DE202011101568U1

DE202011101568U1 - Electric motor with balancing material

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Publication number: DE202011101568U1
Application number: DE202011101568U
Authority: DE
Original assignee: Kress Elek K & Co KG GmbH; Kress Elektrik GmbH and Co Elektromotorenfabrik
Current assignee: Kress Elek K & Co KG GmbH; Kress Elektrik GmbH and Co Elektromotorenfabrik
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2021-05-31

Abstract

Elektrische Maschine mit einem Stator (21) und einem relativ hierzu rotierbaren Rotor (10), wobei der Rotor (10) eine Rotorwelle (11) mit einem Magnetkörper (12) sowie mindestens eine Wuchtscheibe (13) umfasst und drehbar in einem von einer stromdurchflossenen Spule (22) erzeugten magnetischen Feld des Stator (21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wuchtscheibe (13) im Bereich des Magnetkörpers (12) des Rotors (10) angeordnet ist.Electric machine with a stator (21) and a rotor (10) which can be rotated relative thereto, the rotor (10) comprising a rotor shaft (11) with a magnet body (12) and at least one balancing disk (13) and rotatable in one of which is current-carrying Coil (22) generated magnetic field of the stator (21) is arranged, characterized in that the at least one balancing disk (13) is arranged in the area of the magnet body (12) of the rotor (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical machine according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße elektrische Maschinen weisen üblicherweise einen Statur und einen relativ hierzu rotierbaren Rotor auf, wobei der Rotor eine Rotorwelle mit einem Magnetkörper sowie mindestens eine Wuchtscheibe für einen ruhigen Lauf des Rotors umfasst und drehbar in einem von einer stromdurchflossenen Spule erzeugten elektromagnetischen Feld des Statur angeordnet ist. Hiervon zu unterscheiden ist der ebenfalls bekannte „Grundtyp” einer rotierenden elektrischen Maschine, bei dem der Rotor eine stromdurchflossene Spule umfasst und drehbar in einem von dem Statur mittels Dauermagneten erzeugten Magnetfeld angeordnet ist. Beide Ausführungsformen der elektrischen Maschine sind als Elektromotoren zur Wandlung von elektrischer in mechanische Energie oder als Generatoren zur Wandlung von mechanischer in elektrische Energie bekannt.Generic electrical machines usually have a stature and a rotor rotatable relative thereto, wherein the rotor comprises a rotor shaft with a magnetic body and at least one balancing disk for quiet running of the rotor and is rotatably arranged in a generated by a current-carrying coil electromagnetic field of the stature. To distinguish this is the well-known "basic type" of a rotating electric machine, in which the rotor comprises a current-carrying coil and is rotatably arranged in a magnetic field generated by the stature by means of permanent magnets. Both embodiments of the electric machine are known as electric motors for converting electrical energy into mechanical energy or as generators for converting mechanical energy into electrical energy.

Liegen entsprechende Massenschwerpunkte von rotierenden Maschinenelementen nicht exakt auf der Drehachse der elektrischen Maschine, so tritt bekanntermaßen eine Unwucht auf, die einen unruhigen Lauf des Rotors bewirkt.If corresponding centers of gravity of rotating machine elements are not exactly on the axis of rotation of the electric machine, it is known that an imbalance occurs, which causes an uneven running of the rotor.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum Beseitigen einer derartigen Unwucht durch Auswuchten der rotierenden Bauteile für den voranstehend beschriebenen „Grundtypen” der elektrischen Maschine mit einer rotierenden Spule bekannt.Various devices and methods for eliminating such imbalance by balancing the rotating components for the above-described "basic types" of the rotating-coil electric machine are known in the prior art.

So beschreibt beispielsweise die DE 1 766 299 eine Einrichtung zum dynamischen Auswuchten von Rotoren mittels einer Scheibe, welche an einem Ende einer den Rotor tragenden Welle angeordnet ist. Diese Scheibe weist auf einer Seite eine Vielzahl von Stiften auf, die einzeln zur gezielten Beseitigung einer dynamischen Unwucht des Rotors entfernt werden können, so dass ein völliger Ausgleich der unwuchtigen dynamischen Massenkräfte erfolgt. Ebenfalls beschrieben ist ein Ausbilden von Löchern in einer an einem Ende einer den Rotor tragenden Welle angeordneten Scheibe, die wahlweise unausgefüllt oder mit Schrauben bzw. Nieten zum Auswuchten versehen werden können.For example, describes the DE 1 766 299 a device for dynamic balancing of rotors by means of a disc, which is arranged at one end of a shaft carrying the rotor. This disc has on one side a plurality of pins, which can be removed individually for the targeted elimination of a dynamic imbalance of the rotor, so that a complete compensation of the unbalanced dynamic mass forces takes place. Also described is forming holes in a disc located at one end of a shaft carrying the rotor, which may optionally be blanked or provided with screws for ratcheting.

Des Weiteren ist aus der DE 1 115 824 ein Elektromotor bekannt, der einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei der Stator aus einem Blechpaket und zwei die Lager für den Rotor bildenden Bügeln besteht, so dass auf ein besonderes Gehäuse verzichtet werden kann. An einem Ende des Rotors ist eine Auswuchtscheibe angeordnet, die beispielsweise durch Werkstoff-Fortnahme ein Auswuchten des Rotors zulässt.Furthermore, from the DE 1 115 824 an electric motor is known, which has a rotor and a stator, wherein the stator consists of a laminated core and two bearings forming the rotor for the ironing, so that can be dispensed with a special housing. At one end of the rotor, a balancing disc is arranged, which allows, for example by material removal, a balancing of the rotor.

Die Offenlegungsschrift DE 102 59 179 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch angetriebenen Luftpumpe, bei dem die Luftpumpe durch einen Materialabtrag, beispielsweise durch einen rein mechanischen Materialabtrag am Lüfterrad bzw. an einer Wuchtscheibe gewuchtet wird. Ebenfalls beispielsweise besteht die Wuchtscheibe zumindest teilweise aus einem Metall, welches durch mechanischen Abtrag in seiner Masse reduziert werden kann, so dass ein Trägheitsmoment der Wuchtscheibe den Erfordernissen des Auswuchtvorgangs angepasst wird. Die Wuchtscheibe wird hierzu auf einer dem Pumpenwerk abgewandten Seite einer Rotorwelle angebracht, um einen deutlich erhöhten Auswuchtgrad zu erreichen. Auf diese Weise wird ein großer axialer Abstand der Wuchtscheibe zu einem Lüfterrad und somit zweier entsprechender Wuchtebenen erzielt.The publication DE 102 59 179 describes a method for producing an electrically driven air pump, in which the air pump is balanced by a removal of material, for example by a purely mechanical material removal on the fan or on a balancing disk. Likewise, for example, the balancing disk consists at least partially of a metal which can be reduced in its mass by mechanical removal, so that a moment of inertia of the balancing disk is adapted to the requirements of the balancing process. For this purpose, the balancing disk is mounted on a side of a rotor shaft facing away from the pump mechanism in order to achieve a significantly increased degree of balancing. In this way, a large axial distance of the balancing disk is achieved to a fan and thus two corresponding balancing planes.

Den als Stand der Technik beschriebenen Druckschriften ist gemein, dass diese jeweils eine Wuchtschiebe vorsehen, welche an einem entfernten Ende einer Rotorwelle angeordnet ist und somit einen möglichst großen Abstand zu der ebenfalls auf der Rotorwelle angeordneten Spule aufweist.The documents described as prior art is common that they each provide a balancing slide, which is arranged at a distal end of a rotor shaft and thus has the greatest possible distance from the coil also arranged on the rotor shaft.

Der Abstand ist vorgesehen, um mittels eines möglichst großen Hebelarms über die Rotorwelle gegebenenfalls auftretende Kippmomente auszugleichen und die Wuchtscheibe zusätzlich aus einem relevanten Einflussbereich eines elektromagnetischen Feldes der Rotorspule fernzuhalten. Dies bewirkt jedoch den Nachteil, dass der Rotor einen vergleichsweise großen Bauraum benötigt und auch bei einer Montage eine entsprechende Zugänglichkeit fordert.The distance is provided in order to compensate for any overturning moments which possibly occur via the rotor shaft by means of the largest possible lever arm, and to additionally keep the balancing disk away from a relevant influence range of an electromagnetic field of the rotor coil. However, this has the disadvantage that the rotor requires a comparatively large space and also calls for a corresponding accessibility in a mounting.

Im Gegensatz dazu ist für die gattungsbildenden elektrischen Maschinen mit einem auf dem Rotor angeordneten Magnetkörper als Auswuchtmaßnahme bekannt, den Magnetkörper entsprechend zu bearbeiten und Magnetmaterial an den jeweiligen Stellen gezielt zu entfernen. Dies beeinflusst jedoch das von dem Magnetkörper erzeugte Magnetfeld, wodurch eine Leistungsfähigkeit des Motors herabgesetzt wird.In contrast, it is known for the generic electric machines with a magnetic body arranged on the rotor as Auswuchtmaßnahme to edit the magnetic body accordingly and to remove magnetic material at the respective points targeted. However, this affects the magnetic field generated by the magnetic body, thereby lowering a performance of the motor.

Darüber hinaus ist bei einer Bearbeitung von Magneten die Entfernung von entstehenden Spänen sehr schwierig, da die Späne ebenfalls magnetisiert sind und folglich an allen metallischen Bauteilen haften bleiben. Können die Späne nicht in vollem Umfang entfernt werden, so reduziert dies die Leistungsfähigkeit des Motors um einen zusätzlichen Anteil. Außerdem wird eine Isolation des Motors geschwächt.In addition, when working with magnets, the removal of chips is very difficult, since the chips are also magnetized and thus adhere to all metallic components. If the chips can not be removed completely, this reduces the efficiency of the engine by an additional share. In addition, an isolation of the engine is weakened.

Bekannte Verfahren zur Umgehung dieses Problems sehen vor, dass Magnete nach der Bearbeitung nachmagnetisiert werden, um Späne mit einer vergleichsweise geringen oder ohne Magnetisierung leicht entfernen zu können. Jedoch ist dieses Verfahren kompliziert und teuer. Außerdem nimmt hierdurch die magnetische Leistung der Magnete ab.Known methods for circumventing this problem provide that magnets are nachmagnetisiert after processing to chips with a relatively low or no Magnetization easy to remove. However, this process is complicated and expensive. In addition, this reduces the magnetic power of the magnets.

In jedem Fall gilt jedoch, dass Magnete in der Regel sehr spröde und deshalb schwer zu bearbeiten sind. Sie können daher leicht zerbrechen, so dass eine entsprechende Herstellung bzw. Bearbeitung zusätzlich erschwert wird.In any case, however, magnets are usually very brittle and therefore difficult to machine. They can therefore easily break, so that a corresponding production or processing is made more difficult.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die voranstehend beschriebenen Nachteile zu beheben oder zumindest zu reduzieren und insbesondere eine einfache Wuchtmöglichkeit zu schaffen und gleichzeitig eine kompakte Bauform für eine elektrische Maschine mit dennoch möglichst optimaler Leistungsfähigkeit bereitzustellen.Object of the present invention is therefore to eliminate the disadvantages described above or at least reduce and in particular to provide a simple balance and at the same time provide a compact design for an electric machine with optimal performance as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer elektrischen Maschine gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with an electric machine according to claim 1.

Demnach wird eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem relativ hierzu rotierbaren Rotor bereitgestellt, wobei der Rotor eine Rotorwelle mit einem Magnetkörper sowie mindestens eine Wuchtscheibe umfasst und drehbar in einem von einer stromdurchflossenen Spule erzeugten magnetischen Feld des Stator angeordnet ist. Die mindestens eine Wuchtscheibe ist außerdem im Bereich des Magnetkörpers des Rotors angeordnet.Accordingly, an electric machine is provided with a stator and a rotor rotatable relative thereto, wherein the rotor comprises a rotor shaft with a magnet body and at least one balancing disk and is rotatably arranged in a magnetic field of the stator generated by a current-carrying coil. The at least one balance disk is also arranged in the region of the magnetic body of the rotor.

Die Erfindung betrifft somit einen sogenannten Innenläufer, bei dem ein rotierender Magnetkörper als Rotor vorgesehen ist. Hiervon zu unterscheiden ist ein sogenannter Außenläufer mit einem feststehenden Magnetkörper als Stator.The invention thus relates to a so-called internal rotor, in which a rotating magnetic body is provided as a rotor. To distinguish this is a so-called external rotor with a fixed magnetic body as a stator.

Der Magnetkörper weist eine im Wesentlichen rotationssymmetrische und in Richtung der Rotorwelle längserstreckte Form auf. Beispielsweise kann diese eine zylindrische Form oder die eines Ellipsoids umfassen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere geeignete Formen möglich. Zur Vereinfachung wird im Folgenden stets nur auf „Stirnflächen” Bezug genommen, wie sie typischerweise bei zylindrischen Formen auftreten. Im Falle anderer geeigneter Formen sind hiermit die entsprechenden Flächen gemeint, also die Endabschnitte des jeweiligen Körpers in Längsrichtung bzw. in Richtung der Rotationsachse.The magnetic body has a substantially rotationally symmetrical shape and elongated in the direction of the rotor shaft. For example, it may comprise a cylindrical shape or that of an ellipsoid. Of course, however, other suitable forms are possible. For simplicity, reference will hereinafter always be made only to "faces" as they typically occur in cylindrical shapes. In the case of other suitable forms, this means the corresponding surfaces, that is to say the end sections of the respective body in the longitudinal direction or in the direction of the axis of rotation.

Die beschriebene Anordnung der Wuchtscheibe im Bereich des Magnetkörpers ist derart zu verstehen, dass die Wuchtscheibe eine möglichst minimale Beabstandung zu dem Magnetkörper aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass die jeweiligen Massenschwerpunkte eng zusammenliegen und somit eine kompakte Bauweise ermöglicht wird. Vorzugsweise ist eine Anordnung der Wuchtscheibe im Bereich mindestens einer Stirnseite vorgesehen, so dass eine minimale stirnseitige Beabstandung bereitgestellt wird.The described arrangement of the balancing disk in the region of the magnet body is to be understood in such a way that the balancing disk has as minimal a spacing as possible from the magnet body. This offers the advantage that the respective centers of gravity are close together and thus a compact design is possible. Preferably, an arrangement of the balancing disc is provided in the region of at least one end face, so that a minimal end-side spacing is provided.

Unter einer Wuchtscheibe ist im Rahmen der Erfindung nicht nur lediglich eine massive Scheibe zu verstehen. Auch kann diese insbesondere als Speichenrad mit entsprechenden Ausnehmungen zwischen den Speichen ausgebildet sein. Des Weiteren kann die Wuchtscheibe aber auch ringförmig ausgeführt und stoff-, form- oder kraftschlüssig oder mit entsprechenden Haltemitteln auf bzw. an dem Magnetkörper gehalten sein.In the context of the invention, a balancing disk is not just a solid disk. Also, this may be formed in particular as a spoke wheel with corresponding recesses between the spokes. Furthermore, however, the balancing disk can also be of annular design and can be held on or on the magnet body in a material, positive or non-positive manner or with corresponding holding means.

Gemäß einer Ausführungsform ist die elektrische Maschine ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor.According to one embodiment, the electric machine is an electronically commutated DC motor.

Des Weiteren kann die mindestens eine Wuchtscheibe einer Stirnseite des Magnetkörpers zugeordnet und an diese angrenzend auf dem Rotor angeordnet sein. Dies bedeutet, dass die Wuchtscheibe koaxial auf der Welle mit einem geringen oder sogar ohne axialen Abstand zu dem Magnetkörper, d. h. in direktem Kontakt, angeordnet ist. Ist die Wuchtscheibe ringförmig ausgebildet, kann diese auf einem entsprechenden Halteabschnitt des Magnetkörpers vorgesehen sein. Es ist außerdem möglich, zwischen dem Magnetkörper und der Wuchtscheibe eine Isolationsschicht vorzusehen. In diesem Fall bildet die Isolationsschicht eine Verbindungsschicht zwischen den beiden genannten Elementen, die einen möglichst geringen Abstand beider Elemente im Sinne der Erfindung ermöglichen, so dass auf diese Weise eine bauliche Einheit aus Magnetkörper und der mindestens einen Wuchtscheibe bereitgestellt werden kann und somit eine kompakte, platzsparende Bauweise des Rotors bewirkt.Furthermore, the at least one balancing disk can be assigned to an end face of the magnet body and arranged adjacently on the rotor. This means that the balancing disc is coaxial with the shaft with little or no axial distance to the magnet body, i. H. in direct contact, is arranged. If the balancing disk is ring-shaped, it can be provided on a corresponding holding section of the magnet body. It is also possible to provide an insulating layer between the magnetic body and the balance disk. In this case, the insulating layer forms a connecting layer between the two named elements, which allow the smallest possible distance between the two elements in the sense of the invention, so that in this way a structural unit of magnetic body and the at least one balancing disk can be provided and thus a compact, space-saving design of the rotor causes.

Gemäß einer anderen Ausführungsform weist die mindestens eine Wuchtscheibe im Verbund mit dem Rotor eine primäre elektrische Isolation auf. Hiermit ist eine gemeinsame Isolation der Wuchtscheibe mit dem Rotor gemeint. Eine derartige primäre elektrische Isolation kann mittels einer mindestens teilweisen Umspritzung bereitgestellt werden. Als geeignetes Material einer solchen Umspritzung kommt ein geeigneter Kunststoff oder andere geeignete isolierende und spritzbare Materialien in Betracht. Die Isolation ermöglicht eine Verwendung über eine Spannungsgrenze von 42 V, sogenannte Kleinstspannung, hinaus. Vorzugsweise werden die Wuchtscheiben und der Magnetkörper mindestens teilweise umspritzt. Besonders bevorzugt, kann auch die Rotorwelle zumindest abschnittsweise integriert bzw. mit umspritzt werden. Die genannten Elemente bilden somit eine kompakte Einheit Gemäß einer Ausführungsform sind auf diese Weise die Wuchtscheibe und der Magnetkörper mittels der mindestens teilweisen Umspritzung mit der Rotorwelle isoliert verbunden und werden hiermit auf dieser fixiert.According to another embodiment, the at least one balancing disk in combination with the rotor has a primary electrical insulation. This means a common isolation of the balancing disk with the rotor. Such a primary electrical insulation can be provided by means of at least partial encapsulation. Suitable material for such an encapsulation is a suitable plastic or other suitable insulating and injectable materials. The insulation allows use beyond a voltage limit of 42 V, so-called very low voltage. Preferably, the balancing disks and the magnetic body are at least partially encapsulated. Particularly preferably, the rotor shaft can also be integrated or encapsulated at least in sections. The elements mentioned thus form a compact unit. According to one embodiment, in this way the balancing disk and the magnetic body by means of At least partially encapsulation isolated connected to the rotor shaft and are hereby fixed on this.

Des Weiteren ist auch eine Umspritzung der Wuchtscheibe und des Magnetkörpers möglich, so dass diese auf einer äußeren Oberfläche, also beispielsweise Stirn- und Mantelflächen, umspritzt und somit gegenüber einer Umgebung isoliert sind.Furthermore, an encapsulation of the balancing disk and the magnetic body is possible, so that they are on an outer surface, so for example, front and lateral surfaces, encapsulated and thus isolated from an environment.

Vorzugsweise ist die mindestens eine Wuchtscheibe drehfest mit einer Rotorwelle des Rotors verbunden. Diese Verbindung kann sowohl stoff-, form- oder kraftschlüssig erfolgen, so dass die Wuchtscheibe fest mit der Rotorwelle verbunden ist und zusammen mit dieser rotiert. Entsprechende Verfahren und Maßnahmen hierzu sind bereits bekannt.Preferably, the at least one balancing disc is rotatably connected to a rotor shaft of the rotor. This connection can be made either material, form or force fit, so that the balancing disk is firmly connected to the rotor shaft and rotates together with this. Corresponding methods and measures for this are already known.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform übersteigt ein jeweiliger Außendurchmesser der mindestens einen Wuchtscheibe einen Außendurchmesser des Magnetkörpers nicht. Es wird somit ein Außendurchmesser des Wuchtrings auf den Außendurchmesser des Magnetkörpers beschränkt, so dass der Außendurchmesser des Wuchtrings kleiner oder gleich dem Außendurchmesser des Magnetkörpers ist und in radialer Richtung keine durch die Wuchtscheibe verursachte Erhöhung auftritt. Ein Abstand zwischen der Spule des Stators und dem rotierenden Magnetkörper bleibt somit unbeeinflusst und kann entsprechend ohne Rücksicht auf die Wuchtscheibe optimiert ausgebildet sein.According to a further embodiment, a respective outer diameter of the at least one balancing disk does not exceed an outer diameter of the magnetic body. It is thus an outer diameter of the balancing ring is limited to the outer diameter of the magnetic body, so that the outer diameter of the balancing ring is less than or equal to the outer diameter of the magnetic body and in the radial direction caused by the balancing wheel increase does not occur. A distance between the coil of the stator and the rotating magnet body thus remains unaffected and can be designed accordingly optimized without regard to the balancing disk.

Vorzugsweise umfasst die mindestens eine Wuchtscheibe ein metallisches Material. Metallisches Material erlaubt aufgrund seines vergleichsweise hohen spezifischen Gewichts die Bereitstellung eines hohen Trägheitsmoments sowie eine einfache Bearbeitbarkeit für vorzunehmende Auswuchtmaßnahmen. Hierzu sind verschiedene Maßnahmen bekannt, wie beispielsweise ein Abtragen von Material oder ein Anbringen von zusätzlichem Material an der Wuchtscheibe.Preferably, the at least one balance disc comprises a metallic material. Metallic material, due to its comparatively high specific gravity, allows the provision of a high moment of inertia and easy machinability for balancing measures to be carried out. For this purpose, various measures are known, such as a removal of material or attaching additional material to the balancing disk.

Ebenfalls vorzugsweise besteht die mindestens eine Wuchtscheibe aus nicht-magnetischem Material. Dies ist von besonderer Bedeutung, um das Magnetfeld des Magnetkörpers nicht zu beeinflussen bzw. zu stören. Als nicht-magnetisches Material können beispielsweise nicht-magnetische metallische Materialien, wie Messing, verwendet werden. Jedoch sind auch andere nicht-magnetische Materialien möglich, wenn eine ausreichende Masse zum Auswuchten des Rotors bereitgestellt werden kann, wie beispielsweise nicht-magnetisches Material mit einer hohen Dichte.Also preferably, the at least one balancing disc made of non-magnetic material. This is of particular importance in order not to influence or disturb the magnetic field of the magnetic body. As the non-magnetic material, for example, non-magnetic metallic materials such as brass may be used. However, other non-magnetic materials are also possible if sufficient mass can be provided to balance the rotor, such as high density non-magnetic material.

Gemäß einer Ausführungsform kann die mindestens eine Wuchtscheibe einstückig ausgebildet sein. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Herstellung und Verarbeitung.According to one embodiment, the at least one balancing disk can be formed in one piece. This allows a simple and inexpensive production and processing.

Ebenso kann die mindestens eine Wuchtscheibe mehrteilig ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Wuchtscheibe individuell angepasst und in entsprechend erforderlichen Formen ausgestaltet werden. Ein mehrteiliger Aufbau erlaubt darüber hinaus die Verwendung mehrerer unterschiedlicher Materialien, wodurch ebenfalls eine gezielte Anpassung ermöglicht wird. So kann beispielsweise eine tragende „Felge” aus einem ersten Material und ein hierauf angeordneter Ring aus einem zweiten Material vorgesehen werden. Insbesondere kann eine Trägerhülse vorgesehen werden, welche die mindestens eine Wuchtscheibe trägt und positioniert. Dies kann die voranstehend beschriebene Umspritzung bereitstellen bzw. Teile der Umspritzung umfassen.Likewise, the at least one balance disk can be designed in several parts. In this way, the balancing wheel can be adjusted individually and configured in accordance with required forms. A multi-part design also allows the use of several different materials, which also allows a targeted adjustment. Thus, for example, a load-bearing "rim" made of a first material and a ring arranged thereon of a second material can be provided. In particular, a carrier sleeve can be provided which carries and positions the at least one balancing disc. This can provide the encapsulation described above or comprise parts of the encapsulation.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Darin zeigen:The invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to an embodiment. Show:

1 eine perspektivische Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen Rotors für eine elektrische Maschine, und 1 an exploded perspective view of a rotor according to the invention for an electric machine, and

2 eine Schnittansicht einer elektrischen Maschine mit dem Rotor nach 1. 2 a sectional view of an electric machine with the rotor after 1 ,

1 zeigt einen Rotor 10 mit einer Rotorwelle 11 und einer hierauf anzuordnenden Trägerhülse 14 zur Aufnahme beispielsweise eines Lüfterrades (vgl. 2) und eines Magnetkörpers 12 sowie zweier Wuchtscheiben 13. Der Magnetkörper 12 umfasst einen im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper 12a aus einem Trägermaterial, beispielsweise aus Eisen zur Bereitstellung eines Eisenkerns. Auf einer Mantelfläche des zylinderförmigen Grundkörpers 12a ist in einer Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Magnetplatten 12b angeordnet, um ein Magnetfeld zum Antrieb des Rotors bereitzustellen. In der dargestellten Ausführungsform ist an jeder der beiden Stirnflächen des zylinderförmigen Grundkörpers eine Wuchtscheibe 13 koaxial angeordnet. Selbstverständlich kann jedoch auch lediglich nur eine der beiden Wuchtscheiben 13 vorgesehen werden. Auch können der Magnetkörper 12 und/oder die Wuchtscheiben 13 ebenso ohne die Trägerhülse 14 unmittelbar auf der Rotorwelle 11 angeordnet sein. 1 shows a rotor 10 with a rotor shaft 11 and a carrier sleeve to be arranged thereon 14 for receiving, for example, a fan wheel (cf. 2 ) and a magnetic body 12 as well as two balancing discs 13 , The magnetic body 12 comprises a substantially cylindrical base body 12a of a carrier material, for example of iron, to provide an iron core. On a lateral surface of the cylindrical base body 12a is a plurality of magnetic disks in a circumferential direction 12b arranged to provide a magnetic field for driving the rotor. In the illustrated embodiment, a balancing disk is provided on each of the two end faces of the cylindrical base body 13 arranged coaxially. Of course, however, only one of the two balancing disks can also be used 13 be provided. Also, the magnetic body can 12 and / or the balancing discs 13 also without the carrier sleeve 14 directly on the rotor shaft 11 be arranged.

2 zeigt eine Schnittansicht einer elektrischen Maschine 20 mit dem Rotor 10 nach 1. Hierbei sind identische Bauteile in beiden 1 und 2 mit identischen Bezugszeichen versehen. 2 shows a sectional view of an electric machine 20 with the rotor 10 to 1 , Here are identical components in both 1 and 2 provided with identical reference numerals.

Die elektrische Maschine 20 ist in der dargestellten Ausführungsform als Elektromotor ausgebildet und weist ein als Stator wirkendes Statorgehäuse 21 mit einer Spule 22 zum Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes für den Antrieb des in 1 beschriebenen Rotors 10 auf. Mittels zweier Lager 23 ist der Rotor 10 drehbar zu dem Statorgehäuse 21 gelagert. Die Rotorwelle 11 trägt hierbei das erste Lager 23 und die Trägerhülse 14, auf welcher ein Lüfterrad 24 angeordnet ist. Des Weiteren sind auf der Trägerhülse 14 der Magnetkörper 16 mit dem zylinderförmigen Grundkörper 16a und den auf dessen Mantelfläche angeordneten Magnetplatten 12b vorgesehen, so dass die Magnetplatten 12b einen geringen Abstand zu dem Statorgehäuse 21 aufweisen. An beiden Stirnflächen des zylinderförmigen Grundkörpers 12a ist jeweils eine Wuchtscheibe 13 angeordnet. Diese weisen einen Außendurchmesser auf, der etwas kleiner als ein Außendurchmesser des Magnetkörpers 12 ist, so dass der Abstand des Rotors 10 zu dem Statorgehäuse 21 nicht beeinflusst wird. In der dargestellten Ausführungsform ist lediglich optional jeweils ein sich radial erstreckender Fortsatz 25 der Trägerhülse 14 angeordnet, der zumindest abschnittsweise zwischen der jeweiligen Wuchtscheibe 13 und der jeweiligen Stirnseite des Grundkörpers 12a vorgesehen ist.The electric machine 20 is formed in the illustrated embodiment as an electric motor and has a stator acting as a stator housing 21 with a coil 22 for generating an electromagnetic field for driving the in 1 described rotor 10 on. By means of two bearings 23 is the rotor 10 rotatable to the stator housing 21 stored. The rotor shaft 11 carries here the first camp 23 and the carrier sleeve 14 on which a fan wheel 24 is arranged. Furthermore, on the carrier sleeve 14 the magnetic body 16 with the cylindrical base body 16a and arranged on the lateral surface magnetic disks 12b provided so that the magnetic disks 12b a small distance to the stator housing 21 exhibit. At both end faces of the cylindrical base body 12a is each a balancing wheel 13 arranged. These have an outer diameter which is slightly smaller than an outer diameter of the magnetic body 12 is, so the distance of the rotor 10 to the stator housing 21 is not affected. In the illustrated embodiment, only one radially extending extension is optional 25 the carrier sleeve 14 arranged, at least in sections, between the respective balance disk 13 and the respective end face of the main body 12a is provided.

Die hierbei auftretende Beabstandung der Wuchtscheibe 13 von der Stirnseite des Grundkörpers 12a ermöglicht ein Einbringen einer isolierenden Schicht, beispielsweise aus isolierendem Kunststoff. Mittels der Trägerhülse 14 und auch mittels des genannten optionalen Fortsatzes 25 kann gleichzeitig eine formschlüssige Verbindung mittels der isolierenden Schicht bzw. dem Kunststoff hergestellt werden, so dass eine Einheit mit der Rotorwelle (zumindest abschnittsweise) und dem Magnetkörper 16 gebildet wird. Die Trägerhülse 14 kann beispielsweise als Spritzgussteil ausgebildet sein bzw. als Umspritzung im Sinne der Erfindung angesehen werden.The case occurring spacing of the balance disc 13 from the front of the body 12a allows an introduction of an insulating layer, for example made of insulating plastic. By means of the carrier sleeve 14 and also by means of said optional extension 25 At the same time a positive connection by means of the insulating layer or the plastic can be produced, so that a unit with the rotor shaft (at least in sections) and the magnetic body 16 is formed. The carrier sleeve 14 For example, it can be designed as an injection molded part or as an encapsulation in the context of the invention.

Jede Wuchtscheibe 13 ist somit in minimaler stirnseitiger Beabstandung zu dem Grundkörper 12a angeordnet und stützt sich lediglich optional mit einem axialen Fortsatz an der jeweiligen Stirnseite des Grundkörpers 12a ab, wobei dieser axiale Fortsatz den radial erstreckten Fortsatz 25 der Trägerhülse 14 in radialer Richtung beaufschlägt bzw. umgreift und somit die Wuchtscheibe 13 auf der Rotorwelle zusätzlich trägt und positioniert. Selbstverständlich kann die Wuchtscheibe 13 ebenso ohne den axialen Fortsatz ausgebildet sein und die Stirnseite des Grundkörpers 12a flächig kontaktieren.Every balancing wheel 13 is thus in minimal frontal spacing to the body 12a arranged and supported only optionally with an axial extension on the respective end face of the body 12a from, wherein this axial extension of the radially extended extension 25 the carrier sleeve 14 acted upon or embraces in the radial direction and thus the balancing disk 13 additionally carries and positions on the rotor shaft. Of course, the balancing wheel 13 be formed without the axial extension and the front side of the body 12a contact surface.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Rotorrotor
1111: Rotorwellerotor shaft
1212: Magnetkörpermagnetic body
12a12a: Grundkörperbody
12b12b: Magnetplattemagnetic disc
1313: Wuchtschiebenbalancing Slide
1414: Trägerhülsesupport sleeve
2020: elektrische Maschineelectric machine
2121: Statorgehäusestator
2222: SpuleKitchen sink
2323: Lagercamp
2424: Lüfterradfan
2525: radialer Fortsatzradial extension

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1766299 [0005]
DE 1115824 [0006]
DE 10259179A [0007]

Claims

Electric machine with a stator ( 21 ) and a rotor rotatable relative thereto ( 10 ), wherein the rotor ( 10 ) a rotor shaft ( 11 ) with a magnetic body ( 12 ) as well as at least one balancing disk ( 13 ) and rotatable in one of a current-carrying coil ( 22 ) generated magnetic field of the stator ( 21 ), characterized in that the at least one balancing disc ( 13 ) in the region of the magnetic body ( 12 ) of the rotor ( 10 ) is arranged.

Electrical machine according to claim 1, characterized in that the electric machine ( 20 ) is an electronically commutated DC motor.

Electrical machine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the at least one balancing disk ( 13 ) an end face of the magnetic body ( 12 ) and adjacent to this on the rotor ( 10 ) is arranged.

Electrical machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one balancing disc ( 12 ) in conjunction with the rotor ( 10 ) has a primary electrical insulation.

Electrical machine according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the at least one balancing disc ( 13 ) rotatably with a rotor shaft ( 11 ) of the rotor ( 10 ) connected is.

Electrical machine according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that a respective outer diameter of the at least one balancing disc ( 13 ) an outer diameter of the magnetic body ( 12 ) does not exceed.

Electrical machine according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the at least one balancing disc ( 13 ) comprises a metallic material.

Electrical machine according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the at least one balancing disc ( 13 ) is integrally formed.

Electrical machine according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the at least one balancing disc ( 13 ) is formed in several parts.

Electrical machine according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the at least one balancing disc ( 13 ) consists of non-magnetic material.