DE69003619T2

DE69003619T2 - Spindelmotor.

Info

Publication number: DE69003619T2
Application number: DE90113790T
Authority: DE
Inventors: Shunichi Aiyoshizawa; Kazuto Hirokawa; Kazuyuki Kashihara; Daisuke Konno; Sachihiko Miwa; Yoshio Sato
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2010-07-19
Also published as: JPH03128650A; EP0410293A1; ATE95349T1; EP0410293B1; US5089732A; DE69003619D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Spindelmotor, der in der Lage ist, sich mit hoher Drehzahl bzw. Geschwindigkeit zu drehen und der hydrodynamische Lager als Radiallager und als Schublager verwendet. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Spindelmotor, der sich mit minimalen Schwingungen oder Vibrationen dreht, und zwar unabhängig von der Gebrauchsposition des Motors und wobei dieser Motor insbesondere als ein Festplattenantrieb "Harddiskantrieb" (hard disk driver = HDD) geeignet ist.
Durch die Verbreitung von HDD's mit hoher Speicherkapazität und niedrigem Leistungsverbrauch stieg das Bedürfnis nach einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Spindelmotoren, die dazu verwendet werden, diese HDD's anzutreiben, wobei die Verbesserung der Spindelmotoren darauf gerichtet sind, diese noch besser für die HDD's geeignet zu machen.
Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines bekannten Spindelmotors für eine Festplatte (HDD). Der Spindelmotor besitzt einen Schaft- oder Wellentragzylinder 22 in der Mitte einer Basis 21. Eine Gruppe von Statorspulen 23 ist an dem Außenumfang des Wellentragzylinders 22 befestigt. Eine Drehwelle 25 ist drehbar durch den Innenumfang des Wellentragzylinders 22 gelagert, und zwar mit dazwischen angeordneten Kugellagern 24. Die Drehwelle 25 besitzt ein Tragglied 27, welches am oberen Ende derselben befestigt ist, wobei das Tragglied 27 derart angeordnet ist, daß Festplatten fest an der Außenumfangsoberfläche davon angebracht sind. Das Tragglied 27 besitzt eine Gruppe von Rotormagneten 28, die an der Innenumfangsoberfläche befestigt sind, und zwar in entgegengesetzt liegender Beziehung zu der Gruppe der Statorspulen 23.
In dem oben beschriebenen Kugellager verwendenden Spindelmotor hängt das Schwingungs- oder Vibrationsnievau des Spindelmotors von den internen Zwischenräumen der Kugellager ab. Das Schwingungsniveau oder der Schwingungspegel in Radialrichtung ist im wesentlichen gleich dem radialen Innenabstand der Kugellager. In ähnlicher Weise ist der Schwingungspegel in Schubrichtung im wesentlichen gleich dem inneren Schubabstand der Kugellager. Es wurden bereits Maßnahmen ergriffen, um die Schwingung oder Vibration hervorgerufen durch diese internen Abstände oder Zwischenräume zu vermindern, beispielsweise durch Vorspannung oder Vorbelastung der Kugellager. Bislang wurde jedoch kein zufriedenstellendes Schwingungsniveau erreicht, d. h. es war nur möglich, 0,5 Mikron oder dergleichen zu erreichen, und zwar bezüglich der nicht wiederholten Komponente des Auslaufs in der Radialrichtung. Zudem hat die Vorbelastung der Kugellager eine Erhöhung des erforderlichen Drehmoments des Motors zur Folge und steht somit im Gegensatz zu der erwünschten Absenkung des Leistungsverbrauchs des HDD. Solange man also Kugellager wie die oben beschriebenen verwendet, ist es im Prinzip praktisch unmögich, die Schwingungen des Spindelmotors weiter zu reduzieren.
Unter diesen Umständen werden Spindelmotoren mit hydrodynamischen Lagern vorgeschlagen, um ein außerordentlich genaues Drehvermögen zu realisieren.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines Spindelmotors mit hydrodynamischen Lagern wie sie in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 01-02161 (1989) beschrieben ist. Eine Basis 31 besitzt eine Tragwelle 32, angeordnet am Mittelteil der Basis. Ein ringförmiges Schublager 33 ist an der Basis 31 befestigt und ein zylindrisches Radiallagerglied 34 ist konzentrisch an der Tragwelle 32 befestigt. Eine Vielzahl von mit gleichem Abstand angeordneten Statorspulen 35 ist an der Tragwelle 32 oberhalb des zylindrischen Radiallagerglieds 34 befestigt.
Zum anderen besitzt ein Rotor 36, der als ein Festplattenund "Harddisk"-Tragglied dient, eine kappenf örmige Konfiguration. Der Deckenteil am oberen Ende des Rotors 36 ist locker auf den oberen Endteil der Tragwelle 32 gepaßt. Der Rotor 36 hat ein ringförmiges Lagerglied 37, welches an seinem unteren Endteil befestigt ist, wobei das Lagerglied 37 eine L-förmige Querschnittskonfiguration besitzt. Der untere Endteil des Lagerglieds 37 weist zu dem Schublagerglied 33 hin, um ein hydrodynamisches Schublager mit Spiralnuten zu bilden. Die Innenumfangsoberfläche des Lagerglieds 37 weist zum radialen Lagerglied 34 hin, um ein hydrodynamisches Radiallager zu bilden, welches häringsgrätenförmige Nuten besitzt. Eine Vielzahl von in gleichem Abstand angeordneten Rotormagneten 38 ist am Innenwnf ang des Rototrs 36 befestigt, und zwar in entgegengesetzt liegender Beziehung zu den Statorspulen 35.
Wenn die Statorspulen 35 sequentiell mit einem elektrischen Strom versorgt werden, so fängt der die Rotormagnete 38 aufweisende Rotor an, sich zu drehen und infolgedessen wird ein pneumatischewr Druck zwischen der oberen Oberfläche (Oberseite) des Schublagerglieds 33 und der unteren Oberfläche (Unterseite) des Lagerglieds 37 erzeugt, auf welche Weise ein hydrodynamisches Schublager gebildet wird. In ähnlicher Weise wird ein pneumatischer Druck zwischen der Außenumfangsoberfläche des Radiallagerglieds 34 und der Innenumfangsoberfläche des Lagerglieds 37 erzeugt, auf welche Weise ein hydrodynamisches Radiallager gebildet wird. Da das Lagerglied 37 ohne festen Kontakt mit den zugehörigen Lagern getragen wird, ist der Spindelmotor in der Lage, sich bei hoher Drehzahl oder Geschwindigkeit glatt und ungestört zu drehen. Demgemäß besitzt dieser Spindelmotor das Reibungsproblem nicht und auch nicht das Problem der Vibration oder Schwingung, und zwar im Gegensatz zu dem Kugellager verwendenden Stand der Technik.
Der oben beschriebene Spindelmotor zeigt jedoch das folgende Problem: Wenn er in einer Horizontalposition betrieben wird (d. h. in einer Richtung, in der die Richtung der Schwerkraft senkrecht zur Welle oder zum Schaft des Motors verläuft), so wird infolge der Schwere des Motors ein in Radialrichtung wirkendes Moment erzeugt. Dies hat zur Folge, daß die Rotorachse bezüglich der Tragwelle geneigt verläuft, sodaß ein Anstieg des Ungleichgewichts der radialen magnetischen Kraft auftritt, die zwischen den Motormagneten und den Statorspulen wirkt, und, in diesem Zustand, kann der Rotor in örtlichen Kontakt mit dem Lager kommen.
Zusätzlich zu dem oben genannten Problem können die folgenden Probleme auftreten, wenn konventionelle Spindelmotoren mit hydrodynamischen Lagern in einer horizontalen Position verwendet werden:
(1) Der Vibrations- und Schwingungspegel während der Drehung ist groß.
(2) Wenn zwei diskrete Lager verwendet werden, so ist es schwierig, diese konzentrisch zur Zeit des Zusammenbaus auszurichten. Da zudem der Abstand zwischen einem beweglichen Teil und einem festen Teil eines radialen Lagers in der Größenordnung von Mikron liegt, ist es schwierig, diese während des Herstellungsprozesses konzentrisch auszurichten. Da fernerhin der Schubkragen eines Schublagers derart hergestellt wird, daß er innerhalb mehrerer Mikron parallel ist, so muß man die Parallelität auf ungefähr 1 Mikron herabdrücken, und zwar während des Zusammenbaus, was sehr schwierig ist.
(3) Bei einem Spindelmotor der Bauart mit radialem Spalt der in Fig. 5 gezeigt ist, wird ein Moment infolge des Ungleichgewichts der radialen magnetischen Kraft erzeugt, die zwischen der Rotormagnetgruppe und der Statorspulengruppe wirkt, was zur Folge hat, daß die Rotorachse geneigt bezüglich der Tragwelle verläuft, was wiederum wegen des örtlichen Kontakts der dynamischen Druckoberflächen eine Erhöhung des Startdrehmoments zur Folge hat. Bei Drehung bewirkt eine nicht stabile radiale Magnetkraft, die dem dynamischen Druck zuaddiert wird, ein Wirbeln der Welle, was es unmöglich macht, einen zufriedenstellenden Betriebszustand zu erreichen.
Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Spindelmotor vorzusehen, der hydrodynamische Lager verwendet, und zwar mit einer verbesserten Drehleistungsfähigkeit bei hoher Drehzahl und ferner mit minimaler Schwingung oder Vibration unabhängig von der Position des Motors im Gebrauch, wobei der Motor für eine HDD mit hoher Aufzeichnungskapazität geeignet sein soll.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, sieht die Erfindung einen Spindelmotor vor, der folgendes aufweist: eine zylindrische Trägerwelle angeordnet in der Mitte einer Basis; einen kappenförmigen Rotor, der in der Mitte ein Säulenglied aufweist, welches in ein Mittelloch in der zylindrischen Trägerwelle (Trägerschaft) eingesetzt ist; entweder eine Gruppe von Rotormagneten oder eine Gruppe von Rotorkernen vorgesehen auf der Außenumfangsoberfläche des Säulenglieds des Rotors; eine Gruppe von Statorspulen vorgesehen auf der Innenumf angsoberfläche des Mittellochs in der zylindrischen Trägerwelle in entgegengesetzt liegender Beziehung zu der Gruppe der Rotormagnete oder Rotorkerne; ein hydrodynamisches Radiallager zum Tragen oder Halten des Rotors, wobei dieses eine Radiallagerhülse aufweist, die konzentrisch oder integral vorgesehen ist auf der Innenumfangsoberfläche des Rotors und ferner ein Radiallagerglied, das konzentrisch und integral vorgesehen ist auf der Außenumfangsoberfläche der zylindrischen Trägerwelle in entgegengesetzt liegender Beziehung zu der Radiallagerhülse; und ein hydrodynamisches Schublager zum Tragen eines kappenf örmigen Kragenteils des Rotors auf der Basis, wobei dieses einen Schublagerkragen aufweist, der am unteren Ende des kappenförmigen Teils vorgesehen ist und ein Schublagerglied, das auf der Basis vorgesehen ist, und zwar in gegenüberliegender oder entgegengesetzt liegender Beziehung zu dem Schublagerkragen.
Zudem sieht die vorliegende Erfindung einen Spindelmotor vor, der folgendes aufweist: eine zylindrische Trägerwelle angeordnet in der Mitte einer Basis; einen kappenförmigen Rotor, der in der Mitte ein Säulenglied aufweist, welches in eine Mittelöffnung der zylindrischen Trägerwelle eingesetzt ist; entweder eine Gruppe von Rotormagneten oder eine Gruppe von Rotorkernen, die auf der Innenumfangsoberfläche des Rotors vorgesehen sind; eine Gruppe von Statorspulen, die auf der Außenumfangsoberfläche der zylindrischen Trägerwelle vorgesehen sind, und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu der Gruppe der Rotormagnete oder Rotorkerne; ein hydrodynamisches Radiallager zum Tragen des Rotors, wobei dieser eine radiale Lagerhülse aufweist, die konzentrisch und integral an der Außenumfangsoberfläche des Säulenglieds vorgesehen ist und ferner mit einem radialen Lagerglied, das konzentrisch und integral auf der Innenumfangsoberfläche der Mittelöffnung in der zylindrischen Tragwelle vorgesehen ist, und zwar in entgegengesetzt liegender Beziehung zu der Radiallagerhülse; und ein hydrodynamisches Schublager zum Tragen eines kappenförmigen Kragenteils des Rotors auf der Basis, die einen Schublagerkragen aufweist, der am unteren Ende des kappenförmigen Kragenteils vorgesehen ist und ein Schublagerteil, das an der Basis vorgesehen ist, und zwar in entgegengesetzter Beziehung zu dem Schublagerkragen.
Das Schublager ist durch eine Magnetkraft vorbelastet, die entgegen dem dynamischen Druck wirkt, der in der Richtung des Schubs wirkt.
Das longitudinale Magnetzentrum oder der magnetische Mittelpunkt in Längsrichtung der Rotormagnetgruppe ist gegenüber dem longitudinalen Magnetzentrum oder dem magnetischen Mittelpunkt in Längsrichtung der Statorspulengruppe um einen vorbestimmten Abstand versetzt, und zwar in einer Gegenrichtung zu dem dynamischen Druck, der durch das Schublager erzeugt wird, wodurch die Vorbelastung des Schublagers in einer Gegenrichtung zum dynamischen in Richtung des Schubs wirkenden Druck vorgesehen wird.
Mindestens eine der folgenden Komponenten, nämlich Radiallager, Schublager und Trägerwelle ist bzw. sind aus einem Keramikmaterial geformt, beispielsweise aus Siliciumcarbid, Aluminiumoxid usw.
Das Radiallager ist derart angeordnet, daß es den Rotor über einen bestimmten Bereich hinweg einschließlich des Schwerpunkts des Rotors, trägt oder lagert.
Ein elastisches Kissen, welches beispielsweise aus Silikongummi hergestellt ist, ist zwischen dem Schublagerglied und der Basis angeordnet.
Einige oder sämtliche der folgenden Komponenten, Radiallagerhülse, Rotor, Säulenglied und Schublagerkragen können in einer integralen Struktur angeordnet sein. Entweder die eine oder die beiden der folgenden Komponenten, Radiallagerhülse und Schublagerkragen, die integral miteinander ausgeformt sind, können mit einem Material überzogen sein, das sich von einem Basismaterial dafür unterscheidet, oder sie können Basismaterial aufweisen, das einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt wurde.
Ferner können einige oder sämtliche der folgende Komponenten, Radiallagerglied, Tragwelle, Basis und Schublagerglied in einer integralen Struktur angeordnet sein. Entweder kann das eine oder die beiden der folgenden Komponenten, Radiallagerglied und Schublagerglied, die integral miteinander ausgeformt sind, mit einem Material überzogen sein, welches sich von einem Basismaterial dafür unterscheidet oder sie können das eine Oberflächenbehandlung ausgesetzte Basismaterial aufweisen.
Durch die oben beschriebene Anordnung des Spindelmotors wird der Rotor durch die Tragwelle getragen, und zwar durch das Radiallager, das konzentrisch und integral mit der Tragwelle geformt ist und der kappenförmige Kragenteil des Rotors wird durch die Basis durch das Schublager getragen. Der Spindelmotor ist daher in der Lage, mit einer ausreichenden Lasttragkapazität zu arbeiten. Demgemäß werden die dynamischen Druckanstiege und die Radialschwingung minimiert. Da ferner das hydrodynamische Radiallager nicht als eine Auslegerstruktur gebildet ist, wird das Startdrehmoment minimiert.
Da die entsprechenden Zentren oder Mitten des Stators und der Radiallager miteinander zusammenfallend ausgebildet sind, ist es möglich, das Ungleichgewicht der Magnetkraft zwischen Startorspulengruppe und Rotormagnetgruppe infolge des Radialmoments zu eliminieren und somit die Schwingung oder Vibration während der Drehung zu minimieren.
Da das Schublager am Außenumfang (Kragenteil) des Rotors angeordnet ist, ist es möglich, sowohl den Durchmesser als auch die Fläche des Schublagers zu vergrößern und somit einen hohen dynamischen Druck zu erhalten. Durch die magnetische Vorbelastung des Schublagers in Schubrichtung wird zudem die Neigung der Trag- oder Trägerwelle bezüglich des Radiallagers korrigiert und der Rotor ist in der Lage, sich stabil zu drehen, ohne durch den dynamischen in Schubrichtung angelegten Druck negativ beeinflußt zu werden. Insbesondere dann, wenn der Spindelmotor in einer horizontalen Position verwendet wird, dreht sich der Rotor stabil. Zudem ist es möglich, einen Anstieg des Startdrehmoments zu verhindern, einen Anstieg, der ansonsten durch den örtlichen Kontakt bei einer Auslegerstruktur bewirkt würde.
Es sei bemerkt, daß der Ausdruck "Schwerpunkt des Rotors" im Zusammenhang mit dem Effekt, daß das Radiallager derart angeordnet ist, daß es den Rotor über einen gewissen Bereich einschließlich des Schwerpunkts des Rotors trägt, den Schwerpunkt des Rotors bedeuten soll, der die Last, beispielsweise der Festplatte (der Harddisks (HDD)) einschließt, die daran befesigt sind.
Da das Schublager ohne weiteres vorbelastet werden kann, und zwar durch Versetzen des magnetischen Mittelpunktes in Längsrichtung der Rotormagnetgruppe gegenüber dem magnetischen Mittelpunkt in Längsrichtung der Statorspulengruppe um einen vorbestimmten Abstand entgegengesetzt zu der Richtung des dynamischen Drucks erzeugt durch das Schublager, sind keine besonderen Vorbelastungsmittel erforderlich.
Da der Abstand oder Zwischenraum zwischen den beweglichen und festen Teilen jedes der Schub- und Radiallager in dem oben beschriebenen Spindelmotor einen kleinen Wert in der Größenordnung von Mikron besitzt, ist das Schublager vorzugsweise genau rechtwinklig bezüglich des Radiallagers angeordnet. Es ist jedoch schwierig, diese genaue Anordnung unter rechten Winkeln vorzunehmen, und zwar wegen des beschränkten Genauigkeitsgrades, mit der die Lager erzeugt werden. Beim erfindungsgemäßen Spindelmotor ist jedoch ein elastisches Kissen vorgesehen, welches beispielsweise aus Silikongummi besteht und welches angeordnet ist zwischen dem Schublager und der Basis und so in effektiver Weise jedweden Fehler in der senkrechten Ausrichtung davon absorbiert.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt der Struktur eines Ausführungsbeispiels eines erf indungsgemäßen Spindelmotors;
Fig. 1a ein Schnitt ähnlich Fig. 1, wobei hier eine Abwandlung des Spindelmotors der Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 2 schematisch die dynamischen Druckerzeugungsnuten ausgebildet in einem Radiallagerglied;
Fig. 3 schematisch dynamische Druckerzeugungsnuten ausgebildet in einem Schublagerglied;
Fig. 4 einen Teilschnitt eines konventionellen Spindelmotors für einen HDD;
Fig. 5 einen Schnitt eines Spindelmotors zur Verwendung hydrodynamischer Lager angewandt vom Anmelder in einer vorhergehenden Anmeldung;
Fig. 6 einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des Spindelmotors gemäß der Erfindung; und
Fig. 6a einen Schnitt ähnlich Fig. 6, wobei eine Abwandlung des Spindelmtoros gemäß Fig. 6 dargestellt ist.
Es wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist ein Schnitt, der die Struktur eines Ausführungsbeispiels des Spindelmotors gemäß der Erfindung darstellt. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Basis, die eine zylindrische Trag- oder Trägerwelle (Trägerschaft) 2 bezeichnet, die in im Mittelteil der Basis angeordnet ist. Eine Statorspulengruppe 5 ist am Innenumf ang eines Mittellochs oder einer Mittelöffnung in der Tragwelle 2 befestigt. Ein kappenförmiger Rotor 6 besitzt in der Mitte ein Säulenglied 6b, welches in die Mitte der Statorspulengruppe 5 eingesetzt ist. Eine zylindrische Rotormagnetgruppe 8 ist am Außenumfang des Säulenglieds 6b in entgegengesetzter oder gegenüberliegender Beziehung zur Statorspulengruppe 5 befestigt. Der Rotor 6 besitzt am unteren Ende einen Kragenteil 6a, der sich horizontal erstreckt. Ein Schublagerkragen 9 ist am unteren Ende oder Boden des Kragenteils 6a befestigt. Ein Schublagerglied 3 ist auf der Basis 1 in entgegengesetzt liegender Beziehung zum Schublagerkragen 9 vorgesehen. Ein Radiallagerglied 4 ist an dem Außenumfang der Tragwelle 3 vorgesehen und eine Radiallagerhülse 7 ist auf der Innenumfangsoberfläche des Rotors 6 in entgegengesetztliegender oder gegenüberliegender Beziehung zu dem Radiallagerglied 4 vorgesehen.
Das longitudinale Magnetzentrum (magnetischer Mittelpunkt in Längsrichung) der Rotormagnetgruppe 8 ist um einen vorbestimmten Abstand d nach oben versetzt gegenüber dem longitudinalen Magnetzentrum (magnetischer Mittelpunkt in Längsrichtung) der Statorspulengruppe 5, die am Innenumfang der Tragwelle 2 vorgesehen ist. Insbesondere ist der magnetische Mittelpunkt in Längsrichung der Rotormagnetgruppe 8 gegenüber dem magnetischen Mittelpunkt in Längsrichtung der Statorspulengruppe 5 um einen vorbestimmten Abstand d in einer Richtung versetzt, in der die Rotormagnetgruppe 8 von dem Schublagerglied 3 weg kommt. Somit wird der Rotor 6 gegen das Schublagerglied 3 mit einem vorbestimmten Magnetkraftpegel gedrückt oder gepreßt, wobei die Magnetkraft zwischen der Rotormagnetgruppe 8 und der Statorspulengruppe 5 wirkt. Das heißt, durch das nach oben hin vorgesehene Versetzen des magnetischen Mittelpunkts in Längsrichtung der Rotormagnetgruppe 8 gegenüber des magnetischen Mittelpunkts in Längrichtung der Statorspulengruppe 5 um einen vorbestimmten Abstand wird das Schublagerglied 3 durch die Magnetkraft in einer Gegenrichtung zu dem dynamischen Druck erzeugt vom Schublagerglied 3 vorbelastet. Es sei bemerkt, daß der Rotor 6 derart angeordnet ist, daß die Harddisks an dem Außenumfangsteil des Rotors 6 angebracht werden können.
Der oben beschriebene Spindelmotor gehört zur Bauart mit radialem Spalt, wobei die Statorspulengruppe 5 und die Rotormagnetgruppe 8 einen Antriebsteil des Spindelmotors aufweisen oder bilden.
Die Oberfläche des Radiallagerglieds 4, welche zu der Radiallagerhülse 7 hinweist, besitzt häringsgrätenförmige Nuten C&sub1; zur Erzeugung des dynamischen Drucks, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und die Oberfläche des Schublagerglieds 3, das zu dem Schublagerkragen 9 hinweist, besitzt Spiralnuten C&sub2; zur Erzeugung des dynamischen Drucks, wie dies beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist.
Bei dem Spindelmotor mit der oben beschriebenen Anordnung fängt dann, wenn die Statorspulen 5 sequentiell mit elektrischem Strom versorgt werden, der Rotor 6 mit der die Harddisks an dem Außenumfangsteil des Rotors 6 angebracht werden können.
Der oben beschriebene Spindelmotor gehört zur Bauart mit radialem Spalt, wobei die Statorspulengruppe 5 und die Rotormagnetgruppe 8 einen Antriebsteil des Spindelmotors aufweisen oder bilden.
Die Oberfläche des Radiallagerglieds 4, welche zu der Radiallagerhülse 7 hinweist, besitzt häringsgrätenförmige Nuten C&sub1; zur Erzeugung des dynamischen Drucks, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und die Oberfläche des Schublagerglieds 3, das zu dem Schublagerkragen 9 hinweist, besitzt Spiralnuten C&sub2; zur Erzeugung des dynamischen Drucks, wie dies beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist.
Bei dem Spindelmotor mit der oben beschriebenen Anordnung fängt dann, wenn die Statorspulen 5 sequentiell mit elektrischem Strom versorgt werden, der Rotor 6 mit der daran befestigten Magnetgruppe 8 an, sich zu drehen und infolgedessen wird ein hydrodynamischer Druck zwischen der oberen Oberfläche (Oberseite) des Schublagerglieds 3 und der unteren Oberfläche (Unterseite) des Schublagerkragens 9 erzeugt, wobei diese in entgegengesetzter Beziehung zueinander stehen, auf welche Weise ein hydrodynamisches Schublager gebildet wird. In ähnlicher Weise wird ein hydrodynamischer Druck zwischen der Außenumfangsoberfläche des Radiallagerglieds 4 und der Innenumfangsoberfläche der Radiallagerhülse 7 erzeugt, die in entgegengesetzter Beziehung zueinander stehen, auf welche Weise ein hydrodynamisches Radiallager gebildet wird. Somit werden die Radiallagerhülse 7 und der Schublagerkragen 9 getragen, ohne in festem Kontakt mit dem Radiallagerglied 4 und dem Schublagerglied 3 zu stehen. Der Spindelmotor ist daher in der Lage, sich auch bei hoher Drehzahl oder Geschwindigkeit glatt und ungestört zu drehen. Demgemäß ist der erfindungsgemäße Spindelmotor frei von dem Reibungsproblem und dem Schwingungsproblem, und zwar im Gegensatz zum Stand der Technik, der Kugellager zur Lagerung oder Halterung des Rotors verwendet.
Es sei bemerkt, daß die Oberfläche der Radiallagerhülse 7, die zu dem Radiallagerglied 4 hinweist, mit dynamischen Druckerzeugungsnuten ausgebildet sein kann, wobei die Außenumfangsoberfläche des Radiallagerglieds 4 geglättet ist, wobei ferner die Oberfläche des Schublagerkragens 9, welche zu dem Schublagerglied 3 hinweist, mit dynamischen Druckerzeugungsnuten ausgef ormt sein kann, wobei die obere Oberfläche (Oberseite) des Schublagerglieds 3 glatt ist.
Entweder die eine oder beide der folgenden Komponenten, nämlich Radiallager 4 und Radiallagerhülse 7 kann bzw. können weggelassen werden und in einem solchen Fall kann eine der entgegengesetzt liegenden Oberflächen von Tragwelle 2 und Radiallagerhülse 7, eine der entgegengesetzt liegenden Oberflächen von Radiallagerglied 4 und Rotor 6 oder eine der entgegengesetzt liegenden Oberflächen von Tragwelle 2 und Rotor 6 mit dynamischen Druckerzeugungsnuten ausgebildet sein, während die andere Oberfläche glatt ist. In ähnlicher Weise kann von den Komponenten Schublagerglied 3 und Schublagerkragen 9 entweder die eine oder beide weggelassen werden, und in einem solchen Fall kann eine der gegenüberliegenden Oberflächen von Schublagerglied 3 und Kragenteil 6a des Rotors, eine der entgegengesetzt liegenden Oberflächen von Schublagerkragen 9 und Basis l oder eine Komponente von Kragenteil 6a des Rotors 6 und der Basis 1 mit den dynamischen Druckerzeugungsnuten ausgeformt werden, während die andere Oberfläche glatt ist. Das Radiallager und das Schublager können als eine integrale Struktur, wie gewünscht, ausgebildet sein.
Dadurch, daß man die Mitte des Radiallagerglieds 4 zusainmenfallend mit der Mitte des Statorspulengruppe 5, die den Stator bildet, vorsieht, wird das Ungleichgewicht der Magnetkraft zwischen dem Stator und der Rotormagnetgruppe 8 infolge des in Radialrichtung wirkenden Moments eliminiert und der Schwingungspegel während der Drehung minimiert.
Durch die oben beschriebene Struktur des Spindelmotors ist das hydrodynamische Radiallager, welches das Radiallagerglied 4 und die Radiallagerhülse 7 aufweist, relativ lang, d. h. die Länge ist im wesentlichen die gleiche wie die Höhe des Rotors E. Demgemäß wird der effektive Arbeitsdruckbereich innerhalb von dem ausreichende Lastragkapazität vorhanden ist, erhöht und die Radialschwingung vermindert sich. Da das hydrodynamische Radiallager lang ist, ist es nicht in einer Auslegerstruktur ausgebildet und das Startdrehmoment wird daher minimiert. Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Länge des hydrodynamischen Radiallagers im wesentlichen gleich der Höhe des Rotors 6 ist, so sollte doch bemerkt werden, daß in der beschriebenen Anordnung dies lediglich eine bevorzugte Ausbildungsform darstellt und daß die Länge des hydrodynamischen Radiallagers auch kleiner sein kann als die Höhe des Rotors 6, und zwar entsprechend den Umständen. Wenn jedoch der Schwerpunkt des Rotors zumindest innerhalb des effektiven Arbeitsdruckbereichs des hydrodynamischen Radiallagers liegt, so kann ein örtlicher Kontakt des Radiallagers selbst dann vermieden werden, wenn der Motor sich in einem Nicht-Betriebszustand befindet, in dem keine Vorbelastung angelegt ist. Wenn beispielweise die Belastung von Harddisks am Rotor 6 angebracht ist, so sollte als Schwerpunkt des Rotors derjenige einschließlich dieser Last in Betracht gezogen werden, um so den oben beschriebenen vorteilhaften Effekt in einem belasteten Zustand zu erhalten.
Da das hydrodynamische Radiallager lang ist und ein großer dynamischer Druck somit erzeugt wird, braucht das Radiallagerglied 4 und die Radiallagerhülse 7 nicht auf irgendeinen bestimmten Genauigkeitsgrad durch Werkzeugmaschinen bearbeitet sein.
Wenn der die oben beschriebene Struktur besitzende Spindelmotor in der einer Vertikalposition verwendet wird, so hängt der Bereich der in Schubrichtung durch die Magnetkraft von der Rotormagnetgruppe 8 angelegten Vorbelastung ab von dem dynamischen Druck erzeugt zwischen dem Schublagerglied 3 und dem Schublagerkragen 9, dem Gewicht des Rotors 6, welches an das Schublager 3 angelegt ist und der Werkzeugmaschinenbearbeitungsgenauigkeit des Schublagerglieds 3 und des Schublagerkragens 9. Es ist jedoch in der Tat lediglich notwendig, der folgenden Beziehung
P < 100 x S² - W (1)
Genüge zu tun, wobei folgendes gilt: P ist die Vorbelastung [g] angelegt an die Rotormagnetgruppe 8; S ist die Fläche [cm²] des Schublagers; und W ist der Gewicht [g] des Rotors 6. In der obigen Beziehung ist 100 x S der dynamische Druck in [g/cm²], der erforderlich ist für die Drehung des Rotors, ohne festen Kontakt durch ein hydrodynamisches Lager, welches einer wirtschaftlichen Endbearbeitung durch einen vorhandenen Prozeß unterzogen wurde.
Wenn der Spindelmotor mit der oben beschriebenen Struktur in einer Horizontalposition verwendet wird, so wird das Gewicht des Rotors 6 nicht am das Schublagerglied 3 angelegt. Demgemäß, wenn eine Vorbelastung in Schubrichtung durch die Magnetkraft angelegt wird, so tritt eine Neigung der Tragwelle 2 bezüglich des Radiallagers auf, was einen örtlichen Kontakt der Lagerglieder zur Folge hat oder aber, wenn der Spindelmotor gestartet wird, so wird der Rotor 6 in Schubrichtung springen und daher nicht in der Lage sein, stabil sich zu drehen. Vorzugsweise wird daher zuvor eine Kraft an das Schublagerlgied 3 angelegt, und zwar in einer Gegenrichtung zum dynamischen Druck erzeugt durch das Lagerglied 3, d. h. entgegen der Vorbelastung des Schublagerglieds 3, und zwar durch Verwendung der Rotormagnetgruppe 8, die den Antriebsteil des Spindelmotors bildet.
Da in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel das Schublagerglied 3 an der unteren Seite des Kragenteils 6a des Rotors 6 angeordnet ist, steigt der Durchmesser des Schublagerglieds 3 an und der Rotor 6 wird durch die oben beschriebene Vorbelastung zum Schublagerglied 3 mit einem relativ großen Durchmesser hingezogen. Demgemäß wird die Radialauslenkung des Rotors 6 verkleinert und die stabile Drehung des Rotors 6 wird erreicht. Da zudem der Antriebsteil, der die Rotormagnetgruppe 8 und die Statorspulengruppe 5 umfaßt, durch das Schublager abgedichtet ist, welches den Schublagerkragen und das Schublagerglied 3 aufweist, saugt dann, wenn die dynamischen Druckerzeugungsnuten derart geformt sind, daß der dynamische erzeugte Druck nach innen wirkt, wie in Fig. 3 gezeigt, das Schublager Luft von der Außenseite an und erzeugt dynamischen Druck zwischen dem Schublagerglied 3 und dem Schublagerkragen 9 durch Zusammendrücken der Luft. Daher wird keine Luft von der Innenseite des Rotors 6 nach außen fließen, und es wird kein Staub von der Rotormagnetgruppe 8 und der Statorspulengruppe 5 nach außen verstreut. Demgemäß ist der erfindungsgemäße Spindelmotor geeignet, zur Verwenudng in einer Umgebung, wo Staub herausgehalten werden muß. In einer Umgebung, wo kein besonderes Bedürfnis zum Ausschluß von Staub besteht, können die dynamischen Druckerzeugungsnuten derart geformt sein, daß deren erzeugte dynamische Druck nach außen gegenüber dem Schublager wirkt, wenn dies erwünscht ist.
In dem wie oben beschrieben angeordneten Spindelmotor drehen sich das radiale Lager 4 und die radiale Lagerhülse 7, die ein hydrodynamisches Radiallager und Schublagerglied 3 und Schublagerkragen 9 aufweisen, welche ein hydrodynamisches Lager bilden, ohne einander zu kontaktieren, und zwar durch ein Strömungsmittel, welches während der Drehung des Motors eingedrückt wird. Demgemäß können diese Lagerglieder aus irgendwelchem Material hergestellt sein, so lange es mit einem hohen Maß an Genauigkeit bearbeitet werden kann. Irgendwelche allgemein verwendeten Metallmaterialien und organische Materialien können verwendet werden. Wichtig ist, daß es notwendig ist, den Reibungswiderstand zu minimieren und ferner den Abrieb der Lagerglieder zu einem Zeitpunkt, wenn der Motor gestartet wird und sich mit niedriger Drehzahl dreht. Der Bereich brauchbarer Materialien hängt daher von der verwendeten Lagerstruktur ab.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Größe von Radiallagerglied 4 und Radiallagerhülse 7, die ein hydrodynamisches Radiallager bilden, und von Schublagerglied 3 und Schublagerkragen 9, die ein hydrodynamisches Lager bilden, vergrößert, um den Oberflächendruck zu reduzieren, der auf den Kontaktoberflächen wirkt, und die Statorspulengruppe 5 ist ordnungsgemäß angeordnet, um eine Struktur zu erhalten, die frei ist gegenüber jeglichem örtlichen Kontakt. Wenn demgemäß die Glieder, welche die Lager bilden, aus beispielsweise rostfreiem Stahl bestehen und ein dünner Überzug aus Schmiermittel auf diesen Kontaktoberflächen aufgebracht ist, so ist es möglich, eine stabile Arbeitsweise für eine lange Zeitperiode vorzusehen. In bestimmten Umgebungen, wo der Spindelmotor verwendet wird, darf jedoch entweder kein oder nur minimales Schmiermittel verwendet werden. In einem solchen Fall ist es vorzuziehen, ein Material zu verwenden, welches eine überlegene Abriebsbeständigkeit und Gleiteigenschaft zeigt, also insbesondere ein Keramikmaterial. Sicliiumcarbid oder Aluminiumoxid sind besonders für eine solche Anwendung geeeignet. Die Glieder, die die Radiallager und Schublager bilden, können aus einem Basismaterial gebildet sein, welches nicht zu den Keramikmaterialien gehört, wobei dieses Material mit einer dünnen Schicht oder einem Film eines Materials überzogen ist, welches sich von dem Basismateril unterscheidet, oder aber es kann eine Oberflächenschicht oder Lage vorgesehen sein, die dadurch gebildet wird, daß man die Eigenschaften des Basismaterials ändert.
Fig. 1a zeigt eine Abwandlung des Spindelmotors gemäß Fig. 1. Der Spindelmotor in Fig. 1a besitzt eine Radiallagerhülse 7, den Rotor 6, das Säulenglied 6a und den Schublagerkragen 9, die als eine integrale Struktur ausgebildet oder angeordnet sind und ferner ist ein Radiallagerglied 4, die Tragwelle 2, die Basis 1 und das Schublagerglied 3 in einer integralen Struktur angeordnet. Entweder eine oder beide Komponenten von Radiallagerglied 4 und Radiallagerhülse 7 sind mit einem dünnen Film (oder einer Schicht) des Materials überzogen, welches sich vom Basismaterial unterscheidet oder aber sie sind mit einer Oberflächenlage oder - schicht versehen, die dadurch vorgesehen wird, daß man die Eigenschaften des Basismaterials ändert. Der dünne Film wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß man eine physikalische oder chemische Dampfabscheidung oder Plattierung vorsieht. Die Oberflächenschicht wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß man durch Oxidation, eine Nitrierung oder eine Ionenimplantation vornimmt. Ähnlich wird eine oder beide der Komponenten, nämlich Schublagerglied 3 und Schublagerkragen 9 mit einem dünnen Materialfilm überzogen, der sich von dem Basismaterial unterscheidet, oder aber es wird eine Oberflächenschicht vorgesehen, die dadurch gebildet wird, daß man die Eigenschaften des Basismaterials ändert. Die Strukturen der anderen Teile und Glieder dieser Modifikation sind die gleichen wie die des Spindelmotors gemäß Fig. 1.
Fig. 6 ist ein Schnitt, der die Struktur eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen. Spindelmotors darstellt. Wie man aus der Darstellung erkennt, ist bei dem Spindelmotor dieses Ausführungsbeispiels die Rotormagnetgruppe 8 an der Innenumfangsoberfläche des Motors 6 vorgesehen und die Statorspulengruppe 5 ist auf der Außenumf angsoberfläche der zylindrischen Tragwelle 2 vorgesehen, und zwar in entgegengesetzter Beziehung zu der Rotormagnetgruppe 8. Die Radiallagerhülse 7 ist an der Ausßenumfangsoberfläche des Säulenglieds 6b des Rotors 6 vorgesehen und das Radiallagerglied 4 ist auf der Innenumfangsoberfläche der Mittelöffnung der zylindrischen Tragwelle 2 vorgesehen, und zwar in entgegengesetzter Beziehung zu der radialen Lagerhülse 7. Die Radiallagerhülse 7 und das Radiallagerglied 4 sind derart geformt, daß sie konzentrisch und integral mit dem Säulenglied 6b bzw. Tragwelle 2 ausgebildet sind.
Der Schublagerkragen 9 ist auf dem kappenförmigen Kragenteil 6a des Rotors 6 vorgesehen und das Schublagerglied 3 ist auf der Basis 1 vorgesehen, und zwar an einer Position, die zum Schublagerkragen 9 hinweist, und zwar in der gleichen Weise wie beim Spindelmotor gemäß Fig. 1.
Der Spindelmotor des zweiten Ausführungsbeispiels, der in Fig. 6 gezeigt ist, unterscheidet sich vom Spindelmotor des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 insoferne, als im Spindelmotor des zweiten Ausführungsbeispiels die Statorspulengruppe 5 und die Rotormagnetgruppe 8, die einen Antriebsteil des Motors bilden, außerhalb der Radiallagerhülse 7 und des Radiallagerglieds 4 angeordnet sind, die ein Radiallager bilden, wohingegen im Spindelmotor des ersten Ausführungsbeispiels die Statorspulengruppe 5 und die Rotormagnetgruppe 8 innerhalb von Radiallagerhülse 7 und Radiallagerglied 4 angeordnet sind. Die anderen Merkmale und Vorteile der beiden Ausführungsbeispiele sind im wesentlichen die gleichen. Es sei bemerkt, daß das Schublager 3 vorzugsweise genau rechtwinklig bezüglich des Radiallagers 4 angeordnet ist, da bei den Spindelmotoren gemäß Fig.1 und 6 der Abstand oder Zwischenraum zwischen den beweglichen und festen Teilen jedes der Schub- und Radiallager einen kleinen Wert in der Größenordnung von mikron besitzt. Es ist jedoch schwer, die genaue Anordnung unter rechten Winkeln vorzusehen, und zwar infolge der Begrenzung hinsichtlich des Ausmaßes der Genauigkeit, mit der die Lager hergestellt werden. Aus diesem Grunde wird ein elastisches Kissen 10, welches beispielsweise aus einem Silikongummimaterial hergestellt ist, angeordnet zwischen dem Schublagerglied 3 und der Basis 1, um jeden Fehler hinsichtlich der Senkrechtigkeit zu absorbieren.
Obwohl die beiden beschriebenen Spindelmotoren sogenannte Synchronspindelmotoren sind, in denen die Rotormagnetgruppe 8 auf dem Rotor 6 vorgesehen ist und die Statorspulengruppe 5 auf der Tragwelle oder dem Tragschaft 2 und zwar in entgegengesetzter Beziehung zu der Rotormagnetgruppe 8 angeordnet ist, können doch diese Motoren auch in der Form von Induktionsmotoren ausgebildet sein, und zwar durch Ersetzen der Rotormagnetgruppe 8 durch Rotorkerne.
Fig. 6a zeigt eine Abwandlung des Spindelmotors gemäß Fig. 6. Der Spindelmotor gemäß Fig. 6a weist die Radiallagerhülse 7 auf, das säulenförmige Glied 6a, den Rotor 6 und den Schublagerkragen 9, und zwar angeordnet in einer integralen Struktur, wobei ferner ein Radiallagerglied 4, eine Tragwelle 2, die Basis 1 und ein Schublagerglied 3 in der Form einer integralen Struktur angeordnet sind. Die eine oder beide der Komponenten Radiallagerglied 4 und Radiallagerhülse 7 ist bzw. sind mit einem dünnen Film aus einem Material überzogen, welches sich vom Basismaterial unterscheidet, oder aber sie sind mit einer Oberflächenschicht ausgestattet, die dadurch gebildet wird, daß man die Eigenschaften des Basismaterials ändert. Der dünne Film kann beispielsweise mittels physikalischer oder chemischer Dampfabscheidung oder durch Plattieren hergestellt sein. Die Oberflächenschicht oder -lage wird beispielsweise dadurch erzeugt, daß man eine Oxidation, eine Nitrierung oder eine Ionenimplantation vornimmt. In ähnlicher Weise sind eine oder beide Komponenten, Schublagerglied 3 und Schublagerkragen 9 mit einem dünnen Film aus einem Material überzogen, welches sich von dem Basismaterial unterscheidet, oder aber sie sind mit einer Oberflächenschicht versehen, die dadurch geformt wird, daß man die Eigenschaften des Basismaterials ändert. Die Strukturen der anderen Teile und Glieder dieser Modifikation sind die gleichen, wie diejenigen des Spindelmotors, der in Fig. 6 gezeigt ist.
Wie oben beschrieben, zeigt die Erfindung die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
1. Da die Bestandteile der Bauglieder des Radiallagers integral ausgebildet sind mit den zugehörigen Bestandteilen oder Baugliedern des Spindelmotors wird die Ausrichtung zur Zeit des Zusammenbaus erleichtert. Zudem ist es leicht, die präzise Werkzeugmaschinenbearbeitung des Radiallagers selbst auszuführen.
2. Da das Radiallager so angeordnet ist, daß es den Rotor über einen vorbestimmten Bereich trägt, einen Bereich, der mindestens den Schwerpunkt des Rotors mitumfaßt, ist der Spindelmotor in der Lage, mit hinreichender Lasttragkapazität zu arbeiten. Demgemäß werden dynamische Druckanstiege und die Radialschwingung minimiert. Da das Radiallager relativ lang ist, ist es nicht nach Art einer Auslegerstruktur gebildet und das Startdrehmoment wird daher minimiert. Da die Bestandteile oder Bauglieder des Radiallagers nicht durch Werkzeugmaschinen bearbeitet werden müssen mit irgendeinem besonderen Maß an Gnauigkeit, werden die Produktionskosten abgesenkt.
3. Durch Anordnung des Schublagers am Außenumfang des Rotors ist es möglich, sowohl den Durchmesser als auch die Fläche des Schublagers zu vergrößern und somit einen hohen dynamischen Druck zu erhalten. Zudem wird durch die magnetische Vorbelastung des Schublagers in Schubrichtung die Neigung der Trag- oder Trägerwelle bezüglich des Radiallagers korrigiert und der Rotor ist in der Lage, stabil zu rotieren ohne Herauszuspringen durch den in Schubrichtung daran angelegten dynamischen Druck. Insbesondere dann, wenn der Spindelmotor in einer Horizonatalposition verwendet wird, dreht der Rotor stabil in Folge der Zusammenarbeit des langgestreckten Radiallagers und der an das Schublager angelegten Vorbelastung.
4. Durch die Spindelmotorstruktur gemäß der Erfindung kann die Axialposition des Motorantriebsteil, der eine Statorspulengruppe und eine Rotormagentgruppe oder eine Rotorkerngruppe umfaßt, im wesentlichen koinzident mit der Axialposition des Radiallagers vorgesehen werden. Es ist daher möglich, das Ungleichgewicht der Magnetkraft zwischen Statorspulengruppe und Rotormagnetgruppe oder Rotorkerngruppe zu eliminieren und zwar in Folge des Radialmoments und es ist somit möglich, daß sich der Rotor mit minimalen Vibrationen dreht.
5. Wenn die Glieder, welche die Schub- und Radiallager bilden, aus einem Keramikmaterial gebildet sind, wie beispielsweise Siliziumkarbit oder Aluminiumoxid, so wird ein Spindelmotor der schmiermittelfreien Bauart oder einer Bauart mit minimalen Schmiermittelbedarf erhalten.
6. Durch Versetzung des Magnetmittelpunktes in Längsrichtung der Rotormagnetgruppe gegenüber dem Magnetmittelpunkt in Längsrichtung der Statorspulengruppe um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung in der die Rotormagnetgruppe vom Schublager weggeht, kann das Schublager ohne weiteres durch die Magnetkraft vorbelastet werden, welche zwischen der Rotormagentgruppe und der Statorspulengruppe wirkt, und zwar ohne irgendwelche besonderen Vorbelastungsmittel.

Claims

1. Spindelmotor der folgendes aufweist:

eine zylindrische Trägerwelle oder -schaft (2), die in der Mitte einer Basis (1) angeordnet ist;

einen kappenförmigen Rotor (6), der in der Mitte ein Säulenglied (6b) besitzt, das in ein Mittelloch in dem zylindrischen Trägerschaft eingeführt ist;

entweder eine Gruppe von Rotormagneten oder eine Gruppe von Rotorkernen (8), die auf der Außenumfangsoberfläche des Säulenglieds (6b) des Rotors vorgesehen sind;

eine Gruppe von Statorwicklungen oder -spulen (5), die auf der Innenumfangsoberfläche des Mittellochs in dem zylindrischen Trägerschaft (2) vorgesehen sind, und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu der Gruppe von Rotormagneten oder Rotorkernen (8);

ein hydrodynamisches Radiallager zum Tragen des Rotors, das eine Radiallagerhülse (7), die konzentrisch und integral auf der Innenumfangsoberfläche des Rotors (6) vorgesehen ist, und ein Radiallagerglied (4) aufweist, das konzentrisch und integral auf der Außenumf angsoberf läche des zylindrischen Trägerschafts (2) vorgesehen ist, und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu der Radiallagerhülse (7); und

ein hydrodynamisches Schublager zum Trägen eines kappenförmigen Kragenteils (6b) des Rotors (6) auf der Basis (1), das einen Schublagerkragen (9), der auf dem unteren Ende des kappenförmigen Kragenteils (6a) vorgesehen ist, und ein Schublagerglied (3) aufweist, das auf der Basis (1) vorgesehen ist, und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu dem Schublagerkragen (9).

2. Spindelmotor der folgendes aufweist:

entweder eine Gruppe von Rotormagneten oder eine Gruppe von Rotorkernen (8), die auf der Innennumfangsoberfläche des Rotors (6) vorgesehen sind;

eine Gruppe von Statorwindungen oder -spulen (5), die auf der Außenumfangsoberf läche des zylindrischen Trägerschafts (2) vorgesehen sind, und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu der Gruppe von Rotormagneten oder Rotorkernen (8);

ein hydrodynamisches Radiallager zum Tragen des Rotors, das eine Radiallagerhülse (7), die konzentrisch und integral auf der Außenumfangsoberfläche des Säulenglieds (6b) vorgesehen ist, und ein Radiallagerglied (4) aufweist, das konzentrisch und integral auf der Innenumfangsoberfläche des Mittlelochs in dem zylindrischen Trägerschaft (2) vorgesehen ist und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu der Radiallagerhülse (7); und

ein hydrodynamisches Schublager zum Tragen eines kappenförmigen Kragenteils (6a) des Rotors (6) auf der Basis (1), das einen Schublagerkragen (9), der auf dem unteren Ende des kappenförmigen Kragenteils (6a) vorgesehen ist, und ein Schublagerglied (3) aufweist, das auf der Basis (1) vorgesehen ist, und zwar in gegenüberliegender Beziehung zu dem Schublagerkragen (9).

3 Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Schublager durch eine Magnetkraft vorbelastet ist, die entgegen eines dynamischen Drucks wirkt, der in der Richtung des Schubs wirkt.

4. Spindelmotor gemäß Anspruch 3, wobei der magnetische Mittelpunkt in Längsrichtung der Rotormagnetgruppe (8) bezüglich dem magnetischen Mittelpunkt in Längsrichtung der Statorspulengruppe (5) um einen vorbestimmten Abstand versetzt ist, und zwar in einer Gegenrichtung zu dem dynamischen Druck, der von dem Schublager erzeugt wird, wodurch das Schublager in einer Gegenrichtung zu dem dynamischen Druck vorbelastet wird, der in der Schubrichtung wirkt.

5. Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest eines der Radial- und Schublager aus einem Material gebildet ist, ausgewählt aus einem Keramikmaterial, einem Material, welches ein Basismaterial aufweist, das mit einem dünnen Film aus einem Material überzogen ist, das unterschiedlich von dem Basismaterial ist, und einem Material, das ein Basismaterial aufweist, das mit einer Oberflächenschicht oder -lage versehen ist, die durch ein Verändern der Eigenschaften des Basismaterials gebildet wurde.

6. Spindelmotor gemäß Anspruch 5, wobei das Keramikmaterial entweder Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid ist.

7. Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Radiallager so angeordnet ist, das es den Rotor (6) über einen gewissen Bereich trägt, einschließlich des Schwerpunkts des Rotors (6).

8. Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein elastisches Kissen oder Polster (10) zwischen dem. Schublager und der Basis (1) angeordnet ist.

9. Spindelmotor gemäß Anspruch 8, wobei das elastische Kissen (10) Silikongummi ist.

10. Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Radiallagerhülse (7) und/oder der Rotor (6) und/oder das Säulenglied (6b) und/oder der Schublagerkragen (9) in einer integralen Struktur angeordnet sind.

11. Spindelmotor gemäß Anspruch 10, wobei die Radiallagerhülse (7) und/oder der Schublagerkragen (9), die integral miteinander ausgebildet sind, mit einem Material überzogen sind, das unterschiedlich ist von einem Basismaterial dafür, oder wobei deren Basismaterial einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt wurde.

12. Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Radiallagerglied (4) und/oder der Trägerschaft (2) und/oder die Basis (1) und/oder das Schublagerglied (3) in einer integralen Struktur angeordnet sind.

13. Spindelmotor gemäß Anspruch 12, wobei das Radiallagerglied (4) und/oder das Schublagerglied (3), die integral miteinander ausgebildet sind, mit einem Material überzogen sind, das unterschiedlich ist von einem Basismaterial dafür, oder wobei deren Basismaterial einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt wurde.

14. Spindelmotor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Rotor (6) ein Tragglied besitzt, das geeignet ist zum Halten von Festplatten (hard disks) auf der Außenumfangsoberfläche davon.