DE19748150B4 - Spindelmotor mit Kontaktierung - Google Patents
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Abstract
Spindelmotor
mit Kontaktierung, bestehend aus
– einem feststehenden Grundflansch (5), der eine zentrale Spindel (1) trägt,
– einer Nabe (4), welche mittels geeigneten Lagern drehbar auf der Spindel (1) gelagert ist und auf welcher mindestens eine Festspeicherplatte angeordnet ist, und
– einem statorseitigen, mittels eines Wicklungsträgers (11; 21) am Grundflansch (5) befestigten Wicklungspaket (8), welches gegenüberliegend eines Rotormagneten (7) angeordnet ist, wobei die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes (8) mittels eines mit den Grundflansch (5) verbundenen Anschlussteils (9; 28) erfolgt, an dem nach außen ragende, federnd ausgebildete Anschlussfahnen (13; 29) angeordnet sind, welche mit den vom Wicklungspaket (8) kommenden Anschlussdrähten (14) verbunden sind, und wobei im/am Wicklungsträger (11; 21) Kontaktstifte (10; 24) angeordnet sind, welche eine direkte Kontaktierung zwischen den Anschlussdrähten (14) des Wicklungspaketes (8) und den nach außen ragenden, federnd ausgebildeten Anschlussfahnen (13; 29) des Anschlussteiles (9; 28) entweder federnd, klemmend oder mittels einer Lötverbindung oder auch...
– einem feststehenden Grundflansch (5), der eine zentrale Spindel (1) trägt,
– einer Nabe (4), welche mittels geeigneten Lagern drehbar auf der Spindel (1) gelagert ist und auf welcher mindestens eine Festspeicherplatte angeordnet ist, und
– einem statorseitigen, mittels eines Wicklungsträgers (11; 21) am Grundflansch (5) befestigten Wicklungspaket (8), welches gegenüberliegend eines Rotormagneten (7) angeordnet ist, wobei die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes (8) mittels eines mit den Grundflansch (5) verbundenen Anschlussteils (9; 28) erfolgt, an dem nach außen ragende, federnd ausgebildete Anschlussfahnen (13; 29) angeordnet sind, welche mit den vom Wicklungspaket (8) kommenden Anschlussdrähten (14) verbunden sind, und wobei im/am Wicklungsträger (11; 21) Kontaktstifte (10; 24) angeordnet sind, welche eine direkte Kontaktierung zwischen den Anschlussdrähten (14) des Wicklungspaketes (8) und den nach außen ragenden, federnd ausgebildeten Anschlussfahnen (13; 29) des Anschlussteiles (9; 28) entweder federnd, klemmend oder mittels einer Lötverbindung oder auch...
Description
- Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit Kontaktierung für die Anschlussdrähte des Wicklungspaketes. Derartige Spindelmotoren werden z.B. zum Antrieb von Festplattenspeichern verwendet.
- Es sind Spindelmotoren zum Antrieb von Festplattenspeichern bekannt (
8 ), mit einem feststehenden Grundflansch, der eine zentrale Spindel trägt. Es ist ferner eine Nabe vorgesehen, welche mittels geeigneten Lagern drehbar auf der Spindel gelagert ist und auf welcher mindestens eine Festspeicherplatte angeordnet ist. Am Innenumfang trägt die Nabe ein Magnetjoch mit einem Permanentmagneten, wobei gegenüberliegend ein Wicklungspaket angeordnet ist, welches durch einen Wicklungsträger am Grundflansch befestigt ist. Die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes erfolgt mittels eines Anschlussteils, an welchem Anschlussfahnen angeordnet sind. Dieses Anschlussteil wird auf der Unterseite des Grundflansches befestigt und greift mittels eines Vorsprungs in eine im Grundflansch vorgesehene Ausnehmung. Im Vorsprung des Anschlussteils ist ebenfalls eine Ausnehmung vorgesehen, durch welche die vom Wicklungspaket kommenden Anschlussdrähte geführt werden und dann z.B. durch Umwickeln und Verlöten mit den Anschlußfahnen verbunden werden. - Aus dem Stand der Technik geht dazu aus der
US 5,572,384 ein gattungsgemäßer Spindelmotor hervor, der allerdings eine andere Kontaktierung aufweist. Die Anschlußdrähte des Wickelpaketes werden bei dieser Ausführung direkt mit den Kontaktstellen eines Anschlußteiles verlötet. Dadurch ist eine einfache, und schnelle oder auch wiederholte Montage nicht möglich, denn es müssen erst die entsprechenden Lötarbeiten erledigt werden. - Weiters ist aus der
DE 35 02 284 A1 ein kollektorloser Gleichstrommotor zu entnehmen, der als Klauenpolmotor ausgeprägt ist und somit jedoch nicht mehr gattungsgemäß zur Technik der Spindelmotoren zuzuordnen ist. Solcherart Motoren werden in der Regel für Floppy-Disc-Laufwerke hergestellt. Als elektrische Anschlüsse sind Steckkontakte ausgebildet, die verlötet werden. Gattungsübergreifend besteht hier also ein ähnliches Problem wie bei derUS 5,572,384 . - Zur
DE 29 30 649 C2 gilt die Kritik, daß auch hier ein gattungsfremder kollektorloser Gleichstrommotor beschrieben wird, der ebenfalls verlötete Kontakte aufweist und ähnliche Nachteile in der Kontaktierung damit verbunden sind wie oben angeführt. Bei dieser Druckschrift sind die Kontaktstifte mit einer starren Leiterplatte fest verlötet und daher nicht lösbar. - Ähnlich Ansatzpunkte zeigen noch die
EP 0 740 397 A2 , dieDE 295 16 656 A1 und dieDE 88 07 530 U1 . Auch für diese Druckschriften gilt, daß sie Lötverbindungen und die damit verbundenen Nachteile aufweisen. - Ein Nachteil der bekannten Arten der Kontaktierung ist, daß der Spindelmotor vor dem Anschluss der Anschlussdrähte komplett montiert vorliegen muß. Erst dann ist es möglich, die Anschlussdrähte manuell durch die vorgesehenen Ausnehmungen im Anschlussteil zu führen und mit den Anschlussfahnen zu verbinden.
- Ein anderer Nachteil ist, daß die Ausnehmungen, durch welche die Anschlussdrähte geführt werden, nach der Kontaktierung mittels einer Dichtmasse staubdicht und isolierend abgedichtet werden müssen.
- Nachteilig ist auch, daß eine vollständige Umspritzung des Wicklungspaketes mit Isolationsmasse vor der Kontaktierung der Anschlussdrähte nicht möglich ist, da die Anschlussdrähte bis zum Montageschritt der Kontaktierung frei gehalten werden müssen.
- Schließlich offenbart die
US 5 635 781 A einen gattungsgemäßen Spindelmotor, bei dem am Wicklungsträger Kontaktstifte angeordnet sind, welche eine direkte federnde Kontaktierung zwischen den Anschlussdrähten des Wicklungspakets und federnd ausgebildeten Anschlusselementen des Anschlussteils herstellen. Nachteilig hierbei ist die feste Anordnung des Anschlussteils in einer elektrischen Anschlussplatine und die direkte Steckverbindung zwischen den Kontaktstiften und dem Anschlussteil. - Um den genannten Nachteilen zu begegnen, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Spindelmotor mit Kontaktierung gemäß der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß eine schnelle und einfache Kontaktierung möglich wird.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Kontaktierung der Anschlussdrähte des Wicklungspaketes mit den Kontaktstiften bereits vor dem endgültigen Zusammenbau des Spindelmotors vorgenommen werden kann. Ferner kann das bereits mit dem Kontaktstiften kontaktiere Wicklungspaket vollständig umspritzt werden, ohne daß dies die spätere Kontaktierung mit den Anschlussfahnen erschwert oder beeinträchtigt.
- Ein weitere Vorteil ist, daß die Kontaktierung der Achlussdrähte mit den jeweiligen Kontaktstiften vollkommen maschinell erfolgen kann. In einem ersten Schritt werden dabei die Anschlussdrähte maschinell um die Kontaktstifte gewickelt und in einem zweiten Schritt können diese Kontaktstellen dann z.B. durch maschinelles Löten verbunden werden.
- In einer ersten Ausführungsform sind die Kontaktstifte innenseitig, d.h. im Bereich zwischen Wicklungspaket und Spindel, angeordnet.
- In einer weiteren Ausführungsform sind die Kontaktstifte außenseitig, d.h. radial auswärts des Wicklungspakets, angeordnet. Dazu weist der Wicklungsträger ein außenseitiges Trägerteil auf, das im Bereich zwischen Rotormagnet der Nabe und dem Grundflansch angeordnet ist.
- Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
- Im folgenden wird die Neuerung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor. Es zeigen:
-
1 : einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung des Spindelmotors; -
2 : eine Ansicht der Kontaktanordnung von unten in Richtung des Pfeils II; -
3 : ein Abwandlung der Ausführungsform gemäß1 , mit umspritztem Wicklungspaket; -
4 : einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Kontaktanordnung des Spindelmotors; -
5 : eine vergrößerte Ansicht der Wicklungsträger gemäß4 ; -
6 : eine Draufsicht auf das Anschlussteil gemäß4 ; -
7 : einen Schnitt durch das Anschlussteil gemäß6 entlang der Linie VII-VII, -
8 : einen Schnitt durch einen Spindelmotor für Festplattenspeicher nach dem Stand der Technik. - In
1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Kontaktierung für einen Spindelmotor gezeigt. In Bezug auf8 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. - Gegenüber der Ausführung gemäß
8 ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in oder am Wicklungsträger11 nun mehrere Kontaktstifte10 angeordnet sind. Vorzugsweise sind diese Kontaktstifte10 in Bezug auf ihre Längsrichtung im Wicklungsträger11 verschieblich angeordnet, also nicht starr mit dem Wicklungsträger11 verbunden. - Der Wicklungsträger
11 ist derart ausgebildet, daß jeweils die oberen freien Enden der Kontaktstifte10 über den Wicklungsträger hinausragen. Dadurch, daß die Kontaktstifte10 entlang ihrer Längsachse vorzugsweise verschieblich ausgebildet sind, können diese so verschoben werden, daß das jeweils zu kontaktierende, obere Ende möglichst weit aus dem Wicklungsträger11 hinausragt. Die Anschlussdrähte14 des Wicklungspaketes können nun mit jeweils dem oberen freien Ende eines Kontaktstiftes10 verbunden werden. Dazu werden die Anschlussdrähte14 maschinell oder von Hand um die freien Enden der Kontaktstifte10 gewickelt. Danach werden die Anschlußdrähte14 im Lötbad oder manuell mit den Kontaktstiften10 verlötet. - Nun kann das am Wicklungsträger
11 montierte bereits mit den Kontaktstiften10 kontaktierte Wicklungspaket8 in den Grundflansch5 eingesetzt werden. - Die Kontaktstifte
10 sind dabei derart positioniert, daß sie jeweils mit ihrem unteren, freien Ende durch die Ausnehmung12 in Grundflansch ragen. Nun kann das Anschlussteil9 am Grundflansch5 montiert werden, derart, daß die unteren freien Enden der Kontaktstifte10 durch entsprechende Ausnehmungen18 des am Grundflansch5 befestigten Anschlussteiles9 ragen. - Die Anschlussfahnen
13 besitzen Bohrungen17 oder alternativ Federkontakte, in welchen die Enden der Kontaktstifte10 aufgenommen werden. Die Kontaktstifte10 können dann mit den Anschlussfahnen13 verlötet werden. Es entsteht eine Verbindung16 . - Bei Verwendung von Federkontakten ist eine lötfreie Kontaktierung zwischen Kontaktstiften
10 und Anschlussfahnen13 möglich. - Eine Ansicht des Anschlussteils
9 mit den Anschlussfahnen13 von unten zeigt2 . Man erkennt die einzelnen Anschlussfahnen13 mit den zugeordneten Bohrungen17 zur Aufnahme der Enden der Kontaktstifte10 . -
3 zeigt eine Ausführungsform, die im wesentlichen der Ausführung gemäß den1 und2 entspricht. - Hier ist das Wicklungspaket
8 zusätzlich mit einer Kunststoffmasse20 umspritzt, um bessere mechanische sowie elektrische Stabilität bzw. Sicherheit zu erreichen. - Die Umspritzung mit der Kunststoffmasse
20 erfolgt nach dem Anbringen und Verlöten der Anschlussdrähte14 des Wicklungspakets11 an den Kontaktstiften10 , jedoch vorzugsweise bevor das Wicklungspaket8 in den Grundflansch5 eingesetzt wird. Die später erfolgende Kontaktierung der Kontaktstifte10 mit den Anschlussfahnen13 wird durch das Umspritzen nicht beeinträchtigt, da das untere, freie Ende der Kontaktstifte10 frei von Kunststoffmasse20 bleibt. -
4 zeigt eine abgewandelte Ausführung der Kontaktierung. Die Kontaktierung erfolgt hier weiter aussen (in radialer Richtung, ausgehend von der Spindel1 ).5 zeigt eine mögliche Ausbildung des dafür vorgesehenen Wicklungsträgers21 mit Kontaktstiften24 . - Wie aus den
4 und5 hervorgeht, umfasst der Wicklungsträger21 ein innenseitiges Trägerteil22 und ein aussenseitiges Trägerteil23 zwischen welchen der Wickelkern26 aufgenommen ist. Im aussenseitigen Trägerteil23 sind mehrere Kontaktstifte24 angeordnet, die z.B. L-förmig abgewinkelt ausgebildet sein können. Diese Formgebung wurde u.a. aus Gründen der mechanischen Stabilität verwendet. Diese Kontaktstifte24 sind demnach fest im äusseren Trägerteil23 verankert und weisen lediglich ein freies, aus dem Wicklungsträger23 herausragendes Ende auf. - Der Grundflansch
5 weist im Bereich der Kontaktstifte 24 wiederum eine Ausnehmung27 auf, die jedoch im Verhältnis größer dimensioniert ist, als bei der Ausführung gemäß1 . - Die Anschlussdrähte
14 des Wicklungspaketes8 werden nun direkt am Austrittsbereich des Kontaktstiftes24 aus dem Wicklungsträger21 angeschlossen. Dies erfolgt in bekannter Weise durch Umwickeln und Verlöten der Anschlussdrähte14 mit den Kontaktstiften24 und kann maschinell oder manuell geschehen. - Nach der Montage des Wicklungsträgers
11 mit Wicklungspaket 8 am Grundflansch5 erstreckt sich das freie Ende der Kontaktstifte24 durch die Ausnehmung27 des Grundflansches5 . - Danach wird das Anschlussteil
28 mit Anschlussfahnen29 aufgesetzt und das äußere Ende der Kontaktstifte24 mit den Anschlussfahnen29 kontaktiert. Dies erfolgt in oben beschriebener Weise durch Löten, Stecken oder Klemmen. -
6 zeigt das Anschlussteil28 in Draufsicht. Man erkennt die Ausnehmungen30 zur Durchführung der Kontaktstifte24 , sowie die einzelnen Anschlussfahnen29 mit Kontaktierungsbereich. -
7 zeigt einen Schnitt durch das Anschlussteil28 mit Anschlussfahnen29 gemäß6 , entlang der Linie VI-VI. -
8 zeigt den Aufbau eines Spindelmotors nach dem Stand der Technik zum Antrieb von Festplattenspeichern. Der Spindelmotor besteht aus einem feststehenden Grundflansch5 , der eine zentrale Spindel1 trägt. Es ist eine etwa glockenförmige Nabe4 vorgesehen, welche mittels geeigneter Lager2 drehbar auf der Spindel1 gelagert ist und auf welcher mindestens eine Festspeicherplatte angeordnet ist. Die Lager2 sind durch geeignete Dichtungsmittel3 nach außen abgedichtet. Am Innenumfang trägt die Nabe4 ein Magnetjoch6 mit einem Permanentmagneten7 , wobei gegenüberliegend ein Wicklungspaket8 angeordnet ist, welches durch einen Wicklungsträger11 am Grundflansch5 befestigt ist. - Die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes
8 erfolgt mittels eines Anschlussteils9 , an welchem Anschlussfahnen13 angeordnet sind. Dieses Anschlussteil9 wird auf der Unterseite des Grundflansches5 befestigt und greift mittels eines Vorsprungs19 in eine im Grundflansch5 vorgesehene Ausnehmung12 . Im Vorsprung19 des Anschlussteils9 ist ebenfalls eine Ausnehmung18 vorgesehen, durch welche die vom Wicklungspaket8 kommenden Anschlussdrähte14 geführt werden und jeweils mit den Anschlußfahnen13 verbunden werden können. Die Durchführung der Anschlussdrähte14 wird mittels einer Dichtmasse15 abgedichtet. -
- 1
- Spindel
- 2
- Lager
- 3
- Dichtung
- 4
- Nabe
- 5
- Grundflansch
- 6
- Joch
- 7
- Magnet
- 8
- Wicklungspaket
- 9
- Anschlussteil
- 10
- Kontaktstift
- 11
- Wicklungsträger
- 12
- Ausnehmung
(im Grundflansch
5 ) - 13
- Anschlussfahne
- 14
- Anschlußdrähte
- 15
- Dichtmasse
- 16
- Verbindung
- 17
- Bohrung
(in Anschlussfahne
13 ) - 18
- Ausnehmung (im Anschlußteil)
- 19
- Vorsprung (von Anschlussteil)
- 20
- Kunststoffmasse
- 21
- Wicklungsträger
- 22
- Trägerteil (innenseitig)
- 23
- Trägerteil (aussenseitig)
- 24
- Kontaktstift
- 25
- Verbindung
- 26
- Wickelkern
- 27
- Ausnehmung (im Grundflansch)
- 28
- Anschlussteil
- 29
- Anschlussfahne
- 30
- Ausnehmung (im Anschlussteil)
Claims (9)
- Spindelmotor mit Kontaktierung, bestehend aus – einem feststehenden Grundflansch (
5 ), der eine zentrale Spindel (1 ) trägt, – einer Nabe (4 ), welche mittels geeigneten Lagern drehbar auf der Spindel (1 ) gelagert ist und auf welcher mindestens eine Festspeicherplatte angeordnet ist, und – einem statorseitigen, mittels eines Wicklungsträgers (11 ;21 ) am Grundflansch (5 ) befestigten Wicklungspaket (8 ), welches gegenüberliegend eines Rotormagneten (7 ) angeordnet ist, wobei die elektrische Kontaktierung des Wicklungspaketes (8 ) mittels eines mit den Grundflansch (5 ) verbundenen Anschlussteils (9 ;28 ) erfolgt, an dem nach außen ragende, federnd ausgebildete Anschlussfahnen (13 ;29 ) angeordnet sind, welche mit den vom Wicklungspaket (8 ) kommenden Anschlussdrähten (14 ) verbunden sind, und wobei im/am Wicklungsträger (11 ;21 ) Kontaktstifte (10 ;24 ) angeordnet sind, welche eine direkte Kontaktierung zwischen den Anschlussdrähten (14 ) des Wicklungspaketes (8 ) und den nach außen ragenden, federnd ausgebildeten Anschlussfahnen (13 ;29 ) des Anschlussteiles (9 ;28 ) entweder federnd, klemmend oder mittels einer Lötverbindung oder auch in einer Kombination dieser Verbindungsweisen herstellen. - Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (
10 ) als gerade, den Wicklungsträger (11 ) durchsetzende Stifte ausgebildet sind. - Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (
24 ) als abgewinkelte, den Wicklungsträger (21 ) durchsetzende Stifte ausgebildet sind. - Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlussdrähte (
14 ) des Wicklungspakets (8 ) mit jeweils einem freien Ende der Kontaktstifte (10 ;24 ) verbunden sind. - Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlussdrähte (
14 ) mit den Kontaktstiften (10 ;24 ) verlötet sind. - Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontaktstifte (
10 ;24 ) durch zugeordnete Ausnehmungen (18 ;30 ) des Anschlussteiles (9 ;28 ) bis zu den daran befestigten Anschlussfahnen (13 ;29 ) erstrecken. - Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (
10 ;24 ) durch Bohrungen (17 ) in den Anschlussfahnen (13 ) hindurchgeführt sind und mit den Anschlussfahnen (13 ) verlötet sind. - Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (
10 ) in axialer Richtung verschieblich im/am Wicklungsträger (11 ) angeordnet sind. - Spindelmotor nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungspaket (
8 ) mit einer Spritzmasse (20 ) umspritzt ist.
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