DE102010051916A1 - Pump unit e.g. hot water circulation pump used in domestic application, has electronic control element that is mounted in printed circuit board provided in stator housing, for controlling commutation of the electric motor - Google Patents

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Abstract

The pump unit has an electric motor (2) comprising a stator (12) and a rotor (4). A pipe (14) is provided between stator and rotor. An impeller (6) provided in rotor is connected with a stator housing (10) of stator. An electronic control element is mounted in a printed circuit board (24) provided in stator housing for controlling commutation of the electric motor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Statoreinheit und einen Elektromotor mit einer Statoreinheit und einem Läufer, wobei der Läufer sphärisch gelagert ist und zumindest in einem der Statoreinheit zugewandten Bereich eine sphärische Außenkontor aufweist.The invention relates to a stator unit and an electric motor with a stator unit and a rotor, wherein the rotor is mounted spherically and at least in one of the stator unit facing region has a spherical Außenkontor.

Derartige Elektromotoren werden auch als Kugelmotoren bezeichnet. Kugelmotoren werden insbesondere in Brauchwasserpumpen eingesetzt. Der Läufer oder Rotor ist mittels eines sphärischen Lagers drehbar und in Grenzen auch verschwenkbar gelagert. Das sphärische Lager ist beispielsweise durch eine Lagerkugel gebildet, auf welcher der Läufer gelagert ist. Üblicherweise ist der Läufer als Außenläufer gestaltet.Such electric motors are also referred to as ball motors. Ball motors are used in particular in service water pumps. The rotor or rotor is rotatable by means of a spherical bearing and also mounted pivotally within limits. The spherical bearing is formed for example by a ball bearing on which the rotor is mounted. Usually, the runner is designed as an external rotor.

Ein derartiger Elektromotor ist beispielsweise in EP 1 416 607 A2 beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Elektromotor ist ein Stator mit einem magnetischen Rückschlusskörper vorgesehen, welcher aus einem gepressten Pulvermaterial hergestellt ist, wobei der Rückschlusskörper dem Läufer zugewandt mindestens segmentweise sphärisch ausgebildet ist.Such an electric motor is for example in EP 1 416 607 A2 described. In the electric motor described there, a stator is provided with a magnetic return body, which is made of a pressed powder material, wherein the return body facing the rotor is formed at least segmentally spherical.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Statoreinheit und einen Elektromotor zu schaffen, welcher eine einfache Herstellung eines Elektromotors mit einer hohen Laufruhe ermöglicht.The invention has for its object to provide a stator and an electric motor, which allows easy production of an electric motor with a high degree of smoothness.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 16. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by the objects with the features of claims 1 and 16. Further advantages of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch eine Statoreinheit für einen Elektromotor mit einem sphärisch gelagerten und zumindest in einem der Statoreinheit zugewandten Bereich eine sphärische Außenkontur aufweisenden Läufer, wobei die Statoreinheit einen gebauten Grundkörper mit einer Rückschlussscheibe und mehreren plattenförmigen, von der Rückschlussscheibe in Axialrichtung abragenden Polstegen aufweist.The object is achieved in particular by a stator unit for an electric motor with a spherically mounted and at least in one of the stator unit facing region having a spherical outer contour runner, wherein the stator has a built base body with a back plate and a plurality of plate-shaped projecting from the return plate in the axial direction Polstegen ,

Als gebauter Grundkörper wird im Zusammenhang des Schutzrechts eine mehrteilige Ausgestaltung bezeichnet, wobei die einzelnen Bauteile getrennt fertigbar und anschließend miteinander verbindbar sind. Eine Formgebung des Grundkörpers ist somit an verschiedene Anforderungen individuell anpassbar. Aufgrund der plattenförmigen Gestaltung der Polstege werden flache Polstege geschaffen.As a built body is referred to in the context of property rights a multi-part design, the individual components are manufactured separately and then connected to each other. A shape of the body is thus individually adaptable to different requirements. Due to the plate-shaped design of the pole web flat pole webs are created.

Die Polstege schmiegen sich in einer Ausgestaltung tangential an die Rückschlussscheibe an. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind die Polstege in Radialrichtung des Grundkörpers ausgerichtet. Als Ausrichtung in Radialrichtung wird dabei eine Anordnung bezeichnet, bei welcher Oberflächen der plattenförmigen Polstege im Wesentlichen parallel zu einer Radialrichtung des Grundkörpers ausgerichtet sind und Längsseiten der Polstege in Richtung Mittelpunkt der Rückschlussscheibe bzw. in Radialrichtung nach außen weisen. Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, die Anzahl der Polstege für eine erhöhte Laufruhe bei gleicher Baugröße zu erhöhen.In one embodiment, the pole webs nestle tangentially against the rear disk. In advantageous embodiments, the pole webs are aligned in the radial direction of the base body. As an orientation in the radial direction an arrangement is referred to, in which surfaces of the plate-shaped pole webs are aligned substantially parallel to a radial direction of the base body and longitudinal sides of the pole webs in the direction of the center of the rear plate or in the radial direction outward. By such an arrangement, it is possible to increase the number of Polstege for increased smoothness at the same size.

Eine Verbindung der Polstege mit der Rückschlussscheibe erfolgt in einer Ausgestaltung stoffschlüssig, insbesondere mittels kleben, schweißen, löten und/oder unter Verwendung von Lack.In one embodiment, a connection of the pole web to the backsheet takes place in a materially bonded manner, in particular by means of gluing, welding, soldering and / or using lacquer.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Rückschlussscheibe an einem Außenumfang wenigstens eine Aussparung für eine Steckverbindung mit einem der Polstege aufweist. Der Polsteg ist in die Aussparung einsetzbar. Die Aussparung wird dabei in einer Ausgestaltung beim Einsetzen des Polstegs aufgeweitet, sodass aufgrund der Verformung wirkende Rückstellkräfte der Rückschlussscheibe als Klemmkraft wirken. Zu diesem Zweck weist die Rückschlussscheibe in vorteilhaften Ausgestaltungen zwischen wenigstens zwei Aussparungen einen Entlastungsschlitz auf.In an advantageous embodiment, it is provided that the return plate on an outer circumference has at least one recess for a plug connection with one of the pole webs. The Polsteg can be used in the recess. The recess is widened in one embodiment during insertion of the pole web, so acting due to the deformation restoring forces of the return plate act as a clamping force. For this purpose, the return plate in advantageous embodiments between at least two recesses on a discharge slot.

Alternativ oder zusätzlich ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass die Polstege an einer Längsseite jeweils eine Aussparung für eine Steckverbindung mit der Rückschlussscheibe aufweisen. Sofern die Polstege und die Rückschlussscheibe Aussparungen aufweisen, ist eine verzahnende Steckverbindung über die Aussparungen möglich. Dadurch ist eine Befestigung in Axial- und Radialrichtung auf einfache Weise realisierbar. Die Befestigung ist in einer Ausgestaltung zusätzlich durch einen Lack und/oder einen Klebstoff fixiert.Alternatively or additionally, it is provided in a further embodiment that the pole webs each have on a longitudinal side a recess for a plug-in connection with the return plate. If the pole web and the return plate have recesses, a toothed plug connection via the recesses is possible. As a result, an attachment in the axial and radial directions can be realized in a simple manner. The attachment is additionally fixed in one embodiment by a lacquer and / or an adhesive.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aussparung in einem in Radialrichtung des Grundkörpers weisenden Vorsprung ausgebildet ist, sodass seitlich der Aussparung zwei, axial beabstandete Klemmarme ausgebildet sind. Die Klemmarme werden bei einer Steckverbindung elastisch verformt, sodass eine Klemmkraft auf die Rückschlussscheine aufgrund der Rückstellkräfte wirkt.In one embodiment of the invention, it is provided that the recess is formed in a projection pointing in the radial direction of the base body, so that two, axially spaced clamping arms are formed laterally of the recess. The clamping arms are elastically deformed in a plug-in connection, so that a clamping force acts on the Rückschlussscheine due to the restoring forces.

In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Klemmarme in Axialrichtung der Polstege eine unterschiedliche Dicke auf. Dadurch wird erreicht, dass ein Klemmarm stärker reversibel verformt wird. Somit lässt sich eine Verformung ganz oder teilweise an einem dem Läufer zugewandten Klemmarm vermeiden, um Störeinflüsse aufgrund der Verformung zu verhindern.In a further embodiment, the clamping arms have a different thickness in the axial direction of the pole webs. This ensures that a clamping arm is deformed more reversible. Thus, a deformation can be completely or partially avoided on a runner facing the clamping arm to prevent interference due to the deformation.

In einer weiteren Ausgestaltung weist wenigstens eine der Aussparungen an der Rückschlussscheibe und/oder an den Polstegen mindestens eine Rastnase auf. Als Rastnase wird in diesem Zusammenhang ein Vorsprung bezeichnet. Durch die Rastnase wird eine Klemmkraft weiter erhöht. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Rastnasen in eine komplementär an dem Gegenstück angeordnete Vertiefung für einen Formschluss eingreift.In a further embodiment, at least one of the recesses on the back plate and / or on the pole webs at least a catch on. As a locking lug a projection is referred to in this context. By the locking lug a clamping force is further increased. In a further development, it is provided that at least one of the latching lugs engages in a recess arranged complementary to the counterpart for a positive connection.

In noch einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die dem Läufer zugewandte Längsseite der Polstege wenigstens an einem von der Rückschlussscheibe abgewandten freien Ende in Axialrichtung eine konkave Krümmung aufweist. Die Krümmung entspricht dabei in vorteilhaften Ausgestaltungen einer Krümmung der Außenkontur des Läufers in einer Schnittebene. Die Längsseite ist somit an die Form des in Axialrichtung Läufers angenähert. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Längsseite lediglich in Axialrichtung, nicht jedoch in Umfangsrichtung gekrümmt ist. Betrachtet in Schnittebenen quer zur Axialrichtung verläuft die Längsseite somit im Wesentlichen parallel zu Tangenten an den Läufer. Die Annäherung der Statoreinheit an die Außenkontur des Läufers erfolgt damit über den Umfang nicht kontinuierlich über eine durchgehend gekrümmte Fläche, sondern diskontinuierlich durch mehrere, zumindest abschnittsweise gerade Flächen. Eine derart in Axialrichtung gekrümmte Oberfläche ist wesentlich einfacher fertigbar, als eine sphärisch gekrümmte Oberfläche. Aufgrund der flachen Ausgestaltung der Polstege ist dabei eine ausreichende Approximation an die Form des Läufers gewährleistet.In yet another embodiment, it is provided that the longitudinal side of the pole web facing the rotor has a concave curvature in the axial direction at least at a free end facing away from the back plate. The curvature corresponds in advantageous embodiments of a curvature of the outer contour of the rotor in a sectional plane. The longitudinal side is thus approximated to the shape of the rotor in the axial direction. Preferably, it is provided that the longitudinal side is curved only in the axial direction, but not in the circumferential direction. Considered in sectional planes transverse to the axial direction, the longitudinal side thus runs substantially parallel to tangents to the rotor. The approach of the stator unit to the outer contour of the rotor is thus carried out over the circumference not continuously over a continuous curved surface, but discontinuously by a plurality, at least partially straight surfaces. Such a curved in the axial direction surface is much easier manufacturable, as a spherical curved surface. Due to the flat configuration of the pole web, a sufficient approximation to the shape of the rotor is ensured.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Polstege an ihrer dem Läufer abgewandten Längsseite wenigstens eine Rastkerbe aufweisen. Die Rastkerbe dient beispielsweise einer Verrastung mit einem Spulenkörper und/oder mit einem die Statoreinheit aufnehmenden Gehäuse.In a further embodiment, it is provided that the pole webs have at least one notch on their longitudinal side facing away from the rotor. The notch serves, for example, a latching with a bobbin and / or with a stator housing receiving housing.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Polstege wenigstens im Bereich eines von der Rückschlussscheibe abgewandten freien Ende in Radialrichtung verformbar sind. Die Polstege sind so in Richtung des Läufers mittels einer einwirkenden Zwangskraft bewegbar, sodass ein Luftspalt zwischen den Polstegen und dem Läufer minimiert und somit eine Magnetfeldübertragung optimiert wird. Zu diesem Zweck ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass sich die Polstege in Richtung des freien Endes verjüngen.In a further development of the invention, provision is made for the pole webs to be deformable in the radial direction at least in the area of a free end remote from the return disk. The pole webs are movable in the direction of the rotor by means of an acting constraining force, so that an air gap between the pole webs and the rotor minimized and thus a magnetic field transmission is optimized. For this purpose, it is provided in one embodiment that the pole webs taper in the direction of the free end.

In vorteilhaften Ausgestaltungen sind an den Polstegen Spulenkörper angeordnet. Die Spulenkörper umfassen in vorteilhaften Ausgestaltungen einen Isolierkörper und eine auf dem Isolierkörper angeordnete Wicklung. Die Spulenkörper sind als vorgefertigte Baueinheiten mit dem Grundkörper verbindbar. Ein zugehöriger Elektromotor ist als sensorlos oder mittels Sensor elektronisch kommutierter Elektromotor ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Spulenkörper Anschlüsse für eine Motorsteuereinheit auf.In advantageous embodiments, coil bodies are arranged on the pole webs. The bobbins comprise, in advantageous embodiments, an insulating body and a winding arranged on the insulating body. The bobbins are connected as prefabricated units with the body. An associated electric motor is designed as a sensorless or electronically commutated by means of sensor electric motor. The bobbins preferably have connections for a motor control unit.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Rückschlussscheibe und/oder die Polstege als Blechpakete ausgebildet sind. Die Blechpakete erlauben eine kleinbauende und hinsichtlich auftretender Wirbelströmverluste optimierte Ausgestaltung.In one embodiment of the invention, the back plate and / or the pole webs are formed as laminated cores. The laminated cores allow a small-sized and optimized with respect to Wirbelströmverluste design.

Die einzelnen, die Blechpakete bildenden Blechteile sind in verschiedenen Ausgestaltungen miteinander vernietet, verschweißt, verklebt und/oder verbacken. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Polstege als Stanzpaketierung gefertigt sind.The individual, the laminated cores forming sheet metal parts are riveted together in various configurations, welded, glued and / or baked. In one embodiment of the invention, it is provided that the pole webs are manufactured as a stamped package.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Statoreinheit sind wenigstens acht, vorzugsweise zwölf Polstege vorgesehen.In an advantageous embodiment of the stator, at least eight, preferably twelve pole webs are provided.

Die Aufgabe wird weiter gelöst durch einen Elektromotor umfassend eine erfindungsgemäße Statoreinheit und einen Läufer, wobei der Läufer sphärisch gelagert ist und zumindest in einem der Statoreinheit zugewandten Bereich eine sphärische Außenkontur aufweist. Der Läufer umfasst mehrere Permanentmagnete. Vorzugsweise ist eine Halbach-Magnetisierung des Läufers vorgesehen.The object is further achieved by an electric motor comprising a stator unit according to the invention and a rotor, wherein the rotor is mounted spherically and at least in one of the stator unit facing region has a spherical outer contour. The rotor comprises several permanent magnets. Preferably, a Halbach magnetization of the rotor is provided.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Läufer mindestens acht, vorzugsweise vierzehn Pole auf. Dadurch wird ein Elektromotor mit sehr guten Laufeigenschaften geschaffen.In an advantageous embodiment, the rotor has at least eight, preferably fourteen poles. This creates an electric motor with very good running properties.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Für gleiche oder ähnliche Bauteile werden in den Zeichnungen einheitliche Bezugszeichen verwendet.Further advantages of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description of an embodiment of the invention, which are shown schematically in the drawings. For identical or similar components, the same reference numbers are used in the drawings.

In den schematischen Zeichnungen zeigen:In the schematic drawings show:

1: einen Grundkörper einer erfindungsgemäßen Statoreinheit mit zwölf Polstegen; 1 a basic body of a stator unit according to the invention with twelve pole webs;

2: einen Polsteg für eine Statoreinheit gemäß 1; 2 a pole piece for a stator unit according to 1 ;

3: einen Ausschnitt einer Rückschlussscheibe für eine Statoreinheit gemäß 1; 3 FIG. 2: a section of a rear disk for a stator unit according to FIG 1 ;

4: einen Grundkörper einer Statoreinheit gemäß 1 mit an den Polstegen angeordneten Spulenkörpern; 4 a basic body of a stator according to 1 with arranged on the pole webs bobbins;

5: eine Draufsicht auf einen Grundkörper einer Statoreinheit ähnlich 1 und 5 : A plan view of a base of a stator similar 1 and

6: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Elektromotors in einen Gehäuse. 6 : A schematic representation of an electric motor according to the invention in a housing.

1 zeigt schematisch einen Grundkörper 1 einer Statoreinheit für einen in 1 nicht dargestellten Elektromotor. Der Grundkörper 1 umfasst eine Rückschlussscheibe 2 und zwölf, in gleichen Abständen über den Umfang der Rückschlussscheibe 2 verteilte Polstege 3. Ein Polsteg 3 ist in Alleinstellung in 2 dargestellt. Ein Detail der Rückschlussscheibe 2 ist in 3 dargestellt. 1 schematically shows a main body 1 a stator unit for a in 1 not shown electric motor. The main body 1 includes a back yoke 2 and twelve, evenly spaced around the circumference of the rear disc 2 distributed pole webs 3 , A Polsteg 3 is alone in 2 shown. A detail of the rear wheel 2 is in 3 shown.

An den Grundkörper 1 sind Spulenkörper anbringbar. 4 und 5 zeigen den Grundkörper 1 gemäß 1 mit daran angeordneten Spulenkörpern 4 in einer perspektivischen Darstellung. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Grundkörper 1 einer Statoreinheit ähnlich 1. Die Spulenkörper 4 umfassen einen Isolationskörper 40 und Wicklungen, wobei zur besseren Übersicht in 5 die Wicklungen nicht dargestellt sind.To the main body 1 bobbins are attachable. 4 and 5 show the main body 1 according to 1 with bobbins arranged thereon 4 in a perspective view. 4 shows a plan view of a main body 1 similar to a stator unit 1 , The bobbins 4 comprise an insulating body 40 and windings, with a better overview in 5 the windings are not shown.

6 zeigt schematisch einen Elektromotor mit einer einen Grundkörper 1 gemäß 1 aufweisenden Statoreinheit und einem Läufer 5. Der Elektromotor ist in einem Gehäuse 6 aufgenommen. 6 schematically shows an electric motor with a basic body 1 according to 1 having stator unit and a rotor 5 , The electric motor is in a housing 6 added.

Wie in 1 erkennbar ist, sind die Polstege 3 sind mit der Rückschlussscheibe 2 verbunden, wobei die Polstege 2 in Axialrichtung A von der Rückschlussscheibe 2 abragen. Die Rückschlussscheibe 2 und die Polstege 3 sind jeweils als Blechpakete umfassend in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils sieben Einzelbleche ausgebildet. In anderen Ausgestaltungen sind mehr oder weniger Einzelbleche pro Blechpaket vorgesehen. Die Blechpakete sind vorzugsweise als Stanzpaketierungen hergestellt.As in 1 is recognizable, are the Polstege 3 are with the rear wheel 2 connected, the pole web 2 in the axial direction A of the rear disk 2 protrude. The rear disc 2 and the poles 3 are each formed as laminations comprising seven individual sheets in the illustrated embodiment in each case. In other embodiments, more or fewer individual sheets per sheet package are provided. The laminated cores are preferably produced as stamped packages.

Die im Detail in 2 dargestellten Polstege 3 sind plattenförmig mit zwei Oberflächen 30a, 30b, zwei Stirnseiten 31a, 31b und zwei Längsseiten 32a, 32b ausgebildet. Die Polstege 3 sind in Radialrichtung des Grundkörpers 1 ausgerichtet, d. h. sie sind derart an der Rückschlussscheibe 2 angebracht, dass die Oberflächen 30a, 30b im Wesentlichen in Radialrichtung ausgerichtet sind. An einer Längsseite 32a ist ein Vorsprung 33 vorgesehen, sodass der Polsteg 3 in der in 2 dargestellten Draufsicht im Wesentlichen L-förmig ist.The in detail in 2 shown pole web 3 are plate-shaped with two surfaces 30a . 30b , two faces 31a . 31b and two long sides 32a . 32b educated. The pole web 3 are in the radial direction of the body 1 aligned, ie they are so on the rear disc 2 attached that the surfaces 30a . 30b are aligned substantially in the radial direction. On one long side 32a is a lead 33 provided so that the pole web 3 in the in 2 shown top view is substantially L-shaped.

Für eine Befestigung an der Rückschlussscheibe 2 ist an dem Vorsprung 33 eine Ausnehmung 34 vorgesehen, sodass zwei Klemmarme 35, 36 gebildet werden. Die Klemmarme 35, 36 sind reversibel elastisch verformbar, wobei ein Grund der Ausnehmung 34 Enlastungsrundungen aufweist. Die Polstege 3 sind über die Ausnehmung 34 mit der Rückschlussscheibe 2 verbindbar, wobei die Klemmarme 35, 36 die Rückschlussscheibe 2 zumindest teilweise umgreifen. Die Klemmarme 35, 36 werden dabei elastisch verformt, sodass eine Klemmkraft zwischen den Polstegen 3 und der Rückschlussscheibe 2 wirkt.For attachment to the rear disc 2 is at the lead 33 a recess 34 provided so that two clamping arms 35 . 36 be formed. The clamp arms 35 . 36 are reversibly elastically deformable, with a bottom of the recess 34 Has relief roundings. The pole web 3 are over the recess 34 with the rear disc 2 connectable, with the clamping arms 35 . 36 the rear disc 2 at least partially encompass. The clamp arms 35 . 36 are elastically deformed, so that a clamping force between the pole webs 3 and the rear wheel 2 acts.

In dem montierten Zustand gemäß 1 weisen die Klemmarme 35, 36 in Radialrichtung R des Grundkörpers 1. Die Klemmarme 35, 36 sind in Axialrichtung A beabstandet und weisen in Axialrichtung A eine unterschiedliche Dicke D1, D2 auf. Der an einer von dem in 6 dargestellten Läufer 5 abgewandten Seite der Rückschlussscheibe 2 angeordnete Klemmarm 35 weist dabei eine geringere Dicke D1 auf. Aufgrund der geringeren Dicke D1 des Klemmarmes 35 wird dieser bei einer Steckverbindung mit der Rückschlussscheibe 2 stärker verformt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Aussparungen 34 an den Polstegen 3 zusätzliche, in die Aussparung 34 hineinragende Rastnasen 340 auf. Durch die Rastnasen 340 wird eine Klemmkraft in der Steckverbindung erhöht. Die Rastnasen 340 sind nur an den drei mittig angeordneten Blechteilen des Blechpakets ausgebildet. In anderen Ausgestaltungen weisen andere oder alle Blechteile Rastnasen 340 auf.In the assembled state according to 1 show the clamp arms 35 . 36 in the radial direction R of the body 1 , The clamp arms 35 . 36 are spaced apart in the axial direction A and have a different thickness D1, D2 in the axial direction A. The at one of the in 6 illustrated runners 5 opposite side of the rear disc 2 arranged clamping arm 35 has a smaller thickness D1. Due to the smaller thickness D1 of the clamping arm 35 this is at a plug connection with the rear disc 2 more deformed. In the illustrated embodiment, the recesses 34 at the poles 3 additional, in the recess 34 protruding catches 340 on. Through the locking lugs 340 a clamping force in the connector is increased. The locking lugs 340 are formed only at the three centrally located sheet metal parts of the laminated core. In other embodiments, other or all sheet metal parts have locking lugs 340 on.

An einem von der Rückschlussscheibe 2 im zusammengebauten Zustand gemäß 1 abgewandten Ende weist der Polsteg 3 an der dem Läufer 5 (vgl. 6) zugewandten Längsseite 32a eine konkav gekrümmte Oberfläche 37 auf. Die Oberfläche 37 ist nur in Axialrichtung A gekrümmt. In Zusammenhang mit dem Schutzrecht wird die Krümmung auch als eindimensionale Krümmung bezeichnet. Eine eindimensional gekrümmte Oberfläche 37 ist einfach fertigbar. Eine entsprechende Ausformung einer Ausnehmung an den einzelnen Blechteilen des Blechpakets ist dabei vor oder nach einer Stanzpaketierung möglich. Die Oberfläche 37 liegt abschnittsweise parallel zu Tangentialebenen an den Läufer 5.At one of the rear wheel 2 in the assembled state according to 1 facing away from the pole web 3 at the runner 5 (see. 6 ) facing the long side 32a a concave curved surface 37 on. The surface 37 is curved only in the axial direction A. In connection with the protective right, the curvature is also referred to as a one-dimensional curvature. A one-dimensionally curved surface 37 is easily finished. A corresponding shape of a recess on the individual sheet metal parts of the laminated core is possible before or after a stamped package. The surface 37 is partially parallel to tangent planes to the runner 5 ,

An der von dem Läufer 5 angewandten Längsseite 32b sind Rastkerben 38, 39 vorgesehen. Die Rastkerbe 38 dient dabei einer Befestigung der in 4 und 5 dargestellten Spulenkörper 4.At the of the runner 5 applied longitudinal side 32b are notches 38 . 39 intended. The notch 38 serves to attach the in 4 and 5 shown bobbin 4 ,

Die Rastkerbe 39 wirkt mit dem in 6 dargestellten Gehäuse 6 zusammen. Wie in 6 erkennbar ist, weist das Gehäuse 6 zu diesem Zweck Federarme 60 auf, welche in die Rastkerbe 39 eingreifen. Die Federarme 60 zwingen die Polstege 3 in Richtung des Läufers 5, sodass ein Luftspalt zwischen dem Läufer 5 und der Statoreinheit minimiert ist.The notch 39 works with the in 6 illustrated housing 6 together. As in 6 can be seen, the housing has 6 for this purpose spring arms 60 on which in the notch 39 intervention. The spring arms 60 force the poles 3 in the direction of the runner 5 , leaving an air gap between the runner 5 and the stator unit is minimized.

Dadurch wird eine optimierte Magnetübertragung von der Statoreinheit zu dem Läufer 5 erreicht.This will provide an optimized magnet transfer from the stator unit to the rotor 5 reached.

3 zeigt schematisch einen Ausschnitt der Rückschlussscheibe 2. Die Rückschlussscheibe 2 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kreisring gestaltet. Die Rückschlussscheibe 2 weist an einen Außenumfang Ausnehmungen 20 auf. Die Ausnehmungen 20 der Rückschlussscheibe 2 und die Ausnehmungen 34 der Polstege 3 greifen bei einer Steckverbindung ineinander. 3 schematically shows a section of the rear disc 2 , The rear disc 2 is in the illustrated embodiment as Circular ring designed. The rear disc 2 has recesses on an outer circumference 20 on. The recesses 20 the rear wheel 2 and the recesses 34 the pole web 3 engage in a plug connection.

Wie in dem Detail gemäß 3 erkennbar ist, ist zwischen zwei Aussparungen 20 der Rückschlussscheibe 2 jeweils ein Entlastungsschlitz 21 vorgesehen. Die Entlastungsschlitze 21 erlauben eine Verformung der Aussparungen 20 bei einer Steckverbindung mit den Polstegen 3. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Aussparungen 20 an der Rückschlussscheibe 2 zusätzliche, in die Aussparung 20 hineinragende Rastnasen 200. Durch die Rastnasen 200 wird eine Klemmkraft in der Steckverbindung erhöht. Die Rückschlussscheibe 2 weist weiter an ihrer Oberfläche im Bereich der Aussparungen Vertiefungen 22 auf, in welche die Rastnasen 340 der Polstege 3 eingreifen. In den Vertiefungen 22 sind Bohrungen 23 vorgesehen, in welcher ein Klebstoff und/oder ein Lack für eine weitere Verfestigung der Steckverbindung einbringbar ist. Durch die Bohrungen 23 ist dabei eine gute Verteilung des Klebstoffs bzw. des Lacks durch eine Kapillarwirkung gegeben. Die Rastnasen 200 der Rückschlussscheibe 2 sind nur an den zwei außen liegenden Blechteilen des Blechpakets ausgebildet. In anderen Ausgestaltungen weisen andere oder alle Blechteile Rastnasen 200 auf.As in the detail according to 3 is recognizable, is between two recesses 20 the rear wheel 2 one relief slot each 21 intended. The relief slots 21 allow deformation of the recesses 20 at a plug connection with the pole webs 3 , In the illustrated embodiment, the recesses 20 at the rear wheel 2 additional, in the recess 20 protruding catches 200 , Through the locking lugs 200 a clamping force in the connector is increased. The rear disc 2 has further recesses on its surface in the region of the recesses 22 on, in which the locking lugs 340 the pole web 3 intervention. In the wells 22 are holes 23 provided in which an adhesive and / or a paint for further solidification of the connector can be introduced. Through the holes 23 is given a good distribution of the adhesive or the paint by a capillary action. The locking lugs 200 the rear wheel 2 are formed only on the two outer sheet metal parts of the laminated core. In other embodiments, other or all sheet metal parts have locking lugs 200 on.

Wie in 4 erkennbar ist, sind die Spulenkörper 4 zwischen der Rückschlussscheibe 2 und der konkav gewölbten Oberfläche 37 angeordnet. In dem in 6 dargestellten, zusammengebauten Zustand sind die Spulenkörper 4 somit in Axialrichtung A zu dem Läufer 5 versetzt.As in 4 can be seen, are the bobbins 4 between the rear wheel 2 and the concave curved surface 37 arranged. In the in 6 shown, assembled state are the bobbin 4 thus in the axial direction A to the rotor 5 added.

5 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Grundkörper 1 einer Statoreinheit ähnlich 1 mit einer Rückschlussscheibe 2 und daran angeordneten Polstegen 3. Wie in 5 erkennbar ist, wird eine Kontur eines in 5 nicht dargestellten Läufers 5 durch parallel zu Tangenten an den Läufer 5 verlaufende Flächen 28 angenähert. 5 schematically shows a plan view of a base body 1 similar to a stator unit 1 with a rear disc 2 and thereon arranged pole webs 3 , As in 5 is recognizable, a contour of an in 5 not shown runner 5 through parallel to tangents to the runner 5 running surfaces 28 approximated.

6 zeigt den Elektromotor in dem Gehäuse 6. Der durch die Statoreinheit und den Läufer 5 gebildete Elektromotor ist elektrisch kommutiert. Die Kommutation erfolgt dabei mittels Sensor oder sensorlos. Eine Motorsteuerung ist auf einer Platine 7 angeordnet. Die Spulenkörper 4 weisen Stifte 40 auf, welche die Platine 7 kontaktieren. Die Stifte 40 sind in vorteilhaften Ausgestaltungen mit der Platine 7 verbunden, insbesondere verschweißt oder verlötet. 6 shows the electric motor in the housing 6 , The through the stator unit and the rotor 5 formed electric motor is electrically commutated. The commutation takes place by means of sensor or sensorless. A motor control is on a circuit board 7 arranged. The bobbins 4 have pens 40 on which the board 7 to contact. The pencils 40 are in advantageous embodiments with the board 7 connected, in particular welded or soldered.

Das in 6 dargestellte Gehäuse ist mehrteilig und umfasst ein Motorgehäuse 61, einen Mantel 62, eine Kappe 63 und eine Überwurfmutter 64. Mittels der Überwurfmutter 64 ist das Gehäuse 6 an einem nicht dargestellten Pumpengehäuse befestigbar. In anderen Ausgestaltungen sind andere Gehäuse vorgesehen.This in 6 The housing shown is in several parts and includes a motor housing 61 , a coat 62 , a cap 63 and a union nut 64 , By means of the union nut 64 is the case 6 attachable to a pump housing, not shown. In other embodiments, other housings are provided.

Der Läufer 5 ist an einer Trennkalotte 8 mit einer Lagerkugel 80 sphärisch gelagert. Die Trennkalotte 8 dichtet einen Innenraum des Gehäuses 6 gegenüber dem Läufer 5 und dem durch die Zirkulationspumpe geförderten Fluid ab.The runner 5 is at a Trennkalotte 8th with a bearing ball 80 stored spherically. The separation cap 8th seals an interior of the housing 6 opposite the runner 5 and the fluid delivered by the circulation pump.

Der Läufer 5 umfasst mehrere Permanentmagnete. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Läufer 5 vierzehn Pole auf, welche mit den zwölf Wicklungen an den Spulenkörpern 4 zusammenwirken. Durch die plattenförmigen Polstege 3 ist dabei eine gute Anpassung an die Form des Läufers 5 gegeben.The runner 5 includes several permanent magnets. In the illustrated embodiment, the rotor 5 fourteen poles, which with the twelve windings on the bobbins 4 interact. Through the plate-shaped pole web 3 is a good adaptation to the shape of the runner 5 given.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1416607 A2 [0003] EP 1416607 A2 [0003]

Claims (17)

Statoreinheit für einen Elektromotor mit einem Läufer (5), wobei der Läufer (5) sphärisch gelagert ist und zumindest in einem der Statoreinheit zugewandten Bereich eine sphärische Außenkontur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Statoreinheit einen gebauten Grundkörper (1) mit einer Rückschlussscheibe (2) und mehreren plattenförmigen, von der Rückschlussscheibe (2) in Axialrichtung (A) abragenden Polstegen (3) aufweist.Stator unit for an electric motor with a rotor ( 5 ), the runner ( 5 ) is mounted spherically and at least in one of the stator unit facing region has a spherical outer contour, characterized in that the stator unit is a built base body ( 1 ) with a rear disc ( 2 ) and several plate-shaped, from the rear disc ( 2 ) in the axial direction (A) projecting pole webs ( 3 ) having. Statoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstege (3) in Radialrichtung (R) des Grundkörpers (1) ausgerichtet sind.Stator unit according to claim 1, characterized in that the pole webs ( 3 ) in the radial direction (R) of the main body ( 1 ) are aligned. Statoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussscheibe (2) an einem Außenumfang wenigstens eine Aussparung (20) für eine Steckverbindung mit einem der Polstege (3) aufweist.Stator unit according to claim 1 or 2, characterized in that the rear disc ( 2 ) on an outer circumference at least one recess ( 20 ) for a plug connection with one of the pole webs ( 3 ) having. Statoreinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussscheibe (2) zwischen wenigstens zwei Aussparungen (20) einen Entlastungsschlitz (21) aufweist.Stator unit according to claim 3, characterized in that the rear disc ( 2 ) between at least two recesses ( 20 ) a discharge slot ( 21 ) having. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstege (3) an einer Längsseite (32a) jeweils eine Aussparung (34) für eine Steckverbindung mit der Rückschlussscheibe (3) aufweisen.Stator unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pole webs ( 3 ) on one longitudinal side ( 32a ) each have a recess ( 34 ) for a plug connection with the rear disk ( 3 ) exhibit. Statoreinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (34) in einem in Radialrichtung (R) des Grundkörpers (1) weisenden Vorsprung (33) ausgebildet ist, sodass seitlich der Aussparung (34) zwei, axial beabstandete Klemmarme (35, 36) ausgebildet sind.Stator unit according to claim 5, characterized in that the recess ( 34 ) in a radial direction (R) of the basic body ( 1 ) pointing edge ( 33 ) is formed, so that the side of the recess ( 34 ) two, axially spaced clamping arms ( 35 . 36 ) are formed. Statoreinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmarme (35, 36) in Axialrichtung (A) der Polstege (3) eine unterschiedliche Dicke (D1, D2) aufweisen.Stator unit according to claim 6, characterized in that the clamping arms ( 35 . 36 ) in the axial direction (A) of the pole web ( 3 ) have a different thickness (D1, D2). Statoreinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Aussparungen (20, 34) an der Rückschlussscheibe (2) und/oder an den Polstegen (3) mindestens eine Rastnase (200, 340) aufweist.Stator unit according to one of claims 2 to 7, characterized in that at least one of the recesses ( 20 . 34 ) at the rear disc ( 2 ) and / or at the pole webs ( 3 ) at least one latch ( 200 . 340 ) having. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Läufer (5) zugewandte Längsseite (32a) der Polstege (3) wenigstens an einem von der Rückschlussscheibe (2) abgewandten freien Ende in Axialrichtung (A) eine konkave Krümmung aufweist.Stator unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the rotor ( 5 ) facing longitudinal side ( 32a ) of the pole web ( 3 ) at least at one of the rear disc ( 2 ) facing away from the free end in the axial direction (A) has a concave curvature. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstege (3) an ihrer dem Läufer (5) abgewandten Längsseite (32b) wenigstens eine Rastkerbe (38, 39) aufweisen.Stator unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the pole webs ( 3 ) at her the runner ( 5 ) facing away from the longitudinal side ( 32b ) at least one notch ( 38 . 39 ) exhibit. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstege (3) wenigstens im Bereich eines von der Rückschlussscheibe (2) abgewandten freien Ende in Radialrichtung verformbar sind.Stator unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pole webs ( 3 ) at least in the region of one of the rear disc ( 2 ) facing away from the free end are deformable in the radial direction. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Polstegen (3) Spulenkörper (4) angeordnet sind.Stator unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that on the pole webs ( 3 ) Bobbin ( 4 ) are arranged. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlussscheibe (2) und/oder die Polstege (3) als Blechpakete ausgebildet sind.Stator unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the rear disc ( 2 ) and / or the pole webs ( 3 ) are formed as laminated cores. Statoreinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpakete als Stanzpaketierung gefertigt sind.Stator unit according to claim 13, characterized in that the laminated cores are manufactured as a stamped package. Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens acht, vorzugsweise zwölf Polstege (3) vorgesehen sind.Stator unit according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least eight, preferably twelve pole webs ( 3 ) are provided. Elektromotor umfassend eine Statoreinheit und einen Läufer, wobei der Läufer (5) sphärisch gelagert ist und zumindest in einem der Statoreinheit zugewandten Bereich eine sphärische Außenkontur aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Statoreinheit als Statoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildet ist.Electric motor comprising a stator unit and a rotor, wherein the rotor ( 5 ) is mounted spherically and at least in one of the stator unit facing region has a spherical outer contour, characterized in that the stator unit is designed as a stator unit according to one of claims 1 to 15. Elektromotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (5) mindestens acht, vorzugsweise vierzehn Pole aufweist.Electric motor according to claim 16, characterized in that the rotor ( 5 ) has at least eight, preferably fourteen poles.
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