DE20218170U1 - Hydrodynamisches Lager, Spindelmotor und Festplattenlaufwerk - Google Patents

Hydrodynamisches Lager, Spindelmotor und Festplattenlaufwerk

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Claims (24)

1. Hydrodynamisches Lager mit
einer Welle (10),
die an ihrem einen Ende fest mit einem drehenden Bauteil verbunden ist,
einer Lagerhülse (12), welche die Welle an dem anderen freien Wellenende mit geringem radialen Abstand unter Bildung eines konzentrischen Lagerspalts (24) umgreift, wobei die
Welle und/oder die Lagerhülse (12) mit wenigstens einem Rillenmuster versehen ist, welches mindestens einen Radiallagerabschnitt bildet;
einer Rotationsachse (22), um die sich die Welle (10) und die Lagerhülse (12) relativ zu­ einander drehen;
einem Ausgleichsvolumen (20; 60), das mit Abstand zum Außendurchmesser der Welle angeordnet ist und sich in einer Richtung erstreckt, die zu der Rotationsachse (22) nicht parallel ist; und
wenigstens einem Verbindungskanal (26, 58), der als ein Mikrokanal ausgebildet ist und der den Lagerspalt (24) mit dem Ausgleichsvolumen (20; 60) verbindet und sich in einer Richtung erstreckt, die nicht parallel zu der Rotationsachse (22) ist.
2. Hydrodynamisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (26, 58) mittelbar oder unmittelbar an den Lagerspalt (24) und/oder den Radiallagerabschnitt angrenzt.
3. Hydrodynamisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Lagerfluid, das den Lagerspalt (24) und den wenigstens einen Verbindungskanal (26, 58) vollständig und das Ausgleichsvolumen (20, 60) wenigstens teilweise ausfüllt, wobei das Lagerfluid einen zusammenhängenden Kapillarfilm zwischen dem Lagerspalt (24) und dem Ausgleichsvolumen (20, 60) bildet.
4. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungskanal (26, 58) wenigstens teilweise in der Lagerhülse (12) ausgebildet ist.
5. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Begrenzungsflächen des Verbindungskanals (26) durch eine sich im wesentlichenin radialer Richtung erstreckende Stirnfläche der Lagerhülse (12) ge­ bildet ist.
6. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Begrenzungsflächen des Verbindungsspaltes (58) durch eine sich in axialer und/oder radialer Richtung erstreckende Oberfläche im Stirnbereich der Lagerhülse (12) gebildet ist.
7. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Begrenzungsflächen des Verbindungskanals durch die Stirnflä­ che eines zusätzlichen ringförmigen Bauteils gebildet wird.
8. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Begrenzungsflächen des Verbindungskanals (26) durch den Boden eins zusätzlichen topfförmigen Bauteils gebildet ist.
9. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der Begrenzungsflächen des Verbindungskanals durch die äußere Mantelfläche eines zusätzlichen ringförmigen Bauteils gebildet wird.
10. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Verbindungskanal (26, 58) vom Innendurchmesser der Lager­ hülse (12) zum Ausgleichsvolumen (20) erstreckt.
11. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungskanal (26) zirkular an den Innendurchmesser der La­ gerhülse (12) angrenzt und einen kapillaren Ringspalt bildet.
12. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich der Verbindungskanal (26, 58) radial auswärts erstreckt und wenig­ stens eine seiner Begrenzungsflächen mit der Rotationsachse (22) des Lagers einen Win­ kel α einschließt, der größer oder gleich Null ist.
13. Hydrodynamisches Lager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α im Bereich von 90°± 60° liegt und vorzugsweise ungefähr 90° beträgt.
14. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsvolumen (20) zumindest teilweise in der Lagerhülse (12) ausgebildet ist.
15. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsvolumen (20) als ein rotationssymetrischer Hohlraum mit v-förmigen Querschnitt ausgebildet ist, der über den Verbindungskanal (26) mit dem Lagerspalt (24) verbunden ist.
16. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsvolumen (20) als ringförmiger, einseitig offener Frei­ raum mit v-förmigem Querschnitt ausgebildet ist, der konzentrisch zur Welle (10) mit ra­ dialen Abstand zu dieser angeordnet ist.
17. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Ausgleichsvolumen (20) im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt und von innen nach außen divergierende Begrenzungsflächen aufweist.
18. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungskanal (26) durch einen sich verjüngenden Abschnitt des Ausgleichsvolumens (20) gebildet ist, der an den Lagerspalt (24) angrenzt.
19. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgleichsvolumen (20) über einen Belüftungskanal (28) mit der Umgebung verbunden ist.
20. Hydrodynamisches Lager nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Belüftungskanal (28) als schraubenförmiger Gewindegang ausgebildet ist.
21. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Stirnende (12') der Lagerhülse (12) abgeschrägt ist und das Aus­ gleichsvolumen (20) zwischen diesem abgeschrägten Stirnende (12') und einer sich an das Stirnende anschließenden Deckplatte (40; 48; 52) gebildet ist.
22. Hydrodynamisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Welle (10) im Bereich eines Stirnendes (12') der Lagerhülse (12) einen Absatz (10") aufweist, der von einer dem Stirnende (12') zugeordneten Deckplatte (40; 48; 52) zumindest teilweise überdeckt ist.
23. Spindelmotor mit einem hydrodynamischen Lager nach einem der vorangehenden An­ sprüche.
24. Festplattenlaufwerk mit einem Spindelmotor nach Anspruch 23.
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