JP6979528B2 - 電気モータ - Google Patents
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Description
‐適切なソフトウエアインターフェースの手段と、デザイン要素の多重使用およびアセンブリの高い再現性による、新しいモータサイズの開発時間の最小化、
‐簡単な製作、
‐短い納期、
‐低い製作労力および大幅な費用削減、特に大量のケース。
本発明の文脈において可能である特別な磁石配置(特に、細長いステータにおいて)の使用は、とりわけ、以下のさらなる利点をもたらす。
‐コイルアセンブリに対する単方向磁石配置の実施が可能となり、これにより、今度は特に平坦な設計が可能となる。
‐磁束の戻りがなくなる可能性があるため、軽量で磁気的に非導電性の材料から磁気支持体を製造することが可能になる。
‐浮遊磁場の低減が可能である。
‐交互にN/S配向した従来の磁石配置と比較して、より高い磁場強度を実現できた。
本発明のさらなる利点および便宜は、図面に基づく例示的な実施形態および態様の以下の説明から得られるのであろう。ここでは、次のように示されている。
Claims (13)
- 長手方向に一列に、または、リング状に接続された複数の磁石素子を有する少なくとも1つの磁気トラックと、
少なくとも1つのコイルアセンブリであって、前記磁気トラックに対して実質的に電気的および磁気的に非導電性である支持体を含み、前記コイルアセンブリおよび前記磁気トラックが互いに対して案内された移動を実行することができるように構成され、3つの導電性フラットコイルの少なくとも1つのグループを含む、前記コイルアセンブリと、を含み、3つの前記フラットコイルの各々は、三相電源の1つの相に接続され、前記グループまたは各グループの3つの前記フラットコイルの導体トラックは、第1および第2の支持導体面において互いに入れ子になるように、または互いに重なり合うように配置され、前記第1および第2の支持導体面は絶縁中間層によって互いに電気的に絶縁され、前記導体トラックは3つの前記フラットコイルのうちの最大2つが交差するように設計され、3つの前記フラットコイルの全てが任意の点で交差するわけではなく、
3つの重なり合う前記フラットコイルのうちの2つはそれぞれ、第1のフラットコイルの前記導体トラックが前記第1の支持導体面内でのみ走行し、第2のフラットコイルの前記導体トラックが第2の支持導体面内でのみ走行する交差領域を有する、電気モータ。 - 前記磁石素子を有する前記磁気トラック及び前記コイルアセンブリの前記フラットコイルは、前記フラットコイルの前記交差領域が少なくとも主に前記磁石素子の前記コイルアセンブリへの投影の外側にあるように、相互に協調して寸法決めされる、請求項1に記載の電気モータ。
- 前記磁気トラックは、ハルバッハアレイ構成の複数の磁石素子を有する、請求項1または2に記載の電気モータ。
- 前記磁気トラックがステータに割り当てられ、前記コイルアセンブリがリニアモータのロータに割り当てられ、特に、前記ステータが実質的に、細長い又はリング形状に閉じたU字形又は長方形の形状を有し、前記ステータの形状に適合して、前記ロータが、前記U字形又は長方形の内側で長手方向に移動できるように、プレート形状又はバンド形状に実現される、請求項1又は2に記載の電気モータ。
- 前記コイルアセンブリは、前記三相電源の1つの相にそれぞれ接続された3つのフラットコイルの2つ以上のグループを備え、これらのフラットコイルは支持体上又は支持体内に長手方向又はリング状に一緒に配列されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電気モータ。
- 前記支持体が多平面プリント回路基板として設計されており、各々の場合、前記多平面プリント回路基板のちょうど隣接する2つの導体面が、互いに重なり合う3つの前記フラットコイルを形成するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気モータ。
- 前記支持体は、2m(m≧2)の導体面を有する多面プリント回路基板として設計され、1つのグループに属する3つの重なり合う前記フラットコイルそれぞれが2〜mの直列に接続された、実質的に同一の導体トラックから構成され、前記多面プリント回路基板を通じた垂直ビアの手段によって、直列に接続された前記導体トラック間の電気接続が実現される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気モータ。
- 前記フラットコイルの各々はそれぞれのフラットコイルの外縁部に直接配置された小さな接続部およびビア領域を有し、重ね合わされ直列接続された前記導体トラックの接続、および前記フラットコイルの外部接続のためのビアが配置され、前記接続部およびビア領域の寸法、特に、細長いフラットコイルの長手方向の長さは、前記フラットコイルの対応する寸法の10%未満、特に、5%未満であり、
前記小さな接続部およびビア領域は、それぞれの場合において、多角形フラットコイル構成の角部に近接して配置され、略フック状の導体部分を備え、
前記多面プリント回路基板の2つの導体面をそれぞれ構造化することによって共に形成される3つの前記フラットコイルは、実質的に長方形であるように構成され、入れ子にされるか、または重なり合うように配置され、前記第1の導体面および前記第2の導体面内の3つの前記フラットコイルの長辺がそれぞれ互いに平行に延び、3つの前記フラットコイルのうちの1つの長方形内で、それぞれの場合において、前記導体路の主要部分が他の2つの前記フラットコイルのそれぞれの対応する側に延びるように配置される、請求項6または7に記載の電気モータ。 - 前記フラットコイルの各々はそれぞれのフラットコイルの外縁部に直接配置された小さな接続部およびビア領域を有し、重ね合わされ直列接続された前記導体トラックの接続、および前記フラットコイルの外部接続のためのビアが配置され、前記接続部およびビア領域の寸法、特に、細長いフラットコイルの長手方向の長さは、前記フラットコイルの対応する寸法の10%未満、特に、5%未満であり、
前記小さな接続部およびビア領域は、それぞれの場合において、多角形フラットコイル構成の角部に近接して配置され、略フック状の導体部分を備え、
前記多面プリント回路基板の2つの導体面をそれぞれ構造化することによって共に形成される3つの前記フラットコイルは、実質的に台形であるように構成され、入れ子にされるか、または重なり合うように配置され、前記第1の導体面および前記第2の導体面内の3つの前記フラットコイルの前記台形形状の非平行側がそれぞれ互いに平行に延び、3つの前記フラットコイルのうちの1つの前記台形内で、それぞれの場合において、前記導体路の主要部分が他の2つの前記フラットコイルのそれぞれの対応する側に延びるように配置される、請求項6または7に記載の電気モータ。 - 前記台形導体構成の長辺または前記台形導体構成の非平行辺における3つの前記フラットコイルのすべての導体はそれぞれ、互いに同じ距離を有し、共に属する前記3つのフラットコイル内には、より大きな距離範囲が存在しない、請求項8または9に記載の電気モータ。
- 隣接する前記導体トラック間の距離はそれらの幅よりも小さく、特に、それらの幅の半分よりも小さい、請求項10に記載の電気モータ。
- 前記フラットコイルの前記略長方形または台形の導体路において、前記長方形または台形の仮想角が、前記隣接する辺に対して斜めに延びる導体部分に置き換えられている、請求項8〜11のいずれか1項に記載の電気モータ。
- 少なくとも一部の前記導体路が、少なくとも一部の前記交差領域に拡大され、拡大による電流負荷の低減により、各々の前記フラットコイルのヒートシンクとして作用する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の電気モータ。
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