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EP-4432521-B1 - ROTOR WITH HUB MADE OF PLASTIC

EP4432521B1EP 4432521 B1EP4432521 B1EP 4432521B1EP-4432521-B1

Inventors

  • FUCHS, REINHARD
  • SCHLAGER, Hubert

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230317

Claims (13)

  1. Rotor for an electric motor comprising a hub (1) made of plastics material, a magnetic ring (2) which is connected to the hub (1) in a rotationally secure manner and a fixed axle, wherein the hub (1) has a bore (3) and the fixed axle is arranged in the bore (3) so that the hub (1) can rotate about the fixed axle, wherein a portion of the hub (1) is in the form of a resilient continuation (4) which applies a radial force to the axle which is arranged in the bore (3), wherein a portion of the hub (1) is in the form of a bearing shell (6) for the axle, characterised in that the bearing shell (6) at least partially axially covers the continuation (4), wherein the bearing shell (6) forms a circle segment which covers between 180 degrees and 350 degrees.
  2. Rotor according to claim 1, characterised in that the continuation (4) extends substantially parallel with the axle.
  3. Rotor according to at least one of the preceding claims, characterised in that precisely one portion of the hub (1) is in the form of a resilient continuation (4) so that only a resilient continuation (4) applies a radial force to the axle which is arranged in the bore (3).
  4. Rotor according to at least one of the preceding claims, characterised in that the continuation (4) has a radially internal projection (5) and the projection (5) bears on the axle.
  5. Rotor according to at least one of the preceding claims, characterised in that the continuation (4) is formed in an axial end region of the hub (1) and faces towards an axial end of the hub (1) which terminates the axial end region.
  6. Rotor according to at least one of the preceding claims, characterised in that the magnetic ring (2) is arranged radially outside the continuation (4) and axially covers the continuation (4) at least partially, preferably completely axially.
  7. Rotor according to at least one of the preceding claims, characterised in that the bearing shell (6) axially covers the continuation (4) completely.
  8. Rotor according to at least one of the preceding claims,, characterised in that the bearing shell (6) forms a circle segment which covers between185 degrees and 270 degrees.
  9. Rotor according to claim 8, characterised in that the bearing shell (6) is formed with substantially the same radial spacing with respect to the centre of the axle as the continuation (4) so that the continuation (4) and the bearing shell (6) form circle segments of the same circle.
  10. Rotor according to claim 9, characterised in that the radial spacing of the continuation (4) from the centre of the bore (3) of the hub (1) is slightly smaller than the radial spacing of the bearing shell (6) from the centre of the bore (3) so that the continuation (4) is pretensioned against the axle.
  11. Rotor according to at least one of the preceding claims, characterised in that , in an axial toothed region of the hub, a tooth arrangement (7) is formed on the hub (1), wherein the toothed region preferably does not intersect with the axial region of the continuation (4).
  12. Small actuator for a motor vehicle, wherein the small actuator comprises an electrically commutated electric motor, wherein the electric motor comprises a rotor, wherein the rotor is constructed according to at least one of the preceding claims.
  13. Small actuator according to claim 12, characterised in that a fixed stator of the electric motor is arranged radially externally around the magnetic ring (2).

Description

Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für einen Elektromotor und einen Kleinaktuator für ein Kraftfahrzeug, wobei der Kleinaktuator einen elektrisch kommutierten Elektromotor umfasst, mit einem solchen Rotor. Stand der Technik In einigen elektrisch kommutierten Kleinaktuatoren kommen Rotoren zum Einsatz die in einem Getriebe direkt integriert sind. Der Rotor dreht sich im Stator um eine stillstehende Achse und eine in die Rotornabe integrierte Verzahnung dient als angetriebenes Ritzel des Getriebes. Aus Kostengründen bietet es sich an, die Nabe aus Kunststoff, bevorzugt im Spritzguss, herzustellen. In diesem Fall ist es notwendig, Augenmerk auf die Lagerluft zwischen Rotorbohrung und Achse zu legen: ist die Lagerluft zu klein, so kommt es aufgrund der verhältnismäßig großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Kunststoffen zu einem Aufschrumpfen bei tiefer Temperatur, bei zu großer Lagerluft wiederum kann es zu einem Aufschwingen des Rotors kommen, welches ein störendes Geräusch zur Folge hat. In manchen Fällen ist der Toleranzbereich für die zulässige Lagerluft so klein, dass dies nicht prozesssicher hergestellt werden kann. Die DE 10 2013 105 964 A1 beschreibt einen Rotor mit einer zusätzlichen Lagerbuchse die in die Nabe eingepresst oder von der Nabe umspritzt wird. Durch Wahl des Herstellungsprozesses bzw. die Wahl des Materials der Buchse kann eine entsprechende Lagerluft eingehalten werden. Durch das zusätzliche Bauteil entstehen aber zusätzliche Herstellungsaufwände und Kosten. Aus der DE 10 2020 122 164 A1 ist ein Antriebselement, insbesondere für einen Stellantrieb, bekannt, mit einem Grundkörper, mit einem Gleitlager zur drehbaren Lagerung des Grundkörpers auf einer feststehenden Achse, wobei das Gleitlager eine Lagerausnehmung zur zumindest teilweisen Aufnahme der feststehenden Achse aufweist, und mit einer Federeinheit, welche dazu vorgesehen ist, eine radial wirkende Federkraft auf die in der Lagerausnehmung der Gleitlagereinheit angeordnete Achse auszuüben, wobei die Federeinheit zumindest einen Federarm aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, an einem Außenumfang der Achse anzuliegen und die Achse mit einer radial wirkenden Federkraft zu beaufschlagen. Zusammenfassung der Erfindung Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Rotor für einen Elektromotor anzugeben, der einerseits ein Aufschrumpfen bei tiefer Temperatur und andererseits ein Aufschwingen des Rotors und somit störende Geräusche vermeidet und dabei prozesssicher und kostengünstig hergestellt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kleinaktuator anzugeben, mit einem Elektromotor mit einem derart vorteilhaften Rotor. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Rotor für einen Elektromotor mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Der Rotor umfasst eine Nabe aus Kunststoff, einen mit der Nabe drehfest verbundenen Magnetring und eine stillstehende Achse, wobei die Nabe eine Bohrung aufweist und die stillstehende Achse in der Bohrung angeordnet ist, so dass die Nabe um die stillstehende Achse drehen kann, wobei ein Abschnitt der Nabe als federnder Fortsatz ausgebildet ist, der eine radiale Kraft auf die in der Bohrung angeordnete Achse ausübt. Erfindungsgemäß ist die Nabe eines Rotors selbst in einer Weise gestaltet, dass ein Teil der Nabe als federnder Fortsatz, also als federnder Finger gegen die stehende Achse drückt und somit die Bewegung zwischen Nabe und Achse behindert. Aufgrund der Elastizität des Nabenmaterials bzw. der geometrischen Gestaltung als Fortsatz bzw. Finger, kommt es jedoch zu keinem Aufschrumpfen des Rotors auf die Achse, da dieser ausweichen kann. Vorteilhaft an dieser Ausführung ist, dass die Rotorbohrung mit relativ großer Toleranzbreite prozesssicher hergestellt werden kann ohne zusätzlichen Herstellungsaufwand und Kosten. Erfindungsgemäß ist ein Abschnitt der Nabe als Lagerschale für die Achse ausgebildet. Zusätzlich zu dem Fortsatz, der auf die Achse drückt, gibt es also noch einen Abschnitt der Nabe, in dem die Achse aufliegt. Erfindungsgemäß überdeckt die Lagerschale axial zumindest abschnittsweise den Fortsatz, besonders bevorzugt überdeckt sie den Fortsatz vollständig. Die Lagerschale kann also teilweise oder vollständig den selben axialen Bauraum verwenden, in dem auch der Fortsatz ausgebildet ist. Dadurch wird eine verbesserte Lagerung für die Achse durch eine längere Lagerschale im selben Bauraum ermöglicht. Erfindungsgemäß bildet die Lagerschale ein Kreissegment, das zwischen 180 Grad und 350 Grad eines Kreises abdeckt, bevorzugt zwischen 185 Grad und 270 Grad. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben. Vorzugsweise erstreckt sich der Fortsatz im Wesentlichen parallel zur Achse. Bevorzugt ist genau ein Abschnitt der Nabe als federnder Fortsatz ausgebildet, so dass lediglich ein federnder Fortsatz eine radiale Kraft auf die in der Bohrung angeordnete Achse ausübt. Lediglich