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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen bürstenlosen Motor und einen
Sensor, der in dem Motor verwendet wird.
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Bürstenlose
Motoren, in denen Strom aus einem Treiber (einer Ansteuerungseinrichtung)
zur Erregung des Stators zugeführt
wird und der Rotor durch ein auf diese Weise erzeugtes Magnetfeld,
das auf einen Rotormagneten einwirkt, gedreht wird, sind bekannt.
Die
japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2005-269875 (entsprechend der
US 2005/0206254 A1 )
offenbart eine Bauart für
einen bürstenlosen
Motor, bei dem ein Sensor zur Erfassung der Rotationsposition des
Rotors zusammen mit der Schaltungsplatine in dem Treiber in einem Stück vorgesehen
ist.
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Der
Sensor gemäß dieser
Offenbarung ist direkt an der Schaltungsplatine angebracht. Ein
Sensormagnet, der getrennt von dem Rotormagneten vorgesehen ist,
ist an einem Befestigungsteil befestigt, das mit dem Motor durch
einen Stift einstückig vorgesehen
(integriert) ist, so dass der Sensormagnet nahe an dem Sensor angeordnet
ist. Auf diese Weise wird eine hohe Erfassungsgenauigkeit (Sensierungsgenauigkeit)
zur Erfassung der Rotationsposition des Rotors erzielt. Jedoch wird,
da der Sensormagnet getrennt von dem Rotormagneten vorgesehen ist,
die Anzahl der Komponenten des Motors unvorteilhafterweise erhöht, was
zu erhöhten
Herstellungskosten führt.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend beschriebenen Nachteile
gerichtet. Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, einen bürstenlosen
Motor anzugeben, der eine verringerte Anzahl von Komponenten aufweist
und eine relativ hohe Erfassungsgenauigkeit zur Erfassung der Rotation
eines Rotors des Motors erzielt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, einen Sensor für einen derartigen Motor bereitzustellen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein bürstenloser
Motor geschaffen, der einen Stator, einen Rotor und eine Rotationserfassungseinrichtung
aufweist. Der Stator wird bei Empfang eines elektrischen Stroms
erregt. Der Rotor weist einen Rotormagneten auf und wird gedreht, wenn
der Rotormagnet ein durch den Stator erzeugtes Magnetfeld empfängt. Der
Treiber führt
den elektrischen Strom dem Stator zu. Die Rotationserfassungsvorrichtung
springt von dem Treiber zu dem Rotor hin vor und ist dem Rotormagneten
gegenüberliegend
angeordnet. Die Rotationserfassungsvorrichtung erfasst die Rotation
des Rotors auf der Grundlage eines durch den Rotormagneten erzeugten
Magnetfelds.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein bürstenloser
Motor geschaffen, der einen Stator, einen Rotor, einen Treiber,
eine Rotationserfassungsvorrichtung und ein Magnetfeldleitungsteil
aufweist. Der Stator wird bei Empfang eines elektrischen Stroms
erregt. Der Rotor weist einen Rotormagneten auf und wird gedreht, wenn
der Rotormagnet ein durch den Stator erzeugtes Magnetfeld empfängt. Der
Treiber führt
den elektrischen Strom dem Stator zu. Die Rotationserfassungsvorrichtung
ist an dem Treiber angebracht und erfasst die Rotation des Rotors
auf der Grundlage eines von dem Rotormagneten erzeugten Magnetfelds.
Das Magnetfeldleitungsteil ist zwischen der Rotationserfassungsvorrichtung
und dem Rotormagneten angeordnet und leitet das Magnetfeld, das
von dem Rotormagneten erzeugt wird, zu der Rotationserfassungsvorrichtung.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Sensor für einen
bürstenlosen
Motor geschaffen, in dem ein Magnetfeld durch einen Stator bei Erregung
des Stators aufgrund der Zufuhr eines elektrischen Stroms zu dem
Stator aus einem Treiber erzeugt wird und auf einen Rotormagneten
zum Rotieren des Rotors einwirkt. Der Sensor weist eine Rotationserfassungsvorrichtung
und ein Magnetfeldleitungsteil auf. Die Rotationserfassungsvorrichtung
ist an dem Treiber angebracht und erfasst eine Rotation des Rotors
auf der Grundlage eines durch den Rotormagneten erzeugten Magnetfelds.
Das Magnetfeldleitungsteil ist zwischen dem Rotormagneten und der Rotationserfassungsvorrichtung angeordnet
und leitet das durch den Rotormagneten erzeugte Magnetfeld zu der
Rotationserfassungsvorrichtung.
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Die
Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen
Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen anhand der nachfolgenden Beschreibung,
der beigefügten Patentansprüche und
der beiliegenden Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
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2 einen
Querschnitt, der entlang einer Linie II-II von 1 genommen
ist,
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3 eine
schematische Darstellung, die den Rotormagnet gemäß 1 veranschaulicht,
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4 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile des bürstenlosen
Motors gemäß 1 veranschaulicht,
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5 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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6 eine
Querschnittsansicht eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
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7 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile des bürstenlosen
Motors gemäß 6 veranschaulicht,
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8 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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9 eine
Querschnittsansicht eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel,
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10 einen
Querschnitt, der entlang der Linie X-X gemäß 9 genommen
ist,
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11 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile des bürstenlosen
Motors gemäß 9 veranschaulicht,
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12 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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13 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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14 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile einer Variation des
bürstenlosen
Motors gemäß 13 veranschaulicht,
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15 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
veranschaulicht,
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16 eine
schematische Darstellung, die relevante Teile des bürstenlosen
Motors gemäß 15 veranschaulicht,
und
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17 eine
Querschnittsansicht eines bürstenlosen
Motors gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel.
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Verschiedene
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben. Elementen, die bei allen Ausführungsbeispielen
gemeinsam sind, sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen
zugeordnet, um eine Wiederholung der Beschreibungen zu vermeiden.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 veranschaulicht
einen bürstenlosen Motor 10 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Der Motor 10 weist ein Motorgehäuse 12,
einen Motorrotor 20, einen Motorstator 40, einen
Motortreiber 50 und einen Motorsensor 70 auf.
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Das
Gehäuse 12 weist
einen topfförmigen Metallgehäusehauptkörper 13 und
einen topfförmigen
Metallendrahmen 14 auf. Eine äußere umlaufende Wand des Gehäusehauptkörpers 13 und
eine äußere umlaufende
Wand des Endrahmens 14 sind miteinander verbunden, um ein
hohles Inneres des Gehäuses 12 zu
formen. Ein Lager 15 ist an einer unteren Wand des Gehäusehauptkörpers 13 vorgesehen, und
ein Lager 16 ist an einer unteren Wand des Endrahmens 14 vorgesehen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Endrahmen 14, an dem Rotationserfassungsvorrichtungen 72 befestigt
sind, aus Aluminium gemacht.
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Der
Rotor 20 weist eine Rotorwelle 22, einen Rotorkern 26 und
einen Rotormagneten 30 auf, wie es in 1 und 2 gezeigt
ist.
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Ein
Ende der Welle 22 ist drehbar durch das Lager 15 des
Gehäusehauptkörpers 13 gestützt und erstreckt
sich durch die untere Wand des Hauptkörpers 13. Das andere
Ende der Welle 22 ist drehbar durch das Lager 16 des
Endrahmens 14 gestützt.
Der Endrahmen 14 entspricht einem Stützteil gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Der
Kern 26 ist durch Stapeln dünner Metallplatten bzw. Metallbleche
(beispielsweise Eisenbleche) hergestellt und ist in einem allgemein
ringförmigen
Plattenkörper
bzw. Blechkörper
geformt, der im Wesentlichen eine Plattendicke aufweist. Der Kern 26 ist
in dem Gehäuse 12 aufgenommen
und ist an einer äußeren umlaufenden
Oberfläche
der Welle 22 in koaxialer Weise zwischen den Lagern 15 und 16 befestigt.
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Der
Magnet 30 weist eine Vielzahl von Magnetblöcken 31 auf
und ist in einen zylindrischen Körper
geformt. Der Magnet 30 ist in dem Gehäuse 12 aufgenommen
und ist an einer äußeren umlaufenden Oberfläche des
Kerns 26 in koaxialer Weise befestigt. Auf diese Weise
ist der zylindrische Magnet 30 um die Rotationsachse angeordnet
und ist zusammen mit dem Kern 26 und der Welle 22 drehbar.
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist eine axiale Länge
des Magneten 30 größer als
diejenige des Kerns 26. Der Magnet 30 weist einen
wirksamen Teil (Wirkteil) 32 und einen herausragenden Teil 34 auf.
Der wirksame Teil 32 wird durch den Kern 26 gehalten,
und der herausragende Teil 34 springt axial über den
wirksamen Teil 32 hinaus zu dem Endrahmen 14 hin
vor.
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Die
Magnetblöcke 31 des
Magneten 30 sind vormagnetisierte Permanentmagnete (Ferritmagnete oder
Seltenerdmagneten). Wie es in 3 gezeigt ist,
ist jeder Magnetblock 31 in einem bogenförmigen Körper (fächerförmigen Körper) geformt.
Die Magnetblöcke 31 weisen
im Wesentlichen eine gleiche Umfangslänge auf. Gegenüberliegende
Umfangsenden der benachbarten Magnetblöcke 31 grenzen aneinander
an. Jeder Magnetblock 31 weist entgegengesetzte Magnetpole
an zwei gegenüberliegende
radialen Seiten, d.h. jeweils an einer inneren umlaufenden Oberfläche 36 und
einer äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 30 auf. Die benachbarten Magnetblöcke 31 weisen
entgegengesetzte Magnetpole auf der Seite ihrer inneren umlaufenden
Oberfläche 36 und
der Seite ihrer äußeren umlaufenden Oberfläche 38 auf.
Daher weisen in dem Magneten 30 die Magnetblöcke 31,
die nacheinander in Umfangsrichtung angeordnet sind, abwechselnde
Magnetpole auf, die abwechselnd nacheinander in Umfangsrichtung
entlang der Seite der inneren umlaufenden Oberfläche 36 des Magneten 30 angeordnet sind.
Weiterhin weisen die Magnetblöcke 31,
die nacheinander in Umfangsrichtung angeordnet sind, abwechselnde
Magnetpole auf, die abwechselnd nacheinander in Umfangsrichtung
entlang der Seite der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 30 in einer unterschiedlichen Abfolge angeordnet sind,
die sich von derjenigen der abwechselnden Magnetpole entlang der
Seite der inneren umlaufenden Oberfläche 36 des Magneten 30 unterscheidet.
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Der
Stator 40 weist einen Statorkern 42, Spulenkörper 44 und
Statorspulen 46 auf, wie es in 1 und 2 gezeigt
ist.
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Der
Kern 42 ist durch Stapeln dünner Metallbleche bzw. Metallplatten
(beispielsweise dünner
Eisenbleche) hergestellt und ist in einem allgemein ringförmigen Plattenkörper (Blechkörper) geformt, der
im Wesentlichen eine Plattendicke aufweist. Ein Durchmesser des
Kerns 42 ist größer als
derjenige des Magneten 30. Der Kern 42 ist in
dem Gehäuse 12 aufgenommen
und ist an der umlaufenden Wand des Gehäusehauptkörpers 13 befestigt.
Somit ist gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Kern 42 auf der radial äußeren Seite des Rotors 20 in
einer koaxialen Weise angeordnet. Insbesondere ist der Kern 42 an der
radial äußeren Seite
des wirksamen Teils 32 des Magneten 30 in einer
koaxialen Weise angeordnet. Somit überlagert der Statorkern 42 sich
nicht mit dem herausragenden Teil 34 des Magneten 30 in
der axialen Richtung.
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Eine
Vielzahl von Zähnen 48 ist
in dem Kern 42 derart geformt, dass die Zähne 48 nacheinander zu
allgemein gleichen Intervallen in der Umfangsrichtung des Magneten 30 angeordnet
sind. Jeder Zahn 48 springt zur Seite des wirksamen Teils 32 des
Magneten 30 derart vor, dass ein Magnetspalt zwischen dem
körperfernen
(distalen) Ende des Zahns 48 und dem wirksamen Teil 32 geformt
ist. Spule 46 sind jeweils um jeden entsprechenden Zahn 48 über Harzspulenkörper 44 gewickelt.
Bei Speisung der Spulen 46 wird ein rotierendes Magnetfeld,
das auf die wirksamen Teile 32 des Magneten 30 einwirkt,
erzeugt. Somit wird, wenn das durch die Spulen 46 erzeugte Magnetfeld
dem wirksamen Teil 32 des Magneten 30 beaufschlagt
wird, der Rotor 20 entsprechend dem Magnetfeld gedreht.
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Der
Treiber (die Ansteuerungseinrichtung) 50 weist einen Halter
(Halteeinrichtung) 52, einen Isolator 54, eine
Schaltungsplatine 56 und eine Energieversorgungsschaltung 58 auf,
wie es in 1 gezeigt ist.
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Der
Halter 52 weist einen Harzmittelrahmen (resin middle frame) 60 und
einen Metallabdeckungsrahmen (metal cover frame) 61 auf,
die beide an dem Gehäusehauptkörper 13 befestigt
sind. Der Mittelrahmen 60 ist an einer axialen Seite der
unteren Wand des Endrahmens 14 angeordnet, die entgegengesetzt
gegenüber
dem Motorrotor 20 ist. Weiterhin wird der Mittelrahmen 60 zwischen
dem Gehäusehauptkörper 13 und
dem Abdeckungsrahmen 61 gehalten. Ein Verbinder 63 ist
in dem Mittelrahmen 60 vorgesehen. Anschlüsse 62,
die elektrisch mit einer (nicht gezeigten) externen Energiequelle
verbunden sind, sind in dem Verbinder 63 durch Einspritzgießen geformt
bzw. vergossen. Der Mittelrahmen 60 weist weiterhin eine
Füllöffnung 64 auf,
die sich zu dem Endrahmen 14 und dem Rotor 20 hin öffnet. Der
Abdeckungsrahmen 61 weist einen Schaltungsplatinenhalter 66 auf,
der sich in die Füllöffnung 64 durch
den Mittelrahmen 60 hin erstreckt.
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Der
Isolator 54 ist durch Einfüllen eines dielektrischen Materials
der Gelart (beispielsweise ein Silikongel) in die Füllöffnung 64 geformt.
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
stimmt die Richtung von oben nach unten in der Darstellung gemäß 1 allgemein
mit einer tatsächlichen
vertikalen Richtung überein.
Die Weichheit des Isolators 54 wird derart ausgewählt, dass
verhindert wird, dass der Isolator 54 aus der Einfüllöffnung 64 unter
dem Einfluss der Schwerkraft herausfließt.
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Die
Schaltungsplatine 56 ist in dem Isolator 54 aufgenommen
und wird durch den Schaltungsplatinenhalter 66 gehalten.
Die Energieversorgungsschaltung 58 ist an einer Anbringungsoberfläche bzw.
Bestückungsoberfläche 68 der
Schaltungsplatine 36 angebracht, die an der zu dem Schaltungsplatinenhalter 66 entgegengesetzten
Seite der Schaltungsplatine 56 angeordnet ist. Somit ist
die Schaltungsplatine 66 von einer kostengünstigen
Bauart, die eine Bestückungsoberfläche lediglich
an einer Seite davon aufweist. Die Energieversorgungsschaltung 58 ist
eine elektrische Schaltung, die den elektrischen Strom den Spulen 46 des
Stators 40 zur Rotation des Rotors 20 zuführt und
eine Brückenschaltung
sowie eine zugehörige
Steuerungsschaltung aufweist. Die Energieversorgungsschaltung 58 ist elektrisch
mit den Anschlüssen 62 und
den Spulen 46 verbunden. Die Energieversorgungsschaltung 58 empfängt den
elektrischen Strom aus der externen Energiequelle und steuert die
Zufuhr des elektrischen Stroms zu den Spulen 46. Bei der Durchführung dieser
Energiebeaufschlagungssteuerung (Steuerung zur Energiezufuhr) verwendet
die Energieversorgungsschaltung 58 die von dem Sensor 70 empfangen
Informationen bezüglich
der Rotation des Rotors 20.
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Der
Sensor 70 weist eine Vielzahl von Rotationserfassungsvorrichtungen 72 auf,
die die Rotation des Rotors 20 erfassen, wie es in 2 gezeigt ist.
Die Rotationserfassungsvorrichtungen 72 sind nacheinander
zu vorbestimmten Intervallen in Umfangsrichtung des Magneten 30 angeordnet.
Jede der Rotationserfassungsvorrichtungen 72 weist denselben
Aufbau auf. Somit ist in der nachfolgenden Beschreibung lediglich
der Aufbau einer der Rotationserfassungsvorrichtungen 72 beschrieben.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, sind die Rotationserfassungsvorrichtungen 72 auf
der Seite der Bestückungsoberfläche 68 der
Schaltungsplatine 56 angeordnet. Die Leitungen 74 der
Rotationserfassungsvorrichtung 72, die elektrisch mit der
Energieversorgungsschaltung 58 verbunden sind, sind in
den Isolator 54 eingesetzt. Ein Erfassungselement 76 der
Rotationserfassungsvorrichtung 72, das das Magnetfeld des
Magneten 30 erfasst, ist an einem Befestigungsteil 18 befestigt,
das in der unteren Wand des Endrahmens 14 vorgesehen ist.
Somit sind, wie es in 1 und 4 gezeigt
ist, die Leitungen 74 elektrisch mit der Energieversorgungsschaltung 58 in dem
Isolator 54 verbunden, und das Erfassungselement 76 ist
vollständig
außerhalb
des Isolators 54 angeordnet und springt zu dem Rotor 20 derart
vor, dass es dem Rotormagneten 30 gegenüberliegt. Dabei ist das Erfassungselement 76 radial
zu dem Abschnitt der inneren umlaufenden Oberfläche 36 des Magneten 30,
der den herausragenden Teil 34 bildet, derart gegenüberliegend
angeordnet, dass ein radialer Freiraum zwischen dem Erfassungselement 76 und
dem Abschnitt der inneren umlaufenden Oberfläche 36 des Magneten 30 geformt
wird.
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Die
Leitungen 74 sind als ein Leitungsanschluss gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
geformt. Insbesondere ist jede Leitung 74 aus einem Metallstück hergestellt,
das eine geeignete Festigkeit aufweist, um dessen Vibrationswiderstandsfähigkeit
zu verbessern. Jedoch kann die Leitung 74 alternativ als
ein Leitungsdraht geformt sein, der aus einem Drahtmaterial hergestellt
wird. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind, obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, eine Vielzahl
von Leitungen 74 in jeder Rotationserfassungsvorrichtung 74 vorgesehen.
Alternativ dazu kann in jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 eine
einzelne Leitung 74 vorgesehen sein. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird ein Hall-Element als das Erfassungselement 76 verwendet.
Alternativ dazu kann jede andere Bauart eines Erfassungselements
(beispielsweise ein Magnetwiderstandselement bzw. magneto-resistives
Element) als das Erfassungselement 76 verwendet werden.
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Vorstehend
wurde der Aufbau der Rotationserfassungsvorrichtung 72 beschrieben.
Nachstehend ist ein Betrieb des Sensors 70 beschrieben.
Während der
Rotation des Rotors 20 ändert
sich die Stärke
des jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 beaufschlagten
Magnetfelds des Magneten 30 entsprechend der Rotationsposition
des Rotors 20. Wenn jede Rotationserfassungsvorrichtung 72 die
Stärke des
Magnetfelds durch das Erfassungselement 76 erfasst, gibt
die Rotationserfassungsvorrichtung 72 ein Signal zu der
Energieversorgungsschaltung 58 durch die Leitungen 74 aus.
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Dieses
Ausgangssignal aus jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 stellt
die präzise
Rotationsposition des Rotors 20 dar. Somit kann die Energieversorgungsschaltung 58 eine
genaue Rotationsposition des Rotors 20 auf der Grundlage
des Ausgangssignals aus jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 erhalten.
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Gemäß dem vorstehend
beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
springt das Erfassungselement 76 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 von
dem Treiber 50 durch Verwendung der langen Leitungen 74 aus
vor angeordnet und liegt dem Magneten 30 gegenüber. Auf
diese Weise kann das durch den Magneten 30 erzeugte Magnetfeld
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 innerhalb einer
relativ kurzen Distanz beaufschlagt werden. Auf diese Weise kann
die Erfassung der Rotation des Rotors 20 auf der Grundlage
des Magnetfelds des Magneten 30 mit einer einfacheren Konstruktion
und weniger Komponenten als im Vergleich mit dem Stand der Technik erzielt
werden, und werden die Kosten dementsprechend verringert.
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Weiterhin
sind gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
in der inneren umlaufenden Oberfläche 36 des Magneten 30,
der die Rotationserfassungsvorrichtungen 72 gegenüber angeordnet
sind, die Magnetpole in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet.
Somit kann während
der Drehung bzw. Rotation des Rotors 20 das Magnetfeld
des Magneten 30 kontinuierlich den Rotationserfassungsvorrichtungen 72 beaufschlagt
werden. Dadurch wird die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 20 in vorteilhafter
Weise verbessert.
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Außerdem ist
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
jede Rotationserfassungsvorrichtung 72 mit dem Magneten 30 in
axialer Richtung überlagert,
da jede Rotationserfassungsvorrichtung 72 der inneren umlaufenden
Oberfläche 36 des
Magneten 30 gegenüberliegend
angeordnet ist. Somit kann die axiale Dimension des Motors in vorteilhafter
Weise verringert werden. Zusätzlich
ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 72 dem herausragenden
Teil 34 des Magneten 30, der von dem radial innerhalb
des Kerns 42 positionierten wirksamen Teils 32 herausragt
(vorspringt), gegenüberliegend
angeordnet. Somit ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 72 radial innerhalb
des Kerns 42 angeordnet und ist von dem Kern 42 beabstandet.
Somit ist die Stärke
des jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 beaufschlagten Magnetfelds
verringert, so dass die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 20 mit
einer derartigen Rotationserfassungsvorrichtung 72 in vorteilhafter
Weise verbessert werden kann.
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Weiterhin
ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 72 an ihrer Position
durch Verwendung des Endrahmens 14 befestigt, der den Rotor 20 drehbar stützt. Somit
kann die erforderliche Vibrationswiderstandsfähigkeit jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 ohne
Verwendung einer besonderen Befestigungskomponente erzielt werden.
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Weiterhin
sind gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
die Leitungen 74 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 in
dem Isolator 54 eingebettet, der die Schaltungsplatine 56 und
die Energieversorgungsschaltung 58 des Treibers 50 aufnimmt.
Auf diese Weise werden die Leitungen 74 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72 zusammen
mit der Schaltungsplatine 56 und der Energieversorgungsschaltung 58 geschützt, um
die Haltbarkeit der Leitungen 74 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72, der
Schaltungsplatine 56 und der Energieversorgungsschaltung 58 zu
verbessern.
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Weiterhin
ist gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
die Füllöffnung 64,
die sich zu dem Endrahmen 14 hin öffnet, in dem Mittelrahmen 60 vorgesehen,
der an der einen dem Rotor 20 entgegengesetzten axialen
Seite des Endrahmens 14 angeordnet ist. Der Isolator 54 ist
in der Einfüllöffnung 64 eingefüllt. Daher
würde,
selbst wenn der Isolator 54 aus der Einfüllöffnung 64 austritt,
das Austreten des Isolators 54 durch den Endrahmen 14 begrenzt werden,
und es wäre
unwahrscheinlich, dass er den Rotor 20 erreicht. Auf diese
Weise ist es möglich, eine
Beeinträchtigung
beispielsweise der Rotation des Rotors 20 durch den Isolator 54 zu
begrenzen.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 5 gezeigt ist, ist ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ist ein Erfassungselement 104 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 102 eines
Motorsensors 100 der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
herausragenden Teils 34 des Magneten 30 derart
gegenüberliegend
angeordnet, dass ein radialer Freiraum zwischen dem Erfassungselement 104 und
dem herausragenden Teil 34 vorgesehen ist.
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Selbst
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
kann das Magnetfeld des Magneten 30 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 102 innerhalb
einer relativ kurzen Distanz beaufschlagt werden. Somit kann im
Vergleich zu dem Stand der Technik die Anzahl der Komponenten verringert
werden und kann der Aufbau vereinfacht werden. Die Magnetpole, die an
der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 30 vorgesehen sind, die den Rotationserfassungsvorrichtungen 102 gegenüberliegend angeordnet
ist, sind benachbart zueinander in Umfangsrichtung angeordnet. Somit
kann während
der Rotation des Rotors 20 das Magnetfeld des Magneten 30 kontinuierlich
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 102 beaufschlagt werden.
Daher kann die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 20 in
vorteilhafter Weise verbessert werden. Weiterhin ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 102 dem
Abschnitt der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 30 gegenüberliegend
angeordnet, an der der herausragenden Teil 34 geformt ist.
Somit ist es möglich,
die Größe durch
axiales Überlagern
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 102 und des Magneten 30 zu
verringern. Weiterhin ist es möglich,
die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 20 durch Beabstanden jeder
Rotationserfassungsvorrichtung 102 von dem Kern 42 zu
verbessern.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 6 gezeigt ist, ist ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist der Endrahmen 14 beseitigt bzw. nicht vorgesehen, und
der Gehäusehauptkörper 13 arbeitet
mit jedem Rahmen 152, 154 eines Halters 151 eines
Motortreibers 150 zusammen, um ein Motorgehäuse 160 zu
bilden. Somit erstreckt sich eine Welle 172 eines Motorrotors 170 durch
den Mittelrahmen 152 des Treibers 150 und wird
durch ein Lager 56 drehbar gestützt, das in einem Abdeckrahmen 154 des
Treibers 150 vorgesehen ist. Weiterhin ist in einem Motorsensor 180 ein Erfassungselement 184 jeder
Rotationserfassungsvorrichtung 182 an einem Befestigungsteil 194 eines entsprechenden
Spulenkörpers 192 eines
Motorstators 190 befestigt.
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Weiterhin
weist gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ein Magnet 174 des Rotors 170 den herausragenden
Teil 34 nicht auf. Daher ist, wie es in 6 und 7 gezeigt
ist, das Erfassungselement 184 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 einer axialen
Endoberfläche 178 eines
wirksamen Teils 176 des Magneten 174 derart gegenüberliegend
angeordnet, dass ein axialer Freiraum bzw. Zwischenraum zwischen
dem Erfassungselement 184 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 und
der axialen Endoberfläche 178 des
wirksamen Teils 176 des Magneten 174 vorgesehen
ist.
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Selbst
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
kann das Magnetfeld des Magneten 174 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 innerhalb
einer relativ kurzen Distanz beaufschlagt werden. Somit kann im
Vergleich zum Stand der Technik die Anzahl der Komponenten verringert
werden und kann der Aufbau vereinfacht werden. In jeder der inneren
umlaufenden Oberfläche 36 und
der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 174, dem jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 gegenüberliegend angeordnet
ist, sind die Magnetpole der Magnetblöcke 31 benachbart
zueinander in Umfangsrichtung angeordnet. Somit wird das Magnetfeld,
das zwischen der inneren umlaufenden Oberfläche 36 und der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 174 geformt wird, kontinuierlich jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 derart
beaufschlagt, dass der Magnetfluss des Magneten 174 durch
jede Rotationserfassungsvorrichtung 182 fließt. Auf
diese Weise wird die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 170 in
vorteilhafter Weise verbessert.
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Weiterhin
ist gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
jede Rotationserfassungsvorrichtung 182 der axialen Endoberfläche 178 des
Magneten 174 gegenüberliegend
angeordnet. Auf diese Weise ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 182 innerhalb
des Kerns 42 angeordnet und ist von dem Kern 42 beabstandet.
Dadurch wird die Stärke
des Magnetfelds, das jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 beaufschlagt
wird, verringert, so dass die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 170 mit
einer derartigen Rotationserfassungsvorrichtung 182 in vorteilhafter
Weise verbessert werden kann.
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Weiterhin
ist gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
jede Rotationserfassungsvorrichtung 182 an ihrer Position
durch Verwendung des entsprechenden Spulenkörpers 192 des Stators 190 befestigt.
Somit kann die erforderliche Vibrationswiderstandsfähigkeit
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 ohne einen Bedarf
zur Bereitstellung einer besonderen Befestigungskomponente zur Befestigung
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182 erzielt werden.
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Zusätzlich ist
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der Endrahmen 14 beseitigt, und wird der Rotor 170 durch
den Abdeckungsrahmen 154 des Treibers 150 gestützt. Somit
ist die Anzahl der Komponenten weiter verringert, und ist die axiale Größe des Rotors 170 verringert.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 8 gezeigt ist, ist ein viertes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel öffnet sich eine
Füllöffnung 203,
die in einem Mittelrahmen 202 eines Halters 201 eines
Motortreibers 200 vorgesehen ist, zu einer zu dem Rotor 170 entgegengesetzten
Seite hin. Eine Rotorseite der Füllöffnung 203 ist mit
einem Schaltungsplatinenhalter 204 des Mittelrahmens 202 bedeckt.
Eine Schaltungsplatine 205 des Treibers 200 weist
zwei gegenüberliegende
Bestückungsoberflächen auf,
und jede Rotationserfassungsvorrichtung 212 eines Motorsensors 210 ist
an einer Seite der Schaltungsplatine 205 positioniert,
die entgegengesetzt zu der Bestückungsoberfläche 68 der
Schaltungsplatine 205 ist, an der die Energieversorgungsschaltung 58 vorgesehen
ist. Weiterhin springt jede Rotationserfassungsvorrichtung 212 zu der
Seite des Rotors 170 durch den Schaltungsplatinenhalter 204 vor.
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Insbesondere
sind die Leitungen 214 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 212 durch
eine in dem Schaltungsplatinenhalter 204 geformten Durchgangsöffnung 206 eingesetzt
und sind elektrisch mit der Energieversorgungsschaltung 58 auf
der Bestückungsoberfläche 68 durch
eine Durchgangsöffnung 208 verbunden,
die sich durch die Schaltungsplatine 205 hindurch erstreckt.
Daher sind die Leitungen 214 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 212 nicht
in dem in der Einfüllöffnung 203 gehaltenen
Isolator 54 eingebettet.
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Die
Leitungen 214 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 212 erstrecken
sich durch die entsprechende Durchgangsöffnung 206, so dass
das Erfassungselement 216 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 212 aus
der Durchgangsöffnung 206 herausragt
und an dem Befestigungsteil 194 des Stators 190 befestigt
ist. Daher ist das Erfassungselement 216 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 212 der Axialendoberfläche 178 des
Rotormagneten 174 in der axialen Richtung gegenüberliegend
angeordnet.
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Gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
ist es, selbst falls der Isolator 54 aus der Einfüllöffnung 203 austritt,
unwahrscheinlich, dass der ausgetretene Isolator 54 den
Rotor 170 erreicht, der sich auf der der Öffnung der
Füllöffnung 203 entgegengesetzten Seite
befindet. Auf diese Weise ist es möglich, die Beeinträchtigung
beispielsweise der Rotation des Rotors 170 durch den Isolator 54 zu
begrenzen.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 9 und 10 gezeigt ist, ist ein fünftes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 302 eines Motorsensors 300 an
einer Bestückungsoberfläche 68 der
Schaltungsplatine 312 eines Motortreibers 310 angebracht.
Das heißt,
dass alle Rotationserfassungsvorrichtungen 302 auf derselben
Bestückungsoberfläche 68 angebracht
sind, auf der die Energieversorgungsschaltung 58 angebracht
ist. Somit ist die Schaltungsplatine 312 als eine kostengünstige einseitige
Schaltungsplatine geformt. Weiterhin ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 302 vollständig in
dem Isolator 54 aufgenommen und ist elektrisch mit der
Energieversorgungsschaltung 58 in dem Isolator 54 verbunden.
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Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, gemäß dem jede
Rotationserfassungsvorrichtung 302 auf der Oberfläche der
Schaltungsplatine 312 angebracht ist und in dem Isolator 54 aufgenommen ist,
eine Distanz zwischen dem Erfassungselement 304 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 302 und dem
Rotormagneten 174 verlängert.
Im Hinblick darauf sind Magnetfeldleitungsteile (Magnetfluss leitende Teile) 320 für den Sensor 300 vorgesehen.
Die Anzahl der Magnetfeldleitungsteile 320 ist dieselbe wie
diejenige der Rotationserfassungsvorrichtung 302. Jedes
Magnetfeldleitungsteil 320 ist zwischen dem Erfassungselement 304 der
entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtung 302 und dem
Magneten 174 angeordnet.
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Jedes
Magnetfeldleitungsteil 320 ist in einen verlängerten
stabförmigen
Körper
geformt, der aus einem magnetischen Material wie einem Weichstahlmaterial
hergestellt ist. Die Magnetfeldleitungsteile 320 sind auf
der Seite der Bestückungsoberfläche 68 der
Schaltungsplatine 312 angeordnet und sind an Befestigungsteile 334 der
entsprechenden Spulenkörper 332 des
Stators 330 befestigt. Somit erstrecken sich die Magnetfeldleitungsteile 320 axial
von der Seite des Rotormagneten 174 in den Isolator 54.
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Wie
es in 9 und 11 gezeigt ist, ist eine Endoberfläche 23 jedes
Magnetfeldleitungsteils 320 außerhalb des Isolators 54 positioniert
und ist der Endoberfläche 178 des
Magneten 174 derart gegenüberliegend angeordnet, dass
ein axialer Spalt dazwischen vorgesehen ist. Die andere Endoberfläche 324 jedes
Magnetfeldleitungsteils 320 ist in dem Isolator 54 gehalten
und ist dem Erfassungselement 304 der entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtung 302 derart
gegenüberliegend
angeordnet, dass ein axialer Spalt oder Raum dazwischen vorgesehen
ist. Das heißt,
dass jede Rotationserfassungsvorrichtung 302 an der in
der axialen Richtung zu dem Rotormagneten 174 entgegengesetzten
axialen Seite des entsprechenden Magnetfeldleitungsteils 320 angeordnet
ist. Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist der Spalt zwischen der Endoberfläche 324 des Magnetfeldleitungsteils 320 und
dem Erfassungselement 304 der Rotationserfassungsvorrichtung 302 mit
dem Isolator 54 gefüllt,
so dass der Isolator 54 eine Kollision dieser Elemente 320 und 302 begrenzt,
die durch Vibration verursacht werden könnte.
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Daher
werden gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
die Magnetfeldleitungsteile 320 konstant durch das von
dem Magneten 174 erzeugte Magnetfeld magnetisiert. Jedes
Magnetfeldleitungsteil 320 erstreckt sich in axialer Richtung
von dem entsprechenden Ort, der axial dem Magneten 174 gegenüberliegend
angeordnet ist, der die entgegengesetzten magnetischen Pole aufweist,
die einander in radialer Richtung gegenüberliegend sind. Daher sind die
Linien des Magnetfeldes, das aufgrund der Magnetisierung der Magnetfeldleitungsteile 320 erzeugt wird,
in derselben Richtung wie diejenigen des Magneten 174 orientiert,
und der Magnetfluss gelangt durch die Magnetfeldleitungsteile 320.
Das Magnetfeld jedes Magnetfeldleitungsteils 320 wirkt
auf die entsprechende Rotationserfassungsvorrichtung 302 ein.
Dies verwirklicht dieselbe Wirkung, da jedes Magnetfeldleitungsteil 320 das
Magnetfeld des Magneten 174 zu der entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtung 302 leitet.
Dementsprechend gibt das Ausgangssignal, das aus jeder Rotationserfassungsvorrichtung 302 bei
Erfassung der Stärke
des Magnetfelds durch das Erfassungselement 304 der Rotationserfassungsvorrichtung 302 ausgegeben
wird, korrekt die Rotationsposition des Rotors 170 an,
die mit dem durch die Magneten 174 erzeugten Magnetfeld
korreliert. Daher kann die Energieversorgungsschaltung 58 die
präzise
Rotationsposition des Rotors 170 erhalten.
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Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
ist jedes Magnetfeldleitungsteil 320 zwischen dem Rotormagneten 174 und
der entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtung 302 vorgesehen,
um eine scheinbare Magnetfeldleitung (die nachstehend einfach als "Magnetfeldleitung" bezeichnet ist) von
dem Magneten 174 zu der Rotationserfassungsvorrichtung 302 zu
erzielen. Auf diese Weise kann die Erfassung der Rotation des Rotors 170 auf
der Grundlage des Magnetfelds des Magneten 174 mit einer
einfacheren Konstruktion und weniger Komponenten als im Vergleich
zum Stand der Technik erzielt werden, und werden die Kosten dementsprechend
verringert.
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Weiterhin
ist jedes Magnetfeldleitungsteil 320 an dem Befestigungsteil 334 befestigt,
das in dem entsprechenden Harzspulenkörper 332 des Stators 330 vorgesehen
ist. Dadurch ist jedes Magnetfeldleitungsteil 320 an seiner
Position ohne Verwendung einer besonderen Befestigungskomponente befestigt,
so dass es möglich
ist, Variationen in dem Pegel der Magnetfeldleitung zu mildern.
Weiterhin kann die Länge
in Längsrichtung
jedes Magnetfeldleitungsteils 320 justiert werden, um die
axialen Endoberflächen
des Magnetfeldleitungsteils 320 jeweils in enge Nähe zu den
gegenüberliegenden
Elementen 174 und 302 zu bringen. Somit ist es
möglich, eine
Verringerung des Magnetfeldleitungswirkungsgrads zwischen jeweils
den Endoberflächen 322 und 324 des
Magnetfeldleitungsteils 320 und dem entsprechenden der
gegenüberliegenden
Elemente 174 und 302 zu begrenzen. In dem Rotormagneten 174, der
den Magnetfeldleitungsteilen 320 gegenüberliegend angeordnet ist,
sind die Magnetpole der Magnetblöcke 31 abwechselnd
eng nacheinander entlang der inneren umlaufenden Oberfläche 36 in
der Umfangsrichtung angeordnet, und sind die Magnetpole der Magnetblöcke 31 ebenfalls
abwechselnd und eng nacheinander entlang der äußeren umlaufenden Oberfläche 38 in
der Umfangsrichtung angeordnet. Daher wird während der Rotation des Rotors 170 das
Magnetfeld kontinuierlich von dem Magneten 174 zu jeder
Rotationserfassungsvorrichtung 302 geleitet. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird
mit einer derartigen zuverlässigen
und präzisen Magnetfeldleitung
die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 170 in vorteilhafter
Weise verbessert.
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Weiterhin
ist gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
jedes Magnetfeldleitungsteil 320 der axialen Endoberfläche 178 des
Magneten 174 gegenüberliegend
angeordnet. Auf diese Weise ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 302 radial
nach innen von dem Kern 42 angeordnet und ist von dem Kern 42 beabstandet.
Dadurch ist die Stärke
des Magnetfelds, das von dem Motorstator 190 jedem Magnetfeldleitungsteil 320 beaufschlagt
wird, geschwächt.
Als Ergebnis wird die Genauigkeit der Magnetfeldleitung durch das
Magnetfeldleitungsteil 320 verbessert, und wird dadurch
die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 170 mit jeder
Rotationserfassungsvorrichtung 302 verbessert.
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Weiterhin
ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 302 direkt auf
die Oberfläche
der Schaltungsplatine 312 in dem Treiber 310 angebracht.
Somit kann die erforderliche Vibrationswiderstandsfähigkeit
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 302 erzielt werden.
Weiterhin sind die Schaltungsplatine 312, die Energieversorgungsschaltung 58 und
die Rotationserfassungsvorrichtungen 302 in dem Isolator 54 des
Treibers 310 aufgenommen. Dieser Aufbau stellt einen korrekten
Schutz dieser Elemente 312, 58 und 302 bereit
und verbessert ihre Haltbarkeit.
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Sechstes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 12 gezeigt ist, ist ein sechstes Ausführungsbeispiel
der vorliegende Erfindung eine Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
sind die Befestigungsteile 334 nicht in Spulkörpern 352 des
Motorstators 350 vorgesehen. Stattdessen weist ein Halter 361 eines
Motortreibers 360 einen Harzmittelrahmen 362 auf,
der Befestigungsteile 364 aufweist. Die Befestigungsteile 364 sichern
die jeweiligen Magnetfeldleitungsteile 320 an ihrem Ort
auf der Seite des Rotors 170 der Öffnung der Einfüllöffnung 64 des Mittelrahmens 362.
Dadurch ist gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
jedes Magnetfeldleitungsteil 320 an seinem Ort ohne Verwendung
einer besonderen Befestigungskomponente befestigt, so dass es möglich ist,
Variationen in dem Pegel der Magnetfeldleitung zu mildern.
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Siebtes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 13 gezeigt ist, ist ein siebtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des sechsten Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 402 eines Motorsensors 400 auf
der Seite der Bestückungsoberfläche 68 der Schaltungsplatine 312 wie
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
angeordnet und ist elektrisch mit der Energieversorgungsschaltung 58 durch
Leitungen 404 verbunden, die in den Isolator 54 eingesetzt sind.
Auf diese Weise ist das Erfassungselement 406 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 402 derart
positioniert, dass ein Abschnitt das Erfassungselement 406 von
dem Isolator 54 zu dem Rotor 170 hin herausragt.
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
befindet sich das Erfassungselement 406 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 402 radial
nach außen
mit der radial inneren Seite des entsprechenden Magnetfeldleitungsteils 320 im
Eingriff.
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Gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
ist es weniger wahrscheinlich, dass der Wirkungsgrad in der Magnetfeldleitung
zwischen jeder Rotationserfassungsvorrichtung 402 und dem
entsprechenden Magnetfeldleitungsteil 320 verringert wird.
Somit kann die Messgenauigkeit der Rotation des Rotors 170 verbessert
werden. Weiterhin ist, da jede Rotationserfassungsvorrichtung 402 radial
nach außen
mit der radial inneren Seite des entsprechenden Magnetfeldleitungsteils 320 im
Eingriff steht, die axiale Dimension aufgrund des axialen Überlagerns
zwischen diesen Elementen 402 und 320 verringert.
Alternativ dazu kann jede Rotationserfassungsvorrichtung 402 radial
nach innen mit der radial äußeren Seite
des entsprechenden Magnetfeldleitungsteils 320 im Eingriff
stehen, wie es in 14 gezeigt ist, die eine Modifikation
des siebten Ausführungsbeispiels
angibt.
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Achtes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 15 gezeigt ist, ist ein achtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
ist ein Endrahmen 454, der den Motorrotor 170 mit
einem Lager 452 drehbar stützt, mit dem Gehäusehauptkörper 13 verbunden,
um ein Gehäuse 450 zu
bilden. Der Endrahmen 454 entspricht einem Stützteil gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Weiterhin
sind gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
die Befestigungsteile 334 nicht in den Spulenkörpern 462 eines
Motorstators 460 vorgesehen. Stattdessen sind Befestigungsteile 456 jeweils für die entsprechenden
Positionen vorgesehen, an denen die Magnetfeldleitungsteile 320 sich
durch die untere Wand des Aluminiumendrahmens 454 erstrecken.
Wie es in 15 und 16 gezeigt
ist, sichert jedes Befestigungsteil 456 das entsprechende Magnetfeldleitungsteil 320 auf
der Rotorseite (Seite des Rotors 170) der Öffnung der
Füllöffnung 64 des Mittelrahmens 152.
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Wie
es vorstehend beschrieben worden ist, ist gemäß dem achten Ausführungsbeispiel
jedes Magnetfeldleitungsteil 320 an seinem Ort durch Verwendung
des Endrahmens 454 befestigt, der den Rotor 170 drehbar
stützt.
Somit kann eine Variation in der Magnetfeldleitung ohne Verwendung
einer besonderen Befestigungskomponente begrenzt werden. Außerdem ist
es gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
aufgrund der Funktion des Endrahmens 454, die ähnlich zu
demjenigen gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist, möglich,
die Beeinträchtigung
der Rotation des Rotors 170 durch den Isolator 54 zu
begrenzen.
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Neuntes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 17 gezeigt ist, ist ein neuntes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel öffnet sich eine
Füllöffnung 503,
die in einem Mittelrahmen 502 eines Halters 501 eines
Motortreibers 500 vorgesehen ist, zu einer dem Rotor 170 entgegengesetzten Seite
hin. Eine Rotorseite der Füllöffnung 503 ist
mit einem Schaltungsplatinenhalter 504 des Mittelrahmens 502 abgedeckt.
Eine Schaltungsplatine 505 des Treibers 500 weist
zwei gegenüberliegende
Bestückungsoberflächen auf,
und jede Rotationserfassungsvorrichtung 512 eines Motorsensors 510 ist
an der Bestückungsoberfläche 506 der
Schaltungsplatine 505 angeordnet, die der Bestückungsoberfläche der
Schaltungsplatine 205 entgegengesetzt ist, auf die die
Energieversorgungsschaltung 58 vorgesehen ist. Weiterhin
ist jede Rotationserfassungsvorrichtung 512 elektrisch
mit der Energieversorgungsschaltung 58 auf der Bestückungsoberfläche 68 durch
eine entsprechende Durchgangsöffnung 508 verbunden,
die durch die Schaltungsplatine 505 hindurchdringt. Weiterhin
ist jedes Magnetfeldleitungsteil 514 des Sensors 510 auf
der Bestückungsoberflächenseite
der Schaltungsplatine 505 angeordnet und erstreckt sich
zusammen mit der entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtung 512 über den Schaltungsplatinenhalter 504.
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Daher
sind gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel
jedes Magnetfeldleitungsteil 514 und die entsprechende
Rotationserfassungsvorrichtung 512 nicht in dem Isolator 54 in
der Füllöffnung 503 aufgenommen,
und eine Endoberfläche 516 jedes Magnetfeldleitungsteils 514 ist
dem Erfassungselement 518 der entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtung 512 in
der axialen Richtung des Magneten 174 derart gegenüberliegend
angeordnet, dass ein magnetischer Spalt dazwischen angeordnet ist. Ähnlich wie
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist
jedes Magnetfeldleitungsteil 514 an dem entsprechenden
Befestigungsteil 334 des Stators 330 befestigt,
und ist die Endoberfläche 519 jedes
Magnetfeldleitungsteils 514 der Endoberfläche 178 des
Rotormagneten 174 in der axialen Richtung gegenüberliegend
angeordnet.
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Gemäß dem neunten
Ausführungsbeispiel ist
es, selbst falls der Isolator 54 aus der Einfüllöffnung 503 austritt,
unwahrscheinlich, dass der Isolator 54 den Rotor 170 erreicht,
der sich auf der zu der Öffnung
der Einfüllöffnung 503 entgegengesetzten
Seite befindet. Daher ist es möglich,
irgendeine mögliche Beeinträchtigung
der Rotation des Rotors 170 durch den Isolator 54 zu
vermeiden.
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Es
wurden verschiedene Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die Erfindung
nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, und
die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können in
verschiedenerlei Weise ohne Abweichen vom Umfang der Erfindung modifiziert
werden.
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Beispielsweise
kann gemäß jedem
der ersten bis neunten Ausführungsbeispiele
der Magnet 30, 174 in dem Rotorkern 26 eingebettet
sein. Weiterhin können
gemäß jedem
der ersten bis neunten Ausführungsbeispiele
die Magnetblöcke 31,
die den Rotormagneten 30, 174 formen, nacheinander
in Umfangsrichtung derart angeordnet sein, dass ein Umfangsspalt
zwischen jeweils zwei benachbarten Magnetblöcken 31 vorgesehen
ist. Auf diese Weise sind die Magnetpole der Magnetblöcke 31 nacheinander
in Umfangsrichtung in der inneren umlaufenden Oberfläche 36 des
Magneten 30, 174 derart angeordnet, dass der Spalt
zwischen jeweils zwei benachbarten Magnetpolen vorgesehen ist, und
ebenfalls die Magnetpole der Magnetblöcke 31 nacheinander
in der Umfangsrichtung in der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Magneten 30, 174 derart angeordnet sind, dass
der Spalt zwischen jeweils zwei benachbarten Magnetpolen vorgesehen
ist. Gemäß den ersten
bis neunten Ausführungsbeispielen kann
alternativ der Treiber 50, 150, 200, 310, 360, 500 die
Einfüllöffnung 64, 203, 503 und/oder
den Isolator 54 nicht enthalten. Außerdem kann alternativ gemäß den ersten
bis neunten Ausführungsbeispielen
eine Drehzahl (Rotationsinformation) des Rotors 20, 170 mit
jeder Rotationserfassungsvorrichtung 72, 102, 182, 212, 302, 402, 512 erfasst
werden.
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Weiterhin
ist gemäß den ersten
bis neunten Ausführungsbeispielen
die Anzahl der Magnetblöcke 31,
die den Rotormagneten 30, 174 bilden, nicht auf diejenige
beschränkt,
wie sie beispielsweise in 2 oder 10 gezeigt
ist, sondern kann in verschiedenerlei Weise je nach Bedarf eingestellt
werden. Weiterhin ist gemäß den ersten
bis neunten Ausführungsbeispielen
die Anzahl der Rotationserfassungsvorrichtungen 72, 102, 182, 212, 302, 402, 512 nicht auf
diejenige begrenzt, wie sie beispielsweise in 2 oder 10 gezeigt
ist, sondern kann in verschiedenerlei Weise je nach Bedarf eingestellt
werden. Gemäß jedem
der fünften
bis neunten Ausführungsbeispiele
ist die Anzahl der Magnetfeldleitungsteile 320, 514 nicht
auf diejenigen begrenzt, wie sie beispielsweise in 10 gezeigt
ist, sondern kann in verschiedenerlei Weise auf der Grundlage von
beispielsweise der Anzahl der Rotationserfassungsvorrichtungen 302, 402 und 512 eingestellt
werden. In einem derartigen Fall kann die Anzahl der Magnetfeldleitungsteile 320, 514 gleich
der Anzahl der Rotationserfassungsvorrichtungen 302, 402, 512 sein.
Alternativ dazu kann jedes Magnetfeldleitungsteil 320, 514 einer
vorbestimmten Anzahl von Rotationserfassungsvorrichtungen 302, 402, 512 zugeordnet
sein.
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Gemäß den ersten
bis vierten Ausführungsbeispielen
können
die Befestigungsteile 18, 194 entfallen, so dass
die Erfassungselemente 76, 104, 184, 216 der
Rotationserfassungsvorrichtungen 72, 102, 182, 212 nicht
befestigt sind. Der Mittelrahmen 202 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
kann in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein,
so dass die Füllöffnung 64 sich
zu der dem Rotor 20 entgegengesetzten Seite öffnet, und
jede Rotationserfassungsvorrichtung 72, 102 von
dem Treiber 50 zu dem Rotor 20 hin herausragt.
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Der
Endrahmen 14 gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
kann ebenfalls gemäß dem dritten oder
vierten Ausführungsbeispiel
derart vorgesehen sein, dass die Rotationserfassungsvorrichtungen 182, 212 durch
die Befestigungsteile 18 des Endrahmens 14 anstelle
Ort oder zusätzlich
zu den Befestigungsteilen 194 des Stators 190 gesichert
werden. Der herausragende Teil 34 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
kann ebenfalls für
den Rotormagneten 174 gemäß dem dritten oder vierten
Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein, so dass der herausragende Teil 34 axial
den Erfassungselementen 184, 216 der Rotationserfassungsvorrichtungen 182, 212 gegenüberliegend
angeordnet ist. Weiterhin kann gemäß den dritten und vierten Ausführungsbeispielen das
Erfassungselement 184, 216 jeder Rotationserfassungsvorrichtung 182, 212 der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Rotormagneten 174 in einer derartigen Weise gegenüberliegend
angeordnet sein, die ähnlich
zu derjenigen ist, wie sie gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
beschrieben worden ist.
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Gemäß den fünften bis
neunten Ausführungsbeispielen
kann der herausragende Teil 34 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
ebenfalls in dem Rotormagneten 174 vorgesehen sein, so
dass jedes Magnetfeldleitungsteil 320, 514 der
inneren umlaufenden Oberfläche 36 oder
der äußeren umlaufenden
Oberfläche 38 des
Rotormagneten 174 gegenüberliegend
angeordnet ist. Gemäß den fünften bis
achten Ausführungsbeispielen
kann der Mittelrahmen 502 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel
vorgesehen werden, so dass die Füllöffnung 64 sich
zu der dem Rotor 170 entgegengesetzten Seite öffnet, und
jedes Magnetfeldleitungsteil 320 kann von dem Treiber 310, 360 zu
dem Rotor 170 hin herausragen.
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Gemäß den fünften, sechsten,
achten und neunten Ausführungsbeispielen
können
die Magnetfeldleitungsteile 320, 514 direkt mit
den entsprechenden Rotationserfassungsvorrichtungen 302, 512 in Eingriff
stehen, wie gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel.
Außerdem
können
wie gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
und dessen Variation die Erfassungselemente 304, 518 der
Rotationserfassungsvorrichtungen 302, 512 radial
an der inneren oder äußeren Seite
der entsprechenden Magnetfeldleitungsteile 320, 514 angeordnet
werden. Die Befestigungsteile 364 des Mittelrahmens 362 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
können
anstelle oder zusätzlich
zu den Befestigungsteilen 334 des Stators 330 gemäß dem fünften oder
neunten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein. Gleichermaßen kann
der Endrahmen 454 gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel
mit dessen Befestigungsteilen 456 anstelle oder zusätzlich zu
den Befestigungsteilen 334 gemäß dem fünften oder neunten Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein.
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Gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel und
dessen Variationen kann das Erfassungselement 406 jeder
Rotationserfassungsvorrichtung 402 dem entsprechenden Magnetfeldleitungsteil 320 in einer
derartigen Weise gegenüberliegend
angeordnet sein, dass ein Freiraum dazwischen vorgesehen ist, wie
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
Außerdem
können
die Befestigungsteile 334 in dem Stator 330 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel anstelle
der oder zusätzlich
zu den Befestigungsteilen 364 in dem Mittelrahmen 362 vorgesehen
sein. Gleichermaßen
kann der Endrahmen 454 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel
mit dessen Befestigungsteilen 456 anstelle der oder zusätzlich zu
den Befestigungsteilen 364 in dem Mittelrahmen 362 vorgesehen
sein.
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Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen sind für den Fachmann klar. Die Erfindung
in ihrer breiteren Bedeutung ist daher nicht auf die spezifischen Details,
die repräsentativen
Geräte
und die veranschaulichten Beispiele begrenzt, die gezeigt und beschrieben
worden sind.
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Ein
bürstenloser
Motor weist einen Stator (40, 190, 330, 350, 460),
einen Rotor (20, 170), einen Motortreiber (50, 150, 200, 310, 360, 500)
und Rotationserfassungsvorrichtungen (72, 102, 182, 212, 302, 402, 512)
auf. Jede Rotationserfassungsvorrichtung (72, 102, 182, 212, 302, 402, 512)
springt von dem Treiber (50, 150, 200, 310, 360, 500)
zu dem Rotor (20, 170) derart vor, dass sie einem
Magneten (30, 174) des Rotors (20, 170)
gegenüberliegend
angeordnet ist und die Rotation des Rotors (20, 170)
auf der Grundlage des Magnetfelds des Magneten (30, 174)
erfasst.