DE102019106921A1

DE102019106921A1 - Anordnung zum entkoppelten Halten eines Elektromotors und Vorrichtung zum Fördern eines Luftvolumenstromes mit der Anordnung

Info

Publication number: DE102019106921A1
Application number: DE102019106921.1A
Authority: DE
Inventors: Nico Esser; Thomas Partyka
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: DE102019106921B4; KR102191431B1; KR20190122138A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (7) zum entkoppelten Halten eines Elektromotors (1) innerhalb eines Gehäuses (11). Die Anordnung (7) ist an einer Außenseite einer Wandung (2) des Elektromotors (1) ausgebildet und weist an der Wandung (2) sowie von der Wandung (2) hervorragend ausgebildete Halteelemente (8) sowie jeweils mit den Halteelementen (8) verbundene Entkopplungselemente (9) auf. Jedes Halteelement (8) ist flächig und mit einer Ausnehmung (14) ausgebildet. Jedes Entkopplungselement (9) weist mindestens zwei kugelförmige Segmente (10) auf, welche über einen Verbindungssteg (13) miteinander verbunden sind. Dabei ist jedes Entkopplungselement (9) mit dem Verbindungssteg (13) innerhalb der Ausnehmung (14) eines Halteelements (8) angeordnet. Das Entkopplungselement (9) weist zudem ein Aufnahmeelement (15) für das Halteelement (8) auf, wobei das Aufnahmeelement (15) mit dem Verbindungssteg (13) des Entkopplungselements (9) verbunden und das Halteelement (8) vollumfänglich umschließend ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Fördern eines Luftvolumenstromes, insbesondere durch ein Klimagerät eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung weist einen Elektromotor (1) mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Gebläserad sowie eine Anordnung (7) zum entkoppelten Halten des Elektromotors innerhalb des Gehäuses (11) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum entkoppelten Halten eines Elektromotors innerhalb eines Gehäuses, insbesondere eines Elektromotors zum Antreiben eines Gebläserades eines Gebläses. Das Gebläse kann als Komponente eines Klimagerätes eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Fördern eines Luftvolumenstromes, insbesondere durch ein Klimagerät eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs, mit einem Elektromotor mit einer Anordnung zum entkoppelten Halten des Elektromotors innerhalb eines Gehäuses.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, Elektromotoren zum Antreiben von Gebläserädern der in Klimageräten von Kraftfahrzeugen vorgesehenen Gebläse von benachbarten Komponenten entkoppelt anzuordnen. Die Elektromotoren sind beispielsweise in einem Kunststoffgehäuse des Gebläses integriert. Das Kunststoffgehäuse kann mit einem Flansch zum Fixieren an Wandungen eines Luftführungskanals des Klimagerätes ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse des Gebläses und dem Luftführungskanal kann bei auftretenden Schwingungen des Elektromotors zu unerwünschter Geräuschentwicklung im Kraftfahrzeug, speziell im Fahrgastraum, führen.
Die insbesondere mechanische Schwingungen entkoppelnde Anordnung der Elektromotoren wird herkömmlich beispielsweise mittels elastischer Elemente, wie elastomeren Zwischenlagen beziehungsweise Gummielementen, ausgebildet, welche einerseits den Elektromotor an Aufnahmebereichen stützen und andererseits ein Dämpfen von Erregerschwingungen des Elektromotors sowie ein Dämpfen der Übertragung der Schwingungen an das Klimagerät oder die Karosserie des Kraftfahrzeugs bewirken. Für eine zuverlässige Halterung des Elektromotors sind die elastischen Elemente vorzuspannen.
Dabei ist es bekannt, den Elektromotor zum Entkoppeln vom Gebläsegehäuse mit einer Vielzahl von Entkopplungselementen auszubilden.
Aus der DE 103 26 996 A1 geht eine Vorrichtung zur schwingungsentkoppelnden Halterung eines Elektromotors, insbesondere eines Gebläsemotors, hervor. Der Elektromotor weist ein als magnetischer Rückschlusskreis dienendes Polgehäuse mit Mitteln zum Befestigen von elastischen Entkopplungselementen auf. Die Mittel zum Befestigen der Entkopplungselemente sind als Haltelaschen sowie einstückig mit dem Polgehäuse ausgebildet. In jeweils einem innerhalb einer Haltelasche vorgesehenen Einschnitt ist je ein die Form einer Hantel aufweisendes Entkopplungselement eingesteckt. Das Entkopplungselement ist aus zwei kugelförmigen Elementen einstückig ausgebildet. Die Kugelelemente sind über einen Verbindungssteg miteinander gekoppelt.
Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung kann bei geringen Belastungen der schwingungsentkoppelnden Halterung durch ein Verpressen des Gehäuses des Elektromotors innerhalb des Kunststoffgehäuses des Gebläses zwar eine Verdrehung des Elektromotors zum Kunststoffgehäuse des Gebläses kompensiert werden. Dabei werden die Entkopplungselemente elastisch verformt. Allerdings kann eine höhere Belastung der schwingungsentkoppelnden Halterung eine Rotation der Gehäuse zueinander und damit des Elektromotors innerhalb des Kunststoffgehäuses bewirken. Der im Entkopplungselement ausgebildete Verbindungssteg kann die bei der Rotation auftretenden Kräfte nicht aufnehmen, sodass die aus einem Metall ausgebildeten Haltelaschen des Elektromotors am Kunststoffgehäuse anliegen und gegen das Kunststoffgehäuse gepresst werden, was zum Zerstören der Haltelaschen führen kann. Das Zerstören, insbesondere ein Brechen, der Haltelaschen als Verbindungsstellen des Elektromotors führt zu einem Versagen der gesamten Gebläseeinheit und damit des gesamten Klimagerätes.
Bei schwingungsentkoppelnden Halterungen mit Bereichen, welche die Haltelaschen gegen direktes Berühren mit dem Kunststoffgehäuse schützen, können insbesondere die Entkopplungselemente mit jeweils seitlich angeordneten Rippen ausgebildet sein. Die zusätzliche lokale Anordnung der Rippen würde jedoch zu einer erheblichen Veränderung des Dämpfungsverhaltens der Halterung mit einem möglichen Einfluss auf die unerwünschte Geräuschentwicklung führen. Zudem könnten die lokal angeordneten Rippen die Haltelasche nicht vollumfänglich vor einem Anschlagen an die Wandung des Gehäuses des Gebläses bewahren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung und Verbesserung einer Anordnung zum entkoppelten Halten eines Elektromotors, insbesondere eines Elektromotors zum Antreiben eines Gebläserades eines Gebläses eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs. Mit der Anordnung soll ein direkter mechanischer Kontakt des Elektromotors mit einem den Elektromotor umgebenden Gehäuse vermieden werden. Zudem ist auch bei hohen mechanischen Belastungen eine Relativbewegung zwischen dem Elektromotor und dem Gehäuse zu minimieren. Bei einem optimalen Dämpfungsverhalten der Anordnung soll die Geräuschentwicklung während des Betriebes des Elektromotors minimal sein. Die Anordnung und damit eine die Anordnung aufweisende Vorrichtung sollen sich auf einfache Weise und damit zeitsparend montieren lassen sowie eine möglichst geringe Anzahl an Einzelkomponenten und Bauteilen aufweisen sowie konstruktiv einfach realisierbar sein, um beispielsweise die Kosten bei der Herstellung zu minimieren. Die Vorrichtung soll zudem eine maximale Lebensdauer aufweisen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Anordnung zum entkoppelten, insbesondere schwingungsentkoppelten Halten eines Elektromotors innerhalb eines Gehäuses gelöst. Die an einer Außenseite einer Wandung des Elektromotors ausgebildete Anordnung weist an der Wandung sowie von der Wandung hervorragende Halteelemente sowie jeweils mit den Halteelementen verbundene Entkopplungselemente auf. Dabei ist jedes Halteelement flächig, insbesondere geradflächig, und mit einer Ausnehmung ausgebildet. Jedes Entkopplungselement weist mindestens zwei kugelförmige, über einen Verbindungssteg miteinander verbundene Segmente auf und ist mit dem Verbindungssteg innerhalb der Ausnehmung eines Halteelements angeordnet. Unter geradflächig ist eine Ausbildung innerhalb einer Ebene, insbesondere einer geraden und damit ungewölbten Ebene, zu verstehen.
Nach der Konzeption der Erfindung weist jedes Entkopplungselement ein Aufnahmeelement für das Halteelement auf. Dabei ist das Aufnahmeelement das Halteelement vollumfänglich umschließend und vorzugsweise ausschließlich mit dem Verbindungssteg des Entkopplungselements verbunden ausgebildet. Das Halteelement ragt vorteilhaft an keiner Stelle aus dem Entkopplungselement, insbesondere dem Aufnahmeelement, hervor.
Die Außenseite der Wandung des Elektromotors weist bevorzugt eine Zylinderform, insbesondere eine Kreiszylinderform, auf. Das Gehäuse zur Aufnahme des Elektromotors ist zumindest im Bereich des Elektromotors vorteilhaft mit der Form der Mantelfläche als Außenseite der Wandung des Elektromotors korrespondierend, insbesondere hohlzylinderförmig, speziell hohlkreiszylinderförmig, ausgebildet.
Der Elektromotor kann beispielsweise zum Antreiben eines Gebläserades eines Gebläses verwendet werden. Dabei kann das Gebläse als eine Komponente eines Klimagerätes eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Entkopplungselement zwei Segmente auf, wobei die Segmente und der Verbindungssteg des Entkopplungselements auf einer gemeinsamen geradlinig verlaufenden Achse angeordnet sind. Die Achse des Verbindungselements entspricht somit auch der Achse des Entkopplungselements, welche in einer im Weiteren als axiale Richtung bezeichneten Orientierung ausgerichtet sind.
Unter der axialen Richtung ist dabei auch die Richtung der Längsachse des Elektromotors beziehungsweise einer Antriebswelle oder der Wandung des Elektromotors zu verstehen, welche folglich auch der Längsachse und der Rotationsachse eines Rotors des Elektromotors entspricht, während unter einer radialen Richtung oder Ausrichtung jeweils eine Senkrechte zur axialen Richtung zu verstehen ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufnahmeelement im Wesentlichen in der Form eines Quaders mit einer Breite und einer Tiefe innerhalb einer senkrecht zur Achse des Entkopplungselements aufgespannten Ebene sowie einer Höhe in Richtung der Achse des Entkopplungselements ausgebildet. Dabei kann die äußere Form des Aufnahmeelements auch von der exakten Form eines Quaders geringfügig abweichen, beispielsweise können die Kanten abgerundet und zumindest einzelne Rechteckflächen auch leicht gewölbt ausgebildet sein.
Das Aufnahmeelement ist mit den äußeren Abmessungen in axialer Richtung des Entkopplungselements vorzugsweise ausschließlich im Bereich des Verbindungsstegs angeordnet.
Das Aufnahmeelement weist vorteilhaft jeweils zwei sich gegenüberliegend angeordnete und geschlossenflächig ausgebildete erste Seitenwandungen sowie zweite Seitenwandungen auf. Dabei sind die ersten Seitenwandungen jeweils durch die Höhe und die Tiefe bestimmt sowie mit den Oberflächen senkrecht zur Achse des Entkopplungselements ausgerichtet angeordnet, während die zweiten Seitenwandungen jeweils durch die Breite und die Tiefe bestimmt sowie mit den Oberflächen in Richtung der Achse des Entkopplungselements und jeweils in Richtung eines Segments weisend ausgerichtet angeordnet sind.
Die Oberflächen der zweiten Seitenwandungen sind bevorzugt jeweils konkav gewölbt ausgebildet. Dabei können die Oberflächen der zweiten Seitenwandungen jeweils ausschließlich in Richtung der Breite oder sowohl in Richtung der Breite als auch in Richtung der Tiefe gekrümmt sein.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Aufnahmeelement zwei sich gegenüberliegend angeordnete offene Seitenflächen aufweist. Die offenen Seitenflächen sind jeweils durch die Breite und die Höhe bestimmt sowie mit den Oberflächen senkrecht zur Achse des Entkopplungselements ausgerichtet angeordnet. Die offenen Seitenflächen sind damit vorzugsweise umlaufend durch Schmalseiten beziehungsweise Kanten der ersten und zweiten Seitenwandungen begrenzt.
Das Aufnahmeelement ist bevorzugt mit zwei Durchgangsöffnungen ausgebildet, welche sich zwischen den offenen Seitenflächen, senkrecht zur Achse des Entkopplungselements durch das Aufnahmeelement hindurch erstrecken. Die Durchgangsöffnungen verlaufen folglich jeweils von einer ersten offenen Seitenfläche zu einer zweiten offenen Seitenfläche des Aufnahmeelements und sind vorteilhaft parallel zueinander sowie in Richtung der Tiefe des Aufnahmeelements ausgerichtet.
Die Durchgangsöffnungen können jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, welcher in Richtung der Breite jeweils durch eine erste Seitenwandung und den Verbindungssteg sowie in Richtung der Höhe jeweils durch die zweiten Seitenwandungen begrenzt ist. Damit sind die Durchgangsöffnungen beiderseits des Verbindungsstegs angeordnet.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufnahmeelement mit einer Breite als eine Abmessung in einer Richtung senkrecht zur Achse des Entkopplungselements ausgebildet, welche größer ist als ein Durchmesser der kugelförmigen Segmente. Dabei überragt das Aufnahmeelement in der angegebenen Richtung die kugelförmigen Segmente vorzugsweise beidseitig in gleichem Maße.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Entkopplungselement mit den Segmenten, dem Verbindungssteg und dem Aufnahmeelement einstückig, insbesondere aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer, ausgebildet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbindungssteg einen über eine Länge konstanten Querschnitt senkrecht zur Achse auf. Der Verbindungssteg ist vorzugsweise mit einem rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt senkrecht zur Achse ausgebildet. Dabei weist der Querschnitt des Verbindungsstegs geringere Abmessungen auf als ein Durchmesser der kugelförmigen Segmente.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Querschnitt der Ausnehmung des Halteelements mit einem Querschnitt des Verbindungsstegs des Entkopplungselements korrespondierend derart ausgebildet ist, dass das Entkopplungselement im Bereich des Verbindungsstegs in die Ausnehmung des Halteelements sich elastisch verformend angeordnet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Anordnung zum entkoppelten Halten des Elektromotors mit mindestens drei Halteelementen jeweils mit einem Entkopplungselement ausgebildet.
Die Halteelemente sind mit den Entkopplungselementen vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Wandung und vorteilhaft gleichmäßig über einen Umfang der Wandung verteilt angeordnet.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Wandung des Elektromotors als ein separates Gehäuse, insbesondere aus einem Metall, oder als ein Bestandteil eines Stators des Elektromotors, speziell als eine Außenwandung eines Statorkerns, ausgebildet.
Das Gehäuse zur Aufnahme des Elektromotors, insbesondere eines Gebläses, besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Segmente der Entkopplungselemente jeweils an einer Außenseite der Wandung des Elektromotors und an einer Innenseite des Gehäuses anliegen, sodass die Entkopplungselemente mit den Segmenten einerseits an einer äußeren Mantelfläche des Elektromotors sowie der Innenseite des Gehäuses und andererseits sich an Stützflächen der Halteelemente abstützend den Elektromotor halten und Erregerschwingungen des in Betrieb befindlichen Elektromotors unterdrücken beziehungsweise dämpfen.
Die Halteelemente sind bevorzugt in radialer Richtung von der Wandung des Elektromotors hervorragend ausgerichtet angeordnet. Die die Form eines Einschnitts aufweisende Ausnehmung des Halteelements ist sich vorteilhaft von einer freien Seitenfläche ausgehend, senkrecht in das Zentrum des Halteelements hinein und zur Wandung hin erstreckend ausgebildet. Dabei ist die mit der Ausnehmung ausgebildete freie Seitenfläche vorzugsweise gegenüberliegend zu einer zur Wandung hin ausgerichteten Seitenfläche angeordnet.
Das Aufnahmeelement kann mit einer Tiefe als eine Abmessung in einer Richtung senkrecht zur Achse des Entkopplungselements derart ausgebildet sein, dass das Aufnahmeelement an der freien, mit der Ausnehmung ausgebildeten Seitenfläche des Halteelements gegenüber dem Halteelement übersteht.
Die Aufgabe wird auch durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern eines Luftvolumenstromes, insbesondere durch ein Klimagerät eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs, gelöst. Die Vorrichtung weist einen Elektromotor mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Gebläserad auf, welche innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind.
Nach der Konzeption der Erfindung ist der Elektromotor mit einer erfindungsgemäßen und voranstehend beschriebenen Anordnung zum entkoppelten, insbesondere schwingungsentkoppelten Halten innerhalb des Gehäuses ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum entkoppelten Halten des Elektromotors mit einer minimalen Anzahl an erforderlichen Komponenten und die Vorrichtung mit der erfindungsgemäßen Anordnung weisen zusammenfassend weitere diverse Vorteile auf:

- die Entkopplungselemente sind in Kombination mit den Halteelementen, der Wandung und dem Gehäuse derart ausgebildet, dass der Abstand zum Gehäuse reduziert und minimal ist, die Entkopplungselemente eine Dämpfung bewirken sowie ein Verdrehen des Elektromotors innerhalb des Gehäuses vermeiden,
- die Halteelemente sind durch die Entkopplungselemente gegen Berührungen und Kontakt mit dem Gehäuse vollumfänglich geschützt, sodass ein Zerstören der Halteelemente vermieden wird, ohne das Dämpfungsverhalten und den Einfluss der Anordnung auf die Geräuschentwicklung zu beeinflussen, insbesondere die Dämpfungswirkung zu verringern sowie
- Verhindern eines Berührens von Elektromotor und Gehäuse,
- gesamtes Gebläse kann höheren Belastungen, beispielsweise infolge schlechter Straßenverhältnisse und starker Erschütterungen, standhalten,
- das Verpressen des Gehäuses mit dem Elektromotor wird minimiert beziehungsweise unterliegt einer größeren Toleranz, was in Verbindung mit einer einfachen Montage lediglich minimale Kosten verursacht und
- maximale Lebensdauer der Vorrichtung und maximale Laufruhe des Elektromotors, da ungewollte Bewegungen vermieden werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:

1a: einen Elektromotor als eine Vorrichtung zum Antreiben eines Gebläserades eines Gebläses eines Klimagerätes eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs mit schwingungsentkoppelnden Halterungen aus dem Stand der Technik,
1b: den Elektromotor aus 1a innerhalb eines Gehäuses des Gebläses in einer Schnittdarstellung,
2: ein Entkopplungselement der schwingungsentkoppelnden Halterung aus dem Stand der Technik,
3: ein innerhalb eines Halteelements der schwingungsentkoppelnden Halterung angeordnetes Entkopplungselement aus dem Stand der Technik,
4a: ein Entkopplungselement der schwingungsentkoppelnden Halterung mit jeweils seitlich angeordneten Rippen aus dem Stand der Technik in perspektivischen Ansichten,
4b: das Entkopplungselement aus 4a innerhalb eines Halteelements der schwingungsentkoppelnden Halterung in einer perspektivischen Ansicht,
5a bis 5d: ein erfindungsgemäßes Entkopplungslement mit über einen Verbindungssteg verbundenen Segmenten sowie einem Aufnahmeelement in verschiedenen Ansichten,
6: das Entkopplungselement aus den 5a und 5b in Verbindung mit einem Halteelement einer Anordnung einer schwingungsentkoppelnden Halterung in einer perspektivischen Ansicht,
7a: eine Anordnung eines Elektromotors innerhalb eines Gehäuses mit einer zwischengelagerten schwingungsentkoppelnden Halterung in einer Detailansicht in Draufsicht sowie 7b: die Anordnung aus 7a in einer seitlichen Schnittdarstellung.

In den 1a und 1b ist jeweils ein Elektromotor 1' als eine Vorrichtung zum Antreiben eines Gebläserades eines Gebläses eines Klimagerätes eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs mit schwingungsentkoppelnden Halterungen aus dem Stand der Technik in einer Seitenansicht gemäß 1a sowie innerhalb eines Gehäuses 11 des Gebläses in einer Schnittdarstellung gezeigt.
Der Elektromotor 1', welcher beispielsweise als ein Antrieb eines Gebläserades eines Gebläses einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, weist einen nicht dargestellten Rotor und einen in radialer Richtung an einer Außenseite des Rotors und damit um den Rotor angeordneten Stator auf. Der Stator und der Rotor erstrecken sich jeweils entlang einer Längsachse und sind umfänglich von einer Wandung 2 umschlossen. An den Stirnseiten der Wandung 2, welche jeweils in Richtung der Längsachse an distalen Enden der Wandung 2 zueinander ausgerichtet sind, ist jeweils ein Abschlusselement 3, 4 angeordnet, welche die Wandung 2 zum Einhausen von Stator und Rotor verschließen. Das erste Abschlusselement 3 ist dabei zur Aufnahme eines ersten Lagers 3a ausgebildet, während das zweite Abschlusselement 4 zur Aufnahme eines zweiten Lagers 4a ausgebildet ist. Die Lager 3a, 4a dienen dem Führen und Halten einer Antriebswelle 5, speziell des Gebläserades. Die Rotationsachse 6 der Antriebswelle 5 ist koaxial zur Längsachse des Stators beziehungsweise zur Rotationsachse des Rotors und durch die Stirnseiten des Elektromotors 1' hindurch ausgerichtet. Die Stirnseiten sind jeweils in einer senkrecht zur Antriebswelle 5 beziehungsweise zur Längsachse ausgerichteten Ebene angeordnet. Das nicht dargestellte Gebläserad ist starr mit der aus der Wandung 2 beziehungsweise dem zweiten Abschlusselement 4 herausgeführten Antriebswelle 5 verbunden.
Die Wandung 2 des Elektromotors 1' kann einerseits beispielsweise als ein separates Gehäuse, insbesondere aus einem Metall, ausgebildet sein. Andererseits kann die Wandung 2 auch ein Bestandteil des Stators, speziell eine Außenwandung eines Statorkerns, sein.
An der Außenseite der Wandung 2 ist eine Anordnung 7' zum entkoppelten Halten des Elektromotors 1' vorgesehen. Die Anordnung 7' weist Halteelemente 8 zum Stützen des Elektromotors 1' innerhalb des Gehäuses 11 des Gebläses auf. Die Halteelemente 8 sind als Mittel zur Aufnahme von Entkopplungselementen 9'-1 in Form von Haltelaschen ausgebildet, welche mit der Wandung 2 des Elektromotors 1' verbunden sind. Dabei sind die Haltelaschen im Wesentlichen in radialer Richtung von der Wandung 2 hervorragend ausgebildet. Die in den Haltelaschen aufgenommenen Entkopplungselemente 9'-1 sind nach der Montage des Elektromotors 1' innerhalb des Gehäuses 11 des Gebläses zwischen der Außenseite der Wandung 2 und einer Innenseite des Gehäuses 11 angeordnet.
Die Entkopplungselemente 9'-1 weisen jeweils zwei kugelförmig ausgebildete Segmente 10 auf, welche über einen Verbindungssteg fest miteinander verbunden sind. Jedes Entkopplungselement 9'-1 ist mit den zwei Segmenten 10 und dem Verbindungssteg einstückig ausgebildet.
Im montierten Zustand des Elektromotors 1' innerhalb des Gehäuses 11 des Gebläses liegen die Segmente 10 jeweils einerseits an der Außenseite der Wandung 2 und andererseits an der Innenseite des Gehäuses 11 an, wie insbesondere aus 1b hervorgeht, um den Elektromotor 1' schwingungsentkoppelt zum Gehäuse 11 anzuordnen.
Neben der integrierten Anordnung des Elektromotors 1' innerhalb des Gehäuses 11 ist im Längsschnitt des Gehäuses 11 aus 1b auch gezeigt, dass das insbesondere aus einem Kunststoff ausgebildete Gehäuse 11 Befestigungselemente 12 zum Verbinden mit dem Klimagerät oder der Karosse des Kraftfahrzeugs aufweist. Dabei kann das Gehäuse 11 des Gebläses mit dem integrierten Elektromotor 1' an einer Wandung eines Luftführungskanals gehaltert angeordnet sein.
In 2 ist ein Entkopplungselement 9'-1 zur schwingungsentkoppelnden Halterung des Elektromotors 1' im Gehäuse 11 aus dem Stand der Technik in einer Einzelteildarstellung gezeigt.
Das einstückige, elastisch verformbare Entkopplungselement 9'-1 weist mit den beiden über den Verbindungssteg 13 miteinander verbundenen, kugelförmigen Segmenten 10 im Wesentlichen die Form einer Hantel auf. Die Segmente 10 sind mit dem Verbindungssteg 13 auf einer gemeinsamen, geradlinigen Achse angeordnet.
Der Verbindungssteg 13 kann im Querschnitt senkrecht zur Achse kreisförmig oder oval, beziehungsweise mehreckig, insbesondere rechteckig, speziell quadratisch, ausgebildet sein. Dabei ist der über die Länge konstante Querschnitt des Verbindungsstegs 13 geringer als der Querschnitt des kugelförmigen Segments 10 durch den Durchmesser der Kugel.
Das Entkopplungselement 9'-1 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer, ausgebildet. Die hantelförmige Ausgestaltung ermöglicht zudem eine einfache Montage der Anordnung 7', insbesondere des Entkopplungselements 9'-1 innerhalb des dazugehörigen Halteelements 8.
Aus 3 geht eine Anordnung 7' der schwingungsentkoppelnden Halterung des Elektromotors 1', insbesondere eine Anordnung eines Entkopplungselements 9'-1 innerhalb eines Halteelements 8 aus dem Stand der Technik hervor. Die kugelförmigen Segmente 10 des Entkopplungselements 9'-1 sind an jeweils der gegenüberliegend zur Ankopplung des Verbindungsstegs 13 angeordneten Seite abgeflacht ausgebildet.
Das Halteelement 8 kann einstückig mit der Wandung 2 des Elektromotors 1', insbesondere in der Wandung 2 integriert, und aus der Wandung 2 hervorragend ausgebildet sein. Das Halteelement 8 weist eine U-Form beziehungsweise die Form einer Lasche mit einer Ausnehmung 14 zur Aufnahme des Entkopplungselements 9'-1 auf. Die Ausnehmung 14 erstreckt sich von einer freien Seitenfläche ausgehend in das Zentrum des flächigen Halteelements 8 hinein. Die freie Seitenfläche mit der als Einschnitt ausgebildeten Ausnehmung 14 ist distal zu einer Seitenfläche angeordnet, an welcher das Halteelement 8 mit der Wandung 2 verbunden ist.
Ein offener Querschnitt der Ausnehmung 14 ist mit dem Querschnitt des Verbindungsstegs 13 des Entkopplungselement 9'-1 korrespondierend derart ausgebildet, dass das Entkopplungselement 9'-1 im Bereich des Verbindungsstegs 13 in die Ausnehmung 14 des Halteelements 8 eingesteckt werden kann. Dabei kann der sich zwischen den kugelförmigen Segmenten 10 des Entkopplungselements 9'-1 erstreckende Verbindungssteg 13 in der Ausnehmung 14 des Halteelementes 8 verklemmend, insbesondere sich elastisch verformend eingesetzt werden.
Bei geringen Belastungen der Anordnung 7' durch ein Verpressen der Wandung 2 des Elektromotors 1' innerhalb des Gehäuses 11 des Gebläses kann durch elastisches Verformen der Entkopplungselemente 9'-1 ein Verdrehen des Elektromotors 1' zum Gehäuse 11 noch ausgeglichen werden. Bei höheren Belastungen der Anordnung 7' wird eine derart starke Rotation von Wandung 2 und Gehäuse 11 zueinander bewirkt, dass insbesondere die Verbindungsstege 13 die bei der Rotation auftretenden Kräfte nicht mehr aufnehmen können und die Halteelemente 8 gegen das Gehäuse 11 gepresst werden. Die Gefahr des Zerstörens der Halteelemente 8 und damit eines Ausfalls des Gebläses steigt stark an.
Aus 4a geht ein Entkopplungselement 9'-2 einer schwingungsentkoppelnden Halterung eines Elektromotors 1' mit jeweils seitlich angeordneten Rippen 10a aus dem Stand der Technik in perspektivischen Ansichten hervor, während in 4b das Entkopplungselement 9'-2 aus 4a innerhalb eines Halteelements 8 der schwingungsentkoppelnden Halterung in einer perspektivischen Ansicht, ähnlich 3, gezeigt ist.
Das Entkopplungselement 9'-2 ist ähnlich dem Entkopplungselement 9'-1 aus 2 einstückig und elastisch verformbar ausgebildet. Dabei sind die beiden kugelförmigen Segmente 10 über den Verbindungssteg 13 miteinander gekoppelt auf einer gemeinsamen, geradlinigen Achse angeordnet. Der Verbindungssteg 13 weist eine im Querschnitt senkrecht zur Achse quadratische Form auf.
Im Vergleich zum Entkopplungselement 9'-1 aus 2 ist das Entkopplungselement 9'-2 mit zwei zusätzlichen Rippen 10a ausgebildet, welche parallel zum Verbindungssteg 13 ausgerichtet sind. Dabei ist jede Rippe 10a an einem ersten Ende mit einem der Segmente 10 verbunden. An einem zweiten, zum ersten Ende distalen Ende der Rippe 10a ist ein Spalt ausgebildet. Das zweite und freie Ende der Rippe 10a ist im Bereich des jeweils gegenüberliegenden Segments 10 angeordnet.
Die Rippen 10a sind somit beabstandet zum Verbindungssteg 13 ausgerichtet und weisen ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt senkrecht zur Achse des Verbindungsstegs 13 auf. Dabei sind die Rippen 10a zumindest in einer Richtung parallel zu einer Seite des Verbindungsstegs 13 mit einer größeren Ausdehnung ausgebildet. Die Seite mit der größeren Ausdehnung der Rippe 10a und eine Seite des Verbindungsstegs 13 sind zueinander gewandt. Zwischen den zueinander gewandten Seiten von Rippe 10a und dem Verbindungssteg 13 ist ein Zwischenraum ausgebildet.
Wie die Anordnung 7' aus 4b verdeutlicht, ist das Entkopplungselement 9'-2 im Bereich des Verbindungsstegs 13 in die Ausnehmung 14 des Halteelements 8 eingesteckt angeordnet. Im jeweils zwischen den zueinander gewandten Seiten von Rippe 10a und Verbindungssteg 13 ausgebildeten Zwischenraum ist ein Bereich des Halteelements 8 aufgenommen. Der jeweilige Bereich des Halteelements 8 wird einerseits von der Rippe 10a und andererseits vom Verbindungssteg 13 des Entkopplungselements 9'-2 und damit in tangentialer Richtung zur Wandung 2 des nicht dargestellten Elektromotors 1' eingeschlossen. Der Verbindungssteg 13 und die Rippe 10a liegen jeweils am Halteelement 8 an. Die Rippe 10a ist aufgrund der Ausbildung des freien Endes sowie der Elastizität des Entkopplungsslements 9'-2 elastisch verformbar, sodass ein Anliegen der Rippe 10a am Halteelement 8 gewährleistet ist.
Mit der Ausbildung der Rippen 10a werden die Halteelemente 8 zwar gegen direktes Berühren mit dem Gehäuse 11 geschützt. Allerdings führt die lokale Anordnung der Rippen 10a an den Segmenten 10 zu erheblichen Veränderungen des Dämpfungsverhaltens der Entkopplungselemente 9'-2 im Vergleich zu den Kopplungselementen 9'-1 aus den 2 und 3, was wiederum die ungewollte Geräuschentwicklung begünstigt. Die Rippen 10a können zudem die Halteelemente 8 nicht vollumfänglich vor einem Anschlagen an das Gehäuse 11 bewahren, sodass die Gefahr des Zerstörens der Halteelemente 8 und damit eines Ausfalls des Gebläses weiterhin besteht.
In den 5a bis 5d ist ein erfindungsgemäßes Entkopplungslement 9 mit über einen Verbindungssteg 13 verbundenen Segmenten 10 sowie einem Aufnahmeelement 15 in verschiedenen Ansichten dargestellt.
Der wesentliche Unterschied der Anordnung 7 zum schwingungsentkoppelten Halten eines Elektromotors aus den 5a bis 5d im Vergleich zur Anordnung 7' aus den 1a, 1 b und 2 liegt in der Ausbildung des Entkopplungselements 9, speziell in der zusätzlichen Ausbildung des Aufnahmeelements 15. Das Aufnahmeelement 15 ist ausschließlich im Bereich des Verbindungsstegs 13 angeordnet, was insbesondere aus den 5a und 5b hervorgeht.
Die kugelförmigen Segmente 10 des Entkopplungselements 9 entsprechen in der Form und damit auch im elastischen Verformungsverhalten dem Entkopplungselement 9'-1, sodass auch das Dämpfungsverhalten und der damit verbundene Einfluss auf die Geräuschentwicklung der Entkopplungselemente 9, 9'-1 gleich sind.
Das Aufnahmeelement 15 ist mit den kugelförmigen Segmenten 10, welche über den Verbindungssteg 13 fest miteinander verbunden und auf einer gemeinsamen, geradlinigen Achse angeordnet sind, einstückig ausgebildet. Die kugelförmigen Segmente 10 sind insbesondere in der Form, den Abmessungen und dem Material vorzugsweise identisch.
Der in einer senkrecht zur Achse des Entkopplungselements 9 aufgespannten Ebene über die Länge konstante, insbesondere rechteckig, speziell quadratisch, ausgebildete Querschnitt des Verbindungsstegs 13 weist geringere Abmessungen als der Querschnitt der kugelförmigen Segmente 10 durch den Durchmesser der Kugel auf. In alternativen Ausgestaltungsformen kann der Querschnitt des Verbindungsstegs 13 beispielsweise auch kreisförmig oder oval beziehungsweise mehreckig ausgebildet sein.
Das im Wesentlichen mit einer quaderförmigen Außengestalt ausgebildete Aufnahmeelement 15 ist mit einer Breite B und einer Tiefe T innerhalb der senkrecht zur Achse des Entkopplungselements 9 aufgespannten Ebene ausgerichtet. Die Höhe H des Aufnahmeelements 15 entspricht einer Außenabmessung in Richtung der Achse des Entkopplungselements 9. Insbesondere die Breite B als eine Abmessung in einer ersten Richtung senkrecht zur Achse des Entkopplungselements 9 ist vorzugsweise größer als der Durchmesser der kugelförmigen Segmente 10. Die Tiefe T als eine Abmessung in einer zweiten Richtung senkrecht zur Achse des Entkopplungselements 9 kann geringer sein als der Durchmesser der kugelförmigen Segmente 10. Die Höhe H des Aufnahmeelements 15 richtet sich nach dem Abstand der Segmente 10 zueinander in Richtung der Achse des Verbindungsstegs 13. Die Abmessungen des Aufnahmeelements 15 korrespondieren mit der Gestalt und den Abmessungen des nicht dargestellten Halteelements der Anordnung zum entkoppelten Halten des Elektromotors.
Das quaderförmige Aufnahmeelement 15 weist jeweils zwei sich gegenüberliegend angeordnete und geschlossenflächig ausgebildete erste Seitenwandungen 15a sowie zweite Seitenwandungen 15b auf und ist mit zwei sich ebenfalls gegenüberliegend angeordneten offenen Seitenflächen ausgebildet. Die offenen Seitenflächen des Aufnahmeelements 15 sind jeweils durch die Breite B und die Höhe H bestimmt und mit der Oberfläche senkrecht zur Achse des Verbindungsstegs 13 ausgerichtet. Die ersten Seitenwandungen 15a sind jeweils durch die Höhe H und die Tiefe T bestimmt und mit den Oberflächen ebenfalls senkrecht zur Achse des Verbindungsstegs 13 sowie senkrecht zu den Oberflächen der offenen Seitenflächen ausgerichtet.
Die durch die Breite B und die Tiefe T bestimmten und jeweils in Richtung eines Segments 10 weisenden Oberflächen der zweiten Seitenwandungen 15b sind, insbesondere gemäß 5a, nach innen beziehungsweise konkav gewölbt ausgebildet. Dabei ist die Oberfläche der Seitenwandung 15b jeweils ausschließlich in Richtung der Breite B gekrümmt. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltungsform können die Oberflächen zudem in Richtung der Tiefe T gewölbt sein. Aufgrund der zueinander ausgerichteten Wölbungen der Oberflächen der sich gegenüberliegenden zweiten Seitenwandungen 15b ist die Höhe H des Aufnahmeelements 15 nicht konstant und weist in den Randbereichen größere Werte als im Bereich des Zentrums auf, in welchem der Verbindungssteg 13 durch das Aufnahmeelement 15 hindurch verlaufend angeordnet ist. In den sich gegenüberliegenden Randbereichen der zweiten Seitenwandungen 15b, insbesondere an den Verbindungslinien zwischen den ersten Seitenwandungen 15a mit den zweiten Seitenwandungen 15b, weist die Höhe H des Aufnahmeelements 15 jeweils den Maximalwert auf, während die Höhe H im Bereich des Zentrums des Aufnahmeelements 15 minimal ist.
Mit der konkaven Ausbildung der zu den Segmenten 10 hin ausgerichteten Oberflächen der zweiten Seitenwandungen 15b ist das jeweils der Oberfläche der Seitenwandung 15b gegenüberliegende Segment 10 mit einem nahezu gleichbleibenden Abstand zur Oberfläche der Seitenwandung 15b angeordnet. Mit der Wölbung der Oberfläche wird das kugelförmige Segment 10 beabstandet zum Aufnahmeelement 15 innerhalb des Aufnahmeelements 15 eingebettet. Eine relative Bewegung zwischen dem kugelförmigen Segment 10 und der jeweiligen zweiten Seitenwandung 15b führt aufgrund des geringen, nahezu konstanten Abstands zwischen der Seitenwandung 15b und dem Segment 10 zu einem großflächigen und unmittelbaren Anliegen des Segments 10 am Aufnahmeelement 15. Die im Entkopplungselement 9 auftretenden Kräfte werden schneller und effizienter weitergeleitet als bei einer Ausbildung mit ungewölbten Oberflächen der zweiten Seitenwandungen 15b.
Die wie die ersten Seitenwandungen 15a und die zweiten Seitenwandungen 15b ebenfalls deckungsgleich ausgebildeten offenen Seitenflächen sind umlaufend durch Schmalseiten beziehungsweise Kanten der Seitenwandungen 15a, 15b begrenzt. Zwischen den offenen Seitenflächen sind senkrecht zur Achse des Verbindungsstegs 13 zwei Durchgangsöffnungen 16 durch das Aufnahmeelement 15 hindurch ausgebildet. Die Durchgangsöffnungen 16 erstrecken sich dabei von einer ersten offenen Seitenfläche zu einer zweiten offenen Seitenfläche und sind parallel zueinander sowie in Richtung der Tiefe T des Aufnahmeelements 15 ausgerichtet. Die einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Durchgangsöffnungen 16 sind jeweils in Richtung der Breite B durch eine erste Seitenwandung 15a und den Verbindungssteg 13 sowie in Richtung der Höhe H durch die zweiten Seitenwandungen 15b begrenzt. Die Durchgangsöffnungen 16 sind damit beiderseits des Verbindungsstegs 13 ausgebildet.
In 6 ist das Entkopplungselement 9 aus den 5a bis 5d in Verbindung mit einem Halteelement 8 einer Anordnung 7 einer schwingungsentkoppelnden Halterung eines Elektromotors 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt.
Das einstückig mit der Wandung 2 des Elektromotors 1 ausgebildete, insbesondere in der Wandung 2 integrierte, beziehungsweise fest mit der Wandung 2 verbundene Halteelement 8 ist vorzugsweise senkrecht von der Wandung 2 hervorragend angeordnet. Das damit in radialer Richtung zur Wandung 2 ausgerichtete Halteelement 8 weist im Wesentlichen eine U-Form beziehungsweise die Form einer Platte mit einer Ausnehmung 14 als Lasche zur Aufnahme des Entkopplungselements 9 auf. Dabei erstreckt sich die Ausnehmung 14 von einer von der Wandung 2 weg weisenden, freien Seitenfläche ausgehend in Richtung der Wandung 2 des Elektromotors 1 und damit in das flächige Halteelement 8 hinein. Die Ausnehmung 14 verläuft senkrecht zur freien Seitenfläche sowie zur Wandung 2. Die freie Seitenfläche mit der als Einschnitt oder Lasche ausgebildeten Ausnehmung 14 ist distal zur Seitenfläche angeordnet, an welcher das Halteelement 8 mit der Wandung 2 verbunden ist.
Ein offener Querschnitt der Ausnehmung 14 ist mit dem vorzugsweise rechteckigen, insbesondere quadratischen Querschnitt des Verbindungsstegs 13 des Entkopplungselements 9 korrespondierend derart ausgebildet, dass das Entkopplungselement 9 im Bereich des Verbindungsstegs 13 in die Ausnehmung 14 des Halteelements 8 eingesteckt werden kann. Dabei kann der sich zwischen den kugelförmigen Segmenten 10 des Entkopplungselements 9 erstreckende Verbindungssteg 13 in der Ausnehmung 14 des Halteelementes 8 verklemmend, insbesondere sich elastisch verformend eingesetzt werden.
Bei der Montage des Entkopplungselements 9 am Halteelement 8 und damit an der Wandung 2 wird das Entkopplungselement 9 mit einer offenen Seitenfläche des Aufnahmeelements 15 auf das Haltelement 8 derart aufgeschoben, dass der Verbindungssteg 13 in die Ausnehmung 14 eingreift und das Aufnahmeelement 15 das Halteelement 8 vollumfänglich umschließt. An den in axialer Richtung beziehungsweise in Richtung der Achse des Verbindungsstegs 13 ausgebildeten flachen Seiten des plattenförmigen Halteelements 8 liegt folglich jeweils eine zweite Seitenwandung 15b des Aufnahmeelements 15 an, während an den in tangentialer Richtung zur Wandung 2 ausgebildeten äußeren Kanten oder Schmalseiten des Halteelements 8 jeweils eine erste Seitenwandung 15a des Aufnahmeelements 15 anliegt. Damit ist das Halteelement 8 sowohl an den flachen Seiten als auch an den Schmalseiten und folglich vollumfänglich vom Aufnahmeelement 15 umschlossen. Zudem ist das Aufnahmeelement 15 in Richtung der Tiefe T derart ausgebildet, dass das Aufnahmeelement 15 an der freien, mit der als Einschnitt oder Lasche ausgebildeten Ausnehmung 14 versehenen Seitenfläche des Halteelements 8 gegenüber dem Halteelement 8 übersteht, sodass auch die freie Seitenfläche des Halteelements 8 zumindest teilweise durch das Aufnahmeelement 15 des Entkopplungselements 9 geschützt angeordnet ist.
Im zwischen den zueinander gewandten Seiten der ersten Seitenwandungen 15a und dem Verbindungssteg 13 ausgebildeten Zwischenraum des Aufnahmeelements 15 ist jeweils ein Bereich des Halteelements 8 aufgenommen, welcher folglich einerseits von einer ersten Seitenwandung 15a und andererseits vom Verbindungssteg 13 des Entkopplungselements 9 eingeschlossen ist.
Die vollumfängliche Anordnung des Aufnahmeelements 15 um das Halteelement 8 verhindert beispielsweise ein Anschlagen des Halteelements 8 am nicht dargestellten, um den Elektromotor 1 ausgebildeten Gehäuse, sodass die Gefahr des Zerstörens des Halteelements 8 und damit eines Ausfalls des Gebläses minimiert wird.
Aus 7a geht eine Anordnung 7, auch als Entkopplungsanordnung bezeichnet, eines Elektromotors 1 innerhalb des Gehäuses 11 mit einer zwischengelagerten schwingungsentkoppelnden Halterung in einer Detailansicht in Draufsicht hervor, während in 7b die Anordnung 7 aus 7a in einer seitlichen Schnittdarstellung gezeigt ist.
Die Entkopplungsanordnung 7 weist eine Vielzahl an radial von der Wandung 2 abragenden Halteelementen 8 mit jeweils einem dazugehörigen als Dämpfungselement wirkenden Entkopplungselement 9 auf, welche gleichmäßig über den Umfang der Wandung 2 des Elektromotors 1 verteilt angeordnet sind. Dabei sind mindestens drei Halteelemente 8 mit jeweils einem Entkopplungselement 9 vorgesehen, welche zudem in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Wandung 2 angeordnet sind.
Die jeweils über den Verbindungssteg 13 an den an der Wandung 2 angeordneten Halteelementen 8 fixierten Entkopplungselemente 9 sind einerseits von der Wandung 2 des Elektromotors 1 und andererseits vom Gehäuse 11 umschlossen. Das Fixieren der Entkopplungselemente erfolgt beispielsweise durch Verkleben oder Verklemmen. Auch andere bekannte Befestigungsmethoden sind möglich.
Das Gehäuse 11 kann in den Bereichen der Entkopplungsanordnung 7, insbesondere im Bereich der Halteelemente 8 und Entkopplungselemente 9, jeweils eine Ausbuchtung zur umfassenden Aufnahme der Entkopplungsanordnung 7 aufweisen, was unter anderem die Montage des Elektromotors 1 im Gehäuse 11 erleichtert. Der Elektromotor 1 wird vorzugsweise in axialer Richtung in das Gehäuse 11 eingeschoben.
Zudem können die Wandung 2 des Elektromotors 1 beziehungsweise das Gehäuse 11 im Bereich der Anlage des Entkopplungselements 9 jeweils mit an die Außenform der kugelförmigen Segmente 10 angepassten Aufnahmen zum Integrieren der Entkopplungselemente 9 ausgebildet sein. Die an der Wandung 2 beziehungsweise des Gehäuses 11 vorgesehenen Aufnahmen sind konkav ausgebildet.
Mit der Ausbildung der Entkopplungselemente 9 in Verbindung mit der Ausgestaltung der Ausbuchtungen und der Aufnahmen des Gehäuses 11 zum Integrieren der Entkopplungselemente 9 können auch die elastischen Eigenschaften der Entkopplungselemente 9 beeinflusst und abgestimmt werden, um beispielsweise unterschiedliche Dämpfungsverhalten der Entkopplungsanordnung 7 in radialer, axialer oder tangentialer Richtung zu bewirken.
Die Entkopplungselemente 9 liegen im montierten Zustand des Elektromotors 1 innerhalb des Gehäuses 11 mit den kugelförmigen Oberflächen der Segmente 10 an einer Innenseite des Gehäuses 11 und einer Außenseite der Wandung 2 des Elektromotors 1 an. Durch die kugelförmigen Oberflächen der Segmente 10 wird eine Rotationsbewegung des Elektromotors 1 innerhalb des Gehäuses 11, insbesondere ein Abrollen in Umfangsrichtung des Gehäuses 11, ermöglicht. Dabei wird auch bei höheren Belastungen der Anordnung 7 durch ein Verpressen der Wandung 2 des Elektromotors 1 innerhalb des Gehäuses 11 ein Verdrehen des Elektromotors 1 zum Gehäuse 11 durch elastisches Verformen der Entkopplungselemente 9 ausgeglichen.
Während des Betriebs des Gebläses und damit des Elektromotors 1 wird ein Drehmoment erzeugt, welches die Rotationsbewegung des Elektromotors 1 innerhalb des Gehäuses 11 sowie eine Abrollbewegung der kugelförmigen Segmente 10 der Entkopplungselemente 9 an der Wandung 2 bewirkt. Dabei werden die Entkopplungselemente 9, insbesondere die Segmente 10, elastisch verformt, sodass eine Rückstellkraft erzeugt wird. Damit werden die Schwingungen des Elektromotors 1 gedämpft und vom Gehäuse 11 entkoppelt. Die Entkopplungselemente 9 nehmen die beispielsweise beim Anlaufen des Elektromotors 1 oder wechselnder Last des Elektromotors 1 entstehenden Drehmomente auf.
Da zudem die Halteelemente 8 innerhalb der Aufnahmeelemente 15 der Entkopplungslemente 9 angeordnet und von den Aufnahmeelementen 15 vollumfänglich umschlossen sind, werden die Halteelemente 8 während einer Rotationsbewegung des Elektromotors 1 innerhalb des Gehäuses 11 nicht gegen das Gehäuse 11 gepresst. Die Aufnahmeelemente 15 sind stets zwischen den Halteelementen 8 und der Wandung 2 angeordnet, sodass die beim Bewegen der Halteelemente 8 in Richtung der Wandung 2 wirkenden mechanischen Kräfte durch das Entkopplungselement 9 gedämpft werden, was eine Gefahr des Zerstörens der Halteelemente 8 und damit eines Ausfalls des Gebläses minimiert.
Bezugszeichenliste

1, 1': Elektromotor
2: Wandung
3: erstes Abschlusselement
3a: erstes Lager
4: zweites Abschlusselement
4a: zweites Lager
5: Antriebswelle
6: Rotationsachse Antriebswelle 5
7, 7': Anordnung, Entkopplungsanordnung
8: Halteelement
9, 9'-1, 9'-2: Entkopplungselement
10: Segment Entkopplungselement 9, 9'
10a: Rippe
11: Gehäuse
12: Befestigungselement Gehäuse 11
13: Verbindungssteg Entkopplungselement 9, 9'
14: Ausnehmung Halteelement 8
15: Aufnahmeelement
15a: erste Seitenwandung Aufnahmeelement 15
15b: zweite Seitenwandung Aufnahmeelement 15
16: Durchgangsöffnung
B: Breite Aufnahmeelement 15
H: Höhe Aufnahmeelement 15
T: Tiefe Aufnahmeelement 15

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10326996 A1 [0006]

Claims

Anordnung (7) zum entkoppelten Halten eines Elektromotors (1) innerhalb eines Gehäuses (11), wobei die Anordnung (7) an einer Außenseite einer Wandung (2) des Elektromotors (1) ausgebildet ist und an der Wandung (2) sowie von der Wandung (2) hervorragend ausgebildete Halteelemente (8) sowie jeweils mit den Halteelementen (8) verbundene Entkopplungselemente (9) aufweist, wobei - jedes Halteelement (8) flächig und mit einer Ausnehmung (14) ausgebildet ist und - jedes Entkopplungselement (9) mindestens zwei kugelförmige Segmente (10) aufweist, welche über einen Verbindungssteg (13) miteinander verbunden sind, wobei jedes Entkopplungselement (9) mit dem Verbindungssteg (13) innerhalb der Ausnehmung (14) eines Halteelements (8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (9) ein Aufnahmeelement (15) für das Halteelement (8) aufweist, wobei das Aufnahmeelement (15) mit dem Verbindungssteg (13) des Entkopplungselements (9) verbunden und das Halteelement (8) vollumfänglich umschließend ausgebildet ist.
Anordnung (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (9) zwei Segmente (10) aufweist, wobei die Segmente (10) und der Verbindungssteg (13) des Entkopplungselements (9) auf einer gemeinsamen geradlinig verlaufenden Achse angeordnet sind.
Anordnung (7) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (15) im Wesentlichen in der Form eines Quaders mit einer Breite (B) und einer Tiefe (T) innerhalb einer senkrecht zur Achse des Entkopplungselements (9) aufgespannten Ebene sowie einer Höhe (H) in Richtung der Achse des Entkopplungselements (9) ausgebildet ist.
Anordnung (7) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (15) jeweils zwei sich gegenüberliegend angeordnete und geschlossenflächig ausgebildete erste Seitenwandungen (15a) sowie zweite Seitenwandungen (15b) aufweist.
Anordnung (7) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Seitenwandungen (15a) jeweils durch die Höhe (H) und die Tiefe (T) bestimmt sowie mit den Oberflächen senkrecht zur Achse des Entkopplungselements (9) ausgerichtet angeordnet sind.
Anordnung (7) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Seitenwandungen (15b) jeweils durch die Breite (B) und die Tiefe (T) bestimmt sowie mit den Oberflächen in Richtung der Achse des Entkopplungselements (9) und jeweils in Richtung eines Segments (10) weisend ausgerichtet angeordnet sind.
Anordnung (7) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der zweiten Seitenwandungen (15b) jeweils konkav gewölbt ausgebildet sind.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (15) zwei sich gegenüberliegend angeordnete offene Seitenflächen aufweist.
Anordnung (7) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Seitenflächen jeweils durch die Breite (B) und die Höhe (H) bestimmt sowie mit den Oberflächen senkrecht zur Achse des Entkopplungselements (9) ausgerichtet angeordnet sind.
Anordnung (7) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (15) mit zwei Durchgangsöffnungen (16) ausgebildet ist, welche sich zwischen den offenen Seitenflächen, senkrecht zur Achse des Entkopplungselements (9) durch das Aufnahmeelement (15) hindurch erstreckend ausgebildet sind.
Anordnung (7) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (16) parallel zueinander sowie in Richtung der Tiefe (T) des Aufnahmeelements (15) ausgerichtet angeordnet sind.
Anordnung (7) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (16) jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, welcher in Richtung der Breite (B) jeweils durch eine erste Seitenwandung (15a) und den Verbindungssteg (13) sowie in Richtung der Höhe (H) jeweils durch die zweiten Seitenwandungen (15b) begrenzt ist.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (15) mit einer Breite (B) als eine Abmessung in einer Richtung senkrecht zur Achse des Entkopplungselements (9) ausgebildet ist, welche größer ist als ein Durchmesser der kugelförmigen Segmente (10).
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Entkopplungselement (9) mit den Segmenten (10), dem Verbindungssteg (13) und dem Aufnahmeelement (15) einstückig ausgebildet ist.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (13) einen über eine Länge konstanten Querschnitt senkrecht zur Achse aufweist.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (13) einen rechteckigen Querschnitt senkrecht zur Achse aufweist.
Anordnung (7) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Verbindungsstegs (13) geringere Abmessungen aufweist als ein Durchmesser der kugelförmigen Segmente (10).
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt der Ausnehmung (14) des Halteelements (8) mit einem Querschnitt des Verbindungsstegs (13) des Entkopplungselements (9) korrespondierend derart ausgebildet ist, dass das Entkopplungselement (9) im Bereich des Verbindungsstegs (13) in die Ausnehmung (14) des Halteelements (8) sich elastisch verformend angeordnet ist.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Halteelemente (8) jeweils mit einem Entkopplungselement (9) ausgebildet sind.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (8) mit den Entkopplungselementen (9) in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Wandung (2) angeordnet sind.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (8) mit den Entkopplungselementen (9) gleichmäßig über einen Umfang der Wandung (2) verteilt angeordnet sind.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (2) als ein separates Gehäuse oder als ein Bestandteil eines Stators des Elektromotors (1) ausgebildet ist.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) aus einem Kunststoff ausgebildet ist.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (10) der Entkopplungselemente (9) jeweils an einer Außenseite der Wandung (2) des Elektromotors (1) und an einer Innenseite des Gehäuses (11) anliegend angeordnet sind.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (8) in radialer Richtung von der Wandung (2) hervorragend ausgerichtet angeordnet sind.
Anordnung (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung (14) des Halteelements (8) von einer freien Seitenfläche ausgehend, senkrecht in das Zentrum des Halteelements (8) hinein und zur Wandung (2) erstreckend ausgebildet ist.
Anordnung (7) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Ausnehmung (14) ausgebildete freie Seitenfläche gegenüberliegend zu einer zur Wandung (2) hin ausgerichteten Seitenfläche angeordnet ist.
Anordnung (7) nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (15) mit einer Tiefe (T) als eine Abmessung in einer Richtung senkrecht zur Achse des Entkopplungselements (9) derart ausgebildet ist, dass das Aufnahmeelement (15) an der freien, mit der Ausnehmung (14) ausgebildeten Seitenfläche des Halteelements (8) gegenüber dem Halteelement (8) übersteht.
Vorrichtung zum Fördern eines Luftvolumenstromes, insbesondere durch ein Klimagerät eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Elektromotor (1) mit einem auf einer Antriebswelle angeordneten Gebläserad, welche innerhalb eines Gehäuses (11) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1) mit einer Anordnung (7) zum entkoppelten Halten innerhalb des Gehäuses (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 28 ausgebildet ist.