DE20300056U1

DE20300056U1 - Stellvorrichtung für den Vorspannmagneten eines Spindelmotors

Info

Publication number: DE20300056U1
Application number: DE20300056U
Authority: DE
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2003-01-04
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2013-01-05
Also published as: US6700241B1

Description

Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. B/44.531-80/u

12F-1, No. 120, Chung-Cheng 1^st Road Lingya District
Kaohsiung.,
TAIWAN, R.O.C.

Stellvorrichtung für den Vorspannmagneten eines Spindelmotors

Beschreibung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Stellvorrichtungen für einen Vorspannmagneten eines Spindelmotors und insbesondere eine Stellvorrichtung mit einem einstellbaren Stellelement, mit dem eine Position des Vorspannmagneten eingestellt werden kann, so daß der Spindelmotor im Gleichgewicht drehbar ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt ein herkömmlicher Spindelmotor 1 einen Stator 10, einen Vorspannmagneten 11, ein Lager 12, einen Rotor 20 und ein Metallgehäuse 21. Der Vorspannmagnet 11 ist mit einem Klebemittel an dem

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Stator 10 befestigt, während das Lager 12 in den Rotor 20 eingeführt ist. Eine Welle 22 des Rotors 20 verläuft durch das Lager 12 des Rotors 10, um den Spindelmotor 1 zu bilden. Der axial auf das Metallgehäuse 21 des Rotors 20 ausgerichtete Vorspannmagnet 11 erzeugt eine axiale magnetische Kraft, die den Rotor 20 drehbar im Gleichgewicht hält. Folglich ist eine Breite des zwischen dem Vorspannmagneten 11 und dem Metallgehäuse 21 ausgebildeten Zwischenraums (a) umgekehrt proportional zu der magnetischen Kraft dazwischen.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt ein weiterer herkömmlicher Spindelmotor 1 einen Stator 10, einen Vorspannmagneten 11, ein Lager 12, einen Rotor 20 und ein Metallgehäuse 21. Das mit einem Halsabschnitt 121 an seinem Ende ausgebildete Lager 12 ist in den Stator 10 eingeführt. Der Vorspannmagnet 11 ist an dem Halsabschnitt 121 des Lagers 12 befestigt, so daß sie eine Einheit bilden. Eine Welle 22 des Rotors 20 verläuft durch das Lager 12 des Stators 10, um den Spindelmotor 1 zu bilden. Der axial auf das Metallgehäuse 21 des Rotors 20 ausgerichtete Vorspannmagnet 11 erzeugt eine axiale magnetische Kraft, die den Rotor 20 drehbar im Gleichgewicht hält. Folglich ist eine Breite des zwischen dem Vorspannmagneten 11 und dem Metallgehäuse 21 ausgebildeten Zwischenraums (a¹) umgekehrt proportional zu der magnetischen Kraft dazwischen.

Allerdings ist die Breite dieses zwischen dem Vorspannmagneten 11 und dem Metallgehäuse 21 ausgebildeten Zwischenraums (a und a") fest, so daß die axiale magnetische Kraft dazwischen nicht eingestellt werden kann. Mit anderen Worten, die zwischen dem Vorspannmagneten 11 und dem Metallgehäuse 21 erzeugte magnetische Kraft kann nicht eingestellt werden, um sie gemäß den Produktmerkmalen zu erhöhen oder zu verringern. Um die magnetische Kraft einzustellen, kann der Ort einer geeigneten Position des Vorspannmagneten 11 an dem Stator 10 geändert werden.

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Die Erfindung soll eine Stellvorrichtung für einen Vorspannmagneten eines Spindelmotors mit einem einstellbaren Stellelement schaffen, mit dem eine Entfernung in bezug auf einen Rotor eingestellt werden kann, so daß das obige Problem gemildert und gelöst wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung für einen Vorspannmagneten eines Spindelmotors mit einem einstellbaren Stellelement zu schaffen, das passend mit einem Stator kombiniert ist, um dadurch eine Entfernung einer Position des Vorspannmagneten in bezug auf einen Rotor einzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Spindelmotor nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Stellvorrichtung für einen Vorspannmagneten eines Spindelmotors gemäß der Erfindung umfaßt hauptsächlich einen Stator, ein Stellelement, einen Vorspannmagneten, einen Rotor und ein Metallgehäuse. Das mit dem Vorspannmagneten vereinigte Stellelement ist an einer vorgegebenen Position passend an dem Stator befestigt, während das Metallgehäuse an dem Rotor befestigt ist. Nachdem der Stator mit dem Rotor vereinigt ist, ist der Vorspannmagnet axial auf das Metallgehäuse ausgerichtet. Eine zwischen dem Vorspannmagneten und dem Metallgehäuse erzeugte axiale magnetische Kraft hält die Drehung des Rotors im Gleichgewicht.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist das Stellelement fest eingepreßt, um es an einer vorgegebenen Position zu befestigen, die an einem Außenumfang eines

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Halsabschnitts eines Lagers des Stators ausgebildet ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Stellelement fest eingepreßtem es an einer vorgegebenen Position zu befestigen, die an einem Außenumfang eines axialen Rohres ausgebildet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 die bereits erwähnte Teilschnittansicht eines herkömmlichen Spindelmotors gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 die bereits erwähnte Teilschnittansicht eines weiteren herkömmlichen Spindelmotors gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Stellvorrichtung für einen Vorspannmagneten eines Spindelmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Schnittansicht der Stellvorrichtung für den Vorspannmagneten des Spindelmotors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Stellvorrichtung für einen Vorspannmagneten eines Spindelmotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, die beide

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allgemein ein primäres Statorelement und ein sekundäres Rotorelement enthalten.

Wie anfangs in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, enthält ein mit den Bezugszeichen 3 bezeichneter Spindelmotor in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform einen mit dem Bezugszeichen 30 bezeichneten Stator, ein mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnetes Stellelement, einen mit dem Bezugszeichen 32 bezeichneten Vorspannmagneten, einen mit dem Bezugszeichen 40 bezeichneten Rotor, ein mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnetes Metallgehäuse und einen mit dem Bezugszeichen 42 bezeichneten Permanentmagneten.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, umfaßt ein Spindelmotor 3 der ersten Ausführungsform einen Stator 30, ein Stellelement 31, einen Vorspannmagneten 32, ein Lager 33, ein axiales Rohr 34, einen Rotor 40, ein Metallgehäuse 41 und einen Magneten 42. Der Stator 30 enthält einen Hauptkörper und mehrere Polschuhe, die das axiale Rohr 34 symmetrisch umgeben. Die Pole der Polschuhe erzeugen ein radiales magnetisches Wechselfeld, das den Rotor 40 dreht. An einem Ende des Stators 30 ist das Stellelement 31 befestigt, das den Vorspannmagneten 32 abstützt, der ein axiales magnetisches Feld erzeugt. Vorzugsweise ist der Vorspannmagnet 32 ein Ringmagnet, der ein gleichmäßiges und symmetrisches ringförmiges Magnetfeld erzeugt. Außerdem ist das Lager 33 in das axiale Rohr 34 des Stators 30 eingeführt, wobei es eine Spindel 43 des Rotors 4 aufnimmt. Ferner besitzt das Lager 33 an seinem einen Ende einen Halsabschnitt.

Wie erneut in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, enthält der Rotor 40 das Metallgehäuse 41 und den Magneten 42, der ein radiales Magnetfeld erzeugt. Das Metallgehäuse 41 enthält eine ringförmige Wand und eine ringförmige Platte. Der Magnet 42 ist an der ringförmigen Wand des Metallgehäuses 41 befestigt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, können die Pole des Stators 30, der mit dem Rotor 40 vereinigt ist, radial auf den Magneten 42 des Rotors 40 ausgerichtet sein. Die Pole des Stators.30 erzeugen ein magnetisches Wechselfeld, das den Rotor 40 dreht. Außerdem ist der Vorspannmagnet 32 des Stators 30 axial auf das Gehäuse 41 des Rotors 40 ausgerichtet, wobei er eine axiale magnetische Kraft erzeugt, die die dynamische Drehung des Rotors 40 im Gleichgewicht hält. Folglich kann eine Verschiebung oder Schwingung der Spindel 43 des Rotors 40 während der Drehung gedämpft werden. Wenn sich der Rotor 40 dreht, hält eine zwischen dem Vorspannmagneten 32 und dem Gehäuse 41 erzeugte Anziehungskraft die dynamische Drehung des Rotors 40 im Gleichgewicht und verhindert dadurch eine Schwingung und ein Geräusch.

Wie erneut in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist das Stellelement 31 eingepreßt, so daß es an einer vorgegebenen Position fest an einem Außenumfang des Halsabschnitts des Lagers 33 befestigt ist und eine axiale Position des Vorspannmagneten bestimmt, der mittels Klebemittel daran befestigt ist. Somit ist ein zwischen dem Vorspannmagneten 32 und dem Metallgehäuse 41 ausgebildeter axialer Zwischenraum (b) in einem Montageprozeß gemäß den Produktbedingungen einstellbar. Dementsprechend ist eine dazwischen erzeugte axiale magnetische Kraft genau einstellbar. Vorzugsweise enthalten das Stellelement 31 und der Vorspannmagnet 32 das gleiche Material und sind diese als ein einziges Element ausgebildet.

In der in Fig. 5 gezeigten zweiten Ausführungsform sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet. Das Statorelement und das Rotorelement der zweiten Ausführungsform besitzen eine ähnliche Konfiguration und die gleiche Funktion wie in der ersten

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Ausführungsform, so daß ihre ausführlichen Beschreibungen weggelassen werden.

Wie erneut in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt ein Spindelmotor 3 der zweiten Ausführungsform einen Stator 30, ein Stellelement 31, einen Vorspannmagneten 32, ein Lager 33, ein axiales Rohr 34, einen Rotor 40, ein Metallgehäuse 41 und einen Magneten 42. Das Stellelement 31 ist an einem Ende des Stators 30 befestigt und stützt den Vorspannmagneten 32 ab, der ein axiales Magnetfeld erzeugt. Somit wird das Metallgehäuse 41 des Rotors 40 durch eine von dem Vorspannmagneten 32 erzeugte magnetische Kraft angezogen.

Wie erneut in Fig. 5 gezeigt ist, ist das Stellelement 31 eingepreßt, so daß es fest an einer vorgegebenen Position an einem Außenumfang des axialen Rohres 34 befestigt ist und eine axiale Stellung des mittels Klebemittel daran befestigten Vorspannmagneten 32 bestimmt. Somit ist ein zwischen dem Vorspannmagneten 32 und dem Metallgehäuse 41 ausgebildeter axialer Zwischenraum (b¹) in einem Montageprozeß gemäß den Produktbedingungen einstellbar. Dementsprechend ist eine zwischen ihnen erzeugte axiale magnetische Kraft genau einstellbar. Vorzugsweise enthalten das Stellelement 31 und der Vorspannmagnet 32 das gleiche Material und sind als ein Element ausgebildet.

Obgleich die Erfindung mit Bezug auf ihre derzeit bevorzugten Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, ist für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet selbstverständlich, daß verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden, ohne von dem Erfindungsgedanken und dem Umfang der in den beigefügten Ansprüchen dargestellten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Spindelmotor, mit
einem Stator (30), der ein axiales Rohr (34) und ein Lager (33) enthält, wobei der Stator (10) ferner mehrere Pole enthält, die ein magnetisches Wechselfeld erzeugen;
einem Rotor (40), der einen Magneten (42) enthält, der durch das magnetische Wechselfeld angetrieben wird und/oder diesen treibt; und
einem Metallgehäuse (41), das an dem Rotor (40) befestigt ist;
gekennzeichnet durch
ein Stellelement (31), das eingepreßt ist, so daß es an einer vorgegebenen axialen Position des Stators (30) befestigt ist; und
einen Vorspannmagneten (32), der an dem Stellelement (31) befestigt ist;
wobei zwischen dem Vorspannmagneten (32) und dem Metallgehäuse (41) ein axialer Zwischenraum (b) ausgebildet ist, der durch Drücken des Stellelements (31) eingestellt werden kann, so daß das Stellelement (31) gemäß den Produktbedingungen fest an dem Stator (30) befestigt ist, wodurch eine dazwischen erzeugte axiale magnetische Kraft genau eingestellt werden kann.

2. Spindelmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (31) und der Vorspannmagnet (32) das gleiche Material enthalten und als ein einziges Element ausgebildet sind.

3. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (33) an seinem Ende einen Halsabschnitt besitzt, dessen Außenumfang fest an dem Stellelement (31) befestigt ist.

4. Spindelmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (30) ein axiales Rohr (34) enthält, dessen Außenumfang fest an dem Stellelement (31) befestigt ist.

5. Spindelmotor nach einem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannmagnet (32) durch Klebemittel an dem Stellelement (31) befestigt ist.