DE102016209541A1

DE102016209541A1 - Hydraulikaggregat

Info

Publication number: DE102016209541A1
Application number: DE102016209541.2A
Authority: DE
Inventors: Dragos Luca; George POPA
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Um eine gute Dichtwirkung zwischen einem Motorgehäuse (4) und einem Pumpengehäuse (3) zu erreichen, ist ein Dichtungsrahmen (9) vorgesehen, der aus einem Tragring (12) aus Kunststoff und einem Dichtungsring (13) aus Silikon besteht. Das Pumpengehäuse weist einen von einer umlaufenden Wand (23) begrenzten Absatz (22) auf, der gegenüber einer Flanschfläche (21) abgesetzt ist, auf die ein Flansch (5) des Motorgehäuses (4) aufgesetzt wird. Bei der Montage des Elektromotors (1) wird der Dichtungsring (13), der zuvor am Motorgehäuse (4) gehalten wurde, auf diesen Absatz (22) aufgesetzt, so dass der Dichtungsring (13) dreiseitig, nämlich vom Flansch (5), von dem Absatz (22) und der umlaufenden Wand (23) begrenzt und gehalten ist. Dies minimiert Scherbewegungen auf dem Dichtungsring (13), so dass eine bessere Dauerhaltbarkeit gegeben ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hydraulikaggregat mit einem eine Motorseite aufweisenden, massiven Pumpengehäuse, in dem sich zur Aufnahme von Pumpenkolben wenigstens eine Pumpenkolbenbohrung und eine zur Motorseite des Pumpengehäuses offene Kammer befinden, wobei die Pumpenkolbenbohrung seitlich in die Kammer einläuft, mit einem Elektromotor, der ein topfförmiges Motorgehäuse, dessen Rand mit einen Flansch versehen ist, und eine Welle aufweist, wobei der Elektromotor mit seinem Flansch an einer Flanschfläche der Motorseite des Pumpengehäuses derart befestigt ist, dass seine Welle in die Kammer eintaucht, und mit einem Dichtungsring zwischen dem Flansch des Elektromotors und der Motorseite des Pumpengehäuses.
Ein derartiges Hydraulikaggregat ist in der DE 10 2011 085 288 A1 beschrieben.
Das Pumpengehäuse besitzt eine Motorseite und eine Gegenseite, wobei an der Motorseite ein Motor angeflanscht ist, während auf der Gegenseite eine elektronische Steuerung angeordnet wird, die eine Kabelverbindung zum Motor aufweist, die durch eine Durchgangsbohrung im Motorgehäuse verläuft.
Das Motorgehäuse ist topfförmig und weist einen nach außen ragenden radialen Flansch auf, mit dem das Gehäuse auf der Motorseite des Pumpengehäuses befestigt wird. Dabei ragt die Welle des Elektromotors in eine Kammer.
Das Gehäuse des Elektromotors wird von einer Trägerplatte verschlossen, die auf ihrer in das Gehäuse weisenden Seite, u. a. die Bürsten des Elektromotors, trägt.
Das Motorgehäuse ist gegenüber der Motorseite des Pumpengehäuses gedichtet. Dazu besitzt der Motor eine umlaufende Dichtung, die in eine Nut in der Trägerplatte eingelegt ist.
Des Weiteren sind Systeme bekannt, bei denen ein Aluminiumrahmen, an dessen Außenkante eine Silikondichtung angespritzt ist. Der Aluminiumrahmen wird so zwischen das Motorgehäuse und das Pumpengehäuse gelegt, dass die Silikondichtung zwischen dem Flansch und einer Oberfläche der Motorseite zu liegen kommt, die dem Flansch gegenüber liegt. Dabei steht der Flansch nicht unmittelbar in Kontakt mit der Motorseite, vielmehr liegt zwischen ihm und der Motorseite der Aluminiumrahmen.
Der angespritzte Dichtungsring weist auf der oberen und unteren Seite jeweils eine umlaufende halbzylindrische Erhebung auf, die über die obere bzw. untere Seite des Rahmens hinausragt. Sie wird bei der Montage des Motors entsprechend zusammengedrückt, so dass der Flansch gegen die Motorseite gedichtet wird.
Der Rahmen und das Pumpengehäuse bestehen beide aus Aluminium, während das Motorgehäuse aus Stahl besteht. Aufgrund thermischer Bedingungen verschiebt sich der Flansch gegenüber dem Pumpengehäuse, so dass auf den Dichtungsring eine Scherbewegung ausgeübt wird, die zu deren Beschädigung führen kann.
Des Weiteren ist die Verbindung zwischen dem Silikon- und dem Aluminiumrahmen nicht einfach herzustellen, da dieser entsprechend vorbereitet werden muss, um einen ausreichenden Haftuntergrund zu erzielen.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, eine Dichtung zwischen einem Motorgehäuse und einem Pumpengehäuse zu realisieren, die leicht zu montieren und dauerhaft ist.
Zur Lösung des Problems schlägt die Erfindung vor, dass der Dichtungsring an der Außenseite eines Tragringes gehalten ist, dass in der Motorseite ein gegenüber der Flanschfläche abgesenkter Absatz mit einer umlaufenden Wand ausgebildet ist und dass der Dichtungsring mit seiner Außenseite an der umlaufenden Wand anliegt und mit seiner dem Pumpengehäuse zugewandten Seite auf dem Absatz aufliegt.
Zusätzlich liegt der Dichtungsring auch an dem Flansch an. Er ist daher auf drei Seiten gehalten, so dass Scherbewegungen durch die Wand abgestützt werden.
Der Tragring wird am Motorgehäuse gehalten, dazu wird der Tragring mit dem Dichtungsring zunächst am Motorgehäuse montiert und dann zusammen mit dem Motorgehäuse an das Pumpengehäuse angesetzt.
Vorzugsweise ist die Halterung des Tragringes am Elektromotor so ausgelegt, dass eine axiale Bewegung möglich ist, so lange der Elektromotor noch nicht am Pumpengehäuse befestigt ist.
Dies erleichtert die Montage. Um eine solche Halterung zu realisieren, besitzt der Elektromotor einen über dem Flansch hervorstehenden Haltering mit einem nach innen gerichteten Kragen und der Tragring an seiner Innenseite einen radial vom Tragring abstehenden Steg, der den Kragen hintergreift, wobei im montierten Zustand der Steg einen Abstand zum Kragen hält, so dass der Tragring vom Haltering entkoppelt ist.
Um ein gesondertes Bauteil zu vermeiden, ist der Haltering ein Teil des aus Kunststoff bestehenden Statorgehäuses des Elektromotors. Das Statorgehäuse nimmt die Permanentmagnete auf, die der Elektromotor zum Betrieb benötigt. Das Statorgehäuse wird dazu in das Motorgehäuse eingesetzt, wobei der Teil, der den Haltering bildet, über den Flansch des Motorgehäuses hinausragt.
Um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen, ist vorgesehen, dass die Seiten des Dichtungsringes, die an dem Flansch und an dem Absatz anliegen, symmetrisch geformt sind und jeweils eine umlaufende zentrale halbzylindrische Erhebung aufweisen, zu deren beiden Seiten Dichtungsstege von gleicher Höhe verlaufen.
Damit diese bei der Befestigung des Elektromotors auf dem Motorgehäuse zusammengedrückt werden können, um eine ausreichende Dichtwirkung zu erzielen, ist die Höhe des Dichtungsringes größer als die Höhe des Tragringes. Bei der Montage werden daher die Erhebungen und die Stege zusammengedrückt, um die Dichtwirkung zu erzielen.
Um die Beweglichkeit der Dichtung gegenüber dem Tragring zu gewährleisten, sind die Kanten des Tragringes an dessen Außenseite mit einer Fase versehen.
Vorzugsweise besteht der Tragring aus einem elastischen Kunststoffmaterial. Dies hat zwei Vorteile: Das Silikon des Dichtungsringes haftet besser an einem Kunststofftragring als an einem Aluminiumrahmen. Außerdem kann der Tragring leicht hinter den Kragen des Halteringes geclipst werden, in dem er radial zusammengedrückt wird.
Wie schon erwähnt, besteht der Dichtungsring vorzugsweise aus Silikon. Dies erzielt eine gute Dichtwirkung und kann gut an den Tragring angespritzt werden.
Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:
1 eine Draufsicht auf die Flanschseite eines Elektromotors und einen Dichtungsring zum Einclipsen in eine Halterung am Elektromotor,
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der 1,
3 eine Sicht auf die Motorseite eines Pumpengehäuses,
4 einen vergrößerten Ausschnitt aus der 3 und
5 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie V-V in der 4.
Es wird zunächst auf die 1 und 2 Bezug genommen.
Die 1 zeigt einen Elektromotor 1, der auf die Motorseite 2 eines Pumpengehäuses 3 aufgesetzt und befestigt werden soll.
Der Elektromotor 1 weist ein topfförmiges Motorgehäuse 4 mit einem radial abstehenden Flansch 5 auf.
Die offene Seite des Motorgehäuses wird von einer Trägerplatte 6 verschlossen, an der sich ein über den Flansch 5 hervorstehender Stecker 7 befindet, der bei einem an dem Pumpengehäuse 3 befestigten Motor durch einen Schacht 8 (3) im Pumpengehäuse 3 hindurchgeführt ist und ein auf der anderen Seite des Pumpengehäuses 3 angeordneten elektronischen Regler kontaktiert.
Ein Dichtungsrahmen 9 zur Abdichtung des Motorgehäuses 4 gegenüber dem Pumpengehäuse 3 besteht aus einem Tragring 12 und einem Dichtungsring 13, der an der Außenseite des Tragringes 12 angespritzt ist.
Um den Dichtungsrahmen 9 auf der Flanschseite des Elektromotors 1 zu befestigen, ist vorgesehen, dass ein hier nicht gezeigtes Statorgehäuse, das die Permanentmagnete des Elektromotors 1 aufnimmt, in einen Haltering 10 verlängert ist, der über den Flansch 5 hinausragt. Am Ende des Halteringes ist ein nach außen gerichteter Kragen 11 vorgesehen, der zur Halterung des Dichtungsrahmens 9 am Haltering 10 dient.
Der Tragring 12 weist dazu an seiner Innenseite einen umlaufenden Steg 14 auf, der den Kragen 11 hintergreift.
Die Querschnittsdarstellung des Dichtungsringes 13 in der 2 zeigt, dass er in etwa eine quadratische Form hat, wobei seine Ober- und Unterseite, die einerseits am Pumpengehäuse 3 bzw. am Flansch 5 anliegen, eine zentrale umlaufende zylindrische Erhebung in Form eines Wulstes 15 aufweisen, wobei zu beiden Seiten des Wulstes parallele Dichtungsstege 16 verlaufen, die in der Verlängerung der Seitenfläche des Dichtungsringes 13 liegen.
Der Tragring 12 besteht aus einem elastischen Kunststoff und kann daher leicht radial zusammengedrückt werden, so dass der Steg 14 unter den Kragen 11 geclipst werden kann. Zwischen dem Kunststoff des Tragringes 12 und dem Silikonmaterial des Dichtungsringes 13 besteht eine gute Haftung.
Im Folgenden wird auf die 3 und 4 Bezug genommen: Die 3 zeigt, wie schon gesagt, ein Motorgehäuse 4, das aus einem massiven Aluminiumblock besteht, der mit einer Vielzahl von Bohrungen versehen ist, in dem Pumpenkolben und Ventile aufgenommen werden. Im zentralen Bereich der Motorseite 2 befindet sich eine Kammer 20, in die die Welle des Elektromotors eintaucht, wenn diese an der Motorseite 2 befestigt wird.
Die Kammer 20 ist von einer planen Flanschfläche 21 umgeben, auf die der Flansch 5 des Elektromotors aufgesetzt ist. Wie aus der Figur deutlich hervorgeht, ist in die Flanschfläche 21 ein um die Kammer 20 umlaufender Absatz 22 eingefräst, dessen Absatzfläche gegenüber der Flanschfläche 21 abgesetzt ist, wobei sich zwischen dem Absatz und der Flanschfläche 21 eine umlaufende Wand 23 erstreckt, die senkrecht zur Absatzfläche und der Flanschfläche 21 verläuft.
Die 5, die einen Schnitt entlang der Linie V-V der 4 wiedergibt, zeigt den Montagezustand, bei dem der Elektromotor 1 auf das Pumpengehäuse 3 aufgesetzt ist. Dabei ruht der Flansch 5 unmittelbar auf der Flanschfläche 21, so dass der Dichtungsring 13 von drei Seiten umschlossen ist, nämlich vom Flansch 5, vom Absatz 22 und von der Wand 23. Die Wülste 15 und die Stege 14 liegen einerseits am Flansch 5 und andererseits am Absatz 22 an.
Dabei ist die Höhe der Wand 23 so gewählt, dass sie etwas kleiner ist als die Höhe des Dichtungsringes 13 im entspannten Zustand, so dass beim Aufsetzen des Flansches 5 auf die Flanschfläche 21 Wülste 15 und die Stege 14 zusammengedrückt werden, um den Flansch 5 gegenüber dem Pumpengehäuse 3 zu dichten.
An der freien Innenseite des Dichtungsringes 13 befindet sich der Tragring 12, dessen Steg 14 aber zum Kragen 11 einen Abstand einhält, so dass der Dichtungsrahmen 9 vom Haltering 10 entkoppelt ist. Da der Dichtungsring 13 dreiseitig gestützt ist, sind Scherbewegungen, die ihm schaden könnten, minimiert.
Die Kanten des Tragringes 12, die dem Dichtungsring 13 zugewandt sind, besitzen Fasen.
Bezugszeichenliste

1: Elektromotor
2: Motorseite
3: Pumpengehäuse
4: Motorgehäuse
5: Flansch
6: Trägerplatte
7: Stecker
8: Schacht
9: Dichtungsrahmen
10: Haltering
11: Kragen
12: Tragring
13: Dichtungsring
14: Steg
15: Erhebung (Wulst)
16: Dichtungsstege
20: Kammer
21: Flanschfläche
22: Absatz
23: Wand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011085288 A1 [0002]

Claims

Hydraulikaggregat mit einem eine Motorseite (2) aufweisenden, massiven Pumpengehäuse (3), in dem sich zur Aufnahme von Pumpenkolben wenigstens eine Pumpenkolbenbohrung und eine zur Motorseite des Pumpengehäuses offene Kammer (20) befinden, wobei die Pumpenkolbenbohrung seitlich in die Kammer (20) einläuft, mit einem Elektromotor (1), der ein topfförmiges Motorgehäuse (4), dessen Rand mit einem Flansch (5) versehen ist, und eine Welle aufweist, wobei der Elektromotor (1) mit seinem Flansch (5) an einer Flanschfläche (21) der Motorseite (2) des Pumpengehäuses (3) derart befestigt ist, dass seine Welle in die Kammer (20) eintaucht, und mit einem Dichtungsring (13) zwischen dem Flansch (5) des Elektromotors (1) und der Motorseite (2) des Pumpengehäuses (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (13) an der Außenseite eines Tragringes (12) gehalten ist, dass in der Motorseite (2) ein gegenüber der Flanschfläche (21) abgesenkter Absatz (22) mit einer umlaufenden Wand (23) ausgebildet ist, und dass der Dichtungsring (13) mit seiner Außenseite an der umlaufenden Wand (23) anliegt und mit seiner dem Pumpengehäuse (3) zugewandten Seite auf dem Absatz (22) aufliegt.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Befestigung des Elektromotors (1) am Pumpengehäuse (3) der Tragring (12) am Elektromotor (1) in axialer Richtung bewegbar gehalten ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) einen über den Flansch (5) hervorstehenden Haltering (10) mit einem nach innen gerichteten Kragen (11) aufweist und dass der Tragring (12) an seiner Innenseite einen radial vom Tragring (12) abstehenden Steg (14) aufweist, der den Kragen (11) hintergreift und dazu im montierten Zustand einen Abstand hält.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (10) ein Teil des aus Kunststoff bestehenden Statorgehäuses des Elektromotors (1) ist.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiten des Dichtungsringes (13), die an dem Flansch (5) und an dem Absatz (22) anliegen, symmetrisch geformt sind und jeweils eine umlaufende zentrale halbzylindrische Erhebung (15) aufweisen, zu deren beide Seiten Dichtungsstege (16) von gleicher Höhe verlaufen.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Dichtungsringes (16) größer ist als die Höhe des Tragringes (12).
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten an der Außenseite des Tragringes (12) jeweils eine Fase aufweisen.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (12) aus einem elastischen Kunststoffmaterial besteht.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring (13) aus Silikon besteht.