DE60006620T2

DE60006620T2 - Bürstenloser Motor

Info

Publication number: DE60006620T2
Application number: DE60006620T
Authority: DE
Inventors: Hideki Sunaga; Shigenori Ohira
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: EP1079502A1; US6297572B1; DE60006620D1; EP1079502B1

Description

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Elektromotoren und insbesondere auf bürstenlose Motoren, die zum Antreiben eines bei einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendeten Gebläses geeignet ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verdeutlichen, wird ein herkömmlicher bürstenloser Motor unter Bezugnahme auf die 31 und 32 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In 31 ist der herkömmliche bürstenlose Motor „a" gezeigt, der zum Antreiben eines Gebläselüfters „h" einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet wird. Der bürstenlose Motor „a" umfasst eine Aufnahme „d", durch welche eine Antriebswelle „c" drehbar über obere und untere Lager „b" gehalten wird. Ein Stator „e" ist um die Aufnahme „d" angeordnet. Ein bechertörmiges Joch „g" ist mit der Antriebswelle „c" in einer solchen Weise befestigt, dass es den Stator „e" umgibt. Eine Vielzahl von Ferritmagneten „f" sind an einer Innenfläche des Jochs „g" unter Beibehaltung eines kleinen Zwischenraums vom Stator „e" montiert. Der Gebläselüfter „h" ist an einem vorderen Ende der Antriebswelle „c", wie gezeigt, befestigt. Der Stator „e" umfasst eine Vielzahl von Windungen „e1", welche so angeordnet sind, dass sie die Aufnahme „d" umgeben. Die Aufnahme „d" ist auf einem Elektroteileschutzgehäuse „k" montiert, welches darin eine elektrische Leiterplatte „j" aufnimmt. Die Leiterplatte „j" umfasst eine Treiberschaltung, die mit einer Vielzahl von Schaltelementen „i" zum Ändern der Richtung des elektrischen Stroms, der in den Windungen „e1" des Stators „e" fließt, vorgesehen ist, und umfasst eine Motorsteuerschaltung, die eine Drehzahl der Antriebswelle „c" durch Steuern der Schaltelemente „i" steuert. Das Teileschutzgehäuse „k" umfasst obere und untere Gehäuseteile „k1" und „k2", welche lösbar verbunden sind. Die Schaltelemente „i" sind auf einem Kühlkörper „m" zum effektiven Leiten der Wärme zur Außenseite des Gehäuses „k" montiert. Der Kühl körper „m" ist mit dem oberen Gehäuseteil „k1" befestigt und mit Wärmeleitrippen „m1" ausgebildet, welche zur Außenluft frei liegen.
Die Einzelheit des Kühlkörpers „m" ist in 32 gezeigt. Wie gezeigt ist, sind sechs Schaltelemente „i" auf einem rechteckigen unteren Blockteil des Kühlkörpers „m" montiert, und jedes Schaltelement „i" weist eine Vielzahl von Verbindungsanschlussklemmen „i1" auf, die mit vorgegebenen Bereichen der elektrischen Leiterplatte „j" verbunden sind.
Zum Montieren der Schaltelemente „i" in dem Teileschutzgehäuse „k" wurde das folgende Montageverfahren verwendet. Das heißt, vor dem Befestigen des Kühlkörpers „m" mit dem oberen Gehäuseteile „k1" wird ein Verfahren zum Befestigen der Schaltelemente „i" an dem Kühlkörper „m" und mit der elektrischen Leiterplatte „j" ausgeführt. Bevor somit der Kühlkörper „m" an dem äußeren Gehäuseteil „k1" befestigt wird, muss das gesamte Gewicht des Kühlkörpers „m" und das der Schaltelemente „i" nur durch die Verbindungsanschlussklemmen „i1" der Schaltelemente „i" gestützt werden, die sich aufwärts von der elektrischen Leiterplatte „j" erstrecken. Somit wird zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit ein sogenanntes Formgebungsverfahren für die Verbindungsanschlussklemmen „i1" angewendet, bei dem die Anschlussklemmen „i1" gebogen werden, um die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Biegen zu erhöhen. Das Formgebungsverfahren wird auch für die Verbindungsanschlussklemmen (nicht gezeigt) der chemischen Kondensatoren „n" angewendet, die mit dem Verdrahtungsmuster der elektrischen Leiterplatte „ j" zu verbinden sind. Die Kondensatoren sind Elemente, die in der Treiberschaltung verwendet werden. Die elektrische Leiterplatte „j" weist auf ihr eine Sicherung (nicht gezeigt) auf, die die Treiberschaltung gegenüber einem abnorm hohen Strom schützt.
In 31 sind mit Bezugszeichen „p" Metallstifte bezeichnet, von denen jeder durch die elektrische Leiterplatte „j" hindurchtritt und ein oberes Ende aufweist, das mit den Windungen „e1" des Stators „e" verbunden ist. Mit dem Bezugszeichen „q" ist eine Verbindungsanschlussklemme bezeichnet, die durch die elektrische Leiterplatte „j" hindurchtritt und die ein Ende aufweist, die mit der Treiberschaltung verbunden ist. Mit Bezugszeichen „r" sind Stromschienen bezeichnet, deren eines Ende mit einem unteren Ende des entsprechenden Metallstifts „p" und einem unteren Ende der Verbindungsanschlussklemme „q" verbunden ist. Jede Stromschiene „r" ist mit einer schwingungsabsorbierenden Struktur versehen, durch welche eine Übertragung von Schwingungen von dem Anschlussklemmenstift „p" zu einer ersten Treiberschaltung verhindert oder zumindest minimiert wird.
Die elektrische Leiterplatte „j" ist mit einem vorbestimmten Verdrahtungsmuster ausgebildet. Das Verdrahtungsmuster wird aus Kupferfolien hergestellt, die auf einem Basisteil „j1", das aus Glas oder Epoxidharz hergestellt ist, aufgedruckt sind. Ein sogenanntes Ätzverfahren wird zum Bilden eines solchen Verdrahtungsmusters verwendet.
Aufgrund des ihm innewohnenden Aufbaus hat der oben erläuterte herkömmliche bürstenlose Motor „a" jedoch die folgenden Nachteile.
Da erstens sowohl die Treiberschaltung als auch die Motorsteuerschaltung auf der einzelnen elektrischen Leiterplatte „j" vorgesehen sind, muss das Verdrahtungsmuster der elektrischen Leiterplatte „j" so gestaltet werden, dass es einen merklichen elektrischen Strom, der von der Treiberschaltung benötigt wird, aufgenommen wird. Tatsächlich ist der Strom, der durch die Treiberschaltung benötigt wird, größer als der, der durch die Motorsteuerschaltung benötigt wird. Als ein Ergebnis dessen müssen die Kupferfolien des Verdrahtungsmusters eine dickere Struktur aufweisen, was jedoch erhöhte Kosten der Leiterplatte „ j" und somit des bürstenlosen Motors „a" bewirkt.
Zweitens wird aus dem gleichen Grund der Anteil des Unterätzens zum Zeitpunkt des Ätzverfahrens erhöht. Unter Berücksichtigung dessen müssen die Kupferfolien des Verdrahtungsmusters der Motorsteuerschaltung eine größere Breite haben, was die Kompaktheit der Motorsteuerschaltung schwierig macht.
Drittens muss aufgrund des Vorsehens der chemischen Kondensatoren „n", die auf der elektrischen Leiterplatte „j" montiert sind, das Verdrahtungsmuster auf der Leiterplatte „j" so gestaltet werden, dass es eine Leerstelle berücksichtigt, auf welcher die Kondensatoren „n" montiert sind. Dies macht jedoch die Kompaktheit der Leiterplatte „j" schwierig.
Da viertens die Treiberschaltung und die Motorsteuerschaltung auf der Leiterplatte „j" nahe beieinander positioniert sind, wird es nötig, Filterschaltungen bereit zu stellen, durch welche eine wechselseitige Beeinträchtigung zwischen den beiden Schaltungen verhindert wird. Dies führt zu einer unförmigen und kostspieligen Konstruktion des Motors „a".
Da fünftens die Wärme der Treiberschaltung auf die Motorsteuerschaltung über die elektrische Leiterplatte „j" übertragen wird, müssen die Teile, die die Motorsteuerschal tung bilden, aus einem Material hergestellt sein, das einen hohen Wärmewiderstand aufweist, was eine kostspielige Konstruktion des Motors „a" bewirkt.
Ein anderer bürstenloser Motor ähnlich zu dem von 31 ist aus der JP10-191595A bekannt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen bürstenlosen Motor zu schaffen, welcher frei von den oben erläuterten Nachteilen ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde ein bürstenloser Motor geschaffen, welcher eine Aufnahme umfasst; eine Antriebswelle umfasst, die drehbar durch die Aufnahme gehalten wird; einen Stator umfasst, der auf der Aufnahme angeordnet ist und eine Vielzahl von Windungen aufweist, welche so angeordnet sind, dass sie die Antriebswelle umgeben; ein Joch umfasst, das mit der Antriebswelle drehbar befestigt ist; eine Vielzahl von Magneten umfasst, die durch das Joch in einer solchen Weise gehalten werden, dass sie den Stator unter Beibehaltung eines vorgegebenen Zwischenraums zu diesem umgibt; ein Elektroteileschutzgehäuse umfasst, auf welchem die Aufnahme montiert ist; eine Treiberschaltung umfasst, die in dem Gehäuse zum Speisen der Windungen des Stators installiert ist, wobei die Treiberschaltung eine Vielzahl von Schaltelementen einschließt, von denen jedes die Richtung des elektrischen Stroms, der in der entsprechenden Windung des Stators fließt, ändert, wobei die Treiberschaltung auf einem Treiberschaltungsträger angeordnet ist; eine Steuerschaltung umfasst, die in dem Gehäuse zum Steuern der Arbeitsweise der Schaltelemente installiert ist, um eine Drehzahl der Antriebswelle einzustellen, wobei die Steuerschaltung auf einem Steuerschaltungsträger angeordnet ist; elektrische Stecker zum Verbinden der Treiberschaltung und der Steuerschaltung umfasst; und einen Kühlkörper umfasst, der durch das Gehäuse gehalten wird, wobei der Kühlkörper einen verdeckten Bereich einschließt, der zur Innenseite des Gehäuses frei liegt und eine Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen einschließt, die zur Außenseite des Gehäuses frei liegen, wobei an dem verdeckten Bereich die Schaltelemente befestigt sind; ein Stützgehäuse umfasst, durch welches der Treiberschaltungsträger und der Kühlkörper verbunden sind; ein Kunststoffhaltegehäuse zum Halten der elektrischen Teile der Treiberschaltung umfasst; eine erste Eingriffseinrichtung umfasst, die durch das Elektroteileschutzgehäuse definiert wird; eine zweite Eingriffseinrichtung umfasst, die durch das Stützgehäuse definiert wird; und eine dritte Eingriffseinrichtung umfasst, die durch das Kunststoffhaltegehäuse definiert wird, wobei die dritte Eingriffseinrichtung sowohl mit der ersten als auch zweiten Eingriffseinrichtung in Eingriff befindlich ist, um ein Positionieren zwischen dem Gehäuse, dem Stützgehäuse und dem Kunststoffhaltegehäuse herzustellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde ein elektrisches Gebläse zur Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage geschaffen. Das Gebläse umfasst einen bürstenlosen Motor, der eine Aufnahme umfasst, eine Antriebswelle umfasst, die drehbar durch die Aufnahme gehalten wird, einen Stator umfasst, der auf der Aufnahme angeordnet ist und eine Vielzahl von Windungen aufweist, welche so angeordnet sind, dass sie die Antriebswelle umgeben, ein Joch umfasst, das mit der Antriebswelle drehbar mit dieser befestigt ist, eine Vielzahl von Magneten umfasst, die durch das Joch in einer solchen Weise gehalten werden, dass sie den Stator unter Beibehaltung eines vorgegebenen Zwischenraumes zu diesem umgeben, ein Elektroteileschutzgehäuse umfasst, auf welchem die Aufnahme montiert ist, eine Treiberschaltung umfasst, die in dem Gehäuse zum Speisen der Windungen des Stators installiert ist und eine Vielzahl von Schaltelementen einschließt, von denen jedes die Richtung des elektrischen Stromes, der in der entsprechenden Windung des Stators fließt, ändert, wobei die Treiberschaltung auf einem Treiberschaltungsträger angeordnet ist, eine Steuerschaltung umfasst, die in dem Gehäuse zum Steuern der Arbeitsweise der Schaltelemente installiert ist, um eine Drehzahl der Antriebswelle einzustellen und auf einem Steuerschaltungsträger angeordnet ist, elektrische Stecker zum Verbinden der Treiber- und Steuerschaltungen umfasst, und einen Kühlkörper umfasst, der durch das Gehäuse gehalten wird, wobei der Kühlkörper einen verdeckten Bereich einschließt, der zur Innenseite des Gehäuses frei liegt und eine Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen einschließt, die zur Außenseite des Gehäuses frei liegen, wobei die Schaltelemente an dem verdeckten Bereich befestigt sind, und einen Lüfter umfasst, der konzentrisch mit der Antriebswelle des bürstenlosen Motors verbunden ist, um sich mit diesem zu drehen, wobei die Wärmestrahlungsrippen des Kühlkörpers des bürstenlosen Motors in einem Bereich positioniert sind, wo ein Hochgeschwindigkeitsluftstrom auftritt, wenn der bürstenlose Motor gespeist wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
1 eine Schnittansicht eines bürstenlosen Motors einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 ein Blockschaltbild einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist, bei dem der bürstenlose Motor nach der Erfindung praktisch angewendet wird;
3 eine Unteransicht des bürstenlosen Motors der ersten Ausführungsform ist, die eine erste Treiberschaltung zeigt, die an einem oberen Gehäuseteil eines Elektroteileschutzgehäuses montiert ist;
4 eine Draufsicht eines Stützgehäuses ist, das bei der ersten Ausführungsform verwendet wird;
5 eine Unteransicht des bürstenlosen Motors der ersten Ausführungsform ist, wobei das untere Gehäuse abgenommen ist;
6A eine Draufsicht einer zweiten Treiberschaltung ist, die bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, die elektrische Teile und ein Verdrahtungsmuster zeigt;
6B eine Draufsicht der zweiten Treiberschaltung ist, die einen Träger für die Schaltung zeigt;
7 eine vergrößerte Ansicht des Trägers der zweiten Treiberschaltung ist, gesehen von einer rechten Seite von 6B;
8 eine vergrößerte Schnittansicht ist, die entlang der Linie VIII-VIII von 5 verläuft;
9 eine Schnittansicht eines bürstenlosen Motors einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine Draufsicht eines Stützgehäuses ist, das bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird;
11 eine Unteransicht des bürstenlosen Motors der zweiten Ausführungsform ist, die zeigt, wie das Stützgehäuse an dem oberen Gehäuseteil eines Elektroteileschutzgehäuses befestigt ist;
12 eine Draufsicht einer zweiten Treiberschaltung ist, die bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird;
13 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der zweiten Treiberschaltung ist, gesehen von einer rechten Seite her von 12;
14 eine Draufsicht eines Trägers einer Steuerschaltung ist, die bei der zweiten Ausführungsform verwendet wird;
15 eine Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise zum Montieren eines Stützgehäuses und eines Haltegehäuses 232 an einem oberen Gehäuseteil eines Elektroteileschutzgehäuses;
16 eine Schnittansicht zum Erläutern einer Positionierung zwischen dem oberen Gehäuseteil und dem Haltegehäuse ist;
17 eine Schnittansicht zum Erläutern einer Positionierung zwischen dem Stützgehäuse und dem Haltegehäuse ist;
18 eine Schnittansicht eines bürstenlosen Motors einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
19 eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils der dritten Ausführungsform in einem zusammengebauten Zustand ist;
20 eine auseinandergezogene Ansicht eines wesentlichen Bereichs der dritten Ausführungsform ist;
21 eine Ansicht ist, gesehen von einer Rückseite eines Stützgehäuses her;
22 eine Ansicht ist, gesehen von einer Rückseite eines Haltegehäuses her;
23 eine Unteransicht des bürstenlosen Motors der dritten Ausführungsform ist;
24 eine Draufsicht eines Aluminiumträgers ist, der bei einem bürstenlosen Motor einer vierten Ausführungsform verwendet wird;
25 eine Draufsicht eines Aluminiumträgers von 24 ist, die ein Verdrahtungsmuster zeigt;
26 eine vergrößerte Schnittansicht ist, die entlang der Linie XXVI-XXVI von 24 verläuft;
27 eine Ansicht ähnlich zu 24 ist, die aber einen Aluminiumträger zeigt, der bei einem bürstenlosen Motor einer fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
28 eine vergrößerte Schnittansicht ist, die entlang der Linie XXVIII-XXVIII von 27 verläuft;
29 eine Ansicht ähnlich zu 24 ist, die aber einen Aluminiumträger zeigt, der bei einem bürstenlosen Motor einer sechsten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
30 eine vergrößerte Schnittansicht ist, die entlang der Linie XXX-XXX von 29 verläuft;
31 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Bürstenmotors ist; und
32 eine Seitenansicht eines Kühlkörpers ist, der bei dem herkömmlichen bürstenlosen Motor verwendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 8, insbesondere 1, ist ein bürstenloser Motor 100A gezeigt, welcher eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Wie aus 2 zu ersehen ist, kann der bürstenlose Motor 100A als ein Motor zum Antreiben eines Gebläse- oder Sciroccolüfters 10 bei einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet werden, was im einzelnen nachstehend beschrieben werden wird.
Wie am besten in 1 gezeigt ist, umfasst der bürstenlose Motor 100A eine Aufnahme 4, durch welche eine Antriebswelle 3 über obere und untere Lager 2 drehbar gehalten wird. Ein Stator 6 ist um die Aufnahme 4 herum angeordnet, und ist etwa da mit einer Vielzahl von Windungen ausgestattet. Ein bechertörmiges Joch 8 ist an der Antriebswelle 3 in einer solchen Weise befestigt, dass es den Stator 6 umgibt. Eine Vielzahl von Ferritmagneten 7 sind an einer Innenfläche des Jochs 8 unter Beibehaltung eines kleines Zwischenraums von dem Stator 6 montiert. Der Gebläselüfter 10 ist an einem vorderen Ende der Antriebswelle 3 befestigt, wie gezeigt ist. Die Aufnahme 4 ist an einem Elektroteileschutzgehäuse 20 über Gummipuffer 12 montiert. Zu dieser Montage weist die Aufnahme 4 einen unteren Flanschbereich 4a auf, der mit dem Gehäuse 20 über Gummipuffer 12 verschraubt ist. Das Teileschutzgehäuse 20 ist aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet.
Mit einem hinteren Ende der Antriebswelle ist ein Sensormagnet 11 verbunden, welcher in dem Teileschutzgehäuse 20 gehalten wird und eine Winkelposition des Jochs 8 relativ zu der Aufnahme 4 ermittelt.
Jede Windung 5 des Stators 6 ist mit einem Ende eines Metall-Anschlussklemmenstifts 13 verbunden. Wie gezeigt ist, erstreckt sich der Anschlussklemmenstift 13 entlang der Antriebswelle 3 und tritt durch den Flanschbereich 4a der Aufnahme 4 hindurch, wobei das andere Ende 13a nahe dem Sensormagnet 11 in dem Teileschutzgehäuse 20 angeordnet ist.
Das Teileschutzgehäuse 20 umfasst obere und untere Gehäuseteile 21 und 22, welche lösbar verbunden sind. Wie gezeigt ist, sind Schaltelemente 23 über einen Aluminium-Kühlkörper 24 mit dem oberen Gehäuseteil 21 befestigt, welche eine gewisse Wärme erzeugen, wenn sie gespeist werden. Der Kühlkörper 24 ist mit einer Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen 24a ausgebildet, die von einer Wärmestrahlungsfläche 24b ins Freie hervorstehen. Jedes Schaltelement 23 arbeitet so, dass es die Richtung des elektrischen Stroms, der in der entsprechenden Windung 5 des Stators 6 fließt, ändert.
Jedes Schaltelement 23 umfasst einen MOS-Feldeffekttransistor, und der Kühlkörper 24 ist an dem oberen Gehäuseteil 21 unter Verwendung desselben als ein Einsatz beim Gießen des oberen Gehäuseteils 21 befestigt.
Innerhalb des Teileschutzgehäuses 20 sind viele elektrische Teile zusätzlich zu dem Sensormagnet installiert, welche eine Treiberschaltung 40, eine Motorsteuerschaltung 31 und eine Klimaanlagesteuerschaltung 32 sind, wie in 2 gezeigt ist. Die Treiberschaltung 40 ist mit einer Vielzahl von Schaltelementen 23 ausgestattet und erzeugt einen Treiberstrom, der in den Windungen 5 des Stators 6 fließt, wobei die Motorsteuerschaltung 31 eine Drehzahl der Antriebswelle 3 durch Steuern der Schaltelemente 23 steuert, und wobei die Klimaanlagesteuerschaltung 32 verschiedene Steuerklappen der Klimaanlage steuert.
Wie aus 2 zu ersehen ist, steuert die Klimaanlagesteuerschaltung 32 sowohl die Motorsteuerschaltung 31 als auch verschiedene Steuerklappen bei einer Klimaanlageeinheit 101 durch Verarbeiten von Informationssignalen von einem Wassertemperatursensor S1, einem Kältemitteltemperatursensor S2, einem Innenlufttemperatursensor S3, einem Außenlufttemperatursensor S4, einem Sonnenstrahlungssensor S5 und einem Verdampferluftdurchlauftemperatursensor S6. Der Wassertemperatursensor S1 ermittelt die Temperatur eines Motorkühlwassers, das in einen Heizungswärmetauscher H fließt, der Kältemitteltemperatursensor S2 ermittelt die Temperatur des Kältemittels, das in einer Kühleinheit der Klimaanlage fließt, der Innenlufttemperatursensor S3 ermitelt die Temperatur der Luft in dem Fahrzeuginnenraum, der Außenlufttemperatursensor S4 ermittelt die Temperatur der Außenluft, der Sonnenstrahlungssensor S5 ermittelt die Menge der Sonnenstrahlung, die in den Fahrzeuginnenraum über eine Windschutzscheibe eintritt, und der Verdampferluftdurchlauftemperatursensor S6 ermittelt die Temperatur der Luft, die gerade durch einen Verdampfer E hindurchtritt. Die Steuerklappen sind eine Lufteinlassklappe 111, welche stromaufwärts des Gebläselüfters 10 positioniert ist, eine Luftmischklappe 112, welche stromabwärts des Verdampfers E positioniert ist und Belüftungs-, Defroster- und Fußraumklappen 113, 114 und 115, welche stromabwärts der Luftmischklappe 112 oder des Heizungswärmetauschers H positioniert sind. Tatsächlich werden die Steuerungen über entsprechende elektrische Betätigungsorgane 121, 122 und 123 ausgeführt.
Die Klimaanlagensteuerschaltung 32 ist mit einer Steuervorrichtung 102 verbunden, die auf einer Instrumentenanlage des Kraftfahrzeugs montiert ist. Durch Betätigen von He beln, Knöpfen und/oder Scheiben der Steuervorrichtung 102 werden verschiedene Klima-Betriebsarten ausgewählt durch die Klimaanlageneinheit 101 geschaffen.
Wie aus 1 zu verstehen ist, sind die oben erläuterte Klimaanlagensteuerschaltung 32 und die Motorsteuerschaltung 31 auf einem Steuerschaltungsträger 33 vorgesehen, welcher in dem Teileschutzgehäuse 20 aufgenommen ist und ein vorbestimmtes Verdrahtungsmuster aufweist, welches aus Kupferfolien hergestellt ist. Der Steuerschaltungsträger 33 weist einen Bereich auf, der zwischen einen nach unten gerichteten Vorsprung 25, der auf dem oberen Gehäuseteil 21 vorgesehen ist, und einem nach oben gerichteten Vorsprung 26, der auf dem unteren Gehäuseteil 22 vorgesehen ist, zwischengelegt ist. Eine Schraube (keine Bezugszahl) wird zum Befestigen des Steuerschaltungsträgers 33 mit den oberen und unteren Gehäuseteilen 21 und 22 verwendet. Wie gezeigt ist, ist der Steuerschaltungsträger 33 unterhalb der Metall-Anschlussklemmenstifte 13 und dem Sensormagnet 11 positioniert.
Die Motorsteuerschaltung 31 ist mit einer Vielzahl von magnetometrischen Sensoren (nicht gezeigt) versehen, welche die Winkelposition der Ferritmagneten 7 in Verbindung mit dem Sensormagnet 11 ermitteln. Diese magnetometrischen Sensoren sind auf dem Steuerschaltungsträger 33 vorgesehen und unterhalb des Sensormagnets 11 positioniert.
Die Treiberschaltung 40 umfasst eine erste Treiberschaltung FD, welche eine Vielzahl von Schaltelementen einschließt, die auf einem Körper 41a eines ersten Aluminiumträgers 41 vorgesehen sind, umfasst eine zweite Treiberschaltung SD, welche chemische Kondensatoren 43 einschließt, die auf einem zweiten Träger 42 montiert sind und umfasst eine Verbindungseinheit 44, welches eine Verbindungsstromschiene zum elektrischen Verbinden der ersten Treiberschaltung FD und zweiten Treiberschaltung SD ist.
Der erste Träger 41 weist eine Teilemontagefläche 41b auf, auf welcher die Schaltelemente 23 montiert sind und weist eine Kühlfläche 41c auf, welche in Kontakt mit einem Kühlkörper 24 steht. Zum Befestigen des ersten Trägers 41 mit dem oberen Gehäuseteil 21 wird ein Stützgehäuse 50 aus Kunststoff verwendet, welches einen Umfang des ersten Trägers 41 hält. Wie aus 1 zu ersehen ist, ist der Kühlkörper 24 radial außerhalb der Anschlussklemmenstifte 13 positioniert. Der zweite Träger 42 ist unterhalb des Kühlkörpers 24 und des ersten Trägers 41 positioniert und radial außerhalb der Anschlussklemmenstifte 13 positioniert.
Das heißt, bei dem bürstenlosen Motor 100A dieser ersten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Treiberschaltungen FD und SD jeweils in oberen und unteren Bereichen in dem Teileschutzgehäuse 20 angeordnet. Die zweite Treiberschaltung SD ist unterhalb des Kühlkörpers 24 positioniert, und der Steuerschaltungsträger 33, der erste Träger 41 und der zweite Träger 42 sind abseits von den Anschlussklemmenstiften 13 positioniert.
Die erste Treiberschaltung FD ist über Metallstromschienen 51 mit den vorderen Enden 13a der Anschlussklemmenstifte 13 verbunden, und jede Metallstromschiene 51 ist in dem Teileschutzgehäuse 20 in einer Position nahe der Teilemontagefläche 41b des ersten Trägers 41 installiert, wobei es von dem Steuerschaltungsträger 33 und dem zweiten Träger 42 getrennt ist.
Wie aus 1 zu ersehen ist, ist der bürstenlose Motor 100A, wenn er in einer Klimaanlage montiert ist, so angeordnet, dass sich die Antriebswelle 3 vertikal erstreckt. Das bedeutet, dass der Kühlkörper 24 oberhalb der zweiten Treiberschaltung SD positioniert ist. Das heißt, die Wärme der Luft, die durch die zweite Treiberschaltung SD aufgewärmt wird, wird effektiv durch den Kühlkörper 24 abgestrahlt.
Wie in 1 gezeigt ist, weisen die oberen und unteren Gehäuseteile 21 und 22 jeweilige senkrechte Wände 27 und 28 auf, welche zueinandergerichtet sind, um eine Kammer 29 in dem Teileschutzgehäuse 20 zu begrenzen. Der Kühlkörper 24 und die erste und zweite Treiberschaltung FD und SD sind in der Kammer 29 installiert. Es ist anzumerken, dass die Motorsteuerschaltung 31 und die Klimaanlagesteuerschaltung 32 nicht in der Kammer 29 installiert sind.
3 ist eine Unteransicht des bürstenlosen Motors 100A, die die erste Treiberschaltung FD verbunden mit dem oberen Gehäuseteil 21 des Teileschutzgehäuses 20 zeigt. Wie aus dieser Zeichnung zu ersehen ist, ist das vordere Ende 13a jedes Anschlussklemmenstifts 13 mit einer Spitze 13b ausgebildet, die sich wegwärts von dem Sensormagnet 11 erstreckt. Jede Metallstromschiene 51 umfasst einen ersten Stromschienenteil 51a, welcher mit dem Stützgehäuse 50 befestigt ist und mit einem Verdrahtungsmuster auf der Teilemontagefläche 41b des ersten Trägers 41 befestigt ist, und umfasst einen zweiten Stromschienenteil 51b, welcher sich zwischen dem ersten Stromschienenteil 51a und der Spitze 13b des Anschlussklemmenstifts 13 erstreckt. Wie gezeigt ist weist der zweite Stromschienenteil 51b einen U-förmigen Bereich zum Verhindern oder zumindest Minimieren einer Übertragung von unerwünschten Schwingungen des Anschlussklemmenstifts 13 zu dem ersten Stromschienenteil 51a auf. Dieses stellt eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Teil 51a und dem ersten Träger 41 sicher.
Wie aus 4 zu ersehen ist, sind mit dem Stützgehäuse 15 eine Vielzahl von dünnen Steckern 52 und dicken Steckern 44 zusätzlich zu den ersten Stromschienenteilen 51a der Stromschienen 51 verbunden. Die Stecker 52 sind Stromschienen zum Verbinden der ersten Treiberschaltung FD mit der Motorsteuerschaltung 31, und die Stecker 44 sind Stromschienen zum Verbinden der ersten und zweiten Treiberschaltungen FD und SD. Diese Stecker 52 und 44 weisen jeweilige Enden auf, die mit vorbestimmten Bereichen des Verdrahtungsmusters des ersten Trägers 41 verbunden sind. Wie aus dieser Zeichnung zu ersehen ist, ist das Stützgehäuse 50 an beiden Seiten desselben mit Ösenbereichen 50a ausgebildet, von denen jeder zwischen dem oberen Gehäuseteil 21 und dem zweiten Träger 42 zwischengesetzt ist. Jeder Ösenbereich 50a weist eine Öffnung 50b auf.
Unter Bezugnahme zurück auf 3 ist die senkrechte Wand 27 des oberen Gehäuseteils 21 mit Nuten 27a ausgebildet, durch welche die zweiten Stromschienenteile 51b hindurchtreten.
Wie aus den 3 und 4 zu ersehen ist, weisen jeder Stromschienenteil 51a, jeder dünne Stecker 52 und jeder Stecker 44 jeweilige Enden auf, die mit vorbestimmten Bereichen des Verdrahtungsmusters auf dem ersten Träger 41 verbunden sind.
5 ist eine Unteransicht des bürstenlosen Motors 100A, wobei der untere Gehäuseteil 22 abgenommen ist. Wie in dieser Zeichnung gezeigt ist, ist der Steuerschaltungsträger 33 mit einer Vielzahl von Öffnungen 34 ausgebildet, durch welche Anschlussklemmenstifte der dünnen Stecker 52 hindurchtreten, damit sie mit diesen verschweißt werden. Damit wird eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Treiberschaltung FD und der Motorsteuerschaltung 31 erzielt.
Wie obenstehend beschrieben wurde, wird die elektrische Verbindung zwischen der ersten Treiberschaltung FD und jedem der Anschlussklemmenstifte 13 an einer Position oberhalb des Steuerschaltungsträgers 33 ausgeführt. Zum Unterstützen dieser Verbindung sind die Teile der Motorsteuerschaltung 31 und der Klimaanlagesteuerschaltung 32 nahezu an einer unteren Fläche des Steuerschaltungsträgers 33 montiert. Mit der Bezugszahl 35 ist ein Signalsteckverbinder bezeichnet, der ebenfalls an der unteren Fläche des Trägers 33 montiert ist. Mit diesem Signalsteckverbinder 35 sind Kabel verbunden, die sich von der Steuervorrichtung 102 (siehe 2) erstrecken, und Kabel verbunden, die sich von den Sensoren, wie z. B. dem Wassertemperatursensor S1, dem Kältemitteltemperatursensor S2 usw., erstrecken.
Wie oben beschrieben wurde, sind bei dem bürstenlosen Motor 100A die chemischen Kondensatoren 43 und eine Gleichtakt-Drosselspule 45, die einen Teil der zweiten Treiberschaltung SD bilden, auf der unteren Fläche des zweiten Trägers 42 montiert. Der zweite Träger 42 weist Stromschienen 46 auf, mit welchem die Stecker 44 verbunden sind, um eine elektrische Verbindung zwischen der ersten und zweiten Treiberschaltung FD und SD herzustellen.
Die zweite Treiberschaltung SD ist mit einem Stromquellen-Steckverbinder 47 ausgestattet, mit welchem Kabel von einer elektrischen Stromquelle verbunden sind. Plus- und Minus-Anschlussklemmen 47a und 47b des Stromquellen-Steckverbinders 47 sind mit den Stromschienen 46 verbunden. In dem Strompfad zwischen der Plus-Anschlussklemme 47a und den Stromschienen 46 ist eine Metallspitze angeordnet, die eine Sicherung 48a bildet. Wie gezeigt ist, umfasst die Metallspitze 48 einen flexiblen, halbkreisförmigen Bereich, und ebene Bereiche sind zwischen dem halbkreisförmigen Bereich angeordnet. Wie bekannt ist, schmilzt die Sicherung 48a, wenn sie auf einen vorbestimmten Grad erhitzt wird. Ein Ende der Metallspitze 48 ist mit einem Bereich der Stromschiene 46 verschweißt, und das andere Ende derselben ist mit der Plus-Anschlussklemme 47a des Stromquellen-Steckverbinders 47 verschweißt. Das heißt, wenn aufgrund eines Defekts des bürstenlosen Motors 100A ein abnorm hoher Strom durch die Sicherung 48a fließt, schmilzt die Sicherung 48a, und somit wird die elektrische Verbindung zwischen der Stromschiene 46 und dem Stromquellen-Steckverbinder 47 unterbrochen, was die zweite Treiberschaltung SD gegenüber einem solchen hohen Strom schützt.
Wie im einzelnen nachstehend beschrieben werden wird, sind die Stromschienen 46 wegwärts von einem Kunststoffkörper 60 des zweiten Trägers 42 positioniert. Somit ist es zum Befestigen der Sicherung 48a an der vorgegebenen Position wünschenswert, ein Ende der Sicherung 48a mit den Stromschienen 46 mittels Schweißen zu befestigen, bevor das andere Ende der Sicherung 48a mit der Anschlussklemme 47a über Punkt schweißen bei der Montage der zweiten Treiberschaltung SD verbunden wird. Diese Schritte verhindern, dass der zweite Träger durch einen geschmolzenen Metallgegenstand beschädigt wird, der erzeugt werden würde, wenn das Ende der Sicherung 48a mit den Stromschienen 46 verschweißt wird.
Die 6A und 6B sind Draufsichten der zweiten Treiberschaltung SD. Im einzelnen zeigt 6A elektrische Teile und ein Verdrahtungsmuster für die zweite Treiberschaltung SD, und 6B zeigt den Körper des zweiten Trägers 42. 7 ist eine Seitenansicht des zweiten Trägers 42.
Wie aus diesen Zeichnungen zu ersehen ist, umfasst der zweite Träger 42 den Grundkörper 60 aus Kunststoff und die Stromschienen 46, mit welchen die chemischen Kondensatoren 43, die Gleichtakt-Drosselspule 45 und der Stromquellen-Steckverbinder 47 über vorgegebene Verdrahtungsmuster verbunden sind. Wie aus den 6B und 7 zu ersehen ist, ist der Grundkörper 60 integral mit einem Haltebereich 47c ausgebildet, durch welchen die Plus- und Minusanschlussklemmen 47a und 47b des Stromquellen-Steckverbinders 47 festsitzend gehalten werden. Außerdem ist der Grundkörper 60 mit Haltebereichen 61 zum Halten der chemischen Kondensatoren 43, einem Haltebereich 62 zum Halten der Gleichtakt-Drosselspule 45 und einer Vielzahl von Öffnungen 33 ausgebildet.
Der Haltebereich 61 jedes chemischen Kondensators 43 umfasst einen ausgesparten Bereich 61a, in welchem der entsprechende Kondensator 43 eng aufgenommen wird, und ein erstes Paar von Halteklinken 61b, welche den Kondensator in einer Schnappwirkungsweise lösbar halten, wenn letzterer in den ausgesparten Bereich 41a eingesetzt ist. Wie aus 6A zu sehen ist, kommen, wenn der Kondensator 43 in den ausgesparten Bereich 61a eingesetzt ist und durch die Halteklauen 61b gehalten wird, die Anschlussklemmen 43a des Kondensators 43 in den Kontakt mit den Stromschienen 46 des zweiten Trägers 42.
Wie aus 6 zu sehen ist, umfasst der Haltebereich 62 für die Gleichtakt-Drosselspule 45 ein Stützelement 62a zum Stützen der Spule 45 und ein zweites Paar von Halteklauen 62b, welche die Spule 45 lösbar halten.
Der Grundkörper 60 ist an seiner Vorderfläche mit einer Vielzahl von Führungsbereichen 64 zum Führen der Stromschienen 46 ausgebildet und ersten rohrförmigen Bereichen 65 (siehe 8) ausgebildet, von denen jeder einen Durchlass 65a für eine Schraube oder ähnliches 70 aufweist. Eine Rückfläche des Grundkörpers 60 ist mit einem zweiten rohrförmigen Bereich 66 ausgebildet, der ein Führungsloch 66a aufweist, das mit dem Durchlass 65a des ersten rohrförmigen Bereichs 65 verbunden ist. Der Halterbereich 47c des Stromquellen-Steckverbinders 47 ist an seiner Rückfläche mit einem Positioniervorsprung 47d ausgebildet, welcher den Grundkörper 60 positioniert, wenn letzterer mit dem oberen Gehäuseteil 21 montiert wird.
8 ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X von 5 verläuft. Wie aus dieser Zeichnung zu sehen ist, ist die obere Wand des oberen Gehäuseteils 21 an seiner unteren Fläche mit einem abwärtsgerichteten Vorsprung 71 ausgebildet, welcher den Ösenbereich 50a des Stützgehäuses 50 zusammen mit dem zweiten rohrförmigen Bereich 66 des Grundkörpers 60 des zweiten Trägers 42 hält. Der abwärtsgerichtete Vorsprung 71 ist integral mit einem abwärtsgerichteten Führungsbolzen 72 ausgebildet, der durch die Öffnung 50b des Ösenbereichs 50a und den zweiten rohrförmigen Bereich 66 des Grundkörpers 60 des zweiten Trägers 42 hindurchtritt. Das vordere Ende des Führungsbolzens 72 ist mit einer Gewindebohrung ausgebildet, in welche die Schraube 70 eingreift. Es ist anzumerken, dass, wenn die Schraube 70 in einer Befestigungsrichtung gedreht wird, der zweite Träger 42 und das Stützgehäuse 50 fest mit dem oberen Gehäuseteil 21 verbunden werden, und der erste Träger 41 ist mit dem Kühlkörper 24 (siehe 1) über das Stützgehäuse 50 verbunden.
Im Folgenden werden die Vorteile, die der bürstenlose Motor 100A der ersten Ausführungsform besitzt, beschrieben.
Wie obenstehend beschrieben wurde, ist bei dem bürstenlosen Motor 100A der Steuerschaltungsträger 33 getrennt von dem ersten und zweiten Träger 41 und 42 der Treiberschaltung 40 für die Antriebswelle 3 angeordnet. Somit kann das Verdrahtungsmuster für die Motorsteuerschaltung 31 auf dem Steuerschaltungsträger 33 leicht gestaltet werden, wobei der Strom, der zum Antreiben der Antriebswelle 3 zugeführt wird, unberücksichtigt bleibt. Somit kann das Verdrahtungsmuster der Motorsteuerschaltung hinsichtlich der Größe und Dicke kompakt hergestellt werden, verglichen mit demjenigen, der bei dem oben erläuterten herkömmlichen bürstenlosen Motor von 31 verwendet wird, was zu verringerten Kosten für den bürstenlosen Motor 100A führt.
Aus dem gleichen Grund kann der Anteil des Unterätzens zum Zeitpunkt des Ätzverfahrens verringert werden, und somit kann der Abstand zwischen benachbarten zwei Stromschienen verringert werden, was die Motorsteuerschaltung 31 hinsichtlich der Größe kompakt macht.
Das der Steuerschaltungsträger 33, auf welchem die Motorsteuerschaltung 31 angeordnet ist, getrennt von dem ersten und zweiten Träger 41 und 42 der Treiberschaltung 40 für die Antriebswelle 3 angeordnet ist, beeinflussen die elektromagnetischen Wellen, die zwangsläufig von der Treiberschaltung 40 emittiert werden, kaum das Verdrahtungsmuster der Motorsteuerschaltung 31, und somit wird verhindert, dass die Schaltung 31 unerwünschte Störungen erzeugt. Somit ist ein Störsperrfilter nicht notwendig im Gegensatz zu dem oben erläuterten herkömmlichen Motor. Aus dem gleichen Grund besteht kein Erfordernis, einen Umweg des Verdrahtungsmusters der Motorsteuerschaltung 31 zu machen, um die Nähe der chemischen Kondensatoren der Treiberschaltung 40 zu meiden, was die Kompaktheit der Motorsteuerschaltung 31 begünstigt. Ferner wird aus dem gleichen Grund verhindert, dass Wärme, die an der Treiberschaltung 40 erzeugt wird, zu der Motorsteuerschaltung 31 übertragen wird.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A werden die Treiberschaltung 40 und der Kühlkörper 24 in der Kammer 29 des Teileschutzgehäuses 20 aufgenommen, und die Motorsteuerschaltung 31 wird sowohl von der Treiberschaltung 40 als auch dem Kühlkörper 24 isoliert. Somit wird eine Übertragung von Wärme der Treiberschaltung 40 zu der Motorsteuerschaltung 31 über Luftkonvektion in dem Teileschutzgehäuse 20 wirksam verringert.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A ist die Treiberschaltung 40 so angeordnet, dass die erste Treiberschaltung FD, die die Schaltelemente 23 aufweist, auf dem ersten Träger 41 montiert ist, dass die zweite Treiberschaltung SD, die die chemischen Kondensatoren 43 und die anderen elektrischen Teile aufweist, auf dem Träger 42 montiert ist, und dass die Verbindungseinheit 44, die die erste und zweite Treiberschaltung FD und SD verbindet und die erste und zweite Treiberschaltung FD und SD jeweils an oberen und unteren Bereichen des Teileschutzgehäuses 20 angeordnet sind. Somit kann die Packungsdichte des Gehäuses 20 erhöht werden.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A ist der Kühlkörper 24 oberhalb der zweiten Treiberschaltung SD positioniert. Somit wird die Wärme, die durch die zweite Treiberschaltung SD erzeugt wird und durch die Luftkonvektion aufwärts gefördert wird, effektiv durch den Kühlkörper 24 ins Freie abgeführt wird. Somit wird eine unerwünschte Temperaturerhöhung in dem Teileschutzgehäuse 20 verhindert oder zumindest minimiert.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A sind die Schaltelemente 23 auf dem ersten Träger 41 aus Aluminium montiert, und der erste Träger 41 steht in engem Kontakt mit dem Kühlkörper 24 und ist mit diesem befestigt, der an dem oberen Gehäuseteil 21 befestigt ist. Diese Anordnung bringt es mit sich, dass keine Notwendigkeit für ein mühevolles und zeitaufwendiges oben erläutertes Formgebungsverfahren besteht. Das heißt, die Montage der Schaltelemente 23 an dem ersten Träger 41 wird erleichtert.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A ist der Kühlkörper 24 mit dem oberen Gehäuseteil 21 über ein Einsatzgießverfahren befestigt, was die Montage des Motors erleichtert.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A ist die Tiefe des ausgesparten Bereichs 61a jedes Haltebereichs 61 so festgelegt, dass, wenn der Kondensator 43 in den ausgesparten Bereich 61a eingelegt wird, die Anschlussklemmen 43a des Kondensators 43 in Kontakt mit den Stromschienen 46 des zweiten Trägers 42 gelangen. Entsprechenderweise besteht kein Erfordernis, ein Formgebungsverfahren für die chemischen Kondensatoren 43 zu verwenden.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A werden der Kunststoffkörper 60 des zweiten Trägers 42, der Ösenbereich 50a des Stützgehäuses 50 und der abwärtsgerichtete Vorsprung 71 des oberen Gehäuseteils 21 miteinander durch die Gewindeschraube 70 befestigt werden, was die Montage des Motors 100A erleichtert.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A können, da das Stützgehäuse 50 fest an dem ersten Träger 41 gehalten wird, die Teile 51a der ersten Stromschienen 51, die dünnen Stecker 52 und die dicken Stecker 44 in die richtigen Positionen gebracht werden, wo die jeweiligen Enden der Teile 51a, 52 und 44 in die vorgegebenen Positionen des Verdrahtungsmusters des ersten Trägers 41 positioniert werden. Dieses erleichtert das Verschweißen derselben mit den vorgegebenen Bereichen.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A ist der Halterbereich 47c des Stromquellen-Steckverbinders 47 integral auf dem Grundkörper 60 des zweiten Trägers 42 ausgebildet. Somit wird eine Spannung, die auf den Haltebereich 47c aufgebracht wird, wenn ein elektrisches Kabel mit dem elektrischen Stromquellen-Steckverbinder 47 verbunden wird oder von diesem gelöst wird, gleichmäßig auf die Gesamtheit des Grundkörpers 60 verteilt, was die Zuverlässigkeit der zweiten Treiberschaltung SD verbessert.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A sind der Steuerschaltungsträger 33, der erste Träger 41 und der zweite Träger 42 in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass sie von den Anschlussklemmenstiften 13 ferngehalten werden, und die Stromschienen 51 sind an der Montagefläche 41b des ersten Trägers 41 einer solcher Weise montiert, dass sie von dem Steuerschaltungsträger 33 und dem zweiten Träger 42 ferngehalten werden. Entsprechenderweise besteht kein Erfordernis, den ersten oder zweiten Träger 41 oder 42 mit einer Öffnung zu versehen, durch welche sich die Anschlussklemmenstifte 13 und die Treiberschaltung 40 mittels der Stromschienen 51 erstrecken. Entsprechenderweise wird die Packungsdichte des ersten Trägers 41, des zweiten Trägers 42 und des Steuerschaltungsträgers 33 erhöht.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A wird die Sicherung 48a der Metallspitze 48 direkt mit der Plus-Anschlussklemme des Stromquellen-Steckverbinders 47 verbunden. Somit besteht kein Erfordernis, die Sicherung auf dem Körper 60 des zweiten Trägers 42 vorzusehen, was eine kompakte Konstruktion des Körpers 60 ermöglicht.
Bei dem bürstenlosen Motor 100A sind die Motorsteuerschaltung 31 und die Klimaanlagesteuerschaltung 32 integral auf dem Steuerschaltungsträger 33 vorgesehen, was zu verringerten Kosten für den Motor 100A führt.
Wenn der Scirocco-Lüfter 10 an dem bürstenlosen Motor 100A montiert wird, wie in 1 gezeigt ist, werden die Wärmestrahlungsrippen 24a des Kühlkörpers 24 in einem Bereich positioniert, wo ein Hochgeschwindigkeitsluftstrom auftritt, wenn der Lüfter 10 durch den bürstenlosen Motor 100A angetrieben wird. Mehr im einzelnen sind die Wärmestrahlungsrippen 24a unterhalb des Lüfters 10 innerhalb eines Bereichs positioniert, der der Gesamtheit eines Bodens des Lüfters 10 gegenüber liegt.
Unter Bezugnahme auf die 9 bis 17, insbesondere 9, ist ein bürstenloser Motor 100B gezeigt, welcher eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Da der bürstenlose Motor 100B dieser Ausführungsform ähnlich im Aufbau zu dem oben erläuterten bürstenlosen Motor 100A der ersten Ausführungsform ist, wird eine detaillierte Erläuterung nur auf die Teile und Bereiche gerichtet, welche sich von jenen der ersten Ausführungsform 100A unterscheiden. Im Wesentlichen sind die gleichen Teile wie jene der ersten Ausführungsform 100A durch die gleichen Bezugszahlen zur Erleichterung des Verständnisses bezeichnet.
Wie leicht zu verstehen ist, wenn die 1 und 9 miteinander verglichen werden, unterscheidet sich der untere Teil des bürstenlosen Motors 100B von dem der ersten Ausführungsform 100A.
Bei der zweiten Ausführungsform 100B sind innerhalb eines Elektroteileschutzgehäuses 20 eine erste Treiberschaltung 220, eine zweite Treiberschaltung 230 und eine Steuerschaltung 240 angeordnet. Die erste Treiberschaltung 220 ist mit einer Vielzahl von Schaltelementen 23 zum Schalten der Durchflusswege des Stroms, der durch die Windungen 5 des Stators 6 fließt, versehen. Die zweite Treiberschaltung 230 ist so gestaltet, das sie die Schaltelemente 23 mit dem Treiberstrom speist. Die Steuerschaltungsträger 240 ist so gestaltet, dass sie die Drehzahl der Antriebswelle 3 durch Steuern des Zeitpunkts des Durchflusswegeschaltens steuert.
Die erste Treiberschaltung 220 weist einen Aluminiumträger 222 auf, auf welchem die Schaltelemente 23 montiert sind. Jedes Schaltelement 23 umfasst einen MOS-Feldeffekttransistor. Der Aluminiumträger 222 ist durch ein Kunststoffstützgehäuse 50 umhüllt.
Die zweite Treiberschaltung 230 weist ein Kunststoffhaltegehäuse 232 auf, an welchem ein chemischer Kondensator 43 befestigt ist. Die zweite Treiberschaltung 230 ist unterhalb eines Aluminiumkühlkörpers 24 und der ersten Treiberschaltung 220 positioniert. Wie gezeigt ist, ist das Stützgehäuse 50 zwischen dem Kühlkörper 24 und dem Haltegehäuse 232 angeordnet, und das Stützgehäuse 50 und das Haltegehäuse 232 sind an dem oberen Gehäuseteil 21 mittels Schrauben (ohne Bezugszahlen) befestigt. Der Kühlkörper 24 ist an dem oberen Gehäuseteil 21 befestigt und mit einer Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen 24a ausgebildet, die ins Freie frei liegen zum wirksamen Abstrahlen der Wärme der ersten und zweiten Treiberschaltung 220 und 230 ins Freie. Tatsächlich entwickeln im Betrieb die Schaltelemente 23 der ersten Treiberschaltung 220 eine spürbare Wärme.
Die Steuerschaltung 240 weist einen Steuerschaltungsträger 33 auf, an welchen Hall-Elemente und Teile des Mikrocomputers montiert sind. Der Träger 33 ist unterhalb des Sensormagnets 11 positioniert und mit dem oberen Gehäuseteil 21 über Schrauben (ohne Bezugszahlen) verbunden.
10 ist eine Draufsicht, die die erste Treiberschaltung 220 und das Stützgehäuse 50 zeigt, und 11 ist eine Unteransicht des bürstenlosen Motors 100B, der die erste Treiberschaltung 220 und das Stützgehäuse 50 auf dem oberen Gehäuseteil 21 des Teileschutzgehäuses 20 montiert zeigt. Wie aus diesen Zeichnungen zu sehen ist, sind sechs Schaltelemente 23 auf dem Aluminiumträger 222 der ersten Treiberschaltung 220 montiert. In gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform 100A, ist jedes Stützgehäuse 50 mit Ösenbereichen 50a ausgebildet, die jede mit einer Öffnung 50b ausgebildet. Vorsprünge 21a, die sich von dem oberen Gehäuseteil 21 erstrecken, sind in den Öffnungen 50b der Ösenbereiche 50a des Stützgehäuses 50 aufgenommen.
An dem Stützgehäuse 50 sind zwei Anschlussklemmen 261 befestigt, durch welche die erste und zweite Treiberschaltung 220 und 230 elektrisch verbunden sind, sind acht Anschlussklemmen befestigt, durch welche die erste Treiberschaltung 220 und die Steuerschaltung 240 elektrisch verbunden sind, und sind drei Anschlussklemmen 263 befestigt, durch welche die erste Treiberschaltung 220 und die Anschlussklemmenstifte 215 elektrisch mit Hilfe der jeweiligen Stromschienen 216 elektrisch verbunden sind. Jeder Anschlussklemmenstift 215 ist mit der jeweiligen Windung 5 des Stators 6 verbunden. Wie aus 11 zu sehen ist, weist jede Stromschiene 216 einen U-förmigen Bereich zum Erleichtern des Schweißens mit der entsprechenden Anschlussklemme 263 und zum Erzielen einer Flexibilität derselben auf.
Wie aus 10 zu sehen ist, ist das Stützgehäuse 50 mit einem langgestreckten Verbindungsbereich 50c versehen, mit welchem die Anschlussklemmen 261, 262 und 263 verbunden sind. Der langgestreckte Verbindungsbereich 50c ist mit einer langgestreckten Nut 50d ausgebildet, welche einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat. Wie aus 11 zu sehen ist, ist die Innenfläche des oberen Gehäuseteils 21 mit abgestuften Bereichen 21b ausgebildet, die mit dem langgestreckten Verbindungsbereich 50c des Stützgehäuses 50 bündig sind. Jeder abgestufte Bereich 21b ist einer Nut 21c ausgebildet, die mit der langgestreckten Nut 50d des langgestreckten Verbindungsbereichs 50c des Stützgehäuses 50 ausgerichtet ist.
12 ist eine Draufsicht, die die zweite Treiberschaltung 230 zeigt, und 13 ist eine Ansicht von der rechten Seite der zweiten Treiberschaltung 230, wobei ein Teil abge nommen wurde. Wie aus diesen Zeichnungen zu sehen ist, ist das Kunststoffhaltegehäuse 232 der zweiten Treiberschaltung 230 mit dem größeren chemischen Kondensator ausgestattet, einem kleineren chemischen Kondensator 243 ausgestattet, einer Gleichtakt-Drosselspule 45 und einem Varistor 235 ausgestattet. An dem Kunststoffhaltegehäuse 232 sind außerdem eine Plus-Anschlussklemme 264, eine Erdungsanschlussklemme 265 und eine Signaleingangs-Anschlussklemme 266 montiert. Ein elektrischer Strom von einer Batterie, die in einem entsprechenden Fahrzeug installiert ist, wird zu der zweiten Treiberschaltung 230 über die beiden Anschlussklemmen 264 und 265 geleitet, und ein Steuersignal wird in die zweite Treiberschaltung 230 über die Signaleingangs-Anschlussklemme 266 eingeleitet. Eine Vielzahl von Stromschienen 236 werden außerdem zum Verbinden der Teile der zweiten Treiberschaltung 230 verwendet. Einige der Stromschienen 236 weisen vordere Enden 236a auf, die mit den Anschlussklemmen 261 verbunden sind. Wie aus den 12 und 13 zu sehen ist, ist eine Feder-Sicherung 237 zwischen die Plus-Anschlussklemme 264 und eine der Stromschienen 236 gesetzt. Die Innenfläche des Kunststoffhaltegehäuses 232 ist mit einem rohrförmigen aufwärtsgerichteten Vorsprung 232 ausgebildet, mit welchem die oben erläuterten Vorsprünge 21a des oberen Gehäuseteils 21 bei der Montage des Haltegehäuses 232 mit dem oberen Gehäuseteil 21 in Eingriff gelangen. Die Innenseite des rohrförmigen Vorsprungs 232 ist mit einer Schraubenöffnung 232a zusammengelegt. Das Haltegehäuse 232 ist auf seiner Oberfläche mit Schraubenmontagesitzen 232c ausgebildet, von denen jeder die Schraubenöffnung 232a umgibt (siehe 13). An einem mittleren Bereich des Haltegehäuses 232 erstreckt sich eine Trennwand 232d, durch welche die erste und zweite Kammer 210a und 210b getrennt werden (siehe 9). Innerhalb der ersten Kammer 210a ist die Steuerschaltung 210a installiert, und innerhalb der zweiten Kammer 210b sind die erste und zweite Treiberschaltung 220 und 230 und der Kühlkörper 24 installiert.
Wie aus 13 zu sehen ist, ist die Trennwand 232d mit einem in Eingriff befindlichen Rand 232 ausgebildet, welcher in Eingriff mit den oben erläuterten Nuten 50d und 21c ist. Der in Eingriff befindliche Rand 232e weist einen im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt auf.
14 ist eine Draufsicht eines Schaltungsträgers 241 der Steuerschaltung 240. Wie gezeigt ist, ist der Träger 241 mit acht Öffnungen 243 ausgebildet, durch welche die oben erläuterten acht Anschlussklemmen 262 hindurchtreten, und eine Öffnung 244 ist ausgebildet, durch welche die oben erläuterte Signaleingangs-Anschlussklemme 266 hindurchtritt.
15 ist eine Schnittansicht, die eine Art und Weise zeigt, in welcher das Stützgehäuse 50 und das Haltegehäuse 232 mit dem oberen Gehäuseteil 21 befestigt werden, 16 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung der Positionierung des Haltegehäuses 232, und 17 ist eine Schnittansicht zum Erläutern der Positionierung des Stützgehäuses 50.
Wie aus 15 zu sehen ist, wird, um das Stützgehäuse 50 und das Haltegehäuse 232 mit dem oberen Gehäuseteil 21 zu verbinden, der Kühlkörper 24 in eine Montageöffnung 21d gelegt, die in dem oberen Gehäuseteil 21 ausgebildet ist. Dann werden die Vorsprünge 21a des oberen Gehäuseteils 21 durch die Öffnungen 50b der Ösenbereiche 50a des Stützgehäuses 50 hindurchgeführt, was bewirkt, dass eine Rückfläche des Aluminiumträgers 222 gegen eine untere Fläche des Kühlkörpers 24 anstößt, und die Vorsprünge 21a werden in die rohrförmigen Vorsprünge 232b des Haltegehäuses 232 eingesetzt, und schließlich werden die Verbindungsschrauben (ohne Bezugszahlen), die durch die Schraubenmontagesitze 232c hindurchtreten, mit Gewindebohrungen der Vorsprünge 21a in Eingriff gebracht. Damit werden das Haltegehäuse 232 und das Stützgehäuse 50 mit dem oberen Gehäuseteil 21 verbunden. Der Kühlkörper 24 ist mit dem oberen Gehäuseteil 21 verbunden, und der Aluminiumträger 222 ist mit dem Kühlkörper 24 verbunden.
Im Folgenden werden die Vorteile des bürstenlosen Motors 100B der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Wie aus den 16 und 17 zu sehen ist, gelangt, wenn das Haltegehäuse 232 in seine richtige Position zu montieren ist, der in Eingriff befindliche Rand 232e der Trennwand 232d des Haltegehäuses 232 in Eingriff mit den Nuten 21c des oberen Gehäuseteils 21 und der Nut 50d des Stützgehäuses 50. Dieses stellt eine Positionierung zwischen dem Haltegehäuse 232, dem oberen Gehäuseteil 21 und des Stützgehäuse 50 her. Mehr im einzelnen wird, auch wenn eine gewisse Fehlpositionierung der Teile im Teileschutzgehäuse 20 stattfindet, eine solche Fehlpositionierung automatisch abgestellt, wenn einmal das Haltegehäuse 232 in seiner richtigen Position verbunden ist. Mit einer solchen Positionierungsanordnung wird die Montage des bürstenlosen Motors 100B leicht ausgeführt.
Wie aus 9 zu sehen ist, sind innerhalb des Teileschutzgehäuse 20 erste und zweite Kammern 210a und 210b vorgesehen, die durch die Trennwand 232d des Haltegehäuses 232 getrennt werden. In der ersten Kammer 210a ist die Steuerschaltung 240 installiert, und in der zweiten Kammer 210b sind die erste und die zweite Treiberschaltung 220 und 230 und der Kühlkörper 24 installiert. Das vorsehen der Trennwand 232d begünstigt die Wärmeübertragung von der ersten und zweiten Treiberschaltung 220 und 230 zu dem Kühlkörper 24 und verhindert oder zumindest minimiert eine Wärmeübertragung von der zweiten Kammer 210b zur ersten Kammer 210a, in welcher die Steuerschaltung 240 angeordnet ist.
Da der bürstenlose Motor 100B dieser zweiten Ausführungsform verschiedene Strukturen aufweist, die gleich zu jenen zu dem Motor 100A der ersten Ausführungsform sind, sind nahezu alle Vorteile, die dem Motor 100A eigen sind, auch bei dieser zweiten Ausführungsform 100B zu erwarten.
Unter Bezugnahme auf die 18 bis 23, insbesondere 18, ist ein bürstenloser Motor 1000 gezeigt, welcher eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Da der bürstenlose Motor 1000 dieser dritten Ausführungsform in der Konstruktion zu dem oben erläuterten bürstenlosen Motor 100A der ersten Ausführungsform ähnlich ist, wird eine detaillierte Erläuterung nur auf Teile und Bereiche gerichtet, welche sich von jenen der ersten Ausführungsform 100A unterscheiden. Im Wesentlichen die gleichen Teile wie jene der ersten Ausführungsform 100A werden zur Erleichterung des Verständnisses durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Wie leicht zu stehen ist, wenn man die 1 und 18 miteinander vergleicht, unterscheidet sich der untere Teil des bürstenlosen Motors 1000 von dem der ersten Ausführungsform 100A.
Bei der dritten Ausführungsform 1000 sind innerhalb eines Elektroteileschutzgehäuses 20 erste und zweite Treiberschaltungen 329 und 331 installiert. Wie bei der oben erläuterten zweiten Ausführungsform 100B ist auch in dem Elektroteileschutzgehäuse 20 eine Trennwand 232d angeordnet, durch welche das Innere des Gehäuses 20 in eine erste und zweite Kammer 310a und 310b getrennt wird. Innerhalb der ersten Kammer 310a ist die zweite Treiberschaltung 331 installiert, und innerhalb der zweiten Kammer 310b ist die erste Treiberschaltung 329 installiert.
Die erste Treiberschaltung 329 ist auf einem Kunststoffhaltegehäuse 332 angeordnet und schließt einen Kondensator 349 und eine Vielzahl von Schaltelementen 23, die auf dem Kunststoffstützgehäuse 50 montiert sind, ein. Wie aus 21 zu sehen ist, sind die Schaltelemente 23 auf einem Aluminiumträger 357 montiert, der auf dem Kunststoffstützgehäuse 50 montiert ist. Das Stützgehäuse 50 ist mit Ösenbereichen 50a ausgebildet, von denen jeder eine Öffnung 50b aufweist. Wie aus 18 zu sehen ist, ist der Aluminiumträger 357 an einer oberen Fläche des Stützgehäuses 50 befestigt, wobei seine Rückfläche nach oben weist.
Zum Befestigen sowohl des Kunststoffstützgehäuses 50 als auch des Kunststoffhaltegehäuses 332 mit dem oberen Gehäuseteil 21 des Elektroteileschutzgehäuses 20, wird eine Montageplatte 21x, die mit dem oberen Gehäuseteil 21 zu befestigen ist, verwendet. Wie am besten auf 20 zusehen ist, ist die Montageplatte 21x mit abwärtsgerichteten Vorsprüngen 21a und einer Montageöffnung 21d ausgebildet. Der vordere Bereich jedes Vorsprungs 21a ist mit einer Gewindebohrung 21a' ausgebildet. Die Innenfläche des Kunststoffhaltegehäuse 332 ist mit rohrförmigen nach oben gerichteten Vorsprüngen 332b, von denen jeder eine Durchgangsbohrung (ohne Bezugszahl) aufweist, ausgebildet.
Zur Montage wird ein Flanschbereich 24b des Kühlkörpers 24 mit dem Aluminiumträger 357 des Stützgehäuses 50 mittels eines Klebstoffs E verbunden. Dann wird das Stützgehäuse 50 locker mit der Montageplatte 21x verbunden, wobei die Vorsprünge 21a durch die Öffnungen 50b der Ösenbereiche 50a des Stützgehäuses 50 eingesetzt sind. Damit stehen die Wärmestrahlungsrippen 24a des Kühlkörpers 24 nach außen durch die Öffnung 21d der Montageplatte 21x hervor. Dann wird das Kunststoffhaltegehäuse 332 locker mit der Montageplatte 21x verbunden, wobei die Vorsprünge 21a durch die Durchgangsbohrungen der aufwärtsgerichteten Vorsprünge 332b des Haltegehäuses 332 eingesetzt werden. Dann werden, wie am besten auf 19 zu sehen ist, Schrauben 379 in die Durchgangsbohrungen eingesetzt und gedreht, um mit den Gewindebohrungen 21a' der abwärtsgerichteten Vorsprünge 21a der Montageplatte 21x in Eingriff zu gelangen. Schließlich wird die Montageplatte 21x mit dem oberen Gehäuseteil 21 verschraubt. Wie aus 19 zu sehen ist, werden, wenn die Schrauben 379 fest angezogen werden, die Ösenbereiche 50a des Stützgehäuses 50 elastisch um einen Grad „a" gebogen, so dass die Einheit, die das Stützgehäuse 50 und den Kühlkörper 24 ein schließt, fest an der Montageplatte 21x mit einer bestimmten Vorbelastungskraft befestigt.
Die zweite Treiberschaltung 331 ist auf einem Aluminiumträger 38a angeordnet, der durch den oberen Gehäuseteil 21 gehalten wird. Auf dem Träger 38a sind ein Hall-Element (nicht gezeigt), das mit dem Sensormagnet 11 verbunden ist, angeordnet, ein Mikrocomputer 385 zum Steuern der Schaltelemente 23 usw. angeordnet. Es ist anzumerken, dass die zweite Treiberschaltung 331 und die oben erläuterte erste Treiberschaltung 329 über eine Vielzahl von Stromschienen verbunden sind.
Unter Bezugnahme auf die 24 bis 26 ist ein Teil eines bürstenlosen Motors 100D gezeigt, welcher eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Da diese Ausführungsform 100D im Wesentlichen zu der oben erläuterten dritten Ausführungsform 1000 außer einem kleinen Teil gleich ist, wird die detaillierte folgende Beschreibung nur auf den anderen kleinen Teil gerichtet.
Das heißt, in dieser vierten Ausführungsform 100D findet eine Verbesserung für einen Aluminiumträger 457 Anwendung, auf welchem die erste Treiberschaltung 329 angeordnet ist.
Wie aus den 24 und 26, insbesondere 26, zu verstehen ist, ist auf einer Oberfläche des Aluminiumträgers 457 eine Isolierschicht 442 aufgetragen. Auf dieser Isolierschicht 442 sind vorgegebene Verdrahtungsmuster 443 angeordnet, und auf den vorgegebenen Verdrahtungsmustern 443 ist eine Schutzschicht 444 aufgetragen. Die Schutzschicht 444 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen ausgebildet, durch welche vorgegebene Bereiche (nämlich Anschlussflächen 445) der Verdrahtungsmuster 443 frei liegen. Mit den Anschlussflächen 444 sind die Verbindungsanschlussklemmen der Schaltelemente 23 und die verschiedenen Stromschienen mittels Schweißen verbunden.
Wie aus den 24 und 25 zu verstehen ist, umfasst das Verdrahtungsmuster 443 einen U-Phase-Teil 443a, der mit U-Phase-Windungen 5 des Stators 6 verbunden ist, einen V-Phase-Teil 443b, der mit V-Phase-Windungen 5 des Stators 6 verbunden ist, und einen W-Phase-Teil 443c, der mit W-Phase-Windungen 5 des Stators 6 verbunden ist. Außerdem hat das Verdrahtungsmuster 443 einen Anoden-Teil 443d, der über Stromschienen mit Plus-Anschlussklemmen eines Stromquellen-Steckverbinders der ersten Treiberschaltung 329 verbunden ist, und weist einen Erdungs-Teil 443e auf, der über Stromschienen 44 mit Erdungsanschlussklemmen des Stromquellen-Steckverbinders verbunden ist.
Wie aus 26 zu sehen ist, erstreckt sich der Erdungs-Teil 443e bis zu einem Rand 457a des Aluminiumträgers 457. Das heißt, ein Rand 443f des Erdungs-Teils 443e und der Rand 457a des Aluminiumträgers 457 sind voneinander durch die Isolierschicht 442 isoliert. Diese Anordnung ist vorteilhaft, da die statische Elektrizität, welche in dem Kühlkörper 24 und dem Aluminiumträger 457 aufgeladen würde, leicht über den Erdungs-Teil 443e über eine atmosphärische Entladung freigegeben werden kann. Somit können die Schaltelemente 23, die auf dem Aluminiumträger 457 montiert sind, vor einer solchen statischen Elektrizität geschützt werden. Da der Kühlkörper 24 von dem Erdungs-Teil 43e des Verdrahtungsteils 443 isoliert ist, wird verhindert, dass der Kühlkörper 24 eine Antenne wird, die dazu neigt, Störstrahlungen zu emittieren.
Unter Bezugnahme auf die 27 und 28 ist ein Teil eines bürstenlosen Motors 100E gezeigt, welcher eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Da diese Ausführungsform 100E im Wesentlichen außer einem Teil die gleiche ist, wie die oben erläuterte vierte Ausführungsform 100D, wird die detaillierte Beschreibung nur auf einen solchen Teil gerichtet.
Wie aus 28 zu sehen ist, erreicht in dieser fünften Ausführungsform 100E der Erdungs-Teil 443e des Verdrahtungsmusters 443 nicht den Rand 457a des Aluminiumträgers 457. Aber nahe dem Rand 457a weist die Isolierschicht 442 einen dünneren Teil 546 auf, der leicht zu einem dielektrischen Durchschlag zwischen dem Erdungs-Teil 443e und dem Aluminiumträger 457 führt. Der dünnere Teil 546 wird durch Schlagen auf einen entsprechenden Bereich mit einem Körner oder dergleichen erzeugt. Aufgrund des Wesens eines solchen dünneren Teils 546 findet, wenn eine statische Elektrizität, die in den Kühlkörper 24 aufgeladen wird, auf einen bestimmten Pegel ansteigt, der dielektrische Durchschlag statt. Somit können wie bei der oben erläuterten vierten Ausführungsform 100D die Schaltelemente 23, welche sehr empfindliche Elemente sind, gegenüber einer solchen statischen Elektrizität geschützt werden. Aus dem gleichen Grund wird verhindert, dass der Kühlkörper 24 zur Antenne wird.
Unter Bezugnahme auf die 29 und 30 ist ein Teil eines bürstenlosen Motors 100E gezeigt, welcher eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Da diese Ausführungsform 100E im Wesentlichen außer bestimmten Teilen die gleiche ist wie die oben erläuterte vierte Ausführungsform 100D, wird die detaillierte Beschreibung nur auf solche Teile gerichtet.
Wie aus 30 zu sehen ist, erreicht in der sechsten Ausführungsform 100E der Erdungs-Teil 443 der Verdrahtungsmuster 443 nicht den Rand 457a des Aluminiumträgers 457, wie im Fall der fünften Ausführungsform 100E. Ferner weist bei der sechsten Ausführungsform 100E nahe dem Rand 457a der Erdungs-Teil 443e einen Verbindungsteil 446 auf, der mit dem Aluminiumträger 457 verbunden ist. Diese Verbindung wird durch kräftiges Schlagen eines entsprechenden Bereichs mit einem Körner oder dergleichen erzielt. Aufgrund der Verbindung fließt eine statische Elektrizität, die in dem Kühlkörper 24 aufgeladen wird, leicht in den Erdungs-Teil 443e, um dadurch die Schaltelemente 23 gegenüber einer solchen statischen Elektrizität zu schützen.
Obwohl die Erfindung oben unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Veränderungen der Erfindung, die oben beschrieben wurden, werden für den Fachmann im Lichte der obigen Lehre ersichtlich.

Claims

Bürstenloser Motor (100A) umfassend: eine Aufnahme (4); eine Antriebswelle (3), die drehbar durch die Aufnahme gehalten wird; einen Stator (6), der auf der Aufnahme angeordnet ist und eine Vielzahl von Windungen (5) aufweist, welche so angeordnet sind, dass sie die Antriebswelle (3) umgeben; ein Joch (8), das mit der Antriebswelle (3) zur Drehung mit dieser befestigt ist; eine Vielzahl von Magneten (7), die durch das Joch (8) in einer solchen Weise gehalten werden, dass sie den Stator unter Beibehaltung eines vorgegebenen Zwischenraumes zwischen diesen umgeben; ein Elektroteileschutzgehäuse (20), auf welcher die Aufnahme (4) montiert ist; eine Treiberschaltung (40), die in dem Gehäuse (20) zum Speisen der Windungen (5) des Stators (6) installiert ist, wobei die Treiberschaltung (40) eine Vielzahl von Schaltelementen (23) einschließt, von denen jede die Richtung des elektrischen Stroms, der in der entsprechenden Windung des Stators (6) fließt, ändert, wobei die Treiberschaltung (40) auf einen Treiberschaltungsträger (41) angeordnet ist; eine Steuerschaltung (31), die in dem Gehäuse (20) zum Steuern der Arbeitsweise der Schaltelemente (23) installiert ist, um eine Drehzahl der Antriebswelle (3) einzustellen, wobei die Steuerschaltung (31) auf einem Steuerschaltungsträger (33) angeordnet ist; elektrische Stecker (44, 52) zum Verbinden der Treiberschaltung (40) und der Steuerschaltung (31); und einen Kühlkörper (24), der durch das Gehäuse (20) gehalten wird, wobei der Kühlkörper (24) einen verdeckten Bereich einschließt, der zu einer Innenseite des Gehäuses freiliegt und eine Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen (24a) einschließt, die zur Außenseite des Gehäuses (20) freiliegen, wobei an dem verdeckten Bereich die Schaltelemente (23) befestigt sind; ein Stützgehäuse (50), durch welches der Treiberschaltungsträger (41) und der Kühlkörper (24) miteinander verbunden sind; ein Kunststoffhaltegehäuse (42, 60, 232) zum Halten der elektrischen Teile der Treiberschaltung (40); eine erste Eingriffseinrichtung, die durch das Elektroteileschutzgehäuse (20) definiert wird; eine zweite Eingriffseinrichtung, die durch das Stützgehäuse (50) definiert wird; und eine dritte Eingriffseinrichtung, die durch das Kunststoffhaltegehäuse (42, 60, 232) definiert wird, wobei die dritte Eingriffseinrichtung sowohl mit der ersten als auch zweiten Eingriffseinrichtung in Eingriff befindlich ist, um eine Positionierung zwischen dem Gehäuse (20), dem Stützgehäuse (50) und dem Kunststoffhaltegehäuse (42, 60, 232) herzustellen.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, wobei die erste und zweite Eingriffseinrichtung eine Nut bilden und wobei die dritte Eingriffseinrichtung eine Leiste bildet, dessen Oberseite so bemessen ist, dass sie mit der Nut zusammenpasst.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, der außerdem umfasst: ein Stützgehäuse, durch welches der Treiberschaltungsträger und der Kühlkörper verbunden sind; ein Kunststoffhaltegehäuse zum Halten elektrischer Teile der Treiberschaltung; eine Öffnung, die in einem oberen Bereich des Elektroteileschutzgehäuses vorgesehen ist, wobei die Öffnung so bemessen ist, dass sie darin die Wärmestrahlungsrippen des Kühlkörpers aufnimmt, wenn der Kühlkörper an einer unteren Fläche des oberen Bereiches befestigt ist; Vorsprünge, die sich von dem oberen Bereich des Elektroteileschutzgehäuses erstrecken, wobei jeder Vorsprung eine Gewindebohrung an seinem vorderen Ende aufweist; Öffnungen, die in dem Stützgehäuse ausgebildet sind; Durchgangsbohrungen, die in dem Kunststoffhaltegehäuse ausgebildet sind; und Schrauben, wobei jede Schraube durch eine der Durchgangsbohrungen und eine der Öffnungen hindurchtritt und mit der Gewindebohrung einer der Vorsprünge in Eingriff ist, um sowohl das Stützgehäuse als auch das Kunststoffhaltegehäuse mit dem oberen Bereich des Elektroteileschutzgehäuses zu befestigen.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 3, wobei das Stützgehäuse mit elastisch sich biegenden Ösenbereichen ausgebildet ist, welche eine Vorbelastungskraft erzeugen, um das Stützgehäuse gegenüber dem Kühlkörper vorzubelasten, wenn die Schrauben fest an den Vorsprüngen angezogen werden.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 4, wobei jeder der Ösenbereiche dünner als ein Körper des Stützgehäuses ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 1, wobei der Treiberschaltungsträger ein Aluminiumträger ist, auf dem eine Isolierschicht aufgetragen ist und mit dem verdeckten Bereich des Kühlkörpers befestigt ist, wobei die Treiberschaltung ein vorgegebenes Verdrahtungsmuster einschließt, das auf der Isolierschicht angeordnet ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 6, wobei das Verdrahtungsmuster ein Anschlussklemmenende aufweist, das von einem Anschlussklemmenende des Aluminiumträgers durch ein Anschlussklemmenende der Isolierschicht isoliert ist.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 6, wobei die Isolierschicht einen dünneren Bereich aufweist, dessen Dicke so festgelegt ist, dass ein dielektrischer Durchschlag zwischen dem Verdrahtungsmuster und dem Aluminiumträger leicht bewirkt wird.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 8, wobei der dünnere Bereich der Isolierschicht durch Schlagen auf eine entsprechende Position mit einem angespitzten harten Werkzeug erzeugt wird.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 6, wobei die Isolierschicht eine Öffnung auf weist, durch welche ein Teil des Verdrahtungsmusters und ein Teil des Aluminiumträgers elektrisch verbunden sind.
Bürstenloser Motor nach Anspruch 10, wobei die Öffnung der Isolierschicht durch Schlagen auf einen entsprechenden Bereich mit einem angespitzten harten Werkzeug erzeugt wird.
Elektrischer Lüfter zur Verwendung in einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage, umfassend: einen bürstenlosen Motor (100A), der eine Aufnahme (4) umfasst, eine Antriebswelle (3) umfasst, die drehbar durch die Aufnahme (4) gehalten wird, einen Stator (6) umfasst, der auf der Aufnahme (4) angeordnet ist und eine Vielzahl von Windungen (5) aufweist, welche so angeordnet sind, dass sie die Antriebswelle (3) umgeben, ein Joch (8) umfasst, das mit der Antriebswelle (3) zur Drehung mit dieser befestigt ist, eine Vielzahl von Magneten (7) umfasst, die durch das Joch (8) in einer solchen Weise gehalten werden, dass sie den Stator (6) umgeben, wobei ein vorgegebener Zwischenraum dazwischen beibehalten wird, ein Elektroteileschutzgehäuse (20) umfasst, auf welchem die Aufnahme (4) montiert ist, eine Treiberschaltung (40) umfasst, die in dem Gehäuse (20) zum Speisen der Windungen (5) des Stators (6) installiert ist und eine Vielzahl von Schaltelementen (23) einschließt, von denen jedes die Richtung des elektrischen Stroms ändert, der in der entspre chenden Windung (5) des Stators (6) fließt, wobei die Treiberschaltung (40) auf einem Treiberschaltungsträger (33) angeordnet ist, eine Steuerschaltung (31) umfasst, die in dem Gehäuse (20) zum Steuern der Arbeitsweise der Schaltelemente (23) installiert ist, um eine Drehzahl der Antriebswelle (23) einzustellen und auf einem Steuerschaltungsträger (33) angeordnet ist, elektrische Stecker (44, 52) umfasst, zum Verbinden der Treiberschaltung (40) und der Steuerschaltung (31), und einen Kühlkörper (24) umfasst, der durch das Gehäuse (20) gehalten wird, wobei der Kühlkörper (24) einen verdeckten Bereich einschließt, der zu einer Innenseite des Gehäuses (20) freiliegt und eine Vielzahl von Wärmestrahlungsrippen (24a) einschließt, die zur Außenseite des Gehäuses (20) freiliegen, wobei die Schaltelemente (23) an dem verborgenen Bereich befestigt sind; und einen Lüfter (10), der konzentrisch zu der Antriebswelle (3) des bürstenlosen Motors (100A) zur Drehung mit dieser verbunden ist, wobei die Wärmestrahlungsrippen (24a) des Kühlkörpers (24) des bürstenlosen Motors (100A) in einem Bereich positioniert sind, wo ein Hochgeschwindigkeits-Luftstrom auftritt, wenn der bürstenlose Motor (100A) gespeist wird.
Elektrisches Gebläse nach Anspruch 12, wobei der Lüfter ein mehrflügliger Zentrifugallüfter ist, und wobei die Wärmestrahlungsrippen des Kühlkörpers unterhalb des Lüfters innerhalb eines Bereichs positioniert sind, die einer Gesamtheit eines Bodens des Lüfters gegenüberliegt.