DE102005027855A1

DE102005027855A1 - Polrad einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102005027855A1
Application number: DE200510027855
Authority: DE
Inventors: Eberhard Rau; Juergen Lechner; Thomas Bilsing; Alexandre Servant
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2007-01-25

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Polrad einer elektrischen Maschine, insbesondere eine Klauenpolmaschine, das durch Öffnungen (12) getrennte Magnetpole (11) aufweist, mit einer an eine Antriebswelle anzuordnenden Platine (28) mit einer Außenseite (16) und einer Innenseite (18). DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass ein Lüfter (17) mit seinem Lüfterkörper (26) in die Platine (28) integriert ist. Es wird auch eine elektrische Maschine vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Polrad einer elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Aus der DE 9314985 U1 ist eine Klauenpolmaschine bekannt, bei der stirnseitig ein schleifringseitiger Lüfter an einen Klauenpolläufer angesetzt ist. Die Bauhöhe der Maschine wird um die Höhe des langesetzten Lüfters verlängert.

Vorteile der Erfindung

Es wird ein Polrad für eine elektrische Maschine, insbesondere eine Klauenpolmaschine, vorgeschlagen, bei der ein Lüfter mit seinem Lüfterkörper in die Platine des Polrads integriert ist. Damit kann eine kompakte Bauweise erreicht werden. Dadurch, dass der Lüfter im Polrad integriert ist, werden der Läufer und damit die Maschine flacher. Die Erfindung ist geeignet für Polräder mit rein radial nach außen gerichteten Magnetpolen sowie für Polräder mit hakenförmig gekrümmten Magnetpolen. Der Lüfter ist im Gegensatz zum Polrad aus einem unmagnetischen Material gebildet, wie z.B. Kunststoff, Aluminium, Aluminiumlegierung, Edelstahl.

In einer günstigen Ausgestaltung erstrecken sich Schaufeln des Lüfters in den Öffnungen zwischen Polwurzeln der Magnetpole, was eine besonders Platz sparende Anordnung ermöglicht.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung weist das Polrad eine Ausnehmung auf, in welche der Lüfter mit seinem Lüfterkörper eingefügt ist. Dadurch wird die Bauhöhe des Polrads mit Lüfter weiter verkleinert. Vorzugsweise ist der Lüfterkörper formschlüssig in die Ausnehmung eingefügt.

Es ist günstig, wenn die Zahl der Schaufeln ein Vielfaches der Zahl der Magnetpole beträgt.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist der Lüfter mit seinem Lüfterkörper an einer Innenseite des Polrads angeordnet. Damit kann eine Formgebung des Polrads weitgehend unverändert bleiben.

In einer günstigen Ausgestaltung weist der Lüfter gerichtete Schaufeln auf, deren Wirkfläche in einem Winkel zu einem Radius des Lüfters stehen. Damit weist der Lüfter einen besonders hohen Wirkungsgrad auf. Es sind jedoch auch einfache Schaufeln einsetzbar, deren Wirkflächen radial nach außen gerichtet sind.

In einer günstigen Ausgestaltung ist der Lüfter mit dem Polrad verschweißt, was besonders bei einem Edelstahllüfter günstig ist.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist der Lüfter bereichsweise in das Polrad eingepresst, was für Lüfter-Materialien wie Kunststoff oder Aluminium besonders geeignet ist.

Bei einer Klauenpolmaschine wird vorgeschlagen, dass der Lüfter mit seinem Lüfterkörper in eine Platine des Polrads integriert ist. Der Lüfter und das Polrad bilden ein integriertes Bauteil. Die Klauenpolmaschine weist vorteilhafterweise eine geringe Bauhöhe auf.

In einer günstigen Platz sparenden Ausgestaltung erstrecken sich Schaufeln des Lüfters in den Öffnungen zwischen Polwurzeln der Magnetpole.

Vorzugsweise ist der Lüfter mit seinem Lüfterkörper zwischen Polrad und einer Erregerwicklung angeordnet.

Zeichnungen
Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in Ansprüchen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Im Folgenden zeigen:
1 eine Ansicht eines in ein Polrad integrierten Lüfters mit einfachen Schaufeln;
2 eine Ansicht eines in ein Polrad integrierten Lüfters mit gerichteten Schaufeln; und
3a, b (a) eine Ansicht einer Innenseite eines Polrads mit Ausnehmung und (b) mit einem formschlüssig in die Ausnehmung eingefügten Lüfterkörper.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 und 2 zeigen als Draufsicht auf eine Außenseite 16 verschiedene Varianten eines bevorzugten Polrads 10, das durch Öffnungen 12 getrennte Magnetpole 11 aufweist. In das Polrad 10 ist ein Lüfter 17 integriert. Das Polrad 10 weist in seiner Platine 28 eine zentrale Bohrung 21 auf, durch die eine nicht dargestellte Antriebswelle führbar ist. Die Magnetpole 11 des Polrads 10 sind gerade geformt und ragen von der Platine 28 radial nach außen. Eine entsprechend Anordnung kann auch für hakenförmig gekrümmte Magnetpole 11 vorgesehen sein. Schaufeln 14 des Lüfters 17 erstrecken sich in die Öffnungen 12 zwischen Polwurzeln 13 der Magnetpole 11. Die Schaufeln 14 können einfach ausgebildet sein und sich mit ihren Wirkflächen 15 radial von der Bohrung 21 weg erstrecken, wie in 1 dargestellt ist, oder aber sie können als gerichtete Schaufeln 14 ausgebildet sein wie in 2, bei denen ihre Wirkflächen 15 unter einem Winkel zum Radius angeordnet sind.
3a und 3b zeigen eine Ansicht einer Innenseite 18 eines Polrads 10 nach der Ausgestaltung nach 2, wobei zu erkennen ist, dass auf der Innenseite 18 sowohl an den Magnetpolen 11 als auch im zentralen Bereich der Platine 28 des Polrads 10 jeweils Stufen 19 angeordnet sind, so dass eine umlaufende Ausnehmung 24 ausge bildet ist. Dabei verläuft diese Ausnehmung 24 so, dass mit eingelegtem Lüfter 17 dessen Schaufeln 14 problemlos in die Öffnung 12 zwischen den Magnetpolen 11 hineinragen können. Die Ausnehmung 24 ist von der zentralen Bohrung 21 beabstandet und umgibt diese kreisförmig, so dass der innere Bereich der Platine 28 erhaben ist. An den Magnetpolen 11 ist die jeweilige Stufe 19 dagegen gerade ausgebildet und verläuft schräg in einem Winkel zum Radius. Dadurch kann ein eingelegter Lüfter 17 besser radial gesichert werden.
Auf der Innenseite 18 des Polrads 10 sind in der Platine 28 Befestigungsbohrungen 27 angeordnet, in die der Lüfter 17 eingepresst werden kann.
In die Ausnehmung 24 kann der Lüfter 17 formschlüssig mit seinem Lüfterkörper 26 eingelegt werden, wobei die Dicke des Lüfterkörpers 26 der Tiefe bzw. Höhe 25 der Stufen 19 entspricht (3b) und der Lüfterkörper 26 bündig mit dem Polrad 10 abschließt. Der Lüfterkörper 26 weist einen ringförmigen Zentralbereich auf, an den die Schaufeln 14 angesetzt bzw. angeformt sind.
Das integrierte Bauteil 20 aus Polrad 10 und Lüfter 17 wird so hergestellt, dass der Lüfter 17 mit dem Polrad 10 an dessen Innenseite 18 fest verbunden wird, indem der Lüfterkörper 26 mit dem Polrad 10 verschweißt oder verpresst wird, womit der Lüfter 17 axial gesichert ist. Der Formschluss durch die Ausnehmung 24 in der Platine 28 sichert den Lüfter 17 radial. Der Formschluss führt weiterhin zu einer flacheren Klauenpolmaschine, da der Lüfterkörper 26 um die Höhe 25 der Stufe 19 in das Polrad 10 eintaucht bzw. im Polrad 10 verschwindet.
Der Lüfter 17 wird vorzugsweise im Bereich der Ausnehmung 24 auf der Innenseite 18 des Polrads 10 mit seinem Lüfterkörper 26 eingepresst und ragt mit den Pressstellen im Bereich der Befestigungsbohrungen 27 in das Polrad 10 hinein, während sich seine Schaufeln 14 in die Öffnungen 12 zwischen den Magnetpolen 11 erstrecken. Eine axiale Sicherung erfolgt über vorzugsweise konisch geformte Stifte, die durch den Lüfterkörper 26 in die Befestigungsbohrungen 27 im Polrad 10 eingepresst werden.

Claims

Polrad für eine elektrische Maschine, insbesondere eine Klauenpolmaschine, das durch Öffnungen (12) getrennte Magnetpole (11) aufweist, mit einer an eine Antriebswelle anzuordnenden Platine (28) mit einer Außenseite (16) und einer Innenseite (18), dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfter (17) mit seinem Lüfterkörper (26) in die Platine (28) integriert ist.
Polrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (17) sich mit seinen Schaufeln (14) in die Öffnungen (12) zwischen Polwurzeln (13) der Magnetpole (11) erstreckt.
Polrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausnehmung (24) vorgesehen ist, in welche der Lüfter (17) mit seinem Lüfterkörper (26) eingefügt ist.
Polrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfterkörper (26) formschlüssig eingefügt ist.
Polrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (17) mit seinem Lüfterkörper (26) an der Innenseite (18) der Platine (28) angeordnet ist.
Polrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Schaufeln (14) ein Vielfaches der Zahl der Magnetpole (11) ist.
Polrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (17) mit der Außenseite (16) oder der Innenseite (18) des Polrads (10) verschweißt ist.
Polrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (17) bereichsweise in das Polrad (10) eingepresst ist.
Elektrische Maschine, insbesondere Klauenpolmaschine, mit wenigstens einem auf einer Antriebswelle aufgebrachten Polrad (10), das durch Öffnungen (12) getrennte Magnetpole (11) aufweist, und mit mindestens einem auf der Antriebswelle angeordneten Lüfter (17), dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (17) mit seinem Lüfterkörper (26) in eine Platine (28) des Polrads (10) integriert ist.
Elektrische Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich Schaufeln (14) des Lüfters (17) in den Öffnungen (12) zwischen Polwurzeln (13) der Magnetpole (11) erstrecken.
Elektrische Maschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (14) mit seinem Lüfterkörper (26) zwischen Polrad (10) und einer Erregerwicklung angeordnet ist.