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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Statorstruktur für einen
bürstenlosen
Gleichstrommotor und insbesondere auf eine einzige magnetisch leitende
Platte, die eine Hauptpolplatte, ein axiales Loch und mehrere Polflächen aufweist,
die in ein einziges Element integriert sind, um dadurch eine Anzahl
von Motorelementen zu verringern, so dass die Gesamtdicke des Stators
verringert und die Gesamtstruktur vereinfach ist.
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2. Beschreibung des verwandten
Gebiets
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Die
meisten herkömmlichen
Gebläse
haben viele Elemente wie etwa einen Statorsitz, ein axiales Rohr,
eine Spule, eine Polplatte und eine Leiterplatte usw. Die Gesamtdicke
des herkömmlichen
Gebläses kann
jedoch nicht wirksam verringert werden und dies ist für eine elektronische
Vorrichtung mit einer bestimmten geringen Dicke, beispielsweise
für einen Notebook-Computer, nicht erwünscht.
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Das
in 1 gezeigte US-Patent Nr. 5.093.599, das am 3.
März 1992
an HORNG erteilt wurde, offenbart einen bürstenlosen Gleichstrommotor.
Der Motor 1 umfasst im Wesentlichen einen Statorsitz 2,
eine obere Polplatte 3, eine untere Polplatte 4,
ein axiales Rohr 5 und eine Leiterplatte 6. Die
obere Polplatte 3, die untere Polplatte 4 und
die Leiterplatte 6 sind auf einer Seite des axialen Rohrs 5 mittels
einer Verbindung des axialen Rohrs 5 gestapelt, wenn sie
montiert sind. Folglich muss die gestapelte Kombination der Statorelemente
ihre axiale Dicke erhöhen.
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Der
Stator behält
eine bestimmte Dicke, obwohl die Statorelemente in ihrer Elementdicke
verringert sind. Durch eine Verringerung der Statorelemente kann
die Dicke des Stators nicht verringert werden, wenn die Anzahl der
Statorelemente festgelegt ist. Die Dicke des Stators wird jedoch
verringert, wenn mehrere Statorelemente in ein einziges Element
integriert sind.
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EP613229 und US 2002/0117932
beschreiben ähnliche
bürstenlosen
Motoren.
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Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt, eine Statorstruktur für einen
bürstenlosen
Gleichstrommotor zu schaffen, die eine einzige magnetisch leitende Platte
umfasst, die aus einer Haupt-Polplatte, einem axialen Loch und Polflächen besteht,
die mehrere Statorelemente auf eine derartige Weise ersetzen kann,
dass das zuvor genannte Problem verringert und gelöst wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Hauptaufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine Statorstruktur
für einen
bürstenlosen Gleichstrommotor
zu schaffen, die eine einzige magnetisch leitende Platte umfasst,
die eine Hauptpolplatte aufweist, die eine Basis zum Aufnehmen einer Spule
sein kann, um die Gesamtstruktur der Statorstruktur zu vereinfachen
und die Anzahl der Statorelemente zu verringern.
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Die
zweite Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, die Statorstruktur
für den
bürstenlosen
Gleichstrommotor zu schaffen, die eine einzige magnetisch leitende
Platte umfasst, die aus einer Hauptpolplatte, einem axialen Loch
und Polflächen
besteht, um mehrere Statorelemente ersetzen zu können, um so die Gesamtstruktur
der Statorstruktur zu vereinfachen und die Anzahl der Statorelemente
zu verringern.
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Die
Statorstruktur für
den bürstenlosen Gleichstrommotor
der vorliegenden Erfindung umfasst im Wesentlichen eine einzige
magnetisch leitende Platte, eine Spule und ein Antriebselement.
Die einzige magnetisch leitende Platte weist eine Hauptpolplatte,
ein axiales Loch und mehrere Polflächen auf. Die Hauptpolplatte
kann eine Basis sein, die mit der Spule und dem Antriebselement
verbunden wird und das axiale Loch in ihrer Mitte definiert. Die
Kante des axialen Lochs steht vor, um ein axiales Rohr zu bilden.
Die Polflächen
sind um das axiale Loch um die gleiche Strecke beabstandet und in
der Nähe
der Spule. Die einzige magnetisch leitende Platte weist ferner wenigstens
ein Montageloch auf.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass jede
der Polflächen
eine geneigte Kante aufweist, um dadurch ein unregelmäßiges Magnetfeld
für einen
einfachen Start zu erzeugen.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Satz von Polflächen, die
innere Polflächen
und äußere Polflächen umfassen,
um dadurch mehrere Pollagen für
eine vergrößerte Konstruktionsauswahl
zu bilden.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die
Polfläche
gebogen ist, um axiale Polflächen
zu bilden, die auf einen Permanentmagneten eines Stators ausgerichtet
sind, um dazwischen einen axialen Spalt zu bilden.
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Weitere
Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung werden durch
die folgende ausführliche
Beschreibung und die beigefügte
Zeichnung klarer.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die
vorliegende Erfindung wird nun ausführlich beschrieben anhand der
beigefügten
Zeichnung, in der:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines herkömmlichen bürstenlosen Gleichstrommotors
gemäß US-Patent
Nr. 5.093.599 ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Statorstruktur und eines Rotors gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
Schnittansicht längs
einer Linie 3-3 in 2 der Statorstruktur gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Statorstruktur und eines Rotors gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine
Schnittansicht längs
einer Linie 5-5 in 4 der Statorstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer einzigen magnetisch leitenden Platte
eines Stators gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer einzigen magnetisch leitenden Platte
eines Stators gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer einzigen magnetisch leitenden Platte
eines Stators gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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9 eine
perspektivische Ansicht einer einzigen magnetisch leitenden Platte
eines Stators gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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10 eine
perspektivische Ansicht einer Statorstruktur und eines Rotors gemäß einer
siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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11 eine
Schnittansicht längs
einer Linie 11-11 in 10 der Statorstruktur gemäß der siebenten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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In
der Zeichnung sind nun sieben Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung gezeigt, von denen alle allgemein ein erstes Statorelement
und ein zweites Rotorelement aufweisen.
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Beginnend
mit 2 und 3 weist eine Statorstruktur
gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung im Allgemeinen eine einzige magnetisch leitende
Platte, die mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, eine
Spule, die mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist, einen
Antrieb, der mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist, und
ein Lager auf, das mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet
ist. Die axiale Anordnung der einzigen magnetisch leitenden Platte 10,
der Spule 20, des Antriebselements 30 und des
Lagers 40 ist mit einem Rotor 50 verbunden, um
einen Motor zu bilden.
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Anhand
der 2 und 3 wird nun die Konstruktion
der einzigen magnetisch leitenden Platte 10 ausführlich beschrieben.
Die einzige magnetisch leitende Platte 10 ist aus einer
gestanzten Metallplatte hergestellt. Die einzige magnetisch leitende Platte 10 umfasst
einen Haupt-Polplattenabschnitt 11,
ein axiales Loch 12, mehrere Polflächen 13 und wenigstens
ein Montageloch 14.
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Die
Montage des Stators wird nun anhand 3 beschrieben.
Der Haupt-Polplattenabschnitt 11 kann
eine Basis bilden, die mit der Spule 20 und dem Antriebselement 30 verbunden
wird und das axiale Loch 12 in ihrer Mitte definiert. Ein
axiales Rohr 120 steht von der Kante des axialen Lochs 12 vor, das
verwendet wird, um einen Schaft des Rotors 50 aufzunehmen.
Vorzugsweise sind die Polflächen 13 auf
einem gemeinsamen Kreis um das axiale Loch 12 um die gleiche
Strecke beabstandet und in der Nähe der
Spule 20. Bei der Montage nimmt die Basis des Haupt-Polplattenabschnitts 11 die
Spule 20 und das Antriebselement 30 auf, während das
axiale Rohr 120 das Lager 40 aufnimmt. Der äußere Umfang
der einzigen magnetisch leitenden Platte 10 weist ferner wenigstens
ein Montageloch 14 auf, das an dem äußeren Umfang des Haupt-Polplattenabschnitts 11 gebildet
ist, um dadurch den Motor an einer vorgegebenen Position zu montieren.
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Wenn
die einzige magnetisch leitende Platte 10, die Spule 20,
das Antriebselement 30 und das Lager 40 in dem
Rotor 50 in einer Montageanordnung verschachtelt sind,
sind radiale Luftspalte zwischen den Polflächen 13 und einem
Permanentmagneten 51 gebildet, wie es wiederum in 3 gezeigt
ist. Die Polflächen 13 können ein
Wechselmagnetfeld erzeugen, um dadurch den Rotor 50 zu
drehen, wobei die Spule 20 direkt an den inneren Oberflächen der
Polflächen 13 durch
das Antriebselement 30 erregt wird, um ein Wechselmagnetfeld
zu erzeugen.
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Bei
dem Einbau wird der Motor mit einer vorgegebenen Position einer
Platte 60 mittels des Montagelochs 14 verbunden,
das durch eine Schraube 62 mit einem Gewindeloch 61 der
Platte 60 verbunden wird.
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In
den 4 bis 11 wurden für Bezugszeichen einer zweiten
bis siebenten Ausführungsform
die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
verwendet. Die einzigen magnetisch leitenden Platten der zweiten
bis siebenten Ausführungsform
haben die gleiche Konfiguration und die gleiche Funktion wie die
der ersten Ausführungsform
und ausführliche
Beschreibungen werden unterlassen.
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In 4 und 5 umfasst
eine einzige magnetisch leitende Platte 10 gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Haupt-Polplattenabschnitt 11, ein
axiales Loch 12, mehrere Polflächen 13, wenigstens
ein Montageloch 14 und mehrere eingeschnittene Außenkanten 15. Die
eingeschnittenen Außenkanten 15 sind
symmetrisch angeordnet, um die gesamte strukturelle Symmetrie der
einzigen magnetisch leitenden Platte 10 aufrechtzuerhalten.
Jedes Montageloch 14 ist bei einer Lasche 14' ausgebildet,
die zwischen den zwei eingeschnittenen Außenkanten 15 vorsteht.
Ein axiales Rohr 120 steht von der Kante des axialen Lochs 12 vor,
das verwendet wird, um ein Metallrohr 401 des Lagers 40 aufzunehmen,
um es mit einem Schaft des Rotors 50 zu verbinden. Die
Spule 20 ist unmittelbar bei den äußeren Oberflächen der
Polflächen 13 der
vorderen Oberfläche
des Haupt-Polplattenabschnitts 11 angeordnet, während das
Antriebselement 30 mit der hinteren Oberfläche des
Haupt-Polplattenabschnitts 11 verbunden
ist. Zusätzlich
ist ein Halsabschnitt 130 an jeder der Polflächen 13 ausgebildet,
um ein unregelmäßiges Magnetfeld
für einen einfachen
Start zu erzeugen, wobei die Polflächen 13 bewegt werden,
um den Rotor 50 zu drehen.
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Wiederum
in 5 ist die Spule 20 an der vorderen Oberfläche des
Haupt-Polplattenabschnitts 11 angeordnet,
während
das Antriebselement 30 mit der hinteren Oberfläche des
Haupt-Polplattenabschnitts 11 verbunden ist. Bei dem Einbau
wird der Motor mit einer vorgegebenen Position einer Platte 60 mittels
des Montagelochs 14 verbunden, das durch eine Schraube 62 mit
einem Gewindeloch 61 der Platte 60 verbunden ist.
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In 6 umfasst
eine einzige magnetisch leitende Platte 10 gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Haupt-Polplattenabschnitt 11, ein
axiales Rohr 120, mehrere Polflächen 13, wenigstens
ein Montageloch 14 und mehrere eingeschnittene Außenkanten 15.
Jede der Polflächen 13 besitzt
eine erste geneigte Kante 131, die in Bezug auf eine zweite
Kante eine geeignete Neigung aufweist. Folglich kann die Polfläche 13 mit der
ersten geneigten Kante 131 ein unregelmäßiges Magnetfeld für einen
einfachen Start erzeugen, wobei die Polflächen 13 bewegt werden,
um den Rotor 50 zu drehen.
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In 7 umfasst
eine einzige magnetisch leitende Platte 10 gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Haupt-Polplattenabschnitt 11, ein
axiales Rohr 120, mehrere Polflächen 13, wenigstens
ein Montageloch 14 und mehrere eingeschnittene Außenkanten 15.
Jede der Polflächen 13 hat
eine erste Neigung einer geneigten ersten Kante 131 und
eine zweite Neigung einer zweiten geneigten Kante 132,
um dadurch eine Induktionsfläche
der Polfläche 13 zu
erhöhen.
Vorzugsweise ist die erste Neigung der ersten geneigten Kante 131 größer als
die der zweiten geneigten Kante 132. Folglich kann die
Polfläche 13 mit
den geneigten Kanten 130 und 132 ein unregelmäßiges Magnetfeld
für einen
einfachen Start erzeugen, wobei die Polflächen 13 bewegt werden,
um den Rotor 50 zu drehen.
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In 8 umfasst
eine einzige magnetisch leitende Platte 10 gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Haupt-Polplattenabschnitt 11, ein
axiales Rohr 120, mehrere innere Polflächen 13a, mehrere äußere Polflächen 13b und
wenigstens ein Montageloch 14. Die inneren Polflächen 13a und
die äußeren Polflächen 13b sind
an zwei konzentrischen Kreisen um das axiale Rohr 120 um
die gleichen Strecken beabstandet und versetzt angeordnet. Folglich
bilden die Polflächen 13a und 13b mehrere
Polflächenlagen,
so dass die Konstruktionsauswahl des Stators vergrößert ist.
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In 9 umfasst
eine einzige magnetisch leitende Platte 10 gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Haupt-Polplattenabschnitt 11, ein
axiales Rohr 120, mehrere innere Polflächen 13a, mehrere äußere Polflächen 13b und
wenigstens ein Montageloch 14. Die inneren Polflächen 13a und
die äußeren Polflächen 13b sind
an zwei konzentrischen Kreisen um das axiale Rohr 120 um
die gleichen Strecken beabstandet und jede der inneren Polflächen 13a ist
auf einer gemeinsamen radialen Linie auf die jeweils zugeordnete äußere Polfläche 13b ausgerichtet.
Folglich bilden die Polflächen 13a und 13b mehrere
Polflächenlagen,
so dass die Konstruktionsauswahl des Stators vergrößert ist.
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In 10 und 11 umfasst
eine einzige magnetisch leitende Platte 10 gemäß der siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Haupt-Polplattenabschnitt 11,
ein axiales Rohr 120, mehrere Polarme 13', mehrere axiale
Polflächen 13'' und wenigstens ein Montageloch 14.
Die einzige magnetisch leitende Platte 10 kann ein radiales
Magnetfeld erzeugen, so dass es zusätzlich zu dem Motor mit radialem
Luftspalt der ersten bis sechsten Ausführungsform auf einen Motor
mit einem axialen Luftspalt der siebenten Ausführungsform angewendet wird.
Jede der Polflächen 13'' ist senkrecht zu dem Polarm 13' gebogen, so
dass sie einem axialen Permanentmagneten 51 eines Rotors 50 zugewandt ist,
in dem ein axiales Magnetfeld induziert wird, das durch die Polflächen 13'' des Stators erzeugt wird.
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Obwohl
die Erfindung anhand ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform
ausführlich
beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass von einem Durchschnittsfachmann
auf dem Gebiet verschiedene Abwandlungen durchgeführt werden
können,
ohne vom Umfang der durch die beigefügten Ansprüche dargelegten Erfindung abzuweichen.