JP2003523161A - 電動モータのモータ軸の軸方向遊びを補償するためのばねエレメント - Google Patents

電動モータのモータ軸の軸方向遊びを補償するためのばねエレメント

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、電動モータのモータ軸の軸方向遊びを補償するためのばねエレメント（１０）に関する。本発明は、このようなばねエレメント（１０）をプラスチックから一体に、ばねアーム（１４）を介して支持ベース（１６）に結合されている衝突板（２０）を備えて形成しかつ支持ベース（１６）によって、ばねエレメント（１０）をモータ軸にプレス嵌めすることができる支持スリーブ（１８）に被せ嵌めることを提案している。本発明は、電動モータのモータ軸の軸方向遊びが、廉価に製造可能なかつ簡単に組付け可能なばねエレメント（１０）によって排除されているという利点を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、電動モータのモータ軸の
軸方向遊びを補償するためのばねエレメントに関する。
【０００２】 公知の電動モータのモータ軸は軸方向遊びを備えてモータケーシング内に支承
されている。モータ軸の軸方向遊びは製造誤差のために必要であるかまたは製造
誤差の結果でもある。さらに、モータ軸の軸方向遊びは、モータ軸とモータケー
シングとの、互いに異なる熱膨張のために必要となる。モータ軸の軸方向遊びの
結果、騒音が発生する。この騒音は部分的に電動モータの位置に関連していて、
電動モータの回転方向の変化時に明らかに聞き取ることができる衝突騒音を部分
的に生ぜしめる。さらに、電機子の軸方向の振動が生ぜしめられ得る。この振動
によって、騒音と増大させられた摩耗とが発生する。
【０００３】 この理由に基づき、モータ軸の軸方向遊びをばねエレメントによって補償する
ことが試された。したがって、たとえばアメリカ合衆国特許第２３０７７７２号
明細書では、湾曲させられたばね板をばねエレメントとしてモータ軸に被せ嵌め
ることが提案されている。このばね板は、モータ軸用軸受けと、軸に対して不動
の電機子とに対して支持されていて、これによって、モータ軸の軸方向遊びを補
償している。しかし、ばね板を取り付けるためには多数の部分が必要となる。し
たがって、ばね板は２つの平らな支持板に固く結合されており、ばね板をモータ
軸に回動不能にかつ軸方向で運動可能に保持する部分が設けられている。このた
め、公知のばねエレメントは製造と組付けとに関して手間がかかりかつ高価とな
る。
【０００４】 発明の利点 請求項１の特徴を備えた本発明によるばねエレメントは衝突板を有している。
この衝突板によってばねエレメントは、たとえば電動モータのモータ軸の軸用軸
受けに軸方向で支持されている。衝突板には、単数または複数のばねアームが一
体に結合されている。このばねアームはモータ軸を特定のばね力で軸方向に負荷
していて、これによって、モータ軸の軸方向遊びを排除している。本発明による
ばねエレメントは、このばねエレメントが簡単にかつ廉価に特にプラスチックか
ら、たとえば射出成形によって製造可能であるという利点を有している。さらな
る利点は、本発明によるばねエレメントの、モータ軸へのただ１つの部分の簡単
な被嵌めによる組付けである。本発明によるばねエレメントによって、モータ軸
は僅かな力によって軸方向で予荷重もしくはプレロードをかけられ、規定された
位置で保持される。モータ軸の軸方向遊びによる運転騒音は排除される。回転方
向の変化時の騒音は著しく低減されるかまたは同様に排除される。さらに、モー
タ軸の軸方向の振動は回避される。さらに、本発明によるばねエレメントは、モ
ータケーシングとモータ軸との、互いに異なる熱膨張を補償する。
【０００５】 実施例の説明 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【０００６】 図１に示した本発明によるばねエレメント１０は環状の衝突板１２を有してい
る。この衝突板１２は、全周にわたって分配されて配置されているばねアーム１
４を介して中空円筒状の支持ベース１６に結合されている。衝突板１２と、ばね
アーム１４と、支持ベース１６とは、射出成形によって一体にプラスチックから
製造されている。ばねアーム１４はその中間区分で周方向に延びていて、両端部
で軸線に対して平行な方向に曲げられている。ばねアーム１４の両端部は衝突板
１２もしくは支持ベース１６に一体に移行している。ばねアーム１４の弾性に基
づき、衝突板１２は軸方向でばね弾性的に支持ベース１６に結合されている。ば
ねアーム１４のばね定数は低く設定されているので、ばねエレメント１０の軸方
向のばね力は小さくなっている。
【０００７】 中空円筒状の支持ベース１６はその内側で段付けされている。支持ベース１６
によってばねエレメント１０は容易なプレス嵌めにより支持スリーブ１８に被せ
嵌められている。この支持スリーブ１８の外径は段付けされている。図示の実施
例では、支持スリーブ１８は黄銅から成っている。支持スリーブ１８は別の金属
製の材料から製造されていてもよいし、非金属製の材料、たとえばプラスチック
から製造されていてもよい。支持スリーブ１８は、射出成形後の射出成形型（図
示せず）からのばねエレメント１０の軸方向の離型可能性に役立つ。支持スリー
ブ１８はばねエレメント１０の支持ベース１６の内径を電動モータのモータ軸の
直径に減少させる。支持スリーブ１８の内径は衝突板１２の内径よりも小さく寸
法設定されている。軸方向で支持スリーブ１８は支持ベース１６を衝突板１２の
方向に貫通している。支持スリーブ１８は衝突板１２のための軸方向ストッパ２
０を形成している。この軸方向ストッパ２０は、支持ベース１６の方向での衝突
板１２の軸方向のばねストロークを制限している。こうして、ばねエレメント１
０は、衝突板１２のための、ばねアーム１４とは別個の軸方向ストッパ２０を有
している。この軸方向ストッパ２０は、ばねアーム１４が塑性変形させられて破
損されるかまたは材料疲労によって破壊されることを阻止している。軸方向スト
ッパ２０はばねアーム１４とは別個に形成されている。衝突板１２の軸方向のば
ねストロークは、衝突板１２および支持ベース１６へのばねアーム１４の接触に
よっては制限されない。
【０００８】 図２には、電動モータ２２が示してある。本発明によれば、この電動モータ２
２のモータ軸２４には、図１に示したばねエレメント１０が設けられている。電
動モータ２２は、自動車の、電気的に調節可能な座席のための座席調節モータと
して使用するために設けられている。電動モータ２２はポット状のモータケーシ
ング２６を有している。このモータケーシング２６の内周面には永久磁石２８が
取り付けられている。モータ軸２２の一方の端部は、モータケーシング２６と一
体に形成されているケーシング端壁３０内で回転可能に支承されており、モータ
軸２２の他方の端部は、モータケーシング２６の開放する端面内に挿入されてい
るケーシングカバー３２内で支承されている。回転可能な支承のために、球欠き
状の焼結軸受け３４，３６がモータ軸２４の両端部に被せられている。両焼結軸
受け３４，３６は、それぞれ１つのばね板３８，４０によってケーシング端壁３
０もしくはケーシングカバー３２に位置固定されている。巻線を備えた電機子積
層鉄芯４２と、整流子４４とがモータ軸２４に回動不能に取り付けられている。
整流子４４に摺り接触する自体公知のカーボンブラシは、図面を簡単に示すとい
う理由に基づき省略してある。
【０００９】 整流子４４と一方の焼結軸受け３６との間には、本発明によるばねエレメント
１０がその支持スリーブ１８でモータ軸２４にプレス嵌めされている。ばねエレ
メント１０の、支持スリーブ１８よりも大きな内径を有する衝突板１２はモータ
軸２４に沿って自由に運動可能である。ばねエレメント１０の支持スリーブ１８
と支持ベース１６とは整流子４４の側に位置している。衝突板１２は、僅かな予
荷重もしくはプレロードをかけられたばねアーム１４によって軸方向で焼結軸受
け３６に向かって押圧される。ばねアーム１４のばね定数が小さく設定されてい
ることに基づき、プレロード力またはばね力ひいてはモータ軸２４の回転時の衝
突板１２と焼結軸受け３６との間の摩擦は僅かとなる。僅かな摩擦によって、摩
耗も出力損失も僅かとなる。
【００１０】 電動モータ２２のモータ軸２４を両焼結軸受け３４，３６の間に、軸方向でプ
レロードをかけて保持する本発明によるばねエレメント１０は軸方向の支承遊び
を排除している。ばねエレメント１０は、モータ軸２４の軸方向運動を阻止して
いて、製造誤差と、モータケーシング２６とモータ軸２４との間の互いに異なる
熱膨張とを補償している。軸方向ストッパ２０は、モータ軸２４の、ばねアーム
１４のばね力に抗して最大限に可能な軸方向移動を制限しているので、ばねアー
ム１４の破損時またはモータ軸２４の、ばねアーム１４のばね力よりも大きい軸
方向負荷時には自動的に、モータ軸２４の軸方向移動性は、電動モータ２２の機
能性を損なわない許容可能な値に制限され続ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるばねエレメントの半部断面図である。
【図２】 図１に示した本発明によるばねエレメントを備えた電動モータの簡単な軸方向
断面図である。
【符号の説明】
１０ ばねエレメント、 １２ 衝突板、 １４ ばねアーム、 １６ 支持
ベース、 １８ 支持スリーブ、 ２０ 軸方向ストッパ、 ２２ 電動モータ
、 ２４ モータ軸、 ２６ モータケーシング、 ２８ 永久磁石、 ３０
ケーシング端壁、 ３２ ケーシングカバー、 ３４，３６ 焼結軸受け、 ３
８，４０ ばね板、 ４２ 電機子積層鉄芯、 ４４ 整流子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ボーネルト ドイツ連邦共和国 アーヘルン ローゼン シュトラーセ 14 (72)発明者 マルクス ボルト ドイツ連邦共和国 アーヘルン ルッツケ ラーシュトラーセ 21 (72)発明者 ウルリヒ レットマー ドイツ連邦共和国 ゲルンスバッハ ハー ンバッハヴェーク 27 Ｆターム(参考） 3J059 AD02 BA15 BC04 CA20 DA17 GA30 5H605 AA05 BB05 CC05 EA06 EA10 EA19 EB02 EB06 GG04 5H607 AA04 BB01 BB14 BB21 CC03 DD05 DD16 GG02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動モータのモータ軸の軸方向遊びを補償するためのばねエ
    レメントにおいて、当該ばねエレメント（１０）が、単数または複数のばねアー
    ム（１４）と、該ばねアーム（１４）に一体に形成されている衝突板（１２）と
    を有していることを特徴とする、ばねエレメント。
  2. 【請求項２】 当該ばねエレメント（１０）が、支持ベース（１６）を有し
    ており、該支持ベース（１６）が、ばねアーム（１４）に一体に形成されており
    、前記支持ベース（１６）によって当該ばねエレメント（１０）が、モータ軸（
    ２４）に固定可能である、請求項１記載のばねエレメント。
  3. 【請求項３】 ばねアーム（１４）が、ほぼ周方向に延びている、請求項１
    記載のばねエレメント。
  4. 【請求項４】 当該ばねエレメント（１０）が、プラスチックから成ってい
    る。請求項１記載のばねエレメント。
  5. 【請求項５】 当該ばねエレメント（１０）が、ばねアーム（１４）とは別
    個の軸方向ストッパ（２０）を有しており、該軸方向ストッパ（２０）が、当該
    ばねエレメント（１０）のばねストロークを制限している、請求項１記載のばね
    エレメント。
  6. 【請求項６】 当該ばねエレメント（１０）が、支持スリーブ（１８）を有
    しており、該支持スリーブ（１８）に支持ベース（１６）が被せ嵌められている
    、請求項２記載のばねエレメント。
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