DE2749729A1

DE2749729A1 - Kollektorloser gleichstrommotor mit einem aussenlaeufer

Info

Publication number: DE2749729A1
Application number: DE19772749729
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Phys Kuehnlein; Hans-Peter Ing Grad Latussek; Ulrich V Ing Grad Schwedler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-07
Filing date: 1977-11-07
Publication date: 1979-05-10
Also published as: DE2749729C3; DE2749729B2; JPS5475010A

Description

Kollektorloser Gleichstrommotor mit einem Außenläufer
Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektoriosen Gleichstrommotor mit einem Außenläufer, dessen an der Außenseite mit einem magnetisch leitenden Rückschluß versehener ringzylinderförmiger Permanentmagnetkörper mit feststehend angeordneten Hallgeneratoren zur Erzeugung winkelstellungsabhängiger Kommutierungssignale zusammenwirkt.
Bei einem bekannten kollektorlosen Gleichstrommotor dieser Art sind die an der Außenseite des ringzylinderförmigen Permanentmagnetkörpers angeordneten Hallgeneratoren auf einem ßnschlußträger befestigt, wobei den Rückschluß für die Hallgeneratoren der Läufertopf des Permanentmagnetläufers bildet, indem an der Stirnseite des Läufertopfes eine Ringnut eingedreht ist. Dies ergibt einen relativ großen Außendurchmesser und damit ein hohes Trägheitsmoment des Läufers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, daß seine Herstellung einfacher wird. Ferner soll das Trägheitsmoment reduziert werden. Der kollektorlose Gleichstrommotor gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die an der Außenseite des ringzylinderförmigen Permanentmagnetkörpers angeordneten Hallgeneratoren von einem feststehenden, konzentrisch zum Permanentmagnetkörper angeordneten ringsegmentförmigen Rückschlußkörper umgeben sind.
Dadurch, daß der Läufertopf nicht mehr den magnetischen Riickschluß för den Halgenerator bildet, kann dieser entsprechend dünn gehalten werden, so daß das Trägheitsmoment auf diese Weise reduziert werden kann. Besonders vorteilhaft ist, daß der ringsegmentförmige Rückschlußkörper Teil eines Anschlußträgers bildet. Dies ergibt eine sehr einfache Fertigung. Eine weitere Vereinfachung kann dadurch erzielt werden, daß di e Hallgeneratoren auf einer konzentrisch zum Permanentmagnetkörper gebogenen Leiterplatte befestigt sind, die im Anschlußträger befestigt ist.
Anhand der Zeichnung, in der mehrere Ausfihrungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfindung näher erlutert. Es zeigen: Figur 1 einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einem Kunststoffteil als liallgeneratorträger, Figur 2 eine Ausführung mit einer Leiterplatte als Hallgeneratorträger, Figur 3 eine Ausführungsform wie Figur 1, jedoch mit untersciied iciier Lagerung der Läuferwelle, Figur 4 eine andere Ausführungsform, jedoch mit einer Lagerung der Läuferwelle entsprechend Figur 1, Figur 5 eine Ansicht auf das Ständerblechpaket mit Ansch1unträger und Figur 6 eine Schnittansicht des Ständerbiechpaketes mit Fiilirungshülse.
In Figur 1 ist mit 1 die Welle eines Außenläufers 2 eines kollektorlosen Motois bezeichnet, die mit Jiilfe von Kugellagern 3 antriebsseitig in einem Lagerträger 4 angeordnet ist. Der Lagerträger 4 ist in einer Bohrung einer Hiilse 5 mit lSilfe von Schrauben 6 befestigt. Auf der IIülse 5 sitzt ein Ständerblechpaket 8, welches eine n-polige Wicklung 9 trägt. Mit dem Ständer 8 wirkt ein ringzylinderförmiger Permanentmagnet 10 zusammen, der n-polig in radialer Richtung magnetisiert ist. Der ringzylinderförmige Permanentmagnetkörper 10 wird von einem topfförmig ausgebildeten magnetisch leitenden Rückschluß 11 getragen, wobei sich der magnetisch aktive Teil 12 des Rückschlusses nur über einen Teil der Außenfläche des ringzylinder- förmigen Permanentmagnetkörpers 10 erstreckt. Der Rückschlußteil 11 ist mit Hilfe einer Zinn-Druckguß-Legierung 13 auf einer Nabe 14 der Welle 1 befestigt. Die Nabe 14 ist durch eine Schraube 15 auf dem abgesetzten Wellenende 16 befestigt.
Mit dem Außenumfang des ringzylinderförmigen ermanentinagnetkörpers 10 wirken Hallgeneratoren 17 zur Erzeugung winkelstellungsabhängiger Kommutierungssignale zusammen, die in einem Kunststoffteil 18 eingesetzt sind. Der Kunststoffteil 1E' ist an einem Anschlußträger 19 befestigt, der aus einem magnetisch leitenden Material besteht, wobei das vordere Ende 20 den magnetischen Rückschluß fiir die Hallgeneratoren 17 bildet. Der Anschlußträger 19 ist auf der Hülse 5 befestigt, die zu diesem Zwecke seitlich mit Abflachungen 21 versehen ist, wie Figur 5 zeigt. Durch Öffnungen 22 in dem Anschlußträger 19 können die Enden der Anschlüsse für den Hallgenerator 17 bzw. für die Wicklungsenden geführt sein.
Damit die Hallgeneratoren 17 gegenüber den Nuten 23 des Ständerblechpaketes 8 einz genau definierte Lage einnehmen, ist das Blechpaket 8 in Bezug auf die Hiilse 5 genau festgelegt und zwar durch eine Führungsrippe 24 an der Hülse 5, die in eine entsprechende Nut des Ständerblechpaketes 8 eingreift, wie Figur 5 und 6 zeigen. Die Hülse 5 ist in Bezug auf den Anschlußträger 19 durch die Abflachungen 21 und die zylinderförmigen Führungsflächen 7 gesichert. Dadurch ergibt sich eine eindeutige Zuordnung der Hallgeneratoren 17 zu den Nuten 23.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei wirkungsmäßig gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind. Die Hallgeneratoren 17 sind bei diesem Ausführungsbeispiel auf einer gebogenen Leiterplatte 25 angeordnet, die auf dem Anschlußträger 19 befestigt ist. Der Teil 20 des Anschlußträgers 19 bildet hierbei den magnetischen Rückschluß für die Hallgeneratoren 17. Die Leiterplatte 25 tragt nicht nur die Hallgeneratoren 17, sondern such deren Anschliisse sowie die Anschlüsse der Enden der Ständerwicklung 9.
In Figur 2 wird zur Lagerung der Welle 1 ein Geitlager 26 verwendet, welches in einem Lagerträger 27 eingesetzt ist. Der Lagerkörper 27 weist einen Befes-tigungsfllnsch 2' aur. flit hilfe eines Stellringes 29 ist die axiale Lage der Welle 1 i)zw. des Läufers 2 gesichert.
Figur 3 zeigt ein AusÜ'ihrngsbeispiel, das sich von Figur 1 lediglich durch die Ausbildung des Lagerträgers 30 unterscheidet und zwar ist dieser ebenfalls mit einem Flansch 31 versehen, wie der Lagerträger 27 bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2.
Anstelle eines Lagers sind zwei Gleitlager 32 vorgesehen, die in entsprechenden Ausnehmungen des Lagerträgers 30 angeordnet sind. Ein Stellring 33 sichert die axiale Lage der Welle 1 bzw.
des Läufers 2. Kunststoffscheiben 34 dienen zur Vermeidung der Reibung durch die stirnseitige Anlage der Sinterlager 32 an Stellringen 33 und Nabe 14.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Lagerträger 35 in dessen Bohrung zwei Kugellager 36 angeordnet sind. Auch der Lagerträger 35 besitzt einen Befestigungsflansch 37.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Trägers des Standerpaketes als Hülse 5 können somit alle erdenkbaren Lageranordnungen für ein und denselben Motor verwendet werden. Ferner ist eine genaue Zuordnung der Welle zur Hülse mit Ständerblechpaket 8 und damit auch zu dem zylinderförmigen Permanentmagnetkörper 10 gegeben.
6 Figuren 8 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche Kollektorloser Gleichstrommotor mit einem AußenLäufer, dessen der Außenseite mit einem magnetisch leitenden Riickschluß versehener ringzylinderförmiger Permanentmagnetkörper mit zwei feststehend um 900 el versetzt angeordneten Hallgeneratoren zur Erzeugung winkelstellungsabhängiger Kommutierungssignaie zusammenwirkt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die an der Außenseite des ringzylinderförmigen Permanentmagnetkörpers (10) angeordneten Hallgeneratoren (17) von einem feststehenden, konzentrisch zum Permanentmagnetkörper (10) angeordneten ringsegmentförmigen Rückschlußkörper (20) umgeben sind.
2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringsegmentförmige Rückschlußkörper (20) Teil eines Anschlußträgers (19) bildet.
3. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallgeneratoren (17) auf dem ringsegmentförmigen RUckschlußkörper (20) durch einen Kunststoffteil (18) gehalten sind.
4. Gleichstrommotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallgeneratoren (17) auf einer konzentrisch zum Permanentmagnetkörper (10) gebogenen Leiterplatte (25) befestigt sind, die im Anschlußträger (20) befestigt ist.
5. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußträger (19) verdrehungsfest auf einer das lammellierte Eisenpaket (8) tragenden Hülse (5) befestigt ist.
6. Gleichstrommotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung zwischen Eisenpaket (8), Hülse (5) und Anschlußträger (19) durch Formschlußglieder (21, 24) erfolgt.
7. Gleichstrommotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der das Eisenpaket (8) tragenden Iilse (5) ein Lagerträger (4, 27, 30, 35) einsetzbar ist.
8. Gleichstrommotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerträger (27, 35) einen Befestigungsflansch (2, 37) aufweist.