用于车辆的机械组件和包括这种机械组件的用于车辆的通风装置的制作方法

1.本说明书涉及一种用于车辆的机械组件，并且涉及一种用于机动车辆通风设备的包括这种机械组件的风扇装置。


背景技术：

2.机动车辆通常配备有能够产生空气流的供暖、通风和/或空调装置。这种装置还能够管理所产生的空气流在车辆内部的温度和分布。此外，这种供暖、通风和/或空调装置包括风扇，该风扇包括由电马达旋转地驱动的风扇叶轮。电马达尤其是由电源模块控制的电子开关电马达。
3.电子开关电马达，或无刷直流马达，包括转子和定子组件，这些部件中的每一个都承载电磁元件，这些电磁元件的相互作用产生转子相对于定子的运动，并且最终产生风扇叶轮的运动。
4.电马达传统上包括外转子和固定到用于电马达的支撑件的内定子。盖固定到支撑件上，以限定用于接收电马达的电子控制板的容置部。传统上，该电子板包括各种电子元件，这些电子元件使盖呈碗形，具有至少一个固定到马达支撑件的平坦边缘或边沿和基本平坦的底部。这个盖通常由薄金属板冲压而成。
5.然而，已经发现，转子的旋转会产生机械激励，导致盖的振动。因此，盖会产生在相对较高频率范围内的噪声。因此，当风扇运转时，这种噪声会使车辆的乘客感到讨厌。
6.本说明书的一个目的是提出一种没有上述缺点的机械组件。
7.更一般地，本说明书旨在提出对上述问题的解决方案，其可以在包括至少一个旋转元件、用于旋转元件的支撑件和固定到用于旋转元件的支撑件的盖的任何机械组件的环境中实施。


技术实现要素：

8.为此，描述了一种用于车辆的机械组件、所述车辆特别是机动车辆，所述机械组件包括：
[0009]-旋转元件，
[0010]-用于旋转元件的支撑件，和
[0011]-固定到用于旋转元件的支撑件的盖，该盖包括固定到用于旋转元件的支撑件的至少一个边缘和基本上在平面中延伸的底部，该底部至少部分被弹性体材料覆盖。
[0012]
因此，有利地，弹性体材料使得可以经由支撑件衰减由旋转元件的旋转所激励的、来自盖的底部的振动声发射。
[0013]
优选地，机械组件包括单独或组合的一个或多个以下特征：
[0014]-底部在其朝向用于旋转元件的支撑件取向的内部面上，和/或在其与内部面相对的外部面上覆盖有弹性体材料；
[0015]-弹性体材料形成至少一层基本恒定厚度的层，弹性体材料层的厚度优选大于或等于1mm和/或小于或等于3mm，更优选基本上等于2.5mm；
[0016]-覆盖了盖的底部的至少一部分的弹性体材料是一件式的；
[0017]-弹性体材料包覆模制在底部上，底部优选地具有浮凸部以改善包覆模制在底部上的弹性体材料的固定；
[0018]-弹性体材料是sebs，优选具有的厚度大于或等于25肖氏硬度，优选40肖氏硬度，和/或小于或等于60肖氏硬度；
[0019]-机械组件还包括用于控制旋转元件的电子板，用于旋转元件的支撑件优选地与盖一起形成用于接收电子板的容置部；
[0020]-用于旋转元件的支撑件具有至少一个突出的浮凸部，所述浮凸部与盖接触，特别是与盖的底部接触，所述突出的浮凸部优选地在适当的地方穿过电子板；
[0021]-旋转元件是电马达的外转子，电马达的定子优选地插置在外转子和用于旋转元件的支撑件的圆柱形浮凸部之间；
[0022]-覆盖了盖的至少一部分底部的弹性体材料被分成多个件；
[0023]-弹性体材料基本上覆盖了盖的整个底部；
[0024]-弹性体材料粘合到底部，特别是通过氰基丙烯酸酯胶；
[0025]-旋转元件的支撑件由填充有金属颗粒的铝合金或塑料材料制成；
[0026]-盖由填充有金属颗粒的铝合金或塑料材料制成；
[0027]-支撑件包括在垂直于旋转元件的旋转轴线的平面中延伸的基本平坦的部分；
[0028]-盖的底部基本上平行于支撑件和/或电子控制板；
[0029]-盖包括面向旋转元件的旋转轴的开口。
[0030]
根据另一方面，提出了一种风扇装置，特别是用于车辆的通风设备，包括如上所述的以其所有组合的机械组件，在该机械组件中旋转元件是电马达的外转子，以及包括由电马达的转子驱动旋转的风扇叶轮。
附图说明
[0031]
通过阅读下面的详细描述和分析附图，本发明的其他特征、细节和优点将变得显而易见，在附图中：
[0032]
图1示意性地表示了风扇装置的透视图；
[0033]
图2是可以在图1的风扇装置中实施的马达的示例的示意性透视图；
[0034]
图3是图2的马达示例从不同角度的示意图；
[0035]
图4是在图2和图3的马达中实施的转子支撑件的透视图；
[0036]
图5是图2和图3的马达的底部透视图，其中马达盖已经被移除；
[0037]
图6是图1的风扇装置的底部透视图；
[0038]
图7示意性地示出了图2和图3的马达盖的外表面；和
[0039]
图8示意性地示出了图2和图3的马达盖的内表面。
具体实施方式
[0040]
在说明书的其余部分中，相同的或执行相同功能的元件用相同的附图标记表示。
在本说明书中，为了简明起见，这些元件没有在每个实施例中都被详细描述。相反地，仅详细描述不同实施例之间的差异。
[0041]
图1示出了用于车辆通风设备的风扇装置10。
[0042]
如图所示，风扇装置10主要包括风扇叶轮12、电马达14、和用于电马达14的支撑件16。风扇叶轮12围绕旋转轴线a旋转。电马达14旨在围绕其轴线a使风扇叶轮12旋转。用于马达14的支撑件16旨在通过限制由电马达14和/或风扇叶轮12产生的振动在机动车辆中的传递和/或限制朝向电马达14和/或风扇叶轮12的外部应力，来允许风扇装置10在机动车辆中的固定。马达14的支撑件16可以特别地包括由弹性体材料互连的轴线为a的两个同轴环。特别地，弹性体材料可以形成在内部环和外部环之间的去耦环。内部环可以用于固定到马达14上。外部环可以用于固定到结构元件上，特别是车辆通风设备的结构元件上。弹性体材料例如是聚苯乙烯-b-聚(乙烯-丁烯)-b-聚苯乙烯(polystyrene-b-poly(ethylene-butylene)-b-polystyrene)或sebs。
[0043]
电马达14在这里形成机械组件，该机械组件包括旋转元件18(在这种情况下是电马达14的转子18)、用于转子18的支撑件20、和固定到用于转子18的支撑件20的盖22。这里，盖22通过螺钉24固定在用于转子18的支撑件20上。当然，可以实施其他固定手段来将盖22固定在用于转子18的支撑件20上。
[0044]
转子18在这里是外部转子。因此，与转子18相关联的定子26径向地布置在转子18内侧。更准确地说，转子18的磁体27相对于定子26的绕组在径向外侧。
[0045]
转子18具有穿孔杯28的形状，固定到轴30。这里，风扇叶轮12直接固定在轴30上。这里，转子18的磁体27固定在杯28的内表面上，在由杯28形成的圆柱形条带32上。
[0046]
支撑件20例如由填充有金属颗粒的铝合金或塑料材料制成。
[0047]
这里，用于转子18的支撑件20具有基部34。这里，基部34完全在正交于马达14的旋转轴线a的平面内延伸。基本上圆柱形的浮凸部36从基部34延伸。这里，浮凸部36基本上在马达14的旋转轴线a的方向上延伸。浮凸部36是中空的。特别地，浮凸部36可以形成一个或两个容置部38，每个容置部接收轴承环，特别是滚珠轴承，用于引导轴30相对于支撑件20的旋转。
[0048]
如在图5中更具体可见的，基部34在其与圆柱形浮凸部36相对的表面上形成凹部40，该凹部40接收用于控制马达14的电子板42。凹部40可以被突出边沿41包围。各种机电部件44、46固定在电子板42上。特别地，机械装置44使得可以将与定子26的绕组成一体的凸耳连接到电子板42。于是，这些绕组经由这些凸耳进行的电力供应可以允许控制电马达14。较大的部件46，特别是电容器，也可以固定在电子板42上，优选靠近电子板42的边缘。
[0049]
连接器48也连接到电子板42。连接器48允许电子板42的供电，并因此允许马达14的供电。
[0050]
最后，盖22被固定在支撑件20的基部34上。这里，盖22与基部34中的凹部40一起限定了用于接收电子板42的容置部。这里，盖22包括基本平坦的边缘50，该边缘50在正交于马达14的旋转轴线a的平面中延伸。边缘50具有孔51，其允许通过螺钉24将盖22固定在支撑件20的基部34上。盖22还包括底部52，该底部52在马达14的旋转轴线a的方向上远离边缘50。这里，底部52基本上是平坦的。底部52基本上在正交于马达14的旋转轴线a的平面中延伸。这里，盖22的底部52基本上平行于支撑件20的基部34。这里，盖22的底部52也基本上平行于
电子板42。
[0051]
这里，底部52几乎完全被弹性体材料覆盖。弹性体材料使得可以阻尼盖的底部的震动。这限制了来自盖22的底部52的、由马达的转子18的旋转所激励的振动声发射。这特别地使得可以减少风扇装置10的在可听频率范围内的声音发射，该声音发射被装备有风扇装置10的车辆的乘客感觉为不愉快。
[0052]
盖22例如由填充有导电颗粒的铝合金或塑料制成，特别是填充有金属颗粒的塑料。
[0053]
这里，应当注意，所示的盖22包括周缘凸台54、56。这些凸台54、56允许接收体积最大的电子装置46，特别是那些在马达14的旋转轴线a的方向上最高的电子装置。这些凸台54、56在这里不被认为形成盖22的底部52的一部分。实际上，可以理解，盖22的底部52是盖22的中央部分，与边缘50相反，该中央部分基本上是平坦的。相反地，凸台54、56由于它们的弯曲形状，在由于转子18的旋转引起的激励的作用下具有有限的振动趋势。
[0054]
在图6至图8所示的示例中，特别地，盖22还具有平坦表面53，该平坦表面53在马达14的旋转轴线a的方向上比底部52更靠近边缘50。该平坦表面53也不被认为形成盖22的底部52的一部分。此外，更靠近边缘50的该平坦表面53比底部52振动小得多，使得与来自盖22的底部52的振动声发射相比，来自该平坦表面53的振动声发射显著减小。
[0055]
实践中，底部52至少部分被弹性体材料覆盖。特别地，底部52可以完全被弹性体材料覆盖，以得到更好的降低由盖22发出的噪声的效果。然而，取决于盖22的特定形状，例如，相反地，可以选择限制由弹性体材料覆盖的底部52的表面。
[0056]
覆盖了盖22的底部52的至少一部分的弹性体材料可以是一件或者分成多个分立的件。一件式弹性体材料件在理论上更容易实现。然而，以多个分立件的实现允许更好地适应盖22的复杂浮凸部。
[0057]
覆盖了盖22的底部52的弹性体材料例如是聚苯乙烯-b-聚(乙烯-丁烯)-b-聚苯乙烯(polystyrene-b-poly(ethylene-butylene)-b-polystyrene)或sebs。
[0058]
弹性体材料特别地可以具有大于或等于25肖氏硬度的硬度，优选40肖氏硬度，和/或小于或等于60肖氏硬度的硬度。
[0059]
在图6所示的示例中，弹性体材料形成厚度基本恒定的层58。弹性体材料的层58的厚度例如大于或等于1mm和/或小于或等于3mm，更优选基本上等于2.5mm。弹性体材料的更大厚度在理论上使得可以获得由盖22发出的噪声的更大降低。然而，更薄的层58更加便宜且更容易实现。
[0060]
可选地为层形式的弹性体材料特别地可以包覆模制在盖22的底部52上。在这种情况下，特别有利的是，盖的底部52具有浮凸部，以改善包覆模制在底部52上的弹性体材料的固定。这些浮凸部可以具有减小的尺寸，特别是毫米量级的尺寸。
[0061]
替代地，弹性体材料可以在固定于盖22上之前成形。在这种情况下，弹性体材料件(一个或多个)特别地可以通过粘合来固定。在这种情况下，特别地可以采用氰基丙烯酸酯胶(cyanoacrylate glue)。
[0062]
如图6和图7所示，盖22的底部52可以在其外部面覆盖有弹性体材料。替代地或附加地，如图8所示，盖的底部52在其内部面上覆盖有弹性体材料，该内部面与外部面相对并朝向转子18的支撑件20取向。
[0063]
最后，从图中可以看出，盖22和电子板42可以各自包括面向转子18的轴30的贯通开口60、62。这些开口60、62可以允许轴30的对向支撑件(counter-support)通过，允许叶轮12装配到轴30上。盖中的开口60然后可以被封闭，特别是通过粘贴物。这使得可以保护电子板42免受环境空气湿度的影响。
[0064]
本发明不限于参考附图描述的示例性实施例，并且进一步的实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。特别地，各种示例可以组合，只要它们不矛盾。
[0065]
根据一种变型，特别地，支撑件具有至少一个突出的浮凸部，其与盖接触，特别是与盖的底部接触。在这种情况下，突出的浮凸部可以有利地穿过电子控制板。突出的浮凸部使得可以在盖的底部施加机械应力，这改变其固有的振动模式。弹性体材料的作用得到加强，振动的水平被再次降低。
[0066]
最后，已经描述了机动车辆通风装置的示例。然而，本发明适用于用于车辆、特别是机动车辆的任何机械组件，所述机械组件包括旋转元件、用于旋转元件的支撑件和固定到用于旋转元件的支撑件的盖。盖包括至少一个固定到用于旋转元件的支撑件的边缘和基本上在平面内延伸的底部，该底部至少部分被弹性体材料覆盖。