DE10133966A1

DE10133966A1 - Elektromotor mit einem Gehäuse

Info

Publication number: DE10133966A1
Application number: DE10133966A
Authority: DE
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2003-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, mit einem Gehäuse, das einen Deckel, eine Einfüllöffnung und eine Austrittsöffnung für ein aushärtbares Füllmaterial umfasst, einem im Gehäuse angeordneten, von einer Elektronik abgegrenzten Statorraum, in dem ein Stator angeordnet und elektrisch mit der Elektronik verbunden ist, einem die Elektronik aufnehmenden Elektronikraum und einem Rotorraum, wobei das Gehäuse durch das aushärtbare Füllmaterial gefüllt ist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektromotor zu schaffen, bei dem eine rasche und vollständige Füllung mit aushärtbarem Füllmaterial möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Einfüllöffnung axial versetzt zur Austrittsöffnung angeordnet ist, wobei sich die Elektronik in einem zwischen der Einfüllöffnung und der Austrittsöffnung liegenden Gehäusebereich befindet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, mit einem Gehäuse, das einen Deckel, eine Einfüllöffnung und eine Austrittsöffnung für ein aushärtbares Füllmaterial umfasst, einem im Gehäuse angeordneten, von einer Elektronik abgegrenzten Statorraum, in dem ein Stator angeordnet und elektrisch mit der Elektronik verbunden ist, einem die Elektronik aufnehmenden Elektronikraum und einem Rotorraum, wobei das Gehäuse durch das aushärtbare Füllmaterial gefüllt ist.
Ein derartger Elektromotor ist aus der nachveröffentlichten DE-OS 100 33 862 A1 bekannt. Bei dem bekannten Elektromotor liegen die Einfüllöffnung und die Austrittsöffnung in einer Ebene des Deckels. Beim Befüllprozess ist die Drehachse vertikal angeordnet. Das Füllmaterial muss hierbei durch den Elektronikraum und Statorraum und wieder zurückfließen, wodurch der Füllvorgang lange dauert und aufgrund des langen Weges und komplizierter Konturen kleine Raumbereiche unausgefüllt bleiben können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Elektromotor zu schaffen, bei dem eine rasche und vollständige Füllung mit aushärtbarem Füllmaterial möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Einfüllöffnung axial versetzt zur Austrittsöffnung angeordnet ist, wobei sich die Elektronik in einem zwischen der Einfüllöffnung und der Austrittsöffnung liegenden Gehäusebereich befindet. Durch die genannte Anordnung muss das Füllmaterial nur einmal durch das Gehäuse geleitet werden, wodurch die Zeit zur Befüllung verkürzt wird. Auch der Strömungswiderstand wird verkleinert und in Folge dessen der Füllgrad deutlich verbessert, da kein vorzeitiges Aushärten und damit Lunkerbildung auftreten kann.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Elektromotor nach dem Stand der Technik,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Elektromotor und
Fig. 3 eine bevorzugte Anordnung des Elektromotors beim Befüllprozess.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen jeweils einen Elektromotor 1, mit einem Gehäuse 2, einem Gehäusedeckel 3, eine Einfüllöffnung 4 und eine Austrittsöffnung 5 für das Befüllen mit einem aushärtbaren Füllmaterial 6, einen von einer Elektronik 7 abgegrenzten Statorraum 8, in dem ein Stator 9 angeordnet und elektrisch mit der Elektronik 7 verbunden ist, einem die Elektronik 7 aufnehmenden Elektronikraum 14 und einem Rotorraum 10, wobei das Gehäuse 2 durch das aushärtbare Füllmaterial 6 gefüllt ist. Die Elektronik 7 ist auf einer Leiterplatte 15 angeordnet, die im Gehäuse 2 und/oder Deckel 3 abgestützt ist (hier nicht dargestellt), wobei zwischen dem Gehäuse 2 und der Leiterplatte 15 Freisparungen 16 verbleiben, die einen Durchtritt des Füllmaterials erlauben. Statorraum 8 und Rotorraum 10 sind durch ein Spaltrohr 19 hermetisch dicht voneinander getrennt, wobei das Gehäuse 2 und der Deckel 3 aus spritzgusstechnisch verarbeitbarem Kunststoffmaterial bestehen. Der gezeigte Elektromotor 1 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, dessen Elektronik 7 eine Ansteuerelektronik zum abwechselnden zu und abschalten einzelner Statorwicklungen aufweist.
Der Elektromotor aus Fig. 1 stellt den Stand der Technik dar, wobei die Einfüllöffnung 4 und die Austrittsöffnung 5 am Deckel 3 in einer Ebene angeordnet sind. Hier tritt das Füllmaterial 6 über die Einfüllöffnung 4, den Elektronikraum 14, die Freisparungen 16 in den Statorraum 8 mit dem Stator 9 und strömt von dort aus weiter über die Freisparungen 16, den Elektronikraum 14 und die Austrittsöffnung 5. Bei diesem Vorgang steht eine Drehachse 11 vertikal. Die Freisparungen 16 können sich am Rand und/oder an beliebiger Stelle der Leiterplatte befinden.
In Fig. 2 ist der Elektromotor 1 nach der Erfindung dargestellt, wobei die Einfüllöffnung 4 und die Austrittsöffnung 5 axial versetzt angeordnet sind und sich die Elektronik 7 in einem zwischen der Einfüllöffnung 4 und der Austrittsöffnung 5 liegenden Gehäusebereich befindet. Durch diese Anordnung muss das Füllmaterial nur einmal durch das Gehäuse 2 geleitet werden, wodurch die Zeit zur Befüllung verkürzt wird. Auch der Strömungswiderstand wird verkleinert und in Folge dessen der Füllgrad deutlich verbessert, weil kein vorzeitiges Aushärten und damit Lunkerbildung auftreten kann. Das Füllmaterial dient zur Fixierung aller im Gehäuse untergebrachten Bauteile und zu deren Abdichtung. Weiterhin kann mit Hilfe des Füllmaterials, z. B. Polyurethane, eine bessere Wärmeabfuhr erreicht werden als in Luft.
Die Einfüllung kann optimiert werden, indem sich die Einfüllöffnung 4 zumindest in der Nähe einer den Statorraum 8 axial begrenzenden Gehäusewand 12 im Gehäuse 2 befindet und die Austrittsöffnung 5 im Deckel 3. Dadurch ist gewährleistet, dass sich das Füllmaterial 6 zunächst im Bereich des Stators 9 ausbreiten kann, wo sich im allgemeinen die größten Hohlräume innerhalb des Gehäuses 2 befinden. Es ist günstig, wenn Engstellen relativ nahe am Ende des Weges liegen, den das Füllmaterial zurückzulegen hat. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung 5 in einem Randbereich 13 des Deckels 3 angeordnet. Je nach Geometrie von Gehäuse 2 und Deckel 3 kann die Austrittsöffnung auch im Gehäuse eingebracht sein. Zweckmäßigerweise werden die Einfüllöffnung 4 und die Austrittsöffnung 5 so angeordnet, dass sie mit einer Drehachse 11 des Elektromotors 1 eine Ebene aufspannen. Auf diese Weise befinden sich die beiden Öffnungen stets auf der gleichen Seite des Elektromotors, was sich beim Füllvorgang günstig auswirkt.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Lage des Elektromotors 1 während des Füllprozesses, mit einer Neigung der Drehachse 11 um einen Winkel α.

Füllvorgang

Beim Füllvorgang wird darauf geachtet, dass die Austrittsöffnung 5 während des Einfüllvorgangs ein höheres Niveau einnimmt als die Einfüllöffnung 4. Der Grund hierfür liegt darin, dass zunächst der größere Statorraum vor dem kleineren Elektronikraum gefüllt werden soll. Um das zu erreichen ist die Drehachse des Elektromotors 1 während des Einfüllvorgangs unter einem Winkel cα zur Horizontalen angeordnet.
Während der Befüllung einer vorbestimmten Menge Füllmaterial, wobei das Volumen des eingefüllten Materials zunächst geringer ist als der auszufüllende Raum, ist dieses flüssig und härtet anschließend langsam aus. Dabei vergrößert sich dessen Volumen soweit, dass der Statorraum 10 und der Elektronikraum 14 vollständig ausgefüllt sind. Das Füllmaterial ist dann in einem schaumartigen Zustand. Die unvermeidbaren Tolerenzen werden durch unterschiedliche Füllhöhen in einem Austrittstrichter 18 ausgeglichen. Ein Einfülltrichter 17 und der Austrittstrichter 18 werden nach dem Aushärten entfernt. Einfülltrichter 17 und Austrittstrichter 18 sind an die Eintritts- und Austrittsöffnung 4, 5 so angepasst, dass kein Füllmaterial 6 entweichen kann. Bezugszeichenliste 1 Elektromotor
2 Gehäuse
3 Deckel
4 Einfüllöffnung
5 Austrittsöffnung
6 Füllmaterial
7 Elektronik
8 Statorraum
9 Stator
10 Rotorraum
11 Drehachse
12 Gehäusewand
13 Randbereich
14 Elektronikraum
15 Leiterplatte
16 Freisparungen
17 Einfülltrichter
18 Austrittstrichter
19 Spaltrohr

Claims

1. Elektromotor (1), mit einem Gehäuse (2), das einen Deckel (3), eine Einfüllöffnung (4) und eine Austrittsöffnung (5) für ein aushärtbares Füllmaterial (6) umfasst, einem im Gehäuse (2) angeordneten, von einer Elektronik (7) abgegrenzten Statorraum (8), in dem ein Stator (9) angeordnet und elektrisch mit der Elektronik (7) verbunden ist, einem die Elektronik (7) aufnehmenden Elektronikraum (14) und einem Rotorraum (10), wobei das Gehäuse (2) durch das aushärtbare Füllmaterial (6) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfüllöffnung (4) axial versetzt zur Austrittsöffnung (5) angeordnet ist, wobei sich die Elektronik (7) in einem zwischen der Einfüllöffnung (4) und der Austrittsöffnung (5) liegenden Gehäusebereich befindet.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einfüllöffnung (4) zumindest in der Nähe einer den Statorraum (8) axial begrenzenden Gehäusewand (12) im Gehäuse (2) befindet.

3. Elektromotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Austrittsöffnung (5) im Deckel (3) befindet.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Austrittsöffnung in einem Randbereich (13) des Deckels (3) angeordnet ist.

5. Elektromotor nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte (15) zumindest den wesentlichen Teil der Elektronik (7) trägt.

6. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Freisparungen (16) in oder an der Leiterplatte (15) für den Durchtritt des aushärtbaren Füllmaterials vorgesehen sind.

7. Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehachse (11) des Elektromotors (1), die Einfüllöffnung (4) und die Austrittsöffnung (5) eine Ebene aufspannen.

8. Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus Kunststoffmaterial besteht.

9. Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) zum Antrieb einer Kreiselpumpe dient und der Statorraum (8) vom Rotorraum (10) durch ein Spaltrohr (19) getrennt ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (5) während des Einfüllvorgangs ein höheres Niveau einnimmt als die Einfüllöffnung (4).

11. Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (11) des Elektromotors (1) während des Einfüllvorgangs unter einem Winkel (α) zur Horizontalen angeordnet ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Befüllungsvorgang ein Einfülltrichter (17) und ein Austrittstrichter (18) an die Einfüllöffnung (4) bzw. die Austrittsöffnung (5) angeordnet werden, wobei die Höhe des Einfülltrichters (17) so gewählt ist, dass er den Niveauunterschied zwischen der Einfüllöffnung (4) und der Austrittsöffnung (5) ausgleichen kann.