DE102017219579A1

DE102017219579A1 - Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017219579A1
Application number: DE102017219579.7A
Authority: DE
Inventors: Marcus Podack
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2019-05-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nebenaggregat (12) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere elektromotorischer Kältemittelverdichter, mit einem sich in einer axialen Richtung (A) erstreckenden Gehäuse (42), das eine Befestigungsvorrichtung (64) umfasst. Die Befestigungsvorrichtung (64) weist zwei sich in einer radialen Richtung (R) nach außen ersteckende und in einer axialen Richtung (A) zueinander beabstandete Aufnahmelaschen (68) auf, an denen ein in der axialen Richtung (A) verlaufendes Dämpfungselement (70) angebunden ist. Das Dämpfungselement (70) weist einen Montagepunkt (78) für eine karosserieseitige Aufnahmevorrichtung (58) auf. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung (56) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einer karosserieseitigen Aufnahmevorrichtung (58) und mit einem Nebenaggregat (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs, mit einem sich in einer axialen Richtung erstreckenden zylindrischen Gehäuse. Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung eines Kraftfahrzeugs, mit einer karosserieseitigen Aufnahmevorrichtung und mit einem Nebenaggregat. Das Nebenaggregat ist bevorzugt ein elektromotorischer Kältemittelverdichter.
Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise eine Klimaanlage auf, mittels derer eine Temperierung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs erfolgt. Auch werden bei mittels eines Elektromotors angetriebenen Kraftfahrzeugen die benötigten Energiespeicher, wie eine Hochvoltbatterie, gekühlt. Die Klimaanlage weist einen Kältemittelkreislauf auf, der einen Kältemittelverdichter, diesem nachgeschaltet einen Kondensator sowie diesem fluidtechnisch nachgeschaltet einen Verdampfer umfasst. Diesem ist fluidtechnisch ein weiterer Wärmetauscher nachgeschaltet, der in thermischem Kontakt mit einer Gebläseleitung, die in den Innenraum des Kraftfahrzeugs führt, oder mit etwaigen Energiezellen des Hochvoltenergiespeichers ist. Der Kältekreislauf ist mit einem Kältemittel befüllt, wie R134a, R1234yf oder CO2.
Bei Betrieb wird mittels des Kältemittelverdichters ein Druck des Kältemittels erhöht, was zu einer Temperaturerhöhung des Kältemittels führt. Dieses wird zu dem Kondensator geleitet, der in thermischem Kontakt mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ist. Hierbei erfolgt eine Temperaturerniedrigung des Kältemittels, welches in dem nachgeschalteten Verdampfer wiederum auf den ursprünglichen Druck entspannt wird, weshalb die Temperatur des Kältemittels weiter verringert wird. In dem nachgeschalteten Wärmetauscher wird von dem mit dem Wärmetauscher thermisch kontaktierten Bauteil thermische Energie auf das Kältemittel übertragen, was zu einer Abkühlung des Bauteils und einer Erwärmung des Kältemittels führt. Das erwärmte Kältemittel wird zum Schließen des Kältemittelkreislaufs erneut dem Kältemittelverdichter zugeführt.
Bei Betrieb des Verdichters des Kältemittelverdichters wird eine Unwucht auf ein Gehäuse des Kältemittelverdichters übertragen, sodass dieses eine Schwingung aufführt. Diese Schwingung wird über meist starr ausgeführte Befestigungspunkte auf eine Karosserie des Kraftfahrzeugs übertragen. Dabei ist es möglich, dass an der Karosserie befestigte Innenraumverkleidungsteile des Kraftfahrzeugs ebenfalls in eine Schwingung versetzt werden, was zu einem unerwünschten akustischen Eindruck für Passagiere des Kraftfahrzeugs führt. Beispielsweise bei einem rein elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug ist somit der Betrieb des Kältemittelverdichters hörbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Nebenaggregat eines Kraftfahrzeugs sowie eine besonders geeignete Anordnung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei insbesondere eine Herstellung vereinfacht und/oder ein akustischer Eindruck verbessert ist.
Hinsichtlich des Nebenaggregats wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Anordnung durch die Merkmale des Anspruchs 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Nebenaggregat ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und dient geeigneterweise nicht unmittelbar dem Vortrieb des Kraftfahrzeugs. Das Nebenaggregat weist insbesondere eine elektrische Maschine auf. Die elektrische Maschine ist beispielsweise ein Generator. Bevorzugt jedoch ist die elektrische Maschine ein Elektromotor. Der Elektromotor ist zum Beispiel ein bürstenbehafteter Elektromotor, wie ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor. Alternativ hierzu ist der Elektromotor ein bürstenloser Motor, beispielsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Zweckmäßigerweise ist der Elektromotor ein Synchronmotor.
Das Nebenaggregat ist beispielsweise ein Verstellantrieb. Bei Betrieb wird mittels des Verstellantriebs ein Verstellteil entlang eines Verstellwegs verbracht. Beispielsweise ist der Verstellantrieb ein elektromotorischer Fensterheber, eine elektromotorisch betriebene Heckklappe oder eine elektromotorisch betriebene Tür, wie eine Schiebetür. Alternativ hierzu ist der Verstellantrieb ein elektromotorisch betriebenes Schiebedach oder ein elektromotorisch betriebenes Verdeck. In einer weiteren Alternative ist das Nebenaggregat eine Pumpe, wie beispielsweise eine Schmiermittelpumpe. Insbesondere ist das Nebenaggregat eine Ölpumpe, beispielsweise eine Motoröl- oder eine Getriebeölpumpe. Zweckmäßigerweise ist das Nebenaggregat eine elektromotorische Lenkunterstützung oder eine ABS- oder ESP-Einheit. In einer weiteren Alternative ist das Nebenaggregat eine elektromotorische Parkbremse oder eine sonstige elektrische Bremse. Zum Beispiel ist das Nebenaggregat ein Bestandteil eines Fahrzeugsitzes und dient beispielsweise der Verstellung des Sitzes oder eines Teils des Sitzes, wie einer Lehne oder einer Kopfstütze.
Besonders bevorzugt ist das Nebenaggregat ein elektromotorischer Kältemittelverdichter, der insbesondere den Elektromotor aufweist. Vorzugsweise ist der elektromotorische Kältemittelverdichter mit einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs elektrisch kontaktiert und/oder mit einer elektrischen Spannung von wenigen Volt bis zu 1000V betrieben, insbesondere mit einer elektrischen Spannung von 12V, 24V, 48V, 288V, 450V, 650V oder 830V. Mittels des elektromotorischen Kältemittelverdichters wird bei Betrieb ein Kältemittel komprimiert. Das Kältemittel ist beispielsweise ein chemisches Kältemittel, wie R134a oder R1234yf. Alternativ ist das Kältemittel CO2. Vorzugsweise ist der Kältemittelverdichter derart ausgelegt, dass mittels dessen das jeweilige Kältemittel komprimiert werden kann, wobei beispielsweise eine Druckerhöhung zwischen 5bar und 20bar erfolgt. Insbesondere umfasst der elektromotorische Kältemittelverdichter einen Verdichterkopf, beispielsweise einen Scroll-Verdichter.
Der Kältemittelverdichter ist insbesondere ein Bestandteil eines Kältemittelkreislaufs (Kältekreislauf), der beispielsweise der Klimatisierung eines Innenraums oder der Abkühlung eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs dient, wie einer Hochvoltbatterie. Der Kältemittelkreislauf umfasst ferner insbesondere einen (Klima-)Kondensator, und einen Verdampfer. Der Kondensator ist fluidtechnisch zwischen den elektromotorischen Kältemittelverdichter und den Verdampfer geschaltet. Vorzugsweise umfasst der Kältemittelkreislauf einen weiteren Wärmetauscher, der zwischen den Verdampfer und den elektromotorischen Kältemittelverdichter geschaltet ist, und der vorzugsweise thermisch mit einem weiteren Bauteil des Kraftfahrzeugs kontaktiert ist, wie einer Gebläseleitung einer Klimaanlage oder einem Energiespeicher, wie einem Hochvoltenergiespeicher. Der Kältemittelkreislauf ist insbesondere mit einem Kältemittel befüllt, beispielsweise einem chemischen Kältemittel, wie R134a, R1234yf, oder mit CO2.
Mittels des elektromotorischen Kältemittelverdichters wird bei Betrieb ein Druck des Kältemittels erhöht, welches im Anschluss zu dem Kondensator geleitet wird, der vorzugsweise in thermischem Kontakt mit einer Umgebung des Kraftfahrzeugs ist. Geeigneterweise erfolgt mittels des Kondensators eine Temperaturangleichung des Kältemittels an die Umgebungstemperatur oder zumindest eine Temperaturerniedrigung des Kältemittels. Mit dem nachgeschalteten Verdampfer wird das Kältemittel entspannt, weshalb die Temperatur des Kältemittels weiter verringert wird. In dem nachgeschalteten weiteren Wärmetauscher wird von dem mit dem weiteren Wärmetauscher thermisch kontaktierten Bauteil thermische Energie auf das Kältemittel übertragen, was zu einer Abkühlung des Bauteils und einer Erwärmung des Kältemittels führt. Das erwärmte Kältemittel wird zum Schließen des Kältemittelkreislaufs vorzugsweise erneut dem Kältemittelverdichter zugeführt.
Das Nebenaggregat weist ein sich in einer axialen Richtung erstreckendes Gehäuse auf. Das Gehäuse umfasst zweckmäßigerweise einen hohlzylindrischen Abschnitt oder ist dadurch gebildet, wobei die Zylinderachse zweckmäßigerweise parallel zur axialen Richtung ist. Insbesondere ist die axiale Richtung parallel zu einer Rotationsrichtung der etwaigen elektrischen Maschine. Das Gehäuse oder zumindest der hohlzylindrische Abschnitt weist zweckmäßigerweise senkrecht zur axialen Richtung im Wesentlichen einen runden Querschnitt auf. Insbesondere ist das Gehäuse/Abschnitt somit ein Rohr oder zumindest rohrförmig ausgestaltet. Beispielsweise ist das Gehäuse im Wesentlichen konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet. Innerhalb des Gehäuses ist zweckmäßigerweise ein Stator und/oder ein Rotor der etwaigen elektrischen Maschine angeordnet. Beispielsweise ist der Stator innenseitig an dem Gehäuse befestigt. Vorzugsweise ist ein Blechpaket des Stators an dem Gehäuse befestigt, insbesondere an dessen Innenwand. Alternativ hierzu nimmt das Gehäuse ein weiteres Gehäuse auf, innerhalb dessen beispielsweise der Stator angeordnet ist. Zum Beispiel ist das Gehäuse aus einem Stahl, insbesondere einem Edelstahl, oder einem Aluminium, insbesondere reinem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, erstellt. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse ein Aludruckgussteil.
Das Gehäuse weist eine Befestigungsvorrichtung auf, die zwei Aufnahmelaschen umfasst. Die Aufnahmelaschen erstrecken sich in einer radialen Richtung, also senkrecht zur axialen Richtung, nach außen. Insbesondere bilden die Aufnahmelaschen ein radiales Ende des Gehäuses. Sofern das Gehäuse rohrförmig/hohlzylindrisch ausgestaltet ist, sind an dem rohrförmigen Abschnitt zweckmäßigerweise die Aufnahmelaschen angebunden, die sich von dem Abschnitt in radialer Richtung nach außen erstrecken. Die beiden Aufnahmelaschen sind in einer axialen Richtung zueinander beabstandet. Insbesondere sind die Aufnahmelaschen in axialer Richtung zueinander deckungsgleich, also in einer tangentialen Richtung zueinander nicht versetzt und liegen somit auf einer gemeinsamen axialen Gerade. Insbesondere sind die Aufnahmelaschen an einem weiteren Bestandteil des Gehäuses, wie dem rohrförmigen/ hohlzylindrischen Abschnitt, angeschweißt oder besonders bevorzugt angeformt. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse einstückig ausgestaltet.
Die Befestigungsvorrichtung weist ferner ein in der axialen Richtung verlaufendes Dämpfungselement auf, das an den beiden Aufnahmelaschen angebunden ist, beispielsweise befestigt. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement in direktem mechanischen Kontakt mit den beiden Aufnahmelaschen. Somit erstreckt sich das Dämpfungselement in der Axialrichtung zwischen den beiden Aufnahmelaschen. Zweckmäßigerweise verläuft das Dämpfungselement im Wesentlichen lediglich in der axialen Richtung. Insbesondere ist das Dämpfungselement im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet, wobei die Hauptausdehnungsrichtung des Dämpfungselements insbesondere in der axialen Richtung ist. Das Dämpfungselement ist beispielsweise elastisch verformbar und weist zweckmäßigerweise eine innere Reibung auf. Somit wird bei elastischer Verformung des Dämpfungselements etwaige kinetische Energie zumindest teilweise in Wärme umgewandelt.
Das Dämpfungselement weist beispielsweise eine geschwindigkeitsproportionale Reibung auf. Vorzugsweise weist das Dämpfungselement eine viskose Reibung auf. Das Dämpfungselement ist beispielsweise aus einem Elastomer, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer oder einem duroplastischen Elastomer gefertigt. Beispielsweise ist das Dämpfungselement aus einem Gummi oder einem Kautschuk erstellt. Das Dämpfungselement ist beispielsweise aus Polyethylen erstellt oder ein vulkanisiertes Elastomer. Das Dämpfungselement ist insbesondere aus Nitril-Butadien-Kautschuk (auch: Nitril-Butadien-Rubber, AcrylnitrilButadien-Kautschuk, NBR) gefertigt. Insbesondere ist das Dämpfungselement einstückig ausgestaltet. Alternativ hierzu weist das Dämpfungselement mehrere Lagen auf, die beispielsweise aus einem Gummi erstellt sind, und die in einer Vorzugsrichtung, beispielsweise in radialer Richtung oder tangentialer Richtung, aufeinander gestapelt und insbesondere aneinander angebunden sind, vorzugsweise. Beispielsweise sind zwischen den einzelnen Lagen jeweils Fasern angeordnet, die insbesondere in der axialen Richtung verlaufen. Vorzugsweise sind die Fasern zu einem Gewebe, einem Geflecht oder einer Matte miteinander verbunden. Insbesondere ist zwischen den einzelnen Lagen somit jeweils ein Gewebeband angeordnet.
Das Dämpfungselement weist einen Montagepunkt für eine karosserieseitige Aufnahmevorrichtung auf. Der Montagepunkt ist zweckmäßigerweise zwischen Aufnahmelaschen in axialer Richtung angeordnet. Der Montagepunkt ist geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, mit einer karosserieseitigen Aufnahmevorrichtung verbunden zu werden. Insbesondere ist der Montagepunkt vorgesehen und eingerichtet, dass die karosserieseitige Aufnahmevorrichtung an diesem befestigt wird. Die karosserieseitige Aufnahmevorrichtung ist beispielsweise die Karosserie des Kraftfahrzeugs oder in mechanischem Kontakt mit dieser, also an dieser angebunden. Die karosserieseitige Aufnahmevorrichtung ist somit ein Aggregat des Kraftfahrzeugs, das mittelbar oder unmittelbar an der Karosserie befestigt ist, wie ein etwaiger Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs.
Da das Dämpfungselement an zwei definierten Punkten des Gehäuses angebunden ist und sich auf der Außenseite des Gehäuses befindet, ist eine Montage vereinfacht. Auch ist eine Anbindung des Nebenaggregats an die Aufnahmevorrichtung aufgrund der im Wesentlichen freien Zugänglichkeit des Montagepunkts vereinfacht, weswegen die Herstellung vereinfacht ist. Aufgrund des Dämpfungselements erfolgt eine Dämpfung von bei Betrieb des Nebenaggregats, insbesondere des elektromotorischen Kältemittelverdichters, entstehenden Schwingungen, weswegen diese nicht oder lediglich in vergleichsweise geringem Maße auf die Aufnahmevorrichtung übertragen werden. Somit ist ein akustischer Eindruck verbessert. Auch ist ein Übertrag von Schwingungen von der karosserieseitigen Aufnahmevorrichtung auf das Nebenaggregat aufgrund des Dämpfungselements unterbunden.
Besonders bevorzugt weist das Nebenaggregat eine Welle auf, die mittels zweier Lager drehbar gelagert ist. Die Welle ist zweckmäßigerweise ein Bestandteil der etwaigen elektrischen Maschine. Vorzugsweise weist das Nebenaggregat ein drittes oder weiteres Lager auf. Eines der zumindest zwei Lager ist beispielsweise an einem A-seitigen Lagerschild, und das weitere an einem B-seitigen Lagerschild befestigt. Vorzugsweise ist der etwaige Rotor drehfest an der Welle befestigt, und befindet sich beispielsweise in axialer Richtung zwischen den beiden Lagern. An der Welle ist insbesondere ein angetriebenes Bauteil drehfest befestigt. Beispielsweise ein Verdichterkopf, insbesondere der etwaige Scroll-Verdichter. Insbesondere ist die Welle konzentrisch zur Rotationsachse angeordnet und verläuft vorzugsweise auf dieser. Mit anderen Worten handelt es sich bei der elektrischen Maschine um einen Innenläufer.
Die Lager sind beispielsweise Reiblager. Besonders bevorzugt jedoch sind die Lager Wälzlager, beispielsweise Kugellager. Bevorzugt sind die Lager starr an dem Gehäuse befestigt. Die Lager sind in der radialen Richtung besonders bevorzugt von dem Gehäuse umgeben. Zweckmäßigerweise sind hierbei sämtliche Lager des Nebenaggregats, mittels derer die Welle oder hiermit drehfest verbundene Teile verbunden sind, in der radialen Richtung von dem Gehäuse umgeben. Und an diesem befestigt. Somit wird eine etwaige mittels der Welle auf die Lager ausgeübte Unwucht im Wesentlichen in radialer Richtung vollständig auf das Gehäuse übertragen, sodass die auf das Gehäuse übertragenen Schwingungen mittels des Dämpfungselements gedämpft werden.
Geeigneterweise ist jedem der Lager eine der Aufnahmelaschen zugeordnet, die bezüglich des jeweiligen Lagers in radialer Richtung versetzt und in axialer Richtung deckungsgleich angeordnet ist. Somit wird mittels der Aufnahmelaschen die Steifigkeit des Gehäuses im Bereich der Lager erhöht. Folglich wird eine Verformung im Bereich der Lager, insbesondere eine elastische Verformung, im Wesentlichen in eine Starrkörperbewegung des Gehäuses transformiert, also eine Bewegung des vollständigen Gehäuses. Mit nochmals anderen Worten ist somit eine Verformung des Nebenaggregats vermieden, und das Nebenaggregat wird aufgrund des radialen Umgebens der Lager mit dem Gehäuse vollständig in eine Schwingung versetzt, wobei das Nebenaggregat die Schwingung vollständig ausführt, und zwar als starrer Körper. Zusammenfassend sind die Aufnahmelaschen in axialer Richtung insbesondere deckungsgleich zu den Lagern. Mit anderen Worten befindet sich jeweils eine der Aufnahmelaschen in radialer Richtung bezüglich jeweils eines der Lager radial nach außen, nicht jedoch in axialer Richtung, versetzt.
Besonders bevorzugt weist jede Aufnahmelasche eine in tangentialer Richtung verlaufende erste Aussparung auf. Die erste Aussparung weist beispielsweise einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf. Zweckmäßigerweise sind die ersten Aussparungen in Richtung eines radialen nach außen stehenden Endes jeder Aufnahmelasche versetzt. Die ersten Aussparungen weisen vorzugsweise den gleichen Abstand zur Rotationsachse auf, der insbesondere größer als der Durchmesser des etwaigen rohrförmigen Abschnitts des Gehäuses ist. Das Dämpfungselement weist bevorzugt zwei in tangentialer Richtung verlaufende zweite Aussparungen auf, die in der axialen Richtung zueinander beabstandet sind. Insbesondere ist der Abstand der zweiten Aussparungen zueinander gleich dem Abstand der beiden ersten Aussparungen zueinander in der axialen Richtung. Die zweiten Aussparungen weisen vorzugsweise einen im Wesentlichen runden Querschnitt auf und/oder sind beispielsweise im Wesentlichen deckungsgleich zu einer der ersten Aussparungen angeordnet. Mit anderen Worten ist jede der ersten Aussparungen jeweils einer der zweiten Aussparungen zugeordnet. In jeder der ersten Aussparungen ist ein in tangentialer Richtung verlaufender Stift angeordnet. Mit anderen Worten weist die Befestigungsvorrichtung zwei derartige Stifte auf. Ferner reicht jeweils einer der Stifte durch eine der zweiten Aussparungen. Somit ist jedem Stift eine der ersten Aussparungen und eine der zweiten Aussparungen zugeordnet, und das Dämpfungselement ist mittels der beiden Stifte mit den beiden Aufnahmelaschen verbunden.
Insbesondere ist zwischen dem Stift und der jeweiligen ersten Aussparung und/oder der jeweiligen zweiten Aussparung eine Spielpassung gebildet. Der Stift ist beispielsweise eine Schraube oder ein Bolzen. Insbesondere ist der Stift gesichert, beispielsweise mittels eines Splints oder einer Mutter, sodass der Stift nicht aus den beiden Aussparungen entfernt werden kann. Aufgrund des Stiftes ist ein Verschwenken eines Abschnitts des Dämpfungselements bezüglich der Aufnahmelaschen, insbesondere eine Rotationsbewegung um einen vergleichsweise geringen Winkel, wobei das Dämpfungselement verformt wird, ermöglicht, wobei ein Ablösen verhindert ist. Aufgrund der Verformung des Dämpfungselements erfolgt eine weitere Dämpfung, was den akustischen Eindruck weiter verbessert. Zudem ist eine Montage des Dämpfungselements an den Aufnahmelaschen vergleichsweise einfach, wobei das Dämpfungselement verliersicher an dem Gehäuse befestigt ist.
Insbesondere weisen die Aufnahmelaschen in der axialen Richtung (Axialrichtung), also senkrecht zur radialen Richtung (Radialrichtung), einen U-förmigen Querschnitt auf. Hierbei sind die beiden sich ergebenden Öffnungen zweckmäßigerweise aufeinander zu gerichtet. Innerhalb der Öffnungen des jeweiligen U-förmigen Querschnitts ist jeweils ein Freiende des Dämpfungselements in der axialen Richtung angeordnet und liegt vorzugsweise innerhalb dieser ein. Somit wird das Freiende des Dämpfungselements mittels der Aufnahmelaschen zumindest teilweise umgeben, sodass das Dämpfungselement geschützt wird. Auch ist eine Montage vereinfacht. Zur Montage wird zweckmäßigerweise das Dämpfungselement in radialer Richtung in die Aufnahmelaschen eingeführt, wobei jeweils die Freienden von den Aufnahmelaschen zumindest teilweise umgeben werden. Somit ist lediglich eine Sicherung in radialer Richtung zur Befestigung des Dämpfungselements an den Aufnahmelaschen erforderlich. Hierfür werden zweckmäßigerweise die beiden etwaigen in tangentialer Richtung verlaufenden Stifte herangezogen. Beispielsweise ist zwischen den Freienden des Dämpfungselements und dem U-förmigen Querschnitt der Aufnahmelaschen eine Spielpassung erstellt. Somit erfolgt aufgrund der Spielpassung bei einer relativen Bewegung des Nebenaggregats bezüglich der Aufnahmevorrichtung eine Reibung des Dämpfungselements an der inneren Begrenzung der Aufnahmelaschen, was wiederum zu einer verbesserten Dämpfung führt.
Insbesondere ist das Dämpfungselement innerhalb der Aufnahmelaschen verjüngt ausgestaltet, wobei die Verjüngung zweckmäßigerweise stufenförmig erfolgt. Mit anderen Worten weist das Dämpfungselement eine Stufe auf. Zweckmäßigerweise ist das Dämpfungselement in tangentialer Richtung verjüngt ausgestaltet, vorzugsweise beidseitig. Das Dämpfungselement weist somit vorzugsweise zwei Stufen auf, wobei die Stufen zweckmäßigerweise direkt benachbart zu der jeweiligen Aufnahmelasche angeordnet sind. Hierbei liegt das Dämpfungselement zweckmäßigerweise im Wesentlichen in axialer Richtung stumpf an den Freienden des U-förmigen Querschnitts an. Das Dämpfungselement selbst weist somit einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt in axialer Richtung auf. Mittels der Stufen wird somit ein zu weites Einführen des Dämpfungselements in die jeweiligen Aufnahmelasche in axialer Richtung begrenzt, und die Position des Dämpfungselements ist somit weiter stabilisiert. Auch ist eine Belastung der etwaigen Stifte bei einer Bewegung des Dämpfungselements in der axialen Richtung verringert. Aufgrund der Stufe weist das Dämpfungselement zudem eine vergleichsweise große Masse auf, wobei die Aufnahmelaschen vergleichsweise klein ausgestaltet werden können. Somit sind die Dämpfungseigenschaften weiter verbessert oder zumindest in einem vergleichsweise großen Maß anpassbar.
Zweckmäßigerweise befinden sich die Aufnahmelaschen in der axialen Richtung an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses. Hierbei bilden die Aufnahmelaschen bevorzugt die Enden des Gehäuses in der axialen Richtung. Insbesondere sind die Aufnahmelaschen in axialer Richtung um mehr als die Hälfte der Länge des Gehäuses in axialer Richtung, insbesondere der Länge des Nebenaggregats und/oder der etwaigen elektrischen Maschine in der axialer Richtung, zueinander beabstandet. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Aufnahmelaschen zumindest 0,75 der Länge der elektrischen Maschine/Nebenaggregats oder des Gehäuses in der axialen Richtung. Somit ist zwischen den Aufnahmelaschen ein vergleichsweise großer Abstand gebildet, und das Dämpfungselement weist ebenfalls eine vergleichsweise große Ausdehnung in der axialen Richtung auf. Sofern bei Betrieb somit Schwingungen entstehen, weisen diese im Bereich der Aufnahmelaschen eine vergleichsweise große Amplitude auf. Mit anderen Worten werden die Aufnahmelaschen, sofern Schwingungen entstehen, vergleichsweise weit ausgelenkt. Mit nochmals anderen Worten wird aufgrund des vergleichsweise großen Abstands der Aufnahmelaschen zueinander ein Hebelsystem geschaffen, sodass bei Betrieb eine vergleichsweise große Starrkörperamplitude vorherrscht. Diese sind vergleichsweise einfach mittels des Dämpfungselements zu dämpfen, sodass ein akustischer Eindruck weiter verbessert ist. Auch ist eine Montage des Nebenaggregats an der Aufnahmevorrichtung aufgrund des vergleichsweise großen Platzes vereinfacht.
Vorzugsweise weist das Gehäuse eine zweite Befestigungsvorrichtung auf. Die zweite Befestigungsvorrichtung weist ebenfalls zwei sich in der radialen Richtung nach außen erstreckende und in der axialen Richtung zueinander beabstandete Aufnahmelaschen auf. Zudem weist auch die zweite Befestigungsvorrichtung ein Dämpfungselement auf, das an den Aufnahmelaschen der zweiten Befestigungsvorrichtung angebunden ist. Auch das Dämpfungselement der zweiten Befestigungsvorrichtung weist einen Montagepunkt für die karosserieseitige Aufnahmevorrichtung auf. Insbesondere ist die zweite Befestigungsvorrichtung baugleich zu der Befestigungsvorrichtung. Zweckmäßigerweise ist die zweite Befestigungsvorrichtung in tangentialer Richtung (Tangentialrichtung) bezüglich der Befestigungsvorrichtung versetzt, beispielsweise um 90°. Insbesondere ist die zweite Befestigungsvorrichtung bezüglich der Befestigungsvorrichtung um 180° versetzt. Beispielsweise sind die beiden Befestigungsvorrichtungen spiegelbildlich zueinander bezüglich der Rotationsachse.
Vorzugsweise befinden sich die Aufnahmelaschen der beiden Befestigungsvorrichtungen an der gleichen Position in der axialen Richtung. Insbesondere ist jede der Aufnahmelaschen der Befestigungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zu jeweils einer der Aufnahmelaschen der zweiten Befestigungsvorrichtung angeordnet. Somit ist das Nebenaggregat in radialer Richtung zwischen der Aufnahmevorrichtung im Montagezustand angeordnet, und mittels zweier Dämpfungselemente werden bei Betrieb entstehende Schwingungen gedämpft, sodass ein Weiterleiten von Schwingungen auf die Karosserie oder weitere Bestandteile des Kraftfahrzeugs weiter unterbunden ist. Auch ist ein Ablösen des Nebenaggregats von der Aufnahmevorrichtung verhindert.
Beispielsweise weist das Nebenaggregat eine Elektronik auf, mittels derer eine Bestromung des Stators erfolgt. Die Elektronik ist vorzugsweise in axialer Richtung bezüglich des Gehäuses versetzt. Insbesondere ist das Gehäuse mittels der Elektronik oder eines Elektronikgehäuses der Elektronik verschlossen. Beispielsweise ist die Elektronik, insbesondere das Elektronikgehäuse, an dem Gehäuse angebunden, und das Gehäuse wird somit mittels des Elektronikgehäuses stabilisiert. Somit ist es ermöglicht, das Elektronikgehäuse und die Elektronik im Wesentlichen frei von Vorgaben der Befestigungsvorrichtung zu fertigen, was eine Flexibilität erhöht. Alternativ hierzu ist das Gehäuse beispielsweise topfförmig ausgestaltet oder weist zumindest einen topfförmigen Abschnitt auf. Mit anderen Worten ist das Gehäuse einseitig verschlossen. Hierbei ist insbesondere die Elektronik an dem Topfboden angebunden. Alternativ hierzu ist beispielsweise ein mittels der etwaigen elektrischen Maschine angetriebenes Bauteil im Bereich des Topfbodens angeordnet. Der Topfboden ist zweckmäßigerweise senkrecht zur axialen Richtung angeordnet.
Der Montagepunkt weist vorzugsweise eine in der tangentialen Richtung verlaufende dritte Aussparung auf und ist beispielsweise mittels dieser gebildet. Zur Montage an der Aufnahmevorrichtung wird beispielsweise ein zweiter Stift, wie ein Bolzen oder eine Schraube, durch eine entsprechende Aussparung der Aufnahmevorrichtung und die dritte Aussparung gesteckt und beispielsweise dort gesichert, insbesondere mittels eines Splints oder einer Mutter. Somit ist eine vergleichsweise einfache Montage des Nebenaggregats an der Aufnahmevorrichtung ermöglicht. Hierbei ist ein Einführen des zweiten Stifts in tangentialer Richtung vergleichsweise einfach und wird insbesondere nicht aufgrund etwaiger vorhandener Bauteile des Nebenaggregats behindert.
Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu weist das Dämpfungselement einen zweiten Montagepunkt auf. Insbesondere ist der zweite Montagepunkt baugleich zu dem Montagepunkt und vorzugsweise ebenfalls mittels einer in der tangentialen Richtung verlaufende dritte Aussparung gebildet. Die beiden Montagepunkte sind zweckmäßigerweise in der axialen Richtung zueinander versetzt, und vorzugsweise ist jedem der Enden des Dämpfungselements in der axialen Richtung jeweils einer der Montagepunkte zugeordnet. Vorzugsweise befinden sich die Montagepunkte außerhalb der Aufnahmelaschen und sind bezüglich dieser zweckmäßigerweise in axialer Richtung aufeinander zu versetzt. Der Abstand der Montagepunkte zueinander ist vorzugsweise größer als die Hälfte oder 0,75 der Länge des Dämpfungselements in der axialen Richtung. Insbesondere erfolgt eine Anpassung des Abstands der Montagepunkte zueinander und/oder bezüglich der Aufnahmelaschen in Abhängigkeit von Anforderungen des Herstellers des Kraftfahrzeugs.
Insbesondere wird die Position des Montagepunkts bezüglich des zweiten Montagepunktsund/oder bezüglich der Aufnahmelaschen in Abhängigkeit einer zu dämpfenden Schwingung, insbesondere der Schwingungsfrequenz oder der Schwingungsamplitude, gewählt und/oder eingestellt. Mit anderen Worten werden mittels einer Variation des Abstands der Montagepunkte in axialer Richtung die Dämpfungseigenschaften des Dämpfungselements beeinflusst. Bei Betrieb schwingt insbesondere der sich zwischen den Montagepunkten befindende Bereich des Dämpfungselements, wobei die Länge des Bereichs in der axialen Richtung die Frequenz der sich dazwischen ausbildenden stehenden Wellen bestimmt.
Beispielsweise weist die Befestigungsvorrichtung ein Piezoelement auf. Hierbei erfolgt eine Formänderung des Piezoelements in Abhängigkeit einer an diesem anliegenden elektrischen Spannung. Das Piezoelement liegt geeigneterweise mechanisch an dem Dämpfungselement an und wirkt insbesondere auf diese ein. Zweckmäßigerweise ist das Piezoelement an dem Dämpfungselement befestigt. Insbesondere ist das Piezoelement in axialer Richtung zwischen den beiden etwaigen Montagepunkten angeordnet, sodass bei Betrieb des Piezoelements auf diesen Bereich des Dämpfungselements eine Kraft ausgeübt wird. Beispielsweise wird mittels des Piezoelements eine Schwingung auf das Dämpfungselement ausgeübt, welche gegenphasig zu der Schwingung des Dämpfungselements selbst ist. Die mittels des Piezoelements aufgebrachte Schwingung weist somit zweckmäßigerweise die gleiche Frequenz und/oder das gleiche Frequenzspektrum wie die aufgrund des Betriebs des Nebenaggregats entstehende Schwingung auf. Hierbei ist ein Phasenversatz vorhanden, insbesondere 180°, sodass sich die aufgrund des Betriebs entstehende Schwingung und die mittels des Piezoelements aufgebrachte Schwingung im Wesentlichen neutralisieren. Zumindest jedoch wird die bei Betrieb entstehende Schwingung abgeschwächt, was einen akustischen Eindruck und insbesondere einen Wirkungsgrad verbessert. Insbesondere wird in Abhängigkeit der bei Betrieb entstehenden Schwingung eine elektrische Spannung an das Piezoelement angelegt.
Alternativ oder in Kombination hierzu wird zumindest zeitweise das Piezoelement als Sensor herangezogen und eine sich ergebende Schwingung des Dämpfungselements ermittelt. Hierbei wird insbesondere die an dem Piezoelement anliegende elektrische Spannung, die sich aufgrund der Verformung des Piezoelements wegen der Verformung des Dämpfungselements ergibt, erfasst. Insbesondere wird anhand der erfassten elektrischen Spannung/Schwingung ein Fehlverhalten des Nebenaggregats bestimmt, beispielsweise ein übermäßigen Verschleiß.
Die Anordnung ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist eine karosserieseitige Aufnahmevorrichtung auf. Die Aufnahmevorrichtung ist beispielsweise direkt an einer Karosserie angebunden oder mittels der Karosserie selbst gebildet. Alternativ hierzu ist die karosserieseitige Aufnahmevorrichtung ein Bestandteil eines weiteren Bauteils des Kraftfahrzeugs, welches mittelbar oder unmittelbar an der Karosserie befestigt ist, beispielsweise mittels einer Dämpfungsvorrichtung. Insbesondere ist die Aufnahmevorrichtung ein Bestandteil eines etwaigen Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs. Die Anordnung weist ein Nebenaggregat auf, das ein sich in der axialen Richtung erstreckendes Gehäuse umfasst, das eine Befestigungsvorrichtung aufweist. Die Befestigungsvorrichtung umfasst zwei sich in der radialen Richtung nach außen erstreckende und in der axialen Richtung zueinander beabstandete Aufnahmelaschen, an denen ein in der axialen Richtung verlaufendes Dämpfungselement angebunden ist, das einen Montagepunkt für die karosserieseitige Aufnahmevorrichtung aufweist. An dem Montagepunkt ist die Aufnahmevorrichtung angebunden. Beispielsweise ist die Aufnahmevorrichtung an dem Montagepunkt befestigt. Zweckmäßigerweise sind das Dämpfungselement und die Aufnahmevorrichtung mittels eines Stifts, wie eines Bolzens oder einer Schraube verbunden. Insbesondere sind das Dämpfungselement und die Aufnahmevorrichtung miteinander verschraubt, wobei der Montagepunkt insbesondere eine in der tangentialen Richtung verlaufende dritte Aussparung ist, innerhalb derer zumindest teilweise der Stift angeordnet ist. Hierbei ist der Stift zweckmäßigerweise in axialer Richtung zwischen den beiden Aufnahmelaschen positioniert und vorzugsweise von diesen beabstandet.
Vorzugsweise umfasst die Anordnung zwei Aufnahmevorrichtungen, wobei das Nebenaggregat zweckmäßigerweise zwischen den Aufnahmevorrichtungen angeordnet ist. Geeigneterweise umfasst das Nebenaggregat eine zweite Befestigungsvorrichtung, die baugleich zur Befestigungsvorrichtung ist uns somit ebenfalls einen Montagepunkt aufweist. An diesem Montagepunkt ist zweckmäßigerweise die weitere Aufnahmevorrichtung befestigt, sodass das Nebenaggregat an den beiden Aufnahmevorrichtungen mit jeweils einer der Befestigungsvorrichtung angebunden ist. Mit anderen Worten ist jeder der Befestigungsvorrichtungen jeweils eine der Aufnahmevorrichtungen zugeordnet.
Das Nebenaggregat umfasst zweckmäßigerweise eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine ist beispielsweise ein Generator oder besonders bevorzugt ein Elektromotor. Der Elektromotor ist insbesondere eine Synchronmaschine und beispielsweise ein bürstenbehafteter Elektromotor, wie ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor. Besonders bevorzugt ist der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC). Das Nebenaggregat ist besonders bevorzugt ein elektromotorischer Kältemittelverdichter, mittels dessen bei Betrieb ein Kältemittel verdichtet wird. In einer Alternative hierzu ist das Nebenaggregat ein Bestandteil eines Verstellantriebs des Kraftfahrzeugs, wie eine elektromotorische Sitzverstellung, ein elektromotorischer Fensterheber oder eine elektromotorischen betätigte Heckklappe oder Tür. In einer weiteren Alternative ist das Nebenaggregat ein Bestandteil einer Pumpe, wie einer Öl- oder Wasserpumpe.
Die im Zusammenhang mit dem Nebenaggregat beschriebenen Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf die Anordnung zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem elektromotorischen Kältemittelverdichter,
2 in einer Schnittdarstellung schematisch vereinfacht den elektromotorischen Kältemittelverdichter,
3 perspektivisch eine Anordnung mit einer karosserieseitigen Aufnahmevorrichtung und dem elektromotorischen Kältemittelverdichter,
4 perspektivisch den elektromotorischen Kältemittelverdichter in einer abweichenden Ansicht,
5 perspektivisch vergrößert eine der Befestigungsvorrichtungen, und
6, 7 perspektivisch in unterschiedlichen Ansichten eine weitere Ausführungsform des elektromotorischen Kältemittelverdichters.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 mit zwei Vorderrädern 4 und zwei Hinterrädern 6 dargestellt. Zumindest zwei der Räder 4, 6 sind mittels eines nicht näher gezeigten Hauptantriebs angetrieben, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, einem Elektromotor oder einer Kombination hieraus. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst einen Kältemittelkreislauf 8, der ein Bestandteil einer Klimaanlage ist. Der Kältemittelkreislauf 8 ist mit einem Kältemittel 10 befüllt, beispielsweise CO2, R1234yf oder R134a. Mittels eines elektromotorischen Kältemittelverdichters (eKMV) 12, der ein Nebenaggregat ist, wird das Kältemittel 10 verdichtet und einem fluidtechnisch nachgeschalteten Kondensator 14 zugeführt, der mit Umgebungsluft beaufschlagt ist, was zu einer Temperaturabsenkung des Kältemittels 10 führt. Der Druck und somit die Temperatur des Kältemittel 10 wird mittels eines nachgeschalteten Verdampfers 16 erniedrigt, der einen nicht näher dargestellten weiteren Wärmtauscher umfasst, der mit einer Gebläseleitung der Klimaanlage thermisch gekoppelt ist. Die Gebläseleitung fördert in Abhängigkeit einer Benutzereinstellung gekühlte Luft in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs 2.
Der elektromotorische Kältemittelverdichter 12 ist mittels eines Bus-Systems 18, das ein CAN-Bus-System oder ein Lin-Bus-System ist, signaltechnisch mit einer Kraftfahrzeugsteuerung 20 gekoppelt, wie einem Bordcomputer. Mittels eines Bordnetzes 22, welches die jeweilige elektrische Spannung, beispielsweise 48V, führt und mittels einer Batterie 24 gespeist ist, wird der elektromotorische Kältemittelverdichter 12 bestromt. Das Bordnetz 22 umfasst ferner eine Sicherungseinrichtung 26, mittels derer ein elektrischer Stromfluss zwischen der Batterie 24 und dem Kältemittelverdichter 12 unterbunden werden kann. Hierfür weist die Sicherungseinrichtung 26 beispielsweise einen Last- und/oder Schutzschalter auf. Die Sicherungseinrichtung 26 ist mittels des Bus-Systems 18 oder anderweitig signaltechnisch mit der Kraftfahrzeugsteuerung 20 verbunden, sodass mittels der Kraftfahrzeugsteuerung 20 der Last- bzw. Schutzschalter betätigt und somit der elektrische Stromfluss unterbunden werden kann.
2 zeigt schematisch vereinfacht den elektromotorischen Kältemittelverdichter 12 in einer Schnittdarstellung entlang einer Rotationsachse (Drehachse) 28 eines Elektromotors 30 des Kältemittelverdichters 12. Der Elektromotor 30 weist einen zylindrischen Rotor 32 auf, der umfangsseitig mittels eines hohlzylindrischen Stators 34 umgeben ist. Der Rotor 32 ist drehfest an einer Welle 36 befestigt, die in einer axialen Richtung A, die parallel zur Rotationsachse 28 ist, beidseitig über den Rotor 32 übersteht. Die Welle 36 ist mittels zweier Lager 38, die Kugellager sind, drehbar um die Rotationsachse 28 gelagert, wobei sich der Rotor 32 in axialer Richtung A zwischen den beiden Lagern 37 befindet. An der Welle 36 ist freiendseitig ein Verdichterkopf 38 drehfest angebunden, beispielsweise ein Scrollverdichter. Der Stator 34 wird mittels einer Elektronik 40 bestromt, die mit dem Bus-Systems 18 und dem Bordnetz 22 verbunden ist.
Der Elektromotor 30, der Verdichterkopf 38 und die Elektronik 40 sind in einem Gehäuse 42 aus einem Aluminiumdruckguss angeordnet, das einen im Wesentlichen hohlzylindrische Abschnitt 43 aufweist, der konzentrisch zur Rotationsachse 28 ist. Das Gehäuse 42 umfasst einen Zulauf 44 über den das Kältemittel 10 in das Gehäuse 42 eintritt und entlang des Elektromotors 30 zu dem Verdichterkopf 38 gesaugt wird, mittels dessen eine Druckerhöhung erfolgt. Das mittels des Verdichterkopfs 38 komprimierte Kältemittel 10 wird mittels eines Ablaufs 46 aus dem Gehäuse 34 befördert.
Das Gehäuse 42 umfasst eine Trennwand 48, mittels derer ein Elektronikgehäuse 50 von dem von dem Kältemittel 10 durchströmten Gehäuse 42 abgetrennt ist, und an dem eines der Lager 37 befestigt ist. Hierbei sind die beiden Lager 37 in einer radialen Richtung R, die senkrecht zur axialen Richtung A ist, und die durch die Rotationsachse 28 reicht, von dem Gehäuse 42 umgeben. Innerhalb des Elektronikgehäuses 50 ist die Elektronik 40 angeordnet. Die Trennwand 48 weist eine Durchkontaktierung 52 auf, die druckdicht ist, und über die die Bestromung des Stators 34 erfolgt. Auf der der Trennwand 48 in axialer Richtung A, also parallel zur Rotationsachse 28, gegenüberliegenden Seite umfasst das Elektronikgehäuse 50 einen aus einem Metall gefertigten Gehäusedeckel 54, der mittels Schrauben an weiteren Bestandteilen des Elektronikgehäuses 50 lösbar befestigt ist, und welcher eine Öffnung des Elektronikgehäuses 50 verschließt.
In 3 ist eine Anordnung 56 mit zwei karosserieseitigen Aufnahmevorrichtungen 58 perspektivisch gezeigt. Jede der Aufnahmevorrichtungen 58 weist insgesamt vier Laschen 60 auf, die endseitig jeweils eine Bohrung 62 umfassen. Die Aufnahmevorrichtungen 58 sind an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs 2 oder einer etwaig vorhandenen Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs 2 angebunden, beispielsweise angeformt. Im Montagezustand befindet sich zwischen den beiden Aufnahmevorrichtungen 58 der elektromotorische Kälteverdichter 12, der mittels der Aufnahmevorrichtung 58 an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 2 mittelbar oder unmittelbar befestigt ist, und der in 4 perspektivisch in einer weiteren Ansicht dargestellt ist. Hierfür weist das Gehäuse 42 eine Befestigungsvorrichtung 64 und eine zweite Befestigungsvorrichtung 66 auf, die zueinander baugleich, jedoch bezüglich der Rotationsachse 28 um 180° versetzt sind. Beispielsweise sind die beiden Befestigungsvorrichtungen 64, 66 achsensymmetrisch bezüglich der Rotationsachse 28 angeordnet.
Die Befestigungsvorrichtung 64, die in 5 vergrößert gezeigt ist, weist zwei sich in radialer Richtung R nach außen erstreckende Aufnahmelaschen 68 auf, die in axialer Richtung A, also senkrecht zur radialen Richtung R, einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Öffnungen der beiden U-Formen sind aufeinander zu gerichtet, und die beiden Aufnahmelaschen 68 sind in der axialen Richtung A zueinander beabstandet und liegen auf einer gemeinsamen in der axialen Richtung A verlaufenden Geraden. Ferner sind die Aufnahmelaschen 68 an dem hohlzylindrischen Abschnitt 43 angeformt und somit einstückig mit diesem.
Die Aufnahmelaschen 68 der Befestigungsvorrichtung 64 und der zweiten Befestigungsvorrichtung 66 befinden sich an in der axialen Richtung A gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 42, wobei im Wesentlichen lediglich ein Deckel für den Verdichterkopf 38, der den Ablauf 46 aufweist, in axialer Richtung A außerhalb der beiden Aufnahmelaschen 68 angeordnet ist. Auch ist das Elektronikgehäuse 50 und somit die sich darin befindende Elektronik 40 in axialer Richtung A bezüglich des Gehäuses 42 versetzt und befindet sich somit nicht zwischen den Aufnahmelaschen 68. Jedem der Lager 37 ist ferner eine der Aufnahmelaschen 68 sowohl der Befestigungsvorrichtung 64 als auch der der zweiten Befestigungsvorrichtung 66 zugeordnet, die sich bezüglich des jeweiligen Lagers 37 lediglich in radialer Richtung R versetzt befinden.
In axialer Richtung A zwischen den Aufnahmelaschen 68 ist ein Dämpfungselement 70 angeordnet, das aus einem Gummi oder mehreren in radialer Richtung R übereinander gestapelten Gummilagen und dazwischen angeordneten Gewebebändern erstellt ist. Das Dämpfungselement 70 weist einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt in axialer Richtung A, also senkrecht zur radialen Richtung R, auf. Mit anderen Worten weist das Dämpfungselement 70, das in der axialen Richtung A verläuft, jeweils in axialer Richtung A verjüngte Enden auf. Diese verjüngten Enden sind innerhalb der Aufnahmelaschen 68 zumindest teilweise angeordnet, und das Dämpfungselement weist somit im Bereich der Freienden eine Stufe 72 auf, die außenseitig an den Aufnahmelaschen 68 anliegt oder geringfügig von diesen beabstandet ist. Zwischen dem verjüngten Ende des Dämpfungselements 70 und den Aufnahmelaschen 68 ist eine Spielpassung erstellt.
Jede Aufnahmelasche 68 weist eine in tangentialer Richtung T, also sowohl senkrecht zur radialen Richtung R als auch zur axialen Richtung A, verlaufende erste Aussparung 74 auf, die durch die beiden zueinander parallelen Schenkel der U-Form hindurch ragen. Der Abstand der ersten Aussparungen 74 jeder der Aufnahmelaschen 68 zur Rotationsachse 28 ist hierbei gleich. Mit den ersten Aussparungen 74 fluchtet jeweils eine in der tangentialen Richtung T verlaufende zweite Aussparung des Dämpfungselements 70, welches somit zwei derartige zweite Aussparungen aufweist, die in axialer Richtung A zueinander beabstandet sind. Die ersten und die zweiten Aussparungen weisen einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf und aufgrund des Fluchtens auch den gleichen Durchmesser. Innerhalb jeder der ersten Aussparungen 74 jeder Aufnahmelasche 68 ist ein Stift 76 in Form einer Schraube-Mutter-Verbindung angeordnet. Hierbei ragt die Schraube durch den einen der U-Schenkel, das Dämpfungselement 70 und den weiteren der U-Schenkel jeder der Aufnahmelaschen 68 hindurch und ist auf der verbleibenden Seite mittels der nicht näher dargestellten Mutter gesichert. Somit wird das Dämpfungselement 70 mittels des Stifts 76 gesichert, und ein Ablösen des Dämpfungselements 70 von den Aufnahmelaschen 68 ist unterbunden. Zur Montage wird zunächst das Dämpfungselement 70 in radialer Richtung R in die Aufnahmelaschen 68 eingeführt und im Anschluss hieran mittels des Stifts 76 gesichert, der somit ebenfalls in tangentialer Richtung T verläuft. Hierbei ist zwischen dem Stift 76 und den jeweiligen Aussparungen eine Spielpassung erstellt.
Das Dämpfungselement weist ferner einen Montagepunkt 78 und einen zweiten Montagepunkt 80 auf, jeweils in Form zweier zueinander baugleichen in tangentialer Richtung T verlaufenden dritten Aussparungen. Die dritten Aussparungen weisen hierbei einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Der Montagepunkt 78 und der zweite Montagepunkt 80 sind in axialer Richtung A zueinander beabstandet. Somit sind die Montagepunkte 78, 80 in Richtung der Enden in axialer Richtung A des Dämpfungselements 70 versetzt und befinden sich jedoch außerhalb der jeweiligen den axialen Enden zugeordneten Aufnahmelaschen 68. Der Abstand zwischen dem Montagepunkt 78 und dem zweiten Montagepunkt 80 in axialer Richtung A ist größer als die Hälfte der Ausdehnung des Dämpfungselements 70 in der axialen Richtung A, und der Abstand des Montagepunkts 78 zur Rotationsachse 28 ist gleich dem Abstand des zweiten Montagepunkts 80 zu der Rotationsachse 28.
Im Montagezustand ist jeweils ein zweiter Stift 82 innerhalb des Montagepunkts 78 sowie des zweiten Montagepunkts 80 angeordnet und reicht somit durch die jeweilige dritte Aussparung in tangentialer Richtung T hindurch. Auch ist jeder der zweiten Stifte 82 jeweils zweien der Laschen 60 zugeordnet sowie innerhalb der jeweiligen Bohrung 62 positioniert und dort gesichert. Somit ist das Dämpfungselement 70 mittels der zweiten Stifte 82 mit der Aufnahmevorrichtung 58 verbunden. Der zweite Stift 82 ist ebenfalls eine Schrauben-Mutter-Verbindung, sodass das Dämpfungselement 70 mit der Aufnahmevorrichtung 58 verschraubt ist.
Bei Betrieb des Elektromotors 30 wird der Scrollverdichterkopf 38 bewegt, was zu einer Unwucht führt, welche mittels der Lager 37 auf das Gehäuse 42 und somit die Aufnahmelaschen 68 übertragen wird. Aufgrund der mittels der Aufnahmelaschen 68 erhöhten Steifheit im Bereich der Lager 37 erfolgt keine Verformung der Gehäuses 42 sondern eine Ausbildung einer Schwingung des vollständigen elektromotorischen Kältemittelverdichters 12, der mittels der Stifte 82 an den Aufnahmevorrichtungen 58 angeschraubt ist. Hierbei bildet sich in dem Dämpfungselementen 70 jeweils zwischen dem Montagepunkt 78 und dem zweiten Montagepunkt 80 eine Schwingung aus. Mittels Wahl des Abstand der Montagepunkte 78, 80 in axialer Richtung zueinander ist es hierbei möglich, die sich ausbreitende Schwingung, insbesondere deren Frequenz, zu bestimmen. Mittels der Dämpfungselemente 70 wird dabei die Schwingung gedämpft und somit eine übermäßige Anregung der Aufnahmevorrichtungen 58 und somit weiterer Bauteile des Kraftfahrzeugs 2 vermieden, sodass ein akustischer Eindruck verbessert ist.
In einer Alternative ist zwischen den Montagepunkten 78, 80 ein Piezoelement 84 an dem Dämpfungselement 70 befestigt. Mittels Bestromung des Piezoelements 84 über eine Ansteuerleitung 86, die insbesondere mit der Kraftfahrzeugsteuerung 20 signaltechnisch verbunden ist, ist es möglich, das Dämpfungselement 70 in eine weitere Schwingung zu versetzten. Die Frequenz dieser Schwingung wird gleich der Frequenz der sich aufgrund des Betriebs ergebenden Schwingung gewählt, die Phase ist jedoch um 180° versetzt. Somit wird die sich aufgrund des Betriebs ergebenden Schwingung mittels einer gegenphasigen Beaufschlagung gedämpft. Zumindest jedoch wird aufgrund der elastischen Eigenschaften des Dämpfungselements 70 die sich ergebenden Schwingung gedämpft, sodass diese sich nicht über die Aufnahmevorrichtungen 58 auf weitere Bestandteile des Kraftfahrzeugs 2 ausbreitet.
In 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform des elektromotorischen Kältemittelverdichters 12 perspektivisch gezeigt. Hierbei ist das Gehäuse 42 auf ein erstes Gehäuseteil 88 und ein zweites Gehäuseteil 90 aufgeteilt, die in axialer Richtung A zueinander beabstandet sind. Das erste Gehäuseteil 88 welches wiederum aus Aluminium gefertigt ist, ist topfförmig ausgestaltet, wohingegen das zweite Gehäuseteil 90 im Wesentlichen hohlzylindrisch ist. An dem zweiten Gehäuseteil 90, welches ebenfalls wiederum aus Aluminium gefertigt ist, ist das Elektronikgehäuse 50 auf der dem ersten Gehäuseteil 88 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Ferner sind die Aufnahmelaschen 68 abgewandelt und sind nunmehr mittels jeweils zwei in radialer Richtung R nach außen verlaufender Vorsprünge gebildet, die wiederum die ersten Aussparungen 74 aufweisen, innerhalb derer der jeweils zugeordnete Stift 76 angeordnet ist. Das Dämpfungselement 70 ist nicht abgewandelt und weist wiederum den Montagepunkt 78 und den zweiten Montagepunkt 80 auf. Mittels des Dämpfungselements 70 wird in axialer Richtung A der Abstand zwischen den beiden Gehäuseteilen 88, 90 überbrückt, die wiederum im Wesentlichen konzentrisch zur Rotationsachse 28 angeordnet sind.
Zusammenfassend bilden der Montagepunkt 78 sowie der zweite Montagepunkt 80 die Möglichkeit der Befestigung des elektromotorischen Kältemittelverdichters 12 an weiteren Bestandteilen des Kraftfahrzeugs 2, wobei der Montagepunkt 78 sowie der zweite Montagepunkt 80 entsprechend dem Kraftfahrzeug 2 angepasst werden können. Eine Anpassung weiterer Bestandteile des elektromotorischen Kältemittelverdichters 12 ist nicht erforderlich. Mittels des Stifts 76 erfolgt eine Aufhängung des Dämpfungselements 70, welches beispielsweise mehrere Gummilagen aufweist, die mittels eines Gewebebands zueinander getrennt sind.
Bei Betrieb entstehende Massekräfte aufgrund einer dynamischen Unwucht des Rotors 32 werden über die Lager 37 auf das Gehäuse 42 eingeleitet. Aufgrund der Aufnahmelaschen 68 erfolgt hierbei eine Versteifung des Gehäuses 42 im Bereich der Lager 37, sodass die auftretenden Kräfte im Wesentlichen direkt in die Aufnahmelaschen 68 und nicht in weitere Bereiche des Gehäuses 42 eingeleitet werden, was zu einer erhöhten Steifigkeit des elektromotorischen Kältemittelverdichters 12 führt. Somit erfolgt aufgrund der Unwucht keine Verformung des elektromotorischen Kältemittelverdichters 12, sondern dieser wird aufgrund der erhöhten Steifigkeit in eine Starrkörperbewegung versetzt. Mittels des Dämpfungselements 70 wird diese Starrkörperbewegung gedämpft.
Da die Aufnahmelaschen 68 in axialer Richtung A vergleichsweise weit zueinander beabstandet sind, ist hierbei ein Hebelsystem realisiert, und die Schwingung des elektromotorischen Kältemittelverdichters weist im Bereich der Aufnahmelaschen 68 eine vergleichsweise große Amplitude auf. Diese ist mittels des Dämpfungselements 70 sowie der festen Anbindung mittels der zweiten Stifte 82 vergleichsweise einfach beherrschbar und insbesondere vergleichsweise einfach dämpfbar. Hierbei wird insbesondere eine geschwindigkeitsproportionale oder viskose Reibung herangezogen.
Zusammenfassend erfolgt mittels der Aufnahmelaschen 68 eine Abstützung der Lager 37. Auch mittels des Elektronikgehäuses 50 und mittels des den Verdichterkopf 38 abdeckenden Deckels erfolgt eine Versteifung des Gehäuses 42. Die zwei Montagepunkte 78 und die zwei zweiten Montagepunkte 80 liegen jeweils in axialer Richtung A zwischen den Aufnahmelaschen 68, und die Dämpfungselemente 70 verbinden die Aufhängepunkte des elektromotorischen Kältemittelverdichters 12, nämlich die ersten Aussparungen 74, und die Aufnahmepunkte des Herstellers des Kraftfahrzeugs 2, nämlich den Montagepunkt 78 sowie den zweiten Montagepunkt 78. Die Amplituden von den sich bei Betrieb ausbreitenden Schwingungen werden aufgrund des sich ergebenden Hebelarmsystems vergrößert und mittels des Dämpfungselements 70 gedämpft.
Die Parameter zum beeinflussen der Dämpfung sind insbesondere der Abstand der Montagepunkte 78 zu dem jeweiligen zweiten Montagepunkt 80 in axialer Richtung A, sowie die Höhe, Dicke, Dichte und Dämpfungskonstante der Dämpfungselemente 70. Aufgrund eines etwaigen Schichtaufbaus und sonstigen Konturen des Dämpfungselements 70 ist zusätzliche eine Beeinflussung ermöglicht. Mittels des optionalen Piezoelements 84 ist es ermöglicht, zusätzlich die Schwingungen aktiv zu dämpfen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Vorderrad
6: Hinterrad
8: Kältemittelkreislauf
10: Kältemittel
12: elektromotorischer Kältemittelverdichter
14: Kondensator
16: Verdampfer
18: Bus-System
20: Kraftfahrzeugsteuerung
22: Bordnetz
24: Batterie
26: Sicherungseinrichtung
28: Rotationsachse
30: Elektromotor
32: Rotor
34: Stator
36: Welle
37: Lager
38: Verdichterkopf
40: Elektronik
42: Gehäuse
43: hohlzylindrischer Abschnitt
44: Zulauf
46: Ablauf
48: Trennwand
50: Elektronikgehäuse
52: Durchkontaktierung
54: Gehäusedeckel
56: Anordnung
58: Aufnahmevorrichtung
60: Lasche
62: Bohrung
64: Befestigungsvorrichtung
66: zweite Befestigungsvorrichtung
68: Aufnahmelasche
70: Dämpfungselement
72: Stufe
74: erste Aussparung
76: Stift
78: Montagepunkt
80: zweiter Montagepunkt
82: zweiter Stift
84: Piezoelement
86: Ansteuerleitung
88: erstes Gehäuseteil
90: zweites Gehäuseteil
A: axiale Richtung
R: radiale Richtung
T: tangentiale Richtung

Claims

Nebenaggregat (12) eines Kraftfahrzeugs (2), insbesondere elektromotorischer Kältemittelverdichter, mit einem sich in einer axialen Richtung (A) erstreckenden Gehäuse (42), das eine Befestigungsvorrichtung (64) umfasst, die zwei sich in einer radialen Richtung (R) nach außen ersteckende und in einer axialen Richtung (A) zueinander beabstandete Aufnahmelaschen (68) aufweist, an denen ein in der axialen Richtung (A) verlaufendes Dämpfungselement (70) angebunden ist, das einen Montagepunkt (78) für eine karosserieseitige Aufnahmevorrichtung (58) aufweist.
Nebenaggregat (12) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Welle (36), die mittels zweier Lager (37) drehbargelagert ist, wobei die Lager (37) in der radialen Richtung (R) von dem Gehäuse (42) umgeben sind.
Nebenaggregat (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der Lager (37) eine der Aufnahmelaschen (68) zugeordnet ist, die jeweils bezüglich des zugeordneten Lagers (68) in radialer Richtung (R) versetzt und in axialer Richtung (A) deckungsgleich angeordnet sind.
Nebenaggregat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahmelasche (68) eine in tangentialer Richtung (T) verlaufende erste Aussparung (74) aufweist, und dass das Dämpfungselement (70) zwei in tangentialer Richtung (T) verlaufende und in der axialen Richtung (A) zueinander beabstandete zweite Aussparungen aufweist, wobei jeweils ein in tangentialer Richtung (T) verlaufender Stift (76) in einer der ersten Aussparungen (74) und einer der zweite Aussparungen angeordnet ist.
Nebenaggregat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmelaschen (68) in der axialen Richtung (A) einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, innerhalb dessen jeweils ein Freiende des Dämpfungselements (70) einliegt.
Nebenaggregat (12) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (70) innerhalb der Aufnahmelaschen (68) verjüngt ausgestaltet ist.
Nebenaggregat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmelaschen (68) sich in der axialen Richtung (A) an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (42) befinden.
Nebenaggregat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (42) eine zweite Befestigungsvorrichtung (66) aufweist.
Nebenaggregat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Elektronik (40) die in axialer Richtung (A) bezüglich des Gehäuses (42) versetzt ist.
Nebenaggregat (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagepunkt (78) eine in der tangentialen Richtung (T) verlaufende dritte Aussparung ist, und/oder dass das Dämpfungselement (70) einen zweiten Montagepunkt (80) aufweist.
Anordnung (56) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einer karosserieseitigen Aufnahmevorrichtung (58), und mit einem Nebenaggregat (12), insbesondere elektromotorischer Kältemittelverdichter, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Montagepunkt (78) an der Aufnahmevorrichtung (58) angebunden ist.