DE10164615A1

DE10164615A1 - Elektromotor

Info

Publication number: DE10164615A1
Application number: DE10164615A
Authority: DE
Inventors: Hans Zehnder; Gunther Martin
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Stator, einem Rotor und einem zumindest zweiteiligen Gehäuse. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem derartigen Elektromotor auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln für eine gute Abdichtbarkeit und eine stabile Verbindung der Gehäuseteile miteinander zu sorgen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil durch eine Sperrscheibe miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, mit einem Stator, einem Rotor und einem zumindest zweiteiligen Gehäuse.

Bei bekannten Elektromotoren wird das Gehäuse durch Schrauben, Schweißen, Schnappen, Verstemmen oder Umbiegen von Blechlaschen sicher verschlossen. Diese Möglichkeiten beinhalten jeweils zumindest einen Nachteil. Beim Verschrauben werden viele Einzelteile benötigt, wodurch das Verschließen des Gehäuses zeitaufwendig ist. Schweißen eignet sich aufgrund von geometrischen Anforderungen nicht für jeden Elektromotor oder gefährdet wegen der Hitzeeinwirkung ggf. elektronische oder mechanische Bauteile. Zudem können nicht alle Materialien miteinander verschweißt werden. Verstemmen, Schnappen oder Umbiegen garantiert keine ausreichende Stabilität der Verbindung. Auch eine Abdichtung des Gehäuses ist mit einigen der genannten Verbindungsverfahren nicht gewährleistet

Aufgrund dieser Nachteile ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Elektromotor vorzuschlagen, bei dem auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln eine gute Abdichtbarkeit und eine stabile Verbindung der Gehäuseteile miteinander zu erreichen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil durch eine Sperrscheibe miteinander verbunden sind. Die Sperrscheibe ist ein einfach aufgebautes Standardbauteil, das auf günstige Weise montierbar ist - dies betrifft auch die Montagerichtung. Weiterhin hält eine Sperrscheibe hohen Kräften stand, die gegen die Montagerichtung wirken.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Zweckmäßigerweise weist das erste Gehäuseteil einen Zapfen auf, der sich durch eine Ausnehmung des zweiten Gehäuseteils erstreckt und die Sperrscheibe trägt.

Der erfindungsgemäße Elektromotor eignet sich dann besonders für die genannte Verbindung mit einer Sperrscheibe, wenn das erste Gehäuseteil einen Spalttopf aufweist an dessen Topfboden der Zapfen vorspringt. Auf diese Weise genügt eine einzige Verbindungsstelle, insbesondere, wenn der Zapfen zentral auf einer Symmetrieachse des Elektromotors liegt.

Fertigungstechnische Vorteile bietet ein Zapfen, dessen Durchmesser sich zu seinem Endbereich hin geringfügig verjüngt, insbesondere, wenn das erste Gehäuseteil aus einem spritzgusstechnisch verarbeitbarem Material besteht. Hierdurch lässt sich der Zapfen und mit ihm das gesamte erste Gehäuseteil problemlos entformen.

Normalerweise ist bei Spritzgussteilen nach der Entformung zumindest ein zu entfernendes Angussstück vorhanden, das der Form eines Angusstrichters entspricht. Dieses Angussstück ist bei einer besonders vorteilhaften und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Zapfen für die Verbindung mit der Sperrscheibe vorgesehen. Dadurch entfällt der Arbeitsgang, der notwendig ist, um das Angussstück zu entfernen. Weiter entsteht hierbei kein Abfallmaterial, das anschließend recycled werden muss. Ein noch bedeutenderer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass dieses Angussstück besonders hohe Kräfte aufnehmen kann, insbesondere, wenn das Spritzgussmaterial faserverstärkt ist. Durch das Einspritzen werden die Fasern, z. B. Glasfasern, längs der Materialflussrichtung ausgerichtet. Die Fasern sind damit gerade so ausgerichtet, wie für eine optimale Stabilität erforderlich ist.

Um hohe Dichtheitsforderungen zu erfüllen, sind die Maße des Zapfens so auf die Ausnehmung abgestimmt, dass eine dichte Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen herstellbar ist. Aufgrund einer gewissen Nachgiebigkeit/Elastizität des zweiten Gehäuseteils, können geringe Fertigungstoleranzen des Zapfens bzw. des zweiten Gehäuseteils ausgeglichen werden.

Es sind Elektromotoren bekannt, bei denen z. B. die Umgebung einer Elektronik oder der gesamte Hohlraum, in dem sich die Elektronik befindet ausgeschäumt wird, um eine vibrationssichere Aufnahme der Elektronik im Gehäuse zu gewährleisten. Durch die Volumenausdehnung beim Aufschäumen oder vielmehr durch anschließende Temperaturwechsel und damit einhergehende weitere im geringen Umfang auftretende Volumenausdehnungseffekte werden enorme Drücke auf die Gehäuseverbindung ausgeübt. Solchen Drücken sind viele Verbindungsmethoden, insbesondere solche, die einfach herzustellen wären, nicht gewachsen. Daher eignet sich die Erfindung auch insbesondere für solche Elektromotoren, die ausgeschäumte Hohlräume aufweisen.

Elektromotore, bei denen das erste Gehäuseteil einen Nassraum einer Pumpe von einem Trockenraum des Elektromotors trennen, eignen sich besonders gut für die genannte Gehäuseverbindung, weil bei ihnen ein Spalttopf erforderlich ist, dessen Topfboden sich als Angussstelle eignet, wobei die Angussstelle mit dem Angussstück, wie oben beschrieben als Zapfen für die Verbindung mit der Sperrscheibe dient.

Bei derartigen Elektromotoren ist der bewickelte Stator zusammen mit der Elektronik im Trockenraum aufgenommen, wobei die Wicklung durch die Elektronik kommutierbar ist.

Vorteilhafterweise ist die Sperrscheibe in einer Vertiefung des zweiten Gehäuseteils angeordnet, weil die Verbindung hierdurch gut geschützt ist und z. B. ein Anbau an eine ebene Fläche möglich ist.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils eines Elektromotor nach zumindest einem der oben genannten Merkmale vorgeschlagen, bei dem das erste Gehäuseteil spritzgusstechnisch hergestellt wird, wobei nach dem Spritzvorgang das Angussstück ohne Nachbehandlung als Zapfen erhalten bleibt. Hierdurch erhält man ohne zusätzliche Maßnahmen den gewünschten Verbindungszapfen für die Aufnahme der Sperrscheibe.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher Erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine räumliche Darstellung eines ersten Gehäuseteils eines Elektromotors mit einer zur Verdeutlichung ihrer Montagelage montierten Sperrscheibe,
Fig. 2 eine räumliche Darstellung des ersten und eines zweiten Gehäuseteils im montierten Zustand,
Fig. 3 eine Schnittansicht der Verbindungsstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil,
Fig. 4 eine Schnittansicht des zweiten Gehäuseteils und
Fig. 5 eine Teilschnittansicht des Elektromotors mit einer Kreiselpumpe.
Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung eines ersten Gehäuseteils 4 eines Elektromotors 1, mit einem Spalttopf 9 zur Trennung eines Nassraums von einem Trockenraum 14, wobei der Spalttopf 9 einen Topfboden 10 aufweist, der in seinem Zentrum einen Zapfen 7 trägt, der in einer Symmetrieachse des Elektromotors 1 liegt. Der Zapfen ist sich geringfügig kegelstumpfförmig verjüngend ausgebildet und weist in seinem Endbereich 11 eine unbearbeitete Angussfläche auf. Der Zapfen 7 trägt eine Sperrscheibe 6, wobei zur Veranschaulichung seiner Lage im montierten Zustand, ein zweites Gehäuseteil 5 weggelassen ist, das eigentlich durch die Sperrscheibe 6 befestigt werden soll.
Fig. 2 zeigt eine räumliche Darstellung des ersten und eines zweiten Gehäuseteils 4, 5 im montierten Zustand. Die Sperrscheibe 6 ist auf den Zapfen 7 des ersten Gehäuseteils 4 aufgeschoben. Der Verbindungsbereich befindet sich in einer Vertiefung 15 des zweiten Gehäuseteils 5, wobei ein Bereich der Sperrscheibe 6 einen Bereich der Vertiefung 15 des zweiten Gehäuseteils 5 abstützt und dadurch die beiden Gehäuseteile 4, 5 zusammenhält. Mit dem ersten Gehäuseteil 4 sind Befestigungsmittel 17 einstückig, die als Schraubendurchgänge ausgebildet sind. Zwischen den beiden Gehäuseteilen 4, 5 sind. Versorgungsleitungen 18 durch eine Tülle 19 ins Gehäuse geführt.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht der Verbindungsstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 4, 5, mit dem Spalttopf 9, dem Topfboden 10, dem Angussstück, das zugleich als Zapfen 7 zur Befestigung des zweiten Gehäuseteils 5 an dem ersten Gehäuseteil 4 mittels der Sperrscheibe 6 dient, wobei die Verbindungsstelle in der Vertiefung 15 im zweiten Gehäuseteil 5 angeordnet ist. Der Topfboden 10 weist eine größere Wanddicke auf als der übrige Spalttopf 9, um einerseits einen guten Materialfluss zu erreichen und andererseits um einen möglichst geringen Luftspalt zwischen dem nicht dargestellten Rotor und dem Stator zu erreichen.
In Fig. 4 ist das zweite Gehäuseteil 5 gesondert dargestellt, mit der Vertiefung 15, die im vorliegenden Beispiel eine zylindrische Grundform aufweist, und in ihrem Boden mit einer Ausnehmung 8 versehen ist, die maßlich so auf den Zapfen des ersten Gehäuseteils abgestimmt ist, dass hohe Dichtheitsanforderungen für diese Verbindungsstelle erfüllbar sind. Um dichte und genau aufeinander abgestimmte Fügebereiche zwischen den beiden Gehäuseteilen 4, 5 zu erhalten ist am zweiten Gehäuseteil 5 ein Zentrieransatz 6 vorgesehen. Hierdurch können die beiden Gehäuseteile großflächig angelegt werden.
Eine Teilschnittansicht des Elektromotors 1 mit einer vom Elektromotor angetriebenen Kreiselpumpe 20 zeigt Fig. 5. Hier ist im Trockenraum 14 des Elektromotors 1 ein Stator 2 und eine Elektronik 13 in einer Schaummasse 12 eingebettet. Die Sperrscheibe 6 hält das zweite Gehäuseteil 5 gegen eine von der Schaummasse 12 im Aushärteprozess ausgeübte Kraft am ersten Gehäuseteil 4. Ein auf einer Achse 21 gelagerter Rotor 3 befindet sich in einem Nassraum 22, der mit einem Pumpenraum verbunden ist. Die Kreiselpumpe weist einen axialen Saugstutzen 23 und einen radialen Druckstutzen 24 auf. Bezugszeichenliste 1 Elektromotor
2 Stator
3 Rotor
4 erstes Gehäuseteil
5 zweites Gehäuseteil
6 Sperrscheibe
7 Zapfen
8 Ausnehmung
9 Spalttopf
10 Topfboden
11 Endbereich
12 Schaummasse
13 Elektronik
14 Trockenraum
15 Vertiefung
16 Zentrieransatz
17 Befestigungsmittel
18 Versorgungsleitungen
19 Tülle
20 Kreiselpumpe
21 Achse
22 Nassraum
23 Saugstutzen
24 Druckstutzen

Claims

1. Elektromotor (1), mit einem Stator (2), einem Rotor (3) und einem zumindest zweiteiligen Gehäuse (4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Gehäuseteil (4) und ein zweites Gehäuseteil (5) durch eine Sperrscheibe (6) miteinander verbunden sind.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (4) einen Zapfen (7) aufweist, der sich durch eine Ausnehmung (8) des zweiten Gehäuseteils (5) erstreckt und die Sperrscheibe (6) trägt.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (4) einen Spalttopf (9) aufweist an dessen Topfboden (10) der Zapfen (7) vorspringt.

4. Elektromotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet dass der Durchmesser des Zapfens (7) sich zu einem Endbereich (11) des Zapfens (7) hin geringfügig verjüngt.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (4) ein Spritzgussteil und der Zapfen (7) ein Angussstück dieses Spritzgussteils ist.

6. Elektromotor nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Maße des Zapfens (7) so auf die Ausnehmung (8) abgestimmt sind, dass eine dichte Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen (4, 5) herstellbar ist.

7. Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4, 5) eine ausgehärtete Schaummasse (12) enthält.

8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaummasse (12) eine Elektronik (13) und elektrische Leitungen (18) zumindest teilweise umschließt.

9. Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (4) einen Nassraum einer Pumpe von einem Trockenraum (14) des Elektromotors (1) trennt.

10. Elektromotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (2) und die Elektronik (13) im Trockenraum (14) aufgenommen sind, wobei der Stator (2) eine Wicklung aufweist, die durch die Elektronik (13) kommutierbar ist.

11. Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrscheibe (6) in einer Vertiefung (15) des zweiten Gehäuseteils (5) angeordnet ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils eines Elektromotor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (4) spritzgusstechnisch hergestellt wird, wobei nach dem Spritzvorgang das Angussstück ohne Nachbehandlung als Zapfen (7) erhalten bleibt.