DE102011056311A1

DE102011056311A1 - Schneckenrad eines kollektorlosen Gleichstrommotors

Info

Publication number: DE102011056311A1
Application number: DE102011056311A
Authority: DE
Inventors: Hoosang Park
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-03-28
Also published as: US20130074627A1; JP2013068321A; KR20130032604A; KR101393791B1; CN103016681A

Abstract

Schneckenrad eines kollektorlosen Gleichstrommotors (BLDC-Motors), das den Betrieb einer Schnecke einer Läufereinheit in dem BLDC-Motor überträgt, wobei das Schneckenrad (1) einen Stegabschnitt (10), der an einer Außenumfangsfläche ausgebildet ist, wobei die eine Seite einer Stegnut ausgespart und offen ist, und die andere Seite der Stegnut geschlossen ist, eine Antriebswelle (20), die in einem Mittelabschnitt ausgebildet ist, und Innenstützelemente (40), die von der Antriebswelle (20) vorstehen und mit einer Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) verbunden sind, um den Stegabschnitt (10) abzustützen.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 23. September 2011 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0096303 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein Schneckenrad eines kollektorlosen Gleichstrommotors (BLDC-Motors), und insbesondere ein Schneckenrad zum effizienten Übertragen des Betriebs einer Schnecke der Läufereinheit eines BLDC-Motors.
BLDC-Motoren sind Motoren ohne Kohlebürste, die das Betriebsgeräusch und das Funkrauschen minimieren und als Antriebsquelle von Vorrichtungen verwendet werden, die ein geringes Geräusch erfordern, wie einer Vorrichtung zum Antreiben eines Schiebedaches eines Fahrzeuges.
1 ist eine perspektivische Ansicht der Form eines herkömmlichen Schneckenrades eines BLDC-Motors. Das Schneckenrad hat eine Struktur, die in beide Richtungen offene Stege aufweist, wie mit dem Ausschnitt 'A' in 1 gezeigt ist, und bei welcher der Stegabschnitt und die an der Antriebswelle abgestützte Innenstruktur des Schneckenrades als ein einstückiger Körper ausgebildet sind, wie mit dem Ausschnitt 'B' in 1 gezeigt ist.
Jedoch wird bei dem herkömmlichen Schneckenrad eines BLDC-Motors durch die in Ausschnitt 'A' gezeigte Form der Stege der Eingriff zwischen den Enden der Stege durchgeführt, um eine Abnutzung oder einen Bruch infolge einer übermäßigen Eingriffskraft mit der Schnecke zu verhindern, so dass es schwierig ist, die Übertragungseffizienz durch Vergrößern der maximalen Kontaktfläche mit der Schnecke zu erhöhen.
Ferner tritt bei dem herkömmlichen Schneckenrad eines BLDC-Motors das Problem auf, dass das Geräusch erhöht ist, da infolge der in Ausschnitt 'B' gezeigten Struktur die von dem übermäßigen Eingriff des Schneckenrades mit der Schnecke erzeugte Spannung leicht an das gesamte Schneckenrad einschließlich der Antriebswelle übertragen wird.
Insbesondere kann eine Bedienperson unzufrieden mit einem hohen Betriebsgeräusch eines Schneckenrades eines BLDC-Motors sein, der bei einer Vorrichtung zum Antreiben eines Schiebedaches eines Fahrzeuges angewendet wird, wie sie in der KR 10-2003-0082892 A offenbart ist.
Mit der Erfindung wird ein Schneckenrad eines BLDC-Motors geschaffen, bei dem die Kontaktfläche mit einer Schnecke vergrößert ist, die Effizienz der Leistungsübertragung durch eine die Spannung infolge eines übermäßigen Eingriffs verteilende Struktur erhöht wird, und das beim Antreiben erzeugte Geräusch reduziert wird.
Nach einem Aspekt der Erfindung weist ein Schneckenrad eines kollektorlasen Gleichstrommotors (BLDC-Motors), das den Betrieb einer Schnecke einer Läufereinheit in dem BLDC-Motor überträgt, einen Stegabschnitt, der an einer Außenumfangsfläche ausgebildet ist, wobei die eine Seite einer Stegnut ausgespart und offen ist, und die andere Seite der Stegnut geschlossen ist, eine Antriebswelle, die in einem Mittelabschnitt ausgebildet ist, und Innenstützelemente auf, die von der Antriebswelle vorstehen und mit einer Innenumfangsfläche des Stegabschnitts verbunden sind, um den Stegabschnitt abzustützen.
Die Stegnut des Stegabschnitts kann entsprechend einem Scheitel der Schnecke in einer Halbkreisform ausgespart sein.
Das Schneckenrad kann ferner eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweisen, die von der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts in Richtung zu der Antriebswelle vorstehen und infolge eines beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den Innenstützelementen in Kontakt gelangen.
Die Innenstützelemente können sich wie Speichen von der Antriebswelle radial erstrecken und mit der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts verbunden sein, um den Stegabschnitt abzustützen.
Die Vorsprünge können in regelmäßigen Abständen von den Innenstützelementen ausgebildet sein, vorstehende Enden aufweisen, die zwischen den Innenstützelementen angeordnet sind, und infolge des beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den benachbarten Innenstützelementen in Kontakt gelangen, um den von außen ausgeübten Druck zu verteilen. Insbesondere kann jeder Vorsprung einen sich an dem Ende konvex erstreckenden Abschnitt aufweisen.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein Schneckenrad eines kollektorlosen Gleichstrommotors (BLDC-Motors), das den Betrieb einer Schnecke einer Läufereinheit in dem BLDC-Motor überträgt, einen Stegabschnitt, der mit der Schnecke des BLDC-Motors zusammenwirkt, eine Antriebswelle, die in einem Mittelabschnitt ausgebildet ist, Innenstützelemente, die von der Antriebswelle vorstehen und mit einer Innenumfangsfläche des Stegabschnitts verbunden sind, um den Stegabschnitt abzustützen, und eine Mehrzahl von Vorsprüngen, die von der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts in Richtung zu der Antriebswelle vorstehen und infolge eines beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den Innenstützelementen in Kontakt gelangen.
Die Innenstützelemente können sich wie Speichen von der Antriebswelle radial erstrecken und mit der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts verbunden sein.
Die Vorsprünge können in regelmäßigen Abständen von den Innenstützelementen ausgebildet sein, vorstehende Enden aufweisen, die zwischen den Innenstützelementen angeordnet sind, und infolge des beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den benachbarten Innenstützelementen in Kontakt gelangen, um den von außen ausgeübten Druck zu verteilen. Insbesondere kann jeder Vorsprung einen sich an dem Ende konvex erstreckenden Abschnitt aufweisen.
Gemäß der Erfindung kann, da die eine Seite der Stegnut offen ist und die andere Seite geschlossen ist, um die Kontaktfläche mit der Schnecke zu vergrößern, das Schneckenrad eines BLDC-Motors die Effizienz der Übertragung des Betriebs einer Schnecke erhöhen und durch Vergrößerung der Kontaktfläche mit der Schnecke ein Betriebsgeräusch reduzieren.
Ferner kann bei dem Schneckenrad des BLDC-Motors gemäß der Erfindung, da die sich konvex erstreckenden Abschnitte der Vorsprünge infolge des beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den Innenstützelementen an der linken und der rechten Seite in Kontakt gelangen, der beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübte Druck verteilt werden.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Schneckenrades eines BLDC-Motors;
2 eine Draufsicht und einen Ausschnitt eines Teils eines Schneckenrades eines BLDC-Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Schnittansicht eines Schneckenrades eines BLDC-Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Eingriff mit einer Schnecke;
4 eine schematische Schnittansicht eines herkömmlichen Schneckenrades eines BLDC-Motors im Eingriff mit einer Schnecke; und
5 eine Teilansicht eines Schneckenrades eines BLDC-Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Eingriff mit einer Schecke.
In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Mit Bezug auf 2 weist ein Schneckenrad 1 eines BLDC-Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Stegabschnitt 10, eine Antriebswelle 20, ein Innenstützelement 40 und Vorsprünge 30 auf, um den Betrieb einer Schnecke einer Läufereinheit des BLDC-Motors zu übertragen.
Der Stegabschnitt 10 ist an der Außenumfangsfläche ausgebildet, wobei die eine Seite einer Stegnut ausgespart ist und die andere Seite der Stegnut geschlossen ist. Die Antriebswelle 20 ist in einem Mittelabschnitt des Schneckenrades 1 des BLDC-Motors angeordnet.
Die Stegnut ist halbkreisförmig ausgespart, um die Kontaktfläche zwischen der Schnecke und dem Scheitel zu maximieren, wie in 3 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu ist bei einem herkömmlichen Schneckenrad eines BLDC-Motors, wie in 4 gezeigt, die Kontaktfläche zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad kleiner.
Wie oben beschrieben, können, da die eine Seite der Stegnut offen ist und die andere Seite der Stegnut geschlossen ist, bei dem Schneckenrad 1 des BLDC-Motors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kontaktfläche mit der Schnecke vergrößert werden und das Betriebsgeräusch reduziert werden.
Wie in 2 gezeigt, stehen die Innenstützelemente 40 von der Antriebswelle 20 vor und sind an der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts 10 abgestützt und mit dieser verbunden. Die Innenstützelemente 40 können als Speichen ausgebildet sein, die von der Antriebswelle 20 radial angeordnet sind.
Die Vorsprünge 30 stehen von der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts 10 in Richtung zu der Antriebswelle 20 in regelmäßigen Abständen zu den Innenstützelementen 40 vor.
Die Vorsprünge 30 weisen jeweils an ihren vorstehenden Enden einen sich konvex erstreckenden Abschnitt 35 auf, der in regelmäßigen Abständen zwischen den Innenstützelementen 40 angeordnet ist.
Wie in 5 gezeigt, gelangen die Abschnitte 35 der Vorsprünge 30 durch den Druck, der beim Eingriff des Schneckenrades 1 mit der Schnecke ausgeübt wird, mit den Innenstützelementen 40 an der linken und der rechten Seite in Kontakt, so dass der beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübte Druck verteilt werden kann.
Obwohl das Schneckenrad 1 des BLDC-Motors gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowohl den Stegabschnitt 10 als auch die Vorsprünge 30 aufweist, kann das Schneckenrad 1 auch wahlweise lediglich mit einem der beiden Teile versehen sein.
Der BLDC-Motor mit dem Schneckenrad gemäß der Erfindung kann als eine Antriebsquelle für ein Schiebedach eines Fahrzeuges verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0096303 [0001]
KR 10-2003-0082892 A [0007]

Claims

Schneckenrad eines kollektorlosen Gleichstrommotors (BLDC-Motors), das den Betrieb einer Schnecke einer Läufereinheit in dem BLDC-Motor überträgt, wobei das Schneckenrad (1) aufweist: einen Stegabschnitt (10), der an einer Außenumfangsfläche ausgebildet ist, wobei die eine Seite einer Stegnut ausgespart und offen ist, und die andere Seite der Stegnut geschlossen ist; eine Antriebswelle (20), die in einem Mittelabschnitt ausgebildet ist; und Innenstützelemente (40), die von der Antriebswelle (20) vorstehen und mit einer Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) verbunden sind, um den Stegabschnitt (10) abzustützen.
Schneckenrad nach Anspruch 1, wobei die Stegnut des Stegabschnitts (10) entsprechend einem Scheitel der Schnecke in einer Halbkreisform ausgespart ist.
Schneckenrad nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Mehrzahl von Vorsprüngen (30), die von der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) in Richtung zu der Antriebswelle (20) vorstehen und infolge eines beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den Innenstützelementen (40) in Kontakt gelangen.
Schneckenrad nach Anspruch 3, wobei sich die Innenstützelemente (40) von der Antriebswelle (20) radial erstrecken und mit der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) verbunden sind.
Schneckenrad nach Anspruch 4, wobei die Vorsprünge (30) in regelmäßigen Abständen von den Innenstützelementen (40) ausgebildet sind, vorstehende Enden aufweisen, die zwischen den Innenstützelementen (40) angeordnet sind, und infolge des beim Eingriff mit der Schnecke von außen ausgeübten Druckes mit den benachbarten Innenstützelementen (40) in Kontakt gelangen, um den von außen ausgeübten Druck zu verteilen.
Schneckenrad nach Anspruch 5, wobei jeder Vorsprung (30) einen sich an dem Ende konvex erstreckenden Abschnitt (35) aufweist.
Schneckenrad nach Anspruch 1, wobei der BLDC-Motor als eine Antriebsquelle für ein Schiebedach eines Fahrzeuges verwendet wird.
Schneckenrad eines kollektorlosen Gleichstrommotors (BLDC-Motors), das den Betrieb einer Schnecke einer Läufereinheit in dem BLDC-Motor überträgt, wobei das Schneckenrad (1) aufweist: einen Stegabschnitt (10), der mit der Schnecke des BLDC-Motors zusammenwirkt; eine Antriebswelle (20), die in einem Mittelabschnitt ausgebildet ist; Innenstützelemente (40), die von der Antriebswelle (20) vorstehen und mit einer Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) verbunden sind, um den Stegabschnitt (10) abzustützen; und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (30), die von der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) in Richtung zu der Antriebswelle (20) vorstehen und infolge eines beim Eingriff mit der Schnecke ausgeübten Druckes mit den Innenstützelementen (40) in Kontakt gelangen.
Schneckenrad nach Anspruch 8, wobei sich die Innenstützelemente (40) von der Antriebswelle (20) radial erstrecken und mit der Innenumfangsfläche des Stegabschnitts (10) verbunden sind.
Schneckenrad nach Anspruch 9, wobei die Vorsprünge (30) in regelmäßigen Abständen von den Innenstützelementen (40) ausgebildet sind, vorstehende Enden aufweisen, die zwischen den Innenstützelementen (40) angeordnet sind, und infolge des beim Eingriff mit der Schnecke ausgeübten Druckes mit den benachbarten Innenstützelementen (40) in Kontakt gelangen, um den von außen ausgeübten Druck zu verteilen.