DE20301911U1

DE20301911U1 - Magnetpositioniereinrichtung für einen Rotor

Info

Publication number: DE20301911U1
Application number: DE20301911U
Authority: DE
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2013-02-08
Also published as: US6674204B1

Description

B/44764/70/tS

Sunonwealth Electric Machine Industry Co., Ltd. 12F-1, No. 120,Chung-Cheng 1^st Road, Lingya District Kaohsiung, Taiwan R.O.C.

Magnetpositioniervorrichtung für einen Rotor

Die Erfindung betrifft eine Magnetpositioniervorrichtung für einen Rotor und insbesondere eine Magnetpositioniervorrichtung mit Elementen, mittels welchen ein Metallgehäuse mit einer Rotornabe kombinierbar ist.

Ein bekannter Ventilator-Rotor besitzt einen Magnet und ein mit diesem verbundenes Metallgehäuse, die in eine Gießform eines Ventilatorrades eingebettet werden. Ein solches Ventilatorrad weist eine Nabe auf, die den Magnet und das Metallgehäuse umfaßt und die durch Kunststoffspritzgießen einstückig ausgebildet wird. Um eine ausgeglichene Rotation des Ventilatorrades zu gewährleisten, werden das Ventilatorrad, der Magnet und das Metallgehäuse im Herstellungsprozeß als einteiliges Element ausgebildet. Beim Zusammenbau der Gießform ergibt sich jedoch eine derartige Beschränkung, daß zu einer Zeit nur ein Ventilatorrad spritzgegossen werden kann. Wenn mehr als zwei Ventilatorräder gleichzeitig spritzgegossen werden, kann die Temperatur in der Gießform infolge der unterschiedlichen Temperaturen der mehr als zwei Sätze von Magneten und Metallgehäusen, die zuvor in der Gießvorrichtung angeordnet waren, nicht präzise

gesteuert werden. Diese unterschiedlichen Temperaturen in der Gießform resultieren in einem unterschiedlichen Fließverhalten des Kunststoffes in der Gießform. Das verursacht Konturabweichungen der hergestellten Ventilatorräder. Folglich führt ein Mehrfach-Spritzgießprozeß dazu, daß die besondere ausgeglichene Rotation eines durch einen Einzel-Spritzgießprozeß hergestellten Ventilatorrades nicht erfüllt werden kann. Der Einzel-Spritzgießprozeß reduziert jedoch die Herstellungseffektivität und erhöht die Herstellungskosten.

Figur 1 zeigt in einer räumlichen Explosionsdarstellung ein bekanntes Ventilatorrad, das einen Rotor 90, eine Nabe 91 und eine Anzahl federnder Elemente 92 aufweist. Das Ende jedes federnden Elementes 92 ist mit einem Greifhaken 93 ausgebildet, der zum Greifen und Festhalten eines Metallgehäuses 94 vorgesehen ist. Das Metallgehäuse 94 ist an einem Magnet angebracht. Die federnden Elemente 92 sind mit der Nabe 91 materialeinstückig ausgebildet, so daß eine Vielzahl Ventilatorräder gleichzeitig in einem Spritzgießprozeß herstellbar sind. Die federnden Elemente 92 verkomplizieren jedoch die gesamte Gießformstruktur des Ventilatorrades und erhöhen die Herstellungskosten der Gießform.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Magnetpositioniervorrichtung für einen Rotor zu schaffen, der Elemente aufweist, die dazu geeignet sind, ein Metallgehäuse mit einer Rotornabe derartig zu verbinden, daß die oben beschriebenen Mängel vermindert bzw. vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetpositioniervorrichtung für einen Rotor zu schaffen, der Elemente aufweist, die dazu geeignet sind, ein Metaligehäuse mit einer Rotornabe zu kombinieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Aus- bzw. Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Magnetpositioniervorrichtung für den Rotor gemäß der vorliegenden Erfindung weist insbesondere eine Rotornabe, ein Metallgehäuse und einen Ringmagnet auf. Die Rotornabe weist eine ringförmige Wand auf, an der ein G reif abschnitt ausgebildet ist. Der Greifabschnitt dient zum Ineinandergreifen mit dem Metallgehäuse, das einstückig mit dem Ringmagnet verbunden ist. Das Metallgehäuse weist einen ersten und einen zweiten Endrand auf, wobei der durch den zweiten Endrand gebildete Außendurchmesser geringfügig größer ist als der durch den Greifabschnitt bestimmte Innendurchmesser.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Figur 1 eine räumliche Explosionsdarstellung eines bekannten Ventilatorrades,

Figur 2 eine räumliche Explosionsdarstellung einer aufgeschnitten gezeichneten ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetpositioniervorrichtung für einen Rotor,

Figur 3 eine Explosions-Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Magnetpositioniervorrichtung,

Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Magnetpositioniervorrichtung im zusammengebauten Zustand,

Figur 5 eine vergrößerte Darstellung des Details 5 in Figur 4,

Figur 6 eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Magnetpositioniervorrichtung entlang der Schnittlinie 6-6 in Figur 4,

Figur 7 eine vergrößerte Darstellung des Details 7 in Figur 6, Figur 8 eine vergrößerte Darstellung des Details 8 in Figur 6,

Figur 9 in einem vergrößerten Maßstab eine Schnittdarstellung der Kombination von Metallgehäuse und Magnet gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 10 ein weiter vergrößertes Detail der Magnetpositioniervorrichtung für den Rotor gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Schnittdarstellung,

Figur 11 eine der Figur 9 ähnliche Detaildarstellung einer Kombination von Metallgehäuse und Magnet gemäß einer dritten Ausführungsform, und

Figur 12 eine der Figur 10 ähnliche Detaildarstellung der Magnetpositioniervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung.

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In den Zeichnungen sind drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt, die im allgemeinen ein Rotor-Nabenelement sowie ein Metallgehäuseelement aufweisen.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, weist die Rotornabe 1 der ersten Ausführungsform eine Welle 11, eine ringförmige Wand 12 und eine Anzahl Flügelblätter 13 auf. Die sich von der Rotornabe axial weg erstreckende Welle 11 ist radial, d.h. konzentrisch von der ringförmigen Wand 12 umgeben. Die Flügelblätter 13 erstrecken sich von der ringförmigen Wand 12 radial weg. Die Rotornabe 1 weist außerdem einen Greifabschnitt 14 auf, der als eine rauhe Oberfläche ausgebildet ist oder der eine Vielzahl von axialen Prismen aufweist.

Aus den Figuren 2 und 3 ist des weiteren ersichtlich, daß ein Metallgehäuse 2 mit einem Ringmagnet 20 zu einer Einheit verbunden ist. Das Metallgehäuse 2 weist einen ersten Endrand 21 und einen zweiten Endrand 22 auf. Der erste Endrand 22 ist mit einem Ringflansch 23 ausgebildet, der sich vom ersten Endrand 21 weg erstreckt. Der Ringflansch 23 bildet für den Ringmagnet 20 im Metallgehäuse 2 einen Anschlag. Der durch den zweiten Endrand 22 gebildete Außendurchmesser ist geringfügig größer als der des ersten Endrandes 21 und als der durch den Greifabschnitt 14 bestimmte Innendurchmesser.

Beim Zusammenbau wird - wie aus den Figuren4 und 5 ersichtlich ist - zuerst der erste Endrand 21 des Metallgehäuses 2 in den Raum eingesetzt, der durch den Greifabschnitt 14 der Rotornabe 1 bestimmt ist. Das Metallgehäuse 2 wird in die Rotornabe 1 vollständig eingepreßt. Das geschieht mit Hilfe einer Presse. Auf diese Weise wird der zweite Endrand 22 des Metallgehäuses in den Greifabschnitt 14 der Rotornabe 1 eingepreßt.

Wie aus den Figuren 6, 7 und 8 ersichtlich ist, besteht der Greifabschnitt 14 aus Kunststoff material. Er wird deformiert, wenn das Metallgehäuse 2 in den Greifabschnitt 14 eingepreßt wird. Vorzugsweise besitzt der vordere, stirnseitige Abschnitt der axialen Prismen ein halbkreisförmiges Querschnittsprofil, ein dreieckiges Querschnittsprofil 15, wie aus Figur 7 ersichtlich ist bzw. ein bogenförmig ausgespartes Querschnittsprofil 16, wie die Figur 8 verdeutlicht.

Die Figur 9 verdeutlicht, daß ein Metallgehäuse 3 mit einem Ringmagnet 30 zu einer Einheit verbunden ist. Das Metallgehäuse 3 weist einen ersten Endrand 31 und einen zweiten Endrand 32 auf. Vom ersten Endrand 31 erstreckt sich ein Ringflansch 33 weg. Der Ringflansch 33 bildet für den Ringmagnet 30 einen Anschlag. Außerdem ist der erste Endrand 31 mit einer bogenförmigen Oberfläche ausgebildet, während der zweite Endrand 32 mit einer scharfen Außenkante ausgebildet ist.

Wie aus Figur 10 ersichtlich ist, ist die scharfe Außenkante des zweiten Endrandes 32 in den Greifabschnitt 14 der Rotornabe 1 geringfügig eingebettet, wenn der erste Endrand 31 des Metallgehäuses 3 in den durch den Greifabschnitt 14 gebildeten Raum eingesetzt wird. Auf diese Weise wird die Verbindung des Metallgehäuses 3 mit der Rotornabe 1 verbessert. Vorzugsweise ist der scharfe Außenrand mit einem rechten Winkel oder mit einem spitzen Winkel ausgebildet.

Die Figur 11 zeigt ein Metallgehäuse 4, das mit einem Ringmagnet 40 zu einer Einheit verbunden ist. Das Metallgehäuse 4 weist einen ersten Endrand 41 und einen zweiten Endrand 42 auf, wobei vom ersten Endrand 41 ein Ringflansch 43 wegsteht. Der Ringflansch 43 bildet für den Ringmagneten 40 einen Anschlag. Der erste Endrand 41 ist außerdem mit einer bogenförmigen Oberfläche ausgebildet, während der zweite Endrand 42 mit einem wirksamen äußeren Grad 421 ausgebildet ist.

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Die Figur 12 verdeutlicht, daß der äußere Grad 421 des zweiten Endrandes 42 geringfügig in den Greifabschnitt 14 der Rotornabe eingebettet ist, wenn der erste Endrand 41 des Metallgehäuses 4 in den Raum eingesteckt wird, der durch den Greifabschnitt 14 bestimmt ist. Auf diese Weise wird die Verbindung des Metallgehäuses 3 mit der Rotornabe 1 verbessert.

Oben wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausbildungen beschreiben, es versteht sich jedoch, daß verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Geist und dem Umfang der Erfindung zu verlassen, die durch die Ansprüche bestimmt ist.

Die Magnetpositioniervorrichtung für einen Rotor gemäß der vorliegenden Erfindung weist insbesondere einen Rotornabe 1, ein Metallgehäuse 2 und einen Ringmagnet 20 auf. Die Rotornabe 1 weist eine ringförmige Wand 12 auf, an der ein Greifabschnitt 14 ausgebildet ist. Der Greifabschnitt 14 ist dazu vorgesehen, das Metallgehäuse 2 festzulegen, das mit dem Ringmagnet 20 integral verbunden ist. Das Metallgehäuse 2 weist einen ersten Endrand 21 und einen zweiten Endrand auf, wobei der Außendurchmesser, der durch den zweiten Endrand 22 bestimmt ist, geringfügig größer ist als der durch den Greifabschnitt 14 bestimmte Innendurchmesser.

Claims

1. Rotor mit
einer Rotornabe (1), die eine Welle (11) aufweist, die sich von der Rotornabe (1) axial weg erstreckt und die eine ringförmige Wand (12) aufweist, die die Welle (11) umgibt, wobei die ringförmige Wand (12) eine Innenfläche aufweist, die mit einem Greifabschnitt (14) ausgebildet ist, und
einem Metallgehäuse (2), das mit einem Ringmagnet (20) verbunden ist, wobei das Metallgehäuse (2) einen ersten Endrand (21) mit einem ersten Außendurchmesser und einen zweiten Endrand (22) mit einem zweiten Außendurchmesser aufweist, wobei der zweite Außendurchmesser geringfügig größer ist als der durch den Greifabschnitt (14) gebildete Innendurchmesser,
wobei der zweite Endrand (22) und der Greifabschnitt (14) fest ineinandergreifen, nachdem das Metallgehäuse (2) in die Rotornabe (1) hineingezwängt worden ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, wobei der Greifabschnitt (14) von einer rauhen Oberfläche gebildet ist.

3. Rotor nach Anspruch 1, wobei der Greifabschnitt (14) eine Anzahl axial Prismen aufweist.

4. Rotor nach Anspruch 3, wobei die Prismen einen stirnseitigen, vorderen Abschnitt mit einem halbkreisförmigen Querschnittsprofil aufweisen.

5. Rotor nach Anspruch 3, wobei die Prismen einen stirnseitigen, vorderen Abschnitt mit einem dreieckigen Querschnittsprofil aufweisen.

6. Rotor nach Anspruch 3, wobei die Prismen einen stirnseitigen, vorderen Abschnitt mit einem bogenförmig ausgesparten Querschnittsprofil aufweisen.

7. Rotor nach Anspruch 1, wobei der erste Endrand (21) einen ringförmigen Flansch (23) aufweist, der vom ersten Endrand (21) wegsteht.

8. Rotor nach Anspruch 1, wobei der zweite Außendurchmesser geringfügig größer ist als der erste Außendurchmesser.

9. Rotor nach Anspruch 1, wobei der erste Endrand (31) mit einer bogenförmigen Oberfläche ausgebildet ist.

10. Rotor nach Anspruch 1, wobei der zweite Endrand (32) eine scharfe Außenkante aufweist, die mit einem rechten Winkel ausgebildet ist.

11. Rotor nach Anspruch 1, wobei der zweite Endrand (32) eine scharfe Außenkante aufweist, die mit einem spitzen Winkel ausgebildet ist.

12. Rotor nach Anspruch 1, wobei der zweite Endrand (42) einen wirksamen äußeren Grad (421) aufweist.