Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Lager und einen Spindelmotor mit einem solchen fluiddynamischen Lager. Das fluiddynamische Lager umfasst ein erstes Lagerbauteil sowie ein zweites Lagerbauteil, die relativ zueinander um eine Rotationsachse angeordnet und durch einen mit Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt sind. Entlang eines axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspaltes ist ein erstes, radiale Lagerrillen aufweisendes Radiallager sowie ein zweites, Radiallagerrillen aufweisendes Radiallager vorhanden. Zwischen den beiden Radiallagern ist ein Separatorspalt mit vergrößerter Lagerspaltbreite angeordnet. Entlang eines radial verlaufenden Abschnitts des Lagerspaltes ist mindestens ein Axiallagerrillen aufweisendes Axiallager vorhanden.The invention relates to a fluid dynamic bearing and a spindle motor with such a fluid dynamic bearing. The fluid dynamic bearing comprises a first bearing component and a second bearing component, which are arranged relative to one another about an axis of rotation and separated from one another by a bearing gap filled with bearing fluid. Along an axially extending portion of the bearing gap, a first, radial bearing grooves exhibiting radial bearing and a second, radial bearing grooves exhibiting radial bearing is present. Between the two radial bearings a Separatorspalt is arranged with increased bearing gap width. Along a radially extending portion of the bearing gap, at least one axial bearing grooves thrust bearing is present.
Stand der TechnikState of the art
Spindelmotoren mit fluiddynamischen Lagersystemen sind beispielsweise zum Antrieb von Festplattenlaufwerken, Scannern oder Farbrädern wert verbreitet. Die DE 10 2009 006 275 A1 offenbart ein solches fluiddynamisches Lager für einen Spindelmotor mit einer in einer Lagerbuchse drehbar angeordneten Welle, entlang welcher zwei voneinander beabstandete Radiallager vorgesehen sind sowie ein Axiallager, das zwischen der Stirnseite der Lagerbuchse und der Unterseite einer mit der Welle verbundenen Nabe gebildet ist. Ein derartiges Lagersystem bzw. der dazugehörige Spindelmotor haben eine sehr geringe Baugröße, beispielsweise ist der Durchmesser der Welle nur 2,5 mm bei einer Länge von beispielsweise 6 mm. Durch diese geringe Länge der Welle ist es schwierig, eine ausreichende Steifigkeit des Lagersystems zu erzielen, da der axiale Abstand der beiden Radiallager sehr gering ist. Das obere, im Bereich der Nabe angeordnete Radiallager weist Radiallagerrillen auf, die das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid überwiegend in Richtung des unteren Radiallagers pumpen, während das untere Radiallager beispielsweise symmetrisch ausgebildet ist und in beide Axialrichtungen gleich stark eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausübt. Der höchste Druck im Lagerspalt wird im Wesentlichen in der Mitte der beiden Radiallager erzeugt, was den effektiven Lagerabstand weiter reduziert. Durch die geringe Steifigkeit der Radiallager führt jedes Ungleichgewicht des Rotors zu einem geringfügigen Taumeln der Welle und einem Abrieb an den sich berührenden Kanten zwischen Welle und Lagerbuchse. Bei den heutigen Spindelmotoren der oben dargestellten Bauart ist das Massezentrum des Rotors nur sehr knapp innerhalb der Lagerspanne der beiden Radiallager angeordnet.Spindle motors with fluid dynamic storage systems, for example, to drive hard disk drives, scanners or color wheels worth spreading. The DE 10 2009 006 275 A1 discloses such a fluid dynamic bearing for a spindle motor with a rotatably mounted in a bushing shaft along which two spaced radial bearings are provided and a thrust bearing which is formed between the end face of the bearing bush and the underside of a shaft connected to the hub. Such a bearing system or the associated spindle motor have a very small size, for example, the diameter of the shaft is only 2.5 mm at a length of for example 6 mm. Due to this small length of the shaft, it is difficult to achieve sufficient rigidity of the bearing system, since the axial distance between the two radial bearings is very low. The upper, arranged in the region of the hub radial bearing has radial bearing grooves which pump the bearing fluid located in the bearing gap mainly in the direction of the lower radial bearing, while the lower radial bearing is formed for example symmetrically and equally exerts a pumping action on the bearing fluid in both axial directions. The highest pressure in the bearing gap is essentially generated in the middle of the two radial bearings, which further reduces the effective bearing distance. Due to the low rigidity of the radial bearing any imbalance of the rotor leads to a slight wobble of the shaft and abrasion at the touching edges between the shaft and bearing bush. In today's spindle motors of the type shown above, the center of mass of the rotor is arranged only very slightly within the bearing range of the two radial bearings.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein fluiddynamisches Lagersystem anzugeben, das bei geringer Bauhöhe eine sehr große Lagersteifigkeit und insbesondere eine verbesserte Kippsteifigkeit aufweist. Ferner soll das Risiko einer Kavitation von Gas innerhalb des Lagerfluids reduziert werden, das durch eine exzentrische Umdrehung der Welle innerhalb der Lagerbohrung verursacht wird. Entsprechend soll auch ein Spindelmotor mit einem solchen fluiddynamischen Lagersystem angegeben werden.It is the object of the invention to specify a fluid-dynamic bearing system which has a very high bearing rigidity and in particular an improved tilting rigidity with a low overall height. Furthermore, the risk of cavitation of gas within the bearing fluid is to be reduced, which is caused by an eccentric rotation of the shaft within the bearing bore. Accordingly, a spindle motor should be specified with such a fluid dynamic bearing system.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein fluiddynamisches Lagersystem gelöst, das ein erstes Lagerbauteil und ein zweites Lagerbauteil umfasst, die relativ zueinander um eine Rotationsachse drehbar angeordnet und durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt sind. Entlang eines axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspalts sind ein erstes, Radiallagerrillen aufweisendes fluiddynamisches Radiallager und ein zweites, Radiallagerrillen aufweisendes fluiddynamisches Radiallager vorhanden, wobei sich zwischen den fluiddynamischen Radiallagern ein Separatorspalt mit vergrößerter Lagerspaltbreite befindet. Entlang eines radial verlaufenden Abschnitts des Lagerspalts ist mindestens ein Axiallagerrillen aufweisendes fluiddynamisches Axiallager vorhanden.This object is achieved by a fluid dynamic bearing system comprising a first bearing member and a second bearing member, which are arranged rotatably relative to each other about an axis of rotation and separated by a filled with a bearing fluid bearing gap. Along an axially extending portion of the bearing gap, there are a first fluid dynamic radial bearing having radial bearing grooves and a second fluid dynamic radial bearing having radial bearing grooves, a separator gap having an enlarged bearing gap width being located between the fluid dynamic radial bearings. Along a radially extending portion of the bearing gap at least one axial bearing grooves having fluid dynamic thrust bearing is present.
Das erfindungsgemäße fluiddynamische Lagersystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Radiallagerrillen des ersten und des zweiten fluiddynamischen Radiallagers derart ausgebildet sind, dass im Betrieb des Lagers das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid von dem Separatorspalt weggepumpt wird, und die Axiallagerrillen des fluiddynamischen Axiallagers derart ausgebildet sind, dass das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid in Richtung des axialen Abschnitts des Lagerspalts gepumpt wird.The fluid-dynamic bearing system according to the invention is characterized in that the radial bearing grooves of the first and second fluid dynamic radial bearing are designed such that during operation of the bearing, the bearing fluid in the bearing gap is pumped away from the Separatorspalt, and the Axiallagerrillen the fluid dynamic thrust bearing are designed such that the bearing fluid in the bearing gap is pumped in the direction of the axial portion of the bearing gap.
Erfindungsgemäß pumpen die beiden Radiallager das Lagerfluid in entgegen gesetzte Richtungen, so dass der höchste Druck im Lagerspalt im Wesentlichen an den entgegen gesetzten Enden des axialen Abschnittes des Lagerspaltes aufgebaut wird, was den Lagerabstand und somit die Kippsteifigkeit des Radiallagersystems wesentlich erhöht, da der Lagerabstand zwischen den Druckspitzen der beiden Radiallager gemessen wird.According to the invention, the two radial bearings pump the bearing fluid in opposite directions, so that the highest pressure in the bearing gap is essentially established at the opposite ends of the axial portion of the bearing gap, which significantly increases the bearing distance and thus the tilting stiffness of the radial bearing system, since the bearing distance between the pressure peaks of the two radial bearings is measured.
Die Geometrie der Radiallagerrillen kann eine Vielzahl von Formen annehmen. Die Radiallagerrillen können gerade oder gekrümmte, schräg zur Rotationsachse verlaufende Rillenmuster aufweisen. Die Radiallagerrillen können jedoch auch bevorzugt asymmetrische parabelförmige oder sinusförmige, ebenfalls im Wesentlichen schräg zur Rotationsachse verlaufende Muster sein.The geometry of the radial bearing grooves can take a variety of forms. The radial bearing grooves may have straight or curved, obliquely to the axis of rotation groove pattern. However, the radial bearing grooves may also be preferably asymmetrical parabolic or sinusoidal, also extending substantially obliquely to the axis of rotation pattern.
Wichtig ist, dass das dem Axiallager benachbarte erste Radiallager das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid in Richtung des Axiallagers, also in Richtung des radialen Abschnitts des Lagerspaltes fördert. It is important that the thrust bearing adjacent the first radial bearing promotes the bearing fluid located in the bearing gap in the direction of the axial bearing, ie in the direction of the radial portion of the bearing gap.
Die Radiallagerrillen des zweiten Radiallagers fördern dagegen das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid in Richtung eines verschlossenen Endes des Lagerspaltes.In contrast, the radial bearing grooves of the second radial bearing promote the bearing fluid in the bearing gap in the direction of a closed end of the bearing gap.
Das erste Lagerbauteil umfasst unter anderem eine Lagerbuchse und das zweite Lagerbauteil umfasst unter anderem eine Welle, wobei die beiden Radiallager durch Lagerflächen der Welle und Lagerflächen der Lagerbuchse gebildet sind. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Welle oder die Lagerbuchse das feststehende Lagerbauteil ausbildet.Among other things, the first bearing component comprises a bearing bush and the second bearing component comprises, inter alia, a shaft, wherein the two radial bearings are formed by bearing surfaces of the shaft and bearing surfaces of the bearing bush. It does not matter whether the shaft or the bearing bush forms the stationary bearing component.
Das Axiallager umfasst im Wesentlichen in einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Ebene angeordnete spiralförmige Axiallagerrillen, die das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid in Richtung des axialen Abschnitts des Lagerspaltes, also in Richtung des dem Axiallager benachbarten ersten Radiallagers pumpen.The axial bearing essentially comprises spiral-shaped axial bearing grooves arranged in a plane extending perpendicular to the axis of rotation, which pump the bearing fluid located in the bearing gap in the direction of the axial section of the bearing gap, ie in the direction of the first radial bearing adjacent to the axial bearing.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Lagerbauteil eine Lagerbuchse auf und das zweite Lagerbauteil eine Nabe, wobei das Axiallager zwischen Lagerflächen der Lagerbuchse und Lagerflächen der Nabe ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung ist die Lagerbuchse ein Teil eines feststehenden ersten Lagerbauteils und die Nabe ist Teil eines drehbeweglichen, zweiten Lagerbauteils.According to a preferred embodiment of the invention, the first bearing component on a bearing bush and the second bearing member has a hub, wherein the thrust bearing between bearing surfaces of the bearing bush and bearing surfaces of the hub is formed. In this embodiment, the bearing bush is part of a fixed first bearing component and the hub is part of a rotatable, second bearing component.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das erste Lagerbauteil eine Lagerbuchse und das zweite Lagerbauteil ein mit einer Welle verbundenes topfförmiges Bauteil auf, wobei das Axiallager zwischen Lagerflächen der Lagerbuchse und Lagerflächen des topfförmigen Bauteils ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung ist die Lagerbuchse ein Teil eines drehbeweglichen ersten Lagerbauteils und die Welle sowie das topfförmige Bauteil sind Teil eines feststehenden, zweiten Lagerbauteils.According to another preferred embodiment of the invention, the first bearing component has a bearing bush and the second bearing component has a cup-shaped component connected to a shaft, wherein the axial bearing is formed between bearing surfaces of the bearing bush and bearing surfaces of the cup-shaped component. In this embodiment, the bearing bush is part of a rotatable first bearing member and the shaft and the cup-shaped member are part of a fixed, second bearing component.
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise im ersten Lagerbauteil, insbesondere der Lagerbuchse, ein mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal vorgesehen, welcher den radialen Abschnitt des Lagerspaltes radial außerhalb oder inmitten des Axiallagers direkt mit dem Separatorspalt verbindet. Dadurch wird erreicht, dass im Separatorspalt im Wesentlichen immer Umgebungsdruck vorherrscht und die Gefahr einer Unterdruckbildung im Separatorspalt auf Grund der vom Separatorspalt weggerichteten Pumpwirkungen der Radiallager vermieden wird. Ein Unterdruck im Lagersystem birgt die Gefahr, dass im Lagerfluid gelöste Luft in Form von Bläschen aus dem Lagerfluid ausgast und in den Lagerkreislauf gelangt, wo sie die Lagerfunktion erheblich beeinträchtigen kann.According to the invention, a recirculation channel filled with bearing fluid is preferably provided in the first bearing component, in particular the bearing bush, which connects the radial portion of the bearing gap radially outside or in the middle of the axial bearing directly to the separator gap. As a result, ambient pressure prevails in the separator gap and the risk of underpressure formation in the separator gap due to the pumping action of the radial bearings directed away from the separator gap is avoided. A negative pressure in the storage system involves the danger that air dissolved in the bearing fluid in the form of bubbles out of the bearing fluid and out into the storage circuit, where it can significantly affect the bearing function.
Bei bekannten Bauformen von fluiddynamischen Lagern ist der Rezirkulationskanal in der Regel zwischen dem radialen Abschnitt des Lagerspaltes radial außerhalb des Axiallagers und dem geschlossenen Ende des Lagers, also axial außerhalb der beiden Radiallager vorgesehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass sich durch einen solchen Rezirkulationskanal bei axialem Schock auf das Lager ein sogenannter Kolbeneffekt einstellt, was zu hohen Resonanzspitzen der axialen Übertragungsfunktion des Lagers führt und zu einem harten Aufeinanderschlagen der Axiallagerflächen bzw. der Flächen eines vorhandenen Stopperelements führen kann. Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, die Kippsteifigkeit des Lagers zu verbessern.In known types of fluid-dynamic bearings of the recirculation passage is usually provided between the radial portion of the bearing gap radially outside of the thrust bearing and the closed end of the bearing, ie axially outside the two radial bearings. However, it has been found that a so-called piston effect is set by such a recirculation channel in axial shock on the bearing, which leads to high resonance peaks of the axial transfer function of the bearing and can lead to a hard Aufeinanderschlagen the thrust bearing surfaces or the surfaces of an existing stopper element. Furthermore, an object of the invention is to improve the tilting rigidity of the bearing.
Durch die erfindungsgemäße Führung des Rezirkulationskanals vom Bereich radial außerhalb des Axiallagers bis in den Separatorspalt zwischen den beiden Radiallagern wird der Kolbeneffekt vermindert und es werden auch die Resonanzspitzen der axialen Übertragungsfunktion wesentlich verringert. Die neuartige Anordnung des Rezirkulationskanals führt folglich zu einer Erhöhung des axialen Dämpfungskoeffizienten und der axialen Steifigkeit des Lagers. Ferner werden die auftretenden Beschleunigungskräfte bei axialem Schock wesentlich reduziert, indem das Lagerfluid nicht frei durch den Rezirkulationskanal zwischen den beiden Enden des Lagerspaltes fließen kann, sondern immer mindestens einen Radiallagerspalt passieren muss. Der Radiallagerspalt wirkt als Drossel und dämpft die axiale Bewegung des Lagers.By guiding the recirculation channel according to the invention from the area radially outside of the axial bearing into the separator gap between the two radial bearings, the piston effect is reduced and also the resonance peaks of the axial transfer function are substantially reduced. The novel arrangement of the recirculation channel thus leads to an increase of the axial damping coefficient and the axial rigidity of the bearing. Further, the acceleration forces occurring in axial shock are substantially reduced by the bearing fluid can not flow freely through the recirculation channel between the two ends of the bearing gap, but always at least one radial bearing gap must pass. The radial bearing gap acts as a throttle and dampens the axial movement of the bearing.
Dennoch können ergänzend zum oben beschriebenen Rezirkulationskanal weitere Rezirkulationskanäle vorgesehen sein, je nach dem Aufbau des Lagersystems. Entweder kann ein zusätzlicher, langer Rezirkulationskanal vorgesehen sein, der voneinander entfernte Abschnitte des Lagers direkt miteinander verbindet, oder ein zusätzlicher, kurzer Rezirkulationskanal welcher ein verschlossenes Ende des Lagerspalts direkt mit dem Separatorspalt verbindet.Nevertheless, additional recirculation channels can be provided in addition to the recirculation channel described above, depending on the structure of the storage system. Either an additional, long recirculation channel can be provided, which directly connects mutually remote sections of the bearing, or an additional, short recirculation channel, which connects a closed end of the bearing gap directly to the separator gap.
Der Lagerabstand (bearing span) der beiden Radiallager ist definiert als axialer Abstand der beiden im Apex (Scheitelpunkt) des jeweiligen Radiallagers liegenden Bereiche der Druckmaxima zueinander. Da die Radiallagerrillen der beiden Radiallager asymmetrisch ausgestaltet sind, so dass jeweils ein längerer Ast der Radiallagerillen zum Separatorspalt hin weist, nimmt der Lagerabstand der Radiallager im Vergleich zu symmetrischen oder zum Separatorspalt hin pumpenden, umgekehrt asymmetrischen Radiallagern, somit zu. Hierdurch wiederum verbessert sich die Kippsteifigkeit des fluiddynamischen Lagersystems, wodurch wiederum das Risiko von Kavitation aufgrund von einem exzentrischen Lauf der Welle deutlich reduziert ist. Die Scheitelpunkte der beiden Radiallager sind einander entgegengesetzt angeordnet. Das heißt die jeweils längeren Äste der Radiallagerrillen der beiden Radiallager sind einander zugewandt und grenzen an den Separatorspalt an, während die jeweils kürzeren Äste der Radiallagerrillen der beiden Radiallager einander abgewandt sind und an das Axiallager bzw. an ein Ende des Lagerspalts angrenzen. Auf diese Weise kann ein besonders großer Lagerabstand der beiden Radiallager erreicht werden, ohne dass die Bauhöhe des Lagers vergrößert werden müsste.The bearing distance (bearing span) of the two radial bearings is defined as the axial distance between the two lying in the apex (apex) of the respective radial bearing areas of the pressure maxima to each other. Since the radial bearing grooves of the two radial bearings are configured asymmetrically, so that in each case a longer branch of the radial bearing grooves facing towards Separatorspalt out, the bearing distance of the radial bearing in comparison to symmetrical or pumping to Separatorspalt, reverse asymmetric radial bearings, thus increasing. This in turn improves the tilting stiffness of the fluid dynamic bearing system, which in turn significantly reduces the risk of cavitation due to an eccentric rotation of the shaft. The vertices of the two radial bearings are arranged opposite to each other. That is, the respective longer branches of the radial bearing grooves of the two radial bearings are facing each other and adjoin the Separatorspalt, while the respective shorter branches of the radial bearing grooves of the two radial bearings are facing away from each other and adjacent to the thrust bearing or at one end of the bearing gap. In this way, a particularly large bearing distance of the two radial bearings can be achieved without the overall height of the bearing would have to be increased.
Ein Unterdruck im Separatorspalt kann auch dadurch verhindert werden, dass quer über eine Lagerfläche des zweiten Radiallagers mindestens eine Rille verläuft, weiche ausgehend von einer mit dem Lagerspalt verbundenen Aussparung schräg über die Fläche des Radiallagers bis hinein in den Separatorspalt reicht. Die Rille ist vorzugsweise einem Winkel von 45°–90° schräg zu einer Umfangslinie des Radiallagers angeordnet (0° bis 45° zur Rotationsachse) und besitzt eine Tiefe, die deutlich größer ist als die Tiefe der Radiallagerrillen des zweiten Radiallagers. Während die Tiefe der Radiallagerrillen typischerweise einige Mikrometer beträgt, kann die Tiefe der Rille mehrere 10 Mikrometer bis 100 Mikrometer betragen.A negative pressure in the separator gap can also be prevented by running at least one groove transversely across a bearing surface of the second radial bearing, which, starting from a recess connected to the bearing gap, extends obliquely over the surface of the radial bearing into the separator gap. The groove is preferably arranged at an angle of 45 ° -90 ° obliquely to a circumferential line of the radial bearing (0 ° to 45 ° to the rotation axis) and has a depth which is significantly greater than the depth of the radial bearing grooves of the second radial bearing. While the depth of the radial bearing grooves is typically several microns, the depth of the groove may be several tens of microns to 100 microns.
Ein Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Der Spindelmotor umfasst einen Stator und einen Rotor, der mittels eines erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystems gegenüber dem Stator drehgelagert ist. Der Rotor ist mittels eines elektromagnetischen Antriebssystems drehbar angetrieben. Die Lagerbauteile des fluiddynamischen Lagers sind jeweils Bestandteile des Stators bzw. des Rotors des Spindelmotors.A spindle motor with a fluid dynamic bearing system is also the subject of the invention. The spindle motor comprises a stator and a rotor, which is rotatably mounted relative to the stator by means of a fluid dynamic bearing system according to the invention. The rotor is rotatably driven by means of an electromagnetic drive system. The bearing components of the fluid dynamic bearing are each components of the stator or the rotor of the spindle motor.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. From the drawings and their description, there are further features and advantages of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagers. 1 shows a section through a spindle motor with a first embodiment of a fluid dynamic bearing according to the invention.
2 zeigt einen Schnitt durch ein gegenüber 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines fluiddynamischen Lagers. 2 shows a section through one opposite 1 modified embodiment of a fluid dynamic bearing.
3 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einer anderen bevorzugten Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagers. 3 shows a section through a spindle motor with another preferred embodiment of a fluid dynamic bearing.
4 zeigt einen Schnitt durch ein gegenüber 2 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines fluiddynamischen Lagers. 4 shows a section through one opposite 2 modified embodiment of a fluid dynamic bearing.
5 zeigt einen Schnitt durch ein gegenüber 3 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines fluiddynamischen Lagers. 5 shows a section through one opposite 3 modified embodiment of a fluid dynamic bearing.
6 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagers. 6 shows a section through a spindle motor with a further preferred embodiment of a fluid dynamic bearing.
7 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagers. 7 shows a section through a spindle motor with a further preferred embodiment of a fluid dynamic bearing.
8 zeigt einen Schnitt durch ein gegenüber 4 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines fluiddynamischen Lagers. 8th shows a section through one opposite 4 modified embodiment of a fluid dynamic bearing.
9 zeigt einen Schnitt durch ein gegenüber 7 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines fluiddynamischen Lagers. 9 shows a section through one opposite 7 modified embodiment of a fluid dynamic bearing.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention
Die 1 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einem erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystem. Ein solcher Spindelmotor kann zum Antrieb von Speicherplatten eines Festplattenlaufwerks verwendet werden.The 1 shows a section through a spindle motor with a fluid dynamic bearing system according to the invention. Such a spindle motor can be used to drive disks of a hard disk drive.
Das Lagersystem des Spindelmotors umfasst eine feststehende Lagerbuchse 10, die eine zentrale Lagerbohrung aufweist und das feststehende Bauteil des Lagersystems ausbildet. In die Bohrung der Lagerbuchse 10 ist eine Welle 12 eingesetzt, deren Durchmesser geringfügig, d. h. nur um einige Mikrometer kleiner ist, als der Durchmesser der Lagerbohrung. Zwischen den Oberflächen der Lagerbuchse 10 und der Welle 12 verbleibt ein Lagerspalt 14 von wenigen Mikrometern Breite. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Welle 12 und der Lagebuchse 10 bilden zwei fluiddynamische Radiallager 18, 22 aus, mittels denen die Welle 12 um eine Rotationsachse 16 drehbar in der Lagerbuchse 10 gelagert ist. Die Radiallager 18, 22 sind durch Radiallagerrillen 20, 24 gekennzeichnet, die auf die Oberfläche der Welle 12 und/oder der Lagerbuchse 10 aufgebracht sind. Die Radiallagerrillen 24 des zweiten Radiallagers 22 sind dabei gleich tief oder weniger tief ausgebildet als die Radiallagerrillen 20 des oberen Radiallagers 18. Der Lagerspalt 14 ist mit einem geeigneten Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt. Die Radiallagerrillen 20, 24 üben bei Rotation der Welle 12 eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 14 zwischen Welle 12 und Lagerbuchse 10 befindliche Lagerfluid aus, so dass im Lagerspalt 14 ein hydrodynamischer Druck entsteht, der die Radiallager 18, 22 tragfähig macht. Die Rotationsrichtung der Welle 12 ist entgegen dem Uhrzeigersinn bei Aufsicht auf das mit der Nabe verbundene Ende der Welle 12. Die dargestellten Radiallagerrillen befinden sich nicht auf der Welle 12 sondern sind hinter der Welle auf der Oberfläche der Lagerbuchse 10 angeordnet.The bearing system of the spindle motor includes a fixed bearing bush 10 having a central bearing bore and forming the fixed component of the bearing system. Into the bore of the bearing bush 10 is a wave 12 used, whose diameter is slightly, ie only smaller by a few microns, than the diameter of the bearing bore. Between the surfaces of the bearing bush 10 and the wave 12 there remains a bearing gap 14 a few microns wide. The opposite surfaces of the shaft 12 and the location socket 10 form two fluid dynamic radial bearings 18 . 22 out, by means of which the shaft 12 around a rotation axis 16 rotatable in the bearing bush 10 is stored. The radial bearings 18 . 22 are through radial bearing grooves 20 . 24 marked on the surface of the shaft 12 and / or the bearing bush 10 are applied. The radial bearing grooves 24 of the second radial bearing 22 are the same depth or less deep formed as the radial bearing grooves 20 of the upper radial bearing 18 , The bearing gap 14 is filled with a suitable bearing fluid, such as a bearing oil. The radial bearing grooves 20 . 24 practice Rotation of the wave 12 a pumping action on the in the bearing gap 14 between wave 12 and bearing bush 10 located bearing fluid, so that in the bearing gap 14 a hydrodynamic pressure is created, which causes the radial bearings 18 . 22 makes it workable. The direction of rotation of the shaft 12 is in the counterclockwise direction when looking at the end of the shaft connected to the hub 12 , The illustrated radial bearing grooves are not on the shaft 12 but are behind the shaft on the surface of the bearing bush 10 arranged.
Ein freies Ende der Welle 12 ist mit einer Nabe 26 verbunden, welche die Lagerbuchse 10 teilweise umgibt. Eine untere, ebene Fläche der Nabe 26 bildet zusammen mit einer angrenzenden Stirnfläche der Lagerbuchse 10 ein fluiddynamisches Axiallager 28 aus. Der Lagerspalt 14 umfasst einen axialen Abschnitt, der sich entlang der Welle 12 und der beiden Radiallager 18, 22 erstreckt, und einen radialen Abschnitt, der sich entlang der Stirnseite der Lagerbuchse 10 und des Axiallagers 28 erstreckt. Die Stirnfläche der Lagerbuchse 10 oder die gegenüberliegende Fläche der topfförmigen Nabe 26 ist mit vorzugsweise spiralförmigen Axiallagerrillen 30 versehen, die bei Rotation der Welle 12 eine radial nach innen in Richtung des oberen Radiallagers 18 gerichtete Pumpwirkung auf das im radialen Abschnitt des Lagerspalts 14 zwischen der Nabe 26 und der oberen Stirnseite der Lagerbuchse 10 befindliche Lagerfluid ausübt, so dass das Axiallager 28 tragfähig wird.A free end of the wave 12 is with a hub 26 connected to the bearing bush 10 partially surrounds. A lower, flat surface of the hub 26 forms together with an adjacent end face of the bearing bush 10 a fluid dynamic thrust bearing 28 out. The bearing gap 14 includes an axial section extending along the shaft 12 and the two radial bearings 18 . 22 extends, and a radial portion extending along the end face of the bearing bush 10 and the thrust bearing 28 extends. The end face of the bearing bush 10 or the opposite surface of the cup-shaped hub 26 is preferably with spiral axial bearing grooves 30 provided during rotation of the shaft 12 a radially inward toward the upper radial bearing 18 directed pumping action on the in the radial portion of the bearing gap 14 between the hub 26 and the upper end of the bearing bush 10 located bearing fluid exerts, so that the thrust bearing 28 becomes sustainable.
Das erste, obere Radiallager 18 hat vorzugsweise asymmetrisch ausgebildete, parabelförmige, bzw. sinusförmige Radiallagerrillen 20. Bei Rotation des Lagers erzeugen die Radiallagerrillen 20 eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid, die anteilig in beide Richtungen des Lagerspalts 14, jedoch überwiegend in Richtung des Axiallagers 28 gerichtet ist. Die oberen Äste, also die dem Axiallager 28 benachbarten Äste der Radiallagerrillen 20 üben auf das Lagerfluid eine Pumpwirkung nach unten in Richtung des zweiten Radiallagers 22 aus, während die unteren Äste, also die dem Separatorspalt 52 benachbarten Äste der Radiallagerrillen 20, eine Pumpwirkung nach oben in Richtung des Axiallagers 28 erzeugen. Da die unteren Äste im Vergleich zu den oberen Ästen der Radiallagerrillen 20 wesentlich länger ausgebildet sind, erzeugt das Radiallager 18 in seiner Gesamtheit eine Pumpwirkung nach oben in Richtung des Axiallagers 28. Das im Lagerspalt 14 im Bereich des oberen Radiallagers 18 befindliche Lagerfluid wird daher in Richtung des Axiallagers 28 gefördert.The first, upper radial bearing 18 preferably has asymmetrically formed, parabolic, or sinusoidal radial bearing grooves 20 , Upon rotation of the bearing generate the radial bearing grooves 20 a pumping action on the bearing fluid, the proportionate in both directions of the bearing gap 14 , but mostly in the direction of the thrust bearing 28 is directed. The upper branches, so the thrust bearing 28 adjacent branches of the radial bearing grooves 20 exert on the bearing fluid a pumping action downwards in the direction of the second radial bearing 22 off, while the lower branches, so the the Separatorspalt 52 adjacent branches of the radial bearing grooves 20 , a pumping action upwards in the direction of the thrust bearing 28 produce. Because the lower branches compared to the upper branches of the radial bearing grooves 20 are formed much longer, generates the radial bearing 18 in its entirety a pumping action upwards in the direction of the thrust bearing 28 , The in the storage gap 14 in the area of the upper radial bearing 18 located bearing fluid is therefore in the direction of the thrust bearing 28 promoted.
Eine entsprechende Pumpwirkung des Radiallagers 18 ist durch unterschiedlich lange, asymmetrisch ausgebildete Radiallagerrillen 20 gewährleistet, kann jedoch auch durch andere Maßnahmen erzielt werden, wie beispielsweise dadurch, dass der Lagerspalt im Bereich der unteren Äste der Radiallagerrillen 20 enger ist als im Bereich der oberen Äste der Radiallagerrillen oder dadurch, dass die Radiallagerrillen 20 der unteren Äste des Radiallagers 18 breiter und/oder tiefer ausgestaltet sind, als die Radiallagerrillen 20 der oberen Äste des Radiallagers 18.A corresponding pumping action of the radial bearing 18 is due to differently long, asymmetric radial bearing grooves 20 ensured, but can also be achieved by other measures, such as the fact that the bearing gap in the lower branches of the radial bearing grooves 20 is narrower than in the upper branches of the radial bearing grooves or in that the radial bearing grooves 20 the lower branches of the radial bearing 18 wider and / or designed deeper than the radial bearing grooves 20 the upper branches of the radial bearing 18 ,
Insgesamt pumpen demnach das Axiallager 28 sowie das obere Radiallager 18 in zueinander entgegen gesetzte Richtungen, also gegeneinander. Welche Pumpwirkung überwiegt und somit die Richtung einer entstehenden Rezirkulation des Lagerfluids vorgibt, ist insbesondere von der Viskosität des Lagerfluids und somit von der Betriebstemperatur des fluiddynamischen Lagers abhängig. Die entstehende Rezirkulation des Lagerfluids schließt sich über einen Rezirkulationskanal 32, welcher die voneinander beabstandeten Bereiche des Axiallagers 28 sowie des oberen Radiallagers 18 miteinander verbindet.Overall, therefore, pump the thrust bearing 28 as well as the upper radial bearing 18 in opposite directions, ie against each other. Which pumping action predominates and thus predetermines the direction of an arising recirculation of the bearing fluid is dependent in particular on the viscosity of the bearing fluid and thus on the operating temperature of the fluid dynamic bearing. The resulting recirculation of the bearing fluid closes via a recirculation channel 32 , which the spaced-apart areas of the thrust bearing 28 as well as the upper radial bearing 18 connects with each other.
Das zweite, untere Radiallager 22 umfasst vorzugsweise ebenfalls asymmetrisch ausgebildete, parabelförmige, bzw. sinusförmige Radiallagerrillen 24. Bei Rotation des Lagers erzeugen die Radiallagerrillen 24 eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid, die anteilig in beide Richtungen des Lagerspalts 14, jedoch aufgrund der unterschiedlich langen Äste der Radiallagerrillen 24 überwiegend in Richtung der unteren Abdeckung 34 des Lagers gerichtet ist. Das im Lagerspalt 14 im Bereich des unteren Radiallagers 22 befindliche Lagerfluid wird daher in Richtung des unteren, geschlossenen Endes des Lagerspalts 14 gepumpt. Das Druckmaximum jedes der beiden Radiallager 18, 22 liegt jeweils im Scheitelpunkt der Äste der jeweiligen Radiallagerrillen 20 bzw. 24. Wichtig ist, dass die beiden Radiallager 18, 22 eine überwiegende Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausüben, die voneinander weg gerichtet ist, also weg vom Separatorspalt 52 gerichtet ist.The second, lower radial bearing 22 preferably also comprises asymmetrically formed, parabolic, or sinusoidal radial bearing grooves 24 , Upon rotation of the bearing generate the radial bearing grooves 24 a pumping action on the bearing fluid, the proportionate in both directions of the bearing gap 14 , but due to the different length branches of the radial bearing grooves 24 mostly in the direction of the lower cover 34 of the warehouse. The in the storage gap 14 in the area of the lower radial bearing 22 bearing fluid is therefore in the direction of the lower, closed end of the bearing gap 14 pumped. The maximum pressure of each of the two radial bearings 18 . 22 lies in each case at the apex of the branches of the respective radial bearing grooves 20 respectively. 24 , Importantly, the two radial bearings 18 . 22 exert a predominant pumping action on the bearing fluid which is directed away from one another, ie away from the separator gap 52 is directed.
Am radial äußeren Ende seines radialen Abschnitts geht der Lagerspalt 14 in einen Spalt mit größerem Spaltabstand über, welcher teilweise als Dichtungsspalt 44 wirkt und anteilig mit Lagerfluid gefüllt ist. Der Spalt erstreckt sich anfänglich ausgehend vom Lagerspalt 14 radial nach außen und geht in einen weitgehend axialen Abschnitt über, der sich entlang des Außenumfangs der Lagerbuchse 10 zwischen der Lagerbuchse 10 und einem zylindrischen Abschnitt der topfförmigen Nabe 26 erstreckt und den Dichtungsspalt 44 bildet. Die äußere Mantelfläche der Lagerbuchse 10 sowie die innere Mantelfläche der topfförmigen Nabe 26 sind weitgehend zylindrisch, jedoch im Verlauf zur Lageröffnung hin vorzugsweise leicht konisch nach innen in Richtung zur Drehachse 16 geneigt und bilden die Begrenzung des Dichtungsspaltes 44.At the radially outer end of its radial portion of the bearing gap is 14 in a gap with a larger gap distance over, which partially as a sealing gap 44 acts and proportionately filled with bearing fluid. The gap initially extends from the bearing gap 14 radially outwardly and merges into a substantially axial portion extending along the outer circumference of the bearing bush 10 between the bearing bush 10 and a cylindrical portion of the cup-shaped hub 26 extends and the sealing gap 44 forms. The outer surface of the bearing bush 10 and the inner surface of the cup-shaped hub 26 are largely cylindrical, but in the course towards the bearing opening preferably slightly conical inward in the direction of the axis of rotation 16 inclined and form the boundary of the sealing gap 44 ,
An der in der Basisplatte 36 befestigten Seite weist die Lagerbuchse 10 eine Aussparung 50 auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Lagerbohrung. Die Lagerbuchse 10 ist an dieser Seite durch eine Abdeckung 34 verschlossen. Innerhalb der Aussparung 50 der Lagerbuchse 10 ist ein Stopperbauteil in Form eines Stopperrings 46 angeordnet, der einen vergrößerten Außendurchmesser im Vergleich zum Durchmesser der Welle 12 aufweist. Die Aussparung 50, in welcher der Stopperring 46 angeordnet ist, ist mit dem Lagerspalt 14 verbunden und vollständig mit Lagerfluid gefüllt. Bei einer übermäßigen axialen Bewegung der Welle 12 stößt der Stopperring 46 an einer Stufe 48 an, die durch den Übergang zwischen der Lagerbohrung und der Aussparung 50 gebildet wird. Der Stopperring 46 verhindert dadurch ein Herausfallen der Welle 12 aus der Lagerbuchse 10.At the in the base plate 36 fixed side has the bearing bush 10 a recess 50 on, whose diameter is greater than the diameter of the bearing bore. The bearing bush 10 is on this side through a cover 34 locked. Inside the recess 50 the bearing bush 10 is a stopper component in the form of a stopper ring 46 arranged, which has an enlarged outer diameter compared to the diameter of the shaft 12 having. The recess 50 in which the stopper ring 46 is arranged, is with the bearing gap 14 connected and completely filled with bearing fluid. In case of excessive axial movement of the shaft 12 the stopper ring hits 46 at a stage 48 on, passing through the transition between the bearing bore and the recess 50 is formed. The stopper ring 46 prevents falling out of the shaft 12 from the bushing 10 ,
In der Lagerbuchse 10 ist ein mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal 32 vorgesehen, der einen am radial äußeren Rand des Axiallagers 28 befindlichen Abschnitt des Lagerspalts 14 mit dem Separatorspalt 52 zwischen den beiden Radiallagern 18, 22 verbindet. Ein Ende des Rezirkulationskanals 32 mündet in der Nähe des Dichtungsspalts 44, in welchem Umgebungsdruck herrscht. Somit befindet sich auch im Rezirkulationskanal 32 bis hinein in den Separatorspalt 52 Umgebungsdruck. Dadurch wird die Gefahr eines Unterdrucks im Separatorspalt 52 durch die vom Separatorspalt 52 weg gerichtete Pumpwirkung der beiden Radiallager 18, 22 vermieden. Die obere Öffnung des Rezirkulationskanals 32 ist sehr nahe an der Übergangszone zwischen Lagerfluid und Atmosphäre angeordnet, so dass im Lagerfluid gelöste Luftbläschen relativ leicht in die Atmosphäre entweichen können.In the bearing bush 10 is a recirculation channel filled with bearing fluid 32 provided, one at the radially outer edge of the thrust bearing 28 located section of the storage gap 14 with the separator gap 52 between the two radial bearings 18 . 22 combines. One end of the recirculation channel 32 flows near the sealing gap 44 in which ambient pressure prevails. Thus, there is also in the recirculation channel 32 into the separator gap 52 Ambient pressure. This creates the danger of a negative pressure in the separator gap 52 through the separator gap 52 directed pumping action of the two radial bearings 18 . 22 avoided. The upper opening of the recirculation channel 32 is located very close to the transition zone between the bearing fluid and the atmosphere, so that air bubbles dissolved in the bearing fluid can escape into the atmosphere relatively easily.
Die Lagerbuchse 10 ist in einer Basisplatte 36 des Spindelmotors angeordnet. Die Lagerbuchse 10 ist von einer Statoranordnung 38 umgeben, die an der Basisplatte 36 angeordnet ist und aus einem ferromagnetischen Statorblechpaket sowie aus entsprechenden Statorwicklungen besteht. Diese Statoranordnung 38 ist umgeben von einem umlaufenden Rand der Nabe 26, an welchem ein ringförmiger Rotormagnet 40 angeordnet ist. Der Rotormagnet 40 umgibt die Statoranordnung 38 in radialer Richtung unter Bildung eines Luftspalts. Dargestellt ist ein Außenläufermotor. Alternativ kann selbstverständlich ein Innenläufermotor Verwendung finden. Unterhalb des Rotormagneten 40 kann ein ferromagnetischer Metallring 42 angeordnet sein, der den Rotormagneten 40 anzieht, wodurch sich eine nach unten zur Basisplatte 36 hin gerichtete Kraft ergibt. Diese Kraft wirkt der Lagerkraft des Axiallagers 28 entgegen und dient der axialen Vorspannung des Lagersystems.The bearing bush 10 is in a base plate 36 arranged the spindle motor. The bearing bush 10 is from a stator assembly 38 Surrounded by the base plate 36 is arranged and consists of a ferromagnetic stator lamination stack and corresponding stator windings. This stator arrangement 38 is surrounded by a circumferential rim of the hub 26 at which an annular rotor magnet 40 is arranged. The rotor magnet 40 surrounds the stator assembly 38 in the radial direction to form an air gap. Shown is an external rotor motor. Alternatively, of course, an internal rotor motor can be used. Below the rotor magnet 40 can be a ferromagnetic metal ring 42 be arranged, the rotor magnet 40 attracts, causing a downward to the base plate 36 directed force results. This force acts on the bearing force of the thrust bearing 28 opposite and serves the axial preload of the storage system.
2 zeigt einen Schnitt durch ein fluiddynamisches Lager, das im Wesentlichen dem in 1 dargestellten fluiddynamischen Lager entspricht. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und erfüllen die gleichen Funktionen. 2 shows a section through a fluid dynamic bearing, which is essentially the in 1 corresponds to fluid dynamic bearings shown. Identical components are designated by the same reference numerals and fulfill the same functions.
Im Unterschied zur 1 hat das untere Radiallager 22 anders geformte Radiallagerrillen 24. Die Radiallagerrillen 24' sind im Wesentlichen spiralförmig und schräg zur Rotationsachse 16 angeordnet. Ebenso wie in der 1 erzeugen die Radiallagerrillen 24' bei Rotation der Welle 12 gegen den Uhrzeigersinn eine Pumpwirkung nach unten in Richtung der Abdeckung 34 und pumpen das im Lagerspalt 14 im Bereich des Radiallagers 22 befindliche Lagerfluid in Richtung des Stopperrings 46 und der Abdeckung 34. Das Druckmaximum des unteren Radiallagers 22 liegt somit am unteren Ende des axialen Abschnitts des Lagerspaltes 14, in einem geringen Abstand zum Übergang zum Stopperring 46.In contrast to 1 has the lower radial bearing 22 differently shaped radial bearing grooves 24 , The radial bearing grooves 24 ' are essentially spiral and oblique to the axis of rotation 16 arranged. Just like in the 1 generate the radial bearing grooves 24 ' during rotation of the shaft 12 anti-clockwise pumping action down towards the cover 34 and pump that in the storage gap 14 in the area of the radial bearing 22 located bearing fluid in the direction of Stopperrings 46 and the cover 34 , The maximum pressure of the lower radial bearing 22 is thus at the lower end of the axial portion of the bearing gap 14 , at a small distance to the transition to the stopper ring 46 ,
Sowohl in 1 als auch 2 ist zu erkennen, dass der entlang des Axiallagers 28 verlaufende Abschnitt des Lagerspaltes 14 radial außerhalb des Axiallagers 28 im Bereich der Einmündung des Rezirkulationskanals 32 eine wesentlich größere Spaltbreite im Vergleich zum Lagerspalt 14 annimmt. Dieser verbreitete Spalt kann durch eine ringförmige Aussparung oder Stufe an der Nabe 26 und/oder der Lagerbuchse 10 gebildet werden. Durch diesen Abschnitt mit vergrößerter Spaltbreite wird die Gesamtreibung des Lagers reduziert und eine bessere Ausleitung von im Lagerfluid gelösten Luftbläschen aus dem Lagerspalt 14 erreicht.As well in 1 as well as 2 can be seen that along the thrust bearing 28 extending section of the bearing gap 14 radially outside of the thrust bearing 28 in the area of the confluence of the recirculation channel 32 a much larger gap width compared to the bearing gap 14 accepts. This widespread gap can be through an annular recess or step on the hub 26 and / or the bearing bush 10 be formed. Through this section with increased gap width, the total friction of the bearing is reduced and a better discharge of air bubbles dissolved in the bearing fluid from the bearing gap 14 reached.
3 zeigt einen Spindelmotor mit einer anderen Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagersystems gemäß der Erfindung. Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte 136, die eine im Wesentlichen zentrale zylindrische Öffnung aufweist, in welcher ein topfförmiges Bauteil 111 aufgenommen ist. Das topfförmige Bauteil 111 umfasst eine zentrale Öffnung, in welcher eine Welle 112 befestigt ist. An dem freien Ende der feststehenden Welle 112 Ist ein ringförmiges Bauteil 113 angeordnet, das vorzugsweise einteilig mit der Welle 112 ausgebildet ist. Die genannten Bauteile 136, 111, 112 und 113 bilden die feststehende Komponente des Lagersystems. Das Lager umfasst eine Lagerbuchse 110, die in einem durch die Welle 112 und die beiden Bauteile 111, 113 gebildeten Zwischenraum relativ zu diesen Bauteilen drehbar angeordnet ist. Die Rotationsrichtung der Lagerbuchse 110 und Nabe 126 ist von oben in Aufsicht auf die Nabe betrachtet im Gegenuhrzeigersinn. Das obere Bauteil 113 wird auch Stopper genannt und ist in einer ringförmigen Aussparung der Lagerbuchse 110 angeordnet. Das Bauteil 113 limitiert eine Bewegung der Lagerbuchse 110 in die obere axiale Richtung und somit insbesondere eine Demontage des Lagers im Schockfall. Aneinander angrenzende Flächen der Welle 112, der Lagerbuchse 110 und der beiden Bauteile 111, 113 sind durch einen beidseitig offenen Lagerspalt 114 voneinander getrennt. Der Lagerspalt 114 ist mit einem Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt. Die Lagerbuchse ist einteilig mit einer Nabe 126 des Spindelmotors ausgebildet. Prinzipiell ist es auch möglich, die Nabe 126 und die Lagerbuchse 110 als zwei separate Teile auszubilden. Wenn der Spindelmotor zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks eingesetzt wird, trägt die Nabe 126 eine oder mehrere Speicherplatten (nicht dargestellt). 3 shows a spindle motor with another embodiment of a fluid dynamic bearing system according to the invention. The spindle motor comprises a base plate 136 having a substantially central cylindrical opening in which a cup-shaped member 111 is included. The cup-shaped component 111 includes a central opening in which a shaft 112 is attached. At the free end of the fixed shaft 112 Is an annular component 113 arranged, preferably in one piece with the shaft 112 is trained. The named components 136 . 111 . 112 and 113 form the fixed component of the storage system. The bearing comprises a bearing bush 110 in one by the shaft 112 and the two components 111 . 113 formed intermediate space is rotatably arranged relative to these components. The direction of rotation of the bearing bush 110 and hub 126 is viewed from above in top view on the hub in a counterclockwise direction. The upper component 113 is also called stopper and is in an annular recess of the bearing bush 110 arranged. The component 113 limits a movement of the bearing bush 110 in the upper axial direction and thus in particular a disassembly of the bearing in case of shock. Adjacent surfaces of the shaft 112 , the bearing bush 110 and the two components 111 . 113 are by a bearing gap open on both sides 114 separated from each other. Of the bearing gap 114 is filled with a bearing fluid, such as a bearing oil. The bearing bush is in one piece with a hub 126 formed of the spindle motor. In principle it is also possible to use the hub 126 and the bearing bush 110 as two separate parts form. When the spindle motor is used to drive a hard disk drive, the hub will support 126 one or more storage disks (not shown).
Die Lagerbuchse 110 hat eine zylindrische Bohrung, an deren Innenumfang zwei zylindrische Radiallagerflächen 118, 122 ausbildet sind, welche durch einen dazwischen angeordneten Separatorspalt 152 voneinander getrennt sind. Die Radiallagerflächen umschließen die stehende Welle 112 in einem Abstand von wenigen Mikrometern unter Bildung eines axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspalts 114. Die Radiallagerflächen sind mit geeigneten Radiallagerrillen 120, 124 versehen, so dass sie mit 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 118 . 122 are formed, which by an interposed separator gap 152 are separated from each other. The radial bearing surfaces surround the standing wave 112 at a distance of a few microns to form an axially extending portion of the bearing gap 114 , The radial bearing surfaces are with suitable radial bearing grooves 120 . 124 provided so that they each have opposite bearing surfaces of the shaft 112 two fluid dynamic radial bearings 118 and 122 form.
Auch in diesem erfindungsgemäßen Beispiel sind die Radiallagerrillen 120, 124 der beiden Radiallager 118, 120 derart ausgebildet, dass sie bei einer Rotation der Lagerbuchse 110 um die stehende Welle 112 eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 114 befindlichen Lagerfluid erzeugen, die voneinander weg gerichtet ist. Das erste Radiallager 118 hat etwa sinusförmig geformte Radiallagerrillen 120 mit unterschiedlich lang ausgebildeten, in einem Winkel zueinander angeordneten und miteinander verbundenen Ästen. Diese Radiallagerrillen 120 erzeugen eine überwiegende Pumpwirkung nach unten in Richtung eines fluiddynamischen Axiallagers 128, wobei sich das Druckmaximum im Scheitelpunkt der Äste der Radiallagerrillen 120 befindet.Also in this example according to the invention are the radial bearing grooves 120 . 124 the two radial bearings 118 . 120 designed such that it during a rotation of the bearing bush 110 around the standing wave 112 a pumping action on the in the bearing gap 114 produce bearing fluid, which is directed away from one another. The first radial bearing 118 has approximately sinusoidal shaped radial bearing grooves 120 with differently long trained, at an angle to each other and interconnected branches. These radial bearing grooves 120 generate a predominant pumping action downwards in the direction of a fluid-dynamic thrust bearing 128 , where the maximum pressure at the apex of the branches of the radial bearing grooves 120 located.
Das zweite Radiallager 122 hat ebenfalls etwa sinusförmig geformte Radiallagerrillen 124 mit unterschiedlich lang ausgebildeten, in einem Winkel zueinander angeordneten und miteinander verbundenen Ästen. Diese Radiallagerrillen 124 erzeugen eine überwiegende Pumpwirkung nach oben in Richtung eines ringförmigen Bauteils 113, wobei sich das Druckmaximum im Scheitelpunkt der Äste der Radiallagerrillen 124 befindet. Wichtig ist, dass die Radiallager 118, 122 einander entgegen gesetzte, vom Separatorspalt 152 weg gerichtete Pumpwirkungen auf das Lagerfluid ausüben. Aufgrund dieser asymmetrisch ausgebildeten, voneinander bzw. vom Separatorspalt 152 weg pumpenden Radiallager 118, 122 Ist der Abstand der Scheitelpunkte (Apex) der Äste des oberen und des unteren Radiallagers vergleichsweise größer als bei Lagern gemäß dem Stand der Technik, wodurch sich eine höhere Kippsteifigkeit ergibt.The second radial bearing 122 also has approximately sinusoidal shaped radial bearing grooves 124 with differently long trained, at an angle to each other and interconnected branches. These radial bearing grooves 124 generate a predominant pumping action upwards in the direction of an annular component 113 , where the maximum pressure at the apex of the branches of the radial bearing grooves 124 located. The important thing is that the radial bearings 118 . 122 opposite to each other, from the Separatorspalt 152 Apply directed pumping effects on the bearing fluid. Because of this asymmetrically formed, from each other or from the Separatorspalt 152 away pumping radial bearings 118 . 122 Is the distance of the vertices (apex) of the branches of the upper and lower radial bearing comparatively larger than in bearings according to the prior art, resulting in a higher tilting stiffness.
An das untere Radiallager 118 schließt sich ein radial verlaufender Abschnitt des Lagerspalts 114 an, der durch radial verlaufende Lagerflächen der Lagerbuchse 110 und entsprechend gegenüber liegende Lagerflächen des Bauteiles 111 gebildet wird. Diese Lagerflächen bilden das fluiddynamische Axiallager 128 in Form eines zur Rotationsachse 116 senkrechten Kreisringes. Das fluiddynamische Axiallager 128 ist beispielsweise durch spiralförmige Axiallagerrillen 130 gekennzeichnet, die entweder auf der Stirnseite der Lagerbuchse 110, der Innenseite des Bauteils 111 oder beiden Bauteilen angebracht sind. Die Axiallagerrillen 130 des Axiallagers 128 sind so ausgebildet, dass sie auf das im Lagerspalt 114 befindliche Lagerfluid eine Pumpwirkung radial nach innen in Richtung des Radiallagers 118 erzeugen. Dadurch nimmt der Fluiddruck von einer radial äußeren zu einer radial inneren Position des Axiallagerspalts kontinuierlich zu.To the lower radial bearing 118 closes a radially extending portion of the bearing gap 114 on, by radially extending bearing surfaces of the bearing bush 110 and corresponding opposite bearing surfaces of the component 111 is formed. These bearing surfaces form the fluid-dynamic thrust bearing 128 in the form of an axis of rotation 116 vertical circular ring. The fluid dynamic thrust bearing 128 is for example by spiral axial bearing grooves 130 marked either on the front side of the bearing bush 110 , the inside of the component 111 or both components are attached. The axial bearing grooves 130 of the thrust bearing 128 are designed to be in the storage gap 114 located bearing fluid pumping action radially inward in the direction of the radial bearing 118 produce. As a result, the fluid pressure continuously increases from a radially outer to a radially inner position of the thrust bearing gap.
In vorteilhafter Weise sind sämtliche für die Radiallager 118, 122 und das Axiallager 128 sowie evtl. einer dynamischen Pumpdichtung 154 notwendigen Lager- bzw. Pumprillen an der Lagerbuchse 110 angeordnet, was die Herstellung des Lagers insbesondere der Welle 112 und der beiden Bauteile 111, 113 vereinfacht.Advantageously, all are for the radial bearings 118 . 122 and the thrust bearing 128 and possibly a dynamic pump seal 154 necessary bearing or pumping grooves on the bearing bush 110 arranged what the production of the bearing, in particular the shaft 112 and the two components 111 . 113 simplified.
An den radialen Abschnitt des Lagerspalts 114 im Bereich des Axiallagers 128 schließt sich ein anteilig mit Lagerfluid gefüllter Dichtungsspalt 144 an, der durch einander gegenüberliegende Flächen der Lagerbuchse 110 und des topfförmigen Bauteils 111 gebildet wird. Der Dichtungsspalt 144 dichtet den Lagerspalt 114 an diesem Ende ab. Der Dichtungsspalt 144 umfasst einen gegenüber dem Lagerspalt 114 verbreiterten radial verlaufenden Abschnitt, der in einen sich konisch öffnenden nahezu axial verlaufenden Abschnitt übergeht, der von einer äußeren Umfangsfläche der Lagerbuchse 110 und einer inneren Umfangsfläche des topfförmigen Bauteils 111 begrenzt wird. Neben der Funktion als kapillare Dichtung dient der Dichtungsspalt 114 als Fluidreservoir und stellt die für die Lebensdauer des Lagersystems benötigte Fluidmenge bereit. Ferner können Fülltoleranzen und eine eventuelle thermische Ausdehnung des Lagerfluids ausgeglichen werden. Die beiden, den konischen Abschnitt des Dichtungsspalts 144 bildenden Flächen an der Lagerbuchse 110 und des topfförmigen Bauteils 111 können jeweils relativ zur Drehachse 116 nach innen geneigt sein. Dadurch wird das Lagerfluid bei einer Drehung des Lagers aufgrund der Fliehkraft nach innen in Richtung des Lagerspalts 114 gedrückt. Der entlang des Axiallagers 128 verlaufende Abschnitt des Lagerspaltes 114 weist radial außerhalb des Axiallagers 128 im Bereich der Einmündung des Rezirkulationskanals 132 eine wesentlich größere Spaltbreite im Vergleich zum Lagerspalt 114 auf. Dieser verbreitete Spalt kann durch eine ringförmige Aussparung oder Stufe am Bauteil 111 und/oder der Lagerbuchse 110 gebildet werden. Durch diesen Abschnitt mit vergrößerter Spaltbreite wird die Gesamtreibung des Lagers reduziert und eine bessere Ausleitung von im Lagerfluid gelösten Luftbläschen aus dem Lagerspalt 114 erreicht.At the radial portion of the bearing gap 114 in the area of the thrust bearing 128 closes a proportionately filled with bearing fluid sealing gap 144 on, by opposing surfaces of the bearing bush 110 and the cup-shaped component 111 is formed. The sealing gap 144 seals the bearing gap 114 off at this end. The sealing gap 144 includes one opposite the bearing gap 114 widened radially extending portion that merges into a conically opening nearly axially extending portion of an outer peripheral surface of the bearing bush 110 and an inner peripheral surface of the cup-shaped member 111 is limited. In addition to the function as a capillary seal, the sealing gap is used 114 as a fluid reservoir and provides the required for the life of the storage system fluid amount. Furthermore, filling tolerances and a possible thermal expansion of the bearing fluid can be compensated. The two, the conical section of the sealing gap 144 forming surfaces on the bearing bush 110 and the cup-shaped component 111 can each relative to the axis of rotation 116 to be inclined inwards. As a result, the bearing fluid in a rotation of the bearing due to the centrifugal force inward in the direction of the bearing gap 114 pressed. The along the thrust bearing 128 extending section of the bearing gap 114 has radially outside of the thrust bearing 128 in the area of the confluence of the recirculation channel 132 a much larger gap width compared to the bearing gap 114 on. This widespread gap can be through an annular recess or step on the component 111 and / or the bearing bush 110 be formed. Through this section with increased gap width, the total friction of the bearing is reduced and a better discharge of air bubbles dissolved in the bearing fluid from the bearing gap 114 reached.
Auf der anderen Seite des Fluidlagersystems ist die Lagerbuchse 110 im Anschluss an das obere Radiallager 122 so gestaltet, dass es eine radial verlaufende Fläche ausbildet, die mit einer entsprechend gegenüberliegenden Fläche des ringförmigen Bauteils 113 einen radial verlaufenden Spalt bildet. An den radial verlaufenden Spalt schließt sich ein axial verlaufender Dichtungsspalt 156 an, der das Fluidlagersystem an diesem Ende abschließt. Der Dichtungsspalt 156 wird durch einander gegenüberliegende Oberflächen der Lagerbuchse 110 und des ringförmigen Bauteils 113 begrenzt und weitet sich am äußeren Ende mit vorzugsweise konischem Querschnitt auf. Der Dichtungsspalt 156 umfasst vorzugsweise eine dynamische Pumpdichtung 154, die durch Pumprillenstrukturen 155 gekennzeichnet ist, welche das Lagerfluid in Richtung des Lagerinneren pumpen. Eine Abdeckung 134 verschließt die Öffnung des Dichtungsspalts 156. Die Abdeckung 134 ist an einer Stufe der Lagerbuchse 110 gehalten und dort beispielsweise angeklebt, aufgepresst und/oder verschweißt. Der innere Rand der Abdeckung 134 kann zusammen mit dem Außenumfang der Welle 112 eine Spaltdichtung ausbilden. Dies erhöht die Sicherheit gegen ein Austreten von Lagerfluid aus dem Dichtungsspalt 156.On the other side of the fluid bearing system is the bearing bush 110 following the upper radial bearing 122 designed so that it forms a radially extending surface, with a corresponding opposite surface of the annular member 113 forms a radially extending gap. At the radially extending gap, an axially extending sealing gap closes 156 which terminates the fluid bearing system at this end. The sealing gap 156 is made by opposing surfaces of the bearing bush 110 and the annular member 113 limited and widens at the outer end with preferably conical cross section. The sealing gap 156 preferably comprises a dynamic pumping seal 154 caused by pump groove structures 155 is characterized, which pump the bearing fluid in the direction of the bearing interior. A cover 134 closes the opening of the sealing gap 156 , The cover 134 is at one stage of the bearing bush 110 held and there, for example, glued, pressed and / or welded. The inner edge of the cover 134 can be together with the outer circumference of the shaft 112 form a gap seal. This increases the safety against leakage of bearing fluid from the seal gap 156 ,
Das elektromagnetische Antriebssystem des Spindelmotors wird in bekannter Weise gebildet durch eine an der Basisplatte 136 angeordnete Statoranordnung 138 und einem die Statoranordnung in einem radialen Abstand umgebenden, ringförmigen Rotormagneten 140, der an einer inneren Umfangsfläche der Nabe 126 angeordnet ist.The electromagnetic drive system of the spindle motor is formed in a known manner by a on the base plate 136 arranged stator arrangement 138 and an annular rotor magnet surrounding the stator assembly at a radial distance 140 attached to an inner circumferential surface of the hub 126 is arranged.
Da der Spindelmotor nur ein fluiddynamisches Axiallager 128 aufweist, das eine Kraft auf die Lagerbuchse 110 in Richtung des ringförmigen Bauteils 113 erzeugt, muss eine entsprechende Gegenkraft oder Vorspannkraft am beweglichen Lagerteil vorgesehen werden, die das Lagersystem axial im Gleichgewicht halt. Hierfür kann die Basisplatte 136 einen ferromagnetischen Ring 142 aufweisen, der dem Rotormagneten 140 axial gegenüberliegt und von diesem magnetisch angezogen wird. Diese magnetische Anziehungskraft wirkt entgegen der Kraft des Axiallagers 128 und hält das Lager axial stabil. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Lösung können die Statoranordnung 138 und der Rotormagnet 140 axial zueinander versetzt angeordnet werden, und zwar so, dass die magnetische Mitte des Rotormagneten 140 axial weiter entfernt von der Basisplatte 136 angeordnet wird als die magnetische Mitte der Statoranordnung 138. Dadurch wird durch das Magnetsystem des Motors eine axiale Kraft aufgebaut, die entgegengesetzt zum Axiallager 128 wirkt.Since the spindle motor only a fluid dynamic thrust bearing 128 which has a force on the bearing bush 110 in the direction of the annular component 113 generated, a corresponding counterforce or biasing force must be provided on the movable bearing part, which holds the bearing system axially in equilibrium. For this, the base plate 136 a ferromagnetic ring 142 have, the rotor magnet 140 axially opposite and is magnetically attracted by this. This magnetic attraction acts against the force of the thrust bearing 128 and keeps the bearing axially stable. Alternatively or in addition to this solution, the stator assembly 138 and the rotor magnet 140 axially offset from each other, in such a way that the magnetic center of the rotor magnet 140 axially further away from the base plate 136 is arranged as the magnetic center of the stator assembly 138 , As a result, an axial force is built up by the magnet system of the motor, which is opposite to the thrust bearing 128 acts.
Das Lagersystem weist einen mit Lagerfluid gefüllten Rezirkulationskanal 132 in der Lagerbuchse 110 auf. Der Rezirkulationskanal 132 verläuft von einem Bereich des Lagerspaltes zwischen dem radial äußeren Ende des Axiallagers 128 und dem Dichtungsspalt 144 bis hin in den Separatorspalt 152 zwischen den beiden Radiallagern 118, 122. Da im Dichtungsspalt 144 im Wesentlichen Umgebungsdruck herrscht, wird sich der Umgebungsdruck auch im Rezirkulationskanal 132 und im Separatorspalt 152 einstellen. Optional kann ein zusätzlicher, gestrichelt dargestellter Rezirkulationskanal 133 vorgesehen sein, der mit Lagerfluid gefüllt ist und einen Abschnitt des Lagerspalts 114 radial außerhalb des Axiallagers 128 mit einem Abschnitt des Lagerspalts 114 unterhalb des Bauteils 113 miteinander verbindet. Dieser Rezirkulationskanal 133 dient insbesondere dem Druckausgleich zwischen den voneinander entfernten Enden des Lagerspalts 114. Der Rezirkulationskanal 133 kann jedoch auch radial innerhalb des Axiallagers 128 oder direkt im Bereich des Axiallagers münden.The storage system has a recirculation channel filled with bearing fluid 132 in the bearing bush 110 on. The recirculation channel 132 extends from a region of the bearing gap between the radially outer end of the thrust bearing 128 and the sealing gap 144 right into the separator gap 152 between the two radial bearings 118 . 122 , Because in the sealing gap 144 If ambient pressure prevails, the ambient pressure will also be in the recirculation channel 132 and in the separator gap 152 to adjust. Optionally, an additional, shown in dashed lines recirculation channel 133 be provided, which is filled with bearing fluid and a portion of the bearing gap 114 radially outside of the thrust bearing 128 with a section of the storage gap 114 below the component 113 connects with each other. This recirculation channel 133 in particular serves to equalize the pressure between the mutually remote ends of the bearing gap 114 , The recirculation channel 133 However, it can also be located radially inside the thrust bearing 128 or open directly in the area of the thrust bearing.
4 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagers, das im Wesentlichen dem fluiddynamischen Lager in 1 bzw. 2 entspricht. In den 1, 2 und 4 sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung dieser Bauteile kann 1 bzw. 2 entnommen werden. 4 shows a modified embodiment of a fluid dynamic bearing, which is essentially the fluid dynamic bearing in 1 respectively. 2 equivalent. In the 1 . 2 and 4 are the same components with the same reference numerals and the description of these components can 1 respectively. 2 be removed.
Im Unterschied zu 2 weist das Lager aus 4 eine vergrößerte Bauhöhe auf, d. h. die Welle 12 und die Lagerbuchse 10 haben eine gegenüber 2 vergrößerte axiale Länge, so dass auch der Abstand der beiden Radiallager 18, 22 sich vergrößert und die Länge des Separatorspalts 52 ebenfalls größer ausgebildet ist im Vergleich zum Lager aus 2. Ein weiterer Unterschied des Lagers aus 4 sind die Radiallagerrillen 20'' und 24''. Die Radiallagerrillen 20'' des oberen Radiallagers 18 weisen zwei voneinander getrennte untere und obere Äste auf, die versetzt zueinander angeordnet sind. Das Lager rotiert bei Aufsicht von oben auf die Nabe 26 entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei die unteren Äste der Radiallagerrillen 20'' eine nach oben in Richtung des Axiallagers 28 gerichtete Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 14 befindliche Lagerfluid ausüben, während die kürzeren, oberen Äste der Radiallagerrillen 20'' eine nach unten in Richtung des Separatorspalt 52 gerichtete Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausüben. Da die unteren Äste der Radiallagerrillen 20'' wesentlich länger sind als die oberen Äste, ergibt sich im Lagerspalt 14 eine Gesamtwirkung nach oben in Richtung des Axiallagers 28, wie es durch einen Pfeil dargestellt ist.In contrast to 2 rejects the camp 4 an increased height, ie the shaft 12 and the bearing bush 10 have one opposite 2 increased axial length, so that the distance between the two radial bearings 18 . 22 increases and the length of the Separatorspalts 52 is also made larger compared to the camp 2 , Another difference of the camp 4 are the radial bearing grooves 20 '' and 24 '' , The radial bearing grooves 20 '' of the upper radial bearing 18 have two separate lower and upper branches, which are offset from one another. The bearing rotates when viewed from above on the hub 26 counterclockwise, with the lower branches of the radial bearing grooves 20 '' one up in the direction of the thrust bearing 28 directed pumping action on the in the bearing gap 14 Exposing bearing fluid, while the shorter, upper branches of the radial bearing grooves 20 '' one down in the direction of the separator gap 52 directed pumping action on the bearing fluid. Because the lower branches of the radial bearing grooves 20 '' are much longer than the upper branches, resulting in the bearing gap 14 a total effect upward in the direction of the thrust bearing 28 as shown by an arrow.
Das untere Radiallager 22 weist ebenfalls Radiallagerrillen 24'' auf, die durch voneinander getrennte, zueinander versetzte Äste gebildet sind, wobei es obere, längere Äste gibt, die eine nach unten gerichtete Pumpwirkung in Richtung des Stopperrings 46 auf das im Lagerspalt 14 befindliche Lagerfluid ausüben, während wesentlich kürzere, untere Äste eine nach oben gerichtete Pumpwirkung auf das Lagerfluid in Richtung des Separatorspalts 52 ausüben. Die Gesamtpumpwirkung auf das Lagerfluid ist somit wiederum nach unten in Richtung des Stopperrings 46 gerichtet, wie es durch einen Pfeil dargestellt ist. Die beiden Radiallager 18, 22 weisen daher eine voneinander weggerichtete Pumpwirkung auf das Lagerfluid auf und erzeugen einen hydrodynamischen Druck im Lagerspalt 14, wobei das jeweilige Druckmaximum an der Trennungslinie zwischen den jeweiligen Ästen der Radiallagerillen 20'' bzw. 24'' auftritt. The lower radial bearing 22 also has radial bearing grooves 24 '' on, which are formed by mutually separated, mutually offset branches, wherein there are upper, longer branches, which is a downward pumping action in the direction of the stopper ring 46 on the in the camp gap 14 Exposing bearing fluid, while much shorter, lower branches an upward pumping action on the bearing fluid in the direction of Separatorspalts 52 exercise. The total pumping action on the bearing fluid is thus in turn down in the direction of the stopper ring 46 directed, as shown by an arrow. The two radial bearings 18 . 22 Therefore, have a pumping action directed away from each other on the bearing fluid and generate a hydrodynamic pressure in the bearing gap 14 , wherein the respective pressure maximum at the dividing line between the respective branches of the radial bearing grooves 20 '' respectively. 24 '' occurs.
5 zeigt einen Schnitt durch ein Lagersystem in einer im Vergleich zu 3 abgewandelten Ausgestaltung. Das Lagersystem ist im Wesentlichen identisch zum Lagersystem aus 3 ausgebildet, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben Bauteile bezeichnen und auch im Zusammenhang damit die Beschreibung aus 3 gilt. 5 shows a section through a storage system in a compared to 3 modified embodiment. The storage system is essentially identical to the storage system 3 formed, wherein like reference numerals designate the same components and also in connection therewith the description 3 applies.
Im Unterscheid zu 3 ist bei dem in 5 dargestellten Lager der Rezirkulationskanal anders ausgebildet. Es ist ein relativ langer Rezirkulationskanal 133 vorgesehen, der voneinander entfernte Abschnitte des Lagerspaltes 114 miteinander verbindet. Dies sind der radiale Abschnitt radial außerhalb des Axiallagers 128 sowie radial innerhalb des Dichtungsspalts 144 und der Abschnitt des Lagerspaltes unterhalb des Bauteils 113 im Übergang zwischen dem Lagerspalt 114 und dem Dichtungsspalt 156. Dieser Rezirkulationskanal 133 dient dem Druckausgleich zwischen den voneinander entfernten Enden des Lagerspaltes 114. Der Rezirkulationskanal 133 ist vorzugsweise schräg zur Rotationsachse 16 angeordnet. Da sich beim Betrieb des Lagers die Lagerbuchse 110 um die Welle 112 dreht, wirken Fliehkräfte auf das im Rezirkulationskanal 133 befindliche Lagerfluid. Durch diese Fliehkräfte wird das im Rezirkulationskanal 133 befindliche Lagerfluid radial nach außen gedrückt und durch die Schrägstellung des Rezirkulationskanals 133 entsteht ein Fluss des Lagerfluids nach unten in Richtung des Axiallagers 128. Auf diese Weise wird die Zirkulation des Lagerfluids im Lagerspalt 114 unterstützt.In distinction too 3 is at the in 5 illustrated bearing the recirculation channel designed differently. It is a relatively long recirculation channel 133 provided, the mutually distant portions of the bearing gap 114 connects with each other. These are the radial portion radially outside of the thrust bearing 128 and radially within the sealing gap 144 and the portion of the bearing gap below the component 113 in the transition between the bearing gap 114 and the sealing gap 156 , This recirculation channel 133 serves to equalize the pressure between the mutually remote ends of the bearing gap 114 , The recirculation channel 133 is preferably oblique to the axis of rotation 16 arranged. Since during operation of the bearing, the bearing bush 110 around the shaft 112 rotates, centrifugal forces act on the in the recirculation channel 133 located bearing fluid. These centrifugal forces that in the recirculation channel 133 located bearing fluid is pressed radially outward and by the inclination of the recirculation channel 133 a flow of the bearing fluid is created downwards in the direction of the thrust bearing 128 , In this way, the circulation of the bearing fluid in the bearing gap 114 supported.
Zusätzlich zu diesem ersten Rezirkulationskanal 133 ist ein zweiter Rezirkulationskanal 132' vorgesehen, der von dem ersten Rezirkulationskanal 133 abzweigt und in den Separatorspalt 152 mündet. Dieser als Querbohrung ausgebildete Rezirkulationskanal 132' wird beispielsweise von einer Seite der Lagerbuchse 110 eingebracht und verläuft daher schräg zur Rotationsachse 116. Da sich das Lagerfluid im ersten Rezirkulationskanal 133 etwa auf Umgebungsdruck befindet, wird durch den zweiten Rezirkulationskanal 132' der Umgebungsdruck auch im Separatorspalt 152 hergestellt, so dass im Separatorspalt 152 kein Unterdruck entstehen kann, auch wenn die beiden Radiallager 118, 122 das im Lagerspalt 114 befindliche Lagerfluid vom Separatorspalt 152 wegpumpen, wobei das aus dem Separatorspalt 152 weg gepumpte Lagerfluid durch die beiden Rezirkulationskanäle 133 und 132' wieder nachfließen kann.In addition to this first recirculation channel 133 is a second recirculation channel 132 ' provided by the first recirculation channel 133 branches off and into the Separatorspalt 152 empties. This trained as a transverse bore recirculation channel 132 ' for example, from one side of the bearing bush 110 introduced and therefore runs obliquely to the axis of rotation 116 , Since the bearing fluid in the first recirculation channel 133 approximately at ambient pressure is through the second recirculation channel 132 ' the ambient pressure in the separator gap 152 made so that in the separator gap 152 No negative pressure can arise, even if the two radial bearings 118 . 122 that in the storage gap 114 bearing fluid from Separatorspalt 152 pump away, leaving the separator gap 152 away pumped bearing fluid through the two recirculation channels 133 and 132 ' can refill again.
6 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung eines Spindelmotors mit einem erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystem, ähnlich der 1. Es wird in Bezug auf 6 daher insbesondere auch auf die allgemeine Beschreibung des in 1 dargestellten Lagers verwiesen. 6 shows a section through a further embodiment of a spindle motor with a fluid dynamic bearing system according to the invention, similar to the 1 , It is related to 6 therefore, in particular, the general description in 1 referenced bearing referenced.
Das Lagersystem des Spindelmotors umfasst eine feststehende Lagerbuchse 210, in die eine Welle 212 unter Bildung eines mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalts 214 aufgenommen ist. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Weile 212 und der Lagebuchse 210 bilden zwei fluiddynamische Radiallager 218, 222 die durch Radiallagerrillen 220, 224 gekennzeichnet sind, die auf die Oberfläche der Welle 212 und/oder der Lagerbuchse 210 aufgebracht sind. Die Geometrie der Radiallagerrillen der beiden Radiallager 218, 222 kann ebenso ausgebildet sein, wie im Zusammenhang mit 1 beschrieben wurdeThe bearing system of the spindle motor includes a fixed bearing bush 210 into which a wave 212 forming a bearing gap filled with a bearing fluid 214 is included. The opposite surfaces of the while 212 and the location socket 210 form two fluid dynamic radial bearings 218 . 222 by radial bearing grooves 220 . 224 are marked on the surface of the shaft 212 and / or the bearing bush 210 are applied. The geometry of the radial bearing grooves of the two radial bearings 218 . 222 can be designed as well as in connection with 1 has been described
Ein freies Ende der Welle 212 ist mit einer Nabe 226 verbunden, welche die Lagerbuchse 210 teilweise umgibt. Eine untere, ebene Fläche der Nabe 226 bildet zusammen mit einer angrenzenden Stirnfläche der Lagerbuchse 210 ein fluiddynamisches Axiallager, das durch vorzugsweise spiralförmigen Axiallagerrillen 230 gekennzeichnet ist, die an der Nabe 226 oder der Lagerbuchse 210 angeordnet sind.A free end of the wave 212 is with a hub 226 connected to the bearing bush 210 partially surrounds. A lower, flat surface of the hub 226 forms together with an adjacent end face of the bearing bush 210 a fluid dynamic thrust bearing, preferably by spiral axial thrust grooves 230 marked on the hub 226 or the bearing bush 210 are arranged.
Wie auch in 1, erzeugt das erste, obere Radiallager 218 eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 214 befindliche Lagerfluid, die überwiegend in Richtung des Axiallagers 228 gerichtet ist. insgesamt pumpen demnach das Axiallager 228 sowie das obere Radiallager 218 das Lagerfluid in zueinander entgegen gesetzte Richtungen, also gegeneinander. Das zweite, untere Radiallager 222 erzeugt eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 214 befindliche Lagerfluid, die überwiegend in Richtung der unteren Abdeckung 234 des Lagers gerichtet ist.As well as in 1 , produces the first, upper radial bearing 218 a pumping action on the in the bearing gap 214 located bearing fluid, which mainly in the direction of the thrust bearing 228 is directed. in total, therefore, the thrust bearing pumps 228 as well as the upper radial bearing 218 the bearing fluid in opposite directions to each other, ie against each other. The second, lower radial bearing 222 creates a pumping action on the in the bearing gap 214 located bearing fluid, which is predominantly in the direction of the lower cover 234 of the warehouse.
Am radial äußeren Ende seines radialen Abschnitts geht der Lagerspalt 214 in einen Spalt mit größerem Spaltabstand über, welcher teilweise als Dichtungsspalt 244 wirkt und anteilig mit Lagerfluid gefüllt ist.At the radially outer end of its radial portion of the bearing gap is 214 in a gap with a larger gap distance over, which partially as a sealing gap 244 acts and proportionately filled with bearing fluid.
An der in der Basisplatte 236 befestigten Seite weist die Lagerbuchse 210 eine Aussparung 250 auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Lagerbohrung. Die Lagerbuchse 210 ist an dieser Seite durch eine Abdeckung 234 verschlossen. innerhalb der Aussparung 250 der Lagerbuchse 210 ist ein Stopperbauteil in Form eines Stopperrings 246 angeordnet, der ein Herausfallen der Welle 212 aus der Lagerbuchse 210 verhindert. At the in the base plate 236 fixed side has the bearing bush 210 a recess 250 on whose diameter is greater than the diameter of the bearing bore. The bearing bush 210 is on this side through a cover 234 locked. inside the recess 250 the bearing bush 210 is a stopper component in the form of a stopper ring 246 arranged, the falling out of the shaft 212 from the bushing 210 prevented.
In der Lagerbuchse 210 ist ein mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal 232 vorgesehen, der einen am radial äußeren Rand des Axiallagers 228 befindlichen Abschnitt des Lagerspalts 214 mit dem Separatorspalt 252 zwischen den beiden Radiallagern 218, 222 verbindet. Ein Ende des Rezirkulationskanals 232 mündet in der Nähe des Dichtungsspalts 244 radial außerhalb des Axiallagers in den Lagerspalt. Dort herrscht im wesentlichen Umgebungsdruck. Somit befindet sich auch im Rezirkulationskanal 232 bis hinein in den Separatorspalt 252 Umgebungsdruck. Dadurch wird die Gefahr eines Unterdrucks im Separatorspalt 252 durch die vom Separatorspalt 252 weg gerichtete Pumpwirkung der beiden Radiallager 218, 222 vermieden. Die obere Öffnung des Rezirkulationskanals 232 ist sehr nahe an der Übergangszone zwischen Lagerfluid und Atmosphäre angeordnet, so dass im Lagerfluid gelöste Luftbläschen relativ leicht in die Atmosphäre entweichen können. Es ist ein weiterer, langer Rezirkulationskanal 233 vorgesehen, der mit Lagerfluid gefüllt ist und den radialen Abschnitt des Lagerspalts 214 radial außerhalb des Axiallagers 228 und radial innerhalb des Dichtungsspalts 244 sowie die Aussparung 250, in welcher der Stopperring 246 angeordnet ist, miteinander verbindet. Der Rezirkulationskanal 233 dient dem Druckausgleich im Lager, wobei das Lagerfluid in der Aussparung 250 durch den Rezirkulationskanal 233 auf Umgebungsdruck gebracht wird. Der Rezirkulationskanal 233 kann jedoch auch radial innerhalb des Axiallagers 228 oder direkt im Bereich des Axiallagers münden.In the bearing bush 210 is a recirculation channel filled with bearing fluid 232 provided, one at the radially outer edge of the thrust bearing 228 located section of the storage gap 214 with the separator gap 252 between the two radial bearings 218 . 222 combines. One end of the recirculation channel 232 flows near the sealing gap 244 radially outside of the thrust bearing in the bearing gap. There prevails essentially ambient pressure. Thus, there is also in the recirculation channel 232 into the separator gap 252 Ambient pressure. This creates the danger of a negative pressure in the separator gap 252 through the separator gap 252 directed pumping action of the two radial bearings 218 . 222 avoided. The upper opening of the recirculation channel 232 is located very close to the transition zone between the bearing fluid and the atmosphere, so that air bubbles dissolved in the bearing fluid can escape into the atmosphere relatively easily. It is another long recirculation channel 233 provided, which is filled with bearing fluid and the radial portion of the bearing gap 214 radially outside of the thrust bearing 228 and radially within the sealing gap 244 as well as the recess 250 in which the stopper ring 246 is arranged, connects with each other. The recirculation channel 233 serves to equalize the pressure in the bearing, with the bearing fluid in the recess 250 through the recirculation channel 233 is brought to ambient pressure. The recirculation channel 233 However, it can also be located radially inside the thrust bearing 228 or open directly in the area of the thrust bearing.
Die Lagerbuchse 210 ist in einer Basisplatte 236 des Spindelmotors angeordnet und von einer Statoranordnung 238 umgeben, die an der Basisplatte 236 angeordnet ist. An einem umlaufenden Rand der Nabe 226 ist ein ringförmiger Rotormagnet 240 angeordnet. Unterhalb des Rotormagneten 240 kann ein ferromagnetischer Metallring 42 angeordnet sein, der den Rotormagneten 240 anzieht, wodurch sich eine nach unten zur Basisplatte 236 hin gerichtete Kraft ergibt. Diese Kraft wirkt der Lagerkraft des Axiallagers 228 entgegen und dient der axialen Vorspannung des Lagersystems.The bearing bush 210 is in a base plate 236 of the spindle motor and arranged by a stator assembly 238 Surrounded by the base plate 236 is arranged. At a peripheral edge of the hub 226 is an annular rotor magnet 240 arranged. Below the rotor magnet 240 can be a ferromagnetic metal ring 42 be arranged, the rotor magnet 240 attracts, causing a downward to the base plate 236 directed force results. This force acts on the bearing force of the thrust bearing 228 opposite and serves the axial preload of the storage system.
7 zeigt einen Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung eines Spindelmotors mit einem erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystem, das fast identisch zum Lager aus 6 ausgebildet ist. Gleiche Bauteile sind mit demselben Bezugszeichen bezeichnet und erfüllen die gleichen Funktionen. 7 shows a section through a further embodiment of a spindle motor with a fluid dynamic bearing system according to the invention, almost identical to the camp 6 is trained. Identical components are designated by the same reference numeral and fulfill the same functions.
Der einzige Unterschied des in 7 dargestellten Lagersystems zu 6 beseht darin, dass kein zweiter Rezirkulationskanal 233 innerhalb der Lagerbuchse 210 vorhanden ist, sondern ein mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal 231 in der Welle 212 vorhanden ist, welcher den Separatorspalt 252 mit der Aussparung 250 bzw. einem Spalt zwischen einer Unterseite des Stopperrings 246 und der gegenüberliegenden Fläche der Abdeckplatte 234 verbindet. Da im Separatorspalt Umgebungsdruck herrscht, wird aufgrund des Rezirkulationskanals 232 auch der Bereich der Aussparung 250 auf Umgebungsdruck gehalten.The only difference of in 7 shown storage system 6 This is because there is no second recirculation channel 233 inside the bearing bush 210 is present, but a filled with bearing fluid recirculation channel 231 in the wave 212 is present, which the separator gap 252 with the recess 250 or a gap between a bottom of the stop ring 246 and the opposite surface of the cover plate 234 combines. Since there is ambient pressure in the separator gap, due to the recirculation channel 232 also the area of the recess 250 maintained at ambient pressure.
8 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagers, das im Wesentlichen dem fluiddynamischen Lager von 4 entspricht. In den 4 und 8 sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung dieser Bauteile kann der Beschreibung von 4 entnommen werden. 8th shows a modified embodiment of a fluid dynamic bearing, which is substantially the fluid dynamic bearing of 4 equivalent. In the 4 and 8th the same components are denoted by the same reference numerals and the description of these components can the description of 4 be removed.
Im Unterscheid zum Lager von 4 ist ein längerer Rezirkulationskanal 33 vorgesehen, der in der Lagerbuchse 10 angeordnet ist und sich im wesentlichen in Richtung der Rotationsachse 16 erstreckt. Der Rezirkulationskanal 33 verbindet einen radialen Abschnitt des Lagerspalts 14 radial außerhalb des Axiallagers 28 und radial innerhalb des Dichtungsspalts 44 mit der Aussparung 50, in welcher der Stopperring 46 angeordnet ist. Der Rezirkulationskanal 33 dient dem Druckausgleich im Lager, wobei das Lagerfluid in der Aussparung 50 durch den Rezirkulationskanal 33 auf Umgebungsdruck gehalten wird. Der Rezirkulationskanal 33 kann jedoch auch radial innerhalb des Axiallagers 28 oder direkt im Bereich des Axiallagers münden.In distinction to the camp of 4 is a longer recirculation channel 33 provided in the bearing bush 10 is arranged and substantially in the direction of the axis of rotation 16 extends. The recirculation channel 33 connects a radial section of the bearing gap 14 radially outside of the thrust bearing 28 and radially within the sealing gap 44 with the recess 50 in which the stopper ring 46 is arranged. The recirculation channel 33 serves to equalize the pressure in the bearing, with the bearing fluid in the recess 50 through the recirculation channel 33 is maintained at ambient pressure. The recirculation channel 33 However, it can also be located radially inside the thrust bearing 28 or open directly in the area of the thrust bearing.
Es wurde weiter oben bereits beschrieben, dass die beiden fluiddynamischen Radiallager 18, 22 das im Lagerspalt 14 befindliche Lagerfluid in unterschiedliche Richtungen vom Separatorspalt 52 weg pumpen. Dadurch besteht die Gefahr einer Bildung von Unterdruck im Separatorspalt 52, da ständig Lagerfluid aus dem Separatorspalt 52 weg gepumpt wird, aber kein Lagerfluid in den Separatorspalt 52 nachfließen kann. Eine Bildung von Unterdruck im Separatorspalt 52 kann ein Ausgasen von im Lagerfluid gelöster Luft zur Folge haben. Wenn diese Luft in Form von Luftbläschen in den Lagerkreislauf gerät, kann sie die Lagerfunktion erheblich beeinträchtigen.It has already been described above that the two fluid dynamic radial bearings 18 . 22 that in the storage gap 14 located bearing fluid in different directions from the separator gap 52 pump away. As a result, there is the danger of formation of negative pressure in the separator gap 52 , as constantly fluid from the Separatorspalt 52 is pumped away, but no bearing fluid in the Separatorspalt 52 can flow. A formation of negative pressure in the separator gap 52 may result in outgassing of air dissolved in the bearing fluid. If this air in the form of air bubbles in the storage circuit, it can significantly affect the storage function.
Eine Bildung eines Unterdrucks im Separatorspalt 52 wird erfindungsgemäß vermieden, indem quer über die Lagerfläche des unteren Radiallagers 22 mindestens eine Rille 58 (oder auch mehrere über den Umfang verteilte Rillen) angeordnet werden. Wie auch die Lagerrillenstrukturen der Radiallager 18, 20 ist die Rille in der Wandung der Lagerbohrung der Lagerbuchse 10 angeordnet. Diese Rille 58 verläuft schräg in einem Winkel von 45°–90° zur Umfangslinie des Radiallagers 22 (0° bis 45° zur Rotationsachse 16). Die Rille 58 ist vorzugsweise in der Oberfläche der Lagerbohrung der Lagerbuchse 10 angeordnet. Sie reicht ausgehend von der Aussparung 50, in welcher der Stopperring 46 angeordnet ist, quer über die Fläche des Radiallagers 22 bis hinein in den Separatorspalt 52. Sie besitzt eine Tiefe, die deutlich größer ist als die Tiefe der Radiallagerrillen des zweiten Radiallagers. Während die Tiefe der Radiallagerrillen typischerweise einige Mikrometer beträgt, kann die Tiefe der Rille mehrere 10 Mikrometer bis 100 Mikrometer betragen. Somit kann bei Bedarf Lagerfluid aus der Aussparung 50 über die Rille 58 in den Separatorspalt 52 nachfließen, und im Separatorspalt 52 kann kein gefährlicher Unterdruck entstehen. Ein Pfeil zeigt die Fließrichtung des Lagerfluids durch die Rille 58.A formation of a negative pressure in the separator gap 52 is inventively avoided by transversely over the bearing surface of the lower radial bearing 22 at least one groove 58 (Or several distributed over the circumference grooves) are arranged. As also the bearing groove structures of the radial bearings 18 . 20 is the groove in the wall of the bearing bore of the bearing bush 10 arranged. This groove 58 runs obliquely at an angle of 45 ° -90 ° to the circumferential line of the radial bearing 22 (0 ° to 45 ° to the rotation axis 16 ). The groove 58 is preferably in the surface of the bearing bore of the bearing bush 10 arranged. It extends from the recess 50 in which the stopper ring 46 is arranged, across the surface of the radial bearing 22 into the separator gap 52 , It has a depth that is significantly greater than the depth of the radial bearing grooves of the second radial bearing. While the depth of the radial bearing grooves is typically several microns, the depth of the groove may be several tens of microns to 100 microns. Thus, if necessary, bearing fluid from the recess 50 over the groove 58 into the separator gap 52 flow in, and in Separatorspalt 52 Can not create a dangerous negative pressure. An arrow shows the flow direction of the bearing fluid through the groove 58 ,
Alternativ kann die Rille 58 anstatt auf der Wandung der Lagerbohrung auch auf der Welle 12 angeordnet sein. Allerdings muss eine auf der Welle 12 angeordnete Rille 58 dann in die andere Richtung (nach rechts) geneigt sein als die auf der Wandung der Lagerbohrung der Lagerbuchse 10 angeordnete Rille 58 (welche in der Zeichnung nach links geneigt ist), damit die Fließrichtung des Lagerfluids durch die Rille 58 in den Separatorspalt 52 beibehalten wird.Alternatively, the groove 58 instead of on the wall of the bearing bore also on the shaft 12 be arranged. However, one has to be on the shaft 12 arranged groove 58 then be inclined in the other direction (to the right) than that on the wall of the bearing bore of the bearing bush 10 arranged groove 58 (Which is inclined in the drawing to the left), so that the flow direction of the bearing fluid through the groove 58 into the separator gap 52 is maintained.
9 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung eines fluiddynamischen Lagers, das im Wesentlichen dem fluiddynamischen Lager von 7 entspricht. In den 7 und 9 sind gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung dieser Bauteile kann der Beschreibung von 7 entnommen werden. 9 shows a modified embodiment of a fluid dynamic bearing, which is substantially the fluid dynamic bearing of 7 equivalent. In the 7 and 9 the same components are denoted by the same reference numerals and the description of these components can the description of 7 be removed.
Im Unterscheid zum Lager von 7 ist ein längerer Rezirkulationskanal 233 vorgesehen, der in der Lagerbuchse 210 angeordnet ist und sich im wesentlichen in Richtung der Rotationsachse 216 erstreckt. Der Rezirkulationskanal 233 verbindet einen radialen Abschnitt des Lagerspalts 214 radial außerhalb des Axiallagers 228 und radial innerhalb des Dichtungsspalts 244 mit der Aussparung 250, in welcher der Stopperring 246 angeordnet ist. Der Rezirkulationskanal 233 dient dem Druckausgleich im Lager, wobei das Lagerfluid in der Aussparung 250 durch den Rezirkulationskanal 233 auf Umgebungsdruck gehalten wird und eine vollständige Zirkulation des Lagerfluids von einem Ende zum anderen Ende des Lagerspalts 214 ermöglicht wird. Der Rezirkulationskanal 233 kann jedoch auch radial innerhalb des Axiallagers 228 oder direkt im Bereich des Axiallagers münden.In distinction to the camp of 7 is a longer recirculation channel 233 provided in the bearing bush 210 is arranged and substantially in the direction of the axis of rotation 216 extends. The recirculation channel 233 connects a radial section of the bearing gap 214 radially outside of the thrust bearing 228 and radially within the sealing gap 244 with the recess 250 in which the stopper ring 246 is arranged. The recirculation channel 233 serves to equalize the pressure in the bearing, with the bearing fluid in the recess 250 through the recirculation channel 233 is maintained at ambient pressure and a complete circulation of the bearing fluid from one end to the other end of the bearing gap 214 is possible. The recirculation channel 233 However, it can also be located radially inside the thrust bearing 228 or open directly in the area of the thrust bearing.
Da in der Aussparung 250 Umgebungsdruck herrscht, wird aufgrund des in der Welle 212 angeordneten weiteren Rezirkulationskanals 231 auch der Bereich des Separatorspalts 252 auf Umgebungsdruck gehalten.Because in the recess 250 Ambient pressure prevails, is due to in the shaft 212 arranged further recirculation channel 231 also the area of the separator gap 252 maintained at ambient pressure.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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10, 110, 21010, 110, 210
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Lagerbuchsebearing bush
-
111111
-
Bauteilcomponent
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12, 112, 21212, 112, 212
-
Wellewave
-
113113
-
Bauteilcomponent
-
14, 114, 21414, 114, 214
-
Lagerspaltthe bearing gap
-
16, 116, 21616, 116, 216
-
Rotationsachseaxis of rotation
-
18, 118, 21818, 118, 218
-
fluiddynamisches Radiallagerfluid dynamic radial bearing
-
20, 20'', 120, 220 20, 20 ", 120, 220
-
RadiallagerrillenRadial grooves
-
22, 122, 22222, 122, 222
-
fluiddynamisches Radiallagerfluid dynamic radial bearing
-
24, 24', 24'', 124 22424, 24 ', 24 ", 124 224
-
RadiallagerrillenRadial grooves
-
26, 126, 22626, 126, 226
-
Nabehub
-
28, 128, 22828, 128, 228
-
fluiddynamisches Axiallagerfluid dynamic thrust bearing
-
30, 130, 23030, 130, 230
-
AxiallagerrillenAxiallagerrillen
-
32, 132, 132', 23232, 132, 132 ', 232
-
Rezirkulationskanalrecirculation
-
33, 133, 231, 23333, 133, 231, 233
-
Rezirkulationskanalrecirculation
-
34, 134, 23434, 134, 234
-
Abdeckungcover
-
36, 136, 23636, 136, 236
-
Basisplattebaseplate
-
38, 138, 23838, 138, 238
-
Statoranordnungstator
-
40, 140, 24040, 140, 240
-
Rotormagnetrotor magnet
-
42, 142, 24242, 142, 242
-
Metallringmetal ring
-
44, 144, 24444, 144, 244
-
Dichtungsspaltseal gap
-
46, 146, 24646, 146, 246
-
Stopperringstopper ring
-
4848
-
Stufestep
-
50, 25050, 250
-
Aussparungrecess
-
52, 152, 25252, 152, 252
-
Separatorspaltseparator gap
-
154154
-
dynamische Pumpdichtungdynamic pump seal
-
155155
-
PumprillenstrukturenPumping groove structures
-
156156
-
Dichtungsspaltseal gap
-
5858
-
Rillegroove
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102009006275 A1 [0002] DE 102009006275 A1 [0002]
