CN107667458B - 电子开关电马达及相应的空气脉动装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的空气脉动装置特别地用在机动车辆的加热、通风和/或空调系统中。所述空气脉动装置包括转子(16)和定子(14)。定子安装在支撑装置(10)上，支撑装置(10)从金属板(12)突出并且电连接到电接地。防护罩(60)布置在转子和定子之间，所述防护罩也电连接到所述电接地。

Description

电子开关电马达及相应的空气脉动装置
技术领域
本发明涉及电马达的领域，特别地涉及电子开关马达。更具体地，本发明涉及在包括有这种电马达的机动车辆中的空气脉动装置。
背景技术
根据本发明的配备有电马达的空气脉动装置例如用在机动车辆的通风、加热和/或空调系统中。
电子开关电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，这些电磁元件的相互作用产生转子相对于定子的移动。转子和定子独立于彼此地安装在所述马达中，并且重要的是，确保这些两个部件的相对定位对于马达的最佳运行是正确的。另外，定子线圈中的电流切换产生的电场可干扰到设置在附近的其它电子装置的运行。
发明内容
本发明落在此上下文中，并且其目的在于提出一种电马达和使得尤其可以包含在电马达中产生的电磁辐射的至少一部分的空气脉动装置。
空气脉动装置应该理解成是使得可以吸入和/或吹出空气的装置。
根据本发明的空气脉动装置是这样的类型，其包括由电子开关电马达的输出轴驱动旋转的风扇轮，其中马达由以旋转方式固定到所述输出轴并且适于围绕定子旋转的至少一个转子构成，定子安装在布置成从板突出的支撑装置上，该支撑装置设置在板的与所述转子延伸的一侧相反的一侧上。
定子具有环状形式，所述环状形式具有界定内部孔道的轮廓的中心壁，所述输出轴穿过所述内部孔道，并且定子还包括多个齿，所述多个齿从所述中心壁的外表面以星形配置沿轴向布置，并且每个齿承载产生电磁场的磁线圈。特别地，所述齿设置成在它们的与所述中心壁相反的远端上具有大致平行于输出轴的轴线延伸的金属片材，并且每个金属片材有利地布置为使得在两个邻近的金属片材之间形成用于线圈绕组的通路区域。
围绕所述定子布置的所述转子承载至少一个永磁体，所述至少一个永磁体与所述电流驱动线圈的相互作用产生所述转子围绕所述定子的旋转移动。
根据本发明，提供有防护罩，所述防护罩横向于所述输出轴设置在转子和定子之间，所述防护罩电连接到与地电连接的板。
这一布置允许形成联接到地的导电包壳，且因此该导电包壳被保持在固定电位下，以形成能够在空气脉动装置容纳由定子线圈中的电流切换形成的电场的防护罩，所述定子线圈中的电流切换产生电场。
根据单独或组合方式采取的第一系列特征部，其特定于定子到支撑装置上的电连接，将可以允许防护罩借助于沿轴向穿过定子、特别是其中心壁中而电连接到所述板，并且允许：
-防护罩沿轴向延伸过定子的整个直径；
-所述防护罩具有大致平坦的环状形式，并且在其中央处被孔道穿透，所述马达的输出轴穿过所述孔道；
-所述防护罩通过能够与形成在所述定子中的孔协作的至少一个固定螺钉固定到所述定子上；
-所述定子的所述内部孔道具有通过界定所述内部孔道的中心壁的内径的变化而形成的两个不同部分，具有大直径的第一部分从在轴向上位于所述防护罩附近的边缘延伸至具有小直径的第二部分的突肩边缘，与所述固定螺钉协作的所述孔形成在所述突肩边缘中；
-所述防护罩包括至少一个突片，所述至少一个突片从界定所述防护罩的中心孔道的边缘大致以直角延长，并且所述至少一个突片的自由端具有承载边缘，使得当所述防护罩处于覆盖所述定子的位置中时，所述突片以此承载边缘与所述突肩边缘形成接触；
-所述承载边缘布置成允许所述固定螺钉的主体通过进入到所述固定孔中，并以螺钉头压靠于所述突肩边缘；
-三个固定孔以120°均匀分布在界定定子的内部孔道的中心壁的周边上；
-所述防护罩经由所述至少一个固定螺钉连接到地，所述至少一个固定螺钉穿过所述定子以接合在所述板上并大致平行于马达的输出轴延伸；
-所述定子具有至少一个轴向凸台，所述凸台设置成从限定所述定子的内部孔道的所述中心壁的内面突出，所述凸台在轴向上由能够被所述至少一个固定螺钉穿过的所述固定孔穿透；
-所述防护罩以导电材料、例如铝制造；
-所述马达的输出轴经由滚动轴承安装到成在套筒内部旋转；
-所述板形成承载控制电子电路板的散热器，所述控制电子电路板特别是用于对定子的线圈供电，所述控制电子电路板由此定位在所述板的与套筒相反地取向的面上。
本发明还涉及包括有至少一个根据先前刚好描述的空气脉动装置的机动车辆的加热、通风和/或空调系统。
附图说明
通过阅读以下关于实施例的详细说明，并且将参考附图以理解这些详细说明，本发明的其它特征和优点将变得明显，在图中：
-图1是根据本发明的空气脉动装置的分解透视图；
-图2示意性地示出一种空气脉动装置，其根据本发明包括有对于电磁辐射的轴向容纳装置；
-图3是定子和用于电磁辐射的轴向容纳装置的透视图，通过该轴向容纳装置，电马达被装配在根据图2的空气脉动中。
具体实施方式
使得可以吸入和/或吹出空气的空气脉动装置1包括至少一个电子开关电马达2，该电子开关电马达2能够经由电马达的输出轴8驱动风扇轮4旋转，该类型的风扇轮4在此具有翼片6。所述装置还包括用于电马达2的至少一个支撑装置10以及板12，所述支撑装置10和所述电马达2的控制电子电路板13固定在所述板12上，并且所述板12形成用于冷却所述装置的部件的装置。
电马达2主要包括定子14和转子16，该转子16承载能够驱动风扇轮4 的输出轴8。定子14固定到支撑装置10，并且转子16围绕定子14布置以在关联于转子及定子的绕组和磁体产生的磁场的作用下被驱动旋转。
如在图3中能够看到的，定子14具有环状形式，其具有界定内部孔道 20的轮廓的中心壁18。中心壁18具有转向内部孔道20的内面22及外面24，多个齿26从外面24延长以沿轴向以星形配置布置。定子14的内部孔道20 通过界定所述内部孔道20的中心壁18的内径变化而具有不同部分，大直径的部分从中心壁的轴向端部的边缘延伸到突肩边缘28，所述突肩边缘28界定小直径的内部孔道20的中心部分。在这一中心部分中，定子14具有从内面突出地设置的至少一个轴向凸台30，所述凸台在轴向上由稍后描述的固定孔32穿透。
齿26由直壁形成，其近侧径向端固定到定子14的中心壁18，其自由远侧径向端以片材34延长，片材34延伸过定子14的整个高度并且比所述直壁更宽，以形成用于围绕齿26的直壁卷绕的绕组的抵靠壁。各片材34通过胶粘到彼此的不同金属片层的叠合而与所述直壁相反地被覆盖。
定子14包括由多个相组成的励磁绕组，每个相包括至少一个导线绕组 36，该导线绕组的输出电连接到电源构件(在此未示出，在图3中仅连接装置38可见)。
在具体实施例中，定子包括以三相构造卷绕的十二个齿。导线绕组围绕所述齿产生，每个齿承载一绕组元件。如所示的，在所述齿的端部上承载的片材34和与之胶粘的金属层的尺寸设置成在它们之间提供通路40的区域，该通路40的区域可允许执行围绕所述齿缠绕导线所需的空间。
转子16是钟罩形状，具有环状冠部环42和设置在所述冠部环的端部上的闭合壁44。所述闭合壁可具有相对于冠部环的轴线大致成直角的平坦形式，不然就是从所述冠部环偏离的弯曲形式，并且在其中央处承载马达的输出轴8。
冠部环42的直径大于定子的外径，使得转子能够覆盖定子。冠部环具有在此覆盖位置中转向定子的内面，并且在转子的冠部环的该内面上设有至少一个永磁体46。
当组装成马达时，定子14设置在转子16中以冠部环42划界的主体中。转子和定子由此布置用于将转子16承载的永磁体46恒定设置在定子14的线圈产生的磁场(当定子14的线圈被供应电流时产生所述磁场)中，以产生转子围绕定子的旋转移动。
在根据本发明包括电马达的空气脉动装置1中，定子14和转子16布置为使得转子的闭合壁44转向风扇轮4并且定子14设置成面向板12。
支撑装置10固定到板12的第一面48上，而电子电路板13固定到与此板相反的第二面50上。将理解，以这种方法当安装了装置的部件时，电子电路板转向成背离电马达。所述板相对于车辆的结构以机械方式固定，在此是经由图1中所示的框架54固定，并且其电连接到电子构件的地。在图1 中，板12具有盘形式，但将理解，后者能够呈现其它型式，例如是矩形、正方形、椭圆形等等。
板12在相对支撑装置10的内部通道的回转轴线大致成直角的平面中延伸。大致圆柱形的所述支撑装置具有大致在所述板的中央处浮起的内部通道 52。在图2中，将理解，所述支撑装置能够安放在定子14的内部孔道20中，并且能够接收固定到转子16的马达输出轴8，使得这一支撑装置10确保转子16相对于定子14的正确定位。支撑装置能够通过不同手段且特别是通过焊接手段固定到所述板上。
优选地，所述板12以金属制成。由此，用作散热器的板能够有效地通过热传导冷却电子构件。此外，所述板以具有高导电性的材料生产并且其联接到电子构件的地的事实使得可以封阻电子构件发出的电磁辐射，这些辐射会干扰到电马达的操作。优选地，所述板以铝制成，使得这些部分可关联有轻质特性和良好热传导特性。
如特别地可在图2中看到的，定子14固定到支撑装置10上，并且转子 16布置成围绕定子14旋转。特别地，定子围绕支撑装置布置，以接触所述支撑装置10形成的套筒的外面，同时转子16经由其固定到的输出轴8被接收在支撑装置10的内部通道52中。对线圈导线的供电产生磁场56，例如示出为在图2中围绕齿卷绕，这迫使驱动在其承载的永磁体的作用下被驱动旋转。其结果是，驱动马达的输出轴8，该输出轴8如所示的由转子16承载并且经由滚动轴承安装成在支撑装置10的内部通道52内旋转。两个滚动轴承 58、59插入在支撑装置10的内部通道52，用作用于马达的输出轴8的旋转引导部，该马达的输出轴8不同地由转子16驱动旋转。这些滚动轴承能够是球轴承，如图中示意性示出的，但将理解，它们能够采取辊子轴承、滚针轴承，或者其它这样的轴承。
空气脉动装置1的风扇轮4固定到马达的输出轴8的、与定子14和板 12相反地延伸的自由端，并且其包括在其周界上设置的多个翼片6。转子的旋转在旋转方向上驱动所述轮，这有助于经由这些翼片产生脉动的空气。
根据本发明特别值得注意的是，转子16和定子14形成的电马达2还包括容纳装置，该容纳装置用于避免电磁辐射传播到马达的和空气脉动装置的外部。
特别地，所述马达包括轴向容纳装置，即使得可以避免这些电磁辐射沿着马达的输出轴的轴线传播的装置。
现在描述特定实施例，其中所述轴向容纳装置由位于转子和定子之间的附加防护罩的存在而构成，这种防护罩由具有强导电性的材料、特别是铝制成，并且电连接到地。
在图2中，马达2包括在定子14和转子16之间横向于输出轴8布置的防护罩60，用以形成用于电磁辐射的轴向容纳装置。为形成有效的容纳装置，防护罩60在横向延伸过定子的整个直径。
如图3中所示，可以设置成使得防护罩60具有大致平坦的环状形式，在其中央由孔道62穿透，在转子和定子之间延伸的马达的输出轴穿过该孔道62。
防护罩60大致在防护罩的中央处固定到定子14上。并且通过旋拧提供的固定装置也允许该防护罩60连接到地。为此，防护罩60包括至少一个突片66，所述至少一个突片66相对界定防护罩的中心孔道62的边缘大致以直角延长。这一突片的自由端具有承载边缘68，承载边缘68相对突片的其余部分以直角折叠回，以当防护罩60处于覆盖这一定子14的位置中时，与定子且更具体地与定子14的内部孔道20的突肩边缘28形成接触。所述防护罩在角度方向上布置成使得该突片的承载边缘68布置成围绕在定子的厚度中产生的固定孔32布置。
承载边缘68布置成允许固定螺钉70的主体穿过，固定螺钉70大致平行于马达的输出轴延伸，用于将该螺钉插入到相应的固定孔32中并以螺钉头压靠于突肩边缘28。
如所示的，防护罩60包括在防护罩的中心孔道的周边上以120°均匀分布的三个固定突片，并且提供有同样多的固定孔32，用于以三个固定螺钉 70将防护罩压靠于定子。
有利地，使用固定螺钉70用于防护罩60的接地，这一接地对于防护罩形成能够容纳电磁辐射的电场屏蔽的部分是必要的。
如在图2中示意性地示出的，防护罩60经由至少一个固定螺钉70接地，为此，固定螺钉70穿过定子14以在定子的另一侧上接合在板12上。该固定螺钉70穿过贯穿定子14产生的光滑固定孔，并且它接合在产生于地主体中的螺丝孔72中。将理解，三个固定螺钉中的每一个可具有这样的布置，或者另外地仅一个固定螺钉70穿过定子14以接合在板12上，其它两个固定螺钉较短以与定子的主体中的螺丝固定孔32协作。防护罩及其接地的电连接经由金属板12、接合在板中的至少一个金属固定螺钉70以及防护罩的突片66与螺钉头之间的接触完成。
以上描述目的在于解释本发明如何使得可以实现为其设定的目标，并且特别地，提出了通过产生制造简单、安装简单且特别有效的容纳装置而容纳电磁辐射的空气脉动装置。但是，本发明不仅仅局限于符合根据图1至3明确说明的实施例的空气脉动装置，应该理解的是，在不脱离本发明的上下文的情况下可以设置变型实施例，只要通过位于电马达、特别是电子开关马达的转子和定子之间的金属防护罩的接地使得可以容纳电磁辐射。

Claims (12)

1.空气脉动装置，所述空气脉动装置包括电子开关电马达(2)，所述电子开关电马达包括转子(16)和安装在支撑装置(10)上的定子(14)，所述支撑装置(10)布置成从板(12)突出，
其中，防护罩(60)设置在所述定子(14)和所述转子(16)之间，
其中，所述防护罩(60)具有平坦的环状形式，
其中，所述板(12)形成承载控制电子电路板(13)的散热器，所述控制电子电路板(13)用于对所述定子的线圈供电，
其中，所述板电连接到所述控制电子电路板(13)的地，
所述防护罩在其中央处被中心孔道(62)穿透，所述电子开关电马达的输出轴(8)穿过所述中心孔道(62)，
所述定子(14)具有环状形式，所述环状形式具有中心壁(18)，该中心壁(18)界定所述输出轴(8)穿过的内部孔道(20)的轮廓，
所述防护罩(60)通过能够与形成在所述定子中的固定孔(32)协作的至少一个固定螺钉(70)固定到所述定子(14)上，所述防护罩(60)经由所述至少一个固定螺钉(70)连接到地，所述至少一个固定螺钉(70)穿过所述定子(14)延伸以接合在所述板(12)上，
其特征在于，所述定子(14)的所述内部孔道(20)具有通过界定所述内部孔道的中心壁(18)的内径的变化而形成的两个不同部分，具有大直径的第一部分从所述中心壁(18)的轴向端部的边缘延伸至具有小直径的第二部分的突肩边缘(28)，与所述固定螺钉(70)协作的所述固定孔(32)形成在所述突肩边缘中。
2.根据权利要求1所述的空气脉动装置，其特征在于，所述板(12)设置在所述定子(14)的与所述转子(16)的一侧相反的一侧上。
3.根据权利要求1或2所述的空气脉动装置，其特征在于，所述防护罩(60)沿径向延伸过所述定子(14)的整个直径。
4.根据权利要求1所述的空气脉动装置，其特征在于，所述定子另外包括多个齿(26)，所述多个齿(26)从所述中心壁(18)的外表面(24)沿径向以星形配置布置，并且各自承载生成电磁场的线圈。
5.根据权利要求1所述的空气脉动装置，其特征在于，所述防护罩(60)包括至少一个突片(66)，所述至少一个突片(66)从界定所述防护罩的中心孔道(62)的边缘以直角延长，并且所述至少一个突片(66)的自由端具有承载边缘(68)，使得当所述防护罩处于覆盖所述定子(14)的位置中时，所述突片以此承载边缘与所述突肩边缘(28)形成接触。
6.根据权利要求5所述的空气脉动装置，其特征在于，所述承载边缘(68)布置成允许所述固定螺钉(70)的主体进入到所述固定孔(32)中，并以螺钉头压靠于所述突肩边缘(28)。
7.根据权利要求1所述的空气脉动装置，其特征在于，所述定子(14)具有至少一个轴向凸台(30)，所述凸台(30)设置成从限定所述定子的内部孔道(20)的所述中心壁(18)的内面(22)突出，所述凸台在轴向上由能够被所述至少一个固定螺钉(70)穿过的所述固定孔(32)穿透。
8.根据权利要求1或2所述的空气脉动装置，其特征在于，所述防护罩是以导电材料制造的。
9.根据权利要求1或2所述的空气脉动装置，其特征在于，所述电子开关电马达的输出轴(8)经由滚动轴承(58、59)安装，以在所述支撑装置(10)的内部通道(52)内旋转。
10.根据权利要求1所述的空气脉动装置，其特征在于，所述控制电子电路板(13)设置在所述板(12)的与所述支撑装置(10)相反地取向的面上。
11.根据权利要求4所述的空气脉动装置，其特征在于，围绕所述定子(14)布置的所述转子(16)承载至少一个永磁体(46)，所述至少一个永磁体(46)与所述线圈的相互作用产生所述转子围绕所述定子的旋转移动。
12.机动车辆的加热、通风和/或空调系统，包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的空气脉动装置(1)。
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