DE102012021209A1 - Stator assembly for electric machine e.g. spindle motor having fluid dynamic bearing system, has a pole tooth having windings which are arranged with winding wires that are arranged in vibration-damped manner on the pole teeth - Google Patents

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Alexander Fehn
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Abstract

The stator assembly (34) comprises several pole teeth comprising a stator core (36), in which each pole tooth has windings (38) which are arranged with the winding wires. The winding wires of the windings are arranged in vibration-damped manner on the pole teeth. A viscoelastic material such as rubber or natural rubber is arranged between the pole teeth and the winding wires of the windings. The pole teeth are coated with the viscoelastic material in the region of the windings.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Statoranordnung für eine elektrische Maschine, insbesondere eine Statoranordnung für einen Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem, wie er beispielsweise zum Antrieb von Festplattenlaufwerken verwendet werden kann.The invention relates to a stator assembly for an electric machine, in particular a stator assembly for a spindle motor with fluid dynamic bearing system, as it can be used for example for driving hard disk drives.

Stand der TechnikState of the art

Bei elektrischen Maschinen mit Elektromotoren, wie z. B. Spindelmotoren zum Antrieb von Festplattenlaufwerken, besteht die Statoranordnung aus einem Statorkern mit mehreren Polzähnen, wobei auf den Polzähnen jeweils Spulen einer Wicklung bestehend aus mehreren Windungen eines Wicklungsdrahtes angeordnet sind.In electrical machines with electric motors, such. B. spindle motors for driving hard disk drives, the stator assembly consists of a stator core with a plurality of pole teeth, wherein each of the pole teeth coils of a winding consisting of a plurality of turns of a winding wire are arranged.

Der Statorkern der Statoranordnung besteht in der Regel aus einem laminierten Stapel von Statorblechen, beispielsweise einer Anzahl von 0,2 mm dicken Blechen.The stator core of the stator assembly is typically a laminated stack of stator laminations, for example, a number of 0.2 mm thick laminations.

Festplattenlaufwerke umfassen eine Schreib-Leseeinrichtung, mit welcher die auf die Festplatte zu speichernden Daten auf die Speicherplatte geschrieben bzw. von dieser gelesen werden. Die Schreib-Leseeinrichtung wird durch ein Servosystem angetrieben, welches die magnetischen Köpfe der Schreib-Leseeinrichtung an den entsprechenden Positionen der Speicherplatte positioniert.Hard disk drives comprise a read / write device with which the data to be stored on the hard disk is written to or read from the disk. The read-write device is driven by a servo system which positions the magnetic heads of the read-write device at the respective positions of the storage disk.

Bei einem Festplattenlaufwerk handelt es sich um ein komplexes schwingungsfähiges System, bestehend aus verschiedenen Baugruppen. Der elektromagnetische Antrieb im Festplattenlaufwerk erzeugt eine breitbandige Anregung und kann, unter bestimmten Randbedingungen, Eigenfrequenzen des Servosystems der Schreib/Leseköpfe zum Schwingen bringen. In diesem Fall spricht man von Resonanz. Bei Resonanz liegen Anregungsfrequenzen, hier speziell von der Statoranordnung, nahe einer Eigenfrequenz des Servosystems.A hard disk drive is a complex, oscillatory system consisting of various assemblies. The electromagnetic drive in the hard disk drive generates a broadband excitation and can, under certain conditions, resonate natural frequencies of the servo system of the read / write heads. In this case we speak of resonance. At resonance, excitation frequencies, in this case especially of the stator arrangement, are close to a natural frequency of the servo system.

Dieses Servosystem ist eine mechanische Baugruppe und hat mehrere bestimmte Eigenfrequenzen, wobei sich herausgestellt hat, dass diese Eigenfrequenzen durch den Spindelmotor, insbesondere durch die bei ca. 10 bis 60 kHz liegenden Resonanzen der Statoranordnung, zum Schwingen angeregt werden können.This servo system is a mechanical assembly and has several specific natural frequencies, it has been found that these natural frequencies can be excited by the spindle motor, in particular by lying at about 10 to 60 kHz resonances of the stator assembly to vibrate.

Die Wicklungsdrähte der Statorwicklungen werden im elektrischen Betrieb des Motors durch magnetische Kräfte bewegt, und der Statorkern der Statoranordnung wird dadurch zu Schwingungen angeregt, die sich dann über das Festplattengehäuse auf das Servosystem übertragen und dieses zur Resonanz anregen.The winding wires of the stator windings are moved in the electrical operation of the motor by magnetic forces, and the stator core of the stator assembly is thereby excited to oscillate, which then transferred via the hard disk housing to the servo system and stimulate this to resonate.

Das bedeutet, dass bei bestimmten Betriebsbedingungen die von der Statoranordnung erzeugten Frequenzen, und insbesondere auch die harmonischen Frequenzen, in den Bereich der Eigenfrequenzen des Servosystems fallen und das Servosystem dadurch zum Schwingen anregen und im Betrieb stören können. Als Schwingungsarten zeigen sich Biegeschwingungen, Torsionsschwingungen und Scherschwingungen.This means that under certain operating conditions, the frequencies generated by the stator assembly, and in particular the harmonic frequencies, fall within the range of the natural frequencies of the servo system and thereby stimulate the servo system to vibrate and interfere with operation. The types of vibration are bending vibrations, torsional vibrations and shearing vibrations.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Käme es bei einem Design zum Resonanzfall, so gibt es verschiedene technische Möglichkeiten, diesen zu vermeiden oder die Resonanzamplitude zu reduzieren. Änderungen am mechanischen Design der Bauteile der Statoranordnung, strukturellen Steifigkeiten, Dehnsteifigkeiten, Biegesteifigkeiten, Torsionssteifigkeiten (abhängig von Geometrie und Material) können Eigenfrequenzen und Eigenschwingform verändern. Außerdem kann man die Amplituden im Resonanzfall durch verschiedenste Dämpfungsarten reduzieren.If a design were to resonate, there are various technical possibilities to avoid this or to reduce the resonance amplitude. Changes in the mechanical design of the components of the stator assembly, structural stiffness, tensile stiffness, bending stiffness, torsional stiffness (depending on geometry and material) can change natural frequencies and natural vibration. In addition, one can reduce the amplitudes in the case of resonance by various types of damping.

Folgende Parameter sind bei der experimentellen und numerischen Modalanalyse von Interesse:

  • – Die Eigenfrequenzen des Bauteils oder der Baugruppe.
  • – Die Eigenschwingform des Bauteils oder der Baugruppe.
  • – Die Dämpfungswerte sowie der Dämpfmechanismus.
The following parameters are of interest in experimental and numerical modal analysis:
  • - The natural frequencies of the component or assembly.
  • - The natural vibration of the component or assembly.
  • - The damping values and the damping mechanism.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Statoranordnung einer elektrischen Maschine so auszugestalten, dass scharfe Resonanzamplituden verhindert werden oder in Frequenzbereiche verschoben werden, in denen sie das Servosystem der Schreib-Leseeinrichtung oder andere Komponenten des Festplattenlaufwerks nicht stören.It is therefore an object of the invention to design a stator assembly of an electric machine so that sharp resonance amplitudes are prevented or shifted to frequency ranges in which they do not interfere with the servo system of the read-write device or other components of the hard disk drive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Statoranordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a stator assembly with the features of claim 1.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention and further advantageous features are indicated in the dependent claims.

Die Statoranordnung umfasst einen Statorkern mit mehreren Polzähnen, wobei jeder Polzahn mit einer Wicklung aus Wicklungsdraht bewickelt ist. Der Wicklungsdraht hat vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt und ist aus Elektrokupfer. Zur elektrischen Isolierung ist er an seiner Oberfläche mit einem Isolationslack versehen.The stator assembly comprises a stator core having a plurality of pole teeth, each pole tooth being wound with a winding of winding wire. The winding wire preferably has a circular cross section and is made of electro copper. For electrical insulation, it is provided on its surface with an insulating varnish.

Erfindungsgemäß sind die Wicklungsdrähte der Wicklungen schwingungsgedämpft auf den Polzähnen angeordnet. According to the winding wires of the windings are arranged vibration damped on the pole teeth.

Durch die schwingungsgedämpfte, das heißt weiche und somit etwas bewegliche Anordnung der Wicklungsdrähte auf den Polzähnen werden insbesondere die höheren Resonanzfrequenzen bzw. harmonischen Frequenzen der Statoranordnung gedämpft bzw. in ihrem Frequenzbereich verschoben. Je nach Auslegung der Statoranordnung kann die Verschiebung der Frequenzen zu höheren oder niedrigeren Frequenzen erfolgen.Due to the vibration-damped, ie soft and thus somewhat movable arrangement of the winding wires on the pole teeth, in particular the higher resonance frequencies or harmonic frequencies of the stator arrangement are damped or shifted in their frequency range. Depending on the design of the stator, the shift of the frequencies can be made to higher or lower frequencies.

Für die schwingungsgedämpfte Anordnung der Wicklungsdrähte auf den Polzähnen kann vorzugsweise ein viskoelastisches Material verwendet werden, das zwischen den Polzähnen und dem Wicklungsdraht angeordnet ist, so dass die Wicklungsdrähte nicht direkt auf dem Metall der Polzähne aufliegen. Dies lässt eine Bewegung der Wicklung in der Größenordnung von Mikrometern zu.For the vibration damped arrangement of the winding wires on the pole teeth, a viscoelastic material may be used, which is arranged between the pole teeth and the winding wire, so that the winding wires do not rest directly on the metal of the pole teeth. This allows for movement of the winding on the order of microns.

Dieses viskoelastische Material kann vorzugsweise Gummi bzw. ein Material auf Basis von Naturkautschuk umfassen, da diese Materialien eine sehr gute Dämpfung, insbesondere bei hohen Frequenzen, aufweisen.This viscoelastic material may preferably comprise rubber or a material based on natural rubber, since these materials have a very good damping, especially at high frequencies.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung können die Polzähne zumindest im Bereich der Wicklungen mit dem viskoelastischen Material beschichtet sein, d. h. das viskoelastische Material wird direkt auf die Oberfläche der Polzähne aufgebracht, und dann wird der Wicklungsdraht auf das viskoelastische Material gewickelt.According to a first embodiment of the invention, the pole teeth may be coated at least in the region of the windings with the viscoelastic material, d. H. the viscoelastic material is applied directly to the surface of the pole teeth, and then the winding wire is wound on the viscoelastic material.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann das viskoelastische Material als Folie oder Band ausgebildet sein, welches im Bereich der Wicklungen auf die Polzähne aufgebracht wird. Die Polzähne werden zunächst mit einem Band aus viskoelastischem Material bewickelt und danach mit dem Wicklungsdraht bewickelt.In another embodiment of the invention, the viscoelastic material may be formed as a film or tape, which is applied to the pole teeth in the region of the windings. The pole teeth are first wound with a band of viscoelastic material and then wound with the winding wire.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Wicklungsdraht selbst mit dem viskoelastischen Material beschichtet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass nicht nur eine gute Dämpfung gegenüber dem Statorkern bzw. den Polzähnen gegeben ist, sondern das viskoelastische Material gleichzeitig die elektrische Isolation der Wicklungsdrähte übernimmt.In another embodiment of the invention, the winding wire itself may be coated with the viscoelastic material. This results in the advantage that not only a good damping against the stator core and the pole teeth is given, but the viscoelastic material at the same time takes over the electrical insulation of the winding wires.

Durch die Anordnung eines viskoelastischen Materials zwischen den Wicklungsdrähten und dem Statorkern wird verhindert, dass durch die Wicklungen erzeugte Schwingungen ungedämpft auf den Statorkern übertragen werden und diesen zur Resonanz anregen. Das viskoelastische Material dämpft die vom Wicklungsdraht erzeugten Schwingung und insbesondere die Resonanzamplituden bei höheren Frequenzen.The provision of a viscoelastic material between the winding wires and the stator core prevents vibrations generated by the windings from being transmitted to the stator core without being damped and causing it to resonate. The viscoelastic material dampens the vibration generated by the winding wire and in particular the resonance amplitudes at higher frequencies.

Dadurch ergeben sich geringere Amplituden im Resonanzfall und die Resonanzfrequenz wird insgesamt in unkritische Frequenzbereiche verschoben, wo sie nicht die Resonanzfrequenz des Servosystems der Schreib-Leseköpfe des Festplattenlaufwerkes zum Schwingen anregen.This results in lower amplitudes in the case of resonance and the resonance frequency is shifted in total to uncritical frequency ranges, where they do not stimulate the resonant frequency of the servo system of the read-write heads of the hard disk drive to vibrate.

Die Wicklungsdrähte der Statorwicklungen werden im elektrischen Betrieb des Elektromotors durch magnetische Kräfte zum Schwingen angeregt. Eine mechanische Isolation der Wicklungsdrähte vom Statorkern durch das viskoelastische Material kann eine Ausbreitung der Schwingungen auf die Statoranordnung reduzieren und dämpfen.The winding wires of the stator windings are excited in the electrical operation of the electric motor by magnetic forces to vibrate. Mechanical isolation of the winding wires from the stator core by the viscoelastic material can reduce and damp propagation of the vibrations on the stator assembly.

Erfindungsgemäß sind noch andere Möglichkeiten vorgesehen, um die Schwingungsamplituden der Statoranordnung zu verringern bzw. die Eigenfrequenzen in höhere bzw. tiefere Frequenzbereiche zu verschieben.According to the invention, other possibilities are provided to reduce the oscillation amplitudes of the stator arrangement or to shift the natural frequencies into higher or lower frequency ranges.

Eine erste Möglichkeit ist es, die Windungszahl der Wicklungen bei demselben Drahtdurchmesser zu erhöhen, was zu einer Erhöhung der Wicklungsmasse führt, so dass insgesamt die Resonanzfrequenzen (und Harmonischen) nach unten in Richtung der tieferen Frequenzen verschoben werden. Entsprechend verschiebt eine Verringerung der Windungszahl der Wicklungen die Resonanzfrequenzen der Statoranordnung nach oben in Richtung der höheren Frequenzen.A first possibility is to increase the number of windings of the windings at the same wire diameter, which leads to an increase of the winding mass, so that overall the resonance frequencies (and harmonics) are shifted downwards in the direction of the lower frequencies. Accordingly, a reduction in the number of turns of the windings shifts the resonant frequencies of the stator assembly upwardly toward the higher frequencies.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Massenschwerpunkt der ganzen Wicklung eines Polzahnes möglichst weit radial nach außen in Richtung der Enden der Zähne zu verschieben, so dass sich bestimmte Eigenfrequenzen der Statoranordnung verringern. Umgekehrt bewirkt eine Verschiebung des Schwerpunktes der Wicklung, also des Massenschwerpunktes, radial nach innen, eine Erhöhung bestimmter Eigenfrequenzen.Another possibility is to move the center of gravity of the entire winding of a pole tooth as far as possible radially outward in the direction of the ends of the teeth, so that certain natural frequencies of the stator reduce. Conversely, a shift of the center of gravity of the winding, ie the center of gravity, radially inwardly, causes an increase in certain natural frequencies.

Eine wirksame Möglichkeit ist es auch, die Polzähne in ihrer Geometrie leicht unterschiedlich auszubilden, so dass jeder Polzahn eine etwas andere Eigenfrequenz aufweist. Auf diese Weise wird die Ausbildung einer scharfen Resonanzamplitude mit hoher Güte vermieden.It is also an effective possibility to design the pole teeth slightly differently in their geometry so that each pole tooth has a slightly different natural frequency. In this way, the formation of a sharp resonance amplitude with high quality is avoided.

Hierbei kann insbesondere die Länge eines Polzahns oder mehrerer Polzähne leicht unterschiedlich ausgebildet sein oder aber die Breite eines Polzahns oder mehrerer Polzähne leicht unterschiedlich ausgebildet sein. Die Breite eines Polzahns kann in radialer Richtung veränderlich sein oder in axialer Richtung des Statorkerns können die Veränderungen auch die Gestaltung der einzelnen Statorbleche zueinander betreffen.In this case, in particular, the length of a pole tooth or a plurality of pole teeth can be slightly different or the width of a pole tooth or a plurality of pole teeth can be slightly different. The width of a Polzahns may be variable in the radial direction or in the axial direction of the stator core, the changes also affect the design of the individual stator laminations to each other.

Die Verbindungspunkte eines Statorblechs zu einem benachbarten Blech in axialer Richtung können für die verschiedenen Polzähne in Form und relativer Lage leicht unterschiedlich gestaltet sein. Dadurch entsteht für einen zu bewickelnden Polzahn ein von den anderen Polzähnen leicht abweichendes Verhalten in Bezug auf die Lage der Resonanzamplituden und deren Höhe, was insgesamt zu einem abweichenden Verhalten der Statoranordnung führt.The connection points of a stator plate to an adjacent plate in the axial direction can be slightly different for the different pole teeth in shape and relative position. This results in a slightly different behavior of the other pole teeth for a pole tooth to be wound in relation to the position of the resonance amplitudes and their height, which leads to a deviating behavior of the stator arrangement.

Die Kontaktoberfläche der Statorbleche zueinander kann bearbeitet sein, um die Reibung zwischen den einzelnen Statorblechen zu erhöhen und dadurch ein leicht abweichendes Verhalten in Bezug auf die Lage der Resonanzamplituden und deren Höhe zu erreichen, was insgesamt zu einem abweichenden Verhalten der Statoranordnung führt.The contact surface of the stator laminations to one another can be processed in order to increase the friction between the individual stator laminations and thereby to achieve a slightly different behavior with respect to the position of the resonant amplitudes and their height, which leads to an altogether deviant behavior of the stator arrangement.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Statorkern der Statoranordnung aus mehreren übereinander gestapelten Statorblechen. Um eine Eigenresonanz mit hoher Güte zu verhindern ist es erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen, die Statorbleche unterschiedlich dick auszubilden, wobei beispielsweise für den gesamten Stapel zwei verschieden dicke Statorbleche in unterschiedlicher Stapelung verwendet werden. Es können auch mehr als zwei unterschiedlich dicke Statorbleche verwendet werden.In a preferred embodiment of the invention, the stator core of the stator assembly consists of a plurality of stacked stator laminations. In order to prevent a self-resonance with high quality, it is also provided according to the invention to form the stator laminations of different thickness, for example, two different thickness stator laminations are used in different stacking for the entire stack. It can also be used more than two different thickness stator laminations.

Der Statorkern umfasst zumeist einen geschlossenen Rückschluss, an dem die Polzähne angeordnet sind. Durch entsprechende Wahl des Innenradius oder Außenradius des Rückschlusses kann die Resonanzfrequenz der Statoranordnung ebenfalls beeinflusst werden.The stator core usually comprises a closed return, on which the pole teeth are arranged. By appropriate choice of the inner radius or outer radius of the return path, the resonant frequency of the stator assembly can also be influenced.

Vorzugsweise beträgt der Innenradius des Rückschlusses des Statorkerns mindestens 60% des Gesamtradius des Statorkerns. Vorzugsweise beträgt der Außenradius des Rückschlusses des Statorkerns mindestens 70% des Gesamtradius des Statorkerns.Preferably, the inner radius of the conclusion of the stator core is at least 60% of the total radius of the stator core. Preferably, the outer radius of the conclusion of the stator core is at least 70% of the total radius of the stator core.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindungen anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Hierbei ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung.Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. This results in further features and advantages of the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1A: zeigt einen Schnitt durch ein fluiddynamisches Lagersystem eines Spindelmotors mit einer ersten Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Statoranordnung. 1A shows a section through a fluid dynamic bearing system of a spindle motor with a first embodiment of a stator according to the invention.

1B: zeigt einen Schnitt durch ein fluiddynamisches Lagersystem eines Spindelmotors mit einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Statoranordnung. 1B shows a section through a fluid dynamic bearing system of a spindle motor with a further embodiment of a stator according to the invention.

2 zeigt einen Querschnitt durch einen Motor gemäß der 1A oder 1B. 2 shows a cross section through an engine according to the 1A or 1B ,

3 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Statoranordnung. 3 shows an enlarged section through a stator assembly according to the invention.

3 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Statoranordnung. 3 shows an enlarged section through a further embodiment of a stator according to the invention.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der ErfindungDescription of preferred embodiments of the invention

Die 1A und 1B zeigen jeweils einen Schnitt durch ein fluiddynamisches Lagersystem für einen Spindelmotor und sind mit angegebenem Maßstab maßstäblich gezeichnet.The 1A and 1B each show a section through a fluid dynamic bearing system for a spindle motor and are drawn to scale with a given scale.

Die 1A und 1B unterscheiden sich lediglich durch die Ausgestaltung des Statorkerns der Statoranordnung, so dass zunächst beide Figuren gemeinsam beschrieben werden.The 1A and 1B differ only by the configuration of the stator core of the stator, so that initially both figures are described together.

Der Spindelmotor umfasst eine Basisplatte 10, welche eine zentrale Öffnung zur Aufnahme einer Lagerbuchse 12 aufweist. Eine Welle 14 ist in einer Bohrung der Lagerbuchse 12 drehbar aufgenommen, wobei die Welle 14 an ihrem aus der Lagerbuchse 12 herausstehenden Ende ein Rotorbauteil 22 trägt. Das Rotorbauteil 22 umfasst eine ebene Unterseite, die einer Stirnseite der Lagerbuchse 12 gegenüberliegt und von dieser durch einen mit Lagerfluid gefüllten Lagerspalt 20 getrennt ist. Eine untere Lagerfläche des Rotorbauteils 22 bildet zusammen mit einer Stirnseite der Lagerbuchse 12 ein Axiallager 28 aus, während einander zugewandte Lagerflächen von Welle 14 und Lagerbuchse 12 vorzugsweise zwei Radiallager 24, 26 ausbilden. Die beiden, in einem axialen Abstand zueinander angeordneten, Radiallager 24, 26 und das Axiallager 28 sind durch Lagerstrukturen gekennzeichnet, die auf einer oder beiden sich gegenüberliegenden Lageroberflächen angeordnet sind. Der Lagerspalt 20 erstreckt sich zwischen der Lagerbuchse 12 und der Welle 14 und weiter zwischen der Stirnseite der Lagerbuchse 12 und der Unterseite des Rotors 22. Am Außendurchmesser des Axiallagers 28 geht der Lagerspalt 20 in einen Spalt mit größerem Spaltabstand über, welcher als Dichtungsspalt 30 wirkt. Dieser Dichtungsspalt 30 setzt sich über den Außenumfang der Lagerbuchse 12 fort und erweitert sich konisch nach außen in Form einer konischen Kapillardichtung.The spindle motor comprises a base plate 10 , which has a central opening for receiving a bearing bush 12 having. A wave 14 is in a bore of the bearing bush 12 rotatably received, the shaft 14 at her from the bushing 12 protruding end of a rotor component 22 wearing. The rotor component 22 includes a flat bottom, the one end face of the bearing bush 12 opposite and from this by a filled with bearing fluid bearing gap 20 is disconnected. A lower bearing surface of the rotor component 22 forms together with a front side of the bearing bush 12 a thrust bearing 28 out, while facing bearing surfaces of shaft 14 and bearing bush 12 preferably two radial bearings 24 . 26 form. The two, arranged at an axial distance from each other, radial bearings 24 . 26 and the thrust bearing 28 are characterized by bearing structures disposed on one or both opposing bearing surfaces. The bearing gap 20 extends between the bearing bush 12 and the wave 14 and further between the end face of the bearing bush 12 and the bottom of the rotor 22 , At the outer diameter of the thrust bearing 28 the storage gap goes 20 in a gap with a larger gap distance over, which as a sealing gap 30 acts. This sealing gap 30 sits over the outer circumference of the bearing bush 12 continues and widens conically outward in the form of a conical capillary seal.

An ihrem unteren Ende ist die Welle 14 verbreitert und weist einen Stopperring 16 auf, der in dem dargestellten Beispiel einteilig mit der Welle 14 ausgebildet ist, aber auch als separates Bauteil mit der Welle 14 verbunden werden kann. Der Stopperring 16 weist einen größeren Außendurchmesser auf als die Welle 14 und ist in einer Aussparung der Lagerbuchse 12 angeordnet und von einem mit Lagerfluid gefüllten Spalt 20 umgeben. Der Stopperring 16 hat die Aufgabe einer Sicherung gegen das Herausfallen der Welle 14 aus der Lagerbuchse 12. Das untere Ende der Lagerbuchse 12 ist durch eine Abdeckplatte 18 verschlossen.At the bottom is the shaft 14 widened and has a stopper ring 16 on that in the example shown in one piece with the shaft 14 is formed, but also as a separate component with the shaft 14 can be connected. The stopper ring 16 has a larger outer diameter than the shaft 14 and is in a recess of the bearing bush 12 arranged and filled with a bearing fluid gap 20 surround. The stopper ring 16 has the task of securing against falling out of the shaft 14 from the bushing 12 , The lower end of the bearing bush 12 is through a cover plate 18 locked.

Es kann ein Rezirkulationskanal 32 vorhanden sein, der einen an das Axiallager 28 angrenzenden Abschnitt des Lagerspalts 20 mit einem an den Stopperring 16 angrenzenden Abschnitt des Lagerspalts miteinander verbindet. Dadurch kann das Lagerfluid im Lager in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren. Ferner findet ein Druckausgleich zwischen den durch den Rezirkulationskanal 32 verbundenen Abschnitten des Lagers statt.It can be a recirculation channel 32 be present, the one to the thrust bearing 28 adjacent section of the storage gap 20 with one to the stopper ring 16 connecting adjacent section of the storage gap with each other. As a result, the bearing fluid in the bearing can circulate in a closed circuit. Furthermore, there is a pressure equalization between the through the recirculation channel 32 connected sections of the warehouse.

Der Spindelmotor umfasst ein elektromagnetisches Antriebsystem, das aus einer an der Basisplatte 10 angeordneten Statoranordnung 34 bzw. 34' sowie einem am Rotorbauteil 22 angeordneten Rotormagneten 40 besteht. Durch entsprechende Bestromung der Wicklungen der Statoranordnung 34 bzw. 34' ergibt sich ein elektromagnetisches Drehfeld, welches auf den Rotormagneten 40 wirkt und das Rotorbauteil 22 in Drehung versetzt.The spindle motor includes an electromagnetic drive system that consists of one on the base plate 10 arranged stator assembly 34 respectively. 34 ' and one on the rotor component 22 arranged rotor magnet 40 consists. By appropriate energization of the windings of the stator assembly 34 respectively. 34 ' results in an electromagnetic rotating field, which on the rotor magnet 40 acts and the rotor component 22 set in rotation.

Als Gegenlager zum Axiallager 28 kann ein magnetisches Lager vorgesehen sein, welches aus dem Rotormagneten 40 und einem dem Rotormagneten axial gegenüberliegenden ferromagnetischen Ring 42 und/oder aus einem axialen Versatz zwischen dem Rotormagneten 40 und der Statoranordnung 34 (sogenannter magnetischer Offset) bestehen kann.As an abutment to the thrust bearing 28 it may be provided a magnetic bearing, which consists of the rotor magnet 40 and a rotor magnet axially opposite ferromagnetic ring 42 and / or from an axial offset between the rotor magnet 40 and the stator assembly 34 (so-called magnetic offset) can exist.

Die Statoranordnung 36 bzw. 36' besteht aus einem Statorkern in Form eines Statorkerns 36 bzw. 36' und einer auf dem Statorkern angeordneten Wicklung 38 bzw. 38'.The stator arrangement 36 respectively. 36 ' consists of a stator core in the form of a stator core 36 respectively. 36 ' and a winding arranged on the stator core 38 respectively. 38 ' ,

Wie man aus 1A entnehmen kann, kann der Statorkern 36 der Statoranordnung 34 aus mehreren übereinander gestapelten Statorblechen bestehen, wobei in der Ausgestaltung gemäß 1A mehrere dünne Statorbleche 36b übereinander gestapelt sind und auf der Unterseite und Oberseite jeweils wesentlich dickere Statorbleche 36a als Abschluss verwendet werden. Typische Dicken der Statorblech sind z. B. 0,15 mm, 0,2 mm und 0,35 mm.How to get out 1A can take the stator core 36 the stator assembly 34 consist of several stacked stator laminations, wherein in the embodiment according to 1A several thin stator laminations 36b stacked on top of each other and on the bottom and top each much thicker stator laminations 36a be used as a conclusion. Typical thicknesses of the stator are z. B. 0.15 mm, 0.2 mm and 0.35 mm.

Aus 1B ergibt sich, dass der Statorkern 36' aus mehreren Statorblechen besteht, wobei die Statorbleche alle unterschiedlich dick ausgebildet sind bzw. mindestens zwei unterschiedlich dicke Statorbleche 36a' bzw. 36b' in beliebiger Reihenfolge verwendet werden.Out 1B it turns out that the stator core 36 ' consists of several stator laminations, wherein the stator laminations are all formed differently thick or at least two different thickness stator laminations 36a ' respectively. 36b ' be used in any order.

Durch die unterschiedlich dicken Statorbleche ergibt sich ein anderes Schwingungsverhalten der Statoranordnung im Vergleich zu einem gleich hohen Statorpaket mit Statorblechen gleicher Dicke, d. h. die Anregungsfrequenz wird verschoben, was die Gefahr einer Anregung der Eigenfrequenzen des Servosystems des Festplattenlaufwerkes verringern kann.Due to the different thickness stator laminations results in a different vibration behavior of the stator compared to an equal stator with stator of the same thickness, d. H. the excitation frequency is shifted, which can reduce the risk of excitation of the natural frequencies of the servo system of the hard disk drive.

Die Verbindungspunkte eines Statorblechs zu einem benachbarten Blech in axialer Richtung können für die verschiedenen Polzähne in Form und relativer Lage leicht unterschiedlich gestaltet sein. Dadurch entsteht für einen zu bewickelnden Polzahn ein von den anderen Polzähnen leicht abweichendes Verhalten in Bezug auf die Lage der Resonanzamplituden und deren Höhe, was insgesamt zu einem abweichenden Verhalten der Statoranordnung führt.The connection points of a stator plate to an adjacent plate in the axial direction can be slightly different for the different pole teeth in shape and relative position. This results in a slightly different behavior of the other pole teeth for a pole tooth to be wound in relation to the position of the resonance amplitudes and their height, which leads to a deviating behavior of the stator arrangement.

Die Kontaktoberfläche der Statorbleche zueinander kann bearbeitet sein, um die Reibung zwischen den einzelnen Statorblechen zu erhöhen und dadurch ein leicht abweichendes Verhalten in Bezug auf die Lage der Resonanzamplituden und deren Höhe zu erreichen, was insgesamt zu einem abweichenden Verhalten der Statoranordnung führt.The contact surface of the stator laminations to one another can be processed in order to increase the friction between the individual stator laminations and thereby to achieve a slightly different behavior with respect to the position of the resonant amplitudes and their height, which leads to an altogether deviant behavior of the stator arrangement.

2 zeigt einen Schnitt durch die Statoranordnung gemäß 1A. Man erkennt den Statorkern 36, der im Bereich des Innendurchmessers etwa ringförmig als Stator-Rückschluss 37a ausgebildet ist, wobei verteilt am Umfang des Ringes eine Anzahl von radial nach außen ragenden Polzähnen 37 angeordnet sind. Die Polzähne sind jeweils mit einem Polschuh 37b versehen. 2 shows a section through the stator according to 1A , You can see the stator core 36 , which in the region of the inner diameter approximately annular as a stator conclusion 37a is formed, wherein distributed on the circumference of the ring, a number of radially outwardly projecting pole teeth 37 are arranged. The pole teeth are each with a pole piece 37b Mistake.

Es handelt sich hierbei um einen Außenläufermotor. Bei einem Innenläufermotor wären die Polzähne am Innenumfang des Stator-Rückschlusses radial nach innen in Richtung der Rotationsachse gerichtet.It is an external rotor motor. In an internal rotor motor, the pole teeth on the inner circumference of the stator yoke would be directed radially inwards in the direction of the axis of rotation.

Die Statoranordnung 34 ist von einem Rotorbauteil 22 umgeben, an dessen innerer Umfangsfläche der Rotormagnet 40 angeordnet ist, der aus einer Vielzahl von abwechselnd angeordneten Magnetpolen besteht.The stator arrangement 34 is from a rotor component 22 surrounded, on whose inner peripheral surface of the rotor magnet 40 is arranged, which consists of a plurality of alternately arranged magnetic poles.

Der Rotormagnet ist durch einen Luftspalt vom Außenumfang der Statoranordnung 34 getrennt.The rotor magnet is through an air gap from the outer periphery of the stator assembly 34 separated.

Auf jedem Polzahn 37 ist eine Spule einer Wicklung 38 angeordnet, die aus mehreren Windungen eines Wicklungsdrahtes 39 besteht. Der Rückschluss des Statorkerns 36 weist einen Innenradius Ri sowie einen Außenradius Ra auf. Die Länge jedes Polzahns beträgt Lz (3). Die Breite des Polzahns beträgt Bz. Der Gesamtradius des Statorkerns ist Rs.On every pole tooth 37 is a coil of a winding 38 arranged, consisting of several turns of a winding wire 39 consists. The conclusion of the stator core 36 has an inner radius R i and an outer radius R a . The length of each Polzahns is L z ( 3 ). The width of the pole tooth is B z . The total radius of the stator core is R s .

Vorzugsweise beträgt der Innenradius Ri des Rückschlusses des Statorkerns mindestens 60% des Gesamtradius Rs des Statorkerns. Vorzugsweise beträgt der Außenradius Ra des Rückschlusses des Statorkerns mindestens 70% des Gesamtradius Rs des Statorkerns.Preferably, the inner radius R i of the conclusion of the stator core is at least 60% of the total radius R s of the stator core. Preferably, the outer radius R a of the conclusion of the stator core is at least 70% of the total radius R s of the stator core.

3 zeigt eine vergrößerte Ansicht von zwei benachbarten Polzähnen 37 des Statorkerns 36. 3 shows an enlarged view of two adjacent pole teeth 37 of the stator core 36 ,

Erfindungsgemäß ist die Wicklung 38 bzw. sind die Wicklungsdrähte 39 nicht unmittelbar auf den Statorkern des Polzahns 37 gewickelt, sondern dazwischen ist eine Schicht bzw. Lage eines viskoelastischen Materials 46 angeordnet.According to the invention, the winding 38 or are the winding wires 39 not directly on the stator core of the pole tooth 37 but in between is a layer or layer of a viscoelastic material 46 arranged.

Beispielsweise kann das viskoelastische Material als Folie oder Band ausgebildet sein, das um den Polzahn 37 gewickelt wird. Die elektrische Wicklung 38 wird dann auf das viskoelastische Material 46 gewickelt. Alternativ kann der Polzahn 37 auch mit dem viskoelastischen Material 46 beschichtet sein. Das viskoelastische Material kann Gummi bzw. ein Material auf der Basis von Naturkautschuk enthalten, da diese Materialien eine sehr gute Dämpfung insbesondere bei hohen Frequenzen aufweisen. In einer weiteren Abwandlung (nicht dargestellt) kann zusätzlich eine Schicht des viskoelastischen Materials zwischen einigen oder allen Statorblechen zur Schwingungsdämpfung aufgebracht sein. Die Schichtdicke dieses viskoelastischen Materials kann von einigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern betragen. Dieser große Spielraum ergibt sich durch die Vielzahl von möglichen Auslegungen des Festplattenmotors. Das viskoelastische Material kann als separates, festes Bauteil hinzugefügt werden oder wird flüssig auf die Oberfläche eines oder mehrerer Statorbleche aufgebracht und verfestigt sich nach dem Aufbringen.For example, the viscoelastic material may be formed as a foil or tape that surrounds the pole tooth 37 is wound. The electrical winding 38 is then on the viscoelastic material 46 wound. Alternatively, the pole tooth 37 also with the viscoelastic material 46 be coated. The viscoelastic material may include rubber or a natural rubber-based material because these materials have very good cushioning, especially at high frequencies. In another variation (not shown), a layer of viscoelastic material may additionally be applied between some or all of the stator laminations for vibration damping. The layer thickness of this viscoelastic material can be from a few micrometers to several millimeters. This wide scope results from the large number of possible designs of the hard disk motor. The viscoelastic material may be added as a separate, solid component, or may be applied as a liquid to the surface of one or more stator laminations and solidified after application.

Die Kontaktoberfläche der Statorbleche zueinander kann mit einem viskoelastischen Material versehen sein, um die Reibung und Dämpfung zwischen den einzelnen Statorblechen zu erhöhen und dadurch ein leicht abweichendes Verhalten in Bezug auf die Lage der Resonanzamplituden und deren Höhe zu erreichen, was insgesamt zu einem abweichenden Verhalten der Statoranordnung führt.The contact surface of the stator laminations to one another can be provided with a viscoelastic material in order to increase the friction and damping between the individual stator laminations and thereby to achieve a slightly different behavior with respect to the position of the resonant amplitudes and their height, which leads to a deviating behavior of the overall Stator arrangement leads.

Einen Einfluss auf das Verhalten der Statoranordnung hat auch die Geometrie der Polzähne sowie die Gestaltung und Anordnung abweichend gestalteter Polzähne. Hierbei können insbesondere die Längen eines Polzahns und/oder mehrerer Polzähne leicht unterschiedlich ausgebildet sein und/oder die Breite eines Polzahns oder mehrerer Polzähne leicht unterschiedlich ausgebildet sein.An influence on the behavior of the stator arrangement also has the geometry of the pole teeth as well as the design and arrangement deviating shaped pole teeth. In this case, in particular, the lengths of a pole tooth and / or a plurality of pole teeth may be slightly different and / or the width of a pole tooth or a plurality of pole teeth may be slightly different.

Die Breite eines Polzahns kann in radialer Richtung veränderlich sein oder in axialer Richtung des Statorkerns können die Veränderungen auch die Gestaltung der einzelnen Statorbleche zueinander betreffen.The width of a Polzahns may be variable in the radial direction or in the axial direction of the stator core, the changes may also affect the design of the individual stator laminations to each other.

Beispielsweise kann man einen einzelnen Polzahn eines einzelnen Statorbleches oder mehrere Polzähne eines Statorbleches oder die Polzähne von mehreren Statorblechen in ihrer Geometrie (Länge, Breite, Durchmesser) verändern, so dass Eigenfrequenzen und Eigenschwingformen der Statoranordnung (Statorkern mit Wicklung) verändert werden. Auf diese Weise entsteht keine dominante Resonanzamplitude hoher Güte. In 3 ist die Breite des Polzahns am Statorrückschluss mit Bzi bezeichnet und die Breite des Polzahns am Polschuh mit Bza. Werden Bzi und Bza gleich breit gewählt, so entspricht dies der Breite Bz in 2. Werden Bzi und Bza unterschiedlich breit gewählt, so entsteht ein Polzahn mit radial konischer Gestalt, dessen Breite zum Außendurchmesser des Statorkerns entweder zu- oder abnimmt. Dabei kann auch die Länge Lz variiert werden. Die aktuelle Herstellungstoleranz für solch ein Stanzbauteil bei Massenproduktion liegt im Bereich von 0,01 Millimetern bis etwa 0,05 Millimetern. Die geometrischen Unterschiede von einem Polzahn zu einem anderen Polzahn sind in der Länge und Breite also größer als die aktuelle Herstellungstoleranz eines Statorbleches, sie betragen etwa 0,2 Millimeter bis mehrere Millimeter. Die Größenänderungen an der Geometrie sind proportional zu den Änderungen in der Eigenfrequenz, kleine Änderungen haben meist auch nur geringere Änderungen bestimmter Eigenfrequenzen zur Folge.For example, you can change a single pole tooth of a single stator or more pole teeth of a stator or the pole teeth of several stator plates in their geometry (length, width, diameter), so that natural frequencies and natural modes of the stator assembly (stator core with winding) are changed. In this way, no dominant resonance amplitude of high quality arises. In 3 the width of the pole tooth on the stator yoke is denoted by B zi and the width of the pole tooth on the pole shoe is B za . If B zi and B za are chosen to be the same width, this corresponds to the width B z in 2 , If B zi and B za are chosen to be of different widths, the result is a pole tooth with a radial conical shape whose width either increases or decreases relative to the outer diameter of the stator core. In this case, the length Lz can be varied. The current manufacturing tolerance for such a stamped part in mass production is in the range of 0.01 millimeters to about 0.05 millimeters. The geometric differences from one pole tooth to another pole tooth are therefore greater in length and width than the current manufacturing tolerance of a stator lamination, they are about 0.2 millimeters to several millimeters. The size changes in the geometry are proportional to the changes in the natural frequency, small changes usually only minor changes in certain natural frequencies result.

Das Abwandeln von Breite und Länge des Polzahnes beeinflusst/verändert z. B. die Biegesteifigkeit und die Torsionssteifigkeit der Statoranordnung. Damit verändert man das dynamische Verhalten, z. B. bestimmte Eigenfrequenzen, der Statoranordnung, weil man bei gleicher Masse der Wicklung die Steifigkeit und Masse des Statorpaketes geändert hat.The modification of width and length of the pole tooth influences / changes z. B. the flexural rigidity and the torsional rigidity of the stator assembly. This changes the dynamic behavior, eg. B. certain natural frequencies, the stator assembly, because it has changed the stiffness and mass of the stator at the same mass of the winding.

Die Anordnung geometrisch veränderter Polzähne im Statorpaket in axialer Richtung oder in Umfangsrichtung kann geordnet oder ungeordnet erfolgen.The arrangement of geometrically modified pole teeth in the stator in the axial direction or in the circumferential direction can be ordered or disordered.

Das bedeutet, dass zum Beispiel die veränderten Polzähne im laminierten Stapel (Statorpaket) axial übereinander ausgerichtet sind oder einen bestimmten Versatz in Umfangsrichtung aufweisen, z. B. um einen oder mehrere Polzähne versetzt. Es gibt eine hohe Zahl von Möglichkeiten, die Polzähne einzelner Statorbleche im Statorpaket zueinander zu positionieren. Es kommt auch darauf an, wieviel Polzähne im kompletten Statorpaket in ihrer Geometrie/Dimension verändert wurden und bei wie vielen Statorblechen eine Änderung vorgenommen wurde.This means that, for example, the changed pole teeth in the laminated stack (stator packet) are aligned axially one above the other or have a certain offset in the circumferential direction, eg. B. offset by one or more pole teeth. There are a large number of possibilities for positioning the pole teeth of individual stator laminations in the stator packet relative to one another. It also depends on how many pole teeth in the complete stator package in their geometry / Dimension and how many stator laminations were changed.

4 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Statorkern 36 bzw. die Polzähne mit einer Wicklung 38' bzw. einem Wicklungsdraht 39' bewickelt sind, der eine Isolierung bzw. Beschichtung mit einem viskoelastischen Material 39a' umfasst. 4 shows a modified embodiment of the invention, wherein the stator core 36 or the pole teeth with a winding 38 ' or a winding wire 39 ' wound, the insulation or coating with a viscoelastic material 39a ' includes.

Das Metall des Wicklungsdrahtes 39' ist mit einem viskoelastischen Material 39a' umgeben, welches den direkten Kontakt des Wicklungsdrahtes 39' zum Statorkern 36 bzw. dem Polzahn 37 verhindert und den Wicklungsdraht 39' schwingungsgedämpft und somit etwas beweglich auf dem Polzahn 37 hält.The metal of the winding wire 39 ' is with a viscoelastic material 39a ' surrounded, which is the direct contact of the winding wire 39 ' to the stator core 36 or the pole tooth 37 prevents and the winding wire 39 ' vibration-dampened and thus somewhat flexible on the pole tooth 37 holds.

5 zeigt schematisch ein Diagramm, welches den Frequenzgang einer Basisplatte in der Nähe der Statoranordnung ohne die Verwendung von viskoelastischem Material und mit Verwendung von viskoelastischem Material zwischen den Windungen des Wicklungsdrahtes und dem Statorkern zeigt. 5 Fig. 12 schematically shows a diagram showing the frequency response of a base plate in the vicinity of the stator assembly without the use of viscoelastic material and with the use of viscoelastic material between the turns of the winding wire and the stator core.

Die Kurve 48 zeigt einen Frequenzgang unter Verwendung einer herkömmlichen Statoranordnung ohne Dämpfung mit viskoelastischem Material. Man erkennt insbesondere ziemlich hohe Resonanzamplituden 48a, 48b, 48c, die das Servosystem des Schreib-Lesekopfes des Festplattenlaufwerkes zu unerwünschten Resonanzen anregen können.The curve 48 shows a frequency response using a conventional stator assembly without damping with viscoelastic material. In particular, one can see fairly high resonance amplitudes 48a . 48b . 48c , which can stimulate the servo system of the read / write head of the hard disk drive to unwanted resonances.

Die Kurve 50 zeigt einen Frequenzgang unter Verwendung einer Statoranordnung mit einem viskoelastischen Material 46 zwischen der Wicklung 38 und dem Statorkern 36. Das viskoelastische Material in diesem Beispiel hat eine Ausgangsdicke von 45 μm.The curve 50 shows a frequency response using a stator assembly with a viscoelastic material 46 between the winding 38 and the stator core 36 , The viscoelastic material in this example has an initial thickness of 45 μm.

Man erkennt, dass insbesondere die Resonanzamplituden des Frequenzganges wesentlich gedämpft werden. Ferner erkennt man, dass die einzelnen Eigenfrequenzen in höhere Frequenzbereiche verschoben werden, was ebenfalls einen positiven Beitrag leisten kann, um eine Eigenschwingung des Servosystems zu vermindern.It can be seen that in particular the resonance amplitudes of the frequency response are substantially attenuated. Furthermore, it can be seen that the individual natural frequencies are shifted into higher frequency ranges, which can also make a positive contribution to reducing a self-oscillation of the servo system.

Einen Einfluss auf das Verhalten der Statoranordnung hat auch die Position des Schwerpunkts der Wicklung eines Polzahnes in Bezug auf den Polzahn. Bei gleichmäßiger Bewicklung entlang der Länge Lz des Polzahnes befindet sich der Schwerpunkt der Wicklung in der Mitte der dargestellten Länge Lz. Wird nun bei einer Windungszahl von 45 Windungen eine Windung von der radialen inneren Position auf die radial äußere Position verlegt, so lässt sich die Resonanzfrequenz z. B. um 200 Hz verändern. Wenn genügend Wickelraum vorhanden ist, so kann durch eine ausgerichtete Bewicklung das Verhalten der Statoranordnung in Bezug auf die Resonanzamplituden angepasst werden. Eine Verlagerung des Massenschwerpunkts der ganzen Wicklung eines Polzahnes möglichst weit radial nach außen in Richtung der Enden der Zähne bewirkt, dass die Resonanzfrequenz der Statoranordnung sich verringert. Umgekehrt bewirkt eine Verschiebung des Schwerpunktes der Wicklung, also des Massenschwerpunktes, radial nach innen, eine Erhöhung der Resonanzfrequenz.An influence on the behavior of the stator arrangement also has the position of the center of gravity of the winding of a pole tooth with respect to the pole tooth. With uniform winding along the length L z of the pole tooth, the center of gravity of the winding is in the middle of the illustrated length L z . Now, if a turn from the radial inner position moved to the radially outer position with a number of turns of 45 turns, so can the resonance frequency z. B. change by 200 Hz. If sufficient winding space is present, then the behavior of the stator arrangement can be adapted with respect to the resonance amplitudes by means of an aligned winding. A displacement of the center of mass of the entire winding of a pole tooth as far as possible radially outwards in the direction of the ends of the teeth causes the resonant frequency of the stator arrangement to be reduced. Conversely, a shift of the center of gravity of the winding, ie the center of gravity, radially inwardly, causes an increase in the resonance frequency.

In 1A ist dargestellt, dass der Statorkern an seinem Innenduchmesser radial an der Basisplatte 10 geführt ist. Diese Führung erfolgt vorzugsweise durch eine Presspassung entlang der gesamten axialen Führungslänge. Wird der Statorkern entlang seiner axialen Höhe nur teilweise geführt, so verändert sich das Resonanzverhalten der Statoranordnung ebenfalls.In 1A It is shown that the stator core at its inner diameter radially to the base plate 10 is guided. This guide is preferably carried out by a press fit along the entire axial guide length. If the stator core is guided only partially along its axial height, the resonance behavior of the stator arrangement also changes.

Die oben beschriebene Problematik der Übertragung von Schwingungen von einem Antriebsmotor auf andere Bauteile einer Baugruppe und die dadurch bewirkte Anregung der Eigenfrequenzen gilt ebenso für einen Lüftermotor, der in vielen Anwendungen zur Kühlung eingesetzt wird. Daher führen die oben beschriebenen Ausgestaltungen auch zu einer Verbesserung eines Elektromotors für einen Lüfter.The problem described above of the transmission of vibrations from a drive motor to other components of a module and the resulting excitation of natural frequencies also applies to a fan motor, which is used in many applications for cooling. Therefore, the above-described embodiments also lead to an improvement of an electric motor for a fan.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Basisplattebaseplate
1212
Lagerbuchsebearing bush
1414
Wellewave
1616
Stopperringstopper ring
1818
Abdeckplattecover
2020
Lagerspaltbearing gap
2222
Rotorbauteilrotor component
2424
Radiallagerradial bearings
2626
Radiallagerradial bearings
2828
Axiallagerthrust
3030
Dichtungsspaltseal gap
3232
Rezirkulationskanalrecirculation
34, 34'34, 34 '
Statoranordnungstator
36, 36'36, 36 '
Statorkernstator core
36a, 36a'36a, 36a '
Statorblechstator lamination
36b, 36b'36b, 36b '
Statorblechstator lamination
3737
Polzahnpole tooth
37a37a
Stator-RückschlussStator yoke
37b37b
Polschuhpole
38, 38'38, 38 '
Wicklungwinding
39, 39'39, 39 '
Wicklungsdrahtwinding wire
39a'39a '
Beschichtungcoating
4040
Rotormagnetrotor magnet
4242
ferromagnetischer Ringferromagnetic ring
4444
Rotationsachseaxis of rotation
4646
Viskoelastisches MaterialViscoelastic material
4848
Frequenzgang ohne visoelastisches MaterialFrequency response without viscoelastic material
48a48a
Resonanzamplituderesonance amplitude
48b48b
Resonanzamplituderesonance amplitude
48c48c
Resonanzamplituderesonance amplitude
5050
Frequenzgang mit visoelastischem MaterialFrequency response with visoelastic material
Ra R a
Außenradiusouter radius
Ri R i
Innenradiusinner radius
Rs R s
Gesamtradiustotal radius
Lz L z
Längelength
Bz B z
Breitewidth
Bzi B zi
Breitewidth
Bza B za
Breitewidth

Claims (14)

Statoranordnung für eine elektrische Maschine, mit einem mehrere Polzähne (37) umfassenden Statorkern (36, 36'), wobei auf jedem Polzahn (37) eine Wicklung (38, 38') aus Wicklungsdraht (39, 39') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsdrähte (39, 39') der Wicklungen schwingungsgedämpft auf den Polzähnen (37) angeordnet sind.Stator arrangement for an electric machine, having a plurality of pole teeth ( 37 ) comprehensive stator core ( 36 . 36 ' ), whereby on each pole tooth ( 37 ) a winding ( 38 . 38 ' ) of winding wire ( 39 . 39 ' ), characterized in that the winding wires ( 39 . 39 ' ) of the windings vibration damped on the pole teeth ( 37 ) are arranged. Statoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Polzähnen (37) und dem Wicklungsdraht (39, 39') der Wicklungen ein viskoelastisches Material (46) angeordnet ist.Stator arrangement according to claim 1, characterized in that between the pole teeth ( 37 ) and the winding wire ( 39 . 39 ' ) of the windings a viscoelastic material ( 46 ) is arranged. Statoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polzähne (37) zumindest im Bereich der Wicklungen mit dem viskoelastischen Material (46) beschichtet sind.Stator arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the pole teeth ( 37 ) at least in the region of the windings with the viscoelastic material ( 46 ) are coated. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (36, 38') aus mehreren Statorblechen (36a, 36a', 36b, 36b') besteht und die Statorbleche (36a, 36a', 36b, 36b') im Kontaktbereich zueinander zumindest partiell mit dem viskoelastischen Material (46) beschichtet sind.Stator arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stator core ( 36 . 38 ' ) of several stator laminations ( 36a . 36a ' . 36b . 36b ' ) and the stator laminations ( 36a . 36a ' . 36b . 36b ' ) in the contact region to each other at least partially with the viscoelastic material ( 46 ) are coated. Statoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Material (46) als Folie ausgebildet ist und im Bereich der Wicklungen auf den Polzähnen (37) aufgebracht ist.Stator arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the viscoelastic material ( 46 ) is formed as a film and in the region of the windings on the pole teeth ( 37 ) is applied. Statoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsdraht (39') mit dem viskoelastischen Material (39a') beschichtet ist.Stator arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the winding wire ( 39 ' ) with the viscoelastic material ( 39a ' ) is coated. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das viskoelastische Material (46, 39a') Gummi oder Naturkautschuk enthält.Stator arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the viscoelastic material ( 46 . 39a ' ) Rubber or natural rubber. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Polzähne (37) sich in ihrer Geometrie unterscheiden.Stator arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the individual pole teeth ( 37 ) differ in their geometry. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (36, 36') aus mehreren Statorblechen (36a, 36b, 36a', 36b') besteht, wobei Statorbleche mit mindestens zwei unterschiedlichen Dicken verwendet werden.Stator assembly of one of claims 1 to 8, characterized in that the stator core ( 36 . 36 ' ) of several stator laminations ( 36a . 36b . 36a ' . 36b ' ), wherein stator laminations are used with at least two different thicknesses. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (36, 36') einen Rückschluss umfasst, an dem die Polzähne (37) angeordnet sind, wobei der Innenradius des Rückschlusses mindestens 60% des Gesamtradius des Statorkerns beträgt.Stator arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the stator core ( 36 . 36 ' ) includes a conclusion on which the pole teeth ( 37 ), wherein the inner radius of the return path is at least 60% of the total radius of the stator core. Statoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (36, 36') einen Rückschluss umfasst, an dem die Polzähne (37) angeordnet sind, wobei der Außenradius des Rückschlusses mindestens 70% des Außenradius des Statorkerns beträgt.Stator arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the stator core ( 36 . 36 ' ) includes a conclusion on which the pole teeth ( 37 ), wherein the outer radius of the return path is at least 70% of the outer radius of the stator core. Elektromotor mit einer Statoranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.Electric motor with a stator arrangement according to one of claims 1 to 11. Festplattenlaufwerk mit einem Elektromotor gemäß Anspruch 12.Hard disk drive with an electric motor according to claim 12. Lüfter mit einem Elektromotor gemäß Anspruch 12.Fan with an electric motor according to claim 12.
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