-
Die
Erfindung betrifft einen bürstenlosen Gleichstrommotor
sowie die Ausbildung des Stators eines bürstenlosen Gleichstrommotors,
wobei der Stator ein magnetisch leitendes Rohr und eine Polplatte
aufweist.
-
1 zeigt einen bekannten
bürstenlosen Gleichstrommotor
bzw. einen Stator für
einen solchen bürstenlosen
Gleichstrommotor, der ein Metallrohr 91, dessen Außenfläche von
einer Spule 92 umgeben ist, eine obere Polplatte 93,
eine untere Polplatte 94 und eine Schaltungsplatte 95 aufweist.
Die obere Polplatte 93 und die untere Polplatte 94 sind von
einer Vielzahl von aufeinander gestapelten Siliziumstahlplatten
gebildet, um die zum Permanentmagneten des Rotors benachbarte Fläche zu vergrößern. Durch
die Vielzahl von Siliziumstahlplatten sind der bekannte Motor und
sein Stator komplex und die Herstellungskosten hoch und es wird
viel Material benötigt.
-
Ein
Ende des Metallrohres 91 besitzt einen ringförmigen Flansch 911,
der einen größeren Durchmesser
als das Rohr aufweist. Wenn das andere Ende des Metallrohres 91 fixiert
ist, begrenzt der ringförmige
Flansch 911 die Spule 92, die obere Polplatte 93,
die untere Polplatte 94 und die Schaltungsplatte 95.
Die Dicke des ringförmigen
Flansches 991 erhöht die
Dicke des Stators. Um die Dicke des Stators zu erniedrigen, kann
der ringförmige
Flansch 911 für eine
optimale Gestaltung entfernt sein.
-
Das
US-Patent 9 891 567 von Fujitani et al., veröffentlicht am 2. Jan. 1990,
beschreibt eine Polplatte, die einen Pol besitzt, der von der Polplatte rechtwinkelig weggebogen
ist. Die Pole sind einander zugewandt gebogen, so dass die Pole
den Außenumfangsraum
des Spulensitzes bedecken. Die Polplatten werden gepresst und am
Stator zusammengebaut, nachdem Spulen auf den Spulensitz des Stators
gewickelt worden sind. Die Pole des Stators sind jedoch derartig
angeordnet, dass sie einander zugewandt sind, da die Spulen zuerst
auf den Spulensitz des Stators gewickelt werden müssen, wonach
dann die Polplatten auf den Spulenkörper gepresst werden, um den
Stator zu bilden. Das Pressen von Polplatten zu einem Spulenkörper mit
einer gewickelten Spule weist den Mangel auf, dass der Spulendraht
abgeschnitten werden oder brechen kann, wenn der Spulenkörper gepresst
wird, und dass die Lackschicht der Drähte beschädigt werden kann. Die Drähte der
Spule sind von Beginn an während
der langen Lebensdauer Stromimpulsen ausgesetzt, die in einer Abnutzung
des Spulengebildes und in einer Verschlechterung der Rotation des
Motors und einer Verkürzung
des Lebensdauer des Motors resultieren.
-
Die
US 8 808 390 beschreibt
eine Vielzahl von Polplatten, die sich in relativer Richtung zu
einer anderen Polplatte von jeder der gegenüberliegenden Seiten des Stators
erstrecken. Es ist klar, dass der Pol der Polplatte, wie er in dieser
Druckschrift gezeigt ist, den Drahtwickelprozess verhindert und
ein Abschneiden des Wickeldrahtes, der sich dazwischen erstreckt,
ermöglicht.
-
Der
Erfindung liegt die Hauptaufgabe zugrunde, einen Stator für einen
bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß Anspruch
1 zu schaffen.
-
Der
Erfindung liegt außerdem
die Aufgabe zugrunde, einen Stator eines bürstenlosen Gleichstrommotors
zu schaffen, der ein magnetisch leitendes Rohr aufweist, das an
einem Ende des Rohres eine Polplatte besitzt, und wobei eine andere
Polplatte auf das andere Ende des Rohres aufgeschoben ist. Mindestens eine
der beiden Polplatten besitzt Pole, die sich in entgegengesetzte
Richtungen zu den Polen der anderen Polplatte erstrecken, um eine
größere leitende
Fläche
der Polplatte zu bilden, um hierdurch das Drehmoment des Motors
zu erhöhen,
und um eine Freiheit der Gestaltung gemäß den Erfordernissen des Motors
ohne Begrenzung der Ausbildung zu ermöglichen.
-
Der
Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen Stator für einen
bürstenlosen
Gleichstrommotor zu schaffen, der ein magnetisch leitendes Rohr
aufweist, das an einem Ende des Rohres eine Polplatte besitzt, und
wobei auf das andere Ende des Rohres eine andere Polplatte aufgeschoben
ist. Mindestens eine der beiden Polplatten besitzt Pole, die sich
in einer entgegengesetzten Richtung zu den Polen der anderen Polplatte
erstrecken, um eine größere leitende
Fläche
der Polplatte zu schaffen und hierdurch die Dicke der Polplatte,
die Herstellung und die Materialkosten der Polplatte zu reduzieren.
-
Eine
vierte Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stator für einen
bürstenlosen
Gleichstrommotor zu schaffen, der ein magnetisch leitendes Rohr
aufweist, auf dessen Außenoberfläche eine Spule
gewickelt werden kann oder das zum Halten eines Spulenkörpers für eine Spule
geeignet ist, um die Herstellungs zu vereinfachen und die Herstellungskosten
zu reduzieren.
-
Eine
fünfte
Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stator für einen
bürstenlosen
Gleichstrommotor zu schaffen, der eine geringere Dicke besitzt,
der weniger Material benötigt,
und bei dem die Verfahrensschritte zur Herstellung reduziert sind,
um die Material- und Herstellungskosten zu verringern.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist ein bürstenloser
Gleichstrommotor ein magnetisch leitendes Rohr auf, das an einem
Ende eine Polplatte besitzt und dessen Außenoberfläche mit einer Spule umwickelt
ist, wobei auf das andere Ende des Rohres eine andere Polplatte
aufgeschoben ist. Der Rand jeder der beiden Polplatten besitzt Pole,
die sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, um eine größere Polrandfläche zu bilden
und hierdurch die magnetisch induktive Fläche zu vergrößern.
-
Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch
die nachfolgende detaillierte Beschreibung von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die
nachfolgenden Zeichnungen beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 eine räumliche Explosionsdarstellung eines
bekannten bürstenlosen
Gleichstrommotors,
-
2 eine räumliche Explosionsdarstellung eines
Stators, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist,
-
3 eine Draufsicht auf den
Stator gemäß 1,
-
4 einen Schnitt entlang
der Schnittlinie 4-4 durch den bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß 3,
-
5 eine räumliche Explosionsdarstellung eines
bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
6 einen Schnitt durch den
bürstenlosen Gleichstrommotor
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
7 eine räumliche Explosionsdarstellung eines
bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
8 eine räumliche Explosionsdarstellung eines
bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
9 eine räumliche Explosionsdarstellung eines
bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
10 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
11 eine Schnittdarstellung
eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
12 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors,
-
13 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß 12,
-
14 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß 12,
-
15 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
16 eine Schnittdarstellung
eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
17 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
18 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
19 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
20 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der sechsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
21 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
siebenten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
22 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der siebenten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
23 eine räumliche
Explosionsdarstellung eines bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
24 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der achten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
25 eine räumliche
Explosionsdarstellung des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
26 eine Schnittdarstellung
des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
-
27 eine räumliche
Explosionsdarstellung des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Befestigungselement,
-
28 eine räumliche
Explosionsdarstellung des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Gehäuse, und
-
29 eine räumliche
Explosionsdarstellung des bürstenlosen
Gleichstrommotors gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einer Kühlvorrichtung.
-
Wie
die 2 zeigt, weist ein
bürstenloser Gleichstrommotor
ein magnetisch leitendes Rohr 10, eine Polplatte 20 und
einen Spulenkörper 30 auf.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 10 besteht aus magnetisierbarem
Material. An einem Ende des Rohres 10 ist eine Polplatte 101 ausgebildet,
so dass das Rohr 10 und die Polplatte 101 einen
gemeinsamen Körper
bilden. Die Polplatte 101 bildet Pole 102. Der
Innenrand des magnetisch leitenden Rohres 10 ist zur Aufnahme
eines (nicht gezeichneten) Lagers vorgesehen, durch das sich eine
Welle des Rotors hindurch erstreckt. Der Außenrand des Rohres dient zum
Aufschieben der Polplatte 20 und des Spulenkörpers 30.
-
Die
auf den Außenumfang
des magnetisch leitenden Rohres 10 aufgeschobene Polplatte 20 besitzt
Pole 201, die mit einem Permanentmagnet eines (nicht dargestellten)
Rotors wechselwirken, um den Motor sanft zu drehen. Die Anzahl der
Pole 201 wird entsprechend den Designerfordernissen der
Anzahl Pole des Motors vorgesehen.
-
Der
Spulenkörper 30 ist
im wesentlichen aus Isoliermaterial wie Kunststoff hergestellt und
auf den Außenrand
des magnetisch leitenden Rohres 10 aufgeschoben. Der Spulenkörper 30 ist
eng und loslösbar
auf den Außenumfang
des magnetisch leitenden Rohres 10 entsprechend den Designerfordernissen aufgeschoben.
Der Spulenkörper 30 ist
zwischen der Polplatte 101 und der Polplatte 20 positioniert
und die Spule 301 ist auf den Spulenkörper 30 aufgewickelt, wie
aus 4 ersichtlich ist.
Es ist einfach und bequem möglich,
die Spule 310 auf den Spulenkörper 30 aufzuwickeln,
bevor oder nachdem das magnetisch leitende Rohr 10 und
der Spulenkörper 30 zusammengebaut
werden. In beiden Fällen
kann das Ziel eines einfachen Zusammenbaus erreicht werden.
-
Die 3 und 4 zeigen einen Stator. Der Spulenkörper 30 ist
zwischen der Polplatte 101 und der Polplatte 20 festgehalten
und die Spule 301 ist auf den Außenumfang des Spulenkörpers 30 gewickelt.
Eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301, der Polplatte 101 und
der Polplatte 20 erforderlich, um einen Stator zu bilden.
-
5 verdeutlicht einen bürstenlosen Gleichstrommotor
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, der ein magnetisch leitendes Rohr 11,
eine Polplatte 21 und einen Spulenkörper 30 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 11 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und an einem Ende mit einer Polplatte 111 ausgebildet,
die Pole 112 besitzt. Der Außenrand der Pole 112 erstreckt sich
in entgegengesetzter Richtung von der anderen Polplatte 21,
um die Induktionsfläche
des Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so
dass mit der Dicke einer einzigen Platte die Polplatte 111 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 112 wird entsprechend den Designerfordernissen
der Polanzahl des Motors vorgesehen. Der Innenumfang des magnetisch
leitenden Rohres 11 ist zur Aufnahme eines (nicht dargestellten)
Lagers vorgesehen, durch das sich eine Welle des Rotors hindurcherstreckt,
und der Außenumfang
des magnetisch leitenden Rohres 11 dient zum Aufschieben
der Polplatte 21 und des Spulenkörpers 30.
-
Die
Polplatte 21 ist auf den Außenumfang des magnetisch leitenden
Rohres 11 aufgeschoben. Der Polplatte 21 besitzt
Pole 211. Der Außenrand
der Pole 211 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung
zu denen der Polplatte 11, um die Induktionsfläche des
Stators in Bezug zum Permanentmagnet eines Rotors zu erhöhen, so
dass die Dicke einer einzigen Platte der Polplatte 111 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 112 ist entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors vorgesehen.
-
Der
Spulenkörper 30 ist
der gleiche wie in 1,
er ist auf den Außenumfang
des magnetisch leitenden Rohres 10 aufgeschoben. Der Spulenkörper 30 ist
eng oder loslösbar
auf dem Außenumfang des
magnetisch leitenden Rohres 10 aufgeschoben und zwischen
der Polplatte 111 und der Polplatte 21 positioniert.
Es ist einfach und bequem möglich,
die Spule auf den Spulenkörper 30 vor
oder nach dem Zusammenbau des magnetisch leitenden Rohres 10 und
des Spulenkörpers 30 aufzuwickeln.
In beiden Fällen
ist das Ziel einer einfachen Herstellung erreichbar.
-
6 zeigt den Zusammenbauzustand
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Spulenkörper 30 ist zwischen
der Polplatte 111 und der Polplatte 21 festgehalten
und die Spule 301 ist auf den Außenumfang des Spulenkörpers 30 aufgewickelt.
Eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301, der Polplatte 111 und
der Polplatte 21 vorgesehen, wodurch ein Stator gebildet
wird.
-
Wie
aus 7 ersichtlich ist,
weist ein bürstenloser
Gleichstrommotor gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein magnetisch leitendes Rohr 11,
eine Polplatte 22 und einen Spulenkörper 30 auf, die der
ersten Ausführungsform entsprechen.
Die zweite Ausführungsform
weist außerdem
geneigte Abschnitte 113, 222 auf, die jeweils an
den Polen 112, 221 ausgebildet sind, die von der ersten
Ausführungsform
verschieden sind, und ein ungleichmäßiges Magnetfeld bilden. Infolge
des ungleichmäßigen Magnetfeldes
treibt der Stator den Rotor zu Beginn des Motoranlaufs leichter
an.
-
8 zeigt die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die ein magnetisch leitendes Rohr 11,
eine Polplatte 22 und einen Spulenkörper 30 aufweist.
Die zweite Ausführungsform
weist außerdem
anstelle des geneigten Abschnittes 113, 222, die jeweils
an den Polen 112, 221 ausgebildet sind, einen niedrigeren
Abschnitt 114, 223 auf, um ein ungleichmäßiges Magnetfeld
zu bilden. Die zweite Ausführungsform
weist außerdem
ausgesparte Abschnitte 115, 224 auf, die jeweils
an den Polen 112, 221 ausgebildet sind, um ein
ungleichmäßiges Magnetfeld
zu bilden, wie die 9 zeigt.
Infolge des ungleichmäßigen Magnetfeldes
treibt der Stator den Rotor zu Beginn des Rotoranlaufs leichter
an.
-
10 zeigt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, der zwei Polplatten 21, einen
Spulenkörper 30 und
ein magnetisch leitendes Rohr 40 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 40 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und an einem Ende mit einem ringförmigen Flansch 401 ausgebildet,
um die Polplatte 21 an Ort und Stelle festzuhalten. Der
Innenumfang des magnetisch leitenden Rohres 40 ist mit
einem (nicht dargestellten) Lager versehen, durch das sich eine
Welle des Rotors hindurch erstreckt, und der Außenumfang des magnetisch leitenden
Rohres dient zum Aufschieben der beiden Polplatten 21 und
des Spulenkörpers 30.
-
Die
Anzahl der Polplatten 21 ist größer als zwei, sie werden auf
die Außenoberfläche des
magnetisch leitenden Rohres 40 aufgeschoben und durch den
ringförmigen
Flansch 401 an Ort und Stelle festgehalten. Die Polplatte 21 besitzt
Pole 211. Der Außenrand
der Pole 211 erstreckt sich in eine Richtung, die zur Richtung
der Pole der anderen Polplatte 21 entgegengesetzt ist,
um die Induktionsfläche
des Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so
dass die Dicke einer einzigen Platte der Polplatte 111 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 112 wird entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors vorgesehen.
-
Der
Spulenkörper 30 ist
im wesentlichen aus Isolationsmaterial wie Kunststoff hergestellt
und wird auf den Außenumfang
des magnetisch leitenden Rohres 10 aufgeschoben. Der Spulenkörper 30 ist eng
oder loslösbar
auf die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 10 aufgeschoben. Der Spulenkörper 30 ist
zwischen der Polplatte 101 und der Polplatte 20 positioniert.
Draht wird auf den Spulenkörper 30 aufgewickelt,
um eine Spule 301 zu bilden. Es ist einfach und bequem
möglich,
die Spule 301 auf den Spulenkörper 30 vor oder nach
dem Zusammenbau des magnetisch leitenden Rohres 10 und
des Spulenkörpers 30 zu
wickeln. In beiden Fällen
kann das Ziel eines einfachen Zusammenbaus erreicht werden.
-
11 zeigt die Situation der
Kombination der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Spulenkörper 30 ist zwischen
den beiden Polplatten 21 festgelegt und die Spule 301 ist
auf die Außenfläche des
Spulenkörpers 30 gewickelt.
Eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301 und den
beiden Polplatten 21 vorgesehen, um einen Stator zu bilden.
-
12 zeigt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor, der einen Spulenkörper 30 und zwei magnetisch
leitende Rohre 50 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 50 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und bildet an einem Ende eine Polplatte 501.
Die Polplatte 501 besitzt Pole 502, der Außenrand
der Pole 502 erstreckt sich in eine entgegensetzte Richtung
in Bezug auf den Außenrand
der Pole der anderen Polplatte 501, um die Induktionsfläche des
Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so dass
mit der Dicke einer einzigen Platte die Polplatte 501 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 502 ist den Designerfordernissen der Polzahl
des Motors entsprechend vorgesehen. Die magnetisch leitenden Rohre 50 sind
aneinander angebracht und bilden eine Innenumfang, der zur Aufnahme
eines (nicht dargestellten) Lagers vorgesehen ist, durch das sich
eine Welle des Rotors hindurcherstreckt, und eine Außenfläche der
magnetisch leitenden Rohre dient zum Aufschieben der Polplatte 21 und
des Spulenkörpers 30.
-
Der
Spulenkörper 30 ist
im wesentlichen aus Isoliermaterial wie Kunststoff hergestellt und
wird auf die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 50 aufgeschoben. Der Spulenkörper 30 ist
eng oder loslösbar
auf die Außenfläche der
beiden aneinander angebrachten magnetischen Rohre 50 aufgeschoben.
Der Spulenkörper 30 ist
zwischen den beiden Polplatten 501 positioniert. Eine Spule 301 ist
auf den Spulenkörper 30 aufgewickelt.
Es ist einfach und bequem möglich,
die Spule 301 auf den Spulenkörper 30 vor oder nach
dem Zusammenbau des magnetisch leitenden Rohres 50 und
des Spulenkörpers 30 aufzuwickeln.
In beiden Fällen
kann das Ziel eines einfachen Zusammenbaus erreicht werden.
-
13 zeigt den Zustand eines
Stators. Der Spulenkörper 30 ist
auf die Außenfläche der
beiden aneinander angebrachten magnetisch leitenden Rohre 50 aufgeschoben
und die Spule 301 ist auf die Außenfläche des Spulenkörpers 30 gewickelt.
Eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301 und den Polplatten 501 vorgesehen,
so dass ein Stator gebildet ist, der auf einer Halterung 53 fixiert
ist.
-
14 zeigt einen Stator, der
zwei magnetisch leitende Rohre 51 und 52 aufweist,
die voneinander verschiedene Durchmesser besitzen. Das magnetisch
leitende Rohr 51 besitzt eine kleineren Durchmesser als
das magnetisch leitende Rohr 52, so dass die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 51 in der Innenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 52 festgehalten wird. Der Spulenkörper 30 ist
auf die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres mit dem größeren Durchmesser aufgeschoben.
Die Spule 301 ist auf die Außenfläche des Spulenkörpers aufgewickelt
und eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301 und
den Polplatten 511 vorgesehen, so dass ein Stator gebildet
wird, der durch das magnetisch leitende Rohr mit dem kleineren Durchmesser
an einer Halterung 53 fixiert ist.
-
15 zeigt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, der ein magnetisch leitendes Rohr 11,
eine Polplatte 20 und einen Spulenkörper 31 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 11 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und an einem Ende mit einer Polplatte 111 ausgebildet.
Die Polplatte 111 besitzt Pole 112. Der Außenrand
der Pole 112 erstreckt sich in einer Richtung, die zur
Richtung der Pole der anderen Polplatte 20 entgegengesetzt
ist, um die Induktionsfläche
des Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so dass
die Dicke einer einzigen Platte der Polplatte 111 eine
größere Induktionsfläche ergibt.
Die Anzahl der Pole 112 ist entsprechend den Designerfordernissen der
Polzahl des Motors vorgesehen. Der Innenumfang des magnetisch leitenden
Rohres 11 dient zur Aufnahme eines (nicht dargestellten)
Lagers, durch das sich eine Welle des Rotors hindurcherstreckt, und
die Außenoberfläche des
magnetisch leitenden Rohres dient zum Aufschieben der Polplatte 20 und des
Spulenkörpers 30.
-
Mehr
als eine Polplatte 20 sind auf die Außenfläche des magnetisch leitenden
Rohres 10 aufgeschoben. Sie besitzt Pole 201,
die mit einem Permanentmagnet eines (nicht dargestellten) Rotors
zusammenwirken, um den Motor sanft zu drehen. Die Anzahl der Pole 201 ist
den Designerfordernissen der Polzahl des Motors entsprechend gewählt.
-
Der
Spulenkörper 31 ist
im wesentlichen aus Isoliermaterial wie Kunststoff hergestellt und
auf die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 11 aufgeschoben. Der Spulenkörper 31 ist
eng oder lösbar
auf die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 11 aufgeschoben und zwischen
der Polplatte 111 und der Polplatte 20 positioniert.
Auf den Spulenkörper 31 ist
eine Spule 311 gewickelt. Es ist einfach und bequem möglich, die
Spule 311 auf den Spulenkörper 31 vor oder nach
dem Zusammenbau des magnetisch leitenden Rohres 11 und
des Spulenkörpers 31 aufzuwickeln.
-
Die
vierte Ausführungsform
weist außerdem eine
Positionierstruktur auf, die eine Vielzahl von Löchern 116, 202 aufweist,
die in den entsprechenden Polplatten 111, 20 ausgebildet
sind. An zwei Enden des Spulenkörpers 31 sind
zwei Scheiben 312 vorgesehen, die die Spulenwicklung zwischen
sich festlegen und die die Spulenwicklung gegen die Platten 111, 20 isolieren.
Die beiden Platten 312 besitzen eine Vielzahl von Zapfen 313,
die sich von den Platten nach außen erstrecken. Die Zapfen 313 passen in
die Löcher 116, 202,
um das magnetisch leitende Rohr 11 und die Platten 111, 20 am
Spulenkörper 31 einfach
und genau zu positionieren. Da die beiden Scheiben 312 die
Spule von den Platten 111, 20 isolieren, ist es
nicht erforderlich, eine Isolierschicht vorzusehen, die die Spule 301 von
den Platten 111, 20 isoliert.
-
16 zeigt die Situation der
Kombination der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Spulenkörper 31 ist zwischen
der Polplatte 111 und der Polplatte 20 festgelegt
und die Spule 311 ist auf die Außenfläche des Spulenkörpers 31 gewickelt
und bildet folglich eine Stator.
-
17 zeigt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, der ein magnetisch leitendes Rohr 10,
eine Polplatte 21 und einen Spulenkörper 30 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 10 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und an einem Ende mit einer Polplatte 101 ausgebildet,
so dass das Rohr 10 und die Polplatte 101 gemeinsam
einen Körper
bilden. Die Platte 101 bildet Pole 102. Der Innenumfang
des Rohres 10 dient zur Aufnahme eines (nicht dargestellten)
Lagers, durch das sich eine Welle des Rotors hindurch erstreckt.
Die Außenfläche des
Rohres 10 ist zum Aufschieben der Polplatte 20 und
des Spulenkörpers 30 vorgesehen.
Die Anzahl der Pole 102 ist entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors gewählt.
-
Mehr
als eine Polplatte 21 wird auf die Außenfläche des magnetisch leitenden
Rohres 11 aufgeschoben. Die Polplatte 21 besitzt
Pole 211. Der Außenrand
der Pole 211 erstreckt sich in einer Richtung, die zu der
Richtung der anderen Polplatte 101 entgegengesetzt ist,
um die Induktionsfläche
des Stators zum Permanentmagnet eines Rotors zu erhöhen, so
dass mit der Dicke einer einzigen Platte die Polplatte 101 eine
größere Induktionsfläche besitzt. Die
Anzahl der Pole 211 wird entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors gewählt.
-
Der
Spulenkörper 30 wurde
oben beschrieben. Der Zeitpunkt des Wickelns der Spule kann den jeweiligen
Erfordernissen entsprechend gewählt
werden.
-
18 zeigt die Situation der
Kombination der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Spulenkörper 30 wird zwischen
der Polplatte 101 und Polplatte 21 festgehalten
und die Spule 301 ist auf die Außenfläche des Spulenkörpers 30 gewickelt.
Eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301, der Polplatte 101 und
der Polplatte 21 vorgesehen, um einen Stator zu bilden.
-
19 zeigt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß der sechsten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, die ein magnetisch leitendes Rohr 12,
eine Polplatte 21 und einen Spulenkörper 30 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 12 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und an einem Ende mit einer Polplatte 121 ausgebildet.
Die Polplatte 121 besitzt Pole 122. Der Außenrand
der Pole 122 erstreckt sich in eine Richtung, die zur Richtung
der Pole der anderen Polplatte 21 entgegengesetzt ist, um
die Induktionsfläche
des Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so dass
mit der Dicke einer einzigen Platte die Polplatte 121 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 122 wird entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors gewählt.
Ein Innenrand des magnetisch leitenden Rohres 12 dient zur
Aufnahme eines (nicht gezeichneten) Lagers, durch das sich eine
Welle des Rotors hindurcherstreckt, und eine Außenfläche des magnetisch leitenden
Rohres 12 dient zum Aufschieben der Polplatte 21 und
des Spulenkörpers 30.
Das Ende des magnetisch leitenden Rohres 12 ist mit einem
ringförmigen Flansch 123 versehen,
der einen kleineren Durchmesser besitzt als der Durchmesser der Polplatte 121.
Der Ringflansch 123 kann mittels einer Biegepresse umgebogen
werden, um den Spulenkörper 30 an
Ort und Stelle zu fixieren.
-
Die
Polplatte 21 und der Spulenkörper 30 sind wie oben
beschrieben ausgebildet. Der Zeitpunkt, wann die Spule gewickelt
wird, kann den Erfordernissen entsprechend gewählt werden.
-
20 zeigt den Zustand der
Kombination der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Spulenkörper 30 ist zwischen
der Polplatte 121 und der Polplatte 21 festgehalten,
ein ringförmiger
Flansch 123 ist umgebogen, um sicherzustellen, dass die
Polplatte 21 und der Spulenkörper 30 an Ort und
Stelle festgehalten werden, und die Spule 301 ist auf die
Außenfläche des
Spulenkörpers 30 gewickelt.
Eine Isolierschicht ist zwischen der Spule 301, der Polplatte 121 und
der Polplatte 21 vorgesehen, um einen Stator zu bilden.
-
21 zeigt einen bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß der siebenten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, die eine Polplatte 21 und ein magnetisch
leitendes Rohr 60 aufweist.
-
Das
magnetisch leitende Rohr 60 ist aus magnetisierbarem Material
hergestellt und an einem Ende mit einer Polplatte 601 ausgebildet.
Die Polplatte 601 besitzt Pole 602. Der Außenrand
der Pole 602 erstreckt sich in eine Richtung, die zur Richtung
der Pole der anderen Polplatte 21 entgegengesetzt ist, um
die Induktionsfläche
des Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so dass
mit der Dicke einer einzigen Platte die Polplatte 601 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 602 ist entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors vorgesehen. Der Innenrand des magnetisch
leitenden Rohres 60 dient zur Aufnahme eines (nicht dargestellten)
Lagers, durch das sich eine Welle des Rotors hindurch erstreckt.
Die Berührungsfläche zwischen
der Spule 32 und der Außenfläche des magnetisch leitenden
Rohres 60 und der Polplatte 601 erfordert eine
Isolationsbehandlung, die eine Isolierschicht bildet. Deshalb ermöglicht die
Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 60 ein Aufschieben der Polplatte 21 und die
Spule 32 kann gewickelt werden.
-
Die
Polplatte 21 wird auf die Außenfläche des magnetisch leitenden
Rohres 11 aufgeschoben. Die Polplatte 21 besitzt
Pole 211. Der Außenrand
der Pole 211 erstreckt sich in eine Richtung, die zur Richtung
der Pole der anderen Polplatte 602 entgegengesetzt ist,
um die Induktionsfläche
des Stators in Bezug auf den Permanentmagnet eines Rotors zu vergrößern, so
dass mit der Dicke einer einzigen Platte die Polplatte 21 eine
größere Induktionsfläche besitzt.
Die Anzahl der Pole 211 wird entsprechend den Designerfordernissen
der Polzahl des Motors vorgesehen. Die Berührungsfläche zwischen der Polplatte 21 und
der Spule 32 benötigt
eine Isolationsbehandlung, um eine Isolierschicht zu bilden.
-
23 zeigt eine bürstenlosen
Gleichstrommotor gemäß der achten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die eine Polplatte 21 und ein
magnetisch leitendes Rohr 61 aufweist, die der siebenten
Ausführungsform
gleich sind. Die Berührungsfläche zwischen
der Spule 32 und der Polplatte 21 und der Polplatte 611 benötigt eine
Isolationsbehandlung, um eine Isolierschicht zu bilden. Das magnetisch
leitende Rohr 61 weist außerdem an einem Ende 613 einen
kleineren Durchmesser auf. Eine abgestufte Ecke 614 wird
durch die unterschiedlichen Durchmesser an der Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 61 gebildet, die zum Anbringen
und Positionieren der Polplatte 21 (wie in 24 dargestellt) vorgesehen ist. Eine
Spule 32 kann auf die Außenfläche des magnetisch leitenden
Rohres 61 in dem Bereich zwischen der Polplatte 611 und
der Polplatte 621 gewickelt werden, um einen Stator zu
bilden.
-
Wie
aus den 25 und 26 ersichtlich ist, sind
ein Rotor 70 und eine Schaltungsplatte 702 zusammengebaut,
um einen Motor zu bilden, der dem der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entspricht. Die erste Ausführungsform
weist im wesentlichen das magnetisch leitende Rohr 11,
die Polplatte 21, den Spulenkörper 30, einen Rotor 70 und
eine Schaltungsplatte 702 auf. Die Schaltungsplatte 702 ist
auf die Außenfläche des
magnetisch leitenden Rohres 11 aufgeschoben, so dass ein
Hall IC 703 auf der Schaltungsplatte 702 auf einen
Permanentmagnet 704 des Rotors 70 ansprechen kann. Der
Innenumfang des magnetisch leitenden Rohres 11 ist zur
Aufnahme eines Lagerelementes vorgesehen, durch das sich eine Welle 701 des
Rotors 70 hindurch erstreckt, um einen bürstenlosen
Motor zu bilden.
-
Wie
aus 27 ersichtlich ist,
ist mit der vorliegenden Erfindung ein Fixierelement 705 kombiniert.
Das einem Substrat oder einem Gehäuse eines anderen Produktes ähnliche
Fixierelement 705 weist ein Loch 706 auf, durch
das sich das magnetisch leitende Rohr 11 mittels eines
Presssitzes infolge unterschiedlicher Durchmesser oder durch eine
andere Befestigungsmethode hindurch erstreckt.
-
28 zeigt den (nicht mit
einer Bezugsziffer bezeichneten) erfindungsgemäßen bürstenlosen Gleichstrommotor
und ein Gehäuse 82,
die miteinander kombiniert sind, um eine Kühlvorrichtung zu bilden und
die aus dem magnetisch leitenden Rohr 11, der Polplatte 21,
dem Spulenkörper 30 und
einer Schaltungsplatte 702 besteht. Das magnetisch leitende
Rohr 11 ist in einem Loch 83 des Gehäuses 82 oder
einer bekannten Wärmesenke 86,
die Rippen oder Zapfen aufweist (wie in 29 dargestellt ist), festgehalten. Der
Innenumfang des magnetisch leitenden Rohres dient zur Aufnahme eines
(nicht dargestellten) Lagerelementes, durch das sich eine Welle 81 eines
Flügelrades 80 hindurch
erstreckt. Das Flügelrad 80 weist
außerdem eine
Vielzahl von Flügelblättern 84 und
Permanentmagnete 85 auf. Die kombinierte Kühlvorrichtung
kann folglich die gewünschten
Kühlergebnisse
erreichen.
-
Ein
bürstenloser
Gleichstrommotor der vorliegenden Erfindung, wie er im Anspruch
1 beansprucht ist, reduziert die Komplexität und die Herstellungskosten
des bekannten Metallrohres und der bekannten Polplatte und reduziert
die Dicke eines Stators durch Reduktion der Dicke des von der Außenseite
der Polplatte wegstehenden ringförmigen
Flansches.