DE102021115837A1 - Electric motor and method of manufacturing an electric motor - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Elektromotor vorgeschlagen, wobei der Elektromotor einen Rotor mit einer Rotorwelle, einem Magneten, einem Zentrierteil für den Magneten und einem Wuchtgewicht aufweist, wobei das Zentrierteil und das Wuchtgewicht in Umfangsrichtung nur abschnittsweise miteinander pressverbunden sind. Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors vorgeschlagen, wobei ein Wuchtgewicht für eine Rotorwelle zumindest teilweise durch Unrunddrehen derart bearbeitet wird, dass das Wuchtgewicht eine unrunde Pressfläche aufweist.An electric motor is proposed, the electric motor having a rotor with a rotor shaft, a magnet, a centering part for the magnet and a balancing weight, the centering part and the balancing weight being press-connected to one another only in sections in the circumferential direction. In addition, a method for producing an electric motor is proposed, a balancing weight for a rotor shaft being machined at least partially by turning out-of-round in such a way that the balancing weight has an out-of-round pressing surface.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere für ein Gebläse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors.The present invention relates to an electric motor, in particular for a fan, according to the preamble of
Elektromotoren, beispielsweise in Form von bürstenlosen Gleichstrommotoren, sind aus dem Stand der Technik bekannt und weisen einen Stator und einen relativ zum Stator rotierenden Rotor auf. Bei bürstenlosen Gleichstrommotoren ist der Stator mit Statorspulen und der Rotor mit Permanentmagneten bestückt.Electric motors, for example in the form of brushless DC motors, are known from the prior art and have a stator and a rotor rotating relative to the stator. In brushless DC motors, the stator is fitted with stator coils and the rotor with permanent magnets.
Bei Elektromotoren können Unwuchten in den rotierenden Bauteilen zu Vibrationen und einem dadurch bedingten erhöhten Verschleiß, insbesondere der Lager, führen. Zum Ausgleich dieser Unwuchten werden die rotierenden Bauteile eines Elektromotors üblicherweise gewuchtet, wobei der Ausgleich durch Auftragen von Ausgleichsmassen und/oder durch Abtragen von Material erfolgen kann.In the case of electric motors, imbalances in the rotating components can lead to vibrations and the resulting increased wear, especially of the bearings. To compensate for these imbalances, the rotating components of an electric motor are usually balanced, with the compensation being able to take place by applying balancing weights and/or by removing material.
Das Abtragen des Materials kann an speziell dafür vorgesehenen Bauteilen erfolgen. Insbesondere können Wuchtgewichte, beispielsweise in Form von Wuchtringen bzw. -scheiben aus Metall, eingesetzt werden, wobei Material durch Bohren, Schleifen, Fräsen oder dergleichen an den Wuchtgewichten abgetragen wird.The material can be removed on components specially designed for this purpose. In particular, balancing weights, for example in the form of balancing rings or disks made of metal, can be used, with material being removed from the balancing weights by drilling, grinding, milling or the like.
Die
Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei derartigen Konstruktionsweisen Verspannungen auftreten können, die zu einer Verbiegung der Rotorwelle führen können. Die daraus resultierende Unwucht kann im Betrieb des Elektromotors durch eine Änderung des Verspannungszustandes variieren und ist somit nicht bzw. nicht vollständig durch Wuchten ausgleichbar.However, it has been shown that with such designs, stresses can occur, which can lead to a bending of the rotor shaft. The resulting imbalance can vary during operation of the electric motor due to a change in the state of tension and can therefore not or not completely be compensated for by balancing.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Elektromotor anzugeben, bei dem die Gefahr der Bildung von (dynamischen) Unwuchten im Betrieb des Elektromotors insbesondere aufgrund von Verspannungen der rotierenden Bauteile reduziert und/oder die Lebensdauer des Elektromotors erhöht wird, vorzugsweise wobei ein kostengünstiges Herstellungsverfahren des Elektromotors ermöglicht wird.The present invention is therefore based on the object of specifying an improved electric motor in which the risk of the formation of (dynamic) imbalances during operation of the electric motor, in particular due to tension in the rotating components, is reduced and/or the service life of the electric motor is increased, preferably with a cost-effective manufacturing process of the electric motor is made possible.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Elektromotor gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object on which the invention is based is achieved by an electric motor according to
Der vorschlagsgemäße Elektromotor weist einen (feststehenden) Stator und einen relativ zum Stator um eine Rotationsachse drehbaren Rotor auf. Der Rotor weist eine Rotorwelle, einen insbesondere zylinderförmigen (Permanent-)Magneten, ein insbesondere hülsenartiges bzw. zylinderförmiges Zentrierteil zum Zentrieren des Magneten relativ zur Rotorwelle und mindestens ein insbesondere ringförmiges Wuchtgewicht auf, wobei das Wuchtgewicht drehfest, insbesondere durch Kraftschluss und/oder durch eine Pressverbindung/Presspassung, mit der Rotorwelle verbunden, insbesondere auf die Rotorwelle aufgepresst, und das Zentrierteil drehfest durch eine Presspassung/Pressverbindung mit dem Wuchtgewicht (press-)verbunden, insbesondere auf das Wuchtgewicht bzw. einen Zapfen des Wuchtgewichts aufgepresst, ist.The proposed electric motor has a (fixed) stator and a rotor which can rotate about an axis of rotation relative to the stator. The rotor has a rotor shaft, an in particular cylindrical (permanent) magnet, an in particular sleeve-like or cylindrical centering part for centering the magnet relative to the rotor shaft and at least one in particular ring-shaped balancing weight, the balancing weight being non-rotatable, in particular by means of a force fit and/or by a Press connection/press fit, connected to the rotor shaft, in particular pressed onto the rotor shaft, and the centering part is non-rotatably connected to the balancing weight by a press fit/press connection, in particular pressed onto the balancing weight or a pin of the balancing weight.
Es wird vorgeschlagen, das Zentrierteil und das Wuchtgewicht in einer gemeinsamen zu der Rotationsachse orthogonalen Befestigungsebene bzw. in Umfangsrichtung nur abschnittsweise bzw. an mehreren zueinander beabstandeten Press-/Verbindungsabschnitten miteinander presszuverbinden bzw. kraftschlüssig bzw. durch eine Presspassung (radial) zu verbinden.It is proposed to press-connect the centering part and the balancing weight to one another in a common fastening plane orthogonal to the axis of rotation or in the circumferential direction only in sections or at a plurality of press/connection sections spaced apart from one another or to connect them non-positively or by means of a press fit (radial).
Im Gegensatz zum Stand der Technik ist bei dem erfindungsgemäßen Elektromotor also nicht vorgesehen, das Zentrierteil und das Wuchtgewicht in Umfangsrichtung vollflächig bzw. über die komplette (kreiszylindrische) Füge-/Wirk-/Pressfläche, sondern nur abschnittsweise miteinander kraftschlüssig bzw. durch eine Presspassung zu verbinden.In contrast to the prior art, the electric motor according to the invention does not provide for the centering part and the balancing weight to be joined in the circumferential direction over the entire surface or over the entire (circular-cylindrical) joining/active/pressing surface, but only in sections with a force fit or by a press fit associate.
Auf diese Weise können die Presskräfte/-drücke bzw. dadurch entstehenden Verspannungen in der Rotorwelle und somit die Gefahr einer Verbiegung der Rotorwelle reduziert werden, und zwar vorzugsweise ohne Änderung der Presspassung bzw. der Fertigungstoleranzen des Zentrierteils und des Wuchtgewichts. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Konstruktionsweise dennoch eine (ausreichende) Zentrierung des Magneten mittels des Zentrierteils und des Wuchtgewichts relativ zur Rotorwelle ermöglicht.In this way, the pressing forces/pressures and the resulting stresses in the rotor shaft and thus the risk of the rotor shaft bending can be reduced, preferably without changing the press fit or the manufacturing tolerances of the centering part and the balancing weight. It has been shown that such a design nevertheless enables (sufficient) centering of the magnet by means of the centering part and the balancing weight relative to the rotor shaft.
Das Wuchtgewicht weist eine erste und das Zentrierteil eine zweite Füge-/Wirk-/Pressfläche, im Folgenden stets Pressfläche genannt, auf, wobei das Zentrierteil und das Wuchtgewicht - insbesondere ausschließlich - über die Pressflächen kraftschlüssig bzw. drehfest (unmittelbar) miteinander (press-)verbunden sind, insbesondere derart, dass ein Drehmoment von dem Wuchtgewicht auf das Zentrierteil bzw. den Magneten übertragen werden kann.The balancing weight has a first and the centering part has a second joining/acting/pressing surface, hereinafter always referred to as the pressing surface, where the centering part and the balancing weight - in particular exclusively - are non-positively or non-rotatably (directly) connected to one another (press) via the pressing surfaces, in particular in such a way that a torque can be transmitted from the balancing weight to the centering part or the magnet.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Pressflächen in Umfangsrichtung nur abschnittsweise radial gegeneinanderdrücken und vorzugsweise nur abschnittsweise radial aneinander anliegen bzw. abschnittsweise radial zueinander beabstandet sind.In particular, it is provided that the pressing surfaces in the circumferential direction press radially against one another only in sections and preferably only bear radially on one another in sections or are radially spaced from one another in sections.
Die räumlichen Zuordnungen, Anordnungen und/oder Ausrichtungen, insbesondere die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendeten Begriffe „radial“, „axial“ und/oder „in Umfangsrichtung“, beziehen sich - sofern nicht anders angegeben - insbesondere auf die Rotationsachse des Rotors bzw. der Rotorwelle.The spatial assignments, arrangements and/or orientations, in particular the terms "radial", "axial" and/or "in the circumferential direction" used in the context of the present invention, relate - unless otherwise stated - in particular to the axis of rotation of the rotor or the rotor shaft.
Unter dem Begriff „Pressverbindung“ bzw. „Pressfügen“ bzw. „Presspassung“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine drehfeste/kraftschlüssige, insbesondere spielfreie, Verbindung zweier Bauteile, insbesondere des Wuchtgewichts mit der Rotorwelle und/oder des Zentrierteils mit dem Wuchtgewicht, zu verstehen, insbesondere wobei die auf diese Weise miteinander verbundenen Bauteile zumindest im Wesentlichen elastisch verformt werden und/oder ein ungewolltes Lösen der miteinander verbundenen Bauteile durch Kraftschluss bzw. die wirkenden Reibungskräfte verhindert wird.The term "press connection" or "press joining" or "press fit" in the sense of the present invention refers to a non-rotatable/non-positive, in particular backlash-free, connection of two components, in particular the balancing weight with the rotor shaft and/or the centering part with the balancing weight Understand, in particular the components connected to one another in this way are at least essentially elastically deformed and/or an unintentional loosening of the components connected to one another is prevented by adhesion or the acting frictional forces.
Eine Pressverbindung zwischen zwei Bauteilen, insbesondere des Wuchtgewichts mit der Rotorwelle und/oder des Zentrierteils mit dem Wuchtgewicht, kann durch Aufpressen eines Bauteils auf das andere Bauteil (Längspressverband) und/oder durch Schrumpfen und/oder Kalt- bzw. Eindehnen der Bauteile (Querpressverband) erfolgen.A press connection between two components, in particular the balancing weight with the rotor shaft and/or the centering part with the balancing weight, can be achieved by pressing one component onto the other component (longitudinal interference fit) and/or by shrinking and/or cold or expanding the components (transverse interference fit ) take place.
Vorzugsweise ist eine der Pressflächen, insbesondere die Pressfläche des Wuchtgewichts, unrund und/oder - in einer Draufsicht bzw. in einer Ansicht parallel zur Rotationsachse - zumindest im Wesentlichen polygonförmig bzw. polygonzylindrisch oder hypotrochoidförmig bzw. hypotrochoidzylindrisch ausgebildet und die andere Pressfläche, insbesondere die Pressfläche des Zentrierteils, zumindest im Wesentlichen rund und/oder - in einer Draufsicht bzw. in einer Ansicht parallel zur Rotationsachse - kreisförmig bzw. kreiszylindrisch ausgebildet, insbesondere derart, dass die Pressflächen in Umfangsrichtung nur abschnittsweise bzw. an mehreren, zueinander beabstandeten Pressabschnitten (radial) aneinander anliegen bzw. gegeneinander drücken.Preferably, one of the pressing surfaces, in particular the pressing surface of the balancing weight, is non-round and/or - in a top view or in a view parallel to the axis of rotation - at least essentially polygonal or polygonal-cylindrical or hypotrochoid-shaped or hypotrochoidal-cylindrical and the other pressing surface, in particular the pressing surface of the centering part, at least essentially round and/or - in a top view or in a view parallel to the axis of rotation - circular or circular-cylindrical, in particular in such a way that the pressing surfaces in the circumferential direction only partially or on several pressing sections spaced apart from one another (radially) touch or press against each other.
Es ist also insbesondere vorgesehen, dass die Pressflächen in Umfangsrichtung Bereiche aufweisen, in denen sie nicht gegeneinanderdrücken bzw. aneinander anliegen und radial zueinander beabstandet sind.Provision is therefore made in particular for the pressing surfaces to have regions in the circumferential direction in which they do not press against one another or bear against one another and are radially spaced apart from one another.
Besonders bevorzugt weist der Rotor mehrere, insbesondere zwei, Wuchtgewichte auf, vorzugsweise wobei die Wuchtgewichte baugleich ausgebildet sind und/oder das Zentrierteil und/oder der Magnet (axial) zwischen den Wuchtgewichten angeordnet sind/ist.The rotor particularly preferably has a plurality of, in particular two, balancing weights, preferably with the balancing weights being of identical construction and/or the centering part and/or the magnet being/is arranged (axially) between the balancing weights.
Insbesondere kann das Zentrierteil axial bzw. an den axialen Enden jeweils drehfest mit einem Wuchtgewicht verbunden sein, wobei das Zentrierteil mit jedem Wuchtgewicht in Umfangsrichtung nur abschnittsweise pressverbunden ist. Auf diese Weise werden entsprechende Vorteile realisiert.In particular, the centering part can be connected axially or at the axial ends in a torque-proof manner to a balancing weight, the centering part being press-connected to each balancing weight in the circumferential direction only in sections. Corresponding advantages are realized in this way.
Es ist jedoch auch möglich, dass das zweite bzw. zusätzliche Wuchtgewicht einstückig mit dem Zentrierteil ausgebildet ist.However, it is also possible for the second or additional balancing weight to be formed in one piece with the centering part.
Bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors, insbesondere des vorschlagsgemäßen Elektromotors, wird ein Wuchtgewicht, insbesondere die Pressfläche des Wuchtgewichts, zumindest teilweise durch Unrunddrehen, insbesondere Mehrkant- bzw. Polygondrehen, bearbeitet/hergestellt, insbesondere derart, dass das Wuchtgewicht eine unrunde, insbesondere zumindest im Wesentlichen polygonförmige bzw. polygonzylindrische oder hypotrochoidförmige bzw. hypotrochoidzylindrische Pressfläche für das Zentrierteil aufweist. Dadurch können das Wuchtgewicht und das Zentrierteil zur Zentrierung des Magneten derart miteinander verbunden werden, dass das Zentrierteil und das Wuchtgewicht in einer zu der Rotationsachse orthogonalen Befestigungsebene bzw. in Umfangsrichtung nur abschnittsweise miteinander pressverbunden sind.In the proposed method for producing an electric motor, in particular the proposed electric motor, a balancing weight, in particular the pressing surface of the balancing weight, is machined/manufactured at least partially by non-circular turning, in particular polygonal or polygon turning, in particular in such a way that the balancing weight is non-circular, in particular has at least substantially polygonal or polygonal-cylindrical or hypotrochoid-shaped or hypotrochoid-cylindrical pressing surface for the centering part. As a result, the balancing weight and the centering part for centering the magnet can be connected to one another in such a way that the centering part and the balancing weight are only partially press-connected to one another in a fastening plane orthogonal to the axis of rotation or in the circumferential direction.
Das Unrunddrehen ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung des Wuchtgewichts bzw. der Pressfläche des Wuchtgewichts. Insbesondere kann durch Unrunddrehen des Wuchtgewichts auf einen zusätzlichen Herstellungsschritt durch Fräsen der Pressfläche verzichtet werden.Out-of-round turning enables the balancing weight or the pressing surface of the balancing weight to be produced in a particularly cost-effective manner. In particular, by turning the balancing weight out of round, an additional manufacturing step by milling the pressing surface can be dispensed with.
Die vorgenannten Aspekte und Merkmale sowie die sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ergebenden Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können grundsätzlich unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination realisiert werden.The aforementioned aspects and features as well as the aspects and features of the present invention resulting from the claims and the following description can in principle be implemented independently of one another, but also in any combination.
Weitere Aspekte, Vorteile, Merkmale, Eigenschaften sowie vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Figuren. Es zeigen in schematischer, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
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1 einen schematischen Schnitt eines Gebläses mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor entlang einer Rotationsachse; -
2 eine Explosionsdarstellung einiger Bauteile des Gebläses/Elektromotors gemäß1 ; -
3 eine schematische Seitenansicht eines Rotors des erfindungsgemäßen Gebläses/Elektromotors; -
4 eine Explosionsdarstellung des Rotors gemäß3 ; -
5 einen schematischen Schnitt des Rotors gemäß3 entlang der Rotationsachse; -
6 eine schematische Seitenansicht eines Wuchtgewichts des Rotors gemäß3 ; -
7 eine perspektivische Ansicht des Wuchtgewichts gemäß6 ; -
8 eine schematische Ansicht eines hypotrochoidförmigen Profils; -
9 eine schematische Draufsicht des Wuchtgewichts gemäß6 ; und -
10 einen schematischen Schnitt des Wuchtgewichts entlang der Schnittlinie X-X gemäß9 .
-
1 a schematic section of a fan with an electric motor according to the invention along an axis of rotation; -
2 an exploded view of some components of the blower/electric motor according to1 ; -
3 a schematic side view of a rotor of the fan / electric motor according to the invention; -
4 an exploded view of the rotor according to3 ; -
5 according to a schematic section of therotor 3 along the axis of rotation; -
6 a schematic side view of a balancing weight of the rotor according to3 ; -
7 a perspective view of the balancing weight according to FIG6 ; -
8th a schematic view of a hypotrochoid profile; -
9 a schematic top view of the balancing weight according to FIG6 ; and -
10 according to a schematic section of the balancing weight along section line XX9 .
In den teilweise nicht maßstabsgerechten, nur schematischen Figuren werden für gleiche, gleichartige oder ähnliche Bauteile und Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften oder Vorteile erreicht werden, auch wenn von einer Wiederholung abgesehen wird.In the figures, some of which are not true to scale and are only schematic, the same reference numbers are used for identical, identical or similar parts and components, with corresponding or comparable properties or advantages being achieved even if repetition is dispensed with.
Der vorschlagsgemäße Elektromotor 1 wird vorzugsweise zum Antrieb des Gebläses 2 bzw. zur Förderung von Gas, insbesondere Luft, eingesetzt. Besonders bevorzugt wird der Elektromotor 1 bzw. das Gebläse 2 in einem Staubsauger (nicht dargestellt) zur Erzeugung eines Unterdrucks verwendet.The proposed
Es ist jedoch auch möglich, den Elektromotor 1 zum Antrieb anderer Einrichtungen, wie beispielsweise einer Küchenmaschine, zu verwenden.However, it is also possible to use the
Das Gebläse 2 weist vorzugsweise ein Gehäuse 3, ein Gebläserad/Laufrad 4 und einen optionalen Diffusor 5 auf.The
Das Gebläserad 4 ist vorzugsweise innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet und relativ zum Gehäuse 3 und/oder dem Diffusor 5 um eine Rotationsachse A drehbar. Vorzugsweise wird das Gebläserad 4 direkt von dem Elektromotor 1 angetrieben.The
Um dem in das Gehäuse 3 einströmenden Gas mechanische Arbeit zuzuführen bzw. das Gas zu fördern, weist das Gebläse 2, insbesondere das Gebläserad 4, vorzugsweise mehrere Laufschaufeln 6 auf.In order to supply mechanical work to the gas flowing into the
Der vorzugsweise stromabwärts zu dem Gebläserad 4 angeordnete Diffusor 5 ist mit mehreren Leitschaufeln 7 ausgestattet, insbesondere um den Drall des aus dem Gebläserad 4 austretenden Gases bzw. die Druckaustrittsverluste zu verringern.The
Wie bereits erläutert, ist der Elektromotor 1 dazu ausgebildet, das Gebläse 2, insbesondere das Gebläserad 4, anzutreiben.As already explained, the
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Elektromotor 1 als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. Es sind jedoch grundsätzlich auch andere Lösungen möglich.In the illustrated embodiment, the
Der Elektromotor 1 weist einen (feststehenden) Stator/Ständer 8 und einen (rotiertenden) Rotor/Läufer 9 auf, vorzugsweise wobei der Rotor 9 zumindest teilweise innerhalb des Stators 8 angeordnet und um die Rotationsachse A relativ zum Stator 8 drehbar ist.The
Der Stator 8 weist ein insbesondere mehrteiliges Gehäuse 10, mehrere, hier vier, Wicklungen/Spulen 11, einen Magnetkern 12 und/oder eine Leiterplatte 13 auf.The
Wie insbesondere die in
Vorzugsweise weist das Gehäuse 10 für den Stator 8 ein erstes Gehäuseteil 15 und ein zweites Gehäuseteil 16 auf, insbesondere wobei das erste Gehäuseteil 15, die Halterung 14, das zweite Gehäuseteil 16 und/oder die Leiterplatte 13 form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, insbesondere durch Zusammenstecken bzw. schraubenlos, miteinander verbunden sind.The
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das erste Gehäuseteil 15 mittels der Halterung 14 auf das zweite Gehäuseteil 16 und die Leiterplatte 13 gesteckt. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich.In the illustrated embodiment, the
Der Elektromotor 1 weist vorzugsweise mehrere Lager 17, 18 auf, wobei der Rotor 9 über die Lager 17, 18 drehbar mit dem Stator 8, insbesondere dem Gehäuse 10, verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Lager 17, 18 als Kugellager ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Lösungen möglich.The
Vorzugsweise ist das erste Gehäuseteil 15 zur Aufnahme eines ersten Lagers 17 und das zweite Gehäuseteil 16 zur Aufnahme eines zweiten Lagers 18 ausgebildet, wie insbesondere
Im Folgenden wird anhand der
Der Elektromotor 1, insbesondere der Rotor 9, weist eine Rotorwelle 19, einen (Permanent-)Magneten 20, ein Zentrierteil 21 und mindestens ein Wuchtgewicht 22, 23 auf.The
Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Elektromotor 1 bzw. der Rotor 9 ein erstes Wuchtgewicht 22 und ein zweites Wuchtgewicht 23 auf, vorzugsweise wobei die Wuchtgewichte 22, 23 baugleich ausgebildet sind. Insbesondere kann das zweite Wuchtgewicht 23 ein, mehrere oder alle Merkmale des ersten Wuchtgewichts 22 aufweisen oder umgekehrt. Die Erläuterungen für ein Wuchtgewicht 22, 23 gelten folglich vorzugsweise entsprechend auch für das andere Wuchtgewicht 22, 23, auch wenn im Folgenden von einer Wiederholung abgesehen wird.In the illustrated embodiment, the
Wie bereits erläutert, ist der Rotor 9 - insbesondere zusammen mit dem Magneten 20, dem Zentrierteil 21 und/oder dem Wuchtgewicht 22, 23 - um die Rotationsachse A relativ zum Stator 8 drehbar.As already explained, the rotor 9 - in particular together with the
Vorzugsweise bildet die Rotationsachse A eine Längs-, Symmetrie- und/oder Zentralachse des vorzugsweise rotationssymmetrischen Rotors 9, der vorzugsweise rotationssymmetrischen Rotationswelle 19, des vorzugsweise rotationssymmetrischen Magneten 20, des vorzugsweise rotationssymmetrischen Zentrierteils 21 und/oder des vorzugsweise ringförmigen Wuchtgewichts 22, 23.The axis of rotation A preferably forms a longitudinal, symmetrical and/or central axis of the preferably rotationally
Vorzugsweise werden einige oder alle Bauteile des Rotors 9, insbesondere der Magnet 20, das Zentrierteil 21, das Wuchtgewicht 22, 23 und/oder die Lager 17, 18 (axial) auf die Rotorwelle 19 geschoben und/oder - mittelbar oder unmittelbar - an der Rotorwelle 19 befestigt.Preferably, some or all components of the
Besonders bevorzugt sind/ist der Magnet 20, das Zentrierteil 21, das Wuchtgewicht 22, 23 und/oder die Lager 17, 18 bzw. die Innenringe der Lager 17, 18 - unmittelbar oder mittelbar - drehfest, insbesondere durch Kraftschluss bzw. durch eine Presspassung/Pressverbindung, mit der Rotorwelle 19 verbunden, insbesondere (axial) auf die Rotorwelle 19 aufgepresst.The
Es ist bevorzugt, dass das Wuchtgewicht 22, 23 unmittelbar und der Magnet 20 und/oder das Zentrierteil 21 mittelbar an der Rotorwelle 19 befestigt sind. Besonders bevorzugt ist der Magnet 20 über das Zentrierteil 21 und das Zentrierteil 21 über das Wuchtgewicht 22, 23 an der Rotorwelle 19 befestigt, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.It is preferable for the balancing
Zur Montage/Befestigung der einzelnen Bauteile, insbesondere des Magneten 20, des Zentrierteils 21, des Wuchtgewichts 22, 23 und/oder der Lager 17, 18, weist die Rotorwelle 19 mehrere Bereiche/Abschnitte/Sitze auf.For the assembly/fastening of the individual components, in particular the
Wie insbesondere
Der Elektromotor 1 bzw. der Rotor 9 ist vorzugsweise mittels des Wuchtgewichts 22, 23 - insbesondere durch Abtragen von Material am Wuchtgewicht 22, 23 - zumindest teilweise auswuchtbar.The
Darüber hinaus kann mittels des Wuchtgewichts 22, 23 und des Zentrierteils 21 der Magnet 20 relativ zur Rotorwelle 19 ausgerichtet werden. Insbesondere kann der Magnet 20 mittels des Zentrierteils 21 und des Wuchtgewichts 22, 23 an der Rotorwelle 19 zumindest im Wesentlichen koaxial befestigt werden.In addition, the
Das Wuchtgewicht 22, 23 ist vorzugsweise ringförmig bzw. als (umlaufender/geschlossener) Ring ausgebildet und weist insbesondere eine zumindest im Wesentlichen kreiszylindrische Innenfläche 22A, 23A auf, vorzugsweise wobei das Wuchtgewicht 22, 23 über die Innenfläche 22A, 23A drehfest, insbesondere kraftschlüssig, mit der Rotorwelle 19, insbesondere dem Presssitz 19C bzw. 19D, verbunden ist.The balancing
Vorzugsweise ist das erste Wuchtgewicht 22 drehfest, insbesondere kraftschlüssig, auf den ersten Presssitz 19C und das optionale zweite Wuchtgewicht 23 drehfest, insbesondere kraftschlüssig, auf den zweiten Presssitz 19D gepresst.The
Der Aufbau des Wuchtgewichts 22, 23 wird später im Zusammenhang mit den
Der Magnet 20 ist vorzugsweise als (umlaufender/geschlossener) Ring bzw. Hohlzylinder ausgebildet, vorzugsweise wobei der Magnet 20 in Umfangsrichtung entgegengesetzt magnetisierte Abschnitte/Pole (nicht dargestellt) aufweist.The
Der Magnet 20 ist vorzugsweise als Permanentmagnet ausgebildet und kann beispielsweise aus Neodym-Eisen-Bor hergestellt sein.The
Vorzugsweise weist der Magnet 20 eine zumindest im Wesentlichen kreiszylindrische Innenfläche 20A und/oder eine zumindest im Wesentlichen kreiszylindrische Außenfläche 20B auf, vorzugsweise wobei die Innenfläche 20A der Rotorwelle 19 zugewandt und/oder dem Zentrierteil 21 abgewandt und/oder die Außenfläche 20B der Rotorwelle 19 abgewandt und/oder dem Zentrierteil 21 zugewandt ist.
Vorzugsweise ist/wird der Magnet 20 mittels des Zentrierteils 21 relativ zu der Rotorwelle 19 bzw. der Rotationsachse A zentriert, insbesondere derart, dass der Magnet 20, insbesondere die Längs-/Symmetrie-/Zentralachse des Magneten 20 zumindest im Wesentlichen koaxial zu der Rotorwelle 19, insbesondere der Rotationsache A, ausgerichtet ist.Preferably, the
Das Zentrierteil 21 ist vorzugsweise als dünnwandiger Hohlzylinder, insbesondere als (Armierungs-)Hülse, ausgebildet.The centering
Vorzugsweise weist das Zentrierteil 21 eine zumindest im Wesentlichen kreiszylindrische Innenfläche 21A und/oder eine zumindest im Wesentlichen kreiszylindrische Außenfläche 21B auf, vorzugsweise wobei die Innenfläche 21A des Zentrierteils 21 unmittelbar und/oder radial an der Außenfläche 20B des Magneten 20 anliegt bzw. gegen diese drückt.Centering
Das Zentrierteil 21 ist vorzugsweise aus korrosionsbeständigem und/oder nicht ferromagnetischem Stahl hergestellt.The centering
Der Magnet 20 ist vorzugsweise zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in das Zentrierteil 21 eingepresst und/oder kraftschlüssig bzw. durch eine Presspassung drehfest mit dem Zentrierteil 21 verbunden.The
Wie insbesondere
Es ist jedoch bevorzugt, dass der Magnet 20, insbesondere die Innenfläche 20A, nicht kraftschlüssig bzw. durch eine Presspassung mit der Rotorwelle 19 verbunden ist, sondern zwischen dem Magneten 20, insbesondere der Innenfläche 20A des Magneten 20, und der Rotorwelle 19 ein (Radial-)Spiel vorliegt bzw. ein (Ring-)Spalt vorgesehen ist. Auf diese Weise werden etwaige Spannungen zwischen dem Magneten 20 und der Rotorwelle 19 vermieden, die im Betrieb insbesondere aufgrund einer unterschiedlichen Ausdehnung der Bauteile auftreten können.However, it is preferred that the
Optional ist der Magnet 20, insbesondere die Innenfläche 20A des Magneten 20, stoffschlüssig bzw. durch Verkleben mit der Rotorwelle 19, insbesondere der Klebefläche 19E, verbunden.Optionally, the
Auf diese Weise ist es möglich, den Magneten 20 axial auf der Rotorwelle 19 zu fixieren, ohne dass im Betrieb des Elektromotors 1 Verspannungen zwischen dem Magneten 20 und der Rotorwelle 19 auftreten. Der Klebstoff kann nämlich in vorteilhafter Weise unterschiedliche Änderungen der geometrischen Abmessungen von Rotorwelle 19 und Magnet 20 bei Erwärmung der Bauteile zumindest teilweise kompensieren.In this way it is possible to fix the
Wie bereits erläutert, ist das Zentrierteil 21 dazu ausgebildet, den Magneten 20 relativ zu der Rotorwelle 19 zu zentrierten bzw. auszurichten. Zusätzlich wird der Magnet 20 mittels des Zentrierteils 21 vor Korrosion und/oder Beschädigungen geschützt.As already explained, the centering
Vorzugsweise ummantelt/umgibt das Zentrierteil 21 den Magneten 20 radial - insbesondere über die gesamte Längserstreckung des Magneten 20 - nach außen. Insbesondere ist der Magnet 20 zwischen der Rotorwelle 19 und dem Zentrierteil 21 angeordnet.The centering
Vorzugsweise bildet das Zentrierteil 21 eine Armierung bzw. eine Armierungshülse für den Magneten 20.The centering
Wie insbesondere
Vorzugsweise ist das Wuchtgewicht 22, 23 mit dem Zentrierteil 21 durch eine Presspassung/-verbindung fest/kraftschlüssig (press-)verbunden, insbesondere derart, dass das Zentrierteil 21 drehfest mit dem Wuchtgewicht 22, 23 und/oder über das Wuchtgewicht 22, 23 drehfest mit der Rotorwelle 19 verbunden ist.The balancing
Es ist folglich bevorzugt, dass der Magnet 20 über das Zentrierteil 21 sowie das Wuchtgewicht 22, 23 ausschließlich mittelbar drehfest/kraftschlüssig mit der Rotorwelle 19 verbunden ist.It is consequently preferred that the
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Wuchtgewicht 22, 23 zumindest teilweise axial bzw. stirnseitig in das Zentrierteil 21 eingepresst bzw. das Zentrierteil 21 zumindest teilweise axial bzw. stirnseitig auf das Wuchtgewicht 22, 23 aufgepresst. Es ist jedoch auch möglich, dass das Zentrierteil 21 zumindest teilweise axial bzw. stirnseitig in das Wuchtgewicht 22, 23 eingepresst bzw. das Wuchtgewicht 22, 23 zumindest teilweise axial bzw. stirnseitig auf das Zentrierteil 21 aufgepresst ist. Insbesondere kann das Wuchtgewicht 22, 23 eine axiale Aufnahme für das Zentrierteil 21 aufweisen oder bilden.In the illustrated embodiment, the balancing
Wie bereits erläutert, weist der Elektromotor 1 vorzugsweise ein erstes Wuchtgewicht 22 und ein zweites Wuchtgewicht 23 auf, vorzugsweise wobei die Wuchtgewichte 22, 23 als separate Bauteile ausgebildet sind. Es ist jedoch auch möglich, dass das erste Wuchtgewicht 22 einstückig mit der Rotorwelle 19 und/oder das zweite Wuchtgewicht 23 einstückig mit dem Zentrierteil 21 ausgebildet ist.As already explained, the
Vorzugsweise ist der Magnet 20 bzw. das Zentrierteil 21 (axial) zwischen dem ersten Wuchtgewicht 22 und dem zweiten Wuchtgewicht 23 angeordnet. Insbesondere ist ein erstes axiales Ende des Zentrierteils 21 drehfest durch eine Presspassung mit dem ersten Wuchtgewicht 22 und ein zweites axiales Ende des Zentrierteils 21 drehfest durch eine Presspassung mit dem zweiten Wuchtgewicht 23 verbunden, vorzugsweise wobei die Wuchtgewichte 22, 23 jeweils zumindest teilweise in das Zentrierteil 21 eingepresst sind.The
Im Folgenden wird anhand der
Das Wuchtgewicht 22, 23 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und/oder aus Metall, wie Kupfer, Blei, Zink, Nickel, Eisen, Zinn und/oder Aluminium, hergestellt. Besonders bevorzugt ist das Wuchtgewicht 22, 23 aus einer Kupfer-Zink-Legierung mit Blei hergestellt.The balancing
Wie bereits erläutert, ist das Wuchtgewicht 22, 23 vorzugsweise zumindest im Wesentlichen ringförmig bzw. als (umlaufender/geschlossener) Ring ausgebildet, vorzugsweise wobei die Innenfläche 22A, 23A zumindest im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist. Insbesondere ist das Innenprofil bzw. der Innendurchmesser des Wuchtgewichts 22, 23 entlang der Rotationsachse A gleichbleibend bzw. konstant.As already explained, the balancing
Das Wuchtgewicht 22, 23 weist eine Mantel- bzw. Außenfläche 22B, 23B auf, vorzugsweise wobei die Mantel- bzw. Außenfläche 22B, 23B stufig ausgebildet ist. Insbesondere ändert sich das (Außen-)Profil bzw. der Außendurchmesser des Wuchtgewichts 22, 23 über die Höhe des Wuchtgewichts 22, 23 bzw. entlang der Rotations-/Symmetrieachse A. Es ist jedoch auch möglich, dass das Wuchtgewicht 22, 23 über die Höhe des Wuchtgewichts 22, 23 bzw. entlang der Rotations-/Symmetrieachse A ein gleichbleibendes (Außen-)Profil bzw. einen konstanten Außendurchmesser aufweist.The balancing
Vorzugsweise weist das Wuchtgewicht 22, 23 einen Sockel 22C, 23C und/oder einen Zapfen 22D, 23D auf, insbesondere wobei das Wuchtgewicht 22, 23 und das Zentrierteil 21 durch Einpressen des Zapfens 22D, 23D in das Zentrierteil 21, insbesondere die Aufnahme des Zentrierteils 21, miteinander pressverbunden sind.The balancing
Der Sockel 22C, 23C und der Zapfen 22D, 23D weisen vorzugsweise eine unterschiedliche Außenkontur bzw. ein unterschiedliches Außenprofil und/oder einen unterschiedlichen (maximalen) Außendurchmesser auf.The
Vorzugsweise ist der Sockel 22C, 23C, insbesondere die Mantelfläche des Sockels 22C, 23C, zumindest im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet.The
Vorzugsweise ist der (maximale) Außendurchmesser des Sockels 22C, 23C größer als der (maximale) Außendurchmesser des Zapfens 22D, 23D.Preferably, the (maximum) outside diameter of the
Vorzugsweise ist das (Außen-)Profil bzw. die Außenfläche 22B, 23B des Wuchtgewichts 22, 23 zumindest in einem axialen Abschnitt unrund bzw. nicht kreiszylindrisch ausgebildet.The (outside) profile or the outside surface is preferably 22B, 23B of the balancing
Insbesondere ist der Zapfen 22D, 23D bzw. die Mantelfläche des Zapfens 22D, 23D unrund bzw. nicht kreiszylindrisch ausgebildet.In particular, the
Besonders bevorzugt ist das Wuchtgewicht 22, 23, insbesondere das (Außen-)Profil bzw. die Mantel- bzw. Außenfläche 22B, 23B des Wuchtgewichts 22, 23 bzw. des Zapfens 22D, 23D, zumindest in einem axialen Abschnitt zumindest im Wesentlichen polygonförmig bzw. polygonzylindrisch oder hypotrochoidförmig bzw. hypotrochoidzylindrisch ausgebildet, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.Particularly preferably, the balancing
Das Wuchtgewicht 22, 23 weist vorzugsweise eine (erste) Pressfläche 22E, 23E und das Zentrierteil 21 eine (zweite) Pressfläche 21E auf, vorzugsweise wobei das Zentrierteil 21 und das Wuchtgewicht 22, 23 - insbesondere ausschließlich - über die Pressflächen 21E, 22E, 23E (radial) miteinander (press-)verbunden sind.The balancing
Vorzugsweise weist der Zapfen 22D, 23D des Wuchtgewichts 22, 23 die (erste) Pressfläche 22E, 23E auf oder bildet diese.The
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die (erste) Pressfläche 22E, 23E als Teil der Mantel- bzw. Außenfläche 22B, 23B des Wuchtgewichts 22, 23 bzw. des Zapfens 22D, 23D ausgebildet. Insbesondere weist die Mantel- bzw. Außenfläche 22B, 23B des Wuchtgewichts 22, 23 die Pressfläche 22E, 23E auf oder bildet diese.In the illustrated embodiment, the (first) pressing
Vorzugsweise weist die Innenfläche 21A des Zentrierteils 21 die (zweite) Pressfläche 21E auf oder bildet diese.The
Es sind jedoch grundsätzlich auch andere Lösungen möglich, insbesondere bei denen das Zentrierteil 21 zumindest teilweise in das Wuchtgewicht 22, 23 eingepresst bzw. das Wuchtgewicht 22, 23 auf das Zentrierteil 21 gepresst ist.In principle, however, other solutions are also possible, in particular in which the centering
Beispielsweise kann die Innenfläche 22A, 23A des Wuchtgewichts 22, 23 die (erste) Pressfläche 22E, 23E und die Außenfläche 21B des Zentrierteils 21 die (zweite) Pressfläche 21E aufweisen oder bilden.For example, the
Wie eingangs bereits erläutert, ist bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Zentrierteil 21 und das Wuchtgewicht 22, 23, insbesondere die Pressflächen 21E, 22E, 23E, in Umfangsrichtung nur abschnittsweise miteinander pressverbunden sind bzw. radial gegeneinanderdrücken und/oder in Umfangsrichtung abschnittsweise radial zueinander beabstandet sind.As already explained at the outset, the present invention provides that the centering
Vorzugsweise ist eine der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere die erste Pressfläche 22E, 23E, bzw. das Profil einer der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere der ersten Pressfläche 22E, 23E, (in einer Draufsicht auf das Wuchtgewicht 22, 23 bzw. in Richtung der Rotationsachse A) unrund und/oder zumindest im Wesentlichen polygonförmig bzw. polygonzylindrisch oder hypotrochoidförmig bzw. hypotrochoidzylindrisch ausgebildet.Preferably, one of the
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die (erste) Pressfläche 22E, 23E des Wuchtgewichts 22, 23 bzw. das Profil der (ersten) Pressfläche 22E, 23E (in einer Draufsicht auf das Wuchtgewicht 22, 23 bzw. in Richtung der Rotationsachse A) unrund und/oder zumindest im Wesentlichen polygonförmig bzw. polygonzylindrisch oder hypotrochoidförmig bzw. hypotrochoidzylindrisch und die die (zweite) Pressfläche 21E des Zentrierteils 21 bzw. das Profil der (zweiten) Pressfläche 21E des Zentrierteils 21 zumindest im Wesentlichen rund und/oder - in einer Draufsicht bzw. in einer Ansicht parallel zur Rotationsachse - kreisförmig bzw. kreiszylindrisch ausgebildet. Es sind grundsätzlich jedoch auch Lösungen möglich, bei denen alternativ die (zweite) Pressfläche 21E des Zentrierteils 21 bzw. das Profil der (zweiten) Pressfläche 21E unrund und/oder zumindest im Wesentlichen polygonförmig bzw. polygonzylindrisch oder hypotrochoidförmig bzw. hypotrochoidzylindrisch ausgebildet ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist dann vorzugweise die (erste) Pressfläche 22E, 23E des Wuchtgewichts 22, 23 zumindest im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet.In the illustrated embodiment, the (first) pressing
Es ist bevorzugt, dass eine der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere die (erste) Pressfläche 22E, 23E des Wuchtgewichts 22, 23, mehrere, insbesondere drei, (separate) Pressabschnitte 22F, 23F aufweist oder durch mehrere, insbesondere drei, (separate) Pressabschnitte 22F, 23F gebildet ist, vorzugsweise wobei die Pressabschnitte 22F, 23F mit der gegenüberliegenden Pressfläche 21E, 22E, 23E, insbesondere der (zweiten) Pressfläche 21E des Zentrierteils 21, pressverbunden sind und/oder die Bereiche zwischen den Pressabschnitten 22F, 23F zu der gegenüberliegenden Pressfläche 21E, 22E, 23E, insbesondere der (zweiten) Pressfläche 21E des Zentrierteils 21, (radial) beabstandet sind.It is preferred that one of the
Vorzugsweise weist die Pressfläche 22E, 23E an den Pressabschnitten 22F, 23F den größten Abstand zu der Rotationsachse A auf.The
Mit anderen Worten: Vorzugsweise variiert der Außenradius des Wuchtgewichts 22, 23, insbesondere des Zapfens 22D, 23D bzw. der Pressfläche 22E, 23E, in Umfangsrichtung.In other words: the outer radius of the balancing
Vorzugsweise sind das Zentrierteil 21 und das Wuchtgewicht 22, 23 ausschließlich über die Pressabschnitte 22F, 23F radial miteinander (press-)verbunden.The centering
Die Pressabschnitte 22F, 23F sind vorzugsweise in Umfangsrichtung zueinander beabstandet, insbesondere um 120° zueinander versetzt angeordnet und/oder gleichmäßig über den Umfang des Wuchtgewichts 22, 23 verteilt.The
Die Pressabschnitte 22F, 23F sind vorzugsweise in einer zu der Rotationsachse A orthogonalen Befestigungsebene angeordnet.The
Vorzugsweise werden die Pressabschnitte 22F, 23F durch die (gerundeten) Ecken des polygonförmigen oder hypotrochoidförmigen Profils der Pressfläche 22E, 23E bzw. des Wuchtgewichts 22, 23, insbesondere des Zapfens 22D, 23D, gebildet. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, dass die Pressabschnitte 22F, 23F durch ein sternförmiges Profil oder jeweils einen Vorsprung gebildet werden. Insbesondere können die Bereiche zwischen den Pressabschnitten 22F, 23F ausgespart sein.The
Die Pressfläche 21E, 22E, 23E, insbesondere das Profil der Pressfläche 21E, 22E, 23E, kann jedoch auch zumindest im Wesentlichen polygonförmig bzw. polygonzylindrisch mit vorzugsweise gerundeten Ecken, insbesondere zumindest im Wesentlichen dreieckförmig mit gerundeten Ecken, ausgebildet sein.However, the
Unter dem Begriff „Hypotrochoide“ bzw. „hypotrochoidförmig“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise ein Profil bzw. eine geschlossene Kurve zu verstehen, die ein Punkt in einem ersten, kleineren Kreis beschreibt, wenn der erste, kleinere Kreis innerhalb eines zweiten, größeren Kreises abrollt.The term "hypotrochoid" or "hypotrochoid-shaped" in the sense of the present invention is preferably to be understood as meaning a profile or a closed curve that describes a point in a first, smaller circle if the first, smaller circle is within a second, larger one circle unrolls.
Wie insbesondere
Insbesondere liegt die (geschlossene) Kurve einer Hypotrochoide bzw. eines hypotrochoiden Profils in einem Kreisring mit einem Innenradius und einem Außenradius, wobei der Innenradius dem minimalen Radius rmin und der Außenradius dem maximalen Radius rmax entspricht.In particular, the (closed) curve of a hypotrochoid or a hypotrochoid profile lies in a circular ring with an inner radius and an outer radius, the inner radius corresponding to the minimum radius r min and the outer radius to the maximum radius r max .
Unter dem Begriff „hypotrochoidzylindrisch“ bzw. „hypotrochoidzylindrische Fläche“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise die Mantelfläche eines Zylinders zu verstehen, der eine Hypotrochoide als Grundfläche bzw. eine hypotrochoidförmige Grundfläche aufweist.The term “hypotrochoid-cylindrical” or “hypotrochoid-cylindrical surface” in the context of the present invention is preferably to be understood as meaning the lateral surface of a cylinder which has a hypotrochoid as the base surface or a hypotrochoid-shaped base surface.
Unter dem Begriff „polygonzylindrisch“ bzw. „polygonzylindrische Fläche“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise die Mantelfläche eines Zylinders zu verstehen, der ein Polygon, beispielsweise in Form eines Dreiecks mit gerundeten Ecken, als Grundfläche bzw. eine polygonförmige Grundfläche aufweist.The term “polygon-cylindrical” or “polygon-cylindrical surface” in the context of the present invention is preferably to be understood as meaning the lateral surface of a cylinder which has a polygon, for example in the form of a triangle with rounded corners, as the base or a polygon-shaped base.
Unter dem Begriff „kreiszylindrisch“ bzw. „kreiszylindrische Fläche“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise die Mantelfläche eines Zylinders zu verstehen, der einen Kreis als Grundfläche bzw. eine kreisförmige Grundfläche aufweist.The term “circular-cylindrical” or “circular-cylindrical surface” in the context of the present invention is preferably to be understood as meaning the lateral surface of a cylinder which has a circle as its base or a circular base.
Es ist folglich bevorzugt, dass eine der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere die erste Pressfläche 22E, 23E, die Mantelfläche eines Zylinders mit einem Polygon, insbesondere einem Dreieck, oder einer Hypotrochoiden als Grundfläche ist.It is therefore preferred that one of the
Vorzugsweise ist die andere der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere die zweite Pressfläche 21E, die Mantelfläche eines Zylinders, der einen Kreis als Grundfläche aufweist.The other of the
Das Profil bzw. die Kontur einer der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere der ersten Pressfläche 22E, 23E, ist (in einer Draufsicht auf das Wuchtgewicht 22, 23 bzw. in Richtung der Rotationsachse A) folglich vorzugsweise unrund und/oder zumindest im Wesentlichen polygonförmig, insbesondere dreieckförmig (mit gerundeten Ecken), oder hypotrochoidförmig.The profile or the contour of one of the
Das Profil bzw. die Kontur einer der Pressflächen 21E, 22E, 23E, insbesondere der zweiten Pressfläche 21 E, ist (in einer Draufsicht auf das Wuchtgewicht 22, 23 bzw. in Richtung der Rotationsachse A) folglich vorzugsweise rund und/oder zumindest im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet.The profile or the contour of one of the
Vorzugsweise weist das Wuchtgewicht 22, 23 eine Innenfase 22G, 23G und/oder einer Außenfase 22H, 23H auf, um ein Aufpressen des Wuchtgewichts 22, 23 auf die Rotorwelle 19 bzw. ein Einpressen des Wuchtgerichts 22, 23 in das Zentrierteil 20 zu erleichtern bzw. ein Verkanten der Bauteile zu verhindern.The balancing
Aufgrund der unrunden Pressfläche 22E, 23E variiert die Breite der Außenfase 22H, 23H in Umfangsrichtung des Wuchtgewichts 22, 23, wie insbesondere
Das vorschlagsgemäße Verfahren zur Herstellung des Elektromotors 1 wird im Folgenden insbesondere anhand der
Vorzugsweise wird der Magnet 20 in das Zentrierteil 21 eingebracht, insbesondere eingepresst, besonders bevorzugt derart, dass der Magnet 20 drehfest bzw. kraftschlüssig mit dem Zentrierteil 21 verbunden ist und/oder die Außenfläche 20B des Magneten 20 insbesondere vollflächig an der Innenfläche 21A des Zentrierteils 21 anliegt.The
Es ist bevorzugt, dass der Magnet 20 zumindest im Wesentlichen mittig in dem Zentrierteil 21 angeordnet ist und/oder das Zentrierteil 21 in axialer Richtung den Magneten 20 überragt, vorzugsweise derart, dass an den axialen Enden eine Aufnahme für das Wuchtgewicht 22 bzw. 23 gebildet wird.It is preferable for the
Bei der Montage wird der Magnet 20 und das Zentrierteil 21 vorzugsweise als Vorbaugruppe verwendet. Insbesondere werden der Magnet 20 und das Zentrierteil 21 als Vorbaugruppe zusammen auf die Rotorwelle 19 und/oder das Wuchtgewicht 22, 23 geschoben.During assembly, the
Das Wuchtgewicht 22, 23 wird vorzugsweise auf die Rotorwelle 19, insbesondere den ersten Presssitz 19C, aufgeschoben und/oder drehfest, insbesondere durch Kraftschluss, mit der Rotorwelle 19 verbunden.The balancing
Vorzugsweise wird erst anschließend das Zentrierteil 21 mit dem Magneten 20 auf die Rotorwelle 19 geschoben und/oder mit dem Wuchtgewicht 22, 23, insbesondere dem Zapfen 22D, 23D, pressverbunden. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, dass das Wuchtgewicht 22, 23 zunächst mit dem Zentrierteil 21 verbunden und anschließend das Zentrierteil 21 zusammen mit dem Wuchtgewicht 22, 23 insbesondere als Vorbaugruppe auf die Rotorwelle 19 geschoben wird.Preferably only then is the centering
Optional wird eine Klebeschicht auf die Rotorwelle 19, insbesondere die Klebefläche 19E, und/oder die Innenfläche 20A des Magneten 20 aufgetragen und/oder der Magnet 20 mit der Rotorwelle 19, insbesondere der Klebefläche 19E, verklebt.Optionally, an adhesive layer is applied to the
Es ist bevorzugt, dass das Wuchtgewicht 22, 23, insbesondere der Zapfen 22D, 23D, nicht vollständig bzw. nur partiell in die Zentrierhülse 21 eingepresst wird/ist, insbesondere derart, dass das Wuchtgewicht 22, 23, insbesondere der Sockel 22C, 23D, nicht axial auf dem Zentrierteil 21 anliegt und/oder das Wuchtgewicht 22, 23 ausschließlich radial mit dem Zentrierteil 21 verbunden ist, wie insbesondere in
Auf diese Weise werden mögliche Verspannungen reduziert.In this way, possible tension is reduced.
Wie bereits erläutert, werden vorzugsweise zwei Wuchtgewichte 22, 23 eingesetzt.As already explained, two balancing
Besonders bevorzugt wird nach Befestigung bzw. Ausrichtung des Zentrierteils 21 auf dem ersten Wuchtgewicht 22 das zweite Wuchtgewicht 23 auf die Rotorwelle 19, insbesondere den zweiten Presssitz 19D, aufgeschoben und/oder in die freie Aufnahme des Zentrierteils 21 eingepresst, vorzugsweise derart, dass das Zentrierteil 21 mit dem Magneten 20 zwischen dem ersten Wuchtgewicht 22 und dem zweiten Wuchtgewicht 23 angeordnet ist.After the centering
Es ist jedoch auch möglich, dass das zweite Wuchtgewicht 23 einstückig mit dem Zentrierteil 21 ausgebildet ist. Beispielsweise kann das zweite Wuchtgewicht 23 ein axiales Ende bzw. einen Boden des Zentrierteils 21 bilden.However, it is also possible for the
Vorzugsweise wird das zweite Wuchtgewicht 23, insbesondere der Zapfen 23D des zweiten Wuchtgewichts 23, ebenfalls lediglich teilweise bzw. nicht vollständig in das Zentrierteil 21 eingepresst, insbesondere derart, dass das zweite Wuchtgewicht 23, insbesondere der Sockel 23C des zweiten Wuchtgewichts 23, nicht axial an dem Zentrierteil 21 anliegt und/oder das Wuchtgewicht 23 ausschließlich radial mit dem Zentrierteil 21 verbunden ist.Preferably, the
Auf diese Weise wird der Magnet 20 relativ bzw. koaxial zu der Rotorwelle 19 zentriert bzw. ausgerichtet, wobei im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionslösungen etwaige Verspannungen und eine dadurch bedingte Verbiegung der Rotorwelle 19 während des Betriebs des Elektromotors 1 reduziert oder vermieden werden.In this way, the
Der auf diese Weise hergestellte Rotor 8 wird vorzugsweise anschließend ausgewuchtet, insbesondere durch aus dem Stand der Technik bekannte Wuchtverfahren, beispielsweise in Wuchtbänken oder Wuchtmaschinen, insbesondere wobei an dem Wuchtgewicht 22, 23 Material durch Bohren, Schleifen und/oder Fräsen abgetragen wird.The
Der vorzugsweise ausgewuchtete Rotor 8 wird dann in den Stator 9 eingesetzt und über die Lager 17, 18 in dem Gehäuse 10 gelagert.The preferably
Die Pressfläche 22E, 23E, 21E, insbesondere die Pressfläche 22E, 23E des Wuchtgewichts 22, 23, wird vorzugsweise zumindest teilweise durch Unrunddrehen, insbesondere Mehrkant- bzw. Polygondrehen, hergestellt, insbesondere derart, dass die Pressfläche 22E, 23E, 21E, insbesondere die Pressfläche 22E, 23E des Wuchtgewichts 22, 23, (in einer Draufsicht auf das Wuchtgewicht 22, 23 bzw. in Richtung der Rotationsachse A) ein unrundes Profil, insbesondere ein zumindest im Wesentlichen polygonförmiges oder hypotrochoidförmiges Profil, aufweist bzw. zumindest im Wesentlichen polygonzylindrisch oder hypotrochoidzylindrisch ausgebildet ist.The
Bei dem Unrunddrehen wird zusätzlich zum Werkstück das Werkzeug periodisch und in Abhängigkeit von der Werkstückbewegung bewegt. Auf diese Weise können unrunde, wie polygonförmige oder hypotrochoidförmige, Konturen durch Drehen (Unrunddrehen) hergestellt werden. Dies ermöglicht ein besonders kostengünstiges Herstellungsverfahren.In the case of eccentric turning, the tool is moved periodically in addition to the workpiece and as a function of the movement of the workpiece. In this way, non-round, such as polygonal or hypotrochoidal, contours can be produced by turning (out-of-round turning). This enables a particularly cost-effective manufacturing process.
Einzelne Aspekte, Merkmale und/oder Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung können unabhängig, aber auch in beliebiger Kombination und/oder Reihenfolge realisiert werden.Individual aspects, features and/or method steps of the present invention can be implemented independently, but also in any combination and/or order.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Elektromotorelectric motor
- 22
- Gebläsefan
- 33
- Gehäuse (Gebläse)housing (blower)
- 44
- Gebläseradimpeller
- 55
- Diffusordiffuser
- 66
- Laufschaufelnblades
- 77
- Leitschaufelnvanes
- 88th
- Statorstator
- 99
- Rotorrotor
- 1010
- Gehäuse (Stator)housing (stator)
- 1111
- SpulenWash
- 1212
- Magnetkernmagnetic core
- 1313
- Leiterplattecircuit board
- 1414
- Halterungbracket
- 1515
- Erstes GehäuseteilFirst housing part
- 1616
- Zweites GehäuseteilSecond housing part
- 1717
- Erstes LagerFirst camp
- 1818
- Zweites Lager Second camp
- 1919
- Rotorwellerotor shaft
- 19A19A
- Erster LagersitzFirst camp seat
- 19B19B
- Zweiter LagersitzSecond camp seat
- 19C19C
- Erster PresssitzFirst press fit
- 19D19D
- Zweiter PresssitzSecond press fit
- 19E19E
- Klebefläche adhesive surface
- 2020
- Magnetmagnet
- 20A20A
- Innenfläche (Magnet)inner surface (magnet)
- 20B20B
- Außenfläche (Magnet) outer surface (magnet)
- 2121
- Zentrierteilcentering part
- 21A21A
- Innenfläche (Zentrierteil)inner surface (centering part)
- 21B21B
- Außenfläche (Zentrierteil)outer surface (centering part)
- 21E21E
- Pressfläche (Zentrierteil)pressing surface (centering part)
- 2222
- Erstes WuchtgewichtFirst balancing weight
- 22A22A
- Innenfläche (1. Wuchtgewicht)Inner surface (1st balancing weight)
- 22B22B
- Außenfläche (1. Wuchtgewicht)Outer surface (1st balancing weight)
- 22C22C
- Sockel (1. Wuchtgewicht)Socket (1st balancing weight)
- 22D22D
- Zapfen (1. Wuchtgewicht)Pin (1st balancing weight)
- 22E22E
- 1. Pressfläche (1. Wuchtgewicht)1. pressing surface (1. balancing weight)
- 22F22F
- Pressabschnitt (1. Wuchtgewicht)Press section (1st balancing weight)
- 22G22G
- Innenfase (1. Wuchtgewicht)Inner bevel (1st balancing weight)
- 22H22H
- Außenfase (1. Wuchtgewicht)Outer bevel (1st balancing weight)
- 2323
- Zweites WuchtgewichtSecond balance weight
- 23A23A
- Innenfläche (2. Wuchtgewicht)Inner surface (2nd balancing weight)
- 23B23B
- Außenfläche (2. Wuchtgewicht)Outer surface (2nd balancing weight)
- 23C23C
- Sockel (2. Wuchtgewicht)Socket (2nd balancing weight)
- 23D23D
- Zapfen (2. Wuchtgewicht)Pin (2nd balancing weight)
- 23E23E
- Pressfläche (2. Wuchtgewicht)Pressing surface (2nd balancing weight)
- 23F23F
- Pressabschnitt (2. Wuchtgewicht)pressing section (2nd balancing weight)
- 23G23G
- Innenfase (2. Wuchtgewicht)Inner bevel (2nd balancing weight)
- 23H23H
- Außenfase (2. Wuchtgewicht) Outer bevel (2nd balancing weight)
- AA
- Rotationsachseaxis of rotation
- rright
- Radiusradius
- rminrmin
- Minimaler RadiusMinimum radius
- rmaxrmax
- Maximaler RadiusMaximum Radius
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102017122466 A1 [0005]DE 102017122466 A1 [0005]
Claims (11)
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---|---|---|---|
DE102021115837.0A DE102021115837A1 (en) | 2021-06-18 | 2021-06-18 | Electric motor and method of manufacturing an electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|---|
DE102022205870A1 (en) | 2022-06-09 | 2023-12-14 | Continental Automotive Technologies GmbH | Electromagnetic valve for a motor vehicle brake system with a means for adjusting the residual air gap and a method for assembling an electromagnetic valve |
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2021
- 2021-06-18 DE DE102021115837.0A patent/DE102021115837A1/en active Pending
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