DE102008050412A1 - Multiplane slide bearing for rotatory mounting of spindle motor, has bearing bush with multiple sliding surfaces and has shaft, where sliding surface has lubrication groove, compression surface and plateau surface - Google Patents

Multiplane slide bearing for rotatory mounting of spindle motor, has bearing bush with multiple sliding surfaces and has shaft, where sliding surface has lubrication groove, compression surface and plateau surface Download PDF

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Abstract

The multiplane slide bearing has a bearing bush (1) with multiple sliding surfaces and has a shaft (2). The sliding surface has a lubrication groove (4), a compression surface (5) and a plateau surface (6). The plateau area has a bearing gap (3) of certain width and the compression surface has an additional gap of largest width. The multiplane slide bearing has three sliding surfaces and the diameter of the shaft is 2-3 millimeter. An independent claim is included for a spindle motor with a stator and a rotor arranged in a housing of a hard disk drive.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Mehrflächengleitlager, insbesondere zur Drehlagerung eines Spindelmotors. Derartige Lager werden auch als Polygon-Gleitlager oder n-Lobes Lager mit n >= 2 („Zitronenlager” für n = 2) bezeichnet.The Invention relates to a multi-surface sliding bearing, in particular for the rotary mounting of a spindle motor. Such bearings are also called polygonal plain bearings or n-lobes bearings with n> = 2 ("Lemon bearing" for n = 2) designated.

Stand der TechnikState of the art

Das charakteristische Merkmal eines Mehrflächenlagers ist die von üblichen zylindrischen Gleitlagern abweichende, unrunde Form der Lagerbohrung, die aus zwei oder mehr Gleitflächen in Form von Kreisbögen besteht.The characteristic feature of a multi-surface bearing is that of usual cylindrical plain bearings deviating, non-circular shape of the bearing bore, which consists of two or more sliding surfaces in the form of circular arcs consists.

Der Radius der Gleitflächen ist um einen bestimmten Betrag größer als der Radius der Welle, wodurch sich ein Lagerspalt ergibt, der mit einem geeigneten Schmiermittel gefüllt ist. Aus dieser Radiendifferenz zwischen Welle und Gleitfläche entsteht in jedem Kreisbogen ein Keilspalt, der als Kompressionsbereich bezeichnet wird und der jeweils mit seiner größten Weite an einer axial in die Lagerbuchse eingearbeiteten Schmiernut beginnt. Die engste Stelle des Lagerspalts liegt in der Regel in der Mitte der Gleitfläche in einem sogenannten Plateaubereich. Bei einsetzender Drehbewegung der Welle wird das Schmiermittel infolge seiner Haftwirkung an Welle und Gleitflächen nach der bekannten Schmierungstheorie in den in Drehrichtung verengten Lagerspalt gezogen. Im Lagerspalt zwischen Welle und Lagerbuchse baut sich ein Druckberg auf, der bei Erreichen eines bestimmten Wertes die Welle von der Lagerbuchse abhebt. Welle und Lagerbuchse sind damit durch den dazwischen liegenden Lagerspalt voneinander getrennt, d. h. die Welle läuft im Bereich der hydrodynamischen Schmierung.Of the Radius of the sliding surfaces is larger by a certain amount than the radius of the shaft, which causes a bearing gap results, which with a suitable lubricant filled is. From this difference in radius between shaft and sliding surface arises in each arc a wedge-shaped gap, called the compression area is and each with its greatest width at an axially in the bearing bush incorporated lubrication groove begins. The narrowest point of the Bearing gap is usually in the middle of the sliding surface in one so-called plateau area. At the onset of rotation of the shaft Due to its adhesion to the shaft and sliding surfaces, the lubricant becomes weaker the well-known lubrication theory in the direction narrowed in the direction of rotation Bearing gap pulled. In the bearing gap between shaft and bearing bush builds up a pressure mountain, which on reaching a certain Value the shaft lifts off the bearing bush. Shaft and bearing bush are thus separated from each other by the intervening bearing gap separated, d. H. the wave is running in the field of hydrodynamic lubrication.

Mehrflächengleitlager zeichnen sich aus durch hohe Belastbarkeit, Eignung für hohe Drehzahlen und niedrige Reibungsverluste.Mehrflächengleitlager are characterized by high load capacity, suitability for high speeds and low friction losses.

Durch Anpassung der Schmiermittelzähigkeit, der Wellenumfangsgeschwindigkeit und der Form des Lagerspalts können die Höhe der hydrodynamischen Tragkraft sowie die Lagerreibung variiert und damit den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.By Adaptation of the lubricant toughness, the shaft peripheral speed and the shape of the bearing gap, the height of hydrodynamic load capacity and the bearing friction varies and thus adapted to the respective requirements.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Mehrflächengleitlager hinsichtlich Lagerreibung und Rundlaufgenauigkeit zu optimieren.It The object of the invention is a multi-surface sliding bearing in terms Optimize bearing friction and concentricity.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of the independent Claim 1 solved.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.preferred Embodiments of the invention and further advantageous features arise from the dependent ones Claims.

Das Mehrflächengleitlager umfasst eine Lagerbuchse mit mehreren Gleitflächen und eine in der Lagerbuchse drehgelagerte Welle, wobei die Gleitflächen jeweils eine Schmiernut, eine Kompressionsfläche und eine Plateaufläche aufweisen, wobei g die Breite des Lagerspaltes im Bereich der Plateaufläche und H eine zusätzliche Breite des Spaltes im Bereich der Kompressionsfläche ist. Erfindungsgemäß gilt H = a + b·g, wobei der Wert a zwischen 0,2 und 0,6 beträgt, der Wert b zwischen 0,2 und 0,6 beträgt und die Spaltbreite g des Lagerspaltes zwischen 0,5 Mikrometer und 5 Mikrometer beträgt.The Mehrflächengleitlager includes a bearing bush with several sliding surfaces and one in the bearing bush rotatably mounted shaft, wherein the sliding surfaces each have a lubricating groove, a compression surface and a plateau area where g is the width of the bearing gap in the area of the plateau surface and H an additional Width of the gap in the area of the compression surface is. According to the invention, H = a + b · g, where the value a is between 0.2 and 0.6, the value b between 0.2 and 0.6 and the gap width g of the bearing gap between 0.5 microns and 5 microns.

Mit der angegebenen Dimensionierung der Größe H ergibt sich eine Optimierung des Mehrflächengleitlagers in Bezug auf die Rundlaufgenauigkeit, Schlag und Lagerreibung, wie Untersuchungen gezeigt haben. Das erfindungsgemäße Mehrflächengleitlager kann vorzugsweise zur Drehlagerung in einem Spindelmotor eingesetzt, welcher wiederum zum Antrieb eines Festplattenlaufwerkes verwendet wird. Festplattenlaufwerke besitzen Speicherplatten, die von Schreib/Leseköpfen ausgelesen werden. Ein wichtiges Maß ist hierbei der Spurfehler (off track error), d. h. die Abweichung des Schreib/Lesekopfes von der jeweiligen Datenspur, auf welcher die Daten aufgezeichnet sind. Diese Abweichung ergibt sich unter anderem durch Ungenauigkeiten des Rundlaufs des Lagersystems, so dass der Schreib/Lesekopf in radialer Richtung von der optimalen Spur abweicht. Das beschriebene Mehrflächengleitlager wurde hinsichtlich dieser Spurabweichung optimiert.With the specified dimensioning of the size H results in an optimization of the multi-surface plain bearing in terms of concentricity, shock and bearing friction, such as Studies have shown. The multi-surface sliding bearing according to the invention may preferably used for pivotal mounting in a spindle motor, which in turn for Drive a hard disk drive is used. Hard disk drives have memory disks that are read out by read / write heads. An important Measure is here the track error (off track error), d. H. the deviation of the Read / write head of the respective data track, on which the Data is recorded. This deviation arises inter alia by inaccuracies of the concentricity of the storage system, so that the Read / write head deviates from the optimum track in the radial direction. The described multi-surface sliding bearing was optimized for this tracking error.

Erfindungsgemäß werden insbesondere Mehrflächengleitlager mit drei Gleitflächen und einem Wellendurchmesser zwischen 2 und 3 mm sowie Mehrflächengleitlager mit fünf Gleitflächen und einem Wellendurchmesser von 3 bis 5 mm betrachtet. Bei einem erfindungsgemäßen Mehrflächengleitlager mit fünf Gleitflächen betragen der Wert für a vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,4, der Wert für b vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,4 und der Wert g der Spaltbreite zwischen 0,5 Mikrometer und 5 Mikrometer.According to the invention in particular multi-surface plain bearings with three sliding surfaces and a shaft diameter between 2 and 3 mm as well as multi-surface plain bearings with five sliding surfaces and a shaft diameter of 3 to 5 mm. At a Multi-surface sliding bearing according to the invention with five sliding surfaces are the value for a preferably between 0.1 and 0.4, the value of b preferably between 0.1 and 0.4 and the value g of the gap width between 0.5 microns and 5 microns.

Vorzugsweise beträgt die Spaltbreite des Lagerspaltes g zwischen 1,8 bis 2,5 Mikrometer.Preferably is the gap width of the bearing gap g between 1.8 to 2.5 microns.

Vorzugsweise beträgt der Flächenanteil der Schmiernut an der Gleitfläche 5 bis 15%. Der bevorzugte Flächenanteil der Kompressionsfläche an der Gleitfläche beträgt 20 bis 75% der gesamten Gleitfläche.Preferably is the area fraction the lubrication groove on the sliding surface 5 to 15%. The preferred area percentage the compression surface on the sliding surface is 20 to 75% of the total sliding surface.

Der bevorzugte Flächenanteil der Plateaufläche an der Gleitfläche beträgt 20 bis 45%.Of the preferred area proportion the plateau surface on the sliding surface is 20 to 45%.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Aus den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.embodiments The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Out The drawings and the following description will become apparent Further features and advantages of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Mehrflächengleitlager. 1 schematically shows a plan view of an inventive multi-surface sliding bearing.

1a zeigt vergrößert einen Ausschnitt des Lagers im Bereich des Lagerspaltes. 1a shows enlarged a section of the bearing in the region of the bearing gap.

2 zeigt ein Diagramm der Spaltbreite H in Abhängigkeit der Lagerspaltbreite g für bestimmte Werte von a und b. 2 shows a diagram of the gap width H as a function of the bearing gap width g for certain values of a and b.

3 zeigt ein Diagramm des Flächenanteils der Plateaufläche in Abhängigkeit von der Spaltbreite g für ein optimiertes Lager. 3 shows a diagram of the area ratio of the plateau surface as a function of the gap width g for an optimized bearing.

4 zeigt in einem Diagramm eine Kurvenschar der Größe der zusätzlichen Spaltbreite H in Abhängigkeit des Umfangwinkels für ein Gleitlager mit drei Gleitflächen. 4 shows in a diagram a family of curves of the size of the additional gap width H as a function of the circumferential angle for a sliding bearing with three sliding surfaces.

5 zeigt dasselbe wie 4 für ein Gleitlager mit fünf Gleitflächen. 5 shows the same as 4 for a sliding bearing with five sliding surfaces.

6 zeigt beispielhaft den Spurfehler der erfindungsgemäßen Mehrflächengleitlager in Abhängigkeit der Spaltbreite g. 6 shows by way of example the tracking error of the multi-surface sliding bearing according to the invention as a function of the gap width g.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung.Description of preferred embodiments the invention.

1 zeigt eine Draufsicht auf ein Mehrflächengleitlager gemäß der Erfindung. Das Lager umfasst eine Lagerbuchse 1 mit einer unrunden Lagerbohrung, in welcher eine Welle 2 drehbar gelagert ist. Zwischen der Innenwandung der Lagerbuchse und dem Außenumfang der Welle 2 verbleibt ein Lagerspalt 3, welcher mit einem Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt ist. Im gezeigten Beispiel ist ein Mehrflächengleitlager mit insgesamt fünf an der Lagerbuchse 1 ausgebildeten Gleitflächen dargestellt. Jede Gleitfläche überstreicht einen Umfangswinkel von 72° (360°/5) und umfasst eine Schmiernut 4, die in Längsrichtung, also parallel zur Rotationsachse, in die Lagerbuchse 1 eingebracht ist. Die Welle 2 dreht in Pfeilrichtung 7 entgegen dem Uhrzeigersinn und ist vollkommen zylindrisch ausgebildet. Ausgehend von der Schmiernut 4 jeder Gleitfläche schließt sich in Rotationsrichtung 7 eine Kompressionsfläche an, deren Bereich in 1 mit der Ziffer 5 bezeichnet ist. Diese Kompressionsfläche 5 bildet zusammen mit der Oberfläche der Welle 2 einen Keilspalt mit sich verringernder Lagerspaltbreite. An dem Bereich der Kompressionsfläche 5 schließt sich ein Plateaubereich 6 an, welcher die engste Stelle des Lagerspaltes bildet und in welchem der Lagerspalt eine gleichbleibende Spaltbreite g aufweist. 1 shows a plan view of a multi-surface sliding bearing according to the invention. The bearing comprises a bearing bush 1 with a non-circular bearing bore, in which a shaft 2 is rotatably mounted. Between the inner wall of the bearing bush and the outer circumference of the shaft 2 there remains a bearing gap 3 , which is filled with a bearing fluid, such as a bearing oil. In the example shown is a Mehrflächengleitlager with a total of five on the bearing bush 1 trained sliding surfaces shown. Each sliding surface covers a circumferential angle of 72 ° (360 ° / 5) and includes a lubrication groove 4 , in the longitudinal direction, ie parallel to the axis of rotation, in the bearing bush 1 is introduced. The wave 2 turns in the direction of the arrow 7 counterclockwise and is completely cylindrical. Starting from the lubrication groove 4 each sliding surface closes in the direction of rotation 7 a compression surface whose area in 1 with the numeral 5 is designated. This compression surface 5 forms together with the surface of the shaft 2 a wedge gap with decreasing bearing gap width. At the area of the compression surface 5 closes a plateau area 6 on, which forms the narrowest point of the bearing gap and in which the bearing gap has a constant gap width g.

1a zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils des Lagers im Bereich des Lagerspaltes 3, wobei zur Vereinfachung die Flächen der Lagerbuchse 1 und der Welle 2 nicht bogenförmig sondern als Geraden dargestellt sind. Man erkennt die Schmiernut 4, an die sich in Bewegungsrichtung 8 des Lagerfluids, welche auch der Bewegungsrichtung 7 der Welle 2 entspricht, der Kompressionsbereich 5 anschließt. Im Bereich der Kompressionsfläche reduziert sich die Breite des Lagerspaltes von seiner größten Breite g + H bis auf seine kleinste Breite g. Im Bereich der Plateaufläche 6 bleibt die Lagerspaltbreite g konstant. Bei einsetzen der Drehbewegung der Welle 2 wird das Lagerfluid infolge seiner Haftwirkung an Welle 2 und den Gleitflächen der Lagerbuchse 1 in den in Drehrichtung sich verengenden Lagerspalt 3 gedrückt. Es baut sich zwischen Welle 2 und Lagerbuchse 1 ein Druckberg auf, der das Lager tragfähig macht. Die Laufgenauigkeit und Lagerreibung hängt insbesondere von der Viskosität des Schmiermittels ab aber auch von der Formgebung der Lagerflächen. Es hat sich herausgestellt, dass hier insbesondere die Breite g des Lagerspaltes im Vergleich zur zusätzlichen Breite H des Kompressionsspaltes eine Rolle spielt. Die optimierte zusätzliche Spaltbreite H im Kompressionsbereich 5 lässt sich ausdrücken durch die Multiplikation der Lagerspaltbreite g mit einem Proportionalitätsfaktor b und Addition mit einem Wert a: H = a + bg 1a shows an enlarged view of a portion of the bearing in the region of the bearing gap 3 , wherein for simplicity the surfaces of the bearing bush 1 and the wave 2 not arcuate but are shown as straight lines. You can see the lubrication groove 4 , in the direction of movement 8th of the bearing fluid, which also the direction of movement 7 the wave 2 corresponds to the compression range 5 followed. In the area of the compression surface, the width of the bearing gap is reduced from its greatest width g + H to its smallest width g. In the area of the plateau area 6 the bearing gap width g remains constant. When using the rotary motion of the shaft 2 becomes the bearing fluid due to its adhesion to wave 2 and the sliding surfaces of the bearing bush 1 in the direction of rotation narrowing bearing gap 3 pressed. It builds between wave 2 and bearing bush 1 a pressure mountain, which makes the camp viable. The running accuracy and bearing friction depends in particular on the viscosity of the lubricant but also on the shape of the bearing surfaces. It has been found that, in particular, the width g of the bearing gap plays a role in comparison to the additional width H of the compression gap. The optimized additional gap width H in the compression area 5 can be expressed by the multiplication of the bearing gap width g with a proportionality factor b and addition with a value a: H = a + bg

2 zeigt Diagramme der zusätzlichen Spaltbreite H im Verhältnis zur Spaltbreite g. Die Kurve 10 gilt für ein 3-Flächengleitlager mit H = 0,397 + 0,41 × g. Die Kurve 11 gilt für ein 5-Flächengleitlager mit H = 0,124 + 0,204 × g. 2 shows diagrams of the additional gap width H in relation to the gap width g. The curve 10 applies to a 3-surface plain bearing with H = 0.397 + 0.41 × g. The curve 11 applies to a 5-surface sliding bearing with H = 0,124 + 0,204 × g.

Beispielsweise ergibt sich für ein 5-Flächengleitlager und eine typische Spaltbreite g von 2 bis 3 Mikrometern eine optimierte zusätzliche Spaltbreite von 0,5 bis 0,7 Mikrometern. Bei einem 3-Flächengleitlager ist die zusätzliche Spaltbreite H bei gleicher Lagerspaltbreite g deutlich größer anzusetzen.For example arises for a 5-surface sliding bearing and a typical gap width g of 2 to 3 microns optimized additional Gap width of 0.5 to 0.7 microns. For a 3-surface plain bearing is the extra Slit width H at the same bearing gap width g must be set much higher.

Neben der Größe der zusätzlichen Spaltbreite H im Verhältnis zur Lagerspaltbreite g spielt noch der Flächenanteil der Plateaufläche 6 relativ zur Gesamtfläche der Gleitfläche eine Rolle für die Optimierung der Lagereigenschaften.In addition to the size of the additional gap width H in relation to the bearing gap width g still plays the surface portion of the plateau surface 6 relative to the total area of the sliding surface a role for the optimization of the storage properties.

3 zeigt den optimalen Flächenanteil des Plateauabschnittes 6 am Gesamtflächenteil einer Gleitfläche im Verhältnis zur Lagerspaltbreite g für Lager mit fünf bzw. drei Gleitflächen. Kurve 12 gilt für ein Mehrflächengleitlager mit drei Gleitflächen, wobei man erkennt, dass mit steigender Spaltbreite g des Lagerspaltes auch ein steigender Flächenanteil des Plateauabschnittes vorgesehen werden sollte. Bei einer Lagerspaltbreite von etwa 4 μm hat der Flächenanteil bei etwa 28% sein Maximum erreicht und sinkt für größere Breiten des Lagerspalts wieder leicht. Bei einem Lager mit fünf Gleitflächen steigt der erforderliche Flächenanteil für ein optimales Lager bis zu einer Spaltbreite von ca. 3 μm auf etwa 27% und verweilt auch für größere Spaltbreiten bis ca. 5 μm auf diesem Niveau, wobei die Optimierung in diesem Bereich starkes Rauschen (von bis zu ± 3%) aufweisen kann. 3 shows the optimal area proportion of the plateau section 6 on the total surface part of a sliding surface in relation to the bearing gap width g for bearings with five or three sliding surfaces. Curve 12 applies to a Mehrflächengleitlager with three sliding surfaces, it can be seen that with increasing gap width g of the bearing gap and an increasing surface portion of the plateau section should be provided. With a bearing gap width of about 4 μm, the area fraction has reached its maximum at about 28% and again drops slightly for larger widths of the bearing gap. In a bearing with five sliding surfaces, the required area for an optimal bearing increases up to a gap width of about 3 microns to about 27% and dwells even for larger gap widths to about 5 microns at this level, the optimization in this area strong noise (up to ± 3%).

4 zeigt eine Kurvenschar für den Parameter Lagerspaltbreite und die damit verbundene optimale zusätzliche Spaltbreite H in Abhängigkeit des Umfangswinkels. Bis zu einem Umfangswinkel von ungefähr 15° befindet sich die Schmiernut 4, so dass hier die zusätzliche Spaltbreite H stark ansteigt bis zu ihrem Maximum bei ca. 15° Umfangswinkel. Von diesem Umfangswinkel von 15° verringert sich die zusätzliche Spaltbreite H für alle Lagerspaltbreiten stetig bis zu einem Umfangswinkel von etwa 85 bis 100°. Ab hier ist die zusätzliche Spaltbreite H gleich Null und es schließt sich der Plateaubereich an, der bis zu 120° Umfangswinkel verläuft. Die Darstellung in 4 gilt für ein Gleitlager mit drei Gleitflächen, d. h. jede Gleitfläche hat einen Gesamtumfangswinkel von 120°. 4 shows a family of curves for the parameter bearing gap width and the associated optimal additional gap width H as a function of the circumferential angle. Up to a circumferential angle of about 15 ° is the lubricating groove 4 , so that here the additional gap width H increases sharply up to its maximum at about 15 ° circumferential angle. From this circumferential angle of 15 ° reduces the additional gap width H for all bearing gap widths steadily up to a circumferential angle of about 85 to 100 °. From here, the additional gap width H is equal to zero and the plateau area adjoins, which runs up to 120 ° circumferential angle. The representation in 4 applies to a plain bearing with three sliding surfaces, ie each sliding surface has a total circumferential angle of 120 °.

5 zeigt eine Darstellung eines Gleitlagers mit fünf Gleitflächen, wobei jede Gleitfläche einen Gesamtumfangswinkel von 72° aufweist. Auch hier ist eine Kurvenschar dargestellt für entsprechende Lagerspaltbreiten von 1 Mikrometer bis 5 Mikrometern, die die zugehörige optimale zusätzliche Spaltbreite H in Abhängigkeit des Umfangswinkels zeigt. Bis zu einem Umfangswinkel von 10° befindet sich die Schmiernut. Ab dem Umfangswinkel von 10° verläuft der Kompressionsbereich. Bei Lagerspaltbreiten von 1 Mikrometer bis 3 Mikrometer bleibt die zusätzliche Spaltbreite h bis zu einem Umfangswinkel von etwa 30° etwa gleich oder steigt leicht an und sinkt dann stetig bis zu einem Umfangswinkel von ca. 55 bis 60°. Ab hier verläuft dann der Plateaubereich bis zum Ende des Umfangswinkels der Gleitfläche von 72°. Die Kurven für eine Lagerspaltbreite g von 4 Mikrometern und 5 Mikrometern zeigen einen ähnlichen Verlauf, jedoch größere Abweichungen, für H im Kompressionsbereich je nach Umfangswinkel. 5 shows a representation of a sliding bearing with five sliding surfaces, each sliding surface having a total circumferential angle of 72 °. Here too, a set of curves is shown for corresponding bearing gap widths of 1 micrometer to 5 micrometers, which shows the associated optimum additional gap width H as a function of the circumferential angle. The lubrication groove is located up to a circumferential angle of 10 °. From the circumferential angle of 10 ° the compression area runs. With bearing gap widths of 1 micrometer to 3 micrometers, the additional gap width h remains approximately the same or slightly increases up to a circumferential angle of approximately 30 °, and then drops steadily to a circumferential angle of approximately 55 to 60 °. From here then the plateau area extends to the end of the circumferential angle of the sliding surface of 72 °. The curves for a bearing gap width g of 4 microns and 5 microns show a similar course, but larger deviations, for H in the compression region depending on the circumferential angle.

6 zeigt den Spurfehler in Abhängigkeit der Spaltbreite g für Spindelmotoren zum Antrieb von Festplattenlaufwerken. Es sind die Kurven für Gleitlager mit drei bzw. fünf Gleitflächen dargestellt. Man erkennt, dass der Spurfehler mit zunehmender Spaltbreite g entsprechend zunimmt, und zwar für Gleitlager mit drei Flächen, Kurve 16, weniger als für Gleitlager mit fünf Gleitflächen, Kurve 17. 6 shows the tracking error as a function of the gap width g for spindle motors for driving hard disk drives. The curves for plain bearings with three or five sliding surfaces are shown. It can be seen that the tracking error increases correspondingly with increasing gap width g, namely for slide bearings with three surfaces, curve 16 , less than for sliding bearings with five sliding surfaces, curve 17 ,

11
Lagerbuchsebearing bush
22
Wellewave
33
Lagerspaltbearing gap
44
Schmiernutlubrication
55
Kompressionsflächecompression surface
66
Plateauflächeplateau surface
77
Drehrichtung der Welledirection of rotation the wave
88th
Flussrichtung Schmiermittelflow direction lubricant
1010
Kurve (3-Flächengleitlager)Curve (3-area bearing)
1111
Kurve (5-Flächengleitlager)Curve (5-surface bearing)
1212
Kurve (3-Flächengleitlager)Curve (3-area bearing)
1313
Kurve (5-Flächengleitlager)Curve (5-surface bearing)
1414
Kurvenschar (3-Flächengleitlager)curves (3-area bearing)
1515
Kurvenschar (5-Flächengleitlager)curves (5-surface bearing)
1616
Kurve (3-Flächengleitlager)Curve (3-area bearing)
1717
Kurve (5-Flächengleitlager)Curve (5-surface bearing)

Claims (10)

Mehrflächengleitlager mit einer Lagerbuchse (1) mit mehreren Gleitflächen und einer Welle (2), wobei die Gleitflächen jeweils eine Schmiernut (4), eine Kompressionsfläche (5) und eine Plateaufläche (6) aufweisen, wobei g die Breite des Lagerspalts (3) im Bereich der Plateaufläche (6) und H die größte Breite eines zusätzlichen Spalts im Bereich der Kompressionsfläche (5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass es drei Gleitflächen aufweist, wobei gilt: H = a + b·g, wobei 0,2 <= a <= 0,6 und 0,2 <= b <= 0,6 und 0,5 μm <= g <= 5 μm.Multi-surface plain bearing with a bearing bush ( 1 ) with several sliding surfaces and one shaft ( 2 ), wherein the sliding surfaces each have a lubricating groove ( 4 ), a compression surface ( 5 ) and a plateau surface ( 6 ), where g is the width of the storage gap ( 3 ) in the area of the plateau surface ( 6 ) and H the largest width of an additional gap in the area of the compression surface ( 5 ), characterized in that it has three sliding surfaces, where: H = a + b * g, where 0.2 <= a <= 0.6 and 0.2 <= b <= 0.6 and 0.5 microns <= g <= 5 microns. Mehrflächengleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Welle (2) 2–3 mm beträgtMulti-surface sliding bearing according to claim 1, characterized in that the diameter of the shaft ( 2 ) Is 2-3 mm Mehrflächengleitlager welche eine Lagerbuchse (1) mit mehreren Gleitflächen und eine Welle (2) aufweist, wobei die Gleitflächen jeweils eine Schmiernut (4), eine Kompressionsfläche (5) und eine Plateaufläche (6) aufweisen, wobei g die Breite des Lagerspalts (3) im Bereich der Plateaufläche (6) und H die größte Breite eines zusätzlichen Spalts im Bereich der Kompressionsfläche (5) ist, dadurch gekennzeichnet, dass es fünf Gleitflächen aufweist, wobei gilt: H = a + b·g, wobei 0,1 <= a <= 0,4 und 0,1 <= b <= 0,4 und 0,5 μm <= g <= 5 μm.Multi-surface plain bearing which has a bearing bush ( 1 ) with several sliding surfaces and one shaft ( 2 ), wherein the sliding surfaces each have a lubricating groove ( 4 ), a compression surface ( 5 ) and a plateau surface ( 6 ), where g is the width of the storage gap ( 3 ) in the area of the plateau surface ( 6 ) and H the largest width of an additional gap in the area of the compression surface ( 5 ), characterized in that it has five sliding surfaces, where: H = a + b * g, where 0.1 <= a <= 0.4 and 0.1 <= b <= 0.4 and 0.5 microns <= g <= 5 microns. Mehrflächengleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Welle (2) 3–5 mm beträgt.Multi-surface sliding bearing according to claim 3, characterized in that the diameter of the shaft ( 2 ) Is 3-5 mm. Mehrflächengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite g vorzugsweise 1,8–2,5 μm beträgt.Mehrflächengleitlager according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the gap width g is preferably 1.8-2.5 microns. Mehrflächengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der Schmiernut (4) an der Gleitfläche 5–15% beträgt.Multi-surface sliding bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the surface portion of the lubricating groove ( 4 ) at the sliding surface is 5-15%. Mehrflächengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der Kompressionsfläche (5) an der Gleitfläche 20–75% beträgt.Multi-surface sliding bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the surface portion of the compression surface ( 5 ) at the sliding surface is 20-75%. Mehrflächengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächenanteil der Plateaufläche (6) an der Gleitfläche 20–45% beträgt.Multi-surface sliding bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the surface portion of the plateau surface ( 6 ) at the sliding surface is 20-45%. Spindelmotor mit einem Stator und einem Rotor, der mittels eines Mehrflächengleitlagers gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 relativ zum Stator drehbar gelagert ist, und einem elektromagnetischen Antriebssystem zum Antrieb des Rotors.Spindle motor with a stator and a rotor, the by means of a multi-surface plain bearing according to claims 1 to 8 is rotatably supported relative to the stator, and an electromagnetic Drive system for driving the rotor. Festplattenlaufwerk mit einem Gehäuse, in welchem ein Spindelmotor gemäß Anspruch 9 angeordnet ist, mindestens einer Speicherplatte, die vom Spindelmotor drehend angetrieben wird und einer Schreib-Leseeinrichtung zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte.Hard disk drive with a housing in which a spindle motor according to claim 9 is arranged, at least one disk, the spindle motor is driven in rotation and a read-write device for writing and reading Data to and from the disk.
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DE102011018358A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-25 Minebea Co., Ltd. Spindle motor for use with fluid dynamic bearing system for hard disk drive, has stationary component and rotating element mounted on fixed element in rotary manner
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