DE3918958C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Aus der US-PS 47 60 298 ist ein Spindelmotor gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 bekannt. Derartige Spindelmotoren
werden zum Antrieb von Magnetplatten benutzt, die der Datenspeicherung
dienen, um die Daten mittels eines magnetischen
Lese-/Schreibkopfes aufzuzeichnen oder auszulesen. Demzufolge
muß ein solcher Motor sich unter einer präzisen Steuerung
drehen können, da andernfalls der Magnetkopf nicht in eine
entsprechende Position zu jeder Platte zum Schreiben oder Lesen
verbringbar ist.
Spindelmotoren sind aus verschiedenen kleinen Teilen zusammengebaut,
so daß beim Zusammenbau oder bei der Befestigung Fehler
auftreten können, wodurch eine exakte Steuerung nicht gewährleistet
wird. Derartige Probleme sind besonders dann schwerwiegend,
wenn Zusammenbau- oder Montagefehler hinsichtlich der
Lager auftreten. Ein derartiger Motor ist in den Fig. 7 und 8
gezeigt und weist eine mittige Achse 100 auf, die an einem zentralen
Nabenwulst 101a einer Montageplatte 101 befestigt ist.
Eine Nabe oder ein Rotor 102 zur Lagerung einer oder mehrerer
nicht dargestellter Magnetplatten während des Antriebes ist
drehfähig gelagert auf einer zentralen Achse durch ein Paar von
axial zueinander beabstandeten Kugellagern 103, 104, die unter
Preßsitz in eine mittige Bohrung 102a der Nabe eingesetzt sind.
Die zentrale Bohrung 102a wird durch einen Abdeckring 105
abgeschlossen. Ein Stator 106, der an dem Nabenabschnitt 101a
befestigt ist, wirkt auf eine Vielzahl von Drehmagneten 107,
die an der Nabe 102 befestigt sind, um die Nabe 102 gegenüber
der Achse 100 in Drehung zu versetzen.
Zum Zwecke der Montage werden die Lager 103, 104 separat in die
mittige Bohrung 102a der Nabe 102 von oben eingesetzt, wie aus
Fig. 8 hervorgeht. Danach wird die Achse 100 durch die Lager
hindurch eingesetzt und in dem Nabenabschnitt 101a der Montageplatte
101 (Fig. 7) befestigt, und die übrigen Teile werden an
der richtigen Stelle montiert.
Ersichtlicherweise stellt das Einsetzen der Lager 103, 104
unter Preßsitz den wichtigsten Montagevorgang dar, da eine
ungenaue Montage dieser Teile direkt in einer Drehungsabweichung
bzw. Schwingung der Nabe 102 resultiert. Tatsächlich
sind jedoch ein oder beide Lager manchmal in ungenauer Weise im
Preßsitz montiert, wie durch die strichpunktierten Linien in
Fig. 8 veranschaulicht ist. Dies ergibt sich aufgrund der
Tatsache, daß einzelne Lager, die selbst sehr kleine Teile
darstellen, eine kleine axiale Länge (Dicke) haben.
Im allgemeinen ist es einfach, auf geeignete Weise einen langen
Zylinder durch Preßsitz zu montieren, beispielsweise in einer
entsprechenden Bohrung, weil die Ausrichtung des Zylinders,
selbst wenn er am Beginn der Einsetzoperation in ungeeigneter
Weise ausgerichtet ist (z. B. die Achse des Zylinders einen
kleinen Winkel gegenüber der der Bohrung einhält) - bei dem
nachfolgenden Einsetzvorgang korrigiert wird. Daher sind Montagefehler
beim Einbau im Preßsitz bei einem solch langen Körper
unwahrscheinlich. Jedoch ist die Situation völlig anders, wenn
eine dünne Münze koaxial in eine entsprechende Bohrung eingesetzt
werden soll, wobei eine sehr große Wahrscheinlichkeit
besteht, daß die Münze in einem geneigten Zustand in den Preßsitz
gebracht wird.
Das Lager für den Spindelmotor ist sehr kurz (kurze axiale Länge),
so daß das Lager weitgehend vergleichbar ist mit einer
Münze. Aus diesem Grund wird das Lager manchmal in einem geneigten
Zustand eingesetzt, wie Fig. 8 zeigt.
Wenn ein Lager in ungenauer Weise in den Preßsitz verbracht wird,
liegt es nicht koaxial zum anderen Lager, was zu einem Drehungsausschlag
der Nabe führt, der seinerseits Aufzeichnungs-
oder Lesefehler hervorruft. Eine derartige ungenaue Montage
verhindert auch eine sanfte Drehung der Nabe zusätzlich zu der
Beschädigung von Drehteilen. Obgleich es möglich ist, eine
Positionskorrektur der in ungeeigneter Weise eingesetzten Lager
daraufhin durchzuführen, ist eine solche Maßnahme zeitaufwendig
und ermöglicht außerdem nicht die gewünschte Korrektur aufgrund
der vorangehenden Beschädigung oder Deformation des Lagers oder
der das Lager aufnehmenden Bohrung.
Aus der AT-PS 1 65 828 ist eine aus Motor und Kupplung bestehende
Antriebsvorrichtung bekannt, die kupplungsseitig eine Abtriebswelle
aufweist, welche innerhalb eines Gehäuses untergebracht
ist. In dem Gehäuse sitzen zwei Lager zur drehfähigen
Lagerung einer mittigen Abtriebswelle, wobei eines der Lager in
eine Hilfsbuchse eingesetzt ist, die einen radial nach innen
weisenden Flansch besitzt, der allerdings keine Anlagefläche
für die beiden Lager definiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spindelmotor
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die Lager
in präziser Weise eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung schafft einen Spindelmotor, der auf einfache Weise
zusammengebaut werden kann, ohne daß eine Beschädigung der Lager
oder deren zugehöriger Teile erfolgt.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung oder zum Zusammenbau eines Spindelmotors mit
hoher Präzision zu schaffen.
Ein Verfahren zum Zusammenbau eines Spindelmotors wird durch den
Unteranspruch 6 beansprucht.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
zur Erläuterung der Erfindung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine in vertikalem Schnitt gehaltene Vorderansicht zur
Erläuterung einer Ausführungsform des Spindelmotors,
Fig. 2 eine vergrößerte Teilvorderansicht zur Erläuterung des
Hauptteiles des Spindelmotors nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Vorderansicht einer vormontierten Einheit zur
Verwendung bei dem Spindelmotor nach Fig. 1,
Fig. 4a bis Fig. 4e Ansichten zur Veranschaulichung aufeinander
folgender Schnitte bei der Herstellung der vormontier
ten Einheit nach Fig. 3,
Fig. 5a und 5b Ansichten zur Veranschaulichung des Montage
schrittes bei der Befestigung der vormontierten Einheit
nach Fig. 3 an einer Nabe des Spindelmotors,
Fig. 6a und 6b Ansichten zur Veranschaulichung des letzten
Schrittes beim Zusammenbau des Spindelmotors,
Fig. 7 eine in vertikalem Schnitt dargestellte Vorderansicht
zur Veranschaulichung eines bekannten Spindelmotors,
und
Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht von vorn zur Veranschau
lichung des Herstellungsverfahrens des bekannten
Spindelmotors.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spindel
motors beschrieben, der dort mit 1 bezeichnet ist. Der Spindel
motor weist hauptsächlich eine zentrale erste Achse 2, einen
Stator 3, welcher nicht gegenüber der Achse 2 drehfähig ist, auf,
und einen Rotor oder eine Nabe 4, die drehfähig auf der Achse
gelagert ist.
Die Achse 2 ist an einer Befestigungsplatte 5 befestigt, die
ihrerseits an einem nicht gezeigten stationären Teil einer
Einrichtung oder eines Geräts befestigt ist, welches den Motor
enthält. Die Befestigungsplatte 5 weist einen mittigen Naben
abschnitt 5a auf, in welchem die Achse 2 starr bzw. fest
befestigt ist. Der Stator 3 ist um den Nabenabschnitt 5a der
Befestigungsplatte starr befestigt und weist eine Vielzahl von
Wicklungen 3a auf, die bei aufeinanderfolgender Erregung ein sich
drehendes Magnetfeld erzeugen.
Die Nabe 4 weist im wesentlichen zylindrische Form auf und
enthält eine gestufte mittige Bohrung 6, die am einen Ende im
wesentlichen durch einen Abdeckring 7 verschlossen ist, der in
die Bohrung eingesetzt wird, während sie am anderen Ende offen
ist. Das eine Öffnung enthaltende Ende der Nabe 4 ist mit einem
integral daran ausgebildeten ringförmigen Stirnflansch 4a
versehen, der sich radial nach außen erstreckt. Eine oder mehrere
Magnetplatten bzw. optische Platten 8, die jeweils mittige
Öffnung aufweisen, werden auf die Nabe aufgesetzt und werden auf
dem stirnseitigen Flansch 4a unter Einhaltung eines Abstandes
mittels eines oder mehrerer Abstandselemente 9 gelagert.
Nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die abgestufte
mittige Bohrung 6 der Nabe 4 durch erste bis dritte Bohrungs
abschnitte 6a bis 6c gebildet, die in der erwähnten Reihenfolge
zunehmenden Durchmesser haben. Der erste Bohrungsabschnitt 6a
befindet sich neben dem Abschlußring 7 zur Aufnahme eines ersten
Lagers 10, das in ringförmiger Anordnung mehrere Kugeln 10c
enthält, die zwischen einem inneren und einem äußeren Lagerring
10a bzw. 10b angeordnet sind. Der zweite Bohrungsabschnitt 6b
befindet sich an einer axial mittleren Position der Nabe zur
Aufnahme eines zweiten Lagers 11, welches weitere in ringförmiger
Anordnung befindliche Kugeln 11c aufweist, die zwischen einem
inneren und einem äußeren Lagerring 11a bzw. 11b eingesetzt sind.
Die Nabe 4 ist somit drehfähig gegenüber der mittigen Achse 2
aufgrund der beiden Lager 10, 11. Der erste und zweite Bohrungs
abschnitt werden durch eine ringförmige Schulter 6d zu dem
nachfolgend beschriebenen Zweck voneinander getrennt.
Der dritte Bohrungsabschnitt 6c der Nabe 4 ist an dem Öffnungs
ende der Nabe zur Aufnahme des Stators 3 angeordnet. Die Nabe ist
außerdem in Inneren am dritten Bohrungsabschnitt mit einer
Vielzahl von Rotormagneten 12 ausgerüstet, die den Stator 3
umgeben. Somit wird die Nabe elektromagnetisch durch das
Magnetfeld in Drehung versetzt, das durch die Erregung der
Statorwicklungen 3a erzeugt wird.
In bekannter Weise trägt der äußere Lagerring 11b des zweiten
Lagers 11 einen ringförmigen Dichtungsring 13, um ein Austreten
von nicht dargestelltem Schmierfett aus der Seite des zweiten
Lagers 11 zu verhindern. Der Abschlußring 7, der vorher beschrie
ben wurde, dient dazu, ein Austreten von Schmierfett von der
Seite des ersten Lagers 10 heraus zu verhindern.
Gemäß der Erfindung ist das zweite Lager 11 in dem zweiten
Lagerabschnitt 6b der Nabe 4 mittelbar durch eine Hilfsbuchse 14
befestigt, die mit Preßsitz in dem zweiten Bohrungsabschnitt
angeordnet ist. Aus Fig. 2 ist deutlicher ersichtlich, daß diese
Hilfsbuchse 14 innen einen Befestigungsraum 15 für das zweite
Lager 11 schafft und an einem Ende desselben nahe dem ersten
Lager 10 mit einem radial nach innen weisenden Flansch 16
versehen ist, der dazu dient, die Positionsbeziehung zwischen den
beiden Lagern 10, 11 festzulegen, wie aus der folgenden Beschrei
bung hervorgeht.
Der nach innen gerichtete Flansch 16 der Buchse 14 schafft eine
erste Anlagefläche 16a, die in Axialrichtung in Berührungskontakt
mit der Schulter 6d der Nabe 4 sowie mit dem äußeren
Lagerring 10b des ersten Lagers 10 gelangt. Der Flansch
16 liefert ferner eine zweite Anlagefläche 16b, die in
Axialrichtung in Berührungskontakt
mit dem äußeren Lagerring 11b des zweiten Lagers 11 gelangt. Die
zwei Anlageflächen 16a, 16b des nach innen weisenden Flansches
16 sind exakt parallel zueinander ausgerichtet, so daß die beiden
Lager 10, 11 ebenfalls parallel zueinander gehalten werden, so
lange die entsprechenden äußeren Lagerringe 10b, 11b in Berüh
rungskontakt mit dem nach innen weisenden Flansch 16 gehalten
werden. Die beiden Lager 10, 11 sind zueinander koaxial sowie
koaxial zur Achse 2, die eine gemeinsame Drehachse A darstellt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Sprengring 17
zwischen dem Abdeckring 7 und dem ersten Lager 10 vorgesehen. Der
Sprengring 17 ist entfernbar in einer Eingriffsnut 18 verankert,
die in der Außenfläche der Achse 2 an dem den Abdeckring 7
benachbarten Ende ausgebildet ist. Ein elastisches Glied 19 ist
zwischen dem Sprengring 17 und dem inneren Lagerring 10a des
ersten Lagers 10 eingesetzt, um zu dem nachfolgend erläuterten
Zweck den inneren Lagerring jeweils axial nach innen zu drücken.
Der innere Lagerring des ersten Lagers ist damit auf der Achse
axial verschiebbar.
Vor Beendigung des Zusammenbaus des Spindelmotors 1 wird die
Welle 2 und die beiden Lager 10, 11 durch Verwendung der
Hilfsbuchse 14 gemäß Fig. 3 vormontiert. Ein derartig vormontier
ter Körper wird auf die nachfolgend erläuterte Weise hergestellt.
Zuerst wird das zweite Lager 11 unter Preßsitz in den Befesti
gungsraum 15 der Hilfsbuchse 14 durch Verwendung eines Paares von
Paßlehren bzw. Spannvorrichtungen 20, 21 eingesetzt, wie Fig. 4a
zeigt. Die obere Paßlehre 20 weist einen ringförmigen Vorsprung
20a auf, der direkt am äußeren Lagerring 11b des zweiten Lagers
anliegt. Die untere Paßlehre 21 weist einen mittigen Vorsprung
21a auf, der von einer ringförmigen Fläche 21b umgeben ist, die
direkt an der ersten Anlagefläche 16a der Buchse 14 anliegt. Das
zweite Lager 11 kann in geeigneter Weise durch axiales Pressen
der oberen Paßlehre 20 in einen Preßsitz verbracht werden, bis der
äußere Lagerring 11b in gleichförmiger Anlage zu der zweiten
Anlagefläche 16b der Buchse 14 gelangt, wodurch eine exakte
Positionsbeziehung zwischen dem zweiten Lager und der Buchse
geschaffen wird.
Darauffolgend wird das zweite Lager 11 zusammen mit der Hilfs
buchse 14 an der mittigen Achse 2 dadurch befestigt, daß ein
weiteres Paar von Paßlehren 22, 23 benutzt wird, wie sie in Fig.
4b und Fig. 4c gezeigt sind. Die untere Paßlehre 23 weist eine im
Boden ausgebildete Bohrung 23a auf, die in Verbindung steht mit
einer Luftfreigabeöffnung 23b. Die im Boden ausgebildete Bohrung
23a entspricht im wesentlichen hinsichtlich des Durchmessers der
Achse 2 (tatsächlich ist sie geringfügig größer als die Achse 2),
um letztere bündig aufzunehmen (in umgedrehter Lage), bevor sie
am zweiten Lager 11 befestigt wird, wie dies in Fig. 4b darge
stellt ist. Die Bohrung 23a hat eine Tiefe X, die exakt dimensio
niert ist. Die Luftfreigabeöffnung 23b erleichtert das Einsetzen
der Achse in die im Boden ausgebildete Bohrung 23a. Die obere
Paßlehre 22 weist einen zylindrischen Vorsprung 22a auf, der
direkt am inneren Laufring 11a des zweiten Lagers anliegt. Die
obere Paßlehre 22 weist außerdem eine mittige Durchgangsbohrung
22b auf, die gleitfähig die Achse 2 aufnimmt.
Zur Befestigung des zweiten Lagers auf der Achse 2, die in
umgedrehter Lage durch die untere Paßlehre (Fig. 4b) gelagert
wird, wird der innere Lagerlaufring 11a von oben auf die Achse
aufgesetzt und die obere Paßlehre 22 wird über die Achse gesetzt,
um den inneren Lagerring 11a nach unten zu pressen, bis die erste
Anlagefläche 16a der Buchse 14 in direkten Kontakt gelangt mit
der oberen Fläche der unteren Paßlehre 23 (Fig. 4c). Während
dieses Vorganges wird eine nach unten wirkende Druckkraft von
etwa 2 kg auf die obere Paßlehre ausgeübt, so daß keine nicht
akzeptable Belastung auf die Lagerteile wirkt, insbesondere auf
die Kugeln 11c, wenn die Buchse 14 die untere Paßlehre 23
berührt. Da der zylindrische Vorsprung 22a der oberen Paßlehre 22
nur auf den inneren Lagerring 11a drückt, der ein mit der Achse
2 in Reibungskontakt stehendes Teil ist, unterliegen die Kugeln
11c des Lagers keiner Belastung bzw. keiner Kraft der Bewegung
des Lagers nach unten. Schließlich wird der innere Lagerring 11a
axial an der Welle 2 beispielsweise durch Verwendung von Klebstoff
befestigt. Infolgedessen wird das zweite Lager 11 an der Achse an
einer genauen Axialposition befestigt, welche durch die Tiefe X
(Fig. 4b) der im Boden ausgebildeten Bohrung 23a festgelegt ist.
Beim nächsten Schritt wird das erste Lager 10 gleitfähig auf der
Achse 2 befestigt, bis dessen äußerer Lagerring 10b in direkten
Kontakt zur ersten Anlagefläche 16a der Buchse 14 gelangt, wie in
den Fig. 4d und 4e gezeigt ist. Daraufhin wird das elastische
Element 19, das ein Paar von konischen Federn 19a, 19b aufweist,
über dem inneren Lagerring 10a des ersten Lagers angeordnet und
der Sprengring 17 wird elastisch in der Befestigungsnut 18 der
Achse befestigt. Infolgedessen wird der äußere Lagerring 10b des
ersten Lagers unter Druck gegen die erste Anlagefläche 16a der
Buchse 14 gehalten.
Bei der auf diese Weise erhaltenen vormontierten Einheit (Fig. 3)
werden die ersten und zweiten Lager 10, 11 jeweils präzise
parallel zueinander gehalten, da die jeweiligen äußeren Lager
ringe 10b, 11b dieser Lager in Berührung zu den Anlageflächen
16a, 16b der Buchse 14 gehalten sind, wie dies vorher beschrieben
wurde. Wegen einer solchen Parallelität sind die beiden Lager,
die sich bereits auf der Achse 2 befinden, exakt koaxial
zueinander und zur Achse 2.
Der vormontierte Körper wird in die Nabe 4 in einer Weise
eingesetzt, wie dies in Fig. 5a und 5b gezeigt ist. Dieses
Einsetzen wird dadurch ausgeführt, daß ein weiteres Paar von
Paßlehren 24, 25 verwendet wird. Die obere Paßlehre 24 weist eine
ringförmige Aussparung 24a auf, die so dimensioniert ist, daß sie
mit Paßsitz einen ringförmigen oberen Vorsprung 4b der Nabe 4
aufnimmt. Die obere Paßlehre weist außerdem eine Luftfreigabe
öffnung 24b auf, die in Verbindung steht mit der kreisförmigen
Aussparung 24a. Andererseits weist die untere Paßlehre 25 einen
ringförmigen Vorsprung 25a auf, der so dimensioniert ist, daß er
fest in der Buchse 14 zur direkten Anlage an dem äußeren
Lagerring 11b des zweiten Lagers 11 sitzt. Die untere Paßlehre 25
weist außerdem eine mittige Durchgangsbohrung 25b auf, die so
konzipiert ist, daß sie die Achse 2 fest aufnimmt.
Wenn die beiden Paßlehren 24, 25 dichter aneinander gebracht werden
(Fig. 5b), werden das erste Lager 10 und die Buchse 14 in
geeigneter Weise jeweils in den ersten bzw. zweiten Bohrungs
abschnitt 6a bzw. 6b der Nabe 4 eingesetzt, ohne Positionsabwei
chungen herbeizuführen. Der Grund dafür ist folgender:
(1) Die Hilfsbuchse 14 zusammen mit der Druckkraft des elasti
schen Elements 19 hält die Parallelität zwischen dem ersten und
zweiten Lager 10, 11 über den gesamten Einsetzvorgang aufrecht.
(2) In dem vormontierten Körper (im wesentlichen eine integrale
Einheit) ergibt das erste Lager 10 und die Hilfsbuchse 14 eine
kombinierte Länge L (Fig. 5), die viel größer ist als die axiale
Länge der einzelnen Lager 10, 11. Die kombinierte Länge reicht
aus, um ein schiefes bzw. geneigtes Einsetzen oder Einsetzen
unter Preßsitz zu verhindern, das möglicherweise auftreten würde,
wenn die Lager einzeln eingesetzt werden (aufgrund einer kleinen
Dicke oder axialen Länge jedes Lagers, wie dies vorstehend in
Verbindung mit dem Stand der Technik beschrieben wurde).
(3) Wegen der Durchmesserdifferenz zwischen dem ersten und
zweiten Bohrungsabschnitt 6a, 6b gelangt das erste Lager 10
während der Bewegung bis zu einem Punkt, an dem die Nabe 4 in den
ersten Bohrungsabschnitt 6a eingesetzt wird, niemals in Reibungs
kontakt mit dem zweiten Bohrungsabschnitt 6b der Nabe 4. Dies
bedeutet, daß der zweite Bohrungsabschnitt 6b der Nabe 4
dimensionsmäßig unbeschädigt bzw. intakt bleibt, bevor er die
Hilfsbuchse 14 aufnimmt.
(4) Das erste Lager 10 wird in den ersten Bohrungsabschnitt 6a
eingesetzt, wenn die Hilfsbuchse 14 in den zweiten Bohrungs
abschnitt 6b eingesetzt wird, was bedeutet, daß das Einsetzen im
Preßsitz des ersten Lagers 10 und der Buchse 14 beinahe gleich
zeitig erfolgt, um zwei Führungsabschnitte zum Einsetzen zu
schaffen. Dies ist deswegen vorteilhaft, weil insbesondere am
Anfang ein Neigen des unter Preßsitz erfolgenden Einsetzens
vermieden wird, d. h. zu einem Zeitpunkt, wenn ein Neigen bzw.
eine Schrägstellung am ehesten wahrscheinlich ist.
Es sollte weiter beachtet werden, daß die Verwendung von
Paßlehren 24, 25 zum Einsetzen der vormontierten Einheit wirksam
vermeidet, daß die Lager 10, 11 während dieses Einsetzvorgangs
unerwünschten Belastungen ausgesetzt werden. Der ringförmige
Vorsprung 25a der unteren Paßlehre 25 kommt nur mit dem äußeren
Lagerring 11b des zweiten Lagers 11 in Druckkontakt, so daß die
Axialkraft, die erforderlich ist, um die vormontierte Einheit mit
Preßsitz einzusetzen, nicht dazu tendiert, die inneren Lagerringe
10a, 11a der Lager 10, 11 axial gegenüber den äußeren Lagerringen
10b, 11b zu bewegen.
Ersichtlicherweise basieren die vorgenannten Gründe (3) und (4)
auf der speziellen Anordnung, bei der die ersten und zweiten
Bohrungsabschnitte 6a, 6b der Nabe 4 durchmessermäßig unter
schiedlich sind. Die Gründe (1) und (2) reichen jedoch aus, um
Positionsabweichungen zwischen den beiden Lagern 10, 11 (ein
schließlich der Hilfsbuchse 14) während des Einsetzens mit
Preßsitz zu verhindern. Somit können die ersten und zweiten
Bohrungsabschnitte 6a, 6b der Nabe konstanten Durchmesser haben,
wobei in diesem Fall der äußere Lagerring 10b des ersten Lagers
10 gleichen äußeren Durchmesser hat wie die Buchse 14. Obgleich
das elastische Element 19 vorzugsweise vorgesehen ist, kann es
weggelassen werden, da die erste Anlagefläche 16a der Buchse 14
unvermeidbar in Druck- oder Anlagekontakt mit dem äußeren
Lagerring 10b des ersten Lagers 10 bei dem unter Druck durchge
führten Einsetzen dieses Lagers 10 in den ersten Bohrungs
abschnitt 6a der Nabe 4 gelangt.
Am Ende des Zusammenbaus wird die Achse 2 der vormontierten
Einheit (einschließlich der Nabe 4) mit Preßsitz in den Naben
abschnitt 5a der Befestigungsplatte 5 durch Verwendung eines
weiteren Paares von Paßlehren 26, 27 eingesetzt, wie dies aus
Fig. 6a und 6b hervorgeht. Die obere Paßlehre 26 weist eine
mittige Aussparung 26a zur Aufnahme der Nabe 4 in Paßsitz auf und
weist fernerhin eine Luftfreigabeöffnung 26b auf. Die obere
Paßlehre besitzt weiterhin einen mittigen Vorsprung 26c, der in
Druckkontakt gelangt mit der Achse 2. Die untere Paßlehre 27 weist
ebenfalls eine mittige Aussparung 27a zur Aufnahme eines
entsprechend geformten Bodenabschnittes der Befestigungsplatte 5
mit Paßsitz auf.
Der Stator 3 muß ersichtlicherweise vorher auf dem Nabenabschnitt
5a der Befestigungsplatte 5 befestigt sein, während der Dich
tungsring 13 vorher in die Buchse 14 in Berührung mit dem äußeren
Lagerring 11b des zweiten Lagers 11 eingepaßt sein muß. Wenn
somit die beiden Paßlehren 26, 27 in Richtung aufeinander zu
verbracht werden, wird letztendlich der in Fig. 6b gezeigte
Spindelmotor erhalten.
Gemäß der Erfindung können die beiden Lager 10, 11 während der
gesamten Montage des Spindelmotors exakt parallel und koaxial
zueinander gehalten bzw. angeordnet werden. Somit läßt sich die
Nabe präzise drehen, ohne daß Drehausschläge auftreten bzw.
Ablenkungen in der Drehung, wodurch Fehler beim Lesen und
Schreiben bzw. Aufzeichnen jeder Platte 8 (Fig. 1) verhindert
werden können.
Bei dem beschriebenen Spindelmotor können verschiedene Änderungen
durchgeführt werden. Beispielsweise kann das elastische Element
19 in Form einer Druckfeder anstelle in Form von konischen Federn
19a, 19b (Fig. 4e) vorliegen. Die Erfindung ist im übrigen auch
auf einen Spindelmotor anwendbar, wie er beispielsweise in der
US-PS 45 19 010 (Elsaesser et al.) beschrieben ist, bei dem eine
mittige Achse zusammen mit der Nabe drehfähig in einer Lager
bohrung eines stationären Gliedes durch ein Paar von Lagern
drehfähig gelagert ist.
Ein Spindelmotor weist eine mittige Achse (2), eine Nabe (4), die
um die Achse drehfähig angeordnet ist und eine mittige Bohrung
(6) aufweist, auf, wobei die mittige Bohrung (6) an einem Ende
offen ist. Ein erstes Lager (10) ist in die Bohrung eingesetzt
und umgibt die Achse. Ein zweites Lager (11) ist in die Bohrung
eingesetzt und umgibt die Achse und ist ferner axial beabstandet
gegenüber dem ersten Lager, um näher an dem offenen Ende der Bohrung
zu sitzen. Eine Hilfsbuchse (14) ist in die Bohrung eingesetzt
und nimmt das zweite Lager in Paßsitz auf. Die Buchse weist einen
nach innen gerichteten Flansch (16) auf, der axial zwischen das
erste und zweite Lager eingesetzt ist. Dieser Flansch ergibt eine
erste Fläche (16a), die in Anlage steht mit einem äußeren
Lagerring (10b) des ersten Lagers. Außerdem definiert dieser
Flansch eine zweite Fläche (16b), die parallel zur ersten Fläche
liegt und in direktem Kontakt steht mit dem äußeren Lagerring
(11b) des zweiten Lagers.
Claims (7)
1. Spindelmotor mit einer mittigen Achse (2),
mit einer Nabe (4), die drehfähig um die Achse (2) angeord net ist, wobei die Nabe eine mittige Bohrung (6) aufweist, die am einen Ende geöffnet ist,
mit einer Einrichtung (3, 12) zur gesteuerten Drehung der Nabe (4) um die Achse (2),
mit einem ersten Lager (10), das in die Bohrung eingesetzt ist und die Achse umgibt,
mit einem zweiten Lager (11), das in der Bohrung angeordnet ist, die Achse (2) umgibt und axial zum ersten Lager (10) beabstandet ist, derart, daß es näher am offenen Ende der Bohrung liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsbuchse (14) in die Bohrung (6) eingesetzt ist und einen Befestigungsraum bzw. Befestigungsabstand (15) festlegt, in welchen das zweite Lager (11) eingesetzt ist,
daß die Hilfsbuchse (14) einen radial nach innen weisenden Flansch (16) aufweist, der axial zwischen das erste und zweite Lager (10, 11) eingesetzt ist,
daß der Flansch eine erste Anlagefläche (16a) schafft, die in direktem Kontakt mit einem äußeren Lagerring des ersten Lagers (10) steht, und
daß der Flansch eine zweite Anlagefläche (16b) festlegt, die parallel zur ersten Anlagefläche ist und in direktem Kontakt mit einem äußeren Lagerring (11b) des zweiten Lagers (11) steht.
mit einer Nabe (4), die drehfähig um die Achse (2) angeord net ist, wobei die Nabe eine mittige Bohrung (6) aufweist, die am einen Ende geöffnet ist,
mit einer Einrichtung (3, 12) zur gesteuerten Drehung der Nabe (4) um die Achse (2),
mit einem ersten Lager (10), das in die Bohrung eingesetzt ist und die Achse umgibt,
mit einem zweiten Lager (11), das in der Bohrung angeordnet ist, die Achse (2) umgibt und axial zum ersten Lager (10) beabstandet ist, derart, daß es näher am offenen Ende der Bohrung liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsbuchse (14) in die Bohrung (6) eingesetzt ist und einen Befestigungsraum bzw. Befestigungsabstand (15) festlegt, in welchen das zweite Lager (11) eingesetzt ist,
daß die Hilfsbuchse (14) einen radial nach innen weisenden Flansch (16) aufweist, der axial zwischen das erste und zweite Lager (10, 11) eingesetzt ist,
daß der Flansch eine erste Anlagefläche (16a) schafft, die in direktem Kontakt mit einem äußeren Lagerring des ersten Lagers (10) steht, und
daß der Flansch eine zweite Anlagefläche (16b) festlegt, die parallel zur ersten Anlagefläche ist und in direktem Kontakt mit einem äußeren Lagerring (11b) des zweiten Lagers (11) steht.
2. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die mittige Bohrung (6) der Nabe (4) einen ersten Bohrungs
abschnitt (6a) zur festen Aufnahme des ersten Lagers (10)
aufweist sowie einen zweiten Bohrungsabschnitt (6b) zur
festen Aufnahme der Hilfsbuchse (14), wobei der zweite Bohrungsabschnitt
größeren Durchmesser aufweist als der
erste Bohrungsabschnitt.
3. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und zweite Bohrungsabschnitt (6a, 6b) durch
eine Ringschulter (6d) begrenzt sind, die in direktem Kontakt
mit der ersten Anlagefläche (16a) des Flansches (16)
der Hilfsbuchse (14) gehalten ist.
4. Spindelmotor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Lager (10) einen inneren Lagerring
(10a) aufweist, der in Axialrichtung auf das zweite
Lager durch eine elastische Einrichtung (19) drückbar ist.
5. Spindelmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die elastische Einrichtung (19) ein Paar von konischen Federn
(19a, 19b) aufweist, die zwischen den inneren Lagerring
(10a) des ersten Lagers (10) und ein Berührungsglied (18)
eingesetzt ist, das an der Achse (2) befestigt ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Spindelmotors nach wenig
stens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:
Vorbereitung einer vormontierten Einheit, bei der das erste Lager (10), das zweite Lager (11) und die Hilfsbuchse (14) auf der Achse (2) montiert werden, um die jeweiligen Endpositionen gegenüber der Achse anzunehmen, und daß die vormontierte Einheit in die mittige Bohrung (6) der Nabe (4) eingesetzt wird.
Vorbereitung einer vormontierten Einheit, bei der das erste Lager (10), das zweite Lager (11) und die Hilfsbuchse (14) auf der Achse (2) montiert werden, um die jeweiligen Endpositionen gegenüber der Achse anzunehmen, und daß die vormontierte Einheit in die mittige Bohrung (6) der Nabe (4) eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
vormontierte Einheit eine elastische Einrichtung (19) enthält,
um einen inneren Lagerring (10a) des ersten Lagers
(10) gegen das zweite Lager (11) zu drücken.
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