用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置的马达的支撑件的制作方法

1.本发明涉及用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置领域。更具体地，本发明涉及用于这种装置的电动马达支撑件。


背景技术：

2.机动车辆目前配备有能够产生气流的供暖、通风和/或空调装置。这种装置还能够管理所产生的气流在车辆内部内的温度和分布。这种供暖、通风和/或空调装置尤其包括风扇，其包括由电动马达旋转驱动的风扇叶轮。电动马达特别是由电源模块控制的电子开关电动马达。
3.电子开关电动马达或无刷直流马达包括转子和定子组件，这些部件中的每个承载电磁元件，电磁元件的相互作用产生转子相对于定子的运动，并最终产生风扇叶轮的运动。
4.电动马达通过马达支撑件装配在供暖、通风和/或振动装置中，该马达支撑件包括构造成容纳电动马达定子的内环和能够直接或间接固定到车辆结构元件的外环。
5.分离元件置于内环和外环之间。该分离元件旨在限制并且优选地防止由电动马达旋转产生的振动和/或应力从内环传递到外环。这就限制了车辆的乘客可能会感觉到的振动向供暖、通风和/或空调装置的传递。
6.分离元件允许内环相对于外环的大量相对运动，特别是在振动的情况下。在这种情况下，从长远来看，重复运动可能导致分离元件的损坏。因此，一个困难是获得表现出良好机械耐久性并且还允许弱振动传递的分离元件。
7.本发明的目的是提出一种特别用于机动车辆供暖、通风和/或空调装置的马达支撑件，其制造简单且不会表现出现有技术的支撑件的至少一些缺点。


技术实现要素：

8.为此，本发明的一个主题是一种马达支撑件，特别用于车辆通风设备的马达风扇单元，包括：
9.两个同轴环，它们是能够容纳马达的一个或多个元件的内环和能够固定到形成结构元件的壳体的外环，
10.分离装置，用于分离两个同轴环并且包括多个块体，所述块体由弹性材料制成且置于内环和外环之间，每个块体是基本h形的，h的两个臂分开距离b，每个臂具有在径向方向上测量的宽度d，h的腹板具有在正交径向方向上测量的宽度a，其中比率a/b大于或等于1.4并且比率a/d大于或等于2。
11.因此，令人惊讶的是，如此限定的块体能够加强分离元件以防止其过早劣化，同时保持相对低的固有频率，使得有可能限制包含马达支撑件的车辆的内部中的噪声。
12.优选地，马达支撑件包括一个或多个以下特征，单独或组合考虑：
13.‑
每个块具有沿两个环的公共轴线方向测量的厚度c，厚度c大于或等于10mm，优选大于或等于14mm，和/或小于20mm，优选小于或等于16mm，和/或
14.‑
距离b大于或等于3mm和/或小于或等于6mm；
15.‑
宽度a大于或等于4mm和/或小于或等于20mm；
16.‑
h的臂的宽度d大于或等于2mm和/或小于或等于5mm；
17.‑
h的腹板具有盲孔，优选基本位于腹板的中心，并沿两个环的公共轴线的方向延伸；
18.‑
每个块体在两个环的公共轴线方向上与两个环中的至少一个齐平；
19.‑
分离装置包括在两个环之间延伸的弹性体环，弹性体环优选与块体形成一体；
20.‑
弹性体环限定环面，其径向位于一方面内环或外环中的一个和另一方面块体之间；
21.‑
弹性体材料的硬度在25和60肖氏硬度之间，特别是基本等于40肖氏硬度；
22.‑
马达支撑件包括限制内环相对于外环倾斜的至少一个倾斜限制元件，该倾斜限制元件包括从两个环中的第一伸出并容纳在形成于两个环中的第二中的容纳部中的指状件，两个轴向端部止动件形成于容纳部中，以限制指状件在容纳部中相对于两个环的公共轴线的方向的运动；
23.‑
马达支撑件包括成角度布置的两个块体，对称地位于每个指状件的每一侧；
24.‑
用于限制两个环中的一个相对于另一个在垂直于两个环的公共轴线的平面内的相对运动的装置，包括固定到两个环中的一个的至少一个径向端部止动件，在端部止动件和两个环中的另一个之间具有径向间隙；
25.‑
至少一个径向端部止动件在内环和外环之间延伸，至少一个径向端部止动件优选具有与内环曲率互补的内部曲率和/或与外环曲率互补的外部曲率；
26.‑
内环和/或外环覆盖有弹性材料，至少面向至少一个径向端部止动件；
27.‑
马达支撑件包括相对于环的中心彼此相对的至少两个径向端部止动件，优选地，围绕两个环的公共轴线均匀成角度分布的至少三个径向端部止动件；
28.‑
径向间隙为基本1mm；
29.‑
马达支撑件还包括用于限制优选防止环围绕两个环的公共轴线的相对旋转的装置；
30.‑
至少一个轴向端部止动件伸入容纳部中；
31.‑
弹性材料布置在指状件和两个轴向端部止动件中的每个之间，并与指状件和两个轴向端部止动件中的一个接触，弹性材料优选地在指状件和两个轴向端部止动件中的每个之间被压缩，弹性材料更优选地仍具有大于或等于5％和/或小于或等于25％的压缩比，更优选地仍基本等于15％；
32.‑
马达支撑件在指状件和两个端部止动件中的每个之间包括一个相同厚度的弹性体；
33.‑
至少一个轴向端部止动件在基本垂直于指状件的伸长方向的方向上延伸；
34.‑
马达支撑件包括两个轴向端部止动件，它们伸入容纳部中并位于指状件的每一侧，两个突出的轴向端部止动件彼此面对；
35.‑
弹性材料包覆成型在指状件的两个相对面上；
36.‑
指状件表面的弹性材料的硬度在20和45肖氏硬度之间，特别是基本等于25肖氏硬度；
37.‑
与指状件接触的弹性材料和两个端部止动件中的每个与弹性体环形成一体；
38.‑
指状件具有h形横截面；以及
39.‑
指状件的面向轴向端部止动件的两个相对面是平面的。
40.本发明的另一方面描述了一种风扇，特别用于车辆的通风设备，包括电动马达，特别是无刷电动马达，由电动马达旋转驱动的风扇叶轮，以及如上所述的所有组合的马达支撑件，马达特别是马达的定子固定到马达支撑件的内环。
41.本发明的又一方面描述了一种用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置，其包括如上所述的所有组合的风扇。
附图说明
42.进一步的特征、细节和优点将通过阅读下面通过说明并参考附图给出的描述变得更加清楚。
43.图1是用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置的风扇装置的一个示例的示意性侧视图。
44.图2是由图1的风扇装置的马达支撑件和壳体形成的组件的示意性透视图。
45.图3是图2的马达支撑件的子组件的示意性透视图。
46.图4是图3的子组件的细节的示意性侧视图。
47.图5是用在图2和3的马达支撑件中的栓的示意性透视图。
48.图6描绘了图3的子组件的细节。
49.图7示意性地描绘了图6的细节。
50.图8描绘了图3的子组件的第一变型的细节。
51.图9示意性地描绘了图8的细节。
52.图10描绘了图3的子组件的第二变型的细节。
53.图11示意性地描绘了图10的细节。
54.图12描绘了图3的子组件的第三变型的细节。
55.图13示意性地描绘了图12的细节。
具体实施方式
56.图1示意性地示出了用于机动车辆的供暖、通风和/或空调装置的风扇装置10的侧视图。以传统方式，这种用于机动车辆的供暖、通风和/或空气调节装置包括通风回路、用于使空气在通风回路中移动的风扇装置10以及用于加热和/或冷却由风扇装置10启动的空气流的装置。
57.如图1所示，风扇装置10主要包括风扇叶轮12和电动马达(在此由马达罩14隐藏)，用于驱动风扇叶轮12围绕其轴线a1旋转。电动马达例如是无刷马达。风扇装置10还包括马达支撑件16，其允许电动马达装配在支撑件上。在这种特定情况下，电动马达连接到马达支撑件16的偏转器18，偏转器18形成供暖、通风和/或空调设备的通风回路的一部分。
58.马达支撑件16将在下面更详细地描述。
59.如图所示，马达支撑件16主要包括内环20、外环22和置于内环20和外环22之间的分离元件24。分离元件24旨在限制振动从两个环20、22中的一个传递到两个环20、22中的另
一个。分离元件24在这里由弹性体环形成。例如，弹性体材料是sebs(聚苯乙烯
‑
b
‑
聚(乙烯
‑
丁烯)
‑
b
‑
聚苯乙烯)。分离环24例如包覆成型在内环20和外环22上。因此，分离环24将内环20和外环22固定在一起。内环20、外环22和分离环24是同轴的，具有风扇叶轮12的旋转轴线a作为公共轴线。
60.由内环20、外环22和分离环24形成的组件容纳在偏转器18的腔中。内环20固定到马达的定子(这里不可见)。外环22在这里固定到偏转器18。一层弹性体材料可以置于外环22和偏转器18之间。
61.根据图中所示的示例，内环20具有多个指状件26。指状件26从内环20的外表面径向向外延伸。在这种特定情况下，每个指状件26具有h形横截面，包括通过腹板263彼此连接的两个基本平面表面261，262。这里，平面表面261，262垂直于环20、22、24公共轴线a1的方向。这里，每个平面表面261，262被弹性体材料层271，272覆盖。
62.在图示的示例中，内环20具有三个指状件26。指状件26优选围绕内环20的轴线a1均匀地成角度分布。
63.外环22本身包括多个容纳部28。每个容纳部28设计成容纳相应的指状件26。因此，容纳部28至少在外环22的径向内表面上开口。在这种特殊情况下，容纳部28整个贯通，通向在外环22的径向内表面和外环22的径向外表面。容纳部28优选围绕外环22的轴线a1均匀地成角度分布。
64.指状件26容纳在容纳部28中使得可以限制内环20相对于外环22相对倾斜的能力。这里所说的倾斜是指环20、22中的一个相对于另一个20、22在环20、22的公共中间平面之外的任何运动，公共中间平面垂直于两个环20、22的公共轴线a1的方向。
65.在图示的示例中，容纳部28的尺寸使得每个容纳部28的壁和容纳在其中的指状件26之间有间隙。特别是，在正交径向方向上有间隙。每个容纳部28的壁在这里用弹性材料覆盖。优选地，覆盖每个容纳部28的壁的弹性体30层与分离环24形成一体。
66.如图4更特别地示出，在每个容纳部28中，指状件26与两个轴向端部止动件32、34配合，以进一步限制指状件26在容纳部28中的轴向运动。这里，两个轴向端部止动件32、34从容纳部28的壁突出。这里所说的轴向端部止动件是指限制环20、22、24在公共轴线a1的方向上的运动的止动件。
67.在所示的示例中，层271，272之一的弹性材料在轴向端部止动件32、34之一和指状件26的平面表面261，262之一之间接触。这就限制了指状件26在容纳部28中沿轴向方向a1的可能行程。为了仍进一步限制该轴向行程，存在于轴向端部止动件32、34和平面表面261，262之间的层271，272的弹性材料在此被压缩。例如，存在于轴向端部止动件32、34和平面表面261，262之间的层271，272的弹性材料的轴向压缩比大于或等于5％和/或小于或等于25％，优选基本等于15％。轴向压缩比ε1，ε2定义为以下之间的比率：
68.‑
在一方面将指状件26放置在轴向端部止动件32、34之间之前指状件26的平面表面261，262上的弹性体层的厚度e
10
，e
20
与另一方面将指状件26放置在轴向端部止动件32、34之间之后指状件26的平面表面261，262上的弹性体层的厚度e1，e2之间的差；和
69.‑
将指状件26放置在轴向端部止动件32、34之间之前指状件26的平面表面261，262上的弹性体层的厚度e
10
，e
20
：
70.[数学式1]
[0071][0072][0073]
因此，弹性体材料的可能变形使得可以限制振动从两个环20、22中的一个传递到两个环20、22中的另一个。然而同时，层271，272的弹性体材料的压缩确实限制指状件26的运动，因此限制两个环20、22的相对运动的能力。
[0074]
同样为了实现这一点，形成层271，272的弹性材料可以根据其硬度来选择。特别是，这种弹性材料可以具有大于或等于25肖氏硬度和/或小于或等于60肖氏硬度。
[0075]
一方面厚度e1，e2和/或另一方面e
10
，e
20
有利地基本相等。这则允许指状件26在两个轴向端部止动件32、34之间对中。
[0076]
层271，272的弹性材料可以有利地包覆成型在指状件26的表面261，262上，特别是在包覆成型分离环24的同时。因此，弹性材料相对于指状件26保持就位。这则也使得内环20相对于外环22更容易安装。
[0077]
第一轴向端部止动件在这里由栓36的套管32形成。栓36还包括基本平面基部38，当栓36固定在外环22上时，套管32从基部38沿着轴线a2延伸，轴线a2旨在平行于环20、22、24的公共轴线a1。为了提供这种固定，基部38在这里具有两个开口40，其旨在紧密地安装在外环22上形成的两个互补圆柱形凸起上。此外，两个凹口42设置在基部38的纵向端部。两个凹口42中的一个容纳由外环22形成的互补肋，以引导栓36在外环22上的安装。套管32紧密地安装在外环22的孔中，以便伸入容纳部28中，从而形成第一轴向端部止动件32。更具体地，套管32在环20、22、24的公共轴线a1的方向上从容纳部28的一个壁朝向容纳在其中的指状件26延伸。
[0078]
第二轴向端部止动件34在这里由偏转器18形成，偏转器18包括穿过外环22中的开口的突出的圆柱形凸起，以便从第一轴向端部止动件32的相对壁伸入容纳部28中。突出的圆柱体也在平行于环20、22、24的公共轴线a1的方向的方向上延伸。
[0079]
此外，如图2和3中特别示出，分离环24在内环20和外环22之间限定了环形沟槽44。在该沟槽44中，分离环24形成块体46。因此，块体46与分离环24形成一体。在这种情况下，分离环24形成六个块体46。六个块体46在这里形成三对块体46，它们围绕轴线a1基本均匀地成角度分布。每对块体46包括例如位于指状件26的每一侧的块体46。
[0080]
块体46基本旨在加强分离环24，特别是在环20、22的公共轴线a1的方向上，以便降低分离环24中出现裂纹的风险。然而，相应地增加材料(这增强了分离环24的刚度)具有增加马达支撑件16特别是分离环24的谐振频率的伴随趋势。谐振频率的这种增加导致配备有马达支撑件16的车辆内部的噪声潜在增加。
[0081]
结果，块体46的形状被选择成允许分离环24的刚度实际上在环22、24的公共轴线a1的方向上增加，同时限制马达支撑件16的谐振频率的增加。为此，块体46是基本h形的。严格地说，例如如图6所示，两个臂46int、46ext稍微弯曲，内臂46int的长度lint稍微短于外臂46ext的长度lext。然而实际上，如图7所示，块体46可被认为是h形的，具有两个直线臂461，462，其长度l等于内臂46int和外臂46ext的长度lint、lext的平均值。
[0082]
h的两个臂46int、46ext(分别为461，462)分开距离b，定向在环20、22、24的径向方
向上。h的每个臂46int、46ext(分别为461，462)具有在径向方向上测量的宽度d。h的腹板46a具有在正交径向方向上测量的宽度a。腹板46a的宽度a和h的两个臂46int、46ext(分别为461，462)之间的距离b使得比率a/b大于或等于1.4。此外，比率a/d大于或等于2。具体地，发明人已经发现，令人惊讶的是，通过符合这些不等式，可以加强分离环24，同时保持相对低的谐振频率，特别是低于75hz，优选低于50hz。
[0083]
h 46的腹板的宽度a可以大于或等于4mm和/或小于或等于20mm。
[0084]
h 46的臂46int、46ext(分别为461，462)之间的距离b可以大于或等于3mm和/或小于或等于6mm。
[0085]
h 46的臂46int、46ext(分别为461，462)的宽度d可以大于或等于2mm和/或小于或等于5mm。
[0086]
为了进一步提高组件的机械强度，块体46有利地在两个环的公共轴线a1的方向上与内环20和/或外环22齐平。为了实现此，在环20、22、24的公共轴线a1的方向上测量的块体的厚度c优选大于或等于10mm，优选大于或等于14mm，和/或小于或等于20mm，优选小于或等于16mm。
[0087]
块体46仍可以由聚合物材料制成，例如sebs。形成块体46的聚合物材料的硬度可以在25和60肖氏硬度之间，特别是基本等于40肖氏硬度。使用基本更软的材料使得可以仍进一步限制马达支撑件16的谐振频率。
[0088]
分离环24还形成环面48，这里径向布置在内环20和块体46之间。环面48例如基本覆盖内环20的整个径向外表面。
[0089]
下面参照图6至13进一步详细描述块体46的形状的变型。
[0090]
在图6和7的示例中：
[0091]
‑
块体46的厚度c例如在10和20mm之间，特别是基本等于14mm；
[0092]
‑
腹板的宽度a例如在3至6mm之间，特别是基本等于4.4mm；
[0093]
例如，h的臂46int、46ext(分别为461，462)之间的距离b在3mm和6mm之间，特别是基本等于3mm。
[0094]
对于这样的块体，可以产生自然频率基本等于32hz的分离环24。
[0095]
在图8和9的示例中：
[0096]
‑
块体46的厚度c例如在10和20mm之间，特别是基本等于16mm；
[0097]
‑
腹板的宽度a例如在6和10mm之间，特别是基本等于8.8mm；
[0098]
‑
h的臂46int、46ext(分别为461，462)之间的距离b例如在3mm和6mm之间，特别是基本等于6mm。
[0099]
对于块体46的这种几何形状，当采用硬度基本等于25肖氏硬度的材料时，可以产生固有频率基本等于32hz的分离环24。对于相同几何形状和硬度基本等于40肖氏硬度的材料，固有频率基本等于47hz。
[0100]
在图10和11的示例中：
[0101]
‑
块体46的厚度c例如在10和20mm之间，特别是基本等于16mm；
[0102]
‑
腹板的宽度a例如在6和10mm之间，特别是基本等于8.8mm；
[0103]
‑
h的臂46int、46ext(分别为461，462)之间的距离b例如在3mm和6mm之间，特别是基本等于3mm。
[0104]
对于块体46的这种几何形状，当采用硬度基本等于25肖氏硬度的材料时，可以产生固有频率基本等于45hz的分离环24。对于相同的几何形状和硬度基本等于40肖氏硬度的材料，固有频率基本等于67hz。
[0105]
最后，在图12和13的示例中：
[0106]
‑
块体46的厚度c例如在10和20mm之间，特别是基本等于16mm；
[0107]
‑
腹板的宽度a例如在10和20mm之间，特别是基本等于12mm；
[0108]
‑
h的臂46int、46ext(分别为461，462)之间的距离b例如在3mm和6mm之间，特别是基本等于6mm。
[0109]
应该注意的是，腹板46a的宽度a在这里对应于在孔50的任一侧沿着腹板46a的中间弧正交径向测量的两个长度a1，a2的总和。这里，两个长度a1，a2基本相等，使得孔50基本位于腹板46a的中间弧的中间。孔50有利地是盲孔，使得它不会损害马达支撑件16的流体密封性。孔50尤其使得分离环24特别是相对大尺寸的块体46更容易模制。这里应该注意的是，腹板46a可以具有一个以上的孔50，优选为盲孔。然后，腹板46a的长度a对应于沿着腹板46a的中间弧在各个孔50的任一侧测量的长度之和。
[0110]
对于块体46的这种几何形状，当采用硬度基本等于25肖氏硬度的材料时，可以产生固有频率基本等于35hz的分离环24。对于相同的几何形状和硬度基本等于40肖氏硬度的材料，固有频率基本等于53hz。
[0111]
本公开不限于上文描述的示例，而是包括在所寻求的保护范围内的本领域技术人员可以想到的所有变型和组合。
[0112]
根据第一实施例变型，一个单个轴向端部止动件伸入容纳部28中。在这种情况下，容纳在容纳部中的指状件可被夹在一方面突出的轴向端部止动件和另一方面容纳部的与突出的轴向端部止动件相对的壁之间。
[0113]
此外，轴向端部止动件可以使用不同于上述示例中描述的装置来产生。例如，一个和/或另一个轴向端部止动件可以容纳部的壁上的凸台的形式产生，并且朝向容纳在容纳部中的指状件延伸。
[0114]
同样，在图示的示例中，弹性材料存在于指状件的面向轴向端部止动件的面上。可替代地或另外，弹性材料可以设置在轴向端部止动件上，无论这些是否突出。然而，优选避免两层弹性体材料之间的接触。因此，优选地，两个接触表面中只有一个被弹性材料覆盖。
[0115]
此外，在图示的示例中，内环形成容纳在外环中形成的容纳部中的指状件。然而，可以想到相反的构造，外环具有径向朝向内环定向且容纳在形成于该内环中的容纳部中的指状件。
[0116]
还应当注意，分离元件可以采用不同于分离环的形式。
[0117]
块体可以不同于分离环，分离环和块体则形成分离装置。