WO2012103882A2 - Rotor for an electric motor and electric motor - Google Patents
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- H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
Definitions
- the invention relates to a rotor for an electric motor according to the preamble of claim 1 and to an electric motor according to the preamble of claim 12.
- Rotors and electric motors of the type discussed here are known.
- Known rotors for electric motors typically have a first, substantially cylindrical region, to which a second region is connected. This comprises a connection region which serves to couple with a drive shaft.
- rotors are provided as external rotors of an electric motor, they are preferably designed cup-shaped, wherein the first region is substantially tubular and the second region forms a kind of flange, which is connected to the drive shaft and quasi represents the pot bottom.
- At least the first region of the rotor consists of a magnetically good conductive, preferably soft magnetic material and is made of a material and solid.
- the first region of the rotor preferably has a small wall thickness, because this saves mass, installation space and costs and at the same time ensures a sufficient magnetic flux. However, if the first region of the rotor is thin-walled, it becomes all the more efficient
- the object of the invention is therefore to provide a rotor and an electric motor, which do not have the disadvantages mentioned.
- a rotor with the features of claim 1 is proposed. This is characterized in that at least the first region has at least a first and a second part, wherein the parts are delimited from one another by an imaginary peripheral surface. At least the first region of the rotor is thus formed at least in two parts. This creates a kind of internal friction effect between the at least two parts of the rotor by a parting line, if vibrations continue over the parting line. This leads to an efficient damping of vibrations and thus of the body and ultimately the radiated airborne sound.
- a high wall thickness is not required in this solution, but may be useful as an additional measure.
- a rotor which is characterized in that the first part is formed as an inner part. This is then encompassed by the second part, which is designed as an outer part, at least partially. This means a particularly favorable construction of the rotor.
- a rotor in which the inner part - seen in the circumferential direction - is completely encompassed by the outer part. In this way, a large-scale contact of the outer part is effected on the inner part, so that the vibration damping due to the internal friction between the at least two parts is particularly efficient.
- a rotor is preferred, which is characterized in that the outer part also extends - seen in the axial direction - over the entire length of the inner part.
- Such a rotor is designed quasi in sandwich construction. Internal friction is generated here over a large area, so that the structure-borne sound damping is highly efficient.
- a rotor which is characterized in that the at least two parts have different materials.
- materials are preferred which have different impedances for structure-borne sound vibrations or different resonance frequencies. They can also have different densities or different moduli of elasticity.
- the second part therefore does not participate or only slightly participates in the oscillation movement of the first part.
- the parts are at least partially displaced from each other, which in turn internal friction occurs. Ultimately, this leads to an efficient damping of structure-borne noise and thus of radiated airborne sound.
- a rotor is preferred, which is characterized in that the first part comprises a soft magnetic material, preferably soft iron.
- the first part consists of a soft magnetic material, preferably of soft iron.
- the first part is magnetically well conductive and can be easily penetrated by the magnetic flux occurring in the operation of the electric motor, which is essential for the operation of the engine.
- the second part comprises an elastomer material, for example rubber or plastic, or a composite material made of rubber and sheet metal.
- the second part consists of an elastomeric material, for example of rubber or plastic, or a composite material of rubber and sheet metal.
- An elastomer material, in particular rubber or plastic has a particularly favorable loss factor, so that the attenuation of structure-borne noise is very efficient if the second part comprises or consists of an elastomer material, for example rubber or plastic.
- the loss factor describes the loss of vibration energy per oscillation period.
- a composite material made of rubber and sheet metal has a high loss factor.
- the material is applied to the first part, that the rubber between the first part and the sheet is arranged. The metal sheet then forms the outermost layer - seen in the radial direction. In this case, the rubber is mechanically protected by the sheet.
- a rotor in which the second part has pores.
- Materials that have pores have particularly favorable sound-absorbing or damping properties.
- elastomeric foams or aluminum foams can be used.
- a rotor is preferred in which the second part is connected to the first part by gluing, pressing, vulcanization, shrinking or soldering. In this way, a secure and permanent connection of the two parts can be ensured.
- a rotor which is designed as an external rotor of an electric motor. Especially in connection with this construction results in a particularly efficient damping of body or radiated airborne sound.
- a rotor which has at least one permanent magnet in the region of a circumferential surface facing a stator of an electric motor.
- the rotor has a plurality of bar magnets in this area. The rotor is then suitable for use in a DC motor, in particular in a brushless DC motor.
- Claim 12 is created. This is characterized in that it comprises a rotor according to one of claims 1 to 1 1. Due to the design of the rotor, in which a first region has at least a first and a second part, wherein the parts are delimited from each other by an imaginary peripheral surface, structure-borne noise and thus ultimately radiated airborne sound due to occurring at least in the first region of the rotor inner Friction efficiently damped. The electric motor is therefore very quiet.
- an electric motor which is characterized in that it is designed as a DC motor.
- permanently excited DC motors have a very high energy density.
- An electric motor which acts as a brushless DC motor
- the commutation of the electric motor is effected electronically, so that highly susceptible parts such as brushes omitted.
- the engine is thus low maintenance and cost effective in operation, as well as durable.
- Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of one of the prior
- Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a rotor
- Figure 3 is a partially broken, schematic detail view in the longitudinal
- Section of a second embodiment of a rotor Section of a second embodiment of a rotor.
- Figure 1 shows a schematic view in longitudinal section of a rotor 1 for an electric motor, not shown here.
- this is designed as a DC motor, so that it has a high energy density.
- the electric motor is designed as a brushless DC motor.
- its commutation is effected electronically, so that wear-prone parts such as brushes can be dispensed with.
- the rotor 1 has a first region 3. This is essentially cylindrical.
- the rotor 1 also has a second region 5. This is connected to the first area 3. It also has a connection region 7, which serves to couple the rotor 1 to a drive shaft 9.
- the drive shaft 9 can be in operative connection with a device, not shown here, to be driven by the electric motor to drive them.
- the device may be, for example, a pump.
- the rotor 1 is cup-shaped.
- the first region 3 constitutes a quasi tubular section which forms the peripheral wall of the pot.
- the second region 5 is formed in the manner of a flange, and constitutes, as it were, the bottom of the pot.
- the first region 3 and the second region 5 merge into one another.
- the rotor 1 is formed in one piece, wherein in particular the first region 3 and the second region 5 are regions of the same part.
- the rotor 1 is formed at least in two parts, wherein preferably the first region 3 is provided as a separate, connected to the second region 5 part.
- the first region 3 comprises a magnetically conductive, preferably soft magnetic material. It particularly preferably comprises soft iron or consists of this.
- the rotor 1 has a through hole 13 which is provided in a collar 15. Through the through hole 13, a projection 17 of the drive shaft 9, on which the rotor 1 is attached to the collar 15 extends.
- the rotor 1 can be connected to the drive shaft 9 by pressing, shrinking, gluing, soldering, welding or in any other suitable manner. It is also possible to provide a positive connection in the connecting region 7 between the drive shaft 9 and the rotor 1, so that increased torques can be transmitted.
- the drive shaft 9 is rotatably mounted about a longitudinal axis 19.
- the rotor 1 has at least one permanent magnet, which is designed here as a bar magnet 23.
- a bar magnet 23 As viewed in the circumferential direction of the rotor 1, a plurality of permanent magnets, in particular in the area of the peripheral surface 21, are preferred. special bar magnets 23, provided.
- the permanent magnets are - seen in the circumferential direction - preferably provided at a constant angular distance from each other.
- FIG. 1 shows four bar magnets 23, 23 ', 23 ", 23"'.
- the magnets may preferably - as seen in the axial direction - comprise individual segments.
- a homogeneous ring viewed in the circumferential direction of the rotor 1, which comprises or consists of magnetizable material.
- the permanent magnets preferably bar magnets 23, 23 ', 23 ", 23"' can be glued to the peripheral surface 21, let into this, be connected by soldering or welding or in any other way with the peripheral surface 21. They cooperate with the windings of the stator of the electric motor to transmit a torque to the drive shaft 9 during operation of the electric motor.
- the operation of an electric motor is known, so it will not be discussed further.
- Electric motor variable magnetic forces that change due to the rotation of the rotor 1 about the longitudinal axis 19 and their attack position on the same.
- vibrations are introduced into the rotor 1, which lead to structure-borne noise, which ultimately makes noticeable by radiated airborne sound.
- This is particularly problematic if the first region 3 is thin-walled, so that it can be excited to vibrate particularly efficiently.
- the rotor 1 should be made less susceptible to structure-borne noise and vibrations.
- FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a rotor 1 according to the invention in a schematic longitudinal sectional view. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description.
- the first area 3 here has a first part 25 and a second part 27. The two parts are delimited from each other by an imaginary peripheral surface. This coincides with a peripheral surface 29 of the first part 25 in the illustrated embodiment. If the first part 25 is excited to vibrate, this leads to internal friction in a contact region 31, in which the first part 25 and the second part 27 preferably abut each other. by virtue of This internal friction vibrations are damped in the first part 25, so that a structure-borne noise level or ultimately a level of radiated airborne sound is attenuated.
- the second part 27 is formed here as a sleeve 33, which surrounds the first part 25. This is therefore designed here as an inner part, which is encompassed by the outer part formed as a second part 27.
- At least a second part 27 is provided. It is also possible that more than one second part 27 is provided, preferably seen in the circumferential direction.
- the first part 25 preferably comprises a magnetically conductive material, more preferably a soft magnetic material. Most preferably, the first part comprises 25 soft iron. It is also possible that the first part 25 consists of a magnetically conductive material, a soft magnetic material, in particular soft iron. In this way, the first part 25, which is embodied here as an inner part, can absorb the magnetic flux generated by the stator (not shown), as a result of which a rotation of the rotor 1 is effected in conjunction with the bar magnets 23, 23 ', 23 ", 23"'.
- the second part 27 preferably comprises a material which is of the
- the first part 25 has. This results in an even more efficient damping of structure-borne noise.
- the second part 27 on an elastomeric material, preferably rubber or plastic, on, or consists of this.
- a material has a particularly favorable loss factor, so that the structure-borne sound damping is very efficient.
- the second part 27 may also comprise bitumen, which is also a material with a high loss factor.
- Aluminum is also preferred as the material for the second part 27.
- the second part 27 has a layer structure, in particular layers of different materials. Depending on the selection and combination of the different materials of the individual layers, a particularly efficient damping can thus be effected.
- the second part 27 comprises or consists of a composite material made of rubber and sheet metal. Such a construction is also referred to as a sandwich sheet. If the rubber layer faces the first part 25, so that the sheet-metal layer faces outwards-as viewed in the radial direction-the inner rubber layer is protected against mechanical damage by the sheet-metal layer. The rubber layer is in this case namely - viewed in the radial direction - between the first part 25 and the sheet-metal layer of the second part 27 is arranged.
- the second part 27 has pores. Porous materials have particularly good sound-absorbing properties. This also leads to a highly efficient damping.
- the second part 27 may preferably comprise foam or consist of foam. It is also possible that the second part 27 comprises elastomer foam or aluminum foam or consists of these materials. Other metallic foams or sintered materials are possible.
- the second part 27 is preferably connected to the first part 25 by gluing, pressing or soldering. If it comprises an elastomeric material, preferably rubber, it may also be vulcanized onto the first part 25. It is also possible to cool the first part 25 and / or to heat the second part 27 to the second part 27 on the first part 25 shrink. In this case, preferably, the first part 25 in thermal equilibrium with the second part 27 on a slight excess in terms of its outer diameter with respect to the inner diameter of the second part 27 on. Thus, when shrinking a particularly firm connection between the two parts 25, 27 are effected. It is also possible that the second part 27 comprises a shrinkable plastic, for example consists of shrink film. This can then be shrunk onto the first part 25 in a manner known per se, for example with the aid of hot air.
- a shrinkable plastic for example consists of shrink film. This can then be shrunk onto the first part 25 in a manner known per se, for example with the aid of hot air.
- FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a rotor 1 according to the invention in a schematic, partially broken away longitudinal sectional view.
- the first part 25 is formed as an inner part, which is encompassed by the second part 27, which is designed as an outer part.
- the inner part is not only completely encompassed by the outer part, as viewed in the circumferential direction, but the second part 27 formed as an outer part also extends over the entire length of the first part 25 formed as an inner part, seen in the axial direction.
- the axial direction Here, the direction, which is defined by the longitudinal axis 19.
- the rotor 1 is constructed in this case in sandwich construction. This results in a particularly large contact area between the two parts 25, 27 in the contact region 31. As a result, the internal friction in this area is significantly increased, so that the attenuation of structure-borne noise and thus ultimately of radiated air jet is very efficient.
- the two parts 25, 27 may have projections or recesses which engage in one another in a known manner. As a result, the internal friction acting between the parts 25, 27 can still be increased.
- materials with a high loss factor are preferred. Particular care is taken to ensure that the heat flow from the first part 25 to the second part 27 is not impaired. Thus, heat generated in the first part 25 can be dissipated via the second part 27.
- the rotor 1 is designed as an external rotor of an electric motor. Especially with such a construction, high structure-borne sound levels occur, so that the solution proposed here for damping structure-borne noise is particularly efficient.
- the rotor 1 proposed here and the electric motor have a particularly efficient damping with respect to structure-borne noise and thus also with respect to radiated airborne sound, wherein increased costs are avoided by a higher mass, larger installation space or complex constructive measures.
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Abstract
Description
Rotor für einen Elektromotor und Elektromotor Rotor for an electric motor and electric motor
Die Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie einen Elektromotor gemäß Oberbegriff des Anspruchs 12. The invention relates to a rotor for an electric motor according to the preamble of claim 1 and to an electric motor according to the preamble of claim 12.
Rotoren und Elektromotoren der hier angesprochenen Art sind bekannt. Bekannte Rotoren für Elektromotoren weisen typischerweise einen ersten, im Wesentlichen zylindrischen Bereich auf, mit dem ein zweiter Bereich verbunden ist. Dieser umfasst einen Verbindungsbereich, der der Kopplung mit einer Antriebswelle dient. Insbesondere, wenn solche Rotoren als Außenläufer eines Elektromotors vorgesehen sind, sind sie bevorzugt topfförmig ausgestaltet, wobei der erste Bereich im Wesentlichen rohr- förmig ist und der zweite Bereich eine Art Flansch bildet, der mit der Antriebswelle verbunden ist und quasi den Topfboden darstellt. Zumindest der erste Bereich des Rotors besteht aus einem magnetisch gut leitfähigen, vorzugsweise weichmagnetischen Material und ist aus einem Werkstoff und massiv ausgeführt. Während des Betriebs des Elektromotors wirken zumindest auf diesen ersten Bereich veränderliche magnetische Kräfte, welche durch die Rotation des Rotors ihre Angriffsposition an diesem verändern. Hierdurch wird der Rotor zu Schwingungen angeregt, die zu Körper- und damit auch zu Luftschall führen. Der erste Bereich des Rotors weist bevorzugt eine geringe Wandstärke auf, weil dies Masse, Bauraum und Kosten spart und zugleich einen hinreichenden magnetischen Fluss gewährleistet. Ist allerdings der erste Bereich des Rotors dünnwandig ausgebildet, wird er umso effizienter zu Rotors and electric motors of the type discussed here are known. Known rotors for electric motors typically have a first, substantially cylindrical region, to which a second region is connected. This comprises a connection region which serves to couple with a drive shaft. In particular, if such rotors are provided as external rotors of an electric motor, they are preferably designed cup-shaped, wherein the first region is substantially tubular and the second region forms a kind of flange, which is connected to the drive shaft and quasi represents the pot bottom. At least the first region of the rotor consists of a magnetically good conductive, preferably soft magnetic material and is made of a material and solid. During operation of the electric motor, variable magnetic forces act on this first region, which change their attack position on the latter due to the rotation of the rotor. As a result, the rotor is excited to vibrate, which leads to body and thus airborne sound. The first region of the rotor preferably has a small wall thickness, because this saves mass, installation space and costs and at the same time ensures a sufficient magnetic flux. However, if the first region of the rotor is thin-walled, it becomes all the more efficient
Schwingungen angeregt, sodass ein Körperschallpegel und damit letztlich auch ein Pegel des abgestrahlten Luftschalls besonders hoch ist. Größere Wandstärken verschieben aufgrund der erhöhten Masse die Resonanzfrequenzen in Richtung des niederfrequenten Bereichs, bewirken also einen Abstand derselben zu kritischen hohen Resonanzfrequenzen, erhöhen aber die Gesamtmasse des Rotors und damit auch des Motors, den Bauraum und die Kosten. Vibrations excited, so that a structure-borne noise level and thus ultimately a level of the radiated airborne sound is particularly high. Larger wall thicknesses shift due to the increased mass, the resonance frequencies in the direction of the low-frequency range, thus causing a distance thereof to critical high resonance frequencies, but increase the total mass of the rotor and thus the motor, the space and the cost.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Rotor und einen Elektromotor zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Rotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest der erste Bereich wenigstens ein erstes und ein zweites Teil aufweist, wobei die Teile durch eine gedachte Umfangsflache voneinander abgegrenzt sind. Zumindest der erste Bereich des Rotors ist also mindestens zweiteilig ausgebildet. Hierdurch entsteht durch eine Trennfuge eine Art innerer Reibungseffekt zwischen den wenigstens zwei Teilen des Rotors, wenn sich Schwingungen über die Trennfuge fortsetzen. Dies führt zu einer effizienten Dämpfung der Schwingungen und damit auch des Körper- und letztlich des abgestrahlten Luftschalls. Eine hohe Wandstärke ist bei dieser Lösung nicht erforderlich, kann jedoch als zusätzliche Maßnahme sinnvoll sein. The object of the invention is therefore to provide a rotor and an electric motor, which do not have the disadvantages mentioned. To solve this problem, a rotor with the features of claim 1 is proposed. This is characterized in that at least the first region has at least a first and a second part, wherein the parts are delimited from one another by an imaginary peripheral surface. At least the first region of the rotor is thus formed at least in two parts. This creates a kind of internal friction effect between the at least two parts of the rotor by a parting line, if vibrations continue over the parting line. This leads to an efficient damping of vibrations and thus of the body and ultimately the radiated airborne sound. A high wall thickness is not required in this solution, but may be useful as an additional measure.
Bevorzugt wird ein Rotor, der sich dadurch auszeichnet, dass das erste Teil als Innenteil ausgebildet ist. Dieses wird dann von dem zweiten Teil, welches als Außenteil ausgebildet ist, zumindest bereichsweise umgriffen. Dies bedeutet eine besonders günstige Konstruktion des Rotors. Preferred is a rotor, which is characterized in that the first part is formed as an inner part. This is then encompassed by the second part, which is designed as an outer part, at least partially. This means a particularly favorable construction of the rotor.
Besonders bevorzugt wird ein Rotor, bei dem das Innenteil - in Umfangsrichtung gesehen - vollständig von dem Außenteil umgriffen wird. Auf diese Weise wird eine großflächige Anlage des Außenteils an dem Innenteil bewirkt, sodass die Schwingungsdämpfung aufgrund der inneren Reibung zwischen den wenigstens zwei Teilen besonders effizient ist. Particularly preferred is a rotor in which the inner part - seen in the circumferential direction - is completely encompassed by the outer part. In this way, a large-scale contact of the outer part is effected on the inner part, so that the vibration damping due to the internal friction between the at least two parts is particularly efficient.
Auch wird ein Rotor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass sich das Außenteil auch - in axialer Richtung gesehen - über die gesamte Länge des Innenteils erstreckt. Ein solcher Rotor ist quasi in Sandwich-Bauweise ausgeführt. Innere Reibung wird hier besonders großflächig erzeugt, sodass die Körperschalldämpfung hocheffizient ist. Also, a rotor is preferred, which is characterized in that the outer part also extends - seen in the axial direction - over the entire length of the inner part. Such a rotor is designed quasi in sandwich construction. Internal friction is generated here over a large area, so that the structure-borne sound damping is highly efficient.
Es wird auch ein Rotor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass die wenigstens zwei Teile verschiedene Werkstoffe aufweisen. Insbesondere werden Werkstoffe bevorzugt, welche verschiedene Impedanzen für Körperschallschwingungen beziehungsweise verschiedene Resonanzfrequenzen aufweisen. Sie können auch verschiedene Dichten oder verschiedene Elastizitätsmodule aufweisen. Dies führt dazu, dass Schwingungen des ersten Teils nicht effizient in das zweite Teil eingeleitet werden können, weil die Schwingungsankopplung aufgrund der verschiedenen Impedanzen, Resonanzfrequenzen, Dichten oder Elastizitätsmodule äußerst gering ist. Das zweite Teil nimmt daher an der Schwingungsbewegung des ersten Teils nicht oder nur wenig teil. Hierdurch werden die Teile zumindest partiell gegeneinander verlagert, wobei wiederum innere Reibung auftritt. Letztlich führt dies zu einer effizienten Dämpfung von Körperschall und damit auch von abgestrahltem Luftschall. It is also preferred a rotor, which is characterized in that the at least two parts have different materials. In particular, materials are preferred which have different impedances for structure-borne sound vibrations or different resonance frequencies. They can also have different densities or different moduli of elasticity. This leads to, That vibrations of the first part can not be efficiently introduced into the second part, because the vibration coupling due to the different impedances, resonance frequencies, densities or elastic moduli is extremely low. The second part therefore does not participate or only slightly participates in the oscillation movement of the first part. As a result, the parts are at least partially displaced from each other, which in turn internal friction occurs. Ultimately, this leads to an efficient damping of structure-borne noise and thus of radiated airborne sound.
Es wird ein Rotor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass das erste Teil ein weichmagnetisches Material, vorzugsweise Weicheisen, umfasst. Besonders bevorzugt besteht das erste Teil aus einem weichmagnetischen Material, vorzugsweise aus Weicheisen. Somit ist das erste Teil magnetisch gut leitfähig und kann ohne Weiteres im Betrieb des Elektromotors von dem auftretenden magnetischen Fluss durchsetzt werden, was wesentlich ist für die Funktionsweise des Motors. A rotor is preferred, which is characterized in that the first part comprises a soft magnetic material, preferably soft iron. Particularly preferably, the first part consists of a soft magnetic material, preferably of soft iron. Thus, the first part is magnetically well conductive and can be easily penetrated by the magnetic flux occurring in the operation of the electric motor, which is essential for the operation of the engine.
Weiterhin wird ein Rotor bevorzugt, bei dem das zweite Teil einen Elastomer- Werkstoff, beispielsweise Gummi oder Kunststoff, oder ein Verbundmaterial aus Gummi und Blech umfasst. Besonders bevorzugt besteht das zweite Teil aus einem Elastomer-Werkstoff, beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff, oder einem Verbundmaterial aus Gummi und Blech. Ein Elastomer-Werkstoff, insbesondere Gummi oder Kunststoff, weist einen besonders günstigen Verlustfaktor auf, sodass die Dämpfung von Körperschall sehr effizient ist, wenn das zweite Teil einen Elastomer- Werkstoff, beispielsweise Gummi oder Kunststoff umfasst oder aus diesem besteht. Der Verlustfaktor beschreibt den Verlust an Schwingungsenergie pro Schwingungsperiode. Auch ein Verbundmaterial aus Gummi und Blech weist einen hohen Verlustfaktor auf. Besonders bevorzugt wird das Material so auf das erste Teil aufgebracht, dass der Gummi zwischen dem ersten Teil und dem Blech angeordnet ist. Das Blech bildet dann quasi die - in radialer Richtung gesehen - äußerste Schicht. In diesem Fall wird der Gummi von dem Blech mechanisch geschützt. Furthermore, a rotor is preferred in which the second part comprises an elastomer material, for example rubber or plastic, or a composite material made of rubber and sheet metal. Particularly preferably, the second part consists of an elastomeric material, for example of rubber or plastic, or a composite material of rubber and sheet metal. An elastomer material, in particular rubber or plastic, has a particularly favorable loss factor, so that the attenuation of structure-borne noise is very efficient if the second part comprises or consists of an elastomer material, for example rubber or plastic. The loss factor describes the loss of vibration energy per oscillation period. Also, a composite material made of rubber and sheet metal has a high loss factor. Particularly preferably, the material is applied to the first part, that the rubber between the first part and the sheet is arranged. The metal sheet then forms the outermost layer - seen in the radial direction. In this case, the rubber is mechanically protected by the sheet.
Besonders bevorzugt wird auch ein Rotor, bei dem das zweite Teil Poren aufweist. Werkstoffe, welche Poren aufweisen, haben besonders günstige schallschluckende beziehungsweise -dämpfende Eigenschaften. Hier können beispielsweise Elastomerschäume oder auch Aluminiumschäume zum Einsatz kommen. Particularly preferred is also a rotor in which the second part has pores. Materials that have pores have particularly favorable sound-absorbing or damping properties. Here, for example, elastomeric foams or aluminum foams can be used.
Weiterhin wird ein Rotor bevorzugt, bei dem das zweite Teil mit dem ersten Teil durch Kleben, Pressen, Aufvulkanisieren, Aufschrumpfen oder Löten verbunden ist. Auf diese Weise kann eine sichere und dauerhafte Verbindung der beiden Teile gewährleistet werden. Furthermore, a rotor is preferred in which the second part is connected to the first part by gluing, pressing, vulcanization, shrinking or soldering. In this way, a secure and permanent connection of the two parts can be ensured.
Bevorzugt wird auch ein Rotor, der als Außenläufer eines Elektromotors ausgebildet ist. Gerade in Zusammenhang mit dieser Konstruktion ergibt sich eine besonders effiziente Dämpfung von Körper- beziehungsweise abgestrahltem Luftschall. Also preferred is a rotor which is designed as an external rotor of an electric motor. Especially in connection with this construction results in a particularly efficient damping of body or radiated airborne sound.
Schließlich wird noch ein Rotor bevorzugt, der im Bereich einer einem Stator eines Elektromotors zugewandten Umfangsfläche mindestens einen Permanentmagnet aufweist. Besonders bevorzugt weist der Rotor in diesem Bereich mehrere Stabmagnete auf. Der Rotor ist dann für den Einsatz in einem Gleichstrommotor, insbesondere in einem bürstenlosen Gleichstrommotor geeignet. Finally, a rotor is preferred which has at least one permanent magnet in the region of a circumferential surface facing a stator of an electric motor. Particularly preferably, the rotor has a plurality of bar magnets in this area. The rotor is then suitable for use in a DC motor, in particular in a brushless DC motor.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Elektromotor mit den Merkmalen des The object is also solved by an electric motor with the characteristics of
Anspruchs 12 geschaffen wird. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass er einen Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 umfasst. Durch die Ausgestaltung des Rotors, bei dem ein erster Bereich wenigstens ein erstes und ein zweites Teil aufweist, wobei die Teile durch eine gedachte Umfangsfläche voneinander abgegrenzt sind, wird Körperschall und damit letztlich auch abgestrahlter Luftschall aufgrund von zumindest in dem ersten Bereich des Rotors auftretender innerer Reibung effizient gedämpft. Der Elektromotor ist demnach besonders leise. Claim 12 is created. This is characterized in that it comprises a rotor according to one of claims 1 to 1 1. Due to the design of the rotor, in which a first region has at least a first and a second part, wherein the parts are delimited from each other by an imaginary peripheral surface, structure-borne noise and thus ultimately radiated airborne sound due to occurring at least in the first region of the rotor inner Friction efficiently damped. The electric motor is therefore very quiet.
Es wird auch ein Elektromotor bevorzugt, der sich dadurch auszeichnet, dass er als Gleichstrommotor ausgebildet ist. Insbesondere permanent erregte Gleichstrommotoren weisen eine sehr hohe Energiedichte auf. It is also preferred an electric motor, which is characterized in that it is designed as a DC motor. In particular, permanently excited DC motors have a very high energy density.
Es wird ein Elektromotor bevorzugt, der als bürstenloser Gleichstrommotor An electric motor is preferred which acts as a brushless DC motor
ausgebildet ist. Die Kommutierung des Elektromotors wird elektronisch bewirkt, so- dass stark verschleißanfällige Teile wie Bürsten entfallen. Der Motor ist dadurch wartungsarm und kostengünstig im Betrieb, sowie langlebig. is trained. The commutation of the electric motor is effected electronically, so that highly susceptible parts such as brushes omitted. The engine is thus low maintenance and cost effective in operation, as well as durable.
Schließlich wird noch ein bürsten- und sensorloser Elektromotor bevorzugt. Dieser weist einen besonders kostengünstigen und vorteilhaften Aufbau auf. Finally, a brushless and sensorless electric motor is preferred. This has a particularly inexpensive and advantageous construction.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine schematische Längsschnittansicht eines aus dem Stand der Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of one of the prior
Technik bekannten Rotors; Technique known rotor;
Figur 2 eine schematische Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Rotors, und Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view of a first embodiment of a rotor, and
Figur 3 eine teilweise abgebrochene, schematische Detailansicht im Längs Figure 3 is a partially broken, schematic detail view in the longitudinal
schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Rotors. Section of a second embodiment of a rotor.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht im Längsschnitt eines Rotors 1 für einen hier nicht dargestellten Elektromotor. Bevorzugt ist dieser als Gleichstrommotor ausgebildet, sodass er eine hohe Energiedichte aufweist. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet. In diesem Fall wird seine Kommutierung elektronisch bewirkt, sodass auf verschleißanfällige Teile wie Bürsten verzichtet werden kann. Figure 1 shows a schematic view in longitudinal section of a rotor 1 for an electric motor, not shown here. Preferably, this is designed as a DC motor, so that it has a high energy density. Particularly preferably, the electric motor is designed as a brushless DC motor. In this case, its commutation is effected electronically, so that wear-prone parts such as brushes can be dispensed with.
Der Rotor 1 weist einen ersten Bereich 3 auf. Dieser ist im Wesentlichen zylindrisch. Der Rotor 1 weist außerdem einen zweiten Bereich 5 auf. Dieser ist mit dem ersten Bereich 3 verbunden. Er weist außerdem einen Verbindungsbereich 7 auf, welcher der Kopplung des Rotors 1 mit einer Antriebswelle 9 dient. Die Antriebswelle 9 kann mit einer hier nicht dargestellten, von dem Elektromotor anzutreibenden Vorrichtung in Wirkverbindung stehen, um diese anzutreiben. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Pumpe sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 1 topfförmig ausgebildet. Dabei stellt der erste Bereich 3 einen quasi rohrförmigen Abschnitt dar, der die Um- fangswand des Topfes bildet. Der zweite Bereich 5 ist flanschartig ausgebildet, und stellt quasi den Boden des Topfes dar. In einem gekrümmten Übergangsbereich 1 1 gehen der erste Bereich 3 und der zweite Bereich 5 ineinander über. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotor 1 einstückig ausgebildet, wobei insbesondere der erste Bereich 3 und der zweite Bereich 5 Bereiche desselben Teils sind. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass der Rotor 1 zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei bevorzugt der erste Bereich 3 als separates, mit dem zweiten Bereich 5 verbundenes Teil vorgesehen ist. Um eine Funktion des Elektromotors zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, dass der erste Bereich 3 ein magnetisch leitfähiges, vorzugsweise weichmagnetisches Material umfasst. Besonders bevorzugt umfasst er Weicheisen beziehungsweise besteht aus diesem. Der zweite Bereich 5 hingegen muss nicht notwendigerweise ein magnetisch leitfähiges Material umfassen. Es kann daher vorgesehen sein, dass nur der erste Bereich 3 weichmagnetisches Material umfasst, während der zweite Bereich 5 ein Material umfasst, welches diese Eigenschaft nicht aufweist. The rotor 1 has a first region 3. This is essentially cylindrical. The rotor 1 also has a second region 5. This is connected to the first area 3. It also has a connection region 7, which serves to couple the rotor 1 to a drive shaft 9. The drive shaft 9 can be in operative connection with a device, not shown here, to be driven by the electric motor to drive them. The device may be, for example, a pump. In the illustrated embodiment, the rotor 1 is cup-shaped. In this case, the first region 3 constitutes a quasi tubular section which forms the peripheral wall of the pot. The second region 5 is formed in the manner of a flange, and constitutes, as it were, the bottom of the pot. In a curved transition region 11, the first region 3 and the second region 5 merge into one another. In the embodiment shown here, the rotor 1 is formed in one piece, wherein in particular the first region 3 and the second region 5 are regions of the same part. In other embodiments, it is possible that the rotor 1 is formed at least in two parts, wherein preferably the first region 3 is provided as a separate, connected to the second region 5 part. In order to ensure a function of the electric motor, it is preferably provided that the first region 3 comprises a magnetically conductive, preferably soft magnetic material. It particularly preferably comprises soft iron or consists of this. The second region 5, on the other hand, need not necessarily comprise a magnetically conductive material. It can therefore be provided that only the first region 3 comprises soft magnetic material, while the second region 5 comprises a material which does not have this property.
In dem Verbindungsbereich 7 weist der Rotor 1 eine Durchgangsbohrung 13 auf, die in einem Kragen 15 vorgesehen ist. Durch die Durchgangsbohrung 13 erstreckt sich ein Vorsprung 17 der Antriebswelle 9, auf dem der Rotor 1 mit dem Kragen 15 befestigt ist. Der Rotor 1 kann mit der Antriebswelle 9 durch Pressen, Aufschrumpfen, Kleben, Löten, Schweißen oder in sonstiger geeigneter Weise verbunden sein. Es ist auch möglich, in dem Verbindungsbereich 7 zwischen der Antriebswelle 9 und dem Rotor 1 einen Formschluss vorzusehen, sodass erhöhte Drehmomente übertragbar sind. In the connecting region 7, the rotor 1 has a through hole 13 which is provided in a collar 15. Through the through hole 13, a projection 17 of the drive shaft 9, on which the rotor 1 is attached to the collar 15 extends. The rotor 1 can be connected to the drive shaft 9 by pressing, shrinking, gluing, soldering, welding or in any other suitable manner. It is also possible to provide a positive connection in the connecting region 7 between the drive shaft 9 and the rotor 1, so that increased torques can be transmitted.
Die Antriebswelle 9 ist um eine Längsachse 19 drehbar gelagert. The drive shaft 9 is rotatably mounted about a longitudinal axis 19.
Im Bereich einer einem hier nicht dargestellten Stator des Elektromotors zugewandten Umfangsfläche 21 weist der Rotor 1 mindestens einen Permanentmagnet auf, der hier als Stabmagnet 23 ausgebildet ist. Bevorzugt sind - in Umfangsrichtung des Rotors 1 gesehen - im Bereich der Umfangsfläche 21 mehrere Permanentmagnete, ins- besondere Stabmagnete 23, vorgesehen. Die Permanentmagnete sind - in Umfangs- richtung gesehen - vorzugsweise in konstantem Winkelabstand voneinander vorgesehen. In Figur 1 sind vier Stabmagnete 23, 23', 23", 23"' dargestellt. Die Magnete können bevorzugt - in axialer Richtung gesehen - einzelne Segmente umfassen. Es ist auch möglich, einen homogenen Ring - in Umfangsrichtung des Rotors 1 gesehen - vorzusehen, der magnetisierbares Material umfasst oder aus diesem besteht. Die Permanentmagnete, vorzugsweise Stabmagnete 23, 23', 23", 23"' können auf die Umfangsflache 21 aufgeklebt, in diese eingelassen, durch Löten oder Schweißen oder in sonstiger Weise mit der Umfangsflache 21 verbunden sein. Sie wirken mit den Wicklungen des Stators des Elektromotors zusammen, um im Betrieb des Elektromotors ein Drehmoment auf die Antriebswelle 9 zu übertragen. Die Funktionsweise eines Elektromotors ist bekannt, sodass hierauf nicht weiter eingegangen wird. In the region of a peripheral surface 21 facing a stator of the electric motor, not shown here, the rotor 1 has at least one permanent magnet, which is designed here as a bar magnet 23. As viewed in the circumferential direction of the rotor 1, a plurality of permanent magnets, in particular in the area of the peripheral surface 21, are preferred. special bar magnets 23, provided. The permanent magnets are - seen in the circumferential direction - preferably provided at a constant angular distance from each other. FIG. 1 shows four bar magnets 23, 23 ', 23 ", 23"'. The magnets may preferably - as seen in the axial direction - comprise individual segments. It is also possible to provide a homogeneous ring, viewed in the circumferential direction of the rotor 1, which comprises or consists of magnetizable material. The permanent magnets, preferably bar magnets 23, 23 ', 23 ", 23"' can be glued to the peripheral surface 21, let into this, be connected by soldering or welding or in any other way with the peripheral surface 21. They cooperate with the windings of the stator of the electric motor to transmit a torque to the drive shaft 9 during operation of the electric motor. The operation of an electric motor is known, so it will not be discussed further.
Insbesondere auf den ersten Bereich 3 des Rotors 1 wirken im Betrieb des In particular, on the first region 3 of the rotor 1 act during operation of the
Elektromotors veränderliche magnetische Kräfte, die aufgrund der Drehung des Rotors 1 um die Längsachse 19 auch ihre Angriffsposition an demselben ändern. Hierdurch werden Schwingungen in den Rotor 1 eingeleitet, die zu Körperschall führen, der sich letztlich durch abgestrahlten Luftschall bemerkbar macht. Dies ist insbesondere problematisch, wenn der erste Bereich 3 dünnwandig ausgebildet ist, sodass er besonders effizient zu Schwingungen angeregt werden kann. Electric motor variable magnetic forces that change due to the rotation of the rotor 1 about the longitudinal axis 19 and their attack position on the same. As a result, vibrations are introduced into the rotor 1, which lead to structure-borne noise, which ultimately makes noticeable by radiated airborne sound. This is particularly problematic if the first region 3 is thin-walled, so that it can be excited to vibrate particularly efficiently.
Insbesondere um den Elektromotor im Betrieb leiser zu machen, soll der Rotor 1 weniger anfällig für Körperschall und Schwingungen gestaltet werden. In particular, to make the electric motor quieter during operation, the rotor 1 should be made less susceptible to structure-borne noise and vibrations.
Figur 2 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Rotors 1 in einer schematischen Längsschnittansicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Der erste Bereich 3 weist hier ein erstes Teil 25 und ein zweites Teil 27 auf. Die beiden Teile sind durch eine gedachte Umfangsfläche voneinander abgegrenzt. Diese fällt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Umfangsfläche 29 des ersten Teils 25 zusammen. Wird das erste Teil 25 zu Schwingungen angeregt, führt dies zu innerer Reibung in einem Berührungsbereich 31 , in dem das erste Teil 25 und das zweite Teil 27 vorzugsweise aneinander anliegen. Aufgrund dieser inneren Reibung werden Schwingungen in dem ersten Teil 25 gedämpft, sodass auch ein Körperschallpegel beziehungsweise letztlich ein Pegel von abgestrahltem Luftschall gedämpft wird. FIG. 2 shows a first exemplary embodiment of a rotor 1 according to the invention in a schematic longitudinal sectional view. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. The first area 3 here has a first part 25 and a second part 27. The two parts are delimited from each other by an imaginary peripheral surface. This coincides with a peripheral surface 29 of the first part 25 in the illustrated embodiment. If the first part 25 is excited to vibrate, this leads to internal friction in a contact region 31, in which the first part 25 and the second part 27 preferably abut each other. by virtue of This internal friction vibrations are damped in the first part 25, so that a structure-borne noise level or ultimately a level of radiated airborne sound is attenuated.
Das zweite Teil 27 ist hier als Manschette 33 ausgebildet, die das erste Teil 25 umgreift. Dieses ist demnach hier als Innenteil ausgebildet, welches von dem als Außenteil ausgebildeten zweiten Teil 27 umgriffen wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das erste Teil 25 - in Umfangsrichtung gesehen - vollständig von dem als Manschette 33 ausgebildeten Außenteil umgriffen. The second part 27 is formed here as a sleeve 33, which surrounds the first part 25. This is therefore designed here as an inner part, which is encompassed by the outer part formed as a second part 27. In the illustrated embodiment, the first part 25 - seen in the circumferential direction - completely encompassed by the cuff 33 formed as outer part.
Bei anderen Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass - in Umfangsrichtung gesehen - nur bereichsweise mindestens ein zweites Teil 27 vorgesehen ist. Es ist auch möglich, dass - vorzugsweise in Umfangsrichtung gesehen - mehr als ein zweites Teil 27 vorgesehen ist. In other embodiments, it is possible that - seen in the circumferential direction - only partially, at least a second part 27 is provided. It is also possible that more than one second part 27 is provided, preferably seen in the circumferential direction.
Das erste Teil 25 umfasst bevorzugt ein magnetisch leitfähiges Material, besonders bevorzugt ein weichmagnetisches Material. Ganz besonders bevorzugt umfasst das erste Teil 25 Weicheisen. Es ist auch möglich, dass das erste Teil 25 aus einem magnetisch leitfähigen Material, einem weichmagnetischen Material, insbesondere Weicheisen besteht. Auf diese Weise kann das - hier als Innenteil ausgebildete - erste Teil 25 den von dem nicht dargestellten Stator erzeugten magnetischen Fluss aufnehmen, wodurch in Zusammenhang mit den Stabmagneten 23, 23', 23", 23"' eine Rotation des Rotors 1 bewirkt wird. The first part 25 preferably comprises a magnetically conductive material, more preferably a soft magnetic material. Most preferably, the first part comprises 25 soft iron. It is also possible that the first part 25 consists of a magnetically conductive material, a soft magnetic material, in particular soft iron. In this way, the first part 25, which is embodied here as an inner part, can absorb the magnetic flux generated by the stator (not shown), as a result of which a rotation of the rotor 1 is effected in conjunction with the bar magnets 23, 23 ', 23 ", 23"'.
Es wird bereits eine deutliche Reduktion von Körperschall bewirkt, wenn das erste und das zweite Teil 25, 27 identische Werkstoffe aufweisen, die durch eine Trennfuge getrennt sind. Die Reduktion ist dann wesentlich auf die in dem Berührungsbereich 31 erzeugte innere Reibung zurückzuführen. It already causes a significant reduction of structure-borne noise, when the first and the second part 25, 27 have identical materials, which are separated by a parting line. The reduction is then substantially due to the internal friction generated in the contact area 31.
Das zweite Teil 27 umfasst allerdings bevorzugt einen Werkstoff, der von dem However, the second part 27 preferably comprises a material which is of the
Werkstoff - insbesondere hinsichtlich seines Elastizitätsmoduls und/oder seiner Dichte - verschieden ist, den das erste Teil 25 aufweist. Dadurch wird eine noch effizientere Dämpfung von Körperschall bewirkt. Darüber hinaus treten in dem Berührungsbe- reich 31 Relativverschiebungen zwischen den beiden Teilen 25, 27 auf, sodass eine erhöhte innere Reibung gegeben ist. Material - in particular with regard to its modulus of elasticity and / or its density - is different, the first part 25 has. This results in an even more efficient damping of structure-borne noise. In addition, in the contact 31 relative displacements between the two parts 25, 27, so that an increased internal friction is given.
Besonders bevorzugt weist das zweite Teil 27 einen Elastomer-Werkstoff, vorzugsweise Gummi oder Kunststoff, auf, oder besteht aus diesem. Ein solcher Werkstoff besitzt einen besonders günstigen Verlustfaktor, sodass die Körperschalldämpfung sehr effizient ist. Das zweite Teil 27 kann auch Bitumen umfassen, was ebenfalls ein Werkstoff mit einem hohen Verlustfaktor ist. Auch Aluminium wird als Werkstoff für das zweite Teil 27 bevorzugt. Particularly preferably, the second part 27 on an elastomeric material, preferably rubber or plastic, on, or consists of this. Such a material has a particularly favorable loss factor, so that the structure-borne sound damping is very efficient. The second part 27 may also comprise bitumen, which is also a material with a high loss factor. Aluminum is also preferred as the material for the second part 27.
Es ist auch möglich, dass das zweite Teil 27 eine Schichtstruktur aufweist, insbesondere Schichten verschiedener Werkstoffe umfasst. Je nach Auswahl und Kombination der verschiedenen Werkstoffe der einzelnen Schichten kann so eine besonders effiziente Dämpfung bewirkt werden. Besonders bevorzugt umfasst das zweite Teil 27 ein Verbundmaterial aus Gummi und Blech oder besteht aus diesem. Eine derartige Konstruktion wird auch als Sandwich-Blech bezeichnet. Wenn die Gummi-Schicht dem ersten Teil 25 zugewandt ist, so dass die Blech-Schicht - in radialer Richtung gesehen - nach außen weist, ist die innenliegende Gummi-Schicht durch die Blech-Schicht insbesondere vor mechanischer Beschädigung geschützt. Die Gummi-Schicht ist in diesem Fall nämlich - in radialer Richtung gesehen - zwischen dem ersten Teil 25 und der Blech-Schicht des zweiten Teils 27 angeordnet. It is also possible that the second part 27 has a layer structure, in particular layers of different materials. Depending on the selection and combination of the different materials of the individual layers, a particularly efficient damping can thus be effected. Particularly preferably, the second part 27 comprises or consists of a composite material made of rubber and sheet metal. Such a construction is also referred to as a sandwich sheet. If the rubber layer faces the first part 25, so that the sheet-metal layer faces outwards-as viewed in the radial direction-the inner rubber layer is protected against mechanical damage by the sheet-metal layer. The rubber layer is in this case namely - viewed in the radial direction - between the first part 25 and the sheet-metal layer of the second part 27 is arranged.
Bevorzugt weist das zweite Teil 27 Poren auf. Poröse Materialien haben besonders gute schallschluckende Eigenschaften. Auch dies führt also zu einer hocheffizienten Dämpfung. Das zweite Teil 27 kann vorzugsweise Schaumstoff aufweisen oder aus Schaumstoff bestehen. Es ist auch möglich, dass das zweite Teil 27 Elastomerschaum oder Aluminiumschaum umfasst oder aus diesen Materialien besteht. Auch andere metallische Schäume oder Sinter-Werkstoffe sind möglich. Preferably, the second part 27 has pores. Porous materials have particularly good sound-absorbing properties. This also leads to a highly efficient damping. The second part 27 may preferably comprise foam or consist of foam. It is also possible that the second part 27 comprises elastomer foam or aluminum foam or consists of these materials. Other metallic foams or sintered materials are possible.
Das zweite Teil 27 ist bevorzugt mit dem ersten Teil 25 durch Kleben, Pressen oder Löten verbunden. Wenn es einen Elastomer-Werkstoff, vorzugsweise Gummi umfasst, kann es auch auf das erste Teil 25 aufvulkanisiert sein. Es ist ebenfalls möglich, das erste Teil 25 abzukühlen und/oder das zweite Teil 27 zu erhitzen, um das zweite Teil 27 auf das erste Teil 25 aufzuschrumpfen. In diesem Fall weist bevorzugt das erste Teil 25 im thermischen Gleichgewicht mit dem zweiten Teil 27 ein geringfügiges Übermaß bezüglich seines Außendurchmessers in Hinblick auf den Innendurchmesser des zweiten Teils 27 auf. So kann beim Aufschrumpfen eine besonders feste Verbindung zwischen den beiden Teilen 25, 27 bewirkt werden. Es ist auch möglich, dass das zweite Teil 27 einen schrumpffähigen Kunststoff umfasst, beispielsweise aus Schrumpffolie besteht. Diese kann dann in an sich bekannter Weise beispielsweise mit Hilfe von Heißluft auf das erste Teil 25 aufgeschrumpft werden. The second part 27 is preferably connected to the first part 25 by gluing, pressing or soldering. If it comprises an elastomeric material, preferably rubber, it may also be vulcanized onto the first part 25. It is also possible to cool the first part 25 and / or to heat the second part 27 to the second part 27 on the first part 25 shrink. In this case, preferably, the first part 25 in thermal equilibrium with the second part 27 on a slight excess in terms of its outer diameter with respect to the inner diameter of the second part 27 on. Thus, when shrinking a particularly firm connection between the two parts 25, 27 are effected. It is also possible that the second part 27 comprises a shrinkable plastic, for example consists of shrink film. This can then be shrunk onto the first part 25 in a manner known per se, for example with the aid of hot air.
Figur 3 zeigt ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Rotors 1 in schematischer, teilweise weggebrochener Längsschnittansicht. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Teil 25 als Innenteil ausgebildet, welches von dem zweiten Teil 27, das als Außenteil ausgebildet ist, umgriffen wird. Hier wird allerdings das Innenteil nicht nur - in Umfangsrichtung gesehen - vollständig von dem Außenteil umgriffen, sondern das als Außenteil ausgebildete zweite Teil 27 erstreckt sich auch - in axialer Richtung gesehen - über die gesamte Länge des als Innenteil ausgebildeten ersten Teils 25. Die axiale Richtung spricht hier die Richtung an, welche durch die Längsachse 19 definiert ist. Der Rotor 1 ist in diesem Fall in Sandwich-Bauweise aufgebaut. Dadurch ergibt sich eine besonders große Kontaktfläche zwischen den beiden Teilen 25, 27 in dem Berührungsbereich 31 . Hierdurch wird auch die innere Reibung in diesem Bereich deutlich erhöht, sodass die Dämpfung von Körperschall und damit letztlich auch von abgestrahltem Luftstrahl sehr effizient ist. FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a rotor 1 according to the invention in a schematic, partially broken away longitudinal sectional view. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. Also in this embodiment, the first part 25 is formed as an inner part, which is encompassed by the second part 27, which is designed as an outer part. Here, however, the inner part is not only completely encompassed by the outer part, as viewed in the circumferential direction, but the second part 27 formed as an outer part also extends over the entire length of the first part 25 formed as an inner part, seen in the axial direction. The axial direction Here, the direction, which is defined by the longitudinal axis 19. The rotor 1 is constructed in this case in sandwich construction. This results in a particularly large contact area between the two parts 25, 27 in the contact region 31. As a result, the internal friction in this area is significantly increased, so that the attenuation of structure-borne noise and thus ultimately of radiated air jet is very efficient.
Unabhängig von dem verwirklichten Ausführungsbeispiel ist es stets möglich, zwischen den beiden Teilen 25, 27 nicht nur einen Kraftschluss, sondern auch einen Formschluss zu verwirklichen. Beispielsweise können die Teile 25, 27 Vorsprünge beziehungsweise Ausnehmungen aufweisen, welche in bekannter Weise ineinander greifen. Hierdurch kann die zwischen den Teilen 25, 27 wirkende innere Reibung noch erhöht werden. Für das zweite Teil 27 werden Werkstoffe mit hohem Verlustfaktor bevorzugt. Dabei wird ganz besonders bevorzugt darauf geachtet, dass der Warmefluss von dem ersten Teil 25 auf das zweite Teil 27 nicht beeinträchtigt wird. Damit kann in dem ersten Teil 25 erzeugte Wärme über das zweite Teil 27 abgeleitet werden. Regardless of the realized embodiment, it is always possible between the two parts 25, 27 to realize not only a frictional connection, but also a positive connection. For example, the parts 25, 27 may have projections or recesses which engage in one another in a known manner. As a result, the internal friction acting between the parts 25, 27 can still be increased. For the second part 27, materials with a high loss factor are preferred. Particular care is taken to ensure that the heat flow from the first part 25 to the second part 27 is not impaired. Thus, heat generated in the first part 25 can be dissipated via the second part 27.
Bevorzugt ist der Rotor 1 als Außenläufer eines Elektromotors ausgebildet. Gerade bei einer solchen Konstruktion treten hohe Körperschallpegel auf, sodass die hier vorgeschlagene Lösung zur Dämpfung des Körperschalls besonders effizient ist. Preferably, the rotor 1 is designed as an external rotor of an electric motor. Especially with such a construction, high structure-borne sound levels occur, so that the solution proposed here for damping structure-borne noise is particularly efficient.
Insgesamt zeigt sich, dass der hier vorgeschlagene Rotor 1 und der Elektromotor eine besonders effiziente Dämpfung bezüglich Körperschall und damit auch bezüglich abgestrahlten Luftschalls aufweisen, wobei erhöhte Kosten durch eine höhere Masse, größeren Bauraum oder aufwendige konstruktive Maßnahmen vermieden werden. Overall, it turns out that the rotor 1 proposed here and the electric motor have a particularly efficient damping with respect to structure-borne noise and thus also with respect to radiated airborne sound, wherein increased costs are avoided by a higher mass, larger installation space or complex constructive measures.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
I Rotor I rotor
3 Bereich 3 area
5 Bereich 5 area
7 Verbindungsbereich 7 connection area
9 Antriebswelle 9 drive shaft
I I Übergangsbereich I I transition area
13 Durchgangsbohrung 13 through hole
15 Kragen 15 collar
17 Vorsprung 17 lead
19 Längsachse 19 longitudinal axis
21 Umfangsfläche 21 peripheral surface
23 Stabmagnet 23 bar magnet
25 Teil 25 part
27 Teil 27 part
29 Umfangsfläche 29 peripheral surface
31 Berührungsbereich 31 touch area
33 Manschette 33 cuff
Claims
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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: 12706765 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1120120006186 Country of ref document: DE Ref document number: 112012000618 Country of ref document: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12706765 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |