CN204304686U - 具有整流子电机的电动驱动器以及用于电动驱动器的阻尼系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有整流子电机的电动驱动器以及用于电动驱动器的阻尼系统，该电动驱动器特别是机动车的风扇驱动器，该电动驱动器具有整流子电机(1)，其电机轴(4)在轴向对置的侧(BS、AS)上能转动地支承在分别借助于轴承盖(7、8)覆盖的轴承(9、10)中，为了阻尼噪音，特别是由轴承游隙造成的撞击噪声和振动噪声或蜂鸣噪声，在所述轴承或每个轴承(9、10)的背离轴承盖(7、8)的轴承侧上布置有阻尼系统(14)，该阻尼系统具有滑动圈(16)以及与该滑动圈卡锁的、罩状的、具有开口凸缘(20)的密封圈(15)，在该开口凸缘上成形有径向指向电机轴(4)的侧凹咬边(21)，滑动圈(16)从后面搭接该侧凹咬边以建立起止动连接。

Description

具有整流子电机的电动驱动器以及用于电动驱动器的阻尼系统

技术领域

本实用新型涉及一种带有整流子电机的电动驱动器，该整流子电机的电机轴在轴向对置的侧上能旋转地支承在分别借助于轴承盖覆盖的轴承中，其中，为了噪音阻尼，在所述轴承或每个轴承的背离轴承盖的轴承侧上布置有阻尼系统，该阻尼系统具有滑动圈以及与该滑动圈卡锁的密封圈，该密封圈罩状地构造有指向轴承的开口凸缘。在此，电动驱动器特别理解为机动车的风扇驱动器。

背景技术

由WO 2010/075844 A2公知了一种用于机动车的供暖和空调设备风扇的电动驱动器。电机的电机轴在一侧能转动地支承在电刷系统侧(BS)上(在该电刷系统侧上布置有电机的与电刷接触的整流子片)，而在对置的另一侧(AS)上能转动地支承在实施为球形轴承(Kalottenlager)的滑动轴承中。在此，球形轴承借助于夹紧支架相对于轴承盖按压。在BS侧，电机轴以轴区段从靠近整流子的轴承盖中伸出，风扇叶轮可以通过其中间的轮毂紧固在该轴区段上。

为了避免电机轴以及进而电机动子叶轮系统的导致不期望的噪声的轴向游隙，为了噪音阻尼在所述轴承或每个轴承的背离轴承盖的轴承侧面上布置有阻尼系统，其具有罩状构造的且构造有指向轴承的开口凸缘的密封垫圈以及与该密封垫圈卡锁的滑动垫圈。该卡锁借助三个轴向的止动臂来实现，这些止动臂成形到密封垫圈上并且在端部侧承载止动凸块，这些止动凸块在周侧搭接滑动垫圈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，说明一种本文开头所提及类型的电动驱 动器，其具有用于尽可能高效地减少噪声的简单但稳定的阻尼系统。此外，还应当说明这种类型的阻尼系统。

根据本实用新型，在驱动器方面这个任务通过如下具有整流子电机的电动驱动器来解决：该整流子电机的电机轴在轴向对置的侧上能转动地支承在分别借助于轴承盖覆盖的轴承中，其中，为了噪音阻尼，在所述轴承或每个轴承的背离轴承盖的轴承侧上布置有阻尼系统，该阻尼系统具有滑动圈以及与该滑动圈卡锁的密封圈，该密封圈罩状地构造有指向轴承的开口凸缘，其中，在密封圈的开口凸缘上成形有环绕的且径向指向电机轴的侧凹咬边，在装配状态下滑动圈从后面搭接该侧凹咬边以建立起止动连接。

在阻尼系统方面则通过如下用于电动驱动器的阻尼系统来解决：该阻尼系统具有滑动圈并且具有带开口凸缘的罩状的密封圈，在该密封圈上成形有环绕的侧凹咬边，在装配状态下在建立起止动连接的情况下，滑动圈从后面搭接该侧凹咬边。

本实用新型的有利的设计方案和改进方案以及变型方案稍后进行描述。

为此，在BS侧的轴承的和/或AS侧的轴承的背离轴承盖的轴承侧上布置的、用于噪音阻尼的阻尼系统具有滑动圈以及与该滑动圈卡锁的密封圈。密封圈罩状地构造并且构造有开口凸缘，在该开口凸缘上成形有径向指向电机轴的侧凹咬边(Hinterschneidungskante)，在装配状态下滑动圈从后面搭接(hintergreifen)该侧凹咬边。侧凹咬边优选环绕地闭合，也就是说在开口凸缘和密封圈的周向方向上闭合。但是，还可以设置有侧凹咬边的局部中断部，其中，尽管如此该侧凹咬边仍然应当是基本上环绕的。滑动圈实际上是具有滑动特性的止推垫圈。

阻尼系统能够实现尤其是由轴承游隙造成的撞击噪声的改善的声平降低。但是，它还额外地用于阻尼所谓的U音调(蜂鸣噪声)，其在电机每转一圈和与之相关联的共振现象的情况下由通过运行造成的干扰引起。除了阻尼在BS侧通过在那里实际上在整流子与轴承之间插入并吸收轴向游隙的阻尼系统来阻止或降低的撞击噪声之外，由电机的整流子片与电刷之间的相互作用所产生的振动也借助于阻尼系统同样受到特别可靠的阻尼。

在有利设计方案中，滑动圈包括若干具有第一半径的第一圆弧段，以及与之相邻的具有相对较大的第二半径的第二圆弧段。滑动圈通过这些第二圆弧段从后面搭接密封圈的侧凹咬边。在此，适宜地设置有三个第一圆弧段以及三个第二圆弧段，它们分别具有60°的角度(圆弧角或圆心角)。

滑动圈的第二圆弧段在两侧构成径向的抵靠棱边，在卡锁状态下它们以适当的方式与成形到密封圈上的抵靠元件或止挡元件配合作用。由此，限定了滑动圈与密封圈之间的转动运动，或者在密封圈侧的止挡元件的相应的数量和定位的情况下防止了该转动运动。

在密封圈与滑动圈之间以适当的方式限定了弹簧行程，其适宜地处在丝米范围内。在密封圈与滑动圈之间插入优选套装到电机轴上的、呈弹簧圈状的波形弹簧作为弹簧元件。如公知的那样，该波形弹簧明显有助于阻尼蜂鸣音调或U音调。

阻尼系统适宜地在密封圈的面向轴承的侧上附加地具有环状的阻尼元件。在密封系统组装好的状态中，波形弹簧适宜地置入在环状的阻尼元件与密封圈的开口凸缘之间形成的环形空间中。

密封圈由相对较硬的材料或原料构成，而热塑性弹性体特别适合用作阻尼元件的原料。选作滑动圈的材料的热塑性弹性体，特别是热 塑性共聚多酯(海翠尔Hytrel)，具有特别适合于通常由钢构成的球形轴承的材料配对的滑动摩擦特性。

利用本实用新型实现的优点特别在于，通过(优选在电动风扇驱动器的电机轴的两个轴承部位中)插入能特别简单地装配且可靠的阻尼系统，通常使得通过一方面轴向的轴偏移产生的以及由动子叶轮系统和/或整流子电刷系统产生的噪声或音调受到显著阻尼。因此，整个系统在电机的转速范围上的本体噪音的声平，特别是在壳体部件或系统部件的共振频率范围中的同样依赖于转速的局部的声平明显降低。通过使用本身公知的置入轴承与阻尼系统之间的且在周侧支撑在轴承盖上的夹紧支架，适宜地实施为球形轴承的轴承可靠地在朝向与阻尼系统对置的轴承盖的方向上被按压。

附图说明

以下结合附图详细阐述本实用新型的实施例。其中：

图1示出了用于机动车中的供暖和空调设备风扇的电动驱动器的部分纵截面图，该电动驱动器带有分别具有阻尼系统的、在BS侧的和AS侧的球形轴承，并且

图2示出了依据本实用新型的在预装配状态中的阻尼系统的立体视图，该阻尼系统具有布置在电机轴上的环形的密封垫圈作为密封圈，并且具有弹簧圈以及具有环形的滑动垫圈作为在B侧的球形轴承上的滑动圈。

在所有附图中，彼此相应的部分设置有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出带有电机壳体(极罐Poltopf)2的整流子电机1形式的电动驱动器，在该电机壳体内圆周上保持有与电机1的极数相应数量的罩形的励磁体或永磁体3。电机轴4以未进一步示出的方法和方式承载动子(转子)5，该动子实施为带有在其中缠绕的转子绕组的转子叠 片组。同样紧固在电机轴4上的整流子6以未进一步示出的方法和方式具有带片状接头的整流子片，这些整流子片与动子5的转子绕组相连接。整流子6的片以公知的方式与电刷接触。该电机侧经常也被称作电刷侧或电刷系统侧或简短地以BS(BS侧)标示。对置的侧以AS(AS侧)标示。

在整流子电机1的这两侧BS和AS上，在靠近整流子的电机端部上，在电机壳体2上紧固有BS侧的轴承盖7。在电机轴的对置的远离整流子的轴端部上，在电机壳体2上紧固有AS侧的轴承盖8。这两个轴承盖7、8容纳球形轴承9或者10，电机轴4通过油膜能转动地支承在其中。两个位置固定的球形轴承9、10分别借助于夹紧支架11、12相对相应的轴承盖7或者8按压并夹紧。在此，夹紧支架11、12支撑在相应的轴承盖7或者8上。

电机轴4的整流子侧的轴端部在BS侧以足够长的轴区段13从轴承盖7中伸出，以便容纳机动车的供暖和空调设备风扇的风扇叶轮，该风扇叶轮在那里与其轮毂一起被按压到电机轴4的该轴区段上。因此，在其转动时驱动风扇叶轮的整流子电机1用作风扇驱动器。

优选不仅在BS侧的轴承部位上而且也在AS侧的轴承部位上分别设置阻尼系统14。其在球形轴承9或者10的背离相应的轴承盖7、8的轴承侧上安置到电机轴4上。阻尼系统14吸收电机轴4的轴向游隙。

阻尼系统14一方面用于阻尼由动子5和整流子6包括电机轴4形成的系统(在风扇驱动器的情况下，风扇叶轮同样属于该系统)的轴向偏移引起的撞击噪声。因此，阻尼系统14降低了该声平且阻尼了被公认为是由整流子电刷系统产生的U音调或蜂鸣音调的噪声。相应的噪声发出归因于电机每转一圈由整流子片与扫过这些整流子片的电刷的相对运动引的干扰。这些干扰在相对较大的合成材料壳体中引起在视壳体部件而定的共振部位中的独特的噪声。

依据图2，阻尼系统14主要由密封圈15和滑动圈16以及布置在它们中间的波形弹簧17组成。滑动圈16面向相应的球形轴承9、10。滑动圈16和密封圈15是开孔的垫圈，并且因此也可以被称为开孔的滑动垫圈或开孔的密封垫圈。

在密封圈15与滑动圈16之间形成限定的弹簧行程。在阻尼系统14组装好的装配状态中，如同密封圈15和滑动圈16那样处在电机轴4上的波形弹簧17布置在这两个圈或开孔的垫圈15与16之间。在此，波形弹簧17置于环形的阻尼元件18与密封圈15的开口凸缘20之间的环形空间19中。阻尼元件18优选成形到密封圈15上，并且可以是密封圈15的一体式组成部分。适宜地，阻尼元件18由阻尼原料构成，其优选是相对密封圈15的塑料材料比较软的。

因此，密封圈15在形成指向轴承9、10的开口凸缘的情况下罩状地构造。在密封圈15的开口凸缘20上成形有径向指向电机轴4的侧凹咬边21，其在本实施例中是环绕且在周侧闭合的。但是，侧凹咬边21可以在周侧在一个或多个部位处中断，并且因此不是完全闭合的。在装配状态下，滑动圈16在与密封圈15建立起止动连接的情况下，在周侧从后面搭接该密封圈侧的侧凹咬边21。

在本实施例中，滑动圈16包括三个具有第一半径R₁的第一圆弧段16a，以及与之相邻的具有相对较大的第二半径R₂的第二圆弧段16b。通过这些第二圆弧段16b，滑动圈16从后面搭接密封圈15的侧凹咬边21。圆弧段16a、16b的角度(圆心角)在本实施例中分别为60°。

在密封圈15上成形有优选成对的径向加固条形式的抵靠元件22，它们与滑动圈16的第二圆弧段16b配合作用。因此，在卡锁状态中，防止了滑动圈16与密封圈15之间的相对运动，这是因为滑动圈侧的圆弧段16b以其弧段棱边止挡到密封圈侧的抵靠元件22上。套装到电 机轴4上的密封圈15能向着同样套装到电机轴4上的滑动圈16轴向地移动并通过卡锁固定在该滑动圈上，从而使得阻尼系统14在装配状态下制造成带有置入的波形弹簧17的刚性结构。

因为阻尼系统14与电机轴4以及因此与整流子6同步地旋转，所以在整流子侧仅考虑到抵靠效果或按压效果，而在对置的轴承侧上由运行造成地存在阻尼系统14与位置固定的球形轴承9、10之间的相对运动。因此，在那里考虑到滑动效果或者摩擦效果，从而滑动圈16优选地由合适的滑动材料形成或设置有适当的滑动特性。

附图标记列表 

1   整流子电机

2   电机壳体

3   励磁体

4   电机轴

5   动子

6   整流子

7   轴承盖

8   轴承盖

9   球形轴承

10  球形轴承

11  夹紧支架

12  夹紧支架

13  轴区段

14  阻尼系统

15  密封垫圈

16  滑动垫圈

16a 第一圆弧段 

16b 第二圆弧段 

17  弹簧元件/波形弹簧

18  阻尼元件

19  环形空间

20  集油凸缘

21  侧凹咬边

22  止挡元件

R₁  第一半径

R₂  第二半径

Claims (11)

1.一种具有整流子电机(1)的电动驱动器，所述整流子电机的电机轴(4)在轴向对置的侧(BS、AS)上能转动地支承在分别借助于轴承盖(7、8)覆盖的轴承(9、10)中，其中，为了噪音阻尼，在所述轴承或每个轴承(9、10)的背离所述轴承盖(7、8)的轴承侧上布置有阻尼系统(14)，所述阻尼系统具有滑动圈(16)以及与所述滑动圈卡锁的密封圈(15)，所述密封圈罩状地构造有指向所述轴承(9、10)的开口凸缘(20)，

其特征在于，

在所述密封圈(15)的开口凸缘(20)上成形有环绕的且径向指向所述电机轴(4)的侧凹咬边(21)，在装配状态下所述滑动圈(16)从后面搭接所述侧凹咬边以建立起止动连接。

2.根据权利要求1所述的电动驱动器，

其特征在于，

所述滑动圈(16)包括若干具有第一半径(R₁)的第一圆弧段(16a)，以及与所述第一圆弧段相邻的具有相对较大的第二半径(R₂)的第二圆弧段(16b)。

3.根据权利要求2所述的电动驱动器，

其特征在于，

所述滑动圈(16)以其第二圆弧段(16b)从后面搭接所述密封圈(15)的侧凹咬边(21)。

4.根据权利要求1所述的电动驱动器，

其特征在于，

设置有分别具有60°的角度的三个第一圆弧段(16a)和三个第二圆弧段(16b)。

5.根据权利要求3或4所述的电动驱动器，

其特征在于，

在所述密封圈(15)上成形有与所述滑动圈(16)的第二圆弧段(16b)配合作用的止挡元件(22)。

6.根据权利要求1所述的电动驱动器，其特征在于，

所述阻尼系统(14)在所述密封圈(15)的面向所述轴承(9、10)的内侧上具有弹性的阻尼元件(18)。

7.根据权利要求6所述的电动驱动器，

其特征在于，

所述阻尼系统(14)在所述密封圈(15)与所述滑动圈(16)之间具有弹簧元件(17)。

8.根据权利要求7所述的电动驱动器，

其特征在于，

在装配状态中，所述弹簧元件(17)置入在所述阻尼元件(18)与所述密封圈(15)的开口凸缘(20)之间形成的环形空间(19)中。

9.根据权利要求1所述的电动驱动器，

其特征在于，

所述滑动圈(16)由热塑性弹性体构成。

10.根据权利要求9所述的电动驱动器，

其特征在于，

所述热塑性弹性体是海翠尔。

11.一种用于电动驱动器的阻尼系统(14)，所述阻尼系统具有滑动圈(16)并且具有带开口凸缘(20)的罩状的密封圈(15)，在所述密封圈上成形有环绕的侧凹咬边(21)，在装配状态下在建立起 止动连接的情况下，所述滑动圈(16)从后面搭接所述侧凹咬边。