JP2000509959A - 電動モータのための保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電動モータのための公知の保持装置の場合、収容ケーシングと電動モータとの間に回動に対してフレキシブルな、板ばね状の保持エレメントが設けられており、これらの保持エレメントは電動モータの騒音減結合に役立つ。この場合保持エレメントの過負荷のおそれが生じる。電動モータ１のための新しい保持装置は、収容ケーシング９とモータケーシング２との間に軸方向で延びる保持エレメント１６によって、減結合すべき周波数よりも低い低周波の減結合を可能にする。電動モータの始動および停止時または外部からの衝撃時に固有共振が発生すると、保持エレメント１６のねじれ運動がストッパエレメント２８によって制限される。この保持装置はブロワの電動モータに特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 電動モータのための保持装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載された形式の、電動モータのための保持 装置から出発する。 既に公知の、電動モータのための保持装置（米国特許第４０６３０６０号明細 書）の場合、回動に対してフレキシブルな板ばね状の３つの保持アームが設けら れており、これらの保持アームが、同一の円周角だけ互いにずらされて電動モー タと収容ケーシングとの間に放射状に緊定されており、それぞれ一方の端部で剛 性的に電動モータに固定されており、他方の端部で、弾性的な緩衝器の介在下で 、収容ケーシングに固定的に結合された挿入カラーに結合されている。これらの 保持アームは、収容ケーシングに電動モータを弾性的に結合し、ひいてはブロワ の回転ノイズおよび回転に起因した、例えばブロワホイールのアンバランスによ りもたらされる振動の、収容ケーシングへの伝達を減衰するので、騒音発生が著 しく減じられる。一平面内で行われる電動モータの３点懸吊とねじれ方向におけ る保持アームの小さなばね定数によって、モータは比較的大きな振動と傾動運動 とを行う。このことは弾性的なエレメント、特に緩衝器において剪断力をもたら す。このような剪断力は、急速に材料疲労および損傷 を引き起こす。したがってこのような公知の保持装置の寿命は比較的限定されて おり、自動車内に使用するには十分ではない。自動車においては、弾性的なエレ メントはさらに、走行路衝撃により電動モータにもたらされる振動を吸収しなけ ればならない。 米国特許第４１６１６６７号明細書に基づくこのような形式の保持装置の場合 、板ばね状の保持アームはその両端部の間にそれぞれ、モータ回転軸線方向に延 びる軸方向区分を有している。 収容ケーシングを備えた保持装置（ドイツ連邦共和国実用新案登録第９１０８ ７４５号明細書）が同様に公知である。この収容ケーシングの収容孔には電動モ ータのモータケーシングが突入している。モータケーシングには、半径方向の間 隔を置いて中間ブシュが被せ嵌められており、ばね舌片によって固持されている 。収容ケーシングと中間ブシュとの間には、プラスチックから成る保持体が緊定 されている。この保持体は環状部分で収容ケーシングおよび中間ブシュに作用し 、この保持体の、環状部分から出発して軸方向に延びる３つのアーム部分が収容 ケーシングに当て付けられており、半径方向の端部で中間ブシュに作用する。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２７２７１１９号明細書により公知の保持装 置の場合、ばね弾性的な保持エレメントはその一方の端部が管状の保持リングに 結合されており、この保持リングが摩擦力結合的にモ ータケーシングに作用する。 本発明の課題は、電動モータと保持装置とから形成されたばね質量系の共振周 波数が、電動モータの減結合すべき周波数を下回るように、電動モータのノイズ 減結合が低周波で行われて、しかも自動車の荒い運転時においても保持装置が過 度に負荷されることがなく、ひいては保持装置の長い寿命が保証されているよう な、保持装置を提供することである。 この課題は請求項１に記載の特徴により解決される。 収容ケーシングに対する保持エレメントの振動運動の振幅を制限する各保持エ レメントの領域にストッパエレメントが配置されていることにより、共振時、例 えば電動モータのスタート時ならびに停止時または衝突および衝撃による外部か らの加速時に、収容ケーシングに対する電動モータの最大限可能な変位が制限さ れ、これにより保持装置の過負荷が確実に排除される。 請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の保持装置の有利な別の構 成が可能になる。 互いに向き合う２つのストッパ面が配置されることにより、時計回りまたは逆 時計回りの回動方向における、収容ケーシングに対する保持エレメントのねじれ 運動の振幅が限定されると有利である。 ストッパエレメントの、回動方向で互いに向き合う 両ストッパ面が特に湾曲して延びていて、振動運動時に、軸方向区分の、保持エ レメントの第１の端部に向いた第１の区分が、第２の端部に向いた第２の区分よ りも大きな振幅でストッパ面に当接するようになっており、これにより、保持エ レメントのばね定数は変位が増大するにつれて特に漸増し、ひいては共振の過剰 な増大が減じられると有利である。保持エレメントの軸方向区分を方形横断面で 形成し、この軸方向区分をねじれ部によって、第１の端部に向いた第１の部分と 、第２の端部に向いた第２の部分とに分けるとやはり有利である。この場合、第 １の部分においては方形横断面の横辺側が、第２の部分においては方形横断面の 縦辺側が、モータケーシングおよび収容ケーシングに対向して位置しており、こ れにより、保持エレメントのジオメトリをこのように変えることによって保持エ レメントのばね定数を種々異なる方向（軸方向、半径方向、ねじれ方向）で変え ることができ、種々異なる方向で発生する振動を減結合するために保持エレメン トのばね特性を適合することができる。 ストッパエレメントに横方向ストッパ面を形成し、この横方向ストッパ面が保 持エレメントの第２の端部領域に形成されていて、第１の端部に向かって延びて 、保持エレメントに対して減じられた間隔を有していると有利である。これによ り保持エレメントの半径方向の最大振動振幅を制限することができる。 収容ケーシングにストッパエレメントを一体的に形成することは、ストッパエ レメントの組付のために付加的な組付工程が必要でない点で有利である。これに 対して、ストッパエレメントを独立の部分として形成することは、ストッパのジ オメトリつまり幾何学的形状を所望のように変更する場合に、収容ケーシングの 製造のための工具を変更しないで済むという利点をもたらす。 収容ケーシングを円筒部分と底部とを有するようにポット状に形成し、モータ 回転軸線に対して軸方向に延びる保持エレメントを管状の保持リングと保持板と に結合することにより、保持装置の特にコンパクトな構成が可能になる。 本発明の実施例を簡単に示した図面につき、以下に詳しく説明する。第１図は 第２図のＩ−Ｉ線に沿って示す電動モータを備えた保持装置である。第２図は、 電動モータを備えた保持装置の平面図である。第３図は第１図のＩＩＩ−ＩＩＩ 線に沿った断面図である。第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である 。第５図は第３図のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。第６図は半径方向で作用す るストッパエレメントを有する保持装置の部分図である。 第１図に示した電動モータ１は特に自動車内のブロワモータとして役立つ。 電動モータ１は、モータケーシング２から突出した 軸３を有している。この軸はファンホイール４に結合されており、モータ回転軸 線５を中心にして回転可能に支承されている。このモータケーシング２は少なく とも部分的に、ポット状に形成された収容ケーシング９の収容開口８内に突入し ている。この収容ケーシングは環状の円筒部分１０と、半径方向で延びる底部１ １とを有している。ファンホイールなしで平面図で示した第２図からも判るよう に、収容ケーシング９の、底部１１とは離反した端部は保持フランジ１２を有し ている。この保持フランジは、収容ケーシング９を自動車にねじによって固定す る（図示せず）ために用いられるものであり、環状の円筒部分１０から出発して 半径方向外側に向かって延びている。 モータ回転軸線５に対して同軸的に延びるモータケーシング２は、半径方向の 間隔を置いて収容ケーシング９の収容開口８内に突入している。モータケーシン グ２の外周面と収容開口８の壁との間の半径方向の間隔によって形成されたこの ような環状の間隙には、周方向で相互間隔を有するばね弾性的な少なくとも３つ の保持エレメント１６が自由に運動可能に延びている。これらの保持エレメント の、第１図で見て上側の第１の端部１７は管状の保持リング１８に結合されてい る。この保持リングはモータケーシング２の周面を取り囲んでいて、モータケー シング２に例えば収縮嵌め、接着、リベット結合、ねじ結合などによって固定さ れている。保持エレメント１６の軸方向区分１９は第１の端部１７から出発して 、第１図の場合下方に向かって第２の端部２０にまで延びている。この第２の端 部はそれぞれ保持板２１に結合されている。この保持板は収容ケーシング９の底 部１１に対して平行に、半径方向内側に向かって延びている。保持板２１は、底 部１１と同様に貫通孔２４を有している。この貫通孔を通ってねじ２５が延びて おり、これにより、保持板２１が底部１１に位置固定される。 ばね弾性的に形成された保持エレメント１６は例えば方形横断面を有しており 、これらの保持エレメントの軸方向区分１９はモータ回転軸線５の方向において 次のように、つまり、電動モータ１の休止位置で軸方向区分１９が半径方向にお いても周方向においても、収容ケーシング９の収容開口８とモータケーシング２ とに対して半径方向の間隔を有していて、周方向においても自由な運動を行うこ とができるように延びている。１２０°だけ互いにずらされた配置された例えば ３つの保持エレメント１６は、保持リング１８と保持板２１と収容ケーシング９ と一緒に、電動モータ１のための保持装置を形成している。この保持装置は収容 ケーシング９に対する電動モータ１のねじれ運動を可能にする。収容ケーシング ９と保持エレメント１６とは例えばプラスチックから製造されている。保持エレ メント１６と保持リング１８と保持板２１とは１つの 構成部分に一体的に形成されている。ばね弾性的な保持エレメント１６は電動モ ータ１と一緒にいわゆるばね質量振動系（Feder-Masse-Schwingssystem）を形成 している。このばね質量振動系は、電動モータ１の励磁時にはねじれ振動させら れる。これらのねじれ振動は自動車内に不所望のノイズをもたらす。保持エレメ ント１６のばね定数は、電動モータ１の質量を考慮しつつ低周波（例えば１０Ｈ ｚ）の共振周波数が生ぜしめられるように選択されている。例えば５０Ｈｚで電 動モータが駆動される場合、減結合すべき不都合な振動は、前記共振周波数をは るかに上回るいわゆる超臨界的（ueberkritisch）な範囲内にあり、自動車の車 体に対して最適に減結合される。電動モータ１のねじれ運動は、保持エレメント １６の第２の端部２０を中心にして生ぜしめられる。 しかしながら、例えば自動車運転時の衝突および衝撃による外部からの加速時 、または電動モータ１の始動時および停止時に、保持エレメント１６と電動モー タ１とから成るばね質量振動系の固有共振周波数を通過するような運転状態が生 じる。この場合にはノイズ発生下で、損傷をもたらす大きなねじれ振幅が生じる おそれがある。したがって各保持エレメント１６の領域内には、収容ケーシング ９にストッパエレメント２８が配置されている。このストッパエレメントは、時 計回りまたは逆時計回りの回動方向において、互いに 向き合う２つのストッパ面２９によって、収容ケーシング９に対する保持エレメ ント１６のねじれ運動の振幅を制限する。この場合、ストッパエレメント２８は 、収容ケーシング９の収容開口８に設けられたＵ字形の切欠きとして一体的に、 収容ケーシング９の一部として収容開口８に形成されていてよく、または、これ らのストッパエレメント２８は個々の別個のＵ字形部材として収容ケーシング９ の収容開口８に配置され、この収容開口に固定されていてもよい。第４図に示し たように、互いに向き合う両ストッパ面２９が保持エレメント１６の軸方向区分 １９の第２の端部２０の領域において、保持エレメント１６の第１の端部１７の 領域におけるよりも小さな間隔を有するように、ストッパエレメント２８のスト ッパ面２９が延びているので、振動運動時には、保持エレメント１６の第１の端 部１７に向いた、軸方向区分１９の第１の区分３０が、第２の端部２０に向いた 、軸方向区分１９の第２の区分３１よりも大きな振幅でストッパ面２９に当接す る。これにより、ストッパ面２９を備えたストッパエレメント２８の配置は、共 振時または外部からの影響時における保持装置の保護を保証する。それというの は、保持エレメント１６はこのような事情が発生すると、ねじれ運動時にストッ パ面２９によって柔らかく受け止められ、破壊をもたらす過負荷から保護される からである。第５図に示した実施例においては、スト ッパエレメント２８の両ストッパ面２９の輪郭が湾曲して、これらのストッパ面 が、保持エレメント１６の第１の端部１７に向かって、保持エレメントの第２の 端部２０に向かってよりも大きな相互間隔を有している。この場合各ストッパ面 ２９の輪郭は、軸方向区分１９の第２の区分３１がねじれ運動の僅かな振幅にお いても既にストッパ面２９に当接し、ストッパ面２９に当接するまでねじれ運動 のより大きな振幅を生ぜしめることができる第１の区分３０のばね定数もしくは ばね剛さが増大され、特に漸増する特性を有するように選択されている。これに より、ねじれ運動時の保持エレメント１６のばね特性と、電動モータ１の最大限 可能な変位とを最適に形成することができ、これにより、保持装置の過負荷が回 避される。 第３図に示したように、保持エレメント１６は、収容ケーシング９ならびにモ ータケーシング２に向いた狭幅の２つの横辺側３４と、ストッパエレメント２８ のストッパ面２９の各一方に向いた、つまり半径方向に延びるより長めの２つの 縦辺側３５とを備えた方形横断面を有している。保持エレメント１６、保持リン グ１８および保持板２１は既に述べたように、プラスチックから製造されていて よい。しかしながら第６図に示したように、これらは金属から成る個別部分とし て製造され、次いで溶接またはろう接によって接合されていてもよい。種々異な る方向において保持エレメ ント１６のばねのジオメトリを変化させることは保持エレメント１６の横断面ジ オメトリを変えることにより達成できる。このために例えば、方形横断面を有す るように形成された保持エレメント１６に、軸方向区分１９において、ねじれ部 ３６が設けられている。このねじれ部は軸方向区分を、第１の端部１７に向いた 第１の部分３７と、第２の端部２０に向いた第２の部分３８とに分ける。この場 合、第１の部分３７では横辺側３４が、第２の部分３８では縦辺側３５がモータ ケーシング２と収容ケーシング９とに対向して位置している。これにより、保持 エレメント１６の第２の部分３８が半径方向にばね弾性的に形成されているのに 対し、第１の部分３７はばね弾性的にねじれ運動を可能にする。第６図に示した 実施例に設けられたねじれ部３６は、プラスチックまたは金属から製造された保 持エレメント１６における材料選択とは無関係に形成可能である。保持エレメン ト１６の半径方向の振幅を制限するために、例えばストッパエレメント２８に、 モータケーシング２に向いた横方向ストッパ面３９が形成されている。この横方 向ストッパ面は例えば第２の部分３８の領域で延びており、保持エレメント１６ の第１の端部１７から第２の端部２０に向かう方向で、保持エレメント１６に対 して減じられた間隔を有している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ ベルナウアー ドイツ連邦共和国 Ｄ―76596 フォルバ ッハ フィーレーガー １ (72)発明者 トーマス ベルトリーニ ドイツ連邦共和国 Ｄ―77866 ライナウ パッペルヴェーク ４ (72)発明者 クリストフ アイテル ドイツ連邦共和国 Ｄ―77855 アーヘル ン アントニウスシュトラーセ 16 (72)発明者 ヨーゼフ フェルステラ ドイツ連邦共和国 Ｄ―77830 ビューラ ータール アルベルト―ボイエルレ―ヴェ ーク １ (72)発明者 ペーター ノルティング ドイツ連邦共和国 Ｄ―77830 ビューラ ータール シェッフェルヴェーク 24 (72)発明者 ロイベン アグノン ドイツ連邦共和国 Ｄ―77880 ザースバ ッハ ネルケンシュトラーセ 17 (72)発明者 オットー ブラス ドイツ連邦共和国 Ｄ―77815 ビュール ヴィンツァーシュトラーセ ３デー (72)発明者 アルフレート マイアー ドイツ連邦共和国 Ｄ―77855 アーヘル ン ツィーゲルヒュッテ ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 電動モータ、特にブロワに用いられる電動モータのための保持装置であって 、収容開口を備えた収容ケーシングが設けられており、収容開口内に、モータ回 転軸に対して同軸的に延びる、電動モータのモータケーシングが半径方向の間隔 を置いて少なくとも部分的に突入しており、さらに、相互間隔を置いて配置され たばね弾性的な少なくとも３つの保持エレメントが設けられており、該保持エレ メントがそれぞれ第１の端部と第２の端部とを有しており、保持エレメントの第 １の端部がモータケーシングに結合されていて、第２の端部が収容ケーシングに 結合されており、保持エレメントが、収容ケーシングに対する電動モータの振動 運動を可能にするようになっている形式のものにおいて、 各保持エレメント（１６）の領域内で収容ケーシング（９）にストッパエレ メント（２８）が配置されており、該ストッパエレメントが、収容ケーシング（ ９）に対する電動モータ（１）の振動運動の振幅を制限していることを特徴とす る、電動モータのための保持装置。 2. ストッパエレメント（２８）が、互いに向き合う２つのストッパ面（２９） を有しており、該両ストッパ面が、時計回りまたは逆時計回りの回動方向で 電動モータ（１）のねじれ運動を制限している、請求項１記載の保持装置。 3. 保持エレメント（１６）が第１の端部（１７）と第２の端部（２０）との間 で少なくとも１つの軸方向区分（１９）を有しており、該軸方向区分が、モータ 回転軸線（５）の方向に延びており、ねじれ運動時に、保持エレメント（１６） の第１の端部（１７）に向いた、軸方向区分（１９）の第１の区分（３０）が、 第２の端部（２０）に向いた、軸方向区分（１９）の第２の区分（３１）よりも 大きな振幅でストッパ面（２９）に当接するように、ストッパ面（２９）が延び ている、請求項２記載の保持装置。 4. ストッパエレメント（２８）の互いに向き合う両ストッパ面（２９）が保持 エレメント（１６）の第１の端部（１７）に向かって、保持エレメント（１６） の第２の端部（２０）に向かってよりも大きな相互間隔を有するように、これら のストッパ面が湾曲されて延びている、請求項３記載の保持装置。 5. 保持エレメント（１６）の軸方向区分（１９）が、２つの横辺側（３４）と 該横辺側よりも長く形成された２つの縦辺側（３５）とを備えた方形横断面を有 していて、ねじれ部（３６）によって、第１の端部（１７）に向いた第１の部分 （３７）と、第２の端部（２０）に向いた第２の部分（３８）とに分 けられており、第１の部分（３７）では横辺側（３４）が、第２の部分（３８） では縦辺側（３５）がモータケーシング（２）と収容ケーシング（９）とに対向 して位置している、請求項３または４記載の保持装置。 6. ストッパエレメント（２８）が、モータケーシング（２）に向いた横方向ス トッパ面（３９）を有しており、該横方向ストッパ面が、保持エレメント（１６ ）の第１の端部（１７）から第２の端部（２０）に向かう方向に延びて、保持エ レメント（１６）に対する減じられた間隔を有している、請求項１から５までの いずれか１項記載の保持装置。 7. ストッパエレメント（２８）が一体的に収容ケーシング（９）に形成されて いる、請求項１から６までのいずれか１項記載の保持装置。 8. ストッパエレメント（２８）が独立の部分として、収容ケーシング（９）に 結合されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の保持装置。 9. 収容ケーシング（９）が、環状の円筒部分（１０）と半径方向に延びる底部 （１１）とを有するようにポット状に形成されており、各保持エレメント（１６ ）の第２の端部（２０）が底部（１１）に結合されている、請求項１記載の保持 装置。 10．保持エレメント（１６）の第１の端部（１７）が管状の保持リング（１８） に結合されており、該保 持リングがモータケーシング（２）を取り囲んでいてモータケーシング（２）に 位置固定可能である、請求項１または２記載の保持装置。 11．保持エレメント（１６）の第２の端部（２０）が保持板（２１）に結合され ており、該保持板が、収容ケーシング（９）の底部（１１）に対して平行に延び ていて底部（１１）に位置固定可能である、請求項９記載の保持装置。 12．保持エレメント（１６）が保持リング（１８）と一体的に、プラスチックか ら製造されている、請求項１０記載の保持装置。 13．保持エレメント（１６）が保持板（２１）と一体的に、プラスチックから製 造されている、請求項１１または１２記載の保持装置。