DE102008046187A1

DE102008046187A1 - Rotor eines Waschmaschinen-Direktantriebs

Info

Publication number: DE102008046187A1
Application number: DE102008046187A
Authority: DE
Inventors: Jörg BAUER; Christian Nuissl
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-09-06
Filing date: 2008-09-06
Publication date: 2010-03-11

Abstract

Ein Rotor eines Waschmaschinen-Direktantriebs umfasst ein aus Kunststoff gefertigtes Rotorgehäuse (4), welches eine zylindermantelförmige Wandung (6) und eine eine Verstärkungsstruktur (10) aufweisende Frontfläche (5) aufweist. Die Verstärkungsstruktur (10) weist alternierend angeordnete segmentartige Flächenabschnitte (11, 12) auf, welche einen in einer radialen Richtung zunehmenden axialen Abstand voneinander aufweisen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Rotor eines Waschmaschinen-Direktantriebs mit einem aus Kunststoff gefertigten Rotorgehäuse.
Hintergrund der Erfindung
Ein Waschmaschinen-Direktantrieb ist beispielsweise aus der EP 0 909 477 B1 bekannt. Es handelt sich hierbei um einen elektronisch kommutierten Motor, dessen Stator an einem kreuzförmigen Träger der Waschmaschine und dessen Rotor an der Achse der Waschmaschinentrommel befestigt ist.
Ein weiterer Waschmaschinen-Direktantrieb ist in der DE-Anmeldung Nr. 10 2007 030 508.9 offenbart. Dieser Waschmaschinen-Direktantrieb weist einen als Außenläufer ausgebildeten Rotor auf, welcher ein aus Kunststoff gefer tigtes Rotorgehäuse umfasst, das durch strahlenförmig verlaufende Verstärkungsrippen verstärkt ist.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor eines Waschmaschinen-Direktantriebs gegenüber älteren Bauformen, insbesondere der in der DE-Anmeldung Nr. 10 2007 030 508.9 offenbarten Bauform, hinsichtlich Stabilität bei zugleich rationeller Herstellbarkeit weiterzuentwickeln.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen für einen Waschmaschinen-Direktantrieb vorgesehenen Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorzugsweise ist der Rotor als Außenläufer ausgebildet. Der Rotor weist ein aus Kunststoff gefertigtes Rotorgehäuse mit einer im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Frontfläche und einer daran anschließenden, zylindermantelförmigen Wandung auf. Die Frontfläche weist eine Verstärkungsstruktur auf, welche aus verschiedenen segmentartigen Flächenabschnitten aufgebaut ist, die alternierend derart angeordnet sind, dass jeder Flächenabschnitt gegenüber einem benachbarten Flächenabschnitt einen in radialer Richtung zunehmenden axialen Abstand aufweist. Die Begriffe „axial” und „radial” beziehen sich auf die Rotationsachse des Rotors. Die die Verstärkungsstruktur bildenden Flächenabschnitte sind vorzugsweise strahlenförmig angeordnet und erstrecken sich dabei über einen Winkel von 360°.
In bevorzugter Ausgestaltung nimmt der axiale Abstand zwischen den Flächenabschnitten in radialer Richtung von außen nach innen zu. Hierbei grenzen die Flächenabschnitte an ihren radial äußeren Enden entweder direkt an die zylindermantelförmige Wandung oder an einen noch innerhalb der Front fläche liegenden ringförmigen Randabschnitt, welcher an die zylindermantelförmige Wandung anschließt.
Der ringförmige Randabschnitt ist vorzugsweise konisch ausgebildet, wobei die Konizität des Randabschnitts der Schrägstellung einer ersten Gruppe von segmentartigen Flächenabschnitten entspricht. Anders ausgedrückt: Der konische Randabschnitt und eine Gruppe von Flächenabschnitten beschreiben die Oberfläche ein und desselben Kegels.
Die zu einer ersten Gruppe gehörenden segmentartigen Flächenabschnitte und die zur zweiten Gruppe gehörenden segmentartigen Flächenabschnitte sind vorzugsweise jeweils gleichartig gestaltet. Insgesamt sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zwölf Flächenabschnitte vorhanden, von denen jeder einen Winkel von 30° abdeckt. Unabhängig von der Anzahl der zur Verstärkungsstruktur gehörenden Flächenabschnitte können Montageöffnungen in einzelnen Flächenabschnitten vorgesehen sein. Diese Montageöffnungen können auch als Zentrierhilfen bei der Montage des Rotors und des Stators des Waschmaschinen-Direktantriebs an einer Waschmaschine verwendet werden.
Zu diesem Zweck können plättchenförmige Zentrierelemente vorgesehen sein, die innerhalb der Montageöffnungen angeordnet und mit als Sollbruchstellen dienenden Stegen mit dem Rotorgehäuse verbunden sind, solange der Rotor und der Stator des Waschmaschinen-Direktantrieb noch nicht am Laugenbehälter der Waschmaschine befestigt sind. Bei vollständig montiertem Direktantrieb sind die plättchenförmigen Zentrierelemente dagegen vom Rotorgehäuse abgerissen und zusammen mit dem Stator am Laugenbehälter befestigt.
Der Rotor des Waschmaschinen-Direktantriebs ist vorzugsweise mit Permanentmagneten, beispielsweise Seltenerdmagneten, bestückt. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind die einzelnen Permanentmagnete durch einstückig dem Rotorgehäuse ausgebildete, in axialer Richtung verlaufende Stege voneinander getrennt. Radial außerhalb der Stege ist ein an der zylindermantelförmigen Wandung anliegender Rückschlussring anordenbar.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Rotors liegt insbesondere darin, dass segmentförmige, insgesamt eine strahlenartige Verstärkungsstruktur bildende Flächenelemente, welche nahe der Rotationsachse des Rotors maximal auseinander gespreizt sind, dass heißt den größten in Axialrichtung gemessenen Abstand voneinander aufweisen, und in Richtung zur Mantelfläche des Rotors aufeinander zulaufenden, dem Rotorgehäuse und damit dem gesamten Rotor eine hohe Stabilität verleihen, wobei eine besonders geringe Schwingungsneigung gegeben ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ausschnittsweise einen Waschmaschinen-Direktantrieb in einer Schnittdarstellung
2–4 in verschiedenen Ansichten einen Rotor des Waschmaschinen-Direktantriebs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Komponenten eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Waschmaschinen-Direktantriebs sind ein zur Befestigung an einem Laugenbehälter einer Waschmaschine vorgesehener Stator 2 und ein als Außenläufer ausgebildeter Rotor 3, welcher auf einer der Welle befestigbar ist, die fest mit einer im Laugenbehälter rotierbaren Waschtrommel verbunden ist. Hinsichtlich der grundsätzlichen Bauweise und Funktion des Waschmaschinen-Direktantriebs 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.
Der Rotor 3 weist ein aus Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigtes Rotorgehäuse 4 auf, welches eine flache Topfform mit einer im Wesentlichen kreisscheibenförmigen Frontfläche 5 und einer daran anschließenden zylindermantelförmigen Wandung 6 aufweist. An der Innenseite der Wandung 6 liegt ein Rückschlussring 7 an. Radial innerhalb des Rückschlussrings 7 befindet sich eine Anzahl Permanentmagnete 8, welche durch einstückig mit dem Rotorgehäuse 4 ausgebildete Stege 9 voneinander beabstandet sind. Die Stege 9 dienen als Montagehilfe und stellen sicher, dass einheitliche Abstände zwischen den Permanentmagneten 8 eingehalten sind.
Die Frontfläche 5 des Rotorgehäuses 4 ist mittels einer Verstärkungsstruktur 10 verstärkt, welche insgesamt zwölf segmentartige Flächenabschnitte 11, 12 aufweist. Hierbei sind sechs Flächenabschnitte 11 einer ersten Gruppe 13 und sechs Flächenabschnitte 12 einer zweiten Gruppe 14 von Flächenabschnitten 11, 12 zuzurechnen. Alle Flächenabschnitte 11, 12 erstrecken sich von einer Nabe 15 des Rotorgehäuses 4 bis zu einem ringförmigen Randabschnitt 16, welcher in die zylindermantelförmige Wandung 6 übergeht und leicht konisch ausgebildet ist. Der Randabschnitt 16 beschreibt einen Oberflächenabschnitt eines Kegels, dessen Spitze auf der Rotationsachse des Waschmaschinen-Direktantriebs 1 liegt und der sich in Richtung zum Rückschlussring 7, das heißt zum Stator 2 und damit zum Laugenbehälter der Waschmaschine, öffnet. Auf der Oberfläche desselben Kegels liegen die zur ersten Gruppe 13 gehörenden Flächenabschnitte 11. Diese Flächenabschnitte 11 können kreisrunde Montageöffnungen 17 aufweisen. Durch diese Montageöffnungen 17 hindurch ist der Stator 2 am Laugenbehälter festschraubbar.
Optional befinden sich in einem radialen Bereich zwischen den Montageöffnungen 17 und der Nabe 15 in Umfangsrichtung verlaufende Rippen oder Absätze 18. In jedem Fall ist jeder Flächenabschnitt 11 der ersten Gruppe 13 mit seinen benachbarten Flächenabschnitten 12 der zweiten Gruppe 14 über eine dreieckige Grundform aufweisende, jeweils in einer zur Rotationsachse des Rotors 3 parallelen Ebene liegende Wandungsabschnitte 19 verbunden, welche von der Nabe 15 zum Randabschnitt 16 hin spitz zulaufen. Dementspre chend vergrößert sich der in axialer Richtung gemessene Abstand zwischen benachbarten Flächenabschnitten 11, 12 in radialer Richtung von außen nach innen. In Umfangsrichtung ist stets ein Flächenabschnitt 11, 12 einer Gruppe 13, 14 von zwei Flächenabschnitten 12, 11 der anderen Gruppe 14, 13 benachbart. Damit ist eine alternierende Anordnung der unterschiedlichen Flächenabschnitte 11, 12 gegeben, welche sich über einen 360°-Bereich um die Symmetrieachse des Rotors 3, das heißt die Rotationsachse des Waschmaschinen-Direktantriebs 1, erstreckt. Von besonderem Vorteil ist neben der Stabilität des Rotors 3, insbesondere in schwingungstechnischer Hinsicht, die Tatsache, dass das Rotorgehäuse 4 als axial entformbares Spritzgussteil gestaltet ist.

1: Waschmaschinen-Direktantrieb
2: Stator
3: Rotor
4: Rotorgehäuse
5: Frontfläche
6: Wandung
7: Rückschlussring
8: Permanentmagnet
9: Steg
10: Verstärkungsstruktur
11: Flächenabschnitt
12: Flächenabschnitt
13: Gruppe
14: Gruppe
15: Nabe
16: Randabschnitt
17: Montageöffnung
18: Rippe
19: Wandungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0909477 B1 [0002]
- DE 102007030508 [0003, 0004]

Claims

Rotor eines Waschmaschinen-Direktantriebs, mit einem aus Kunststoff gefertigten Rotorgehäuse (4), welches eine zylindermantelförmige Wandung (6) und eine eine Verstärkungsstruktur (10) aufweisende Frontfläche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (10) alternierend angeordnete segmentartige Flächenabschnitte (11, 12) aufweist, welche einen in einer radialen Richtung zunehmenden axialen Abstand voneinander aufweisen.
Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand zwischen den Flächenabschnitten (11, 12) von außen nach innen zunimmt.
Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Flächenabschnitte (11, 12) radial außen in einen einzigen ringförmigen Randabschnitt (16) der Frontfläche (5) übergehen.
Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Randabschnitt (16) konisch ausgebildet ist.
Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe (13) von Flächenabschnitten (11) eine Schrägstellung aufweist, welche der Konizität des ringförmigen Randabschnitts (16) entspricht.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (10) zwei Gruppen (13, 14) von segmentartigen Flächenabschnitten (11, 12) umfasst, wobei eine Gruppe (13, 14) jeweils sechs gleichartige Flächenabschnitte (11, 12) umfasst.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Montageöffnungen (17) in Flächenabschnitten (11).
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorgehäuse (4) mit Permanentmagneten (8) bestückt ist.
Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (8) durch einstückig mit dem Rotorgehäuse (4) ausgebildete Stege (9) voneinander beabstandet sind.
Rotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Stege (9) ein Rückschlussring (7) im Rotorgehäuse (4) angeordnet ist.