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Rotor für einen Motor und sein Herstellungsverfahren

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Abstract

Die Erfindung offenbart einen Rotor für einen Motor sowie dessen Herstellungsverfahren. Ein Rotormantel (1) und eine mittige Welle (12) des Rotors sind einstückig ausgebildet. Die mittige Welle (12) befindet sich in einer zentralen Position des Rotormantels (1). Ein Metallring (2), der durch Biegen eines Streifens eines Metallbleches gebildet ist, ist auf dem kreisförmigen Innenumfang des Rotormantels (1) angeordnet und übt eine radial nach außen gerichtete Kraft aus. Ein Ring (3) aus einem Permanentmagneten ist auf dem kreisförmigen Innenumfang des Metallrings fest befestigt, wodurch der Rotor gebildet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Rotor eines Motors und dessen Herstellungsverfahren, so dass der Rotor schneller hergestellt werden kann und sich bei seiner Drehung stabiler verhält.
Die am 21. September 1988 ausgegebene Gebrauchsmusterschrift 371291 mit dem Titel "ROTOR STRUCTURE FOR A FAN MOTOR" offenbart einen Rotor, der durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt ist. Für den magnetischen Kreis ist ein am Innenumfang des Rotors integrierter Metallring vorgesehen, und ein Magnetring ist am Innenumfang des Metallrings befestigt. Da der Metallring in dem Rotor integriert ist, muss der Metallring in die Form zur Ausbildung des Rotors eingegeben werden. Außerdem muss zur selben Zeit der Rotor mit einer mittigen Welle ausgebildet werden. Durch die Einbettung des Metallrings und die Zentrierung der mittigen Welle kann die Produktionsgeschwindigkeit des Rotors verlangsamt werden. Außerdem muss, um den Metallring fest mit dem Rotor zu verbinden und die Festigkeit des Metallrings zu verbessern, um eine Deformierung zu vermeiden, der Metallring im Querschnitt die Form eines umgekehrten L mit einem Flansch an der Oberseite aufweisen, wodurch noch mehrere Stanzungen erforderlich werden und sich erhöhte Herstellungskosten sowie ein erhöhter Materialverbrauch ergeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für einen Motor und ein Herstellungsverfahren für den Rotor zu schaffen, so dass der Rotor mit einer größeren Geschwindigkeit und unter niedrigeren Kosten hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen in den beigefügten Ansprüchen gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Rotormantel und eine mittige Welle des Rotors durch Spritzgießen einstückig ausgebildet. Ein Metallring wird am kreisförmigen Innenumfang des Rotormantels angeordnet. Der Metallring wird durch Biegen eines Streifens eines Metallbleches gebildet, dessen Länge gleich oder ein wenig kleiner ist als der Innenumfang des Rotormantels. Somit hat der Metallring eine gewisse Elastizität, um eine radial nach außen gerichtete Kraft auf den Innenumfang des Rotormantels auszuüben. Außerdem können die zwei Enden des Metallrings miteinander in Kontakt kommen oder zwischen sich einen Spalt bilden. Ein Ring aus einem Permanentmagneten wird in enger Anlage auf den kreisförmigen Innenumfang des in dem Rotormantel angeordneten Metallrings aufgesetzt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgt. In der Zeichnung stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform eines Rotors für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Unteransicht des in Fig. 1 gezeigten Rotors eines Motors,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform des Rotors für einen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine Unteransicht des in Fig. 4 gezeigten Rotors für einen Motor,
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5, und
Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Kreisausschnitts in Fig. 6.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein Rotor eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung einen Rotormantel 1, einen Metallring 2 und einen Magnetring 3 auf.
Der Rotormantel 1 ist durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt. Der Rotormantel 1 kann die Form eines Flügelrades mit Flügel 15 haben und hat eine Umfangswand 11 sowie eine einstückig daran ausgebildete mittige Welle 12, so dass der Rotormantel 1 sich um seine mittige Welle 12 drehen kann.
Der Metallring 2 wird durch Biegen eines Streifens eines Metallbleches hergestellt, dessen Länge gleich oder ein wenig kürzer als der Innenumfang der Umfangswand 11 des Rotormotors 1 ist. Der auf diese Weise gebildete Metallring 2 hat zwei Enden, die in Kontakt miteinander stehen oder zwischen denen sich ein Spalt 21 befindet. Daher hat der Metallring 2 eine gewisse Elastizität und übt somit eine radial nach außen gerichtete Kraft aus, wenn die zwei Enden des Metallrings 2 zusammengedrückt werden und daher gezwungen sind, sich einander zu nähern.
Der Magnetring 3 ist aus einem Streifen eines Kunststoffmagneten, eines Gummimagneten usw. hergestellt. Der Magnetring 3 ist kreisförmig und hat zwei miteinander verbundene Enden. Die Verbindungsstelle zwischen den zwei Enden des Magnetringes 3 muss nicht mit dem Spalt 21 des Metallrings 2 fluchten. Außerdem ist der Außendurchmesser des Ringmagneten 3 ein wenig kleiner als der Innendurchmesser des Rotormantels 1.
Das Herstellungsverfahren des Rotors für einen Motor wird nun anhand der Fig. 2 und 3 erläutert. Zuerst wird der aus einem Streifen eines Metallblechs gebildete Metallring 2 an dem Innenumfang der Umfangswand 11 des Rotormantels 1 mit der mittigen Welle 12 angeordnet. Der Metallring 2 hat eine gewisse Elastizität, um eine radial nach außen gerichtete Kraft auszuüben, so dass er fest an dem Innenumfang der Umfangswand 11 anliegt. Der Metallring 2 hat eine Länge, die gleich oder ein wenig kürzer als der Umfang der Umfangswand 11 des Rotormantels 1 ist, so dass die zwei Enden des Metallrings 2 in Kontakt miteinander kommen oder zwischen sich den Spalt 21 bilden.
Dann wird der Magnetring 3, dessen Außendurchmesser ein wenig kleiner als der Innendurchmesser der Umfangswand 11 des Rotormantels 1 ist, fest an den Innenumfang des Metallrings anliegend eingefügt. Die Verbindungsfläche zwischen dem Metallring 2 und dem Magnetring 3 kann mit Klebstoff versehen werden.
Schließlich wird der Rotor einem Abgleich unterworfen, um eine stabile Rotation des Rotors um seine mittige Welle 12 sicherzustellen.
Fig. 4-6 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform des Rotors eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform hat die Verbindungsfläche zwischen der Umfangswand 11 und der Oberseite des Rotorgehäuses bzw. Rotormantels 1 eine ringförmige Nut 14, die durch eine Vielzahl von Ansätzen oder Rippen 16 (Fig. 5) unterteilt ist, so dass eine Vielzahl von unabhängigen Nuten gebildet wird. Wie in Fig. 6 gezeigt, bilden die Rippen 16 eine Abstützung für den Metallring 2 und den Magnetring 3, so dass der Metallring 2 und der Magnetring 3 nicht in die Nut 14 eindringen können. Ein Klebstoff (nicht bezeichnet, siehe Fig. 7) kann in die Nut 14 eingegeben werden, um eine Bindung zwischen dem Metallring 2 und dem Magnetring 3 zu schaffen. Auf diese Weise können der Rotormantel 1, der Metallring 2 und der Magnetring 3 fester miteinander verbunden werden.
Bei dem Rotor eines Motors und dem Verfahren zu dessen Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung ist hervorzuheben, dass die Herstellung des Rotors einfach ist und ohne Materialverlust erfolgt, da der Metallring durch Biegen eines Streifens eines Metallbleches gebildet wird. Der Metallring 2 kommt in enge Anlage mit dem Rotormantel, weil er in radialer Richtung zum Innenumfang der Umfangswand expandiert. Daher gestaltet sich das Spritzgießen für den Rotormantel einfach. Nach Beendigung der Herstellung wird der Rotor schließlich einem Abgleichtest unterworfen, um eine stabilere Rotation des Rotors sicherzustellen. Somit ist ein ruhiger Lauf der mittigen Welle in ihrem Lager sichergestellt, wodurch Fehlfunktionen weitgehend vermieden und die Betriebsdauer erhöht werden.
Obwohl oben die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert worden ist, versteht es sich für den Fachmann, dass zahlreiche Modifikationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Dieser Grundgedanke ist in den anhängigen Ansprüchen niedergelegt, die derartige Modifikationen und Änderungen erfassen sollen.

Claims (17)

1. Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Motor, mit folgenden Schritten:
  • a) Befestigung eines durch Biegen eines Streifens eines Metallblechs gebildeten Metallrings (2) an dem Innenumfang einer Umfangswand (11) eines Rotormantels (1) mit einer mittigen Welle (12) derart, dass der Metallring (2) eine radial nach außen gerichtete Kraft auf den Innenumfang der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) ausübt und mit ihr in engen Kontakt kommt, und
  • b) Anbringen eines Magnetrings (3) mit einem Außendurchmesser, der ein wenig kleiner ist als der Innendurchmesser der Umfangswand (11) des Rotormantels (1), am Innenumfang des Metallrings (2), so dass er in enger Anlage mit ihm kommt, wodurch der Magnetring (3) am Innenumfang des Metallrings (2) festgehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei auf die Verbindungsfläche zwischen dem Metallring (2) und dem Magnetring (3) ein Klebstoff aufgebracht ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ferner nach dem Schritt (b) in einem Schritt (c) ein Test zum Rotationsabgleich des Rotors durchgeführt wird, so dass eine stabile Rotation des Rotors um die mittige Welle (12) des Rotormantels (1) erhalten wird.
4. Rotor für einen Motor, mit:
einem durch Spritzgießen eines Kunststoffes hergestellten Rotormantel (1) mit einer Umfangswand (11) und einer mittigen Welle (12) in seinem Zentrum,
einem durch Biegen eines Streifens eines Metallbleches gebildeten Metallring (2) mit zwei miteinander verbundenen Enden, wobei der Metallring (2) eine Elastizität zum Ausüben einer radial nach außen gerichteten Kraft aufweist und in engem Kontakt mit dem Innenumfang der Umfangswand (11) des Mantels steht, und
einem an dem Innenumfang des Metallrings (2) angeordneten Magnetring (3).
5. Rotor für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der Streifen des den Metallring (2) bildenden Metallbleches eine Länge hat, die gleich oder ein wenig kleiner als der Innenumfang der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) ist.
6. Rotor für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der Magnetring (3) einen Außendurchmesser hat, der ein wenig kleiner als der Innendurchmesser der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) ist.
7. Rotor für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der Rotormantel (1) eine Vielzahl von Flügeln (15) auf seinem Außenumfang aufweist.
8. Rotor für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der Rotormantel (1) eine oben liegende Oberfläche hat, die mit der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) an der dazwischen liegenden Verbindungsstelle eine Nut (14) bildet.
9. Rotor für einen Motor nach Anspruch 4, wobei der Magnetring (3) und der Metallring (2) durch Klebstoff miteinander verbunden sind.
10. Rotor für einen Motor nach Anspruch 8, wobei die Nut (14) einen Klebstoff enthält, um den Magnetring (3) und den Metallring (2) miteinander zu verbinden.
11. Rotor für einen Motor, mit:
einem durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellten Rotormantel (1) mit einer Umfangswand (11) und einer mittigen Welle (12) in seinem Zentrum,
einem durch Biegen eines Streifens eines Metallbleches gebildeten Metallring mit zwei Enden, die zwischen sich einen Spalt (21) aufweisen, wobei der Metallring (2) eine Elastizität aufweist, um eine in radialer Richtung nach außen gerichtete Kraft auszuüben, um in engen Kontakt mit dem Innenumfang der Umfangswand (11) des Mantels zu kommen, und
einem am Innenumfang des Metallrings (2) angeordneten Magnetring (3).
12. Rotor für einen Motor nach Anspruch 11, wobei der Streifen des den Metallring (2) bildenden Metallbleches eine Länge hat, die gleich oder ein wenig kleiner als der Innenumfang der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) ist.
13. Rotor für einen Motor nach Anspruch 11, wobei der Magnetring (3) einen Außendurchmesser hat, der ein wenig kleiner als der Innendurchmesser der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) ist.
14. Rotor für einen Motor nach Anspruch 11, wobei der Rotormantel (1) eine Vielzahl von Flügeln (15) an seinem Außenumfang aufweist.
15. Rotor für einen Motor nach Anspruch 11, wobei der Rotormantel (1) eine oben liegende Oberfläche aufweist, die mit der Umfangswand (11) des Rotormantels (1) an der dazwischen liegenden Verbindungsstelle eine Nut (14) bildet.
16. Rotor für einen Motor nach Anspruch 11, wobei der Magnetring (3) und der Metallring (2) durch Klebstoff verbunden sind.
17. Rotor für einen Motor nach Anspruch 15, wobei die Nut (14) einen Klebstoff enthält, um den Magnetring (3) und den Metallring (2) miteinander zu verbinden.
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