DE20307984U1

DE20307984U1 - Bearing positioning element for spindle motor, has sprung connecting section extending between large, small diameter sections to force ball bearing and rotor apart, to ensure gap between them

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Publication number: DE20307984U1
Application number: DE20307984U
Authority: DE
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2003-07-24
Anticipated expiration: 2013-05-23

Abstract

The bearing positioning element (40) is conical with a small diameter section (41) adjoining an inner ring (20a) of a ball bearing (20), a large diameter section (43) adjoining the rotor (10) of the spindle motor and at least one sprung connecting section (42) extending between the large and small diameter sections to force the ball bearing and rotor apart and ensure a gap between them. An independent claim is also included for the following: a spindle motor with a bearing position element.

Description

&Bgr;/45178/70-gg&Bgr;/45178/70-gg

Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd.

12F-1, No. 120, Chung-Cheng 1^st Road, Linqya District. Kaohsiunq, Taiwan, R.O.C. 12F-1, No. 120, Chung-Cheng ^1st Road, Linqya District. Kaohsiunq, Taiwan, ROC .

Bearing positioning element for a spindle motor

Die Erfindung betrifft ein Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor.The invention relates to a bearing positioning element for a spindle motor.

Ein typisches bekanntes Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor oder einen Wärmeableitungsventilator ist in Figur 9 dargestellt. Der Motor weist eine Abdeckscheibe 101, eine im wesentlichen zylindrische Druckfeder 102, ein Befestigungselement 21 und eine Positionierhülse 301 auf. Die Abdeckscheibe 101 und die Druckfeder 102 sind zwischen einem Rotor 10 und einem Kugellager 20 angeordnet. Das Befestigungselement 21 ist an einem Boden eines weiteren Kugellagers 20' angeordnet und die Positionierhülse 301 ist eng mit einem Innenumfang eines Achsrohres 30 in Eingriff. Wenn sich der Rotor 10 während des Betriebes axial zum Lager 20 hin bewegt, übt die Druckfeder 102 auf den Rotor 10 eine Kraft aus, die zwischen dem Rotor 10 und dem Lager 20 einen Spalt sicherstellt. Die Positionierhülse 301 hält zwischen den beiden Lagern 20 und 20' im Achsrohr 30 die festgelegte Positions-Wechselbeziehung aufrecht und absorbiert Vibrationen, die während des Betriebes erzeugt werden, wodurch die Schallerzeugung reduziert wird.A typical known bearing positioning element for a spindle motor or a heat dissipation fan is shown in Figure 9. The motor comprises a cover plate 101, a substantially cylindrical compression spring 102, a fastener 21 and a positioning sleeve 301. The cover plate 101 and the compression spring 102 are arranged between a rotor 10 and a ball bearing 20. The fastener 21 is arranged at a bottom of another ball bearing 20' and the positioning sleeve 301 is closely engaged with an inner circumference of an axle tube 30. When the rotor 10 moves axially toward the bearing 20 during operation, the compression spring 102 exerts a force on the rotor 10 which ensures a gap between the rotor 10 and the bearing 20. The positioning sleeve 301 maintains the fixed positional relationship between the two bearings 20 and 20' in the axle tube 30 and absorbs vibrations generated during operation, thereby reducing noise generation.

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Da die Abdeckscheibe 101 und die Druckfeder 102 einfach aufgebaut und preisgünstig sind, werden sie bei Spindelmotoren und Wärmeableitungsventilatoren in großem Umfang verwendet. Die Druckfeder 102 stützt den Rotor 10 jedoch nur an einer kleinen Fläche ab, so dass keine zuverlässige, stabile Abstützung für den Rotor 10 gewährleistet wird. Außerdem ist die axiale Kompression der Druckfeder 102 begrenzt, da die Windungen der Druckfeder 102 in axialer Richtung aneinander zur Anlage kommen. Die aneinander anliegenden Windungen der Druckfeder 102 drücken gegeneinander, woraus oftmals eine Verdrehung und Deformation der Druckfeder 102 in radialer Richtung erfolgt, während die Druckfeder 102 komprimiert ist. Wenn sich der Rotor 10 dreht, ist außerdem die Abdeckscheibe 102, die mit einem Innenring 20a und einem Außenring 20b des Kugellagers 20 in Berührung ist, gleichzeitig geneigt, sich abzunutzen. Außerdem ist es nicht leicht, die Positionierhülse 301 im Achsrohr 30 exakt anzubringen. Schließlich und endlich kann die Lagerpositionierstruktur dieses bekannten Motors keine ausgeglichene Rotation des Rotors eines Spindelmotors gewährleisten.Since the cover plate 101 and the compression spring 102 are simple in structure and inexpensive, they are widely used in spindle motors and heat dissipation fans. However, the compression spring 102 supports the rotor 10 only on a small area, so that reliable, stable support for the rotor 10 is not ensured. In addition, the axial compression of the compression spring 102 is limited because the coils of the compression spring 102 abut each other in the axial direction. The abutting coils of the compression spring 102 press against each other, often causing the compression spring 102 to twist and deform in the radial direction while the compression spring 102 is compressed. In addition, when the rotor 10 rotates, the cover plate 102, which is in contact with an inner ring 20a and an outer ring 20b of the ball bearing 20, is simultaneously apt to wear. In addition, it is not easy to accurately install the positioning sleeve 301 in the axle tube 30. Finally, the bearing positioning structure of this known motor cannot ensure balanced rotation of the rotor of a spindle motor.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein konisches federndes Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor zu schaffen. Das Lagerpositionierelement ist zwischen einem Rotor und einem Kugellager des Spindelmotors angebracht und weist einen Abschnitt kleinen Durchmessers, der an das Kugellager angrenzt und einen Abschnitt großen Durchmessers auf, der an den Rotor angrenzt. Folglich sind der Rotor und das Kugellager durch die Wirkung des konischen federnden Lagerpositionierelementes voneinander weggezwängt.The invention is therefore based on the object of providing a conical resilient bearing positioning element for a spindle motor. The bearing positioning element is mounted between a rotor and a ball bearing of the spindle motor and has a small diameter portion adjacent to the ball bearing and a large diameter portion adjacent to the rotor. Consequently, the rotor and the ball bearing are forced away from each other by the action of the conical resilient bearing positioning element.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein konisches federndes Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor zu schaffen, wobei der Abschnitt kleinen Durchmessers des Lagerpositionierelementes gekörnt ist, um eine Vielzahl von Vorsprüngen zu bilden, die mit einer Außenendfläche des Innenringes desIt is also an object of the invention to provide a tapered resilient bearing positioning member for a spindle motor, wherein the small diameter portion of the bearing positioning member is grained to form a plurality of projections which are engaged with an outer end surface of the inner ring of the

Kugellagers in Berührung sind, wodurch die Reibungsverluste durch die Verkleinerung der Berührungsfläche zwischen dem Lagerpositionierelement und dem Kugellager reduziert ist.ball bearing, thereby reducing friction losses by reducing the contact area between the bearing positioning element and the ball bearing.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein konisches federndes Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor zu schaffen, wobei der Abschnitt großen Durchmessers gegen eine Bodenwand eines ausgesparten Abschnittes einer Innenseite des Rotors stößt bzw. angrenzt. Eine radiale Bewegung des Abschnittes großen Durchmessers des Lagerpositionierelementes nach außen wird hierdurch verhindert, wodurch der Rotor an einem Anstoßen am Stator gehindert und die Lebensdauer des Spindelmotors verlängert wird.Another object of the present invention is to provide a tapered resilient bearing positioning member for a spindle motor, wherein the large diameter portion abuts against a bottom wall of a recessed portion of an inner side of the rotor. Radial outward movement of the large diameter portion of the bearing positioning member is thereby prevented, thereby preventing the rotor from abutting the stator and prolonging the life of the spindle motor.

Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein konisches federndes Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor zu schaffen, wobei an einem Innenumfang eines Achsrohres ein Innenflansch ausgebildet ist, der zur sicheren Aufnahme und exakten Positionierung mindestens eines Kugellagers vorgesehen ist.Yet another object of the present invention is to provide a conical resilient bearing positioning element for a spindle motor, wherein an inner flange is formed on an inner circumference of an axle tube, which is provided for the secure reception and exact positioning of at least one ball bearing.

Erfindungsgemäß ist ein konisches Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor vorgesehen, mitAccording to the invention, a conical bearing positioning element for a spindle motor is provided, with

einem Abschnitt kleinen Durchmessers, der an einem Innenring eines Kugellagers des Spindelmotors anstößt,a small diameter section that abuts an inner ring of a ball bearing of the spindle motor,

einem Abschnitt großen Durchmessers, der an einem Rotor des Spindelmotors anstößt, unda large diameter section that abuts a rotor of the spindle motor, and

mindestens einem federnden Verbindungsabschnitt, der sich zwischen dem Abschnitt kleinen Durchmessers und dem Abschnitt großen Durchmessersat least one resilient connecting section located between the small diameter section and the large diameter section

erstreckt, um das Kugellager und den Rotor voneinander wegzuzwängen und zwischen dem Kugellager und dem Rotor einen Spalt sicherzustellen.to force the ball bearing and the rotor away from each other and to ensure a gap between the ball bearing and the rotor.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor vorgesehen, das von einer Schraubenfeder gebildet ist, die eine kleinste Windung besitzt, die an einem Innenring eines Kugellagers des Spindelmotors anstößt. Die Schraubenfeder besitzt außerdem eine größte Windung, die an eine Innenseite eines Rotors des Spindelmotors anstößt.According to a second aspect of the invention, there is provided a bearing positioning member for a spindle motor, which is formed of a coil spring having a smallest turn that abuts against an inner ring of a ball bearing of the spindle motor. The coil spring also has a largest turn that abuts against an inner side of a rotor of the spindle motor.

Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Spindelmotor vorgesehen, mitAccording to a third aspect of the invention, a spindle motor is provided, with

einem Rotor, dereine Innenseite besitzt,a rotor that has an inner side,

einem Kugellager, das in einem Achsrohr anordenbar ist, unda ball bearing that can be arranged in an axle tube, and

einem konischen Lagerpositionierelement, das einen Abschnitt kleinen Durchmessers und einen Abschnitt großen Durchmessers aufweist, wobei der Abschnitt kleinen Durchmessers an einen Innenring des Kugellagers anstößt, der Abschnitt großen Durchmessers an der Innenseite des Rotors anstößt, und mindestens ein federnder Verbindungsabschnitt sich zwischen dem Abschnitt kleinen Durchmessers und dem Abschnitt großen Durchmessers erstreckt, um das Kugellager und den Rotor voneinander wegzuzwängen und zwischen dem Kugellager und dem Rotor eine Spalt sicherzustellen.a tapered bearing positioning member having a small diameter portion and a large diameter portion, the small diameter portion abutting an inner ring of the ball bearing, the large diameter portion abutting the inside of the rotor, and at least one resilient connecting portion extending between the small diameter portion and the large diameter portion to urge the ball bearing and the rotor away from each other and to ensure a gap between the ball bearing and the rotor.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further details, advantages and features of the invention emerge from the following detailed description of embodiments shown in the drawings. They show:

Figur 1 eine räumliche Explosionsdarstellung eines Spindelmotors mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerpositionierelementes,Figure 1 is a spatial exploded view of a spindle motor with a first embodiment of the bearing positioning element according to the invention,

Figur 2 einen Schnitt durch den Spindelmotor gemäß Figur 1,Figure 2 shows a section through the spindle motor according to Figure 1,

Figur 3 eine räumliche Explosionsdarstellung eines Spindelmotors mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerpositionierelementes,Figure 3 is a spatial exploded view of a spindle motor with a second embodiment of the bearing positioning element according to the invention,

Figur 4 einen Schnitt durch den Spindelmotor gemäß Figur 3,Figure 4 shows a section through the spindle motor according to Figure 3,

Figur 5 eine räumliche Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerpositionierelementes,Figure 5 is a spatial representation of a third embodiment of the bearing positioning element according to the invention,

Figur 6 einen Schnitt durch das Lagerpositionierelement gemäß Figur 5,Figure 6 shows a section through the bearing positioning element according to Figure 5,

Figur 7 eine räumliche Darstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerpositionierelementes,Figure 7 is a spatial representation of a fourth embodiment of the bearing positioning element according to the invention,

Figur 8 eine Schnittdarstellung des Lagerpositionierelementes gemäß Figur 7, undFigure 8 is a sectional view of the bearing positioning element according to Figure 7, and

Figur 9 eine Schnittdarstellung eines herkömmlichen Motors.Figure 9 is a cross-sectional view of a conventional engine.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Spindelmotor mit einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerpositionierelementes 40. Das Lagerpositionierelement 40 ist vorzugsweise konisch ausgebildet und zwischen einem Rotor 10 und einem Kugellager 20 eines Spindelmotors angebracht. Der Spindelmotor weist außerdemFigures 1 and 2 show a spindle motor with a first embodiment of the bearing positioning element 40 according to the invention. The bearing positioning element 40 is preferably conical and is mounted between a rotor 10 and a ball bearing 20 of a spindle motor. The spindle motor also has

ein Achsrohr 30, einen Statoraufbau 50 und eine Schaltungsplatte 60 auf. Das Lagerpositionierelement 40 ist vorzugsweise aus einem federnden Material hergestellt. Das Lagerpositionierelement 40 ist vorzugsweise aus einem Stück hergestellt und durch Stanzen einer Metallplatte realisiert. Bei dieser Ausführungsform weist das Lagerpositionierelement 40 einen Abschnitt 41 kleinen Durchmessers, einen Abschnitt 43 großen Durchmessers, ein zentrales Loch 411, das sich durch den Abschnitt 41 kleinen Durchmessers und den Abschnitt 43 großen Durchmessers hindurcherstreckt, und mindestens einen Verbindungsabschnitt 42 (bei dieser Ausführungsform vier Verbindungsabschnitte) auf, die sich zwischen dem Abschnitt 41 kleinen Durchmessers und dem Abschnitt 43 großen Durchmessers erstrecken, um den Abschnitt 41 kleinen Durchmessers und den Abschnitt 43 großen Durchmessers miteinander zu verbinden. Bei dieser Ausbildung besitzt der Abschnittan axle tube 30, a stator assembly 50 and a circuit board 60. The bearing positioning member 40 is preferably made of a resilient material. The bearing positioning member 40 is preferably made of one piece and realized by stamping a metal plate. In this embodiment, the bearing positioning member 40 has a small diameter portion 41, a large diameter portion 43, a central hole 411 extending through the small diameter portion 41 and the large diameter portion 43, and at least one connecting portion 42 (four connecting portions in this embodiment) extending between the small diameter portion 41 and the large diameter portion 43 to connect the small diameter portion 41 and the large diameter portion 43 to each other. In this embodiment, the portion

41 kleinen Durchmessers die Gestalt eines Ringes und die Verbindungsabschnitte41 small diameter the shape of a ring and the connecting sections

42 sind als federnde Schenkel 42 ausgebildet, die sich vom Abschnitt 41 kleinen Durchmessers radial nach außen und nach oben erstrecken und voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind. Der Abschnitt 43 großen Durchmessers weist eine Vielzahl von gebogenen Abschnitten an den entsprechenden distalen Enden der federnden Schenkel 42 auf. Das zentrale Loch 411 dient zum Durchstecken einer Welle 11 des Rotors 10. Der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers ist außerdem mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 412 ausgebildet. Die Vorsprünge 412 sind vorzugsweise durch Körnen des Abschnittes 41 kleinen Durchmessers gebildet.42 are formed as resilient legs 42 which extend radially outward and upward from the small diameter portion 41 and are spaced apart from one another in the circumferential direction. The large diameter portion 43 has a plurality of bent portions at the respective distal ends of the resilient legs 42. The central hole 411 serves to pass a shaft 11 of the rotor 10. The small diameter portion 41 is also formed with a plurality of projections 412. The projections 412 are preferably formed by graining the small diameter portion 41.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, wird beim Zusammenbau des Spindelmotors der Stator 50 um den Außenumfang des Achsrohres 30 herum angebracht. Das Achsrohr 30 weist einen deformierbaren Eingriffabschnitt 31 auf, der in ein Achsloch 61 der Schaltungsplatte 60 eingesteckt wird und mit diesem in Eingriff ist. Zwei Kugellager 20 und 20' werden im Achsrohr 30 angebracht und durch einen Innenflansch 32 an einem Innenumfang des Achsrohres 30 voneinander beabstandet. Die Welle 11 des Rotors 10 erstreckt sich dann durch die KugellagerAs can be seen from Figures 1 and 2, when assembling the spindle motor, the stator 50 is mounted around the outer circumference of the axle tube 30. The axle tube 30 has a deformable engagement portion 31 which is inserted into and engaged with an axle hole 61 of the circuit board 60. Two ball bearings 20 and 20' are mounted in the axle tube 30 and spaced apart from each other by an inner flange 32 on an inner circumference of the axle tube 30. The shaft 11 of the rotor 10 then extends through the ball bearings

und 20', wobei das konische Lagerpositionierelement 40 zwischen einer Außenendfläche eines Innenringes 20a des Kugellagers 20 und einer Bodenfläche eines ausgesparten Abschnittes angebracht ist, der in einer Innenseite des Rotors 10 vorgesehen ist. Ein Befestigungselement 21 ist an einem distalen Ende der Welle 11 des Rotors 10 angebracht.and 20', wherein the tapered bearing positioning member 40 is mounted between an outer end surface of an inner ring 20a of the ball bearing 20 and a bottom surface of a recessed portion provided in an inner side of the rotor 10. A fixing member 21 is mounted on a distal end of the shaft 11 of the rotor 10.

Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, drückt der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers (der Ring) des konischen Lagerpositionierelementes 40 nach dem Zusammenbau mit den Vorsprüngen 412 gegen die Außenendfläche des Innenringes 20a des Kugellagers 20. Folglich ist die Berührungsfläche zwischen dem Kugellager 20 und dem Lagerpositionierelement 40 minimiert, so dass die Reibungsverluste reduziert sind. Die Verbindungsabschnitte 42 (die federnden Schenkel), welche den Abschnitt 41 kleinen Durchmessers mit dem Abschnitt 43 großen Durchmessers verbinden, stellen zwischen dem Rotor 10 und dem Kugellager 20 einen Spalt sicher, wodurch während des Betriebes eine stabile Abstützung des Rotors 10 gewährleistet wird. Da sowohl der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers als auch der Abschnitt 43 großen Durchmessers gegen bewegliche Komponenten drücken, kann das konische Lagerpositionierelement 40 sich gemeinsam mit dem Rotor 10 und dem Innenring 20a des Kugellagers 20 drehen. Außerdem kann das konische Lagerpositionierelement 40 in axialer Richtung um einen Betrag zusammengedrückt werden, der größer ist als der der Druckfeder nach dem Stand der Technik. Folglich können Vibrationen des Rotors 10 während des Betriebes wirksam absorbiert, während der Drehung des Rotors 10 erzeugter Schall reduziert und die Reibungsverluste reduziert werden.As can be seen from Figure 2, the small diameter portion 41 (the ring) of the tapered bearing positioning member 40, after being assembled with the projections 412, presses against the outer end surface of the inner ring 20a of the ball bearing 20. Consequently, the contact area between the ball bearing 20 and the bearing positioning member 40 is minimized, so that the friction loss is reduced. The connecting portions 42 (the resilient legs) connecting the small diameter portion 41 to the large diameter portion 43 ensure a gap between the rotor 10 and the ball bearing 20, thereby ensuring stable support of the rotor 10 during operation. Since both the small diameter portion 41 and the large diameter portion 43 press against moving components, the tapered bearing positioning member 40 can rotate together with the rotor 10 and the inner ring 20a of the ball bearing 20. In addition, the tapered bearing positioning member 40 can be compressed in the axial direction by an amount larger than that of the compression spring of the prior art. Consequently, vibrations of the rotor 10 during operation can be effectively absorbed, noise generated during rotation of the rotor 10 can be reduced, and friction losses can be reduced.

Der ausgesparte Abschnitt 12 des Rotors 10 kann einen Durchmesser besitzen, der geringfügig größer ist als der Durchmessers des Abschnittes 43 großen Durchmessers des konischen Lagerpositionierelementes 40. Wenn sich der Rotor 10 axial relativ zum Stator 50 bewegt, wird folglich der Abschnitt 43 großenThe recessed portion 12 of the rotor 10 may have a diameter slightly larger than the diameter of the large diameter portion 43 of the conical bearing positioning element 40. Consequently, when the rotor 10 moves axially relative to the stator 50, the large diameter portion 43

Durchmessers des konischen Lagerpositionierelementes 40 deformiert und kommt mit einer Umfangswand des ausgesparten Abschnittes 12 in Berührung, wobei eine weitere axiale Bewegung des Rotors 10 zum Stator 50 hin verhindert und Beschädigungen der Einzelteile des Spindelmotors vermieden werden. Die Anzahl der federnden Schenkel 40 und die Anzahl der Vorsprünge 412 kann den Federungseigenschaften und Erfordernissen entsprechend gewählt werden.diameter of the conical bearing positioning element 40 and comes into contact with a peripheral wall of the recessed section 12, whereby further axial movement of the rotor 10 towards the stator 50 is prevented and damage to the individual parts of the spindle motor is avoided. The number of resilient legs 40 and the number of projections 412 can be selected according to the suspension properties and requirements.

Die Figuren 3 und 4 zeigen einen Spindelmotor mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen konischen Lagerpositionierelementes 40. Bei dieser Ausführungsform besitzt das konische Lagerpositionierelement 40 die Gestalt einer Schraubenfeder mit einem Abschnitt 41 kleinen Durchmessers, der durch die kleinste Windung der Schraubenfeder gebildet ist, mit Vorsprüngen 412, die durch Körnen und Biegen der kleinsten Windung gebildet sind, mit einem Abschnitt 43 großen Durchmessers, der durch die größte Windung der Schraubenfeder gebildet ist, und mit Verbindungsabschnitten 42, die durch die Zwischenwindungen zwischen der kleinsten und der größten Windung der Schraubenfeder gebildet sind.Figures 3 and 4 show a spindle motor with a second embodiment of the conical bearing positioning element 40 according to the invention. In this embodiment, the conical bearing positioning element 40 has the shape of a coil spring with a small diameter portion 41 formed by the smallest turn of the coil spring, with projections 412 formed by punching and bending the smallest turn, with a large diameter portion 43 formed by the largest turn of the coil spring, and with connecting portions 42 formed by the intermediate turns between the smallest and largest turns of the coil spring.

Der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers (die kleinste Windung) des konischen Lagerpositionierelementes 40 drückt mit den Vorsprüngen 412 gegen die Außenendfläche des Innenringes 20a des Kugellagers 20. Folglich ist die Berührungsfläche zwischen dem Kugellager 20 und dem Lagerpositionierelement minimiert, um den Reibungsverlust zu reduzieren. Die Verbindungsabschnitte 42 (die Zwischenwindungen) stellen zwischen dem Rotor 10 und dem Kugellager 20 einen Spalt sicher, wodurch während des Betriebes eine stabile Halterung des Rotors 10 bewirkt wird. Der Abschnitt 43 großen Durchmessers (die größte Windung) grenzt an die Bodenfläche des ausgesparten Abschnittes 12 des Rotors 10 an. Da sowohl der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers als auch der Abschnitt 43 großen Durchmessers gegen bewegliche Teile drücken, kann das konische Lagerpositionierelement 40 gemeinsam mit dem Rotor 10 und dem Innenring 20a des Kugellagers 20 rotieren.The small diameter portion 41 (the smallest turn) of the tapered bearing positioning member 40 presses against the outer end surface of the inner ring 20a of the ball bearing 20 with the projections 412. Consequently, the contact area between the ball bearing 20 and the bearing positioning member is minimized to reduce friction loss. The connecting portions 42 (the intermediate turns) ensure a gap between the rotor 10 and the ball bearing 20, thereby providing stable support of the rotor 10 during operation. The large diameter portion 43 (the largest turn) is adjacent to the bottom surface of the recessed portion 12 of the rotor 10. Since both the small diameter portion 41 and the large diameter portion 43 press against moving parts, the tapered bearing positioning member 40 can rotate together with the rotor 10 and the inner ring 20a of the ball bearing 20.

··· ···· 9999 9· ·· 99 9 99 99 9 99 999··· ···· 9999 9· ·· 99 9 99 99 9 99 999

Das konische Lagerpositionierelement 40 kann außerdem in axialer Richtung um einen Betrag zusammengedrückt werden, der größer ist als der der Druckfeder nach dem gattungsgemäßen Stand der Technik. Folglich können Vibrationen des Rotors 10 während des Betriebes wirksam absorbiert werden, kann während der Drehung des Rotors 10 erzeugter Schall reduziert werden, und ist der Reibungsverlust reduziert. Da das konische Lagerpositionierelement 40 die Gestalt einer Schraubenfeder mit einer Vielzahl von Windungen mit unterschiedlichen Durchmessern besitzt, kann die Schraubenfeder in axialer Richtung um einen größeren Betrag zusammengedrückt werden, ohne ein Blocken, das heißt Aneinanderanliegen der Windungen, und eine daraus resultierende Verbiegung und Deformation zu verursachen.The conical bearing positioning member 40 can also be compressed in the axial direction by an amount that is larger than that of the compression spring according to the generic prior art. Consequently, vibrations of the rotor 10 during operation can be effectively absorbed, sound generated during rotation of the rotor 10 can be reduced, and friction loss is reduced. Since the conical bearing positioning member 40 has the shape of a coil spring with a plurality of turns with different diameters, the coil spring can be compressed in the axial direction by a larger amount without causing locking, that is, abutment of the turns, and resulting bending and deformation.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen konischen Lagerpositionierelementes 40. Bei dieser Ausbildung besitzt der Abschnitt 43 großen Durchmessers die Gestalt eines Ringes, um eine weiter verbesserte, d.h. zuverlässigere Abstützung des Rotors 10, eine verbesserte Absorption der Vibrationen des Rotors und eine Reduktion der Schallerzeugung zu bewirken.Figures 5 and 6 show a third embodiment of the conical bearing positioning element 40 according to the invention. In this embodiment, the large diameter portion 43 has the shape of a ring in order to achieve a further improved, i.e. more reliable, support of the rotor 10, an improved absorption of the vibrations of the rotor and a reduction in the generation of noise.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine vierte Ausführungsform des konischen Lagerpositionierelementes 40, das sich von der dritten Ausführungsform unterscheidet, wie sie in den Figuren 5 und 6 verdeutlicht ist. Bei dieser vierten Ausführungsform sind die Verbindungsabschnitte 42 als bogenförmige federnde Schenkel ausgebildet, so dass die Gesamtlänge der federnden Schenkel jeweils verlängert ist. Dadurch werden die Federungseigenschaften der Verbindungsabschnitte 42 verbessert.Figures 7 and 8 show a fourth embodiment of the conical bearing positioning element 40, which differs from the third embodiment, as shown in Figures 5 and 6. In this fourth embodiment, the connecting sections 42 are designed as arcuate resilient legs, so that the total length of the resilient legs is extended. This improves the resilient properties of the connecting sections 42.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, bildet die vorliegende Erfindung ein federndes konisches Lagerpositionierelement 40 zwischen dem Rotor 10 und dem Kugellager 20. Der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers (oder die Vorsprünge 412)As is apparent from the above description, the present invention provides a resilient conical bearing positioning member 40 between the rotor 10 and the ball bearing 20. The small diameter portion 41 (or the projections 412)

des konischen Lagerpositionierelementes 40 drücken gegen den Innenring 20a des Kugellagers 20. Der Abschnitt 43 großen Durchmessers des konischen Lagerpositionierelementes 40 stützt den Rotor 10 zuverlässig. Die Verbindungsabschnitte 42 der verschiedenen Ausbildungen ergeben Federungseigenschaften, die zwischen dem Rotor 10 und dem Stator 50 einen Spalt sicherstellen. Außerdem dreht sich das konische Lagerpositionierelement 40 gemeinsam mit dem Rotor 10 und dem Innenring 20a des Kugellagers 20. Außerdem kann das konische Lagerpositionierelement 40 um einen größeren Betrag in axialer Richtung zusammengedrückt werden. Schließlich und endlich verbessert das konische Lagerpositionierelement 40 der vorliegenden Erfindung die Stabilität des Zusammenbaus und die Positionierung für den Spindelmotor. Die Vibrationsabsorptionswirkung wird verbessert, die Schallerzeugung ist reduziert und die Lebensdauer des Spindelmotors ist verlängert.of the tapered bearing positioning member 40 press against the inner ring 20a of the ball bearing 20. The large diameter portion 43 of the tapered bearing positioning member 40 reliably supports the rotor 10. The connecting portions 42 of the various configurations provide spring properties that ensure a gap between the rotor 10 and the stator 50. In addition, the tapered bearing positioning member 40 rotates together with the rotor 10 and the inner ring 20a of the ball bearing 20. In addition, the tapered bearing positioning member 40 can be compressed by a larger amount in the axial direction. Finally, the tapered bearing positioning member 40 of the present invention improves the stability of the assembly and the positioning for the spindle motor. The vibration absorption effect is improved, the noise generation is reduced, and the service life of the spindle motor is extended.

Oben wurden die Prinzipien der Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben, es versteht sich jedoch, dass diese Ausführungen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen bzw. dass jede Modifikation und Variation, die den Geist der Erfindung nicht verlässt, vom Umfang der Erfindung umfasst wird, die nur durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.While the principles of the invention have been described above in conjunction with specific embodiments thereof, it is to be understood that these embodiments do not limit the scope of the invention and that all modifications and variations which do not depart from the spirit of the invention are intended to be included within the scope of the invention, which is defined only by the following claims.

Das erfindungsgemäße konische Lagerpositionierelement für einen Spindelmotor weist einen Abschnitt 41 kleinen Durchmessers und einen Abschnitt 43 großen Durchmessers auf. Der Abschnitt 41 kleinen Durchmessers stößt an einen Innenring 20a eines Kugellagers 20 des Spindelmotors an. Der Abschnitt 43 großen Durchmessers stößt an einen Rotor 10 des Spindelmotors an. Mindestens ein federnder Verbindungsabschnitt 42 erstreckt sich zwischen dem Abschnitt 41 kleinen Durchmessers und dem Abschnitt 43 großen Durchmessers, um das Kugellager 20 und den Rotor 10 voneinander wegzuzwängen und zwischen dem Kugellager 20 undThe conical bearing positioning element for a spindle motor according to the invention has a small diameter portion 41 and a large diameter portion 43. The small diameter portion 41 abuts an inner ring 20a of a ball bearing 20 of the spindle motor. The large diameter portion 43 abuts a rotor 10 of the spindle motor. At least one resilient connecting portion 42 extends between the small diameter portion 41 and the large diameter portion 43 to urge the ball bearing 20 and the rotor 10 away from each other and between the ball bearing 20 and

dem Rotor 10 einen Spalt sicherzustellen. Das konische Lagerpositionierelement 40 kann eine Schraubenfeder sein.the rotor 10 to ensure a gap. The conical bearing positioning element 40 can be a coil spring.

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Claims

1. Bearing positioning element for a spindle motor, wherein the bearing positioning element ( 40 ) is conical, with
a small diameter portion ( 41 ) abutting an inner ring ( 20a ) of a ball bearing ( 20 ) of the spindle motor,
a large diameter portion ( 43 ) abutting a rotor ( 10 ) of the spindle motor, and
at least one resilient connecting portion ( 42 ) extending between the small diameter portion ( 41 ) and the large diameter portion ( 43 ) to urge the ball bearing ( 20 ) and the rotor ( 10 ) away from each other and to ensure a gap between the ball bearing ( 20 ) and the rotor ( 10 ).

2. A bearing positioning member according to claim 1, wherein the small diameter portion ( 41 ) is a ring, and the at least one connecting portion ( 42 ) is formed by a plurality of resilient legs extending radially outwardly and upwardly from the ring, each resilient leg having a distal end having a bent portion to form the large diameter portion ( 43 ).

3. A bearing positioning member according to claim 1, wherein the small diameter portion ( 41 ) is a first ring, the large diameter portion ( 43 ) is a second ring having a diameter larger than the diameter of the first ring, and the at least one connecting portion ( 43 ) is formed by a plurality of resilient legs extending radially outward and upward from the first ring, each resilient leg having a distal end connected to the second ring.

4. A bearing positioning element according to claim 2, wherein each resilient leg is arcuate.

5. A bearing positioning element according to claim 3, wherein each resilient leg is arcuate.

6. The bearing positioning member according to claim 1, wherein the small diameter portion ( 41 ) is grained to form a plurality of projections ( 412 ) in contact with an outer end surface of the inner ring ( 20a ) of the ball bearing ( 20 ), thereby reducing the contact area between the ball bearing ( 20 ) and the small diameter portion ( 41 ).

7. The bearing positioning member according to claim 2, wherein the small diameter portion ( 41 ) is grained to form a plurality of projections ( 412 ) in contact with an outer end surface of the inner ring ( 20a ) of the ball bearing ( 20 ), thereby reducing the contact area between the ball bearing ( 20 ) and the small diameter portion ( 41 ).

8. The bearing positioning member according to claim 3, wherein the small diameter portion ( 41 ) is grained to form a plurality of projections ( 412 ) in contact with an outer end surface of the inner ring ( 20a ) of the ball bearing ( 20 ), thereby reducing the contact area between the ball bearing ( 20 ) and the small diameter portion ( 41 ).

9. Bearing positioning element according to claim 1, wherein the bearing positioning element ( 40 ) is a coil spring, wherein the small diameter portion ( 41 ) is formed by the smallest turn of the coil spring and the large diameter portion ( 43 ) is formed by the largest turn of the coil spring, and the at least one connecting portion ( 42 ) is formed by the middle turns of the coil spring.

10. A bearing positioning member according to claim 1, wherein the rotor ( 10 ) has a recessed portion ( 12 ) on an inner surface having a bottom wall against which the large diameter portion ( 43 ) abuts.

11. Bearing positioning element according to claim 1, wherein the ball bearing ( 20 ) is intended for mounting in an axle tube ( 30 ) having an inner flange ( 32 ) provided for mounting and positioning the ball bearing ( 20 ).

12. Bearing positioning element for a spindle motor, wherein the bearing positioning element ( 40 ) is a coil spring with a smallest turn and a largest turn, wherein the smallest turn abuts an inner ring ( 20a ) of a ball bearing ( 20 ) and the largest turn abuts an inner side of a rotor ( 10 ) of the spindle motor.

13. Spindle motor with
a rotor ( 10 ) having an inner side,
a ball bearing ( 20 ) which can be arranged in an axle tube ( 30 ), and
a tapered bearing positioning member ( 40 ) having a small diameter portion ( 41 ) and a large diameter portion ( 43 ), the small diameter portion ( 41 ) abutting an inner ring ( 20a ) of the ball bearing ( 20 ), the large diameter portion abutting the inside of the rotor ( 10 ), and at least one resilient connecting portion ( 42 ) extending between the small diameter portion ( 41 ) and the large diameter portion ( 43 ) to urge the ball bearing ( 20 ) and the rotor ( 10 ) away from each other and to ensure a gap between the ball bearing ( 20 ) and the rotor ( 10 ).

14. A spindle motor according to claim 13, wherein the small diameter portion ( 41 ) is a ring and the at least one connecting portion ( 42 ) is formed by a plurality of resilient legs extending radially outwardly and upwardly from the ring, each resilient leg having a distal end with a bent portion forming the large diameter portion ( 43 ).

15. The spindle motor of claim 13, wherein the small diameter portion ( 41 ) is a first ring, the large diameter portion ( 43 ) is a second ring having a diameter larger than the diameter of the first ring, and the at least one connecting portion ( 42 ) includes a plurality of resilient legs extending radially outwardly and upwardly from the first ring, each resilient leg having a distal end connected to the second ring.

16. A spindle motor according to claim 14, wherein each resilient leg is arcuate.

17. A spindle motor according to claim 15, wherein each resilient leg is arcuate.

18. The bearing positioning member according to claim 13, wherein the small diameter portion ( 41 ) is grained to form a plurality of projections ( 412 ), and the projections ( 412 ) are provided for contact with an outer end surface of the inner ring ( 20a ) of the ball bearing ( 20 ), whereby the contact area between the ball bearing ( 20 ) and the small diameter portion ( 41 ) is reduced.

19. A bearing positioning member according to claim 13, wherein the inner side of the rotor ( 10 ) includes a recessed portion ( 12 ) having a bottom wall against which the large diameter portion ( 43 ) abuts.

20. Bearing positioning element according to claim 13, wherein the axle tube ( 30 ) has an inner flange ( 32 ) which is provided for mounting and positioning the ball bearing ( 20 ).