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DE69717703T2 - magnet motor - Google Patents

magnet motor

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Publication number
DE69717703T2
DE69717703T2 DE1997617703 DE69717703T DE69717703T2 DE 69717703 T2 DE69717703 T2 DE 69717703T2 DE 1997617703 DE1997617703 DE 1997617703 DE 69717703 T DE69717703 T DE 69717703T DE 69717703 T2 DE69717703 T2 DE 69717703T2
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DE
Germany
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stator
magnets
magnet
stator core
magnetic motor
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DE1997617703
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German (de)
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DE69717703D1 (en
Inventor
Masakatsu Fujiwara
Yoshihiko Maeda
Toshihiro Matsumoto
Hiroaki Sagara
Toshihiro Suhara
Masaru Tanaka
Tatsuaki Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Priority claimed from JP10189596A external-priority patent/JP3286526B2/en
Priority claimed from JP10189796A external-priority patent/JP3583859B2/en
Priority claimed from JP8101894A external-priority patent/JPH09275645A/en
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of DE69717703D1 publication Critical patent/DE69717703D1/en
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Magnetmotoren und insbesondere ihre Statoren.The present invention relates to magnetic motors and in particular to their stators.

In jüngster Zeit richtete sich die Aufmerksamkeit auf die Entwicklung elektrischer Fahrräder, d. h. Fahrräder, die sowohl durch Muskelkraft des Menschen als auch von einem elektrischen Motor angetrieben werden können. Der Motorantriebsteil wird durch die vom Radfahrer aufgebrachte Antriebskraft angetrieben, zu der eine durch den Elektromotor erzeugte Kraft hinzu kommt.Recently, attention has been focused on the development of electric bicycles, i.e. bicycles that can be powered by both human muscle power and an electric motor. The motor drive part is powered by the driving force applied by the cyclist, to which is added a power generated by the electric motor.

So sind in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. HO4-358987 ein herkömmliches Tretantriebssystem und ein Motorantriebssystem parallel zueinander angeordnet. Die Motorleistung wird durch Messen der Antriebskraft des Tretantriebssystems gesteuert. Die in der genannten japanischen Beschreibung offenbarte Konstruktion weist jedoch einige Nachteile auf, insbesondere hinsichtlich der Übertragung der Antriebskraft von alternativen Antriebsquellen auf das Hinterrad. Um diese Probleme zu überwinden, wollten die Anmelder eine neue Form eines elektrischen Fahrrads zur Verfügung stellen, bei dem der Elektromotor die Drehbewegung des Hinterrads unmittelbar bewirkt. Ein typisches System dieser Art wird in den Fig. 16 bis 119 der beigefügten Zeichnungen dargestellt, auf die nun an erster Stelle Bezug genommen wird.Thus, in Japanese Unexamined Patent Publication No. HO4-358987, a conventional pedal drive system and a motor drive system are arranged in parallel. The motor output is controlled by measuring the driving force of the pedal drive system. However, the construction disclosed in the said Japanese specification has some disadvantages, particularly with regard to the transmission of the driving force from alternative drive sources to the rear wheel. In order to overcome these problems, the applicants sought to provide a new form of electric bicycle in which the electric motor directly causes the rotational movement of the rear wheel. A typical system of this type is shown in Figs. 16 to 119 of the accompanying drawings, to which reference is now made in the first place.

Fig. 16 zeigt ein elektrisches Fahrrad mit direktem Hinterradantrieb als eine perspektivische Gesamtansicht. Das Gestell 1 des elektrischen Fahrrads ist mit einem Motor 8 ausgerüstet, der nachstehend im Einzelnen beschrieben werden soll. Die Antriebskraft des Motors 8 wird je nach dem Drehmoment angepasst, das durch den Fahrradfahrer aufgebracht wird, so dass die Antriebskraft effektiv eingesetzt wird, indem die menschliche Kraft durch die Kraft des Motors 8 ergänzt wird.Fig. 16 shows a direct rear-wheel drive electric bicycle as an overall perspective view. The frame 1 of the electric bicycle is equipped with a motor 8, which will be described in detail below. The driving force of the motor 8 is adjusted according to the torque applied by the cyclist, so that the driving force is effectively used by supplementing the human power with the power of the motor 8.

Am Rahmen 4 des Gestells 1 des elektrischen Fahrrads sind ein Vorderrad 2, ein Hinterrad 3, ein Lenker 13 und ein Sattel 21 befestigt. Das Vorderrad 2 wird in herkömmlicher Weise mit dem Lenker 13 gelenkt. Ein scheibenförmiges Gehäuse 5 ist an der Nabe des Hinterrads 3 befestigt. Das scheibenförmige Gehäuse 5 besteht aus einem umlaufenden Gehäuse 6 und einem feststehenden Gehäuse 7. Das Gehäuse 6 dreht sich mit dem Hinterrad 3 um das feststehende Gehäuse 7. Der Motor 8 ist in das scheibenförmige Gehäuse 5 eingebaut. Mit 9 wird allgemein der Motorantriebsteil bezeichnet, zu dem das scheibenförmige Gehäuse 5 und die darin eingebauten Teile gehören, mit 10 wird allgemein der Tretantriebsteil bezeichnet, zu dem die herkömmlichen Pedale 11 und die Antriebskette 12 gehören. Als Alternative zur Antriebskette 12 für die Übertragung der Antriebskraft vom Fahrradfahrer können aber auch Antriebsriemen, Wellen und dergleichen eingesetzt werden.A front wheel 2, a rear wheel 3, a handlebar 13 and a saddle 21 are attached to the frame 4 of the chassis 1 of the electric bicycle. The front wheel 2 is steered in a conventional manner using the handlebar 13. A disc-shaped housing 5 is attached to the hub of the rear wheel 3. The disc-shaped housing 5 consists of a rotating housing 6 and a fixed housing 7. The housing 6 rotates with the rear wheel 3 around the fixed housing 7. The motor 8 is installed in the disc-shaped housing 5. 9 generally designates the motor drive part to which the disc-shaped housing 5 belongs. and the parts built into them, 10 generally designates the pedal drive part, which includes the conventional pedals 11 and the drive chain 12. As an alternative to the drive chain 12 for transmitting the driving force from the cyclist, drive belts, shafts and the like can also be used.

Am Lenker 13 sind in herkömmlicher Weise Bremshebel 14 und 15, am Vorderrad 2 und am Hinterrad 3 sind Bremseinheiten 18 bzw. 19 befestigt, die über Seilzüge 16 und 17 mit den Bremshebeln 14 und 15 verbunden sind. Beim Anziehen der Bremshebel 14 und 15 übertragen die Seilzüge 16 und 17 die Bewegung, wodurch die entsprechenden Vorderrad- und Hinterradbremseinheiten 18 bzw. 19 betätigt werden. An den Seilzügen 16 und 17 ist ein Bremsschalter 20 als Mechanismus zum Trennen der Stromversorgung des Motors eingebaut, der anspricht, wenn die Bremshebel 14 oder 15 betätigt werden.Brake levers 14 and 15 are attached to the handlebar 13 in a conventional manner, and brake units 18 and 19 are attached to the front wheel 2 and the rear wheel 3, respectively, which are connected to the brake levers 14 and 15 via cables 16 and 17. When the brake levers 14 and 15 are pulled, the cables 16 and 17 transmit the movement, thereby actuating the corresponding front and rear wheel brake units 18 and 19, respectively. A brake switch 20 is installed on the cables 16 and 17 as a mechanism for disconnecting the power supply to the motor, which responds when the brake levers 14 or 15 are actuated.

Am Rahmen 4 oberhalb des Hinterrads 3 ist ein Batteriefach 22 befestigt, wobei die Batterie als Stromquelle für den Motor 8 dient. Zum Batteriefach 22 gehören ein Batteriegehäuse 23, das am Rahmen befestigt ist und herausgezogen werden kann, und ein wiederaufladbares Einzelelement, das vom Batteriegehäuse aufgenommen wird. Die Versorgungsspannung beträgt etwa 24 Volt.A battery compartment 22 is attached to the frame 4 above the rear wheel 3, the battery serving as a power source for the motor 8. The battery compartment 22 includes a battery housing 23, which is attached to the frame and can be pulled out, and a rechargeable single element which is accommodated in the battery housing. The supply voltage is approximately 24 volts.

Der innere Aufbau des scheibenförmigen Gehäuses 5 wird besser im Zusammenhang mit den Fig. 17 und 18 verständlich. Fig. 17 umfasst eine Vorderansicht und einen Schnitt. Das feststehende Gehäuse 7 nimmt eine Steuertafel, einen Steuerbereich (nicht dargestellt) mit einer Lüfterplatte, den Motor 8 und ein Untersetzungsgetriebe 26 mit drei Riemenscheibengruppen auf, die von einer ersten Riemenscheibe zur Übertragung der Leistung der Motorwelle 24, einem in der Mitte befindlichen Satz 25 von Riemenscheiben und einer Endstufenriemenscheibe 28 gebildet werden. Ein Transmissionsriemen 27 verbindet die Endstufenriemenscheibe 28 mit dem in der Mitte befindlichen Riemenscheibensatz 25.The internal structure of the disc-shaped housing 5 can be better understood in connection with Figs. 17 and 18. Fig. 17 includes a front view and a section. The fixed housing 7 accommodates a control panel, a control section (not shown) with a fan plate, the motor 8 and a reduction gear 26 with three pulley groups formed by a first pulley for transmitting the power of the motor shaft 24, a central set 25 of pulleys and a final stage pulley 28. A transmission belt 27 connects the final stage pulley 28 to the central set of pulleys 25.

Die Endstufenriemenscheibe 28 ist am umlaufenden Gehäuse 6 befestigt. Wenn der Motor 8 in Betrieb ist, werden dementsprechend sämtliche Komponenten, von der Antriebswelle 24 des Motors 8 bis zur Endstufenriemenscheibe 28, ebenfalls zum Drehen gebracht, und das umlaufende Gehäuse 6 dreht sich mit der Endstufenriemenscheibe 28 mit. In die kleinere Riemenscheibe des zweiten Riemenscheibensatzes greift eine Freilaufkupplung für die Übertragung nur in einer Richtung (nicht dargestellt) ein, die mit der Endstufenriemenscheibe 28 verbunden ist, so dass der Motor 8 nicht in Drehbewegung versetzt wird, wenn eine Kraft an den Pedalen wirksam wird, wodurch die Pedale leichter zu treten sind. In den Zeichnungen wird die Achse des Hinterrads mit 29 bezeichnet.The final stage pulley 28 is attached to the rotating housing 6. When the motor 8 is in operation, all components, from the drive shaft 24 of the motor 8 to the final stage pulley 28, are also caused to rotate, and the rotating housing 6 rotates with the final stage pulley 28. A one-way clutch for transmission in only one direction (not shown) engages the smaller pulley of the second pulley set, which is connected to the final stage pulley. 28 so that the motor 8 is not set in rotation when a force is applied to the pedals, making the pedals easier to pedal. In the drawings, the axle of the rear wheel is designated 29.

Fig. 18 ist eine Vorderansicht des Gehäuses 5 mit dem daran befestigten Motor 8. Der Motor ist ohne Abdeckung gezeigt, damit dessen Stator 30, seine am Stator befestigten Magnete 40 und ein Rotor 60 sichtbar sind. Zum Rotor 60 gehören eine Isolierplatte 61 und ein integrierter Lüfter 62, die besser in Fig. 19 dargestellt sind. Der Motorantriebsteil 9 ist von beachtlicher Größe und hat einen erheblichen Anteil an der Masse des Fahrrads als Ganzes. Für den Einsatz an einem elektrischen Fahrrad wäre von Vorteil, wenn Masse und Abmessungen des Motorantriebsteils verringert würden. Die vorliegende Erfindung hat eine Reihe von Verbesserungen an der Motorkonstruktion und im Besonderen im Blick auf die Verringerung von Masse und Abmessungen des Antriebsmotors zum Ziel, die für solch ein elektrisches Fahrrad erforderlich sind, ohne dass es zu entscheidenden Einschnitten in der Leistung kommt. Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis der Bemühungen seitens der Anmelder, für solche elektrischen Fahrräder kleine Motoren zur Verfügung zu stellen, und basiert auf der Erkenntnis, dass sich die Abmessungen des Motors verringern lassen, indem ein Dauermagnetmotor eingesetzt wird, bei dem der Magnet ein großes Energieprodukt (BH) aufweist, so dass ein für seine Abmessungen relativ großer Magnetfluss erreicht wird. Zu den an sich bereits bekannten Magneten, die durch ein großes Energieprodukt (BH) gekennzeichnet sind, gehören die so genannten Seltenerdmagnete wie beispielsweise ein Neodymmagnet, der aus Neodym, Eisen und Bor besteht, oder ein Samarium-Kobalt- Magnet. Neodymmagnete haben z. B. ein Energieprodukt (BH) von 30 MGOe, was etwa das Zehnfache des Energieprodukts (BH) eines Ferritmagnets ausmacht. Dahingegen sind Neodymmagnete sehr teuer, die Kosten dafür belaufen sich auf etwa das Dreißigfache der Kosten eines Ferritmagnets.Fig. 18 is a front view of the housing 5 with the motor 8 attached thereto. The motor is shown uncovered to reveal its stator 30, its stator-mounted magnets 40 and a rotor 60. The rotor 60 includes an insulating plate 61 and an integral fan 62, which are better shown in Fig. 19. The motor drive part 9 is of considerable size and accounts for a significant proportion of the mass of the bicycle as a whole. For use on an electric bicycle, it would be advantageous to reduce the mass and dimensions of the motor drive part. The present invention aims to make a number of improvements to the motor design, and in particular to reduce the mass and dimensions of the drive motor, required for such an electric bicycle without making any significant sacrifice in performance. The present invention is the result of the applicants' efforts to provide small motors for such electric bicycles and is based on the realization that the dimensions of the motor can be reduced by using a permanent magnet motor in which the magnet has a large energy product (BH), so that a relatively large magnetic flux is achieved for its dimensions. The magnets already known per se that are characterized by a large energy product (BH) include the so-called rare earth magnets, such as a neodymium magnet consisting of neodymium, iron and boron, or a samarium-cobalt magnet. For example, neodymium magnets have an energy product (BH) of 30 MGOe, which is about ten times the energy product (BH) of a ferrite magnet. In contrast, neodymium magnets are very expensive, the cost of which is about thirty times the cost of a ferrite magnet.

Eine Möglichkeit bestünde darin, in dem Feldsystem eines Rotors eines bürstenlosen Motors einen Neodymmagnet einzusetzen. Dieser Konstruktion ist jedoch aufgrund ihres komplizierten Schaltungsaufbaus und ihres hohen Preises nicht der Vorzug zu geben.One possibility would be to use a neodymium magnet in the field system of a rotor of a brushless motor. However, this design is not preferred due to its complicated circuit structure and high price.

In der Patentschrift EP 0072297A wird ein Stator eines Magnetmotors beschrieben, der aus einer Anzahl von geschichteten Kernblechen besteht. Jedes Blech weist an entsprechenden Stellen Schlitze auf, so dass die Gruppe aus Blechen Magnetaufnahmeschlitze für Flachmagnete bildet. Es werden verschiedene symmetrische Anordnungen dieser Schlitze erörtert.Patent specification EP 0072297A describes a stator of a magnetic motor consisting of a number of layered core laminations. Each lamination has slots at corresponding locations so that the group of laminations has magnet receiving slots for Flat magnets. Various symmetrical arrangements of these slots are discussed.

In der Patentschrift US 4110645 wird ein Motor mit einem Stator beschrieben, der mit zwei Flachmagneten bestückt ist, die symmetrisch beidseitig eines drehbaren Ankers auf einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses angeordnet sind. Die vorhandenen Polschenkel erstrecken sich von den Magneten in Richtung Anker.The patent US 4110645 describes a motor with a stator that is equipped with two flat magnets that are arranged symmetrically on both sides of a rotating armature on opposite sides of a housing. The existing pole legs extend from the magnets towards the armature.

Die Patentschrift US4534539 offenbart eine Magnetventilbaugruppe, die aus vier Magneten besteht, die symmetrisch in einem Gehäuse angeordnet sind.The patent US4534539 discloses a solenoid valve assembly consisting of four magnets arranged symmetrically in a housing.

Die Patentschrift GB1018660 (aus dem Jahre 1962) beschreibt einen Stator mit einem Gehäuse und acht Dauermagneten, die symmetrisch um einen Rotor herum angeordnet sind.Patent specification GB1018660 (from 1962) describes a stator with a housing and eight permanent magnets arranged symmetrically around a rotor.

In der Patentschrift JP-63-220750A wird beschrieben, dass ein Joch eines Motors durch Schichten dünner Bleche einer ganz spezifischen Form hergestellt wird. Sämtliche Bleche haben die gleiche Anzahl von Schlitzen, so dass Dauermagnete in das Joch eingesetzt werden können.Patent document JP-63-220750A describes that a motor yoke is made by layering thin sheets of a very specific shape. All sheets have the same number of slots so that permanent magnets can be inserted into the yoke.

In JP-61-196747A wird beschrieben, dass gekrümmt ausgeführte Magnete in Schlitzen in einer Abdeckung aufgenommen werden, wobei sich die Abdeckung im Joch einer rotierenden elektrischen Maschine befindet.JP-61-196747A describes that curved magnets are accommodated in slots in a cover, the cover being located in the yoke of a rotating electrical machine.

In DE-A-25 10 103 (aus dem Jahre 1975) wird ein Stator mit symmetrisch angeordneten Magneten beschrieben. Diese Elemente sind zwischen Elementen eingeschlossen, die auf etwa einem Viertel der Achse des Kerns einander gegenüber angeordnet sind. Diese Elemente weisen keine Schlitze zur Aufnahme der Magnete, sondern Zwischenräume auf.DE-A-25 10 103 (from 1975) describes a stator with symmetrically arranged magnets. These elements are enclosed between elements that are arranged opposite each other at about a quarter of the axis of the core. These elements do not have slots to accommodate the magnets, but rather gaps.

Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben werden soll, haben die Anmelder festgestellt, dass ein einfacher Gleichstrom-Magnetmotor mit einer einfachen Schaltung und mit einer mechanischen Bürste vorgesehen werden kann, bei dem auch die Abmessungen klein gehalten werden können, indem ein leistungsstarker Seltenerdmagnet wie ein Neodymmagnet verwendet wird, wie er für den Stator vorstehend beschrieben wurde. Die Anmelder der vorliegenden Erfindung sind der Meinung, dass Motoren dieser Bauweise nie zuvor hergestellt wurden. Die Anmelder haben nachgewiesen, dass sie ausgezeichnete Ergebnisse erzielen, indem sie es ermöglichen, kleine Motoren für den Einsatz in elektrischen Fahrrädern in der oben beschriebenen Art herzustellen.As will be described in more detail below, the applicants have found that a simple DC magnet motor with a simple circuit and a mechanical brush can be provided, which can also be kept small in size, by using a powerful rare earth magnet such as a neodymium magnet as described above for the stator. The applicants of the present invention believe that motors of this type have never before The applicants have demonstrated that they achieve excellent results in making it possible to produce small motors for use in electric bicycles in the manner described above.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird von den Anmeldern ein Stator eines Magnetmotors nach Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.According to a first aspect of the present invention, applicants provide a magnetic motor stator according to claim 1.

Entsprechend einem zweiten, alternativen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stator eines Magnetmotors nach Anspruch 13 bereitgestellt.According to a second alternative aspect of the present invention, there is provided a stator of a magnetic motor according to claim 13.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

Fig. 1 die Darstellung des Aufbaus eines Stators eines Magnetmotors bei einem Vergleichsbeispiel,Fig. 1 shows the structure of a stator of a magnetic motor in a comparative example,

Fig. 2A und 2B eine Darstellung des Aufbaus und eine perspektivische Ansicht eines zweiten Vergleichsbeispiels, Fig. 2C die Art und Weise des Einsetzens der Magnete in diese Baugruppe,Fig. 2A and 2B show a structure illustration and a perspective view of a second comparative example, Fig. 2C shows the manner of inserting the magnets into this assembly,

Fig. 3A, 3B und 3C Darstellungen eines weiteren Vergleichsbeispiels eines Motorstators, die im Prinzip den Fig. 2A, 2B und 2C ähneln,Fig. 3A, 3B and 3C are views of another comparative example of a motor stator, which are in principle similar to Fig. 2A, 2B and 2C,

Fig. 4 die Darstellung des Aufbaus eines Stators eines Magnetmotors und eines Rotors bei einem weiteren Vergleichsbeispiel,Fig. 4 shows the structure of a stator of a magnetic motor and a rotor in another comparative example,

Fig. 5 eine Fig. 4 ähnliche Darstellung eines weiteren Vergleichsbeispiels,Fig. 5 is a view similar to Fig. 4 of another comparative example,

Fig. 6 eine im Allgemeinen den Fig. 4 und 5 ähnliche Darstellung eines weiteren Vergleichsbeispiels,Fig. 6 is a generally similar representation to Figs. 4 and 5 of a further comparative example,

Fig. 7 eine Darstellung, wie ein Statorkern entsprechend einem Vergleichsbeispiel aus mehreren Kernblechen, wie in Fig. 7 links gezeigt, aufgebaut sein kann, um einen vollständigen Kern, wie in Fig. 7 rechts gezeigt, zu bilden,Fig. 7 is a representation of how a stator core according to a comparative example can be constructed from several core sheets, as shown in Fig. 7 on the left, to form a complete core, as shown in Fig. 7 on the right,

Fig. 8 mit den Fig. 8A, 8B, 8C und 8D einen Motorstator einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bestehend aus zwei unterschiedlichen Typen von Kernblechen entsprechend den Fig. 8A und 8B, die übereinander gestapelt und geschichtet sind, um einen Kern entsprechend Fig. 8C zu bilden, in den, wie in Fig. 8D dargestellt, Magnete wie der Magnet 40 eingesetzt werden können,Fig. 8 with Figs. 8A, 8B, 8C and 8D a motor stator of a first embodiment of the present invention, consisting of two different types of core sheets corresponding to Figs. 8A and 8B, which are stacked and layered on top of each other to form a core according to Fig. 8C, into which, as shown in Fig. 8D, magnets such as the magnet 40 can be inserted,

Fig. 9A, 9B, 9C und 9D, die jeweils den Fig. 8A, 8B, 8C und 8D ähnlich sind, eine zweite Ausführungsform eines Motorstators entsprechend der vorliegenden Erfindung,Fig. 9A, 9B, 9C and 9D, which are similar to Fig. 8A, 8B, 8C and 8D, respectively, show a second embodiment of a motor stator according to the present invention,

Fig. 10 einen Schnitt zur Veranschaulichung, wie ein Stator eines Vergleichsbeispiels eines in ein Außengehäuse eingesetzt werden kann,Fig. 10 is a section to illustrate how a stator of a comparative example of a can be inserted into an outer housing,

Fig. 11A eine im Allgemeinen Fig. 10 ähnliche Ansicht mit einer alternativen Anordnung undFig. 11A is a view generally similar to Fig. 10 with an alternative arrangement and

Fig. 11B einen Schnitt der Anordnung von Fig. 11A,Fig. 11B is a section of the arrangement of Fig. 11A,

Fig. 12A und Fig. 12B ähnliche Ansichten einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Motorstators und eines Vergleichsbeispiels eines Stators eines Magnetmotors zur Veranschaulichung des Zusammenwirkens mit einem Rotor,Fig. 12A and Fig. 12B are similar views of a third embodiment of a motor stator according to the invention and a comparative example of a stator of a magnetic motor to illustrate the interaction with a rotor,

Fig. 13 und 14 die Magnetflussverteilung bei Motoren mit dem Aufbau entsprechend den Fig. 12A und 12B,Fig. 13 and 14 show the magnetic flux distribution in motors with the structure according to Fig. 12A and 12B,

Fig. 15A, 15B und 15C ein einzelnes Statorkernblech, geschichtete Kernbleche dieser Art im Stapel eines Vergleichsbeispiels eines Statorkerns und diesen Statorkern mit eingesetzten Dauermagneten,Fig. 15A, 15B and 15C a single stator core sheet, layered core sheets of this type in the stack of a comparative example of a stator core and this stator core with inserted permanent magnets,

Fig. 16 eine perspektivische Gesamtansicht eines im Motorantriebsteil mit einem Elektromotor ausgestatteten elektrischen Fahrrads,Fig. 16 is an overall perspective view of an electric bicycle equipped with an electric motor in the motor drive part,

Fig. 17 eine Vorderansicht und einen Schnitt des Inneren des Motorantriebsteils,Fig. 17 is a front view and a section of the interior of the motor drive part,

Fig. 18 eine Vorderansicht des Motorantriebsteils bei geöffnetem Motorgehäuse undFig. 18 a front view of the motor drive part with the motor housing opened and

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Isoliereinlage des Rotors.Fig. 19 is a perspective view of an insulating insert of the rotor.

Bevor eine Beschreibung der Erfindung erfolgen soll, möchten wir uns einigen Vergleichsbeispielen des Motorstators zuwenden.Before describing the invention, we would like to turn to some comparative examples of the motor stator.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung des Aufbaus eines ersten Vergleichsbeispiels eines Stators eines Magnetmotors.Fig. 1 shows a diagram of the structure of a first comparative example of a stator of a magnetic motor.

Der Stator 30 eines Magnetmotors wird durch Schichten von Stahlblechen (vorzugsweise Siliziumstahlbleche) gebildet. Die Flachmagnete 40a und 40b, die aus einem Seltenerdmetall wie Neodym bestehen, bilden zusammen einen einzelnen Magnetpol des Stators. In gleicher Weise bilden weitere Paare 41a und 41b, 42a und 42b und 43a und 43b ähnlicher Flachmagnete weitere Magnetpole, so dass in diesem Falle ein Stator mit vier Polen entsteht. Die Neodymmagnete sind flach ausgeführt und an der Innenfläche des aus den Stahlblechen gebildeten Statorkerns mit einem Klebstoff befestigt. Anstelle der Neodymmagnete können Magnete aus anderen seltenen Erden wie ein Samarium-Kobalt-Magnet eingesetzt werden. Aufgrund der einfachen flachen Ausführung der Magnete ist die Herstellung im Vergleich zu einem herkömmmlichen bogenförmigen Magnet einfach, wobei die Kosten des Magnets und folglich auch des Stators insgesamt sinken. Da der Neodymmagnet ein großes Energieprodukt (BH) aufweist, ist im Vergleich zu einem herkömmlichen Magnet ein kleinerer Magnet ausreichend, um die gleiche Magnetkraft zu erzeugen. Bei dem Stator ist insgesamt ein kleinerer Durchmesser erforderlich, so dass folglich auch der Motor kleinere Abmessungen erhalten kann.The stator 30 of a magnetic motor is formed by layers of steel sheets (preferably silicon steel sheets). The flat magnets 40a and 40b, which are made of a rare earth metal such as neodymium, together form a single magnetic pole of the stator. In the same way, further pairs 41a and 41b, 42a and 42b and 43a and 43b of similar flat magnets form further magnetic poles, so that in this case a stator with four poles is formed. The neodymium magnets are flat and attached to the inner surface of the stator core formed from the steel sheets with an adhesive. Instead of the neodymium magnets, magnets made of other rare earths such as a samarium cobalt magnet can be used. Due to the simple flat design of the magnets, manufacturing is simple compared to a conventional arc-shaped magnet, reducing the cost of the magnet and consequently also of the stator as a whole. Since the neodymium magnet has a large energy product (BH), a smaller magnet is sufficient to generate the same magnetic force compared to a conventional magnet. The stator requires a smaller overall diameter, which means that the motor can also have smaller dimensions.

Die Fig. 2A bis 2C zeigen ein anderes Vergleichsbeispiel eines Stators eines Magnetmotors. Der Stator 30 des Magnetmotors wird durch Schichten von Stahlblechen (vorzugsweise Siliziumstahlbleche) hergestellt, wobei darin Aufnahmeschlitze 50, 51, 52 und 53 zum Einsetzen von Magneten in den Stator erzeugt werden. Beispiele solcher Magnete sind mit 40 und 41 bezeichnet. Die Magnete sind bogenförmig ausgeführt und bestehen aus ferromagnetischem Werkstoff, wobei allerdings ein Seltenerdmetall wie Neodym darin enthalten ist. In diesem Falle steift ein einzelner Magnet einen Magnetpol dar. Obwohl nur zwei dieser Magnete eingezeichnet sind, werden in diesem Falte selbstverständlich vier Magnete eingesetzt, so dass ein Stator mit vier Polen entsteht. Als Alternative zum Neodymmagnet kann ein Magnet aus einem alternativen Seltenerdmetall wie ein Samarium-Kobalt- Magnet eingesetzt werden. Dadurch dass Aufnahmeschlitze vorgesehen sind, fällt die Notwendigkeit des genauen Positionierens der Magnete beim Befestigen am Statorhauptkörper und eventuell die Notwendigkeit des Anklebens mit Klebstoff weg. Dadurch lassen sich Kosten einsparen.Fig. 2A to 2C show another comparative example of a stator of a magnetic motor. The stator 30 of the magnetic motor is made by layering steel sheets (preferably silicon steel sheets) in which receiving slots 50, 51, 52 and 53 are created for inserting magnets into the stator. Examples of such magnets are designated 40 and 41. The magnets are arc-shaped and consist of ferromagnetic material, although a rare earth metal such as neodymium is included. In this case, a single magnet represents a magnetic pole. Although only two of these magnets are shown, four magnets are of course inserted in this fold, so that a stator with four poles is created. As an alternative to the neodymium magnet, a magnet made of an alternative rare earth metal such as a samarium cobalt magnet can be used. The provision of receiving slots eliminates the need for precise positioning of the magnets when attaching them to the Stator main body and possibly the need for bonding with adhesive. This saves costs.

Die Fig. 3A, 38 und 3C zeigen ein weiteres Vergleichsbeispiel eines Stators eines Magnetmotors. Der Stator 30 wird durch Schichten von Stahlblechen (beispielsweise Siliziumstahlbleche) hergestellt und mit Magnetaufnahmeschlitzen 50a, 50b, 51b, 52a, 52b, 53a und 53b versehen. Flachmagnete, so beispielsweise 40a und 40b sowie 41a und 41b, werden paarweise in die entsprechenden Magnetaufnahmeschlitzpaare wie 50a und 50b sowie 51a und 51b eingesetzt. Jedes Paar Flachmagnete bildet einen Magnetpol, so dass der Stator mit vier Polen ausgeführt ist. Da es sich bei den Magneten im Vergleich zu den bogenförmigen Magneten um einfache Flachmagnete handelt und diese einfach in die Aufnahmeschlitze im Statorkörper eingesetzt werden, zeichnet sich diese Ausführungsform durch die Vorteile aus, die für jede zuvor beschriebene Ausführungsform typisch sind. Die Flachmagnete sind Seltenerdmagnete wie Neodym- oder Samarium-Kobalt Magnete.3A, 3B and 3C show another comparative example of a stator of a magnetic motor. The stator 30 is made by laminating steel sheets (for example, silicon steel sheets) and provided with magnet receiving slots 50a, 50b, 51b, 52a, 52b, 53a and 53b. Flat magnets, such as 40a and 40b and 41a and 41b, are inserted in pairs into the corresponding magnet receiving slot pairs such as 50a and 50b and 51a and 51b. Each pair of flat magnets forms a magnetic pole, so that the stator is designed with four poles. Since the magnets are simple flat magnets compared to the arc-shaped magnets and are simply inserted into the receiving slots in the stator body, this embodiment is characterized by the advantages typical of each embodiment described above. The flat magnets are rare earth magnets such as neodymium or samarium-cobalt magnets.

Die Anordnung von Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Anordnungen der Fig. 3a, 3b und 3c. Wo dies angezeigt ist, werden die gleichen Bezugszahlen für gleiche Teile verwendet. Wie aus Fig. 4 eindeutig hervorgeht, ist die von den Magnetaufnahmeschlitzen in radialer Richtung weiter innen gebildete Fläche des Stators, mit 33 bezeichnet, entsprechend der benachbarten Form des Rotors bogenförmig ausgeführt. Auf diese Weise sollen Streuverluste des Magnetflusses reduziert und damit der Betrieb des Motors verbessert werden. Bereiche zwischen den Polen weisen Ausnehmungen auf.The arrangement of Fig. 4 shows a modification of the arrangements of Figs. 3a, 3b and 3c. Where indicated, the same reference numerals are used for the same parts. As can be clearly seen from Fig. 4, the surface of the stator formed by the magnet receiving slots further in the radial direction, designated 33, is curved in accordance with the adjacent shape of the rotor. This is intended to reduce stray losses of the magnetic flux and thus improve the operation of the motor. Areas between the poles have recesses.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Anordnung von Fig. 4, bei der der Luftspalt zwischen der in radialer Richtung weiter innen gelegenen Innenfläche des Stators und dem Rotor 60 an den Enden jedes Pols größer wird. Dadurch wird der Magnetfluss an den Polenden verringert, während sich der Magnetfluss in der magnetischen Mitte konzentriert. Es kann eine flache Kurve der Magnetflussverteilung erreicht werden, die nahezu der Sinusform entspricht, wodurch die Kenndaten des Motors verbessert werden.Fig. 5 shows a modification of the arrangement of Fig. 4 in which the air gap between the radially inner surface of the stator and the rotor 60 becomes larger at the ends of each pole. This reduces the magnetic flux at the pole ends while concentrating the magnetic flux at the magnetic center. A flat magnetic flux distribution curve that is almost sinusoidal can be achieved, thus improving the characteristics of the motor.

Bei der Anordnung von Fig. 6 handelt es sich um eine weitere Abwandlung der Anordnung von Fig. 4. Der radiale Abstand R1 vom Statormittelpunkt bis zur Jochstirnfläche 34 in der Nähe eines Magnetpols ist deutlich geringer als der radiale Abstand R2 zwischen dem Statormittelpunkt und der Statorstirnfläche 35 zwischen den Magnetpolen. Dadurch wird der in den Bereich 35 austretende Magnetfluss kleiner.The arrangement in Fig. 6 is a further modification of the arrangement in Fig. 4. The radial distance R1 from the stator center to the yoke face 34 in the vicinity of a magnetic pole is significantly smaller than the radial distance R2 between the stator center and the stator face 35 between the magnetic poles. This reduces the magnetic flux exiting into the area 35.

Fig. 7 veranschaulicht detaillierter, wie der Kern eines Stators eines Vergleichsbeispiels aufgebaut sein kann. Entsprechend Fig. 7 kann ein einzelnes Kernblech 31 durch Stanzen eines Stahlblechs, beispielsweise eines Siliziumstahlblechs, hergestellt werden, wobei die Magnetaufnahmeschlitze 50a und 50b, 51a und 51b, 52a und 52b sowie 53a und 53b aus jedem einzelnen Blech herausgestanzt werden. Es wird ein Stapel 30 solcher geschichteten Bleche 31 gebildet, so dass der Statorkern daraus entsteht. Besonders ökonomisch kann das gleichzeitige Stanzen eines Statorkernblechs 31 und eines entsprechenden Rotorkernblechs aus dem gleichen Material sein.Fig. 7 illustrates in more detail how the core of a stator of a comparative example can be constructed. According to Fig. 7, a single core sheet 31 can be produced by punching a steel sheet, for example a silicon steel sheet, with the magnet receiving slots 50a and 50b, 51a and 51b, 52a and 52b and 53a and 53b being punched out of each individual sheet. A stack 30 of such layered sheets 31 is formed so that the stator core is created therefrom. The simultaneous punching of a stator core sheet 31 and a corresponding rotor core sheet from the same material can be particularly economical.

Die Fig. 8A bis 8D zeigen eine alternative Konstruktion eines Statorkerns, der zur ersten Ausführungsform der Erfindung gehört. Einige Kernbleche wie das Blech 32 von Fig. 8A haben keine gestanzten Magnetaufnahmeschlitze, während andere Kernbleche wie das Blech 31 von Fig. 8B mit entsprechenden gestanzten Schlitzen 50, 51, 52 und 53, in diesem Falle bogenförmigen Schlitzen, versehen sind. Fig. 8C zeigt den vollständig zusammengesetzten Statorkern, der durch Schichten der Statorkernbleche in verschiedenen Kombinationen hergestellt wird. Zu dem Stapel der Kernbleche gehören einige mit der Form des Kernblechs 32 und einige mit der Form des Kernblechs 31. Fig. 8D zeigt die gleiche Konstruktion nach dem Einsetzen eines Magnets 40, der, wie zu erkennen ist, allein durch die mit den Kernblechen 31 verbundenen Abschnitte 36 gehalten wird.Figures 8A to 8D show an alternative construction of a stator core belonging to the first embodiment of the invention. Some core laminations, such as lamination 32 of Figure 8A, do not have punched magnet receiving slots, while other core laminations, such as lamination 31 of Figure 8B, are provided with corresponding punched slots 50, 51, 52 and 53, in this case arcuate slots. Figure 8C shows the fully assembled stator core, which is made by layering the stator core laminations in various combinations. The stack of core laminations includes some with the shape of core lamination 32 and some with the shape of core lamination 31. Figure 8D shows the same construction after insertion of a magnet 40, which, as can be seen, is held solely by the sections 36 connected to core laminations 31.

Die Fig. 9A, 9B, 9C und 90 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der nicht wie in den Fig. 8A bis 8D Paare von bogenförmigen Magneten, sondern Paare von Flachmagneten eingesetzt werden. Bei der zusammengesetzten Anordnung entsprechend Fig. 9C, die aus Stapeln von Kernblechen 32 und Kernblechen 31 besteht, sind in die letzteren, die Magnetaufnahmeschlitze haben, durch die Schlitze dieser Kernbleche 31, die Bestandteil des Stapels sind, paarweise Magnete wie die Magnete 40a und 40b sowie 41a und 41b eingesetzt. Es ist zu erkennen, dass in dem fertig zusammengesetzten Stator, wie er in Fig. 9D dargestellt ist, die Flachmagnete an ihrer Innenseite nur durch die Abschnitte 37 dieser Kernbleche gehalten werden, die die Form entsprechend Fig. 9B aufweisen, wobei die Magnete sonst an ihrer Innenseite freiliegen. Dieses zusätzliche Freiliegen der Magnete wie bei den Anordnungen entsprechend Fig. 8A bis 8D und Fig. 9A bis 9D ermöglicht einen verstärkten Magnetfluss und gewährleistet somit bessere magnetische Eigenschaften, während gleichzeitig sämtliche Vorteile der zuvor beschriebenen Ausführungsformen für die Baugruppe erhalten bleiben. Um sicherzustellen, dass die eingesetzten Magnete an dem für sie vorgesehenen Ort bleiben, können die äußersten Kernbleche in der Richtung verformt werden, wie dies durch den Pfeil P in Fig. 9D dargestellt ist, beispielsweise durch Verstemmen, wodurch das äußerste Kernblech als Anschlag gegen eine axiale Verschiebung eines Magnets dient.9A, 9B, 9C and 9D illustrate a second embodiment of the invention in which pairs of flat magnets are used instead of pairs of arcuate magnets as in Figs. 8A to 8D. In the assembled arrangement according to Fig. 9C, which consists of stacks of core sheets 32 and core sheets 31, pairs of magnets such as magnets 40a and 40b and 41a and 41b are inserted into the latter, which have magnet receiving slots, through the slots of these core sheets 31, which are part of the stack. It can be seen that in the fully assembled stator, as shown in Fig. 9D, the flat magnets are held on their inside only by the sections 37 of these core sheets, which have the shape according to Fig. 9B, the magnets otherwise being exposed on their inside. This additional exposure of the magnets as in the arrangements according to Fig. 8A to 8D and Fig. 9A to 9D allows for an increased magnetic flux and thus ensures better magnetic properties, while at the same time all the advantages of the previously described embodiments for the assembly are retained. To ensure that the inserted magnets remain in their intended place, the outermost Core sheets are deformed in the direction shown by arrow P in Fig. 9D, for example by caulking, whereby the outermost core sheet serves as a stop against axial displacement of a magnet.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Vergleichsbeispiel eines Stators eines Magnetmotors. Es werden die gleichen Bezugszahlen wie in den Figuren zuvor verwendet. Es wird ersichtlich, dass in diesem Falle der Kern in ein Gehäuse 50 eingesetzt ist. Bereiche des Stators wie der mit 38 bezeichnete Abschnitt haben einen relativ großen Durchmesser, während die mit 39 bezeichneten Bereiche einen relativ kleineren Durchmesser haben, in den der Kern in das Gehäuse 50 eingesetzt wird.Fig. 10 shows another comparative example of a stator of a magnetic motor. The same reference numerals are used as in the previous figures. It can be seen that in this case the core is inserted into a housing 50. Regions of the stator such as the section designated 38 have a relatively large diameter, while the regions designated 39 have a relatively smaller diameter in which the core is inserted into the housing 50.

Die Fig. 11A und 118 zeigen eine Abwandlung, bei der nur solche Bereiche wie der Bereich 39 mit der Innenfläche des Gehäuses 50 an Berührung kommen. Es ist klar ersichtlich, dass diese Bereiche mit dem Scheitelpunkt, beispielsweise 40P, der entsprechenden, einen Magnetpol bildenden Magnetpaare, z. B. des Magnetpaares 40a und 40b, zur Deckung kommen. Durch diese Anordnung wird der Magnetfluss an den Magnetpolen in eine rechte und linke Richtung, bezogen auf den Magnetpolmittelpunkt, geteilt, was eine geringere Magnetflussdichte am Mittelpunkt des Pols bewirkt. Die Wahl einer geringeren Dicke des Kerns in der Mitte des Magnetpols verschlechtert deshalb nicht die Eigenschaften des Motors. Im Gegenteil, somit wird eine Verringerung der Abmessungen des Motors möglich, auf diese Weise wird ein kompakterer Motor mit reduzierter Masse geschaffen.Figs. 11A and 11B show a modification in which only such areas as the area 39 come into contact with the inner surface of the housing 50. It is clearly seen that these areas coincide with the apex, for example 40P, of the corresponding magnet pairs forming a magnetic pole, for example the magnet pair 40a and 40b. By this arrangement, the magnetic flux at the magnetic poles is divided into right and left directions with respect to the magnetic pole center, which results in a lower magnetic flux density at the center of the pole. The choice of a smaller thickness of the core in the center of the magnetic pole does not therefore deteriorate the characteristics of the motor. On the contrary, it becomes possible to reduce the dimensions of the motor, thus creating a more compact motor with reduced mass.

Die zwei Flachmagnete, die einen einzelnen Magnetpol bilden, können entweder asymmetrisch zur Mittellinie des Magnetpols entsprechend Fig. 12A, die die dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt, oder auch symmetrisch zur Mittellinie entsprechend Fig. 12B angeordnet werden, die ein Vergleichsbeispiel veranschaulicht. In diesen Figuren werden wie bei den vorhergehenden Figuren für die gleichen Teile gleiche Zahlen verwendet. So ergibt sich, wie auch in Fig. 12A deutlich wird, in der Drehrichtung des Rotors 60, wenn sich der Rotor auf den Pol zu bewegt, ein größerer Luftspalt, als wenn dieser sich vom Pol entfernt. Die Auswirkung auf den Magnetfluss ist in Fig. 13 gezeigt, während die Auswirkung der Geometrie von Fig. 12B auf den Magnetfluss in Fig. 14 gezeigt wird. A zeigt jeweils in diesen Figuren die durch die Statormagnete allein bewirkte Magnetflussverteilung. B zeigt die durch den Rotorstrom allein bedingte Magnetflussverteilung, und die Kurve C zeigt diese zwei Magnetflüsse einander überlagert. Es ist klar ersichtlich, dass die überlagerte Magnetflussverteilung der Kurve C in jedem Falle periodisch ist, aber in Fig. 14, die der symmetrischen Anordnung von Fig. 12B entspricht, die resultierende Magnetflusskurve C wesentlich von der angestrebten sinusförmigen Welle abweicht. Somit ergibt sich an diametral einander gegenüber befindlichen Stellen des Rotors ein ungleichmäßiger Magnettluss, wodurch eine effektive Nutzung der Energie unmöglich wird und sich die Verluste verstärken. Bei der Anordnung entsprechend den Fig. 12B und 14 ist die Gleichrichtung an den Stellen der höchsten Magnetflussdichte mit dem Verbrauch von viel Energie und der Tendenz zur Erzeugung einer hohen Gleichrichtungsspannung in diesem Teil der Spule verbunden, was zur Funkenbildung am Gleichrichter führt und im Ergebnis die Lebensdauer der Bürsten reduziert. Im Vergleich dazu ist in der Anordnung von Fig. 13 die Veränderung viel ausgeglichener und entspricht eher der Änderung mit einer idealen Sinuskurve. Diametral über den Rotor ist ein nahezu vollständiger Ausgleich gewährleistet.The two flat magnets forming a single magnetic pole can be arranged either asymmetrically to the center line of the magnetic pole as shown in Fig. 12A, which is the third embodiment of the invention, or symmetrically to the center line as shown in Fig. 12B, which is a comparative example. In these figures, like numbers are used for like parts as in the previous figures. Thus, as can be seen in Fig. 12A, in the direction of rotation of the rotor 60, when the rotor moves toward the pole, there is a larger air gap than when it moves away from the pole. The effect on the magnetic flux is shown in Fig. 13, while the effect of the geometry of Fig. 12B on the magnetic flux is shown in Fig. 14. In each of these figures, A shows the magnetic flux distribution caused by the stator magnets alone. B shows the magnetic flux distribution caused by the rotor current alone, and curve C shows these two magnetic fluxes superimposed on each other. It is clear that the superimposed magnetic flux distribution of curve C is periodic in any case, but in Fig. 14, which corresponds to the symmetrical arrangement of Fig. 12B, the resulting magnetic flux curve C deviates significantly from the desired sinusoidal wave. Thus, at diametrically opposite points on the rotor, an uneven magnetic flux results, which makes effective use of energy impossible and increases losses. In the arrangement according to Figs. 12B and 14, rectification at the points of highest magnetic flux density is associated with the consumption of large amounts of energy and a tendency to generate a high rectification voltage in that part of the coil, which leads to sparking in the rectifier and, as a result, reduces the service life of the brushes. In comparison, in the arrangement of Fig. 13 the change is much more balanced and corresponds more closely to the change with an ideal sinusoid. Diametrically across the rotor, almost complete compensation is ensured.

Die Fig. 15A, 158 und 15C zeigen ein weiteres Vergleichsbeispiel eines Stators. Ein einzelnes, durch Stanzen aus einem Stahlblech (vorzugsweise ein Siliziumstahlblech) gefertigtes Statorkernblech ist mit 31 bezeichnet und weist integrierte Magnetaufnahmehalter auf, die mit 50, 52 und 53 bezeichnet werden und an dessen Innenseiten ausgeführt sind. Es ist erkennbar, dass diese Magnetaufnahmehalter dem Aufbau nach den Abschnitten entsprechen, die die Magnetaufnahmeschlitze vorheriger Ausführungsformen umgeben, jedoch mit dem Unterschied, dass die Umgebung des Schlitzes keine geschlossene Form ergibt. Fig. 15B zeigt den Statorkern, der aus einem Stapel einer Anzahl von Statorkernblechen 31 entsprechend Fig. 15A gebildet ist, und Fig. 15C zeigt den vollständigen Stator mit den Flachmagneten 40a, 40b, 41a, 41b usw., die wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen paarweise angeordnet sind. Wie Fig. 15C eindeutig zeigt, gewährleistet diese Anordnung, dass an den Außenkanten des Pols die Flachmagnete dem Rotor direkt gegenüberstehen.15A, 15B and 15C show another comparative example of a stator. A single stator core sheet made by stamping from a steel sheet (preferably a silicon steel sheet) is designated 31 and has integrated magnet receiving holders designated 50, 52 and 53 on its inner sides. It can be seen that these magnet receiving holders correspond in structure to the sections surrounding the magnet receiving slots of previous embodiments, but with the difference that the area surrounding the slot does not form a closed shape. Fig. 15B shows the stator core formed from a stack of a number of stator core sheets 31 according to Fig. 15A, and Fig. 15C shows the complete stator with the flat magnets 40a, 40b, 41a, 41b etc. arranged in pairs as in the previous embodiments. As Fig. 15C clearly shows, this arrangement ensures that the flat magnets on the outer edges of the pole are directly opposite the rotor.

Claims (15)

1. Stator (30) eines Magnetmotors, bestehend aus:1. Stator (30) of a magnetic motor, consisting of: einer Gruppe von ersten Statorkernblechen (31), die jeweils mit in axialer Richtung durch diese verlaufenden Magnetaufnahmeschlitzen (51; 51a, 51b) versehen sind, unda group of first stator core sheets (31), each provided with magnet receiving slots (51; 51a, 51b) extending in the axial direction therethrough, and einer Gruppe von zweiten Statorkernblechen (32), die jeweils mit mehreren Ausnehmungen versehen sind, die so angeordnet sind, dass jede Ausnehmung einem jeweiligen Magnetaufnahmeschlitz (51; 51a, 51b) jedes Blechs der Gruppe der ersten Statorkernbleche (31) entspricht;a group of second stator core sheets (32), each provided with a plurality of recesses arranged such that each recess corresponds to a respective magnet receiving slot (51; 51a, 51b) of each sheet of the group of first stator core sheets (31); bei dem die Gruppe der ersten Statorkernbleche (31) und die Gruppe der zweiten Statorkernbleche (32) so geschichtet sind, dass ein Magnet (40) in eine jeweilige Ausnehmung eines jeden der Gruppe von zweiten Statorkernblechen (32) und in einen jeweiligen Magnetaufnahmeschlitz (51; 51a, 51b) eines jeden der Gruppe von ersten Statorkernblechen (31) eingesetzt werden kann.wherein the group of first stator core sheets (31) and the group of second stator core sheets (32) are layered such that a magnet (40) can be inserted into a respective recess of each of the group of second stator core sheets (32) and into a respective magnet receiving slot (51; 51a, 51b) of each of the group of first stator core sheets (31). 2. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 1, bei dem die ersten Statorkernbleche (31) jeweils am inneren Umfang zwischen einem jeden Paar von Magnetaufnahmeschlitzen eine Ausnehmung haben.2. Stator (30) of a magnet motor according to claim 1, wherein the first stator core sheets (31) each have a recess on the inner circumference between each pair of magnet receiving slots. 3. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 1, bei dem eines der zweiten Statorkernbleche (32) als ein Deckstatorkernblech und ein weiteres der zweiten Statorkernbleche (32) als ein Bodenstatorkernblech vorgesehen ist.3. Stator (30) of a magnetic motor according to claim 1, wherein one of the second stator core sheets (32) is provided as a top stator core sheet and another of the second stator core sheets (32) is provided as a bottom stator core sheet. 4. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 3, bei dem mindestens eines von beiden, das Deckstatorkernblech oder das Bodenstatorkernblech, einen eingesetzten Magnet (40) so berührt, dass es für einen solchen Magnet in axialer Richtung als Anschlag dient.4. Stator (30) of a magnetic motor according to claim 3, in which at least one of the top stator core sheet or the bottom stator core sheet contacts an inserted magnet (40) in such a way that it serves as a stop for such a magnet in the axial direction. 5. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 4, bei dem mindestens eines der beiden, das Deckstatorkernblech oder das Bodenstatorkernblech, verstemmt ist und so einen eingesetzten Magnet (40) berührt.5. Stator (30) of a magnetic motor according to claim 4, in which at least one of the two, the cover stator core sheet or the bottom stator core sheet, is caulked and thus contacts an inserted magnet (40). 6. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 1, bei dem die Statorkernbleche so geschichtet sind, dass mindestens zwei der zweiten Statorkernbleche (32) und mindestens zwei der ersten Statorkernbleche (31) jeweils miteinander geschichtet sind.6. Stator (30) of a magnetic motor according to claim 1, wherein the stator core sheets are layered such that at least two of the second stator core sheets (32) and at least two of the first stator core sheets (31) are each layered with one another. 7. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 1, bei dem jedes der ersten Statorkernbleche (31) einen Ring bildet.7. Stator (30) of a magnetic motor according to claim 1, wherein each of the first stator core sheets (31) forms a ring. 8. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 1, bei dem die ersten Statorkernbleche (31) einen kreisförmigen Außenumfang und neben den Magnetaufnahmeschlitzen (51a, 51b) einen Innenumfang mit bogenförmigen Abschnitten aufweisen und bei dem die bogenförmigen Abschnitte in einer radialen Richtung um einen Mittenbereich jedes der bogenförmigen Abschnitte relativ dicker als deren entsprechende Endabschnitte sind.8. A stator (30) of a magnet motor according to claim 1, wherein the first stator core sheets (31) have a circular outer circumference and an inner circumference with arcuate portions adjacent to the magnet receiving slots (51a, 51b), and wherein the arcuate portions are relatively thicker than their corresponding end portions in a radial direction around a central region of each of the arcuate portions. 9. Stator eines Magnetmotors nach Anspruch 1, des Weiteren bestehend aus mehreren Magneten,9. Stator of a magnetic motor according to claim 1, further comprising a plurality of magnets, bei dem die Magnetaufnahmeschlitze des Stators des Magnetmotors paarweise nebeneinander angeordnet sind und jeder davon einen Magnet aufnimmt, wobei die aufgenommenen Magnete einen Pol bilden und die Magnete eines jeweiligen Pols unmittelbar nebeneinander und zu einer sich radial von einer Mitte des Stators des Magnetmotors zur Mitte des Pols erstreckenden Linie asymmetrisch angeordnet sind.in which the magnet receiving slots of the stator of the magnetic motor are arranged in pairs next to one another and each of them receives a magnet, the received magnets forming a pole and the magnets of a respective pole being arranged directly next to one another and asymmetrically to a line extending radially from a center of the stator of the magnetic motor to the center of the pole. 10. Stator eines Magnetmotors nach Anspruch 9, bei dem vier Pole vorhanden sind.10. A stator of a magnetic motor according to claim 9, wherein there are four poles. 11. Stator eines Magnetmotors nach Anspruch 9, bei dem die Magnete eines jeden den Pol bildenden Magnetpaars Abschnitte der einander zugewandten Seiten und Abschnitte der voneinander abgewandten Seiten aufweisen und bei dem11. Stator of a magnetic motor according to claim 9, in which the magnets of each magnet pair forming the pole have portions of the mutually facing sides and portions of the mutually facing sides and in which ein radialer Abstand des Abschnitts der abgewandten Seite eines der Magnete vom Mittelpunkt des Stators des Magnetmotors größer als ein radialer Abstand des Abschnitts der abgewandten Seite des anderen der Magnete vom Mittelpunkt des Stators des Magnetmotors ist.a radial distance of the portion of the opposite side of one of the magnets from the center of the stator of the magnetic motor is greater than a radial distance of the portion of the opposite side of the other of the magnets from the center of the stator of the magnetic motor. 12. Stator eines Magnetmotors nach Anspruch 11, bei dem12. Stator of a magnetic motor according to claim 11, in which die Gruppe der ersten Statorkerne einen inneren Umfang aufweist, der neben den Magnetaufnahmeschlitzen mit bogenförmigen Abschnitten versehen ist, die so gestaltet sind, dass sie in radialer Richtung an einem mittleren Bereich vergleichsweise jeweils dicker als an entsprechenden Endabschnitten derselben sind,the group of first stator cores has an inner circumference which is provided with arcuate sections adjacent to the magnet receiving slots, which are designed such that they are comparatively thicker in the radial direction at a central region than at corresponding end sections thereof, zwischen jedem bogenförmigen Abschnitt und einem Rotor, wenn dieser drehbar im Stator des Magnetmotors eingesetzt ist, ein Luftspalt vorhanden ist,an air gap is present between each arcuate section and a rotor when the latter is rotatably mounted in the stator of the magnetic motor, eine Richtung, in der der Rotor umläuft, eine Drehrichtung festlegt, so dass der Luftspalt am Abschnitt der abgewandten Seite eines der Magnete größer ist, wobei sich der Abschnitt der abgewandten Seite in der Drehrichtung des Rotors vor den Abschnitten der zugewandten Seiten der Magnete befindet.a direction in which the rotor rotates defines a direction of rotation such that the air gap is larger at the portion of the opposite side of one of the magnets, the portion of the opposite side being located in the direction of rotation of the rotor in front of the portions of the opposite sides of the magnets. 13. Stator (30) eines Magnetmotors, bestehend aus:13. Stator (30) of a magnetic motor, consisting of: einem Statorkern, der von einer Gruppe von Statorkernblechen gebildet wird, die jeweils eine Statorachse umgeben, wobei die Statorkernbleche mindestens vier Magnetaufnahmeschlitze (50a, 50b, 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b) bilden, die sich in axialer Richtung durch den Kern erstrecken, bei dem die Magnetaufnahmeschlitze Paare und nach dem Einsetzen der Magnete (40a, 40b, 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b) Pole bilden und wodurch die eingesetzten Magnete zu einer sich radial von der Mitte des Stators des Magnetmotors zur Mitte des Pols erstreckenden Linie asymmetrisch angeordnet sind, unda stator core formed by a group of stator core laminations, each of which surrounds a stator axis, the stator core laminations forming at least four magnet receiving slots (50a, 50b, 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b) extending in the axial direction through the core, in which the magnet receiving slots form pairs and, after the magnets (40a, 40b, 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b) have been inserted, and whereby the inserted magnets are arranged asymmetrically to a line extending radially from the center of the stator of the magnet motor to the center of the pole, and den in jedem der Aufnahmeschlitze (50a, 50b, 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b) aufgenommenen Magneten (40a, 40b, 41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b), wobei die Magnete in jedem Paar der Magnetaufnahmeschlitze Abschnitte der voneinander abgewandten Seiten und Abschnitte der einander zugewandten Seiten aufweisen, an denen die Magnete unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.the magnets (40a, 40b, 41a, 41b, 42a, 42b, 53a, 53b) received in each of the receiving slots (50a, 50b, 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b), the magnets in each pair of magnet receiving slots having portions of the sides facing away from each other and portions of the sides facing each other, on which the magnets are arranged directly next to each other. 14. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 13, bei dem ein radialer Abstand des Abschnitts der abgewandten Seite eines der Magnete vom Mittelpunkt des Stators (30) des Magnetmotors größer als ein radialer Abstand des Abschnitts der abgewandten Seite des anderen Magnets vom Mittelpunkt des Stators des Magnetmotors ist.14. Stator (30) of a magnetic motor according to claim 13, wherein a radial distance of the portion of the opposite side of one of the magnets from the center of the stator (30) of the magnetic motor is greater than a radial distance of the portion of the opposite side of the other magnet from the center of the stator of the magnetic motor. 15. Stator (30) eines Magnetmotors nach Anspruch 14, bei dem die Gruppe der Statorkerne einen inneren Umfang aufweist, der neben den Magnetaufnahmeschlitzen mit bogenförmigen Abschnitten versehen ist, die so gestaltet sind, dass sie in radialer Richtung in einem mittleren Bereich vergleichsweise jeweils dicker als an entsprechenden Endabschnitten derselben sind,15. A stator (30) of a magnetic motor according to claim 14, wherein the group of stator cores has an inner circumference provided with arcuate portions adjacent to the magnet receiving slots, which arcuate portions are designed to extend in the radial direction are comparatively thicker in a middle area than at corresponding end sections thereof, zwischen jedem bogenförmigen Abschnitt und einem Rotor, wenn dieser drehbar im Stator des Magnetmotors eingesetzt ist, ein Luftspalt vorhanden ist,an air gap is present between each arcuate section and a rotor when the latter is rotatably mounted in the stator of the magnetic motor, eine Richtung, in der der Rotor umläuft, eine Drehrichtung festlegt, so dass der Luftspalt am Abschnitt der abgewandten Seite eines der Magnete (50a, 51a, 52a, 53a) eines jeden Paars größer ist, wobei sich der Abschnitt der abgewandten Seite in der Drehrichtung des Rotors vor dem Abschnitt der zugewandten Seite des entsprechenden Magneten (50a, 51a, 52a, 53a) eines jeden Paars befindet.a direction in which the rotor rotates defines a direction of rotation such that the air gap is larger at the opposite side portion of one of the magnets (50a, 51a, 52a, 53a) of each pair, the opposite side portion being located in the direction of rotation of the rotor in front of the opposite side portion of the corresponding magnet (50a, 51a, 52a, 53a) of each pair.
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DE102011055337A1 (en) * 2011-11-15 2013-05-16 Valeo Systèmes d'Essuyage Windscreen wiper motor for motor car, has yoke element formed as separate cylindrical element and radially arranged between magnetic elements and cylindrical region of motor casing, where motor casing is made of light metal or plastic
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