DE102007030508B4

DE102007030508B4 - Waschmaschinen-Direktantrieb

Info

Publication number: DE102007030508B4
Application number: DE102007030508.9A
Authority: DE
Inventors: Jörg Bauer; Jürgen Gebhardt; Robby Lipfert; Christian Nuissl; Karl-Franz Sill; Thomas Rösch
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-06-30
Filing date: 2007-06-30
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2027-07-01
Also published as: WO2009003913A1; EP2162968A1; KR20100066423A; DE102007030508A1

Abstract

Waschmaschinen-Direktantrieb, mit • einem zur Befestigung an einem Laugenbehälter vorgesehenen Stator (2), welcher bestrombare Spulen (7) einer Spulenlänge (LS) aufweist, die um ein Statorpaket (6) der Statorpakethöhe (HS) gewickelt sind, • einem den Stator (2) umgreifenden, zur festen Verbindung mit einer Waschtrommel vorgesehen, mit Permanentmagneten (11) bestückten, einen Rotoraußendurchmesser (DR) aufweisenden Rotor (3), • einem zwischen Stator (2) und Rotor (3) gebildeten Luftspalt (12), dessen minimaler Durchmesser einen Luftspaltdurchmesser (DL) bestimmt, wobei der Quotient aus dem Produkt des Rotoraußendurchmessers (DR) und der Spulenlänge (LS) und dem Produkt der Statorpakethöhe (HS) und des Luftspaltdurchmessers (DL) mindestens 5/3 und höchstens 9/2 beträgt und die Spulen (7) jeweils einen radial nach außen gerichteten, durch das Statorpaket (6) gebildeten Zahn (8) umgeben, welcher an dessen radial äußerem, dem Luftspalt zugewandten Ende durch einen Zahnkopf (24), der in Umfangsrichtung beiderseitig durch Zahnflanken (25) begrenzt wird, abgeschlossen ist, wobei die Zahnflanken (25) vom Luftspalt (12) her gesehen in Umfangsrichtung relativ zu einem mittig durch den Zahn (8) verlaufenden Radialstrahl eine konkav nach innen abgeknickte Kontur beschreiben, derart, dass die Schrägstellung der Zahnflanken (25) des Zahnkopfes (24) relativ zu dem Radialstrahl (R) radial nach außen abnimmt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine zum elektrischen Direktantrieb einer Waschmaschine geeignete Antriebsvorrichtung. Unter einer Waschmaschine wird im folgenden jegliche zur Behandlung von Wäsche geeignete, mit einer rotierenden Trommel arbeitende Wäschebehandlungsvorrichtung, beispielsweise auch ein Wäschetrockner oder eine kombinierte Wasch- und Trockenvorrichtung, verstanden.
Hintergrund der Erfindung
Ein Direktantrieb für Waschmaschinentrommeln ist beispielsweise aus der EP 0 909 477 B1 bekannt. Es handelt sich hierbei um einen elektronisch kommutierten Motor, dessen Stator am kreuzförmigen Träger der Waschmaschine und dessen Rotor direkt an der Achse der Waschmaschinentrommel befestigt ist. Die Anzahl der Statorpole beträgt das 1,333-fache der Anzahl der Rotorpole. Weiter ist ein Statorpol-Zwischenraum-Breitenverhältnis zwischen den Statorpolen von 1,868 festgelegt. Damit soll ein direkter Antrieb der Waschmaschinentrommel mit niedrigem Schallpegel und relativ hohem Drehmoment möglich sein.
Aus der EP 0 982 425 A2 ist ein Wäschebehandlungsgerät wie eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner bekannt, welches eine drehbar gelagerte Trommel sowie einen auf der Trommelwelle angeordneten Antriebsmotor in Form eines permanentmagneterregten Synchronmotors aufweist. Der Stator des Synchronmotors ist mit einer als Einzelpolwicklung ausgebildeten Wicklung versehen, welche durch einen Umrichter bestromt wird.
Die EP 0 491 424 A1 offenbart ein elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere eine Küchenmaschine, welches einen in einem Gerätesockel angeordneten Antriebsmotor aufweist, der ein auf dem Sockel stehendes schüsselartiges Gefäß in Drehung versetzt. Sowohl der Ständer als auch der Läufer des Antriebsmotors sind scheibenförmig ausgebildet, wobei der Läufer einen vielpoligen Dauermagnetring trägt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Waschmaschinen-Direktantrieb mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Raumausnutzung bei gleichzeitig gutem Laufverhalten, insbesondere geringer Geräuschentwicklung, anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Waschmaschinen-Direktantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieser Waschmaschinen-Direktantrieb umfasst einen fest mit einem Laugenbehälter einer Waschmaschine verbundenen Statur und einen fest mit der Waschtrommel der Waschmaschine verbundenen Rotor. Der Antrieb ist als permanentmagneterregter Synchronmotor ausgebildet, wobei auf einem metallischen Statorkern, auch als Statorpaket bezeichnet, bestrombare Spulen angeordnet sind, die mit am Rotor befestigten Permanentmagneten wechselwirken. Jede Spule erstreckt sich, bezogen auf die Rotationsachse des Motors, in radialer Richtung, wobei die Ausdehnung der Spule in dieser Richtung als Spulenlänge bezeichnet ist. Die radial nach außen gerichteten Abschnitte des Statorpakets, um welche jeweils eine Spule gewickelt ist, werden allgemein als Zähne bezeichnet. Unter dem Begriff „Statorpakethöhe” wird die in axialer Richtung gemessene Stärke des Statorpakets verstanden. Die Richtungsangaben „axial” und „radial” beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, stets auf die Rotationsachse des elektrischen Direktantriebs.
Zwischen dem Stator und dem Rotor des Direktantriebs existiert ein Luftspalt, der einen Ringraum bildet, dessen innerer Durchmesser als Luftspaltdurchmesser bezeichnet wird. Der Luftspaltdurchmesser ist in jedem Fall geringer als der Rotoraußendurchmesser des Direktantriebs. Ein Bruch, dessen Zähler das Produkt aus dem Rotoraußendurchmesser und der Spulenlänge ist und dessen Nenner das Produkt aus der Statorpakethöhe und dem Luftspaltdurchmesser ist, hat einen Wert von mindestens 5/3 und höchstens 9/2. Vorzugsweise weicht der genannte Bruch vom Wert 8/3 um nicht mehr als 20% ab. Es hat sich gezeigt, dass damit eine besonders hohe Leistungsdichte bei einem gleichzeitig sehr gleichförmigen, geräuscharmen Lauf des Motors realisierbar ist. Besonders vorteilhaft ist der geringe Bauraumbedarf des Direktantriebs in axialer Richtung der Waschtrommel.
Ein besonders guter Kompromiss zwischen mechanischer Leistungsabgabe und benötigtem Bauraum, das heißt eine besonders hohe spezifische Leistung, erreicht der elektrische Direktantrieb mit vierlagig gewickelten Spulen. Bei den Permanentmagneten, mit welchen der Rotor bestückt ist, handelt es sich bevorzug um Seltenerdmagnete. Diese Magnete enthalten mindestens eines der Elemente Scandium, Yttrium, Lanthan, Cer, Neodym oder Samarium. Ein geeignetes Magnetmaterial ist beispielsweise NdFeB. Radial außerhalb der Permanentmagnete ist ein vorzugsweise einlagiger Rückschlussring im Rotor befestigt. Eine stabile Befestigung im Rotor wird durch einen ringförmig umlaufenden Absatz begünstigt, an welchem der Rückschlussring anschlägt und damit in einer axialen Richtung fixiert ist.
Das den Rückschlussring sowie die Permanentmagnete aufnehmende Gehäuse des Rotors ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Zur Erhöhung der Stabilität des Rotorgehäuses eignen sich auf dessen Außenseite, das heißt auf der dem Stator abgewandten Seite, angeordnete, in radialer Richtung verlaufende Verstärkungsrippen. Zusätzlich sind in vorteilhafter Ausgestaltung auch auf der Innenseite des Rotorgehäuses in radialer Richtung verlaufende Verstärkungsrippen ausgebildet. Die insgesamt sternförmige Anordnung der Verstärkungsrippen auf der Außenseite des Rotorgehäuses ist gegenüber der ebenfalls sternförmigen Rippenanordnung auf der Innenseite des Rotorgehäuses vorzugsweise winkelversetzt, so dass unnötige Materialanhäufungen vermieden sind. Dies ist insbesondere bei Herstellung des Rotorgehäuses im Spritzgussverfahren relevant. Die dünnwandige Ausbildung des Rotorgehäuses mit weitest möglicher Vermeidung von Materialanhäufungen ermöglicht eine besonders rationelle und zugleich präzise Fertigung mit nur kurzen Haltezeiten im Spritzgusswerkzeug. Die Anzahl der Verstärkungsrippen auf der Innenseite sowie auf der Außenseite des Rotorgehäuses beträgt vorzugsweise jeweils 6, das heißt die Verstärkungsrippen sind mit 60°-Teilung angeordnet.
Zusätzlich zu einer zentralen, konturierten Öffnung, die zur formschlüssigen Ankopplung an eine mit der Waschtrommel verbundene Welle dient, weist das Rotorgehäuse in bevorzugter Ausgestaltung mehrere ebenfalls in axialer Richtung verlaufende Durchgangsbohrungen auf, die bei geeigneter Winkeleinstellung des Rotors mit Befestigungsbohrungen im Stator fluchten. Die Durchgangsbohrungen sind damit zum Einen bei der Montage des Stators am Laugenbehälter von Nutzen, zum Anderen begünstigen sie auch die Zufuhr von Kühlluft zum Statur. Darüber hinaus leisten die Durchgangsbohrungen auch einen Betrag zur Gewichtsreduzierung des Rotorgehäuses.
Die genannten Befestigungsbohrungen des Stators befinden sich vorzugsweise in einer Kunststoffhalbschale, wobei zwei zusammengesetzte Kunststoffhalbschalen das Statorpaket sandwichartig umgeben. Im Sinne einer gewichtssparenden Konstruktion ist es vorteilhaft, wenn lediglich eine der Kunststoffhalbschalen Befestigungsvorrichtungen, insbesondere Befestigungsbohrungen, zur Halterung des Stators am Laugenbehälter aufweist. Ebenfalls zur Gewichtseinsparung tragen ringförmig umlaufende Verstärkungsrippen bei, die auf der Außenseite, das heißt auf der dem Rotor zugewandten Seite, einer der Kunststoffhalbschalen angeordnet und einstückig- mit dieser ausgebildet sind. Vorzugsweise ist diese Verrippung in Form zweier konzentrischer Stege aufgebaut. Zusätzlich zur Erhöhung der Stabilität hat die Verrippung zwei weitere Funktionen: Sie bildet einen Anschlag für die auf dem Statorkern angeordneten Spulen und erfüllt zugleich eine Schutzfunktion bei unbeabsichtigtem Anschlagen des Rotors am Stator. Insbesondere verhindert die Verrippung am Stator, das der am Stator anschlagende Rotor dort elektrische Funktionsteile beschädigt. Die genannten geometrischen Merkmale der Kunststoffhalbschalen, insbesondere die Verrippung, sind auch bei einer einstückigen Kunststoffummantelung des Statorpakets realisierbar.
Die Zähne des Statorpakets, um welche die Spulen des elektrischen Direktantriebs gewickelt sind, weisen an deren äußerem Ende jeweils einen im Vergleich zum übrigen Zahn verbreiterten Zahnkopf auf. Kraftrippel beim Betrieb des Elektromotors, das heißt ein ungleichmäßiger, beispielsweise sägezahnartiger, Kraft- oder Momentenverlauf, können wirksam dadurch unterdrückt werden, dass sich die Zahnköpfe radial nach außen verjüngen. Jeder Zahnkopf ist symmetrisch zu einem mittig durch den Zahn verlaufenden Radialstrahl ausgebildet. In einer hinsichtlich des erreichbaren Drehmoments sowie eines gleichförmigen, geräuscharmen Laufes besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Zahnkopf Zahnflanken auf, deren Schrägstellung relativ zum Radialstrahl nach außen hin abnimmt. Die Zahnflanken sind damit zumindest abschnittweise konkav gekrümmt. Im Gegensatz hierzu ist eine an den Luftspalt grenzende Stirnfläche des Zahnkopfes ausschließlich konvex gewölbt. Der Krümmungsradius ist dabei geringer als der Radius des Stators im selben Bereich, das heißt geringer als der halbe Luftspaltdurchmesser.
Die im Rotorgehäuse befestigten Permanentmagnete, vorzugsweise 44 Stück, sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Hierbei beträgt das Verhältnis zwischen der in Umfangsrichtung gemessenen Breite eines Permanentmagneten und der Summe aus dieser Breite und der Breite der sich an den Permanentmagnet anschließenden Lücke bis zum nächsten Permanentmagnet mindestens 0,78 und höchstens 0,83. Dieser Quotient wird auch als Polüberdeckungsverhältnis bezeichnet.
Eine weitere Kennzahl des Waschmaschinen-Direktantriebs berücksichtigt das axiale Flächenträgheitsmoment, auch als axiales Flächenmoment zweiter Ordnung bezeichnet, sowie das kurz Trägheitsmoment genannte Massenträgheitsmoment des Rotors: Der Quotient aus dem auf die Rotationsachse des Antriebs bezogenen Trägheitsmoment und dem axialen Flächenträgheitsmoment des Rotorgehäuses beträgt vorzugsweise mindestens 0,09 kg/cm² und maximal 0,18 kg/cm².
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 einen Waschmaschinen-Direktantrieb in einer Explosionsdarstellung,
2 den Waschmaschinen-Direktantrieb nach 1 in einer Schnittdarstellung,
3 ein Detail der Anordnung nach 2,
4–7 den Stator sowie den Rotor des Waschmaschinen-Direktantriebs nach 1 in verschiedenen Ansichten,
8 ein Detail der Anordnung nach 7, und
9 in einer Ansicht analog 3 ein Detail einer alternativen Ausgestaltung eines Waschmaschinen-Direktantriebs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Ein Waschmaschinen-Direktantrieb 1 einer nicht weiter dargestellten Waschmaschine setzt sich zusammen aus einem zur Befestigung am Laugenbehälter der Waschmaschine vorgesehenen Stator 2 und einem zur drehfesten Verbindung mit der Waschtrommel der Waschmaschine vorgesehenen Rotor 3. Einzelteile des Stators 2 sind ein zwischen Kunststoffschalen 4, 5 angeordnetes Statorpaket 6 aus Blech sowie bestrombare Spulen 7, die um Zähne 8 des Statorpakets 6 gewickelt sind. Der Rotor 3 weist als Einzelteile ein Rotorgehäuse 9, einen Rückschlussring 10 sowie Permanentmagnete 11, nämlich Magnete aus seltenen Erden, auf. Aus 2 und 3 gehen diverse Abmessungen, nämlich der Rotoraußendurchmesser D_R, der Luftspaltdurchmesser D_L, die Spulenlänge L_S sowie die Statorpakethöhe H_S, hervor. Der Luftspaltdurchmesser D_L ist auf den radial inneren Rand des zwischen dem Stator 2 und dem Rotor 3 gebildeten Luftspaltes 12 bezogen. Das Verhältnis zwischen dem Rotoraußendurchmesser D_R und der Statorpakethöhe H_S liegt zwischen 23,3 und 31,7. Das Verhältnis zwischen dem Luftspaltdurchmesser D_L und der Spulenlänge L_S beträgt mindestens 7,1 und höchstens 13,8. Der Quotient aus dem erstgenannten Verhältnis und dem zweitgenannten Verhältnis ist damit größer als 5/3 und kleiner 9/2.
Der Rückschlussring 10, welcher spanlos oder spangebend hergestellt sein kann, ist in jedem Fall einstückig ausgebildet und liegt in axialer Richtung an einem Absatz 13 im Rotor 3 an. Zugleich ist der Rückschlussring 10 unmittelbar von einer zylindermantelförmigen, an den Absatz 13 anschließenden Wandung 14 des Rotors umgeben. Die Wandung 14 sowie der Absatz 13 sind zusammen mit einer Frontfläche 15 integrale Bestandteile des aus Kunststoff gefertigten Rotorgehäuses 9. An der dem Stator 2 abgewandten Vorderseite der Frontfläche 15 weist das Rotorgehäuse 9 sechs strahlenförmig von der Rotationsachse ausgehende Verstärkungsrippen 16 auf, die als außenseitige Verstärkungsrippen bezeichnet werden. Auf der gegenüberliegenden Seite der Frontfläche 15, das heißt auf der Innenseite des Rotorgehäuses 9, sind sechs ebenfalls eine Sternstruktur bildende Verstärkungsrippen 17 ausgebildet. Die innenseitigen Verstärkungsrippen 17 sind gegenüber den außenseitigen Verstärkungsrippen 16 um 30° winkelversetzt angeordnet. Mittig im Rotorgehäuse 9 befindet sich eine Öffnung 18, die eine Kontur 19 zur formschlüssigen Zusammenwirkung mit einer nicht dargestellten Antriebswelle aufweist.
Radial außerhalb der Verstärkungsrippen 16, 17 befinden sich im Rotorgehäuse 9 in axialer Richtung verlaufende Durchgangsbohrungen 20. Der Abstand dieser Durchgangsbohrungen 20 von der Rotationsachse A des Direktantriebs 1 entspricht dem Abstand zwischen Befestigungsbohrung 21 im Stator 2 und der Rotationsachse A. Die Befestigungsbohrungen 21 befinden sich ausschließlich in einer der Kunststoffhalbschale 4, 5, nämlich der rotorseitigen Kunststoffhalbschale 5. An der selben Kunststoffhalbschale 5 ist auf deren Vorderseite, das heißt der der Frontfläche des Rotors 3 zugewandten Seite, eine Verrippung 22 ausgebildet, welche aus zwei konzentrischen Stegen 23 aufgebaut ist. Bei einer eventuellen Verkippung des Rotors 3 relativ zum Stator 2 schlägt ausschließlich die Frontfläche 15 an der Verrippung 22 an, während alle anderen Teile des Stators 2 vom Rotor 3 beabstandet bleiben. Darüber hinaus dient der radial äußere Steg 23 als Anschlag für die Spulen 7.
Jeder Zahn 8 weist außenseitig einen Zahnkopf 24 auf, der an den Luftspalt 12 grenzt. Der Zahnkopf 24 weist symmetrisch zu einem mittig durch den Zahn 8 verlaufenden Radialstrahl R angeordnete Zahnflanken 25 auf, die eine konkav nach innen abgeknickte Kontur beschreiben: Ein radial außen angeordneter Abschnitt 26 der Zahnflanke 25 ist relativ zum Radialstrahl R weniger schräg gestellt als ein an den Abschnitt 26 anschließender radial weiter innen liegender Abschnitt 27 der Zahnflanke 25. Die äußeren Abschnitte 26 der Zahnflanken 25 gehen über in eine gewölbte Stirnfläche 28, deren Krümmungsradius geringer als der halbe Luftspaltdurchmesser D_L ist.
Aus 8 geht im Detail auch die Anordnung der Permanentmagnete 11 hervor, deren in Umfangsrichtung gemessene Breite als Magnetbreite M bezeichnet wird. Die Breite der Lücke 29 zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Permanentmagneten 11 ist mit L bezeichnet. Das Polüberdeckungsverhältnis, das heißt das Verhältnis der Magnetbreite M zur Summe aus Magnetbreite M und Lückenbreite L beträgt 0,78 bis 0,83. Zusammen mit den vorstehend beschriebenen weiteren geometrischen Merkmalen trägt das Polüberdeckungsverhältnis maßgeblich zu einem gleichmäßigen, leisen Lauf des Waschmaschinen-Direktantriebs 1 bei.
In der im Vergleich zur Ausführungsform nach den 1 bis 8 abgewandelten Bauform nach 9 ist an Stelle von zwei separaten Kunststoffschalen 4, 5 eine einzige Kunststofummantelung 30 vorgesehen, die das Statorpaket 6 umgibt. Die Kunststofummantelung 30 ist auf rationelle Weise im Zweikomponentenspritzgussverfahren herstellbar. Dieses Verfahren hat zudem den Vorteil, dass die räumliche Relation zwischen dem Statorpaket 6 und Strukturen der Kunststoffummantelung 30 in der Serienfertigung des Waschmaschinen-Direktantriebs 1 mit hoher Prozesssicherheit und Präzision reproduzierbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Waschmaschinen-Direktantrieb
2: Stator
3: Rotor
4: Kunststoffschale
5: Kunststoffschale
6: Statorpaket
7: Spule
8: Zahn
9: Rotorgehäuse
10: Rückschlussring
11: Permanentmagnet
12: Luftspalt
13: Absatz
14: Wandung
15: Frontfläche
16: Verstärkungsrippe
17: Verstärkungsrippe
18: Öffnung
19: Kontur
20: Durchgangsbohrung
21: Befestigungsbohrung
22: Verrippung
23: Steg
24: Zahnkopf
25: Zahnflanke
26: Abschnitt
27: Abschnitt
28: Stirnfläche
29: Lücke
30: Kunststoffummantelung
A: Rotationsachse
D_L: Luftspaltdurchmesser
D_R: Rotoraußendurchmesser
H_S: Statorpakethöhe
L_S: Spulenlänge
L: Lückenbreite
M: Magnetbreite
R: Radialstrahl

Claims

Waschmaschinen-Direktantrieb, mit • einem zur Befestigung an einem Laugenbehälter vorgesehenen Stator (2), welcher bestrombare Spulen (7) einer Spulenlänge (L_S) aufweist, die um ein Statorpaket (6) der Statorpakethöhe (H_S) gewickelt sind, • einem den Stator (2) umgreifenden, zur festen Verbindung mit einer Waschtrommel vorgesehen, mit Permanentmagneten (11) bestückten, einen Rotoraußendurchmesser (D_R) aufweisenden Rotor (3), • einem zwischen Stator (2) und Rotor (3) gebildeten Luftspalt (12), dessen minimaler Durchmesser einen Luftspaltdurchmesser (D_L) bestimmt, wobei der Quotient aus dem Produkt des Rotoraußendurchmessers (D_R) und der Spulenlänge (L_S) und dem Produkt der Statorpakethöhe (H_S) und des Luftspaltdurchmessers (D_L) mindestens 5/3 und höchstens 9/2 beträgt und die Spulen (7) jeweils einen radial nach außen gerichteten, durch das Statorpaket (6) gebildeten Zahn (8) umgeben, welcher an dessen radial äußerem, dem Luftspalt zugewandten Ende durch einen Zahnkopf (24), der in Umfangsrichtung beiderseitig durch Zahnflanken (25) begrenzt wird, abgeschlossen ist, wobei die Zahnflanken (25) vom Luftspalt (12) her gesehen in Umfangsrichtung relativ zu einem mittig durch den Zahn (8) verlaufenden Radialstrahl eine konkav nach innen abgeknickte Kontur beschreiben, derart, dass die Schrägstellung der Zahnflanken (25) des Zahnkopfes (24) relativ zu dem Radialstrahl (R) radial nach außen abnimmt.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Permanentmagnete (11) Seltenerdmagnete vorgesehene sind.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (7) vierlagig gewickelt sind.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Permanentmagnete (11) ein Rückschlussring (10) im Rotor (3) angeordnet ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussring (10) einlagig ausgebildet ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückschlussring (10) an einem Absatz (13) im Rotor (3) axial abgestützt ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) ein aus Kunststoff gefertigtes Rotorgehäuse (9) aufweist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse (9) in radialer Richtung verlaufende außenseitige Verstärkungsrippen (16) aufweist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse (9) in axialer Richtung verlaufende Durchgangsbohrungen (20) aufweist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der außenseitigen Verstärkungsrippen (16) der Anzahl der Durchgangsbohrungen (20) entspricht.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrungen (20) im Rotorgehäuse (9) mit Befestigungsbohrungen (21) in Stator (2) fluchten.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse (9) in radialer Richtung verlaufende innenseitige Verstärkungsrippen (17) aufweist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitigen Verstärkungsrippen (17) relativ zu den außenseitigen Verstärkungsrippen (16) winkelversetzt angeordnet sind.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient aus dem Trägheitsmoment und dem axialen Flächenträgheitsmoment des Rotorgehäuses (9) mindestens 0,09 kg/cm² und maximal 0,18 kg/cm² beträgt.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (2) zwei das Statorpakt (6) sandwichartig umgebende Kunststoffhalbschalen (4, 5) aufweist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eine der Kunststoffhalbschalen (4, 5) zur Befestigung am Laugenbehälter vorgesehen ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Kunststoffhalbschalen (4, 5) eine ringförmige, zum Rotor gerichtete, zu dessen Achse konzentrische Verrippung (22) aufweist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrippung (22) als Anschlag für die Spulen (7) ausgebildet ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrippung (22) aus zwei konzentrischen Stegen (23) aufgebaut ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffhalbschalen (4, 5) als integrale Bestandteile einer im Zweikomponentenspritzguss gefertigten Kunststoffummantelung (30) ausgebildet sind.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (7) jeweils einen radial nach außen gerichteten, durch das Statorpaket (6) gebildeten Zahn (8) umgeben, welcher an dessen radial äußerem Ende durch einen Zahnkopf (24) abgeschlossen ist, der radial nach verjüngt ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopf (24) Zahnflanken (25) aufweist, deren Schrägstellung relativ zu einem mittig durch den Zahn verlaufenden Radialstrahl (R) radial nach außen abnimmt.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahn (8) eine an den Luftspalt (12) grenzende gewölbte Stirnfläche (28) aufweist, deren Krümmungsradius geringer als der halbe Luftspaltdurchmesser (D_L) ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Permanentmagnete (11) größer als die Anzahl der Spulen (7) ist.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Spulen (7) ein Vielfaches von 3 beträgt.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Spulen (7) 33 beträgt.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Permanentmagnete (11) 44 beträgt.
Waschmaschinen-Direktantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass Verhältnis zwischen der in Umfangsrichtung gemessenen Breite (M) eines Permanentmagneten (11) und der Summe aus dieser Breite (M) und der Breite (L) der sich an den Permanentmagnet (11) anschließenden, bis zum nächsten Permanentmagnet (11) reichenden Lücke (29) mindestens 0,78 und höchstens 0,83 beträgt.