DE202018106713U1

DE202018106713U1 - Gehäuse für die Elektronik eines elektrischen Antriebs

Info

Publication number: DE202018106713U1
Application number: DE202018106713.3U
Authority: DE
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2028-11-27

Abstract

Gehäuse (1) für die Elektronik (2) eines elektrischen Antriebs umfassend:zwei aneinander angepasste Gehäusehälften (4,5) die aneinander anliegend einen Gehäuseinnenraum (3) umschließen,eine Mehrzahl von Verschraubungen (6) zur gegenseitigen Verspannung der beiden Gehäusehälften (4,5), undeine umlaufende Rahmendichtung (7) zur Abdichtung der Gehäuseinnenraums (3) gegenüber der Umgebung (8);wobei in der ersten Gehäusehälfte (4) eine Dichtnut (9) entlang der Kontur des abzudichtenden Gehäuseinnenraums (3) zur Aufnahme der Rahmendichtung (7), sowie in der zweiten Gehäusehälfte (5) eine an die Kontur der Dichtnut (9) angepasste der Rahmendichtung (7) zugewandte Dichtfläche (10) ausgestaltet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Rahmendichtung (7) bei Verspannung der beiden Gehäusehälften (4,5) miteinander in einem zwischen der Dichtnut (9) und der Dichtfläche (10) gebildeten Dichtraum elastisch verformt wird, derart, dass eine Abdichtung des Innenraums gegenüber der Umgebung (8) sichergestellt ist, und dass die Rahmendichtung (7) aus einem Fluorkautschuk hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für die Elektronik eines elektrischen Antriebs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Gehäuse für die Elektronik eines elektrischen Antriebs umfasst zwei aneinander angepasste Gehäusehälften die aneinander anliegend einen Gehäuseinnenraum umschließen, eine Mehrzahl von Verschraubungen zur gegenseitigen Verspannung der beiden Gehäusehälften, sowie eine umlaufende Rahmendichtung zur Abdichtung des Gehäuseinnenraums gegenüber der Umgebung. Dabei ist in der ersten Gehäusehälfte eine Dichtnut entlang der Kontur des abzudichtenden Gehäuseinnenraums zur Aufnahme der Rahmendichtung, sowie in der zweiten Gehäusehälfte eine an die Kontur der Dichtnut angepasste der Rahmendichtung zugewandte Dichtfläche ausgestaltet.
Aus dem Stand der Technik ist es dabei bekannt die Rahmendichtung für die Abdichtung der beiden Gehäusehälften aus einem Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) Kunststoff herzustellen. Dabei ist es ebenfalls bekannt den Querschnitt der Rahmendichtung als „Y“-förmiges Profil beziehungsweise Doppellippenprofil auszugestalten.
Die vorgenannten Gehäuse zur Aufnahme der Elektronik für einen elektrischen Antrieb werden häufig in automobilen Anwendungen mit einer Nähe zum Antriebsstrang eingesetzt. Aufgrund der Nähe zum Antriebsstrang sind die Gehäuse beziehungsweise Komponenten und Baugruppen häufig unterschiedlichen Medien zur Schmierung, wie beispielsweise Getriebeöl ausgesetzt. Die Medien können dabei chemisch reaktive Bestandteile enthalten, vor deren Wirkung die im Gehäuse aufgenommene Elektronik geschützt werden muss.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Dichtungen mit „Y“-förmigen Profil, sowie hergestellt aus AEM-Kunststoffen weisen den Nachteil auf, dass diese unter Umständen nicht die Dichtigkeit des abzudichtenden Gehäuses über die Gesamtlebensdauer der unterschiedlichen Komponenten sicherstellen können. Somit kann es während der fortschreitenden Lebensdauer zu Undichtigkeiten im Bereich der Rahmendichtung kommen, wodurch das Gehäuse umgebende Getriebeöl in den Innenraum des Gehäuses eindringen und die beinhaltete Elektronik beziehungsweise elektrischen Komponenten schädigen kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Abdichtung des Gehäuses zu verbessern und insbesondere die Lebensdauer der Steuerelektronik des Antriebs zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.
Die Erfindung sieht in vorteilhafterweise vor, dass die Rahmendichtung bei Verspannung der beiden Gehäusehälften miteinander in einem zwischen der Dichtnut und der Dichtfläche gebildeten Dichtraum elastisch verformt wird, derart, dass eine Abdichtung des Innenraums gegenüber der Umgebung sichergestellt ist und dass die Rahmendichtung aus einem Fluorkautschuk (FKM) hergestellt ist.
Die zur aufgeführte erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dichtung weist dabei den Vorteil auf, dass diese während der Gesamtlebensdauer eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Autos, eine Dichtigkeit gewährleistet und die Rahmendichtung gegen eine Durchdringung mit Getriebeöl, sowie gleichzeitig gegen die thermischen Bedingungen in Motor-/Antriebsstrangnähe beständig ist
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Rahmendichtung mit einem „I“-förmigen Querschnitt als einfaches Lippenprofil ausgebildet ist. Das einfache Lippenprofil weist gegenüber dem Stand der Technik von Mehrfachprofilen den Vorteil auf, dass dieses über eine größere Auflagefläche, beziehungsweise größere Breite der Auflage verfügt. Bei einem Y-Profil ist diese hingegen unterbrochen und damit geringer.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die erste Gehäusehälfte aus einem Kunststoff hergestellt ist. Die erste Gehäusehälfte kann dabei insbesondere aus Polyphenylensulfid (PPS) hergestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die zweite Gehäusehälfte aus Aluminium oder alternativ einer Aluminiumlegierung hergestellt werden.
Weiterhin kann es in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die gemittelte Rautiefe (R_z) der Oberfläche des zweiten Gehäuseteils zumindest im Bereich der Dichtfläche im Wertebereich zwischen 4 und 8 liegt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die gemittelte maximale Rautiefe (R_z(max)) der Oberfläche des zweiten Gehäuseteils zumindest im Bereich der Dichtfläche einen Wert von 6 auf.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die gemittelte Rautiefe (R_z) der Oberfläche des ersten Gehäuseteils zumindest im Bereich eines Nutgrundes der Dichtnut einen Wert von 10 aufweist.
Gemäß der Erfindung kann darüber hinaus die Rahmendichtung eine der Kontur des abzudichtenden Innenraums entsprechende Verlaufsform aufweisen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Rahmendichtung insbesondere aus dem Kautschuk Vinyliden-(di)-fluorid (VDF) hergestellt werden.
Nach alternativen bevorzugten Ausführungsformen kann die Rahmendichtung zumindest aus einem Stoff aus der Gruppe der Copolymere von Vinylidenfluorid (VDF) und/ oder aus der Gruppe der Terpolymere von VDF, HFP oder Tetrafluorethylen (TFE) hergestellt werden.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Schnittansicht eines Gehäuses für die Elektronik eines elektrischen Antriebs,
2 eine Querschnittsansicht der Rahmendichtung, und
3 die Verlaufsform der Rahmendichtung.

Die 1 zeigt die Schnittdarstellung eines Gehäuses 1 zur Aufnahme der Elektronik 2 eines elektrischen Antriebs. Das Gehäuse 1 umfasst dabei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei aneinander angepasste Gehäusehälften 4,5 welche aneinander anliegend einen Gehäuseinnenraum 3 umschließen, sowie eine Mehrzahl von Verschraubungen 6 zur gegenseitigen Verspannung der beiden Gehäusehälften 4,5 und eine umlaufende Rahmendichtung 7 zur Abdichtung des Gehäuseinnenraums 3 gegenüber der Umgebung 8.
In der 1 ist das Gehäuse 1 mit den beiden Gehäusehälften 4,5 im verspannten Zustand dargestellt, in welcher die beiden Gehäusehälften 4,5 über die Mehrzahl der Verschraubungen 6 miteinander verspannt sind.
Die erste Gehäusehälfte 4 weist dabei eine Dichtnut 9 entlang der Kontur des abzudichtenden Gehäuseinnenraums 3 zur Aufnahme der Rahmendichtung 7 auf. In der gegenüberliegenden zweiten Gehäusehälfte 5 ist eine an die Kontur der Dichtnut 9 angepasste der Rahmendichtung zugewandte Dichtfläche 10 ausgestaltet. Die Rahmendichtung 7 wird in dem dargestellten Zustand der Verspannung bzw. der Verschraubung der beiden Gehäusehälften 4,5 in einem zwischen der Dichtnut 9 und der Dichtfläche 10 gebildeten Dichtraum durch die Verspannung derart elastisch verformt, dass eine Abdichtung des Innenraums 3 gegenüber der Umgebung 8 sichergestellt ist. Im dargestellten verspannten Zustand der beiden Gehäusehälften 4,5 wird somit ein Fluidaustausch zwischen dem Innenraum 3 und der Umgebung 8 vollständig verhindert.
Die 2 zeigt einen Querschnitt der Rahmendichtung 7 im unverspannten beziehungsweise unverformten Zustand. Der Querschnitt der Rahmendichtung 7 ist dabei „I“-förmig als einfaches Lippenprofil ausgebildet.
Die Größenverhältnisse des Profils der Rahmendichtung 7 sind in 2 lediglich schematisch dargestellt. Es können erfindungsgemäß beispielsweise auch gestauchtere oder schlankere Formen des „I“-Profils vorgesehen werden. Ebenfalls können die gemäß 2 dargestellten Rundungsgeometrien durch andere Verlaufsgeometrien, wie Ellipsen ersetzt werden.
Die 3 zeigt eine beispielhafte Verlaufsform der Rahmendichtung (7) wie diese zur Abdichtung eines Gehäuses vorgesehen werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Elektronik
3: Gehäuseinnenraum
4: Gehäusehälfte
5: Gehäusehälfte
6: Verschraubungen
7: umlaufende Rahmendichtung
8: Umgebung
9: Dichtnut
10: Dichtfläche
11: Nutgrund

Claims

Gehäuse (1) für die Elektronik (2) eines elektrischen Antriebs umfassend: zwei aneinander angepasste Gehäusehälften (4,5) die aneinander anliegend einen Gehäuseinnenraum (3) umschließen, eine Mehrzahl von Verschraubungen (6) zur gegenseitigen Verspannung der beiden Gehäusehälften (4,5), und eine umlaufende Rahmendichtung (7) zur Abdichtung der Gehäuseinnenraums (3) gegenüber der Umgebung (8); wobei in der ersten Gehäusehälfte (4) eine Dichtnut (9) entlang der Kontur des abzudichtenden Gehäuseinnenraums (3) zur Aufnahme der Rahmendichtung (7), sowie in der zweiten Gehäusehälfte (5) eine an die Kontur der Dichtnut (9) angepasste der Rahmendichtung (7) zugewandte Dichtfläche (10) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmendichtung (7) bei Verspannung der beiden Gehäusehälften (4,5) miteinander in einem zwischen der Dichtnut (9) und der Dichtfläche (10) gebildeten Dichtraum elastisch verformt wird, derart, dass eine Abdichtung des Innenraums gegenüber der Umgebung (8) sichergestellt ist, und dass die Rahmendichtung (7) aus einem Fluorkautschuk hergestellt ist.
Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmendichtung (7) mit einem „I“ förmigen Querschnitt als einfaches Lippenprofil ausgebildet ist.
Gehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gehäusehälfte (4) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Gehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gehäusehälfte (4) aus Polyphenylensulfid (PPS) hergestellt ist.
Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäusehälfte (5) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe (R_z) der Oberfläche des zweiten Gehäuseteils (5) zumindest im Bereich der Dichtfläche (10) im Wertebereich zwischen 4 und 8 liegt.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte maximale Rautiefe (Rz(max)) der Oberfläche des zweiten Gehäuseteils (5) zumindest im Bereich der Dichtfläche (10) den Wert 6 aufweist.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemittelte Rautiefe (R_z) der Oberfläche des ersten Gehäuseteils (4) zumindest im Bereich eines Nutgrundes (11) der Dichtnut (7) einen Wert von 10 aufweist.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmendichtung (7) eine der Kontur des abzudichtenden Gehäuseinnenraums (3) entsprechende Verlaufsform aufweist.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmendichtung (7) aus Kautschuk hergestellt ist und der Kautschuk Vinyliden(di)fluorid (VDF) umfasst.
Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmendichtung (7) zumindest aus einem Stoff aus der Gruppe der Copolymere von Vinylidenfluorid (VDF) und/oder aus der Gruppe der Terpolymere von VDF, HFP oder Tetrafluorethylen (TFE) hergestellt ist.