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DE102005022014A1 - Spindle motor for hard disk drive, has hub arranged on shaft in press fit manner and connected with shaft by welded connection, where shaft has middle hole to accommodate screw for fixing magnetic disk by clamping device - Google Patents

Spindle motor for hard disk drive, has hub arranged on shaft in press fit manner and connected with shaft by welded connection, where shaft has middle hole to accommodate screw for fixing magnetic disk by clamping device Download PDF

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Publication number
DE102005022014A1
DE102005022014A1 DE102005022014A DE102005022014A DE102005022014A1 DE 102005022014 A1 DE102005022014 A1 DE 102005022014A1 DE 102005022014 A DE102005022014 A DE 102005022014A DE 102005022014 A DE102005022014 A DE 102005022014A DE 102005022014 A1 DE102005022014 A1 DE 102005022014A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
hub
spindle motor
laser beam
bearing
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102005022014A
Other languages
German (de)
Inventor
Rudolf Neumann
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.)
Minebea Co Ltd
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 DE102005022014A priority Critical patent/DE102005022014A1/en
Publication of DE102005022014A1 publication Critical patent/DE102005022014A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K5/167Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1675Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C2370/12Hard disk drives or the like

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

The motor has a stator arrangement fixed with respect to a base plate (1), and a shaft (4) rotatably supported by a bearing system in a bearing component. A hub (5) is arranged on the shaft in a press fit manner and connected with the shaft by a welded connection. The shaft has a middle hole to accommodate a screw for fixing a magnetic disk by a clamping device. A contact surface is provided in the upper end of the shaft for the hub. An independent claim is also included for a method of connecting a hub with the shaft of a spindle motor.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, insbesondere für den Antrieb von Speicherplattenlaufwerken.The The invention relates to a spindle motor with a fluid-dynamic bearing system, especially for the Drive storage disk drives.

Stand der TechnikState of technology

Spindelmotoren bekannter Bauart besitzen im wesentlichen einen Stator, einen Rotor und mindestens ein zwischen diesen beiden Teilen angeordnetes Lagersystem. Der elektromotorisch angetriebene Rotor ist mit Hilfe des Lagersystems gegenüber dem Stator drehgelagert. Als Lagersystem werden unter anderem fluiddynamische Lagersysteme eingesetzt.spindle motors known type essentially have a stator, a rotor and at least one storage system arranged between these two parts. The electric motor driven rotor is with the help of the storage system compared to the Stator rotatably mounted. As a storage system, among other fluid dynamic Storage systems used.

Eine bekannte Ausgestaltung eines Spindelmotors mit fluiddynamischem Lagersystem ist in der DE 102 39 650 B3 offenbart. Das Lagersystem umfasst eine Welle und eine Lagerhülse, die eine axiale Bohrung zur Aufnahme der Welle aufweist. Die Welle rotiert frei in der feststehenden Hülse und bildet zusammen mit dieser ein Radiallager. Die in gegenseitiger Wirkverbindung stehenden Lageroberflächen von Welle und Hülse sind durch einen dünnen, konzentrischen und mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander beabstandet. In wenigstens einer Lageroberfläche ist eine Oberflächenstruktur eingearbeitet, welche infolge der rotatorischen Relativbewegung zwischen Hülse und Welle lokale Beschleunigungskräfte auf das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid ausübt. Auf diese Weise entsteht eine Art Pumpwirkung, die zur Ausbildung eines homogenen und gleichmäßig dicken Schmiermittelfilms innerhalb des Lagerspalts führt, der durch Zonen fluiddynamischen Druckes stabilisiert wird. Die Welle trägt eine Nabe, auf der z. B. Speicherplatten eines Festplattenlaufwerks angeordnet sind. Eine Verschiebung der beschriebenen Anordnung entlang der Rotationsachse wird durch entsprechend ausgestaltete fluiddynamische Axiallager verhindert. Die fluiddynamischen Drucklager werden vorzugsweise durch die beiden Stirnflächen einer bevorzugt, jedoch nicht notwendigerweise am Ende der Welle angeordneten Druckplatte gebildet, wobei der einen Stirnfläche der Druckplatte eine entsprechende Stirnfläche der Hülse und der anderen Stirnfläche die innenliegende Stirnfläche einer Abdeckung zugeordnet ist. Die Abdeckung bildet also ein Gegenlager zur Druckplatte und verschließt die offene Seite des Lagersystems und verhindert, dass Luft in den mit Lagerfluid gefüllten Lagerspalt eindringt. Bei dem gezeigten Lagersystem wird ein flüssiges Lagerfluid, beispielsweise ein Lageröl verwendet.A known embodiment of a spindle motor with fluid dynamic bearing system is in the DE 102 39 650 B3 disclosed. The bearing system comprises a shaft and a bearing sleeve having an axial bore for receiving the shaft. The shaft rotates freely in the fixed sleeve and forms together with this a radial bearing. The interacting bearing surfaces of the shaft and sleeve are spaced apart by a thin, concentric and bearing fluid filled bearing gap. In at least one bearing surface, a surface structure is incorporated, which as a result of the rotational relative movement between sleeve and shaft exerts local acceleration forces on the bearing fluid in the bearing gap. In this way creates a kind of pumping action, which leads to the formation of a homogeneous and uniformly thick lubricant film within the bearing gap, which is stabilized by zones fluid dynamic pressure. The shaft carries a hub, on the z. B. disks of a hard disk drive are arranged. A displacement of the arrangement described along the axis of rotation is prevented by appropriately designed fluid dynamic thrust bearing. The fluid-dynamic thrust bearing are preferably formed by the two end faces of a preferred, but not necessarily arranged at the end of the shaft pressure plate, wherein the one end face of the pressure plate is assigned a corresponding end face of the sleeve and the other end face, the inner end face of a cover. The cover thus forms an abutment to the pressure plate and closes the open side of the bearing system and prevents air from entering the bearing fluid filled with bearing fluid. In the bearing system shown, a liquid bearing fluid, for example, a bearing oil is used.

Die Welle und die Nabe sind in vielen Fällen durch eine Pressverbindung, Klebeverbindung oder eine Kombination aus beiden Verbindungsarten miteinander verbunden. Ein Nachteil dieser Verfahren ist in erster Linie die geringe Schockresistenz.The Shaft and the hub are in many cases by a press connection, Adhesive connection or a combination of both types of connection connected with each other. A disadvantage of these methods is first Line the low shock resistance.

Bislang wurden die Bauteile nicht miteinander verschweißt, da es mit den gängigen Verfahren, vor allem beim gepulsten Laserschweißen, zum Aufwurf und Verzug der dünnwandigen Bauteile infolge der Erhitzung aufgrund des vergleichsweise hohen Energieeintrages kommt. Zudem bestehen die Bauteile aus unterschiedlichen Materialien (Welle: Stahl, Nabe: Aluminium oder magnetischer Stahl), was ein Laserschweißen bislang erschwerte.So far The components were not welded together, as is the case with the common procedures especially when pulsed laser welding, for Aufwurf and delay the thin-walled Components due to heating due to the relatively high energy input comes. In addition, the components consist of different materials (Shaft: steel, hub: aluminum or magnetic steel), what a laser welding so far difficult.

Gegenstand der Erfindungobject the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem anzugeben, der eine verbesserte Verbindung zwischen Welle und Nabe aufweist.The The object of the invention is therefore to provide a spindle motor specify a fluid dynamic storage system, the improved connection between Shaft and hub has.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein entsprechendes Verfahren zur Montage der Nabe auf die Welle eines Spindelmotors ist in dem nebengeordneten Patentanspruch angegeben.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. A corresponding procedure for mounting the hub on the shaft of a spindle motor is in the specified sibling claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments and developments of the invention are the subject the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist die Nabe im Presssitz auf der Welle angeordnet und mit dieser mittels einer Schweißverbindung verbunden. Hierzu werden die Welle sowie die Nabe mittels eines langen Laserpulses, beispielsweise mit einer Dauer von größer 10 ms miteinander verschweißt, wobei die zu verschweißenden Bauteile und der Laserstrahl relativ zueinander bewegt werden. Dabei wird entweder der Laserstrahl etwa mittels eines beweglichen Spiegels abgelenkt oder die Bauteile werden um ihre Drehachse verdreht, so dass eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf den Laserstrahl von mehr als 300 mm/s an der Schweißlinie auftritt.According to the invention Hub arranged in a press fit on the shaft and with this means a welded joint connected. For this purpose, the shaft and the hub by means of a long laser pulse, for example with a duration of greater than 10 ms with each other welded, where the to be welded Components and the laser beam are moved relative to each other. there either the laser beam is approximately by means of a movable mirror deflected or the components are rotated about their axis of rotation, so that a relative speed with respect to the laser beam of more than 300 mm / s at the welding line occurs.

Beim dargestellten Lager befindet sich in der Welle eine Mittenbohrung zur Aufnahme einer Schraube, welche mittels einer Klemmvorrichtung bzw. Klammer (clamp), die beispielsweise durch den Spindelmotor angetriebene(n) Magnetplatte(n) eines Festplattenlaufwerkes mit der Nabe verbindet. Aufgrund der Bohrung ist die Wandung der Welle in diesem Bereich vergleichsweise dünn (ca. 1 mm), so dass zur Verbindung der Nabe mit der Welle ein Standard (Laser-) Schweißverfahren nicht eingesetzt werden kann. Die Klammer zur Befestigung der Magnetplatten liegt auf einer ringförmigen Schulter der Nabe oberhalb der Welle auf. Alternativ dazu wird die Klammer durch die Schulter der Nabe seitlich geführt und durch den Schraubenkopf gehalten, dessen Unterseite auf der Schulter aufliegt.In the illustrated bearing is located in the shaft, a central bore for receiving a screw, which by means of a clamping device or clamp, which connects, for example, by the spindle motor driven (s) magnetic disk (s) of a hard disk drive with the hub. Due to the bore, the wall of the shaft in this area is comparatively thin (about 1 mm), so that a standard (laser) welding process can not be used to connect the hub to the shaft. The clamp for fixing the magnet plates rests on an annular shoulder of the hub above the shaft. Alternatively, the clip is guided laterally through the shoulder of the hub and held by the screw head, the underside of which rests on the shoulder.

Da das verwendete Laserschweiß-Verfahren vorzugsweise Schweißnahtbreiten von 5/100 mm bis 1/10 mm zulässt, werden auf den einander zugewandten Seiten der Welle sowie der Nabe vorzugsweise Radien oder Fasen von etwa 2/10 mm vorgesehen. Vorzugsweise ist der Fokus des Schweißlasers kleiner als 0,2–0,6 mm. Das Licht kann in bekannter Weise durch Optiken fokussiert werden. Bevorzugt wird aber zur Lichtleitung des Laserlichtes eine Faser eingesetzt, die einen Durchmesser von 200–600 Mikrometer aufweist, vorzugsweise wird eine Lichtleitfaser mit einem Durchmesser von etwa 200 Mikrometer verwendet.There the laser welding method used preferably weld width from 5/100 mm to 1/10 mm, be on the facing sides of the shaft and the hub preferably provided radii or chamfers of about 2/10 mm. Preferably is the focus of the welding laser less than 0.2-0.6 mm. The light can be focused in a known manner by optics. However, a fiber is preferred for the light conduction of the laser light used, which has a diameter of 200-600 microns, preferably becomes an optical fiber with a diameter of about 200 microns used.

Zur korrekten Positionierung der Nabe auf der Welle kann am oberen Ende der Welle vorzugsweise eine Auflagefläche für die Nabe vorgesehen sein. Die Auflagefläche ist beispielsweise als Schulter oder Stufe ausgebildet.to Correct positioning of the hub on the shaft may be at the top the shaft may be preferably provided a support surface for the hub. The bearing surface is designed for example as a shoulder or step.

Bisher wurde für die Verbindung von Welle und Hub ein Klebe-Presssitz verwendet. Die Auspresskräfte lagen dabei bei etwa 300 N. Durch die erfindungsgemäße Verbindung mittels Presssitz und Laserschweißverfahren lassen sich die Auspresskräfte beider Bauteile wesentlich steigern. Es werden Auspresskräfte von 800 N oder mehr erzielt.So far was for the connection of shaft and hub uses an adhesive press fit. The extrusion forces were about 300 N. By the compound of the invention By means of press fit and laser welding process can be press-out forces significantly increase both components. There are expressions of Achieved 800 N or more.

Durch die Schweißverbindung zwischen Welle und Nabe wird beispielsweise auch verhindert, dass aus dem Lagerspalt austretendes Lagerfluid durch den Spalt hindurch diffundiert und dann nach oben aus dem Spalt austreten und die sich dort befindlichen Einrichtungen verschmutzen kann.By the welded joint between shaft and hub, for example, also prevents From the bearing gap escaping bearing fluid through the gap diffused and then emerge up out of the gap and the located there may pollute facilities.

Eine weitere wichtige Eigenschaft der Erfindung ist die Tatsache, dass sich der Runout (TIR) durch den Schweißvorgang nicht wesentlich ändert. Dies liegt daran, dass kontinuierlich mit vergleichbar geringer Leistung lasergeschweißt wird und nicht punktgeschweißt wird. Bei letzterem Schweißverfahren werden lokal hohe Leistungen in die zu verbindenden Materialien eingebracht, die zum Materialverzug und zu Materialspannungen führen können.A Another important feature of the invention is the fact that the runout (TIR) does not change significantly during the welding process. This This is because of being continuously with comparably low power laser welded is not spot-welded becomes. In the latter welding process locally high performance in the materials to be joined introduced, which can lead to material distortion and material stresses.

Die erfindungsgemäß erzielte Schweißverbindung von Nabe und Welle ist Helium-gasdicht, was bedeutet, dass kein Lagerfluid durch den Verbindungsspalt hindurch diffundieren kann. Dies ist insofern von Wichtigkeit, als dass eventuell aus dem Lager austretendes Lagerfluid nicht nach Außen und damit beispielsweise auf die Magnetspeicherplatten gelangen darf, da ansonsten der Magnetsensor, der weniger als 100 nm oberhalb der Magnetspeicherplatte geführt wird, beschädigt wird und somit das Laufwerk defekt ist.The achieved according to the invention welded joint hub and shaft is helium gas-tight, which means no Bearing fluid can diffuse through the connection gap. This is of importance, as that possibly from the camp escaping bearing fluid not to the outside and thus, for example get onto the magnetic storage disks, otherwise the magnetic sensor, which is guided less than 100 nm above the magnetic storage disk, damaged and thus the drive is defective.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:following is an embodiment of Invention explained in more detail with reference to the drawing figures. Show it:

1: einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spindelmotor zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks; 1 a section through a spindle motor according to the invention for driving a hard disk drive;

2: eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs zwischen Welle und Nabe. 2 : an enlarged view of the connection area between shaft and hub.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindungdescription a preferred embodiment the invention

Der Spindelmotor nach 1 umfasst eine feststehende Basisplatte 1, an der eine Statoranordnung 2, bestehend aus einem Statorkern und Wicklungen, angeordnet ist. Eine Lagerhülse 3 ist in einer Ausnehmung der Basisplatte 1 fest aufgenommen und weist eine axiale zylindrische Bohrung auf, in welcher eine Welle 4 drehbar aufgenommen ist. Das freie Ende der Welle 4 trägt eine Nabe 5, auf der eine oder mehrere Speicherplatten (nicht dargestellt) des Festplattenlaufwerks angeordnet und befestigt sind. An dem inneren, unteren Rand der Nabe 5 ist ein ringförmiger Permanentmagnet 6 mit einer Mehrzahl von Polpaaren angeordnet, die von der über einen Arbeitsluftspalt beabstandeten Statoranordnung 2 mit einem elektrischen Wechselfeld beaufschlagt werden, so dass der Rotor 5 zusammen mit der Welle 4 in Drehung versetzt wird. Die Stromversorgung der Statorwicklungen erfolgt beispielsweise über elektrische Kontakte 7.The spindle motor after 1 includes a fixed base plate 1 to which a stator assembly 2 consisting of a stator core and windings, is arranged. A bearing sleeve 3 is in a recess of the base plate 1 firmly received and has an axial cylindrical bore, in which a shaft 4 is received rotatably. The free end of the shaft 4 carries a hub 5 on which one or more storage disks (not shown) of the hard disk drive are arranged and mounted. At the inner, lower edge of the hub 5 is an annular permanent magnet 6 arranged with a plurality of pole pairs of the spaced over a working air gap stator assembly 2 be subjected to an alternating electric field, so that the rotor 5 together with the wave 4 is set in rotation. The power supply of the stator windings, for example, via electrical contacts 7 ,

Zwischen dem Innendurchmesser der Lagerhülse 3 und dem Außendurchmesser der Welle 4 verbleibt ein Lagerspalt 8, der mit einem Schmiermittel gefüllt ist. Die fluiddynamische Lageranordnung wird durch zwei Radiallagerbereiche gebildet, die durch ein Rillenmuster gekennzeichnet sind, das auf der Oberfläche der Welle 4 und/oder auf der Innenfläche der Lagerhülse 3 vorgesehen ist. Sobald der Rotor 5, und somit auch die Welle 4, in Rotation versetzt werden, baut sich aufgrund des Rillenmusters ein fluiddynamischer Druck im Lagerspalt 8 bzw. im darin befindlichen Schmiermittel auf, so dass das Lager tragfähig wird.Between the inner diameter of the bearing sleeve 3 and the outer diameter of the shaft 4 there remains a bearing gap 8th which is filled with a lubricant. The fluid dynamic bearing assembly is formed by two radial bearing portions characterized by a groove pattern formed on the surface of the shaft 4 and / or on the inner surface of the bearing sleeve 3 is provided. As soon as the rotor 5 , and thus also the wave 4 , are set in rotation, due to the groove pattern, a fluid dynamic pressure builds up in the bearing gap 8th or in the lubricant therein, so that the bearing is viable.

Ein durch eine mit der Welle 4 verbundene Druckplatte 9 und eine Gegenplatte 10 gebildetes fluiddynamisches Drucklager am unteren Ende der Welle 4 nimmt die axialen Kräfte der Lageranordnung auf. Die Gegenplatte 10 bildet ein Gegenlager zur Druckplatte 9 und verschließt die gesamte Lageranordnung nach unten, so dass kein Schmiermittel aus dem Lagerspalt 8 austreten kann.One by one with the shaft 4 connected printing plate 9 and a counter-plate 10 formed fluid dynamic thrust bearing at the lower end of the shaft 4 absorbs the axial forces of the bearing assembly. The counter plate 10 forms an abutment to printing plate 9 and closes the entire bearing assembly down so that no lubricant from the bearing gap 8th can escape.

Sowohl die Druckplatte 9 als auch die Gegenplatte 10 sind in entsprechenden Ausnehmungen der Lagerhülse 3 aufgenommen.Both the printing plate 9 as well as the counter plate 10 are in corresponding recesses of the bearing sleeve 3 added.

Anhand von 2 wird die Befestigung der Nabe 5 auf der Welle 4 näher erläutert. Erfindungsgemäß ist die Nabe 5 mittels einer leichten Presspassung bzw. einer Übergangspassung auf der Welle 4 angeordnet, d.h. der Innendurchmesser der zentralen Bohrung der Nabe 5 ist geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Welle 4 an ihrem oberen Ende.Based on 2 becomes the attachment of the hub 5 on the wave 4 explained in more detail. According to the invention, the hub 5 by means of a slight press fit or a transition fit on the shaft 4 arranged, ie the inner diameter of the central bore of the hub 5 is slightly smaller than the outer diameter of the shaft 4 at its upper end.

Hierzu ist die Welle 4 an ihrem oberen, freien Ende mit einer Schulter 11 bzw. Stufe ausgestattet, die als Anschlag für die aufgepresste Nabe 5 dient und deren Endposition festlegt. Die Welle 4 und die Nabe 5 werden nun stirnseitig entlang eines Spaltes 12, der sich zwischen den Bauteilen bildet, verschweißt, so dass sich eine Schweißnaht 13 bildet. Hierbei wird kein Punktschweißverfahren eingesetzt, sondern ein Langpulsschweißverfahren, bei dem der Laserstrahl entland der Stoßkante der beiden Bauteile 4, 5 bewegt wird, entweder, indem der Laserstrahl entsprechend abgelenkt wird, oder aber indem die Anordnung von Welle 4 und Nabe 5 in Rotation versetzt wird, so dass sich die Stoßkante unter dem Laser hinwegbewegt. Bei diesem Langpulsschweißverfahren wird beispielsweise eine Pulsdauer von 15 ms bei 0,2 kW bis 0,5 kW Laserleistung verwendet, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen den zu verschweißenden Bauteilen und dem Laserstrahl beispielsweise 550 mm/sek. beträgt.This is the wave 4 at its upper, free end with a shoulder 11 or stage equipped as a stop for the pressed hub 5 serves and determines their final position. The wave 4 and the hub 5 are now frontally along a gap 12 which forms between the components, welded, leaving a weld 13 forms. Here, no spot welding process is used, but a long-pulse welding process in which the laser beam entland the abutting edge of the two components 4 . 5 is moved, either by the laser beam is deflected accordingly, or by the arrangement of wave 4 and hub 5 is rotated so that the abutting edge passes under the laser. In this long-pulse welding method, for example, a pulse duration of 15 ms is used at 0.2 kW to 0.5 kW laser power, the relative speed between the components to be welded and the laser beam, for example, 550 mm / sec. is.

Die Welle 4 weist an ihrer Stirnseite eine Bohrung 15 auf, die zur Aufnahme einer Befestigungsschraube (nicht dargestellt) dient. Mittels der Befestigungsschraube kann beispielsweise eine Klammer (nicht dargestellt) zur Befestigung von Magnetplatten eines Speicherplattenlaufwerkes befestigt werden. Die Klammer liegt auf einer ringförmigen Schulter 14 der Nabe 5 oberhalb der Welle 4 auf. Alternativ hierzu wird die Klammer durch die Schulter 14 seitlich geführt und durch den Schraubenkopf gehalten, der seinerseits auf der Schulter 14 aufliegt.The wave 4 has at its front side a hole 15 on, which serves to receive a fastening screw (not shown). By means of the fastening screw, for example, a clip (not shown) for fixing magnetic disks of a disk drive can be attached. The clamp lies on an annular shoulder 14 the hub 5 above the wave 4 on. Alternatively, the clip is inserted through the shoulder 14 guided laterally and held by the screw head, which in turn on the shoulder 14 rests.

Zwei in 1 dargestellte Einstiche 16 in der Nabe 5 oberhalb der Statoranordnung 2 dienen zum Festhalten der Nabe 5 durch die Klammer hindurch mittels einer Fertigungsvorrichtung während des Festziehens der zentralen Schraube zur Befestigung der Klammer mit der Welle 4.Two in 1 illustrated punctures 16 in the hub 5 above the stator assembly 2 serve to hold the hub 5 through the bracket by means of a manufacturing device during the tightening of the central screw for fixing the clamp to the shaft 4 ,

11
Basisplattebaseplate
22
Statoranordnungstator
33
Lagerhülsebearing sleeve
44
Wellewave
55
Nabehub
66
Permanentmagnetpermanent magnet
77
KontaktContact
88th
Lagerspaltbearing gap
99
Druckplatteprinting plate
1010
Gegenplattecounterplate
1111
Schulter (Welle)shoulder (Wave)
1212
Spaltgap
1313
SchweißnahtWeld
1414
Schulter (Nabe)shoulder (Hub)
1515
Mittelbohrung (Welle)center bore (Wave)
1616
Einstich (Nabe)puncture (Hub)

Claims (14)

Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, insbesondere für den Antrieb von Speicherplatten in Festplattenlaufwerken, mit einer Basisplatte (1), einer bezogen auf die Basisplatte feststehenden Statoranordnung (2), einem feststehenden Lagerbauteil (3), einer mittels des Lagersystems im feststehenden Lagerbauteil drehgelagerten Welle (4) und einer mit einem Ende der Welle verbundenen, drehangetriebenen Nabe (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) im Presssitz auf der Welle (4) angeordnet und mit dieser mittels einer Schweißverbindung (13) verbunden ist.Spindle motor with fluid-dynamic bearing system, in particular for the drive of storage disks in hard disk drives, with a base plate ( 1 ), a fixed relative to the base plate stator assembly ( 2 ), a fixed bearing component ( 3 ), a rotatably mounted by means of the bearing system in the fixed bearing component shaft ( 4 ) and a rotary hub connected to one end of the shaft ( 5 ), characterized in that the hub ( 5 ) in a press fit on the shaft ( 4 ) and with this by means of a welded joint ( 13 ) connected is. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Welle (4) eine Mittenbohrung (15) zur Aufnahme einer Schraube zur Befestigung der Magnetspeicherplatte(n) mittels einer Klemmvorrichtung vorhanden ist.Spindle motor according to claim 1, characterized in that in the shaft ( 4 ) a center hole ( 15 ) is provided for receiving a screw for fixing the magnetic storage disk (s) by means of a clamping device. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Welle (4) eine Auflagefläche (11) für die Nabe (5) vorgesehen ist.Spindle motor according to claim 1 or 2, characterized in that at the upper end of the shaft ( 4 ) a support surface ( 11 ) for the hub ( 5 ) is provided. Spindelmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Seiten der Welle (4) und/oder der Nabe (5) an den zu verschweißenden Kanten Radien oder Fasen von 0,3 mm oder weniger aufweisen und dass die Schweißnaht innerhalb dieser Radien oder Fasen verläuft.Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that the mutually facing sides of the shaft ( 4 ) and / or the hub ( 5 ) have radii or chamfers of 0.3 mm or less at the edges to be welded, and that the weld runs within these radii or chamfers. Spindelmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung ein Mittelloch aufweist und durch die Schulter (14) der Nabe (5) seitlich geführt wird und durch den Schraubenkopf niedergehalten wird, der seinerseits auf der Schulter (14) aufliegt.Spindle motor according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device has a center hole and through the shoulder ( 14 ) the hub ( 5 ) is guided laterally and is held down by the screw head, which in turn on the shoulder ( 14 ) rests. Verfahren zum Verbinden einer Nabe mit einer Welle eines Spindelmotors gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) im Presssitz auf der Welle (4) aufgebracht und mit dieser mittels eines Laserstrahls verschweißt wird.Method for connecting a hub to a shaft of a spindle motor according to claims 1 to 5, characterized in that the hub ( 5 ) in a press fit on the shaft ( 4 ) is applied and welded to it by means of a laser beam. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verschweißenden Werkstücke (4, 5) und der Laserstrahl während des Schweißvorgangs relativ zueinander bewegt werden.A method according to claim 6, characterized in that the workpieces to be welded ( 4 . 5 ) and the laser beam are moved relative to each other during the welding operation. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit des Laserstrahls zur Materialoberfläche mehr als 300 mm/s beträgt.Method according to claim 7, characterized in that that the relative speed of the laser beam to the material surface more than 300 mm / s. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Langpuls-Laserschweißverfahren verwendet wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized that a long-pulse laser welding process is used. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Laserstrahl mit einer Pulsdauer von größer als 10 ms verwendet wird.Method according to Claims 6 to 9, characterized that a laser beam with a pulse duration of greater than 10 ms is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserleistung von größer als 0,2 kW verwendet wird.Method according to one of claims 6 to 10, characterized that a laser power of greater than 0.2 kW is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl im Bereich der Werkstücke (4, 5) auf einen Durchmesser zwischen 0,2 und 0,6 mm fokussiert wird.Method according to one of claims 6 to 11, characterized in that the laser beam in the region of the workpieces ( 4 . 5 ) is focused to a diameter between 0.2 and 0.6 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserlicht mittels einer Lichtleitfaser geführt und fokussiert wird.Method according to one of claims 6 to 12, characterized that the laser light is guided by an optical fiber and is focused. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtleitfaser mit einem Durchmesser zwischen 0,2 mm und 0,6 mm verwendet wird.Method according to claim 13, characterized in that that an optical fiber with a diameter between 0.2 mm and 0.6 mm is used.
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US20020012483A1 (en) * 1999-04-15 2002-01-31 Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho Spindle motor
US20030222523A1 (en) * 2002-05-28 2003-12-04 Jim-Po Wang Spindle motor stator magnet axial bias

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