DE3919321C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen bürstenlosen Motor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Fig. 2 ist ein Querschnitt eines derartigen gattungsgemäßen bürstenlosen Motors, der folgende Teile enthält: einen Statorkern 1, eine auf den Statorkern aufgewickelte Statorspule 2, einen Rotor 3 mit einer Welle 4, auf der ein Rotorkern 5 und ein Dauermagnet 6 koaxial befestigt sind und weiter ein Nebenmagnet 7, der ebenso fest auf der Welle 4 angeordnet ist.

Ein hinteres Gehäuseteil 8 hat eine Öffnung, die auf einen gestuften Abschnitt a aufgepaßt ist, der am äußeren Umfang des Statorkerns 1 angebracht ist. Ein vorderes Gehäuseteil 9 hat eine Öffnung, die auf einen Stufenabschnitt b aufgeschoben ist, der an der anderen Außenumfangskante des Statorkernes 1 vorhanden ist. Der Statorkern 1, das rückwärtige Gehäuseteil 8 und das vordere Gehäuseteil 9 werden mit Hilfe von durchlaufenden Bolzen 10 aneinandergeschraubt, von denen üblicherweise drei bis vier vorhanden sind.

Von dem hinteren Gehäuseteil 8 wird ein hinteres Lager 11 aufgenommen und vom vorderen Gehäuseteil ein vorderes Lager 12. Die Lager 11 und 12 lagern einander gegenüberliegende Abschnitte der drehbaren Welle 4.

An der inneren Wand des rückwärtigen Gehäuseteils 8 ist über eine mit Schrauben befestigte Halterplatte 14 ein Hall-Element 13 angebracht. Dieses Hall-Element ist in einer Lage angebracht, daß es dem Nebenmagneten 7 gegenüberliegt, um die Drehlage des Rotors 3 zu ertasten, woraufhin die Richtung des Stromes, der von einem nicht dargestellten Antriebskreislauf in die Statorspule 2 eingespeist wird, abwechselnd umschaltet, um auf diese Weise eine fortlaufende Drehbewegung des Rotors zu erzielen. Wie dargestellt, sind der Nebenmagnet 7 und das Hall-Element 13 in einem Raum an der Hinterseite des Motors angeordnet. Dies deshalb, weil in diesem Abschnitt ein großer Raum bereitgestellt werden kann, da die Abmessung des hinteren Lagers 11 auf derjenigen Motorseite, die der Abtriebsseite gegenüberliegt, üblicherweise kleiner ist als die des vorderen Lagers 12.

Da der übliche bürstenlose Motor in der oben erwähnten Weise aufgebaut ist, bei der gestufte Paßabschnitte a und b an den äußeren Umfangskanten des Statorkerns 1 jeweils für das hintere Gehäuseteil 8 und das vordere Gehäuseteil 9 vorgesehen sind, besteht eine Tendenz zum Eindringen von Wasser durch diese gestuften Abschnitte in den Motor hinein sowie ebenfalls durch Lücken rund um die durchgehenden Bolzen 10 hindurch, wenn der Motor für ein Fahrzeug benutzt wird. Es ist daher notwendig, für diese Abschnitte Packungen oder Dichtungen vorzusehen oder eine Abdeckung zum Abdecken des gesamten Motors, wodurch jedoch der Aufbau kompliziert und in den Abmessungen größer würde.

Aus der JP 63-1 10 944 A ist ferner ein Motor bekannt, der eine umlaufende Gehäuseöffnung auf der Motorseite aufweist, auf der sich die Sensoreinrichtung befindet.

Ferner ist aus der DE 28 33 661 A1 ein Motor bekannt, dessen Stator an die innere Umfangsfläche des Gehäuses angedrückt ist.

Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bürstenlosen Motor der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, der auf einfache Art und Weise wasserdicht ausgeführt sein kann und darüber hinaus eine hohe Wärmeabstrahlung aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Durch die Anordnung der Sensoreinrichtung neben dem vorderen Lager des erfindungsgemäßen bürstenlosen Motors wird es erst möglich gemacht, anstelle des hinteren Gehäuseteils ein Gehäuseteil in Form einer Haube vorzusehen, die am vorderen Gehäuseteil angebracht ist und in der der Statorkern mit Druck eingesetzt ist.

Hieraus ergibt sich zunächst der Vorteil, daß der erfindungsgemäße Motor nur einen einzigen Anschlußabschnitt zwischen dem vorderen Gehäuseteil und der Haube hat, was nur eine Dichtung zwischen dem vorderen Gehäuseteil und der Haube erfordert, was wiederum die Ausbildung einer einfach aufgebauten wasserdichten Anordnung möglich macht. Da der äußere Umfang des Statorkerns mit Druck an dem inneren Umfang der Haube anliegt, wird ferner die Wärmeabstrahlung des Statorkerns verbessert. Weiterhin ergibt die Anordnung der Sensoreinrichtung neben dem vorderen Lager folgende Vorteile:

Üblicherweise wird der erfindungsgemäße Motor an Gebrauchsvorrichtungen, beispielsweise eines Fahrzeuges, mittels eines Flansches montiert, der einstückig mit einem vorderen Montagebügel ist, wobei der Montagebügel eine relativ ebene Ausbildung hat. Wenn die Sensoreinrichtung wie bei bekannten Anordnungen auf der dem vorderen Lager gegenüberliegenden Seite montiert ist, muß die Sensoreinrichtung auf dem Boden eines topfförmigen hinteren Bügels montiert werden. In diesem Falle kann der Umfangsbereich des hinteren Bügels ein Hindernis für eine einfache Montage der Sensoreinrichtung darstellen.

Da der bürstenlose Motor üblicherweise von der Vorrichtung, an der er montiert ist, mit Energie versorgt wird, sollte die Verdrahtung nur durch den vorderen Gehäuseteil erfolgen, was nur möglich ist, wenn die Sensoreinrichtung, wie bei dem erfindungsgemäßen Motor, neben dem vorderen Lager angeordnet ist.

Da die thermische Kapazität der Vorrichtung, an der der erfindungsgemäße Motor montiert ist, viel größer ist als diejenige des Motors, fließt im Motor erzeugte Wärme zur Vorrichtung, an der der Motor montiert ist. Das ergibt eine niedrigere Temperatur auf der Seite des vorderen Gehäuseteiles, an der die Sensoreinrichtung des erfindungsgemäßen Motors montiert ist. Dies wiederum ergibt Vorteile im Hinblick darauf, daß die Sensoreinrichtung relativ temperaturempfindlich ist, so daß ihre Funktionsweise durch die niedrigere Temperatur in dem Bereich, in dem sie beim erfindungsgemäßen Motor montiert ist, verbessert wird.

Schließlich ist es üblich, die Sensoreinrichtung mittels Schrauben an dem jeweiligen Gehäuseteil des Motors zu montieren. Dies erfordert wiederum das Anbringen von Gewindebohrungen in dem entsprechenden Gehäuseteil. Wenn derartige Gewindebohrungen, wie bei den üblichen Motoren, am hinteren Gehäuseteil angebracht werden müssen, können die Dichtigkeitseigenschaften verschlechtert werden. Derartige Probleme treten jedoch bei einer Anordnung der Sensoreinrichtung neben dem vorderen Lager nicht auf, da dort üblicherweise größere Materialstärken zur Verfügung stehen.

Anspruch 2 hat eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zum Inhalt.

Fig. 1 ist ein Querschnitt eines bürstenlosen Motors nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 2 ist ein Querschnitt eines üblichen bürstenlosen Motors.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. Gemäß Fig. 1 umfaßt ein bürstenloser Motor nach der vorliegenden Erfindung einen Statorkern 1, eine Statorspule 2, die um den Statorkern 1 gewickelt ist, einen Rotor 3 einschließlich einer Welle 4 eines Rotorkerns 5 und eines Dauermagneten 6, die fest und koaxial auf der Welle 4 angeordnet sind, und einen Nebenmagneten 7 auf der Abtriebsseite der Welle.

Der Abtriebsabschnitt der Welle 4 wird durch ein vorderes Lager 12 gelagert, was seinerseits im vorderen Gehäuseteil 91 aufgenommen ist und der andere Endabschnitt der Welle 4 wird durch ein hinteres Lager 11 gelagert, das seinerseits in einem haubenförmigen Gehäuseteil 81 aufgenommen ist. Das Gehäuseteil 81 kann durch Tiefziehen eines Metallbleches hergestellt werden. Der Statorkern 1 wird mit Druck in das Gehäuseteil 81 eingeschoben und darin befestigt. Das Gehäuseteil 81 hat eine Öffnung, mit der es an dem äußeren Umfang des vorderen Gehäuseteils 91 befestigt ist. Das haubenförmige Gehäuseteil 81 und das vordere Gehäuseteil 91 sind miteinander mit Hilfe einer Vielzahl von Schrauben 101 verbunden.

An einer in geeigneter Weise an dem vorderen Gehäuseteil 91 angebrachten Halterplatte 14 ist ein Hall-Element 13 befestigt.

Das Hall-Element 13 ist in einer Lage angeordnet, daß es gegenüber dem Nebenmagneten 7 auf der Welle 4 liegt, um die Drehstellung des Rotors 3 zu erfühlen, woraufhin der von einem nicht dargestellten Antriebskreislauf gelieferte Strom zur Statorspule 2 fortlaufend umgeschaltet wird, um auf diese Weise eine kontinuierliche Drehbewegung des Rotors zu erreichen.

In einer Nut, die längs des Außenumfangsabschnittes des vorderen Gehäuseteils 91 ausgebildet ist, ist eine Packung 15 vorgesehen, welche durch das Aufpressen des haubenförmigen Gehäuseteils 81 auf das vordere Gehäuseteil 91 elastisch verformt wird, um das Eindringen einer Flüssigkeit in das Innere des Motors zu verhindern.

Gemäß der Ausführungsform des bürstenlosen Motors, wie sie oben beschrieben worden ist, bei der der Statorkern 1 mit Druck in den inneren Umfang des haubenförmigen Gehäuseteils 81 eingesetzt wird, und bei der deren offenes Ende direkt an das vordere Gehäuseteil 91 angebracht wird, wird die Zahl der Verbindungsstellen auf eine reduziert und die durchlaufenden Bolzen 10, die zum Zusammenbauen des rückwärtigen Gehäuseteils 8, des Statorkerns 1 und des vorderen Gehäuseteils 9 bei dem bisher bekannten Motor nach Fig. 2 verwendet werden, können wegfallen. Da der Nebenmagnet 7 und das Hall-Element 13 auf der Halterplatte 14 auf der Seite des vorderen Gehäuseteils angebracht sind, kann der Aufbau des Gehäuseteils 81 einfach genug sein, um für seine Herstellung tiefgezogenes Blech zu verwenden.

Es ist auch möglich, das Gehäuseteil 81 mit derselben Wirkung durch ein Gießverfahren herzustellen.

Wie bereits erwähnt, ist die Sensoreinrichtung an der Seite des vorderen Gehäuseteils angeordnet und die einen einfachen Aufbau aufweisende Haube wird anstelle des hinteren Gehäuseteiles verwendet. Daher ist es möglich, das Eindrücken des Statorkerns ohne Störung des Montierens zu bewirken, so daß ein leichterer Montiervorgang erreicht und gleichzeitig ein Motor mit guten Wasserdichtigkeits- und Wärmeabstrahlungseigenschaften geschaffen wird.

Claims (3)

1. Bürstenloser Motor,

• - mit einem ein vorderes Lager (12) aufnehmendes, vorderes Gehäuseteil (91),
• - mit einem am vorderen Gehäuseteil (91) angebrachtes Gehäuseteil (81), dessen eines Ende offen ist und in dessen anderem Ende ein hinteres Lager (11) aufgenommen ist,
• - mit einem inneren Rotor (3) mit einer Welle (4), einem koaxial auf der Welle (4) befestigten Rotorkern (5) und einem koaxial auf dem Rotorkern (5) befestigten Dauermagneten (6), wobei die Welle drehbar in dem vorderen und dem hinteren Lager (12 bzw. 11) gelagert ist,
• - mit einem Statorkern (1),
• - mit einer auf den Statorkern (1) aufgewickelten Statorspule (2) und
• - mit einer Sensoreinrichtung (7, 13) zur Erfassung der Drehstellung des Rotors (3),

dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Sensoreinrichtung (7, 13) neben dem vorderen Lager (12) angeordnet ist,
• - daß das vordere Gehäuseteil (91) längs seines äußeren Umfangs eine kreisförmige Nut aufweist, in der eine ebenfalls kreisförmige Dichtung (15) zur flüssigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem vorderen Gehäuseteil (91) und dem hinteren haubenförmigen Gehäuseteil (81) liegt, und
• - daß der Statorkern (1) mit Druck an der inneren Umfangsfläche des hinteren Gehäuseteils (81) anliegt.

2. Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung aus einem auf der Welle (4) befestigten Nebenmagneten (7) sowie aus einem Hall-Element (13) besteht, das dem Nebenmagneten radial auswärts gegenüberliegt.