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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, insbesondere zum Antrieb eines Festplattenlaufwerkes, eines Lüfters oder dergleichen.
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Stand der Technik
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Bei einem Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem ist ein drehbares Motorbauteil mittels des fluiddynamischen Lagersystems relativ zu einem feststehenden Motorbauteil drehbar gelagert. Das drehbare Motorbauteil wird mittels eines elektromagnetischen Antriebssystems angetrieben, welches eine am feststehenden Motorbauteil angeordnete Statoreinheit mit einem ferromagnetischen Statorkern und mehreren Statorwicklungen umfasst sowie einen am drehbaren Motorbauteil befestigten Rotormagneten. Das fluiddynamische Lagersystem umfasst ein feststehendes Lagerbauteil, dass mit dem feststehenden Motorbauteil verbunden ist oder Teil des feststehenden Lagerbauteils ist, sowie ein drehbares Lagerbauteil, dass mit dem drehbaren Motorbauteil verbunden oder ein Teil davon ist. Zwischen den beiden Lagerbauteilen ist ein mit einem Lagerfluid gefüllter Lagerspalt angeordnet. Zum Aufbau eines fluiddynamischen Drucks im Lagerspalt ist in der Regel wenigstens eine der Lageroberflächen des fluiddynamischen Lagersystems mit einer Oberflächenstruktur versehen. Durch die rotatorische Relativbewegung zwischen den beiden Lagerbauteilen entsteht durch die Oberflächenstrukturen eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid, so dass sich im Lagerspalt ein fluiddynamischer Druck ausbildet, der das Lager stabilisiert.
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Der Lagerspalt, der sowohl ein als auch zwei offene Enden aufweisen kann, wird durch entsprechende Dichtungsmittel, vorzugsweise Kapillardichtungen, gegenüber der Umgebung abgedichtet, so dass das flüssige Lagerfluid nicht aus dem Lagerspalt austreten kann. Da die Dichtungsspalte oftmals gleichzeitig als Fluidreservoir dienen, weist das Lagerfluid im Dichtungsspalt eine relativ große Grenzfläche zur umgebenden Atmosphäre auf, so dass eine Verdampfung des Lagerfluids begünstigt wird.
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Man ist daher bestrebt, die Verluste des Lagerfluids durch Verdampfung zu minimieren, um sowohl die Menge an benötigtem Lagerfluid im Lager gering zu halten als auch eine Verunreinigung des Spindelmotors durch den Fluiddampf zu verhindern.
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Die
DE 10 2008 033 361 A1 offenbart einen Spindelmotor mit fluiddynamischen Lager, bei dem sich an den Dichtungsspalt ein als Barrierespalt bezeichneter Luftspalt anschließt, der beispielsweise durch einander zugewandte Oberflächen des feststehenden Lagerbauteils und des drehbaren Lagerbauteils begrenzt ist. Dieser Barrierespalt weist eine möglichst kleine Spaltbreite auf, so dass das aus dem Dichtungsspalt verdampfende Lagerfluid weitgehend durch den dünnen Barrierespalt zurückgehalten wird und nicht in den Motorraum eindringen kann.
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Insbesondere bei Motoren mit kleiner Baugröße, beispielsweise zum Antrieb von Festplattenlaufwerken mit einem Formfaktor von 2,5 Zoll ist der verfügbare Bauraum sehr begrenzt, insbesondere zur Bildung eines Barrierespaltes, der durch sich überlappende Stufen oder Vorsprünge zwischen dem feststehenden Lagerbauteil und dem drehbaren Lagerbauteil begrenzt ist. Die realisierbaren radial verlaufenden Wandstärken dieser Abschnitte des drehbaren bzw. feststehenden Lagerbauteils im Bereich eines solchen Barrierespalts würden zu gering werden, um diese maschinieren zu können Auf Grund der geringen Platzverhältnisse sind bei bisherigen Spindelmotoren, z. B. aus der oben zitierten
DE 10 2008 033 361 A1 , die Barrierespalte bzw. Luftspalte relativ kurz gehalten, da für längere Spalte der vorhandene Platz nicht ausreicht.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem anzugeben, bei dem auch bei eingeschränkten Platzverhältnissen ein Entweichen von Fluiddampf aus dem Dichtungsbereich wirkungsvoll reduziert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spindelmotor mit den Merkmalen des Anspruchs gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Der beschriebene Spindelmotor umfasst ein feststehendes Motorbauteil und ein drehbares Motorbauteil das mittels eines fluiddynamischen Lagersystems relativ zum feststehenden Motorbauteil um eine Drehachse gelagert ist. Durch ein Antriebssystem, welches eine am feststehenden Motorbauteil angeordnete Statoreinheit mit einem ferromagnetischen Statorkern und mehreren Statorwicklungen umfasst, und einen am drehbaren Motorbauteil befestigten Rotormagneten umfasst, wird das drehbare Motorbauteil angetrieben.
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Erfindungsgemäß bildet eine zylindrische innere Umfangsfläche des Statorkerns und/oder ein am Statorkern befestigtes hohlzylindrisches Bauteil zusammen mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche des drehbaren Motorbauteils einen in axialer Richtung verlaufenden Luftspalt.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik wird der Luftspalt nicht zwischen dem beweglichen Lagerbauteil bzw. Motorbauteil und dem feststehenden Lagerbauteil bzw. Motorbauteil gebildet, sondern zwischen Oberflächen des Statorkerns oder einem mit dem Statorkern fest verbundenen Bauteil und Oberflächen des drehbaren Motorbauteils.
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Somit verringert sich der Platzbedarf in radialer Richtung für die Ausbildung des Luftspaltes, da insbesondere das feststehende Motorbauteil bzw. Lagerbauteil keine entsprechenden Stufen oder Vorsprünge für die Ausbildung des Luftspaltes aufweisen muss.
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In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist das hohlzylindrische Bauteil an der inneren Umfangsfläche des Stators angeordnet und bedeckt diese teilweise. Dabei ragt das hohlzylindrische Bauteil in axialer Richtung über den Statorkern hinaus. Der axial verlaufende Luftspalt wird in dieser Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise ausschließlich durch das hohlzylindrische Bauteil und eine gegenüberliegende Oberfläche des drehbaren Motorbauteils gebildet.
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In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das hohlzylindrische Bauteil an einer Stirnfläche des Statorkerns angeordnet, wobei dessen innere Umfangsfläche mit der inneren Umfangsfläche des Statorkerns in axialer Richtung fluchtet. In dieser Ausgestaltung der Erfindung bilden die Teile der inneren Umfangsfläche des Statorkerns und die innere Umfangsfläche des hohlzylindrischen Bauteils sowie gegenüberliegende äußere Umfangsflächen des drehbaren Motorbauteils zwischen den axial verlaufenden Luftspalt. Auch hier ragt das hohlzylindrische Bauteil in axialer Richtung über die Stirnseite des Statorkerns hinaus.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das hohlzylindrische Bauteil auch als Teil des Statorkerns ausgebildet sein und insbesondere die innere Umfangsfläche des Statorkerns in axialer Richtung verlängern.
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In der Regel besteht der Statorkern aus einem ferromagnetischen Blechpaket, d. h., mehreren einzelnen Statorblechen, die in axialer Richtung übereinander gestapelt angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß kann nun beispielsweise das oberste Blech des Statorkerns im Bereich der inneren Umfangsfläche des Stators umgebogen und als den Statorkern in axialer Richtung verlängernder Rand ausgebildet sein. In dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der in axial verlaufender Luftspalt begrenzt durch die innere Umfangsfläche des Statorkerns mit dem verlängernden Abschnitt des hohlzylindrischen Bauteils als Teil des Blechstapels des Statorkerns und eine gegenüber liegende äußere Umfangsfläche des drehbaren Motorbauteils.
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Um eine effektive Barriere gegen ein Austreten von Fluiddampf aus dem Bereich des Dichtungsspaltes zu gewährleisten beträgt die Spaltbreite des Luftspaltes weniger als 100 Mikrometer, vorzugsweise weniger als 50 Mikrometer.
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Die Länge des Luftspaltes beträgt dabei mindestens 10% der axialen Höhe des Spindelmotors. Ein möglichst langer Luftspalt wird bevorzugt, insbesondere eine Länge zwischen 0,4 und 2 mm bei einem Spindelmotor zum Antrieb von Festplattenlaufwerken mit einem Formfaktor von 2,5 Zoll.
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Der Luftspalt befindet sich im Anschluss an eine Dichtungsanordnung zur Abdichtung eines mit Lagerfluid gefüllten Lagerspalts des fluiddynamischen Lagersystems.
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Hierbei kann es vorgesehen sein, dass eine in radialer Richtung verlaufende Oberfläche des feststehenden Motorbauteils mit einer gegenüberliegenden radial verlaufenden Oberfläche des drehbaren Motorbauteils einen in radialer Richtung verlaufenden Luftspalt bildet.
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Dieser in radialer Richtung verlaufende Luftspalt ist zwischen der Dichtungsanordnung und dem axial verlaufenden Luftspalt angeordnet und ergänzt den axial verlaufenden Luftspalt, so dass sich in Summe ein Luftspalt ergibt, der aus dem radial verlaufenden Luftspalt und dem axial verlaufenden Luftspalt besteht.
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Auf Grund der beengten Platzverhältnisse ist die Länge des radial verlaufenden Luftspaltes kleiner als die Länge des axial verlaufenden Luftspaltes und beträgt beispielsweise zwischen 0,1 und 0,4 mm.
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Der erfindungsgemäße Spindelmotor ist vorzugsweise zum Antrieb eines Festplattenlaufwerkes mit einem Formfaktor von 2,5 Zoll ausgebildet. Der Spindelmotor kann ebenso zum Antrieb eines Lüfters vorgesehen sein.
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Die axiale Bauhöhe des Spindelmotors zum Antrieb von Festplattenlaufwerken mit einem Formfaktor von 2,5 Zoll beträgt typischerweise zwischen 5 und 10 mm. Der Durchmesser der Welle beträgt hierbei vorzugsweise zwischen 2,5 und 3 mm, wobei der Durchmesser des drehbaren Motorbauteils, d. h. der Nabe, beispielsweise zwischen 11 und 12 mm beträgt.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei ergeben sich aus den Zeichnungen und deren Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem in seiner ersten Ausgestaltung der Erfindung.
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2 zeigt einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
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3 zeigt einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung.
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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung
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Die 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem. Ein solcher Spindelmotor kann zum Antrieb von Speicherplatten eines Festplattenlaufwerks verwendet werden.
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Das Lagersystem des Spindelmotors umfasst eine feststehende Lagerbuchse 10, die eine zentrale Lagerbohrung aufweist. In der Lagerbohrung der Lagerbuchse 10 ist eine Welle 12 eingesetzt, deren Durchmesser geringfügig, d. h. nur um einige Mikrometer kleiner ist, als der Durchmesser der Lagerbohrung. Zwischen den Oberflächen der Lagerbuchse 10 und der Welle 12 verbleibt ein Lagerspalt 14 von wenigen Mikrometern Breite. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen der Welle 12 und der Lagebuchse 10 bilden zwei fluiddynamische Radiallager 18, 22 aus, mittels denen die Welle 12 um eine Rotationsachse 16 drehbar in der Lagerbuchse 10 gelagert ist. Die Radiallager 18, 22 sind durch Radiallagerrillen 20, 24 gekennzeichnet, die auf die Oberfläche der Welle 12 und/oder der Lagerbuchse 10 aufgebracht sind. Der Lagerspalt 14 ist mit einem geeigneten Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt. Die Radiallagerrillen 20, 24 üben bei Rotation der Welle 12 eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt 14 zwischen Welle 12 und Lagerbuchse 10 befindliche Lagerfluid aus, so dass im Lagerspalt 14 ein hydrodynamischer Druck entsteht, der die Radiallager 18, 22 tragfähig macht.
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Ein freies Ende der Welle 12 ist mit einer Nabe 26 verbunden, welche die Lagerbuchse 10 teilweise umgibt. Eine untere, ebene Fläche der Nabe 26 bildet zusammen mit einer angrenzenden Stirnfläche der Lagerbuchse 10 ein fluiddynamisches Axiallager 28 aus. Der Lagerspalt 14 umfasst einen axialen Abschnitt, der sich entlang der Welle 12 und der beiden Radiallager 18, 22 erstreckt, und einen radialen Abschnitt, der sich entlang der Stirnseite der Lagerbuchse 10 und des Axiallagers 28 erstreckt. Die Stirnfläche der Lagerbuchse 10 oder die gegenüberliegende Fläche der Nabe 26 ist mit vorzugsweise spiralförmigen Axiallagerrillen versehen, die bei Rotation der Welle 12 eine radial nach innen in Richtung des oberen Radiallagers 18 gerichtete Pumpwirkung auf das im radialen Abschnitt des Lagerspalts 14 zwischen der Nabe 26 und der oberen Stirnseite der Lagerbuchse 10 befindliche Lagerfluid ausübt, so dass das Axiallager 28 tragfähig wird.
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Das erste, obere Radiallager 18 hat vorzugsweise symmetrisch ausgebildete, parabelförmige, bzw. sinusförmige Radiallagerrillen 20. Bei Rotation der Welle 12 erzeugen die Radiallagerrillen 20 des oberen Radiallagers 18 eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid, die anteilig in beide axiale Richtungen des Lagerspalts 14 gerichtet ist. Die oberen Äste, also die dem Axiallager 28 benachbarten Äste der Radiallagerrillen 20 üben auf das Lagerfluid eine Pumpwirkung nach unten in Richtung des zweiten Radiallagers 22 aus, während die unteren Äste, also die dem Separatorspalt 30 benachbarten Äste der Radiallagerrillen 20, eine Pumpwirkung nach oben in Richtung des Axiallagers 28 erzeugen. Es ist genauso möglich, ein asymmetrisches oberes Radiallager zu verwenden, bei dem die oberen Äste der Radiallagerrillen 20 im Vergleich zu den unteren Ästen der Radiallagerrillen 20 deutlich länger ausgebildet sind, und dadurch das Radiallager 18 in seiner Gesamtheit eine Pumpwirkung nach unten in Richtung des unteren Radiallagers 22 erzeugt. Das im Lagerspalt 14 im Bereich des oberen Radiallagers 18 befindliche Lagerfluid würde in diesem Fall in Richtung des unteren Radiallagers 22 gefördert.
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Insgesamt pumpt zumindest das Axiallager 28 sowie gegebenenfalls das obere Radiallager 18 in Richtung des unteren Radiallagers 22.
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Das zweite, untere Radiallager 22 umfasst vorzugsweise ebenfalls symmetrisch ausgebildete, parabelförmige, bzw. sinusförmige Radiallagerrillen 24. Bei Rotation des Lagers erzeugen die Radiallagerrillen 24 eine Pumpwirkung auf das Lagerfluid, die anteilig in beide axiale Richtungen des Lagerspalts 14 gerichtet ist.
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Radial außerhalb des Axiallagers 28, d. h. am radial äußeren Ende seines radialen Abschnitts, geht der Lagerspalt 14 in einen Spalt mit größerem Spaltabstand über, welcher teilweise als Dichtungsspalt 44 wirkt und anteilig mit Lagerfluid gefüllt ist. Der Spalt erstreckt sich anfänglich ausgehend vom Lagerspalt 14 radial nach außen und geht in einen weitgehend axialen Abschnitt über, der sich entlang des Außenumfangs der Lagerbuchse 10 zwischen der Lagerbuchse 10 und einem zylindrischen Abschnitt der topfförmigen Nabe 26 erstreckt und den Dichtungsspalt 44 bildet. Die äußere Mantelfläche der Lagerbuchse 10 sowie die innere Mantelfläche der Nabe 26 sind weitgehend zylindrisch, jedoch im Verlauf zur Lageröffnung hin vorzugsweise leicht konisch nach innen in Richtung zur Drehachse 16 geneigt und bilden die Begrenzung des Dichtungsspaltes 44.
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Die Lagerbuchse 10 ist in einer Basisplatte 36 des Spindelmotors angeordnet. An der in der Basisplatte 36 befestigten Seite weist die Lagerbuchse 10 eine Aussparung auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Lagerbohrung. Die Lagerbuchse 10 ist an dieser Seite durch eine Abdeckung 34 verschlossen. Innerhalb der Aussparung der Lagerbuchse 10 ist ein Stopperbauteil in Form eines Stopperrings 12a angeordnet, der einen vergrößerten Außendurchmesser im Vergleich zum Durchmesser der Welle 12 aufweist. Die Aussparung, in welcher der Stopperring 12a angeordnet ist, ist mit dem Lagerspalt 14 verbunden und vollständig mit Lagerfluid gefüllt. Bei einer übermäßigen axialen Bewegung der Welle 12 stößt der Stopperring 12a an einer Stufe an, die durch den Übergang zwischen der Lagerbohrung und der Aussparung gebildet wird. Der Stopperring 12a verhindert dadurch ein Herausfallen der Welle 12 aus der Lagerbuchse 10.
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In der Lagerbuchse 10 ist ein Rezirkulationskanal 32 vorgesehen, der einen am radial äußeren Rand des Axiallagers 28 befindlichen Abschnitt des Lagerspalts 14 mit einer Aussparung am unteren Ende der Lagerbuchse 10 verbindet. Ein Ende des Rezirkulationskanals 32 mündet in der Nähe des Dichtungsspalts 44, in welchem Umgebungsdruck herrscht. Somit befindet sich auch im Rezirkulationskanal 32 bis hinein in die Aussparung der Lagerbuchse 10 Umgebungsdruck. Dadurch wird die Gefahr eines Unterdrucks am geschlossenen Ende des Lagers vermieden. Die obere Öffnung des Rezirkulationskanals 32 ist sehr nahe an der Übergangszone zwischen Lagerfluid und Atmosphäre angeordnet, so dass im Lagerfluid gelöste Luftbläschen relativ leicht in die Atmosphäre entweichen können.
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An einem zylindrischen Rand der Basisplatte 36 ist eine Statoreinheit 38 angeordnet, welche die Lagerbuchse umgibt und aus einem ferromagnetischen Statorblechpaket 38a sowie aus mehreren Statorwicklungen 38b besteht. Die Statoreinheit 38 ist umgeben von einem umlaufenden Rand der Nabe 26, an welchem ein ringförmiger Rotormagnet 40 angeordnet ist. Der Rotormagnet 40 umgibt die Statoreinheit 38 in radialer Richtung unter Bildung eines Luftspalts. Dargestellt ist ein Außenläufermotor. Alternativ kann selbstverständlich ein Innenläufermotor Verwendung finden. Unterhalb des Rotormagneten 40 kann ein ferromagnetischer Zugring 42 angeordnet sein, der den Rotormagneten 40 anzieht, wodurch sich eine nach unten zur Basisplatte 36 hin gerichtete Kraft ergibt. Diese Kraft wirkt der Lagerkraft des Axiallagers 28 entgegen und dient der axialen Vorspannung des Lagersystems. Alternativ oder zusätzlich kann eine axiale Vorspannung durch einen axialen Versatz des Rotormagneten 40 relativ zur Statoreinheit 38 erzeugt werden.
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Erfindungsgemäß ist außerhalb, also jenseits des Dichtungsspaltes 44 ein Luftspalt mit geringer Spaltbreite angeordnet, um zu verhindern, dass im Dichtungsspalt verdampfendes Lagerfluid nach außen in den Motorraum gelangt. Dieser Dichtungsspalt ist zwischen Oberflächen des drehbaren und Oberflächen des feststehenden Motorbauteils angeordnet.
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Gemäß 1 ist am Statorkern 38a ein hohlzylindrisches Bauteil 48 angeordnet, dessen innere Umfangsfläche zusammen mit einer gegenüberliegenden äußeren Umfangsfläche eines Randes 26a der Nabe 26 einen axial verlaufenden Luftspalt 48 ausbildet.
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Das hohlzylindrische Bauteil 46 kann sich axial weit über den Statorkern hinaus erstrecken, beispielsweise etwa soweit, wie sich die Statorwicklungen nach oben in Richtung der Nabe 26 erstrecken.
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Somit wird ein relativ langer Luftspalt 48 gebildet, der aufgrund seiner Länge und geringe Spaltbreite ein gutes Rückhaltevermögen und Dichtungswirkung gegen ein Austreten von Lagerfluiddampf gewährleistet. Die bevorzugte Spaltbreite des Luftspalts 48 ist kleiner als 100 Mikrometer, vorzugsweise kleiner als 50 Mikrometer.
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Das hohlzylindrische Bauteil 46 kann beispielsweise auf eine innere Umfangsfläche des Statorkerns 38a mittels Klebstoff oder einer Schweißverbindung befestigt sein, da sowohl der Statorkern 38a als auch das hohlzylindrische Bauteil 46 vorzugsweise aus Metall bestehen.
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Zwischen einer oberen Stirnfläche des Randes 36a der Basisplatte und einer unteren Stirnfläche des Randes 26a der Nabe wird ebenfalls ein Luftspalt 50 gebildet, der in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 16 verläuft.
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Auch dieser radial verlaufende Luftspalt 50, der in seiner Länge kürzer ist, als der vertikal verlaufende Luftspalt 48, kann zur Abdichtung gegen aus Austreten von Fluiddampf aus dem Bereich des Dichtungsspaltes 44 dienen.
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Daher liegt die Spaltbreite des radial verlaufenden Luftspalts 50 vorzugsweise in der Größenordnung der Spaltbreite des axial verlaufenden Luftspaltes 48, ist jedoch in der Regel etwas größer, da das fluiddynamische Lagersystem ein gewisses axiales Spiel aufweist, das bei der Auslegung der Spaltbreite des radial verlaufenden Luftspaltes 50 berücksichtigt werden muss.
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2 zeigt eine andere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit fluiddynamischem Lagersystem, der in seinem Aufbau dem Spindelmotor von 1 entspricht. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Als einzigen Unterschied zu 1 besitzt der Spindelmotor von 2 ein hohlzylindrisches Bauteil 146, das auf einer oberen Stirnfläche des Statorkerns 38a befestigt ist.
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Die innere Umfangsfläche des hohlzylindrischen Bauteils 146 fluchtet mit der inneren Umfangsfläche des Statorkerns 38a, d. h. die beiden inneren Umfangsflächen liegen in einer axial verlaufenden Ebene.
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Gegenüberliegend diesen beiden inneren Umfangsflächen des Statorkerns 38a und des Bauteils 146 befindet sich eine äußere Umfangsfläche des Randes 26a der Nabe 26, so dass ein axial verlaufender Luftspalt 148 ausgebildet wird, der zwischen der inneren Umfangsfläche des Statorkerns 38a, der inneren Umfangsfläche des Bauteils 146 sowie der äußeren Umfangsfläche des Randes 26 der Nabe 26 verläuft.
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Zwischen dem Dichtungsspalt 44 und dem axial verlaufenden Luftspalt 148 befindet sich außerdem ein radial verlaufender Luftspalt 150, der durch sich gegenüber liegende Stirnflächen des Randes 36a der Basisplatte und des Randes 26a der Nabe 26 gebildet ist.
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In dieser Ausgestaltung liegt das hohlzylindrische Bauteil 146 nicht wie beispielsweise in 1 an einer inneren Umfangsfläche des Statorkerns 38a auf, so dass in radialer Richtung gegenüber 1 etwas Bauraum eingespart werden kann, entsprechend der Dicke des in 1 verwendeten hohlzylindrischen Bauteils 46.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei dem wieder gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen im Hinblick auf die 1 und 2 bezeichnet sind.
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Im Unterschied zu den 1 und 2 ist das hohlzylindrische Bauteil 246, das zumindest einen Teil des axial verlaufenden Luftspaltes 248 begrenzt als ein Teil des Statorkerns 38a ausgebildet.
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In bekannter Weise besteht der Statorkern 38a aus einer Reihe von vertikal übereinander gestapelten Statorblechen. Erfindungsgemäß ist nun das obere Statorblech an seiner radial inneren Seite nach oben zu einem Rand umgebogen und bildet das hohlzylindrische Bauteil 246 als Teil des oberen Statorblechs.
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Der axial verlaufende Luftspalt 248 wird in diesem Fall begrenzt durch eine innere Umfangsfläche des Statorkerns 238a und die in Verlängerung ausgebildete Umfangsfläche des hohlzylindrischen Bauteils 246 sowie eine gegenüberliegende äußere Umfangsfläche des Randes 26a der Nabe.
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Ein radial verlaufender Luftspalt 250 befindet sich unverändert zwischen den beiden Stirnflächen des Randes 36a der Basisplatte 36 und 26a der Nabe 26.
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Bei allen gezeigten Lösungen gemäß den 1, 2 und 3 kann ein relativ enger Luftspalt mit einer im Verhältnis zur Höhe des Spindelmotors großer Länge realisiert werden, welcher ein Austreten von Lagerfluiddampf aus dem Bereich des Dichtungsspaltes 44 verhindert oder zumindest stark verringert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lagerbuchse
- 12
- Welle
- 12a
- Stopperring
- 14
- Lagerspalt
- 16
- Rotationsachse
- 18
- Radiallager
- 20
- Radiallagerrillen
- 22
- Radiallager
- 24
- Radiallagerrillen
- 26
- Nabe
- 26a
- Rand
- 28
- Axiallager
- 30
- Separatorspalt
- 32
- Rezirkulationskanal
- 34
- Abdeckung
- 36
- Basisplatte
- 36a
- Rand
- 38
- Statoreinheit
- 38a
- Statorkern
- 38b
- Statorwicklung
- 40
- Rotormagnet
- 42
- Zugring
- 44
- Dichtungsspalt
- 46, 146, 246
- Bauteil
- 48, 148, 248
- Luftspalt, axial
- 50, 150, 250
- Luftspalt, radial
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008033361 A1 [0005, 0006]
