DE102021107317A1 - Motor assembly with sealed housing cover - Google Patents
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Abstract
Eine Motoranordnung (2) mit einem elektrischen Motor (4) und einer elektrischen Steuereinheit (6) für den Motor (4) enthält ein Gehäuse (8) mit einem Motorabschnitt (10) für den Motor (4) und mit einem Aufnahmeabschnitt (12) mit einem abgedichteten Aufnahmeraum (14) für die Steuereinheit (6), wobei der Aufnahmeabschnitt (12) ein Unterteil (18) mit Öffnung (20) und abnehmbaren Deckel (22) mit mindestens einem Niederhalter (26) umfasst, wobei der Aufnahmeabschnitt (14) eine Dichtanordnung (34) mit Nut (36), einliegender Zunge (38) und Dichtmittel (40) umfasst, die entlang einer Randlinie (24) verlaufen, wobei die Randlinie (24) an jeder Stelle einen Krümmungsradius (R) aufweist, der größer als 5% der maximalen Querausdehnung (Q) einer von der Randlinie (24) umgrenzten Abdichtfläche (46) ist.Bei einem Verfahren zur Montage der Motoranordnung (2) werden Deckel (22) und Unterteil (18) in einer Montagevorrichtung (62) fixiert, das Dichtmittel (40) in die Nut (36) eingefüllt, der Deckel (22) mit Hilfe der Montagevorrichtung (50) in einer gewünschten Relativposition auf das Unterteil (18) aufgesetzt und der Deckel (22) am Unterteil (18) fixiert.A motor arrangement (2) with an electric motor (4) and an electric control unit (6) for the motor (4) contains a housing (8) with a motor section (10) for the motor (4) and with a receiving section (12) with a sealed accommodation space (14) for the control unit (6), the accommodation section (12) comprising a lower part (18) with an opening (20) and a removable cover (22) with at least one hold-down device (26), the accommodation section (14 ) comprises a sealing arrangement (34) with a groove (36), an inlaid tongue (38) and sealing means (40) which run along an edge line (24), the edge line (24) having a radius of curvature (R) at every point which is greater than 5% of the maximum transverse extent (Q) of a sealing surface (46) delimited by the edge line (24). In a method for assembling the engine assembly (2), the cover (22) and lower part (18) are assembled in an assembly device (62) fixed, the sealant (40) filled into the groove (36), the cover (22) placed on the lower part (18) in a desired relative position with the aid of the assembly device (50) and the cover (22) is fixed to the lower part (18).
Description
Die Erfindung betrifft eine Motoranordnung mit einem elektrischen Motor, einer elektrischen Steuereinheit zur Steuerung des Motors und einem am Motor befestigten Gehäuse mit einem Aufnahmeraum, in dem die Steuereinheit vor Umgebungseinflüssen geschützt ist.The invention relates to a motor arrangement with an electric motor, an electric control unit for controlling the motor and a housing which is fastened to the motor and has a receiving space in which the control unit is protected from environmental influences.
Eine solche Motoranordnung ist z.B. aus der
Derartige Motoren werden auch in widrigen Umgebungen eingesetzt. Die den Aufnahmeraum schützenden Materialien, also z.B. ein Gehäuse mit Deckel, können dabei mit aggressiven Ölen in Verbindung kommen. So wird ein derartiger Motor z.B. dazu eingesetzt, in einem automatischen Getriebe eines Fahrzeugs zu arbeiten. Dabei steht der Motor mit Getriebeöl in Verbindung, welches auch die den Aufnahmeraum schützenden Materialien erreichen kann.Such motors are also used in adverse environments. The materials protecting the receiving space, e.g. a housing with a cover, can come into contact with aggressive oils. For example, such a motor is used to operate in an automatic transmission of a vehicle. The engine is connected to transmission oil, which can also reach the materials protecting the receiving space.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen hinsichtlich einer Motoranordnung vorzuschlagen.The object of the present invention is to propose improvements with regard to a motor arrangement.
Die Aufgabe wird durch eine Motoranordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.The object is achieved by a motor arrangement according to claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention and other categories of the invention result from the further claims, the following description and the attached figures.
Die Motoranordnung enthält einen elektrischen Motor und eine elektrische Steuereinheit für den Motor, die mit diesem elektrisch verbunden ist. Unter „Steuereinheit“ ist hier jede elektrische / elektronische Schaltung oder Verdrahtung zu verstehen, die zur Beschaltung des Motors dient. Im einfachsten Fall können dies z.B. auch zwei einfache elektrische Leiter sein, an denen z.B. ein Entstörkondensator, eine Verpolschutzdiode oder dergleichen angeschlossen ist. In der Regel wird es sich dabei allerdings um mindestens eine Steuerplatine für den Motor handeln, z.B. zu dessen Drehzahlsteuerung /-regelung oder dergleichen.The motor assembly includes an electric motor and an electric motor control unit electrically connected thereto. The term "control unit" means any electrical / electronic circuit or wiring that is used to connect the motor. In the simplest case, this can also be, for example, two simple electrical conductors to which an interference suppression capacitor, a reverse polarity protection diode or the like is connected. As a rule, however, this will involve at least one control board for the motor, e.g. for its speed control / regulation or the like.
Die Motoranordnung enthält ein Gehäuse, dieses enthält bzw. weist einen Motorabschnitt auf, in oder an dem der Motor angeordnet ist. Das Gehäuse weist auch einen Aufnahmeabschnitt auf. Dieser dient zur Aufnahme der Steuereinheit. Der Aufnahmeabschnitt enthält einen Aufnahmeraum für die Steuereinheit. Die Steuereinheit ist im Aufnahmeraum schützend eingeschlossen. Der Aufnahmeraum ist daher gegenüber dem Motorabschnitt und der Umgebung bzw. einem die Motoranordnung umgebenden Außenraum abgedichtet.The motor assembly includes a housing that includes a motor portion in or on which the motor is mounted. The housing also has a receiving portion. This is used to hold the control unit. The accommodating section includes an accommodating space for the control unit. The control unit is protectively enclosed in the receiving space. The accommodation space is therefore sealed off from the engine section and the environment or an exterior space surrounding the engine arrangement.
Der Aufnahmeabschnitt enthält ein Unterteil. Dieses umgrenzt den Aufnahmeraum. Das Unterteil weist eine Öffnung für den bzw. als Zugang zum Aufnahmeraum, insbesondere zum Einsetzen oder Entnehmen der Steuereinheit in den oder aus dem Aufnahmeraum, auf. „Umgrenzen“ ist dabei so zu verstehen, dass das Unterteil den Aufnahmeraum nicht vollständig umfasst, sondern der Aufnahmeraum nur an der Öffnung noch offen ist. Erst durch einen die Öffnung verschließenden Deckel wird der Aufnahmeraum dann vollständig und dicht von Unterteil und Deckel umfasst bzw. umschlossen. In Bezug auf „Öffnungen“ bleiben außer Betracht hierbei z.B. Durchführungen für Kabel / Leiter / sonstige Leitungen etc. durch den Deckel und/oder das Unterteil bzw. die entsprechenden Wandungen des Gehäuses, die jedoch dann wiederum so abgedichtet sind, dass der Aufnahmeraum dicht umschlossen ist. Diese dienen insbesondere der Verbindung von Motor und Steuereinheit sowie dem Anschluss der Steuereinheit an einer externen Leistungsversorgung. Es können auch mehrere Öffnungen (mit Deckeln) am Aufnahmeraum vorgesehen sein. Insbesondere existieren lediglich Durchführungen für elektrische Kontakte durch das Unterteil und insbesondere keine Durchführungen durch den Deckel und insbesondere keine Durchführungen zum Austausch von Luft/Gas (z.B. Druckausgleich) zwischen dem Aufnahmeraum und dem Außenraum.The receiving portion includes a base. This delimits the recording space. The lower part has an opening for or as access to the accommodation space, in particular for inserting or removing the control unit into or out of the accommodation space. "Delimiting" is to be understood in such a way that the lower part does not completely enclose the receiving space, but the receiving space is still open only at the opening. The receiving space is then completely and tightly encompassed or enclosed by the lower part and the cover only by a cover closing the opening. With regard to "openings", e.g. bushings for cables / conductors / other lines etc. through the cover and/or the lower part or the corresponding walls of the housing are not taken into account, which are then sealed in such a way that the receiving space is tightly enclosed is. These serve in particular to connect the motor and control unit and to connect the control unit to an external power supply. Several openings (with covers) can also be provided on the receiving space. In particular, there are only passages for electrical contacts through the lower part and in particular no passages through the cover and in particular no passages for the exchange of air/gas (e.g. pressure equalization) between the receiving space and the outside space.
Der Aufnahmeabschnitt enthält auch den die Öffnung entlang einer umlaufenden Randlinie dicht verschließenden, abnehmbaren Deckel. Die Randlinie gibt diejenige (gedachte) Linie bzw. denjenigen Bereich bzw. Verlauf vor, der die Öffnung umringt und an dem die Abdichtung zwischen Deckel und Unterteil erfolgt.The receiving section also contains the removable cover sealing the opening along a peripheral edge line. The edge line specifies that (imaginary) line or that area or course which surrounds the opening and on which the sealing between the cover and the lower part takes place.
Die Motoranordnung enthält mindestens einen Niederhalter. Durch diesen ist - in einem Montagezustand - der Deckel - unter Zwischenlage einer Dichtanordnung - gegen das Unterteil gepresst. Dabei liegen Deckel und Unterteil insbesondere an mindestens einer Anlagefläche im Montagezustand aneinander an bzw. sind dort aneinander gepresst. Es existieren also gegenseitige Anlageelemente an Deckel und Unterteil, die sich im Montagezustand an den Anlageflächen berühren bzw. dort aufeinandergepresst sind. Die Niederhalter enthalten z.B. Klemm- oder Schraubverbindungen oder dergleichen, um den erforderlichen Niederhaltedruck zu erzeugen. Im Montagezustand sind dann z.B. eine oder mehrere Schrauben dieser Niederhalter bestimmungsgemäß festgezogen, um den Niederhaltedruck zu erzeugen bzw. aufrechtzuerhalten. Der einzelne Niederhalter wirkt insbesondere an der entsprechenden Stelle punktuell in Bezug auf dessen Kraftausübung, z.B. durch eine die Niederhaltekraft punktuell erzeugende Schraube.The motor assembly includes at least one hold-down. By this is - in an assembled state - the cover - pressed against the lower part - with the interposition of a sealing arrangement. In this case, the cover and the lower part bear against one another in particular on at least one contact surface in the assembled state or are pressed against one another there. There are mutual contact elements on the cover and base, which touch each other on the contact surfaces in the assembled state or are pressed against one another there. The hold-down devices contain clamp or screw connections or the like, for example, in order to generate the required hold-down pressure. In the assembled state, for example, one or more screws of this hold-down device are then determined properly tightened to create or maintain hold down pressure. The individual hold-down device acts in particular at the appropriate point in relation to its exertion of force, for example by means of a screw which generates the hold-down force at specific points.
Der Aufnahmeabschnitt enthält die Dichtanordnung. Diese verläuft entlang der Randlinie, umringt also die Öffnung und dichtet Deckel und Unterteil gegeneinander ab. Die Dichtanordnung enthält eine ebenfalls entlang der Randlinie verlaufende Nut und eine (bei aufgesetztem Deckel, siehe unten) in der Nut einliegende, ebenfalls entlang der Randlinie verlaufende Zunge und ein ebenfalls entlang der Randlinie verlaufendes Dichtmittel, das sich in einem Spalt zwischen Zunge und Nut befindet. Diese drei Komponenten umlaufen also ringförmig lückenlos die Öffnung und dichten das Unterteil gegen den Deckel ab.The receiving section contains the sealing arrangement. This runs along the edge line, encircling the opening and sealing the lid and base from each other. The sealing arrangement contains a groove also running along the edge line and a tongue lying in the groove (when the cover is in place, see below), also running along the edge line, and a sealant also running along the edge line, which is located in a gap between tongue and groove . These three components therefore run around the opening in a ring without gaps and seal the lower part against the cover.
„Entlang der Randlinie“ bedeutet dabei, dass der entsprechende Verlauf der endlich ausgedehnten Dichtanordnung parallel zur ideal linienhaften Randlinie, insbesondere auch beabstandet zu dieser, erfolgt bzw. dem Verlauf formgetreu folgt. Insbesondere verläuft die Randlinie jedoch in, insbesondere im Zentrum der Nut.“Along the edge line” means that the corresponding course of the finitely extended sealing arrangement takes place parallel to the ideally linear edge line, in particular also at a distance from it, or follows the course true to form. In particular, however, the edge line runs in, in particular in the center of the groove.
Entweder ist die Nut ein Element des Unterteils und die Zunge ein Element des Deckels; oder die Nut ist ein Element des Deckels und die Zunge ein Element des Unterteils.Either the groove is an element of the base and the tongue is an element of the cover; or the groove is an element of the cover and the tongue is an element of the base.
Nut und Zunge sind insbesondere im Montagezustand - also bei Kontakt von Deckel und Unterteil an den Anlageflächen - berührungsfrei zueinander ausgeführt und durch einen Spalt voneinander getrennt bzw. beabstandet. Der Spalt ist zumindest in einem Bereich mit Dichtmittel verfülltThe groove and tongue are designed to be non-contact with one another and separated or spaced apart from one another by a gap, particularly in the assembled state—that is, when the cover and base are in contact at the contact surfaces. At least one area of the gap is filled with sealant
So liegt das Dichtmittel zwischen Nut und Zunge im Spalt ein, daher kann insbesondere eine Flüssigdichtung genutzt werden, die im flüssigen Zustand bei der Montage des Deckels praktisch kraftfrei verdrängt werden kann und sich dann so im Spalt verteilt. Das Dichtmittel ist daher insbesondere eine ausgehärtete Flüssigdichtung. Insbesondere weist das Dichtmittel (beim Einbringen in die Nut) eine Viskosität im Bereich zwischen 350 Pas und 550 Pas, insbesondere zwischen 400 Pas und 500 Pas, insbesondere von 440Pas auf.The sealant lies in the gap between the groove and tongue, so a liquid seal can be used in particular, which can be displaced practically without force in the liquid state during assembly of the cover and is then distributed in the gap. The sealant is therefore in particular a hardened liquid seal. In particular, the sealing agent (when introduced into the groove) has a viscosity in the range between 350 Pas and 550 Pas, in particular between 400 Pas and 500 Pas, in particular 440 Pas.
Sämtliche Dimensions-, Mengen, Maßangaben etc. verstehen sich vorliegend - wenn nichts anderes angegeben ist - immer mit einer gewissen fachüblich zulässigen Toleranz, die der Fachmann also situationsangepasst nach seinem liquiden Fachwissen wählt, z.B. also 0,5mm +/- 10% für Fertigungstoleranzen. Erlaubte Toleranzen sind hier insbesondere maximal 20%, maximal 15%, maximal 10%, maximal 5%, maximal 3%, maximal 2% maximal 1%, maximal 0,1%.Unless otherwise stated, all dimensions, quantities, measurements, etc. are given with a certain customary tolerance, which the specialist chooses according to the situation according to his liquid expertise, e.g. 0.5mm +/- 10% for manufacturing tolerances . Permitted tolerances here are in particular a maximum of 20%, a maximum of 15%, a maximum of 10%, a maximum of 5%, a maximum of 3%, a maximum of 2%, a maximum of 1%, a maximum of 0.1%.
Der Spalt ist entlang der Randlinie vollständig durchgehend mit dem Dichtmittel verfüllt. So verbleibt keine Lücke in der Dichtanordnung in Umfangsrichtung der Öffnung und letztere ist in Verbindung mit dem Unterteil und dem Deckel vollständig abgedichtet.The gap is completely and continuously filled with the sealant along the edge line. Thus, no gap is left in the sealing arrangement in the circumferential direction of the opening and the latter is completely sealed in connection with the base and the cover.
Die Randlinie und damit der Nutverlauf umgrenzt eine Abdichtfläche. Insbesondere entspricht die Abdichtfläche der Öffnung. Diese Abdichtfläche weist eine maximale Querausdehnung auf. Die maximale Querausdehnung ist diejenige längste Gerade, die zwischen zwei Punkten der Randlinie gezogen werden kann. Bei einer Ellipse als Randlinie entspräche die Querausdehnung also der Hauptachse.The edge line and thus the course of the groove delimits a sealing surface. In particular, the sealing surface corresponds to the opening. This sealing surface has a maximum transverse extent. The maximum transverse extent is the longest straight line that can be drawn between two points on the edge line. With an ellipse as the edge line, the transverse extent would correspond to the main axis.
Die Randlinie weist an jeder Stelle einen Krümmungsradius auf, der bzw. dessen Wert größer als 5%, insbesondere größer als 10%, insbesondere größer als 12,5%, insbesondere größer als 15% des Wertes der maximalen Querausdehnung der von der Randlinie umgrenzten Abdichtfläche ist.The edge line has a radius of curvature at every point that is greater than 5%, in particular greater than 10%, in particular greater than 12.5%, in particular greater than 15% of the value of the maximum transverse extent of the sealing surface delimited by the edge line is.
Gemäß dieser Merkmale, insbesondere des Verhältnisses zwischen Querausdehnung und damit Größe der Abdichtfläche und kleinstem Krümmungsradius von Randlinie bzw. Nut - Zunge-Dichtungsverlauf, ergibt sich eine abgerundete bzw. vergleichsweise (also in Relation zur Größe und damit Querausdehnung der Abdichtfläche) „weiche“ Form bzw. Verlauf der Dichtlinie und damit der Nut. Die Form vermeidet Ecken bzw. vergleichsweise kleine und damit „aggressive“ Radien bzw. vergleichsweise „starke“ Krümmungen der Nut.According to these features, in particular the relationship between the transverse extent and thus the size of the sealing surface and the smallest radius of curvature of the edge line or groove-tongue seal profile, the result is a rounded or comparatively (i.e. in relation to the size and thus transverse extent of the sealing surface) “soft” shape or course of the sealing line and thus the groove. The shape avoids corners or comparatively small and therefore "aggressive" radii or comparatively "strong" curvatures of the groove.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass derartige vergleichsweise kleine Radien bzw. Ecken dazu führen können, dass die notwendige Dicke des Dichtmittels im Spalt zwischen Zunge und Nut nicht immer sichergestellt werden kann. Durch den entsprechend weichen bzw. runden Nutverlauf mit den gegebenen Mindestradien kann also eine gleichmäßige Dichtmitteldicke im Spalt sichergestellt werden. Auch können so die ansonsten möglicherweise auftretenden hohen mechanischen Stress-Belastungen des Dichtmittels an Ecken oder kleinen Radien der Nut vermieden werden, die durch thermische Ausdehnung und die hiervon verursachte Bewegung zwischen Nut und Zunge verursacht sind. Außerdem verbessert sich bei entsprechend weichem Nutverlauf die Eindosierung des flüssigen Dichtmittels in die Nut hinsichtlich verringerter Gefahr von Blasenbildung, welche ebenfalls leichter an engen Radien / Ecken auftreten kann. Derartige Blasen können zu Undichtigkeiten der Dichtanordnung führen. Gemäß der Erfindung ergibt sich also insbesondere ein verbesserter, geglätteter Verlauf der Nut unter Vermeidung von im Verhältnis zur Querausdehnung unverhältnismäßig kleinen Radien des Nutverlaufs.The invention is based on the finding that such comparatively small radii or corners can result in the necessary thickness of the sealant in the gap between tongue and groove not always being able to be ensured. A uniform sealant thickness in the gap can thus be ensured by the correspondingly soft or round groove profile with the given minimum radii. It is also possible in this way to avoid the otherwise possibly occurring high mechanical stress loads on the sealant at corners or small radii of the groove, which are caused by thermal expansion and the movement between groove and tongue caused by this. In addition, with a correspondingly soft groove profile, the dosing of the liquid sealant into the groove is improved with regard to the reduced risk of bubble formation, which can also occur more easily in tight radii / corners. Such bubbles can cause leaks in the sealing arrangement to lead. According to the invention, the result is in particular an improved, smoothed course of the groove while avoiding radii of the course of the groove that are disproportionately small in relation to the transverse extent.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Motoranordnung mindestens vier Niederhalter auf. Die Niederhalter sind entlang der Randlinie angeordnet und weisen dabei entlang der Randlinie jeweilige Abstände zueinander auf. Bezogen auf einen Mittelwert aller Abstände sind die Niederhalter hinsichtlich ihrer Abstände entlang der Randlinie mit einer Abweichung von höchstens 30%, insbesondere höchstens 20 %, insbesondere höchstens 18 %, insbesondere höchstens 15%, insbesondere höchstens 10%, insbesondere höchstens 5% gleichmäßig verteilt. Die Abstände weisen also allesamt höchstens die genannte prozentuale Abweichung vom Mittelwert auf. Der jeweilige „Abstand“ wird dabei entlang der Randlinie, insbesondere also dem Zentrum des Nutverlaufs gemessen, und kann hierbei also eine Kurvenform aufweisen. Der Abstand ist dann die Länge des entsprechenden Abschnitts der Randlinie. Für Niederhalter, die nicht auf der Randlinie liegen, zählt für den Abstandsbezugspunkt auf der Randlinie die bzw. eine lotrechte Projektion der Position des Niederhalters auf den nächstgelegenen Abschnitt der Randlinie. Im Sinne der genannten Abweichungen sind damit die Niederhalter „gleichmäßig“ über den Umfang der Randlinie, insbesondere bezüglich des Nutumfangs verteilt. Die „Position eines Niederhalters“ ist ebenfalls auf dessen Zentrum bezogen, insbesondere eine Mittelachse einer Verschraubung des Niederhalters.In a preferred embodiment, the motor assembly has at least four hold-down devices. The hold-down devices are arranged along the edge line and are spaced apart from one another along the edge line. Based on an average of all distances, the hold-down devices are evenly distributed with regard to their distances along the edge line with a deviation of at most 30%, in particular at most 20%, in particular at most 18%, in particular at most 15%, in particular at most 10%, in particular at most 5%. The distances therefore all show at most the specified percentage deviation from the mean. The respective "distance" is measured along the edge line, in particular the center of the course of the groove, and can therefore have a curved shape. The distance is then the length of the corresponding section of the border line. For hold-down devices that do not lie on the edge line, the distance reference point on the edge line counts as the or a perpendicular projection of the position of the hold-down device onto the nearest section of the edge line. In terms of the deviations mentioned, the hold-down devices are distributed "evenly" over the circumference of the edge line, in particular with regard to the circumference of the groove. The "position of a hold-down device" is also related to its center, in particular a central axis of a screw connection of the hold-down device.
Durch die in diesem Sinne „Gleichverteilung“ von Niederhaltern, insbesondere punktuell fixierenden Schrauben, über den Umfangverlauf der Nut wird ein konstanter Oberflächendruck zwischen Deckel und Unterteil sichergestellt, was die Qualität / Dichtheit der Dichtanordnung weiter erhöht. Der Vorteil stellt sich insbesondere in Kombination mit dem erfindungsgemäß „weichen“ Verlauf der Dichtanordnung ein und weiterhin insbesondere bei den weiter unten dargestellten besonders einfachen Verlaufsformen (nicht konkav, rechteckartig, ...). Insbesondere wird so eine ungleichmäßige Belastung des Dichtmittels zwischen Nut und Zunge durch schwankenden Anpressdruck entlang des Nutverlaufs vermieden, wobei diese Schwankung unter anderem auch durch einen Druckunterschied zwischen dem hermetisch abgeschlossenen Aufnahmeraum und der Umgebung entstehen kann.The "equal distribution" of hold-down devices, especially screws that fix them at certain points, over the circumference of the groove ensures a constant surface pressure between the cover and the lower part, which further increases the quality / tightness of the sealing arrangement. The advantage arises in particular in combination with the “soft” progression of the sealing arrangement according to the invention and also in particular with the particularly simple progression shapes (not concave, rectangular, etc.) presented further below. In particular, this avoids uneven loading of the sealant between the groove and tongue due to fluctuating contact pressure along the course of the groove, with this fluctuation also being able to arise, among other things, from a pressure difference between the hermetically sealed receiving space and the environment.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Öffnung die einzige Öffnung des Aufnahmeraums mit einem einzigen - insbesondere abnehmbaren - Deckel. Ansonsten sind im Aufnahmeraum nur fest vergossene und/oder abgedichtete Durchführungen durch Wandungen des Aufnahmeraums vorhanden. Für diese Durchführungen wird angenommen bzw. sind diese derart ausgeführt, dass sie die entsprechend gewünschten Dichtheitsanforderungen des Aufnahmeraums erfüllen. Die erfindungsgemäße Abdichtung des Deckels, die dann ebenso diese Dichtheitsanforderungen erfüllt, führt somit zu einem insgesamt bestens abgedichteten Aufnahmeraum.In a preferred embodiment, the opening is the only opening in the receiving space with a single—particularly removable—cover. Otherwise, only permanently cast and/or sealed leadthroughs through the walls of the receiving space are present in the receiving space. For these bushings, it is assumed or are designed in such a way that they meet the desired tightness requirements of the receiving space. The sealing of the cover according to the invention, which then also meets these tightness requirements, thus leads to an overall optimally sealed receiving space.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Randlinie, und damit der Verlauf der Nut, bezüglich der Abdichtfläche ausschließlich nicht-konkave Abschnitte auf. Die Abdichtfläche bzw. die von der Nut umgrenzte Fläche weist also einen ausschließlich nicht konkaven Rand, also mit überall konvexen und allenfalls mit geraden Abschnitten, auf. Somit ergibt sich eine gänzlich runde und besonders einfache Form des Nutverlaufs, die nochmals verbesserte Dichteigenschaften der Nut gewährleistet.In a preferred embodiment, the edge line, and thus the course of the groove, has exclusively non-concave sections with respect to the sealing surface. The sealing surface or the surface delimited by the groove thus has an exclusively non-concave edge, that is to say with sections that are convex throughout and at most with straight sections. This results in a completely round and particularly simple shape of the groove profile, which ensures even better sealing properties of the groove.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Randlinie - und damit wieder der Nutverlauf - nach Art eines Vierecks mit abgerundeten Ecken ausgeführt. Die Randlinie ist also zusammengesetzt aus vier geraden Abschnitten, und zwischen je zwei der geraden Abschnitte liegt je einer von vier rein konvexen Abschnitten, insbesondere kreissegmentförmig verlaufenden Kurven, als die vier „abgerundeten Ecken“ des Vierecks. Eine derartige Form ist besonders einfach zu gestalten.In a preferred variant of this embodiment, the edge line—and thus again the course of the groove—is designed in the manner of a square with rounded corners. The edge line is therefore composed of four straight sections, and between each two of the straight sections lies one of four purely convex sections, in particular curves running in the shape of segments of a circle, as the four “rounded corners” of the quadrilateral. Such a shape is particularly easy to design.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform verläuft bzw. ist die Randlinie (und damit wieder der Nutverlauf) nach Art eines nichtquadratischen Rechtecks ausgeführt. „Nach Art“ ist so zu verstehen, dass die Viereckform (mit runden Ecken) insbesondere zumindest annähernd der Grundform nach eine Rechteckform ist, d.h. dass deren gegenüberliegende gerade Abschnitte tatsächlich oder zumindest nahezu parallel, zum Beispiel mit einem maximalen Winkel von 5°, 10° oder 15° zueinander, verlaufen. Da die entsprechende Form der Nut in der Regel auch die Form der Öffnung bestimmt, können insbesondere in einfacher Form gestaltete, viereckige Platinen in Form von Steuereinheiten / -komponenten durch die Öffnung in den Aufnahmeraum eingesetzt werden.In a preferred variant of this embodiment, the edge line (and thus again the course of the groove) runs or is designed in the manner of a non-square rectangle. "By type" is to be understood in such a way that the square shape (with rounded corners) is in particular at least approximately a rectangular shape in terms of its basic shape, i.e. that its opposing straight sections are actually or at least almost parallel, for example with a maximum angle of 5°, 10 ° or 15° to each other. Since the corresponding shape of the groove usually also determines the shape of the opening, quadrangular circuit boards in the form of control units/components designed in a simple form can be inserted through the opening into the receiving space.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens, insbesondere genau, sechs Niederhalter vorgesehen, die in Umfangsrichtung der Öffnung um diese herum verteilt angeordnet sind. Insbesondere enthält mindestens einer, insbesondere alle, der Niederhalter mindestens, insbesondere genau, eine die Niederhaltung bewirkendes lokal konzentriertes Haltemittel wie eine Schraube, einen Stift, einen Clip oder ähnliches. Insbesondere befinden sich die Niederhalter vollständig radial außerhalb der Abdichtfläche und damit außerhalb der Öffnung und Dichtungsanordnung. Dadurch entstehen keine negativen Auswirkungen der Niederhalter auf die Dichtanordnung. Durch insgesamt sechs Schrauben werden lokale Überbelastungen des Deckels bzw. Unterteils vermieden und ein besonders gleichmäßiger Druck auf die gesamte Dichtanordnung ausgeübt.In a preferred embodiment, at least six hold-down devices are provided, in particular exactly six, which are distributed around the opening in the circumferential direction of the latter. In particular, at least one, in particular all, of the hold-down device contains at least, in particular precisely, a locally concentrated holding means such as a screw, a pin, a clip or the like, which brings about the hold-down. In particular, the hold-down devices are completely radially outside of the sealing surface and thus outside of the opening and sealing arrangement. As a result, the hold-down devices do not have any negative effects on the sealing arrangement. A total of six screws prevent local overloading of the cover or base and exert particularly even pressure on the entire sealing arrangement.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform in Kombination mit der Ausführung nach Art eines Vierecks, sind je zwei Niederhalter im Bereich je einer Längsseite der der Vierecksform bzw. des Vierecks, und je ein Niederhalter ist im Bereich je einer Schmalseite der Vierecksform angeordnet. „Im Bereich“ ist dabei so zu verstehen, dass sich dies auf die ideal viereckige Grundform ohne gerundete Ecken bezieht. Die Niederhalter müssen also nicht zwangsweise an einem zur jeweiligen Seite des Vierecks weisenden geraden Abschnitt der Randlinie angeordnet sein, sondern können auch in der ersten Hälfte einer zu diesem geraden Abschnitt anschließenden Rundung platziert sein, die demnach noch der gleichen Seite des idealen Vierecks wie der gerade Abschnitt zugeordnet ist.In a preferred variant of this embodiment in combination with the design in the manner of a square, two hold-down devices are arranged in the area of each longitudinal side of the square shape or of the square, and one hold-down device is arranged in the area of each narrow side of the quadrilateral shape. "In the area" is to be understood in such a way that this refers to the ideally quadrangular basic shape without rounded corners. The hold-down devices therefore do not necessarily have to be arranged on a straight section of the edge line pointing to the respective side of the square, but can also be placed in the first half of a curve adjoining this straight section, which is therefore still on the same side of the ideal square as the straight section is assigned.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Niederhalter ausschließlich zur gegenseitigen Halterung von Deckel und Unterteil, nicht zur Erreichung einer sonstige Fixierfunktion der Motoranordnung eingerichtet. Der Niederhalter dient also zum Beispiel nicht dazu, um das Gehäuse, den Motor, usw. an einem Gegenstück zu befestigen. Auch nicht dazu, z.B. den Deckel oder das Unterteil alleine oder gemeinsam an einer hiervon unterschiedlichen Komponente zu befestigen. Der Niederhalter dient also alleine dazu, den Deckel und Unterteil ausschließlich relativ zueinander zu fixieren und in Position zu halten und ist von einer sonstigen Fixierfunktionen in der Motoranordnung getrennt. Hierdurch kann - insbesondere in Bezug auf die Niederhaltekraft - eine besonders exakt dimensionierte Niederhaltung des Deckels am Unterteil erfolgen. Die Niederhalter haben also die einzige Aufgabe, den Deckel hinsichtlich der Dichtanordnung gleichmäßig mit einer vorbestimmten bzw. dimensionierten Kraft am Unterteil anzudrücken.In a preferred embodiment, the hold-down device is set up exclusively for mutually holding the cover and base, not for achieving any other fixing function of the motor assembly. The hold-down device is not used, for example, to attach the housing, the motor, etc. to a counterpart. Also not to e.g. attach the cover or the base alone or together to a different component. The hold-down device is therefore used solely to fix the cover and base relative to one another and to hold them in position, and is separate from any other fixing function in the motor arrangement. In this way, particularly with regard to the hold-down force, the cover can be held down on the lower part in a particularly precisely dimensioned manner. The hold-down devices therefore have the sole task of pressing the cover evenly against the lower part with a predetermined or dimensioned force with regard to the sealing arrangement.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest das Unterteil aus einem Polyphthalamid-Material gefertigt. Insbesondere ist das gesamte Gehäuse außer dem Deckel aus diesem Material gefertigt. Das Material ist insbesondere glasfaserverstärkt, insbesondere mit einem Gewichtsanteil von 20% bis 40%, insbesondere von 30% bis 33% Glasfasern. Das entsprechende Material ist besonders widerstandsfähig gegen die oben genannten aggressiven Öle und weist außerdem einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der (mit ausreichender Toleranz) demjenigen von Aluminium entspricht (insbesondere Fertigungsmaterial für den Deckel).In a preferred embodiment, at least the base is made of a polyphthalamide material. In particular, the entire housing is made of this material except for the cover. The material is in particular glass fiber reinforced, in particular with a weight proportion of 20% to 40%, in particular 30% to 33% glass fibers. The material in question is particularly resistant to the aggressive oils mentioned above and also has a coefficient of thermal expansion that corresponds (with sufficient tolerance) to that of aluminum (particularly the manufacturing material for the cover).
Alternativ oder zusätzlich ist der Deckel aus einem Aluminium-Material gefertigt. Dies ergibt eine besonders vorteilhafte Kombination mit dem oben genannten Polyphthalamid bezüglich gleicher Wärmeausdehnungskoeffizienten. Durch unterschiedliche thermische Ausdehnung verursachte Dimensionsänderungen in der Dichtanordnung und der Nut und damit Spannungen im Dichtmittel werden dabei also weitestgehend vermieden.Alternatively or additionally, the cover is made from an aluminum material. This results in a particularly advantageous combination with the polyphthalamide mentioned above with regard to the same coefficients of thermal expansion. Dimensional changes in the sealing arrangement and the groove caused by different thermal expansion and thus stresses in the sealant are thus largely avoided.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen das Unterteil und der Deckel hinsichtlich ihrer Materialien den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, wobei hier bevorzugt bei Abweichungen der Werte bis 10% noch von „gleichen“ Koeffizienten gesprochen wird. Dies führt zu den oben genannten Vorteilen und gilt insbesondere für die oben genannte Materialwahl Aluminium / Polyphthalamid.In a preferred embodiment, the lower part and the cover have the same coefficient of thermal expansion in terms of their materials, with deviations in the values of up to 10% preferably still being referred to as “same” coefficients. This leads to the advantages mentioned above and applies in particular to the choice of material aluminum / polyphthalamide mentioned above.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Dichtmittel aus einem Polyacrylat-Material. „Besteht“ ist dabei so zu verstehen, dass für Dichtmittel fach- bzw. handelsübliche Zusätze zu Polyacrylat im Material enthalten sein können. Das entsprechende Material wird insbesondere unter dem Handelsnamen „Loctite“ angeboten. Derartige Dichtungen werden vorliegend insbesondere in einer Atmosphäre mit Luftfeuchtigkeit von max. 70% und/oder bei einer Temperatur von 40°C und/oder bei einer Temperatur unter 65 °C ausgehärtet. So wird vermieden, dass in dem Material enthaltenes Methanol zu kochen beginnt, was zu einer nachteiligen Blasenbildung im Dichtmittel führen könnte. Somit ergeben sich besonders hochwertige Dichtungen aus dem betreffenden Dichtmittel.In a preferred embodiment, the sealant consists of a polyacrylate material. "Exists" is to be understood in such a way that the material may contain specialist or commercial additives to polyacrylate for sealants. The corresponding material is offered in particular under the trade name "Loctite". In the present case, such seals are cured in particular in an atmosphere with a maximum humidity of 70% and/or at a temperature of 40°C and/or at a temperature below 65°C. This prevents the methanol contained in the material from starting to boil, which could lead to the disadvantageous formation of bubbles in the sealant. This results in particularly high-quality seals from the sealant in question.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Motoranordnung keine Positionierungshilfe für die Positionierung des Deckels relativ zum Unterteil in einer Soll-Position auf. Die Soll-Position ist diejenige Montageposition, in der die bestimmungsgemäße bzw. gewünschte bzw. vorgegebene bzw. vorgebbare Spaltgeometrie durch bestimmungsgemäße Relativlage von Deckel und Unterteil und damit von Nut und Zunge erreicht ist. Stattdessen wird hier insbesondere eine externe Montagevorrichtung genutzt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Nachjustierung zum exakt bestimmungsgemäßen Aufsetzen des Deckels auf dem Unterteil zum Erreichen der bestimmungsgemäßen Spaltgeometrie jederzeit durch Einstellen bzw. Verändern der Montagevorrichtung möglich ist. So können auch Fertigungstoleranzen bezüglich des Deckels oder Unterteils bzw. der Nut oder der Zunge noch bei der Montage der Motoranordnung, speziell des Deckels am Unterteil, nachkorrigiert werden. Die Fixierung des Deckels relativ zum Unterteil in der gewählten Position ergibt sich dann, wie oben beschrieben, durch die fixierende Wirkung der Niederhalter.In a preferred embodiment, the motor arrangement has no positioning aid for positioning the cover relative to the base in a desired position. The target position is that assembly position in which the intended or desired or predetermined or specifiable gap geometry is achieved by the intended relative position of the cover and base and thus of the groove and tongue. Instead, an external assembly device is used here in particular. This results in the advantage that a readjustment for the exact intended placement of the cover on the lower part in order to achieve the intended gap geometry is possible at any time by adjusting or changing the assembly device. Manufacturing tolerances with regard to the cover or base or the groove or the tongue can also be corrected during the assembly of the motor arrangement, specifically the cover on the base. The fixation of the lid relative to the base in the selected position then results, as described above, by the fixing effect of the hold-down devices.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Motoranordnung nach Anspruch 14. Bei dem Verfahren werden der Deckel und zumindest das Unterteil der restlichen Motoranordnung, insbesondere die gesamte restliche Motoranordnung, in einer Montagevorrichtung fixiert. Vor oder insbesondere nach diesem Schritt wird das Dichtmittel in die Nut eingebracht, insbesondere in fließfähiger bzw. flüssiger Form in die Nut eingefüllt. Anschließend wird der Deckel mit Hilfe der Montagevorrichtung in einer gewünschten Relativposition auf das Unterteil aufgesetzt. Dies wird insbesondere durch eine Linearbewegung bewerkstelligt, wobei die Bewegung in einer Montagerichtung, insbesondere entlang einer - bezogen auf deren Querschnitt - Symmetrieachse der Nut, erfolgt. Der Deckel wird abschließend mit Hilfe der Niederhalter am Unterteil fixiert.The object of the invention is also achieved by a method for assembling a motor assembly according to
Insbesondere befindet sich also hier keine Positionierungshilfe (Deckel relativ zu Unterteil) an der Motoranordnung, sondern es erfolgt eine rein externe Positionierung durch die Montagevorrichtung. Wie oben erläutert, ist so unabhängig von der Fertigung der Komponenten der Motoranordnung eine Justierung der Zunge in der Nut im Zeitpunkt der Montage möglich.In particular, there is no positioning aid (cover relative to the lower part) on the motor arrangement, but purely external positioning by the assembly device. As explained above, it is possible to adjust the tongue in the groove at the time of assembly, independently of the manufacture of the components of the motor arrangement.
Insbesondere erfolgt das Andrücken des Deckels an dem Unterteil mithilfe der Montagevorrichtung mit einer Kraft von 1500 bis 2500 N, insbesondere 2000N, insbesondere 2000N +/- 10%. Die Fixierung des Deckels am Unterteil mithilfe der Niederhalter erfolgt insbesondere durch Anziehen von deren Schrauben, vorzugsweise mit einer Anzugkraft zwischen 1Nm und 3Nm, insbesondere mit 1 ,2Nm, insbesondere mit Toleranz +/- 10%. Insbesondere bei Verwendung eines im Montagezustand fließfähigen bzw. flüssigen Dichtmittels hat dessen Vorhandensein keinen Einfluss auf die Andruckkraft, da dieses praktisch kraftfrei bei der Aufbringung des Deckels auf dem Unterteil in der Nut ausweicht und sich im Spalt verteilt. So wird über die Andruckkraft der Montagevorrichtung insbesondere die Eindringtiefe der Zunge in die Nut exakt bestimmungsgemäß eingestellt.In particular, the cover is pressed onto the lower part using the assembly device with a force of 1500 to 2500 N, in particular 2000 N, in particular 2000 N +/- 10%. The cover is fixed to the lower part with the aid of the hold-down device, in particular by tightening its screws, preferably with a tightening force of between 1 Nm and 3 Nm, in particular with 1.2 Nm, in particular with a tolerance of +/-10%. In particular, when using a sealant that is free-flowing or liquid in the installed state, its presence has no effect on the pressing force, since this gives way in the groove with virtually no force when the cover is applied to the lower part and is distributed in the gap. In particular, the depth of penetration of the tongue into the groove is set exactly as intended via the pressing force of the assembly device.
Das Verfahren und zumindest ein Teil dessen möglicher Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Motoranordnung erläutert.The method and at least some of its possible embodiments and the respective advantages have already been explained in connection with the engine arrangement according to the invention.
Optional ist es möglich, dass zur besseren Verteilung der Dichtmasse, während oder nach dem Zuführen des Deckels dieser in Schwingung versetzt wird, wodurch das Dichtmittel gleichmäßiger an der Spaltkontur verteilt wird. Die Amplitude der Schwingung ist dabei deutlich kleiner als die Spaltbreite, insbesondere kleiner als 20% der Spaltbreite.It is optionally possible that, for better distribution of the sealing compound, the cover is made to oscillate during or after it is fed in, as a result of which the sealant is distributed more evenly on the gap contour. The amplitude of the vibration is significantly smaller than the gap width, in particular less than 20% of the gap width.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird vor dem Einbringen des Dichtmittels in die Nut diese zumindest in dem Bereich, der mit Dichtmittel in Berührung kommt, mit Hilfe eines Plasmas gereinigt und/oder für das Dichtmittel aktiviert. Dabei wird Plasma mit einer Oberflächenenergie von mindestens 30 mN/m, insbesondere mindestens 36mN/m insbesondere mindestens 40mN/m angewendet, insbesondere mindestens 58 mN/m. Insbesondere in Verbindung mit den oben genannten Materialien führt die Plasmabehandlung zu einer besonders hochwertigen Dichtwirkung. Optional wird zusätzlich eine Laser-Reinigung des Deckels (insbesondere Aluminium) vorgenommen. Dadurch wird die Anhaftung des Dichtmittels am Unterteil und am Deckel verbessert. Die PlasmaBehandlung verhindert Lücken zwischen Material (Unterteil/Deckel) und dem Dichtmittel.In a preferred embodiment, before the sealant is introduced into the groove, the latter is cleaned with the aid of a plasma and/or activated for the sealant, at least in the area that comes into contact with the sealant. In this case, plasma with a surface energy of at least 30 mN/m, in particular at least 36 mN/m, in particular at least 40 mN/m, in particular at least 58 mN/m, is used. Especially in connection with the above-mentioned materials, the plasma treatment leads to a particularly high-quality sealing effect. Optionally, a laser cleaning of the lid (particularly aluminium) is also carried out. This improves the adhesion of the sealant to the base and the cover. The plasma treatment prevents gaps between the material (base/cover) and the sealant.
Die Erfindung geht insbesondere von einer Anwendung der Motoranordnung aus, bei der sich diese innerhalb eines Getriebegehäuses befindet. Dabei gelangt sie in Kontakt mit Automatikgetriebeöl, z.B. dem Produkt „Shell ATF 818“. Die Motoranordnung kann dabei Umgebungstemperaturen von -40°C bis 150°C ausgesetzt sein, z.B. in Form der Ölsu mpftem peratu r.In particular, the invention is based on an application of the motor arrangement in which it is located within a transmission housing. In doing so, it comes into contact with automatic transmission oil, e.g. the product "Shell ATF 818". The engine arrangement can be exposed to ambient temperatures of -40°C to 150°C, e.g. in the form of the oil sump temperature.
Die Erfindung geht insbesondere von folgender Motoranordnung aus (insbesondere Gesamtkombination, aber Unterkombinationen der Einzelaspekte sind möglich): der Aufnahmeraum weist ein Volumen von 25 Kubikzentimetern auf, das Gehäusematerial (Unterteil, Aufnahmeabschnitt oder ganzes Gehäuse) ist PPA GF 33, das Deckelmaterial ist Aluminium und das Material des Dichtmittels ist Polyacrylat. Der Aufnahmeraum bzw. dessen Wandung weisen allenfalls Durchführungen für elektrische Anschlussterminals auf, die in das Gehäuse eingegossen sind. Diese dienen z.B. der Leistungsversorgung und/oder Kommunikation (elektrische Signale) des Aufnahmeraums als „Trockenraum“ mit einem „Nassraum“, also dem Motorabschnitt bzw. der Umgebung.The invention is based in particular on the following engine arrangement (in particular the overall combination, but sub-combinations of the individual aspects are possible): the receiving space has a volume of 25 cubic centimeters, the housing material (lower part, receiving section or entire housing) is PPA GF 33, the cover material is aluminum and the material of the sealant is polyacrylate. The accommodating space or its wall may have leadthroughs for electrical connection terminals, which are cast into the housing. These are used, for example, for the power supply and/or communication (electrical signals) of the receiving space as a "dry space" with a "wet space", i.e. the engine section or the environment.
Die Motoranordnung soll dabei mit den im Automotive- Bereich üblichen Testmethoden getestet werden. Ziel ist die ausreichende Abdichtung zwischen Unterteil und Deckel.The motor arrangement is to be tested using the test methods customary in the automotive sector. The goal is a sufficient seal between the base and the cover.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die meiste Ursache für Blasen im Dichtmittel im Spalt Methanol ist, das bei der Aushärtung des Dichtmittels entsteht. Die Methanolblasen sollen verhindert werden, das Methanol soll beim Aushärten entweichen können. Die Aushärtung soll von außen nach innen (also zum Aufnahmeraum hin) stattfinden, da innen, also im Aufnahmeraum nicht genügend Feuchtigkeit verfügbar ist, um mit dem Dichtmittel zu reagieren. Durch die Erfindung kann wegen der nur vergleichsweise schwach gekrümmten Nut eine besonders gleichmäßige Eindosierung von Dichtmittel erfolgen und die Bildung von Methanolblasen verhindert werden. Bevorzugt wird eine Aushärtung des Dichtmittels bei ca. 40°C / 70% relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt, um die Aushärtung zu verbessern. Anschließend wird bei erhöhter Temperatur (z.B. 60°C in trockener Luft) das Abtrocknen des Methanols verbessert.The invention is based on the finding that the main cause of bubbles in the sealant in the gap is methanol, which is produced when the sealant hardens. The methanol bubbles should be prevented, the methanol should be able to escape during hardening. The curing should take place from the outside to the inside (i.e. towards the receiving space). because inside, ie in the receiving space, there is not enough moisture available to react with the sealant. Due to the invention, due to the only comparatively slightly curved groove, a particularly uniform dosing of sealant can take place and the formation of methanol bubbles can be prevented. The sealant is preferably cured at approx. 40° C./70% relative humidity in order to improve curing. The drying of the methanol is then improved at elevated temperature (eg 60° C. in dry air).
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, ein Dichtmittel mit vergleichsweise ausreichend hoher Viskosität zu verwenden, um bei der Montage dessen Entfernung durch Druck (Auswaschung) zu vermeiden; gleichsam ist das Dichtmittel in Verbindung mit der gewählten im Verhältnis zur Größe der Abdichtfläche wenig gekrümmten Nutkontur flexibel genug, um Materialstress aufgrund von thermischen Schocks aufzufangen. Durch den Reinigungs- / Plasmaprozess werden Reste aus den vorherigen Fertigungsprozessen entfernt und die Oberfläche der Materialien (Unterteil und Deckel) aktiviert.The invention is based on the consideration of using a sealant with a comparatively sufficiently high viscosity in order to avoid its removal by pressure (washing out) during assembly; at the same time, the sealant is flexible enough in connection with the selected groove contour, which is slightly curved in relation to the size of the sealing surface, to absorb material stress due to thermal shocks. The cleaning / plasma process removes residues from the previous manufacturing processes and activates the surface of the materials (lower part and lid).
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
-
1 eine stark stilisierte Motoranordnung im Seitenschnitt mit Dichtanordnung, -
2 eine konkrete Motoranordnung in einer perspektivischen Schrägansicht mit abgenommenem Deckel und ohne Steuereinheit, -
3 die weiter stilisierte Motoranordnung aus1 beim Aufsetzen des Deckels in Schrägansicht.
-
1 a highly stylized engine layout in side section with sealing arrangement, -
2 a concrete engine arrangement in a perspective oblique view with the cover removed and without a control unit, -
3 the more stylized engine layout1 when putting on the lid in an oblique view.
Der Aufnahmeabschnitt 12 enthält ein Unterteil 18, das den Aufnahmeraum 14 so weit umgrenzt, dass lediglich eine Öffnung 20 frei bleibt, durch welche bei der Montage der Motoranordnung 2 die Steuereinheit 6 in den Aufnahmeraum 14 eingebracht wird. Der Aufnahmeabschnitt 12 enthält außerdem einen Deckel 22, im Beispiel aus Aluminium, der die Öffnung 20 entlang einer gedachten Randlinie 24 dicht verschließt und auf das Unterteil 18 aufsetzbar sowie von diesem abnehmbar ist, um zum Beispiel Servicearbeiten an der Steuereinheit 6 durchzuführen. Die Randlinie 24 umläuft bzw. umringt die gesamte Öffnung 20.The receiving
Die Motoranordnung 2 enthält mehrere Niederhalter 26, von denen in
Zur Abdichtung zwischen Deckel 22 und Unterteil 18 verläuft entlang der Randlinie 24 eine in
Die Randlinie 24 und damit die Nut 36 umgrenzt eine in
Die Randlinie 24 besteht im Beispiel in Bezug auf die umgrenzte Abdichtfläche 46 ausschließlich aus nicht konkaven Abschnitten 54a-h, nämlich vier geraden Abschnitten 54a-d und vier Abschnitten 54e-h, die jeweils die Form eines Kreissegments aufweisen. Die Randlinie 24 ist daher nach Art eines in
Die Krümmungsradien sämtlicher gekrümmter Abschnitte 54e-h sind im Beispiel jeweils größer als minimal vorgegebenen 12,5 % der Querausdehnung (12,5% von 177mm sind 22,125mm). Nämlich beträgt der Radius R des am stärksten gekrümmten Abschnitts 54e, und damit der kleinste Krümmungsradius R der Randlinie 24 hier 22,5 mm.In the example, the radii of curvature of all
Als Abstände A1-6 zwischen den jeweiligen Niederhaltern 26 sind diejenigen Abschnitte der Randlinie 24 zu verstehen, die zwischen den jeweiligen Schnittpunkten der Randlinie 24 mit lotrechten Projektionslinien 52 der Zentren (Mittelachsen der Gewindebuchsen) der Niederhalter 26 gebildet sind.The distances A1-6 between the respective hold-down
Die Länge des kleinsten Abschnitts A1 der Randlinie 24 beträgt hier 70 mm, die ihres längsten Abschnitts A4 110 mm, der Mittelwert WM der Längen aller Abschnitte A1-6 beträgt 90 mm. Die größte Abweichung D der Längen der Abschnitte A1 -6 vom Mittelwert WM beträgt damit 20 mm, was einer maximalen Abweichung D von ca. 22,2 % entspricht. Damit wird die hier vorgegebene maximal erlaubte Abweichung D von 22,5% nicht überschritten.The length of the smallest section A1 of the
Wie in
Die gesamte Motoranordnung 2 enthält keinerlei Positionierhilfe, um den Deckel 22 entlang der Montagerichtung 50 auf das Unterteil 18 positionsgenau in einer Soll-Position, in der sich eine gewünschte Spaltgeometrie für den Spalt 42 einstellt, aufzusetzen. Stattdessen sind Unterteil 18 und Deckel 22 hinsichtlich ihrer Anlageflächen 28 so ausgestaltet, dass sich in der Montageposition M zwar zwangsweise eine Soll-Eindringtiefe der Zunge 38 in die Nut 36 einstellt, nicht jedoch eine Soll-Lage der Zunge 38 in der Nut 36 in der Ebene der Randlinie 24. Mit anderen Worten existiert hier ein Spiel in zwei Dimensionen, das in
Die tatsächliche bzw. konkrete Positionierung erfolgt durch eine von der Motoranordnung 2 verschiedene Montagevorrichtung 62, die in
Die Montagerichtung 50 ist dabei die Tiefenrichtung und Symmetrieachse der Nut 36 (bezogen auf deren Querschnitt).The mounting
Bei der Einbringung des Dichtmittels 40 wird dieses entlang der Randlinie 24, hier z.B. in Richtung des Pfeils 70, in
Der den Aufnahmeraum 14 umgebende Teil des Gehäuses 8 hat keinerlei Durchbrechungen mit Ausnahme der Durchführungen 66 der elektrischen Kontakten 44 zur Verbindung von Motor 4 und Steuereinheit 6 sowie einer Gegenstelle in der Umgebung 16, z.B. einer Leistungsquelle. Über die Kontakte 44 kann Leistung und/oder Information / Daten übertragen werden. Die Durchführungen 66 der Kontakte 44 durch das Gehäuse 8 sind ausreichend abgedichtet.The part of the
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Motoranordnungengine arrangement
- 44
- Motorengine
- 66
- Steuereinheitcontrol unit
- 88th
- GehäuseHousing
- 1010
- Motorabschnittengine section
- 1212
- Aufnahmeabschnittrecording section
- 1414
- Aufnahmeraumrecording room
- 1616
- Umgebungvicinity
- 1818
- Unterteillower part
- 2020
- Öffnungopening
- 2222
- Deckellid
- 2424
- Randlinieedge line
- 2626
- Niederhalterhold-down
- 2828
- Anlageflächecontact surface
- 30a,b30a,b
- Flanschteilflange part
- 3232
- Schraubescrew
- 3434
- Dichtanordnungsealing arrangement
- 3636
- Nutgroove
- 3838
- ZungeTongue
- 4040
- Dichtmittelsealant
- 4242
- Spaltgap
- 4444
- KontaktContact
- 4646
- Abdichtflächesealing surface
- 5050
- Montagerichtungmounting direction
- 5252
- Projektionslinieprojection line
- 54a-h54a-h
- Abschnitt (gekrümmt / gerade)section (curved / straight)
- 5656
- Vierecksquare
- 5858
- Befestigungsmittelfasteners
- 6060
- Gegenstückcounterpart
- 6262
- Montagevorrichtungassembly device
- 64a,b64a,b
- PfeilArrow
- 6666
- Durchführungexecution
- 7070
- PfeilArrow
- MM
- Montagezustandassembly condition
- RR
- Radiusradius
- Querausdehnungtransverse expansion
- A1-6A1-6
- Abschnitt (zwischen Niederhaltern)section (between hold downs)
- WMWM
- MittelwertAverage
- DD
- Abweichungdeviation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- US 9997980 B2 [0002]US 9997980 B2 [0002]
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