DE3049334C2 - - Google Patents

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DE3049334C2
DE3049334C2 DE3049334A DE3049334A DE3049334C2 DE 3049334 C2 DE3049334 C2 DE 3049334C2 DE 3049334 A DE3049334 A DE 3049334A DE 3049334 A DE3049334 A DE 3049334A DE 3049334 C2 DE3049334 C2 DE 3049334C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Festplattenspeicher nach dem Oberbegriff 1 des Anspruches 1.
Festspeicherplatten eignen sich für die Einspeicherung großer Datenmengen, die mit Hilfe einer Magnetkopfanordnung geschrieben bzw. ausgelesen werden, wenn die Festspeicherplatte zu einer Drehbewegung mit Bezug auf die Magnetkopfanordnung veranlaßt wird.
In der Praxis wurde gefunden, daß gelegentlich Störungen durch Schmutzteilchen beim Einschreiben oder Auslesen der Daten auftreten.
Eine solche gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der US-PS 40 54 931 bzw. der GB-PS 14 86 070 bekannt.
Bei dieser gattungsgemäßen Lösung sind Labyrinthdichtungselemente im oberen Lagerbereich des Festplattenspeichers vorgesehen. Bei ihr ist ein externer, indirekter Antrieb, der also eine separate Motoreinheit an anderer Stelle erfordert, vorgesehen. (Ein externer Motor treibt über einen Riemen eine Riemenscheibe an, die drehfest mit der Welle der Nabe verbunden ist.) Diese bekannte Anordnung weist außerdem einen Luftkreislauf über Filter durch den Plattenspeicherraum hindurch auf.
Die US-PS 41 01 945 zeigt eine andere vorbekannte Vorrichtung mit direkt auf der Antriebswelle des Motors befestigter Nabe. Der Motor ist am anderen abseitigen Ende befestigt. Der als Scheibenläufer ausgebildete Motor ("pancake type") ist zwar für sich abgedichtet, nicht aber das obere Lager der Vorrichtung und aus diesem Lager dringen Fremdpartikel in den Raum, in dem die Festspeicherplatte läuft, wodurch Störungen verursacht werden können. Die Anordnung zeigt auch keine labyrinthartigen Dichtungsmittel. Der Aufbau der Antriebsvorrichtung nach dieser Entgegenhaltung benötigt einen äußerst flachen Motor um axial kompakt zu sein.
Aus der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift 53-55509 ist auch ein Plattenspeicher mit Labyrinthdichtung bekannt. Dabei ist eine axial sehr lang bauende Antriebsvorrichtung offenbart, bei der nach dem (geschlossenen) Plattenraum ein besonderer axialer Abschnitt mit Labyrinthdichtung vorgesehen ist - und zwar vor dem axial sich daran anschließenden Lagerabschnitt - um zu verhindern, daß Schmutzteile in den Plattenraum eindringen. Am anderen Ende, jenseits des Lagerabschnitts, ist ein koaxialer Antriebsmotor vorgesehen. Die Lösung stellt auch eine aufwendige Aggregation von Bauteilkomponenten dar.
Die US-PS 41 85 308 (Fujioka) offenbart einen Plattenspeicher, der, ähnlich wie die US-PS 40 54 931, ebenfalls einen indirekten Antrieb über eine Riemenscheibe aufweist.
Es ist auch hier ein Luftkreislauf über Filter für den Plattenraum vorgesehen. Überlappende Wände bilden die Labyrinthdichtung. Es heißt, daß diese Wände den Effekt eines "Maze" (Labyrinth) erzeugen sollen. Auch hier ist ein externer distanzierter Antriebsmotor separat nötig.
Die GB-PS 13 21 456 beschreibt einen Motor zum Antrieb eines Scheibenwischers, der über eine Labyrinthdichtung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit geschützt werden soll.
Die US-PS 37 40 735 (bzw. die korrespondierende DE-AS 21 45 478) zeigt eine direkt angetriebene Magnetplattenspeichereinheit mit Luftfilter ohne Labyrinthdichtungselemente.
Die JA-GM-Offenlegungsschrift 54-41619 zeigt einen direkt antreibenden Hysteresis-Außenläufermotor für einen magnetischen Plattenspeicher ohne Labyrinthdichtung, während die JA-PS-OS 51-62002 einen direkt angetriebenen Plattenspieler ohne Abdichtung des Motors offenbart.
Die DE-AS 10 43 733 zeigt eine wabenförmig gestaltete Labyrinthdichtung für gegeneinander bewegliche Teile von Großmaschinen und die DE-AS 10 57 137 stufenförmig abgesetzte Schaufelspaltdichtungen für Turbinen oder dergleichen.
Aus dem Stand der Technik sind ferner die US-Patentschriften 42 16 512, 41 50 406, 40 05 490, 30 47 869 bekannt. Diese Anordnungen zeigen alle keine Labyrinthdichtungselemente oder sind anderweitig komplizierter mit separatem Antrieb aufwendiger gebaut. Sie liegen weiter weg vom Erfindungsgegenstand.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt die Aufgabe zugrunde, für eine gattungsgemäße Vorrichtung eine einfacher aufgebaute, integrierte, kompakte, betriebssichere Antriebslösung zu bilden unter Vermeidung der Nachteile dieses bekannten Standes der Technik.
Die Aufgabe wird mit den kennzeichengemäßen Mitteln des Anspruches 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Ursache des geschilderten Mangels Schmutzteilchen sein können, die von dem Antrieb ausgehen. Dabei können Schmutzteilchen nicht nur aus den Lagern sondern auch von der Wicklung mit ihrer stark strukturierten Oberfläche ausgehen. Insbesondere können vom Lagersystem Fett- oder Abriebteilchen austreten. Im allgemeinen wurden die Schmutzteilchen aus dem Lagersystem durch aufwendige und damit teure Dichtungen, z. B. Ferrofluidic- Dichtungen, zurückgehalten, welche eine Dichtwirkung zwischen stehenden und rotierenden Teilen hervorrufen durch eine kombinierte Wirkung von dort wirkenden Magnetfeldern und dort angeordneten Schmierstoffemulsionen, die magnetisch leitende Partikel enthalten.
Vorzugsweise sind, benachbart dem einen axialen Ende des die Lager koaxial aufnehmenden Lagerrohrs, eine Labyrinthdichtung und benachbart dem anderen axialen Ende des Lagerrohrs, im Bereich des Flansches, eine weitere Labyrinthdichtung vorgesehen. Auf diese Weise werden Schmutzteilchen abgebende Teile des Antriebsmotors vom im wesentlichen schmutzteilchenfreien Bereich zur Unterbringung der Festspeicherplatten getrennt.
Der Antriebsmotor ist vorzugsweise als kollektorloser Gleich­ stromaußenläufermotor mit dauermagnetischem Rotor ausgelegt, wobei in einem umlaufenden Rotorgehäuse vorteilhaft ein einteiliger Dauermagnetring oder ein ringförmig gebogenes Dauermagnetband mit annähernd trapezförmiger Radialmagnetisierung über der Polteilung vorgesehen ist. Bei dem Dauermagneten kann es sich insbesondere um einen kunststoffgebundenen Magneten oder einen sogenannten Gummimagneten handeln. Solche Magnete bestehen aus Mischungen von Hartferriten und elastischem Material, insbesondere aus elastomergebundenem Bariumferrit.
Die Nabe kann ein Teil des umlaufenden Rotorgehäuses sein. In einem solchen Fall ist die magnetische Abschirmung zweckmäßig innerhalb des Rotorgehäuses untergebracht, wobei der Dauermagnet des Außenläufers vorzugsweise von der magnetischen Abschirmung glockenförmig umschlossen ist, so daß sich keinerlei magnetische Streufelder in Richtung der Nabe und der auf der Nabe sitzenden Feldspeicherplatten ausbreiten können. Um eine magnetische Abschirmung zu erhalten, die einerseits relativ wenig Abschirmmaterial erfordert, andererseits aber eine besonders kostengünstige Ausführung derselben zur Unterdrückung von Streufeldern zu erhalten, ist die magnetische Abschirmung zweckmäßig Teil des magnetischen Rückschlußträgers für den Dauermagneten und als weichmagnetisches, topfartiges Tiefziehteil ausgebildet, dessen Boden im Kern eine koaxiale Ausnehmung aufweist.
Zu einer Antriebsvorrichtung der vorliegend betrachteten Art gehören in der Regel eine Drehzahlregelschaltung und/oder eine Antriebselektronik, die im Falle eines kollektorlosen Gleichstrommotors insbesondere für die notwendige Kommutierung sorgt. Gehört zum Motor ein mit dem Stator verbundener Abschirmring, läßt sich dieser zugleich für die Kühlung der Drehzahlregelschaltung und/oder der Antriebselektronik nutzen, insbesondere indem Halbleiterbauelemente mit dem Abschirmring in wärmeleitendem Kontakt gehalten sind.
Zwecks Ausbildung der Lüftungszone trägt vorzugsweise der Rotor an der von der Nabe abliegenden Stirnseite einen Lüfter. Eine solche Bauweise ist nicht nur besonders einfach sondern läßt auch die Mantelfläche des Rotors frei als Bremsfläche für eine bei solchen Antriebsvorrichtungen häufig vorgesehene Bremse.
Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Antriebs­ vorrichtung nach der Erfindung.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Antriebsvorrichtung 10 weist einen kollektorlosen Gleichstrommotor 11 mit einem mit einer Rotorwelle 12 fest verbundenen und zur Rotorwelle 12 konzentrischen Rotorgehäuse 14 auf. Zu dem Stator des Motors 11 gehört insbesondere ein Statorblechpaket 58, das eine Statorwicklung 29 trägt. Das Statorblechpaket 58 umfaßt ein Lagerrohr 44, das Teil einer zentralen Abstützung 22 ist. Die Rotorwelle 12 ist in dem Lagerrohr 44 mit Hilfe von zwei Lagern 48, 48′ gelagert, die durch in Abstand voneinander liegende Sicherungsringe 50 an Ort und Stelle gehalten sind. Eine Tellerfeder 52 stützt sich an der Unterseite des Lagers 48′ und einem auf der Rotorwelle 12 sitzenden Sicherungs­ ring 54 ab, wodurch die Lager 48, 48′ axial gegeneinander ver­ spannt werden. Das Lagerrohr 44 bildet zusammen mit einem Mon­ tageflansch 30 ein einstückiges Druckgußteil. Statt dessen kann das Lagerrohr 44 auch mit Preßsitz in einer mit dem Flansch 30 verbundenen Nabe sitzen.
Das Rotorgehäuse 14 umschließt nicht nur unter Bildung eines zylindrischen Luftspalts 15 das Statorblechpaket 58, sondern ist an der von dem Montageflansch 30 abgewendeten Seite axial verlängert. Dadurch wird eine Nabe 70 erhalten. Die Nabe 70 dient der Lagerung und Mitnahme einer oder mehrerer (nicht gezeigter) Festspeicherplatten, die eine Mittelbohrung auf­ weisen, deren Durchmesser dem Außendurchmesser der Nabe 70 entspricht. Bei den Festspeicherplatten kann es sich um han­ delsübliche 5¼″- oder 8″-Platten handeln. Die veranschaulichte Bauweise erlaubt es, den Durchmesser der Antriebsnabe 70 der Mittelbohrung der Speicherplatten ohne Rücksicht auf die erfor­ derliche Antriebsleistung des Motors 11 und dem daraus resultierenden günstigsten Durchmesser des Luftspalts 15 anzupassen. Eine gedruckte Leiterplatte 20 ist in dem freien Raum 26 im Inneren der Nabe 70 untergebracht. Die Leiterplatte 20 ist ringförmig ausgebildet und mit der zentralen Abstützung 22 verbunden. Auf der Leiterplatte 20 sitzen die Antriebselektronik und eine Drehzahlregelschaltung, zu denen unter anderem ein als Drehstellungsdetektor vorgesehener Hall-IC 35, Endstufentransistor 61 und ein Potentiometer 64 gehören. Die zweckmäßig in einem Arbeitsgang, z. B. im Tauchlötverfahren, hergestellten Lötverbindungen der Schaltungskomponenten der Antriebselektronik und der Dreh­ zahlregelschaltung sind bei 65 angedeutet. Das Potentiometer 64 kann unter anderem der Einstellung unterschiedlicher Arbeitspunkte oder dem Ausgleich von Bauelemententoleranzen dienen. Es kann mittels Schraubenzieher über eine nicht dargestellte Bohrung im Flansch 30 und eine der Nuten des Statorblechpakets 58 verstellt werden. Eine zu der Leiterplatte 20 führende Leitung 31 ist an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Die die Lötverbindungen 65 tragende Seite der Leiterplatte 20 ist dem Boden 40 des Rotorgehäuses 14 zugewendet.
Das Rotorgehäuse 14 besteht bei dieser Ausführungsform aus einem magnetisch nicht oder schlecht leitenden Werkstoff. Beispielsweise ist das Rotorgehäuse als Druckgußteil aus einer Aluminiumlegierung aufgebaut. An der dem Statorblech 58 gegenüberstehenden Innenfläche des Rotorgehäuses 14 sind eine Mehrzahl von Dauersegmentstücken oder ein einteiliger Dauermagnet 56 befestigt. Der Dauermagnet besteht vorzugsweise aus einer Mischung von Hartferrit, z. B. Bariumferrit, und elasti­ schem Material. Es handelt sich also um einen sogenannten Gummi­ magneten. Dieser ist über der Polteilung trapezförmig oder an­ nähernd trapezförmig bei relativ kleiner Pollücke radialmagnetisiert. Ein magnetischer Rückschlußring 57 befindet sich zwischen dem Rotorgehäuse 14 und dem Dauermagneten 56. Der magnetische Rück­ schlußring 57 ist gleichzeitig Teil der magnetischen Abschirmung.
Grundsätzlich ist es auch möglich, das Rotorgehäuse 14 aus magne­ tisch leitendem Werkstoff, insbesondere Weicheisen, zu fertigen und beispielsweise als Tiefziehteil zu fertigen oder auszubilden. In einem solchen Fall kann ein besonderer Weicheisenrückschlußring entfallen.
Der Rückschlußring 57 einschließlich Rundung 157 und der Abschirm­ ring 60 umschließen glockenförmig den magnetisch aktiven Teil der Antriebsvorrichtung 10. Dadurch wird die Ausbreitung von magneti­ schen Streufeldern in den Bereich der auf der Nabe 70 sitzenden Feldspeicherplatten wirkungsvoll unterbunden. Durch den Ringspalt zwischen der Rundung 157 und dem Abschirmring 60 und Ausnehmungen des Abschirmringes 60 für den Durchtritt des Hall-IC 35 oder mehrerer derartiger Hall-ICs kann das Streufeld nicht in nennens­ wertem Umfang hindurchdringen, da die weichmagnetischen Abschirm­ ringe dieses Feld auf sich ziehen. Bei der gezeigten Ausführungs­ form ist der feststehende Abschirmring 60 gleichzeitig als Kühl­ blech für die Endstufentransistoren 61 genutzt, die mit dem Ab­ schirmring 60 durch flächenhafte, satte Anlage wärmeleitend ver­ bunden sind. Die Kühlkörper der Endstufentransistoren 61 können erforderlichenfalls gegenüber dem Abschirmring 60 z. B. mittels einer Glimmerscheibe oder dergleichen elektrisch isoliert sein. Es ist auch möglich, den Abschirmring 60 entsprechend der Zahl der Endstufentransistoren 61 zu unterteilen, um eine derartige elektrische Isolierung zu vermeiden.
Der Montageflansch 30 gestattet es, die Antriebsvorrichtung 10 in der in Fig. 1 dargestellten Weise an einer Trennwand 72 des im übrigen nicht veranschaulichten Festplattenspeichers anzubringen. Die Trennwand 72 trennt den zur Aufnahme der Festspeicherplatten bestimmten Raum höchster Reinheit vom übrigen Geräteinnern ab. Aus dem Lager 48 gegebenenfalls austretende Schmutzteilchen, Fettdämpfe oder dergleichen werden durch die Labyrinthdichtungen 90, 91 zurückgehalten. Gebildet werden die Labyrinthdichtungen durch feststehende und umlaufende Teile, die im Innern der Antriebsvorrichtung jeweils koaxial ineinandergreifen.
Beim Lager 48 ist der Boden 40 als zylinderförmige Buchse 92 ausgebildet und erstreckt sich in das Lagerrohr 44 hinein. Nur ein sich axial möglichst weit erstreckender, kleiner Spalt 94 verbleibt für einen Austritt von Schmutzteilchen aus dem Lager 48, wobei die Wirkung der Labyrinthdichtung 90 noch verstärkt wird durch den Spalt 95, gebildet aus Ring 93 und Lagerrohr 44.
In gleicher Weise bildet der Rückschlußring 57 eine weitere Labyrinthdichtung 91. Dadurch, daß der Rückschlußring 57 in eine umlaufende Ausnehmung des Flansches 30 greift, verhindern auch hier die kleinen, aber in axialer Richtung langen Spalte (96), 97 den Austritt von Schmutzteilchen aus dem Motorinnern.
Um die Wirkung der Labyrinthdichtungen beim Zurückhalten der Schmutzteilchen zu erhöhen, sind die axial gerichteten Spalte 94, 95, 96, 97 jeweils möglichst schmal gehalten, d. h., sie sind in radialer Richtung klein, etwa 1 bis 2 mm groß, doch in ihrer axialen Erstreckung möglichst lang, also z. B. 5 bis 20 mm groß. Die Spaltgröße (oder Spalt"dicke") in radialer Richtung darf jedoch nicht beliebig klein werden, weil dies Fertigungsaufwand und vor allem hohe Luftreibungsverluste bedeutet. Diese können je nach Beschaffenheit der angrenzenden Oberflächen beträchtlich sein. Solche Speicherdirektantriebe werden nämlich z. B. mit 5000 U/min betrieben. Im Gegensatz zu den radial gerichteten Spalten, welche axial z. B. 3 oder 5 mm "dick" sind und radial möglichst unter 10 mm "Länge" aufweisen. (Die genannten Werte beziehen sich auf eine Motorgröße, die im Durchmesser halb so groß ist, wie es der Größe in der Darstellung in Fig. 1 entspricht.)
Zusätzlich sind weitere Spalte möglich.
So können Labyrinthelemente zusätzlich oder alternativ z. B. von einer Wickelkopfabdeckung aus kammartig in in ihrer Form umgekehrt ausgebildete Vertiefungen im Boden eines glockenförmi­ gen Außenrotorgehäuses eintauchen.
Prinzipiell gelten auch hierfür die Bemessungsregeln der Ansprüche 3 bis 5.
An dem freien, von der Nabe 70 abliegenden Ende der Rotor­ welle 12 ist ein Lüfter 32 mit Lüfterflügeln 33 befestigt. Der Lüfter 32 bewirkt eine intensive Luftbewegung im Bereich des Montageflansches 30, wodurch der Flansch gekühlt wird. Über das Lagerrohr 44 und den Flansch 30 wird auf diese Weise Verlustwärme aus dem Motor 11 wirkungsvoll nach außen geleitet.
Um eine die Betriebssicherheit des Plattenspeichers störende elektrische Aufladung der Rotorglocke auszuschließen, ist die Rotorwelle 12 über eine Lagerkugel 36 und einen nicht darge­ stellten Federkontakt zweckmäßig mit dem Gerätechassis elek­ trisch leitend verbunden.
Es versteht sich, daß die beschriebene Ausführungsform im Bedarfsfall abgewandelt werden kann.
Bei dem kollektorlosen Gleichstrommotor 11 kann es sich vorteil­ haft um einen einsträngigen Elektronikmotor mit Reluktanzhilfs­ moment (ein- oder zweipulsig) handeln (US-PS 38 73 897) oder aber um einen dreisträngigen Elektronikmotor, der in der älte­ ren Anmeldung P 30 21 328.6 beschriebenen Art.
Die Leerlaufdrehzahl des Motors 11 kann bei 5800 U/min und die Nenndrehzahl bei beispielsweise 3600 U/min liegen. Der Stator hat vorteilhaft vier ausgeprägte, bewickelte Pole, deren Polhörner so deformiert sind, daß sich die Breite des Luftspalts 15 im Bereich der Polhörner ändert und dadurch das Reluktanzhilfsmoment erzeugt wird.

Claims (32)

  1. Antriebsvorrichtung für Festplattenspeicher mit einem Motor zum Antreiben einer Nabe, auf der mindestens eine Festspeicherplatte befestigt ist, wobei die Nabe innerhalb eines die Festspeicherplatte aufnehmenden Raumes liegt und wobei zwischen den Schmutzteilchen abgebenden Antriebsteilen und diesem für die Unterbringung der Festspeicherplatte bestimmten Raum Labyrinthdichtungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein direkt antreibender Motor mit einem zylindrischen Luftspalt vorgesehen ist, wobei seine Rotor- und Statorteile koaxial ineinandergreifend selbst unmittelbar Labyrinthdichtungselemente (94 bis 97) bilden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einen Montageflansch aufweist und im Bereich dieses Montageflansches (30) eine Labyrinthdichtung (91, 96, 97) vorgesehen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart dem einen etwa zur Mitte des die Nabe aufnehmenden Raumes hin orientierten axialen Ende des die Lager koaxial aufnehmenden Lagerrohrs eine Labyrinthdichtung (94, 95) vorgesehen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des anderen axialen Endes des Lagerrohres eine Labyrinthdichtung vorgesehen ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß statorseitige, kammartige Elemente im Randbereich der Rotorglocke so eintauchen, daß zwischen die statorseitigen, im Querschnitt kammartig ausgebildeten Elemente rotorseitige, kammartige Vorsprünge ragen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß statorseitige, kammartige Elemente in den Boden der Rotorglocke so eintauchen, daß zwischen die statorseitigen, im Querschnitt kammartig ausgebildeten Elemente rotorseitige, kammartige Vorsprünge ragen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Vorsprünge ungleiche Abstände haben.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge statorseitig und rotorseitig unterschiedliche Dicke haben.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (Antriebsvorrichtung 10) an einer Trennwand (72) für den Raum zur Aufnahme der Festspeicherplatten angebracht ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (72) den zur Aufnahme der Festspeicherplatten bestimmten Raum höchster Reinheit vom übrigen Geräteinnern abtrennt.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß feststehende und umlaufende Teile im Innern der Antriebsvorrichtung jeweils koaxial ineinandergreifen.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückschlußring (57) in eine umlaufende Ausnehmung des Montageflansches (30) greift.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung (a) der Labyrinthspalte parallel zur Rotorachse größer als ihre radiale Erstreckung (r) ist.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) des Labyrinthspaltes über seinen axialen Erstreckungen klein und über seinen radialen Erstreckungen groß ist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß a/ d <10 und r/ d ≦2 ist.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13 oder 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die axial gerichteten Spalte (94-97) in ihrer radialen Abmessung 1-2 mm groß sind.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13 oder 14 oder 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die axial gerichteten Spalte (94 bis 97) in ihrer axialen Abmessung 5-20 mm groß sind.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein kollektorloser Gleichstrom-Außenläufermotor mit dauermagnetischem Rotor ist.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (11) als dreisträngiger kollektorloser Gleichstrommotor ausgebildet ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der kollektorlose Gleichstrommotor ein ein- oder zweipulsiger einsträngiger Elektronikmotor mit Reluktanzhilfsmoment ist.
  21. 21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Nenndrehzahl des Motors (11) zwischen 3600 und 5800 U/min liegt.
  22. 22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der permanentmagnetische Rotor annähernd trapezförmig und, bei relativ kleiner Pollücke, radialmagnetisiert ist.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator vier ausgeprägte, bewickelte Pole hat.
  24. 24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (12) über eine Lagerkugel (36) und einen Federkontakt zweckmäßig mit dem Gerätechassis elektrisch leitend verbunden ist.
  25. 25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor an der von der Nabe abliegenden Stirnseite einen Lüfter trägt.
  26. 26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien, von der Nabe (70) abliegenden Ende der Rotorwelle (12) ein Lüfter (32) mit Lüfterflügeln (33) befestigt ist.
  27. 27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe Teil des Rotorgehäuses ist.
  28. 28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse (14) an der von dem Montageflansch (30) abgewendeten Seite axial verlängert ist.
  29. 29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Stator verbundener Abschirmring für die Kühlung der Antriebselektronik genutzt wird.
  30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Halbleiterbauelemente mit dem Abschirmring (60) in wärmeleitendem Kontakt gehalten sind.
  31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Abschirmring (60) gleichzeitig als Kühlblech genutzt wird.
  32. 32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 29 oder 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmring (60) entsprechend der Zahl der Phasenendstufentransistoren (61) zur elektrischen Potentialtrennung unterteilt ist.
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US07/208,864 US4922406A (en) 1980-12-29 1988-06-15 Labyrinth seal in disk storage drive
HK742/90A HK74290A (en) 1980-03-05 1990-09-20 Disk storage drive
US08/106,801 US5424887A (en) 1980-03-05 1993-08-16 Disk storage drive
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US08/459,743 US5708539A (en) 1980-03-05 1995-06-02 Disk storage drive
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19713528B4 (de) * 1997-04-01 2013-03-28 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Plattenspeichergerät

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3144630A1 (de) * 1980-05-10 1983-05-19 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Buerstenlose gleichstrommotoranordnung, insbesondere fuer plattenspeicherantriebe
USRE38662E1 (en) 1980-05-10 2004-11-30 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having a sealed bearing tube
US4779165A (en) * 1981-09-07 1988-10-18 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Disk storage drive
USRE38673E1 (en) 1980-05-10 2004-12-21 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having a hub sealing member feature
CH654455A5 (de) * 1980-05-10 1986-02-14 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Buerstenlose gleichstrommotoranordnung, insbesondere fuer magnetplattenantriebe.
US5216557A (en) * 1981-09-07 1993-06-01 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Disk storage device having a brushless dc drive motor
USRE37058E1 (en) 1980-05-10 2001-02-20 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having contamination seals
US4658312A (en) * 1981-09-07 1987-04-14 Papst-Motoren Gmbh & Co. K.G. Disk storage drive
USRE38601E1 (en) 1980-05-10 2004-09-28 Papst Licensing, GmbH & Co. KG Disk storage device having a radial magnetic yoke feature
USRE38772E1 (en) 1981-03-18 2005-08-09 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device having an undercut hub member
USRE34412E (en) * 1981-09-07 1993-10-19 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Disk storage drive having motor drive with non-corrodible hub
USRE35792E (en) * 1981-09-07 1998-05-12 Papst Licensing, Gmbh Disk storage drive
CH657721A5 (de) * 1982-01-11 1986-09-15 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Aussenlaeufer-direktantriebsmotor.
US4599664A (en) * 1982-03-01 1986-07-08 Papst-Motoren Gmbh & Co Kg Disk storage drive
JPS5976146A (ja) * 1982-07-27 1984-05-01 パプスト・モ−ト−レン・ゲ−エムベ−ハ−・ウント・コ−・カ−ゲ− 信号処理装置の駆動装置
JPS59501971A (ja) * 1982-11-01 1984-11-22 スト−リツジ・テクノロジ−・パ−トナ−ズ・トウ− 反転磁石カツプを有するブラシレス直流モ−タ
US4623216A (en) * 1983-02-10 1986-11-18 Canon Kabushiki Kaisha Light beam scanning apparatus
JPS59123824U (ja) * 1983-02-10 1984-08-21 キヤノン株式会社 光ビ−ム走査装置
JPS6014674U (ja) * 1983-07-05 1985-01-31 日本電産株式会社 ブラシレスモ−タ
JPS6038762A (ja) * 1983-08-09 1985-02-28 Comput Basic Mach Technol Res Assoc 磁気デイスク装置
DE3347360C2 (de) * 1983-12-28 1995-04-13 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Kollektorloser Außenläufer-Gleichstrommotor
JPS60255052A (ja) * 1984-05-28 1985-12-16 Seiko Epson Corp デイスクドライブモ−タ
JPH0782699B2 (ja) * 1984-06-01 1995-09-06 パプスト ライセンシング ゲーエムベーハー デイスク駆動装置
DE3421487A1 (de) * 1984-06-08 1985-12-12 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Antriebsanordnung fuer signalverarbeitende geraete
JPH0717268Y2 (ja) * 1986-05-19 1995-04-19 日本電産株式会社 ブラシレスモ−タ
GB2199167B (en) 1986-11-29 1991-02-20 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Rotary drive for a data storage medium
JP2664954B2 (ja) * 1988-10-03 1997-10-22 茨城日本電気株式会社 スピンドルモータ
US5013947A (en) * 1990-03-16 1991-05-07 Russell Ide Low-profile disk drive motor
JPH07182770A (ja) * 1993-12-21 1995-07-21 Toshiba Corp 磁気ディスク装置およびその組み立て方法
US6271988B1 (en) 1997-01-04 2001-08-07 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Disk storage device with improved spindle torque and acceleration
US6344946B1 (en) 1997-04-01 2002-02-05 Papst Licensing Gmbh Disk storage device with improved spindle torque and acceleration
DE19741977A1 (de) * 1997-09-23 1999-03-25 Pm Dm Gmbh Spindelmotor mit Geräuschdämpfung für Festplattenspeicher
JP3982491B2 (ja) * 2003-12-22 2007-09-26 株式会社日立製作所 回転電機
US7131825B2 (en) * 2004-01-30 2006-11-07 Isothermal Systems Research, Inc. Spindle-motor driven pump system
US20210187707A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Black & Decker Inc. Power tool with compact motor assembly

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1321456A (en) * 1970-05-07 1973-06-27 Gen Motors Ltd Electric motors
US3873897A (en) * 1972-05-25 1975-03-25 Papst Motoren Kg Collector-less D-C motor
US3840761A (en) * 1972-05-25 1974-10-08 Papst Motoren Kg Axial air gap,collector-less d-c motor
DE2314259A1 (de) * 1973-03-22 1974-09-26 Papst Motoren Kg Kollektorloser gleichstrommotor
JPS5090905A (de) * 1973-12-17 1975-07-21
JPS5833603B2 (ja) * 1974-11-27 1983-07-21 ソニー株式会社 タ−ンテ−ブル
GB1486070A (en) * 1975-04-02 1977-09-14 Ibm Magnetic disc file including a clean gas system
US4005490A (en) * 1975-05-15 1977-01-25 Sperry Rand Corporation Magnetic disc memory
US4062049A (en) 1976-04-02 1977-12-06 Burroughs Corporation Integrated Disk File Module and memory storage system
DE2617860C2 (de) * 1976-04-23 1986-07-10 Flux-Geräte GmbH, 7000 Stuttgart Elektrischer Pumpenmotor in spritzwassergeschützter Ausführung
JPS5323010A (en) * 1976-08-16 1978-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Commutatorless motor
US4101945A (en) 1976-09-07 1978-07-18 Sycor, Inc. Drive spindle assembly for disc file
JPS5827903B2 (ja) 1976-09-24 1983-06-13 株式会社東芝 磁気デイスク装置の封止機構
US4150406A (en) * 1977-11-30 1979-04-17 Stollorz Herbert R Transducer lifting means employing plural flexures
US4216512A (en) * 1978-08-21 1980-08-05 Sycor, Inc. Disc recorder with brushless DC motor drive
DE7930964U1 (de) 1978-11-03 1984-10-04 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Magnetplattenantrieb

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19713528B4 (de) * 1997-04-01 2013-03-28 Papst Licensing Gmbh & Co. Kg Plattenspeichergerät

Also Published As

Publication number Publication date
US4438542A (en) 1984-03-27
DE3108204A1 (de) 1981-12-24
JPS5753876A (de) 1982-03-31
DE3049334C3 (de) 1993-09-30
JPS56166760A (en) 1981-12-22
DE3049334A1 (de) 1981-10-29
DE3108204C2 (de) 1992-05-14

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