DE102006038909A1

DE102006038909A1 - Electric motor with runner

Info

Publication number: DE102006038909A1
Application number: DE200610038909
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Schmitz; Helmut SCHÖNHOFF; Dirk Schmidt
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-21
Also published as: TW200822499A; WO2008019945A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Läufer (1), der eine Läuferwicklung (7) aufweist, die in über den Umfang gleichmäßig verteilte Nuten (3) des Läufers (1) einliegt, wobei weiter ein mit dem Läufer (1) verbundener Lüfter (16) vorgesehen ist, der mittels sich in die Nuten (3) erstreckender Arme (9), einen Käfig (17) bildend, an dem Läufer (1) gehalten ist. Um einen Elektromotor der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich einer verbesserten Kühlung desselben weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass ein Arm (9) des Lüfters (16) in Bezug auf die Wicklung (7) einen Nuten-Lüftungsweg (12) belässt, der im Betrieb ein Durchsaugen oder Durchblasen von Luft mittels des Lüfters (16) erbringt.The invention relates to an electric motor with a rotor (1) which has a rotor winding (7) which rests in evenly distributed grooves (3) of the rotor (1), wherein a fan (1) connected to the rotor (1) further 16) is provided, which by means of in the grooves (3) extending arms (9) forming a cage (17) on the rotor (1) is held. In order to further develop an electric motor of the type in question, in particular with regard to improved cooling, it is proposed that an arm (9) of the fan (16) with respect to the winding (7) leaves a slot ventilation path (12) which is in operation By sucking or blowing air through the fan (16) provides.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Läufer, der eine Läuferwicklung aufweist, die in über den Umfang gleichmäßig verteilte Nuten des Läufers einliegt, wobei weiter ein mit dem Läufer verbundener Lüfter vorgesehen ist, der mittels sich in die Nuten erstreckender Arme, einen Käfig bildend an dem Läufer gehalten ist.The The invention relates to an electric motor with a rotor, the a rotor winding that has in over the circumference evenly distributed Grooves of the runner rests, further provided with a runner connected fan is, forming by means of arms extending into the grooves, a cage on the runner is held.

Bei gewickelten Läufern von Elektromotoren ist insbesondere im Hochspannungsbereich von beispielsweise 100 V bis 230 V das Einbringen eines Nutenverschlusses notwendig. Weiterhin benötigen viele Motoren Lüfterräder zur Eigenkühlung. Bei Motoren, die sowohl einen Nutenverschluss wie auch einen Lüfter benötigen, werden sogenannte Nutenverschluss-Käfige eingesetzt, bei denen einseitig Lüfterschaufeln angebracht sind. Die Kombination von Nutenverschluss mit Lüfterrad erlaubt kurze, kompakte Bauformen.at wrapped runners of electric motors is particularly in the high voltage range of For example, 100 V to 230 V, the introduction of a slot closure necessary. Furthermore, many need Motors fan wheels for Self-cooling. For motors that require both a slot lock and a fan so-called Nutenverschluss cages used, in which one-sided fan blades are mounted. The combination of slot lock with fan allows short, compact designs.

Ein Elektromotor mit Läufer der in Rede stehenden Art ist beispielsweise aus der DE 199 29 590 A1 bekannt. Bei diesem sind die Nuten des Läufers durch Arme eines Käfigs verschlossen, welcher Käfig zudem einen Lüfter ausformt.An electric motor with runners of the type in question is for example from the DE 199 29 590 A1 known. In this case, the grooves of the rotor are closed by the arms of a cage, which cage also forms a fan.

Im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung dahin gesehen, einen Elektromotor der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich einer verbesserten Kühlung desselben weiterzubilden.in the With regard to the above-described prior art, a technical Problems of the invention seen there, an electric motor of in question, in particular as regards an improved cooling to develop it.

Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass ein Arm des Lüfters in Bezug auf die Wicklung einen Nuten-Lüftungsweg belässt, der im Betrieb ein Durchsaugen oder Durchblasen von Luft mittels des Lüfters erbringt. Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine verbesserte Kühlung des Elektromotors im Betrieb erreicht, durch eine Luftströmung, die entlang der Nuten zwischen der Wicklung und den in die Nuten einragenden Arme strömt. Das axial endseitige Lüfterrad bewirkt entsprechend ein Durchsaugen oder gegebenenfalls ein Durchblasen eines derart frei gestellten Lüftungsweges. Die insbesondere durchgesaugte Luft streicht gezielt an den besonders wärmeerzeugenden Wicklungen entlang. Die in die Nuten eingreifenden Arme belassen einen relativ kleinen Lüftungswegquerschnitt, was zu einer relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit führt.These Problematic is first and substantially solved by the subject-matter of claim 1, wherein it is turned off that one arm of the fan in relation to the winding a slot ventilation path leaves, in the operation of sucking or blowing air through of the fan he brings. As a result of this embodiment, improved cooling of the Electric motor achieved in operation, by an air flow, the along the grooves between the winding and the protruding into the grooves Arms are flowing. The axial end fan causes accordingly a sucking or possibly a blowing through such a vacated ventilation path. The particularly sucked air sweeps specifically to the particular heat-generating Windings along. Leave the arms engaging in the grooves a relatively small ventilation cross-section, resulting in a relatively high flow rate leads.

Der Gegenstand des weiteren Anspruchs ist nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruchs 1 erläutert, kann aber auch in seiner unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.Of the The subject of the further claim is described below in relation to the The subject matter of claim 1 explains but also in his independent Be meaningful.

So ist in einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, dass ein Arm mit Vorspannung nach radial außen in der Nut einliegt, zufolge dessen die Freihaltung des Lüftungsweges zwischen Arm und Wicklung gesichert ist. Der mit Vorspannung in der Nut einliegende Arm wird stets radial nach außen gedrängt, dies insbesondere in eine radiale Anlagestellung in welcher der Arm gegen einen, die den Arm aufnehmende Nut nach radial außen teilweise überdeckenden leistenartigen Vorsprung drängt.So is in a preferred embodiment of the Subject of the invention provided that an arm with bias radially outward in the groove rests, according to the free space of the ventilation path between arm and winding is secured. The with bias in the groove-fitting arm is always urged radially outward, this in particular in a radial contact position in which the arm against one, the arm receiving groove partially radially outwardly overlapping strip-like projection urges.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Elektromotor nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The The invention further relates to an electric motor according to the features of the preamble of claim 1.

Um einen Elektromotor der in Rede stehenden Art insbesondere fertigungstechnisch weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass ein Arm mit Vorspannung nach radial außen in der Nut einliegt. Demzufolge ist eine Selbsthaltung des den Arm aufweisenden Käfigs mit Lüfter an dem Läufer erreicht. Durch die Vorspannung liegt der Käfigarm an einer radial äußeren Flanke, die in die Nut eingreift, an. Die dabei entstehende Reibkraft ist ausreichend groß, so dass der Läufer nach einer Bestückung desselben mit dem Käfig ohne weitere Sicherungsmaßnahmen zum nächsten Fertigungsschritt transportiert werden kann. Die Vorspannung des Armes sorgt weiterhin dafür, dass dieser nicht nach radial innen in die Nut des Läufers ragt, so entsprechend bevorzugt nicht die überdeckten Wicklungen im Bereich der Nut kontaktiert. Vielmehr wird bevorzugt ein Lüftungsweg zwischen Arm und Wicklung belassen, durch welchen im Betrieb ein Durchsaugen oder Durchblasen von Luft mittels des Lüfters erfolgt. Alternativ kann aber auch bei einer gewünschten Kontaktierung der Wicklung durch den Arm dieser nach radial außen vorgespannt in der Nut einliegen.Around an electric motor of the type in question in particular manufacturing technology To further improve, it is suggested that an arm with bias radially outward in the groove rests. Consequently, a self-holding of the arm having cage with fan on the runner reached. Due to the bias of the cage arm is located on a radially outer edge, which engages in the groove on. The resulting friction force is big enough so that the runner after a placement the same with the cage without further safeguards for next Production step can be transported. The bias of the Armes continues to ensure that this does not protrude radially inward into the groove of the rotor, Accordingly, preferably not the covered windings in the area contacted the groove. Rather, a ventilation path is preferred between Leave arm and winding, through which suck in the operation or blowing air through the fan. Alternatively, though even at a desired Contacting the winding through the arm of this biased radially outward in the groove einliegen.

Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruchs 1 und/oder in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 3 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein.The objects the further claims are with reference to the subject-matter of claim 1 and / or explained in relation to the subject of claim 3, but can also be used in their independent formulation be significant.

Die Vorspannung des Armes ist erreicht durch einen sich bei nicht montiertem Käfig in einem spitzen Winkel zu einer Symmetrieachse des Käfigs gerichteten Verlauf des Armes bzw. der Arme. Der Käfig ist weiter bevorzugt als Kunststoffspritzteil hergestellt. Dessen Arme nehmen nach der Fertigstellung des Käfigs, d. h. nach dem Spritzvorgang eine nach radial außen weisende Winkelstellung ein, so weiter ausgehend von dem Lüfterrad unter Betrachtung der umfangsmäßig des Lüfterrades verteilt angeordneten Arme unter Umfassen eines sich trichterartig öffnenden Raumes. Wird der Käfig an dem Läufer montiert, dies durch Einschieben der Käfigarme in die Läufernuten, werden diese Arme im Rahmen ihrer Elastizität nach radial innen gebogen, wonach diese dann bedingt durch die Rückfederkraft flächig an der zugewandten Radialinnenflanke der Nuten anliegen. Zudem kommen zufolge dieser Ausgestaltung und infolge der zwingend vorzunehmenden Einbiegung der Arme nach radial innen im Zuge des Bestückens des Läufers Toleranzen und Formfehler in der Lage der Arme, beispielsweise infolge der Lagerung als Schüttgut usw., nicht zum Tragen. Der von den Armen im nicht montieren Zustand des Käfigs zu der Symmetrieachse desselben eingeschlossene spitze Winkel beträgt bevorzugt 1° bis 5°, so weiter beispielsweise 2 oder 3° bzw. 4° oder auch Zwischengradmaße im Zehntelbereich wie beispielsweise 2,3° oder 3,7°.The bias of the arm is achieved by a non-mounted cage at an acute angle to an axis of symmetry of the cage directed course of the arm or the arms. The cage is further preferably produced as a plastic injection molded part. Its arms take after the completion of the cage, ie after the injection process a radially outwardly facing angular position, so on, starting from the fan wheel under consideration of the circumference of the fan wheel arranged arms, including a funnel-like opening space. If the cage is mounted on the rotor, this by inserting the cage arms in the rotor grooves, these arms are bent in the context of their elasticity radially inwardly, after which these then rest flatly on the facing radial inner edge of the grooves due to the return spring force. In addition, according to this configuration and as a result of the inevitable to be made inflection of the arms radially inward in the course of placement of the rotor tolerances and shape errors in the position of the arms, for example due to storage as bulk material, etc., do not apply. The acute angle enclosed by the arms in the non-assembled state of the cage relative to the axis of symmetry thereof is preferably 1 ° to 5 °, such as 2 or 3 ° or 4 ° or else tenth-degree intermediate dimensions such as 2.3 ° or 3, for example. 7 °.

Die Arme wurzeln in einem, den Läufer umfassenden Ring, an welchem Ring anderseitig sich vorwiegend radial erstreckende Leitschaufeln ausgebildet sind. Diese Leitschaufeln sind bevorzugt nicht streng radial ausgerichtet, sondern nehmen vielmehr im Grundriss eine gekrümmte Schaufelform auf, zur Erlangung einer gezielten Strömungsrichtung. Der Innendurchmesser des die Arme tragenden Rings ist bevorzugt an den Außendurchmesser der Wicklung angepasst.The Arms are rooted in one, the runner comprehensive ring, on which ring on the other side is mainly radial extending guide vanes are formed. These vanes are preferably not strictly radially aligned, but take rather a curved in plan Shovel shape, to obtain a targeted flow direction. The inner diameter of the arm bearing ring is preferred to the outside diameter adapted to the winding.

Leitschaufelseitig setzt sich der Ring in einen sich nach radial außen über die Arme hinaus ragenden Flanschabschnitt fort, dessen Abmessung in radialer Richtung der Radialerstreckung der Schaufeln entspricht. Das radiale Überstandsmaß des Flanschabschnittes über die Arme entspricht etwa dem 1- bis 5-fachen, bevorzugt dem 2- bis 3-fachen der in radialer Richtung gemessenen Stärke der Arme.Leitschaufelseitig The ring is in a projecting radially outward beyond the arms out Flange portion continues, whose dimension in the radial direction of the Radial extension of the blades corresponds. The radial projection dimension of the flange section over the Arms is about 1 to 5 times, preferably 2 to 3 times the thickness of the arms measured in the radial direction.

Der Flanschabschnitt belässt radial innen Lüftungswege, zum Durchströmen der Nuten-Lüftungswege. Diese flanschabschnittseitigen Lüftungswege sind weiter bevorzugt durch radial nach innen über die innere Randkante des Ringes überstehende Schaufeln belassen.Of the Flange section leaves radially inside ventilation ducts, to flow through the slot ventilation routes. These flange-side ventilation paths are further preferred by radially inwardly over the inner peripheral edge of the Ringes protruding blades leave.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass das Verhältnis von Anzahl der Schaufeln zu Anzahl der Arme größer 0,5 ist, so weiter bevorzugt zudem kleiner als 2,0. So sind in einer beispielhaften Ausführung über den Ring umfangsmäßig gleichmäßig verteilt zwölf Arme vorgesehen, während diesen gegenüberliegend an dem Ring einundzwanzig jedenfalls gleichmäßig verteilt angeordnete Schaufeln angeordnet sind.In a preferred embodiment of the subject invention is provided that the ratio from number of blades to number of arms is greater than 0.5, so more preferred also less than 2.0. Thus, in an exemplary embodiment about the Ring circumferentially evenly distributed provided twelve arms while opposite on the ring twenty-one, in any case evenly distributed blades arranged are arranged.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt:below the invention with reference to the accompanying drawings, which only an embodiment represents, closer explained. It shows:

1 in perspektivischer Darstellung einen mit einem Käfig versehenen Läufer eines Elektromotors in perspektivischer Darstellung; 1 in a perspective view of a rotor provided with a cage of an electric motor in a perspective view;

2 den Läufer gemäß 1 in einer weiteren perspektivischen Darstellung; 2 the runner according to 1 in a further perspective view;

3 den Längsschnitt durch den Läufer mit montiertem Käfig; 3 the longitudinal section through the rotor with mounted cage;

4 den Schnitt gemäß der Linie IV-IV in 3; 4 the section according to the line IV-IV in 3 ;

5 die Herausvergrößerung des Bereiches V in 3; 5 the enlargement of the area V in 3 ;

6 den Käfig in einer perspektivischen Einzeldarstellung; 6 the cage in a perspective detail view;

7 den Käfig in Längsschnittdarstellung. 7 the cage in longitudinal section.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu den Darstellungen in 1 und 2 ein Läufer 1 für einen Elektromotor, mit einem Läuferkern 2. Dieser weist über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere sich in Axialrichtung des Läufers 1 erstreckende Nuten 3, welche nach radial außen hin geöffnet sind. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Nuten 3 erstreckt sich im Querschnitt betrachtet ein diese trennender, im Querschnitt etwa T-förmiger Steg 4, wobei die aufeinander zu weisenden Stegflanken 5 zweier umfangsmä ßig benachbarter Läuferstege 4 die schlitzartige Nutöffnung 6 begrenzen. Der T-Schenkel des Steges 4 ist radial ausgerichtet.Illustrated and described is first with reference to the representations in 1 and 2 a runner 1 for an electric motor, with a rotor core 2 , This has evenly distributed over the circumference several in the axial direction of the rotor 1 extending grooves 3 , which are open radially outward. Between two circumferentially adjacent grooves 3 extends in cross-section considered a separating this, in cross-section approximately T-shaped web 4 , wherein the mutually facing web edges 5 two circumferentially adjacent rotor bars 4 the slot-like slot opening 6 limit. The T-leg of the bridge 4 is radially aligned.

Die Stegflanken 6 zweier umfangsmäßig benachbarter Läuferstege 4 ragen freikragend, dachartig über die zugeordnete Nut 3, welche Nut 3 unterseitig ausgehend von diesen Stegflanken 5 sich im Querschnitt in Richtung auf einen Nutengrund hin verjüngt.The web flanks 6 two circumferentially adjacent runners 4 protrude freely, like a roof over the assigned groove 3 which groove 3 on the underside starting from these web flanks 5 tapers in cross-section towards a groove bottom.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind gleichmäßig zueinander beabstandet über den Umfang zwölf solcher Nuten 3 vorgesehen, die sich in axialer Richtung über die gesamte Länge des Läuferkerns 2 erstrecken. Diese Nuten 3 dienen zur Aufnahme von Wicklungsdrähten, zur Ausformung einer Läuferwicklung 7, wozu weiter die Nuten 3 zur Isolation zu den Wicklungsdrähten der Läuferwicklung 7 mit einer Isolationsschicht 8 ausgekleidet sind.In the illustrated embodiment are equally spaced from each other over the circumference twelve such grooves 3 provided, extending in the axial direction over the entire length of the rotor core 2 extend. These grooves 3 serve for receiving winding wires, for forming a rotor winding 7 , what further the grooves 3 for insulation to the winding wires of the rotor winding 7 with an insulation layer 8th are lined.

Jede Nut 3 des Läufers 1 ist in betriebsbereiten Zustand des Läufers 1 nach radial außen durch eine Abdeckisolierung verschlossen. Diese ist gebildet durch stiftartige Arme 9, die sich über die gesamte axiale Länge der Nuten 3 erstreckend in diesen einliegen. Jeder Nut 3 ist ein solcher Arm 9 zugeordnet.Every groove 3 of the runner 1 is in working condition of the runner 1 closed radially outward by a cover insulation. This is formed by pen-like arms 9 extending over the entire axial length of the grooves 3 extending into these einliegen. Every groove 3 is such an arm 9 assigned.

Jeder Arm 9 ist im Querschnitt etwa T-förmig gestaltet, mit einem in den belassenen Zwischenraum zwischen zwei die jeweilige Nut 3 teilweise überdeckenden, aufeinander zu weisenden Stegflanken 5 einliegenden T-Schenkel 10. Die T-Stege 11 der Arme 9 erstrecken sich nutseitig, d. h. unterseitig der in die Nut 3 einwachsenden Stegflanken 5 sich unterseitig gegen diese abstützend, wobei weiter zwischen den Wicklungsdrähten der Läuferwicklung 7 und den T-Stegen 11 des Armes 9 ein Freiraum belassen ist, zur Bildung eines sich in Nuterstreckungsrichtung, d. h. entsprechend parallel ausgerichtet zur Läuferachse x verlaufenden Lüftungswegs 12.Every arm 9 is designed in cross-section approximately T-shaped, with a in the space left between two the respective groove 3 partially overlapping, mutually facing web flanks 5 inset T-leg 10 , The T-bridges 11 the poor 9 extend nutseitig, ie the underside of the groove 3 ingrowing web flanks 5 supporting itself on the underside against it, wherein further between the winding wires of the rotor winding 7 and the T-bars 11 of the arm 9 leaving a free space, to form a in Nuterstreckungsrichtung, ie corresponding aligned parallel to the rotor axis x extending ventilation path 12 ,

Die Querschnittsflächen von Läuferwicklung 7 und Lüftungsweg 12 innerhalb des überdeckten Nutenquerschnitts liegen in einem Verhältnis von etwa 2:1 bis 1,1:1, in einer gewählten Ausführungsform etwa 1,2:1 vor. So nimmt bei einer Querschnittsfläche der Nut 3 von etwa 26 mm² die Läuferwicklung 7 eine Fläche von 14 mm² und der resultierende Lüftungsweg 12 eine Fläche von 12 mm² ein.The cross-sectional areas of rotor winding 7 and ventilation path 12 within the covered groove cross-section are present in a ratio of about 2: 1 to 1.1: 1, in a selected embodiment about 1.2: 1 before. So takes in a cross-sectional area of the groove 3 of about 26 mm ² the rotor winding 7 an area of 14 mm ² and the resulting ventilation path 12 an area of 12 mm ² .

Die Arme 9 laufen einerends in einen die Arme 9 verbindenden Ring 13 ein. Dieser Ring 13 ist mit einem Innendurchmesser versehen, der dem lichten Abstand zweier diametral gegenüberliegender Arme 9 im Wurzelbereich des Ringes 13 entspricht. Demzufolge laufen die unteren, den Lüftungsweg 12 nach oben begrenzenden T-Stegflächen der Arme 9 in die umlaufende innere Randkante des Ringes 13 ein.The poor 9 run into one's arms at one go 9 connecting ring 13 one. This ring 13 is provided with an inner diameter, the clearance of two diametrically opposite arms 9 in the root area of the ring 13 equivalent. As a result, the lower, the ventilation path run 12 upwardly delimiting T-bar surfaces of the arms 9 in the circumferential inner peripheral edge of the ring 13 one.

Im Bereich der in Axialrichtung betrachteten, den Armen 9 abgewandten Randkante erweitert sich der Ring 13 nach radial außen in einen Flanschabschnitt 14, der entsprechend umfangsmäßig über die Arme 9 hinausragt. Das radiale Überstandsmaß des Flanschabschnittes 14 über die Arme 9 entspricht etwa dem Maß der radialen Materialstärke des Armes 9 im Bereich dessen T-Schenkels 10.In the area of the considered in the axial direction, the poor 9 facing away from the edge widens the ring 13 radially outward into a flange section 14 that is circumferentially over the arms 9 protrudes. The radial projection dimension of the flange section 14 over the arms 9 corresponds approximately to the degree of radial thickness of the arm 9 in the area of the T-thigh 10 ,

Der die Arme 9 verbindende Ring 13 bzw. Flanschabschnitt 14 erstreckt sich in axialer Richtung betrachtet außerhalb der Nuten 3, weiter sich an einer zugeordneten Stirnfläche des Läuferkerns 2 abstützend und die Läuferwicklung 7 umgebend. Weiter ist der Ring 13 bzw. Flanschabschnitt 14 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kollektorseitig des Läufers 1 angeordnet.The arms 9 connecting ring 13 or flange section 14 extends outwardly of the grooves viewed in the axial direction 3 , continue on an associated face of the rotor core 2 supporting and the rotor winding 7 surrounding. Next is the ring 13 or flange section 14 in the illustrated embodiment collector side of the rotor 1 arranged.

Der Flanschabschnitt 14 trägt auf der den Armen 9 abgewandten quer zur Läuferachse x ausgerichteten Flansch- bzw. Ringfläche Leitschaufeln 15 zur Bildung eines kollektorseitig vorgesehenen Lüfters 16. Die Schaufeln 15 erstrecken sich im Wesentlichen in radialer Richtung, wobei weiter gleichmäßig über den Umfang verteilt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einundzwanzig solcher Schaufeln 15 den Lüfter 16 formen.The flange section 14 carries on the arms 9 facing away transversely to the rotor axis x aligned flange or annular surface vanes 15 for the formation of a collector-side fan 16 , The shovels 15 extend substantially in the radial direction, further distributed uniformly over the circumference in the illustrated embodiment, twenty-one such blades 15 the fan 16 to shape.

Die Höhe der Schaufeln 15 gemessen in Axialerstreckung derselben entspricht in den Darstellungen etwa einem Fünftel bis einem Sechstel der axialen Länge eines Armes 9. In einer alternativen Ausgestaltung entspricht die Axiallänge eines Armes 9 etwa dem Vierfachen der Schaufelhöhe. Weiter sind die Schaufeln 15 in einem Grundriss auf die quer zur Läuferachse x verlaufende Grundebene des Ringes 13 nicht streng linear ausgerichtet, sondern vielmehr gekrümmt zur Bildung eines Radialgebläses.The height of the blades 15 measured in the axial extent of the same corresponds in the representations about one-fifth to one-sixth of the axial length of an arm 9 , In an alternative embodiment corresponds to the axial length of an arm 9 about four times the blade height. Next are the blades 15 in a plan view of the transverse to the rotor axis x extending ground plane of the ring 13 not strictly linearly aligned, but rather curved to form a radial fan.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit Blick ausgehend von der Kollektorseite in Richtung auf den Läufer 1 im Grundriss eine entgegen Uhrzeigerrichtung gerichtete konvexe Krümmung der Schaufeln 15 vorgesehen. Bei sich im Uhrzeigersinn drehendem Läufer 1 sind die Schaufeln 15 am Außenradius in Laufrichtung gebogen.In the illustrated embodiment, starting from the collector side in the direction of the rotor 1 in plan view a directed counterclockwise convex curvature of the blades 15 intended. In a clockwise rotating rotor 1 are the shovels 15 bent at the outer radius in the direction of travel.

Die Arme 9, der Ring 13 sowie der Flanschabschnitt 14 und die Schaufeln 15 sind einstückig als Kunststoffbauteil geformt, so insbesondere als Kunststoffspritzteil, welches insgesamt einen Käfig 17 bildet. Dieser Käfig 17 wird nach der Wicklung des Läuferkerns 2 in axialer Richtung aufgeschoben, unter Einbringung der Arme 9 in die zugeordneten Nuten 3.The poor 9 , the ring 13 as well as the flange section 14 and the blades 15 are integrally molded as a plastic component, in particular as a plastic injection molded part, which a total of a cage 17 forms. This cage 17 becomes after the winding of the rotor core 2 pushed in the axial direction, with the introduction of the arms 9 in the assigned grooves 3 ,

Der Käfig 17 ist so gestaltet, dass die Arme 9 in der unbelasteten Ausrichtung, d. h. bei nicht montiertem Käfig 17 ausgehend von der Anbindung an den Ring 13 nach radial außen ansteigend in Axialrichtung verlaufen, so dass die Arme 9 einen spitzen Winkel Alpha von etwa 3° zu der Symmetrieachse y des Käfigs 17 einschließen, welche Symmetrieachse y nach Montage des Käfigs 17 an den Läuferkern 2 mit der Läuferachse x zusammenfällt.The cage 17 is designed so that the arms 9 in the unloaded orientation, ie when the cage is not mounted 17 starting from the connection to the ring 13 extending radially outward in the axial direction, so that the arms 9 an acute angle alpha of about 3 ° to the symmetry axis y of the cage 17 Include which symmetry axis y after mounting the cage 17 to the rotor core 2 coincides with the rotor axis x.

Für diese Montage werden die Arme 9 im Rahmen ihrer Elastizität nach radial innen gebogen und in dieser Stellung in die Nuten 3 eingeschoben. Durch die hierdurch gegebene Vorspannung der Arme 9 nach radial außen ergibt sich eine zwangsläufige Anlage der T-Stege 11 der Arme 9 unterseitig an den Stegflanken 5 durch die über die Vorspannung erreichte Rückfederkraft der Arme 9. Die hierbei erreichte Reibkraft zwischen den Armen 9 bzw. den T-Stegen 11 und dem Läuferkern 2 bzw. den Stegflanken 5 ist ausreichend groß, so dass eine Selbsthaltung des Käfigs 17 an dem Läuferkern 2 eintritt. Durch die gegebene Vorspannung der Arme 9 und der damit einhergehenden federnden Rückstellkraft in der Einbausituation ist weiter der gewünschte Abstand zwischen den T-Stegen 11 der Arme 9 und der Läuferwicklung 7 zur Ausformung eines Lüftungsweges 12 sichergestellt.For this assembly are the arms 9 bent in the context of their elasticity radially inward and in this position in the grooves 3 inserted. By this given bias of the arms 9 radially outward there is an inevitable system of T-bars 11 the poor 9 on the underside of the web flanks 5 by the over the bias reached spring-back force of the arms 9 , The friction force between the arms reached here 9 or the T-bars 11 and the runner core 2 or the web edges 5 is sufficiently large, allowing a self-locking of the cage 17 at the rotor core 2 entry. By the given bias of the arms 9 and the associated resilient restoring force in the installation situation is still the desired distance between the T-bars 11 the poor 9 and the rotor winding 7 for forming a ventilation path 12 ensured.

Über die belassenen Lüftungswege 12 zwischen den Armen 9 und der Läuferwicklung 7 wird im Betrieb des Elektromotors durch den rotierenden Läufer 1 und hierüber über den mitrotierenden Lüfter 16 Luft axial durch die Nuten 3 über die Wicklungsabschnitte der Läuferwicklung 7 geführt, zur Kühlung des Läufers 1. Hierzu sind die Lüftungswege 12 in axialer Richtung betrachtet im Bereich der freien Enden der Arme 9 offen. In Richtung auf den die Arme 9 tragenden Ring 13 bzw. Flanschabschnitt 14 münden die Nuten-Lüftungswege 12 in einen radial innen an dem Flanschabschnitt 14 belassenen umlaufenden Lüftungsweg 18, der unter anderem definiert ist durch ein radiales Überstandsmaß der Schaufeln 15 nach innen über den Ring 13 bzw. Flanschabschnitt 14 hinaus, welches radiale Überstandsmaß der Schaufeln 15 etwa dem Dickenmaß einer Schaufel 15 entspricht.About the left ventilation routes 12 between the poor 9 and the rotor winding 7 is during operation of the electric motor by the rotating rotor 1 and over the co-rotating fan 16 Air axially through the grooves 3 over the winding down cuts the rotor winding 7 guided, for cooling the rotor 1 , These are the ventilation paths 12 viewed in the axial direction in the region of the free ends of the arms 9 open. Toward the arms 9 wearing ring 13 or flange section 14 open the grooves ventilation 12 in a radially inward on the flange portion 14 left all-round ventilation path 18 , which is defined inter alia by a radial projection size of the blades 15 inside over the ring 13 or flange section 14 In addition, which radial projection of the blades 15 about the thickness of a blade 15 equivalent.

Ausschlaggebend für den mit der Lüfterrotation entstehenden Luftstrom ist die Zentrifugalkraft, die die Luft radial vom Lüfter 16 nach außen transportiert. Durch die gewählte Position der Luftaustrittsöffnungen zu dem Lüfter 16 und die damit verbundenen Luftverwirbelungen werden von den in Umlaufrichtung voreilend gekrümmten Lüfterschaufeln 15 aufgenommen und abgeführt.The decisive factor for the airflow generated by the fan rotation is the centrifugal force, which is the air radially from the fan 16 transported to the outside. Due to the selected position of the air outlet openings to the fan 16 and the associated Luftverwirbelungen be from the leading edge in the direction of advance curved fan blades 15 taken up and removed.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are (for itself) essential to the invention. In the disclosure of the application will hereby also the disclosure content of the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.

Claims

Electric motor with a runner ( 1 ), which has a rotor winding ( 7 ) in circumferentially uniformly distributed grooves ( 3 ) of the runner ( 1 ), wherein further with the runner ( 1 ) connected fan ( 16 ) provided by means of in the grooves ( 3 ) extending arms ( 9 ) a cage ( 17 ) forming on the runner ( 1 ), characterized in that an arm ( 9 ) of the fan ( 16 ) with respect to the winding ( 7 ) a groove ventilation path ( 12 ), which in operation, a suction or blowing air through the fan ( 16 ).

Electric motor according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that an arm ( 9 ) with bias radially outward in the groove ( 3 ) is present.

Electric motor according to the features of the preamble of claim 1, characterized in that an arm ( 9 ) with bias radially outward in the groove ( 3 ) is present.

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the bias voltage by itself when not mounted cage ( 17 ) at an acute angle (α) to an axis of symmetry (y) of the cage ( 17 ) extending arms ( 9 ) is reached.

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the pointed Angle (α) 1 ° to 5 °.

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the arms ( 9 ) in one, the runner ( 1 ) comprehensive ring ( 13 ), on which on the other side predominantly radially extending guide vanes ( 15 ) are formed.

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the ring ( 13 ) guide vane side in a radially outward over the arms ( 9 ) projecting flange portion ( 14 ) whose dimension in the radial direction of the radial extent of the guide vanes ( 15 ) corresponds.

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the flange portion ( 14 ) radially inside ventilation paths ( 18 ), for flowing through the groove ventilation paths ( 12 ).

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the ratio of the number of guide vanes ( 15 ) to number of arms ( 9 ) is greater than 0.5.

Electric motor according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the ratio of the number of guide vanes ( 15 ) to the number of arms ( 9 ) is less than 2.0.