AT519734A1

AT519734A1 - Verfahren und vorrichtung zum montieren einer rotoreinheit eines spindelmotors

Info

Publication number: AT519734A1
Application number: ATA50490/2017A
Authority: AT
Inventors: Riesenfeld Kurt
Original assignee: Minebea Mitsumi Inc
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2018-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren einer Rotoreinheit (32) eines Spindelmotors an einer Basisplatte (28), wobei die Rotoreinheit (32) mindestens ein drehbares Motorbauteil mit einer glockenförmigen Nabe (34) umfasst und mindestens ein feststehendes Motorbauteil (36), das an der Basisplatte (28) befestigt wird, mit folgenden Schritten: Anordnen der Basisplatte (28) auf einer Auflagefläche (24) einer Montagevorrichtung (10) derart, dass eine Öffnung (38) der Basisplatte (28) konzentrisch zu einer Montageachse (40) ausgerichtet ist, Anordnen der Rotoreinheit (32) in einer Aufnahme (18) der Montagevorrichtung (10) derart, dass die Nabe (34) der Rotoreinheit (32) in der Aufnahme (18) der Montagevorrichtung (10) konzentrisch zur Montageachse aufgenommen ist, Arretieren der Nabe (34) in der Aufnahme (18) der Montagevorrichtung (10), Verschieben der Aufnahme (18) mit dem Rotorbauteil (32) relativ zur Basisplatte (28) entlang der Montageachse derart, dass das feststehende Motorbauteil (36) in die Öffnung der Basisplatte (28) eingefügt wird, Lösen der Arretierung der Nabe (34) in der Aufnahme (18), Wegbewegen der Aufnahme (18) der Montagevorrichtung relativ zur Basisplatte (28) entlang der Montageachse (40) derart, dass sich die Aufnahme (18) von der Nabe (34) löst und die Nabe freigibt, und Entnehmen der Einheit bestehend aus der Basisplatte (28) und der Rotoreinheit (32) aus der Montagevorrichtung (10).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Montieren einer Rotoreinheit eines

Spindelmotors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren einer Rotoreinheit eines Spindelmotors auf einer Basisplatte.

Bei der Herstellung und Montage von Spindelmotoren wird zunächst eine Rotoreinheit gefertigt, die mindestens ein drehbares Rotorbauteil mit einer glockenförmigen Nabe umfasst sowie mindestens ein feststehendes Motorbauteil, das mittels eines Lagersystems relativ zum drehbaren Motorbauteil drehbar gelagert ist.

Ferner ist eine Basisplatte oder ein Motorflansch vorgesehen, an welchem das feststehende Motorbauteil befestigt wird.

Ein Spindelmotor, wie er z. B. zum Antrieb eines Festplattenlaufwerks verwendet wird, ist in der Regel als permanentmagnetisch erregter Gleichstrommotor ausgebildet. An der Basisplatte oder dem Motorflansch befindet sich der elektrische Stator des Motors, während an der Rotoreinheit ein Rotormagnet angeordnet ist.

Ein wesentlicher Verfahrensschritt bei der Montage des Spindelmotors ist die Montage der Rotoreinheit an der Basisplatte, wobei das feststehende Motorbauteil mit der Basisplatte verbunden wird.

Die Verbindung ist zumeist als Fügeverbindung ausgebildet, wobei Klebstoff zur Steigerung der Festigkeit der Fügeverbindung verwendet werden kann. Die Basisplatte weist eine Öffnung auf, in welche das feststehende Motorbauteil eingefügt wird.

Beim Fügen muss darauf geachtet werden, dass das feststehende Motorbauteil in Bezug auf die Basisplatte nicht verkantet eingefügt wird. Es wird daher vorzugsweise eine spezielle Fügevorrichtung verwendet, die ein genaues Fügen zu lässt.

Ferner ist es wichtig, dass nach dem Fügen die gefügte Baugruppe aus der Fügevorrichtung entnommen werden kann, ohne dass die gefügten Bauteile einer Krafteinwirkung ausgesetzt werden, die zu einer nachträglichen Veränderung der Ausrichtung der gefügten Bauteile führen könnte.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Montieren einer Rotoreinheit eines Spindelmotors an einer Basisplatte anzugeben, welche ein lagerichtiges Fügen der Bauteile und ein sicheres Entnehmen der gefügten Baugruppe ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 7 gelöst.

Das Verfahren dient zum Montieren einer Rotoreinheit eines Spindelmotors an einer Basisplatte, wobei die Rotoreinheit mindestens ein drehbares Motorbauteil mit einer glockenförmigen Nabe umfasst und mindestens ein feststehendes Motorbauteil, das an der Basisplatte befestigt wird.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: • Anordnung der Basisplatte auf einer Auflagefläche einer Montagevorrichtung derart, dass eine Öffnung der Basisplatte konzentrisch zu einer Montageachse ausgerichtet ist • Anordnung der Rotoreinheit in einer Aufnahme eines Unterteils der Montagevorrichtung derart, dass die Nabe der Rotoreinheit in der Aufnahme der Montagevorrichtung konzentrisch zur Montageachse aufgenommen ist • Arretieren der Nabe in der Aufnahme der Montagevorrichtung • Verschieben der Aufnahme mit der Rotoreinheit relativ zur Basisplatte entlang der Montageachse derart, dass das feststehende Motorbauteil in die Öffnung der Basisplatte eingefügt wird • Lösen der Arretierung der Nabe in der Aufnahme • Wegbewegen der Aufnahme der Montagevorrichtung relativ zur Basisplatte entlang der Montageachse derart, dass sich die Aufnahme der Montageeinrichtung von der Nabe löst und die Nabe freigibt • Entnehmen der Einheit bestehend aus der Basisplatte und der Rotoreinheit aus der Montagevorrichtung

Nach dem Zusammenfügen der Rotoreinheit und der Basisplatte wird die Montagevorrichtung von der mit der Basisplatte verbundenen Rotoreinheit weggefahren, und die Einheit aus Basisplatte und Rotor kann gefahrlos und ohne Verkanten aus der Montagevorrichtung entnommen werden.

Somit ist nicht nur ein genaues Fügen der Bauteile möglich, sondern die Fügeverbindung wird auch bei der Entnahme der gefügten Bauteile nicht mechanisch belastet, sodass die Fügegenauigkeit erhalten bleibt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Arretieren der Nabe der Rotoreinheit in der Aufnahme der Montagevorrichtung mittels eines oder mehrerer Klemmhebel, die vorzugsweise auf den Außenumfang der Nabe einwirken und die Nabe in der Aufnahme klemmend festlegen.

Vor dem Fügen des feststehenden Motorbauteils und der Basisplatte kann auf den Verbindungsbereich der beiden Bauteile ein Klebstoff aufgetragen werden, der die Fügeverbindung zusätzlich verstärkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Ausrichtung der Rotoreinheit in Bezug auf die Montageachse gemessen und kann, falls notwendig, vor oder während des Montageprozesses verändert werden.

Das Verändern der Ausrichtung des Rotorbauteils kann beispielsweise mittels eines Präzisions-Hexapoden vorgenommen werden, auf welchem die Aufnahme für die Rotoreinheit befestigt ist.

Alternativ kann die Ausrichtung der Basisplatte in Bezug auf die Montageachse gemessen werden und, falls notwendig, vor oder während des Montageprozesses verändert werden.

Durch die Vermessung und Anpassung der Ausrichtung der beiden zu fügenden Bauteile kann eine besonders gute Ausrichtung und Parallelität zwischen den zu fügenden Bauteilen erreicht werden.

Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zum Montieren einer Rotoreinheit eines Spindelmotors an einer Basisplatte zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Hierbei ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Montagevorrichtung vor dem Fügevorgang.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Montagevorrichtung während des Fügevorgangs.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Montagevorrichtung nach dem Fügevorgang.

In Fig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform einer Montagevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt.

In der Schnittdarstellung erkennt man die Montagevorrichtung 10, die aus einem Unterteil 12 sowie einem Oberteil 14 besteht.

Am Unterteil 12 ist ein Stempel 16 angeordnet, der entlang einer Montageachse 40 verfahrbar ist.

An seiner Oberseite weist der Stempel 16 eine Aufnahme 18 auf, die zur Aufnahme der Rotoreinheit 32 eines Spindelmotors dient.

Die Rotoreinheit 32 besteht aus einer glockenförmigen Nabe 34 und einem feststehenden Motorbauteil 36, das relativ zur Nabe 34 drehgelagert ist.

Das feststehende Lagerbauteil 36 wird mittels der Montagevorrichtung 10 in eine Aufnahmeöffnung 38 der Basisplatte 28 eingefügt. An der Basisplatte 28 ist bereits der elektrische Stator 30 des Spindelmotors befestigt.

Im Bereich des Außenumfangs der Aufnahme 18 der Montagevorrichtung 10 sind vorzugweise mehrere Klemmhebel 20 verteilt über den Umfang der Aufnahme 18 angeordnet, die über einen oder mehrere Antriebselemente 22 betätigbar sind und zur Klemmung und Fixierung der Nabe 34 der Rotoreinheit 32 in der Aufnahme 18 dienen.

Das Unterteil 12 weist ferner eine Auflagefläche 24 auf, die zur Auflage der Basisplatte 28 des Spindelmotors dient.

Am Oberteil 14 sind Niederhalter 26 angeordnet, welche von oben eine Kraft auf die Basisplatte 28 ausüben und die Basisplatte 28 auf der Auflagefläche 24 fixieren.

Fig. 1 zeigt den Zustand der Montagevorrichtung und der zu montierenden Bauteile vor dem Fügen, wobei die Nabe 34 der Rotoreinheit 32 in der

Aufnahme 18 des Unterteils 12 der Montagevorrichtung 10 gehalten ist und durch die Klemmhebel 20 geklemmt wird.

Die Basisplatte 28 des Spindelmotors liegt auf der Auflagefläche 24 des Unterteils 12 der Montagevorrichtung 10 auf und wird durch den Niederhalter 26 des Oberteils 14 der Montagevorrichtung 10 niedergehalten.

Der Stempel 16 des Unterteils 12 befindet sich in seiner untersten Position.

Sowohl die Rotoreinheit 32 als auch die Öffnung 38 der Basisplatte 28 werden präzise und konzentrisch zur Montageachse 40 ausgerichtet.

In einem nächsten Schritt wird nun der Stempel 16 des Unterteils 12 entlang der Montageachse 40 nach oben in Richtung der Basisplatte 28 verfahren.

Mit dem Stempel 16 wird auch die Rotoreinheit 32 der Basisplatte 28 zugeführt, wobei das feststehende Motorbauteil 36 in die Öffnung der Basisplatte 38 eingefügt wird.

Fig. 2 zeigt den Zustand direkt nach dem Fügen und Verbinden des feststehenden Motorbauteils 36 mit der Basisplatte 28.

Der Stempel 16 befindet sich in seiner obersten Stellung, nachdem dieser das Rotorbauteil 34 in die Öffnung der Basisplatte 38 eingefügt hat.

In einem nächsten Schritt werden die Klemmhebel 20 durch die entsprechenden Antriebselemente 22 betätigt und geöffnet und lösen sich vom Außenumfang der Nabe 34 des Rotorbauteils 32 und geben die Nabe 34 frei.

In einem nächsten Verfahrensschritt, dargestellt in Fig. 3, fährt der Stempel 16 entlang der Montageachse 40 wieder nach unten, so dass sich die Aufnahme 18 von der Nabe 34 in Richtung nach unten von der Nabe 32 löst und diese freigibt.

Nun kann auch das Oberteil 14 zusammen mit den Niederhaltern 26 nach oben verfahren werden, so dass die Einheit von Basisplatte 28 und Rotorbauteil 32 auf der Auflagefläche 24 des Unterteils 12 frei beweglich aufliegt und gefahrlos entnommen werden kann.

Danach kann die Montagevorrichtung 10 mit einerweiteren Basisplatte 28 und einer weiteren Rotoreinheit 32 bestückt werden und das Verfahren von neuem wiederholt werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann auf der äußeren Umfangsfläche des feststehenden Motorbauteils 36 vor dem Einfügen in die Öffnung 38 der Basisplatte 28 ein Klebstoff aufgetragen werden, um die Auspresskräfte der Fügeverbindung zu erhöhen.

Vorzugsweise kann die Auflagefläche 24 für die Basisplatte 28 verstellbar gelagert sein, so dass die Ausrichtung der Basisplatte 28 relativ zur Montageachse 40 veränderbar ist. Auf diese Weise kann die Mittelachse der Öffnung 38 der Basisplatte 28 genau konzentrisch zur Montageachse 40 ausgerichtet werden. Ferner kann die Mittelachse der Öffnung 38 der Basisplatte 28 genau parallel zur Montageachse 40 ausgerichtet werden.

Liste der Bezugszeichen 10 Fügevorrichtung 12 Unterteil 14 Oberteil 16 Stempel 18 Aufnahme 20 Klemmhebel 22 Antriebselement 24 Auflagefläche 26 Niederhalter 28 Basisplatte 30 elektrischer Stator 32 Rotoreinheit 34 Nabe 36 feststehendes Motorbauteil 38 Aufnahmeöffnung (Basisplatte) 40 Montageachse

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Montieren einer Rotoreinheit (32) eines Spindelmotors an einer Basisplatte (28), wobei die Rotoreinheit (32) mindestens ein drehbares Motorbauteil mit einer glockenförmigen Nabe (34) umfasst und mindestens ein feststehendes Motorbauteil (36), das an der Basisplatte (28) befestigt wird, und das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Anordnen der Basisplatte (28) auf einer Auflagefläche (24) einer Montagevorrichtung (10) derart, dass eine Öffnung (38) der Basisplatte (28) konzentrisch zu einer Montageachse (40) ausgerichtet ist, Anordnen der Rotoreinheit (32) in einer Aufnahme (18) der Montagevorrichtung (10) derart, dass die Nabe der Rotoreinheit (32) in der Aufnahme der Montagevorrichtung (10) konzentrisch zur Montageachse (40) aufgenommen ist, Arretieren der Nabe (34) in der Aufnahme (18) der Montagevorrichtung (10), Verschieben der Aufnahme (18) mit der Rotoreinheit (32) relativ zur Basisplatte(28) entlang der Montageachse derart, dass das feststehende Motorbauteil (36) in die Öffnung der Basisplatte (28) eingefügt wird, Lösen der Arretierung der Nabe (34) in der Aufnahme (18), Wegbewegen der Aufnahme (18) der Montagevorrichtung relativ zur Basisplatte (28) entlang der Montageachse (40) derart, dass sich die Aufnahme (18) von der Nabe (34) löst und die Nabe freigibt, und Entnehmen der Einheit, bestehend aus der Basisplatte (28) und der Rotoreinheit (32), aus der Montagevorrichtung (10).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (34) in der Aufnahme (18) der Montagevorrichtung (10) mittels eines oder mehrerer Klemmhebel (20) arretiert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Klemmhebel (20) auf den Außenumfang der Nabe (34) einwirken und die Nabe (34) in der Aufnahme (18) fixieren.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenschritt ein Klebstoff auf den Verbindungsbereich zwischen dem feststehenden Motorbauteil (36) und der Basisplatte (28) aufgetragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Rotoreinheit (32) in Bezug auf die Montageachse (40) gemessen wird und vor oder während des Montageprozesses veränderbar ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Basisplatte (28) in Bezug auf die Montageachse (40) gemessen wird und vor oder während des Montageprozesses veränderbar ist.
7. Vorrichtung zum Montieren einer Rotoreinheit (32) eines Spindelmotors an einer Basisplatte (28), wobei die Rotoreinheit (32) mindestens ein drehbares Motorbauteil mit einer glockenförmigen Nabe (34) umfasst und mindestens ein feststehendes Motorbauteil (36), das an der Basisplatte (28) befestigt wird, wobei die Vorrichtung umfasst: Eine Auflagefläche (24) zum Anordnen der Basisplatte (28) derart, dass eine Öffnung (38) der Basisplatte (28) konzentrisch zu einer Montageachse (40) ausgerichtet ist, eine Aufnahme (18) zur Aufnahme der Nabe (34) der Rotoreinheit (32) derart, dass die Rotoreinheit (32) konzentrisch zur Montageachse (40) aufgenommen ist, Arretierungsmittel (20) zum Arretieren der Nabe (34) in der Aufnahme (18), und Mittel zum Zubewegen der Aufnahme (18) relativ zur Basisplatte (28) entlang der Montageachse (40) derart, dass das feststehende Motorbauteil (36) der Rotoreinheit (32) in die Öffnung (38) der Basisplatte (28) eingefügt wird, und zum Wegbewegen der Aufnahme (18) relativ zur Basisplatte (28) entlang der Montageachse (40) derart, dass sich die Aufnahme (18) von der Nabe (34) löst und die Nabe (34) freigibt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Montagevorrichtung (10) ein oder mehrere Klemmhebel (20) zum Arretieren der Nabe (34) in der Aufnahme (18) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zum Messen und Ausrichten der Aufnahme (18) und/oder der Basisplatte (28) in Bezug auf die Montageachse (40) vorgesehen sind.