DE102004006933A1 - Fan rotor unit comprises an annular hub which is joined to the inner ring of the rotor and is produced together with the latter as a single item - Google Patents

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Abstract

The fan rotor unit (1) comprises an annular hub (6) which is joined to the inner ring (3) of the rotor (2) and is produced together with the latter as a single item. It further includes permanent magnets (10) which a uniformly distributed on the inner circumference of the inner ring, and are attached to it by friction force at least on their two edge surfaces. An independent claim is also included for a fan unit with the proposed rotor unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfterradbaugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung einer Lüftervorrichtung mit einer derartigen Lüfterradbaugruppe nach dem Anspruch 10. Solche Lüftervorrichtungen werden insbesondere im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt.The The invention relates to a fan wheel assembly according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates a fan device with such a fan assembly according to claim 10. Such fan devices are used in particular in the automotive sector.

Eine Lüftervorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 101 61 367 A1 bekannt. Die Lüftervorrichtung weist eine Lüfterradbaugruppe auf, die ein Lüfterrad mit sich axial nach außen erstreckenden Lüfterradschaufeln umfasst und auf dem Rotor eines elektrischen Antriebes angeordnet ist. Der Rotor besitzt im Wesentlichen die Form eines Bechers und weist eine konzentrische Öffnung zu seiner Lagerung auf. Die Lagerung des Rotors erfolgt auf einer mit dem Stator des elektrischen Antriebes drehfest verbundenen Welle mittels zweier Lager, die in einer ringförmigen Buchse angeordnet sind, welche wiederum in der konzentrischen Öffnung des Rotors platziert ist. An der inneren Umfangswand des Rotors sind Permanentmagnete positioniert.A fan device of the generic type is known from DE 101 61 367 A1 known. The fan device has a fan wheel assembly that includes a fan with axially outwardly extending fan blades and is disposed on the rotor of an electric drive. The rotor has substantially the shape of a cup and has a concentric opening for its storage. The bearing of the rotor takes place on a rotatably connected to the stator of the electric drive shaft by means of two bearings which are arranged in an annular bush, which in turn is placed in the concentric opening of the rotor. Permanent magnets are positioned on the inner circumferential wall of the rotor.

Derartige Lüfterradbaugruppen bestehen aus einer Vielzahl eigenständiger Bauteile, die aufwändig zusammengebaut werden müssen. Montageschritte hierbei umfassen das Ankleben der Permanentmagnete an den Rotor, das Einpressen der Buchse sowie der Lager und das Aufpressen des Lüfterrades. Außerdem erfordert die Becherform des Rotors eine aufwändige Herstellung als Tiefziehteil.such Lüfterradbaugruppen consist of a large number of independent components that are laboriously assembled Need to become. Mounting steps here include adhering the permanent magnets to the rotor, the pressing of the bush and the bearings and the Pressing on the fan wheel. Furthermore The cup shape of the rotor requires a complicated production as a deep-drawn part.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Lüfterradbaugruppe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Montage der Lüfterradbaugruppe vereinfacht und die Anzahl der eigenständigen Bauteile reduziert wird.Of these, The object of the invention is based on a fan wheel assembly of the type mentioned in such a way that the assembly the fan wheel assembly simplified and the number of separate components is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lüfterradbaugruppe mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruches 1.These The object is achieved by a fan wheel assembly with the features of the characterizing part of claim 1.

Durch die einstückige Ausbildung der ringförmigen Nabe mit dem Lüfterrad entfällt das Aufpressen des Lüfterrades auf einen separaten Rotor eines elektrischen Antriebes, da das Lüfterrad selbst den Rotor darstellt. Die Integration der ringförmigen Nabe mit dem Lüfterrad führt zusätzlich zu einem reduzierten Bauraum der Lüfterradbaugruppe. Der Montageschritt des Anklebens der Permanentmagnete entfällt, da das Lüfterrad die Permanentmagnete reibschlüssig umgreift.By the one-piece Formation of the annular Hub with the fan wheel deleted the pressing on of the fan wheel on a separate rotor of an electric drive, as the fan wheel itself represents the rotor. The integration of the annular hub with the fan wheel leads in addition to a reduced space of the fan wheel assembly. The mounting step of sticking the permanent magnets is omitted since the fan wheel the permanent magnets frictionally embraces.

Zur Positionierung der Permanentmagnete kann ein Positionierring nach Anspruch 2 verwendet werden. Dadurch, dass der Positionierring nicht mehr gleichzeitig den Rotor des elektrischen Antriebes darstellt, ist es möglich, den Positionierring in einem einfachen Herstellungsverfahren bereitzustellen, da keine becherförmige Ausbildung notwendig ist. Bei der Herstellung des Positionierrings kann ein langes Rohr, welches z. B. im Zugstrangverfahren produziert wurde, einfach auf Länge abgeschnitten werden.to Positioning the permanent magnets can be a positioning ring after Claim 2 can be used. Because the positioning ring is not more at the same time represents the rotor of the electric drive, Is it possible, to provide the positioning ring in a simple manufacturing process, there is no cup-shaped Training is necessary. In the production of the positioning ring can a long pipe, which z. B. was produced in the drawstring process, easy on length be cut off.

Die Herstellung des Positionierrings aus einem metallischen Material nach Anspruch 3 bietet eine zusätzliche magnetische Befestigung der Permanentmagnete.The Production of the positioning ring made of a metallic material according to claim 3 provides an additional magnetic attachment of the permanent magnets.

Die ringförmige Buchse nach Anspruch 4 ermöglicht die einfache Montage und das einfache Auswechseln eines Lagers.The annular Socket according to claim 4 allows easy installation and easy replacement of a bearing.

Das Lager nach Anspruch 5 führt zu einer reibungsarmen und verschleißarmen Lagerung des Lüfterrades. Bei einer Variante einer Lüfterradbaugruppe ist ein Lager einstückig an der ringförmigen Nabe ohne zwischenliegende Buchse angeformt. Bei der Herstellung des Lüfterrades kann hierzu das Lager umspritzt werden.The Bearing according to claim 5 leads to a low-friction and low-wear bearing of the fan wheel. In a variant of a fan impeller assembly is a warehouse in one piece at the annular hub molded without intermediate bush. In the production of the fan wheel For this purpose, the bearing can be encapsulated.

Alternativ dazu kann die Lagerung des Lüfterrades über die ringförmige Nabe nach Anspruch 6 erfolgen. Dies führt zu einer weiteren Reduktion der Bauteile der Lüfterradbaugruppe und zu einer nochmals vereinfachten Montage.alternative to the storage of the fan wheel on the annular Hub according to claim 6. This leads to a further reduction the components of the fan wheel assembly and for a further simplified assembly.

Die Lüfterradschaufeln werden durch den äußeren Ring nach Anspruch 7 stabilisiert.The fan blades be through the outer ring stabilized according to claim 7.

Durch die Ausbildung des Lüfterrades aus Kunststoff nach Anspruch 8 wird eine kostengünstige Herstellung der Lüfterradbaugruppe ermöglicht. Dadurch, dass der Positionierring, die Permanentmagnete und die Lagerbuchse einfach vom Kunststoff umspritzt werden, erübrigt sich eine aufwändige Montage dieser Bauteile.By the formation of the fan wheel made of plastic according to claim 8, a cost-effective production of the fan wheel assembly allows. Due to the fact that the positioning ring, the permanent magnets and the Bushing simply be encapsulated in plastic, is unnecessary an elaborate assembly of these components.

Bei der Verwendung von Polyamid nach Anspruch 9, vorzugsweise PA 66, kann die Nabe des Lüfterrades als Gleitlager ausgebildet werden, da Polyamid eine hohe Abriebfestigkeit, eine hohe Stoßbelastbarkeit sowie eine hohe Wärmeformbeständigkeit aufweist.at the use of polyamide according to claim 9, preferably PA 66, can be the hub of the fan be designed as plain bearings, since polyamide high abrasion resistance, a high impact resistance and has a high heat resistance.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lüftervorrichtung der eingangs genannten Art mit einer erfindungsgemäßen Lüfterradbaugruppe bereitzustellen.A Another object of the invention is a fan device of the above mentioned type with a fan assembly according to the invention provide.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lüftervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 10.These The object is achieved by a fan device with the features of claim 10.

Die erfindungsgemäße Lüftervorrichtung erlaubt eine kostengünstige und einfache Herstellung bei gleichzeitiger Reduktion des Bauraumes sowie der Anzahl an Bauteilen.The fan device according to the invention allows a cost-effective and simple production while reducing the installation space and the number of components.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:following The invention is based on a preferred embodiment in conjunction with the drawings described in more detail. Showing:

1 eine perspektivische Darstellung einer montierten Lüfterradbaugruppe 1 a perspective view of a mounted fan impeller assembly

2 eine Draufsicht auf die montierte Lüfterradbaugruppe nach 1, und 2 a plan view of the assembled fan assembly after 1 , and

3 einen Axialschnitt durch die montierte Lüfterradbaugruppe nach 2 entlang der Schnittlinie III-III. 3 an axial section through the mounted impeller assembly after 2 along the section line III-III.

Eine in 1 dargestellte erfindungsgemäße Lüfterradbaugruppe 1 umfasst ein Lüfterrad 2 mit einem inneren Ring 3 und einen äußeren Ring 4. Ausgehend von der äußeren Umfangswand des inneren Rings 3 erstrecken sich radial nach außen Lüfterradschaufeln 5, die mit ihren äußeren Enden an dem äußeren Ring 4 befestigt sind. Jede Lüfterradschaufel 5 nimmt ausgehend vom inneren Ring 3 in Richtung des äußeren Rings 4 in ihrer Breite zu und ist zusätzlich um ihre Längsachse verdreht. Die Lüfterradbaugruppe 2 weist innerhalb des inneren Rings 2 eine ringförmige Nabe 6 auf, die einstöckig mit dem inneren Ring 3 verbunden ist. An der inneren Umfangswand der ringförmigen Nabe 6 ist eine ringförmige Buchse 7 angeordnet. Die ringförmige Buchse 7 weist in einem Umfangsrandbereich 8 denselben Außendurchmesser wie die ringförmige Nabe 6 auf, sodass die ringförmige Buchse 7 die ringförmige Nabe 6 umgreift. Innerhalb der ringförmigen Buchse 7 ist mittels Presspassung ein Lager 9 angeordnet. Der innere Ring 3 weist eine innere Umfangswand auf, an der gleichmäßig verteiltflache Permanentmagnete 10 angebracht sind. Die Seitenwände der Permanentmagnete 10 sind von dem inneren Ring 3 reibschlüssig umgriffen.An in 1 illustrated fan impeller assembly according to the invention 1 includes a fan 2 with an inner ring 3 and an outer ring 4 , Starting from the outer peripheral wall of the inner ring 3 extend radially outward fan blades 5 with their outer ends on the outer ring 4 are attached. Every fan blade 5 takes off from the inner ring 3 in the direction of the outer ring 4 in width and is additionally twisted about its longitudinal axis. The fan wheel assembly 2 points inside the inner ring 2 an annular hub 6 on, the one-story with the inner ring 3 connected is. On the inner peripheral wall of the annular hub 6 is an annular bush 7 arranged. The annular bush 7 points in a peripheral edge area 8th the same outer diameter as the annular hub 6 on, so that the annular bushing 7 the annular hub 6 embraces. Inside the annular bush 7 is a bearing by means of press fitting 9 arranged. The inner ring 3 has an inner circumferential wall, on the evenly distributed flat permanent magnets 10 are attached. The sidewalls of the permanent magnets 10 are from the inner ring 3 frictionally engaged.

2 zeigt die Unterseite der montierten Lüfterradbaugruppe 1 nach 2 shows the bottom of the assembled fan assembly 1 to

1. Die ringförmige Buchse 7 zur Aufnahme des Lagers 9 umgreift die ringförmige Nabe 6 auch auf der Unterseite und ist somit beidseitig gegen Verschiebung gesichert. 1 , The annular bush 7 for receiving the camp 9 surrounds the annular hub 6 Also on the bottom and is thus secured on both sides against displacement.

3 zeigt einen Axialschnitt durch die montierte Lüfterradbaugruppe 1 entlang der Schnittlinie III-III nach 2. Der Schnitt veranschaulicht die einstöckige Ausbildung des inneren Rings 3 mit der ringförmigen Nabe 6. Zwischen der inneren Umfangswand des inneren Rings 3 und den Permanentmagneten 10 ist zusätzlich ein Positionierring 11 angeordnet. Der Positionierring 11 liegt koaxial zum Lager 9 und bildet den elektrischen Rückschluss zu den Wicklungen eines Elektromotors eines Lüfterantriebs. Zusätzlich kann der Positionierring 11 zur exakten Ausrichtung der Permanentmagnete 10 genutzt werden. Der Positionierring 11 wird ebenso wie die Permanentmagnete 10 von dem inneren Ring 3 reibschlüssig umgriffen. 3 shows an axial section through the mounted fan impeller assembly 1 along the section line III-III after 2 , The section illustrates the one-level formation of the inner ring 3 with the annular hub 6 , Between the inner peripheral wall of the inner ring 3 and the permanent magnet 10 is additionally a positioning ring 11 arranged. The positioning ring 11 is coaxial with the bearing 9 and forms the electrical conclusion to the windings of an electric motor of a fan drive. In addition, the positioning ring 11 for exact alignment of the permanent magnets 10 be used. The positioning ring 11 becomes just like the permanent magnets 10 from the inner ring 3 frictionally engaged.

Bei der Montage der Lüfterradbaugruppe 1 wird die ringförmige Buchse 7 mit dem eingepressten Lager 9 sowie die auf dem Positionierring 11 ange brachten Permanentmagnete 10 in eine Spritzgussform eingebracht und positioniert. Anschließend werden die einzelnen Bauteile derart mit Polyamid umspritzt, dass sich das Lüfterrad 2 mit dem inneren Ring 3, dem äußeren Ring 4, den Lüfterradschaufeln 5 und der ringförmigen Nabe 6 ausformt. Die ringförmige Buchse 7 mit dem Lager 9 und die auf den Positionierring 11 aufgebrachten Permanentmagnete 10 werden dabei reib- und formschlüssig von dem Polyamid umspritzt und somit zugleich in Position gebracht und gehalten.When installing the fan wheel assembly 1 becomes the annular bush 7 with the pressed-in bearing 9 as well as those on the positioning ring 11 attached permanent magnets 10 placed in an injection mold and positioned. Subsequently, the individual components are molded with polyamide in such a way that the fan 2 with the inner ring 3 , the outer ring 4 , the fan blades 5 and the annular hub 6 ausformt. The annular bush 7 with the warehouse 9 and the on the positioning ring 11 applied permanent magnets 10 are thereby frictionally and positively encapsulated by the polyamide and thus at the same time brought into position and held.

Nach der Montage der Lüfterradbaugruppe 1 kann diese über eine drehfest mit einem Stator eines elektrischen Antriebes verbundene Welle gelagert werden. Die Lüfterradbaugruppe 1 dient dabei als Rotor des elektrischen Antriebes.After mounting the fan wheel assembly 1 this can be stored via a rotatably connected to a stator of an electric drive shaft. The fan wheel assembly 1 serves as the rotor of the electric drive.

Claims (10)

Lüfterradbaugruppe (1) umfassend – ein Lüfterrad (2) mit einem inneren Ring (3), von dessen äußerer Umfangswand sich mindestens eine Lüfterradschaufel (5) radial nach außen erstreckt, – mindestens zwei flache Permanentmagnete (10) mit jeweils zwei Seitenwänden, die am inneren Ring (3) festgelegt sind, und – eine ringförmige Nabe (6) innerhalb des inneren Rings (3), dadurch gekennzeichnet, dass – die ringförmige Nabe (6) mit dem inneren Ring (3) des Lüfterrades (2) verbunden und einstückig ausgebildet ist, und – die flachen Permanentmagnete (10) gleichmäßig verteilt an einer inneren Umfangswand des inneren Rings (3) angeordnet sind und der innere Ring (3) die Permanentmagnete (10) zumindest an den zwei Seitenwänden reibschlüssig umgreift.Fan wheel assembly ( 1 ) - a fan wheel ( 2 ) with an inner ring ( 3 ), from whose outer peripheral wall at least one fan blade ( 5 ) extends radially outwards, - at least two flat permanent magnets ( 10 ) each with two side walls, which on the inner ring ( 3 ), and - an annular hub ( 6 ) within the inner ring ( 3 ), characterized in that - the annular hub ( 6 ) with the inner ring ( 3 ) of the fan wheel ( 2 ) is connected and integrally formed, and - the flat permanent magnets ( 10 ) evenly distributed on an inner peripheral wall of the inner ring ( 3 ) and the inner ring ( 3 ) the permanent magnets ( 10 ) frictionally engages around at least on the two side walls. Lüfterradbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren Umfangswand des inneren Rings (3) und den Permanentmagneten (10) ein Positionierring (11) zur exakten Ausrichtung der Permanentmagnete (10) angeordnet ist und der innere Ring (3) den Positionierring (11) reibschlüssig umgreift.Fan impeller assembly according to claim 1, characterized in that between the inner peripheral wall of the inner ring ( 3 ) and the permanent magnet ( 10 ) a positioning ring ( 11 ) for exact alignment of the permanent magnets ( 10 ) and the inner ring ( 3 ) the positioning ring ( 11 ) frictionally engages around. Lüfterradbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierring (11) aus einem metallischen Material, vorzugsweise aus Stahl, besteht.Fan impeller assembly according to claim 2, characterized in that the positioning ring ( 11 ) of a metallic material, preferably made of Steel, exists. Lüfterradbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einer inneren Umfangswand der ringförmigen Nabe (6) eine ringförmige Buchse (7) reibschlüssig und/oder formschlüssig angeordnet ist.Fan wheel assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that on an inner peripheral wall of the annular hub ( 6 ) an annular bushing ( 7 ) is frictionally and / or positively arranged. Lüfterradbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer inneren Umfangswand der ringförmigen Buchse (7) ein Lager (9) reibschlüssig und/oder formschlüssig angeordnet ist.Fan impeller assembly according to claim 4, characterized in that on an inner peripheral wall of the annular sleeve ( 7 ) a warehouse ( 9 ) is frictionally and / or positively arranged. Lüfterradbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Nabe (6) einstückig als Lager (9) ausgebildet ist.Fan impeller assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular hub ( 6 ) in one piece as a bearing ( 9 ) is trained. Lüfterradbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (2) einstückig mit einem die Lüfterradschaufeln (5) außen umgebenden äußeren Ring (4) ausgebildet ist.Fan wheel assembly according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fan wheel ( 2 ) in one piece with the fan blades ( 5 ) outer surrounding outer ring ( 4 ) is trained. Lüfterradbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (2) aus spritzgegossenem Kunststoff besteht.Fan impeller assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fan wheel ( 2 ) consists of injection-molded plastic. Lüfterradbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kunststoff um Polyamid handelt.Lüfterradbaugruppe according to claim 8, characterized in that it is in the plastic is polyamide. Lüftervorrichtung, umfassend – mindestens eine Lüfterradbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, – mindestens einen elektrischen Antrieb mit einem Stator und einem Rotor, wobei – die Lüfterradbaugruppe (1) den Rotor des elektrischen Antriebes darstellt und – die Lüfterradbaugruppe (1) auf einer mit dem Stator drehfest verbundenen Welle gelagert ist.Fan device, comprising - at least one fan wheel assembly ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, - at least one electric drive with a stator and a rotor, wherein - the fan wheel assembly ( 1 ) represents the rotor of the electric drive and - the fan wheel assembly ( 1 ) is mounted on a rotatably connected to the stator shaft.
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