DE9400004U1

DE9400004U1 - Kugellagerung für den Spindelmotor eines Plattenlaufwerkes

Info

Publication number: DE9400004U1
Application number: DE9400004U
Authority: DE
Original assignee: PM DM GmbH; Precision Motors Deutsche Minebea GmbH
Current assignee: PM DM GmbH; MinebeaMitsumi Technology Center Europe GmbH
Priority date: 1994-01-03
Filing date: 1994-01-03
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2004-01-04

Description

Kugellagerung für den Spindelmotor eines Plattenlaufwerkes

Gegenstand der vorliegenden Neuerung ist eine Kugellagerung für einen Spindelmotor eines Plattenlaufwerkes nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1. Derartige Spindelmotoren sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden. Hierbei ist es bekannt, an der Spindel eines Rotors zwei voneinander getrennte Lagersysteme zu halten, wobei jedes Kugellagersystem aus einem Innenring, den dazwischenliegenden Kugeln und einem dazugehörenden Außenring besteht.

Die beiden Lagersysteme waren hierbei in gegenseitigem Abstand voneinander getrennt auf der Spindel angeordnet. Die beiden Außenringe der Lager waren durch einen Zwischenring voneinander beabstandet. Zur Wahl der Begriffe wird nochmals darauf hingewiesen, daß ein Kugellagersystem nach den Begriffen der vorliegenden Neuerung aus mehreren Kugellagern, insgesamt z. B. zwei besteht, die in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnet sind. Unter einem "Kugellager" werden ein Außenring, die zwischen dem Außenring und Innenring eventuell in einem Kugelkäfig laufenden Kugeln und der zugeordnete Innenring, verstanden. Einer der beiden Ringe ist in der Regel drehfest mit dem Anschlußteil, also dem Gehäuse oder der Welle verbunden.

Es war bisher lediglich bekannt, die beiden Kugellager getrennt voneinander auf der Spindel anzuordnen und einen zur Abstandhaltung notwendigen Distanzring zu verwenden, der sowohl an dem Außenring des einen Kugellagers als auch an dem Außenring des anderen Kugellagers anlag.

Nachteil dieser Anordnung war das Vorhandensein einer Vielzahl von Teilen, was mit einem erhöhten Montage- und Fertigungsaufwand verbunden war. Durch die Verwendung von verschiedenartigen Teilen, die durch entsprechende Fügestellen aneinandergrenzen, entstand auch eine Ungenauigkeit des Lagers in sich.

Bei Lagern für Plattenlaufwerke ist es jedoch unbedingt erforderlich, eine absolute Genauigkeit im Bereich von unter 100 Nanometern zu erreichen (nicht wiederholbarer Lagerschlag (Spiel), welcher die Aufzeichnungsdichte des Plattenlaufwerkes bestimmt).

Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kugellagersystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei wesentlich verbesserter Genauigkeit des Lagers weniger Teile verwendet werden können, wodurch gleichzeitig auch der Montage- und Herstellungsaufwand vermindert werden können.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die technische Lehre des Schutzanspruches 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal der Neuerung ist, daß neuerungsgemäß der Außenring durchgehend ausgebildet ist und demnach die Laufbahn sowohl für das obere als auch für das untere Kugellager bildet.

Damit besteht der wesentliche Vorteil, daß ein wesentliches Teil gegenüber dem Stand der Technik entfallen kann, nämlich der zur Beabstandung der Außenringe vorher notwendige Distanzring. Ein durchgehender Außenring hat also den Vorteil, daß ein derartiges Lager mit

wesentlich höherer Präzision arbeitet, denn ein entsprechender Versatz zwischen aneinander gefügten Teilen entfällt aufgrund der durchgehenden Ausbildung des Außenringes.
05

Es werden demnach sowohl ein Schrägversatz (in Richtung einer Schubbewegung der Außenringe gegeneinander) als auch ein Kippversatz vermieden.

Im übrigen entfallen auch die vorher als nachteilig angesehenen Füge- oder Verbindungsstellen zwischen den genannten Teilen, weil insgesamt ein Lagersystem mit wesentlich weniger Teilen verwirklicht wird.

Hierbei ist im übrigen wesentlich, daß die beiden Innenringe der Kugellager getrennt voneinander angeordnet sind und auch getrennt voneinander montiert und eingestellt werden können.

Damit besteht nämlich der Vorteil, daß ein derartiges Lager sehr stabil montiert und eingestellt werden kann, denn es wird eine sogenannte O-Verspannung vorgeschlagen. Diese ist an sich bei bekannten Lagern bereits verwirklicht worden, jedoch ist wichtig, daß eine derartige, angestrebte O-Verspannung auch mit dem neuerungsgemäßen Lager sichergestellt ist.

Ein weiterer Vorteil der Neuerung ist, daß wegen der Verwendung eines gemeinsamen Außenringes auch der Durchmesser eines derartigen Lagersystemes kleiner gestaltet werden kann im Vergleich zu bekannten Lagersystemen, bei denen ein abstandhaltender Ring in einer gemeinsamen Lagerhülse vorhanden ist.

Neuerungsgemäß kann demzufolge auch die vorher zum Stand

der Technik gehörende, radial außenliegende Lagerhülse vollständig entfallen. Der Stator des Lagermotors kann direkt auf dem Außenring montiert werden.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.

Alle Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfin dungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.

Es zeigen:

Figur 1: schematisiert einen Schnitt durch einen Spindelmotor in einer Ausführungsform der Neuerung;

Figur 2: ein Schnitt durch das Lagersystem nach der

Neuerung.
30

In Figur 1 ist ein etwa glockenförmiger Rotor 1 dargestellt, der werkstoffeinstückig mit einem Wellenteil 12 verbunden ist.

Dieser Rotor ist drehbar über ein oberes Lager 15 und

ein unteres Lager 16 auf einem Wickelpaket 5 (Stator) angeordnet.

Das obere Lager 15 besteht hierbei zunächst aus einem oberen Innenring 13, der formschlüssig am Außenumfang des Wellenteiles 12 anliegt. Stirnseitig liegt er kraftschlüssig an den zugeordneten Flächen des Rotors 1 an.

Darüber hinaus sind eine Anzahl von am Umfang verteilt angeordneten Kugeln vorhanden, die in einem gemeinsamen oberen Käfig 17 gehalten sind.

Es ist eine obere, stirnseitige Dichtung 19 vorhanden, welche verhindert, daß Partikel aus dem Lagerbereich in den Motorbereich gelangen.

Dem Stator (Wickelpaket 5) ist ein Magnet 3 zugeordnet, der im Rotor 1 befestigt ist.

0 Das untere Lager 16 besteht wiederum aus einem unteren Käfig 18 mit darin enthaltenen Kugeln sowie einem unteren Innenring 14, der formschlüssig radial positioniert und kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Wellenteil 12 des Rotors 1 verbunden ist.

Wichtig ist nun, daß ein gemeinsamer Außenring 4 dem oberen Lager 15 und dem unteren Lager 16 zugeordnet ist, der demzufolge gemeinsame Laufflächen für die oberen und unteren Kugeln der Lager 15, 16 ausbildet.

Dem Rotor 1 ist ein Flansch 7 zugeordnet, der eine untere zentrale Aufnahme 8 bildet. Es wird darauf hingewiesen, daß stattdessen eine als Isolationsbuchse ausgebildete Buchse verwendet werden kann, die dann in dem Flansch geeignet geführt und befestigt wird, z. B. durch Pressen

oder Kleben.

Der Außenring 4 ist mit der Aufnahme 8 (Flansch bzw. Gehäuse) stoffschlüssig oder kraftschlüssig verbunden.

Im Flanschbereich des Flansches 7 ist eine flexible Leiterplatte 9 angeordnet, auf welcher die elektrischen Zuleitungen zur elektrischen Versorgung des Wickelpaketes 5 geführt sind.

Die zentrale Ausnehmung 8 wird von einer Dichtplatte verschlossen.

Insgesamt ergibt sich also mit dem vorgestellten Lagersystem eine wesentliche Verbesserung, wie sich aus Figur 2 ergibt, wo das Lagersystem nach der Neuerung dargestellt ist.

Bei diesem vereinfachten Aufbau ist erkennbar, daß den beiden Lagern 15, 16 ein gemeinsamer Außenring 4 zugeordnet ist, wobei getrennt voneinander vorhandene Innenringe 13, 14 vorgesehen sind.

Durch die Verwendung des gemeinsamen Außenringes 4 für die beiden Lager 15, 16 werden also gleichzeitig eine höhere Lagergenauigkeit sowie eine einfache, billigere und platzsparendere Konstruktion als bei den bisher üblichen Konstruktionen erreicht.

-U

ZEICHNUNGSLEGENDE

1 Rotor

3 Magnet

4 Außenring

5 Wickelpaket (Stator)

7 Flansch

8 Aufnahme

9 flexible Leiterplatte 15

11 Dichtplatte

12 Wellenteil

13 oberer Innenring

14 unterer Innenring 15 oberes Lager

16 unteres Lager

17 oberer Käfig

18 unterer Käfig

19 Dichtung

Claims

I 15 20 P 373-55-he 03.01.1994 Anmelder: PM0DM PRECISION MOTORS DEUTSCHE MINEBEA GMBH, Max-Planck-Str. 14, 78549 Spaichingen SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Kugellagerung für den Spindelmotor eines Plattenlauf 25 Werkes, wobei der Rotor an seiner Spindel drehbar gelagert ist und den Stator übergreift, dadurch gekennzeichnet , da/3 die verwendeten Lager (15, 16) einen gemeinsamen nicht umlaufenden Außenring (4) aufweisen.

30

2. Kugellagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , da/3 zwei Kugellager (15, 16) verwendet werden.

35

3. Kugellagerung nach Anspruch 2, dadurch

Bankkonten: Postscheckkonto

Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 1257110 (BLZ 600 202 90) München

• Hw)t»-Bankillnotei»(B^<)*li»5äiO.5j6i833 (BLZ 733 20442) 414848-808

*ieiili linchäj JS) tl·. Si 2i2t00jBtZtSO920 10) (BLZ 70010080) ?äbt9 ** ** &iacgr;

Telex: Hausansohrift: 5 43 74 (patent-d) Rennerie 10 Telegramm -Adresse: D-88131 Lindau pstri-lindau

gekennzeichnet , da/3 die Innenringe (13, 14) der Kugellager (15, 16) getrennt voneinander angeordnet und auf einer gemeinsamen Welle montier- und einstellbar sind. 05

4. Kugellagerung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, da/3 die Lagerung durch gegenseitige axiale Verschiebung vorspannbar ist.

5. Kugellagerung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, da/3 der Stator (5) des Spindelmotors direkt auf den Außenring (4) montiert ist.