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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Spindelmotoren werden beispielsweise zum Antrieb von Festplattenlaufwerken oder Lüftern eingesetzt.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2008 031 618 A1 offenbart einen Spindelmotor mit einem fluiddynamischen Lagersystem, der mindestens ein feststehendes Motorbauteil und mindestens ein mittels des Lagersystems um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Motorbauteil aufweist. Das Lagersystem umfasst mindestens ein fluiddynamisches Radiallager und mindestens ein fluiddynamisches Axiallager. Das feststehende Motorbauteil wird gebildet durch eine Basisplatte, in welcher ein Lagerbauteil befestigt ist. In einer Bohrung des Lagerbauteils ist die feststehende Welle des Motors angeordnet.
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Für mobile Anwendungen von Spindelmotoren, beispielsweise zum Antrieb von Festplattenspeicherlaufwerken, wird angestrebt, die Höhe des Motors zu reduzieren, um die Festplattenlaufwerke kleiner und leichter ausbilden zu können. Hierbei muss im Spindelmotor Höhe eingespart werden, beispielsweise an der Verbindung zwischen Welle und dem in der Basisplatte befestigten Lagerbauteil. Die Welle ist beispielsweise mittels Presspassung in dem Lagerbauteil befestigt, wobei die Fügelänge bisher 2 bis 2,5 mm betrug und in Zukunft auf weniger als 1,5 mm reduziert werden soll. Neben der Verbindung zwischen Welle und Lagerbauteil stellt eine andere Schwachstelle auch die Verbindung zwischen dem Lagerbauteil und der Basisplatte dar, welche bisher als Klebeverbindung ausgebildet war. Eine Schweißverbindung war nicht möglich, da die Basisplatte aus Aluminium, das Lagerbauteil aber aus Stahl besteht, damit es ausreichend resistent gegen das aggressive Lagerfluid ist. Die Festigkeit der Klebeverbindung zwischen Basisplatte und Lagerbauteil ist für die hohen mechanischen Anforderungen bei miniaturisierten Spindelmotoren, beispielsweise einem mechanischen Schock, nicht immer ausreichend.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem insbesondere zum Antrieb von Festplattenlaufwerken anzugeben, der eine verbesserte Verbindung zwischen Basisplatte, feststehendem Lagerbauteil und Welle und somit eine höhere Steifigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spindelmotor gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der Spindelmotor umfasst mindestens ein feststehendes und mindestens ein mittels eines fluiddynamischen Lagersystems um eine Rotationsachse drehbar gelagertes Motorbauteil. Das Lagersystem umfasst mindestens ein fluiddynamisches Radiallager und mindestens ein fluiddynamisches Axiallager. Das feststehende Motorbauteil wird gebildet durch eine Basisplatte, ein an der Basisplatte befestigtes erstes Lagerbauteil und eine an dem ersten Lagerbauteil befestigte Welle. Das drehbar gelagerte Motorbauteil ist durch ein elektromagnetisches Antriebssystem angetrieben. Erfindungsgemäß ist zwischen der Basisplatte und dem ersten Lagerbauteil eine Haltebuchse angeordnet, die mit dem ersten Lagerbauteil und mit der Basisplatte verbunden ist.
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Die Befestigung der Haltebuchse an dem ersten Lagerbauteil kann erfindungsgemäß über eine formschlüssige oder kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung erfolgen. Die Befestigung zwischen der Haltebuchse und der Basisplatte kann ebenfalls über eine formschlüssige oder kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung erfolgen.
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Da das erste Lagerbauteil in der Regel aus Stahl besteht, da es mit dem Lagerfluid in Kontakt kommt, wird gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung die Haltebuchse mit dem ersten Lagerbauteil dauerhaft und fest verbunden, beispielsweise durch Presspassung, löten, schrauben oder formschlüssig mit umbördeln, wobei auch Kombinationen dieser Verbindungsarten denkbar sind. Die Haltebuchse wird am Außenumfang des ersten Lagerbauteils befestigt, u. a. auch durch Kleben, durch eine Gewindeverbindung oder einem Nutenformschluss etc.
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Die Haltebuchse besteht in diesem Fall erfindungsgemäß aus demselben Grundwerkstoff wie die Basisplatte und wird mit der Basisplatte verschweißt. Basisplatte und Haltebuchse sind beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Die Haltebuchse dient als notwendiges Bauteil zum Verbinden des ersten Lagerbauteils mit der Basisplatte. Nach dem Fügeprozess des ersten Lagerbauteils und der Haltebuchse wird die entstandene Baugruppe spanend auf Maß gearbeitet. Als Fügeprozess zwischen dieser Baugruppe, also der Haltebuchse und der Basisplatte, kommt beispielsweise ein Laserschweißverfahren zum Einsatz, womit eine feste und sichere Verbindung zwischen der Basisplatte und dem ersten Lagerbauteil bzw. der Welle erreicht wird.
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Es ist gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung zudem möglich, in die Bohrung der Baseplatte, in welcher das erste Lagerbauteil aufgenommen wird, eine Haltebuchse in Form eines hülsenförmigen Stahlteils einzubringen, z. B. durch Eingießen. Das erste Lagerbauteil kann dann in diese in der Basisplatte integrierte Haltebuchse eingebracht und verschweißt werden.
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In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Welle und das erste Lagerbauteil mittels einer Presspassung miteinander verbunden und zusätzlich miteinander verschweißt. Bisher war es üblich, dass die Verbindung zwischen Welle und dem ersten Lagerbauteil ausschließlich über eine Presspassung erfolgte und ggf. zusätzlich durch Klebstoff gesichert wurde, welcher jedoch die Festigkeit der Verbindung kaum erhöht. Diese Verbindung darf ihre Festigkeit aber selbst unter den höchsten Schockanforderungen nicht einbüßen.
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Die Presspassung wird deshalb entsprechend ausgelegt, jedoch sind hier gewisse Grenzen gesetzt. Zum einen ist die Einpresslänge durch die vorgegebene Gesamthöhe und die Lagereigenschaften stark eingeschränkt und zum anderen sind die maximal wirksamen Übermaßgrenzen durch gerade noch Einpressbarkeit und plastische Verformungen der Welle und des ersten Lagerbauteils gesetzt.
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Es wird also hier eine Schweißverbindung zwischen Welle und dem ersten Lagerbauteil zusätzlich zur Pressverbindung vorgeschlagen. Dadurch kann neben einer Erhöhung der Festigkeit dieser Verbindung und eine dadurch einhergehende effektive Erhöhung der Schockwiderstandsfähigkeit auch eine Verbesserung der Lagereigenschaften erreicht werden. Insbesondere kann die notwendige Einpresslänge reduziert werden, bei gleicher Festigkeit der Verbindung und dadurch mehr Bauraum für das fluiddynamische Lager, insbesondere ein größerer Lagerabstand der Radiallager, realisiert werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Welle und das erste Lagerbauteil aus Stahl und können sehr gut miteinander verschweißt werden.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das drehbar gelagerte Motorbauteil eine um die Welle drehbar angeordnete Lagerbuchse und ein mit der Lagerbuchse verbundenes Rotorbauteil. Lagerbuchse und Rotorbauteil können sowohl einteilig ausgebildet sein, als auch aus zwei separaten Teilen bestehen.
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Sowohl die Radiallager als auch das Axiallager weisen Lagerflächen auf, die durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt sind.
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Das fluiddynamische Lager umfasst vorzugsweise zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Radiallager und ein Axiallager, wobei die Lager Lagerflächen aufweisen, die durch einen mit einem Lagerfluid gefüllten Lagerspalt voneinander getrennt sind. Die beiden Radiallager werden gebildet durch zueinander angeordnete Lagerflächen von Lagerbuchse und der Welle und sind durch Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet, die eine Pumpwirkung auf das im Lagerspalt befindliche Lagerfluid ausüben. Die Radiallager können eine überwiegend in eine Richtung des zweiten Lagerbauteils gerichtete Pumpwirkung aufweisen, so dass das im Lagerspalt befindlichen Lagerfluid in Richtung des oberen Dichtungsspaltes gefördert wird.
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Das Axiallager wird durch zueinander zugeordnete Lagerflächen der Lagerbuchse und des ersten Lagerbauteils gebildet und ist ebenfalls durch Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet, die beispielsweise spiralrillenförmig oder schraubenlinienförmig ausgebildet sind. Diese Lagerrillenstrukturen erzeugen eine in das innere des Lagerspaltes gerichtete Pumpwirkung, so dass das Lagerfluid vom Axiallager in Richtung der beiden Radiallager gefördert wird.
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Eine Zirkulation des Lagerfluids im Lagerspalt wird erreicht durch eine Rezirkulationsbohrung, die voneinander entfernte Abschnitte des Lagerspaltes miteinander verbindet. Die Rezirkulationsbohrung ist vorzugsweise in der Lagerbuchse bzw. dem Rotorbauteil angeordnet.
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Der erfindungsgemäße Spindelmotor kann in einem Festplattenlaufwerk verwendet werden zum Antrieb von mindestens einer Speicherplatte, wobei eine Schreib- und Leseeinrichtung im Festplattenlaufwerk vorhanden ist zum Schreiben und Lesen von Daten auf und von der Speicherplatte.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungsfiguren näher erläutert. Dabei 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 Schnitt durch eine erste Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß der Erfindung.
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1A zeigt eine vergrößerte Darstellung der Baugruppe bestehend aus dem ersten Lagerbauteil und der Haltebuchse gemäß 1.
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2: zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß der Erfindung
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2A zeigt eine vergrößerte Darstellung der Baugruppe bestehend aus dem ersten Lagerbauteil und der Haltebuchse gemäß 2.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs zwischen Welle und erstem Lagerbauteil.
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4 zeigt einen Schnitt durch eine dritte Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß der Erfindung.
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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung
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Die 1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Spindelmotors mit feststehender Welle. Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte 10, die eine im Wesentlichen zentrale zylindrische Öffnung aufweist, in welcher ein erstes Lagerbauteil 16 aufgenommen ist. Das erste Lagerbauteil 16 ist durch eine Haltebuchse 48 in der Basisplatte 10 gehalten. Die Haltebuchse 48 wird weiter unten genauer beschrieben. Das erste Lagerbauteil 16 ist etwa topfförmig ausgebildet und umfasst eine zentrale Öffnung, in welcher eine Welle 12 befestigt ist. An dem freien Ende der feststehenden Welle 12 ist ein zweites Lagerbauteil 18 angeordnet, das vorzugsweise ringförmig und einteilig mit der Welle 12 ausgebildet ist und unter anderem als Stopperelement, d. h. als Ausfallsicherung dient. Die genannten Bauteile 10, 12, 16, 18 und 48 bilden die feststehende Komponente des Spindelmotors.
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Das fluiddynamische Lager umfasst ferner eine Lagerbuchse 14, die in einem durch die Welle 12 und die beiden Lagerbauteile 16, 18 gebildeten Zwischenraum relativ zu diesen Bauteilen 12, 16, 18 um eine Rotationsachse 46 drehbar angeordnet ist. Das zweite (obere) Lagerbauteil 18 ist in einer ringförmigen Aussparung der Lagerbuchse 14 angeordnet. Aneinander angrenzende Flächen der Welle 12, der Lagerbuchse 14 und der beiden Lagerbauteile 16, 18 sind durch einen beidseitig offenen Lagerspalt 20 voneinander getrennt, der mit einem Lagerfluid, beispielsweise einem Lageröl, gefüllt ist.
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Die Lagerbuchse 14 hat eine zylindrische Bohrung, an deren Innenumfang zwei zylindrische Radiallagerflächen ausgebildet sind, welche durch einen dazwischen umlaufenden Separatorspalt getrennt sind. Diese Lagerflächen umschließen die stehende Welle 12 in einem Abstand von wenigen Mikrometern unter Bildung eines axial verlaufenden Abschnitts des Lagerspalts 20 und sind mit geeigneten Lagerrillenstrukturen versehen, so dass sie mit den jeweils gegenüberliegenden Lagerflächen der Welle 12 zwei fluiddynamische Radiallager 22a, 22b ausbilden. Die Lagerrillenstrukturen können sich alternativ oder zusätzlich auch an der Welle befinden.
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An das untere Radiallager 22b schließt sich ein radial verlaufender Abschnitt des Lagerspalts 20 an, der durch radial verlaufende Lagerflächen der Lagerbuchse 14 und entsprechend gegenüber liegende Lagerflächen des ersten Lagerbauteiles 16 gebildet wird. Diese Lagerflächen bilden ein fluiddynamisches Axiallager 26 in Form eines zur Rotationsachse 46 senkrechten Kreisringes. Das fluiddynamische Axiallager 26 ist in bekannter Weise durch beispielsweise spiralförmige Lagerrillenstrukturen gekennzeichnet, die entweder auf der Stirnseite der Lagerbuchse 14, dem ersten Lagerbauteil 16 oder beiden Teilen angeordnet sind.
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Das elektromagnetische Antriebssystem des Spindelmotors wird in bekannter Weise gebildet durch eine an der Basisplatte 10 angeordnete Statoranordnung 40 und einem die Statoranordnung in einem Abstand umgebenden, ringförmigen Rotormagneten 44, der an einer inneren Umfangsfläche eines Rotorbauteils 24 angeordnet ist. Das Rotorbauteil 24 ist am Außenumfang der Lagerbuchse 14 befestigt. Prinzipiell ist es auch möglich, das Rotorbauteil 24 und die Lagerbuchse 14 einteilig auszubilden. Der Rotormagnet 44 kann ferner mit einem Joch 42 kombiniert sein.
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Da der Spindelmotor nur ein fluiddynamisches Axiallager 26 aufweist, das eine Kraft in Richtung des zweiten Lagerbauteils 18 erzeugt, muss eine entsprechende Gegenkraft oder Vorspannkraft am beweglichen Lagerteil vorgesehen werden, die das Lagersystem axial im Gleichgewicht hält. Hierfür kann die Basisplatte 10 einen ferromagnetischen Ring 38 aufweisen, der dem Rotormagneten 44 axial gegenüberliegt und von diesem magnetisch angezogen wird. Diese magnetische Anziehungskraft wirkt entgegen der Kraft des Axiallagers 26 und hält das Lager axial im Gleichgewicht. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Lösung können die Statoranordnung 40 und der Rotormagnet 44 axial zueinander versetzt angeordnet werden, und zwar so, dass der Rotormagnet 44 axial weiter entfernt von der Basisplatte 10 angeordnet wird als die Statoranordnung 40. Dadurch wird durch das Magnetsystem des Motors eine axiale Kraft aufgebaut, die entgegengesetzt zum Axiallager 26 wirkt.
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An den radialen Abschnitt des Lagerspalts 20 im Bereich des Axiallagers 26 schließt sich ein anteilig mit Lagerfluid gefüllter Dichtungsspalt 32 an, der durch einander gegenüberliegende Flächen der Lagerbuchse 14 und des ersten Lagerbauteils 16 gebildet wird und das Ende des Fluidlagersystems an dieser Seite durch kapillare Dichtwirkung abdichtet. Neben der Funktion als kapillare Dichtung dient der Dichtungsspalt 32 als Fluidreservoir und stellt die für die Lebensdauer des Lagersystems benötigte Fluidmenge bereit.
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An der anderen Seite des Fluidlagersystems ist die Lagerbuchse 14 im Anschluss an das obere Radiallager 22a so gestaltet, dass sie eine radial verlaufende Fläche ausbildet, die mit einer entsprechend gegenüberliegenden Fläche des zweiten Lagerbauteils 18 einen radialen Spalt bildet, der sich an den Lagerspalt 20 anschließt und mit Lagerfluid gefüllt ist. An den radialen Spalt schließt sich ein axial verlaufender Dichtungsspalt 34 an, der das Fluidlagersystem an diesem Ende durch kapillare Dichtwirkung abschließt. Der Dichtungsspalt 34 umfasst vorzugsweise eine Pumpdichtung 36 und weitet sich am äußeren Ende mit vorzugsweise konischem Querschnitt auf. Der Dichtungsspalt 34 wird durch einander gegenüberliegende Oberflächen der Lagerbuchse 14 und des zweiten Lagerbauteils 18 begrenzt. Die Pumpdichtung 36 ist durch Rillenstrukturen gekennzeichnet, die an den sich gegenüberliegenden Oberflächen der Lagerbuchse 14 oder dem zweiten Lagerbauteil 18 angeordnet sind. Bei einer Rotation der Lagerbuchse 14 um das feststehende Lagerbauteil 18 wird das Lagerfluid im Dichtungsspalt 34 durch die Rillenstrukturen in Richtung des Lagerspalts 20 gefördert. Der Dichtungsspalt 34 kann von einer ringförmigen Abdeckung 30 abgedeckt sein. Die Abdeckung 30 ist an einem umlaufenden Rand der Lagerbuchse 14 befestigt.
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Um eine kontinuierliche Durchspülung des Lagersystems mit Lagerfluid sicherzustellen, ist in bekannter Weise eine Rezirkulationsbohrung 28 vorgesehen. Die Rezirkulationsbohrung 28 ist erfindungsgemäß als axial oder leicht schräg verlaufende Bohrung in der Lagerbuchse 14 ausgebildet, die vorzugsweise in einem spitzen Winkel in Bezug auf die Rotationsachse 46 des Lagers angeordnet ist. Die Rezirkulationsbohrung 28 verbindet die beiden radialen Abschnitte des Lagerspalts 20 zwischen den Lagerbereichen und den Dichtungsbereichen direkt miteinander und endet vorzugsweise im radial äußeren Abschnitt des Axiallagers 26, in welchem der axiale Spalt größer ist als der Lagerspalt 20. Aufgrund der gerichteten Pumpwirkung der Lagerrillenstrukturen des Axiallagers 26 und der Radiallager 22a, 22b ergibt sich im Lagerspalt 20 vorzugsweise eine Strömung des Lagerfluids in Richtung des oberen Dichtungsspalts 34. Außerdem wird das Lagerfluid in der schrägen Rezirkulationsbohrung 28 aufgrund der Wirkung der Fliehkraft nach unten in Richtung des Axiallagers 26 gefördert, so dass sich ein stabiler Fluidkreislauf einstellt.
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Die 1A zeigt eine vergrößere Darstellung der Baugruppe bestehend aus dem ersten Lagerbauteil 16 und der mit dem ersten Lagerbauteil verbundenen Haltebuchse 48. Das erste Lagerbauteil 16 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet mit einem relativ dicken Bodenteil, das eine zentrale Bohrung aufweist, in welcher die Welle befestigt wird, und einem umlaufenden Randteil, welches den Dichtungsspalt 32 außen begrenzt. Der Außenumfang des ersten Lagerbauteils 16 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Die Haltebuchse 48 ist ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Bauteil, das am Außenumfang des ersten Lagerbauteils 16 befestigt wird. Die Verbindung zwischen dem ersten Lagerbauteil 16 und der Haltebuchse 48 ist vorzugsweise eine kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung. Hierbei kann als kraftschlüssige Verbindung beispielsweise eine Presspassung vorgesehen sein, d. h. der Außenumfang des ersten Lagerbauteils 16 wird mit einem Innenumfang der Haltebuchse 48 verbunden. Als kraftschlüssige Verbindung kommt weiterhin eine Schraubverbindung in Frage, bei welcher der Innenumfang der Haltebuchse 48 sowie der Außenumfang des ersten Lagerbauteils 16 mit einem Schraubgewinde versehen sein können, so dass die beiden Bauteile 16, 48 miteinander verschraubt werden können. Das erste Lagerbauteil 16 ist vorzugsweise aus Stahl, während die Haltebuchse 48 aus Aluminium gefertigt ist.
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Als eine stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise eine Lötverbindung oder Klebeverbindung vorgesehen werden. Die Haltebuchse 48 kann an einem Ende ferner einen hakenförmigen Fortsatz 48a aufweisen, der sich an einer Stirnseite des ersten Lagerbauteils 16 anlegt und ebenfalls für eine formschlüssige Verbindung, d. h. insbesondere gegen axiale Verschiebungen sorgt.
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In 2 ist ein Schnitt durch eine zweite Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß. der Erfindung dargestellt. Im Wesentlichen entspricht der Spindelmotor aus 2 dem Spindelmotor aus 1, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
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Im Unterschied zu 1 ist beim Spindelmotor gemäß 2 die Verbindung zwischen dem ersten Lagerbauteil 16 und der Haltebuchse 148 anders ausgeführt und umfasst insbesondere eine formschlüssige Verbindung.
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2A zeigt eine vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereichs zwischen dem ersten Lagerbauteil 16 und der Haltebuchse 148. Im vorliegenden Fall kann entweder eine kraftschlüssige, formschlüssige oder aber auch stoffschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Lagerbauteil 16 und der Haltebuchse 148 vorgesehen sein oder aber auch eine Kombination einzelner oder mehrerer dieser Verbindungsarten. Eine kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch eine Presspassung zwischen dem ersten Lagerbauteil 16 und der Haltebuchse 148 vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine formschlüssige Verbindung vorgesehen werden. Hierzu ist beispielsweise an einem Ende der Haltebuchse 148 ein Fortsatz 148a vorgesehenen, der sich an einer Stirnseite des ersten Lagerbauteils 16 anlegt. Ein oberer Rand des ersten Lagerbauteils 16 ist am Außenumfang leicht abgeschrägt. In diesem Bereich ist die Haltebuchse 148 umbördelt und greift somit in die Schräge des ersten Lagerbauteils 16 ein, so dass sich ein Formschluss zwischen Haltebuchse 148 und dem ersten Lagerbauteil 16 ergibt.
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In den oben beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung wird die aus Aluminium bestehende Haltebuchse 48 bzw. 148 fest und unverrückbar mit dem ersten Lagerbauteil 16 verbunden. Da die Haltebuchse 48 bzw. 148 aus Aluminium besteht, besteht sie aus demselben Material wie die Basisplatte 10 und kann bevorzugt durch eine Schweißverbindung fest mit der Basisplatte 10 verbunden werden. Hierzu wird die Haltebuchse 48 bzw. 148 mit dem darin befindlichen ersten Lagerbauteil 16 in eine Aussparung der Basisplatte 10 eingelegt bzw. leicht eingepresst und dann mittels einer umlaufenden Schweißverbindung 52 verbunden.
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Die 3 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere den Bereich des Spindelmotors, in welchem die Welle 12 mit dem ersten Lagerbauteil 16 verbunden ist. In dieser Ausgestaltung umfasst das erste Lagerbauteil 16 im Bodenbereich eine Fase, so dass die Welle 12 mittels einer Schweißverbindung 50 mit dem ersten Lagerbauteil 16 verbunden werden kann. Dadurch entsteht eine stabile und feste Verbindung, auch wenn die erforderliche Fügelänge zwischen Welle 12 und dem ersten Lagerbauteil 16 relativ kurz ist. Die Welle 12 und das erste Lagerbauteil 16 bestehen vorzugsweise beide aus Stahl.
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In 4 ist ein Schnitt durch eine dritte Ausgestaltung eines Spindelmotors gemäß der Erfindung dargestellt. In seinem Aufbau entspricht der Spindelmotor in 2 im wesentlichen dem Aufbau der Spindelmotoren der 1 und 2, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
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Der in 4 dargestellte Spindelmotor hat eine flachere Bauweise im Vergleich zu den Spindelmotoren der 1 und 2, wobei einerseits die beiden Radiallager 22a, 22b einen geringeren axialen Abstand voneinander haben und außerdem die Verbindungslänge zwischen der Welle 12 und dem ersten Lagerbauteil 216 kleiner ist. Ein Spindelmotor mit der gezeigten flacheren Bauweise kann insbesondere in mobilen Anwendungen verwendet werden und hat in der Regel nur eine Speicherplatte (nicht dargestellt).
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In dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Haltebuchse 248 in die Basisplatte 10 integriert. Dabei wird ein Stahlteil vorab direkt mit der Basisplatte 10 verbunden, beispielsweise durch Eingießen in die Öffnung der Basisplatte 10 zur Aufnahme des ersten Lagerbauteils 216. In diese durch die Haltebuchse 248 ausgekleidete Öffnung der Basisplatte 10 wird nun das erste Lagerbauteil 216 eingepresst und mit der Haltebuchse 248 verschweißt, wie es durch die Schweißnaht 52' gekennzeichnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Basisplatte
- 12
- Welle
- 14
- Lagerbuchse
- 16
- erstes Lagerbauteil
- 18
- zweites Lagerbauteil
- 20
- Lagerspalt
- 22a, 22b
- Radiallager
- 24
- Rotorbauteil
- 26
- Axiallager
- 28
- Rezirkulationsbohrung
- 30
- Abdeckung
- 32
- Dichtungsspalt
- 34
- Dichtungsspalt
- 36
- Pumpdichtung
- 38
- ferromagnetischer Ring
- 40
- Statoranordnung
- 42
- Joch
- 44
- Magnet
- 46
- Rotationsachse
- 48
- Haltebuchse
- 48a
- Rand
- 50
- Schweißnaht
- 52, 52'
- Schweißnaht
- 148
- Haltebuchse
- 148a
- Fortsatz
- 148b
- Umbördelung
- 216
- erstes Lagerbauteil
- 248
- Haltebuchse
- 254
- Klebespalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008031618 A1 [0002]
