DE4130519A1

DE4130519A1 - Miniature fan with electronically commutated drive motor - has spring elements preventing transmission of noise between stator and surrounding support frame.

Info

Publication number: DE4130519A1
Application number: DE4130519A
Authority: DE
Inventors: Christof Dipl Ing Bernauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1993-03-18
Also published as: ITMI922110A0; ITMI922110A1; JP3389267B2; IT1255593B; JPH05195997A

Abstract

The fan has a drive motor for rotating fan blades (16) mounted on the rotor. A stator plate (18) is coupled to a support frame (208), via resilient spring elements (30), preventing the transmission of noise. The frame contains at least two strip-shaped reinforcing plates, electrically insulated from one another. The stator frame contains a number of ferromagnetic conductors, electrically insulated from one another, and at different electrical potentials. The conductors are electrically connected to respective reinforcing plates via the spring elements. USE/ADVANTAGE - For monitoring parameter values of air in vehicle passenger space. Low running noise.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Kleingebläse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Gebläse bekannt (DE-OS 38 23 447), das im Zentrum eines Kunststofftragelements angeordnet ist, welches mit einem rahmenartigen Außenring an dem Gebläsegehäuse gehalten ist. Das Gebläse selbst hängt einseitig an einem Endzapfen im Zentrum des Tragelements, so daß es während des Betriebs des Gebläses zu Schwingungen kommt, die alleine durch diese "Fehllage" hervorgerufen werden und wieder gedämpft werden müssen.The invention is based on a small fan according to the genus Main claim. Such a blower is already known (DE-OS 38 23 447), which is arranged in the center of a plastic support element, which with a frame-like outer ring on the fan housing is held. The blower itself hangs on one end on an end pin in the center of the support element, so that it is in operation of the Blower comes to vibrations that are caused solely by this "wrong position" are caused and must be dampened again.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Kleingebläse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Anordnung des plattenförmigen Stators in der Ebene des Rahmens die Betriebslage des Gebläses in dessen vorschriftsmäßiger Stellung stabilisiert ist, so daß die zusätzlichen Schwingungen vermieden werden. Somit sind lediglich die durch das umlaufende Gebläserad hervorgerufenen Schwingungen zu dämpfen.The small blower according to the invention with the characteristic features the main claim has the advantage that the Arrangement of the plate-shaped stator in the plane of the frame Operating position of the fan in its correct position is stabilized so that the additional vibrations are avoided will. Thus, only those by the rotating impeller dampen vibrations caused.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kleingebläses möglich.The measures listed in the subclaims provide for partial training and improvements in the main claim specified small blower possible.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it

Fig. 1 den Aufbau eines plattenförmigen Stators und eines gehäuse fest anzuordnenden, ringförmigen Rahmens zur Geräuschentkopplung des Gebläses, die zu einem Antriebsmotor eines Kleingebläses gehören, in Ansicht, Fig. 1 shows the structure of a plate-shaped stator and a fixed to the housing to be arranged, annular frame for noise decoupling of the fan, that belong to a driving motor of a small fan, in view

Fig. 2 eine erste Ausführung einer vormontierten Anord nung, die den Rahmen und das Kleingebläse umfaßt, in Ansicht,Voltage Fig. 2 shows a first embodiment of a preassembled Anord comprising the frame and the small fan, in view

Fig. 3 eine Anordnung gemäß Fig. 2, in einer anderen Ausführungsform und Fig. 3 shows an arrangement according to FIG. 2, in another embodiment and

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 2, ent lang der Linie IV-IV, in vergrößerter Darstellung. Fig. 4 shows a longitudinal section through the arrangement of FIG. 2, ent along the line IV-IV, in an enlarged view.

Description of the embodiments

Ein in Fig. 4 im Schnitt dargestelltes Kleingebläse 10 weist einen elektrischen Gebläsemotor 12 auf, an dessen Rotor 14 Gebläseflügel 16 angeordnet sind. Der Rotor 14 des kollektorlosen Gleichstrom motors bildet demnach gleichzeitig das Gebläserad des Gebläses. Weiter hat der Gebläsemotor 12 einen plattenförmigen Stator 18, der in Draufsicht in Fig. 2 deutlich erkennbar ist. Der Stator 16 trägt einen Spulenkörper 20, auf dem sich eine Wicklung 22 befindet. Weiter ist der Stator 18 mit einer Lagerbuchse 24 versehen, in wel cher eine Rotor- oder Ankerwelle 26 drehbar gelagert ist. An seiner der Wicklung 22 zugewandten Seite ist der Rotor 14 mit nicht näher dargestellten Permanentmagneten ausgestattet. Weiter zeigen die Fig. 2 und 4, daß der plattenförmige Stator 18 von einem Rahmen 28 umgeben ist, und daß sich zwischen der Innenseite des Rahmens 28 und der Außenseite des Stators 18 ein ringförmiger Abstand 31 befin det. Eine Verbindung zwischen dem Rahmen 28 und dem Stator 18 bzw. dem Gebläsemotor 12 wird durch die Anordnung von Federelementen 30 erreicht, die beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 als Schrauben federn ausgebildet sind. Die Anzahl dieser Schraubenfedern und deren Plazierung ergibt sich aus den gegebenen Umständen bzw. den gestell ten Anforderungen. Ebenso richtet sich die Dimensionierung der Schraubenfedern 30 nach den jeweiligen Gegebenheiten.A small blower 10 shown in section in FIG. 4 has an electric blower motor 12 , on the rotor 14 of which blower blades 16 are arranged. The rotor 14 of the collectorless DC motor accordingly forms the fan wheel of the fan at the same time. Furthermore, the blower motor 12 has a plate-shaped stator 18 , which can be clearly seen in a top view in FIG. 2. The stator 16 carries a coil former 20 , on which a winding 22 is located. Furthermore, the stator 18 is provided with a bearing bush 24 in which a rotor or armature shaft 26 is rotatably mounted. On its side facing the winding 22 , the rotor 14 is equipped with permanent magnets, not shown. Next, FIGS. 2 and 4 that the plate-shaped stator 18 is surrounded by a frame 28, and that an annular space 31 befin det between the inside of the frame 28 and the outer side of the stator 18. A connection between the frame 28 and the stator 18 or the blower motor 12 is achieved by the arrangement of spring elements 30 , which are designed as coil springs in the embodiment of FIG. 2. The number of these coil springs and their placement results from the given circumstances or the requirements. Likewise, the dimensioning of the coil springs 30 depends on the particular circumstances.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform entspricht ledig lich der nicht sichtbare Gebläsemotor und das sichtbare Gebläserad bzw. der Rotor 14 der Ausbildung gemäß Fig. 2. Da die Verbindung zwischen dem Rahmen und der Statorplatte anders als bei der Ausfüh rung gemäß Fig. 2 aufgebaut ist, sind die zur Verbindung gehörenden Teile bei der Ausführung gemäß Fig. 3 mit einer um die Zahl 100 höheren Bezugszahl versehen worden, als die diesen Teilen entsprech enden Teile bei der Ausführung gemäß Fig. 2. Somit hat die Anordnung gemäß Fig. 3 einen Stator 118, der von einem ringförmigen Rahmen 128 umgeben ist. Zwischen dem Stator 118 und dem Rahmen 128 befindet sich jedoch noch ein Zwischenrahmen 150, der durch zwei aneinander gegenüberliegende Federstege 152 mit dem Rahmen 128 verbunden ist. Weiter führen zwei Federstege von dem Zwischenrahmen 150 zum Stator 118. Es sind also beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zwei Paare von Federstegen 152 bzw. 154 vorhanden. Die den jeweiligen Steg paaren 152 und 154 zugeordnete Erstreckungsachsen schneiden sich. Die Verbindung zwischen dem äußeren Rahmen 128 und dem Stator 118 führt also zunächst über die Federstege 152 und dann über Teilab schnitte des Zwischenrahmens 150 und von diesem aus über die Feder stege 154 zum Stator 118.In the embodiment shown in FIG. 3, only the non-visible fan motor and the visible fan wheel or rotor 14 correspond to the design according to FIG. 2. Since the connection between the frame and the stator plate is different than in the embodiment according to FIG. 2 3, the parts belonging to the connection in the embodiment according to FIG. 3 have been provided with a reference number 100 times higher than the parts corresponding to these parts in the embodiment according to FIG. 2. Thus, the arrangement according to FIG a stator 118 surrounded by an annular frame 128 . However, there is still an intermediate frame 150 between the stator 118 and the frame 128 , which is connected to the frame 128 by two spring webs 152 lying opposite one another. Furthermore, two spring bars lead from the intermediate frame 150 to the stator 118 . There are therefore in accordance with the embodiment Fig. 3, two pairs of spring webs 152 and 154 exist. The extension axes assigned to the respective web 152 and 154 intersect. The connection between the outer frame 128 and the stator 118 thus leads firstly via the spring bars 152 and then via sections of the intermediate frame 150 and from this via the spring bars 154 to the stator 118 .

Zum weiteren Verständnis der Erfindung soll im folgenden noch der Grundaufbau sowohl der Rahmen 28 bzw. 128 als auch der von den bei den Statoren 18 bzw. 118 anhand der Fig. 1 erläutert werden. Wie aus dieser Figur deutlich wird, weist der Stator 18 bzw. 118 ein Gerüst 200 auf, das aus einer Vielzahl von Gerüstteilen 202 aufge baut ist. Die Gerüstteile 202 sind mit Abstand voneinander angeord net. Sie bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Stahl und sind kunststoffumspritzt, so daß die Sta torplatte gemäß Fig. 1 entsprechend strichpunktierten Linien 204 dimensioniert ist, durch welche auch die Ummantelung der Gerüstteile 202 dargestellt ist. Der Rahmen 208 selbst weist ebenfalls eine Vielzahl von Armierungsteilen 206 auf, die ebenfalls mit Abstand voneinander angeordnet sind. Die aus einem elektrisch leitenden Material hergestellten Armierungsteile 206 sind ebenfalls kunst stoffumhüllt, so daß sich ein Rahmen ergibt, der in Fig. 1 strich punktiert dargestellt und mit der auch die Umhüllung bezeichnenden Bezugszahl 208 bezeichnet worden ist. Die Armierungsteile 206 weisen bei 210 zugängliche Kontaktierungsstellen auf, an welchen Spannung angelegt oder abgenommen werden kann. Zum Überleiten der Spannung vom Rahmen 208 auf den Stator 204 dienen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die Schraubenfedern 30, die ebenfalls aus einem elek trisch leitenden Material hergestellt sind und somit den Rahmen bzw. dessen Armierungsteile 206 mit den Gerüstteilen 202 des Stators 200 leitend verbinden. Es ist klar, daß im Bereich der Angriffspunkte der Schraubenfedern 30 die Gerüstteile 202 bzw. die Armierungsteile 206 freigelegt sein müssen, so daß eine ordnungsgemäße Kontaktierung erfolgen kann. Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 übernehmen also die Schraubenfedern 30 sowohl eine elastische Aufhängung des Stators 18 innerhalb des Rahmens 28, als auch eine Kontaktierung der Gerüst teile 202 der Statorplatte 200. Da an den einzelnen Gerüst- bzw. Armierungsteilen 202 bzw. 206 unterschiedliches Potential anliegt, kann durch entsprechende Kontaktierung der Wicklung 22 sowie durch die Anordnung weiterer elektronischer Bauelemente an dem Stator 18 der elektronisch kommutierte Gleichstrom-Kleinmotor 12 betrieben werden. Weiter ist es möglich, an den Armierungsteilen 206 bei spielsweise einen Sensor zum Messen der hier interessierenden Werte der Luft im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges auszuschließen. To further understand the invention, the basic structure of both the frame 28 and 128 and that of the stators 18 and 118 will be explained below with reference to FIG. 1. As is clear from this figure, the stator 18 or 118 has a frame 200 which is built up from a large number of frame parts 202 . The scaffolding parts 202 are arranged at a distance from one another. They consist of an electrically conductive material, for example steel, and are extrusion-coated with plastic, so that the gate plate according to FIG. 1 is dimensioned according to dash-dotted lines 204 , by which the sheathing of the frame parts 202 is also shown. The frame 208 itself likewise has a multiplicity of reinforcement parts 206 which are likewise arranged at a distance from one another. The reinforcement parts 206 made of an electrically conductive material are also plastic-encased, so that there is a frame that is shown in dash-dotted lines in FIG. 1 and with which the envelope reference number 208 has been designated. The reinforcement parts 206 have accessible contact points at 210 , to which voltage can be applied or removed. To transfer the voltage from the frame 208 to the stator 204 serve in the embodiment according to FIG. 2, the coil springs 30 , which are also made of an electrically conductive material and thus the frame or its armoring parts 206 with the frame parts 202 of the stator 200 conductive connect. It is clear that the frame parts 202 or the armoring parts 206 must be exposed in the area of the points of application of the coil springs 30 so that proper contacting can take place. In the embodiment of Fig. 2, therefore, the coil springs 30 both assume an elastic suspension of the stator 18 within the frame 28, and a contacting of the frame parts 202 of the stator plate 200th Since different potential is present at the individual scaffolding or reinforcement parts 202 or 206 , the electronically commutated small DC motor 12 can be operated by correspondingly contacting the winding 22 and by arranging further electronic components on the stator 18 . It is also possible to exclude a sensor on the reinforcing parts 206, for example, for measuring the values of the air in the passenger compartment of a motor vehicle that are of interest here.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind sowohl der äußere Rahmen 128 als auch der Stator 118 mit einem elastischen Kunststoff um spritzt worden. Es ist klar, daß infolge des schon beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus eine einstückige Umspritzung der Armierungs teile 206 und der Gerüstteile 202 erfolgen muß. Mit dieser Umspritz ung müssen auch gleichzeitig der Zwischenrahmen 150 und die Federstege 152, 154 gespritzt werden.In the embodiment according to FIG. 3, both the outer frame 128 have been and the stator 118 with an elastic plastic is injected. It is clear that due to the basic structure already described, a one-piece injection molding of the armoring parts 206 and the scaffolding parts 202 must be carried out. With this extrusion, the intermediate frame 150 and the spring bars 152 , 154 must also be injection molded at the same time.

Der elastische Kunststoff gewährleistet in Verbindung mit den Feder stegen 152, 154 eine vorzügliche Geräuschentkopplung des auf den plattenförmigen Stator 118 montierten Gebläses. Dabei ist die Anzahl, die Anordnung und die Ausgestaltung der Stege sowie die Aus gestaltung des Zwischenrahmens 150 auf die jeweiligen Gegebenheiten abgestimmt. Zur Übertragung des elektrischen Potentials vom äußeren Rahmen 128 auf den Stator 118 sind Leitungsmittel 156 angeordnet. Diese Leitungsmittel 156 greifen bei diesem Ausführungsbeispiel an den gleichen Punkten ein, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 durch die Federmittel 30 geschieht.The elastic plastic in conjunction with the spring bars 152 , 154 ensures excellent noise decoupling of the fan mounted on the plate-shaped stator 118 . The number, the arrangement and the design of the webs and the design of the intermediate frame 150 are matched to the respective circumstances. Conducting means 156 are arranged to transmit the electrical potential from the outer frame 128 to the stator 118 . In this exemplary embodiment, these line means 156 engage at the same points as is done by the spring means 30 in the exemplary embodiment according to FIG. 2.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, weist das Gebläse 10 ein dort mit strichpunktierten Linien angedeutetes Gehäuse 250 auf, mit dem der Rahmen 18 - genauso wie der Rahmen 128 beim anderen Ausführungsbei spiel fest verbunden ist.As can be seen from FIG. 4, the blower 10 has a housing 250 indicated there by dash-dotted lines, with which the frame 18 - like the frame 128 in the other embodiment, is firmly connected.

Beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß der Stator 18 bzw. 118 im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist, und daß dieser Stator sich vorzugsweise in der Ebene des Rahmens 28 bzw. 128 befin det. Dies ist aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4 eindeutig ersichtlich. Die plattenförmige Ausgestaltung des Stators wird besonders dadurch ermöglicht, daß dieser ein Gerüst aus mehreren elektrisch voneinander isolierten, aus einem ferromagnetischen Mate rial bestehenden Leiterelementen aufweist, die an unterschiedliches elektrisches Potential angelegt sind und daß weiter das Gerüst im wesentlichen von einem Kunststoffmantel umgeben ist, welcher die Statorplatte bildet. Both embodiments have in common that the stator 18 or 118 is substantially plate-shaped, and that this stator is preferably in the plane of the frame 28 or 128 det. This can be clearly seen from the sectional view according to FIG. 4. The plate-shaped configuration of the stator is made possible in particular by the fact that it has a framework consisting of a plurality of electrically insulated conductor elements consisting of a ferromagnetic material which are applied to different electrical potentials and that the framework is essentially surrounded by a plastic jacket, which forms the stator plate.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Kleingebläses ergibt sich eine schwingungsarme Konstruktion, die sehr geräuscharm arbeitet. Hinsichtlich der Verwendung des beanspruchten Kleingebläses wird auf die Offenbarungen aus den DE-OS 38 23 447 und DE-OS 31 33 868 Bezug genommen, die somit zur Offenbarung der vorliegenden Schutzrechtsan meldung werden.The structure of the small blower according to the invention results a low-vibration construction that works very quietly. Regarding the use of the claimed small blower is on the disclosures from DE-OS 38 23 447 and DE-OS 31 33 868 reference taken, which thus to the disclosure of the present industrial property rights message.

Claims

1. Small fan with an electronically commutated fan motor, the stator is noise-decoupled on a housing-fixed, ringför shaped frame and is elastically suspended by means of spring elements, characterized in that the stator ( 18 and 118 ) is substantially plate-shaped and preferably in the Level of the frame ( 28 or 128 ).

2. Small fan according to claim 1, characterized in that the stator ( 18 or 118 ) has a frame made of a plurality of electrically insulated, made of a ferromagnetic material conductor elements ( 202 ) which are applied to different electrical potential and that the frame ( 200 ) is essentially surrounded by a plastic jacket ( 204 ) which forms the stator plate.

3. Small fan according to claim 2, characterized in that the frame ( 208 ) at least two consisting of electrically conductive material, electrically insulated from one another, strip-shaped armature tion parts ( 206 ) which are surrounded by a plastic covering, that the plastic covering the frame ( 208 ) forms, which surrounds the stator ( 203 ) and that lead from the armature parts ( 206 ) connected to different electrical potential, electrical conductors ( 30 or 156 ) to certain parts ( 202 ) of the stator frame ( 200 ).

4. Small fan according to claim 3, characterized in that the spring elements ( 30 ) consist of electrically conductive material, which are conductively connected on the one hand to the reinforcing parts ( 206 ) of the frame ( 208 ) and on the other hand to the frame parts ( 202 ) of the stator ( 204 ) are.

5. Small fan according to claim 4, characterized in that the spring elements are formed by coil springs ( 30 ).

6. Small fan according to claim 3, characterized in that both the jacket of the stator ( 18 or 118 ) and the sheath of the frame mens ( 28 or 128 ) consist of an elastic plastic and that the jacket and the sheath by in one piece these molded webs ( 152 , 154 ) are elastically connected to one another.

7. Small fan according to claim 6, characterized in that in the between the stator ( 118 ) and frame ( 128 ) existing annular distance ( 30 ) is made of a plastic frame ( 150 ) is arranged by at least two with respect to the stator ( 118 ) opposing webs ( 152 ) is connected to the frame ( 128 ) such that the stator ( 118 ) is connected to the intermediate frame ( 150 ) by at least two webs ( 154 ) lying opposite one another, the web pairs ( 152 ) and . ( 154 ) assigned extension axes intersect each other and the intermediate frame ( 150 ) is integrally connected by the webs to the frame ( 128 ) and the stator ( 118 ).