DE202012103438U1

DE202012103438U1 - Rotor für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE202012103438U1
Application number: DE201220103438
Authority: DE
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2012-09-28
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: CN203554096U

Abstract

Rotor für einen Elektromotor mit einem Blechpaket enthaltend eine Mehrzahl von axial versetzt zueinander angeordneten Rotorblechen und mit einer Anzahl von Permanentmagneten, die in Aufnahmetaschen des Blechpaketes durch ein Gießmaterial gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) stirnseitig mit einem die Aufnahmetaschen (5) bzw. die Permanentmagneten (3) abdeckenden Umspritzungsring (6) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor mit einem Blechpaket enthaltend eine Mehrzahl von axial versetzt zueinander angeordneten Rotorblechen und mit einer Anzahl von Permanentmagneten, die in Aufnahmetaschen des Blechpaketes durch ein Gießmaterial gehalten sind.
Aus der DE 10 2007 060 011 A1 ist ein Rotor für eine elektrische Maschine bekannt, der zum einen ein Blechpaket und zum anderen eine Anzahl von Permanentmagneten aufweist. Die Permanentmagneten sind in jeweilige Aufnahmetaschen des Blechpakets angeordnet. Das Blechpaket wird durch stirnseitig angeformte Endscheiben gehalten, die vollflächig die Stirnseiten des Blechpaketes abdecken. Zur Fixierung dieser Endscheiben sind zusätzliche Verbindungsbolzen erforderlich, die durch Ausspritzen von axial verlaufenden durchgehenden Kanälen gebildet sind. Ferner sind Schmalseitenbereiche der Aufnahmetaschen, die nicht von dem Permanentmagneten erfasst sind, mit einem Gießmaterial ausgefüllt. Nachteilig an dem bekannten Rotor ist, dass zur Fixierung des Blechpaketes bzw. der Permanentmagneten ein relativ hoher Materialeinsatz erforderlich ist bzw. zusätzliche Verbindungskanäle vorgesehen sein müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rotor für einen Elektromotor derart weiterzubilden, dass ein Blechpaket mit integrierten Permanentmagneten einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket stirnseitig mit einem die Aufnahmetaschen bzw. die Permanentmagneten abdeckenden Umspritzungsring versehen ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit geringem Materialeinsatz eine einfache und sichere Fixierung von Rotorblechen des Blechpaketes bzw. in Aufnahmetaschen des Blechpaketes eingelassenen Permanentmagneten gewährleistet ist. Grundgedanke der Erfindung ist es, Gießmaterial stirnseitig des Blechpaketes nur in einem Bereich anzuordnen, in dem sich die Aufnahmetaschen bzw. die Permanentmagneten befinden. Die umspritzte Fläche an der Stirnseite des Blechpaketes ist somit relativ klein, so dass zusätzliche Verbindungsstege außerhalb der Aufnahmetaschen entfallen können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Permanentmagneten in den Aufnahmetaschen jeweils so angeordnet, dass die Permanentmagneten lediglich an einer einzigen Flachseite der Aufnahmetasche über eine Klebefläche mit derselben verbunden sind. Die Klebefläche kann gebildet sein durch eine mit Spritzgießmaterial ausgefüllte Axialvertiefung, die sich entlang einer der Flachseiten der Aufnahmetasche erstreckt. Alternativ oder zusätzlich kann die Klebefläche auch gebildet sein durch Ausfüllen eines Zwischenraums zwischen einer Flachseite der Aufnahmetasche und dem Permanentmagneten, wobei die Flachseite hierbei eine Haftfläche bildet. Diese Verklebung erfolgt durchgehend in axialer Richtung und ist einstückig verbunden mit den stirnseitigen Umspritzungsringen. Hierbei dient das Spritzgießmaterial, das sich in der Axialvertiefung und/oder an der Flachseite der Aufnahmetasche befindet, zur Bildung einer inneren Verklebung, während das Spritzgießmaterial an den Stirnseiten des Rotorpaketes zur Bildung einer äußeren Verklebung dient. Die innere Verklebung, das heißt die Axialvertiefung bzw. die Flachseiten der Aufnahmetaschen sind in axialer Projektion innerhalb des Umspritzungsrings angeordnet.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Rotors mit einem Blechpaket und einem stirnseitigen Umspritzungsring,
2 eine Axialansicht des Rotors mit gestrichelt eingezeichneten Aufnahmetaschen und
3 einen Schnitt durch den Rotor gemäß Schnittlinie III-III in 2. Ein erfindungsgemäßer Rotor 1 für einen Elektromotor kann beispielsweise in Innenläufermotoren eingesetzt werden. Die Elektromotoren können beispielsweise für Heißluftöfen oder Pumpensysteme eingesetzt werden, beispielsweise für Gargeräte wie Kombidämpfer. Der Rotor 1 kann beispielsweise auf eine nicht dargestellte Welle aufgepresst oder aufgeschrumpft sein.
Der Rotor 1 besteht im Wesentlichen aus einem Blechpaket 2 und einer Anzahl von in dem Blechpaket 2 integrierten Permanentmagneten 3.
Das Blechpaket 2 weist eine Mehrzahl von in axialer Richtung versetzt zueinander angeordneten Rotorblechen 4 auf. Diese Rotorbleche 4 bestehen vorzugsweise aus einem gleichen Rotorblechtyp und sind koaxial zueinander angeordnet, wobei eine Rotorachse A gebildet wird.
Die Rotorbleche 4 weisen jeweils zueinander fluchtende Langlöcher auf, die sich in Umfangsrichtung verteilt erstrecken. Bei im Montagezustand übereinander angeordneten Rotorblechen 4 bilden diese Langlöcher jeweils Aufnahmetaschen 5 des Blechpakets 2, in denen die Permanentmagneten 3 gelagert sind.
Zur Halterung des Blechpakets 2 ist dasselbe an gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils mit einem Umspritzungsring 6 versehen. Dieser Umspritzungsring 6 wird durch Anspritzen stirnseitiger Rotorbleche 4 gebildet, wobei das Spritzgießmaterial aus einem Polypropylen- (PP) oder Polyamidmaterial (PA). Der Umspritzungsring 6 verläuft kreisförmig und weist eine solche Breite b auf, dass die Aufnahmetaschen 5 vollständig abgedeckt sind. Da die Aufnahmetaschen 5 vorzugsweise in einem äußeren Randbereich des Blechpakets 2 angeordnet sind, befindet sich auch der Umspritzungsring in einem äußeren Randbereich des Blechpaketes 2. Der Umspritzungsring 6 bildet eine äußere Verklebung des Blechpakets 2.
Vorzugsweise werden die Rotorbleche 4 bereits vor Bildung des Umspritzungsrings 6 durch Stanzpaketierung, Nieten oder Schweißen miteinander verbunden. Der Rotor 1 weist daher bereits vor dem Einbringen der Permanentmagnete 3 in die Aufnahmetaschen 5 einen in sich stabilen Aufbau auf.
Die Aufnahmetaschen 5 weisen jeweils gegenüberliegende Flachseiten 7, 7’ sowie gegenüberliegende Schmalseiten 8 auf. Die Flachseiten 7, 7’ verlaufen im Wesentlichen tangential zu dem Umspritzungsring 6. Eine achsnahe Flachseite 7 der Aufnahmetasche 5 ist vollständig eben ausgebildet. Eine achsferne Flachseite 7’ der Aufnahmetasche 5 weist eine Axialvertiefung 9 auf. Die Axialvertiefung 9 ist vorzugsweise in einem mittleren Bereich der äußeren Flachseite 7’ angeordnet und erstreckt sich durchgehend zwischen den Stirnseiten des Blechpaketes 2. Diese Axialvertiefung 9 wird mit Spritzgießmaterial ausgefüllt und dient zur Fixierung der Rotorbleche 4 bzw. des Blechpaketes 2. Die ausgespritzte Axialvertiefung 9 bildet einen durchgehenden axialen Verbindungssteg 10, der zur inneren Verklebung des Blechpaketes 2 dient.
Wie aus 3 zu ersehen ist, ist der Verbindungssteg 10 einstückig mit dem Umspritzungsring 6 verbunden. Der Umspritzungsring 6 und der Verbindungssteg 10 können in einem einzigen Arbeitsschritt durch Spritzgießen hergestellt werden. Hierzu werden die mit den Permanentmagneten 3 versehenen und übereinander angeordneten Rotorbleche 4 in einen Formraum einer Spritzgießmaschine positioniert. Formwerkzeughälften drücken unter Aussparung eines Hohlraumes gegen die äußeren Rotorbleche 4, so dass im nachfolgenden Einspritzvorgang der Hohlraum zur Bildung des Umspritzungsrings 6 sowie die beiden stirnseitigen Hohlräume verbindenden Kanäle zur Bildung des Verbindungssteges 10 mit dem Spritzgießmaterial (z.B. PP, PA) ausgefüllt werden.
Vorzugsweise ist jeder Aufnahmetasche 5 ein einziger Verbindungssteg 10 zugeordnet.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann zusätzlich die die Axialvertiefung 9 aufweisende äußere Flachseite 7’ als Haftfläche für den Permanentmagneten 3 dienen. Hierbei wird der Zwischenraum zwischen der äußeren Flachseite 7’ und dem Permanentmagneten 3 vollständig mit dem Spritzgießmaterial ausgefüllt. Es bildet sich hierbei eine nicht linienförmige, sondern flächige Verklebung innerhalb des Blechpaketes 2.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die innere Verklebung auch lediglich durch die flächige Verklebung an der äußeren Flachseite 7’ und/oder an der inneren Flachseite 7 erfolgen, ohne dass zusätzlich ein linienförmiger Verbindungssteg infolge der Axialvertiefung 9 gebildet wird. In diesem Fall weist die innere Flachseite 7 bzw. äußere Flachseite 7’ keine Axialvertiefung 9 auf.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung stimmt die Kontur der Permanentmagneten 3 nicht mit der Kontur der Aufnahmetaschen 5 überein, so dass Schmalseitenbereiche 11 der Aufnahmetaschen 5 nicht von dem Permanentmagneten 3 ausgefüllt sind. Diese Schmalseitenbereiche 11 werden in dem oben dargestellten Spritzgießvorgang mit dem Spritzgießmaterial ausgefüllt zur Bildung von zusätzlichen Verbindungsstegen, die sich axial durchgehend zwischen den Stirnseiten des Blechpaketes 2 erstrecken. Vorzugsweise weisen die Flachseiten 7, 7’ der Aufnahmetaschen 5 bei dieser Ausführungsform keine Axialvertiefung 9 auf.
Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der oben aufgeführten Merkmale. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind somit nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007060011 A1 [0002]

Claims

Rotor für einen Elektromotor mit einem Blechpaket enthaltend eine Mehrzahl von axial versetzt zueinander angeordneten Rotorblechen und mit einer Anzahl von Permanentmagneten, die in Aufnahmetaschen des Blechpaketes durch ein Gießmaterial gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (2) stirnseitig mit einem die Aufnahmetaschen (5) bzw. die Permanentmagneten (3) abdeckenden Umspritzungsring (6) versehen ist.
Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzungsring (6) kreisförmig verläuft.
Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umspritzungsring (6) eine solche Breite (b) aufweist, dass die Aufnahmetaschen (5) vollständig abgedeckt sind.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmetaschen (5) an einer Flachseite (7’) derselben eine Axialvertiefung (9) aufweisen zur Aufnahme eines Spritzgießmaterials.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten (3) und/oder gegenüberliegende Umspritzungsringe (6) durch Ausspritzen der Axialvertiefung (9) und/oder durch Ausspritzen eines Zwischenraums zwischen dem Permanentmagneten (3) und der die Axialvertiefung (9) aufweisenden Flachseite (7’) gehalten sind.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialvertiefung (9) und/oder nicht von dem Permanentmagneten (3) ausgefüllte Schmalseitenbereiche (11) der Aufnahmetaschen (5) ausgespritzt sind zur Bildung von Verbindungsstegen (10) zwischen gegenüberliegenden Umspritzungsringen (6).
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (10) einstückig mit den gegenüberliegenden Umspritzungsringen (6) verbunden sind.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialvertiefung (9) an einer äußeren Flachseite (7’) der Aufnahmetasche (5) angeordnet ist.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialvertiefung (9) mittig zwischen zwei Schmalseiten (8) der Aufnahmetasche (5) und in axialer Richtung durchgehend verläuft.
Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießmaterial aus Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) besteht.