DE102007052264B4

DE102007052264B4 - Spindle motor with reduced noise emission

Info

Publication number: DE102007052264B4
Application number: DE102007052264.0A
Authority: DE
Inventors: Dr. Bauer Martin; Guido Schmid
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2027-11-03
Also published as: DE102007052264A1

Abstract

Spindel-Motor für Festplattenspeicher-Antriebe oder Lüfter, bestehend aus einer Basisplatte (24), auf der ein Stator (3, 21) angeordnet ist, dem gegenüberliegend eine umlaufende Nabe (10) angeordnet ist, auf deren Innenseite am Umfang verteilt angeordnete Permanentmagnete (22) angeordnet sind, wobei die Nabe (10) drehfest mit einer Welle (13) verbunden ist, die in Lagern (5, 6, 28) gegenüber einer Lagerbuchse (2) abgestützt ist, wobei die Nabe (10) einen Nabenkopf (12) und ein den Nabenkopf (12) umgebendes Nabenteil (16) aufweist, wobei die Welle (13) im Nabenkopf (12) der Nabe (10) drehfest aufgenommen ist, und sich unmittelbar an den Nabenkopf (12) mindestens ein querschnittsgeschwächter Übergangsbereich (17) anschließt, der den radial außen liegenden Nabeteil (16) der Nabe (10) flexibel mit dem Nabenkopf (12) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der querschnittsgeschwächte Übergangsbereich (17) zwischen dem Nabenkopf (12) und dem radial außen liegenden Nabeteil (16) aus einer nur stückweise verteilt am Umfang der Nabe (10) vorgesehenen Schwächungsausnehmung (18, 18') besteht.Spindle motor for hard disk drives or fans, comprising a base plate (24) on which a stator (3, 21) is arranged, on the opposite side a circumferential hub (10) is arranged on the inside of which distributed on the circumference permanent magnets ( 22) are arranged, wherein the hub (10) is non-rotatably connected to a shaft (13) which is supported in bearings (5, 6, 28) relative to a bearing bush (2), wherein the hub (10) has a hub head (12 ) and a hub part (16) surrounding the hub head (12), wherein the shaft (13) is rotationally fixedly received in the hub head (12) of the hub (10) and at least one transition zone (17) secured to the hub head (12) ), which connects the radially outer hub part (16) of the hub (10) flexibly with the hub head (12), characterized in that the cross-section weakened transition region (17) between the hub head (12) and the radially outer hub part (16 ) a us a only piecewise distributed on the circumference of the hub (10) provided Schwächungsausnehmung (18, 18 ') consists.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindel-Motor mit verringerter Geräuschemission nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Spindel-Motoren der eingangs genannten Art werden auf den verschiedensten Gebieten angewendet. Es handelt sich um Miniaturmotoren für Festplattenantriebe oder Lüfter. Bei derartigen Miniatur-Motoren wird es bevorzugt, wenn die Lageranordnung aus Fluid-Lagern besteht und im Übrigen der Motor aus einer Basisplatte besteht, auf der eine feststehende Lagerbuchse angeordnet ist, welche eine zentrale Mittenausnehmung für eine darin drehbar gelagerte Welle ausbildet.The invention relates to a spindle motor with reduced noise emission according to the preamble of claim 1. Spindle motors of the type mentioned are used in a variety of fields. These are miniature motors for hard disk drives or fans. In such miniature motors, it is preferred if the bearing assembly consists of fluid bearings and otherwise the motor consists of a base plate on which a fixed bearing bush is arranged, which forms a central center recess for a shaft rotatably mounted therein.

Die Welle ist drehfest über einen Presssitz im oberen Kopfbereich mit einer umlaufenden Nabe verbunden, und die Nabe bildet hierbei im Bereich des Nabenkopfes eine Aufspannfläche für die Aufnahme einer Klemmeinrichtung zur Halterung der Speicherplatten. Die seitlichen Bereiche der umlaufenden Nabe sind hierbei durch einen Nabenteil gebildet, der in seinen vertikalen Anlageflächen den Aufnahmeraum für die Plattenspeicher bildet.The shaft is rotatably connected via a press fit in the upper head region with a circumferential hub, and the hub forms a clamping surface in the region of the hub head for receiving a clamping device for holding the storage disks. The lateral areas of the circumferential hub are in this case formed by a hub part, which forms the receiving space for the disk storage in its vertical contact surfaces.

An der Buchse bzw. der Basisplatte ist ferner ein ortsfester Stator mit zugeordneten Wicklungen angeordnet, der über einen Rotormagnet und einen magnetischen Rückschluss mit der Nabe zusammenwirkt und diese drehend antreibt.On the bush or the base plate, a stationary stator is also arranged with associated windings, which cooperates via a rotor magnet and a magnetic yoke with the hub and drives them rotationally.

Es hat sich herausgestellt, dass bei diesen Motoren eine unangenehme Geräuschentwicklung dadurch entsteht, dass sich die Basisplatte aufgrund der magnetischen Kräfte, die vom Stator auf die Basisplatte eingetragen werden, periodisch verwindet, und diese Verwindungserscheinungen führen zu unerwünschten Schallabstrahlungen. Bisher ist es nicht bekannt, solche Schallabstrahlungen wirksam zu unterdrücken.It has been found that with these motors, an unpleasant noise occurs because of the fact that the base plate due to the magnetic forces that are registered by the stator on the base plate, periodically twisted, and these twisting phenomena lead to unwanted noise emissions. So far it is not known to suppress such Schallabstrahlungen effectively.

Aufgrund der Verwindungskräfte wird der Stator in unerwünschter Weise in axialer Richtung nach oben gehoben und auch angekippt, und diese Kippschwingungen übertragen sich auf die umlaufende Nabe. Macht man die Nabe steif, führen diese Verwindungskräfte zu einer zusätzlichen Verwindung der Basisplatte, was mit den beschriebenen, unerwünschten Geräuschen verbunden ist.Due to the torsional forces, the stator is undesirably raised in the axial direction and also tilted, and these tilting vibrations are transmitted to the rotating hub. Making the hub stiff, this twisting forces lead to an additional distortion of the base plate, which is associated with the unwanted noise described.

Die US 2007 0 211 375 A1 beschreibt den nächstliegenden Stand der Technik und offenbart einen Spindel-Motor für Festplattenspeicher-Antriebe, bestehend aus einer Basisplatte, auf der ein Stator angeordnet ist. Dem Stator gegenüberliegend ist eine umlaufende Nabe angeordnet, auf deren Innenseite am Umfang verteilt angeordnete Permanentmagnete angebracht sind, wobei die Nabe drehfest mit einer Welle verbunden ist, die in Lagern gegenüber einer Lagerbuchse abgestützt ist. Die Nabe weist einen Nabenkopf und ein den Nabenkopf umgebendes Nabenteil auf, wobei die Welle im Nabenkopf der Nabe drehfest aufgenommen ist. Unmittelbar an den Nabenkopf schließt sich mindestens ein querschnittsgeschwächter Übergangsbereich an, der den radial außen liegenden Nabeteil der Nabe mit dem Nabenkopf verbindet. Durch diese Querschnittsschwächung wird eine Deformation der auf einem Plattensitz des radial außen liegenden Teils der Nabe befestigten Speicherplatte vermieden, die durch Unterschiede des Temperaturausdehnungskoeffizienten des radial außen liegenden Teils der Nabe und einem daran montierten Rückschlussring (Joch) entstehen.The US 2007 0 211 375 A1 describes the closest prior art and discloses a spindle motor for hard disk drives, consisting of a base plate on which a stator is arranged. The stator opposite a circumferential hub is arranged, on the inside of which distributed around the circumference arranged permanent magnets are mounted, wherein the hub is rotatably connected to a shaft which is supported in bearings relative to a bearing bush. The hub has a hub head and a hub part surrounding the hub head, wherein the shaft is rotatably received in the hub head of the hub. Immediately adjacent to the hub head is at least one cross-section-monitored transition region, which connects the radially outer hub part of the hub with the hub head. This cross-sectional weakening avoids deformation of the storage plate mounted on a plate seat of the radially outer part of the hub, which results from differences in the coefficient of thermal expansion of the radially outer part of the hub and a yoke ring mounted thereon.

Die US 5 610 462 A offenbart einen Spindelmotor für einen Lüfter, der an der Innenseite des radial verlaufenden Abschnitts der Nabe eine querschnittsschwächende Ringnut aufweist.The US 5 610 462 A discloses a spindle motor for a fan having a cross-section weakening annular groove on the inside of the radially extending portion of the hub.

Die DE 101 04 662 A1 offenbart ein Verfahren zur Reduzierung von Geräuschabstrahlung von Propellern, indem auf den Propellerflügeln ein geräuschdämpfendes Material aufgebracht wird.The DE 101 04 662 A1 discloses a method for reducing the noise emission of propellers by applying a noise damping material to the propeller blades.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spindel-Motor mit einer optimierten Dämpfung der Nabe und folglich einer verringerten Geräuschemission auszubilden.The invention has for its object to form a spindle motor with an optimized damping of the hub and consequently a reduced noise emission.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.To solve the problem, the invention is characterized by the technical teaching of claim 1.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die Nabe in ihrem oberen Bereich, d. h. im Bereich zwischen dem Nabenkopf, d. h. dem Verbindungsbereich der Nabe mit der Welle und dem für die Aufnahme der Speicherplatten sowie des Rotormagneten vorgesehenen Nabenteil gezielt stückweise querschnittsgeschwächt ist, um dort biegbar ausgebildet zu sein.An essential feature of the invention is that the hub in its upper region, d. H. in the area between the hub head, d. H. the connecting portion of the hub with the shaft and provided for receiving the storage disks and the rotor magnet hub part targeted piecewise cross-section is weakened to be formed there bendable.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein flexibler Bereich zwischen dem Nabenkopf und den sich daran anschließenden radial auswärts gerichteten Teilen der Nabe vorgesehen. Eine solche Querschnittsschwächung kann durch verschiedenartige Maßnahmen erfolgen. In einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Nabe von innen her ausgehöhlt werden, d. h. eine stückweise umlaufende Ringnut tragen, welchen diesen Übergangsbereich zwischen dem Nabenkopf, d. h. dem Verbindungsbereich der Nabe mit der Welle und den radial außen liegenden Teilen gezielt schwächt.With the present invention, a flexible area is provided between the hub head and the radially outwardly facing portions of the hub. Such a cross-sectional weakening can be done by various measures. In a first embodiment of the present invention, the hub can be hollowed out from the inside, i. H. carry a piece-wise circumferential annular groove, which this transition region between the hub head, d. H. the connection area of the hub with the shaft and the radially outer parts selectively weakens.

In einer anderen Ausgestaltung kann es jedoch vorgesehen sein, dass die Nabe von außen her mit einer gezielten Querschnittsschwächung (Ringnut, die nach außen gerichtet ist) geschwächt wird.In another embodiment, however, it may be provided that the hub is weakened from the outside with a targeted cross-sectional weakening (annular groove which is directed outwards).

Es ist relativ gleichgültig, ob der Übergangsbereich zwischen dem Nabenkopf und den sich radial daran anschließenden äußeren Nabenteilen von außen oder innen durch eine Ringnut oder durch eine andere Profilform geschwächt wird. Wichtig ist, dass die Querschnittsschwächung lediglich diesen Übergangsbereich betrifft. It is relatively indifferent whether the transition region between the hub head and the radially adjoining outer hub parts from the outside or inside is weakened by an annular groove or by another profile shape. It is important that the cross-sectional weakening concerns only this transitional area.

Die Querschnittsschwächung soll so gestaltet sein, dass nicht der Halt des Presssitzes zwischen dem Kopf der Welle und dem zugeordneten Nabenbereich im Bereich des Nabenkopfes verändert wird. Dieser Presssitz soll auf keinen Fall geschwächt werden und deshalb wird darauf geachtet, dass die Querschnittsschwächung nur in diesem Übergangsbereich stattfindet.The cross-sectional weakening should be designed so that it does not change the grip of the press fit between the head of the shaft and the associated hub region in the region of the hub head. This interference fit should under no circumstances be weakened and therefore care is taken that the cross-sectional weakening only takes place in this transitional region.

Statt einer rechteckförmigen Ringnut können auch andere querschnittsschwächenden Aushöhlungen oder Nuten, die von außen oder von innen in die Nabe angebracht werden, vorgesehen werden. Solche querschnittsschwächenden Nuten können eine beliebige Profilform haben, wie z. B. eine Ovalform, eine Ellipsenform, eine Halbrundform oder dergleichen mehr.Instead of a rectangular annular groove, other cross-section weakening cavities or grooves, which are mounted from the outside or from the inside into the hub, can be provided. Such cross-sectional weakening grooves may have any profile shape, such as. As an oval shape, an ellipse shape, a semi-circular shape or the like.

Gemäß der Erfindung sind die querschnittsschwächenden Profile stückweise gleichmäßig verteilt am Umfang des Nabenkopfes anzuordnen, um so ebenfalls stückweise geschwächte Bereiche am Umfang des Nabenkopfes zu erreichen.According to the invention, the cross-section weakening profiles are distributed piecewise evenly distributed on the circumference of the hub head, so as also to achieve piecewise weakened areas on the circumference of the hub head.

Solche stückweise vorhandenen Schwächungen können z. B. als Schlitze, als Bohrungen oder als sonstige Einschnitte vorgesehen werden. Solche Bohrungen sind bevorzugt als Sackbohrungen ausgebildet, um nicht einen unerwünschten luftführenden Übergang von dem Außenbereich der Nabe in den Innenraum des Lagers zu schaffen. Selbstverständlich können auch derartige Durchgangsbohrungen angebracht werden, wenn dafür gesorgt ist, dass sie nachfolgend abgedichtet werden.Such piecewise existing weakening can z. B. are provided as slots, holes or other cuts. Such holes are preferably formed as blind holes, so as not to create an undesirable air-guiding transition from the outer region of the hub into the interior of the bearing. Of course, such through-holes can be attached if it is ensured that they are subsequently sealed.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die querschnittsschwächenden Profile und Ausnehmungen mit einem zusätzlichen akustisch dämpfenden Material gefüllt sind. Ein solches akustisch dämpfendes Material ist z. B. ein hochdämpfendes Material, welches bevorzugt gießfähig ausgebildet ist.In one embodiment of the invention, it is provided that the cross-section weakening profiles and recesses are filled with an additional acoustically damping material. Such an acoustically damping material is z. As a high-damping material, which is preferably formed pourable.

Das dämpfende Material kann auch eingepresst werden. Das geräuschdämpfende Material, mit dem die querschnittsschwächenden Profilformen gefüllt sind, muss demzufolge auch an den Verformungswegen des Profils der Nabe in diesem Bereich teilnehmen. Nur dadurch entsteht ein hochwirksamer Dämpfungseffekt.The damping material can also be pressed in. The noise damping material with which the cross-sectional weakening profile shapes are filled must therefore also participate in the deformation paths of the profile of the hub in this area. Only this creates a highly effective damping effect.

Solche Dämpfungsmaterialien werden unter dem Markennamen „Sonoston” oder „Maxidamp” vertrieben. Das Prinzip der Erfindung besteht deshalb darin, dass zur Verringerung der Abstrahlung von unerwünschten Geräuschemissionen die Nabe im Bereich der Stufe zwischen dem Nabenkopf und den radial außen liegenden Teilen (Oberseite der Nabe) entweder auf der Nabenoberseite oder auf der Nabenunterseite gezielt geschwächt wird und dass dieser Biegebereich bedämpft ist.Such damping materials are sold under the trade name "Sonoston" or "Maxidamp". The principle of the invention is therefore that, to reduce the emission of unwanted noise emissions, the hub in the region of the step between the hub head and the radially outer parts (top of the hub) either on the hub top or on the hub base is deliberately weakened and that this Bending area is damped.

Beim Drehantrieb der Nabe durch die in Umfangsrichtung wirkende magnetische Kraft, die zwischen dem Stator und der Nabe erzeugt wird, kommt es auch zu unerwünschten Inhomogenitäten des magnetischen Flusses.When the hub is rotationally driven by the circumferential magnetic force generated between the stator and the hub, undesirable magnetic flux inhomogeneities also occur.

Diese Inhomogenitäten sind bedingt durch unterschiedliche Spulentwicklungen, durch unterschiedliche Materialien in den Magneten und dergleichen, die zu Verzerrungskräften oder zu Verkantungskräften auf die Nabe führen. Die Nabe und der Stator werden in unkontrollierter Weise durch diese Inhomogenitäten verzogen und während der Umdrehung verworfen, was zu den besagten unerwünschten Schallemissionen führt.These inhomogeneities are caused by different coil developments, by different materials in the magnets and the like, which lead to distortion forces or tilting forces on the hub. The hub and the stator are distorted in an uncontrolled manner by these inhomogeneities and discarded during the revolution, which leads to the said undesired noise emissions.

Wenn erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Übertragungsbereich, auf den die Drehantriebskraft übertragen wird (der radiale äußere Teil der Nabe) schwingungstechnisch von dem (starr gehaltenen) Nabenkopf entkoppelt wird, wird eine wirksame Geräuschdämpfung erreicht. Wenn z. B. ein Fehler auf die Nabe in axialer Richtung wirkt, versucht der Stator den Magneten auf der umlaufenden Nabe anzuziehen und es kommt hierbei zu einer Verwindung der Grundplatte. Gleichzeitig verwindet sich auch der radial äußere Teil der Nabe. Die Verwindung geschieht so lange, bis sich die Kräfte wieder ausgleichen.If according to the invention it is provided that the transmission region to which the rotational drive force is transmitted (the radial outer part of the hub) is decoupled from the (rigidly held) hub head in terms of vibration technology, an effective noise damping is achieved. If z. B. an error acts on the hub in the axial direction, the stator tries to attract the magnet on the rotating hub and it comes here to a distortion of the base plate. At the same time, the radially outer part of the hub also warps. The twisting happens until the forces balance again.

Wenn man nun gezielt den Übergangsbereich zwischen dem Nabenkopf und den radial außen liegenden Teilen der umlaufenden Nabe flexibel gestaltet, sorgt man dafür, dass sich vorwiegend der radial außen liegende Teil der Nabe gegenüber dem inneren Teil verformt und nicht mehr der Stator gegenüber der Basisplatte und damit auch nicht mehr die Basisplatte selbst. Damit wird eine wesentliche Geräuschverminderung erreicht, denn die Verwindung der Basisplatte gegenüber dem Stator, die zu den eigentlichen Geräuschen führte, ist damit relativ fester und damit verwindungssteifer ausgestaltet, was die Geräuschemissionen in wirksamer Weise vermindert.If you now specifically designed the transition region between the hub head and the radially outer parts of the circumferential hub flexible, it ensures that deformed mainly the radially outer part of the hub relative to the inner part and not the stator relative to the base plate and thus no longer the base plate itself. Thus, a significant noise reduction is achieved, because the distortion of the base plate relative to the stator, which led to the actual noise is thus relatively stronger and thus made torsionally rigid, which effectively reduces the noise emissions.

Zwar wird sich der Stator selbst nicht nennenswert verwinden, jedoch die Bereiche um den Stator herum, die eine feste Verbindung mit der Basisplatte haben.Although the stator itself will not appreciably twist, the areas around the stator that have a fixed connection to the base plate will not twist significantly.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einem Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.

Es zeigen:Show it:

1: ein Halbschnitt durch einen Motor in seinem oberen Bereich mit einer ersten Querschnittsschwächung 1 a half section through a motor in its upper area with a first cross-sectional weakening

2: der gleiche Halbschnitt wie 1 mit einer zweiten Querschnittsschwächung 2 : the same half cut as 1 with a second cross-sectional weakening

3: ein vollständiger Spindelmotor mit einer Querschnittsschwächung gemäß 2 der Erfindung 3 a complete spindle motor with a cross-sectional weakening according to 2 the invention

4: ein Vergleich der Schallemission von ungedämpften Naben mit der Schallemission von gedämpften Naben mit einem Spindelmotor nach 3 mitsamt Festplatten 4 : a comparison of the sound emission of undamped hubs with the sound emission of damped hubs with a spindle motor 3 including hard drives

In den 1 bis 3 ist ein Spindel-Motor allgemeiner Art dargestellt, der im Wesentlichen aus einer Basisplatte 24 besteht, auf der ein Stator mit Statorwicklungen 3 und einem zugeordneten Stator-Blechpaket 21 befestigt ist. Die magnetische Kraft, die von dem Stator-Blechpaket erzeugt wird, wird über einen Luftspalt auf eine Anzahl von Magneten 22 geleitet. Die Magnete 22 sind als Ring ausgebildet und in dessen Außenbereich ist ein Joch 23 als magnetischer Kurzschluss vorhanden.In the 1 to 3 is shown a spindle motor of a general nature, consisting essentially of a base plate 24 exists on which a stator with stator windings 3 and an associated stator lamination stack 21 is attached. The magnetic force generated by the stator lamination stack becomes a number of magnets through an air gap 22 directed. The magnets 22 are formed as a ring and in the outer area is a yoke 23 available as a magnetic short circuit.

Somit wird die magnetische Kraft auf den vertikalen Teil der Nabe 10 übertragen, nämlich auf den Nabenteil 16, der in seinen vertikalen Bereichen zur Aufnahme der Speicherplatten ausgebildet ist.Thus, the magnetic force on the vertical part of the hub 10 transferred, namely on the hub part 16 which is formed in its vertical areas for receiving the storage disks.

Der Nabenteil 16 weist am Umfang verteilt angeordnete Gewindebohrungen 14 auf, die zur Festspannung einer Klemmeinrichtung vorgesehen sind. Die Klemmeinrichtung wird mit nicht näher dargestellten Schrauben in den Gewindebohrungen 14 fest gespannt, legt sich hierbei auf der Spannfläche 15 fest und ist dort zentriert.The hub part 16 has threaded holes distributed around the circumference 14 on, which are provided for the fixed voltage of a clamping device. The clamping device is provided with screws, not shown in the threaded holes 14 tight, lies down on the clamping surface 15 firmly and is centered there.

Wichtig ist nun, dass dieser radial außen liegende Nabenteil 16 durch eine zugeordnete Stufe in einen Nabenkopf 12 übergeht und dass im Bereich des Nabenkopfes eine zentrale Ausnehmung für eine Welle 13 angeordnet ist, deren Kopf dort im Bereich eines Presssitzes 7 gehalten ist.It is important that this radially outer hub part 16 through an associated stage in a hub head 12 goes over and that in the region of the hub head a central recess for a wave 13 is arranged, whose head there in the area of a press fit 7 is held.

Die Welle 13 weist im Übergangsbereich zwischen dem Nabenkopf und in Richtung auf das darunter sich anschließende Radiallager 5 einen radialen Einstich 8 verringerten Durchmessers auf, der mit einem Ölstopplack versehen ist.The wave 13 points in the transition region between the hub head and in the direction of the subsequent radial bearing 5 a radial puncture 8th reduced diameter, which is provided with a Ölstopplack.

Damit wird verhindert, dass über den Einstich 8 die in der Kapillardichtung 9 befindliche Lagerflüssigkeit unerwünscht austritt.This prevents over the puncture 8th in the capillary seal 9 bearing fluid escapes undesirable.

Im Bereich eines Lagerspaltes 4 zwischen der Innenseite 1 der Lagerbuchse 2 und der Welle 13 ist ein Radiallager 5 ausgebildet. Das Radiallager 5 ist asymmetrisch gemäß 3 ausgebildet und besteht aus einem oberen Radiallager 5 und einem darunter angeordneten zweiten Radiallager. Die beiden Radiallagerstrukturen 6 sind hierbei unterschiedlich ausgebildet.In the area of a storage gap 4 between the inside 1 the bearing bush 2 and the wave 13 is a radial bearing 5 educated. The radial bearing 5 is asymmetric according to 3 formed and consists of an upper radial bearing 5 and a second radial bearing disposed thereunder. The two radial bearing structures 6 are designed differently.

Die Erfindung ist nicht auf die besondere Ausbildung und Anzahl der Radiallager und auf die Anzahl und Anordnung von vorhandenen Axiallagern gerichtet. Es können beliebig viele Radiallager und Axiallager vorhanden sein, und im gezeigten Ausführungsbeispiel ist hierbei ein oberes und ein unteres Axiallager 28 im Bereich einer Druckplatte 32 angeordnet.The invention is not directed to the particular design and number of radial bearings and to the number and arrangement of existing thrust bearings. There may be any number of radial bearings and thrust bearings, and in the embodiment shown here is an upper and a lower thrust bearing 28 in the area of a printing plate 32 arranged.

Der am Nabenkopf 12 ausgebildete Aufnahmeraum 11 dient zur Aufnahme der Spanneinrichtung, wie vorstehend erwähnt wurde.The at the hub head 12 trained recording room 11 serves to accommodate the tensioning device, as mentioned above.

Wichtig ist, dass der Übergangsbereich zwischen dem Nabenkopf 12 der Nabe 10 und dem radial außen liegenden Nabenteil 16 querschnittsgeschwächt und damit leichter biegbar (Pfeilrichtung 27 und in Gegenrichtung) ausgebildet ist.It is important that the transition area between the hub head 12 the hub 10 and the radially outer hub portion 16 mitigated cross-section and thus easier bendable (arrow direction 27 and in the opposite direction) is formed.

Zu diesem Zweck zeigt das Ausführungsbeispiel nach 1 eine schräg von innen in etwa radial nach außen verlaufende Ringnut, die etwa oval ausgebildet ist und die eine Schwächungsausnehmung 18' ausbildet.For this purpose, the embodiment shows 1 an obliquely from the inside approximately radially outwardly extending annular groove which is approximately oval and which forms a Schwächungsausnehmung 18 ' formed.

In einer anderen Ausführungsform – die in 2 dargestellt ist – ist die Innenwandung 19 der Nabe axial nach oben verlängert ist und setzt sich dort in die etwa als rechteckiger Einstich ausgebildete Schwächungsausnehmung 18 fort. Dies ist fertigungstechnisch besonders einfach zu bewerkstelligen.In another embodiment - the in 2 is shown - is the inner wall 19 the hub is extended axially upwards and is there in the designed approximately as a rectangular recess attenuation 18 continued. This is manufacturing technology particularly easy to accomplish.

Wichtig bei beiden Ausführungsformen der 1 und 2 ist, dass ein querschnittsgeschwächter Übergangsbereich 17, 17' geschaffen wird, der dem radial außen liegenden Nabenteil 16 eine Flexibilität gegenüber dem Nabenkopf 12 zuordnet. Wenn beispielsweise der Stator mit seiner Statorwicklung 3 eine Kraftkomponente in Pfeilrichtung 26 zusammen mit der Basisplatte 24 nach unten entfaltet, entsteht hierbei über den Luftspalt eine entsprechende Gegenkraft in Pfeilrichtung 27 auf den radial außen liegenden Nabenteil 16 der Nabe 10.Important in both embodiments of the 1 and 2 is that a cross-section weakened transition area 17 . 17 ' is created, which is the radially outer hub part 16 a flexibility compared to the hub head 12 assigns. For example, if the stator with its stator winding 3 a force component in the direction of the arrow 26 together with the base plate 24 unfolded down, this creates a corresponding counterforce in the direction of arrow over the air gap 27 on the radially outer hub part 16 the hub 10 ,

Wenn man nun den Übergangsbereich zwischen dem Nabenteil 16 und dem Nabenkopf 12 leicht biegbar ausbildet, indem man diesen Übergangsbereich 17, 17' mit einer Schwächungsausnehmung 18, 18' versieht, wird damit dem Nabenteil 16 eine verbesserte Biegbarkeit gegenüber den übrigen Teilen der Nabe verliehen. Damit wird eine Geräuschübertragung von Schwingungen auf den Nabenkopf und damit auf die Welle 13 und somit auch auf die Lager abgeschwächt. Eine Bedämpfung dieses Biegebereiches führt zu einer noch verbesserten Unterdrückung der Schwingungsübertragung. Demzufolge ist die Bedämpfung nicht unbedingt zur Erreichung des Erfindungszweckes erforderlich, führt aber zu einer verbesserten Unterdrückung.If you now the transition area between the hub part 16 and the hubbub 12 easily bendable forms by passing this transitional area 17 . 17 ' with a weakening recess 18 . 18 ' will be with the hub part 16 improved flexibility compared to the rest of the hub. This is a sound transmission of vibrations to the hub head and thus to the shaft 13 and thus also weakened on the bearings. A damping of this bending range leads to an even better suppression of the vibration transmission. Consequently, damping is not necessarily required to achieve the purpose of the invention, but leads to improved suppression.

Damit ist der Schwingungs-Übertragungsweg in Richtung auf die Basisplatte 24 entscheidend geschwächt, so dass Schwingungen wirksam unterdrückt werden.Thus, the vibration transmission path is toward the base plate 24 decisively weakened so that vibrations are effectively suppressed.

4 zeigt Messergebnisse als Vergleich der Geräuschemission von Motoren nach dem Stand der Technik und der Erfindung. Im Bereich 29 sind hierbei die Geräuschemissionen von Motoren nach dem Stand der Technik dargestellt, während im Bereich 30 insgesamt 5 unterschiedliche Motoren mit der neuen Geräuschdämpfung angegeben sind. 4 shows measurement results as a comparison of the noise emission of engines of the prior art and the invention. In the area 29 Here, the noise emissions of engines are shown in the prior art, while in the field 30 a total of 5 different engines are specified with the new noise reduction.

Auf der Ordinate ist der Schalldruck im Quadrat der Schallabstrahlung bezogen auf die Mitte des Plattenspeichers aufgezeichnet, während auf der Abszisse die verschiedenen Typen der untersuchten Motoren aufgezeichnet sind.The ordinate shows the sound pressure squared of the sound radiation relative to the center of the disk memory, while the abscissa shows the different types of engines studied.

Man erkennt ohne weiteres, dass der Schalldruck im Quadrat der im Bereich 30 angeordneten, schwingungsgedämpften Motoren um ein Vielfaches unter dem Schalldruck im Quadrat der ungedämpften Motoren im Bereich 29 liegt.It can easily be seen that the sound pressure squared in the range 30 arranged, vibration-damped engines many times lower than the sound pressure squared of the undamped engines in the area 29 lies.

Damit ist die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bewiesen.Thus, the effectiveness of the present invention is proved.

Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Welle 12 im Presssitz 7 in die zentrale Ausnehmung der Nabe 10 eingepresst ist. Es sind auch Konstruktionen vorgesehen, die eine einstückige Ausbildung zwischen Nabe und Welle vorsehen. Dies hat jedoch mit der Erfindung nichts zu tun, denn die Erfindung bezieht sich darauf, dass der Übergangsbereich zwischen dem Nabenkopf und dem radial sich außen anschließenden Nabenteil querschnittsgeschwächt ausgebildet ist.The present invention is not limited to that of the shaft 12 in a press fit 7 in the central recess of the hub 10 is pressed. There are also constructions provided which provide a one-piece design between the hub and shaft. However, this has nothing to do with the invention, because the invention relates to the fact that the transition region between the hub head and the radially adjoining hub part is formed cross-section weakened.

Eine zu starke Schwächung des Querschnittes in diesem Bereich ist jedoch nicht erwünscht, weil dann möglicherweise die Schwingungen des Nabenteils 16 zu unerwünschten Schwingungen des Plattenspeichers führen.However, an excessive weakening of the cross section in this area is not desirable, because then possibly the vibrations of the hub part 16 lead to unwanted vibrations of the disk storage.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Innenseite (Lagerbuchse)Inside (bearing bush)
22: Lagerbuchse (fest)Bushing (fixed)
33: Statorwicklungstator
44: Lagerspaltbearing gap
55: Radiallagerradial bearings
66: Lagerstrukturbearing structure
77: Presssitzpress fit
88th: Einstichpuncture
99: Kapillardichtungcapillary
1010: Nabehub
1111: Aufnahmeraumaccommodation space
1212: Nabenkopfhead hub
1313: Wellewave
1414: Gewindebohrungthreaded hole
1515: Spannflächeclamping surface
1616: Nabenteil (Diskaufnahme)Hub Part (Disquisition)
1717: Übergangsbereich 17' Transition area 17 '
1818: Schwächungsausnehmung 18' weakening recess 18 '
1919: Innenwandung (Teil 16)Inner wall (part 16 )
2020: Gegenplattecounterplate
2121: Stator-BlechpaketStator lamination stack
2222: Magnetmagnet
2323: Jochyoke
2424: Basisplattebaseplate
2525
2626: Pfeilrichtungarrow
2727: Pfeilrichtungarrow
2828: Axiallagerthrust
2929: Bereich (Typen ungedämpft)Range (types unattenuated)
3030: Bereich (Typen gedämpft)Range (types steamed)
3131
3232: Druckplatteprinting plate

Claims

Spindle motor for hard disk drives or fans, consisting of a base plate ( 24 ), on which a stator ( 3 . 21 ) is arranged, the opposite a circumferential hub ( 10 ) is arranged on the inside of which distributed on the circumference arranged permanent magnets ( 22 ) are arranged, wherein the hub ( 10 ) rotatably with a shaft ( 13 ) stored in warehouses ( 5 . 6 . 28 ) relative to a bearing bush ( 2 ), whereby the hub ( 10 ) a hubbone ( 12 ) and a hubbone ( 12 ) surrounding hub part ( 16 ), wherein the shaft ( 13 ) in the hub head ( 12 ) the hub ( 10 ) is rotationally fixed, and directly to the hub head ( 12 ) at least one cross-section-monitored transitional area ( 17 ) connecting the radially outer hub part ( 16 ) the hub ( 10 ) flexible with the hub head ( 12 ), characterized in that the cross-section weakened transition region ( 17 ) between the hub head ( 12 ) and the radially outer hub part ( 16 ) from a piecewise distributed at the periphery of the hub ( 10 ) provided weakening recess ( 18 . 18 ' ) consists.

Spindle motor according to claim 1, characterized in that the cross-section weakened transition region ( 17 ) is provided with a noise-damping material.

Spindle motor according to claim 1 or 2, characterized in that the weakening recess ( 18 . 18 ' ) is designed as a piece-shaped circumferential annular groove.

Spindle motor according to claim 1 or 2, characterized in that the weakening recess ( 18 . 18 ' ) consists of individual, a mutual distance engaging holes.

Spindle motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the weakening recess ( 18 . 18 ' ) on the inside of the hub ( 10 ) is arranged.

Spindle motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the weakening recess ( 18 . 18 ' ) on the outside of the hub ( 10 ) is arranged.