DE19918468C2

DE19918468C2 - Spindelmotor mit Labyrinthdichtung und Hülse zur spannungsfreien Halterung der Lager

Info

Publication number: DE19918468C2
Application number: DE1999118468
Authority: DE
Inventors: Juergen Oelsch
Original assignee: Precision Motors Deutsche Minebea GmbH
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2002-03-21
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: JP2000324746A; JP3904179B2; DE19918468A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit Labyrinthdichtung zur Abdichtung der öltragenden Lager nach außen, um zu vermeiden, daß Öl in die Umgebung des Lagers getragen wird. Eine der Labyrinthdichtungen wird durch eine Hülse gebildet, welche die Lager aufnimmt und einen axialen Teil aufweist, der im Preßsitz auf einem zwischen den beiden Lagern angeordneten Distanzring aufsitzt und an den Außenringen der Lager im Spiel anliegt. Dadurch werden die Lager selbst durch die Hülse nicht radial einwärts vorgespannt, wodurch sich deren Lebensdauer wesentlich erhöht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spindelmotor mit Labyrinthdichtung und Lagerhülse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Labyrinthdichtungen sind bei Spindelmotoren wohlbekannt; sie dienen zur Abdichtung der öltragenden Lager nach außen, um zu vermeiden, daß Öl in die Umgebung des Lagers getragen wird. Derartige Spindelmotoren werden nämlich für den Antrieb von Magnetplattenspeichern verwendet und es ist außerordentlich schädlich, wenn aus den Lagern Öl nach außen dringt und sich ggf. auf die Magnetplatten niederschlägt, weil dann eine Verarbeitung der in den Magnetplatten gespeicherten Daten nicht mehr gewährleistet ist.

Die Erfindung geht hierbei von einem Spindelmotor aus, der im wesentlichen aus einer Basisplatte besteht, auf der drehfest eine Welle angeordnet ist. Die Welle trägt zwei axial übereinanderliegende Lager, wobei das Lager jeweils aus einem die Wälzkörper aufnehmenden Innenring und aus einem Außenring besteht. In der Basisplatte ist ferner eine Wicklung vorhanden, die mit einem Eisenpaket arbeitet, wobei am Innenumfang des Rotors entsprechend stückweise angeordnete Permanentmagnete vorhanden sind, die elektrisch von dem Statorblechpaket angeregt werden. Es handelt sich also um einen permanentmagnetischen Synchronmotor, welcher für derartige Festplatten antriebe verwendet wird.

Bei derartigen Festplattenantrieben ist es bekannt, im oberen Lagerdeckel eine Labyrinthdichtung anzuordnen, die das Ausströmen von Öl aus dem Lager in die Umgebung des Lagers verhindert. Die Labyrinthdichtung ist hierbei in einem Deckel angeordnet und deckt das Lager von oben her ab. Nachteil dieser Anordnung ist, daß die Labyrinthdichtung als separates Teil mit dem Deckel verbunden werden muß, was erhöhten Fertigungsaufwand beinhaltet.

Es ist eine weitere Ausführungsform nach dem Stand der Technik bekannt, bei der die Labyrinthdichtung ein Teil des Rotors ist. D. h. Rotor setzt sich als Deckel über der Lageranordnung fort und hat an seiner Unterseite die besagte Labyrinthdichtung zur Abdichtung. Nachteil ist, daß diese Labyrinthdichtung nur im oberen Lagerbereich angeordnet werden kann, jedoch nicht im unteren Lagerbereich, wo also der Rotor nebst dem Stator sich befindet und eine derartige Abdichtung mit einer Labyrinthdichtung nicht möglich ist.

Um eine vollständige Abdichtung des Spindelmotors mit Labyrinthdichtungen zu gewährleisten ist es aus der DE 197 33 566 A1 bekannt, die Lager in einer topfförmigen bzw. im Querschnitt etwa U-förmigen Hülse aufzunehmen, wobei ein radial zur Welle gerichteter Teil der Hülse eine Labyrinthdichtung für den unteren Lagerbereich bildet.

Bei dieser Anordnung kann sich jedoch eine unerwünschte Pressung oder Vorspannung auf die Lager ergeben, da die Hülse direkt an den Außenringen der Lager anliegt.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Spindelmotor mit Labyrinthdichtung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Lager spannungsfrei innerhalb der Hülse gehalten werden.

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

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Die Hülse bildet mit ihrem radial einwärts gerichteten Flansch zusammen mit der Welle eine Labyrinthdichtung, wobei der axiale Teil der Hülse die beiden Lager übergreift. Erfindungsgemäß ergibt sich nun die Möglichkeit, daß man diesen axialen Teil so gestaltet, daß er keinerlei radial einwärts gerichtete Pressung auf die beiden Lager ausübt, sondern im Preßsitz lediglich auf dem Distanzring aufsitzt, der zwischen den beiden Lagern Abstand haltend angeordnet ist. Damit ergibt sich der Vorteil, daß die Lager selbst nicht mehr radial einwärts durch die Hülse vorgespannt werden, wodurch sich die Lebensdauer der Lager wesentlich erhöht.

Wichtig hierbei ist, daß der axiale Teil der Hülse im Bereich der Lager, wo er die Lager übergreift, mit Spiel an diesen Lagern anliegt (genauer gesagt am Außenring dieser Lager) und eben diesen Außenring nicht radial einwärts vorspannt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungsfiguren beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch einen Spindelmotor in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2: einen Schnitt durch einen Spindelmotor in einer zweiten Ausführungsform.

Der Spindelmotor nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer Basisplatte 1, auf der drehfest eine Welle 2 befestigt ist. Die Basisplatte 1 trägt auch den Stator des Motors, der im wesentlichen aus einer Wicklung und aus einem Eisenblechpaket besteht. Die Wicklung ist über entsprechende Anschlußstifte aus der Basisplatte 1 herausgeführt.

Auf der Welle 2 ist mit Hilfe von zwei zueinander beabstandeten Lagern 4, 5 ein Rotor 10 drehbar befestigt, welcher Rotor in seinem oberen Deckenbereich einen radial einwärts gerichteten Flansch bildet, in dem eine obere Labyrinthdichtung 11 zur Abdichtung gegenüber dem oberen Teil der feststehenden Welle 2 angeordnet ist.

Wichtig ist nun, daß zur Abdichtung des unteren Lagers 4 eine Hülse 6 vorgesehen ist, welche im Querschnitt etwa U-förmig profiliert ist und aus einem axialen Teil 7 und aus einem werkstoffeinstückigen anschließenden radialen Flansch 8 besteht.

Der axiale Teil 7 legt sich an dem Außenring der beiden Lager 4, 5 an, weist jedoch dort ein Spiel auf. Er sitzt jedoch unter Vorspannung an dem mittleren Distanzring 12 auf, welcher zwischen den beiden Lagern angeordnet ist.

Wichtig ist nun, daß die Hülse 6 den einwärts gerichteten, radialen Flansch 8 ausbildet, der mit seinen Innenflächen eine Durchtrittsöffnung zu der Welle 2 bildet, wobei in diesem Bereich die Labyrinthdichtung 9 angeordnet ist. Auf diese Weise werden die Lager 4, 5 durch zwei einander gegenüberliegende Labyrinthdichtungen 9 und 11 abgedichtet, so daß keinerlei Verschmutzungen oder Öl aus den Lagern 4, 5 nach außen dringen kann.

In der zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 ist erkennbar, daß der Rotor 10 andersartig ausgebildet ist, d. h. der Rotordeckel, der werkstoffeinstückig oben das obere Lager 5 überdeckt, ist an dieser Stelle offen und an dieser Stelle die Hülse 6 mit einem radial einwärts gerichteten Flansch 8 ausgebildet.

Der Rotordeckel 13, der - wie vorhin angegeben - das obere Lager 5 überdeckte und dort eine Labyrinthdichtung 11 mit dem oberen Teil der Welle 2 bildete, wird nun nach unten verlegt und bildet im Bereich des unteren Lagers 4 eine Labyrinthdichtung 9 aus. Umgekehrt ist die Hülse 6 spiegelbildlich nach oben geklappt, so daß die vorher untenliegende Labyrinthdichtung 9 nun die obenliegende Labyrinthdichtung 11 ausbildet.

Zeichnungslegende

1

Basisplatte

2

Welle

3

Nut

4

unteres Lager

5

oberes Lager

6

Hülse

7

axialer Teil

8

radialer Flansch

9

Labyrinthabdichtung (unten)

10

Rotor

11

Labyrinthabdichtung (oben)

12

Distanzring

13

Rotordeckel

Claims

1. Spindelmotor mit Labyrinthdichtung, im wesentlichen bestehend aus einer Basisplatte (1), auf der drehfest eine Welle (2) angeordnet ist, einem Rotor (10) und zwei übereinanderliegenden, zwischen der Welle und dem Rotor angeordneten Lagern (4; 5), die in einer im Querschnitt etwa U-förmig profilierten Hülse (6) aufgenommen sind, wobei zur Abdichtung der Lager (4; 5) jeweils Labyrinthdichtungen (9; 11) vorgesehen sind, und eine der Labyrinthdichtungen (9; 11) durch die Hülse (6) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Teil (7) der Hülse (6) im Preßsitz auf einem zwischen den beiden Lagern (4, 5) angeordneten Distanzring (12) aufsitzt und an den Außenringen der Lager (4; 5) mit Spiel anliegt.

2. Spindelmotor mit Labyrinthdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthdichtung (9) im Bereich des unteren Lagers (4) und die Labyrinthdichtung (11) im Bereich des oberen Lagers (5) angeordnet ist.

3. Spindelmotor mit Labyrinthdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) einen radial einwärts gerichteten Flansch (8) mit einer Durchtrittsöffnung für die Welle (2) aufweist, wobei die Innenfläche der Durchtrittsöffnung zusammen mit der Welle (2) die Labyrinthabdichtung (9) ausbildet.

4. Spindelmotor mit Labyrinthdichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotordeckel (13) das obere Lager (5) überdeckt und dort die werkstoffeinstückige Labyrinthdichtung (11) zum oberen Teil der Welle (2) hin ausgerichtet angeordnet ist.

5. Spindelmotor mit Labyrinthdichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotordeckel (13) werkstoffeinstückig das obere Lager (5) überdeckt, und an einer Stelle offen ist, und an dieser Stelle der radiale Flansch (8) angeordnet ist, welcher zusammen mit der Welle (2) die Labyrinthdichtung (11) ausbildet.