DE2807655A1

DE2807655A1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE2807655A1
Application number: DE19782807655
Authority: DE
Inventors: Toru Fujimori; Toshi Mori; Masami Uchiyama
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-22
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1577275A; CA1103298A; FR2382124A1; FR2382124B1; US4259603A

Description

7-35> Kitashinagawa, 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio / Japan

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor und mehr im einzelnen solch einen Elektromotor, in dem Magnete zur Geschwindigkeitsermittlung außerhalb des Bodens eines Rotorgehäuses und konzentrisch zu diesen eine Wicklung zur Geschwindigkeitsermittlung vorgesehen sind, und in dem der Speisestrom des Motors durch eine Spannung gesteuert wird, die in der Ermittlungswicklung entsprechend der Rotation der Ermittlungsmagnete induziert wird.

Bandantriebswellen von Bandgeräten werden im allgemeinen durch Elektromotoren angetrieben, die idealerweise eine minimale Fluktuation der Rotationsgeschwindigkeit bei maximaler Nutzungsdauer aufweisen. Der neue Trend ist die Verwendung von bürstenlosen Motoren-für solche Zwecke, die keinen Kommutator und keine Bürste aufweisen. Jedoch ist bei dem herkömmlichen bürstenlosen

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L'otor ein Bereich zur Erzeugung des liotormomentes, der aus .otatorwicklungen, Rotormagneten und einem Detektor element zur Ermittlung der Eotationswinkelstellung der Rotormagnete bor.teht, getrennt von einem Steuerschaltungsbereich vorgesehen, der die Stromzufuhr zu den Statorwicklungen entsprechend den Detektorsignalen von dem Detektorelement steuert. Solche bürstenlosen Motoren haben auch eine beträchtliche Zahl von Zuführungsdrähten zur Verbindung der beiden Bereiche. Es ist daher mühsam, solche bürstenlosen Motoren zusammenzusetzen und zu verbinden, und der Platzbedarf zur Unterbringung solcher Motoren wird hinderlich. Ein Problem liegt auch darin, daß die Handhabung solch eines ilotors schwerfällig ist«,

Zusätzliche Nachteile bestehen darin, daß bei Verwendung solch eines herkömmlichen bürstenlosen Motors als Servomotor üblicherweise die in den Antriebswicklungen durch die Rotation der Antriebsmagnete des Rotors induzierte Spannung als das Signal verwendet wird, das der Rotationsgeschwindigkeit entspricht. Daraus ergibt sich die Tatsache, daß die induzierte Spannung wegen der Fluktuation des Antriebsstromes wesentliche Wellenkomponenten enthält, wenn die Zahl der Pole klein ist. Die V/ellenkomponenten müssen durch Anwendung anderer Mittel eliminiert vier den, was einen komplexen Schaltungsaufbau erfordert. Ferner besteht die Neigung, daß die Höhe der induzierten Spannung durch Temperaturschwankungen beeinflußt wird, so daß es oft schwierig ist, die Motorgeschwindigkeit mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu steuern. Trotz dem Vorliegen dieser Nachteile ist es für eine hochwertige Leistung wesentlich, die Rotationsgeschwindigkeit von Elektromotoren mit absoluter Genauigkeit zu steuern, die in Tongeräten wie beispielsweise Bandrecordern und Plattenspielern verwendet werden.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen Elektromotors, der-von den verschiedenen bei herkömmlichen Elektromotoren vorhandenen Nachteilen frei ist.

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ORIGINAL INSPECTED

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Elektromotors, bei dem die Montage- und Verbindungsvorgänge der Komponenten leicht durchführbar sind.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Elektromotors, der kompakt in der Größe ist und sich tatsächlich in einem kleinen Raum unterbringen läßt.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Elektromotors, der die Steuerung seiner Rotationsgeschwindigkeit mit optimaler Genauigkeit bewirkt, ohne unzulässige Geschwindigkeitsschwankungen zu verursachen«

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Elektromotors, bei dem Positionsdetektorelemente zur Ermittlung der Rotationsstellung des Rotors mit einem hohen Genauigkeitsgrad hinsichtlich der Rotorwicklungen positioniert werden.

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Elektromotors, in dem in einem Magnetgehäuse angebrachte Rotormagnete leicht mit dem Magnetgehäuse verknüpft werden»

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Elektromotors, bei dem ein in einem Motorgehäuse anzuordnender Rotationsdetektorabschnitt in einfacher Art darin montiert wird, wobei jede seiner Komponenten genau positioniert wird«,

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Elektromotors, bei dem das Motorgehäuse einfach mit einer Tragplatte verbunden ist, an der eine Steuerschaltungs-Substratplatte befestigt ist, und die den Rotor und Stator aufnimmt oder trägt«

Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Elektromotors, bei dem eine mit Statorwicklungen bewickelte Spule leicht mittels einer einfachen Befestxgunseinrichtung an einem einteilig

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riit der Tragplatte verbundenen Lagergehäuse befestigt werden kann, ohne zu iCLebstoffen oder anderen Anheftungsmitteln Zuflucht zu nehmen.

Moch. ein ϊ/eiterer Gegenstand ist die Schaffung eines Slektro-Tiiotors, bei dem die mit Statorwicklungen bewickelte Spule abnehmbar an dem Lagergehäuse angebracht ist, um damit einen leichten Zugang zur Steuerschaltungsplatte zur Wartung und Inspektion sicherzustellen.

"Jiη Ausführungsbeispiel der !Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 eine auseinandergezogene perspektivische ansicht eines :Elektromotors;

Figur 2 einen schematischen Querschnitt zur Erläuterung der Art, auf die der Stator des Elektromotors montiert wird;

Figur 3 eine auseinandergezogene perspektivische ansicht zum Zeigen der Art, auf"die die zum Stator gehörige Tragplatte mit dem Lagergehäuse verbunden wird;

Figur Zf eine perspektivische Ansicht der Tragplatte und des Lagergehäuses nach der Montage;

Figur 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Darstellung der Weise, in der ein Joch an der einen Teil des Stators bildenden Spule montiert wird;

Figur 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, um zu erläutern, wie das Steurschaltungssubstrat an der zum Stator gehörigen Spule angebracht wird;

Figur 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht zur Erläuterung der Art, auf die die Anordnung von Tragplatte und Lagergehäuse mit der Anordnung von Spule und Steuerschaltungssubstrat zusammengesetzt wird;

Figuren oA-8C Querschnitte zur Erläuterung der !Reihenfolge, in der das Lagergehäuse in der Spule montiert wird;

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Figur 9 eine teilweise auseinandergezoKene oerspektivisclie Ansicht eines Halters zum Tragen von üall-31enenten;

Figur 1o eine der l?if;ur 9 ähnliche Ansicht, die eine andere Ausführung eines Hall-iCleruenthalters darstellt;

Figuren 11A und HB Querschnitte wesentlicher Teile, die zeigen, wie das Lagergehäuse an der Tragplatte befestigt wird:

Figiir 12 eine aus einander gezogene perspektivische '.nsicht des Rotors;

Figur 13 eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Rotors;

Figur 1Jf eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung, wie die Magnete in dem Magnetgehäuse des Rotors befestigt werden;

Figur 15 einen Querschnitt der Magnete und des Magnetgehäuses in zusammengesetztem Zustand;

Figuren 16 bis 18 Querschnitte alternativer Ausführungen, die die Montage von Magneten im Magnetgehäuse zeigen;

Figur 19 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht aur Erläuterung des Aufbaus des Detektorblocks;

Figur 2o eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Führungs-Vorsprungs, der an dem Flansch einer Nabe des Detektorblocks vorgesehen ist;

Figur 21 eine perspektivische Ansicht eines Halters für den Detektorblock;

Figuren 22A und 22B Querschnitte zur Erläuterung der Art, in der ein Rotationsdetektor-Abschnitt in den Halter eingepaßt wird;

Figur 23 eine perspektivische Ansicht des Rotationsdetektor-Abschnitts und des Halters in zusammengesetztem Zustand;

Figur 2Jf eine perspektivische Ansicht eines Motorgehäuses des Elektromotors;

Figur 25 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils des Motorgehäuses und der Tragplatte an deren Verbindungspunkt zur Erläuterung, wie sie relativ zueinander positioniert werden;

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,'1/"VU- Z^ eino vor^r;r^:"-i;.erte perspektivische ansicht des i.'otor-"ehauses und der Tragplatte, die miteinander in liingriff

stehen:
Figuren 27.i vco. 275 '.»uerschnitte, die die Reihenfolge der Fontage des Kotationsdetektor-r Abschnitts und des

;"otor/:eh^:-^:uses verdeutlichen; Figur 23 eine auseinandergebogene perspektivische Ansicht zur Srläuterung, v/ie ein inschlagteil in das mit einer Tragplatte zusammengesetzte I-iotorgehäuse eingepaßt

wird;
Figur 29 eine perspektivische Ansicht eines durch i-iontage Geiner sämtlichen Komponenten vervollständigten

Elektromotors; und
Fi^:ur 3o einen querschnitt des "Elektromotors.

.'ie aus Figur 1 ersichtlich, besteht ein erfindungsgemäßer Elektromotor aus einem otator 1oo, einen Rotor 2oo, einem Detektorblock 3oo und einem Motorgehäuse ij-oo.

Der Ctator 1oo besteht aus einer Tragplatte 1o1, die in dem Ilotorgehäuse A-oo positioniert ist, aus einem Lagergehäuse 1o2, das an einer zentralen öffnung 1o5 in die Tragplatte 1ol eingepreßt oder mit ihr vernietet ist, aus Statorv/icklungen 1o3, die auf eine Spule 1o7 gewickelt sind, welche über dem Lagergehäuse 1o2 einrastet, und aus einem auf der Spule 1o7 montierten oteuerschaltungssubstrat \oL. An der zentralen öffnung 105 lot längs ihrer Peripherie eine Vielzahl von Aussparungen 1o6 vorgesehen, um ein glattes Vernieten des Lagergehäuses 1o2 sicherzustellenο

Das Lagergehäuse 1o2 wird aus einem zylindrischen Abschnitt 11 ο mit geringer Wandstärke gebildet, der eine rohrförmige öffnung 113 definiert, und im oberen Bereich ist ein Kragen ausgebildet, auf dem die Tragplatte 1o1 liegt, wenn der zylindrische Abschnitt 11o durch die zentrale Öffnung 1o5 der

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Tragplatte Io1 eingeführt ist» An jedem Ende der rohrförmigen Öffnung 113 des Lagergehäuses 1o2 ist ein Lager 114 bzw= 115 eingepreßt» Der dünnwandige zylindrische Abschnitt 11 ο des Lagergehäuses 1 o2 wird zur seitlichen Ausbiegung gezwungen und wirkt mit dem Kragen 111 zusammen, wodurch die Tragplatte 1o1 zwischen ihnen gefaßt und fest mit dem Lagergehäuse 1o2 vernietet wird₀

An dem entgegengesetzten Ende des Lagergehäuses 1 o2 ist längs seiner äußeren Peripherie eine ringförmige Ausnehmung oder Rille 116 vorgesehen,, Die Ausnehmung 116 hat einen hakenförmigen Querschnitt. Wie aus Figur 2 ersichtlich₉ hat die ringförmige Ausnehmung 116 eine Querschnxttsform, die durch eine zur peripheren Ebene des Lagergehäuses 1o2 senkrechte Ebene 117, eine der Ebene 117 benachbarte parallele Ebene 118 und eine nächst dieser gelegene geneigte Ebene 119 definiert wird«

Wie in Figur 5 gezeigt, umfaßt die Spule 1o7, die um das Lagergehäuse 1o2 herum angeordnet ist, einen zylindrischen Abschnitt 121 und einen Flansch 122, der sich von dem zylindrischen Abschnitt 121 nach außen erstreckt, wobei diese beiden vorzugsweise aus einem starren Material, wie erforderlich, Z₀B₀ aus Bakelit oder synthetischem Harz bestehen. Am unteren Ende des zylindrischen Abschnitts 121 sind Zahnungen 123 ausgebildet, deren Innendurchmesser etwas kleiner als der des zylindrischen Abschnitts 121 ist₀ Wie am besten aus Figur 2 zu erkennen, haben die Zahnungen 123 eine Querschnittsform, die durch eine vertikale Ebene 125, welche einer horizontalen Endfläche 12^ des zylindrischen Abschnitts 121 benachbart liegt, und durch eine daran angrenzende nach außen geneigte Ebene 126 definiert» Ein zylindrisches Joch 1o8, das aus federndem Material besteht und zur Bewicklung mit Antriebswicklungen ausgelegt ist, steht mit dem Flansch 122 in Eingriff und kontaktiert den zylindrischen Abschnitt 121 rundherum«

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An dem anderen „nde des zylindrischen Abschnitts 121 der Spule 1 ο7 gegenüber dem Flansch 122 ist ein '/icklungshalteglied I4I angebracht. Das ."/icklungshalteglied I4I umfaßt einen Flansch 142 und einen rohrförmigen Vorsprung 143 und kontaktiert den r.ylindriscUen abschnitt 121 der Spule 1 o7 in der //eise, daß das obere ','nde des um die Snule 1 o7 herum angeordneten Jochs 1 öl Oe-;ecke wird» Auf diese //eise wird eine Spule 1 o7 gebildet, auf die die Antriebsv/icklungen 1 o3 gewickelt v/erden. Die Antriebswickluaren 1 o3 werden einerseits über und durch eine ■,inbuchiung 144 des Flansches 1^2 des iVicklungshaltegliedes 141 und andererseits über und durch eine Einbuchtung 145 des i^?lan3ches 122 gewickelt:₀ Die Wicklungen 103 ϊ/erden also über dem Flansch 142 des !'/icklungshaltegliedes I4I und über den am anderen Ende der Spule 107 gelegenen Flansch 122 gewickelt, wie in Figur 6 gezeigt.

uer zylindrische Abschnitt 121 der Spule 107 wird mit dem Steuerschaltungssubstrat I04 mittels eines Flanschteils 129 in der ".'/eise zusammengesetzt, daß die Öffnung 135 des Steuerschaltungssubsbrats 1o4, deren Innendurchmesser etwas kleiner als der 4ußendurchmesser des Flanschteils 129 ist, zunächst auf eine ringförmige Aussparung 127 eingestellt wird, die am obersten Innenabschnitt des zylindrischen Abschnitts 121 ausgebildet ist. Der Innendurchmesser der ringförmigen Aussparung 127 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser des Flanschteils 129, so daß dieses durch das Substrat 104 in die ringförmige Aussparung 127 hinuntergedrückt wird_o Das Flanschteil wird bei seiner Einfügung nach innen gebogen und federnd in der Aussparung 127 gehalten.

Das obere Ende des 7/icklungshaltegliedes I4I ist mit einem Ansatz 134 versehen, der zum Eingriff in eine Aussparung 137 des Steuerschaltungssubstrats 1o4 ausgelegt ist, wodurch die Positionierung des Substrats 104 relativ zur Spule sichergestellt werden kann.

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Die Verbindung des Sleuerschaltungssubstrats 10^ axt der Spule 1 o7 in der beschriebenen v/eise bringt im Vergleich zu der herkömnlichen Art, bei der Klebstoffe oder Schrauben verwendet werden, bestimmte Vorteile insofern, als der Montagevorgang einfacher und wirksamer wird und Wartung und Inspektion leicht durchgeführt werden können, indem die Schaltungsteile ohne .°;roße Schwierigkeit abmontiert werdenο

Zusätzlich ist eine Druckfeder 131 zwischen dem Kragen 111 des Lagergehäuses 1 o2 und einem sich radial erstreckenden Flansch 13o des Flanschteils 129 vorgesehen» Die Druckfeder drückt die horizontale Endfläche 124 der Zahnungen 123 gegen die vertikale Fläche 117 der ringförmigen Ausnehmung 116, womit ein überflüssiger Spielraum zwischen der Spule 1o7 und dein Lagergehäuse 1 o2 absorbiert und die richtige rosii.ioniei-ung zueinander sichergestellt wird- Die vertikale Fläche 117 und die horizontale Endfläche 12^. bilden zusammen eine l-Ion'cage-Bezugsebene für diese zwei Teile-

Unter Bezug auf die Figuren 8.A. bis 8C wird nun die Keihenfolge beschrieben, in der die Spule 1o7 auf dem Lagergehäuse 1o2 montiert wird., Zuerst wird die Druckfeder 131 um das Lagergehäuse 1o2 gelegt, und dann wird dieses von oben in die Spule 1o7 eingefügt. In diesem Stadium steht die ringförmige Ausnehmung 116 den Zahnungen 123 gegenüber, wie in Figur Zλ gezeigt, Beim Herunterdrücken des Lagergehäuses 1o2 gegen die iCraft der Druckfeder 131 werden die Zahnungen 123 in Eingriff mit dem unteren Ende des Lagergehäuses 1o2 gebracht, so daß die geneigte Fläche 126 nach außen gedehnt wird, wie in Figur 8B gezeigt. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Lagergehäuses 1o2 nehmen die Zahnungen 123 ihre ursprüngliche Stellung wieder ein, da sie in die ringförmige Ausnehmung 116 einrasten₉ wie in Figur 8C gezeigte Nachdem die Eingreifbewegung beendet ist, wird die Spule 1o7 der Wirkung der Druckfeder 131 ausgesetzt, so daß die horizontale Endfläche 12JLf der Zahnungen 123 gegen die

vertikale Fläche 117 der ringförmigen Ausnehmung 116 druckt. Auf diese Weise wird die Position der Spule 1o7 in der Axialcrucl'richtung relativ su dem Lagergehäuse 1o2 stabil gehalten, /iiese Positionierung der ,Spule 107 wird einfach und schnell ohne Anwendung herkömmlicher Klebstoffe oder Schrauben erzielt.

■\Infaches Verbinden der /.ntriebswicklungen 1o3, die auf die Cinile 1 o7 gewickelt sind, nit der auf dem Steuerschaltungssubstrat 1 o4 vorgesehenen Schaltung wird durch Zusairimenkjau α-?s Jubstrats 1 04 und der Spule auf die nachfolgend beschriebene i'/eioo erzielt. Da.s obere Ende des V/icklungshaltegliedes 1 if-1 enthält vier Aussparungen 133, die der Zahl der Zuführungen 132 der Antriebswicklunr;en 1o3 entspricht. Jede Aussparung 133 erstreckt sich in Längsrichtung, um eine öffnung durch den rohriörnigen abschnitt 143 des Gliedes I4I hindurch zu bilden. .7ie oben bemerkt, ist an dem oberen Ende des Gliedes I4I wenigsbens ein Ansatz 134 TOrgesehen, und dieser paßt in die Aussparung 137» deren Größe im wesentlichen gleich der des Ansatzes 134 ist, um diesen aufzunehmen« Längs der inneren j-'oripherie der öffnung 135 des Steuerschaltungssubstrats 104 sind vier zusätzliche Aussparungen 136 derart vorgesehen, daß sie den vier Aussparungen 133 gegenüberstehen., Das Steuerschaltungssubstrat 104 wird auf der Spule 107 so montiert, daß die Aussparung 137 in den Ansatz 134 eingreift, um das Substrat richtig in Bezug auf die Spule 107 anzuordnen. Dadurch werden die Aussparungen 133 der Spule 107 in Übereinstimmung mit den Aussparungen I36 des Substrats 1o4 positioniert, um Passagen von dem Außenbereich der Spule zu dem Bereich oberhalb des Substrats I04 zu bilden. Beim Zusammensetzen werden die Zuführungen 132 der Antriebswicklungen 1o3 zuerst gemeinsam durch die Aussparungen 133 des Haltegliedes I4I zum Inneren des rohrförmigen Abschnitts des Haltegliedes I4I gezogen und durch die Öffnung 135 des Substrats I04 geführt. Nachdem der Ansatz 134 mit der Aussparung 137 des Substrats I04 in Eingriff gebracht ist, erscheinen die Zuführungen 132 über dem Substrat I04 durch die von den Aussparungen 133 und den Aussparungen I36

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am Substrat loif gebildeten Passagen hindurch, womit das Anlöten der Zuführungen an einer auf dem Steuerschaltungssubstrat 1 öl+ vorgesehenen gedruckten Schaltung 133 ermöglicht wird»

Das Steuerschaltungssubstrat loif ist auch ruit einer Positions-Detektoreinrichtung 15o zur Ermittlung der Rotationsposition der in dem Rotor 2oo angeordneten Rotormagnete versehen (siehe Figuren 9 und 1o). Die Detektoreinrichtung 15° umfaßt HaIl-Positions-Detektorelemente 151> die durch einen Elementhalter

152 am St euer Schaltungssubstrat 1 oif befestigt sind« Dieses ist mit zwei Positionierlöchern 15^ versehen, die sich vom Elementhalter 152 erstreckende Positionierstifte 153 aufnehmen. Die Positionierlöcher 13k sind in einer vorgegebenen relativen Lage zu der Aussparung 137 angeordnet, die den Ansatz 13¹I- dos Haltegliedes 1Zf1 umgreift. Der Elementhalter 152 dient dazu, die drei Hall-Elemente I5I in gleichen Winkelabständen von 3° voneinander als auch in einer vorgegebenen Lage relativ zu dem Steuerschaltungssubstrat 1oZf zu tragen. Anders ausgedrückt ist der Elementhalter 152 mit drei Ausnehmungen 155 zum Positionieren der Hall-Elemente 151 versehen, die der Reihe nach bei 3° in der durch den Pfeil in den Figuren 9 und 1 ο der Zeichnung angezeigten Richtung X angeordnet sind« Die Positionierstifte

153 sind auch in einer vorgegebenen Stellung in Bezug auf diese Ausnehmungen 155 angeordnet. Ferner ist es erforderlich, die richtige Positionierung der Hall-Elemente I5I in radialer Richtung sicherzustellen, d.h. in der Richtung des Pfeiles Y der Zeichnung, wenn sie den Endflächen der Rotormagnete gegenüberstehen sollen. Zu diesem Zweck ist der Elementhalter 152 mit Anschlägen 156 versehen, an denen die Hall-Elemente 151 befestigt werden, um ihre radiale Verschiebung zu verhindern.

Nachdem die Hall-Eleraente 151 in den Ausnehmungen 155 des Elementhalters 152 angebracht und fixiert sind und die Positionierstifte 153 in den Positionierlöchern 15^ des Steuerschaltungssubstrats 1oi(. angebracht sind, um den Elementhalter 152 an dem Substrat zu fixieren, werden die Hall-Elemente in einer

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vorgegebenen Lagebeziehung zu dem Steuerschaltungssubstrat 1 oif. richtig positioniert.

Da die relative Position zwischen den Positionierlöchern 15^ und der Aussparung 137 am Substrat 1o4 fixiert ist, werden die Hall-Elemente 151 entsprechend in einer vorgegebenen Lagebeziehung zur Spule 1o7 einfach dadurch positioniert, daß der Ansatz \J>1\ in die Aussparung 137 eingreift, um das Substrat 1 oif relativ zur Spule 1 o7 anzuordnen. Da die Spule 1o7, wie oben beschrieben, das mit den Antriebswicklungen 1o3'bewickelte -Joch loO trägt, und da ferner die relative Lage zwischen den Antriebswicklungen 103 und der Spule 1o7 fixiert ist, werden die Hall-elemente 151 automatisch in einer gegebenen festen Stellung zu den Antriebswicklungen 103 montiert. Die radiale Stellung der flall-iülemente wird auch in solch einer Stellung fixiert, die eine normale Ermittlung der Hagnetpole der Rotormagnete ermöglicht.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, werden die Hall-Elemente 151 in einer gegebenen Lagebeziehung zu den Antriebswicklungen 103 fixiert durch den Elementhalter 152, das Steuerschaltungssubstrat 1oZf und die Spule 1o7· Da die Positionierung mit einem hohen Genauigkeitsgrad zwischen den Ausnehmungen 155 des iilementhalters 152, den Positionierstiften 153, dem Ansatz 13^!· und den Antriebswicklungen 1 o3 vorgenommen worden ist, wird die Positionierung der Hall-Elemente 151 und der Antriebswicklungen 1o3 automatisch mit entsprechend hoher Genauigkeit durch einen einfachen Montagevorgang erhalten.

Die Lager 11^ und 115, die die Welle 2o3 des Rotors 2oo tragen, Bind in die rohrförmige Öffnung 113 des Lagergehäuses 1o2 an seinen beiden Enden eingepreßt. Vorzugsweise wird das obere Lager 11 i\. so nahe wie möglich der obersten Stellung des Lagergehäuses plaziert, wo dieses mit der Tragplatte 1o1 vernietet ist, um die Länge des freien Endes der Welle 2o3 zu reduzieren,

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das sich über das Lager hinaus erstreckt, und damit den Effekt einer durch eine Rolle und dgl» verursachten exzentrischen Last zu vermeiden. Jedoch kann die innere Laufrille des Lagers 11Zf einer durch den Vernietungsvorgang entwickelten Spannung unterworfen werden und dazu neigen, die glatte Rotation und Lagerung der Welle 2o3 zu beeinträchtigen» Um diese Möglichkeit zu vermeiden, ist an einem Ende des Lagergehäuses 1o2, wo die Vernietung bewirkt wird, ein abgestufter Abschnitt 161 gebildet. Der Innendurchmesser des abgestuften Abschnitts 161 ist größer als der Außendurchmesser des Lagers 11/j und 115» so daß ein Spielraum d zwischen der rohrförmigen öffnung 113 und dem zylindrischen Abschnitt 11 ο erhalten bleibt, wie in Figur 11A gezeigt. Der Vernietungsvorgang wird unter Verwendung eines Formwerkzeuges 162 in der .'/eise ausgeführt, daß das Ende des Lagergehäuses 1o2 erweitert wird, um es über die Tragplatte Ιοί zu biegen (siehe Figur 11S). Im Verlauf des Vernietens wird der Innendurchmesser des abgestuften Abschnitts nicht über die Bohrung des Lagergehäuses hinaus reduziert, und daher wird keine Spannung auf das Lager 11^ übertragen. Auf diese V/eise wird eine glatte Rotation und Lagerung der Welle 2o3 durch die Lager 11Zf und 115 sichergestellt.

Wie in den Figuren 12 und 13 gezeigt, umfaßt der Rotor 2oo ein Magnetgehäuse 2o1 aus Eisenlegierung, eine Serie von vier beabstandeten, in dem Magnetgehäuse 2o1 montierten Antriebsmagneten 2o2, eine Welle 2o3, die einen Dichtungsring 22o . trägt, und einen Detektormagneten 2oi|, der auf der Welle 2o3 außerhalb des Magnetgehäuses 2o1 angeordnet ist. Am Boden des Magnetgehäuses 2o1 ist ein Stützteil 2o5 zum Tragen der Welle 2o3 angeordnet. Die Magnete 2o2 werden in dem Magnetgehäuse 2o1 in einer Anordnung mit gleichen Abständen durch einen Magnethalter 2o6 gehalten, der in den Boden des Magnetgehäuses 2o1 eingepreßt ist. Vorzugsweise werden dem Magnethalter 2o6 auch Klebstoffe zugeführt, um eine stabile Befestigung am Magnetgehäuse sicherzustellen. Der Magnethalter 2o6 hat eine

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ringförmige Gestalt und ist mit vier aufragenden Positionierungsteilen 2o7 versehen, die in gleichen Abstanden voneinander angeordnet sind, um die Antriebsmagnete 2o2 voneinander zu trennen, die auf dem Magnethalter 2o6 zwischen benachbarten Positionierungsteilen 2o7 plaziert werden. Ein Klebstoff wird angewandt, um die Magnete am Magnetgehäuse 2o1 zu befestigen. Nachdem der Magnethalter 2o6 und die Magnete 2o2 in dem Magnetgehäuse 2o1 zusammengesetzt sind, wird ein Haltering 2o9 mit einer ringförmigen Rille 2o3 längs der Peripherie des Magnetgehäuses 2o1 montiert. Die Rille 2o8 dient zur Aufnahme eines Auswuchtteils 21 ο zur Auswuchtung der Rotation des Rotors. Zur Vervollständigung der Montage wird die Welle 2o3 durch das am Magnetgehäuse 2o1 befestigte Stützteil 2o5 geführt und an diesem befestigt, um die Welle 2o3 zum Magnetgehäuese 2o1 zu fixieren. Dann wird der Detektormagnet 2o4 außerhalb des Bodens des Kagnetgehäuses 2o1 auf der Welle 2o3 befestigt, um den .Rotor 2oo zu erhalten.

Die Endmontage des Rotors 2oo kann auf eine von mehreren alternativen Weisen vorgenommen werden, wie in den Figuren 14 bis gezeigt.

in Figur 1Zf gezeigt, ist die Öffnung des Magnetgehäuses 201 an ihrer Innenseite mit einer ringförmigen Rille 21if versehen, so daß bei Anbringung der Magnete 2o2 im Magnetgehäuse 2o1 ein ringförmiger Zwischenraum zwischen den Magneten und dem Gehäuse gebildet wird. Ein Klebstoff 211, der ein Epoxydharz sein kann, das sich bei Umgebungstemperaturen verfestigt, wird mittels eines Füllers 212 in den ringförmigen Zwischenraum gefüllt. Auf diese Weise wird der Klebstoff 211 zwischen das Magnetgehäuse 2o1 und die Magnete 2o2 in die ringförmige Rille 214 eingelegt. Der Klebstoff wird in der endgültigen Stellung verfestigt, wodurch eine stabile Verbindung der Glieder sichergestellt wird, wie in Figur 15 gezeigt.

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Bei einer anderen Ausführung wird der Endbereich des Ifagnetgehäuses 2o1 einer Stufenbildung unterworfen, um eine abgestufte Rille 218 zu bilden, wie in Figur 16 gezeigt, durch die ein ringförmiger Zwischenraum zwischen dem Magnetgehäuse 2o1 und den Magneten 2o2 verbleibt. Der Klebstoff 211 wird auf die oben beschriebene V/eise in den Zwischenraum eingefüllt» In ähnlicher Weise wird eine Stufenbildung derart vorgenommen, daß der Endbereich des Magnetgehäuses 2o1 nach außen absteht, um eine Rille 22o zu,schaffen, wie in Figur 17 gezeigt, . die mit Klebstoff 211 gefüllt wird.

In einer anderen Ausführungsform wird eine ringförmige Rille 223 an der Außenseite der Magnete 2o2 benachbart zu den Enden des Magnetgehäuses 2o1 gebildet, wie in Figur 18 gezeigt» Dies kann alternativ zur Schaffung einer Rille in dem Magnetgehäuse selbst gemacht werden. Der Klebstoff 211 wird in derselben Weise der Rille 223 zugeführt. Alternativ kann die Kante der Magnete 2o2 abgenommen v/erden, um eine ringförmige Rille zu schaffen. Bei jeder Ausführung wird der Klebstoff 211 wirksam zwischen die Magnete 2o2 und das Magnetgehäuse 2a» 1 eingelegt oder eingefügt, ohne eine Klebstoffmasse auf der Oberfläche dieser Teile zu belassen und ohne das Aussehen zu beeinträchtigen» Da es ferner möglich ist, den Schritt des Trocknens und Verfestigens des Klebstoffs zu eliminieren, wird der Zeitbedarf für die Montage vermindert, und das Anhaften von Schmutz und Staub wird vermieden» Außerdem ist es möglich, den Platzbedarf für die Lagerung der Teile beim Trocknen und Verfestigen zu eliminieren oder zu vermindern, um die Gesamtkosten des Motors zu reduzieren»

Unter Bezug auf die Figuren 19 bis 23 wird nun der Detektorblock 3°o beschrieben. Der Detektorabschnitt 3o1, der einen Teil des Detektorblocks 3°o bildet, umfaßt einen plattenförmigen Kern 3°2, einen anderen Kern 3o3 mit einer gehäuseförmigen Gestalt und eine zwischen diese eingelegte Detektorspule 3o/f. Der plattenförmige Kern 3o2 und der gehäuseförmige Kern 3o3

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bestehen aus ferronagnetischem Metall., Der plattenförmige Kern 3o2 v/eist eine ringförmige Platte 3°5 auf, deren Mittelabschnitt ausgeschnitten ist, un rechteckige Pole 3o6 zu bilden, die nach unten gebogen werden, um dem gehäuseförmigen Kern 3o3 gegenüberzusteheiio An der äußeren Peripherie der ringförmigen Platte 3o5 sind zwei Aussparungen 3°7 vorgesehen, um Zuführungen unterzubringen, die sich von der Detektorspule 3°k erstrecken. Der gehäuseförmige Kern 3°3 weist ein hutförmiges Gehäuse 3°9 mit einem ringförmigen Flansch 3°8 auf, und ein Mittelabschnitt des Gehäuses 3o9 ist ebenfalls ausgeschnitten, um rechteckige Pole zu bilden, die nach oben gebogen werden, um dem plattenförmigen Kern 3°2 gegenüberzustehen.

Die Detektorspule 3o^f weist eine Spule 313 mit einer Nabe 311 aus nichtmagnetischem Material wie beispielsweise Porzellan oder synthetischem Harz auf und ist so ausgebildet, daß sie ein Paar Flansche 312 umfaßt, die an beiden Enden der Habe 311 angeordnet sind»

An der den Aussparungen 3°7 des plattenförmigen Kerns 3°2 entsprechenden Stelle ist einer der Flansche 312 mit einem Paar Vorsprüngen 316 zur Führung der Enden 315 der Zuführungen von der Wicklung 314 versehen. An dem Flansch 312 ist in der Nachbarschaft jedes Führungsvorsprungs 316 ein Einschnitt 317 ausgebildet, um für die Durchführung der Enden 315 der Zuführungen von der Innenseite zur Außenseite des Flansches 312 zu sorgen. Längs der inneren Öffnung der ringförmigen Platte 3o5 sind vier Positionierungsausnehmungen 318 vorgesehen, so daß zwei der Pole 3°6 zwischen jeder Ausnehmung 318 liegen. Der obere Flansch 312 weist vier Positionierstifte 319 auf, die den Positionieraiisnehmungen 318 entsprechen, so daß, wenn die Detektorspule 3o4 in dem gehäuseförmigen Kern 3o3 aufgenommen und der plattenförmige Kern 3°2 darüber plaziert wird, die Positionierstifte 319 in die Ausnehmungen 318 eingreifen und damit die Position der Detektorspule relativ zum Kern 3ö2 fixieren.

'Wenn der plattenförmige Kern 3o2, der gehäuseförmige Kern 3°3 und die Detektorspule 3oif zusammengesetzt sind, sind die Pole 3o6 des Kerns 3o2 und die Pole 31° des Kerns 3o3 abwechselnd und in §leichem Abstand voneinander an/reordnet, und die Lage dieser Pole relativ zur Detektorspule 3°4 ist festgelegte Das Ende 315 der Zuführungen wird durch die Einschnitte 317 längs der Innenfläche der Führungsvorsprünge 316 derart herausgeführt, daß ein Kontakt mit dem plattenförmigen Kern 3o2 vermieden wird.

Der so aufgebaute und zusammengesetzte Detektorabschnitt 3ol wird in einen Spulenhalter 329 eingepaßt, der aus einem Isoliermaterial wie beispielsweise Kunstharz geformt ist. Der Spulenhalter 329 umfaßt eine Scheibe 331 mit einer in ihrem Zentrum ausgebildeten Vertiefung 33° und eine Vielzahl beabstandeter Schutzwände 332, die einteilig mit der Scheibe 331 ausgebildet sind und von dieser aufragen, und die dazu dienen, die äußere Peripherie des Detektorabschnitts 3o1 zu schützen und zu tragen, wenn er in den Spulenhalter 329 eingesetzt ist. Der Spulenhalter weist auch eine Anzahl Sperrklinken 333 zur Befestigung des zwischen benachbarten Schutzwänden 332 gelegenen Detektorabschnitts und eine Anzahl von Klinkenteilen 33^ .aui; iübe- den Sperrklinken 333 gegenüberstehend zum Eingriff in das Motorgehäuse ifoo angeordnet sind« In eine der Schutzwände 332 sind zwei Anschlußklemmen 335 eingefügt, deren eine Enden sich von der unteren Oberfläche der Wand und deren andere Enden sich von der oberen Oberfläche der Wand erstrecken. Das obere Ende jeder Anschlußklemme 335 ist zur Verbindung durch Löten oder dgl. mit der Zuführung 315 der Wicklung 31^ des Detektorabschnitts 3°1 ausgelegt.

Die Sperrklinken 333 sind an drei in gleichem Abstand voneinander befindlichen Stellen angeordnet, und die Innenfläche jeder Sperrklinke ist als bogenförmige Fläche 336 längs der Ortskurve eines Kreisbogens ausgebildet, dessen gewählter Sadius im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des plattenförmigen

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Kerns 3°2 und des Flansches 3°8 des gehäuseförmigen Kerns 3o3 des Detektorabschnitts 3°1 ist. Jede Sperrklinke 333 ist an ihrem oberen Ende mit einer Positionsklaue 337 versehen, die nach innen v.orspringt und eine tragende Fläche 338 aufweist, fJie, gemessen von der oberen überfläche der Scheibe 311 > im wesentlichen gleich der Dicke des Flansches 3°o des Detektorabschnitts 3o1 gewählt wird« Jede 3rjerrklinke 333 ist außerdem nit einer geneigten Flache 339 versehen, die an die tragende ■'!"ehe 33ß angrenzt.

iilinkenteile 33h sind radial von den entsprechenden Sperrklinken 333 nach außen gelegen und weisen an ihren oberen Enden je eine Klaue 34o auf, die radial nach außen vorsteht. Die obere Oberfläche jedes Klinkenteils 334 weist eine flache tragende Fläche 34-1 und die untere Oberfläche eine der Fläche 341 benachbarte, geneigte Fläche 342 auf. Der Außendurchmesser quer über die Klinkenteile 33h wird im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Motorgehäuses hoo gewählt, und daher ist der Außendurchmesser quer über die äußersten Enden der Klauen 34-0 größer als der Innendurchmesser des Motorgehäuses ZfOO. Sowohl die Sperrklinken als auch die Klinkenteile sind aus elastischem Material hergestellt.

Bei dem Einbau des zusammengesetzten Detektorabschnitts 3o1 in den Spulenhalter 329 wird der Detektorabschnitt 3o1 zunächst auf den Spulenhalter 329 plaziert, so daß er auf den Positionsklauen 337 sitzt, und wird dann nach unten zur Scheibe 331 hin gedruckt. Das Gehäuse 3°9 des gehäuseförmigen Kerns 3°3 kontaktiert die geneigten Flächen 339 der Positionsklauen und veranlaßt deren Bewegung nach außen. Bei fortgesetzter Abwärtsbewegung stößt die Bodenfläche des Gehäuses 3°9 gegen die obere Fläche der Scheibe 331> und die Sperrklinken 333 kehren in ihre Ausgangsstellung zurück und halten dadurch die Peripherie des plattenförmigen Kerns 3°2 durch Angreifen der tragenden Fläche 338 am Flansch 3o8 fest. Auf diese Weise wird

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der Detektorabschnitt 3o1 im Spulenhalter 329 "oositioniert und befestigt, wobei seine vertikale und seitliche Stellung in einer vorgegebenen Lage fixiert wird»

Unter Bezug auf die Figuren 24 bis 3° wird nun das Motorgehäuse 4oo beschrieben, in das der Stator 1oo, der ttotor 2oo und der Detektorblock 3°o aufgenommen werden, und mit dessen oberem Ende die Tragplatte 1o1 des Stators 1oo verbunden wird, um einen einheitlichen Elektromotor zu bilden«

Das Motorgehäuse 4oo weist eine im wesentlichen zylindrische periphere Wandung 413 mit einer Endfläche 414 auf, auf der die Tragplatte 1o1 des Stators 1 oo montiert wird« -iur Befestigung der Tragplatte 1 öl am Motorgehäuse 4°o ist an drei gleich weit beabstandeten Stellen ein Paar Ausnehmungen 411 und 412 vorgesehen, die einen Vorsprung 421 eingabeln» Die Ausnehmungen 411 und 412 werden durch zwei gegenüberliegende Flächen 415 und 416, durch zwei an diese angrenzende horizontale Flächen 417 und 418 und zwei vertikale Flächen 419 und 42o definiert, die an die horizontalen Flächen 417 und 418 angrenzen» Der Vorsprung 421 wird durch die Endfläche 414 der Wandung 413 sowie ein Paar vertikaler Flächen 422 und 423 und horizontaler Flächen 424 und 425 definiert, die weiter von der Endfläche entfernt sind als die horizontalen Flächen 417 und 41S.

Die äußere Peripherie der Tragplatte Ιοί ist an drei gleich weit beabstandeten Stellen mit einem Paar Vorsprüngen 172 und 173 versehen. Ein ursprünglich einteilig mit den Vorsprüngen 172 und 173 ausgebildeter mittlerer Vorsprung 174 wird durch Einschnitte 175 und 176 gebildet und nach unten gebogen, um eine geneigte Fläche zu bilden. Die Ausdehnung in Bogenrichtung von der Außenseite des Vorsprungs 172 zur Außenseite des Vorsprungs 173 ist im wesentlichen gleich dem Abstand der vertikalen Flächen 415 und 416 im Motorgehäuse 400. Der Außendurchmesser der Tragplatte !öl ist im wesentlichen gleich dem

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Innendurchmesser der Wandung 413 des Motorgehäuses 4°°» und die radiale ausdehnung der Vorsprünge 172 und 173 stimmt im wesentlichen r.iit dem Umkreis der V/andung 413 überein» Die Bogenlänge dar Vorsprünge 172 und 173 ist im wesentlichen gleich der der horizontalen Flächen 417 und /+18, so daß die Vorsprünge 172 und 173 in die Ausnehmungen 411 und 412 passen. Die Endfläche des geneigten mittleren Vorsprungs 174 springt ein wenig gegenüber dem äußeren Umkreis der Vorsprünge zurück, vom Zentrum der Tragplatte aus betrachtet, derat, daß die Endfläche an die innere Oberfläche der Wandung if-13 angrenzt, wenn die Tragplatte 1o1 an das Motorgehäuse 4oo angefügt ist. Bei der Montage wird die Tragplatte 1o1 so auf das Motorgehäuse 4oo aufgelegt, daß die Vorsprünge 172 und 173 iⁿ die entsprechenden Ausnehmungen Zl 11 und 412 eingepaßt werden, wobei die untere Oberfläche der Vorspränge an den horizontalen Flächen 417 und 41 ο des Motorgehäuses 4uo anliegt. Bei diesem Schritt wird das 'Mnde dos mittleren Vorsprungs 174 der Tragplatte Ιοί abwärts bewegt und hält kontakt mit der inneren Oberfläche den Vorsprungs 421 und wird am Ende dieses Schrittes in dio Nachbarschaft dos ;-;asisbereichs des Vorsprungs Z;21 des Motorgehäuses 400 gebracht. Dann wird, der Vorsprung 421 einwärts gebogen, bis er in nuten baulichen Kontakt mit der geneigten Oberfläche des mittleren Vorsprungs 174 kommt.

tfach Befestigung der Tragplatte Ιοί an dem Motorgehäuse 400 ist die Positionierung der Tragplatte in Kadialrichtung relativ zum Motorgehäuse durch den Kontakt der Innenfläche der peripher en .Vandung 413 mit der f-eripheren Oberfläche der Tragplatte 1 öl sichergestellt, wobei die Position in Umfangsrichtung durch den Kontakt zwischen den vertikalen Flächen 415 und der Wandung 413 und der linken Fläche des Vorsprungs 172 sowie der rechten Flüche des Vorsprungs 173, in Figur 26 betrachtet, bestimmt wird. Ähnlich wird die Positionierung in Axialdruckrichtung durch den Kontakt zwischen der unteren Oberfläche der Vorsprünge 172 und 173 und den horizontalen Flächen 417

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und ^1o der periphere*! Wandung /+13 des Motorgehäuses ifOO bewirkt« Dementsprechend wird die Genauigkeit der vorbestimmten Lage dieser zusammenwirkenden Flächen eingehalten und damit die erstrebte Lage des Rotors 2oo und des Stators 1oo relativ zum Motorgehäuse /foo sichergestellt. Da der Vorsprung i|21 zum geneigten Vorsprung 17<!f hin gebogen wird in nächster Wachbarschaft des J^inktes, wo die Tragplatte gehalten wird, ist es vorzuziehen, die Tragplatte von dem Vorgang gegen unerwünschte Beanspruchung oder Deformation zu isolieren,,

Das Motorgehäuse /|.oo ist auch mit einer Struktur zur Verhinderung der Rotation des mit der Spule 1o7 in Uingriff stehenden Steuerschaltungssubstrats 1 o/f in Bezug auf das Lagergehäuse 1o2 versehen»

Ss ist eine Zunge 181 vorgesehen, die sich vom Umkreis des Steuerschaltungssubstrats 1 o/|. erstreckt« An der Zunge 1 Si ist ein Verbindungsteil 182 oder dgl. zur Stromzufuhr an die auf dem Steuerschaltungssubstrat angeordnete Steuerschaltung befestigt« Die Tragplatte 1o1, mit der das Lagergehäuse 1o2 vernietet ist, ist ebenfalls mit einer Zunge 183 versehen, die sich von ihrer Peripherie aus erstreckt« Die Zunge 183 erstreckt sich radial genauso weit wie die äußere Fläche des Motorgehäuses /+0Oo

Um die Zungen 181 und 183 unterzubringen, ist in dem Motorgehäuse i|-oo eine Ausnehmung I8if ausgebildet, deren Breite im wesentlichen der Breite der Zunge 183 entspricht. Nahe der unteren Fläche 186 der Ausnehmung I8if sind Ausschnitte 185 gebildet, um eine Öffnung zu schaffen, die effektiv breiter ist als die Breite der Ausnehmung 18A-· Nach der Montage liegt die Zunge 181 auf der unteren Fläche 186 der Ausnehmung 10^4- auf und erstreckt sich von der äußeren Oberfläche des Motorgehäuses 400 radial nach außen, um eine relative Drehung des Lagergehäuses 1o2, des Substrats 1 oZf und der Spule 1o7 zum Motorgehäuse 2+°ο auszuschließen.

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-.iSLcr der L"Oii:;a;e ist also die Zunge lOi des Steuerschaltungsnnbstrats 1 o/+ in der Ausnehmung 18/+ des Motorgehäuses plaziert, woraufhin das Verbindungsteil· 182 an seinem Platz befestigt wird „

Es ist also ersichtlich, daß die drei Komponenten des Motors auf einfache V/eise mittels der verhergehenden Anordnung montiert werden, Dementsprechend kann, falls ein Fehler im inneren Aufbau oder in der Schaltung auftritt, der Motor leicht auseinandergenommen werden durch den einfachen Vorgang des Anhebens des Vorsvruncs /|.21 zur Reparatur und zum Auswechseln irgendwelcher fehlerhafter Teile, womit eine leichte Qualitätskontrolle sichergestellt ist» Es ist auch verständlich, daß die in den Ausnehmungen /jii und /+12 aufgenommenen Vorsprünge 172 und 173 der Tragplatte 1ol eine Bewegung der Tragplatte ausschließen, während die in der Ausnehmung 1o/f fixierte Zunge 1S1 des Steuerschaltungssubstrats 1o/+ dessen Bewegung ausschließt«

'.Venn das Substrat 1o4 in dan Mo tor gehäuse 2|oo eingesetzt ist, erstreckt sich die Zunge 181 des Substrats von dem Motorgehäuse nach außen. .Venn ein anderes Verbindungsteil von einer fernen Stromquelle an das Verbindungsteil 182 angeklemmt oder von diesem abgeklemmt wird, wird der Bereich bei der Zunge 181, an der das Verbindungsteil 182 befestigt ist, einer relativ großen angreifenden Kraft ausgesetzt, die durch das An- und /ibklepinen des anderen Verbindungsteils verursacht wird,, Da das Substrat nur durch die Druckfeder 131 gegen die Tragplatte 1o1 gehalten wird, ist möglicherweise der Eingriff der Zunge 181 in die Ausnehmung 18A- nicht fest genug, der Angriffskraft zu widerstehen, was in einer Längsverschiebung resultiert, die zu einer Beschädigung des Substrats oder zum Verlust seiner konzentrischen Lage zu den Lagern 11k und 115 führen kann. Daher ist ein Anschlagteil kk3 vorgesehen, um die Stellung des Substrats 1ol±, vor. allem in der Axialrichtung, aufrechtzuerhalten. Das Anschlagteil· I\k5 wird in die Ausschnitte 185

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eingesetzt, nachdem die aus ,Substrat und Tragplatte bestehende Anordnung an dem Motorgehäuse ifoo montierb worden ist, wie oben beschrieben» Das Anschlagteil 445 ist aus einen steifen Kunstharzmaterial gebildet, das eine °;ev/isse Elastizität hat, hat eine im wesentlichen U-förmige Gestalt mit Beinen l\l\7 und ist an den seitlichen Seiten der Beine 447 mit glatten Aussparungen 446 zum "Singriff in die l-erlpherie der Ausschnitte 185 versehen» Der Abstand der Beine 447 des Anschlagteils 445 ist im wesentlichen gleich der Breite des Verbindungsteils 182, Wenn bei der vorgenannten Struktur das Anschlagteil 445 in die Ausschnitte 185 der Ausnehmung I84 eingerastet wird, so daß die Aussparungen 446 die Endflächen der Ausschnitte 1,85 kontaktieren, wird die Zunge I8I des Substrats 1 of+ also zwischen dem in den Ausschnitten I85 befestigten Anschlagteil 445 und der Fläche 186 der Ausnehmung 184 festgehalten- Die Beine 447 des Anschlagteils 445 halten beide Seiten des Verbindungsteils I82 fest, so daß Substrat 1 04 und das Verbindungsteil 182 fest am Motorgehäuse 4°° befestigt werden.

Wie oben bemerkt, ist der Detektorblock 3°o am Boden des Motorgehäuses L[Oo angebracht, an dem die Tragplatte Ιοί des Stators 100 befestigt ist« Der Detektorblock wird in das Motorgehäuse auf folgende Art eingesetzte

Die Seitenwandung 413 des Motorgehäuses ist mit in TJmiangsrichtung beabstandeten Öffnungen 444 zum zusammenwirkenden Eingreifen der Klauen 34° des Spulenhalters 329 des Detektorblocks 3oo versehen« Eine Öffnung 443 i^st im Boden 442 des Motorgehäuses i+00 ausgebildet, um die mit dem Spulenhalter 329 verbundenen Anschlußklemmen 335 aufzunehmen» Um den Spulenhalter 329 des Detektorblocks in Position im Motorgehäuse 400 zu bringen, wird er zuerst auf das Motorgehäuse ausgerichtet, wobei die untere Fläche des Spulenhalters 329 dem Boden 442 des Gehäuses /+00 gegenübersteht, und wird dann hinuntergedrückt. Wenn die geneigten Flächen 342 der Klauen 34o mit dem offenen

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T'Jndo dos ».otorgehäu.soa in Kontakt kovnen, v/erden die Klauen 34o einwärt es l:^:",<;s eier Perinhcrie dec Gehäuses zurückgezogen, und die illinkcnteile ⁷/6l\ v/ordon gleichzeitig zur Innenseite des Gehäuses lyoo verschoben. Der »'Spulenhalter 329 wird in. das Gehäuse v/oi ter nach unten geschoben, bis ein an Zentrum der Scheibe 331 gegenüber· der Vertiefung 33° vorgesehener Bodenvorsprung 343 itf- einer öffnung 448 sitzt und gegen den Boden l\'-\2. des Motorgehäuses 400 stößt, woraufhin die Klauen 34o in die '.'ffnungen 444 des Gehäuses einschnappen» Die tragenden Flächen3'i 1 der Klauen 34° des Spulenhalters 34° stehen in engen Kontakt mit den entsprechenden oberen tragenden "Flächen der öffnungen 444 des Motorgehäuses 4oo, und der Spulenhalter wird federnd gegen eine Aufwärtsbewegung gehalten, während die äußere Peripherie der mit der inneren Peripherie des Motorgehäuses 400 in Kontakt stehenden Klinkenteile 334 eine Verschiebung des »Spulenhalters 329 in radialer Richtung verhindert. Es ist ersichtlich, daß der Spulenhalter 329 auf sehr einfache //eise mit dem Motorgehäuse 4°° verbunden werden kann« Die durch die öffnung 443 irn Gehäuse 4°o geführten Anschlußklemmen 335 des Spulenhalters 329 ermöglichen es, den in der Wicklung 314 induzierten .-?otationsermittlungsstrom einer entfernten Schaltung zuzuführen, v/o durch es möglich wird, die liotationsgeschv/indigkeit dos liotor 2oo zu steuern oder zu regulieren.

Der Stator I00, der Rotor 2oo, der Detektorblock 3oo und das Motorgehäuse 400, die den oben beschriebenen Aufbau aufweisen, v/erden der lieihe nach in Längsrichtung zusammengesetzt, um einen einteiligen, einheitlichen '".lektromotor zu bilden.

In kurzem wird der Detektorblock 3°o in das Motorgehäuse 4°° eingefügt und eingepaßt, wobei die Anschlußklemmen 335, die am Spulenhalter 329 des Detektorblocks 3oo befestigt sind, durch die im Boden 442 des Motorgehäuses 400 vorgesehene öffnung 443 hervorstehen. Der Detektorblock 300 und das Motorgehäuse 400 werden miteinander durch Einführen des Detektor-

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blocks 3⁰⁰ in der ;7eice verbunden, daß die Öffnungen 444 in die Klinkenteile 334 eingreifen, die dazu dienen, don Spulenhalter 329, der einen Teil des Detektorblocks 300 bildet, am Motorgehäuse 4°o zu befestigen. Dann wird die Jolle 2o3 des iiotors 2oo durch die Lager 114 und 115 des Stators 100 eingefügt, um sie gegeneinander zu stützen. Die Zunge ICI des Steuerschaltungssubstrats I04, das einen Teil des Stators 100 bildet, wird längs der Ausnehmung 1o4 des Motorgehäuses 4'°° geführt, bis sie auf der. Fläche I86 an der Basis der Ausnehmung 134 gelagert wird. Während dem soeben beschriebenen Vorgang wird auch die Zunge 183 der Tragplatte lol in die Ausnehmung 184 eingeführt. Dann wird das Anschlagteil 445 in die Ausschnitte 185 eingesetzt, die benachbart der Fläche 1Π6 der Ausnehmung I84 vorgesehen sind, in der die Zunge lol des Steuerschaltungssubstrats Io4 aufgenommen wird, so daß die Zunge lol in der Ausnehmung I84 fixiert wird.

Auf diese Weise wird das Steuerschaltungssubstrat 104 sowohl in Ünfangsrichtung als auch in Axialdruckrichtung verriegelt. Die am Verbindungsteil 182 angebrachten Verbindungsstifte werden zur Verbindung mit einer entfernten Stromquelle verwendet. Schließlich wird die Tragplatte lol am Motorgehäuse 4oo durch Biegen der Vorsprünge 421 über die geneigten mittleren Vorsprünge 174 befestigt.

Der Elektromotor kann leicht mittels eines einfachen Vorgangs aus seinen Komponenten zusammengesetzt werden, ohne auf befestigungsmittel zum Zusammenhalten der Komponenten zurückzugreifen.

Obwohl die Erfindung im einzelnen unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben worden ist, versteht es sich, daß sie nicht auf diese Ausführung beschränkt ist, sondern verschiedene Änderungen vom Fachmann vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen oder Gedanken der Erfindung abzuweichen, der in den Ansprüchen definiert ist.

Der Pat ent a:

— . _^—ι η Α Λ ♦

BAD ORIGINAL

^!- e ·ΐ r s e i* e

CR131MAL !HSPEC^TEO

Claims

7-35, Kitashinagawa, 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio / Japan

Ansprüche:

O Elektromotor mit einem Stator, einem Rotor, der eine Vielzahl von Rotormagneten aufweist, einem Detektorblock und einem Motorgehäuse zur Aufnahme und Positionierung des Stators, des Rotors und des Detektorblocks, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (1oo) Statorwicklungen (1o3), ein Steuerschaltungssubstrat (1oif), das mit einer Steuerschaltung zur Steuerung des den Statorwicklungen (1o3) zugeführten Speisestroms versehen ist, sowie eine Detektoreinrichtung O5o) umfaßt, die auf dem St euer schaltungssubs trgct (1o2f) zur Ermittlung der Winkelstellung der Rotormagnete (2o2) montiert ist, daß der Rotor (2oo) eine in dem Stator (1oo) drehbar gelagerte Welle (2o3), ein an der Welle (2o3) befestigtes Magnetgehäuse (2ol), in dem die Rotormagnete (2o2) befestigt sind, und einen an der Welle (2o3) befestigten Detektormagnet (2oZf) aufweist, und daß der Detektorblock (3oo) in benachbarter Lage zu dem Detektormagnet (2olf) zur Steuerung des Speiseatroms in Abhängigkeit von Detektorsignalen angeordnet ist, die in dem Detektorblock (3oo) durch die Rotation des Detektormagneten (2oif) erhalten werden.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (1oo) ein Lagergehäuse (1o2) mit einer ringförmigen Ausnehmung (116)., die eine Bezugsfläche (117) und

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ORJGlWAL INSPECTED

-Z-

einen hakenförmigen Querschnitt aufweist, ferner eine Spule (1o7), um Vielehe die Statorwicklungen (Io3) gewickelt sind und die einen mit Zahnungen (123) zum Eingriff in die ringförmige Ausnehmung (116) versehenen Endabschnitt aufweist, sowie eine Druckfeder (131) umfaßt, die zwischen dem Lagergehäuse (1o2) und der Spule (Io7) eingelegt ist, wobei die ringförmige Ausnehmung (116), die Zahnungen (123) und die Druckfeder (131) so angeordnet sind, daß die Zahnungen (123) an der Spule (1o7) durch die Druckfeder (131 ) in Eingriff mit der ringförmigen Ausnehmung (116) ßegen die Bezugsfläche (117) gedruckt werden, um die Spule (1o7) bezüglich des Lagergehäuses (1o2) und der Statorwicklungen (103) zu positionieren.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1o7) längs dem inneren Umkreis an ihrem einen Ende mit einer ringförmigen Aussparung (127) versehen ist, in die ein Flanschteil (129) eingepreßt ist, um zwischen seinem Flansch (13°) und dem Ende der Spule (1o7) das Steuerschaltungssubstrat (lo^) festzuhalten.

/f. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1o7) an ihrem einen Ende mit Aussparungen (133) versehen ist, die sich in Längsrichtung erstrecken und mit der Innen- und Außenseite der Spule in Verbindung stehen, während das Steuerschaltungssubstrat (1oJf) mit Aussparungen (137) versehen ist, die den Aussparungen (133) der Spule längs ihrem inneren Umkreis entsprechen, so daß die Enden (132) der auf die Spule (1o7) gewickelten Wicklungen (1o3) durch die Aussparungen (133|137) der Spule (1o7) und des Steuerschaltungssubstrats (lo/f) hindurch nach außen geführt werden.

5. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerschaltungssubstrat (1oZf) in einem Bereich, längs seiner Peripherie eine Zunge (181) aufweist, an der ein Verbindungsteil (182) zur Spannungszufuhr an die Steuerschaltung

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angebracht ist, während ein offenes Ende des Motorgehäuses (/foo) zur Aufnahme der Zunge (181) eine in Längsrichtung verlaufende längliche Ausnehmung (184) aufweist, die im wesentlichen genau so breit wie die Zunge (181) ist, wodurch das Positionieren der Zunge (181) in der Ausnehmung (18^) den Stator (1oo) bezüglich des Motorgehäuses (A-oo) in einer Umfangsrichtung orientierte

6ο Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorgehäuse (ifoo) einen in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz (185) aufweist, der an die längliche Ausnehmung (18^-) angrenzt und eine Länge hat, die größer als die Breite der Zunge (181) ist, wobei die Ausnehmung (I84) eine tragende Fläche (186) zum Kontaktieren der Zunge (181) aufweist und ein Anschlagteil (k-WJ) vorgesehen ist, dessen Querschnitt im wesentlichen dem des Schlitzes (I85) gleicht, und das durch Druckpassung mit dem Schlitz (I85) in Eingriff gebracht werden kann, um damit die Zunge (I8I) an der tragenden Fläche (I86) in der länglichen Ausnehmung (I84) zu fixieren.

7c Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (1o2) an einem Ende mit einer Tragplatte (Ιοί) vernietet ist, die eine abgestufte Bohrung (1o5) mit einem Innendurchmesser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser eines in die rohrförmige Öffnung (113) des Lagergehäuses (1o2) eingepreßten Lagers (1H) ist.

8. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Steuerschaltungssubstrat (1oZf) zur Ermittlung der Winkelstellung der Rotormagnete (2o2) montierte Detektoreinrichtung (150) eine Vielzahl von Detektorelementen (151) zur Ermittlung der Winkelstellung der Rotormagnete· (2o2) aufweist, wobei die Detektorelemente (151) an dem Steuerschaltungssubstrat (loif) in einer bestimmten Lage befestigt sind und eine Spule (1o7), um die die Statorwicklungen (1o3) gewickelt

sind, in einer bestimmten Lage relativ zum Steuerschaltungssubstrat (1 oZ)) fixiert ist, wodurch die Detektorelemente (151) in einer festen, vorgegebenen Lagebeziehung zu den Statorwicklungen (1o3) mittels des Steuerschaltungssubstrats (1oif) und der Spule (1o7) positioniert werden.

9. Elektromotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuerschaltungssubstrat (1°4) ein Elementhalter (152) befestigt ist, der zur Aufnahme der Detektorelemente 051) mit Aussparungen 0 54) versehen ist, die so ausgebildet sind, daß sie zur richtigen Positionierung der Detektorelemente 0 51) relativ zu den Rotormagneten (2o2) eine Positionsregulierung der Detektorelemente (151) in Umfangs- und Radialrichtung zulassen.

10. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2oo) ein Magnetgehäuse (2o1) mit darin befestigten Rotormagneten (2o2) und eine ringförmige Rille (214) zur ■ Aufnahme eines Klebstoffs (211) aufweist, um die Rotormagnete (2o2) fest in dem Hagnetgehäuse (2o1) zu befestigen.

11. Elektromotor nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Magnethalter (2o6), dessen Gestalt dem Innendurchmesser des Iiagnetgehäuses (2o1) angepaßt ist, in diesem angeordnet und darin befestigt ist, und daß die Vielzahl der den Rotor bildenden Rotormagnete (2o2) jeweils zwischen Paaren von Positionierungsteilen (2o7) angeordnet sind, die an einer Seite des Magnethalters (2o6) vorgesehen sind.

12. Elektromotor nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit zwei gegenüberliegenden Flanschen versehener Haltering (2o9) längs der Außenperipherie des Magnetgehäuses (2o1) angeordnet ist und ein Auswuchtteil (21o) zur Steuerung der Auswuchtung des Rotors zwischen den Flanschen und dem Magnetgehäuse angebracht ist.

13. Elektromotor nach Anspruch 1, ua.ch.irch nei.on daß der Detektorblock (3°°) einen außerhalb dos Bodens des Magnetgehäuses (2o1 ) angeordneten Detektonnagneten (Zol\.) zur Ermittlung der Sotationsgeschwindigkeit dos Motors aufv^eist, und daß eine konzentrisch zu dem Detektorinagneten (Ζοί\.) angeordnete Detektorspule (3o*f) zur Ermittlung der darin durch die Rotation des Detektormagneten (2oJf) induzierten Spannung vorgesehen ist, um den Speisestrom des Motors entsprechend der Induzierten Spannung zu steuern.

1Zf. Elektromotor nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß ein Spulenhalter (329) zum Tragen der Spule (3ok) und von Kernen (3o2,3o3), auf die die Detektorspule (3°4) gewickelt ist, vorgesehen ist, der eine Vielzahl von mit diesem einteiligen, flexiblen Sperrklinken (333) aufweist, die mit einer der äußeren Peripherie der Kerne (3o2,3o3) angepaßten inneren Oberfläche (336) versehen sind und je eine Positionsklaue (337) aufweisen, die sich einwärts zum Zentrum der Kerne (3o2,3o3) erstreckt.

15. Elektromotor nach Anspruch 1^, dadurch gekennzeichnet, daß längs der äußeren Peripherie des Spulenhalters (329) eine Vielzahl von Klinkenteilen (334) zum !'angriff in das Motorgehäuse (ifoo) vorgesehen ist, die je an einem .rinde eine radial nach außen vorstehende Klaue (34°) zur Führung während der Montage und zum Zusammenwirken mit einer Vielzahl von Aufnahme-Öffnungen (khk) aufweisen, die in der Seitenwand (ZfI3) des Motorgehäuses O+oo) in der Nähe von dessen Boden ausgebildet sind.

16. Elektromotor nach Anspruch 1/f, dadurch gekennzeichnet,

daß die Detektorspule (3o4) eine Spule (313) mit einer Habe (311) und zwei an den Enden der Nabe (311) angeordneten, einander gegenüberliegenden Flanschen (312) und eine auf die Nabe (311) gewickelte Wicklung (3H) umfaßt, wobei einer der Flansche (312) mit Vorsprüngen (316) zur Führung der Zuführungsenden (315) der Wicklung (314) versehen ist.

17. ;!'iktroiriotor ;io.c!i Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daG f'a.s i.'otorf:ehänse (V >o) und die -"ra^platte (1o1) an Stellen, νιο sie ineinander eingreifen, Vorsprünge (172,173) und Ausnehmungen (41 1 ,'(.12) aufweisen, die zusammenwirken, um gemeinsam die iStellunf; der l'rag:>lal:te (loi) in I?adial-, Umfangs- und Axialdruck-'-iichtung relativ zum Motorgehäuse (^oo) zu bestimmen, und ferner '.v::q± eSRRnaef E'-e.^enüberliegende '/orsprünge (17^ aufv/eisen, von denen der eine (17^) an der Tragplatte (1o1) und der andere (^21) am Motorgehäuse (^-oo) nahe den Ausnehmungen (Zf11 _fZf12)'zur Beschränkung des Ineinandergreif ens vorgesehen sind.

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