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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Befestigungselement nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Es sind schon Befestigungselemente zur konzentrischen
Befestigung eines Elektromotors in einer in einem Aufnahmegehäuse ausgebildeten
Aufnahmeöffnung
bekannt. Derartige Befestigungselemente sind einerseits mit einem
den Elektromotor umgebenden Motorgehäuse und andererseits mit einer
Wandung des Aufnahmegehäuses
verbunden (beispielsweise vernietet oder verschraubt).
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Die
DE 1 909 264 A zeigt
eine gattungsgemäße Anordnung
zur schwingungsgedämpften
Halterung eines Motors in einem Rohr. Dazu ist auf den Motor eine
den Motor umschließende
Haut gespannt, an deren Außenseite
Puffer angespritzt sind. Zur Verdrehsicherung des Motors gegenüber dem
Rohr sind nutenförmige
Aussparungen im Inneren des Rohres angebracht.
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Die
Patentschrift
DD 147 028 zeigt
ein Formteil zur geräusch-
und schwingungsgedämpften
Aufnahme von Gleichstromkleinstmotoren, wobei das Formteil aus zwei
becherförmigen
Teilen mit einer den Elektromotor allseitig einschließenden Dämpfungseinlage
besteht.
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Die
Patentschrift
DE 911
926 C zeigt eine Lagerung einer Kleinmaschine in einem
zylindrischen Außengehäuse unter
Zwischenschaltung eines durch axiales Zusammendrücken in radialer Richtung aufgestauchten
Rings aus nachgiebigem Werkstoff. Zum radialen Zusammendrücken des
Rings ist der Ring in axialer Richtung zwischen zwei Druckringe
eingespannt, wobei die Druckringe durch Anziehen von Schrauben in
axialer Richtung auf den Ring drücken
und diesen in radialer Richtung gegen die Kleinmaschine und gegen
das Außengehäuse drücken.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Befestigungselement
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den
Vorteil, dass der Elektromotor in der Aufnahmeöffnung in einfacher Weise aufgenommen
und dabei zentriert wird.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Befestigungselementes möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist die Ausbildung des Befestigungselementes aus ferromagnetischem
Material, wodurch eine Drehmomentsteigerung des Elektromotors erzielbar
ist.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Befestigungselement in Einbaulage, 2 eine Draufsicht
des Befestigungselementes nach 1 und 3 einen
Längsschnitt
durch das Befestigungselement gemäß der Linie III-III in 1.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 ist
ein Teilschnitt eines elektrischen Stellantriebes dargestellt, der
beispielsweise zur elektromotorischen Verstellung einer nicht dargestellten,
im Ansaugkanal einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine
angeordneten Drosselklappe Verwendung findet. Als Antrieb dient
ein Elektromotor 1 mit einem zylindrischen Motorgehäuse 2,
der in einer in einem Aufnahmegehäuse 3 des Stellantriebes
befindlichen zylindrischen Aufnahmeöffnung 4 konzentrisch
angeordnet ist. Zur Gewährleistung
einer sicheren Funktion des Stellantriebes muß die Lage des Elektromotors 1 innerhalb der
Aufnahmeöffnung 4 bei
allen auftretenden Betriebsbedingungen fixiert sein.
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Auf
einer nach außerhalb
der Aufnahmeöffnung 4 gerichteten
Stirnseite des elektrischen Stellmotors 1 ragt eine Antriebswelle 5 aus
dem Motorgehäuse 2,
auf der ein Antriebszahnrad 6 drehfest gelagert ist. Das
Antriebszahnrad 6 steht im Eingriff mit einem weiteren
Zahnrad 7, das über
nicht dargestellte weitere Bauteile mit der erwähnten Drosselklappe gekoppelt
ist.
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Das
Motorgehäuse 2 hat
einen Außendurchmesser,
der kleiner ist als ein Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung 4,
so daß zwischen
Motorgehäuse 2 und
Aufnahmegehäuse 3 ein
Ringspalt 10 vorhanden ist. Ein erfindungsgemäßes Befestigungselement 11 ist
in der Aufnahmeöffnung 4 zwischen
Motorgehäuse 2 und
Aufnahmegehäuse 3 angeordnet und
füllt den
Ringspalt 10 teilweise aus. Das Befestigungselement 11 ist
etwa hohlzylindrisch ausgebildet und umschließt über einen Teilbereich 14 das
Motorgehäuse 2.
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Das
Befestigungselement 11 hat eine dem Motorgehäuse 2 zugewandte
Innenfläche 12 (2), die
an dem Motorgehäuse 2 zumindest
teilweise reibschlüssig
anliegt. Zur Verbesserung des Reibschlusses kann das Befestigungselement 11 einen
Innendurchmesser aufweisen, der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser
des Motorgehäuses 2,
so daß das
Befestigungselement 11 am Motorgehäuse 2 festklemmbar
ist. Am Befestigungselement 11 sind Klemmeinrichtungen 15, 16 vorgesehen,
die geeignet sind, das Befestigungselement 11 in der Aufnahmeöffnung 4 in
axialer Richtung und in Umfangsrichtung formschlüssig und/oder reibschlüssig zu
fixieren und radial zu führen
bzw. zu zentrieren. Die Klemmeinrichtungen 15, 16 unterscheiden
sich hinsichtlich der Art ihrer Ausbildung.
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In 2 ist
eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes 11 gezeigt.
Das Befestigungselement 11 hat die Form eines dünnwandigen
Hohlzylinders mit einer überwiegend
zylindrischen Wandung 17, die eine in axialer Richtung durchgehende
Trennstelle 18 aufweist. Aufgrund der Trennstelle 18 ist
das Befestigungselement 11 unter Vergrößerung seines Innendurchmessers
spreizbar, so daß es
in einfacher Weise infolge Federwirkung auf das Motorgehäuse 2 (1)
auf klemmbar ist. An der dem Motorgehäuse 2 zugewandten
Innenfläche 12 des
Befestigungselementes 11 ist ein nach innen vorstehender
Absatz 19 ausgebildet, der in Einbaulage in eine entsprechende Öffnung im
Motorgehäuse 2 ragt,
wodurch zusätzlich
zu dem erwähnten
Reibschluß zwischen
Befestigungselement 11 und Motorgehäuse 2 Formschluß besteht,
so daß das
Befestigungselement 11 und das Motorgehäuse 2 in axialer Richtung
und in Umfangsrichtung zueinander festgelegt sind.
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Um
eine gute Klemmwirkung des Befestigungselementes 11 in
der Aufnahmeöffnung 4 zu
erzielen und um den Elektromotor 1 darin zu zentrieren sollten
jeweils mindestens drei Klemmeinrichtungen 15, 16 am
Umfang des Befestigungselementes 11 angeordnet sein. In
der 2 sind jeweils drei Klemmeinrichtungen der Arten 15 und 16 ausgebildet,
die jeweils um etwa 120° in
Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Vorteilhafterweise
sind erste Klemmeinrichtungen 15 zu zweiten Klemmeinrichtungen 16 nicht
axial fluchtend, sondern beispielsweise um etwa 30° versetzt
angeordnet. Die ersten Klemmeinrichtungen 15 sind dabei nahe
zu einem Rand 20 (1) des Befestigungselementes 11 angeordnet,
der nach der Montage weniger tief in der Aufnahmeöffnung 4 liegt
als die in axialem Abstand zur ersten Klemmeinrichtung 15 vorgesehenen
zweiten Klemmeinrichtungen 16.
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In 3 ist
ein Längsschnitt
durch die Wandung 17 des Befestigungselementes 11 und
durch das Aufnahmegehäuse 4 gemäß der Linie
III-III in 1 gezeigt, so daß die Klemmeinrichtungen 15, 16 geschnitten
darstellt werden.
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Die
Klemmeinrichtungen 15, 16 werden von der Wandung 17 des
Befestigungselementes 11 gebildet, indem die Wandung 17 jeweils
erste Schlitzbereiche 22 und zweite Schlitzbereiche 23 (1)
aufweist, wodurch erste Blechstreifen 24 und zweite Blechstreifen 25 entstehen,
die über
Verbindungsstellen 26, 27 mit der Wandung 17 stoffschlüssig verbunden
bleiben.
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Die
zweiten Schlitzbereiche 23 sind etwa U-förmig ausgebildet
und begrenzen die zweiten Blechstreifen 25. Die ersten
Schlitzbereiche 22 sind beispielsweise breiter als die
zweiten Schlitzbereiche 23 und erstrecken sich von den
ersten Verbindungsstellen 26 bis zum Rand 20.
Die innerhalb der ersten Schlitzbereiche 22 liegenden ersten
Blechstreifen 24 enden etwa nach der Hälfte des axialen Abstandes der
Verbindungsstellen 26 vom Rand 20, können jedoch
auch kürzer
oder länger
ausgebildet sein. Die ersten Schlitzbereiche 22 haben etwa
W-Form, so daß in
Umfangsrichtung gesehen die ersten Blechstreifen 24 schmaler
sind als die ersten Schlitzbereiche 22.
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Die
in der beschriebenen Form gebildeten Blechstreifen 24, 25 sind
in Richtung zum Aufnahmegehäuse 3 gebogen,
so daß sie über eine
Außenfläche 13 des
zylindrischen Teils der Wandung 17 hinausragen. Zur Montage
wird das auf dem Elektromotor 1 aufgeklemmte Befestigungselement 11 zusammen
mit dem Elektromotor 1 in die Aufnahmeöffnung 4 eingebracht,
bis das Motorgehäuse 2 mit
seiner in die Aufnahmeöffnung 4 weisenden
Stirnseite 31 (1) an einer Grundfläche 28 der
Aufnahmeöffnung 4 anliegt.
Die Grundfläche 28 kann
dabei eine Vertiefung 29 für eine eventuell an der Stirnseite 31 angebrachte
Erweiterung 30 aufweisen, so daß das Motorgehäuse 2 mit
der Stirnseite 31 und/oder mit seiner Erweiterung 30 an
der Grundfläche 28 anliegt. Zwischen
Motorgehäuse 2 bzw.
Erweiterung 30 und Grundfläche 28 bzw. Vertiefung 29 kann
auch eine Distanzscheibe 32 angeordnet sein.
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Um
die Montage zu erleichtern sind die Verbindungsstellen 26, 27 der
Blechstreifen 24, 25 jeweils an dem tiefer in
die Aufnahmeöffnung 4 zeigenden
Ende der Blechstreifen 24, 25 angeordnet. Zur weiteren
Verbesserung der Montierbarkeit kann eine Begrenzungswand 36 der
Aufnahmeöffnung 4 zusätzlich in
Einschubrichtung eine konische Verengung 33 (1)
aufweisen.
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Im
eingebauten Zustand berühren
die Blechstreifen 24, 25 das Aufnahmegehäuse 3 und
bilden dabei die Klemmeinrichtungen 15, 16. Der
erste Blechstreifen 24 ist derart kreisbogenförmig nach
außen
gebogen, daß seine
größte Erhebung
vom zylindrischen Teil der Wandung 17 weiter absteht, als
ein zwischen Befestigungselement 11 und Aufnahmegehäuse 3 vorgesehener
Radialabstand. In Einbaulage des Befestigungselementes 11 paßt sich
die erste Klemmeinrichtung 15 an den verfügbaren Radialabstand
federnd an, wobei die erste Klemmeinrichtung 15 die Begrenzungswand 36 der
Aufnahmeöffnung 4 mit
ihrer gekrümmten
Oberfläche
berührt
und mittels der aufgrund der Federung entstehenden Vorspannung sich
reibschlüssig
verspannt. Das der ersten Verbindungsstelle 26 abgewandte
freie Ende 34 des ersten Blechstreifens 24 liegt
dabei je nach Größe der Vorspannung
mehr oder weniger außerhalb
oder innerhalb des zylindrischen Teils der Wandung 17.
Es liegt vorzugsweise unter Ausübung
einer radialen Kraft am Motorgehäuse 2 (in 3 nicht
gezeigt) an. Das freie Ende 34 läuft in einer zum Motorgehäuse 2 gerichteten
Rundung aus.
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Der
die zweite Klemmeinrichtung 16 bildende zweite Blechstreifen 25 ist
lediglich an der zweiten Verbindungsstelle 27 gebogen,
so daß er
in einem spitzen Winkel von der Wandung 17 absteht und
damit über
die Außenfläche 13 des
Befestigungselementes 11 hinausragt. In Einbaulage berührt er mit einer
Endkante 35 die Begrenzungswand 36.
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Die
Endkante 35 des zweiten Blechstreifens 25 ragt
ebenfalls weiter über
den zylindrischen Teil der Wandung 17 hinaus, als dem Radialabstand
zwischen Befestigungselement 11 und Aufnahmeöffnung 4 entspricht.
In Einbaulage ist daher der Blechstreifen 25 ebenfalls
verformt, wobei auf das Aufnahmegehäuse 3 eine Vorspannkraft
wirkt. Je nach Oberflächenbeschaffenheit
kann es dabei zusätzlich zu
Formschluß zwischen
der Endkante 35 und dem Aufnahmegehäuse 3 kommen, der
insbesondere ein Herausgleiten des Befestigungselementes 11 mit dem
Elektromotor 1 aus der Aufnahmeöffnung 4 verhindert.
Zu Formschluß kommt
es insbesondere dann, wenn die Oberfläche der Begrenzungswand 36 relativ
rauh ist, da sich dann die Enkante 35 des zweiten Blechstreifens 25 in
den Unebenheiten der Oberfläche
verhakt (Mikroformschluß).
Es ist auch denkbar, eine umlaufende Nut oder Rillen in der Oberfläche der
Aufnahmeöffnung 4 vorzusehen,
in der sich die Endkante 35 durch Zurückfedern des zweiten Blechstreifens 25 verhakt
(Makroformschluß).
Das Befestigungselement 11 ist demnach in axialer Richtung
einerseits durch die Grundfläche 28 und
andererseits durch den Formschluß der zweiten Klemmeinrichtungen 16 festgelegt.
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Das
Befestigungselement 11 besteht aus duktilem Material, vorzugsweise
aus Metall. In einer vorteilhaften Ausführung besteht es aus ferromagnetischem
Wekstoff, wodurch bei bestimmten Elektromotoren eine Drehmomentsteigerung
erzielbar ist. Das Befestigungselement 11 ist vorteilhafterweise herstellbar,
indem aus einem Blech-Rohmaterial in einem Stanzwerkzeug unter Ausstanzen
und Verbiegen des Absatzes 19, sowie der Blechstreifen 25, 26 ein
rechteckiger Blechkörper
hergestellt wird, der unter Bildung der Trennstelle 18 anschließend hohlzylindrisch
zum Befestigungselement 11 gebogen wird.