CN106849411B - 定子、电子换向电动机和相应的鼓风装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的鼓风装置特别地用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统中。所述鼓风装置包括转子(16)和定子(14)，所述定子的特征在于，堆叠的叠片具有多个径向齿，所述线(40)缠绕在所述多个径向齿上，这些齿构造成承载凸耳(50)，凸耳参与将线绕组(40)保持就位，并且还形成适于与不同于定子(14)的物体的互补固定装置配合的固定装置。

Description

定子、电子换向电动机和相应的鼓风装置

技术领域

本发明涉及电动机领域，特别是涉及电子换向电动机以及那些电动机的定子的电动机领域。本发明更具体地涉及包括在机动车辆中使用的这种电动机的鼓风装置。

背景技术

具有根据本发明的电动机的鼓风装置例如用于机动车辆的通风、加热和/或空调系统中。

电子换向电动机或无刷直流电动机包括转子和定子组件，这些部件中的每一个承载电磁元件，电磁元件的相互作用产生转子相对于定子的运动和由转子承载的驱动轴的旋转。定子的绕组中的电流的切换产生可能干扰附近的其他电子设备的操作的电场。

发明内容

本发明落入这一内容，并且旨在提出一种定子、电动机和相关联的鼓风装置，其特别地使得可以限制电磁辐射在电动机外部的传播。

鼓风装置是指能够吸入和/或吹送空气的装置。

适合于配备电子换向电动机的定子包括具有径向齿的堆叠的叠片，相应的绕组绕着该径向齿布置。至少一个径向齿配备有有助于将线绕组保持就位的凸耳。根据本发明，该凸耳形成适于与不同于所述定子的物体的互补固定装置配合的固定装置，例如覆盖隔板。

根据单独或组合考虑的特征，在该定子中：

-凸耳设置在定子的周边，在齿中的一个的径向端；并且该凸耳适于通过抵靠在其面向定子和线绕组的内部的内表面上而将线绕组保持在适当位置，同时其在不同于内表面的面上形成固定装置；

-设置有多个凸耳，一个凸耳用于一个齿，并且这些凸耳以圆形系列布置在定子上，所述圆形系列的至少一个第二凸耳具有与所述系列的其它凸耳不同的形状，以形成所述固定装置；所述圆形系列的至少三个第二凸耳有利地形成所述固定装置；

-堆叠的叠片至少部分地由至少一个壳形成的壳体覆盖，使得所述线绕组围绕至少一个壳产生，并且使得该凸耳由所述至少一个壳体的壳的材料制成。

本发明还涉及一种鼓风装置，其中电子换向电动机包括刚才描述的转子和定子，即具有至少一个从形成固定装置的齿突出的凸耳，该固定装置适于与不同于所述定子的物体的互补固定装置配合。定子可安装在支撑装置上。

根据本发明，隔板可以固定到定子，横向于输出轴设置在定子和转子之间，所述隔板形成具有与由定子的突耳或多个突耳形成的固定装置互补的固定装置的所述不同物体。

隔板可以电连接到电接地的支撑装置。这种布置使得可以形成连接到电接地并因此保持在固定电位的导电外壳，以便形成适于限制电磁波在鼓风装置外部传播的隔板。

根据本发明的鼓风装置特别地可以是包括由电子换向电动机的输出轴驱动旋转的凸缘的类型，该电动机包括至少一个转子，该转子被限制为与输出轴一起旋转，并且适于围绕如上所述的定子旋转，并且其安装在设置在定子的与所述转子所在的一侧相对的一侧上的支撑装置上。

隔板可以在定子的整个直径上径向延伸，以便实现最佳的分隔。其可以特别地具有环形和基本上平面的形状。

根据本发明的第一系列特征，单独地或组合地涉及隔板和定子的固定装置：

-隔板仅通过由定子的一个或多个凸耳形成的固定装置与由隔板承载的互补固定装置的协作而固定到定子；

-形成定子的固定装置的三个第二凸耳以120°规则地分布在定子上，并且形成隔板的互补固定装置的三个凸耳以120°规则地分布在隔板上；

-由定子的一个或多个凸耳形成的固定装置和由隔板承载的互补固定装置是夹紧装置；

-由定子的一个或多个凸耳形成的固定装置是阴固定装置，并且由隔板承载的互补固定装置是阳固定装置；

-由隔板承载的互补固定装置包括至少一个第一凸耳，该第一凸耳基本上垂直于隔板的边缘延伸，并且其自由端具有横向平行于隔板限定的平面延伸的指状物，所述指状物是柔性的，并且在其端部设有钩；

-由定子承载的固定装置包括至少一个第二凸耳，它的与内表面相对以用于通过邻接保持线绕组就位的外表面通过横向延伸的凹槽而被挖空，且该外表面当隔板被固定到定子时平行于由隔板限定的平面；

-凹槽从第二凸耳的横向边缘延伸，从横向边缘起依次具有接收部分、在其中间部分减小凹槽的深度的收缩部分和固定部分；

-钩的尺寸设置成容纳在凹槽的固定部分中，通过凹槽的端部和收缩部分横向保持抵靠；

-定子的固定装置和隔板的互补固定装置彼此成直线地设置在定子和隔板的相应周边处。

根据单独或组合考虑的第二系列特征，隔板包括电接地装置：

-接地装置可以适于与定子的堆叠的叠片的径向端接触；

-接地装置可包括适于刮擦覆盖堆叠的叠片的所述径向末端的清漆层的钉，以使得能够与所述堆叠的叠片电接触；

-接地装置包括由隔板承载的第二凸耳，其与形成互补固定装置的一部分的一个或多个第一凸耳不同；

-第二凸耳被切割以一方面形成所述钉，所述钉在适于与堆叠的叠层接触以刮擦清漆的第一端处，并且另一方面形成柔性杆，所述柔性杆适于抵靠在堆叠的叠片上，其中清漆已被尖头刮擦。

关于隔板的接地和形成电磁屏蔽的外壳的形成，隔板将有利地由导电材料制成，并且支撑装置将被布置成从形成负载控制电子电路板的散热器的板突出，特别是用于控制到定子的绕组的功率供应，该板电连接到控制电子电路板的电接地。

本发明还涉及机动车辆的加热、通风和/或空气调节系统，其包括符合上文刚刚描述的至少一个鼓风装置。

附图说明

通过阅读一个实施例的以下详细描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，为了理解将参考附图，其中：

-图1是根据本发明的鼓风装置的分解透视图；

-图2是根据图1的鼓风装置中的装备电动机的定子的透视图，其中可见凸耳被设置成从定子的齿的自由端轴向地突出，其中三个凸耳彼此不同以形成根据本发明的阴固定装置；

-图3是形成阴固定装置的所述三个凸耳中的一个的前视图；

-图4是适于覆盖图2的定子的隔板的透视图，所述隔板具有三个阳固定装置；

-图5是第一组装步骤的视图，其中详细地表示了当它们开始配合时的阳固定装置中的一个和阴固定装置中的一个；

-图6是在第二组装步骤中的定子和隔板的总体视图，其中阳固定装置和阴固定装置处于最终固定位置；

-图7是类似于图5的视图，其中阳固定装置中的一个和阴固定装置中的一个处于图6的最终固定位置；

-图8是由隔板承载的接地装置的一个实施例的详细视图；

-图9a和9b是来自图8的接地装置的功能的示意图；和

-图10是鼓风装置的局部示意图，特别示出了隔板的电接地。

具体实施方式

能够吸入和吹送空气的鼓风装置1包括至少一个电子换向电动机2，其适于通过电动机的输出轴8驱动风扇4的旋转，这里风扇4是具有散热片6的类型。该装置还包括电动机2的支撑装置10和用于固定所述支撑装置10的板12，以及所述电动机2的控制电子电路板13，并且其形成用于冷却所述装置的部件的装置。支撑装置10和板12在图1中示出为彼此附接的两个独立部件，但是需要清楚的是，在不脱离本发明范围的情况下，支撑装置10可以与板一体地制成，以形成一体式部件(该布置在图10中可见)。

电动机2主要包括定子14和承载用于驱动风扇4的输出轴8的转子16。定子14紧固到支撑装置10，并且转子16围绕定子14布置，以通过由绕组和与转子和定子相关联的磁体产生的磁场的作用来驱动转子16旋转。

定子14具有围绕基本上平行于转子的旋转轴线的主轴线的圆形形状。定子包括堆叠的叠片17和覆盖叠片的壳体18，所述壳体由塑料材料制成。定子的叠片17沿着主旋转轴线堆叠，每个叠片适于堆叠成采取以星形布置围绕中心环布置的分支的形式，并且在其自由端处通过垂直于所述分支的杆20延伸。

定子的壳体18，特别是在图2中可见，由两个壳22、24形成，壳22、24附接在堆叠的叠片的每一侧上，并且每一个都具有限定内孔26的轮廓的环形中心壁，其中在此处表示支撑装置10的一端和用于容纳输出轴8的轴承28，并且其外表面由以星形布置径向布置的多个齿30延伸。显然，壳体被模制在堆叠的叠片17上，使得壳体的齿30覆盖叠片的分支，叠片17的杆20延伸超过齿30的径向自由端。

每个齿30由大致U形的中心部分32形成，以便跨过叠片的分支并且在其自由端处由板34延伸，板34根据壳体的相应壳，支承在杆20的水平处的堆叠的叠片17的上表面或下表面。

绝缘清漆层38(在图9中可见)设置在叠片17的堆叠的杆20上。

定子14包括由多个相组成的激励绕组，每个相包括至少一个线绕组40(在图6中可见)，其输出电连接到这里未示出的电源装置。

在一个特定实施例中，定子14包括具有三相绕组的十二个齿30。线绕组40围绕齿产生，每个齿30承载绕组元件。如图所示，从壳体的板突出的堆叠的叠片的尺寸设置成在它们之间提供通道区域42，该通道区域42适于为围绕齿的缠绕线提供必要的空间。

凸耳从板34轴向突出，以形成用于相应的线绕组40的径向邻接部。第一凸耳46包括简单的螺栓，其面向相应的线绕组40的内表面48基本上是直的，以阻止线逃逸到定子14的外部。第二凸耳50具有与第一凸耳46不同的形状，特别是在与内表面相对的外表面52的形状。

在图3中，每个第二凸耳50包括在外表面52上的横向延伸的凹槽54，即基本上垂直于轴向方向和径向方向，从通向第二凸耳50的第一横向边缘57的接收部分56到设置在距离两个横向边缘一定距离处的固定部分58。

显然，第二凸耳50基本上彼此相同，并且特别地，当面向第二凸耳并且没有定子被翻转时，凹槽54总是在相同方向上延伸，这里从右向左延伸。

该凹槽的高度被定义为凹槽在轴向上的尺寸，其长度定义为凹槽在横向方向上的尺寸，其深度定义为凹槽在径向方向上的尺寸。

凹槽的高度从第二凸耳50的第一横向边缘57减小。

凸起60基本上形成在凹槽54的中心，使得凹槽的深度在该凸起的高度处变化。凸起60具有前边缘62，其形成在接收部分和由凸起形成的收缩部分64之间的连接，并且与凸起相对的横向边缘在收缩部分64和固定部分58之间形成肩部66。显然，以从该第一横向边缘57开始识别该凹槽中的三个连续部分，即接收部分，其特征在于其高度大于其它部分的高度，收缩部分，其特征在于，其深度小于其它部分的深度，以及最终的固定部分。

根据本发明的一个特定实施例，三个第二凸耳50以这种方式形成，与在别处形成的第一凸耳46不同。显然，第二凸耳的数量可以变化，只要它们能够如下文所述形成适于与相应的阳固定装置配合的阴固定装置。

在包括根据本发明的电动机2的鼓风装置1中，定子14和转子16被布置成使得转子围绕定子设置，定子面向板12。

支撑装置10从板12的第一面延伸，并且电子电路板13固定到该板的相对的第二面68。显然作为其结果，当装置的部件组装时，电子电路板背向电动机。板在此经由图1所示的框架相对于车辆的结构机械地固定，并且电连接到电子单元的接地。图1所示的板12具有盘状形状，但是很清楚，它可以呈现其它形状，例如矩形、正方、椭圆形等。

板12位于基本上垂直于支撑装置10的内部通道的旋转轴线的平面中。基本上圆柱形的支撑装置具有基本上在板的中心处开口的内部通道71。显然，支撑装置10使得可以固定定子14并且接收紧固到转子16的电动机8的输出轴，使得支撑装置10相对于定子14正确地定位到转子16。由于可以预先规定，支撑装置可以通过各种装置并且特别是焊接装置固定到板，或者与板一体地制造。

板12优选地由金属制成。因此，用作散热器的板可以通过热传导有效地冷却电子单元。此外，板由导电材料制成并且连接到电子单元的电接地的事实使得可以阻挡由电子单元发射的至少部分电磁辐射，该辐射能够干扰电动机的操作。板优选地由铝制成，使得这些部件结合了轻质和良好的热传导的特征。定子14固定到支撑装置10，并且转子16适于围绕定子14转动。特别地，定子可以围绕支撑装置设置，与形成所述支撑装置10的衬套的外表面接触，而转子16经由输出轴8接收，其被紧固在支撑装置10的内部通道71中，该装置在图10中尤其可见。定子的堆叠的叠片然后与衬套接触并且在连接到电接地的板和堆叠的叠片之间实现电连续性。定子可以同样地支撑并且旋拧到衬套的自由端上，特别地通过穿过形成在定子的厚度中的孔的固定螺钉(这里未示出)。再一次，在连接到电接地的板和堆叠的叠片堆间产生电连续性。

向绕组线供应电力产生了磁场，该磁场迫使转子旋转，由其携带的永磁体驱动。这导致驱动如图所示的电动机的输出轴8由转子16承载并且安装成通过至少轴承28在支撑装置10的内部通道71内旋转。如图10所示，两个轴承有利地设置成引导由转子16驱动旋转的电动机的输出轴8的旋转，并且这些轴承可以是球轴承、滚柱轴承、滚针轴承或其他轴承。

特别值得注意的是，根据本发明，由转子16和定子14形成的电动机2还包括形成限制装置的隔板72，以防止电磁辐射在电动机和鼓风装置外部的传播。特别地，该隔板形成轴向限制装置，即，使得可以防止该电磁辐射沿着定子的主旋转轴线的传播。

隔板72横向于输出轴8设置在转子16和定子14之间。该隔板由导电材料制成，特别是铝，并且电接地。为了形成有效的限制装置，隔板72在定子的整个直径上横向延伸并固定到定子。隔板因此包括与由定子承载的固定装置互补的固定装置，并且包括电接地装置。

如图4所示，隔板72可以具有基本上平面的环形形状，在其中心由孔74穿过，以便穿过在转子和定子之间延伸的电动机的输出轴。当装配鼓风装置时，隔板72围绕基本上平行于定子的主旋转轴线的回转轴线具有圆形形状。

隔板72通过其周边承载的阳装置和上述并由定子的第二凸耳形成的阴装置的协作而固定到定子14上。因此，隔板基本上在定子的周边处固定到定子。

隔板72具有与定子具有的阴固定装置一样多的阳固定装置，在这里是三个。

由隔板承载的阳固定装置包括从隔板的周边突出的第一凸耳76，这里至少垂直地在隔板72的周边边缘78延伸。如图所示，凸耳可以具有第一部分80，其基本上在后者的平面内延伸隔板，以便在隔板的周边边缘和第一凸耳76的沿轴向延伸的第二部分82之间提供径向间隙。

每个凸耳在第二部分的自由端处承载指状物84，指状物84大体上平行于隔板的周边边缘78延伸并且在其自由端处承载钩86。指状物84具有柔性，特别地使其承载钩86的自由端能够径向弯曲。钩具有背离指状物的倒角前表面83和面向指状物的后表面85，后表面85基本上是直的并且垂直于所述指状物。

这里，隔板包括三个第一凸耳76，每个凸耳76承载柔性指状物，每个形成所述阳固定装置之一，在隔板的周边上以120°规则地分布。

此外，隔板72包括至少一个接地装置，即用于将隔板连接到电接地的装置，以便隔板形成适于限制电磁辐射的阻止电场的隔板的一部分。在一个实施例中，隔板72通过与承载阳固定装置的第一凸耳76不同的专用第二凸耳88接地。在图8中可详细看到的第二凸耳88具有基本上在其平面中延伸隔板的第一部分，以便在隔板的周边边缘和第二凸耳88的第二部分90之间提供径向间隙，其在轴向方向上延伸。第二部分90被切割成具有在一个横向端部处的尖头92和在第二横向端部处的杆94，其基本上是平面且平行于隔板平面。

显然，隔板的固定装置和接地装置适于使得固定装置的钩86和接地装置的尖头92位于承载它们的凸耳的上游横向端，上游端是在隔板旋转的顺时针方向的第一端。该定向另外与由定子14承载的固定装置的定向互补，即在此处任意选择的定向，第二凸耳50的第一横向边缘57设置在下游横向端，使得阳固定装置的钩86首先进入形成阴固定装置的凹槽54。

接下来描述隔板72在定子14上的安装。

使隔板72面向定子14的上表面，即定子的面向转子16的表面。如刚刚解释的，隔板72被定向成使得由隔板承载的每个互补固定装置的指状物84面向由定子14承载的第二凸耳50的第一边缘57。

隔板72的旋转，这里是顺时针方向(参见图6中的箭头)使得指状物84能够接合在凹槽54的接收部分56中。同时，接地装置的尖头92与从板36中的一个中突出的堆叠的叠片17的杆20上的清漆层38(图9a)接触。

随着旋转的进行，每个互补固定装置的指状物84进入相应的凹槽54，滑动抵靠凹槽的底壁，直到钩86的前表面83与凸起的前边缘62接触。施加到隔板72的旋转力和前表面83的倒角形状引起柔性指状物84的径向变形(参见图5中可见的箭头F1)以通过收缩部分64，并且指状物的弹性使得钩86在收缩部分已经通过时被容纳在固定部分58中。隔板72然后相对于定子14保持夹持形式，钩86和其直的后边缘85抵靠由收缩部分64形成的肩部66，使得钩86不能从固定部分58脱出。

在旋转结束时，尖头92已经沿着箭头F1的方向移动(图9a)，并且在相应的堆叠的叠片的主要横向部分上刮擦清漆，结果横向杆94在尖头之后，可以搁置在没有清漆的表面上，直接与叠层接触。这确保了没有清漆的堆叠的叠片和具有足够柔性(沿箭头F2的方向-参见图9b)的杆94之间的良好电接触，以提供至少一个接触点，并且这使得隔板正确的电接地，堆叠的叠片通过金属块、固定螺钉或螺钉和支撑装置连接到控制电子电路保护装置13的电接地。为了便于读者理解，在图10中以虚线示意性地示出了携带接地装置的隔板的外围边缘与通过切口电连接到板12的控制电子电路板13之间的电连接，该点连接在设置在板和控制电子电路板之间的热绝缘96中。

前述描述旨在解释本发明如何可以实现为其设定的目标，并且特别地提出一种通过鼓风装置，该鼓风装置通过易于制造、易于组装并且特别有效的限制装置的产品限制了电磁辐射。然而，本发明不仅仅限于符合参照附图明确描述的实施例的鼓风装置，应当理解，可以在不脱离本发明的上下文的情况下得到变化的实施例，只要电磁辐射的轴向限制可以通过将设置在电动机(特别是电子换向电动机)的转子和定子之间的金属隔板接地，并且该隔板通过分别在隔板和定子的周边处固定到定子。

在这里未示出的变型中，可以特别地规定：

-隔板的接地不受在隔板承载的装置的周边的影响，而是通过至少一个螺钉的作用，该螺钉的端部穿过定子以与定子的另一侧的板接合，隔板的电连接和接地通过金属板、与板接合的至少一个金属固定螺钉以及隔板与螺钉头部之间的接触来实现；

-阳装置和阴装置由隔板或定子可互换地承载：如上所述，可以设想提供与承载阳装置的定子成一体的第二凸耳，该阳装置适于被夹持在例如由隔板承载的阴接收装置中，并且适于通过隔板的旋转而面对第二凸耳；

-隔板设置为面向定子的下表面，应当理解，凸耳也从定子的这一侧模制，具有提供用于线绕组的邻接的相同功能；可以注意到，在这种情况下，接地装置可能不是必需的，因为隔板和固定有定子的支撑装置之间的直接接触，然后隔板被夹持在定子和支撑装置之间。

Claims (11)

1.一种包括电子换向电动机(2)的鼓风装置，所述电动机包括转子(16)和定子(14)，该定子(14)包括：

-具有多个径向齿(30)的堆叠的叠片(17)，其周围布置有线绕组(40)，

-凸耳(50)，其位于所述径向齿(30)中的至少一个上并且参与将所述线绕组(40)保持就位，所述凸耳(46、50)设置在定子(14)的周边，在其中一个齿(30)的径向端处，所述凸耳(46、50)适于通过抵靠在面向所述定子(14)和线绕组(40)的内部的内表面(48)上而将所述线绕组(40)保持就位，

其特征在于，所述凸耳(50)构成适于与不同于定子(14)的物体的互补固定装置配合的固定装置，同时它在不同于内表面的面(52)上形成所述固定装置，并且在于，隔板(72)固定到定子(14)，设置在定子(14)和转子(16)之间，所述隔板(72)具有与由定子(14)的一个或多个凸耳形成的固定装置互补的固定装置。

2.根据权利要求1所述的鼓风装置，其特征在于，每个齿(30)具有凸耳(46、50)，使得凸耳以圆形系列布置在定子(14)上，所述圆形系列的至少一个第二凸耳(50)具有与所述系列的其它凸耳(46)不同的形状，以形成所述固定装置。

3.根据权利要求1或2所述的鼓风装置，其特征在于，所述堆叠的叠片(17)至少部分地被由至少一个壳形成的壳体(18)覆盖，使得所述线绕组(40)围绕至少一个壳产生，并且使得所述凸耳(50)由所述壳体的所述至少一个壳的材料制成。

4.根据权利要求1所述的鼓风装置，其特征在于，所述隔板(72)电连接到支撑装置(10)，所述定子(14)安装在所述支撑装置上，并且所述支撑装置电连接到电接地。

5.根据权利要求1或4所述的鼓风装置，其特征在于，由一个或多个凸耳(50)形成的固定装置和由隔板(72)承载的互补固定装置是夹紧装置。

6.根据权利要求1或4所述的鼓风装置，其特征在于，由所述隔板(72)承载的所述互补固定装置包括至少一个基本上垂直于所述隔板(72)的边缘延伸的第一凸耳(76)，该第一凸耳的自由端具有横向平行于由隔板(72)限定的平面延伸的指状物(84)，所述指状物是柔性的并且在其端部设有钩(86)。

7.根据权利要求1或4所述的鼓风装置，其特征在于，由所述定子(14)承载的所述固定装置包括至少一个第二凸耳(50)，该第二凸耳的与内表面(48)相对以用于通过邻接保持线绕组(40)就位的外表面(52)通过横向延伸的凹槽(54)而被挖空，且当所述隔板(72)被固定到定子时，该外表面(52)平行于由隔板(72)限定的平面延伸。

8.根据权利要求1或4所述的鼓风装置，其特征在于，定子(14)的固定装置和隔板的互补固定装置彼此成直线地设置在定子(14)和隔板(72)的相应周边处。

9.根据权利要求1或4所述的鼓风装置，其特征在于，所述隔板(72)包括电接地装置(88、92、94)。

10.根据权利要求9所述的鼓风装置，其特征在于，所述接地装置(88、92、94)适于与所述定子(14)的堆叠的叠片(17)的径向端接触。

11.根据权利要求6所述的的鼓风装置，其特征在于，所述隔板(72)包括电接地装置(88、92、94)，所述接地装置包括由所述隔板(72)承载的第二凸耳(88)，所述第二凸耳不同于形成互补固定装置的一部分的一个或多个第一凸耳(76)。

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