CN1390278A - 将汽车风扇马达固定在外壳上的安装座 - Google Patents
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Abstract
汽车冷却风扇系统马达通过插销安装座、螺纹安装座、或者马达和外壳上的轴向搭接配件,以及外壳上的支托结构固定在外壳上。
Description
发明背景
本发明涉及将驱动马达固定在发动机冷却风扇系统上的问题。
此类系统含有一固定在马达上的风扇，马达则固定在风扇外壳的马达座上，该座将其就位，并使马达/风扇总成连同热交换器一起运转。马达往马达座结构上的固定存在着多种考虑。为了维修起见，安装应易于例如用手工工具拆装。该安装还要经受许多小时的振动和温度循环，而在马达与马达座结构之间无松动或卡卡响声增大现象。此外，该安装必须运行有效，而不管批量生产件存在着加工上的偏差。
许多现有的固定系统使用金属固定件，诸如螺杆、螺栓、螺母以及铆钉来满足这些要求。这类固定件增加了生产成本，也增多了零件数。在对质量要求日益增长的市场，固定件还可能是引起失败的原因，其中有的还难以检测。通常采取的措施是保证零部件不与能够丢失、错选或不正确固定的紧固件一起运输。最终这类固定件与替换件一起供货，以确保修理的完整性。
发明内容
我们发现了一种马达安装座总成，特别是用于车辆发动机-冷却风扇马达的马达安装座总成，它可使马达装上，并被马达安装座结构定位而勿需另加固定件，就能够经受住车辆马达安装系统所面临的严格要求。
本发明的一个特征是它为一个总成，其中马达包括多个连接构件(如接头)，它们与马达形成整体。马达安装座与风机外壳至少一个部分是一体的，安装座包括有多个凹口，凹口的尺寸和形状，恰好能够通过马达相对马达安装座的组合轴向与旋转移动而承接并咬住马达的连接构件。在某些情况下，连接构件是径向延伸的接头，而外壳上的马达安装凹口的尺寸、形状与位置恰好将接头作为一插销安装座来承接。另一方面，马达的连接构件也可以含有螺纹，与马达安装凹口配合而组成螺旋安装座。
最好马达安装座还要有径向弹性支撑，由其支托马达，以便向马达施以径向力。为了便于组装，马达可相对于径向弹性支撑旋转，并且轴向移动。本发明的另一个特点是可含有多个刚性构件(例如刚性肋条)，用于限制马达的径向移动。刚性构件(或至少其中之一)可能不同于径向弹性支撑或者与其合在一起。在一个刚性构件与径向弹性支撑合在一起的实施例中，径向弹性支撑至少部分地包含这样的表面，该表面从刚性肋条在通常圆周方向延伸，并在略微倾向于最内部肋条部分的位置接触马达的外表面，从而形成压配合。
风扇外壳一般含有通常径向向内延伸，并支撑马达安装座的构件(如定子或臂)外壳经常包括有一个结构，该结构围绕风扇，控制空气循环，并且支撑径向延伸的构件，该构件又支撑马达安装座。外壳通常含有一空气导向结构，用来导引空气换热器与风扇之间的气流。通常，马达安装座和/或径向安装座支撑，和/或围绕风扇延伸的结构，和/或空气导引结构均系注塑成型塑料制品，最为常见的是一独立部件。
马达的连接构件通常为金属的。连接构件可与马达磁通环(fluxring)、马达外壳或端盖为一体。
连接构件(例如接头)可以有不同的尺寸，当马达接入马达安装座时，与马达安装座凹口相配，凹口尺寸与形状恰好能够锁住马达的定位。马达的另一种定位方法是利用接头与马达安装座凹口，所述凹口被不均匀地围绕马达圆周布置。
马达安装座上的一个或更多回弹性插销可以防止马达在其旋转到位后的旋转。最好连接构件和马达安装座凹口的形状能够允许在运行中的风扇施于马达的扭矩方向通过旋转而接入。
马达安装座凹口也可以这样定尺寸和形状，即在马达从正面安装时(即马达安装座的风扇侧)允许马达滑入马达安装座内。在此情况下，马达安装座结构可设有防热防溅护罩。另一方面，马达安装座凹口在尺寸与形状上也可允许马达从后面安装。此时，马达安装座通常设一开口，这样当马达安放到位时其前部通过该口伸出。
本发明另外的特点是通过如下途径组装上述之马达/风扇总成，即将马达从轴向滑入安装座内并加以扭转，将整体马达安装接头卡紧在马达安装座中。
本发明的另一个特点是这样一个总成，其中的马达安装座至少有一个回弹插销，该插销使马达轴向接入时偏转，在接入之后移动到位，在该位置插销限制住马达的移动。马达有至少一个与该插销相配的配件。实际上一把弹簧锁件就可将马达锁住。
上面介绍的许多优选部件也可以用于本发明的第二个方面：a)径向弹性支撑，用以支托马达，并对马达施径向力，而马达可相对弹性支撑轴向移动；b)配置多个刚性构件(例如肋条)，以限制马达径向移动，在某些情况下刚性构件与径向弹性支撑为一整体；c)对于外壳的不同部件(马达安装座、安装座的一般径向支撑、风扇外围护罩和/或空气导引结构)，使用一次注塑成型塑料件。
与插销相配的马达配件最好为：a)马达磁通环的边缘或与马达成一体之接头；b)马达壳体的边缘或与马达壳体成为一体之一个或多个接头；c)(在马达设有包住马达壳体边缘的端盖情况下)端盖边缘；d)与马达端盖形成整体的一个或多个接头；和/或e)马达壳体上的一个或多个孔。这些马达配件在构形设计上可以防止马达壳体旋转。如果马达从前面安装，马达安装结构可设一防溅防热护罩。而当马达从后面安装时，马达的前部可伸过马达安装结构上的开口。
为了组装上述之第二实施例，将马达接入马达安装结构，直至接触轴向挡件。在此点上，轴插销与马达上的一个件咬住，完成了轴向固位。
插销安装、螺旋安装或轴向搭接安装均使组装简便易行。支托件可能是需要的，以便提供刚度、耐久性与坚固性，满足制造公差。例如，这类支托件的柔性区的尺寸，要在制造公差范围内与马达主体做到压配合。其作用是在马达与马达安装结构两者生产中所存在的尺寸偏差范围内，保持马达与马达安装结构之间的紧配合。它们的柔性也可使马达以有限的力接入，从而能够人工拆装进行维修。而这类支托件的刚性区的尺寸，则要允许在尺寸偏差范围内于马达和马达安装结构之间存在小间隙。当它们不能保持与马达的紧密接触时，则在总成遭到冲击和振动时，它们的作用是限制马达在马达安装结构中的移动。这又限制对上述马达安装座中支托件与凹口弹性区所受应力及其消蚀。
上述弹性也可以通过安装结构中的挠性而实现，而不是通过特定支托件中的挠性。
支托件的内表面可能需要有斜度，以易于注塑成型。马达的安装结构可这样设计，使支托件在马达接入过程中旋转，使接触表面与马达外部轮廓基本平行。此旋转引起马达安装结构的柔性部分(例如侧面)圆周扭转。
上述各件均能对换，尤其在马达配有模塑组件时就更如此。在此种情况下，插销和柔性与刚性导向件可位于在马达总成上，而接头、孔及其他配件与上述插销配合，并且导向面可位于马达安装结构上。
附图说明
图1-组装在一起的冷却风扇，驱动马达与风扇外壳局部截面视图，
图2-风扇叶毂、驱动马达与马达安装座截面
图3-马达与马达安装座透视图
图4-卸去马达的马达安装座透视图
图5-风扇、驱动马达与马达安装座局部截面视图，表示向插销配件前伸展的径向柔性支撑
图6-局部正视图，表示连接构件与马达安装结构之间的螺纹安装交界面
图7-马达的正视图，该马达具有与马达壳体集成的连接件并且连接件位于电机的后面
图8-马达的正视图，该马达具有与端盖集成的连接件并且连接件位于电机的后面
图9-具有不同尺寸和形状的连接构件的电机前视图
图10-具有不均匀布置于马达圆周的连接构件的电机前视图
图11、12、13与14-马达与马达安装座轴向搭接配件局部截面正视图
图15-正面装入马达与马达安装座局部截面视图，示出轴向搭接配件与整体性防热防溅护罩
图16-马达与马达安装座局部截面视图，表示取代马达安装结构的与马达成整体的一些轴向搭接配件
图17-马达安装座局部截面视图，表示轴的支托件
图18-马达安装座局部截面视图，表示有斜度的支托件和安装好的马达
优选实施例说明
图1中冷却风扇驱动马达10有一驱动冷却风扇15的轴11。风扇驱动马达10安装在马达安装结构2内，该结构通过定子或臂20连接在外壳21上。外壳用于相对热交换器22定位风扇/马达组件，并用于在热交换器和风扇间导引空气。
图2中详细表示马达安装结构2与马达10。一个或多个连接构件(或接头)1从马达壳体径向伸出。此接头也可从图3预组装位置看出。这种接头可以从马达壳体的一个件上构成。例如，它们可以是图1～3上马达磁通环的一部分。
图2表示接头1怎样被锁在含有向前轴向表面3与向后轴向表面4的凹口内。径向表面5将马达定位在安装环内的中心。
图4标示回弹性结构件6，它们支托马达圆柱表面。这种支托结构具有相对于马达安装结构2的柔性区7。这里还有相对于马达安装结构2的刚性区8。这种支托件6、7、8还可从图2与3等看到。
在图4中，柔性区7是这样加工的，要使它的位于轴半径上两个部件接合区内，该半径小于马达的外半径。当马达接入马达安装结构内时，这些区应向外弯。此压配合应严格在塑料马达安装结构和马达上配合区的制造公差范围内。
刚性区8是这样加工的，要使它们位于轴的半径上两个部件接合区内，该半径大于马达外半径。这产生了间隙配合，并此间隙配合应严格在马达和支托件区大部分或全部允许的制造公差范围内。
圆周插销9示于图3与4。接头1在旋转到上述凹口内的挡头时，此插销便咬住接头。此插销在径向偏转。而替代性插销结构可在轴向偏转。
另一优选实施例示于图5，其支托件6在与图1～4相反的轴向延伸。马达安装结构上的轴向与径向制动表面3、4、5可通过另外的方式加工而成，原因是考虑到马达安装结构的成型。但是，图1～4所示已介绍的构件型式一般用于图5的配置，上述二实施例中所介绍构件可适用于很多设计变异方案，诸如：马达的接入方向，支托件与扭转锁件的相对轴向位置，以及支托件从马达安装结构中伸出的轴向方向。
在图6中接头1是倾斜的。它们与马达安装座凹口内的倾斜面相配合，形成螺旋安装座。这就使得组件在轴向既为刚性的，同时也是紧密的。
在图7中马达上径向接头1为马达主外壳的一部分。在图8中，接头从端盖构成。这两个方案均与图2形成了对照，在图2中接头从马达磁通环构成。
在图11中，锁定凹口改为轴向固位构件31与32以及插销33。在此情况下，插销与马达10磁通环40咬紧，而不是与径向接头卡住。某些轴向固位构件32系弹性的，故它们在制造偏差范围内保持紧配合。其余构件31为刚性的。这类构件设计上为间隙配合。如果弹性构件32不能提供足够的强度与耐久性，要另增加刚性构件31。较之咬住插销33所需接入力，这主要取决于马达重量。
在图12中，插销33与马达壳体中的孔配合。在图13中，插销与外壳边缘或端盖配合。在图14中，插销与磁通环内构成的接头相配合。如同上面所介绍的插销配件中所述，这种接头也可从马达壳体或端盖构成。
另一种实施例示于图15。马达从前面接入，这样可以为马达安装结构构成一防热防溅护罩40，防止马达背板遭受辐射热和盐水喷溅。刚性支托件8系肋条，设计用于接触马达的折叠背板。柔性支托件7示于截面的相对一侧。至于11～14各图中的实施例，锁定凹口改为轴向固位构件31与32以及插销33。在这种情况下，由插销而不是径向接头咬住折叠背板。某些轴向固位构件32系弹性的，所以它们在制造偏差范围内均保持紧配合。其余构件31为刚性的。它们这样设计是为了达到较弹性件32要松的配合。
在图16中。固位构件32与插销33位于马达上。单一的注射成型件由下列件组成：端盖和/或握刷件，以及一个或更多的固位构件与插销。在此情况下，插销咬住马达安装座2。某些轴向固位构件32可以是弹性的，以便它们在制造偏差范围内保持紧配合。
在图17中，支托件6以一个角度安装。这是为了给出斜度以便于注塑成型。马达安装结构2提供一挠性侧面与支托件相连接。有角度的表面还可以通过提供初始定位和可控制接入力，改善马达置于马达安装结构内的组装过程。
图18表示来自图17的已安装马达的马达安装座。支托件已相对马达的外部轮廓平行旋转。连接这些支托件的挠性侧面已扭转。
其他实施例也在下列权利要求范围内。
Claims (62)
1.一种汽车发动机冷却风扇总成，包括：
a)一个风扇；
b)一个驱动风扇的马达；
c)一个外壳，其包括安装马达的马达安装座；
其中，所述马达包括与马达构成一整体的多个连接构件，以及，
马达安装座包括尺寸与形状制做成可承接与接合马达连接构件的多个凹口，其途径是通过马达相对马达安装座的组合的轴向移动与转动。
2.按权利要求1所述的总成，其特征在于：
马达具有外部壳体；
马达连接构件包括有接头，它们通常径向延伸出马达壳体外；
马达安装凹口其尺寸与形状以及位置制做成能承接插式安装座的连接构件。
3.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达连接构包括螺纹，以及螺纹与马达安装座凹口形成螺纹安装座。
4.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达安装座还包括径向弹性支撑，该支撑支托马达，以便向马达施以径向力，马达可相对于径向弹性支撑旋转和轴向移动。
5.按权利要求1或权利要求4所述的总成，其特征在于：马达安装座还包括多个刚性构件，所述的构件放置成限制马达的径向移动。
6.按权利要求4所述的总成，其特征在于：马达安装座还包括多个刚性构件，所述的构件放置成限制马达的径向移动；而且至少有一个刚性构件与至少一个径向弹性支撑为一整体。
7.按权利要求6所述的总成，其特征在于：刚性构件是刚性肋条，而且至少一部分径向弹性支撑包括多个表面，这些表面从肋条沿通常圆周的方向延伸，并以压配合接触马达表面。
8.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达连接构件为金属件，而马达安装座是塑料的。
9.按权利要求1所述的总成，其特征在于：外壳包括通常径向向内延伸并且支撑马达安装座的构件。
10.按权利要求9所述的总成，其特征在于：外壳还包括护罩结构，该结构环绕风扇延伸，并支撑径向构件。
11.按权利要求10所述的总成，其特征在于：外壳还包括空气导向结构，该结构对换热器与风扇之间的气流进行导向。
12.按权利要求9所述的总成，其特征在于：马达安装座与径向构件为一次注塑成型塑料件。
13.按权利要求10所述的总成，其特征在于：马达安装座、径向构件以及环绕风扇延伸的护罩结构为一次注塑成型塑料件。
14.按权利要求11所述的总成，其特征在于：马达安装座、径向构件、环绕风扇延伸的护罩结构以及空气导向结构为一次注塑成型塑料件。
15.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达包括一个磁通环，连接构件与该磁通环为一整体。
16.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达包括一个外部壳体，连接构件与该外部壳体为一整体。
17.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达包括一个端盖，连接构件与所述端盖为一整体。
18.按权利要求2所述的总成，其特征在于：至少有2个不同尺寸的接头，而且马达安装座凹口的尺寸和形状制做成能够在马达插入马达安装座时锁定马达的方位。
19.按权利要求2所述的总成，其特征在于：接头围绕马达圆周不均匀隔开分布，马达安装座凹口设置成在马达插入马达安装座时锁定马达的方位。
20.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达安装座还包括一回弹性插销，当插销旋转入位后防止马达旋转。
21.按权利要求1所述的总成，其特征在于：风扇在运行中旋转，并对马达施以扭力，而连接构件与马达安装凹口的形状允放马达借助在上述扭力方向上的旋转而插入。
22.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达安装凹口在尺寸与形状上制做成使马达当从前面安装时滑入马达安装座。
23.按权利要求22所述的总成，其特征在于：马达安装座包括一个护罩。
24.按权利要求1所述的总成，其特征在于：马达安装凹口的尺寸与形状制做成允许马达从后面安装。
25.按权利要求24所述的总成，其特征在于：马达安装座在其中心包括一开口，马达的前部在位于其最终位置时延伸穿过该开口。
26.汽车发动机冷却风扇总成，包括：
1)一个风扇；
2)一个驱动所述风扇的马达；
3)一个含有马达安装座的外壳，马达即安装在该座上；
其中，所述马达安装座包括至少一个回弹性插销，以使马达轴向插入时允许偏转，并在插入之后移动到位，在该位置上插销限制马达运动移出该位置；
所述马达含有至少一个与所述插销相配合的配件。
27.汽车发动机冷却风扇总成，包括：
1)一个风扇；
2)一个驱动所述风扇的马达；
3)一个含有马达安装座的外壳，马达即安装在该座上；
其中，所述马达包括至少一个回弹性插销，以使马达轴向插入时允许偏转，并在插入后移动到一定的位置，在该位置上插销限制马达运动移出该位置；以及
所述马达安装座含有至少一个与所述插销相配合的构件。
28.按权利要求26或27所述的总成，其特征在于：马达安装座还包括径向弹性支撑，该支撑支托马达，以便向马达施加径向力，而马达可相对弹性支撑轴向移动。
29.按权利要求28所述的总成，其特征在于：总成还包括多个刚性构件，以限制马达的径向移动。
30.按权利要求29所述的总成，其特征在于：至少有一个刚性构件与至少一个径向弹性支撑为一个整体。
31.按权利要求28所述的总成，其特征在于：支托构件于组装之前相对于马达壳体成一角度，并且固定在马达安装座的挠性部分，使其在组装后即做圆周扭转，于是，支托件便大致与上述马达壳体平行。
32.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达构件是金属的，而插销是塑料的。
33.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达构件为塑料的，且插销是塑料的。
34.按权利要求27所述的总成，其特征在于：马达上插销为塑料的，马达安装座是塑料的。
35.按权利要求30所述的总成，其特征在于：刚性构件为刚性肋条，而径向弹性支撑包括多个表面，这些表面从肋条沿通常圆周方向上延伸，并以压配合与马达表面接触。
36.按权利要求26或27所述的总成，其特征在于：马达安装座还含有轴向弹性支撑，该支撑对马达施加轴向力。
37.按权利要求27所述的总成，其特征在于：马达还包括轴向弹性支撑，该支撑向马达安装座施加轴向力。
38.按权利要求26或27所述的总成，其特征在于：外壳包括构件，该构件通常径向向内延伸，并支撑马达安装座。
39.按权利要求38所述的总成，其特征在于：外壳还包括护罩结构，该结构绕风扇伸展，并支撑径向构件。
40.按权利要求39所述的总成，其特征在于：外壳还包括空气导向结构，该结构对换热器与风扇之间的气流进行导向。
41.按权利要求38所述的总成，其特征在于：马达安装座和径向构件为一次注塑成型塑料件。
42.按权利要求39所述的总成，其特征在于：马达安装座、径向构件及绕着风扇延伸的结构为一次注塑成型塑料件。
43.按权利要求40所述的总成，其特征在于：马达安装座、径向构件、绕着风扇延伸的构件以及空气导向结构为一次注塑成型塑料件。
44.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达包括一磁通环，而与所述插销配合的马达配件为所述磁通环的边缘。
45.按权利要求26所述的总成，其特征在于：与所述插销相配的马达配件为马达的边缘。
46.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达包括一磁通环，而与所述插销相配的马达配件是同上述磁通环构成一体的径向接头。
47.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达含有一外部壳体，至少一接头与该壳体构成整体，且与所述插销相配的马达配件为所述接头。
48.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达含有一外部壳体与一端盖，所述端盖包围在壳体边缘上，而与所述插销相配的马达配件为所述端部护罩的边缘。
49.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达含有一端盖，至少一接头与该端盖构成整体，而与上述插销相配的马达配件为所述接头。
50.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达含有一外部壳体，壳体上至少打一个孔，而与所述插销相配的马达配件为所述孔。
51.按权利要求26所述的总成，其特征在于：马达配件的构形防止马达壳体的旋转。
52.按权利要求27所述的总成，其特征在于：马达安装座配件的构形防止马达壳体旋转。
53.按权利要求26或27所述的总成，其特征在于：马达从前面安装。
54.按权利要求53所述的总成，其特征在于：马达安装座还包括一个护罩。
55.按权利要求26或27所述的总成，其特征在于：马达从后面安装。
56.按权利要求55所述的总成，其特征在于：马达的前部延伸穿过马达安装座上的开口。
57.一种通过轴向滑动马达使马达与马达安装座接合而组装按权利要求26或27所述总成的方法。
58.一种通过轴向滑动马达使马达与马达安装座接合而组装按权利要求1所述总成的方法。
59.按权利要求57所述的方法，其特征在于：不使用将马达和外壳分开的紧固件。
60.按权利要求58所述的方法，其特征在于：不使用将马达和外壳分开的紧固件。
61.按权利要求58所述的方法，其特征在于：马达将马达安装座含有配合螺纹，马达旋入外壳。
62.按权利要求58所述的方法，其特征在于：马达先轴向移动，然后扭转以便接合马达安装座。
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