DE19728666A1 - Wasserdichte Elektromotorstruktur - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet einer wasserdichten Elektromotorstruktur, welche eine an einem Fahr­ zeug angebrachte elektrische Ausrüstung bildet.

Im allgemeinen müssen einige dieser Art von Elektromotoren einer Verarbeitung zur Erzeugung eines hohen Grades an Wasser­ dichtigkeit unterworfen werden, und zwar abhängig von den Or­ ten, wo sie angeordnet werden. Obwohl der Elektromotor in die­ sem Fall wasserdicht ist, müssen zum Zweck der Wasserabdich­ tung die Abschnitte abgedichtet werden, wo ein Joch mit dem Inneren und dem Äußeren des Elektromotors kommuniziert, wie zum Beispiel der Abschnitt, wo das Joch, in dem eine Ankerwel­ le als Ausgangswelle des Elektromotors drehbar aufgenommen ist, mit einer Endhalterungseinrichtung zum Abdecken des Öff­ nungsendes des Jochs verbunden ist, der Abschnitt, durch den ein Kabel von außen zu den Bürsten zur elektrischen Stromver­ sorgung gezogen ist, usw.

Dazu ist als Beispiel, wie Wasserdichtigkeit erzeugt wird, ein Elektromotor in Fig. 10 gezeigt, bei dem ein Abdeckelement 21, welches aus einem wannenartigen zylindrischen Gummi zum Abdecken der Öffnung eines Jochs 20 besteht, auf der Außensei­ te mit der äußeren peripherischen Oberfläche des Jochs in Ein­ griff steht und wobei das Abdeckelement 21 durch Festziehen seines Randes unter Benutzung eines Überziehbands 22 abgedich­ tet ist. Da bei dieser Anordnung ein Zuführungsdraht 23 zur elektrischen Stromversorgung für die Bürsten von außen durch­ gezogen werden muß, ist ein Durchgangsloch am Joch 20 defi­ niert, und der Zuführungsdraht 23 ist dort durchgeführt. Zu diesem Zweck muß ein Durchgangsloch des Abdeckelements eben­ falls am Abdeckelement 21 gegenüberliegend dem oben erwähnten Durchgangsloch definiert sein.

Da bei dieser Anordnung das Abdeckelement 21 manuell an dem Joch 20 angebracht werden muß, wobei es elastisch deformiert werden muß und diese Aufgabe weiterhin unter Ausrichtung des Durchgangslochs des Abdeckelements mit dem Durchgangsjoch des Jochs durchgeführt werden muß, gibt es insofern ein Problem, als daß die Verarbeitungsfähigkeit unvermeidbar schlecht ist, und gibt es ebenfalls insofern ein Problem, als daß ein Vor­ gang zur Befestigung des Überziehbandes 22 zum Festziehen des Randes des Abdeckelements 21 zu dessen Abdichtung notwendig ist, und da alle diese Aufgaben manuell ausgeführt werden, gibt es bei den Produkten Streuungen.

Weiterhin existiert ebenfalls insofern ein Problem, als daß beide Durchgangslöcher getrennt abgedichtet werden müssen und die Aufgabe des Durchführens des Zuführungsdrahts durch die jeweiligen Durchgangslöcher zeitaufwendig und mühsam ist. So­ mit ist dieses Problem ebenfalls eine durch die vorliegende Erfindung zu lösende Aufgabe.

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme unter Berücksichtigung der obigen Umstände geschaffen und schlägt eine wasserdichte Elektromotorstruktur nach Anspruch 1 vor, nämlich eine wasserdichte Elektromotorstruktur mit einem Joch, in dem eine Ankerwelle, welche als Motorausgangswelle dient, drehbar aufgenommen ist und welche durch Drücken gegen eine Halteeinrichtung auf einer Außenseite durch deren Öffnung zusammenbaubar ist, wobei die wasserdichte Struktur aufweist: eine wannenartige zylindrische, wasserdichte Abdeckung zum Abdecken des gesamten Jochs, wobei das Öffnungsende der was­ serdichten Abdeckung intern mit einem zurückgesetzten Nuten­ abschnitt in Eingriff steht, der an der Halteeinrichtung ge­ bildet ist und mit einem Dichtelement gefüllt ist; Durchgangs­ löcher, welche in jeweiligen Zylinderabschnitten des Jochs und der wasserdichten Abdeckung in ausgerichtetem Zustand zum Zu­ sammenbau einer Verbindungseinrichtung zum elektrischen Ver­ binden eines Kommutators mit der Außenseite definiert sind, wobei eines der Durchgangslöcher auf der Seite der wasserdich­ ten Abdeckung einen Arretierzylinder mit großem Durchmesser mit einem gestuften Abschnitt aufweist, der derart auskragend gebildet ist, daß er mit dem Durchgangsloch kommuniziert; eine Einrichtung zum Zusammenbau der Verbindungseinrichtung in ei­ nen entfernungssicheren Zustand, so daß sie die Innenseite des Jochs von dem Arretierzylinder erreicht; und ein Dichtelement, das zwischen den gestuften Abschnitt und die Verbindungsein­ richtung zum Abdichten des Durchgangslochs eingefügt ist.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die beglei­ tenden Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Höhenansicht, teilweise im Quer­ schnitt, eines Elektromotors;

Fig. 2(A) eine vordere Höhenansicht zum Zeigen des Zustandes, in dem eine Basiseinheit mit einer Pumpenhalteein­ richtung zusammengefügt ist, Fig. 2(B) eine Ansicht in Richtung des Pfeils Z in Fig. 2(A) und Fig. 2(C) eine vordere Höhenansicht einer Anschlußanordnung;

Fig. 3 eine vordere Höhenansicht einer Basiseinheit;

Fig. 4 eine seitliche Höhenansicht der Basiseinheit;

Fig. 5(A) eine Ansicht in Richtung des Pfeils Z in Fig. 3, Fig. 5(B) eine Querschnittsansicht, aufgenommen ent­ lang der Linie X-X von Fig. 5(A);

Fig. 6 eine vordere Höhenansicht einer wasserdichten Abdeckung;

Fig. 7 eine seitliche Höhenansicht der wasserdichten Abdeckung;

Fig. 8 eine Rückseitenansicht der wasserdichten Abdeckung;

Fig. 9(A) eine Ansicht in Richtung des Pfeils X in Fig. 7, Fig. 9(B) eine Ansicht in Richtung des Pfeils Y in Fig. 7, und Fig. 9(C) eine Ansicht in Richtung des Pfeils Z in Fig. 7; und

Fig. 10 eine seitliche Höhenansicht zum Zeigen eines übli­ chen Beispiels.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 bis 9 beschrieben.

In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Elektromo­ tor für eine Bremsen-Antiblockiervorrichtung. Der Elektromotor l ist derart angeordnet, daß ein Ankerkern 3, der sich eintei­ lig mit einer Ankerwelle 2 dreht, in einem Joch 5 aufgenommen ist, welches einen Permanentmagneten 4 an seiner inneren peri­ pherischen Oberfläche angebracht aufweist, daß ein exzentri­ scher Ausgangswellenabschnitt 2a am äußersten Ende der Anker­ welle 2 gebildet ist und daß eine Kolbenstange für die Brems­ vorrichtung mit dem exzentrischen Ausgangswellenabschnitt 2a verbunden ist. Diese Anordnungen sind ähnlich wie diejenigen beim Stand der Technik.

Das Joch 5 ist in wannenartiger zylindrischer Form ausgebildet und weist einen zylindrischen Abschnitt 5a mit geringem Durch­ messer auf, welcher von der Zylinderunterseite nach außen aus­ kragt, und der Basisendabschnitt der Ankerwelle 2 ist durch den zylindrischen Abschnitt 5a mit geringem Durchmesser dreh­ bar über ein Lager 6 gehaltert. Ein Einsetzloch für eine Ein­ spannvorrichtung 5b ist in der Zylinderunterseite des zylin­ drischen Abschnitts 5a mit geringem Durchmesser zum Einsetzen einer nicht gezeigten Einspannvorrichtung, welche zum Zusam­ menbau der Ankerwelle 2 verwendet wird, definiert. Ein Kommu­ tator 7 ist an der äußersten Endseite der Ankerwelle 2 eintei­ lig mit dieser angebaut, wohingegen eine Basiseinheit 8 an der offenen Endseite des Jochs 5 untergebracht ist, und die äußer­ sten Enden der Bürsten 9, welche in einem Paar von Bürstenhal­ tern 8a derart aufgenommen sind, daß sie frei daraus heraus­ ragen und frei dort hingelangen, sind in Gleitkontakt mit dem Kommutator 7 der Ankerwelle 2 in einem elastisch gepreßten Zustand. Weiterhin läuft das äußerste Ende der Ankerwelle 2 durch ein Durchgangsloch 8b, welches in der Basiseinheit 8 definiert ist und nach außen vorsteht.

Andererseits bezeichnet Bezugszeichen 10 eine Pumpenhalteein­ richtung, welche derart angebracht ist, daß sie die Öffnung des Jochs 5 in einem zusammengebrachten Zustand abdeckt. Die Pumpenhalteeinrichtung 10 ist in rechteckiger zylindrischer Gestalt ausgebildet, wobei ein innerer zylindrischer Abschnitt 10a in ihrem Zentrum definiert ist. Die Pumpenhalteeinrichtung 10 ist derart angebaut, daß das äußerste Ende der Ankerwelle 2 drehbar im inneren zylindrischen Abschnitt 10a durch ein Lager 11 gelagert ist, und daß die Oberfläche der Pumpenhalteein­ richtung 10 an der Basisendseite gegen die äußerste Endseiten­ oberfläche der Basiseinheit 8 stößt. Weiterhin ist ein zurück­ gesetzter Nutenabschnitt 10b an der Basisendseitenoberfläche der Pumpenhalteeinrichtung 10 an einem einer Position gegen­ überliegend dem Joch 5 definiert, und der offene Endrandab­ schnitt 5c des Jochs 5 steht intern in Eingriff mit dem zu­ rückgesetzten Nutenabschnitt 10b. Es sei bemerkt, daß der ex­ zentrische Ausgangswellenabschnitt 2a am äußersten Ende der Ankerwelle 2 mit der Kolbenstange der Bremsvorrichtung im in­ neren zylindrischen Abschnitt 10a der Pumpenhalteeinrichtung 10 verbunden ist.

Bezugszeichen 12 bezeichnet eine wasserdichte Kunststoffabdeckung bzw. Plastikabdeckung, die zum Abdecken des Jochs 5 ver­ wendet wird, um das Einsetzloch 5b für die Einspannvorrich­ tung, das in der Zylinderunterseite des Jochs 5 definiert ist, zu verstopfen. Die wasserdichte Abdeckung 12 ist in Form eines wannenartigen Zylinders gebildet, und der offene Endrandab­ schnitt 12a davon steht intern in Eingriff mit dem zurückge­ setzten Nutenabschnitt 10b der Pumpenhalteeinrichtung 10 zu­ sammen mit dem offenen Endrandabschnitt 5c des Jochs. Ein Flanschabschnitt 12b ist am offenen Endrandabschnitt 12a ge­ bildet, und der Flanschabschnitt 12b stößt gegen das Nutenende des zurückgesetzten Nutenabschnitts 10b, und zwar in dem Zu­ stand, daß der offene Endrandabschnitt 12a intern in Eingriff mit dem zurückgesetzten Nutenabschnitt 10b steht. Weiterhin ist der zurückgesetzte Nutenabschnitt 10b mit einem Dichtele­ ment 13 gefüllt, das aus einem Harzwirkstoff besteht, um so den Öffnungsrandabschnitt 12a der Abdeckung und den Abschnitt zwischen der offenen Endseite des Jochs 5 und der Pumpenhalte­ einrichtung 10 abzudichten.

Dabei stehen, obwohl Anschlußhalter 8c an der Basiseinheit 8 einteilig mit derselben zur Aufnahme und Halterung interner Anschlußplatten 9b, die mit jeweiligen von dem Paar von Bür­ sten 9 herausgezogenen Schwänzen 9a verbunden sind, die An­ schlußhalter 8c zur Zylinderunterseite des Jochs 5 vor, und Anschlußplatten-Halteabschnitte 8c, welche sich zur Außen­ durchmesserrichtung öffnen, sind an den vorstehenden Enden der Anschlußhalter 8c gebildet. Der Halbabschnitt der internen An­ schlußplatte 9b auf der Innendurchmesserseite ist durch den Anschlußplatten-Halteabschnitt 8d gehalten, wobei eine Seiten­ oberfläche des verbleibenden Halbabschnitts davon auf der Au­ ßendurchmesserseite freigelegt ist. Die jeweiligen Bürsten 9 sind als Anschlußanordnung U zusammen mit den Schwänzen 9a und den inneren Anschlußplatten 9b angeordnet, und die Schwänze 9a sind zwischen den Bürsten 9 und dem Anschlußhalter 8c beweg­ lich, indem sie durch Führungsteile 8e, die an der Basisein­ heit 8 gebildet sind, geführt sind.

Andererseits sind annähernd rechteckige Durchgangslöcher 5d, 12c an den jeweiligen Zylinderabschnitten des Jochs 5 und der wasserdichten Abdeckung 12 in einem ausgerichteten Zustand gegenüber den Anschlußplatten-Halteabschnitten 8d definiert. Ein rechteckiger zylindrischer Arretierzylinder 12d, der mit dem Durchgangsloch 12c auf der Abdeckungsseite der Durchgangs­ löcher 5d, 12c kommuniziert und einen größeren Außendurchmes­ ser als das Durchgangsloch 12c aufweist, ist am Durchgangsloch 12c gebildet und steht davon nach außen vor. Weiterhin sind Arretierlöcher 12e, welche mit Arretierklauen 14a arretiert sind, die von einer später zu beschreibenden Verbindungsein­ richtung 14 vorstehen, an einem Paar gegenüberliegender Sei­ tenoberflächen des Arretierzylinders 12d definiert.

Obwohl eine äußere Anschlußplatte 15 zum Herausziehen von Kabeln nach außen in die Verbindungseinrichtung 14 eingebaut ist, um eine Verbindung mit den inneren Anschlußplatten 9b zu bilden, die von den Anschlußhaltern 8c im Joch 5 gehalten wer­ den, besteht die Verbindungseinrichtung 14 aus einem rechteckigen dünnen zylindrischen Abschnitt 14b, der intern mit den jeweiligen Durchgangslöchern 5d, 12c in Eingriff steht, indem er dort hindurchläuft, und aus einem dickeren Zylinderab­ schnitt 14c, der einen größeren Querschnittsbereich als derje­ nige des dünnen Zylinderabschnitts 14b aufweist und intern mit dem Arretierzylinder 12d der Abdeckungsseite in Eingriff steht und dadurch gehaltert ist. Die externe Anschlußplatte 15b wird an den dünnen Zylinderabschnitt 14b in dem Zustand, in dem ihr äußerstes Ende von dem dünnen Zylinderabschnitt 14b vorsteht, zusammengebaut. Dann wird die Verbindungseinrichtung 14, mit der die äußere Anschlußplatte 15 zusammengebaut wird, derart zusammengebaut, daß die Verbindungseinrichtung 14 in beide Durchgangslöcher 5d, 12c von der Seite des dünnen Zylinderab­ schnitts 14b eingesetzt wird, so daß das äußerste Ende des dünnen Zylinderabschnitts 14b bis zum Inneren des Jochs 5 reicht. Daraus resultierend ist die Verbindungseinrichtung 14 in einem Zustand verbunden, in dem die äußere Anschlußplatte 10 in Kontakt mit den inneren Anschlußplatten 9b ist und nicht gezeigte Stromversorgungsleitungen mit der Außenseite der so zusammengebauten Verbindungseinrichtung 14 verbunden sind, um so elektrischen Strom zu den Bürsten 9 zu leiten. In diesem zusammengebauten Zustand ist der gestufte Abschnitt 14d der zwischen dem dünnen Zylinderabschnitt 14b und dem dicken Zy­ linderabschnitt 14c der Verbindungseinrichtung 14 gebildet ist, derart angebracht, daß er gegen den gestuften Abschnitt 12f stößt, der zwischen dem Durchgangsloch 12c der Abdeckungs­ seite und dem Arretierzylinder 12d der Abdeckungsseite gebil­ det ist, und die gegeneinander stoßenden Abschnitte sind durch ein dazwischen eingesetztes Dichtelement 16 abgedichtet. Wei­ terhin sind die Arretierklauen 14a, die an der Außenoberfläche des dicken Zylinderabschnitts 14c gebildet sind, mit den Arre­ tierlöchern 12e in dem Zustand arretiert, in dem die Verbin­ dungseinrichtung 14 zusammengebaut ist, um so die Entfernung der Verbindungseinrichtung 14 von der wasserdichten Abdeckung 12 zu verhindern.

Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, hat der Elektromotor 1 durch die Anordnung eine wasserdichte Struktur, daß der Abschnitt, wo das Einspannvorrichtungs-Einsetzloch 5b an der Zylinderun­ terseite des Jochs 5 definiert ist, der Abschnitt, wo das Joch 5 an der Pumpenhalteeinrichtung 10 angebaut ist, und der Ab­ schnitt, wo die Verbindungseinrichtung 14 an der wasserdichten Abdeckung 12 angebaut ist, jeweils abgedichtet sind. In diesem Fall ist das Einspannvorrichtungs-Einsetzloch 5b durch die Zylinderunterseite der wasserdichten Abdeckung 12 abgedichtet, und die Oberfläche, wo das Joch 5 an der Pumpenhalteeinrich­ tung 10 angebracht ist, ist dadurch abgedichtet, daß der offe­ ne Randabschnitt 12a der wasserdichten Abdeckung 12 intern in Eingriff mit dem zurückgesetzten Nutenabschnitt 10b der Pum­ penhalteeinrichtung 10, welcher mit dem Dichtelement 13 ge­ füllt ist, in Eingriff steht. Weiterhin ist der Abschnitt, wo die Verbindungseinrichtung 14 eingebaut ist, durch das Dicht­ element 16 abgedichtet, welches zwischen den gestuften Ab­ schnitt 14d der Verbindungseinrichtungsseite und den gestuften Abschnitt 12f der Abdeckungsseite eingesetzt ist, so daß der Elektromotor 1 wasserdicht ist.

Da, wie oben beschrieben, die Wasserdichtigkeit des Elektromo­ tors 1 nur durch Abdeckung der äußeren peripherischen Oberflä­ che des Jochs 5 mit dem Abdeckelement 12 und durch Abdichten der zwei Abschnitte mit den Dichtelementen 13, 16 erzielt wer­ den kann, kann die wasserdichte Struktur vereinfacht werden. Da bei der Anordnung die wasserdichte Abdeckung 12 aus Harz besteht, kann die Anbringungsarbeit leicht ausgeführt werden, und, da die zwei Abschnitte mit den aus Harz bestehenden Dichtelementen 13, 16 abgedichtet sind, kann die Verarbeitbar­ keit dadurch verbessert werden, daß eine mühsame Aufgabe be­ seitigt ist, die üblicherweise in dem Festziehen und Befesti­ gen eines Gummiabdeckelements durch ein Überziehband erforder­ lich war. Da weiterhin die Verbindungseinrichtung 14, die von außen durch das Joch 5 zur Innenseite läuft leicht durch einen einfachen Vorgang, und zwar allein durch Einsetzten derselben in einer einstufigen Operation zusammenbaubar ist, so daß sie abgedichtet ist und eine Entfernung verhindert ist und die elektrische Verbindung von außen mit dem Inneren des Elektro­ motors 1 allein dadurch erzielt werden kann, daß die äußeren Zuführungsdrähte mit dem Außenseitenende der Verbindungsein­ richtung 14 verbunden werden, ist die übliche Aufgabe des Ein­ setzens der Zuführungsdrähte in die Durchgangslöcher, die einem Joch und einem Abdeckelement definiert sind, nicht not­ wendig, wodurch die Aufgabe des Zusammenbaus vereinfacht ist.

Da weiterhin bei der Anordnung die inneren Anschlußplatten 9b durch die Anschlußhalter 8c gehalten sind, ist die äußere An­ schlußplatte 15 durch die Verbindungseinrichtung 14 gehalten und ist weiterhin die äußere Anschlußplatte 15 durch den dün­ nen zylindrischen Abschnitt 14b der Verbindungseinrichtung gehaltert, wenn sie so angebaut ist, daß sie durch das Joch 5 und die wasserdichte Abdeckung 12 tritt, um so zu ermöglichen, daß die Anschlußhalter 8c nahe dem dünnen Zylinderabschnitt 14b liegen, kann eine an dem Abschnitt, wo die Endplatten 9b, 15 miteinander verbunden sind, anliegende Belastung reduziert sein. Zusätzlich gibt es insofern einen Vorteil, als daß die Anschlußplatten-Halterabschnitt 8d zum Halten der inneren An­ schlußplatten 9b nicht nur die Halbabschnitte der inneren An­ schlußplatten 9b auf der Innendurchmesserseite halten, sondern ebenfalls die anderen Seitenoberflächen in dem Zustand halten, daß eine Seitenoberfläche der Halbabschnitte der Außendurch­ messerseite belassen ist, können die inneren Anschlußplatten 9b sicher geschützt werden.

Weiterhin kann bei der Ausführungsform, bei der die Verbin­ dungseinrichtung 14 von den zylindrischen Abschnitten des Jochs 5 und der wasserdichten Abdeckung 12 angebaut ist, da der Hal­ terungsabschnitt zum Haltern der Verbindungseinrichtung 14 zur Verhinderung des Entfernens davon an der wasserdichten Abdeckung 12 als der Arretierzylinder 12d gebildet ist, die wasser­ dichte Abdeckung 12 ebenfalls als Verbindungseinrichtung-An­ bringelement und -Halterungselement verwendet werden, und da eine externe Belastung, die auf die Verbindungseinrichtung 14 wirkt, hauptsächlich durch die wasserdichte Abdeckung 12 auf der Seite der Basiseinheit 8 aufgenommen wird, wo der Bürsten­ halter angeordnet ist, kann eine große auf die Basiseinheit 8 wirkende Belastung vermieden werden. Bei dieser Anordnung muß die Festigkeit nicht erhöht werden, und zwar im Gegensatz zu einem Fall, in dem ein Halterungsabschnitt der Verbindungsein­ richtung an der Basiseinheit 8 gebildet ist, was zur Miniatu­ risierung des Elektromotors beiträgt.

Claims (1)

1. Wasserdichter Elektromotoraufbau mit einem Joch, in dem eine Ankerwelle, die als Motorausgangswelle dient, drehbar gelagert ist, welche durch Zusammenfügen in eine Halteeinrichtung an einer Ausgangsseite durch deren Öffnung einbaubar ist, welche aufweist:
   eine wannenförmige zylindrische wasserdichte Abdeckung zum Abdecken des gesamten Jochs, wobei das Öffnungsende der was­ serdichten Abdeckung intern mit einem zurückgesetzten Nutab­ schnitt in Eingriff steht, welcher an der Halteeinrichtung gebildet und mit einem Dichtelement gefüllt ist;
   in den jeweiligen Zylinderabschnitten des Jochs und der was­ serdichten Abdeckung in einem ausgerichteten Zustand gebildete Durchgangslöcher zum Einbauen einer Verbindungseinrichtung zum elektrischen Verbinden einer Bürste mit der Außenseite, wobei eines der Durchgangslöcher auf der Seite der wasserdichten Abdeckung einen Arretierzylinder mit einem großen Durchmesser mit einem gestuften Abschnitt aufweist, der vorstehend zur Verbindung mit dem Durchgangsloch gebildet ist;
   eine Einrichtung zum Einbau der Verbindungseinrichtung in ei­ nem nicht entfernbaren Zustand, in dem sie in das Innere des Jochs von dem Arretierzylinder reicht; und
   ein Dichtelement, das zwischen den gestuften Abschnitt und die Verbindungseinrichtung zur Abdichtung des Durchgangslochs ein­ gefügt ist.