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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen bürstenlosen
Motor entsprechend des Oberbegriffteiles des unabhängigen Anspruches
1.
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Zur Erklärung der Ziele der vorliegenden
Erfindung wird ein herkömmlicher,
bürstenloser
Motor, der auf dem vorennrähnten
Gebiet verwendet wird, kurz beschrieben. Der bürstenlose Motor weist eine Antriebseinheit,
eine durch die Antriebseinheit angetriebene Antriebswelle und ein
Teile- schützendes Gehäuse auf.
Das Teile- schützende
Gehäuse
nimmt darin die Antriebseinheit auf. Die Antriebswelle springt von
dem Gehäuse
nach oben vor. Ein Gebläse
der Klimatisierungsvorrichtung ist an der Antriebswelle befestigt.
Die Antriebseinheit weist ein an der Antriebswelle befestigtes Joch
auf, eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten und an der
Innenoberfläche
des Jochs befestigten Magneten, das daran befestigt S- und N- Pole
derselben hat, die alternierend angeordnet sind, ein befestigtes
Gehäuse, um
die Antriebswelle drehbar zu lagern, und einen Stator, der an dem
befestigten Gehäuse
montiert ist. Nach der Energiezuführung zu der Antriebseinheit werden
das Joch und somit die Antriebswelle mit einer hohen Geschwindigkeit
im Verhältnis
zu dem befestigten Gehäuse
gedreht.
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Es ist jedoch in dem bürstenlosen
Motor, der den vorerwähnten
Aufbau hat, wegen der unvermeidbaren Schwingungen des Jochs sehr
schwierig, die Antriebswelle glatt zu drehen. Sofern infolge der Schwingung
des Jochs die Antriebswelle sich nicht glatt dreht, neigt das Teile-
schützende
Gehäuse dazu
ein markantes Geräusch
zu erzeugen, das durch Resonanz verursacht wird.
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Die JP- A- 09009616 betrifft einen
bürstenlosen
Motor, der insbesondere ein tassenförmiges Joch und ein Pufferteil
aufweist, das zwischen einem Aufnahmegehäuse und Feststellschenkeln
angeordnet ist, um die Schwingung zu adsorbieren, die vom Rotieren
eine Drehwelle zu dem Aufnahmegehäuse übertragen wird.
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Die JP- A- 04109838 betrifft auch
einen bürstenlosen
Motor, wobei ein Schwimmteil vorgesehen ist, um einen Schlitz auszufüllen, der
in einer Rotorplatte gebildet ist, um eine Wellenseite und eine
Magnetseite des Rotorblattes zu kuppeln, und um die Schwingung zu
adsorbieren, die von der Magnetseite der Rotorplatte zu der Wellenseite
der Rotorplatte übertragen
wird.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung einen bürstenlosen
Motor, wie oben angezeigt, zu verbessern, um einen glatteren und
geräuschlosen
Betrieb zu sichern.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird
diese Aufgabe durch einen bürstenlosen
Motor mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen niedergelegt.
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Im Folgenden wird die vorliegende
Erfindung in größerer Ausführlichkeit
mittels mehrerer Ausführungsbeispiele
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
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1 eine
Schnittdarstellung eines bürstenlosen
Motors ist, der ein erstes Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des bürstenlosen Motors des ersten
Ausführungsbeispieles
ist;
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3 eine
Draufsicht eines Jochs ist, das in dem bürstenlosen Motor des ersten
Ausführungsbeispieles
verwendet wird;
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4 eine
Schnittdarstellung des Jochs ist;
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5 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines Abschnittes des Jochs ist, wo eine Nut vorgesehen ist;
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6 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines Abschnittes eines weiteren Jochs ist, wobei eine Nut vorgesehen
ist;
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7 eine
vergrößerte Schnittdarstellung
eines Abschnittes eines noch weiteren Jochs ist, wo eine Nut vorgesehen
ist;
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8 ein
Diagramm ist, das ein Geräusch- oder
Brummniveau, erzeugt durch den bürstenlosen Motor
des ersten Ausführungsbeispieles,
und eines herkömmlichen
bürstenlosen
Motors zeigt;
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9 eine
Ansicht ist, die der 2 ähnlich ist,
die aber einen bürstenlosen
Motor eines zweiten Ausführungsbeispieles
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 eine
Draufsicht eines unteren ringförmigen
elastischen Teiles zeigt, das auf der unteren Seite eines befestigten
Gehäuses
befestigt werden soll;
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11 eine
Draufsicht eines oberen ringförmigen
elastischen Teiles ist, das auf einer oberen Seite des befestigten
Gehäuses
angebracht werden soll;
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12 eine
Schnittdarstellung des oberen ringförmigen elastischen Teiles ist; 13 eine Draufsicht einer
Befestigungsplatte ist;
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14 eine
Schnittdarstellung der Befestigungsplatte ist;
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15 eine
Schnittdarstellung eines wesentlichen Abschnittes des bürstenlosen
Motors des zweiten Ausführungsbeispieles
ist, das einen Zustand der Befestigungsplatte zeigt; und
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16 eine
Ansicht ähnlich
zu der 15 ist, die aber
einen weiteren Zustand der Befestigungsplatte zeigt.
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Zur Erleichterung des Verständnisses
wird die Beschreibung mit Hilfe von Richtungsbezeichnungen vorgenommen,
z. B. rechts, links, obere, untere, nach rechts, etc.,. Jedoch sollte
beachtet werden, das solche Bezeichnungen in Bezug auf die Zeichnung
oder auf die Zeichnungen zu verstehen sind, in denen die betreffenden
Teile und Strukturen dargestellt sind.
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Bezugnehmend auf die 1 bis 8,
insbesondere auf die 1,
ist dort ein bürstenlosen
Motor 1A gezeigt, der ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist.
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Durch die Ziffer 3 ist ein
Sirocco- Gebläse bezeichnet,
das durch den bürstenlosen
Motor 1A angetrieben wird, um in einem Luftstromkanal,
der in einer Klimaanlage gebildet ist, einen Luftstrom zu erzeugen.
Wie gezeigt hat das Sirocco- Gebläse einen Mittelabschnitt, verschraubt
an einem vorauslaufenden Ende der Antriebswelle 5 des bürstenlosen
Motors 1A.
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Wie aus der 1 bestens gesehen wird, weist der bürstenlose
Motor 1A ein elektrische Teile- schützendes Gehäuse 7 auf, von dem
sich die Antriebswelle 5 nach oben erstreckt. Das Teile-
schützende
Gehäuse 7 weist
ein unteres Gehäuseteil 29 und
ein oberes Gehäuseteil 27 auf,
die lösbar
gekuppelt sind, um darin die vorenivähnten Teile aufzunehmen.
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Die Antriebswelle 5 wird
durch ein befestigtes Gehäuse 11 durch
obere und untere Lager 9 und 10 gehalten. Das
befestigte Gehäuse 11 weist
einen sich nach oben erstreckenden zylindrischen Abschnitt 13 auf,
der die Antriebswelle 5 drehbar und einen sich seitlich
erstreckenden Montageflansch- Abschnitt 15 hält. Der
zylindrische Abschnitt 13 springt von dem Teile- schützenden
Gehäuse 7 nach
oben vor, während,
wie gezeigt, der Flanschabschnitt 15 in dem Teile- schützenden
Gehäuse 7 aufgenommen ist.
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Zum Lagern des befestigten Gehäuses 11 ist das
obere Gehäuseteil 27 des
Teile- schützenden Gehäuses 7 mit
einer Mehrzahl von Lagerabschnitten 23 gebildet, die durch
Brückenabschnitte
einstückig
verbunden sind. Die Lagerabschnitte 23 springen von einer
ringförmigen
Nut (keine Zahl), gebildet in dem oberen Gehäuseteil 27, vor. Jede
Nabe 23 hat eine Gewindebohrung, die nach oben gewandt
ist. Ein unteres elasti sches Teil 17 ist in die elastische Nut
eingesetzt, dessen Öffnungen
(keine Zahlen) in den Naben 23 aufgenommen sind. Das elastische Teil 17 ist
aus Gummi oder dergleichen hergestellt. Eine Umfangskante des Flanschabschnittes 15 des befestigten
Gehäuses 11 ist
auf dem unteren ringförmigen
elastischen Teil 17 gelagert. Ein oberes ringförmiges elastisches
Teil 19, hergestellt aus Gummi oder dergleichen, ist auf
dem Umfangskantenabschnitt des Flanschabschnittes 15 eingesetzt,
dessen Öffnungen
in den Naben 23 aufgenommen sind. Eine ringförmige feststehende
Platte 21 ist auf die vorderen flachen Enden der Lagernaben 23 gegeben und
darauf mittels Gewindeschrauben 25, die mit den Gewindebohrungen
der Naben 23 im Eingriff sind, befestigt. Dadurch wird
der Flanschabschnitt 15 des befestigten Gehäuses 11 durch
das Teile- schützende
Gehäuse 7 elastisch
gelagert. D. h., das untere und das obere elastische Teil 17 und 19 bilden
eine sogenannte stoßabsorbierende
Einheit „SAU – 1 ".
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Der Antriebsschaltkreis 33,
der in dem Teile- schützenden
Gehäuse 7 installiert
ist, funktioniert um den elektrischen Strom zu steuern, der zu einem
vorerwähnten
Stator 31 zugeführt
wird. Der Antriebsschaltkreis 33 weist eine elektrische
Platine 35, die ein vorbestimmtes Drahtmuster hat, ein
Schaltelement 37, um die Richtung des Stromes, der zu dem Stator 31 zugeführt wird,
zu ändern,
elektrolytische Kondensatoren 39 usw. auf. Das Schaltelement 37 ist an
einer Aluminium- Wärmesenke 41 durch
eine Schraube befestigt. Die Wärmesenke 41 ist
an dem oberen Gehäuseteil 27 des
Gehäuses 7 befestigt
und mit Wärmeabstrahlrippen 41a gebildet,
die nach außen
des Teile- schützenden
Gehäuses 7 vorspringen.
Mit den Rippen 41a wird die durch das Schaltelement 37 erzeugte
Wärme wirksam
an die umgebende Luft abgestrahlt.
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Die elektrische Platine 35 wird
durch Schrauben 45 gehalten, die durch Naben 43 nach
unten von dem oberen Gehäuseteil 27 erstrecken.
Der vorerwähnte
Antriebsschaltkreis 33 ist mit dem Stator 31 durch
eine metallische Verbindungsstange 47, eine metallische
Anschlussstange 49 und einen metallischen Anschlussstift 51 verbunden.
Wie gezeigt, gehen die metallische Verbindungsstange 47 und
der metallische Anschlussstift 51 durch die elektrische Platine 35,
und die metallische Anschlussstange 49 ist unterhalb der
elektrischen Platine 35 mit ihren beiden Enden, jeweils
mit der Stange 47 und dem metallischen Anschlussstift 51 verbunden,
positioniert.
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Der Stator 31 weist eine
Mehrzahl von Kerneinheiten 61 auf, die konzentrisch angeordnet über und
befestigt an dem zylindrischen Abschnitt 13 des befestigten
Gehäuses 11 sind.
Jede Kerneinheit 61 weist eine Spule 59 auf, die
rund um einen eigentlichen Kern durch einen Isolator 57 gewickelt
ist.
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Ein Joch 53 ist ähnlich einer
Tasse geformt und angeordnet, um den Stator 31 zu umgeben.
Das Joch 53 weist auf einen Wellenhalteabschnitt 63,
der an der Antriebswel le 5 befestigt ist, einen kreisförmigen flachen
Abschnitt 65, der ein inneres Ende hat, einstückig mit
einem unteren Ende des Wellenhalteabschnittes 63 verbunden,
einen konischen Abschnitt 69, der ein oberes Ende hat,
einstückig
mit einem Umfang des kreisförmigen
flachen Abschnitt 65 verbunden und einen großen Umfangsabschnitt 71, der
ein oberes, mit einem unteren Ende des konischen Abschnittes 69 einstöckiges Ende
hat. Der konische Abschnitt 69 ist mit einer Mehrzahl von
gleich beabstandeten kreisförmigen Öffnungen 67 (siehe 2) gebildet, durch die Luft
in das Innere des tassenförmigen
Jochs eingeführt
wird.
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Eine Mehrzahl von Dauermagneten 55 ist
auf einer Innenoberfläche
des großen
zylindrischen Abschnittes 71 des Jochs 53 in gleich-
ausgebildeten Abständen
befestigt. Diese Dauermagneten 55 sind so angeordnet, dass
immer zwei Magnete 55 an diametral gegenüberliegenden
Positionen angeordnet sind, so dass ihre N- und S- Pole denselben
Polen gegenüberstehen.
Wie gezeigt ist die Gruppe der Dauermagneten 55 angeordnet,
um die Kerneinheiten 61 des Stators 31, der dazwischen
einen kleinen zylindrischen Raum lässt, zu umgeben.
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Wie aus der 5 bestens gesehen werden kann, ist ein
Verbindungsabschnitt 75 zwischen dem konischen Abschnitt 69 und
dem zylindrischen Abschnitt 71 dünn geformt, wenn mit den anderen
Abschnitten 69 und 71 verglichen wird, und der
dünne Verbindungsabschnitt 75 ist
mit einer ringförmigen Nut 77 gebildet.
Die ringförmige
Nut 77 hat einen trapezförmigen Querschnitt. Im Betrieb
des Motors 1A dient der genutete dünne Verbindungsabschnitt 75 als
ein Schwingungsdämpfungsmittel 73.
D. h., im Betrieb dient der genutete dünne Verbindungsabschnitt 75 als
ein Schwingungsdrehpunkt des zylindrischen Abschnittes 71.
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Falls gewünscht, kann der Verbindungsabschnitt 75 eine
Mehrzahl dünner
Abschnitte aufweisen, die von den dickeren Abschnitten abgehen. Überdies,
falls gewünscht,
wie in den 6 und 7 gesehen werden kann, kann
die ringförmige
Nut 77 des Verbindungsabschnittes 75 einen rechteckigen
Querschnittsabschnitt oder U- förmigen
Querschnitt haben.
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Wenn im Betrieb elektrischer Strom
gezwungen wird, in den Stator 31 zu fließen, der
die Fließrichtung
desselben wechselt, wird kontinuierlich die S – N, S – S und / oder N- N – Beziehung
zwischen den Kerneinheiten 61 und den Dauermagneten hergestellt,
was eine Anziehungs- und / oder Abstoßungskraft dazwischen erzeugt.
Dadurch wird das tassenförmige
Joch 53 gezwungen, um den Stator 31 zu rotieren.
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Beim Rotieren des Jochs 53 wird
unvermeidbar eine Schwingung, insbesondere an dem zylindrischen
Abschnitt 71 des Jochs 53 erzeugt. Jedoch infolge
der Drehpunktfunktion, die der genutete, dünne Verbindungsabschnitt 75 besitzt,
wird die Übertragung der
Schwingung des zylindrischen Abschnittes 71 auf den Wellenhalteabschnitt 63 unterdrückt oder zumindest
minimiert. D. h., die Schwingung des zylindrischen Abschnittes 71 wird
durch den genuteten, dünnen
Verbindungsabschnitt 75 gedämpft. Somit kann die Antriebswelle 5 glatt
rotieren, ohne von der Schwingung des zylindrischen Abschnittes 71 beeinträchtigt zu
werden. Dies reduziert oder minimiert die Möglichkeit der unerwünschten
Resonanz des Teile- schützenden
Gehäuses 7,
die auftreten würde,
wenn eine bemerkenswerte Schwingung auf das Gehäuse 7 von der Antriebswelle 5 angewandt
würde. 8 ist ein Diagramm, das
ein Geräusch
oder ein Brummen zeigt, das durch den bürstenlosen Motor 1A des vorerwähnten ersten
Ausführungsbeispieles
erzeugt wird. Das Geräusch
oder das Brummen eines herkömmlichen
bürstenlosen
Motors wird zum Vergleich ebenfalls gezeigt. Wie aus diesem Diagramm
gesehen werden kann, zeigt der bürstenlose
Motor 1A des ersten Ausführungsbeispieles durchweg ein
niedrigeres Geräuschniveau über die
Arbeitsdrehzahl (nämlich
900 U/min bis 2700 U/min).
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Bezugnehmend auf die 9 bis 16 ist
dort ein bürstenloser
Motor 1B gezeigt, der ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist.
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Da der Motor 1B dieses zweiten
Ausführungsbeispieles
zu dem Aufbau des Motors 1A des vorerwähnten ersten Ausführungsbeispieles ähnlich ist,
werden im Folgenden nur die Teile ausführlich beschrieben, die von
jenen des ersten Ausführungsbeispieles
unterschiedlich sind.
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Im Wesentlichen gleiche Teile wie
jene des ersten Ausführungsbeispieles 1a werden
durch dieselben Zahlen bezeichnet, und die ausführliche Erläuterung derselben Teile wird
aus der folgenden Beschreibung weggelassen.
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In dem zweiten Ausführungsbeispiel
1 B wird eine verbesserte stoßabsorbierende
Einheit „SAU – 2" vennrendet, um das
befestigte Gehäuse 11 (siehe 1) auf dem Teile- schützenden
Gehäuse 7 zu
lagern.
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D. h., wie aus der 10, die eine Draufsicht des oberen Gehäuseteils 27 ist,
und 15, die eine Schnittdarstellung
des oberen Gehäuseteils 27 und ihrer
zugehörigen
Teile ist, gesehen werden kann, ist die Oberseite des oberen Gehäuseteils 27 mit
einer ringförmigen
Aussparung 79 gebildet. Eine Mehrzahl von Naben 89 springen
vor, um eine Bodenobertläche
der ringförmigen
Aussparung 79 zu bilden. In der ringförmigen Aussparung 79 ist
ein unteres ringförmiges,
elastisches Teil 81 aus Gummi oder dergleichen aufgenommen,
das eine Mehrzahl von Öffnungen 81a hat,
durch die die Naben 89 nach unten vorspringen. Auf den
unteren elastischen Teil 81 ist ein Umfangsabschnitt des
Montageflanschabschnittes 15 des befestigten Gehäuses 11 gegeben,
der eine Mehrzahl von Einschnitten 15a hat, durch die die
Naben 89 nach oben vorspringen. An den Umfangsabschnitt
des Montageflanschabschnittes 15 ist ein oberes, ringförmiges elastisches
Teil 83 aus Gummi oder dergleichen gelegt, z, b, eines,
wie in der 11 gezeigt,
das eine Mehrzahl von Öffnungen 83b hat, durch
die die Naben 89 nach oben vorspringen. Auf das obere,
ringförmige
elastische Teil 83 ist eine ringförmige feststehende Platte 85,
z. B. eine wie in der 13 gezeigt,
gelegt, die eine Mehrzahl von kleinen Öffnungen 85a hat,
an denen die Naben 89 im Eingriff sind. Wie aus der 15 gesehen werden kann, ist die ringförmige feststehende
Platte 85 mit den Köpfen
der Naben 89 durch schrauben 87 befestigt.
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Im Folgenden wird die stoßabsorbierende Einheit „SAU – 2" in Bezug auf die 15 und 16 beschrieben.
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Wie aus der 15 gesehen werden kann, ist das untere,
ringförmige
elastische Teil 81 mit einer Mehrzahl von nach oben verlaufenden
Vorsprüngen 81a versehen,
an denen die Montageflanschabschnitte 15 des befestigten
Gehäuses 11 sitzend sind,
und auch das obere, ringförmige
elastische Teil 83 ist mit eine Mehrzahl von nach unten
verlaufenden Vorsprüngen 83a gebildet,
von denen jede einen U- förmigen
Querschnitt hat und wie gezeigt, in einen vertieften Teil 91 der
ringförmigen
feststehenden Platte 85 aufgenommen ist. Die Form des oberen, ringförmigen elastischen
Teiles 83 wird gut aus den 11 und 12 verstanden. Wie aus den 13 und 14 gesehen werden kann, wird jeder vertiefte
Teil 91 der ringförmigen
feststehenden Platte 85 durch Biegen von vier Abschnitten 91a der
Platte 85 geschaffen.
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Während
der Drehung des Jochs 53 wird unvermeidbar eine Schwingung
erzeugt, die auf das befestigte Gehäuse 11 übertragen
wird. Jedoch infolge der Anwesenheit der vorerwähnten stoßabsorbierenden Einheit „SAU – 2" zwischen dem befestigten
Gehäuse 11 und
dem Teile- schützenden
Gehäuse 7, wird
die Schwingung des Jochs 53 gedämpft. D. h., zum dämpfen von
solch einer Schwingung werden die Vorsprünge 81a und 83a des
unteren und des oberen ringförmigen
elastischen Teiles 81 und 83 in solch einer Weise,
wie in der 16 gezeigt,
elastisch verformt. Folglich kann die Antriebswelle 5 glatt rotieren,
ohne durch die Schwingung des Jochs 53 beeinträchtigt zu
werden. Dies unterdrückt
oder reduziert die Möglichkeit
von einer unerwünschten
Resonanz des Teile- schützenden
Gehäuses 7.
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Falls es gewünscht wird, kann in dem zweiten
Ausführungsbeispiel
1 B die Schwingungsdämpfungseinrichtung 73,
die auf dem Joch 53 vorgesehen ist, entfernt werden.
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Obwohl die oben vorgestellte Erfindung
in Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele
der Erfindung vorgestellt worden sind, ist die Erfindung nicht auf
solche oben beschriebene Ausführungsbeispiele
begrenzt. Verschiedene Modifikationen und Verände rungen von solchen Ausführungsbeispielen sind
innerhalb des Umfanges der beigefügten Ansprüche möglich.