JP6846439B2 - アタッチメントを備える電気モータ - Google Patents

Description

本発明は、自動車のブレーキ装置に関する。

自動車のブレーキ装置としては２種類のものが知られている。ディスクブレーキ装置においては、自動車の車輪に取り付けられたディスクは、２つのブレーキパッドの間に位置する。使用者がブレーキペダルを押すと、ピストンの作動によって、両側のブレーキパッドがディスクの両面にそれぞれ近づくように動き、これによりディスクに圧力がかかる。その結果、ディスクの回転速度が低減し、それ故、車輪の回転速度が低減する。ドラムブレーキ装置においては、車輪の軸の両側に位置するブレーキシューが互いに遠ざかるように動き、これにより、車輪に取り付けられ且つ車輪と共に回転するドラムの内周部分に圧力がかかる。これらの装置は、手動ブレーキ（「ハンドブレーキ」）又は緊急ブレーキにも使用される。

いずれの場合においても、自動車用ブレーキ装置は全て、ブレーキをかける際に作動が必要である。これは、機械的であってもよいが、電気的であってもよく、或いは電気的手段によって支援されるものであってもよい。本発明は、最後の２つのケースに関連する。すなわち、ブレーキをかける際に電気モータの介入を必要とする場合である。

磁気損失を制限するため、及びブレーキ装置用電気モータのケーシングの厚さを増大させるために、スロット付きの金属板が、ケーシングの周りに加えられている。これが無いと、実際、磁気損失により、特にブレーキ装置の他の構成部品に外乱が生じることがある。

ブレーキが作動する際に、ブレーキ装置用電気モータから振動が生じ、これによりノイズが生じる。この振動は、取り付けられた金属板に伝達し、次いで、更なるノイズが生じる。ノイズは、自動車の運転者にとって耳障りなものになり得、また、自動車の運転者に自動車ブレーキシステムの信頼性について心配させることにもなりかねない。

本発明の目的は、自動車の電気ブレーキ装置のノイズを低減させることにある。

この目的のために、本発明は、円筒形ケーシングと、ケーシングの周りに伸びるアタッチメントとを備える電気モータを提供する。アタッチメントは、円筒形壁部を有する。壁部は、ケーシングから一定の距離をおいて位置する少なくとも１つの金属板を備える。

このように、この金属板は、ケーシングに対して接触していない。ケーシングと金属板との間のスペースにより、モータからの振動が減衰されており、これにより、発生するノイズが低減されている。加えて、金属板は、磁気損失を低減するという機能を果たし続けている。このように、本発明は、モータから発せられるノイズを低減しながら、磁気損失を低減している。

有利には、金属板とケーシングは、空のスペースによって隔てられている。

従って、その集合体の重量は、維持されている。

好ましくは、アタッチメントは更に、ケーシングと金属板との間に位置する材料（material）層を備える。

従って、振動は、ケーシングと金属板との間に位置する材料層の存在によって減衰させられる。

有利には、材料層は、金属板と接触している。

好ましくは、材料層は、粘弾性物質を備える。

従って、振動が更に減衰させられる。

有利には、材料層は、エラストマー材を備える。

エラストマーは、実際、振動を吸収するのに適している。

或いは、材料層は、プラスチック材を備える。

一実施形態において、この層に、モータによって発生させられた磁界を伝導するための強磁性粒子が充填される。

好ましくは、金属板は第１金属板であり、アタッチメントは更に第２金属板を備える。第２金属板は、ケーシングと第１金属板との間に位置する。第２金属板はケーシングに接触し、第１金属板から一定の距離をおいて位置している。

このように、アタッチメントは２つの別個の金属板を備える。これら２つの金属板の間に、スペース又は材料層が存在する。この「サンドイッチ」又は「３層」配置により、モータからの振動が更に良好に吸収され、且つ、モータの運転中、モータによって発せられるノイズが低減させられている。

好ましくは、第１及び第２金属板は、材料層によって隔てられ、材料層は、第１及び第２金属板と接触している。

このように、上記配置は３つの層を備えている。３つの層とは、ケーシングと接触する金属板、材料層、及びアタッチメントの外側壁部を形成する新たな金属板である。このような配置により、磁気損失を低減し続けながら、振動をかなり減衰させている。加えて、アタッチメントの全厚は、ノイズを明確には低減しない程度の、通常のケーシングに取り付けられた従来のアタッチメントの全厚と同様であってよい。

或いは、第１及び第２金属板は、スペースによってのみ隔てられている。

有利には、アタッチメントの壁部は、壁部の一端から他端へと伸びるスロットを備える。

従ってアタッチメントは、開口しており、そのためアタッチメントは、比較的弾性を持たせて取りつけることによって、電気モータのケーシングのサイズに、ある程度、適合可能である。

好ましくは、金属板（単数又は複数）は、磁性鋼を備える。金属板は、軟鉄を備えてもよい。

本発明はまた、自動車用の電気ブレーキ装置を提供する。電気ブレーキ装置は、上記モータを備える。

最後に、本発明は、電気モータ用のアタッチメントを提供する。アタッチメントは、円筒形壁部を備える。壁部は、壁部の一端から他端へと伸びるスロットを有する。壁部は、互いに一定の距離をおいて位置する外側金属板と内側金属板とを備える。

図１は、本発明の第１実施形態による電気モータの斜視図である。 図２は、図１の電気モータの分解組立斜視図である。 図３は、図１及び図２の電気モータの一部の分解組立斜視図である。 図４は、図１〜図３の電気モータの軸方向断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態を示す図である。 図６は、本発明の第２の実施形態を示す図である。 図７は、本発明の第３の実施形態を示す図である。 図８は、本発明の第４の実施形態を示す図である。

以降、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。これらは、例示の為にのみ用いられるべきで、如何なる意味合いにおいても本発明を制限するものではない。

図１〜４は、本発明の第１実施形態による自動車用電気ブレーキ装置のための電気モータ１０を示している。

電気モータ１０は、外側ケーシング１７と、エンドカバー１１と、ステータ構成部品Ｓと、ロータ構成部品Ｒとを有する。

ステータＳは、ピン１４と２つの磁石１５とを備える。磁石１５は、ピン１４によって互いに隔てられている円形の断面を有する半円筒形状であり、。ロータＲは、回転部材１３とブッシュ１６とを備える。これらの構成部品は、磁石１５の内部に位置する。ロータＲは、回転軸Ｘを中心に回転する。アタッチメント１８は、ケーシング１７に取り付けられている。以下に、このアタッチメント１８と、ケーシング１７に対する配置とについて説明する。これらの構成部品は、アタッチメント１８を除き、全て、従来知られているものである。この実施形態において、モータ１０は、ブラシ、整流子および巻線型回転子を有する１２Ｖの直流電流で動作するモータである。

アタッチメント１８は、モータの回転軸Ｘに垂直な平面において円形の外郭を有する、略円筒形状のものである。その外側表面は滑らかである。それは、完全な円筒形ではない。なぜなら、それは、アタッチメントの長手方向の一端から他端に伸びる真っ直ぐなスロット１９を有しているからである。このスロットは、アタッチメント１８の半径に対し、在る程度の自由度を与えている。アタッチメント１８は、実際、モータのケーシング１７の周りに伸びている。ケーシングの直径にもよるが、アタッチメント１８は、ある程度ケーシングに適合され得る。適合は、このように、より大きいか或いは、より小さい幅のスロット１９を用いることで可能となる。

図４から分かるように、アタッチメント１８は、モータ１０のケーシング１７に対して押圧されている。図５は、アタッチメント１８・ケーシング１７間の配置の模式図である。

アタッチメント１８は、本実施形態において、３層を備える。従って、アタッチメント１８は、第一に、磁性鋼の外側層２１を備える。この層は、「金属板」と呼ばれることもある。第二に、エラストマー材の層２２がある。最後に、第２の金属板２３、すなわち、磁性鋼の別の層があり、今回は内側の層となる。これら３層は、互いに押圧されて、径方向にこの順序で互いに積層されており、その結果、エラストマー層２２は、内側２３及び外側２１の２つの金属板の間に挟まれている。加えて、第２金属板は、ケーシング１７上に配置されている為、ケーシング１７に接触している。

従って、アタッチメント１８は、円筒形壁部を有し、特に、ケーシング１７から一定の距離をおいて位置する金属板２１を備えていることが分かる。

従って、モータが作動している時、ケーシング１７の内部で発せられる振動は、ケーシング１７から金属板２３へと伝達される。金属板２３は振動の一部を吸収し、残りの振動をエラストマー層２２へと伝達する。エラストマー層２２は、残りの振動の大部分を吸収する。その後、未だ吸収されていない振動が、外側金属板２１へと伝達されて、その大部分が外側金属板２１によって吸収される。このようにして、モータによって発せられケーシング１７から伝達されたノイズは、大部分が、アタッチメント１８及びその３層配置によって抑制される。加えて、このアタッチメント１８はまた、磁気損失を低減する。これは、ある意味、ケーシングの厚さを、磁性鋼の２つの層２３及び２１で増加させることによって成される。これの配置が無いと、磁気損失によって、ブレーキ装置の他の構成部品、又は自動車の他の構成部品に外乱が生じることがある。この点に関しては、スロット１９のおかげで、アタッチメントの弾性により、本実施形態の場合、内側金属板２３とケーシング１７との間に強固な接触がもたらされている。この接触により、ケーシング１７からアタッチメント１８へと磁界が導かれている。ケーシングとアタッチメントとの間の接触が強いほど、より強い磁界が導かれることとなり、磁気損失がより低減されることとなる。従って、スロット１９によって、アタッチメント１８が、ケーシング１７に対して可能な限り強い力で押圧されることが可能になり、これにより磁気損失が低減させられる。

アタッチメント１８は、従って、２つの機能を果たしており、すなわち、磁気損失を低減させ且つモータからのノイズを低減させている。

以降、本発明の他の実施形態について説明する。これらは、図６〜図８に模式的に図示されている。

図６のモータ２０は、第２の実施形態を成し、回転軸Ｘ’を中心にして伸び、且つケーシング１７上にアタッチメント２８を有する。アタッチメント２８は、第１実施形態と同様、２つの金属板２４及び２５を備える。この実施形態において、これらの金属板は、材料層によってではなく、空のスペース（空気で満たされている）によって隔てられている。これが、第１実施形態との違いである。２つの金属板２４及び２５は、第１実施形態の金属板２１及び２３と同様であり、スペーサを形成するリング２９によって互いに接合されている。スペース２６は、金属板２５が、モータ２０からの振動を、直接的且つ全体的に金属板２４へと伝達することを妨げている。アタッチメントはまた、磁気損失を制限する。

図７に示された第３実施形態において、モータ３０は、回転軸Ｘ’’を中心に伸び、３層ではなく２層の配置を有するアタッチメント３８を有する。このように、金属板３４は、ケーシング１７から一定の距離をおいて位置している。第３実施形態において、金属板３４は、スペーサを形成し且つケーシングに直接対向するリング３９によってケーシング１７に接合されている。この点に関し、第２実施形態のリング２９、及びリング３９は、２つの円筒形表面間をそれぞれ接合する他の接合手段によって置き換えられてもよい。

第４実施形態において、回転軸Ｘ’’’を中心に伸びるモータ４０に取り付けられたアタッチメント４８が、図８に示されている。アタッチメント４８は、２層のみ、すなわち、金属板４４とエラストマー材の層４２とを備える。エラストマー材の層４２は、径方向に、金属板４４とケーシングとの間に介在し、金属板４４及びケーシングと接触している。再び、アタッチメントは、磁気損失とノイズの両方を低減する。

２層のアタッチメント３８及び４８は、３層のアタッチメント１８及び２８より、薄く、それ故にモータ環境を妨害することが少ないという点で有利である。しかし、３層のアタッチメント１８及び２８は、ノイズ低減性能の観点から、信頼度がより高い。

いずれの実施形態においても、磁性鋼の代わりに他の材料を用いてもよく、例えば、軟鉄を用いてもよい。エラストマー層は、プラスチック材、ボール紙で代替可能であり、或いはグリースでさえ代替可能である。実際、ノイズを低減させるために、幾つかのタイプの減衰が使用可能である。例として、クーロン減衰及び粘性減衰などが挙げられる。

当然ながら、本発明の範囲を逸脱することなく、数多くの変更がなされ得る。

従って、３層を越える層を有するアタッチメントが設計可能である。第４実施形態を示す図８において、アタッチメント４８とケーシングとの間にスペースを配置して、新たな３層、すなわち、金属板、材料層、及びスペース（ケーシングに隣接する）の配置を作ることが可能である。従って一般的に、金属板、エラストマー、他の材料、及び空のスペースを用いて、数多くの組合せが可能である。

更に、スロット１９は、必ずしも真っ直ぐである必要はなく、それは、あらゆる他の形状であってもよい。同様に、本発明によるアタッチメントは、円形以外の外郭を有していてもよく、且つ、滑らかでない表面を有していてもよい。

最後に、本発明によるアタッチメントは、あらゆる電気モータで使用可能であり、電気ブレーキ装置のモータの使用に限られるものではない。

Claims (7)

1. 円筒形ケーシング（１７）と、ケーシングの周りに伸びるアタッチメント（１８）とを備える電気モータ（１０）であって、アタッチメントは、円筒形壁部を有し、壁部は、ケーシング（１７）から一定の距離をおいて位置する少なくとも１つの金属板（２１）を備え、壁部は、更に、壁部の一端から他端へと伸び且つこれら両端のそれぞれにおいて開口しているスロット（１９）を備えており、
   前記金属板（２１）は、第１金属板であり、アタッチメント（１８）は、更に、第２金属板（２３）を備え、第２金属板（２３）は、ケーシング（１７）と第１金属板（２１；２４）との間に位置し、第２金属板（２３）は、ケーシング（１７）に接触し、且つ、第１金属板（２１）から一定の距離をおいて位置しており、
   第１（２１）及び第２（２３）金属板は、材料層（２２）によって隔てられ、材料層は、第１（２１）及び第２（２３）金属板と接触していることを特徴とする電気モータ（１０）。
2. 材料層（２２）は、粘弾性物質を備える、請求項１に記載の電気モータ（１０）。
3. 材料層（２２）は、エラストマー材を備える、請求項１に記載の電気モータ（１０）。
4. 材料層（２２）は、プラスチック材を備える、請求項１に記載の電気モータ（１０）。
5. 金属板（２１、２３）は、磁性鋼を備える、請求項１に記載の電気モータ（１０）。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の電気モータ（１０）を備える、自動車用電気ブレーキ装置。
7. 電気モータ（１０）のためのアタッチメント（１８）であって、アタッチメント（１８）は、円筒形壁部を備え、壁部は、壁部の一端から他端へと伸びるスロット（１９）を有し、壁部は、互いに一定の距離をおいて位置する外側金属板（２１）と内側金属板（２３）とを備え、外側（２１）及び内側（２３）金属板は、材料層（２２）によって隔てられ、材料層は、外側（２１）及び内側（２３）金属板と接触していることを特徴とするアタッチメント（１８）。
   

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