DE102012005221A1 - Low overall height spindle motor used for driving hard disk drive used in mobile device e.g. laptop, has shaft that is connected to housing cover through joint of pin or is fixedly bonded to housing cover through pure material - Google Patents

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Tobias Kirchmeier
Thomas Fuss
Jörg Hoffmann
Christoph Fluck
Alexander Fehn
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Abstract

The spindle motor has casing that includes a stationary motor component with shafts (12,16,18), a rotatable engine component (14), fluid dynamic bearing systems(22,24,28) for rotary mounting of a rotatable engine relative to the stationary motor component, electromagnetic drive systems (42,44) to drive the rotatable engine about rotational axis (40) and a housing cover (46) for closing spindle motor main portion. The shaft is connected to the housing cover through a joint of pin (48) or the shaft is fixedly bonded to housing cover through pure material.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit niedriger Bauhöhe, insbesondere einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem, wie er zum Antrieb eines Festplattenlaufwerkes verwendet werden kann.The invention relates to a spindle motor with a low overall height, in particular a spindle motor with a fluid dynamic bearing system, as it can be used to drive a hard disk drive.

Stand der TechnikState of the art

Spindelmotoren, wie sie zum Antrieb von modernen Festplattenlaufwerken eingesetzt werden, sind Miniaturmotoren, die mittels eines fluiddynamischen Lagersystems drehgelagert sind.Spindle motors, such as those used to drive modern hard disk drives, are miniature motors that are rotatably supported by a fluid dynamic bearing system.

Ein solcher Spindelmotor umfasst ein feststehendes Motorbauteil sowie ein drehbares Motorbauteil, welches mittels des fluiddynamischen Lagersystems relativ zum feststehenden Motorbauteil um eine Drehachse drehbar gelagert ist. Das drehbare Motorbauteil wird in bekannter Weise durch ein elektromagnetisches Antriebssystem drehend angetrieben. Ein derartiger Spindelmotor ist in der Regel auf einer Basisplatte aufgebaut, welche gleichzeitig ein unteres Gehäusebauteil darstellt, das mittels eines Gehäusedeckels verschließbar ist.Such a spindle motor comprises a fixed engine component and a rotatable engine component, which is rotatably mounted relative to the stationary engine component about an axis of rotation by means of the fluid dynamic bearing system. The rotatable engine component is rotationally driven in a known manner by an electromagnetic drive system. Such a spindle motor is usually constructed on a base plate, which simultaneously represents a lower housing component which can be closed by means of a housing cover.

In der Regel sind entsprechende Bauelemente des feststehenden und des drehbaren Motorbauteils gleichzeitig als Lagerbauteile ausgebildet, welche einander zugeordnete Lagerflächen aufweisen, die durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt sind.In general, corresponding components of the fixed and the rotatable engine component are simultaneously formed as bearing components, which have mutually associated bearing surfaces which are separated by a filled with a bearing fluid bearing gap.

Es sind sowohl fluiddynamische Radiallager als auch fluiddynamische Axiallager vorgesehen, die in bekannter Weise den Lagerflächen zugeordnete Lagerrillenstrukturen aufweisen, welche bei einer Relativbewegung der Lagerbauteile eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt angeordnete Lagerfluid ausüben. Durch die Pumpwirkung der Lagerrillenstrukturen wird innerhalb des Lagerspaltes ein hydrodynamischer Druck erzeugt, der die Lagerfläche nahezu reibungsfrei voneinander trennt und die Lager tragfähig macht.Both fluid-dynamic radial bearings and fluid-dynamic axial bearings are provided, which in a known manner have bearing groove structures assigned to the bearing surfaces, which exert a pumping action on the bearing fluid arranged in the bearing gap during a relative movement of the bearing components. By the pumping action of the bearing groove structures, a hydrodynamic pressure is generated within the bearing gap, which separates the bearing surface from each other almost friction-free and makes the bearing sustainable.

Für die Radiallager werden beispielsweise sinusförmige, parabelförmige oder fischgrätenförmige Lagerrillenstrukturen verwendet, die auf parallel zur Rotationsachse des Lagersystems angeordneten Lagerflächen eines feststehenden oder drehbaren Lagerbauteils angeordnet sind.For the radial bearings, for example, sinusoidal, parabolic or fishbone-shaped bearing groove structures are used, which are arranged on parallel to the axis of rotation of the storage system arranged bearing surfaces of a fixed or rotatable bearing component.

Für die Axiallager werden beispielsweise spiralförmige oder fischgrätenförmige Lagerrillenstrukturen verwendet, die auf senkrecht zur Rotationsachse stehenden Lagerflächen eines feststehenden oder drehbaren Lagerbauteils angeordnet sind.For example, helical or fishbone-shaped bearing groove structures are used for the thrust bearing, which are arranged on perpendicular to the rotational axis bearing surfaces of a fixed or rotatable bearing component.

Bei Spindelmotoren werden grundsätzlich zwei Bauarten unterschieden: Spindelmotoren mit feststehender Welle und Spindelmotoren mit drehbarer Welle.In spindle motors basically two types are distinguished: spindle motors with fixed shaft and spindle motors with rotatable shaft.

Die DE 10 2008 031 618 A1 zeigt einen Spindelmotor mit feststehender Welle, wobei der Spindelmotor eine Grundplatte aufweist, in welcher ein erstes etwa U-förmiges Lagerbauteil aufgenommen ist. In einer zentralen Öffnung dieses Lagerbauteils ist eine Welle befestigt. An dem freien Ende der Welle ist ein sogenanntes Stopperbauteil angeordnet. In dem Zwischenraum zwischen dem Lagerbauteil, der Welle und dem Stopperbauteil rotiert ein Rotorbauteil des Spindelmotors, welches durch einen Lagerspalt von den feststehenden Motorbauteilen, d. h. dem Lagerbauteil, der Welle und dem Stopperbauteil getrennt ist. Der Lagerspalt ist mit einem Lagerfluid gefüllt und entsprechende fluiddynamische Radiallager und Axiallager sind entlang dieses Lagerspalts angeordnet. Der Lagerspalt weist zwei offene Enden auf, die jeweils durch Dichtungsanordnungen, vorzugsweise kapillare Dichtungsanordnungen, abgedichtet sind.The DE 10 2008 031 618 A1 shows a spindle motor with a fixed shaft, wherein the spindle motor has a base plate in which a first approximately U-shaped bearing member is received. In a central opening of this bearing component, a shaft is attached. At the free end of the shaft, a so-called stopper component is arranged. In the space between the bearing member, the shaft and the stopper member rotates a rotor member of the spindle motor, which is separated by a bearing gap of the fixed motor components, ie the bearing member, the shaft and the stopper member. The bearing gap is filled with a bearing fluid and corresponding fluid dynamic radial bearings and thrust bearings are arranged along this bearing gap. The bearing gap has two open ends, which are each sealed by sealing arrangements, preferably capillary seal arrangements.

An ihrem oberen Ende weist die Welle eine Gewindebohrung auf, durch welche sie mittels einer zugeordneten Schraube an einem Gehäusedeckel des Spindemotors bzw. des Festplattenlaufwerkes befestigt wird.At its upper end, the shaft has a threaded bore, by which it is fastened by means of an associated screw to a housing cover of the spindle motor or the hard disk drive.

Das Rotorbauteil wird durch ein elektromagnetisches Antriebssystem angetrieben, welches eine Statoranordnung aufweist, die an der Basisplatte angeordnet ist, sowie einen Rotormagneten, der gegenüberliegend der Statoranordnung an einem Innenumfang des Rotorbauteils befestigt ist.The rotor component is driven by an electromagnetic drive system having a stator assembly disposed on the base plate and a rotor magnet secured to an inner periphery of the rotor member opposite the stator assembly.

Die Breite des Lagerspaltes zwischen den feststehenden und den beweglichen Lagerbauteilen beträgt nur wenige Mikrometer im Bereich der Radiallager und etwa 10 bis 30 Mikrometer im Bereich des Axiallagers (im Betrieb des Motors, bei Stillstand des Motors liegen die Axiallagerflächen je nach Position des Lagers im Raum unter Umständen aufeinander auf).The width of the bearing gap between the fixed and the movable bearing components is only a few microns in the radial bearing and about 10 to 30 microns in the range of the thrust bearing (during operation of the engine, at standstill of the engine, the thrust bearing surfaces are depending on the position of the bearing in space Circumstances).

Spindelmotoren bekannter Bauart für den Antrieb von 2,5 Zoll Festplattenlaufwerken haben bisher eine Bauhöhe von typischerweise etwa 7 bis 15 Millimetern. Davon entfallen etwa 4 bis 8 mm auf das fluiddynamische Lagersystem, also insbesondere den axial verlaufenden Abschnitt des Lagerspaltes, entlang welchem die fluiddynamischen Radiallager angeordnet sind. Weitere zwei Millimeter entfallen für die Befestigung der Welle in dem Lagerbauteil und weitere ca. 1,5 Millimeter beträgt die Bauhöhe des Stopperbauteils und einer zugeordneten Abdeckkappe.Spindle motors of known design for driving 2.5 inch hard disk drives have hitherto a height of typically about 7 to 15 millimeters. Of this, about 4 to 8 mm account for the fluid dynamic bearing system, ie in particular the axially extending portion of the bearing gap, along which the fluid dynamic radial bearings are arranged. Another two millimeters account for the attachment of the shaft in the bearing component and another approximately 1.5 millimeters is the height of the stopper component and an associated cap.

Mobile Geräte, wie beispielsweise Laptops, Notebooks, Notepads und andere Geräte, werden immer kleiner und flacher aufgebaut, so dass auch entsprechende Festplattenlaufwerke und Spindelmotoren mit entsprechend geringer Bauhöhe entwickelt werden müssen, um in die Geräte eingebaut werden zu können. Mobile devices, such as laptops, notebooks, notepads and other devices, are becoming smaller and flatter, so that corresponding hard drives and spindle motors with a correspondingly low height must be developed in order to be able to be installed in the devices.

Die Spindelmotoren müssen daher mit der Entwicklung der mobilen Geräte mithalten. Angestrebt wird eine Bauhöhe des Spindelmotors von ca. 5 mm. Um dies zu erreichen, sind ausgehend von der oben beschriebenen herkömmlichen Bauweise erhebliche konstruktive Änderungen notwendig. Einerseits soll die Lagerspanne der Radiallager (radial bearing span) möglichst nicht verringert werden, da sich dadurch die Stabilität und die Lagersteifigkeit erheblich verschlechtert und andererseits darf auch die Einspannung der Welle in dem Lagerbauteil bzw. die Bauhöhe des Stopperbauteils nicht zu gering werden, da dadurch die notwendigen Verbindungskräfte zwischen den Bauteilen nicht mehr erreicht werden können. Ferner benötigen die kapillaren Dichtungsspalte einen ausreichenden Bauraum, damit eine ausreichende Dichtungswirkung auch unter Schock-Einwirkungen gewährleistet ist.The spindle motors must therefore keep up with the development of mobile devices. The aim is a height of the spindle motor of about 5 mm. To achieve this, starting from the conventional construction described above, considerable structural changes are necessary. On the one hand, the bearing range of the radial bearing (radial bearing span) should not be reduced as possible, as this significantly deteriorates the stability and the bearing stiffness and on the other hand, the clamping of the shaft in the bearing component or the height of the stopper member may not be too low, as a result the necessary connection forces between the components can no longer be achieved. Furthermore, the capillary sealing gaps require sufficient space, so that a sufficient sealing effect is ensured even under shock effects.

Außerdem ist bei einer Verringerung der Bauhöhe des Stopperbauteils die Einbringung der Gewindebohrung für die Befestigungsschraube der Welle problematisch bzw. unmöglich.In addition, with a reduction in the height of the stopper member, the introduction of the threaded hole for the fastening screw of the shaft is problematic or impossible.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spindelmotor der eingangs genannten Art in seiner Bauhöhe zu verkleinern, ohne dass die Lagerstabilität und Funktionalität darunter leiden.It is the object of the invention to reduce a spindle motor of the type mentioned in its height without the storage stability and functionality suffer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spindelmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a spindle motor with the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention and further advantageous features are indicated in the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Spindelmotor niedriger Bauhöhe umfasst ein feststehendes Motorbauteil mit einem Wellenbauteil, ein drehbares Motorbauteil, ein fluiddynamisches Lagersystem zur Drehlagerung des drehbaren Motorbauteils relativ zum feststehenden Motorbauteil, ein elektromagnetisches Antriebssystem zum Antrieb des drehbaren Motorbauteils um eine Drehachse und einen Gehäusedeckel zum Verschließen des Spindelmotors.The low-profile spindle motor according to the invention comprises a fixed motor component with a shaft component, a rotatable motor component, a fluid-dynamic bearing system for pivotally mounting the rotatable motor component relative to the stationary motor component, an electromagnetic drive system for driving the rotatable motor component about an axis of rotation and a housing cover for closing the spindle motor.

Erfindungsgemäß ist das Wellenbauteil mittels einer Stiftverbindung oder einer reinen stoffschlüssigen Verbindung mit dem Gehäusedeckel verbunden.According to the invention, the shaft component is connected to the housing cover by means of a pin connection or a purely cohesive connection.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Wellenbauteil an einem freien Ende einen Stift auf, der parallel zur Drehachse ausgerichtet und in einer Öffnung des Gehäusedeckels aufgenommen ist. Die Erfindung umfasst ebenfalls die Umkehrung dieser Anordnung, bei welcher der Gehäusedeckel an einer dem Wellenbauteil zugewanden Fläche einen Stift aufweist, der in einer stirnseitigen Öffnung des Wellenbauteils aufgenommen ist. Der Stift ist vorzugsweise fest an der Welle oder an dem Gehäusedeckel angeordnet.According to a first preferred embodiment of the invention, the shaft member at a free end on a pin which is aligned parallel to the axis of rotation and received in an opening of the housing cover. The invention likewise comprises the reversal of this arrangement, in which the housing cover has, on a surface facing the shaft component, a pin which is received in an end opening of the shaft component. The pin is preferably fixedly arranged on the shaft or on the housing cover.

Es kann aber auch ein separater Stift vorgesehen sein. in diesem Falle weisen das Wellenbauteil und der Gehäusedeckel entsprechende einander zugewandte Bohrungen auf, in welche der separate Stift eingreift und die beiden Teile miteinander verbindet.But it can also be provided a separate pin. In this case, the shaft member and the housing cover corresponding to each other facing holes into which engages the separate pin and connects the two parts together.

Der erfindungsgemäße Stift ist beispielsweise am freien Ende des Wellenbauteils angeordnet und in einem Sackloch des Gehäusedeckels oder in einer durchgehenden Bohrung des Gehäusedeckels gehalten und erfüllt die Funktion einer Befestigungsschraube, wie sie bisher bei Spindelmotoren bekannter Bauart zur Befestigung der Welle verwendet wurde. Der Stift ist vorzugsweise konzentrisch zur Drehachse ausgerichtet sein, muss es aber nicht zwingend sein. Ferner kann der Stift einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen. Der „Stift” kann aber auch als Kreisring oder mehreckiger Ring ausgebildet sein. Es können auch mehrere Stifte verwendet werden.The pin according to the invention is arranged for example at the free end of the shaft member and held in a blind hole of the housing cover or in a through bore of the housing cover and fulfills the function of a fastening screw, as previously used in spindle motors of known design for mounting the shaft. The pin is preferably concentric with the axis of rotation, but it does not have to be mandatory. Furthermore, the pin can have a round or angular cross-section. The "pin" can also be designed as a circular ring or polygonal ring. You can also use multiple pens.

Generell muss das Wellenbauteil keinen diskreten Stift aufweisen, sondern ein Ende des Wellenbauteils selbst kann als Stift angesehen werden, der in einer Öffnung des Gehäusedeckels gehalten ist. Die Öffnung im Gehäusedeckel muss entsprechend an die Formgebung des Stiftes angepasst sein, damit zumindest eine formschlüssige Verbindung gewährleistet ist. Die oben genanten Merkmale gelten gleichermaßen für die Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Stift am Gehäusedeckel und die Öffnung zur Aufnahme des Stiftes am Wellenbauteil angeordnet sind.Generally, the shaft member need not have a discrete pin, but one end of the shaft member itself may be considered a pin held in an opening of the housing cover. The opening in the housing cover must be adapted accordingly to the shape of the pin, so that at least a positive connection is ensured. The above-mentioned features apply equally to the embodiment of the invention, in which the pin on the housing cover and the opening for receiving the pin are arranged on the shaft member.

Erfindungsgemäß umfasst das Wellenbauteil nicht nur eine zylindrische Welle mit zwei Enden, sondern es umfasst darüber hinaus das beschriebene Stopperbauteil, das an einem Ende der Welle befestigt ist und ein Lagerbauteil, das am anderen Ende der Welle befestigt ist.According to the invention, the shaft member not only comprises a cylindrical shaft having two ends, but further includes the described stopper member fixed to one end of the shaft and a bearing member fixed to the other end of the shaft.

Dadurch, dass nun erfindungsgemäß die Befestigungsschraube und auch die Gewindebohrung innerhalb der Welle entfallen, kann insbesondere die axiale Bauhöhe des Stopperbauteils verringert werden, da die Welle ohne die Gewindebohrung eine bessere strukturelle Steifigkeit aufweist, welche es ermöglicht, eine kürzere Fügelänge für die vorzugsweise vorgesehene Pressverbindung zwischen Welle und Stopperbauteil vorzusehen.The fact that now according to the invention accounts for the fastening screw and the threaded bore within the shaft, in particular the axial height of the stopper member can be reduced be because the shaft without the threaded hole has a better structural rigidity, which makes it possible to provide a shorter length of fuselage for the preferably provided press connection between the shaft and stopper member.

Durch die geringere Bauhöhe des Stopperbauteils lässt sich der Spindelmotor insgesamt mit kleinerer Bauhöhe herstellen, ohne dass die Lagerspanne der beiden Radiallager zueinander unnötig verkleinert werden müsste.Due to the smaller overall height of the stopper component, the spindle motor can be produced overall with a smaller overall height, without the bearing span of the two radial bearings having to be unnecessarily reduced to one another.

Um das obere Ende des Wellebauteils fest mit dem Gehäusedeckel zu verbinden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, zumindest eine formschlüssige Stiftverbindung zu verwenden. Der Stift ist in dieser Ausgestaltung der Erfindung in die vorgesehene Öffnung eingesteckt.To connect the upper end of the shaft member fixed to the housing cover, it is inventively provided to use at least one positive pin connection. The pin is inserted in this embodiment of the invention in the intended opening.

Vorzugsweise ist es aber vorgesehen, eine kraftschlüssige Stiftverbindung zu verwenden, beispielsweise in Form einer leichten Press- oder Passverbindung, oder aber eine stoffschlüssige Stiftverbindung, beispielsweise indem der Stift mittels einer Klebeverbindung in der Öffnung befestigt ist.Preferably, however, it is provided to use a non-positive pin connection, for example in the form of a slight press or fit connection, or a cohesive pin connection, for example by the pin is fixed by means of an adhesive connection in the opening.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Stopperbauteil ringförmig ausgebildet und auf das Ende der Welle aufgesteckt und vorzugsweise mittels einer kraftschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Pressverbindung oder einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Klebeverbindung, mit der Welle verbunden. Die Welle durchdringt das Stopperbauteil. In dieser Ausgestaltung ist der Stift auf einer dem Gehäusedeckel zugewandten Stirnseite der Welle angeordnet und in der Öffnung des Gehäusedeckels befestigt. Alternativ ist der Stift auf einer der Welle zugewandten Seite des Gehäusedeckels angeordnet und in einer Öffnung der Welle befestigt.In one embodiment of the invention, the stopper member is annular and attached to the end of the shaft and preferably connected by means of a non-positive connection, such as a press connection or a material connection, such as an adhesive connection with the shaft. The shaft penetrates the stopper component. In this embodiment, the pin is arranged on a housing cover facing the front side of the shaft and fixed in the opening of the housing cover. Alternatively, the pin is arranged on a shaft-facing side of the housing cover and secured in an opening of the shaft.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das mit der Welle verbundene Lagerbauteil vorzugsweise einteilig mit der Welle ausgebildet, so dass die bisher übliche Pressverbindung zwischen Lagerbauteil und Welle entfällt. Dadurch kann das Lagerbauteil in seiner Bauhöhe sehr viel niedriger gefertigt werden als bisher, ohne dass die Stabilität der Verbindung zwischen Welle und Lagerbauteil darunter leidet bzw. die Lagerspanne verkleinert werden müsste. Durch diese oben beschriebenen Maßnahmen kann ein Spindelmotor mit einer Bauhöhe von ca. 5 mm realisiert werden.In this embodiment of the invention, the bearing component connected to the shaft is preferably formed integrally with the shaft, so that the previously customary press connection between bearing component and shaft is eliminated. As a result, the bearing component can be made in its height much lower than before, without the stability of the connection between the shaft and bearing component suffers or the bearing gap would have to be reduced. Through these measures described above, a spindle motor with a height of about 5 mm can be realized.

Erfindungsgemäß sind verschiedene Ausgestaltungen der Formgebung des Stopperbauteils vorgesehen, wobei eine sehr flache Bauweise des Stopperbauteils bevorzugt wird. Durch die Verwendung von flachen Bauteilen, insbesondere eines flachen Stopperbauteils, muss jedoch besonderes Augenmerk auf die Dichtungsanordnung gelegt werden, die zwischen Oberflächen des Stopperbauteils und des Rotorbauteils des Spindelmotors gebildet ist. Hierbei befindet sich eine Kapillardichtung zwischen dem axial verlaufenden Außenumfang des Stopperbauteils und dem gegenüber liegenden Innenumfang des Rotorbauteils. Zusätzlich ist eine Pumpdichtung zwischen der Kapillardichtung und dem oberen Radiallager angeordnet. Diese Pumpdichtung verläuft entweder in axialer Richtung und ist angeordnet zwischen dem Außenumfang des Stopperbauteils sowie dem Innenumfang des Rotorbauteils oder die Pumpdichtung verläuft in radialer Richtung und ist angeordnet zwischen der Unterseite des Stopperbauteils und der gegenüber liegenden Oberseite des Rotorbauteils. Diese Pumpdichtung weist spiralrillenförmige Pumprillen auf und kann im Fall des radialen Verlaufs als (zweites) Axiallager wirken.Various embodiments of the shaping of the stopper component are provided according to the invention, wherein a very flat construction of the stopper component is preferred. Due to the use of flat components, in particular a flat stopper component, however, particular attention must be paid to the sealing arrangement formed between surfaces of the stopper component and the rotor component of the spindle motor. In this case, there is a capillary seal between the axially extending outer circumference of the stopper component and the opposite inner circumference of the rotor component. In addition, a pumping seal is arranged between the capillary seal and the upper radial bearing. This pumping seal extends either in the axial direction and is arranged between the outer circumference of the stopper component and the inner circumference of the rotor component or the pumping seal extends in the radial direction and is arranged between the underside of the stopper component and the opposite upper side of the rotor component. This pumping seal has spiral-groove-shaped pumping grooves and can act as a (second) axial bearing in the case of the radial profile.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das Stopperbauteil als eine Art Kappe ausgebildet und weist an einer der Welle zugewandten Stirnseite eine zentrale Öffnung in Form einer Sackbohrung auf. Die zugehörige Welle weist auf einer dem Stopperbauteil zugewandten Stirnseite einen Zapfen auf, der in die Öffnung des Stopperbauteils eingreift und mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise Pressverbindung und/oder Klebeverbindung, mit dem Stopperbauteil verbunden ist.In another embodiment of the invention, the stopper member is formed as a kind of cap and has on a side facing the shaft a central opening in the form of a blind bore. The associated shaft has on a side facing the stopper member end face on a pin which engages in the opening of the stopper member and is connected by means of a non-positive and / or material connection, for example press connection and / or adhesive connection with the stopper member.

Durch diese Bauweise des Stopperbauteils bzw. der Zapfenverbindung zwischen Stopperbauteil und Welle kann ein sehr flaches Stopperbauteil und zugleich eine sehr feste Verbindung realisiert werden, so dass die Bauhöhe des Spindelmotors entsprechend verkleinert werden kann.By this construction of the stopper component or the pin connection between the stopper component and shaft, a very flat stopper component and at the same time a very firm connection can be realized, so that the overall height of the spindle motor can be reduced accordingly.

In der beschriebenen Ausgestaltung ist der Stift zur Verbindung des Wellenbauteils mit dem Gehäusedeckel auf der einem Gehäusedeckel (cover plate) zugewandten Stirnseite des Stopperbauteils angeordnet. Alternativ kann der Stift zur Verbindung des Wellenbauteils mit dem Gehäusedeckel am Gehäusedeckel angeordnet sein und in eine zugeordnete Bohrung eingreifen, die an der dem Gehäusedeckel zugewandten Stirnseite des Stopperbauteils angeordnet ist.In the embodiment described, the pin for connecting the shaft component to the housing cover is arranged on the end face of the stopper component facing a housing cover (cover plate). Alternatively, the pin for connection of the shaft member may be arranged with the housing cover on the housing cover and engage in an associated bore which is arranged on the housing cover facing the front side of the stopper member.

In einer abgewandelten Ausgestaltung der Erfindung ist das Stopperbauteil ebenfalls in Form einer Kappe ausgebildet und weist an einer der Welle zugeordneten Stirnseite einen mittigen Zapfen auf.In a modified embodiment of the invention, the stopper member is also formed in the form of a cap and has a central pin on one of the shaft associated end face.

Die zugehörige Welle weist an ihrer dem Stopperbauteil zugewandten Stirnseite eine Öffnung, beispielsweise eine Sackbohrung auf, in welche der Zapfen des Stopperbauteils eingreift und mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung (beispielsweise Pressverbindung und/oder Klebeverbindung) mit der Welle verbunden ist. Die somit realisierte Zapfenverbindung ist sehr stabil und ermöglicht ein flaches Stopperbauteil und eine niedrige Bauhöhe des Spindelmotors. Auch in dieser Ausgestaltung der Erfindung ist der Stift zur Verbindung des Wellenbauteils mit dem Gehäusedeckel entweder an der oberen Stirnseite des Stopperbauteils angeordnet und greift in eine Öffnung des Gehäusedeckels ein, oder der Stift ist am Gehäusedeckel angeordnet und greift in eine Öffnung des Stopperbauteils ein.The associated shaft has on its end face facing the stopper component an opening, for example a blind hole, in which engages the pin of the stopper component and by means of a non-positive and / or material connection (for example, press connection and / or Adhesive bond) is connected to the shaft. The thus realized pin connection is very stable and allows a flat stopper member and a low height of the spindle motor. Also in this embodiment of the invention, the pin for connecting the shaft member is arranged with the housing cover either on the upper end side of the stopper member and engages in an opening of the housing cover, or the pin is arranged on the housing cover and engages in an opening of the stopper component.

In allen oben beschriebenen Ausgestaltungen liegt das Stopperbauteil vorzugsweise am Gehäusedeckel an bzw. ist in einer flachen Aussparung des Gehäusedeckels aufgenommen.In all embodiments described above, the stopper component is preferably located on the housing cover or is received in a flat recess of the housing cover.

Erfindungsgemäß muss keine Stiftverbindung zwischen dem Wellenbauteil und dem Gehäusedeckel vorgesehen sein, sondern das Wellenbauteil kann flach am Gehäusedeckel anliegen und mit diesem stoffschlüssig verbunden sein. Hierbei wird eine Klebeverbindung bevorzugt. Es kann aber auch eine Schweißverbindung zwischen Wellenbauteil und Gehäusedeckel vorgesehen sein.According to the invention no pin connection between the shaft member and the housing cover must be provided, but the shaft member may lie flat against the housing cover and connected to this materially. Here, an adhesive bond is preferred. But it can also be provided a welded connection between the shaft member and the housing cover.

Am drehbaren Motorbauteil ist vorzugsweise eine Abdeckung angeordnet, die ein offenes Ende des fluiddynamischen Lagersystems, insbesondere eine Dichtungsanordnung des fluiddynamischen Lagersystems abdeckt. Die Abdeckung umgibt das Stopperbauteil ringförmig und ist durch einen Luftspalt vom Stopperbauteil getrennt.On the rotatable engine component, a cover is preferably arranged, which covers an open end of the fluid dynamic bearing system, in particular a sealing arrangement of the fluid dynamic bearing system. The cover surrounds the stopper member annularly and is separated from the stopper member by an air gap.

Die Abdeckung kann im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet sein oder aber vorzugsweise als kreisringförmige flache Scheibe ausgebildet sein. Die flache Scheibe hat den Vorteil, dass sie leichter am Rotorbauteil befestigt werden kann und keine speziellen Aussparungen oder andere Vorkehrungen am Rotorbauteil zur Befestigung der Abdeckung getroffen werden müssen. Dadurch kann insgesamt etwa an Gesamtbauhöhe des Spindelmotors eingespart werden.The cover may be approximately U-shaped in cross-section or preferably be formed as an annular flat disc. The flat disc has the advantage that it can be more easily attached to the rotor component and no special recesses or other precautions on the rotor component to attach the cover must be made. As a result, a total of approximately total height of the spindle motor can be saved.

Vorzugsweise weist die Welle eine Stufe auf, auf der das Stopperbauteil aufliegt, d. h., in demjenigen Abschnitt der Welle, welcher mit dem Stopperbauteil verbunden ist, hat die Welle einen geringeren Außendurchmesser als im verbleibenden Abschnitt, entlang welchem die Radiallager angeordnet sind.Preferably, the shaft has a step on which the stopper member rests, d. That is, in that portion of the shaft which is connected to the stopper member, the shaft has a smaller outer diameter than in the remaining portion along which the radial bearings are arranged.

Durch die Stufe an der Welle wird eine ebene Auflagefläche für das Stopperbauteil gebildet, wodurch das Stopperbauteil genauer in Bezug auf die Welle ausgerichtet werden kann. Das Stopperbauteil muss in idealer Weise genau rechtwinklig zur Drehachse der Welle angeordnet sein. Durch diese Anlagefläche, die außerdem als Anschlag wirkt, lässt sich das Stopperbauteil auch in axialer Richtung leichter und genauer auf der Welle positionieren.The step on the shaft forms a flat bearing surface for the stopper member, whereby the stopper member can be more accurately aligned with respect to the shaft. The stopper component must ideally be arranged at exactly right angles to the axis of rotation of the shaft. By this contact surface, which also acts as a stop, the stopper component can be positioned more easily and accurately on the shaft in the axial direction.

Wie bereits weiter oben beschrieben wurde, ist das Lagerbauteil am unteren Ende der Welle vorzugsweise einteilig mit der Welle ausgebildet, so dass die bisher übliche Pressverbindung zwischen der Welle und dem Lagerbauteil entfällt.As already described above, the bearing component is preferably formed integrally with the shaft at the lower end of the shaft, so that the hitherto conventional press connection between the shaft and the bearing component is eliminated.

Durch die einteilige Ausgestaltung von Welle und Lagerbauteil ist es jedoch schwierig, die Innenflächen des Wellenbauteils, die durch die Welle und das Lagerbauteil begrenzt werden, maschinell zu bearbeiten. Insbesondere die Lagerflächen des Radiallagers und die Lagerflächen eines Axiallagers müssen jedoch sehr genau bearbeitet und gegebenenfalls oberflächenbehandelt, etwa mittels gleit- und/oder verschleißfesten Schichten, wie etwa diamond like carbon (DLC) oder Nickel, beschichtet werden.However, the one-piece configuration of shaft and bearing component makes it difficult to machine the inner surfaces of the shaft member which are bounded by the shaft and the bearing member. In particular, however, the bearing surfaces of the radial bearing and the bearing surfaces of a thrust bearing must be machined very precisely and optionally surface-treated, for example by means of sliding and / or wear-resistant layers, such as diamond-like carbon (DLC) or nickel coated.

Daher wird es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn das Lagerbauteil aus einem ersten und einem zweiten Teil besteht, wobei das erste Teil einteilig mit der Welle ausgebildet ist und das zweite Teil ringförmig ausgebildet ist und stoffschlüssig mit dem ersten Teil verbunden ist.Therefore, it is inventively preferred if the bearing member consists of a first and a second part, wherein the first part is formed integrally with the shaft and the second part is annular and is integrally connected to the first part.

Das erste Teil des Lagerbauteils ist vorzugsweise als flache Scheibe ausgebildet und umfasst erfindungsgemäß eine Lagerfläche des Axiallagers, während das zweite Bauteil des Lagerbauteils eine Begrenzungsfläche einer Dichtungsanordnung für den Lagerspalt bildet. Die beiden Teile des Lagerbauteils werden vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißen oder Kleben miteinander verbunden, nachdem die entsprechenden Oberflächen der Welle bzw. des Lagerbauteils bearbeitet wurden.The first part of the bearing component is preferably designed as a flat disc and, according to the invention, comprises a bearing surface of the axial bearing, while the second component of the bearing component forms a boundary surface of a sealing arrangement for the bearing gap. The two parts of the bearing component are preferably bonded together by welding or gluing, after the corresponding surfaces of the shaft or the bearing component have been processed.

Es kann jedoch auch vorgesehen werden, dass das Lagerbauteil komplett als separates Bauteil zur Welle ausgebildet ist, wie es bisher bekannt war, und dann vorzugsweise mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit der Welle verbunden wird.However, it can also be provided that the bearing component is completely formed as a separate component to the shaft, as it was previously known, and then preferably connected by means of a non-positive and / or material connection with the shaft.

Da eine kraftschlüssige Pressverbindung auf Grund der geringen Bauhöhe des Lagerbauteils nicht die erforderlichen Auspresskräfte und Haltekräfte bietet, wird es bevorzugt, das Lagerbauteil zusätzlich mit der Welle zu verschweißen oder zu verkleben. Dadurch lassen sich ausreichend große Haltekräfte realisieren, auch wenn das Lagerbauteil lediglich eine axiale Bauhöhe und somit Fügelänge von ca. 0,5 mm aufweist.Since a frictional press connection due to the low height of the bearing component does not provide the necessary extrusion and holding forces, it is preferred to additionally weld the bearing component with the shaft or to glue. As a result, sufficiently large holding forces can be realized, even if the bearing component has only an axial height and thus a fulcrum length of approximately 0.5 mm.

Der Spindelmotor der erfindungsgemäßen Bauart ist insbesondere zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks mit niedriger Bauhöhe geeignet, welches mindestens eine Speicherplatte aufweist, die vom Spindelmotor drehend angetrieben ist. Festplattenlaufwerke weisen in bekannter Weise eine Schreib-Lesevorrichtung zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte auf. Der Gehäusedeckel des Spindelmotors ist vorzugsweise gleichzeitig der Gehäusedeckel des Festplattenlaufwerkes.The spindle motor of the type according to the invention is particularly suitable for driving a hard disk drive with a low overall height, which has at least one storage disk which is rotationally driven by the spindle motor. Hard disk drives have, in a known manner, a read / write device for writing and reading data to and from the storage disk. The housing cover of the spindle motor is preferably at the same time the housing cover of the hard disk drive.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Aus den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.The invention will be described in more detail with reference to several embodiments with reference to the drawings. From the drawings and the description below, further features and advantages of the invention will become apparent.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:Brief description of the drawings:

1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spindelmotor in einer ersten Ausgestaltung. 1 shows a section through a spindle motor according to the invention in a first embodiment.

2 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spindelmotor in der ersten Ausgestaltung mit einem abgewandelten Stopperbauteil. 2 shows a section through a spindle motor according to the invention in the first embodiment with a modified stopper component.

3 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spindelmotor gemäß der ersten Ausgestaltung mit einem wiederum abgewandelten Stopperbauteil. 3 shows a section through a spindle motor according to the invention according to the first embodiment with a modified stopper component.

4 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor gemäß der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform. 4 shows a section through a spindle motor according to the invention in a further embodiment.

5 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor der weiteren Ausgestaltung mit einer abgewandelten Form des Stopperbauteils. 5 shows a section through a spindle motor of the further embodiment with a modified form of the stopper member.

6 zeigt einen Schnitt durch die Welle und das mit der Welle verbundene Lagerbauteil in einer gegenüber den 1 bis 5 abgewandelten zweiten Ausführungsform. 6 shows a section through the shaft and connected to the shaft bearing member in a relation to the 1 to 5 modified second embodiment.

7 zeigt einen Schnitt durch die Welle und das damit verbundene Lagerbauteil in einer dritten Ausführungsform. 7 shows a section through the shaft and the bearing member associated therewith in a third embodiment.

8 zeigt einen Schnitt durch die Welle und das damit verbundene Lagerbauteil in einer vierten Ausführungsform. 8th shows a section through the shaft and the bearing member associated therewith in a fourth embodiment.

9 zeigt einen Schnitt durch die Welle und das damit verbundene Lagerbauteil in einer fünften Ausführungsform. 9 shows a section through the shaft and the bearing member associated therewith in a fifth embodiment.

10 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 4 im Bereich des Stopperbauteils. 10 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 4 in the area of the stopper component.

11 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 5 im Bereich des Stopperbauteils. 11 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 5 in the area of the stopper component.

12 zeigt eine nochmals abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 4 im Bereich des Stopperbauteils 12 shows a further modified and enlarged view of the spindle motor of 4 in the area of the stopper component

13 zeigt eine nochmals abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 4 im Bereich des Stopperbauteils. 13 shows a further modified and enlarged view of the spindle motor of 4 in the area of the stopper component.

14 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 1 im Bereich des Stopperbauteils. 14 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 1 in the area of the stopper component.

15 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 2 im Bereich des Stopperbauteils. 15 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 2 in the area of the stopper component.

16 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 3 im Bereich des Stopperbauteils. 16 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 3 in the area of the stopper component.

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

Die 1 bis 5 zeigen verschiedene Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Spindelmotors niedriger Bauhöhe und einem fluiddynamischen Lagersystem. Ein solcher Spindelmotor kann zum Antrieb von Speicherplatten eines Festplattenlaufwerks verwendet werden.The 1 to 5 show various embodiments of a spindle motor according to the invention of low overall height and a fluid dynamic bearing system. Such a spindle motor can be used to drive disks of a hard disk drive.

Die Spindelmotoren gemäß den 1 bis 5 sind in ihrem Grundaufbau weitgehend identisch und unterscheiden sich hauptsächlich in der Formgebung des Stopperbauteils und teilweise in der Art der Befestigung des Stopperbauteils auf der Welle. Es sind auch unterschiedliche Abdeckungen für den Lagerspalt bzw. den Dichtungsbereich dargestellt.The spindle motors according to the 1 to 5 are largely identical in their basic structure and differ mainly in the shape of the stopper member and partly in the manner of attachment of the stopper member on the shaft. There are also different covers for the bearing gap and the sealing area shown.

Anhand von 1 wird der Grundaufbau des erfindungsgemäßen Spindelmotors beschrieben. Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte 10, die eine im Wesentlichen zentrale zylindrische Öffnung aufweist, in welcher ein feststehendes Lagerbauteil 16 aufgenommen ist. Das feststehende Lagerbauteil 16 ist etwa topfförmig ausgebildet und ist einteilig mit einer Welle 12 ausgebildet, welche von einer weitgehend radial verlaufenden Grundfläche des Lagerbauteils 16 über das Lagerbauteil 16 in axialer Richtung hinausragt. An dem freien Ende der Welle 12 ist ein ringförmiges Stopperbauteil 18 angeordnet, das vorzugsweise kraftschlüssig oder stoffschlüssig an der Welle 12 befestigt ist. Die Welle 12 bildet zusammen mit dem Lagerbauteil 16 und dem Stopperbauteil eine kompakte Anordnung, die im folgenden als Wellenbauteil bezeichnet ist.Based on 1 the basic structure of the spindle motor according to the invention will be described. The spindle motor comprises a base plate 10 having a substantially central cylindrical opening in which a fixed bearing member 16 is included. The fixed bearing component 16 is approximately cup-shaped and is integral with a shaft 12 formed, which of a largely radially extending base surface of the bearing component 16 over the bearing component 16 protrudes in the axial direction. At the free end of the shaft 12 is an annular stopper component 18 arranged, preferably non-positively or cohesively on the shaft 12 is attached. The wave 12 forms together with the bearing component 16 and the stopper member a compact arrangement, hereinafter referred to as a shaft member.

Die Gesamtheit der genannten Bauteile 10, 12, 16 und 18 bildet das feststehende Lagerbauteil des Spindelmotors. The entirety of said components 10 . 12 . 16 and 18 forms the fixed bearing component of the spindle motor.

Der Spindelmotor umfasst ein Rotorbauteil 14, das eine zylindrische Lagerbuchse und ein einteilig mit der Lagerbuchse verbundenes Nabenbauteil umfasst. Das Rotorbauteil 14, genauer gesagt die Lagerbuchse des Rotorbauteils 14, ist in einem durch die Welle 12 und die beiden Bauteile 16, 18 gebildeten Zwischenraum relativ zu diesen Bauteilen 12, 16, 18 drehbar um eine Drehachse 40 angeordnet. Das Stopperbauteil 18 ist zumindest teilweise in einer ringförmigen Aussparung des Rotorbauteils 14 angeordnet.The spindle motor comprises a rotor component 14 comprising a cylindrical bushing and a hub member integrally connected to the bushing. The rotor component 14 More precisely, the bearing bush of the rotor component 14 , is in one by the wave 12 and the two components 16 . 18 formed gap relative to these components 12 . 16 . 18 rotatable about an axis of rotation 40 arranged. The stopper component 18 is at least partially in an annular recess of the rotor component 14 arranged.

Aneinander angrenzende Flächen der Welle 12, der Lagerbuchse 14 und der beiden Bauteile 16, 18 sind durch einen beidseitig offenen Lagerspalt 20 voneinander getrennt, der mit einem Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt ist.Adjacent surfaces of the shaft 12 , the bearing bush 14 and the two components 16 . 18 are by a bearing gap open on both sides 20 separated from each other, which is filled with a bearing fluid, such as a bearing oil.

Die am Rotorbauteil 14 angeordnete Lagerbuchse hat eine zylindrische Lagerbohrung, an deren Innenumfang zwei zylindrische Radiallagerflächen ausbildet sind, welche axial durch einen Separatorspalt 26 voneinander beabstandet sind. Der Separatorspalt weist dabei einen im Vergleich zu den Radiallagerspalten deutlich größeren Spaltabstand auf. Die Lagerflächen umschließen die feststehende Welle 12 in einem Abstand von wenigen Mikrometern unter Bildung eines axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspalts 20 und bilden mit jeweils gegenüberliegenden Lagerflächen der Welle 12 zwei fluiddynamische Radiallager 22, 24. Die Lagerflächen der beiden Radiallager 22, 24 sind beispielsweise mit sinus- oder parabelförmigen Lagerrillenstrukturen 23, 25 versehen. Das obere Radiallager 22 ist dabei weitgehend symmetrisch ausgebildet, was bedeutet, dass der Teil der Lagerrillenstrukturen 24, der oberhalb des Apex angeordnet ist, etwa genauso lang ausgebildet ist, wie der untere Teil der Lagerrillen. Die Pumpwirkung beider Teile der Radiallagerrillen 24 weist in Richtung zum Apex, d. h. zur Lagermitte, so dass das Radiallager 22 tragfähig wird. Es gibt aufgrund der symmetrischen Ausbildung der Radiallagerrillen 24 des oberen Radiallagers 22 jedoch keine generierte Netto-Pumprichtung, die auf das Lagerfluid wirkt. Demgegenüber ist das untere Radiallager 24 asymmetrisch ausgebildet insofern, als dass der Teil der Lagerrillenstrukturen 25, der unterhalb des Apex angeordnet ist, länger ausgebildet als der obere Teil der Radiallagerrillen 25. Hierdurch entsteht einerseits eine Drucksteigerung innerhalb des Lagerfluids in Richtung zum Apex des Radiallagers 22, wodurch das Radiallager 22 tragfähig wird, andererseits wird eine Netto-Pumpwirkung auf das lagerfluid ausgeübt, welche das Lagerfluid axial nach oben in Richtung des oberen Radiallagers 22 befördert.The on the rotor component 14 arranged bearing bush has a cylindrical bearing bore, on whose inner circumference two cylindrical radial bearing surfaces are formed, which axially through a Separatorspalt 26 spaced apart from each other. The separator gap has a much larger gap distance compared to the radial bearing gaps. The bearing surfaces enclose the fixed shaft 12 at a distance of a few microns to form an axially extending portion of the bearing gap 20 and form with each opposite bearing surfaces of the shaft 12 two fluid dynamic radial bearings 22 . 24 , The bearing surfaces of the two radial bearings 22 . 24 are for example with sinusoidal or parabolic bearing groove structures 23 . 25 Mistake. The upper radial bearing 22 is largely symmetrical, which means that the part of the Lagerrillenstrukturen 24 , which is arranged above the apex, formed about the same length as the lower part of the bearing grooves. The pumping action of both parts of the radial bearing grooves 24 points towards the apex, ie to the center of the bearing, so that the radial bearing 22 becomes sustainable. There are due to the symmetrical design of the radial bearing grooves 24 of the upper radial bearing 22 however, no net generated pumping direction that acts on the bearing fluid. In contrast, the lower radial bearing 24 asymmetrically formed in that the part of the Lagerrillenstrukturen 25 , which is arranged below the apex, formed longer than the upper part of the radial bearing grooves 25 , This creates on the one hand an increase in pressure within the bearing fluid in the direction of the apex of the radial bearing 22 , causing the radial bearing 22 On the other hand, a net pumping action is exerted on the bearing fluid, which axially displaces the bearing fluid axially in the direction of the upper radial bearing 22 promoted.

Unterhalb des unteren Radiallagers 24 geht der axial verlaufende Abschnitt des Lagerspalts 20 in einen radial verlaufenden Abschnitt über, entlang dessen ein fluiddynamisches Axiallager 28 angeordnet ist. Das Axiallager 28 ist durch radial verlaufende Lagerflächen des Rotorbauteils 14 und entsprechend gegenüber liegende Lagerflächen des Lagerbauteiles 16 gebildet. Die Lagerflächen des Axiallagers 28 sind als zur Drehachse 40 senkrechte Kreisringe ausgebildet. Das fluiddynamische Axiallager 28 ist in bekannter Weise durch beispielsweise spiralförmige Lagerrillenstrukturen 29 gekennzeichnet, die entweder auf der Stirnseite des Rotorbauteils 14, dem feststehenden Lagerbauteil 16 oder beiden Teilen angebracht werden können.Below the lower radial bearing 24 goes the axially extending portion of the bearing gap 20 in a radially extending portion, along which a fluid dynamic thrust bearing 28 is arranged. The thrust bearing 28 is by radially extending bearing surfaces of the rotor component 14 and corresponding opposite bearing surfaces of the bearing component 16 educated. The bearing surfaces of the thrust bearing 28 are as to the axis of rotation 40 vertical circular rings formed. The fluid dynamic thrust bearing 28 is in a known manner by, for example, spiral bearing groove structures 29 characterized on either the front side of the rotor component 14 , the fixed bearing component 16 or both parts can be attached.

In vorteilhafter Weise sind alle für die Radiallager 22, 24 und das Axiallager 28 notwendigen Lagerrillenstrukturen an Lagerflächen des Rotorbauteils 14 angeordnet, was die Herstellung des Lagers insbesondere der Welle 12 und des feststehenden Lagerbauteils 16 vereinfacht. Vorzugsweise münden die Axiallagerrillen radial außen in einen Ringspalt mit größerer Spaltbreite als der Axiallagerspalt. Dieser Ringspalt beginnt etwa an der Stelle, an welcher ein Rezirkulationskanal 30, der innerhalb des Rotorbauteils 14 vorgesehen ist, in die radiale Verlängerung des Axiallagerspalts 28 mündet.Advantageously, all are for the radial bearings 22 . 24 and the thrust bearing 28 necessary Lagerrillenstrukturen on bearing surfaces of the rotor component 14 arranged what the production of the bearing, in particular the shaft 12 and the fixed bearing component 16 simplified. The axial bearing grooves preferably open out radially into an annular gap with a larger gap width than the axial bearing gap. This annular gap begins approximately at the point at which a recirculation channel 30 which is inside the rotor component 14 is provided in the radial extension of the thrust bearing gap 28 empties.

An den radialen Abschnitt des Lagerspalts 20 im Bereich des Axiallagers 28 bzw. des Ringspalts schließt sich ein anteilig mit Lagerfluid gefüllter erster kapillarer Dichtungsspalt 34 an, der durch einander gegenüberliegende Flächen des Rotorbauteils 14 und des Lagerbauteils 16 gebildet wird und das Ende des Lagerspalts abdichtet. Der Dichtungsspalt 34 umfasst den gegenüber dem Lagerspalt 20 verbreiterten kurzen radial verlaufenden Abschnitt des Ringspalts, der radial außerhalb des Axiallagers 28 angeordnet ist. Der kurze radial verlaufende Abschnitt des Dichtungsspalts 34 geht in einen längeren, sich konisch aufweitenden und nahezu axial verlaufenden Abschnitt über, der von einer äußeren Umfangsfläche des Rotorbauteils 14 und einer inneren Umfangsfläche des Lagerbauteils 16 begrenzt wird. Neben der Funktion als kapillare Dichtung dient der Dichtungsspalt 34 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 34 bildenden Flächen an dem Rotorbauteil 14 und dem Lagerbauteil 16 können beide jeweils im Verlauf des Dichtungsspalts zum Lageräußeren hin relativ zur Rotationsachse 40 nach innen geneigt sein. Dabei ist der Neigungswinkel der äußeren Umfangsfläche des Rotorbauteils 14 größer ist als der Neigungswinkel der inneren Umfangsfläche des Lagerbauteils 16, wodurch sich eine konische Erweiterung der Kapillardichtung ergibt. Dadurch wird das Lagerfluid bei einer Drehung des Lagers aufgrund der Fliehkraft nach innen in Richtung des Lagerspalts 20 gedrückt.At the radial portion of the bearing gap 20 in the area of the thrust bearing 28 or the annular gap closes a proportionately filled with bearing fluid first capillary sealing gap 34 on, by opposing surfaces of the rotor component 14 and the bearing component 16 is formed and the end of the bearing gap seals. The sealing gap 34 includes the opposite the bearing gap 20 widened short radially extending portion of the annular gap, the radially outside of the thrust bearing 28 is arranged. The short radial section of the sealing gap 34 merges into a longer, conically widening and nearly axially extending portion extending from an outer peripheral surface of the rotor component 14 and an inner peripheral surface of the bearing member 16 is limited. In addition to the function as a capillary seal, the sealing gap is used 34 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 of the conical section of the sealing gap 34 forming surfaces on the rotor component 14 and the bearing component 16 can both in the course of the sealing gap to the bearing outward relative to the axis of rotation 40 to be inclined inwards. In this case, the inclination angle of the outer peripheral surface of the rotor component 14 is greater than the inclination angle of the inner peripheral surface of the bearing component 16 , resulting in a conical enlargement of the capillary seal. 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 20 pressed.

Auf der anderen Seite des Lagersystems ist das Rotorbauteil 14 im Anschluss an das obere Radiallager 22 so gestaltet, dass es eine radial verlaufende Fläche ausbildet, die mit einer entsprechend gegenüberliegenden Fläche des Stopperbauteils 18 einen radialen Spalt bildet. An den radialen Spalt schließt sich ein axial verlaufender zweiter Dichtungsspalt 36 an, der anteilig mit Lagerfluid gefüllt ist und den Lagerspalt 20 an diesem Ende abdichtet. Der zweite Dichtungsspalt 36 wird durch einander gegenüberliegende Oberflächen des Rotorbauteils 14 und des Stopperbauteils 18 begrenzt und weitet sich am äußeren Ende mit vorzugsweise konischem Querschnitt auf. Dabei ist die äußere Umfangsfläche des Stopperbauteils 18 im Verlauf zum Lageräußeren leicht nach innen in Richtung zur Drehachse 40 geneigt. Die gegenüber liegende innere Umfangsfläche des Rotorbauteils 14 verläuft entweder parallel zur Drehachse 40 oder ist ebenfalls leicht nach innen geneigt, wobei der Neigungswinkel allerdings kleiner ist, als der Neigungswinkel der äußeren Umfangsfläche des Stopperbauteils 18, so dass sich eine konische Kapillardichtung ergibt. Der zweite Dichtungsspalt 36 kann vorzugsweise durch eine Pumpdichtung 38 ergänzt sein, die unterhalb der Kapillardichtung angeordnet ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Pumpdichtungsrillen bis in den unteren Bereich der Kapillardichtung partiell herein reichen. Die Pumpdichtung 38 ist vorzugsweise zwischen dem Außenumfang des Stopperbauteils 18 und der gegenüberliegenden Oberfläche des Rotorbauteils 14 gebildet. Die Pumpdichtung 38 umfasst Rillenstrukturen 39, die auf der Oberfläche des Stopperbauteils 18 oder des Rotorbauteils 14 angeordnet sind. Während sich das Lager dreht, erzeugen die Rillenstrukturen 39 der Pumpdichtung 38 eine Pumpwirkung auf das im Dichtungsspalt 36 befindliche Lagerfluid. Diese Pumpwirkung ist in das innere des Lagerspalts, also in Richtung des Radiallagers 22 gerichtet.On the other side of the storage system is the rotor component 14 following the upper radial bearing 22 designed so that it forms a radially extending surface, which with a corresponding opposite surface of the stopper member 18 forms a radial gap. At the radial gap, an axially extending second sealing gap closes 36 which is proportionally filled with bearing fluid and the bearing gap 20 seals at this end. The second sealing gap 36 is formed by opposing surfaces of the rotor component 14 and the stopper member 18 limited and widens at the outer end with preferably conical cross section. Here, the outer peripheral surface of the stopper member 18 in the course to the bearing exterior slightly inwards towards the axis of rotation 40 inclined. The opposite inner peripheral surface of the rotor component 14 runs either parallel to the axis of rotation 40 or is also slightly inclined inwardly, but the inclination angle is smaller than the inclination angle of the outer peripheral surface of the stopper member 18 , so that results in a conical capillary seal. The second sealing gap 36 preferably by a pumping seal 38 be supplemented, which is arranged below the capillary seal. It may be provided that the pump seal grooves extend partially into the lower area of the capillary seal. The pump seal 38 is preferably between the outer periphery of the stopper member 18 and the opposite surface of the rotor component 14 educated. The pump seal 38 includes groove structures 39 placed on the surface of the stopper component 18 or the rotor component 14 are arranged. As the bearing rotates, the groove structures create 39 the pump seal 38 a pumping action on the in the sealing gap 36 located bearing fluid. This pumping action is in the interior of the bearing gap, ie in the direction of the radial bearing 22 directed.

Der zweite Dichtungsspalt 36 ist von einer ringförmig profilierten Abdeckung 32 abgedeckt. Die Abdeckung 32 ist auf einen Rand des Rotorbauteils 14 aufgesteckt und dort beispielsweise angeklebt, wobei die Abdeckung 32 auf einer ebenen, radial verlaufenden, stirnseitigen Fläche des Rotorbauteils 14 aufliegt. Ein innerer Rand der Abdeckung 32 bildet zusammen mit dem Außenumfang des Stopperbauteils 18 einen Luftspalt als Spaltdichtung. Dies erhöht die Sicherheit gegen ein Austreten von Lagerfluid aus dem Dichtungsspalt 36 bzw. verringert ein Abdampfen des Lagerfluids und erhöht somit die Lebensdauer des Fluidlagers.The second sealing gap 36 is of a ring-shaped profiled cover 32 covered. The cover 32 is on an edge of the rotor component 14 attached and stuck there, for example, with the cover 32 on a flat, radially extending, frontal surface of the rotor component 14 rests. An inner edge of the cover 32 forms together with the outer periphery of the stopper member 18 an air gap as a gap seal. This increases the safety against leakage of bearing fluid from the seal gap 36 or reduces evaporation of the bearing fluid and thus increases the life of the fluid bearing.

Am axial äußeren Ende des Dichtungsspaltes 36 weitet sich der Dichtungsspalt in einen Freiraum 52 auf, der vorzugsweise so groß ist, dass er das gesamte im Lager befindliche Volumen an Lagerfluid aufnehmen kann. Dieser Freiraum dient insbesondere zum Befüllen des Lagers mit Lagerfluid. Hierbei wird der Lagerspalt und die Dichtungsspalte vorzugsweise evakuiert und das Gesamtvolumen an Lagerfluid in den Freiraum 52 gefüllt. Danach wird der Lagerspalt wieder belüftet, wodurch das Volumen an Lagerfluid aus dem Freiraum 52 in das Lager und die Dichtungsspalte gedrückt wird.At the axially outer end of the sealing gap 36 the sealing gap widens into a free space 52 which is preferably so large that it can accommodate the entire volume of bearing fluid in the bearing. This clearance is used in particular for filling the bearing with bearing fluid. In this case, the bearing gap and the sealing gaps are preferably evacuated and the total volume of bearing fluid in the free space 52 filled. Thereafter, the bearing gap is vented again, whereby the volume of bearing fluid from the free space 52 is pressed into the bearing and the sealing gaps.

Ein Rezirkulationskanal 30 verläuft ausgehend vom dem Spalt zwischen der Stirnfläche des Rotorbauteils 14 und einer gegenüberliegenden Stirnfläche des Stopperbauteils 18 schräg nach unten durch das Rotorbauteil 14 und mündet radial außerhalb des Axiallagers 28 in den radial verlaufenden Abschnitt des Dichtungsspalts 34 (Ringspalt).A recirculation channel 30 runs starting from the gap between the end face of the rotor component 14 and an opposite end surface of the stopper member 18 obliquely down through the rotor component 14 and opens radially outside the thrust bearing 28 in the radially extending portion of the sealing gap 34 (Annular gap).

Der Spindelmotor weist ein elektromagnetisches Antriebssystem auf, das in bekannter Weise gebildet ist durch eine an der Basisplatte 10 angeordnete Statoranordnung 42 und einem die Statoranordnung in einem Abstand konzentrisch umgebenden, ringförmigen Permanentmagneten 44, der an einer inneren Umfangsfläche des Rotorbauteils 14 angeordnet ist. Dargestellt ist somit ein Außenläufermotor, jedoch kann ohne Einschränkung alternativ ein Innenläufermotor verwendet werden, bei welchem die Statoranordnung radial außerhalb des Rotormagneten angeordnet ist.The spindle motor has an electromagnetic drive system which is formed in a known manner by a on the base plate 10 arranged stator arrangement 42 and an annular permanent magnet concentrically surrounding the stator assembly at a distance 44 at an inner circumferential surface of the rotor component 14 is arranged. Shown is thus an external rotor motor, however, without limitation, an internal rotor motor can be used, in which the stator assembly is arranged radially outside of the rotor magnet.

Da der Spindelmotor vorzugsweise lediglich ein einziges fluiddynamisches Axiallager 28 aufweist, das auf das Rotorbauteil 14 eine Kraft in Richtung des Stopperbauteils 18 erzeugt, ist eine entsprechende Gegenkraft oder Vorspannkraft notwendig, die das Rotorbauteil 14 axial im Kräfte-Gleichgewicht hält. Hierfür sind die Statoranordnung 42 und der Rotormagnet 44 axial zueinander versetzt angeordnet, und zwar so, dass die magnetische Mitte des Rotormagneten 44 axial weiter entfernt von der Basisplatte 10 angeordnet wird als die Mitte der Statoranordnung 42. Dadurch wird vom Magnetsystem des Motors eine axiale Kraft auf das Rotorbauteil 14 ausgeübt, die entgegengesetzt zur Lagerkraft des Axiallagers 28 im Betrieb desselben wirkt.Since the spindle motor preferably only a single fluid dynamic thrust bearing 28 that points to the rotor component 14 a force in the direction of the stopper component 18 generates, a corresponding counterforce or biasing force is necessary, the rotor component 14 holds axially in the balance of forces. For this purpose, the stator arrangement 42 and the rotor magnet 44 arranged axially offset from each other, in such a way that the magnetic center of the rotor magnet 44 axially further away from the base plate 10 is arranged as the center of the stator assembly 42 , As a result, the magnet system of the motor, an axial force on the rotor component 14 exerted, opposite to the bearing force of the thrust bearing 28 in the operation of the same acts.

Bisher war es bekannt, dass das freie Ende der Welle im Bereich des Stopperbauteils mittels einer Schraubverbindung mit einem Gehäusedeckel des Spindelmotors bzw. des Festplattenlaufwerkes fest verbunden war. Durch die flache Bauweise des erfindungsgemäßen Spindelmotors ist es aber nicht mehr möglich, eine entsprechende Gewindebohrung für die Befestigungsschraube in der Welle vorzusehen, um diese mit dem Gehäusedeckel 46 verschrauben zu können.So far, it was known that the free end of the shaft in the region of the stopper component was firmly connected by means of a screw connection with a housing cover of the spindle motor or the hard disk drive. Due to the flat design of the spindle motor according to the invention, it is no longer possible to provide a corresponding threaded hole for the fastening screw in the shaft to these with the housing cover 46 to be able to screw.

Erfindungsgemäß ist die Befestigung der Welle 12 mit dem Gehäusedeckel 46 nun dadurch gelöst, dass an der Stirnseite des freien Endes der Welle 12 ein Stift 48 angeordnet ist. Dieser Stift 48 weist nur eine geringe axiale Länge auf und hat einen deutlich kleineren Durchmesser als die Welle 12. Der Stift ist vorzugsweise konzentrisch zur Drehachse 40 angeordnet. Der Stift 48 kann im Querschnitt rund aber auch eckig sein. According to the invention, the attachment of the shaft 12 with the housing cover 46 now solved by the fact that on the front side of the free end of the shaft 12 a pen 48 is arranged. This pen 48 has only a small axial length and has a much smaller diameter than the shaft 12 , The pin is preferably concentric with the axis of rotation 40 arranged. The pencil 48 may be round in cross-section but also square.

Erfindungsgemäß weist der Gehäusedeckel 46 eine dem Stift 48 zugeordnete Bohrung 50 oder Aussparung auf.According to the invention, the housing cover 46 one to the pen 48 assigned hole 50 or recess on.

Bei der Montage des Festplattenlaufwerks bzw. Spindelmotors wird nun der Gehäusedeckel 46 derart montiert, dass der Stift 48 der Welle 12 in die Bohrung 50 des Gehäusedeckels 46 eingreift und die Welle 12 am Gehäusedeckel 46 festlegt.When mounting the hard disk drive or spindle motor is now the housing cover 46 mounted so that the pin 48 the wave 12 into the hole 50 of the housing cover 46 engages and the shaft 12 on the housing cover 46 sets.

Die Verbindung zwischen dem Stift 48 der Welle 12 und der Bohrung 50 des Gehäusedeckels 46 kann beispielsweise lediglich eine formschlüssige Verbindung (Steckverbindung) sein. Bevorzugt wird jedoch eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Pressverbindung, oder eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Schweißverbindung oder Klebeverbindung.The connection between the pen 48 the wave 12 and the hole 50 of the housing cover 46 For example, it can only be a positive connection (plug connection). However, preference is given to a frictional connection, for example a press connection, or a cohesive connection, for example a welded connection or adhesive connection.

Die Bohrung 50 im Gehäusedeckel 46 kann eine durchgängige Bohrung sein oder aber lediglich eine Sacklochbohrung wie es im 1 dargestellt ist, je nach verfügbarer Materialstärke des Gehäusedeckels 46.The hole 50 in the housing cover 46 can be a continuous hole or just a blind hole as it is in 1 is shown, depending on the available material thickness of the housing cover 46 ,

2 zeigt einen Spindelmotor der im Grundaufbau dem Spindelmotor von 1 entspricht. Gleiche Bauteile sind hierbei mit denselben Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet. Es wird ferner auf die grundsätzliche Beschreibung des Spindelmotors gemäß 1 verwiesen. 2 shows a spindle motor of the basic construction of the spindle motor of 1 equivalent. The same components are in this case with the same reference numerals as in 1 designated. It is further to the basic description of the spindle motor according to 1 directed.

Im Unterschied zu 1 ist insbesondere das Stopperbauteil 118 als relativ flache Scheibe ausgebildet, die am Außenumfang einen umlaufenden nach unten in Richtung zur Basisplatte hin abgewinkelten Rand aufweist. Das Stopperbauteil 118 ist auf einem Zapfen 112a der Welle aufgesteckt. Zur Verbindung zwischen dem Zapfen der Welle und dem Stopperbauteil wird eine Pressverbindung, Klebeverbindung oder Schweißverbindung vorgeschlagen. Dabei liegt das Stopperbauteil 118 auf einer Stufe der Welle 112 auf und wird dadurch relativ zur Welle 112 rechtwinklig und axial ausgerichtet.In contrast to 1 is in particular the stopper component 118 formed as a relatively flat disc, which has on the outer circumference a circumferential downwardly in the direction of the base plate out angled edge. The stopper component 118 is on a cone 112a attached to the shaft. For connection between the journal of the shaft and the stopper component, a press connection, adhesive connection or welded connection is proposed. This is the stopper component 118 at one level of the wave 112 and thereby becomes relative to the wave 112 right-angled and axially aligned.

Der umlaufende Rand des Stopperbauteils 118 ist in einer Aussparung 114a des Rotorbauteils 114 aufgenommen. Zwischen den aneinander angrenzenden Oberflächen des Stopperbauteils 118 und des Rotorbauteils 114 wird der zweite Dichtungsspalt 36 gebildet, der sich ausgehend vom Lagerspalt 20 radial nach außen erstreckt und mehrmals abknickt und einen labyrinthförmigen Verlauf hat. Die Länge des Dichtungsspaltes 36 ist hierbei sehr groß, so dass eine gute Dichtwirkung erzielt wird. An einem inneren Rand des Stopperbauteils 118 und einer äußeren Umfangsfläche des Rotorbauteils 114 im Bereich der Aussparung 114a kann eine Pumpdichtung 38 mit Pumprillenstrukturen 39 vorgesehen sein. Im Bereich des Übergangs vom Lagerspalt zur Umgebungs-Atmosphäre befindet sich eine konische Kapillardichtung.The peripheral edge of the stopper component 118 is in a recess 114a of the rotor component 114 added. Between the adjacent surfaces of the stopper member 118 and the rotor component 114 becomes the second sealing gap 36 formed, starting from the bearing gap 20 extends radially outward and kinks several times and has a labyrinthine course. The length of the sealing gap 36 This is very large, so that a good sealing effect is achieved. At an inner edge of the stopper member 118 and an outer peripheral surface of the rotor member 114 in the area of the recess 114a can be a pump seal 38 with pump groove structures 39 be provided. In the area of the transition from the bearing gap to the ambient atmosphere there is a conical capillary seal.

Die Abdeckung 132 des Dichtungsspalts 36 ist in diesem Ausführungsbeispiel als flache Ringscheibe ausgebildet und benötigt nur wenig Platz, insbesondere eine geringe Bauhöhe, und nur eine kleine Aussparung in dem Rotorbauteil 114 zur Befestigung.The cover 132 the sealing gap 36 is formed in this embodiment as a flat annular disc and requires little space, especially a small height, and only a small recess in the rotor component 114 for fixing.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann insbesondere die Lagerspanne zwischen den beiden Radiallagern 22, 24 sehr groß ausgebildet werden, da für die Bildung des Dichtungsspaltes 36 keine zusätzliche axiale Bauhöhe jenseits der Radiallager benötigt wird.In this embodiment of the invention, in particular the bearing gap between the two radial bearings 22 . 24 be formed very large, there for the formation of the sealing gap 36 no additional axial height beyond the radial bearing is needed.

Der Dichtungsspalt 36 liegt auf Grund seiner verschachtelten Anordnung teilweise auf derselben Höhe wie das obere Radiallager 22. Hierdurch kann der axiale Abschnitt des Lagerspaltes 20 und somit auch der Radiallagerabstand sehr lang gewählt werden und kann für die Anordnung der Radiallager 22, 24 verwendet werden, wodurch die Lagersteifigkeit erhöht wird.The sealing gap 36 is due to its nested arrangement partly at the same height as the upper radial bearing 22 , As a result, the axial portion of the bearing gap 20 and thus the radial bearing distance can be chosen very long and can for the arrangement of radial bearings 22 . 24 be used, whereby the bearing stiffness is increased.

Bei 2 besteht ferner der Vorteil, dass die Pumpdichtung 38 auf einem relativ großen Durchmesser angeordnet ist, was die Pumpwirkung insgesamt verstärkt. Die Pumpdichtung pumpt jeweils das Lagerfluid in Richtung des Lagerinneren, also in Richtung des Lagerspaltes.at 2 There is also the advantage that the pumping seal 38 is arranged on a relatively large diameter, which increases the overall pumping action. The pumping seal pumps each of the bearing fluid in the direction of the bearing interior, ie in the direction of the bearing gap.

Der Zapfen 112a der Welle 112 ist wiederum mit einem Stift 148 versehen, der in eine zugeordnete durchgehende Bohrung 150 des Gehäusedeckels 146 eingreift und dort befestigt ist.The pin 112a the wave 112 is in turn with a pen 148 provided in an associated through hole 150 of the housing cover 146 engages and is attached there.

3 zeigt eine weitere abgewandelte Ausgestaltung eines Spindelmotors basierend auf dem Grundaufbau von 1. Gleiche Bauteile sind hierbei mit denselben Bezugszeichen wie in den 1 und 2 bezeichnet. Es wird ferner auf die grundsätzliche Beschreibung des Spindelmotors gemäß 1 verwiesen. 3 shows a further modified embodiment of a spindle motor based on the basic structure of 1 , The same components are in this case with the same reference numerals as in the 1 and 2 designated. It is further to the basic description of the spindle motor according to 1 directed.

Das Stopperbauteil 218 ist ringförmig und sehr flach ausgebildet und auf einem Zapfen 112a der Welle 112 befestigt, beispielsweise durch Schweifen, Kleben oder mittels einer Pressverbindung.The stopper component 218 is annular and very flat and formed on a pin 112a the wave 112 attached, for example by tapping, gluing or by means of a press connection.

Das Stopperbauteil 218 liegt in einer entsprechenden Aussparung des Rotorbauteils 214 und bildet an seinem Außenumfang zusammen mit dem Rotorbauteil 214 einen Dichtungsspalt, der durch eine zusätzliche Pumpdichtung 38 mit Pumprillenstrukturen 39 ergänzt sein kann. The stopper component 218 lies in a corresponding recess of the rotor component 214 and forms on its outer periphery together with the rotor component 214 a sealing gap created by an additional pumping seal 38 with pump groove structures 39 can be supplemented.

Die Abdeckung 232 ist als flacher Abdeckring ausgebildet, der das Lager an diesem Ende abdeckt, wobei unter der Abdeckung 232 wiederum eine Aussparung 52 gebildet ist, die zum Einfüllen und als Reservoir des Lagerfluids dient.The cover 232 is formed as a flat cover ring, which covers the bearing at this end, wherein under the cover 232 again a recess 52 is formed, which serves for filling and as a reservoir of the bearing fluid.

Der Stift 148 zur Befestigung der Welle 112 an dem Gehäusedeckel 46 ist an der Welle 112, insbesondere an dem Zapfen 112a der Welle 112 angeordnet. Der Stift 148 kann formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig in der Öffnung 50 des Gehäusedeckels 46 befestigt sein.The pencil 148 for fixing the shaft 112 on the housing cover 46 is at the shaft 112 , in particular on the pin 112a the wave 112 arranged. The pencil 148 can be positive, positive or cohesive in the opening 50 of the housing cover 46 be attached.

4 zeigt eine Ausgestaltung eines Spindelmotors basierend auf dem Grundaufbau von 1, bei der das Stopperbauteil 318 in Form einer Kappe ausgebildet und auf die Welle aufgesetzt ist. Das Stopperbauteil 318 weist einen abgeflachten Rand auf und eine zur Welle gerichtete und vorzugsweise zur Drehachse 40 zentrischen Aussparung 318a. 4 shows an embodiment of a spindle motor based on the basic structure of 1 in which the stopper component 318 formed in the form of a cap and placed on the shaft. The stopper component 318 has a flattened edge and a directed to the shaft and preferably to the axis of rotation 40 centric recess 318a ,

Das Stopperbauteil 318 wird auf die Welle 312 aufgesteckt. Hierzu weist die Welle 312 einen Zapfen 312a auf, der in die Aussparung 318a des Stopperbauteils 318 eingreift. Vorzugsweise sind die Welle 312 und das Stopperbauteil 318 im Bereich des Zapfens 312a mittels einer Pressverbindung und/oder Klebeverbindung miteinander verbunden. Zusätzlich liegt das Stopperbauteil 318 auf einer Stufe der Welle 312 auf und wird so bezüglich der Drehachse 40 ausgerichtet. Der Dichtungsspalt 36 und die Pumpdichtung 38 sind im Bereich des Außenumfangs des Stopperbauteils 318 gebildet.The stopper component 318 gets on the shaft 312 attached. This is indicated by the wave 312 a pin 312a on, in the recess 318a the stopper component 318 intervenes. Preferably, the shaft 312 and the stopper member 318 in the area of the pin 312a connected by means of a press connection and / or adhesive connection. In addition, the stopper component is located 318 at one level of the wave 312 and becomes so with respect to the axis of rotation 40 aligned. The sealing gap 36 and the pumping seal 38 are in the region of the outer periphery of the stopper member 318 educated.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das Stopperbauteil 318 einen Stift 348 auf seiner Stirnfläche konzentrisch zur Drehachse 40 auf, wobei der Stift 348, wie bereits mehrfach beschrieben, in eine Öffnung 50 des Gehäusedeckels 46 eingreift und dort befestigt ist.In this embodiment of the invention, the stopper component 318 a pen 348 on its face concentric to the axis of rotation 40 on, with the pen 348 , as already described several times, in an opening 50 of the housing cover 46 engages and is attached there.

Insbesondere kann das Stopperbauteil 318 in allen Ausführungsformen der Erfindung unmittelbar an dem Gehäusedeckel 46 anliegen oder ebenfalls in einer flachen Aussparung des Gehäusedeckels 46 angeordnet werden.In particular, the stopper component 318 in all embodiments of the invention directly on the housing cover 46 abutment or also in a flat recess of the housing cover 46 to be ordered.

Ein Vorteil der Anordnung gemäß 4 ist, dass im Verbindungsbereich zwischen der Welle 312 und dem Stopperbauteil 318 keine Abdichtung gegen Austreten des Lagerfluids benötigt wird, da das Stopperbauteil 318 die Welle 312 nach oben vollständig abdeckt.An advantage of the arrangement according to 4 is that in the connection area between the shaft 312 and the stopper member 318 no seal against leakage of the bearing fluid is needed because the stopper component 318 the wave 312 completely covers upwards.

Bei den vorherigen Ausgestaltungen ist unter Umständen eine Abdichtung des Verbindungsbereiches zwischen der Welle und dem Stopperbauteil notwendig, damit kein Öl durch den Verbindungsspalt hindurch dringen kann.In the previous embodiments, a sealing of the connection area between the shaft and the stopper component may be necessary in order to prevent oil from penetrating through the connection gap.

5 zeigt eine Ausgestaltung eines Spindelmotors ähnlich wie 4 bzw. 1, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. 5 shows an embodiment of a spindle motor similar to 4 respectively. 1 , wherein like components are designated by the same reference numerals.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung weist das Stopperbauteil 418 einen nach unten in Richtung der Welle gerichteten konzentrischen Zapfen 418a auf. Dieser Zapfen 418a ist in einer Sackbohrung 412b der Welle aufgenommen. Hierbei kann eine Pressverbindung oder Klebeverbindung zwischen Welle 412 und Stopperbauteil 418 vorgesehen sein.In this embodiment of the invention, the stopper component 418 a downwardly directed in the direction of the shaft concentric pin 418a on. This pin 418a is in a blind hole 412b taken up by the wave. Here, a press connection or adhesive connection between shaft 412 and stopper component 418 be provided.

Das Stopperbauteil 418 liegt auf einer Stirnseite der Welle 412 auf und wird dadurch bezüglich der Drehachse 40 des Motors im rechten Winkel ausgerichtet. Ein Stift 448 zur Befestigung des Wellenbauteils an dem Gehäusedeckel 46 befindet sich hierbei wiederum auf dem Stopperbauteil 418.The stopper component 418 lies on a front side of the shaft 412 and thereby becomes relative to the axis of rotation 40 aligned at right angles. A pen 448 for fastening the shaft component to the housing cover 46 This is again on the stopper component 418 ,

In den 1 bis 5 ist jeweils ein Wellenbauteil gezeigt, bei dem das Lagerbauteil einteilig mit der Welle ausgebildet ist, so dass sich eine steife Struktur ergibt. Diese einteilige Ausgestaltung hat jedoch den Nachteil, dass die Oberflächen in dem ringförmigen Freiraum, zwischen der Welle und dem Rand des Lagerbauteils relativ schwer zu bearbeiten sind. Diese Oberflächen tragen jedoch insbesondere Lagerflächen und Lagerrillenstrukturen, die eine sehr genaue Bearbeitung erfordern.In the 1 to 5 In each case, a shaft component is shown, in which the bearing component is formed integrally with the shaft, so that there is a rigid structure. However, this one-piece design has the disadvantage that the surfaces in the annular space between the shaft and the edge of the bearing member are relatively difficult to work. However, these surfaces particularly bear bearing surfaces and bearing groove structures which require very precise machining.

Außerdem kann ein einteiliges Design von Welle und dem an der Welle angeordneten Lagerbauteil bauartbedingt nicht aus härtbarem Material hergestellt werden, da ein nachträgliches Schleifen der Welle am Außendurchmesser nicht möglich ist. Ein weicheres und leicht spanbares Material ist auf Grund der Materialkombination und Anforderungen an den Verschleiß nicht empfehlenswert. Zudem kann auf Grund der U-Form des Lagerbauteils keine Oberflächenbeschichtung, beispielsweise eine DLG-Beschichtung, auf der Axiallagerfläche des Lagerbauteils erfolgen.In addition, a one-piece design of the shaft and arranged on the shaft bearing component can not be made of hardenable material due to the design, since a subsequent grinding of the shaft on the outside diameter is not possible. A softer and more easily chipped material is not recommended due to the combination of materials and wear requirements. In addition, due to the U-shape of the bearing component, no surface coating, for example a DLG coating, can take place on the axial bearing surface of the bearing component.

In den 6 bis 9 sind daher Alternativen für die Ausgestaltung der Verbindung zwischen der Welle und dem an der Welle angeordneten Lagerbauteil gezeigt.In the 6 to 9 Therefore, alternatives for the design of the connection between the shaft and arranged on the shaft bearing member are shown.

6 zeigt einen Schnitt durch eine Welle 512, die etwa T-förmig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil 516a des Lagerbauteils 516 als Flansch einteilig am Ende der Welle 512 angeordnet ist. Somit können die am Außenumfang der Welle und auf der oberen Stirnseite des Bauteils 516a befindlichen Oberflächen ohne Schwierigkeiten maschinell bearbeitet werden. 6 shows a section through a shaft 512 , which is approximately T-shaped, wherein a first part 516a of the bearing component 516 as a flange in one piece at the end of the shaft 512 is arranged. Thus, the on the outer circumference of the shaft and on the upper end side of the component 516a surfaces are machined without difficulty.

Nach der Bearbeitung der Oberflächen wird das Lagerbauteil 516 durch ein zweites Teil 516b komplettiert. Das zweite Teil 516b ist abgewinkelt ringförmig ausgebildet und wird, vorzugsweise stoffschlüssig, mit dem ersten Teil 516a verbunden und bildet einen umlaufenden Rand aus, der eine Begrenzungsfläche des Dichtungsspalts ausbildet. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise eine Schweißverbindung und/oder eine Pressverbindung und/oder eine Klebeverbindung sein.After machining the surfaces, the bearing component becomes 516 through a second part 516b completed. The second part 516b is angled annular and is, preferably cohesively, with the first part 516a connected and forms a peripheral edge, which forms a boundary surface of the sealing gap. The cohesive connection can be, for example, a welded connection and / or a press connection and / or an adhesive connection.

Vorzugsweise ist die Axiallagerfläche lediglich angeordnet zwischen der radial verlaufenden Oberfläche des ersten Teils 516a des Lagerbauteils 516 und der gegenüber liegenden Unterseite des Rotorbauteils. Weiterhin ist die radial verlaufende Oberfläche des zweiten Teils 516b des Bauteils 516 um etwa 10 bis 100 Mikrometer tiefer angeordnet als die radial verlaufende Oberfläche des ersten Teils 516a des Bauteils 516, wodurch sich im zusammengebauten Zustand des fluiddynamischen Lagers ein entsprechend größerer Spaltabstand ergibt. Dieser Bereich größeren Spaltabstandes ist Teil des unteren ringförmigen Dichtungsspaltes, in welchen der Rezirkulationskanal mündet.Preferably, the thrust bearing surface is only disposed between the radially extending surface of the first part 516a of the bearing component 516 and the opposite bottom of the rotor component. Furthermore, the radially extending surface of the second part 516b of the component 516 10 to 100 micrometers lower than the radially extending surface of the first part 516a of the component 516 , resulting in a correspondingly larger gap distance in the assembled state of the fluid dynamic bearing. This region of greater gap distance is part of the lower annular sealing gap, in which the recirculation channel opens.

7 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Welle 612 und einem an der Welle befestigten Lagerbauteil 616. Ein erster Teil 616a des Lagerbauteils 616 ist einteilig mit der Welle ausgebildet und erstreckt sich von der Welle bis zum vorgesehenen Maximaldurchmesser des Lagerbauteils 616 in Form einer flachen Scheibe, die vorzugsweise eine kleine Stufe 660 von zwischen 10 und 100 Mikrometer Höhe in der radial verlaufenden Oberfläche im Übergangsbereich von Axiallagerspalt zum Dichtungsspalt aufweist. 7 shows a further embodiment of the shaft 612 and a bearing member fixed to the shaft 616 , A first part 616a of the bearing component 616 is formed integrally with the shaft and extends from the shaft to the intended maximum diameter of the bearing component 616 in the form of a flat disc, preferably a small step 660 of between 10 and 100 micrometers in height in the radially extending surface in the transition region from the thrust bearing gap to the sealing gap.

Ein ringförmiges Element 616b wird nach der Bearbeitung der Oberflächen der Welle und des ersten Bauteils 616a mit dem ersten Bauteil 616a verbunden, beispielsweise durch Schweißen oder Verkleben.An annular element 616b after machining the surfaces of the shaft and the first component 616a with the first component 616a connected, for example by welding or gluing.

8 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Welle 712 und das Lagerbauteil 716 als zwei separate Bauteile ausgebildet sind. 8th shows an embodiment in which the shaft 712 and the bearing component 716 are formed as two separate components.

Die Welle 712 weist vorzugsweise einen Zapfen 712a mit geringerem Durchmesser auf, der in eine Öffnung des Lagerbauteils 716 eingreift, wobei die Bauteile 712 und 716 vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen oder Verkleben. Das Lagerbauteil 716 ist dabei im Querschnitt etwa topfförmig ausgebildet und liegt auf einer Stufe der Wehe 712 auf und wird dadurch relativ zur Welle 712 ausgerichtet.The wave 712 preferably has a pin 712a with a smaller diameter, in an opening of the bearing component 716 engages, with the components 712 and 716 preferably materially connected to one another, for example by welding or gluing. The bearing component 716 is in cross-section approximately pot-shaped and is on a par with the woe 712 and thereby becomes relative to the wave 712 aligned.

9 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Welle 812 im Wesentlichen einen gleich bleibenden Außendurchmesser aufweist, wobei das Lagerbauteil 816 an einem Ende der Welle 812 befestigt ist, beispielsweise durch eine Pressverbindung und/oder Schweiß- oder Klebeverbindung. 9 shows an embodiment in which the shaft 812 essentially has a constant outer diameter, wherein the bearing component 816 at one end of the shaft 812 is attached, for example by a press connection and / or welding or adhesive connection.

Wenn die Welle 712 bzw. 812 und das Lagerbauteil 716 bzw. 816 zweiteilig ausgebildet sind, kann es in diesen Fällen erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Welle und das Stopperbanteil einteilig auszubilden.When the wave 712 respectively. 812 and the bearing component 716 respectively. 816 formed in two parts, it may be provided according to the invention in these cases, integrally form the shaft and the Stopperbanteil.

Es wird in den 6 bis 9 vorzugsweise eine mindestens zweiteilige Anordnung der Welle und des Lagerbauteils vorgeschlagen, wobei die Verbindung der Teile vorzugsweise mittels Laserschweißen erfolgt. Die Welle kann dabei vor der Fertigmontage der Lagerbauteils gehärtet und geschliffen werden.It will be in the 6 to 9 Preferably, an at least two-part arrangement of the shaft and the bearing component proposed, wherein the connection of the parts is preferably carried out by means of laser welding. The shaft can be hardened and ground before the final assembly of the bearing component.

Dadurch können sowohl die radialen Lagerflächen als auch die axialen Lagerflächen genau bearbeitet und gehärtet werden. Das zweite Teil des Lagerbauteils kann aus demselben Material wie die Welle und das erste Teil des Lagerbauteils bestehen oder auch aus einem anderen Material, wie beispielsweise Edelstahl bestehen, das relativ leicht zu bearbeiten ist. Dieses zweite Bauteil des Lagerbauteils muss nicht gehärtet werden, da es lediglich eine Dichtfunktion und keine Lagerfunktion erfüllt.As a result, both the radial bearing surfaces and the axial bearing surfaces can be accurately machined and hardened. The second part of the bearing component may consist of the same material as the shaft and the first part of the bearing component or else of another material, such as stainless steel, which is relatively easy to machine. This second component of the bearing component does not have to be hardened, since it only fulfills a sealing function and no bearing function.

10 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung eines ähnlichen Spindelmotors, wie er in 4 dargestellt ist. Für 10 gilt die allgemeine Beschreibung des Spindelmotors von 4. Wie im Beispiel von 4 ist das Stopperbauteil 318 auf die Welle 312 aufgesteckt. Hierzu weist die Welle 312 einen Zapfen 312a auf, der in eine Aussparung 318a des Stopperbauteils 318' eingreift. Im Gegensatz zu 4 wird im Bespiel von 10 jedoch auf eine Stiftverbindung zwischen dem Wellenbauteil 318' und dem Gehäusedeckel 246 verzichtet. Statt dessen weist das Stopperbauteil 318', das ein Teil des Wellenbauteils darstellt, eine flache obere Stirnfläche auf. Diese flache obere Stirnfläche liegt unmittelbar an dem Gehäusedeckel 246 an. Das Stopperbauteil 318' und der Gehäusedeckel 246 sind mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Klebeverbindung, miteinander verbunden. Gegebenenfalls kann der Gehäusedeckel 246 eine flache Aussparung aufweisen (nicht in der Zeichnung dargestellt), in welche die Stirnseite des Stopperbauteils 318' eingreift. 10 shows an enlarged section through a modified embodiment of a similar spindle motor, as in 4 is shown. For 10 the general description of the spindle motor of 4 , As in the example of 4 is the stopper component 318 on the wave 312 attached. This is indicated by the wave 312 a pin 312a on that in a recess 318a the stopper component 318 ' intervenes. In contrast to 4 is in the example of 10 however, to a pin connection between the shaft member 318 ' and the housing cover 246 waived. Instead, the stopper member has 318 ' , which forms part of the shaft member, has a flat upper end surface. This flat upper end face is located directly on the housing cover 246 at. The stopper component 318 ' and the housing cover 246 are connected to each other by means of a material connection, for example an adhesive connection. Optionally, the housing cover 246 a flat recess (not shown in the drawing), in which the end face of the stopper member 318 ' intervenes.

11 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine abgewandelte Ausgestaltung eines ähnlichen Spindelmotors, wie er in 5 dargestellt ist. Für 11 gilt die allgemeine Beschreibung des Spindelmotors von 5. Wie im Beispiel von 5 ist das Stopperbauteil 418' auf die Welle 412 aufgesteckt. Das Stopperbauteil 418' weist einen nach unten in Richtung der Welle 412 gerichteten Zapfen 418a auf. Dieser Zapfen 418a ist in einer Sackbohrung 412b der Welle 412 aufgenommen. Im Gegensatz zu 5 wird im Bespiel von 11 auf eine Stiftverbindung zwischen dem Wellenbauteil 418' und dem Gehäusedeckel 246 verzichtet. Statt dessen weist das Stopperbauteil 418', das ein Teil des Wellenbauteils darstellt, eine flache obere Stirnfläche auf. Diese flache obere Stirnfläche liegt unmittelbar an dem Gehäusedeckel 246 an. Das Stopperbauteil 418' und der Gehäusedeckel 246 sind mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Klebeverbindung, miteinander verbunden. Gegebenenfalls kann der Gehäusedeckel 246 eine flache Aussparung aufweisen (nicht in der Zeichnung dargestellt), in welche die Stirnseite des Stopperbauteils 418 eingreift. 11 shows an enlarged section through a modified embodiment of a similar spindle motor, as in 5 is shown. For 11 the general description of the spindle motor of 5 , As in the example of 5 is the stopper component 418 ' on the wave 412 attached. The stopper component 418 ' points down in the direction of the shaft 412 directed cones 418a on. This pin 418a is in a blind hole 412b the wave 412 added. In contrast to 5 is in the example of 11 on a pin connection between the shaft member 418 ' and the housing cover 246 waived. Instead, the stopper member has 418 ' , which forms part of the shaft member, has a flat upper end surface. This flat upper end face is located directly on the housing cover 246 at. The stopper component 418 ' and the housing cover 246 are connected to each other by means of a material connection, for example an adhesive connection. Optionally, the housing cover 246 a flat recess (not shown in the drawing), in which the end face of the stopper member 418 intervenes.

12 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine weitere abgewandelte Ausgestaltung eines Spindelmotors ähnlich, wie er in 4 dargestellt ist. Für 12 gilt die allgemeine Beschreibung des Spindelmotors von 4. Wie im Beispiel von 4 wird das Stopperbauteil 318'' auf die Welle 312' aufgesteckt. Hierzu weist die Welle 312' einen Zapfen 312a' auf, der in eine Aussparung 318a' des Stopperbauteils 318'' eingreift. Im Gegensatz zu 4 ist im Beispiel von 12 eine Umkehrung der Stiftverbindung zwischen dem Wellenbauteil 318'' und dem Gehäusedeckel 346 realisiert. In dieser Ausgestaltung der Erfindung weist der Gehäusedeckel 346 an seiner dem Stopperbauteil 318'' zugewanden Innenfläche einen Stift 448' auf, der nun in eine Öffnung 350 des Stopperbauteils 318'' eingreift und dort vorzugsweise formschlüssig oder stoffschlüssig befestigt ist. 12 shows an enlarged section through another modified embodiment of a spindle motor similar, as in 4 is shown. For 12 the general description of the spindle motor of 4 , As in the example of 4 becomes the stopper component 318 '' on the wave 312 ' attached. This is indicated by the wave 312 ' a pin 312a ' on that in a recess 318a ' the stopper component 318 '' intervenes. In contrast to 4 is in the example of 12 an inversion of the pin connection between the shaft member 318 '' and the housing cover 346 realized. In this embodiment of the invention, the housing cover 346 at its the stopper component 318 '' Assigned inside a pin 448 ' up, now in an opening 350 the stopper component 318 '' engages and is preferably fixed there in a form-fitting or cohesive manner.

13 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine weitere abgewandelte Ausgestaltung eines Spindelmotors ähnlich, wie er in 5 dargestellt ist. Für 13 gilt die allgemeine Beschreibung des Spindelmotors von 5. Wie im Beispiel von 5 ist das Stopperbauteil 418'' auf die Welle 412 aufgesteckt. Das Stopperbauteil 418'' weist einen nach unten in Richtung der Welle 412 gerichteten Zapfen 418a auf. Dieser Zapfen 418a ist in einer Sackbohrung 412b der Welle 412 aufgenommen. Im Gegensatz zu 5 ist im Beispiel von 13 eine Umkehrung der Stiftverbindung zwischen dem Wellenbauteil 418'' und dem Gehäusedeckel 346 realisiert. In dieser Ausgestaltung der Erfindung weist der Gehäusedeckel 346 an seiner dem Stopperbauteil 418'' zugewanden Innenfläche einen Stift 448 auf, der nun in eine Öffnung 350 des Stopperbauteils 418'' eingreift und dort vorzugsweise formschlüssig oder stoffschlüssig befestigt ist. 13 shows an enlarged section through another modified embodiment of a spindle motor similar, as in 5 is shown. For 13 the general description of the spindle motor of 5 , As in the example of 5 is the stopper component 418 '' on the wave 412 attached. The stopper component 418 '' points down in the direction of the shaft 412 directed cones 418a on. This pin 418a is in a blind hole 412b the wave 412 added. In contrast to 5 is in the example of 13 an inversion of the pin connection between the shaft member 418 '' and the housing cover 346 realized. In this embodiment of the invention, the housing cover 346 at its the stopper component 418 '' Assigned inside a pin 448 up, now in an opening 350 the stopper component 418 '' engages and is preferably fixed there in a form-fitting or cohesive manner.

14 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 1 im Bereich des Stopperbauteils. Im Unterschied zu 1 ist zwischen der Welle 12' und dem Gehäusedeckel 246 keine Stiftverbindung vorgesehen. Stattdessen liegt die Stirnseite der Welle 12' am Gehäusedeckel 246 an und ist mit dem Gehäusedeckel 246 stoffschlüssig verbunden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung. Das Stopperbauteil 18 ist fest mit der Welle 12' verbunden und liegt mit seiner Stirnseite ebenfalls am Gehäusedeckel 246 an. Vorzugsweise sind das Stopperbauteil 18 und der Gehäusedeckel 246 ebenfalls stoffschlüssig mittels einer Klebeverbindung oder Schweißverbindung miteinander verbunden. Ferner kann es vorgesehen sein, dass lediglich die obere Stirnseite des Stopperbauteils 18 oder lediglich die Obere Stirnseite des Zapfens 12a' der Welle 12' an dem Gehäusedeckel anliegt und mit diesem stoffschlüssig verbunden ist (nicht zeichnerisch dargestellt, betrifft insbesondere auch die Ausführungen gemäß der 15 und 16). 14 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 1 in the area of the stopper component. In contrast to 1 is between the shaft 12 ' and the housing cover 246 no pin connection provided. Instead, lies the front of the shaft 12 ' on the housing cover 246 on and is with the housing cover 246 cohesively connected, for example by an adhesive bond or a welded joint. The stopper component 18 is stuck with the wave 12 ' connected and lies with its front side also on the housing cover 246 at. Preferably, the stopper member 18 and the housing cover 246 also materially connected by means of an adhesive connection or welded joint. Furthermore, it may be provided that only the upper end side of the stopper component 18 or only the upper end of the pin 12a ' the wave 12 ' rests against the housing cover and is connected to this cohesively (not shown in the drawing, in particular, the embodiments according to the 15 and 16 ).

15 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 2 im Bereich des Stopperbauteils. Im Unterschied zu 2 ist zwischen der Wehe 112' und dem Gehäusedeckel 246 keine Stiftverbindung vorgesehen. Stattdessen liegt die Stirnseite der Welle 112' am Gehäusedeckel 246 an und ist mit dem Gehäusedeckel 246 stoffschlüssig verbunden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder Schweißverbindung. Das Stopperbauteil 118 ist fest mit der Welle 112' verbunden und liegt mit seiner Stirnseite ebenfalls am Gehäusedeckel 246 an. Vorzugsweise sind das Stopperbauteil 118 und der Gehäusedeckel 246 ebenfalls stoffschlüssig mittels einer Klebeverbindung oder Schweißverbindung miteinander verbunden. 15 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 2 in the area of the stopper component. In contrast to 2 is between the woes 112 ' and the housing cover 246 no pin connection provided. Instead, lies the front of the shaft 112 ' on the housing cover 246 on and is with the housing cover 246 cohesively connected, for example by an adhesive bond or welded connection. The stopper component 118 is stuck with the wave 112 ' connected and lies with its front side also on the housing cover 246 at. Preferably, the stopper member 118 and the housing cover 246 also materially connected by means of an adhesive connection or welded joint.

16 zeigt eine abgewandelte und vergrößerte Darstellung des Spindelmotors von 3 im Bereich des Stopperbauteils. 16 shows a modified and enlarged view of the spindle motor of 3 in the area of the stopper component.

Im Unterschied zu 3 ist zwischen der Welle 112' und dem Gehäusedeckel 246 keine Stiftverbindung vorgesehen. Stattdessen liegt die Stirnseite der Welle 112 am Gehäusedeckel 246 an und ist mit dem Gehäusedeckel 246 stoffschlüssig verbunden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder Schweißverbindung. Das Stopperbauteil 218 ist fest mit der Welle 112' verbunden und liegt mit seiner Stirnseite ebenfalls am Gehäusedeckel 246 an. Vorzugsweise sind das Stopperbauteil 218 und der Gehäusedeckel 246 ebenfalls stoffschlüssig mittels einer Klebeverbindung oder Schweißverbindung miteinander verbunden.In contrast to 3 is between the shaft 112 ' and the housing cover 246 no pin connection provided. Instead, lies the front of the shaft 112 on the housing cover 246 on and is with the housing cover 246 cohesively connected, for example by an adhesive bond or welded connection. The stopper component 218 is stuck with the wave 112 ' connected and lies with its front side also on the housing cover 246 at. Preferably, the stopper member 218 and the housing cover 246 also materially connected by means of an adhesive connection or welded joint.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Basisplattebaseplate
12, 12'12, 12 '
Welle 112, 112', 312, 312', 412, 512, 612, 712, 812 wave 112 . 112 ' . 312 . 312 ' . 412 . 512 . 612 . 712 . 812
12a, 12a'12a, 12a '
Zapfen 112a, 112a', 312a, 312a', 712a spigot 112a . 112a ' . 312a . 312a ' . 712a
412b412b
Sackbohrungblind hole
1414
Rotorbauteil 114, 214, 314 rotor component 114 . 214 . 314
114a114a
Aussparung 214a recess 214a
1616
Lagerbauteil 516, 616, 716, 816 bearing component 516 . 616 . 716 . 816
516a516a
erstes Teil 616a, 716a, 816a,first part 616a . 716a . 816a .
516b516b
zweites Teil 616b, 716b, 816b second part 616b . 716b . 816b
1818
Stopperbauteil 118, 218, 318, 318', 318'', 418, 418', 418'' stop member 118 . 218 . 318 . 318 ' . 318 '' . 418 . 418 ' . 418 ''
318a318a
Sackbohrung 318a', 418a, 418a' blind hole 318a ' . 418a . 418a '
318b318b
Zapfen 418b spigot 418b
2020
Lagerspaltbearing gap
2222
Radiallagerradial bearings
2323
LagerrillenstrukturenBearing groove structures
2424
Radiallagerradial bearings
2525
LagerrillenstrukturenBearing groove structures
2626
Separatorspaltseparator gap
2828
Axiallagerthrust
2929
LagerrillenstrukturenBearing groove structures
3030
Rezirkulationskanalrecirculation
3232
Abdeckung 132, 232 cover 132 . 232
3434
Dichtungsspaltseal gap
3636
Dichtungsspaltseal gap
3838
Pumpdichtung 138 pump seal 138
3939
Pumprillenstrukturen 139 Pumping groove structures 139
4040
Drehachseaxis of rotation
4242
Statoranordnungstator
4444
Rotormagnetrotor magnet
4646
Gehäusedeckel 146, 246, 346 housing cover 146 . 246 . 346
4848
Stift 148, 448' pen 148 . 448 '
5050
Öffnung 150, 350 opening 150 . 350
5252
Aussparungrecess
660660
Stufestep
562562
Schweißnaht 662, 762, 862 Weld 662 . 762 . 862

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008031618 A1 [0009] DE 102008031618 A1 [0009]

Claims (20)

Spindelmotor niedriger Bauhöhe, welcher umfasst: ein feststehendes Motorbauteil mit einem Wellenbauteil (12, 16, 18), ein drehbares Motorbauteil (14), ein fluiddynamisches Lagersystem (22, 24, 28) zur Drehlagerung des drehbaren Motorbauteils relativ zum feststehenden Motorbauteil, ein elektromagnetisches Antriebssystem (42, 44) zum Antrieb des drehbaren Motorbauteils um eine Drehachse (40), und einen Gehäusedeckel (46) zum Verschließen des Spindelmotors, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenbauteil (12, 16, 18) mittels einer Stiftverbindung oder einer reinen stoffschlüssigen Verbindung mit dem Gehäusedeckel (46) verbunden ist.Spindle motor of low overall height, which comprises: a fixed motor component with a shaft component ( 12 . 16 . 18 ), a rotatable engine component ( 14 ), a fluid dynamic storage system ( 22 . 24 . 28 ) for rotational mounting of the rotatable engine component relative to the fixed engine component, an electromagnetic drive system ( 42 . 44 ) for driving the rotatable engine component about a rotation axis ( 40 ), and a housing cover ( 46 ) for closing the spindle motor, characterized in that the shaft component ( 12 . 16 . 18 ) by means of a pin connection or a pure cohesive connection with the housing cover ( 46 ) connected is. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenbauteil eine zylindrische Welle (12) mit zwei Enden aufweist, wobei an einem Ende der Welle ein Lagerbauteil (16) angeordnet ist, und an dem anderen Ende der Welle ein Stopperbauteil (18) angeordnet ist.Spindle motor according to claim 1, characterized in that the shaft member is a cylindrical shaft ( 12 ) having two ends, wherein at one end of the shaft a bearing component ( 16 ) is arranged, and at the other end of the shaft, a stopper member ( 18 ) is arranged. Spindelmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperbauteil (18; 118; 218) ringförmig ausgebildet und auf die Welle (12; 112) aufgesteckt ist und mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit der Welle verbunden ist.Spindle motor according to claim 2, characterized in that the stopper component ( 18 ; 118 ; 218 ) annular and on the shaft ( 12 ; 112 ) is attached and connected by means of a non-positive and / or material connection with the shaft. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftverbindung eine formschlüssige Verbindung ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pin connection is a positive connection. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftverbindung eine kraftschlüssige Verbindung ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pin connection is a frictional connection. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftverbindung eine stoffschlüssige Verbindung ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pin connection is a cohesive connection. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Wellenbauteils (12, 16, 18) einen Stift (48) aufweist, der parallel zur Drehachse (40) ausgerichtet und in einer Öffnung (50) des Gehäusedeckels (46) aufgenommen ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the free end of the shaft component ( 12 . 16 . 18 ) a pen ( 48 ), which is parallel to the axis of rotation ( 40 ) and in an opening ( 50 ) of the housing cover ( 46 ) is recorded. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (48; 148) auf einer dem Gehäusedeckel (46) zugewanden Stirnseite der Welle (12, 112) angeordnet ist. (1–3)Spindle motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pin ( 48 ; 148 ) on a housing cover ( 46 ) facing end of the shaft ( 12 . 112 ) is arranged. ( 1 - 3 ) Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (346) an einer dem Wellenbauteil zugewanden Fläche einen Stift (448') aufweist, der in einer stirnseitigen Öffnung (350) des Wellenbauteils aufgenommen ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing cover ( 346 ) on a surface of the shaft member a pin ( 448 ' ), which in an end opening ( 350 ) of the shaft member is received. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer rein stoffschlüssigen Verbindung der Gehäusedeckel (246) flach auf einer ebenen Stirnfläche des Wellenbauteils (318'; 418') aufliegt.Spindle motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the case of a purely cohesive connection of the housing cover ( 246 ) flat on a flat face of the shaft member ( 318 '; 418 ' ) rests. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperbauteil (318) in Form einer Kappe ausgebildet ist und an einer Stirnseite eine zentrale Öffnung (318a) aufweist, wobei die Welle (312) auf einer dem Stopperbauteil zugewandten Stirnseite einen Zapfen (312a) aufweist, der in die Öffnung des Stopperbauteils eingreift und mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit dem Stopperbauteil verbunden ist. (4).Spindle motor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the stopper component ( 318 ) is formed in the form of a cap and at one end face a central opening ( 318a ), wherein the shaft ( 312 ) on a the stopper component facing end side of a pin ( 312a ) which engages in the opening of the stopper member and is connected by means of a non-positive and / or material connection with the stopper member. ( 4 ). Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperbauteil (418) in Form einer Kappe ausgebildet ist und an einer der Welle (412) zugewandten Stirnseite einen mittigen Zapfen (418a) aufweist, wobei die Welle auf einer dem Stopperbauteil zugewandten Stirnseite eine Öffnung (412b) aufweist, in welche der Zapfen des Stopperbauteils eingreift und mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit der Welle verbunden ist. (5)Spindle motor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the stopper component ( 418 ) is in the form of a cap and on one of the shaft ( 412 ) facing end face a central pin ( 418a ), wherein the shaft on an end facing the stopper member an opening ( 412b ), in which engages the pin of the stopper member and is connected by means of a non-positive and / or material connection with the shaft. ( 5 ) Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (348; 448) auf einer dem Gehäusedeckel (46) zugewanden Stirnseite des Stopperbauteils (318; 418) angeordnet ist. (4–5)Spindle motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pin ( 348 ; 448 ) on a housing cover ( 46 ) facing the end face of the stopper component ( 318 ; 418 ) is arranged. ( 4 - 5 ) Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (350) zur Aufnahme des Stiftes (448') auf einer dem Gehäusedeckel (146) zugewanden Stirnseite des Stopperbauteils (318''; 418'') angeordnet ist. (12, 13)Spindle motor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the opening ( 350 ) for receiving the pen ( 448 ' ) on a housing cover ( 146 ) facing the end face of the stopper component ( 318 ''; 418 '' ) is arranged. ( 12 . 13 ) Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am drehbaren Motorbauteil (14) eine Abdeckung (32; 132; 232; 432) angeordnet ist, die ein offenes Ende des fluiddynamischen Lagersystems abdeckt und das Stopperbauteil ringförmig umgibt, wobei die Abdeckung im Querschnitt U-förmig oder als flache ringförmige Scheibe ausgebildet ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 14, characterized in that on the rotatable engine component ( 14 ) a cover ( 32 ; 132 ; 232 ; 432 ) is arranged, which covers an open end of the fluid dynamic bearing system and surrounds the stopper member annularly, wherein the cover is formed in cross-section U-shaped or as a flat annular disc. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (12; 112; 212; 312; 412) eine Stufe aufweist, auf der das Stopperbauteil (18; 118; 218; 318; 418) aufliegt. Spindle motor according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shaft ( 12 ; 112 ; 212 ; 312 ; 412 ) has a step on which the stopper component ( 18 ; 118 ; 218 ; 318 ; 418 ) rests. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbauteil (16) einteilig mit der Welle (12) ausgebildet ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 16, characterized in that the bearing component ( 16 ) in one piece with the shaft ( 12 ) is trained. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbauteil (716, 816) topfförmig ausgebildet und auf ein Ende der Welle (712; 82) aufgesteckt und mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung mit der Welle verbunden ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 16, characterized in that the bearing component ( 716 . 816 ) cup-shaped and on one end of the shaft ( 712 ; 82 ) and connected by means of a non-positive and / or material connection with the shaft. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerbauteil (516; 616) aus einem ersten Teil (516a; 616a) und einem zweiten Teil (516b, 616b) besteht, wobei das erste Teil einteilig mit der Welle (512; 612) ausgebildet ist und eine Axiallagerfläche ausbildet, und das zweite Teil stoffschlüssig mit dem ersten Teil verbunden ist.Spindle motor according to one of claims 1 to 16, characterized in that the bearing component ( 516 ; 616 ) from a first part ( 516a ; 616a ) and a second part ( 516b . 616b ), the first part being integral with the shaft ( 512 ; 612 ) is formed and forms a thrust bearing surface, and the second part is integrally connected to the first part. Festplattenlaufwerk mit niedriger Bauhöhe mit mindestens einer Speicherplatte, die von einem Spindelmotor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 drehend angetrieben ist, und eine Schreib-Lesevorrichtung zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte umfasst.A low-profile hard disk drive having at least one storage disk rotationally driven by a spindle motor according to any one of claims 1 to 19, and a write-read device for writing and reading data to and from the storage disk.
DE201210005221 2012-03-15 2012-03-15 Low overall height spindle motor used for driving hard disk drive used in mobile device e.g. laptop, has shaft that is connected to housing cover through joint of pin or is fixedly bonded to housing cover through pure material Pending DE102012005221A1 (en)

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