Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antriebsmotor sowie einen diesen elektrischen Antriebsmotor enthaltenden Motorbaukasten und ein diesen elektrischen Antriebsmotor enthaltendes Haushaltsgerät. Insbesondere betrifft die Erfindung einen elektrischen Antriebsmotor, aufweisend einen Stator mit Zähnen und Nuten und einen Permanentmagnetenrotor, der eine Motorwelle und ein auf der Motorwelle sitzendes Blechpaket aufweist, das zumindest eine der Anzahl von Polen des Permanentmagnetenrotors entsprechende Anzahl von Taschen aufweist, in denen in radialer Richtung jeweils ein Permanentmagnet angeordnet ist, die Permanentmagnete in Umfangsrichtung des Permanentmagnetenrotors mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, so dass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Permanentmagnetenrotors verläuft, und sich die Permanentmagneten in axialer Richtung des Rotors über das Blechpaket hinaus erstrecken, und wobei zwischen benachbarten Taschen jeweils ein Segment des Blechpaketes angeordnet ist, welches ausgebildet ist, den magnetischen Fluss der jeweiligen Permanentmagnete in einem Luftspalt zwischen Stator und Permanentmagnetenrotor zu konzentrieren, wobei das Blechpaket über jeweils einem Permanentmagneten auf der Seite des Luftspaltes einen sich in axialer Richtung des Permanentmagnetenrotors erstreckenden Stegteil bildet, der zwei Segmente des Blechpaketes miteinander verbindet, sowie diesen Antriebsmotor enthaltende Haushaltsgeräte und Motorbaukasten. Elektrische Antriebsmotoren, insbesondere BLDC-Motoren, werden häufig in Haushaltsgeräten eingesetzt. Wünschenswert ist es dabei, dass die eingesetzten elektrischen Antriebsmotoren einen definierten Leistungs- bzw. Drehzahl-Drehmoment- Bereich abdecken. Dies kann durch die Bereitstellung einer geeigneten Anzahl von Varianten z.B. eines BLDC-Motors in Form eines sogenannten Baukastens erreicht werden. Dabei ist es in Hinblick auf die Einfachheit und die Kosten der Bereitstellung der Varianten wünschenswert, dass einerseits die Anzahl der Varianten nicht übermäßig groß ist und anderseits die Unterscheidung der Varianten durch einen limitierten Satz an Konstruktionsmerkmalen bzw. Bauteilen erfolgt. Alle anderen Bauteile sollten vorzugsweise als sogenannte Gleichteile unverändert bleiben.

Was die Ausgestaltung eines elektrischen Antriebsmotors für ein Haushaltsgerät anbelangt, so ist es gerade auch in Hinblick auf die Bereitstellung von Varianten für einen definierten Leistungs- bzw. Drehzahl-Drehmoment-Bereich sowie einen breiten Einsatz in verschiedenen Haushaltsgeräten wünschenswert, dass wichtige Anwendungseigenschaften wie die Leistungsdichte sowie die Geräuschentwicklung verbessert werden. Im Stand der Technik sind verschiedene elektrische Antriebsmotoren bekannt, die insbesondere auch in Haushaltsgeräten eingesetzt werden können.

Die Veröffentlichung DE 10 2010 061 784 A1 beschreibt einen Speichenrotor für eine elektrische Maschine mit einer um eine Rotorachse drehbaren Rotorwelle, mit einem Grundkörper, der konzentrisch um die Rotorwelle angeordnet ist, und mit zumindest zwei Dauermagneten, die jeweils in einer Aussparung des Grundkörpers speichenartig angeordnet sind. Der Speichenrotor weist eine Verbindungshülse auf, die einen Innenring und eine erste Rahmenfläche umfasst, wobei die Rahmenfläche quer zur Rotorwelle und der Innenring an der Rahmenfläche angeordnet ist, und wobei sich der Innenring konzentrisch um die Rotorwelle erstreckt und ein Lager für die Dauermagnete bildet. Der Grundkörper besteht aus mehreren Sektoren, die voneinander beabstandet sind, dass zwischen ihnen eine Aussparung gebildet ist, in welche Permanentmagnete eingesetzt werden. Die Sektoren sind insbesondere über Verbindungsstege an ihrer einer Rotorwelle abgewandten Seite miteinander verbunden. Außerdem weisen sie in axialer Richtung der Rotorachse verlaufende Haltestege auf, an denen die Permanentmagnete an ihrer der Rotorwelle abgewandten Seite anliegen. Dadurch sind die Permanentmagnete in radialer Richtung innen durch den Innenring und außen durch die Verbindungsstege und/oder Haltestege gehalten. Die WO 2016/026831 A1 beschreibt einen Rotor für eine elektrische Maschine eines Haushaltsgerätes, mit einer Vielzahl von Permanentmagneten, welche in Umfangsrichtung des Rotors mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, und einem Rotorpaket, welches aus einem magnetisch leitfähigen Material gebildet ist, wobei das Rotorpaket eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen aufweist, welche sich in axialer Richtung des Rotors erstrecken und welche in Umfangsrichtung des Rotors beabstandet zueinander verteilt angeordnet sind, wobei in den Durchgangsöffnungen die Permanentmagnete derart angeordnet sind, dass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Rotors verläuft, wobei zwischen benachbarten Durchgangsöffnungen jeweils ein Segment des Rotorpakets ausgebildet ist, welches zur Konzentration des magnetischen Flusses der jeweiligen Permanentmagnete in einem Luftspalt der elektrischen Maschine ausgebildet ist, und wobei die Permanentmagnete im Vergleich zu dem Rotorpaket in axialer Richtung des Rotors eine größere Erstreckung aufweisen. Der Steg kann eine geringe Breite aufweisen, wodurch erreicht werden kann, dass der magnetische Fluss durch den Steg möglichst gering ist.

Die Veröffentlichung WO 2014/082839 A2 beschreibt einen permanentmagnetischen Spoke-Rotor, der den rotierenden Teil eines elektrischen Motors innerhalb eines Stators bildet und einen Luftspalt zwischen der inneren Oberfläche des Stators und sich selbst hat, umfassend einen zylindrischen ferromagnetischen Kern, einen Schaft, welcher die Rotationsachse davon bildet, eine Nabe, welche im Zentrum des Kerns angeordnet ist und die ein Schaftloch hat, welches den Schaft trägt, mehr als ein Polsegment, welche um die Nabe herum angeordnet sind, mehr als eine Magnetaussparung zwischen den Polsegmenten, mehr als einen Magneten, welche in den Magnetaussparungen angeordnet sind und sich nach außen in radialer Richtung erstrecken, und zwei Endringe aus einem nichtmagnetischen Material, welche auf der vorderen und hinteren planaren Oberfläche des Kerns mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Die Magnete, deren Länge in axialer Richtung größer ist als die Länge der Magnetaussparungen, sind in die Endringe eingebettet.

Die Veröffentlichung DE 10 2008 007 565 A1 beschreibt eine permanentmagneterregte elektrische Maschine zum Antrieb einer Komponente eines Hausgerätes, mit einem Rotor und einem Stator, wobei der Rotor und/oder der Stator eine Mehrzahl von gestapelten und miteinander verbundenen plattenartigen Blechteilen aufweist und zum modularen Aufbau der Maschine zumindest der Rotor und/oder der Stator abhängig von der Anzahl der Blechteile modular aufbaubar ist. In einer Ausführungsform ist der Stator aus einer Mehrzahl von in axialer Richtung des Stators gestalteten Blechteilen ausgebildet und die Blechteile weisen ein Außenmaß (d) kleiner oder gleich 100 mm auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der elektrischen Maschine ist ein Blechteil eines Stators kreisförmig ausgebildet und weist radial orientierte Zähne auf, die an ihrer dem Mittelpunkt zugewandten Seite gerade ausgebildet sind. Die Veröffentlichung EP 2 568 578 A2 beschreibt einen Motor, umfassend: einen Stator mit einer Vielzahl von Statorkernen, die in einer Umfangsrichtung des Motors angeordnet sind, und eine Wicklung, welche um die Statorkerne gewickelt ist; und einen Rotor, der an einer inneren Seite der Vielzahl von Statorkernen angeordnet ist, worin der Rotor umfasst: eine Hülse, die ein Schachtloch bildet; eine Vielzahl von Rotorkernen, die in einer Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind; und eine Vielzahl von Permanentmagneten, welche zwischen den Rotorkernen angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Permanentmagneten einen Innenraum bezüglich der Hülse bilden, während sie von der Hülse beabstandet sind; und eine Vielzahl von Unterstützungsvorsprüngen, welche sich von der Hülse in einer äußeren radialen Richtung der Hülse erstrecken, um die Vielzahl der Permanentmagneten zu stützen, während sie jeweils der Vielzahl von Permanentmagneten entsprechen. Der Motor kann insbesondere in einer Waschmaschine, einem Trockner und einer Klimaanlage; und auch in einem elektrischen Fahrzeug verwendet werden, das einen kleinen Motor mit hoher Leistung erfordert. Die Veröffentlichung EP 2 696 470 A2 beschreibt einen Rotor und ein Herstellungsverfahren für einen Rotor, wobei der Rotor eine Vielzahl von Permanentmagneten aufweist, die in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, sowie einen laminierten Kern, in welchem eine Vielzahl von dünnen Plattenkernen in einer axialen Richtung laminiert sind, sowie einen Teil, der durch Spritzgießen gebildet ist. Beschrieben wird insbesondere ein in Hinblick auf die Verringerung des Spritzdruckes auf den Rotor verbessertes Herstellungsverfahren sowie der dadurch erhaltene Rotor.

Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Antriebsmotor, insbesondere einen bürstenlosen Gleichstrommotor, mit einem verbesserten Permanentmagnetenrotor bereitzustellen. Außerdem soll ein Motorbaukasten sowie ein Haushaltsgerät bereitgestellt werden, welche jeweils diesen elektrischen Antriebsmotor enthalten. Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch einen elektrischen Antriebsmotor sowie einen diesen elektrischen Antriebsmotor enthaltenden Motorbaukasten und ein diesen elektrischen Antriebsmotor enthaltendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmotors sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.

Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmotors entsprechen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Motorbaukastens sowie des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts, auch wenn dies hierin nicht explizit festgestellt ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektrischer Antriebsmotor, aufweisend einen Stator mit Zähnen und Nuten, und einen Permanentmagnetenrotor, der eine Motorwelle und ein auf der Motorwelle sitzendes Blechpaket aufweist, das zumindest eine der Anzahl von Polen des Permanentmagnetenrotors entsprechende Anzahl von Taschen aufweist, in denen in radialer Richtung jeweils ein Permanentmagnet angeordnet ist, die Permanentmagnete in Umfangsrichtung des Permanentmagnetenrotors mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, so dass ein von dem jeweiligen Permanentmagneten ausgehender magnetischer Fluss in tangentialer Richtung des Permanentmagnetenrotors verläuft, und sich die Permanentmagneten in axialer Richtung des Permanentmagnetenrotors über das Blechpaket hinaus erstrecken, und wobei zwischen benachbarten Taschen jeweils ein Segment des Blechpaketes angeordnet ist, welches ausgebildet ist, den magnetischen Fluss der jeweiligen Permanentmagnete in einem Luftspalt zwischen Stator und Permanentmagnetenrotor zu konzentrieren, wobei das Blechpaket über jeweils einem Permanentmagneten auf der Seite des Luftspaltes einen sich in axialer Richtung des Permanentmagnetenrotors erstreckenden Stegteil bildet, der zwei Segmente des Blechpaketes miteinander verbindet, und wobei der Stegteil Stegelemente und Stegausnehmungen aufweist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des elektrischen Antriebsmotors haben die Stegausnehmungen in der tangentialen Richtung jeweils eine gleiche Breite b _gap . Vorzugsweise wird dabei die Breite b _gap mittels der Formel bgap = a _gap /180*TT ^* r (I) berechnet, worin r ein Außenradius des Permanentmagnetenrotors ist und a _gap mittels der Formel II

a _Bap /= 360 (2p ^* N/ggT)/2 (II) berechnet wird, in der 2p die Anzahl der Pole ist, N die Anzahl von Nuten im Stator bedeutet, und ggT der größte gemeinsame Teiler der beiden ist. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass das Blechpaket des Permanentmagnetenrotors aus einem Stapel von mehreren Einzelblechen gebildet wird. In diesem Fall haben die Stegausnehmungen vorzugsweise eine Länge l _gap in axialer Richtung des Permanentmagnetenrotors, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Dicke d eines Einzelbleches ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmotors sind die Stegausnehmungen durch einen Stapel von geöffneten Einzelblechen und die Stegelemente durch geschlossene Einzelbleche gebildet. Dabei steht der Begriff „geöffnete Einzelbleche" für Einzelbleche mit offenen Taschenausschnitten und der Begriff „geschlossene Einzelbleche" für Einzelbleche mit durchgehendem Steg. Vorzugsweise liegt dabei der Anteil der geschlossenen Einzelbleche, bezogen auf die Summe von offenen und geschlossenen Einzelblechen, im Bereich von 5 bis 20 %, mehr bevorzugt im Bereich von 10 bis 15 %. Erfindungsgemäß ist überdies ein elektrischer Antriebsmotor bevorzugt, bei dem eine Federvorrichtung ausgebildet ist, um die in die Taschen eingesetzten Permanentmagnete jeweils in radialen Richtungen nach außen vorgespannt innerhalb der Taschen zu fixieren, wobei die Federvorrichtung gebildet wird von jeweils ein oder mehreren, in jeweils eine der Taschen hineinragenden elastischen Nasen und jede Tasche motorwellenfern eine Anschlagvorrichtung aufweist, die an dem Blechpaket festgelegt ist und gegen die der jeweils in eine der Taschen eingesetzte Permanentmagnet durch die ein oder mehreren Nasen der betreffenden Tasche federvorgespannt gedrückt wird. Hierbei ist vorzugsweise das Blechpaket aus einem Stapel von Einzelblechen gebildet und die Federvorrichtung, insbesondere die ein oder mehreren elastischen Nasen, werden durch nach innen vorspringende Randabschnitte von Fensterausschnitten der Einzelbleche gebildet.

Vorzugsweise enthält das Blechpaket Einzelbleche, die als geschlossene Einzelbleche, d.h. Einzelbleche mit durchgehendem Steg ausgebildet sind, bei denen eine elastische Nase einer Federvorrichtung durch nach innen vorspringende Randabschnitte von Fensterausschnitten der Einzelbleche gebildet sind.

Zur optimalen Fixierung der Permanentmagnete sind im elektrischen Antriebsmotor vorzugsweise die in die Taschen des Blechpaketes eingesetzten Permanentmagnete durch Kunststoff umspritzt.

Die Außenkontur des Permanentmagnetenrotors kann verschiedene Formen aufweisen. Es hat sich allerdings gezeigt, dass ein besonders ruhig laufender elektrischer Antriebsmotor erhalten wird, wenn die Außenkontur des Permanentmagnetenrotors kreisförmig ist.

Der elektrische Antriebsmotor weist im Allgemeinen einen feststehenden Außenstator und einen drehbar gelagerten Innenrotor auf. Der Permanentmagnetenrotor weist mehrere Pole, insbesondere vier, sechs, acht oder mehr Pole auf. Jedem Permanentmagneten des Permanentmagnetenrotors ist im üblicherweise verwendeten Blechpaket eine Tasche zugeordnet. In jeweils eine dieser Taschen wird ein einzelner Permanentmagnet eingesetzt und darin insbesondere gegen Verrutschen fixiert. Üblicherweise sind alle Permanentmagnete des Permanentmagnetenrotors identisch ausgebildet. Jeder Permanentmagnet kann eine quaderförmige Gestalt aufweisen. Dabei können die beiden gegenüberliegenden größten Begrenzungsflächen des Permanentmagneten in Umfangsrichtung ausgerichtet sein, wobei seitlich kleinere Begrenzungsflächen die Pole der Magneten bilden. Die Permanentmagnete sind über den Umfang des Pemanentmagnetenrotors gleichmäßig verteilt angeordnet. Jede Tasche kann eine der Gestalt der Permanentmagnete entsprechende Form aufweisen, wobei die Tasche geringfügig größer ausgebildet ist, so dass jeweils ein einzelner Permanentmagnet in eine Tasche eingefügt werden kann. Das im Allgemeinen verwendete Blechpaket des Permanentmagnetenrotors wird von mehreren, insbesondere gestanzten Blechzuschnitten gebildet, welche deckungsgleich übereinander gestapelt und zu einem kompakten Paket miteinander verbunden sind. Das Blechpaket kann insoweit durch Stanzpacketierung hergestellt sein. Die deckungsgleich übereinander gestapelten Bleche können beispielsweise durch Schweißen, Nieten, Klammern oder eben Stanzbzw. Klebepacketierung verbunden sein.

Die Permanentmagnete können beispielsweise eine großflächige, im Wesentlichen rechteckige in Umfangsrichtung in Drehrichtung weisende vordere Begrenzungsfläche aufweisen und eine gegenüberliegende gleichgroße, im Wesentlichen rechteckige in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung weisende hintere Begrenzungsfläche aufweisen. Eine innere schmale Begrenzungsfläche weist auf die Rotorwelle zu und eine gegenüberliegende äußere schmale Begrenzungsfläche bildet einen magnetischen Pol des Rotors. Alle Kanten des quaderförmigen Permanentmagneten können mit einer Fase versehen sein bzw. abgerundet sein. Die in Ausführungsformen der Erfindung vorhandene Federvorrichtung kann prinzipiell aus einem Teil gebildet werden, aber auch aus mehreren Teilen gebildet werden. Die Federvorrichtung spannt jeden einzelnen Permanentmagneten innerhalb seiner jeweiligen Tasche in eine radial möglichst weit außen liegende Position. Dabei kann der Permanentmagnetenrotor an jeder Tasche einen radial möglichst weit außen liegenden Anschlag aufweisen, gegen den der jeweilige in seiner Tasche eingesetzte Permanentmagnet durch die Federvorrichtung gedrückt wird. Alle Anschläge liegen vorzugsweise auf demselben Durchmesser oder Radius, so dass sämtliche Permanentmagnete durch die Federvorrichtung auf denselben äußeren Durchmesser bzw. Radius positioniert werden. So kann sichergestellt werden, dass alle Permanentmagnete, d.h. alle Pole des Permanentmagnetenrotors, dieselbe magnetische Wirkung im ringförmigen Luftspalt des elektrischen Antriebsmotors erzeugen.

Vorteilhaft können eine Federvorrichtung bzw. die in ihr enthaltenen Zungen oder Nasen dazu dienen, die in die Taschen eingesetzten Permanentmagnete während der Fertigung und/oder der Montage des Permanentmagnetenrotors vorübergehend zu fixieren, wenn die in die Taschen eingesetzten Permanentmagneten durch ein Umspritzen des Blechpaketes mit einem Kunststoff durch den erhärteten Kunststoff endgültig in ihren Positionen fixiert werden. Eine solche nur vorübergehende Fixierung der in die Taschen eingesetzten Permanentmagnete durch die Federvorrichtung bzw. durch die Zungen verhindert, dass die Permanentmagnete in den Taschen verschoben werden oder sogar ganz herausfallen, wenn der Permanentmagnetenrotor, insbesondere das Blechpaket, während der Fertigung bewegt wird oder vor dem Umspritzen mit Kunststoff vorerwärmt wird, bevor der noch nicht umspritzte Permanentmagnetenrotor in die Spritzgießform eingesetzt wird. Auch kann die Federvorrichtung bzw. die darin eingesetzten Zungen oder Nasen verhindern, dass die in die Taschen eingesetzten Permanentmagnete während des Umspritzvorganges durch den flüssigen Kunststoffstrom verschoben werden. Die federvorspannende Wirkung der Federvorrichtung kann also gegebenenfalls nach einem Umspritzen mit Kunststoff wegfallen. Werden die Permanentmagnete nicht mit Kunststoff umspritzt, soll hingegen die federvorspannende Wirkung der Federvorrichtung stets erhalten bleiben, also nicht nur während der Herstellung und/oder des Zusammenbaues des Permanentmagnetenrotors, sondern auch während des Betriebes des elektrischen Antriebsmotors. Die optional eingesetzte Federvorrichtung kann von jeweils ein oder mehreren, in jeweils eine der Taschen hineinragenden elastischen Zungen gebildet werden, wobei jede Zunge einen Zungengrundabschnitt aufweist, der motorwellennah an dem Blechpaket festgelegt ist, ein Zungenspitzenabschnitt in radialer Richtung von der Motorwelle wegweisend in die Tasche hineinragt und jede Tasche motorwellenfern eine Anschlagvorrichtung aufweist, die an dem Blechpaket festgelegt ist und gegen die der jeweils in eine der Taschen eingesetzte Permanentmagnet durch die ein oder mehreren Zungen der betreffenden Tasche federvorgespannt angedrückt wird.

Die Zungen können sich somit zumindest im Wesentlichen ausgehend von den motorwellennahen Begrenzungsflächen der Taschen radial in Richtung nach außen erstrecken. D.h., die Zungen ragen ausgehend von den motorwellennahen Begrenzungsflächen der Taschen radial in die Taschen hinein. Wenn die Permanentmagnete noch nicht in die Taschen eingesetzt sind, sind die Zungen entspannt, da in ihnen noch keine Federkraft gespeichert ist. Werden nun die Permanentmagnete in axialer Richtung, d.h. in einer parallelen Richtung zur Motorwelle, in den Taschen platziert, drücken die Permanentmagnete die Zungen zur Seite. Die Zungen biegen sich, um den Permanentmagneten auszuweichen und eine Federkraft wird in den Zungen gespeichert. Sind die Permanentmagnete vollständig in den Taschen, dann liegen die Zungenspitzenabschnitte der Zungen an den motorwellennahen schmalen Begrenzungsflächen der Permanentmagnete elastisch vorgespannt an und drücken die Permanentmagnete in radialer Richtung nach außen. In jeder Tasche können ein oder mehrere Zungen vorgesehen sein. Die Anschlagvorrichtung kann durch mindestens eine Anschlagfläche, mindestens einen Anschlagssteg oder mindestens eine Anschlagskante in den Taschen des Blechpakets gebildet werden.

Das Blechpaket des Permanentmagnetenrotors kann aus einem Stapel von mehreren Einzelblechen gebildet werden, welche eine der Anzahl von Polen des Permanentmagnetenrotors entsprechende Anzahl von Fensterausschnitten aufweist, welche im gestapelten Zustand des Blechpaketes die Taschen bilden, in welchen die Permanentmagnete eingesetzt sind, wobei die Federvorrichtung, insbesondere die ein oder mehreren Zungen, durch nach innen vorspringende Randabschnitte der Fensterausschnitte der Einzelbleche des Blechpaketes gebildet werden.

Die Fensterausschnitte weise somit im Allgemeinen jeweils einen inneren Randabschnitt auf, wobei die gestapelten Randabschnitte im gestapelten Zustand der Einzelbleche die Seitenwände der Taschen des Blechpaketes bilden. Die Fensterausschnitte weisen eine Kontur auf, die im Wesentlichen der Querschnittskontur der Permanentmagnete entspricht, insbesondere nur geringfügig größer ist, als die Querschnittskontur der Permanentmagnete entspricht, insbesondere nur geringfügig größer ist als die Querschnittskontur der Permanentmagnete. Die Permanentmagnete können daher leichtgängig in die Taschen eingeschoben werden weisen aber in den Taschen kein großes Spiel auf. Die Federvorrichtung, insbesondere die ein oder mehreren Zungen, sind in der Ausführungsform, in der die durch nach innen vorspringende Randabschnitte der Fensterausschnitte der Einzelbleche des Blechpaketes gebildet werden, insoweit einteilig mit dem jeweiligen Einzelblech ausgebildet. Zur Realisierung der Erfindung können Einzelbleche vorgesehen sein, die keine Federvorrichtungen, insbesondere keine Zungen aufweisen. Diese können insbesondere eine Lücke im Steg bilden. Zudem können zur Realisierung der Erfindung Einzelbleche vorgesehen sein, die Federvorrichtungen, insbesondere Zungen aufweisen. Ein Stapel eines Blechpaketes kann von Einzelblechen mit Zungen und von Einzelpaketen ohne Zungen gebildet werden. Es können als Einzelbleche mit Zungen und Einzelbleche ohne Zungen abwechselnd gestapelt sein, wobei auch mehrere Einzelbleche ohne Zungen unmittelbar aufeinanderfolgend gestapelt sein können und sich an eine solche Gruppe ein oder prinzipiell auch mehrere Einzelbleche mit Zungen anschließen können. Vorzugsweise wechseln sich mehrere Einzelbleche ohne Zungen mit Einzelblechen mit Zungen derart ab, dass der Stegteil Stegelemente und Stegausnehmungen aufweist.

Die Stegausnehmungen, welche auch als„Lücken im Tangentialsteg" bezeichnet werden können, sind luftspaltseitig über einem oder mehreren Permanentmagneten angeordnet. Dabei dienen die Stegelemente, die im Allgemeinen aus dem Blech eines eingesetzten Blechpaketes bestehen, dazu, dem Rotorpaket während der Fertigung die notwendige mechanische Stabilität zu verleihen. Insbesondere stabilisiert der Stegbereich, insbesondere die darin vorhandenen Stegelemente, die Masse eines in einem Spritzgießschritt eingesetzten Kunststoffes. Der Tangentialsteg ist grundsätzlich ein magnetischer Kurzschluss zwischen den Polschuhen und sollte daher einen möglichst großen magnetischen Widerstand aufweisen. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass die Stärke, d.h. Dicke, des Tangentialstegs auf das mechanisch mögliche Mindestmaß verringert wird und damit eine magnetische Sättigung bereits bei geringen magnetischen Flüssen hervorgerufen wird. Zudem kann erfindungsgemäß der magnetische Widerstand weiter erhöht werden, indem im Stegteil Stegausnehmungen vorhanden sind.

Dabei hat es sich bei Verwendung eines Blechpaketes aus Einzelblechen als vorteilhaft herausgestellt, wenn zur Gewährleistung der mechanischen Stabilität nicht jedes Einzelblech eine Stegausnehmung aufweist, d.h. der Steg nicht bei jedem Einzelblech geöffnet wird, so dass sich Bleche mit Lücke bzw. Ausnehmung und Bleche ohne Lücke in einer bestimmten Reihenfolge abwechseln. So kann z.B. jedes 10. oder 5. Blech mit einem Stegelement und der Rest mit einer Stegausnehmung gestaltet werden. Die Breite der Stegausnehmung kann unter mehreren Gesichtspunkten optimiert werden. So ist der Streufluss umso größer und damit der Nutzfluss geringer, je kleiner die Stegausnehmung ist. Schließlich ändern sich die Spektren der magnetischen Felder im Luftspalt, was dazu führen kann, dass Drehmoment bildende Anteile zu- oder abnehmen und damit im Drehmoment Harmonische höherer Ordnung verstärkt oder aber reduziert werden. Da insbesondere der letzte Aspekt von nichtlinearen Sättigungsverhältnissen abhängt, wird zur Ermittlung einer optimalen Breite der Stegausnehmung in der Regel keine analytische Betrachtung vorgenommen, sondern eine numerische FEM-Analyse unter Variation der wesentlichen Geometrieparameter durchgeführt. Für die vorliegende Erfindung wurde dabei als besonders vorteilhaft eine Breite der Stegausnehmung b _Ga im Bereich von 3,8 bis 4,5 mm, bevorzugt im Bereich von 4 bis 4,3 mm, insbesondere ein Wert von 4,2 mm gefunden.

Zur Herstellung von Einzelblechen wird im Allgemeinen ein Stanzwerkzeug eingesetzt, wobei im Stanzwerkzeug Einzelbleche mit einem Stegelement sowie mit einer Stegausnehmung hergestellt werden können.

Die Anzahl der Bleche mit einem Stegelement bestimmt wesentlich die mechanischen Eigenschaften des Rotorpaketes, insbesondere in der Fertigung vor dem Umspritzen mit einem Kunststoff. Dabei wird im Allgemeinen darauf geachtet, dass Anforderungen erfüllt werden, um eine Fertigung von sowohl dem Rotor mit radial angeordneten Permanentmagneten als auch dem weiter unten als Komponente des Baukastens beschriebenen Rotor mit oberflächenmontierten Permanentmagneten zu ermöglichen.

Bei Verwendung von Einzelblechen in einem Blechpaket können Einzelbleche mit einem durchgehenden Steg, d.h. mit einem Stegelement, identisch sein mit Einzelblechen mit einer Federnase in der Tasche für den Permanentmagneten. Beispielsweise beträgt der Anteil dieser Einzelbleche mindestens 10 %, aber nicht mehr als 15 % des gesamten Blechpaketes. Eine Entkoppelung der Anzahl der Einzelbleche mit durchgehendem Steg, d.h. mit Stegelementen, und der Einzelbleche mit einer Federnase ist möglich, wenn die Steifigkeit des Rotorpaketes und die Federkraft auf die Permanentmagnete unabhängig voneinander beeinflusst werden müssen.

Die ein oder mehreren Zungen können jeweils eine trapezförmige Kontur aufweisen, wobei der Zungengrundabschnitt durch die längere Basis der trapezförmigen Zungen gebildet wird und der Zungenspitzenabschnitt durch die kürzere Basis der trapezförmigen Zunge gebildet wird. Bei Verwendung einer Trapezform kann die Federsteifigkeit progressive bzw. degressive ausgebildet werden. Wenn der Zungengrundabschnitt durch die längere Basis der trapezförmigen Zunge gebildet wird und der Zungenspitzenabschnitt durch die kürzere Basis der trapezförmigen Zunge gebildet wird, nimmt die Federsteifigkeit in Richtung des Zungenabschnitts ab, so dass der Zungenspitzenabschnitt leichter umgebogen werden kann. Umgekehrt nimmt die Federsteifigkeit in Richtung des Zungengrundabschnitts zu, so dass mit zunehmender Biegung der Zungen die Federspannkraft, welche die Permanentmagnete innerhalb der Taschen in radialer Richtung nach außen vorspannt, zunimmt.

Die ein oder mehreren Zungen können in einer Ausführungsform jeweils eine rechteckige Kontur aufweisen, wobei die Federsteifigkeit über die gesamte Länge der Zungen konstant ist.

Der Stapel von Einzelblechen kann aus einer ersten Anzahl von Einzelblechen gebildet werden, welche die Zungen aufweisen und aus einer zweiten Anzahl von Einzelblechen gebildet werden, welche zungenlos ausgebildet sind, wobei die erste Anzahl von Einzelblechen und die zweite Anzahl von Einzelblechen zur Bildung des Stapels des Blechpaketes in einer vorgegebenen, sich abwechselnden Gruppierung übereinanderliegend angeordnet sind. Indem sich die erste Anzahl von Einzelblechen und die zweite Anzahl von Einzelblechen zur Bildung des Stapels des Blechpaktes in einer vorgegebenen, sich abwechselnden Gruppierung übereinanderliegend angeordnet sind, sind schon allein durch das entsprechende Stapeln die einzelnen Zungen beabstandet voneinander angeordnet, so dass entsprechend ausreichend große Abstände zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Zungen vorhanden sind, um eine ausreichende Biegung der Zungen zu ermöglichen, sobald die einzelnen Permanentmagnete in die Taschen eingeschoben werden und die Zungen demgemäß von den Permanentmagneten zur Seite gedrückt werden.

Die zweite Anzahl von Einzelblechen ist dabei insbesondere um das Achtfache bis Zwölffache größer als die erste Anzahl von Einzelblechen. Ein solches Verhältnis ist besonders zweckmäßig, um einerseits eine entsprechende ausreichend große Anzahl von Zungen je Tasche bereitzustellen, welche die benötigte Federkraft über die gesamte axiale Länge der Permanentmagnete aufbringen kann und um andererseits sicherzustellen, dass die Zungen ausreichend Platz haben, um sich wie gewünscht elastisch umbiegen zu können. Dabei kann der Permanentmagnetenrotor an jeder Tasche einen radial möglichst weit außen liegenden Anschlag aufweisen, gegen den der jeweilige in seiner Tasche eingesetzte Permanentmagnet durch die Federvorrichtung gedrückt wird. Alle Anschläge liegen vorzugsweise auf demselben Durchmesser oder Radius, so dass sämtliche Permanentmagnete durch die Federvorrichtung auf denselben äußeren Durchmesser bzw. Radius positioniert werden. So wird erreicht, dass alle Permanentmagnete, d.h. alle Pole des Permanentmagnetenrotors, dieselbe magnetische Wirkung im ringförmigen Luftspalt des Antriebsmotors erzeugen. Wenn die Anschläge radial möglichst weit außen liegen, dann sind die Permanentmagnete aufgrund der Federvorspannung der Federvorrichtung, insbesondere der Zungen, auch möglichst nahe an dem Ringspalt des Antriebsmotors positioniert.

Jede Tasche des Blechpaketes kann motorwellenfern eine Anschlagsvorrichtung aufweisen, die von Anschlagskanten der Einzelbleche des Blechpaketes gebildet werden, die durch motorwellenferne Randabschnitte von Fensterausschnitten der Einzelbleche des Blechpaketes gebildet werden, welche im gestapelten Zustand des Blechpaketes die Taschen bilden.

Die motorwellenfernen Randabschnitte der Fensterausschnitte ersetzen in dieser Ausführungsform die nach innen vorspringenden Nasen der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Es gelten die zu den nach innen vorspringenden Nasen beschriebenen weiteren Aussagen auch für die motorwellenfernen Randabschnitte der Fensterausschnitte dieser Ausführungsform.

Das Blechpaket des Permanentmagnetenrotors kann aus einem Stapel von mehreren Einzelblechen gebildet werden, welche eine der Anzahl von Polen des Permanentmagnetenrotors entsprechende Anzahl von Fensterausschnitten aufweist, welche im gestapelten Zustand des Blechpaketes die Taschen bilden, wobei die Fensterausschnitte eine geschlossenen Kontur aufweisen. Wenn die Fensterausschnitte eine geschlossene Kontur aufweisen, dann wird ein geschlossenes Blechpaket gebildet, bei dem die radial außen liegenden Begrenzungswände der Permanentmagnete von dem Blechpaket umschlossen sind. Dadurch wird ein Stegelement im Sinne der Erfindung realisiert. Das Blechpaket des Permanentmagnetenrotors kann aus einem Stapel von mehreren Einzelblechen gebildet werden, welche eine der Anzahl von Polen des Permanentmagnetenrotors entsprechende Anzahl von Fensterausschnitten aufweist, welche im gestapelten Zustand des Blechpaketes die Taschen bilden, wobei die Fensterausschnitte am motorwellenfernen Randabschnitt eine randoffene Kontur bilden, um eine Lücke im Tangentialsteg zu realisieren.

Wenn nämlich die Fensterausschnitte eine randoffene Kontur aufweisen, dann wird insoweit ein eine Stegausnehmung bildendes offenes Blechpaket erhalten, bei dem die radial außen liegenden Begrenzungswände der Permanentmagnete von dem Blechpaket nicht umschlossen sind, sondern in Richtung des Ringspaltes freiliegend sind. In dieser Ausführungsform können die Permanentmagnete gegebenenfalls noch näher an den Ringspalt positioniert werden, d.h. auf einem noch größeren Durchmesser oder Radius angeordnet werden. Gegebenenfalls können die Permanentmagnete trotz eines solchen offenen Blechpaketes dennoch mit Kunststoff umspritzt sein, wie es oben beschrieben ist.

Die in die Taschen des Blechpaketes eingesetzten und von der Federvorrichtung, insbesondere von den elastischen Zungen, vorgespannt fixierten Permanentmagnete können demgemäß in allen Ausführungsformen mit einem Kunststoff umspritzt sein.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Trockner oder Dunstabzugshaube, aufweisend einen hierin beschriebenen elektrischen Antriebsmotor. Schließlich ist Gegenstand der Erfindung auch ein Baukasten für einen elektrischen Antriebsmotor für Haushaltsgeräte, insbesondere einen bürstenlosen Gleichstrommotor (BLDC), mit mindestens zwei Typen von Permanentmagnetenrotoren und/oder Statoren, so dass die elektrischen Antriebsmotoren einen definierten Leistungs- und/oder Drehzahl- Drehmoment-Bereich abdecken, wobei für den Baukasten ein Stator-Typ sowie mit diesem Stator-Typ verwendbare, untereinander austauschbare Rotor-Typen vorgesehen sind, und wobei die untereinander austauschbaren Rotor-Typen Permanentmagnetenrotoren mit außen liegenden Permanentmagneten sowie Permanentmagnetenrotoren, in denen in radialer Richtung Permanentmagnete in Umfangsrichtung des Permanentmagnetenrotors mit abwechselnder Polung verteilt angeordnet und in tangentialer Richtung magnetisiert sind, sind.

Dabei liegt ein BLDC-Motor im Wesentlichen in unterschiedlichen Baugrößen vor, welche sich insbesondere in ihrer axialen Längen und in dem vorgesehenen Leistungsbereich unterscheiden. Dabei wird zur Steigerung der Effizienz bzw. der Ausnutzung der Permanentmagnete neben einem Rotor-Typ mit außenliegenden Permanentmagneten insbesondere auch ein Rotor-Typ mit sich in radialer Richtung erstreckenden, in Taschen angeordneten Permanentmagneten eingesetzt. Letztere Rotoren werden auch als Spoke- Rotoren bezeichnet.

Grundlage des Baukastens ist dabei im Allgemeinen das magnetische Design des BLDC- Motors. Dieses umfasst die Gestaltung von elektromagnetischen Aktivteilen wie Blech(paket), Permanentmagnet, Wicklung. Die axiale Länge dieser Teile ist dabei ein variantenabhängiger Parameter.

Bevorzugt ist dabei ein solcher Baukasten, bei dem sich längenabhängige Motorkomponenten über eine Stapellänge von 10 bis 40 mm erstrecken.

Insbesondere wird weiter unterteilt in das magnetische Design des Stators und das magnetische Design des Rotors.

Was den Stator im Baukasten für einen elektrischen Antriebsmotor betrifft, so bleibt das Design des Statorblechschnittes im Bereich des Luftspaltes zwischen Stator und Rotor und der Nuten des Stators unverändert. Die Außenkontur kann dabei jedoch an die Einbausituation angepasst werden, wobei eine Mindestjochbreite nicht unterschritten wird, so dass die elektromagnetischen Eigenschaften von der Änderung der Außenkontur nicht beeinflusst sind. Bei einem zu verwendenden Isoliersystem werden im Allgemeinen unabhängig von der axialen Länge in der Regel immer die gleichen Endscheiben verwendet. Die eigentliche Nutisolierung kann vergleichsweise flexibel durch insbesondere zugeschnittenes Isolierpaper erreicht werden. Die Ausgestaltung der Wicklungen ist innerhalb von durch die axiale Länge und den Drahtdurchmesser vorgegebenen Grenzen prinzipiell frei wählbar. In der Regel liegen feste Wicklungskonfigurationen vor, die durch das Material der Wicklung, den Durchmesser des gewählten Wicklungsdrahtes und die Windungszahlen bestimmt werden. Die Kontaktierung erfolgt im Allgemeinen für alle Varianten einheitlich, beispielsweise durch Schneid-Klemm-Technik oder einen Stecker.

Die axiale Länge des Statorpaketes ist fest mit der axialen Länge des Rotorpaketes verknüpft. Die Anzahl der Varianten des Rotors (hierin auch als„Rotorpaket" bezeichnet) und des Stators (hierin auch als „Statorpaket" bezeichnet) sind daher im Allgemeinen gleich.

Im Baukasten existiert in der Regel eine feste Anzahl unabhängiger Varianten von Wicklungen. Diese sind in erster Linie nicht von den anderen Parametern wie axiale Länge und Rotortopologie abhängig. Allerdings wird eine Motorvariante in der Regel über eine feste Zuordnung zwischen axialer Länge, Rotortopologie, Windungszahl und Wicklungsmaterial definiert. Wie bereits erwähnt, werden im erfindungsgemäßen Baukasten vorteilhaft im Allgemeinen zwei unterschiedliche Rotortopologien verwendet. Dabei wird für die gemeinsame Nutzung eines Stators in der Regel eine Nutzschlitzbreite gewählt, die sich in beiden Fällen günstig hinsichtlich des resultierenden Luftspaltes, der Minimierung von Nutrasten durch Drehmomentschwankungen und der Möglichkeiten der Fertigung und Bewicklung darstellt. Dabei hat sich ein Verhältnis T _P /b _N s zwischen Nutteilung und Nutschlitzbreite im Bereich von 4,5 bis 5,5, insbesondere im Bereich von 5 bis 5,2 als vorteilhaft herausgestellt. Daraus ergibt sich beispielsweise eine Nutschlitzbreite b _N s von 3,3 mm.

Der Rotor im Baukasten ist insbesondere in zwei unterschiedlichen Topologien vorgesehen. Eine Topologie umfasst einen Rotor mit oberflächenmontierten Magneten. Hierbei wird im Allgemeinen ein geblechtes Rotorjoch auf eine Welle gepresst. Auf das Rotorjoch werden dann die Permanentmagnete montiert und in der Regel mit einer Bandage fixiert. Diese Topologie liegt in unterschiedlichen axialen Längen vor, wobei die Länge des Rotorjoches durch die Anzahl der Einzelbleche im Blechpaket bestimmt wird. Die Wellen sowie die Permanentmagnete sind in ihrer axialen Länge der jeweiligen Variante angepasst. Üblicherweise wird für das Rotorpaket die gleiche Anzahl Bleche verwendet wie für das Statorpaket, so dass ein zur Herstellung üblicherweise verwendeter Stanzprozess mit einer sehr geringen Menge an Verschnitt durchgeführt werden kann. Die zweite Topologie ist mit radial eingebetteten Permanentmagneten im sogenannten Spoke-Design ausgeführt. Dabei sind Permanentmagnete speichenförmig im Rotorpaket so angeordnet, dass ihre Magnetisierung tangential ausgerichtet ist. Dadurch wird der magnetische Fluss in den Polen bzw. Polschuhen gesammelt, so dass im Luftspalt höhere magnetische Flussdichten erreicht werden. Ein zusätzlicher Drehmomentanteil wird über den Reluktanzeffekt des Blechpaketes erzeugt. Diese zweite Topologie kann ohne weitere Änderungen in den Bauteilen im gleichen Stator betrieben werden wie die erste Topologie. Im Baukasten entsteht dann hinsichtlich des Stators lediglich dann eine weitere Variante, wenn möglicherweise die Wicklung hinsichtlich Windungsanzahl und Durchmesser des Drahtes angepasst wird. Ist dies jedoch nicht erforderlich, wird lediglich nur ein anderer Rotor eingesetzt. In der Regel sind weitere Änderungen an der Hardware nicht nötig. Im Allgemeinen wird jedoch eine Software zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors mit einem angepassten Parametersatz betrieben. Ein erfindungsgemäß eingesetzter Rotor im hierin beschriebenen Spoke-Design ermöglicht eine weitere Steigerung der Leistungsdichte. Dieser Umstand kann entweder zur Verbesserung des Antriebswirkungsgrades oder zur Reduzierung der Materialmenge in den elektromagnetischen Aktivteilen oder zu einer Kombination aus beidem genutzt werden. Dabei wird im Allgemeinen berücksichtigt, dass beim Spoke-Design eine erhöhte Drehmomentschwankung verbunden mit einem erhöhten Laufgeräusch auftreten kann. Es kann dann insbesondere eine gewünschte Kombination zwischen einer erhöhten Leistungsdichte und einer Geräuschoptimierung eingestellt werden.

Der erfindungsgemäße Baukasten ermöglicht eine im Wesentlichen uneingeschränkte Austauschbarkeit von Bauteilen, insbesondere von Rotoren. Um eine solche uneingeschränkte Austauschbarkeit zu erreichen, erfolgt die Auslegung des Designs unter in der Regel engen Vorgaben, insbesondere in Hinblick auf den Außendurchmesser des Rotors. Vorzugsweise wird dabei das magnetische Design optimiert, um im Zusammenspiel mit der Statorgeometrie ein Optimum zwischen dem magnetischen Fluss im Luftspalt, d.h. der Leistungsdichte, der Reduktion der Drehmomentschwankung, d.h. dem Laufgeräusch, und der mechanischen Festigkeit zu erreichen. Dazu kann insbesondere die Kontur des Luftspaltes des Rotors variiert und angepasst werden. Da der magnetische Kreis teilweise hoch gesättigt ist, wird eine solche Untersuchung im Allgemeinen mittels numerischer FEM-Simulation erfolgen.

Die vorgenannte Drehmomentschwankung setzt sich grundsätzlich aus zwei Komponenten zusammen. Die erste Komponente ist das bereits erwähnte Nutrasten, das aus den magnetischen Vorzugspositionen zwischen Nut bzw. Zahn und Pol resultiert. Die zweite Komponente entsteht durch Oberwellen im magnetischen Feld des Luftspaltes bzw. in den drehmomentbildenden Anteilen, die von einem Erreger- und Ankerfeld hervorgerufen werden. Zur Reduzierung dieser Anteile wird im Allgemeinen zu unterschiedlichen Methoden gegriffen, beispielsweise zu einer Anpassung der Geometrie des Luftspaltes. In der Regel wird dabei der Stator nicht mehr verändert, sondern nur der Rotor optimiert. Für die Außenkontur des Rotors gibt es verschiedene Möglichkeiten, insbesondere eine einfache Kreisform mit einem konstanten Radius oder eine sogenannte „flower shape". Bei der „flower shape" ist der Luftspalt im Bereich der Polübergänge aufgeweitet, so dass ein weniger starkes Einrasten der Zähne vor den Polen stattfindet. Zu berücksichtigen ist dabei in der Regel eine allgemeine Abnahme des sog. permanenterregten Luftspaltflusses durch die Vergrößerung des effektiven Luftspaltes sowie die Modulation des mechanischen Luftspaltes, welche zu unerwünschten Geräuschen führen kann. Die Länge des Luftspaltes wird im Allgemeinen durch verschiedene Faktoren bestimmt. Dabei ist im Allgemeinen aufgrund der Herstellungsbedingungen ein Mindestspalt einzuhalten, beispielsweise 0,4 mm. Hinsichtlich einer optimalen Ausnutzung der Permanentmagnete, also eines möglichst großen magnetischen Flusses im Luftspalt, sollte der Spalt so klein wie möglich sein. Je kleiner der Luftspalt, desto stärker ausgeprägt ist jedoch das Nutrasten und damit eine eventuelle Geräuschentwicklung. Im Allgemeinen wird ein Optimum zwischen Nutrasten und Ausnutzung des magnetischen Flusses eingestellt. Erfindungsgemäß wurde dabei eine optimale Luftspaltlänge δ im Bereich von 0,5 bis 0,7 mm, insbesondere 0,6 mm gefunden. Die elektrischen Antriebsmotoren des Baukastens werden im Allgemeinen mit einer einheitlichen Software angesteuert, die jeweils mit einem individuellen Parametersatz angepasst wird. Im Allgemeinen wird zur Motorsteuerung auch eine einheitliche Elektronik eingesetzt. Darüber hinaus sind alle weiteren Teile, die für den mechanischen Aufbau der elektrischen Antriebsmotoren benötigt werden, ebenfalls einheitlich gestaltet. So unterscheiden sich im Allgemeinen die Lagerschilde aus Aluminium-Druckguss sowie Lagersitze und Lager zumindest in der Anwendung in einer Waschmaschine nicht. Für andere Anwendungen, z.B. in einer Dunstabzugshaube, können die Lagerschilde für die Anbindung aber auch modifiziert werden.

Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen zu dem im elektrischen Antriebsmotor bevorzugt eingesetzten Rotor mit einem besonders ausgestalteten Stegteil.

Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Der erfindungsgemäße elektrische Antriebsmotor kann mit größerer Effizienz betrieben werden, da die Permanentmagnete besser ausgenutzt werden können. Dies ist ohne Abstriche bei der Stabilität des Rotors, insbesondere auch während des Herstellungsverfahrens, beispielsweise in einem Spritzgießschritt, möglich. Der erfindungsgemäße Baukasten für einen elektrischen Antriebsmotor für Haushaltsgeräte hat den Vorteil, dass er insbesondere BLDC-Motoren mit mehreren Typen von Statoren bzw. Rotoren umfasst, wobei nur wenige Varianten von Statoren und Rotoren eingesetzt werden, die untereinander im Wesentlichen austauschbar sind. Für mindestens zwei Typen von BLDC-Motoren für unterschiedliche Haushaltsgeräte-Reihen kann die Anzahl der Einzelteile für die jeweils bereitzustellenden elektrischen Antriebsmotoren, insbesondere BLDC-Motoren, minimiert werden, indem durch die Standardisierung von Einzelteilen über höhere Stückzahlen Rationalisierungseffekte erzielbar sind. Der erfindungsgemäße Baukasten ermöglicht eine flexible Anpassung des elektrischen Antriebs an eine jeweilige Anwendung, ohne dass die Komplexität übermäßig zunimmt. Die Herstellungskosten und die Effizienz des elektrischen Antriebsmotors sind damit skalierbar und können gegeneinander optimiert werden. Neue Varianten können aus dem Baukasten heraus bedient werden. Außerdem sind neue Varianten in ihrem Betriebsverhalten gut vorhersagbar bzw. vorausberechenbar. Varianten können mit hoher Flexibilität produziert werden, da für einen Variantenwechsel lediglich eine Teilumstellung der Fertigung erforderlich ist. Schließlich gestaltet sich auch die Lagerhaltung einfacher, da es viele gleiche Teile gibt. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von erfindungswesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmotors. Dabei wird Bezug genommen auf die Figuren 1 bis 8. Bestimmte einzelne Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in anderen als den dargestellten Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Permanentmagnetenrotor mit Taschen für hier nicht gezeigte Permanentmagneten.

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Permanentmagnetenrotor von Fig. 1 , in dem eine Tasche für einen nicht gezeigten Permanentmagneten sowie der Übergangsbereich zu einem Luftspalt gezeigt wird, welcher zwischen dem Permanentmagnetenrotor sowie einem hier nicht gezeigten Stator angeordnet ist.

Fig. 3 eine geschnittene perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Permanentmagnetenrotors mit einem Blechpaket und in Taschen des Blechpakets angeordneten Permanentmagneten;

Fig. 4 eine geschnittene perspektivische Darstellung des Permanentmagnetenrotors von Fig. 3 mit eingesetzten Permanentmagneten, die von einem Kunststoff umspritzt sind; Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Permanentmagnetenrotors von Fig. 3 und Fig. 4 mit dem Blechpaket, das die Taschen bildet, in welche die Permanentmagneten eingesetzt sind;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Blechpakets des Permanentmagnetenrotors mit einer abwechselnden Gruppierung von wenigen

Einzelblechen aus der Gruppe der ersten Anzahl von Einzelblechen mit Nasen, und vielen Einzelblechen aus der Gruppe der zweiten Anzahl von nasenlosen Einzelblechen, bei entnommenen Permanentmagneten; Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt eines Einzelbleches eines Blechpakets, wobei das Einzelblech hier ein geschlossenes Einzelblech ist, das zudem eine rechteckige Nase aufweist; Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt eines Einzelbleches eines Blechpakets, wobei das Einzelblech hier ein offenes Einzelblech ist, das zudem keine rechteckige Nase aufweist.

Die Figuren 1 bis 8 zeigen Bauteile eines beispielhaften elektrischen Antriebsmotors einer beispielhaften Waschmaschine bzw. eines diesen Antriebsmotor enthaltenden Baukastens, aufweisend einen Stator mit Polschuhen und wenigsten einer elektrisch ansteuerbaren Statorwicklung, und einen im Feld der Statorwicklung unter Belassen eines Ringspaltes drehantreibbar gelagerten Permanentmagnetenrotors 1 , der eine Motorwelle und ein auf der Motorwelle sitzendes Blechpaket 2 aufweist, in den jeweils einer der Permanentmagnete 6 eingesetzt ist.

Der elektrische Antriebsmotor weist in dieser Ausführungsform einen feststehenden Außenstator und einen drehbar gelagerten Innenrotor 1 auf. Der Permanentmagnetenrotor 1 weist mehrere Pole, insbesondere acht Pole auf. Jedem Permanentmagneten des Permanentmagnetenrotors 1 ist eine Tasche 5 im Blechpaket 2 zugeordnet.

Fig. 1 zeigt einen Permanentmagnetenrotor 1 eines ansonsten nicht näher gezeigten erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmotors mit Taschen 5 für hier nicht gezeigte Permanentmagneten. In radialer Richtung ist am Ende der Tasche 5 ein Stegteil 8 angeordnet. Der Stegteil 8 enthält Stegelemente 9, die aus dem gleichen Material bestehen wie die Blechpakete 2 und insbesondere der Stabilität des Permanentmagnetenrotors 1 dienen. Zwischen den Stegelementen 9 befinden sich Stegausnehmungen 10. 1 1 bedeutet ein Segment von Blechpaket 2.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Permanentmagnetenrotor von Fig. 1 , in dem eine Tasche 5 für einen nicht gezeigten Permanentmagneten sowie der Übergangsbereich zu einem Luftspalt 7 gezeigt wird, welcher zwischen dem Permanentmagnetenrotor sowie einem hier nicht gezeigten Stator angeordnet ist.

Die Tasche 5 wird durch einen Stegteil 8 begrenzt, der aus hier nicht weiter erkennbaren Stegelementen und Stegausnehmungen besteht. Die Stegausnehmung hat eine Breite b _gap 12.

Fig. 3 zeigt eine geschnittene perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß vorgesehenen Permanentmagnetenrotors 1 mit einem Blechpaket 2 und in Taschen 5 des Blechpakets 2 angeordneten Permanentmagneten 6. In jeweils einer der Taschen 6 ist ein einzelner Permanentmagnet 6 eingesetzt und darin insbesondere gegen Verrutschen fixiert. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind alle Permanentmagnete 6 des Permanentmagnetenrotors 1 identisch ausgebildet, wobei sie hier jeweils eine quaderförmige Gestalt aufweisen. Dabei können die beiden gegenüberliegenden größten Begrenzungsflächen des Permanentmagneten 6 in Umfangsrichtung ausgerichtet sein, wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt, wobei umfangsseitige Begrenzungsflächen die Pole der Magneten bilden. Die Permanentmagnete 6 sind über den Umfang des Permanentmagnetenrotors 1 gleichmäßig verteilt angeordnet.

Jede Tasche 5 kann eine der Gestalt der Permanentmagnete 6 entsprechende Form aufweisen, wobei die Tasche 5 geringfügig größer ausgebildet ist, so dass jeweils ein einzelner Permanentmagnet 6 in eine Tasche 5 eingefügt werden kann. Das Blechpaket 2 des Permanentmagnetenrotors 1 wird hier von mehreren, insbesondere gestanzten Blechzuschnitten gebildet, wie in den Figuren 6 bis 8 gezeigt, welche deckungsgleich übereinander gestapelt (Fig. 6) und zu einem kompakten Paket miteinander verbunden sind. Das Blechpaket 2 kann insoweit durch eine Stanzpacketierung hergestellt sein. Die deckungsgleich übereinander gestapelten Einzelbleche 3 können beispielsweise durch Schweißen, Nieten, Klammern oder eine Stanz- bzw. Klebepacketierung verbunden sein.

Der hier gezeigte Permanentmagnetenrotor 1 weist eine Federvorrichtung 16 auf, die ausgebildet ist, die in die Taschen 5 eingesetzten Permanentmagnete 6 jeweils in radialen Richtungen nach außen vorgespannt, wie in Fig. 3 durch Pfeile P angedeutet, innerhalb der Taschen 5 zu fixieren. Die Permanentmagnete 6 weisen bei der hier gezeigten Ausführungsform eine großflächige, im Wesentlichen rechteckige, in Umfangsrichtung, d.h. in Drehrichtung des Rotors weisende vordere Begrenzungsfläche 21 auf und eine gegenüberliegende gleichgroße, im Wesentlichen rechteckige, in Umfangsrichtung, d.h. entgegen der Drehrichtung weisende hintere Begrenzungsfläche 22 auf. Eine innere schmale Begrenzungsfläche 23 weist auf eine Rotorwelle zu und eine gegenüberliegende äußere schmale Begrenzungsfläche 24 bildet einen magnetischen Pol des Rotors 1 . Alle Kanten des quaderförmigen Permanentmagneten 6 können mit einer Fase versehen sein oder abgerundet sein. Die Federvorrichtung 16 kann prinzipiell aus einem Teil, aber auch aus mehreren Teilen gebildet sein. Die Federvorrichtung 16 spannt jeden einzelnen Permanentmagneten 6 innerhalb seiner jeweiligen Tasche 5 in eine radial möglichst weit außen liegende Position. Dabei kann der Permanentmagnetenrotor 1 an jeder Tasche 5 eine radial möglichst weit außen liegende Anschlagsvorrichtung 18 aufweisen, gegen die der jeweilige in seiner Tasche 5 liegende Permanentmagnet 7 durch die Federvorrichtung 16 gedrückt wird. Alle Anschlagsvorrichtungen 18 liegen vorzugsweise auf demselben Radius, so dass sämtliche Permanentmagnete 6 durch die Federvorrichtung 16 auf denselben äußeren Radius positioniert werden. Damit kann sichergestellt werden, dass alle Permanentmagnete 6, d.h. alle Pole des Permanentmagnetenrotors 1 dieselbe magnetische Wirkung im Ringspalt des elektrischen Antriebsmotors der Erfindung erzeugen.

Die Federvorrichtung 16 kann wie im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels von mehreren, beispielsweise gemäß Fig. 3 fünf elastischen Zungen bzw. Nasen 17 je Tasche 5 gebildet werden, die in die Taschen 5 hineinragen, wobei eine Zunge 17 zum Beispiel rechteckig ausgebildet sein kann (vgl. Fig. 7).

In einem speziellen Anwendungsfall dient die Federvorrichtung 16 bzw. deren Zungen 17 zur vorübergehenden Fixierung der in die Taschen 5 eingesetzten Permanentmagnete 6 während der Fertigung und/oder der Montage des Permanentmagnetenrotors 1 , bis die in die Taschen 5 eingesetzten Permanentmagneten 6 durch ein Umspritzen des Blechpaketes 2 mit einem Kunststoff 20 endgültig in ihren Positionen befestigt werden. Fig. 6 zeigt, wie ein Blechpaket 2 des Permanentmagnetenrotors 1 aus einem Stapel von mehreren Einzelblechen 3 gebildet ist, welche einer der Anzahl von Polen des Permanentmagnetenrotors 1 entsprechende Anzahl von Fensterausschnitten 19 aufweist, welche im gestapelten Zustand des Blechpaketes 2 die Taschen 5 bilden, in welchen die Permanentmagnete 6 eingesetzt sind. Die Federvorrichtung 16, insbesondere die Zungen 17, werden durch nach innen vorspringende Randabschnitte der Fensterausschnitte 19 der Einzelbleche 3 des Blechpaketes 2 gebildet.

Wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt, kann der Stapel von Einzelblechen 3 aus einer ersten Anzahl von Einzelblechen gebildet werden, welche die Zungen 17 aufweisen, und aus einer zweiten Anzahl von Einzelblechen 3, welche zungenlos ausgebildet sind. Die zweite Anzahl von Einzelblechen 3 kann beispielsweise um das achtfache bis zwölffache größer sein als die erste Anzahl von Einzelblechen 3.

In radialer Richtung ist am Ende der durch die Fensterausschnitte 19 gebildeten Taschen ein Stegteil 8 angeordnet. Der Stegteil 8 enthält Stegelemente 9, die aus dem gleichen Material bestehen wie das Blechpaket 2 und insbesondere der Stabilität des Permanentmagnetenrotors 1 dienen. Zwischen den Stegelementen 9 befinden sich Stegausnehmungen 10. In Fig. 7 ist ein geschlossenes Einzelblech 25 mit einer Anschlagvorrichtung 18 gezeigt, die in dem Blechpaket 2 festgelegt ist und gegen die der jeweils in eine der Taschen 5 eingesetzte Permanentmagnet 6 durch die ein oder mehreren Zungen 17 der betreffenden Tasche 5 federvorgespannt angedrückt wird. In Fig. 7 ist zudem gezeigt, dass in radialer Richtung am Ende der Tasche 5 ein Stegteil 8 angeordnet ist. Der Stegteil 8 enthält Stegelemente 9, die aus dem gleichen Material bestehen wie die Blechpakete 2 und insbesondere der Stabilität des Permanentmagnetenrotors 1 dienen. In Fig. 7 ist insbesondere ein Einzelblech gezeigt In Fig. 8 ist ein Einzelblech, insbesondere ein geöffnetes Einzelblech 15, mit einem Stegteil 8 gezeigt, bei dem eine Stegausnehmung 10 vorhanden ist. Bei diesem Einzelblech ist auf eine Zunge verzichtet worden. Bezugszeichen

1 Permanentmagnetenrotor

2 Blechpaket

3 Einzelbleche

4 Pole

5 Taschen

6 Permanentmagnete

7 Luftspalt (zwischen Stator und Rotor)

8 Stegteil, Stegbereich

9 Stegelemente

10 Stegausnehmungen

1 1 Segment

12 Breite der Stegausnehmung b _gap

13 Länge der Stegausnehmung

14 Dicke eines Einzelbleches

15 geöffnete Einzelbleche

16 Federvorrichtung

17 Nasen, Zungen

18 Anschlagvorrichtung

19 Fensterausschnitte

20 Kunststoff

21 vordere Begrenzungsfläche (eines Permanentmagneten)

22 hintere Begrenzungsfläche (eines Permanentmagneten)

23 innere schmale Begrenzungsfläche (eines Permanentmagneten)

24 äußere schmale Begrenzungsfläche (eines Permanentmagneten)

25 geschlossene Einzelbleche