CN103384956A - 用于通风系统的具有改善的减振的马达安装件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装件2，其中容置有电马达3，该电马达具有沿纵向轴线13延伸的轴10，所述马达3具有横向于纵向轴线13且穿过电马达的重心40的质量平衡线22，所述安装件2通过多个绕马达的周边分布的解耦器件20而被连接至马达3，其特征在于，至少一个解耦器件20相对于安装件2的纵向位置D2和所述解耦器件20沿纵向轴线13的尺寸D3被关于质量平衡线确定。

Description

用于通风系统的具有改善的减振的马达安装件

技术领域

本发明涉及用于机动车的通风、加热和/或空调系统的电马达的安装装置的领域。更具体地，本发明涉及安装装置，其包括用于解耦马达振动的器具。

背景技术

在通风、加热和/或空调系统中，其中循环的气流被通过马达驱动旋转的风机轮推动。风机叶轮和马达的操作产生振动。所述振动导致车辆的乘员舱内的声音和振动扰动（包括不平衡）。振动经由马达安装件传递至整个通风、加热和/或空调系统且形成干扰车辆的乘员的舒适性的声波。

为了解决该问题，解耦器件被布置在马达和马达安装件之间。所述解耦器件仅对于特定频带有效（关于振动）且不允许所有振动传递至被阻止的通风、加热和/或空调系统。更具体地，当马达驱动风机轮时，多个现象叠加且导致整个频率范围上的振动。在该第一情况下，该轮的不平衡导致马达的径向运动，其必须被避免。第二，由于风机轮的吸气导致的泵送现象加上该轮的变形导致马达的轴向运动。最后，当马达驱动风机轮旋转时，形成了马达的俯仰运动或所谓的切向运动。

该问题由于以下因素而被加重，即马达的尺寸、功率和技术性能从一个制造商到另一个而变化，由此导致对于每种类型马达独特的振动声学特征标记。由此期望的是，每种类型的马达应被以对于所述特征标记适当的安装件安装。

这种情况的缺点是缺乏安装件的标准化，该安装件接收每种类型的马达。这种大量的安装件导致控制和物流的问题，机动车的通风和加热系统的制造商想要减少该问题。

发明内容

本发明旨在改善所述制造商的该情况。

本发明的目的由此是要减轻上述缺点，实质上是通过设计一种马达安装件，其实现了高水平的振动隔绝，通过利用解耦器件相对于穿过马达重心的平面的位置和长度，其能被用于不同类型的电马达，所述组合形成良好的折衷以覆盖当前市场上的所有类型的电马达。

由此本发明的主题是一种安装件，其中被容置电马达，该电马达具有沿纵向轴线延伸的轴，所述马达具有横向于纵向轴线且穿过马达的重心的质量平衡线，所述安装件通过多个绕马达的周边分布的解耦器件而被连接至马达，其特征在于，至少一个解耦器件相对于安装件的纵向位置和所述解耦器件沿纵向轴线的尺寸被相对于马达的所述质量平衡线的位置确定，特别是相对于构成安装件的基部。由此，解耦器件的长度和其相对于安装件的位置被关于马达的质量平衡线相对于安装件的位置计算，其使得可以确保相同的马达安装件对于多种类型的电马达是有效的，特别是不同重量的电马达。质量平衡线将马达划分为相同重量的两部分。

根据本发明的第一特征，轴包括能接收涡轮的区域，所述安装件包括边缘，该边缘在所述区域的相对于质量平衡线的侧部上的平面中延伸，其特征在于，质量平衡线和该平面被间隔开11和25毫米之间的值，优选地为17至25毫米。

根据本发明的第二特征，该尺寸形成15和40毫米之间的解耦器件的长度。

根据本发明的进一步特征，解耦器件的长度是20毫米。

根据本发明的进一步特征，沿纵向轴线把质量平衡线和解耦器件的中间平面分开的距离是在0和7毫米之间。

根据本发明的进一步特征，中间平面在相对于质量平衡线与接收涡轮的区域相对的侧部上延伸。

把中间平面和质量平衡线分开的距离是7毫米。

有利地，安装件包括根据基本均匀的角度偏移分布的多个解耦柱。当安装件包括三个柱时，角度偏移例如等于120°。

还有利地，解耦器件连接基部至环，电马达容置在该环中，所述环具有沿纵向轴线延伸的第一面，所述基部具有沿纵向轴线延伸的第二面，解耦器件插置在第一面和第二面之间。

根据一种变体，解耦器件具有有利地位于中间平面中的H形截面。

本发明还涉及用于车辆的通风系统的马达-风机组件，其包括如前述特征中的任一项要求的安装件和安装在马达的轴上的涡轮。

根据本发明的主要优点在于布置多于电马达的类型的数量的更有限的数量的马达安装件的可能性，相同的安装件能适用于多个不同马达。

进一步的优点在于高水平的振动声学性能，即与不平衡相关联的振动的降低和与马达相关联的噪声的降低，其通过用于多个类型的马达的相同安装件实现。

附图说明

本发明的进一步的特征、细节和优点通过阅读下面的通过参考附图以指示的方式给出说明可更容易地明白，在附图中：

图1是根据本发明的马达-风机组件的截面视图，该组件包括安装件和马达。

图2是图1的侧视图。

具体实施方式

应注意，附图以详细的方式显示本发明以实施本发明，所述附图自然能被用于更清楚地限定本发明，如果必要的话。

图1示出了马达-风机组件1，其中包括容置电马达3的安装件2。马达-风机组件还包括风机轮或涡轮4。所述风机轮或涡轮经由敞开面5抽吸空气然后将空气沿垂直于通过敞开面5的空气入口方向的方向排放至侧部。

所述涡轮包括一系列叶片6，其在自由端通过带7连接在一起。所述叶片源自于碗状件8的外周边缘，所述碗状件例如能被焊接或穿孔。轮毂9被设置在所述碗状件的中心，其用于把涡轮4机械地连接至轴10，该轴形成马达3的一部分。

电马达3驱动涡轮4旋转以将气流在车辆的通风系统内循环。电马达包括笼罩11，其限定马达的内部体积，所述马达包括部件（未示出）例如定子、转子和电刷保持器和电刷组件。

马达3包括轴10，该轴沿标记为纵向轴线的轴线13在两侧上穿过笼罩11，其限定马达3的长度。所述轴10由一个或两个轴承和/或一个或两个滚子轴承12和/或轴承与滚子轴承的组合（其每个位于笼罩11的各端）支撑。轴10从马达的一侧露出的程度大于另一侧，由此形成轴10的区域25，其形成轴10的穿过轮毂9以驱动涡轮4旋转的那部分。

安装件2由塑料材料制造且包括基部14和环15，电马达3被容置在该环中。

环15由内壁15a且由第一面15b的外壁限定。内壁15a朝向轴10而第一面15b朝向基部14。所述环15用作电马达3的保持装置。所述支撑件被以均衡的方式设置在马达3和环15之间，除了马达相对于环15安装和拆卸的阶段。

基部14形成连接马达-风机组件1至车辆的通风系统（未示出）的元件。所述基部14包括外周壁16，边缘17从其延伸。外周壁16被组装在风机壳（未示出）上。中间环18相对于边缘17被定位为与周壁16相对，所述环与外周壁16同心地形成。

边缘17沿垂直于纵向轴线13的平面延伸。所述平面由附图标记21指示。当涡轮4被安装在轴10上时，涡轮的边缘（叶片6从这里开始）被与边缘17间隔开3毫米的值。

基部14具有第二面19，其沿纵向轴线13延伸，所述第二面朝向纵向轴线。在该实施例中，第二面19构成中间环18的内面。

解耦器件20被安装在中间环18的所述内部面（或第二面19）和环15的外部面（已知为第一面15b）之间。由电马达3产生的振动由此被解耦器件阻尼且由此被高度减弱以至难于在基部14上察觉到。

电马达3被横向于纵向轴线13的标号22的线划分，且该线穿过电马达3的重心（在图中标号为40）。所述线22（也称为质量平衡线）穿过将电马达3划分为等重量的两部分的平面。质量平衡线可被描述为垂直于纵向轴线13穿过重心40的平面。

电马达的类型的变化意味着所述马达必须被以不同的方式安装在安装件中。该差异特别是在相对于穿过边缘17的平面21的马达的质量平衡线22的定位中是显然的。该定位，在该示例中为沿纵向轴线13的距离，在附图中由标号D1指示。

低重量（例如小于1000g）的电马达被安装在马达安装件2中，从而它们的质量平衡线22被定位为距离平面21在11和18毫米之间。中等重量（例如在1000g和1100g之间）的电马达被安装在马达安装件2中，从而它们的质量平衡线22被定位为距离平面21在14和22毫米之间。大重量（例如高于1100g）的电马达被安装在马达安装件2中，从而它们的质量平衡线22被定位为距离平面21在17和25毫米之间。

更不必说，本发明允许做出特定选择以把电马达定位在安装件中，从而把它们的质量平衡线22相对于平面21分开的距离D1在11和25毫米之间，且可为该范围内的任意值，其为马达的重量的函数。

解耦器件20具有位于轴10的区域25（其接收涡轮10）的侧部上的第一端23，和相对于形成解耦器件的柱与第一端23相对的第二端24。所述两个端部23和24特征在于解耦器件20沿平行于纵向轴线13的方向的尺寸。在该情况下，该距离形成解耦器件20的长度，在图1上标号为D3。

该长度D3可由此在15和40毫米之间。

以更详细的方式，当电马达3的质量平衡线22位于距平面21以17毫米或更少时，解耦器件20的长度D3在15毫米和25毫米之间。当电马达3的质量平衡线22位于距平面21在17和22毫米之间时，解耦器件20的长度D3在18毫米和32毫米之间，且当电马达3的质量平衡线22在距平面21多于22毫米时，解耦器件20的长度D3在23毫米和40毫米之间。自然，本发明不限于所述三个实例且解耦器件20的长度可为该范围内的任意值，其为距离D1的函数。

换句话说，解耦器件的长度D3是相对于距离D1的函数，即分开平面21和穿过重心40的质量平衡线22的距离。

解耦器件20相对于安装件2的位置对于本发明也是重要的。解耦器件20具有垂直于纵向轴线13的中间平面，且该中间平面限定沿解耦器件20的纵向轴线相对于安装件2的位置。该中间平面（标号为26）以虚拟的方式把解耦器件20的长度分为相等长度的两部分。

解耦器件的距离D2的大小与由距离D1限定的质量平衡线22的位置相关联。该距离D2由此作为马达的重量的函数而变化，因为距离D1是马达的重量的函数。

作为使用的马达的函数，中间平面26可被位于质量平衡线22的任一侧上，即在用于接收涡轮4的区域25的一侧上或相对于质量平衡线22的马达的另一侧。

改变解耦器件的位置导致中间平面26定位在距质量平衡线22在0和7毫米之间的距离处，即最大在质量平衡线的一侧上7毫米处，或在质量平衡线的另一侧上7毫米处。该数值范围的长度由此等于14毫米。采取不同的参考值，中间平面26被从穿过边缘17的平面21间隔开在4和32毫米之间的值D2。

但是，应注意，中间平面26的位置在关于质量平衡线22与区域25相对的侧上是有利的，因为其给大范围的不同类型的电马达提供了令人满意的振动声学性能。

更具体地，中间平面26距质量平衡线22在0（零）和5mm之间（当其距平面21在11和18毫米之间时）。

当质量平衡线22被从平面21间隔开14和22毫米之间的值时，则中间平面26被从质量平衡线22间隔开2和6毫米之间的值。

最后，当质量平衡线22被从平面21间隔开17和25毫米之间的值时，则中间平面26被从质量平衡线22间隔开3和7毫米之间的值。

由此从上面应理解，相对于解耦器件的安装件的纵向位置，在沿纵向轴线的所述解耦器件的尺寸（特别是其长度）之外，被关于马达的质量平衡线对安装件的位置确定。本发明由此涉及解耦器件20的位置和长度与电马达的质量平衡线的位置（也即马达的重量）之间的特定关系。

在本发明的改进中，解耦器件20的使用寿命的参数也可被考虑以确定所述器件的长度，而不显著降低振动隔绝方面的性能。为了延长其使用寿命，解耦器件可具有通过以下获得的刚性，即，在通过与质量平衡线的位置相关联的确定所严格地要求之外，通过延长解耦器件或通过增加其厚度，或通过改变材料的物理特性图2示出了从图1的左手侧观察的马达-风机组件，即从涡轮的一侧观察，所述涡轮被从图2中省略。

基部14具有环形形状，其由两个半圆子组件14a和14b构成，该两个子组件被面对面连接且具有凸起形状27以确保一个子组件相对于另一个的定心（centering）。

边缘17支撑加强肋28，该加强肋在边缘上外周地分布且在平行于纵向轴线13的平面中延伸。边缘17还包括关于纵向轴线13彼此相对的两个凹部30。外周壁16包括突出部29，其形成用于把安装件2安装在通风系统的风机壳上的挡止部。而中间环18形成在其一端敞开的环形截面的管。

应注意，外周壁16、中间环18和环15是管状的且被同心地安装。

基部14通过三个解耦器件20（其被安装为使得各解耦器件20之间形成120°的角度α）被连接至环15。所述解耦器件被安装在壳体中在第一面15b上，所述壳体由沟槽31划界。所述解耦器件还被固定至第二面19，例如通过包覆模制在由肋32界定的壳体中。

在垂直于纵向轴线13的平面中，解耦器件20的截面形成H形。所述解耦器件20是平行六边形柱，包括与马达安装件的环15直接接触（特别是通过粘接剂粘接、夹持或包覆模制在第一面15b上）的第一侧35。

解耦器件包括与马达安装件的中间环18直接接触的第二侧36和平行于电马达3的纵向轴线13延伸的第三自由侧37。第三侧37具有沿平行于纵向轴线13的方向延伸的至少一个凹部38。

解耦器件20包括第四侧39，也具有至少一个凹部38。

解耦器件的宽度是形成在第三侧37中的凹部38的基部和形成在第四侧39中的凹部38的基部之间测量的距离。所述宽度有利地在3和5毫米之间。

解耦器件的具体结构确保电马达3和安装件2之间的振动隔绝，而不管由马达和风机轮的使用导致的振动的类型。由此轴向类型和切向类型的振动被解耦器件20吸收。沿平行于纵向轴线13的方向形成的凹部38给柔性柱赋予相对于轴向应力和相对于切向应力的柔性，同时保留柱的相对于径向应力的刚性。解耦器件20的形状组合根据本发明确定的纵向位置和长度提供了安装件2，其在多种不同类型的电马达的振动隔绝方面特别有效。

电马达3被保持在环15的内部体积中，该环形成在每端敞开的管。电马达沿纵向轴线13的位移被挡止部33阻挡，该挡止部是通过在形成环15的一个端部的截面的区域中模制环15而形成。

马达3通过两个导体34从安装件2外部提供电力。

上述的发明涉及来自偏置120°的角度的三个解耦器件的至少一个解耦器件20的定位和长度。不必说，本发明还涉及其中多个解耦器件被根据权利要求1的主题安装的情况。

Claims (11)

1.一种安装件（2），其中容置有电马达（3），该电马达具有沿纵向轴线（13）延伸的轴（10），所述马达（3）具有横向于纵向轴线（13）且穿过电马达的重心（40）的质量平衡线（22），所述安装件（2）通过多个绕马达的周边分布的解耦器件（20）而被连接至马达（3），其特征在于，至少一个解耦器件（20）相对于安装件（2）的纵向位置（D2）和所述解耦器件（20）沿纵向轴线（13）的尺寸（D3）被相对于质量平衡线（22）确定。

2.如权利要求1所述的安装件，其中，所述轴（10）包括能接收涡轮（4）的区域（25），所述安装件（2）包括边缘（17），该边缘在所述区域（25）的相对于质量平衡线（22）的侧部上的平面（21）中延伸，其特征在于，质量平衡线（22）和该平面（21）被间隔开11至25毫米的值（D1）。

3.如权利要求1或2所述的安装件，其中，所述尺寸（D3）形成15至40毫米的解耦器件（20）的长度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的安装件，其中，所述解耦器件（20）的长度是20毫米。

5.如前述权利要求中任一项所述的安装件，其中，沿纵向轴线（13）把质量平衡线（22）和中间平面（26）从解耦器件（20）分开的距离是0至和7毫米。

6.如权利要求5所述的安装件，其中，中间平面（26）在关于质量平衡线（22）与所述区域（25）相对的侧部上延伸。

7.如权利要求5或6所述的安装件，其中，把中间平面（26）和质量平衡线（22）分开的距离是7毫米。

8.如前述权利要求中任一项所述的安装件，包括以120°的角度偏移分布的三个解耦器件（20）。

9.如前述权利要求中任一项所述的安装件，其中，所述解耦器件（20）连接基部（14）至环（15），电马达（3）容置在该环中，所述环（15）具有沿纵向轴线（13）延伸的第一面（15b），所述基部（14）具有沿纵向轴线（13）延伸的第二面（19），所述解耦器件（20）插置在第一面（15b）和第二面（19）之间。

10.如前述权利要求中任一项所述的安装件，其中所述解耦器件（20）具有H形截面。

11.一种用于车辆的通风系统的马达-风机组件（1），其包括如前述权利要求中的任一项所述的安装件（2）和安装在电马达（3）的轴（10）上的涡轮（4）。

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