(57)【要約】  本発明は、電機子積層鉄芯（１）と、軸と、前記電機子積層鉄芯の外周に配置された複数の磁石（３）と、プラスチック射出成形被覆体（４）とを備えた電動モータのロータに関する。前記電機子積層鉄芯（１）はその周面に各磁石（３）につき少なくとも１つの対応する通路（９）を有しており、該通路（９）は前記軸に対して平行に延在しており、前記電機子積層鉄芯（１）はその周面に半径方向に向けられた複数のウェブ（８）を有しており、該ウェブ（８）は前記軸に対して平行に延在していて、２つのウェブ（８）の間にそれぞれ１つの磁石（３）が配置されており、前記プラスチック射出成形被覆体（４）は、前記電機子積層鉄芯（１）と前記磁石（３）とを、該磁石（３）の半径方向の外面のみがプラスチック（４）によって被覆されていない状態となるように、被覆している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子積層鉄芯と、軸と、前記電機子積層鉄芯の外周に配置された複数の磁石と、プラスチック射出成形被覆体とを備えた電動モータのロータであって、
前記電機子積層鉄芯（１）はその周面に各磁石（３）につき少なくとも１つの対応する通路（９）を有しており、該通路（９）は前記軸に対して平行に延在しており、前記電機子積層鉄芯（１）はその周面に半径方向に向けられた複数のウェブ（８）を有しており、該ウェブ（８）は前記軸に対して平行に延在していて、２つのウェブ（８）の間にそれぞれ１つの磁石（３）が配置されており、前記プラスチック射出成形被覆体（４）は、前記電機子積層鉄芯（１）と前記磁石（３）とを、該磁石（３）の半径方向の外面のみがプラスチック（４）によって被覆されていない状態となるように、被覆していることを特徴とする、電動モータのロータ。
【請求項２】
前記通路（９）は、円形の、又は三角形の、又は多角形の横断面を有している、請求項１記載のロータ。
【請求項３】
前記磁石（３）の、少なくとも半径方向外側に位置する縁部（５）が面取部（１０）を有していて、該面取部（１０）は前記プラスチック（４）によって取り囲まれている、請求項１記載のロータ。
【請求項４】
前記ウェブ（８）は、前記磁石（３）よりも小さい高さを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のロータ。
【請求項５】
電機子積層鉄芯を軸に取り付け、前記電機子積層鉄芯を前記軸と磁石と共に射出成形型内に挿入し、その周囲を射出成形によりプラスチックで被覆する、請求項１記載のロータを製造する方法であって、
前記プラスチックは前記電機子積層鉄芯に設けられた通路内に端面側から進入し、前記磁石を半径方向で射出成形型へと押し付けることを特徴とする、請求項１記載のロータを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機子積層鉄芯と、軸と、前記電機子積層鉄芯の外周に配置された複数の磁石と、プラスチック射出成形被覆体（オーバーモールド）とを備えた電動モータのロータに関する。本発明はさらに、該ロータを製造する方法に関する。
【０００２】
電動モータのこのような形式のロータは例えば、燃料ポンプ又は作動部材で使用され、従って、背景技術である。電動モータの高い効率を得るために、磁束はできるだけ高くなければならない。このことは、電動モータのステータと最良に協働するために磁石が正確にロータの所定の位置に配置されることを前提としている。磁石は、その周囲を射出成形によりプラスチックで被覆されることによりその位置で固定される。周囲を射出成形によりプラスチックで被覆するために、軸を備えた電機子積層鉄芯と磁石とは、１つの射出成形型内に挿入される。これは、磁石を、射出成形前に既に射出成形型内で正確な最終位置にまでもっていかなければならないことを意味している。このために、ロータに磁石を接着剤で位置固定することが公知である。このような接着剤による位置固定は付加的な作業ステップにつながり、これは生産性という点では不都合な影響である。
【０００３】
従って、本発明の課題は、より簡単に製造される電動モータのロータ及びこのようなロータを製造する方法を提供することである。特に接着剤の使用を回避したい。
【０００４】
第１の課題は、電機子積層鉄芯がその周面に各磁石につき少なくとも１つの対応する通路を有しており、該通路は軸に対して平行に延在しており、電機子積層鉄芯はその周面に半径方向に向けられた複数のウェブを有しており、該ウェブは前記軸に対して平行に延在していて、２つのウェブの間にそれぞれ１つの磁石が配置されており、プラスチック射出成形被覆体が、電機子積層鉄芯と磁石とを、該磁石の半径方向の外面のみがプラスチックによって被覆されていない状態となるように、被覆している、ロータにより解決される。
【０００５】
通路とウェブとを配置することにより、結果としてこれにより、磁石を半径方向で、かつ周方向の分布において、規定されたように位置決めすることができる。ウェブによって周面における磁石の分布を正確に規定することができる。磁石に向かって開かれた通路により、射出されたプラスチックがこの開口を介して、その射出圧により磁石を押し、この磁石を射出成形型に押し付ける。このようにして、磁石は半径方向で最終的な位置へと移動する。このような手段には、磁石の最終位置が射出成形型によってのみ規定されるという利点がある。電機子積層鉄芯の製造誤差及び射出成形型における位置誤差はこれにより補償される。これにより、比較的大きな製造誤差を有した電機子積層鉄芯を製造することができ、ひいては比較的安価に製造することができる。磁石の位置固定は省くことができるようになる。
【０００６】
磁石の大きさに応じて、比較的大きな磁石の場合には、１つの磁石につき少なくとも２つの通路を電機子積層鉄芯に設けると有利である。
【０００７】
さらに好適な実施態様によれば、通路は、円形の、又は三角形の、又は多角形の横断面を有していて良い。
【０００８】
通路の横断面が、磁石に向かって位置する開口に対してアンダカットを形成しているならば、プラスチック射出成形被覆体と電機子積層鉄芯との特に密な接続が得られる。これにより付加的に、電機子積層鉄芯とプラスチック射出成形被覆体との間に形状接続が形成される。
【０００９】
ロータにおける磁石の保持は、プラスチックと磁石との間の接着結合により得られる。好適な実施態様により、磁石の、少なくとも半径方向外側に位置する縁部が面取部を有していて、該面取部はプラスチックによって取り囲まれていることにより、磁石が付加的に形状接続によりプラスチック射出成形被覆体に結合されるならば、ロータにおける磁石の保持性を向上させることができる。この形状接続はプラスチックと磁石によってのみ形成され、磁石と電機子積層鉄芯との間には形成されていない点に利点がある。磁石と電機子積層鉄芯との間に形状接続を形成するならば、電機子積層鉄芯に関する手間が増加することになる。
【００１０】
別の実施態様によれば、ウェブが磁石よりも小さい高さを有していることにより、電機子積層鉄芯の重量をほぼ増加させることなく、周面における磁石の確実な分布が得られる。このようにして、電機子鉄芯の直径を実質的に増大させることなく、分布が保証される。さらに結果として、打ち抜き部分についてのコストも殆ど上がらない。
【００１１】
第２の課題は、本発明によれば、プラスチックが、電機子積層鉄芯に設けられた通路内に端面側から進入し、磁石を半径方向で射出成形型へと押し付けることにより解決される。
【００１２】
ロータにおける磁石の最終的な位置への到達が、もはやロータ及び／又は射出成形型の構成によってのみ達成されるのではないという点に利点がある。この方法によれば、プラスチックを射出成形型内に射出するための、プロセスに付随する圧力が、磁石を、射出成形型によって規定される最終位置へと移動させるために利用される。この場合、電機子積層鉄芯におけるウェブは、磁石が半径方向外側に向かって移動する際にガイドとして利用される。従って磁石の位置決めは、実際の射出成形中に初めて行われ、射出成形型内に挿入する際に既に行われるものではない。ワークと、工具と、プロセスの協働により初めて、最終的な位置決めが行われる。
【００１３】
実施態様につき、本発明を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるロータを示した図である。
【図２ａ】電機子積層鉄芯と磁石とを分解した状態で、電機子積層鉄芯を示した図である。
【図２ｂ】電機子積層鉄芯と磁石とを分解した状態で、磁石を示した図である。
【図２ｃ】電機子積層鉄芯と磁石とを組み付けた状態で示した図である。
【図３】電機子積層鉄芯の通路を拡大して示した図である。
【００１５】
図１には、燃料ポンプ又は作動部材で使用される電動モータのロータを示した図であって、このモータの軸は図示されていない。軸には電機子積層鉄芯１が装着されている。この電機子積層鉄芯１は、電機子積層鉄芯１となるように結合された複数の打ち抜かれた金属薄板２から成っている。電機子積層鉄芯１の周面の周りには磁石３が分配配置されている。電機子積層鉄芯１と磁石３の周りにはプラスチック４が射出成形されていて、一緒に、均一な部材としてロータを形成している。磁石は、ハードフェライト磁石又はネオジム磁石であって良い。
【００１６】
図２ａ、図２ｂには、打ち抜かれた金属薄板２から成る電機子積層鉄芯１と磁石３とが分解された状態で示されている。磁石３は、端面７の半径方向外側に位置する縁部５と半径方向内側に位置する縁部６とに、面取部１０を有している。この面取部１０は、プラスチック４を射出成形する際に、磁石３とプラスチック４との間の形状接続を保証する。プラスチック４はポリオキシメチレン又はポリアミドであって良い。電機子積層鉄芯１は周面に半径方向外側に突出するウェブ８を有していて、このウェブ８は磁石３を電機子積層鉄芯１上に周方向で固定する。２つのウェブ８の間にそれぞれ１つの通路９が配置されている。通路９とウェブ８とはロータの軸に対して平行に方向付けられている。
【００１７】
図２ｃには、電機子積層鉄芯１と磁石３とが、どのように射出成形型内に配置されているかが示されている。
【００１８】
図３には通路９が拡大図で示されている。通路９は、その長手方向の延在にわたって、磁石３の方向に向けられた開口を有している。開口の幅は、通路９の横断面の直径よりも小さい。射出成形の際に、プラスチック４は通路９内に射出される。この場合に存在するプラスチック溶融物の圧力により磁石３はこのように背後から射出されることにより、磁石３は半径方向外側に向かって射出成形型の壁に向かってその終端位置へと押し付けられる。このような移動は、ウェブ８の高さｈよりも著しく小さい。プラスチック溶融物４の冷却及び硬化後には磁石３はその終端位置で位置固定されている。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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