(57)【要約】  ブロアモジュールが、磁石を備えたロータと、コイルを備えたステータとを有しており、磁石が、プラスチックの固着射出成形により、ロータの支持エレメントに取り付けられている。
2013507566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロアモジュール（１００）であって、該ブロアモジュール（１００）が、
磁石（１４０）を備えたロータ（１０５）と、
コイルを備えたステータ（１１０）とを有している形式にものにおいて、
磁石（１４０）が、プラスチック（１５０）の固着射出成形によって、ロータ（１０５）の第１の支持エレメント（１２５）に取り付けられていることを特徴とする、ブロアモジュール。
【請求項２】
ロータ（１０５）が、外側の帰磁路エレメント（１１５）を有していて、磁石（１４０）が、プラスチック（１５０）の層によって外側の帰磁路エレメント（１１５）から分離されている、請求項１記載のブロアモジュール。
【請求項３】
ステータ（１１０）が、プラスチック体（１５５）上にコイル（１６０）を備えたコイルエレメント（１１５）を有していて、プラスチック体（１５５）の少なくとも一部が、金属製エレメントを混入されていて、この部分が、コイルエレメント（１１５）の帰磁路エレメント（１６５）を形成している、請求項１または２記載のブロアモジュール。
【請求項４】
コイル（１６０）をプラスチック体（１５５）上に押し被せることにより製造されたコイルエレメント（１１５）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項５】
プラスチック（１５５）をコイル（１６０）に固着射出成形することによって製造されたコイルエレメント（１１５）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項６】
ロータ（１０５）の空気羽根（１３０）が、第１の支持エレメント（１２５）に固着射出成形されたプラスチック（１５０）から成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項７】
ステータ（１１０）が、第２の支持エレメント（１７０）と枠エレメント（１８５）とを備えたベースエレメント（１２０）を有しており、プラスチック（１８０）から成る枠エレメント（１８５）が、第２の支持エレメント（１７０）に固着射出成形されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載のブロアモジュール（１００）を製造する方法（４００）において、以下のステップを有している、すなわち、
磁石（１４０）を備えたロータ（１０５）を製造し（４１０−４２０）、
ロータ（１０５）をステータ（１１０）に組み付ける（４７０）、ステップを有している方法において、
ロータ（１０５）の製造（４１０−４２０）は、プラスチック（１５０）の射出成形時に当該プラスチック（１５０）によって磁石（１４０）をロータ（１０５）の第１の支持エレメント（１２５）に固着させること（４１５）を含むことを特徴とする、ブロアモジュールを製造する方法。
【請求項９】
ステータ（１１０）が、コイルエレメント（１１５）を有していて、コイルエレメント（１５５）の製造（４２５−４３５；４５５−４６５）は、プラスチック（１５５）をコイル（１６０）に固着射出成形すること（４３０）を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ステータ（１１０）が、ベースエレメント（１２０）を有していて、ベースエレメント（１２０）の製造（４４０−４５０）が、プラスチック（１８０）を第２の支持エレメント（１７０）に固着射出成形すること（４４５）を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
プラスチック（１５０）を第１の支持エレメント（１２５）に固着射出成形し（４１５）、プラスチック（１８０）を第２の支持エレメント（１７０）に固着射出成形すること（４４５）が、共通の射出成形工程（４１５，４４５）に含まれる、請求項８から１０までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロアモジュールに関する。本発明は特に、車両で使用するための完全に統合された、つまり完全一体型のブロアモジュールに関する。
【０００２】
従来技術
特に車両内に空気を圧送するためのブロアモジュールのためには、種々異なる構造形式が公知である。幾つかの公知のブロアモジュールは、複数の構造エレメントから成っていて、これらの構造エレメントはブロアモジュールの製造中に手間を組み立てられる。本発明の根底を成す課題は、ブロアモジュールと、該ブロアモジュールを組み立てる方法とを提供し、ブロアモジュールが簡単かつ廉価に製造され得るようにすることである。
【０００３】
発明の開示
この課題は、請求項１の特徴部に記載の特徴を有するブロアと、請求項８の特徴部に記載の特徴を有する、ブロアを製造する方法とにより解決される。従属請求項には実施形態が記載されている。
【０００４】
ブロアモジュールは、磁石を備えたロータと、コイルを備えたステータとを有している。この場合、磁石は、プラスチックの固着射出成形によって、ロータの第１の支持エレメントに取り付けられている。これによって、磁石の信頼性のよい廉価な取付けが達成され得る。さらに、プラスチック振動減衰特性は、ブロアモジュールのノイズ発生に抗して作用することができる。
【０００５】
ロータは、外側の帰磁路エレメントを有していてよい。この外側の帰磁路エレメントは、固着射出成形されたプラスチックの層によって磁石から分離されているので、さらなるノイズ減衰が実現されていてよい。同様に外側の帰磁路エレメントは、プラスチックの固着射出成形によって、第１の支持エレメントに取り付けられていてよく、これによって、外側の帰磁路エレメントにおいても迅速かつ確実な取付けが保証され得る。
【０００６】
ステータは、プラスチック体上にコイルを備えたコイルエレメントを有していてよい。この場合、プラスチック体の一部には金属製エレメントが混入されているので、この部分は、コイルのための帰磁路エレメントを形成している。したがって、帰磁路エレメントを、プラスチック体と一緒に製造することができ、これによってさらなる製造コストが節減され得る。さらに、金属製エレメントは、固着射出成形されたプラスチック内で良好に位置固定されるので、交番磁界内で運動する帰磁路エレメントの部分による、回転するブロアモジュールのノイズ発生は最小にされ得る。
【０００７】
ロータの空気羽根は、第１の支持エレメントに固着射出成形されたプラスチックから成っていてよい。さらにブロアモジュールのステータは、ベースエレメントを有している。このベースエレメントは、プラスチックを第２の支持エレメントに固着射出成形することによって製造されている。この場合、プラスチックは、枠エレメントを形成することができる。これによって、この枠エレメントも複合エレメントとして製造され得る。このことは、このエレメントの製造を簡単にし、かつ減じられた材料使用量によって減じられた製造コストを生ぜしめ得る。複合エレメントの使用によって、ブロアモジュールの全体質量も最小にされていてよい。
【０００８】
複合エレメントの固着射出成形工程は、共通の作業過程でかつ共通の射出成形金型で実施され得るので、加工時間が最小にされて、かつブロアモジュールの結束したエレメントを一緒に引き続き加工することができる。さらに、これによって、ブロアモジュールのさらに減じられた製造コストを生ぜしめ得る、射出成形装置の改善された稼動が達成される。
【０００９】
別の観点によれば、本発明は、上述のブロアモジュールを組み立てる方法を含んでいる。
【００１０】
以下に本発明を添付の図面につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ブロアモジュールの長手方向断面の分解図である。
【図２】図１に示したコイルエレメントを上から見た平面図である。
【図３】図１に示したベースエレメントを上から見た平面図である。
【図４】図１に示したブロアモジュールを製造するための方法のフロー図である。
【００１２】
実施形態の説明
図１は、ブロアモジュール１００を長手方向に切断した分解図を示している。ブロアモジュール１００は、ロータ１０５と、ステータ１１０とを有している。ステータ１１０は、コイルエレメント１１５およびベースエレメント１２０により形成されている。ロータ１０５は、第１の支持エレメント１２５と、軸受け１３５と、磁石１４０と、外側の磁束の帰還のためのエレメント、つまり外側の帰磁路エレメント１４５と、空気羽根１３０を備えた第１のプラスチック射出成形体１５０とを有している。
【００１３】
第１の支持エレメント１２５は、任意の固着射出成形可能な材料、有利には第１のプラスチック射出成形体１５０のプラスチックから成っていてよい。特に、第１の支持エレメント１２５は、金属薄板から、たとえば廉価なプレス法、打抜き法および／または深絞り法で製造されていてもよい。第１の支持エレメント１２５は、軸受け１３５、外側の帰磁路エレメント１４５および／または磁石１４０がたとえば係止装着または締まり嵌めによって第１の支持エレメント１２５に保持されてから、第１のプラスチック射出成形体１５０が被着されるように形成されていると有利である。外側の帰磁路エレメント１４５の箇所で、第１の支持エレメント１２５も、磁石１４０のための外側の帰磁路エレメントとして働くことができる。
【００１４】
第１のプラスチック射出成形体１５０は、有利には射出成形法で、第１の支持エレメント１２５に固着射出成形される、つまり第１の支持エレメントに固着するように射出成形される。更に有利には、固着射出成形工程中に、軸受け１３５、外側の帰磁路エレメント１４５および磁石１４０は、第１の支持エレメント１２５に位置固定されているので、軸受け１３５、外側の帰磁路エレメント１４５、および磁石１４０は、互いに対する、もしくは第１の支持体１２５との最終的な結合を、射出成形工程中に、第１のプラスチック射出成形体１５０により達成する。１実施形態では、第１のプラスチック射出成形体１５０の薄い層が、磁石１４０の背面に射出成形されるので、保持機能に対して付加的に、或る程度の機械的な減衰もプラスチック射出成形体によって得ることができる。これにより、ブロアモジュール１００の運転ノイズに抗して作用することができる。ロータ１０５は、射出成形工程後に、別個に取扱い可能なユニットとして、第１のプラスチック射出成形体１５０を固着射出成形するための装置から取り出すことができる。
【００１５】
コイルエレメント１１５は、プラスチック体もしくは第２のプラスチック射出成形体１５５と、コイル１６０と、内側の帰磁路エレメント１６５とを有している。コイルエレメント１１５の第１の実施形態では、第２のプラスチック射出成形体１５５が、既製の巻かれたコイル１６０に固着射出成形される。この場合、第２のプラスチック射出成形体１５５は、同時に内側の帰磁路エレメント１６５に固着射出成形され得る。
【００１６】
コイルエレメント１１５の第２の実施形態では、プラスチック体１５５が単独で、または上述のように内側の帰磁路エレメント１６５と一緒に形成される。コイル１６０は、その後にプラスチック体１５５に押し被せられる。この場合、次いで個別のコイル１６０を互いに電気的に接続することが必要となり得る。
【００１７】
本発明の変化形では、射出成形されたプラスチックの一部が、金属製エレメント、たとえば金属繊維を備えていて、これにより、この部分は、内側の帰磁路エレメント１６５を形成する。別の択一的な変化形では、内側の帰磁路エレメント１６５が、第２のプラスチック射出成形体１５５の形成後に、このプラスチック射出成形体１５５に、たとえば圧入または貼付けによって取り付けられる。
【００１８】
ベースエレメント１２０は、第２の支持エレメント１７０と、軸１７５と、枠エレメント１８５を備えた第３のプラスチック射出成形体１８０とを有している。第２の支持体１７０は、有利には金属から成っていて、主に軸１７５の支承に役立ち、有利には第３のプラスチック射出成形体１８０を用いるのとは別の形式で軸１７５に結合されている。軸１７５は、有利には鋼から製造されており、たとえば半田、プレス、溶接、リベット結合、かしめ、圧入または別の公知の結合技術によって第２の支持エレメント１７０に結合されていてよく、これによりベースエレメント１２０における軸１７５の十分に安定した保持が生じる。
【００１９】
ベースエレメント１２０の構造は、主に、第３のプラスチック射出成形体１８０によって規定される。第３のプラスチック射出成形体１８０は、プラスチックを第２の支持エレメント１７０に固着射出成形することによって形成されている。第３のプラスチック射出成形体に含まれる枠エレメント１８５は、半径方向に外方に向かって延びていて、有利には、ブロアモジュール１００を外部の構造体に取り付けるための、舌片、係止エレメントまたは切欠きのような取付けエレメント（図示せず）を有している。さらに、ベースエレメント１２０は、コイルエレメント１１５のコイル１６０への、かつ／またはブロアモジュール１００の制御エレクトロニクスのための電気的な線路を収容するエレメント（図示せず）を有していてよい。ロータ１０５と同様に、ベースエレメント１２０は、当該ベースエレメント１２０が、第２の支持エレメント１７０および軸１７５への第３のプラスチック射出成形体１８０の固着射出成形工程後に、別個に取扱い可能なユニットとしてプラスチックを固着射出成形するための装置から取り出され得るように構成されていると有利である。
【００２０】
コイルエレメント１１５が、たとえば第３のプラスチック射出成形体１８０にそのために設けられた切欠き（図示せず）内に係止することによって、トルク伝達式にベースエレメント１２０に結合され、ロータ１０５がベースエレメント１２０の軸１７５上に押し被せられ、有利には軸１７５において脱落を保護されることによって、ブロアモジュール１００は、ロータ１０５、コイルエレメント１１５およびベースエレメント１２０から組み立てられていてよい。場合によっては、コイル１６０および／またはブロアモジュール１００のための制御エレクトロニクスへの電気的な接続線路が、ベースエレメント１２０に取り付けられるか、もしくは敷設されてよく、これによってブロアモジュール１１０を完成させることができる。
【００２１】
図２は、図１に示したブロアモジュール１００のコイルエレメント１１５を上から見た平面図である。コイル１６０は、周方向で規則的に間隔をおいてコイルエレメント１１５の回りに分配されて配置されている。各コイル１６０は、プラチックの固着射出成形により、またはプラスチック体１５５上への押被せにより、第２のプラスチック射出成形体１５５に取り付けられている。内側の帰磁路エレメント１６５はリング状であり、上記で内側の帰磁路エレメント１６５に関して説明したように、プラスチック体１５５もしくは第２のプラスチック射出成形体１５５の、金属製エレメントを混入されたプラスチックから製造されていてよい。コイル１６０の個数は、例示的なものであり、変更することができる。
【００２２】
図３は、図１に示したブロアモジュール１００のベースエレメント１２０を上から見た平面図を示している。図３には、第３のプラスチック射出成形体１８０の枠エレメント１８５は図示されていない。第３のプラスチック射出成形体１８０は、第２の支持エレメント１７０に取り付けられた外側の周方向領域を有している。さらに、第３のプラスチック射出成形体１８０は、半径方向エレメントを有している。この半径方向エレメントは、外側の周方向領域から、第３のプラスチック射出成形体１８０の中心領域に向かって、軸１７５の周囲に延びている。第３のプラスチック射出成形体１８０の半径方向エレメントの個数および切欠きは同様に例示的なものであり、変更することができる。
【００２３】
図４は、図１に示したブロアモジュール１００を製造する方法４００を示している。第１のステップ４０５では、この方法４００は開始状態にある。その後に、ステップ４１０で、第１の支持エレメント１２５が、射出成形もしくはプラスチックの固着射出成形のための装置、たとえば射出成形金型に装入される。次いで、ステップ４１５で、ロータ１０５の第１のプラスチック射出成形体１５０が固着射出成形される。次いで、続くステップ４２０で、ロータ１０５が、プラスチックを固着射出成形するための装置から取り出されて、場合によってはバリ取りされて、注入通路を取り除かれ、または別の方法で後加工される。
【００２４】
ステップ４２５では、コイル１６０および場合によっては内側の帰磁路エレメント１６５が、プラスチックを固着射出成形するための装置内に装入される。次いでステップ４３０で、コイルエレメント１１５の第２のプラスチック射出成形体１５５が固着射出成形される。次いで、コイルエレメント１１５は、ステップ４３５で、上記にステップ４２０に関して説明したように、プラスチックを固着射出成形するための装置から取り出されて、場合によってはバリ取りされる。
【００２５】
ステップ４４０では、第２の支持エレメント１７０が、軸１７５と一緒に、プラスチックを固着射出成形するための装置内に装入される。続くステップ４４５では、第３の射出成形体１８０が固着射出成形される。次いで、ベースエレメント１２０が、上記にステップ４２０に関して説明したように、装置から取り出されて、場合によってはバリ取りされる。
【００２６】
有利には、ロータ１０５、コイルエレメント１１５およびベースエレメント１２０が、共通の作業工程において、プラスチックを固着射出成形するための同一の装置内で製造されるので、装置内にエレメントを装入するステップ４１０，４２５および４４０、ロータ１０５、プラスチックを装置内のエレメントに固着射出成形するステップ４１５，４３０および４４５、もしくはロータ１０５，コイルエレメント１１５もしくはベースエレメント１２０を装置から取り出し、場合によっては取り出されたエレメントを後加工するステップ４２０，４３５および４５０は、それぞれ互いに並行して行われるか、もしくは一致していてよい。このためには、有利には唯１つの、プラスチックを固着射出成形するための装置が使用される。
【００２７】
１実施形態では、共通の射出成形工程４１５，４３０，４４５後にブロアモジュールが既に完全に組み立てられたユニットとして装置から取り出し可能であるように、上述のエレメントを装置内に装入することも可能である。エレメントのねじ締結または別の公知の組立て形式は省かれ得る。次いでブロアモジュールは、自動車内での使用もしくは取り付けに直接に供給され得る。
【００２８】
これに対して択一的には、ロータ１０５がステップ４１０〜４２０で、コイルエレメント１１５がステップ４２５〜４３５で、ベースエレメント１２０がステップ４４０〜４５０で、それぞれ別個に、かつ任意の順番で製造され得る。
【００２９】
この方法４００の別の択一的な実施形態では、ステップ４２５〜４３５が、ステップ４５５〜４６５に置き換えられる。ステップ４５５では、プラスチック体１５５が、プラスチックの射出成形により、相応の装置内で製造される。次いでプラスチック体１５５がステップ４６０で装置から取り出され、上記でステップ４２０に関して説明したように場合によっては後加工される。次いで、ステップ４６５でコイル１６０が、プラスチック体１５５に押し被せられるか、または巻き付けられ、場合によっては電気的に互いに接続される。プラスチック体１５５は、ロータ１０５とベースエレメント１２０と同じ装置内で製造され得る。
【００３０】
最終的に、ステップ４７０において、コイルエレメント１１５をベースエレメント１２０に取り付け、ロータ１０５をベースエレメント１２０の軸１７５に押し被せ、脱落を防止することによって、ブロアモジュール１００が組み立てられる。このステップは、たとえば作業員により実施され得る。作業員は、ロータ１０５、コイルエレメント１１５およびベースエレメント１２０を、プラスチックを固着射出成形するための装置から取り出す。その後に、方法４００は、終了状態４７５に移行する。
【００３１】
本発明は、ブロアモジュール１００を、より少なくより簡単なプロセスステップにより製造することを可能にする。機能の統合、たとえば第１のプラスチック射出成形体１５０による空気羽根１３０の成形と、磁石１４０の位置固定とを統合することによって、ブロアモジュール１００を製造するための材料使用量が減じられ得る。これによって、ブロアモジュール１００重量と、ブロアモジュール１００のためのコストとが減じられ得る。
【００３２】
ブロアモジュール１００のエレメントの製造時の互いに一致した作業フローの良好な並行性により、さらにプロセス速度が増し、ブロアモジュール１００を製造するための製造ラインの稼働率が最適化され得る。最終的に、組み合わせられた作業工程で結束されたエレメントを並行して製造することによって、既に結束したエレメントを別の加工、特にブロアモジュール１００の最終組み立てのために対応させることができる。
【図１】
2013507566.tif 000003
【図２】
2013507566.tif 000004
【図３】
2013507566.tif 000005
【図４】
2013507566.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロアモジュール（１００）であって、該ブロアモジュール（１００）が、
磁石（１４０）を備えたロータ（１０５）と、
コイルを備えたステータ（１１０）とを有している形式にものにおいて、
磁石（１４０）が、プラスチック（１５０）の固着射出成形によって、ロータ（１０５）の第１の支持エレメント（１２５）に取り付けられていることを特徴とする、ブロアモジュール。
【請求項２】
ロータ（１０５）が、外側の帰磁路エレメント（１４５）を有していて、磁石（１４０）が、プラスチック（１５０）の層によって外側の帰磁路エレメント（１４５）から分離されている、請求項１記載のブロアモジュール。
【請求項３】
ステータ（１１０）が、プラスチック体（１５５）上にコイル（１６０）を備えたコイルエレメント（１１５）を有していて、プラスチック体（１５５）の少なくとも一部が、金属製エレメントを混入されていて、この部分が、コイルエレメント（１１５）の帰磁路エレメント（１６５）を形成している、請求項１または２記載のブロアモジュール。
【請求項４】
コイル（１６０）をプラスチック体（１５５）上に押し被せることにより製造されたコイルエレメント（１１５）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項５】
プラスチック（１５５）をコイル（１６０）に固着射出成形することによって製造されたコイルエレメント（１１５）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項６】
ロータ（１０５）の空気羽根（１３０）が、第１の支持エレメント（１２５）に固着射出成形されたプラスチック（１５０）から成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項７】
ステータ（１１０）が、第２の支持エレメント（１７０）と枠エレメント（１８５）とを備えたベースエレメント（１２０）を有しており、プラスチック（１８０）から成る枠エレメント（１８５）が、第２の支持エレメント（１７０）に固着射出成形されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のブロアモジュール。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項記載のブロアモジュール（１００）を製造する方法（４００）において、以下のステップを有している、すなわち、
磁石（１４０）を備えたロータ（１０５）を製造し（４１０−４２０）、
ロータ（１０５）をステータ（１１０）に組み付ける（４７０）、ステップを有している方法において、
ロータ（１０５）の製造（４１０−４２０）は、プラスチック（１５０）の射出成形時に当該プラスチック（１５０）によって磁石（１４０）をロータ（１０５）の第１の支持エレメント（１２５）に固着させること（４１５）を含むことを特徴とする、ブロアモジュールを製造する方法。
【請求項９】
ステータ（１１０）が、コイルエレメント（１１５）を有していて、コイルエレメント（１５５）の製造（４２５−４３５；４５５−４６５）は、プラスチック（１５５）をコイル（１６０）に固着射出成形すること（４３０）を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ステータ（１１０）が、ベースエレメント（１２０）を有していて、ベースエレメント（１２０）の製造（４４０−４５０）が、プラスチック（１８０）を第２の支持エレメント（１７０）に固着射出成形すること（４４５）を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
プラスチック（１５０）を第１の支持エレメント（１２５）に固着射出成形し（４１５）、プラスチック（１８０）を第２の支持エレメント（１７０）に固着射出成形すること（４４５）が、共通の射出成形工程（４１５，４４５）に含まれる、請求項８から１０までのいずれか１項記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013507566.tif 000007
【国際調査報告】
2013507566.tif 000008
2013507566.tif 000009
2013507566.tif 000010
2013507566.tif 000011