(57)【要約】  本発明は、極ケーシング（１０）に用いられる、磁石（１１１，１１２）を極ケーシング壁（１０１）に取り付けるための磁石支持体であって、該磁石支持体（１）が、少なくとも２つの磁石（１１１，１１２）の間に配置可能である形式の、極ケーシングに用いられる磁石支持体に関する。磁石支持体（１）が、位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）と、リテーナエレメント（１３，２３，３３，４３，５３）とを有しており、位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）が、極ケーシング壁（１０１）に配置可能であり、かつ少なくとも２つの磁石（１１１，１１２）を位置固定するために設計されており、リテーナエレメント（１３，２３，３３，４３，５３）が、位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）を備えた極ケーシング壁（１０１）とは反対の側に位置する極ケーシング壁（１０２）に配置可能であり、かつ位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）に係合して、これにより位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）を極ケーシング壁（１０１）に固持するように設計されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極ケーシング（１０）に用いられる、磁石（１１１，１１２）を極ケーシング壁（１０１）に取り付けるための磁石支持体であって、該磁石支持体（１）が、少なくとも２つの磁石（１１１，１１２）の間に配置可能である形式の、極ケーシングに用いられる磁石支持体において、
磁石支持体（１）が、位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）と、リテーナエレメント（１３，２３，３３，４３，５３）とを有しており、位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）が、極ケーシング壁（１０１）に配置可能であり、かつ少なくとも２つの磁石（１１１，１１２）を位置固定するために設計されており、リテーナエレメント（１３，２３，３３，４３，５３）が、位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）を備えた極ケーシング壁（１０１）とは反対の側に位置する極ケーシング壁（１０２）に配置可能であり、かつ位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）に係合して、これにより位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）を極ケーシング壁（１０１）に固持するように設計されていることを特徴とする、極ケーシング（１０）に用いられる磁石支持体。
【請求項２】
リテーナエレメント（１３，２３，３３，４３，５３）が、ばね弾性を有して形成されている、請求項１記載の磁石支持体。
【請求項３】
位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）が、少なくとも２つの磁石（１１１，１１２）を位置固定するための取付けエレメント（１２２，２２２，３２２，４２２，５２２）を備えたウェブ（１２１，２２１，３２１，４２１，５１２）を有している、請求項１または２記載の磁石支持体。
【請求項４】
位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）が、Ｖ字形に、かつ弾性を有して形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の磁石支持体。
【請求項５】
位置決めエレメント（１２，２２，３２，４２，５２）が、リング（５５）に取り付けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の磁石支持体。
【請求項６】
位置決めエレメント（１２，２２）が、それぞれ１つの係合エレメント（１２４，２２４）を備えた側方の突出部（１２３，２２３）を有しており、係合エレメント（１２４，２２４）内に、かつ／または係合エレメント（１２４，２２４）に対して、リテーナエレメント（１３，２３）としての弾性的な湾曲部材が配置可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の磁石支持体。
【請求項７】
係合エレメント（１２４，２２４）が、係止突起および／またはストッパとして形成されている、請求項６記載の磁石支持体。
【請求項８】
位置決めエレメント（３２）が、リテーナエレメント（３３）としてのスピードナットを取り付けるための係合エレメント（３２４）を備えた中央の突出部（３２３）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の磁石支持体。
【請求項９】
位置決めエレメント（４２）が、リテーナエレメント（３３）としての波形部材を位置固定するための差込み穴（４４）を備えた中央の突出部（４２３）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の磁石支持体。
【請求項１０】
リテーナエレメント（５３）が、位置決めエレメント（５２）の少なくとも一方の端部に不動に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の磁石支持体。
【請求項１１】
位置決めエレメント（５２）内に板ばね（５４）が埋設されている、請求項１０記載の磁石支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極ケーシングに用いられる、極ケーシング壁に磁石を取り付けるための磁石支持体に関する。この場合、磁石支持体は、少なくとも２つの磁石の間に配置可能である。
【０００２】
従来技術
磁石支持体を備えた極ケーシングは、有利には直流モータで使用される。この場合、２極〜４極の直流モータと、４極〜多極の直流モータが区別される。２極〜４極の直流モータでは、磁石ギャップは通常、当該磁石ギャップ内に板ばねが位置決めされ得るほど大きい。択一的には、円弧形ばねも使用され得る。取付けのためには、板ばねが、中実リベットまたは中空リベットを用いて極ケーシングに結合される。しかし、板ばねでも円弧形ばねでも、５〜６ｍｍよりも小さな磁石ギャップを実現することはできない。
【０００３】
４極〜６極の直流モータでは、効率最適化の理由から、できるだけ小さな隙間が磁石の間に形成される。この場合、磁石は互いに接着される。しかし、この方法は、時間およびコストがかかる。なぜならば、製造のために接着ステーションが必要であるからである。このことは、特に少ない個数の場合に、不経済である。
【０００４】
発明の開示
本発明の課題は、極めて小さな磁石ギャップを維持しながら、廉価な構成要素によって、組付け装置のための少ない投資で磁石の組付けを実現することである。
【０００５】
この課題は、本発明の請求項１に記載の磁石支持体により解決された。本発明の別の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明によれば、極ケーシングに用いられる、磁石を取り付けるための磁石支持体が開示される。磁石支持体は、位置決めエレメントと、リテーナエレメントとを有している。この場合、位置決めエレメントは、極ケーシング壁に配置可能である。さらに、位置決めエレメントは、少なくとも２つの磁石を位置固定するために設計されている。リテーナエレメントは、位置決めエレメントを支持している極ケーシング壁とは反対の側に位置する極ケーシング壁に配置可能である。この場合、リテーナエレメントは、位置決めエレメントに係合し、これにより位置決めエレメントを極ケーシング壁に固持するために設計されている。
【０００７】
本発明による磁石支持体の利点は、位置決めエレメントとリテーナエレメントとが、廉価に製造可能であることである。さらに、位置決めエレメントとリテーナエレメントとは簡単に組み立てられ得るので、少ない個数でも材料コストを削減することができる。
【０００８】
本発明の別の実施形態では、リテーナエレメントがばね弾性を有して形成されている。これによって、磁石支持体のへたり現象（Setzerscheinung）を補償することができる。これによって、磁石への永続的なプリロードが製品の寿命にわたって与えられている。
【０００９】
本発明の別の実施形態では、位置決めエレメントが、少なくとも２つの磁石を位置固定するための取付けエレメントを備えたウェブを有している。位置決めエレメントに設けられた取付けエレメントによって、少なくとも２つの磁石が軸方向で極ケーシング内に位置固定され得る。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、位置決めエレメントがＶ字形状に、かつ弾性を有して形成されている。位置決めエレメントのＶ字形状によって、種々の大きさの磁石ギャップをも充填することができ、磁石の均等な分配を保証することができる。さらに、磁石への永続的なプリロードが、製品の寿命にわたって保証され得る。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、位置決めエレメントが、それぞれ１つの係合エレメントを備えた側方の突出部を有している。この場合、係合エレメント内にかつ／または係合エレメントにおいて、リテーナエレメントとしての弾性的な湾曲部材が配置可能である。有利には、係合エレメントが係止突起および／またはストッパとして形成されている。これによって、リテーナエレメントは、軸方向にも半径方向にも、位置決めエレメントにより位置固定され得る。係止突起および／またはストッパに基づいて、位置決めエレメントおよびリテーナエレメントは、振動負荷が高い場合にも、磁石を確実に固持することができる。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、位置決めエレメントが、リテーナエレメントとしてのスピードナットを取り付けるための係合エレメントを備えた中心の突出部を有している。これによって、リテーナエレメントは、簡単に位置決めエレメント上に取り付けられて、位置固定され得る。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、位置決めエレメントが、リテーナエレメントとしての波形部材を位置固定するための差込み穴を備えた中央の突出部を有している。中央の突出部の差込み穴に基づいて、リテーナエレメントは接線方向に案内され得るので、簡単な組立てが保証され得る。
【００１４】
さらに、本発明の別の実施形態によれば、リテーナエレメントが、位置決めエレメントの少なくとも一方の端部に不動に配置されているので、磁石支持体は一体的に、つまりワンピースに形成されている。有利には、板ばねが、位置決めエレメントに埋設されていて、これにより、磁石へのプリロードを、製品の寿命にわたって確実にすることができる。さらに、位置決めエレメントは、軸方向に磁石の間に配置されていてもよい。
【００１５】
本発明を以下に例示的な実施形態につき添付の図面を参照して詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】第１の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図１Ｂ】第１の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図２Ａ】第２の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図２Ｂ】第２の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図３Ａ】第３の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図３Ｂ】第３の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図４Ａ】第４の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図４Ｂ】第４の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図５Ａ】第５の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図５Ｂ】第５の実施形態の磁石支持体の概略図である。
【図６】埋設された板ばねを備える位置決めエレメントを示す図である。
【図７】磁石支持体が配置されたリングを示す図である。
【００１７】
図１から図５に示した実施形態では、極ケーシング１０に用いられる、磁石１１１，１１２を極ケーシング壁１０１に取り付けるための磁石支持体１が示されている。磁石支持体１は、有利にはプラスチックから形成されている。択一的には、極ケーシング１０の磁石支持体１として適している、あらゆる別の材料を使用することができる。磁石支持体１は、極ケーシング１０内に、少なくとも２つの磁石１１１，１１２の間に配置可能である。極ケーシング１０は、４極および多極の直流モータ内で使用される。４極および多極の直流モータでは、効率最適化の理由から、磁石同士の間のできるだけ小さな隙間が要求される。磁石１１１，１１２の取付けを容易にするために、磁石支持体１は位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２と、リテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３とを有している。
【００１８】
位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２は、極ケーシング壁１０１に配置可能である。この場合、この位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２は、少なくとも２つの磁石１１１，１１２を位置固定するための取付けエレメント１２２，２２２，３２２，４２２，５２２を備えたウェブ１２１，２２１，３２１，４２１，５２１を有している。位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２のウェブ１２１，２２１，３２１，４２１，５２１は、２つの形式で形成されていてよい。第１の実施形態では、ウェブ１２１，２２１，３２１，４２１は、少なくとも２つの取付けエレメント１２２，２２２，３２２，４２２を有している。これらの取付けエレメント１２２，２２２，３２２，４２２は、ウェブ１２１，２２１，３２１，４２１の端部に配置されている。この場合、少なくとも２つの取付けエレメント１２２，２２２，３２２，４２２は、Ｖ字形に形成されていて、弾性特性を有している。これによって、磁石１１１，１１２は、軸方向に極ケーシング１０内に位置固定され得る。さらに、磁石１１１，１１２は、Ｖ字形の取付けエレメント１２２，２２２，３２２，４２２によって、半径方向で極ケーシング壁１０１に対して押圧されている。Ｖ字形の形態は、種々の磁石ギャップを充填することを可能にし、磁石１１１，１１２の均等な分配のために役立つ。この場合、ウェブ１２１，２２１，３２１，４２１の表面は、平坦であるか、またはリブを有していて良い。位置決めエレメント１２，２２，３２，４２のウェブ１２１，２２１，３２１，４２１は、弾性を有して形成されているので、磁石１１１，１１２にプリロード（予荷重）をかけることが達成される。
【００１９】
第２の実施形態では、取付けエレメント５２２が、ウェブ５２１全体にわたって配置されている。この場合、磁石１１１，１１２へのプリロードおよび磁石１１１，１１２の均等な分配を保証するために、取付けエレメント５２２はＶ字形に、かつ弾性を有して形成されている。軸方向に保護するために、スナップフック５６は、極ケーシング１０を取り囲むように把持し、極ケーシング１０の、外方に向かって突出した２つの押込み成形加工部に係止する。この場合、スナップフック５６は、取付けエレメント５２２の間に配置されている。スナップフック５６は、取付けエレメント５２２と同様に弾性を有して形成されているので、反対の側に位置する極ケーシング壁１０２において、Ｖ字形に形成された取付けエレメント５２２を介した圧力が、磁石１１１，１１２に作用させられる。磁石１１１，１１２の軸方向公差を補償するために、磁石１１１，１１２のための軸方向ストッパは、同様に弾性を有して形成されている。接線方向の公差補償、つまり磁石１１１，１１２の間の種々のギャップを補償するためには、取付けエレメント５２２が位置決めエレメント５２の下側の領域で僅かに円錐形に配置されている。
【００２０】
リテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３は、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２を備えた極ケーシング壁１０１とは反対の側に位置する極ケーシング壁１０２に配置可能である。有利には、リテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３は、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２に係合し、これにより位置決めエレメント１２，２，３２，４２，５２を極ケーシング壁１０１に固持するように設計されている。さらに、リテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３は、ばね弾性を有して形成されている。位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２と、リテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３とによって、磁石支持体１の簡単な製造が確実にされるので、少ない個数の場合も廉価に製造することができる。
【００２１】
図１Ａは、磁石支持体１の第１の実施形態を組み立てられていない状態で示し、図１Ｂは、組み立てられた状態で示している。この場合、位置決めエレメント１２は、端部に、それぞれ１つの係合エレメント１２４を備えた側方の突出部１２３を有している。この場合、位置決めエレメント１２の端部の側方の突出部１２３は、長方形に形成されていて、その中心に開口を有している。これによって、係合エレメント１２４は、振動負荷時に磁石１１１，１１２を確実に保持するために、有利には係止突起および／またはストッパとして形成されている。側方の突出部１２３の係合エレメント１２４内に、弾性的な湾曲部材がリテーナエレメント１３として配置可能である。湾曲部材は、軸方向で係合エレメント１２４内に位置固定され、この場合、屈曲ばねとして形成されていてよい。湾曲部材を取り付けるためには、位置決めエレメント１２が、極ケーシング壁１０１，１０２に設けられた開口１４と、切欠き１５とを通って突出する。この場合、開口１４は極ケーシング壁１０１，１０２の下側領域で長方形に形成されている。さらに開口１４は、極ケーシング壁１０１，１０２の中心で丸い形状を有している。切欠き１５は、極ケーシング壁１０１，１０２の上側の領域でＵ字形形状に形成されている。開口１４と切欠き１５とにより、極ケーシング壁１０１，１０２における位置決めエレメント１２の簡単な取付けが可能にされ得る。
【００２２】
図２Ａは、磁石支持体１の第２の実施形態を組み立てられていない状態で示し、図２Ｂは、組み立てられた状態で示している。この場合、位置決めエレメント２２は、端部に、それぞれ１つの係合エレメント２２４を備えた側方の突出部２２３を有している。位置決めエレメント２２の端部に設けられた側方の突出部２２３は、Ｕ字形形状に形成されている。この場合、係合エレメント２２４は、係止突起として、側方の突出部２２３に形成されている。係合エレメント２２４には、弾性的な湾曲部材がリテーナエレメント２３として半径方向で配置可能である。このことは、位置決めエレメント２２とリテーナエレメント２３との簡単な組立てを可能にする。開口２４と切欠き２５とが、極ケーシング壁１０１，１０２の上側ならびに下側領域に、Ｔ字形の凹部として形成されている。これにより、開口２４と切欠き２５とは、位置決めエレメント２２に設けられた突出部２２３と協働することができる。さらに、開口２４および切欠き２５に基づいて、位置決めエレメント２２とリテーナエレメント２３との簡単な取付けが可能にされ得る。
【００２３】
図３Ａは、磁石支持体１の第３の実施形態を組み立てられていない状態で示し、図３Ｂは、組み立てられた状態で示している。位置決めエレメント３２は、リテーナエレメント３３としてのスピードナットを取り付けるために係合エレメント３２４を備えた中央の突出部３２３を有している。この場合、位置決めエレメント３２に設けられた中央の突出部３２３は、長方形に形成されていてよく、これにより中央の突出部３２３は、極ケーシング壁１０１，１０２の開口３５と協働することができる。この場合、位置決めエレメント３２は、極ケーシング１０１，１０２の開口３５を通って案内され、スピードナットにより取り付けられる。この場合、スピードナットは、楕円形の形状を有している。スピードナットの中心には、有利には舌片３４が設けられていて、これによってスピードナットを、簡単かつ確実に係合エレメント３２４に位置固定することができる。
【００２４】
図４Ａは、磁石支持体１の第４の実施形態を組み立てられていない状態で示し、図４Ｂは、組み立てられた状態で示している。位置決めエレメント４２は、差込み穴４４を備えた中央の突出部４２３を有している。この場合、中央の突出部４２３は、長方形に形成されている。この場合、差込み穴４４は、ウェブ４２１の領域に形成されている。差込み穴４４は、中央の突出部４２３と同様に、長方形の形状を有している。位置決めエレメント４２に設けられた差込み穴４４は、極ケーシング１０１の開口４５と協働する。次いで、差込み穴４４内に、リテーナエレメント４３としての波形部材が位置固定される。波形部材もしくは波形ばねは、接線方向で差込み穴４４内に取り付けられる。これによって、位置決めエレメント４２は、簡単にリテーナエレメント４３と組み立てられ得る。
【００２５】
上記の実施形態では、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２は、常に半径方向内側から外側に向かって、極ケーシング壁１０１を貫通案内され、外側でリテーナエレメント１３，２３，３３，４３を用いて固定されるかもしくは半径方向に緊締される。別の実施形態では、磁石支持体１は軸方向に供給される。この場合、磁石支持体１は、内側ではＸ字形に間隔保持部として形成されているのに対して、この磁石支持体１は外側ではＬ字形に形成されていて、極ケーシング１０を包囲している。
【００２６】
図５Ａは、磁石支持体１の第５の実施形態を組み立てられていない状態で示し、図５Ｂは、組み立てられた状態で示している。磁石支持体１が軸方向に供給されるので、位置決めエレメント５２およびリテーナエレメント５３は一体的に形成され得る。この場合、リテーナエレメント５３は、位置決めエレメント５２の少なくとも一方の端部に不動に配置されている。磁石支持体１を軸方向で極ケーシング壁１０２，１０２に位置固定するためには、極ケーシング１０が、上側の領域で、２つの押込み成形加工部５７と切欠き５８とを有している。位置決めエレメント５２は、さらに屈曲バーを有している。屈曲バーは、極ケーシング底部の開口内への押込み後に変形し、これによって磁石１１１，１１２への永続的なプリロードを保証する。磁石支持体１は、その寿命にわたる温度変動の結果、ますます弛緩し、これによって、磁石１１１，１１２の十分なプリロードが損失するという虞が生じるので、位置決めエレメント５２のウェブ５２１内に、図６に示されているように板ばね５４が配置され得る。さらに、板ばね５４に基づいて、位置決めエレメント５２内の弾性が改善され得る。
【００２７】
磁石１１１，１１２の取付けは、個別のセグメントを用いて行うことができる。さらに、磁石支持体１を直接にリング５５に組み込むことが可能となる。このリング５５は、磁石支持体１の全ての実施形態に使用され得る。リング５５の使用によって、簡単な組み立てが保証され得る。しかし、リング５５が比較的強く変形して、これにより組み付け時に問題をもたらす虞が生じる。
【００２８】
本発明は、特に、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２と、リテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３とを備えた磁石支持体１に関する。この場合に重要なことは、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２が、極ケーシング壁１０１に配置可能であり、かつ少なくとも２つの磁石１１１，１１２を位置固定するために設計されていることである。リテーナエレメント１３，２３，３３，４３は、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２を備えた極ケーシング壁１０１とは反対の側の極ケーシング壁１０２に配置可能であり、かつ位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２に係合して、これにより位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２を極ケーシング壁１０１に固持するために設計されている。位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２およびリテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３によって製造時のコストが節減され得る。さらに、位置決めエレメント１２，２２，３２，４２，５２およびリテーナエレメント１３，２３，３３，４３，５３は、簡単に組み立てることができるので、少ない個数でも材料コストが節減され得る。
【図１Ａ】
2013507899.tif 000003
【図１Ｂ】
2013507899.tif 000004
【図２Ａ】
2013507899.tif 000005
【図２Ｂ】
2013507899.tif 000006
【図３Ａ】
2013507899.tif 000007
【図３Ｂ】
2013507899.tif 000008
【図４Ａ】
2013507899.tif 000009
【図４Ｂ】
2013507899.tif 000010
【図５Ａ】
2013507899.tif 000011
【図５Ｂ】
2013507899.tif 000012
【図６】
2013507899.tif 000013
【図７】
2013507899.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月27日(2012.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ａ】
2013507899.tif 000015
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｂ】
2013507899.tif 000016
【国際調査報告】
2013507899.tif 000017
2013507899.tif 000018
2013507899.tif 000019
2013507899.tif 000020