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HINTERGRUND
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fluiddynamikdrucklager, das mit
einer Anordnung versehen ist, die es ermöglicht, dass ein Aufnahmegerät, das eine
Aufzeichnungsdiskette, beispielsweise eine magnetische Diskette
oder eine optische Diskette einsetzt, kleiner und dünner ist,
und welches in hervorragender Weise verhindern kann, dass Schmiermittel,
das in das Fluiddynamikdrucklager eingefüllt ist, infolge einer Stoßbelastung
von außen
nach außen austritt.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Spindelmotor, der mit dem
Fluiddynamikdrucklager versehen ist, und ein Aufzeichnungsdisketten-Laufwerk
mit dem Spindelmotor.
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Seit
einiger Zeit werden in weitem Ausmaß Aufnahmegeräte eingesetzt,
die eine Aufzeichnungsdiskette wie beispielsweise eine magnetische
Diskette oder eine optische Diskette verwenden, die bei einem Computergerät eingesetzt
wird, und insbesondere bei ortsveränderlichen Geräten, beispielsweise einem
Notebook-PC. An einen Spindelmotor, der zur Drehung einer Diskette
bei derartigen Geräten
verwendet wird, werden daher erhebliche Anforderungen in Bezug auf
Verkleinerung, eine dünne
Ausbildung, und ein geringes Gewicht gestellt. Es besteht ein starkes
Bedürfnis
in der Industrie in der Hinsicht, diese Anforderungen zu erfüllen.
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Bei
ortsveränderlichen
Geräten,
die sich leicht tragen lassen, bestehen anders als bei einer herkömmlichen
Desktopeinheit, die auf einem Schreibtisch angeordnet und dort benutzt
wird, zahlreiche Gelegenheiten in der Hinsicht, dass Schwingungen
oder eine Stoßbelastung
von außen
beim Temperatur oder bei der Handhabung auftreten. Daher besteht
ein erhebliches Bedürfnis,
die Widerstandsfähigkeit
in Bezug auf Schwingungen und Stoßbelastungen eines Lagerabschnitts
zu verbessern, der besonders empfindlich auf die Auswirkungen von
Schwingungen oder Stoßbelastungen
reagiert.
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Obwohl
Verbesserungen in Bezug auf Verkleinerung, eine dünnere Ausbildung
und ein geringeres Gewicht in Bezug auf die Form und die Abmessungen
erreicht wurden, besteht das Problem, unter dem Gesichtspunkt der
Widerstandsfähigkeit
gegen Schwingungen und Stoßbelastungen,
eine Anordnung bereitzustellen, bei welcher eine ausreichende Steifigkeit
eines Fluiddynamikdrucklagers aufrechterhalten wird, und bei welcher
Schmiermittel, welches das Fluiddynamikdrucklager füllt, daran
gehindert wird, nach außen
herauszuspritzen und herauszulecken.
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6 zeigt
ein Beispiel für
eine herkömmliche
Ausbildung eines Spindelmotors, der ein Fluiddynamikdrucklager verwendet.
Bei diesem Spindelmotor 010 ist ein Wellenteil 01 drehbar
auf einem Lagerteil gehaltert, das eine Buchse 02 als hauptsächliches
Konstruktionselement aufweist. Das Wellenteil 01 besteht
aus einem Wellenabschnitt 01-1 und einem Flanschabschnitt 01-2,
der mit dem unteren Ende des Wellenabschnitts 0-1 im Eingriff
steht. Eine Nabe 012 steht im Eingriff mit einem oberen
Ende des Wellenteils 01. Das Lagerteil wird durch eine Buchse 02,
die mit einer inneren Oberfläche
eines zentralen, zylindrischen Abschnitts 011-1 eines Gehäuses 011 im
Eingriff steht, und eine Endkappe 05 gebildet, das im Eingriff
mit einem ersten Abschnitt mit großem Durchmesser am unteren
Ende der Buchse 02 steht, und hieran befestigt ist.
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Durch
einen derartigen Eingriff und eine derartige Befestigung der Endkappe 05 an
dem ersten Abschnitt mit großem
Durchmesser am unteren Ende der Buchse 02 werden jeweilige
Mikrospalte zwischen beiden Oberflächen des Flanschabschnitts 01-2 und
zwei Oberflächen
von Gegenteilen gebildet, die den beiden Oberflächen zugewandt sind, also zwischen
der Endoberfläche
des zweiten Abschnitts mit großem
Durchmesser am unteren Ende (dessen Durchmesser kleiner ist als
der Durchmesser des ersten Abschnitts mit großem Durchmesser am unteren
Ende) der Buchse 02 und der oberen Oberfläche der
Endkappe 05. Der Flanschabschnitt 01-2 ist drehbar
so gehaltert, dass er sandwichartig zwischen diesen beiden Oberflächen eingeschlossen
ist. Weiterhin wird hierdurch verhindert, dass das Wellenteil 01 aus
dem Lagerteil herausgezogen wird.
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Auf
der Innenumfangsoberfläche
des oberen Endabschnitts der Buchse 02 ist eine Umfangsnut 02-4 zum
Verhindern eines Herausspritzens von Schmiermittel vorgesehen. Der
Mikrospalt zwischen dem Wellenabschnitt 01-1, welcher der
Umfangsnut 02-4 zum Verhindern eines Herausspritzens von Schmiermittel
zugewandt ist, und der Buchse 02 bildet einen Kapillardichtungsabschnitt,
der die Umfangsnut 02-4 zum Verhindern eines Herausspritzens von
Schmiermittel enthält.
Eine Flüssigkeitsoberfläche 06 aus
Schmiermittel ist an dieser Kapillardichtung vorhanden, und die
Kapillardichtung fängt Schwankungen
der Flüssigkeitsoberfläche ab,
und verhindert, dass Schmiermittel aus dem Lager herausspritzt und
herausleckt.
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Radiale
Dynamikdruckerzeugungsnuten 02-1 sind voneinander beabstandet
in Axialrichtung unter der Umfangsnut 02-4 zum Verhindern
eines Herausspritzens von Schmiermittel auf der Innenumfangsoberfläche der
Buchse 02 vorgesehen. Weiterhin ist eine axiale Dynamikdruckerzeugungsnut 02-2 auf
der Endoberfläche
des zweiten Abschnitts mit großem
Durchmesser am unteren Ende der Buchse 02 vorgesehen, welcher
der oberen Endoberfläche des
Flanschabschnitts 01-2 zugewandt ist.
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Darüber hinaus
ist eine axiale Dynamikdruckerzeugungsnut 05-1 auf der
oberen Oberfläche
der Endkappe 02 vorgesehen, welche der unteren Endoberfläche des
Flanschabschnitts 01-2 zugewandt ist.
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Das
Schmiermittel 06 füllt
ständig
einen Mikrospalt zwischen dem Lagerteil, welches die Buchse 02 und
die Endkappe 05 enthält,
und dem Wellenteil 01, welches den Flanschabschnitt 01-2 enthält. Das Wellenteil 01 wird
drehbar durch das Lagerteil über einen
Film aus dem Schmiermittel 06 gehaltert.
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Die 7 und 8 zeigen
ein weiteres, herkömmliches
Beispiel (vgl. die japanische Patentanmeldung 2004-031488, bei welcher
die Anmelderin die gleiche ist wie bei der vorliegenden Anmeldung).
Bei diesem Spindelmotor 010' dieses
herkömmlichen
Beispiels ist, wie in 7 gezeigt, ein Wellenteil 01,
bei welchem ein Flanschabschnitt 01-2 einstückig mit
dem oberen Abschnitt des Wellenabschnitts 01-1 ausgebildet
ist, drehbar durch eine Buchse 02 gehaltert. Die Buchse 02 steht
im Eingriff mit einem Gehäuse 03.
Ein Mikrospalt zwischen der Innenumfangsoberfläche der Buchse 02 und
der Außenumfangsoberfläche des
Wellenabschnitts 01-1 steht in Verbindung mit einem Mikrospalt
zwischen der oberen Endoberfläche
der Buchse 02 und der unteren Endoberfläche des Flanschabschnitts 01-2. Schmiermittel 06 füllt die
Mikrospalte. Das Wellenteil 01 ist drehbar auf der Buchse 02 über einen
Film aus dem Schmiermittel 06 gehaltert. Die Endkappe 05 steht
im Eingriff mit der Innenumfangsoberfläche am unteren Ende des Gehäuses 03,
die im Eingriff mit der Buchse 02 steht. Das Lagerteil
wird durch die Buchse 02, das Gehäuse 03 und die Endkappe 05 gebildet.
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Auf
der Innenumfangsoberfläche
der Buchse 02 sind radiale Dynamikdruckerzeugungsnuten 02-1 an
zwei in Axialrichtung voneinander beabstandeten Orten vorgesehen.
Eine axiale Dynamikdruckerzeugungsnut 02-2 ist auf der
oberen Endoberfläche
der Buchse 02 vorgesehen, welche der unteren Endoberfläche des
Flanschabschnitts 01-2 zugewandt ist.
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Weiterhin
ist, wie vergrößert in 8 dargestellt,
ein konvexer Abschnitt 01-6 auf dem Außenumfangsabschnitt des Flanschabschnitts 01-2 vorgesehen,
und ist ein L-förmiger,
abgebogener Abschnitt 03-3, der L-förmig nach innen abgebogen ist,
an dem oberen Endabschnitt des Gehäuses 03 vorgesehen. Weiterhin
wird ein Kapillardichtungsabschnitt 08 durch einen Spaltabschnitt
in Axialrichtung zwischen der oberen Oberfläche des konvexen Abschnitts 01-6 und
der unteren Oberfläche
des L-förmig
abgebogenen Abschnitts 03-3 ausgebildet, und wird ein Spaltabschnitt
in Richtung des Durchmessers, der kontinuierlich verlaufend mit
dem Spaltabschnitt in Axialrichtung ausgebildet ist, zwischen der
Außenumfangsoberfläche oberhalb
des konvexen Abschnitts 01-6 des Flanschabschnitts 01-2 und
der Innenumfangsoberfläche
des L-förmig
gebogenen Abschnitts 03-3 gebildet. Weiterhin wird das
Wellenteil 01 am Herausziehen in Axialrichtung durch die beiden
einander zugewandten Oberflächen
gehindert, welche den Spaltabschnitt in Axialrichtung ausbilden.
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Der
Kapillardichtungsabschnitt 08 ist stetig übergehend
in den Mikrospalt zwischen dem Wellenteil 01 und der Buchse 02 ausgebildet.
Wie voranstehend geschildert, wird der Mikrospalt durch einen Mikrospalt
zwischen der Innenumfangsoberfläche
der Buchse 02 und der Außenumfangsoberfläche des Wellenabschnitts 01-1 und
einen Mikrospalt zwischen einer Oberfläche am oberen Ende der Buchse 02 und
der Oberfläche
am unteren Ende des Flanschabschnitts 01-2 gebildet. Der
Kapillardichtungsabschnitt 08 dichtet das Schmiermittel 06 ab,
welches den Mikrospalt ausfüllt.
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Anziehungsplatten 017,
die an der unteren Oberfläche
des Gehäuses 011 befestigt
sind, befinden sich unmittelbar unter Permanentmagneten 014, und
wenn ein Rotoranordnungskörper,
der durch das Wellenteil 01 und die Nabe 012 gebildet
wird, in der Buchse 02 gedreht wird, werden dann, wenn
das Wellenteil 01 durch eine Dynamikdruckkraft angehoben
wird, die durch den Axialdynamikdruckerzeugungsabschnitt erzeugt
wird, die Permanentmagneten 014 in Richtung entgegengesetzt
zur Richtung der Dynamikdruckkraft angezogen, so dass die obere
Oberfläche
des konvexen Abschnitts 01-6 des Flanschabschnitts 01-2 nicht
auf die untere Oberfläche
des L-förmigen,
abgebogenen Abschnitts 03-3 des Gehäuses 03 aufprallt,
und ein geeigneter Labyrinthspalt t aufrechterhalten wird.
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Die
Anordnung gemäß dem in 7 gezeigten,
herkömmlichen
Beispiel stellt eine verbesserte Anordnung dar, bei welcher eine
dünnere
Ausbildung dadurch ermöglicht
wird, dass der Flanschabschnitt 01-2 und die Endkappe 05,
die bislang verhindert haben, dass das Gerät dünner ausgebildet wird, von dem
unteren Ende des Fluiddynamikdrucklagers zum oberen Ende versetzt
werden.
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9 zeigt
ein weiteres, herkömmliches
Beispiel (vgl. die japanische Patentanmeldung 2004-031448, bei welcher
die Anmelderin die gleiche ist wie bei der vorliegenden Anmeldung).
Bei einem Spindelmotor 010'' dieses herkömmlichen
Beispiels sind der Flanschabschnitt 01-2 und der Wellenabschnitt 01-1,
die bei dem herkömmlichen
Beispiel gemäß 7 dargestellt
sind, getrennt ausgebildet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bei
dem in 6 gezeigten, herkömmlichen Beispiel treten allerdings
folgende Probleme in Bezug auf die voranstehend geschilderten Anforderungen
bezüglich
einer Verkleinerung, einer dünneren Ausbildung,
und eines geringeren Gewichts auf.
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Wenn
der Spindelmotor 010 dünner
ausgebildet wird, muss eine Abmessung h in Axialrichtung des Gehäuses 011,
welches eine Basis bildet, kleiner, also dünner ausgebildet werden. Allerdings
sind die Endkappe 05 und der Flanschabschnitt 01-2 mit dem
unteren Endabschnitt der Buchse 02 zusammengebaut, so dass
die Abmessung h nicht kleiner ausgebildet werden kann. Weiterhin
wird die Länge
in Axialrichtung des Radialdynamikdruckerzeugungsabschnitts durch
die erforderliche Dynamikdruckkraft festgelegt, so dass auch die
Länge in
Axialrichtung der Buchse 02 nicht kleiner gewählt werden
kann. Aus diesen Gründen
ist es schwierig, den Spindelmotor 010 dünner auszubilden.
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Weiterhin
besteht in der Hinsicht ein Problem, dass der Kapillardichtungsabschnitt,
der die Umfangsnut 02-4 zum Verhindern eines Herausspritzens
von Schmiermittel aufweist, die in dem oberen Endabschnitt der Buchse 02 vorgesehen
ist, nicht die Bewegung des Schmiermittels anhalten kann, welches
nach außerhalb
ausleckt, wenn das Schmiermittel 06 aus irgendeinem Grund
zum Öffnungsabschnitt
der Außenseite
des Lagers herausleckt.
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Wenn
bei der in 7 gezeigten Konstruktion, ebenso
wie bei dem in 6 gezeigten, herkömmlichen
Beispiel, der Kapillardichtungsabschnitt 08 zerstört wird,
und das Schmiermittel 06 zum Öffnungsabschnitt an der Außenseite
des Lagers herausleckt, ist keine Funktionsweise oder Konstruktion in
Bezug auf eine doppelte Dichtung vorhanden, um zu verhindern, dass
Schmiermittel zu äußeren Abschnitten
heraustritt.
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Weiterhin
erfordert die Konstruktion des herkömmlichen Beispiels, das in 7 und 8 gezeigt
ist, eine Bearbeitung des konvexen Abschnitts 01-6 des
Flanschabschnitts 01-2, und erfordert eine äußerst exakte
Bearbeitung in Bezug auf das Ausschneiden des L-förmigen,
abgebogenen Abschnitts 03-3 des Gehäuses 03. Darüber hinaus
ist es schwierig, die Genauigkeit beim Zusammenbau zu erzielen, damit
eine geeignete Abmessung t sichergestellt wird, so dass Probleme
in Bezug auf den Herstellungswirkungsgrad und die Kosten vorhanden
sind.
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Bei
der in 9 dargestellten Konstruktion weist der Wellenabschnitt 01-1 nicht
den Flanschabschnitt 01-2 mit einem großen Außendurchmesser auf, so dass
ein Material mit kleinem Durchmesser zur Herstellung des Wellenabschnitts 01-1 eingesetzt werden
kann, die Anzahl an zu bearbeitenden Teilen kleiner ist, und Vorteile
in Bezug auf das Material und die Bearbeitung vorhanden sind. Da
ein Stufenabschnitt in dem Wellenabschnitt 01-1 vorhanden
ist, um die Positionierungsgenauigkeit des Flanschabschnitts 01-2 in
Bezug auf den Wellenabschnitt 01-1 zu erzielen, muss der
Wellendurchmesser d2 jenes Abschnitts, der im Eingriff mit dem Flanschabschnitt 01-2 steht,
kleiner ausgebildet werden als der Außendurchmesser d1 des Dynamikdruckerzeugungsabschnitts 01-1.
Daher weist der Wellenabschnitt 01-1 eine geringere Festigkeit
in Bezug auf eine Biegebeanspruchung oder eine von außen einwirkende
Beanspruchung infolge von Schwingungen auf. Insbesondere dann, wenn
die Abmessung des Wellenabschnitts kleiner wird, infolge einer Verkleinerung
oder dünneren
Ausbildung des Spindelmotors, tritt ein signifikantes Problem auf,
das nicht vernachlässigt
werden kann.
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Andere
herkömmliche
Beispiele sind in der japanischen offen gelegten Patentanmeldung 2003-247536
(JP-A-2003-247536), der japanischen offen gelegten Patentanmeldung
2002-266878 (JP-A-2002-266878)
usw. angegeben. Diese Beispiele offenbaren nichts wie die Erfindung
gemäß der vorliegenden
Anmeldung oder legen diese nahe, die nachstehend in Bezug auf beispielhafte
Ausführungsformen
geschildert wird.
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Beispielhafte
Ausführungsformen
der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung lösen sämtliche
voranstehend geschilderte Probleme, die bei herkömmlichen Fluiddynamikdrucklagern
auftreten. Vorteile dieser beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung
bestehen darin, ein Fluiddynamikdrucklager zur Verfügung zu
stellen, das eine solche Konstruktion aufweist, bei welcher der
Spindelmotor einfach kleiner und dünner ausgebildet werden kann, und
bei welcher die Steifigkeit der Welle beibehalten werden kann, wenn
die Vorrichtung kleiner und dünner
ausgebildet wird; und in Bezug auf die Verbesserung der Verlässlichkeit
eines Mechanismus zum Unterdrücken
des Austretens von Schmiermittel; und in der Erzielung dieser Vorteile
bei geringeren Kosten ohne Beeinträchtigung des Herstellungswirkungsgrades.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Bereitstellung eines Spindelmotors,
der mit dem Fluiddynamikdrucklager versehen ist, und der Bereitstellung
eines Aufzeichnungsdisketten-Laufwerkes, das mit dem Spindelmotor
versehen ist.
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Um
mit einem oder sämtlichen
der voranstehend geschilderten Probleme fertig zu werden, stellen
beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung ein Fluiddynamikdrucklager zur Verfügung, das
ein Wellenteil und ein Lagerteil aufweist, die so gehaltert sind,
dass eine Relativdrehung zwischen dem Wellenteil und dem Lagerteil
ermöglicht
wird, wobei ein Mikrospalt zwischen dem Wellenteil und dem Lagerteil
vorhanden ist, und Schmiermittel enthält. Das Wellenteil weist einen
Flanschabschnitt auf, und es ist ein Kapillardichtungsabschnitt
zwischen einer Außenumfangsoberfläche
des Flanschabschnitts und einer Innenumfangsoberfläche des
Lagerteils vorgesehen. Der Kapillardichtungsabschnitt weist eine Umfangsnut
zum Verhindern eines Verspritzens von Schmiermittel auf, der (i)
auf einer Außenumfangsoberfläche des
Flanschabschnitts und/oder (ii) auf einer Oberfläche des Lagers gegenüberliegend
der Außenumfangsoberfläche des
Flanschabschnitts vorgesehen ist. Ein ringförmiges Labyrinthteil steht im
Eingriff mit einem oberen Abschnitt des Lagers, und ein Labyrinthdichtungsabschnitt
wird durch (i) einen ringförmigen
Vorsprung gebildet, der auf einer oberen Endoberfläche des
Flanschabschnitts vorgesehen ist, und dem Labyrinthteil über einen
Mikrospalt gegenüberliegt,
und/oder (ii) einen ringförmigen Vorsprung,
der auf einer unteren Endoberfläche
des Labyrinthteils vorgesehen ist, und dem Flanschabschnitt über einen
Mikrospalt zugewandt ist.
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Eine
Dynamikdrucknut, die einen dynamischen Druck erzeugt, der eine Belastung
in Radialrichtung aufnimmt, ist entweder auf einer Außenumfangsoberfläche der
Welle oder auf einer Innenumfangsoberfläche des Lagerteils vorgesehen.
Eine Dynamikdrucknut, die einen Dynamikdruck erzeugt, der eine Belastung
in Axialrichtung aufnimmt, ist entweder auf der oberen Endoberfläche des
Lagerteils, welche der unteren Endoberfläche des Flanschabschnitts zugewandt
ist, oder auf der unteren Endoberfläche des Flanschabschnitts vorgesehen.
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Bei
der voranstehend geschilderten Konstruktion wird die Funktionsweise
zum Verhindern eines Verspritzens und Lecks von Schmiermittel durch zwei
Abschnitte zur Verfügung
gestellt, also den Kapillardichtungsabschnitt und den Labyrinthdichtungsabschnitt,
so dass eine sehr verlässliche
Verhinderung des Herausspritzens und des Lecks von Schmiermittel
durch eine doppelte Dichtungsfunktion infolge dieser beiden Abschnitte
bereitgestellt werden können.
Weiterhin sind diese beiden Abschnitte an Orten vorgesehen, welche
direkt der Außenumfangsoberfläche und
der oberen Endoberfläche
des Flanschabschnitts zugewandt sind, so dass die Abmessung in Axialrichtung
des Fluiddynamikdrucklagers verringert wird, und eine Verkleinerung
und eine geringere Dicke des Spindelmotors einfach erzielt werden
können.
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Im
einzelnen ist der Labyrinthdichtungsabschnitt als der ringförmige Vorsprung
ausgebildet, der auf dem Flanschabschnitt vorgesehen ist, und dem
Labyrinthteil über
einen Mikrospalt zugewandt ist, und als der ringförmige Vorsprung,
der auf dem Labyrinthteil vorgesehen ist, und dem Flanschabschnitt über einen
Mikrospalt zugewandt ist. Hierdurch wird daher eine zweistufige
Labyrinthdichtung ausgebildet, und wird die Auswirkung der Unterdrückung eines
Verspritzens und eines Lecks des Schmiermittels verbessert.
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Weiterhin
wird in diesem Fall ein Raum zwischen den beiden ringförmigen Vorsprüngen ausgebildet,
und wird der Raum zu einem Ölrückhalteabschnitt.
Hierdurch wird daher noch weiter die Auswirkung der Verhinderung
eines Verspritzens und Lecks des Schmiermittels verbessert. Gleichzeitig
wird dieser Labyrinthdichtungsabschnitt als ein Abschnitt zum Verhindern
eines Herausziehens verwendet, um zu verhindern, dass das Wellenteil
in Axialrichtung zur Seite zur äußeren Öffnung herausgezogen
wird, und kann auch der Effekt des Verhinderns des Herausziehens
des Wellenteils verbessert werden.
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Darüber hinaus
wird der Flanschabschnitt zum oberen Ende der Buchse bewegt, und
ist es nicht erforderlich, eine Axialdynamikdruckerzeugungsnut in
der Endkappe vorzusehen. Daher kann die Endkappe dünner ausgebildet
werden. Auch unter diesem Gesichtspunkt werden eine Verspritzung in
Axialrichtung und eine Verhinderung des Lecks infolge von zwei Stufen
der Labyrinthdichtung geringfügig
beeinträchtigt,
verglichen mit jenem Fall, in welchem beide ringförmige Vorsprünge vorgesehen sind,
jedoch sind im übrigen
die Auswirkungen gleich. Insbesondere wenn Schwingungen oder eine
externe Stoßbelastung
nicht signifikant sind, und eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür vorhanden
ist, dass das Schmiermittel verspritzt wird oder ausleckt, ist diese
Konstruktion vorzuziehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass
das ringförmige
Labyrinthteil am Anfang nicht angebracht wird, und später zugefügt werden
kann. Auch hierdurch wird eine Kosteneinsparung erzielt.
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Weiterhin
kann die Abmessung des Außendurchmessers
des Wellenteils außerhalb
des Flanschabschnitts in Axialrichtung größer oder gleich der Abmessung
des Außendurchmessers
des Wellenteils innerhalb des Flanschabschnitts in Axialrichtung sein.
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Daher
kann die Steifigkeit der Welle des Wellenteils erhöht werden,
und kann die Festigkeit der Anordnung erhöht werden, wenn ein Drehelement wie
eine Nabe oder dergleichen an dem oberen Endabschnitt des Wellenabschnitts
angebracht wird. Selbst wenn das Wellenteil infolge der Verkleinerung eine
kleinere Abmessung aufweist, kann daher einfach ein Widerstandsvermögen gegenüber Schwingungen
und Stoßbelastungen
erzielt werden.
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Weiterhin
kann das Lagerteil eine Buchse aufweisen, die im Eingriff mit dem
Wellenteil steht, ein Gehäuse,
das die Buchse haltert, und eine Endkappe, die im Eingriff mit einem
unteren Endabschnitt des Gehäuses
steht. Das Labyrinthteil kann im Eingriff mit einem oberen Abschnitt
des Gehäuses
stehen. Auf einer Außenumfangsoberfläche der
Buchse können
eine oder mehrere Schmiermittelverbindungsdurchgangsnuten vorgesehen
sein, die sich in Axialrichtung der Buchse erstrecken.
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Ein
oder mehrere der Schmiermittelverbindungsdurchgangslöcher können daher
festgelegt sein durch (i) eine oder mehrere Schmiermittelverbindungsdurchlassnuten,
die entlang der Axialrichtung der Außenumfangsoberfläche der
Buchse vorgesehen sind, und (ii) die Innenumfangsoberfläche des Gehäuses. Es
wird jenes Problem gelöst,
dass es dann, wenn der Durchmesser der Buchse kleiner ausgebildet
wird, extrem schwierig ist, die Bearbeitung eines oder mehrerer
Durchgangslöcher
zwischen den Endoberflächen
der Buchse durchzuführen.
Auch unter diesem Gesichtspunkt ist die Bearbeitung einfach, wird
der Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann auch eine Kosteneinsparung gefördert werden.
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Weiterhin
kann ein ringförmiger
Raum zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Labyrinthteils und
einer Außenumfangsoberfläche des
Wellenteils vorgesehen sein. Ein unterer Abschnitt eines Bossenteils
eines Drehelements, das im Eingriff mit dem oberen Endabschnitt
des Wellenabschnitts steht, kann durch den Raum hindurchgehen, und
das untere Ende des Drehelements kann in Kontakt mit der oberen
Endoberfläche
des Flanschabschnittes gelangen.
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Daher
kann die obere Endoberfläche
des Flanschabschnitts des Wellenteils als eine Oberfläche eingesetzt
werden, welche gegen das untere Ende eines Drehelements wie beispielsweise
eines Bossenabschnitts anstößt. Daher
kann einfach die Genauigkeit beim Zusammenbau eines Drehelements
wie einer Nabe oder dergleichen mit dem Wellenteil erzielt werden.
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Bei
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung einen Spindelmotor zur
Verfügung,
der wie voranstehend geschildert das Fluiddynamikdrucklager aufweist,
einen Stator, der an einem Gehäuse
befestigt ist, einen Rotor, der mit einer Rotornabe versehen ist,
die ein Drehelement bildet, das im Eingriff mit einem oberen Endabschnitt
des Wellenabschnitts steht, und einen Rotormagneten, der im Eingriff
mit der Rotornabe steht, und ein Drehmagnetfeld in Zusammenarbeit
mit dem Rotor erzeugt, und drehbeweglich in Bezug auf das Gehäuse angeordnet
ist. Die Fluiddynamikdrucklagervorrichtung unterstützt die
Drehung des Rotors, und der Rotor wird durch eine magnetische Kraft
in Richtung entgegengesetzt der Richtung des dynamischen Drucks
angezogen, der durch eine Dynamikdrucknut zur Erzeugung eines dynamischen
Drucks erzeugt wird, welche eine Belastung in Axialrichtung in dem
Fluiddynamikdrucklager aufnimmt. Die Belastung wird durch Ausgleich
des Dynamikdrucks und der magnetischen Kraft abgefangen.
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Bei
dieser Konstruktion können
ein Leck oder ein Verspritzen von Schmiermittel von dem Fluiddynamikdrucklager
nach außerhalb
verhindert werden, und tritt keine Verschmutzung des Motors infolge
eines Verspritzens von Schmiermittel auf. Daher kann ein Spindelmotor
mit hoher Verlässlichkeit
bei geringerem Kostenaufwand ohne Beeinträchtigung des Herstellungswirkungsgrades
zur Verfügung
gestellt werden.
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Bei
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Aufzeichnungsdisketten-Laufwerk
zur Verfügung,
das mit dem voranstehend geschilderten Spindelmotor versehen ist,
und mit einem Aufzeichnungskopf, der Information in Bezug auf eine
Aufzeichnungsdiskette einschreibt und/oder ausliest. Der Spindelmotor
sorgt für
den Drehantrieb der Aufzeichnungsdiskette.
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Bei
dieser Konstruktion können
ein Leck oder ein Verspritzen von Schmiermittel von dem Fluiddynamikdrucklager
nach außerhalb
unterdrückt werden,
und tritt keine Verschmutzung des Geräts infolge einer Verspritzung
von Schmiermittel auf. Daher kann ein Aufzeichnungsdisketten-Laufwerk
mit hoher Verlässlichkeit
bei geringerem Kostenaufwand ohne Beeinträchtigung des Herstellungswirkungsgrades
zur Verfügung
gestellt werden.
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Weiterhin
kann der Labyrinthdichtungsabschnitt, der aus zwei Labyrinthdichtungen
besteht, einstufig, zweistufig oder mehrstufig ausgebildet werden,
in Abhängigkeit
von der Stärke
der externen Stoßbelastung.
Wenn der Labyrinthdichtungsabschnitt zweistufig oder mehrstufig
ausgebildet wird, können
die Auswirkungen der Verhinderung des Verspritzens und Lecks von
Schmiermittel weiter verbessert werden.
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Diese
und weitere Merkmale, Ziele und/oder Vorteile werden in der nachfolgenden,
detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen geschildert, oder
werden hieraus deutlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Beispielhafte
Ausführungsformen
der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen,
und bei welchen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines Fluiddynamikdrucklagers gemäß einer
ersten Ausführungsform
(Ausführungsform
1) der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung ist;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Fluiddynamikdrucklagers gemäß einer
zweiten Ausführungsform
(Ausführungsform
2) der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung ist)
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3 eine
Querschnittsansicht eines Fluiddynamikdrucklagers gemäß einer
dritten Ausführungsform
(Ausführungsform
3) der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung ist;
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4 eine
vertikale Querschnittsansicht eines Spindelmotors ist, bei welchem
das Fluiddynamikdrucklager gemäß Ausführungsform
1 eingesetzt wird;
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5 eine
vertikale Querschnittsansicht eines Festplattenlaufwerks ist, das
mit einem Spindelmotor versehen ist, bei welchem das Fluiddynamikdrucklager
gemäß Ausführungsform
1 eingesetzt wird;
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6 eine
vertikale Querschnittsansicht eines herkömmlichen Fluiddynamikdrucklagers
ist;
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7 eine
vertikale Querschnittsansicht eines weiteren herkömmlichen
Fluiddynamikdrucklagers ist;
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8 eine
vergrößerte Darstellung
eines Abschnitts von 7 ist; und
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9 eine
vertikale Querschnittsansicht eines weiteren herkömmlichen
Fluiddynamikdrucklagers ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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[Ausführungsform 1]
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Nachstehend
wird eine erste Ausführungsform
(Ausführungsform
1) der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung erläutert.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Fluiddynamikdrucklagers gemäß Ausführungsform
1. Bei dem Fluiddynamikdrucklager 0 steht ein Wellenteil 1 im
Eingriff mit einer Buchse 2, die im Eingriff mit einer
Innenumfangsoberfläche
eines Gehäuses 3 steht,
und kann sich in Bezug auf das Gehäuse 3 drehen. Das
Wellenteil 1 wird durch einen Wellenabschnitt 1-1 und
einen Flanschabschnitt 1-2 gebildet, der einstückig mit
dem Wellenabschnitt 1-1 an einem oberen Ende des Wellenabschnitts 1-1 ausgebildet ist.
Der Wellenabschnitt 1-1 und der Flanschabschnitt 1-2 können beispielsweise
einstückig
aus einem einzelnen Materialteil hergestellt sein. Der Außenumfangsabschnitt
einer Endkappe 5 steht im Eingriff mit der Innenumfangsoberfläche des
unteren Endabschnitts des Gehäuses 3 und
ist hieran befestigt, und ein becherförmiges Lagerteil wird durch
die Buchse 2, das Gehäuse 3,
die Endkappe 5, und ein Labyrinthteil 4 gebildet.
Das Labyrinthteil 4 wird nachstehend genauer erläutert. An
der oberen Oberfläche der
Endkappe 5 sind mehrere Vorsprünge 5-1 vorgesehen.
Die Vorsprünge 5-1 gelangen
in Kontakt mit der unteren Endoberfläche der Buchse 2,
wodurch ein Mikrospalt zwischen der unteren Endoberfläche der
Buchse 2 und der oberen Oberfläche der Endkappe 5 ausgebildet
wird.
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Auf
der Innenumfangsoberfläche
der Buchse 2 sind radiale Dynamikdruckerzeugungsnuten 2-1 an zwei
Orten vorgesehen, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind.
Auf der oberen Endoberfläche
der Buchse 2, welche der unteren Endoberfläche des
Flanschabschnitts 1-2 zugewandt ausgebildet ist, ist eine
Axialdynamikdruckerzeugungsnut 2-2 vorgesehen.
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Die
Nuten 2-1 und 2-2 können eine Form aufweisen, die
heutzutage im Zusammenhang von Dynamikdruckerzeugungsnuten bekannt
ist, oder irgendeine später
entwickelte Form. Diese Dynamikdruckerzeugungsnuten erzeugen jeweils
einen Dynamikdruck zur Aufnahme von Belastungen in Radialrichtung
und in Axialrichtung bei dem Schmiermittel, welches die Mikrospalte
zwischen dem Wellenteil 1 und der Buchse 2 ausfüllt. Daher
werden ein Radialdynamikdruckerzeugungsabschnitt bzw. ein Axialdynamikdruckerzeugungsabschnitt
durch die Dynamikdruckerzeugungsnuten bzw. die Mikrospaltabschnitte
ausgebildet, welche den Dynamikdruckerzeugungsnuten zugewandt sind.
Es ist ebenfalls zulässig,
dass die Dynamikdruckerzeugungsnuten auf der Außenumfangsoberfläche des
gegenüberliegenden
Wellenabschnitts 1-1 und der unteren Endoberfläche des
Flanschabschnitts 1-2 angeordnet sind.
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Auf
der Außenumfangsoberfläche des
Flanschabschnitts 1-2 ist eine Umfangsnut 1-3 zur
Verhinderung des Ausspritzens von Schmiermittel vorgesehen. In dem
Spaltabschnitt zwischen der Innenumfangsoberfläche des ringförmigen Verlaufs 3-1,
der sich nach oben von der oberen Endoberfläche der Buchse 2 des
Gehäuses 3 und
der Außenumfangsoberfläche des
Flanschabschnitts 1-2 erstreckt, ist ein Kapillardichtungsabschnitt 8 vorgesehen.
Die Umfangsnut 1-3 zum Verhindern eines Ausspritzens von Schmiermittel
bildet einen Teil des Kapillardichtungsabschnittes 8, und
bildet einen Schmiermittelzurückhaltungsabschnitt
aus, und verhindert eine Schwankung der Flüssigkeitsoberfläche des
Schmiermittels, wodurch das Schmiermittel daran gehindert wird,
herauszuspritzen, und zu dem äußeren Öffnungsabschnitt
des Lagers herauszulecken. Weiterhin ist an dem äußeren Umfangsabschnitt des
Flanschabschnitts 1-2 ein ringförmiger Vorsprung 1-4 so
vorgesehen, dass er nach oben vorsteht.
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Ein
ringförmiges
Labyrinthteil 4 steht im Eingriff mit der Verlängerung 3-1 des
oberen Abschnitts des Gehäuses 3.
Dieses Labyrinthteil 4 kann beispielsweise durch einen
Kleber angebracht sein, der in eine Umfangsnut 3-2 eingespritzt
wird, die in der Außenumfangsoberfläche des
oberen Abschnitts des Gehäuses 3 eingespritzt
wird. Bei dieser Ausführungsform
ist das Labyrinthteil 4 im wesentlichen mit einem L-förmigen Querschnitt
ausgebildet, und weist einen abgebogenen, ebenen Abschnitt 4-1 auf,
der einen ebenen Wandabschnitt ausbildet, der nach innen abgebogen
ist, und dem Flanschabschnitt 1-2 zugewandt ist. An dem
inneren Umfangsabschnitt des Labyrinthteils 4 ist ein ringförmiger Vorsprung 4-2 so
vorgesehen, dass er nach unten hin vorsteht.
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Die
vorspringende Oberfläche
des ringförmigen
Abschnitts 1-4 und der abgebogene, ebene Abschnitt 4-1 sind
einander über
einen Spalt zugewandt, der gleich dem Ausmaß ist, in welchem das Wellenteil 1 oberhalb
während
der Drehung des Wellenteils 1 schwebt, sowie einem Mikrospaltbetrag. Auf
die gleiche Art und Weise sind die konvexe Oberfläche des
ringförmigen
Vorsprungs 4-2 und die obere Endoberfläche des Flanschabschnitts 1-2 einander
zugewandt angeordnet, über
einen Spalt, der gleich jenem Ausmaß ist, in welchem das Wellenteil 1 bei
der Drehung des Wellenteils 1 schwebt, zusätzlich einem
mikroskopischen Spaltausmaß.
Die Oberflächen
sind daher so angeordnet, dass sie an den jeweiligen Orten einander
zugewandt sind, so dass ein Labyrinthdichtungsabschnitt 9 ausgebildet
wird, der aus zwei Stufen einer Labyrinthdichtung besteht. Dieser
Labyrinthdichtungsabschnitt 9 fängt die Energie des Schmiermittels
ab, das versucht, zur Seite des äußeren Öffnungsabschnitts
des Lagers ausgespritzt zu werden und herauszulecken, von dem Kapillardichtungsabschnitt 8,
und unterdrückt
das Leck. Gleichzeitig spielt der Labyrinthdichtungsabschnitt 9 eine
Rolle beim Unterdrücken
des Wellenteils 1 dagegen, dass dieses aus dem Lagerteil
herausgezogen wird.
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Ein
ringförmiger
Raum S ist zwischen dem Innenumfangsabschnitt des Labyrinthteils 4 und
dem Wellenabschnitt 1-1 des Wellenteils 1 vorgesehen. Ein
unterer Abschnitt eines Bossenabschnitts 12-1 einer nachstehend
erläuterten
Rotornabe 12, der im Eingriff mit dem oberen Endabschnitt
des Wellenabschnitts 1-1 gelangt, geht durch diesen Raum
S hindurch. Weiterhin berührt
das untere Ende des Bossenabschnitts 12-1 den Innenumfangsabschnitt
der oberen Endoberfläche
des Flanschabschnitts 1-2 (siehe 4). Daher
kann, wenn die Rotornabe 12 in Eingriff mit dem Wellenabschnitt 1-1 versetzt
wird, einfach Genauigkeit beim Zusammenbau erzielt werden.
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Auf
der Außenumfangsoberfläche der
Buchse 2 ist eine Durchgangsnut 2-3 an einem oder
mehreren Orten vorgesehen, die in Axialrichtung verlaufen. Die Durchgangsnut 2-3 ist
durch die Innenumfangsoberfläche
des Gehäuses 3 abgedeckt,
so dass ein Durchgangsloch ausgebildet wird. Der Mikrospalt zwischen
dem Wellenteil 1 und der Buchse 2, der Mikrospalt
zwischen der Buchse 2 und der Endkappe 5, der
durch die Vorsprünge 5-1 der
Endkappe 5 ausgebildet wird, welche die untere Endoberfläche der Buchse 2 berührt, der
Mikrospalt zwischen der unteren Endoberfläche des Wellenteils 1 und
der Endkappe 5, das Durchgangsloch, und der Kapillardichtungsabschnitt 8 stehen
miteinander in Verbindung, und enthalten das Schmiermittel 6.
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In
Bezug auf den Wellenabschnitt 1-1 des Wellenteils 1 ist
die Abmessung des Außendurchmessers
jenes Abschnitts, der axial außerhalb
des Flanschabschnitts 1-2 liegt, größer als die Abmessung des Außendurchmessers
jenes Abschnitts, der axial innerhalb des Flanschabschnitts 1-2 liegt
(jenes Abschnitts, der im Eingriff mit der Buchse 2 steht). Demzufolge
kann die Steifigkeit der Welle, insbesondere jenes Abschnitts des
Wellenabschnitts 1-1, der axial außerhalb des Flanschabschnitts 1-2 (des
oberen Endabschnitts des Wellenabschnitts 1-1) liegt, erhöht werden.
Weiterhin kann die Festigkeit beim Zusammenbau verbessert werden,
wenn ein Drehelement wie die nachstehend geschilderte Rotornabe 12 und
dergleichen mit dem oberen Endabschnitt des Wellenabschnitts 1-1 zusammengebaut
wird.
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4 ist
eine vertikale Querschnittsansicht eines Spindelmotors, bei welchem
das Fluiddynamikdrucklager gemäß Ausführungsform
1 eingesetzt wird. In diesen Figur ist ein Spindelmotor 10 als
ein Spindelmotor des Typs mit einer sich drehenden Welle ausgebildet,
und steht das Gehäuse 3 eines Fluiddynamikdrucklagers 0 im
Eingriff mit einem Loch, das durch einen Bossenabschnitt 16 eines
Gehäuses 11 hindurchgeht.
Der Bossenabschnitt 16 ist so ausgebildet, dass er nach
oben von einem unteren Abschnitt des Gehäuses 11 im wesentlichen
im Zentrumsabschnitt des unteren Abschnitts in 4 vorsteht.
Ein Bossenabschnitt 12-1 einer Rotornabe 12, die
ein Drehelement dieses Motors bildet, steht im Eingriff mit dem
oberen Endabschnitt des Wellenabschnitts 1-1 des Wellenteils 1 des
Fluiddynamikdrucklagers 0. Diese Rotornabe 12 dreht
sich vereinigt mit dem Wellenteil 1. Mehrere Informationsaufzeichnungsmedien
(Aufzeichnungsdisketten), beispielsweise nicht dargestellte magnetische
Disketten, optische Disketten, usw. sind in Schichten an der Außenumfangsoberfläche der
Rotornabe 12 angebracht. Ein Gewindeloch 1-5 (siehe 1),
das innerhalb des oberen Endabschnitts des Wellenabschnitts 1-1 vorhanden
ist, wird dazu verwendet, ein Klemmteil zu befestigen, welches die
Informationsaufzeichnungsmedien von oberhalb an dem Wellenabschnitt 1-1 befestigt
ist.
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Ein
Stator 13, bei welchem Wicklungen um einen Statorkern herum
gewickelt sind, steht im Eingriff mit der Außenumfangsoberfläche des
Bossenabschnitts 16 des Gehäuses 11. Geringfügig von dem
Stator 13 in Richtung des Durchmessers beabstandet sind
Permanentmagneten 14, die im Eingriff mit einem Abschirmjoch
stehen, in Umfangsrichtung so angeordnet, dass sie den Stator 13 umgeben,
und sind an der Innenumfangsoberfläche der Umfangswand der Rotornabe 12 angebracht.
Ein flexibles Verdrahtungssubstrat 15 kann an der unteren
Oberfläche
des Gehäuses 11 befestigt
sein, und wenn ein elektrischer Steuerstrom, der dem Stator 13 von
einer Ausgangsklemme des Verdrahtungssubstrats 15 zugeführt wird,
beginnt sich eine Rotoranordnung, die aus den Permanentmagneten 14,
der Rotornabe 12 und dem Wellenteil 1 besteht,
in Bezug auf den Stator 13 zu drehen.
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Ringförmige Anziehungsplatten 17,
die an der unteren Oberfläche
des Gehäuses 11 unmittelbar unter
den Permanentmagneten 14 befestigt sind, ziehen die Permanentmagneten 14 an.
Wenn das Wellenteil 1 durch eine Dynamikdruckkraft angehoben wird,
die durch den Axialdynamikdruckerzeugungsabschnitt infolge der Drehung
des Rotoranordnungskörpers
erzeugt wird, werden die Permanentmagneten 14 in Richtung
entgegengesetzt zur Richtung der Dynamikdruckkraft angezogen, so
dass die vorstehende Oberfläche
des ringförmigen
Abschnitts 1-4 des Flanschabschnitts 1-2 nicht
gegen die innere, ebene Oberfläche
des Labyrinthteils 4 anstößt, und ein ausreichender Labyrinthzwischenraum
aufrechterhalten wird.
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5 ist
eine Vertikalschnittansicht eines Festplattenlaufwerks, das mit
einem Spindelmotor versehen ist, bei welchem das Fluiddynamikdrucklager
gemäß Ausführungsform
1 eingesetzt wird.
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Wie
aus 5 hervorgeht, weist ein Festplattenlaufwerk 20 den
Spindelmotor 10 auf, ein Gehäuse 11, ein Abdeckteil 21,
das den Raum in dem Gehäuse 11 abdichtet,
und einen sauberen Raum mit extrem weniger Verschmutzungen erzeugt,
Festplatten 22, ein Klemmteil 23, welches die
Festplatten 22 zusammenklemmt, Aufzeichnungsköpfe 24,
welche Information in Bezug auf die Festplatten 22 schreiben und/oder
aus diesen auslesen, einen Arm 25, der die Aufzeichnungsköpfe 24 haltert,
und einen Schwingspulmotor 26, der die Aufzeichnungsköpfe 24 und
den Arm 25 in eine vorbestimmte Position bewegt. Zwei Festplatten 22 sind
auf der Rotornabe 12 angebracht, jedoch ist die Anzahl
an Festplatten nicht auf diese Anzahl beschränkt. Die Festplatten 22 werden
entsprechend der Drehung der Rotornabe 12 gedreht.
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Paare
aus oberen und unteren Aufzeichnungsköpfen 24 sind an den
Abschnitten an den Enden der Spitze von Kopfstapelanordnungen befestigt, die
an dem Arm 25 befestigt sind, der drehbar in Bezug auf
einen geeigneten Ort des unteren Abschnitts des Gehäuses 11 gehaltert
ist. Diese Paare oberer und unterer Aufzeichnungsköpfe 24 sind
so angeordnet, dass sie eine Festplatte 22 sandwichartig
einschließen,
und Information in Bezug auf beide Oberflächen der jeweiligen Festplatte 22 einschreiben und/oder
aus dieser auslesen. Bei diesem Laufwerk 20 für magnetische
Disketten sind zwei magnetische Disketten 22 vorgesehen,
und sind zwei Paare von Aufzeichnungsköpfen 24 vorgesehen.
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Auf
diese Weise wird der Spindelmotor 10, der mit dem Fluiddynamikdrucklager 0 der
Ausführungsform
1 versehen ist, als Spindelmotor des Festplattenlaufwerks 20 verwendet.
Daher kann ein Leck oder ein Ausspritzen von Schmiermittel von dem
Fluiddynamikdrucklager 0 nach außerhalb unterdrückt werden,
und tritt keine Verschmutzung des Motors und des Geräts infolge
eines Herausspritzens des Schmiermittels auf. Daher werden ein Spindelmotor 10 und
ein Festplattenlaufwerk 20 mit hoher Verlässlichkeit
bei geringerem Kostenaufwand ohne Beeinträchtigung des Herstellungswirkungsgrades
zur Verfügung
gestellt.
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Weiterhin
ist bei diesem Beispiel der Spindelmotor 10, der mit dem
Fluiddynamikdrucklager 0 gemäß Ausführungsform 1 versehen ist,
bei dem Festplattenlaufwerk 20 vorgesehen. Allerdings kann
auch statt der Festplatten 22 eine Aufzeichnungsdiskette wie
beispielsweise eine CD oder eine DVD eingesetzt werden, und kann
auch der Spindelmotor 10 bei einem Aufzeichnungsdiskettenlaufwerk
verwendet werden, welches derartige Aufzeichnungsdisketten antreibt.
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Während die
Ausführungsform
1 wie voranstehend geschildert ausgebildet ist, ergeben sich die folgenden
Auswirkungen.
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Die
Funktionsweise zum Verhindern eines Ausspritzens und Lecks des Schmiermittels
ergibt sich durch zwei Abschnitte, nämlich den Kapillardichtungsabschnitt 8 und
den Labyrinthdichtungsabschnitt 9, so dass das Ausspritzen
von Schmiermittel und dessen Auslecken mit hoher Verlässlichkeit durch
eine doppelte Abdichtungsfunktion infolge dieser beiden Abschnitte
verhindert werden können.
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Darüber hinaus
sind diese beiden Abschnitte an Orten vorgesehen, welche direkt
der Außenumfangsoberfläche und
der oberen Endoberfläche
des Flanschabschnitts 1-2 gegenüberliegen, so dass die Abmessung
in Axialrichtung des Fluiddynamikdrucklagers 0 verringert
wird, und eine Verkleinerung des Spindelmotors und dessen dünnere Ausbildung
einfach erfolgen können.
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Speziell
ist der Labyrinthdichtungsabschnitt 9 als konvexe Oberfläche des
ringförmigen
Vorsprungs 1-4 ausgebildet, der auf dem Flanschabschnitt 1-2 vorgesehen
ist, und der unteren Endoberfläche
des Labyrinthteils 4 über
einen Mikrospalt gegenüberliegend
angeordnet ist, und ist die konvexe Oberfläche des ringförmigen Vorsprungs 4-2,
der auf dem Labyrinthteil 4 vorgesehen ist, gegenüberliegend
der oberen Endoberfläche
des Flanschabschnitts 1-2 über dem Mikrospalt angeordnet.
Daher wird eine doppelte Labyrinthdichtung ausgebildet, und werden
die Auswirkungen zum Verhindern eines Herausspritzens und Lecks
des Schmiermittels verbessert.
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Gleichzeitig
wird dieser Labyrinthdichtungsabschnitt 9 dazu eingesetzt,
dass er als Abschnitt zum Verhindern des Herausziehens dient, damit
verhindert wird, dass das Wellenteil 1 in Axialrichtung zur äußeren Öffnung herausgezogen
wird, wodurch auch die Auswirkung des Herausziehens des Wellenteils
verbessert werden kann.
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Zusätzlich ist
der Flanschabschnitt 1-2 an dem oberen Ende der Buchse 2 vorgesehen,
und ist es nicht erforderlich, eine Axialdynamikdruckerzeugungsnut
in der Endkappe 5 vorzusehen. Daher kann die Endkappe 5 dünner ausgebildet
werden. Auch unter diesem Gesichtspunkt kann die Abmessung in Axialrichtung
des Fluiddynamikdrucklagers 0 kleiner ausgebildet werden.
Weiterhin wird, da der Radialdynamikdrucklagerabschnitt sich ans
Zentrum annähert,
in Axialrichtung des Gehäuses 11,
auch das Problem gelöst,
dass die Rotornabe 12 des Spindelmotors 10 dick
werden könnte.
Weiterhin wird auf diese Art und Weise der Spindelmotor 10 dünner ausgebildet,
und wird auch durch Einsatz des dünneren Spindelmotors 10 die
Herstellung eines dünneren Aufzeichnungsdisketten-Laufwerkes
ermöglicht.
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Weiterhin
können
bei dem Wellenteil 1 der Wellenabschnitt (Wellenteilhauptkörperabschnitt) 1-1 und
der Flanschabschnitt 1-2 vereinigt ausgebildet werden,
wobei es in diesem Fall nicht erforderlich ist, eine Positionierungsstufe
in dem Wellenabschnitt zum Positionieren des Flanschabschnitts vorzusehen,
wie dies erforderlich ist, wenn der Wellenabschnitt 1-1 und
der Flanschabschnitt 1-2 getrennt ausgebildet sind. Daher
kann die Abmessung des Außendurchmessers
des oberen Endes des Wellenabschnitts 1-1 (des Teils außerhalb
des Flanschabschnitts 1-2 in Axialrichtung) größer ausgebildet
sein als die Abmessung des Außendurchmessers
des Teils, das im Eingriff mit der Buchse steht (des Teils innerhalb
des Flanschabschnitts 1-2 in Axialrichtung). Auf diese
Weise kann die Steifigkeit der Welle erhöht werden, und kann die Festigkeit
beim Zusammenbau verbessert werden, wenn die Rotornabe 12 mit
dem oberen Endabschnitt des Wellenabschnitts 1-1 zusammengebaut
wird. Daher kann, selbst wenn das Wellenteil 1 infolge
der Verkleinerung eine kleinere Abmessung aufweist, einfach das
Widerstandsvermögen
in Bezug auf Schwingungen oder Stoßbelastungen erhalten werden.
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Weiterhin
können,
da das Gehäuse 3 in Form
eines geraden Zylinders ausgebildet werden kann, eine Druckbearbeitung
und eine Extrusionsbearbeitung durchgeführt werden, wird der Produktionswirkungsgrad
verbessert, und kann eine Verringerung der Kosten erzielt werden.
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Weiterhin
sind auf der Außenumfangsoberfläche der
Buchse 2 eine oder mehrere Schmiermitteldurchgangsnuten 2-3 entlang
der Axialrichtung vorgesehen. Daher sind eine oder mehrere Schmiermitteldurchgangslöcher infolge
der Durchgangsnuten und der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses vorhanden. Es wird das
Problem gelöst,
bei welchem dann, wenn der Durchmesser der Buchse 2 kleiner ausgebildet
ist, es extrem schwierig ist, die Bearbeitung eines oder mehrerer
Durchgangslöcher
in der Buchse 2 durchzuführen. Da die Bearbeitung einfach ist,
wird auch in dieser Hinsicht der Herstellungswirkungsgrad verbessert,
und kann eine Verringerung des Kostenaufwands erzielt werden.
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Weiterhin
ist ein ringförmiger
Raum S zwischen dem Innenumfangsabschnitt des Labyrinthteils 4 und
dem Wellenabschnitt 1-1 des Wellenteils 1 vorhanden,
und geht der untere Abschnitt des Bossenabschnitts 12-1 der
Rotornabe 12, der im Eingriff mit dem oberen Endabschnitt
des Wellenabschnitts 1-1 steht, durch den Raum S hindurch,
und berührt das
untere Ende des Bossenabschnitts 12-1 die obere Endoberfläche des
Flanschabschnitts 1-2. Daher kann, da die obere Endoberfläche des
Flanschabschnitts 1-2 als eine Oberfläche eingesetzt werden kann,
welche gegen das untere Ende des Bossenabschnitts 12-1 anstößt, die
Genauigkeit beim Zusammenbau der Rotornabe 12 mit dem Wellenteil 1 einfach
erzielt werden.
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Weiterhin
kann bei dem Spindelmotor 10, der mit dem Fluiddynamikdrucklager 0 der
Ausführungsform
1 versehen ist, und bei dem Aufzeichnungsdisketten-Laufwerk 20,
das mit dem Spindelmotor 10 versehen ist, ein Leck oder
ein Verspritzen von Schmiermittel von dem Fluiddynamikdrucklager 0 nach
außen
verhindert werden, und tritt keine Verschmutzung des Motors und
des Laufwerks infolge eines Verspritzens von Schmiermittel auf.
Daher können
ein Spindelmotor 10 und ein Aufzeichnungsdisketten-Laufwerk 20 mit
hoher Verlässlichkeit
bei geringerem Kostenaufwand zur Verfügung gestellt werden, ohne
den Herstellungswirkungsgrad zu beeinträchtigen.
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[Ausführungsform 2]
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Nachstehend
wird eine zweite Ausführungsform
(Ausführungsform
2) der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung erläutert.
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2 ist
eine Querschnittsansicht eines Fluiddynamikdrucklagers gemäß Ausführungsform
2. Der Unterschied zwischen dem Fluiddynamikdrucklager 0' gemäß Ausführungsform
2 und dem Fluiddruck 0 gemäß Ausführungsform 1 besteht darin, dass
bei dem Fluiddynamikdrucklager 0' der Ausführungsform 2 der ringförmige Vorsprung 4-2 weggelassen
ist, der auf dem Labyrinthteil 4 bei dem Fluiddynamikdrucklager 0 der
Ausführungsform
1 vorgesehen ist.
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Infolge
dieser Ausbildung des Fluiddynamikdrucklagers 0' der Ausführungsform
2 ist keine Doppelllabyrinthdichtungsfunktion vorgesehen, und ist kein
Raum zwischen doppelten Labyrinthdichtungsstufen vorhanden. Daher
wird der Unterdrückungseffekt
von Verspritzen und Lecken von Schmiermittel der Labyrinthdichtung
geringfügig
beeinträchtigt,
im Vergleich zum Fluiddynamikdrucklager 0 der Ausführungsform
l. Die anderen Auswirkungen sind jedoch ebenso wie bei der Erfindung
gemäß Ausführungsform
1. Wenn der ringförmige
Vorsprung 4-2 weggelassen wird, kann das Labyrinthteil 4 einfach
durch Pressformen und dergleichen bearbeitet werden. Wenn keine
signifikanten Schwingungen oder Stoßbelastungen von außen vorhanden
sind, und eine geringe Wahrscheinlichkeit für ein Verspritzen oder Herauslecken
von Schmiermittel vorhanden ist, oder wenn gewünscht ist, eine einfache Labyrinthfunktion hinzuzufügen, die
verlässlich
die Sicherheit erhöht, ist
das Fluiddynamikdrucklager 0' der
Ausführungsform
2 vorzuziehen, und ist ein Kostenvorteil vorhanden.
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[Ausführungsform 3]
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Nachfolgend
wird eine dritte Ausführungsform
(Ausführungsform
3) der Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung erläutert.
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3 ist
eine Querschnittsansicht eines Fluiddynamikdrucklagers gemäß Ausführungsform
3. Der Unterschied zwischen dem Fluiddynamikdrucklager 0'' der Ausführungsform 3 und dem Fluiddynamikdrucklager 0 der
Ausführungsform
1 besteht darin, dass bei dem Fluiddynamikdrucklager 0'' der Ausführungsform 3 der ringförmige Vorsprung 1-4 weggelassen
ist, der auf dem Flanschabschnitt 1-2 bei dem Fluiddynamikdrucklager 0 der
Ausführungsform
1 vorhanden ist.
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Infolge
dieser Ausbildung des Fluiddynamikdrucklagers 0'' der Ausführungsform 3 ist keine Doppellabyrinthdichtungsfunktion
vorhanden, und ist kein Raum zwischen doppelten Labyrinthdichtungsstufen vorhanden.
Daher wird der Effekt der Unterdrückung des Verspritzens und
Herausleckens von Schmiermittel der Labyrinthdichtung geringfügig beeinträchtigt,
im Vergleich zum Fluiddynamikdrucklager 0 der Ausführungsform
1, jedoch sind die anderen Auswirkungen die gleichen. Insbesondere
dann, wenn keine signifikanten Schwingungen oder externe Stoßbelastungen
vorhanden sind, und eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür besteht,
dass Schmiermittel herausspritzt oder herausleckt, ist das Fluiddynamikdrucklager 0'' der Ausführungsform 3 vorzuziehen. Es
gibt auch einen weiteren Vorteil, nämlich dass das Labyrinthteil 4 nicht
von Anfang an angebracht ist, und später hinzugefügt werden
kann, was auch einen Kostenvorteil darstellt.
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Die
Erfindung gemäß der vorliegenden
Anmeldung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen, speziellen
Ausführungsformen
beschränkt.
Verschiedene Änderungen,
Ersetzungen und Verbesserungen sind innerhalb des Wesens und Umfangs
der Erfindung möglich.
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So
beträgt
beispielsweise bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen 1-3 die
Anzahl an Labyrinthdichtungsstufen ein oder zwei, aber es kann durch
Erhöhung
der Anzahl an Stufen in Abhängigkeit
von der Stärke
der Schwingungen oder externer Stoßbelastungen die Verlässlichkeit
der Unterdrückung
des Verspritzens und Herausleckens von Schmiermittel weiter verbessert
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein
Fluiddynamikdrucklager weist Dynamikdrucknuten auf, die zwischen
einem Wellenteil und einem Lagerteil vorgesehen sind. Das Wellenteil weist
einen Flanschabschnitt 1-2 auf, und es ist ein Kapillardichtungsabschnitt 8 zwischen
einer Außenumfangsoberfläche des
Flanschabschnitts und einer Innenumfangsoberfläche des Lagerteils vorhanden. Ein
ringförmiges
Labyrinthteil 4 steht im Eingriff mit einem oberen Abschnitt
des Lagers, und ein Labyrinthdichtungsabschnitt wird durch (i) einen
ringförmigen
Vorsprung 1-4 festgelegt, der auf einer oberen Endoberfläche des
Flanschabschnitts vorgesehen ist, und dem Labyrinthteil über einen
Mikrospalt zugewandt ist, und/oder durch (ii) einen ringförmigen Vorsprung 4-2,
der auf einer unteren Endoberfläche
des Labyrinthteils vorgesehen ist, und dem Flanschabschnitt über einen
Mikrospalt zugewandt ist.