专利名称：汽车空调系统用的鼓风电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车空调系统用的鼓风电机(blower motor或鼓风机 用电动机)。
背景技术：
通常，汽车空调系统用的鼓风电机的电机主体被容纳在通过树脂模 制加工形成的电机固定座中。径向肋沿电机固定座的内表面形成以径向 向内突起。该径向肋与电机主体的电机轭部的外部周围表面接合，以支撑电机轭部，以便该电机主体由电机固定座有效支撑(例如参见日本未审査专利公开第2003-088039号、日本未审査专利公开第2005-073322 号和日本未审查专利公开第2000-341898号)。具体地说，日本未审査专利公开第2003- 088039披露了电机的保持 结构，其中该电机主体容纳在电机固定座中。弹性突起分别形成在电机固定座的圆柱状内周围表面的预定位置 处。在弹性突起与电机轭部的外部周围表面接合的同时，该电机主体被 支撑。由于电机主体由形成在电机固定座的内部周围表面中的弹性突起支 撑，因此有利地是，由轭部的磁震动引起的磁声(magnetic sound)减 小，并且无需使用用于稳定地保持电机的固定部件。日本未审査专利公开第2005-073322披露了电机的保持结构，其中.-该电机主体被容纳在电机固定座中。该突起形成在电机固定座的电机容纳部的内表面中，以与电机轭部 的外部表面接合，以支撑电机主体。这些突起被设置在电机固定座的开口处，并且在与电机固定座的开 口相对的、远离电机附加凸缘的一个轴侧上的电机固定座的开口的位 置。
采用这种方式，电机固定座的开口和凸缘之间的振动传送路径被加 长，以便在到达凸缘前，振动被很大程度地衰减。如上所述，在电机固定座中的预定位置处形成的突起支撑电机主 体，并且振动传送路径被加长。因此，振动可被有利地减小。日本未审查专利公开第2000-341898号公开了电机的保持结构，其 中该电机主体被容纳在电机固定座中。该突起形成在电机外壳的内部。该突起被形成以在四个位置支撑电机轭部，即相对于磁铁之间的空间的圆周中心、围绕电机中心的45度的位置、135度的位置、225度的位置和315度的位置。这些位置在振动 的反节点处，并且通过固定波腹(anti-node)的位置能够有效地减小振 动。因此，磁声的生成能够得到有效地限制。如上所述，在日本未审査专利公开第2003-088039号、日本未审查 专利公开第2005-073322号和日本未审查专利公开第2000-341898号 中，该突起被设置在容纳电机的支撑部件中，并且突起与电机轭部的外 部周围表面接合以保持电机主体。因此，在驱动电机时产生的振动和磁 声能够得以减小。此外，汽车空调系统的鼓风电机可以是左旋转类型的电机或右旋转 类型的电机。通常，空调系统的鼓风电机位于乘客车厢的司机座位附近。因此， 在许多情况中，需要两种类型的单元，即用于右侧驾驶车辆的单元和用 于左侧驾驶车辆的单元，它们分别需要相反鼓风方向。因此，风扇的旋转方向(即空调系统的电机的旋转方向)需要在这 两种类型间改变。因此，根据车辆的类型选择左旋转类型的电机和右旋 转类型的电机中的一个。然而，在日本未审查专利公开第2003-088039号、日本未审査专利 公开第2005-073322号和日本未审查专利公开第2000-341898号的情况 中，普通电机固定座(电机外壳)用于左旋转类型的电机和右旋转类型 的电机，以满足部件通用性的需要。对于左旋转类型的电机和右旋转类 型的电机，与电机轭部接合以支撑电机主体的突起的位置保持相同。因 此，左旋转类型的电机的电机主体和右旋转类型的电机的电机主体被保 持在相同位置处。因此，支撑电机主体的突起未被设置在对于左旋转类型的电机和右 旋转类型的电机均最佳的最佳位置。因此，当使用左旋转类型的电机主 体和右旋转类型的电机主体的一个时，与另一个相比，振动和噪声会变 得相对大。发明内容本发明提出了上述缺点。因此，本发明的一个目的在于提供一种汽 车空调系统的鼓风电机，通过将与电机轭部接合以保持电机主体的多个 保持部设置在电机固定座的内部周围表面中的适合的位置处，其能够减 轻驱动电机时的振动和噪声，即使在其中使用左旋转类型的电机主体和 右旋转类型的电机主体的任一个的情况中。为实现本发明的目的，提供了一种汽车空调系统用的鼓风电机。该鼓风电机包括电机主体和电机固定座(motor holder)。该电机主体包括 电机轭部、电枢、多块磁铁和两个供电刷。该电枢被容纳在电机轭部中 并具有可旋转轴。该磁铁被安装到电机轭部的内周围表面。该供电刷关 于可旋转轴的旋转中心彼此直径相对。该电机固定座容纳电机主体，并 包括多个保持部，该保持部被设置到电机固定座的内部周围表面并与电 机轭部的外部周围表面接合以保持电机主体。多个保持部关于参考线对 称地布置，该参考线垂直于可旋转轴的旋转轴线并经过可旋转轴的旋转 中心和两个供电刷的每个的圆周中心。
通过下述描述、所附权利要求及附图，可以最好地理解本发明及其另外的目的、特性和优点。其中附图有图1是显示根据本发明第一实施例的汽车空调系统的电机的描述视图；图2是显示电机的磁铁的位置的描述视图； 图3是显示电机的肋的位置的描述视图；图4A是显示在左旋转类型的情况中，电机的振动状态的描述视 图；图4B是显示在右旋转类型的情况中，电机的振动状态的描述视图；图5A是显示在左旋转类型的情况中电机的CAE分析结果的曲线； 图5B是显示在右旋转类型的情况中电机的CAE分析结果的曲线； 图6是显示根据本发明第二实施例的汽车空调系统的电机的描述视 图；和图7A是显示在左旋转类型的情况中第二实施例的电机的振动状态 的描述视图；禾B图7B是显示在右旋转类型的情况中第二实施例的电机的振动状态 的描述视图。
具体实施方式
(第一实施例)以下，将参照图1至图5B描述根据本发明第一实施例的汽车空调 系统的鼓风电机。该鼓风电机M包括电机主体1和电机固定座2。该电机主体1 包括电枢(armature) 12、电机轭部13、两块磁铁14和端部框架 15。该电枢12具有形成电枢12的旋转轴线的可旋转轴112。可旋转 轴112的相对端部分别由轴承112a, 112b可旋转地支撑。该轴承U2a被置于图1的上侧处(电机主体1的输出侧)；并 且该轴承112b被置于图1的下侧处(与电机主体1的输出侧相反已知类型的风扇(未示出)被固定到可旋转轴112的输出侧末端部 (轴承112a定位侧)。此外，换向器(commutator) 113被设置到电枢12的一端侧(轴 承112a定位侧)。此外，与换向器113的换向器部分U3b连接的线 圈114围绕电枢12巻绕。该电机轭部13是由大致圆筒形部件制成的磁铁支撑部。该磁铁14
被固定到电机轭部13的内部周围壁表面，以便磁铁14彼此直径地 相对。此外，电枢12被容纳在电机轭部13的内部。电机轭部13位于电机轭部13的一个轴向侧的开口 (与换向器113相对并且轴承 112b位于的侧)由端部框架15封闭。该电机固定座2被附于电机主体1的外表面(电机轭部13)并用 作固定部件，用于将电机主体1安装到汽车体。该电机固定座2包括 管状部分21和凸缘22。该管状部分21是具有封闭底部的圆筒部件，并被安装到电机主体 1的外表面(电机轭部13)。此外，凸缘22是从管状部分21径向向外延伸的部件，并用于将 电机M安装到汽车体的预定部分。多条肋(保持部或突起)21a被设置到管状部分21的内部周围壁 表面，以朝电枢12的旋转中心径向向内突起。该肋21a接合容纳电枢12的电机轭部13的外表面。该电机主体 1通过肋21a由电机固定座2保持。参照图2到图5B，以下将描述电机固定座2的肋21a的位置和功能。首先，将参照图2描述磁铁14的参考线L、中性线N和位置。 图2是从电机M的输出侧(图1中的X方向侧)观看的描述视图。 此外，图2是简化形式的描述视图，为了简单起见，省略了描述肋21a (肋121a)的位置不需要的一些部件。在当前实施例中，两个供电刷3沿参考线L被分别布置在对应的 位置处，以关于可旋转轴112直径地彼此相对，即被布置在关于可旋转 轴112对称的点。因此，如图2所示，参考线L垂直于可旋转轴112 的旋转轴线(即，电枢12的旋转轴线)并经过可旋转轴112的旋转中 心和两个供电刷3的每个的圆周中心。例如利用粘性剂或结合剂，该磁铁14被结合到电机轭部13的内 部周围表面。该磁铁14的位置由电刷3的位置确定。磁铁14的位置 和电刷3的位置被选择以使电机M的齿槽扭矩(cogging torque)最 小。被选择以使齿槽扭矩最小的磁铁14的位置和电刷3的位置是已知
的并被确定如下。该参考线L是电刷3的参考线，并线性延伸经过中心点(旋转轴 112的横截面中心或旋转中心)。中性线N是对称中心线，左旋转类型的电机M的磁铁14的对称 中心线(在下文中，称作第一中心线Nl)和右旋转类型的电机M的磁 铁14的对称中心线(在下文中，称作第二中心线N2)关于所述中性线 N对称地布置。在这里，对称中心线Nl是左旋转类型的电机M的磁 铁14关于它对称地布置的线。此外，对称中心线N2是右旋转类型的 电机M的磁铁14关于它对称地布置的线。换言之，对称线Nl、 N2 是直径线，它们垂直于可旋转轴U2的旋转轴线并经过可旋转轴112 的旋转中心和对应的两块磁铁14之间的每个圆周间隔的圆周的中心。为了使齿槽扭矩最小，该磁铁14和电刷3应被设置，以便中性 线N以直角(90度角)在中心点(可旋转轴112的横截面中心)处与 参考线L相交。具体地说，图2显示了左旋转类型的电机M的磁铁14。在这个 实例中，在左旋转类型的电机M的情况中，第一中心线Nl (即磁铁 14的位置)从中性线N圆周位移约20度(或从参考线L约70 度)。类似地，在右旋转类型的电机M的情况中，沿与电机M的第一中 心线N1相对的方向，第二中心线N2 (即磁铁14的位置〉从中性线N 圆周地位移约20度(参照图2)。在磁铁14采用上述方式布置的情况中，考虑齿槽扭矩产生的定时 (timing)，可选择六条肋21a的最佳位置。为了比较的目的，先前提出的六条肋121a的位置由图2中的虚线 指示，以与当前实施例的六条肋21a的位置比较。在这里，为描述目的设置参考轴线。具体地说，为了描述目的，假 设从图2中的可旋转轴112的横截面中心径向向上延伸的中性线N 的一部分(上半部)，被确定作为0度的位置(初始位置或参考轴 线)；并且图2中的Y方向(逆时针方向)确定作为正方向。考虑到 这些，确定围绕可旋转轴112的横截面中心的肋121a的位置。
该六条肋121a被分别设置在从零度位置(初始位置)的35度的位 置、115度的位置、165度的位置、215度的位置(沿负方向、即顺时针 方向-145度的位置)、295度的位置(沿顺时针方向-65度的位置)和 345度的位置(-15度的位置)。在这里，公差为±5度。根据前面提出的技术，采用上述方式确定肋121a的位置。然而， 根据本实施例，为了在使用普通或通用(common)电机固定座2的同时 减小右旋转类型的电机M和左旋转类型的电机M中的振动和噪声，六 条肋121a的位置被改变为图3中所示的六条肋21a的位置。根据当前实施例，肋21a的肋-肋节距与肋121a的肋-肋节距相同。图3中的电刷3的位置和磁铁14的位置类似于图2中所示的位 置，因此为了简单起见，图3中省略了电刷3和磁铁14。此外，在图 3中，参考线L和中性线N与参照图2所描述的相同。如图3所示，当前实施例的六条肋21a从零度位置(初始位置) 一个接一个地分别沿圆周设置在40度的位置、90度的位置、140度的 位置、220度的位置(沿顺时针方向-140度的位置)、270度的位置(沿 顺时针方向-90度的位置)和320度的位置(沿顺时针方向-40度的位 置)。在这里，公差为±5度。换言之，该肋21a关于参考线L对称地设置，以便每条肋21a 都被放置在相对于参考线L在0度到5度(即，0士5度)的绝对角范围 和相对于参考线L在45度到55度(即，50 ± 5度)的绝对角范围中的 一个中。如将参照图4A到5B描述的，不同于先前提出的技术的肋 121a的非对称布置，根据当前实施例的肋21a关于参考线L的上述对 称布置能够使电机固定座2有效用于左旋转类型的电机M和右旋转类 型的电机M ，以有效地限制噪声和振动。接下来，参照图4A到5B，将描述肋21a位置的上述设置的原因。图4A是显示在左旋转类型的电机M的振动状态的描述视图；和 图4B是显示右旋转类型的电机M的振动状态的描述视图。从可旋转轴112的横截面中心的径向距离代表振动程度。具体地
说，当由图4A和4B中的实线指示的振动曲线(振动图)显示了相对较大的径向范围时，在该位置处的振动程度相对较大。先前提出的技术的六条肋121a的位置限定如下。在这里，图4A 和4B中指示的Y方向被认为正方向。参考轴线采用与图2和3相 同的方式设置，并且从而中性线N的从可旋转轴112的横截面中心径 向向上延伸的部分被确定作为O度的位置。对于先前提出的技术的肋121a ， 35度的位置、115度的位置、165 度的位置、215度的位置(沿顺时针方向-145度的位置)、295度的位置 (沿顺时针方向-65度的位置)和345度的位置(沿顺时针方向-15度的 位置)被分别指示为位置ou位置卩、位置Y、位置5、位置e和位置 ;。此外，当前实施例的六条肋21a的位置限定如下。在这里，图4A 和4B中指示的Y方向被认为正方向。该参考轴线采用与图2和3 的相同的方式设置，并且从而中性线N的从可旋转轴112的横截面中 心径向向上延伸的部分被确定作为0度的位置。关于当前实施例的肋21a ， 40度的位置、90度的位置、140度的 位置、220度的位置(沿顺时针方向-140度的位置)、270度的位置(沿 顺时针方向-90度的位置)和320度的位置(沿顺时针方向-40度的位 置)被分别指示为位置A、位置B、位置C、位置D、位置E和位置 F。如图4A所示，在左旋转类型的电机M的情况中，分别在VI， V2，V3，V4，V5处观察到五个振动峰值。对于振动峰值VI到 V5，位置A到F由粗体箭头指示。如图4A所示，通过将肋21a设置在位置F能够限制振动峰值 VI。类似地，通过将肋21a设置在位置B能够限制振动峰值V2;并 且通过将肋21a设置在位置C能够限制振动峰值V3。此外，通过将肋 21a设置在位置D能够限制振动峰值V4;并且通过将肋21a设置在位 置E能够限制振动峰值V5。类似地，如图4B所示，在右旋转类型的电机M的情况中，分别 在Wl， W2， W3， W4处观察到四个振动峰值。对于振动峰值Wl 到W4,位置A到F由粗体箭头指示。如图4B所示，通过将肋21a设置在位置A能够限制振动峰值 Wl。类似地，通过将两个肋21a分别放置在两个位置B， C能够限制 振动峰值W2。通过将肋21a设置在位置D能够限制振动峰值W3; 并且通过将两个肋21a分别放置在两个位置E， F能够限制振动峰值 W4。如上所述，当六条肋21a被分别布置在电机固定座2的内周围壁 中的位置A到F处时，与其中六条肋121a被分别布置在位置a到； 的先前提出的技术相比，在驱动右旋转类型的电机M时以及在驱动左 旋转类型的电机M时产生的振动(振动峰值VI到V5和振动峰值 Wl到W4)可被有利地限制。更确切地说，即使当电机M沿右方向或沿左方向旋转时，根据当 前实施例的肋21a的位置能够有效地限制振动。图5A和5B显示了 CAE分析的结果。在图5A和5B中，肋的位置沿正方向(图2到4B中的Y方 向)从位置a到C分别移动15度的间隔，并且沿径向方向的振动级被 模拟。在图5A和5B中，横坐标轴指示位置；，其沿正方向以15度的 间隔移动。类似上述实施例，参考轴线是中性线N的从可旋转轴112 的横截面中心径向向上延伸的部分，并且所述部分被确定作为0度的位 置。更确切地说，横坐标的轴的原点显示了位置；，其现在保持在-15度 的位置处。图5A显示了左旋转类型的电机M的模拟分析结果；并且图5B 显示了右旋转类型的电机M的模拟分析结果。如图5A和5B所示，沿径向方向的振动能够得以有效减小处的位 置是位置；与位置B交叠处的位置，即位置；被设置在90度的位置 处。具体地说，当考虑肋的最佳位置而不改变先前提出技术的肋的肋-肋 节距时，肋21a的位置A到F显示了用于限制左旋转类型的电机M
和右旋转类型的电机M中的振动的最佳结果。通过限制上述振动，还 能够有利地减小在驱动电机M时产生的噪声。(第二实施例)接下来，将参照图6到图7B描述根据本发明的第二实施例。在第二实施例中，类似于第一实施例的部件由相同的附图标记指 示，并为了简单起见，不再进一步描述。在第一实施例中，在不改变先前提出技术的肋-肋的节距的情况下改 变肋的位置。然而，在第二实施例中，肋-肋节距也被改变。如图6所示，在第二实施例形成有八条肋21a。该八条肋21a分别从零度位置(初始位置)被一个接一个地沿电机 固定座2的内部周围壁布置在35度的位置、80度的位置、100度的位 置、145度的位置、215度的位置(沿顺时针方向-145度的位置)、260 度的位置(沿顺时针方向-100度的位置)、280度的位置(沿顺时针方 向-80度的位置)和325度的位置(沿顺时针方向-45度的位置)。在这 里，公差为±5度。换言之，该肋21a关于参考线L对称地设置，以便在图6中， 每条肋21a被设置在相对于参考线L的5度到15度(即，10 ± 5度) 的绝对角范围和相对于的参考线L的50度到60度(即，55 士 5度)的 绝对角范围中之一。图7A是显示在左旋转类型的电机M的振动状态的描述视图；和 图7B是显示右旋转类型的电机M的振动状态的描述视图。此外，当前实施例的八条肋21a的位置限定如下。在这里，图7A 和7B中指示的Y方向被认为正方向。35度的位置、80度的位置、100度的位置、145度的位置、215度 的位置(沿顺时针方向-145度的位置)、260度的位置(沿顺时针方向-100度的位置)、280度的位置(沿顺时针方向-80度的位置)和325度 的位置(沿顺时针方向-45度的位置)被分别指示为位置A、位置B、 位置C、位置D、位置E 、位置F、位置G和位置H。如图7A所示，通过将肋21a设置在位置H能够限制振动峰值VI。类似地，通过将肋21a设置在位置B能够限制振动峰值V2;并 且通过将肋21a设置在位置D能够限制振动峰值V3。此外，通过将 肋21a设置在位置E能够限制振动峰值V4;并且通过将两个肋21a 分别放置在位置F， G能够限制振动峰值V5。类似地，通过将肋21a设置在位置A能够限制振动峰值Wl。此 外，通过将两个肋21a分别放置在两个位置C， D能够限制振动峰值 W2。通过将肋21a设置在位置E能够限制振动峰值W3;并且通过将 两个肋21a分别设置在两个位置G， H能够限制振动峰值W4。如上所述，当八条肋21a被分别布置在电机固定座2的内周围壁 中的位置A到H处时，在驱动右旋转类型的电机M时以及在驱动左 旋转类型的电机M时产生的振动(振动峰值VI到V5和振动峰值 Wl到W4)可被有利地限制。更确切地说，即使当电机M沿右方向或 沿左方向旋转时，根据当前实施例的肋21a的位置能够有效地限制振 动。通过采用上述方式限制振动，还能够有利地减小在驱动电机M时 产生的噪声。对于本领域的技术人员，将容易想到其它优点及改进。因此，从更 宽的角度而言，本发明并不仅限于所示和所述具体的细节、代表设备及 举例。
权利要求
1.一种汽车空调系统用的鼓风电机，包括电机主体(1)，所述电机主体(1)包括电机轭部(13)；电枢(12)，其被容纳在电机轭部(13)中并具有可旋转轴(112)；多个磁铁(14)，其被安装到电机轭部(13)的内周围表面；和两个供电刷(3)，所述两个供电刷(3)关于可旋转轴(112)的旋转中心彼此直径地相对；和电机固定座(2)，所述电机固定座(2)容纳电机主体(1)，并包括多个保持部(21a)，所述保持部(21a)被设置到电机固定座(2)的内部周围表面，并与电机轭部(13)的外部周围表面接合以保持电机主体(1)，其中所述多个保持部(21a)关于参考线(L)对称地布置，所述参考线(L)垂直于可旋转轴(112)的旋转轴线并经过可旋转轴(112)的旋转中心和两个供电刷(3)的每个的圆周中心。
2. 根据权利要求1所述的鼓风电机，其中多个保持部(21a)的每 个被设置在以下的一个中相对于参考线(L)的0度到5度的绝对角范围；和 相对于参考线(L)的45度到55度的绝对角范围。
3. 根据权利要求1所述的鼓风电机，其中多个保持部(21a)的 至少两个关于参考线(L)对称地布置，以便多个保持部(21a)的至少 两个的每个都被设置在相对于参考线(L)的5度到15度的绝对角范围 内。
4. 根据权利要求1所述的鼓风电机，其中多个保持部(21a)的 至少两个关于参考线(L)对称地布置，以便多个保持部(21a)的至少 两个的每个都被设置在相对于参考线(L)的50度到60度的绝对角范 围内。
5. 根据权利要求1所述的鼓风电机，其中多个保持部(21a)的每个都被设置在如下的一个中-相对于参考线(L)的5度到15度的绝对角范围；和相对于参考线(L)的50度到60度的绝对角范围。
6. 根据权利要求1所述的鼓风电机，其中多个保持部(21a)的 每个形成为突起，所述突起从电机固定座(2)的内部周围表面径向向内 突起。
7. 根据权利要求1所述的鼓风电机，其中所述多块磁铁(14)包括两块磁铁(14)。
8. 根据权利要求7所述的鼓风电机，其中直径线(N1,N2)垂直 于可旋转轴(112)的旋转轴线并经过可旋转轴(112)的旋转中心和两 块磁铁(14)之间的每个圆周间隔的圆周中心，所述直径线(Nl， N2) 从参考线(L)圆周地位移约70度。
9. 根据权利要求8所述的鼓风电机，其中所述多个保持部 (21a)包括六个保持部(21a),所述六个保持部(21a)分别从预定初始位置(N) —个接一个圆周地布置在40度± 5度的位置、90度± 5度 的位置、140度± 5度的位置、220度± 5度的位置、270度± 5度的位 置和320度士 5度的位置处，所述预定初始位置(N)从参考线(L)圆 周地位移90度。
10. 根据权利要求8所述的鼓风电机，其中所述多个保持部 (21a)包括八个保持部(21a)，所述八个保持部(21a)分别从预定初始位置(N) —个接一个圆周地布置在35度± 5度的位置、80度± 5度 的位置、100度± 5度的位置、145度± 5度的位置、215度± 5度的位 置、260度± 5度的位置、280度± 5度的位置和325度± 5度的位置 处，所述预定初始位置(N)从参考线(L)圆周地位移90度。
全文摘要
电机固定座(2)容纳电机主体(1)，并包括多条肋(21a)，该多条肋(21a)被设置到电机固定座(2)的内部周围表面并与电机轭部(13)的外部周围表面接合以保持电机主体(1)。该肋(21a)关于参考线(L)对称地布置，该参考线(L)垂直于可旋转轴(112)的旋转轴线并经过可旋转轴(112)的旋转中心和两个供电刷(3)的每个的圆周中心。
文档编号H02K23/00GK101119046SQ20071013672
公开日2008年2月6日 申请日期2007年7月25日 优先权日2006年7月31日
发明者伊藤敏资 申请人:阿斯莫株式会社