DE19748150A1 - Spindelmotor mit Kontaktierung - Google Patents
Spindelmotor mit KontaktierungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit Kontaktierung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige
Spindelmotoren werden z. B. zum Antrieb von
Festplattenspeichern verwendet.
Es sind Spindelmotoren zum Antrieb von Festplattenspeichern
bekannt (Figur A), mit einem feststehenden Grundflansch,
der eine zentrale Spindel trägt. Es ist ferner eine Nabe
vorgesehen, welche mittels geeigneten Lagern drehbar auf
der Spindel gelagert ist und auf welcher mindestens eine
Festspeicherplatte angeordnet ist. Am Innenumfang trägt die
Nabe ein Magnetjoch mit einem Permanentmagneten, wobei
gegenüberliegend ein Wicklungspaket angeordnet ist, welches
durch einen Wicklungsträger am Grundflansch befestigt ist.
Die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes erfolgt
mittels eines Anschlussteils, an welchem Anschlussfahnen
angeordnet sind. Dieses Anschlussteil wird auf der
Unterseite des Grundflansches befestigt und greift mittels
eines Vorsprungs in eine im Grundflansch vorgesehene
Ausnehmung. Im Vorsprung des Anschlussteils ist ebenfalls
eine Ausnehmung vorgesehen, durch welche die vom
Wicklungspaket kommenden Anschlussdrähte geführt werden und
dann z. B. durch Umwickeln und Verlöten mit den
Anschlußfahnen verbunden werden.
Nachteil der bisherigen Art der Kontaktierung ist, daß der
Spindelmotor vor dem Anschluss der Anschlussdrähte komplett
montiert vorliegen muß. Erst dann ist es möglich, die
Anschlussdrähte manuell durch die vorgesehenen Ausnehmungen
im Anschlussteil zu führen und mit den Anschlussfahnen zu
verbinden.
Ein weiterer Nachteil ist, daß die Ausnehmungen, durch
welche die Anschlussdrähte geführt werden, nach der
Kontaktierung mittels einer Dichtmasse staubdicht und
isolierend abgedichtet werden müssen.
Nachteilig ist auch, daß eine vollständige Umspritzung des
Wicklungspaketes mit Isolationsmasse vor der Kontaktierung
der Anschlussdrähte nicht möglich ist, da die
Anschlussdrähte bis zum Montageschritt der Kontaktierung
frei gehalten werden müssen.
Um den genannten Nachteilen zu begegnen, liegt der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Spindelmotor mit Kontaktierung gemäß der eingangs genannten
Art derart weiterzuentwickeln, daß
- - eine schnelle und einfache Kontaktierung möglich wird,
- - ein Umspritzen des Wicklungspaketes vor der Kontaktierung möglich ist, und
- - die geforderte Isolation und Abdichtung des Kontaktierungsbereiches gegeben ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß im/am
Wicklungsträger Kontaktstifte vorgesehen sind, an deren
einem freien Ende die Anschlussdrähte des Wicklungspaketes
angeschlossen werden und deren anderes Ende durch die
Ausnehmung im Grundflansch hindurchtritt und bei
aufgesetztem Anschlussteil mit dem Anschlussfahnen
verbunden werden kann.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Kontaktierung
der Anschlussdrähte des Wicklungspaketes mit den
Kontaktstiften bereits vor dem endgültigen Zusammenbau des
Spindelmotors vorgenommen werden kann. Ferner kann das
bereits mit dem Kontaktstiften kontaktiere Wicklungspaket
vollständig umspritzt werden, ohne daß dies die spätere
Kontaktierung mit den Anschlussfahnen erschwert oder
beeinträchtigt.
Ein weitere Vorteil ist, daß die Kontaktierung der
Achlussdrähte mit den jeweiligen Kontaktstiften vollkommen
maschinell erfolgen kann. In einem ersten Schritt werden
dabei die Anschlussdrähte maschinell um die Kontaktstifte
gewickelt und in einem zweiten Schritt können diese
Kontaktstellen dann z. B. durch maschinelles Löten verbunden
werden.
In einer ersten Ausführungsform sind die Kontaktstifte
innenseitig, d. h. im Bereich zwischen Wicklungspaket und
Spindel, angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Kontaktstifte
außenseitig, d. h. radial auswärts des Wicklungspakets,
angeordnet. Dazu weist der Wicklungsträger ein
außenseitiges Trägerteil auf, das im Bereich zwischen
Rotormagnet der Nabe und dem Grundflansch angeordnet ist.
Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Im folgenden wird die Neuerung anhand von mehrere
Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Neuerung hervor. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung des Spindelmotors;
Fig. 2 eine Ansicht der Kontaktanordnung von unten in
Richtung des Pfeils II;
Fig. 3 ein Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig.
1, mit umspritztem Wicklungspaket;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
der Kontaktanordnung des Spindelmotors;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht der Wicklungsträger
gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Anschlussteil gemäß
Fig. 4;
Fig. 7 einen Schnitt durch das Anschlussteil gemäß
Fig. 6 entlang der Linie VII-VII,
Fig. 8 einen Schnitt durch einen Spindelmotor für
Festplattenspeicher nach dem Stand der Technik.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemässen Kontaktierung für einen Spindelmotor
gezeigt. In Bezug auf Fig. 8 sind gleiche Teile mit gleichen
Bezugsziffern versehen.
Gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 8 ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß in oder am Wicklungsträger 11 nun mehrere
Kontaktstifte 10 angeordnet sind. Vorzugsweise sind diese
Kontaktstifte 10 in Bezug auf ihre Längsrichtung im
Wicklungsträger 11 verschieblich angeordnet, also nicht starr
mit dem Wicklungsträger 11 verbunden.
Der Wicklungsträger 11 ist derart ausgebildet, daß jeweils die
oberen freien Enden der Kontaktstifte 10 über den
Wicklungsträger hinausragen. Dadurch, daß die Kontaktstifte 10
entlang ihrer Längsachse vorzugsweise verschieblich ausgebildet
sind, können diese so verschoben werden, daß das jeweils zu
kontaktierende, obere Ende möglichst weit aus dem
Wicklungsträger 11 hinausragt. Die Anschlussdrähte 14 des
Wicklungspaketes können nun mit jeweils dem oberen freien Ende
eines Kontaktstiftes 10 verbunden werden. Dazu werden die
Anschlussdrähte 14 maschinell oder von Hand um die freien Enden
der Kontaktstifte 10 gewickelt. Danach werden die
Anschlußdrähte 14 im Lötbad oder manuell mit den Kontaktstiften
10 verlötet.
Nun kann das am Wicklungsträger 11 montierte bereits mit den
Kontaktstiften 10 kontaktierte Wicklungspaket 8 in den
Grundflansch 5 eingesetzt werden.
Die Kontaktstifte 10 sind dabei derart positioniert, daß sie
jeweils mit ihrem unteren, freien Ende durch die Ausnehmung 12
in Grundflansch ragen. Nun kann das Anschlussteil 9 am
Grundflansch 5 montiert werden, derart, daß die unteren freien
Enden der Kontaktstifte 10 durch entsprechende Ausnehmungen 18
des am Grundflansch 5 befestigten Anschlussteiles 9 ragen.
Die Anschlussfahnen 13 besitzen Bohrungen 17 oder alternativ
Federkontakte, in welchen die Enden der Kontaktstifte 10
aufgenommen werden. Die Kontaktstifte 10 können dann mit den
Anschlussfahnen 13 verlötet werden. Es entsteht eine Verbindung
16.
Bei Verwendung von Federkontakten ist eine lötfreie
Kontaktierung zwischen Kontaktstiften 10 und Anschlussfahnen 13
möglich.
Eine Ansicht des Anschlussteils 9 mit den Anschlussfahnen 13
von unten zeigt Fig. 2. Man erkennt die einzelnen
Anschlussfahnen 13 mit den zugeordneten Bohrungen 17 zur
Aufnahme der Enden der Kontaktstifte 10.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, die im wesentlichen der
Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht.
Hier ist das Wicklungspaket 8 zusätzlich mit einer
Kunststoffmasse 20 umspritzt, um bessere mechanische sowie
elektrische Stabilität bzw. Sicherheit zu erreichen.
Die Umspritzung mit der Kunststoffmasse 20 erfolgt nach dem
Anbringen und Verlöten der Anschlussdrähte 14 des
Wicklungspakets 11 an den Kontaktstiften 10, jedoch
vorzugsweise bevor das Wicklungspaket 8 in den Grundflansch 5
eingesetzt wird. Die später erfolgende Kontaktierung der
Kontaktstifte 10 mit den Anschlussfahnen 13 wird durch das
Umspritzen nicht beeinträchtigt, da das untere, freie Ende der
Kontaktstifte 10 frei von Kunststoffmasse 20 bleibt.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführung der Kontaktierung.
Die Kontaktierung erfolgt hier weiter aussen (in radialer
Richtung, ausgehend von der Spindel 1). Fig. 5 zeigt eine
mögliche Ausbildung des dafür vorgesehenen Wicklungsträgers 21
mit Kontaktstiften 24.
Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, umfasst der
Wicklungsträger 21 ein innenseitiges Trägerteil 22 und ein
aussenseitiges Trägerteil 23 zwischen welchen der Wickelkern 26
aufgenommen ist. Im aussenseitigen Trägerteil 23 sind mehrere
Kontaktstifte 24 angeordnet, die z. B. L-förmig abgewinkelt
ausgebildet sein können. Diese Formgebung wurde u. a. aus
Gründen der mechanischen Stabilität verwendet. Diese
Kontaktstifte 24 sind demnach fest im äusseren Trägerteil 23
verankert und weisen lediglich ein freies, aus dem
Wicklungsträger 23 herausragendes Ende auf.
Der Grundflansch 5 weist im Bereich der Kontaktstifte 24
wiederum eine Ausnehmung 27 auf, die jedoch im Verhältnis
größer dimensioniert ist, als bei der Ausführung gemäß Fig. 1.
Die Anschlussdrähte 14 des Wicklungspaketes 8 werden nun direkt
am Austrittsbereich des Kontaktstiftes 24 aus dem
Wicklungsträger 21 angeschlossen. Dies erfolgt in bekannter
Weise durch Umwickeln und Verlöten der Anschlussdrähte 14 mit
den Kontaktstiften 24 und kann maschinell oder manuell
geschehen.
Nach der Montage des Wicklungsträgers 11 mit Wicklungspaket 8
am Grundflansch 5 erstreckt sich das freie Ende der
Kontaktstifte 24 durch die Ausnehmung 27 des Grundflansches 5.
Danach wird das Anschlussteil 28 mit Anschlussfahnen 29
aufgesetzt und das äußere Ende der Kontaktstifte 24 mit den
Anschlussfahnen 29 kontaktiert. Dies erfolgt in oben
beschriebener Weise durch Löten, Stecken oder Klemmen.
Fig. 6 zeigt das Anschlussteil 28 in Draufsicht. Man erkennt
die Ausnehmungen 30 zur Durchführung der Kontaktstifte 24,
sowie die einzelnen Anschlussfahnen 29 mit
Kontaktierungsbereich.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch das Anschlussteil 28 mit
Anschlussfahnen 29 gemäß Fig. 6, entlang der Linie VI-VI.
Fig. 8 zeigt den Aufbau eines Spindelmotors nach dem Stand der
Technik zum Antrieb von Festplattenspeichern. Der Spindelmotor
besteht aus einem feststehenden Grundflansch 5, der eine
zentrale Spindel 1 trägt. Es ist eine etwa glockenförmige Nabe
4 vorgesehen, welche mittels geeigneter Lager 2 drehbar auf der
Spindel 1 gelagert ist und auf welcher mindestens eine
Festspeicherplatte angeordnet ist. Die Lager 2 sind durch
geeignete Dichtungsmittel 3 nach außen abgedichtet. Am
Innenumfang trägt die Nabe 4 ein Magnetjoch 6 mit einem
Permanentmagneten 7, wobei gegenüberliegend ein Wicklungspaket
8 angeordnet ist, welches durch einen Wicklungsträger 11 am
Grundflansch 5 befestigt ist.
Die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes 8 erfolgt
mittels eines Anschlussteils 9, an welchem Anschlussfahnen 13
angeordnet sind. Dieses Anschlussteil 9 wird auf der Unterseite
des Grundflansches 5 befestigt und greift mittels eines
Vorsprungs 19 in eine im Grundflansch 5 vorgesehene Ausnehmung
12. Im Vorsprung 19 des Anschlussteils 9 ist ebenfalls eine
Ausnehmung 18 vorgesehen, durch welche die vom Wicklungspaket 8
kommenden Anschlussdrähte 14 geführt werden und jeweils mit den
Anschlußfahnen 13 verbunden werden können. Die Durchführung der
Anschlussdrähte 14 wird mittels einer Dichtmasse 15
abgedichtet.
1
Spindel
2
Lager
3
Dichtung
4
Nabe
5
Grundflansch
6
Joch
7
Magnet
8
Wicklungspaket
9
Anschlussteil
10
Kontaktstift
11
Wicklungsträger
12
Ausnehmung (im Grundflansch
5
)
13
Anschlussfahne
14
Anschlußdrähte
15
Dichtmasse
16
Verbindung
17
Bohrung (in Anschlussfahne
13
)
18
Ausnehmung (im Anschlußteil)
19
Vorsprung (von Anschlussteil)
20
Kunststoffmasse
21
Wicklungsträger
22
Trägerteil (innenseitig)
23
Trägerteil (aussenseitig)
24
Kontaktstift
25
Verbindung
26
Wickelkern
27
Ausnehmung (im Grundflansch)
28
Anschlussteil
29
Anschlussfahne
30
Ausnehmung (im Anschlussteil)
Claims (9)
1. Spindelmotor mit Kontaktierung, bestehend aus einem
feststehenden Grundflansch, der eine zentrale Spindel
trägt, einer Nabe, welche mittels geeigneten Lagern drehbar
auf der Spindel gelagert ist und auf welcher mindestens
eine Festspeicherplatte angeordnet ist, und einem
statorseitigen, mittels eines Wicklungsträgers am
Grundflansch befestigten Wicklungspaket, welches
gegenüberliegend eines Rotormagneten angeordnet ist, wobei
die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes mittels
eines Anschlussteils erfolgt, an dem Anschlussfahnen
angeordnet sind, an welchen die vom Wicklungspaket
kommenden Anschlussdrähte angeschlossen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß
im/am Wicklungsträger (11; 21) Kontaktstifte (10; 24)
angeordnet sind, welche eine direkte Kontaktierung zwischen
den Anschlussdrähten (14) des Wicklungspaketes (8) und den
Anschlussfahnen (13; 29) des Anschlussteiles (9; 28)
herstellen.
2. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktstifte (10) als gerade, den Wicklungsträger
(11) durchsetzende Stifte ausgebildet sind.
3. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktstifte (24) als abgewinkelte, den
Wicklungsträger (21) durchsetzende Stifte ausgebildet sind.
4. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlussdrähte (14) des
Wicklungspakets (8) mit jeweils einem freien Ende der
Kontaktstifte (10; 24) verbunden sind.
5. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlussdrähte (14) mit den
Kontaktstiften (10; 24) verlötet sind.
6. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Kontaktstifte (10; 24) durch
zugeordnete Ausnehmungen (18; 30) des Anschlussteiles (9;
28) bis zu den daran befestigten Anschlussfahnen (13; 29)
erstrecken.
7. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (10; 24) durch
Bohrungen (17) in den Anschlussfahnen (13) hindurchgeführt
sind und mit den Anschlussfahnen (13) verlötet sind.
8. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (10) in axialer
Richtung verschieblich im/am Wicklungsträger (11)
angeordnet sind.
9. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wicklungspaket (8) mit einer
Spritzmasse (20) umspritzt ist.
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