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Die Erfindung betrifft eine Flanschanordnung, ein Kraftfahrzeuggehäuse sowie eine Verwendung einer derartigen Flanschanordnung, mit deren Hilfe elektrische Komponenten in einem Kraftfahrzeug abgedichtet mit einander verbunden werden können.
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Aus
DE 603 18 807 T2 ist ein in einem Gehäuse vorgesehener Elektromotor zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei das Gehäuse an einer Axialseite durch einen Flansch eines Wandlergehäuses verschlossen ist und eine elektrische Kontaktierung des Elektromotors mit einem im dem Wandlergehäuse vorgesehenen Wandler durch eine in dem Flansch vorgesehene elektrisch isolierte Öffnung hindurch erfolgt.
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Aus
US 2016/0064880 A1 ist eine Anschlussdose zum Anschließen elektrischer Komponenten eines Schienenfahrzeugs bekannt, bei dem die elektrischen Komponenten durch eine von der Kreisform abweichende Öffnung durchgeführt werden und ein O-Ring zwischen zwei Flanschen dichtend verpresst wird, wobei der Flansch der Anschlussdose an seiner nach oben weisenden Oberseite und an seiner nach unten weisenden Unterseite gerundet ausgeführt ist.
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Aus
DE 11 2007 000 951 B4 ist ein Aufnahmegehäuse für einen Dreiphasenwechselstrominverter bekannt, bei dem ein Befestigungsflansch einer anzuschließenden Komponente unterhalb eines vom Aufnahmegehäuse ausgebildeten winkelförmigen Dachs befestigt werden kann.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis ein Eindringen von Flüssigkeiten in ein Volumen, in dem elektrische Komponenten miteinander kontaktiert sind, sicher zu vermeiden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die eine sichere Abdichtung von elektrisch miteinander kontaktierten Komponenten in einem Kraftfahrzeug ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Flanschanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Kraftfahrzeuggehäuse mit den Merkmalen des Anspruch 7 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Flanschanordnung zur Verbindung von Kraftfahrzeugbauteilen eines Kraftfahrzeugs, die elektrisch kontaktierte Komponenten aufweisen mit einer von einer Kreisform abweichenden Öffnung zum Durchführen von mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, nebeneinander angeordneten, elektrisch kontaktierten Komponenten, einer radial außerhalb der Öffnung vorgesehenen ringförmig geschlossenen Dichtung zum Abdichten der Öffnung und einem von der Öffnung über die Dichtung hinaus nach radial außen abstehenden Flansch zum dichtenden Anpressen der Dichtung zwischen dem Flansch und einen mit dem Flansch verbindbaren Gegenflansch eines Kraftfahrzeugbauteils, wobei der Flansch eine nach radial außen weisende Außenseite aufweist, wobei die Außenseite des Flanschs im montierten Zustand der Flanschanordnung eine zu einem Großteil in Z-Richtung des Kraftfahrzeugs nach oben weisende Oberseite und/oder eine zu einem Großteil in Z-Richtung nach unten weisende Unterseite aufweist, wobei die Oberseite und/oder die Unterseite eine von einer X-Y-Ebene des Kraftfahrzeugs abweichende Konturierung aufweist, wobei die Unterseite ein erstes Unterseitenteilstück und im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung neben dem ersten Unterseitenteilstück ein zweites Unterseitenteilstück aufweist, wobei das erste Unterseitenteilstück und das zweite Unterseitenteilstück an den zueinander weisenden Enden in Z-Richtung tiefer als an den voneinander wegweisenden Enden ausgebildet sind, wobei das erste Unterseitenteilstück und das zweite Unterseitenteilstück eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweisen und unter einem Winkel zueinander ausgerichtet sind.
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Bei der elektrischen Kontaktierung von elektrischen Komponenten können zwei oder mehr elektrische Kontakte vorgesehen sein, die zueinander ausreichend beabstandet sind, um einen Kurzschluss zwischen den blanken Kontaktelementen der Kontakte zu vermeiden. Beispielsweise können bei der elektrischen Kontaktierung einer zum rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine drei nebeneinander beabstandete Kontaktelemente vorgesehen sein, die mit drei nebeneinander beabstandeten Kontaktenden einer elektrischen Leitung verbunden werden. Die elektrische Maschine ist hierbei in einem Gehäuse vor Umwelteinflüssen geschützt aufgenommen und über die abgedichtete Flanschanordnung für die Kontaktenden der elektrischen Leitung zugänglich, die insbesondere durch eine im wesentlichen rechteckige Öffnung der Flanschanordnung hindurch geführt sind. Aufgrund der Dichtung der Flanschanordnung ist es grundsätzlich vermieden, dass Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser oder Salzwasser, in das Gehäuse der elektrischen Maschine eindringen können. Es wurde jedoch erkannt, dass eine üblicherweise für ein Gehäuse eines Verbrennungsmotors vorgesehene Flanschanordnung nicht ohne weiteres auf ein Gehäuse für eine elektrische Maschine oder andere elektrische Komponenten übertragen werden kann. Es wurde erkannt, dass an der Dichtung der Flanschanordnung für eine elektrische Komponente ankommendes Wasser durch Kriecheffekte die Dichtung unterwandern kann, wodurch die Dichtwirkung durch Korrosionseffekte beeinträchtigt und die elektrisch leitenden Komponenten durch schließlich doch eindringende Flüssigkeiten beeinträchtigt oder sogar beschädigt werden können. Es wird davon ausgegangen, dass bei einem Verbrennungsmotor aufgrund der geölten mechanischen Komponenten Spritzöl die Dichtung von innen benetzen kann und einen Sperrfilm ausbildet, der eine Unterwanderung der Dichtung durch wasserhaltige Flüssigkeiten von außen sicher blockiert. Dieser die Dichtwirkung der Flanschanordnung verbessernde Sperreffekt des Spritzöls fehlt jedoch bei einer zur Verbindung von elektrisch kontaktierbaren Komponenten vorgesehene Flanschanordnung, so dass hier eine erhöhte Gefahr der Beeinträchtigung der Dichtwirkung durch wasserhaltige Flüssigkeiten aus der Umgebung vorliegt. Zudem wurde erkannt, dass Bauteile, die zu einem Verbrennungsmotor entfernt positioniert sind, kälter als der Verbrennungsmotor sind, wodurch an diesen Bauteilen am Verbrennungsmotor verdampftes Wasser kondensieren und/oder an diesen Bauteilen auftretendes Wasser nicht so leicht wie beim Verbrennungsmotor abtrocknen kann, so dass insbesondere bei einer elektrischen Kontaktierung der zum Verbrennungsmotor beabstandeten elektrischen Maschine die dreidimensionale von der X-Y-Ebene abweichende Konturierung der Außenseite der Flanschanordnung einen zusätzlichen Schutzeffekt der elektrisch miteinander kontaktierten Komponenten gegen Feuchtigkeit erreicht.
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Die von einer Kreisform abweichende Öffnung der Flanschanordnung kann grundsätzlich als Rechteck oder sonstiges Vieleck ausgestaltet sein, damit die mehreren Kontaktelemente ausreichend zueinander beabstandet durch die Öffnung der Flanschanordnung geführt werden können. Eine eckige Ausgestaltung der Öffnung und des die Öffnung umgebenen Flanschs erleichtert die Montage des Flanschs mit dem Gegenflansch in der gewünschten Relativdrehwinkellage. Da jedoch die Oberseite und die Unterseite des Flanschs nur zu einem Großteil aber nicht vollständig in der X-Y-Ebene liegen, sondern zumindest geringfügig, beispielsweise um wenige Winkelgrade bis ≤ 10°, zumindest in einem Teilabschnitt zur X-Y-Ebene angeschrägt verlaufen, ist es möglich an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Flanschs ansonsten anhaftende Flüssigkeitstropfen schwerkraftbedingt von der Dichtung wegzuleiten, wodurch stehendes Wasser in der Nähe der Dichtung vermieden wird. Hierbei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass Flüssigkeitstropfen aufgrund ihrer Oberflächenspannung an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Flanschs anhaften könnten und dadurch schließlich durch Kriecheffekte die Dichtung unterwandern können. Durch die angeschrägte Oberseite und/oder Unterseite kann die an dem Flüssigkeitstropfen angreifende Schwerkraft eine Hangabtriebskraft aufprägen, aufgrund dessen der Flüssigkeitstropfen leichter und/oder schneller abgeführt werden kann. Der Flüssigkeitstropfen kann schließlich von der Flanschanordnung abtropfen, wodurch die Dichtung besser geschützt und die Dichtwirkung länger aufrechterhalten werden kann. Durch die angeschrägte Oberseite und/oder Unterseite kann die Außenseite des Flanschs der Flanschanordnung eine flüssigkeitsabführende Konturierung aufweisen, mit deren Hilfe Flüssigkeitstropfen von der Dichtung weggeleitet werden können, so dass eine sichere Abdichtung von elektrisch miteinander kontaktierten Komponenten in einem Kraftfahrzeug ermöglicht ist.
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Durch die mindestens zwei Unterseitenteilstück können die an der Unterseite anhaftenden Flüssigkeitstropfen aufeinander zu ablaufen und insbesondere zu einem größeren Flüssigkeitstropfen zusammenlaufen, der leichter abtropfen kann. Da das erste Unterseitenteilstück und das zweite Unterseitenteilstück eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweisen und unter einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, kann eine Ansammlung von Flüssigkeitstropfen auf der Unterseite des Flanschs kann vermieden werden. Das erste Unterseitenteilstück und das zweite Oberseitenteilstück können insbesondere mittig zur Öffnung und/oder zur Dichtung unter einem Winkel, vergleichbar zu einem nach unten weisenden Dach, miteinander verbunden sein. Das erste Unterseitenteilstück und das zweite Unterseitenteilstück sind insbesondere im Wesentlichen um einen gleichen Winkel zur X-Y-Ebene angeschrägt.
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Die Außenseite des Flanschs kann insbesondere die Oberseite und die Unterseite miteinander verbindende Seitenflächen aufweisen, die insbesondere im Wesentlichen in Z-Richtung verlaufen und an denen die Flüssigkeitstropfen leicht nach unten ablaufen und schließlich abtropfen können. Die Dichtung kann korrespondierend zum Formverlauf des Flanschs an der zum Gegenflansch weisenden Axialseite ausgestaltet sein. Insbesondere ist eine Oberseite und/oder Unterseite der Dichtung analog zur Oberseite und/oder Unterseite des Flanschs ausgestaltete. Falls ein Flüssigkeitstropfen zwischen den Flansch und den Gegenflansch gelangen sollte, kann durch die angeschrägte Oberseite und/oder Unterseite der Dichtung der Flüssigkeitstropfen zur Seite und/oder nach unten abgeführt werden und schließlich abtropfen ohne die Dichtung zu unterwandern. Insbesondere ist die Öffnung korrespondierend zum Formverlauf des Flanschs an der zum Gegenflansch weisenden Axialseite ausgestaltet, so dass die von der Öffnung in radialer Richtung abstehende Flanschbreite im Wesentlichen konstant sein kann. Vorzugsweise ist der Gegenflansch analog zu dem Flansch aufgebaut. Alle Aus- und Weiterbildungen des Flansches gelten für den Gegenflansch ebenfalls analog mit. Der Flansch und der Gegenflansch sind insbesondere symmetrisch zueinander, insbesondere spiegelbildlich zueinander, ausgeformt.
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Unter einer Axialrichtung wird eine Richtung in Richtung der Flächennormalen des Öffnungsquerschnitts der Öffnung der Flanschanordnung verstanden, wobei unter einer radialen Richtung eine Richtung orthogonal zur Flächennormalen des Öffnungsquerschnitts der Öffnung der Flanschanordnung verstanden wird. Unter einer X-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Längsachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn die Flanschanordnung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die X-Richtung verläuft im Wesentlichen horizontal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Unter einer Y-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Querachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn die Flanschanordnung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die Y-Richtung verläuft im Wesentlichen horizontal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Unter einer Z-Richtung wird eine Koordinatenrichtung entlang einer Vertikalachse eines Kraftfahrzeugs verstanden, wenn die Flanschanordnung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Die Z-Richtung verläuft im Wesentlichen vertikal, wenn das Kraftfahrzeug auf einem ebenen horizontal verlaufenden Untergrund abgestellt ist. Die X-Richtung, die Y-Richtung und die Z-Richtung sind zueinander orthogonal ausgerichtet. Unter der X-Y-Ebene wird eine Ebene verstanden, die von der X-Richtung und von der Y-Richtung aufgespannt wird und in einer bestimmten Höhe in Z-Richtung angeordnet ist.
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Insbesondere verläuft die in zu einem Großteil Z-Richtung nach oben weisende Oberseite und/oder die zu einem Großteil in Z-Richtung nach unten weisende Unterseite in einer Axialrichtung von der Dichtung weg zur X-Y-Ebene angeschrägt in Z-Richtung nach unten. In der Nähe der Dichtung an der zum Gegenflansch weisenden Axialseite ist die Oberseite und/oder die Unterseite des Flanschs höher als an dem von der Dichtung und von der Axialseite wegweisenden Ende der axialen Flanschdicke des Flanschs. Flüssigkeitstropfen können dadurch in axialer Richtung von der Dichtung wegfließen und sich beispielsweise in einer, vorzugsweise rinnenartigen, Ecke zwischen dem Flansch und einem Gehäuse sammeln. Die Flüssigkeitstropfen können dadurch nicht an die Dichtung gelangen. Mehrere Flüssigkeitstropfen können von der Dichtung beabstandet zusammenlaufen und einen größeren Flüssigkeitstropfen bilden, der leichter abgeführt werden kann und leichter von der Flanschanordnung abtropfen kann ohne die Dichtung zu beeinträchtigen.
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Vorzugsweise weist die Oberseite ein erstes Oberseitenteilstück und im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung neben dem ersten Oberseitenteilstück ein zweites Oberseitenteilstück auf, wobei das erste Oberseitenteilstück und das zweite Oberseitenteilstück an den zueinander weisenden Enden in Z-Richtung höher als an den voneinander wegweisenden Enden ausgebildet sind. Grundsätzlich ist es möglich, dass die gesamte Oberseite und/oder die gesamte Unterseite als eine einzelne zur X-Y-Ebene angeschrägte ebene Fläche ausgestaltet ist. Durch die mindestens zwei Oberseitenteilstücke kann ein Teil der Flüssigkeitstropfen an die eine Seite und ein anderer Teil an die andere Seite des Flanschs abgeführt werden, so dass die abzuführende Flüssigkeitsmenge auf beide Seiten verteilt werden kann. Die korrosive Belastung des Flanschs kann dadurch vergleichmäßigt werden. Zudem kann der Bauraumbedarf des Flanschs in Z-Richtung gering gehalten werden.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das erste Oberseitenteilstück und das zweite Oberseitenteilstück eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweisen und unter einem Winkel, insbesondere dachartig, zueinander ausgerichtet sind. Eine Ansammlung von Flüssigkeitstropfen auf der Oberseite des Flanschs kann dadurch vermieden werden. Das erste Oberseitenteilstück und das zweite Oberseitenteilstück können insbesondere mittig zur Öffnung und/oder zur Dichtung unter einem Winkel, vergleichbar zu einem Dach, miteinander verbunden sein. Das erste Oberseitenteilstück und das zweite Oberseitenteilstück sind insbesondere im Wesentlichen um einen gleichen Winkel zur X-Y-Ebene angeschrägt. Die Menge der an unterschiedliche Seiten der Flanschanordnung abgeführten Flüssigkeitstropfen kann dadurch im Wesentlichen gleich groß sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Oberseite und/oder die Unterseite zumindest in einem Teilbereich eckig und/oder gerundet ausgeführt ist, wobei in diesem Teilbereich eine Flächennormale der Oberseite und/oder der Unterseite zur Z-Richtung angeschrägt verläuft. Besonders bevorzugt ist abgesehen von einem maximal oberen Punkt und einem maximal unteren Punkt der Außenseite des Flanschs die gesamte Außenseite des Flanschs zur X-Y-Ebene angeschrägt, wobei das Ausmaß der Anschrägung und damit ein Winkel der Flächennormale der Außenseite relativ zur Z-Richtung allmählich und/oder sprunghaft variabel zwischen dem oberen Punkt und dem unteren Punkt entlang der Umfangsrichtung des Flanschs vorgesehen sein kann. Der Flansch kann eine unregelmäßige Konturierung aufweisen, die eine schwerkraftgetriebene Abfuhr von Flüssigkeiten von dem oberen Punkt zu dem unteren Punkt ermöglicht. Vorzugsweise sind wannenartige Zwischenbereiche der Außenseite des Flanschs, in denen sich Flüssigkeiten sammeln könnten, im Verlauf der Außenseite zwischen dem oberen Punkt und dem unteren Punkt vermieden. Die Außenseite ist zwischen dem oberen Punkt und dem unteren Punkt dadurch immer derart angeschrägt, dass eine vollständige schwerkraftgetriebene Abfuhr von Flüssigkeiten sichergestellt ist.
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Besonders bevorzugt sind das erste Unterseitenteilstück und das zweite Unterseitenteilstück über eine in Z-Richtung nach unten abstehende Abtropfnase miteinander verbunden, wobei insbesondere die Abtropfnase im Wesentlichen in Z-Richtung verlaufende mit dem ersten Unterseitenteilstück beziehungsweise mit dem zweiten Unterseitenteilstück verbundene Seitenflächen aufweist. Die in einer Ecke zwischen der Abtropfnase und dem jeweiligen Unterseitenteilstück ankommenden Flüssigkeitstropfen können an der Seitenfläche der Abtropfnase schwerkraftgetrieben von der Dichtung weg abgeführt werden. An dem nach unten weisenden Ende der Abtropfnase können sich die Flüssigkeitstropfen sammeln und einen immer größer werdenden Flüssigkeitstropfen bilden, der schließlich schwer genug ist, um von der Abtropfnase abtropfen zu können. Es ist auch möglich, dass mehr als eine Abtropfnase vorgesehen ist, insbesondere wenn die Unterseite mehr als eine Stelle ausbildet, an der sich schwerkraftgetrieben abgeführte Flüssigkeit sammeln kann, beispielsweise wenn mehrere entsprechend miteinander verbundene Unterseitenteilstück vorgesehen sind.
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Insbesondere weist die Dichtung eine in Z-Richtung nach unten abstehende Dichtnase zum Abtropfen von Flüssigkeit auf, wobei insbesondere die Dichtnase und die Abtropfnase hintereinander angeordnet sind. Auch an der Dichtung ankommende Flüssigkeitstropfen können schwerkraftgetrieben an der Dichtung entlang bis zur Dichtnase gelangen, wo sich die Flüssigkeitstropfen beabstandet von der Öffnung sammeln können. Dies ermöglicht es so viele Flüssigkeitstropfen beabstandet von der abzudichtenden Öffnung zu sammeln, dass trotz einer Kapillarwirkung zwischen den Axialseiten des Flanschs und des Gegenflansch Flüssigkeit von der Dichtung weg abgeführt werden kann, sofern überhaupt Flüssigkeitstropfen in den Dichtspalt zwischen dem Flansch und dem Gegenflansch gelangen. Die Dichtnase kann von dem unteren Bereich des Flanschs und/oder des Gegenflanschs abgedeckt und geschützt sein. Es ist auch möglich, dass mehr als eine Dichtnase vorgesehen ist, insbesondere wenn die Dichtung mehr als eine Stelle ausbildet, an der sich schwerkraftgetrieben abgeführte Flüssigkeit sammeln kann.
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Vorzugsweise weist der Flansch an einer zur Öffnung weisenden Flanschfläche eine Ablaufnut zur Abführung von an der Dichtung abtropfender Flüssigkeit auf. Die Ablaufnut kann sich von der Dichtung bis zur Außenseite des Flanschs erstrecken. Durch die Ablaufnut kann verhindert werden, dass Flüssigkeit durch Kapillareffekte an den im Dichtspalt aufeinander zu weisenden Flanschflächen des Flanschs und des Gegenflanschs zurückgehalten wird und nicht schwerkraftgetrieben abgeführt wird. Die Ablaufnut kann insbesondere an der in Z-Richtung tiefsten Stelle der Dichtung vorgesehen sein. Falls durch die Formgestaltung der Dichtung sich die Flüssigkeit an mehr als eine Stelle der Dichtung sammeln kann, kann auch an diesen Stellen eine weitere Ablaufnut vorgesehen sein. Besonders bevorzugt weist der Flansch und/oder der Gegenflansch eine Dichtnut auf, in der die Dichtung teilweise eingesteckt ist, wobei die Ablaufnut, insbesondere scharfkantig, mit der Dichtnut verbunden ist und von der Dichtnut absteht. Insbesondere kann die Dichtung mit einer Dichtnase zumindest teilweise in die Ablaufnut hineinragen.
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Besonders bevorzugt weist der Flansch und/oder der Gegenflansch eine Dichtnut auf, in der die Dichtung teilweise eingesteckt ist, wobei die Dichtnut und die Dichtung unsymmetrisch ausgestaltet sind. Die Dichtung kann dadurch nur in einer definierten Relativlage verbaut werden, so dass die Dichtung nur mit genau einer Axialseite in die Dichtnut eintauchen kann. Die Montage ist dadurch vereinfacht. Insbesondere ist es möglich die Axialseiten der Dichtung unterschiedlich auszugestalten, ohne dass die für eine bestimmte Dichtwirkung mit der jeweils zugeordneten Flanschfläche des Flansches beziehungsweise des Gegenflanschs ausgeformte Axialseite der Dichtung an der falschen Flanschfläche anliegt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggehäuse zur Aufnahme einer elektrisch kontaktierbaren Komponente eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Aufnahme einer elektrischen Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäusebauteil zum zumindest teilweisen Abdecken der elektrisch kontaktierbaren Komponente und einer in dem Gehäusebauteil ausgebildeten Flanschanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur mediendichten Kontaktierung der elektrisch kontaktierbaren Komponente über ein mit dem Flansch verbindbares Kraftfahrzeugbauteil. Durch die angeschrägte Oberseite und/oder Unterseite kann die Außenseite des Flanschs der Flanschanordnung eine flüssigkeitsabführende Konturierung aufweisen, mit deren Hilfe Flüssigkeitstropfen von der Dichtung weggeleitet werden können, so dass eine sichere Abdichtung von elektrisch miteinander kontaktierten Komponenten in einem Kraftfahrzeug ermöglicht ist.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Flanschanordnung, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur mediendichten Kontaktierung elektrisch kontaktierbarer Komponenten in einem Kraftfahrzeug in einer durch korrosive Flüssigkeiten, insbesondere Wasser oder Salzwasser, belasteten Umgebung, während die elektrisch kontaktierbaren Komponenten in einem im Wesentlichen ölfreien Luftraum angeordnet sind. Die Verwendung kann insbesondere wie vorstehend anhand der Flanschanordnung erläutert aus- und weitergebildet sein. Durch die angeschrägte Oberseite und/oder Unterseite kann die Außenseite des Flanschs der Flanschanordnung eine flüssigkeitsabführende Konturierung aufweisen, mit deren Hilfe Flüssigkeitstropfen von der Dichtung weggeleitet werden können, so dass eine sichere Abdichtung von elektrisch miteinander kontaktierten Komponenten in einem Kraftfahrzeug ermöglicht ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: eine schematische Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform einer Flanschanordnung in einem Kraftfahrzeug,
- 2: eine schematische Seitenansicht auf eine zweite Ausführungsform einer Flanschanordnung in einem Kraftfahrzeug,
- 3: eine schematische Seitenansicht auf eine dritte Ausführungsform einer Flanschanordnung in einem Kraftfahrzeug und
- 4: eine schematische Seitenansicht auf eine vierte Ausführungsform einer Flanschanordnung in einem Kraftfahrzeug.
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Die in 1 dargestellte Flanschanordnung 10 kann insbesondere zur elektrischen Kontaktierung einer zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine verwendet werden. Die elektrische Maschine weist beispielsweise drei in einer Linie ausreichend zueinander beabstandet nebeneinander angeordnete elektrische Kontaktelemente 12 auf, die mit Kontaktenden einer elektrischen Leitung, die beispielsweise zu einem Pulswellenrichter oder einer sonstigen elektrischen Komponente führt, elektrisch kontaktiert werden können. Der dargestellte Teil der Flanschanordnung 10 ist Teil eines Gehäuses 14, in dem die elektrische Maschine oder eine sonstige elektrische Komponente des Kraftfahrzeugs mediendicht geschützt aufgenommen sein soll. Die Flanschanordnung 10 weist einen insbesondere einstückig mit dem Gehäuse 14 ausgeführten Flansch 16 auf, in dem eine Öffnung 18 vorgesehen ist, damit die Kontaktelemente 12 für die Kontaktenden des anzuflanschenden Gegenparts zugänglich sind. Der Flansch 16 steht nach radial außen von der Öffnung 18 ab, wobei an der von dem Gehäuse 14 weg weisenden Axialseite des Flanschs 16 eine Dichtung 20 vorgesehen ist, die im montierten Zustand der Flanschanordnung 10 zwischen dem Flansch 16 und einem mit dem Flansch 16 befestigten Gegenflansch verpresst werden kann, um die zwischen dem Flansch 16 und dem Gegenflansch ausgebildete Trennstelle mediendicht abzudichten. Durch die Dichtung 20 kann insbesondere Wasser und Salzwasser von einem Eindringen in das Gehäuse 14 abgehalten werden.
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Damit erst gar keine Flüssigkeiten an die Dichtung 20 gelangen können und durch Kriecheffekte die Dichtung 20 unterwandern können, ist eine Außenseite 22 des Flanschs 16 derart konturiert, dass an der Außenseite 22 des Flanschs 16 ankommende Flüssigkeiten von der Dichtung 20 weg abgeführt werden können. Hierzu sind insbesondere eine Oberseite 24 und/oder eine Unterseite 26 der Außenseite 22 des Flanschs 16 gegenüber einer X-Y-Ebene des Kraftfahrzeugs angeschrägt ausgeführt.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Oberseite 24 des Flanschs 16 ein erstes Oberseitenteilstück 28 und ein zweites Oberseitenteilstück 30 auf, die in unterschiedliche Winkelrichtungen gegen die X-Y-Ebene des Kraftfahrzeugs angeschrägt sind und mittig zur Öffnung 18 dachartig miteinander verbunden sind. An der Oberseite 24 auftreffende Flüssigkeitstropfen können an dem ersten Oberseitenteilstück 28 beziehungsweise an dem zweiten Oberseitenteilstück 30 aufgrund der schwerkraftbedingten Hangabtriebskraft abgeführt und am seitlichen Ende des Flanschs 16 zu der Dichtung 20 beabstandet abtropfen.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Unterseite 26 ein erstes Unterseitenteilstück 32 und ein zweites Unterseitenteilstück 34 aufweisen, die in unterschiedliche Winkelrichtungen gegen die X-Y-Ebene des Kraftfahrzeugs angeschrägt sind und zur Mitte der Öffnung 18 hin nach unten angeschrägt verlaufen, wie in 2 dargestellt ist. Das erste Unterseitenteilstück 32 und das zweite Unterseitenteilstück 34 können winkelig miteinander verbunden sein, wobei vorzugsweise zwischen dem ersten Unterseitenteilstück 32 und dem zweiten Unterseitenteilstück 34 eine nach unten abstehende Abtropfnase 36 ausgebildet ist.
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Die Dichtung 20 kann analog zu der vorstehend dargestellten Konturierung des Flanschs 16 ausgestaltet sein. So kann die Dichtung 20 eine dachartig konturierte Oberseite aufweisen und/oder an ihrer Unterseite eine Dichtnase 38 aufweisen, an welche an der Dichtung ankommende Flüssigkeitstropfen abtropfen können.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Flanschanordnung 10 ist im Vergleich zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Flanschanordnung 10 die Außenseite 22 des Flanschs 16 etwas geschwungener und weniger winkelig ausgeführt. Zudem ist in dem Flansch 16 eine Dichtnut 40 ausgebildet, in welche die Dichtung 20 eingesetzt werden kann. Von der der Dichtnut 40 führt mindestens eine Ablaufnut 42 scharfkantig in Z-Richtung nach unten. In die jeweilige Ablaufnut 42 kann die Dichtung 20 mit der Dichtnase 38 teilweise eintauchen, so dass an der Dichtnase 38 abtropfende Flüssigkeit über die Ablaufnut 42 abgeführt werden kann.
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Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Flanschanordnung 10 ist im Vergleich zu dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Flanschanordnung 10 der Flansch 16 aus Bauraumgründen derart konturiert, dass sich mehrere tiefste Stellen ergeben, an denen sich an der Dichtung 20 anhaftende Flüssigkeit sammeln könnte. In diesem Fall kann nicht nur an der absolut tiefsten Stelle, sondern auch an der relativen lokal tiefsten Stelle eine Ablaufnut 42 und/oder eine Dichtnase 38 vorgesehen sein.
