特許 7419528 電気起動可能な駆動アッセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-12

(45)【発行日】2024-01-22

(54)【発明の名称】電気起動可能な駆動アッセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/215 20160101AFI20240115BHJP

   H02K 29/08 20060101ALI20240115BHJP

   F16D 65/14 20060101ALN20240115BHJP

   F16D 121/24 20120101ALN20240115BHJP

【ＦＩ】

H02K11/215

H02K29/08

F16D65/14

F16D121:24

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022530148

(86)(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-01

(86)【国際出願番号】 EP2020077063

(87)【国際公開番号】W WO2021104717

(87)【国際公開日】2021-06-03

【審査請求日】2022-05-24

(31)【優先権主張番号】102019218441.3

(32)【優先日】2019-11-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100177839

【弁理士】

【氏名又は名称】大場 玲児

(74)【代理人】

【識別番号】100172340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 始

(74)【代理人】

【識別番号】100182626

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 剛

(72)【発明者】

【氏名】ズィンル，エルヴィン

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００６８１４８（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０９３８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０１１８８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－００５２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３４９９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

Ｈ０２Ｋ ２９／０８

Ｆ１６Ｄ ６５／１４

Ｆ１６Ｄ １２１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ（１２）と、回転運動のために駆動可能なロータ（１４）と、前記ロータ（１４）と相対回転不能に結合されているモータ軸（１６）とを有する電子整流式モータと、
前記モータ軸（１６）に配置される、前記モータ軸（１６）の回転角を電子的に検知および評価するためのセンサ機構の信号送信器（２４）と、
を備え、
前記信号送信器が、保持要素（２８）と、前記保持要素（２８）に配置される磁気要素
（２６）とを含んでいる、電気起動可能な駆動アッセンブリ（１０）において、
前記保持要素（２８）が中空筒体として実施され、
その内部に前記磁気要素（２６）が保持され、
前記保持要素（２８）が第１の開口端部を有し、前記第１の開口端部により前記保持要素（２８）が前記磁気要素（２６）とともに前記モータ軸（１６）に固定され、前記保持要素（２８）が前記モータ軸（１６）とは逆の側にある第２の端部を有し、前記第２の端部が前記保持要素（２８）の前記開口横断面内へ突出している少なくとも１つの保持要素領域（４６）を備え、前記保持要素領域に前記磁気要素（２６）が当接しており、
前記信号送信器（２４）の前記磁気要素（２６）が湾曲要素（３６）を用いて前記保持要素（２８）の内部に固定され、この湾曲要素（３６）が、前記磁気要素（２６）の横断面を覆うベース（４８）と、前記ベース（４８）と結合され、前記磁気要素（２６）の周部において前記モータ軸（１６）の縦軸線Ｌの方向に延びている脚部（５０）とを有している、ことを特徴とする駆動アッセンブリ。

【請求項2】

前記モータ軸（１６）が、前記保持要素（２８）側のその端部に、その外径の点で前記モータ軸（１６）の外径に比べて絞られている段部（３８）を有し、前記段部に、前記信号送信器（２４）がその保持要素（２８）の前記開口端部でもって固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の駆動アッセンブリ。

【請求項3】

前記モータ軸（１６）の前記段部（３８）から前記モータ軸（１６）の周部への移行部が肩部（４０）を形成し、前記肩部に前記保持要素（２８）が当接していることを特徴とする、請求項２に記載の駆動アッセンブリ。

【請求項4】

前記湾曲要素（３６）が前記保持要素（２８）と融着結合され、前記保持要素（２８）の周方向に少なくとも部分的に延びている第１の溶接結合部（４４）によって結合されていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の駆動アッセンブリ。

【請求項5】

前記保持要素（２８）が前記モータ軸（１６）と融着結合され、前記保持要素（２８）の周方向に少なくとも部分的に延びている第２の溶接結合部（５４）によって結合されていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の駆動アッセンブリ。

【請求項6】

前記保持要素（２８）の前記保持要素領域（４６）が、前記保持要素（２８）の前記開口横断面を複数の部分開口横断面（５８）に分割する横細条部として形成されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の駆動アッセンブリ。

【請求項7】

前記信号送信器（２４）の前記磁気要素（２６）が、前記保持要素（２８）の前記保持要素領域（４６）と前記湾曲要素（３６）の前記ベース（４８）との間に固定されていることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の駆動アッセンブリ。

【請求項8】

前記保持要素（２８）の延在と、前記磁気要素（２６）の延在とが、それぞれ前記モータ軸（１６）の縦軸線Ｌの方向において次のように互いに整合されていること、すなわち前記モータ軸（１６）に前記信号送信器（２４）を取り付けた状態で、前記モータ軸（１６）の端面と、前記磁気要素（２６）のこのモータ軸（１６）側の端面との間に、空気間隙（５６）があるように互いに整合されていることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の駆動アッセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部の構成による電気起動可能な駆動アッセンブリに関するものである。

【0002】

この種の駆動アッセンブリは、たとえば自動車の電子的にスリップコントロール可能なブレーキ装置において、ブレーキ圧コントロールの範囲内で圧力発生器を駆動するために使用される。その際駆動アッセンブリの電気起動は、ブレーキ装置の電子制御器によって行われる。駆動アッセンブリの電気起動の場合、これによって操作される圧力発生器は、ブレーキ装置の貯留容器から、接続されている車輪ブレーキへ至るブレーキ回路の内部で、圧力媒体を搬送する。その結果、搬送される圧力媒体の体積に比例して、車輪ブレーキ内にブレーキ圧が発生する。

【0003】

電子制御器によって起動可能な追加的な複数の制御機構を用いると、それぞれに付設の車両の車輪において現時点で支配的なスリップ比率に対してこのブレーキ圧を車輪ごとに適合させることができる。しかもホイールスピンを阻止することができ、その結果車両の走行安定性を改善させることができる。加えて、制動過程を現在の交通状況に依存してドライバーとは独立に実施することができる。

【0004】

これらの制御過程および／または調整過程においては、圧力発生器から排除される圧力媒体の体積は、圧力発生器の操作信号から決定することができる有意義な特性量である。このため、既存のセンサ機構は駆動アッセンブリのロータの回転角を検知して、測定した回転角信号を電子制御器へ評価のために転送する。

【0005】

この種のセンサ機構は、モータ軸とともに回転する信号送信器と、これに対して位置固定して配置されている付設の信号受信器とから構成されている。

【背景技術】

【0006】

請求項１の前提部の構成による電気起動可能な駆動アッセンブリは技術水準に属しており、たとえば特許文献１に開示されている。

【0007】

このような駆動アッセンブリ１０は、他の点ではこの特許出願の図１にも図示されている。この駆動アッセンブリ１０は、回転運動のために駆動可能なロータ１４を備えたモータ１２と、ロータ１４と相対回転不能に結合されているモータ軸１６とを含んでいる。ロータ１４は通常通りに構成されて、鉄心と、その上に巻き付けられて鉄心の周方向において互いに隣接しあって配置されている複数のコイルとを有している。コイルは公知のように通電状態で複数の磁石を形成し、これら磁石は、駆動アッセンブリ１０のハウジング１８の対向している内面に位置固定して配置されている磁石とともに、ロータ１４とモータ軸１６とが回転運動を実施するように協働する。このため、モータ軸１６は典型的には転がり軸受２０を用いてハウジング１８内に回転可能に支持されている。図１によれば、モータ軸１６には、モータ軸１６に対し横方向に配置される図示していない機構を操作するために、例として複数の偏心要素２２が配置されている。

【0008】

図１の細部Ｘは、ロータ１４の回転角を電子的に検知して評価するためのセンサ機構の信号送信器２４を示している。この信号送信器２４は、モータ軸１６の、ロータ１４とは逆の側の端面に配置されている。信号送信器は、保持要素２８を介して間接的にモータ軸１６に固定されている磁気要素２６を有している。保持要素２８はグラス状に形成され、磁気伝導性のない材料から成っている。保持要素２８の底部からは心棒３０が突出し、この心棒でもって保持要素２８はモータ軸１６の付設の心合わせ孔３２内へ圧入されて、そこに接着されている。保持要素２８の、これに対向している側面には、外側へ開口する袋穴状の受容部３４が形成され、この受容部に磁気要素２６が形状拘束的に且つ外側へ向けて面一に挿着されている。保持要素２８のこの受容部３４での磁気要素２６の固定は、同様に接着結合により行われる。

【0009】

この駆動アッセンブリの作動条件の下では、ロータ１４が強く加速または減速されることが多い。その際に発生する動的な軸線方向の力および半径方向の力も、上記接着結合部に荷重を与え、信号送信器２４の磁気要素２６がモータ軸１６に対し望ましくない相対運動を、特に軸線方向の相対運動を実施することになる。この相対運動は、モータ軸１６が実施した回転角を検知する際の不正確さの原因になり、その結果駆動アッセンブリ１０のモータ１２の電気起動に、または、排除される圧力媒体の体積のコントロールにエラーが発生することがある。後者は、行われているブレーキ圧コントロールに望ましくない影響を及ぼす。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２１８６４８Ａ１号明細書

【発明の概要】

【0011】

これに対し、請求項１の構成による電気起動可能な駆動アッセンブリには、モータ軸での信号送信器の固定を接着結合なしで行えるという利点がある。これにより弾性が除去され、回転角信号の検知はより高精度で行われる。駆動アッセンブリの電気起動能の改善は精度の上昇を伴い、その結果実際に搬送された圧力媒体の体積と望ましい目標値との間にずれが生じても、このずれは少なくなる。これ以外にも、接着結合を行わないことにより、大量生産での駆動アッセンブリの製造プロセスが簡潔になり、製作時間および製作コストを節減できる。

【0012】

本発明によれば、これらの利点は、中空筒体として実施されて、その内部に信号送信器の磁気要素が受容されている保持要素によって達成される。中空筒体は、第１の開口端部を有し、この第１の開口端部により保持要素はその中に挿着されている磁気要素とともにモータ軸に固定され、そしてこれに対向している第２の端部を有し、この第２の端部は中空筒体の開口横断面内へ突出している複数の保持要素領域を備えている。これらの保持要素領域には、信号送信器の磁気要素が当接し、これによって保持要素からの抜け落ちが阻止されている。

【0013】

本発明による保持要素は深絞り方法でコスト上好ましく製造でき、信号送信器の磁気要素を極めて強固に受容する。これにより、この磁気要素は、その寿命にわたって且つ駆動アッセンブリの作動の間に発生する荷重に関係なく、付設の信号受信器に対し一定の相対位置を占める。

【0014】

本発明の更なる利点および有利な更なる構成は、従属請求項および／または以下の説明から明らかである。

【0015】

有利には、モータ軸は、保持要素側のその端部に、その外径の点でモータ軸の外径に比べて絞られている段部を有している。この段部には、中空筒状の保持要素がその第１の開口端部でもって固定されている。保持要素はモータ軸のこの段部に簡単にスライドさせて取り付けることができ、その際同時にモータ軸の縦軸線に対し相対的に心合わせされる。続いて、保持要素は第１の溶接結合部を用いてモータ軸と融着結合される。モータ軸の段部からモータ軸の周部への移行部は肩部を形成し、肩部は、保持要素をモータ軸に取り付ける際の軸線方向ストッパーとして保持要素のために用いられる。モータ軸の縦軸線に対する保持要素または信号送信器の同軸性およびモータ軸・保持要素ユニットの長さ公差は、構成部材における説明した構造的処置により比較的狭い範囲に遵守することができる。

【0016】

本発明の更なる有利な構成では、信号送信器の磁気要素は湾曲要素によって保持要素の内部に位置固定して保持されている。湾曲要素は、第２の溶接結合部によって保持要素と融着結合されている。溶接結合部は、保持要素と信号送信器とモータ軸とから成るユニットの変形強度を上昇させ、加えて湾曲要素は、第２の溶接結合部とともに、温度変化が発生したときでも保持要素内での磁気要素の固定を保証する。さらに、湾曲要素は、モータ軸の端面と磁気要素との間に一定の空気間隙を設定することを可能にさせる。空気間隙により磁束が信号受信器の方向へ誘導され、このことは信号強度に有利であり、或いは、信号検知を好ましくさせる。湾曲要素はコスト上好ましく生産可能であり、たとえば削屑なしに生産可能である。

【0017】

本発明の１実施形態が図面に例示されており、以下の記述で詳細に説明する。図面は全部で３図を含んでいる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】請求項１の前提部の構成による駆動アッセンブリを示す図である。

【図2】図１の細部Ｘを本発明による実施形態で示した図である。

【図3】図２の信号送信器を、その中に挿着される磁気要素なしで示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図２は、本発明による構成での図１の細部Ｘを示している。図示されているのは、モータ１２（示さず）のロータ１４とは逆の側の端部の領域における駆動アッセンブリ１０のモータ軸１６である。図２によれば、モータ軸１６のこの端部はセンサ機構の信号送信器２４を備えている。

【0020】

信号送信器２４は、公知のように磁気要素２６を含んでおり、磁気要素は、磁気伝導性のない材料から成る保持要素２８を用いてモータ軸１６の端面に固定されている。保持要素２８は本発明によれば中空筒体として実施され、その内部空間に磁気要素２６が受容されて、湾曲要素３６を用いて固着されている。中空筒体は第１の開口端部を有し、第１の開口端部により、中空筒体は、外径の点でモータ軸１６の外径に比べて絞られている段部３８上にスライドさせて取り付けられている。モータ軸１６の周部から段部３８の周部への移行部は、例として直角の肩部４０として形成されている。この肩部４０には、保持要素２８が、周回するように延びて半径方向に突出している鍔４２であって、この保持要素２８の開口端部に形成されている前記鍔４２でもって当接している。保持要素２８は、段部３８とその肩部４０とを介してモータ軸１６の縦軸線Ｌに対し同心になるように整向可能であり、まずモータ軸１６に形状拘束的に固定した後に、第１の溶接結合部４４を用いて追加的にこのモータ軸１６と融着結合される。この溶接結合部４４は、図２ではリング状に周回して延びている１つの溶接継ぎ目により形成されているが、互いに連続する複数の溶接点または溶接継ぎ目部分を周回して延びるように設けてもよい。

【0021】

保持要素２８の第１の開口端部に対向し、従ってモータ軸１６とは逆の側にある保持要素２８の第２の端部は、複数の保持要素領域４６を形成し、これら保持要素領域は、中空筒状の保持要素２８の開口横断面内へ突出し、たとえば保持要素２８の開口横断面全体にわたって横方向に延びていてよい。保持要素領域４６には、信号送信器２４の磁気要素２６が軸線方向に当接し、従って保持要素２８の内部からの脱落が機械的に阻止されている。

【0022】

保持要素２８の内部で磁気要素２６を軸線方向に固定するために、湾曲要素３６を用いる。湾曲要素は、半径方向の予緊張力のもとに保持要素２８内へ挿着され、加えて磁気要素２６とともに形状拘束的結合部を成している。湾曲要素３６は、有利には長方形のシートメタルストリップから製造されており、ｕ字状に曲げられている。これに対応して湾曲要素３６はベース４８を有し、ベースは、保持要素２８の内部にある磁気要素２６の端面を覆い、さらに、このベース４８の両端部に形成されて、そこから直角に同じ方向に突出している脚部５０を有している。磁気要素２６には、その周部に溝状の繰り抜き部５２が形成され、繰り抜き部は、モータ軸１６の縦軸線Ｌの方向において磁気要素２６の内側端面から出て、その対向端面直前まで延びている。各繰り抜き部５２内には、湾曲要素３６の脚部５０の１つがある。

【0023】

湾曲要素３６は、第２の溶接結合部５４によって保持要素２８と融着結合されている。この第２の溶接結合部５４の溶接継ぎ目は、図２によれば周回するように延びてリング状に構成されているが、択一的に、周方向に連続している複数の溶接継ぎ目部分または複数の溶接点から成っていてもよい。このようにして、信号送信器２４の磁気要素２６は、中空筒状の保持要素２８の開口横断面内へ突出している保持要素領域４６と湾曲要素３６との間で保持されている。

【0024】

保持要素２８の内部にある磁気要素２６の端面とモータ軸１６の対向している端面との間には軸線方向の間隔があり、よってモータ軸１６による磁気要素２６の磁束への影響を少なくとも十分に排除する空気間隙５６がある。

【0025】

図２は、説明している保持要素２８をもう一度斜視図で示している。互いに対応している構成部材または構成部材部分は、図２および図３では、簡単にするために同じ参照符号を付している。しかし図３では、保持要素２８および湾曲要素３６の構成をよりよく示すことができるようにするため、信号送信器２４の磁気要素は示していない。

【0026】

保持要素２８の開口横断面内へ突出している保持要素領域４６は、この実施形態では、保持要素２８の開口横断面全体にわたって延びてこの開口横断面を２つの互いに切り離された部分開口横断面５８に分割している横細条部として形成されている。原則的には、このような横細条部を複数設けて、保持要素２８の開口横断面を更なる部分開口横断面に分割することも考えられる。

【0027】

もちろん、冒頭で述べた請求項１に記載の本発明の基本思想を逸脱しなければ、説明した実施形態の変更または補足が考えられる。

【符号の説明】

【0028】

１０ 駆動アッセンブリ
１２ モータ
１４ ロータ
１６ モータ軸
２４ 信号送信器
２６ 磁気要素
２８ 保持要素
３６ 湾曲要素
３８ 段部
４０ 肩部
４４ 第１の溶接結合部
４６ 保持要素領域
４８ ベース
５０ 脚部
５４ 第２の溶接結合部
５６ 空気間隙
５８ 部分開口横断面

【図1】

【図2】

【図3】