DE102016002832A1 - Fan - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit einem von einem Elektromotor angetriebenen Lüfterrad (40), wobei der Elektromotor einen Stator und einen Rotor aufweist, und der Rotor eine um eine Rotationsachse (60) rotierende Welle (16) und eine mit der Welle (16) verbundene Nabe (34) umfasst, wobei die Nabe (34) einen Verbindungsabschnitt (34a) aufweist, der mit einem freien Ende der Welle (16) verbunden ist, und das Lüfterrad (40) an der Nabe (34) angeordnet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Lüfterrad (34) eine erste und eine zweite innere Umfangsfläche aufweist, wobei über die erste innere Umfangsfläche verteilte erste Rippen (46) vorgesehen sind, die am Außenumfang der Nabe (34) anliegen, und über die zweite innere Umfangsfläche verteilte zweite Rippen (50) vorgesehen sind, die am Außenumfang des Verbindungsabschnitts (34a) der Nabe (34) anliegen.The invention relates to a fan with a fan wheel (40) driven by an electric motor, wherein the electric motor has a stator and a rotor, and the rotor has a shaft (16) rotating about a rotation axis (60) and one connected to the shaft (16) Hub (34), wherein the hub (34) has a connecting portion (34a) which is connected to a free end of the shaft (16) and the fan wheel (40) is arranged on the hub (34). The invention is characterized in that the fan wheel (34) has a first and a second inner circumferential surface, wherein on the first inner peripheral surface distributed first ribs (46) are provided, which abut the outer periphery of the hub (34), and on the second inner peripheral surface distributed second ribs (50) are provided, which abut the outer periphery of the connecting portion (34 a) of the hub (34).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft einen Lüfter, insbesondere die Verbindung eines Lüfterrades mit dem Rotor eines Antriebsmotors. Als Antriebsmotor kann vorzugsweise ein bürstenloser Elektromotor, beispielsweise ein Spindelmotor, vorgesehen sein.The invention relates to a fan, in particular the connection of a fan wheel with the rotor of a drive motor. The drive motor may preferably be a brushless electric motor, for example a spindle motor.
Stand der TechnikState of the art
Bei Lüftern besteht das Problem, das Lüfterrad konzentrisch, spielfrei sowie sicher gegen Verkippen oder Verschieben auf dem Rotor des Elektromotors zu befestigen.For fans there is the problem of concentrating the fan concentric, backlash-free and safe against tilting or shifting on the rotor of the electric motor.
Aus der
Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein vorgefertigtes Lüfterrad mittels einer Presspassung auf die Nabe des Elektromotors aufzupressen. Ein solcher Lüfter ist in der
Der Elektromotor ist vorzugsweise als Außenläufermotor ausgebildet. Die Pressverbindung zwischen Nabe und Lüfterrad kann zusätzlich mittels Klebstoff gesichert werden. Das Lüfterrad besteht in der Regel aus einem Spritzgussteil während die Nabe aus einem topfförmigen Pressteil aus Metall besteht.The electric motor is preferably designed as an external rotor motor. The press connection between hub and fan wheel can be additionally secured by adhesive. The fan is usually made of an injection-molded part while the hub consists of a cup-shaped pressing part made of metal.
Bei dieser Art der Verbindung zwischen Lüfterrad und Nabe erfolgt das Zentrieren des Lüfterrades am Außenumfang der Nabe. Herbei können am Innenumfang des Lüfterrades über den Umfang verteilte Rippen angeordnet sein, die sich punktuell am Außenumfang der Nabe anlegen, wobei dann mittels eines Heißverstemmverfahrens Vorsprünge des Lüfterrads mit auf der Oberseite der Nabe vorgesehenen Öffnungen verstemmt werden.In this type of connection between fan and hub, the centering of the fan wheel takes place on the outer circumference of the hub. Herbei can be arranged circumferentially distributed ribs on the inner circumference of the fan wheel, which create selectively on the outer circumference of the hub, which are then caulked by means of a Heißverstemmverfahrens projections of the fan with provided on the top of the hub openings.
Dabei besteht die Gefahr des Verkippens des Lüfterrads in Bezug auf die Nabe, da das Lüfterrad nur im Bereich der Rippen punktuell am Außenumfang der Nabe anliegt.There is a risk of tilting of the fan in relation to the hub, since the fan rests selectively only in the region of the ribs on the outer circumference of the hub.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Lüfter anzugeben, bei dem eine Verbindung zwischen Lüfterrad mit der Nabe vorgesehen ist, welche dauerhaft konzentrisch und spielfrei sowie sicher gegen Verkippen oder Verschieben des Lüfterrades ist.It is the object of the invention to provide a fan in which a connection between the fan wheel is provided with the hub, which is permanently concentric and backlash-free and safe against tilting or moving the fan wheel.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lüfter gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Ein Verfahren zur Montage des Lüfterrades ist im nebengeordneten Anspruch angegeben.This object is achieved by a fan according to claim 1. A method for mounting the fan wheel is specified in the independent claim.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Preferred embodiments of the invention and further advantageous features are indicated in the dependent claims.
Der Lüfter umfasst ein von einem Elektromotor angetriebenes Lüfterrad, wobei der Elektromotor einen Stator und einen Rotor aufweist, und der Rotor eine um einer Rotationsachse rotierende Welle und eine mit der Welle verbundene Nabe umfasst. Die Nabe ist entlang eines Verbindungsabschnitts mit einem freien Ende der Welle verbunden. Das Lüfterrad ist an der Nabe angeordnet.The fan comprises a fan wheel driven by an electric motor, the electric motor having a stator and a rotor, and the rotor comprising a shaft rotating about a rotation axis and a hub connected to the shaft. The hub is connected along a connection portion to a free end of the shaft. The fan is located on the hub.
Erfindungsgemäß weist das Lüfterrad eine erste und eine zweite innere Umfangsfläche auf, wobei über die erste innere Umfangsfläche verteilte erste Rippen vorgesehen sind, die am Außenumfang der Nabe anliegen, und über die zweite innere Umfangsfläche verteilte zweite Rippen vorgesehen sind, die am Außenumfang des Verbindungsabschnitts der Nabe anliegen.According to the invention, the fan wheel on a first and a second inner peripheral surface, wherein on the first inner peripheral surface distributed first ribs are provided, which rest on the outer circumference of the hub, and on the second inner peripheral surface distributed second ribs are provided on the outer circumference of the connecting portion of Hub abut.
Vorzugsweise weist der Rotor einen Permanentmagnet als Rotormagnet auf, wobei die Nabe als magnetischer Rückschluss für den Rotormagnet wirkt.Preferably, the rotor has a permanent magnet as a rotor magnet, wherein the hub acts as a magnetic yoke for the rotor magnet.
Ebenso ist es bevorzugt, dass die erste innere Umfangsfläche an einem ersten zylindrischen Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste zylindrische Abschnitt im Wesentlichen eine zylindrische oder hohlzylindrische Form hat und dass am ersten zylindrischen Abschnitt Taschen zum Einbringen von Wuchtelementen ausgeformt sind. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Taschen auf einem gemeinsamen Radius konzentrisch um die Drehachse angeordnet sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass Taschen verschiedener Tiefe vorgesehen sind. Beispielsweise können abwechselnd tiefe und weniger tiefe Taschen konzentrisch angeordnet sein.It is also preferable that the first inner peripheral surface is disposed on a first cylindrical portion, wherein the first cylindrical portion has a substantially cylindrical or hollow cylindrical shape, and that pockets for introducing balancing elements are formed on the first cylindrical portion. It is advantageous if the pockets are arranged concentrically on a common radius about the axis of rotation. It can also be provided that pockets of different depths are provided. For example, alternating deep and less deep pockets may be arranged concentrically.
Sowohl zwischen den ersten Rippen und dem Außenumfang der Nabe als auch zwischen den zweiten Rippen und dem Außenumfang des Verbindungsabschnitts der Nabe sind vorzugsweise Presspassungen vorgesehen.Both between the first ribs and the outer periphery of the hub and between the second ribs and the outer periphery of the connecting portion of the hub are preferably press-fit provided.
Vorzugsweise sind die ersten Rippen auf einen größeren Durchmesser angeordnet als die zweiten Rippen. Dadurch kann eine gute Konzentrizität zwischen Lüfterrad und Nabe und eine erhöhte Sicherheit gegen Verkippen des Lüfterrades gewährleistet werden.Preferably, the first ribs are arranged to a larger diameter than the second ribs. As a result, good concentricity between fan and hub and increased security against tilting of the fan can be ensured.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten Rippen axial, d. h. in Richtung der Rotationsachse gesehen, versetzt zu den zweiten Rippen angeordnet. Dadurch ist das Lüfterrad an zwei axial voneinander beabstandeten Bereichen der Nabe festgelegt und zentriert, so dass ein Verkippen des Lüfterrades verhindert wird. In a preferred embodiment of the invention, the first ribs are arranged axially, that is to say in the direction of the axis of rotation, offset relative to the second ribs. As a result, the fan wheel is fixed and centered on two axially spaced-apart regions of the hub, so that tilting of the fan wheel is prevented.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung können sich die ersten Rippen in axialer Richtung mit den zweiten Rippen überschneiden. Es ist jedoch auch möglich, dass sich die ersten Rippen in axialer Richtung mit den zweiten Rippen nicht überschneiden.In a possible embodiment of the invention, the first ribs may overlap in the axial direction with the second ribs. However, it is also possible that the first ribs do not overlap in the axial direction with the second ribs.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Lüfterrad Vorsprünge in Form von beispielsweise Noppen oder Zylindern auf, die in Richtung der Oberseite der Nabe gerichtet sind. Die Oberseite der Nabe weist entsprechende Öffnungen auf, in welche die Vorsprünge des Lüfterrads eingreifen und durch Heißverstemmen festgelegt sind. Die Vorsprünge können beispielsweise Noppenform, Zylinderform, Hohlzylinderform, Stabform oder eine beliebige andere Formgebung aufweisen.In a preferred embodiment of the invention, the fan wheel projections in the form of, for example, nubs or cylinders, which are directed towards the top of the hub. The top of the hub has corresponding openings, in which engage the projections of the fan and are determined by hot staking. The projections may have, for example, stud shape, cylinder shape, hollow cylinder shape, rod shape or any other shape.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Lüfterrad und der Nabe ist sehr einfach herzustellen und zu montieren, da im wesentlichen nur ein Montageschritt zur Herstellung einer kraft- und formschlüssigen Verbindung zwischen dem Lüfterrad und der Nabe notwendig ist.The inventive connection between the fan and the hub is very easy to manufacture and assemble, since essentially only one assembly step for producing a non-positive and positive connection between the fan and the hub is necessary.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Lüfterrad und der Nabe ergibt eine erhöhte Sicherheit gegen Verkippen des Lüfterrades auf der Nabe. Das ist insofern wichtig als dass ein Verkippen des Lüfterrades immer eine Unwucht zur Folge hat, welche unmittelbare Auswirkung auf das Lüftergeräusch und die Lebensdauer hat. Dies kann insbesondere dann problematisch werden, wenn sich nach erfolgter Montage und Auswuchten des Lüfterrades sich dieses gegenüber der Nabe nochmals bewegt. Dies ist gemäß der vorgeschlagenen Verbindungsart jedoch nahezu ausgeschlossen.The inventive connection between the fan and the hub results in increased security against tilting of the fan wheel on the hub. This is important in that a tilting of the fan wheel always results in an imbalance, which has an immediate effect on the fan noise and the life. This can be particularly problematic when, after the assembly and balancing of the fan wheel, this again moves relative to the hub. However, this is almost impossible according to the proposed connection.
Das Verfahren zur Montage eines Lüfterrades auf einer Nabe eines bürstenlosen Elektromotors umfasst das Aufpressen des Lüfterrads auf die Nabe, so dass sich die ersten Rippen an den Außenumfang der Nabe und die zweiten Rippen an den Außenumgang des Verbindungsabschnitts der Nabe anlegen. Die Vorsprünge des Lüfterrades werden mit entsprechenden Öffnungen auf der Oberseite der Nabe in Engriff gebracht und werden dort heißverstemmt und fixieren das Lüfterrad dauerhaft auf der Nabe.The method of mounting a fan wheel on a hub of a brushless electric motor includes pressing the fan wheel onto the hub such that the first ribs engage the outer circumference of the hub and the second ribs engage the outer circumference of the hub connection portion. The projections of the impeller are brought into engagement with corresponding openings on the top of the hub and are there hot-stiffened and fix the fan permanently on the hub.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der ErfindungDescription of a preferred embodiment of the invention
Das Lüfterrad
Der Elektromotor umfasst eine hülsenförmige Motorhalterung
Entlang des Lagerspaltes
Ein freies Ende der Welle
Am Außenumfang der Motorhalterung
Das Lüfterrad
In
Bei der Montage des Lüfters wird zunächst die Druckplatte
Zur Befestigung des Lüfterrads
Der Durchmesser der inneren Umfangsfläche
Während des Aufschiebens des Lüfterrades
Vorzugsweise liegen die radialen Stirnseiten der Verstärkungsrippen
Nach dem Aufbringen des Lüfterrades
Erfindungsgemäß ist eine erste Pressverbindung zwischen den ersten Rippen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Gehäusecasing
- 1212
- Motorhalterungengine mount
- 1414
- Lagerbuchsebearing bush
- 1616
- Wellewave
- 1818
- Lagerspaltbearing gap
- 2020
- fluiddynamisches Radiallagerfluid dynamic radial bearing
- 2222
- fluiddynamisches Radiallagerfluid dynamic radial bearing
- 2424
- Druckplatteprinting plate
- 2626
- Abdeckplattecover
- 2828
- Abdeckungcover
- 3030
- fluiddynamisches Axiallagerfluid dynamic thrust bearing
- 3232
- fluiddynamisches Axiallagerfluid dynamic thrust bearing
- 3434
- Nabe (Rückschluss)Hub (inference)
- 34a34a
- Verbindungsabschnittconnecting portion
- 3636
- Statorstator
- 3838
- Rotormagnetrotor magnet
- 4040
- Lüfterradfan
- 4242
- Flügelwing
- 4444
- erster zylindrischer Abschnittfirst cylindrical section
- 44a44a
- erster Innenumfangfirst inner circumference
- 4646
- erste Rippenfirst ribs
- 4848
- zweiter zylindrischer Abschnittsecond cylindrical section
- 48a48a
- zweiter Innenumfangsecond inner circumference
- 5050
- zweite Rippensecond ribs
- 5252
- Verstärkungsrippenreinforcing ribs
- 5454
- Deckflächecover surface
- 5656
- Vorsprüngeprojections
- 5858
- Öffnungopening
- 6060
- Rotationsachseaxis of rotation
- 6262
- TaschenBags
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 102010022715 A1 [0004] DE 102010022715 A1 [0004]
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