WO2009000599A1 - Rotor für einen elektromotor und elektrowerkzeugmaschine mit einem elektromotor und einem rotor - Google Patents

Rotor für einen elektromotor und elektrowerkzeugmaschine mit einem elektromotor und einem rotor Download PDF

Info

Publication number
WO2009000599A1
WO2009000599A1 PCT/EP2008/056107 EP2008056107W WO2009000599A1 WO 2009000599 A1 WO2009000599 A1 WO 2009000599A1 EP 2008056107 W EP2008056107 W EP 2008056107W WO 2009000599 A1 WO2009000599 A1 WO 2009000599A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
permanent magnet
bore
rotor shaft
magnet
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/056107
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcel Fankhauser
Werner Rieker
Gerhard Oberli
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2009000599A1 publication Critical patent/WO2009000599A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • H02K1/2733—Annular magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an electric motor and a power tool with an electric motor and a rotor according to the preambles of the independent claims.
  • BLDC motors Brushless DC motors
  • BLDC motors are usually equipped with a permanent magnet mounted directly on the rotor shaft.
  • Such BLDC motors are used, for example, in power tool machines.
  • the hole in the magnet is designed to be a few tenths of a millimeter larger than the shaft diameter.
  • the gap is filled with an adhesive, so that an axial interference fit and a radial frictional connection between the magnet and rotor shaft is formed.
  • the splice is exposed to high loads during use.
  • Known adhesives which are suitable for such a high load, require a nickel-plated magnetic surface, which increases the manufacturing costs.
  • a temperature range between -20 0 C and +160 0 C occurs when used in electric power tools. Due to the thermal properties of the magnet occur during temperature changes in use very high strains between the magnet and the rotor shaft, which can even lead to the destruction of the splice, which reduce the adhesion between the rotor shaft and magnet. In highly stressed power tools, such as with oscillating load, where accelerations of more than one hundred times the gravitational acceleration may occur, a higher adhesion than the remaining traction is desirable. Disclosure of the invention
  • the invention relates to a rotor for an electric motor with a permanent magnet, wherein the permanent magnet has a bore through which a rotor shaft extends, wherein the permanent magnet is spaced with a gap between its magnetic inner contour in the bore to an outer contour of the rotor shaft.
  • the gap is filled with a plastic made of thermosetting and / or a thermoplastic material.
  • a plastic made of thermosetting and / or a thermoplastic material.
  • a thermoset may be used, as it is typically used for anchor longitudinal insulation.
  • thermosetting plastics which may be filled with minerals, for example with glass fibers.
  • temperature-resistant thermoplastics are also suitable. The thermal load capacity of the plastic is cheaper than that of the commonly used adhesives.
  • Hole provided with a diameter which allows injection of the plastic between the rotor shaft and the inner contour of the magnet.
  • a gap between the rotor shaft and the inner magnet contour is usually larger than for a conventional adhesive joint with an adhesive.
  • the connection between rotor shaft and magnet is suitable for a wide temperature range and uncritical even with frequent temperature changes.
  • the magnet can be provided with a simple surface protection, an expensive nickel plating is not necessary.
  • the connection between rotor shaft and magnetic body is inexpensive to manufacture.
  • the rotor shaft is encapsulated with either a thermoset or a thermoplastic, but it is also conceivable a combination of different plastics.
  • the permanent magnet non-positively and positively connect with the rotor shaft.
  • an axial securing of the magnet and a radial traction with high mechanical and thermal capacity can be achieved.
  • the connection is radially and axially highly resilient. Damage to the magnet can be avoided because there is no need to press the magnet onto the rotor shaft.
  • the magnet may be formed as a one-piece cylindrical body or may be formed from axially lined-up magnetic rings.
  • the permanent magnet on at least one end face on the bore have a bore inclined towards the bore reduction.
  • the depression is filled with plastic
  • the plastic forms a circumferential annular web and serves as an axial securing for the magnet on the rotor shaft. If a reduction is provided on both sides, the cylindrical magnet can be retained axially between the two plastic webs.
  • the bore may have at least one radial extension in its cross section.
  • a particularly high-load connection is created.
  • a multiple of a torque between rotor shaft and magnet can be achieved.
  • the residual imbalance does not increase, since the magnet can be accommodated in the extrusion die on the outer diameter.
  • the bore may have a non-circular cross section, in particular an angular cross section.
  • a further rotation especially for heavy loads is possible.
  • An improvement of both the axial and the radial fixation of the magnet succeeds when the rotor shaft in the region in which it passes through the permanent magnet, may have a slip-resistant surface structure.
  • the plastic can have an axial projection over the permanent magnet at least on one end face of the permanent magnet.
  • the bar can be stabilized.
  • the supernatant can also serve as a stop when installed in an engine mount.
  • a permanent magnet for a rotor wherein the permanent magnet has a non-circular cross section of a bore for receiving a rotor shaft.
  • the permanent magnet may preferably have one or more radial extensions of the bore, or an oval or angular cross section of the bore. If the rotor shaft inserted into the bore and molded with plastic, there is an advantageous anti-rotation between
  • the permanent magnet may be integral or off consist of axially aligned magnetic rings.
  • the magnet is formed of a rare earth material.
  • an electric motor with a rotor which has at least one of the features described above.
  • the electric motor may have an air gap winding in which a winding body is arranged in the air gap between the rotor and stator iron core.
  • a winding body is arranged in the air gap between the rotor and stator iron core.
  • the BLDC motor with air gap winding over a BLDC motor with grooved stator and a DC motor a number of advantages. It can be reached very high speeds of up to 50 000 U / min and more, up to the load limit of a coupled to the engine gearbox. At high speeds only small iron losses occur.
  • the motor Due to its design, the motor achieves a small inductance, higher inductances lead to smaller RMS currents with increasing speeds, and increasing inductance causes increased switching losses in the electronics. Due to low iron and copper losses, the BLDC motor with air gap winding achieves a high maximum efficiency. The low-resistance winding achieves optimum efficiency over almost the entire working range. The type of winding allows a high "slot fill factor", thereby resulting in a high power density and allows a relatively fine adjustment to the desired speed.With the production of the winding, the motor is particularly suitable for a wide range of
  • a power tool is proposed, in particular a power tool with a striking and / or rotationally drivable insert tool, which has an electric motor with a rotor according to one of the features described above.
  • Fig. 1 shows a preferred rotor
  • Fig. 2a is a plan view of an end face of a preferred rotor
  • 2b shows a longitudinal section through a preferred rotor along the section NB-IIB.
  • Fig. 3a is a plan view of an end face of a preferred magnet; 3b shows a longitudinal section through a preferred magnet along the section
  • Fig. 4 shows a preferred power tool.
  • Fig. 1 shows to explain the invention, a preferred rotor 10 which is enclosed by a cylindrical permanent magnet 20.
  • the permanent magnet 20 has a bore 30 through which a rotor shaft 12 extends in the axial direction 18.
  • a gap 50 is formed, which is filled with a plastic 40 made of thermosetting and / or a thermoplastic material.
  • the plastic 40 connects the permanent magnet 20 frictionally and positively with the rotor shaft 12th
  • a countersink 26 Recognizable at an end face 22 of the magnet 20 is a countersink 26, which is inclined towards the rotor shaft 12 and which is filled with plastic 40.
  • the plastic 40 can be an axial have projecting over the magnet 20 supernatant 42, which has a larger diameter than the plastic in the bore 30th
  • FIGS. 2a and 2b Details of a preferred rotor 10 can be seen in FIGS. 2a and 2b.
  • Fig. 2a shows a plan view of an end face 22
  • Fig. 2b shows a longitudinal section through the section NB-IIB.
  • the preferred rotor 10 has a rotor shaft 12, which is enclosed by a cylindrical permanent magnet 20.
  • the permanent magnet 20 has a bore 30 through which the rotor shaft 12 extends in the axial direction 18.
  • a gap 50 is formed, which is filled with a plastic 40 made of thermosetting and / or a thermoplastic material.
  • a respective countersink 26, 28 filled with plastic 40 is arranged on both end faces 22, 24 of the magnet 20.
  • the plastic forms on both sides of the rotor shaft 12 encircling webs 44, 46, which axially secure the magnet in addition.
  • the plastic 40 may have an overhanging projection 42 axially over the magnet 20, which has a larger diameter 48 than the plastic in the bore 30.
  • a slip-resistant surface structure 16 is in shape a right-left knurl formed on the rotor shaft 12, which secures the plastic 40 and thus the magnet 20 in addition.
  • FIGS. 3a and 3b A preferred embodiment of a magnet 20 can be seen in FIGS. 3a and 3b.
  • 3a shows a plan view of an end face 22 of the magnet
  • FIG. 3b shows a longitudinal section through the magnet 20 along the section IIIB-IIIB.
  • the magnet 20 has a bore 30 with a diameter 32, which has in its cross section 38 two diametrically opposed radial extensions 34. In the area of the radial extensions 34, the diameter 36 is greater than the diameter 32 of the otherwise round bore 30.
  • the bore 30 can also have a cross-section 38 of a different shape, in particular with an angular cross-sectional shape, such as a triangular, square or polygonal.
  • the cross section 38 may also be oval.
  • the non-circular cross-section 38 of the magnet forms an advantageous anti-twist device.
  • the depressions 26, 28 are filled with plastic 40 in addition to the positive and non-positive connection and thus the webs 44, 46 formed and the axial projection 42 (Fig. 1, Fig. 2b) generated in a single process step ,
  • FIG. 4 shows a preferred electric machine tool 100 for battery or mains operation in the form of a power tool with a striking and / or rotationally drivable insert tool 102.
  • the power tool has an electric motor 104, which is equipped with a rotor 10, as described above in FIGS .1 to 3 has been described.
  • the power tool 100 may be in particular a high-power electric power tool, such as an industrial screwdriver or a hammer drill.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Rotor mit einem Permanentmagneten (20), wobei der Permanentmagnet (20) eine Bohrung (30) aufweist, durch welche sich eine Rotorwelle (12) erstreckt, wobei der Permanentmagnet (20) mit einem Spalt (50) zwischen seiner Magnetinnenkontur in der Bohrung (30) zu einer Außenkontur der Rotorwelle (12) beabstandet ist. Es wird vorgeschlagen, dass der Spalt (50) mit einem Kunststoff (40) aus duroplastischen und/oder einem thermoplastischen Material gefüllt ist.

Description

Beschreibung
Titel
Rotor für einen Elektromotor und Elektrowerkzeugmaschine mit einem Elektromotor und einem Rotor
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Rotor für einen Elektromotor und einer Elektrowerkzeugmaschine mit einem Elektromotor und einem Rotor nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) sind üblicherweise mit einem Permanentmagnet ausgestattet, der direkt auf der Rotorwelle aufgebracht ist. Solche BLDC-Motoren kommen beispielsweise in Elektrowerkzeugmaschinen zum Einsatz. Es werden üblicherweise starke Permanentmagnete eingesetzt, die bekanntermaßen relativ spröde sind und aus diesem Grund nicht auf die Rotorwelle aufgepresst werden können.
Um den notwendigen Kraftschluss zwischen Permanentmagnet und Rotorwelle herzustellen, wird die Bohrung im Magneten so ausgeführt, dass sie wenige zehntel Millimeter größer als der Wellendurchmesser ist. Der Spalt wird mit einem Kleber ausgefüllt, so dass ein axialer Festsitz und ein radialer Kraftschluss zwischen Magnet und Rotorwelle ausgebildet ist. Die Klebestelle ist im Einsatz hohen Belastungen ausgesetzt. Bekannte Kleber, die für eine derartig hohe Belastung geeignet sind, erfordern eine vernickelte Magnetoberfläche, was die Herstellungskosten erhöht.
Typischerweise tritt beim Einsatz in Elektrowerkzeugmaschinen ein Temperaturbereich zwischen -200C und +1600C auf. Bedingt durch die thermischen Eigenschaften des Magneten treten bei Temperaturwechseln im Einsatz sehr hohe Dehnungen zwischen Magnet und Rotorwelle auf, die sogar zur Zerstörung der Klebestelle führen können, die den Kraftschluss zwischen Rotorwelle und Magnet vermindern. Bei hoch beanspruchten Elektrowerkzeugmaschinen, etwa mit schwingender Belastung, bei denen Beschleunigungen von mehr als dem hundertfachen der Erdbeschleunigung auftreten können, ist ein höherer Kraftschluss als der verbleibende Kraftschluss wünschenswert. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Rotor für einen Elektromotor mit einem Permanentmagneten, wobei der Permanentmagnet eine Bohrung aufweist, durch welche sich eine Rotorwelle erstreckt, wobei der Permanentmagnet mit einem Spalt zwischen seiner Magnetinnenkontur in der Bohrung zu einer Außenkontur der Rotorwelle beabstandet ist.
Es wird vorgeschlagen, dass der Spalt mit einem Kunststoff aus duroplastischen und/oder einem thermoplastischen Material gefüllt ist. Vorteilhaft kann z.B. ein Duroplast verwendet werden, wie er typischerweise zur Ankerlängsisolation verwendet wird. Bevorzugt sind Duroplaste, die mineralisch gefüllt sein können, etwa mit Glasfasern. Geeignet sind auch temperaturbeständige Thermoplaste. Die thermische Belastbarkeit des Kunststoffs ist günstiger als die der üblicherweise verwendeten Kleber. Zweckmäßigerweise wird die
Bohrung mit einem Durchmesser vorgesehen, die ein Einspritzen des Kunststoffs zwischen Rotorwelle und Magnetinnenkontur erlaubt. Ein Spalt zwischen Rotorwelle und Magnetinnenkontur ist üblicherweise größer als für eine konventionelle Klebestelle mit einem Kleber. Die Verbindung zwischen Rotorwelle und Magnet ist für einen weiten Temperaturbereich geeignet und unkritisch auch gegenüber häufigen Temperaturwechseln. Der Magnet kann mit einem einfachen Oberflächenschutz versehen werden, ein teures Vernickeln ist nicht notwendig. Die Verbindung zwischen Rotorwelle und Magnetkörper ist kostengünstig herzustellen. Vorzugsweise ist die Rotorwelle entweder mit einem Duroplast oder einem Thermoplast umspritzt, denkbar ist jedoch auch eine Kombination von unterschiedlichen Kunststoffen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Kunststoff den Permanentmagneten kraft- und formschlüssig mit der Rotorwelle verbinden. Dadurch kann eine axiale Sicherung des Magneten und ein radialer Kraftschluss mit hoher mechanischer und thermischer Belastbarkeit erreicht werden. Die Verbindung ist radial und axial hoch belastbar. Eine Beschädigung des Magneten kann vermieden werden, da kein Aufpressen des Magneten auf die Rotorwelle erfolgen muss. Der Magnet kann als einstückiger zylinderförmiger Körper ausgebildet oder auch aus axial aneinander gereihten Magnetringen gebildet sein.
Vorteilhaft kann der Permanentmagnet an wenigstens einer Stirnseite an der Bohrung eine zur Bohrung hin geneigte Senkung aufweisen. Wird die Senkung mit Kunststoff gefüllt, bildet der Kunststoff beispielsweise einen umlaufenden Ringsteg und dient als axiale Sicherung für den Magneten auf der Rotorwelle. Wird beidseitig je eine Senkung vorgesehen, kann der zylinderförmige Magnet zwischen den beiden Kunststoffstegen axial festgehalten werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Bohrung in ihrem Querschnitt wenigstens eine radiale Erweiterung aufweisen. Dadurch wird eine besonders hoch belastbare Verbindung geschaffen. Ein Vielfaches eines Verdrehmoments zwischen Rotorwelle und Magnet kann erreicht werden. Trotz der fertigungsbedingt relativ hohen Exzentrizität der Magnetbohrung zum Außendurchmesser vergrößert sich die Restunwucht nicht, da der Magnet im Umspritzwerkzeug am Außendurchmesser aufgenommen werden kann.
Vorteilhaft kann die Bohrung einen unrunden Querschnitt, insbesondere kantigen Querschnitt, aufweisen. Damit ist eine weitere Verdrehsicherung besonders für hohe Belastungen möglich.
Eine Verbesserung sowohl der axialen wie auch der radialen Fixierung des Magneten gelingt, wenn die Rotorwelle in dem Bereich, in dem sie den Permanentmagneten durchsetzt, eine rutschhemmende Oberflächenstruktur aufweisen kann. Es kann eine Rändelung in axialer Richtung vorgesehen sein, ein Rechts-Links-Rändel, eine aufgeraute, etwa sandgestrahlte, Oberfläche oder dergleichen.
Eine Erhöhung der mechanischen Stabilität der Verbindung zwischen Rotorwelle und Magnet wird erreicht, wenn der Kunststoff wenigstens auf einer Stirnseite des Permanentmagneten einen axialen Überstand über den Permanentmagneten aufweisen kann. In Kombination mit einem Steg zur axialen Sicherung kann der Steg stabilisiert werden. Der Überstand kann gleichzeitig als Anschlag beim Einbau in eine Motorlagerung dienen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Permanentmagnet für einen Rotor vorgeschlagen, wobei der Permanentmagnet einen unrunden Querschnitt einer Bohrung zur Aufnahme einer Rotorwelle aufweist. Der Permanentmagnet kann vorzugsweise eine oder mehrere radiale Erweiterungen der Bohrung aufweisen, oder einen ovalen oder eckigen Querschnitt der Bohrung. Wird die Rotorwelle in die Bohrung eingeführt und mit Kunststoff umspritzt, ergibt sich eine vorteilhafte Verdrehsicherung zwischen
Permanentmagnet und Rotorwelle. Der Permanentmagnet kann einstückig sein oder aus axial aneinandergereihten Magnetringen bestehen. Vorzugsweise ist der Magnet aus einem Selten-Erd-Material gebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Elektromotor mit einem Rotor vorgeschlagen, der wenigstens eines der vorstehend beschriebenen Merkmale aufweist. Vorteilhaft kann der Elektromotor eine Luftspaltwicklung aufweisen, bei der ein Wickelkörper im Luftspalt zwischen Rotor und Statoreisenpaket angeordnet ist. Besonders vorteilhaft weist der BLDC-Motor mit Luftspaltwicklung gegenüber einem BLDC-Motor mit genutetem Stator und einem DC-Motor eine Reihe von Vorteilen auf. Es können sehr hohe Drehzahlen erreicht werden von bis zu 50 000 U/min und mehr, bis zur Belastungsgrenze eines mit dem Motor gekoppelten Getriebes. Bei hohen Drehzahlen treten nur geringe Eisenverluste auf. Durch seine Bauart erreicht der Motor eine kleine Induktivität, höhere Induktivitäten führen zu kleineren Effektivströmen bei steigenden Drehzahlen, und zunehmende Induktivität bereitet verstärkt Schaltverluste in der Elektronik. Durch geringe Eisen- und Kupferverluste erreicht der BLDC-Motor mit Luftspaltwicklung einen hohen Maximalwirkungsgrad. Durch die niederohmige Wicklung wird über ein nahezu den gesamten Arbeitsbereich optimaler Wirkungsgrad erreicht. Die Art der Bewicklung lässt einen hohen „Nutfüllfaktor" zu, führt dadurch zu einer hohen Leistungsdichte und lässt eine verhältnismäßig feine Anpassung an die gewünschte Drehzahl zu. Durch die Herstellart der Wicklung ist der Motor besonders geeignet für einen großen Bereich von
Statordurchmessern, von ca. 20 mm bis über 40 cm. Ferner ist nur ein relativ geringer Investitionsaufwand für eine teilautomatisierte Herstellung in größeren Stückzahlen erforderlich. Vorteilhaft ist weiterhin, dass durch die Weiterentwicklung in der Akkutechnologie und damit kleinere Innenwiderstände der Akkus Vorteile des BLDC-Motors mit Luftspaltwicklung überproportional größer gegenüber dem BLDC-Motor mit genutetem Stator werden
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Elektrowerkzeugmaschine vorgeschlagen, insbesondere eine Elektrowerkzeugmaschine mit schlagend und/oder drehend antreibbarem Einsatzwerkzeug, die einen Elektromotor mit einem Rotor gemäß einem der vorstehend beschriebenen Merkmale aufweist. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 einen bevorzugten Rotor;
Fig. 2a eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines bevorzugten Rotors;
Fig. 2b einen Längsschnitt durch einen bevorzugten Rotor entlang des Schnitts NB-IIB;
Fig. 3a eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines bevorzugten Magneten; Fig. 3b einen Längsschnitt durch einen bevorzugten Magneten entlang des Schnitts
IMB-IIIB; und
Fig. 4 eine bevorzugte Elektrowerkzeugmaschine.
Ausführungsform der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen beziffert.
Fig. 1 zeigt zur Erläuterung der Erfindung einen bevorzugten Rotor 10 der von einem zylinderförmigen Permanentmagneten 20 umschlossen ist. Der Permanentmagnet 20 weist eine Bohrung 30 auf, durch welche sich eine Rotorwelle 12 in axialer Richtung 18 erstreckt.
Zwischen dem Permanentmagneten 20 bzw. dessen Magnetinnenkontur und einer Außenkontur der Rotorwelle 12 ist ein Spalt 50 ausgebildet, der mit einem Kunststoff 40 aus duroplastischen und/oder einem thermoplastischen Material gefüllt ist. Der Kunststoff 40 verbindet den Permanentmagneten 20 kraft- und formschlüssig mit der Rotorwelle 12.
Erkennbar an einer Stirnseite 22 des Magneten 20 ist eine Senkung 26, die zur Rotorwelle 12 hin geneigt ist und die mit Kunststoff 40 gefüllt ist. Der Kunststoff 40 kann einen axial über den Magneten 20 überstehenden Überstand 42 aufweisen, der einen größeren Durchmesser hat, als der Kunststoff in der Bohrung 30.
Details eines bevorzugten Rotors 10 sind in den Fig. 2a und 2b erkennbar. Fig. 2a zeigt eine Draufsicht auf eine Stirnseite 22, Fig. 2b einen Längsschnitt durch den Schnitt NB-IIB.
Der bevorzugte Rotor 10 weist eine Rotorwelle 12 auf, die von einem zylinderförmigen Permanentmagneten 20 umschlossen ist. Der Permanentmagnet 20 weist eine Bohrung 30 auf, durch welche sich die Rotorwelle 12 in axialer Richtung 18 erstreckt.
Zwischen einer Magnetinnenkontur in der Bohrung 30 des Permanentmagneten 20 und einer Außenkontur der Rotorwelle 12 ist ein Spalt 50 ausgebildet, der mit einem Kunststoff 40 aus duroplastischen und/oder einem thermoplastischen Material gefüllt ist.
Beispielhaft ist an beiden Stirnseiten 22, 24 des Magneten 20 je eine mit Kunststoff 40 gefüllte Senkung 26, 28 angeordnet. Der Kunststoff bildet beidseits um die Rotorwelle 12 umlaufende Stege 44, 46 aus, welche den Magneten axial zusätzlich sichern.
Der Kunststoff 40 kann einen axial über den Magneten 20 überstehenden Überstand 42 aufweisen, der einen größeren Durchmesser 48 aufweist als der Kunststoff in der Bohrung 30. Im Bereich 14, in dem der Magnet 20 die Rotorwelle 12 abdeckt, ist eine rutschhemmende Oberflächenstruktur 16 in Form eines Rechts-Links-Rändels auf der Rotorwelle 12 ausgebildet, die den Kunststoff 40 und damit den Magneten 20 zusätzlich sichert.
Eine bevorzugte Ausgestaltung eines Magneten 20 ist den Fig. 3a und 3b zu entnehmen. Fig. 3a zeigt eine Draufsicht auf eine Stirnseite 22 des Magneten, Fig. 3b einen Längsschnitt durch dem Magneten 20 entlang des Schnitts IIIB-IIIB. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird zu den nicht erläuterten Merkmalen wird auf die vorstehenden Figurenbeschreibungen verweisen.
Auch hier kann an den Stirnseiten 22, 24 des Magneten 20 je eine zur Bohrung 30 hin geneigte Senkung 26, 28 ausgebildet sein, die in Verbindung mit dem Umspritzen der Rotorwelle 12 mit Kunststoff 40 (Fig. 2a, 2b) eine verstärkte axiale Sicherung ermöglicht. Der Magnet 20 weist eine Bohrung 30 mit einem Durchmesser 32 auf, die in ihrem Querschnitt 38 zwei diametral gegenüberliegende radiale Erweiterungen 34 aufweist. Im Bereich der radialen Erweiterungen 34 ist der Durchmesser 36 größer als der Durchmesser 32 der ansonsten runden Bohrung 30.
Die Bohrung 30 kann alternativ auch einen anders unrund geformten Querschnitt 38 aufweisen, insbesondere mit kantiger Querschnittsform, etwa einen Dreikant, Vierkant oder Mehrkant. Der Querschnitt 38 kann auch oval ausgebildet sein.
Wird die runde Rotorwelle 12 in die Bohrung 30 eingeführt und mit Kunststoff umspritzt, bildet sich durch den unrunden Querschnitt 38 des Magneten eine vorteilhafte Verdrehsicherung aus.
Beim Umspritzen mit Kunststoff 40 werden neben der form- und kraftschlüssigen Verbindung gleichzeitig die Senkungen 26, 28 mit Kunststoff 40 gefüllt und damit die Stege 44, 46 gebildet sowie der axiale Überstand 42 (Fig. 1 , Fig. 2b) in einem einzigen Prozessschritt erzeugt.
Fig. 4 zeigt schließlich eine bevorzugte Elektrowerkzeugmaschine 100 für Akku- oder Netzbetrieb in Form einer Elektrowerkzeugmaschine mit schlagend und/oder drehend antreibbarem Einsatzwerkzeug 102. Die Elektrowerkzeugmaschine weist einen Elektromotor 104 auf, der mit einem Rotor 10 ausgestattet ist, wie er vorstehend in den Fig.1 bis 3 beschrieben wurde. Die Elektrowerkzeugmaschine 100 kann insbesondere eine hoch beanspruchbare Elektrowerkzeugmaschine, etwa ein Industrieschrauber oder ein Bohrhammer sein.

Claims

Ansprüche
1. Rotor mit einem Permanentmagneten (20), wobei der Permanentmagnet (20) eine Bohrung (30) aufweist, durch welche sich eine Rotorwelle (12) erstreckt, wobei der Permanentmagnet (20) mit einem Spalt (50) zwischen seiner Magnetinnenkontur in der Bohrung (30) zu einer Außenkontur der Rotorwelle (12) beabstandet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (50) mit einem Kunststoff (40) aus duroplastischen und/oder einem thermoplastischen Material gefüllt ist.
2. Rotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (40) den
Permanentmagneten (20) kraft- und formschlüssig mit der Rotorwelle (12) verbindet.
3. Rotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (20) an wenigstens einer Stirnseite (22, 24) an der Bohrung (30) eine zur Bohrung (30) hin geneigte Senkung (26, 28) aufweist.
4. Rotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Senkung (26, 28) mit dem Kunststoff (40) gefüllt ist.
5. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (30) in ihrem Querschnitt (38) wenigstens eine radiale Erweiterung (34) aufweist.
6. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (30) einen unrunden Querschnitt (38), insbesondere kantigen Querschnitt, aufweist.
7. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (12) in dem Bereich (14), in dem sie den Permanentmagneten (20) durchsetzt, eine rutschhemmende Oberflächenstruktur (16) aufweist.
8. Rotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (40) wenigstens auf einer Stirnseite (22, 24) des Permanentmagneten (20) einen axialen Überstand (42) über den Permanentmagneten (20) aufweist.
9. Permanentmagnet für einen Rotor (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen unrunden Querschnitt (38) einer Bohrung (30) zur Aufnahme einer Rotorwelle (12).
10. Elektromotor mit einem Rotor (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8.
1 1. Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere Elektrowerkzeugmaschine mit schlagend und/oder drehend antreibbarem Einsatzwerkzeug (102, mit einem Elektromotor (104), der einen Rotor (10) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
PCT/EP2008/056107 2007-06-27 2008-05-19 Rotor für einen elektromotor und elektrowerkzeugmaschine mit einem elektromotor und einem rotor WO2009000599A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710029738 DE102007029738A1 (de) 2007-06-27 2007-06-27 Rotor für einen Elektromotor und Elektrowerkzeugmaschine mit einem Elektromotor und einem Rotor
DE102007029738.8 2007-06-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009000599A1 true WO2009000599A1 (de) 2008-12-31

Family

ID=39766872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/056107 WO2009000599A1 (de) 2007-06-27 2008-05-19 Rotor für einen elektromotor und elektrowerkzeugmaschine mit einem elektromotor und einem rotor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007029738A1 (de)
WO (1) WO2009000599A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140001890A1 (en) * 2011-01-26 2014-01-02 Makita Corporation Brushless motor for electric power tool
CN105594100A (zh) * 2013-10-01 2016-05-18 舍弗勒技术股份两合公司 在转子叠片中具有连接凸起部和/或变形凹部的转子压配合部
CN107534378A (zh) * 2014-10-23 2018-01-02 磁转换技术股份有限公司 无槽无刷直流马达/致动器
CN110690777A (zh) * 2018-07-05 2020-01-14 广东德昌电机有限公司 转子组件、转子组件的制造方法及其电动机
US11482359B2 (en) 2020-02-20 2022-10-25 Magnetic Mechanisms L.L.C. Detachable magnet device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239546A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Makita Corp Ｄｃブラシレスモータ
EP2725688B1 (de) 2012-10-26 2017-01-18 Grundfos Holding A/S Rotor für einen Elektromotor
EP3093960A1 (de) * 2015-05-11 2016-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Rotor mit einem ringmagneten und einem kunststoffteil
WO2017133784A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Arcelik Anonim Sirketi Interior permanent-magnet rotor of a brushless motor
DE102019102366A1 (de) * 2019-01-30 2020-07-30 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Rotor eines Elektromotors und Elektromotor

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB480100A (en) * 1935-06-20 1938-02-17 Bendix Aviat Corp Improvements in or relating to magneto generators
DE2328886A1 (de) * 1973-06-06 1975-01-02 Siemens Ag Mit einem getriebe gekuppelter gleichstromkleinmotor
JPS56157249A (en) * 1980-05-09 1981-12-04 Hitachi Ltd Magnet rotor
JPS58112449A (ja) * 1981-12-25 1983-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石回転子
JPS5992754A (ja) * 1982-11-17 1984-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石回転子型の同期電動機
JPS59204454A (ja) * 1983-04-30 1984-11-19 Tokyo Electric Co Ltd 電動機用ロ−タ
EP0215450A2 (de) * 1985-09-17 1987-03-25 DIEHL GMBH & CO. Rotor für Elektro-Kleinmotoren
EP0308647A1 (de) * 1987-08-26 1989-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Festsitzes zwischen einer Rotorwelle und einem umspritzten Rotationskörper
DE9203130U1 (de) * 1992-03-10 1992-04-30 Delta Elektromotoren Gmbh, 7632 Friesenheim, De
US6034455A (en) * 1997-04-10 2000-03-07 Max Baermann Gmbh Rotor for an electric motor
EP1156574A2 (de) * 2000-05-17 2001-11-21 Fujitsu General Limited Rotor für einen Elektromotor und Verfahren zur Herstellung desselben
WO2006064860A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor with double insulation structure and electric apparatus using the same motor

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB480100A (en) * 1935-06-20 1938-02-17 Bendix Aviat Corp Improvements in or relating to magneto generators
DE2328886A1 (de) * 1973-06-06 1975-01-02 Siemens Ag Mit einem getriebe gekuppelter gleichstromkleinmotor
JPS56157249A (en) * 1980-05-09 1981-12-04 Hitachi Ltd Magnet rotor
JPS58112449A (ja) * 1981-12-25 1983-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石回転子
JPS5992754A (ja) * 1982-11-17 1984-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 永久磁石回転子型の同期電動機
JPS59204454A (ja) * 1983-04-30 1984-11-19 Tokyo Electric Co Ltd 電動機用ロ−タ
EP0215450A2 (de) * 1985-09-17 1987-03-25 DIEHL GMBH & CO. Rotor für Elektro-Kleinmotoren
EP0308647A1 (de) * 1987-08-26 1989-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Festsitzes zwischen einer Rotorwelle und einem umspritzten Rotationskörper
DE9203130U1 (de) * 1992-03-10 1992-04-30 Delta Elektromotoren Gmbh, 7632 Friesenheim, De
US6034455A (en) * 1997-04-10 2000-03-07 Max Baermann Gmbh Rotor for an electric motor
EP1156574A2 (de) * 2000-05-17 2001-11-21 Fujitsu General Limited Rotor für einen Elektromotor und Verfahren zur Herstellung desselben
WO2006064860A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motor with double insulation structure and electric apparatus using the same motor

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140001890A1 (en) * 2011-01-26 2014-01-02 Makita Corporation Brushless motor for electric power tool
US9509180B2 (en) * 2011-01-26 2016-11-29 Makita Corporation Brushless motor for electric power tool
CN105594100A (zh) * 2013-10-01 2016-05-18 舍弗勒技术股份两合公司 在转子叠片中具有连接凸起部和/或变形凹部的转子压配合部
CN107534378A (zh) * 2014-10-23 2018-01-02 磁转换技术股份有限公司 无槽无刷直流马达/致动器
EP3235112A4 (de) * 2014-10-23 2018-09-26 Magswitch Technology Inc. Schlitzloser bürstenloser gleichstrommotor/aktuator
US10587158B2 (en) 2014-10-23 2020-03-10 Magswitch Technology Inc. Slotless brushless DC motor/actuator
CN111293848A (zh) * 2014-10-23 2020-06-16 磁转换技术股份有限公司 无槽无刷直流马达/致动器
US11394256B2 (en) 2014-10-23 2022-07-19 Magswitch Technology Inc. Slotless brushless DC motor / actuator
CN111293848B (zh) * 2014-10-23 2022-08-16 磁转换技术股份有限公司 无槽无刷直流马达/致动器
CN110690777A (zh) * 2018-07-05 2020-01-14 广东德昌电机有限公司 转子组件、转子组件的制造方法及其电动机
US11482359B2 (en) 2020-02-20 2022-10-25 Magnetic Mechanisms L.L.C. Detachable magnet device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007029738A1 (de) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009000599A1 (de) Rotor für einen elektromotor und elektrowerkzeugmaschine mit einem elektromotor und einem rotor
DE102006036392A1 (de) Elektromotor mit Rotor, Rotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen Elektromotor
DE102006021242A1 (de) Elektromotor
EP2398130A2 (de) Elektrokleinmotor
EP3659240B1 (de) Rotor einer elektrischen maschine
EP1738450B1 (de) Elektronisch kommutierter elektromotor, und verfahren zu seiner herstellung
EP2162968A1 (de) Waschmaschinen-direktantrieb
EP2162971B1 (de) Stator mit isolierung für einen elektromotor und isolierung für einen stator sowie elektrowerkzeugmaschine
WO2013053704A2 (de) Optimierte speichenrotor- innengeometrie
DE102019218437A1 (de) Rotor für eine Elektromaschine und Verfahren zur Herstellung eines Rotors
EP2548291B1 (de) Aussenläufermotor
EP2945260B1 (de) Elektrischer motor einer hand-werkzeugmaschine
DE102007047715A1 (de) Rotor, für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine
WO2007107131A1 (de) Stator für einen elektromotor und verfahren zu dessen herstellung
WO2018114598A1 (de) Maschine mit einem haltearm
DE102006032714A1 (de) Läufer mit Isolationshülse an der Läuferwelle
EP1690329B1 (de) Motor für eine kraftstoffpumpe
DE10005211B4 (de) Elektrohandwerkzeug-Elektromotor
DE102015110624A1 (de) Stator für einen Elektromotor
WO2010034567A1 (de) Elektrische maschine mit einer verdrehsicherung für ein stromkabel
WO2007033639A1 (de) Stator für einen elektromotor und verfahren zur herstellung
DE3501378A1 (de) Kommutator fuer elektrische maschinen
EP2044674B1 (de) Läuferpaket mit genuteter isolationsendscheibe
DE1488501A1 (de) Insbesondere fuer elektrische Zahnbuersten bestimmter Elektromotor
DE102010049437B4 (de) Pumpe mit einem integrierten elektronisch kommutierten Gleichstrommotor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08759733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08759733

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1