DE102012023854A1 - Fluid dynamic bearing system for spindle motor used in disk drive, has axially extending portion that is limited by outer circumferential surface of bearing component and radially opposite inner peripheral surface of rotor component - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Lagersystem für einen Spindelmotor gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Spindelmotoren mit derartigen fluiddynamischen Lagersystemen werden beispielsweise zum Antrieb von Speicherplattenlaufwerken verwendet.The invention relates to a fluid dynamic bearing system for a spindle motor according to the features of the preamble of claim 1. Spindle motors with such fluid dynamic bearing systems are used for example for driving disk drives.
Stand der TechnikState of the art
Fluiddynamische Lagersysteme umfassen in der Regel mindestens zwei relativ zueinander drehbare Lagerteile, die zwischen einander zugeordneten Lagerflächen einen mit einem Lagerfluid, z. B. einem Lageröl, gefüllten Lagerspalt ausbilden. In bekannter Weise sind auf den Lagerflächen Lagerrillenstrukturen aufgebracht. Die Lagerrillenstrukturen erzeugen bei relativer Drehung der Lagerteile zueinander innerhalb des Lagerspaltes einen hydrodynamischen Druck. Dieser hydrodynamische Druck macht das Lager tragfähig.Fluid dynamic bearing systems usually comprise at least two relatively rotatable bearing parts, the bearing surfaces between one another with a bearing fluid, for. B. a bearing oil, filled bearing gap form. In a known manner bearing groove structures are applied to the bearing surfaces. The bearing groove structures produce relative to each other within the bearing gap a hydrodynamic pressure with relative rotation of the bearing parts. This hydrodynamic pressure makes the bearing viable.
Ein Nachteil von fluiddynamischen Lagersystemen besteht darin, dass das in dem fluiddynamischen Lager eingesetzte Lagerfluid im Laufe der Zeit verdampft. In den Lagern muss deshalb ein für die spezifizierte Lebensdauer ausreichender Vorrat an Lagerfluid vorgesehen werden. Dieser Fluidvorrat muss umso größer sein, je höher die zu erwartende Betriebstemperatur und die geforderte Lebensdauer sind.A disadvantage of fluid dynamic bearing systems is that the bearing fluid used in the fluid dynamic bearing evaporates over time. It is therefore necessary to provide a sufficient stock of bearing fluid for the specified service life in the bearings. This fluid supply must be greater, the higher the expected operating temperature and the required service life.
Ein weiterer Einflussfaktor auf die Verdampfungsrate des Lagerfluids ist die Größe der Grenzfläche des Fluids zur Umgebungsluft. Eine kleine Grenzfläche reduziert hierbei den Fluidverlust ebenfalls. Ist das Fluid im Vorratsvolumen in Bewegung, weil beispielsweise rotierende Teile an das Volumen grenzen, so vergrößert dies die Grenzfläche und damit auch die Verdampfungsrate. Nicht zuletzt ist auch der Zustand der umgebenden Luft entscheidend für die Verdampfungsrate. Ist die Grenzfläche von sich bewegender Luft umgeben, ist die Verdampfungsrate größer als bei einer Grenzfläche, welche an ein relativ unbewegtes, bereits mit Fluiddämpfen angereichertes Luftvolumen grenzt.Another factor influencing the evaporation rate of the bearing fluid is the size of the interface of the fluid with the ambient air. A small interface also reduces fluid loss. If the fluid in the storage volume in motion, for example, because rotating parts border the volume, this increases the interface and thus the evaporation rate. Last but not least, the state of the surrounding air is decisive for the evaporation rate. When the interface is surrounded by moving air, the rate of evaporation is greater than at an interface adjacent to a relatively non-moving volume of air already enriched with fluid vapors.
Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe verschiedener Bauformen für fluiddynamische Lager bekannt. Beispielsweise offenbart die
Die
Ein Nachteil der oben beschriebenen Ausgestaltungen des Luftspalts ist, dass, bedingt durch die vorgegebenen Abmessungen des Spindelmotors, der Luftspalt im Vergleich zum Dichtungsspalt nur relativ kurz bemessen werden kann, was die Dichtwirkung gegen ein Austreten von Fluiddampf an dieser Stelle vermindert.A disadvantage of the above-described embodiments of the air gap is that, due to the predetermined dimensions of the spindle motor, the air gap compared to the sealing gap can be measured only relatively short, which reduces the sealing effect against leakage of fluid vapor at this point.
Ein weiteres Problem bei der Realisierung eines solchen Luftspaltes ist, dass sich die Wände der zentralen Öffnung der Basisplatte durch das Aufpressen der Stotoranordnung verformen können. Sofern der Luftspalt durch eine Wandung eines Randes der Basisplatte begrenzt wird, tritt auch im Bereich des Luftspaltes eine Verformung bzw. unerwünschte Änderung des Spaltdurchmessers ein.Another problem with the realization of such an air gap is that the walls of the central opening of the base plate can deform by the pressing of the stutter assembly. If the air gap is delimited by a wall of an edge of the base plate, a deformation or undesired change in the gap diameter also occurs in the area of the air gap.
Ein weiterer Nachteil ist, dass das fluiddynamische Lager bzw. das erste Lagerbauteil in die Öffnung der Basisplatte eingeklebt ist und beim Einkleben auch leichte Toleranzen auftreten können, die sich auf die Breite des Luftspaltes auswirken. Aufgrund dieser oben geschilderten Probleme kann der Luftspalt nicht beliebig klein ausgebildet werden, da die entsprechenden Toleranzen beachtet werden müssen.Another disadvantage is that the fluid-dynamic bearing or the first bearing component is glued into the opening of the base plate and also slight tolerances can occur when gluing, which affect the width of the air gap. Due to these problems described above, the air gap can not be made arbitrarily small, since the corresponding tolerances must be observed.
Darüber hinaus ist bei einer derartigen Anordnung des Luftspaltes in der axialen Verlängerung des kapillaren Dichtungsspaltes nachteilig, dass infolge von Schocks bzw. Vibrationen aus der Oberfläche des Lagerfluids abspritzende Öltröpfchen in der Engstelle des Luftspaltes aufgrund von Kapillarwirkungen anhaften und nicht zurück in das Fluidreservoir gelangen.Moreover, in such an arrangement of the air gap in the axial extension of the capillary seal gap disadvantageous that as a result of shocks or vibrations from the surface of the bearing fluid squirting oil droplets in the constriction of the air gap due to Attach capillary action and do not get back into the fluid reservoir.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein fluiddynamisches Lager für einen Spindelmotor weiter zu entwickeln, um ein Austreten von Lagerfluid und insbesondere von Fluiddampf aus dem Lager wirksam zu verhindern und damit die Lebensdauer des Spindelmotors zu erhöhen.It is the object of the invention to further develop a fluid dynamic bearing for a spindle motor to effectively prevent leakage of bearing fluid and in particular fluid vapor from the bearing and thus increase the life of the spindle motor.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein fluiddynamisches Lagersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a fluid dynamic bearing system 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.
Das fluiddynamische Lagersystem umfasst eine feststehende Welle sowie eine erstes und ein zweites Lagerbauteil, die in gegenseitigem Abstand an der Welle angeordnet sind. Relativ zur Welle und den beiden Lagerbauteilen ist ein Rotorbauteil um eine Drehachse drehbar angeordnet. Zwischen den angrenzenden Flächen der Welle, des Rotorbauteils und der Lagerbauteile verläuft ein beidseitig offener Lagerspalt, der mit einem Lagerfluid gefüllt ist. Entlang des Lagerspaltes sind mindestens ein fluiddynamisches Radiallager und mindestens ein fluiddynamisches Axiallager angeordnet. Zur Abdichtung eines offenen Endes des Lagerspaltes ist mindestens ein erster Dichtungsspalt vorgesehen. Jenseits des ersten Dichtungsspaltes ist ein Luftspalt mit geringem Spaltdurchmesser angeordnet, der mindestens einen axial verlaufenden Abschnitt aufweist.The fluid dynamic bearing system comprises a fixed shaft and a first and a second bearing member, which are arranged at a mutual distance on the shaft. Relative to the shaft and the two bearing components, a rotor component is arranged rotatably about a rotation axis. Between the adjacent surfaces of the shaft, the rotor member and the bearing components extends a bearing gap open on both sides, which is filled with a bearing fluid. Along the bearing gap at least one fluid dynamic radial bearing and at least one fluid dynamic thrust bearing are arranged. For sealing an open end of the bearing gap at least a first sealing gap is provided. Beyond the first sealing gap, an air gap with a small gap diameter is arranged, which has at least one axially extending section.
Erfindungsgemäß ist der axial verlaufende Abschnitt des Luftspaltes durch eine äußere Umfangsfläche des ersten Lagerbauteils und eine innere Umfangsfläche des Rotorbauteils begrenzt.According to the invention, the axially extending section of the air gap is delimited by an outer peripheral surface of the first bearing component and an inner circumferential surface of the rotor component.
Da der Luftspalt weder durch Oberflächen der Basisplatte begrenzt wird, noch sich in direkter axialer Verlängerung des Dichtungsspaltes befindet, ist er im wesentlichen unabhängig von entsprechenden Montagetoleranzen und der Bauhöhe des fluiddynamischen Lagers und kann daher sehr schmal und relativ lang ausgebildet werden.Since the air gap is neither limited by surfaces of the base plate, nor is it in direct axial extension of the sealing gap, it is substantially independent of corresponding mounting tolerances and the height of the fluid dynamic bearing and can therefore be made very narrow and relatively long.
Von der Oberfläche des Lagerfluids im Dichtungsspalt verdampft ständig Lagerfluid. Die verdampfende Menge hängt von der Temperatur des Lagerfluids sowie von der Größe der Grenzfläche des Lagerfluids zur umgebenden Luft ab. Der so entstehende Fluiddampf kann in die Atmosphäre außerhalb des Lagers entweichen und innerhalb des Motors kondensieren.From the surface of the bearing fluid in the sealing gap constantly evaporates bearing fluid. The amount of vaporization depends on the temperature of the bearing fluid as well as the size of the boundary surface of the bearing fluid to the surrounding air. The resulting fluid vapor can escape to the atmosphere outside the bearing and condense within the engine.
Erfindungsgemäß schließt sich an den Dichtungsspalt ein enger Luftspalt an, der mindestens einen axial und vorzugsweise parallel zur Rotationsachse des Motors verlaufenden Abschnitt aufweist. Dieser axial verlaufende Abschnitt des Luftspalts ist in eine bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch eine äußere Umfangsfläche des ersten Lagerbauteil und eine innere Umfangsfläche eines ringförmigen Einstiches des Rotorbauteils begrenzt.According to the invention, a narrow air gap adjoins the sealing gap, which has at least one section running axially and preferably parallel to the axis of rotation of the motor. This axially extending portion of the air gap is limited in a preferred embodiment of the invention by an outer peripheral surface of the first bearing member and an inner peripheral surface of an annular recess of the rotor member.
Da der Luftspalt nicht mehr in direkter Verlängerung des Dichtungsspalts sondern im Wesentlichen radial außerhalb und parallel zum Dichtungsspalt verläuft, wird die begrenzte Bauhöhe des Lagers optimal ausgenutzt. Weiterhin ist damit die gesamte Ausgestaltung des Lagers unabhängig vom Aufbau der Basisplatte, da der Luftspalt ausschließlich durch Bauteile des Lagersystems bestimmt ist.Since the air gap is no longer in direct extension of the sealing gap but substantially radially outside and parallel to the sealing gap, the limited height of the bearing is optimally utilized. Furthermore, so that the entire design of the bearing is independent of the structure of the base plate, since the air gap is determined exclusively by components of the storage system.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Spaltabstand im Luftspalt sehr klein und seine axiale Länge parallel zur Rotationsachse möglichst groß ist. Durch die geringe Spaltbreite und die große axiale Länge des Luftspaltes werden sich im Bereich des Luftspaltes keine oder lediglich sehr geringe Luftwirbel ausbilden, und aufgrund des geringen Querschnitts und der relativ dazu großen Länge des Luftspaltes kann nur wenig Fluiddampf aus dem Dichtungsspalt und über den Luftspalt austreten. Somit hat das erfindungsgemäße Lagersystem nur geringe Fluidverluste und die Lebensdauer ist gegenüber herkömmlichen zweiseitig offenen Lagern erhöht.According to the invention, it is provided that the gap spacing in the air gap is very small and its axial length parallel to the axis of rotation is as large as possible. Due to the small gap width and the large axial length of the air gap no or only very small air vortices will form in the region of the air gap, and due to the small cross section and the relatively large length of the air gap, only a small amount of fluid vapor can escape from the sealing gap and over the air gap , Thus, the storage system according to the invention has only low fluid losses and the life is increased compared to conventional two-sided open bearings.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Rotorbauteil an seiner dem ersten Lagerbauteil zugewandeten Seite einen ringförmigen Einstich auf. Ein oberer Rand des ersten Lagerbauteils reicht in diesen Einstich hinein, wobei der axial verlaufende Abschnitt des Luftspaltes durch sich radial gegenüberliegende Flächen des Randes des Lagerbauteils und des Einstiches gebildet ist. Gerade bei sehr flach bauenden fluiddynamischen Lagern ist dieser Einstich von Vorteil, da dadurch nicht nur die Länge des axiale verlaufenden Abschnittes des Luftspaltes vergrößert werden kann, sondern auch die axiale Länge des Dichtungsspaltes vergrößert werden kann, da das erste Lagerbauteil teilweise in diesen Einstich des Rotorbauteiles hineinreicht und mit dem Rotorbauteil überlappt.In a preferred embodiment of the invention, the rotor component has an annular recess on its side facing the first bearing component. An upper edge of the first bearing component extends into this groove, wherein the axially extending portion of the air gap is formed by radially opposite surfaces of the edge of the bearing member and the recess. Especially with very flat fluid dynamic bearings this puncture is advantageous because not only the length of the axial extending portion of the air gap can be increased, but also the axial length of the sealing gap can be increased, since the first bearing member partially in this groove of the rotor component extends and overlaps with the rotor component.
Der Luftspalt umfasst auch einen mehr oder weniger langen radial verlaufenden Abschnitt, der zwischen dem axial verlaufenden Abschnitt des Luftspaltes und dem ersten Dichtungsspalt angeordnet ist. Der radial verlaufende Abschnitt des Luftspaltes wird vorzugsweise durch eine Bodenfläche des Einstichs und eine Stirnfläche des Randes des ersten Lagerbauteils begrenzt und weist eine größere Spaltbreite auf, als der axial verlaufende Abschnitt des Luftspaltes.The air gap also comprises a more or less long radially extending portion which is arranged between the axially extending portion of the air gap and the first sealing gap. The radially extending portion of the air gap is preferably bounded by a bottom surface of the recess and an end face of the edge of the first bearing member and has a larger gap width, as the axially extending portion of the air gap.
Vorzugsweise sind die Bodenfläche des Einstichs und/oder die Stirnfläche des Randes des ersten Lagerbauteils mit einer Lagerfluid abweisenden Beschichtung versehen. Diese Beschichtung verhindert, dass sich Tröpfchen von Lagerfluid auf diesen Flächen ablagern und weiter in Richtung des axial verlaufenden Abschnitts des Luftspaltes wandern können. Preferably, the bottom surface of the recess and / or the end face of the edge of the first bearing component are provided with a bearing fluid-repellent coating. This coating prevents droplets of bearing fluid from depositing on these surfaces and can continue to migrate toward the axially extending portion of the air gap.
Vorzugsweise ist ein im Rotorbauteil angeordneter und mit Lagerfluid gefüllter Rezirkulationskanal vorgesehen, der voneinander entfernte Bereiche des Lagerspaltes miteinander verbindet. Eine Öffnung des Rezirkulationskanals mündet in einen Bereich zwischen dem radial verlaufenden Abschnitt des Lagerspaltes radial außerhalb des Axiallagers und dem ersten Dichtungsspalt. Die andere Öffnung des Rezirkulationskanals mündet in einen Bereich des Lagerspaltes zwischen dem oberen Radiallager und dem zweiten Dichtungsspalt.Preferably, a recirculation channel arranged in the rotor component and filled with bearing fluid is provided, which connects together mutually remote regions of the bearing gap. An opening of the recirculation channel opens into a region between the radially extending portion of the bearing gap radially outside of the thrust bearing and the first sealing gap. The other opening of the recirculation channel opens into a region of the bearing gap between the upper radial bearing and the second sealing gap.
Das erfindungsgemäße fluiddynamische Lagersystem ist insbesondere vorgesehen zur Drehlagerung eines Spindelmotors, wie er zum Antrieb eines Festplattenlaufwerkes verwendet wird.The fluid-dynamic bearing system according to the invention is in particular provided for the rotational mounting of a spindle motor, as used to drive a hard disk drive.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei sich auf der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben.The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments, wherein further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der ErfindungDescription of the preferred embodiments of the invention
Die
Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte
Das fluiddynamische Lager umfasst ein Rotorbauteil
Die Lagerbuchse
An das untere Radiallager
In vorteilhafter Weise sind alle für die Radiallager
An den radial verlaufenden Abschnitt des Lagerspalts
An der anderen Seite des Fluidlagersystems ist die Lagerbuchse
Die strukturierten Lagerflächen des Fluidlagersystems befinden sich vorzugsweise alle an einem einzigen Bauteil, vorzugsweise der Lagerbuchse
Das elektromagnetische Antriebssystem des Spindelmotors wird in bekannter Weise gebildet durch eine an der Basisplatte
In dem Fall, dass der Spindelmotor nur ein fluiddynamisches Axiallager
Um eine kontinuierliche Durchspülung des Lagersystems mit Lagerfluid sicherzustellen, ist in bekannter Weise ein Rezirkulationskanal
Vorzugsweise umfasst das Rotorbauteil
Die radiale Spaltbreite des axial verlaufenden Abschnitts
Durch die geringe Spaltbreite und den weitgehend axialen Verlauf entstehen in dem schmalen axial verlaufenden Luftspalt
Im Unterschied zu
Der Aufbau und die Funktionsweise des Luftspaltes
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Basisplattebaseplate
- 1212
- Wellewave
- 14, 11414, 114
- Rotorbauteilrotor component
- 14a, 114a14a, 114a
- Lagerbuchsebearing bush
- 14b, 114b14b, 114b
- Einstichpuncture
- 1515
- Außenflächeouter surface
- 16, 11616, 116
- Lagerbauteilbearing component
- 16a, 116a16a, 116a
- Randedge
- 1717
- 1818
- Lagerbauteilbearing component
- 2020
- Lagerspaltbearing gap
- 22a, 22b22a, 22b
- Radiallagerradial bearings
- 2424
- Separatorspaltseparator gap
- 2626
- Axiallagerthrust
- 2828
- Rezirkulationskanalrecirculation
- 3030
- Abdeckkappecap
- 3131
- Spaltdichtunggap seals
- 3232
- zweiter Dichtungsspaltsecond sealing gap
- 3434
- erster Dichtungsspaltfirst sealing gap
- 3636
- Pumpdichtungpump seal
- 38, 13838, 138
- Luftspaltair gap
- 38a, 138a38a, 138a
- axial verlaufender Abschnittaxially extending section
- 38b, 138b38b, 138b
- radial verlaufender Abschnittradially extending section
- 4040
- ferromagnetischer Ringferromagnetic ring
- 4242
- Statoranordnungstator
- 4444
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 4646
- Drehachseaxis of rotation
- 5050
- Axiallagerthrust
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008052469 A1 [0005] DE 102008052469 A1 [0005]
- US 2010/0296190 A1 [0006] US 2010/0296190 A1 [0006]
- DE 102009035125 A1 [0006] DE 102009035125 A1 [0006]
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014015337A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Minebea Co., Ltd. | Spindle motor with fluid dynamic bearing system |
DE102016001075A1 (en) | 2016-02-02 | 2017-08-03 | Minebea Co., Ltd. | spindle motor |
DE102017001105A1 (en) | 2016-02-02 | 2017-08-03 | Minebea Co., Ltd. | spindle motor |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003244886A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-29 | Nippon Densan Corp | Spindle motor and recording disc drive |
US6991376B2 (en) * | 2002-11-05 | 2006-01-31 | Seagate Technology Llc | Low profile fluid dynamic bearing motor having increased journal span |
DE102008052469A1 (en) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Minebea Co., Ltd. | Spindle motor with fluid dynamic bearing system and fixed shaft |
US20100296190A1 (en) | 2008-05-26 | 2010-11-25 | Nidec Corporation | Fluid dynamic bearing apparatus, spindle motor, and disk drive apparatus |
DE102009035125A1 (en) | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Minebea Co., Ltd. | Fluid dynamic bearing system for spindle motor that is utilized for driving magnetic storage disk of hard disk drive, has axial section formed by regions of bearing component and rotor component |
US20120033328A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-09 | Nidec Corporation | Spindle motor and storage disk drive |
DE102012010945A1 (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Minebea Co., Ltd. | Fluid-dynamic bearing system for rotational bearing of spindle motor of e.g. disk drives, has sealing gap whose portions are arranged between surfaces of bush and bearing component, and channel whose end opens between portions |
-
2012
- 2012-12-06 DE DE201210023854 patent/DE102012023854A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003244886A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-29 | Nippon Densan Corp | Spindle motor and recording disc drive |
US6991376B2 (en) * | 2002-11-05 | 2006-01-31 | Seagate Technology Llc | Low profile fluid dynamic bearing motor having increased journal span |
DE102008052469A1 (en) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Minebea Co., Ltd. | Spindle motor with fluid dynamic bearing system and fixed shaft |
US20100296190A1 (en) | 2008-05-26 | 2010-11-25 | Nidec Corporation | Fluid dynamic bearing apparatus, spindle motor, and disk drive apparatus |
DE102009035125A1 (en) | 2009-07-29 | 2011-02-03 | Minebea Co., Ltd. | Fluid dynamic bearing system for spindle motor that is utilized for driving magnetic storage disk of hard disk drive, has axial section formed by regions of bearing component and rotor component |
US20120033328A1 (en) * | 2010-08-09 | 2012-02-09 | Nidec Corporation | Spindle motor and storage disk drive |
DE102012010945A1 (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | Minebea Co., Ltd. | Fluid-dynamic bearing system for rotational bearing of spindle motor of e.g. disk drives, has sealing gap whose portions are arranged between surfaces of bush and bearing component, and channel whose end opens between portions |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014015337A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Minebea Co., Ltd. | Spindle motor with fluid dynamic bearing system |
DE102016001075A1 (en) | 2016-02-02 | 2017-08-03 | Minebea Co., Ltd. | spindle motor |
DE102017001105A1 (en) | 2016-02-02 | 2017-08-03 | Minebea Co., Ltd. | spindle motor |
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