JP2014506109A - Fan module drive unit - Google Patents
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Abstract
ファンモジュール駆動装置は、電動機と、ハウジングと、前記電動機を前記ハウジングに防振固定するための防振器とを含んでいる。前記電動機は前記弾性要素に係合するための半径方向の係合要素を有し、前記ハウジングは前記弾性要素を受容するための半径方向の凹部を有している。この場合、前記弾性要素は半径方向の一部分において前記係合要素を取り囲むように延在している。 The fan module driving device includes an electric motor, a housing, and a vibration isolator for fixing the electric motor to the housing in an anti-vibration manner. The electric motor has a radial engagement element for engaging the elastic element, and the housing has a radial recess for receiving the elastic element. In this case, the elastic element extends so as to surround the engaging element in a part in the radial direction.
Description
本発明は、ファンモジュール駆動装置およびこの種の駆動装置を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a fan module driving device and a method of manufacturing such a driving device.
たとえば自動車に搭載されて新気を車内に搬送するために使用されるファンモジュールは、通常、ハウジング内に受容される、ファンホイールを備えた電動機を含んでいる。電動機は振動が緩衝されるようにハウジング内に受容され、ハウジングは自動車の空気通路への組み込みのために設けられている。振動が緩衝される受容により、一方では自動車の振動および衝撃の影響を受けず、その結果電動機の寿命を長くさせることができる。他方、電動機の振動は自動車から切り離されるので、他の個所では自動車の車内の搭乗者が不快と感ずるような音響的に知覚可能な音にならない。 For example, a fan module mounted on a car and used to carry fresh air into the car typically includes an electric motor with a fan wheel that is received in a housing. The motor is received in a housing so that vibrations are damped, and the housing is provided for incorporation into the air passage of the automobile. The acceptance that the vibrations are buffered, on the other hand, is not affected by the vibrations and shocks of the vehicle, so that the life of the motor can be increased. On the other hand, since the vibration of the electric motor is separated from the automobile, it is not an acoustically perceptible sound that makes the passengers in the automobile feel uncomfortable at other locations.
通常は、切り離しのために、弾性要素が半径方向において電動機とハウジングとの間に配置される。このためにハウジングは弾性要素を受容するための凹部を有し、他方電動機は弾性要素に係合するための装置を有している。細条部によって互いに結合される2つの球状部分の形態で弾性要素をダンベル状に形成するのが通常であり、この場合前記装置は細条部の領域で弾性要素に係合する。 Usually, an elastic element is arranged radially between the motor and the housing for separation. For this purpose, the housing has a recess for receiving the elastic element, while the electric motor has a device for engaging the elastic element. It is usual to form the elastic element in the form of a dumbbell in the form of two spherical parts joined together by a strip, in which case the device engages the elastic element in the region of the strip.
ファンモジュールを高温で作動させると、弾性要素の弾性硬さは著しく低下する。その結果、半径方向に突出している電動機の係合要素が電動機の周方向に沿って凹部の境界面と接触し、これによりあらゆる緩衝が失われる。それ故、本発明の課題は、この種の打ち抜き防止を改善したファンモジュール駆動装置を提供することである。本発明の他の課題は、このようなファンモジュールのための製造方法を提供することにある。 When the fan module is operated at a high temperature, the elastic hardness of the elastic element is significantly reduced. As a result, the engaging element of the motor projecting in the radial direction comes into contact with the boundary surface of the recess along the circumferential direction of the motor, so that any buffering is lost. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a fan module driving device with improved punching prevention of this kind. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for such a fan module.
本発明は、この課題を、請求項1の構成を備えた駆動装置および請求項10の構成を備えた製造方法により解決する。 The present invention solves this problem by a driving apparatus having the configuration of claim 1 and a manufacturing method having the configuration of claim 10.
発明の開示
ファンモジュール駆動装置は、電動機と、ハウジングと、前記電動機を前記ハウジングに防振固定するための防振器とを含んでいる。前記電動機は前記弾性要素に係合するための半径方向の係合要素を有し、前記ハウジングは前記弾性要素を受容するための半径方向の凹部を有している。この場合、前記弾性要素は半径方向の一部分において前記係合要素を取り囲むように延在している。
DISCLOSURE OF THE INVENTION A fan module driving device includes an electric motor, a housing, and a vibration isolator for fixing the electric motor to the housing with vibration isolation. The electric motor has a radial engagement element for engaging the elastic element, and the housing has a radial recess for receiving the elastic element. In this case, the elastic element extends so as to surround the engaging element in a part in the radial direction.
弾性要素の特別な構成により、たとえば老化、摩耗または高温により弾性要素の弾性および緩衝力がかなり衰えた場合でも、係合要素が凹部の境界部と接触することが実際に阻止されている。これによって衝撃が回避され、従って電動機の寿命を長くすることができ、駆動モジュールの領域での音響障害を阻止することができる。係合要素とハウジングとの衝突に対し安全性が向上することにより、弾性要素のディメンションを比較的脆弱に選定でき、その結果突起物が少なくなる。これにより弾性要素の緩衝特性は短期的にも長期的にも改善される。また、ハウジングに対する構造的荷重が小さくなる。さらに、弾性要素と係合要素または凹部との接触面積を大きくすることができ、その結果特に弾性要素の材料疲労が少なくなる可能性がある。 The special configuration of the elastic element actually prevents the engaging element from coming into contact with the boundary of the recess, even if the elasticity and the buffering force of the elastic element have been significantly reduced, for example due to aging, wear or high temperatures. This avoids impacts and thus can extend the life of the motor and prevent acoustic disturbances in the area of the drive module. By improving the safety against the collision between the engaging element and the housing, the dimension of the elastic element can be selected to be relatively fragile, resulting in fewer projections. As a result, the cushioning characteristics of the elastic element are improved both in the short and long term. Also, the structural load on the housing is reduced. Furthermore, the contact area between the elastic element and the engaging element or the recess can be increased, which can result in less material fatigue, especially of the elastic element.
弾性要素は、好ましくは、電動機の回転方向に沿った該弾性要素ばね剛性が電動機の回転軸線に対し平行な方向でのばね剛性よりも小さいように、成形されている。これにより、回転方向に沿った電動機の振動をハウジングから好適に切り離すことができ、同時に、回転軸線方向での電動機の支持はしっかり維持される。これにより、たとえば電動機と結合されているファンホイールと空気案内通路との衝突を防止することができる。 The elastic element is preferably shaped such that the elastic element spring stiffness along the direction of rotation of the motor is less than the spring stiffness in a direction parallel to the axis of rotation of the motor. Thereby, the vibration of the electric motor along the rotation direction can be preferably separated from the housing, and at the same time, the support of the electric motor in the rotation axis direction is firmly maintained. Thereby, for example, a collision between the fan wheel coupled to the electric motor and the air guide passage can be prevented.
弾性要素は、電動機の周方向での凹部に対する当接面積を小さくするために、該凹部に関し半径方向の繰り抜き部を有している。これにより、弾性要素の放熱面を大きくすることができ、その結果弾性要素から熱を逃がすように改善できる。この処置により、特に高温作動時の弾性要素の寿命を延ばすことができる。同じ処置により、電動機の周方向での弾性要素のばね剛性を小さくすることもできる。 In order to reduce the contact area with respect to the recess in the circumferential direction of the electric motor, the elastic element has a radial pull-out portion with respect to the recess. Thereby, the heat radiating surface of the elastic element can be enlarged, and as a result, it can be improved so that heat is released from the elastic element. This measure can extend the life of the elastic element, especially during high temperature operation. By the same treatment, the spring stiffness of the elastic element in the circumferential direction of the electric motor can be reduced.
弾性要素は、ハウジングの一部分に当接するために、該弾性要素の半径方向外面が湾曲しているように成形されていてもよい。これにより、凹部の半径方向境界面に沿った弾性要素の転動運動を少なくさせることができ、よって弾性要素の摩耗が少なくなり、弾性要素のばね定数を一定に保持することができる。他方これによって駆動装置のハウジングに対する弾性要素の放熱の改善を実現できる。 The elastic element may be shaped such that the radially outer surface of the elastic element is curved to abut a portion of the housing. As a result, the rolling motion of the elastic element along the radial boundary surface of the recess can be reduced, so that the wear of the elastic element is reduced and the spring constant of the elastic element can be kept constant. On the other hand, the heat dissipation of the elastic element with respect to the housing of the drive device can be improved.
1実施態様では、弾性要素は、電動機の周方向にある境界面が凹部の対応する境界面に面一に当接するように成形されている。これにより、凹部を電動機の周方向に沿ってショックアブゾーバーによって完全に充填することができ、その結果弾性要素の予緊張力を少なくさせることができ、或いは、省略することができる。従って、電動機の周方向における弾性要素のばね定数は、大部分は弾性要素の材料またはショア硬さの選択によって可能である。 In one embodiment, the elastic element is shaped such that the boundary surface in the circumferential direction of the electric motor is flush with the corresponding boundary surface of the recess. As a result, the recess can be completely filled with the shock absorber along the circumferential direction of the electric motor, so that the pretensioning force of the elastic element can be reduced or omitted. Therefore, the spring constant of the elastic element in the circumferential direction of the motor is largely possible by the selection of the material of the elastic element or the shore hardness.
好適な1実施態様では、係合要素は、電動機のポールポットに固定されている丸い金属細条部を含んでいる。この簡単に製造できる係合要素により、弾性要素に対する係合領域での鋭いエッジを回避することができる。 In one preferred embodiment, the engagement element includes a round metal strip that is secured to the pole pot of the motor. With this easily manufactured engagement element, sharp edges in the engagement area for the elastic element can be avoided.
好適には、金属細条部は片側をヘッディング加工され、ヘッディング加工された端部は電動機のポールポットと背部閉鎖リングとの間に配置されている。これにより簡単で低コストの製造を可能にすることができる。 Preferably, the metal strip is headed on one side and the headed end is located between the pole pot and the back closure ring of the motor. This enables simple and low-cost manufacturing.
好適には、弾性要素は電動機の半径部のまわりでの回転に関し対称に成形されている。これにより、弾性要素を不正確な位置に誤って取り付けることが回避される。ポカヨケ(「不適切なミスの回避」)を目的とした補助処置は場合によっては省略することができ、このことは更なるコスト低減になりうる。 Preferably, the elastic element is shaped symmetrically with respect to rotation about the radius of the motor. This avoids accidentally mounting the elastic element in an incorrect position. Auxiliary treatment aimed at poke (“avoiding inappropriate mistakes”) can be omitted in some cases, which can further reduce costs.
1実施態様では、ハウジングを軸線方向に閉鎖するカバーが設けられ、弾性要素は凹部の境界部とカバーとの間で軸線方向に形状拘束的に保持されている。このようにして電動機をハウジング内に簡単に取り付け、取り外しすることができる。 In one embodiment, a cover for closing the housing in the axial direction is provided, and the elastic element is held in a shape-constrained manner in the axial direction between the boundary of the recess and the cover. In this way, the electric motor can be easily installed and removed from the housing.
上述の金属細条部の形態の係合要素を備えた駆動装置を製造するための本発明による方法は、金属細条部を、ポールポットに設けた対応する繰り抜き部を通じて挿入するステップと、背部閉鎖リングをポールポットに挿着するステップと、背部閉鎖リングをポールポットに結合させるステップと、金属細条部上に弾性要素をスライドさせて取り付けるステップと、電動機をハウジングに挿着して、弾性要素をハウジングの凹部に受容させるステップとを含んでいる。 The method according to the invention for manufacturing a drive device with an engagement element in the form of a metal strip as described above comprises the steps of inserting the metal strip through a corresponding withdrawal section provided in the pole pot; Inserting the back closure ring into the pole pot; coupling the back closure ring to the pole pot; sliding the elastic element on the metal strip; and attaching the electric motor to the housing; Receiving the elastic element in the recess of the housing.
電動機のポールポットの舌片が半径方向外側へ湾曲したものとして実現されている係合要素を備えた技術水準の駆動装置とは異なり、上述の駆動装置を前述のように簡単に製造することができる。 Unlike the state-of-the-art drive device with an engaging element which is realized as the tongue of the pole pot of the motor being curved radially outwards, the drive device described above can be simply manufactured as described above. it can.
次に、本発明を添付の図面を参照してより詳細に説明する。 The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
実施形態の詳細な説明
図1はファンモジュール100の一部分の展開縦断面図である。ファンモジュール100はファンホイール105と駆動装置110とを含んでいる。駆動装置110は電動機115を含み、該電動機はカバー125を備えたハウジング120内に受容されている。ハウジング120またはカバー125に対して電動機115を支持するため、弾性要素130が設けられている。弾性要素130は通常はプラスチックまたはゴムから製造されている。
Detailed Description of Embodiments FIG. 1 is a developed longitudinal sectional view of a part of a
ハウジング120には、弾性要素130を受容するための凹部135が設けられている。凹部135は電動機115の回転軸線140に沿って上方をカバー125によって密閉され、半径方向内側は開口している。弾性要素130は、5面が凹部135の境界面に当接し、第6面が半径方向において電動機115に対向するように成形されている。
The
通常は、適当な凹部135と係合要素145とを備えた複数個の弾性要素130が電動機115の周囲に配分されている。この場合、すべての弾性要素130が電動機115の回転軸線140に関して同じ高さにある必要はない。さらに、電動機115の回転軸線140に対するこれら弾性要素130の間の角度は異なっていてよい。
Usually, a plurality of
弾性要素130は、半径方向に、電動機115から半径方向に突出している係合要素145を受容するための繰り抜き部を有している。好適な実施形態では、電動機115の半径方向の係合要素145が弾性要素130の繰り抜き部と係合するばかりでなく、これと同時に、弾性要素130の電動機115側の表面は電動機の半径方向境界部と係合する。これにより、ハウジング120またはカバー125に対する電動機115の支持が改善され、その結果電動機115とハウジング120またはカバー125との間で動力および振動が実質的に弾性要素130だけで伝えられる。
The
図2は、図1の電動機115の、係合要素145の領域における詳細図である。ここでは、係合要素145は実質的に筒状または中空筒状の要素によって形成され、特に鋼線によって形成されている。鋼線145は電動機115のポールポット205に設けた繰り抜き部を貫通している。鋼線145はその左端をヘッディング加工されており、その結果鋼線145の径はポールポット205の繰り抜き部の径よりも大きく、鋼線145はポールポット205の繰り抜き部を右側へ滑り動くことができない。鋼線145のヘッディング加工端部の左側には、電動機115の背部閉鎖リング210の一部分が図示されている。背部閉鎖リング210は、鋼線145が左側へ滑り動いて電動機115内に進入するのを阻止している。
FIG. 2 is a detailed view of the
図3は、図1の弾性要素130に対応する弾性要素300を示している。弾性要素300は、特に図2に図示した係合要素145との関連で、図1の駆動装置110で使用することができる。
FIG. 3 shows an
座標系は、図1の電動機115の回転軸線140に関する半径方向xと、軸線方向yと、周方向zとを表わしている。
The coordinate system represents a radial direction x, an axial direction y, and a circumferential direction z with respect to the
弾性要素300は、x方向に延在して図1および図2の係合要素145を受容する繰り抜き部305を有している。繰り抜き部305に関して弾性要素300は回転対称である。すなわち、180°回転させると、弾性要素300は自らと重なる。
The
弾性要素300の、x方向において外側の面は、図1の凹部135の対応する当接面に応じて湾曲している。この場合湾曲部は、z方向にある弾性要素300の境界面の湾曲部に段差なしで移行している。y方向に沿った弾性要素300の境界部も、凹部135またはカバー125の境界面に対応している。
The outer surface of the
弾性要素300の、z方向に向いている複数の側面は、縮小され、正および負のy方向およびz方向のコーナーに4つの丸い部分が形成されている。これから生じる断面は、弾性要素300の表面を大きくさせるのに寄与して、たとえば弾性要素300の緩衝特性により該弾性要素内に発生する放熱を容易にさせる。
A plurality of side surfaces of the
図4は図1の電動機115に設けられる弾性要素400を示している。図示は、ほぼ電動機115の回転軸線140から半径方向外側へ見たものである。図3の座標系に対応している座標系は配向状態をわかりやすくしている。図3に図示した弾性要素300の実施形態と異なるのは、ここではx軸に沿って2つの部分しか形成されておらず、これらの部分はz方向にある弾性要素400の境界面を凹状に変形させている。
FIG. 4 shows an
図5は、図1の電動機115の係合要素145の他の実施形態を示している。電動機115のポールポット205から舌片が打ち抜かれて外側へ折り曲がっており、係合要素145を形成している。この場合、舌片145はフォーク状にスリット化されている。この種の係合要素145は、鉛直方向に配向されたダンベル状の弾性要素130に係合するために技術水準で使用されるものである。
FIG. 5 shows another embodiment of the
図6は、図5の舌片145と係合する弾性要素600を示している。座標系は半径方向x、軸線方向y、周方向zを表わしている。弾性要素600の外側の境界面は図3の弾性要素300の境界部に類似している。しかしながら繰り抜き部305は筒状ではなく、図5の舌片145のまわりにスリット状に繰り抜かれる。弾性要素600の、電動機115から離れている面では、スリット状の繰り抜き部305と、弾性要素600の、境を接している外側の境界面との間の移行部は、面取りされている。面取り部は、弾性要素130に設けた他の面取り部も同様であるが、弾性要素130の表面を拡大させて鋭いエッジまたはコーナーの領域での亀裂の危険を防止するのに寄与することができる。
FIG. 6 shows an
図7は、図1の電動機115に設けられる他の係合要素145を示している。図5の実施形態の場合と同様に、電動機115のポールポット205から舌片が打ち抜かれて外側へ折り曲がっている。図示した実施形態では、舌片の側部部分は軸線方向において下方へ折り曲げられている。それ故、係合要素145の横断面は実質的に逆U字状である。
FIG. 7 shows another
図8は、図7の係合要素700と係合する弾性要素800を示している。ここでも配向状態をわかりやすくするために座標系が図示されている。弾性要素800の図はハウジング120の内部から見た図である。繰り抜き部305は図7の舌片145に対応しており、横断面図にて実質的に逆U字状を有している。
FIG. 8 shows an
図9は図1の駆動装置110を製造するための方法900のフローチャートである。この場合、係合要素145は図2との関連で上述したような鋼線の形態で実施されている。弾性要素130は対応的に成形されており、たとえば図3の弾性要素300または図4の弾性要素400のように成形されている。
FIG. 9 is a flowchart of a
第1ステップ905では、図2の鋼線145をヘッディング加工していない面でもってポールポット205の対応する繰り抜き部に挿入する。次のステップ910で背部閉鎖リング210をポールポット205に挿入し、その結果ヘッディング加工面がポールポット205に当接する。その後、ステップ915で背部閉鎖リングをポールポットと結合させ、好ましくはビード継ぎ、溶接または接着によって結合させる。次に、鋼線145を半径方向において電動機115に形状拘束的に且つ摩擦で取り付ける。
In the
次のステップ920で、弾性要素300、400を鋼線145上に軸線方向へスライドさせて取り付ける。次に、電動機115を弾性要素300、400とともにハウジング120内へ挿入して、弾性要素300、400をハウジング120の繰り抜き部135内で静止させる。次にカバー125をハウジング120に取り付ける。これにより好ましくは弾性要素300、400の軸線方向の位置が固定される。
In the
Claims (10)
−電動機(115)と、
−ハウジング(120)と、
−前記電動機(115)を前記ハウジング(120)に防振固定するための防振器(135、300、400、600、800)と、
を含み、
−前記電動機(115)が前記防振器(135、300、400、600、800)に係合するための半径方向の係合要素(145)を有し、
−前記ハウジング(120)が前記防振器(135、300、400、600、800)を受容するための半径方向の凹部(135)を有している、
前記駆動装置(110)において、
−前記防振器(135、300、400、600、800)が半径方向の一部分において前記係合要素(145)を取り囲むように延在していることを特徴とする駆動装置(110)。 A drive device (110) for the fan module (100), the drive device (110) comprising:
-An electric motor (115);
A housing (120);
-A vibration isolator (135, 300, 400, 600, 800) for vibration isolating and fixing the electric motor (115) to the housing (120);
Including
The electric motor (115) has a radial engagement element (145) for engaging the vibration isolator (135, 300, 400, 600, 800);
The housing (120) has a radial recess (135) for receiving the vibration isolator (135, 300, 400, 600, 800);
In the drive device (110),
The drive device (110), characterized in that the anti-vibration device (135, 300, 400, 600, 800) extends so as to surround the engagement element (145) in a radial part.
−前記金属細条部(145)を、前記ポールポット(205)に設けた対応する繰り抜き部を通じて挿入するステップ(905)と、
−前記背部閉鎖リング(210)を前記ポールポット(205)に挿着するステップ(910)と、
−前記背部閉鎖リング(210)を前記ポールポット(205)に結合させるステップ(915)と、
−前記金属細条部(145)上に前記防振器(135、300、400、600、800)をスライドさせて取り付けるステップ(920)と、
−前記電動機(115)を前記ハウジングに挿着して、前記防振器(135、300、400、600、800)を前記ハウジング(120)の前記凹部(135)に受容させるステップ(925)と、
を含んでいることを特徴とする方法(900)。 A method (900) for manufacturing a drive device (110) according to claim 6,
-Inserting the metal strip (145) through a corresponding draw-out provided in the pole pot (205) (905);
-Inserting (910) the back closure ring (210) into the pole pot (205);
-Coupling (915) the back closure ring (210) to the pole pot (205);
-Sliding and mounting the vibration isolator (135, 300, 400, 600, 800) on the metal strip (145);
Inserting the motor (115) into the housing and receiving the vibration isolator (135, 300, 400, 600, 800) in the recess (135) of the housing (120) (925); ,
A method (900) comprising:
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