DE19757395A1 - Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerlagers und eines bürstenlosen Gleichstrommotors unter Verwendung desselben - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerlagers und eines bürstenlosen Gleichstrommotors unter Verwendung desselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Elektromagnet-Steuerlagers und eines bürstenlosen Gleich
strommotors unter Verwendung desselben sowie insbesondere ein
Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerlagers
und eines bürstenlosen Gleichstrommotors unter Verwendung
desselben, wobei eine Elektromagneten verwendete elektroma
gnetische Krafterzeugungseinheit mittels hitzehärtbarer Harze
fest an einem Außenumfang eines Lagers eingebaut wird, um einen
Zwischenraum zwischen einer Welle und dem Lager bei Über
schreiten einer vorgeschriebenen Drehzahl in einer gewünsch
ten Richtung exzentrisch zu machen, um so eine Ölwirbeler
scheinung bei Wellendrehung mit hoher Drehzahl zu verringern
sowie dynamische Kennwerte geringer Schwingungen und geringer
Geräusche zu verbessern.
Allgemein ist in einem hydrodynamischen Lager, das in
einem Spindelmotor zum Einsatz kommt, Öl zwischen eine Welle
und ein die Welle drehbar stützendes Lager eingefüllt. Fig. 1
ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Spindelmotors, in
dem ein Lager 1a in den oberen Mittelabschnitt einer Basis 1
durch Schiebepassung angeordnet und eine Welle 2 drehbar im
Inneren des Lagers 1a vorgesehen ist. Ein Stator 1b ist am
oberen Außenumfang der Basis 1 vorgesehen, und ein Kappenro
tor 3 ist am oberen Ende der Welle 2 gebildet. Der Rotor 3
hat einen Magneten 3a, der den Stator 1b an seinem Innenum
fang einschließt. Sobald elektrischer Strom an den Stator 1b
umwickelnde Spulen 1c angelegt wird, wird eine Magnetkraft im
Magneten 3a erzeugt, und der Rotor 3 wird durch Zentrieren um
die Welle 2 gedreht.
Bei Drehung der Welle 2 mit hoher Drehzahl im herkömmli
chen Spindelmotor mit dem vorstehenden Aufbau wird Druck im
Öl erzeugt, das einen Freiraum zwischen der Welle 2 und dem
Lager 1a füllt. Dadurch wird die Welle 2 in Drehradialrich
tung gestützt, und bei Drehung der Welle 2 wird eine auf den
oberen Abschnitt des Rotors 3 aufgelegte Platte mitgedreht,
um Informationen auf der Platte wiederzugeben.
Allerdings hat das hydrodynamische Lager einen Nachteil
im Zusammenhang mit einer als Ölwirbel bezeichneten instabi
len Erscheinung, die bei geringer Drehzahl auftritt. Die Öl
wirbelerscheinung setzt ein, wenn eine Lagerexzentrizität
zwischen dem Lager 1a und der Welle 2 bei Überschreiten einer
vorgeschriebenen Drehzahl und darüber allmählich abnimmt.
Grund dafür ist, daß sich die Lagerexzentrizität durch Rück
gang der Sommerfeldschen Zahl bei Drehzahlbeschleunigung all
mählich verringert. Zu dieser Erscheinung kommt es, da das
mit der Welle 2 drehende Öl eine konstante Drehzahlverteilung
hat, die hauptsächlich in hydrodynamischen Rundlagern ohne
Nuten auf dem Außenumfang der Welle 2 zur Erzeugen eines dy
namischen Drucks auftritt. Daraus erwächst eine nachteilige
Beeinträchtigung der dynamischen Kennwerte geringer Schwin
gungen und geringer Geräusche bei schneller Drehzahl.
Die Erfindung soll die bisherigen Probleme des Stands
der Technik lösen. Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung
darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-
Steuerlagers und eines bürstenlosen Gleichstrommotors unter
Verwendung desselben bereitzustellen, wobei eine Elektroma
gneten verwendete elektromagnetische Krafterzeugungseinheit
an einem Außenumfang des Lagers eingebaut wird, um einen Zwi
schenraum zwischen einer Welle und einem Lager bei Über
schreiten einer vorgeschriebenen Drehzahl in einer gewünsch
ten Richtung exzentrisch zu machen und so eine Öldruck-Erzeu
gungsgeschwindigkeit zu erhöhen sowie dynamische Kennwerte
bei hoher Drehzahl zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe der Erfindung wird ein Verfah
ren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerlagers mit min
destens einer elektromagnetischen Krafterzeugungseinheit, die
eine Kraft zum Anziehen einer Welle erzeugt, um einen kon
stanten dynamischen Druck in einem Fluid zwischen der Welle
und einem Innendurchmesser des Lagers zu erzeugen, durchge
führt durch: Bereitstellen bzw. Herstellen einer Lehre mit
einem Innendurchmesser, der mit einem Außendurchmesser des
angestrebten Lagers identisch ist, und die mit einem Einlaß
an mindestens einer Seite von ihr gebildet ist, sowie Anord
nen jeweiliger elektromagnetischer Krafterzeugungseinheiten
im Inneren der Lehre, so daß sie gleichachsig angeordnet
sind, über den Einlaß der Lehre. Anschließend wird ein Lager
abschnitt in das Innere der jeweiligen elektromagnetischen
Krafterzeugungseinheiten über den Einlaß der Lehre eingebaut,
und ein Harz wird zwischen die Lehre und den Lagerabschnitt
über den Einlaß der Lehre eingespritzt. Danach wird das Harz
zwischen der Lehre und dem Lagerabschnitt gehärtet, um die
elektromagnetischen Krafterzeugungseinheiten am Lagerab
schnitt zu befestigen, und der Innendurchmesser des Lagerab
schnitts wird bearbeitet, um einen Strömungsraum eines Fluids
an der Welle zu erhalten. Sodann wird das Verfahren durch Lö
sen der gekoppelten elektromagnetischen Krafterzeugungsein
heiten und des Lagerabschnitts aus bzw. von der Lehre durch
geführt, wodurch das Elektromagnet-Steuerlager fertiggestellt
wird.
Die vorgenannten Aufgaben sowie weitere Vorteile der Er
findung gehen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung be
vorzugter Ausführungsformen an Hand der beigefügten Zeichnun
gen hervor. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Lagersystems eines her
kömmlichen Motors;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Motors, auf den die Er
findung angewendet ist;
Fig. 3 eine aufgelöste Perspektivansicht eines Elektro
magnet-Steuerlagers gemäß der Erfindung;
Fig. 4 und 5 Schnittansichten, die jeweils ein Verfahren
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Elektromagnet-Steuerla
gers dastellen;
Fig. 6 ein Blockbild des Verfahrens zur Herstellung des
erfindungsgemäßen Elektromagnet-Steuerlagers; und
Fig. 7 eine Schnittansicht des Elektromagnet-Steuerla
gers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung näher anhand der beigefügten Zeichnungen be
schrieben. Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Motors, auf
den die Erfindung angewendet ist, und Fig. 3 ist eine aufge
löste Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Elektroma
gnet-Steuerlagers.
Ein Elektromagnet-Steuerlager 11 ist gebildet durch einen
Innenwandabschnitt zum Einschließen, um eine Welle 12
durch Beibehalten eines Fluidströmungsraums zu stützen, damit
die Welle 12 darin drehen kann, einen Außenwandabschnitt, der
das Lager 11 durch Einschließen des Innenwandabschnitts befe
stigen kann, sowie einen oberen und unteren Endwandabschnitt
zum Verbinden des Innenwandabschnitts und des Außenwandab
schnitts. Zu ihm gehören ferner als Teile mindestens eine
zwischen dem Innenwandabschnitt und Außenwandabschnitt ange
ordnete elektromagnetische Krafterzeugungseinheit 19 zum Aus
üben einer Anziehungskraft auf die Welle 12 in Drehradial
richtung, um einen konstanten dynamischen Druck in einem
Fluid zwischen der Welle 12 und dem Innenwandabschnitt zu er
zeugen, und ein zwischen den Innenwandabschnitt und Außen
wandabschnitt eingefülltes hitzehärtbares Harz 31, um die
elektromagnetische Krafterzeugungseinheit 19 zu befestigen.
Hierbei ist der Innenwandabschnitt durch einen Lagerabschnitt
11a mit einem Innendurchmesser gebildet, der zum Ausbilden
des Fluidströmungsraums an der Welle 12 bearbeitet ist. Der
Außenwandabschnitt verwendet eine Verstärkungslehre 30a zum
Verhindern von Verformung als Ergebnis einer Dehnung beim
Härten des hitzehärtbaren Harzes 31. Vorzugsweise wird Mehr
schichtmaterial für das hitzehärtbare Harz verwendet.
Die elektromagnetische Krafterzeugungseinheit 19 ist zum
Unterdrücken einer Ölwirbelerscheinung vorgesehen, die auf
tritt, wenn die Welle 12 über einer vorbestimmten Drehzahl
gedreht wird. Sie zieht die Welle 12 in eine gewünschte Rich
tung, um die Exzentrizität zu erhöhen. Die elektromagnetische
Krafterzeugungseinheit 19 ist so vorgesehen, daß mehrere
Elektromagneten 20 radial am Außenumfang des Lagerabschnitts
11a gebildet sind. Die Elektromagneten 20 sind vierkantför
mig, wobei die Elektromagneten 20 jeweils mit einem Paar
elektromagnetischen Krafterzeugungsabschnitten 21 versehen
sind, die an der Vorderseite zur Welle 12 zweigeteilt sind.
Um die elektromagnetischen Krafterzeugungseinheiten 21 sind
jeweils Spulen 22 gewickelt, denen elektrischer Strom ent
sprechend der Drehzahl der Welle 12 zugeführt wird.
Bei Rückgang des Exzentrizitätsbetrags während der Dre
hung der Welle 12 mit hoher Drehzahl wird elektrischer Strom
selektiv zu jeweiligen Spulen 22 geführt. Gleichzeitig wird
eine elektromagnetische Kraft an den elektromagnetischen
Krafterzeugungsabschnitten 21 erzeugt, um die Welle 12 zu den
Elektromagneten 20 zu ziehen. Zusätzlich sind Sensor- bzw.
Aufnehmerspulen 23 zum Erzeugen eines Induktionsstroms für
jeden entsprechenden elektromagnetischen Krafterzeugungsab
schnitt 21 vorgesehen. Die Aufnehmerspulen 23 erzeugen den
Induktionsstrom entsprechend einer Entfernungsdifferenz zwi
schen der Welle 12 und dem Elektromagneten 20, denen elektri
scher Strom in Übereinstimmung mit der Änderungsmenge des In
duktionsstroms zugeführt wird. Der Induktionsstrom wird durch
einen Verstärker 25 verstärkt und danach zu einer Steuerung
24 geführt, die ihrerseits elektrischen Strom zu jeweiligen
Elektromagneten 20 entsprechend der Entfernungsdifferenz zwi
schen entsprechenden Elektromagneten 20 und der Welle 12
führt.
Insbesondere wird elektrischer Strom zu den Spulen 22
entsprechender Elektromagneten 20 in Übereinstimmung mit einem
von der Steuerung 24 bereitgestellten Steuersignal ge
führt, um die Welle 12 in die gewünschte Richtung zu ziehen.
So wird z. B. bei der Drehung die Welle 12 in eine Richtung
gezogen, um in exzentrischem Zustand gedreht zu werden. Zu
sätzlich wird die Welle 12 im Zustand aufeinanderfolgender
Exzentrizität zu jeweiligen Elektromagneten 20 gezogen,
d. h., sie läuft trudelnd bzw. rollend innerhalb des Lagers
11 um, um das Druckausübungsvermögen von Öl 13 zu erhöhen.
Der mit dem erfindungsgemäßen Elektromagnet-Steuerlager
ausgerüstete Motor wird gemäß der nachfolgenden Beschreibung
hergestellt.
Die Verstärkungslehre 30a wird mit dem Lagerabschnitt
11a und den Elektromagneten 20 im Inneren, die das Lager 11
bilden, eingebaut, indem sie in eine den Motor bildende Basis
10 eingepaßt wird. Beim Einbau der Verstärkungslehre 30a in
das Innere der Basis 10 kann sie durch Schiebepassung oder
Preßpassung eingesetzt werden. Ansonsten wird die Verstär
kungslehre 30a in das Innere der Basis 10 eingesetzt und
gleichzeitig am Außenumfang mit Schrauben zum Anbau verbun
den. Der mit den Spulen 15 umwickelte Stator 14 wird am Außen
umfang der Basis 10 angeordnet. Die Welle 12 wird drehbar
in das Innere des Lagers 11 eingesetzt, und das Öl 13 zum Er
zeugen des dynamischen Drucks wird zwischen die Welle 12 und
das Lager 11 eingefüllt.
Ein Stützabschnitt 16 wird mit dem oberen Ende der Welle
12 durch Schiebepassung gekoppelt, und der Rotor 17 wird an
seinem Außenumfang angeordnet, um mitgedreht zu werden. Der
Rotor 17 weist auf: einen zylindrischen Wandabschnitt, der
durch Einschließen des Stators 14 gleichachsig mit dem Stator
14 angeordnet ist, einen Magneten 18, der an der Innenseite
des zylindrischen Wandabschnitts befestigt ist, um einen
Luftspalt mit dem Stator 14 zu bilden, und den Stützabschnitt
16 zum Stützen der Welle 12, damit der Magnet 18 drehen kann.
Sobald elektrischer Strom zu den Spulen 15 geführt wird, wird
daher eine Magnetkraft im Magneten 18 erzeugt, und der Rotor
17 wird zusammen mit der Welle 12 mit hoher Drehzahl gedreht.
Die Erfindung mit diesem Aufbau ist mit der elektroma
gnetischen Krafterzeugungseinheit 19 versehen, die die Welle
12 zwingt, gegenüber dem Lager 11 in der gewünschten Richtung
exzentrisch zu sein. Die elektromagnetische Krafterzeugungs
einheit 19 zum Verhindern des dynamischen Druckabfalls des
Öls 13, der durch Exzentrizitätsrückgang bei Drehung der Welle
12 mit hoher Drehzahl zustande kommt, unterdrückt die Öl
wirbelerscheinung. Die elektromagnetische Krafterzeugungsein
heit 19 ist durch die mehreren Elektromagneten 20 gebildet,
die radial an der Innenseite des Lagers 11 vorgesehen sind.
Die Elektromagneten 20 sind jeweils mit einem Paar elektroma
gnetischen Krafterzeugungsabschnitten 21 versehen, die an der
Vorderseite zur Welle 12 zweigeteilt sind. Die elektromagne
tischen Krafterzeugungseinheiten 21 sind jeweils mit Spulen
22 umwickelt, die den Induktionsstrom erzeugen, wenn die Ent
fernungsdifferenz zwischen der Welle 12 und jeweiligen Elek
tromagneten 20 zustande kommt. Danach wird der Induktions
strom über den Verstärker 25 zur Steuerung 24 geführt, und
die elektromagnetische Kraft wird entsprechend der Menge des
Induktionsstroms eingestellt.
Im folgenden wird das Steuerverfahren für die Welle 12
beschrieben. Bei Drehung der Welle 12 mit hoher Drehzahl ver
ringert sich die Exzentrizität. Hierbei wird Induktionsstrom
in den für die mehreren Elektromagneten 20 vorgesehenen Auf
nehmerspulen 23 entsprechend der Entfernungsdifferenz von der
Welle 12 oder der Drehzahl erzeugt, der im Verstärker 25 ver
stärkt und zur Steuerung 24 geführt wird. Danach führt die
Steuerung 24 ein mikrocomputerbasiertes Signal zur elektri
schen Stromzufuhr zu entsprechenden Spulen 22 auf der Grund
lage der Entfernungsdifferenz. Dadurch wird elektrischer
Strom zu entsprechenden Spulen 22 geführt, so daß die elek
tromagnetische Kraft an entsprechenden elektromagnetischen
Krafterzeugungsabschnitten 21 erzeugt wird, um die Welle 12
in die gewünschte Richtung zu ziehen. Durch diesen Betrieb
wird die Welle 12 gezwungen, gegenüber dem Lager 11 exzen
trisch zu sein, um den dynamischen Druck des Öls 13 zu erhö
hen, während die Erscheinung der Ölverwirbelung verringert
wird, was dynamische Kennwerte bei Drehung mit schneller
Drehzahl verbessert. Entsprechend der elektrischen Stromzu
fuhr zu jeweiligen Elektromagneten 20 ist die Welle 12 ferner
aufeinanderfolgend exzentrisch, um trudelnd bzw. rollend um
zulaufen, wodurch der Druck des Öls 13 erhöht wird.
Es folgt eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstel
lung des hydrodynamischen Lagersystems gemäß der Erfindung.
Fig. 3 ist eine aufgelöste Perspektivansicht des erfin
dungsgemäßen Lagers, und Fig. 4 und 5 sind Schnittansichten,
die jeweils das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Elektromagnet-Steuerlagers veranschaulichen. Gemäß Fig. 6
wird in einem Schritt 100 eine Lehre 30 mit einem Innendurch
messer hergestellt, der mit einem Außendurchmesser eines an
gestrebten Lagers 11 identisch ist, und die einen Einlaß an
mindestens einer Seite von ihr hat. In einem Schritt 110 wird
mindestens eine Lagerverstärkungslehre 30a mit einem mit dem
Außendurchmesser des Lagers 11 identischen Außendurchmesser
und einem Einlaß an mindestens einer Seite von ihr an der
Lehre 30 angeordnet. In einem Schritt 120 werden jeweilige
elektromagnetische Krafterzeugungseinheiten 19 gleichachsig
im Inneren der Verstärkungslehre 30a über den Einlaß der Lehre
30 angeordnet, und in einem Schritt 130 wird der Lagerab
schnitt 11a im Inneren der jeweiligen elektromagnetischen
Krafterzeugungseinheiten 19 über den Einlaß der Lehre 30 ein
gebaut.
Die Lehre 30 ist in Form eines achteckigen Rohrs vorge
sehen, in dem die elektromagnetischen Krafterzeugungseinhei
ten 19 an entsprechenden Seiten im Inneren angeordnet sind.
In diesem Verfahren korrespondieren jeweilige elektromagneti
sche Krafterzeugungseinheiten 19, indem sie zueinander wei
sen. Hierbei sind die vorderen Endflächen der elektromagneti
schen Krafterzeugungsabschnitte 21 bogenförmig ausgebildet,
um den Außenumfang des Lagerabschnitts 11a zu berühren.
Im Anschluß daran erfolgen ein Schritt 140 zum Einsprit
zen des Harzes zwischen die Verstärkungslehre 30a und den Lager
abschnitt 11a über den Einlaß der Lehre 30 und ein Schritt
150 zum Härten des Harzes zwischen der Verstärkungslehre 30a
und dem Lagerabschnitt 11a, um die Verstärkungslehre 30a, die
elektromagnetische Krafterzeugungseinheit 19 und den Lagerab
schnitt 11a aneinander zu befestigen. In einem Schritt 160
wird der Innendurchmesser des Lagerabschnitts 11a bearbeitet,
um den Strömungsraum des Fluids an der Welle 12 zu erhalten.
Danach wird der Lagerabschnitt 11a mit der Verstärkungslehre
30a und der elektromagnetischen Krafterzeugungseinheit 19 aus
der Lehre 30 gelöst, um in einem Schritt 170 das Elektroma
gnet-Steuerlager fertigzustellen.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht des Elektromagnet-Steuer
lagers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Hierbei ist eine Lehre 32 zylindrisch gebildet. Bei zylindri
scher Ausbildung der Lehre 32 verbessert sich der Zusammenbau
beim Koppeln mit dem Innenumfang der Basis 10, da die den Mo
tor bildende Basis 10 ebenfalls zylindrisch ist. In der wei
teren Ausführungsform des Lagersystems gemäß der Erfindung
sind mehrere Führungsnuten 33 auf allen Seiten am Innenumfang
der zylindrischen Lehre 32 gebildet. Diese Führungsnuten 33
sind so geformt, daß sie einer Seite der Elektromagneten 20
entsprechen. Durch Einsetzen in die Führungsnuten 33 sind die
Elektromagneten 20 somit befestigt, ohne daß sie verrutschen.
Anschließend wird der Lagerabschnitt 11a an den jeweiligen
Elektromagneten 20 angeordnet, und das hitzehärtbare Harz 31
wird zwischen den Lagerabschnitt 11a und die Lehre 32 einge
füllt. Sobald das hitzehärtbare Harz 31 gehärtet ist, sind
der Lagerabschnitt 11a und die jeweiligen Elektromagneten 20
an der Innenseite der Lehre 32 befestigt, ohne zu verrut
schen. Danach wird der Innenumfang des Lagerabschnitts 11a
genau bearbeitet, um die Welle 12 drehbar zu stützen, wodurch
das Lagersystem gemäß der weiteren Ausführungsform der Erfin
dung fertiggestellt wird.
In der zuvor beschriebenen Erfindung werden die mehreren
Elektromagneten und der Lagerabschnitt an der Innenseite der
in die Basis eingesetzten Lehre angeordnet und danach mit
hitzehärtbarem Harz befestigt, wodurch das Lager fertigge
stellt wird. Nach festem Einbau des Lagers in das Innere der
Basis wird die Welle am Innenumfang des Lagers so vorgesehen,
daß sie drehbar gestützt ist. Dadurch wird bei Drehung der
Welle der dynamische Druck erzeugt, um die Welle drehbar zu
stützen. Sinkt die Exzentrizität bei Drehung der Welle, wird
ferner elektrischer Strom zu den Spulen jeweiliger elektroma
gnetischer Krafterzeugungseinheiten geführt, um die Welle in
die gewünschte Richtung zu ziehen, wodurch sich die Exzentri
zität erhöht. Als Ergebnis steigt der dynamische Druck und
verbessert die dynamischen Kennwerte geringer Geräusche und
geringer Schwingungen bei Drehung mit hoher Drehzahl, wozu
kommt, daß das Lager einfach aufgebaut ist.
Wenngleich die Ausführungsform speziell anhand von be
sonderen Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde,
wird dem Fachmann verständlich sein, daß verschiedene Ände
rungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom
Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung gemäß den Fest
legungen in den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.
Fig.
2
24
Steuerung
25
Verstärker
Fig.
6
100
Lehre herstellen bzw. bereitstellen
110
Lagerverstärkungslehre in Lehre anordnen
120
Elektromagnetische Krafterzeugungseinheiten in Verstärkungslehre
anordnen
130
Lagerabschnitt in elektromagnetische Krafterzeugungseinheiten ein
bauen
140
Harz zwischen Lagerabschnitt und Verstärkungslehre einspritzen
150
Harz härten
160
Innendurchmesser des Lagerabschnitts bearbeiten
170
Lager nach Lösen der Verstärkungslehre aus dem Inneren der Lehre
fertigstellen
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerla
gers mit mindestens einer elektromagnetischen Krafter
zeugungseinrichtung zum Ausüben einer Kraft zum Ziehen
einer Welle, um einen konstanten dynamischen Druck in
einem Fluid zwischen der Welle und einem Innendurchmesser
des Lagers zu erzeugen, mit den folgenden Schritten:
- 1) Bereitstellen bzw. Herstellen einer Lehre mit einem Innendurchmesser, der mit einem Außendurchmesser des angestrebten Lagers im wesentlichen identisch ist, und die mit einem Einlaß an mindestens einer Seite von ihr gebildet ist;
- 2) Anordnen jeweiliger elektromagnetischer Krafterzeu gungsseinrichtungen in dem Inneren der Lehre, so daß sie gleichachsig angeordnet sind, über den Einlaß der Lehre;
- 3) Einbauen eines Lagerabschnitts in das Innere jewei liger elektromagnetischer Krafterzeugungseinrich tungen über den Einlaß der Lehre;
- 4) Einspritzen eines Harzes zwischen die Lehre und den Lagerabschnitt über den Einlaß der Lehre;
- 5) Härten des Harzes zwischen der Lehre und dem Lager abschnitt, um die elektromagnetischen Krafterzeu gungseinrichtungen an dem Lagerabschnitt zu befe stigen;
- 6) Bearbeiten des Innendurchmessers des Lagerab schnitts, um einen Strömungsraum eines Fluids an der Welle zu erhalten; und
- 7) Lösen der gekoppelten elektromagnetischen Krafter zeugungseinrichtungen und des Lagerabschnitts von bzw. aus der Lehre, um das Elektromagnet-Steuerla ger fertigzustellen.
2. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerla
gers nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt zum Einbauen
des Lagerabschnitts, der mit Nuten auf seinem Außen
umfang zum Verstärken der Verbindungskraft des Harzes
mit dem Inneren der elektromagnetischen Krafterzeugungs
einrichtungen gebildet ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuerla
gers mit mindestens einer elektromagnetischen Krafter
zeugungseinrichtung zum Ausüben einer Kraft zum Ziehen
einer Welle, um einen konstanten dynamischen Druck in
einem Fluid zwischen der Welle und einem Innendurchmesser
des Lagers zu erzeugen, mit den folgenden Schritten:
- 1) Bereitstellen bzw. Herstellen einer Lehre mit einem Innendurchmesser, der mit einem Außendurchmesser des angestrebten Lagers im wesentlichen identisch ist, und die mit einem Einlaß an mindestens einer Seite von ihr gebildet ist;
- 2) Anordnen mindestens einer Lagerverstärkungslehre mit einem Außendurchmesser, der mit dem Außendurch messer des Lagers im wesentlichen identisch ist, und die mit mindestens einem Einlaß an einer Seite gebildet ist, in das Innere der Lehre;
- 3) Anordnen jeweiliger elektromagnetischer Krafterzeu gungseinrichtungen in dem Inneren der Verstärkungs lehre, so daß sie gleichachsig angeordnet sind, über den Einlaß der Lehre;
- 4) Einbauen eines Lagerabschnitts in das Innere der jeweiligen elektromagnetischer Krafterzeugungsein richtungen über den Einlaß der Lehre;
- 5) Einspritzen eines Harzes zwischen die Verstärkungs lehre und den Lagerabschnitt über den Einlaß der Lehre;
- 6) Härten des Harzes zwischen der Verstärkungslehre und dem Lagerabschnitt, um die Verstärkungslehre, die elektromagnetischen Krafterzeugungseinrichtun gen und den Lagerabschnitt aneinander zu befesti gen;
- 7) Bearbeiten des Innendurchmessers des Lagerab schnitts, um einen Strömungsraum eines Fluids an der Welle zu erhalten; und
- 8) Lösen des Lagerabschnitts mit der Verstärkungslehre und den elektromagnetischen Krafterzeugungseinrich tungen von bzw. aus der Lehre, um das Elektroma gnet-Steuerlager fertigzustellen.
4. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagnet-Steuer
lagers nach Anspruch 3, ferner mit dem Schritt zum Einbauen
des Lagerabschnitts, der mit Nuten auf seinem Außen
umfang zum Verstärken der Verbindungskraft des Harzes
mit dem Inneren der elektromagnetischen Krafterzeugungs
einrichtungen gebildet ist.
5. Bürstenloser Gleichstrommotor mit:
einem Stator, der mit Spulen umwickelt ist;
einer Basis zum Befestigen des Stators an einem oberen Abschnitt von ihr;
einer Welle, die als Drehachse des Motors gebildet ist;
einem Rotor, der gebildet ist durch: einen zylindrischen Wandabschnitt, der gleichachsig mit dem Stator angeord net ist, während er den Stator einschließt, einen Magne ten, der an einer Innenseite des zylindrischen Wandab schnitts angeordnet ist, um einen Luftspalt mit dem Sta tor vorzusehen, und einen Stützabschnitt zum Stützen der Welle, damit sich der Magnet drehen kann; und
einem Lagersystem, das durch Durchführen durch den Sta tor in einen oberen Abschnitt der Basis eingebaut ist, damit die Welle gleichachsig mit dem Stator gedreht wer den kann,
wobei das Lagersystem aufweist:
einen Innenwandabschnitt zum Einschließen, um die Welle zu stützen und dabei einen Fluidströmungsraum zu erhal ten, damit sich die Welle darin drehen kann; einen Außen wandabschnitt zum Einschließen des Innenwandab schnitts, um das Lagersystem befestigen zu können; einen oberen und unteren Wandabschnitt zum Verbinden des In nenwandabschnitts und Außenwandabschnitts; mindestens eine elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung, die zwischen dem Innenwandabschnitt und Außenwandabschnitt angeordnet ist, zum Ausüben einer Anziehungskraft auf die Welle in Drehradialrichtung, um einen konstanten dy namischen Druck in dem Fluid zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt zu erzeugen; und ein hitzehärtbares Harz, das zwischen den Innenwandabschnitt und Außen wandabschnitt eingefüllt ist, zum Befestigen der elek tromagnetischen Krafterzeugungseinrichtung; und
einer Steuerung zum Steuern der Zufuhr eines Stroms zu der elektromagnetischen Krafterzeugungseinrichtung, wenn der dynamische Druck bei Drehung der Welle mit hoher Drehzahl abfällt, um dadurch die Welle zu ziehen.
einem Stator, der mit Spulen umwickelt ist;
einer Basis zum Befestigen des Stators an einem oberen Abschnitt von ihr;
einer Welle, die als Drehachse des Motors gebildet ist;
einem Rotor, der gebildet ist durch: einen zylindrischen Wandabschnitt, der gleichachsig mit dem Stator angeord net ist, während er den Stator einschließt, einen Magne ten, der an einer Innenseite des zylindrischen Wandab schnitts angeordnet ist, um einen Luftspalt mit dem Sta tor vorzusehen, und einen Stützabschnitt zum Stützen der Welle, damit sich der Magnet drehen kann; und
einem Lagersystem, das durch Durchführen durch den Sta tor in einen oberen Abschnitt der Basis eingebaut ist, damit die Welle gleichachsig mit dem Stator gedreht wer den kann,
wobei das Lagersystem aufweist:
einen Innenwandabschnitt zum Einschließen, um die Welle zu stützen und dabei einen Fluidströmungsraum zu erhal ten, damit sich die Welle darin drehen kann; einen Außen wandabschnitt zum Einschließen des Innenwandab schnitts, um das Lagersystem befestigen zu können; einen oberen und unteren Wandabschnitt zum Verbinden des In nenwandabschnitts und Außenwandabschnitts; mindestens eine elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung, die zwischen dem Innenwandabschnitt und Außenwandabschnitt angeordnet ist, zum Ausüben einer Anziehungskraft auf die Welle in Drehradialrichtung, um einen konstanten dy namischen Druck in dem Fluid zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt zu erzeugen; und ein hitzehärtbares Harz, das zwischen den Innenwandabschnitt und Außen wandabschnitt eingefüllt ist, zum Befestigen der elek tromagnetischen Krafterzeugungseinrichtung; und
einer Steuerung zum Steuern der Zufuhr eines Stroms zu der elektromagnetischen Krafterzeugungseinrichtung, wenn der dynamische Druck bei Drehung der Welle mit hoher Drehzahl abfällt, um dadurch die Welle zu ziehen.
6. Bürstenloser Gleichstrommotor nach Anspruch 5, wobei die
elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung aufweist:
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind.
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind.
7. Bürstenloser Gleichstrommotor nach Anspruch 5, wobei die
elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung aufweist:
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Aufnehmerspulen, die um die elektromagnetischen Krafter zeugungsabschnitte gewickelt sind, zum Erzeugen eines Induktionsstroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Größe des zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt des Lagers gebildeten Fluidströmungsraums;
einen Verstärker, der mit den Aufnehmerspulen verbunden ist, zum Verstärken des Induktionsstroms und Ermögli chen, daß die Steuerung in Übereinstimmung mit der Menge des verstärkten Induktionsstroms gesteuert wird; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind, zum Ziehen der Welle in eine Richtung durch Erzeugen der elektromagnetischen Kraft in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Steuerung.
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Aufnehmerspulen, die um die elektromagnetischen Krafter zeugungsabschnitte gewickelt sind, zum Erzeugen eines Induktionsstroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Größe des zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt des Lagers gebildeten Fluidströmungsraums;
einen Verstärker, der mit den Aufnehmerspulen verbunden ist, zum Verstärken des Induktionsstroms und Ermögli chen, daß die Steuerung in Übereinstimmung mit der Menge des verstärkten Induktionsstroms gesteuert wird; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind, zum Ziehen der Welle in eine Richtung durch Erzeugen der elektromagnetischen Kraft in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Steuerung.
8. Bürstenloser Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 5
bis 7, wobei der Innendurchmesser des Innenwandab
schnitts des Lagers bearbeitet ist, um mit einem Lager
abschnitt mit dem Strömungsraum des Fluids gebildet zu
sein, und der Innenwandabschnitt durch eine Verstär
kungslehre zum Unterdrücken einer Verformung gebildet
ist, die durch Dehnung beim Härten des hitzehärtbaren
Harzes verursacht wird.
9. Bürstenloser Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 5
bis 8, wobei die elektromagnetische Krafterzeugungsein
richtung einen konstanten Winkel in Radialrichtung durch
Zentrieren um die Welle beibehält und mindestens zwei
elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtungen vorgese
hen sind.
10. Bürstenloser Gleichstrommotor nach Anspruch 9, wobei die
elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung aufweist:
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind.
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind.
11. Bürstenloser Gleichstrommotor nach Anspruch 9, wobei die
elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung aufweist:
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Aufnehmerspulen, die um die elektromagnetischen Krafter zeugungsabschnitte gewickelt sind, zum Erzeugen eines Induktionsstroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Größe des zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt des Lagers gebildeten Fluidströmungsraums;
einen Verstärker, der mit den Aufnehmerspulen verbunden ist, zum Verstärken des Induktionsstroms und Ermögli chen, daß die Steuerung in Übereinstimmung mit der Menge des verstärkten Induktionsstroms gesteuert wird; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind, zum Ziehen der Welle in eine Richtung durch Erzeugen der elektromagnetischen Kraft in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Steuerung.
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Aufnehmerspulen, die um die elektromagnetischen Krafter zeugungsabschnitte gewickelt sind, zum Erzeugen eines Induktionsstroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Größe des zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt des Lagers gebildeten Fluidströmungsraums;
einen Verstärker, der mit den Aufnehmerspulen verbunden ist, zum Verstärken des Induktionsstroms und Ermögli chen, daß die Steuerung in Übereinstimmung mit der Menge des verstärkten Induktionsstroms gesteuert wird; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind, zum Ziehen der Welle in eine Richtung durch Erzeugen der elektromagnetischen Kraft in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Steuerung.
12. Bürstenloser Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 5
bis 11, wobei die elektromagnetische Krafterzeugungsein
richtung in einer Anzahl von mindestens zwei in Axial
richtung der Welle vorgesehen ist.
13. Bürstenloser Gleichstrommotor nach Anspruch 12, wobei
die elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung auf
weist:
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind.
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind.
14. Bürstenloser Gleichstrommotor nach Anspruch 12, wobei
die elektromagnetische Krafterzeugungseinrichtung auf
weist:
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Aufnehmerspulen, die um die elektromagnetischen Krafter zeugungsabschnitte gewickelt sind, zum Erzeugen eines Induktionsstroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Größe des zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt des Lagers gebildeten Fluidströmungsraums;
einen Verstärker, der mit den Aufnehmerspulen verbunden ist, zum Verstärken des Induktionsstroms und Ermögli chen, daß die Steuerung in Übereinstimmung mit der Menge des verstärkten Induktionsstroms gesteuert wird; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind, zum Ziehen der Welle in eine Richtung durch Erzeugen der elektromagnetischen Kraft in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Steuerung.
elektromagnetische Krafterzeugungsabschnitte;
Aufnehmerspulen, die um die elektromagnetischen Krafter zeugungsabschnitte gewickelt sind, zum Erzeugen eines Induktionsstroms in Übereinstimmung mit der Änderung der Größe des zwischen der Welle und dem Innenwandabschnitt des Lagers gebildeten Fluidströmungsraums;
einen Verstärker, der mit den Aufnehmerspulen verbunden ist, zum Verstärken des Induktionsstroms und Ermögli chen, daß die Steuerung in Übereinstimmung mit der Menge des verstärkten Induktionsstroms gesteuert wird; und
Spulen, die um die elektromagnetischen Krafterzeugungs abschnitte gewickelt sind, zum Ziehen der Welle in eine Richtung durch Erzeugen der elektromagnetischen Kraft in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Steuerung.
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