DE602004007950T2

DE602004007950T2 - Elektrische maschine mit abgedichtetem gehäuse

Info

Publication number: DE602004007950T2
Application number: DE602004007950T
Authority: DE
Inventors: Alessandro Spaggiari
Original assignee: SPAL Automotive SRL
Current assignee: SPAL Automotive SRL
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2024-09-29
Also published as: BRPI0414879B1; MXPA06003495A; CA2538471A1; RU2348096C2; EP1678807A1; KR20060088113A; PL1678807T3; US7586227B2; WO2005034309A1; US20070052309A1; CN100525015C; JP2007507996A; ES2291937T3; ATE368955T1; CN1871757A; KR101079856B1; ITBO20030563A1; RU2006114778A; EP1678807B1; BRPI0414879A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Motor für elektrische Lüfter, der ein Gehäuse mit zumindest einem Deckel mit hermetischer Dichtung aufweist, und ein Verfahren für den Zusammenbau des Motors.
Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Gehäuse für einen elektrischen Motor, bestehend aus zumindest einem Deckel und einem Gehäuseteil, wobei eine "O-Ring"-Dichteng mit Merkmalen zur Erleichterung des Zusammenbaus dazwischen angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zusammenbau des Gehäuses eines elektrischen Motors, das durch erleichterte Montageschritte gekennzeichnet ist.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen elektrischen Motor, doch ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auch auf einen elektrischen Generator, wie zum Beispiel einen Wechselstromerzeuger (Lichtmaschine) oder einen Gleichstromerzeuger (Dynamo) anwendbar ist.
Im Allgemeinen beinhaltet eine elektrische Maschine, wie beispielsweise ein elektrischer Motor oder ein Dynamo, einen Stator, einen Rotor, der auf einer Welle montiert ist, sowie ein Gehäuse mit Lagerungen für die Rotorwelle.
Um den Stator und den Rotor im Gehäuse montieren zu können, muss das Gehäuse in mindestens zwei zusammensetzbare Teile unterteilt sein.
Ein Beispiel einer elektrischen Maschine und eines Verfahrens für deren Herstellung ist vom US-Patent 5 767 596 bekannt.
Ferner sind wasser- und feuchtigkeitsdichte elektrische Motoren bekannt, insbesondere im Bereich der elektrischen Lüfter für Motorfahrzeuge.
Aufgrund der Umgebungsbedingungen und der Lage der elektrischen Lüfter nahe an Wärme- und/oder Kältequellen, kann Feuchtigkeit aus der Umgebung in das Motorgehäuse eindringen, darin dann infolge von Temperaturschwankungen in Flüssigkeit umgewandelt werden und damit elektrische Probleme für den Motor verursachen.
Ausgehend von der typischen Bauausführung des Motorgehäuses in zwei Teilen, von denen eines tassenförmig und das andere Teil deckelförmig ist, wurden Versuche unternommen, ein wasserdichtes Gehäuse für elektrische Motoren herzustellen, indem eine Dichtung zwischen den oben genannten zwei Teilen eingefügt wurde.
Ferner ist aus US 2003/098548 ein im Wesentlichen zylindrischer Dichtring bekannt, der einen Querschnitt von rechteckiger Form und mehrere im Winkelabstand angeordnete Positionierrippen aufweist, die vom Innendurchmesser nach innen vorstehen, um sich einer entsprechenden Rille anzupassen, in die der Dichtring eingesetzt ist. Außerdem ist im Dokument US 6257592 ein Dichtungspaket offenbart. Das Paket ist mit integrierten Haltevorsprüngen versehen, die außen vom Paket hervorstehen und die über entsprechende Stifte eines Gehäuseabschnittes gesichert werden können, um die Dichtung an ihrem Platz zu halten.
Allerdings ist diese Art der Montage nicht frei von Nachteilen: Tatsächlich wird durch das Einsetzen einer Dichtung der Aufbau des Motors komplexer.
Ferner muss für eine wirksame Abdichtung des Motorgehäuses die Dichtung einwandfrei zwischen den zwei Teilen eingelegt sein, die daher auch entsprechende Aufnahmen für die Dichtung aufweisen müssen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Motor für einen elektrischen Lüfter bereitzustellen, der ein verbessertes Gehäuse mit guten Abdichtungseigenschaften gegen Wasser und Feuchtigkeit aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrischen Motors für einen elektrischen Lüfter, der ein einfach und wirtschaftlich herzustellendes und zu montierendes Gehäuse aufweist.
Nach einem ihrer Aspekte stellt die vorliegende Erfindung einen elektrischen Motor für einen elektrischen Lüfter bereit, wie er in Anspruch 1 beschrieben ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Zusammenbau eines elektrischen Motors, das einen Schritt beinhaltet, bei dem eine Dichtung mit einem der Teile des Motorgehäuses verbunden wird, um den Zusammenbau des Motors zu erleichtern.
Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte, vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Anhand der anhängenden Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläutert, ohne deren Anwendungsbereich einzuschränken. Hierbei zeigen:
1 in einer perspektivischen Explosionszeichnung einen erfindungsgemäßen elektrischen Motor; und
2 ein Detail des elektrischen Motors von 1.
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beinhaltet der elektrische Motor 1 im Wesentlichen ein Gehäuse 2, enthaltend einen Stator (nicht abgebildet) und einen Rotor 3, der auf einer Welle 4 montiert ist.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen elektrischen Motor, doch ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auch andere Arten ähnlicher elektrischer Maschinen betreffen kann, so zum Beispiel Stromgeneratoren wie Wechselstromerzeuger oder dergleichen.
Das Gehäuse 2 umfasst seinerseits ein tassenförmiges Teil 5 und einen Deckel 6, die mittels Verbindungsvorrichtungen bekannter Art, die deshalb hier nicht im Detail dargestellt sind, miteinander verbunden sind.
Um eine gute Abdichtung gegen Flüssigkeiten und Feuchtigkeit zu erzielen, ist eine statische Dichtung 7 zwischen dem tassenförmigen Teil 5 und dem Deckel 6 angeordnet.
Die statische Dichtung 7 kann eine elastische Dichtung beliebiger Art sein, die, wenn sie zwischen dem tassenförmigen Teil 5 und dem Deckel 6 eingelegt ist, durch die Zusammenwirkung der entsprechenden Oberflächen zwischen den beiden Teilen 5, 6 des Gehäuses 2 eine leichte Kompression erfährt, so dass eine Abdichtung gegen äußere Einflüsse (Flüssigkeiten, Staub, usw.) bereitgestellt wird. Die Dichtung 7 umfasst außerdem Haltemittel 8, die es ermöglichen, dass die Dichtung 7 an einem der beiden Teile 5, 6 des Gehäuses 2 angebracht und festgehalten werden kann.
Zu diesem Zweck weist das betreffende Teil 5, 6 auch Befestigungsmittel 9 auf, die unter Zusammenwirkung mit den Haltemitteln 8 arbeiten, um dafür zu sorgen, dass die Dichtung 7 vorübergehend eine Einheit mit einem der beiden Teile 5, 6 bildet.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Dichtung 7 eine O-Ring-Dichtung, die aus elastomerem Material oder dergleichen hergestellt ist und dadurch wirkt, dass sie frontal zwischen dem tassenförmigen Teil 5 und dem Deckel 6 eingefügt und in eine in dem Deckel 6 ausgefertigte Aufnahme 10 eingesetzt ist.
Wie bekannt werden frontal wirkende Dichtungen vom Typ O-Ring leicht zusammengedrückt, so dass sich die komprimierte Dichtung seitlich ausdehnt. Daher muss die Dichtungsaufnahme breit genug sein, um diese Ausdehnung zu ermöglichen.
Die Haltemittel 8 beinhalten mindestens zwei Halteringe 11 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Dichtung 7. Die Halteringe 11 sind mit der Dichtung 7 über kurze Verbindungsabschnitte 12 verbunden und in regelmäßigen Abständen entlang des Umfangs angeordnet.
Die Halteringe 11 halten die Dichtung 7 ausgedehnt und in der Aufnahme 10 anliegend und es ist wichtig, dass die Ringe 11 nicht zu nahe beieinander liegen, um zu verhindern, dass sie die normale Verformung der Dichtung 7 beeinträchtigen.
Die Ringe 11 sind vorzugsweise einstückig mit der Dichtung 7 ausgebildet und aus demselben elastomeren Material wie die Dichtung hergestellt.
Die Ringe 11 befinden sich an der Außenseite der O-Ring-Dichtung und nahe an der Außenkante des Gehäuses 2. Bei der in den anhängenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsform sind die Ringe 11 nahe an den Verbindungsvorrichtungen für das tassenförmige Teil 5 und den Deckel 6 angeordnet. Daher weisen letztere jeweils Vorsprünge 13, 14 auf, in denen die Verbindungsvorrichtungen, die Aufnahmen für die Ringe 11 und die Befestigungsmittel 9 angeordnet sind.
Bei der in den anhängenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsform werden die Halteringe 11 durch vier Vorrichtungen gebildet, die jeweils im Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet sind und jeder Ring 11 ist mit der O-Ring-Dichtung durch zwei Verbindungsabschnitte 12 verbunden.
Letztere sind, zusammen mit jedem Ring 11, mit einem kleineren Durchmesser "d" bzw. mit einer geringeren Stärke ausgebildet als der Durchmesser bzw. die Stärke "D" der Dichtung 7, so dass sie die Kompression der Dichtung 7 und damit deren effektive Abdichtwirkung nicht behindern.
Jeder Ring 11 ist um einen Befestigungsstift 15 eingesetzt, der die Befestigungsmittel 9 bildet und sich auf dem Deckel 6 in den Vorspringen 14 befindet. Selbstverständlich können sich die Aufnahme 10 für die O-Ring-Dichtung und die Befestigungsstifte 15 für die Ringe 11 alternativ dazu auch auf dem tassenförmigen Teil 5 in den Vorspringen 13 befinden.
Der Befestigungsstift 15 kann einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig größer ist als derjenige der Innenöffnung des Rings 11, so dass der Ring teilweise dank der Elastizität des Materials, aus dem der Ring 11 hergestellt ist, fest an dem Stift 15 anliegen bleibt.
Der Befestigungsstift 15 kann auch ein Kegelstumpfprofil oder einen flachen Umfangshohlraum aufweisen (nicht abgebildet).
In jedem Fall bleibt aber der Ring 11, der sich elastisch auf dem Befestigungsstift 15 verformt, an dem Befestigungsstift angebracht und demzufolge wird die gesamte O-Ring-Dichtung in der Aufnahme 10 festgehalten.
Das offenbarte Verfahren zum Zusammenbauen des Gehäuses eines elektrischen Motors beinhaltet die Schritte des Einlegens der O-Ring-Dichtung in die Aufnahme 10 in dem Deckel 6 oder in dem tassenförmigen Teil 5, und des Einsetzen jedes Halterings 11 auf jedem Befestigungsstift 15 in dem Deckel 6 oder in dem tassenförmigen Teil 5, so dass die Dichtung 7 in der Aufnahme 10 positioniert bleibt, die an einem der Elemente, entweder dem Deckel 6 oder dem tassenförmigen Teil 5 angebracht ist. Dann können die Komponenten 3 in dem Gehäuse 2 montiert und der Deckel 6 mit dem tassenförmigen Teil 5 verbunden werden.
Die vorliegende Erfindung bringt bedeutende Vorteile mit sich.
Dank der Haltemittel 8 auf der Dichtung 7 kann letztere leicht an dem Deckel 6 oder an dem tassenförmigen Teil 5 angebracht werden, wodurch der Zusammenbau des Motors 1 vereinfacht wird.
Die Haltemittel 8 in Form von Ringen 11 auf der O-Ring-Dichtung und die Befestigungsstifte 15 auf dem Deckel 6 oder dem tassenförmigen Teil 5 können einfach hergestellt werden und bilden eine sichere Befestigung für die O-Ring-Dichtung.
Auch können die Kosten für die Herstellung der Haltemittel 8 dank des einfachen Aufbaus der Komponenten niedrig gehalten werden.

1: elektrischer Motor
2: Gehäuse
3: Rotor
4: Welle des Rotors 3
5: tassenförmiges Teil
6: Deckel
7: Dichtung
8: Haltemittel
9: Befestigungsmittel
10: Aufnahme der Dichtung 7
11: Halteringe
12: Verbindungsabschnitte zwischen Ringen 11 und Dichtung 7
13, 14: Vorsprünge auf den Elementen 5, 6
15: Befestigungsstift
d: Durchmesser oder Stärke der Halteringe 11 und Abschnitte 12
D: Durchmesser oder Stärke der Dichtung 7.

Claims

Elektrische Maschine (1), die Folgendes umfasst: ein Gehäuse (2), in dem ein Stator und ein Rotor (3) an einer Welle (4) angebracht sind, wobei das Gehäuse (2) ein tassenförmiges Teil (5) und einen Deckel (6) umfasst, die mittels entfernbarer Verbindungsvorrichtungen miteinander verbunden sind, und eine statische Dichtung (7), die zwischen das tassenförmige Teil (5) und den Deckel (6) eingefügt ist, wobei die Dichtung (7) eine O-Ring-Dichtung ist, die in einer Aufnahme (10) im Deckel (6) oder in dem tassenförmigen Teil (5) angeordnet ist, und außerdem Haltemittel (8) umfasst, so dass sie an einem der Elemente, nämlich entweder dem Deckel (6) oder dem tassenförmigen Teil (5), befestigt bleibt; wobei die elektrische Maschine dadurch gekennzeichnet ist, dass die Haltemittel (8) der Dichtung (7) Ringe (11) sind, wobei jeder Ring (11) durch zwei Abschnitte (12) mit der Dichtung (7) verbunden ist.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (8) der Dichtung (7) unter Zusammenwirkung mit Befestigungsmitteln (9) arbeiten, die an dem Deckel (6) oder dem tassenförmigen Teil (5) vorgesehen sind.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (9) Stifte (15) sind, die einen Durchmesser aufweisen, der geringfügig größer ist als derjenige der Innenöffnung des Rings (11), so dass der Ring dank der Elastizität des Materials, das zum Herstellen des Rings (11) benutzt wird, fest an dem Stift (15) anliegt.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (9) Stifte (15) sind, die ein Kegelstumpfprofil oder einen Umfangshohlraum mit einem Durchmesser aufweisen, der geringfügig größer ist als derjenige der Innenöffnung des Rings (11), so dass der Ring dank der Elastizität des Materials, das zum Herstellen des Rings (11) benutzt wird, fest an dem Stift (15) anliegt.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (11) nahe an den Vorrichtungen angeordnet sind, die das tassenförmige Teil (5) und den Deckel (6) verbinden, wobei letztere jeweils Vorsprünge (13, 14) aufweisen, in denen die Verbindungsvorrichtungen, die Ringe (11) und die Stifte (15) angeordnet sind.
Elektrische Maschine (1) nach einem der vorstehenden Anspreche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (11) einstückig mit der Dichtung (7) ausgebildet sind und aus demselben elastomeren Material hergestellt sind (11).
Elektrische Maschine (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (11) und die Abschnitte (12) mit einem kleineren Durchmesser (d) bzw. mit einer geringeren Stärke ausgebildet sind als der Durchmesser bzw. die Stärke (D) der Dichtung (7), so dass sie die Kompression der Dichtung (7) nicht behindern.