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Die Erfindung betrifft ein fluiddynamisches Lagersystem zur Verwendung in einem Spindelmotor gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Derartige Spindelmotoren werden beispielsweise zum Antrieb von Speicherplattenlaufwerken, insbesondere von Festplattenlaufwerken, oder Lüftern verwendet.
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Stand der Technik
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Ein fluiddynamisches Lagersystem der eingangs beschriebenen Art umfasst in der Regel mindestens zwei relativ zueinander drehbar gelagerte Lagerbauteile, die zwischen einander zugeordneten Lagerflächen einen mit einem Lagerfluid, z. B. mit Lageröl, gefüllten Lagerspalt ausbilden. Ein drehbares Lagerbauteil (Rotor) ist mittels des fluiddynamischen Lagersystems gegenüber einem feststehenden Lagerbauteil (Stator) drehbar gelagert und wird durch ein elektromagnetisches Antriebssystem drehend angetrieben. In bekannter Weise besitzen die entlang des Lagerspaltes angeordneten Lagerflächen, des fluiddynamischen Lagersystems entsprechende, auf das Lagerfluid wirkende Lagerrillenstrukturen. In fluiddynamischen Lagern werden die Lagerrillenstrukturen in Form von Rillenmustern als Vertiefungen oder Erhebungen üblicherweise auf einzelne oder beide einander gegenüber liegende Lagerflächen aufgebracht. Diese auf entsprechenden Lagerflächen der Lagerpartner angeordneten Lagerstrukturen dienen als Lager- und/oder Pumpstrukturen, die bei relativer Drehung der Lagerbauteile innerhalb des Lagerspalts einen hydrodynamischen Druck erzeugen.
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Fluiddynamische Lagersysteme können generell in zwei unterschiedliche Gruppen, sprich Bauformen, eingeteilt werden: Lagersysteme mit drehender Welle, die in einer Lagerbuchse drehgelagert ist und die die Nabe trägt, z. B. so genannte „single plate bearings” oder „single top thrust bearings” und Lagersysteme mit feststehender Welle, auf welcher die Nabe drehgelagert ist.
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Bei Spindelmotoren mit fluiddynamischen Lagersystemen mit drehender Welle ist es bekannt, in der Welle eine Mittelbohrung zur Aufnahme einer Schraube vorzusehen, welche mittels einer Klemmvorrichtung bzw. Druckklammer (clamp), eine oder mehrere Magnetplatten auf einer Auflagefläche der Nabe eines durch den Spindelmotor angetriebenen Festplattenlaufwerkes fixiert.
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Die
DE 102005036396 A1 offenbart einen Spindelmotor für den Einsatz in einem Speicherplattenlaufwerk, wobei eine Speicherplatte vorzugsweise mittels einer Druckklammer (clamp) an einer Lagerscheibe befestigt ist. Aufgrund einer sich zusammen mit der Lagerscheibe drehenden Welle kann die Druckklammer auf einfache Weise mittels einer Schraube in einer zentralen Bohrung der Welle befestigt werden.
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Ein Problem hierbei ist, dass sich durch das Anziehen der Schraube für die Druckklammer und den damit auf die Speicherplatten und die Nabe ausgeübten Kräften, die Nabe deformiert. Dadurch verringert sich die Breite des Lagerspalts des Axiallagers, das zwischen radial verlaufenden Oberflächen der Nabe und der Lagerbuchse angeordnet ist, radial nach außen hin.
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Ist die Deformation zu stark ausgeprägt, ist die Breite des Axiallagerspalts im radial äußeren Bereich so gering, dass der Verschleiß des Lagers steigen kann, da externe Stöße auf den Spindelmotor zu einem ungewollten Aufeinandertreffen der beiden Lagerflächen führen können. Desweiteren kann durch starke Verengung eventuell im Lager vorhandene Luft nicht entweichen und wird im Lager eingeschlossen, was ebenfalls zu einem schnellen Verschleiß führen kann.
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Die
JP 4759859 B2 offenbart einen Spindelmotor, der zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks verwendet wird. Hier vergrößert sich die Breite des Lagerspalts im Bereich des Axiallagers zunehmend radial nach außen, so dass nach Montage der Druckklammer und Speicherplatten die Breite des Lagerspalts im Bereich des Axiallagers konstant ist.
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Beim Anlaufen des Motors hebt das drehende Bauteil gegenüber dem feststehenden Bauteil auf eine bestimmte axiale Höhe, die sogenannte Flughöhe, ab. Hierfür ist es allerdings vorteilhaft, wenn der Axiallagerspalt radial außen eine geringere Spaltbreite aufweist als radial innen.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung ein fluiddynamisches Lagersystem anzugeben, bei dem die Lagerflächen eines Axiallagers so ausgebildet sind, dass die Breite des Lagerspalts im Bereich des Axiallagers nach Zusammenbau des Lagers radial außen enger ist als innen, jedoch ein ungewolltes Aufeinandertreffen der Axiallagerflächen vermieden wird.
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Die Erfindung löst deshalb die oben gestellte Aufgabe nach den Merkmalen der geltenden unabhängigen Ansprüche.
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Es ist ein fluiddynamisches Lagersystem angegeben welches mindestens ein feststehendes Bauteil und mindestens ein rotierendes Bauteil umfasst. Das rotierende Bauteil ist relativ zum feststehenden Bauteil um eine Rotationsachse drehbar gelagert. Ein Lagerspalt, der zwischen einander gegenüberliegenden Flächen des feststehenden und des rotierenden Bauteils ausgebildet ist, ist mit einem Lagerfluid gefüllt ist. Ferner umfasst das fluiddynamische Lagersystem mindestens ein fluiddynamisches Radiallager und mindestens ein fluiddynamisches Axiallager. Das Axiallager ist zwischen einer etwa radial verlaufenden Lagerfläche des feststehenden Bauteils und einer gegenüberliegenden Lagerfläche des rotierenden Bauteils angeordnet und weist einen entlang seiner Lagerflächen verlaufenden Axiallagerspalt auf, der Teil des Lagerspalts ist. Desweiteren umfasst das fluiddynamische Lagersystem mindestens eine Speicherplatte, die mittels einer Druckklammer auf dem rotierenden Bauteil befestigt ist.
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Erfindungsgemäß beinhaltet der Axiallagerspalt einen ersten, radial innen liegenden Abschnitt und einen zweiten, radial außen liegenden Abschnitt, der eine größere Spaltbreite als der erste Abschnitt aufweist, wobei sich im zusammengebauten Zustand des Lagersystems mit montierter Druckklammer und Speicherplatte der erste und der zweite Abschnitt des Axiallagerspalts jeweils radial nach außen verengen.
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Vorzugsweise ergeben sich die verschiedenen Spaltbreiten des ersten und zweiten Abschnitts des Axiallagerspalts durch eine Stufe in der den Axiallagerspalt begrenzenden Fläche des rotierenden Bauteil und/oder des gegenüberliegenden feststehenden Bauteils.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet der Axiallagerspalt erfindungsgemäß ebenfalls einen ersten, radial innen liegenden Abschnitt und einen zweiten, radial außen liegenden Abschnitt, der eine größere Spaltbreite als der erste Abschnitt aufweist, wobei sich im zusammengebauten Zustand des Lagersystems mit montierter Druckklammer und Speicherplatte der erste Abschnitt des Axiallagerspalts radial nach außen verengt und der zweite Abschnitt des Axiallagerspalts radial nach außen weitet.
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Hierbei ist vorzugsweise die Aufweitung des Axiallagerspalts im zweiten Abschnitt kontinuierlich, wobei sich die Aufweitung durch eine Schräge in der den zweiten Abschnitt des Axiallagerspalts begrenzenden Fläche des rotierenden Bauteil und/oder des gegenüberliegenden feststehenden Bauteils ergibt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet der Axiallagerspalt erfindungsgemäß wieder einen ersten, radial innen liegenden Abschnitt und einen zweiten, radial außen liegenden Abschnitt, der eine größere Spaltbreite als der erste Abschnitt aufweist, wobei im zusammengebauten Zustand des Lagersystems mit montierter Druckklammer und Speicherplatte der Übergang zwischen erstem und zweitem Abschnitt die kleinste Spaltbreite des gesamten Axiallagerspalts aufweist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Axiallagerspalt keine zwei Abschnitte auf, sondern verengt sich im zusammengebauten Zustand des Lagersystems mit montierter Druckklammer und Speicherplatte radial nach außen hin kontinuierlich.
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Vorzugsweise ist die Spaltbreite des Axiallagerspalts am radial außenliegenden Ende zwischen 0,5 Mikrometer und 5 Mikrometer kleiner als am radial innenliegenden Ende.
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Diese verschiedenen Ausgestaltungen verbessern das Abheben des rotierenden Bauteils in der Anlaufphase des Motors, durch den radial nach außen enger werdenden Axiallagerspalt, stellen aber gleichzeitig sicher, dass ein ungewolltes Aufeinandertreffen der Axiallagerflächen, und somit eine Beschädigung oder ein schneller Verschleiß des Lagers vermieden wird. Desweiteren ist gewährleistet, dass eventuell im Lager vorhandene Luft entweichen kann und nicht im Lager eingeschlossen wird.
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Das Axiallager ist vorzugsweise durch spiralförmige Pumprillen in der Oberfläche des rotierenden Bauteils und/oder des gegenüberliegenden feststehenden Bauteils gekennzeichnet.
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Durch das feststehende Bauteil verläuft ein Rezirkulationskanal, der vorzugsweise den radial außen liegenden Bereich des Axiallagerspalts mit dem Lagerspalt im Bereich des unteren Endes einer Welle, die Teil des rotierenden Bauteils ist, verbindet.
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Die Welle weist ein Gewinde auf, in welches eine Schraube eingreifen kann. Vorzugsweise wird durch die Schraube die Druckklammer, die die Speicherplatte fixiert, auf der Welle befestigt.
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Das beschriebene fluiddynamische Lagersystem kann in einem Spindelmotor verwendet werden, der ein elektromagnetisches Antriebssystem aufweist, das das rotierende Bauteil antreibt. Der Spindelmotor kann beispielsweise in einem Festplattenlaufwerk oder einem Lüfter zum Einsatz kommen.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
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1:
zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystems.
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2:
zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Spindelmotors im Bereich des Axiallagerspalts.
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3:
zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Spindelmotors im Bereich des Axiallagerspalts mit einer anderen Ausgestaltung der Erfindung.
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4:
zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Spindelmotors im Bereich des Axiallagerspalts mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung.
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1 zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, elektromagnetischem Antriebssystem und montierten Speicherplatten. Das fluiddynamische Lagersystem umfasst eine Basisplatte 10, welche eine zentrale Öffnung zur Aufnahme einer Lagerbuchse 12 aufweist. Um einen elektrischen Kontakt zwischen der Basisplatte 10 und der Lagerbuchse 12 sicher zu stellen, ist zwischen der Basisplatte 10 und der Lagerbuchse 12 ein leitfähiger Klebstoff 14 angebracht. Eine Welle 16 ist in einer Bohrung der Lagerbuchse 12 drehbar um eine Rotationsachse 18 gelagert, wobei an der Welle 16 an ihrem aus der Lagerbuchse 12 herausstehenden Ende ein Rotorbauteil in Form einer Nabe 20 angeordnet ist. An ihrem unteren Ende weist die Welle 16 einen Stopperring 22 auf, der in dem dargestellten Beispiel einteilig mit der Welle 16 ausgebildet ist, aber auch als separates Bauteil mit der Welle 16 verbunden sein kann und einen größeren Außendurchmesser aufweist als die Welle 16. Der Stopperring 22 ist in einer Aussparung der Lagerbuchse 12 angeordnet und hat die Aufgabe einer Sicherung gegen das Herausfallen der Welle 16 aus der Lagerbuchse 12. Das untere Ende der Lagerbuchse 12 ist durch eine Abdeckplatte 24 dicht verschlossen.
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Das fluiddynamische Lagersystem umfasst einen einseitig offenen, mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt 26, der aneinander angrenzende Oberflächen der feststehenden Bauteile Lagebuchse 12 und Abdeckplatte 24 sowie der rotierenden Bauteile Welle 16, Stopperring 22 und Nabe 20, die sich bei Stillstand, geringen Drehzahlen oder unter äußerer Schockeinwirkung berühren können, voneinander trennt.
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Die Unterseite der Nabe 20 bildet zusammen mit der Stirnseite der Lagerbuchse 12 ein Axiallager 28 aus, während die Welle 16 mit der Lagerbuchse 12 vorzugsweise zwei zylindrische Radiallager 30, 32 ausbildet.
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Die beiden in einem axialen Abstand zueinander angeordneten Radiallager 30, 32 sind durch einen dazwischen angeordneten Separatorspalt 34 getrennt, der eine größere Spaltbreite aufweist als der Lagerspalt 26 im Bereich der Radiallager 30, 32. In der hier gezeigten Ausführung ist der Separatorspalt 34 in der Lagerbuchse 12 angeordnet, alternativ kann dieser auch in der Welle 16 ausgebildet sein. Die Radiallager 30, 32 und das Axiallager 28 sind durch Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet, die auf einer oder beiden sich jeweils gegenüberliegenden Lageoberflächen angeordnet sind. Die Lagerrillenstrukturen des Axiallagers 28 sind beispielsweise spiral- oder fischgrätenförmig ausgebildet, vorzugsweise über die gesamte Stirnfläche der Lagerbuchse 12 angeordnet und erzeugen bei Betrieb des Lagers eine Pumpwirkung in Richtung der Welle 16 auf das Lagerfluid. Die Lagerrillenstrukturen der Radiallager 30, 32 sind beispielsweise parabel-, sinus- oder fischgrätenförmig ausgebildet. Das obere Radiallager 30 weist asymmetrisch ausgebildete Lagerrillenstrukturen auf. Dabei sind die Lagerrillen unterhalb des Apex des Radiallagers 30, also der Teil der Lagerillen, der in Richtung des Separatorspalts 34 weist, kürzer ausgebildet, als oberhalb des Apex. Dadurch erzeugen die Lagerrillenstrukturen des oberen Radiallagers 30 bei Betrieb des Lagersystems eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid in Richtung des unteren Radiallagers 32. Die Lagerrillenstrukturen des unteren Radiallagers 32 sind symmetrisch ausgebildet, das bedeutet die Lagerrillen unterhalb des Apex sind gleich lang wie die oberhalb des Apex des Radiallagers 32. Die Lagerillenstrukturen des Radiallagers 32 erzeugen daher keine gerichtete Pumpwirkung auf das Lagerfluid.
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Die Lagerrillenstrukturen des Axiallagers 26 und der Radiallager 30, 32 sind in dem hier gezeigten Beispiel auf der Lagerbuche 12 aufgebracht. Sie können aber auch alternativ oder zusätzlich auf den jeweils gegenüberliegenden Bauteilen, also der Welle bzw. der Nabe, angeordnet sein.
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Radial außerhalb des Axiallagerspalts 36 schließt sich ein Dichtungsspalt 38 an, der den einseitig geöffneten Lagerspalt 26 abdichtet. Der Dichtungsspalt 38 ist zumindest teilweise mit Lagerfluid gefüllt und wird begrenzt durch die Außenumfangsfläche der Lagerbuchse 12 und die gegenüberliegende Innenumfangsfläche eines axialen Schenkels 20a der Nabe 20. Die beiden den Dichtungsspalt 38 begrenzenden Flächen verlaufen nicht parallel zueinander, sondern entfernen sich in axialer Richtung ausgehend vom Axiallagerspalt 36 in Richtung der Basisplatte 10 betrachtet voneinander, sodass sich der im Querschnitt keilförmige Dichtungsspalt 38 ergibt. Die den Dichtungsspalt 38 begrenzenden Flächen sind bevorzugt im Verlauf zur Öffnung der Kapillardichtung hin um einen Winkel zwischen 0° und 10° leicht zur Welle 16 bzw. zur Rotationsachse 18 hin geneigt, um beim Betrieb des Lagers aufgrund von auf das Lagerfluid wirkenden Zentrifugalkräften das Lagerfluid in Richtung des Lagerinneren zu drücken. Die Außenumfangsfläche der Lagerbuchse 12 weist dabei einen größeren Neigungswinkel, beispielsweise 5°, auf als die Innenumfangsfläche des axialen Schenkels 20a der Nabe 20, die beispielsweise einen Neigungswinkel von 2° aufweist. Dadurch wird die konische Öffnung der Kapillardichtung erreicht.
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An den Dichtungsspalt 38 schließt sich ein engerer Luftspalt an, der ausgehend vom Dichtungsspalt 38 radial nach außen verläuft, anschließend in axiale Richtung abknickt und somit eine Labyrinthdichtung 40 bildet. Die Labyrinthdichtung 40 wird begrenzt durch die Außenumfangsfläche und die Stirnfläche des axialen Schenkels 20a der Nabe 20 sowie die jeweils gegenüberliegenden Flächen der Basisplatte 10. Durch die Labyrinthdichtung 40 wird das Risiko reduziert, dass Lagerfluid, beispielsweise durch Schock oder Verdunsten, aus dem Dichtungsspalt 38 austritt.
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Ein Rezirkulationskanal 42 verbindet entfernte Bereiche des Lagerspalts 26 miteinander, so dass das Lagerfluid durch den gesamten Lagerspalt 26 hindurch zirkulieren und durch den Rezirkulationskanal 42 wieder zurück fließen kann. Dadurch stellt sich ein Druckausgleich der über den Rezirkulationskanal 42 miteinander verbundenen Lagerstellen ein. Der Rezirkulationskanal 42 ist in der Lagerbuchse 12 angeordnet und kann entweder schräg oder parallel (nicht zeichnerisch dargestellt) zur Drehachse 18 verlaufen. Die obere Öffnung des Rezirkulationskanals 42 mündet in den radial außen gelegenen Abschnitt des Axiallagerspalts 36, während die untere Öffnung des Rezirkulationskanals 42 in den Lagerspalt 26 im Bereich des Stopperrings 22 mündet.
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Der Spindelmotor umfasst einen elektromagnetischen Antrieb, der aus einer an der Basisplatte 10 angeordneten Statoranordnung 44 sowie einem an der Nabe 20 angeordneten Rotormagneten 46 besteht. Durch entsprechende Bestromung der Wicklungen der Statoranordnung 44 ergibt sich ein elektromagnetisches Drehfeld, welches die Nabe 20 zusammen mit der Welle 16 in Drehung versetzt. Die Mitte der Statoranordnung 44 ist in axialer Richtung relativ zu der magnetischen Mitte des Rotormagneten 46 nach unten in Richtung der Basisplatte 10 versetzt angeordnet. Dadurch entsteht eine magnetische Kraft, die der hydrodynamischen Lagerkraft des Axiallagers 26 entgegenwirkt und als axiale Vorspannung für das Lagersystem dient. Zusätzlich ist axial unterhalb des Rotormagneten 46 ein ferromagnetischer Zugring 48 angeordnet, der von dem Rotormagneten 46 angezogen wird und dadurch ebenfalls das Lagesystem in axialer Richtung vorspannt.
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Die Welle 16 weist an ihrem oberen Ende eine Bohrung 50 mit einem Gewinde 52 auf, in welches eine Schraube 54 eingedreht werden kann. Mit der Schraube 54 wird eine Druckklammer 56 auf die Welle 16 geschraubt, mittels der eine oder mehrere Speicherplatten 58 auf der Nabe 20 fixiert werden können. Zwischen den Speicherplatten 58 sind Abstandshalter 60 angeordnet, die ein ungewolltes gegenseitiges Berühren der Speicherplatten 58 verhindern.
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2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in 1 gezeigten Spindelmotors im Bereich des Axiallagerspalts 36.
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Nach der Montage des Spindelmotors drückt die mit der Welle 16 verschraubte Druckklammer 56 auf die Speicherplatten 58. Dadurch wird die Nabe 20 an ihrem radial äußeren Rand in axialer Richtung nach unten um zwischen 2 und 15 Mikrometer verformt.
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Während des Anlaufens des Motors hebt die Nabe 20 auf eine bestimmte Flughöhe, beispielsweise 10 Mikrometer ab. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Axiallagerspalt 36 außen eine geringere Spaltbreite als innen aufweist. Ist die Spaltbreite außen zu gering, besteht allerdings das Risiko, dass sich die gegenüberliegenden Flächen der Nabe 20 und der Lagerbuchse 12 berühren und es zu Beschädigungen des Lagers kommt. Desweiteren kann bei einer zu geringen Spaltbreite im äußeren Bereich eventuell im Lager vorhandene Luft nicht über den Dichtungsspalt 38 und die Labyrinthdichtung 40 entweichen.
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Daher ist der Axiallagerspalt 36 in zwei Abschnitte unterteilt: einen ersten, radial innenliegenden Abschnitt 36a und einen zweiten, radial außenliegenden Abschnitt 36b. Der erste Abschnitt 36a weist eine kleinere Spaltbreite auf als der zweite Abschnitt 36b. Die größere Spaltbreite des zweiten Abschnitts 36b des Axiallagerspalts 36 ergibt sich durch eine Stufe 62 in der den Axiallagerspalt 36 begrenzenden Fläche der Nabe 20. Diese Stufe kann alternativ auch in der Stirnfläche der Lagerbuchse angebracht sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Nach Montage der Speicherplatten 58 weist der Axiallagerspalt 36 an seinem radial innenliegenden Ende eine Spaltbreite von beispielsweise 9 Mikrometern auf. Der erste Abschnitt 36a des Axiallagerspalts 36 verengt sich ausgehend von diesem Ende kontinuierlich nach außen hin bis zur Stufe 62. An der Stufe 62 weitet sich der Axiallagespalt 36 sprunghaft um 30 Mikrometer auf. Der zweite Abschnitt 36b verengt sich ausgehend von der Stufe 62 ebenfalls kontinuierlich nach außen hin bis zum Dichtungsspalt 38. Somit dient der erste Abschnitt 36a für ein gutes Abheben der Nabe 20 während der Anlaufphase und der zweite Abschnitt 36b verhindert ein unerwünschtes Berühren der Nabe 20 mit der Lagerbuches 12 im Betrieb des Motors. Desweiteren ist es eventuell im Lager vorhandener Luft ermöglicht durch den Axiallagerspalt 36 zu entweichen.
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Die spiralförmigen Lagerrillenstrukturen des Axiallagers 36 erstrecken sich entlang des gesamten Axiallagerspalts 36 über die komplette Stirnfläche der Lagerbuchse 12. Im zweiten Abschnitt 36b des Axiallagerspalts 36 ist die Pumpwirkung der Lagerrillen durch die größere Spaltbreite zwar geringer, jedoch ausreichend groß um das fluiddynamische Lagersystem stabil zu halten.
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Das obere Ende des Rezirkulationskanals 42 mündet zumindest teilweise in den zweiten Abschnitt 36a des Axiallagerspalts 36 im Bereich der Stufe 62.
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3 zeigt eine andere Ausgestaltung der Erfindung, die größtenteils gleich der Ausgestaltung in 1 und 2 ist und sich lediglich in der Ausgestaltung des Axiallagerspalts 136 unterscheidet.
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Der Axiallagerspalt 136 ist ebenfalls in einen ersten, radial innen angeordneten Abschnitt 136a und einen zweiten, radial außen angeordneten Abschnitt 136b gegliedert. Anstelle einer Stufe weist der Axiallagerspalt 136 einen Übergang 64 zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 136a, 136b auf. Die Spaltbreite des ersten Abschnitts 136a verringert sich ausgehend vom radial innenliegenden Ende des Axiallagerspalts 136 kontinuierlich bis zum Übergang 64. Am radial innenliegenden _Ende hat der Axiallagerspalt 136 eine Spaltbreite von beispielsweise 9 Mikrometern. Am Übergang 64 ist die Spaltbreite am geringsten. Vom Übergang 64 bis zum radial äußersten Ende des Axiallagerspalts 136 vergrößert sich die Spaltbreite kontinuierlich um beispielsweise etwa 40 Mikrometer.
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Die Aufweitung des zweiten Abschnitts 136b des Axiallagerspalts 136 wird durch eine Schräge in der Nabe 20 realisiert. Diese Schräge kann alternativ in der Lagerbuchse angeordnet sein (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Das obere Ende des Rezirkulationskanals 42 mündet zumindest teilweise in den zweiten Abschnitt 136b des Axiallagerspalts 136 im Bereich des Übergangs 64 zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt 136a, 136b.
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4 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die ebenfalls zum größten Teil gleich der vorangegangenen Ausgestaltungen ist und sich lediglich in der Ausgestaltung des Axiallagerspalts 236 unterscheidet.
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Hier ist der Axiallagerspalt 236 nicht in Abschnitte unterteilt und weist auch keine Stufe oder Übergang auf. Die Nabe 20 weist eine Schräge auf, so dass nach der Montage der Speicherplatten 58 die Spaltbreite des Axiallagerspalts 236 kontinuierlich von seinem radial innenliegenden Ende bis zu seinem radial außenliegenden Ende hin abnimmt. Die Spaltbreite des Axiallagerspalts 236 an seinem radial äußeren Ende ist dabei zwischen 0,5 Mikrometer und 5 Mikrometer geringer als an seinem radial inneren Ende.
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Alternativ kann die Schräge auch in der Lagerbuchse angeordnet sein.
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Das obere Ende des Rezirkulationskanals 42 mündet in den Axiallagerspalt 236 in einen radial außengelegenen Bereich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Basisplatte
- 12
- Lagerbuchse
- 14
- Leitkleber
- 16
- Welle
- 18
- Rotationsachse
- 20
- Nabe
- 20a
- axialer Schenkel
- 22
- Stopperring
- 24
- Abdeckplatte
- 26
- Lagerspalt
- 28
- Axiallager
- 30
- Radiallager
- 32
- Radiallager
- 34
- Separatorspalt
- 36, 136, 236
- Axiallagerspalt
- 36a, 136a
- erster Abschnitt
- 36b, 136b
- zweiter Abschnitt
- 38
- Dichtungsspalt
- 40
- Labyrinthdichtung
- 42
- Rezikulationskanal
- 44
- Statoranordnung
- 46
- Rotormagnet
- 48
- ferromagnetischer Zugring
- 50
- Bohrung
- 52
- Gewinde
- 54
- Schraube
- 56
- Druckklammer
- 58
- Speicherplatte
- 60
- Abstandshalter
- 62
- Stufe
- 64
- Übergang
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005036396 A1 [0005]
- JP 4759859 B2 [0008]
