DE102009031219A1 - Spindle motor for driving hard disk drive, has magnetic prestress-generating unit generating magnetic force for bearing exclusively from components of drive system, where hydraulic and magnetic forces are directed in opposite direction - Google Patents

Spindle motor for driving hard disk drive, has magnetic prestress-generating unit generating magnetic force for bearing exclusively from components of drive system, where hydraulic and magnetic forces are directed in opposite direction Download PDF

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Olaf Winterhalter
Andreas Kull
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Abstract

The motor has a fluid-dynamic bearing system provided with radial bearings (18, 22) and an axial bearing (28), where axial hydraulic force (Fh) is generated during operation of the motor. A motor component is pivotably supported about a rotational axis (14) by the fluid-dynamic bearing system and is driven by an electromagnetic drive system. A magnetic prestress-generating unit generates magnetic force (Fm) for the axial bearing exclusively from components of the drive system. The hydraulic and magnetic forces are directed in opposite direction. An independent claim is also included for a hard disk drive including a writing and reading device for writing and reading data.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Spindelmotoren werden beispielsweise zum Antrieb von Festplattenlaufwerken oder Lüftern eingesetzt.The The invention relates to a spindle motor with a fluid dynamic Storage system according to the preamble of the claim 1. Such spindle motors are used for example for driving Hard disk drives or fans used.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2007 039 231 A1 offenbart einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem, der mindestens ein feststehendes Motorbauteil und mindestens ein mittels des Lagersystems um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Motorbauteil aufweist. Das Lagersystem umfasst mindestens ein fluiddynamisches Radiallager und ein fluiddynamisches Axiallager. Das drehbar gelagerte Motorbauteil wird durch ein elektromagnetisches Antriebssystem angetrieben. Da der Spindelmotor lediglich ein einziges fluiddynamisches Axiallager aufweist, das eine einseitig gerichtete Kraftkomponente erzeugt, sind in bekannter Weise Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung für das Axiallager vorhanden, welche eine entgegengesetzt zum Axiallager gerichtete Kraftwirkung erzeugen. Vorzugsweise wird dabei eine magnetische Vorspannung verwendet. Hierzu liegt dem Rotormagneten axial ein ferromagnetischer Ring gegenüber, der an der Basisplatte des Motors befestigt ist. Der ferromagnetische Ring wird von dem Rotormagneten durch eine magnetische Kraft angezogen, die entgegengesetzt der Kraft des fluiddynamischen Axiallagers wirkt. Zusätzlich zu dieser Anordnung kann der Rotormagnet relativ zur Statoranordnung axial versetzt sein und zwar nach oben in Richtung des fluiddynamischen Axiallagers. Durch diesen axialen Versatz ergibt sich zwischen dem Stator und dem Rotormagneten nicht nur eine radial wirkende magnetische Kraftkomponente, sondern auch eine axial wirkende magnetische Kraftkomponente, die zusätzlich zur Vorspannung des Axiallagers verwendet wird.The DE 10 2007 039 231 A1 discloses a spindle motor with a fluid dynamic bearing system having at least one fixed engine component and at least one by means of the bearing system about a rotational axis rotatably mounted engine component. The bearing system comprises at least one fluid-dynamic radial bearing and a fluid-dynamic thrust bearing. The rotatably mounted engine component is driven by an electromagnetic drive system. Since the spindle motor has only a single fluid-dynamic thrust bearing, which generates a unidirectional force component, means for generating a preload for the thrust bearing are present in a known manner, which generate a force acting opposite to the thrust bearing force. Preferably, a magnetic bias is used. For this purpose, the rotor magnet axially opposite a ferromagnetic ring which is fixed to the base plate of the motor. The ferromagnetic ring is attracted by the rotor magnet by a magnetic force acting in opposition to the force of the fluid dynamic thrust bearing. In addition to this arrangement, the rotor magnet may be axially offset relative to the stator assembly, upwardly in the direction of the fluid dynamic thrust bearing. Due to this axial offset results not only a radially acting magnetic force component, but also an axially acting magnetic force component, which is used in addition to the bias of the thrust bearing between the stator and the rotor magnet.

Zum Antrieb von Festplattenlaufwerken mit einem Formfaktor von 2,5 Zoll werden oftmals Spindelmotoren mit einem fluiddynamischen Axiallager und einer Kombination aus magnetischer Vorspannung zwischen dem Stator und dem Rotormagneten und dem Rotormagneten und dem ferromagnetischen Ring verwendet. Dieser ferromagnetische Ring erfordert jedoch bei der Montage einen zusätzlichen Montageschritt, wobei er meist auf die Basisplatte geklebt wird. Diese Klebung kann sich lockern und der Ring kann den Motor blockieren. Zudem verursacht der Einbau eines ferromagnetischen Rings nicht unerhebliche zusätzliche Kosten.To the Drive hard drives with a 2.5-inch form factor are often spindle motors with a fluid dynamic thrust bearing and a combination of magnetic bias between the stator and the rotor magnet and the rotor magnet and the ferromagnetic Ring used. However, this ferromagnetic ring requires at the mounting an additional assembly step, where he usually glued to the base plate. This bond can work Loosen and the ring can block the engine. In addition caused the installation of a ferromagnetic ring not insignificant additional Costs.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem insbesondere zum Antrieb von Festplattenlaufwerken anzugeben, der für niedrigere Geschwindigkeiten und geringe Lasten ausgelegt ist und kostengünstig hergestellt werden kann.It The object of the invention is a spindle motor with fluid dynamic Specify storage system, in particular for driving hard disk drives, for lower speeds and lower loads is designed and can be produced inexpensively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spindelmotor gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a spindle motor solved according to the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred Embodiments of the invention and further advantageous features emerge from the dependent claims.

Der Spindelmotor umfasst ein feststehendes Motorbauteil und mindestens ein drehbar gelagertes Motorbauteil, wobei die Drehlagerung mittels eines fluiddynamischen Lagersystems um eine Rotationsachse erfolgt. Das Lagersystem umfasst mindestens ein fluiddynamisches Radiallager und ein fluiddynamisches Axiallager. Das drehbar gelagerte Motorbauteil wird durch ein elektromagnetisches Antriebssystem angetrieben.Of the Spindle motor includes a fixed engine component and at least a rotatably mounted engine component, wherein the pivot bearing means a fluid dynamic bearing system takes place about a rotation axis. The storage system comprises at least one fluid dynamic radial bearing and a fluid dynamic thrust bearing. The rotatably mounted engine component is powered by an electromagnetic drive system.

Erfindungsgemäß sind Mittel zur Erzeugung einer magnetischen Vorspannung für das Axiallager vorhanden, die ausschließlich aus Bauteilen des elektromagnetischen Antriebssystems bestehen.According to the invention Means for generating a magnetic bias for the thrust bearing exists, consisting exclusively of components consist of the electromagnetic drive system.

Insbesondere für niedrige Drehzahlen, von beispielsweise weniger als 4200 U/min und geringen Lasten kann bei Verwendung von höchstens zwei Speicherplatten die benötigte Axiallagerkraft verringert werden, und damit auch die benötigte Kraft für die magnetische Vorspannung. Erfindungsgemäß ist daher kein ferromagnetischer Ring dem Rotormagneten axial gegenüberliegend mehr notwendig. Diese Einsparung des ferromagnetischen Rings spart entsprechend Kosten und Montageaufwand und erhöht die Zuverlässigkeit des Motors, da ein Lösen des ferromagnetischen Ringes nicht mehr vorkommen kann. Die benötigte axiale Vorspannung wird erfindungsgemäß ausschließlich durch Komponenten des elektromagnetischen Antriebssystems aufgebracht. Das elektromagnetische Antriebssystem umfasst eine Statoranordnung und einen Rotormagneten, wobei die magnetische Mitte des Rotormagneten einen axialen Versatz zur magnetischen Mitte der Statoranordnung aufweist. Durch diesen axialen Versatz wird eine axiale magnetische Kraftkomponente erzeugt, die dem Axiallager entgegenwirkt und eine magnetische Vorspannung des Axiallagers bildet.Especially for low speeds, for example less than 4200rpm and low loads can when using at most two disks reduces the required axial bearing force and thus also the required strength for the magnetic preload. Therefore, according to the invention no ferromagnetic ring axially opposite the rotor magnet more necessary. This saving of the ferromagnetic ring saves accordingly Cost and installation effort and increases reliability of the motor, since a loosening of the ferromagnetic ring is not can happen more. The required axial preload is according to the invention exclusively by Applied components of the electromagnetic drive system. The electromagnetic drive system includes a stator assembly and a rotor magnet, wherein the magnetic center of the rotor magnet a having axial offset to the magnetic center of the stator assembly. This axial offset produces an axial magnetic force component which counteracts the thrust bearing and a magnetic bias of the thrust bearing forms.

Das feststehende Motorbauteil umfasst eine Basisplatte, eine in der Basisplatte befestigte Lagerbuchse und die Statoranordnung des elektromagnetischen Antriebssystems. Das drehbar gelagerte Motorbauteil umfasst eine in der Lagerbohrung der Lagerbuchse aufgenommene Welle, ein mit der Welle verbundenes Rotorbauteil und einen am Rotorbauteil befestigten Rotormagneten. Gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung kann die Welle auch als feststehende Welle ausgebildet sein, wobei die Lagerbuchse drehbar auf der Welle gelagert ist.The stationary motor component includes a base plate, a bearing bushing fixed in the base plate, and the stator assembly of the electromagnetic drive system. The rotatably mounted Mo Door component includes a recorded in the bearing bore of the bearing bushing, a shaft connected to the rotor member and a rotor mounted on the rotor member rotor magnet. According to another embodiment of the invention, the shaft may also be formed as a fixed shaft, wherein the bearing bush is rotatably mounted on the shaft.

Sowohl die Radiallager als auch das Axiallager weisen Lagerflächen auf, die durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt sind.Either the radial bearings and the thrust bearing have bearing surfaces on, by a filled with a bearing fluid bearing gap are separated from each other.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind insbesondere zwei in einem axialen Abstand voneinander angeordnete Radiallager vorhanden, die durch einander zugeordnete Lagerflächen der Lagerbuchse und der Welle gebildet und durch Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet sind. Das Axiallager ist vorzugsweise durch einander zugeordnete Lagerflächen der Lagerbuchse und des Rotorbauteils beziehungsweise eines ersten Lagerbauteils gebildet und durch entsprechende Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet.In A preferred embodiment of the invention are in particular two radially spaced radial bearings present, the by bearing surfaces of the associated Bearing bush and shaft formed and through bearing groove structures Marked are. The thrust bearing is preferably through each other associated bearing surfaces of the bearing bush and the rotor component or a first bearing component formed and by corresponding Lagerrillenstrukturen characterized.

Vorzugsweise ist in der Lagerbuchse ein mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal angeordnet, der voneinander entfernte Abschnitte des Lagerspaltes miteinander verbindet. Insbesondere verbindet der Rezirkulationskanal einen angrenzend an einen Stopperring angeordneten Bereich des Lagerspaltes mit dem im Bereich des Axiallagers verlaufenden Lagerspalt.Preferably is in the bearing bush a filled with bearing fluid recirculation channel arranged, the mutually remote portions of the bearing gap connects with each other. In particular, the recirculation channel connects a region of the bearing gap arranged adjacent to a stopper ring the bearing gap running in the region of the axial bearing.

Eine Öffnung des Rezirkulationskanals mündet in den Bereich des Axiallagers, wobei in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Öffnung des Rezirkulationskanals durch die Lagerrillenstrukturen des Axiallagers nicht überdeckt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Axiallager in seiner Fläche wesentlich kleiner als die Stirnfläche der Lagerbuchse, wobei die Lagerrillenstrukturen des Axiallagers ausschließlich radial innen liegend der Öffnung des Rezirkulationskanals angeordnet sind. Radial außerhalb des Axiallagers ist der Lagerspalt durch Dichtungsmittel, beispielsweise eine Kapillardichtung, abgedichtet.An opening the recirculation channel opens into the area of the thrust bearing, wherein in a preferred embodiment of the invention, the opening of the Rezirkulationskanals through the bearing groove structures of the thrust bearing is not covered. In a preferred embodiment is the thrust bearing in its surface much smaller as the end face of the bearing bush, wherein the bearing groove structures of the thrust bearing only radially inward of the opening the recirculation channel are arranged. Radially outside the thrust bearing is the bearing gap by sealing means, for example a capillary seal, sealed.

An einem innerhalb der Lagerbuchse angeordneten Ende der Welle ist ein Stopperring als Sicherung gegen ein Herausfallen der Welle angeordnet. Der Stopperring kann gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich Dichtungsfunktionen erfüllen.At an arranged inside the bearing bush end of the shaft a stopper ring arranged as a safeguard against falling out of the shaft. The stopper ring may according to another embodiment the invention additionally fulfill sealing functions.

Der Spindelmotor ist vorzugsweise für Betriebsdrehzahlen von weniger als 4200 U/min vorgesehen. Insbesondere ist er zum Antrieb eines 2,5 Zoll Festplattenlaufwerkes vorgesehen. Das Festplattenlaufwerk umfasst vorzugsweise höchstens zwei Speicherplatten und eine Schreib- und Leseeinrichtung zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte. Die Speicherplatte wird von dem Spindelmotor angetrieben.Of the Spindle motor is preferably for operating speeds of less than 4200 rpm. In particular, he is the drive a 2.5-inch hard disk drive. The hard disk drive preferably comprises at most two storage disks and a writing and reading device for writing and reading data on and off the storage disk. The storage disk is from the spindle motor driven.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren näher erläutert. Dabei ergeben sich aus den Zeichnungen und deren Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.The Invention will become more apparent hereinafter with reference to the drawing figures explained. This results from the drawings and their Description of further features and advantages of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1: zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß der Erfindung 1 : shows a section through a first embodiment of a spindle motor according to the invention

2: zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite der Lagerbuchse und eine Lagerfläche des fluiddynamischen Axiallagers 2 : shows a plan view of the end face of the bearing bush and a bearing surface of the fluid dynamic thrust bearing

3: zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite der Lagerbuchse und eine Lagerfläche des fluiddynamischen Axiallagers gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. 3 shows a plan view of the end face of the bearing bush and a bearing surface of the fluid dynamic thrust bearing according to a second embodiment of the invention.

4: zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß der Erfindung 4 : shows a section through a second embodiment of a spindle motor according to the invention

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

1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem. Das Lagersystem umfasst eine feststehende Lagerbuchse 10, die eine zentrale Bohrung aufweist. In die Bohrung der Lagerbuchse 10 ist eine Welle 12 eingesetzt, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist, als der Durchmesser der Bohrung. Zwischen den Oberflächen der Lagerbuchse 10 und der Welle 12 verbleibt ein Lagerspalt 16, der mit einem Lagerfluid, beispielsweise Lageröl, gefüllt ist. Es sind zwei fluiddynamische Radiallager 18, 22 ausgebildet, mittels denen die Welle 12 um eine Rotationsachse 14 drehbar in der Bohrung der Lagerbuchse 10 gelagert ist. Die Radiallager sind durch Lagerrillenstrukturen 20, 24 gekennzeichnet, die bei Drehung der Lagerbauteile eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid erzeugen und die Radiallager tragfähig machen. Die Radiallager 18, 22 sind durch einen Separator 34 voneinander getrennt. Im Bereich des Separators ist die Spaltbreite des Lagerspalts vergrößert. 1 shows a section through a spindle motor according to the invention with a fluid dynamic bearing system. The storage system includes a fixed bushing 10 having a central bore. Into the bore of the bearing bush 10 is a wave 12 used, whose diameter is slightly smaller than the diameter of the bore. Between the surfaces of the bearing bush 10 and the wave 12 there remains a bearing gap 16 which is filled with a bearing fluid, for example bearing oil. There are two fluid dynamic radial bearings 18 . 22 formed, by means of which the shaft 12 around a rotation axis 14 rotatable in the bore of the bearing bush 10 is stored. The radial bearings are through bearing groove structures 20 . 24 characterized in that generate a pumping action on the bearing fluid upon rotation of the bearing components and make the radial bearing viable. The radial bearings 18 . 22 are through a separator 34 separated from each other. In the area of the separator, the gap width of the bearing gap is increased.

Ein freies Ende der Welle ist mit einem Rotorbauteil 26 verbunden. 1 zeigt ein Lagersystem im sogenannten Top-Thrust Design, d. h. es ist ein einziges fluiddynamisches Axiallager 28 vorhanden, welches zwischen der oberen Stirnseite der Lagerbuchse 10 und einer unteren Fläche des Rotorbauteils 26 ausgebildet ist. Eine der Lagerflächen des Axiallagers 28, vorzugsweise die Oberfläche der Lagerbuchse 10, ist mit Lagerrillenstrukturen 30 (2) versehen, die bei Rotation der Welle 12 eine Pumpwirkung auf das zwischen dem Rotorbauteil 26 und Stirnseite der Lagerbuchse 10 befindliche Lagerfluid ausüben, so dass das Axiallager 28 tragfähig wird. Der Lagerspalt 16 erstreckt sich axial entlang der Welle 10 und den Radiallagern 18, 22 und dann weiter radial entlang der Stirnseite der Lagerbuchse 10 und des Axiallagers 28.A free end of the shaft is with a rotor component 26 connected. 1 shows a storage system in the so-called top thrust design, ie it is a single fluid dynamic thrust bearing 28 existing, which between the upper end of the bearing bush 10 and a lower surface of the rotor structure part 26 is trained. One of the bearing surfaces of the thrust bearing 28 , preferably the surface of the bearing bush 10 , is with bearing groove structures 30 ( 2 ) provided during rotation of the shaft 12 a pumping action on the between the rotor component 26 and end face of the bearing bush 10 exert bearing fluid, so that the thrust bearing 28 becomes sustainable. The bearing gap 16 extends axially along the shaft 10 and the radial bearings 18 . 22 and then further radially along the end face of the bearing bush 10 and the thrust bearing 28 ,

Das Lager ist am unteren Wellenende durch eine Abdeckplatte 42 verschlossen, die in der Aussparung in der Lagerbuchse 10 dem unteren Ende der Welle gegenüber liegend angeordnet ist. An der Unterseite der Welle 12 ist ein einteilig mit der Welle oder ein separat ausgebildeter Stopperring 38 angeordnet, der einen vergrößerten Außendurchmesser im Vergleich zum Durchmesser der Welle aufweist. Der Stopperring 38 verhindert ein Herausfallen der Welle 12 aus der Lagerbuchse 10. Zwischen einem Spalt 36 am äußeren Rand des Axiallagers 28 und dem Spaltbereich angrenzend an den Außendurchmesser des Stopperrings 38 ist ein Rezirkulationskanal 32 vorgesehen. Der Rezirkulationskanal 32 verbindet voneinander entfernte Bereiche des Lagerspalts 16 miteinander. Der Rezirkulationskanal 32 verläuft von einem an den Stopperring 38 angrenzenden Bereich des Lagerspalts 16 bis zu einem im Bereich des Axiallagers 28 liegenden Abschnitt des Lagerspalts. Durch die Lagerrillenstrukturen der Axial- und Radiallager wird eine überwiegend in Richtung des Stopperrings 38 gerichtete Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausgeübt. Das Lagerfluid zirkuliert im Lagerspalt 16 ausgehend vom Axiallager 28 über die Radiallager 18 und 22 nach unten und gelangt von dort über den Rezirkulationskanal 32 wieder an die Außenseite des Axiallagers 28, wo es durch die radial nach innen gerichtete Pumpwirkung des Axiallagers 28 wieder in Richtung der Radiallager 18, 22 gepumpt wird.The bearing is at the lower end of the shaft through a cover plate 42 closed in the recess in the bearing bush 10 the lower end of the shaft is arranged opposite. At the bottom of the shaft 12 is a one-piece with the shaft or a separately formed stopper ring 38 arranged, which has an enlarged outer diameter compared to the diameter of the shaft. The stopper ring 38 prevents the shaft from falling out 12 from the bushing 10 , Between a gap 36 on the outer edge of the thrust bearing 28 and the gap area adjacent to the outer diameter of the stopper ring 38 is a recirculation channel 32 intended. The recirculation channel 32 connects remote areas of the storage gap 16 together. The recirculation channel 32 runs from one to the stopper ring 38 adjacent area of the storage gap 16 up to one in the area of the thrust bearing 28 lying section of the storage gap. Due to the bearing groove structures of the axial and radial bearings, a predominantly in the direction of the stop locking 38 directed pumping action on the bearing fluid exerted. The bearing fluid circulates in the bearing gap 16 starting from the axial bearing 28 over the radial bearings 18 and 22 down and from there via the recirculation channel 32 back to the outside of the thrust bearing 28 where it is due to the radially inward pumping action of the thrust bearing 28 again in the direction of the radial bearings 18 . 22 is pumped.

Am Außendurchmesser des Axiallagers 28 geht der Lagerspalt 16 in einen Dichtungsspalt über, der sich nun über den Außenumfang der Lagerbuchse 10 fort setzt und sich konisch nach außen in Form einer konischen Kapillardichtung 40 erweitert.At the outer diameter of the thrust bearing 28 the storage gap goes 16 in a sealing gap over, which now extends beyond the outer circumference of the bearing bush 10 continues and conically outward in the form of a conical capillary seal 40 extended.

Die Lagerbuchse 10 ist in einer Basisplatte 46 gehalten, welche auch eine ringförmige Statoranordnung 48 trägt. Die Statoranordnung 48 ist umgeben von einem Rotormagneten 50, welcher am Rotorbauteil 26 befestigt ist. Der Rotormagnet 50 ist um einen Betrag d axial versetzt zur Statoranordnung 48 am Rotorbauteil 26 befestigt. Dadurch ist die magnetische Mitte des Rotormagneten 50 etwas oberhalb der Mitte des Statorkerns angeordnet, wodurch sich eine nach unten zur Basisplatte 46 hin gerichtete magnetische Kraft FM ergibt, welche der durch das Axiallager 28 erzeugten Kraft entgegenwirkt.The bearing bush 10 is in a base plate 46 which also includes an annular stator assembly 48 wearing. The stator arrangement 48 is surrounded by a rotor magnet 50 , which on the rotor component 26 is attached. The rotor magnet 50 is axially offset by an amount d to the stator assembly 48 on the rotor component 26 attached. This is the magnetic center of the rotor magnet 50 Located slightly above the center of the stator core, resulting in a down to the base plate 46 directed magnetic force F M results, which by the thrust bearing 28 counteracts generated force.

Neben der magnetischen Kraft FM wirkt die Gewichtskraft FL auf den Rotor. Abhängig von der Lage des Spindelmotors im Raum ändert diese entsprechend ihre Richtung. Eine durch das hydrodynamische Axiallager wird eine hydraulische Kraft FH erzeugt, die bei Umdrehung des Rotors entgegengesetzt zur Richtung der magnetischen Kraft FM auf den Rotor wirkt und somit für ein Schweben des Rotors um einige Mikrometer oberhalb der Lagerbuchse sorgt. Dabei muss die hydraulische Kraft FH stets größer sein als die Summe der Kräfte FM und FL, so dass gilt: FH ≥ FM + FL. Bei im Vergleich zum Stand der Technik verringerten Drehzahlen des Motors nimmt die hydraulische Kraft FH betragsmäßig entsprechend ab. Daher kann die entgegengesetzt wirkende Kraft FM ebenfalls entsprechend betragsmäßig kleiner ausgebildet sein.In addition to the magnetic force F M, the weight F L acts on the rotor. Depending on the position of the spindle motor in the room this changes according to their direction. A hydraulic force F H is generated by the hydrodynamic thrust bearing, which acts on the rotor opposite to the direction of the magnetic force F M during rotation of the rotor and thus ensures that the rotor hovers a few micrometers above the bearing bushing. In this case, the hydraulic force F H must always be greater than the sum of the forces F M and F L , so that the following applies: F H ≥ F M + F L. When compared to the prior art reduced speeds of the engine, the hydraulic force F H decreases in terms of amount accordingly. Therefore, the oppositely acting force F M can also be made smaller in size accordingly.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite der Lagerbuchse 10, die eine Lagerfläche des Axiallagers 28 ausbildet. Das Axiallager 28 ist durch spiralrillenförmige Lagerstrukturen 30 gekennzeichnet, die sich ausgehend von der Lagerbohrung der Lagerbuchse radial nach außen erstrecken. Da bei Spindelmotoren mit höchstens zwei Speicherplatten die axialen Lasten vergleichsweise gering sind, somit die Gewichtskraft FL geringer ist und die benötigte hydraulische Axialkraft FH nicht so groß ist, kann die Fläche des Axiallagers 28 im Vergleich zur gesamten Stirnfläche der Lagerbuchse 10 relativ klein gehalten werden. Außerhalb der Lagerrillenstrukturen 30 des Axiallagers 28 weist die Lagerbuchse 10 eine Stufe auf und geht über in eine Fläche 36a, die zusammen mit dem gegenüber liegenden Rotorbauteil 26 einen Spalt 36 mit vergrößerter Spaltbreite bildet. Dieser Spalt 36 geht über in den Dichtungsspalt 40 (1). Bei einem Spindelmotor zum Antrieb von 2,5 Zoll Festplattenlaufwerken beträgt der Durchmesser der Lagerbohrung bzw. der Durchmesser der Welle etwa 2,5 Millimeter. Der Außen-Durchmesser der auf der Lagerbuchse bzw. dem Rotorbauteil 26 angeordneten Lagerfläche des Axiallagers 28 beträgt weniger als 4,9 Millimeter. Der Gesamtdurchmesser der Lagerbuchse beträgt dagegen etwa 6,43 Millimeter. 2 shows a plan view of the end face of the bearing bush 10 , which is a bearing surface of the thrust bearing 28 formed. The thrust bearing 28 is by spiral groove-shaped bearing structures 30 characterized, extending from the bearing bore of the bearing bush radially outward. Since in spindle motors with at most two storage disks, the axial loads are relatively small, thus the weight F L is lower and the required hydraulic axial force F H is not so large, the surface of the thrust bearing 28 compared to the entire face of the bearing bush 10 be kept relatively small. Outside the bearing groove structures 30 of the thrust bearing 28 has the bearing bush 10 step up and go over into a plane 36a , which together with the opposite rotor component 26 a gap 36 forms with increased gap width. This gap 36 goes over into the sealing gap 40 ( 1 ). In a spindle motor for driving 2.5-inch hard disk drives, the diameter of the bearing bore or the diameter of the shaft is about 2.5 millimeters. The outer diameter of the bearing bush or the rotor component 26 arranged bearing surface of the thrust bearing 28 is less than 4.9 millimeters. By contrast, the overall diameter of the bearing bush is approximately 6.43 millimeters.

Der Rezirkulationskanal 32 mündet vorzugsweise radial außerhalb des Axiallagers 28 in den Bereich der Fläche 36a, also in den Spalt 36.The recirculation channel 32 preferably opens radially outside of the thrust bearing 28 in the area of the area 36a So in the gap 36 ,

3 zeigt eine Draufsicht auf die Lagerbuchse 10 gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung. Hierbei erstrecken sich die Lagerrillenstrukturen 28 des Axiallagers 30 ausgehend von der Lagerbohrung bis an den äußeren Rand der Lagerbuchse. Der Rezirkulationskanal mündet innerhalb der Lagerrillenstrukturen 28 des Axiallagers 30. 3 shows a plan view of the bushing 10 according to another embodiment of the invention. In this case, the bearing groove structures extend 28 of the thrust bearing 30 starting from the bearing bore to the outer edge of the bearing bush. The recirculation channel opens inside the bearing groove structures 28 of the thrust bearing 30 ,

Die 4 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Spindelmotors mit feststehender Welle gemäß der Erfindung. Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte 146, die eine im Wesentlichen zentrale zylindrische Öffnung aufweist, in welcher ein erstes Lagerbauteil 113 aufgenommen ist. Das erste Lagerbauteil 113 ist etwa topfförmig ausgebildet und umfasst eine zentrale Öffnung, in welcher eine Welle 112 befestigt ist. An dem freien Ende der feststehenden Welle 112 ist ein zweites Lagerbauteil 138 angeordnet, das vorzugsweise ringförmig und einteilig mit der Welle 112 ausgebildet ist und unter anderem als Stopperring dient. Die genannten Bauteile 146, 112, 113 und 138 bilden die feststehende Komponente des Spindelmotors. Das Lager umfasst eine Lagerbuchse 110, die in einem durch die Welle 112 und die beiden Lagerbauteile 113, 138 gebildeten Zwischenraum relativ zu diesen Bauteilen drehbar angeordnet ist. Das obere Lagerbauteil 138 ist in einer ringförmigen Aussparung der Lagerbuchse 110 angeordnet. Aneinander angrenzende Flächen der Welle 112, der Lagerbuchse 110 und der Lagerbauteile 113, 138 sind durch einen beidseitig offenen Lagerspalt 116 voneinander getrennt, der mit einem Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt ist. Das elektromagnetische Antriebssystem des Spindelmotors wird in bekannter Weise gebildet durch eine an der Basisplatte 146 angeordnete Statoranordnung 148 und einem die Statoranordnung in einem Abstand umgebenden, ringförmigen Rotormagneten 150, der an einer inneren Umfangsfläche eines Rotorbauteils 126 angeordnet ist. Das Rotorbauteil 126 ist an der Lagerbuchse 110 befestigt. Prinzipiell ist es auch möglich, das Rotorbauteil 126 und die Lagerbuchse 110 einteilig auszubilden.The 4 shows a second embodiment ei nes spindle motor with a fixed shaft according to the invention. The spindle motor comprises a base plate 146 having a substantially central cylindrical opening in which a first bearing member 113 is included. The first bearing component 113 is approximately pot-shaped and comprises a central opening, in which a shaft 112 is attached. At the free end of the fixed shaft 112 is a second bearing component 138 arranged, preferably annular and integral with the shaft 112 is formed and serves as a stopper ring, among other things. The named components 146 . 112 . 113 and 138 form the fixed component of the spindle motor. The bearing comprises a bearing bush 110 in one by the shaft 112 and the two bearing components 113 . 138 formed intermediate space is rotatably arranged relative to these components. The upper bearing component 138 is in an annular recess of the bearing bush 110 arranged. Adjacent surfaces of the shaft 112 , the bearing bush 110 and the bearing components 113 . 138 are by a bearing gap open on both sides 116 separated from each other, which is filled with a bearing fluid, such as a bearing oil. The electromagnetic drive system of the spindle motor is formed in a known manner by a on the base plate 146 arranged stator arrangement 148 and an annular rotor magnet surrounding the stator assembly at a distance 150 at an inner circumferential surface of a rotor component 126 is arranged. The rotor component 126 is on the bearing bush 110 attached. In principle, it is also possible, the rotor component 126 and the bearing bush 110 to train in one piece.

Die Lagerbuchse 110 hat eine zylindrische Bohrung an deren Innenumfang zwei zylindrische Radial-Lagerflächen ausbildet sind, welche durch eine dazwischen umlaufende Separator-Nut 134 getrennt sind. Diese Lagerflächen umschließen die stehende Welle 112 in einem Abstand von wenigen Mikrometern unter Bildung eines axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspalts 116 und sind mit geeigneten Lagerrillenstrukturen 120, 124 versehen, so dass sie mit den jeweils gegenüberliegenden Lagerflächen der Welle 112 zwei fluiddynamische Radiallager 118 und 122 ausbilden.The bearing bush 110 has a cylindrical bore on the inner circumference of two cylindrical radial bearing surfaces are formed, which by an intermediate circumferential Separator groove 134 are separated. These storage areas enclose the standing wave 112 at a distance of a few microns to form an axially extending portion of the bearing gap 116 and are with suitable bearing groove structures 120 . 124 provided so that they match the respective opposite bearing surfaces of the shaft 112 two fluid dynamic radial bearings 118 and 122 form.

An das untere Radiallager 122 schließt sich ein radial verlaufender Abschnitt des Lagerspalts 116 an, der durch radial verlaufende Lagerflächen der Lagerbuchse 110 und entsprechend gegenüber liegende Lagerflächen des ersten Lagerbauteiles 113 gebildet wird. Diese Lagerflächen bilden ein fluiddynamisches Axiallager 128 in Form eines zur Rotationsachse 114 senkrechten Kreisringes (vgl. 2 und 3). Das fluiddynamische Axiallager 128 ist in bekannter Weise durch beispielsweise spiralförmige Lagerrillenstrukturen 130 gekennzeichnet, die entweder auf der Stirnseite der Lagerbuchse 110, dem ersten Lagerbauteil 113 oder beiden Teilen angebracht werden können.To the lower radial bearing 122 closes a radially extending portion of the bearing gap 116 on, by radially extending bearing surfaces of the bearing bush 110 and corresponding opposite bearing surfaces of the first bearing component 113 is formed. These bearing surfaces form a fluid dynamic thrust bearing 128 in the form of an axis of rotation 114 vertical circular ring (cf. 2 and 3 ). The fluid dynamic thrust bearing 128 is in a known manner by, for example, spiral bearing groove structures 130 marked either on the front side of the bearing bush 110 , the first bearing component 113 or both parts can be attached.

Der Rotormagnet 150 ist um einen Betrag d axial versetzt zur Statoranordnung 148 am Rotorbauteil 126 befestigt. Dadurch ist die magnetische Mitte des Rotormagneten 150 etwas oberhalb der Mitte des Statorkerns angeordnet, wodurch sich eine nach unten zur Basisplatte 146 hin gerichtete magnetische Kraft FM ergibt, welche in der dargestellten Lage im Raum zusammen mit der Gewichtskraft FL des Rotors der durch das Axiallager 128 erzeugten hydraulischen Kraft FH entgegenwirkt.The rotor magnet 150 is axially offset by an amount d to the stator assembly 148 on the rotor component 126 attached. This is the magnetic center of the rotor magnet 150 Located slightly above the center of the stator core, resulting in a down to the base plate 146 directed magnetic force F M results, which in the position shown in space together with the weight F L of the rotor through the thrust bearing 128 counteracts generated hydraulic force F H.

An den radialen Abschnitt des Lagerspalts 116 im Bereich des Axiallagers 128 schließt sich eine anteilig mit Lagerfluid gefüllte Kapillardichtung 140 an, die durch einander gegenüberliegende Flächen der Lagerbuchse 110 und des ersten Lagerbauteils 113 gebildet wird und das Ende des Fluidlagersystems an dieser Seite abdichtet. Neben der Funktion als kapillare Dichtung dient der Dichtungsspalt 140 als Fluidreservoir und stellt die für die Lebensdauer des Lagersystems benötigte Fluidmenge bereit.At the radial portion of the bearing gap 116 in the area of the thrust bearing 128 closes a proportionally filled with bearing fluid capillary seal 140 on, by opposing surfaces of the bearing bush 110 and the first bearing component 113 is formed and the end of the fluid bearing system seals on this side. In addition to the function as a capillary seal, the sealing gap is used 140 as a fluid reservoir and provides the required for the life of the storage system fluid amount.

An der anderen Seite des Fluidlagersystems ist die Lagerbuchse 110 im Anschluss an das obere Radiallager 118 so gestaltet, dass es eine radiale verlaufende Fläche ausbildet, die mit einer entsprechend gegenüberliegenden Fläche des zweiten Lagerbauteils 138 einen radialen Spalt bildet. An den radialen Spalt schließt sich ein axial verlaufender Dichtungsspalt 141 an, der das Fluidlagersystem an diesem Ende abschließt. Der Dichtungsspalt 141 umfasst vorzugsweise eine Pumpdichtung und weitet sich am äußeren Ende mit vorzugsweise konischem Querschnitt auf. Der Dichtungsspalt 141 wird durch einander gegenüberliegende Oberflächen der Lagerbuchse 110 und des Lagerbauteils 138 begrenzt und kann von einer ringförmigen Abdeckung 142 abgedeckt sein. Die Abdeckung 142 ist an einer Stufe der Lagerbuchse 110 befestigt.On the other side of the fluid bearing system is the bearing bush 110 following the upper radial bearing 118 designed so that it forms a radial extending surface, which with a corresponding opposite surface of the second bearing component 138 forms a radial gap. At the radial gap, an axially extending sealing gap closes 141 which terminates the fluid bearing system at this end. The sealing gap 141 preferably comprises a pumping seal and expands at the outer end with preferably conical cross-section. The sealing gap 141 is made by opposing surfaces of the bearing bush 110 and the bearing component 138 limited and can by an annular cover 142 be covered. The cover 142 is at one stage of the bearing bush 110 attached.

Um eine kontinuierliche Durchspülung des Lagersystems mit Lagerfluid sicherzustellen, ist in bekannter Weise ein Rezirkulationskanal 132 vorgesehen. Der Rezirkulationskanal 132 ist erfindungsgemäß als axial oder leicht schräg verlaufender Kanal in der Lagerbuchse 110 ausgebildet, der vorzugsweise in einem spitzen Winkel in Bezug auf die Rotationsachse 114 des Lagers angeordnet ist. Der Rezirkulationskanal 132 verbindet die beiden radialen Abschnitte des Lagerspalts 116 zwischen den Lagerbereichen und den Dichtungsbereichen direkt miteinander und endet vorzugsweise im radial äußeren Abschnitt des Axiallagers, in welchem der axiale Spalt 136 größer ist als der Teil des Radiallagerspaltes, der näher zur Welle benachbart angeordnet ist. Aufgrund der gerichteten Pumpwirkung der Lagerrillenstrukturen des Axiallagers 128 und der Radiallager 118, 122 ergibt sich im Lagerspalt 116 vorzugsweise eine Strömung des Lagerfluids in Richtung des oberen Dichtungsspalts 141. Außerdem wird das Lagerfluid im Rezirkulationskanal 132 aufgrund der Wirkung der Fliehkraft im schrägen Kanal nach unten in Richtung des Axiallagers 128 gefördert, so dass sich ein stabiler Fluidkreislauf einstellt.In order to ensure a continuous flushing of the storage system with bearing fluid, in a known manner, a recirculation channel 132 intended. The recirculation channel 132 is inventively as axially or slightly obliquely extending channel in the bearing bush 110 formed, preferably at an acute angle with respect to the axis of rotation 114 of the warehouse is arranged. The recirculation channel 132 connects the two radial sections of the bearing gap 116 between the bearing areas and the sealing areas directly to each other and preferably ends in the radially outer portion of the thrust bearing, in which the axial gap 136 larger than the portion of the radial bearing gap which is located closer to the shaft. Due to the directed pumping action of the bearing groove structures of the thrust bearing 128 and the radial bearing 118 . 122 results in the bearing gap 116 preferably a flow of the bearing fluid in the direction of the upper sealing gap 141 , In addition, the bearing fluid in the recirculation channel 132 due to the effect of centrifugal force in the inclined channel downwards in the direction of the thrust bearing 128 promoted, so that sets a stable fluid circuit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 11010 110
Lagerbuchsebearing bush
12, 11212 112
Wellewave
113113
Lagerbauteilbearing component
14, 11414 114
Rotationsachseaxis of rotation
16, 11616 116
Lagerspaltbearing gap
18, 11818 118
Radiallagerradial bearings
20, 12020 120
LagerrillenstrukturenBearing groove structures
22, 12222 122
Radiallagerradial bearings
24, 12424 124
LagerrillenstrukturenBearing groove structures
26, 12626 126
Rotorbauteilrotor component
28, 12828 128
Axiallagerthrust
30, 13030 130
LagerrillenstrukturenBearing groove structures
32, 13232 132
Rezirkulationskanalrecirculation
34, 13434 134
Separatorseparator
36, 13636 136
Spaltgap
36a36a
Flächearea
38, 13838 138
Stopperring, LagerbauteilStopper ring bearing component
40, 14040 140
Kapillardichtungcapillary
141141
Dichtungsspaltseal gap
42, 14242 142
Abdeckplatte, Abdeckungcover, cover
4444
Speicherplattedisk
46, 14646 146
Basisplattebaseplate
48, 14848 148
Statoranordnungstator
50, 15050, 150
Rotormagnetrotor magnet
dd
axialer Versatzaxial offset
FMFM
magnetische Kraftmagnetic force
FLFL
Gewichtskraftweight force
FHFH
hydraulische Krafthydraulic force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007039231 A1 [0002] - DE 102007039231 A1 [0002]

Claims (19)

Spindelmotor mit mindestens einem feststehenden Motorbauteil und mindestens einem mittels eines fluiddynamischen Lagersystems um eine Rotationsachse (14; 114) drehbaren gelagerten Motorbauteil, wobei das Lagersystem mindestens ein fluiddynamisches Radiallager (18, 22; 118, 122) und ein einziges fluiddynamisches Axiallager (28; 128) aufweist, wodurch im Betrieb des Motors eine axiale hydraulische Kraft FH generiert wird und wobei Mittel zur Erzeugung einer magnetischen Kraftkomponente FM für das Axiallager (28; 128) vorhanden sind, und das drehbar gelagerte Motorbauteil durch ein elektromagnetisches Antriebssystem angetrieben wird, wobei die Kräfte FH und FM entgegengesetzt gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung einer magnetischen Vorspannung für das Axiallager (28; 128) ausschließlich aus Bauteilen des elektromagnetischen Antriebssystems bestehen.Spindle motor with at least one fixed motor component and at least one by means of a fluid dynamic bearing system about a rotation axis ( 14 ; 114 ) rotatably mounted engine component, wherein the storage system at least one fluid dynamic radial bearing ( 18 . 22 ; 118 . 122 ) and a single fluid dynamic thrust bearing ( 28 ; 128 ), whereby during operation of the motor, an axial hydraulic force F H is generated and wherein means for generating a magnetic force component F M for the thrust bearing ( 28 ; 128 ) are driven, and the rotatably mounted engine component is driven by an electromagnetic drive system, wherein the forces F H and F M are oppositely directed, characterized in that the means for generating a magnetic bias for the thrust bearing ( 28 ; 128 ) consist exclusively of components of the electromagnetic drive system. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Antriebssystem eine Statoranordnung (48; 148) und einen Rotormagneten (50; 150) umfasst, wobei die magnetische Mitte des Rotormagneten (50; 150) um einen Betrag d in Bezug auf die magnetische Mitte der Statoranordnung versetzt ist, wodurch die axiale magnetische Kraft FM erzeugt wird.Spindle motor according to claim 1, characterized in that the electromagnetic drive system comprises a stator arrangement ( 48 ; 148 ) and a rotor magnet ( 50 ; 150 ), wherein the magnetic center of the rotor magnet ( 50 ; 150 ) is offset by an amount d with respect to the magnetic center of the stator assembly, whereby the axial magnetic force F M is generated. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Motorbauteil eine Basisplatte (46; 146), eine in der Basisplatte befestigte Lagerbuchse (10) und die Statoranordnung (48) des elektromagnetischen Antriebssystems umfasst.Spindle motor according to claim 1 or 2, characterized in that the fixed motor component comprises a base plate ( 46 ; 146 ), mounted in the base plate bearing bush ( 10 ) and the stator arrangement ( 48 ) of the electromagnetic drive system. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte Motorbauteil eine in einer Lagerbohrung der Lagerbuchse (10) aufgenommene Welle (12), ein mit der Welle verbundenes Rotorbauteil (26) und den am Rotorbauteil befestigten Rotormagneten (50) aufweist.Spindle motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotatably mounted engine component in a bearing bore of the bearing bush ( 10 ) recorded wave ( 12 ), a rotor component connected to the shaft ( 26 ) and the rotor magnet fixed to the rotor member ( 50 ) having. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Motorbauteil eine Basisplatte (46; 146), ein in der Basisplatte befestigtes erstes Lagerbauteil (113), eine feststehende Welle (112), ein zweites Lagerbauteil (138) und die Statoranordnung (148) des elektromagnetischen Antriebssystems umfasst.Spindle motor according to claim 1 or 2, characterized in that the fixed motor component comprises a base plate ( 46 ; 146 ), a fixed in the base plate first bearing component ( 113 ), a fixed shaft ( 112 ), a second bearing component ( 138 ) and the stator arrangement ( 148 ) of the electromagnetic drive system. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbar gelagerte Motorbauteil eine um die Welle (112) drehbar angeordnete Lagerbuchse (110), ein mit der Welle verbundenes Rotorbauteil (126) und den am Rotorbauteil befestigten Rotormagneten (150) aufweist.Spindle motor according to one of claims 1, 2 or 5, characterized in that the rotatably mounted engine component one around the shaft ( 112 ) rotatably mounted bearing bush ( 110 ), a rotor component connected to the shaft ( 126 ) and the rotor magnet fixed to the rotor member ( 150 ) having. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager (18, 22; 118, 122) und das Axiallager (28; 128) Lagerflächen aufweisen, die durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt (16; 116) voneinander getrennt sind.Spindle motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radial bearing ( 18 . 22 ; 118 . 122 ) and the thrust bearing ( 28 ; 128 ) Have bearing surfaces which are filled by a bearing gap filled with a bearing fluid ( 16 ; 116 ) are separated from each other. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei in einem axialen Abstand voneinander angeordnete Radiallager (18, 22; 118, 122) aufweist, die durch einander zugeordnete Lagerflächen der Lagerbuchse (10; 110) und der Welle (12; 112) gebildet und durch Lagerrillenstrukturen (20, 24; 120, 124) gekennzeichnet sind.Spindle motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that it has two spaced-apart radial bearings ( 18 . 22 ; 118 . 122 ), which by mutually associated bearing surfaces of the bearing bush ( 10 ; 110 ) and the wave ( 12 ; 112 ) and by Lagerrillenstrukturen ( 20 . 24 ; 120 . 124 ) Marked are. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (28) durch einander zugeordnete Lagerflächen des Lagerbuchse (10) und des Rotorbauteils (26) gebildet und durch Lagerrillenstrukturen (30) gekennzeichnet ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the thrust bearing ( 28 ) by mutually associated bearing surfaces of the bearing bush ( 10 ) and the rotor component ( 26 ) and by Lagerrillenstrukturen ( 30 ). Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (128) durch einander zugeordnete Lagerflächen des Lagerbuchse (110) und des ersten Lagerbauteils (113) gebildet und durch Lagerrillenstrukturen (130) gekennzeichnet istSpindle motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the thrust bearing ( 128 ) by mutually associated bearing surfaces of the bearing bush ( 110 ) and the first bearing component ( 113 ) and by Lagerrillenstrukturen ( 130 ) Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerbuchse (10; 110) ein mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal (32; 132) angeordnet ist, der voneinander entfernte Abschnitte des Lagerspalts (16; 116) miteinander verbindetSpindle motor according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the bearing bush ( 10 ; 110 ) a recirculation channel filled with bearing fluid ( 32 ; 132 ), the portions of the storage gap ( 16 ; 116 ) connects to each other Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung des Rezirkulationskanals (32; 132) im Bereich des Axiallagers (28; 128) in den Lagerspalt (16; 116) mündet, wobei diese Öffnung des Rezirkulationskanals (32; 132) durch Lagerrillenstrukturen (30; 130) des Axiallagers (128) nicht überdeckt wird.Spindle motor according to one of claims 1 to 11, characterized in that an opening of the recirculation channel ( 32 ; 132 ) in the area of the thrust bearing ( 28 ; 128 ) in the bearing gap ( 16 ; 116 ), said opening of the recirculation channel ( 32 ; 132 ) by bearing groove structures ( 30 ; 130 ) of the thrust bearing ( 128 ) is not covered. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerrillenstrukturen (30; 130) des Axiallagers (28; 128) ausschließlich radial innerhalb der Öffnung des Rezirkulationskanal (32; 132) angeordnet sind.Spindle motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the bearing groove structures ( 30 ; 130 ) of the thrust bearing ( 28 ; 128 ) only radially within the opening of the recirculation channel ( 32 ; 132 ) are arranged. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein offenes Ende des Lagerspalts (16; 116) durch Dichtungsmittel (40; 140; 141) abgedichtet sind.Spindle motor according to one of claims 1 to 13, characterized in that an open end of the bearing gap ( 16 ; 116 ) by sealant ( 40 ; 140 ; 141 ) are sealed. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass an einem innerhalb der Lagerbuchse (10; 110) angeordneten Ende der Welle (12; 112) ein Stopperring (38; 138) angeordnet ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 14, characterized in that on one inside the bearing bush ( 10 ; 110 ) arranged end of the shaft ( 12 ; 112 ) one Stopper ring ( 38 ; 138 ) is arranged. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Betriebsdrehzahl kleiner als 4200 U/Min. ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 15, characterized in that the operating speed is smaller as 4200 rpm. is. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass er in ein 2,5 Zoll Festplattenlaufwerken eingebaut ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 15, characterized in that it is in a 2.5-inch hard disk drives is installed. Spindelmotor nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass für hydraulische Kraft FH und für die magnetische Kraft FM die Ungleichung FH ≥ FM + FL gilt, wobei FL die Gewichtskraft des Rotors bezeichnet.Spindle motor according to claim 1 to 17, characterized in that for hydraulic force F H and for the magnetic force F M the inequality F H ≥ F M + F L applies, where F L denotes the weight of the rotor. Festplattenlaufwerk mit einem Formfaktor von 2,5 Zoll und einem Spindelmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 zum Antrieb von höchstens zwei Speicherplatten (44), und einer Schreib- und Leseeinrichtung zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte.Hard disk drive with a form factor of 2.5 inches and a spindle motor according to one of claims 1 to 18 for driving at most two storage disks ( 44 ), and a writing and reading device for writing and reading data to and from the storage disk.
DE102009031219A 2009-07-01 2009-07-01 Spindle motor for driving hard disk drive, has magnetic prestress-generating unit generating magnetic force for bearing exclusively from components of drive system, where hydraulic and magnetic forces are directed in opposite direction Ceased DE102009031219A1 (en)

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