(57)【要約】  本発明は外側ロータ（３ａ）および内側ロータ（３ｂ）を備える電気モータに関し、励磁コイル（４）を担持するステータが中空円筒として形成され、さらに、カップ形状の外側ロータ（３ａ）と内側ロータ（３ｂ）との間に配置され、さらに、前部において、ハウジングに、または、ハウジングに堅固に接続された電気モータの一部分（１２）に堅固に接続され、ステータが、軸方向に延在する支持体（３５）に接触して配置される複数のステータ歯部（１）を有し、支持体（３５）が、個々の隣接する励磁コイル（４）とステータ歯部（１）との間の空間を埋めるプラスチック材料、特に熱硬化性プラスチック材料の射出成形構成物によって形成され、支持体（３５）が、金属ハウジングの中へおよび／またはそれを貫通して、あるいは、ハウジングに堅固に接続されてそれに接触して配置される金属部分（１２）の中へおよび／またはそれを貫通して延在する。【選択図】図１
2012519463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ロータ（３ａ）および内側ロータ（３ｂ）を備える電気モータにおいて、励磁コイル（４）を担持するステータが、中空円筒として形成され、さらに、カップ形状の前記外側ロータ（３ａ）と前記内側ロータ（３ｂ）との間に配置され、さらに、前部において、ハウジングに、または、前記ハウジングに堅固に接続された前記電気モータの一部分（１２）に接続され、前記ステータが、軸方向に延在する支持体（３５）に接触して配置される複数のステータ歯部（１）を有する、電気モータであって、前記支持体（３５）が、個々の隣接する前記励磁コイル（４）と前記ステータ歯部（１）との間の空間を埋めるプラスチック材料、特に熱硬化性プラスチック材料からなる射出成形構成物によって形成され、前記支持体（３５）が、前記金属ハウジングの中へおよび／またはそれを貫通して、あるいは、前記ハウジングに堅固に接続されてそれに接触して配置される金属部分（１２）の中へおよび／またはそれを貫通して延在する、ことを特徴とする電気モータ。
【請求項２】
前記支持体（３５）がＴ形または二重Ｔ形である断面形状を有する、ことを特徴とする、請求項１に記載の電気モータ。
【請求項３】
前記ステータ歯部（１）が、径方向において内側に向けられた極片（１ｂ）および径方向において外側に向けられた極片（１ａ）を有し、支持材（２７）が、前記励磁コイル（４）の半径方向側領域（４ａ、４ｂ）と前記極片（１ａ、１ｂ）の内側（１ｅ）との間に位置されて、接線方向の壁を形成する、ことを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項４】
前記支持体（３５）の断面積が、ハウジングまたは部分（１２）とステータ歯部（１）および／または励磁コイル（４）との間の領域（３５ａ）において、隣接する励磁コイルの間および／またはステータ歯部の間の領域における前記支持体（３５）の断面積より大きい、ことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項５】
前記ハウジングまたは前記部分（１２）が、凹部（１２ｂ）、具体的には前記支持体（３５）を固定するためのウィンドウタイプのリーチスルーの開口部を備える壁を有する、ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項６】
前記凹部の外形が前記支持体の断面の外形に対応する、ことを特徴とする、請求項５に記載の電気モータ。
【請求項７】
前記凹部（１２ｂ）の断面積が、いずれの場合も、隣接するステータ歯部の間および／または励磁コイルの間の領域における前記支持体（３５）の断面積より大きい、ことを特徴とする、請求項５または６のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項８】
前記ハウジングまたは前記部分（１２）がアルミニウムで作られ、ダイカスト部品として製造される、ことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項９】
前記支持体（３５）が、前記外部の極片（１ａ）および前記内部の極片（１ｂ）を被覆する射出成形構成物（３５ｅ）に、径方向において外向きにおよび／または径方向において内向きに接続される、ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１０】
とりわけ、補強要素（３６、３７）、具体的には、軸方向に延在するプレート形状または湾曲したプレート形状の要素が、前記支持体（３５）を形成する前記プラスチック材料の構成物の中に埋め込まれる、ことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１１】
第１の補強要素（３６）が前記ステータ歯部に確実に接続される、ことを特徴とする、請求項１０に記載の電気モータ。
【請求項１２】
第２の補強要素（３７）が、前記支持体内の前記支持体（３５）の軸方向長さの一部分の上を延在する、あるいは、前記支持体（３５）の下方または上方を延在する、ことを特徴とする、請求項１０または１１のいずれかに記載の電気モータ。
【請求項１３】
前記補強要素（３７）の各々が、少なくとも１つのウィンドウタイプのリーチスルーの開口部（３７ａ）、具体的には打ち抜かれた細長いスロットを有する、ことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１４】
前記補強要素（３６、３７）が、電気的に非伝導性の材料またはわずかな伝導性のみを有する材料で作られる、ことを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１５】
前記補強要素がそれらのリーチスルーの開口部（３７ａ）を介して前記プラスチック材料に噛み合わされるおよび／または接続ウェブ／接続リング（３８）によって互いに接続される、ことを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１６】
前記励磁コイル（４）の軸方向側（４ａ）に隣接する前記ハウジングまたは部分（１２）の前記壁（１２ａ）が前記軸方向側（４ａ）の外形に適合され、その結果、プラスチック材料の薄い壁（３５ｗ）のみが前記励磁コイル（４）と前記ハウジングまたは部分（１２）を分離する、ことを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１７】
前記ハウジングまたは部分（１２）から離れているステータの軸方向自由端部が、具体的には前記支持体（３５）を形成する前記プラスチック材料から形成される補強リブ（３５ｂ）を有する、ことを特徴とする、請求項１から１６のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１８】
前記ハウジングまたは部分（１２）から離れている前記ステータの軸方向自由端部が、具体的には前記支持材に少なくとも部分的に埋め込まれて前記ステータ歯部に接続される具体的にはプラスチック材料または金属の少なくとも１つの補強リングを有する、ことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項１９】
第１の外側の回路背面部品（２４ａ）が前記外側ロータ（１ａ）を有すること、および、第２の内側の回路背面部品（２４ｂ）が前記内側ロータ（１ａ）によって構成され、空隙（１ｆ）が、いずれも場合も、前記外側の回路背面部品（２４ａ）と前記外側ロータ（１ａ）との間ならびに前記内側の回路背面部品（２４ｂ）と前記内側ロータ（１ｂ）との間に存在すること、を特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項２０】
前記回路背面部品（２４ａ、２４ｂ）が前記ハウジングまたは前記部分（１２）の上に配置される、ことを特徴とする、請求項１９に記載の電気モータ。
【請求項２１】
前記支持体（３５）および被覆物（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｅ）を形成する前記プラスチック材料の構成物が、異なる材料の特定の領域内に存在し、良好な熱伝導率が必要とされる領域（３５ａ）では、良好な熱伝導特性を有する材料が射出されること、および、高い剛性が必要とされる領域（３５）では高強度材料が射出されること、および、領域（３５）内の射出された構成物がアンダーカットを通して噛み合わされ、その結果、支持体を封入する成形材料が、高い熱伝導係数を有する封入するための成形材料の上で軸方向において、径方向において、および接線方向において支持されること、を特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項２２】
冷却チャネルが前記ハウジング（１２）を通って具体的には軸方向に延在する、ことを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項２３】
前記励磁コイル（４）が本体を有さない、すなわち巻線体を有さない、ことを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項２４】
高い熱伝導率を有するフィラー（例えば、窒化ホウ素）が高い熱伝導性のために前記プラスチック材料に含有される、ことを特徴とする、前記請求項のいずれか１項に記載の電気モータ。
【請求項２５】
前記請求項のいずれか１項に記載の電気モータを製造するための方法であって、前記モータの前記ハウジングまたはステータフランジ（１２）が射出成形装置内に導入され、前記励磁コイル（４）を備える前記極片部分（１）が前記ハウジングまたは前記ステータフランジ（１２）を基準に位置決めされて任意選択でプレススクリーン（２３）に接触され、その後、プラスチック材料の射出成形構成物（３５）が前記射出成形装置内に押し込まれて、前記ハウジングまたは前記ステータフランジ（１２）内の前記凹部および／またはアンダーカット（１２ｂ）内を貫通してさらに前記極片部分（１）と前記励磁コイル（４）との間の隙間内へと入り、それにより、前記ハウジングまたは前記ステータフランジ（１２）に接続される前記支持体（３５）が作られる、ことを特徴とする方法。
【請求項２６】
補強部品（３６、３７）、具体的には薄い壁の補強部品が前記射出成形構成物内で成形される、ことを特徴とする、請求項２５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のプリアンブルによるダブルロータモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
個別歯技術（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｔｏｏｔｈ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を有し、低強度ではあるが高効率であり、放熱性が低いダブルロータモータが、ＷＯ０６／０８３０９７、ＵＳ６００２１９２、ＷＯ０４／００４０９８およびＵＳ５９８２０７０から知られている。これらのモータは、ステータ歯部に電流を印加することで２つのロータによってトルクが発生することから、磁気回路が高効率であることを特徴とする。励磁回路内の個別の歯は、上述した出願書類で述べられているように、特に有利である。
【０００３】
ダブルロータは高出力および高トルクのために構成され得る。このため、励磁歯、コイルおよびアタッチメントは高い剛性を有さなければならない。高トルクおよびコンパクトな構造のためには、コイルを備える励磁歯は互いに接近して構築される必要がある。個別の歯を備えるダブルロータモータの場合、ステータは自己支持型であるため、歯およびコイルは高い剛性を有するハウジング上で支持される必要がある。さらに、ダブルロータモータ内の磁束は非常に変化に富むため、導電性材料は、中に非常に強い渦電流を発生させることから磁気回路内では所望されない。この理由で、大きい断面の導電性材料は、極内および空隙内で起こるような磁束の大きな変化が起こる領域では特に回避される。
【０００４】
ＷＯ２００６／０８３０９７がこのタイプのダブルロータモータを開示している。ここでは、自己支持型のコイルがコイル本体およびヨークと共に射出成形され、それによりステータが作られる。この出願書類は、隣接するヨークまでの距離を知るためのコイルの断面を示していない。したがって、周方向においても示される壁の厚さが適用され、それにより隣接するコイルまでの距離が大きくなることが想定され得る。トルクは、実質的に、挿入成形体、および、ハウジングの側面上の肋材によって支持される。本質的に外側領域ではモーメントが非常に高いことが有効であることから、ステータは制限される程度までしかトルクを支持することができない。
【０００５】
また、ＷＯ２００４／００４０９８が、ヨークがコイル本体と共に挿入成形されるようなダブルロータモータを開示している。コイル本体は、プラスチック材料体の位置決めウェブによりハウジング内の巻線コイルと共に中心に配置され（図１３Ａ）、プラスチック材料体と注型樹脂を含むハウジングとによって封入される。位置決めウェブはわずかな幅しか有さないことから、それらの断面２次モーメントｌａは非常に小さく、したがって位置決めウェブはわずかな力しか伝達することができない。知られているように、注型樹脂は低い弾性係数を有することから、封入することによっても高いモーメントを伝達することができない。歯は基本的にコイル本体上で支持され、コイル本体は、封入するための成形材料によるハウジングおよび支持体に接続される。したがって、この構造は制限された程度のみしか荷重をかけることができず、トルク荷重の低いモータにしか使用され得ない。
【０００６】
さらに、ステータがハウジングに不利に接続されることから、従来技術のモータの場合、熱の放散は非常に制限される。図９Ｃに示されているように（ＷＯ２００６／０８３０９７）、長い経路長さを介して、ステータは径方向において内側にオフセットされるプラスチック材料によるハウジングに接続される。その結果、熱がコイルから除去され得ないため、モータの出力が非常に制限される。さらに、注型樹脂または射出成形されたプラスチック材料の熱伝導率は非常に低いことから、コイルと金属のハウジングとの間の大きな間隔が熱的に絶縁する効果を有する。同じことがＷＯ２００６／０８３０９７にも同様に当てはまる。
【０００７】
高い剛性を有し高効率であるダブルロータモータは、既に、ＥＰ１８７９２８３（Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ）、ＥＰ１１９１６７３（Ｄｅｎｓｏ）およびＵＳ５２６０６４２（Ｈｕｓｓ）から知られている。ＥＰ１８７９２８３およびＥＰ１１９１６７３からは、いずれの場合もステータ構造が既に知られており、ここでは、永久磁石を備える２つのロータがシャフトを介して互いに接合される。この点に関して、ロータは、励磁コイルが巻かれたステータによって駆動される。ステータは単一部品として構成され、極片と、ヨークアーム間にある接線方向の接続ウェブとを備える、内側歯および外側歯から構成される。励磁コイルは、ＥＰ１８７９２８３では図８およびＥＰ１１９１６７３では図３８に示されているように、いずれの場合も各接続ウェブ上を周方向に巻かれている。このようなコイル構成により、磁束は接続ウェブ内で接線方向に発生する。この磁束は、同時に、ヨーク歯部内で２つの部分的な磁束に分割される。部分的な磁束の一方は外側ロータに向かって径方向を外側に進んでその外側ロータによって遮断され、さらに、隣接するステータ歯部を介して接続ウェブまで径方向を内側に進む。もう一方の部分的な磁束は径方向を内側に進んで内側ロータによって遮断され、さらに、隣接するステータ歯部を介して径方向の外側に導かれて接続ウェブによって遮断される。
【０００８】
ＥＰ１１９１６７３では、ＥＰ１８７９２８３のステータ構造とは異なり、ロータはシャフトを介して互いに接合されない。代わりに、外側ロータおよび内側ロータの相対的なロータ位置が制御アルゴリズムによって調整される。
【０００９】
別のダブルロータがＵＳ５２６０６４２から知られている。ここでは、永久磁石を備える複数のロータが互いに対して軸方向に配置され、外部の励磁ステータを介して駆動される。
【００１０】
ＥＰ１１９１６７３およびＥＰ１８７９２８３により知られている巻線技法は不利である。接線方向の巻線技法は一方で非常に複雑であり、同時に、自動で巻くことにより良好な銅占積率を達成することもできない。というのは、極片によって覆われる空間は巻いている間は占有することが非常に困難だからである。加えて、磁束は接続ウェブから接線方向に発生し、径方向に９０°偏向される。これは磁気回路の効率にとって好ましくなく、粒子配向を有する軟磁性体を使用することを妨げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第０６／０８３０９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、高トルクおよび高出力のためのダブルロータモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、有利には、請求項１の特徴を有するダブルロータモータを用いて達成される。請求項１によるダブルロータの有利な構成は従属請求項の特徴によって実現される。
【００１４】
本発明は、極およびヨークをやはり形成するコイル支持体がプラスチック材料を用いて挿入成形され、プラスチック材料が、個々のコイル支持体とコイルとの間にも形成される支持構造体を形成するという考え方に基づく。挿入成形の工程の間、プラスチック材料はハウジングまたはハウジングに接続された一部分に接合され、それにより安定したユニットが作られる。プラスチック材料は好適には高強度プラスチック材料である。コイル支持体の間に射出されるプラスチック材料の構成物はいずれの場合も支持体を形成し、その断面は、有利には、Ｕ形、Ｔ形または二重Ｔ形である。
【００１５】
高トルク、高出力およびコンパクトな構造のためのダブルロータモータの構成は、剛性および放熱性に関して具体的な解決策を必要とする。というのは、ここでは、コイル支持体およびヨークを挿入成形／封入するだけでは不十分だからである。高い剛性のためには、ステータが曲がりにくいようにするための高い断面２次モーメントｌａおよび高い弾性係数が必要である。従来技術では、コイル本体が支持体として使用され、封入するための成形材料によるハウジングに、または、剛性を生み出すステータ歯部の挿入成形物に接続されていた。
【００１６】
これとは異なり、本発明は、射出されるプラスチック材料によって充填されて支持構造体または支持体を形成するコイルの間の製造に関連する空間または間隔を使用することを実現する。これにより、コイル本体より４倍大きい断面２次モーメントｌａが得られる。ヨーク全体または外部の極も、プラスチック材料の比較的薄い壁を用いて挿入成形されてよい。従来技術とは異なり、補強材はハイグレードプラスチック材料によって支持される。しかし、高弾性率のフィラーを追加的に射出することも可能である。熱硬化性プラスチック材料が好適には使用され、ここでは、例えば窒化ホウ素などの効果的な熱伝導性フィラーが埋め込まれる。挿入成形物は、適切な外形の部品およびアンカーを用いてハウジングに接続される。プラスチック材料を使用することにより、有利には、渦電流損が最小になり、良好な効率が得られる。
【００１７】
さらなる補強のために、高弾性率の特に薄い壁の構成の部品が射出成形物に埋め込まれるまたは組み込まれてよい。
【００１８】
また、ボディレス・コイル（ｂｏｄｙ−ｌｅｓｓ  ｃｏｉｌ）を備える、または歯の首部の壁の上の、外部の極および内部の極までの対応する間隔の前部のみに絶縁部品を備えるステータ歯部が有利である。この場合、材料は、間隔によって形成される空間内に射出される。
【００１９】
個々のすべてのヨークは、それらのコイルと共に、ハウジングに接続され、上述した挿入成形工程によって状況に応じた形で中心に配置される。この場合、コイルとヨークとの間の自由空間または間隔は、コイルの前部のように、プラスチック材料によって被覆または充填され、外側の補強材に対して、プラスチック材料の対応する構造および外形を形成することが可能となる。
【００２０】
本発明の特に有利な構成では、個々のヨークとコイルとの間の自由空間または間隔は、プラスチック材料によって充填される二重Ｔ形の支持形状の空間（ｄｏｕｂｌｅ−Ｔ−ｓｕｐｐｏｒｔ−ｓｈａｐｅｄ  ｓｐａｃｅ）を形成する。したがって、射出後、プラスチック材料は断面において二重Ｔ形の支持形状の支持体を形成し、これは、ハウジング内またはハウジングに接合される部品内で固定される。それにより、このような断面の外形により特に良好な剛性が得られる。この支持体の断面の外形は、有利には、ハウジング内またはハウジングに接合された部品内の対応するように形成された凹部内を延在していてよく、それにより、支持体の特に良好な剛性が得られる。この点に関して、凹部の断面積はロータの領域の断面積より大きくてよく、その結果、ハウジング内またはハウジング部品内の凹部内を延在する支持体上に一種の拡張された基部が形成される。
【００２１】
同様に、プラスチック材料の構成物を補強するために、一方の端部がいずれの事例においても凹部内を沿うように延在しており、もう一方の端部がステータ歯部のところまですなわち隣接するステータ歯部の間の隙間の中を沿うように延在するような補強要素が用意されてよい。この点に関して、この補強要素は、外部の極片または内部の極片の領域内に埋め込まれてよい。
【００２２】
プラスチック材料の極を追加的に挿入成形することにより、さらに剛性の高い構成を得ることも任意選択で可能である。極または極片を被覆するプラスチック材料は、径方向および軸方向に延在する壁によって支持体に接合される。極片を被覆することにより空隙の長さは増加するが、これは、増加する剛性およびそれに伴い向上するモータのパワーによって相殺される。
【００２３】
本発明による実施形態では、断面において有利には二重Ｔ形の形状を有することができる、すなわち径方向の外側極片および内側極片を有する個々のステータ歯部が、最初に軸方向に巻線が巻かれ、次いで射出成形金型内に位置される。高出力および高剛性のダブルロータ（従来技術（ＥＰ１８７９２８３（Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ）、ＥＰ１１９１６７３  （Ｄｅｎｓｏ）およびＵＳ５２６０６４２（Ｈｕｓｓ））と異なり、ステータは接線方向の接続ウェブを一切有さない。この実施形態では、磁束は径方向に発生し、外側ロータ、隣接するステータ歯部、および内側ロータによって遮断される。
【００２４】
個々の歯はハウジングに堅固に固定され、支持体およびプラスチック材料から射出される支持要素によって定位置で保持される。射出される支持要素は、好適にはＴ形、より好適には二重Ｔ形であり、その結果、ステータは、径方向の荷重および接線方向の荷重のための非常に高い剛性を得る。非常に効率のよい放熱性を確保するために、プラスチック材料は、好適には、電気伝導率は低いが熱伝導率が高い材料から形成される。
【００２５】
本発明による構造は従来技術に対して以下の利点を有する：
・励磁ヨーク内に径方向の磁束が発生することにより、モータがより効率的になる；
・ダブルロータによりパワー密度が非常に高くなる；
・個別歯巻線技法（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｔｏｏｔｈ  ｗｉｎｄｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）により、巻線技法が単純になり、コスト効率が高くなる；
・モータ構造のコスト効率が高くなる；
・平角線または想定され得る形状の線を使用して個々の歯に巻線を巻くことにより、銅占積率が非常に高くなる；
・ステータ内に径方向の磁束が発生することにより、想定され得る個々の歯内に粒子配向の材料または好適な方向の金属薄板材料が使用される；
・コイルが熱伝導性が高い支持体内に配置され、ステータ歯部の極片がハウジングに接触される場合、非常に良好な放熱性が可能となる；
・設置前にコイルが点検され得る；
・径方向および接線方向の剛性が高い；
・ハウジングの後部の、ハウジングの凹部内にあるコイルの電気的接触が単純である；
・二重の空隙および薄い壁のロータ構成によりロータの慣性質量を最小にすることにより、非常に動的なモータを構成することが可能となる。
【００２６】
以下では、本発明によるダブルロータモータの種々の実施形態を図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】任意選択の外側および内側のバック回路要素（ｂａｃｋ−ｃｉｒｃｕｉｔ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を備える、本発明によるモータ構成を示す図である。
【図１ａ】補強要素を示す平面図である。
【図２】プラスチック材料から射出された支持構造体を備える、ステータ、外側ロータおよび内側ロータを通る部分断面図である。
【図２ａ】補強要素を備える支持構造体を示す図である。
【図２ｂ】ハウジング部分および２つの支持体を示す断面図である。
【図２ｃ】外部に挿入成形された極片および内部に挿入成形された極片を備えるモータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、図２の線ｘ−ｘに沿った、本発明によるモータの第１の可能性のある実施形態を通る断面図である。支持構造体３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、ハイグレードで曲げ耐性があり同時に電気絶縁性を有する高弾性率の材料から、好適にはフィラーを含む熱硬化性プラスチック材料から構成される。射出される構成物によって形成される個々の支持体３５の断面の外形は続く図面でより詳細に示されている。支持材料の射出された構成物内に位置されるのはヨーク１を備えるコイル４であり、これは、ハウジング１２上で上記の射出された構成物によって保持される。個々の支持体を形成する挿入成形構造体３５は、ヨーク１の軸方向側１ａまで延在して対応する凹部１２ｂ内においてハウジング１２内で固定される基部の形態のそれぞれの肉厚部３５ａをハウジング側に有する。挿入成形は好適には２つのステップで実行されてよく、その結果、例えば窒化ホウ素などの良好な熱伝導特性を有する別のフィラーが領域３５ａに導入され、例えばガラス繊維強化プラスチックなどの高弾性率のフィラーが領域３５に導入される。これにより、ステータとハウジングとの間での放熱性をさらに向上させることができる。
【００２９】
ステータは、外側領域に極片１ａを備えて内側領域に極片１ｂを備える個別のステータ歯部１から構成され、ステータ歯部１には励磁コイル４が巻かれている。加えて、モータは、永久磁石２ａを備える外側ロータ３ａと、永久磁石２ｂを備える内側ロータ３ｂとを有する。さらに、任意選択の２つの回路背面要素２４ａ、２４ｂが示されている。バックアイアンがロータ３ａ、３ｂを介して行われてもよい。いずれの場合も、空隙１ｆが、極片１ａ、１ｂとロータ３ａ、３ｂとの間に、さらには任意選択の回路背面要素２４ａ、２４ｂとの間にある。
【００３０】
接触する目的でやはり挿入成形されるプレススクリーン２３が設けられてもよく、その結果、挿入成形工程前にコイル４との接触が行われ、したがって工具の構成が単純化される。複数部品の射出プロセスでは、射出成形構成物が噛み合わせられることが実現される。成形された構成物の対応する噛み合わせ領域および分離領域は３５ｄのところに示されている。
【００３１】
さらに、領域１２ａ内のハウジング１２が、コイル側４ａとハウジング領域１２ａとの間の間隔が最小となるように、構成される。したがって、ハウジング領域１２ａは、コイルの外形に適合するように回転軸に向かって広がっている。これにより、挿入成形によって作られる壁３５ｗが良好な熱伝達のために可能な限り薄くなる。壁領域３５ｗもやはり、良好な導熱特性を有するプラスチック材料によって作られてよい。高い弾性率および高い伝熱性を有する補強挿入物３６が内部に射出成形され、これは、射出成形の間、適切な工具によってステータ歯部１上に接触するように確実に押圧される。加えて、別の外側挿入部品３７が任意選択で設けられ、これはまた、やはり内側の挿入部品内にある１つまたは複数の凹部４０によって領域３５ｃ内の射出成形物に接合される。さらに、さらなる補強のために、接続ウェブまたは接続リング３８が挿入部品３６および３７の間に設けられてよい。
【００３２】
挿入部品３６、３７はまた、ハウジング１２から外に横方向に突出して、付勢を維持するためにハウジング１２に接触して弾性的に配置されてもよい。これにより、特に金属材料が挿入部品３６、３７として使用される場合に、接合力が向上する。渦電流を軽減するために、挿入部品３６、３７は薄くなっており、図１ａに示されるように、打ち抜かれた細長いスロット３７ａを備える。
【００３３】
前部４ｂでは、ハウジングから離れて、コイル４がやはり挿入成形され、射出構成物が補強リブ３５ｂを形成する。これらは剛性を向上させ、空気冷却による放熱のための表面を拡大させる。空気冷却はファンインペラ２１によって促進される。空気を適切に誘導するために、凹部３９がロータ内およびハウジング１２内に作られてよい。
【００３４】
裏に磁石が付いたアイアン（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｂａｃｋ  ｉｒｏｎ）２４ａおよび２４ｂが装着され、これらはハウジングに固定される。いずれの場合も、ステータ、ロータ３ａおよび３ｂと、バックアイアン２４ａおよび２４ｂとの間に２つの空隙１ｆが存在する。ロータ３ａおよび３ｂは薄い壁を有するように構成される。これによりロータの慣性質量が減少し、冷却チャネル１８がハウジング内を軸方向に延在することができ、それにより、ロータの冷却が改善される。
【００３５】
二重Ｔ形の支持体として構成された支持構造体３５がヨークの内部まで延在しており、それにより、断面２次モーメントが増加して接線方向の荷重が改善される。径方向の荷重の場合、支持体３５の径方向のウェブ高さが可能な限り高くなるように構成され、それにより高い剛性が得られる。
【００３６】
この構造体の場合、ステータ歯部は予め巻線が巻かれており、ハウジングに対して位置決めされている必要がある。
【００３７】
図１ａは、径方向において外側にある補強要素３７を備える二重Ｔ形の支持体３５を示している。別法として、補強要素３７は励磁コイル４を基準に配置されてもよいが、径方向において内側に配置されてもよい。もちろん、複数の補強要素３７が外側および内側に配置されて射出成形されてもよい。補強要素３７は、好適には、例えばステンレス鋼などの伝導性の低い金属材料で作られ、電流伝導度を低下させて渦電流損を軽減するために打ち抜かれた領域３７ａを有する。
【００３８】
図２ｂは肉厚部３５ａを有する切断されたＴ形支持体３５を示しており、さらには、高い剛性が得られるように射出成形によって構成されたハウジングの凹部１２ｂの外形を示している。ハウジングの凹部１２ｂの外形は支持体３５の断面の外形に一致しているべきであり、それにより、高い剛性が得られ、支持体がハウジングの壁内へとまたはハウジングの壁を貫通して沿うように延在できるようになる。この点に関して、必要となる剛性を考慮しながら材料の使用が最小になることにも留意されたい。
【００３９】
図２ｃは、Ｔ形の支持構造体３５の広がりを示している。支持体３５は領域３５ｓの上の射出成形物の一部分としての外側リング３５ｅに接続され、領域３５ｓは、外側の補強リング３５ｅを含む外部の極１ａを有する。壁の厚さが薄い場合でも、このリング３５ｅは、接線方向の荷重の補強のためにやはり非常に有効である。Ｚ−Ｚの領域では、別の代替形態が示されており、ここでは、外部ヨークの極１ａおよび内部ヨークの極１ｂの両方が薄い壁を有するようにリング３５ｅを通して挿入成形され、コイル間のウェブに接続される。好適には、熱硬化性プラスチック材料が薄い壁の厚さを作るのに適している。射出工程のために、極間の領域Ｅは、適当であるならば刻み目が形成されることによりわずかに窪むように構成されてよい。
【００４０】
上述した処置の結果、極間のコイル空間が十二分に利用され得るようになり、効率性が向上する。これらの処置により、良好な放熱性と共に高い剛性を達成することが可能となり、その結果、高出力で、直径が小さく、比較的長い自己支持型コイルを有するモータを実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ステータ歯部としてのポールシューの成形部分
１ａ  ポールシューの成形部分すなわちステータ歯部の外側ポールシュー
１ｂ  ポールシューの成形部分すなわちステータ歯部の内側ポールシュー
１ｆ  空隙
２ａ  外側ロータの永久磁石
２ｂ  内側ロータの永久磁石
３  ロータ
３ａ  外側ロータ
３ｂ  内側ロータ
４  励磁コイル
１１  冷却チャネル
１２  ハウジング
１２ａ  ハウジングの肩部
１５ａ、１５ｂ  軸受
１６  被駆動軸
１８  水チャネル
２１  ファンインペラ
２２  電気接続／コイルの出線のためのハウジングの凹部／
２３  プレススクリーン
２４ａ、２４ｂ  強磁性体のハウジング挿入部分（磁気回路の回路背面側）
２５  駆動体
２７  二重Ｔ形の外形の支持体３５の補強ウェブ
３５  射出成形手法による支持構造体の支持体
３５ａ  射出成形構造体のハウジング側の肉厚部
３５ｂ  射出成形構造体の前側の肋材
３５ｓ  径方向および軸方向に延在する接続ウェブ
３５ｗ  射出されたプラスチック材料の薄い壁の領域
３６、３７  補強要素
３７ａ  凹部、具体的には打ち抜かれた領域
３８  接続ウェブ／接続リング
Ｅ  射出領域
ｌａ  断面２次モーメント
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【国際調査報告】
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