JP2002153010A - 電動モータ用ロータアセンブリ及びインナーロータ型電動モータ - Google Patents

電動モータ用ロータアセンブリ及びインナーロータ型電動モータ

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JP2002153010A
JP2002153010A JP2001288412A JP2001288412A JP2002153010A JP 2002153010 A JP2002153010 A JP 2002153010A JP 2001288412 A JP2001288412 A JP 2001288412A JP 2001288412 A JP2001288412 A JP 2001288412A JP 2002153010 A JP2002153010 A JP 2002153010A
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オズバルト・クベルト
Juergen Oelsch
ユルゲン・エールシュ
Harald Rapp
ハラルト・ラップ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアギャップに異物が侵入することなく、部
品点数が少なく組立が容易なロータ構造及びインナーロ
ータ型電動モータを提供すること。 【解決手段】 ロータアセンブリ６を、ロータ軸１０
と、これに配置された軸受１６，１８及び少なくとも１
つの永久磁石１４と、このロータ軸１０を回転自在に格
納するスリーブ２０と、スリーブ２０の一端部に接続さ
れ該一端部を閉成するフランジ２４とで構成し、このロ
ータアセンブリ６をステータ８に挿入固定してインナ−
ロータ型電動モータを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータ軸とこのロ
ータ軸に配置された少なくとも１つの永久磁石とを備え
た電動モータ用のロータアセンブリ及びこのロータアセ
ンブリが使用されているインナーロータ型電動モータに
関する。
【０００２】
【従来の技術】インナーロータ型電動モータは、ロータ
軸とこのロータ軸に配置された１つ又は複数の永久磁石
とを含むと共に、ステータ本体と界磁巻線とを有するス
テータユニット内に挿入されているロータアセンブリを
有する。
【０００３】このようなモータの構造は米国特許第５，
９７０，６００号に記載されている。このモータはハウ
ジングを有しており、このハウジングの内部にステー
タ、ロータアセンブリ及びロータアセンブリを回転可能
に支承するための軸受が収容されている。ステータは、
ステータ鋼板と巻線とを含み、モータ構造を挿入するこ
とができる内部空間を区切っている。米国特許第５，９
７０，６００号では、ロータアセンブリ用軸受がハウジ
ングの端面側キャップと一体になっており、それによっ
て全体的によりコンパクトな構造のモータが得られる。
【０００４】このようなインナーロータ型電動モータを
製造する際に生じる１つの問題は、ステータ内部空間に
ロータアセンブリを挿入するときに、強磁性体粒子がロ
ータ磁石から剥離し、ロータ磁石の外側輪郭とステータ
の内側輪郭とによって実質的に規定される作動エアギャ
ップに入ってしまう可能性があることである。米国特許
第５,９７０,６００号に記載されているように、組立後
にハウジングを設けることによってモータ構造全体を異
物や汚れの侵入から守ることは公知であり、通常行われ
ているものの、種々のモータ部品の組立中に、モータの
内部及び特に作動エアギャップにこのような異物が侵入
するのを阻止できない。
【０００５】さらに、従来技術に基づくインナーロータ
型電動モータは、組立ではステータと少なくとも１つの
軸受とを順次ハウジングに予備組付けし、その後、ロー
タアセンブリをステータと軸受の内部に嵌合しなければ
ならないから、比較的コストがかかる欠点がある。通
常、各部品の所要の同心性は、蓋状のフランジによって
初めて達成され、この場合には、フランジ内に、ロータ
軸が回転可能に支承されている第２の軸受がある。この
ような組立工程は、ロータ磁石から発せられステータ積
層鉄心との相互作用で半径方向と軸方向向きの磁力及び
磁気モーメントによって著しく困難になり、そのため、
ロータを無接触かつ同心的に嵌合させることはまったく
不可能であるかこれを可能にするには著しい装置技術上
のコストをかけなければならない。
【０００６】ドイツ特許第３２３７１９６号より小形同
期モータが公知であり、この小形同期モータは、強磁性
作用のある戻り磁路としてアイアンレス（コアーレス）
の界磁巻線を包囲する一体的なカップ状のハウジングを
有すると共に、界磁巻線の内部に配置されたロータを有
しており、このロータの永久磁石は磁気伝導性のある材
料製のスリーブに配置されている。このロータは、軸受
を収容していて気密に密閉されたハウジングに格納され
ており、トルクを放出するのに介在する永久磁石カップ
リングの一方の部分はロータの永久磁石によって形成さ
れると共に、他方の部分はロータハウジングの外部の軸
の上にある永久磁石構造部で構成されている。ロータを
気密にカプセル化することで、異物がロータの中に侵入
できないことが保証され、軸受は永久潤滑され、周囲の
影響要因から守られる。モータ全体の組立は、アイアン
レスの界磁巻線が埋設された、片側が開いているプラス
チック製のカップ状のスリーブの円筒状のキャビティ
に、気密にカプセル化されたロータを挿入することによ
って行われる。このスリーブは、同じくカップ状に構成
された強磁性材料のハウジングの内部に設けられてい
る。
【０００７】ドイツ特許第３２３７１９６号では、上に
述べた従来技術に対する改良がすでに行われている。な
ぜならば、モータの組立が簡素化されており、アイアン
レス（コアーレス）でしかも完全にプラスチック内に埋
設されている界磁巻線があるために、組立時にロータア
センブリの強磁性粒子が剥げ落ちることが最初からあり
得ないからである。
【０００８】ところが、ドイツ特許第３２３７１９６号
の構成には、アイアンレス（コアーレス）の界磁巻線を
もつモータはエアギャップが広いために高回転速度が得
られても原則として高いトルクを出力することができな
いという欠点がある。そのため、このモータは、主に高
い回転数用のマイクロモータとして特に歯科医療の分野
で使用されている。しかし、このモータは、例えば、自
動車に求められる比較的高いトルクを出力するモータと
してはまったく不向きである。
【０００９】ドイツ特許第３２３７１９６号のインナー
ロータ型電動モータの更に別の欠点は、ロータアセンブ
リが気密にカプセル化されているために、負荷を直接機
械的に連結することが不可能であり、同明細書に記載さ
れているように、ロータから軸へのトルク伝達は例えば
磁気結合によって間接的に行わなくてはならないことで
ある。
【００１０】本発明の発明者による先願の特許出願であ
るドイツ特許出願第１００３４３０２．３号に、ロータ
軸と、このロータ軸に配置された少なくとも１つの永久
磁石とを備えた電動モータ用ロータアセンブリが記載さ
れており、このモータにおいては、ロータ軸は、これに
配置された永久磁石と共にスリーブに格納されており、
ロータ軸はスリーブ内で自由に回転可能になっている。
【００１１】このロータアセンブリは、これ全体をスリ
ーブの中に予備組付けすることができるという利点があ
り、この場合、予備組付けは、例えば、クリーンルーム
内で行うことができ、それによって汚れがロータアセン
ブリの中に入らないことが保証される。ロータアセンブ
リは、有利には、ロータ軸がスリーブの一方の端部でス
リーブから導出されるように構成されており、このとき
スリーブ本体とロータ軸との密閉は、ロータ軸を回転可
能に支承する、スリーブの一端部にある軸受によって行
われる。そのためにロータアセンブリの気密な密閉は得
られないものの、汚れの侵入を防ぐシールを具備する軸
受によって、スリーブはこの一端部で十分に保護され、
固体粒子の侵入を防いでいる。スリーブの一端部はロー
タ軸を導出するための開口部を備えているのが望ましい
が、これと対向する端部は必要に応じて完全に閉じられ
ていてよい。
【００１２】それによって、ロータアセンブリをステー
タの中に挿入するときに１つ又は複数の永久磁石の強磁
性粒子が剥離してエアギャップに入るという、上に述べ
た従来技術の問題点は回避される。ロータを包囲するス
リーブはプラスチック製であればよく、ロータは全体と
して予備組付けされた構造としてステータの内部に挿入
されるので、強磁性粒子の剥離という問題は起こり得な
い。
【００１３】ロータは軸受を介して間接的に非常にわず
かな同心性誤差でプラスチック製のスリーブに嵌合させ
ることができ、更にこのプラスチック製のスリーブをほ
ぼ遊びなくステータに嵌合させることができるので、従
来技術に比べてはるかに改善されたロータとステータと
の同心性が得られる。しかも、軸受と、フランジやカバ
ー等のような何らかのハウジング構成部品との間には最
初から金属接触が起こり得ないので、伝達される固体伝
搬音が著しく減衰され、従って、騒音の発生を抑えるこ
とができ、本発明者の最初の実験では最大１０ｄＢにな
っている。
【００１４】プラスチック製のスリーブに包囲されたロ
ータアセンブリの更に別の利点は、ステータに挿入する
とき、ロータアセンブリとステータの間の磁力が軸方向
で自動的にセンタリングされるので、ロータをステータ
の中で正しく位置決めするのに、例えば、ストッパを設
けて調節するといった対策を一切講じなくてよいことで
ある。但し、ロータアセンブリのステータ内軸方向にお
ける十分なストロークが確保されること、つまり、軸方
向における自動的なセンタリングの際、ロータアセンブ
リが何かの端部又はステータの閉じられた端部等に接触
して前記センタリングが妨げられることが無いように配
慮しなければならない。
【００１５】ドイツ特許出願第１００３４３０２．３号
に記載のロータアセンブリによって従来技術に対する明
らかな改良が得られ、少ないコストで組立可能であると
共に、組立中および作動中に汚れがモータ内部および特
に作動エアギャップ内に入らないことが保証されるイン
ナーロータ型電動モータを設けるという課題は解決され
る。しかしながら、追加的な構成部品、特に、本発明に
おいてはもはや不要となっているスリーブが前記ドイツ
特許出願第１００３４３０２．３号では必要になる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、ドイツ特許出願第１００３４３０２．３号と同様
に、磨耗片、切屑又は機能を損なうその他の異物の侵入
に対して作動エアギャップを保護しながらも、更にモー
タの組立をいっそう簡素化し、できるだけ少ない部品数
ですむようなロータアセンブリ及びインナーロータ型電
動モータを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明に基
づくロータアセンブリを、ロータ軸と、該ロータ軸に配
置された軸受及び少なくとも１つの永久磁石と、該永久
磁石が配設された該ロータ軸を回転自在に格納するスリ
ーブとを有し、該スリーブをその一端部でフランジに連
結させて構成することによって解決される。
【００１８】更に、この課題は、本発明に基づくインナ
ーロータ型電動モータを、上記のロータアセンブリとス
テータとを有し、該ステータを該ロータアセンブリのス
リーブに冠嵌して構成することによって解決される。
【００１９】即ち、本発明に基づく電動モータ用ロータ
アセンブリは、ロータ軸と、このロータ軸に配置された
軸受及び少なくとも１つの永久磁石とを有し、ロータ軸
がこれに配置された永久磁石と共にスリーブに格納され
ていてロータ軸がこのスリーブの内部で自由に回転可能
であり、前記スリーブはその一端部でフランジと連結さ
れている。スリーブとフランジとは、フランジがスリー
ブを当該に一端部で密閉するように結合されている。そ
れによってＤＥ１００３４３２０．３に比べて構成部品
が少なくなり、電動モータ全体の組立がいっそう簡単に
なるという利点が生じる。なぜなら、電動モータの組立
のため又は電動モータへのモータハウジングの取付けの
ために必要となるモータフランジが、スリーブに一体化
された構成部品としてロータアセンブリのカプセル化に
利用され、それによって二つのこと、即ち、部品点数の
減少と組立の容易化を実現できるからである。
【００２０】スリーブは、オプションとして外面に補強
構造部を有している。
【００２１】フランジは、スリーブの前記一端部でロー
タ軸を支承する第１の軸受を包囲するように構成し、こ
の場合、ロータ軸を支承する第２の軸受用軸受座は、ス
リーブにその他端部で一体化されていることが望まし
い。
【００２２】ロータ軸が、フランジの付近にあるスリー
ブの前記一端部から導出され、この場合、スリーブの前
記一端部と反対側にある前記他端部がロータ軸方向に部
分的に閉成され又は前記ロータ軸に当接する形で完全閉
成されるようにしてもよい。
【００２３】有利な実施形態では、スリーブは実質的に
円筒状のカプセル部になっており、フランジはスリーブ
に一体成形されており又は別個の構成部品としてスリー
ブに係合接続するようにしてもよい。
【００２４】フランジは、一つの実施の形態としては、
スリーブを前記一端部で閉成しかつロータ軸の軸受を受
けるための蓋部と、電動モータを組み付けるための、半
径方向外側に拡がるフランジ部とを有するように構成さ
れており、このとき、蓋部とフランジ部は別々の部品で
又は一体部になるように構成されていてよい。別の実施
の形態としては、フランジは最初の実施の形態に類似す
る蓋部と、電動モータを包囲し該蓋部に連結されたハウ
ジング部を含む構成になっている。
【００２５】製造の観点から格別に好都合な実施形態で
は、ハウジング部を薄板を深絞り成形して製造する。こ
のような薄板材料を射出成形機に入れてその端部にプラ
スチックをモールドして蓋部をハウジング部に一体に形
成する。
【００２６】本発明は、上に述べた形式のロータアセン
ブリとステータとを備えるインナーロータ型電動モータ
とを対象としており、後者の場合は、ステータをロータ
アセンブリのスリーブに被冠するかロータアセンブリの
スリーブとハウジング部との間に挿入される。
【００２７】本発明は、電動モータ用ロータアセンブリ
及びインナーロータ型電動モータに関し、ロータアセン
ブリは、スリーブとこのスリーブを密閉するフランジと
を組み合わせたものの内部にロータが軸受と共に予備組
付けされて構成されており、インナーロータ型電動モー
タはこのロータアセンブリをステータに挿入し形成され
る。フランジは、一方では、ロータアセンブリを閉成し
てこれへの異物の侵入からロータアセンブリを守ると共
に、他方では、完成した電動モータを所望の取り付け位
置に取り付けるため、及び／又はモータハウジングを電
動モータに取り付けるために用いられる。ロータ軸はフ
ランジの部分でスリーブから導出されており、フランジ
は、軸受及び該軸受に具備されるシールと共に、ロータ
アセンブリを十分に保護する。本発明の構造により、非
常にコンパクトで保護された電動モータが提供される。
ロータアセンブリは最低限の構成部品を最低限の組立工
程で、例えば、クリーンルームで予備組付けして製造さ
れてからステータ内へ挿入されて電動モータが完成す
る。この場合、スリーブを設けたことにより、ロータア
センブリを挿入する時に強磁性材料が剥がれて作動エア
ギャップに侵入するのを防ぐことができるばかりでな
く、その他の異物の侵入も、カプセル化されたロータア
センブリによって防止される。
【００２８】さらに、ロータアセンブリをスリーブと共
にカプセル化することにより、ステータ（プラスチック
で製造することが望ましい）に挿入するときにロータが
軸方向で自動的にセンタリングされる共に、ロータから
ステータへ又は場合によりモータハウジングへ、固体伝
搬音が伝わらなくなる。
【００２９】本発明によるモータは、たとえば、直流モ
ータとして自動車に使用されることが望ましく、例え
ば、自動車のステアリング補助において実際に必要なと
きにだけ油圧を発生させる油圧系の駆動装置として、又
は、電動モータで操作されるブレーキシステム、いわゆ
るブレーク・バイ・ワイヤ・システム（ｂｒａｋｅ−ｂ
ｙ―ｗｉｒｅ−ｓｙｓｔｅｍ）用に用いられる。
【００３０】
【発明の実施の形態】次に、本発明を、図面を参照して
実施の形態に基づいて詳しく説明する。
【００３１】図１は、本発明に基づく電動モータ、特に
インナーロータ型電動モータの第１実施形態の断面図で
ある。この電動モータは、ロータアセンブリ６とステー
タ８とを含んでいる。ロータアセンブリ６は、鉄などの
弱磁性材料製の戻り磁路リング１２を支持するロータ軸
１０を有する。戻り磁路リング１２上に分割された又は
リング状の永久磁石１４が取り付けられている。ロータ
軸１０は軸受１６，１８（第１軸受１６，第２軸受１
８）に回転可能に支承されており、この場合、軸受１
６，１８は転がり軸受又は滑り軸受として、特に玉軸受
として構成されているとよい。ここでは、ロータ軸１
０、戻り磁路リング１２及び永久磁石１４によって形成
されているロータアセンブリ６は、スリーブ２０に囲繞
されている。このスリーブ２０は、その円筒状の一端部
（図１では下端部）２０ａが後述のようにフランジ２４
に接続され、その他端部（図１では上端部）３４にカッ
プ状部２２が形成されている。フランジ２４は、図１に
示す実施形態では、中央の蓋部２８とフランジ部３０と
で一体に形成されており、蓋部２８がスリーブ２０の円
筒形の一端部２０ａに挿入されてフランジ２４に固定さ
れている。フランジ部３０に、モータの円周方向に離間
して配置された穴３２が形成されている。スリーブ２０
のカップ状部２２は、スリーブ２０の一端部２０ａにフ
ランジ２４の蓋部２８が嵌合された図１に示す状態で
は、フランジ２４の蓋部２８と共軸になるように配設さ
れる。
【００３２】軸受１６，１８は、ロータ軸１０に予備組
付けすることができる。この場合は、第１軸受１６はス
リーブ２０のカップ状部２２側の端部（他端部）３４の
内周面に、第２軸受１８はフランジ２４の蓋部２８に内
周面に嵌合接着され又はその他の適宜な方法で保持され
る。従って、カップ状部２２は第１軸受１６用の第１の
軸受座にもなり、スリーブ部２０の円筒形の一端部２０
ａは第２軸受１８の第２の軸受にもなっている。図１に
おいては、フランジ２４の蓋部２８の下側段部と軸受１
８の下面との間に軸方向累積誤差補正用のリング状のば
ね部材、例えば、軸ばねリング２６が設けられており、
この軸ばねリング２６によって両方の軸受１６，１８を
遊びなくカップ状部２２及び蓋部２８に予圧付勢するこ
とができるようになっている。
【００３３】ロータアセンブリ６は、図１にその基本部
材が図示されているが、各部材の特殊な寸法や正確な配
置などは適宜である限りこれと違っていてもよい。ロー
タアセンブリ６は、特に、図１では球軸受１６，１８で
支承されているが、これとは別な適宜な手段、例えば、
滑り軸受、油圧軸受、空気軸受などによって支承されて
いてもよい。また、ロータアセンブリ６は図示した部材
以外の部材を有していてもよい。１つ又は複数の永久磁
石１４の外周と、スリーブ２０の内面との間に、定置の
スリーブ２０と回転するロータアセンブリ６との間に互
いに接触が無く相対運動を可能にする、できるだけ小さ
いエアギャップが設けられている。
【００３４】スリーブ２０のカップ状部２２を、射出成
形によってプラスチックで製作することが望ましい。カ
ップ状部２２の材料として、特別に適しているプラスチ
ックはＬＣＰ（液晶ポリマー）である。それ以外の材料
としては、ポリアセタール、ポリオキシメチレン（ＰＯ
Ｍ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリア
ミドイミド（ＰＡｉ）、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥｉ）などがある。図示した実施形
態の一体的なフランジ２４は金属製である。
【００３５】図１に示すカップ状部２２は比較的薄い内
壁を有しており、この内壁の外側に、スリーブ壁を補強
するための長手リブ（補強構造部）４２が構成されてい
る。長手リブ４２は実質的に円筒状のスリーブ２０の外
周長さ全体にわたってスリーブ２０の軸に平行に延びて
いる。リブ４２の数や形状はステータ８の内側に設けた
溝数に等しくかつその形状に相補的である。
【００３６】図１に示すロータアセンブリ６は、ステー
タ８内に挿入されている。ステータ８は、図１では、多
数枚のステータ鋼板を積層して形成された積層鉄心５０
とこれに巻かれた巻線６０とによって模式的に図示され
ている。
【００３７】金属製のフランジ２４は、図示した実施形
態では、蓋部２８がスリーブ２０の一端部２０ａに挿入
嵌合されてこれに接着することによってスリーブ２０を
該一端側を閉成している。組み立てられたモータを、現
場で、例えば、自動車のシャーシ等に取り付けるための
フランジ２４が蓋部２８から半径方向外方へ拡がってい
る。このフランジ２４は、モータが組み立てられている
ときステータ８を部分的に（図１では下端部を）包囲す
る壁部３６を有している。また、図１に示す実施形態と
は異なり、フランジ２４から起立する壁部３６を、ステ
ータ８の長さ全体にわたって又はステータ８の長さの実
質的に全体にわたって延ばして形成し、組み立てられた
電動モータ用のハウジング本体としてもよい。
【００３８】図２は、本発明によるインナーロータ型電
動モータの別の実施形態を示しており、この実施形態は
図１のフランジの構成が異なっている。図１と同一また
は類似の部品には同一の符号を付して示すので、それら
の説明は省略する。
【００３９】この第２実施形態のフランジ２４は２つの
別々の部分で製作されているという点で、第１実施形態
のフランジ２４と違っている。即ち、このフランジ２４
の場合、蓋部２８とフランジ部３０は別々の材料で互い
に別々に製造されており、蓋部２８はプラスチック製、
フランジ部３０は金属製でそれぞれ製作されているのが
望ましい。特に、プラスチック製の蓋部２８はフランジ
部３０内側に射出成形されると共に、上述のように第２
軸受１８用の第２の軸受座にも成っている。この蓋部２
８は外周面に肩部３８が形成されており、スリーブ２０
の端部（一端部）２０ａをフランジ２４の蓋部２８にか
ぶせると、この肩部３８にスリーブ２０の端部２０ａの
下端が当接し、ロータアセンブリ６とステータ８との間
の軸方向位置決めが行われることになる。
【００４０】図２に示す実施形態の利点は、両軸受１６
及び１８はプラスチック部品、即ち、スリーブ２０と蓋
部２８とに受けられており、これらは、シャーシ等にモ
ータを取り付けるためのフランジ部３０から分離された
構成部品なので、シャーシへの固体伝搬音の伝達を劇的
に低減できるという利点がある。
【００４１】図２の実施形態は一見するとコストが高く
なりそうに思えるが、図１のフランジ２４は、フランジ
部３０と蓋部２８とは一体の金属材で形成されているの
に対して、図２のフランジ２４は蓋部２８を射出成形に
よって簡単に成形できる点コスト低減になるということ
が利点になっている。
【００４２】本発明の更に別の実施形態が図３と図４と
に示されている。図３および図４においても、前述した
各図面と同一または類似の部品には同一の符号が付され
ており、説明は繰り返さない。
【００４３】図３と図４が前述した各実施形態と違って
いる点は、フランジ２４がプラスチック製の蓋部２８と
これに連結されたハウジング４０とを有していることで
ある。ハウジング４０は、有利には、深絞り成形された
金属の薄板でできていて、プラスチックの蓋部２８を樹
脂成形によって接続することによってフランジ２４に保
持される。そして、このカップ状のハウジング４０は、
ステータ８とロータアセンブリ６とが組み付けられた後
は電動モータ全体を包囲することになる。
【００４４】図３と図４はそれぞれ別の実施形態であ
る。図３の実施形態は、前述の両実施形態に同じく、フ
ランジ２４の蓋部２８から分離された構成部分として
の、スリーブ２０のカップ状部２２を示しているが、図
４の実施形態は、これらと違って、スリーブ２０のカッ
プ状部２２がフランジ２４の蓋部２８に一体になったも
のを示している。図４の実施形態では、スリーブ２０
は、フランジ２４の反対側の端部即ち他端側にスリーブ
２０とは別部材である蓋部４４が嵌め込まれており、ロ
ータアセンブリ６をスリーブ２０に挿入する場合には、
この蓋部４４をスリーブ２０の該他端部から取り外すこ
とができるようになっている。また、図４の実施形態で
は、スリーブ２０の本体とフランジ２４は一体に形成さ
れている。
【００４５】図３と図４に示す両方の実施形態の場合、
金属製のハウジング４０を射出成形機に入れ、ハウジン
グ４０の底部分にプラスチックを射出成形し蓋部２８を
形成する。ハウジング４０をロータアセンブリ６に対し
て安定した位置決めを行うためとステータ８に対するス
トッパとして、フランジ２４の外周部とハウジング４０
の内周面とに壁部３６が形成されている。
【００４６】これらの両実施形態では、図１および図２
の場合と同じく、フランジ２４は、組み立てられた電動
モータをシャーシ等に取り付けるのにも利用できるよう
に構成できるが、この手段は図３，４には図示されてい
ない。
【００４７】すべての実施形態について言えるのは、本
発明によるインナーロータ型電動モータは、まず、ロー
タアセンブリを望ましくはクリーンルームで予備組付け
することによって、簡単な方法で製造することができる
ということである。そのために、戻り磁路リング１２と
１つ又は複数の永久磁石１４をロータ軸１０に装着し、
軸受１６，１８をロータ軸１０に予備組付けする。スリ
ーブ２０とフランジ２４とは、ロータ軸１０の互いの反
対側の端部からロータアセンブリ６に装着した上で互い
に連結する。そして、追加的に接着することができる。
それによって、ロータ軸受１６，１８は、スリーブ２０
の前記他端部３４及びフランジ２４の蓋部２８にしっか
りと収まり、軸ばねリング２６によって予圧が掛けられ
る。
【００４８】完全に予備組付けされたロータアセンブリ
６をステータ８の内部（ここでは構造が軸方向へ自由に
可動である）に差し込んで「自動調心を行う磁力」によ
って磁気的な中心に調心する前に、スリーブ２０の外面
に液状の接着剤を塗布してもよく、これによってステー
タとの恒久的な連結を行うことができる。
【００４９】図示した実施形態では、ステータ８は両方
の端部が開いているので、ロータアセンブリ６の軸方向
の運動は妨げられない。この場合、本発明は、ロータア
センブリ６をセンタリングするストッパその他の手段を
ステータ８の内部に設けなくてよいという大きな利点を
有する。
【００５０】ロータアセンブリ６をステータ８に挿入し
た後、まだ残っている中間スペースを接着剤で少なくと
も部分的に満たすことによって、接着剤の硬化後には、
ロータアセンブリ６がずれないように堅固にステータ８
の内部に収まることが保証される。
【００５１】ロータアセンブリ６を完全にカプセル化
し、すべての可動な部品と回転する部品を、（ステータ
８およびモータハウジングに対して）定置であるスリー
ブ２０内に包囲することで、モータ全体の固体伝搬音の
伝達と、これを原因とする騒音発生が劇的に低減され
る。
【００５２】そして、上述したように構成されたインナ
ーロータ型電動モータを（何らかの形で機能を損なうこ
となく）全体的に射出成形乃至樹脂成形することがで
き、及び、フランジ２４によって当該モータを所定の位
置で、当該モータの取り付け位置に取り付けることがで
きる。
【００５３】ロータ軸１０、戻り磁路リング１２及び永
久磁石１４、又はスリーブ２０とフランジ２４、軸受１
６、１８若しくはステータ８のような個々の部品間の結
合はプレス、接着、溶接、係止又はその他の適宜な手段
で行うことができる。本発明の趣旨を逸脱しない限り当
業者が推考できるその他の多くの変化形や改良形は、本
発明に含まれるものである。
【００５４】
【発明の効果】以上のごとく、本発明の電動モータ用ロ
ータアセンブリ及びインナーロータ型電動モータは、部
品点数が少なくモータの組立をいっそう簡素化したこと
に効果がある。また、スリーブを設けたことにより、ロ
ータアセンブリを挿入する時に強磁性材料が剥がれて作
動エアギャップに侵入するのを防ぐことができる上に、
その他の異物の侵入も、カプセル化されたロータアセン
ブリによって防止されるという効果がある。さらに、ロ
ータアセンブリをスリーブと共にカプセル化することに
より、ステータに挿入するときにロータアセンブリが軸
方向で自動的にセンタリングされるという効果がある。
なおさらに、ロータアセンブリを完全にカプセル化し、
すべての可動な部品と回転する部品をスリーブ内に包囲
することで、モータ全体の固体伝搬音の伝達と、これを
原因とする騒音発生が劇的に低減されるという効果もあ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に基づくインナ
ーロータ型電動モータを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態に基づくインナ
ーロータ型電動モータを示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第３実施形態に基づくインナ
ーロータ型電動モータを示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第４実施形態に基づくインナ
ーロータ型電動モータを示す断面図である。
【符号の説明】
６ ロータアセンブリ ８ ステータ １０ ロータ軸 １２ 戻り磁路リング １４ 永久磁石 １６ （第１）軸受 １８ （第２）軸受 ２０ スリーブ ２０ａ 一端部 ２２ カップ状部（第１の軸受座） ２４ フランジ ２６ 軸ばねリング ２８ 蓋部（第２の軸受座） ３０ フランジ部 ３１ エアギャップ ３２ 穴 ３４ 他端部 ３６ 壁部 ３８ 肩部 ４０ ハウジング ４２ 長手リブ（補強構造部） ４４ 蓋部 ５０ 積層鉄心 ６０ 巻線
フロントページの続き (72)発明者 ハラルト・ラップ ドイツ連邦共和国、78664 エシュブロン、 マリアツェラー シュトラーセ ２ Ｆターム(参考） 5H605 AA07 AA08 BB05 CC01 CC02 CC03 DD05 EA07 EB10 EB19 FF06 GG04 GG12 5H621 BB07 GA01 GA04 JK08

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロータ軸（１０）と、該ロータ軸（１
    ０）に配置された軸受（１６）（１８）及び少なくとも
    １つの永久磁石（１４）と、該永久磁石（１４）が配設
    された該ロータ軸（１０）を回転自在に格納するスリー
    ブ（２０）とを有し、該スリーブ（２０）はその一端部
    （２０ａ）でフランジ（２４）に連結されていることを
    特徴とするロータアセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記フランジ（２４）が前記スリーブ
    （２０）の前記一端部（２０ａ）で該スリーブ（２０）
    を密閉していることを特徴とする請求項１に記載のロー
    タアセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記スリーブ（２０）がその外面に補強
    構造部（４２）を有していることを特徴とする請求項１
    又は２に記載のロータアセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記スリーブ（２０）の前記一端部を受
    けると共に前記ロータ軸（１０）を支承するための軸受
    座を成す蓋部（２８）が前記フランジ（２４）と一体に
    形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいず
    れかの１に記載のロータアセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記ロータ軸（１０）を支承するための
    他の軸受座を成すカップ状部（２２）が前記スリーブ
    （２０）の他端部（３４）にこれと一体に形成されてい
    ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの１に記
    載のロータアセンブリ。
  6. 【請求項６】 前記ロータ軸（１０）は前記スリーブ
    （２０）の前記一端部（２０ａ）から該スリーブ（２
    ０）の外部へ導出されていることを特徴とする請求項１
    乃至５のいずれかの１に記載のロータアセンブリ。
  7. 【請求項７】 前記スリーブ（２０）の前記第１端部
    （２０ａ）が閉成されていることを特徴とする請求項６
    に記載のロータアセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記スリーブ（２０）が前記フランジ
    （２４）に一体成形されていること特徴とする請求項１
    乃至７のいずれかの１に記載のロータアセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記スリーブ（２０）の他端部は実質的
    に円筒状のカップ状部（２２）を形成することを特徴と
    する請求項１乃至７のいずれかの１に記載のロータアセ
    ンブリ。
  10. 【請求項１０】 前記フランジ（２４）が、前記スリー
    ブ（２０）を前記一端部で閉止しかつ該ロータ軸（１
    ０）を保持する軸受（１８）を受けるための蓋部（２
    ８）と、電動モータを取り付けるための、半径方向外方
    に広がるフランジ部（３０）とを有していることを特徴
    とする請求項１乃至９のいずれかの１に記載のロータア
    センブリ。
  11. 【請求項１１】 前記蓋部（２８）と前記フランジ部
    （３０）とが一体的に形成されていることを特徴とする
    請求項１０に記載のロータアセンブリ。
  12. 【請求項１２】 前記蓋部（２８）はプラスチック製で
    あり、前記フランジ部（３０）はプラスチック又は金属
    製であって該蓋部（２８）に結合されていることを特徴
    とする請求項１０に記載のロータアセンブリ。
  13. 【請求項１３】 前記フランジ（２４）は、前記スリー
    ブ（２０）を前記一端部で閉止するための及び前記ロー
    タ軸の軸受（１８）を受けるための蓋部（２８）と、該
    蓋部（２８）に結合され電動モータを包囲するためのハ
    ウジング（４０）とを有していることを特徴とする請求
    項１乃至１２のいずれかの１に記載のロータアセンブ
    リ。
  14. 【請求項１４】 前記蓋部（２８）がプラスチック製で
    あり、前記ハウジング（４０）は金属製であって該蓋部
    （２８）に一体成形されていることを特徴とする請求項
    １３に記載のロータアセンブリ。
  15. 【請求項１５】 前記ハウジング（４０）は金属薄板を
    深絞り成形されて製作された部材であり、前記蓋部（２
    ８）を樹脂成形によって該ハウジング部（４０）に接合
    することを特徴とする請求項１４に記載のロータアセン
    ブリ。
  16. 【請求項１６】 請求項１乃至１５のいずれかの１に記
    載のロータアセンブリとステータ（８）とを備えるイン
    ナーロータ型電動モータにおいて、該ステータ（８）
    が、該ロータアセンブリの前記スリーブ（２０）に冠嵌
    されていることを特徴とするインナーロータ型電動モー
    タ。
  17. 【請求項１７】 前記ステータ（８）が、前記ロータア
    センブリの前記スリーブ（２０）と前記ハウジング（４
    ０）との間に押入されていることを特徴とする請求項１
    ６に記載のインナーロータ型電動モータ。
  18. 【請求項１８】 前記スリーブ（２０）の外側にある補
    強構造部（４２）の外側輪郭が、ステータ（８）の内側
    輪郭に相補的になっていることを特徴とする請求項１６
    又は１７に記載のインナーロータ型電動モータ。
  19. 【請求項１９】 前記ステータ（８）と前記ロータアセ
    ンブリ（６）を前記ハウジング（４０）に収容し、該ハ
    ウジング（４０）にプラスチック材をモールドすること
    を特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかの１に記載
    のインナーロータ型電動モータ。
  20. 【請求項２０】 プラスチック材で前記ステータ全体及
    び前記コイルを覆うように該プラスチックを前記ロータ
    アセンブリにモールドすることを特徴とする請求項１６
    乃至１８によるインナーロータ型電動モータ。
JP2001288412A 2000-10-17 2001-09-21 電動モータ用ロータアセンブリ及びインナーロータ型電動モータ Withdrawn JP2002153010A (ja)

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