JP2022027542A - 電気モータ用のガイドエレメント - Google Patents

Abstract

【課題】回転可能なエレメントの直接的な周囲にガイドおよびセンサを共に配置する、電気モータ用のガイドエレメントを提供する。【解決手段】ガイドエレメント１００は、電気モータの回転可能なエレメント１０４用のガイド１０２を含む。このガイド１０２は、回転可能なエレメント１０４を回転軸線１０６に対して相対的に径方向に案内するように形成されている。ガイドエレメント１００はさらに、ガイドエレメント１００に対して電気モータにおけるセンサ保持装置１１２を相対的に方向付けるようにかつ／または位置固定するように形成されているセンタリング装置１１０を含んでいる。さらに、ガイドエレメント１００は、電気モータのハウジングにガイドエレメント１００を取り付けるように形成されている取付け装置１１６を含む。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、電気モータにおいて使用するガイドエレメント、電気モータ、および電気モータに回転可能なエレメントを組み付ける方法に関する。

背景技術
例えば、ブラシレス直流モータ（ＢＬＤＣモータ）のような小型の電気モータは、とりわけ自動車分野および自動化技術において、例えば、サーボモータとして、ブロワモータとして、またはフラップ作動装置若しくは弁、例えばニードル弁のような作動アクチュエータ用の駆動装置として使用されている。監視を制御するために、このような電気モータにセンサを設けて、ロータ位置、ロータ回転数、またはロータに連結された作動部材の位置のようなモータパラメータを検出することができる。

電気モータは、例えば、磁場の強さおよび／または方向を測定するように形成されているホールセンサを有することができる。電気モータの回転可能なエレメントに、例えば被駆動歯車に、磁石を取り付けることができる。この磁石によって生成される磁場を測定するために、被駆動歯車の近傍にホールセンサを配置することができる。被駆動歯車が動かされると、センサの場所で磁場が変化する。したがって、測定された磁場に基づき、被駆動歯車の回転角度位置、ならびに場合によっては、被駆動歯車に連結された作動部材の位置を求めることができる。

回転可能なエレメントを支持するために、電気モータはガイドを含んでいてよく、このガイドは、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に径方向および／または軸方向にガイドするために、回転可能なエレメントの回転面に接触することができる。小型の電気モータのコンパクトな構成形式に基づき、電気モータのハウジング内側のスペースはしばしば制限されている。これにより、回転可能なエレメントの直接的な周囲にガイドおよびセンサを共に配置することは困難となり得る。

概要
そこで本発明の課題は、回転可能なエレメントの近傍におけるセンサの配置を可能にすると同時に、回転可能な構成部品の安定的なガイドを保証する、電気モータにおける回転可能な構成部品のためのガイドエレメントを提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を備えたガイドエレメント、請求項１３の特徴を備えた電気モータおよび請求項２５の特徴を備えた、電気モータに回転可能なエレメントを組み付ける方法によって解決される。本発明の複数の構成が、従属請求項に記載されている。

電気モータで使用するガイドエレメントが設けられており、このガイドエレメントは、電気モータの回転可能なエレメント用のガイド、センタリング装置、ならびに取付け装置を含んでいる。このガイドは、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に径方向にガイドするように形成されている。特に、このガイドは、ガイドエレメントの第１の端面上に配置されていてよい。センタリング装置は、ガイドエレメントに対して相対的に電気モータにおけるセンサ保持装置を位置固定するように形成されていて、このセンタリング装置は、好適には、ガイドエレメントの、第１の端面とは反対側の第２の端面上に配置されている。取付け装置は、電気モータのハウジングにガイドエレメントを取り付けるように形成されている。

ガイドエレメントは、主本体を有していてよく、主本体の表面は、第１の端面および第２の端面を形成している。多くの実施の形態においては、第１の端面と第２の端面とは互いに平行である。ガイドを、例えば、射出成形法によって、フライス加工によって、および／または付加製造法によって、主本体と一体に形成することができる。別の構成では、ガイドは、主本体に取り付けられていてよく、例えば主本体に接着、溶接、またはねじ固定されてよい。多くの構成では、ガイドエレメントは、ガイドエレメントの主本体から離れるように延在する、例えば、後述するように、電気モータのハウジングにガイドエレメントを取り付けるための１つ以上のブラケットまたは領域を含む。さらに、ガイドエレメントは、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に軸方向においてガイドするようにもしくは支持するように形成されていてよい。

ガイドは、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に径方向においてガイドするために、回転可能なエレメントと接触するように形成されている１つ以上の接触面を有していてよい。接触面は、例えば回転軸線に対して垂直方向における、すなわち径方向における、回転可能なエレメントの動きを制限するまたは阻止することができる。接触面は、例えば、回転可能なエレメントの回転面に沿って回転軸線に対して平行に延在していてよい。接触面は、さらに、回転軸線周りに周方向に沿って完全にまたは部分的に延在していてよい。いくつかの実施の形態において、ガイドは、回転軸線周りに周方向に沿って配置されている複数の接触面を有していてよい。多くの構成においてガイドはさらに、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に軸方向にガイドするように、例えば、回転可能なエレメントの回転軸線に沿った動きを制限するまたは阻止するように形成されていてよい。このために、ガイドは、径方向かつ／または方位角方向に、例えば回転軸線に対して垂直に延在する接触面を有していてよい。回転可能なエレメントは、例えば、歯車、特に、電気モータの被駆動歯車または軸であってよい。

好適な構成では、ガイドは、回転可能なエレメントと接触するように形成されている、円筒状の接触面を有している。円筒状の接触面は、回転軸線を中心として周方向に完全に延在しており、これにより回転可能なエレメントの安定的で確実なガイドが達成され得る。別の実施の形態では、ガイドは、円筒のそれぞれ方位角的区分である複数の接触面を有していてよく、すなわち接触面の横断面は、それぞれ１つの円弧に沿って延在していてよい。

多くの実施の形態においてガイドは、ガイドエレメントの第１の端面から突出していてよい。これにより接触面を拡大させることができ、これにより、回転可能なエレメントの確実なガイドを保証することができる。代替的にまたは付加的に、ガイドは、第１の端面からガイドエレメント内へと延在していてもよい。ガイドは、例えば、第１の端面から回転軸線に沿ってガイドエレメント内へと延在する凹部または開口を含んでいてよい。

好適な構成では、ガイドエレメントは、回転軸線に沿って、第１の端面から第２の端面まで、ガイドエレメントを貫通して延在する開口を含む。例えばこの開口は、例えば回転軸線がセンサを通って延在するようにセンサを完全にまたは部分的に開口内に配置することができるように構成されていてよい。これにより、センサを、回転可能なエレメントのすぐ近くに配置することができる。いくつかの実施の形態においてこの開口またはその一部は、同時にガイドの一部であってよく、回転可能なエレメントを少なくとも部分的に収容するように形成されていてよい。開口の壁面は、例えばガイドの接触面を形成することができる。

センタリング装置は、電気モータのセンサ保持装置を、ガイドエレメントに対して相対的に位置固定するように形成されている。好適な構成では、センサ保持装置は、ボードを含み、このボードは、センサをセンサホルダに、例えばそのために設けられたろう付け個所で収容するように形成されている。センタリング装置によって、センサの位置を回転軸線に対して相対的に規定することができ、例えば振動による、回転軸線に対して相対的なセンサの動きを抑制することができる。センタリング装置は、ガイドエレメントの、第１の端面とは反対の側の第２の端面上に配置されていて、したがって回転可能なエレメントとセンサ保持装置との間のガイドエレメントの配置を可能にする。

センタリング装置は、例えば、センサ保持装置をガイドエレメントに対して相対的に位置決めするために、センサ保持装置上の対応部材と互いに係合するように形成されている位置固定エレメントを含んでいてよい。一例では、センタリング装置は、センサ保持装置の縁部面を、例えば、ボードの縁部面を周りからクランプするように形成されている１つ以上のスナップフックを含む。別の例では、センタリング装置は、センサ保持装置の開口に、例えば、ボードを貫通して延在する開口に係止するようにするように形成されている係止ピンを含む。さらなる例では、センタリング装置は、センサ保持装置の開口内にまたは凹部内に、例えば、ボードに設けられた開口内にまたは凹部内に圧入されるように形成されている圧入ピンを含む。代替的または付加的に、センタリング装置は、ねじおよび／またはねじ山を含んでいてよい。多くの実施の形態においてセンタリング装置は、例えば、係止ピン、圧入ピン、またはねじのような、センサ保持装置上の対応部材を収容するように形成されている凹部または開口を含んでいる。

取付け装置は、電気モータのハウジングに、例えばハウジングの側壁に、かつ／または底面にガイドエレメントを取り付けるように形成されている。取付け装置は、ガイドエレメントを電気モータのハウジングに取り付けるために、取付けエレメントを受容するようにそれぞれ形成されている、例えば１つ以上の開口または凹部を有していてよい。取付けエレメントは、例えば、ねじ、圧入ピン、係止ピン、またはスナップフックであってよく、いくつかの実施の形態においては、ハウジングの部分であってよくまたはハウジングに不動に結合されていてよい。多くの構成において取付け装置自体は、ガイドエレメントをハウジングに取り付けるために、ハウジングにおける対応部材と互いに係合するように形成されている取付けエレメントを含んでいる。

好適な実施の形態において取付け装置は、それぞれハウジングに取り付けられるように形成されている少なくとも３つの取付け点を有している。各取付け点は、例えば、開口または凹部および／または取付けエレメントを含んでいてよい。多くの構成では、取付け点のうちの少なくとも１つが、一例ではすべての取付け点が、ガイドエレメントの主本体から離れるように延在するブラケット上に位置している。これにより、ガイドエレメントの所要スペースは減じられ、電気モータのハウジングにおけるガイドエレメントの配置は容易になる。

さらに、回転可能に支持されたエレメント、ガイドエレメント、およびセンサホルダを含む電気モータが設けられる。センサホルダは、回転可能に支持されたエレメントの回転軸線がセンサを通って延在するようにセンサを収容するように形成されている。ガイドエレメントは、回転可能に支持されたエレメントを、回転軸線に対して相対的に径方向にガイドするように形成されている。ガイドエレメントは、回転可能に支持されたエレメントとセンサホルダとの間に配置されており、回転可能に支持されたエレメントは、ガイドエレメントの第１の端面に対向して位置していて、センサホルダは、ガイドエレメントの第２の端面に対向して位置している。電気モータは、特に電子整流式の電気モータ、例えばステップモータまたはブラシレス直流モータであってよい。別の構成では、電気モータは、直流モータとして形成されていてよい。

回転軸線上の、すなわち回転軸線に整列したセンサの配置は、例えば、回転角度位置に関して非対称の測定信号を得るために、回転可能に支持されたエレメントの位置の検出のために好適であり得る。さらに、このような配置は、センサと、センサによって検出されるエレメント、例えば磁石との間の間隔を減じることができ、ひいては測定信号を増大させることができる。

センサホルダは、センサをセンサホルダに固定するために、センサ上の対応部材と互いに係合するように形成されている固定エレメントを有していてよい。別の例では、センサホルダは、センサに接着および／またはろう付けされるように形成されていてよい。センサホルダは、センサをその上に配置することができる載置面を含んでいてよい。一例では、センサホルダは、センサをその内部に配置することができる凹部または開口を有している。好適な構成では、センサホルダは、センサへの電気的な接続を提供するように形成されている。センサホルダは、例えば１つ以上のろう付け面またはろう付けパッドを含んでいてよい。

多くの実施の形態において電気モータはハウジングを含み、この場合、ガイドエレメントはハウジングに取り付けられている。好適な構成では、ガイドエレメントは、回転軸線に対して平行に延在するハウジングの側壁に取り付けられている。側壁は、例えば、その上にガイドエレメントが載置されている載置面、例えば突出部または支持リブを有していてよい。別の実施の形態では、ガイドエレメントは、例えば、ハウジングの底面に、または底面に結合された支持エレメントに取り付けられていてよい。ガイドエレメントを取付けエレメントによってハウジングに取り付けることができる。代替的にまたは付加的に、ガイドエレメントはハウジングに、接着、溶接、および／または熱カシメされていてよい。

ガイドエレメントは、回転可能に支持されたエレメントに、例えば回転可能に支持されたエレメントの１つ以上の回転面に接触する１つ以上の接触面を有していてよい。好適にはこの場合、回転可能に支持されたエレメントの接触面に対して相対的な回転運動を容易にするために、接触面と回転可能に支持されたエレメントとの間には潤滑剤が装入されている。接触面は、例えば上述したように構成されていてよい。好適な構成では、ガイドエレメントは、回転可能に支持されたエレメントの回転面に接触する円筒状の接触面を有しており、この場合、回転面は、例えばリング状または好適には同様に円筒状である。回転面は、例えば、軸またはシャフトの外周面であってよい。多くの実施の形態では、例えば歯車であってよい回転可能に支持されたエレメントは、回転軸線周りに周方向に延在する、端面側のリング状の凹部を有している。ガイドエレメントは、このリング状の凹部内に、例えば回転軸線に対して平行に延在していてよく、リング状の凹部の縁部面に、例えば凹部の径方向内側または外側の縁部面に接触していてよい。

ガイドエレメントは、回転可能に支持されたエレメントを、回転軸線に対して相対的に径方向に、例えば上述したように、ガイドするように形成されている。多くの実施の形態においてガイドエレメントはさらに、回転可能に支持されたエレメントを、回転軸線に対して相対的に軸方向にガイドするように形成されていてよい。ガイドエレメントは、例えば、回転軸線に対して平行に延在する第１の接触面と、回転軸線に対して垂直に延在する第２の接触面とを有していてよい。この場合、第１の接触面および第２の接触面は、回転可能に支持されたエレメントの、それぞれ対応する回転面に接触することができる。

好適な実施の形態において回転可能に支持されたエレメントは、歯車、特に被駆動歯車であって、この被駆動歯車は、作動部材と機械的に連結するように形成されている被駆動軸をセンサホルダとは反対の側に有している。このために、被駆動軸は、例えば、適切な連行プロフィールを有していてよい。被駆動軸は、被駆動歯車と一体に形成されていてよく、例えば、被駆動歯車の、センサホルダおよびガイドエレメントとは反対側の端面から離れるように回転軸線に沿って延在していてよい。さらに、この場合、被駆動軸は、中空軸として形成されていてよく、この中空軸は、被駆動歯車から離れている側で開かれている。被駆動歯車はさらに、電気モータのロータに、例えば、後述するように伝動装置を介して、機械的に連結されていてよい。

センサホルダは、電気モータのセンサ保持装置の部分であってよく、センサ保持装置はさらに、このセンサホルダを、電気モータのハウジングにまたは電気モータの別の構成要素に、機械的および／または電気的に接続する接続エレメントを含んでいてよい。好適には、センサホルダは、例えばボード上に配置されている。センサホルダはボードに一体に形成されていてよいまたはボード上に取り付けられていてよい。一例では、センサホルダは、センサにろう付けされるように、かつセンサをボード上の導体路に電気的に接続するようにそれぞれ形成されている１つ以上のろう付け面またはろう付けパッドを含む。

好適には、ガイドエレメントは、センサ保持装置と回転可能に支持されたエレメントとの間に、例えば、ボードと回転可能に支持されたエレメントとの間に位置している。ボードは、例えば、ガイドエレメントの第２の端面に対向してまたは隣接して配置されていてよく、したがって、ガイドエレメントの、回転可能に支持されたエレメントとは反対の側に位置していてよい。ボードは例えば、ガイドエレメントの第２の端面に対して平行に延在していてよい。センサホルダは、回転軸線に沿ってガイドエレメントを貫通して延在する開口内にまたは開口に隣接してセンサが配置されているようにセンサを収容するように形成されていてよい。多くの構成では、センサホルダはボードから、ガイドエレメントの方向に、一例では、ガイドエレメントにおける開口内にまで延在している。

いくつかの構成では、ボードは、電気モータのメインボードであって、このメインボード上には、電気モータの制御ユニットが配置されている。制御ユニットは例えば、センサから提供される測定信号に基づき、回転可能に支持されたエレメントの位置を検出するように形成されていてよい。制御ユニットはさらに、電気モータのモータユニットのための電位的な駆動信号を準備するために、かつ／または制御するために形成されていてよい。一例では、電気モータの電子的な構成要素すべてが、メインボード上に配置されている。

ガイドエレメントは、ガイドエレメントに対して相対的にボードを位置固定するように形成されているセンタリング装置を含んでいてよい。センタリング装置は、例えば上述したセンタリング装置と同様に、ボード上の対応部材と互いに係合するようにそれぞれ形成されている１つ以上の位置固定エレメントを含んでいてよい。多くの実施の形態においてボードは、このボードの主本体から、回転可能に支持されたエレメントの回転軸線の方向に延在する領域またはアームを有していてよい。センサホルダはこの領域に配置されていてよく、この場合、センタリング装置は特に、例えば、回転可能に支持されたエレメントに対して相対的なセンサホルダの動きを阻止するために、ボードのこの領域を、ガイドエレメントに対して相対的に位置固定するように形成されていてよい。別の構成では、ガイドエレメントはセンタリング装置を含んでいなくてもよい。

回転可能に支持されたエレメントは、伝動装置を介して、例えば、減速伝動装置を介して、電気モータのロータに機械的に連結されていてよい。伝動装置は、例えば、平歯車伝動装置および／またはウォーム歯車伝動装置を含んでいてよい。伝動装置エレメントは、例えば、階段状に配置されていてよいまたは重ねられて配置されていてよい。この場合、少なくとも１つの伝動装置エレメントが、ボードの、回転可能に支持されたエレメントとは反対の側に配置されていてよく、すなわち、これにより、ボードは、伝動装置エレメントと、回転可能に支持されたエレメントとの間の平面に位置している。一例では、伝動装置は完全に、ボードの、回転可能に支持されたエレメントとは反対の側に配置されている、すなわち、すべての伝動装置エレメントが、ボードの、回転可能に支持されたエレメントとは反対の側に位置していてよい。別の実施の形態では、伝動装置は完全に、ボードの、回転可能に支持されたエレメントに面した側に配置されている。好適には、伝動装置は、ボードに接触していない。ボードは、１つ以上の開口または切欠を有していてよく、この開口または切欠には、例えば、相応の伝動装置エレメントを、ボードの、この伝動装置エレメントとは反対の側でハウジングに結合するために、伝動装置エレメントのための心棒または軸がそれぞれ配置されている。一例では、少なくとも１つの伝動装置エレメントが、ボードと同じ平面に、例えば、ボードに設けられた切欠内に位置している。

好適な構成では、回転可能に支持されたエレメントは磁石を含んでいる。磁石は例えば、磁石の表面がセンサホルダの方向に向くように、回転可能に支持されたエレメント上に配置されてよい。一例では、磁石は、回転可能に支持されたエレメントの端面に、例えば、回転可能に支持されたエレメントの端面に設けられた凹部内に配置されている。好適には、磁石は、回転可能なエレメントの回転軸線上に配置されており、この場合、回転軸線は、磁石を通って延在している。回転軸線は、この場合、磁石本体自体を通って延在しており、すなわち、例えばリング状のポジションマグネットの場合のように、磁石本体における開口を通って延在するのではない。一例では、磁石は、２つの対向する一貫した終端面を有し、例えば直径上に磁化されている一貫した１つのプレートである。

いくつかの実施の形態においてセンサホルダには、センサ、特に、磁石によって生成された磁場を測定するように形成されている磁場センサが配置されていてよい。好適には、磁石および磁場センサは両方とも、回転軸線が、磁石および磁場センサを通って延在するように、回転軸線上に配置されている。磁場センサは、例えば、ホールセンサであってよく、例えば、磁石によって生成される磁場の強度を、２軸もしくは３軸に沿って測定するように形成されている２次元的なまたは３次元的なホールセンサであってよい。代替的に、センサは、誘導型センサまたは容量型センサとして形成されていてもよい。誘導型センサの場合、回転可能なエレメントは、回転軸線に対して非対称に形成されている導電性のターゲットを含んでいる。この場合、センサホルダには、回転可能なエレメントもしくはターゲットの回転角度位置に応じて有効なインダクタンスの変化を測定することができる少なくとも１つのコイルが配置されていてよい。容量型センサの場合も、回転可能なエレメントは、回転軸線に対して同じく非対称に形成されている導電性のエレメントを含んでいてよい。センサホルダには、例えば２つの電極が配置されていてよく、両電極によって形成される容量は、導電性のエレメント、もしくは回転可能なエレメントの回転角度位置に応じて変化するので、回転角度位置を測定することができる。

多くの構成では、電気モータにおけるガイドエレメントは、本発明によるガイドエレメントの上述した実施の形態に相当する。特に、ガイドエレメントは、ガイドエレメントの第１の端面上に配置されているガイドを含んでいてよい。さらに、ガイドエレメントは、多くの実施の形態では、電気モータにおいて、ガイドエレメントに対して相対的にセンサホルダを含むセンサ保持装置を位置固定するように形成されているセンタリング装置を含んでいてよい。センタリング装置は、この場合、特に、ガイドエレメントの、第１の端面とは反対の側の第２の端面に配置されていてよい。さらに、ガイドエレメントは、上述したように取付け装置を含むことができる。

本発明はさらに、電気モータに回転可能なエレメントを組み付けるための方法を提供する。この方法は、（１）回転可能なエレメントを、電気モータのハウジングにおける支持部に配置するステップを含み、このステップにおいて、支持部は、回転可能なエレメントを、回転軸線を中心として回転可能に支持するように形成されており；（２）ガイドエレメントを、回転可能なエレメントの、支持部とは反対の側に配置するステップを含み、このステップにおいて、ガイドエレメントは、回転可能なエレメントの回転面に接触していて、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に径方向でガイドするように形成されており；（３）センサをセンサホルダに、回転可能なエレメントの回転軸線がセンサを通って延在するように配置するステップを含み、このステップにおいて、ガイドエレメントは、センサホルダと回転可能なエレメントとの間に位置している。上記のステップの番号付与は、単に明確にする目的で行われており、実施の時間的順序を示唆するものではない。技術的に可能であるならば、この方法のこれらのステップは、任意の順序で実施することができ、特に、少なくとも部分的に同時に行われてもよい。

電気モータおよび／またはガイドエレメントは、例えば、上述した実施の形態の１つに相当していてよい。回転可能なエレメントは、例えば、軸または歯車、特に、電気モータの被駆動歯車であってよい。いくつかの構成では、回転可能なエレメントは磁石を有していてよく、またはこの方法は、回転可能なエレメントに、例えば、接着または溶接によって磁石を取り付けるまたは固定するステップを含んでいてよい。好適には、磁石は、回転可能に支持されたエレメントの回転軸線が磁石を通って延在するように、回転軸線上に配置される。

支持部は、例えば、滑り軸受または玉軸受を含んでいてよく、例えば、ハウジングの壁、例えば、ハウジングの底面内にまたは底面上に配置されていてよい。いくつかの実施の形態において支持部はハウジングにおける開口を含んでいてよい。回転可能なエレメントを支持部に配置するステップは、回転可能なエレメントの一部をまたは回転可能なエレメントに結合されたエレメントを、例えば、シャフトまたは軸を、特に被駆動軸を、開口内に導入するステップを含んでいてよい。いくつかの構成では、支持部は、ハウジングと一体に形成されていてよい。好適な構成では、回転可能なエレメントは、ガイドエレメントの配置前に支持部に配置される。回転可能なエレメントを配置するステップは、さらに、電気モータの別の構成部分に、例えば、電気モータのハウジングに、回転可能なエレメントを機械的に連結するステップを含んでいてよい。

ガイドエレメントは、回転可能なエレメントが支持部とガイドエレメントとの間に位置するように配置される。これにより、２つの位置における、例えば、回転可能なエレメントの２つの対向する端部における、支持部とガイドエレメントとによる、回転可能なエレメントの安定的なガイドが可能となる。ガイドエレメントは、例えば、回転可能なエレメントの回転面と接触する円筒状の接触面を有していてよい。一例では、ガイドエレメントは、ガイドエレメントを貫通して延在する開口を有していて、回転面は、この開口の縁部面に接触する。好適な構成では、ガイドエレメントは、回転可能なエレメントを回転軸線に対して相対的に径方向および軸方向にガイドするように形成されている。ガイドエレメントは、例えば、それぞれ、回転可能なエレメントの相応の回転面と接触する、上述したような２つの接触面を有していてよい。接触面および回転面はそれぞれ、例えば、回転軸線に対して平行にもしくは垂直に延在していてよい。

ガイドエレメントを配置するステップは、例えば、上述したような、取付け装置および／または取付けエレメントによって、ハウジングにガイドエレメントを取り付けるステップを含んでいてよい。ガイドエレメントは、例えば、ハウジングに、熱カシメ、接着、ねじ固定、および／または溶接、例えば超音波溶接により溶接されていてよい。ガイドエレメントは、例えば、２つ、３つ、またはそれ以上の取付け点でハウジングに取り付けられていてよい。

センサは、回転可能なエレメントの回転軸線がセンサを通って延在するように、センサホルダ内に配置される。好適な実施の形態では、センサは、ガイドエレメントにおける開口内にまたは開口に対向して配置され、この場合、開口はガイドエレメントを貫通して、好適には回転可能なエレメントの回転軸線に沿って延在している。センサは、センサホルダに固定されていてよく、例えば、接着、ろう付け、および／または固定エレメントによって結合されていてよい。センサホルダは、センサ保持装置の部分であってよい。好適な実施の形態においてセンサ保持装置はボードを含み、センサホルダはこのボード上に配置されているまたは取り付けられている。一例では、センサホルダは、複数のろう付け面またはろう付けパッドを含んでいる。

センサを配置するステップは、例えば、電気モータのハウジングへの取付けによって、電気モータにセンサ保持装置を配置するステップを含んでいてよく、この場合、センサは、電気モータにおけるセンサ保持装置の配置前にまたは配置後に、センサ保持装置に固定されてよい。多くの実施の形態においてこの方法はさらに、例えば、上述したようなセンタリング装置によって、センサ保持装置を、ガイドエレメントに対して相対的に位置固定するステップを含む。

本発明による方法の好適な実施の形態では、最初に、回転可能なエレメントを支持部に配置し、次いで、回転可能なエレメントの、支持部とは反対側にガイドエレメントを配置し、その後、センサを回転軸線上においてセンサホルダに配置する。

以下に本発明を、添付の図面を参照しながら実施例につき詳しく説明する。図面には概略図が示されている。

電気モータにおいて使用するガイドエレメントの一例を示す断面図である。 図１Ａのガイドエレメントを示す平面図である。 ガイドエレメントの別の例を示す斜視図である。 ガイドエレメントの別の例を示す斜視図である。 センタリング装置を備えたガイドエレメントを有する電気モータの一例を示す分解図である。 図３Ａの電気モータを示す平面図である。 図３Ａの電気モータを示す斜視図である。 センタリング装置を備えていないガイドエレメントを有する電気モータの一例を示す分解図である。 図４Ａの電気モータを示す平面図である。 図４Ａの電気モータを示す斜視図である。 センタリング装置を備えていない一例に係るガイドエレメントを有する電気モータの別の例を示す分解図である。 被駆動歯車なしでハウジングを開放した状態において図５Ａの電気モータを示す斜視図である。 図５Ａの電気モータの伝動装置およびブラシレス直流モータを示す斜視図である。 一例に係る電気モータに回転可能なエレメントを組み付ける方法のフローチャートである。

図面の説明
図１Ａおよび図１Ｂには、電気モータ（図示せず）で使用するためのガイドエレメント１００の一例が示されている。ガイドエレメントは、図１Ａでは断面図で示されていて、図１Ｂでは回転軸線１０６に沿って上方から見た図で示されており、この場合、図１Ｂには、見易さのために、センサ１１４を備えたセンサ保持装置１１２が示されていない。ガイドエレメント１００は、例えば、後述する電気モータ３００，４００および４５０において使用することができる。

ガイドエレメント１００は、電気モータの回転可能なエレメント１０４用のガイド１０２を含む。図１Ａ、図１Ｂの例では、回転可能なエレメント１０４は、歯車、例えば、後述するような被駆動歯車であって、これは、以下では歯車１０４と記載される。別の例では、回転可能なエレメント１０４は、電気モータにおいて回転可能に支持される別のエレメント、例えば、軸またはシャフトであってよい。歯車１０４は、例えば１ｃｍ～１０ｃｍの直径を有していてよい。

ガイド１０２は、ガイドエレメント１００の第１の端面１００Ａ上に配置されている。ガイド１０２は、歯車１０４を、回転軸線１０６に対して相対的に径方向にガイドするように形成されている。ガイド１０２を、例えば、回転軸線１０６に対して垂直方向の歯車１０４の動きを制限するまたは阻止するように形成することができる。図１Ａ、図１Ｂの例では、ガイド１０２は、回転軸線１０６周りに周方向で全体にわたって延在する円筒状の接触面１０２Ａを有している。接触面１０２Ａは、歯車１０４の、相応に成形された回転面に接触しており、好適には接触面１０２Ａと回転面との間には潤滑剤が装入されている。接触面１０２Ａの内径は、例えば２ｍｍ～１ｃｍであってよい。

図１Ａの例では、ガイド１０２は、ガイドエレメント１００の第１の端面１００Ａから突出している。歯車１０４は、一方の端面に、回転軸線１０６を中心として延在するリング状の凹部１０８を有している。ガイド１０２は、凹部１０８内に配置されているので、接触面１０２Ａは、凹部１０８の内縁面に接触して、歯車１０４を径方向にガイドしている。接触面１０２Ａは例えば、回転軸線１０６に対して平行に、凹部１０８内に延在していてよい。さらに、ガイド１０２の第２の接触面が、凹部１０８の底面に接触して、歯車１０４を軸方向でガイドしている。凹部１０８の底面は、この場合、例えば、回転軸線１０６に対して垂直方向に延在していてよい。

ガイドエレメント１００は、例えば、金属および／またはプラスチック、特に、熱可塑性プラスチックから形成されていてよい。好適には、歯車１０４の低摩擦のガイドを可能にするように、接触面１０２Ａの材料が歯車１０４の材料に適合されている。歯車１０４も、金属、例えば鋼またはアルミニウム、および／または硬質プラスチック、例えば、ガラス繊維強化プラスチックから成っていてよい。一例では、歯車１０４は、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、例えば、ガラス繊維強化ＰＰＡから、ガイドエレメント１００は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）から成っている。

ガイドエレメント１００は、さらにセンタリング装置１１０を含み、このセンタリング装置は、電気モータ内でセンサ保持装置１１２を、ガイドエレメント１００に対して相対的に位置固定するように形成されていて、これにより例えば、センサ保持装置１１２の位置またはセンサ保持装置内に配置されるセンサ１１４の位置が、回転軸線１０６に対して相対的に位置固定される。センタリング装置１１０は、ガイドエレメント１００の第２の端面１００Ｂに配置されており、この第２の端面１００Ｂは第１の端面１００Ａの反対側に位置している。多くの実施の形態において、第２の端面１００Ｂは、図１Ａに示されたように、第１の端面１００Ａに対して平行に延在していてよい。ガイド１０２およびセンタリング装置１１０が、ガイドエレメント１００の互いに反対側に配置されていることにより、例えば、図３および図４に基づいて後述するように、電気モータにおいて、歯車１０４とセンサ保持装置１１２との間にガイドエレメント１００を配置することができる。センサ１１４を収容するために、センサ保持装置１１２は、センサホルダ１１２Ａを含んでいてよく、この場合、センサホルダ１１２Ａは、例えば、１つ以上の固定手段、例えば、スナップフックおよび／または１つ以上の接着面またはろう付け面を、センサ１１４の固定のために有していてよい。いくつかの構成において、センサ保持装置１１２は、センサホルダ１１２Ａを備えたボードを含んでいてよく、またはセンサホルダ１１２Ａを備えたボードであってよく、この場合、センサホルダは、例えば１つ以上のろう付け面またはろう付けパッドを有していてよい。センサ保持装置１１２を位置固定するために、センタリング装置１１０は、センサ保持装置１１２上の対応部材と互いに係合するように構成された位置固定エレメントを含むことができ、例えば、図１Ａに示されたように、センサ保持装置１１２に設けられた凹部内に配置することができる、または図２Ａにつき後述するようなピンを含むことができる。

ガイドエレメント１００はさらに、電気モータのハウジング（図示せず）にガイドエレメント１００を取り付けるように形成されている取付け装置１１６を含む。取付け装置１１６は、例えば、第１の端面１００Ａおよび／または第２の端面１００Ｂに設けられた１つ以上の凹部１１６を含んでいてよい。凹部１１６はそれぞれ、ガイドエレメント１００をハウジングに取り付けるために、例えば突出部、係止突起、または圧入ピンのような取付けエレメントを受容するように形成されている。

図１Ａ、図１Ｂの例では、ガイドエレメント１００は、回転軸線１０６に沿ってガイドエレメント１００を貫通して延在する開口１１８を有している。例えば、センサ保持装置１１２内に収容されたセンサ１１４を内部に配置することができるように、開口１１８を構成することができる。これにより、歯車１０４のすぐ近くにセンサ１１４を取り付けることができる。センサホルダ１１２Ａは例えば、センサ保持装置１１２から開口１１８内に延在していてよい。開口１１８の縁部面はさらに、ガイド１０２の接触面１０２Ａを形成しており、すなわち、開口１１８は、同時にガイド１０２の部分である。開口１１８は、図１Ａに示したように、その長さ全体に沿って同じ横断面を有していてよい。別の構成では、開口１１８の横断面は、その長さに沿って変化してもよい。例えば、開口１１８は、第１の区分および第２の区分を有していてよく、第１の区分は、第２の区分よりも大きいまたは小さい直径を有している。第１の区分は、ガイド１０２の部分であってよく、歯車１０４の一部、例えばガイド軸を収容するように形成されていてよい。第２の区分は、第１の区分から第２の端面１００Ｂまで延在していてよく、センサ１１４を収容するように形成されていてよい。

図１Ａ、図１Ｂに示された実施の形態において、プレート状の磁石１２０は、歯車１０４上に配置されていて、回転軸線１０６は、磁石１２０を通って延在している。磁石１２０は、直径上で磁化されていて、すなわち、磁極は、プレートの終端面に対して平行な一平面内に、好適には回転軸線１０６に対して垂直な一平面内に位置している。磁石１２０は、リング状の凹部１０８から環状のウェブによって分離されている、歯車１０４の端面上の凹部１２２内に挿入されている。一例では、磁石１２０の表面は、環状のウェブと同一平面をなしており、すなわち、磁石は、凹部１２２をから突出していない。磁石１２０は、例えば、希土類磁石であってよく、特に、ネオジム・鉄・ホウ素磁石（ＮｄＦｅＢ）、またはサマリウムコバルト（ＳｍＣｏ）を主体とし、付加的な合金要素として、例えば、鉄、銅、およびジルコンを含む磁石（Ｓｍ_２Ｃｏ_１７）であってよい。

歯車１０４は例えば、伝動装置（図示せず）を介して、例えば、電気モータ３００および４００につき後述されるような電気モータのロータに機械的に連結されている、電気モータの被駆動歯車であってよい。歯車１０４は、被駆動軸１２４を有していてよく、または被駆動軸に堅固に連結されていてよい。被駆動軸１２４は、例えば、磁石１２０とは反対側の、歯車１０４の端面から、回転軸線１０６に沿って延在していてよい。被駆動軸１２４は、例えば中空軸として形成されていてよく、その内面および／または外面に、歯車１０４を作動部材（図示せず）に機械的に連結するための連行プロフィールを有していてよい。

図２Ａは、ガイドエレメント２００の別の例を斜視図において示している。ガイドエレメント２００は、ガイドエレメント１００に類似しており、同様に、電気モータの回転可能なエレメント（図示せず）のためのガイド１０２と、センタリング装置１１０と、取付け装置１１６と、を有している。

ガイドエレメント２００のセンタリング装置１１０は、ボード（図示せず）をガイドエレメント２００に対して相対的に位置固定するように形成されている。ボードは、センサを収容するように形成されていて、したがって、センサ保持装置の一例である。センタリング装置１１０は、ガイドエレメント２００の第２の端面１００Ｂ上に配置された複数の位置固定エレメント１１０Ａ，１１０Ｂを含み、これらの位置固定エレメントは、ボードをガイドエレメント２００に対して相対的に位置固定するために、ボード上の対応部材と互いに係合するようにそれぞれ形成されている。センタリング装置１１０は、ボードに設けられた開口を貫通してガイドされ、この開口内に係止するように形成された係止ピン１１０Ａを含む。センタリング装置１１０はさらに、ボードの対向する２つの縁部面を周りからクランプするように形成された２つのスナップフック１１０Ｂを含む。代替的にまたは付加的に、センタリング装置１１０は、別の位置固定エレメント、例えば、圧入ピン、ねじ、および／またはねじ山を有していてもよい。多くの実施の形態においてセンタリング装置は、係止ピン１１０Ａまたはスナップフック１１０Ｂを含む。

ガイドエレメント２００は、ガイド１０２を含み、貫通する開口１１８を取り囲む主本体を有している。主本体からは、取付け装置１１６のそれぞれ１つの取付け点が位置する３つのブラケットまたは領域２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃが延在している。取付け点は、例えば図３につき後述するような、電気モータのハウジングに取り付けるように形成されている。取付け装置１１６は、例えば図２Ａに示されているように、各取付け点に、ガイドエレメント２００を貫通して延在する開口を有していてよく、この開口は、ピン、ねじ、またはリベットのような固定エレメントを受容するように形成されている。図示した実施例では、３つのブラケット２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃのそれぞれに１つのセンタリングカラー２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃが成形されている。センタリングカラー２０２Ａ～２０２Ｃはそれぞれ、ハウジングに当接する側で、ブラケットに段部として成形されている。したがって、ブラケット２００Ａ～２００Ｃの遠位端部の厚さは減じられている。センタリングカラー２０２Ａ～２０２Ｃによって、取付け装置１１６を位置決めし、センタリングすることができる。

図２Ｂは、別の例によるガイドエレメント２１０を斜視図で示している。ガイドエレメント２１０は、ガイドエレメント１００および２００に類似しており、同様に、電気モータの回転可能なエレメント（図示せず）のためのガイド１０２と、センタリング装置１１０（図示せず）と、取付け装置１１６とを有している。

ガイド１０２は、ガイドエレメント２１０を貫通して延在し、開口１１８を取り囲む中空シリンダを含んでいる。中空シリンダは、ガイドエレメント２００の第１の端面１００Ａから突出しており、第１の端面１００Ａ上には、中空シリンダの外縁面から外側に向かって延在する複数のリブが配置されている。多くの実施の形態において、ガイドエレメント２１０は鏡像対称的に形成されていてよい。例えば、図２Ｂでは見えていない、センタリング装置１１０が位置している第２の端面１００Ｂ上にも同様に、複数のリブが配置されていてよく、中空シリンダは第２の端面１００Ｂからも突出している。１つの構成では、ガイドエレメント２１０は中空シリンダを含んでおらず、ガイド１０２は、第１の端面１００Ａと第２の端面１００Ｂとの間に単に開口１１８によって形成されてもよい。

ガイドエレメント２１０は、ガイドエレメント２１０の、開口１１８を取り囲む主本体から離れるように延在する４つのブラケット２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄを有している。ブラケット２１０Ａ，２１０Ｂ，２１０Ｃ，２１０Ｄは、主本体とは反対側の端部に凹部を有しており、これらの凹部は共に取付け装置１１６を形成しており、例えばこれらの凹部は、例えば図４につき後述するような、電気モータのハウジングの側壁に設けられた相応の突出部または相応の位置固定突起を受容するように形成されている。

図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、一例による電気モータ３００を示している。この場合、電気モータ３００は、図３Ａでは分解図で示されていて、図３Ｂではカバー３０８が外された状態の平面図で示されていて、図３Ｃでは斜視図で示されており、この場合、ハウジング３０６とカバー３０８とは部分的にのみ断面図として示されている。

電気モータ３００は、ステータ３０２とロータ３０４とを備えたモータユニットを含む。電気モータ３００は、例えば直流モータとして、例えば、ブラシレス直流モータ（ＢＬＤＣモータ）として形成することができる。ステータ３０２は、適切な給電のもとで、１つ以上の磁石を有していてよいロータ３０４を動かす磁場を時間に依存して生成するように形成されている複数の相巻線を有していてよい。別の実施の形態において、電気モータ３００は、例えば、交流モータとして形成されていてもよい。電気モータ３００は、さらに、カバー３０８を備えたハウジング３０６を有していて、このハウジング内にモータユニットが配置されている。

ロータ３０４は、回転可能に支持されたエレメントに、図３Ａ～図３Ｃの例では被駆動歯車１０４に、伝動装置３１０を介して機械的に連結されている。伝動装置３１０は、ロータ３０４の運動を、被駆動歯車１０４の回転運動へと変換する。被駆動歯車１０４は、例えば、電気モータ３００によって駆動すべきエレメントに、例えば作動部材に連結されてよい。被駆動歯車１０４は、このために、適切な連行プロフィールを備えた被駆動軸（図示せず）を含むことができる。被駆動軸は、例えば、ハウジング３０６の底面に設けられた開口（図示せず）内に支持されていてよく、この場合、開口は例えば玉軸受または滑り軸受を含んでいてよい。例えば電気モータ３００からの潤滑剤の流出または電気モータ３００内への汚染粒子の侵入を阻止するために、開口をシール３１２によって密封することができる。

電気モータ３００は、さらに、ガイドエレメントを含み、この例では、図２Ａのガイドエレメント２００を含んでいる。ガイドエレメント２００は、例えば、図１Ａ、図１Ｂにつき上述したように、歯車１０４を、回転軸線１０６に対して相対的に径方向でガイドするように形成されている。被駆動歯車１０４は、例えば、図１Ａ、図１Ｂの被駆動歯車と類似に形成されていてよい。ガイドエレメント２００は、例えば、被駆動歯車１０４の第１の端面上の凹部１０８内に係合するガイド１０２を有していてよく、これによりガイド１０２の接触面１０２Ａは、被駆動歯車１０４の回転面に接触する。ハウジング３０６の底面における軸受と組み合わせて、被駆動歯車１０４は、対向する２つの端部でガイドされていてよく、ひいては確実なガイドを保証することができる。

電気モータ３００は、さらに、センサホルダを含み、センサホルダは、図３Ａに破線で示したように、被駆動歯車１０４の回転軸線１０６がセンサ１１４を通って延在するようにセンサ１１４を収容するように形成されている。センサ１１４は、特に、磁場センサ、例えば、２次元または３次元的なホールセンサであってよい。磁場センサは、被駆動歯車１０４上に配置された磁石１２０によって生成される磁場を測定するように形成されていてよく、例えば、これにより、被駆動歯車１０４の位置を、または被駆動歯車に連結された作動部材の位置を検出することができる。この場合、磁石１２０は、例えば、図１Ａに示されたように、被駆動歯車１０４の第１の端面上の凹部１２２に配置されていてよい。

図３Ａの例では、センサホルダはボード３１４上に位置している。ボード３１４は、主本体３１４Ａと、この主本体３１４Ａから、回転軸線１０６の方向に延在する領域またはアーム３１４Ｂとを有している。この場合、センサホルダは、図３Ａでは見えない、アーム３１４Ｂの下面に配置されていて、センサ１１４をろう付けする、例えば複数のろう付け面またはろう付けパッドを含んでいてよい。多くの実施の形態において、センサホルダはさらに、センサ１１４をアーム３１４Ｂに保持するための、例えばスナップフックのような別の固定エレメントを有していてよい。ガイドエレメント２００は、上述したように、ガイドエレメント２００、ひいては回転軸線１０６に対して相対的にボード３１４を位置固定するように形成されたセンタリング装置１１０を有している。スナップフック１１０Ｂの対は、例えば、アーム３１４Ｂの縁部面を周囲からクランプするように形成されていてよい。

ボード３１４は、例えば、電気モータ３００のメインボードであってよく、その上には、例えば主本体３１４Ａ上に、電気モータ３００の制御ユニット（図示せず）が配置されている。制御ユニットは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせとして、実装することができ、例えば、プロセッサおよび記憶媒体を含むマイクロコントローラを含んでいてよく、この場合、記憶媒体には、ここで説明される機能性を提供するためにプロセッサによって実行される指示が記憶されている。制御ユニットは、ステータ３０２の相巻線のための駆動信号を準備するために、かつ／または制御するように形成されていてよい。制御ユニットはさらに、センサ１１４から提供されるセンサ信号に基づき、被駆動歯車１０４の位置を、または被駆動歯車に連結された作動部材の位置を検出するように形成されていてよい。

ガイドエレメント２００は、電気モータ３００において、被駆動歯車１０４とセンサホルダとの間で、ボード３１４のアーム３１４Ｂ上に配置されている。被駆動歯車１０４はこの場合、ガイドエレメント２００の第１の端面１００Ａに対向して位置しており、ボード３１４、ひいてはセンサホルダは、ガイドエレメント２００の第２の端面１００Ｂに対向して位置している。センサ１１４および磁石１２０は、センサ１１４と磁石１２０との間の距離を可能な限り小さくするために、ガイドエレメント２００の開口１１８内に、かつ／または開口１１８の近傍に配置されていてよい。一例では、センサ１１４と磁石１２０との間の間隔は、０．５ｍｍ～２ｍｍである。この場合、回転軸線１０６は、好適には、センサ１１４および磁石１２０の両方を通って延在する。

被駆動歯車１０４とセンサホルダとの間にガイドエレメント２００を取り付けるために、ハウジング３０６は３つの載置面３１６を有しており、これらの載置面上に、ガイドエレメント２００のブラケット２００Ａ～２００Ｃが配置されている。載置面３１６は、ハウジング３０６の側壁に位置していて、この側壁には、例えば、図３Ａに示されたように、ハウジング３０６の底面から、側壁に沿って延在する支持リブを設けることができ、この支持リブの端面が載置面３１６を形成している。

載置面３１６は、ガイドエレメント２００をハウジング３０６に、例えばねじまたは圧入ピンによって固定するために、ガイドエレメントの取付け装置１１６の対応する開口と整列するように配置されているそれぞれ１つの凹部または穿孔を有している。さらに、ハウジング３０６内における位置決めのために、センタリングカラー２０２Ａ～２０２Ｃが設けられている。別の実施の形態において、載置面３１６は、取付け装置１１６の開口内に導入することができる、例えば位置固定突起または係止ピンのような固定エレメントを有することができる。代替的にまたは付加的に、ブラケット２００Ａ～２００Ｃを載置面３１６に接着または溶接、例えば超音波溶接することができる。ガイドエレメント２００は、軸方向で、ハウジング３０６によって、特にハウジングカバーによって保持されることも想定されてよい。

伝動装置３１０は、図３Ａ～図３Ｃに示されたように、互いに噛み合う複数の歯車を備えた平歯車伝動装置を含むことができる。代替的にまたは付加的に、伝動装置３１０は、ウォーム歯車伝動装置を含んでいてもよい。伝動装置３１０の伝動装置エレメントは、例えば、階段状の配置でかつ／または重ねられた配置において配置されていてよい。図３Ｃに示されたように、少なくとも１つの伝動装置エレメントは、ボード３１４の、被駆動歯車１０４とは反対の側に配置されていてよい。被駆動歯車１０４は、例えば、ボード３１４と、ハウジング３０６の底面との間に位置していてよく、伝動装置３１０の１つ以上の歯車は、ボード３１４とカバー３０８との間に位置している。ボード３１４は、図３Ａに示されたように孔を有していて、この孔には、ボード３１４の上側に位置する歯車を、ハウジング３０６の底面に接続する軸または心棒が配置されている。さらに、少なくとも１つの伝動装置エレメントを、ボード３１４の平面に、例えば、ボード３１４に設けられた切欠内に配置することができる。図３Ａ～図３Ｃの例では、ロータ３０４はボード３１４の下側に配置されていて、ボード３１４に設けられた孔を貫通して延在する軸を介して伝動装置３１０に連結されている。別の実施の形態では、伝動装置３１０を完全に、ボード３１４の、被駆動歯車１０４に面した側に配置することができ、すなわち、伝動装置エレメント全体が、ボード３１４の下側に位置していてよい。

図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、電気モータ４００の別の例を示している。この場合、電気モータ４００は、図４Ａでは分解図で示されていて、図４Ｂではカバー３０８が外された状態の平面図で示されていて、図４Ｃでは斜視図で示されており、この場合、ハウジング３０６およびカバー３０８は部分的にのみ断面図として示されている。

電気モータ４００は、電気モータ３００と類似して構成されているが、電気モータ３００の細長い底面とは異なり、ほぼ正方形の底面を備えたよりコンパクトな構造形態を有している。電気モータ４００のハウジング３０６の長さおよび幅は、例えば、それぞれ４ｃｍ～１０ｃｍであってよい。電気モータ４００も、被駆動歯車１０４の形態の、回転可能に支持されたエレメント、ガイドエレメント２１０’の形態のガイドエレメント、ならびにセンサ１１４を被駆動歯車１０４の回転軸線１０６上に配置するためのセンサホルダを備えたボード３１４を含んでいる。

ガイドエレメント２１０’は、図２Ｂのガイドエレメント２１０に類似しているが、図２Ｂのガイドエレメントとは異なり、センタリング装置を有していない。ボード３１４は、よりコンパクトな構造形態に基づき、例えば、センサ１１４を回転軸線１０６上に位置固定するために十分な強度を有することができる。多くの実施の形態において、センサ１１４のためのセンサホルダは例えば、ボード３１４の主本体上に位置していてよく、またはボード３１４のアームは、例えば振動に基づくセンサ１１４の動きを抑制するために十分な幅と厚さとを有することができる。

被駆動歯車１０４は、ガイドエレメント２１０’に面した側に、被駆動歯車１０４の端面から、回転軸線１０６に沿って、例えば、ガイドエレメント２１０’の開口１１８内まで、または開口１１８を貫通して延在するガイド軸４０２を有している。ガイド軸４０２の外面は、ガイド１０２の、開口１１８を取り囲む円筒状の接触面１０２Ａに相応に接触することができる。ガイド軸４０２の終端面には、凹部が位置していて、この凹部内には磁石１２０が、センサ１１４に対向して挿入されている。

ハウジング３０６は、複数の載置面３１６を有していてよく、この載置面上に、ガイドエレメント２１０’のブラケット２１０Ａ～２１０Ｄが支持される。載置面３１６は、例えば、図４Ａに示されたように、ハウジング３０６の側壁に沿った支持リブ上に、かつ／またはハウジング３０６の底面から上方に向かって延在する支持エレメント上に配置されてよい。支持リブおよび支持エレメントは、ガイドエレメント２１０’を位置固定するために（図４Ｂ参照）、ブラケット２１０Ａ～２１０Ｄにおける取付け装置１１６の凹部とそれぞれ互いに係合する複数の突出部または位置固定突起を有することができる。

図５Ａ～図５Ｃは、一例による電気モータ４５０の別の構成を示す。電気モータ４５０は、駆動装置として、ステータ４５２とロータ４５４とを備えた三相ブラシレス直流モータ（ＢＬＤＣモータ）を含む。ＢＬＤＣモータは、ハウジング４５６内に配置されていて、ハウジングはハウジングカバー４５８によって閉鎖することができる。さらに電気モータ４５０は、減速伝動装置として形成された伝動装置４６０を駆動する駆動歯車４６６を含む。ＢＬＤＣモータは、ボード４６２の下側に配置されている。ボード上には、ホールセンサとして形成されたセンサ４６４が配置されている。伝動装置４６０は、二段ギヤとして形成されている、段状に配置された中間歯車４６８，４７０および４７２と、被駆動歯車４７４として形成された回転可能に支持されたエレメントとを含む。被駆動歯車４７４は、中空軸４７６として形成された被駆動軸と一体に成形されている。中間歯車４６８～４７２と被駆動歯車４７４とは両方とも、ボード４６２の上側に、ひいては、ボード４６２の、ＢＬＤＣモータとは反対の側に配置されている。したがって、駆動歯車４６６から、中間歯車４６８，４７０および４７２を介して、被駆動歯車４７４までを含める動力伝達系は、上昇する階段式に段状に配置されている。この場合、ボード４６２に設けられた図示されていない開口または切欠を介して、駆動歯車４６６を中間歯車４６８に、回転運動を伝達するために連結することができる。

さらに、電気モータ４５０は、ガイドエレメント４７８の形態のガイドエレメントを含む。ガイドエレメント４７８は、ボードおよびセンサ４６４の上方に配置されており、この場合、ガイドエレメント４７８によってガイドされる被駆動歯車４７４の回転軸線は、センサ４６４を通って延在している。被駆動歯車４７４には、図３Ａおよび図４Ａに示した実施例の構成と同様に、永久磁石が配置されている。ガイドエレメント４７８は、ハウジング内の載置点に取り付けられる３つのアームを有している。このためにこれらのアームの遠位端部には、それぞれ１つの開口が設けられており、この開口で、ガイドエレメント４７８を固定ピンまたはねじによって固定することができる。固定ピンは例えば、熱カシメによって位置固定されてよい。

図６は、一例による、電気モータに回転可能なエレメントを組み付けるための方法５００のフローチャートを示す。この方法を、以下に、電気モータ３００における被駆動歯車１０４の例につき説明する。しかしながらこの説明は、限定的な意図はない。この方法は、電気モータにおける別の回転可能なエレメントの組み付けにも利用することができ、例えば、電気モータへの図１Ａの歯車１０４の組み付けに、または図４Ａ～図４Ｃの電気モータ４００へのまたは図５Ａ～図５Ｃの電気モータ４５０への被駆動歯車１０４の組み付けに利用することができる。さらに、方法５００の実施は、図６のフローチャートに示した順序に限定されない。技術的に可能であるならば、方法５００は、任意の順序で実施することができ、特別なステップは、少なくとも部分的に同時に行われてよい。

方法５００は、ステップ５０２において、電気モータ３００のハウジング３０６内の支持部における被駆動歯車１０４の配置を含む。支持部は、被駆動歯車１０４を、回転軸線１０６を中心として回転可能に支持するように形成されている。支持部は、例えば、被駆動歯車１０４の被駆動軸１２４が導入される、ハウジング３０６の底面に設けられた開口を含んでいてよく、この場合、この開口は、例えば滑り軸受または玉軸受を有していてよい。ステップ５０２はさらに、例えばシールリング３１２の取付けによる、支持部のシールを含むことができる。さらに、被駆動歯車１０４を伝動装置３１０に機械的に連結することができる。被駆動歯車１０４を、被駆動歯車１０４に取り付けられた磁石１２０と共に提供することができる。代替的に、ステップ５０２は、例えば凹部１２２における磁石１２０の配置、および例えば接着または溶接による磁石１２０の固定による、被駆動歯車１０４における磁石１２０の固定を含むことができる。一例では、磁石１２０は、超音波溶接された保持クランプによって被駆動歯車１０４に固定される。

方法５００は、さらに、ステップ５０４において、被駆動歯車１０４の、支持部とは反対の側での、ガイドエレメント２００の配置を含んでおり、すなわち、被駆動歯車１０４は、ガイドエレメント２００と支持部との間に位置する。ガイドエレメント２００はそのために、回転軸線１０６に対して相対的に被駆動歯車１０４を径方向にガイドするように形成されていて、かつガイドエレメント２００が被駆動歯車１０４の回転面に接触するように配置される。ガイドエレメント２００のガイド１０２は、例えば、図１Ａに示されたように、接触面１０２Ａが、凹部１０８の内縁部面に接触するように凹部１０８内に導入されてよい。別の例では、図４Ａに示されたように、ガイドエレメント２１０’の開口１１８を、被駆動歯車１０４のガイド軸４０２上に被せ嵌めて、これにより接触面１０２Ａをガイド軸４０２の外周面に接触させることができる。好適には、ガイドエレメント２００は、磁石１２０がガイドエレメント２００の開口１１８内にまたは開口１１８の近傍に位置するように配置される。

ガイドエレメント２００を配置するステップは、ハウジング３０６におけるガイドエレメント２００の取付けも含む。このために、ブラケット２００Ａ～２００Ｃは、ハウジング３０６の側壁における載置面３１６上に載置され、この載置面に、例えば接着、ねじ固定、熱カシメ、または溶接によって固定されてよい。いくつかの構成では、ブラケット２００Ａ～２００Ｃを固定するために、位置固定突起、係止ピン、または圧入ピンのような、それぞれ１つの固定エレメントを、ブラケット２００Ａ～２００Ｃに設けられた開口内に導入することができる。

ステップ５０６では、被駆動歯車１０４の回転軸線１０６が、センサ１１４を通って延在するように、センサ１１４がセンサホルダに配置される。ガイドエレメント２００は、この場合、センサホルダと被駆動歯車１０４との間に位置している。電気モータ３００の例では、センサ１１４は例えば、ボード３１４に取り付けることができ、例えば、アーム３１４Ｂ上の１つ以上のろう付け面によって、ろう付けすることができる。好適には、センサ１１４が磁石１２０に対向するように、センサ１１４は開口１１８内に、または開口１１８の近傍に配置される。

ボード３１４は、電気モータ３００のハウジング３０６に配置されてよく、ハウジングに、例えば、ハウジング３０６の１つ以上の側壁に、かつ／またはハウジング３０６の底面上の１つ以上の支持エレメントに、取り付けられてよい。好適には、センサ３１４は、ハウジング３０６にボード３１４を組み付ける前に既に、ボードに取り付けられる。

ボード３１４は、例えば、ボード３１４の開口内に係止ピン１１０Ａを導入することにより、かつ／またはアーム３１４Ｂをスナップフック１１０Ｂの間に配置し、これによりスナップフック１１０Ｂが、アーム３１４Ｂの縁部面を周囲からクランプすることにより、ガイドエレメント２００に対して相対的に位置固定されてよい。

方法５００の好適な実施の形態では、最初に、歯車１０４を支持部に配置し、その後、ガイドエレメント２００を、歯車１０４の、支持部とは反対側に配置し、次いでセンサ１１４を、上述したようにセンサホルダに配置する。

方法５００は、さらに、電気モータ３００における伝動装置３１０の配置を含むことができ、これにより伝動装置３１０はロータ３０４と被駆動歯車１０４とに機械的に連結される。一実施の形態では、伝動装置３１０は、ボード３１４の組み付け後にハウジング３０６に配置され、この場合、ボード３１４は、例えば、ハウジング３０６に、ロータ３０４、被駆動歯車１０４、およびガイドエレメント２００が組み付けられた後で組み付けられる。別の実施の形態では、伝動装置３１０の少なくとも１つの伝動装置エレメントは、一例では、伝動装置３１０全体は、ボード３１４の組み付け前にハウジング３０６に配置される。

説明した本発明による実施の形態および図面は、単に例を示すために役立つ。本発明は、根底にある機能原理を変更せずに、様々な形状に変化させることができる。本発明による方法および本発明による装置の特許権保護範囲は、以下の請求の範囲によってのみ規定される。

１００ ガイドエレメント
１００Ａ 第１の端面
１００Ｂ 第２の端面
１０２ ガイド
１０４ 回転可能なエレメント
１０６ 回転軸線
１０８ リング状の凹部
１１０ センタリング装置
１１０Ａ 係止ピン
１１０Ｂ スナップフック
１１２ センサ保持装置
１１２Ａ センサホルダ
１１４ センサ
１１６ 取付け装置
１１８ 開口
１２０ 磁石
１２２ 凹部
１２４ 被駆動軸
２００ ガイドエレメント
２００Ａ～２００Ｃ ブラケット
２０２Ａ～２０２Ｃ センタリングカラー
２１０，２１０’ ガイドエレメント
２１０Ａ～２１０Ｄ ブラケット
３００ 電気モータ
３０２ ステータ
３０４ ロータ
３０６ ハウジング
３０８ カバー
３１０ 伝動装置
３１２ シール
３１４ ボード
３１４Ａ ボード３１４の主本体
３１４Ｂ ボード３１４のアーム
３１６ 載置面
４００ 電気モータ
４０２ ガイド軸
４５０ 電気モータ
４５２ ステータ
４５４ ロータ
４５６ ハウジング
４６０ 伝動装置
４６２ ボード
４６４ センサ
４６６ 駆動歯車
４６８，４７２ 中間歯車
４７４ 被駆動歯車
４７６ 中空軸
４７８ ガイドエレメント
５００ 電気モータに回転可能なエレメントを組み付ける方法
５０２ 回転可能なエレメントの配置
５０４ ガイドエレメントの配置
５０６ センサの配置

Claims (25)

1. 電気モータ（３００，４００，４５０）において使用するガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）であって、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）は、
   前記電気モータ（３００，４００，４５０）の回転可能なエレメント（１０４）を回転軸線（１０６）に対して相対的に径方向にガイドするように形成されている、前記回転可能なエレメント（１０４）用のガイド（１０２）；
   前記電気モータ（３００，４００，４５０）において、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０）に対してセンサ保持装置（１１２）を相対的に方向付けるようにかつ／または位置固定するように形成されているセンタリング装置（１１０）；および
   前記電気モータ（３００，４００，４５０）のハウジング（３０６）に前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０）を取り付けるように形成されている取付け装置（１１６）
   を含む、ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
2. 前記ガイド（１０２）は、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）の第１の端面（１００Ａ）上に配置されている、請求項１記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
3. 前記センタリング装置（１１０）は、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）の、前記第１の端面（１００Ａ）とは反対側の第２の端面（１００Ｂ）上に配置されている、請求項２記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
4. 前記ガイド（１０２）は、前記回転可能なエレメント（１０４）と接触するように形成されている、円筒状の接触面（１０２Ａ）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
5. 前記ガイド（１０２）は、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）の前記第１の端面（１００Ａ）から突出している、請求項１から４までのいずれか１項記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
6. 前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）は、前記回転軸線（１０６）に沿って前記第１の端面（１００Ａ）から前記第２の端面（１００Ｂ）まで前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）を貫通して延在する開口（１１８）を含む、請求項１から５までのいずれか１項記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
7. 前記センタリング装置（１１０）は、前記センサ保持装置（１１２）を前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０）に対して相対的に位置決めするためにかつ／または位置固定するために、前記センサ保持装置（１１２）上の対応部材と互いに係合するように形成されている位置固定エレメント（１１０Ａ，１１０Ｂ）を含んでいる、請求項１から６までのいずれか１項記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）。
8. 前記センタリング装置（１１０）は、
   前記センサ保持装置（１１２）の縁部面を周囲からクランプするように形成されているスナップフック（１１０Ｂ）；および／または
   前記センサ保持装置（１１２）の開口に係止するように形成されている係止ピン（１１０Ａ）；および／または
   前記センサ保持装置（１１２）の開口内にまたは凹部内に圧入されるように形成されている圧入ピン
   を含む、請求項７記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０）。
9. 前記取付け装置（１１６）は、前記電気モータ（３００，４００，４５０）の前記ハウジング（３０６）に前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０）を取り付けるために取付けエレメントを収容するように形成されている開口または凹部を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０）。
10. 前記取付け装置（１１６）は、前記ハウジング（３０６）に取り付けられるように形成されている少なくとも２つの取付け点を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載のガイドエレメント（２００，２１０，４７８）。
11. 前記少なくとも２つの取付け点は、前記ガイドエレメント（２００，２１０）の主本体から離れるように延在するブラケット（２００Ａ～２００Ｃ，２１０Ａ～２１０Ｄ）上にそれぞれ位置している、請求項１０記載のガイドエレメント（２００，２１０，４７８）。
12. 前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転可能なエレメント（１０４）を前記回転軸線（１０６）に対して相対的に軸方向でガイドするように形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）。
13. 電気モータ（３００，４００，４５０）であって、回転可能に支持されたエレメント（１０４）と、ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）と、センサホルダ（１１２Ａ）と、を有しており、
    前記センサホルダ（１１２Ａ）は、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）の回転軸線（１０６）がセンサ（１１４）を通って延在するように前記センサ（１１４）を収容するように形成されていて、
    前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転軸線（１０６）に対して相対的に前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）を径方向にガイドするように形成されており、
    前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）と前記センサホルダ（１１２Ａ）との間に配置されており、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）は、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）の第１の端面（１００Ａ）に対向して位置していて、前記センサホルダ（１１２Ａ）は、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）の第２の端面（１００Ｂ）に対向して位置している、
    電気モータ（３００，４００，４５０）。
14. 前記電気モータ（３００，４００，４５０）は、ハウジング（３０６）を含み、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転軸線（１０６）に対して平行に延在する前記ハウジング（３０６）の側壁に取り付けられている、請求項１３記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
15. 前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）の回転面に接触する円筒状の接触面（１０２Ａ）を有している、請求項１３または１４記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
16. 前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）は、前記回転軸線（１０６）周りに周方向で延在する、端面側のリング状の凹部（１０８）を有しており；かつ
    前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転軸線に対して平行に前記リング状の凹部（１０８）内に延在していて、前記リング状の凹部（１０８）の縁部面に接触している、
    請求項１３から１５までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
17. 前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）を前記回転軸線（１０６）に対して相対的に軸方向でガイドするように形成されている、請求項１３から１６までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
18. 前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）は、作動部材と機械的に連結するように形成されている被駆動軸（１２４）を、前記センサホルダとは反対の側に有する被駆動歯車である、請求項１３から１７までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
19. 前記センサホルダ（１１２Ａ）は、ボード（３１４）上に配置されていて、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記ボード（３１４）と前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）との間に位置している、請求項１３から１８までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
20. 前記ボード（３１４）は、前記電気モータ（３００，４００，４５０）のメインボードであって、前記メインボード上には、前記センサ（１１４）によって提供される測定信号に基づき、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）の位置を検出するように形成されている、前記電気モータ（３００，４００）の制御ユニットが配置されている、請求項１９記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
21. 前記センサホルダ（１１２Ａ）は、前記ボード（３１４）の主本体（３１４Ａ）から、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）の前記回転軸線（１０６）の方向に延在する、前記ボード（３１４）の領域（３１４Ｂ）上に配置されており、
    前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）は、前記ボード（３１４）を、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０）に対して相対的に位置決めするように、かつ／または位置固定するように形成されているセンタリング装置（１１０）を含む、
    請求項１９または２０記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
22. 前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）は、伝動装置（３１０）を介して、前記電気モータ（３００，４００，４５０）のロータ（３０４）に機械的に連結されており、この場合
    少なくとも１つの伝動装置エレメントは、前記ボード（３１４）の、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）とは反対の側に配置されている；または
    前記伝動装置（３１０）は、前記ボード（３１４）の、前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）に面した側に配置されている、
    請求項１９から２１までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
23. 前記回転可能に支持されたエレメント（１０４）は、磁石（１２０）を含み、前記センサホルダ（１１２Ａ）には、前記磁石（１２０）によって生成される磁場を測定するように形成されている磁場センサ（１１４）が配置されており、前記磁石（１２０）および前記磁場センサ（１１４）は、前記回転軸線（１０６）が前記磁石（１２０）と前記磁場センサ（１１４）とを通って延在するように前記回転軸線（１０６）上に配置されている、請求項１３から２２までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
24. 前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，４７８）は、請求項１から１２までのいずれか１項記載のガイドエレメントである、請求項１３から２３までのいずれか１項記載の電気モータ（３００，４００，４５０）。
25. 電気モータ（３００，４００，４５０）に回転可能なエレメント（１０４）を組み付ける方法（５００）であって、当該方法は、
    前記電気モータ（３００，４００，４５０）のハウジング（３０６）における支持部に前記回転可能なエレメント（１０４）を配置するステップを含み、当該ステップにおいて、前記支持部は、回転軸線（１０６）周りに回転可能に前記回転可能なエレメント（１０４）を支持するようになっており；
    前記回転可能なエレメント（１０４）の、前記支持部とは反対の側にガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）を配置するステップを含み、当該ステップにおいて、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記回転可能なエレメント（１０４）の回転面に接触していて、前記回転可能なエレメント（１０４）を前記回転軸線（１０６）に対して相対的に径方向にガイドするようになっており；
    センサ（１１４）をセンサホルダ（１１２Ａ）に、前記回転可能なエレメント（１０４）の前記回転軸線（１０６）が前記センサ（１１４）を通って延在するように配置するステップを含み、当該ステップにおいて、前記ガイドエレメント（１００，２００，２１０，２１０’，４７８）は、前記センサホルダ（１１２Ａ）と前記回転可能なエレメント（１０４）との間に位置している
    方法（５００）。

Images