DE102022128263A1

DE102022128263A1 - Hydraulikaggregat und Verfahren zum Montieren eines Hydraulikaggregats

Info

Publication number: DE102022128263A1
Application number: DE102022128263.5A
Authority: DE
Inventors: Roland Stössel
Original assignee: Valeo Powertrain GmbH
Current assignee: Valeo Powertrain GmbH
Priority date: 2022-10-25
Filing date: 2022-10-25
Publication date: 2024-04-25

Abstract

Es wird ein Hydraulikaggregat (10) mit einem Gehäuse (14) und einem in dem Gehäuse (14) angeordneten elektrischen Antriebsmotor (18) zum Antreiben einer ebenfalls in dem Gehäuse (14) angeordneten Hydraulikpumpe (12) angegeben. An dem Antriebsmotor (18) ist ein Steckverbinder (20) angeordnet, der sich durch eine Aussparung (22) im Gehäuse (14) hindurch erstreckt, wobei der Steckverbinder (20) in einem Bereich, der in der Aussparung (22) angeordnet ist, zumindest abschnittsweise von einem elastisch verformbaren Dichtelement (24) umgeben ist, welches das Gehäuse (14) bei montiertem Steckverbinder (20) nach außen hin abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat mit einem Außengehäuse und einer Hydraulikpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben der Hydraulikpumpe und ein Verfahren zum Montieren eines Hydraulikaggregats.
Hydraulikaggregate müssen nach außen hin abgedichtet werden, um eine Leckage von Hydraulikflüssigkeit zuverlässig zu vermeiden.
Sofern das Hydraulikaggregat einen in dem Außengehäuse angeordneten Antriebsmotor hat, liegt eine abzudichtende Stelle dort vor, wo sich ein Steckverbinder des Antriebsmotors durch das Außengehäuse erstreckt.
Die bekannten Lösungen zur Abdichtung des Außengehäuses sind aufwendig und komplex, was die Montage betrifft, oder erfüllen die Anforderungen an die Dichtwirkung nicht vollständig.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Hydraulikaggregat anzugeben, das besonders einfach montierbar ist, sowie ein Verfahren zum Montieren eines Hydraulikaggregats.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hydraulikaggregat mit einem Außengehäuse und einer Hydraulikpumpe mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben der Hydraulikpumpe, wobei an dem Antriebsmotor ein Steckverbinder angeordnet ist, der sich durch eine Aussparung im Außengehäuse hindurch erstreckt. Der Steckverbinder ist in einem Bereich, der in der Aussparung angeordnet ist, zumindest abschnittsweise von einem elastisch verformbaren Dichtelement umgeben, welches das Außengehäuse bei montiertem Steckverbinder nach außen hin abdichtet.
Ein derartiges Hydraulikaggregat hat den Vorteil, dass die Montage besonders einfach ist. Die Abdichtung erfolgt automatisch bei der Montage, wenn der Steckverbinder mit dem darauf angeordneten Dichtelement in die Aussparung eingesteckt wird.
Das Dichtelement hat beispielsweise einen Grundkörper und ringförmige Dichtlamellen, die sich ausgehend von einer Außenseite des Grundkörpers erstrecken, wobei die Dichtlamellen relativ zum Grundkörper geneigt verlaufen, derart, dass sich die Dichtlamellen ausgehend von ihrem Ansatz am Grundkörper zum Gehäuseinneren hin erstrecken.
Ein Hydraulikaggregat mit einem entsprechenden Dichtelement lässt sich besonders einfach montieren. Zudem ist aufgrund der Neigung der Dichtlamellen keine Einführschräge im Bereich der Aussparung erforderlich, um den Steckverbinder mit dem Dichtelement in die Aussparung einzustecken. Dadurch ist auch die Herstellung des Hydraulikaggregats vereinfacht, genauer gesagt die Herstellung des Außengehäuses. Indem an der Aussparung innenseitig keine Einführschräge erforderlich ist, sind bei der Fertigung des Außengehäuses weniger Schieber erforderlich. Insbesondere ist ein Schieber von außen ausreichend, um die Aussparung im Außengehäuse zu fertigen.
Indem das Dichtelement ringförmige Dichtlamellen hat, ist zudem im Vergleich zur Verwendung von O-Ringen ein besserer Ausgleich von Fertigungstoleranzen möglich. Außerdem kann die Aussparung groß genug gefertigt werden, um ein leichtes Einstecken des Steckverbinders mit dem Dichtelement zu ermöglichen. Die Dichtlamellen verformen sich beim Einstecken in die Aussparung und legen sich ein Stück weit an den Grundkörper an.
Es ist auch denkbar, dass das Dichtelement ein O-Ring ist.
Das Dichtelement ist vorzugsweise einteilig gefertigt.
Beispielsweise ist das Dichtelement aus Acrylat-Kautschuk oder aus Fluorkautschuk hergestellt.
Der Grundkörper des Dichtelements ist beispielsweise zylindrisch und hat einen kreisförmigen, ovalen oder langlochförmigen Querschnitt.
Die Hydraulikpumpe ist insbesondere zumindest abschnittsweise in dem Außengehäuse angeordnet.
An einem Ende des Grundkörpers ist beispielsweise ein nach radial außen abstehender Kragen angeformt, der bei montiertem Steckverbinder an einer Innenseite des Außengehäuses anliegt. Durch den Kragen ist das Dichtelement folglich präzise in der Aussparung positioniert. Genauer gesagt wird vermieden, dass das Dichtelement zu weit oder nicht weit genug in die Aussparung eingesteckt wird. Darüber hinaus sorgt der Kragen für eine noch bessere Abdichtung im Bereich der Aussparung, da er den Bereich um die Aussparung herum abdeckt und somit vermieden wird, dass Flüssigkeit überhaupt bis zur Aussparung vordringen kann.
Vorzugsweise hat der Steckverbinder einen Flansch, wobei der Kragen des Dichtelements bei montiertem Steckverbinder zwischen dem Flansch und dem Außengehäuse geklemmt ist. Dadurch wird die Abdichtung im Bereich des Kragens zusätzlich verbessert, da der Kragen von dem Flansch des Steckverbinders an die Gehäusewandung angedrückt wird. Zudem wird durch den Flansch sichergestellt, dass das Dichtelement bei der Montage nicht auf dem Steckverbinder verrutschen kann.
An einer Innenseite des Grundkörpers können umfangsmäßig umlaufende Dichtrippen angeformt sein. Dadurch wird eine zusätzliche Dichtwirkung erzielt. Insbesondere kann durch die Dichtrippen eine Verzerrung des Dichtelements kompensiert werden, die durch die Verformung des Dichtelements bei der Montage entsteht, insbesondere durch das Anlegen der Dichtlamellen an den Grundkörper.
Die Dichtlamellen haben insbesondere an ihrem freien Ende eine Spitze und die Dichtrippen sind in axialer Richtung versetzt zu den Spitzen der Dichtlamellen angeordnet. Durch den Versatz der Richtrippen zu den Spitzen der Dichtlamellen sind die Dichtrippen dort positioniert, wo eine maximale Anpresskraft des Dichtelements am Steckverbinder wirkt.
Eine optimale Position der Dichtrippen kann durch eine Simulation ermittelt werden.
Die Spitzen der Dichtlamellen können abgerundet sein.
Beispielsweise ist an dem Steckverbinder ein axialer Anschlag für das Dichtelement angeformt. Somit lässt sich das Dichtelement besonders einfach in einer definierten Position auf dem Steckverbinder vormontieren.
Durch den axialen Anschlag in Kombination mit dem Flansch am Steckverbinder ist insbesondere eine am Steckverbinder umlaufende Rille gebildet, in der das Dichtelement aufgenommen ist.
Der Steckverbinder ist vorzugsweise einteilig mit einem Gehäuseteil des Antriebsmotors gebildet. Dadurch ist eine Anzahl an separaten Bauteilen reduziert, wodurch die Montage des Hydraulikaggregats vereinfacht ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Außengehäuse aus Kunststoff gefertigt, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil. Dadurch hat das Hydraulikaggregat ein geringes Gewicht.
Das Außengehäuse umfasst beispielsweise eine Ölwanne, in der die Aussparung angeordnet ist.
Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Montieren eines erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats, wobei die Aussparung in einer Seitenwandung des Außengehäuses angeordnet ist, wobei in einem Montageschritt der an dem Antriebsmotor befestigte Steckverbinder vom Gehäuseinneren aus in die Aussparung eingeführt wird, wobei der Antriebsmotor relativ zu einem Boden des Außengehäuses schräg ausgerichtet ist, und wobei der Antriebsmotor in seine endgültige Position abgesenkt wird, nachdem der Steckverbinder in die Aussparung hinein gesteckt wurde. Anders ausgedrückt wird der Antriebsmotor mit dem Steckverbinder durch eine Schwenkbewegung montiert.
Beim Einführen des Steckverbinders mit dem darauf angeordneten Dichtelement in die Aussparung klappen die Dichtlamellen des Dichtelements um bzw. legen sich an den Grundkörper an, wodurch eine zuverlässige Abdichtung erreicht wird.
Das Außengehäuse umfasst insbesondere eine Ölwanne, in welcher die Aussparung gebildet ist und welche mindestens einen Ansaugflansch umfasst, wobei bei der Montage des Hydraulikaggregats der Antriebsmotor an eine Hydraulikpumpe angeschlossen ist und wobei eine Ansaugöffnung der Hydraulikpumpe beim Absenken des Antriebsmotors ebenfalls abgesenkt und auf dem Ansaugflansch positioniert wird. Das heißt, dass beim Absenken des Antriebsmotors die Ansaugöffnung der Hydraulikpumpe automatisch in der korrekten Position auf dem Ansaugflansch positioniert wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 ein erfindungsgemäßes Hydraulikaggregat,
- 2 einen Längsschnitt durch das Hydraulikaggregat aus 1,
- 3 eine Detailansicht des Bereichs A aus 2, und
- 4 eine Draufsicht auf das Hydraulikaggregat aus 1.

1 zeigt ein Hydraulikaggregat 10 mit einer Hydraulikpumpe 12.
Die Hydraulikpumpe 12 ist in den Figuren der Einfachheit halber nicht näher veranschaulicht. Beispielsweise handelt es sich bei der Hydraulikpumpe 12 um eine Zahnradpumpe.
Die Hydraulikpumpe 12 umfasst ein Gehäuse 14, das wiederum ein Pumpengehäuse 16 und ein Motorgehäuse 17 umfasst.
Des Weiteren umfasst das Hydraulikaggregat 10 ein Außengehäuse 15, das im Ausführungsbeispiel eine Ölwanne ist.
In alternativen Ausführungsbeispielen kann das Außengehäuse 15 alternativ oder zusätzlich ein Getriebegehäuse oder einen Reduzierer umfassen, in dem die Aussparung 22 angeordnet sein kann.
In dem Motorgehäuse 17 ist ein Antriebsmotor 18 (siehe 2) zum Antreiben der Hydraulikpumpe 12 angeordnet.
In dem Außengehäuse 15 ist ein Ansaugflansch 19 geformt, auf dem die Hydraulikpumpe 12 mit ihren Ansaugöffnungen 21 angeordnet ist.
Die Gehäuseteile 15, 16, 17 sind aus Kunststoff gefertigt, insbesondere als Kunststoffspritzgussteile.
An dem Antriebsmotor 18 ist ein Steckverbinder 20 angeordnet, der sich durch eine Aussparung 22 im Außengehäuse 15 hindurch erstreckt.
Der Steckverbinder 20 ist im Ausführungsbeispiel einteilig mit einem Gehäuseteil 23 des Antriebsmotors 18 gebildet.
Die Aussparung 22 ist in einer Seitenwandung des Außengehäuses 15 angeordnet.
In 2 sowie in der Detailansicht in 3 ist zu sehen, dass der Steckverbinder 20 in einem Bereich, der in der Aussparung 22 angeordnet ist, abschnittsweise von einem elastisch verformbaren Dichtelement 24 umgeben ist.
Das Dichtelement 24 dichtet das Außengehäuse 15 bei montiertem Steckverbinder 20 nach außen hin ab.
Wie besonders gut in 3 zu erkennen ist, hat das Dichtelement 24 einen Grundkörper 26.
Der Grundkörper 26 hat einen Querschnitt, der an die Kontur des Steckverbinders 20 angepasst ist.
Beispielsweise wird das Dichtelement 24 mit einem kreiszylindrischen Grundkörper 26 hergestellt, der bei der Montage die langlochförmige Kontur des Steckverbinders 20 annimmt.
Der Grundkörper 26 liegt insbesondere spaltfrei am Steckverbinder 20 an.
Ausgehend von einer Außenseite des Grundkörpers 26 erstrecken sich ringförmige Dichtlamellen 28.
Die Dichtlamellen 28 verlaufen relativ zum Grundkörper 26 geneigt, derart, dass sich die Dichtlamellen 28 ausgehend von ihrem Ansatz am Grundkörper 26 zum Gehäuseinneren hin erstrecken.
Insbesondere haben die Dichtlamellen 28 ein annähernd dreieckiges Profil.
In 3 sind die Dichtlamellen 28 in einem unverformten Zustand dargestellt, sodass die Dichtlamellen 28 in der Abbildung mit dem Außengehäuse 15 überlappen.
Tatsächlich werden die Dichtlamellen 28 jedoch beim Einführen des Steckverbinders 20 in die Aussparung 22 verformt und legen sich näher an den Grundkörper 26 an, wodurch eine Abdichtung erfolgt.
An einer Innenseite des Grundkörpers 26 sind umfangsmäßig umlaufende Dichtrippen 30 angeformt, die für eine zusätzliche Dichtwirkung sorgen.
Die Dichtrippen 30 sind in axialer Richtung versetzt zu Spitzen der Dichtlamellen 28 angeordnet. Dadurch wird eine Verzerrung des Dichtelements 24 vermieden und eine besonders gleichmäßig verteilte Anpresskraft des Dichtelements 24 erreicht.
An einem Ende des Grundkörpers 26 ist ein nach radial außen abstehender Kragen 32 angeformt.
Der Kragen 32 liegt bei montiertem Steckverbinder 20 an einer Innenseite des Außengehäuses 15 an.
Um die Dichtwirkung zusätzlich zu verbessern, hat der Steckverbinder 20 einen Flansch 34, wobei der Kragen 32 des Dichtelements 24 bei montiertem Steckverbinder 20 zwischen dem Flansch 34 und dem Außengehäuse 15 geklemmt ist.
Zudem ist an dem Steckverbinder 20 ein axialer Anschlag 36 für das Dichtelement 24 angeformt.
Durch den axialen Anschlag 36 und den Flansch 34 ist die axiale Position des Dichtelements 24 genau festgelegt. Insbesondere entspricht der axiale Abstand zwischen dem Anschlag 36 und dem Flansch 34 genau der Länge des Dichtelements 24.
4 zeigt das Hydraulikaggregat 10 ergänzend in einer Ansicht von oben.
Zum Montieren eines Hydraulikaggregats 10 wird in einem Montageschritt der an dem Antriebsmotor 18 befestigte Steckverbinder 20 vom Gehäuseinneren aus in die Aussparung 22 eingeführt. Dabei werden die Dichtlamellen 28 des Dichtelements 24 elastisch verformt, sodass eine zuverlässige Abdichtung erreicht wird.
Beim Einführen des Steckverbinders 20 in die Aussparung 22 ist der Antriebsmotor 18 relativ zu einem Boden des Außengehäuses 15 schräg ausgerichtet.
Der Antriebsmotor 18 wird zusammen mit der an den Antriebsmotor 18 angeschlossenen Hydraulikpumpe 12 in seine endgültige Position abgesenkt, nachdem der Steckverbinder 20 in die Aussparung 22 hinein gesteckt wurde.
Die Ansaugöffnungen 21 der Hydraulikpumpe 12 werden beim Absenken des Antriebsmotors 18 folglich ebenfalls abgesenkt und auf dem Ansaugflansch 19 positioniert.

Claims

Hydraulikaggregat (10) mit einem Außengehäuse (15) und einer Hydraulikpumpe (12) mit einem elektrischen Antriebsmotor (18) zum Antreiben der Hydraulikpumpe (12), wobei an dem Antriebsmotor (18) ein Steckverbinder (20) angeordnet ist, der sich durch eine Aussparung (22) im Außengehäuse (15) hindurch erstreckt, und wobei der Steckverbinder (20) in einem Bereich, der in der Aussparung (22) angeordnet ist, zumindest abschnittsweise von einem elastisch verformbaren Dichtelement (24) umgeben ist, welches das Außengehäuse (15) bei montiertem Steckverbinder (20) nach außen hin abdichtet.
Hydraulikaggregat (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (24) einen Grundkörper (26) hat und sich ausgehend von einer Außenseite des Grundkörpers (26) ringförmige Dichtlamellen (28) erstrecken, wobei die Dichtlamellen (28) relativ zum Grundkörper (26) geneigt verlaufen, derart, dass sich die Dichtlamellen (28) ausgehend von ihrem Ansatz am Grundkörper (26) zum Gehäuseinneren hin erstrecken.
Hydraulikaggregat (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Grundkörpers (26) ein nach radial außen abstehender Kragen (32) angeformt ist, der bei montiertem Steckverbinder (20) an einer Innenseite des Außengehäuses (15) anliegt.
Hydraulikaggregat (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (20) einen Flansch (34) hat, wobei der Kragen (32) des Dichtelements (24) bei montiertem Steckverbinder (20) zwischen dem Flansch (34) und dem Außengehäuse (15) geklemmt ist.
Hydraulikaggregat (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite des Grundkörpers (26) umfangsmäßig umlaufende Dichtrippen (30) angeformt sind.
Hydraulikaggregat (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlamellen (28) an ihrem freien Ende eine Spitze haben und die Dichtrippen (30) in axialer Richtung versetzt zu den Spitzen der Dichtlamellen (28) angeordnet sind.
Hydraulikaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steckverbinder (20) ein axialer Anschlag (36) für das Dichtelement (24) angeformt ist.
Hydraulikaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (20) einteilig mit einem Gehäuseteil des Antriebsmotors (18) gebildet ist.
Hydraulikaggregat (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (15) aus Kunststoff gefertigt ist, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil.
Verfahren zum Montieren eines Hydraulikaggregats (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aussparung (22) in einer Seitenwandung des Außengehäuses (15) angeordnet ist, wobei in einem Montageschritt der an dem Antriebsmotor (18) befestigte Steckverbinder (20) vom Gehäuseinneren aus in die Aussparung (22) eingeführt wird, wobei der Antriebsmotor (18) relativ zu einem Boden des Außengehäuses (15) schräg ausgerichtet ist, und wobei der Antriebsmotor (18) in seine endgültige Position abgesenkt wird, nachdem der Steckverbinder (20) in die Aussparung (22) hinein gesteckt wurde.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (15) eine Ölwanne (15) umfasst, in welcher die Aussparung (22) gebildet ist und welche mindestens einen Ansaugflansch (19) umfasst, wobei bei der Montage des Hydraulikaggregats (10) der Antriebsmotor (18) an eine Hydraulikpumpe (12) angeschlossen ist und wobei eine Ansaugöffnung (21) der Hydraulikpumpe (12) beim Absenken des Antriebsmotors (18) ebenfalls abgesenkt und auf dem Ansaugflansch (19) positioniert wird.