专利名称：为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的制作方法
为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置本发明涉及一种为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置。为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖已经为人所知，其中在使用计算单元和至少一个功率输出级下产生脉宽调制的功率脉冲。图l显示了按照现有技术的各种实施形式。在图la中示出了一个风扇，它具有风扇外壳1，风扇叶轮2和用于 驱动风扇叶轮的马达，马达布置在马达外壳3中。马达用脉宽调制的功 率脉沖控制。提供该功率脉冲的装置8也布置在马达外壳3内。马达外 壳3通过连接电缆4与插头5连接。该插头用于与汽车的电网7的对接 插头6接通。在汽车的一个控制装置中产生用于风扇的控制信号和通过 电网7，对接插头6和连接电缆4传递到马达外壳3。在图lb中示出了一个风扇，它具有风扇外壳l，风扇叶轮2，用于 驱动风扇叶轮的、布置在马达外壳3中的马达和用于提供脉宽调制的功 率脉冲的装置8。此时装置8通过连接电缆4a与马达外壳3连接和通过 连接电缆4b与插头5连接。插头5用于与汽车的电网7的对接插头6 接通。在图lc中显示了一个风扇，它具有风扇外壳l,风扇叶轮2，用于 驱动风扇叶轮的、布置在马达外壳3中的马达和用于提供脉宽调制的功 率脉沖的装置8。此时装置8靠接在马达外壳3上。此外，装置8通过 连接电缆4c与插头5连接。该插头用于与汽车的电网的对接插头6接通。在按照现有技术的全部前述实施形式中不利的是必须将较长的连上。这4导线的引导 一般是通过设置在马达外壳和k扇外壳之;"]的塑料 支柱中的一个实施的。该塑料支柱为此目的构造成一侧是敞开的，从而 连接导线可以在塑料支柱中引导。使用这种长的连接导线的缺点在于导 线的引导复杂和不可靠。导线上产生传导损失和擦伤问题。此外，在对 开口、焊接部位和其它接触部位的密封方面需要投入很大的费用。此外 上述实施形式不便于实现自动化。此外产生具有高辐射的天线效应和存 在辐射易感性。本发明的任务在于避免已知装置的上述缺陷。该任务通过具有在权利要求1-13中给出的特征的装置以及通过具 有在权利要求14-23中给出的特征的风扇解决。本发明的优点尤其在于，用于提供脉宽调制的功率脉沖的装置至少 部分地安置在其中的棒形的外壳可以在一个风扇中至少部分地用于跨 越风扇叶轮的叶轮半径。由此与现有技术不同地，在风扇叶轮的区域中 不需要连接电缆。由此不需要复杂的导线引导和不产生传导损失并且也 不产生导线的擦伤问题。优选地，棒形外壳的窄侧的末端区域中的至少一个与插头连接，该 插头是外壳的整体的组成部分或被注塑在该外壳上。该插头可以与马达 的和/或电网的对接插头直接接触。由此不需要松开的插头、密封件、导 线和保护管。由此不需要在开口、焊接部位和其它接触部位采用密封措 施。如果插头偏移地构造，如在权利要求5中限定的那样，那么也可以 接通其插入方向不是沿着外壳的轴向延伸的对接插头。如果在棒形外壳有冲压栅，那样插头的插头触头可以以有利的方式 成为冲压栅的组成部分，它们从沖压栅中弯曲出来。当棒形的外壳通过使用固定机构固定在马达外壳和风扇外壳上时， 风扇的叶轮区域被可靠地和稳定地横越。该固定机构可以是对接插头， 螺钉，夹子或其它定位元件。按照本发明的一个有利的扩展方案，可以在棒形外壳中安置附加构 件，它们在已知的装置情况下被布置在另一个部位上，该部位的安装空 间很窄。这些附加构件例如可以是去干扰电抗器，其在现有技术中布置 在马达或插头中。通过将去干扰电抗器安装到具有足够供使用的空间的 棒形外壳中，可以节省马达或插头中的位置。此外这些附加构件可以是 欧姆电阻。该欧姆电阻是需要的，例如当风扇可以通过其中欧姆电阻被 接通或断开的切换过程切换到各种转速范围时。此外继电器也可以附加 构件，它被安装在棒形外壳中。如果棒形外壳，如在权利要求19中所述，与一个固定的延长部分连接，那么这有利于大批量制造棒形外壳。因为当它们与延长部分连接 可以与不同尺寸的风扇相匹配时这种棒形外壳可以通用。例如制造这样的棒形外壳，它的长度以市场上普遍的具有较小的工作叶轮的风扇为基准。如果与一个固定的延长部分连接时，同一种棒形外壳也可以用于具 有较大工作叶轮的风扇，该延长部分的长度和角度位置与各现有的风扇 相匹配。按照权利要求20,棒形外壳可以取代已知风扇的支柱中的一个支 柱，这些支柱从马达外壳通到风扇外壳。本发明的其它优点由依据附图对其进行的示例性的描述中得出。附 图所示
图1是按照现有技术的风扇的一些实施形式， 图2是按照本发明的为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置的 一个示意图，图3是用于描述按照本发明的第一实施例的风扇的一个示意图， 图4是用于描述按照本发明的第二实施例的风扇的 一个示意图， 图5是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的第二实施形式 的一个示意图，图6是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置的第三实施形式 的一个示意图，图7是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的第四实施形式 的一个示意图，图8是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的第五实施形式 的一个示意图，图9是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的第六实施形式 的一个示意图，图10是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的第七实施形 式的一个示意图，图11是为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置的第八实施形 式的一个示意图，图12是用于描述为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置与马 达外壳和风扇外壳进行连接的实施例的一个示意图，图13是用于描述固定机构的示意图和图14是风扇的一个示意图，其中设有棒形外壳用于代替马达支柱。 置8的一个示意i。、所示的装置包含;为i要的电i部分的计算单元9和至少一个功率终放级(Leistungsendstufe) 10,它们通过具有导线线路 (Leiterbahn)的导线网络11相互连接。在构件11方面也可以采用沖压 栅(Stanzgitter)替代导线网络。计算单元9, 一个或多个功率终放级和 导线网络布置在棒形外壳12中，它在其纵侧的外表面上设有散热片13。 棒形外壳12的长度1至少是棒形外壳的宽度b的两倍。但是棒形外壳优 选地尽可能薄地构造。例如棒形外壳的长度也可以是棒形外壳的宽度的 十倍。更大的长度/宽度比也完全是可能的。在本发明的意义下的棒形外 壳也应该理解为一种至少近似棒形的外壳，在这种外壳情况下长边和/ 或宽边也可以分段地具有扩宽部分或突起部分。此外在棒形外壳12的窄侧的末端区域上各注塑一个插头14, 15。 对此替代地，插头外壳也可以是外壳12的整体的组成部分，亦即与外 壳一起在一个工序中制造。插头14具有插头外壳14a和插头触头14b。 后者例如是舌形的，扁平的插头触头。该插头触头与布置在外壳12内 部中的导线线路U接触。如果构件ll是沖压栅，那么舌形的，扁平的 插头触头14b可以是沖压栅的组成部分和例如从沖压栅中弯曲出来。插 头15具有插头外壳15a和插头触头15b。后者例如是舌形的，扁平的插 头触头。该插头触头与布置在外壳12内部中的导线线路11接触。如果 构件U是沖压栅，那么舌形的，扁平的插头触头15b可以是冲压栅的 组成部分和例如从冲压4册中弯曲出来。插头14设有用来与汽车的电网的对接插头接触，插头15用来直接 接通用于驱动风扇叶轮的马达。为此目的，例如在马达外壳中安装一个 对接插头，它的插头触头与插头15的插头触头15b接触以建立连接。具有注塑的或者集成一体的插头的棒形外壳12涉及的是一种固定 的不弯曲的构件，它设置在被定位在风扇叶轮的中部区域中的马达和电 网之间和尤其是具有这样的长度，使得它横越风扇叶轮的叶轮半径的多 部分或全部。这在图3中示意示出，该图显示了用于描述按照本发明的第一实施 例的风扇的一个示意图。在该第一实施例中，马达外壳3被定位在风扇 叶轮2的中间区域中。马达外壳3配有对接插头16,它与棒形外壳12 的插头15插接在一起。棒形外壳12完全地横越风扇叶轮2的叶轮半径。 设置在棒形外壳12的另一个端部上的插头14与电网7的对接插头6插 接在一起。从汽车的一个没有示出的控制装置出发，控制信号通过电网7,对接插头6和插头M传递到布置在棒形外壳12中的计算单元。该 计算单元将控制信号转换成用于一个或多个功率终放级的驱动信号，功 率终放级本身则产生用于马达的脉宽调制的功率脉沖。这些功率脉沖通 过插头15和对接插头16传递到马达，马达依椐脉宽调制的功率脉冲驱 动风扇叶轮2。该实施例的一个主要优点在于，在电网或对接插头6和马达外壳3 之间不需要任何连接电缆或连接导线。在马达外壳3上的对接插头16 和电网7上的对接插头6之间的整个路段被用于提供脉宽调制的功率脉 冲的装置的固定的，不弯曲的，棒形的外壳12横越。优选使用插入对 接插头16和6中的两个插头15和14作为棒形外壳12的固定件。但是 也可以使用其它的固定件。图4显示了用于描述按照本发明的第二实施例的风扇的一个示意 图。在该第二实施例中，马达外壳3同样定位在风扇叶轮2的中间区域 中。马达外壳3配有对接插头16，它与棒形外壳12的插头15插接在一 起。棒形外壳12横越风扇叶轮半径的一个宽的部分，其中风扇叶轮的 半径大于在图3中所示的风扇叶轮的半径。设置在棒形外壳12另一端 部上的插头14与延长部分18的对接插头17插接在一起。该延长部分 18同样涉及一种固定的，不弯曲的棒形构件，它与棒形外壳12—起橫 越在马达外壳3和电网7的对接插头6之间的区域和由此也越过叶轮半 径。延长部分18的插头19与电网7的对接插头6插接在一起。作为用 于棒形外壳12和与其插接在一起的延长部分18的固定件使用两个插头 15和19,它们插入对接插头16和6中。但是也可以使用其它的固定件。图5显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置8的第二实 施形式的一个示意图。在该第二实施形式中，棒形外壳12的窄侧的末 端区域之一设有插头14，它注塑在外壳12上或者是外壳的整体的组成 部分。该插头14的插接方向与上述装置中一样沿着外壳12的纵向延伸。 插头14用于与汽车的电网的对接插头接触。棒形外壳12的另一个窄侧 的末端区域设有插头20,它注塑在外壳12上或者是该外壳的整体的组 成部分。该插头20弯折地或偏置地构造。它可以与一个马达侧的对接 插头插接在一起，它的插接方向偏离棒形外壳12的纵向。作为在图5中所示的实施形式的替代方案，电网侧的插头14也可 以弯折地或偏置地构造。此外两个插头14和20也可以都弯折地或偏置地构造。图6显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置8的第三实 施形式的一个示意图。在该第三实施形式中，棒形外壳12的窄侧的末 端区域之一设有插头14,它注塑在外壳12上。插头14弧形地构造。该 插头14的插接方向例如以一个与外壳12的纵向成90。的角度延伸。插 头14用于与汽车的电网的对接插头接触。棒形外壳12的另一个窄侧的 末端区域设有插头20,它注塑在外壳12上或者是外壳的整体的组成部 分。该插头20弯折地或偏置地构造。它可以与一个马达侧的对接插头 插接在一起，它的插接方向偏离棒形外壳12的纵向。作为在图6中所示的实施形式的替代方案，也可以或者仅仅是马达 侧的插头20弧形地构造。图7显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置8的第四实 施形式的一个示意图。在该第四实施形式中，棒形外壳12的窄侧的末 端区域之一设有插头14，它注塑在外壳12上。该插头14是一种双插头， 如它可以在双风扇中使用。该双插头的一个插头部分用于与电网的对接 插头接触。另一个插头部分用于与一个分配给第二风扇马达的对接插头 接触。在图7中所示的插头14的两个插头部分的插接方向是棒形外壳 12的纵向。棒形外壳12的另一个窄侧的末端区域设有插头20,它注塑 在外壳12上或者是外壳的整体的组成部分。该插头20弯折地或偏置地 构造。它可以与一个马达侧的对接插头插接在一起，它的插接方向偏离 棒形外壳12的纵向。图8显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置8的第五实 施形式的一个示意图。在该笫五实施形式中，棒形外壳12的窄侧的末 端区域之一设有插头14，它注塑在外壳12上。该插头14是双插头，如 它可以在双风扇中应用。该双插头的一个插头部分用于与电网的对接插 头接触。另一个插头部分用于与一个分配给第二风扇叶轮的对接插头接 触。插头14的一个插头部分的插接方向在棒形外壳12的纵向上延伸。 插头14的另一个插头部分的插接方向例如与棒形外壳12的纵向成90° 角度地延伸。棒形外壳12的另一个窄侧的末端区域设有插头15,它注 塑在外壳12上或者是外壳的整体的组成部分。插头15的插接方向在棒 形外壳12的纵向上延伸。插头15可以与一个马达侧的对接插头插接在 一起，它的插接方向同样是棒形外壳12的纵向。9作为在图8中所示的实施形式的替代方案，插头15也可以弯折地 或偏置地构造。图9显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉沖的装置8的第六实 施形式的一个示意图。在该第六实施形式中，棒形外壳12的窄侧的末 端区域之一设有插头14,它注塑在外壳12上或者是外壳的整体的组成 部分。该插头14的插接方向在外壳12的纵向上延伸。插头14用于与 对接插头17固定的，不弯曲的延长部分18接触。延长部分18弧形地 构造和在它的另 一个末端区域中设有插头19。该插头用于与电网的对接 插头接触，其中电网的对接插头的插接方向偏离棒形外壳12的纵向和 其中在棒形外壳12的插头14和电网的对接插头之间的间距必须通过一 个第二构件橫越。棒形外壳12的另一个窄侧的末端区域设有插头15, 它注塑在外壳12上或者是外壳的整体的组成部分。插头15的插接方向 与棒形外壳12的纵向一致。插头15可以与一个马达侧的对接插头插接 在一起，它的插接方向同样是棒形外壳12的纵向。作为在图9中所示的实施形式的替代方案，插头15也可以弯折地 或偏置地构造。图10显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置8的另一 个实施形式的一个示意图。在该另一个实施形式中，棒形外壳12在它 的窄侧的末端区域设有插头14, 15,其中插头14用于与电网的对接插 头接触和插头15用于与设置在马达外壳上的对接插头接触。此外在该 另一个实施形式中外壳12用金属罩27包围。这个也可以在所有上迷实 施形式或实施例中设置的金属罩的优点在于，在运行中不会出现高辐射 的天线效应并且也大大减小了辐射易感性。图11显示了为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置8的另一 个实施形式的一个示意图。在该另一个实施形式中，棒形外壳12在它 的窄側的末端区域设有插头14, 15。插头14用于与电网的对接插头接 触，插头15用于与马达外壳上的对接插头接触。棒形外壳12设有向内 指向的散热片13。此外在外壳12内部除了计算单元9,至少一个功率 终放级10和沖压栅或导线网络11以外还设置至少一个去干扰电抗器30 和欧姆电阻31。去干扰电抗器30通常设置在马达中或插头中。但是由 于那里的安装条件有限，去干扰电抗器被定位在棒形外壳12中，在此 处具有足够的空间供4吏用。欧姆电阻31可以通过借助于开关32接通和断开，以便实现一种可以在两个转速范围中工作的风扇。此外还可以将一个继电器34安置在棒形外壳12。图12显示了用于描述使为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装 置与马达外壳3和风扇外壳1连接的另一个实施例的一个示意图。在该 另一个实施例中，棒形外壳12在它的窄侧的末端区域之一中设有插头 14,它注塑在外壳12上或者是外壳的整体的组成部分。该插头14用于 与电网的对接插头接触。在另一个窄侧的末端区域中，棒形外壳12通 过使用螺钉20与设置在马达外壳3上的连接板21和固定环22螺紋连 接。固定环22安装在风扇外壳1的导气管(Hutze)上。风扇外壳具有 夹子33,它啮合在棒形外壳12的一个槽中。在图12中为了进行展示将 图的右侧部分旋转90°地示出。图13显示了用于描述其它的固定机构的示意图，通过该固定结构 可以将棒形外壳12固定在马达外壳上或风扇外壳上。这些固定机构布 置在棒形外壳12的外周面上，优选地位于其窄侧的末端区域附近。按 照图13a,在棒形外壳12的外周面上设有一个杉树形定位钩23,用它 将棒形外壳12固定在马达外壳3上。按照图13b，棒形外壳12在风扇 外壳1上的固定借助于螺钉24实现。按照图13c，棒形外壳12在它的 窄侧的末端区域之一上设有插头15，它在它的外侧上具有定位凸起25。 如果将该插头15插入设置在马达外壳3上的一个对接插头中，那么定 位凸起25就卡入到定位槽26中，后者设置在对接插头16的插头外壳 16a中。图14显示了用于描述按照本发明的风扇的另一个实施例，按照该 实施例用于固定马达外壳的支柱之一被棒形外壳12取代。此时在图中 示出了马达外壳3，在它上面用螺钉29固定两个常规的支柱28和棒形 外壳12。棒形外壳12的外形此时近似地对应于支柱28的外形。在它们 各自的另一个末端区域中棒形外壳12借助于另外的螺钉或另外的连接 元件固定在风扇外壳1上。在该实施例中两个支柱28和棒形外壳12分 别以一个任意的角度，例如一个120。的角度相互4昔开。由于在该实施例 中棒形外壳12作为支柱替代物使用，因此棒形外壳12在马达外壳上和 在风扇外壳上或在它的导气管上不需要附加的位置。具有按照本发明的装置的风扇的另 一个优点在于，棒形外壳可以直 接地布置在风扇叶轮的气流中，从而可以4艮好地排出由功率终放级产生的热量。此外只产生很小的空气阻挡，因为位于气流中的棒形外壳面积 很小。本发明的另一个优点在于提高了风扇制造的可自动化性，因为不 需要对连接电缆进行复杂的铺设或引导。备选地，在所有上述实施例中，在马达上插接连接15/16可以通过取代,
权利要求
1.为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置，包括-计算单元和-至少一个功率终放级，其特征在于，计算单元(9)和功率终放级(10)布置在棒形外壳(12)中。
2. 按照权利要求1所述的装置，其特征在于，棒形外壳(12)的长 度(1)至少是棒形外壳(12)的宽度(b)的两倍。
3. 按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，外壳(12)的窄 側的末端区域中的至少一个设有插头(14， 15),该插头具有插头外壳(14a, 15a)和插头触头(14b， 15b)。
4. 按照权利要求3所述的装置，其特征在于，插头外壳(14a, 15a) 是棒形外壳(12)的组成部分。
5. 按照权利要求3或4所述的装置，其特征在于，外壳(12)的窄 側的末端区域中的至少一个具有偏置的插头(20)。
6. 按照前述权利要求中之一所述的装置，其特征在于，在棒形外壳 (12)中布置有冲压栅(11 )和插头(14， 15)的插头触头(14a， 15a)是冲压栅的组成部分。
7. 按照权利要求1-5中之一所述的装置，其特征在于，在棒形外壳 (12)中布置有冲压栅(11)和插头(14, 15)的插头触头U4a, 15a)与沖压栅连接。
8. 按照前述权利要求中之一所述的装置，其特征在于，棒形外壳 (12)在它的外周面上具有固定机构(14, 15, 23, 24, 25 )。
9. 按照权利要求所述的装置8，其特征在于，固定机构是插头或具 有定位才几构或固定连接板。
10. 按照前述权利要求中之一所述的装置，其特征在于，棒形外壳 (12)配有金属罩(27)。
11. 按照前述权利要求中之一所述的装置，其特征在于，在棒形外 壳(12)中此外含有至少一个附加构件(30, 31, 34 )。
12. 按照权利要求所述的装置11,其特征在于， 一个附加构件是去 干扰电抗器(30)。
13. 按照权利要求所述的装置11或12,其特征在于， 一个附加构 件是欧姆电阻(31)和/或继电器(34)。
14. 风扇，它具有马达，风扇叶轮和用于通过计算单元和至少一个 功率终放级提供脉宽调制的功率脉冲的装置，其特征在于，用于提供脉 宽调制的功率脉沖的装置(8)布置在在一个棒形外壳(12)中。
15. 按照权利要求14所迷的风扇，其特征在于，棒形外壳U2)的 长度(1 )至少对应于棒形外壳(12)的宽度(b)的两倍。
16. 按照权利要求14或15所述的风扇，其特征在于，棒形外壳(12) 的至少一个窄侧的末端区域在没有使用连接电缆的情况下与马达外壳(3)接触。
17. 按照权利要求16所述的风扇，其特征在于，棒形外壳的与马达 外壳(3)接触的窄侧的末端区域具有插头(15， 20),该插头与马达 外壳(3)的对接插头(16)直接地接触。
18. 按照权利要求14至17中之一所述的风扇，其特征在于，马达 定位在风扇叶轮的中间区域中(2)和棒形外壳(12)完全地或大部分 地横越风扇叶轮(2 )的叶轮半径(图3 )。
19. 按照权利要求14-17中之一所述的风扇，其特征在于，马达定 位在风扇叶轮的中间区域中(2)，棒形外壳(12)与一个固定的延长 部分(18)连接并且棒形外壳和与之连接的固定的延长部分一起横越风 扇叶轮的叶轮半径(图4)。
20. 按照权利要求14-19中之一所述的风扇，其特征在于，马达外 壳(3) (1)借助于支柱(28)与风扇外壳连接和棒形外壳(12)用作 支柱(图14)。
21. 按照权利要求14-19中之一所述的风扇，其特征在于，马达外 壳(3)借助于连接板和固定环固定在风扇外壳和棒形外壳固定马达连 接板和固定环上(图12)。
22. 按照权利要求21所迷的风扇，其特征在于，棒形外壳与马达连 接板和固定环螺纟丈连接(图12)。
23. 按照权利要求14-22中之一所述的风扇，其特征在于，棒形外 壳配有金属罩(27)。
全文摘要
本发明涉及一种为风扇马达提供脉宽调制的功率脉冲的装置。它包括计算单元和至少一个功率终放级。计算单元和功率终放级布置在棒形外壳中。此外本发明涉及一种风扇，它具有布置在一个棒形外壳中的用于提供脉宽调制的功率脉冲的装置。
文档编号H02P7/29GK101326709SQ200680046490
公开日2008年12月17日 申请日期2006年9月7日 优先权日2005年10月12日
发明者E·梅尔 申请人:欧陆汽车有限责任公司