CN101488683B - 用于供暖、通风和/或空调系统的马达支承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于供暖、通风和/或空调系统的马达支承装置，其包括基座、沿轴线A延伸且能容纳具有轴线A的马达的环和至少一个连接该基座和环的减震机构，其中，所述环具有沿轴线A延伸的第一面，且所述基座具有沿轴线A延伸的第二面。该减震机构插置在第一面和第二面之间。
Description
技术领域
本发明涉及用于机动车辆供暖、通风和/或空调系统的马达支承装置领域。更具体地，本发明涉及一种支承装置，其包括用于使马达振动减震(decouple)的机构。
背景技术
在供暖、通风和/或空调系统中，在其中循环的气流被马达驱动旋转的风机轮推动。风机轮和马达的运作产生振动。在车辆内部，这些振动是容纳在马达支承件内的马达的声音和振动(不平衡)扰动的来源。这些振动经由马达支承件传递到整个供暖、通风和/或空调系统，且产生妨碍车辆乘员舒适性的声波。
为了克服该缺陷，减震机构被设置在马达和马达支承件之间或容纳马达的环和马达支承件之间。这些减震机构仅对于特定类型的振动有效且不能防止任意类型的振动传递到供暖、通风和/或空调系统。但是，当马达驱动风机轮时，多个现象叠加且导致多种不同的振动。首先，风轮的不平衡导致本应避免的马达的径向运动。其次，由于空气被风机轮吸入产生的“抽吸(pumping)”现象以及风轮的变形导致马达的轴向运动。最后，由于马达通过旋转驱动风机轮，产生马达的俯仰(pitching)运动或所谓的切向运动。此外，依赖于马达在供暖、通风和/或空调系统中的位置，即依赖于马达轴的水平或垂直位置，上述现象或多或少被增强。因此，需要选择由减震机构处理的振动类型。一个例子是文献US 6279866。该文献示出了两个实施例。第一实施例涉及马达从马达支承件的对马达径向振动的减震。另一实施例涉及马达从马达支承件的对马达轴向振动的减震。
从所用的减震机构的标准化的观点来看，或者从减震机构在马达支承装置中的位置来看，这并不令人满意。现有技术的减震机构不适于使马达从马达支承件减震而不管马达的位置，即无论马达是处于水平或垂直位置。此外，不是所有由该多种振动产生的声音干扰都可被处理。因此车辆内的乘员的舒适性不是最理想的。
发明内容
本发明试图改善这种状况。
为此，本发明涉及一种马达支承装置，其包括基座、沿轴线A延伸且能容纳具有轴线A的马达的环和至少一个连接该基座和环的减震机构，其中，所述环具有沿轴线A延伸的第一面，且所述基座具有沿轴线A延伸的第二面。该减震机构插置在第一面和第二面之间。
本发明的其它特征如下列各项：
-减震机构是平行六面体触头，其包括与环直接接触的第一侧面，与基座接触的第二侧面和相对于马达的轴线A沿轴向平面延伸的第三自由侧面，其中，第三侧面具有至少一个沿平行于轴线A的方向延伸的凹部。
-减震机构包括第四侧面，其具有至少一个凹部。减震机构的特定结构确保马达和马达支承件之间的减震，而不管由马达和风机轮运作造成的振动的类型。因此，轴向和切向振动被该减震机构吸收。这样，由于不再产生声音干扰，车辆乘员的舒适性得到明显改善。沿平行于轴线A的方向建立的凹部导致相对于轴向约束和切向约束的接触的柔性，同时保持相对于径向约束的接触的刚性。这种特定结构的优势在于，它克服了用于减震机构的材料在低温时的减震特性损失。
-减震机构具有H形形状。
-至少两个减震机构沿至少两个不同的径向平面分布。
-这些径向平面彼此相对，以使得马达的重心位于这些径向平面之间。因此，马达在供暖、通风和/或空调系统中可被设置在水平或垂直位置。径向平面的特定设置使得支承装置标准化，导致制造成本的降低。
-第一径向平面的各个减震机构相对于第二径向平面的减震机构偏置0至120°之间的角度。
-每个径向平面包括以120°的角偏置分布的三个减震机构。减震机构的特定分布包括施加在减震机构上的力的均匀性。这样，由马达在其运作期间产生的振动的阻尼和衰减被最优化。
-其包括六个减震机构。
-盖，与基座相关联，以便形成马达支承件。
-盖和基座被制造为单件。
-基座，环和减震机构形成单一的零件。
-该零件是塑料的。
本发明还涉及用于制造支承装置的工艺，包括以下步骤：
a)用第一塑性材料模制环和基座。
b)用第二塑性材料包覆模制减震机构。
附图说明
从下面的详细描述和附图可明白本发明的其它特征和优点，在这些附图中：
图1是根据第一实施例的支承装置的顶视图；
图1a是根据本发明的减震机构的透视图；
图2a是装备有根据本发明第一实施例的减震机构的环的透视图；
图2b是图2a的顶视图；
图3是根据本发明的环3的透视图；
图4是根据第一实施例的基座2的透视图；
图4a是图4的基座2的局部横截面视图；
图5是根据第一实施例的马达支承件的侧视图。
附图不仅作为本发明的补充，而且在适当的地方还有助于本发明的清楚表达。
具体实施方式
图1示出了根据第一实施例的支承装置1。该支承装置1包括基座2、环3和减震机构4。
环3是中空圆柱体。其沿轴线A延伸且能容纳具有轴线A的马达。“延伸”意指该段圆柱体的长度具有平行于轴线A的方向。在工作期间，未示出的马达导致容纳在壳体内的风机轮旋转。该风机轮产生穿过供暖、通风和/或空调系统的空气流。
环3具有沿轴线A延伸的第一面5。该第一面5是中空圆柱体的外表面。环3的第一端6是敞开的且包括三个肩部7。这些肩部7相对于轴线A沿径向方向使第一端6延伸。与第一端6相对的第二敞开端8包括三个柔性接头部9。肩部7和柔性接头部9把具有轴线A的马达保持在环3内。
基座2是端部敞开的中空圆柱体。该中空圆柱体沿轴线A延伸且具有沿该轴线A延伸的第二面10。该第二面10是基座2的内表面。
环3位于基座2内，以使得环3的第一面5与基座2的第二面10相对。但是，环3和基座2不直接接触。环3通过减震机构4而被保持在基座2内。
减震机构4是触头。减震机构插置在环3的第一面5和基座2的第二面10之间。每个触头4具有平行六面体形状。“平行六面体形状”意指该六面体的侧面是平行四边形，且相对侧面是平行并相等的。每个触头4因此具有与环3的第一面5直接接触的第一侧面11和与基座2的第二面10直接接触的第二侧面12。每个触头4还包括相对于轴线A沿轴向平面延伸的第三自由侧面13。该第三自由侧面13具有至少一个沿平行于轴线A的方向延伸的凹部15。“自由”意指第三侧面不与环3或基座2接触。“轴向平面”意指包含轴线A的任意平面。与第三侧面13相对的第四侧面14包括至少一个沿平行于轴线A的方向延伸的凹部15。应注意，第一侧面11、第二侧面12、第三侧面13和第四侧面14沿平行于轴线A的方向延伸。
这些减震机构4确保未示出的容纳在环3内的马达和基座2之间的减震。而且，减震机构4确保马达与整合有该马达的供暖、通风和/或空调系统之间的减震。
减震机构4由塑性材料制成。更具体地，减震机构4由阻尼材料制成。“阻尼”意指塑性材料吸收马达的振动，以免将振动传递到基座。阻尼材料的例子是天然橡胶。形成在第三侧面13和第四侧面14上的凹部15使得触头从支承装置的顶视图(图1)观察时具有H形。该H形确保马达的至少三个不同运动的减震。
在图1a中，单独地示出了减震机构4。触头4具有长度L，宽度1和厚度E。第三侧面13和第四侧面14每个都具有凹部15。触头4还包括第五侧面19和第六侧面20。第五侧面19和第六侧面20是自由的且彼此相对。每个凹部15都沿轴线A在形成该凹部的侧面的整个长度上延伸。因此，每个凹部15都终止在第五侧面19和第六侧面20二者处，使得平行于轴线A观察，呈现出触头4为H形。在这种情况下，凹部15具有U形沟槽的形式。替换地，可设想V形沟槽。两个凹部15的存在使得形成躯干部21。该躯干部21是触头4的受应力以便确保马达和基座2之间的减震的部分。当然，如下所述，触头4的第一侧面11和第二侧面12被肋16和脊17围绕。这些肋16形成用于各个触头4的支架23。因此，当马达和风机轮运作时，仅各个触头的躯干部21可变形。选择凹部15的尺寸，使得躯干部可使马达从基座2减震。因此，触头4越厚，凹部15越浅。换句话说，躯干部21的宽度大于或等于触头4的宽度1的20％。类似地，躯干部21的厚度大于或等于触头4的厚度E的20％。切口22形成在触头4的第一侧面11上。当触头4包覆模制(over-mould)在环3上时，该切口22与肋16配合。肋与切口22配合增加了第一侧面11和环3的第一面5之间的接触表面，以便增强触头4和环3之间的机械连接。
由马达和风机轮的运作导致的第一运动是轴向运动MA。“轴向运动”意指沿平行于轴线A的方向的运动。更具体地，该轴向运动即由风机轮的旋转导致的所谓的抽吸运动。各个触头4的躯干部21沿平行于轴线A的方向变形，以便削弱该运动。第二运动是径向运动MR。“径向运动”意指相对于轴线A沿径向方向的运动。躯干部21沿其厚度压缩和/或解压，以便防止该运动传递到基座2。第三运动是切向运动MT。“切向运动”意指相对于轴线A的旋转运动。躯干部21还经受该运动且相对于轴线A沿顺时针和/或逆时针方向变形。因此，减震机构4使得经受马达运动的环3相对于基座2三维减震。
图2a和2b显示了装备有减震机构4的环3。在第一实施例中存在六个减震机构4。在这六个触头4中，至少两个触头4沿第一径向平面P1分布且至少两个触头4沿第二径向平面P2分布。“径向平面”意指垂直于轴线A且相对于轴线A沿径向方向延伸的任意平面。由于第一径向平面P1不同于第二径向平面P2，多个触头的分布形成至少两行触头。根据图2a，三个触头4沿第一径向平面P1分布，另外三个触头沿第二径向平面P2分布。
选择径向平面P1和P2的位置，使得未示出的马达的重心G位于这两个径向平面P1和P2之间。因此，不管马达的使用位置，马达总是被正确地保持在基座2中。换句话说，无论马达的轴线A处于水平或垂直位置，触头4的分布确保马达被保持在基座2中。六个触头4的存在和这些触头的分布有助于改善支承装置的标准化。事实上，如果现有技术的支承装置仅包括三个减震触头，当马达的轴线A处于水平位置时，该马达的重心可导致马达的一部分上的力不被抵消。因此，马达的轴线可相对于水平线倾斜，这将导致风机轮在容纳其的壳体的内壁上摩擦。此外，在环3的端部处布置径向平面P1和P2是有利的。这样，不管容纳在环3内的马达，其重心G将处于这两个径向平面之间。因此，对于单个环3，装备有沿两个径向平面P1和P2分布的触头4、其中这两个径向平面位于该环的端部处，这样的单个环3可用于同一尺寸但重心位置不同的马达。由此改善支承装置1的标准化。
沿同一径向平面分布的三个触头相对于轴线A彼此偏置120°的角度α。同一径向平面的触头分布实现马达在平行于轴线A的平面内的静平衡和动平衡。通常，角度偏置α由以下定量确定：α＝360/(沿该同一径向平面分布的触头的数目)。
根据第一实施例，各个触头4与相邻触头偏置60°的角度β。这种分布改善了在垂直于马达轴线的平面内的平衡。“相邻触头”意指沿环3的第一面5的紧随前一触头的触头。通常，第一径向平面P1的各个减震机构4相对于第二径向平面P2的减震机构4偏置0至120°之间的角度β。
图3单独地示出了环3。围绕每个触头4的第一侧面11的环3的肋16设置在环3的第一面5上。肋16形成支架23。支架23的形状使得能接收触头4的第一侧面11。四个肋16限定支架23，以使得其具有矩形形状。附加的肋16位于支架23的中心。该附加的肋16与触头4的切口22配合，以便增强触头的第一侧面11和环3的第一面5之间的机械强度。由肋形成的支架涉及触头4的包覆模制部分。制造支承装置1的过程将在下文描述。
根据第一实施例，环3和触头4被制造为单件。“单件”意指环3和触头4形成单一的零件26。在该实施例中，支承装置1是由基座2通过触头4装配到单一的零件26而形成。根据图4，在基座2的第二面10上设置有脊17。这些脊17部分地围绕触头4的与第二面10直接接触的第二侧面12。脊17形成壳体24。各个壳体24的形状使得可以接收触头4的第二侧面12。更具体地，每个壳体24由三个脊17形成。因此，壳体的一侧是自由的，即，壳体24的一侧不具有脊，以使得可以引入触头4的第二侧面。形成壳体24的脊17被设置为使得壳体24具有梯形形状。因此，当触头的第二侧面12被插入到壳体24中时，该梯形形状确保第二侧面12可容易地插入壳体24。当然，根据该实施例，触头4的第二侧面具有梯形形状，以便与该壳体配合。壳体24和第二侧面之间在形状上的对应实现单一的零件26与基座2的容易装配和附连。此外，根据图4a，每个脊17具有挡套(collar)25。脊17因此具有L形状。当基座2被装配在单一的零件26上时，触头4的每个第二侧面12穿入壳体24。第二侧面12和每个脊17的挡套25之间的形状配合把触头4保持在它们的壳体24内。换句话说，触头4通过滑入壳体24而被插入，且挡套25径向地使触头4保持抵靠基座2。
图5示出了基座2和盖18。基座2和基座2的盖18形成马达支承件27。盖18是碗状，容纳基座2的一端。盖18包括至少一个接头部28，该接头部与设置在基座2上的凸起部29配合。接头部28和凸起部29形成用于基座2和盖18之间的附连的机构。马达支承件27是两个不同零件，这使得可以平衡马达。在此意义上，当形成支承装置1时，即当基座2附连到单一的零件26时，马达被插入到环3中，且通过肩部7和柔性接头部9而被保持在环内。然后，马达被安装，并通过其基座被保持在试验台中。马达通过其基座而被保持使得风机轮被强制位于马达轴上。因此，支承装置1不经受为了装配该风机轮而施加在风机轮上的力和马达上的力。当支承装置容纳马达时，不产生对支承装置的损坏。最后，风机轮被平衡。为此，马达运行并驱动风机轮。基座是敞开的和马达被其底部保持在试验台中，这意味着支承装置不参与试验中。这样，风机轮的平衡不被包括减震机构的支承装置干扰。
根据未示出的第二实施例，支承装置1通过单一模制工艺获得。首先，环3和基座2通过模制第一塑性材料形成。然后，触头4被包覆模制在基座2和环3两者上。触头4优选由不同于第一塑性材料的第二塑性材料获得。在该实施例中，由凸起部29和接头部28形成的附连机构不再分别出现在基座2和环3上。但是，通过基座2的开口以通过马达底部将马达附连在试验台中的优点还存在。此外，形成壳体24的脊17完全围绕相关联触头4的第二侧面12，因为把第二侧面插入到所述壳体24内不再是必要的。应注意，该制造工艺被描述为“一次成形(one shot)”。换句话说，通过使用单个模制设备，该工艺可以获得在其中基座、环和减震机构形成为单一的零件的支承装置。更具体地，基座和环的模制在同一模具中利用第一塑性材料进行。然后，第二塑性材料被引入同一模具中以便形成减震机构。该减震机构然后被包覆模制在基座和环上，且基座和环在减震机构的包覆模制期间仍然存在于该模具中。在该实施例中，在减震机构的包覆模制期间，脊17使第二塑性材料朝向壳体24取向。此外，壳体24的梯形形状改善了触头4的模制容易度。
根据未示出的第三实施例，马达支承件27被制造为单件。因此，当马达容纳在装备有这些触头4的环3中时，所述触头从基座2被插入到壳体24中，其中，该基座2与盖18形成单一零件。在该实施例中，马达的性能测试在支承装置1被安放在马达上之前进行。
根据未示出的第四实施例，支承装置1能容纳两轮马达。在这种情况下，基座2单独形成马达支承件，且包括将所述支承装置附连到供暖、通风和/或空调系统的机构。
根据本发明的另一替换例，减震机构包括在第三侧面13上的单个凹部15。换句话说，第四侧面14具有平坦的表面。触头4则具有U形形状。
不管设想怎样的实施例或替换例，都可使用下面的特征。
基座2由第一塑性材料形成。优选地，该第一塑性材料为聚丙烯。环3也可由该第一塑性材料形成。
触头4形式的减震机构4由第二塑性材料形成。该第二塑性材料为天然橡胶、聚丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。应注意，减震机构4的H形形状例如能使聚丙烯用作第二塑性材料。当然，即使聚丙烯与天然橡胶相比不具有良好的弹性性能，其也可用于形成减震机构4，因为第三侧面13和第四侧面14上的凹部15使得减震机构在躯干部21的位置(level)处具有柔性。
此外，减震机构的H形形状使得可以克服当第二塑性材料温度较低、例如0℃以下时的弹性性能损失。因此，当包括装备有本发明的支承装置的供暖、通风和/或空调系统的机动车在冬天使用时，H形形状有助于实现马达从马达支承件的三维减震。
Claims (13)
1.一种马达支承装置(1)，包括：基座(2)、沿轴线(A)延伸且能容纳具有轴线(A)的马达的环(3)、和至少一个连接该基座(2)和环(3)的减震机构(4)，其中，所述环(3)具有沿轴线(A)延伸的第一面(5)，且所述基座(2)具有沿轴线(A)延伸的第二面(10)，所述减震机构(4)插置在所述第一面(5)和第二面(10)之间，其特征在于，所述减震机构(4)包括与所述环(3)直接接触的第一侧面(11)，与所述基座(2)直接接触的第二侧面(12)和相对于马达的轴线(A)沿轴向平面延伸的第三自由侧面(13)，其中，该第三侧面(13)具有至少一个沿平行于轴线(A)的方向延伸的凹部(15)。
2.如权利要求1所述的支承装置(1)，其中，所述减震机构(4)包括具有至少一个凹部(15)的第四侧面(14)。
3.如权利要求1或2所述的支承装置(1)，其中，所述减震机构(4)具有H形形状。
4.如如权利要求1至3中的任一项所述的支承装置(1)，其中，至少两个减震机构(4)沿至少两个不同的径向平面(P1，P2)分布。
5.如权利要求4所述的支承装置(1)，其中，所述径向平面(P1，P2)彼此相对设置，以使得马达的重心(G)位于所述径向平面(P1，P2)之间。
6.如权利要求3或4中的一项所述的支承装置(1)，其中，第一径向平面(P1)的各个减震机构(4)相对于第二径向平面(P2)的减震机构(4)偏置0至120°之间的角度(β)。
7.如权利要求3至6中的任一项所述的支承装置(1)，其中，每个径向平面(P1，P2)包括以120°的角偏置(α)分布的三个减震机构(4)。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的支承装置(1)，其中，所述支承装置包括六个减震机构(4)。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的支承装置(1)，其中，盖(18)与所述基座(2)相关联，以形成马达支承件(27)。
10.如权利要求9所述的支承装置(1)，其中，所述盖和基座被制造为单件。
11.如权利要求1至9中的任一项所述的支承装置(1)，其中，所述基座(2)、环(3)和减震机构(4)形成单一的零件。
12.如权利要求11所述的支承装置(1)，其中，所述零件是塑料的。
13.一种用于制造如权利要求11或12所述的支承装置的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
a)用第一塑性材料模制所述环和基座；
b)用第二塑性材料包覆模制所述减震机构。
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