DE10014825A1 - Spindelmotor mit abdichtender, flexibler Trägerfolie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit abdichtender Trägerfolie, die einen Luftaustausch zwischen Innenraum und Umgebung des Spindelmotors verhindert. Bei Spindelmotoren für Festplattenlaufwerke ist es außerordentlich wichtig, den Spindelmotor gegenüber seiner Außenumgebung dicht auszubilden, d.h. also, daß von der Anschlußseite des Spindelmotors her kein Luftzugang zu der Innenseite des Spindelmotors erfolgen kann. Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Trägerfolie mittels eines nicht oder nur sehr gering ausgasenden Klebers dichtend verklebt und gehaltert wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit abdichtender, flexibler Trägerfolie nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Spindelmotoren ist es außerordentlich wichtig, den Innenraum des Spindelmotors gegenüber seiner Außenumgebung dicht auszubilden, d. h. also, daß von der Anschlußseite des Spindelmotors her kein Luftzugang zu der Innenseite des Spindelmotors erfolgen kann.

Die kritische Stelle am Spindelmotor ist hierbei die Anschlußseite, die in der Regel aus Anschlußstiften besteht, welche die elektrische Verbindung zu den Anschlußdrähten des Wickelpaketes herstellt.

Die Durchführung derartiger Stecker durch die Basisplatte des Spindelmotors wirft große Schwierigkeiten auf, denn diese Durchführung muß entsprechend abgedichtet werden. Hierbei ist es bekannt, den Durchbruch mit einem [elastischen] Kleber auszufüllen, wobei also der Anschlußstecker mit seinem Steckergehäuse mittels eines vorzugsweise elastischen Klebers in den Durchbruch eingeklebt wird. Diese Verbindung hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß der verwendete Kleber dazu neigt, Fremdgase abzugeben, welche in den geschützten Innenraum des Spindelmotors gelangen und sich eventuell auf den dort rotierenden Speicherplatten ablagern.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Abdichtung eines Spindelmotors im Bereich der Anschlußstifte so weiterzuführen, daß die Abdichtung zuverlässig dicht ist und ein Ausgasen von Fremdgasen weitestgehend vermieden wird.

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

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß der jeweilige Anschlußstecker in einem Durchbruch der Basisplatte eingesetzt ist, daß Anschlußstifte durch den Isolierkörper des Anschlußsteckers hindurchgehen, welche in einer Trägerfolie enden, welche Anschlußstifte mit Lötaugen auf der Trägerfolie verlötet sind und ferner, daß die Trägerfolie den Durchbruch in der Basisplatte abdichtet, indem sie auf einer ebenen, in sich geschlossenen, den Durchbruch umgebenden, Fläche angeordnet und mit dieser ganzflächig verklebt ist.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß zur Abdichtung des Durchbruches nun erfindungsgemäß eine Trägerfolie verwendet wird, in welcher Trägerfolie mindestens ein Lötauge zum Verlöten des oder der Anschlußstifte auf der Trägerfolie vorhanden ist.

Durch die Eigenschaft des flüssigen Lotes, den Anschlußstift und die dazu rechtwinklig orientierte Fläche des Lötauges ganzflächig und vollständig umhüllend zu benetzen, bildet die Schmelze beim Lötprozeß eine trichter-trompeten- bzw. kegelförmige Oberfläche aus, die beim Erstarren beibehalten wird und den Durchtritt des Anschlußstiftes durch die Trägerfolie zuverlässig und dauerhaft abdichtet.

Weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Trägerfolie mindestens eine Klebeschicht aufweist, mit welcher die Trägerfolie abdichtend auf der zugeordneten Fläche des den Durchbruch in der Basisplatte umgebenden Bereiches aufgeklebt ist.

Wichtig hierbei ist, daß diese Klebeschicht, die vorzugsweise eine PSA-Schicht ist, keine Fremdgase abgibt. Unter dem Kürzel "PSA" (für "pressure sensitive adhesiv") wird ein druckempfindlicher Kleber verstanden, der unter entsprechendem Anpreßdruck eine Adhäsionskraft entfaltet und damit eine flächenhafte Verbindung der Trägerfolie mit der Basisplatte im umgebenden Bereich des Durchbruches für den Anschlußstecker in der Basisplatte bewerkstelligt.

Es erfolgt also eine zuverlässige Abdichtung dieses Durchbruches zum einen dadurch, daß die Bohrung in der Trägerfolie, die der Anschlußstift durchsetzt, durch die Lötung gasdicht verschlossen wird und andererseits dadurch, daß die Trägerfolie selbst mittels der vorher beschriebenen Klebeschicht im Umgebungsbereich des Durchbruches mit der entsprechenden Fläche der Basisplatte ganzflächig verklebt ist.

Anstatt der hier erwähnten Klebeschicht auf Basis eines PSA-Klebers können auch andere Klebeverfahren verwendet werden, wie z. B. eine doppeltklebende Schicht, die als separates Teil in der Art eines Doppelklebebandes mit der Trägerfolie verbunden ist.

Es können aber auch Kontaktkleber verwendet werden, die jedoch dahingehend auszuwählen sind, daß sie unter entsprechenden Umgebungsbedingungen keine Fremdgase abgeben.

Wichtig ist hierbei, daß die Trägerfolie im Bereich des Durchbruchs der Basisplatte so angeordnet ist, daß die möglicherweise Fremdgase abgebende freie Fläche der Klebeschicht möglichst weit von diesem Durchbruch weg versetzt angeordnet ist, um die in den Innenraum eindringende Menge derartiger Fremdgase zu minimieren bzw. gänzlich zu vermeiden.

Hierzu ist beispielsweise in einer ersten Ausführungsform vorgesehen, daß bei einer innenliegend angeordneten Trägerfolie die Klebeschicht unterhalb der Trägerfolie, d. h. also zur Basisplatte hin gerichtet, angeordnet ist um ein Eindiffundieren von Fremdgasen aus der Klebeschicht der Trägerfolie in den Innenraum zu vermeiden.

Nachdem das Gehäuse des Anschlußsteckers ebenfalls noch als Anschlag auf zugeordneten Anschlagflächen in der Basisplatte im Bereich des Durchbruches anliegt, kann es in einer Weiterbildung der Verbindung vorgesehen sein, daß auch diese Anschlagflächen zwischen Steckergehäuse und den zugeordneten Flächen der Basisplatte noch zusätzlich verklebt und/oder abgedichtet sind.

Bei allen Ausführungsformen ist es gleichgültig, ob die Trägerfolie innerhalb des Durchbruches auf der innenliegenden Fläche der Basisplatte angeordnet ist oder ob die Trägerfolie außerhalb der Basisplatte auf der zugeordneten, nach außen gerichteten, Fläche der Basisplatte aufgeklebt ist.

Mit der Erfindung werden also alle Ausführungsformen beansprucht, d. h. sowohl eine Trägerfolie, welche den Durchbruch durch die Basisplatte von der Innenseite her abklebt als auch eine Trägerfolie, welche diesen Durchbruch von der Außenseite her abklebt.

Selbstverständlich können auch von beiden Seiten her derartige abdichtende Trägerfolien verwendet werden.

Bei allen Ausführungsformen übernimmt die Trägerfolie eine Doppelfunktion, da einerseits der die Trägerfolie durchsetzende Anschlußstift mit dem zugehörigen Lötauge verlötet wird, wobei diese Lötstelle das Durchtrittsloch für den Anschlußstift mittels des verwendeten Lotes abdichtet, zum anderen dichtet die Trägerfolie ihrerseits durch Verklebung mit der entsprechenden Fläche den Durchbruch in der Basisplatte nach außen hin ab.

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: Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Spindelmotors;

Fig. 2: eine vergrößerte Ansicht des Anschlussbereiches eines Anschlußstiftes;

Fig. 3: eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform der Anschlußseite eines Spindelmotors;

Fig. 4: eine dritte Ausführungsform des Anschlusses;

Fig. 5: eine vergrößerte Ansicht des Anschlußbereiches von Fig. 4;

Fig. 6: eine vierte Ausführungsform für die Anschlußseite;

Fig. 7: eine fünfte Ausführungsform für die Anschlußseite.

Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht der Spindelmotor im wesentlichen aus einer Basisplatte 1, in der eine feststehende Welle 2 angeordnet ist, um welche herum mittels entsprechender Wälzlager ein Rotor 3 drehbar gelagert ist.

Der Antrieb des Rotors erfolgt hierbei über einen Stator, dessen Wicklungen über Anschlußdrähte 18 mit Lötpunkten auf den Lötpads 17, die sich auf einer Trägerfolie 10 befinden, angelötet sind.

Die Lötpads 17 als Teil der Trägerfolie 10 sind gemäß Fig. 2 über entsprechende Leiterbahnen 12 mit den zugehörigen Lötaugen 13 elektrisch verbunden. Die Kontaktierung der Leiterbahnen erfolgt über mindestens einen Anschlußstecker 7, der im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 in einem Durchbruch 6 der Basisplatte 1 angeordnet ist.

Wichtig ist nun, daß zur Innenseite des Spindelmotors hin ein abdichtender Verschluß des Durchbruches 6 durch die Trägerfolie 10 erfolgt.

Die genaue Abdichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei weist der Anschlußstecker 7 einen oder mehrere Stifte 9 auf, die in einem Gehäuse 8 gehalten sind.

Jeder Stift durchsetzt eine Bohrung 19 in der Trägerfolie 10 und endet in einer oberen Lötstelle, wobei die Bohrung 19 mittels Lot 21 verschlossen ist, so daß also einerseits eine galvanisch leitende Verbindung durch das Lot 21 zwischen dem Stift 9 und dem Lötauge 13 und der davon abgehenden Leiterbahn 12 erfolgt und andererseits eine dichtende Funktion an dieser Stelle zwischen flexibler Trägerfolie und Anschlußstift erreicht wird.

Wichtig ist nun, daß an der Unterseite der Trägerfolie 10 eine Klebeschicht 11 angeordnet ist, die sowohl eine Dichtfläche 16 nach oben im Bereich zur Unterseite der Trägerfolie 10 ergibt als auch eine nach unten gerichtete Dichtfläche 15, welche auf zugeordneten Flächen im Bereich des Durchbruches 6 aufliegt.

In diesen Bereichen erfolgt also ein absolut dichter Verschluß des Durchbruches 6 gegenüber dem Innenraum.

Selbstverständlich können in der Basisplatte auch noch weitere Ausnehmungen 4, 5 vorhanden sein; wichtig ist nur, daß jeweils der Anschlußstecker 7 abdichtend mittels der vorher beschriebenen Trägerfolie 10 durch den Durchbruch 6 hindurch geführt ist.

In Fig. 3 ist eine andere Ausgestaltung dargestellt, bei der erkennbar ist, daß das Steckergehäuse 8 oberhalb der Basisplatte auf zugeordneten, nach innen gerichteten, Anschlagflächen aufgelegt ist, daß aber die gleiche Abdichtung, wie in Fig. 2 gezeigt, auch dort vorhanden ist. Hier kann der Stecker auf Zug beansprucht werden, ist also gegen Zugkräfte gesichert.

In Fig. 4 ist als weitere Ausführung dargestellt, daß eine Trägerfolie 20 nicht notwendigerweise Leiterbahnen aufweisen muß, denn es reicht aus, auf dieser Trägerfolie lediglich mindestens ein Lötauge 14 anzuordnen, wie Fig. 5 zeigt, welches dann mittels des Lotes 21 verschlossen wird, um so mindestens einen, die Trägerfolie 20 durchsetzenden, Stift 9 abdichtend in der Trägerfolie 20 zu halten.

Auch hier ist die Trägerfolie 20 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 mittels der Klebeschicht 11, in diesem Fall jedoch von der Außenseite der Basisplatte im Bereich des Durchbruches 6, angeklebt. Auch in diesem Fall ist die vollständige Abdichtung des Innenraumes im Bereich des Anschlußsteckers, bzw. der Anschlußstifte gewährleistet.

In Fig. 6 ist als weitere Ausführungsform dargestellt, daß auch das Gehäuse 8 des Steckers anders als in Fig. 4 gezeigt, nämlich von der entgegengesetzten Seite her, in dem Durchbruch 6 angeordnet werden kann; wichtig ist nur, daß die Trägerfolie 20 den Durchbruch 6 nach außen hin abdichtet, wobei sie auf der Unterseite der Basisplatte anliegt und mit dieser flächig verklebt ist; im Gegensatz dazu zeigen die Fig. 1 bis 3 eine innenliegende Trägerfolie 10.

Auch sind bei den Ausführungen nach den Fig. 4, bzw. und 5 6, lediglich einzelne Lötaugen auf der Trägerfolie 20 erforderlich, Leiterbahnen entfallen hier, weil - wie die Fig. 5 und 6 zeigen - die Anschlußdrähte 18 direkt zu den Stiften 9 des Steckers 7 geführt und direkt an diese angelötet sind.

Die Fig. 7 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel, daß auch bei einer außenliegenden Trägerfolie 20 derartige Leiterbahnen 12 vorhanden sein können und daß auch noch weitere Durchbrüche abgedichtet werden können, die in diesem Fall die elektrische Verbindung von den Anschlußdrähten 18 über Lötaugen 14 zu den Stiften 9 herstellen, so wie dies anhand des Durchbruches 22 auf der rechten Seite in Fig. 7 dargestellt ist.

Im Durchbruch 22 greift hierbei der Anschlußdraht 18 durch eine entsprechende Bohrung in der Trägerfolie 20 hindurch und ist auf der Außenseite der Trägerfolie mit einer in einem Lötauge 14 endenden Leiterbahn 12 durch eine Lötung elektrisch verbunden, wobei auch hier der Durchbruch 22 für den Anschlußdraht 18 wiederum mit der mit der Basisplatte verklebten Trägerfolie 20 und Lot 21 abgedichtet ist.

Ansonsten ist die Trägerfolie 20 in genau der gleichen Weise mittels der Klebeschicht 11 gemäß Fig. 2 an der Außenseite der Basisplatte im Bereich des Durchbruches 6, 22 angeklebt und dichtet somit die Durchbrüche 6, 22 zuverlässig ab.

Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Klebeschicht so ausgesucht wird, daß sie möglichst wenig ausgast oder flüchtige Stoffe abgibt, die im Innenraum des Spindelmotors zu Störungen führen könnten. Die Klebeschicht selbst besteht bevorzugt aus einem druckempfindlichen, nicht aushärtenden Kleber. Außerdem ist die Klebeschicht so im Bereich der Durchbrüche 6, 22 abdichtend angeordnet, daß der freie, nicht abgedeckte Teil der Klebeschicht, die in den Innenraum des Spindelmotors gerichtet ist, klein ist in bezug auf die Gesamtfläche der Kleberschicht, weil in diesem Bereich entsprechende durchtrittshemmende Anordnungen, wie z. B. der Anschlußstecker 7 oder die Bohrung für den Durchtritt des Anschlußdrahtes 18 im Bereich des Durchbruches 22, angeordnet sind.

Zeichnungslegende

1

Basisplatte

2

Welle

3

Rotorglocke

4

Ausnehmung

5

Ausnehmung

6

Durchbruch

7

Anschlußstecker

8

Gehäuse

9

Stift(e)

10

Trägerfolie

11

Klebeschicht

12

Leiterbahn

13

Lötauge

14

Lötaug(e)

15

Dichtfläche

16

Dichtfläche

17

Lötpad

18

Anschlußdraht

19

Bohrung

20

Trägerfolie

21

Lot

22

Durchbruch

23

24

Leiterbahn

Claims (15)

1. Spindelmotor mit flexibler Trägerfolie zur Abdichtung eines für die elektrische Kontaktierung des Spindelmotors vorgesehenen Durchbruchs in der Basisplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (10, 20) zusammen mit mindestens einem Lötauge (13, 14) zum Verlöten des mindestens einen Anschlußstiftes (9) und einer Klebeschicht (11) die Abdichtung des Durchbruchs (6) in der Basisplatte (1) bewirkt.

2. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (10, 20) mindestens eine Klebeschicht (11) aufweist, mit welcher die Trägerfolie abdichtend auf den zugeordneten Bereich des Durchbruches (6) der die Basisplatte (1) umgebenden Fläche aufgeklebt ist.

3. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem kreisringförmigen Lötauge (13, 14) umgebene und von dem Anschlußstift (9) durchsetzte Bohrung (19) durch die Lötung des Lötauges (13) mit dem Stift (9) abgedichtet wird.

4. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lötauge (14) auf der Trägerfolie (20) auch ohne darin angeordnetem Anschlußstift (9) dichtend verlötet werden kann (Fig. 7).

5. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch innerhalb des Lötauges (14) auf der Trägerfolie (20), auch ohne daß irgendwelche Leiterbahnen vom Lötauge abgehen, mit dem innerhalb des Lötauges angeordneten Stift dichtend verlötet werden kann.

6. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (10, 20) eine Doppelfunktion erfüllt, wobei die Bohrung (19) in der Trägerfolie (10, 20), die von dem Anschlußstift (9) durchsetzt wird, mittels Lot (21) durch Lötung zwischen Anschlußstift (9) und Lötauge (13, 14) verschlossen und weiterhin der Durchbruch (6) in der Basisplatte durch Verklebung der Trägerfolie (10, 20) mit der Basisplatte abgedichtet wird.

7. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (11) keine Fremdgase in den Innenraum des Spindelmotors abgibt.

8. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (10) im Bereich des Durchbruches (6) auf innenliegenden Flächen der Basisplatte (1) angeordnet ist.

9. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (20) im Bereich des Durchbruches (6) auf außenliegenden Flächen der Basisplatte (1) angeordnet ist.

10. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer innenliegend angeordneten Trägerfolie (10) die Klebeschicht (11) unterhalb der Trägerfolie (10), also zur Basisplatte (1) hin gerichtet, angeordnet ist, um ein Eindiffundieren von Fremdgasen an der Trägerfolie (10) vorbei in den Innenraum des Spindelmotors verhindern.

11. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (11) einen druckempfindlichen, nicht aushärtenden Kleber enthält.

12. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeschicht (11) bevorzugt als PSA-Schicht ausgebildet ist, also als druckempfindliche Klebeschicht, die unter entsprechendem Anpreßdruck eine Adhäsionskraft entfaltet.

13. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) des Anschlußsteckers (7) mit den zugeordneten Flächen der Basisplatte (1) zusätzlich noch verklebt und/oder anderweitig abgedichtet ist.

14. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie (10, 20) Leiterbahnen (12, 24) aufweist.

15. Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß im Lötauge (14) ein Anschlußdraht (18) dichtend verlötet ist.