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DE102010048027A1 - Spindle motor of hard disk drive assembly, has stopper element that limits backlash of shaft and faces bearing bush collar, where radial length of overlap portion between stopper element and collar is preset percentage of collar radius - Google Patents

Spindle motor of hard disk drive assembly, has stopper element that limits backlash of shaft and faces bearing bush collar, where radial length of overlap portion between stopper element and collar is preset percentage of collar radius Download PDF

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Publication number
DE102010048027A1
DE102010048027A1 DE201010048027 DE102010048027A DE102010048027A1 DE 102010048027 A1 DE102010048027 A1 DE 102010048027A1 DE 201010048027 DE201010048027 DE 201010048027 DE 102010048027 A DE102010048027 A DE 102010048027A DE 102010048027 A1 DE102010048027 A1 DE 102010048027A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
gap
spindle motor
collar
stopper element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201010048027
Other languages
German (de)
Inventor
Dr. Bauer Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
Minebea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minebea Co Ltd filed Critical Minebea Co Ltd
Priority to DE201010048027 priority Critical patent/DE102010048027A1/en
Publication of DE102010048027A1 publication Critical patent/DE102010048027A1/en
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Abstract

The spindle motor has a fixed bearing bush (12) that is arranged in an opening of a base plate (10), and a shaft (26) which is rotatably mounted in an axial bore of bearing bush by fluid dynamic bearing, and connected with a hub. An electromagnetic drive unit rotationally drives the hub. A stopper element (38) limits the axial backlash of shaft, and faces a collar (12a) of bearing bush where the stopper element is separated from the collar by an axial gap. The radial length (L) of overlap portion between stopper element and collar is 15% of the radius (R) of collar.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lager mit Stopperfunktion, insbesondere zum Antrieb eines Speicherplattenlaufwerks.The invention relates to a spindle motor with a fluid dynamic bearing with stopper function, in particular for driving a disk drive.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionen von Spindelmotoren mit fluiddynamischem Lager bekannt.From the prior art a variety of different constructions of spindle motors with fluid dynamic bearing is known.

Beispielsweise offenbart die US 6,834,996 B2 einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem. Das Lagersystem umfasst eine Lagerbuchse und eine darin drehbar gelagerten Welle, deren Lageroberflächen durch einen Lagerspalt voneinander getrennt sind. Die Lageroberflächen von Lagerbuchse und Welle bilden zwei Radiallager aus. Ein Axiallager ist im Bereich des offenen Endes des Lagerspaltes zwischen einer Stirnfläche der Lagerbuchse und einer unteren Fläche des Rotors (Nabe) des Spindelmotors gebildet. Die Radial- und Axiallager sind durch Lagerstrukturen gekennzeichnet, die bei Rotation des Lagers eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid ausüben und einen entsprechend Lagerdruck erzeugen. An einem offenen Ende des Lagerspaltes ist ein Ausgleichsvolumen bzw. ein Dichtungsspalt vorgesehen der einen Vorrat an Lagerfluid aufnimmt bzw. ein Austreten des Lagerfluids aus dem Lager verhindert. Damit das Lagerfluid im Lagerspalt zirkulieren kann, ist vorzugsweise eine Rezirkulationsbohrung vorgesehen, die das geschlossene Ende des Lagerspaltes mit dem offenen Ende des Lagerspaltes verbindet. Um ein Herausfallen der Kombination von Welle und Nabe aus der Lagerbuchse zu verhindern, ist ein sogenanntes Stopperelement an der Nabe angeordnet, das mit einer an der Lagerbuchse angeordneten Stopperkante zusammenwirkt. Es handelt sich hier um ein sogenanntes Wet-Stopper-System, bei dem die Stopperflächen von Lagerfluid umspült werden und sich im Bereich des Dichtungsspaltes befinden.For example, the US Pat. No. 6,834,996 B2 a spindle motor with a fluid dynamic bearing system. The storage system comprises a bearing bush and a rotatably mounted therein shaft whose bearing surfaces are separated by a bearing gap. The bearing surfaces of bearing bush and shaft form two radial bearings. A thrust bearing is formed in the region of the open end of the bearing gap between an end surface of the bearing bush and a lower surface of the rotor (hub) of the spindle motor. The radial and axial bearings are characterized by bearing structures that exert a pumping action on the bearing fluid during rotation of the bearing and generate a corresponding bearing pressure. At an open end of the bearing gap, a compensation volume or a sealing gap is provided which receives a supply of bearing fluid or prevents leakage of the bearing fluid from the bearing. So that the bearing fluid can circulate in the bearing gap, a recirculation bore is preferably provided, which connects the closed end of the bearing gap with the open end of the bearing gap. In order to prevent falling out of the combination of shaft and hub of the bearing bush, a so-called stopper element is arranged on the hub, which cooperates with a arranged on the bearing bushing stopper edge. This is a so-called wet-stopper system in which the stopper surfaces are surrounded by bearing fluid and are located in the region of the sealing gap.

Das Stopperelement wird bei der Montage des Lagers in einem Ringansatz der Nabe befestigt. Im Betrieb des Lagers laufen die Lagerflächen berührungsfrei auf einem Fluidfilm. Auch die Stopperflächen berühren sich nicht. Bei einer extremen axialen Schockeinwirkung auf das Lager erfüllen die Stopperflächen ihre Funktion, indem sie aneinander anschlagen, wobei große Beschleunigungskräfte auf den Rotor des Spindelmotors wirken.The stopper element is fastened during assembly of the bearing in a ring shoulder of the hub. During operation of the bearing, the bearing surfaces run without contact on a fluid film. The stopper surfaces do not touch either. In the event of extreme axial shock on the bearing, the stopper surfaces perform their function by abutting each other, with large acceleration forces acting on the rotor of the spindle motor.

Eine hinreichend große axiale Schockeinwirkung überwindet die Lagerkraft des Axiallagers, so dass sich die Stopperflächen berühren und hart aneinander schlagen. Zwischen den Stopperflächen befindet sich im Betrieb des Lagers ein mit Lagerfluid gefüllter Spaltabschnitt, wobei bei Schockeinwirkung das in diesem Spaltabschnitt befindliche Lagerfluid herausgedrückt wird. Das geht relativ leicht, da sich an den Spaltabschnitt zwischen den Stopperflächen weitere Spalte anschließen, die einen relativ großen Spaltabstand aufweisen, so dass dem Lagerfluid kein großer Widerstand entgegengesetzt wird und dieses leicht aus dem Spaltabschnitt entweichen kann. Die Stopperflächen schlagen somit nahezu ungedämpft und hart aneinander und weisen einen Verstärkungsfaktor (Amplification Factor) von etwa Eins auf. Dieser ist definiert als Quotient aus der angeregten Beschleunigung und der Anregungs-Beschleunigung.A sufficiently large axial shock overcomes the bearing force of the thrust bearing, so that the stopper surfaces touch and hitting each other hard. During operation of the bearing, a gap section filled with bearing fluid is located between the stopper surfaces, the bearing fluid located in this gap section being pushed out during shock action. This is relatively easy, as join the gap section between the stopper surfaces further column, which have a relatively large gap distance, so that the bearing fluid is not opposed to much resistance and this can easily escape from the gap section. The stopper surfaces thus beat almost undamped and hard together and have an amplification factor of about one. This is defined as the quotient of the excited acceleration and the excitation acceleration.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem anzugeben, der eine verbessere axiale Dämpfung aufweist, so dass die Auswirkungen eines axialen Schocks verringert werden.It is the object of the invention to provide a spindle motor with fluid dynamic bearing system, which has an improved axial damping, so that the effects of axial shock are reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spindelmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a spindle motor with the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Preferred embodiments of the invention and further advantageous features are the subject of the dependent claims.

Beschrieben ist ein Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, insbesondere für den Antrieb von Speicherplatten eines Festplattenlaufwerks. Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte, eine in einer Öffnung der Basisplatte angeordnete, feststehende Lagerbuchse sowie eine in einer axialen Bohrung der Lagerbuchse mittels des fluiddynamischen Lagersystems drehgelagerte Welle. An der Welle ist eine Nabe befestigt. Ferner ist ein Stopperelement zur Begrenzung des axialen Spiels der Welle vorhanden, das einem Bund der Lagerbuchse, getrennt durch einen Spalt, axial gegenüberliegt und mit diesem eine Überlappung bildet. Die Nabe wird durch ein elektromagnetisches Antriebssystem drehend angetrieben. Erfindungsgemäß beträgt die radiale Länge der Überlappung zwischen dem Stopperelement und dem Bund der Lagerbuchse mindestens 15% des Radius des Bundes.Described is a spindle motor with fluid dynamic storage system, in particular for the drive of storage disks of a hard disk drive. The spindle motor comprises a base plate, a fixed bearing bush arranged in an opening of the base plate and a shaft rotatably mounted in an axial bore of the bearing bush by means of the fluid-dynamic bearing system. A hub is attached to the shaft. Further, a stopper member for limiting the axial play of the shaft is present, which is axially opposite a collar of the bearing bush, separated by a gap and forms an overlap therewith. The hub is driven in rotation by an electromagnetic drive system. According to the invention, the radial length of the overlap between the stopper element and the collar of the bearing bush is at least 15% of the radius of the collar.

Das Stopperelement ist in einem durch Oberflächen der Nabe und der Lagerbuchse gebildeten Freiraum angeordnet und an der Nabe oder einem mit der Nabe verbundenen Bauteil angeordnet.The stopper member is disposed in a space formed by surfaces of the hub and the bearing bush and disposed on the hub or a member connected to the hub.

Durch die radiale Überlappung zwischen dem Stopperelement und dem Bund der Lagerbuchse wird ein senkrecht oder schräg zur Rotationsachse verlaufender und mit Lagerfluid gefüllter Spaltabschnitt ausgebildet. Die Länge der Überlappung, also dieses Spaltabschnittes, beträgt erfindungsgemäß mindestens 15% des Radius des Bundes. Dies bedeutet, dass sich in dem Spaltabschnitt zwischen den Stopperflächen relativ viel Lagerfluid befindet, deutlich mehr, als bei vergleichbaren Stopperanordnungen bekannter Spindelmotoren. Durch diesen vergrößerten „Fluidvorrat” im Spaltabschnitt wird bei einem axialen Schock eine erhöhte Dämpfungswirkung erreicht, da durch den längeren Spaltabschnitt dem Lagerfluid ein deutlich größerer Widerstand entgegengesetzt wird und das Lagerfluid bei axialem Schock deutlich langsamer aus dem Spaltabschnitt herausströmt. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Annährung der beiden Stopperflächen verringert. Dies hat zur Folge, dass die auf den Rotor wirkenden Beschleunigungskräfte wesentlich geringer ausfallen, da der Anschlag zwischen den Stopperflächen deutlich gedämpft wird und weniger hart ausfällt. Ferner wird bei einer größeren Pulsbreite der anregenden Schwingung der Verstärkungsfaktor geringer.Due to the radial overlap between the stopper element and the collar of the bearing bush is a perpendicular or oblique to the axis of rotation extending and filled with bearing fluid gap section educated. The length of the overlap, that is, this gap section, is at least 15% of the radius of the collar according to the invention. This means that there is a relatively large amount of bearing fluid in the gap section between the stopper surfaces, much more than in comparable stopper arrangements of known spindle motors. Due to this enlarged "fluid supply" in the gap section, an increased damping effect is achieved in the case of an axial shock, since a significantly greater resistance is counteracted by the longer gap section and the bearing fluid flows out of the gap section much more slowly in the event of an axial shock. This reduces the speed of approaching the two stopper surfaces. This has the consequence that the forces acting on the rotor acceleration forces are much lower, since the stop between the stopper surfaces is significantly attenuated and less hard. Further, with a larger pulse width of the exciting vibration, the gain becomes smaller.

Der Spaltabschnitt ist zwischen einem Spalt mit deutlich größerem Spaltabstand angeordnet, der sich an einen radialen Abschnitt des Lagerspaltes anschließt, sowie einem Dichtungsspalt, der jenseits des Spaltabschnitts angeordnet ist. Obwohl dieser oben genannte Spalt sowie der Dichtungsspalt Spaltabstände aufweisen, die um ein Vielfaches größer sind, als der Spaltabstand des Lagerspaltes, wird durch die relative große Länge des Spaltabschnittes zwischen den Stopperflächen eine deutlich bessere Dämpfungswirkung erreicht und es wird dem Lagerfluid erschwert, in die angrenzenden Spalte mit größerem Spaltabstand abzufließen.The gap section is arranged between a gap with a significantly greater gap spacing, which adjoins a radial section of the bearing gap, and a sealing gap, which is arranged beyond the gap section. Although these above-mentioned gap and the sealing gap have gap spacings which are many times greater than the gap distance of the bearing gap, a significantly better damping effect is achieved by the relatively large length of the gap portion between the stopper surfaces and it is difficult to the bearing fluid, in the adjacent Drain column with larger gap distance.

Die Stopperflächen sind vom Lagerfluid umgeben, wobei eine innere Umfangsfläche des Stopperelementes gemeinsam mit einer äußeren Umfangsfläche der Lagerbuchse den Dichtungsspalt definiert, der teilweise mit Lagerfluid gefüllt ist.The stopper surfaces are surrounded by the bearing fluid, wherein an inner peripheral surface of the stopper element defines together with an outer peripheral surface of the bearing bush the sealing gap which is partially filled with bearing fluid.

Das fluiddynamische Lager umfasst mindestens ein Radiallager, das zwischen der Welle und der Lagerbuchse angeordnet ist, sowie ein Axiallager zwischen Lagerbuchse und Nabe. Die Radial- und Axiallager sind durch geeignete Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet, die auf den Lagerflächen angeordnet sind und bei einer Rotation der Lagerbauteile einen hydrodynamischen Druck im Lagerspalt erzeugen.The fluid dynamic bearing comprises at least one radial bearing, which is arranged between the shaft and the bearing bush, and a thrust bearing between the bearing bush and hub. The radial and axial bearings are characterized by suitable bearing groove structures, which are arranged on the bearing surfaces and generate a hydrodynamic pressure in the bearing gap upon rotation of the bearing components.

Eine in der Lagerbuchse angeordnete Rezirkulationsbohrung verbindet ein Ende des Lagerspaltes mit dem anderen Ende und ermöglicht eine Zirkulation des Lagerfluids von einem Ende des Lagerspalts zum anderen. Dabei kann das obere Ende der Rezirkulations-Bohrung entweder radial innerhalb oder außerhalb oder inmitten des Axiallagerbereichs münden.A recirculation bore disposed in the bearing bush connects one end of the bearing gap to the other end and allows circulation of the bearing fluid from one end of the bearing gap to the other. In this case, the upper end of the recirculation bore can open either radially inside or outside or in the middle of the axial bearing region.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Speicherplattenlaufwerk mit mindestens einer Speicherplatte, die durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Spindelmotor drehend angetrieben wird. Das Speicherplattenlaufwerk umfasst Einrichtungen zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte, die zusammen mit dem Spindelmotor und der Speicherplatte in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet ist.The invention also relates to a storage disk drive having at least one storage disk which is driven in rotation by a spindle motor designed according to the invention. The disk drive includes means for writing and reading data to and from the disk arranged in a closed housing together with the spindle motor and the disk.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei ergeben sich aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.Preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In this case, from the drawings and their description further features and advantages of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1: zeigt einen Schnitt durch einen Spindelmotor gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. 1 : shows a section through a spindle motor according to a first embodiment of the invention.

2A: zeigt einen Ausschnitt des Spindelmotors gemäß der ersten Ausgestaltung entsprechend 1. 2A shows a section of the spindle motor according to the first embodiment accordingly 1 ,

2B: zeigt einen Ausschnitt eines Spindelmotors gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. 2 B shows a section of a spindle motor according to a second embodiment of the invention.

3: zeigt ein Diagramm, in welchem die bei einem axialen Schock zu erwartende Beschleunigungskraft auf den Rotor in Abhängigkeit des Durchmessers des Bundes der Lagerbuchse dargestellt ist. 3 : shows a diagram in which the expected during an axial shock acceleration force is shown on the rotor as a function of the diameter of the collar of the bearing bush.

Detaillierte Beschreibungen mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen der ErfindungDetailed descriptions with the preferred embodiments of the invention

1 zeigt einen Schnitt durch einen Aufbau eines erfindungsgemäßen fluiddynamischen Lagersystems bzw. eines mittels des Lagersystems drehgelagerten Spindelmotors. 1 shows a section through a structure of a fluid dynamic bearing system according to the invention or a rotatably mounted by means of the bearing system spindle motor.

Der Spindelmotor umfasst eine feststehende Motoranordnung und eine rotierende Motoranordnung, die mittels des Lagersystems relativ zur feststehenden Anordnung drehbar gelagert ist. Die feststehende Anordnung umfasst eine Basisplatte 10, an welcher die übrigen Motorkomponenten befestigt werden. Die Basisplatte 10 umfasst ein zentrales hülsenförmiges Teil mit einer zentralen Bohrung, in welcher eine im Wesentlichen hohlzylindrische Lagerbuchse 12 befestigt ist, beispielsweise durch Einpressen, Einkleben oder Schweißen. Die Basisplatte 10 kann beispielsweise aus Leichtmetall, wie Aluminium, gefertigt sein, während die Lagerbuchse 12 aus geeigneten Metallen/Legierungen oder Keramik bestehen kann. Eine Welle 14, beispielsweise aus Stahl oder Keramik, ist in der Bohrung der Lagerbuchse 12 um eine Rotationsachse 16 drehbar angeordnet. Die Welle 14 hat einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Bohrung in der Lagerbuchse 12, so dass zwischen der Welle 14 und der Lagerbuchse 12 ein Lagerspalt 18 verbleibt, der mit einem Lagerfluid, beispielsweise Lageröl, gefüllt ist. In einem axialen Abschnitt des Lagerspaltes 18 sind in einem gegenseitigen Abstand zwei fluiddynamische Radiallager 20 und 22 angeordnet, welche durch entsprechende Lagerrillenstrukturen auf der Oberfläche der Bohrung der Lagerbuchse 12 bzw. der Umfangsfläche der Welle 14 gekennzeichnet sind. Bei einer Drehung der Welle 14 in der Lagerbuchse 12 wird durch diese Lagerrillenstrukturen der Radiallager 20, 22 im Lagerspalt 18 eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid erzeugt, durch welche ein hydrodynamischer Druck im Lagerspalt 18 aufgebaut wird. Die Radiallager 20, 22 haben vorzugsweise eine Pumpwirkung in eine spezifische axiale Richtung, vorzugsweise in Richtung des geschlossenen Endes des Lagers, das durch eine Abdeckplatte 24 verschlossen ist, die in einer Aussparung der Lagerbuchse 12 befestigt ist und die Lagerbuchse 12 Luft- und Öldicht verschließt. Zwischen dem Ende der Welle 14 und der Abdeckplatte 24 verbleibt ein Spalt, der mit dem Lagerspalt verbunden und mit Lagerfluid gefüllt ist.The spindle motor includes a stationary motor assembly and a rotating motor assembly rotatably supported by the bearing system relative to the fixed assembly. The fixed arrangement comprises a base plate 10 to which the remaining engine components are attached. The base plate 10 comprises a central sleeve-shaped part with a central bore, in which a substantially hollow cylindrical bearing bush 12 is fastened, for example by pressing, gluing or welding. The base plate 10 For example, may be made of light metal, such as aluminum, while the bearing bush 12 may consist of suitable metals / alloys or ceramics. A wave 14 For example, made of steel or ceramic, is in the bore of the bearing bush 12 around a rotation axis 16 rotatably arranged. The wave 14 has a slightly smaller diameter than the bore in the bearing bush 12 , so between the shaft 14 and the bearing bush 12 a bearing gap 18 remains, which is filled with a bearing fluid, such as bearing oil. In an axial section of the bearing gap 18 are at a mutual distance two fluid dynamic radial bearings 20 and 22 arranged, which by corresponding bearing groove structures on the surface of the bore of the bearing bush 12 or the peripheral surface of the shaft 14 Marked are. With a rotation of the shaft 14 in the bearing bush 12 becomes through these bearing groove structures of the radial bearings 20 . 22 in the storage gap 18 generates a pumping action on the bearing fluid, through which a hydrodynamic pressure in the bearing gap 18 is built. The radial bearings 20 . 22 preferably have a pumping action in a specific axial direction, preferably in the direction of the closed end of the bearing, through a cover plate 24 is closed, in a recess of the bearing bush 12 is attached and the bearing bush 12 Air and oil seal closes. Between the end of the wave 14 and the cover plate 24 a gap remains which is connected to the bearing gap and filled with bearing fluid.

Ein freies Ende der Welle 14, welches aus der Bohrung der Lagerbuchse 12 hinausragt, ist mit einer Nabe 26 verbunden, welche im Wesentlichen einen becherförmigen Querschnitt hat und das Lagersystem teilweise umschließt. Die Nabe 26 ist beispielsweise auf das freie Ende der Welle 14 aufgepresst. Die Nabe 26 weist einen umlaufenden etwa zylindrischen Rand auf, an dessen Innendurchmesser ein Rotormagnet 28 befestigt ist. Der Rotormagnet 28 umgibt eine Statoranordnung 30, die an einem hülsenförmigen Ansatz der Basisplatte 10 befestigt ist. Die Statoranordnung 30 bildet mit dem Rotormagneten 28 das elektromagnetische Antriebssystem des Spindelmotors. Die Statoranordnung 30 besteht aus einem Magnetkern sowie entsprechenden Phasenwicklungen, die auf den Magnetkern gewickelt sind. Wird der Spindelmotor zum Antrieb eines Speicherplattenlaufwerkes verwendet, werden auf der Nabe 26 beispielsweise eine oder mehrere Speicherplatten befestigt und von dieser in Drehung versetzt.A free end of the wave 14 , which from the bore of the bearing bush 12 protrudes, is with a hub 26 connected, which has a cup-shaped cross-section and partially encloses the storage system. The hub 26 is for example on the free end of the shaft 14 pressed. The hub 26 has a circumferential approximately cylindrical edge, on the inner diameter of a rotor magnet 28 is attached. The rotor magnet 28 surrounds a stator assembly 30 attached to a sleeve-shaped approach of the base plate 10 is attached. The stator arrangement 30 forms with the rotor magnet 28 the electromagnetic drive system of the spindle motor. The stator arrangement 30 consists of a magnetic core and corresponding phase windings wound on the magnetic core. If the spindle motor is used to drive a disk drive, be on the hub 26 For example, one or more disks attached and rotated by this.

Die obere Stirnfläche der Lagerbuchse 12, die an die Unterseite der Nabe 26 angrenzt, ist als axiale Lagerfläche ausgebildet, wie auch die angrenzende Fläche der Unterseite der Nabe 26. Die beiden Lagerflächen der Lagerbuchse 12 und der Nabe 26 sind durch den in diesem Bereich radial verlaufenden Lagerspalt 18 voneinander getrennt und bilden ein Axiallager 32, das ebenfalls wie die beiden Radiallager 20, 22 durch Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet ist, die auf der Oberfläche der Lagerbuchse 12 und/oder der Oberfläche der Nabe 26 angeordnet sind. Das Axiallager 32 ist entlang eines radial verlaufenden Abschnitts des Lagerspaltes 18 angeordnet, welcher sich an den axial verlaufenden Abschnitt des Radial-Lagerspaltes anschließt. Das Axiallager 32 umfasst beispielsweise spiralförmige oder fischgrätförmige Lagerrillenstrukturen, die eine in Richtung des axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspaltes 18 gerichtete Pumpwirkung erzeugen und das Lagerfluid in das Innere des Lagerspaltes 18 in Richtung der Radiallager 20, 22 fördern.The upper end face of the bearing bush 12 attached to the bottom of the hub 26 adjacent, is formed as an axial bearing surface, as well as the adjacent surface of the underside of the hub 26 , The two bearing surfaces of the bearing bush 12 and the hub 26 are by the radially extending in this area bearing gap 18 separated from each other and form a thrust bearing 32 , which also like the two radial bearings 20 . 22 characterized by Lagerrillenstrukturen on the surface of the bearing bush 12 and / or the surface of the hub 26 are arranged. The thrust bearing 32 is along a radially extending portion of the bearing gap 18 arranged, which adjoins the axially extending portion of the radial bearing gap. The thrust bearing 32 includes, for example, spiral or herringbone bearing groove structures, one in the direction of the axially extending portion of the bearing gap 18 generate directed pumping action and the bearing fluid in the interior of the bearing gap 18 in the direction of the radial bearings 20 . 22 promote.

In axialer Richtung gegenüberliegend dem Rotormagneten 28 ist ein ferromagnetischer Ring 34 vorgesehen, welcher vom Rotormagneten 28 magnetisch angezogen wird und eine dem Axiallager 32 entgegengesetzt gerichtet Kraft auf die Nabe 26 erzeugt.In the axial direction opposite the rotor magnet 28 is a ferromagnetic ring 34 provided, which of the rotor magnet 28 magnetically attracted and a thrust bearing 32 oppositely directed force on the hub 26 generated.

Vorzugsweise ist in der Lagerbuchse 12 eine Rezirkulationsbohrung 42 vorgesehen, die das geschlossene Ende des Lagers, also den Bereich des Spaltes unterhalb der Welle 14 mit dem offenen Ende des Lagers im Bereich des Axiallagers 32 miteinander verbindet. Dadurch kann das Lagerfluid im Lagerspalt 18 und der Rezirkulationsbohrung 42 zirkulieren. Die Zirkulation des Lagerfluids ist durch die neben dem Lagerspalt 18 bzw. der Rezirkulationsbohrung 42 angeordneten Pfeile gekennzeichnet.Preferably, in the bearing bush 12 a recirculation hole 42 provided, which is the closed end of the bearing, ie the area of the gap below the shaft 14 with the open end of the bearing in the area of the thrust bearing 32 connects with each other. As a result, the bearing fluid in the bearing gap 18 and the recirculation bore 42 circulate. The circulation of the bearing fluid is through the next to the bearing gap 18 or the recirculation bore 42 Arranged arrows marked.

Radial auswärts des Axiallagers 32 weitet sich der Lagerspalt 18 in einen Spalt 36 mit größerem Spaltabstand auf, der dann etwa rechtwinklig abknickt und auf ein Stopperelement 38 trifft. Das Stopperelement 38 ist an einem Innenumfang eines ringförmigen Ansatzes der Nabe 26 befestigt und liegt einem Bund 12a der Lagerbuchse 12 axial gegenüber. Das Stopperelement 38 und der Bund 12a der Lagerbuchse 12 verhindern eine übermäßige axiale Verschiebung von Nabe 26 und Welle 14 sowie ein Herausfallen der Anordnung von Nabe und Welle aus der Lagerbuchse. Der Spalt 36 knickt im Bereich des Stopperelements 38 ein weiteres mal ab und verläuft entlang eines im wesentlichen radial verlaufenden Spaltabschnitts 36a zwischen dem Stopperelement 38 und dem Bund 12a. Der Spaltabschnitt 36a definiert die Überlappung zwischen dem Stopperelement und dem Bund 12a der Lagerbuchse 12. Der Spaltabschnitt 36a knickt erneut ab und mündet in einen im wesentlichen axial verlaufenden Dichtungsspalt 40, der als Kapillardichtung, insbesondere als konische Kapillardichtung ausgebildet ist. Der Dichtungsspalt 40 wird begrenzt durch eine äußere Umfangsfläche der Lagerbuchse 12 sowie eine gegenüberliegende innere Unfangsfläche des Stopperelements 38. Die den Dichtungsspalt 40 begrenzenden Oberflächen der Lagerbuchse 12 und des Stopperelements 38 können beispielsweise parallel zur Rotationsachse 16 verlaufen, sie sind jedoch vorzugsweise leicht nach innen in Richtung der Rotationsachse 16 geneigt. Vorzugsweise nimmt der Innendurchmesser des Stopperelements 38 in Richtung der Öffnung des Dichtungsspaltes 40 in geringerem Maße ab als der Außendurchmesser der Lagerbuchse 12, so dass sich ein im Wesentlichen konischer Querschnitt des Dichtungsspaltes 40 ergibt.Radially outward of the thrust bearing 32 the bearing gap widens 18 in a gap 36 with a larger gap distance, which then kinks approximately at right angles and on a stopper element 38 meets. The stopper element 38 is on an inner circumference of an annular projection of the hub 26 attached and lies a bunch 12a the bearing bush 12 axially opposite. The stopper element 38 and the covenant 12a the bearing bush 12 prevent excessive axial displacement of hub 26 and wave 14 and falling out of the arrangement of hub and shaft from the bearing bush. The gap 36 kinks in the area of the stopper element 38 one more time and runs along a substantially radially extending gap portion 36a between the stopper element 38 and the federal government 12a , The gap section 36a defines the overlap between the stopper element and the collar 12a the bearing bush 12 , The gap section 36a kinks again and opens into a substantially axially extending sealing gap 40 , which is designed as a capillary seal, in particular as a conical capillary seal. The sealing gap 40 is limited by an outer peripheral surface of the bearing bush 12 and an opposite inner circumferential surface of the stopper element 38 , The the sealing gap 40 limiting surfaces of the bearing bush 12 and the stopper element 38 For example, they can be parallel to the axis of rotation 16 However, they are preferably slightly inward in the direction of the axis of rotation 16 inclined. Preferably, the inner diameter of the stopper member increases 38 in the direction of the opening of the sealing gap 40 to a lesser extent than the outer diameter of the bearing bush 12 . so that a substantially conical cross section of the sealing gap 40 results.

Erfindungsgemäß ist der Spaltabschnitt 36a zwischen den beiden Stopperflächen, d. h. zwischen dem Stopperelement 38 und dem Bund 12a der Lagerbuchse 12 besonders lang ausgebildet. Der Spaltabschnitt 36a weist hierbei erfindungsgemäß eine radiale Länge L, d. h. eine Länge senkrecht zur Rotationsachse 16 auf, die mindestens 15% des Radius R der Lagerbuchse 12 im Bereich des Bundes 12a beträgt. Der Spaltabschnitt 36a ist zwischen dem Spalt 36 und dem Dichtungsspalt 40 angeordnet, welche beide einen deutlich größeren Spaltabstand aufweisen, als der Lagerspalt 18. Bei einem Spindelmotor zum Antrieb eines 2,5 Zoll Festplattenlaufwerks beträgt der Durchmesser der Welle beispielsweise 2,5 mm. Der Durchmesser der Lagerbuchse 12 im Bereich des Bundes 12a beträgt beispielsweise zwischen 7 mm und 8 mm. Der Spaltabstand des Lagerspalts 18 beträgt im Bereich des Axiallagers beispielsweise 20–30 Mikrometer. Der Spaltabstände des Spalts 36 sowie des Dichtungsspalts 40 betragen beide mehr als 100 Mikrometer. Aufgrund der Länge L des Spaltabschnitts 36a, die beispielsweise größer als 0,7 mm gewählt ist, befindet sich eine relativ große Menge an Lagerfluid im Spaltabschnitt 36a, die bei einer axialen Schockeinwirkung auf das Lager in Richtung des Spalts 36 bzw. des Dichtungsspaltes 40 herausgedrückt wird. Durch die Vergrößerung der Länge L des Abschnitts 36a vergrößert sich jedoch die Zeitspanne, die benötigt wird, um den Spaltabschnitt 36a bei einem Schock vollständig zu entleeren, welche Zeitspanne die relative axiale Dämpfung des Lagers in axialer Richtung mitbestimmt. Dadurch werden die maximal auftretenden Beschleunigungskräfte auf den Rotor bei einem Kontakt der Stopperflächen von Stopperelement 38 und Rand 12a der Lagerbuchse 12 deutlich reduziert. Versuche haben ergeben, dass sich die maximal auftretenden Beschleunigungskräfte um bis zu einen Faktor 4 reduzieren lassen.According to the invention, the gap section 36a between the two stopper surfaces, ie between the stopper element 38 and the federal government 12a the bearing bush 12 especially long trained. The gap section 36a in this case according to the invention has a radial length L, ie a length perpendicular to the axis of rotation 16 at least 15% of the radius R of the bushing 12 in the area of the federal government 12a is. The gap section 36a is between the gap 36 and the sealing gap 40 arranged, both of which have a significantly greater gap distance, as the bearing gap 18 , For example, in a spindle motor for driving a 2.5 inch hard disk drive, the diameter of the shaft is 2.5 mm. The diameter of the bearing bush 12 in the area of the federal government 12a is for example between 7 mm and 8 mm. The gap distance of the bearing gap 18 is in the range of the axial bearing, for example, 20-30 microns. The gap distances of the gap 36 and the sealing gap 40 Both are more than 100 microns. Due to the length L of the gap section 36a For example, if larger than 0.7 mm is selected, there will be a relatively large amount of bearing fluid in the gap section 36a , which in case of an axial shock effect on the bearing in the direction of the gap 36 or the sealing gap 40 is pushed out. By increasing the length L of the section 36a however, the time required for the gap portion increases 36a to completely deflate in a shock, which period determines the relative axial damping of the bearing in the axial direction. As a result, the maximum occurring acceleration forces on the rotor at a contact of the stopper surfaces of stopper element 38 and edge 12a the bearing bush 12 significantly reduced. Experiments have shown that the maximum occurring acceleration forces can be reduced by up to a factor of 4.

2A zeigt einen Schnitt des Lagers des Spindelmotors gemäß 1. 2B zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines Lagersystems gemäß der Erfindung. Man erkennt die in der Lagerbuchse 112 drehgelagerte Welle 114 sowie die an der Welle 114 angeordnete Nabe 126, an deren äußerem Rand das Stopperelement 138 angeordnet ist. Dem Stopperelement 138 gegenüber liegt der Bund 112a der Lagerbuchse 112. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform der Erfindung ist bei der Ausführungsform 2B der Spaltabschnitt 136a schräg zur Rotationsachse 116 angeordnet, d. h. die jeweiligen Stopperflächen des Stopperelementes 138 und des Bundes 112a verlaufen schräg, beispielsweise in einem Winkel von 45° zur Rotationsachse 16. An den Spaltabschnitt 138a grenzen wiederum der breite Spalt 136 sowie der sich konisch aufweitende Dichtungsspalt 140 an. Durch die Schrägstellung des Spaltabschnitts 138a entspricht die radiale Länge L des Spaltabschnittes 138a nicht der absoluten Länge des Spaltabschnitts 138a sondern ist aufgrund des Winkels etwas geringer. Die absolute Länge des Spaltabschnitts 138a wird erfindungsgemäß so gewählt, die radiale Länge L des Spaltabschnittes 138a mindestens 15% des Radius R des Bundes 112a beträgt. 2A shows a section of the bearing of the spindle motor according to 1 , 2 B shows a section through a second embodiment of a storage system according to the invention. One recognizes those in the bearing bush 112 rotatably mounted shaft 114 as well as on the shaft 114 arranged hub 126 , on the outer edge of the stopper element 138 is arranged. The stopper element 138 opposite is the federal government 112a the bearing bush 112 , In contrast to the first embodiment of the invention is in the embodiment 2 B the gap section 136a obliquely to the axis of rotation 116 arranged, ie the respective stopper surfaces of the stopper element 138 and the federal government 112a run obliquely, for example, at an angle of 45 ° to the axis of rotation 16 , At the gap section 138a In turn, the wide gap is bounded 136 and the conically widening sealing gap 140 at. Due to the inclination of the gap section 138a corresponds to the radial length L of the gap portion 138a not the absolute length of the gap section 138a but is a little lower due to the angle. The absolute length of the gap section 138a is chosen according to the invention, the radial length L of the gap portion 138a at least 15% of the radius R of the federal government 112a is.

3 zeigt ein Diagramm, in welchem schematisch die bei einem axialen Schock zu erwartenden maximalen Beschleunigungskräfte auf den Rotor 26 in Abhängigkeit des Durchmessers des Bundes 12a der Lagerbuchse 12 dargestellt sind. Im dargestellten Beispiel gemäß 1 und 2 hat das Lagersystem des Spindelmotors bzw. die Lagerbuchse 12 einen Außendurchmesser im Bereich des Bundes 12a von beispielsweise 7 bis 8 Millimetern, wobei die Welle etwa 2,5 Millimeter Durchmesser hat. Der gesamt Spindelmotor mit Rotor hat dann etwa 20 bis 25 Millimeter Durchmesser. 3 shows a diagram in which schematically the expected in an axial shock maximum acceleration forces on the rotor 26 depending on the diameter of the federal government 12a the bearing bush 12 are shown. In the example shown according to 1 and 2 has the bearing system of the spindle motor or the bearing bush 12 an outside diameter in the area of the covenant 12a for example, from 7 to 8 millimeters, with the shaft about 2.5 millimeters in diameter. The entire spindle motor with rotor then has about 20 to 25 millimeters in diameter.

Man erkennt aus 3, dass bei steigendem Außendurchmesser des Bundes 12a der Lagerbuchse 12, beginnend bei etwa 6,9 Millimeter bis hin zu etwa 7,95 Millimeter, die bei einem Kontakt der Stopperflächen auf den Rotor wirkende maximale Beschleunigungskraft rapide sinkt von etwa 4500 G bis wesentlich unter 1000 G. Ein steigender Außendurchmesser des Bundes der Lagerbuchse 12 bedeutet erfindungsgemäß eine Vergrößerung der Länge L des Spaltabschnittes 36a bzw. 136a, durch welche die axiale Dämpfung des Lagers erhöht wird, wodurch die maximale Beschleunigungskraft, die bei Schock auf den Rotor wirkt, verringert wird. Natürlich muss erfindungsgemäß nicht nur der Außendurchmesser des Bundes 12a der Lagerbuchse 12 vergrößert werden, sondern entsprechend auch die gegenüberliegende Fläche des Stopperelements 38, 138, damit ein entsprechend langer Spaltabschnitt 36a bzw. 136a erreicht werden kann.One recognizes 3 that with increasing outside diameter of the covenant 12a the bearing bush 12 Starting at about 6.9 millimeters to about 7.95 millimeters, the maximum acceleration force acting upon contact of the stopper surfaces with the rotor rapidly decreases from about 4500 G to substantially below 1000 G. An increasing outside diameter of the bush of the bush 12 means according to the invention an increase in the length L of the gap portion 36a respectively. 136a , by which the axial damping of the bearing is increased, whereby the maximum acceleration force acting on the rotor in shock, is reduced. Of course, according to the invention not only the outer diameter of the Federal 12a the bearing bush 12 be increased, but also the opposite surface of the stopper element 38 . 138 , so that a correspondingly long gap section 36a respectively. 136a can be achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10,10
Basisplattebaseplate
12, 11212, 112
Lagerbuchsebearing bush
12a, 112a12a, 112a
Bund (Lagerbuchse)Collar (bearing bush)
14, 11414, 114
Wellewave
1616
Rotationsachseaxis of rotation
1818
Lagerspaltthe bearing gap
2020
Radiallagerradial bearings
2222
Radiallagerradial bearings
2424
Abdeckplattecover
26, 12626, 126
Nabehub
2828
Rotormagnetrotor magnet
3030
Statoranordnungstator
3232
Axiallagerthrust
3434
Ferromagnetischer RingFerromagnetic ring
36, 13636, 136
Spaltgap
36a, 136a 36a, 136a
Spaltabschnittgap section
38, 13838, 138
Stopperelementstopper member
40, 14040, 140
Dichtungsspaltseal gap
4242
RezirkulationsbohrungRezirkulationsbohrung
LL
radiale Länge des Spaltabschnitts 36a, 136a radial length of the gap section 36a . 136a
RR
Radius des Bundes 12a, 112a Radius of the covenant 12a . 112a

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6834996 B2 [0003] US 6834996 B2 [0003]

Claims (10)

Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, insbesondere für den Antrieb von Speicherplatten eines Festplattenlaufwerks, mit einer Basisplatte (10), einer in einer Öffnung der Basisplatte (10) angeordneten feststehenden Lagerbuchse (12, 112), einer in einer axialen Bohrung der Lagerbuchse mittels des fluiddynamischen Lagersystems drehgelagerten Welle (14, 114), einer mit der Welle verbundenen Nabe (26, 126), einem Stopperelement (38, 138) zur Begrenzung des axialen Spiels der Welle, das einem Bund (12a, 112a) der Lagerbuchse getrennt durch einen Spalt axial gegenüberliegt und mit diesem eine Überlappung bildet, und einem elektromagnetischen Antriebssystem (28, 30), dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Länge L der Überlappung zwischen dem Stopperelement (38, 138) und dem Bund (12a, 112a) der Lagerbuchse mindestens 15% des Radius R des Bundes beträgt.Spindle motor with fluid dynamic bearing system, in particular for the drive of storage disks of a hard disk drive, with a base plate ( 10 ), one in an opening of the base plate ( 10 ) fixed bearing bush ( 12 . 112 ), a rotatably mounted in an axial bore of the bearing bush by means of the fluid dynamic bearing system shaft ( 14 . 114 ), a hub connected to the shaft ( 26 . 126 ), a stopper element ( 38 . 138 ) for limiting the axial play of the shaft, which is a collar ( 12a . 112a ) of the bushing is separated axially by a gap and forms an overlap therewith, and an electromagnetic drive system ( 28 . 30 ), characterized in that the radial length L of the overlap between the stopper element ( 38 . 138 ) and the federal government ( 12a . 112a ) of the bearing bush is at least 15% of the radius R of the federal government. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopperelement (38, 138) in einem durch Oberflächen der Nabe (26, 126) und der Lagerbuchse (12, 112) gebildeten Freiraum angeordnet ist.Spindle motor according to claim 1, characterized in that the stopper element ( 38 . 138 ) in one through surfaces of the hub ( 26 . 126 ) and the bearing bush ( 12 . 112 ) formed free space is arranged. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Überlappung zwischen dem Stopperelement (38, 138) und dem Bund (12a, 112a) der Lagerbuchse ein senkrecht oder schräg zur Rotationsachse (16) verlaufender und mit Lagerfluid gefüllter Spaltabschnitt (36a, 136a) ausbildet ist.Spindle motor according to one of claims 1 or 2, characterized in that by the overlap between the stopper element ( 38 . 138 ) and the federal government ( 12a . 112a ) of the bearing bush a perpendicular or oblique to the axis of rotation ( 16 ) extending and filled with bearing fluid gap portion ( 36a . 136a ) is formed. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein radialer Abschnitt des Lagerspalts (18) in einen mit Lagerfluid gefüllten Spalt (36, 136) mit einem deutlich größeren Spaltabstand übergeht.Spindle motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that a radial portion of the bearing gap ( 18 ) into a gap filled with bearing fluid ( 36 . 136 ) merges with a significantly larger gap distance. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Umfangsfläche des Stopperelements (38, 138) gemeinsam mit einer äußeren Umfangsfläche der Lagerbuchse (12, 112) einen teilweise mit Lagerfluid gefüllten Dichtungsspalt (40, 140) ausbildet.Spindle motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that an inner circumferential surface of the stopper element ( 38 . 138 ) together with an outer peripheral surface of the bearing bush ( 12 . 112 ) a partially filled with bearing fluid sealing gap ( 40 . 140 ) trains. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltabschnitt (36a, 136a) zwischen dem Spalt (36, 136) und dem Dichtungsspalt (40, 140) angeordnet ist, wobei die Spaltabstände des Spaltes (36, 136) und des Dichtungsspaltes (40, 140) um ein Vielfaches größer sind als der Spaltabstand des Lagerspalts (18).Spindle motor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gap section ( 36a . 136a ) between the gap ( 36 . 136 ) and the sealing gap ( 40 . 140 ), wherein the gap distances of the gap ( 36 . 136 ) and the sealing gap ( 40 . 140 ) are many times larger than the gap distance of the bearing gap ( 18 ). Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Radiallager (20, 22) durch einander zugewandte Lagerflächen der Lagerbuchse (12, 121) und der Welle (14, 114) gebildet ist, wobei diese Lagerflächen durch einen axial verlaufenden Abschnitt des Lagerspalts (18) voneinander getrennt sind.Spindle motor according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one radial bearing ( 20 . 22 ) by mutually facing bearing surfaces of the bearing bush ( 12 . 121 ) and the wave ( 14 . 114 ), wherein these bearing surfaces by an axially extending portion of the bearing gap ( 18 ) are separated from each other. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Axiallager (32) durch einander zugewandte Lagerflächen der Lagerbuchse (12, 112) und der Nabe (26, 126) gebildet ist, wobei diese Lagerflächen durch einen radial verlaufenden Abschnitt des Lagerspalts (18) voneinander getrennt sind.Spindle motor according to one of claims 1 to 7, characterized in that a thrust bearing ( 32 ) by mutually facing bearing surfaces of the bearing bush ( 12 . 112 ) and the hub ( 26 . 126 ), wherein these bearing surfaces by a radially extending portion of the bearing gap ( 18 ) are separated from each other. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rezirkulationsbohrung (42) voneinander entfernte Abschnitte des Lagerspalts direkt miteinander verbindet.Spindle motor according to one of claims 1 to 8, characterized in that a recirculation bore ( 42 ) separated from each other sections of the storage gap directly connects. Speicherplattenlaufwerk mit einem Spindelmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche.A disk drive with a spindle motor according to any one of the preceding claims.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6834996B2 (en) 2002-05-15 2004-12-28 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Motor with dynamic pressure bearing

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