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Die Erfindung betrifft ein Motorgehäuse für einen
Elektromotor, das ein Gehäuseteil
und einen Flansch aufweist, welche zwischen sich einen Motorinnenraum
einschließen,
wobei das Motorgehäuse mit
einem Getriebeblock verbindbar ist.
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Allgemein betrifft die Erfindung
das Gebiet der elektronisch kommutierten, bürstenlosen Gleichstrommotoren
und anderer Permanentmagnet-Motoren, die als Innenläufermotoren
oder Außenläufermotoren
konfiguriert sein können.
Innenläufermotoren z.B.
umfassen eine Welle, eine Rotorbaugruppe, die einen oder mehrere
auf der Welle angeordnete Permanentmagnete umfaßt, und eine Statorbaugruppe, die
einen z.B. aus Blechen aufgebauten Statorkörper und Phasenwicklungen umfaßt. Zwei
Lager sind mit axialem Abstand auf der Welle angeordnet, um die Rotorbaugruppe
relativ zu der Statorbaugruppe zu lagern. Die Lager sind jeweils
mit ihrem Lagerinnenring auf die Welle aufgebracht, wobei die Lageraußenringe
in Lagersitzen gehalten sind, welche mit einem Motorgehäuse bzw.
einem Motorflansch in drehfester Verbindung stehen.
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Der Motor befindet sich in einem
Motorgehäuse
in Form eines Topfes, wobei das Gehäuse an seinem Stirnende durch
einen Flansch verschlossen ist. Der Elektromotor ist über den
Flansch an einem Getriebeblock angebracht, wobei die Motorwelle
aus dem Motorgehäuse
herausgeführt
und mit dem Getriebe verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße Elektromotor ist auf keine
bestimmte Anwendung begrenzt. So kann er im Automobilbereich zur
Anwendung kommen, z.B. zur Unterstützung der Lenkung oder zum
Antreiben einer Kühlwasserpumpe
eines Kraftfahrzeugs, er kann als Antriebsmotor eines Lüfters, einer
Werkzeugmaschine oder anderer motorisch betriebener Geräte verwendet
werden, sofern der Abtrieb über
ein nachgeschaltetes Getriebe erfolgt.
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Unabhängig vom Anwendungsbereich
besteht die Anforderung, den Motorinnenraum und die Verbindung zwischen
dem Motor und dem Getriebe derart abzudichten, daß keine
Fremdstoffe und Flüssigkeiten
in den Motorinnenraum und das Getriebe gelangen oder aus diesen
austreten können.
Dabei muß beachtet
werden, daß selbst
darin, wenn einzelne Bauteile, wie der Flansch und das Motorgehäuse oder
das Motorgehäuse
und der Getriebeblock, im Preßsitz
miteinander verbunden sind, gleichwohl Flüssigkeiten und insbesondere Öle entlang
der Grenzflächen
kriechen können.
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Bei solchen Motorgehäusen ist
es üblich, daß die Abdichtung
des Motorgehäuses
und des Getriebes wenigstens zwei einzelne Flachdichtungen oder
O-Ringe umfaßt,
welche lose zwischen dem Gehäuseteil
und dem Flansch bzw. zwischen dem Gehäuseteil und dem Getriebeblock
eingelegt werden und dann durch Verspannen der gesamten Baugruppe
mitteils Schrauben oder dergleichen eingeklemmt und elastisch verformt
werden. Dadurch ist der Motorinnenraum zwischen dem Gehäuseteil
und dem Flansch sowie der Raum zwischen dem Motorgehäuse und
dem Getriebe gegen äußere Einflüsse abgedichtet,
derart daß z.B.
kein Spritzwasser oder andere Fremdstoffe in das Motorgehäuse und
das Getriebe eindringen können.
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Separate, lose Dichtungen können beim Montieren
vergessen oder beschädigt
werden, was zur Undichtigkeit des Motors bzw. der Motor-Getriebebaugruppe
führt.
Das einzelne Einlegen und Fixieren der mehreren, losen Dichtungen
erfordert ferner einen erheblichen Montageaufwand und Kosten.
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Im Stand der Technik ist auch bekannt,
an metallische Gehäuseteile
Dichtungen, die im Inneren des Gehäuses liegen, anzuvulkanisieren
und zusätzliche,
lose Dichtungsteile außerhalb
des Gehäuses anzubringen.
Das Anvulkanisieren von Dichtungen ist relativ schwierig, und häufig lösen sich
Dichtungen wieder von den Metallteilen des Motorgehäuses.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Motorgehäuse
für einen
Elektromotor der beschriebenen Art so auszubilden, daß die Fertigung und
Montage vereinfacht sind, ohne die Dichtwirkung zu beeinträchtigen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
ein Motorgehäuse
für einen
Elektromotor mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Bei dem Motorgehäuse gemäß der Erfindung ist anstelle
von zwei einzelnen, verlierbaren Flachdichtungen oder O-Ringen eine
einzige Dichtung vorgesehen, die unverlierbar an das Gehäuseteil
angeformt ist, vorzugsweise durch An- oder Aufspritzen des Dichtwerkstoffs
auf das Gehäuseteil.
Die Dichtung ist zwischen zwei gegenüberliegenden Dichtflächen des
Flansches und des Getriebeblocks einklemmbar. Das Gehäuseteil
und die ringförmige, beidseitig
wirkende Dichtung bildet somit eine einzige Baugruppe, so daß im Vergleich
zum Stand der Technik anstelle dreier Bauelemente, nämlich das Gehäuseteil
und zwei Dichtungen, nur ein einziges Bauteil, nämlich das Gehäuseteil
mit den daran unverlierbar angeformten Dichtungen, bereitgestellt werden
muß. Dieses
einzelne Bauteil ist im Vergleich zu den mehreren, getrennten Bauteilen
beim Stand der Technik einfacher herstellbar, lagerbar und montierbar.
Es besteht nicht die Gefahr, daß Dichtungen verloren
gehen, und auch die Gefahr der Beschädigung von Dichtungen bei der
Montage ist minimal. Das erfindungsgemäße Motorgehäuse erlaubt eine automatisierte,
prozeßsichere
Serienfertigung des Gehäuseteils,
einschließlich
der angeformten Dichtung; neben der Verringerung des Herstellungs-
und Montageaufwandes ergibt sich auch eine Erhöhung der Zuverlässigkeit.
Die angeformte Dichtung, die durch Spritzen oder Gießen hergestellt
ist, hat eine gute Kompressibilität, so daß Toleranzen des Gehäuseteils
ausgeglichen werden können
und eine kraftarme Montage möglich
ist. Die erfindungsgemäße Dichtung
kann auch bei komplizierten Gehäusekonturen
angewendet werden.
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Erfindungsgemäß ist die Dichtung so gestaltet,
daß sie
beidseitig des Gehäuseteils
je eine umlaufende Dichtlippe aufweist, die jeweils auf seiner Außenseite
eine dichtende Gegenfläche
hat, die mit jeweils einer der gegenüberliegenden Dichtflächen abdichtend
zusammenwirkt. Das Gehäuseteil
kann im vormontierten, noch nicht verspannten Zustand gegenüber dem
Flansch und dem Getriebeblock dreh-verstellt werden, ohne daß dazu Getriebeblock, Gehäuseteil
und Flansch voneinander gelöst
werden müssen.
Dies ermöglicht
eine Drehjustierung dieser drei Teile relativ zueinander bei im
wesentlichen beibehaltener Dichtfunktion der Abdichtung.
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Die Unverlierbarkeit der Abdichtung
bezüglich
des Gehäuseteils
kann in vorteilhafter Weise dadurch gewährleistet werden, daß das Gehäuseteil
an seiner Stirnseite Ausnehmungen aufweist, welche mit dem Dichtwerkstoff
der Dichtung gefüllt
sind, so daß wenigstens
eine zusammenhängende
Materialverbindung von der einen Dichtlippe zu der gegenüberliegenden
Dichtlippe besteht. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise in Form von
Durchgangslöchern ausgebildet.
Dadurch entsteht eine einwandfreie Verackerung der Dichtung auf
dem Gehäuseteil,
die deren Unverlierbarkeit gewährleistet.
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In einer alternativen Ausführungsform
ist der Dichtwerkstoff der Dichtung an der Stirnseite des Gehäuses um
einen Außenrand
des Gehäuses
geführt, so
daß auch
auf diese Weise eine zusammenhängende
Materialverbindung von der einen Dichtlippe zu der gegenüberliegenden
Dichtlippe besteht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuseteil
ein tiefgezogener Metalltopf mit einem umlaufenden Kragen, an den
die Dichtung angeformt ist. Der Kragen befindet sich an einem Stirnende
des Metalltopfes, das mit dem Flansch zusammenwirkt.
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Die Erfindung sieht auch eine Motor-Getriebeeinheit
mit einem Motorgehäuse
der oben beschriebenen Art vor. In der Motor-Getriebeeinheit ist das
Gehäuseteil
mit der angeformten Abdichtung zwischen dem Flansch und dem Getriebeblock
eingespannt.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand
bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezug auf die Zeichnungen näher
erläutert.
In den Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung durch eine Motor-Getriebeeinheit
gemäß der Erfindung;
und
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2 eine
schematische Schnittdarstellung durch einen Teil einer Motor-Getriebeeinheit
in einer weiteren Ausführung
der Erfindung.
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung durch eine Motor-Getriebeeinheit gemäß einer
ersten Ausführung
der Erfindung. Die Motor-Getriebeeinheit umfaßt einen Elektromotor 10 und
einen Getriebeblock 12, die mittels Schrauben 14 miteinander
verspannt sind, wie unten noch im einzelnen erläutert ist.
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Der Elektromotor 10 umfaßt eine
Welle 16, die an einem Abtriebsende 16' mit einem Getriebe 18 in
dem Innenraum 20 des Getriebeblocks 12 verbunden
ist. Das Getriebe 18 ist in 1 lediglich
schematisch durch Zahnräder
und Wellen dargestellt. Die Welle 16 durchsetzt einen Motorinnenraum 22,
der von einem Motorgehäuse 24 umschlossen
ist. Das Motorgehäuse 24 ist
bei der gezeigten Ausführungsform
durch einen tiefgezogenen Metalltopf gebildet, der an seiner Stirnseite
einen Kragen 26 aufweist. An dem offenen Stirnende ist
das Motorgehäuse,
oder der Gehäusetopf, 24 durch
einen Flansch 28 verschlossen.
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In dem Motorinnenraum 22 befindet
sich ein Stator 30, der schematisch als ein aus Blechen
aufgebauter Statorkörper
dargestellt ist. Auf den Statorkörper
sind Phasenwicklungen aufgebracht. Ein Rotor 32 ist drehfest
mit der Welle 16 verbunden und dreht relativ zu dem Stator.
Der Rotor 32 umfaßt
Rotormagneten 34 und einen Eisenrückschluß 36.
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Die Welle 16 ist über zwei
Wälzlager 38, 40 in
dem Flansch 28 bzw. in dem Gehäusetopf 24 gelagert.
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Wie in 1 gezeigt,
ist der Elektromotor 10 mit dem Getriebeblock 12 derart
verbunden, daß der Gehäusetopf 24 zwischen
einem flanschartig ausgebildeten Stirnende 42 des Getriebeblocks 12 und dem
Flansch 28 mittels Schrauben 14 eingespannt ist.
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Zur Abdichtung des Motorinnenraums 22 sowie
des Innenraums 18 des Getriebeblocks 12 sind an
dem Gehäusetopf 24 zwei
unverlierbare Dichtungen 44 und 46 angeformt.
Die Dichtung 44 ist an den Kragen 26 des Gehäusetopfes 24 angebracht,
so daß sie
zwischen dem Flansch 28 und dem Getriebeblock 12 zu
liegen kommt und dadurch sowohl den Motorinnenraum 22 als
auch den Getriebeinnenraum 20 abdichtet. Die Dichtung 44 ist
aus einem Dichtwerkstoff wie einem thermoplastischen Elastomer,
einem Silikonelastomer oder einem PU-Kunststoff, hergestellt. Sie ist so
an den Gehäusetopf 24 angespritzt,
daß eine
erste umlaufende, in sich geschlossene Dichtlippe 44a und
eine zweite umlaufende, in sich geschlossene Dichtlippe 44b auf
gegenüberliegenden
Seiten des Kragens 26 des Gehäusetopfs 24 entsteht.
Die erste Dichtlippe 44a bildet eine Abdichtung zwischen
dem Getriebeblock 12 und der Außenseite des Gehäusetopfs 24,
und die zweite Dichtlippe 44b bildet eine Abdichtung zwischen
dem Gehäusetopf 24 und
dem Flansch 28.
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Zur Verankerung der Dichtung 44 weist
der Gehäusetopf 24 im
Bereich des Kragens 26 Ausnehmungen und vorzugsweise mehrere
Durchgangslöcher 48 auf,
die eine zusammenhängende
Materialverbindung von der einen Dichtlippe 44a zu der
gegenüberliegenden
Dichtlippe 44b ermöglichen.
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Wie in 1 gezeigt,
kann eine weitere, unverlierbare Dichtung 46 für eine zusätzliche
Abdichtung der Grenzflächen
zwischen dem Getriebeblock 12 und dem Elektromotor 10 vorgesehen
werden. Diese weitere Dichtung 46 wird durch eine Dichtlippe gebildet,
die ähnlich
gestaltet ist wie die Dichtung 44 und aus dem gleichen
oder einem ähnlichen
Werkstoff besteht. Die Dichtung 46 weist jedoch nur eine umlaufende,
in sich geschlossene Dichtlippe 46b mit einer Dichtfunktion
an der Außenseite
des Gehäusetopfs 24 auf,
die mit einer gegenüberliegenden
Dichfläche
des Getriebeblocks 12 abdichtend zusammenwirkt. Die Dichtung 46 ist über Durchgangslöcher 50 in
dem Gehäusetopf 24 verankert.
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Der Gehäusetopf 24 mit den
angeformten Dichtungen 44, 46 wird als Fertigbauteil
vor der Montage des Elektromotors 10 und dem Zusammenbau der
Motor-Getriebeeinheit hergestellt. Bei Zusammenbau der Motorgetriebeeinheit
müssen
somit keine losen Dichtungen eingelegt werden, sondern der Gehäusetopf 24 wird
einfach zwischen dem Getriebeblock 12 und dem Flansch 28 eingespannt,
wodurch automatisch die Abdichtung dieser Bauteile erfolgt.
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2 zeigt
eine Schnittdarstellung durch einen Teil einer Motor-Getriebeeinheit
gemäß einer
alternativen Ausführung
der Erfindung. Gleiche Teile wie in 1 sind
mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und hier nicht nochmals beschrieben.
Die Ausführung
der 2 unterscheidet
sich von 1 durch die
Ausgestaltung der Dichtung 52 zwischen dem Motorflansch 28 und
dem Gehäusetopf 24 sowie zwischen
dem Gehäusetopf 24 und
dem Getriebeblock 12. Die Dichtung 52 weist ähnlich wie
die Dichtung 44 eine äußere Lippe 52a sowie
eine innere Lippe 52b auf. Die Dichtlippen 52a, 52b haben
dieselbe Funktion wie die Dichtlippen 44a, 44b in 1. Bei der Ausführung der 2 sind die Dichtlippen 52a, 52b jedoch
nicht durch ein oder mehrere Durchgangslöcher in dem Gehäuse 24 verbunden
sondern durch eine Umspritzung 52c des Außenrandes
des Kragens 26 des Motortopfes 24. Es ergeben
sich dieselben Vorteile wie bei der Ausführungsform der 1, wobei es jedoch nicht notwendig ist,
Durchgangslöcher
in dem Gehäuse 26 zur
Verankerung der Dichtung 52 vorzusehen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
den Ansprüchen
und den Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch
in beliebiger Kombination für
die Ausgestaltung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen
von Bedeutung sein.
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Bezugszeichenliste
- 10
- Elektromotor
- 12
- Getriebeblock
- 14
- Schrauben
- 16
- Welle
- 16'
- Abtriebsende
- 18
- Getriebe
- 20
- Getriebeinnenraum
- 22
- Motorinnenraum
- 24
- Motorgehäuse, Gehäusetopf
- 26
- Kragen
- 28
- Flansch
- 3
0
- Stator
- 32
- Rotor
- 34
- Rotormagnet
- 36
- Eisenrückschluß
- 38,
40
- Wälzlager
- 42
- Stirnende
- 44
- Dichtung
- 44a,
44b
- Dichtlippen
- 46
- Dichtung
- 48
- Durchgangslöcher
- 50
- Durchgangslöcher
- 52
- Dichtung
- 52a,
52b
- Dichtlippen