DE102016107186B3 - Rotor for an electric motor, in particular for a vehicle heater - Google Patents
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Abstract
Ein Rotor für einen Elektromotor, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, umfasst einen Rotorscheibenstapel (12) mit einer Mehrzahl von in Richtung einer Rotordrehachse (R) aufeinanderfolgend angeordneten Rotorscheiben (14), wobei jede Rotorscheibe (14) eine Mehrzahl von Magnetaufnahmeaussparungen (16) aufweist, wobei die Magnetaufnahmeaussparungen (16) der Rotorscheiben (14) zum Bereitstellen von Magnetaufnahmetaschen (18) zueinander fluchtend angeordneten sind, wobei wenigstens an einem ersten axialen Endbereich (20) des Rotorscheibenstapels (14) eine Endscheibe (22) vorgesehen ist, wobei die Endscheibe (22) in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Magnetaufnahmetasche (18) einen in den Bereich der Magnetaufnahmetasche (18) sich erstreckenden Magnethaltebereich (40) aufweist. A rotor for an electric motor, in particular for a vehicle heater, comprises a rotor disk stack (12) having a plurality of rotor disks (14) arranged successively in the direction of a rotor axis of rotation (R), each rotor disk (14) having a plurality of magnet receiving recesses (16), wherein the magnet receiving recesses (16) of the rotor disks (14) are arranged in alignment with one another for providing magnet receiving pockets (18), wherein an end disk (22) is provided at least at a first axial end region (20) of the rotor disk stack (14), wherein the end disk ( 22) in association with at least one, preferably each magnet receiving pocket (18) has a in the region of the magnet receiving pocket (18) extending magnetic holding portion (40).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor, der beispielsweise als Gebläsemotor in einem Fahrzeugheizgerät eingesetzt werden kann, um die zur Verbrennung erforderliche Luft in eine Brennkammer zu fördern oder/und die zu erwärmende Luft in Richtung zu einem Wärmetauscher eines derartigen Fahrzeugheizgerätes zu fördern. The present invention relates to a rotor for an electric motor which can be used, for example, as a blower motor in a vehicle heater to promote the combustion air required for combustion in a combustion chamber and / or to promote the air to be heated toward a heat exchanger of such a vehicle heater.
Ein derartiger Rotor ist mit einem Rotorscheibenstapel mit einer Mehrzahl von in Richtung einer Rotordrehachse aufeinander folgend angeordneten Rotorscheiben aufgebaut, die im Allgemeinen aus Metallmaterial bestehen und miteinander durch Verklebung fest verbunden sind. Die Rotorscheiben weisen jeweils eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung um eine Rotordrehachse aufeinander folgend angeordneten Magnetaufnahmeaussparungen auf. Die Magnetaufnahmeaussparungen der in Richtung der Rotordrehachse aufeinander folgend angeordneten Rotorscheiben sind zueinander fluchtend ausgerichtet, so dass sich eine entsprechende Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die Rotordrehachse aufeinander folgenden Magnetaufnahmetaschen ergibt. In diese Magnetaufnahmetaschen sind Permanentmagnete eingesetzt. Um ein allmähliches Herauswandern der Permanentmagnete aus den Magnetaufnahmetaschen zu verhindern, sind die Permanentmagnete in den Aufnahmetaschen beispielsweise durch Verklebung festgelegt. Such a rotor is constructed with a rotor disk stack having a plurality of rotor disks successively arranged in the direction of a rotor axis of rotation, which generally consist of metal material and are fixedly connected to one another by adhesive bonding. The rotor disks each have a plurality of magnet receiving recesses arranged successively in the circumferential direction about a rotor axis of rotation. The magnet receiving recesses of the rotor disks successively arranged in the direction of the rotor axis of rotation are aligned with one another so that a corresponding plurality of magnetic receiving pockets which follow each other in the circumferential direction about the rotor axis of rotation results. In this magnet receiving pockets permanent magnets are used. In order to prevent a gradual migration of the permanent magnets from the magnet receiving pockets, the permanent magnets are fixed in the receiving pockets, for example by gluing.
Ein Rotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach herzustellenden, gleichwohl jedoch betriebssicher arbeitenden Rotor für einen Elektromotor, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, vorzusehen. It is the object of the present invention to provide a simple to manufacture, but nevertheless reliable operating rotor for an electric motor, in particular for a vehicle heater.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Rotor für einen Elektromotor, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät, gemäß Anspruch 1. Der Rotor umfasst einen Rotorscheibenstapel mit einer Mehrzahl von in Richtung einer Rotordrehachse aufeinanderfolgend angeordneten Rotorscheiben, wobei jede Rotorscheibe eine Mehrzahl von Magnetaufnahmeaussparungen aufweist, wobei die Magnetaufnahmeaussparungen der Rotorscheiben zum Bereitstellen von Magnetaufnahmetaschen zueinander fluchtend angeordneten sind, wobei wenigstens an einem ersten axialen Endbereich des Rotorscheibenstapels eine Endscheibe vorgesehen ist, wobei die Endscheibe in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Magnetaufnahmetasche einen in den Bereich der Magnetaufnahmetasche sich erstreckenden Magnethaltebereich aufweist. Der Aufbau wird dadurch vereinfacht, dass die Endscheibe die gleiche Form wie die Rotorscheiben aufweist und bezüglich der Rotorscheiben in Umfangsrichtung verdreht angeordnet ist. Das Bereitstellen eines baulich von den Rotorscheiben sich unterscheidenden Bauteils für die Endscheibe kann somit vermieden werden. According to the invention, this object is achieved by a rotor for an electric motor, in particular for a vehicle heater, according to claim 1. The rotor comprises a rotor disk stack with a plurality of successively arranged in the direction of a rotor axis of rotation rotor disks, each rotor disk having a plurality of magnet receiving recesses, wherein the magnet receiving recesses the rotor disks are arranged in alignment with one another for providing magnet receiving pockets, wherein an end disk is provided at least at a first axial end region of the rotor disk stack, the end disk having a magnetic holding region extending into the region of the magnet receiving pocket in association with at least one, preferably each magnet receiving pocket. The structure is simplified in that the end plate has the same shape as the rotor disks and is arranged rotated with respect to the rotor disks in the circumferential direction. The provision of a structurally different from the rotor discs component for the end plate can thus be avoided.
Bei dem erfindungsgemäßen Rotor kann durch das Bereitstellen einer die axiale Bewegung der Permanentmagnete unterbindenden Endscheibe auf eine feste Verbindung der Magnete mit den Rotorscheiben des Rotorscheibenstapels durch Verklebung oder sonstige zusätzlich vorgenommene Maßnahmen verzichtet werden. Dies vereinfacht den Vorgang des Herstellens eines derartigen Rotors, verhindert aber gleichzeitig auch das allmähliche Herauswandern der Permanentmagnete aus den diese aufnehmenden Magnetaufnahmetaschen. In the case of the rotor according to the invention, by providing an end disk which prevents the axial movement of the permanent magnets, it is possible to dispense with a firm connection of the magnets to the rotor disks of the rotor disk stack by gluing or other measures additionally taken. This simplifies the process of producing such a rotor, but at the same time prevents the gradual migration of the permanent magnets from the magnetic receiving pockets receiving them.
Zur Bereitstellung eines einfach zu realisierenden Aufbaus wird vorgeschlagen, dass alle Rotorscheiben im Wesentlichen die gleiche Form aufweisen. To provide an easy-to-implement construction, it is proposed that all rotor disks have substantially the same shape.
Ein zuverlässiges Behindern der Permanentmagnete am Herausbewegen aus den Magnetaufnahmetaschen kann dadurch erreicht werden, dass die Endscheibe in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Magnetaufnahmetasche wenigstens einen von einem ringartigen Körperbereich sich nach radial außen erstreckenden Magnethaltevorsprung aufweist. Dabei kann eine stabile Haltewechselwirkung dadurch erreicht werden, dass der Magnethaltevorsprung sich in einen Umfangsmittenbereich der zugeordneten Magnetaufnahmetasche erstreckt. A reliable obstruction of the permanent magnets from moving out of the magnet receiving pockets can be achieved in that the end plate in association with at least one, preferably each magnet receiving pocket has at least one of a ring-like body portion radially outwardly extending magnetic retaining projection. In this case, a stable holding interaction can be achieved in that the magnet holding projection extends in a circumferential center region of the associated magnet receiving pocket.
Ein stabiler Aufbau des Rotors kann dadurch erreicht werden, dass die Rotorscheiben und die Endscheibe vorzugsweise durch Verklebung miteinander fest verbunden sind. A stable construction of the rotor can be achieved in that the rotor disks and the end disk are preferably firmly connected to one another by gluing.
Zur drehfesten Ankopplung an eine Rotorwelle wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Teil der, vorzugsweise alle Rotorscheiben und die Endscheibe eine eine Formschlusseingriffsformation bereitstellende Rotorwellendurchgriffsöffnung aufweisen, und dass eine eine Gegen-Formschlusseingriffsformation bereitstellende Rotorwelle in die Rotorwellendurchgriffsöffnungen der Rotorscheiben und der Endscheibe eingesetzt ist. For rotationally fixed coupling to a rotor shaft, it is proposed that at least a part of, preferably all rotor disks and the end disk have a Rotorwellenendurchgriffsöffnung providing a Formschlusseingriffsformation, and that a counter-Formschlusseingsformation providing rotor shaft is inserted into the Rotorwellendurchgriffsöffnungen the rotor disks and the end disk.
Um dabei die Kopplung der Rotorwelle mit dem Rotorscheibenstapel bzw. der Endscheibe in verschiedenen Positionierungen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Formschlusseingriffsformationen und in die Gegen-Formschlusseingriffsformation eine Kopplung der Rotorwelle mit den Rotorscheiben und der Endscheibe in einer Mehrzahl von vorzugsweise eine gleichmäßige Winkelbeabstandung zueinander aufweisenden Kopplungspositionen zulässt, wobei ferner vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Winkelbeabstandung der Kopplungspositionen oder ein ganzzahliges Vielfaches davon im Wesentlichen einer Winkelbeabstandung der Magnetaufnahmeaussparungen in den Rotorscheiben entspricht. In order to enable the coupling of the rotor shaft with the rotor disk stack or the end disk in different positions, it is proposed that the form-fitting engagement formations and into the counter-form-fitting engagement coupling of the rotor shaft with the rotor disks and the end disk in a plurality of preferably a uniform Further, it is preferably provided that the angular spacing of the coupling positions or an integer multiple thereof corresponds substantially to an angular spacing of the magnet receiving recesses in the rotor disks.
An einem zweiten axialen Endbereich des Rotorscheibenstapels kann auf das Vorsehen einer die Magnetaufnahmetaschen überdeckenden Endscheibe verzichtet werden. Da einerseits am ersten axialen Endbereich eine derartige Endscheibe vorgesehen ist, andererseits die Permanentmagnete in den diese aufnehmenden Magnetaufnahmetaschen auch durch Magnetwechselwirkung gehalten sind, kann allein durch die Einbaulage dafür gesorgt werden, dass ein allmähliches Wandern der Permanentmagnete unter den im Rotationsbetrieb auftretenden Vibrationen eine Bewegung in Richtung zum ersten axialen Endbereich bedeuten würde, wo jedoch das Herausbewegen aus den Magnetaufnahmetaschen durch die dort vorgesehene Endscheibe realisiert ist. At a second axial end region of the rotor disk stack it is possible to dispense with the provision of an end disk covering the magnet receiving pockets. Since such an end plate is provided on the one hand at the first axial end region, on the other hand the permanent magnets in the magnetic receiving pockets receiving them are also held by magnetic interaction, it can be ensured solely by the mounting position that a gradual migration of the permanent magnets under the vibrations occurring during the rotational operation causes a movement in Would mean direction to the first axial end portion, where, however, the moving out of the magnet receiving pockets is realized by the end plate provided there.
In wenigstens einer, vorzugsweise jeder Magnetaufnahmetasche ist wenigstens ein Permanentmagnet aufgenommen. Ferner kann zur Erzeugung des auch in Wechselwirkung mit einem Statorfeld tretenden Magnetfeldes des Rotors vorgesehen sein, dass die Rotorscheiben und die Endscheibe aus magnetisierbarem Material, vorzugsweise Metallmaterial, aufgebaut sind. At least one, preferably each magnet receiving pocket accommodates at least one permanent magnet. Furthermore, in order to generate the magnetic field of the rotor which also passes in interaction with a stator field, it can be provided that the rotor disks and the end disk are made of magnetisable material, preferably metal material.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugheizgerät, umfassend einen Gebläsemotor, vorzugsweise für ein Verbrennungsluftgebläse oder/und ein Heizluftgebläse, mit einem erfindungsgemäß aufgebauten Rotor. The invention further relates to a vehicle heater, comprising a blower motor, preferably for a combustion air blower and / or a Heizluftgebläse, with a rotor constructed according to the invention.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, umfassend ein derartiges Fahrzeugheizgerät. Vorzugsweise ist das Fahrzeugheizgerät derart in ein Fahrzeug eingebaut, dass der erste axiale Endbereich des Rotorscheibenstapels in einer Fahrzeughöhenrichtung im Wesentlichen nach unten orientiert ist. Wie vorangehend bereits ausgeführt, wird somit dafür gesorgt, dass die Permanentmagnete grundsätzlich die Tendenz haben, sich in Richtung auf den ersten axialen Endbereich zu zubewegen, wo sie jedoch durch die dort vorgesehene Endscheibe an einer Bewegung bzw. einer Bewegung aus dem diese aufnehmenden Magnetaufnahmetaschen heraus gehindert sind. Furthermore, the invention relates to a vehicle comprising such a vehicle heater. Preferably, the vehicle heater is installed in a vehicle such that the first axial end portion of the rotor disc stack is oriented substantially downward in a vehicle height direction. As already stated above, it is thus ensured that the permanent magnets generally have the tendency to move in the direction of the first axial end region, where, however, by the end disk provided there, movement or movement out of the magnetic receiving pockets accommodating the latter takes place are hindered.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt: The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Die
Jede der Rotorscheiben
An einem ersten axialen Endbereich
Eine derartige Endscheibe ist in
Die Rotorscheiben
Die in
Die
Die Formschlusseingriffsformation
Die Endscheibe
Aufgrund der Positionierung der Endscheibe
Um den Aufbau des Rotors
Es ist darauf hinzuweisen, dass, obgleich die vorangehend beschriebene Ausgestaltung der Endscheibe
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