DE10142174A1

DE10142174A1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE10142174A1
Application number: DE10142174A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Nitzsche; Martin Huber; Cornelia Lula; Michael Kupferer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-20
Also published as: DE10294383D2; KR20040029068A; EP1428305A1; BR0205951A; US20040032177A1; JP2005504496A; WO2003028189A1

Abstract

Es wird ein Elektromotor angegeben, der ein Motorgehäuse (15) sowie am Motorgehäuse (15) angeordnete Mittel zum Haltern des Motorgehäuses (15) im Innern eines hohlzylindrischen Aufnahmeteils (13), insbesondere in einem Gebläsegehäuse (10), aufweist. Zwecks Erzielung eines zuverlässigen Sitzes des Elektromotors (11) im Aufnahmeteil (13) und Vermeidung von Schädigungen des Aufnahmeteils (13) beim Einpressen des Motorgehäuses (15) sind die Mittel zum Haltern des Motorgehäuses (15) im Aufnahmeteil (13) als am Motorgehäuse (15) angeordnete Noppen (21, 22) ausgebildet, die sich beim Einpressen des Motorgehäuses (15) in das Aufnahmeteil (13) kraftschlüssig an die Innenwand (131) des Aufnahmeteils (13) anpressen (Fig. 1).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein bekannter, ein Lüfterrad antreibender Elektromotor dieser Art (DE 197 06 852 A1) ist in ein topfförmiges Aufnahmegehäuse eingesetzt, das einen Zylinderteil und einen sich radial erstreckenden Boden aufweist und mit einem am bodenfernen Ende des Zylinderteils radial abstehenden Befestigungsflansch mittels Schrauben in einem Kraftfahrzeug befestigt ist. Die Mittel zum Haltern des Motorgehäuses in dem topfförmigen Aufnahmegehäuse weisen einen rohrförmigen Haltering, der den Umfang des Polrings des Motorgehäuses umschließt und am Motorgehäuse durch Aufschrumpfen, Verkleben, Vernieten oder Verschrauben befestigt ist, und eine am Boden des Aufnahmegehäuses befestigte Haltescheibe auf, die über axial sich erstreckende, federelastische Haltestege mit dem Haltering verbunden ist. Die von dem Haltering radial vorstehenden Haltestege greifen in Axialnuten ein, die in die Innenwandfläche des Zylinderteils des Aufnahmegehäuses eingefräst sind. Diese Haltemittel ermöglichen eine gewisse Geräuschentkopplung des Elektromotors im tieffrequenten Bereich.
Es ist auch bekannt, bei Verzicht auf eine Dämpfung zwischen dem Elektromotor und dem den Elektromotor aufnehmenden Aufnahmeteil an das aus Kunststoff gefertigte hohlzylindrische Aufnahmeteil im Innenwandbereich axiale Rippen anzuformen, die nach axialem Einschieben des Elektromotors am Polring des Motorgehäuses unter radialer Spannung anliegen. Es hat sich gezeigt, daß bei der Montage durch die scharfen Stirnkanten des als Stanzteil gefertigten Polrings Späne von den Axialstegen abgeschert werden, als dessen Folge es zu einem Qualitätsverlust der Montageeinheit bis hin zum Fertigungsausschuß kommt, was durch Geräuschentwicklung oder Blockierung infolge der Berührung des Rotors durch die abgescherten Späne, mangelnder Festsitz des Elektromotors im Aufnahmeteil durch Abschaben der axialen Haltestege und durch Schrägstellung des Elektromotors infolge einseitiger Spanbildung mit einhergehendem Schleifen eines auf der Rotorwelle sitzenden Lüfterblattes bedingt ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die am Motorgehäuse ausgebildeten Noppen mit in Achsrichtung weichen Übergängen zur Gehäuseoberfläche eine Spanabscherung bei der Montage von Motor und Aufnahmeteil zuverlässig ausgeschlossen ist, da die Noppen an der Innenwandfläche des hohlzylindrischen Aufnahmeteils entlanggleiten und immer einen ausreichenden Abstand der Gehäuseoberfläche des Motorgehäuses von der Innenwandfläche des Aufnahmeteils sicherstellen, so daß auch scharfkantige Absätze am Motorgehäuse, wie die eines den Rotor umschließenden Polrings, die Innenwandfläche nicht berühren. Die Noppenherstellung ist mit wenig technischem Aufwand zu realisieren, insbesondere wenn diese durch Ausprägungen aus dem Polring hergestellt werden, die von der Innenseite des Polrings her ausgedrückt werden.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Elektromotors möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Polring des aus Polring und Lagerschilden zusammengesetzten Motorgehäuses aus zwei aufeinanderliegenden, gerollten Blechen, und die Noppen sind von nach außen gerichteten Durchdrückungen in der äußeren Blechplatine gebildet. Bei dieser Ausführung des Polrings lassen sich die Noppen fertigungstechnisch sehr einfach und kostengünstig realisieren, indem der Blechzuschnitt für das äußere Blech des Polrings zunächst mit den nach außen ausbeulenden Durchdrückungen, auch Sicken genannt, versehen, anschließend die beiden Bleche zur Ringform gerollt und die Blechenden miteinander verschweißt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Noppen in zwei axial beabstandeten Reihen mit vorzugsweise gleichen Noppenabständen angeordnet, wobei die Noppen in der in Einschubrichtung des Motorgehäuses vorderen Noppenreihe eine kleinere radiale Höhe aufweisen als die Noppen in der hinteren Noppenreihe. Dadurch kann der Elektromotor in den aus Kunststoff gefertigten Aufnahmeteil, dessen Innenwandfläche wegen der notwendigen Entformung der Spritzform eine der Mantelfläche eines Konus entsprechende Ausbildung aufweist, unmittelbar in das Aufnahmeteil eingesetzt werden ohne daß die Innenwand des Aufnahmeteils zuvor einer Nachbearbeitung unterzogen werden muß.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei axial beabstandete Reihen von Noppen mit gleichen Noppenabständen vorgesehen, wobei die Noppen in beiden Noppenreihen eine gleiche radiale Höhe aufweisen und die beiden Noppenreihen gegeneinander verdreht sind. Der Drehwinkelversatz der Noppenreihen zueinander entspricht einem halben Noppenabstand innerhalb einer Noppenreihe. Dies hat den Vorteil, daß eine Festlegung der Einschubrichtung des Elektromotors in das Aufnahmeteil nicht notwendig ist und dadurch der baulichen Gestaltung des Aufnahmeteils ein größerer Spielraum eingeräumt wird. Die Mantelfläche des Aufnahmeteils wird entsprechend angepaßt. Bei einem Lüfter oder Gebläse mit einem Lüfter- oder Gebläsegehäuse und einem integrierten Elektromotor, dessen Motorgehäuse die vorstehend beschriebene Noppenanordung aufweist, ist dann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Aufnahmeteil so gestaltet, daß in die Innenwand des hohlzylindrischen Aufnahmeteils um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzte, axiale Vertiefungen eingeformt sind. Die Anzahl der Vertiefungen entspricht der Zahl der Noppen in jeder Noppenreihe und der Drehwinkelversatz der Vertiefungen dem Drehwinkelabstand der Noppen in jeder Noppenreihe. Der Elektromotor muß dann in das Aufnahmeteil so eingesetzt werden, daß die in Einschubrichtung des Elektromotors in der vorderen Noppenreihe liegenden Noppen in die Vertiefungen eintauchen, während die in der in Einschubrichtung hinteren Noppenreihe liegenden Noppen außerhalb der Vertiefungen an der Innenwandflächen entlanggleiten. Nach erfolgter Montage pressen sich die Noppen in beiden Noppenreihen kraftschlüssig an das Aufnahmeteil an.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Gebläses, mit Gebläsegehäuse, integriertem Elektromotor und von dem Elektromotor angetriebenem Gebläserad,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in Fig. 1 eines modifizierten Polrings eines Motorgehäuses,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 4 oder 5 einer Montageeinheit aus Aufnahmeteil des Gebläsegehäuses und Polring des Motorgehäuses gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Gebläse, z. B. für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, weist ein Gebläsegehäuse 10 und einen im Gebläsegehäuse 10 integrierten Elektromotor 11 sowie ein von dem Elektromotor 11 angetriebenes Gebläserad 12 auf. Das als Kunststoffspritzteil gefertigte Gebläsegehäuse 10 ist zweiteilig ausgeführt, wobei nach Montage des Elektromotors 11 und des Gebläserads 12 die beiden Gehäuseteile 101 und 102 ineinander gedrückt werden. An dem einen Gehäuseteil 101 ist ein zylinderförmiges Aufnahmeteil 13 koaxial mit der Gehäuseachse 14 befestigt, vorzugsweise angeformt, in das der Elektromotor 11 eingesetzt und darin mit nachfolgend beschriebenen Mitteln gehaltert ist.
Der in Seitenansicht, teilweise geschnitten zu sehende Elektromotor 11 weist ein Motorgehäuse 15 auf, das in bekannter Weise einen den Anker oder Rotor des Elektromotors 11 axial überdeckenden Polring 17 und zwei mit dem Polring 17 verbundene Langerschilde 18, 19 umfaßt, wobei jeweils ein Lagerschild 18, 19 von einer Stirnseite des Polrings 17 absteht. Der in Fig. 1 nicht sichtbare Rotor ist drehfest auf einer Rotorwelle 20 aufgenommen, die den beiden Lagerschilden 18, 19 drehbar gelagert ist und über das eine Lagerschild 18 axial vorsteht. Auf diesem axial vorstehenden Abschnitt der Rotorwelle 20 ist das Gebläserad 12 drehfest aufgesetzt.
Als Mittel zum Haltern des Motorgehäuses 15 im Aufnahmeteil 13 des Gebläsegehäuses 10 sind im Bereich des Polrings 17 aus dem Polring vorstehende, durch Ausprägen aus dem Ringmaterial gebildete Noppen 21, 22 vorhanden, die sich nach Einpressen des Elektromotors 11 in das Aufnahmeteil 13 an die Innenwandfläche 131 des Aufnahmeteils 13 mit Spannung anpressen. Die Noppen 21 sind dabei in einer ersten Noppenreihe 211 und die Noppen 22 in einer zweiten Noppenreihe 221 angeordnet. Die beiden Noppenreihen 211 und 221 umlaufen im axialen Abstand voneinander einmal den Umfang des Polrings 17, wobei der in Umfangsrichtung gesehene Abstand der Noppen 21 bzw. 22 in jeder Noppenreihe 211 bzw. 221 vorzugsweise gleich groß ist. Da die Innenwandfläche 131 des Aufnahmeteils 13 aus Gründen der Entformung der Spritzform bei der Herstellung des Gebläsegehäuses 10 einen sich aufweitenden Entformungskonus bildet, sind die Noppen 21 in der in Einschubrichtung des Motorgehäuses 15 in das Aufnahmeteil 13 vorderen Noppenreihen 211 in ihrer radialen Höhe kleiner ausgebildet als die Noppen 22 in der in Einschubrichtung hinteren Noppenreihe 221. Dadurch ist sichergestellt, daß der Elektromotor 11 im vorderen und hinteren Bereich des Polrings 17 mit etwa gleich großer Spannung an der Innenwandfläche 131 des Aufnahmeteils 13 anliegt. Am Ende des Aufnahmeteils 13 ist ein radial über die Innenwandfläche 131 vorstehender, ringförmiger Anschlag 132 ausgebildet, an dem der Polring 17 am Ende des Einpreßvorgangs in das Aufnahmeteil 13 anschlägt.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Polring 17 ein massiver Materialring, in dem von innen her die Noppen 21, 22 nach außen durchgedrückt sind. Um den Fertigungsprozeß der Noppen 21, 22 günstiger zu gestalten, ist der Polring 17, wie dies ausschnittweise in Fig. 2 dargestellt ist, aus zwei aufeinanderliegenden, gerollten Blechen 23, 24 zusammengesetzt, von denen das äußere Blech 23 die Noppen 21, 22 trägt. Die Noppen 21, 22 werden vor dem Rollen des äußeren Blechs 23 in dem Blechzuschnitt für das äußere Blech 23 durch Eindrücken von nach außen gerichteten Sicken oder Durchdrückungen gebildet. Anschließend werden die Blechzuschnitte gerollt. Falls erforderlich können zur Erhöhung der Festigkeit gegen Verschieben oder Verdrehen der Bleche 23, 24 die gerollten Bleche 23, 24 an den Blechenden miteinander verschweißt werden.
In Fig. 3-5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines in ein Aufnahmeteil 13 eingesetzten Polrings 17' des Motorgehäuses 15 in verschiedenen Schnitten dargestellt. Der Polring 17' ist wiederum aus zwei gerollten Blechen 23, 24 zusammengesetzt, wie dies aus den Schnittdarstellungen in Fig. 4 und 5 hervorgeht. Selbstverständlich ist es möglich, auch den Polring 17 einstückig auszuführen und die Noppen 21, 22 entsprechend auszuprägen. In dem äußeren Blech 23 des Polrings 17' sind wiederum die Noppen 21 in einer Noppenreihe 211 und die Noppen 22 in der davon beabstandeten Noppenreihe 221 ausgeprägt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Noppen 21', 22' in den beiden Noppenreihen 211 und 221 eine gleiche radiale Höhe aufweisen und die Noppenreihen 211 und 221 um einen Drehwinkel gegeneinander versetzt sind, der etwa dem halben Abstand der Noppen 21' in der Noppenreihe 211 bzw. der Noppen 22' in der Noppenreihe 221 entspricht. Wie insbesondere aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, ist das Aufnahmeteil 13' mit um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzte axiale Vertiefungen 25 versehen. Die Anzahl der Vertiefungen 25 entspricht der Zahl der Noppen 21' bzw. 22' in jeder Noppenreihe 211 bzw. 221 und der Drehwinkelversatz der Vertiefungen 25 dem Drehwinkelabstand der Noppen 21' bzw. 22' in jeder Noppenreihe 211 bzw. 221. Die Vertiefungen 25 sind im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 durch Einprägungen in der vom Anschlag 132 sich konisch erweiternden Innenwandfläche 131 des Aufnahmeteils 13' gebildet. Eine zylindrische Ausführung der Innenwandfläche 131 ist möglich.
Bei der Montage des Elektromotors 11 in das Gebläsegehäuse 10 wird der Elektromotor 11 an der vom Anschlag 132 abgekehrten Stirnseite des Aufnahmeteils 13' so gedreht angesetzt, daß die Noppen 21', die in der in Einschubrichtung vorderen Noppenreihe 211 aufgereiht sind, mit den Vertiefungen 25 im Aufnahmeteil 13' fluchten. Wird nunmehr der Polring 17' in das Aufnahmeteil 13' eingepreßt, so gleiten die Noppen 21' in der vorderen Noppenreihe 211 in den Vertiefungen 25 und die Noppen 22' in der hinteren Noppenreihe 221 außerhalb der Vertiefungen 25 an der Innenwandfläche 131 entlang und pressen sich zunehmend an das Aufnahmeteil 13' an. Die Ausbildung der Noppen 21' und 22' mit gleicher radialer Höhe aber mit Noppenversatz in den beiden Noppenreihen 211, 221 hat den Vorteil, daß für das Einsetzen des Motorgehäuses 15 in das Aufnahmeteil 13' keine Einschubrichtung für den Elektromotor 11 definiert werden muß, der Elektromotor 11 also auch um 180° gewendet in das Aufnahmeteil 13' eingeschoben werden kann.

Claims

1. Elektromotor mit einem Motorgehäuse (15) und mit am Motorgehäuse (15) angeordneten Mitteln zum Haltern des Motorgehäuses (15) im Innern eines hohlzylindrischen Aufnahmeteils (13; 13'), dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Haltern am Motorgehäuse (15) angeordnete Noppen (21, 22; 21', 22') zum kraftschlüssigen Andrücken an die Innenwand (131) des Aufnahmeteils (13; 13') aufweisen.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, bei dem das Motorgehäuse (15) einen einen Rotor (20) umschließenden Polring (17; 17') und zwei mit dem Polring (17; 17') verbundene Lagerschilde (18, 19) zur Drehlagerung des Rotors (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Noppen (21, 22; 21', 22') am Polring (17; 17') vorgenommen ist.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (21, 22; 21', 22') durch Ausprägungen im Polring (17; 17') gebildet sind.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polring (17') aus zwei aufeinanderliegenden, gerollten Blechen (23, 24) besteht, und daß die Noppen (21, 22; 21', 22') von nach außen gerichteten Durchdrückungen im äußeren Blech (23) gebildet sind.

5. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (21, 22; 21', 22') in mindestens einer am Polring (17; 17') umlaufenden Reihen (211, 221), vorzugsweise äquidistant, angeordnet sind.

6. Elektromotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei axial beabstandete Reihen (211, 221) von Noppen (21, 22; 21', 22') mit gleichen Noppenabständen vorgesehen sind.

7. Elektromotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppenreihen (211, 221) in Umfangsrichtung gegeneinander verdreht angeordnet sind.

8. Elektromotor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (21) in der in Einschubrichtung des Motorgehäuses (15) vorderen Noppenreihe (211) eine kleinere radiale Höhe aufweisen als die Noppen (22) in der hinteren Noppenreihe (221).

9. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (21', 22') in beiden Noppenreihen (211, 221) eine gleiche radiale Höhe aufweisen und der Drehwinkelversatz der Noppenreihen (211, 221) zueinander einem halben Noppenabstand innerhalb einer Noppenreihe (211, 221) entspricht.

10. Gebläse mit einem Gebläsegehäuse (10) und einem im Gebläsegehäuse (10) integrierten Elektromotor (11) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (13) an dem Gebläsegehäuse (10) ausgebildet, vorzugsweise angeformt, ist und eine einen Entformungskonus bildende Innenwandfläche (131) aufweist und daß der Elektromotor (11) so in das Aufnahmeteil (13) eingesetzt ist, daß die die Noppen (21) mit der kleineren radialen Höhen aufweisende Noppenreihe (211) in einem Bereich des Aufnahmeteils (13) mit kleinerem lichten Durchmesser einliegt als die die Noppen (22) mit der größeren radialen Höhe aufweisende Noppenreihe (221).

11. Gebläse mit einem Gebläsegehäuse (10) und einem im Gebläsegehäuse (10) integrierten Elektromotor (11) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (13') an dem Gebläsegehäuse (10) ausgebildet, vorzugsweise angeformt, ist und die Innenwandfläche (131) des Aufnahmeteils (13') um gleiche Umfangswinkel zueinander versetzte, sich in Achsrichtung erstreckende Vertiefungen (25) aufweist, deren Anzahl der Zahl der Noppen (21', 22') in jeder Noppenreihe (211, 221) und deren Drehwinkelversatz dem Drehwinkelversatz der der Noppenreihen (211, 221) entspricht.