DE10005232C2 - Spindle motor for hard drives with a reduced stator - Google Patents
Spindle motor for hard drives with a reduced statorInfo
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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.The invention relates to a spindle motor for hard drives with a reduced stator according to the preamble of claim 1. Such spindle motors are for used to drive hard drives in computers and specifically in portable computers, where it comes down to a height-reduced Build spindle motor. However, the scope of the invention is not limited to Spindle motors for hard drives are limited, but also affects Spindle motors for floppy disk drives and other rotating storage media, even outside of computers.
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.According to the prior art, such spindle motors have an annular one Stator, which consists of an iron sheet package, which has a thickness of z. B. approx. 1 mm.
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.For special purposes, the thickness of the stator should be much wider be reduced. So far, it was only known that the stator from one to form an annular iron sheet stack, which has a thickness of about 1 mm has, wherein there are radially inwardly directed stator teeth, which wound with windings according to a predetermined winding scheme become. For example, a three-phase motor is a whole Multiples of 3 z. B. to connect 6 windings via a connecting wire, whereby it was previously only known, the connecting wire on the front side of the To lead iron sheet package.
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.For guiding / positioning the connecting wires, which the windings of a It was also known to connect to the top of the phase Iron sheet package usually made of plastic To put on the wire guide ring, with the axially downward directed tab in the Gaps between the stator teeth engaged to ensure the correct position To ensure positioning of the wire guide ring.
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.Now it was known in the prior art, the connecting wires for the to position individual windings on the sheet iron package and below to arrange this wire guide ring. The connecting wires are in a gap between the sheet iron package and wire guide ring. The gap is determined by the construction of the wire guide ring.
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.However, this resulted in a corresponding overall height of the stator, because one axial structure, consisting of the iron sheet stack, the axially arranged on it Connection wires and the wire guide ring, which is in turn axially attached there revealed. So there was a stack of three different components (Sheet iron package, connecting wires and wire guide ring), resulting in a relative large amount of the total package led.
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.DE 33 35 406 A1 discloses a motor with a ring around an axis of rotation arranged stator, consisting of an iron sheet stack with radially inward running stator teeth, with two wire guide half rings with axial tabs, into the spaces between the stator teeth of the iron sheet stack intervention.
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.From US 5 194 775 an engine is known in which the tabs of the Engage the wire guide ring in the spaces between the stator teeth, the connecting wires of the windings on the end face of the laminated core rest and be held by the rags.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Gesamthöhe eines derartigen Stators, beinhaltend ein Eisenblechpaket, Anschlußdrähte und Drahtführungsring, wesentlich zu vermindern. The invention is therefore based on the object, the total height of such Stator, including an iron sheet package, connecting wires and wire guide ring, reduce significantly.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.To achieve the object, the invention is through the technical teaching of Claim 1 marked.
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.An essential feature of the invention is that the connecting wires are no longer face and axially placed on the iron sheet package, but that they are in a receiving space between them with respect to the axis of rotation of the spindle motor radially opposite surfaces of the tabs of the wire guide ring on the one hand and the sheet iron package on the other hand.
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.The main advantage is that the connecting wires are no longer above the laminated core and below the guide tabs of the Wire guide ring are arranged, but they are radially inward on the radial inward-facing inner circumference of the iron sheet stack and are in contact corresponding radial outward guide surfaces of the Wire guide ring.
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.There is therefore no longer any stacking effect between the iron sheet stack and connecting wires arranged above, but the connecting wires are now laid radially inward according to the invention and run approximately on the inner circumference of the iron sheet stack and on the outer circumference of the vertical tabs of the Wire guide ring.
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.The total height resulting from the stacking effect is reduced in that the connecting wires no longer increase the height, but radially are laid inwards.
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.More specifically, the leads are on the radially inward face of the iron sheet stack on the one hand and on the other hand on the radially outward directed surface of the tab of the wire guide ring inserted and guided there.
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.The present invention also claims the kinematic Reversal, d. H. namely, that the connecting wires are on radially outside Areas of the iron sheet stack are arranged and that the wire guide ring accordingly has radially outer flaps, which are directed axially downwards and thus form recording rooms open downwards into which the Connection wires are arranged radially on the outside.
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.The present invention therefore claims both the attachment of the connecting wires, into a receiving space, which is directed radially inwards towards the axis of rotation is, but also a receiving space which is radially outward to the axis of rotation of the Motors is aimed.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the Subject of the individual claims, but also from the combination of individual claims among themselves.
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.All information disclosed in the documentation, including the summary and features, in particular the spatial depicted in the drawings Education are claimed as essential to the invention, insofar as they are used individually or in Combination are new compared to the prior art.
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.In the following, the invention will be explained using only one embodiment illustrative drawings explained in more detail. Here go from the drawings and their description further features and advantages of the invention essential Invention.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1: Draufsicht auf ein Eisenblechpaket in unbewickeltem Zustand; Fig. 1: top view of an iron sheet package in the unwrapped state;
Fig. 2: Draufsicht auf das Eisenblechpaket nach Fig. 1 mit Drahtführungsring in teilweise bewickeltem Zustand; Fig. 2: Top view of the iron sheet package according to Figure 1 with wire guide ring in a partially wound state.
Fig. 3: Draufsicht auf einen Drahtführungsring; Fig. 3: plan view of a wire guide ring;
Fig. 4: Unteransicht des Drahtführungsringes; Fig. 4: bottom view of the wire guide ring;
Fig. 5: radial auswärts gerichtete Innenansicht in Richtung V in Fig. 2 (Statorzähne geschnitten) Figure 5:.. Radially outward inside view in the direction V in Figure 2 (stator teeth cut)
Fig. 6: Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5. FIG. 6 is a section along line 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.The stator according to the invention essentially consists of an iron sheet stack 1 , which consist of a plurality of annular punched parts made of ferromagnetic sheet metal, which form radially inwardly directed stator teeth 2 and are evenly distributed over the circumference.
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.On each stator tooth 2, a winding 3 is disposed, wherein the windings 3 shown in Fig. 2 belong to a phase of the motor and accordingly are connected by the same lead wire 4 and the windings 3 of the other two phases are of the engine not shown here.
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.A wire guide ring 5 made of plastic, which is shown in more detail in FIGS . 3 and 4, is used to guide the connecting wires of coherent windings 3 in the iron sheet stack 1 .
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.According to the sectional view in FIG. 6, the wire guide ring 5 essentially consists of an upper, approximately horizontally extending cover ring 6 , which is closed in itself and from which tabs 7 are provided, which are directed radially inward and axially downward in the direction of the laminated core 1 , which tabs each engage in the spaces 11 between the windings 3 according to FIGS. 2 and 5.
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.According to the invention, it is now provided that the respective connecting wire 4 for the respective coherent windings is no longer guided between the cover ring 6 of the wire guide ring 5 and the top of the iron sheet stack 1 , but that these connecting wires 4 are guided radially inside the iron sheet stack 1 , ie radially are arranged inwards, directed to the axis of rotation 9 .
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.The inner vertical surfaces of the iron sheet stack 1 and the vertical outer surfaces of the associated tabs 7 of the wire guide ring 5 form slit-like chambers open to the sides and downwards and thus an axially downwardly open receiving space 8 , in which the respective connecting wire 4 is now accommodated according to the invention is.
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.This significantly reduces the overall height 10 of the stator, since the connecting wires 4 no longer add up to the overall height 10 , as was the case in the prior art.
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. FIG. 6 also indicates the kinematic reversal of the present invention, because FIG. 6 shows on the one hand that the tabs 7 are directed in the direction of the axis of rotation 9 , that is to say they lie radially inward.
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.The kinematic reversal - for which protection is also claimed according to the invention - provides that instead of the axis of rotation 9 there is an axis of rotation 9 a, that is to say that the connecting wires 4 are now received on radially outer surfaces of the iron sheet stack 1 and the tabs 7 are also aligned on the outside.
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.In addition, it is of course provided that the receiving spaces 8 are not only opened downwards, but - in contrast to FIG. 6 - are also opened upwards and the connecting wires 4 are inserted from above and not from below.
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. The thickness of the cover ring 6 can hereby be kept lower, because the cover ring 6 is no longer used to guide and hold the connecting wires 4 , so there is no need to form a gap, but only to secure the position of the entire wire guide ring 5 on the sheet iron package 1 .
Insgesamt konnte damit eine Höheneinsparung erreicht werden, die mindestens der Drahtstärke entspricht.Overall, a height saving was achieved that is at least the Wire thickness corresponds.
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. It is self-evident that a large number of such connecting wires 4 can be guided in the receiving space 8 , depending on how many phases the motor has.
11
Eisenblechpaket
Iron laminated core
22
Statorzahn
stator tooth
33
Wicklung
winding
44
Anschlußdraht
connecting wire
55
Drahtführungsring
Wire guide ring
66
Deckring
cover ring
77
Lappen
cloth
88th
Aufnahmeraum
accommodation space
99
Drehachse I
Axis of rotation I
99
a Drehachse II
a axis of rotation II
1010
Gesamthöhe
total height
1111
Zwischenraum
gap
Claims (5)
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