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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Spindelmotor, der zum Antreiben
einer Scheibe eines Festplattenlaufwerks geeignet ist.
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Übliche Technik
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5 zeigt
eine Schnittansicht des Wesentlichen eines Spindelmotors zum Antrieb
einer Scheibe eines Informationsaufzeichnungsmediums wie einem Festplattenlaufwerk.
Dieser Spindelmotor ist durch das Herstellen einer Nabe 1,
d.h. eines Rotors, als Telleroberfläche gebildet. Weiter weist
er eine Drehwelle 1a auf, die in einheitlicher Weise mit
der Nabe 1 gebildet ist, und auf der Innenwand des äusseren
Umfangszylinderabschnitts der Nabe 1 ist ein Magnet 2 montiert.
Die Drehwelle 1a ist durch zwei Lager 5 (Radialkugellager)
in einem Rahmen 4 gehalten. An einer, dem Magneten 2 entgegengesetzten
Position des Rahmens 4 ist ein Stator 3 befestigt, welcher
eine Spule 3a trägt.
Der obige Spindelmotor ist ein sogenannter Spindelmotor des "Drehwellentyps" in welcher die Nabe 1 und
die Drehwelle 1a durch das Lager 5 getragen sind
und in einheitlicher Weise rotieren.
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In
dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es unentbehrlich, einen
Mechanismus zu bilden, in welchem ein Kopf als Aufnahme- und Lesemittel
einen Kurs einer Scheibe (Disk) verfolgen kann, um Lesen und Aufzeichnung
korrekt ausführen
zu können. Dementsprechend
wird von einem Spindelmotor zum Antreiben einer Scheibe eine hohe
Drehpräzision verlangt.
Weiter ist es notwendig, eine ausreichende Rigidität zu haben,
um eine Stossdämpfung
zu gewährleisten.
Als eine der Gegenmassnahmen wurden üblich zwei Lager 5 zum
Drehen der Drehwelle 1a der Nabe 1 verwendet.
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Weiter
ist ein Distanzstück 8 zwischen
den Lagern 5 angeordnet, um eine korrekte Positionierung
zum Zeitpunkt des Montageprozesses für die zwei Lager 5 auszuführen. Da
dieses Distanzstück 8 derart
angeordnet ist, dass es am äusseren
Laufring 5a der zwei Lager 5 anliegt, wird zwischen
den inneren Laufringen 5b der zwei Lager 5 ein
Abstand entsprechend der Dicke des Distanzstückes 8 gebildet. Dieser
Abstand trägt
zur Druckbeaufschlagung der zwei Lager 5 bei. Solch eine
Druckbeaufschlagung ist durch Aufbringen einer gegebenen Druckbeaufschlagung
auf den inneren Laufring 5b der zwei Lager 5 in derartiger
Weise, dass diese einander nahe kommen, dazu geeignet um den inneren
Laufring 5b, die Kugel 5c, den äusseren
Laufring 5a und das Distanzstück 8 zusammen zu pressen,
um ein winziges Spiel des Lagers 5, welches zum Zeitpunkt
dessen Herstellung unvermeidlich erzeugt worden ist, aufzufangen.
Entsprechend ist durch das Anlegen der Druckbeaufschlagung die Drehpräzision des
Spindelmotors weiter erhöht,
und weiter als Spindelmotor zum Antrieb einer Scheibe geeignet.
Weiter zeigt 6 ein Beispiel in welchem ein
Distanzstück 4a mit
dem Rahmen 4 in einer einheitlichen Weise gebildet ist.
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Das
heisst, als ein Mittel zum Gewährleisten der
Drehpräzision
und der Rigidität
des Spindelmotors ist es recht effektiv, dass das Distanzstück 8 oder 4a zwischen
den zwei Lagern 5 angeordnet ist. Wie auch immer ist ein
solcher Aufbau aus dem Gesichtspunkt, dass die Höhe des Spindelmotors niedriger gemacht
werden soll (das heisst, es zu ermöglichen, dass der Spindelmotor
miniaturisiert ist), nachteilig.
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Wenngleich
zurzeit die Miniaturisierung des Spindelmotors gefragt ist, um das
Ziel zu erreichen, sind die jeweiligen inneren Laufringe und jeweiligen äusseren
Laufringe des Lagers 5 dicht miteinander in Berührung, wenn
das Distanzstück 8 oder 4a weggelassen
ist, was eine Druckbeaufschlagung unmöglich macht. Dementsprechend
kann ein winziges Spiel des Lagers 5, welches für die Arbeitspräzision unvermeidbar
ist, nicht aufgenommen werden, um die Drehpräzision des Spindelmotors zu
verkleinern. Weiter ist, um das Lager 5 selber herzustellen,
es möglich
gewesen, das Lager 5 mit einem gesinterten und ölimprägnierten
Lager oder Druckkugellager zu, ersetzen, aber es ist schwierig gewesen,
eine gegebene Drehpräzision
sicher zu stellen.
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Die
vorliegende Erfindung soll einen Spindelmotor wie in Anspruch 1
beschrieben, bereit stellen.
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JP-A-05-176494
offenbart den nächstliegenden
Stand der Technik entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform des Spindelmotors
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Schnittansicht der zweiten Ausführungsform des Spindelmotors
der vorliegenden Anmeldung.
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3 zeigt
eine Schnittansicht der dritten Ausführungsform des Spindelmotors
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
eine Schnittansicht der vierten Ausführungsform des Spindelmotors
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Schnittansicht einer herkömmlichen
Ausführung.
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6 zeigt
eine Schnittansicht einer herkömmlichen
Ausführung.
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Bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Nachfolgend
sind einige Ausführungsformen des
Spindelmotors der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen erklärt.
Als Hinweis, die selben Bezugszeichen sind für die selben Teile oder Abschnitte
wie der üblichen
Technik benutzt und eine detaillierte Erklärung ist weggelassen.
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1 zeigt
einen Spindelmotor zum Scheibenantrieb der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In diesem Spindelmotor sind eine Nabe 1 und
eine Drehwelle 1a um das Lager 5 verschwenkt und
in einer einheitlichen Weise gedreht, und daher ist der Spindelmotor "Drehwellentyp" genannt. Weiter
sind zwischen der Drehwelle 1a und einem Rahmen 4 zwei
Lager 5 mit inneren Laufringen 5b der Breite,
welche schmaler ist im Vergleich zur Breite des äusseren Laufrings 5a,
angeordnet und jede Stirnseite der äusseren Laufringe 5a ist
gemacht, um aneinander anzuliegen. Im allgemeinen kann durch das
Aneinandergrenzen der Stirnfläche jedes äusseren
Laufrings eine Montagepräzision
zwischen den zwei Lagern 5 gewährleistet werden, da der äussere Laufring
und der innere Laufring des Lagers in höchster Masspräzision gefertigt
sind. Weiter ermöglicht
der Abstand, gebildet zwischen den inneren Laufringen 5b zum
Montagezeitpunkt eines Spindelmotors, dem inneren Laufring 5b aufgrund
der Druckbeaufschlagung, welche auf die Stirnseite des inneren Laufrings 5b gegeben
ist, den inneren Laufring 5b exakt zu verschieben und es
ist beabsichtigt, ein winziges, für das Lager unvermeidliches
Spiel aufzunehmen und die Drehpräzision
zu erhöhen.
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Hier
ist es vorzuziehen, dass wenn die Breite des äusseren Laufrings 5a als
A gefertigt wird, die Breite des inneren Laufrings 5b B
beträgt,
so dass A ungefähr
1.05B bis 1.20B beträgt.
Wie oben erwähnt, kann
der Differenzwert der Breiten des äusseren Laufrings 5a und
des inneren Laufrings 5b genügend sein, wenn eine winzige
Verschiebung zum Ausüben einer
Druckbeaufschlagung sichergestellt ist, da die Relativposition der
zwei Lager 5 durch die Masspräzision der Lager selber garantiert
ist.
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Nun
ist ein Anlegen der Druckbeaufschlagung auf das Lager 5 mittels
dem sogenannten "positionsfestgelegten
Druckbeaufschlagungsverfahren" ausgeführt, in
welchem zum Zeitpunkt des Einführens
der Drehwelle 1a in den inneren Laufring 5b die Relativposition
des inneren Laufrings 5b jedes Lagers 5 zur Drehwelle 1a korrigiert
ist. Weiter ist der Abstand zwischen der Drehwelle 1a und
dem inneren Laufring 5b jedes Lagers durch ein Haftmittel
oder mittels Verpressen fixiert.
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Gemäss der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind eine hohe Drehpräzision und eine Stoss festigkeit
gewährleistet,
da zwei Lager 5 verwendet werden. Weiter wird es möglich, die Bauhöhe des Spindelmotors
tief zu halten, da ein Distanzstück
(siehe 5 und 6) zwischen den zwei Lagern 5 eingeführt ist.
Dementsprechend wird es möglich,
eine weitere Miniaturisierung zu begünstigen, während die Drehpräzision und
die Rigidität des
Spindelmotors beibehalten wird. Weiter hat üblicherweise eine Möglichkeit
der Verschlechterung der Positionspräzision des Lagers aufgrund
der Unebenheit der Massgenauigkeit eines Distanzstücks bestanden,
aber in der vorliegenden Erfindung tritt ein solcher Nachteil nicht
auf und es wird möglich,
die Kosten aufgrund der Teileanzahl zu senken und die Montageverarbeitbarkeit
zu erhöhen.
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2 zeigt
die zweite Ausführungsform
des Spindelmotors zum Antreiben einer Scheibe der vorliegenden Erfindung.
Der unterschiedliche Punkt zur ersten Ausführungsform liegt darin, dass
zwischen der Drehwelle 1a und dem Rahmen 4 zwei
Lager 5 mit äusseren
Laufringen 5a, welche, verglichen mit dem inneren Laufring 5b,
eine schmalere Breite haben, angeordnet sind und jede Stirnseite
des inneren Laufrings 5b aneinander anliegt. Die anderen
Beschaffenheiten sind identisch mit der ersten Ausführungsform,
auch die erzielten Effekte sind die selben, aber diese Ausführungsform
ist eine von verschiedenen Arten der Variation und aus diesem Grund
ist sie sehr wirksam.
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3 zeigt
die dritte Ausführungsform
des Spindelmotors zum Antreiben einer Scheibe der vorliegenden Erfindung.
Der Unterschied zur ersten Ausführungsform
besteht darin, dass die Nabe 1 und die Drehwelle 6 gesondert
gebildet sind. Entsprechend diesem Aufbau ist der Montageprozess zum Zeitpunkt
der Montage wie folgt, d.h. die Drehwelle 6 ist in das
Lager 5 eingeführt,
dann ist die Nabe 1 am Lager 6 befestigt. Dementsprechend
ist zum Zeitpunkt des Einführens
der Drehwelle 6 in den inneren Laufring 5b die
Positionsbeziehung jedes inneren Laufrings 5b jedes Lagers 5 zur
Drehwelle 6 einfach korrigiert und die Grösse der
Druckbeaufschlagung kann mit höherer
Präzision
gesteuert werden. Die anderen Beschaffenheiten sind identisch mit
der ersten Ausführungsform
und die erzielten Effekte sind dieselben.
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4 zeigt
die vierte Ausführungsform
des Spindelmotors zum Antreiben einer Scheibe der vorliegenden Erfindung.
Der Unterschied zur ersten Ausführungsform
liegt darin, dass die Nabe 1 durch das Lager 5 am
Lager 9 verschwenkt ist und die Nabe 1 unabhängig von
der Welle 9 dreht, was ein sogenannter Starrwellentypstruktur
ist. Und zwischen der Nabe 1 und der Welle 9 ist
eine magnetische Flüssigkeitsdichtung 7 angeordnet,
um den Staub am Eindringen und Entweichen aus dem Spindelmotor zu
hindern.
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Weiter,
der Spindelmotor der vierten Ausführungsform, wie aus den konventionellen,
in den 5 und 6 gezeigten Beispielen ersichtlich,
ist es durch Anordnen zweier Lager 5 mit dem inneren Laufring 5b,
der, verglichen mit dem äusseren
Laufring 5a, eine schmalere Breite hat und Verwenden des
Aufbaus, in welchem jede der Stirnseiten des äusseren Laufrings 5a aneinander
anliegt, möglich, dem
Lager 5 die Höhe
zu geben, welche das herkömmliche
Distanzstück
einnimmt.
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Das
heisst, dass weiter Widerstandsfähigkeit und
Stossdämpfungswiderstand
durch Vergrössern des
Lagers beabsichtigt sind, ohne die Höhe des Spindelmotors zu vergrössern. Nun
können
in dieser Ausführungsform
ebenfalls, so wie in der zweiten Ausführungsform, zwei Lager 5 mit
dem Aussenring 5a, der, verglichen mit dem inneren Laufring 5b,
eine kleinere Breite aufweist, verwendet werden.
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Nun
kann, entsprechend der obigen Erläuterung, obwohl entweder einer,
der äussere
Laufring 5a oder innere Laufring 5b, verglichen
mit dem Anderen, eine breitere Breite aufweist, zusammen mit den
zwei Lagern beispielhaft erläutert
ist, um die identischen Effekte zu erhalten (jede Stirnseite des äusseren Laufrings 5a und
des inneren Laufrings 5b aneinander anliegend gemacht sind,
und Abstand sichergestellt ist, um eine Druckbeaufschlagung auf
das Lager zu geben), lediglich eines der zwei Lager mit der Breitendifferenz
zwischen dem äusseren
Laufring und dem inneren Laufring ausgestattet sein. Durch diesen
Aufbau ist es möglich,
ein Radialkugellager zu verwenden, welches üblich für eines der Lager verwendet
worden ist. Darüber
hinaus ist in jeder der obigen Ausführungsformen der Fall, wo sie
für einen Spindelmotor
für ein
Diskettenlaufwerk angewandt ist, gezeigt, aber die vorliegende Erfindung
ist angewandt für
einen Spindelmotor, geeignet für
eine andere Anwendung, wo eine Miniaturisierung und hohe Drehpräzision ebenfalls
verlangt sind.
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Da
die vorliegende Erfindung wie oben erwähnt aufgebaut ist, werden die
folgenden Effekte erwartet.
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Erstens
kann, entsprechend dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung,
eine weitere Miniaturisierung begünstigt werden, während die Drehpräzision und
die Rigidität
des Spindelmotors sicher gestellt wird.
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Weiter
kann, entsprechend dem zweiten und dritten Gesichtspunkt der vorliegenden
Erfindung, eine weitere Miniaturisierung begünstigt werden und die Variation
des Lageraufbaus vergrössert
werden, während
die Drehpräzision
und die Rigidität
des Spindelmotors gesichert sind.
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Weiter
kann, entsprechend dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung,
ein konventionelles Radialkugellager für eines der zwei Lager eingesetzt
werden.
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Ferner
ist es, entsprechend dem fünften
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, möglich, die Aufbauvariation
zu erhöhen
und eine höhere
Präzision
zu steuern, und die Grösse
der auf die Lager aufzubringende Druckbeaufschlagung kann mit höherer Präzision gesteuert
werden.