DE102009041531B4

DE102009041531B4 - spindle motor

Info

Publication number: DE102009041531B4
Application number: DE102009041531.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Fluck; Alexander Fehn; Sendy Hanzel
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: DE102009041531A1

Abstract

Spindelmotor, insbesondere für Festplattenlaufwerke, mit einer Grundplatte (15) und mit einer Lagerbuchse (11), die mit der Grundplatte (15) verklebt ist, wobei zwischen Lagerbuchse (11) und Grundplatte (15) ein Klebespalt (17) zur Aufnahme eines Klebstoffes (18) gebildet ist, wobei der Klebespalt (17) wenigstens an einem Ende (23, 24) eine Erweiterung (22) aufweist, die zumindest teilweise mit Klebstoff (18) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Klebespalt (17) und in der Erweiterung (22) jeweils unterschiedliche Klebstoffe (18, 25) angeordnet sind, wobei der Klebstoff (18) in der Erweiterung (22) zäher ist als der Klebstoff im Klebespalt (17) und wobei die Bruchdehnung des Klebstoffes (18) innerhalb der Erweiterung (22) größer ist als die maximale Dehnung der Erweiterung.Spindle motor, in particular for hard disk drives, with a base plate (15) and with a bearing bush (11) glued to the base plate (15), between bearing bush (11) and base plate (15) an adhesive gap (17) for receiving an adhesive (18) is formed, wherein the adhesive gap (17) at least at one end (23, 24) has an extension (22) which is at least partially filled with adhesive (18), characterized in that in the adhesive gap (17) and in the extension (22) each different adhesives (18, 25) are arranged, wherein the adhesive (18) in the extension (22) is tougher than the adhesive in the adhesive gap (17) and wherein the elongation at break of the adhesive (18) within the Extension (22) is greater than the maximum extension of the extension.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spindelmotor, insbesondere für Festplattenlaufwerke, mit einer Grundplatte und mit einer Lagerbuchse, die mit der Grundplatte verklebt ist, wobei zwischen Lagerbuchse und Grundplatte ein Klebespalt zur Aufnahme eines Klebstoffes gebildet ist, wobei der Klebespalt wenigstens an einem Ende eine Erweiterung aufweist, die zumindest teilweise mit Klebstoff gefüllt ist.The invention relates to a spindle motor, in particular for hard disk drives, with a base plate and with a bearing bush which is glued to the base plate, wherein between the bearing bush and the base plate, an adhesive gap for receiving an adhesive is formed, wherein the adhesive gap at least at one end an extension has, which is at least partially filled with adhesive.

Die Seitenwände der Lagerbuchse und der Grundplatte, die den Klebstoffspalt begrenzen, sind im Wesentlichen parallel ausgebildet. Der dazwischen gebildete Klebespalt hat eine gleichmäßige Breite, die im Bereich von etwa 10 µm liegt. Im Stand der Technik ist der Klebespalt möglichst schmal ausgebildet, damit eine koaxiale Lage der Lagerbuchse innerhalb der Grundplatte ohne externe Justierung erzielt wird. Solche Spindelmotoren sind beispielsweise aus US 70 88 023 B1 , US 2002/0084704 A1 und JP 2000-82252 A bekannt. Um eine größere Menge an Klebstoff im Spalt unterzubringen weist wenigstens eine Seitenwand eine oder mehrere Klebstofftaschen auf, die beispielsweise durch eine oder mehrere, voneinander getrennten, umlaufenden Nuten gebildet sein kann. Diese Klebstofftaschen sind ebenfalls nur wenige Mikrometer tief.The side walls of the bearing bush and the base plate, which limit the adhesive gap, are formed substantially parallel. The adhesive gap formed therebetween has a uniform width which is in the range of about 10 μm. In the prior art, the adhesive gap is narrow as possible, so that a coaxial position of the bearing bush is achieved within the base plate without external adjustment. Such spindle motors are for example made US 70 88 023 B1 . US 2002/0084704 A1 and JP 2000-82252 A known. In order to accommodate a greater amount of adhesive in the nip, at least one sidewall has one or more adhesive pockets, which may be formed by, for example, one or more spaced-apart circumferential grooves. These glue bags are also just a few microns deep.

Spindelmotoren, insbesondere in Festplattenlaufwerken, müssen sehr hohen mechanischen Belastungen standhalten. Die Klebeverbindung muss dementsprechend hohe Haltekräfte aufweisen. Ein Maß dafür ist beispielsweise die Kraft, die benötigt wird um die Lagerbuchse axial aus der Grundplatte zu pressen, die sogenannte Auspresskraft. Um die Klebstoff-Festigkeit, insbesondere die Auspresskraft, zu testen, werden die Spindelmotoren einem so genannten Schock-Test unterzogen, bei denen die Spindelmotoren beim Aufprall zeitlich kurzen Impulsen im Millisekundenbereich mit Beschleunigungen bis zu 1200 g ausgesetzt werden. Die Beschleunigung wirkt dabei beispielsweise in axialer Richtung auf den gesamten Spindelmotor. Die Lagerbuchse wird dadurch relativ zum fixierten Rand der Grundplatte ausgelenkt. Die Klebeverbindung unterliegt dabei einer Scherbelastung und an einem Ende der Klebeverbindung einer Spaltbelastung, hervorgerufen durch die Verformung der Seitenflächen der Klebeverbindung in der Grundplatte bei axialem Schock. Durch die Spaltbelastung wird die Klebeschicht an einigen Stellen radial gedehnt und an anderen Stellen gestaucht. Die radiale Änderung der Klebeschichtdicke ist dabei typischerweise im Bereich von 2 µm bis 4 µm oder größer und überschreitet die Bruchdehnung des Klebstoffes.Spindle motors, especially in hard disk drives, have to withstand very high mechanical loads. The adhesive bond must accordingly have high holding forces. A measure of this, for example, the force that is required to press the bearing bush axially from the base plate, the so-called extrusion force. In order to test the adhesive strength, in particular the extrusion force, the spindle motors are subjected to a so-called shock test, in which the spindle motors are exposed to short bursts in the millisecond range with accelerations up to 1200 g on impact. The acceleration acts, for example, in the axial direction on the entire spindle motor. The bushing is thereby deflected relative to the fixed edge of the base plate. The adhesive bond is subjected to a shear load and at one end of the adhesive bond a nip load, caused by the deformation of the side surfaces of the adhesive bond in the base plate in axial shock. Due to the nip load, the adhesive layer is stretched radially in some places and compressed at other points. The radial change of the adhesive layer thickness is typically in the range of 2 μm to 4 μm or larger and exceeds the elongation at break of the adhesive.

Aufgrund der begrenzten Bruchdehnung des Klebstoffes, das heißt die maximale Dehnung bevor der Klebstoff bricht, von ungefähr 10% - 20% der Klebeschichtdicke, reißt die Klebstoffverbindung bei so großen Klebespaltänderungen stellenweise oder ganz auf. Die Klebeverbindung wird geschwächt oder vollständig gelöst, wodurch die Auspresskraft reduziert wird. Bei wiederholter Schockbelastung erfolgt eine schrittweise, zunehmende Schwächung der Klebeverbindung bis diese vollständig bricht und die Lagerbuchse aus der Grundplatte gelöst und damit der Spindelmotor zerstört wird.Due to the limited elongation at break of the adhesive, that is, the maximum elongation before the adhesive breaks, of approximately 10% -20% of the adhesive layer thickness, the adhesive bond ruptures in places or entirely with such large adhesive gap changes. The adhesive bond is weakened or completely released, which reduces the extrusion force. Repeated shock load is a gradual, increasing weakening of the adhesive bond until it breaks completely and the bearing bush released from the base plate and thus the spindle motor is destroyed.

Durch eine generelle Verbreiterung der Klebeschichtdicke kann das Problem nicht gelöst werden, da dadurch die Stabilität des Spindelmotors insgesamt wesentlich geschwächt wird. Eine Vergrößerung der Klebstofftaschen führt ebenso nicht zu einer wesentlichen Verbesserung der Haltekraft.By a general broadening of the adhesive layer thickness, the problem can not be solved, since the stability of the spindle motor is significantly weakened overall. An increase in the adhesive bags also does not lead to a significant improvement in the holding force.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Spindelmotor der oben genannten Art zu schaffen, der eine hohe Auspresskraft aufweist, die durch mechanische Schockbelastungen nicht vermindert wird.The object of the invention is therefore to provide a spindle motor of the type mentioned above, which has a high extrusion force, which is not reduced by mechanical shock loads.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Klebespalt wenigstens an einem Ende der Klebeverbindung eine Erweiterung aufweist, die zumindest teilweise mit Klebstoff gefüllt ist und die Bruchdehnung des Klebstoffes (18) innerhalb der Erweiterung (22) größer ist als die maximale Dehnung der Erweiterung und somit die Klebeschichtdicke, an Stellen hoher Dehnungen im Klebstoff und Spaltbelastung, erhöht wird. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bei einer axialen Schockbelastung die größte Dehnung des Klebstoffes an nur einem Ende der Klebstoffverbindung auftritt, in Abhängigkeit der Fallrichtung beim Schocktest. Die Erweiterung ist dabei breiter als die Klebstofftaschen, so dass der Klebstoff eine größere maximale Dehnung zulässt. Zweckmäßig ist es, wenn die Bruchdehnung des Klebstoffes innerhalb der Erweiterung größer ist, als die maximale Dehnung der Erweiterung bei einer Schockbelastung. Somit ist die Spannung innerhalb des Klebstoffes geringer als die Bruch-Zugfestigkeit. Ein Reißen des Klebstoffes wird dadurch verhindert.
Die Erweiterung kann 10% bis 90% der Gesamtlänge von Klebespalt und Erweiterung einnehmen.This object is achieved in that the adhesive gap has an extension at least at one end of the adhesive bond, which is at least partially filled with adhesive and the breaking elongation of the adhesive ( 18 ) within the extension ( 22 ) is greater than the maximum elongation of the extension and thus the adhesive layer thickness is increased at locations of high strains in the adhesive and nip load. The invention is based on the finding that, in the case of an axial shock load, the greatest elongation of the adhesive occurs at only one end of the adhesive connection, depending on the fall direction during the shock test. The extension is wider than the adhesive pockets, allowing the adhesive to provide greater maximum elongation. It is useful if the elongation at break of the adhesive within the extension is greater than the maximum elongation of the extension in a shock load. Thus, the stress within the adhesive is less than the breaking tensile strength. Tearing of the adhesive is thereby prevented.
The extension can occupy 10% to 90% of the total length of gluing gap and extension.

Bei dem axialen Schocktest von einem Spindelmotor sind zwei verschiedene Fallrichtungen im Test möglich. Da bei einer axialen Schockbelastung die größte Spannung im Klebstoff aufgrund von Dehnung am nach Außen zeigenden Ende des Klebespalts auftritt, ist die Erweiterung zweckmäßigerweise an diesem Ende des Klebespaltes angeordnet.In the axial shock test of a spindle motor two different drop directions are possible in the test. Since, in the case of an axial shock load, the greatest stress in the adhesive occurs due to stretching on the outwardly pointing end of the adhesive gap, the extension is expediently arranged at this end of the adhesive gap.

Damit der Spannungsverlauf innerhalb des Klebstoffes günstig beeinflusst wird, ist es vorteilhaft, wenn die Erweiterung wenigstens eine schräge Begrenzungswand aufweist. Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Begrenzungswand an der Lagerbuchse schräg ausgebildet ist.So that the voltage curve within the adhesive is favorably influenced, it is advantageous if the extension has at least one oblique boundary wall. In particular, it is advantageous it, when the boundary wall is formed obliquely on the bearing bush.

Abhängig von der Bruchdehnung des Klebstoffes und der Länge der Erweiterung in axialer Richtung muss die schräge Begrenzungswand mit einem entsprechenden Öffnungswinkel versehen werden, vorzugsweise zwischen 5° und 60°.Depending on the elongation at break of the adhesive and the length of the extension in the axial direction, the oblique boundary wall must be provided with a corresponding opening angle, preferably between 5 ° and 60 °.

Vorzugsweise wird die Erweiterung zumindest einseitig vollständig durch die schräge Begrenzungswand begrenzt. Das heißt die Erweiterung hat keine Stufe oder Absatz. Dadurch wird verhindert, dass lokale Spannungsspitzen, die zu einem Bruch führen, an einer Absatzkante entstehen.Preferably, the extension is completely bounded on at least one side by the oblique boundary wall. That is, the extension has no level or paragraph. This prevents local stress peaks, which lead to a breakage, to occur at a shoulder edge.

Eine alternative Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Erweiterung zwei schräge Begrenzungswände aufweist. Auch hier ist es vorteilhaft, wenn die Erweiterung beidseitig vollständig durch die schrägen Wände begrenzt wird, so dass eine V-förmige Erweiterung entsteht.An alternative embodiment of the invention provides that the extension has two oblique boundary walls. Again, it is advantageous if the extension is completely bounded on both sides by the sloping walls, so that a V-shaped extension is created.

Damit die Bruchdehnung im Klebstoff nicht erreicht wird, ist es zweckmäßig, wenn der Klebstoff in der Erweiterung etwa 5 mal bis 20 mal breiter ist als der Klebespalt, ausgehend von einem Klebespalt von 5 bis 10 µm.Thus, the elongation at break in the adhesive is not reached, it is useful if the adhesive in the extension about 5 times to 20 times wider than the bonding gap, starting from a bonding gap of 5 to 10 microns.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Klebstoffspalt an beiden Enden jeweils eine Erweiterung auf. Die zweite Erweiterung erzielt den gleichen Effekt für die entgegen gesetzte axiale Schockrichtung.In a further preferred embodiment of the invention, the adhesive gap has an extension at both ends. The second extension achieves the same effect for the opposite axial shock direction.

Um die Festigkeit der Klebeverbindung zu verbessern ist es möglich, dass in dem Klebstoffspalt und in der Erweiterung jeweils unterschiedliche Klebstoffe angeordnet sind. Da im Außenbereich der Erweiterung die Dehnung bei einer Schockbelastung besonders groß ist, ist es von Vorteil, wenn der Klebstoff in der Erweiterung zäher ist als der Klebstoff im Klebespalt. Der zähe Klebstoff hat eine größere Bruchdehnung und reißt daher erst bei größeren Dehnungen in der Klebeschicht, die nur bei Schocktests außerhalb der Spezifikation auftreten. Die Festigkeit der Klebeverbindung kann durch einen hochfesten Klebstoff mit geringerer Bruchdehnung im Klebespalt erhöht werden.In order to improve the strength of the adhesive bond, it is possible that in each case different adhesives are arranged in the adhesive gap and in the extension. Since in the outer area of the extension, the elongation at a shock load is particularly large, it is advantageous if the adhesive in the extension is tougher than the adhesive in the adhesive gap. The tough adhesive has a greater elongation at break and therefore tears only at higher strains in the adhesive layer, which occur only in shock tests outside the specification. The strength of the adhesive bond can be increased by a high strength adhesive with lower elongation at break in the bonding gap.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigt:

1 ein Spindelmotor gemäß dem Stand der Technik,
2 eine Ausschnittsvergrößerung im Bereich des Klebespalts eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit einer V-förmigen Erweiterung am äußeren Ende des Klebespalts,
3 eine schematische Zeichnung einer ersten Ausführung der Erfindung mit einer V-förmigen Erweiterung,
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der Erfindung mit zwei Erweiterungen mit jeweils einer schrägen Begrenzungswand und
5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung der Erfindung mit einer Erweiterung mit einer schrägen Begrenzungswand und zwei Klebstofftaschen.

It shows:

1 a spindle motor according to the prior art,
2 an enlarged detail in the region of the adhesive gap of a spindle motor according to the invention with a V-shaped extension at the outer end of the adhesive gap,
3 a schematic drawing of a first embodiment of the invention with a V-shaped extension,
4 a schematic representation of another embodiment of the invention with two extensions, each with an oblique boundary wall and
5 a schematic representation of another embodiment of the invention with an extension with an oblique boundary wall and two adhesive bags.

Die 1 zeigt einen im Ganzen mit 1 bezeichneten Spindelmotor gemäß dem Stand der Technik als Drehantrieb für ein Festplattenlaufwerk 2.The 1 shows a generally designated 1 spindle motor according to the prior art as a rotary drive for a hard disk drive 2 ,

Der Spindelmotor 1 hat einen Rotor 3 mit einer Nabe 4 und einem Rotormagneten 5 und einen Stator 6 mit einem Statorkern 7 und Statorwicklungen 8, die zusammen den elektrischen Antrieb bilden. Weiterhin weist der Spindelmotor 1 ein hydrodynamisches Lagersystem 9 mit einer Welle 10 und einer Lagerbuchse 11 auf, wie es im Stand der Technik vielfältig bekannt ist.The spindle motor 1 has a rotor 3 with a hub 4 and a rotor magnet 5 and a stator 6 with a stator core 7 and stator windings 8th , which together make up the electric drive. Furthermore, the spindle motor 1 a hydrodynamic bearing system 9 with a wave 10 and a bearing bush 11 as is widely known in the art.

Im Beispiel sind zwei Radiallager 12 zwischen der Welle 10 und der Lagerbuchse 11 angeordnet und ein Axiallager 13 zwischen der Lagerbuchse 11 und der Nabe 4. Die Lager 12, 13 sind jeweils durch Lagerstrukturen 14 gebildet, die beim Drehen der Welle 10 einen hydrodynamischen Druck im Lagerfluid aufbauen.
Die Ausführung des hydrodynamischen Lagersystems 9 ist für die Erfindung jedoch nicht wesentlich. Der Spindelmotor 1 könnte auch beispielsweise mit Gleitlagern oder Wälzlagern ausgestattet sein.In the example are two radial bearings 12 between the wave 10 and the bearing bush 11 arranged and a thrust bearing 13 between the bearing bush 11 and the hub 4 , Camps 12 . 13 are each through storage structures 14 formed when turning the shaft 10 Build up a hydrodynamic pressure in the bearing fluid.
The design of the hydrodynamic bearing system 9 is not essential to the invention. The spindle motor 1 could also be equipped for example with plain bearings or bearings.

Der Spindelmotor 1 hat weiterhin eine Grundplatte 15, die ein Teil des Festplattengehäuses bildet. Die Lagerbuchse 11 des hydrodynamischen Lagersystems 9 ist in einer Aufnahmeöffnung 16 mit Spielpassung in der Grundplatte 15 eingesetzt. Der somit zwischen Lagerbuchse 11 und Grundplatte 15 gebildete Klebespalt 17 ist vollständig mit Klebstoff 18 gefüllt um eine feste Verbindung zu erzeugen.
Der Klebespalt 17 ist im Beispiel etwa 5 µm breit. Zusätzlich weisen die Begrenzungswände 19, 20 des Klebespalts 17 an der Lagerbuchse 11 und an der Grundplatte 15 eine beziehungsweise mehrere umlaufende Klebstofftaschen 21 auf.
Gemäß Spezifikation muss das Festplattenlaufwerk 1 einer Beschleunigung bis zu 1200 g aushalten, die axial zur Lagerbuchse 11 wirkt. Bei einer solchen Schlagbelastung, wird die Lagerbuchse 11 gegenüber der Grundplatte 15 ausgelenkt, wodurch der Klebespalt 17 stellenweise gedehnt oder gestaucht wird. Im Klebstoff 18 entstehen dadurch Spannungen. Sind die Spannungen größer als die Zugfestigkeit des Klebstoffes 18, kommt es stellenweise zu einem Brechen oder Reißen der Klebeverbindung. Dies tritt insbesondere an den Stellen auf, wo die Dehnung des Klebespalts 17 größer ist als die Bruchdehnung des Klebstoffes 18. Bei wiederholter Schlagbelastung kann sich die Bruchstelle im Klebstoff 18 ausbreiten und bis zum totalen Versagen der Klebeverbindung führen.
Der Klebstoff 18 hat beispielsweise eine Bruchdehnung von etwa 10% seiner Breite in Dehnrichtung, so dass bei einer Spaltbreite des Klebespalts 17 von 10 µm die maximale Dehnung, bis zum Bruch, nur 1 µm beträgt. Bei Schockbelastungen innerhalb der Spezifikation treten jedoch stellenweise Dehnungen des Klebespalts 17 im Bereich von 2 um bis 4 µm auf. Daher bricht die Klebeverbindung an diesen Stellen auf und schwächt die gesamte Klebeverbindung.The spindle motor 1 still has a base plate 15 which forms part of the HDD enclosure. The bearing bush 11 of the hydrodynamic bearing system 9 is in a receiving opening 16 with clearance in the base plate 15 used. The thus between bearing bush 11 and base plate 15 formed adhesive gap 17 is complete with glue 18 filled to create a solid connection.
The glue gap 17 is in the example about 5 microns wide. In addition, the boundary walls have 19 . 20 the glue gap 17 at the bearing bush 11 and on the base plate 15 one or more peripheral adhesive bags 21 on.
According to specification, the hard disk drive must 1 withstand an acceleration up to 1200 g, which is axial to the bearing bush 11 acts. In such a shock load, the bearing bush 11 opposite the base plate 15 deflected, causing the adhesive gap 17 in places stretched or compressed. In the glue 18 this creates tensions. are the tensions are greater than the tensile strength of the adhesive 18 Occurs in places to break or tear the adhesive bond. This occurs especially in the places where the stretching of the adhesive gap 17 greater than the breaking elongation of the adhesive 18 , Repeated impact may cause the break in the adhesive 18 spread out and lead to total failure of the adhesive bond.
The adhesive 18 For example, has an elongation at break of about 10% of its width in the stretching direction, so that at a gap width of the adhesive gap 17 from 10 μm the maximum elongation, until breakage, is only 1 μm. In the case of shock loads within the specification, however, in places strains of the adhesive gap occur 17 in the range of 2 μm to 4 μm. Therefore, the adhesive bond breaks at these points and weakens the entire adhesive bond.

Die 2 zeigt einen Spindelmotor 1 gemäß der Erfindung, bei dem im Unterschied zum Spindelmotor gemäß 1 der Klebespalt 17 zwischen Lagerbuchse 11 und Grundplatte 15 eine Erweiterung 22 aufweist, die zumindest teilweise mit Klebstoff 18 gefüllt ist.The 2 shows a spindle motor 1 According to the invention, in which, in contrast to the spindle motor according to 1 the glue gap 17 between bearing bush 11 and base plate 15 an extension 22 comprising, at least partially, with adhesive 18 is filled.

Die Erweiterung 22 ist an dem Ende des Klebespalts 18 angeordnet, das der Außenseite des Spindelmotors 1 zugewandt ist, da hier bei einem Schlag von oben die größte Dehnung auftritt. Die Erweiterung 22 ist im Beispiel V-förmig ausgebildet und wird beidseitig vollständig durch schräge Begrenzungswände 19, 20 begrenzt. Dazu hat die Lagerbuchse 11 und die Grundplatte 15 jeweils eine Fase an der Kante zum Klebespalt 18. Der Öffnungswinkel A der Erweiterung 22 beträgt insgesamt etwa 60°, wobei die Öffnungswinkel C der Begrenzungswände 19, 20 jeweils im Wesentlichen gleich sind und etwa 30° betragen. Die Öffnungswinkel C der beiden Begrenzungswände 19, 20 können jedoch auch unterschiedlich sein und liegen jeweils vorzugsweise im Bereich zwischen 5° und 60°. Alternativ kann auch nur eine Begrenzungswand 19, insbesondere an der Lagerbuche 11, schräg ausgebildet sein. Die Erweiterung 22 und der Klebespalt 18 sind in 3 schematisch verdeutlicht. Die Breite Bs des Klebespalts 17 beträgt im Beispiel etwa 10 um. Die Breite der Erweiterung 22 beträgt am offenen Ende mehr als 200 µm. Die Erweiterung 22 ist etwa bis zur Hälfte mit Klebstoff 18 gefüllt und die Breite Bk des Klebstoffs 18 innerhalb der Erweiterung 22 beträgt etwa 100 µm. Der Klebstoff 18 in der Erweiterung 22 ist damit etwa 10 mal breiter als der Klebstoff 18 im Klebespalt 17. Entscheidend für die Erfindung ist dabei lediglich die Breite Bk des Klebstoffes 18, die durch die Füllhöhe der Erweiterung leicht variierbar ist.
Bei einer Bruchdehnung von 10% kann der Klebstoff 18 in der Erweiterung maximal etwa 10 µm gedehnt werden, bevor er reißt oder bricht. Die Dehnung aufgrund der maximalen Schockbelastung innerhalb der Spezifikation des Spindelmotors 1 ist jedoch maximal 2 µm bis 4 µm. Der Klebstoff 18 in der Erweiterung bricht daher bei einer solchen Schockbelastung nicht. Diese maximale Dehnung tritt nur am Ende des Klebespalts 18 im Bereich der Erweiterung 22 auf, weshalb der Klebstoff 18 im Klebespalt 17 ebenfalls nicht bricht. Insgesamt bleibt die gesamte Klebeverbindung bei einer maximalen Schockbelastung intakt und behält ihre volle Festigkeit. Demnach wird die Klebeverbindung auch durch wiederholte Schläge nicht geschwächt.The extension 22 is at the end of the glue gap 18 arranged, the outside of the spindle motor 1 is facing, since the largest strain occurs here in a blow from above. The extension 22 is formed in the example V-shaped and is completely on both sides by oblique boundary walls 19 . 20 limited. This has the bearing bush 11 and the base plate 15 one chamfer on the edge to the glue gap 18 , The opening angle A the extension 22 total is about 60 °, with the opening angle C the boundary walls 19 . 20 are each substantially the same and amount to about 30 °. The opening angle C the two boundary walls 19 . 20 However, they can also be different and are each preferably in the range between 5 ° and 60 °. Alternatively, only one boundary wall 19 , in particular at the bearing bush 11 be formed obliquely. The extension 22 and the glue gap 18 are in 3 illustrated schematically. The width bs the glue gap 17 is about 10 μm in the example. The width of the extension 22 is more than 200 μm at the open end. The extension 22 is about halfway with adhesive 18 filled and the width Bk of the adhesive 18 within the extension 22 is about 100 microns. The adhesive 18 in the extension 22 is about 10 times wider than the adhesive 18 in the glue gap 17 , Decisive for the invention is only the width Bk of the adhesive 18 , which is easily varied by the filling height of the extension.
At an elongation at break of 10%, the adhesive can 18 in the extension to a maximum of about 10 microns are stretched before it breaks or breaks. The strain due to the maximum shock load within the specification of the spindle motor 1 is, however, a maximum of 2 microns to 4 microns. The adhesive 18 in the extension therefore does not break in such a shock load. This maximum elongation only occurs at the end of the glue gap 18 in the field of enlargement 22 on, which is why the glue 18 in the glue gap 17 also does not break. Overall, the entire adhesive bond remains intact with a maximum shock load and retains its full strength. Accordingly, the adhesive bond is not weakened by repeated shocks.

Die 4 zeigt schematisch eine weitere Ausführung der Erfindung. Der Klebespalt 17 weist in dieser Ausführung an beiden Enden eine Erweiterung 22 auf. Die Erweiterung 22 am äußeren Ende 23 des Klebespalts 18 hat eine schräge Begrenzungswand 19, die durch eine Fase an der Lagerbuchse 11 gebildet ist und eine gerade Begrenzungswand 20 an der Grundplatte 15. Die Erweiterung 22 am inneren Ende 24 des Klebespalts 18 ist genauso aufgebaut.
Im Beispiel hat die Erweiterung am inneren Ende 24 einen geringfügig größeren Öffnungswinkel B als die Erweiterung am äußeren Ende 23. Die Winkel B können jedoch auch gleich sein oder andere Größenverhältnisse haben. Auch die axiale Länge der Erweiterungen kann wie im Beispiel gleich oder auch unterschiedlich sein.
In dieser Ausführung ist in den Erweiterungen 22 ein anderer Klebstoff 25 als im Klebespalt 17 eingesetzt. Der Klebstoff 25 in den Erweiterungen kann beispielsweise zäher sein damit eine größere Bruchdehnung erzielt ist. Dadurch kann die Erweiterung etwas schmaler sein, wodurch weniger Klebstoff benötigt wird. Der Klebstoff 18 im Klebespalt 17 kann dabei ein hochfester Klebstoff sein, um eine ausreichende GesamtFestigkeit zu erzielen.
Die Erweiterung am inneren Ende 24 des Klebespalts 18 stabilisiert die Klebeverbindung zusätzlich und erhöht die Auspresskraft, da der Klebstoff 18 in der Erweiterung 22 wie eine zusätzliche Verankerung wirkt. Auch in dieser Ausführung beträgt die Breite Bs des Klebespalts 17 etwa 10 µm. Die Klebeschichtdicke Bk beträgt in beiden Erweiterungen 22 etwa 60 µm, und damit etwa das Sechsfache der Klebespalt-Breite Bs.The 4 shows schematically a further embodiment of the invention. The glue gap 17 has in this embodiment at both ends an extension 22 on. The extension 22 at the outer end 23 the glue gap 18 has a sloping boundary wall 19 passing through a chamfer on the bearing bush 11 is formed and a straight boundary wall 20 at the base plate 15 , The extension 22 at the inner end 24 the glue gap 18 is structured the same way.
In the example, the extension has the inner end 24 a slightly larger opening angle B than the extension at the outer end 23 , However, the angles B can also be the same or have different proportions. The axial length of the extensions can be the same or different as in the example.
In this version is in the extensions 22 another glue 25 as in the glue gap 17 used. The adhesive 25 in the extensions, for example, may be tougher so that a greater elongation at break is achieved. This allows the extension to be slightly narrower, requiring less glue. The adhesive 18 in the glue gap 17 may be a high strength adhesive to achieve sufficient overall strength.
The extension at the inner end 24 the glue gap 18 stabilizes the adhesive bond in addition and increases the extrusion force, as the adhesive 18 in the extension 22 how an additional anchoring works. Also in this embodiment is the width bs the glue gap 17 about 10 μm. The adhesive layer thickness Bk is in both extensions 22 about 60 microns, and thus about six times the adhesive gap width bs ,

Die 5 zeigt schematisch eine weitere Variante der Erfindung. Die Erweiterung 22 ist hier gebildet durch eine schräge Begrenzungswand 19' und eine gerade Begrenzungswand 20'. An beiden Begrenzungswänden sind Klebstofftaschen 21' in Form von Einstichen gebildet. Die Klebstofftaschen 21' sind hier ganz mit Klebstoff 25 gefüllt und bieten zusätzlichen axialen Halt als eine Art Verankerung. Es ist ebenfalls denkbar die Klebstofftaschen nur teilweise mit Klebstoff zu füllen, um eine zusätzliche Verbreiterung des Klebespalts oder eine Vergrößerung der Klebeschichtdicke zu erzielen.The 5 schematically shows a further variant of the invention. The extension 22 is formed here by a sloping boundary wall 19 ' and a straight boundary wall 20 ' , Adhesive pockets are on both boundary walls 21 ' formed in the form of punctures. The glue bags 21 ' are here with glue 25 filled and provide additional axial support as a kind of anchorage. It is also conceivable to fill the adhesive bags only partially with adhesive in order to achieve an additional widening of the adhesive gap or an increase in the adhesive layer thickness.

Die Klebespaltbreite Bs, die Breite der Erweiterungen Be sowie die Klebeschichtdicke Bk kann je nach gewünschter Auspresskraft und Schlagresistenz in Abhängigkeit der Klebstoff-Zugfestigkeit und Bruchdehnung angepasst werden. Die angegebenen Werte sind dabei lediglich als Beispiel gedacht und sind in keiner Weise limitierend. Vielmehr sind diese Größen in weiten Bereichen variierbar. Für hohe Schlagbelastungen können die Abmessungen auch über die genannten Bereiche hinaus gewählt werden.The adhesive gap width bs , the width of the extensions Be as well as the adhesive layer thickness Bk can be adjusted depending on the desired extrusion force and impact resistance depending on the adhesive tensile strength and elongation at break. The stated values are intended as an example only and are in no way limiting. Rather, these variables are variable within wide ranges. For high impact loads, the dimensions can also be selected beyond the stated ranges.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Spindelmotorspindle motor
22: FestplattenlaufwerkHard Drive
33: Rotorrotor
44: Nabehub
55: Rotormagnetrotor magnet
66: Statorstator
77: Statorkernstator core
88th: Statorwicklungstator
99: hydrodynamisches Lagersystemhydrodynamic bearing system
1010: Wellewave
1111: Lagerbuchsebearing bush
1212: Radiallagerradial bearings
1313: Axiallagerthrust
1414: Lagerstrukturbearing structure
1515: Grundplattebaseplate
1616: Aufnahmeöffnungreceiving opening
1717: Klebespaltbonding gap
1818: Klebstoffadhesive
19, 19'19, 19 ': Begrenzungswand LagerbuchseBoundary wall bearing bush
20, 20'20, 20 ': Begrenzungswand LagerbuchseBoundary wall bearing bush
21, 21'21, 21 ': Klebstofftascheadhesive pocket
2222: Erweiterungextension
2323: äußeres Ende der Erweiterungouter end of the extension
2424: inneres Ende der Erweiterunginner end of the extension
2525: Klebstoffadhesive
AA: Öffnungswinkel ErweiterungOpening angle extension
CC: Öffnungswinkel BegrenzungswandOpening angle boundary wall
Bsbs: Breite KlebespaltWide adhesive gap
BkBk: KlebeschichtdickeAdhesive Thickness

Claims

Spindle motor, in particular for hard disk drives, with a base plate (15) and with a bearing bush (11) glued to the base plate (15), between bearing bush (11) and base plate (15) an adhesive gap (17) for receiving an adhesive (18) is formed, wherein the adhesive gap (17) at least at one end (23, 24) has an extension (22) which is at least partially filled with adhesive (18), characterized in that in the adhesive gap (17) and in the extension (22) each different adhesives (18, 25) are arranged, wherein the adhesive (18) in the extension (22) is tougher than the adhesive in the adhesive gap (17) and wherein the elongation at break of the adhesive (18) within the Extension (22) is greater than the maximum extension of the extension.

Spindle motor after Claim 1 , characterized in that the extension (22) at the end facing outwardly (23) of the adhesive gap (17) is arranged.

Spindle motor according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the extension (22) has at least one oblique boundary wall (19, 20).

Spindle motor after Claim 3 , characterized in that the oblique boundary wall (19, 20) has an opening angle (C) between 5 ° and 60 °.

Spindle motor after Claim 3 or 4 , characterized in that the extension (22) at least on one side completely by the oblique boundary wall (19, 20) is limited.

Spindle motor according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the extension (22) has two oblique boundary walls (19).

Spindle motor according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the adhesive (18) in the extension (22) to about between 5 times to 20 times wider than the adhesive gap (17).

Spindle motor according to one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the adhesive layer thickness (Bk) in the extension (22) is at least 25 microns.

Spindle motor according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the width (Bs) of the adhesive gap (17) is between 5 μm and 10 μm, and the adhesive layer thickness (Bk) in the extension (22) is between 25 μm and 200 μm.

Spindle motor, in particular for hard disk drives, with a base plate (15) and with a bearing bush (11) glued to the base plate (15), between bearing bush (11) and base plate (15) an adhesive gap (17) for receiving an adhesive (18) is formed, wherein the adhesive gap (17) at least at one end (23, 24) has an extension (22) which is at least partially filled with adhesive (18), characterized in that in the adhesive gap (17) and in the extension (22) each different adhesives (18, 25) are arranged, wherein the adhesive (18) in the extension (22) is tougher than the adhesive in the adhesive gap (17) and wherein the adhesive (25) in the extension ( 22) has a higher elongation at break than the adhesive (18) in the adhesive gap (17).

Spindle motor according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the adhesive gap (18) at both ends (23, 24) each have an extension (22).