DE102008058284A1

DE102008058284A1 - Hydraulisches Aggregat mit einer einen Stator und einen Rotor aufweisenden Hydraulikpumpe

Info

Publication number: DE102008058284A1
Application number: DE200810058284
Authority: DE
Inventors: Mark Kathan; Reinhold Kraus
Original assignee: Wilhelm Karmann GmbH
Current assignee: Valmet Automotive Oy
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-05-27
Also published as: WO2010057484A2; WO2010057484A3

Abstract

Es wird ein hydraulisches Aggregat (1) zur Betätigung wenigstens eines bewegbaren Bauteils, insbesondere einer bei einer Verdeckbewegung eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegten Fahrzeugeinrichtung, vorgeschlagen, mit einem Gehäuse (3) zur Aufnahme eines Elektromotors (7) und einer von dem Elektromotor (7) angetriebenen, mit einem Hydraulikmedium enthaltenden Tank (15) hydraulisch verbundenen Hydraulikpumpe (11), wobei die Hydraulikpumpe (11) einen auf einem Hydraulikmedium zu- und abführenden Stator (23) angeordneten Rotor (17) aufweist, und das Gehäuse (3) wenigstens durch ein den Elektromotor (7) aufnehmendes Elektromotorgehäuse (5) und ein hiermit im Gebrauchszustand verbundenes, die Hydraulikpumpe (11) aufnehmendes Pumpengehäuse (9) gebildet ist. Der Stator (23) ist hierbei mit einer Spielpassung in dem Pumpengehäuse (9) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Aggregat zur Betätigung wenigstens eines bewegbaren Bauteils, insbesondere einer bei einer Verdeckbewegung eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegten Fahrzeugeinrichtung, mit einer einen Stator und einen Rotor aufweisenden Hydraulikpumpe nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Hydraulische Aggregate, welche in einem Pumpengehäuse einen starr angeordneten, einen Steuerzapfen bildenden Stator und einen hierauf rotierenden Rotor in der Art eines Zylindersterns aufweisen, sind aus der Praxis weithin bekannt.
Üblicherweise ist dabei der Stator in dem Pumpengehäuse eingepresst oder eingeschrumpft. Eine solche Anordnung des Stators in dem Pumpengehäuse ist jedoch dahingehend problematisch, dass in dem Pumpengehäuse zu dem Stator führende Hydraulikbohrungen ausgebildet sind und diese häufig Grate aufweisen, welche bei einem Einführen des Stators in das Pumpengehäuse mit einer Presspassung zu einem Abrieb und einer Abscherung des Stators führen können.
Durch einen solchen Abrieb an dem Stator, welcher bis zu einer Spanbildung reichen kann, wird zudem nachteilhafterweise der Ölkreislauf verschmutzt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hydraulikaggregat eines Hydrauliksystems zur Betätigung wenigstens eines bewegbaren Bauteils der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine Schädigung des Stators und eine Kontamination des Ölkreislaufes mit Abriebpartikeln des Stators bei dessen Anordnung in dem Pumpengehäuse vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Hydraulikaggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Erfindung sieht somit ein hydraulisches Aggregat zur Betätigung wenigstens eines bewegbaren Bauteils, insbesondere einer bei einer Verdeckbewegung eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegten Fahrzeugeinrichtung, vor, mit einem Gehäuse zur Aufnahme eines Elektromotors und einer von dem Elektromotor angetriebenen, mit einem Hydraulikmedium enthaltenden Tank hydraulisch verbundenen Hydraulikpumpe, wobei die Hydraulikpumpe einen auf einem Hydraulikmedium zu- und abführenden Stator angeordneten Rotor aufweist, und das Gehäuse wenigstens durch ein den Elektromotor aufnehmendes Elektromotorgehäuse und ein hiermit im Gebrauchszustand verbundenes, die Hydraulikpumpe aufnehmendes Pumpengehäuse gebildet ist. Erfindungsgemäß ist der Stator mit einer Spielpassung in dem Pumpengehäuse angeordnet.
Gegenüber herkömmlichen Lösungen, bei denen der Stator in eine Öffnung in dem Pumpengehäuse eingepresst bzw. eingeschrumpft wird, wird mit der Erfindung, bei der der Stator einfach in eine Lageröffnung eingeschoben und an zwei Stellen axial und radial verstemmt werden kann, auf überraschend einfache Weise der Vorteil erzielt, dass ein bis zur Spanbildung reichender Abrieb und eine dadurch verursachte Verschmutzung des Ölkreislaufes mit der Gefahr eines hierdurch bedingten Systemausfalls verhindert werden kann.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung eines hydraulischen Aggregats nach der Erfindung weist ein an einem dem Elektromotorgehäuse abgewandten Ende des Pumpengehäuses angeordneter Boden des Pumpengehäuses eine insbesondere zentrale, eine Lagerung des Stators der Hydraulikpumpe bildende Öffnung auf.
Der Stator kann in üblicher Weise, wie bei Radialkolbenpumpen allgemein bekannt, zu hydraulischen Leitungen führende Ausnehmungen und diese mit dem Rotor der Hydraulikpumpe verbindende axiale Kanäle aufweisen, wobei die radialen Ausnehmungen auf unterschiedlicher axialer Höhe des Stators angeordnet sind und voneinander über jeweils ein zwischen dem Stator und dem umgebenden Material der Öffnung des Pumpengehäuses angeordnetes Dichtmittel, insbesondere eine O-Ring-Dichtung, gedichtet sind.
Fertigungstechnisch besonders einfach ist es dabei, wenn die axialen Kanäle in dem Stator als Sacklochbohrungen ausgebildet sind und an ihrem freien axialen Ende anschließend durch einen Pfropfen gedichtet verschlossen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zur axialen Arretierung und/oder Verdrehsicherung des Stators in dem Pumpengehäuse wenigstens eine umfangsseitige Ausnehmung an dem Stator ausgebildet sein, in welche ein Material des umgebenden Pumpengehäuses, welches beispielsweise Aluminium sein kann, mittels eines Prägeverfahrens eingedrückt ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Elektromotorgehäuse und das Pumpengehäuse ohne direkte Anlage aneinander über ein Verbindungselement aus Kunststoff miteinander verbunden sind.
Eine solche erfindungsgemäße Ausgestaltung eines hydraulischen Aggregats hat den Vorteil, dass ein das Pumpengehäuse und das Elektromotorgehäuse verbindendes Kunststoffbauteil kostengünstig und mit beliebigen Verbindungsmitteln, wie z. B. einer separate Verbindungsmittel erübrigenden Clipeinrichtung, ausgebildet sein kann.
Da Kunststoff problemlos mit einem Biegeverhalten ausgelegt werden kann, welches zum einen eine temporäre Deformation bei einer Verbindung des Verbindungselementes mit dem Pumpengehäuse und dem Elektromotorgehäuse und gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit zum Halten der Gehäusebauteile aufweist, besteht bei der Gestaltung der Verbindung mit einem Kunststoff-Verbindungselement gemäß der Erfindung eine wesentlich größere Freiheit als sie beispielsweise bei der direkten Verbindung von Metallkomponenten gegeben ist.
Die Verwendung eines Kunststoff-Verbindungselementes hat zudem den Vorteil, dass durch das Verbindungselement aus Kunststoff eine hochwirksame Abdichtung des Elektromotorgehäuses und somit des Elektromotors von dem Pumpengehäuse und dem darin enthaltenen Arbeitsraum der Hydraulikpumpe möglich ist, wodurch ein hohe Anforderungen erfüllender Korrosionsschutz für den Elektromotor besteht.
Weiterhin hat es sich gezeigt, dass aufgrund der größeren Elastizität und der besseren Dämpfungseigenschaften von Kunststoff gegenüber Metallwerkstoffen und infolge der völligen Entkopplung des Elektromotorgehäuses von dem Pumpengehäuse durch das Kunststoff-Verbindungselement eine signifikante Reduzierung der in dem hydraulischen Aggregat entstehenden Geräusche erzielt wird.
Eine besonders einfache Montage des hydraulischen Aggregats wird ermöglicht, wenn das Verbindungselement jeweils über wenigstens eine Steck-Rast-Verbindung mit dem Elektromotorgehäuse und dem Pumpengehäuse verbunden ist. Dabei kann das Elektromotorgehäuse und das Pumpengehäuse einfach auf das Verbindungselement aufgeschoben werden, bis eine Rastverbindung greift. Eine solche schraublose Verbindung ist bei der Montage schnell herstellbar und erfordert keine Bevorratung zusätzlicher, auch das Gewicht des hydraulischen Aggregats erhöhender Verbindungselemente wie z. B. Schrauben.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Verbindungselement jeweils einen zylindrischen Aufnahmetopf zur Verbindung mit dem Elektromotorgehäuse und dem Pumpengehäuse, welche jeweils eine zylindrische Mantelfläche aufweisen und insbesondere koaxial zueinander angeordnet sind, aufweisen. Damit stellt das Kunststoff-Verbindungselement selbst eine Art Gehäuse dar, welches das Elektromotorgehäuse und das Pumpengehäuse wenigstens teilweise aufnimmt.
Das Elektromotorgehäuse und das Pumpengehäuse können jeweils als für sich geschlossene oder offene Gehäuse ausgebildet sein, wobei es für das Elektromotorgehäuse vorteilhaft ist, wenn dieses an den Enden seiner zylindrischen Mantelfläche jeweils einen Boden aufweist, wobei ein erster dem Pumpengehäuse zugewandter Boden einen Durchtritt für eine Motorwelle aufweist.
Das Pumpengehäuse ist hingegen nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen hydraulischen Aggregats topfartig mit nur einem Boden an dem dem Elektromotorgehäuse abgewandten Ende seiner zylindrischen Mantelfläche ausgebildet, wobei das Pumpengehäuse mit dem dem Elektromotorgehäuse zugewandten Ende seiner zylindrischen Mantelfläche über den Aufnahmetopf des Verbindungselements, insbesondere über dessen Außenumfang, geführt ist.
Der hydraulische Arbeitsraum der Hydraulikpumpe ist somit einerseits von dem topfartig offenen Pumpengehäuse und andererseits von dem Kunststoff-Verbindungselement begrenzt.
Zur Ausbildung der wenigstens einen Steck-Rast-Verbindung an dem Verbindungselement einerseits und dem Elektromotorgehäuse und dem Pumpengehäuse andererseits sind vorteilhafterweise jeweils bei einem Zusammenstecken des Verbindungselements mit dem Elektromotorgehäuse und dem Pumpengehäuse in Wirkkontakt tretende, eine Verdrehsicherung und/oder axiale Arretierung bewirkende Vorsprünge und hierzu korrespondierende Ausnehmungen ausgebildet.
Beispielsweise kann eine einfache Verdrehsicherung des Elektromotorgehäuse gegenüber dem Verbindungselement dadurch erzielt werden, dass an dem ersten, dem Pumpengehäuse zugewandten Boden des Elektromotorgehäuses wenigstens eine Ausnehmung ausgebildet ist, welche mit einem korrespondierend geformten Vorsprung an einem Boden eines ersten, der Aufnahme des Elektromotorgehäuses zugeordneten Aufnahmetopfes des Verbindungselements in Eingriff steht.
Die Anformung des wenigstens einen Vorsprunges an dem Boden des Aufnahmetopfes des Kunststoff-Verbindungselements kann in einem Arbeitsschritt mit der Ausbildung der weiteren Funktionselemente des Kunststoff-Verbindungselements während dessen Herstellung erfolgen, so dass zur Herstellung der Vorsprünge kein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist.
Auch die Ausbildung der wenigstens einen Ausnehmung an dem Boden des Elektromotorgehäuses erfordert keinen zusätzlichen Aufwand, da im Boden des Elektromotorgehäuses meist Gewindebohrungen angeordnet sind, welche somit zugleich für einen Eingriff mit einem Vorsprung an dem Boden des Aufnahmetopfes des Kunststoff-Verbindungselements und mithin zur Verdrehsicherung des Elektromotorgehäuses genutzt werden können.
Zur axialen Arretierung des Elektromotorgehäuses an dem Kunststoff-Verbindungselement bietet es sich an, an der Man telfläche des Elektromotorgehäuses wenigstens eine Ausnehmung auszubilden, welche mit einem korrespondierend geformten Vorsprung an der Mantelfläche des ersten, der Aufnahme des Elektromotorgehäuses zugeordneten Aufnahmetopfes des Verbindungselements in Eingriff steht.
Auch hier können wieder ohnehin in der Regel vorhandene Entlüftungsöffnungen in der Mantelfläche des Elektromotorgehäuses als Ausnehmungen, welche mit einem Vorsprung an einer Innenseite des das Elektromotorgehäuse aufnehmenden Aufnahmetopfes des Kunststoff-Verbindungselements bei einem Einschieben des Elektromotorgehäuses in eine verrastende Hinterschneidungsstellung gelangen, genutzt werden.
Eine wirksame Dichtung zwischen dem die Hydraulikpumpe enthaltenden Innenraum des Pumpengehäuses und dem Elektromotorgehäuse kann auf einfache Weise dadurch erzielt werden, dass der erste, der Aufnahme des Elektromotorgehäuses zugeordnete Aufnahmetopf des Verbindungselements mit wenigstens einer hieran gelagerten Dichtung, insbesondere eines die Motorwelle im Bereich eines Durchtritts der Motorwelle durch den Boden des ersten Aufnahmetopfes umgebenden Radialwellendichtringes, gegenüber dem Innenraum des Pumpengehäuses abgedichtet ist.
Weiterhin kann zwischen der Mantelfläche des zweiten, der Aufnahme des Pumpengehäuses zugeordneten Aufnahmetopfes des Verbindungselements und der zylindrischen Mantelfläche des Pumpengehäuses wenigstens eine Dichtung, insbesondere eine O-Ring-Dichtung, welche einen die Hydraulikpumpe enthaltenden Innenraum des Pumpengehäuses gegenüber einer Umgebung abdichtet, angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung eines hydraulischen Aggregats nach der Erfindung ist das Pumpengehäuse mit dem das Hydraulikmedium enthaltenden Tank ver bunden, wobei der Tank vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist und koaxial zu dem Pumpengehäuse und dem Elektromotorgehäuse angeordnet ist. Auf diese Weise entsteht ein besonders kompaktes Aggregat, welches als Kleinaggregat für unterschiedlichste Anwendungsbereiche geeignet ist.
Zur einfachen Anbindung des als Ölbehälter ausgebildeten Tanks an das Pumpengehäuse kann letzteres an seinem dem Elektromotorgehäuse abgewandten Ende einen topfartigen Flansch aufweisen, an dem der Tank gedichtet befestigt ist.
Zweckmäßigerweise weist der Tank zur Befüllung und Entleerung eine Austrittsöffnung zur Umgebung hin auf, welche mittels eines Verschlussdeckels gedichtet schließbar ist.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Verschlussdeckel mittels einer Aufsetz-Verrast-Einrichtung an einem Gehäuseteil des Tanks festlegbar ist.
Während bei herkömmlichen Verschlüssen einer Austrittsöffnung eines Ölbehälters üblicherweise eine Verschlussschraube verwendet wird, welche mittels eines Gewindes in die Austrittsöffnung eingeschraubt und darin gedichtet werden muss, wird bei Einsatz einer Aufsetz-Verrast-Einrichtung nach der Erfindung lediglich eine Verrastung nach einem Aufsetzen des Verschlussdeckels auf den die Austrittsöffnung umgebenden Gehäuseteil vorgenommen.
Diese ungewöhnlich einfache und kostengünstige Art des Verschlusses der Austrittsöffnung hat zudem den Vorteil, dass die Austrittsöffnung selbst ohne nennenswerte Mehrkosten mit einem vergleichsweise großen Durchmesser ausgebildet werden kann, welcher bei Einsatz einer herkömmlichen Verschlussschraube hohe Kosten bezüglich der Verschlussschraube nach sich ziehen würde. Zudem würde bei einem großen Schrauben durchmesser die Gefahr bestehen, dass das Gewinde nicht mehr die erforderliche Kraft übertragen kann.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verschlussdeckel mögliche große Durchmesserdimensionierung der Austrittsöffnung des Tanks hat den Vorteil, dass zum Beispiel gleichzeitig mit einer Lanze Vakuum gezogen werden kann und mit einer weiteren Lanze eine Befüllung durchgeführt wird.
Ein weiterer Vorteil einer Aufsetz-Verrast-Einrichtung nach der Erfindung besteht darin, dass die hiermit mögliche Verclipsung des Verschlussdeckels mit dem die Austrittsöffnung umgebenden Gehäuseteil des Tanks ohne Metallabrieb möglich ist, wodurch eine bei einem Aufschrauben einer metallenen Verschlussschraube auf ein Kunststoffgewinde eines Tanks mögliche Spanbildung und eine sich daraus ergebende Kontamination des Öls in dem Tank vermieden wird.
Das hydraulische Aggregat nach der Erfindung ist insbesondere zur Verwendung bei einem Hydrauliksystem geeignet, welches Aktuatoren ansteuert, die einer Verdeckbewegung eines Cabriolet-Fahrzeugs, einschließlich damit bewegter Fahrzeugteile wie eines Verdeckkastendeckels und eines Heckdeckels, dienen.
Je nach Auslegung ist ein solches hydraulisches Aggregat jedoch auch für andere Anwendungen denkbar, wie z. B. für Arbeitsfunktionen bei Baumaschinen oder landwirtschaftlichen Maschinen, im Flugzeugbau sowie im Werkzeugmaschinenbau.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen eines hydraulischen Aggregats nach der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Zeichnung und der Beschreibung.
Nachfolgend ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten hydraulischen Aggregats für ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:
1 einen vereinfachten Längsschnitt durch ein hydraulisches Aggregat eines Hydrauliksystems zur Betätigung wenigstens einer bei einer Verdeckbewegung eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegten Fahrzeugeinrichtung;
2 einen um 90° versetzten weiteren Längsschnitt durch das hydraulische Aggregat der 1;
3 eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung des hydraulischen Aggregats der 1 und 2;
4 eine dreidimensionale Ansicht eines Stators einer Hydraulikpumpe des hydraulischen Aggregats der 1 bis 3 sowie Kolben eines als Zylinderstern ausgebildeten, mit dem Stator zusammenwirkenden Rotors der Hydraulikpumpe in Alleinstellung; und
5 eine dreidimensionale Darstellung eines Verschlussdeckels eines Tanks des hydraulischen Aggregats der 1 bis 3 in Alleinstellung.
Bezug nehmend auf 1 bis 3 ist ein hydraulisches Aggregat 1 eines Hydrauliksystems zur Betätigung eines nicht näher dargestellten Verdecks eines Cabriolet-Fahrzeugs sowie weiterer bei einer Verdeckbewegung involvierter Fahrzeugkomponenten wie eines Verdeckkastendeckels und eines Heckdeckels, ersichtlich, wobei das hydraulische Aggregat 1 ein mehrteiliges Gehäuse 3 aufweist, welches ein Elektromotorgehäuse 5 zur Aufnahme eines nur symbolisch angedeuteten Elektromotors 7, ein Pumpengehäuse 9 zur Aufnahme einer von dem Elektromotor 7 angetriebenen Hydraulikpumpe 11, ein das Elektromotorgehäuse 5 mit dem Pumpengehäuse 9 verbindendes Verbindungselement 13 aus Kunststoff und einen an das Pumpengehäuse 9 angebundenen Tank 15 zur Aufnahme eines Hydraulikmediums, welches das Arbeitsmedium der Hydraulikpumpe 11 darstellt, aufweist.
Hinsichtlich seiner Funktionsweise ist das hydraulische Aggregat 1 in an sich bekannter Art und Weise aufgebaut. Die Hydraulikpumpe 11 ist z. B. vorliegend eine übliche Radialkolbenpumpe mit einem als Zylinderstern ausgebildeten Rotor 17, welcher von dem Elektromotor 7 über eine zentrale Motorwelle 19 und eine Kupplung 21 in Rotation versetzbar ist und dabei um einen in dem Pumpengehäuse 9 gelagerten, einen Steuerzapfen darstellenden Stator 23 rotiert. Zur Lagerung des Rotors 17 in dem Pumpengehäuse 9 ist eine Lagereinrichtung 25 vorgesehen, welche auf einem Absatz in dem Pumpengehäuse 9 angeordnet ist.
Bei Rotation des Rotors 17 führen radial in dem Rotor angeordnete Kolben 27, welche in der 4 näher ersichtlich sind, eine Hubbewegung aus, wobei in dem Stator 23 über eine erste radiale Bohrung 29 Öl angesaugt, über einen ersten axialen Kanal 31 zu dem Rotor 17 fördert und verdichtet über einen zweiten axialen Kanal 33 und eine hiermit verbundene zweite radiale Bohrung 35 an eine Druckseite abgegeben wird.
Da vorliegend die Hydraulikpumpe 11 und der Elektromotor 7 in beiden Drehrichtungen betrieben werden können, wechselt die Zuordnung der radialen Bohrungen 29, 35 von bzw. zu dem Stator 23 zu einer Saugseite oder Druckseite entsprechend der Drehrichtung von der Hydraulikpumpe 11 und dem Elektromotor 7.
Die Hydraulikpumpe 11 ist des Weiteren in üblicher Weise hydraulisch mit Ventilen in einem an das Pumpengehäuse 9 angeschlossenen Ventilblock 37 und über einen Hydraulikkanal 39 mit einem Innenraum 41 des Tanks 15 verbunden.
Sämtliche Gehäusekomponenten des Gehäuses 3, nämlich das Elektromotorgehäuse 5, das Pumpengehäuse 9, das selbst ein Kunststoffgehäuse darstellende Verbindungselement 13 und der Tank 15 sind lösbar miteinander verbunden, wobei das Elektromotorgehäuse 5 und das Pumpengehäuse 9 ohne direkte Anlage aneinander über das Kunststoff-Verbindungselement 13 und hieran ausgebildete Steck-Rast-Verbindungen 43, 45, 47 verbunden sind.
Wie insbesondere den 1 und 2 zu entnehmen ist, sind sowohl das zylindrisch mit einer Mantelfläche 49 und mit jeweils an den Enden der Mantelfläche 49 ausgeformten Böden 51, 53 ausgebildete Elektromotorgehäuse 5 und das koaxial hierzu angeordnete, ebenfalls zylindrisch bezüglich einer inneren Mantelfläche 55 ausgebildete Pumpengehäuse 9 in bzw. auf das Kunststoff-Verbindungselement 13 geschoben. Das Verbindungselement 13 weist hierzu jeweils einen zylindrischen Aufnahmetopf 57 bzw. 59 zur Verbindung mit dem Elektromotorgehäuse 5 und dem Pumpengehäuse 9 auf.
Zwischen den Aufnahmetöpfen 57, 59 des Kunststoff-Verbindungselements 13 ist eine Durchtrittsöffnung 61 für die Motorwelle 19 koaxial zu einem entsprechenden Durchtritt 63 durch einen ersten dem Pumpengehäuse 9 zugewandten Boden 51 der Böden des Elektromotorgehäuses 5 vorgesehen.
Im Unterschied zu dem Elektromotorgehäuse 5 ist das Pumpengehäuse 9 nur mit einem Boden 65 an dem dem Elektromotorgehäuse 5 abgewandten Ende seiner zylindrischen inneren Mantelfläche 55 ausgebildet und topfartig offen in Richtung des Elektromo torgehäuse 5 gestaltet, wobei das Pumpengehäuse 9 mit den dem Elektromotorgehäuse 5 zugewandten Ende seiner zylindrischen Mantelfläche 55 über den zugeordneten Aufnahmetopf 59 des Verbindungselements 13 geführt ist. Das Pumpengehäuse 9 wird zur Befestigung an dem Kunststoff-Verbindungselement 13 vorliegend über den Außenumfang des zweiten Aufnahmetopfes des Verbindungselements 13 geschoben, wobei zur Erleichterung des Aufschiebens die freie äußere Randkante 67 des zweiten Aufnahmetopfes 59 des Verbindungselements 13 als eine Anlaufschräge ausgebildet ist.
Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass das Pumpengehäuse bei entsprechender Außenkontur analog der Aufnahme des Elektromotorgehäuses 5 an einem inneren Umfang der Mantelfläche des zweiten Aufnahmetopfes des Kunststoff-Verbindungselements 13 eingeschoben wird.
Zur Ausbildung der Steck-Rast-Verbindungen 43, 45, 47 sind sowohl an dem Verbindungselement 13 als auch an dem Elektromotorgehäuse 5 und dem Pumpengehäuse 9 Vorsprünge 69, 71, 73 und hiermit korrespondierende Ausnehmungen 70, 72, 74 ausgebildet, welche bei einem Zusammenstecken des Verbindungselements 13 mit dem Elektromotorgehäuse 5 und dem Pumpengehäuse 9 in Wirkkontakt treten und eine Verdrehsicherung bzw. axiale Arretierung des Pumpengehäuses 9 und Elektromotorgehäuses 5 gegenüber dem Kunststoff-Verbindungselement 13 bewirken.
Im Einzelnen dienen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel Ausnehmungen 70 an dem ersten, der Hydraulikpumpe 11 zugewandten Boden 51 des Elektromotorgehäuses 5, welche in einem Lochkreis hieran angeordnet sind und auch einer Entlüftung des Innenraumes des Elektromotorgehäuses 5 dienen, zum Zusammenwirken mit korrespondierend geformten, stiftartigen Vorsprüngen 69 an dem ersten Boden 51 des Elektromotorgehäuses 5. Bei einem Einschieben des Elektromotorgehäuses 5 in den zugeordneten ersten Aufnahmetopf 57 des Kunststoff-Verbindungselements 13 gelangen die Vorsprünge 69 und Ausnehmungen 70 in Eingriff miteinander und bewirken eine Verdrehsicherung des Elektromotorgehäuses 5.
Gleichzeitig gleitet die Außenfläche des Elektromotorgehäuses 5 beim Einschieben in den ersten Aufnahmetopf 57 des Kunststoff-Verbindungselements 13 an axial in einem der Hydraulikpumpe 11 abgewandten Bereich angeordneten, radial nach innen ragenden und eine Anlaufschräge aufweisenden, einen Vorsprung 71 bildenden Nasen ab, welche in Endposition des Elektromotorgehäuses 5 an dem Verbindungselement 13 in korrespondierende Ausnehmungen 72 eingreifen, welche lochkreisartig um den Umfang der Mantelfläche 49 des Elektromotorgehäuses 5 angeordnet sind und neben der axialen Arretierung des Elektromotorgehäuses 5 an dem Verbindungselement 13 zudem einer Belüftung des Inneren des Elektromotorgehäuses 5 dienen.
Wie der 1 zu entnehmen ist, weisen im Bereich der radial nach innen ragenden Nasen 71 gleichartig geformte Nasen 76 nach außen, worauf beispielsweise eine nicht näher dargestellte Schutzkappe befestigt werden kann.
Analog zu der Festlegung des Elektromotorgehäuses 5 an dem Kunststoff-Verbindungselement 13 ist zwischen der Mantelfläche des zweiten, der Aufnahme des Pumpengehäuses 3 zugeordneten Aufnahmetopfes 59 des Verbindungselements 13 und der inneren Mantelfläche 55 des Pumpengehäuses 9 ein Vorsprung 73 seitens des Verbindungselements 13 und eine rillenartige Ausnehmung 74 an der inneren Wandung des Pumpengehäuses 9 ausgebildet.
Das hydraulische Aggregat 1 ist gegenüber der Umgebung und zwischen einem Innenraum 10 des Pumpengehäuses 9 und dem Elektromotorgehäuse 5 vollständig gedichtet, wobei die Dich tung zwischen dem die Hydraulikpumpe 11 enthaltenden Innenraum 10 des Pumpengehäuses 9 und dem Aufnahmetopf 57 des Verbindungselements 13 für das Elektromotorgehäuse 5 mittels eines Radialwellendichtringes 75, welcher an einem dem Innenraum 10 des Pumpengehäuses zugewandten Absatz des Kunststoff-Verbindungselements 13 angeordnet ist und hierbei die Motorwelle 19 im Bereich des Durchtritts 63 durch den Boden 51 des ersten Aufnahmetopfes 57 umgibt, erfolgt.
Zur Dichtung des die Hydraulikpumpe 11 enthaltenden und als Arbeitsraum hiervon fungierenden Innenraums 10 des Pumpengehäuses 9 gegenüber der Umgebung ist zwischen der Mantelfläche des zweiten, der Aufnahme des Pumpengehäuses 9 zugeordneten Aufnahmetopfes 59 des Verbindungselements 13 und der inneren Mantelfläche 55 des Pumpengehäuses 9 eine als O-Ring-Dichtung ausgebildete Dichtung 77 angeordnet.
Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, sind weiterhin als O-Ring-Dichtung ausgebildete Dichtungen 79, 81, 83 im Bereich der Lagerung des Stators 23 der Hydraulikpumpe 11 im Boden 65 des Pumpengehäuses 9 vorgesehen.
Der Boden 65 des Pumpengehäuses 9 weist zur Lagerung des Stators 23 eine zentrale bis zu dem Innenraum 41 des Tanks 15 reichende Öffnung 66 auf, in der der Stator 23 mit einer Spielpassung angeordnet ist.
Die in dem Stator 23 ausgebildeten, radialen, zu hydraulischen Leitungen führenden Ausnehmungen 29, 35 sind auf unterschiedlicher axialer Höhe des Stators 23 angeordnet und voneinander über jeweils ein zwischen dem Stator 23 und dem umgebenden Material der Öffnung 66 des Pumpengehäuses 9 angeordnetes, jeweils als O-Ring-Dichtung ausgebildetes Dichtmittel 79, 81, 83 gedichtet.
Zum Verschluss der als Sacklochbohrungen ausgebildeten, die radialen Ausnehmungen bzw. Bohrungen 29, 35 mit dem Rotor 17 der Hydraulikpumpe 11 verbindenden axialen Kanäle 31, 33 an ihrem freien axialen Ende ist hierin jeweils ein Pfropfen 85, 87 aus Kunststoff-Dichtmaterial eingesetzt.
Zur axialen Sicherung des Stators 23 in dem Pumpengehäuse 9 ist eine als Einstich ausgebildete umfangsseitige Ausnehmung 91 an dem Stator 23 ausgebildet, in welche Aluminiummaterial des umgebenden Pumpengehäuses 9 mittels eines Prägeverfahrens eingedrückt ist.
Zur Verdrehsicherung des Stators 23 in dem Pumpengehäuse 9 sind zwei jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Stators 23 ausgebildete teilkreisscheibenartige Anfräsungen bzw. Schlüsselflächen 83 vorgesehen, in die wiederum Aluminiummaterial des umgebenden Pumpengehäuses 9 in einem weiteren Prägeschritt eingeprägt ist.
Wie besonders deutlich den 1 und 2 zu entnehmen ist, ist das Pumpengehäuse 9 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit dem Hydraulikmedium enthaltenden Tank 15, welcher hier koaxial zu dem Pumpengehäuse 9 und dem Elektromotorgehäuse 5 angeordnet ist, über einen topfartigen Flansch 95 gedichtet angebunden, wobei der topfartige Flansch an dem dem Elektromotorgehäuse 5 abgewandten Ende des Pumpengehäuses 9 angeordnet ist.
Die Anbindung erfolgt hierbei wiederum derart, dass das Gehäuse des Tanks 15 mit einem an seinem äußeren Umfang ausgebildeten Vorsprung 97 in den topfartigen Flansch 95 eingeschoben wird, wobei der wulstartige Vorsprung 97 in eine nutartige Rücknehmung 99 an der inneren Wandung des topfartigen Flansches 95 einrastet.
Zur Dichtung gegenüber der Umgebung ist zwischen dem Innenraum 41 des Tanks 15 und der durch den Vorsprung 97 und die Rücknehmung 99 gebildeten Verrastung eine mit einem O-Ring ausgebildete Dichtung 101 eingesetzt.
Koaxial zu der Motorwelle 19 und der Längsachse der Hydraulikpumpe 11 weist der Tank 15 an seinem der Hydraulikpumpe 11 abgewandten Ende eine Austrittsöffnung 103 zur Umgebung auf, welche mittels eines Verschlussdeckels 105 verschließbar ist.
Der Verschlussdeckel 105, welcher aus einem ölbeständigen Kunststoff gefertigt ist, ist mittels einer Aufsetz-Verrast-Einrichtung 107 an einem Gehäuseteil 109 des Tanks 15 festgelegt, wobei das zur Aufnahme des Verschlussdeckels 105 bestimmte Gehäuseteil 109 des Tanks 15 flanschartig ausgebildet ist.
Zur Bildung der Aufsetz-Verrast-Einrichtung 107 sind an einer Außenseite des flanschartigen Gehäuses 109 erste Rastmittel 111 und an einer insbesondere in der 5 ersichtlichen Innenkontur 113 des Verschlussdeckels 105 zweite Rastmittel 115 vorgesehen, welche mit den ersten Rastmitteln 111 zusammenwirken.
Die ersten Rastmittel 111 an dem äußeren Umfang des flanschartigen Gehäuseteil 109 sind vorliegend als eine nutartige Ausnehmung ausgebildet, während die hiermit zusammenwirkenden zweiten Rastmittel 115 als deformierbare bzw. federnde Rastlaschen aus Kunststoff ausgebildet sind, welche in Umfangsrichtung radial einwärts jeweils einen Vorsprung 117, welcher in die nutartige Ausnehmung 111 eingreift, aufweisen.
Der Kunststoff-Verschlussdeckel 105 wird somit mit den einen zur Erzielung einer Federwirkung verändernden Durchmesser des Verschlussdeckels 105 bildenden Rastlaschen 115 über den flanschartigen Gehäuseteil 109 des Tanks 15, welcher die Austrittsöffnung 103 umgibt, gestülpt und axial in Richtung der Austrittsöffnung 103 geschoben, wobei die Rastlaschen 115 temporär nach außen gebogen werden, bis sie in Eingriffsstellung mit der nutartigen Ausnehmung 111 geraten und hiermit verrasten.
Um den Verschlussdeckel 105 wieder einfach mit einem gewöhnlichen Servicewerkzeug wie z. B. einem Schraubenzieher lösen zu können, ist an der Außenseite des flanschartigen Gehäuseteils 109 angrenzend an einen Rand 119 des Verschlussdeckels 105 eine Werkzeugeingriffsnut 121 durch den Rand 119 des Verschlussdeckels 105 und einen Absatz des Gehäuses des Tanks 15 gebildet. Durch Eingriff in die Werkzeugeingriffsnut mit einem geeigneten Werkzeug können die Rastlaschen 115 aus der nutartigen Ausnehmung 111 herausgebogen werden, womit die Rastverbindung der Aufsetz-Verrast-Einrichtung 107 gelöst wird und der Verschlussdeckel 105 abgenommen werden kann.
Die Austrittsöffnung 103, welche vorliegend einen Durchmesser von etwa 20 mm aufweist, ist bei der gezeigten Ausführung bundartig ausgebildet, wobei der Verschlussdeckel 105 mit einem pfropfenartigen Abschnitt in die bundartige Austrittsöffnung 103 eingreift. Zwischen der Wandung der Austrittsöffnung 103 und dem pfropfenartigen Abschnitt 106 des Verschlussdeckels 105 ist vorliegend eine als O-Ring-Dichtung ausgebildete Dichtung 123 eingesetzt, welche den Innenraum 41 des Tanks 15 im Bereich des Verschlussdeckels 105 gegenüber der Umgebung dichtet.

Claims

Hydraulisches Aggregat zur Betätigung wenigstens eines bewegbaren Bauteils, insbesondere einer bei einer Verdeckbewegung eines Cabriolet-Fahrzeugs bewegten Fahrzeugeinrichtung, mit einem Gehäuse (3) zur Aufnahme eines Elektromotors (7) und einer von dem Elektromotor (7) angetriebenen, mit einem Hydraulikmedium enthaltenden Tank (15) hydraulisch verbundenen Hydraulikpumpe (11), wobei die Hydraulikpumpe (11) einen auf einem Hydraulikmedium zu- und abführenden Stator (23) angeordneten Rotor (17) aufweist, und das Gehäuse (3) wenigstens durch ein den Elektromotor (7) aufnehmendes Elektromotorgehäuse (5) und ein hiermit im Gebrauchszustand verbundenes, die Hydraulikpumpe (11) aufnehmendes Pumpengehäuse (9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (23) mit einer Spielpassung in dem Pumpengehäuse (9) angeordnet ist.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein an einem dem Elektromotorgehäuse (5) abgewandten Ende des Pumpengehäuses (9) angeordneter Boden (65) des Pumpengehäuses (9) eine insbesondere zentrale, eine Lagerung des Stators (23) der Hydraulikpumpe (11) bildende Öffnung (66) aufweist.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stator (23) radiale, zu hydraulischen Leitungen führende Ausnehmungen (29, 35) und diese mit dem Rotor (23) der Hydraulikpumpe (11) verbindende axiale Kanäle (31, 33) ausgebildet sind, wobei die radialen Ausnehmungen (29, 35) auf unterschiedlicher axialer Höhe des Stators (23) angeordnet sind und voneinander über jeweils ein zwischen dem Stator (23) und dem umgebenden Material des Pumpengehäuses (9) angeordnetes Dichtmittel (79, 81, 83), insbesondere eine O-Ring-Dichtung (79, 81, 83), gedichtet sind.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Kanäle (31, 33) als Sacklochbohrungen ausgebildet sind und an ihrem freien axialen Ende durch einen Pfropfen (85, 87) gedichtet verschlossen sind.
Hydraulisches Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Arretierung und/oder Verdrehsicherung des Stators (23) in dem Pumpengehäuse (9) wenigstens eine umfangsseitige Ausnehmung (91) an dem Stator (23) ausgebildet ist, in welche ein Material des umgebenden Pumpengehäuses (9) mittels eines Prägeverfahrens eingedrückt ist.
Hydraulisches Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromotorgehäuse (5) und das Pumpengehäuse (9) ohne direkte Anlage aneinander über ein Verbindungselement (13) aus Kunststoff miteinander verbunden sind.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (13) jeweils über wenigstens eine Steck-Rast-Verbindung (43, 45, 47) mit dem Elektromotorgehäuse (5) und dem Pumpengehäuse (9) verbunden ist.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (13) jeweils einen zylindrischen Aufnahmetopf (57, 59) zur Verbindung mit dem Elektromotorgehäuse (5) und dem Pumpengehäuse (9), welche jeweils eine zylindrische Mantelfläche (49, 55) aufweisen und insbesondere koaxial zueinander angeordnet sind, aufweist.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromotorgehäuse (5) an den Enden seiner zylindrische Mantelfläche (49) jeweils einen Boden (51, 53) aufweist, wobei ein erster, dem Pumpengehäuse (9) zugewandter Boden (51) einen Durchtritt (63) für eine Motorwelle (19) aufweist.
Hydraulisches Aggregat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (9) topfartig ausgebildet ist, wobei das Pumpengehäuse (9) mit dem dem Elektromotorgehäuse (5) zugewandten Ende seiner zylindrische Mantelfläche (55) über den Aufnahmetopf (59) des Verbindungselements (13), insbesondere über dessen Außenumfang, geführt ist.
Hydraulisches Aggregat nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der wenigstens einen Steck-Rast-Verbindung (43, 45, 47) an dem Verbindungselement (13) einerseits und dem Elektromotorgehäuse (5) und dem Pumpengehäuse (9) andererseits jeweils bei einem Zusammenstecken des Verbindungselements (13) mit dem Elektromotorgehäuse (5) und dem Pumpengehäuse (9) in Wirkkontakt tretende, eine Verdrehsicherung und/oder axiale Arretierung bewirkende Vorsprünge (69, 71, 73) und hierzu korrespondierende Ausnehmungen (70, 72, 74) ausgebildet sind.
Hydraulisches Aggregat nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, der Aufnahme des Elektromotorgehäuses (5) zugeordnete Aufnahmetopf (57) des Verbindungselements (13) mit wenigstens einer hieran gelagerten Dichtung (75), insbesondere eines die Motorwelle (19) im Bereich eines Durchtritts (63) der Motorwelle (19) durch den Boden (51) des ersten Aufnahmetopfes (57) umgebenden Radialwellendichtringes (75), gegenüber einem die Hydraulikpumpe (11) enthaltenden Innenraum (10) des Pumpengehäuses (9) abgedichtet ist.
Hydraulisches Aggregat nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Mantelfläche des zweiten, der Aufnahme des Pumpengehäuses (9) zugeordneten Aufnahmetopfes (59) des Verbindungselements (13) und der Mantelfläche (55) des Pumpengehäuses (9) wenigstens eine Dichtung (77), insbesondere eine O-Ring-Dichtung (77), welche einen die Hydraulikpumpe (11) enthaltenden Innenraum (10) des Pumpengehäuses (9) gegenüber einer Umgebung abdichtet, angeordnet ist.
Hydraulisches Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (9) mit dem Hydraulikmedium enthaltenden Tank (15) verbunden ist, wobei der Tank (15) eine Austrittsöffnung (103) zur Umgebung aufweist, welche mittels eines Verschlussdeckels (105) gedichtet derart schließbar ist, dass der Verschlussdeckel (105) mittels einer Aufsetz-Verrast-Einrichtung (107) an einem Gehäuseteil (109) des Tanks (15) festlegbar ist.