DE4213378A1

DE4213378A1 - Rotor für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE4213378A1
Application number: DE19924213378
Authority: DE
Inventors: Werner Gakenholz
Original assignee: SWF Auto Electric GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1992-04-23
Filing date: 1992-04-23
Publication date: 1993-10-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, dessen Stator wenigstens eine mit einer Steuerung verbundene Erregerspule mit mindestens einer Wicklung aufweist und dessen Rotor einen Ringmagneten oder am Umfang gleichmäßig verteilt, zumindest zwei Permanentmagnete oder Magnetpole mit axialer Magnetflußrichtung trägt, mit zwei parallelen, ferromagnetischen, außen kreisrunden Scheiben, zwischen denen sich, in axialer Richtung gesehen, der oder die Permanentmagnete befinden bzw. ein dementsprechend magnetisierter Körper befindet und die gleichmäßig am Umfang verteilte Klauen tragen, wobei jeweils eine Klaue der einen Scheibe zwischen zwei Klauen der anderen Scheibe greift und alle Klauen zusammen auf einem gedachten Kreiszylindermantel um den Ringmagneten, die Magnete bzw. Magnetpole liegen.

Derartige Rotoren, auch Polräder genannt, sind an sich bekannt. Sie müssen aber, um eine optimale Funktionsweise des Motors zu gewährleisten, in genau vorgegebener Weise ausgebildet sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausbildung des Rotors zu gewährleisten, mit der eine optimale Funktion des Motors erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Rotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet ist, daß in Umfangsrichtung gesehen die Klauenbreite aller Klauen konstant ist. Anders ausgedrückt dürfen sich die Klauen zu ihrem freien Ende hin weder verjüngen noch verbreitern.

Der oder die Magnete reichen außen zweckmäßigerweise bis nahe an den Außendurchmesser des Rotors bzw. an die Klauen. Dies bedeutet, daß sie in aller Regel innen nicht bis zur Rotorwelle, welche gleichzeitig auch die Motor-Antriebswelle darstellt oder trägt, reichen. Deshalb ist es zweckmäßig, wenn man zwischen die Rotorwelle und den oder die Magnete einen kreisscheibenförmigen Träger anordnet, an dessen Außenumfang der oder die Magnete befestigt bzw. gelegen sind und der sich ebenfalls zwischen den beiden, die Klauen tragenden Scheiben befindet. Im übrigen können diese Scheiben und die Klauen einstückig aus ausgestanzten Blechen gefertigt werden, wobei man die Klauen entsprechend hochbiegt.

Bei einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung weisen alle Klauen eine rechteckiger Form auf. Weil sie jedoch alle auf einem gedachten Kreiszylinder um die geometrische Rotorachse liegen, sind die Rechtecke entsprechend ihrem radialen Abstand von der geometrischen Achse gewölbt.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die in Drehrichtung vordere und hintere Kante jeder Klaue bogenförmig verläuft. Der Ausführungsform nach Anspruch 2 wird jedoch der Vorzug gegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellen dar

Fig. 1 einen abgebrochenen Radialschnitt durch einen Rotor;

Fig. 2 eine Abwicklung einer Ansicht in Pfeilrichtung A der Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Fig. 1 in Pfeilrichtung B gesehen;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Kommutator- oder bürstenlose Gleichstrommotoren der in Frage stehenden Art besitzen wenigstens eine erregbare Statorspule, die von elektronischen Schaltern umgeschaltet werden muß. Hieraus resultiert dann die Drehung des Rotors 1. Andererseits kommen aber diese Signale für das Umschalten vom Rotor. Dieser steuert Schalter einer elektronischen Steuerung dieses elektronisch kommutierten Gleichstrommotors an. Als Drehmelder für die jeweilige Stellung des Rotors bzw. seiner Klauen dienen Hall-Sonden u.dgl. bekannte elektronische Elemente.

Der Rotor 1 ist mit einem Ringmagneten oder wenigstens zwei gleichmäßig am Umfang verteilten Permanentmagneten 2 ausgestattet. Er hat bzw. sie haben einen axialen Magnetfluß und befinden sich zwischen zwei parallelen ferromagnetischen, kreisringförmigen Scheiben 3 und 4. Am äußeren Rand jeder Scheibe sind, wiederum gleichmäßig am Umfang verteilt, mehrere, nach dem Ausstanzen rechtwinklig umgebogene Zungen oder Klauen 5 bzw. 6 angebracht. Dabei greift gemäß bspw. Fig. 2 zwischen zwei Klauen der einen Scheibe jeweils eine Klaue der anderen Scheibe. Sämtliche Klauen haben die gleiche Form und benachbarte Klauen haben jeweils den gleichen Seitenabstand 7. Besonders wichtig ist es, daß in Umfangs- und Drehrichtung 8 gesehen die Breite 9 aller Klauen 5 und 6 über die gesamte Klauenlänge konstant ist.

Eine bevorzugte Klauenform ist gemäß Fig. 2 die Rechteckform. Gemäß Fig. 4 kann man statt dessen aber auch andere Klauenformen vorsehen bspw. eine Klauenform, bei welcher die in Drehrichtung vordere Kante 10 und hintere Kante 11 bogenförmig verlaufen. Trotzdem ist auch bei diesen Klauen die Breite 9 über die Länge gesehen konstant. Auch in diesem Falle sind alle Klauen gleich ausgebildet. In Drehrichtung 8 gesehen kann bspw. die vordere Kante 10 konkav und die rückwärtige oder hintere Kante 11 konvex gebogen sein.

Auch bei mehreren, gleichmäßig am Umfang verteilten Permanentmagneten sind der einen Scheibe sämtliche Nordpole und der anderen sämtliche Südpole zugeordnet, so daß am Umfang des Rotors auf eine Klaue mit Nordpol stets eine Klaue mit Südpol der anderen Scheiben folgt. Dies ist auch die Grundlage für die Steuerung.

Claims

1. Rotor für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, dessen Stator wenigstens eine mit einer Steuerung verbundene Erregerspule mit mindestens einer Wicklung aufweist und dessen Rotor (1) einen Ringmagneten oder am Umfang gleichmäßig verteilt, zumindest zwei Permanentmagnete (2) oder Magnetpole mit axialer Magnetflußrichtung trägt, mit zwei parallelen ferromagnetischen, außen kreisrunden Scheiben (3, 4) zwischen denen sich in axialer Richtung gesehen, der oder die Permanentmagnete (3, 4) befinden bzw. der dementsprechend magnetisierte Körper befindet und die gleichmäßig am Umfang verteilte Klauen (5, 6) tragen, wobei jeweils eine Klaue (5) der einen Scheibe (3) zwischen zwei Klauen (6) der anderen Scheibe (4) greift und alle Klauen zusammen auf einem gedachten Kreiszylindermantel um den Ringmagneten oder die Permanentmagnete (2) bzw. Magnetpole liegen, dadurch gekennnzeichnet, daß in Umfangsrichtung (8) gesehen die Klauenbreite (9) aller Klauen (5, 6) konstant ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Klauen (5, 6) eine rechteckige Form aufweisen.

3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drehrichtung vordere (10) und hintere Kante (11) jeder Klaue (5, 6) bogenförmig verläuft.

4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung (8) gesehen die vordere Kante (10) jeder Klaue (5, 6) konkav und die hintere (11) konvex gebogen ist.