(57)【要約】      （修正有）【課題】電動モータのステータハウジングを簡単な方法で製造するようにする。【解決手段】ステータハウジング１が、プラスチックから成る磁極ハウジング２と、少なくとも１つの磁石３とを有しており、磁極ハウジング２を射出成形法またはプレス法で製造して、電動モータのステータハウジングを製造するための方法において、磁極ハウジング２に対して、少なくとも部分的に、導磁性のプラスチックもしくは導磁性の材料を含んだプラスチックを使用するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有利には自動車内に設けられた補機に用いられる電動モータのステータハウジングを製造するための方法であって、ステータハウジング（１）が、プラスチックから成る磁極ハウジング（２）と、少なくとも１つの磁石（３）とを有しており、磁極ハウジング（２）を射出成形法またはプレス法で製造して、電動モータのステータハウジングを製造するための方法において、磁極ハウジング（２）に対して、少なくとも部分的に導磁性のプラスチックを使用するかもしくは導磁性の材料を含んだプラスチックを使用することを特徴とする、ステータハウジングを製造するための方法。
【請求項２】
磁石（３）を、磁極ハウジング（２）の製造のための射出成形法の間、磁極ハウジング（２）の材料内に埋め込む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
導磁性の金属粒子がプラスチック内に含まれている、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
導磁性の材料の混加により、磁極ハウジング（２）が、少なくとも磁石（３）の膨張係数にほぼ相応する膨張係数を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの磁石（３）を、磁極ハウジング（２）内への埋め込み後に初めて磁化する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
磁石（３）が環状磁石として形成されており、該環状磁石を磁極ハウジング（２）のプラスチック内に埋め込む、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
磁石（３）が磁石セグメントとして形成されており、該磁石セグメントを磁極ハウジング（２）のプラスチック内に埋め込む、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
磁石（３）に対応配置された少なくとも１つの磁束案内エレメントを、射出成形法またはプレス法の過程内で磁極ハウジング（２）の壁に埋め込む、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
アーマチュア軸のための少なくとも１つの支承箇所（５）を、射出成形法またはプレス法の過程内で磁極ハウジング（２）の壁に形成する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
導磁性の材料を、部分的にしか磁極ハウジング（２）のプラスチックに混入しない、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
磁極エレメント（２）の、導磁性の材料を含んでいる区分が、導磁性の材料を含んでいない区分よりも高い壁厚を有している、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
磁石（３）を、プラスチック結合されたプレス可能なまたは射出成形可能な材料で形成し、磁極ハウジング（２）の内壁にプレスもしくは射出成形により固着する、請求項１から１１まで記載の方法。
【請求項１３】
磁石（３）を焼結法で製造し、焼結過程を直接磁極ハウジング（２）内で実施し、磁石（３）を、焼結の間、磁極ハウジング（２）の内壁に向かって押圧し、内壁に結合する、請求項１から１１まで記載の方法。
【請求項１４】
有利には自動車内に設けられた補機に用いられる電動モータのステータハウジングであって、当該ステータハウジングが、プラスチックから成る磁極ハウジング（２）を有しており、該磁極ハウジング（２）内に少なくとも１つの磁石（３）が収容されている形式のものにおいて、磁極ハウジング（２）のプラスチックが、少なくとも部分的に導磁性であるか、もしくは導磁性の材料が、プラスチック内に含まれていることを特徴とする、電動モータのステータハウジング。
【請求項１５】
有利には自動車内に設けられた補機に用いられる電動モータのステータハウジングにおいて、当該ステータハウジングが、プラスチックから成る磁極ハウジング（２）を有しており、該磁極ハウジング（２）内に少なくとも１つの磁石（３）が収容されている形式のものにおいて、磁石（３）が、プラスチック結合された射出成形可能なまたはプレス可能な材料から成っていることを特徴とする、電動モータのステータハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有利には自動車内に設けられた補機に用いられる電動モータのステータハウジングを製造するための方法であって、ステータハウジングが、プラスチックから成る磁極ハウジングと、少なくとも１つの磁石とを有しており、磁極ハウジングを射出成形法またはプレス法で製造して、電動モータのステータハウジングを製造するための方法に関する。
【０００２】
さらに本発明は、有利には自動車内に設けられた補機に用いられる電動モータのステータハウジングであって、当該ステータハウジングが、プラスチックから成る磁極ハウジングを有しており、該磁極ハウジング内に少なくとも１つの磁石が収容されている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００３】
国際公開第２００６／０３９３８１号パンフレットには電動モータのステータハウジングが記載されている。このステータハウジングはプラスチック磁極ハウジングを有しており、このプラスチック磁極ハウジングは、帰路形成リングと、この帰路形成リングに取り付けられた磁石とを収容していて、射出成形法で製造することができる。この場合、帰路形成リングと磁石とは、磁極ハウジングの完成後、この磁極ハウジング内に挿入される。国際公開第２００６／０３９３８１号パンフレットに記載された別の構成によれば、磁石を含めた帰路形成リングが、磁極ハウジングの射出成形法の間に、ハウジングの壁に埋め込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０３９３８１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、電動モータのステータハウジングを簡単に製造し、この場合、ステータハウジングに収容された構成部材が同時に壁に固く固着されているようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するために本発明の方法では、磁極ハウジングに対して、少なくとも部分的に導磁性のプラスチックを使用するかもしくは導磁性の材料を含んだプラスチックを使用するようにした。
【０００７】
さらに前記課題を解決するために本発明の第１のステータハウジングでは、磁極ハウジングのプラスチックが、少なくとも部分的に導磁性であるかもしくは導磁性の材料が、プラスチック中に含まれているようにした。
【０００８】
さらに前記課題を解決するために本発明の第２のステータハウジングでは、磁石が、プラスチック結合された射出成形可能なまたはプレス可能な材料から成っているようにした。
【０００９】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁石を、磁極ハウジングの製造のための射出成形法の間、磁極ハウジングの材料内に埋め込むようにした。
【００１０】
さらに本発明の有利な実施様態では、導磁性の金属粒子がプラスチック内に含まれているようにした。
【００１１】
さらに本発明の有利な実施様態では、導磁性の材料の混加により、磁極ハウジングが、少なくとも磁石の膨張係数にほぼ相応する膨張係数を有しているようにした。
【００１２】
さらに本発明の有利な実施様態では、少なくとも１つの磁石を、磁極ハウジングへの埋め込み後初めて磁化するようにした。
【００１３】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁石が環状磁石として形成されており、該環状磁石を磁極ハウジングのプラスチック内に埋め込むようにした。
【００１４】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁石が磁石セグメントとして形成されており、該磁石セグメントを磁極ハウジングのプラスチック内に埋め込むようにした。
【００１５】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁石に対応配置された少なくとも１つの磁束案内エレメントを、射出成形法またはプレス法の過程内で磁極ハウジングの壁に埋め込むようにした。
【００１６】
さらに本発明の有利な実施様態では、アーマチュア軸のための少なくとも１つの支承箇所を、射出成形法またはプレス法の過程内で磁極ハウジングの壁に形成するようにした。
【００１７】
さらに本発明の有利な実施様態では、導磁性の材料を、部分的にしか磁極ハウジングのプラスチックに混入しないようにした。
【００１８】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁極エレメントの、導磁性の材料を含んでいる区分が、導磁性の材料を含んでいない区分よりも高い壁厚を有しているようにした。
【００１９】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁石を、プラスチック結合されたプレス可能なまたは射出成形可能な材料で形成し、磁極ハウジングの内壁にプレスもしくは射出成形により固着するようにした。
【００２０】
さらに本発明の有利な実施様態では、磁石を焼結法で製造し、焼結過程を直接磁極ハウジング内で実施し、磁石を、焼結の間、磁極ハウジングの内壁に向かって押圧し、内壁に結合するようにした。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による方法の１つにより製造されるステータハウジングを備えた電動モータは、有利には自動車内に設けられた補機に対して使用され、例えばウィンドウリフタモータ、ワイパモータ、シート調節モータまたはスタータモータとしても使用される。
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、電動モータのステータハウジングの製造のための方法が提供される。この場合、ステータハウジングが、プラスチックから製作されている磁極ハウジングと、少なくとも１つの磁石とを有している。磁極ハウジングは射出成形法で製造され、磁石は磁極ハウジングの壁に結合される。このことは、有利な構成によれば、既に磁極ハウジングの製造のための射出成形法の間に行われる。
【００２３】
さらに、磁極ハウジングに対して、少なくとも部分的に導磁性のプラスチックが使用されるか、もしくは導磁性の材料を含んだプラスチックが使用されることが提案されている。導磁性の材料は、磁石から出発した磁束を所望の方向へ案内するために働く。これにより、別個の構成部材として形成されている磁束エレメントを省略することが基本的に可能である。それにもかかわらず、導磁性の材料をプラスチック磁極ハウジングに対して使用する場合にも、このような磁束エレメントを使用することが可能である。
【００２４】
１つのもしくは複数の磁石が、磁極ハウジングの射出成形法の間に既に磁極ハウジングの壁に埋め込まれると、１つのもしくは複数の磁石のための付加的な固定手段を省略することができる。これにより、構造的な簡略化が達成される。さらに、製造法が迅速化され、簡潔化される。なぜならば、磁極ハウジングの製造と、磁極ハウジングの壁への磁石の埋め込みとを１回の共通の作業ステップ内で実施することができるからである。更なる利点は、１つには、磁極ハウジングと磁石の当付け面との間の、もう１つには、磁石と、回転するアーマチュアとの間のより僅かな間隔と同軸性誤差とが達成されることにある。これにより、磁気作用回路内のエアギャップが減ぜられ、電動モータの全効率が改善される。さらに、この構成により、ステータの全体重量も減らすことができる。
【００２５】
磁極ハウジングの材料に対する導磁性の材料の混加によって、磁石の膨張係数とほぼ同じである膨張係数を生じさせることができる。このことは、温度変化時でも、この温度変化に相俟った収縮及び膨張時でも、内部の応力が実際には生じないという利点を有している。なぜならば、磁極ハウジングと磁石とが同じ膨張にさらされており、ひいては膨張差が全くまたはほとんど生じないからである。
【００２６】
有利な構成によれば、プラスチック磁極ハウジングに、部分的もしくは区分的にしか導磁性の材料が含まれておらず、ひいてはプラスチック磁極ハウジングが、非導磁性である別の領域または区分を有していることが提案されている。導磁性の区分は、可能な限り最良な帰路形成を可能にするために、特に磁石に直接接触している。これに対して、別の構成によれば、磁極ハウジング全体が導磁性の材料から成っているか、もしくは導磁性の材料がハウジングのプラスチック内に混入されていることが提案されている。
【００２７】
導磁性の材料としては、例えば金属粒子が考慮される。この金属粒子はプラスチック内に混入され、ひいては既に射出成形法の間にプラスチック内に含まれている。
【００２８】
別の有利な構成によれば、例えばフェライトまたはNdFeBから成る永久磁石が使用される。場合によっては、これらの磁石が、まず磁化されていない状態で磁極ハウジング内に挿入されてよい。次いで、つまり磁極ハウジングの壁内へもしくは壁への永久磁石の接合後にもしくは埋め込み後に、磁化プロセスが実施される。
【００２９】
磁石が磁極ハウジングの内壁に埋め込まれる場合、内壁に向けられた面だけが、場合によってはさらに端面も、部分的に磁極ハウジングのプラスチック材料内に突入していれば、基本的に十分である。しかし、磁石の、内壁と反対に位置する面に、磁極ハウジングの材料から成るプラスチックカバーを少なくとも部分的に設けることも基本的に可能である。
【００３０】
磁石は個々の磁石セグメントとして形成されていてよいし、閉じられた磁石リングとして形成されていてもよい。
【００３１】
本発明の別の態様によれば、電動モータのステータハウジングの製造のための方法が提供される。この場合、ステータハウジングは、プラスチックから成る磁極ハウジングと、少なくとも１つの磁石とを有しており、この磁石が、プラスチック結合された射出成形可能な材料から成っており、この材料は磁極ハウジングの内壁に射出成形によって固着される。この構成では、磁極ハウジングの製作ステップと、磁石の製造もしくは取り付けとが、基本的に互いに別個に実施される。有利にはプラスチックから成る磁極ハウジングは、有利には第１の作業ステップ内で製造される。次いで、第２の作業ステップ内で、射出成形可能な材料から成る磁石が、磁極ハウジングの内壁に射出成形により固着される。この過程の間、既に射出形成金型内で、プラスチック結合された磁石（プラスチックマグネット）の場合には、磁力線を予め方向付けることができる。これにより、より高い磁界強度が達成される。磁力線を磁石自体内でコイルに案内することも、磁石に接触している磁気的な帰路形成部材に案内することもできる。磁力線は、この帰路形成部材から再び磁石に戻されかつコイルに案内される。
【００３２】
磁極ハウジングの内壁への射出成形による磁石の固着を介して、固い結合部を同様に達成することができ、これにより、磁極ハウジングへの磁石の位置固定のための付加的な固定手段を省略することができる。さらに誤差とエアギャップとが減ぜられ、これにより全体の効率が改善される。
【００３３】
磁極ハウジングのための材料としては、有利にはプラスチックが使用される。この磁極ハウジングの製造は、有利にはプレス法または射出成形法で行われる。磁極ハウジングの材料内には、場合によっては、導磁性の材料が混入されてよく、これにより、磁石の磁力線が、磁気的な帰路の形成のために、直接磁極ハウジングの壁を介して案内される。しかし、導磁性の材料を含まないプラスチックを使用することも可能である。この場合、この事例では、磁気的な帰路は直接磁石自体を介して案内されるか、または別個の構成部材として形成された帰路形成部材を介して案内される。この帰路形成部材は、同様に磁極ハウジング内に挿入される。
【００３４】
場合によっては、磁極ハウジングがプラスチックと異なる材料、例えば金属材料からも成っている。
【００３５】
本発明のもう１つの別の態様によれば、磁極ハウジングと少なくとも１つの磁石とを有しており、この場合、この磁石が焼結法で製造される、電動モータのステータハウジングを製造するための方法が提供される。焼結過程は、磁極ハウジング内で直接実施される。この場合、焼結の間に磁石が磁極ハウジングの内壁に向かって押圧され、内壁に結合される。
【００３６】
この構成も、アーマチュアと磁石との間の減ぜられたエアギャップの利点を有しており、これにより、より小さな同軸性誤差と、これに伴い、より高い効率とが達成される。さらに磁極ハウジングの内壁へ磁石を位置固定するための固定手段を省略することができる。さらに、磁石とハウジングとの間のエアギャップの欠如に基づき熱導出が改善されている。磁石の製造プロセスが、磁極壁内面への磁石の位置固定と結びつけられたので、組み付け手間も減ぜられている。
【００３７】
焼結法で製造され、磁極ハウジングの内壁に直接取り付けられた磁石は、円形にまたはセグメント状に形成されていてよい。
【００３８】
プラスチックハウジングは、前述した構成のように、プラスチックから成っていてよく、特にプラスチック射出成形法で製造される。この場合、場合によってはプラスチック材料内に導磁性の材料が混入される。ただし、このことは必ずしも必要ではない。しかし、基本的には、プラスチックと異なる材料、例えば金属から成る磁極ハウジングの構成も可能である。
【００３９】
磁化は、永久磁石の焼結後、適した磁化工具により達成される。
【００４０】
更なる利点及び有利な構成は、別の請求項、図面の説明及び図面から知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】プラスチック磁極ハウジングと、この磁極ハウジングの壁に射出成形により埋め込まれた磁石とを備えた、電動モータのステータハウジングの縦断面図である。
【図２】図１のステータハウジングの長手方向軸線に対する横断面図である。
【図３】磁石が磁極ハウジングの内面に環状に形成されているステータハウジングの別の実施例を示す図である。
【図４】導磁性のプラスチックを含んだプラスチック磁極ハウジングと、この磁極ハウジングの内面に配置されていて、射出成形可能な材料から成っていて、磁極ハウジングの内壁に射出成形により固着されている磁石とから成る別のステータハウジングを示す図である。
【図５】図４のステータハウジングの縦断面図である。
【図６】射出成形により内面に固着された、円形に形成されている磁石を備えたステータハウジングの別の実施例を示す図である。
【図７】図６のステータハウジングの縦断面図である。
【図８】磁極ハウジングと、焼結法で磁極ハウジングの内部に製造されるセグメント状の磁石とを備えた、電動モータの別のステータハウジングを示す図である。
【図９】図８のステータハウジングの縦断面図である。
【図１０】焼結過程のために必要な工具を含めた、図８に相応する図である。
【図１１】焼結過程のために必要な工具を含めた、図９に相応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図面内では、同じ構成部材が同じ符号で示されている。
【００４３】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。
【００４４】
図１及び図２には、電動モータに用いられるステータハウジング１が示されている。このステータハウジング１はプラスチック磁極ハウジング２を備えており、このプラスチック磁極ハウジング２の材料は、統合された導磁性の粒子、例えば金属粒子を含んだプラスチックから成っている。これにより、磁極ハウジング２が全体的に導磁性になる。
【００４５】
磁極ハウジング２の内壁には永久磁石３が埋め込まれている。この永久磁石３は磁極ハウジング２の壁に突入していて、これにより磁極ハウジング２の壁に不動に収容かつ位置固定されている。セグメント状に形成された永久磁石３は、磁極ハウジング２の壁に完全に組み込まれており、これにより、磁石３の内面が磁極ハウジング２の内壁が面一に、つまり、同一平面を成して終わっている。磁極ハウジング２の壁への永久磁石３の埋め込みは、有利には既に磁極ハウジング２の製造のための射出成形法の間に行われ、これにより、磁極ハウジング２の製造と磁極ハウジング２の壁への永久磁石３の組み込みとが、１回の共通の作業ステップにまとまっている。
【００４６】
特に金属粒子として形成されている導磁性の粒子は、有利には磁極ハウジング２の壁全体にわたって均一に分配されている。これにより、磁石３から出発している磁束の、磁極ハウジング２の壁での案内が達成される。永久磁石３の領域では、磁極ハウジング２の壁が、永久磁石３の外部よりも大きな厚さを有している。
【００４７】
磁極ハウジング２の材料は比較的固いプラスチックから成っている。このプラスチックは、磁極ハウジング２の端面の領域に支承箇所５を形成することを可能にする。場合によっては、付加的な支承部材が磁極ハウジング２の壁に組み込まれる。モータ軸線は符号６で示されている。支承箇所５と反対の端面側では、磁極ハウジング２が、一体に形成された固定区分４を備えている。この固定区分４を介して、磁極ハウジング２を例えば伝導装置ハウジングに固定することができる。
【００４８】
図２から知ることができるように、磁極ハウジング２の外面には複数のリブ７が射出成形により一体成形されている。
【００４９】
図３による実施例は、図１もしくは図２による実施例にほぼ相応しているものの、図１もしくは図２の実施例では、永久磁石３がセグメント状に形成されているのに対して、図３の実施例では、永久磁石３が円形に形成されているという違いを備えている。磁石３から出発した磁力線は、直接磁石３の材料内を周方向案内され、これにより、基本的に付加的な帰路形成エレメントが不要となり、場合によっては、磁極ハウジング２の材料内への導磁性の材料の混加も省略することができる。
【００５０】
図４及び図５による実施例では、ステータハウジング１が、導磁性の材料を含んだプラスチックから成る磁極ハウジング２を有している。この磁極ハウジング２の内壁には、永久磁石３がその材料の射出成形により固着されている。この目的のために、永久磁石３は、プラスチック結合された射出成形可能な材料から成っていて、磁極ハウジング２の完成後、別個の作業ステップで磁極ハウジング２の内壁に永久磁石材料の射出成形により固着される。このことは、永久磁石３のための付加的な固定手段を設ける必要なしに、永久磁石３と磁極ハウジング２との間に直接的な結合部が達成されるという利点を有している。永久磁石３は、磁極ハウジング２の壁に組み込まれておらず、単に壁の内面に位置している。この場合、結合は磁極ハウジング２の内壁への永久磁石３の材料の射出成形のプロセスによって達成される。
【００５１】
図６及び図７による実施例でも、磁石３が射出成形法で磁極ハウジング２の内壁に固着されている。永久磁石３は円形に形成されている。磁極ハウジング２はプラスチックから成っていて、同様に射出成形法で製造される。磁極ハウジング２の材料内には導磁性の粒子が混入されていてよい。しかし、場合によっては導磁性の材料が省略される。なぜならば、永久磁石３の円形状に基づき、磁石３自体を介した磁束の直接的な帰路が達成されるからである。
【００５２】
図８及び図９による実施例では、永久磁石３が焼結法で製造されている。この永久磁石３は磁極ハウジング２の内面に直接位置し、そこに、付加的な固定手段なしに保持されている。磁極ハウジング２は、有利には前述した実施例のようにプラスチックから成っている。磁極ハウジング２の材料内には、場合によっては、導磁性の粒子が混入されていてよい。
【００５３】
永久磁石３は、磁極ハウジング２の内部に焼結法で製造される。明示のために、図１０及び図１１は、コアパンチ８と,プレスパンチ９と、カウンタホルダ１０とから成る焼結工具を示している。コアパンチ８は磁極ハウジング２の内室に挿入されている。この場合、コアパンチ８の外周面と磁極ハウジング２の内壁との間に、永久磁石３に対するセグメント状の環状室が残されている。このセグメント状の室内には永久磁石３の焼結材料が充填される。次いで、圧縮のために、プレスパンチ９が焼結材料に対して軸方向で押圧される。カウンタホルダ１０は磁極ハウジング２の外面に接触している。
【符号の説明】
【００５４】
１    ステータハウジング、  ２  磁極ハウジング、  ３  永久磁石、  ４  固定区分、  ５  支承箇所、  ６  モータ軸線、  ７  リブ、  ８  コアパンチ、  ９  プレスパンチ、  １０  カウンタホルダ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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