DE29900923U1 - Anordnung zur schwingungsisolierenden Halterung eines Elektromotors - Google Patents

Description

M 4654/VIl/UD

ebra Werke GmbH & Co.
Bachmühle 2, D-74673 Mulfingen

Anordnung zur schwingungsisolierenden Halterung eines
Elektromotors

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur schwingungsisolierenden Halterung eines Elektromotors an einem Trägerteil über mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Zwischenelemente aus elastischem Material.

Eine solche Motor-Halterung ist beispielsweise aus der DE 43 06 588 Al bekannt. Dabei sitzen die elastischen Zwischenelemente (Dämpfungselemente) formschlüssig radial zwischen dem Motorgehäuse und dem äußeren Motorhalter. Dazu weist einerseits das Motorgehäuse radial abstehende Haltestege auf, auf die die Dämpfungselemente mit entsprechenden Schlitzen aufgesetzt sind. Andererseits stützt sich jedes Dämpfungselement in Radialrichtung an zwei motorhalterseitigen Stützflächen ab, die jeweils in einem spitzen Winkel zur Radialen verlaufen. Wegen des formschlüssigen Sitzes sind genau angepaßte Dämpfungselemente erforderlich. Zudem müssen auch die übrigen Teile speziell angepaßt sein. Vor allem muß der Motor die speziellen, radial abstehenden Haltestege aufweisen, die aber bei anderen Anwendungen störend sein können. Schließlich ist auch die durch die Elastizität erreichte Schwingungsisolation bzw.-dämpfung noch verbesserungswürdig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit der eine

verbesserte und leicht variabel auslegbare Schwingungsisolation erreicht werden kann, wobei die Einzelteile, insbesondere der Elektromotor, auch bezüglich der Verwendungsmöglichkeiten sehr variabel sein sollen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß jedes Zwischenelement in im wesentlichen radialer Anordnung zum Elektromotor laschenartig aus einem ersten, radial inneren, mit dem Elektromotor über ein Schraubelement zu verbindenden Halteabschnitt, einem zweiten, äußeren mit dem Trägerteil über ein Schraubelement zu verbindenden Halteabschnitt sowie einem die Halteabschnitte einstückig verbindenden Verbindungsabschnitt besteht und bezüglich seiner Elastizität derart ausgelegt ist, daß die Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Trägerteil in Umfangs- bzw. Drehrichtung gesehen weicher, elastischer als in den anderen Raumrichtungen ist.

Aufgrund der erfindungsgemäß beidseitig schraubgemäßen Befestigung des Zwischenelementes an dem Elektromotor einerseits und an dem Trägerteil andererseits werden die elastischen Eigenschaften hauptsächlich von dem radialen Verbindungsabschnitt bestimmt. Hierdurch können recht einfach unterschiedlich ausgelegte Zwischenelemente bereitgestellt werden, so daß die elastischen, schwingungsisolierenden Eigenschaften der gesamten Halterung in einem sehr weiten Rahmen variiert werden können. Hierdurch kann auch eine einfache Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse erfolgen, beispielsweise an die Größe und das Gewicht des Motors bzw. der jeweiligen Antriebseinheit aus Motor und angetriebenem Teil, beispielsweise Lüfterrad. Vor allem wird in Umfangsrichtung bewußt eine besonders weiche, also "verdrehweiche", Befestigung erreicht, was eine sehr

wirksame Entkoppelung insbesondere für Schwingungsanregungen durch motorprinzipbedingte Drehmomentwelligkeiten (Kommutierung, Rast- bzw. Ruckmomente usw.) gewährleistet. In den übrigen Raumrichtungen sollte eine geringere Elastizität, das heißt, eine höhere Steifigkeit, gegeben sein, wodurch eine mechanisch gute Abstützung des Elektromotors gewährleistet ist. Vorzugsweise ist die Abstützung über die Zwischenelemente in axialer Richtung noch fester als in radialer Richtung. Es sollte jedenfalls vermieden werden, daß der Elektromotor gegenüber seiner eigentlichen Drehachse verkippt.

Durch die erfindungsgemäßen Schraubverbindungen wird auch eine hohe Verwendungsvariabilität vor allem des Elektronotors erreicht; so kann der Motor im Bedarfsfall auch problemlos ohne die erfindungsgemäßen Zwischenelemente direkt über entsprechende Schraubelemente (starr) befestigt werden, ohne daß störende Bestandteile hinderlich im Wege stehen würden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Trägerteil als Schutzgitter ausgebildet, wobei der Elektromotor ein Axial-Lüfterrad antreibt. Das Schutzgitter ist hierbei so ausgebildet und angeordnet, daß es eine zur Motorachse im wesentlichen senkrechte Gitterebene definiert. Vorteilhafterweise besitzt hierbei das Schutzgitter im Bereich jedes Zwischenelementes einen aus der Gitterebene heraus verlaufenden Versteifungsabschnitt, wobei der zweite, äußere Halteabschnitt des jeweiligen Zwischenelementes axial zwischen dem Versteifungsabschnitt und dem übrigen Schutzgitter über das Schraubelement verspannt angeordnet ist. Diese Maßnahme trägt zu einer guten Abstützung des Elektromotors sowie aber auch zu einer weite-

ren Reduzierung der Geräuschentwicklung bei. Obwohl ein solches Schutzgitter normalerweise stark zu schwingungsbedingter Geräuschentwicklung neigt, wird über die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung der gummielastischen Zwischenelemente eine effektive Schwingungs- und Schallentkoppelung erreicht, so daß vermieden wird, daß der Elektromotor das Schutzgitter zu Schwingungen anregen kann.

Weitere vorteihafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der folgenden Beschreibung enthalten.

Anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Halb-Axialschnitt (Schnittlinie I-I gemäß Fig.4) durch eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem Elektromotor und einem Trägerteil sowie einem erfindungsgemäßen Zwischenelement,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Zwischenlementes,

Fig. 3 eine Stirnansicht in Pfeilrichtung III gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine axiale Stirnansicht auf die Anordnung in Pfeilrichtung IV gemäß Fig. 1.

Wie sich aus Fig. 1 und 4 ergibt, ist ein Elektromotor 2 an einem Trägerteil 4 zur Schwingungsisolation mittelbar über mehrere über den Umfang des Elektromotors 2 verteilt

angeordnete und aus elastischem Material bestehende Zwischenelemente 6 verbunden.

Erfindungsgemäß ist jedes Zwischenelement 6 laschenartig ausgebildet und im wesentlichen radial zu dem Elektromotor 2 angeordnet. Gemäß Fig. 2 und 3 besteht jedes Zwischenelement 6 aus einem ersten, radial inneren, mit dem Elektromotor 2 zu verbindenden Halteabschnitt 6a, einem zweiten, radial äußeren, mit dem Trägerteil 4 zu verbindenden Halteabschnitt 6b sowie einem die beiden Halteabschnitte 6a und 6b einstückig verbindenden, radialen Verbindungsabschnitt 6c. Der erste Halteabschnitt 6a wird mit dem Elektromotor 2 über ein Schraubelement 8 verbunden, während die Verbindung zwischen dem zweiten Halteabschnitt 6b und dem Trägerteil 4 über ein weiteres Schraubelement 10 erfolgt. Die Zwischenelemente 6 sind bezüglich ihrer Elastizität derart ausgelegt, daß die Verbindung zwischen dem Elektromotor 2 und dem Trägerteil 4 in Umfangs- bzw. Drehrichtung gesehen weicher, elastischer als in den anderen Raumrichtungen ist. Es handelt sich um eine "verdrehweiche" Befestigung, die aber relativ fest in axialer und radialer Richtung ist. Dabei ist die Abstützung vorzugsweise axial noch fester als radial. Im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier Zwischenelemente 6 in einer radialsymmetrischen Anordnung vorgesehen, so daß sie jeweils voneinander um etwa 90° in Umfangsrichtung beabstandet sind. Über die Zwischenelemente ist der Elektromotor 2 praktisch an dem Trägerteil 4 aufgehängt.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Trägerteil 4 als Schutzgitter 12 ausgebildet. Gemäß Fig. 1 und 4 handelt es sich um ein im wesentlichen kreisförmiges Schutzgitter, welches aus Stahldraht gefertigt ist. Es

besteht aus radialen Speichenelementen und damit verbundenen, im wesentlichen kreisförmigen Drähten. Der Elektromotor 2 treibt hierbei läuferseitig ein Lüfterrad 14 an, welches bevorzugt als Axial-Lüfterrad ausgeführt ist. Das Schutzgitter 12 dient hierbei zur mechanischen Abdeckung des Lüfterrades 14 zum Schutz vor Berührungen, wobei die Luftströmung durch die Gitterausführung gewährleistet ist. Dementsprechend definiert das Schutzgitter 12 eine zur Motorachse 16 im wesentlichen senkrechte Gitterebene 18 (siehe hierzu Fig. 1) . Erfindungsgemäß weist hierbei das Schutzgitter 12 im Bereich jedes Zwischenelementes 6 einen aus der Gitterebene 18 schräg heraus verlaufenden Versteifungsabschnitt 20 auf. Dabei ist der zweite, äußere Halteabschnitt 6b des jeweiligen Zwischenelementes 6 axial zwischen dem Versteifungsabschnitt 2 0 und dem übrigen Schutzgitter 12 über das zugehörige Schraubelement 10 verspannt angeordnet. Hierzu besteht das Schraubelement 10 aus einem Schraubbolzen 10a mit einem Schraubenkopf 10b und einer gegenüberliegenden Schraubmutter 10c, wobei das Verspannen zwischen dem Schraubenkopf 10b und der Schraubmutter 10c erfolgt. Alle Schraubelemente 8, 10 sind im wesentlichen axial ausgerichtet, das heißt, sie sind im wesentlichen parallel zur Motorachse 16 und damit auch parallel zueinander angeordnet.

Was die motorseitige Befestigung betrifft, so weist hierzu ein Gehäuse 22 des Elektromotors 2 für jedes Zwischenelement 6 eine radiale Aufnahme 24 für den jeweiligen Halteabschnitt 6a mit einer axialen Gewindebohrung 26 für das Schraubelement 8 auf. Hierbei ist gemäß Fig. 1 der Halteabschnitt 6a des Zwischenelementes 6 axial zwischen einem Schraubenkopf 8a und einer radialen, die Gewindebohrung 2 6 aufweisenden Stufenfläche 2 8 eingespannt angeord-

net. Im dargestellten Beispiel ist das Gehäuse 22 in axialer Verlängerung des eigentlichen Elektromotors 2 zur Unterbringung einer nicht gesondert dargestellten Motor-Steuerelektronik vorgesehen.

Für die elastischen, schwingungsisolierenden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Aufhängung ist es vorteilhaft, wenn gemäß Fig. 2 und 3 jedes Zwischenelement 6 eine axial gemessene Länge L aufweist, die im Vergleich zur radialen Abmessung R relativ groß ausgelegt ist. Insbesondere ist die Länge L deutlich größer als die Radialabmessung R. Das Verhältnis L : R liegt bevorzugt in der Größenordnung von etwa 1,4 bis 2,0. Im dargestellten Beispiel beträgt das Verhältnis L : R etwa 1,5. Dabei weist jedes Zwischenelement 6 im Bereich des Verbindungsabschnittes 6c eine taillenartige Querschnittsverengung auf. Es handelt sich insbesondere um eine symmetrische Verengung in tangentialer Richtung; siehe Fig. 3. Vorzugsweise kann gemäß Fig. 2 auch eine geringfügige Verengung in axialer Richtung vorgesehen sein.

Zur mechanischen Befestigung weist jedes Zwischenelement 6 im Bereich jedes der beiden Halteabschnitte 6a, 6b ein axiales Durchgangsloch 3 0 für das jeweilige Schraubelement 8 bzw. 10 auf (siehe Fig. 3) .

Wie sich noch aus Fig. 1 und 4 ergibt, besteht jeder Versteifungsabschnitt 20 des Schutzgitters 12 aus einem gebogenen Drahtbügelabschnitt 32, wobei eine etwa U-förmige 180°-Biegung 34 eine ösenartige Öffnung für das Schraubelement 10 bildet. Ausgehend von der Biegung 34 erstrecken sich zwei Drahtabschnitte in zueinander parallelem Verlauf schräg zum Schutzgitter 12 und sind hier - siehe die mit X

gekennzeichnete Stelle in Fig. 1 - endseitig mit dem Schzutzgitter 12 starr verbunden, insbesondere verschweißt.

Das bevorzugt vorgesehene Lüfterrad 14 besteht vorteilhafterweise zumindest hauptsächlich aus einem Kunststoffmaterial. Im Falle des Axial-Lüfterrades bestehen zumindest die Schaufeln aus Kunststoff. Diese Maßnahme trägt zu einer weiteren Geräuschreduzierung bei. Bei dem Elektromotor 2 handelt es sich bevorzugt um einen Außenläufermotor, dessen topfförmiger Außenläufer 34 auf seiner Außenumfangsflache unmittelbar das Lüfterrad 14 trägt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die Erfindung zu verstehen.

Claims (10)

1. Anordnung zur schwingungsisolierenden Halterung eines Elektromotors (2) an einem Trägerteil (4) über mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Zwischenelemente (6) aus elastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenelement (6) in im wesentlichen radialer Anordnung zum Elektromotor (2) laschenartig aus einem ersten, inneren mit dem Elektromotor (2) über ein Schraubelement (8) zu verbindenden Halteabschnitt (6a), einem zweiten, äußeren mit dem Trägerteil (4) über ein Schraubelement (8) zu verbindenden Halteabschnitt (6b) sowie einem die Halteabschnitte (6a, 6b) einstückig verbindenden Verbindungsabschnitt (6c) besteht und bezüglich seiner Elastizität derart ausgelegt ist, daß die Verbindung zwischen dem Elektromotor (2) und dem Trägerteil (4) in Umfangs- bzw. Drehrichtung gesehen weicher als in den anderen Raumrichtungen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (4) als Schutzgitter (12) ausgebildet ist und eine zur Motorachse (16) im wesentlichen senkrechte Gitterebene (18) definiert, wobei das Schutzgitter (12) im Bereich jedes Zwischenelementes (6) einen aus der Gitterebene (18) heraus verlaufenden Versteifungsabschnitt (20) aufweist und der zweite, äußere Halteabschnitt (6b) des jeweiligen Zwischenelementes (6) axial zwischen dem Versteifungsabschnitt (20) und dem übrigen Schutzgitter (12) über das Schraubelement (10) verspannt angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubelemente (8, 10) als im wesentlichen parallel zur Motorachse (16) angeordnete Schraubbolzen ausgebildet sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenelement (6) eine axial gemessene Länge (L) aufweist, die im Vergleich zur radialen Abmessung (R) relativ groß ausgelegt ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenelement (6) im Bereich des Verbindungsabschnittes (6c) eine Querschnittsverengung - insbesondere in tangentialer Richtung gesehen - aufweist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenelement (6) im Bereich jedes Halteabschnittes (6a, 6b) ein axiales Durchgangsloch (30) für das jeweilige Schraubelement (8, 10) aufweist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier Zwischenelemente (6) in radialsymmetrischer Verteilung vorgesehen sind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (22) des Elektromotors (2) für jedes Zwischenelement (6) eine radiale Aufnahme (24) für den jeweiligen Halteabschnitt (6a) mit einer axialen Gewindebohrung (26) für das Schraubelement (8) aufweist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Versteifungsabschnitt (20) des Schutzgitters (12) aus einem gebogenen Drahtbügelabschnitt (32) besteht, wobei eine etwa U-förmige Biegung (34) eine ösenartige Öffnung für das Schraubelement (10) bildet und sich zwei Drahtabschnitte von der Biegung (34) in zueinander parallelem Verlauf schräg zum Schutzgitter (12) erstecken und endseitig mit dem Schutzgitter (12) starr verbunden, z. B verschweißt, sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (2) rotorseitig mit einem Lüfterrad (14) verbunden ist, welches insbesondere zumindest hauptsächlich aus einem Kunststoffmaterial besteht.