JP6625671B2 - 送風装置用電気モータ及び送風装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気モータの分野に関し、特に、動力車両の暖房、換気及び／又は空調システム（「ＨＶＡＣ」の頭字語としても知られている）の送風装置に使用されるものに関する。

動力車両には、一般に、車両の乗員室内に向けて運ばれる空気流の温度を調節するために、換気、加熱及び／又は空調の装置が設けられている。その装置は、一般に、複数の分離部によって区切られたカバーを備え、そのカバーにおいて、少なくとも１つの空気入口と少なくとも１つの空気出口とを含む複数の開口部が構造化されている。

既知の方法では、空気流を空気入口から空気出口に向かって循環させるために、カバーは送風装置又はブロワーを収容する。またカバーは、空気流を乗員室の内側に運ぶ前に空気流を加熱及び／又は冷却するための熱処理手段を収容する。

ブロワーは、一般に、電気的に整流された電気モータ又はブラシレス直流モータを含む。これらのモータは、ロータ及びステータのアセンブリを含み、これらの構成要素の各々は電磁要素を担持し、その相互作用によってステータに対するロータの動きが生み出される。ロータ及びステータは、前記モータにおいて互いに独立して取り付けられており、これらの２つの構成要素の相対的な位置がモータの最適作動のために正しいことが確認されるべきである。

さらに、このタイプのモータには、使用中に電磁放射が発生するが、それは前記モータに近接して配置された他の電子ユニットの作動を妨害する可能性があるという問題が存在する。

本発明の目的は、上述の不利な点の少なくともいくつかを克服し、特に前記モータの外部の電磁放射の伝播を制限することを可能にする電気モータ及び関連する送風装置を提案することである。

この目的のために、本発明は、ロータと、ステータと、前記ロータ及び前記ステータのための支持体であって熱を放散するのに適した支持体と、遮蔽キャップと、を備え、遮蔽キャップが前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体に対して固定のための手段によって連結されていることを特徴とする送風装置用の電気モータを提案する。

このようにして、ステータのコイルによって生成される電磁放射の伝搬を制限する遮蔽キャップを、容易に位置決めすることが可能である。特に、遮蔽キャップは、それによりステータのすぐ近くに配置され、したがって電磁放射のより良好な閉じ込めを可能にする。

本発明による具体的な実施形態は、以下を提案する：
− 固定のための手段は、遮蔽キャップ上に配置された第１の部分と、支持体上に配置された第２の部分とを含み；そのため、遮蔽キャップを前記ロータ及びステータのための支持体に固定することを可能にする固定のための手段は、前記複数の要素の各々に分散され；
− 前記固定のための手段の前記第１及び第２の部分は、それぞれ前記遮蔽キャップ及び前記支持体に一体化されている。言い換えれば、前記固定のための手段の各部分は、遮蔽キャップ又は前記ロータ及びステータのための支持体において直接的に形成されている。言い換えれば、固定のための手段の第１の部分は遮蔽キャップとともに一体的な要素を形成し、前記固定のための手段の第２の部分は前記支持体とともに一体的な要素を形成する。結果として、これは、遮蔽キャップを前記ロータ及びステータのための支持体に固定するために、例えばボルトである、中間的な追加要素を回避する；
− 前記ロータのための及び前記ステータのための支持体と前記遮蔽キャップとは電気的につながれ；この特徴は、電気モータからの電磁放射の伝播を制限する際に前記遮蔽キャップの有効性を強化することを可能にする；
− 固定のための手段は、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体上に配置された少なくとも１つのスタッドと、前記スタッドを収容するのに適した少なくとも１つの開口部とを含み、その開口部は遮蔽キャップ上に配置され；
− 前記ロータのための及び前記ステータのための支持体は単一要素から作られており；
− ロータはステータの周りに配置され、前記ロータのための及び前記ステータのための支持要素は単一要素を形成し、当該単一要素は、
− ヒートシンクとして使用されるプレートと、
− ロータのための及びステータのための支持要素として使用される内部路が設けられたシリンダーと、を含む。
− 例えば前記スタッドである、固定のための手段の第２の部分は、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体のシリンダーの端部上に配置され；
− 前記ロータのための及び前記ステータのための支持体は、電気的接地に対して電気的に接続されており；
− 前記ロータのための及び前記ステータのための支持体及び／又は前記遮蔽キャップは、導電性材料から作られており；
− 遮蔽キャップは、モータ及び／又はステータによって生成された高温空気を通過させるのに適した切り欠きを備え；
− 遮蔽キャップは、ステータの要素にもたれかかるように折り曲げられたタブを含み；
− 遮蔽キャップはロータとステータとの間に配置される。

また、本発明は、そのような電気モータを備える送風装置と、遮蔽キャップを上述で定められたモータ支持体に固定する方法とに関し、
− スタッドを開口部に挿入するステップ
− 遮蔽キャップの上のスタッドを変形させるステップ
を含む。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照し、以下の説明を読むことにより明らかになるであろう。
図１は、本発明による電気モータの概略図を示す。 図２は、本発明による遮蔽キャップを示す。 図３は、本発明による前記ロータのための及び前記ステータのための支持体の部分図を示す。 図４は、本発明による電気モータの部分図であって、遮蔽キャップが前記ロータのための及び前記ステータのための支持体上に一旦固定されている。 図５は、別の実施形態による電気モータの概略図を示す。 図６は、図５に示す実施形態による前記ロータのための及び前記ステータのための支持体を示す。

図１は、本発明による電気モータの断面図による図を示している。電気モータ１は、ロータ２とステータ４とを備える。ステータ４は、トランスミッションシャフト６が通過する内部ボアの輪郭を画定する中央壁を有する実質的に環状の形状を有しており、そのトランスミッションシャフトについては後で説明する。ステータ４はさらに、電磁場を発生させる１つ以上の磁気コイルと、トランスミッションシャフト６の軸に実質的に平行に延びる複数の金属プレート１０と、を含む。各金属プレート１０は、コイルの巻線のための通過領域が２つの隣接する金属プレート１０の間に形成されるように、配置されている。また金属板をコイルから又は後述の磁石８から絶縁するために、電気絶縁性のプラスチック層１１を金属プレート１０に追加しうる。

ステータ４の周りに配置されたロータ２は、少なくとも１つの永久磁石８を担持しており、電流が供給された前記コイルと共に、その相互作用により、ステータ４の周りにロータ２の回転運動を生み出す。ロータ２が回転するとトランスミッションシャフトも回転するように、ロータ２はトランスミッションシャフト６に対して固く接続されている。トランスミッションシャフト６は、全部は図示されていないホイールに配置された１つのブレードに対して又は複数のブレードに対して連結されており、それにより、トランスミッションシャフト６が、したがってブレードが、回転する場合に空気流を発生させることができる。トランスミッションシャフト６は、ステータ４の環状形状によって輪郭を描かれる内部ボア内を貫通している。

トランスミッションシャフト６ならびにロータ２及びステータ４が、安定した位置に留まるために、換言すればこれらの２つの要素のみが放射タイプであって軸タイプではなく動くために、これらの３つの要素は、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２上に存在する。前記支持体１２は、シリンダー１８に固定されたプレート１６の形状を有し、そのシリンダー１８は、そのプレートから突出するように配置され、プレート１６の実質的に中央において開口する内部路１７を有する。

プレート１６は、シリンダー１８の内部路１７の軸に実質的に垂直な平面において延在している。シリンダー１８は、ステータ４の内部ボアに収容され、トランスミッションシャフト６を受け入れるのに適しており、そのトランスミッションシャフト６は、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２がロータ２をステータ４に対して正確に位置づけるように、ロータ２に対して固く接続されている。

図１、図５及び図６において、シリンダー１８及びプレート１６が一体部品を形成していることを観察することが可能である。プレート１６は、例えば、円盤状を有するが、他の形状、例えば、長方形、正方形、楕円形などであってもよい。

前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２のプレート１６は、特にステータ４のコイルに電力を供給するために、制御電子基板、制御電子基板２０を支持するヒートシンクを形成する。制御電子基板２０は、シリンダー１８から離れるように方向づけられたプレート１６の側に配置される。電気的に絶縁ではあるが熱伝導性を有する層２２が、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２と制御電子基板２０との間に配置可能である。

好ましくは、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２は金属で作られており、特にその軽量性及び良好な熱伝導特性のためにアルミニウムで作られる。このように、ヒートシンクとして用いられるプレート１６は、熱伝導により制御電子基板２０を効果的に冷却することができる。さらに、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２が金属から製造されているという事実により、電子部材によって放射される電磁放射線をブロックすることが可能になる。この放射線は他の電気部品の作動を妨害する可能性がある。前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２は、電気的接地に、又は例えば実質的にゼロ電位に、電気的に接続されている。より具体的には、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２は、フレームなどの乗り物の構造要素に対して固定され、それにより前記支持体１２はアースに電気的に接続されていると考えられる。更に、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２が金属製であるという事実は、前記支持体１２によってステータ４が接地に対して電気的につながれることを可能にする。

２つのベアリング２４が、ロータ２によって回転されるトランスミッションシャフト６のための回転ガイドとして機能するように、シリンダー１８の内部路１７内に置かれる。これらのベアリングは、概略的に示されるようにボールベアリングであり得るが、本発明は、ローラベアリングやニードルベアリングのような他の形態のベアリングもカバーする。２つのベアリング２４は、トランスミッションシャフトを固定位置に軸方向に保持するように、シリンダー１８の内部路１７に位置する２つのカラー部にもたれかかる。

電気モータの、特にステータ４の、作動は、近接して配置された他の電子ユニットの作動を妨害しうる電磁波を発生させる。この理由から、これらの波の伝播を制限するように、遮蔽キャップ２６がステータ４に近接して配置される。遮蔽キャップ２６は、金属の打ち抜きシート（ｓｔａｍｐｅｄ ｓｈｅｅｔ）に対応する。

本発明によれば、遮蔽キャップ２６は、これらの伝播現象を低減するようにロータ４に対して可能な限り近接して固定されることが有利である。この目的のために、遮蔽キャップ２６は、図１に示すように、ステータ４の形状に適合する実質的に凹状の形状を有する。電磁波を最良にとどめるために、遮蔽キャップはまた、ステータ４の径と等しい径を有する実質的に円環状の形状を有する。

図１において見ることができるように、遮蔽キャップ２６は、一方の端部において、特に環状形状の中央に位置する端部において、固定部２８によって前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２に対して固定されている。他方の端部は、その中央とは反対の方向に位置し、特に金属プレート１０上又は電気的に絶縁性のプラスチック層１１上において、ステータ４にもたれかかる。

図２は、遮蔽キャップ２６の拡大図を示す。遮蔽キャップ２６は、上記から分かるように、実質的に環状形状を有する金属の打ち抜き箔に対応する。遮蔽キャップ２６の中央部分は、図示しないトランスミッションシャフトを通過させることができる穴３０と、少なくとも１つの、本ケースでは３つの、開口部３２とを有しており、後で説明するが、その開口部は固定のための手段２８が貫通することを許容する。本ケースにおける開口部３２は、遮蔽キャップ２６において、穴３０で、作られた丸いノッチに対応する。もちろん、本発明は、開口部の数には限定されず、遮蔽キャップ２６において作られるその形状にも限定されない。例えば、４つの正方形の凹部を有する遮蔽キャップ２６を使用することを想定することができる。図２に示すように、開口部３２は、遮蔽キャップ２６の縁部に、又は内周部に、配置される。もちろん、本発明は、図示されていない実施形態によれば、これらの開口部３２が内周部からある距離に配置される可能性もカバーする。

遮蔽キャップ２６は、これらの切り欠き３４によって互いに分離されたタブ３６を輪郭付けするように切り欠き３４又は切断部を有する。切り欠き３４は、ステータ４によって生成された熱を排出することを可能にする。タブ３６は、遮蔽キャップ２６の振動現象を制限するように、金属プレート１０上又は電気的に絶縁性のプラスチック層１１上においてもたれかかるように、その端部で折り曲げられる。タブ３６は、角度αで、本ケースでは鈍角で、折り曲げられており、それによってまた図１に示すように遮蔽キャップ２６がロータ２の釣鐘形状と適合する。言い換えれば、各タブ３６は、遮蔽キャップ２６の平面中央部と湾曲端部との間に角度αの輪郭を描くように、ステータの方向に湾曲した端部を有する。角度αは、０°〜１８０°の角度の範囲にあり、特に１００°〜１６０°の角度の範囲にある。

図３は、プレート１６から離れて配置されたシリンダー１８の端部の拡大図を示す。シリンダー１８は、プレート１６から離れて位置するその端部において、固定のための手段２８を少なくとも１つ有し、より具体的にはスタッド３８を、本ケースでは３つのスタッドを、有する。これらのスタッド３８は、開口部３２に対して相補的な形状、本ケースでは丸形状を有し、それにより遮蔽キャップ２６が前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２上に挿入された場合にそこ通って通過することができる。そして開口部３２を通過した後に、スタッド３８は、クリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）、ヘディング（ｈｅａｄｉｎｇ）、プレス又は変形の他の方法によって変形され、それによって遮蔽キャップがロータ用及びステータ用の支持体１２上に安定な方法で固定される。実際、変形しているスタッド３８はもはや開口部３２を通過することができず、それにより遮蔽キャップ２６は、前記ロータ用及び前記ステータ用の支持体１２上に軸方向及び半径方向に固定される。

図４は、これらのスタッド３８の変形に続く、本発明による電気モータの一部を示す。遮蔽キャップ２６の形状が、ステータ４の形状と適合しており、一方の端部では、タブ３６が金属プレート１０上及び／又は電気絶縁性プラスチック層１１上にもたれかかり、また他方の端部では、固定手段２８を介して前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２上に遮蔽キャップ２６の中央部分が固定される。また遮蔽キャップは、空間要求を制限し且つ可能な限り電気モータのサイズを縮小するように、図示されていないロータ２の形状に適合する。

図示されていない他の実施形態によれば、例えば金属プレート１０上に固定のための手段のための他の位置を設けることが可能である。したがって、本発明は固定のための手段の位置決めに限定されない。実際、スタッドが遮蔽キャップ上に配置され、開口部が前記ロータのための及び前記ステータのための支持体上に配置される、図示されていない実施形態を提供することも可能である。この場合、例えばスタッドを収容してヘディングステップが後に続くように、前記支持体から突出して開口部を有する肩部を設けることが可能である。

電磁波をより良く封じ込めるために、図５に示すように、ステータ４の他方の側において第２の遮蔽キャップ２６を追加することが可能である。ステータ４は２つの遮蔽キャップ２６の間においていずれの側も収容されるので、その結果、電磁波の伝播の程度が小さくなる。したがって第２の遮蔽キャップ２６は、第１の遮蔽キャップと同様の同じ形状を有する金属の打ち抜き箔、すなわち図２に示すような形状に対応するが、例外として中央部の内周は前記支持体１２のシリンダー１８の部分を通過することを可能とするように切断されなければならない。好ましくは、第２の遮蔽キャップ２６は同じ方法でステータ４の形状と適合し、一方の側で、中央部が前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２に対して固定され、他方の側で、中央部から半径方向に最も遠いその部分が、金属プレート１０及び／又は電気的絶縁性のプラスチック層１１上にもたれかかる。

図６は、２つの遮蔽キャップ（図示せず）を備えた実施形態における本発明による前記ロータ及び前記ステータのための支持体１２を示す。本ケースにおいて、上述のように第１遮蔽キャップ２６を固定するために、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２は、シリンダー１８の端部において、すなわちプレート１６とは反対側において、３つのスタッド３８を有する。前記支持体１２は、シリンダー１８の中央部に配置された固定のための追加の手段２８を更に含む。本ケースにおいて、固定のための追加の手段２８は、図示されていない第２の遮蔽キャップの中央部分に配置された開口部を通過することが意図されたスタッド４０にも対応する。シリンダー１８は、例えば、前記シリンダーの中央部に配置された３つのカラー部４２を備える。カラー部４２は、シリンダー１８から突出し、スタッド４０が配置される支持領域として働く側を有する部分に対応する。

第２の遮蔽キャップにおいて配置された開口部を通過した後、スタッド４０は、第２の遮蔽キャップが前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２上に安定なやりかたで固定されるように、ヘッディング、クリンピング、プレス又は変形の他の方法によって変形される。スタッド４０は変形されるので、それらはもはや開口部を通過することができず、それにより第２の遮蔽キャップが前記ロータ及び前記ステータ用の支持体１２上に軸方向及び半径方向に固定される。

したがって遮蔽キャップ２６は、第１に、ステータ４とロータ２との間に配置され、第２に、前記ロータのための及び前記ステータのための支持体１２とステータ４との間に配置される。これにより、電気モータからの電磁放射線の伝播をより効果的に制限することが可能になる。

本発明はまた、遮蔽キャップを前記ロータ用及び前記ステータ用の支持体に固定する方法に関する。本発明によれば、この方法は、上記から分かるように、固定のための手段を、特にスタッドを、遮蔽キャップ上に配置された開口部を通して挿入する第１のステップと、変形のための、特に遮蔽キャップの上におけるスタッドのヘッディングのための、第２のステップと、を含む。もちろん、このステップは、電気モータが２つの遮蔽キャップを備える実施形態では２回繰り返される。

それにもかかわらず、これらの例は本発明の目的を説明するために与えられるものであることを理解されるべきである。本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、一例として単に提供されるものである。それには、当業者が本発明の範囲内で想定することができる様々な修正形態、代替形状及び他の変形形態が含まれ、特に上述の様々な実施形態の任意の組み合わせが含まれる。

Claims (12)

1. ロータ（２）と、ステータ（４）と、熱を放散させるのに適した前記ロータのための及び前記ステータのための支持体（１２）と、遮蔽キャップ（２６）と、を備え、
   前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持要素（１２）は、単一要素で作られており、当該単一要素は、
   − ヒートシンクとして使用されるプレート（１６）であって、特に前記ステータ（４）のコイルに電力を供給するため、制御電子基板（２０）を支持するヒートシンクを形成する前記支持体（１２）のプレート（１６）と、
   − 前記ロータ（２）のための及び前記ステータ（４）のための支持要素として使用される内部路（１７）が設けられたシリンダー（１８）と、を有し、
   前記制御電子基板（２０）は、前記シリンダー（１８）から離れるように方向づけられた前記プレート（１６）の側に配置され、
   前記遮蔽キャップ（２６）は、固定のための手段（２８）によって、前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体（１２）に対して固定されている送風装置のための電気モータ（１）。
2. 前記固定のための手段（２８）は、前記遮蔽キャップ（２６）に配置される第１の部分（３２）と、前記支持体（１２）に配置される第２の部分（３８）とを含み、前記第２の部分（３８）は、前記第１の部分（３２）に対して相補的な形状を有することを特徴とする請求項１に記載の電気モータ。
3. 前記固定のための手段（２８）の前記第１の部分及び前記第２の部分（３２，３８）は、それぞれ前記遮蔽キャップ（２６）及び前記支持体（１２）において一体化されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
4. 前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体（１２）と前記遮蔽キャップ（２６）とは電気的につながれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータ。
5. 前記固定のための手段（２８）は、前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体（１２）上に配置された少なくとも１つのスタッド（３８）と、前記スタッド（３８）を収容するのに適した少なくとも１つの開口部（３２）とを備え、その開口部は前記遮蔽キャップ（２６）に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のモータ。
6. 前記固定のための手段（２８）の前記第２の部分（３８）は、前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体（１２）の前記シリンダー（１８）の端部に配置されていることを特徴とする請求項２に従属する請求項２〜５のいずれか一項に記載のモータ。
7. 前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体（１２）は電気的接地に対して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のモータ。
8. 前記ロータのための及び前記ステータのための前記支持体（１２）及び／又は前記遮蔽キャップ（２６）は導電性材料から作られていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のモータ。
9. 前記遮蔽キャップ（２６）は、前記モータ及び／又は前記ステータによって生成される高温空気を通すのに適した切り欠き（３４）を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のモータ。
10. 前記遮蔽キャップ（２６）は、前記ステータ（４）の要素にもたれるように折り曲げられるタブ（３６）を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のモータ。
11. 前記遮蔽キャップ（２６）は、前記ロータ（２）と前記ステータ（４）との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のモータ。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気モータ（１）を備えることを特徴とする送風装置。

Images