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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommotor, bei
dem ein Gleichstrom von einer Stromquelle durch einen Kommutator
kommutiert und durch Gleitringe Magnetspulen zugeführt wird.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Normalerweise
ist der Kommutator eines Gleichstrommotors in mehrere Segmente unterteilt, um
einen Strom, der durch erste Bürsten von einer Stromquelle
zugeführt wird, zu kommutieren.
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Eine
erste Art von herkömmlichen Gleichstrommotoren ist derart
konfiguriert, dass die ersten Bürsten axial mit dem Kommutator
in Kontakt sind, während zweite Bürsten axial
mit Gleitringen in Kontakt sind, die in drei Stücke unterteilt
und am Außenumfang des Kommutators ausgebildet sind (siehe beispielsweise
Patentdokument 1).
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Eine
zweite Art von herkömmlichen Gleichstrommotoren ist derart
konfiguriert, dass die ersten Bürsten radial mit dem Kommutator
in Kontakt sind, während die zweiten Bürsten radial
mit Gleitringen in Kontakt sind, die in drei Stücke unterteilt
und koaxial mit dem Kommutator ausgebildet sind (siehe beispielsweise
Patentdokument 1).
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Eine
dritte Art von herkömmlichen Gleichstrommotoren ist derart
konfiguriert, dass die ersten Bürsten radial mit dem Kommutator
in Kontakt sind, während die zweiten Bürsten axial
mit den Gleitringen in Kontakt sind, die in drei Stücke
unterteilt und an dem Außenumfang des Kommutators ausgebildet sind
(siehe beispielsweise Patentdokument 2).
- Patentdokument
1: Japanisches offen gelegtes
Patent Nr. 2000-230657 (1 und 5)
- Patentdokument 2: Internationale
Veröffentlichung Nr. 2001-05018 (6)
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Da
die ersten Bürsten bei dem Gleichstrommotor der ersten
Art in Kontakt mit dem Kommutator gleiten, verschleißen
die ersten Bürsten mit der Zeit. Eine Verringerung der
Dichte eines Stroms, der durch die ersten Bürsten strömt,
kann den elektrischen Verschleiß der ersten Bürsten
verringern, wodurch ihre Verschleißfestigkeit verbessert
wird. Um dies zu erzielen ist es jedoch notwendig, Flächen
zu vergrößern, über welche die ersten
Bürsten mit dem Kommutator in Kontakt sind. Zur Vergrößerung
der Kontaktflächen der ersten Bürsten und des
Kommutators ist es auch erforderlich, den Kommutator zu vergrößern,
der mit den ersten Bürsten in Kontakt ist, was zu einer
Scheibe mit einem größeren Außendurchmesser
führt, auf welcher der Kommutator vorgesehen ist. Je größer
der Durchmesser der Scheibe wird, desto größer
werden die Trägheit des Momentes und die Gleitreibungsfestigkeit,
die zwischen dem Kommutator und den ersten Bürsten wirkt;
daher bestand ein Problem dahingehend, dass die Steuer-Ansprechbarkeit
des Gleichstrommotors verschlechtert wird.
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Patentdokument
1 zeigt eine erste Art eines Gleichstrommotors, bei dem die Gesamtlängen
der ersten Bürsten und der zweiten Bürsten nahezu gleich
sind. Da bei einem aktuellen Gleichstrommotor der ersten Art die
ersten Bürsten mit dem Kommutator in Kontakt sind, ändern
sich die elektrischen Polaritäten an den Spitzen der ersten
Bürsten dauernd, was zu einem elektrischen Verschleiß derselben führt;
daher werden erste Bürsten verwendet, die eine Gesamtlänge
aufweisen, die länger als diejenige der zweiten Bürsten
ist. Das bedeutet, dass die ersten Bürsten, deren Gesamtlänge
länger ist als diejenige der zweiten Bürsten,
axial mit dem Kommutator in Kontakt sind, was zu einer großen
axialen Abmessung des Gleichstrommotors führt; daher bestand
ein Problem dahingehend, dass der Gleichstrommotor nicht verkleinert
wird. Da bei dem Gleichstrommotor der zweiten Art die ersten Bürsten
radial mit dem Kommutator in Kontakt sind, muss der Außendurchmesser
der Scheibe, an welcher der Kommutator vorgesehen ist, nicht größer
ausgebildet werden, um die Kontaktflächen der ersten Bürsten
zu vergrößern. Daher können die Kontaktflächen
vergrößert werden, während eine gute
Steuer-Ansprechbarkeit des Gleichstrommotors beibehalten wird, so
dass die Verschleißfestigkeit der ersten Bürsten
verbessert werden kann.
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Die
zweiten Bürsten sind jedoch radial mit den Gleitringen
in Kontakt, die koaxial mit dem Kommutator angeordnet sind, und
die drei Gleitringe sind axial in einem Stator angeordnet, was zu
einer großen axialen Abmessung des Gleichstrommotors führt;
aufgrund dessen bestand ein Nachteil dahingehend, dass der Gleichstrommotor
nicht verkleinert werden konnte.
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Da
bei dem Gleichstrommotor der dritten Art die ersten Bürsten
radial mit dem Kommutator in Kontakt sind, können die Kontaktflächen ähnlich
wie bei dem Gleichstrommotor der zweiten Art vergrößert werden,
während eine gute Steuer-Ansprechbarkeit des Gleichstrommotors
beibehalten wird, so dass die Verschleißfestigkeit der
ersten Bürsten ebenfalls verbessert werden kann.
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Da
der Kommutator jedoch ringförmig im Inneren der Gleitringe
angeordnet ist, muss der Kommutator derart an der Mitte der Scheibe
vorgesehen werden, dass er in einer axialen Richtung auswärts vorsteht,
um radial mit den ersten Bürsten in Kontakt zu kommen,
wodurch eine große axiale Abmessung des Gleichstrommotors
erzeugt wird; entsprechend bestand ein Nachteil dahingehend, dass
der Gleichstrommotor nicht verkleinert werden konnte.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung soll die zuvor beschriebenen Probleme lösen,
und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kontaktflächen
der ersten Bürsten zu vergrößern, ohne
den Außendurchmesser der Scheibe zu vergrößern,
an welcher der Kommutator vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung
soll also einen Gleichstrommotor schaffen, bei dem die Verschleißfestigkeit
der ersten Bürsten verbessert werden kann, während
eine gute Steuer-Ansprechbarkeit beibehalten wird, so dass seine
axiale Richtung stark verkürzt werden kann, was eine Verkleinerung
ermöglicht.
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Ein
Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst einen Stator mit mehreren darin angeordneten Spulen, einen
Rotor mit mehreren Magnetpolen, der gegenüber der Innenumfangsfläche
des Stators angeordnet ist, und eine Stromaufnahmeeinheit, die an
einem Ende des Stators vorgesehen ist, um einen Strom, der von einer
Stromquelle zugeführt wird, zu kommutieren, um den Strom
der Mehrzahl von Statorspulen zuzuführen; die Stromaufnahmeeinheit
ist mit einer Scheibe konfiguriert, die integral mit dem Rotor dreht,
und die Scheibe umfasst Stromaufnahmebereiche an ihrer radialen
Außenumfangsfläche und an ihrer Endfläche
in einer axialen Richtung.
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Der
Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
kann nicht nur die Verschleißfestigkeit der Bürsten
verbessern, während eine gute Steuer-Ansprechbarkeit des
Gleichstrommotors aufrechterhalten bleibt, sondern sie kann auch
verkleinert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Gleichstrommotors
gemäß einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 zeigt
Stromflüsse in einer Stromaufnahmeeinheit des in 1 dargestellten
Gleichstrommotors, und 2(A) ist eine
Draufsicht des Gleichstrommotors, und 2(B) ist
eine Seitenansicht desselben;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines Kommutators
und von Gleitringen des in 1 dargestellten
Gleichstrommotors zeigt; und
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4 sind
Draufsichten zum Erläutern eines Verfahrens zum Herstellen
eines Stators des in 1 dargestellten Gleichstrommotors.
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BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDING
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Erste Ausführungsform
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basierend
auf den Ansichten beschrieben.
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1 ist
eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Gleichstrommotors
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt. 2 zeigt Stromflüsse in einer Stromaufnahmeeinheit
des in 1 dargestellten Gleichstrommotors, und 2(A) ist eine Draufsicht, und 2(B) ist eine Seitenansicht desselben. 3 ist
eine perspektivische Ansicht, die Konfigurationen eines Kommutators
und von Gleitringen zeigt, die in 1 dargestellt
sind. Die 4(A) und 4(B) sind
Ansichten zum Erläutern eines Verfahrens zur Herstellung
eines in 1 dargestellten Stators.
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In 1 bezeichnet
die Bezugsziffer 1 ein Motorgehäuse, das aus Harzmaterial
ausgebildet ist, und die Bezugsziffer 2 bezeichnet einen
Stator, der integral mit dem Motorgehäuse 1 aus
Harz geformt ist. Wie es in 4(A) gezeigt
ist, sind jeweils Magnetpolzähne 3a an Kernstücken 3b derart
ausgebildet, dass sie von diesen vorstehen. Ein Statorkern 3 ist
durch Laminieren einer vorbestimmten Anzahl von Magnetmaterialplatten
ausgebildet, von denen jede die Kernstücke 3b aufweist,
die durch dünnwandige Bereiche 3c miteinander
verbunden sind. Zum Erleichtern des Wickelns wickelt eine Spulenwickelmaschine
(in der Figur nicht gezeigt) Spulen 4 um jeden der magnetischen
Zähne 3a in dem in der Figur dargestellten Zustand.
Anschließend wird der Stator 2, wie es in 4(B) gezeigt ist, der dünnwandige
Bereich 3c in eine ringförmige Form gebracht.
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Die
Bezugsziffer 5 bezeichnet ein Flanschelement, das an einem
Endbereich des Motorgehäuses 1 befestigt ist,
und ein Nabenbereich 5a ist an dem zentralen Bereich des
Flanschelementes derart ausgebildet, dass er von diesem vorsteht,
so dass der Nabenbereich ein Lager 6 hält. Die
Bezugsziffer 7 bezeichnet ein Lager, das koaxial in Bezug
auf das Lager 6 angeordnet ist. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet
einen Rotor, dessen Enden durch die Lager 6 und 7 gehalten
sind; in dem Außenumfangsbereich des Rotors sind mehrere
Permanentmagnetpole 9 angeordnet, die jeweils zu den Spulen 4 des
Stators 2 weisen. Der Rotor 8 ist derart ausgebildet,
dass eine Motorwelle 8a von einem Rotorende vorsteht, das
durch das Lager 6 gehalten wird.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, bezeichnet die Bezugsziffer 10 eine
Scheibe, die an dem anderen Ende des Rotors 8 befestigt
ist und zusammen mit dem Rotor 8 dreht. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet
einen Kommutator, der erzeugt wird, indem die Außenumfangsfläche
der Scheibe entlang des Umfangs in mehrere Segmente unterteilt wird.
Der Kommutator 11 ist derart ausgebildet, dass seine Kontaktfläche
in radiale Richtung weist. Die Bezugsziffer 12 bezeichnet
Gleitringe, die innerhalb des Kommutators 11 konzentrisch
in n-Stücken (in der Figur in drei Stücke) angeordnet
sind. Die Gleitringe 12 sind derart ausgebildet, dass ihre
Kontaktflächen in axiale Richtung weisen. Die Bezugsziffer 13 bezeichnet
eine Klammer, die an dem anderen Ende des Motorgehäuses 1 befestigt
ist.
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Die
Bezugsziffer 14 bezeichnet ein Paar von ersten Bürsten,
die von der Klammer 13 isoliert und von dieser gehalten
sind, und die Spitzen der ersten Bürsten sind jeweils mit
den Kontaktflächen der Segmente des Kommutators 11,
also der Kommutatorsegmente 11a, unter einem vorbestimmten
Druck in Gleitkontakt. Die ersten Bürsten 14 sind
in radialer Richtung mit den entsprechenden Kommutatorsegmenten 11a in
Kontakt. Die Bezugsziffer 15 bezeichnet drei zweite Bürsten,
die von der Klammer 13 isoliert und von dieser gehalten
sind, und die Spitzen der zweiten Bürsten sind jeweils
mit den Kontaktflächen der Gleitringe 12 unter
einem vorbestimmten Druck in Gleitkontakt. Die zweiten Bürsten 15 sind
jeweils in axialer Richtung mit den entsprechenden Gleitringen 12 in
Kontakt.
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Da
die ersten Bürsten 14 mit den Kommutatorsegmenten 11a in
Kontakt sind, ändern sich dauernd die elektrischen Polaritäten
an den Spitzen der ersten Bürsten 14. Während
ein mechanischer Verschleiß an den ersten Bürsten 14 durch
den Kontakt mit den Kommutatorsegmenten 11a auftritt, tritt
daher ferner ein elektrischer Verschleiß aufgrund der dauernden Änderungen
der elektrischen Polaritäten an den Spitzen der ersten
Bürsten auf. Da die elektrischen Polaritäten an
den Spitzen der zweiten Bürsten 15 sich weniger
häufig als diejenigen an den Spitzen der ersten Bürsten ändern,
tritt hingegen ein geringer elektrischer Verschleiß an
den zweiten Bürsten auf. Da das Verschleißmaß der
ersten Bürsten 14 größer als
dasjenige der zweiten Bürsten 15 ist, sind die
Gesamtlängen der ersten Bürsten entsprechend länger
als diejenigen der zweiten Bürsten 15. Ferner ist
eine Stromaufnahmeeinheit 16 aus denjenigen Elementen ausgebildet,
die durch die Bezugsziffer 10 – die Scheibe – bis
Bezugsziffer 12 – die Gleitringe – bezeichnet
sind.
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Nachfolgend
werden die Operationen gemäß dem zuvor beschriebenen
Aufbau aufweisenden Gleichstrommotor gemäß der
ersten Ausführungsform beschrieben.
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Wenn
ein Gleichstrom durch eine der ersten Bürsten 14 von
einer Stromzufuhr (in der Figur nicht gezeigt) fließt,
wird der Strom durch den Kommutator 11 kommutiert, so dass
er in den Gleitring 12 fließt und dann dem Stator 12 durch
eine der ersten Bürsten 15 zugeführt
wird, wie es in den 1 bis 3 gezeigt
ist. Nachdem der Gleitstrom durch die Spulen 4 geströmt
ist, fließt er durch eine weitere zweite Bürste 15,
den Gleitring 12 und den Kommutator 11 und kehrt
zu der Stromzufuhr über die andere erste Bürste 14 zurück.
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Aufgrund
einer Wirkung zwischen magnetischen Flüssen, die an den
Spulen 4 erzeugt wird, durch die der Strom fließt,
und den Permanentmagneten 9 des Rotors 9 wird
daraufhin ein umlaufendes Moment an dem Rotor 8 erzeugt.
Die Scheibe 10 dreht sich ebenfalls aufgrund des umlaufenden
Moments, so dass die Kombinationen der ersten Bürsten 14 mit
den Kommutatorsegmenten 11a, die mit diesen in Kontakt
sind, geändert werden. Entsprechend werden die Spulen 4,
in die der Strom fließt, der Reihe nach geändert,
so dass der Rotor 8 beginnt sich kontinuierlich zu drehen.
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Bei
dem Gleichstrommotor mit dem zuvor beschriebenen Aufbau sind die
ersten Bürsten 14 radial mit dem Kommutator 11 in
Kontakt, und die zweiten Bürsten sind axial mit den Gleitringen 12 in
Kontakt, die ringförmig im Inneren des Kommutators 11 ausgebildet
sind. Selbst wenn Kontaktflächen, an denen die ersten Bürsten 14 mit
dem Kommutator 11 in Kontakt sind, vergrößert
werden, um die Veschleißbeständigkeit der ersten
Bürsten 14 zu verbessern, da der Kommutator in
radialer Richtung weisend angeordnet ist, muss die radiale Abmessung
der Scheibe 10, an welcher der Kommutator 11 vorgesehen
ist, entsprechend nicht geändert werden. Obwohl die Fläche, über
welche die ersten Bürsten 14 mit dem Kommutator 11 in
Kontakt sind, werden die Trägheit des Momentes und die
Gleitreibungsfestigkeit zwischen dem Kommutator 11 und
den ersten Bürsten 14 nicht erhöht; entsprechend
kann die Verschleißfestigkeit der ersten Bürsten
verbessert werden, während ein gutes Steuer-Ansprechverhalten
des Gleichstrommotors beibehalten wird.
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Wenn
der Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
mit dem herkömmlichen Gleichstrommotor der ersten Art verglichen
wird, sind die ersten Bürsten 14, deren Gesamtlänge
länger als diejenige der zweiten Bürsten 15 ist,
radial mit dem Kommutator in Kontakt; entsprechend kann die Gesamtlänge
in der axialen Richtung um die Differenz zwischen der Gesamtlänge
der ersten Bürsten 14 und der zweiten Bürsten 15 verkürzt
werden; das bedeutet, dass die Abmessung des Gleichstrommotors in
der axialen Richtung gegenüber dem Gleichstrommotor der
ersten Art verkürzt werden kann, so dass der Gleichstrommotor
verkleinert werden kann.
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Wenn
der Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
mit dem herkömmlichen Gleichstrommotor der zweiten Art
verglichen wird, sind die zweiten Bürsten 15 axial
mit den Gleitringen 12 in Kontakt, so dass die Gleitringe 12 in
der gleichen Ebene angeordnet werden können. Entsprechend müssen
die Gleitringe nicht wie bei dem Gleichstrommotor der zweiten Art
angeordnet werden, wo die drei Gleitringe 12 axial in einem
Stapel an dem Kommutator 11 angeordnet sind, so dass die
axiale Abmessung des Gleichstrommotors verkürzt werden
kann, um die Größe des Gleichstrommotors zu verringern.
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Wenn
der Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
mit dem herkömmlichen Gleichstrommotor der dritten Art
verglichen wird, ist der Kommutator 11 umfänglich
außerhalb der Gleitringe 12 angeordnet; um die
ersten Bürsten 14 radial mit dem Kommutator 11 in
Kontakt zu bringen, muss der Kommutator entsprechend nicht wie der
Kommutator 11 des Gleichstrommotors der dritten Art ausgebildet werden,
der axial vorstehend ausgebildet ist; entsprechend kann der Gleichstrommotor
gemäß der vorliegenden Erfindung eine kürzere
Abmessung in der axialen Richtung aufweisen, so dass dieser kleiner
ausgebildet werden kann.
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Während
eine gute Steuer-Ansprechbarkeit beibehalten wird, kann der Gleichstrommotor
gemäß der ersten Ausführungsform, also
nicht nur erste Bürsten 14 mit einer verbesserten
Verschleißfestigkeit aufweisen, sondern er kann auch kleiner
ausgebildet werden.
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Obwohl
eine Aufbaubeziehung zwischen dem Rotor 8 und der Stromaufnahmeeinheit 16 nicht im
Detail erläutert wurde, können der Rotor 8 und
die Stromaufnahmeeinheit 16 zudem auch integral aus Harz
ausgebildet sein.
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Wenn
der Rotor 8 und die Stromaufnahmeeinheit 16 integral
ausgebildet sind, wird die Festigkeit zwischen dem Rotor 8 und
der Stromaufnahmeeinheit 16 durch die einteilige Ausbildung
verbessert. Wenn die Seitenfläche der Stromaufnahmeeinheit 16,
mit der die ersten Bürsten 14 in Kontakt kommen, oberflächlich
geschnitten wird, um die koaxiale Drehung mit der Welle zu verbessern,
kann die Fläche entsprechend oberflächlich geschnitten
werden, ohne eine Trennung zwischen dem Rotor 8 und der Stromaufnahmeeinheit 16 aufgrund
einer unzureichenden Festigkeit zwischen diesen zu erzeugen.
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Zudem
kann das integrale Ausbilden aus Harz des Rotors 8 und
der Stromaufnahmeeinheit 16 Montageschritte verglichen
mit demjenigen Fall reduzieren, in dem Einzelteile zusammengebaut
werden müssen, wodurch ferner Kosten gesenkt werden.
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Zudem
ist es vorteilhafter, thermoplastisches Harz als das zuvor beschriebene
Harz zu verwenden. Normalerweise wird mit thermoplastischem Harz eine
höhere Produktivität als mit Wärme aushärtendem
Harz erzielt; in Bezug auf die Massenproduktion von Gleichstrommotoren
ist thermoplastisches Harz entsprechend gegenüber Wärme
aushärtendem Harz vorgezogen.
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Bei
dem Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die ersten Bürsten 14 radial mit dem Kommutator 11 in
Kontakt, und die zweiten Bürsten 15 sind axial
mit den Gleitringen 12 in Kontakt, die am Innenumfang des
Kommutators 11 ausgebildet sind. Wenn die Flächen,
bei welchen die ersten Bürsten 14 mit dem Kommutator 11 in
Kontakt sind, vergrößert werden, da der Kommutator 11 in
radialer Richtung weisend angeordnet ist, können die Kontaktflächen
entsprechend vergrößert werden, ohne den Außendurchmesser
der Scheibe 11 zu vergrößern. Das bedeutet,
dass die Kontaktflächen vergrößert werden
können, während eine Steuer-Ansprechbarkeit des
Gleichstrommotors vorteilhaft beibehalten werden kann.
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Ein
Vergrößern der Kontaktflächen, über welche
die ersten Bürsten 14 mit dem Kommutator 11 in
Kontakt sind, kann die Dichte des Stroms verringern, der durch die
ersten Bürsten 14 fließt; daher können
die Funken, die zwischen den ersten Bürsten 14 und
dem Kommutator 11 erzeugt werden, reduziert werden. Das
bedeutet, dass die Wärme, die zwischen den ersten Bürsten 14 und
dem Kommutator 11 erzeugt wird, verringert werden kann.
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Bei
dem Gleichstrommotor der vorliegenden Erfindung ist der Rotor 8 anstelle
der Spulen 4 mit den Permanentmagnetpolen 9 konfiguriert;
entsprechend sind bei dem Herstellungsprozess keine Schweißoperationen
und dergleichen erforderlich, so dass keine Wärme durch
das Schweißen erzeugt wird. Dann kann das Formen unter
Verwendung eines thermoplastischen Harzes durchgeführt
werden. Aufgrund der Verwendung eines thermoplastischen Harzes kann
die Produktivität der Gleichstrommotoren verbessert werden.
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Der
Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
kann insbesondere bei einer Abgasrezirkulationsvorrichtung verwendet
werden, bei der ein Teil des Abgases in das Einlasssystem der Automobilmotoren
rezirkuliert wird, um weniger Abgas zu erzeugen und einen guten
Kraftstoffverbrauch zu erzielen.
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Dies
zeigt, dass die Abbildungsdatenwerte der Eingabeblockes 11 in
der Nähe derjenigen des Referenzblockes liegen. Das bedeutet,
dass festgestellt werden kann, dass die Abbildungsinhalte des Blockes 11 und
der Referenzblock nah beieinander sind.
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Eine
Abgasrezirkulationsvorrichtung treibt ein Ventilelement (in der
Figur nicht gezeigt) direkt und axial an, das einen Durchgang zwischen
einem Abgasdurchlass (in der Figur nicht gezeigt) und einem Einlassdurchgang
(in der Figur nicht gezeigt) öffnet oder sperrt, um einen
Teil des Abgases in den Einlassdurchgang zu rezirkulieren, so dass
ein guter Kraftstoffverbrauch erzielt werden kann. Bei der Abgasrezirkulationsvorrichtung
wird der Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden
Erfindung dazu verwendet, um das Ventilelement direkt und axial
anzutreiben.
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Genauer
gesagt, wird ein umlaufendes Moment, das an dem Rotor 8 des
Gleichstrommotors gemäß der vorliegenden Erfindung
erzeugt wird, in eine direkte Antriebskraft umgewandelt, welche
die Motorwelle 8a axial versetzt. Daraufhin bewegt die
direkte Antriebskraft ein Ventilelement (in der Figur nicht gezeigt),
das den Durchgang zwischen dem Abgasdurchlass und dem Einlassdurchlass öffnet
oder sperrt.
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Die
Abgasrezirkulationsvorrichtung ist in einem Motorraum eines Automobils
angeordnet. In den vergangenen Jahren wurden Automobilmotoren verkleinert
und in Bezug auf ihre Leistung verbessert; ferner fordern Automobilhersteller
die Verkleinerung der Abgasrezirkulationsvorrichtung. Aufgrund von Beschränkungen
bei der Montage von Automobilmotorkomponenten fordern Automobilhersteller
häufig eine Verkleinerung der Abgasrezirkulationsvorrichtung,
insbesondere in Bezug auf ihre Axialrichtung.
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Bei
dem Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die ersten Bürsten 14 radial mit den Gleitringen 11 in
Kontakt, so dass die axiale Abmessung des Gleichstrommotors verkürzt
werden kann, um den Gleichstrommotor zu verkleinern.
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Da
die Abgasrezirkulationsvorrichtung einen guten Kraftstoffverbrauch
erzielen soll, ist es zudem erforderlich, eine gute Steuer-Ansprechbarkeit
zu erzielen. Bei dem Gleichstrommotor gemäß der
vorliegenden Erfindung wird der Außendurchmesser der Scheibe 10 nicht
vergrößert, selbst wenn Flächen, über
welche die ersten Bürsten 14 mit dem Kommutator 11 in
Kontakt sind, vergrößert werden. Da die Trägheit
des Momentes und der Gleitreibwiderstand zwischen dem Kommutator 11 und
den ersten Bürsten 14 nicht vergrößert
werden, kann der Gleichstrommotor mit einer guten Ansprechbarkeit
gesteuert werden.
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Bei
dem Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es also möglich, den Gleichstrommotor axial zu verkleinern,
während eine gute Steuer-Ansprechbarkeit desselben aufrechterhalten bleibt;
entsprechend ist der Gleichstrommotor für Abgaszirkulationsvorrichtungen
von Automobilen geeignet.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Bei
einem Gleichstrommotor gemäß der vorliegenden
Erfindung können Kontaktflächen von ersten Bürsten
vergrößert werden, ohne den Außendurchmesser
einer Scheibe zu vergrößern, an der ein Kommutator
vorgesehen ist; daher kann die Verschleißfestigkeit der
ersten Bürsten verbessert werden, während eine
gute Steuer-Ansprechbarkeit beibehalten wird; gleichzeitig kann
die axiale Abmessung stark verkürzt werden, so dass der
Gleichstrommotor verkleinert werden kann.
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Die
ersten Bürsten (14) sind radial mit dem Kommutator
(11) in Kontakt, und die zweiten Bürsten (15)
sind axial mit den Gleitringen (12) in Kontakt, die am
Innenumfang des Kommutators (11) ausgebildet sind.
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- 2
- Stator
- 3
- Statorkern
- 4
- Spule
- 8
- Rotor
- 9
- Permanentmagnet
- 10
- Scheibe
- 11
- Kommutator
- 11a
- Kommutatorsegment
- 12
- Gleitringe
- 14
- erste
Bürsten
- 15
- zweite
Bürsten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2000-230657 [0005]
- - WO 2001-05018 [0005]