barrier gap between facing each other and relatively movable surfaces the bushing and the hub is formed and extends substantially axially and parallel to the axis of rotation of the bearing. This embodiment is especially suitable for engines according to the so-called Single plate design, where at the bottom of the shaft is a pressure plate is formed, which forms the or the thrust bearing and the storage volume formed in the form of a capillary seal at the open end of the bearing gap is. Another, axially extending portion of the barrier gap is located between the stator pack and the hub. The two Portions of the barrier gap are defined by a radially extending Air gap connected together.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Barrierespalt zwischen einander zugewandten und relativ zueinander beweglichen Oberflächen der Basisplatte und der Nabe ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung eignet sich besonders für sogenannte Top Thrust Lager, bei denen das Axiallager zwischen einer Stirnfläche der Lagerbuchse und einer unteren Oberfläche der Nabe ausgebildet ist. Bei diesen Spindelmotoren erstrecken sich der Dichtungsspalt und das Vorratsvolumen in axialer Richtung außerhalb des Axiallagers, so dass der Barrierespalt an anderer Stelle vorgesehen werden muss, als beim Single Plate Design. In dieser Ausgestaltung ist der Barrierespalt als Labyrinthspalt zwischen dem Rand der Nabe und einer ringförmigen Nut der Basisplatte ausgebildet und erscheint im Querschnitt etwa U-förmig. Hierbei weist der Barrierespalt einen axial verlaufenden Abschnitt auf, der durch eine äußere Umfangsfläche der Nabe und eine innere Umfangsfläche der Basisplatte begrenzt wird. In einer abgewandelten Ausgestaltung kann der Barrierespalt einen weiteren axial verlaufenden Abschnitt aufweisen, der durch eine äußere Umfangsfläche der Basisplatte und eine innere Umfangsfläche der Nabe begrenzt wird. Zwischen den beiden axial verlaufenden Abschnitten des Barrierespalts ist ein radial verlaufender Luftspalt vorgesehen, der durch eine ringförmige Stirnseite der Nabe und eine gegenüberliegende Fläche der Basisplatte begrenzt wird. Diese trägt jedoch nur unwesentlich zur Verringerung des Luftaustausches bei.In In another embodiment of the invention, the barrier gap between facing and relatively movable surfaces be formed of the base plate and the hub. This embodiment is particularly suitable for so-called Top Thrust bearings, in which the thrust bearing between an end face of the Bearing bush and a lower surface of the hub is formed. In these spindle motors, the sealing gap and extend the storage volume in the axial direction outside of the thrust bearing, so that the barrier gap must be provided elsewhere, as the single plate design. In this embodiment, the barrier gap as a labyrinth gap between the edge of the hub and an annular groove formed of the base plate and appears in cross-section approximately U-shaped. Here, the barrier gap has an axially extending section on, passing through an outer peripheral surface the hub and an inner peripheral surface of the base plate is limited. In a modified embodiment, the barrier gap have a further axially extending portion through an outer peripheral surface of the base plate and an inner peripheral surface of the hub is limited. Between the two axially extending portions of the barrier gap is a radially extending air gap provided by an annular Front of the hub and an opposite surface the base plate is limited. However, this contributes only slightly to reduce the air exchange at.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Barrierespalt zwischen einander zugewandten und relativ zueinander beweglichen Oberflächen der Nabe und einer an der Basisplatte angeordneten Statoranordnung ausgebildet. Der Barrierespalt weist hierbei einen axial verlaufenden Abschnitt auf, der durch eine äußere Umfangsfläche der Nabe und eine innere Umfangsfläche der Statoranordnung begrenzt wird. Die Stirnseite der Nabe bildet mit der Basisplatte einen radial verlaufenden Luftspalt, der den Dichtungsspalt mit dem Barrierespalt verbindet.In another embodiment of the invention, the barrier gap is formed between mutually facing and relatively movable surfaces of the hub and a stator arrangement arranged on the base plate. The barrier gap in this case has an axially extending portion, which is delimited by an outer peripheral surface of the hub and an inner peripheral surface of the stator assembly. The end face of the hub forms with the base plate a radially extending air gap, the connects the sealing gap with the barrier gap.

Der Barrierespalt bildet zusammen mit einem radial verlaufenden Luftspalt eine Verbindung zwischen dem Dichtungsspalt des Lagersystems und der Außenatmosphäre, insbesondere einem im Spindelmotor angeordneten Statorraum. Dabei ist der eigentliche Barrierespalt parallel zur Rotationsachse angeordnet und der verbindende Luftspalt quer oder senkrecht zur Rotationsachse.Of the Barrier gap forms together with a radially extending air gap a connection between the sealing gap of the storage system and the Outside atmosphere, especially one in the spindle motor arranged stator space. Here is the actual barrier gap arranged parallel to the axis of rotation and the connecting air gap transverse or perpendicular to the axis of rotation.

Die Spaltbreite des Barrierespaltes ist möglichst klein, vorzugsweise kleiner gleich 50 μm und dessen Länge möglichst groß, vorzugsweise größer als 0,5 mm.The Slit width of the barrier gap is as small as possible, preferably less than or equal to 50 microns and its length as possible large, preferably greater than 0.5 mm.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, wobei sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergebenen.The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings which describes further features and advantages of the invention devoted.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit unten angeordnetem Axiallager. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a spindle motor according to the invention with bottom mounted thrust bearing.

2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit oben angeordnetem Axiallager. 2 shows a schematic sectional view of a second embodiment of a spindle motor according to the invention with top mounted thrust bearing.

3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit oben angeordnetem Axiallager. 3 shows a schematic sectional view of a third embodiment of a spindle motor according to the invention with top mounted thrust bearing.

4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer vierten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit oben angeordnetem Axiallager. 4 shows a schematic sectional view of a fourth embodiment of a spindle motor according to the invention with top mounted thrust bearing.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der ErfindungDescription of preferred Embodiments of the invention

Die Zeichnungen zeigen Spindelmotoren 1 zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks, Lüfters oder dergleichen, mit einem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Lagersystem. In den gezeigten Beispielen ist eine die Nabe 4 tragende Welle 2 drehbar in einer feststehenden Lagerbuchse 3 gelagert. Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch Konstruktionen, bei denen eine feststehende Welle 2 von einer der Nabe 4 tragenden, drehbaren Lagerbuchse 3 umgeben ist.The drawings show spindle motors 1 for driving a hard disk drive, fan or the like, with a hydrodynamic bearing system according to the invention. In the examples shown, one is the hub 4 bearing wave 2 rotatable in a fixed bearing bush 3 stored. Of course, the invention also includes constructions in which a fixed shaft 2 from one of the hub 4 carrying, rotatable bearing bush 3 is surrounded.

Der in 1 dargestellte Spindelmotor 1 weist eine feststehende Basisplatte 8 auf, in welcher die Lagerbuchse 3 gehalten ist. Die Lagerbuchse 3 weist eine axiale zylindrische Bohrung auf, in welcher die Welle 2 drehbar unter Bildung eines mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalts 17 aufgenommen ist. Das freie Ende der Welle 2 trägt eine Nabe 4, auf der eine oder mehrere Speicherplatten (nicht dargestellt) eines Festplattenlaufwerks oder ein Lüfterrad (nicht dargestellt) eines Lüfters angeordnet und befestigt sind.The in 1 shown spindle motor 1 has a fixed base plate 8th on, in which the bearing bush 3 is held. The bearing bush 3 has an axial cylindrical bore, in which the shaft 2 rotatable to form a bearing gap filled with a bearing fluid 17 is included. The free end of the shaft 2 carries a hub 4 on which one or more storage disks (not shown) of a hard disk drive or a fan wheel (not shown) of a fan are arranged and fastened.

Wie sich aus 1 ergibt, weist die Lagerbuchse 3 an Ihrem nach oben offenen Ende einen im Querschnitt etwa konischen Hohlraum auf, der sich radial nach außen aufweitet. Der Hohlraum bildet einen Dichtungsspalt 9 und wirkt als Kapillardichtung und dient gleichzeitig als Vorrats- und Ausgleichsvolumen für das Lagerfluid. Der Dichtungsspalt 9 grenzt unmittelbar an den Lagerspalt 17 an und dichtet diesen nach Außen ab.As it turned out 1 results, the bearing bush points 3 at its upwardly open end of a roughly conical cross-section cavity, which widens radially outward. The cavity forms a sealing gap 9 and acts as a capillary seal and also serves as storage and compensation volume for the bearing fluid. The sealing gap 9 adjoins directly to the bearing gap 17 and seals it to the outside.

Die hydrodynamische Lageranordnung wird durch zwei Radiallagerbereiche 18, 19 gebildet, die durch ein Rillenmuster gekennzeichnet sind, das auf der Oberfläche der Welle 2 und/oder auf der Innenfläche der Lagerbuchse 3 vorgesehen ist. Sobald die Welle 4 in Rotation versetzt wird, baut sich aufgrund des Rillenmusters ein hydrodynamischer Druck im Lagerspalt 17 bzw. im darin befindlichen Lagerfluid auf, so dass das Lager tragfähig wird.The hydrodynamic bearing arrangement is characterized by two radial bearing areas 18 . 19 formed, which are characterized by a groove pattern on the surface of the shaft 2 and / or on the inner surface of the bearing bush 3 is provided. Once the wave 4 is set in rotation, builds due to the groove pattern hydrodynamic pressure in the bearing gap 17 or in the bearing fluid contained therein, so that the bearing is sustainable.

Eine am unteren Wellenende angeordnete Druckplatte 13 bildet mit der Abdeckplatte 14 ein sogenanntes hydrodynamisches Drucklager am unteren Ende der Welle 2 aus und nimmt die axialen Kräfte der Lageranordnung auf. Dieser Axiallagerbereich wird durch die Abdeckplatte 14 luftdicht verschlossen, so dass kein Lagerfluid aus dem Lagerspalt 17 austreten kann.A pressure plate arranged at the lower end of the shaft 13 forms with the cover plate 14 a so-called hydrodynamic thrust bearing at the lower end of the shaft 2 from and absorbs the axial forces of the bearing assembly. This thrust bearing area is through the cover plate 14 hermetically sealed, so that no bearing fluid from the bearing gap 17 can escape.

An einer radial innen liegenden Oberfläche der Nabe 4 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 5 mit einer Mehrzahl von Polpaaren angeordnet, die von der über einen Arbeitsluftspalt beabstandeten Statoranordnung 6 mit einem elektrischen Wechselfeld beaufschlagt werden, so dass der die Nabe 4 zusammen mit der Welle 2 in Drehung versetzt wird. Die Stromversorgung der Statorwicklungen erfolgt beispielsweise über elektrische Kontakte 21.On a radially inner surface of the hub 4 is an annular permanent magnet 5 arranged with a plurality of pole pairs of the spaced over a working air gap stator assembly 6 be subjected to an alternating electric field, so that the hub 4 together with the wave 2 is set in rotation. The power supply of the stator windings, for example, via electrical contacts 21 ,

Der Dichtungsspalt 9 ist über einen Luftspalt mit der Außenumgebung verbunden. Der Luftspalt erstreckt sich zunächst horizontal zwischen der Stirnfläche der Lagerbuchse 3 und einer gegenüberliegenden Oberfläche der Nabe 4, und geht dann in einen vertikalen Abschnitt 10 über, der sich zwischen einem Außenumfang der Lagerbuchse 3 und einer gegenüberliegenden inneren Umfangsfläche der Nabe 4 erstreckt. Aus dem Dichtungsspalt 9 verdampfen ständig geringe Mengen von Lagerfluid, die sich bei Motoren bekannter Bauart im Luftspalt anreicherten und aufgrund der Zentrifugalkräfte Verwirbelungen bildeten, so dass Fluiddampf über den Luftspalt nach Außen entweichen konnte.The sealing gap 9 is connected via an air gap with the outside environment. The air gap initially extends horizontally between the end face of the bearing bush 3 and an opposite surface of the hub 4 , and then goes into a vertical section 10 over, extending between an outer circumference of the bearing bush 3 and an opposite inner peripheral surface of the hub 4 extends. From the sealing gap 9 continuously evaporate small amounts of bearing fluid, which accumulated in engines of known design in the air gap and formed turbulence due to the centrifugal forces, so that fluid vapor over the Air gap could escape to the outside.

Erfindungsgemäß ist der Luftspalt, insbesondere ein axialer Abschnitt des Luftspalts, als Barrierespalt 10 ausgebildet, der eine geringe Spaltbreite von vorzugsweise kleiner als 150 um aufweist und eine möglichst große axiale Länge hat. Ein weiterer axial verlaufender Abschnitt des Barrierespaltes 10' befindet sich zwischen einer Außenwandung der Nabe 4 sowie dem Statorblechpaket 15. Ein die beiden axialen Abschnitte des Barrierespaltes 10, 10' verbindender und radial verlaufender Luftspalt 12 trägt nicht zur Verringerung des Luftaustausches bei. Der Barrierespalt 10' ist mit dem Statorraum 20 des Motors und damit mit der Außenumgebung verbunden. Der Barrierespalt 10, 10' bildet eine Barriere für den Fluiddampf, der sich in dem an den Dichtungsspalt angrenzenden radialen Abschnitt des Luftspalts anreichert. Aufgrund der keinen Spaltbreite des Barrierespalts 10, 10' und dessen große Länge kann nur sehr wenig Fluiddampf über den Barrierespalt in den Statorraum 20 und damit die Umgebung entweichen.According to the invention, the air gap, in particular an axial section of the air gap, as a barrier gap 10 formed, which has a small gap width of preferably less than 150 microns and has the largest possible axial length. Another axially extending portion of the barrier gap 10 ' is located between an outer wall of the hub 4 as well as the stator lamination stack 15 , One the two axial sections of the barrier gap 10 . 10 ' connecting and radially extending air gap 12 does not contribute to the reduction of air exchange. The barrier gap 10 ' is with the stator space 20 of the engine and thus connected to the outside environment. The barrier gap 10 . 10 ' forms a barrier to the fluid vapor that accumulates in the radial portion of the air gap adjacent the seal gap. Due to the no gap width of the barrier gap 10 . 10 ' and its large length can only very little fluid vapor over the barrier gap in the stator space 20 and thus escape the environment.

Der Spindelmotor gemäß 2 unterscheidet sich im Aufbau vom Spindelmotor gemäß 1 insbesondere dadurch, dass am unteren Ende der Welle 102 keine Druckplatte vorhanden ist, welche die Axiallager ausbildet, sondern ein oberes Axiallager 116 zwischen der Stirnseite der Lagerbuchse 103 und einer Unterseite der Nabe 104 gebildet wird. Das Axiallager 116 erstreckt sich quer zur Rotationsachse 122 und mündet in einen Dichtungsspalt 109, der zunächst radial aber größtenteils axial, das heißt parallel zur Rotationsachse 122 verläuft und begrenzt wird durch einen Außenumfang der Lagerbuchse 103 und einen inneren Umfang der Nabe 104. Der Dichtungsspalt 109 ist teilweise mit Lagerfluid gefüllt und mit dem Lagerspalt 117 verbunden. Am unteren Ende der Welle ist ein Stopperflansch 113 vorgesehen, der ein Herausfallen der Welle aus der Lagerbuchse verhindert, indem er an einer Kante der Lagerbuchse 103 anschlägt. Der untere Bereich des Lagers, welcher durch eine Abdeckung 114 abgedeckt ist, ist über einen Rezirkulationskanal 111 mit einem radial außenliegenden Abschnitt des Axiallagers 116 verbunden und dient als Fluidreservoir und ermöglicht eine Zirkulation des Lagerfluids im Lagersystem. Jenseits des Dichtungsspaltes 109 ist nun erfindungsgemäß ein Barrierespalt 110, 110' vorgesehen, welcher gebildet wird durch den offenen Rand der Nabe 104, welcher in einer U-förmigen Aussparung der Basisplatte 108 angeordnet ist. Der Barrierespalt umfasst zwei axial verlaufende Abschnitte 110, 110' jeweils zwischen den Zylinderflächen der Nabe 104 und den gegenüberliegenden Flächen der Basisplatte 108. Der radial verlaufende Luftspalt 112, gebildet zwischen der Stirnfläche der Nabe 104 und einer gegenüberliegenden Fläche der Basisplatte 108 verbindet beide axial verlaufende Abschnitte 110 des Barrierespaltes, trägt jedoch selbst nicht zur Verringerung des Luftaustausches bei. Der Barrierespalt 110, 110' ist also U-förmig verschachtelt und weist eine möglichst große axiale Länge auf. Dem gegenüber ist jedoch die kleinste Spaltbreite des Barrierespaltes 110, 110' möglichst gering, so dass im Dichtungsspalt 109 befindlicher Fluiddampf nur schwer über die Labyrinthstruktur des Barrierespaltes 110, 110' bzw. des Luftspaltes 112 nach außen, das heißt in den Statorraum 120 dringen kann.The spindle motor according to 2 differs in structure from the spindle motor according to 1 especially in that at the lower end of the shaft 102 no pressure plate is present, which forms the thrust bearing, but an upper thrust bearing 116 between the front of the bearing bush 103 and a bottom of the hub 104 is formed. The thrust bearing 116 extends transversely to the axis of rotation 122 and flows into a sealing gap 109 , the first radial but mostly axial, that is parallel to the axis of rotation 122 runs and is limited by an outer circumference of the bearing bush 103 and an inner circumference of the hub 104 , The sealing gap 109 is partially filled with bearing fluid and with the bearing gap 117 connected. At the bottom of the shaft is a stopper flange 113 provided, which prevents falling out of the shaft from the bearing bush by being at an edge of the bearing bush 103 strikes. The lower part of the bearing, which is covered by a cover 114 is covered by a recirculation channel 111 with a radially outer portion of the thrust bearing 116 connected and serves as a fluid reservoir and allows circulation of the bearing fluid in the storage system. Beyond the sealing gap 109 is now according to the invention a barrier gap 110 . 110 ' provided, which is formed by the open edge of the hub 104 which is in a U-shaped recess of the base plate 108 is arranged. The barrier gap comprises two axially extending sections 110 . 110 ' each between the cylindrical surfaces of the hub 104 and the opposing surfaces of the base plate 108 , The radial air gap 112 formed between the end face of the hub 104 and an opposite surface of the base plate 108 connects both axially extending sections 110 of the barrier gap, but does not itself contribute to the reduction of air exchange. The barrier gap 110 . 110 ' is thus nested U-shaped and has the largest possible axial length. On the other hand, however, the smallest gap width of the barrier gap 110 . 110 ' as low as possible, so that in the sealing gap 109 located fluid vapor difficult over the labyrinth structure of the barrier gap 110 . 110 ' or the air gap 112 to the outside, that is in the stator space 120 can penetrate.

3 zeigt einen Spindelmotor, der ebenfalls ein Top-Thrust-Design aufweist und ähnlich ausgebildet ist, wie der Spindelmotor aus 2. Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit denselben Funktionen sind mit denselben Bezugszeichen versehen. 3 shows a spindle motor, which also has a top thrust design and is designed similar to the spindle motor 2 , Identical components or components with the same functions are provided with the same reference numerals.

Auch hier ist am offenen Ende des Dichtungsspaltes 109, der sich in axialer Richtung etwa parallel zur Rotationsachse 122 erstreckt, ein vertikaler Barrierespalt 110 vorgesehen, der aus einem etwa parallel zur Rotationsachse 122 verlaufenden Abschnitt besteht. Der Dichtungsspalt 109 ist durch einen radial verlaufenden Luftspalt 112 mit dem Barrierespalt 110 verbunden. Der axiale Abschnitt des Barrierespalts 110 wird begrenzt durch den Außenumfang des Randes der Nabe 104 und dem Blechpaket 115 des Stators 106. Der Barrierespalt 110 mündet dann in den Statorraum 120. Auch dieser Barrierespalt 110 verhindert ein Austreten von Fluiddampf vom Dichtungsspalt 109 in den Statorraum 120 und damit in den Außenbereich des Lagers. Da der Stator 106 fest in der Basisplatte 108 angeordnet ist, kann der Spaltabstand des axialen Abschnitts 110 des Barrierespaltes sehr genau eingestellt und klein gehalten werden, vorzugsweise kleiner als 50 μm.Again, at the open end of the sealing gap 109 in the axial direction approximately parallel to the axis of rotation 122 extends, a vertical barrier gap 110 provided, which is approximately parallel to the axis of rotation 122 extending section exists. The sealing gap 109 is through a radially extending air gap 112 with the barrier gap 110 connected. The axial section of the barrier gap 110 is limited by the outer circumference of the rim of the hub 104 and the laminated core 115 of the stator 106 , The barrier gap 110 then flows into the Statorraum 120 , Also this barrier gap 110 prevents leakage of fluid vapor from the sealing gap 109 in the stator room 120 and thus in the outer area of the camp. Because the stator 106 firmly in the base plate 108 is arranged, the gap distance of the axial section 110 the barrier gap set very accurately and kept small, preferably smaller than 50 microns.

4 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Spindelmotors mit den Merkmalen der Spindelmotoren gemäß den 2 und 3, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen wie bei den 2 und 3 bezeichnet sind. 4 shows a further embodiment of a spindle motor with the features of the spindle motors according to the 2 and 3 , wherein like components with the same reference numerals as in the 2 and 3 are designated.

Jenseits des Dichtungsspaltes 109 grenzt ein radial verlaufender Luftspalt 112 an, der in den erfindungsgemäßen und axial verlaufenden Barrierespalt 110 übergeht. Der Barrierespalt 110 umfasst einen sehr engen axialen Abschnitt 110, der gebildet wird von dem äußeren Rand der Nabe 104 und einem inneren Rand eines fingerartigen Abschnittes der Basisplatte 108, auf dessen Außenseite das Statorblechpaket 115 angeordnet ist. Der axial verlaufende Abschnitt 110 des Barrierespalts 110 mündet in den Statorraum 120 und verhindert wirkungsvoll ein Diffundieren von Fluiddampf aus dem Dichtungsspalt 109 in den Statorraum 120.Beyond the sealing gap 109 borders a radially extending air gap 112 on, in the inventive and axially extending barrier gap 110 passes. The barrier gap 110 includes a very narrow axial section 110 which is formed from the outer edge of the hub 104 and an inner edge of a finger-like portion of the base plate 108 , on the outside of the stator lamination 115 is arranged. The axially extending section 110 of the barrier gap 110 flows into the stator chamber 120 and effectively prevents diffusion of fluid vapor from the seal gap 109 in the stator room 120 ,

11
Spindelmotorspindle motor
22
Wellewave
33
Lagerbuchsebearing bush
44
Nabehub
55
Magnetmagnet
66
Statorstator
77
Jochyoke
88th
Basisplattebaseplate
99
Dichtungsspaltseal gap
1010
Barrierespalt, vertikal 10' Barrier gap, vertical 10 '
1111
1212
Luftspalt, horizontalAir gap, horizontal
1313
Druckplatteprinting plate
1414
Abdeckplattecover
1515
Statorblechpaketstator lamination
1616
1717
Lagerspaltbearing gap
1818
RadiallagerbereichRadial bearing region
1919
RadiallagerbereichRadial bearing region
2020
Statorraumstator
2121
Kontakte, elektrischeContacts, electrical
2222
Rotationsachseaxis of rotation
101101
Spindelmotorspindle motor
102102
Wellewave
103103
Lagerbuchsebearing bush
104104
Nabehub
105105
Magnetmagnet
106106
Statorstator
107107
Jochyoke
108108
Basisplattebaseplate
109109
Dichtungsspaltseal gap
110110
Barrierespalt, vertikal 110' Barrier gap, vertical 110 '
111111
Rezirkulationskanalrecirculation
112112
Luftspalt, horizontalAir gap, horizontal
113113
StopperflanschStopperflansch
114114
Abdeckplattecover
115115
Statorblechpaketstator lamination
116116
Axiallageraxial bearing
117117
Lagerspaltbearing gap
118118
RadiallagerbereichRadial bearing region
119119
RadiallagerbereichRadial bearing region
120120
Statorraumstator
121121
Kontakte, elektrischeContacts, electrical
122122
Rotationsachseaxis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - JP 2006-211795 A [0007] - JP 2006-211795 A [0007]

Claims (11)

Spindelmotor (1; 101) mit fluiddynamischem Lagersystem, mit einem feststehenden Motorbauteil umfassend eine Basisplatte (8; 108) und eine Lagerbuchse (3; 103), und einem um eine Rotationsachse (22; 122) drehbeweglichen Motorbauteil umfassend eine in der Lagerbuchse drehgelagerte Welle (2; 102) und eine mit der Welle verbundene Nabe (4; 104), wobei zwischen der Welle (2; 102) und der Lagerbuchse (3; 103) ein konzentrischer mit einem Lagerfluid gefüllter Lagerspalt (17; 117) vorgesehen ist, und einander zugewandte Oberflächen der Lagerbuchse (3; 103) und der Welle (2; 102) mindestens einen Radiallagerbereich (18, 19; 118, 119) ausbilden, und mindestens ein Axiallagerbereich (116) vorgesehen ist, wobei der Lagerspalt ein offenes Ende aufweist, das durch einen Dichtungsspalt (9; 109) abgedichtet ist, und sich an den Dichtungsspalt ein Barrierespalt (10; 110) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Barrierespalt (10, 10'; 110, 110') mindestens einen axial, parallel zur Rotationsachse (22; 122) verlaufenden Abschnitt aufweist, der gebildet ist zwischen einer Außenwandung der Nabe (4; 104) und einer Innenwandung der Basisplatte (8; 108) oder zwischen einer Außenwandung der Nabe (4; 104) und einer Innenwandung eines Statorblechpaketes (15; 115) oder zwischen einer Innenwandung der Nabe (4; 104) und einer Außenwandung der Basisplatte (8; 108).Spindle motor ( 1 ; 101 ) with fluid dynamic bearing system, with a fixed motor component comprising a base plate ( 8th ; 108 ) and a bearing bush ( 3 ; 103 ), and one around a rotation axis ( 22 ; 122 ) rotatable motor component comprising a rotatably mounted in the bearing bush shaft ( 2 ; 102 ) and a hub connected to the shaft ( 4 ; 104 ), whereby between the wave ( 2 ; 102 ) and the bearing bush ( 3 ; 103 ) a concentric bearing gap filled with a bearing fluid ( 17 ; 117 ) is provided, and facing surfaces of the bearing bush ( 3 ; 103 ) and the wave ( 2 ; 102 ) at least one radial bearing area ( 18 . 19 ; 118 . 119 ) and at least one thrust bearing region ( 116 ), wherein the bearing gap has an open end which is penetrated by a sealing gap ( 9 ; 109 ) is sealed, and at the sealing gap a barrier gap ( 10 ; 110 ), characterized in that the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ' ) at least one axially, parallel to the axis of rotation ( 22 ; 122 ) extending portion which is formed between an outer wall of the hub ( 4 ; 104 ) and an inner wall of the base plate ( 8th ; 108 ) or between an outer wall of the hub ( 4 ; 104 ) and an inner wall of a laminated stator core ( 15 ; 115 ) or between an inner wall of the hub ( 4 ; 104 ) and an outer wall of the base plate ( 8th ; 108 ). Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsspalt (9; 109) zumindest teilweise mit Lagerfluid gefüllt ist und der Barrierespalt (10, 10'; 110, 110') frei von flüssigem Lagerfluid ist.Spindle motor according to claim 1, characterized in that the sealing gap ( 9 ; 109 ) is at least partially filled with bearing fluid and the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ' ) is free from liquid bearing fluid. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Barrierespalts (10) zwischen einander zugewandten und relativ zueinander beweglichen Oberflächen der Lagerbuchse (3) und der Nabe (4) ausgebildet ist.Spindle motor according to one of claims 1 or 2, characterized in that a portion of the barrier gap ( 10 ) between facing and relatively movable surfaces of the bearing bush ( 3 ) and the hub ( 4 ) is trained. Spindelmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abschnitt (10) des Barrierespalts zwischen der Lagerbuchse (3) und der Nabe (4) im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse (22) des Lagers erstreckt.Spindle motor according to claim 3, characterized in that the section ( 10 ) of the barrier gap between the bushing ( 3 ) and the hub ( 4 ) substantially parallel to the axis of rotation ( 22 ) of the bearing extends. Spindelmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Barrierespalt einen ersten axial verlaufenden Abschnitt (110) aufweist, der durch eine äußere Umfangsfläche der Basisplatte (108) und eine innere Umfangsfläche der Nabe (104) begrenzt wird, und einen zweiten axial verlaufenden Abschnitt (110'), der durch eine äußere Umfangsfläche der Nabe (104) und eine innere Umfangsfläche der Basisplatte (108) begrenzt wird.Spindle motor according to claim 5, characterized in that the barrier gap has a first axially extending section (FIG. 110 ) formed by an outer peripheral surface of the base plate ( 108 ) and an inner peripheral surface of the hub ( 104 ) is limited, and a second axially extending portion ( 110 ' ), which by an outer peripheral surface of the hub ( 104 ) and an inner peripheral surface of the base plate ( 108 ) is limited. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Barrierespalt (110, 110') zwischen einander zugewandten und relativ zueinander beweglichen Oberflächen der Basisplatte (108) und der der Nabe (104) sowie der Nabe (104) und der an der Basisplatte angeordneten Statoranordnung (115) ausgebildet ist.Spindle motor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the barrier gap ( 110 . 110 ' ) between mutually facing and relatively movable surfaces of the base plate ( 108 ) and the hub ( 104 ) and the hub ( 104 ) and arranged on the base plate stator assembly ( 115 ) is trained. Spindelmotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einen Abschnitt des Barrierespalts (10, 10'; 110, 110) ein radial zur Rotationsachse (22; 122) verlaufender Luftspalt (12; 112) angrenzt, der durch eine ringförmige Stirnseite der Nabe (4; 104) und eine gegenüberliegende Fläche der Basisplatte (8; 108) gebildet ist.Spindle motor according to claim 8 or 9, characterized in that at least a portion of the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ) a radial axis of rotation ( 22 ; 122 ) running air gap ( 12 ; 112 ) bordered by an annular end face of the hub ( 4 ; 104 ) and an opposite surface of the base plate ( 8th ; 108 ) is formed. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsspalt (9; 109) durch den Barrierespalt (10, 10'; 110, 110') und den Luftspalt (12; 112) mit einem im Spindelmotor angeordneten Statorraum (20; 120) verbunden ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sealing gap ( 9 ; 109 ) through the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ' ) and the air gap ( 12 ; 112 ) with a stator space arranged in the spindle motor ( 20 ; 120 ) connected is. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Barrierespalt (10, 10'; 110, 110') vorzugsweise parallel zur Rotationsachse (22; 122) des Spindelmotors angeordnet ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ' ) preferably parallel to the axis of rotation ( 22 ; 122 ) of the spindle motor is arranged. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite des Barrierespalts (10, 10'; 110, 110') kleiner gleich 50 μm ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the gap width of the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ' ) is less than 50 microns. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Barrierespalts (10, 10'; 110, 110') größer gleich 0,5 mm ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the length of the barrier gap ( 10 . 10 '; 110 . 110 ' ) is greater than or equal to 0.5 mm.
DE102008033361A 2008-07-16 2008-07-16 Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core Ceased DE102008033361A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008033361A DE102008033361A1 (en) 2008-07-16 2008-07-16 Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008033361A DE102008033361A1 (en) 2008-07-16 2008-07-16 Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008033361A1 true DE102008033361A1 (en) 2009-05-28

Family

ID=40577220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008033361A Ceased DE102008033361A1 (en) 2008-07-16 2008-07-16 Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008033361A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852968A (en) * 2011-06-30 2013-01-02 日本电产株式会社 Dynamic pressure bearing apparatus and fan
DE102014015337A1 (en) 2014-10-17 2016-04-21 Minebea Co., Ltd. Spindle motor with fluid dynamic bearing system
DE102014018380A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-16 Minebea Co., Ltd. Fluid dynamic storage system
DE102015007261A1 (en) 2015-06-09 2016-12-15 Minebea Co., Ltd. Fluid dynamic storage system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322252B1 (en) * 1998-05-19 2001-11-27 Seagate Technology Llc Discrete fluid dynamic bearings
US6398413B1 (en) * 1999-10-15 2002-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Spindle motor unit having hydrodynamic bearing
JP2006211795A (en) 2005-01-27 2006-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spindle motor
US20070085431A1 (en) * 2005-04-07 2007-04-19 Masamichi Hayakawa Motor, recording disk driving device using the same, and method of manufacturing thereof
DE102006013537A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-18 Minebea Co., Ltd. Spindle motor with fluid dynamic bearing system
DE102006020408A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-15 Minebea Co., Ltd., Oaza Miyota Sealing arrangement for fluid storage of spindle motor, has shaft, bearing sleeve and pressure disk spaced apart from one another by storage gap, where open end of storage gap is sealed by conical capillary seal and pumping seal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6322252B1 (en) * 1998-05-19 2001-11-27 Seagate Technology Llc Discrete fluid dynamic bearings
US6398413B1 (en) * 1999-10-15 2002-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Spindle motor unit having hydrodynamic bearing
JP2006211795A (en) 2005-01-27 2006-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Spindle motor
US20070085431A1 (en) * 2005-04-07 2007-04-19 Masamichi Hayakawa Motor, recording disk driving device using the same, and method of manufacturing thereof
DE102006013537A1 (en) * 2006-03-24 2007-10-18 Minebea Co., Ltd. Spindle motor with fluid dynamic bearing system
DE102006020408A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-15 Minebea Co., Ltd., Oaza Miyota Sealing arrangement for fluid storage of spindle motor, has shaft, bearing sleeve and pressure disk spaced apart from one another by storage gap, where open end of storage gap is sealed by conical capillary seal and pumping seal

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852968A (en) * 2011-06-30 2013-01-02 日本电产株式会社 Dynamic pressure bearing apparatus and fan
CN105114351A (en) * 2011-06-30 2015-12-02 日本电产株式会社 Dynamic pressure bearing apparatus and fan
US9822787B2 (en) 2011-06-30 2017-11-21 Nidec Corporation Dynamic pressure bearing apparatus and fan
DE102014015337A1 (en) 2014-10-17 2016-04-21 Minebea Co., Ltd. Spindle motor with fluid dynamic bearing system
DE102014018380A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-16 Minebea Co., Ltd. Fluid dynamic storage system
DE102015007261A1 (en) 2015-06-09 2016-12-15 Minebea Co., Ltd. Fluid dynamic storage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008052469B4 (en) Spindle motor with fluid dynamic bearing system and fixed shaft
DE102007058151B4 (en) Spindle motor with fluid dynamic bearing system and fixed shaft
DE102009019936A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102008031618A1 (en) Fluid-dynamic storage system for spindle motor, has fixed components and rotary component, which is pivoted relative to fixed components around rotational axis
DE102016003269A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102014014962A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102013009491A1 (en) Fluid dynamic bearing system with reduced evaporation rate
DE102006054626B4 (en) Spindle motor with fluid dynamic bearing system
DE102011016888A1 (en) Fluid-dynamic bearing system of hard disk drive assembly, comprises sealing gap that is limited by seal faces of bearing portions and rotor component, and groove formed in transition region between bearing gap and sealing gap
DE102008033361A1 (en) Spindle motor for operating hard disk drive and fan, has axial section formed between outer wall of hub and inner wall of base plate or between outer wall of hub and inner wall of laminated stator core
DE102008062679A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102009035125A1 (en) Fluid dynamic bearing system for spindle motor that is utilized for driving magnetic storage disk of hard disk drive, has axial section formed by regions of bearing component and rotor component
DE102009022997B4 (en) Spindle motor with fluid dynamic bearing system and fixed shaft
DE102015006477A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102012023854A1 (en) Fluid dynamic bearing system for spindle motor used in disk drive, has axially extending portion that is limited by outer circumferential surface of bearing component and radially opposite inner peripheral surface of rotor component
DE102009038034A1 (en) Fluid dynamic bearing for rotational mounting of spindle motor and for actuating hard disk drives, has fixed shaft, which defines rotational axis, and bearing component with bearing surface
DE102015012664A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102016003666A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102014019055A1 (en) Fluid dynamic bearing system for pivotal mounting of a spindle motor
DE102013019911A1 (en) Fluid-dynamic bearing system for spindle motor to drive hard disk drive, has fixed and rotatable bearing components separated from each other, and sealants formed with air gap measured with flow constant for which preset value is applied
DE102011108465A1 (en) Fluid-dynamic bearing system of spindle motor for hard disc drive, has recirculation channel that is connected to sealing gap, and outer periphery of bearing gap that is connected to annular gap
DE102018110688A1 (en) Fluid dynamic storage system
DE102016013611A1 (en) Fluid dynamic conical bearing system
DE102009059992A1 (en) Fluid dynamic bearing system for supporting of rotor against stator in spindle motor in hard disk drive for rotary driving of magnetic storage disk, has channels whose sections exhibit increased radial distance to axes than openings
DE102012020866A1 (en) Spindle motor used for driving hard disk drive, has electromagnetic drive system which is provided for driving rotor component, and shaft is directly connected to stationary bearing element and to base plate

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection