(57)【要約】  電気機械（１００）は、本体（１０３）および本体（１０３）に結合されたカバー（１０４）により構成される密閉された外部ケース（１０２）と、ケース（１０２）内部に搭載されている固定子（１０５）と、回転子（１０６）と、を備え、固定子（１０５）は巻線型であって、少なくとも２つの磁極片（１０８）と、それぞれが、磁極片（１０８）の周りの複数のコイル（１１０）において巻かれている電気伝導体ワイヤにより構成されている複数の巻き線（１０９）と、を有する磁心（１０７）と、を備え、電気機械（１００）は更に、ケース（１０２）内部に位置し、飽和吸水率が０．８未満のプラスチック材料から作製され、絶縁、および／または支持、および／また冷却機能を有する複数のプラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体（１０３、２０３）と、前記本体（１０３、２０３）に結合されたカバー（１０４、２０４）により構成される密閉された外部ケース（１０２、２０２）と、
前記外部ケース（１０２、２０２）内部に搭載されている固定子（１０５、２０５）と回転子（１０６、２０６）と、
前記固定子（１０５、２０５）と前記回転子（１０６、２０６）の少なくとも１つであって、
少なくとも２つの磁極片（１０８、２０８）と、それぞれが、前記磁極片（１０８、２０８）の周りに複数のコイル（１１０）として巻かれている電気伝導体ワイヤにより構成されている複数の巻き線（１０９、２０９）と、を有する磁心（１０７、２０７）を備えた、前記固定子（１０５、２０５）と前記回転子（１０６、２０６）の少なくとも１つと、
を備える電気機械であって、
前記電気機械は更に、前記ケース（１０２、２０２）内部に位置し、絶縁、および／または、支持、および／または、冷却機能を有する複数のプラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）を備え、
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）は、飽和吸水率が０．８％未満のプラスチック材料から作製されていることを特徴とする電気機械。
【請求項２】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）は、飽和吸水率が０．５％未満のプラスチック材料から作製されていることを特徴とする請求項１に記載の電気機械。
【請求項３】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）が作製される前記プラスチック材料は、ＰＢＴを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機械。
【請求項４】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）が作製される前記プラスチック材料は、強靭ＰＢＴを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項５】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）が作製される前記プラスチック材料は、ＰＥＴを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項６】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）が作製される前記プラスチック材料は、強靭ＰＥＴを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項７】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）が作製される前記プラスチック材料は、ＰＣＴを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項８】
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）が作製される前記プラスチック材料は、３０％から３５％の強化材料を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項９】
巻線固定子（１０５）を備え、
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）は、
前記磁心（１０７）と前記固定子（１０５）の前記巻き線（１０９）との間に介在された少なくとも１つの絶縁体（１１１、１１２）と、および／または、
前記ケース（１０２）内部のファン（１１３）であって、前記回転子（１０６）と統合されているファン（１１３）と、および／または、
前記電気機械を駆動するための電子モジュール（１１４）用の支持体（１１５）と、を備え、
前記電気機械は、特には、ブラシレス永久磁石電気機械（１００）であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項１０】
巻線回転子（２０６）と、永久磁石固定子（１０５）と、を備え、
前記プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）は、
前記磁心（２０７）と前記回転子（２０６）の前記巻き線（２０９）との間に介在された少なくとも１つの絶縁体（２１１、２１２）と、および／または、
前記ケース（１０２）内部のブラシホルダー（２１５）と、および／または、
前記磁石用の支持体（２１８）と、を備え、
前記電気機械は、特には、電気整流子機械（２００）であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電気機械。
【請求項１１】
プラスチック構成要素（１１１、１１２、１１３、１１５、２１１、２１２、２１５、２１８）を回転式電気機械（１００、２００）内に作製するために、０．８％未満の飽和吸水率を有するプラスチック材料を使用すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気機械に関し、特には、密閉型の回転式電気機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
これらの機械は、気密密閉された本体により構成（define）される略円筒形の外部ケースを有し、本体の気密密閉はリベットによるカバーにより達成され、カバーからは機械自身の電力が供給される接続端子が突出している。
【０００３】
回転式電気機械は、本体に固定的に接続されている固定子と、本体に回転可能に接続されている回転子と、を備えている。
【０００４】
特に関連のある回転式電気機械は、ブラシレスモータと、直流モータと、を含む。
【０００５】
ブラシレスモータは、巻線固定子と、永久磁石回転子と、を有し、一方、直流モータは、永久磁石固定子と、電機子と呼ばれる巻線回転子と、を有する。
【０００６】
モータ用の電源回路はケース内に収納されており、上記の接続端子を通して電力が供給される。
【０００７】
前述したモータは、特に自動車の分野で、ダブル、シングル、または、軸方向、遠心力換気装置を駆動するために使用される。
【０００８】
電機子または巻線固定子は磁心と、磁心の２つ以上の磁極片の周りの複数の巻き線と、を備えている。巻き線は、介在するプラスチック絶縁体により磁極片から絶縁されている。
【０００９】
一般的に述べれば、回転子により回転されるプラスチック材料のファンをケース内部に設けて、電気機械内部に冷却空気流を生成できる。
【００１０】
高荷重のかかる、密閉された電気機械に対する解決策（例えば、国際公開第２００９／０１９５６３号パンフレットおよび国際公開第２００９／０１９５６２号パンフレットを参照）を多数開発してきた出願者は、これまで同業者には知られていなかった予期せぬ問題を特定した。
【００１１】
より具体的には、摂氏１００度において４時間稼働している遠心力換気装置のテスト中に、外部ケースが開き、カバーと本体がばらばらになった。
【００１２】
また、９台の一軸モータの類似のテスト中にも、５つケースが開き、カバーとケース本体がばらばらになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０１９５６２号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００９／０１９５６３号パンフレット
【発明の概要】
【００１４】
この状況において、本発明の主要な目的は、電気機械、特には、上記のような不利点のない、密閉型の回転式電気機械を提案することである。
【００１５】
本発明の目的は、外部ケースが開いてカバーと本体がばらばらになるという望ましくないことが起こりにくい回転式電気機械を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、先行技術で知られている回転式電気機械よりも信頼性のより高い、改良された回転式電気機械を提供することである。
【００１７】
上述した技術的な目的と、少なくとも特定された目的は、ケース内部の、絶縁、および／または、支持、および／または、冷却機能を有するプラスチック構成要素が、飽和吸水率が０．８％未満のプラスチック材料から作製される電気機械により実質的に達成される。
【００１８】
実際、本発明者は、通常使用されている材料、例えば、ＰＡ６６（ポリアミド）は、高荷重のかかる運転中にケースにおいて水蒸気を放出することを見出した。
【００１９】
水蒸気の存在は、プラスチック構成要素が作製される材料により吸収された水分が原因であり、モータの内部がある温度を超えると、蒸気の形態で放出される。
【００２０】
本明細書に関連のある密閉された機械において、水蒸気は逃げ出す手段を持たず、そのため、ケース内部の圧力が、カバーと本体がばらばらにされるまで増大する。
【００２１】
飽和吸水率が０．８％未満の材料の使用は、モータ内部のプラスチック構成要素に水が存在しない、または無視できる量しか存在しないことを保証する。これは、実際、モータが非常に高い荷重のかかる状況で運転されたときに水蒸気が形成されず、従って、カバーと本体がばらばらになることが防止されることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
本発明の他の特徴と利点は、付随する図面に示されるように、回転式電気機械の限定、除外されない（non-limiting and non-exclusive）好適な実施の形態を参照して、下記の詳細な記述から、より明確にされる。
【００２３】
【図１】本発明に係る回転式電気機械の、より明確にするために幾つかの部品を取り除いた模式的分解透視図である。
【図２】本発明に係る第２番目の電気機械の、より明確にするために幾つかの部品を取り除いた模式的分解透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１と２を参照すると、参照番号１００と２００は、本発明に係る２つの電気機械をそれぞれ示している。
【００２５】
より具体的には、図１はブラシレスモータ１００を示しており、一方、図２は直流または整流子モータ２００を示している。
【００２６】
モータ１００と２００は、実質的に知られているタイプなので、それらの特徴は、本発明を理解するために必要な限度でのみ記述および示される。
【００２７】
モータ１００と２００はそれぞれ、本体１０３、２０３により構成されている密閉された外部ケース１０２、２０２と、対応する本体１０３、２０３に接続されているカバー１０４、２０４と、を備えている。
【００２８】
ケース１０２と２０２はそれぞれ固定子１０５、２０５と、回転子１０６、２０６(電機子）と、を収納している。
【００２９】
図１に示されている実施の形態において、つまり、ブラシレスモータ１００において、回転子１０６は永久磁石型であり、一方、固定子１０５は巻線型である。
【００３０】
モータ１００は、例えば、その全体の記述がここに参考文献として組み入れられる出願国際公開第２００９／０１９５６２号パンフレットにおいて示され記述されているタイプである。
【００３１】
固定子１０５は、図示されている例においては１２個の複数の磁極片１０８を有する磁心１０７を備えている。
【００３２】
固定子１０５は複数の巻き線１０９を備え、各巻き線は、磁極片１０８周りの複数のコイル１１０において巻かれている電気伝導体ワイヤにより構成されている。
【００３３】
図示されているように固定子１０５は、プラスチック材料から作製された、巻き線１０９と磁心１０７の間に位置している、第１および第２絶縁体１１１、１１２を備えている。
【００３４】
図示されている構成において、モータ１００は、好ましくはプラスチックで作製された、回転子１０６に統合されている、ファン１１３を備えている。
【００３５】
使用中は、ファン１１３は、モータ１００内部で冷却空気を循環させる。
【００３６】
図示されているように、モータ１００は、モータ１００を駆動し、ケース１０２内部に搭載されている電子モジュール１１４を備えている。
【００３７】
電子モジュール１１４は、プラスチック材の支持体１１５と、複数の電子構成要素を備えており、そのうちの幾つかが参照番号１１６により示されており、支持体１１５上に搭載されている。
【００３８】
図２に示されている実施の形態において、つまり、直流または整流子モータ２００において、電機子２０６は整流子付き巻線型であり、一方、固定子２０６は永久磁石型である。
【００３９】
直流モータの例は、その全体の記述がここに参考文献として組み入れられる出願国際公開第２００９／０１９５６３号パンフレットにおいて示され記述されている。
【００４０】
電機子２０６は、図示されている例においては２０個の複数の磁極片２０８を有する磁心２０７を備えている。
【００４１】
電機子２０６は、模式的に示され、２０９で示されており、それぞれが磁極片２０８の周りの複数のコイルにおいて巻かれている電気伝導体ワイヤにより構成されている、複数の巻き線を備えている。
【００４２】
図示されているように、電機子２０６は、プラスチック材料から作製された、巻き線２０９と磁心２０７の間に位置している、第１および第２絶縁体２１１、２１２を備えている。
【００４３】
巻き線２０９は、既知の方法で、図示されていないプレートに適切に接続されており、プレートは、回転子２０６の電力整流子（power commutator）２１４を構成している。
【００４４】
図示されているように、モータ２００は、ケース２０２内部において、プラスチック材料で作製され、かつ、整流子２１４上でスライドする接点を構成するブラシ２１６を支持するための、ブラシホルダー２１５を備えている。
【００４５】
より詳細に固定子２０５を見てみると、図示されている例においては４個の複数の磁石２１７と、プラスチック材料から作製された、通常は「磁石ホルダー」として知られている、磁石２１７用の支持体２１８と、を備えている。
【００４６】
支持体２１８は、モータ２００の正確な運転のために、磁石２１７を本体２０３内部の定位置に保っている。
【００４７】
本発明によれば、プラスチック構成要素１１１、１１２、１１３、および１１５または２１１、２１２、２１５、および２１８の１つ以上は、ＩＳＯ６２に従って決められた飽和吸水率が０．８％未満のプラスチック材料から作製されている。
【００４８】
好都合なことであるが、吸水率の値は、例えば、平衡状態においてか、または、２４時間の浸漬の後に、異なる基準に従って計算でき、または異なる方法で推定できる。
【００４９】
好ましくは、プラスチック構成要素１１１、１１２、１１３、および１１５または２１１、２１２、２１５、および２１８の１つ以上は、ＩＳＯ６２に従って決められた飽和吸水率が０．５％未満のプラスチック材料から作製される。
【００５０】
言い換えれば、ブラシレスモータ１００において、第１および第２絶縁体１１１と１１２、および／または、ファン１１３、および／または、支持体１１５は、飽和吸水率が０．８％未満、好ましくは０．５％未満のプラスチック材料から作製されている。
【００５１】
好ましくは、第１および第２絶縁体１１１と１１２、および／または、ファン１１３、および／または、支持体１１５は、飽和吸水率が０．３％のプラスチック材料、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）または強靭ＰＢＴ（tough PBT）から作製される。
【００５２】
または、第１および第２絶縁体１１１と１１２、および／または、ファン１１３、および／または、支持体１１５は、飽和吸水率が０．７％のプラスチック材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）または強靭ＰＥＴ（tough PET）から作製される。
【００５３】
または、第１および第２絶縁体１１１と１１２、および／または、ファン１１３、および／または、支持体１１５は、飽和吸水率が０．３％のプラスチック材料、例えば、ポリ（シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）ＰＣＴから作製される。
【００５４】
好ましくは、ブラシレスモータ１００のプラスチック構成要素１１１、１１２、１１３、および、１１５の１つ以上のプラスチック材料もまた、３０％から３５％の、例えばガラス繊維のような強化材料を備える。
【００５５】
電気整流子機械２００を参照すると、実際は、第１および第２絶縁体２１１と２１２、および／または、ブラシホルダー２１５、および／または、磁石用の支持体２１８は、飽和吸水率が０．８％未満、好ましくは０．５％未満のプラスチック材料から作製されていることを見ることができる。
【００５６】
好ましくは、第１および第２絶縁体２１１と２１２、および／または、ブラシホルダー２１５、および／または、磁石用の支持体２１８は、飽和吸水率が０．３％の、例えば、ＰＢＴまたは強靭ＰＢＴのようなプラスチック材料から作製される。
【００５７】
または、第１および第２絶縁体２１１と２１２、および／または、ブラシホルダー２１５、および／または、磁石用の支持体２１８は、飽和吸水率が０．７％の、例えば、ＰＥＴまたは強靭ＰＥＴのようなプラスチック材料から作製される。
【００５８】
または、第１および第２絶縁体２１１と２１２、および／または、ブラシホルダー２１５、および／または、磁石用の支持体２１８は、飽和吸水率が０．３％の、例えば、ＰＣＴのようなプラスチック材料から作製される。
【００５９】
好ましくは、整流子機械２００のプラスチック構成要素２１１、２１２、２１５、および２１８の１つ以上のプラスチック材料もまた、３０から３５％の、例えばガラス繊維のような強化材料を備える。
【００６０】
本発明は次の重要な利点を有している。
【００６１】
飽和吸水率が０．８％未満の材料の使用、つまり、密閉されたモータ内部における、「非吸湿性（non-hygroscopic）」材料としても知られている材料の使用は、モータ内部の温度が非常に高いときに、本体に対してカバーが開くという望ましくないことを防止する。
【００６２】
この方法で作製された電気機械はこのため、従来技術の機械と比べて、より荷重の高い状況においてさえ、作業に対しては、より信頼性があり、より適切である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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