DE102005023841A1

DE102005023841A1 - Ausgleichsaufbau für einen Motor

Info

Publication number: DE102005023841A1
Application number: DE102005023841A
Authority: DE
Inventors: Ming-Huang Chen
Original assignee: Dahlia Technology Corp
Current assignee: Dahlia Technology Corp
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-08-24
Also published as: US20060181160A1; US7224095B2; TWI306323B; JP4504853B2; TW200629690A; JP2006230176A

Abstract

Ein Motor weist einen festen Abschnitt 10, einen Rotor 20 und zumindest eine am festen Abschnitt 10 fixierte Ausgleichsplatte 30 auf. Der feste Abschnitt 10 weist einen Stator 14 auf, der zumindest eine Polplatte 141 aufweist, die sich erweitert, um mehrere Polflächen 140 zu bilden, wobei zwischen einem Paar einander benachbarter Polflächen 140 ein Zwischenraum 143 definiert ist. Der Rotor 20 weist eine Welle 21 und einen ringförmigen Magnet 23 auf, der zu den Polflächen 140 gerichtet ist. Die Ausgleichsplatte 30 weist zumindest zwei magnetisch leitfähige Flächen 32 auf, die jeweils mit den Zwischenräumen 143 ausgerichtet sind. Jede magnetisch leitfähige Fläche 32 weist eine Länge auf, die nicht kleiner als jene eines zugehörigen Zwischenraums 143 ist. Die Polflächen 140 sind zu zumindest einer Fläche des ringförmigen Magnets 23 gerichtet. Wenn sich der Rotor 20 dreht, induziert der ringförmige Magnet 23 des Rotors 20 die abwechselnden Magnetfelder, die durch den Stator 23 erzeugt werden, und zieht er die magnetisch leitfähigen Flächen 32 an, um dadurch die Drehbalance des Rotors 20 aufrechtzuerhalten.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ausgleichsaufbau für einen Motor. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung einen Ausgleichsaufbau, um die stabile Drehung eines Rotors eines Motors aufrechtzuerhalten.

Es wurde eine breite Vielfalt von Aufbauten zum Aufrechterhalten der Drehbalance für einen Rotor eines Motors vorgeschlagen. Einer dieser Aufbauten umfaßt einen festen Abschnitt, einen Rotor, einen anziehenden Abschnitt, und einen magnetisch leitfähigen Abschnitt. Der feste Abschnitt weist eine Basis, ein an der Basis fixiertes axiales Rohr, ein im axialen Rohr aufgenommenes Lager, einen Stator, und eine Schaltkreisplatte auf. Der Stator weist eine Spule mit einer axialen Wicklung oder einer radialen Wicklung und mehrere Polplatten (oder Polarme) auf. Der Rotor weist eine Welle, die sich drehbar durch das Lager erstreckt, und einen ringförmigen Magnet, der die Polflächen der Polplatten umgibt, auf. Der anziehende Abschnitt ist an einer Unterseite des Rotors oder an einem oberen Ende des axialen Rohrs bereitgestellt. Alternativ ist der anziehende Abschnitt durch den ringförmigen Magnet oder die abwechselnden Magnetfelder, die durch die Polplatten des Stators erzeugt werden, bereitgestellt. Der magnetisch leitfähige Abschnitt ist aus einem magnetisch leitfähigen Material hergestellt und kann aus einer Scheibe mit zwei bogenförmigen Rändern, einem Gehäuse, das in einer Rotoreinhausung des Rotors fixiert ist, einer ringförmigen Platte, mehreren bogenförmigen Platten, oder einer Rotoreinhausung eines Spindelmotors bestehen. Der magnetisch leitfähige Abschnitt kann an der Schaltkreisplatte, an einem inneren Umfang des Rotors, oder an der Unterseite des Rotors bereitgestellt sein und mit dem anziehenden Abschnitt verbunden sein. Ein derartiger Aufbau ist z.B. in den taiwanesischen Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. 383818, 422365, 428838, und M241969, in den US-Patentschriften Nr. 6,097,120; 6,483,209; 6,700,241; und 6,727,626, und in der US-Patentveröffentlichung Nr. 2005/0006962 offenbart.

Wenn sich der Motor dreht, werden durch die Polflächen der magnetischen Polplatten (oder Polarme) abwechselnde Magnetfelder erzeugt. Der magnetisch leitfähige Abschnitt wird während der Drehung des Rotors durch den anziehenden Abschnitt angezogen, wodurch eine Drehbalance des Rotors aufrechterhalten wird, ein Lösen der Rotorwelle vom Stator vermieden wird, die Drehreibung des Lagers vermindert wird, und die Lebensdauer des Motors verlängert wird.

Es ist üblich, die Größe der Metallplatte, die aus dem magnetisch leitfähigen Abschnitt besteht, so groß wie möglich zu machen, um eine große Fläche bereitzustellen, die zum Magnet des anziehenden Abschnitts (wie etwa dem ringförmigen Magnet) gerichtet ist. Dies kann zu einer übermäßigen Anziehungskraft zwischen dem magnetisch leitfähigen Abschnitt und dem anziehenden Abschnitt zum Ausgleichen des Rotors führen. Falls der anziehende Abschnitt durch den ringförmigen Magnet bereitgestellt ist, und der magnetisch leitfähige Abschnitt am festen Abschnitt bereitgestellt ist, erstreckt sich der magnetisch leitfähige Abschnitt häufig über die abwechselnden Magnetfelder, die durch die Polflächen des Stators erzeugt werden, was die abwechselnden Magnetfelder nachteilig beeinflußt und die Drehleistungsfähigkeit des Rotors verringert. Andererseits sind im Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Polflächen keine abwechselnden Magnetfelder vorhanden. Daher ist es höchst wünschenswert, den anziehenden Abschnitt im Zwischenraum bereitzustellen. Doch keine der herkömmlichen Gestaltungen stellt den anziehenden Abschnitt im Zwischenraum bereit. Der Zwischenraum ist bestenfalls durch einen anziehenden Abschnitt mit einer übermäßig großen Fläche bedeckt, was zu einer unzufriedenstellenden Ausgleichswirkung für den Rotor führt.

AUFGABEN DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Ausgleichsaufbau zur Sicherstellung der Drehleistungsfähigkeit für einen Rotor eines Motors bereitzustellen.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Ausgleichsaufbau zum Erhalt eines stabilen Anlaufens eines Rotors eines Motors bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Ausgleichsaufbau zum Aufrechterhalten der stabilen Drehung eines Rotors eines Motors bereitzustellen.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ein Motor nach der vorliegenden Erfindung weist einen festen Abschnitt, einen Rotor, und zumindest eine Ausgleichsplatte auf. Der feste Abschnitt weist einen Stator auf, der zumindest eine Wicklung und zumindest eine Polplatte aufweist. Die zumindest eine Polplatte erweitert sich, um mehrere Polflächen zu bilden, wobei zwischen einem Paar einander benachbarter Polflächen ein Zwischenraum definiert ist. Die zumindest eine Wicklung kann bestromt werden, um die Polflächen abwechselnde Magnetfelder erzeugen zu lassen.

Der Rotor weist eine Welle und einen ringförmigen Magnet auf. Die Welle erstreckt sich drehbar durch den festen Abschnitt, und der ringförmige Magnet ist an einem inneren Umfang des Rotors angebracht und zu den Polflächen des Stators gerichtet.

Die zumindest eine Ausgleichsplatte ist am festen Abschnitt angebracht. Die zumindest eine Ausgleichsplatte weist zumindest zwei magnetisch leitfähige Flächen auf, die jeweils mit den Zwischenräumen des Stators ausgerichtet sind und voneinander beabstandet sind. Jede magnetisch leitfähige Fläche weist eine Länge auf, die nicht kleiner als jene eines zugehörigen der Zwischenräume ist. Die Polflächen sind zu zumindest einer Fläche des ringförmigen Magnets gerichtet.

Wenn sich der Rotor dreht, induziert der ringförmige Magnet des Rotors die abwechselnden Magnetfelder, die durch den Stator erzeugt werden, und zieht er die zumindest zwei magnetisch leitfähigen Flächen an, um dadurch eine Drehbalance des Rotors aufrechtzuerhalten.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der feste Abschnitt ein axiales Rohr auf, und ist die zumindest eine Ausgleichsplatte eine Scheibe mit einer Mittelöffnung, die um das axiale Rohr herum angebracht ist. Vorzugsweise erstrecken sich die zumindest zwei magnetisch leitfähigen Flächen von einem Umfang der Scheibe und sind sie zum inneren Umfang des ringförmigen Magnets gerichtet.

Vorzugsweise weist der feste Abschnitt ferner eine Schaltkreisplatte mit einer Unterseite auf, und befindet sich die zumindest eine Ausgleichsplatte in einem engen Kontakt mit der Unterseite oder einer Oberseite der Schaltkreisplatte.

Vorzugsweise erstreckt sich jede magnetisch leitfähige Fläche über einen zugehörigen der Zwischenräume und zwei jeweils zueinander gerichtete Enden eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen, wobei ein zugehöriger der Zwischenräume zwischen den beiden zueinander gerichteten Enden begrenzt ist.

Vorzugsweise überlappt eine Länge jeder magnetisch leitfähigen Fläche um eine erste überlappte Länge und eine zweite überlappte Länge mit einem zugehörigen Paar der Polflächen, das den zugehörigen Zwischenraum begrenzt. Zumindest eine der ersten überlappten Länge und der zweiten überlappten Länge ist kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die zumindest eine Ausgleichsplatte mehrere Aussparungen auf, die mit den Polflächen ausgerichtet sind, und weist die zumindest eine Ausgleichsplatte mehrere Verlängerungen auf, die mit den Zwischenräumen des Stators ausgerichtet sind. Vorzugsweise befinden sich die magnetisch leitfähigen Flächen jeweils an oberen Flächen von distalen Enden der Verlängerungen, und sind die magnetisch leitfähigen Flächen zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets des Rotors gerichtet. Vorzugsweise erstreckt sich jede magnetisch leitfähige Fläche über einen zugehörigen der Zwischenräume und zwei jeweils zueinander gerichtete Enden eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen, wobei ein zugehöriger der Zwischenräume zwischen den beiden zueinander gerichteten Enden begrenzt ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden zumindest zwei Ausgleichsplatten verwendet. Jede der zumindest zwei Ausgleichsplatten ist U-förmig und weist eine innere magnetisch leitfähige Fläche, eine äußere magnetisch leitfähige Fläche, und eine untere magnetisch leitfähige Fläche auf. Vorzugsweise weist der feste Abschnitt eine Schaltkreisplatte oder eine Basis auf. Die zumindest zwei Ausgleichsplatten sind an der Schaltkreisplatte oder an der Basis angebracht und jeweils mit den Zwischenräumen des Stators ausgerichtet. Die innere magnetisch leitfähige Fläche, die äußere magnetisch leitfähige Fläche, und die untere magnetisch leitfähige Fläche einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten ist jeweils zum inneren Umfang, ei nem äußeren Umfang, bzw. einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets des Rotors gerichtet.

Vorzugsweise erstreckt sich jede der inneren magnetisch leitfähigen Fläche, der äußeren magnetisch leitfähigen Fläche, und der unteren magnetisch leitfähigen Fläche einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten über einen zugehörigen der Zwischenräume und zwei jeweils zueinander gerichtete Enden eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen, wobei ein zugehöriger der Zwischenräume zwischen den beiden zueinander gerichteten Enden begrenzt ist.

Vorzugsweise überlappt eine Länge einer jeden der inneren magnetisch leitfähigen Fläche, der äußeren magnetisch leitfähigen Fläche, und der unteren magnetisch leitfähigen Fläche einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten um eine erste überlappte Länge und eine zweite überlappte Länge mit einem zugehörigen Paar der Polflächen, das den zugehörigen Zwischenraum begrenzt, wobei zumindest eine der ersten überlappten Länge und der zweiten überlappten Länge kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche ist.

In noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist jede der zumindest zwei Ausgleichsplatten rechteckig und weist sie eine Oberseite auf, an der die magnetisch leitfähigen Flächen gebildet sind. Vorzugsweise weist der feste Abschnitt eine Schaltkreisplatte oder eine Basis auf. Die zumindest zwei Ausgleichsplatten sind an der Schaltkreisplatte oder an der Basis angebracht und jeweils mit den Zwischenräumen des Stators ausgerichtet, wobei die magnetisch leitfähigen Fläche zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets des Rotors gerichtet sind.

Vorzugsweise erstreckt sich jede der zumindest zwei Ausgleichsplatten über einen zugehörigen der Zwischenräume und zwei jeweils zueinander gerichtete Enden eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen, wobei ein zugehöriger der Zwischenräume zwischen den beiden zueinander gerichteten Enden begrenzt ist.

Vorzugsweise überlappt eine Länge einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten um eine erste überlappte Länge und eine zweite überlappte Länge mit einem zugehörigen Paar der Polflächen, das den zugehörigen Zwischenraum begrenzt, wobei zumindest eine der ersten überlappten Länge und der zweiten überlappten Länge kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche ist.

Der Stator kann eine radiale Wicklung oder eine axiale Wicklung aufweisen.

Weitere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen herangezogen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Motors nach der vorliegenden Erfindung;

2 ist eine Schnittansicht des Motors in 1;

3 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene 3-3 in 2;

4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Motors nach der vorliegenden Erfindung;

5 ist eine Schnittansicht des Motors in 4;

6 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene 6-6 in 5;

7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Motors nach der vorliegenden Erfindung;

8 ist eine Schnittansicht des Motors in 7;

9 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene 9-9 in 8;

10 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform des Motors nach der vorliegenden Erfindung;

11 ist eine Schnittansicht des Motors in 10;

12 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene 12-12 in 11;

13 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer fünften Ausführungsform des Motors nach der vorliegenden Erfindung;

14 ist eine Schnittansicht des Motors in 13; und

15 ist eine Schnittansicht entlang der Ebene 15-15 in 14.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf 1 umfaßt eine erste Ausführungsform eines Motors nach der vorliegenden Erfindung einen festen Abschnitt 10, einen Rotor 20, und eine Ausgleichsplatte 30. Der Motor kann als ein Motor für ein wärmeableiten des Gebläse, ein Spindelmotor für ein Laufwerk einer optischen Platte, usw, verwendet werden.

Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 weist der feste Abschnitt 10 eine Basis 11, ein axiales Rohr 12, ein Lager 13, einen Stator 14, und eine Schaltkreisplatte 15 auf. Die Basis 11 kann an das Gehäuse des Motors gekoppelt sein. Das axiale Rohr 12 ist an der Basis 11 fixiert oder einstückig damit gebildet. Zumindest ein Lager 13 ist im axialen Rohr 12 angebracht, währned der Stator 14 und die Schaltkreisplatte 15 um das axiale Rohr 12 herum angebracht sind. Das Lager kann ein öliges Lager, ein Kugellager, ein fluiddynamisches Lager, oder ein Magnetlager sein.

Der Stator 14 kann ein Stator mit radialer Wicklung sein. Der Stator 14 weist zumindest eine Polplatte 141 mit einer Wicklung 142 auf. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der Stator 14 vier Polplatten 141 auf, die jeweils eine Wicklung 142 aufweisen, welche entlang einer radialen Richtung darum herum gewickelt ist. Jede Polplatte 141 weist eine Polfläche 140 auf, wobei zwischen zwei zueinander gerichteten Enden E1 bzw. E2 eines Paars einander benachbarter Polplatten 141 ein Zwischenraum 143 definiert ist. Zumindest ein Sensor 151 ist an der Schaltkreisplatte 15 angebracht, um den Umdrehungszustand des Rotors 20 festzustellen. Wenn ein Steuerschaltkreis der Schaltkreisplatte 15 eingeschaltet ist, wird die Richtung des elektrischen Stroms der Wicklungen 142 an den Polplatten 141 durch den Steuerschaltkreis der Schaltkreisplatte 15 abwechselnd gesteuert, damit durch die Polplatten 141 abwechselnde Magnetfelder erzeugt werden.

Unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 3 weist der Rotor 20 eine Welle 21, eine Einhausung 22, und einen ringförmigen Magnet 23 auf. Ein Ende der Welle 21 ist an einer Mitte einer Endwand der Einhausung 22 fixiert, während sich das andere Ende der Welle 21 drehbar durch das Lager 13 er streckt. Der ringförmige Magnet 23 ist an einem inneren Umfang der Einhausung 22 angebracht. Der ringförmige Magnet 23 weist an einem inneren Umfang davon mehrere abwechselnd angeordnete Nordpolabschnitte (nicht gezeigt) und Südpolabschnitte (nicht gezeigt) auf, wobei die Polflächen 140 zu den Nord- und Südpolabschnitten gerichtet sind. Daher treibt ein abwechselndes Bestromen der Polflächen 140 den Rotor zur Drehung an.

Unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 3 ist die Ausgleichsplatte 30 im Wesentlichen eine Scheibe, die aus einem magnetisch leitfähigen Material hergestellt ist. Die Ausgleichsplatte 30 weist eine Mittelöffnung 31 und zumindest zwei (in dieser Ausführungsform vier) magnetisch leitfähige Flächen 32 auf, die sich von einem Umfang der Ausgleichsplatte 30 aufwärts (oder abwärts) erstrecken. Die Ausgleichsplatte 30 ist durch die Bereitstellung der Mittelöffnung 31 um das axiale Rohr 12 herum angebracht. Die Ausgleichsplatte 30 steht in einem engen Kontakt mit einer Unterseite oder einer Oberseite der Schaltkreisplatte 15. Zusammengebaut sind die magnetisch leitfähigen Flächen 32 vorzugsweise mit den Zwischenräumen 143 des Stators 14 ausgerichtet und sind sie zum inneren Umfang des ringförmigen Magnets 23 gerichtet. Jede magnetisch leitfähige Fläche 32 weist eine Länge auf, die nicht kleiner als jene des Zwischenraums 143 ist. Falls eine Spanne jeder magnetisch leitfähigen Fläche 32 größer als eine Länge des Zwischenraums 143 ist, ist die Länge der magnetisch leitfähigen Fläche 32 um eine erste überlappte Länge L1 bzw. eine zweite überlappte Länge L2 mit einem Paar der Polflächen 140 der Polplatten 141, das den zugehörigen Zwischenraum 143 begrenzt, überlappt. Vorzugsweise ist zumindest eine der ersten überlappten Länge L1 und der zweiten überlappten Länge L2 jeder magnetisch leitfähigen Fläche 32 kleiner als 1/2 (insbesondere 1/3) der Gesamtlänge jeder Polfläche 140. Dadurch wird zwischen einem Paar einander benachbarter magnetisch leitfähiger Flächen 32 ein passender Zwischenraum bereitgestellt. Durch eine solche Gestaltung wird ein nachteiliger Einfluß auf das abwechselnde Bestromen der Polflächen 140 des Stators 14 durch eine übermäßige Einwirkung von den magnetisch leitfähigen Flächen 32 vermieden.

Unter weiterer Bezugnahme auf 2 und 3 sind die magnetisch leitfähigen Flächen 32 der Ausgleichsplatte 30 nach dem Zusammenbau am festen Abschnitt fixiert und jeweils mit den Zwischenräumen 143 des Stators 14 ausgerichtet, während sie zum inneren Umfang des ringförmigen Magnets 23 des Rotors 20 gerichtet sind. Ferner erstreckt sich jede magnetisch leitfähige Fläche 32 über die Enden E1 bzw. E2 eines Paars einander benachbarter Polflächen 140 und den Zwischenraum 143 zwischen den Enden E1 und E2.

Wenn sich der Motor dreht, induziert der innere Umfang des ringförmigen Magnets 23 fortlaufend die abwechselnden Magnetfelder, die durch die Polflächen 140 des Stators 14 erzeugt werden, oder zieht er die magnetisch leitfähigen Flächen 32 der Ausgleichsplatte 30 an. Im Besonderen stellen die magnetisch leitfähigen Flächen 32 und der ringförmige Magnet 23 eine passende magnetische Anziehungswirkung zum Ausgleichen des Rotors 20 bereit, ohne das abwechselnde Bestromen des Stators 14 nachteilig zu beeinflussen. Ein Schütteln, Schwingen, oder Schwanken des Rotors 20 wird vermieden, während die Polabschnitte des Rotors 20 durch die Zwischenräume 143 verlaufen. Die Drehbalance und die Umdrehungsstabilität des Rotors 20 werden aufrechterhalten. Ferner zieht der innere Umfang des ringförmigen Magnets 23 die magnetisch leitfähigen Flächen 32 der Ausgleichsplatte 30 immer noch an, auch wenn sich der Motor im Ruhezustand oder im Augenblick des Anlaufens befindet, wodurch eine zeitweilige Unausgeglichenheit des Motors im Augenblick des Anlaufens vermieden wird. Die Anlaufbalance und die Anlaufstabilität des Rotors 20 werden dadurch verbessert.

4 bis 6 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. In dieser Ausführungsform ist jede magnetisch leitfähige Fläche 32 länger. Im Besonderen ist eine der überlappten Längen (z.B. die erste überlappte Länge L1) vorzugsweise kleiner als 1/2 (insbesondere 1/3) der Gesamtlänge der Polflächen 140. Ferner ist die andere überlappte Länge (z.B. die zweite überlappte Länge L2) größer als 1/2 der Gesamtlänge der Polflächen 140. Diese Ausführungsform stellt Vorteile bereit, die den durch die erste Ausführungsform bereitgestellten ähnlich sind. Ferner weist zumindest eine der magnetisch leitfähigen Flächen 32 eine Aussparung 321 auf. Zusammengebaut ist der Sensor 151 der Schaltkreisplatte 15 vorzugsweise mit der Aussparung 321 ausgerichtet. Wenn sich der Rotor 20 dreht, stellt der Sensor 151 die Veränderung des Magnetismus durch die Winkelposition der Aussparung 321 fest, und wird ein Signal zum Steuerschaltkreis der Schaltkreisplatte 15 ausgegeben.

7 bis 9 veranschaulichten eine dritte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ausgleichsplatte 30 mehrere Aussparungen 33 aufweist, die jeweils mit den Polflächen 140 ausgerichtet sind. Ferner weist die Ausgleichsplatte 30 mehrere Verlängerungen 34 auf, die jeweils mit den Zwischenräumen 143 des Stators 14 ausgerichtet sind. Jede Verlängerung 34 weist an einer oberen Fläche eines distalen Endes davon eine magnetisch leitfähige Fläche 32' auf. Zusammengebaut befindet sich die Ausgleichsplatte 30 in einem engen Kontakt mit einer Unterseite oder einer Oberseite der Schaltkreisplatte 15.

Zusammengebaut ist jede magnetisch leitfähige Fläche 32' mit einem zugehörigen Zwischenraum 143 des Stators 14 ausgerichtet und zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets 23 gerichtet. Ferner weist jede magnetisch leitfähige Fläche 32' eine Länge auf, die nicht kleiner als jene des Zwischenraums 143 ist. Falls eine Spanne jeder magnetisch leitfähigen Fläche 32' größer als die Länge des Zwischen raums 143 ist, ist die Länge der magnetisch leitfähigen Fläche 32' um eine erste überlappte Länge L1 bzw. eine zweite überlappte Länge L2 mit einem Paar der Polflächen 140 der Polplatten 141, das den zugehörigen Zwischenraum 143 begrenzt, überlappt. Vorzugsweise ist zumindest eine der ersten überlappten Länge L1 und der zweiten überlappten Länge L2 jeder magnetisch leitfähigen Fläche 32' kleiner als 1/2 (insbesondere 1/3) der Gesamtlänge jeder Polfläche 140. Dadurch wird zwischen einem Paar einander benachbarter magnetisch leitfähiger Flächen 32' ein passender Zwischenraum bereitgestellt. Diese Ausführungsform stellt Vorteile bereit, die den durch die erste Ausführungsform bereitgestellten ähnlich sind.

10 bis 12 veranschaulichen eine vierte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ausgleichsplatte 30 durch zumindest zwei (in dieser Ausführungsform vier) kleinere Ausgleichsplatten 40 ersetzt ist. Jede Ausgleichsplatte 40 ist eine im Wesentlichen U-förmige Metallplatte, die eine innere leitfähige Fläche 41, eine äußere leitfähige Fläche 42, und eine untere leitfähige Fläche 43 aufweist. Wie in 12 veranschaulicht erstreckt sich ein unterer Abschnitt des ringförmigen Magnets 23 über einen unteren Rand der Einhausung 22 des Rotors 20 hinaus. Die Ausgleichsplatten 40 sind an der Basis 11 oder an der Schaltkreisplatte 15 des festen Abschnitts 10 fixiert. Ferner sind die innere leitfähige Fläche 41, die äußere leitfähige Fläche 42, und die untere leitfähige Fläche 43 einer jeden Ausgleichsplatte 40 jeweils zu einem äußeren Umfang, einem inneren Umfang, und einer unteren Fläche des unteren Abschnitts des ringförmigen Magnets 23 gerichtet. Ferner weist jede Ausgleichsplatte 40 eine Länge auf, die nicht kleiner als jene des Zwischenraums 143 ist. Falls eine Spanne jeder Ausgleichsplatte 40 größer als die Länge des Zwischenraums 143 ist, ist die Länge der Ausgleichsplatte 40 um eine erste überlappte Länge L1 bzw. eine zweite überlappte Länge L2 mit einem Paar der Polflächen 140 der Polplatten, das den zugehörigen Zwischenraum begrenzt, überlappt. Vorzugsweise ist zumindest eine der ersten überlappten Länge L1 und der zweiten überlappten Länge L2 jeder Ausgleichsplatte 40 kleiner als 1/2 (insbesondere 1/3) der Gesamtlänge jeder Polfläche 140. Dadurch wird zwischen einem Paar einander benachbarter Ausgleichsplatten 40 ein passender Zwischenraum bereitgestellt. Diese Ausführungsform stellt Vorteile bereit, die den durch die erste Ausführungsform bereitgestellten ähnlich sind.

13 bis 15 veranschaulichen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ausgleichsplatte 30 durch zumindest zwei (in dieser Ausführungsform vier) kleinere Ausgleichsplatten 50 ersetzt ist. Jede Ausgleichsplatte 50 ist eine im Wesentlichen rechteckige Metallplatte, die an einer oberen Fläche davon eine magnetisch leitfähige Fläche 51 aufweist. Der feste Abschnitt 10 weist einen Stator 14' mit einer axialen Wicklung auf. Im Besonderen weist der Stator 14' mehrere Polplatten 141' und eine zwischen den Polplatten 141' axial gewickelte Wicklung 142' auf, wobei sich jede Polplatte 141' radial erstreckt, um mehrere Polflächen 140' zu bilden, und zwischen den Polplatten 140' ein Zwischenraum 143' definiert ist.

Zusammengebaut sind die Ausgleichsplatten 50 an der Basis 11 oder an der Schaltkreisplatte 15 des festen Abschnitts 10 fixiert. Ferner ist jede Ausgleichsplatte 50 mit einem zugehörigen Zwischenraum 143' des Stators 14' ausgerichtet, wobei die magnetisch leitfähige Fläche 51 zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets 23 gerichtet ist.

Jede Ausgleichsplatte 50 weist eine Länge auf, die nicht kleiner als jene des Zwischenraums 143 ist. Falls eine Spanne jeder Ausgleichsplatte 50 größer als die Länge des Zwischenraums 143 ist, ist die Länge der Ausgleichsplatte 50 um eine erste überlappte Länge L1 bzw. eine zweite überlappte Länge L2 mit einem Paar der Polflächen 140 der Polplatten 141, das den zugehörigen Zwischenraum begrenzt, überlappt. Vorzugsweise ist zumindest eine der ersten überlappten Länge L1 und der zweiten überlappten Länge L2 jeder Ausgleichsplatte 50 kleiner als 1/2 (insbesondere 1/3) der Gesamtlänge jeder Polfläche 140. Dadurch wird zwischen einem Paar einander benachbarter Ausgleichsplatten 50 ein passender Zwischenraum bereitgestellt. Diese Ausführungsform stellt Vorteile bereit, die den durch die erste Ausführungsform bereitgestellten ähnlich sind. Ferner weist zumindest eine der Ausgleichsplatten 50 eine Aussparung 52 auf. Zusammengebaut ist der Sensor 151 der Schaltkreisplatte 150 vorzugsweise mit der Aussparung 52 ausgerichtet. Wenn sich der Rotor 20 dreht, stellt der Sensor 151 die Veränderung des Magnetismus durch die Winkelposition der Aussparung 52 fest, und wird ein Signal an den Steuerschaltkreis der Schaltkreisplatte 15 ausgegeben.

Obwohl die Grundsätze dieser Erfindung in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen offenbart wurden, sollten Fachleute verstehen, daß diese Beschreibungen den Umfang der Erfindung nicht beschränken sollen, und daß jede beliebige Abwandlung und Veränderung ohne Abweichung vom Geist der Erfindung durch den Umfang dieser Erfindung, der nur durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist, abgedeckt werden soll.

Claims

Motor, umfassend einen festen Abschnitt (10), aufweisend einen Stator (14), wobei der Stator (14) zumindest eine Wicklung (142) und zumindest eine Polplatte (141) aufweist, wobei sich die zumindest eine Polplatte (141) erweitert, um mehrere Polflächen (140) zu bilden, wobei zwischen einem Paar einander benachbarter Polflächen (140) ein Zwischenraum (143) definiert ist, wobei die zumindest eine Wicklung (142) bestromt wird und die Polflächen (140) magnetisch induziert, um abwechselnde Magnetfelder zu bilden; einen Rotor (20), aufweisend eine Welle (21) und einen ringförmigen Magnet (23), wobei sich die Welle (21) drehbar durch den festen Abschnitt (10) erstreckt, wobei der ringförmige Magnet (23) an einem inneren Umfang des Rotors (20) angebracht ist und zu den Polflächen (140) des Stators (14) gerichtet ist; und zumindest eine Ausgleichsplatte (30), die am festen Abschnitt (10) angebracht ist, wobei die zumindest eine Ausgleichsplatte (30) zumindest zwei magnetisch leitfähige Flächen (32) aufweist, die jeweils mit den Zwischenräumen (143) des Stators (14) ausgerichtet sind, und die voneinander beabstandet sind, wobei jede magnetisch leitfähige Fläche (32) eine Länge aufweist, die nicht kleiner als jene eines zugehörigen der Zwischenräume(143) ist, wobei die Polflächen (140) zu zumindest einer Fläche des ringförmigen Magnets (23) gerichtet sind; wobei der ringförmige Magnet (23) des Rotors (20) dann, wenn sich der Rotor (20) dreht, die abwechselnden Magnetfelder, die durch den Stator (14) erzeugt werden, induziert und die zumindest zwei magnetisch leitfähigen Flächen (32) anzieht, um dadurch die Drehbalance des Rotors (20) aufrechtzuerhalten.
Motor nach Anspruch 1, wobei der feste Abschnitt (10) ein axiales Rohr (12) aufweist, und wobei zumindest eine Ausgleichsplatte (30) eine Scheibe mit einer Mittelöffnung (31) ist und um das axiale Rohr (12) herum angebracht ist.
Motor nach Anspruch 2, wobei sich die zumindest zwei magnetisch leitfähigen Flächen (32) von einem Umfang der Scheibe erstrecken und zum inneren Umfang des ringförmigen Magnets (23) gerichtet sind.
Motor nach Anspruch 1, wobei der feste Abschnitt (10) ferner eine Schaltkreisplatte (15) mit einer Unterseite aufweist, und wobei die zumindest eine Ausgleichsplatte (30) in einem engen Kontakt mit der Unterseite der Schaltkreisplatte (15) steht.
Motor nach Anspruch 1, wobei der feste Abschnitt (10) ferner eine Schaltkreisplatte (15) mit einer Oberseite aufweist, und wobei die zumindest eine Ausgleichsplatte (30) in einem engen Kontakt mit der Oberseite der Schaltkreisplatte (15) steht.
Motor nach Anspruch 1, wobei sich jede magnetisch leitfähige Fläche (32) über einen zugehörigen einen der Zwischenräume (143) und zwei zueinander gerichtete Enden (E1) bzw. (E2) eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen (140) erstreckt, wobei ein zugehöriger einer der Zwischenräume (143) zwischen den beiden zueinander gerichteten Enden (E1) und (E2) begrenzt ist.
Motor nach Anspruch 6, wobei eine Länge einer jeden der magnetisch leitfähigen Flächen (32) um eine erste überlappte Länge (L1) und eine zweite überlappte Länge (L2) mit einem zugehörigen Paar der Polflächen (140), das den zugehörigen Zwischenraum (143) begrenzt, überlappt, wobei zumindest eine der ersten überlappten Länge (L1) und der zweiten überlappten Länge (L2) kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche (140) ist.
Motor nach Anspruch 2, wobei die zumindest eine Ausgleichsplatte (30) mehrere Aussparungen (33) aufweist, die mit den Polflächen (140) ausgerichtet sind, und wobei die zumindest eine Ausgleichsplatte (30) mehrere Verlängerungen (34) aufweist, die jeweils mit den Zwischenräumen (143) des Stators (14) ausgerichtet sind.
Motor nach Anspruch 8, wobei sich die magnetisch leitfähigen Flächen (32') jeweils an oberen Flächen von distalen Enden der Verlängerungen (34) befinden, und wobei die magnetisch leitfähigen Flächen (32') zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets (23) des Rotors (20) gerichtet sind.
Motor nach Anspruch 9, wobei sich jede magnetisch leitfähige Fläche (32') über einen zugehörigen einen der Zwischenräume (143) und zwei zueinander gerichtete Enden (E1) bzw. (E2) eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen (140) erstreckt, wobei ein zugehöriger einer der Zwischenräume (143) zwischen den beiden zueinander gerichteten Enden (E1) und (E2) begrenzt ist.
Motor nach Anspruch 9, wobei eine Länge einer jeden der magnetisch leitfähigen Flächen (32') um eine erste überlappte Länge (L1) und eine zweite überlappte Länge (L2) mit einem zugehörigen Paar der Polflächen (140), das den zugehörigen Zwischenraum (143) begrenzt, überlappt, wobei zumindest eine der ersten überlappten Länge (L1) und der zweiten überlappten Länge (L2) kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche (140) ist.
Motor nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der zumindest einen Ausgleichsplatte (40) zumindest zwei ist, wobei eine jede der zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) Uförmig ist und eine innere magnetisch leitfähige Fläche (41), eine äußere magnetisch leitfähige Fläche (42), und eine untere magnetisch leitfähige Fläche (43) aufweist.
Motor nach Anspruch 12, wobei der feste Abschnitt (10) eine Schaltkreisplatte (15) aufweist, wobei die zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) an der Schaltkreisplatte (15) angebracht sind und jeweils mit den Zwischenräumen (143) des Stators (14) ausgerichtet sind, wobei die innere magnetisch leitfähige Fläche (41), die äußere magnetisch leitfähige Fläche (42), und die untere magnetisch leitfähige Fläche (43) einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) jeweils zum inneren Umfang, einem äußeren Umfang, und einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets (23) des Rotors (20) gerichtet sind.
Motor nach Anspruch 12, wobei der feste Abschnitt (10) eine Basis (11) aufweist, wobei die zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) an der Basis (11) angebracht sind und jeweils mit den Zwischenräumen (143) des Stators (14) ausgerichtet sind, wobei die innere magnetisch leitfähige Fläche (41), die äußere magnetisch leitfähige Fläche (42), und die untere magnetisch leitfähige Fläche (43) einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) jeweils zum inneren Umfang, einem äußeren Umfang, und einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets (23) des Rotors (20) gerichtet sind.
Motor nach Anspruch 12, wobei sich eine jede der inneren magnetisch leitfähigen Fläche (41), der äußeren magnetisch leitfähigen Fläche (42), und der unteren magnetisch leitfähigen Fläche (43) einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) über einen zugehörigen einen der Zwischenräume (143) und zwei zueinander gerichtete Enden (E1) bzw. (E2) eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen (140) erstreckt, wobei ein zugehöriger einer der Zwischenräume (143) zwischen den zueinander gerichteten Enden (E1) und (E2) begrenzt ist.
Motor nach Anspruch 12, wobei eine Länge einer jeden der inneren magnetisch leitfähigen Fläche (41), der äußeren magnetisch leitfähigen Fläche (42), und der unteren magnetisch leitfähigen Fläche (43) einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten (40) um eine erste überlappte Länge (L1) und eine zweite überlappte Länge (L2) mit einem zugehörigen Paar der Polflächen (140), das den zugehörigen Zwischenraum (143) begrenzt, überlappt, wobei zumindest eine der ersten überlappten Länge (L1) und der zweiten überlappten Länge (L2) kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche (140) ist.
Motor nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der zumindest einen Ausgleichsplatte (50) zumindest zwei ist, wobei eine jede der zumindest zwei Ausgleichsplatten (50) rechteckig ist und eine Oberseite aufweist, an der die magnetisch leitfähigen Flächen (51) gebildet sind.
Motor nach Anspruch 17, wobei der feste Abschnitt (10) eine Schaltkreisplatte (15) aufweist, wobei die zumindest zwei Ausgleichsplatten (50) an der Schaltkreisplatte (15) angebracht sind und jeweils mit den Zwischenräumen (143') des Stators (14') ausgerichtet sind, wobei die magnetisch leitfähigen Flächen (52) zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets (23) des Rotors (20) gerichtet sind.
Motor nach Anspruch 17, wobei der feste Abschnitt (10) eine Basis (11) aufweist, wobei die zumindest zwei Ausgleichsplatten (50) an der Basis (11) angebracht sind und jeweils mit den Zwischenräumen (143') des Stators (14') ausgerichtet sind, wobei die magnetisch leitfähigen Flächen (52) zu einer unteren Fläche des ringförmigen Magnets (23) des Rotors (20) gerichtet sind.
Motor nach Anspruch 17, wobei sich eine jede der zumindest zwei Ausgleichsplatten (50) über einen zugehörigen einen der Zwischenräume (143') und zwei zueinander gerichtete Enden (E1) bzw. (E2) eines zugehörigen Paars einander benachbarter Polflächen (140') erstreckt, wobei ein zugehöriger einer der Zwischenräume (143') zwischen den zueinander gerichteten Enden (E1) und (E2) begrenzt ist.
Motor nach Anspruch 20, wobei eine Länge einer jeden der zumindest zwei Ausgleichsplatten (50) um eine erste überlappte Länge (L1) und eine zweite überlappte Länge (L2) mit einem zugehörigen Paar der Polflächen (140'), das den zugehörigen Zwischenraum (143') begrenzt, überlappt, wobei zumindest eine der ersten überlappten Länge (L1) und der zweiten überlappten Länge (L2) kleiner als 1/2 einer Gesamtlänge jeder Polfläche (140') ist.
Motor nach Anspruch 1, wobei der Stator (14) eines aus einer radialen Wicklung und einer axialen Wicklung aufweist.