JP2002044902A - 電気モータ - Google Patents

電気モータ

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JP2002044902A
JP2002044902A JP2001170138A JP2001170138A JP2002044902A JP 2002044902 A JP2002044902 A JP 2002044902A JP 2001170138 A JP2001170138 A JP 2001170138A JP 2001170138 A JP2001170138 A JP 2001170138A JP 2002044902 A JP2002044902 A JP 2002044902A
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abutment plate
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Klaus Kronenberg
クローネンベルク クラウス
Frank Jansa
ヤンザ フランク
Klaus Kriessler
クリースラー クラウス
Heinrich-Jochen Blume
ブルーメ ハインリヒ−ヨッヘン
Henry Strobel
シュトローベル ヘンリー
Albert Stolzlechner
シュトルツレヒナー アルベルト
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    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1672—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
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  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータとロータとが設けられており、ロー
タが少なくとも１つの永久磁石とロータ軸とを有してお
り、ステータが少なくとも２つのコイルを有しており、
交流を通電させることによって、回転磁界が発生するよ
うになっており、該磁界によってロータが駆動可能であ
って、前記ロータ軸が半径方向および軸線方向で支承さ
れている形式の電気モータを改良して、長い耐用寿命を
有し、同時に低い騒音エミッションを有するようなモー
タを提供する。 【解決手段】 ロータ４が少なくとも１つの弾性的な当
付けプレート１ａ，１ｂによって支承されており、一方
の当付けプレート１ａが軸線方向でロータ４の一方の側
に向けて配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステータとロータ
とを有する電気モータであって、ロータが少なくとも１
つの永久磁石とロータ軸とを有しており、ステータが少
なくとも２つのコイルを有しており、交流を通電させる
ことによって、回転磁界が発生するようになっており、
該磁界によってロータが駆動可能であって、前記ロータ
軸が半径方向および軸線方向で支承されている形式のも
のに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式のモータは従来技術に基
づき公知であり、このモータのロータは焼結軸受におい
てロータ軸を軸線方向で支承することによって実現され
ている。このモータの欠点は、焼結軸受とロータ軸との
間の過剰な摩耗によって著しい騒音エミッションが生じ
ることであり、ひいてはモータの全損にも繋がることに
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した形式のモータを改良して、長い耐用寿命を有
し、同時に低い騒音エミッションを有するようなモータ
を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、ロータが少なくとも１つの弾性的
な当付けプレートによって支承されており、一方の当付
けプレートが軸線方向でロータの一方の側に向けて配置
されているようにした。
【０００５】
【発明の効果】このような形式の軸線方向の支承によっ
て、長期的な軸線方向の支承が実現される。第２の弾性
的な当付けプレートが軸線方向でロータの他方の側に向
けて、つまり第１の側とは別の側に向けて配置されてい
る場合には、モータは位置に関係なく使用することが可
能である。したがってロータは目下の位置に応じて、第
１の弾性的な当付けプレートまたは第２の弾性的な当付
けプレートを常に負荷するか、または第１の当付けプレ
ートと第２の当付けプレートとを交互に負荷することが
できる。さらに当付けプレートの弾性によって衝突によ
る雑音は回避される。なぜならば当付けプレートの負荷
を換えた際に弾性的な当付けプレートはロータの衝突を
ばね弾性的に減衰させる。
【０００６】一方の面にマイクロファイバが被着され
た、ゴム状のプラスチックマトリックスから構成された
弾性的な当付けプレートであると特に有利である。この
ようなの当付けプレートは特に長い耐用寿命を有する。
なぜならばマイクロファイバはプラスチックマトリック
スから解離しないからである。マイクロファイバが推計
学的に分布されてプラスチックマトリックス上に配置さ
れていると、モータの所定の方向での長期にわたる回転
によっても櫛かき作用は生じない。
【０００７】弾性的な当付けプレートにおける潤滑材に
よって、各当付けプレートのさらに低い摩擦抵抗が得ら
れ、したがってロータは高い回転数を得ることができ、
ひいてはロータは弾性的な当付けプレート上を浮動し、
さらに摩擦係数は著しく減少される。
【０００８】特に有利には低粘性の潤滑材が使用され
る。なぜならばこれにより当付けプレートの特に低い摩
擦抵抗が得られるからである。
【０００９】ステータの切欠が当付けプレートを収容す
るために形成されると、モータの所定の領域における潤
滑材の流出を確実に防止することができる。
【００１０】同様に、単数または複数の弾性的な当付け
プレートをロータの各１つの凹部に配置することも可能
である。ステータもしくはロータにおける切欠もしくは
凹部の円錐形状の構造によって、弾性的な当付けプレー
トの負荷時に当付けプレートから流れ出る潤滑材を予め
規定された場所に集めることができ、かつこの場所か
ら、弾性的な当付けプレートの放圧時に潤滑材を吸い取
ることができる。
【００１１】付加的な構成部材をロータ軸に組み付ける
際にロータ軸の軸線方向移動を制限する、ステータのス
トッパによって、構成部材を軸線方向でロータ軸に圧縮
嵌めすることができる。この際に弾性的な当付けプレー
トを過度に圧縮することなく、ひいては当付けプレート
の構造体を破壊することもなく、かつ弾性的な当付けプ
レートから押し出される潤滑剤の量を制限することもで
きる。
【００１２】潤滑材を受容するための毛管作用間隙は、
運転中かつ／または組付け中に押し出される潤滑材を吸
い取る。当付けプレートの放圧時には、毛管作用によっ
て当付けプレートが潤滑材を再び受容することができ
る。
【００１３】ロータ軸が半径方向の軸受箇所の領域にお
いて研磨されていることによって、特に簡単な半径方向
の軸受を実現することができる。
【００１４】永久磁石がプラスチック材料に埋め込まれ
ていると、ロータは特に簡単に製造可能である。
【００１５】ステータが、コイルを巻き付られたコイル
体として形成されており、かつロータがコイル体の内側
に配置されていると特にコンパクトにモータを構成する
ことができる。
【００１６】コイル体上に綾巻きされた２つのコイルが
取り付けられていると、前記した構造形を特に簡単に実
現することができる。
【００１７】個々のコイルにおける交流が、互いの個々
のコイルの位置に相応した位相間隔を有していると、モ
ータの効率は高い。
【００１８】付加的に交流が正弦波であると、特に静か
で振動の少ないモータの運転が得られる。
【００１９】この静かな運転が得られたことによって、
前記したモータを、ロータ軸に取り付けたファン羽根車
を有するファンモータとして特に良好に運転することが
できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に図面に示した特に有利な実施
例に基づき本発明の実施形態を詳説する。
【００２１】弾性的な当付けプレート１は例えば軟質Ｐ
ＶＣから成る、ゴム状のプラスチックマトリクス２を有
している。このプラスチックマトリクス２上には一方の
面に、例えばナイロン断片フロックから成るマイクロフ
ァイバ３が取り付けられている。これらのマイクロファ
イバ３は有利には推計学的に分布されている。これによ
り、長期にわたる所定の方向での摺動によっても櫛かき
作用は生じない。これらのファイバは繰り返し直立し、
小さな毛管を形成する。この毛管は液体を受容するのに
特に適している。これらの要求が極度に高くない場合、
場合によっては一方の側に向かって閉じられた簡単なフ
ェルト板を使用することもまた可能である。
【００２２】図２ではロータ４が、回転対称的な環状の
永久磁石５を有している。この永久磁石５はプラスチッ
クから成る磁石支持体６を介してロータ軸７に結合され
ている。この磁石支持体６は一方の軸線方向端部に当付
け面６ａを有している。磁石支持体６は他方の軸線方向
端部に凹部８を有しており、この凹部８は、当付け面８
ａを備えた別の弾性的な当付けプレート１を少なくとも
部分的に収容する。
【００２３】図３では図２に示したロータ４にファン羽
根車９が設けられている。このロータ４は半径方向で、
コイル体として形成されたステータの軸受領域１０，１
１に支承されている。このステータはコイル体上方部位
１２とコイル体下方部位１３とから構成されている。軸
線方向においてロータ４はロータ４の凹部８とコイル体
下方部位１３の切欠１４とで片持ち式に２つの当付けプ
レート１ａ，１ｂを介して、支承されている。
【００２４】磁石支持体６に埋め込まれた永久磁石５は
ロータ軸７に圧縮嵌めされている。ロータ軸７の相応し
た接合領域では、固着嵌めを高めるために粗面部１５が
設けられている。このロータ軸７はコイル体１２，１３
の半径方向の軸受１７，１８の領域において摩擦を減少
させるために研磨されている。
【００２５】当付けプレート１ａ，１ｂはマイクロファ
イバ３ａ，３ｂを有する面が、ロータ４の磁石支持体６
に形成された当付け面６ａ，８ａに向かい合って位置す
るようにロータ４の凹部８もしくはコイル体下方部位１
３の切欠１４内に配置されている。相対運動は当付けプ
レート１ａの各ファイバ面３ａ，３ｂとロータ４の当付
け面６ａ，８ａとの間で行われる。これらの当付け面１
ａ，１ｂは、負荷されている場合にはコイル体１２，１
３として形成されたステータに対して不動である。この
ことはステータに対するグミ状のプラスチックマトリク
ス２の摩擦効率が、ロータ４に対するマイクロファイバ
３の摩擦効率より高いということにより得られる。
【００２６】当付けプレート１ａ，１ｂのファイバには
低粘性の潤滑材が受容されている。
【００２７】ロータ４を完全に磁性材料から構成するこ
ともできる。
【００２８】図４では、当付けプレート１ａから押し出
された潤滑材を受容することができる毛管作用間隙１
９′が見てとれる。
【００２９】モータの組込み位置は所望であるので、使
用に応じて軸線方向の載着力は当付けプレート１ａまた
は１ｂを介して当付け面６ａまたは８ａにガイドされ
る。水平方向の組み込み位置では両当付けプレート１
ａ，１ｂが交互に負荷される。
【００３０】ファン羽根車９または別の機能部材をロー
タ軸７に取り付けるためには、一度非常に大きな軸線方
向の力をロータに加えなければならない。この工程で
は、軸が金属ボールとして構成されたストッパ１９に突
き当たるまで、当付けプレート１ａは圧縮される。剛性
が十分である場合にはこのストッパ１９を、コイル体１
２，１３として構成されたステータのプラスチック材料
から形成することもできる。圧縮嵌め力は当付けプレー
ト１ａおよび磁石支持体６によってではなくストッパ１
９によって補償される。
【００３１】圧縮によって押し出された潤滑材を毛管作
用間隙１９′に進入させることができる。圧縮嵌め後、
当付けプレート１ａは緩められ、毛管作用間隙１９′に
ある潤滑材は当付けプレート１ａのファイバ３ａに戻さ
れる。
【００３２】一方では上記したファイバ３ｂの毛管作用
によって、他方ではロータ４の凹部８内に当付けプレー
トを配置したことによって、凹部８において軸受は潤滑
材損失を防止されている。ここでは、回転によって場合
によって流出する潤滑材は、凹部８の角輪郭に集まり、
停止状態において潤滑材を毛管作用によって再び当付け
プレート１ｂのファイバ３ｂに戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】特に有利な当付けプレートの断面図である。
【図２】特に有利なロータの部分断面図である。
【図３】図２のロータと図１の当付けプレートとを有す
るファン羽根車を示した、特に有利なモータの部分断面
図である。
【図４】図３のＡを拡大して示した部分断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ 当付けプレート、 ２ プラスチック
マトリクス、 ３，３ａ，３ｂ マイクロファイバ、
４ ロータ、 ５ 永久磁石、 ６ 磁石支持体、 ６
ａ 当付け面、 ７ ロータ軸、 ８ 凹部、 ８ａ
当付け面、 ９ファン羽根車、 １０，１１ 軸受領
域、 １２ コイル体上方部位、 １３コイル体下方部
位、 １４ 切欠、 １５ 粗面部、 １７，１８ 軸
受、１９ ストッパ、 １９′ 毛管作用間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390009416 Ｋｒｕｐｐｓｔｒａｂｅ 105，Ｆｒａｎ ｋｆｕｒｔ ａｍ Ｍａｉｎ，ＢＲＤ (72)発明者 フランク ヤンザ ドイツ連邦共和国 フランクフルト イン ハイデナー シュトラーセ 69 (72)発明者 クラウス クリースラー ドイツ連邦共和国 オーバーウルゼル フ リードリヒシュトラーセ 20 (72)発明者 ハインリヒ−ヨッヘン ブルーメ ドイツ連邦共和国 ダルムシュタット バ ッハシュトラーセ ６ (72)発明者 ヘンリー シュトローベル ドイツ連邦共和国 ズルツバッハ タウヌ スシュトラーセ １ (72)発明者 アルベルト シュトルツレヒナー ドイツ連邦共和国 ホイゼンシュタム ア ム クロイツアッカー 26 Ｆターム(参考） 5H605 AA01 AA07 BB05 BB10 CC04 CC05 CC08 CC10 DD11 EB02 EB06 GG09 5H607 AA02 AA12 BB01 BB07 BB09 CC01 CC03 CC09 DD02 DD03 FF04 GG03 GG09 KK07 5H621 BB09 HH01 JK11 JK13 JK19 5H622 AA06 CA01 CA05 PP20

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステータとロータとを有する電気モータ
    であって、ロータが少なくとも１つの永久磁石とロータ
    軸とを有しており、ステータが少なくとも２つのコイル
    を有しており、交流を通電させることによって、回転磁
    界が発生するようになっており、該磁界によってロータ
    が駆動可能であって、前記ロータ軸が半径方向および軸
    線方向で支承されている形式のものにおいて、 ロータ（４）が少なくとも１つの弾性的な当付けプレー
    ト（１ａ，１ｂ）によって支承されており、一方の当付
    けプレート（１ａ）が軸線方向でロータ（４）の一方の
    側に向けて配置されていることを特徴とする、電気モー
    タ。
  2. 【請求項２】 第２の当付けプレート（１ｂ）がロータ
    （４）の他方の側に向けて配置されており、ロータ
    （４）が、該ロータの位置に応じて、第１の弾性的な当
    付けプレート（１ａ，１ｂ）または第２の弾性的な当付
    けプレート（１ａ，１ｂ）を常に負荷するようになって
    いるか、または第１の当付けプレートと第２の当付けプ
    レート（１ａ，１ｂ）とを交互に負荷するようになって
    いる、請求項１記載の電気モータ。
  3. 【請求項３】 当付けプレート（１，１ａ，１ｂ）がゴ
    ム状のプラスチックマトリックス（２）から構成されて
    おり、該プラスチックマトリックスの一方の面にマイク
    ロファイバ（３，３ａ，３ｂ）が取り付けられている、
    請求項１または２記載の電気モータ。
  4. 【請求項４】 マイクロファイバ（３，３ａ，３ｂ）を
    有する面が、それぞれロータ（４）に面している、請求
    項３記載の電気モータ。
  5. 【請求項５】 マイクロファイバ（３，３ａ，３ｂ）が
    推計学的に分布されている、請求項３または４記載の電
    気モータ。
  6. 【請求項６】 潤滑材が当付けプレート（１，１ａ，１
    ｂ）に存在する、請求項１から５までのいずれか１項記
    載の電気モータ。
  7. 【請求項７】 当付けプレート（１，１ａ，１ｂ）の潤
    滑材が低粘性である、請求項６記載の電気モータ。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つの当付けプレート（１
    ａ）が、ステータの切欠（１４）内に配置されており、
    該切欠が前記当付けプレート（１ａ）を収容するために
    形成されている、請求項１から７までのいずれか１項記
    載の電気モータ。
  9. 【請求項９】 ロータ（４）が、第２の当付けプレート
    （１ｂ）を収容するために少なくとも１つの凹部（８）
    を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載
    の電気モータ。
  10. 【請求項１０】 ステータもしくはロータ（４）の切欠
    （１４）もしくは凹部（８）が円錐台形状に形成されて
    いる、請求項８または９記載の電気モータ。
  11. 【請求項１１】 ステータ（１２，１３）が軸線方向の
    ストッパ（１９）を有しており、該ストッパによって、
    ロータ軸（７）に付加的な構成部材を組み付ける際にロ
    ータ軸（７）の軸線方向の移動が制限可能である、請求
    項１から１０までのいずれか１項記載の電気モータ。
  12. 【請求項１２】 ロータ（４）とステータ（１２，１
    ３）との間に毛管作用間隙（１９′）が、潤滑材を受容
    するために設けられている、請求項１から１１までのい
    ずれか１項記載の電気モータ。
  13. 【請求項１３】 ロータ軸（７）が半径方向の軸受領域
    （１０，１１）において研磨されている、請求項１から
    １２までのいずれか１項記載の電気モータ。
  14. 【請求項１４】 ロータ（４）が、磁石支持体（６）に
    埋め込まれた永久磁石を有している、請求項１から１３
    までのいずれか１項記載の電気モータ。
  15. 【請求項１５】 回転対称的な磁石が設けられており、
    該磁石がロータ軸（７）に堅固に結合されている、請求
    項１から１３までのいずれか１項記載の電気モータ。
  16. 【請求項１６】 ステータがコイル体（２，１３）とし
    て構成されている、請求項１から１５までのいずれか１
    項記載の電気モータ。
  17. 【請求項１７】 綾巻きされた少なくとも２つのコイル
    がコイル体上に取り付けられている、請求項１６記載の
    電気モータ。
  18. 【請求項１８】 個々のコイルにおける交流が所定の位
    相差を有しており、該位相差が互いの個々のコイルの位
    置に相応している、請求項１から１７までのいずれか１
    項記載の電気モータ。
  19. 【請求項１９】 交流が正弦波である、請求項１８記載
    の電気モータ。
  20. 【請求項２０】 ロータ軸にファン羽根車（９）が固定
    されている、請求項１から１９までのいずれか１項記載
    の電気モータ。
  21. 【請求項２１】 ファン羽根車（９）がロータ軸（７）
    に圧縮嵌めされている、請求項２０記載の電気モータ。
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