JP7481988B2 - 軸受を備えたロータ - Google Patents
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Description
軸受を備えたロータは、例えば自動車、産業用途または家庭用途において、例えばファンまたは調整システムにおける電気モータ、特にブラシレス直流モータに使用される。通常では、固定型の軸を中心として回転し、この目的のために、相応の軸受を有するロータが使用される。このような軸受は、たいていラジアル滑り軸受として形成されている。可能な限り摩擦の少ない回転のために、軸受と軸との間に径方向間隙が必要となる。しかしながら、この間隙によって、ロータボディの径方向運動が可能となり、このことは、望ましくないノイズ発生に繋がることがある。
この課題は、独立請求項に記載された本発明によって解決される。好適な発展形は従属請求項に認めることができる。
図1には、ロータ磁石1aを備えた本発明に係るロータ1の第1実施例の断面図A-Aが示されている。本発明は、軸受2を備えたロータボディ3を含んでおり、このロータボディ3がロータ磁石1aを含んでいる。ロータ磁石1aは永久磁性リングである。この永久磁性リングは、ロータボディ3によって把持されており、このロータボディ3は、例えば射出成形法または高温かしめ法を用いてロータ磁石1aに取り付けられる。ロータボディ3の内側には軸受2が配置されている。軸受2内には軸10が配置されており、この軸10は、図2において明らかであるように、第1の軸受半割シェル4と第2の軸受半割シェル5との間に回転可能に支持されている。
1a ロータ磁石
2 軸受
3 ロータボディ
4 第1の軸受半割シェル
5 第2の軸受半割シェル
6,6a,6b ばね弾性要素/ビーム要素
7 壁
8 切欠き
9 載置部
10 軸
11 保持領域
12 固定領域
13a 第1の突出部
13b 第2の突出部
14 (固定領域の)突出部
15 中空室
16 ポケット
17 歯車
20 ウェブ
21 突出部
22 ステータ
23 磁極
30 切欠き
31 中心領域
32 偏心領域
33 縁領域
34 (ばね弾性要素の)切欠き
40 組付け切欠き
50 ハウジング
51 溝絶縁体
52 固定突出部
53 中間歯車
54 被駆動歯車
55 中空軸
Claims (22)
- ロータ磁石(1a)と、固定型の軸(10)に回転可能に支持する軸受(2)を有するロータボディ(3)とを備え、前記軸受(2)は、第1の軸受半割シェル(4)と、第2の軸受半割シェル(5)とを含んでおり、少なくとも前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記ロータボディ(3)の内部で前記第2の軸受半割シェル(5)に対して可動に配置されており、前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記軸(10)に対して接線方向に配置されたばね弾性要素(6,6a,6b)によって前記ロータボディ(3)に支持されている、電気モータ用のロータ(1)であって、
前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、前記軸(10)の軸線方向に配置された両方の側面に、軸線方向に延在するそれぞれ少なくとも1つの第1の突出部(13a)を有し、前記第1の軸受半割シェルは、その支持面とは反対側に位置している面に、軸線方向で互いに離間された少なくとも2つの第2の突出部(13b)を有し、前記第2の突出部(13b)は、それぞれ半径方向に延在していて、前記第1の突出部(13a)と協働して前記ばね弾性要素(6,6a,6b)を位置決めすることを特徴とする、ロータ(1)。 - 前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、前記ばね弾性要素(6)を位置決めする2つの第1の突出部(13a)を、前記軸(10)の軸線方向に配置された両方の前記側面にそれぞれ有していることを特徴とする、請求項1記載のロータ(1)。
- 前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、軸近傍の中心領域(31)と、前記中心領域(31)に接続した2つの偏心領域(32)とを有しており、前記偏心領域(32)は、前記中心領域に対して対称的に形成された切欠き(34)を有することを特徴とする、請求項1または2記載のロータ(1)。
- 前記ロータボディ(3)は、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)を収容する切欠きの内周面に、軸線方向に延在する突出部(21)を有しており、前記突出部(21)は、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)に向かい合うように配置されていて、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)の最大の撓みを制限していて、
前記第1の軸受半割シェル(4)の前記第2の突出部(13b)は、前記ロータボディ(3)の前記突出部(21)と協働して前記ばね弾性要素(6,6a,6b)の最大の撓みを制限することを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項記載のロータ(1)。 - ロータ磁石(1a)と、固定型の軸(10)に回転可能に支持する軸受(2)を有するロータボディ(3)とを備え、前記軸受(2)は、第1の軸受半割シェル(4)と、第2の軸受半割シェル(5)とを含み、少なくとも前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記ロータボディ(3)の内部で前記第2の軸受半割シェル(5)に対して可動に配置されており、前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記軸(10)に対して接線方向に配置されたばね弾性要素(6b)によって前記ロータボディ(3)に支持されている、電気モータ用のロータ(1)であって、
前記ばね弾性要素(6b)は、軸近傍の中心領域(31)と、前記中心領域(31)に接続した2つの偏心領域(32)とを有し、前記偏心領域(32)は、前記中心領域(31)に対して対称的に形成された切欠き(34)を有していることを特徴とする、ロータ(1)。 - 前記切欠き(34)は、前記中心領域(31)を起点として前記偏心領域(32)に沿った延在において拡幅していることを特徴とする、請求項3または請求項5記載のロータ(1)。
- 前記ばね弾性要素(6)は、前記偏心領域(32)に接続した縁領域(33)を含んでおり、前記縁領域(33)は、切欠きを有しておらず、前記ばね弾性要素(6)は、前記縁領域(33)で前記ロータボディ(3)に支持されることを特徴とする、請求項3、5、及び、6のいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ばね弾性要素(6,6a,6b)はビーム要素であり、前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記ビーム要素の長辺側に配置されていることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記軸受半割シェル(4,5)の、前記軸(10)に接触する壁は、支持すべき前記軸(10)に対して対応した形状に形成されていることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ロータボディ(3)は、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)を収容する切欠きの内周面に、軸線方向に延在する突出部(21)を有しており、前記突出部(21)は、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)に向かい合うように配置されていて、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)の最大の撓みを制限していることを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ロータボディ(3)は、ウェブ(20)によって画定された中空室(15)を有しており、前記中空室(15)は、低い慣性モーメントおよび不釣り合いの回避に寄与する、請求項1から10までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ロータボディ(3)は、前記ロータ磁石(1a)に形成されたポケット(16)に係合するフックまたは突出部(14)を有する、請求項1から11までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ロータボディ(3)は、その軸線方向の端部にそれぞれ1つの固定領域(12)を有しており、前記固定領域(12)は、前記固定領域(12)同士の間に配置された保持領域(11)よりも大きな周長さを有し、前記ロータ磁石(1a)は、前記保持領域(11)に配置され、前記固定領域(12)によって保持されることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項記載のロータ。
- 前記ロータボディ(3)のフックまたは突出部(14)は、前記ロータボディ(3)の固定領域(12)に配置されているまたは成形されていることを特徴とする、請求項7または8記載のロータ。
- 前記ロータボディ(3)は、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)を受ける少なくとも2つの載置部(9)を有し、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、前記ロータボディ(3)の内部に半径方向でのばね弾性要素の運動が可能に支持されていることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ロータボディ(3)は、前記ばね弾性要素(6,6a,6b)を受ける少なくとも2つの載置部(9)を有し、
前記ばね弾性要素(6,6a,6b)の前記載置部(9)は、ロータ軸線と前記第1の軸受半割シェル(4)の前記壁の頂点とによって規定された平面から離間されていることを特徴とする、請求項9記載のロータ(1)。 - 前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、前記ロータボディ(3)の回転運動による励起時に、前記軸(10)に対する前記第1の軸受半割シェル(4)の並進変位を生じさせる、より高い次数の固有モードだけを形成するように構成されていることを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、金属またはプラスチックから成ることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記ばね弾性要素(6,6a,6b)は、前記第1の軸受半割シェル(4)と一体に形成されていることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載のロータ(1)。
- 前記載置部(9)同士の間に延在する接続線から前記軸(10)に向かって延びる法線に沿った間隔は、前記法線に沿った前記ばね弾性要素(6,6a,6b)および/または前記第1の軸受半割シェル(4)の延在長さよりも短いことを特徴とする、請求項15記載のロータ(1)。
- 請求項1から20のいずれか1項記載のロータ(1)を含む電気モータ。
- ロータ磁石(1a)と、固定型の軸(10)に回転可能に支持する軸受(2)を有するロータボディ(3)とを備え、前記軸受(2)は、第1の軸受半割シェル(4)と、第2の軸受半割シェル(5)とを含み、少なくとも前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記ロータボディ(3)の内部で前記第2の軸受半割シェル(5)に対して可動に配置されており、前記第1の軸受半割シェル(4)は、前記軸(10)に対して接線方向に配置されたばね弾性要素(6b)によって前記ロータボディ(3)に支持されている、電気モータ用のロータ(1)であって、
前記ばね弾性要素(6b)は、端面に切欠き(30)を有していることを特徴とする、ロータ(1)。
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