DE19959022C1

DE19959022C1 - Antriebseinheit

Info

Publication number: DE19959022C1
Application number: DE1999159022
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dworak; Rudolf Nedorost
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2019-12-09

Abstract

Es wird eine Antriebseinheit (16) für ein Aggregat (10) zur Druckmittelversorgung eines hydraulischen Verbrauchers vorgeschlagen, die aus einem Elektromotor (42) ohne eigenes Motorgehäuse und einem separat hergestellten Motorschutz (44) aus Thermoplats besteht. Der Motorschutz (44) ist becherförmig ausgeführt, nimmt ein axiale Vorspannungen auf den Elektromotor (42) bewirkendes Mittel (46) auf und ist an der Flanschseite (12) des Aggregats (10) verankerbar. DOLLAR A Mit einem derartigen Motorschutz (44) lassen sich preisgünstige Elektromotoren (42) ohne eigenes Motorgehäuse auch für hydraulische Anwendungen einsetzen. Damit ausgestattete Elektromotoren (42) sind gegen Spritzwasser und gegen äußere Beschädigungen geschützt und bauen dennnoch besonders kostengünstig, leicht und kompakt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Antriebseinheit für ein Aggregat zur Druckmittelversorgung eines hydraulischen Verbrauchers. Derartige Aggregate sind beispielsweise aus der DE 196 27 405 A1 bereits bekannt und werden beispielsweise in Lenkhilfesystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Die Antriebseinheit des bekannten Aggregats ist von einem Elektromotor mit eigenem Motorgehäuse gebildet, der als fertig montierte Baueinheit an einem mit Druckmittel führenden Kanälen und Steuergliedern bestückten Gehäuse einer Zahnradmaschine angeflanscht ist. Dazu ist das Motorgehäuse mit speziellen Befestigungseinrichtungen versehen. Elektromotoren mit eigenem Motorgehäuse nehmen einen großen Bauraum ein und sind aufgrund der Ausbildung der Motorgehäuse in Stahl zudem verhältnismäßig schwer. Besonders in der Kraftfahrzeugtechnik sind diese Eigenschaften von Nachteil. Darüberhinaus sind die Motorgehäuse mehrteilig ausgeführt, wodurch ein Spritzwasserschutz nur durch aufwendiges Abdichten der Gehäusespalte erreicht werden kann. Spritzwassergeschützte Elektromotoren sind entsprechend teuer.

Aus dem Bosch Handelsprogramm "Elektromotoren", Auflage 97/98 sind darüber hinaus für sich funktionsfähige Elektromotoren bekannt, die ohne eigenes Motorschutzgehäuse auskommen. Diese Elektromotoren bestehen im wesentlichen aus einem Stator, mit an beiden Enden befestigten Halterungen zur Aufnahme der Lager einer Motorwelle. Ein Antrieb dieser Motorwelle erfolgt mittels eines drehfest angeordneten Rotors, der mit dem Stator zusammenwirkt. Diese Elektromotoren lassen sich in beliebige, dem Anwendungsfall einfach anpaßbare Motorschutzgehäuse einbauen.

Aus den Druckschriften DE 38 39 689 A1, DE 42 24 980 A1 und DE 195 24 953 A1 sind Elektromotoren bekannt, deren Gehäuse Aufnahmen für die Lagerstellen der Motorwellen bilden. Die Gehäuse halten die Einzelteile dieser Elektromotoren zusammen, so daß die Gehäuse und Elektromotoren auf Standardeinbausituationen abgestimmte Baueinheiten bilden. Nachteiligerweise führen kleinste Abweichungen von diesen Standardeinbausituationen aufgrund der notwendigen Gehäuseänderungen zu einer Verteuerung des Gesamtsystems.

Ausgehend von einer Antriebseinheit entsprechend diesem aufgezeigten Stand der Technik besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine Antriebseinheit für ein Aggregat zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit Druckmittel vorzuschlagen, die im Hinblick auf ihre Teile- und Montagekosten, ihren Bauraum, ihr Gewicht und insbesondere ihre Flexibilität in Bezug auf sich ändernde Einbausituationen verbessert ist. Diese Aufgabe wird von einem Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, daß sie aus einem standardisiert als Massenware am Markt erhältlichen Elektromotor ohne eigenes Motorgehäuse besteht, der in einen separaten Motorschutz eingesetzt ist. Letzterer ist becherförmig ausgebildet und aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Material gefertigt. Dies spart Kosten, Bauraum und Gewicht ein. Der Elektromotor steht mit Hilfe von axialen Vorspannungen erzeugenden Mitteln mit dem Druckerzeuger des Aggregats in Wirkverbindung und kommt ohne eigene Befestigungsvorrichtungen aus.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Da Antriebseinheiten für Aggregate zur Versorgung hydraulischer Verbraucher relativ hohe elektrische Leistungen aufnehmen, ist es vorteilhaft, bei der Herstellung des Motorschutzes wenigstens einen elastisch verformbaren Wandungsabschnitt mit geringerem Querschnitt vorzusehen, der thermisch bedingte Dehnungen ermöglicht. Eine besonders einfache Zentrierung des Elektromotors im Motorschutz kann mittels angeformten Längsstegen erreicht werden, die gleichzeitig einen Luftspalt zur thermischen Entkopplung des Elektromotors vom Motorschutz ermöglichen. Zudem lassen sich am Außenumfang des Motorschutzes nahezu kostenneutral Befestigungsvorrichtungen ausbilden, an denen Zusatzbauelemente, wie beispielsweise Relais oder dergleichen verankerbar sind. Erforderlichenfalls lassen sich Entlüftungsöffnungen am Motorschutz vorsehen, die zum Schutz vor eindringendem Spritzwasser Labyrinthe bilden, die den Kühlluftstrom wenigstens zweimal umlenken. Dieser Kühlluftstrom wird mittels der Längsstege einfach und effektiv um den Elektromotor herumgeführt. Die Abstützung des Drehmoments des Elektromotors erfolgt über eine preigünstig herstellbare Kunststoffhülse, die mittels Vorsprüngen oder Außenkonturen in entsprechende Ausnehmungen an einer Flanschplatte und am Elektromotor formschlüssig eingreift.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Aggregat zur Druckmittelversorgung eines hydraulischen Verbrauchers mit angebauter Antriebseinheit im Längsschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Figur dargestellte Aggregat 10 zur Versorgung eines nicht dargestellten hydraulischen Verbrauchers hat eine Flanschplatte 12, die zwischen einem Vorratsbehälter 14 und einer Antriebseinheit 16 angeordnet ist. Die Flanschplatte 12 ist aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium in Spritzgußtechnik gefertigt und weist Druckmittel führende Kanäle auf, die am Umfang in Anschlüssen 20 zur Kontaktierung eines Verbrauchers enden. Darüberhinaus verfügt die Flanschplatte 12 über eine Durchgangsöffnung 22, in der sich eine Kupplung 24, die die Antriebswelle 26 der Antriebseinheit 16 mit einer Eingangswelle 28 eines Druckerzeugers 30 koppelt befindet. Der Druckerzeuger 30 ist mittels Schrauben 32 an einer der Seitenflächen der Flanschplatte 12 verankert und steht auf nicht dargestellte Weise mit seinem Druckauslaß in hydraulischer Verbindung mit dem Anschluß 20 der Flanschplatte 12. Dieser Druckerzeuger ragt durch die Öffnung des Vorratsbehälters 14 hindurch, in dessen Innenraum hinein und ist an seinem innenliegenden Ende mit einem einmal abgewinkelten Ansaugstutzen 34, der an seinem freien Ende ein Filter 36 trägt, versehen. Als Druckerzeuger 30 ist vorzugsweise eine Zahnradpumpe, eine Radialkolbenpumpe oder eine Exzenterpumpe vorgesehen.

Der den Druckerzeuger 30 umschließende, becherförmige Vorratsbehälter 14 ist mit seiner Öffnung auf einen an der Flanschplatte 12 ausgebildeten Bund aufgeschoben und dort mit Hilfe einer Schraubschelle 37 druckmitteldicht befestigt. Er weist am Umfang einen verschließbaren Schraubstutzen 38 zur Befüllung des Aggregats 10 mit Druckmittel auf.

Radial über die Außenabmessungen der Flanschplatte 12 hinausragend ist ein extern ansteuerbares Steuerglied 40 erkennbar. Bei diesem Steuerglied 40 kann es sich beispielsweise um ein elektronisch ansteuerbares Druckregel- oder um ein Durchflußsteuerventil handeln. Gegenüberliegend zum Vorratsbehälter 14 ist an der Flanschplatte 12 die Antriebseinheit 16 befestigt. Diese besteht erfindungsgemäß aus einem Elektromotor 42, der als standardisiertes Halbfertigerzeugnis ohne eigenes Motorgehäuse preisgünstig am Markt erhältlich ist und einem Motorschutz 44, in Form eines geschlossenen, einteiligen becherförmigen Bauteils, in das dieser Elektromotor 42 eingesetzt ist. Der Motorschutz 44 ist an der Flanschplatte 14 verankert, beispielsweise über nicht erkennbare Flanschaugen und ist ebenfalls preiswert aus Kunststoff, insbesondere aus einem Thermoplast hergestellt. Seine außenliegende Bodenfläche ist zur Ausbildung einer Aufnahme für eine Druckfeder 46 mit einer zentrischen Ausformung versehen. Diese Druckfeder 46 stützt sich an einem Ende des Elektromotors 42 ab und drückt diesen mit dem gegenüberliegenden Ende gegen eine Anschlaghülse 48. In seiner Endlage greift die Antriebswelle 26 des Elektromotors 42 in die Kupplung 24 ein und stellt somit die Antriebsverbindung zum Druckerzeuger 30 her. Die Anschlaghülse 48 ist fluchtend zur Durchgangsöffnung 22 der Flanschplatte 12 an deren der Antriebseinheit 16 zugewandten Ende angeordnet und ist aus Kunststoffmaterial hergestellt. Sie verfügt zur Abstützung des Drehmoments des Elektromotors an ihren Vorder- und Rückseiten über Vorsprünge und/oder über entsprechend geformte Außenkonturen, die in darauf abgestimmte Aufnahmen der Flanschplatte 14 und des Elektromotors 42 formschlüssig eingreifen und dadurch einen Verdrehschutz gewährleisten. Der Elektromotor 42 ist im Motorschutz 44 schwimmend gelagert, ohne an der Flanschplatte 14 verankert zu sein. Im Motorschutz 44 sind paralell zur Längsache verlaufende und gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnete Längsstege 50 vorgesehen, die eine Zentrierung des Elektromotors 42 im Motorschutz 44 erleichtern. Gleichzeitig gewährleisten die Längsstege 50 einen Luftspalt zwischen Motorschutz 44 und Elektromotor 42, der den Elektromotor 42 thermisch vom Motorschutz 44 entkoppelt und durch den Kühlluft zirkulieren kann. Dazu kann das vom Druckerzeuger 30 abgewandte Ende der Antriebswelle 26 des Elektromotors 42 zusätzlich mit einem Lüfterrad versehen sein.

Selbstverständlich sind weitergehende Änderungen oder Ergänzungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels denkbar, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann der Motorschuzt 44 über angeformte Wandungsabschnitte 52 mit reduziertem Querschnitt verfügen, die die Elastizität des Motorschutzes 44 verbessern und die im Falle einer betriebsbedingten Erwärmung Dehnungen erlauben, ohne daß dabei Risse entstehen. Diese Wandungsabschnitte 52 sind in der Figur anhand eines strichpunktierten Bereichs schematisch angedeutet, ohne daß diese Darstellung einschränkend in Bezug auf die Anordnung, die Ausführung oder die Anzahl der Wandungsabschnitte 52 zu verstehen ist. Ohne aufwendige Abdichtungsmaßnahmen wird dadurch ein für die Funktion des Elektromotors 42 kritisches Eindringen von Spritzwasser in den Motorschutz 44 zuverlässig vermieden. Darüberhinaus können am Umfang des Motorschutzes 44 Kühlluftöffnungen zur Wärmeabfuhr vorgesehen werden. Diese können zur Vermeidung des Zutritts von Spritzwasser als Labyrinthe ausgeführt sein, die zumindest zwei Umlenkungen des Kühlluftstroms bedingen. Auch derartige Kühlluftöffnungen sind nahezu kostenneutral bei der Herstellung des Motorschutzes 44 ausbildbar. Ferner können bei der Herstellung des Motorschutzes 44 aus Kunststoff auch Befestigungsvorrichtungen an dessen Außenumfang angeformt werden, an denen Anbauteile, wie beispielsweise Relais oder dergleichen, befestigt werden können.

Claims

1. Antriebseinheit (16) für ein Aggregat (10) zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers, das eine Flanschplatte (12) zur Aufnahme von Druckmittel steuernden Elementen (40), einen antreibbaren hydraulischen Druckerzeuger (30) und einen Druckmittelvorratsbehälter (14) aufweist, der zusammen mit dem Druckerzeuger (30) an einer gemeinsamen Seite der Flanschplatte (12) verankert ist, wobei die Antriebseinheit (16) aus einem Elektromotor (42) ohne eigenes Motorschutzgehäuse besteht, der mit Hilfe eines, an der Flanschplatte (12) verankerten, separaten Motorschutzes (44) und eines darin angeordneten elastischen Mittels (46) an der dem Druckerzeuger (30) gegenüberliegenden Seite der Flanschplatte (12) axial in Richtung dieser Flanschplatte (12) vorgespannt ist und wobei der Motorschutz (44) ein einteiliges, becherförmiges Bauteil aus thermoplastischem Material ist.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Mittel eine Druckfeder (46) ist.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorschutz (44) zum Ausgleich von thermisch bedingten Dehnungen wenigstens einen im Querschnitt reduzierten Wandungsabschnitt (52) aufweist.

4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Motorschutzes (44) Längsstege (50) zur Zentrierung des Elektromotors (42) vorgesehen sind.

5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Motorschutzes (44) Einrichtungen zur Befestigung von Anbauteilen angeformt sind.

6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (42) sich über eine Hülse (48) an der Flanschplatte (12) abstützt, daß diese Hülse (48) aus Kunststoff gefertigt ist und Vorsprünge aufweist und/oder Außenkonturen hat, die zur Abstützung des Drehmoments des Elektromotors (42) formschlüssig in entsprechende Aufnahmen in der Flanschplatte (12) und im Elektromotor (42) eingreifen.

7. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Motorschutz (44) Kühlluftöffnungen vorgesehen sind, die zum Schutz vor eindringendem Spritzwasser Labyrinthe bilden, welche den Kühlluftstrom wenigstens zweimal umlenken.