(57)【要約】  少なくとも１つの磁気素子を保持するためにキャリアポットを備えた電動機のためのロータキャリアが提示され、このキャリアポットはドライブシャフトを支承するためのハブを備えている。ロータキャリアは、好ましくは支持円盤として形成された支持要素（１）を備えていることが特徴であり、この支持要素はハブから軸方向に間隔を空けてキャリアポットに配置されており、この支持要素（１）は、ドライブシャフトを支承するためにハブと位置が揃えられた通過路（３）を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブシャフトを支承するためのハブを有し、少なくとも１つの磁気素子を保持するためのキャリアポットを備える、電動機のためのロータキャリアであって、
好ましくは支持円盤として形成された支持要素（１）が、ハブから軸方向に間隔を空けて前記キャリアポットに配置されており、前記支持要素（１）が前記ドライブシャフトを支承するために前記ハブと位置が揃えられた通過路（３）を有していることを特徴とする、ロータキャリア。
【請求項２】
軸受、好ましくはころ軸受が、前記通過路（３）内に保持、好ましくは前記通過路（３）内に圧入されていることを特徴とする、請求項１記載のロータキャリア。
【請求項３】
前記支持要素（１）が前記キャリアポットの前記ハブとは反対を向いた端部に配置されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のロータキャリア。
【請求項４】
前記キャリアポットが、その内周面に、好ましくは戻り段として形成された軸方向のストッパを、前記支持要素（１）のために有していることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のロータキャリア。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のロータキャリアのための支持要素（１）、好ましくは支持円盤であって、ドライブシャフトを支承するための中央の通過路（３）を備えることを特徴とする、支持要素（１）。
【請求項６】
前記支持要素（１）の周面（９）に設けられたマウント切欠き（１１）が前記支持要素（１）を前記キャリアポットに非回転に固定することを特徴とする、請求項５に記載の支持要素（１）。
【請求項７】
回転位置センサのための少なくとも１つの止め要素（１３）であって、好ましくは非回転の位置決めのための固定手段（１５）を有している前記止め要素（１３）を備えることを特徴とする、請求項５又は請求項６記載の支持要素（１）。
【請求項８】
好ましくは前記通過路（３）に対して同心に配置されている少なくとも１つのオイル案内要素（１７、２７）及び前記軸受から流出するオイルを案内するための少なくとも１つのオイル通過穴（２１、２３）を備えることを特徴とする、請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の支持要素（１）。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の支持要素（１）の、好ましくは支持円盤の、製造方法であって、円形プレート又は鍛造ブランクディスクの準備、前記円形プレート又は前記鍛造ブランクディスクをスピニング加工によって前記支持要素（１）の加工前形状に変形、及び、前記加工前形状を切削加工により前記支持要素（１）の最終形状に最終加工を行う工程を含む、方法。
【請求項１０】
少なくとも１つのオイル案内要素（１７、２７）及び／又は少なくとも１つの止め要素（１３）が、スピニング加工及び／又は切削最終加工時に、カッタ及び／又はスクレーパ状の差込み工具を使用して成形されることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の電動機のためのロータキャリア、及び請求項５の前段に記載のロータキャリアのための支持要素、及び請求項９に記載の支持要素の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機のためのロータキャリアは公知である。電動機はステータと、ステータ内に回転自在に支承されたロータとを有し、その際ロータとステータとの間に電磁結合が生成可能である。この電磁結合は、電動機に供給された電気エネルギーを機械的エネルギーに変換するか又は電動機に供給された機械的エネルギーを電気エネルギーに変換する。すなわち電動機はモータとして、又はオルタネータとして機能する。ここでは、同じ電動機が作動モードに応じてモータとしてもオルタネータとしても使用され得る。このことは例えば自動車分野で公知である。特にハイブリッドカー分野又は純粋に電気だけで駆動される自動車分野では、同じ電動機がモータとして電力を推進力に変換することが可能であり、他の作動モードにおいてはブレーキエネルギーをいわゆる回生という手段によって回収し、電気エネルギーに変換することができる。電動機のロータは、通常キャリアポットを有するロータキャリアを備えており、このキャリアポットは少なくとも１つの磁気素子を取り付けるために機能する。その際、磁気素子は好ましくはステータコアとして形成され、このステータコアは作動モードに応じて又は電動機の構造に応じて、少なくとも１つの電気コイル又は少なくとも１つの永久磁石を備えている。好ましくは、円周方向に見て一定の角距離で、互いに複数のコイル又は永久磁石が備えられている。少なくとも１つの磁気素子がキャリアポットの外側の周囲壁に又はその内壁にも備えられていてよい。キャリアポットはドライブシャフトを支承するためのハブを備えている。
【０００３】
特許文献１には電気モータ用ロータキャリアが示されており、このロータキャリアではロータ軸が、軸受突出部、すなわちハブ内に圧入されている。別の手法として、ドライブシャフトがハブ内で回転自在に支承され、クラッチの使用により非回転にロータキャリアと接続し得ることが可能である。いずれにせよ、公知のロータキャリアでは、ドライブシャフトが片側だけハブの範囲で支持されることを示している。これにより、ドライブシャフトとロータキャリアからなるシステムの範囲で軽度のアンバランスが生じ、及び特にロータキャリアに対してドライブシャフトの位置がわずかに傾斜し、それによってロータとステータとの間で、円周方向及び軸方向に見て、一定のクリアランスが得られない。これにより、特に回転速度が上昇するにつれて強く表れるアンバランスも、定格出力の３０％以上になり得る、電動機の著しい出力低下をもたらす。さらに、一方でドライブシャフトをハブの範囲で支承するために非常に精密な製造は不可能であるために、激しい出力変動が個々の量産電動機に生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国実用新案第２０２００６０１９０９１Ｕ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した欠点及び特に電動機の出力を低減するアンバランスが格段に低減され、好ましくは防止されるロータキャリア、ロータキャリアのための支持要素、及び支持要素の製造方法を提供することを目的とする。。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本課題は、請求項１の特徴を備えたロータキャリアによって解決される。
【０００７】
このロータキャリアはキャリアポットに、軸方向にハブから間隔を空けて配置されている支持要素が特徴であり、この支持要素は、ドライブシャフトを支承するためにハブと位置を揃えられた通過路を備えている。つまりドライブシャフトは、支承がハブの範囲に限られることなく、別の、ハブから軸方向に間隔をあけた位置、すなわちハブと位置を揃えられた支持要素の通過路で支承される。このことにより、ドライブシャフトの支持が改善され、その結果アンバランスが格段に低減され、好ましくは完全に防止される。これにより電動機の出力低下が格段に低減され、量産される個々の電動機で出力がばらつくことが格段に低減される。
【０００８】
支持要素は好ましくは支持円盤として形成される。支持円盤として形成される別の手法として、支持要素が星形に形成されていてもよい。ロータキャリアは好ましくは自動車用電動機のロータキャリアとして形成される。この場合、電動機は好ましくはハイブリッドカー又は電気駆動の自動車で使用される。
【０００９】
ロータキャリアは軸受が通過路内に固定されていることを特徴とすることが好ましい。軸受は通過路内に圧入されていることが好ましい。特に、軸受はころ軸受として形成されていることが好ましい。このような実施形態では、ドライブシャフトはロータキャリアに対して回転自在に通過路内に支承されている。その際には、ドライブシャフトは好ましくはキャリアポットのハブ内に回転自在に、好ましくはころ軸受又は針状ころ軸受内に支承されている。したがってドライブシャフトは全体としてロータキャリアに対して回転自在に支承されている。必要に応じてトルクをロータキャリアからドライブシャフトに伝達できるよう、好ましくはクラッチが、好ましくは多板式クラッチが、キャリアポット内に備えられている。クラッチは、ドライブシャフトとロータキャリアとの間の連結を非回転にするよう閉じられ得る。クラッチが摺動して閉じている状態では、ロータキャリアとドライブシャフトとの間のトルク伝達を変化させることができる。
【００１０】
ドライブシャフトは、一体的に形成されることが可能である。他の実施形態では、シャフトがマルチピース構造に形成される。特に好ましくは、このシャフトは駆動側と従動側の軸要素を備え、軸要素は互いに接続されていないか又はクラッチを介してのみ互いに作用接続の状態にすることが可能である。この場合、公知の電動機では、典型的には駆動側の軸要素だけがキャリアポットのハブ内で支承される一方で、従動側の軸要素は例えば電動機又は電動機に割り当てられたトランスミッションに支承されている。これでは、２つの軸要素が互いに相対的に及びキャリアポットに対して正確に共軸の配置構造であるよう保証することはできないか又は困難である。これに対して、本願で言及されているロータキャリアは、ドライブシャフトをハブ内での支承に加えて、このハブと位置を揃えられた支持要素の通過路内でも支承している。好ましくは、駆動側の軸要素はハブ内に支承され、従動側の軸要素は支持要素の通過路内に支承されている。こうして２つの軸要素が互いに相対的に、及びロータキャリアに対して、正確に共軸で配置される構造を保証することが可能であり、それによって全体としてドライブシャフトをロータキャリアに対して共軸に配置することが確保される。この場合も、ドライブシャフトはハブの範囲だけでなく、追加的に別の、ハブから軸方向に間隔を空けた位置で、すなわちハブと位置を揃えられた支持要素の通過路内に支承される。加えて、ドライブシャフトがころ軸受又は針状ころ軸受を有しており、その中に従動軸が例えばジャーナルを使って回転自在に支承されていることが可能である。こうして同軸の配置構造が補足的に保証される。当然ながら逆の実施形態も可能である。ドライブシャフトがころ軸受又は針状ころ軸受内に回転自在に支承されていてもよい。
【００１１】
好ましくはクラッチが、キャリアポットのハブの範囲だけでなく支持要素の通過路内でも支持されていることが可能である。その際、クラッチは、好ましくは非回転に、例えば差込スプラインにより、キャリアポットのハブと接続されている。クラッチが同時にキャリアポットの底面に固定されていることも可能である。したがって、この範囲には、固定軸受が備えられている。一実施形態では、軸方向に見て、反対側の端部では、クラッチが自由である（つまり支承されていない）。このことは、より小型の電動機では問題にならない一方で、より大型の、特に高トルクを生成する電動機ではクラッチの範囲に揺動及び／又はアンバランスが生じる。そのため、好ましくはクラッチも支持要素の通過路内に支承され、その際ここでは、好ましくは支持要素に対して回転自在の軸受が、好ましくはころ軸受又は針状ころ軸受として備えられている。
【００１２】
最後に、好ましくはキャリアポットのハブの範囲で、キャリアポット自体を支承するための軸受も、電動機の筐体内に、トランスミッションハウジング内に、又は他の適切な方法で備えられている。この軸受も、ころ軸受又は針状ころ軸受として、又は固定軸受として形成され得る。
【００１３】
挙げられた軸受は、好ましくはラジアル軸受として形成されている。好ましくは上述した軸受の少なくとも１つは、同時にスラスト軸受として形成されている。特に好ましくはここで言及したすべての軸受がスラスト軸受としてもラジアル軸受としても形成されている。
【００１４】
支持要素が、キャリアポットのハブとは反対を向いた端部に配置されていることを特徴とするロータキャリアも好ましい。その際好ましくはハブ自体がキャリアポットの第一の端部に配置され、その結果支持要素とハブが、軸方向に見て、キャリアポットの反対側の端部に割り当てられている。これにより、ドライブシャフトの支持箇所と好ましくはロータキャリアにあるクラッチの支持箇所との間にも、可能な限り大きな間隔が空けられているため、特に効果的にアンバランスを防止することができる。
【００１５】
キャリアポットがその内周面に、好ましくは戻り段として形成された、支持要素のためのストッパを備えていることを特徴とするロータキャリアも好ましい。戻り段として形成されたストッパは、好ましくは階段状の段付部として形成され、ここに支持要素が乗せられる。
【００１６】
キャリアポットは、軸方向に見て実質的に一定の内径を有し、この内径は戻り段の範囲で（同じ、ハブと反対を向いた側で）拡大し、それによりここに１つの段が形成される。この段は好ましくは円周方向に見て周囲を巡るように形成され、支持要素は組立てられた状態で段に当接する。これにより、支持要素が全体として傾斜を防止されてストッパに当接し得る。
【００１７】
ストッパが２つ以上の、好ましくは３つの陥没部及び／又は突出部を備え、これらが特に好ましくは、円周方向に見て、互いに同じ角距離で配置されていることも可能である。その際これらは好ましくは、軸方向に見て、互いに同じ高さに配置されている。このようにしても、傾斜状態でもストッパに支持要素が安定して当接することが可能である。
【００１８】
好ましくは、軸方向に見て、支持要素の高さに、支持要素のマウント切欠きにかみ合うロック手段を案内可能な貫通穴がキャリアポットの周囲壁に備えられる。このマウント切欠きは同じキャリアポットの周面内に備えられている。それにより、支持要素を前もって決められた回転位置内で、円周方向に見て、キャリアポットに対して相対的に固定することが可能である。基本的に、好ましくは、支持要素がキャリアポットとその周囲エリアに特にロック手段として、ただ１つのピン又はただ１つのねじによってピン止めされるか又はねじ止めされる。この場合、この接続が取外し可能であるため、支持要素を簡単に交換可能であること及び／又は取外し可能であることが保証される。
【００１９】
別の手法として又は追加的に、支持要素が特にピン止め又はねじ止めの後で、キャリアポットと材料結合によって接続され、特にはんだ付け、溶接及び／又は接着されることが可能である。他の一実施形態では、支持要素がねじ止め又はピン止めの代わりに、キャリアポット内に圧入されることも可能である。
【００２０】
円周方向に固定された支持要素を軸方向にも固定するため、好ましくは、軸方向に見て、ストッパから間隔をあけて、キャリアポットの内周面にリング溝が備えられる。このリング溝内には、支持要素を軸方向に固定するために固定手段が配置可能である。固定手段は好ましくはサークリップとして形成されている。ストッパからリング溝までの軸方向の間隔は、好ましくは支持要素の厚みに相当するように選択でき、この支持要素は、好ましくはプリロードがかかっている状態で又は締めつけられた状態で、ストッパとリング溝内に配置された固定手段との間で、軸方向に固定されている。
【００２１】
一般に軸方向とは、ここでは好ましくは電動機の円筒対称のロータの対称軸に平行に配置されている方向と見なされる。円周方向とは、対称軸を同心に取り巻く方向である。半径方向とは、軸方向に垂直に立つ方向である。
【００２２】
好ましくはシステムをさらに補強するために、一体的又はマルチピース構造に形成されたドライブシャフトが備えられている。このために、好ましくはキャリアポット及び／又は支持円盤が、形状結合、摩擦結合及び／又は材料結合によって追加のサポート要素と接続される。このサポート要素は、好ましくはエンドカバーとして形成されており、かつその中にドライブシャフトが支承されている。追加のサポート要素は好ましくは、軸方向に見て、キャリアポットのハブに対して相対的に見て、支持要素の側に配置されているが、ハブからは、これより大きな間隔を軸方向に空けている。サポート要素は好ましくは軸受、特にころ軸受又は針状ころ軸受を、ドライブシャフトを回転自在に支承するために備えている。
【００２３】
追加のサポート要素又はエンドカバーは、直接支持要素に当接可能である。このような実施形態では、まず支持要素がストッパに当接し、次に追加のサポート要素が支持要素に当接する。最後に、２つの要素がリング溝内に配置されている固定手段、好ましくはサークリップによって固定され得る。したがってリング溝からストッパまでの間隔は、好ましくは支持要素の厚みと追加のサポート要素の厚みのおよそ合計に相当するように選択される。その結果、最終的に２つの要素が、プリロードがかかっている状態で又は締めつけられた状態で、ストッパとリング溝内に配置された固定手段との間で、軸方向に固定されている。
【００２４】
追加のサポート要素を使用して一体構造のドライブシャフトが３点支承を実現し、それによってドライブシャフトは非常に安定して支承され得る。シャフトがマルチピース構造に形成されており、及び好ましくは駆動側と従動側の軸要素を有している場合、好ましくは従動側の軸要素が支持要素内及び追加のサポート要素内で支承され、その結果、この軸要素のために２点支承が実現される。このことによっても、全体として非常に安定したドライブシャフトの支承が達成され、ロータキャリアに対する共軸性が保証され得る。
【００２５】
本課題は、請求項５の特徴を備えたロータキャリアのための支持要素によっても解決される。この支持要素は、ドライブシャフトを支承するために中央の通過路を備えていることが特徴である。支持要素は好ましくは支持円盤として、又は別の手法として星形に形成されている。中央に通過路があることで、第二の支持位置がドライブシャフトのためのキャリアポットのハブより上になることが可能になり、その結果、支持要素を内部に備えている電動機の大幅な出力低下を招くアンバランスが、効率的に防止され得る。すでにロータキャリアとの関連で検討された利点も明かである。
【００２６】
好ましくは支持要素は、クラッチのための軸受も有しているため、これが揺動及び／又はアンバランスを防止しながら安定し、及び特にキャリアポット又はロータキャリアに対して共軸に支承可能である。
【００２７】
好ましくは通過路内に少なくとも１つの軸受が、特にころ軸受又は針状ころ軸受が配置、好ましくは圧入されており、この中でドライブシャフトが支持要素に対して相対的に、回転自在に支承されている。特に好ましくは通過路内に別の軸受が、特にころ軸受又は針状ころ軸受が配置、好ましくは圧入されており、この中でクラッチの作動状態に応じて、クラッチが支持要素に対して相対的に回転自在に支承されている。
【００２８】
同じ周囲面にマウント切欠きが備えられ、このマウント切欠きがキャリアポットに非回転に支持要素を固定していることを特徴とする支持要素が好ましい。キャリアポットの周囲壁に備えられた貫通穴を通ってかみ合ったロック手段は、マウント切欠きに嵌合することが可能で、支持要素を非回転にキャリアポットに固定する。ここでは、マウント切欠きは円筒形の穴として又は保持穴として形成され得る。その場合、ロック手段は同時に支持要素を軸方向にもロックする。しかし好ましくは、製造誤差を調整するために、マウント切欠きが軸方向に伸びる溝を備えており、その結果ロック手段が支持要素をキャリアポットに単に非回転に固定する。したがって追加の軸方向固定は、上述したように、固定手段、好ましくはサークリップを使用して行われ得る。
【００２９】
回転位置センサのための少なくとも１つの止め要素を特徴とする支持要素が好ましい。止め要素は好ましくはカラーとして形成され、このカラーは中央の通過路を特に好ましくは同心で、半径方向に見て、前もって決められた間隔で取り囲む。別の手法として、止め要素がカラーの円セグメントを含み、かつ／又は、好ましくは互いに同じ角距離で、少なくとも２つの、好ましくは３つのカラーセグメントを止め要素として備えていることも可能である。回転位置センサは、好ましくは誘導効果による回転位置センサから形成されている。特に好ましくは止め要素は、回転位置センサがその上に差し込み可能であるように形成される。好ましくは止め要素が固定手段を備え、この固定手段は回転位置センサを非回転に位置決めする。固定手段は好ましくは軸方向に伸びたスリットとして形成されており、このスリット内に回転位置センサのストッパ要素が差込み可能であり得る。このようにして、円周方向に見て、前もって決められた支持要素と回転位置センサとの間の相対位置が決定可能である。
【００３０】
少なくとも１つのオイル案内要素及び少なくとも１つのオイル通過穴によって特徴づけられた支持要素も好ましく、ここでは少なくとも１つのオイル案内要素及び少なくとも１つのオイル通過穴が、軸受から流出したオイルを案内するために機能し、その結果これが特に最終的にロータキャリア及び好ましくはステータキャリアも含むオイル回路及び／又はオイル溜め容器に送られ得る。少なくとも１つのオイル案内要素は、通過路に対して同心に配置されていることが好ましい。特にオイル案内要素は、オイル案内リングとして形成されていることが好ましい。
【００３１】
特に好ましくは、支持要素のキャリアポットとは反対を向いた側に、半径方向に通過路とは間隔を空けて同心に周りを巡るオイル案内リングが配置されており、その内側のフランクが通過路に対して角度を付けて取り付けられている。一方でオイル案内リングと、他方で通過路と境を接する支持要素のリング状のセクション内に、少なくとも１つのオイル流出穴が形成され、この穴を通って、軸受から流れ出てオイル案内リングに留められたオイルがキャリアポットの内部空間に入り込む。
【００３２】
支持要素の、キャリアポットの内部空間の方を向いた側で、好ましくは別のオイル案内リングが同心でかつ通過路に対して半径方向に間隔を空けて配置されており、このオイル案内リングが定義されたようにオイルがさらに送られるよう機能する。このために、オイル案内リングは、リングがキャリアポットの内部空間に向けてわずかに円錐形に開いているように形成され、その結果オイルが、作動中に回転するロータキャリアの遠心力によってキャリアポットの内側の周囲壁の方へと送られる。ここからオイルは、好ましくは支持要素の外周に形成され、キャリアポット内にある対応する開口部と位置が揃っている少なくとも１つのオイル排出穴に到達し、キャリアポットから流出してオイル回路及び／又はオイル溜め容器内に戻され得る。
【００３３】
別の好ましい実施形態では、支持円盤として形成された支持要素が、半径方向に見て、回転位置センサのための止め要素とその外側の周囲との間に少なくとも２つの、好ましくは複数の軸方向の隙間を備えている。この隙間は、好ましくは円形及び／又は長穴として形成されている。すべての隙間が円形及び／又は長穴として形成されることが可能である。他の一実施形態では、少なくとも１つの隙間が円形に形成される一方で、少なくとも１つの別の隙間が長穴として形成されることが可能である。この隙間により、支持要素が軽量化される。同時に隙間は取外し用開口部として機能し、この中に専用工具をはめ込むことができる。さらに、隙間を追加のオイル排出穴又はオイル通過穴として使うことも可能である。
【００３４】
すべての支持要素内に備えられている開口部、隙間及び穴が、均一な重量配分を達成し、アンバランスを防止するために、円周方向に見て、同じ又は互いに同じ角距離で配置されていることが特に好ましい。
【００３５】
少なくとも１つのオイル案内要素及び／又は少なくとも１つの止め要素が支持要素とは独立して形成され、かつ支持要素に配設されていることが可能である。しかしながら、この要素は支持要素と一体的に形成され、支持要素の製造時にその材料から形成されることが好ましい。
【００３６】
本課題はまた、支持要素の製造方法、好ましくは支持円盤の製造方法が、請求項９に記載の工程によって作られることで解決される。これには、円形プレート又は鍛造ブランクディスクの準備が含まれており、その際円形プレート又は鍛造ブランクディスクがスピニング加工によって、支持要素の加工前形状に変形される。続いて、加工前形状が、切削加工によって支持要素の最終形状に仕上げ加工される。その際、切削加工は好ましくは加工前形状の旋削、フライス削り、穿孔及び／又はバリ取りを含んでいる。
【００３７】
特に好ましくは、鍛造ブランクディスクから加工前形状をスピニング加工によって変形するために、鍛造ブランクディスクが用意される。鍛造法又は体積変形法によって作られたブランクディスクは、特に均質な、圧縮された構造を備え、その結果ブランクディスクだけでなく、完成した構成部品も高い機械的耐負荷能力を有している。特に、体積変形又は鍛造によれば、ブランクディスク内の鍛流線を、完成部品への予想される機械的負荷に対して最適に調整することが可能である。鍛流線は、スピニング加工により、予想される機械的負荷に関して局部的に最適化が可能である。その際、特に断続的に場所によって変化する壁厚を作り出すことが可能である。その理由は特に、鍛流線を機械的に高い負荷がかけられる場所に集めることができるので、その箇所に特に高い機械的耐負荷能力を与えることができるためである。そのため製造する部品の全体的な壁厚を、局所で予想される最大の機械的負荷に適合することが不要となる。鍛造法による支持要素の製造は、後続のスピニング加工と共に、やはり軽量構造コンセプトを考慮したものである。
【００３８】
所望の材料強度は、変形度によっても、鍛造ブランクディスクの変形設計によっても調整され得る。
【００３９】
スピニング加工法による加工前形状の製造は、好ましくは２つから３つの作業工程で実施される。その際、他の方法と比較して、スピニング加工ではこの段階ですでに最終形状に大幅に近づけることが可能であり、そのため、切削加工による仕上げ加工はほんのわずかに必要なだけとなる。これにより、材料くずを大幅に減らすことができ、それによって製造コストを低減することが可能である。
【００４０】
さらに、特にスピニング加工法によって支持要素を一体的に製造することが可能になり、その結果、複数の部品を互いに接合する必要がなくなる。これによって製造公差に起因する不正確さ、延いてはアンバランスが防止され、全体として電動機の出力損失が防止される。
【００４１】
最後に、少なくとも１つのオイル案内要素及び／又は少なくとも１つの止め要素が、スピニング加工時及び／又は切削最終加工時に、カッタ及び／又はスクレーパ状の差込み工具を使用して成形されることを特徴とする方法が好ましい。特に好ましくはすべてのオイル案内要素及び止め要素も、スピニング加工時にカッタ及び／又はスクレーパ状の工具によって成形され、その際にこれが材料内に差し込まれかつ／又は材料を削り取り、かつ相応する壁範囲が部分的に切り取られ、所望の方法で成形される。ここでは、変形は好ましくはローラにより又はローラと組み合わせて行われる。特に好ましくは、支持要素及びそれと一体的に少なくとも１つのオイル案内要素及び／又は少なくとも１つの止め要素を製造するために、組み合わされた差込み／スピニング加工法によって行われる。
【００４２】
以下では、本発明を図を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施の形態に係る支持要素の第一の側の立体図である。
【図２】図１に係る実施形態の第二の側の立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、組み立てた状態の（図示していない）キャリアポットのハブとは反対を向いた側の、支持円盤として形成された支持要素１の立体図である。これは図示していないドライブシャフトを支承する通過路３を中央に有している。支持要素１は、組立てられた状態で、キャリアポットのハブとは反対を向いた端部に配置され、通過路３はハブと位置が揃っている。
【００４５】
通過路３は、組立てられた状態でハブとは反対を向いた端部に自由回転部５を備え、この中に図示していない軸受、好ましくはころ軸受又は針状ころ軸受が配置、好ましくは圧入されている。自由回転部５の軸方向前側には、好ましくは別の自由回転部６が備えられ、この中に図示していない軸受、好ましくはころ軸受又は針状ころ軸受が、クラッチを支承するために支持要素１内に配置、好ましくは圧入されている。
【００４６】
その外周７と共に、組立てられた状態で支持要素１が、戻り段として形成されたキャリアポットのストッパに当接する。支持要素１の外周面９には、軸方向に伸びた溝として形成されているマウント切欠き１１が配設されている。この溝は、円周方向に見て、前もって決められた相対位置で、支持要素１をキャリアポットに固定する。そのためにロック装置、例えばピン又はねじが、キャリアポットの外側の周囲壁に備えられた貫通穴を通ってマウント切欠き１１にはまり込む。支持要素１の他の一実施形態では２つ以上のマウント切欠き１１が備えられ得る。
【００４７】
通過路３と同心であるが半径方向に間隔を空けて止め要素１３が備えられ、この止め要素はここでは周囲を巡る、軸方向に突出したカラーとして形成されている。止め要素１３には、好ましくは誘導効果による回転位置センサが差し込み可能である。止め要素１３は固定手段１５を備えており、この固定手段１５は、ロック要素１に対して相対的に回転位置センサの非回転の位置決めを行い、ここでは軸方向に伸びるスリットとして形成されている。この中には回転位置センサのストッパ要素を差込可能である。
【００４８】
半径方向に見て、通過路３と止め要素１３との間に、第一のオイル案内要素１７が通過路３と同心に配置されている。これはここでは、円周方向に見て周りを巡るオイル案内リング又はオイル遮断リングとして形成され、その内側のフランク１９が通過路３に対して角度を付けて取り付けられている。好ましくは第一のオイル案内要素１７全体がわずかに円錐形に形成され、その際これが通過路３に対して直角に取り付けられている。これはオイル遮断要素として作用する。なぜならここには図示していない自由回転部５内の軸受から流出するオイルをその中に留め、それによって軸受と第一のオイル案内要素１７との間のいわばリングエリア２０内にオイルが集められるからである。
【００４９】
このリングエリア２０には、オイル通過穴２１が形成され、これを通って集まったオイルが図１の支持要素１の観察者の方を向いた側から、観察者とは反対を向いた側へ流れることが可能である。したがってオイル通過穴２１は貫通穴として形成されている。それゆえに、オイルがハブ、延いては支持要素１の、キャリアポットの内部空間とは反対を向いた側から、内部空間の方を向いた側へ、及びそれゆえにキャリアポットの内部空間に入り込むことが特に可能である。
【００５０】
図１では、外周面９に設けられた別のオイル通過穴２３が示されている。その機能は、図２で説明される。
【００５１】
さらに図１では、外周面９と止め要素１３との間に隙間２５が配置されていることが示されている。これは長穴として形成されている。別の手法として、隙間が穴として、特に円形の穴として形成されることが可能である。これは、１つには支持要素１の軽量化に寄与し、その他には特に専用工具をはめ込むための取外し用開口部として機能する。必要に応じて、隙間２５を追加のオイル通過穴として使用することも可能である。
【００５２】
図１によれば、すべての隙間、開口部及び／又は穴が、円周方向に見て、均一に、特に互いに同じ角距離を空けて配置されていることが示されている。このことにより、支持要素１の均一な重量配分が保証され、アンバランスが防止され得る。
【００５３】
図２は、図１に係る、支持要素１のキャリアポットの方を向いた側の内部空間又はハブの立体図である。先行する説明で参照されている場合、同じ及び機能的に同じ要素には同じ符号が付けられている。通過路３と外周面９との間に、半径方向に見て、ほぼ第一のオイル案内要素１７の高さに、ここでは第二のオイル案内要素２７が配置されている。これは、同じく通過路３と同心であるが、通過路３から半径方向に間隔を空けて周りを巡るオイル案内リングが形成されている。しかし、第二のオイル案内要素２７はわずかに円錐形に、キャリアポットの内部空間に対して開く円錐角を備えて形成されている。オイル通過穴２１が通過路３と第二のオイル案内要素２７との間にあるリングエリア２８に合流していることが明らかである。ここに集まったオイルは、ロータキャリアが回転すると遠心力によって第二のオイル案内要素２７の方へ押しやられ、そこでオイルはその開口角によってキャリアポットの内部空間に対する下り勾配力を受ける。そのため、定義されたようにキャリアポットの内側へ送られる。そこで最後にオイルはキャリアポットの内周面に到達し、一定の割合のオイルが再度、外周面９を貫通しているオイル通過穴２３へ送られる。支持要素１がその外周７の範囲に、ここではいわばカラー２９を有し、このカラーが、軸方向に見て、キャリアポットの内部空間に向けて支持要素１の表面３１よりも突出している。そのために、遠心力によって加速したオイルがカラー２９の後ろに集まり、最終的にオイル通過穴２３を通って流出し得ることができる。
【００５４】
オイル通過穴２３は、キャリアポットの周壁にある適切なオイル通過穴と位置が揃っているため、オイルは最後にはキャリアポットから外へ出て、オイル供給システム及び／又はオイル溜め容器へと送られ得る。
【００５５】
ここでは図示していないキャリアポットは、好ましくは実質的に従来型のロータキャリアのように形成されており、相違部分は、支持要素１を収容するために又はこの支持要素と共同するために、キャリアポットがここで記述されている機能要素を備えていることである。さらに、従来型のロータキャリアでは、キャリアポットは最終的にはロータキャリアと同一仕様である。反対に本発明に係るロータキャリアは、キャリアポットと支持要素１とを含んでいる。ロータキャリアはその他の要素を含んでいてもよい。例えば追加のサポート要素、好ましくはエンドカバーが、ドライブシャフトをさらに支承するためにロータキャリアに含まれていてよい。好ましくは支持円盤として形成された支持要素１がキャリアポットを、そのハブとは反対を向いた側でいわばカバーのように閉じている。特にエンドカバーとして形成された追加のサポート要素が備えられている場合、好ましくは支持円盤として形成された支持要素１はいわば中間支持部としてキャリアポット内に配置されている。全体として、ロータキャリアの両側で一体的又はマルチピース構造のドライブシャフトが有利に支持され、それによってアンバランス及びそれに関連する電動機の出力損失を防止することができる。
【００５６】
これにより、全体として本ロータキャリア、支持要素及び支持要素の製造方法により、電動機の出力損失及び特に量産品でのばらつきを格段に低減することができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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