DE10160012A1 - Ständerbauweise eines Kolbenmotors - Google Patents

Abstract

Es ist eine Ständerbauweise eines Kolbenmotors vorgesehen. In der Ständerbauweise eines Kolbenmotors ist ein zylindrisch geschichteter Kern, der durch radiale Schichtung einer Vielzahl von Blechlamellen gebildet ist, die jede eine Einhängenut aufweisen, und ein elastischer Ring enthalten, der elastisch in die Einhängenut 72 eingefügt und daran befestigt ist. Dementsprechend ist der Befestigungszustand des zylindrisch geschichteten Kerns fest, und die Befestigungsstärke zwischen dem zylindrisch geschichteten Kern und einem Kern ist verbessert. Deshalb ist die Zuverlässigkeit der Ständerbauweise verbessert. Außerdem ist es möglich, die Verarbeitungskosten durch Erleichterung der Verarbeitung und des Zusammenbaus von Teilen zu verringern, um so die Herstellungskosten zu verringern und die Produktivität beim Zusammenbau zu verbessern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ständerbauweise eines Kolbenmotors und insbesondere eine Ständerbauweise eines Kolbenmotors, die in der Lage ist, die Verarbeitung und das Zusammenfügen von Teilen zu vereinfachen.

2. Beschreibung des technischen Hintergrunds

Im allgemeinen wird ein Kolbenmotor dadurch gebildet, daß der Fluß eines gewöhnlichen dreidimensionalen Motors plan gemacht wird. Ein planes bewegliches Teil bewegt sich auf einer Ebene gemäß einer Änderung im Fluß, der von einem planen befestigten Teil gebildet wird. Der Kolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einer linearen Hin- und Herbewegung sein, indem eine Vielzahl planer Magneten mit dem zylindrischen Umfang eines beweglichen Magneten unter Anwendung der oben genannten Grundsätze verbunden ist.

Fig. 1 und 2 zeigen jeweils ein Beispiel des Kolbenmotors. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, enthält der Kolbenmotor einen Ständer 5, der einen zylindrischen äußeren Kern 10 und einen zylindrischen inneren Kern 20, welcher in den äußeren Kern 10 eingefügt ist, eine Wickelspule 30, welche mit dem äußeren Kern 10 oder dem inneren Kern 20 innerhalb des äußeren Kerns 10 oder dem inneren Kern 20 kombiniert ist, und einen beweglichen Magneten 40 umfaßt, welcher Dauermagneten 41 enthält und beweglich zwischen dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 20 eingefügt ist. In Fig. 1 und 2 ist die Wickelspule mit dem äußeren Kern kombiniert.

Im oben genannten Kolbenmotor wird, wenn Strom durch die Wickelspule 30 fließt, aufgrund des Stroms, der durch die Wickelspule 30 fließt, ein Fluß um die Wickelspule 30 gebildet. Der Fluß bildet entlang dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 20, die den Ständer S bilden, eine geschlossene Schleife.

Da die Dauermagneten 41 aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Fluß, der im äußeren Kern 10 und im inneren Kern 20 gebildet wird, und dem Fluß, der durch die Dauermagneten 41 gebildet wird, eine Kraft in axialer Richtung empfangen, ist der bewegliche Magnet 40 in einer linearen Bewegung in der axialen Richtung zwischen dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 20. Wenn die Richtung des Stroms, der auf die Wickelspule 30 angewendet wird, abwechselnd geändert wird, ist der bewegliche Magnet in einer linearen Hin- und Herbewegung.

Der äußere Kern 10 ist ein zylindrisch geschichteter Stoff, der durch radiale Schichtung von Blechlamellen 11 gebildet ist, die dünne Platten in einer vorher bestimmten Form sind.

Wenn die Wickelspule 30 mit dem äußeren Kern 10 kombiniert ist, wird ein Spulenkörper 50 zur Bildung der Wickelspule 30 verwendet, um elektrische Isolierung und bequeme Herstellung zu gewährleisten. Die Wickelspule 30 ist durch Wicklung von Spule in Mehrfachschichten um die ringförmige Nut des Spulenkörpers 50 gebildet. Die gewickelte Spule wird mit einem Anschluß 51 verbunden.

Eine Vielzahl von Blechlamellen 11, die aus dünnen Platten gebildet sind, sind radial auf dem Spulenkörper 50 zu einer zylindrischen Form geschichtet, um so den äußeren Kern 10 zu bilden.

Der innere Kern 20 ist ein geschichteter Kern, der durch radiale Schichtung einer Vielzahl von Blechlamellen 21 gebildet ist, die von dünnen Platten in vorher bestimmter Form zylindrisch ausgebildet sind. Der innere Kern 20 wird in einem vorher bestimmten Abstand zum äußeren Kern 10 in den äußeren Kern 10 eingefügt.

Der bewegliche Magnet 40 ist durch Kombination der Vielzahl von Dauermagneten 41 mit einem zylindrischen Dauermagnethalter 42 so gebildet, daß die Dauermagneten 41 durch denselben Abstand voneinander getrennt angeordnet sind. Der bewegliche Magnet 40 ist zwischen dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 20 zu einer linearen Bewegung eingefügt.

Wenn der Kolbenmotor in ein anderes System, d. h. den Ständer, geladen wird, werden der äußere Kern 10 und der innere Kern 20 an dem System befestigt und damit kombiniert.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Bauweise, bei welcher der innere Kern 20 mit einem Rahmen kombiniert ist, der das System bildet, zwischen den geschichteten Kernen, die den Ständer, d. h. den äußeren Kern 10 und den inneren Kern 20 bilden.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind ringförmige Einführnute a mit einer vorher bestimmten Breite und einer vorher bestimmten Tiefe jeweils in beiden Seiten eines zylindrisch geschichteten Kerns E ausgebildet, der durch Schichtung der Vielzahl von Blechlamellen 21 gebildet ist. Ringförmige Befestigungsringe 22 sind in die Einführnute a eingepreßt.

Der Rahmen 60 enthält einen Unterbau 61, der so ausgebildet ist, daß er eine vorher bestimmte Fläche und einen zylindrischen Ladeabschnitt 62 aufweist, der in der Mitte des Unterbaus 61 mit einer bestimmten Länge ausgebildet ist. Der zylindrisch geschichtete Kern E ist in den äußeren Umfang des Ladeabschnitts 62 des Rahmens 60 eingepreßt und damit kombiniert.

Die Einführnute a, die in dem zylindrisch geschichteten Kern E ausgebildet sind, sind durch Bildung von Nuten in beiden Seiten der Blechlamellen, die den zylindrisch geschichteten Kern E bilden, und zylindrische Schichtung der Blechlamellen, in denen die Nute ausgebildet sind, gebildet.

Die Befestigungsringe 22 sind so ausgebildet, daß ihr Schnitt dem Schnitt der Einführnute a und ihr Durchmesser dem Durchmesser der Einführnute a entspricht.

Die Befestigungsstärke des zylindrisch geschichteten Kerns E, der durch Schichtung der Vielzahl von Blechlamellen 21 gebildet ist, und die Einpreßstärke zwischen dem zylindrisch geschichteten Kern E und dem Rahmen 60 wird durch die Verarbeitungsgenauigkeit der Befestigungsringe 22 bestimmt.

Das heißt, wenn der Genauigkeitsgrad zwischen den Befestigungsringen 22 und den Einführnuten a niedrig ist, ist die Befestigungsstärke des zylindrisch geschichteten Kerns E niedrig und die Kombinationsstärke zwischen dem zylindrisch geschichteten Kern E und dem Rahmen 60 niedrig. Deshalb löst sich der zylindrisch geschichtete Kern E leicht vom Rahmen 60.

Wenn der Genauigkeitsgrad zwischen den Befestigungsringen 22 und den Einführnuten a zu hoch ist, ist die Befestigungsstärke des zylindrisch geschichteten Kerns E zu hoch, und der zylindrisch geschichtete Kern E wird in den Rahmen 60 eingepreßt. In diesem Fall werden, wenn der zylindrisch geschichtete Kern E mit dem Rahmen 60 kombiniert wird, Teile verformt oder zerkratzt.

Wie oben schon geschildert, muß bei der herkömmlichen Kombinationsbauweise des geschichteten Kerns, welcher der zylindrisch geschichtete Kern E ist, die Verarbeitung der Befestigungsringe 22 und die Verarbeitung des Ladeabschnitts 62 des Rahmens 60 genau sein, um die Befestigungsstärke des zylindrisch geschichteten Kerns E und die Kombinationsstärke zwischen dem zylindrisch geschichteten Kern E und dem Rahmen 60 geeignet zu erhalten. Dementsprechend sind die Verarbeitungskosten hoch, und die Produktivität beim Zusammenbau ist beeinträchtigt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ständerbauweise eines Kolbenmotors zu schaffen, die in der Lage ist, die Verarbeitung und den Zusammenbau von Teilen zu vereinfachen.

Zur Erzielung dieser und anderer Vorteile und gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben, ist eine Ständerbauweise eines Kolbenmotors vorgesehen, die einen zylindrisch geschichteten Kern, der durch radiale Schichtung einer Vielzahl von Blechlamellen gebildet ist, die jede eine Einhängenut aufweisen, und einen elastischen Ring umfaßt, der elastisch in die Einhängenut eingefügt und daran befestigt ist.

Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verstehen der Erfindung bereitzustellen, und die in der Beschreibung enthalten sind und ein Teil von ihr bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Grundsätze der Erfindung zu erklären.

Die Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Kolbenmotors zeigt;

Fig. 2 eine Seitenansicht, die das Beispiel des herkömmlichen Kolbenmotors zeigt;

Fig. 3 eine Schnittansicht, die zeigt, daß in dem herkömmlichen Kolbenmotor ein innerer Kern mit einem Rahmen kombiniert ist;

Fig. 4 eine Schnittansicht, die einen Kolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, welcher ein Beispiel einer Befestigungsbauweise des geschichteten Kerns enthält;

Fig. 5 eine zerlegte Schnittansicht der Befestigungsbauweise des geschichteten Kerns gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 eine Schnittansicht, die zeigt, daß in dem Kolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ein innerer Kern mit einem Rahmen kombiniert ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf eine in den beiliegenden Zeichnungen gezeigte Ausführungsform wird nun eine Befestigungsbauweise des geschichteten Kerns in einem Kolbenmotors gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.

Fig. 4 zeigt einen Kolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung, der ein Beispiel einer Befestigungsbauweise des geschichteten Kerns enthält. Der Kolbenmotor enthält einen Ständer S. der einen zylindrischen äußeren Kern 10 und einen zylindrischen inneren Kern 70, welcher in den äußeren Kern 10 eingefügt ist, wobei er durch einen vorher bestimmten Abstand vom äußeren Kern 10 getrennt ist, eine Wickelspule 30, welche mit dem äußeren Kern 10 in dem äußeren Kern 10 kombiniert ist, und einen beweglichen Magneten 40 umfaßt, welcher Dauermagneten 41 enthält und beweglich zwischen dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 70 eingefügt ist.

Der äußere Kern 10, der den Ständer S bildet, ist durch radiale Schichtung einer Vielzahl von Blechlamellen 11, die aus dünnen Platten von vorher bestimmter Form gebildet sind, zylindrisch gebildet.

Ein zylindrischer Spulenkörper 50, um den die Spule gewickelt wird, ist mit dem äußeren Kern 10 in dem äußeren Kern 10 kombiniert.

Die Wickelspule 30 wird durch Wicklung der Spule in Mehrfachschichten um den Spulenkörper 50 gebildet. Der Spulenkörper 50 wird zur elektrischen Isolation und bequemen Herstellung des Wickelkörpers 30 verwendet.

Wie in Fig. 5 gezeigt, sind in einem zylindrisch geschichteten Kern F, der durch radiale Schichtung der Vielzahl von Blechlamellen in zylindrischer Form gebildet ist, ringförmige Einhängenute 72 ausgebildet. Elastische Ringe 73 werden in die Einhängenute 72 eingefügt und daran befestigt. Auf diese Weise wird der innere Kern gebildet.

Die Einhängenute 72 sind in beiden Seiten des zylindrisch geschichteten Kerns F ausgebildet. Die Einhängenut 72 ist aus einer Aufnahmenut b, deren Schnitt eine einheitliche Breite aufweist, und einer Absetznut c gebildet, deren Breite größer als die Breite der Aufnahmenut b ist, so daß eine Klemme gebildet wird.

Die Einhängenute 72 des zylindrisch geschichteten Kerns F sind durch Bildung der Aufnahmenute b und der Absetznute c auf beiden Seiten der Blechlamellen, die den zylindrisch geschichteten Kern F bilden, und radiale Schichtung der Blechlamellen 71, welche die Aufnahmenute b und Absetznute c enthalten, zylindrisch gebildet.

Die elastischen Ringe 73 sind durch Wicklung von magnetischem Draht von einer vorher bestimmten Länge einmal oder mehrmals zur Bildung eines Kreises gebildet.

Bei einer anderen Ausführungsform des Rahmens F ist nichtmagnetischer Draht vorbestimmter Länge einmal oder mehrmals zur Bildung eines Kreises gewickelt.

Wenn die elastischen Ringe 73 mit den Einhängenuten 72 kombiniert werden, werden die elastischen Ringe 73 mit größer ausgeführten Durchmessern in die Aufnahmenute b der Einhängenute 72 des geschichteten Kerns F eingefügt und eingeschoben und in den Absetznuten c angeordnet.

Die elastischen Ringe 73, die in die Absetznute c der Einhängenute 72 eingefügt sind, pressen und fixieren den zylindrisch geschichteten Kern F, wobei ihre Durchmesser durch die Elastizität verringert sind.

Die elastischen Ringe 73, die in die Absetznute c der Einhängenute 72 eingefügt sind, lösen sich aufgrund der Klemmen der Absetznute c und der Aufnahmenute b nicht.

Wenn der innere Kern 70, der von dem geschichteten Kern gebildet ist, in einen Rahmen 60 geladen ist, der das System bildet, um den Kolbenmotor in das System zu laden, enthält, wie in Fig. 6 gezeigt, der Rahmen 60 einen zylindrischen Ladeabschnitt 62, der verlängert in der Mitte eines Unterbaus 61 so ausgebildet ist, daß er eine vorher bestimmte gebildete Fläche so aufweist, daß er eine vorher bestimmte Länge aufweist. Der zylindrisch geschichtete Kern F ist in den Ladeabschnitt 62 des Rahmens 60 eingepreßt und damit kombiniert.

Die Wirkung der Befestigungsbauweise des geschichteten Kerns in dem Kolbenmotor gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun folgendermaßen beschrieben.

Wenn in dem Kolbenmotor Leistung angewendet wird und Strom durch die Wickelspule 30 fließt, wird aufgrund des Stroms, der durch die Wickelspule 30 fließt, ein Fluß um die Wickelspule 30 gebildet. Der Fluß bildet entlang dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 70 eine geschlossene Schleife.

Die Dauermagneten 41 empfangen aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem Fluß, der im äußeren Kern 10 und im inneren Kern 70 gebildet wird, und dem Fluß, der durch die Dauermagneten 41 gebildet wird, Kraft in axialer Richtung. Dementsprechend ist der bewegliche Magnet 40 in einer linearen Bewegung in der axialen Richtung zwischen dem äußeren Kern 10 und dem inneren Kern 70. Wenn die Richtung des Stroms, der auf die Wickelspule 30 angewendet wird, abwechselnd geändert wird, ist der bewegliche Magnet in einer linearen Hin- und Herbewegung.

Da die elastischen Ringe 73 mit dem zylindrisch geschichteten Kern F, der den inneren Kern 70 bildet, kombiniert und daran befestigt sind, ist der zylindrisch geschichtete Kern F fest mit dem Rahmen 60 kombiniert und leicht mit ihm zusammengebaut. Selbst wenn die Verarbeitungsgenauigkeit der Teile nicht genau ist, ist die Befestigungsstärke zwischen dem zylindrisch geschichteten Kern F und dem Rahmen 60 hervorragend.

Das heißt, die elastischen Ringe 73 werden erweitert und in die Einhängenute 72 eingefügt, die in dem zylindrisch geschichteten Kern F ausgebildet sind, und der Kombinationsvorgang ist einfach. Außerdem ist, da der zylindrisch geschichtete Kern F durch die elastischen Ringe 73 starr mit dem Rahmen 60 kombiniert ist, der zylindrisch geschichtete Kern F fest mit dem Rahmen 60 kombiniert.

Wenn der zylindrisch geschichtete Kern F durch die elastischen Ringe 73 befestigt mit dem Rahmen 60 kombiniert ist, kann der innere Umfang des zylindrisch geschichteten Kerns F aufgrund der elastischen Verformung der elastischen Ringe 73 verformt werden. Deshalb ist, selbst wenn die Verarbeitungsgenauigkeit des Rahmens 60 nicht hoch ist, der Befestigungsvorgang einfach und der Befestigungszustand fest.

Wie oben gesagt, ist es gemäß der Ständerbauweise des Kolbenmotors gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Befestigungsstärke zwischen den Teilen zu verbessern, selbst wenn die Verarbeitungsgenauigkeit der Teile nicht hoch ist, um so die Verarbeitungskosten der Teile zu verringern und die Zuverlässigkeit der Teile zu verbessern. Da die Verarbeitung und der Zusammenbau der Teile einfach ist, ist es außerdem möglich, die Produktivität beim Zusammenbau zu verbessern.

Claims (6)

1. Ständerbauweise eines Kolbenmotors, umfassend: einen zylindrisch geschichteten Kern F, der durch radiale Schichtung einer Vielzahl von Blechlamellen (71) gebildet ist, die jede eine Einhängenut (72) aufweisen; und einen elastischen Ring (73), der elastisch in die Einhängenut (72) eingefügt und daran befestigt ist.

2. Ständerbauweise nach Anspruch 1, wobei die Einhängenute (72) der Vielzahl von Blechlamellen (71) in einer Ringform ausgebildet sind.

3. Ständerbauweise nach Anspruch 1, wobei die Einhängenute (72) in beiden Seiten des zylindrisch geschichteten Kerns F ausgebildet sind.

4. Ständerbauweise nach Anspruch 1, wobei die Einhängenut (72) eine Aufnahmenut b, deren Schnitt eine einheitliche Breite aufweist, und eine Absetznut c umfaßt, die so gebildet ist, daß sie mit der Aufnahmenut verbunden ist und ihre Breite größer als die Breite der Aufnahmenut ist, so daß eine Klemme gebildet wird.

5. Ständerbauweise nach Anspruch 1, wobei der elastische Ring (73) durch Wicklung eines magnetischen Drahtes vorbestimmter Länge einmal oder mehrmals zur Formung eines Kreises gebildet ist.

6. Ständerbauweise nach Anspruch 1, wobei der elastische Ring (73) durch Wicklung eines nichtmagnetischen Drahtes vorbestimmter Länge einmal oder mehrmals zur Formung eines Kreises gebildet ist.