DE4117763A1 - Motorgehaeuse aus kunstharz und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorgehäuse aus Kunstharz, zur Verwendung bei in Fahrzeug befestigten elektri­ schen Ausrüstungsgegenständen o. ä., und auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Es wurde vorgeschlagen, ein leichtgewichtiges Motorgehäuse durch ein Gießverfahren herzustellen, wobei ein kristallisier­ bares thermoplastisches Kunstharzmaterial verwendet wird. Jedoch hat solch ein Motorgehäuse aus Kunstharz den Nachteil, daß die Herstellungsgenauigkeit geringer ist als bei einem solchen aus Metall. In einem derartigen Motorgehäuse hat der Teil, in den das Lager zum drehbaren Abstützen der Motorwelle unter Druck eingesetzt wird, aus diesem Grund eine innere Umfangsfläche, die nicht rund ist. Dies ermöglicht eine übermäßige Preßkraft, die genau auf dieses Lager einwirkt und durch die das Lager deformiert wird, womit die Genauigkeit des Lagers vermindert wird. Weiterhin wird ein Lager 6 in ein Lageraufnahmeteil 11a eines Teils 11 kleinen Durchmessers eines Gehäuses 10, das aus einem Kunstharz besteht, eingesetzt, das einen kleineren Durchmesser hat, als der Außendurchmesser des Lagers 6, wie in Fig. 5 zu sehen ist. Bei einem derartigen Ge­ häuse kann der Innendurchmesser des Lageraufnahmeteils so weit vergrößert werden, daß eine benötigte Lagerpreßkraft wegen der sich verschlechternden Herstellungsgenauigkeit nicht erreicht werden kann. In diesem Fall kann sich das Lager aus dem Lager­ aufnahmeteil 11a lösen.

Es sind Motoren an einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Kraftfahrzeug, bekannt. Bei einem Motorgehäuse für den Einsatz in einem derartigen Motor muß der Temperaturbereich, in dem der Motor eingesetzt wird, auf die hohe Temperatur erweitert wer­ den. Da jedoch der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kunstharzma­ terials, das das Motorgehäuse bildet, größer ist als der des lagerbildenden Metalls, kann bei hohen Temperaturen der Innen­ durchmesser des Lageraufnahmeteils größer werden als der Außen­ durchmesser. Eine Kombination dieser Ausdehnung mit dem Kriechen des Kunstharzmaterials führt zu einer Abnahme der Preßkraft des Lagers, wodurch ein Lösen des Lagers aus dem Teil kleinen Durchmessers hervorgerufen wird. Daher wurde vorge­ schlagen, den inneren Durchmesser des Lageraufnahmeteils zu verkleinern, um die benötigte Preßkraft bei hohen Temperaturen zu gewährleisten. Jedoch führt dies zu einer zu hohen Preßkraft bei normaler Temperatur, was ein Scheuern zwischen der inneren Umfangsfläche des Lageraufnahmeteils und dem Lager erzeugt, was zu einem Abschleifen der inneren Umfangsfläche des Teils klei­ nen Durchmessers oder zum Brechen des Lageraufnahmeteils führen kann.

Bei dem oben beschriebenen Motorgehäuse kann ein verstärkendes Material, wie zum Beispiel Glasfaser beigemischt werden, um die mechanische Festigkeit des Gehäuses zu vergrößern. Da das verstärkende Material eine faserartige Form hat und langge­ streckt ist, kann ein ausgeworfenes Kunstharzmaterial rich­ tungsabhängige Eigenschaften und unterschiedliche Schrumpffak­ toren in Längs- und Querrichtung aufweisen. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit von Änderungen der Abmessungen.

Demzufolge wurden Versuche unternommen, die Genauigkeit des Kunstharzgehäuses dadurch zu erhöhen, daß die Temperatur der Form, die zum Gießen verwendet wird, wesentlich der der Rekristallisation des Kunstharzmaterials über viele Stunden hinweg entspricht, solange bis die Kristallisation des Kunst­ harzmaterials einen im wesentlichen gesättigten Zustand erreicht. Danach wird das Kunstharz abgekühlt. Dies ist eine effektive Methode um Veränderungen (Schrumpfungen) der Abmes­ sungen, die durch die Rekristallisation des Kunstharzproduktes entstehen, einzuschränken. Um jedoch einen gesättigten Kristal­ lisationszustand zu erhalten, muß die Temperatur über viele Stunden konstant gehalten werden. Dies ist unpraktisch, weil solche Gehäuse in Massenproduktion in kurzer Zeit hergestellt werden sollen.

Bei einer anderen herkömmlichen Herstellungsmethode wird ein Kunstharzmaterial in eine Form gespritzt, die auf eine niedri­ gere Temperatur erwärmt wird, um ein schnelles Abkühlen des Kunstharzmaterials zu erreichen und dadurch die Gießzeit zu verkürzen. Jedoch können bei dieser Methode durch das schnelle Abkühlen amorphe Stellen im Kunstharzmaterial entstehen. Derar­ tige amorphe Stellen können rekristallisiert werden, wenn das Gehäuse in der Nähe der Glasübergangstemperatur verwendet wird, wie es zum Beispiel für elektrische Ausrüstungsgegenstände, die an einem Fahrzeug angebracht sind, verwendet wird und wodurch Änderungen der Abmessungen erzeugt werden.

Demzufolge wurde vorgeschlagen, die Erzeugung von amorphen Stellen durch Steuerung der Geschwindigkeit, bei der die Temperatur der Form reduziert wird, zu verhindern, nämlich durch eine Temperatureinstellvorrichtung, die auf der Form an­ gebracht wird und durch die Verwendung einer Form, die leicht elliptisch oder exzentrisch ist, wobei Änderungen der Abmessun­ gen, die durch das Gießen entstehen, in Betracht gezogen wer­ den. Deformationen, die durch das Gießen entstehen, können das Kunstharz rund machen. Jedoch muß bei diesem Verfahren das Ver­ hältnis zwischen der Temperaturabsenkungsgeschwindigkeit und der Änderungen der Abmessungen des Produkts und die Gestalt der Form gemessen werden, wobei die sehr genaue Meßtechnik angewen­ det wird. Da auch eine sehr komplizierte, teure Temperaturab­ senkungsvorrichtung und genaue Formherstellungstechniken benötigt werden, entsteht ein hoher Aufwand an Kosten und Zeit. Wenn die Gestalt des gegossenen Produkts kompliziert ist, wie die des Motorgehäuses, ist die Abschätzung der Veränderungen der Abmessungen, die bei Gießverfahren entstehen, schwierig. Desgleichen ist die Reproduktionsfähigkeit schlecht.

In einer anderen Herstellungsmethode wird die Genauigkeit des Lageraufnahmeteils durch Erhöhung der Wanddicke des Lagers verbessert, so daß die Preßkraft keine Deformationen des Lagers hervorruft, oder durch Verkleinerung des Aufnahmerands des Lagers. Bei der vorhergehenden Methode vergrößert sich der Durchmesser des Motorgehäuses um das Ausmaß, um das sich die Dicke des Lagers vergrößert, wodurch die Gesamtgröße des Motor­ gehäuses zunimmt. Bei der letzteren Methode löst sich das Lager leicht, da der Aufnahmerand schmal ist. Folglich wird die Lagerhaltefestigkeit verringert.

Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Motorgehäuse zu erzeugen, das aus einem Kunstharzmaterial besteht, und ein Verfahren für die Herstellung eines derartigen Motorgehäuses anzugeben, das in der Lage ist, die zuvor genann­ ten Probleme herkömmlicher Motorgehäuse zu überwinden.

Um dieses Ziel zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Motorgehäuses vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß beim Herstellen des Motorgehäu­ ses durch Gießen, wobei ein thermoplastisches Kunstharzmaterial in eine Form gespritzt wird, ein Lager zum drehbaren Halten einer Kernwelle eines Rotorkerns in ein Teil kleinen Durchmes­ sers des Motorgehäuses eingeführt wird, bevor die Temperatur des Kunstharzmaterials im Wesentlichen auf die Glasübergangs­ temperatur gesenkt wird, und das Kunstharzmaterial dann auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß beim Herstellen des Motorgehäuses durch Gießen, wobei ein thermoplastisches Material in eine Form gespritzt wird, ein Lager zum drehbaren Halten einer Kernwelle eines Rotorkerns in einen Teil kleinen Durchmessers eines Motorgehäuses eingeführt wird, bevor die Temperatur des Kunstharzmaterials, das den Teil kleinen Durchmessers bildet, sich im Wesentlichen auf die Glas­ übergangstemperatur abkühlt, und das Kunstharzmaterial dann auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil kleinen Durchmessers davon zum drehbaren Halten einer Motorwelle durch ein Lager ein Lageraufnahmeteil vor­ sieht, in das das Lager eingesetzt wird, und ein Teil, der das Lösen des Lagers verhindert, dessen innerer Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Lagers und sich an einer Ein­ gangsseite des Lageraufnahmeteils befindet.

Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin ein aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Teil kleinen Durchmessers davon zum drehbaren Halten einer Motorwelle durch ein Lager ein Lageraufnahmeteil auf­ weist, in das das Lager eingesetzt wird, ein Teil, der das Lösen des Lagers verhindert, dessen innerer Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Lagers und sich auf einer Ein­ gangsseite des Lageraufnahmeteils befindet, und ein Lagerein­ führungsteil, der sich auf der Eingangsseite des Teils, der ein Lösen verhindert, befindet und dessen Durchmesser größer ist, als der Außendurchmesser des Lagers.

Bei der vorliegenden Erfindung kann - obwohl das Motorgehäuse aus Kunstharz besteht - die Kreisförmigkeit des Lageraufnahme­ teils enorm verbessert werden. Weiterhin ist das Lösen des in den Lageraufnahmeteil eingesetzten Lagers, das im Motorgehäuse ausgebildet ist, verhindert.

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Motors, die ein Ausführungsbei­ spiel eines Motorgehäuses nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der wichtigen Teile des Gehäuses aus Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Motors;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Vorder­ rahmens aus Fig. 3;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Vorder­ rahmens eines herkömmlichen Motorgehäuses;

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, bei der Änderungen der Temperatur der inneren Umfangsfläche des Lageraufnahmeteils, wenn das gegossenen Produkt aus der Form entfernt wird, und Än­ derungen der Kreisförmigkeit des eingesetzten Lagers graphisch ausgewertet sind; und

Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, in der Änderungen der Temperatur der inneren Umfangsfläche des Lageraufnahmeteils, wenn das gegossene Produkt aus der Form entfernt wird, und Änderungen der Kreisförmigkeit des eingesetzten Lagers gra­ phisch ausgewertet sind.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme der zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In Fig. 1 bis 4, ist bei einem Motorgehäuse ein Dauermagnet 2 an der inneren Umfangsfläche des Motorgehäuses befestigt. Das Motorgehäuse 1 enthält einen Rotorkern 3. Bürstenhalter 5 sind integral mit einer Bürstenkammer 4 ausge­ bildet, die auf der inneren peripheren Oberfläche des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Bürsten 5a, die elastisch auf den Bürsten­ haltern 5 befestigt sind, sind in gleitendem Kontakt mit einem Kommutator 3a des Rotorkerns 3.

Das Motorgehäuse 1 hat einen Abschnitt kleinen Durchmessers, nämlich den Aufnahmeteil 7, zum drehbaren Halten einer Kern­ welle 3b des Rotorkerns 3 durch ein Lager 6. Die vorliegende Erfindung wird auf der Grundlage dieses Aufnahmeteils 7 ausge­ führt.

Das bedeutet, bei einem ersten Ausführungsbeispiel wird der Aufnahmeteil 7 durch die folgend beschriebene Methode, nämlich durch Einspritzen des geschmolzenen thermoplastischen Kunst­ harzes, wie zum Beispiel Polyethylenterephtalat, zwischen eine äußere Form H, die die äußere Peripherie des Aufnahmeteils 7 bestimmt, und einer inneren Form I, die die innere Peripherie des Aufnahmeteils 7 bestimmt, hergestellt. Zuerst werden beide Formen H und I auf eine Temperatur über 110°C, was die Rekristallisationstemperatur des Kunstharzmaterials ist, erwärmt. Zu der Zeit, kann die Einstellung der Oberflächentem­ peratur der inneren Form I allein durch eine Temperatureinstel­ lungsvorrichtung, die mit der inneren Form I verbunden ist, durchgeführt werden. In diesem Zustand wird ein geschmolzenes Kunstharzmaterial zwischen die zwei Formen gespritzt, nachfol­ gend wird das Kunstharz allmählich abgekühlt. Sobald sich die Temperatur der inneren Form I auf einen Wert erhöht, der höher ist als der Glasübergangspunkt des Kunstharzes und bei der sich das Kunstharz in einem aktivierten Stadium befindet und die Kristallisation des Kunstharzes im Gange ist, wird allein die innere Form I entfernt und das Lager 6 wird in das Aufnahmeteil 7 eingesetzt, bevor die Temperatur der inneren peripheren Ober­ fläche des Aufnahmeteils sich auf die Glasübergangtemperatur des Kunstharzes oder niedriger absenkt. Danach wird das Lageraufnahmeteil 7 auf Umgebungstem­ peratur zur Erhaltung des Gehäuses 1 abgekühlt.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Lageraufnahme­ teil 7 auf nachfolgende Art hergestellt. Zuerst erfolgt die Herstellung des Gehäuses durch Einspritzen eines geschmolzenen thermoplastischen Kunstharzes, wie zum Beispiel Polyethylenterephtalat, zwischen die äußere Form H, die die äußere Peripherie des Aufnahmeteils 7 bestimmt, und die innere Form I, die die innere Peripherie des Lageraufnahmeteils 7 bestimmt. Nachdem das Gehäuse 1 auf Umgebungstemperatur abge­ kühlt ist, wird es auf eine Temperatur, die nicht geringer ist, als die Glasübergangstemperatur des Gehäuses 1, erwärmt, und das Lager 6 wird in das Lageraufnahmeteil 7, das sich in einem erwärmten Zustand befindet, eingesetzt. Danach wird das Aufnah­ meteil 7 auf Umgebungstemperatur abgekühlt, um das Gehäuse 1 zu erhalten. Dies ist eine enorme Verbesserung der Bearbeitbar­ keit.

Weiterhin ist der Durchmesser des Lageraufnahmeteils 7 kleiner als der Außendurchmesser des Lagers 6 an Stellen die den Vorder- und Rückteilen des Lagers 6 aufgrund der Schrumpfung des Kunstharzmaterials gegenüberstehen, und die innere Umfangsfläche des Lageraufnahmeteils 7 hält die Vorder- und Rückteile des Lagers 6 in einem hinterschnittenen Zustand. Folglich wird ein Lösen des Lagers 6 in axialer Richtung des­ selben zuverlässig verhindert, und die Zuverlässigkeit des Gehäuses enorm erhöht.

Die Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels werden durch ein Beispiel nachfolgend beschrieben: In dem folgenden Beispiel, wurde das Motorgehäuse 1 durch Gießen hergestellt, wobei Poly­ ehtylenterephtalat verwendet wurde, das einen Schmelzpunkt von 260°C, eine Rekristallisationstemperatur von ungefähr 110°C und eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 55°C hat.

In dem oben beschriebenen Motorgehäuse 1 wurden die Lager X und Y eingesetzt, wobei X einen äußeren Durchmesser von 9 mm und Y einen äußeren Durchmesser von 12 mm hat. Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung, bei der Änderungen der Temperatur der inneren peripheren Oberfläche des Lageraufnahmeteils 7 gezeigt sind, wenn der gegossene Gegenstand aus der Form ent­ fernt wird, und Abweichungen der Kreisförmigkeit (die maximale Krümmung in der radialen Richtung von einem idealen Kreis, gemessen zwanzig Stunden nachdem das Lageraufnahmeteil 7 aus der Form entfernt wurde) des Lagers 5, das bei vorgegebener Oberflächentemperatur in das Lageraufnahmeteil eingesetzt ist, graphisch dargestellt werden. Wie man Fig. 6 entnehmen kann, sind die Abweichungen der Kreisförmigkeit des Lagers, bevor die Oberflächentemperatur im wesentlichen auf die Glasübergangstem­ peratur sinkt, niedriger. Je niedriger die Oberflächentempera­ tur beim Einsetzten des Lagers ist, desto schlechter ist die Kreisförmigkeit. Dies zeigt, wie vorteilhaft das erste Ausfüh­ rungsbeispiel ist.

Hinsichtlich des Lagers X wurde beobachtet, daß die Kreisför­ migkeit des Lagers X, das in das Lageraufnahmeteil eingesetzt wurde, das vor 24 Stunden (1440 Minuten) aus der Form entfernt wurde, sich um 17,5 µm geändert hat, wohingegen die Kreisförmig­ keit des Lagers, das in der Nähe der Glasübergangstemperatur eingesetzt wurde, sich um ungefähr 5 µm verändert hat. Hinsicht­ lich des Lagers Y nahmen Abweichungen der Kreisförmigkeit von 37,5 auf 9 µm ab. In beiden Fällen wurde die Kreisförmigkeit um 70% oder mehr verbessert.

Als nächstes werden die Vorteile des zweiten Ausführungsbeispiels erklärt. Bei diesem Beispiel wurden die­ selben Lager verwendet. Nachdem das Gehäuse 1 24 Stunden lang der Raumtemperatur ausgesetzt war, wurde es auf eine gewählte Temperatur erwärmt, und das Lager 6 wurde in das Lageraufnahme­ teil 7 eingesetzt, das diese Raumtemperatur besaß. Danach wurde das Lager 48 Stunden lang Raumtemperatur ausgesetzt. Fig. 7 ist eine graphische Darstellung bei der die Temperatur des Lager­ aufnahmeteils beim Einsetzten des Lagers und Abweichungen der Kreisförmigkeit (maximale Krümmung der radialen Richtung rela­ tiv zum idealen Kries) des eingesetzten Lagers graphisch ausge­ wertet sind. Wie aus Fig. 7 entnommen werden kann, wurde eine enorme Verbesserung der Kreisförmigkeit des Lagers beobachtet, als die Erwärmungstemperatur höher war, als die Glasübergang­ stemperatur, wie auch im ersten Ausführungsbeispiel.

Das bedeutet, hinsichtlich des Lagers X wurde beobachtet, daß die Kreisförmigkeit des Lagers X, das bei Raumtemperatur einge­ setzt wurde, sich um 17,5 µm änderte, wobei die Kreisförmigkeit des Lagers, das nahe der Glasüberganstemperatur eingesetzt wurde und dann abekühlt wurde, sich um 6 µm änderte. Abweichungen der Kreisförmigkeit nehmen bei zunehmender Erwär­ mungstemperatur auf die Rekristallisationstemperatur zu. Ein ähnliches Phänomen wurde hinsichtlich des Lagers Y festge­ stellt. Dies beweist, wie vorteilhaft das zweite Ausführungs­ beispiel ist.

Beim ersten Ausführungsbeispiel, wurde die Form bei einer Tem­ peratur entfernt, die höher ist, als der Rekristallisations­ punkt, und das Lager wurde in das Lageraufnahmeteil eingesetzt, das diese Temperatur besitzt. 48 Stunden nach dem Entfernen der Form wurde die Kreisförmigkeit des eingesetzten Lagers auf ähnliche Art und Weise gemessen. Es wurden große Abweichungen von der Kreisförmigkeit beobachtet. Mit dem Steigen der Tempe­ ratur, bei der das Lager eingesetzt wurde, erweicht das Kunst­ harzmaterial, das das Aufnahmeteil bildet, was das Einsetzen des Lagers erschwert. Genauer ausgedrückt, kann das Kunstharz­ material bei einer Temperatur von 200°C oder mehr seine ursprüngliche Form nicht beibehalten. Deshalb sollte die Tempe­ ratur der inneren peripheren Oberfläche des Aufnahmeteils, bei der das Lager eingesetzt wird, einen Wert aufweisen, der sicherstellt, das das Kunstharzmaterial seine Form beibehalten kann, nachdem die Form daraus entfernt wurde. Wenn die Tempera­ tur der inneren peripheren Oberfläche niedriger ist, als die der Rekristallisationstemperatur, ist die Rekristallisation des Kunstharzmaterials, das die innere Umfangsfläche des Lagerauf­ nahmeteils bildet, im Gange, und das Kunstharzmaterial ist sta­ bil. Folglich wird die durch das Einsetzten des Lagers verur­ sachte Deformation des Lageraufnahmeteils ausgeschaltet.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel wurde das Lager in einem Sta­ dium eingesetzt, in dem das Lageraufnahmeteil auf eine Tempera­ tur erwärmt wurde, die höher als die Rekristallisationstempera­ tur ist, wie im ersten Ausführungsbeispiel. Es wurde beobach­ tet, daß sich die Kreisförmigkeit enorm änderte.

Es ist möglich ein besseren Gehäuse zu schaffen, indem man von den den oben beschriebenen Verfahren Gebrauch macht. Bei diesem Ausführungsbeispiel, wird das aus Kunstharz bestehende Gehäuse 1 in ein Joch 1a und eine vordere Stütze 1b aufgeteilt, wobei das Befestigen des Lagers in die Vorderstütze speziell unter­ sucht wird. Das bedeutet, die Vorderstütze 1b hat ein Aufnahme­ teil 7 zum drehbaren Halten einer Rotorwelle 3b des Rotorkerns 3. Dieses Aufnahmeteil hält die Rotorwelle 3b drehbar durch ein Lager 6 und besitzt die folgende innere Umfangsfläche. Genauer gesagt, hat das Aufnahmeteil 7 ein Lagereinführteil 7a, das über die Bürstenkammern 4 hinausragt. Das Einführteil 7a hat einen inneren Durchmesser A, der etwas größer ist, als der Außendurchmesser B des Lagers 6 (A < B), so daß es das Lager 6 kurzzeitig in einem Zustand halten kann, in dem das Lager 6 zentriert wird. Ein Lageraufnahmeteil bildet sich an der fernen Endseite des Lagereinführteils 7a. Ein Teil 7c kleinen Durch­ messers zum Verhindern des Lösens ist zwischen dem Einführteil 7a und dem Lageraufnahmeteil 7b ausgebildet, um ein Lösen des eingesetzten Lagers zu verhindern.

Da die Vorderstütze 1b aus Kunstharz besteht, hat sie einen Wärme­ ausdehnungskoeffizienten, der sehr viel größer ist als der des Metalls, aus dem das Lager 6 besteht. Daher ist der Innendurch­ messer C des Teils, das ein Lösen verhindert, kleiner ausgebil­ det, als der Außendurchmesser B des Lagers 6 bei Raumtempera­ tur. Weiterhin ist B′ < C′, wo B′ (B < B′) der Außendurchmesser des ausgedehnten Lagers 6 ist beim oberen Wert des Temperatur­ bereichs, in dem der Motor verwendet wird, und C′ (C < C′) ist der Innendurchmesser des ausgedehnten Teils 7c, das ein Lösen verhindert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Lager 6, wenn es in das Lageraufnahmeteil 7b eingesetzt wird, zuerst vorübergehend in dem Einsetzteil 7a gehalten, und dann unter Kraft in das Lager­ aufnahmeteil 7b eingesetzt.

Genauer gesagt wird, selbst wenn die Preßkraft des Lagers 6, das in das Lageraufnahmeteil 7b eingesetzt wurde, kleiner ist, als die benötigte Preßkraft, das Lösen des Lagers 6 durch ein Teil kleinen Durchmessers verhindert, das am Eingang des Lager­ einführungsteils 7c ausgebildet ist. Folglich wird die Zuver­ lässigkeit des Motors enorm verbessert, und Schwierigkeiten, die durch ein Lösen des Lagers entstehen, können somit ausge­ schaltet werden.

Weiterhin kann ein Lösen des Lagers, das auftreten würde, sobald sich der Motor auf eine hohe Temperatur erwärmt, verhin­ dert werden. Das bedeutet, daß, da der Innendurchmesser des Teils 7c, das ein Lösen verhindert, kleiner bleibt als der Außen­ durchmesser des ausgedehnten Lagers 6 bei hoher Temperatur, ein Lösen des Lagers 6 aus dem Lagereinführungsteil 7b bei diesen hohen Temperaturen verhindert wird. Dies verbessert weiterhin die Zuverlässigkeit des Motors.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Lager 6 durch ein schmales Teil 7c, das ein Lösen verhindert, geführt, wenn das Lager 6 in das Lageraufnahmeteil 7b eingeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Lager 6 zuerst in das Lagereinführungsteil 7a, das auf der Eingangsseite des Teils 7b, das ein Lösen ver­ hindert, ausgebildet ist, eingesetzt und vorübergehend darin in einem zentrierten Zustand gehalten, bevor es unter Kraftaufwand in das Lageraufnahmeteil 7b gedrückt wird. Folglich tritt ein Versetzen des Lagers 6 hinsichtlich des Teils 7c, das ein Lösen verhindert und einen kleinen Durchmesser hat, nicht auf, wenn es unter Kraftaufwand in das Lageraufnahmeteil 7b eingesetzt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel läuft das angrenzende Teil zwischen dem Einführteil 7a und dem Teil 7c, das ein Lösen ver­ hindert, spitz zu, um die Bewegung des Lagers 6 vom Einführteil 7a zu dem Teil 7c, das ein Lösen verhindert, glatt zu machen.

Sobald das Lager 6 durch das Teil 7c, das ein Lösen verhindert und einen kleinen Durchmesser hat, geführt wird, werden Ausdeh­ nungslasten an das Teil 7c, das ein Lösen verhindert, angelegt. Jedoch besteht das Teil 7c, das ein Lösen verhindert, aus einem Kunstharz, das Elastizität aufweist. Deshalb bewirkt das Ein­ führen des Lagers 6 eine zwangsläufige Erweiterung des Teils 7c, das ein Lösen verhindert, verursacht jedoch keine Schwie­ rigkeiten, wenn die Ausdehnungsbelastung sich innerhalb der Elastizitätsgrenzen des Teils 7c, das ein Lösen verhindert, befinden. Das Teil 7c, das ein Lösen verhindert, erhält seine ursprungliche Form wieder, nachdem das Lager 6 hindurch geführt wurde.

Wie aus der vorausgehenden Beschreibung erkennbar ist, wird bei der vorliegenden Erfindung das Lager in ein Lageraufnahmeteil des Motorgehäuses, das aus thermoplastischem Kunstharz besteht, eingesetzt, während Rekristallisation des Kunstharzmaterials im Gange ist und sich das Kunstharzmaterial deshalb in einem akti­ vierten Zustand befindet. Deshalb schrumpft bei einem nachfol­ genden Temperatursenkungsvorgang das Aufnahmeteil 7 zu der Form des Lagers, das darin eingesetzt wird, zusammen. Folglich ist die innere periphere Oberfläche des Lageraufnahmeteils fast vollständig rund und befindet sich in Oberflächenkontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche des Lagers. Deshalb kann das Einwirken der örtlichen Preßkraft auf das Lager 6 ausgeschaltet werden, und Deformationen des Lagers 6 können daher wirkungs­ voll verhindert werden. Dies ermöglicht ein Befestigen des Lagers mit einem hohen Grad an Genauigkeit und führt zu einer Verbesserung der Qualität und der Laufleistung des Motors. Ein derartiges, sehr genaues Befestigen des Lagers läßt sich ohne wiederholte Korrektur der Gestalt der Form erzielen, die zum Gießen des Lageraufnahmeteils verwendet wird und wozu eine teure Meßeinrichtung und eine hochentwickelte Verfahrenstechnik erforderlich wären. Dies ist eine enorme Verbesserung in der Verarbeitbarkeit.

Weiterhin wird verhindert, daß sich das Lager aus dem Teil löst, das ein Lösen verhindert und einen kleinen Durchmesser hat, das auf der Eingangsseite des Aufnahemteils ausgebildet ist, selbst wenn die Preßkraft des Lagers, das in das Lagerauf­ nahmeteil eingesetzt wird, schwächer ist als eine vorgegebene Preßkraft. Deshalb kann ein zufälliges Lösen des Lagers aus dem Lageraufnahmeteil, das aus Kunstharz besteht, zuverlässig ver­ hindert werden, und die Zuverlässigkeit des Motors kann deshalb enorm verbessert werden, wobei Schwierigkeiten bezüglich des Lösens des Lagers verhindert werden können.

Weiterhin wird das Lager in einem zentrierten Zustand gehalten, wenn es in das Lageraufnahmeteil durch zwangsläufiges Einführen desselben durch das Teil, das ein Lösen verhindert und einen kleinen Durchmesser hat, vorübergehend durch das Lagereinführ­ teil gehalten wird, das einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des Lagers und auf der Eingangs­ seite des Teils, das ein Lösen verhindert, ausgebildet ist. Folglich kann eine schwierige Zentrierungsaufgabe ausgeschaltet werden, sobald das Lager in das Teil, das ein Lösen verhindert, gedrückt wird, wobei die Ausführbarkeit enorm verbessert wird.

Weiterhin kann, da der Innendurchmesser des Teils, das ein Lösen verhindert, kleiner gehalten ist, als der Außendurchmes­ ser des Lagers an der äußersten Grenze des Temperaturbereichs in dem der Motor verwendet wird, das Lösen des Lagers bei hohen Temperaturen zuverlässig verhindert werden, was verschiedene Erweiterungsbereiche möglich macht. Daher kann die Zuverlässig­ keit des Motorgehäuses enorm verbessert werden, selbst dann, wenn das Motorgehäuse für einen Motor verwendet wird, der bei hohen Temperaturen arbeitet, wie zum Beispiel ein Motor für die elektrische Anlage.

Zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens wird ausdrücklich auf die Fig. 8 bis 11 verwiesen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Motorgehäuses aus Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, daß falls das Motorgehäuse durch Gießen hergestellt wird, wobei ein thermoplastisches Kunstharzmaterial in eine Form gespritzt wird, ein Lager zum drehbaren Halten ei­ ner Kernwelle eines Rotorkerns in ein Teil kleinen Durchmessers des Motorgehäuses eingeführt wird, bevor die Temperatur des Kunstharzmaterials wesentlich auf die Glasübergangstemperatur gesenkt wird und dann das Kunstharzmaterial auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Motorgehäuses aus Kunstharz nach Anspruch 1, wobei das Einsetzen nach dem Entfernen des Kunstharzmaterials aus der Form und vor dem Abkühlen des Kunst­ harzmaterials auf im Wesentlichen die Glasübergangstemperatur durchgeführt wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Motorgehäuses aus Kunstharz nach Anspruch 1, wobei das Einsetzten ausgeführt wird, nachdem das auf Raumtemperatur abgekühlte Motorgehäuse im Wesentlichen auf die Glasübergangtemperatur des Kunstharzmaterials oder höher erwärmt wird, wobei das Kunstharzmaterial dann auf Raum­ temperatur abgekühlt wird.

4. Aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse, dadurch gekennzeich­ net, daß falls das Motorgehäuse durch Gießen hergestellt wurde, wobei ein thermoplastisches Kunstharz in eine Form gespritzt wird, ein Lager zum drehbaren Halten einer Kernwelle eines Rotorkerns in ein Teil kleinen Durchmessers des Motorgehäuses eingesetzt wurde, bevor die Temperatur des Kunstharzmaterials, das den Teil kleinen Durchmessers bildet, im Wesentlichen auf die Glasübergangstemperatur sinkt, wobei das Kunstharzmaterial anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

5. Motorgehäuse nach Anspruch 4, wobei das Einsetzen nach dem Entfernen des Kunstharzmaterials aus der Form und bevor das Kunstharzmaterial auf wesentlich die Glasübergangstemperatur erwärmt wurde, ausgeführt wird.

6. Motorgehäuse nach Anspruch 4, wobei das Einsetzen durchge­ führt wird, nachdem das auf Raumtemperatur abgekühlte Motorge­ häuse auf wesentlich die Glasübergangstemperatur des Kunstharz­ materials oder höher erwärmt wurde.

7. Aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Teil kleinen Durchmessers des Motorgehäuses zum drehbaren Halten einer Motorwelle durch ein Lager ein Lagerein­ führteil aufweist, in das das Lager eingesetzt wird, und ein Teil, das das Lösen verhindert, dessen innerer Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Lagers und sich an der Eingangsseite des Lageraufnahmeteils befindet.

8. Aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Teil kleinen Durchmessers des Motorgehäuses zum drehbaren Halten einer Motorwelle durch ein Lager ein Lagerauf­ nahmeteil aufweist, in das das Lager eingesetzt wird, mit einem Teil, das das Lösen verhindert, dessen innerer Durchmesser kleiner ist, als der Außendurchmesser des Lagers und sich an der Eingangsseite des Lageraufnahmeteils befindet, und mit einem Lagereinführteil, das sich an der Eingangsseite des Teils, das ein Lösen verhindert, befindet und dessen Durchmesser größer ist, als der Außendurchmesser des Lagers.

9. Aus Kunstharz bestehendes Motorgehäuse nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der Innendurchmesser des ausgedehnten Teils, das ein Lösen verhindert, kleiner gehalten ist als der Außendurchmesser des ausgedehnten Lagers an der oberen Grenze eines Temperaturbereichs, in dem der Motor verwendet wird.