CN101815874B - 风扇马达单元 - Google Patents

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Abstract

一种风扇马达单元(1)，包括：由电动马达(11)驱动的风扇(12)，该电动马达(11)和风扇(12)均安装在支架(16)上；用于强制气流的至少一个入口(I)和一个出口(S)；用于控制所述马达(11)的电子电路板(13)；和至少部分地浸没于所述强制气流中的散热器(14)。所述散热器(14)具有：曲状外围边缘(143)，该边缘(143)确定：所述散热器的凸面(141)和凹面(142)，所述电子电路板在所述凹面侧上与所述散热器接触；和位于所述散热器的所述凸面侧上的基本圆柱形支承表面(144)。形成裙部的径向垫圈(18)包括：紧固到所述支架(16)的第一端、自由的第二端以及在所述第一端与第二端之间的基本圆柱形内表面(181)，且所述径向垫圈(18)的所述内表面(181)抵靠所述支承表面(144)，以将所述电子电路板(13)与气流隔离。

Description

风扇马达单元
技术领域
本发明涉及一种风扇马达单元，其中控制电子电路板由强制空气冷却。
更具体而言，本发明涉及一种风扇马达单元，例如用于使陆用机动车通风的单元，其中控制电子电路板由所述单元吹出的强制空气冷却，而不会有电路板被该强制气流中的污染物损坏的危险。
背景技术
为了控制客室的气流，现代陆用机动车装配有通常形成空调系统的马达风扇。这些风扇马达单元特别包括：驱动风扇的电动马达和由控制电子电路板承载的马达控制装置。当马达运行时，电路板的电子器件工作并发热。
为了散发热量，已知习惯是调节由风扇吹出的气流，使其穿过风扇马达单元，从而冷却马达和电子电路板，该电子电路板一般提供有散热器以便于热交换。在诸如此类的装置中，强制空气不仅与散热器接触，而且与底座电路板及其上的各种电子元件接触。由此获得的冷却大致满足需要，但是当强制空气例如在潮湿环境下受到污染时和/或受到泥土或灰尘颗粒的污染时，存在损坏各元件之间或甚至电路板自身的各部件之间的电连接的危险。
为了限制由这些污染物导致的损害，公开号为2871534的法国专利申请公开：通过将强制空气疏导到由马达壳体和电路板上的散热器所在的一个表面确定的马达空间中来保护电子电路板的敏感电子元件。
在该情况下，电路板的敏感电子元件位于所述电路板的一个与散热器相对的表面上，并且，位于散热器侧上的电路板的表面与马达壳体之间的密封由平坦垫圈提供。
然而，强制气流有时由于平坦垫圈的不良密封而不再受限于马达空间，所述不良密封特别由以下事实造成：
-生产涉及密封的元件具有容许公差；
-当电路板被移除时，平坦垫圈可损坏或可被不正确地重新装配；
-垫圈的老化使其性能降低。
当污染物由于不良密封而进入元件所在的空间时，这些污染物由于自身不易从该空间移除而经证明是最为有害的。
该提出方案的另一缺点在于，该方案不适合电子元件安装在电子电路板的两个表面的情况。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种风扇马达单元来提高电子电路板的保护，在该风扇马达单元中，控制电子电路板特别利用适当的散热器和适当形式的垫圈得到保护而不受强制空气的影响。
根据本发明的风扇马达单元包括：由电动马达驱动的风扇，该电动马达和风扇均安装在支架上；用于强制气流的至少一个入口和一个出口。
该单元还包括：马达控制电子电路板；和散热器，该散热器至少部分地浸没于所述强制气流中，并安装在所述电路板上将其冷却。
为了保护所述电子电路板，所述散热器具有曲状外围边缘，该曲状外围边缘确定：
-所述散热器的凸面和凹面，所述电路板在所述凹面侧上与所述散热器接触，
-位于所述散热器的所述凸面侧上的基本圆柱形支承表面。
形成裙部的径向垫圈具有：紧固到所述支架的第一端，位于与所述第一端相对的端处的自由的第二端，以及在所述第一端与第二端之间的基本圆柱形内表面。所述径向垫圈使得所述径向垫圈的所述内表面至少部分地抵靠所述支承表面，从而在所述支撑表面处提供密封。
为了利用强制空气冷却电路板而对其污染，所述马达、所述风扇和所述支架优选位于所述散热器的凸面侧上，以使所述强制气流在所述凸面上方流动，并使抵靠所述支承表面的所述径向垫圈将所述凹面和所述电子电路板与所述流动隔离。
优选地，所述散热器具有至少一个凸台，该至少一个凸台确定所述散热器的所述凹面与位于所述散热器上的所述电子电路板之间的空腔，以使位于所述散热器与所述电路板之间的电子元件自身容纳在所述空腔中。
为了提高保护装置的密封，所述径向垫圈的所述内表面优选包括与所述支承表面接触的至少一个圆周凸台。根据可替换形式，所述支承表面可具有槽，该槽通过将该槽和凸台其中之一装配到另一个中而与所述凸台协作。
为了提供所述马达与所述电路板之间的电连接的密封，该连接利用穿过散热器中的开口的连接器而获得，每个开口由轴向垫圈覆盖，该轴向垫圈具有供每个连接器穿过的通路。所述轴向垫圈在所述通路上施加密封抵靠贯通连接器的侧表面的径向压力。
为了使污染物(特别是液体)排干和移除，所述风扇马达单元优选包括覆盖所述电子电路板和所述径向垫圈的盖。所述盖与所述散热器一同确定电路板区域，并具有封闭端，外围凸缘和内部腹板在该封闭端上形成外围通道，所述径向垫圈和所述散热器的所述外围边缘部分地装配到所述外围通道中。形成所述外围通道与所述电路板区域的外部之间连通的孔允许污染物被移除。
附图说明
以下结合附图给出本发明一个示例性实施例的描述，其中：
图1为根据本发明的风扇马达单元的横截面的示意图；
图2为图1的风扇马达单元根据不同角度的截面的示意图；
图3为风扇马达单元在使用径向垫圈的密封区域中的截面的局部示意图；
图4为风扇马达单元在属于马达的扁平触点穿过散热器的区域中的截面的示意图；
图5为风扇马达单元支架的透视图；
图6a和图6b为从两个不同角度观察的紧固到控制电子电路板上的散热器的透视图；
图7a和图7b为从两个不同角度观察的保护电路板隔间的盖的透视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，风扇马达单元1就常规方式而言包括：
-电动马达11，
-由马达11驱动的风扇12，和
-提供有散热器14的马达控制电子电路板13。
风扇马达单元1还包括连接有其他元件和/或对风扇马达单元提供保护的结构元件。这些结构元件特别确定：
-电子电路板13位于其中的已知为“电路板区域”15的第一空间，
-马达11和风扇12位于其中的第二空间，
-用于将所述单元连接到例如机动车或车载空调系统的内部的风扇马达单元支架16。
风扇12和电动马达11示意性地示于图1和图2中。该马达特别且就常规方式而言包括定子和转子，且例如为无刷马达。例如离心叶轮的风扇被安装在该马达的旋转轴上。
电子电路板13基本上包括具有电子元件131和132的印刷电路，电子元件131和132分别固定到所述电路板的下表面和上表面。电子电路板包括用于接收电源电压和控制信号的连接装置133，并利用电连接器111将电源电压传送到马达11。
电路板区域15基本上由以下确定：
-散热器14，和
-外盖17。
散热器14包括曲状外围边缘143，该曲状外围边缘143确定在马达侧上的第一凸面141和在电路板侧上的第二凹面142。曲状外围边缘143还确定在散热器的凸面141侧上的基本圆柱形支承表面144。
散热器14优选由热的优良导体的材料制成，例如铝合金，并且，电子电路板13的上表面与所述散热器的凹面142接触。
在图5的透视图中可见的径向垫圈18形成裙部，并具有紧固到支架16(例如压配合、粘接和/或过模制(overmoulded)到属于所述支架的槽中)的第一端，以及位于与第一端相对的端处的自由的第二端。
径向垫圈还具有位于第一端与第二端之间的基本圆柱形内表面181，所述内表面如图3所示抵靠散热器14的支承表面144。
径向垫圈18的形状和尺寸使得散热器14装配到由所述径向垫圈确定的内部周边，并使得曲状外围边缘143在整个内部周边上向垫圈施加径向压力。
径向垫圈18优选具有位于其内表面181上并与支承表面144接触的一个或更多圆周凸台182。
径向垫圈的使用的优点在于，需要非常少的轴向力进行插入/抽出，且凸台的相对定位的公差能够比各部件使用轴向垫圈组装的情况好得多，并且在不损耗密封的情况下能够具有有限但实际的轴向运动。由此获得的密封证实自身对这种类型的装置中确定的公差有些不敏感。
支承表面144还可具有与垫圈的凸台182协作的一个或更多槽145，以引入散热器14按扣到所述径向垫圈中的效果，由此提高所述垫圈在该区域中的密封，特别是在受到振动的环境中的密封。
如图2所示，风扇马达单元包括用于气流的入口I和出口S，所述气流因风扇12的旋转而被推入到单元中。强制气流在经过出口S被引导向风扇之前流过包含在散热器14的凸面141与支架16之间的空间。
由于固定到支架16并抵靠散热器14的支承表面144的径向垫圈18的存在，强制气流在凸面141上方流动，由此冷却所述散热器和固定到凹面142上的电子电路板13，而不会使电路板与在I和S之间流动并因来源于车辆外而易于包含污染物(湿气、灰尘等)的空气接触。
如图1所示，电子电路板区域15由外盖17封装，该外盖17包括：
-外围凸缘171，
-面对所述电路板的封闭端。
外盖17覆盖径向垫圈18的区域，由此向所述垫圈提供一些机械保护。
在盖17的封闭端的位于电子电路板区域15侧的一个表面上，所述盖具有基本平行于尤其在图1、3或7b中可见的外围凸缘171的内部腹板172，其高度比所述外围凸缘小。腹板172和外围凸缘171在盖的封闭端上确定外围通道173，该外围通道173位于电路板区域内，且径向垫圈18和外围边缘143部分装配至该外围通道173中。
在图7a和7b中可见的孔174形成外围通道173与盖17的外部之间的连通，使得在液体进入径向垫圈18的区域中的情况下，所述液体能够由所述外围通道排出，并通过所述孔移除到电子电路板区域15外。
如图1和图4所示，用于向马达11供电的连接器111通过形成在散热器中的开口被连接到电子电路板13。
所述连接器例如为紧固到马达11的扁平触点，并使用夹紧型连接器134被连接到电子电路板13。
位于散热器14的凸面141上的轴向垫圈19密封所述散热器中的每个开口。
轴向垫圈19具有连接器111所通过的通路191，例如狭槽或在插入时被撕裂的非常细小的纱网，且该通路191将径向压力施加到所述连接器的侧部。
由于该轴向垫圈19，在散热器14的凸面141上方流动的空气无法通过散热器中的开口进入电路板区域15。通路191的优点在于，仅需要很小的轴向力将连接器插入所述通路/从所述通路拔出，由此限制损坏所述轴向垫圈的风险。
该轴向垫圈19优选具有圆周凸台192，其抵靠散热器14的凸面141。该面也可具有槽146，该槽146对应于凸台，且该凸台可装配至该槽146中。
在一个特定实施例中，散热器14包括一个或更多凸台147，这些凸台在散热器的凹面142与电子电路板13的上表面之间形成一个或更多空腔。这些空腔防止散热器14与安装在电子电路板的上表面的电子元件132之间的干扰或例如利用连接装置133穿过所述电路板的电连接。
在特别经济的实施例中，散热器14通过冲压成形方法制造。
本发明因而可以生产改进对控制电子电路板的保护的风扇马达单元1，其证实一定程度上不会受到移除/重新装配所述单元的元件的影响。

Claims (6)

1.一种风扇马达单元(1)，包括：
由电动马达(11)驱动的风扇(12)，该电动马达(11)和风扇(12)均安装在支架(16)上，
用于强制气流的至少一个入口(I)和一个出口(S)，
用于控制所述马达的电子电路板(13)，
用于冷却所述电子电路板(13)的散热器(14)，该散热器(14)被安装为与所述电子电路板接触并至少部分地浸没于所述强制气流中，
所述风扇马达单元的特征在于：
所述散热器具有曲状外围边缘(143)，该曲状外围边缘(143)：
确定所述散热器的凸面(141)和凹面(142)，所述电子电路板(13)在所述凹面侧上与所述散热器接触；
确定位于所述散热器的所述凸面(141)侧上的基本圆柱形支承表面(144)；
形成裙部的径向垫圈(18)，包括：
第一端，所述第一端被紧固到所述支架(16)；
位于与所述第一端相对的端处的第二端，所述第二端是自由的；
在所述第一端与第二端之间的基本圆柱形内表面(181)；
并且，所述风扇马达单元的特征在于：所述径向垫圈(18)的所述内表面(181)至少部分地抵靠所述支承表面(144)。
2.根据权利要求1所述的风扇马达单元(1)，其中所述马达(11)、所述风扇(12)和所述支架(16)位于所述散热器(14)的所述凸面(141)侧上，以使所述强制气流在所述凸面上方流动，并使抵靠所述支承表面(144)的所述径向垫圈(18)将所述凹面(142)和所述电子电路板(13)与所述气流隔离。
3.根据前述权利要求任一项所述的风扇马达单元(1)，其中所述散热器(14)具有至少一个凸台(147)，该至少一个凸台(147)确定所述散热器的所述凹面(142)与所述电子电路板(13)之间的空腔。
4.根据权利要求1或2所述的风扇马达单元(1)，其中所述径向垫圈(18)的所述内表面(181)包括至少一个圆周凸台(182)，该至少一个圆周凸台(182)装配到所述支承表面(144)的槽(145)中。
5.根据权利要求1或2所述的风扇马达单元(1)，其中：
所述散热器(14)具有一个或更多开口，至少一个连接器(111)穿过各个开口，所述电子电路板(13)通过所述至少一个连接器(111)向所述马达(11)供电，
各个开口被轴向垫圈(19)覆盖，所述轴向垫圈具有用于各个连接器(111)的通路(191)，所述轴向垫圈在所述通路上施加密封抵靠所述连接器的侧表面的径向压力。
6.根据权利要求1或2所述的风扇马达单元(1)，其中盖(17)覆盖所述电子电路板(13)和所述径向垫圈(18)，所述盖与所述散热器(14)一同确定电路板区域(15)，且所述盖具有封闭端，外围凸缘(171)和内部腹板(172)在该封闭端上形成外围通道(173)：
所述径向垫圈(18)和所述散热器的所述外围边缘(143)部分地装配到所述外围通道(173)中，
该外围通道(173)包括形成所述外围通道与所述电子电路板(13)所在的所述电路板区域(15)的内部之间的连通的孔(174)。
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