JP2007532085A

JP2007532085A - ブロワーモータ用の一体成形された音響ハウジング

Info

Publication number: JP2007532085A
Application number: JP2007503123A
Authority: JP
Inventors: キンマーティン，ジェフリー・チャールズ; ホーエン，ギャレット・ウェイド; マックローリン，ジョン・ダブリュー; プティット，エドワード・ダグラス
Original assignee: デルファイ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2007-11-08
Also published as: EP1756424A2; US7175398B2; US20050254975A1; KR20070004991A; WO2005113983A3; KR100853006B1; EP1756424A4; WO2005113983A2

Abstract

【課題】ブロワー用電動モータが騒音防止用二重壁モータハウジング（２０）を含む、自動車用加熱−空調（ＨＶＡＣ）モジュールを提供する。
【解決手段】ハウジング（２０）は、開放端及び閉鎖端を持つカップ状内ケーシング（３２）を画成する。外ケーシング（３４）が内ケーシング（３２）を取り囲んでおり、一体のフランジ（３８）によって内ケーシング（３２）に一体に連結されている。外ケーシング（３４）はフランジ（３８）からリム（３６）まで上方に延びており、内ケーシング（３２）を取り囲む空間を画成する。端キャップ（４４）はリム（３６）と係合する溝（４６）を備えており、内ケーシング（３２）の閉鎖端の上方を間隔が隔てられた関係で延びる。端キャップ（４４）は、フランジ（３８）から上方に延びるポスト（４８）と螺合するファスナ（５０）によって所定の場所に保持される。これらのポスト（４８）の一つが、モータに電力を供給するため、外ケーシング（３４）と内ケーシング（３２）との間を半径方向に延びる雌電気コネクタ（５４）から上方に延びている。
【選択図】図１

Description

本願は、２００４年５月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／５７０，３６６号の優先権を主張するものである。

自動車用加熱−空調（ＨＶＡＣ）システムでブロワーモータを収容する種類のモータハウジングアッセンブリに関する。

ＨＶＡＣシステムでファンに動力を提供するために使用される電動モータは、代表的には、ＨＶＡＣハウジングに取り付けられたモータハウジングアッセンブリ内に保持される。モータは、我慢の限度を越えたレベルのカチカチコツコツといった騒音を発生する。こうした騒音は、低回転速度でモータのブラシが整流子の離間隙間を移動することによって発生する。このような騒音は、モータ内のごみやスラストベアリングの欠陥又はモータのシャフトとベアリングとの間の隙間が大き過ぎることによっても発生する。モータが発生する振動や騒音を隣接した構造から遮断するために様々な技術が使用されてきた。例えば、モータハウジングアッセンブリを空気ケースに固定するファスナを取り囲むエラストマー製のハトメを使用することが知られている。更に、モータハウジングアッセンブリを弾性の振動減衰材料で製造することが知られている。また、計器盤の下側に取り付けたハッシュパネルは、このような騒音を吸収し、又は遮蔽する。幾つかの場合では、フォームライニングを持つ別体のモータカバーでモータを覆う。従来技術のハウジングの例は、ヴォルマー等に付与された米国特許第５、７８６、６４７号、ペリヤサンバイ等に付与された米国特許第５、９０５、３２０号、バートレットに付与された米国特許第６、２６２、５０４号、シンプソンに付与された米国特許第６、４４８、６７８号、及びバシル等に付与された米国特許第６、７１７、２９９号に開示されている。
米国特許第５、７８６、６４７号米国特許第５、９０５、３２０号米国特許第６、２６２、５０４号米国特許第６、４４８、６７８号米国特許第６、７１７、２９９号

モータハウジングアッセンブリがプラスチック等の比較的剛性の材料で形成されている場合には、モータをモータハウジングアッセンブリから遮断するようになった弾性バンドやシュラウドをモータの周囲に巻き付けること等によって取り囲むことが知られている。モータをモータハウジングアッセンブリに取り付けたとき、モータが発生する振動や騒音がバンドやシュラウドによって減衰され、半径方向外方にＨＶＡＣハウジングに伝達されない。他のモータハウジングアッセンブリは、モータの端部とモータハウジングとの間に配置された一つ又はそれ以上の減衰パッドを含む。

モータハウジングは、モータを受け入れるための開放端及びこの開放端とは反対側の部分閉鎖端を持つカップ状内ケーシングを画成し、モータの出力シャフトが開放端から延びることができる。ハウジングは内ケーシングから間隔が隔てられており且つ内ケーシングを取り囲む外ケーシングを含む。外ケーシングは、内ケーシングの開放端から内ケーシングの閉鎖端と隣接したリムまで延び、内ケーシングと外ケーシングとの間に空間を画成する。端キャップは、リムと係合し且つ内ケーシングの閉鎖端の上方を延び且つこれに対して間隔が隔てられた関係をなすように形成されている。

従って、本発明は、騒音障壁を一体成形することによって騒音を減少するのに要する費用及び複雑さを低減する。騒音障壁は、キャップが騒音障壁と係合して騒音を捕捉するように一体成形される。障壁は、騒音減少を最適にするように注文製作されてもよい。本発明は、騒音を減衰するための別体のカバーに対する必要をなくす。

更に、本発明は、隙間をなくし且つ音響を伝達できる界面継ぎ目を減少することによって、別体のモータカバーと比較して優れた騒音閉じ込め性能を提供する。最後に、一体成形された音響障壁は、ＨＶＡＣケースの構造的剛性に寄与し、かくして騒音を増幅する潜在的構造共鳴を減少する。

本発明のこの他の利点は、添付図面と関連して以下の詳細な説明を参照することにより容易に理解されるであろう。

自動車用加熱−空調（ＨＶＡＣ）モジュールを図１に示す。このモジュールは、空気を車室に分配するための包囲体を含む。ＨＶＡＣ包囲体は、概略に示す円筒形モータハウジング２０及びブロワーケーシング２２を含む。包囲体を通って移動する空気を差し向けるため、パネルバルブ即ちドア２４を含む入口ケースが包囲体によって支持されている。空気は、ブロワーケーシング２２に配置されたファンブレード即ちインペラー２６によって包囲体を通して移動される。ブロワーケーシング２２は、空気を移動するため、インペラー２６の回転軸線から外方に間隔が隔てられている。垂直方向に配置されたインペラーのブレードは、逆円錐体によって支持されている。望ましからぬ粒子を空気から除去するため、フィルタ３０が包囲体に亘って延びている。

モータハウジング２０は、開放端及びこの開放端とは反対側の閉鎖端を持つカップ形状内ケーシング３２、及び内ケーシング３２から間隔が隔てられており且つこの内ケーシングを取り囲み、内ケーシング３２の開放端から内ケーシング３２の閉鎖端と垂直方向で隣接した円形リム３６まで上方に延び、内ケーシング３２を取り囲む空間を内ケーシング３２との間に画成する外ケーシング３４を画成する。内ケーシング３２及び外ケーシング３４は円筒形形状であり、内ケーシング３２の開放端から外方に空間を横切って外ケーシング３４まで延びるフランジ３８によって互いに一体に連結されており、フランジは、外ケーシング３４から半径方向外方にブロワーケーシング２４に一体に連結された周囲まで延び続ける。

モータは内ケーシング３２内に配置されており、内ケーシング３２から間隔が隔てられており且つ軸線方向長さを画成する容器即ちモータシェル４０、及び内ケーシング３２の開放端からインペラー２６を支持する先端まで延びる出力シャフト４２を有する。

端キャップ４４は、リム３６と係合し、内ケーシング３２の閉鎖端の上方を間隔が隔てられた関係で延びるように形成されている。端キャップ４４は、外ケーシング３４のリム３６をぴったりと受け入れるため、その周囲に亘って延びる環状溝４６を有する。

モータハウジング２０は、端キャップ４４をリム３６と係合した状態に保持するためにファスナ５０を受け入れる複数の衝合部即ちポスト４８を含む。フランジ３８は外ケーシング３４から半径方向外方にブレーカウェイウェブ５２が画成する周囲まで延びる。ブレーカウェイウェブは、破壊によりハウジング２０をブロワーケーシング２２から分離するため、ハウジング２０をブロワーケーシング２２と一体に相互連結する。図３に最も明らかに示すように、右側に設けられたポスト４８はフランジ３８から外ケーシング３４と平行に閉鎖端と隣接した位置まで延びており、外ケーシング３４と周囲のブレーカウェイウェブ５２との間に配置される。左側に設けられたポスト４８は、内ケーシング３２と外ケーシング３４との間で雌コネクタ５４から上方に延びている。雌コネクタ５４は、モータ用の電力を雌コネクタ５４に挿入した電気プラグから受け取るための電気ソケットである。電気コネクタ５４は雌であり、外ケーシング３４と内ケーシング３２との間を半径方向に延びている。ファスナ５０にはねじ山が設けられており、ポスト４８の穴にねじ込まれて端キャップ４４を外ケーシング３４のリム３６に対して締め付ける。

フランジ３８及びブロワーケーシング２２を周囲のところで一体に相互連結するブレーカウェイウェブ５２は、壊すことによってモータハウジング２０をブロワーケーシング２２から周囲のところで分離するように形成されている。このような破壊は、通常、モータを取り外して保守を行うためになされる。同じモータハウジング２０を再設置してもよいし或いは交換物を設置してもよいが、これらは、両方とも、フランジ３８の周囲で終端しており、ウェブ５２を備えていない。修理した又は交換物のモータハウジング２０及びモータを連結し又は取り付けるため、ウェブ５２を破壊した後にモータハウジング２０をブロワーケーシング２２に再連結するために支持装置５６をブレーカウェイウェブ５２の各側に配置する。これらの支持装置５６はねじ受け入れ衝合体を含み、各衝合体対間の隙間をウェブ５２を横切って延びるストラップ等とともにここにファスナ５０をねじ込むことができる。

外ケーシング３４は、更に、空気をインペラーから受け取ってこの空気を上方に及び容器４０の周囲に差し向けてモータ２２を冷却するための一体の冷却空気チャンネル５８を画成する。内ケーシング３２は、容器４０が取り付けられるリブ６０等を含んでいてもよい。

モータハウジング２０は、モータの騒音を閉じ込めるために端キャップ４４とともにモータを取り囲む少なくとも二つの壁を画成するため、有機ポリマー材料で一体成形されている。モータハウジング２０は、円形をなして即ち円筒形をなして形成されていてもよく、又はその音響減少性能を最適化する注文製作の形状を備えていてもよい。内ケーシング３２の円筒形の壁の厚さは約１．７５ｍｍ又はそれ以上であり、モータ用の容器４０の直ぐ近くではモータを支持し且つ保持するように機能する。減衰材又は吸音材を内ケーシング３２とモータ用の容器４０との間の空間に配置するのは随意である。

外ケーシング３４は、内ケーシング３２の外方に或る程度の距離のところに、相互連結フランジ３８を介して内ケーシング３２及びブロワーケーシング２４と一体成形された第２壁を画成し、内ケーシング３２と外ケーシング３４との間に空隙又は空間を形成する。第２壁が円筒形として示してあるが、その形状は円筒形以外であるように最適化してもよい。外ケーシング３４は、カチカチコツコツといった騒音が車室に入り込まないように遮断する別の音響障壁として作用する。内ケーシング３２と外ケーシング３４との間の隙間又は空間は、空所のまま残してもよいし、連続気泡フォーム、独立気泡フォーム、又は繊維質ゴム材料等の吸音材を充填して追加の吸音性を追加してもよい。更に、遮音性を向上するための追加の壁を追加してもよい。例えば、第３壁を一体成形し、遮音性を向上してもよい。

端キャップ４４は、モータ周囲の第２閉鎖体を完成し、ネジ止め、一体成形したスナップ、超音波溶接、接着剤、クリップ等の様々な方法で取り付けられていてもよい。端キャップ４４は別に型成形された部品であってもよいし外ケーシング３４のリム３６に連結された可撓性ヒンジ（図示せず）を介して外ケーシング３４と一体成形されていてもよい。端キャップ４４は、音響性能を向上するため、多数の層及び／又は内部キャビティを含むように、又は二重壁であるように形成されていてもよい。更に、端キャップ４４は、モータの周囲の内部空所又は空間を騒音防止材料で充填するために発泡フォーム材料を注入できるようにする充填物チューブを備えて形成されていてもよい。

明らかに、以上の教示に照らして本発明の多くの変形及び変更が可能である。本発明は、特許請求の範囲の範囲内に特定的に記載した以外の態様で実施されてもよい。

ブロワーモータ及びモータハウジングを含むＨＶＡＣモジュールの部分断面斜視図である。ブロワーモータ及びモータハウジングを含むＨＶＡＣモジュールの図１と同様の部分断面拡大斜視図である。モジュールをモータなしで示す部分断面拡大斜視図である。

符号の説明

２０モータハウジング
２２ブロワーケーシング
２４パネルバルブ
２６インペラー
３０フィルタ
３２カップ形状内ケーシング
３４外ケーシング
３６円形リム
３８フランジ
４０モータシェル
４２出力シャフト
４４端キャップ
４６環状溝
４８ポスト
５０ファスナ
５２ブレーカウェイウェブ

Claims

モータハウジングアッセンブリにおいて、
モータを受け入れるための開放端及びこの開放端とは反対側の閉鎖端を持ち、モータ出力シャフト（４２）が前記開放端から延びることができるカップ状内ケーシング（３２）を画成するモータハウジング（２０）、
前記モータハウジング（２０）は、前記内ケーシング（３２）から間隔が隔てられており且つこの内ケーシングを取り囲み、前記内ケーシング（３２）の前記開放端から前記内ケーシング（３２）の前記閉鎖端と隣接したリム（３６）まで延び、前記内ケーシング（３２）を取り囲む空間を前記内ケーシング（３２）との間に画成する外ケーシング（３４）、及び
前記リム（３６）と係合し、前記内ケーシング（３２）の前記閉鎖端の上方を延び且つこれから間隔が隔てられるように形成された端キャップ（４４）を含む、アッセンブリ。
請求項１に記載のアッセンブリにおいて、ロータ、ステータ、及びロータ及びステータを取り囲む、軸線方向長さを画成する容器（４０）、及び前記内ケーシング（３２）の前記開放端から先端まで延びる出力シャフト（４２）を持つモータを含む、アッセンブリ。
請求項２に記載のアッセンブリにおいて、空気を移動するため、前記シャフト（４２）の前記先端に連結されたインペラー（２６）を含む、アッセンブリ。
請求項３に記載のアッセンブリにおいて、前記モータハウジング（２０）は前記モータ用の電力を受け取るための電気コネクタ（５４）を含む、アッセンブリ。
請求項４に記載のアッセンブリにおいて、前記電気コネクタ（５４）は雌であり、前記外ケーシング（３４）と前記内ケーシング（３２）との間を半径方向に延びている、アッセンブリ。
請求項２に記載のアッセンブリにおいて、前記モータ（２２）の前記容器（４０）は、前記内ケーシング（３２）から間隔が隔てられている、アッセンブリ。
請求項１に記載のアッセンブリにおいて、前記内ケーシング（３２）及び前記外ケーシング（３４）は、前記開放端から外方に前記空間を横切って前記外ケーシング（３４）まで延びるフランジ（３８）によって互いに一体に連結されている、アッセンブリ。
請求項７に記載のアッセンブリにおいて、前記モータハウジング（２０）は、前記外ケーシング（３４）と前記内ケーシング（３２）との間を半径方向に延びる雌電気コネクタ（５４）を含む、アッセンブリ。
請求項７に記載のアッセンブリにおいて、前記ハウジング（２０）は前記端キャップ（４４）を前記リム（３６）と係合した状態に保持するファスナ（５０）を受け入れるための複数の衝合体を含む、アッセンブリ。
請求項９に記載のアッセンブリにおいて、前記ハウジング（２０）は、前記外ケーシング（３４）と前記内ケーシング（３２）との間を半径方向に延びる雌電気コネクタ（５４）を含み、前記衝合体の一つが前記雌コネクタ（５４）から前記内ケーシング（３２）と前記外ケーシング（３４）との間を延びる、アッセンブリ。
請求項９に記載のアッセンブリにおいて、前記フランジ（３８）は前記外ケーシング（３４）から半径方向外方に周囲まで延び、前記衝合体は前記フランジ（３８）から前記外ケーシング（３４）と平行に前記閉鎖端と隣接した位置まで延びるポスト（４８）を画成する、アッセンブリ。
請求項１１に記載のアッセンブリにおいて、前記ポスト（４８）は前記周囲と前記外ケーシング（３４）との間に配置されている、アッセンブリ。
請求項７に記載のアッセンブリにおいて、前記フランジ（３８）は前記外ケーシング（３４）から半径方向外方に周囲まで延び、インペラー（２６）を取り囲むためのブロワーケーシング（２２）を含み、このケーシングは、破壊により前記ハウジング（２０）を前記ブロワーケーシング（２２）から分離するためのブレーカウェイウェブ（５２）によって前記周囲のところで前記フランジ（３８）に一体に連結されている、アッセンブリ。
請求項１３に記載のアッセンブリにおいて、前記ウェブ（５２）を破壊した後、ハウジング（２０）を前記ブロワーケーシング（２２）に再連結するため、前記ブレーカウェイウェブ（５２）の各側に配置された支持装置（５６）を含む、アッセンブリ。
自動車用加熱−空調（ＨＶＡＣ）モジュールにおいて、
空気を車室に分配するための、ブロワーケーシング（２２）を含む包囲体、
前記包囲体を通して空気を移動するため、前記ブロワーケーシング（２２）に配置されたインペラー（２６）、
前記包囲体を通って移動する空気と熱交換するため、前記包囲体によって支持された熱交換器、
開放端及びこの開放端とは反対側の閉鎖端を持つカップ状内ケーシング（３２）、及び前記内ケーシング（３２）から間隔が隔てられており且つこの内ケーシングを取り囲み、前記内ケーシング（３２）の前記開放端から前記内ケーシング（３２）の前記閉鎖端と隣接したリム（３６）まで延び、前記内ケーシング（３２）を取り囲む空間を前記内ケーシング（３２）との間に画成する外ケーシング（３４）を画成するハウジング（２０）、
前記内ケーシング（３２）及び前記外ケーシング（３４）は、前記内ケーシング（３２）の前記開放端から外方に前記空間を横切って前記外ケーシング（３４）まで、及び前記外ケーシング（３４）から半径方向外方に前記ブロワーケーシング（２２）と一体に連結された周囲まで延びるフランジ（３８）によって互いに一体に連結されており、
前記内ケーシング（３２）内に配置された、容器（４０）及び前記内ケーシング（３２）の前記開放端から前記インペラー（２６）を支持する先端まで延びる出力シャフト（４２）を持つモータ、及び
前記リム（３６）と係合し、前記内ケーシング（３２）の前記閉鎖端の上方を延び且つこれから間隔が隔てられた関係にあるように形成された端キャップ（４４）を含む、アッセンブリ。
請求項１５に記載のアッセンブリにおいて、前記内ケーシング（３２）と前記外ケーシング（３４）との間を半径方向に延びる電気コネクタ（５４）を含む、アッセンブリ。
請求項１５に記載のアッセンブリにおいて、前記ハウジング（２０）は、前記端キャップ（４４）を前記リム（３６）と係合した状態に保持するファスナ（５０）を受け入れるための複数の衝合体を含む、アッセンブリ。
請求項１７に記載のアッセンブリにおいて、前記ハウジング（２０）は、前記外ケーシング（３４）と前記内ケーシング（３２）との間を半径方向に延びる雌電気コネクタ（５４）を含み、前記衝合体の一つが前記雌コネクタ（５４）から前記内ケーシング（３２）と前記外ケーシング（３４）との間を延びている、アッセンブリ。
請求項１５に記載のアッセンブリにおいて、前記フランジ（３８）は前記外ケーシング（３４）から半径方向外方に周囲まで延びており、前記衝合体の一つが、前記フランジ（３８）から前記外ケーシング（３４）と平行に前記閉鎖端と隣接した位置まで延びるポスト（４８）を画成する、アッセンブリ。
請求項１９に記載のアッセンブリにおいて、前記ポスト（４８）は前記周囲と前記外ケーシング（３４）との間に配置されている、アッセンブリ。
請求項１５に記載のアッセンブリにおいて、前記フランジ（３８）は前記外ケーシング（３４）から半径方向外方に周囲まで延び、前記フランジ（３８）に一体に相互連結されたブレーカウェイウェブ（５２）を含み、前記ブロワーケーシング（２２）は、前記ハウジング（２０）を前記ブロワーケーシング（２２）から前記周囲のところで分離するため、前記周囲のところで破壊される、アッセンブリ。