DE10005232C2

DE10005232C2 - Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator

Info

Publication number: DE10005232C2
Application number: DE2000105232
Authority: DE
Inventors: Rainer Weber
Original assignee: Precision Motors Deutsche Minebea GmbH
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2000-02-05
Filing date: 2000-02-05
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2020-02-06
Also published as: JP3781625B2; DE10005232A1; JP2001218406A

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Spindelmotoren werden für den Antrieb von Festplattenlaufwerken in Computern verwendet und speziell in tragbaren Computern, wo es darum geht, einen möglichst höhenreduzierten Spindelmotor zu bauen. Der Anwendungsbereich der Erfindung ist jedoch nicht auf Spindelmotoren für Festplattenlaufwerke beschränkt, sondern betrifft auch Spindelmotoren für Floppy-Disk-Laufwerke und andere rotierende Speichermedien, auch außerhalb von Computern.

Derartige Spindelmotoren haben nach dem Stand der Technik einen ringförmigen Stator, der aus einem Eisenblechpaket besteht, welcher eine Dicke von z. B. ca. 1 mm aufweist.

Für spezielle Einsatzzwecke soll die Dicke des Stators noch wesentlich weiter reduziert werden. Bisher war es nämlich lediglich bekannt, den Stator aus einem ringförmigen Eisenblechpaket zu bilden, welches eine Dicke von etwa 1 mm aufweist, wobei radial einwärts gerichtete Statorzähne vorhanden sind, welche entsprechend einem vorgegebenen Wicklungsschema mit Wicklungen bewickelt werden. Bei beispielsweise einem dreiphasigen Motor sind insgesamt ein ganzes Vielfaches von 3 z. B. 6 Wicklungen über jeweils einen Anschlußdraht zu verbinden, wobei es bisher lediglich bekannt war, den Anschlußdraht auf der Stirnseite des Eisenblechpaketes zu führen.

Zur Führung/Positionierung der Verbindungsdrähte, welche die Wicklungen einer Phase verbinden war es im übrigen bekannt, auf die Oberseite des Eisenblechpaketes einen in der Regel aus Kunststoff bestehenden Drahtführungsring aufzusetzen, der mit axial nach unten gerichteten Lappen in die Zwischenräume zwischen die Statorzähne eingriff, um die lagenrichtige Positionierung des Drahtführungsringes zu gewährleisten.

Nun war es nach dem Stand der Technik bekannt, die Anschlußdrähte für die einzelnen Wicklungen auf das Eisenblechpaket zu positionieren und unterhalb dieses Drahtführungsringes anzuordnen. Die Anschlußdrähte werden hierbei in einem Spalt zwischen Eisenblechpaket und Drahtführungsring geführt. Der Spalt wird durch die Konstruktion des Drahtführungsringes vorgegeben.

Daraus resultierte aber eine entsprechende Gesamthöhe des Stators, weil sich ein axialer Aufbau, bestehend aus dem Eisenblechpaket, den axial darauf angeordneten Anschlußdrähten und dem wiederum axial dort aufgesetzten Drahtführungsring ergab. Es kam also zu einem Aufstapeln von drei verschiedenen Bauteilen (Eisenblechpaket, Anschlußdrähte und Drahtführungsring), was zu einer relativ großen Höhe des Gesamtpaketes führte.

Die DE 33 35 406 A1 offenbart einen Motor mit einem ringförmig um eine Drehachse angeordneten Stator, bestehend aus einem Eisenblechpaket mit radial nach innen verlaufenden Statorzähnen, mit zwei Drahtführungshalbringen mit axialen Lappen, die in die Zwischenräume zwischen den Statorzähnen des Eisenblechpakets eingreifen.

Aus der US 5 194 775 ist ein Motor bekannt geworden, bei dem die Lappen des Drahtführungsrings in die Zwischenräume zwischen den Statorzähnen eingreifen, wobei die Anschlussdrähte der Wicklungen auf der Stirnseite des Blechpakets aufliegen und von den Lappen gehalten werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Gesamthöhe eines derartigen Stators, beinhaltend ein Eisenblechpaket, Anschlußdrähte und Drahtführungsring, wesentlich zu vermindern.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Anschlußdrähte nicht mehr stirnseitig und axial auf dem Eisenblechpaket aufgelegt sind, sondern daß sie in einem Aufnahmeraum zwischen sich in Bezug auf die Drehachse des Spindelmotors radial gegenüberliegenden Flächen der Lappen des Drahtführungsrings einerseits und dem Eisenblechpaket andererseits geführt sind.

Damit besteht der wesentliche Vorteil, daß die Anschlußdrähte nun nicht mehr oberhalb des Blechpaketes und unterhalb der Führungslappen des Drahtführungsringes angeordnet sind, sondern sie sind radial einwärts an dem radial einwärts gerichteten Innenumfang des Eisenblechpaketes verlegt und liegen an entsprechenden radialen auswärts gerichteten Führungsflächen des Drahtführungsringes an.

Es kommt somit nicht mehr zu der Stapelwirkung zwischen Eisenblechpaket und darüber angeordneten Anschlußdrähten, sondern die Anschlußdrähte sind erfindungsgemäß nun radial einwärts verlegt und verlaufen etwa am Innenumfang des Eisenblechpaketes und am Außenumfang der vertikalen Lappen des Drahtführungsringes.

Die durch die Stapelwirkung entstehende Gesamthöhe wird dadurch verringert, daß die Anschlußdrähte eben nicht mehr nach oben die Höhe vergrößern, sondern radial einwärts gerichtet verlegt sind.

Genauer gesagt sind die Anschlußdrähte an der radial einwärts gerichteten Fläche des Eisenblechpaketes einerseits und andererseits an der radial auswärts gerichteten Fläche der Lappen des Drahtführungsringes eingelegt und dort geführt.

Im übrigen beansprucht die vorliegende Erfindung auch die kinematische Umkehrung, d. h. nämlich, daß die Anschlußdrähte auf radial außen liegenden Flächen des Eisenblechpaketes angeordnet sind und daß der Drahtführungsring entsprechend radial außen liegende Lappen aufweist, die axial nach unten gerichtet sind und so nach unten geöffnete Aufnahmeräume bilden, in welche die Anschlußdrähte radial außen liegend angeordnet sind.

Die vorliegende Erfindung beansprucht also sowohl die Anlage der Anschlußdrähte, in einen Aufnahmeraum, welcher radial einwärts in Richtung zur Drehachse gerichtet ist, aber auch einen Aufnahmeraum, welcher radial auswärts zu der Drehachse des Motors gerichtet ist.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1: Draufsicht auf ein Eisenblechpaket in unbewickeltem Zustand;

Fig. 2: Draufsicht auf das Eisenblechpaket nach Fig. 1 mit Drahtführungsring in teilweise bewickeltem Zustand;

Fig. 3: Draufsicht auf einen Drahtführungsring;

Fig. 4: Unteransicht des Drahtführungsringes;

Fig. 5: radial auswärts gerichtete Innenansicht in Richtung V in Fig. 2 (Statorzähne geschnitten)

Fig. 6: Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5.

Der Stator nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Eisenblechpaket 1, das aus mehreren kreisringförmigen übereinander geschichteten Stanzteilen aus ferromagnetischem Blech bestehen, die jeweils radial einwärts gerichtete und gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Statorzähne 2 ausbilden.

Auf jedem Statorzahn 2 ist eine Wicklung 3 angeordnet, wobei die in Fig. 2 dargestellten Wicklungen 3 zu einer Phase des Motors gehören und demgemäß über den gleichen Anschlußdraht 4 miteinander verbunden sind und die Wicklungen 3 der anderen beiden Phasen des Motors hier nicht dargestellt sind.

Zur Führung der Verbindungsdrähte zusammengehöriger Wicklungen 3 im Eisenblechpaket 1 wird ein aus Kunststoff bestehender Drahtführungsring 5 verwendet, der in den Fig. 3 und 4 näher dargestellt ist.

Gemäß der Schnittansicht in Fig. 6 besteht der Drahtführungsring 5 im wesentlichen aus einem oberen, etwa horizontal verlaufenden Deckring 6, der in sich geschlossen ist und von dem ausgehend nach radial innen gerichtete und axial nach unten in Richtung Blechpaket 1 weisende Lappen 7 vorgesehen sind, welche Lappen jeweils in die Zwischenräume 11 zwischen den Wicklungen 3 gemäß Fig. 2 und 5 eingreifen.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß der jeweilige Anschlußdraht 4 für die jeweiligen, zusammengehörenden Wicklungen nun nicht mehr zwischen dem Deckring 6 des Drahtführungsringes 5 und der Oberseite des Eisenblechpaketes 1 geführt wird, sondern daß diese Anschlußdrähte 4 radial innerhalb des Eisenblechpaketes 1 geführt sind, d. h. radial einwärts, zur Drehachse 9 gerichtet angeordnet sind.

Die innen liegenden senkrechten Flächen des Eisenblechpaketes 1 und die senkrechten außen liegenden Flächen der zugeordneten Lappen 7 des Drahtführungsringes 5 bilden schlitzartige nach den Seiten und nach unten offene Kammern und damit einen axial nach unten geöffneten Aufnahmeraum 8, in dem nun erfindungsgemäß der jeweilige Anschlußdraht 4 aufgenommen ist.

Damit wird die Gesamthöhe 10 des Stators wesentlich verringert, denn die Anschlußdrähte 4 addieren sich nicht mehr zusätzlich zur Gesamthöhe 10, wie dies beim Stand der Technik der Fall war.

Die Fig. 6 deutet auch die kinematische Umkehrung der vorliegenden Erfindung an, denn die Fig. 6 zeigt zum einen, daß die Lappen 7 in Richtung zur Drehachse 9 gerichtet sind, d. h. also radial einwärts liegen.

Die kinematische Umkehrung - für die nach der Erfindung ebenso Schutz beansprucht wird - sieht vor, daß statt der Drehachse 9 eine Drehachse 9a vorhanden ist, d. h. also, daß die Anschlußdrähte 4 nun an radial außen liegenden Flächen des Eisenblechpaketes 1 aufgenommen sind und die Lappen 7 ebenso außen liegend ausgerichtet sind.

Außerdem ist es selbstverständlich vorgesehen, daß die Aufnahmeräume 8 nicht nur nach unten gerichtet geöffnet sind, sondern - im Gegensatz zur Fig. 6 - auch nach oben gerichtet geöffnet sind und die Anschlußdrähte 4 von oben her eingelegt werden und nicht von unten her.

Die Stärke des Deckringes 6 kann hiermit geringer gehalten werden, denn der Deckring 6 dient nicht mehr zur Führung und zur Halterung der Anschlußdrähte 4, es muß also kein Spalt ausgebildet werden, sondern lediglich zur Lagensicherung des gesamten Drahtführungsringes 5 auf dem Eisenblechpaket 1.

Insgesamt konnte damit eine Höheneinsparung erreicht werden, die mindestens der Drahtstärke entspricht.

Es ergibt sich von selbst, daß in dem Aufnahmeraum 8 eine Vielzahl derartiger Anschlußdrähte 4 geführt werden können, je nach dem wieviel Phasen der Motor hat.

Zeichnungslegende

1

Eisenblechpaket

2

Statorzahn

3

Wicklung

4

Anschlußdraht

5

Drahtführungsring

6

Deckring

7

Lappen

8

Aufnahmeraum

9

Drehachse I

9

a Drehachse II

10

Gesamthöhe

11

Zwischenraum

Claims

1. Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator, welcher Stator ringförmig um eine Drehachse (9) des Spindelmotors angeordnet ist bestehend aus einem Eisenblechpaket (1) aus übereinander geschichteten kreisringförmigen Stanzteilen mit radial nach innen verlaufenden Statorzähnen (2) und einem Drahtführungsring (5) mit Deckring (6) und axialen Lappen (7), wobei Wicklungen (3) auf den Statorzähnen (2) aufgebracht und jeweils zusammengehörige Wicklungen einer Phase mit Anschlußdrähten (4) verbunden sind und die Lappen (7) des Drahtführungsrings (5) in Zwischenräume (11) zwischen den Statorzähnen (2) des Eisenblechpakets (1) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (4) der Wicklungen (3) in einem Aufnahmeraum (8) zwischen sich radial gegenüberliegenden Flächen der Lappen (7) des Drahtführungsrings (5) einerseits und dem Eisenblechpaket (1) andererseits geführt sind.

2. Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (9) des Drahtführungsrings (5) sich radial einwärts und/oder auswärts zum Eisenblechpaket (1) im Bezug auf die Drehachse (9) befinden.

3. Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (4) der Wicklungen (3) sich an die Wandungen des Deckringes (6) und/oder der Lappen (7) des Drahtführungsrings (5) und/oder des Eisenblechpakets (1) anlegen.

4. Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckring (6) des Drahtführungsrings (5) geschlossen ausgebildet ist.

5. Spindelmotor für Festplatten mit höhenreduziertem Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtführungsring (5) aus Kunststoff besteht.