JP2000516440A

JP2000516440A - 回転機のための回転子組立体

Info

Publication number: JP2000516440A
Application number: JP10536824A
Authority: JP
Inventors: エフポーグ，アンドリュー; エルテヴァーワーク，ジョセフ; ディーヘイルマン，レイ; ガベロ，マウロ
Original assignee: エマーソンエレクトリックカンパニー
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 2000-12-05
Also published as: WO1998037611A3; EP0962040B1; KR100513098B1; CN1250554A; ES2224361T3; AU6173298A; US6324745B1; DE69824953T2; CN1179463C; KR20000071206A; US6078121A; WO1998037611A2; DE69824953D1; ATE270794T1; EP0962040A2

Abstract

(57)【要約】回転機のための回転子組立体は、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体を含む。複数の長手方向リブが回転子本体の外側表面から突出している。隣接したリブによって複数の第一の窪みが郭定され、少なくとも一つの第一の窪み内において外側表面に第二の窪みが郭定される。少なくとも一つの第一の窪み内には磁石が配置され、磁石と回転子本体の外側表面との間にて接着層が第二の窪みを満たしている。カプセル化層の形式の磁石保持要素が用いられて良い。また、磁石保持要素は単独で用いられても、磁石と回転子本体との間の接着層と組み合わせて用いられてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】回転機のための回転子組立体発明の分野本発明は、概ね、回転機に用いるための回転子組立体に係り、より詳細には、作動流体中に浸漬されて作動するのに適した回転機に用いるための回転子組立体に係る。発明の背景回転機は、通常、ポンプインペラーの如き回転負荷を駆動するために用いられる。或る用途においては、インペラーによって昇圧された処理流体が回転機の要素に対し不具合を生じ、そのような用途では、処理流体から回転機を隔離しなければならない。そうしない場合には、回転機の要素を、かかる流体に適合する材料で構成しなければならない。ここで述べたことは、電気流体式パワーステアリングユニットに使用するために適合された回転機について説明したものであるが、その他の用途においても予想されることである。典型的なパワーステアリングポンプの構成において、モーター駆動部は、二つの鎧装を有し、シャフトの回転により発生される摩擦を低減するためにボール軸受を用いている。モーターは、一般的には、シャフト上のシールによって流体から分離されている。液圧流体の存在下でボール軸受モーターを使用すると、ボール軸受の使用余命が制限される。シャフトのシールを抜けた液圧流体の漏洩は、軸受の潤滑剤を汚染し、ボール軸受が最終的に使いものにならなくなることとなる。従って、ポンプの用途において使用するよう構成された回転機は、昇圧される処理流体に適合するようになっていることが望ましい。更に、ポンプの用途において使用するよう構成された回転機が処理流体内に浸漬できるようになっており、回転機とポンプとの間にシールを必要としないようになっていることが望ましい。永久磁石モーターを用いた回転機においては、回転子部材上に永久磁石を取付けて回転子組立体を形成することが普通である。永久磁石は、保持部材又は接着剤で取付けられる。磁石を取付ける処理においては、接着層の厚み及び均一性が接着剤のずり剛性を多大な影響をもって決定する。適切な接着を確実にするためには、接着層の厚み及び均質性を制御することが望ましい。また、接着層が損なわれた場合のためのバックアップ保持手段を提供することが望ましい。回転機の組立におけるもう一つの重要な局面は、機械の固定子と、位置センサ、即ち、機械の作動及び制御中において回転子の相対的な位置を指示するために用いられるセンサとの整合を確実にすることに関連する。典型的には、ホール効果センサが回転子のそばに配置され、回転子及び固定子極上の磁石間の相互作用により惹き起こされる磁場変化を感知し、これにより、制御電子回路が相巻線のオン・オフ切換のタイミングを計り、機械のトルク及び速度を制御する。固定子に対するセンサの整合は、このタイミング処理において重要である。典型的には、センサは、回転機の製造後に適切なタイミングを確実にするべく調節される。しかしながら、組立処理中において位置センサに対して固定子極を整合する特徴を有し、組立が完了した後に更なる調節を必要としない回転機が望ましい。発明の概要広い局面において、本発明は、上記の問題及び欠点を取り扱ったものである。より詳細には、本発明の局面は、回転機のための、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体を含む回転子組立体に見られる。複数の長手方向リブが回転子本体の外側表面から突出している。隣接したリブによって複数の第一の窪みが郭定され、少なくとも一つの第一の窪み内において外側表面に第二の窪みが郭定される。少なくとも一つの第一の窪み内には磁石が配置され、磁石と回転子本体の外側表面との間にて接着層が実質的に第二の窪みを満たしている。本発明のもう一つの局面は、回転機のための、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体を含む回転子組立体に見られる。複数の長手方向リブが回転子本体の外側表面から突出している。隣接したリブによって複数の第一の窪みが郭定され、少なくとも一つの第一の窪み内には磁石が配置される。星型保持器が回転子本体の少なくとも一方の端に配置される。この星型保持器は、円筒部材を含み、円筒部材には、該部材から外方へ延在する複数の放射状突起が含まれている。突起の数は、回転子本体の外側表面に郭定されたリブの数に対応する。各々の突起は、隣接する磁石の表面に係合する終端を呈する。本発明の更にもう一つの局面は、回転機のための、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体を含む回転子組立体に見られる。複数の長手方向リブが回転子本体の外側表而から突出している。隣接したリブによって複数の第一の窪みが郭定され、少なくとも一つの第一の窪み内には磁石が配置される。長い保持部材がリブ上に配置され、且、回転子本体に、その各々の端において接続されている。長い保持部材の表面は、対応する隣接した磁石の表面に係合する。本発明の一つの局面は、回転機のための、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体と、回転子本体の外側表面から突出している複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内に配置された磁石と、回転子本体と少なくとも一つの磁石との周りに配置されるカプセル化材料の層とを含む回転子組立体に見られる。本発明の更にもう一つの局面は、回転機のための回転子組立体を組立てる方法において見られる。回転子組立体は、外側表面を有する回転子本体と、外側表面に郭定された複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、複数の第一の窪みの内の少なくとも一つにおいて外側表面に郭定された第二の窪みとを含む。方法は、少なくとも一つの第一の窪み内に接着層を提供することと、第二の窪みに接着剤を実質的に満たすことと、少なくとも一つの第一の窪み内に磁石を配置することと、回転子本体に対して磁石を圧しつけ、第一の窪みから接着剤が押し出されるようにすることとを含む。本発明の一つの局面は、回転機のための回転子組立体を組立てる方法であって、回転子組立体が、外側表面を有する回転子本体と、外側表面に郭定された複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の磁石窪みとを含んでいる方法に見られる。方法は、少なくとも一つの磁石窪み内に磁石を配置することと、回転子本体と磁石との周りにカプセル化層を鋳造することを含む。図面の簡単な説明本発明の前記の利点及びその他の利点は以下の詳細な説明を読み、図面を参照して明らかになるであろう。図１は、本発明の一つの実施例による回転機の断而等角図を示す。図２ａ及び２ｂは、図１の回転機の鎧装組立体の上部及び底部の等角図を示す。図３は、図１の回転機の固定子組立体の簡単化された等角図を示す。図４ａは、図３の固定子組立体の相巻線構成のダイアグラム図を示す。図４ｂは、図４ａの固定子組立体の相巻線の回路ダイアグラム図を示す。図５は、図１の回転機のセンサ組立体の実施例の等角図を示す。図６は、図５のセンサ組立体の底面図を示す。図７は、図２ａの鎧装組立体内に配置され、鎧装組立体から出て行くリード線を含む図５のセンサ組立体の等角図を示す。図８は、図１の回転機の回転子組立体の一つの実施例の断面等角図を示す。図９ａは、図８の回転子組立体の端面図を示す。図９ｂは、永久磁石なしの図９ａの回転子組立体の部分の拡大図を示す。図１２ａ及び１２ｂは、図８の回転子組立体に磁石を固定するリブのアンダーカットと協働するカプセル化層を含む別の実施例による回転子組立体を示す。図１３は、ホール効果デバイスからのリードを、プリント回路板配列へのプリント回路板のリードに接続するべく用いられる選択式ろうバスシステムを示す。図１４は、本発明の実施例による加圧された流体システムを示す。実施例の説明本発明の実施例を、回転機に採用された場合について以下に説明する。簡単のため、実際の装置の構成の全ては、記載されていない。もちろん、かかる実際の実施例の任意のものの開発において、開発者の特定の目的、例えば、システム関連及び商業関連の制約など装置ごとに変更する目的を達成すべく多くの装置に特定な決定がなされなければならないことは理解されるであろう。更に、かかる開発努力は、複雑で時間のかかるものとであろうが、言うまでもなく、本発明の開示による利益を有する技術分野の当業者にとっては、日常的な仕事であり得ることが理解されるであろう。ここで図面について、はじめに図１を参照すると、本発明の実施例による回転機１００の図が提供されている。例示されている実施例は、電気流体式パワーステアリングユニットに使用するよう適合された回転機１００を示している。回転機１００は、液圧流体に浸漬されて作動する。液圧流体は、作動中の回転機の要素の潤滑及び冷却をする。本発明の回転機１００はその他の過酷な環境を含む種々の状況に対しても適用されるということが予想される。その他の適用は、ここでの本発明の説明に鑑みてその他の状況においてなされるということは理解される。回転機１００は、四つの基本要素、即ち、鎧装組立体１１０、センサ組立体１２０、回転子組立体１３０及び固定子組立体１４０を含む。図１に示されているように、センサ組立体１２０は、鎧装組立体１１０の実質的に内部に配置され、それに添付されている。回転子組立体１３０は、鎧装突起１５０を貫通する螺旋状溝を設けられたシャフト１６０を含み、これにより、回転機１００が流体（例えば、液圧流体）中に浸潰されて作動される場合に流体力学的軸受が形成される。流体は、潤滑剤及び冷却剤の双方として機能する。回転子組立体１３０は、鎧装組立体１１０の下方でシャフト１６０の一方の端の近くに配置されたクリップ１７０によって鎧装１１０に関連して軸方向に固定されている。固定子組立体１４０は、回転子組立体１３０を囲繞し、ボルト１８０の如き複数の留め具によって鎧装１１０へ固定できる。図２ａ及び２ｂを参照して、鎧装組立体１１０が更に詳細に示されている。例示されている実施例において、鎧装１１０は、鋳造されたアルミニウムから形成される。その他の材料及び構成方法が、特定のモーターの環境に依存して予想される。鎧装組立体１１０は、該鎧装組立体１１０を固定子組立体１４０へボルト１８０を介して取付けるためのいくつかの固定子ボルト孔２００と、回転機１００に取付けられる負荷（例えば、ポンプ装置）へ鎧装組立体を固定するためのいくつかの負荷ボルト孔２１０とを示している。鎧装組立体１１０には、追加の循環孔２４５が郭定され、流体が鎧装の壁２２０と鎧装突起１５０とによって形成される空洞内外を循環できるようになっている。鎧装壁２２０は、固定子組立体１４０を受容するよう構成された窪みを含む。鎧装壁２２０内には、組立中において、固定子組立体１４０を鎧装組立体１１０に対して方向付けするのに用いられる固定子組立体位置決めノッチ２３０が形成されている。ここで図３を参照して、固定子組立体１４０の簡単化された図が示されている。タブ３００が固定子組立体１４０から延在して固定子組立体位置決めノッチ２３０内に嵌合し、回転機１００が組立られる際に、固定子組立体１４０が鎧装１１０に対してわかった位置にあるようにすることを確実にする。固定子組立体14 ０は、慣用の態様で、例えば、積層された片から構成される。固定子組立体１４０には、ボルトクリアランス３１０が郭定されており、固定子組立体１４０を鎧装１１０へ固定するために、ボルトが孔３２０と鎧装１１０内の対応する固定子ボルト孔２００を通して挿入できるようになっている。図４ａは、固定子組立体１４０のダイアグラムを提供し、図４ｂは、相巻線の回路ダイアグラムを示す。固定子組立体１４０は、１２スロットで８極の固定子を含み、固定子は、三つの相巻線４１０、４２０、４３０を有し、各々の相巻線は、並列に接続された四つのコイルを含み、各々のコイルは、単一の固定子歯４００の周りに巻かれている。三つの相巻線４１０、４２０、４３０は、ワイ（Ｗｙｅ）接続されている。例示された実施例において、各々のコイルは、ＡＷＧ１４．５の１、ＡＷＧ７．５の２又はＡＷＧ２０．５の４の１３巻から成る。図２に戻って、二つのセンサ組立体の位置決め構造が鎧装１１０の壁２２０によって形成される空洞内に提供されている。この構造の各々は、着座部２４０と二つのポスト２５０、２６０を含む。センサ組立体１２０が図５に示されており、それは、二つのポスト２５０、２６０の外径に実質的に等しい直径の一対の開口部５００、５１０を有するロケータ本体５４０を含む。また、センサ組立体１２０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）アレイ５２０をＰＣＢリード線５２５と三つのホール効果デバイス５３０と共に含む。ロケータ本体５４０は、三つのホール効果デバイス５３０を受容してロケータ本体５４０内のホール効果デバイス５３０の積極的な位置決めをする三つのポケット５４５を郭定するように鋳造されたプラスティック部分である。各々のポケットの中心は、隣接するポケットから３０°に配置されており、発生される信号の周波数を制御する。ロケータ５４０は、好ましくは、ガラス充填されたナイロン又は工学的に確かめられた等価な材料で形成される。ホール効果デバイス５３０を積極的に位置決めすることに加えて、プラスティックのロケータ本体５４０は、ＰＣＢリード５２５が回転子組立体１３０に接触することを防ぐ。図６を参照して、ＰＣＢアレイ５２０は、その内部に、ホール効果デバイス５３０から延在するリードを収容する大きさの開口部６００を有する。また、ＰＣＢアレイ５２０は、その内部に、ＰＣＢリード線５２５の端部を受容するための開口部６１０を有する。ＰＣＢアレイ５２０は、プラスティックのロケータ本体５４０内に適当に形成された窪みに受容される。この構成は、ホールデバイス５３０からのリードとＰＣＢリード５２５とをＰＣＢアレイ５２０へ接続するの用いられる選択的なろうづけを考慮したものである。センサ組立体１２０は、回転機１００の鎧装組立体１１０に配置される前に組立てられる。一つの好ましい組立方法によれば、リード線５２５は、図６に示されているように、まず、開口部６１０を介して機械的にＰＣＢアレイ５２０へ接続される。ＰＣＢアレイ５２０は、その後、ロケータ本体５４０の下側にて腕部５４２によりスナップ係合される。ホール効果デバイス５３０は、その後、ロケータ５４０のポケットに挿入され、ホール効果デバイスの動きが拘束又は禁止され、ホール効果デバイスのリード線５３２は、ＰＣＢアレイ５２０内の開口部６００を通って延在する。その後、ＰＣＢアレイ５２０の表面にろうを適用することによって、リード線５２５が、電気的にホール効果リード５３２へ接続される。センサ組立体は、後で、作動流体に浸漬されるよう構成された回転機に挿入されることとなるので、ろう付け処理が過酷な環境での使用中にろうが剥がれたり、粒子が丸くなったりしないことが重要である。従って、選択的なろう付けが、リード線をホール効果デバイスのリードに電気的に接続するのために好ましく用いられる。図１３に示されているように、選択的なろう付け処理は、ＰＣＢアレイ５２０の表面に対してシールされたクッキーカッター状のパターン１３００を用いてろうの適用を制御し、かくして、ろうが、例えばロケータ本体５４０などのセンサ組立体１２０のその他の部分に接触した状態にならないようにする。クッキーカッターパターン１３００は、ろうバス１３１０の上方に配置され、ＰＣＢアレイ５２０がクッキーカッターパターン１３００の頂部の上に配置され、その上方縁１３２０に対してシールされる。その後、ろうバス１３１０は、加圧され、ろうの波がクッキーカッターパターン１３００内のろうバスから生じ、ＰＣＢアレイ５２０の表面とリード線５２５及びホール効果デバイスのリード５３２の突出した端部に接触し、かくして、電気的に且機械的にリード線５２５を開口部６１０へ、ホール効果デバイスのリード５３２を開口部６００へ接続する。ＰＣＢアレイ５２０は、リード線５２５とホール効果リード５３２との間の要求される接続を含んでいる。センサ組立体１２０は、組立てられた後、鎧装１１０の位置決めポスト２５０、２６０の周りにプラスティックのロケータの装着孔５００、５１０を配置することによって、鎧装１１０内に配置される。その後、ロケータ本体は、位置決めポスト２５０、２６０に固定される。好ましくは、ポスト２５０、２６０は、鎧装１１０へセンサ組立体１２０を固定するべくスピンリベッティングによって変形される。ポストの変形によるのが好ましいのは、組立体に使用される部品数が低減され、回転機の作動中において部品が緩くなってしまう心配が少なくなるからである。別の態様として、錠止ワッシャ又はねじなどの別々の留め具がロケータ本体を位置決めポストに固定するために用いられて良い。センサ組立体１２０が鎧装１１０内に位置決めされる態様は、図７に反映されている。図７に示されているように、鎧装１１０の内側壁に沿ってチャンネル２７０が形成され、ＰＣＢリード５２５がコントローラに接続するべく回転機１００から出られるようになっている。チャンネル２７０には、スロットの設けられたグロメット７００が挿入され、チャンネル内にてリード線を囲繞する。グロメット７００は、電気流体式モーターにおける液中に沈められて使用される際の化学的適合性及び温度条件に合う任意の材料で形成されて良い。グロメット７００ための好ましい材料は、ガラス充填ナイロンである。ＰＣＢリード線５２５は、グロメット７００内へそのスロットを通して挿入することができ、グロメット７００は、チャンネル２７０へその開口部を通して挿入することができる。この組立体は、回転機の鎧装又はその他の部分の孔を通るＰＣＢリードのよじれを防ぎ、かくして回転機の組立を簡単化する。また、グロメット７００は、ＰＣＢリード５２５の摩滅及び鎧装１１０と固定子組立体１４０との間での線５２５のはさみ潰しを防ぐ。図８を参照して、回転子組立体１３０の断面図が示されている。回転子組立体１３０は、外側表面８１０と内側表面８２０とを有する実質的に円筒形の回転子部材８００を含む。回転子部材８００は、例えば粉体化された金属などの良好な磁気的性質を有する金属性材料から形成されてよい。一つのそのような物質は、Ｚ２９磁鉄グレード７．２ｇ／ｃｃｍｉｎ．又は工学的に確認された等価なものである。図８に示された回転子部材８００は、固体金属性部材を含んでいるが、回転子部材は、複数の金属性ディスクが交互に絶縁性ディスクで分離され積み重ねられた構造に配置されている積層された構造を含んでいても良い。内側壁８２０は、その一方の端において段になった部分８３０を含み、その内側表面は、回転子シャフト１６０の外側表面８４０に摩擦係合する。シャフト１６０は、テーパのついた又は傾きのついた縁を有する第一の端８８０と、負荷（即ち、ポンプ）のシャフトに係合し負荷へ要求されるトルク及び速度を伝達するよう構成され得る中子８９５を含む第二の端を有する。シャフト１６０は、適当な軸受として機能するよう硬化され磨かれた、熱処理された金属から、好ましくは肌焼された鉄から形成される。シャフト１６０は、熱処理されて硬い外側表面と柔らかい芯を有するよう熱処理される。一つの実施例によれば、シャフトは、芯の硬さがおよそＨＲＣ３０とＨＲＣ３８との間であり、０．５０ｍｍから０．６３ｍｍまでの間の肌焼深さでおよそＨＲＣ５５まで肌焼されてよい。シヤフト１６０の硬い外側表面が鎧装突起１５０のアルミニウムの内側表面と共に流体力学的軸受を形成する。シャフト１６０の硬い外側表面と鎧装突起１５０の柔らかいアルミニウムの表面との間の相互作用は、回転機１００の使用中において、特に機械の始動又は停止中において、摩損又は表面破壊を防ぐために必要である。シャフト１６０の柔らかい芯は、回転機１００が低温環境に曝され得る状況において柔らかい芯が硬い外側表面よりも砕けにくく破損しにくいので有用である。シャフト１６０の外側表面には、らせん状溝８５０が形成される。らせん状溝８５０は、軸受組立体内の流体を循環する機能し、シャフト１６０が軸受システムの不可欠な部分となっている。図９Ａ及び９Ｂにより良く示されているように、回転子部材８００の外側表面８１０は、複数の突出したリブ９００を含み、リブは、対応する磁石８６０を受容するための対応する複数の窪み９１０を郭定する。好ましくは、回転子部材８００は、交互の極性の八つの磁石８６０を受容するための八つの窪みを郭定する八つのリブ９００を含む。商業的に利用可能な永久磁石の任意の形式のものが用いることができ、好ましくは、ネオジミウム磁石が使用される。回転子磁石８６０は、磁気信号をセンサ組立体１２０へ伝達し、次いで、回転機の速度を制御するコントローラヘ電気信号を伝達する。更に、磁石８６０は、磁石と回転子部材８００の外側表面８１０との間に接着材料の層を適用することによって窪み内に固定されてよい。永久磁石部材８６０を回転子部材８００に保持する接着材料の剪断強度は、かなりの程度で、磁石８６０と回転子部材８００の外側表面８１０との間の接着剤又はニカワの層の厚みに依存する。このニカワの厚みを許容し得る範囲内とすることを確実にするために、回転子部材８００の外側表面８１０によって郭定された第一の窪み９１０内には、第二の窪み又は「ニカワ溝」９２０が形成される。ニカワ溝の深さは、用いられる接着剤の形式に依存する。一つの実施例によれば、用いられる接着剤は、単一部の熱硬化性エポキシであり、ニカワ溝の最適深さは、約０．０５ｍｍと０．１５ｍｍとの間である。リブ９００は、窪み９１０内の永久磁石８６０の適切な位置決めを助け、また、回転子部材８００へ磁石８６０を固定する取付け手段（例えば、ニカワ）が損なわれた場合に、磁石８６０上のトルクの影響に抗することを助ける。回転子組立体１３０の製作において、磁石８６０が、まず窪み９１０に固定される。一層の接着材料が第一の窪み９１０内の回転子部材８００の表面へ適用され、ニカワ溝９２０を充填する。その後、永久磁石８６０が第一の窪み９１０内に配置され、磁石８６０が、回転子部材８００に対して押しつけられる。ニカワの幾分かは、ニカワ溝９２０内に集まることとなり、残りは、第一の窪み９１０から押し出されることとなる。かくして、この押しつけによって、永久磁石８６０と回転子部材８００との間のニカワ層の厚みは、かなりの程度でニカワ溝９２０の深さに依存することとなる。磁石８６０が回転子部材８００へ固定される前に回転子部材とシャフト１６０が、好ましくは、回転子部材の端部にある開口部にシャフトの傾きのついた第一の端部８８０を挿入することによって組立てられる。シャフト１６０は、組立を容易にするために、回転子部材８００へ圧し嵌められる前に軽油で被覆されてよい。組立体は磁化された後汚染されやすいので、シャフトの外側表面と回転子部材８００の段になった部分８３０の内側表面とに、ばりや外部物質がないことを確実にするよう注意が払われなければならない。最後に、図８に示されている実施例によれば、取り付けられた永久磁石８６０と共に回転子部材８００を囲繞するカプセル化層又は挿入鋳造物８７０が設けられ、接着剤が損なわれた場合の更なるバックアップ保持手段として機能するようになっていて良い。別の態様では、カプセル化層又は挿入鋳造物８７０は、主要な磁石（８６０）保持器として機能させるができ、ここでは、磁石８６０を回転子部材８００に接着するためにニカワは用いられない。カプセル化層８７０は、組立てられた回転子部材８００をプラスティック注入器具内に配置し、その外側表面の周りにプラスティックを鋳造することによって形成できる。好ましくは、カプセル化層又は挿入鋳造物８７０は、ガラス充填ナイロンを含む。固定子組立体１４０と回転子組立体１３０の磁石８６０との間の空隙の大きさは、回転機１００の効率を決定する上で重要である。最大負荷では、空隙が小さいほど機械の効率は良くなる。最大負荷では、回転子組立体１３０と固定子組立体１４０との間の粘性抗力は、機械１００における負荷への主要な寄与とはならない。しかしながら、無負荷又は低負荷条件下では、粘性抗力成分が機械１００における負荷への主要な寄与となる。空隙の大きさが低減すると、粘性抗力は増大する。機械１００が間欠的に用いられている場合、例えば、パワーステアリングポンプの用途などでは、機械は、しばしば、小さい負荷又は無負荷で作動される。従って、最大負荷において改良される効率と、空隙が小さくなると増大される粘性抗力及び無負荷又は低負荷時におけるその影響とをバランスすることが重要である。例示された実施例においては、空隙は、約０．０２０ｃｍ（０．００８インチ）と０．０３０ｃｍ（０．００１２インチ）との間である。図１２は、カプセル化層８７０が協働し、機械的に回転子へ固定されるようになった別の回転子部材８００の実施例を示す。リブ９００には、該リブ９００の実質的に全長に延在する長手方向穴１２００が郭定される。また、各々のリブには、リブ９００におけるノッチから成るアンダーカット１２１０が郭定されている。磁石８６０が取付けられた後、カプセル化層８７０が回転子部材８００の周りに形成されると、カプセル化層８７０は、実質的にアンダーカット１２１０と穴１２００とを満たし、かくして、カプセル化層８７０を回転子部材８００に機械的にロックする。モーターが組立てられると、回転子組立体１３０のシャフト１６０は、図１に示されているように鎧装突起１５０内に配置される。その後、シャフト１６０が鎧装１１０に対して軸方向に動かないようにするためにクリップ１７０が用いられる。クリップ１７０と鎧装１１０との間にはワッシャが配置され、従来技術で知られているようにスラスト軸受を形成する。また、回転子部材８００と鎧装突起１５０の自由端との間にてシャフト１６０の周りにもワッシャが配置されて良い。その他に鎧装は要求されない。更に、回転機１００には、ボール軸受組立体は用いられない。そのかわりに、らせん状溝シャフト１６０と鎧装突起１５０とが、潤滑及び冷却のためにモーター１００の浸漬される液圧流体を利用した流体力学的ユニット軸受を形成する。クリップ１７０とワッシャと鎧装１１０との間に及び鎧装突起１５０の上部と（組立後鎧装突起１５０に近接する）段のついた部分８３０の張り出した表面８３５との間には、スラスト軸受表面が形成される。図５及び８を参照して、センサ組立体１２０によって、回転子部材８００の内側表面８２０と回転子シャフト１６０の外側表面との間に郭定された空洞におけるホール効果デバイスの向きは、回転子部材８００の端部を超えて突出する磁石８６０の部分の内側表面８６５にホール効果デバイス５３０の感知表面５５０が近接するよう定められる。固定子タブ３００、鎧装組立体位置決めノッチ２３０、位置決めポスト２５０、２６０及びセンサ組立体装着孔５５０、５１０の協働により、ホール効果デバイス５３０が、固定子組立体１４０に対して分かった位置に向けられることとなる。固定子組立体１４０に対するホール効果デバイス５３０の位置が固定されることで、組立処理は簡単となる。ホール効果デバイス５３０の出力は、回転機１００に取り付けられたコントローラによって相巻線の切換のタイミング制御に使用される。ホール効果デバイス５３０は、向きが固定されていることにより、回転機１００の適切な制御のために固定子組立体１４０に対するそれらの位置を決定するために調節されなくてもよくなる。適切な整合は、製造過程において前記の位置決め構成により確実に成される。図１４に示されているように、回転機１００は、車両のエンジンからの駆動ベルトではなく、回転機１００によって駆動される液圧パワーステアリングポンプ１４４０に関連して用いられる。回転機１００とポンプ１４４０は、システムハウジング１４００内の液圧流体中に浸潰される。システムハウジング１４００は、流体入口１４２０とポンプ１４４０の流体出口１４５０に対応した流体出口１４１０とを含む。流体出口１４１０は、シール１４３０によってポンプ出口１４５０に対してシールされている。作動において、回転機１００のシャフト１６０は、パワーステアリングポンプ１４４０のインペラーに接続され、パワーステアリング流体にポンプと共に完全に浸潰される。回転子組立体１３０と鎧装突起１５０とによって形成されるユニット軸受は、ボール軸受ではなく、パワーステアリング流体によってシャフトを潤滑する。コントローラ１４６０も、システムハウジング１４００内に配置されてよい。回転機１００の作動において、らせん状溝シャフト１６０の回転は、鎧装１１０内の孔２４５を通して回転子シャフト１６０の外側表面８４０と鎧装突起１５０との間に郭定された空洞に液圧流体を引き込む。シャフト１６０の外側表面８４０と鎧装突起１５０の内側表面１５０との間の液圧流体の圧力及び流れは、鎧装突起、シャフト及び回転子部材８００の間に潤滑層を生成する。典型的なパワーステアリングポンプ構成においては、モーター駆動部は、二つの鎧装を有し、シャフトを潤滑するためのボール軸受を用いる。モーターは、一般的に、シャフト上のシールによって流体から分離されている。液圧流体の存在下でボール軸受を使用すると、ボール軸受の使用余命が制限される。本発明の回転機１００は、単一の鎧装と、ユニット軸受を用い、ボール軸受構成の場合のようなパワーステアリング流体による劣化されにくくなっている。ユニット軸受は、衝撃及び汚染に対して改善された抵抗性を有しているので、ボール軸受システムを越える改善された信頼性を有しており、従ってその期待される使用寿命は更に長くなる。また、単一の鎧装構成は、完成された組立体の寸法及び複雑さを低減し、磁化された回転子の組立を簡単にし、自動化された組立に理想的に適している。当業者にとって、本発明の概念を逸脱することなく、例示された実施例について開示された装置及び方法に変更を加えることは可能であることは理解されるであろう。本発明は、好ましい実施例について上記に説明されているが、本発明が多くの再構成、変更、修正に適応すること、及び、そのような構成、修正及び変更の全てが請求の範囲の範囲内で意図されていることは理解されるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年１２月１０日（１９９８．１２．１０）【補正内容】請求の範囲１．回転機のための回転子組立体であって、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体と、前記回転子本体の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定され第一の周縁幅を有する複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みにして前記少なくとも一つの第一の窪みの第一の周縁幅の実質的に全てに亙って延在する第二の周縁幅を有する接着剤溝を郭定し、該接着剤溝が前記第二の周縁幅に亙って実質的に均一な深さを有している第二の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内に配置された磁石と、前記磁石と前記第二の窪みとの間にある一層の接着剤にして前記磁石と前記回転子本体との間の該接着剤層の厚みが前記接着剤溝の前記第二の周縁幅に亙って実質的に均一となるように前記第二の窪みを実質的に満たす接着剤とを含む回転子組立体。２．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、第二の窪みが各々の第一の窪み内に郭定され、磁石が各々の第一の窪み内に配置されている回転子組立体。３．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、更に、前記回転子本体と前記磁石の周りに配置されたカプセル化層を含んでいる回転子組立体。４．請求の範囲第３項の回転子組立体であって、前記カプセル化層がガラス充填ナイロンから形成されている回転子組立体。５．請求の範囲第３項の回転子組立体であって、更に、各々のリブにその長手方向の中間点近傍に形成されたアンダーカットと各々のリブを通る長手方向穴とを含み、前記カプセル化層が少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴を実質的に満たしている回転子組立体。６．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記回転子本体が粉体化された金属を含んでいる回転子組立体。７．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記回転子本体が積層された本体を含んでいる回転子組立体。８．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、更に前記回転子本体に接続され前記磁石の表面に係合する磁石保持部材を含んでいる回転子組立体。９．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記接着剤が単一部の熱硬化性エポキシであり、前記第二の窪みが０．０５ｍｍと０．１５ｍｍの間の深さを呈している回転子組立体。１０．回転機のための回転子組立体であって、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体と、前記回転子本体の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内に配置された磁石と、前記回転子本体と前記少なくとも一つの磁石の周りに配置された一層のカプセル化材料とを含み、各々のリブが長手方向穴と、その長手方向の中間点近傍に形成されたアンダーカットとを含み、前記カプセル化層が少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴を実質的に満たしている回転子組立体。１１．回転機のための回転子組立体にして、外側表面を有する回転子本体と、前記外側表面から突出した複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定され第一の周縁幅を有する複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みとを含む回転子組立体を組立てる方法であって、少なくとも一つの第一の窪み内に接着剤層を提供し、実質的に前記第二の窪みを接着剤で満たすことと、前記第一の窪み内に磁石を配置することと、前記磁石を前記回転子本体に対して圧しつけ、前記第一の窪みから前記接着剤の一部を押し出し、前記磁石と前記回転子本体との間にて前記第二の窪みの周縁幅に亙って実質的に均一である接着剤層の厚みを確立するようにすることとを含む方法。１２．請求の範囲第１１項による回転子組立体を組立てる方法であって、更に前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造することを含む方法。１３．請求の範囲第１２項による回転子組立体を組立てる方法であって、前記回転子本体が各々のリブにおいてその長手方向の中間点の近傍に形成されたアンダーカットと各々のリブを通る長手方向穴を含み、前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造することの作用が実質的に少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴をカプセル化材料で満たすことを含んでいる方法。１４．回転機のための回転子組立体にして、外側表面を有する回転子本体と、前記外側表面に郭定された複数の長手方向リブにしてその各々がその長手方向の中間点近傍にてアンダーカットを郭定し且該リブを貫通する長手方向穴を郭定しているリブと、隣接したリブによって郭定された複数の磁石窪みとを含む回転子組立体を組立てる方法であって、少なくとも一つの前記磁石窪み内に磁石を配置することと、前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造し、前記アンダーカット及び長手方向穴の少なくとも一つをカプセル化材料で実質的に満たすこととを含む方法。１５．回転機であって、端壁とそこから突出した円筒状鎧装突起とを含む鎧装組立体と、前記鎧装組立体へ接続され前記端壁から実質的に前記鎧装突起に平行に延在する本体を有する固定子組立体と、前記固定子組立体の中央空洞に配置され前記固定子組立体に対して回転するよう配置された回転子組立体にしてそこから延在し前記円筒状鎧装突起を貫通するシャフトを含む回転子組立体とを含む回転機。１６．請求の範囲第１５項の回転機であって、該回転機が流体に浸漬された際に前記シャフトの外側表面と前記円筒状鎧装突起の内側表面とが流体力学的軸受を形成するようになっている回転機。１７．請求の範囲第１５項の回転機であって、前記シャフトの外側表面にらせん状溝が形成されている回転機。１８．請求の範囲第１５項の回転機であって、前記シャフトが前記回転子の開口部を通して押し嵌められて前記シャフトの第一の端が回転子組立体に固定されている回転機。１９．請求の範囲第１５項の回転機であって、前記鎧装組立体及び前記固定子組立体のうちの一方が位置決めノッチを含み、前記鎧装組立体及び前記固定子組立体のうちの他方が対応する位置決め突起を含んでいる回転機。２０．請求の範囲第１９項の回転機であって、前記鎧装組立体が平坦な表面の外側縁から実質的に垂直に延在する円筒状側壁を含み、前記ノッチがその外側端面に形成されており、前記突起が前記固定子組立体の外側表面から放射方向外方に延在している回転機。２１．請求の範囲第１５項の回転機であって、前記鎧装組立体がその端壁において、前記回転機と該回転機へ取り付けられる負荷との間を流体が循環できるようにするための複数の開口部を含んでいる回転機。２２．請求の範囲第１５項の回転機であって、前記回転子組立体の近傍にて前記鎧装組立体に装着されたセンサ組立体を含んでいる回転機。２３．請求の範囲第２２項の回転機であって、前記鎧装組立体内で前記固定子組立体に対して前記センサ組立体を配置し整合するための手段を更に含んでいる回転機。２４．請求の範囲第２３項の回転機であって、前記配置及び整合手段が前記センサ手段のロケータ本体を位置決めし整合するための一つ又はそれ以上のポストを含み、前記ロケータ本体が一つ又はそれ以上の開口部を含み、前記開口部が前記一つ又はそれ以上のポストに対応している回転機。２５．請求の範囲第２２項の回転機であって、前記センサ組立体がロケータにしてその表面に形成された複数のポケットを有するロケータと、前記複数のポケットの各々の内に配置されたセンサとを含んでいる回転機。２６．請求の範囲第２５項の回転機であって、前記センサ組立体が更に前記センサへ電気的に接続されたプリント回路基板アレイと、前記プリント回路基板をコントローラへ接続するためのリード線とを含んでいる回転機。２７．請求の範囲第２６項の回転機であって、更に前記鎧装組立体の壁に配置され前記リード線の或る長さを受容するための長手方向の開口を内部に有しているチャンネルと、前記リード線の放射方向の挿入を許す長手方向の開口を内部に有するグロメットにして、前記チャンネルの長手方向開口内に配置されて前記リード線を囲繞し前記チャンネルの前記長手方向の開口を埋めるようになっているグロメットとを含んでいる回転機。２８．請求の範囲第２５項の回転機であって、前記センサがホール効果デバイスである回転機。２９．請求の範囲第２５項の回転機であって、前記複数のポケットが三つのポケットを含み、三つの対応するセンサが設けられている回転機。３０．請求の範囲第１５項の回転機であって、前記回転子組立体が、外側表面を有する実質的に円筒状の主回転子部材と、前記主回転子部材の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブの間の前記外側表面に郭定された複数の第一の窪みと、各々の第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みと、各々の第一の窪み内に配置された永久磁石と、各々の磁石と前記主回転子部材の前記外側表面との間にある一層の接着剤とを含み、前記接着剤が前記第二の窪みを満たし前記接着剤の厚みが前記第二の窪みの深さに依存するようになっている回転機。３１．回転機であって、内側表面を有する鎧装組立体と、前記内側表面上に配置された第一の位置決め構造と、第二の位置決め構造と、前記鎧装組立体へ装着されるセンサ組立体にして前記第一の位置決め構造と協働して前記内側表面に隣接した前記鎧装組立体上の分かった位置に配置されるようになっているセンサ組立体と、第三の位置決め構造を有する固定子組立体にして、前記第二及び第三の位置決め構造によって前記鎧装組立体に対して分かった位置に配置されるようになっている固定子組立体と、前記センサ組立体の近傍にて前記固定子組立体の空洞内に配置され、前記固定子組立体に対して回転するよう調整されている回転子組立体とを含む回転機。３２．請求の範囲第３１項の回転機であって、前記第二の位置決め構造が前記鎧装組立体に郭定されたノッチを含み、前記第三の位置決め構造が前記固定子組立体に郭定された対応する突起を含み、前記ノッチが前記突起に面し前記固定子組立体を前記鎧装組立体に対して積極的に配置するようになっている回転機。３３．請求の範囲第３１項の回転機であって、第一の位置決め構造が前記鎧装組立体に郭定された一つ又はそれ以上の位置決めポストを含んでいる回転機。３４．請求の範囲第３３項の回転機であって、前記センサ組立体がロケータ本体を含み、該ロケータ本体が前記鎧装組立体に郭定された前記一つ又はそれ以上のポストに対応する一つ又はそれ以上の開口をその内に有している回転機。３５．回転機であって、内側表面を有する鎧装組立体と、前記鎧装組立体へ接続された本体を有する固定子組立体と、前記固定子組立体の空洞内に配置され、前記固定子組立体に対して回転するよう構成されている回転子組立体と前記回転子組立体に近接して前記鎧装組立体へ接続されたセンサ組立体と、前記固定子組立体に対して分かった位置に前記センサ組立体を配置し整合するための前記鎧装組立体の内側表面から延在するセンサ組立体ロケータとを含む回転機。３６．請求の範囲第３５項による回転機であって、前記センサ組立体ロケータが前記センサ組立体のロケータ本体を位置決めし配置するための一つ又はそれ以上のポストを含んでいる回転機。３７．請求の範囲第３６項による回転機であって、前記ロケータ本体が一つ又はそれ以上の開口を含み、該開口が一つ又はそれ以上のポストに対応している回転機。３８．請求の範囲第３５項による回転機であって、前記センサ組立体が、ロケータ本体にしてその表面に形成された複数のポケットを有しているロケータ本体と、複数のポケットの各々に位置決めされたセンサとを含んでいる回転機。３９．請求の範囲第３８項による回転機であって、前記センサ組立体が更に、プリント回路基板アレイを受容するための前記ロケータ本体に形成された空洞と、前記センサを前記プリント回路基板へ接続するリード線と、前記プリント回路基板をコントローラへ接続するリード線とを含んでいる回転機。４０．請求の範囲第３８項による回転機であって、前記センサがホール効果デバイスである回転機。４１．請求の範囲第３８項による回転機であって、前記複数のポケットが三つのポケットを含み、三つの対応するセンサが設けられている回転機。４２．請求の範囲第３８項による回転機であって、前記ロケータ本体がプラステイックのロケータ本体である回転機。４３．回転機内にセンサ組立体を配置する方法であって、センサ組立体ロケータ上にセンサ組立体のセンサロケータ本体を配置し整合し前記センサ組立体が前記回転機の鎧装組立体の内側表面上に配置されるようにすることと、前記センサロケータ本体を前記センサ組立体ロケータへ固定することとを含む方法。４４．請求の範囲第４３項のセンサ組立体を配置する方法であって、前記センサロケータ本体を配置することに、前記センサロケータ本体にある一つ又はそれ以上の開口を前記センサ組立体ロケータの一つ又はそれ以上の対応する突出ピンに整合することと、前記突出ピンの一部を前記センサロケータ本体の対応する開口を通して挿入することによって前記ロケータ本体を前記センサ組立体ロケータへ取り付けることとが含まれている方法。４５．請求の範囲第４４項のセンサ組立体を配置する方法であって、前記センサロケータ本体を固定する過程が前記突出ピンの端を変形して前記ロケータ本体を前記センサ組立体ロケータへ固定する過程を含んでいる方法。４６．請求の範囲第４３項のセンサ組立体を配置する方法であって、更に、一つ又はそれ以上のセンサを前記ロケータ本体の表面に形成された対応するポケットに配置し固定することと、プリント回路基板を前記ロケータ本体のもう一つの表面に形成されたスロット内に配置することと、前記センサを前記プリント回路基板へ電気的に接続することと、前記プリント回路基板をコントローラへ電気的に接続することとを含む方法。４７．回転機の固定子組立体及び鎧装組立体を組み立てる方法であって、前記固定子組立体の位置決め構造を、前記鎧装組立体の、その内側表面上に配置されている位置決め構造に整合することと、前記固定子組立体の前記位置決め構造が協働的に前記鎧装組立体の前記位置決め構造に係合するよう前記固定子組立体と前記鎧装組立体とを移動することと、前記固定子組立体と鎧装組立体とを共に固定することとを含む方法。４８．請求の範囲第４７項による固定子組立体及び鎧装組立体を組み立てる方法であって、前記固定子上の位置決め構造を前記鎧装組立体上の位置決め構造に整合することが前記固定子上の放射状突起を前記鎧装組立体にあるノッチに整合することを含む方法。４９．加圧された流体システムであって、作動流体で実質的に満たされ流体入口と流体出口とを有するシステムハウジングと、前記ハウジング内で前記作動流体に実質的に浸漬され前記ハウジングの前記流体出口に対応する流体出口を有する流体ポンプと、前記ハウジング内で前記作動流体に実質的に浸漬され作動的に前記流体ポンプに接続された回転機にして、端壁とそこから突出した円筒状鎧装突起とを含む鎧装組立体と、前記鎧装組立体へ接続され前記端壁から実質的に前記鎧装突起に平行に延在する本体を有する固定子組立体と、前記固定子組立体の中央空洞に配置され前記固定子組立体に対して回転するよう配置された回転子組立体にしてそこから延在し前記円筒状鎧装突起を貫通するシャフトを含む回転子組立体とを含んでいる回転機とを含む加圧された流体システム。５０．請求の範囲第４９項による加圧された流体システムであって、回転機のシャフトが前記流体ポンプのインペラーへ作動的に接続されている加圧された流体システム。５１．請求の範囲第４９項による加圧された流体システムであって、前記シャフトの外側表面と前記円筒状鎧装突起の内側表面とが前記作動流体と共に流体力学的軸受を形成する加圧された流体システム。５２．請求の範囲第４９項による加圧された流体システムであって、前記作動流体が液圧流体である加圧された流体システム。５３．請求の範囲第５２項による加圧された流体システムであって、電気流体式パワーステアリングシステムであり、前記液圧流体がパワーステアリング流体である加圧された流体システム。５４．回転機のための回転子組立体であって、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体と、前記回転子本体の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内に配置された磁石と、を含み、更に、前記回転子本体と前記磁石の周りに配置されたカプセル化層を含み、更に、各々のリブにその長手方向の中間点近傍に形成されたアンダーカットと各々のリブを通る長手方向穴とを含み、前記カプセル化層が少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴を実質的に満たしている回転子組立体。５５．回転機のための回転子組立体にして、外側表面を有する回転子本体と、前記外側表面に郭定された複数の長手方向リブにしてその各々がその長手方向の中間点近傍に形成されたアンダーカットと該リブを通る長手方向穴とを有しているリブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みとを含む回転子組立体を組立てる方法であって、少なくとも一つの第一の窪み内に接着剤層を提供し、実質的に前記第二の窪みを接着剤で満たすことと、前記第一の窪み内に磁石を配置することと、前記磁石を前記回転子本体に対して圧しつけ、前記第一の窪みから前記接着剤が押し出されるようにすることと前記アンダーカットと前記長手方向穴のうちの少なくとも一方がカプセル化材料で実質的に満たされるように前記回転子本体と前記磁石との周りにカプセル化層を鋳造することとを含む方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｈ０２Ｋ 15/03 Ｚ 21/14 21/14 Ｍ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ヘイルマン，レイディーアメリカ合衆国 63117 ミズーリ州セントルイスマリッサ 952 (72)発明者ガベロ，マウロイタリア国アイ―14020 カサスコカメラノ２／エイヴィアマドンナ

Claims

【特許請求の範囲】１．回転機のための回転子組立体であって、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体と、前記回転子本体の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内に配置された磁石と、前記磁石と前記第二の窪みとの間にある一層の接着剤とを含む回転子組立体。２．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記接着剤が実質的に前記第二の窪みを満たし、前記接着剤の厚みが前記第二の窪みの深さに依存している回転子組立体。３．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、第二の窪みが各々の第一の窪み内に郭定され、磁石が各々の第一の窪み内に配置されている回転子組立体。４．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、更に、前記回転子本体と前記磁石の周りに配置されたカプセル化層を含んでいる回転子組立体。５．請求の範囲第４項の回転子組立体であって、前記カプセル化層がガラス充填ナイロンから形成されている回転子組立体。６．請求の範囲第４項の回転子組立体であって、更に、各々のリブにその長手方向の中間点近傍に形成されたアンダーカットと各々のリブを通る長手方向穴とを含み、前記カプセル化層が少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴を実質的に満たしている回転子組立体。７．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記回転子本体が粉体化された金属を含んでいる回転子組立体。８．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記回転子本体が積層された本体を含んでいる回転子組立体。９．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、更に前記回転子本体に接続され前記磁石の表面に係合する磁石保持部材を含んでいる回転子組立体。１０．請求の範囲第１項の回転子組立体であって、前記接着剤が単一部の熱硬化性エポキシであり、前記第二の窪みが０．０５ｍｍと０．１５ｍｍの間の深さを呈している回転子組立体。１１．回転機のための回転子組立体であって、外側表面を有する実質的に円筒状の回転子本体と、前記回転子本体の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、少なくとも一つの第一の窪み内に配置された磁石と、前記回転子本体と前記少なくとも一つの磁石の周りに配置された一層のカプセル化材料とを含む回転子組立体。１２．請求の範囲第１１項の回転子組立体であって、各々のリブが長手方向穴と、その長手方向の中間点近傍に形成されたアンダーカットとを含み、前記カプセル化層が少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴を実質的に満たしている回転子組立体。１３．回転機のための回転子組立体にして、外側表面を有する回転子本体と、前記外側表面に郭定された複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の第一の窪みと、前記第一の窪みのうちの少なくとも一つの内で前記外側表面に郭定された第二の窪みとを含む回転子組立体を組立てる方法であって、少なくとも一つの第一の窪み内に接着剤層を提供し、実質的に前記第二の窪みを接着剤で満たすことと、前記第一の窪み内に磁石を配置することと、前記磁石を前記回転子本体に対して圧しつけ、接着剤が前記第一の窪みから押し出されるようにすることとを含む方法。１４．請求の範囲第１３項による回転子組立体を組立てる方法であって、更に前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造することを含む方法。１５．請求の範囲第１４項による回転子組立体を組立てる方法であって、前記回転子本体が各々のリブにおいてその長手方向の中間点の近傍に形成されたアンダーカットと各々のリブを通る長手方向穴を含み、前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造することの作用が実質的に少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴をカプセル化材料で満たすことを含んでいる方法。１６．回転機のための回転子組立体にして、外側表面を有する回転子本体と、前記外側表面に郭定された複数の長手方向リブと、隣接したリブによって郭定された複数の磁石窪みとを含む回転子組立体を組立てる方法であって、少なくとも一つの前記磁石窪み内に磁石を配置することと、前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造することを含む方法。１７．請求の範囲第１６項による回転子組立体を組立てる方法であって、前記回転子本体が各々のリブにおいてその長手方向の中間点の近傍に形成されたアンダーカットと各々のリブを通る長手方向穴を含み、前記回転子本体と前記磁石の周りにカプセル化層を鋳造することの作用が実質的に少なくとも一つのアンダーカットと長手方向穴をカプセル化材料で満たすことを含んでいる方法。１８．回転機であって、端壁とそこから突出した円筒状鎧装突起とを含む鎧装組立体と、前記鎧装組立体へ接続され前記端壁から実質的に前記鎧装突起に平行に延在する本体を有する固定子組立体と、前記固定子組立体の中央空洞に配置され前記固定子組立体に対して回転するよう配置された回転子組立体にしてそこから延在し前記円筒状鎧装突起を貫通するシャフトを含む回転子組立体とを含む回転機。１９．請求の範囲第１８項の回転機であって、該回転機が流体に浸漬された際に前記シャフトの外側表面と前記円筒状鎧装突起の内側表面とが流体力学的軸受を形成するようになっている回転機。２０．請求の範囲第１８項の回転機であって、前記シャフトの外側表面にらせん状溝が形成されている回転機。２１．請求の範囲第１８項の回転機であって、前記シャフトが前記回転子の開口部を通して押し嵌められて前記シャフトの第一の端が回転子組立体に固定されている回転機。２２．請求の範囲第１８項の回転機であって、前記鎧装組立体及び前記固定子組立体のうちの一方が位置決めノッチを含み、前記鎧装組立体及び前記固定子組立体のうちの他方が対応する位置決め突起を含んでいる回転機。２３．請求の範囲第２２項の回転機であって、前記鎧装組立体が平坦な表面の外側縁から実質的に垂直に延在する円筒状側壁を含み、前記ノッチがその外側端面に形成されており、前記突起が前記固定子組立体の外側表面から放射方向外方に延在している回転機。２４．請求の範囲第１８項の回転機であって、前記鎧装組立体がその端壁において、前記回転機と該回転機へ取り付けられる負荷との間を流体が循環できるようにするための複数の開口部を含んでいる回転機。２５．請求の範囲第１８項の回転機であって、前記回転子組立体の近傍にて前記鎧装組立体に装着されたセンサ組立体を含んでいる回転機。２６．請求の範囲第２５項の回転機であって、前記鎧装組立体内で前記固定子組立体に対して前記センサ組立体を配置し整合するための手段を更に含んでいる回転機。２７．請求の範囲第２６項の回転機であって、前記配置及び整合手段が前記センサ手段のロケータ本体を位置決めし整合するための一つ又はそれ以上のポストを含み、前記ロケータ本体が一つ又はそれ以上の開口部を含み、前記開口部が前記一つ又はそれ以上のポストに対応している回転機。２８．請求の範囲第２５項の回転機であって、前記センサ組立体がロケータにしてその表面に形成された複数のポケットを有するロケータと、前記複数のポケットの各々の内に配置されたセンサとを含んでいる回転機。２９．請求の範囲第２８項の回転機であって、前記センサ組立体が更に前記センサへ電気的に接続されたプリント回路基板アレイと、前記プリント回路基板をコントローラへ接続するためのリード線とを含んでいる回転機。３０．請求の範囲第２９項の回転機であって、更に前記鎧装組立体の壁に配置され前記リード線の或る長さを受容するための長手方向の開口を内部に有しているチャンネルと、前記リード線の放射方向の挿入を許す長手方向の開口を内部に有するグロメットにして、前記チャンネルの長手方向開口内に配置されて前記リード線を囲繞し前記チャンネルの前記長手方向の開口を埋めるようになっているグロメットとを含んでいる回転機。３１．請求の範囲第２８項の回転機であって、前記センサがホール効果デバイスである回転機。３２．請求の範囲第２８項の回転機であって、前記複数のポケットが三つのポケットを含み、三つの対応するセンサが設けられている回転機。３３．請求の範囲第１８項の回転機であって、前記回転子組立体が、外側表面を有する実質的に円筒状の主回転子部材と、前記主回転子部材の前記外側表面から突出する複数の長手方向リブと、隣接したリブの間の前記外側表面に郭定された複数の第一の窪みと、各々の第一の窪み内で前記外側表面に郭定された第二の窪みと、各々の第一の窪み内に配置された永久磁石と、各々の磁石と前記主回転子部材の前記外側表面との間にある一層の接着剤とを含み、前記接着剤が前記第二の窪みを満たし前記接着剤の厚みが前記第二の窪みの深さに依存するようになっている回転機。３４．回転機であって、内側表面を有する鎧装組立体と、前記内側表面上に配置された第一の位置決め構造と、第二の位置決め構造と、前記鎧装組立体へ装着されるセンサ組立体にして前記第一の位置決め構造と協働して前記内側表面に隣接した前記鎧装組立体上の分かった位置に配置されるようになっているセンサ組立体と、第三の位置決め構造を有する固定子組立体にして、前記第二及び第三の位置決め構造によって前記鎧装組立体に対して分かった位置に配置されるようになっている固定子組立体と、前記センサ組立体の近傍にて前記固定子組立体の空洞内に配置され、前記固定子組立体に対して回転するよう調整されている回転子組立体とを含む回転機。３５．請求の範囲第３４項の回転機であって、前記第二の位置決め構造が前記鎧装組立体に郭定されたノッチを含み、前記第三の位置決め構造が前記固定子組立体に郭定された対応する突起を含み、前記ノッチが前記突起に面し前記固定子組立体を前記鎧装組立体に対して積極的に配置するようになっている回転機。３６．請求の範囲第３４項の回転機であって、第一の位置決め構造が前記鎧装組立体に郭定された一つ又はそれ以上の位置決めポストを含んでいる回転機。３７．請求の範囲第３６項の回転機であって、前記センサ組立体がロケータ本体を含み、該ロケータ本体が前記鎧装組立体に郭定された前記一つ又はそれ以上のポストに対応するーつ又はそれ以上の開口をその内に有している回転機。３８．回転機であって、内側表面を有する鎧装組立体と、前記鎧装組立体へ接続された本体を有する固定子組立体と、前記固定子組立体の空洞内に配置され、前記固定子組立体に対して回転するよう構成されている回転子組立体と前記回転子組立体に近接して前記鎧装組立体へ接続されたセンサ組立体と、前記固定子組立体に対して分かった位置に前記センサ組立体を配置し整合するための前記鎧装組立体の内側表面から延在するセンサ組立体ロケータとを含む回転機。３９．請求の範囲第３８項による回転機であって、前記センサ組立体ロケータが前記センサ組立体のロケータ本体を位置決めし配置するための一つ又はそれ以上のポストを含んでいる回転機。４０．請求の範囲第３９項による回転機であって、前記ロケータ本体が一つ又はそれ以上の開口を含み、該開口が一つ又はそれ以上のポストに対応している回転機。４１．請求の範囲第３８項による回転機であって、前記センサ組立体が、ロケータ本体にしてその表面に形成された複数のポケットを有しているロケータ本体と、複数のポケットの各々に位置決めされたセンサとを含んでいる回転機。４２．請求の範囲第４１項による回転機であって、前記センサ組立体が更に、プリント回路基板アレイを受容するための前記ロケータ本体に形成された空洞と、前記センサを前記プリント回路基板へ接続するリード線と、前記プリント回路基板をコントローラへ接続するリード線とを含んでいる回転機。４３．請求の範囲第４１項による回転機であって、前記センサがホール効果デバイスである回転機。４４．請求の範囲第４１項による回転機であって、前記複数のポケットが三つのポケットを含み、三つの対応するセンサが設けられている回転機。４５．請求の範囲第４１項による回転機であって、前記ロケータ本体がプラスティックのロケータ本体である回転機。４６．回転機内にセンサ組立体を配置する方法であって、センサ組立体ロケータ上にセンサ組立体のセンサロケータ本体を配置し整合し前記センサ組立体が前記回転機の鎧装組立体の内側表面上に配置されるようにすることと、前記センサロケータ本体を前記センサ組立体ロケータへ固定することとを含む方法。４７．請求の範囲第４６項のセンサ組立体を配置する方法であって、前記センサロケータ本体を配置することに、前記センサロケータ本体にある一つ又はそれ以上の開口を前記センサ組立体ロケータの一つ又はそれ以上の対応する突出ピンに整合することと、前記突出ピンの一部を前記センサロケータ本体の対応する開口を通して挿入することによって前記ロケータ本体を前記センサ組立体ロケータへ取り付けることとが含まれている方法。４８．請求の範囲第４７項のセンサ組立体を配置する方法であって、前記センサロケータ本体を固定する過程が前記突出ピンの端を変形して前記ロケータ本体を前記センサ組立体ロケータヘ固定する過程を含んでいる方法。４９．請求の範囲第４６項のセンサ組立体を配置する方法であって、更に、一つ又はそれ以上のセンサを前記ロケータ本体の表面に形成された対応するポケットに配置し固定することと、プリント回路基板を前記ロケータ本体のもう一つの表面に形成されたスロット内に配置することと、前記センサを前記プリント回路基板へ電気的に接続することと、前記プリント回路基板をコントローラヘ電気的に接続することとを含む方法。５０．回転機の固定子組立体及び鎧装組立体を組み立てる方法であって、前記固定子組立体の位置決め構造を、前記鎧装組立体の、その内側表面上に配置されている位置決め構造に整合することと、前記固定子組立体の前記位置決め構造が協働的に前記鎧装組立体の前記位置決め構造に係合するよう前記固定子組立体と前記鎧装組立体とを移動することと、前記固定子組立体と鎧装組立体とを共に固定することとを含む方法。５１．請求の範囲第５０項による固定子組立体及び鎧装組立体を組み立てる方法であって、前記固定子上の位置決め構造を前記鎧装組立体上の位置決め構造に整合することが前記固定子上の放射状突起を前記鎧装組立体にあるノッチに整合することを含む方法。５２．加圧された流体システムであって、作動流体で実質的に満たされ流体入口と流体出口とを有するシステムハウジングと、前記ハウジング内で前記作動流体に実質的に浸潰され前記ハウジングの前記流体出口に対応する流体出口を有する流体ポンプと、前記ハウジング内で前記作動流体に実質的に浸漬され作動的に前記流体ポンプに接続された回転機とを含む加圧された流体システム。５３．請求の範囲第５２項による加圧された流体システムであって、回転機のシャフトが前記流体ポンプのインペラーへ作動的に接続されている加圧された流体システム。５４．請求の範囲第５２項による加圧された流体システムであって、前記回転機が、端壁とそこから突出した円筒状鎧装突起とを含む鎧装組立体と、前記鎧装組立体へ接続され前記端壁から実質的に前記鎧装突起に平行に延在する本体を有する固定子組立体と、前記固定子組立体の中央空洞に配置され前記固定子組立体に対して回転するよう配置された回転子組立体にしてそこから延在し前記円筒状鎧装突起を貫通するシャフトを含む回転子組立体とを含んでいる加圧された流体システム。５５．請求の範囲第５４項による加圧された流体システムであって、前記シャフトの外側表面と前記円筒状鎧装突起の内側表面とが前記作動流体と共に流体力学的軸受を形成する加圧された流体システム。５６．請求の範囲第５２項による加圧された流体システムであって、前記作動流体が液圧流体である加圧された流体システム。５７．請求の範囲第５６項による加圧された流体システムであって、電気流体式パワーステアリングシステムであり、前記液圧流体がパワーステアリング流体である加圧された流体システム。