JP4241396B2 - 固定軸受けを備えたモータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ装置であって、ステータと、ロータと、該ロータの、固定軸受けに支承された軸とを備えた、モータハウジング内に配置可能なユニットが設けられている形式のものに関する。

通常、公知のモータ装置では、固定軸受けがモータの軸出口の側に配置されている。

本発明の課題は、振動負荷時のこのようなモータの特性を改善することにある。

この課題は、射出成形部分が設けられており、該射出成形部分が、外側の環状部分にコネクタ部分を有しており、該コネクタ部分が、ステータのコイルに接続された分岐通電線路と、センサボードに接続されたセンサ線路とを有しており、センサボードが、少なくとも１つのセンサを有していることを特徴とするモータ装置によって解決される。さらに、射出成形部分が、内側の環状部分を有しており、該環状部分内に固定軸受けが、当該モータ装置の軸出口と軸方向で反対の側に配置されている。

本発明の主要な利点は、モータの軸出口と反対の側への固定軸受けの配置のため、本発明のモータ装置の重心をさらにモータハウジングの螺合面に向かって移動させることができることにある。したがって、振動負荷時の本発明によるモータ装置の特性が改善されている。この場合、固定軸受けは、有利には、内側の環状部分の軸受け収容部分内に配置されていてよいかまたは軸受け収容部分に直接支持されていてよい。

本発明の有利な構成では、センサボードが、内側の環状部分に位置固定されている。しかし、センサボードが、センサ線路によって保持されるようになっており、該センサ線路が、外側の環状部分内に位置固定されていてもよい。センサボードが、センサと協働する電気的な構成部材を有していても有利である。

分岐通電線路とセンサ線路とが、打抜き格子体の形で製作されるようになっており、線路の、センサボードもしくはステータに通じる領域が、外側の環状部分内に位置固定されているかもしくは埋め込まれていると有利である。モータ装置の製作の間、打抜き格子体において外側に位置するブリッジ部分によって互いに接続された線路は、モータ装置の製作の間、適切な時点でブリッジ部分の除去によって互いに分離されてよい。

射出成形部分の外側の環状部分と内側の環状部分との間に少なくとも１つの通路が設けられており、該通路内に分岐通電線路とセンサ線路との端部が、ステータコイルもしくはセンサボードと共に封止材料の供給前に接近可能である。これによって、センサボードとセンサ線路との間ならびにステータコイルと分岐通電線路との間の電気的な接続を良好な接近可能性のため簡単に製作することができる。

コネクタ部分もしくはコネクタ部分のボディが、外側の環状部分の周面に射出成形により固着されており、分岐通電線路とセンサ線路との領域が、コネクタ部分のボディ内に埋め込まれている。これによって、前述した線路の特に良好な位置固定が得られる。本発明の特に有利な構成では、コネクタ部分のボディに、半径方向で見て内側に、モータハウジングを密に取り付けるためのかつ／またはカバー部分を密に取り付けるための環状のシール部材が配置されていて、有利には射出成形により固着されている。

固定軸受けが、内側の環状部分に支持された位置固定部分によって位置固定されている。ステータの、コネクタ部分に面した側が、コネクタ部分のボディの収容開口内に係合するようになっていると有利である。外側の環状部分と内側の環状部分との間の中間室と、該中間室内に配置された、分岐通電線路と、センサ線路と、場合によっては、位置固定部分と、ステータとの領域とが、封止材料によって封止されて互いに位置固定されて、１つのユニットを形成していると有利である。封止材料が、ステータの外側およびコネクタ部分と反対の側も取り囲んでいて、位置固定していると、特に安定したユニットが得られる。軸と、該軸にコネクタ部分と反対の側で配置された可動軸受けとを備えたロータが、ステータ内に挿入されており、軸の、固定軸受けを貫通した領域が、外側で固定軸受けに、有利には加締めによって固定されている。可動軸受けも同じく加締めによって軸に固定されていてよい。モータハウジングが、１回の製作ステップでステータと可動軸受けとに軸方向で被せ嵌められていて、コネクタ部分のボディに取り付けられていて、該ボディに位置固定されている。この場合、有利には、この場合に作用する力がステータブロックを介して案内される。この場合、特に有利には、固定軸受けの側から被せられたカバー部分の固定領域が、モータハウジングの、カバー部分に面した端部に上方から係合する。こうして、モータハウジングとカバー部分とが、一方では互いにかつ他方では同時にモータ装置のユニットにも固定される。

以下に、本発明によるモータ装置およびその構成を図面につき詳しく説明する。

図１によれば、本発明のモータ装置の、いわゆる「打抜き格子体」は、センサ線路２と分岐通電線路３とを有している。このセンサ線路２と分岐通電線路３とはブリッジ部分４（破線参照）を介して互いに接続されている。このブリッジ部分４はのちに適切な時点で分離され得る。センサ線路２と分岐通電線路３とは射出成形部分５内に位置固定されている。この射出成形部分５は、有利には円環状に形成されていて、外側の環状部分５−１と内側の環状部分５−２とを有している。前述した線路２，３は、有利には部分的に外側の環状部分５−１内に埋め込まれている。

射出成形部分５の内側の環状部分５−２には、有利にはピン６が配置されている。このピン６はセンサボード７を受容していて、このセンサボード７を固定するために、有利には熱変形させられる。このセンサボード７は打抜き格子体３を介して取り付けられてもよいしもしくは保持されてもよい。センサボード７は軸方向の通路９を通って熱供給部を介して打抜き格子体３に導電的に接続される。この打抜き格子体３はブリッジ部分４の分離によって個々の線路２，３に分離され得る。センサ（図示せず）および有利には電子装置も有するセンサボード７は、ブリッジ部分４の分離後に電気的に検査され得る。その後、射出成形部分５が打抜き格子体３とセンサボード７とを収容し、有利には、モータ装置の固定軸受け１４のための軸受け収容部分８の支承面を有している。

択一的な構成では、射出成形部分５の内側の環状部分５−２が軸受け収容部分を有していない。この事例では、固定軸受けは内側の環状部分５−２の当付け面１に軸方向で直接支持されている。

射出成形部分５は少なくとも１つの通路９を有している。この通路９は軸方向に、有利には両側に延びていて、開放されている。通路９を通って、分岐通電線路３の、射出成形部分５内に配置された端領域が、のちのコンタクティングのために延びている。センサ線路２の端部も通路９内でコンタクティングのために接近可能である。

図２によれば、コネクタ部分１０が射出成形部分５、より正確に言うならば、射出成形部分５の外側の環状部分５−１に射出成形により固着される。コネクタ部分１０はコネクタ部分の全ての機能を有していて、付加的に、打抜き格子体１もしくは線路２，３と、センサボード７とを備えた射出成形部分を収容している。さらに、コネクタ部分１０は、のちの収容もしくは配置およびモータハウジング２５（図６参照）との結合のための半径方向の輪郭も有している。コネクタ部分１０には、このコネクタ部分１０の両側にシール部材１１，１２が配置されていてよく、有利には射出成形により固着されていてよい。このシール部材１１，１２によって、のちに説明するように、モータハウジング２５およびカバー部分２６の密な結合が可能となる。シール部材１１，１２の配置時には、コネクタ部分１０と射出成形部分５との間の浸透を回避するために、シール部材１１，１２がコネクタ部分１０のボディにシール面を完全に規定していることに注意しなければならない。センサボード７とその取付け部とに対して最大限に許容可能な温度がコネクタ部分１０の射出成形時に注意されなければならない。

図３および図４によれば、引き続き、ステータ１３と、コネクタ部分１０と、固定軸受け１４と、軸受け位置固定手段１５とが、１つの装置によって位置決めされている。コイル分岐１６とセンサボード７とは分岐通電線路２もしくはセンサ線路３に導電的に接続される。このためには、射出成形部分５の軸方向の通路９が適切な場所を提供している。位置決めのための装置によって、センサ機構をコイルに向かって方向付けることが可能となる。このことは、ステータ１３に対して規定された磁石３０（図５参照）によって行われる。これによって、最適化された整流信号ひいてはより良好なモータ使用が得られる。方向付けのためには、場合によっては、ステータコイルとセンサとをコネクタ部分１０を介してコンタクティングすることができ、方向付けを、形成された界を介して達成することができる。コイルからセンサへの装置を介した機械的な対応配置が可能となる。コネクタ部分１０に接続された内側の環状部分５−２には、固定軸受け１４が挿入され、その後、この固定軸受け１４の位置固定部分１５が挿入される。この位置固定部分１５は（場合によって予荷重もしくはプレロード下で）軸方向に保持される。

図４によれば、ステータ１３のコイルボディは、コネクタ部分１０および嵌め込まれた固定軸受け１４ならびに固定軸受け１４の位置固定部分１５と一緒に適切な注型材料２０によって封止されて、１つのユニットを形成している。この場合、ジオメトリの完全なシールが達成される。したがって、ステータ１３は、円筒形状および巻線を位置固定するために、軸方向ならびに半径方向でシールされる。注型材料２０はセンサボード７もその電子的な構成素子（センサおよび電子装置）と共に閉じ込めている。固定軸受け１４は射出成形部分５（もしくはコネクタ部分１０）と位置固定部分１５との間に保持される。封止される部分は、有利には、注型材料２０との形状接続を保証するために、それぞれアンダカットを有している。注型材料２０の材料およびこの材料と別の材料および表面との適合性に注意しなければならない。熱硬化性樹脂の場合には、たとえばガス抜きおよびボードのはんだ付けならびにシール材料および材料に注意しなければならない。熱可塑性樹脂の場合には、個々の構成部分の熱適合性に注意しなければならならず、プラスチックの場合には、一般的に変形および収縮特性に注意しなければならない。このように製作されたユニットは、付加的なモータハウジングなしでも使用することができる。ユニットは、電動モータハウジングまたは、たとえば伝動装置ハウジングに押し込むことができる。

図５によれば、いま、ロータ２１とモータ軸２２とから成るアッセンブリが、可動軸受け箇所に対する取り付けられた可動軸受け２３、スペーサリング、積層磁石および積層磁石に向かって方向付けられた制御磁石３０と共に組み付けられる。この場合、モータ軸２２は固定軸受け１４に挿入され、明らかなように、有利には固く加締められる。いまや既存のユニットはモータハウジングなしに１つの装置内で検査され得る。

図６によれば、前述したユニットが、駆動装置を形成するための所属のモータハウジング２５内にまたは適切な螺合ジオメトリ内に挿入され得る。モータハウジング２５へのステータの圧入時には、力がステータブロックにわたって延びている。

モータハウジング２５には、軸シール部材と、フランジシール部材３３と、ステータブロックとモータハウジング２５との間のシール部材１１とを取り付けることができ、たとえば加硫固定することができる。

図７には、螺合部分２７に種々異なる平面で螺合されたモータ装置が示してある。カバー部分２６は、有利には軸方向でコネクタ部分１０のボディを通って延びる固定領域２８でモータハウジング２５に背後から係合しているかまたはモータハウジング２５に緊締されている。

本願で提出した特許請求の範囲の請求項は記述提案であって、別の請求項の申請を断念するものではない。本出願人は、明細書および／または図面に開示されているに過ぎない別の特徴組合せについて特許を申請する権利を留保する。

従属請求項に用いた引用は、各従属請求項の特徴による独立請求項の対象の別の構成を意味し、引用した従属請求項の特徴の組合せのための独立した対象保護を得ることを断念することを意味するものではない。

従属請求項の対象は、優先権主張日の時点での公知先行技術に関して独立した固有の発明を成し得るので、本出願人は、これらの従属請求項の対象を独立請求項の対象とすることを留保する。さらに、これらの従属請求項の対象は、先行する従属請求項の対象とは別個の独立した構成を有する独立した発明をも含んでいる場合がある。

本発明は、明細書に記載した実施例に限定されるものではない。むしろ、本発明の枠内で数多くの変化と変更とが可能であり、特に明細書全般および実施例ならびに特許請求の範囲に記述されかつ図面に示された特徴もしくは部材または方法段階と関連した個々の特徴の組合せまたは変更によって、当業者にとって課題解決に関して推察可能であり、かつ組み合わされた特徴によって新しい対象または新しい方法段階もしくは方法段階順序をもたらすようなバリエーション、部材および組合せおよび／または材料が、製造法、試験法および作業法に関しても考えられる。

本発明によるモータ装置の打抜き格子体およびセンサボードを示す図である。

本発明によるモータ装置のコネクタ部分を示す図である。

本発明によるモータ装置のステータブロックを示す図である。

図３のステータブロックを封止された状態で示す図である。

本発明によるモータ装置にロータアッセンブリが挿入された状態を示す図である。

図５の装置にモータハウジングが取り付けられた状態を示す図である。

完成した本発明によるモータ装置を示す図である。

符号の説明

１ 当付け面、 ２ センサ線路、 ３ 分岐通電線路、 ４ ブリッジ部分、 ５ 射出成形部分、 ５−１ 外側の環状部分、 ５−２ 内側の環状部分、 ６ ピン、 ７ センサボード、 ８ 軸受け収容部分、 ９ 通路、 １０ コネクタ部分、 １１，１２ シール部材、 １３ ステータ、 １４ 固定軸受け、 １５ 位置固定部分、 １６ コイル分岐、 ２０ 注型材料、 ２１ ロータ、 ２２ モータ軸、 ２３ 可動軸受け、 ２５ モータハウジング、 ２６ カバー部分、 ２７ 螺合部分、 ２８ 固定領域、 ３０ 磁石、 ３３ フランジシール部材

Claims (14)

1. モータ装置であって、ステータと、ロータと、該ロータの、固定軸受けに支承された軸とを備えた、モータハウジング内に配置可能なユニットが設けられている形式のものにおいて、射出成形部分が設けられており、該射出成形部分が、外側の環状部分にコネクタ部分を有しており、該コネクタ部分が、ステータのコイルに接続された分岐通電線路と、センサボードに接続されたセンサ線路とを有しており、センサボードが、少なくとも１つのセンサを有しており、射出成形部分が、内側の環状部分を有しており、該環状部分内に固定軸受けが、当該モータ装置の軸出口と軸方向で反対の側に配置されており、分岐通電線路とセンサ線路（２）とが、打抜き格子体の形状を有していて、外側に位置する分離可能なブリッジ部分を介して互いに接続されており、センサボードもしくはステータに通じる領域が、外側の環状部分内に位置固定されているかもしくは埋め込まれていることを特徴とする、モータ装置。
2. センサボードが、内側の環状部分に位置固定されている、請求項１記載のモータ装置。
3. センサボード（７）が、センサ線路によって保持されており、該センサ線路が、外側の環状部分内に位置固定されている、請求項１または２記載のモータ装置。
4. センサボードが、センサと協働する電気的な構成部材を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のモータ装置。
5. 射出成形部分の外側の環状部分と内側の環状部分との間に少なくとも１つの通路が設けられており、該通路内に分岐通電線路とセンサ線路（２）との端部が、ステータコイルもしくはセンサボードとのコンタクティングのために、封止材料の供給前に接近可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載のモータ装置。
6. コネクタ部分が、外側の環状部分の周面に射出成形により固着されており、分岐通電線路（３）とセンサ線路との領域が、コネクタ部分のボディ内に埋め込まれている、請求項１から５までのいずれか１項記載のモータ装置。
7. コネクタ部分のボディに、半径方向で見て内側に、固定軸受けと反対の側にモータハウジングを密に取り付けるためのかつ／または固定軸受けに面した側にカバー部分を密に取り付けるための環状のシール部材が配置されていて、有利には射出成形により固着されている、請求項６記載のモータ装置。
8. 内側の環状部分の軸受け収容部分内に配置された固定軸受けまたは内側の環状部分の当付け面に直接支持された固定軸受けが、内側の環状部分に支持された位置固定部分によって位置固定されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のモータ装置。
9. ステータの、コネクタ部分に面した側が、コネクタ部分のボディの収容開口内に係合するようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載のモータ装置。
10. 外側の環状部分と内側の環状部分との間の中間室と、該中間室内に配置された、分岐通電線路と、センサ線路と、場合によっては、位置固定部分（１５）と、ステータとの領域とが、封止材料によって封止されて互いに位置固定されて、１つのユニットを形成している、請求項１から９までのいずれか１項記載のモータ装置。
11. 封止材料が、ステータの外側およびコネクタ部分と反対の側も取り囲んでいて、位置固定している、請求項１０記載のモータ装置。
12. 軸と、該軸にコネクタ部分と反対の側で配置された可動軸受けとを備えたロータが、ステータ内に挿入されており、軸の、固定軸受けを貫通した領域が、外側で固定軸受けに、有利には加締めによって固定されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のモータ装置。
13. モータハウジング（２５）が、ステータと可動軸受けとに軸方向で被せ嵌められていて、コネクタ部分のボディに取り付けられていて、該ボディに位置固定されている、請求項１２記載のモータ装置。
14. カバー部分が、固定軸受けに面した側に配置されていて、固定部分を介して、モータハウジングの、固定軸受けに面した側に結合されている、請求項７から１３までのいずれか１項記載のモータ装置。

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