Die Erfindung betrifft einen Außenläufermotor mit einem Außenrotor, welcher eine mit einem inneren Radiallüfterrad versehene Rotorglocke aufweist, wobei das Radiallüfterrad zur Kühlung von Motorkomponenten vorgesehen ist. The invention relates to an external rotor motor having an external rotor, which has a rotor bell provided with an internal radial fan, wherein the radial fan is provided for cooling engine components.
Die DE 10 2006 041 122 A1 beschreibt einen derartigen Außenläufermotor, bei welchem ein Schaufelrad in einer Rotorglocke eines zugeordneten Außenrotors angeordnet ist. Dieses Schaufelrad ist drehfest an der Rotorglocke befestigt und dient zur Erzeugung eines in der Rotorglocke zirkulierenden Luftstroms. Hierzu hat das Schaufelrad einen inneren und einen äußeren Ring, zwischen denen eine Mehrzahl von Schaufeln angeordnet ist, welche nach Art von Radiallüfterflügeln ausgebildet sind, sodass das Schaufelrad ein Radiallüfterrad ausbildet. Der äußere Ring dieses Radiallüfterrads bildet ein Umlenkglied aus, welches einen axial von einem dem Radiallüfterrad gegenüberliegenden offenen Ende der Rotorglocke in Richtung des Radiallüfterrads strömenden Luftstrom in die Richtung des offenen Endes umlenkt, sodass dieser im Motorinneren zirkuliert. Die zur Erzeugung des zirkulierenden Luftstroms erforderliche Luft saugt das Radiallüfterrad zumindest teilweise durch das offene Ende und zumindest teilweise durch einen in der Rotorglocke erzeugten Unterdruck über mehrere, im Boden der Rotorglocke ausgebildete Öffnungen in die Rotorglocke ein, wobei die Öffnungen nach Art von Bernoullidüsen wirken. The DE 10 2006 041 122 A1 describes such an external rotor motor, in which a paddle wheel is arranged in a rotor bell of an associated outer rotor. This impeller is rotatably mounted on the rotor bell and serves to generate a circulating in the rotor bell air flow. For this purpose, the paddle wheel has an inner and an outer ring, between which a plurality of blades is arranged, which are designed in the manner of radial fan blades, so that the paddle wheel forms a radial fan. The outer ring of this radial fan forms a deflector, which deflects an air flow flowing axially from an open end of the rotor fan opposite the radial fan in the direction of the radial fan in the direction of the open end, so that it circulates inside the engine. The air required to produce the circulating airflow sucks the radial fan at least partially through the open end and at least partially through a vacuum generated in the rotor bell via a plurality of openings formed in the bottom of the rotor bell into the rotor bell, the openings acting in the manner of Bernoulli nozzles.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Außenläufermotor mit einem in einer Rotorglocke angeordneten Radiallüfterrad bereit zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. It is an object of the invention to provide a new external rotor motor having a radial fan disposed in a rotor bell. This object is solved by the subject matter of the independent patent claim. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Außenläufermotor mit einem in einer Rotorglocke angeordneten Radiallüfterrad gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierbei wird durch eine Durchströmung eines Motorinneren des Außenläufermotors durch einen von dem Radiallüfterrad erzeugten Luftstrom eine verbesserte Kühlung entsprechender Motorkomponenten des Außenläufermotors ermöglicht. Insbesondere kann hierbei eine jeweilige Durchströmung des Motorinneren vergrößert werden, wobei fortwährend eine Erneuerung der verwendeten Kühlluft erfolgen kann, sodass kontinuierlich vergleichsweise kühle, d.h. zumindest noch nicht mehrfach von Motorkomponenten erwärmte Luft, durch das Motorinnere strömt. Somit kann der Außenläufermotor mit einer höheren Leistung zur Erzielung höherer Drehzahlen betrieben werden. Dies ermöglicht bei gleich bleibender Luftleistung die Verwendung eines leistungsstärkeren Motors und damit auch die Verwendung schwächerer bzw. „schlechterer“ Permanentmagneten, welche günstiger sind. In particular, the object of the present invention is achieved by an external rotor motor having a radial fan wheel arranged in a rotor bell according to claim 1. In this case, an improved cooling of corresponding engine components of the external rotor motor is made possible by a flow through an engine interior of the external rotor motor by an air flow generated by the radial fan. In particular, in this case, a respective flow through the engine interior can be increased, whereby a renewal of the cooling air used can be carried out continuously, so that continuously comparatively cool, i. at least not yet several times heated by engine components air, flows through the engine interior. Thus, the external rotor motor can be operated with a higher power to achieve higher speeds. This allows the use of a more powerful engine and thus the use of weaker or "worse" permanent magnet, which are cheaper with the same air performance.
Darüber hinaus kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Radiallüfterrads eine geeignete Positionierung des Rotormagneten in der Rotorglocke ermöglicht werden, wobei auch verschiedene Höhen, bzw. axiale Längen, des Rotormagneten Berücksichtigung finden können. In addition, a suitable positioning of the rotor magnet in the rotor bell can be made possible by the inventive design of the radial fan, wherein also different heights, or axial lengths, of the rotor magnet can be considered.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lüfterrads sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred developments of the fan according to the invention are the subject of the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigt: Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the hereinafter described and illustrated in the drawings, in no way as a limitation of the invention to be understood embodiments. It shows:
1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Lüfters mit einem Außenläufermotor gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 3 a perspective, partially sectioned view of a fan with an external rotor motor according to a first embodiment,
2 eine Schnittansicht des Lüfters von 1, gesehen entlang einer Schnittlinie II-II von 1, 2 a sectional view of the fan of 1 , seen along a section line II-II of 1 .
3 eine perspektivische Ansicht eines Radiallüfterrads des Lüfters von 1 und 2, 3 a perspective view of a radial fan of the fan of 1 and 2 .
4 eine perspektivische Ansicht des Radiallüfterrads von 3 in einer um 180° gedrehten Ansicht, 4 a perspective view of the radial fan of 3 in a view rotated by 180 °,
5 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Lüfters mit einem Außenläufermotor gemäß einer zweiten Ausführungsform, 5 a perspective, partially sectioned view of a fan with an external rotor motor according to a second embodiment,
6 eine Schnittansicht des Lüfters von 5, gesehen entlang einer Schnittlinie VI-VI von 5, und 6 a sectional view of the fan of 5 as seen along a section line VI-VI of 5 , and
7 eine perspektivische Ansicht eines Radiallüfterrads des Lüfters von 6. 7 a perspective view of a radial fan of the fan of 6 ,
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in Abhängigkeit von einer jeweils gewählten Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur zur nächsten variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben. In the following description, the terms left, right, up and down refer to the respective drawing figure, and may vary from one drawing figure to the next, depending on a particular orientation (portrait or landscape). Identical or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the various figures and usually described only once.
1 zeigt einen gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildeten Lüfter 100 mit einem Lüfterrad 140, welcher bevorzugt nach Art eines Radiallüfters ausgebildet ist und einen elektronisch kommutierten Antriebsmotor 150 zum Antrieb des um eine Drehachse 141 drehbaren und nach Art eines Radiallüfterrads ausgebildeten Lüfterrads 140 aufweist. Der Antriebsmotor 150 hat einen Innenstator 130 und einen Außenrotor 160, wobei der Innenstator 130 durch einen magnetischen Luftspalt vom Außenrotor 160 getrennt ist und im Betrieb des Lüfters 100 mit dem Außenrotor 160 zusammenwirken kann. 1 shows a fan formed according to a first embodiment 100 with a fan 140 , which preferably in the manner of a Radial fan is formed and an electronically commutated drive motor 150 for driving around a rotation axis 141 rotatable and designed in the manner of a radial fan impeller 140 having. The drive motor 150 has an interior stator 130 and an outer rotor 160 , where the inner stator 130 through a magnetic air gap from the outer rotor 160 is disconnected and in the operation of the fan 100 with the outer rotor 160 can interact.
Am Außenrotor 160 ist bevorzugt das Lüfterrad 140 drehfest angeordnet. Dieses ist gemäß einer Ausführungsform zumindest bereichsweise aus Kunststoff, z.B. mittels Kunststoffspritzguss, ausgebildet und besteht bevorzugt aus einem ringförmigen, ersten (oberen) Lüfterradabschnitt 110 und einem ringförmigen, zweiten (unteren) Lüfterradabschnitt 180. At the outer rotor 160 is preferably the fan 140 arranged rotationally fixed. This is according to one embodiment at least partially made of plastic, for example by means of plastic injection molding, and preferably consists of an annular, first (upper) Lüfterradabschnitt 110 and an annular, second (lower) fan section 180 ,
Der obere Lüfterradabschnitt 110 weist bevorzugt einen flanschartigen Träger 144 mit einer Lufteintrittsöffnung 105 auf, an welcher der flanschartige Träger 144 zumindest abschnittsweise trichterförmig aufgebogen ist und einen Kragen 118 ausbildet. Darüber hinaus ist am flanschartigen Träger 144 zumindest eine Mehrzahl von Lüfterflügeln 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 auf eine beliebige Art und Weise befestigt ist. Hierzu kann z.B. am flanschartigen Träger 144 eine Mehrzahl von Aufnahmen zur zumindest abschnittsweisen Aufnahme der Mehrzahl von Lüfterflügeln 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 vorgesehen sein, in welche die Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 z.B. eingepresst, eingeklebt und/oder eingeschweißt werden können. Alternativ kann hierbei auch auf die Mehrzahl von Aufnahmen verzichtet werden. Lüfterflügel werden bei Radiallüftern auch als Schaufeln bezeichnet. The upper fan section 110 preferably has a flange-like carrier 144 with an air inlet opening 105 on which the flange-like carrier 144 at least partially funnel-shaped and a collar 118 formed. In addition, on the flange-like carrier 144 at least a plurality of fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 attached in any way. For this purpose, for example, on the flange-like carrier 144 a plurality of receptacles for at least partially receiving the plurality of fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 be provided, in which the fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 For example, pressed, glued and / or can be welded. Alternatively, this can be dispensed with on the majority of shots. Fan blades are also called blades in centrifugal fans.
Die Mehrzahl von Lüfterflügeln 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 ist bevorzugt am unteren Lüfterradabschnitt 180 ausgebildet, bevorzugt an diesen angeformt oder einstückig mit diesem ausgebildet. Hierbei sind die Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 bevorzugt in Drehrichtung des Lüfterrads 140 gekrümmt, insbesondere vorwärts gekrümmt bzw. konvex ausgebildet, sodass der Lüfter 100 auch als „Trommelläufer“ bezeichnet werden kann. Die Lüfterflügel können auch ungekrümmt ausgebildet werden. The majority of fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 is preferred at the lower fan section 180 formed, preferably integrally formed thereon or formed integrally therewith. Here are the fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 preferred in the direction of rotation of the fan 140 curved, in particular curved forward or convex, so that the fan 100 can also be referred to as a "drum runner". The fan blades can also be formed without bending.
Der ringförmige, untere Lüfterradabschnitt 180 ist über seinen Innenumfang an einem bevorzugt aus einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildeten Rückschlussteil 168 des Außenrotors 160 drehfest angeordnet, an welchem ein Rotormagnetanordnung 162 des Außenrotors 160 zum Zusammenwirken mit dem Innenstator 130 angeordnet und befestigt ist. Die Rotormagnetanordnung 162 (2) weist bevorzugt einen nach Art eines radial magnetisierten Magnetrings ausgebildeten Permanentmagneten auf. Das dem Außenrotor 160 zugeordnete Rückschlussteil 168 ist gemäß einer Ausführungsform zumindest bereichsweise nach Art eines Ringes oder Topfes mit einem Boden 164 und einer Mantelfläche 166 ausgebildet und wird deshalb nachfolgend auch als die „Rotorglocke“ bezeichnet. Diese Rotorglocke 168 ist zumindest formschlüssig und bevorzugt auch kraftschlüssig mit einer Rotorwelle 149 des Außenrotors 160 verbunden. The annular lower fan section 180 is on its inner circumference on a preferably formed of a magnetically conductive material return part 168 of the outer rotor 160 rotatably disposed, on which a rotor magnet assembly 162 of the outer rotor 160 for interaction with the inner stator 130 arranged and attached. The rotor magnet arrangement 162 ( 2 ) preferably has a permanent magnet formed in the manner of a radially magnetized magnet ring. That the outer rotor 160 associated return part 168 is at least partially according to an embodiment in the manner of a ring or pot with a bottom 164 and a lateral surface 166 is formed and is therefore hereinafter also referred to as the "rotor bell". This rotor bell 168 is at least form-fitting and preferably also frictionally with a rotor shaft 149 of the outer rotor 160 connected.
Bevorzugt ist in der Rotorglocke 168 im Bereich zwischen der Rotormagnetanordnung 162 und dem Boden 164 der Rotorglocke 168 ein zumindest zur Kühlung von Motorkomponenten des Außenläufermotors 150, z.B. des Innenstators 130, vorgesehenes Radiallüfterrad 300 angeordnet. Im Bereich dieses Radiallüfterrads 300 ist gemäß einer ersten Ausführungsform mindestens eine und bevorzugt eine Mehrzahl von Ausnehmungen 190 an der Mantelfläche 166 der Rotorglocke 168 ausgebildet, um eine Förderung von Luft durch einen von der Rotorglocke 168 begrenzten Motorinnenraum und die Mehrzahl von Ausnehmungen 190 zu ermöglichen. Illustrativ sind zwei der Mehrzahl von Ausnehmungen mit den Bezugszeichen 192, 196 gekennzeichnet. Alternativ oder kumulativ können auch Ausnehmungen am Boden 164 oder im Übergangsbereich zwischen dem Boden 164 und der Mantelfläche 166 vorgesehen sein, vgl. 5, oder die Ausnehmungen können sich auch über mehrere der genannten Bereiche hinweg erstrecken. Preferred is in the rotor bell 168 in the area between the rotor magnet arrangement 162 and the floor 164 the rotor bell 168 at least for cooling engine components of the external rotor motor 150 , eg the inner stator 130 , Provided radial fan 300 arranged. In the area of this radial fan 300 is according to a first embodiment, at least one and preferably a plurality of recesses 190 on the lateral surface 166 the rotor bell 168 designed to promote air through one of the rotor bell 168 limited engine compartment and the plurality of recesses 190 to enable. Illustratively, two of the plurality of recesses are denoted by the reference numerals 192 . 196 characterized. Alternatively or cumulatively, recesses can also be made on the ground 164 or in the transition area between the ground 164 and the lateral surface 166 be provided, cf. 5 or the recesses may also extend over a plurality of said areas.
Darüber hinaus ist am Boden 164 der Rotorglocke 168 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 120 zur drehfesten Fixierung des Radiallüfterrads 300 ausgebildet, von welchen beispielhaft drei Ausnehmungen mit den Bezugszeichen 122, 126, 128 gekennzeichnet sind. In addition, it is on the ground 164 the rotor bell 168 a plurality of recesses 120 for the rotationally fixed fixing of the radial fan 300 formed, of which, for example, three recesses with the reference numerals 122 . 126 . 128 Marked are.
Das Radiallüfterrad 300 weist gemäß der ersten Ausführungsform eine Mehrzahl von Fixiergliedern 170 auf, von denen ein Fixierglied beispielhaft mit dem Bezugszeichen 171 gekennzeichnet ist. Diese Mehrzahl von Fixiergliedern 170 greift zur drehfesten Fixierung des Radiallüfterrads 300 an der Rotorglocke 168 zumindest abschnittsweise in die am Boden 164 der Rotorglocke 168 ausgebildete Mehrzahl von Ausnehmungen 120 ein, wie unten bei 2 beschrieben. The radial fan 300 according to the first embodiment has a plurality of fixing members 170 of which a fixing member by way of example by the reference numeral 171 is marked. This plurality of fixators 170 accesses the rotationally fixed fixing of the radial fan 300 at the rotor bell 168 at least in sections in the ground 164 the rotor bell 168 formed plurality of recesses 120 a, as below 2 described.
2 zeigt den Lüfter 100 von 1 mit dem Außenläufermotor 150, welchem bevorzugt eine Leiterplatte 176 zugeordnet ist, welche z.B. mit zur Steuerung des Außenläufermotors 150 erforderlichen elektronischen Bauteilen bestückt ist. Ein Lagerrohr 172 ist an einem Befestigungsflansch 178 befestigt, welch letzterer z.B. zur Befestigung des Lüfters 100 an oder in einem externen Gerät vorgesehen ist. 2 shows the fan 100 from 1 with the external rotor motor 150 , which is preferably a circuit board 176 is associated with which, for example, to control the external rotor motor 150 required electronic components is equipped. A bearing tube 172 is on a mounting flange 178 attached, which latter example, for mounting the fan 100 is provided on or in an external device.
Der Innenstator 130 ist bevorzugt drehfest am Lagerrohr 172 befestigt. Hierzu ist bevorzugt am Außenumfang des Lagerrohrs 172 zumindest ein mit einer Motorwicklung 132 versehenes Blechpaket 134 des Innenstators 130 des Außenläufermotors 150 angeordnet. Dieses ist bevorzugt drehfest und zumindest im Wesentlichen zentriert auf dem Lagerrohr 172 gelagert, auf welchem auch die Leiterplatte 176 beispielhaft zumindest im Wesentlichen zentriert angeordnet ist. The inner stator 130 is preferably rotationally fixed to the bearing tube 172 attached. For this purpose, it is preferable on the outer circumference of the bearing tube 172 at least one with a motor winding 132 provided laminated core 134 of the inner stator 130 of the external rotor motor 150 arranged. This is preferably rotationally fixed and at least substantially centered on the bearing tube 172 stored, on which also the circuit board 176 is arranged, for example, at least substantially centered.
Im Inneren des Lagerrohrs 172 ist bevorzugt ein Lagerelement 174 angeordnet, welches hier illustrativ von zwei Wälzlagern ausgebildet ist. In diesem Lagerelement 174 ist die Rotorwelle 149 des Außenrotors 160 um die Drehachse 141 drehbar gelagert. Die Rotorwelle 149 ist ihrerseits drehfest an einem Befestigungsabschnitt bzw. einer Nabe 189 der mit der Rotormagnetanordnung 162 versehenen Rotorglocke 168 des Außenrotors 160 befestigt, an deren Außenumfang 124 das Lüfterrad 140 drehfest befestigt ist. Inside the bearing tube 172 is preferably a bearing element 174 arranged, which is illustratively formed by two rolling bearings. In this bearing element 174 is the rotor shaft 149 of the outer rotor 160 around the axis of rotation 141 rotatably mounted. The rotor shaft 149 is in turn rotationally fixed to a mounting portion or a hub 189 the with the rotor magnet assembly 162 provided rotor bell 168 of the outer rotor 160 attached to the outer circumference 124 the fan wheel 140 is rotatably attached.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die in der Rotorglocke 168 angeordnete Rotormagnetanordnung 162 ausgehend von der Drehachse 141 radial zwischen einem ersten, mit dem Bezugszeichen 101 gekennzeichneten Radius und einem zweiten, mit dem Bezugszeichen 102 gekennzeichneten Radius. Hierbei ist der erste Radius 101 bevorzugt kleiner als der zweite Radius 102. An einer dem Radiallüfterrad 300 zugewandten Seite liegt die Rotormagnetanordnung 162 bevorzugt gegen mindestens eine Kontaktfläche des Radiallüfterrads 300 an, um hierdurch eine Positionierung der Rotormagnetanordnung 162 zu ermöglichen. Hierbei weist das Radiallüfterrad 300 mindestens eine und bevorzugt eine Mehrzahl von Kontaktflächen 270 auf, von denen beispielhaft eine Kontaktfläche mit dem Bezugszeichen 273 gekennzeichnet ist. According to one embodiment, it extends in the rotor bell 168 arranged rotor magnet assembly 162 starting from the axis of rotation 141 radially between a first, with the reference numeral 101 marked radius and a second, with the reference numeral 102 marked radius. Here is the first radius 101 preferably smaller than the second radius 102 , At one of the radial fan 300 facing side is the rotor magnet assembly 162 preferably against at least one contact surface of the radial fan 300 to thereby position the rotor magnet assembly 162 to enable. This is indicated by the radial fan 300 at least one and preferably a plurality of contact surfaces 270 of which, by way of example, a contact surface with the reference numeral 273 is marked.
Das Radiallüfterrad 300 ist gemäß der ersten Ausführungsform über seine Mehrzahl von Fixiergliedern 170, illustrativ über zwei mit den Bezugszeichen 173, 177 gekennzeichnete Fixierglieder, drehfest an der Rotorglocke 168 des Außenrotors 160 fixiert, wobei die Mehrzahl von Fixiergliedern 170 bevorzugt formschlüssig in die am Boden 164 der Rotorglocke 168 ausgebildete Mehrzahl von Ausnehmungen 120 eingreift, illustrativ in die zwei Ausnehmungen 126 bzw. 122. Hierbei wird das Radiallüfterrad 300 in axialer Richtung der Rotorglocke 168 bevorzugt von der Rotormagnetanordnung 162 in der Rotorglocke 168 lagegesichert. Die Rotormagnetanordnung 162 ist bevorzugt in die Rotorglocke 168 eingepresst oder auf beliebige andere Art und Weise in dieser befestigt, z.B. durch Einkleben usw. The radial fan 300 is according to the first embodiment of its plurality of fixing members 170 , Illustrative of two with the reference numerals 173 . 177 characterized Fixierglieder, rotationally fixed to the rotor bell 168 of the outer rotor 160 fixed, wherein the plurality of fixing members 170 preferably positively in the on the ground 164 the rotor bell 168 formed plurality of recesses 120 engages, illustratively in the two recesses 126 respectively. 122 , This is the radial fan 300 in the axial direction of the rotor bell 168 preferably from the rotor magnet assembly 162 in the rotor bell 168 secured in position. The rotor magnet arrangement 162 is preferably in the rotor bell 168 pressed or fastened in any other way in this, for example by gluing etc.
Im Betrieb des Lüfters 100 saugt das Lüfterrad 140 durch die Lufteintrittsöffnung 105 Luft an. Aus dieser angesaugten Luft erzeugt die Mehrzahl von Lüfterflügeln 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 des Lüfterrads 140 einen nach radial auswärts gerichteten Luftstrom. Das Radiallüfterrad 300 erzeugt einen Kühlluftstrom durch den Außenläufermotor 150, insbesondere durch den zwischen dem Innenstator 130 und dem Außenrotor 160 ausgebildeten magnetischen Luftspalt, welcher bevorzugt von einem offenen Ende 169 der Rotorglocke 168 in Richtung der Mehrzahl von Ausnehmungen 190 gerichtet ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die prinzipielle Funktionsweise eines Radiallüfters sowie die Funktionalität und der prinzipielle Aufbau des bevorzugt elektronisch kommutierten Außenläufermotors 150 dem Fachmann hinreichend bekannt sind. Deshalb wird hier zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine weitere Beschreibung hiervon verzichtet. In the operation of the fan 100 sucks the fan 140 through the air inlet 105 Air on. From this sucked air generates the majority of fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 of the fan wheel 140 a radially outwardly directed airflow. The radial fan 300 generates a cooling air flow through the external rotor motor 150 , in particular by the between the inner stator 130 and the outer rotor 160 formed magnetic air gap, which preferably from an open end 169 the rotor bell 168 in the direction of the plurality of recesses 190 is directed. It should be noted, however, that the basic mode of operation of a radial fan as well as the functionality and the basic structure of the preferably electronically commutated external rotor motor 150 The skilled worker are well known. Therefore, for the sake of simplicity and brevity of description, a further description thereof will be omitted here.
3 zeigt das Radiallüfterrad 300 von 1 und 2, welches bevorzugt an einer ersten axialen Seite einen ersten Ring 310 und an einer zweiten axialen Seite, welche der ersten axialen Seite gegenüber liegt, einen zweiten Ring 320 aufweist. Der erste Ring 310 und der zweite Ring 320 sind bevorzugt jeweils in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Drehachse 141 (2) verläuft. Zwischen dem ersten Ring 310 und dem zweiten Ring 320 ist bevorzugt eine Mehrzahl von Lüfterflügeln 330 ausgebildet. Illustrativ sind zwischen dem ersten und zweiten Ring 310, 320 acht Radiallüfterflügel 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338 ausgebildet. 3 shows the radial fan 300 from 1 and 2 which preferably has a first ring on a first axial side 310 and a second ring on a second axial side opposite the first axial side 320 having. The first ring 310 and the second ring 320 are preferably each arranged in a plane which is perpendicular to the axis of rotation 141 ( 2 ) runs. Between the first ring 310 and the second ring 320 is preferably a plurality of fan blades 330 educated. Illustrative are between the first and second ring 310 . 320 eight radial fan blades 331 . 332 . 333 . 334 . 335 . 336 . 337 . 338 educated.
Bevorzugt ist der äußere Radius 398 des ersten Rings 310 kleiner als der innere Radius 399 des zweiten Rings 320. Dies ermöglicht die Herstellung des Radiallüfterrads 300 durch ein Spritzgussverfahren, da eine Entformung in axialer Richtung möglich ist, da sich die beiden Ringe 310, 320 in axialer Richtung nicht überdecken. The outer radius is preferred 398 of the first ring 310 smaller than the inner radius 399 of the second ring 320 , This allows the production of the radial fan 300 by an injection molding process, since a demolding in the axial direction is possible because the two rings 310 . 320 do not cover in the axial direction.
Der erste Ring 310 bildet eine erste axiale Stirnseite 301 des Radiallüfterrads 300 und in der Mitte eine Öffnung 305 aus, und der zweite Ring 320 bildet eine Lufteintrittsöffnung 307 und eine zweite axiale Stirnseite 302 des Radiallüfterrads 300 aus. Die Öffnungen 305, 307 ermöglichen die Anordnung des Radiallüfterrads 300 um die Welle 149 herum. The first ring 310 forms a first axial end face 301 of the radial fan 300 and in the middle an opening 305 out, and the second ring 320 forms an air inlet opening 307 and a second axial end side 302 of the radial fan 300 out. The openings 305 . 307 allow the arrangement of the radial fan 300 around the shaft 149 around.
An der ersten axialen Stirnseite 301 des ersten Rings 310 ist bevorzugt die Mehrzahl von Fixiergliedern 170 mit den Fixiergliedern 171, 173, 175 sowie einem weiteren Fixierglied 177 nach Art von bolzenartigen, axialen Vorsprüngen ausgebildet. An der zweiten axialen Stirnseite 302 des zweiten Rings 320 ist bevorzugt die Mehrzahl von Kontaktflächen 270 mit zwei illustrativen Kontaktflächen 271, 277 ausgebildet. Darüber hinaus ist am Außenumfang des zweiten Rings 320 bevorzugt mindestens eine Klemmrippe 322, 324 zur radialen und/oder axialen Positionierung des Radiallüfterrads 300 in der Rotorglocke 168 von 1 und 2 vorgesehen. At the first axial end 301 of the first ring 310 is preferably the plurality of fixing members 170 with the fixation members 171 . 173 . 175 and another fixing member 177 formed in the manner of bolt-like, axial projections. At the second axial end 302 of the second ring 320 is preferably the plurality of contact surfaces 270 with two illustrative contact surfaces 271 . 277 educated. In addition, on the outer circumference of the second ring 320 preferably at least one clamping rib 322 . 324 to the radial and / or axial Positioning of the radial fan 300 in the rotor bell 168 from 1 and 2 intended.
4 zeigt das Radiallüfterrad 300 von 1 bis 3 zur Verdeutlichung der auf der zweiten axialen Stirnseite 302 des zweiten Rings 320 ausgebildeten Mehrzahl von Kontaktflächen 270, welche illustrativ die Kontaktflächen 271, 273, 277 und eine weitere Kontaktfläche 275 aufweist. Diese Kontaktflächen 271, 273, 275, 277 sind illustrativ nach Art von rohr- bzw. hülsenförmigen Vorsprüngen an der zweiten Stirnseite 302 des zweiten Rings 320 ausgebildet. 4 shows the radial fan 300 from 1 to 3 to clarify the on the second axial end face 302 of the second ring 320 formed plurality of contact surfaces 270 , which illustrate the contact surfaces 271 . 273 . 277 and another contact surface 275 having. These contact surfaces 271 . 273 . 275 . 277 are illustrative of the type of tubular or sleeve-shaped projections on the second end face 302 of the second ring 320 educated.
5 zeigt einen gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildeten Lüfter 500 mit dem Lüfterrad 140 von 1 und 2, welcher bevorzugt wie der Lüfter 100 von 1 und 2 nach Art eines Radiallüfters ausgebildet ist und den elektronisch kommutierten Antriebsmotor 150 zum Antrieb des um die Drehachse 141 drehbaren und nach Art eines Radiallüfterrads ausgebildeten Lüfterrads 140 aufweist. Im Wesentlichen unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform durch die möglichen Varianten, dass zum einen die Fixierglieder 570 anders am Rotortopf befestigt sind und zum anderen die Ausnehmungen 590 im Übergangsbereich zwischen dem Boden 568 und der Mantelfläche 566 angeordnet sind, wie dies im Folgenden näher beschrieben wird. Soweit im Folgenden nicht Änderungen zum ersten Ausführungsbeispiel genannt sind, gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel entsprechend. Der Antriebsmotor 150 weist gemäß der zweiten Ausführungsform anstelle des Außenrotors 160 mit der Rotorglocke 168 von 1 und 2 einen Außenrotor 560 mit einer Rotorglocke 568 auf, an welcher das Lüfterrad 140 bevorzugt drehfest angeordnet ist. 5 shows a trained according to a second embodiment fan 500 with the fan wheel 140 from 1 and 2 which prefers as the fan 100 from 1 and 2 is designed in the manner of a radial fan and the electronically commutated drive motor 150 for driving around the axis of rotation 141 rotatable and designed in the manner of a radial fan impeller 140 having. Essentially, the second embodiment differs from the first embodiment by the possible variants that on the one hand the fixing members 570 fastened differently on the rotor pot and on the other the recesses 590 in the transition area between the ground 568 and the lateral surface 566 are arranged, as will be described in more detail below. Unless otherwise stated below changes to the first embodiment, the statements apply to the first embodiment accordingly. The drive motor 150 has according to the second embodiment instead of the outer rotor 160 with the rotor bell 168 from 1 and 2 an outer rotor 560 with a rotor bell 568 on, on which the fan wheel 140 is preferably arranged rotationally fixed.
Die zumindest bereichsweise nach Art eines Ringes oder Topfes mit einem Boden 564 und einer Mantelfläche 566 ausgebildete Rotorglocke 568 ist bevorzugt formschlüssig und bevorzugt auch kraftschlüssig mit der Rotorwelle 149 verbunden. An der Rotorglocke 568 ist bevorzugt die Rotormagnetanordnung 162 angeordnet und befestigt. Im Bereich zwischen der Rotormagnetanordnung 162 (6) und dem Boden 564 der Rotorglocke 568 ist in der Rotorglocke 568 bevorzugt ein zumindest zur Kühlung von Motorkomponenten des Außenläufermotors 150, z.B. des Innenstators 130, vorgesehenes Radiallüfterrad 700 angeordnet. The at least partially like a ring or pot with a bottom 564 and a lateral surface 566 trained rotor bell 568 is preferably positive fit and preferably also frictionally with the rotor shaft 149 connected. At the rotor bell 568 is preferably the rotor magnet assembly 162 arranged and fastened. In the area between the rotor magnet arrangement 162 ( 6 ) and the ground 564 the rotor bell 568 is in the rotor bell 568 preferably at least for cooling engine components of the external rotor motor 150 , eg the inner stator 130 , Provided radial fan 700 arranged.
Im Bereich des Radiallüfterrads 700 ist gemäß der zweiten Ausführungsform an der Rotorglocke 568 im Übergangsbereich von der Mantelfläche 566 zum Boden 564 mindestens eine und bevorzugt eine Mehrzahl von Ausnehmungen 590 ausgebildet, um eine Förderung von Luft durch einen von der Rotorglocke 568 begrenzten Motorinnenraum und die Mehrzahl von Ausnehmungen 590 zu ermöglichen. Illustrativ sind fünf der Mehrzahl von Ausnehmungen mit den Bezugszeichen 591, 592, 596, 597, 598 gekennzeichnet. Darüber hinaus ist am Boden 564 der Rotorglocke 568 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 520 zur drehfesten Fixierung des Radiallüfterrads 700 ausgebildet, von welchen beispielhaft drei Ausnehmungen mit den Bezugszeichen 522, 526, 528 gekennzeichnet sind. In the area of the radial fan 700 is according to the second embodiment of the rotor bell 568 in the transition region of the lateral surface 566 to the ground 564 at least one and preferably a plurality of recesses 590 designed to promote air through one of the rotor bell 568 limited engine compartment and the plurality of recesses 590 to enable. Illustratively, five of the plurality of recesses are denoted by the reference numerals 591 . 592 . 596 . 597 . 598 characterized. In addition, it is on the ground 564 the rotor bell 568 a plurality of recesses 520 for the rotationally fixed fixing of the radial fan 700 formed, of which, for example, three recesses with the reference numerals 522 . 526 . 528 Marked are.
Das Radiallüfterrad 700 weist gemäß der zweiten Ausführungsform eine Mehrzahl von Fixiergliedern 570 auf, welche bevorzugt z.B. mittels Heißprägen umgeformt sind, und von denen ein Fixierglied beispielhaft mit dem Bezugszeichen 571 gekennzeichnet ist. Diese Mehrzahl von Fixiergliedern 570 greift zur drehfesten Fixierung des Radiallüfterrads 700 an der Rotorglocke 568 zumindest abschnittsweise in die am Boden 564 der Rotorglocke 568 ausgebildete Mehrzahl von Ausnehmungen 520 ein und bevorzugt zumindest abschnittsweise durch diese durch, wie unten bei 6 beschrieben. Die Fixierglieder 570 sind pilzartig ausgebildet. The radial fan 700 according to the second embodiment has a plurality of fixing members 570 on, which are preferably formed, for example, by means of hot stamping, and of which a fixing member by way of example by the reference numeral 571 is marked. This plurality of fixators 570 accesses the rotationally fixed fixing of the radial fan 700 at the rotor bell 568 at least in sections in the ground 564 the rotor bell 568 formed plurality of recesses 520 and preferably at least in sections through them, as below 6 described. The fixators 570 are mushroom-shaped.
6 zeigt den Lüfter 500 von 5 mit dem Außenläufermotor 150, dessen Außenrotor 560 gemäß der zweiten Ausführungsform die Rotorglocke 568 aufweist, welche an einem Befestigungsabschnitt (Nabe) 589 drehfest an der Rotorwelle 149 befestigt ist. In der Rotorglocke 568 erstreckt sich die Rotormagnetanordnung 162 ausgehend von der Drehachse 141 radial zwischen dem ersten Radius 101 und dem zweiten Radius 102. Die Rotormagnetanordnung 162 liegt an ihrer dem Radiallüfterrad 700 zugewandten Seite bevorzugt gegen mindestens eine Kontaktfläche des Radiallüfterrads 700 an, welche eine Positionierung der Rotormagnetanordnung 162 in der Rotorglocke 568 ermöglicht. Hierbei weist das Radiallüfterrad 700 mindestens die Kontaktfläche 273 und bevorzugt die Mehrzahl von Kontaktflächen 270 auf. 6 shows the fan 500 from 5 with the external rotor motor 150 whose outer rotor 560 according to the second embodiment, the rotor bell 568 having, which at a mounting portion (hub) 589 rotationally fixed to the rotor shaft 149 is attached. In the rotor bell 568 the rotor magnet arrangement extends 162 starting from the axis of rotation 141 radially between the first radius 101 and the second radius 102 , The rotor magnet arrangement 162 lies at its the radial fan 700 facing side preferably against at least one contact surface of the Radialzuffterrads 700 on which a positioning of the rotor magnet assembly 162 in the rotor bell 568 allows. This is indicated by the radial fan 700 at least the contact surface 273 and preferably the plurality of contact surfaces 270 on.
Das Radiallüfterrad 700 ist gemäß der zweiten Ausführungsform über seine Mehrzahl von Fixiergliedern 570, illustrativ über zwei mit den Bezugszeichen 573, 577 gekennzeichnete Fixierglieder, drehfest an der Rotorglocke 568 des Außenrotors 560 fixiert. Hierzu greift die Mehrzahl von Fixiergliedern 570 zumindest abschnittsweise durch die am Boden 564 der Rotorglocke 568 ausgebildete Mehrzahl von Ausnehmungen 520 durch, illustrativ durch die zwei Ausnehmungen 526 bzw. 522. Darüber hinaus ist die Mehrzahl von Fixiergliedern 570 bevorzugt an einer vom Radiallüfterrad 700 abgewandten Seite des Bodens 564 der Rotorglocke 568 durch ein Heißprägverfahren mittels Aufdrücken eines warmen Stempels plattenförmig umgeformt, um somit eine axiale Lagesicherung des Radiallüfterrads 700 an der Rotorglocke 568 zu bewirken. Zusätzlich hierzu kann das Radiallüfterrad 700 in axialer Richtung der Rotorglocke 568 von der in die Rotorglocke 168 eingepressten oder auf beliebige andere Art und Weise in dieser befestigten Rotormagnetanordnung 162 in der Rotorglocke 568 lagegesichert sein. The radial fan 700 is according to the second embodiment of its plurality of fixing members 570 , Illustrative of two with the reference numerals 573 . 577 characterized Fixierglieder, rotationally fixed to the rotor bell 568 of the outer rotor 560 fixed. For this purpose, the plurality of fixation members 570 at least in sections by those on the ground 564 the rotor bell 568 formed plurality of recesses 520 through, illustratively through the two recesses 526 respectively. 522 , In addition, the majority of fixation members 570 preferably at one of the radial fan 700 opposite side of the floor 564 the rotor bell 568 deformed plate-shaped by a hot stamping process by means of pressing a hot stamp, thus ensuring an axial position securing the Radialzuffterrads 700 at the rotor bell 568 to effect. In addition to this, the radial fan 700 in the axial direction of the rotor bell 568 from the into the rotor bell 168 pressed or in any other way in this fixed rotor magnet assembly 162 in the rotor bell 568 be location assured.
Im Betrieb des Lüfters 500 saugt das Lüfterrad 140 wie bei 2 beschrieben durch die Lufteintrittsöffnung 105 Luft an, aus welcher die Mehrzahl von Lüfterflügeln 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188 des Lüfterrads 140 einen nach radial auswärts gerichteten Luftstrom erzeugt. Das Radiallüfterrad 700 erzeugt einen Kühlluftstrom 620 durch den Außenläufermotor 150, insbesondere durch den zwischen dem Innenstator 130 und dem Außenrotor 160 ausgebildeten magnetischen Luftspalt, welcher bevorzugt von einem offenen Ende 569 der Rotorglocke 568 in Richtung der Mehrzahl von Ausnehmungen 590 gerichtet ist. Hierzu saugt das Radiallüfterrad 700 über das offene Ende 569 der Rotorglocke 568 Luft in den Außenläufermotor 150 ein, wie mit einem Pfeil 610 angedeutet. Der erzeugte Kühlluftstrom 620 wird dann von dem Radiallüfterrad 700 nach radial auswärts durch die Mehrzahl von Ausnehmungen 590 aus der Rotorglocke 568 ausgeblasen, wie mit einem Pfeil 630 angedeutet. In the operation of the fan 500 sucks the fan 140 as in 2 described by the air inlet opening 105 Air on, from which the plurality of fan blades 181 . 182 . 183 . 184 . 185 . 186 . 187 . 188 of the fan wheel 140 generates a radially outwardly directed air flow. The radial fan 700 generates a cooling air flow 620 through the external rotor motor 150 , in particular by the between the inner stator 130 and the outer rotor 160 formed magnetic air gap, which preferably from an open end 569 the rotor bell 568 in the direction of the plurality of recesses 590 is directed. For this sucks the radial fan 700 over the open end 569 the rotor bell 568 Air in the external rotor motor 150 like with an arrow 610 indicated. The generated cooling air flow 620 is then from the radial fan 700 radially outward through the plurality of recesses 590 from the rotor bell 568 blown out, as with an arrow 630 indicated.
7 zeigt das Radiallüfterrad 700 von 5 und 6, welches bevorzugt einen ersten axialen Ring 710 und einen zweiten axialen Ring 720 aufweist, wobei der äußere Radius 798 des ersten Rings 710 vorzugsweise kleiner ist als der innere Radius 799 des zweiten Rings 720. Zwischen dem ersten Ring 710 und dem zweiten Ring 720 ist bevorzugt eine Mehrzahl von Lüfterflügeln 730 ausgebildet. Illustrativ sind zwischen dem ersten und zweiten Ring 710, 720 acht Radiallüfterflügel 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738 ausgebildet. 7 shows the radial fan 700 from 5 and 6 , which preferably has a first axial ring 710 and a second axial ring 720 has, wherein the outer radius 798 of the first ring 710 preferably smaller than the inner radius 799 of the second ring 720 , Between the first ring 710 and the second ring 720 is preferably a plurality of fan blades 730 educated. Illustrative are between the first and second ring 710 . 720 eight radial fan blades 731 . 732 . 733 . 734 . 735 . 736 . 737 . 738 educated.
Der erste Ring 710 bildet illustrativ eine Öffnung 705 und eine erste axiale Stirnseite 701 des Radiallüfterrads 700 aus und der zweite Ring 720 bildet eine zweite axiale Stirnseite 702 des Radiallüfterrads 700 und eine zweite Öffnung 707 zum Lufteintritt aus. An der ersten axialen Stirnseite 701 des ersten Rings 710 ist bevorzugt die Mehrzahl von Fixiergliedern 570 mit den Fixiergliedern 571, 573, 575 sowie einem weiteren Fixierglied 577 nach Art von bolzenartigen, axialen Vorsprüngen ausgebildet. Diese sind zur Verdeutlichung der zweiten Ausführungsform bereits in aufgeschmolzenem und umgeformtem Zustand gezeigt. The first ring 710 illustratively forms an opening 705 and a first axial end side 701 of the radial fan 700 off and the second ring 720 forms a second axial end face 702 of the radial fan 700 and a second opening 707 to the air inlet. At the first axial end 701 of the first ring 710 is preferably the plurality of fixing members 570 with the fixation members 571 . 573 . 575 and another fixing member 577 formed in the manner of bolt-like, axial projections. These are shown to illustrate the second embodiment already in molten and formed state.
An der zweiten axialen Stirnseite 702 des zweiten Rings 720 ist in Analogie zur 4 bevorzugt die Mehrzahl von Kontaktflächen 270 ausgebildet, wie bei 6 beschrieben. Auf deren Abbildung wurde in 7 jedoch zur Vereinfachung der Zeichnung verzichtet. Darüber hinaus kann am Außenumfang des zweiten Rings 720 mindestens eine Klemmrippe, z.B. die Klemmrippe 322, 324 von 3 und 4, zur radialen Positionierung des Radiallüfterrads 700 in der Rotorglocke 568 von 5 und 6 vorgesehen sein. At the second axial end 702 of the second ring 720 is in analogy to 4 prefers the plurality of contact surfaces 270 trained, as at 6 described. On whose picture was in 7 but omitted for simplicity of drawing. In addition, on the outer circumference of the second ring 720 at least one clamping rib, eg the clamping rib 322 . 324 from 3 and 4 , for radial positioning of the radial fan 700 in the rotor bell 568 from 5 and 6 be provided.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.
Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Außenläufermotor 150 von 1, 2, 5 und 6 lediglich beispielhaft zur Verwendung in einem Lüfter gezeigt ist, aber nicht auf eine derartige Verwendung beschränkt ist. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Außenläufermotor 150 von 1, 2, 5 und 6 auch zum Antrieb anderer Geräte wie z.B. einer Kupplung verwendet werden. In particular, it is pointed out that the external rotor motor according to the invention 150 from 1 . 2 . 5 and 6 is shown by way of example only for use in a fan, but is not limited to such use. Rather, the external rotor motor according to the invention 150 from 1 . 2 . 5 and 6 also be used to drive other devices such as a clutch.
Das äußere Lüfterrad 140 kann auch als Axiallüfterrad oder Diagonallüfterrad ausgebildet sein. The outer fan 140 can also be designed as Axiallüfterrad or Diagonallüfterrad.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102006041122 A1 [0002] DE 102006041122 A1 [0002]
