(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、複数のコイル及びステータ薄板から成るステータとを有する多極電気モータであって、ステータ薄板は磁気的に互いに分離されていて、その都度コイルからロータに向かって延びている形式のものにおいて、ステータ薄板（１，２，３，４）がロータ（１９）に向いた範囲において、非磁性金属から成る保持体（１１）と結合されており、保持体（１１）が少なくとも１つの足部（１３）を、ステータの取り付け場所にステータを機械的に固定するために、有しており、足部（１３）が、ステータの取り付け後に、ステータを固定するために折り曲げ可能であることを特徴とする、多極電気モータ。
【請求項２】
ステータ薄板（１，２，３，４）が亜鉛被覆されていることを特徴とする、請求項１記載の電気モータ。
【請求項３】
ステータ薄板（１，２，３，４）が非磁性金属から成る保持体（１１）と溶接されていることを特徴とする、請求項２記載の電気モータ。
【請求項４】
ステータ薄板（１，２，３，４）が非磁性金属から成る保持体（１１）とプロジェクション溶接されていることを特徴とする、請求項３記載の電気モータ。
【請求項５】
非磁性の金属が黄銅であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気モータ。
【請求項６】
非磁性の金属が非鉄重金属又は非鉄重金属合金であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気モータ。
【請求項７】
ステータ薄板（１，２，３，４）が形成しているステータが、ロータを収容するための開口（１８）を中央に有しており、その際個々のステータ薄板（１，２，３，４）が開口（１８）の回りに配置されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の電気モータ。
【請求項８】
その都度互いに向き合う２つのステータ薄板（１，２，３，４）が、１つのコイル（２３，２４）を受容するように、互いに曲げられていることを特徴とする、請求項７記載の電気モータ。
【請求項９】
電気モータが４つのステータ薄板（１，２，３，４）と２つのコイル（２３，２４）とを有していることを特徴とする、請求項８記載の電気モータ。
【請求項１０】
互いに向き合う２つのステータ薄板（１，２）が互いに１回折り曲げられていて、ステータ薄板（１，２）の部分が互いに平行に整向されていて、これらの部分の間に第１のコイル（２３）が磁気的に連結されて配置されていることを特徴とする、請求項９記載の電気モータ。
【請求項１１】
互いに向き合う別の２つのステータ薄板（３，４）が、開口（１８）の近くに第１の折り曲げ部を、かつ自由端部の近くに第２の折り曲げ部を有しており、これら両方のステータ薄板の自由端部の間に第２のコイル（２４）が磁気的に連結されて配置されていることを特徴とする、請求項１０記載の電気モータ。
【請求項１２】
コイル（２３，２４）が１つの高さのところで軸平行に配置されていることを特徴とする、請求項１１記載の電気モータ。
【請求項１３】
ステータがケーシング内に固定可能であることを特徴とする、請求項１記載の電気モータ。
【請求項１４】
ステータ薄板（１）が１つの開口（８）を有しており、この開口内に位置決め心棒が突入することを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の電気モータ。
【請求項１５】
位置決め心棒がケーシング内に配置されていることを特徴とする、請求項１４記載の電気モータ。
【請求項１６】
ステータ薄板（１，２，３，４）がコイル（２３，２４）に向いたその端部に、コイル（２３，２４）の取り付けを簡単にするための平坦部（６）を有していることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の電気モータ。
【請求項１７】
ロータ（１９）が、平歯車（２６）を駆動するウォームギヤ（２２）と結合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項記載の電気モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ロータと、複数のコイル及びステータ薄板から成るステータとを有する多極電気モータであって、ステータ薄板は磁気的に互いに分離されていて、その都度コイルからロータに向かって延びている形式のもの及びこの電気モータの製作方法に関する。
【０００２】
実地において、複数のステータ薄板及び２つ又はそれ以上のコイルから成るステータと、ロータとして構成され少なくとも２つの磁極を有している円柱状の永久磁石とを有している多極電気モータは公知である。これらの電気モータにおいては、その都度１つのステータ薄板がコイルの各端部からロータに向かって導かれ、そこでステータ薄板は永久磁石に極めてわずかな間隔で向き合っている。これら公知の電気モータを製作する場合、ステータ薄板は個々にコイルの端部に固定され、コイルが次いで電気モータのケーシング内に取り付けられる。これら公知の電気モータにおける欠点は、同一の電気的及び機械的特性を有している電気モータを製作するために、ステータ薄板のロータに対する位置決めが極めて高価であることである。ステータ薄板の相互の間隔あるいはロータに対する間隔に誤差がある場合には、最も不利な場合にロータのブロッキングひいては電気モータの作動不能状態が生じることがある。
【０００３】
したがって本発明の課題は、ステータ薄板が特に正確に永久磁石に対して位置決めされていて、簡単に製作することができる多極の電気モータ及びその製作方法を提示することである。
【０００４】
この課題は一面では本発明による電気モータにおいては、ステータ薄板がロータに向いた範囲において非磁性金属から成る保持体と結合されていることによって、解決される。これによってステータ薄板は簡単に相互に位置決めすることができる。この場合、保持体による位置決めが耐久性でもあることは、有利である。本発明による製作方法においては、ステータ薄板を単数又は複数のウェブによって互いに結合された工作物として製作し、工作物を非磁性金属から成る保持体と結合し、かつウェブを除去しかつ又は切断する。
【０００５】
ステータ薄板を亜鉛被覆することによって、電気モータの耐腐食性が高められる。更に亜鉛被覆された薄板は非磁性の保持体とプロジェクション溶接して、個々の亜鉛原子及び非磁性保持体の個々の原子が共通の組織を形成し、このようにしてステータ薄板が耐久性に保持体と結合されており、その場合ステータ薄板の鉄組織が変化せしめられることがないようにすることができる。プロジェクション溶接は更に、安定した結合が小さな寸法の場合に生ぜしめられるという利点を有している。
【０００６】
最後にプロジェクション溶接は、作業ステップが単に短い時間しか必要とせず、溶接によって生じた工作物を直ぐに継続加工することができるという利点を有している。
【０００７】
もちろん原則的にはステータ薄板を保持体と接着又はろう接することも可能であるけれども、このために必要な時間はプロジェクション溶接のために必要な時間よりも長い。
【０００８】
非磁性の金属としては黄銅が特に良好に加工可能であると同時に、充分な安定性を有していると判明した。
【０００９】
ステータ薄板が形成するステータが中央にロータを収容する開口を形成していることによって、コンパクトな電気モータを構成することができる。この構造形式では、１つのコイルを受容し得るように曲げられているその都度互いに向き合っている２つのステータ薄板によって、生ぜしめられる磁力ベクトルの簡単な分配を達成することができる。
【００１０】
極めて簡単な構成では、このような電気モータは２つのコイルと４つのステータ薄板とを有している。この形式の電気モータは、互いに向き合っているステータ薄板の２つがそれぞれ１回折り曲げられていて、それらの自由端部の間にコイルの１つが磁気的にステータ薄板と連結されて配置されていると、特にコンパクトに実現することができる。
【００１１】
前述の電気モータは、互いに向き合っている別の２つのステータ薄板が開口の近くに第１の折り曲げ部を、かつ自由端部の近くに第２の折り曲げ部を有していて、自由端部の間に第２のコイルが磁気的にステータ薄板と連結されて配置されていると、一層コンパクトになる。特にこの場合、ロータの軸に、１つの平歯車と協働することができるウォームギヤが配置されているようにすることによって、伝動装置を実現することができる。
【００１２】
保持体が足部を、ステータの取り付け場所にステータを機械的に固定するために有していると、ステータ全体を簡単に固定することができる。この固定は、例えば足部がそのために電気モータのケーシングに設けられている開口に差し込まれた後に、保持体が固定のために折り曲げ可能であると、特に簡単に行われる。
【００１３】
ステータ薄板の開口内に、例えばケーシングの位置決め心棒が突入するようにすると、特に最後に述べた保持体の構成と組み合わせて、ステータを簡単かつ確実にケーシング内であるいは基板上に位置決めすることができる。
【００１４】
ステータ薄板は、ウェブが打ち抜きによって切断されかつ又は完全に除去されると、特に簡単にウェブから分離することができる。
【００１５】
保持体内の、及びステータ薄板とその結合ウェブとを有する工作物内の定心開口によって、ステータ薄板は特に簡単かつ正確に保持体上で位置決めすることができる。
【００１６】
以下においては図面に示した特に有利な実施例によって本発明を詳細に説明する。
【００１７】
図１において、工作物Ｗはステータ薄板１，２，３，４と、ステータ薄板１，２，３，４を互いに結合している１つのウェブ５とを有している。工作物Ｗは例えば亜鉛被覆された鋼薄板から打ち抜かれている。ステータ薄板１，２，３，４はそれぞれ１つの平坦部６を、その都度２つのステータ薄板１，２若しくは３，４の間に配置される後述するコイルを簡単に取り付けるために、有している。各ステータ薄板１，２，３，４においては、後述する保持体との結合のためのそれぞれ２つの溶接点７が示されている。ステータ薄板１は、例えばケーシング内に配置しておくことができる位置決め心棒を受容するための長孔の形の開口８を有している。
【００１８】
破線で示した二重円９はウェブ５とステータ薄板１，２，３，４との間の境界範囲を表す。ウェブ５は更に１つの円形の定心開口１０と４つの湾入部５ａとを有している。
【００１９】
図２においては、例えば黄銅薄板から打ち抜かれている保持体１１は８つの円形のこぶ形の隆起部１２と、２つの足部１３と、４つの半径方向に曲げられた長孔１４と、これらの長孔１４を中断している４つのウェブ１５と、定心開口１７を有する中央片１６とを有している。
【００２０】
図３においては、保持体１１は工作物Ｗと８つのプロジェクション溶接によって結合されており、これらのプロジェクション溶接は、こぶ形の隆起部１２と、その下側に位置している図３では見えないステータ薄板１，２，３，４の溶接点７の位置との間にある。溶接の前に保持体１１及び工作物Ｗは心棒によって互いに位置決めすることができ、この心棒は保持体１１の定心開口１７及びその下側の工作物Ｗの定心開口１０を通して導かれる。心棒の形状に応じて、心棒が円柱状に構成されている場合には定心開口１０、１７の直径は同じ大きさであり、心棒が円すい形に構成されている場合には、定心開口１０、１７の直径は異なった大きさである。定心開口１０，１７は多角形に構成しておくこともできる。
【００２１】
後述するロータを収容するための図４に示した開口１８を得るために、工作物Ｗからウェブ５が、かつ保持体１１からウェブ１５を有する中央片１６が取り除かれている。このようにしてステータ薄板１，２，３，４は互いに磁気的に分離されている。ウェブ５，中央片１６及びウェブ１５の取り除きは有利には、取り除くべき部分の打ち抜きによって行うことができ、その際定心開口１７は打ち抜きに必要な工具のための位置決め補助手段としても役立つことができる。図４においてはなお、取り除かれたウェブ１５のウェブ残部１５ａが認められる。保持体１１においては単にウェブ１５だけを切断すればよく、開口１８の全周を切断する必要がないことによって、保持体１１及びステータ薄板１，２，３，４における溶接部はこの打ち抜きによって受ける負荷がわずかであり、保持体１１は変形せしめられない。ステータ薄板１，２，３，４は図４においては更に既にその最終位置に曲げられている。
【００２２】
図５の斜視図は、図４に示した保持体１１を有するステータ薄板１，２，３，４の背面を示す。この図から認められるように、保持体１１に配置されているステータ薄板３，４の端部及びステータ薄板１，２の端部はそれぞれ互いに向き合っており、ステータ薄板１，２はそれぞれ１回、かつステータ薄板３，４はそれぞれ２回折り曲げられており、ステータ薄板１，２若しくは３，４の間にはそれぞれ１つの図示していないコイルを配置することができ、その際ステータ薄板１，２，３，４の平坦部６は組み立てを容易にする。
【００２３】
図６の斜視図においては、開口１８内に付加的に直径方向磁化されたロータ１９が認められ、このロータはロータ軸によって２つの軸受内で回転可能に支承されており、これらの軸受のうち一方の軸受２１が示されている。ロータ軸２０上にはウォームギヤ２が固く結合されている。
【００２４】
本発明による完全な電気モータの実施例の部分的に断面した斜視図においては、ステータ薄板１，２，３，４及び保持体１１の位置は図５のこれらの部分の位置とほぼ同じである。ステータ薄板２の端部と、ここでは見えないステータ薄板１の端部との間にはコイル２３が配置されていて、これらのステータ薄板と磁気的に連結されている。同様にコイル２４がステータ薄板４，３の端部の間に配置されており、その際図７においてはステータ薄板３の端部はケーシング下方部分２５によって隠されている。モータは例えばコイル２３，２４を電流パルスで制御することによってステップモータとして、あるいはコイル２３，２４を９０°だけずらせた正弦波形の電流で制御することによって同期モータとして運転可能である。
【００２５】
ウォームギヤ２２は、軸２７によって回転可能に支承されている平歯車２６と作用結合している。軸２７上には例えば別の伝動装置部分を取り付け可能である。また軸２７上に指針を取り付け、このようにして、特にステップモータとしての制御装置の場合の測定機構を実現することも可能である。ウォームギヤ２２と平歯車２６とから成る伝動装置によるモータ回転ステップの減速によって、付加的に解析度を高めることができる。ここに述べたモータは環境の影響に対してケーシング上方部分２８によって保護することができる。このケーシング上方部分は有利にはクリップ２９によってケーシング下方部分２５上に固定可能である。最後にこの電気モータは係止エレメント３０によって例えば図示していないプリント配線板上に簡単に、迅速にかつ耐久性に固定しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  まだ折り曲げられておらず、かつまだウェブを介して互いに結合されている４つのステータ薄板を有する工作物の正面図を示す。
【図２】  保持体の正面図を示す。
【図３】  図１の工作物と結合された図２の保持体の正面図を示す。
【図４】  ステータ薄板の打ち抜き及び折り曲げの後の図３のステータ薄板及び保持体の正面図を示す。
【図５】  図４のステータ薄板及び保持体の斜視背面図を示す。
【図６】  ロータと協働する図４のステータ薄板及び保持体の斜視正面図を示す。
【図７】  図６の構成部分を有している電気モータを、部分的に断面して示す。
【符号の説明】
１  ステータ薄板、２  ステータ薄板、３  ステータ薄板、４  ステータ薄板、５  ウェブ、５ａ  湾入部、６  平坦部、７  溶接点、８  開口、９  二重円、１０  定心開口、１１  保持体、１２  隆起部、１３  足部、１４  長孔、１５  ウェブ、１５ａ  ウェブ残部、１６  中央片、１７  定心開口、１８  開口、１９  ロータ、２０  ロータ軸、２１  軸受、２２  ウォームギヤ、２３  コイル、２４  コイル、２５  ケーシング下方部分、２６  平歯車、２７  軸、２８  ケーシング上方部分、２９  クリップ、３０  係止エレメント、Ｗ  工作物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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