用于鼓风装置的电马达和鼓风装置的制作方法

本发明涉及电马达领域，尤其是用于机动车辆供暖、通风和/或空调系统(也称为“hvac”)的鼓风装置的电马达领域。

背景技术：

机动车辆通常设有通风、供暖和/或空调装置，以便调节朝向车辆的乘客舱内部输送的空气流的温度。该装置通常包括由分隔部界定的盖，包括至少一个空气入口和至少一个空气出口的开口被布置在其中。

以已知的方式，盖容纳有鼓风装置或鼓风机，以使空气流从空气入口朝向空气出口流通。所述盖还容纳热处理器件，用于在将空气流输送到乘客舱内部之前对其进行加热和/或冷却。

鼓风机通常包括电子换向电马达或无刷直流马达。这些电马达包括转子和定子的组件，这些部件的每一个承载电磁元件，所述电磁元件的相互作用产生转子相对于定子的运动。转子和定子在所述马达中彼此独立地安装，并且应该检查这两个部件的相对定位是否正确，以实现马达的最佳操作。

而且，这种类型的马达存在的问题是，在使用过程中产生电磁辐射，但是可能破坏放置在所述马达附近的其他电子单元的操作。

技术实现要素：

本发明的目的是克服上述缺点中的至少一些，并且提出一种电马达和相关的鼓风装置，特别地用以限制电磁辐射在所述马达外部的传播。

为此目的，本发明提出一种用于鼓风装置的电马达，包括转子、定子、适于散热的用于所述转子和用于所述定子的支撑件、以及屏蔽罩，其特征在于，所述屏蔽罩通过用于固定的器件连接至用于所述转子和用于所述定子的所述支撑件。

以这种方式，可以容易地定位屏蔽罩，该屏蔽罩限制由定子的线圈产生的电磁辐射的传播。更具体地，屏蔽罩因此被紧挨着定子布置，从而允许更好地限制电磁辐射。

根据本发明的具体实施例提出：

-用于固定的器件包括放置在屏蔽罩上的第一部分和放置在支撑件上的第二部分；因此，使得能够将屏蔽罩固定到用于所述转子和定子的支撑件的用于固定的器件分布在所述元件的每一个上；

-所述用于固定的器件的第一部分和第二部分分别整合在所述屏蔽罩和所述支撑件中。换句话说，所述用于固定的器件的部件的每个部分直接形成在用于所述转子和定子的支撑件或屏蔽罩中。换句话说，用于固定的器件的第一部分与屏蔽罩形成整体件，而所述用于固定的器件的第二部分与所述支撑件形成整体件。由此，这避免了中间附加件，例如螺栓，以便将屏蔽罩固定到用于所述转子和定子的支撑件上；

-用于所述转子和用于所述定子的支撑件以及所述屏蔽罩被电连接；这个特性使得可以改善所述屏蔽罩在限制从电马达出来的电磁辐射的传播方面的有效性；

-所述用于固定的器件包括布置在用于所述转子和所述定子的支撑件上的至少一个螺栓以及适于容纳所述螺栓的至少一个开口，所述开口布置在所述屏蔽罩上。

-用于所述转子和用于所述定子的支撑件由单件制成；

-所述转子围绕所述定子放置，用于所述转子和用于所述定子的支撑元件形成单件，包括：

-用作热沉的板，

-柱形件，其提供有用作用于所述转子和用于所述定子的支撑件的内部通路。

-用于固定的器件的第二部分，例如所述螺栓，被布置在用于所述转子和所述定子的支撑元件的柱形件的端部上；

-用于所述转子和用于所述定子的支撑件电连接到电接地端；

-用于所述转子和用于所述定子的所述支撑件和/或所述屏蔽罩由导电材料制成；

-所述屏蔽罩包括切口，所述切口适于让由所述马达和/或所述定子产生的热空气通过；

-所述屏蔽罩包括被折叠以支承在定子的元件上的凸片；

-所述屏蔽罩布置在转子和定子之间。

本发明还涉及一种包括这种电马达的鼓风装置以及用于将屏蔽罩固定到上述马达支撑件的方法，包括：

-通过开口插入螺栓的步骤；

-使屏蔽帽上方的螺栓变形的步骤。

附图说明

本发明的其它特征和优点将在阅读以下描述并参考附图后显现，其中：

图1示出了根据本发明的电马达的示意图；

图2示出了根据本发明的屏蔽罩；

图3示出了根据本发明的用于所述转子和用于所述定子的支撑件的局部视图；

图4示出了当将屏蔽罩固定在用于所述转子和用于所述定子的支撑件上时，根据本发明的电马达的局部视图；

图5示出了根据另一实施例的电马达的示意图；

图6示出了根据图5所示的实施例的用于所述转子和用于所述定子的支撑件。

具体实施方式

图1以截面图示出了根据本发明的电马达的示意图。电马达1包括转子2和定子4。定子4具有大致环形的形状，其中心壁限定了传动轴6所穿过的内孔的轮廓，稍后将描述该传动轴。定子4还包括一个或多个产生电磁场的磁性线圈和基本上平行于传动轴6的轴线延伸的金属板10。每个金属板10布置成使得在两个相邻的金属板10之间形成用于缠绕线圈的通道区域。电绝缘塑料层11也可以被添加到金属板10，以便使金属板与线圈或与将在稍后描述的磁体8绝缘。

布置在定子4周围的转子2承载至少一个永磁体8，永磁体8与被供应电流的所述线圈的相互作用产生转子2围绕定子4的旋转运动。转子2刚性地连接到传动轴6，使得当转子2回转时，传动轴也旋转。传动轴6与设置在轮上的一个叶片或多个叶片相连接，所有这些都未示出，因此使得当传动轴6以及因此叶片旋转时可以产生空气流。传动轴6穿透由定子4的环形形状所勾画的内孔内。

为了使传动轴6以及转子2和定子4保持在稳定的位置上，换句话说，这两个元件仅以径向而非轴向的方式移动，这三个元件搁置在用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上。所述支撑件12具有固定到柱形件18上的板16的形状，所述柱形件18放置成从板突出并且具有基本在板16的中心处开口的内部通路17。

板16在基本上垂直于柱形件18的内部通路17的轴线的平面中延伸。柱形件18适于容纳在定子4的内孔中，并接收刚性地连接到转子2的传动轴6，使得用于所述转子和用于所述定子的支撑件12正确地将转子2相对于定子4定位。

在图1、5和6中可以观察到，柱形件18和板16形成整体件。板16例如具有平圆的形状，但可以采取其他形状，例如矩形、正方形、椭圆形等。

用于所述转子和用于所述定子的支撑件12的板16形成承载控制电子板20的热沉，所述控制电子板20特别是用于向定子4的线圈供电。控制电路板20放置在板16的远离柱形件18取向的那侧。可以在控制电子板20与用于所述转子和用于所述定子的支撑件12之间布置电绝缘但是导热的层22。

优选地，用于所述转子和用于所述定子的支撑件12由金属制成，更特别地由铝制成(由于其轻质性和其良好的导热特性)。因此，用作热沉的板16可通过热传导有效地冷却控制电子板20。此外，用于所述转子和用于所述定子的支撑件12由金属制成的事实使得能够阻挡由电子构件发射的电磁辐射，其中该辐射可能破坏其他电部件的操作。用于所述转子和用于所述定子的支撑件12电连接到电接地端，或例如连接到实质上的零电位。更具体地说，用于所述转子和用于所述定子的支撑件12被固定到车辆的结构元件(例如框架)，使得所述支撑件12被认为与大地电连接。此外，用于所述转子和用于所述定子的支撑件12由金属制成的事实使得可以通过所述支撑件12将定子4电连接到地。

两个轴承24被放入柱形件18的内部通路17中，以用作通过转子2旋转的传动轴6的旋转引导件。这些轴承可以是滚珠轴承，如示意性地示出的，但是本发明也覆盖其他形式的轴承，例如滚子轴承或滚针轴承。两个轴承24支承在位于柱形件18的内部通路17中的两个套环(collar)上，以便将传动轴轴向地保持在固定位置。

电马达的操作，特别是定子4的操作产生电磁波，该电磁波可能扰乱放置在其附近的其他电子单元的操作。正是由于这个原因，屏蔽罩26被布置在定子4附近，以便限制这些波的传播。屏蔽罩26对应于冲压金属片。

根据本发明，屏蔽罩26有利地尽可能靠近转子4固定，以便减少这些传播现象。为此，如图1所示，屏蔽罩26具有与定子4的形状相匹配的基本凹形的形状。为了最好地保持电磁波，屏蔽罩也具有与定子4的直径相等的大致环形的形状。

如在图1中可以看到的那样，屏蔽罩26在一端处(更具体地说是位于环形形状中心处的端部)通过用于固定的器件28固定至用于所述转子和用于所述定子的支撑件12。位于与中心相反的方向上的另一端支承在定子4上，特别是在金属板10上或在电绝缘塑料层11上。

图2示出了屏蔽罩26的放大图。如上所见，屏蔽罩26对应于具有大致环形形状的金属的冲压箔片。屏蔽罩26的中心部分包括孔30，以允许未示出的传动轴穿过，并且至少一个(在此情况下为三个)开口32允许用于固定的器件28穿过，所述用于固定的器件28将在稍后描述，在这种情况下，开口32对应于在屏蔽罩26中产生的在孔30处的圆形凹口。当然，本发明不限于在屏蔽罩26中产生的开口的数量，也不限于其形状。可以设想，例如，利用具有四个方形凹部的屏蔽罩26。如图2所示，开口32布置在屏蔽罩26的边缘处或内周边上。当然，根据未示出的实施例，本发明还覆盖了这些开口32被放置在离内周边一定距离处的可能性。

屏蔽罩26具有切口34或切割部，以通过这些切口34勾画彼此隔离的凸片36的轮廓。切口34使得能够排出由定子4产生的热量。凸片36在其端部被折叠以便支承在金属板10上或电绝缘塑料层11上，以限制屏蔽罩26的振动现象。凸片36以角度α(在这种情况下为钝角)折叠，使得屏蔽罩26也匹配转子2如图1所示的钟形形状。换句话说，每个凸片36具有在定子的方向上弯曲的端部，以便在屏蔽罩26的平面中心部分与弯曲端之间勾画出角度α。角度α在从0°到180°的角度范围内，并且更具体地在从100°到160°的角度范围内。

图3示出了远离板16定位的柱形件18端部的放大图。柱形件18具有至少一个用于固定的器件28，更具体地是在其远离平板16的端部上的螺栓38，在这种情况下是三个螺栓。这些螺栓38具有与开口32互补的形状(在这种情况下为圆形)，以便当屏蔽罩26插入到用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上时能够从中穿过。在穿过开口32之后，然后通过卷曲、墩头、压制或任何其它的变形方法使螺栓38变形，使得屏蔽罩以稳定的方式固定在用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上。事实上，被变形的螺栓38不能再穿过开口32，使得屏蔽罩26轴向和径向地固定在用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上。

图4示出了在这些螺栓38的变形之后、根据本发明的电马达的一部分。可以看出，屏蔽罩26的形状与定子4的形状匹配，在一端处，凸片36支承在金属板10上和/或电绝缘塑料层11上，而在另一端，屏蔽罩26的中心部分经由用于固定的器件28固定在用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上。屏蔽罩还与转子2的形状相匹配，该转子未示出，以限制空间要求并尽可能地减小电马达的尺寸。

根据未示出的另一个实施例，可以为用于固定的器件提供其他位置，例如在金属板10上。因此，本发明不限于用于固定的器件的定位。事实上，也可以提供未示出的实施例，其中螺栓被布置在屏蔽罩上，并且开口被放置在用于所述转子和用于所述定子的支撑件上。在这种情况下，可以提供从所述支撑件突出的肩部，并且所述肩部包括用以容纳螺栓的开口，接着是例如墩头步骤。

为了更好地抑制电磁波，可以在定子4的另一侧添加第二屏蔽罩26，如图5所示。由于定子4在任一侧上被包含在两个屏蔽罩26之间，所以电磁波将传播得更少。除了中心部分的内周边必须被切割以允许穿过所述支撑件12的柱形件18的一部分，第二屏蔽罩26因此对应于具有与第一屏蔽罩相同的形状的金属冲压箔片，即图2所示的形状。优选地，第二屏蔽罩26以相同的方式与定子4的形状相匹配，在一侧，中心部分经由用于固定的器件28固定到用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上，在另一侧，在径向上离中心最远的部分承载在金属板10和/或电绝缘塑料层11上。

图6示出了根据本发明的用于所述转子和用于所述定子的支撑件12，在该实施例中，其具有两个屏蔽罩(未示出)。在这种情况下，用于所述转子和用于所述定子的支撑件12在柱形件18的端部部分上，即在与板16相对的一侧上具有三个螺栓38，以如上所述地固定第一屏蔽罩26。所述支撑件12还包括布置在气缸18的中心部分上的附加固定器件28。在这种情况下，另外的附加固定器件28还对应于旨在穿过设置在未示出的第二屏蔽罩的中心部分中的开口的螺栓40。柱形件18包括例如布置在所述柱形件的中心部分上的三个套环42。套环42对应于从柱形件18突出的部分，该柱形件具有一侧部用作其上布置有螺栓40的支承区域。

在穿过布置在第二屏蔽罩中的开口之后，然后通过墩头、卷曲、压制或任何其它的变形方法使螺栓40变形，使得第二屏蔽罩以稳定的方式固定在用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上。由于螺栓40被变形，它们不能再穿过开口，使得第二屏蔽罩轴向和径向地固定在用于所述转子和用于所述定子的支撑件12上。

因此，屏蔽罩26首先布置在定子4和转子2之间，其次布置在定子4与用于所述转子和用于所述定子的支撑件12之间。这使得可以更有效地限制从电马达向外的电磁辐射的传播。

本发明还涉及将屏蔽罩固定到用于所述转子和用于所述定子的支撑件的方法。根据本发明，如上所述，该方法包括第一步骤：通过布置在屏蔽罩上的开口插入用于固定的器件，特别是螺栓，以及用于变形的第二步骤，特别是用于屏蔽罩上方的螺栓的墩头。当然，在电马达包括两个屏蔽罩的实施例中，该步骤重复两次。

然而，应该理解的是，给出这些实例是为了说明本发明的目的。本发明不限于上述的这些实施例，而仅仅是作为例子提供的。它包括本领域技术人员将能够在本发明的范围内设想的各种修改、替代形状和其他变体，特别是上述各种实施例的任何组合。