WO2003005532A1 - Vorrichtung zur befestigung eines elektromotors - Google Patents

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WO2003005532A1
WO2003005532A1 PCT/DE2002/002344 DE0202344W WO03005532A1 WO 2003005532 A1 WO2003005532 A1 WO 2003005532A1 DE 0202344 W DE0202344 W DE 0202344W WO 03005532 A1 WO03005532 A1 WO 03005532A1
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motor
housing
electric motor
elastic
receiving
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PCT/DE2002/002344
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Inventor
Gerhard Gross
Ralf-Michael Schneider
Peter Nolting
Wolfgang Frank
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Priority to US10/363,624 priority patent/US7078835B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/626—Mounting or removal of fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/08—Insulating casings

Definitions

  • the invention relates to a device for fastening an electric motor, in particular a blower motor according to the preamble of the independent claim.
  • Blower motors for heating and air conditioning systems which are used, for example, in motor vehicles, are generally decoupled from the vehicle in terms of vibration technology in order to reduce the transmission of structure-borne noise from the motor or the blower unit to the body and thus to the interior of the vehicle.
  • the main source of the undesirable vibrations of DC motors are motor unbalance and commutation within the motor.
  • Commutation occurs when the copper windings of the armature carry current while the motor is operating. During each rotation of the armature shaft, current is conducted once in each direction through the existing windings of the motor. The current flow in the windings generates a reaction under the influence of a permanent magnetic field, which is passed on as a torque pulse.
  • Elastic damping elements can be inserted between the adapter part receiving the motor and the actual motor mount, which are intended to ensure decoupling of the motor mount from the motor vibrations.
  • rubber in the form of appropriately shaped rubber elements is inserted between the engine and the motor housing, in the flange or between the flange and a support element of the air conditioning system
  • DE 43 34 124 AI discloses a device for receiving an electric motor, which achieves a particularly low-vibration and thus noise-damping effect by virtue of the fact that between the inner walls of this receiving device and the ones facing it
  • At least one elastic damping element is arranged on the outer walls of the motor housing and is supported on the mutually facing walls of the receiving device and the motor housing.
  • These elastic damping elements which in a preferred embodiment of the device of DE 43 34 124 AI are correspondingly shaped rubber elements, mean increased assembly and material expenditure, which unnecessarily increases the cost of such a device.
  • DE 196 52 328 C2 discloses a noise-insulated holding device for an electric motor, in which the electric motor is inserted into a first plug-in receptacle, which serves as an adapter part, and is axially secured by latching hooks.
  • This plug-in receptacle has radially pivotable tongues in the manner of spiral springs distributed over its outer circumference. On these tongues radially outwardly projecting webs are molded onto the correspondingly shaped, sound-absorbing intermediate parts, such as rubber caps, for example, which can be plugged into the clamping connection.
  • the adapter part is inserted into a larger motor mounting part when mounting the bracket of DE 196 52 328 C2. If the electric motor with its housing is now inserted into the adapter part, the tongue-like spiral springs are pressed outwards, so that they engage in corresponding fixing openings of the motor mounting part, mediated via the noise-insulating intermediate parts.
  • the device according to the invention for fastening an electric motor with the features of the independent claim has the advantage that a simple assembly of the motor is achieved by means of fastening hooks without an adapter with simultaneous decoupling by rubber damping elements.
  • a plurality of spring-elastic holding elements of a receiving housing which serves as a motor housing, act directly on the electric motor, so that there is no need to use adapter housings or intermediate housings.
  • Holding elements of the device according to the invention are advantageously provided at least in places on the side facing the engine with an elastic material, so that there is additional vibration and noise damping due to the elastic properties of this material.
  • the elastic material with which the spring-elastic holding elements are provided on their side facing the motor is a thermoplastic Elastomer. This can be applied in a simple and therefore advantageous manner directly to the resilient holding element, for example by a two-component spraying process.
  • a device according to the invention which is particularly light in terms of installation weight and easy to produce is obtained if both the motor housing, that is to say the receiving housing for the motor, and the spring-elastic holding elements are made from a plastic, for example from a polypropylene plastic.
  • the housing parts can be produced in an injection molding process, so that it is also possible in a simple manner to form additional components and carrier elements for engine components on the housing.
  • the resilient holding elements for the motor can be formed in one piece, preferably in one piece, in a tongue-like manner directly on the pot-shaped receiving housing.
  • the holding element can pass directly into the wall of the receiving housing at its lower end and remains movable with its second axial end relative to the housing wall, so that a corresponding bending stress results on this tongue-like spring element, via which the motor is fixed in the receiving device can.
  • a secure fastening of the motor in the motor housing results especially when the spring-elastic holding elements have a hook-shaped fastening element at their free ends, for example in the form of locking lugs, which in Appropriate recesses and contact edges of the electric motor or attack.
  • the electric motor can be secured in a simple but reliable manner in the axial direction against slipping.
  • the holding elements engage with their hook-shaped free ends on an end face of the electric motor.
  • the electric motor can be inserted into the motor housing in both possible orientations, which would expand the range of applications of the motor mount.
  • the hook-shaped ends of the resilient holding elements can grip around the end of the pole ring, thereby axially securing the motor.
  • the motor is thus attached directly to the motor housing with the least amount of parts and assembly work using fastening hooks using elastic damping elements.
  • the electric motor can also be secured against radial rotation by means of stop webs which are mounted in the bottom region of the pot-shaped receiving housing and point into the housing and engage in corresponding openings in the electric motor.
  • stop webs are also covered with an elastic material, such as a thermoplastic elastomer. The last method simplifies the manufacture of the fastening hooks.
  • additional elastic supports for radially fixing the motor can be attached to the inside of the motor housing.
  • an elastic ring or a plurality of molded-on beads made of an elastomer can occupy the inner circumference of the receptacle in a circle and support the electric motor against the housing wall.
  • a good radial fixation of the motor in the motor housing results if a plurality, typically three or four, of axially attached to the inner wall of the receiving housing, elastic decoupling elements are provided, which minimize sound and vibration transmission of the motor to the housing.
  • These radial decoupling elements can also advantageously be molded directly onto the rigid wall of the motor housing.
  • a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention results if the radial decoupling elements running axially in the receiving housing are formed directly on the resilient holding elements. This functional combination of axial and radial decoupling is very useful in terms of production technology and enables reliable decoupling of the motor housing from the motor with relatively simple means when fastening the motor in the receiving housing and a reduced manufacturing effort.
  • the resilient holding elements and the axially aligned areas of the inner wall of the receiving housing are covered with elastic material that decouples the motor and the motor housing from one another, but reliably secures the motor in the housing.
  • the device according to the invention experiences a further advantageous embodiment when a counter bearing is present in the motor housing, which leads to an additional axial and radial fixation of the motor in the receiving housing.
  • the counter bearing likewise has an elastic damping element or is designed directly as such.
  • a particularly advantageous embodiment that is easy to implement is obtained if the counter-bearing is injected directly into the receiving housing.
  • the counter bearing can also be produced from a thermoplastic elastomer, which is injection molded onto the housing in a two-component injection molding process.
  • a counter bearing is particularly advantageous which has a plurality of webs which run in a star shape and which have a roller-shaped or roller-shaped surface on their side facing the motor and thus any surface
  • Pendulum movements of the motor in the motor housing can absorb.
  • the counter bearing can also be preassembled on the engine itself, also with appropriate elastic elements.
  • FIG. 1 shows a section through a first exemplary embodiment of a device according to the invention with an electric motor inserted
  • FIG. 2 shows a detail of the first exemplary embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 3 shows the detail of the device according to the invention from FIG. 2 in another representation
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the device according to the invention in section
  • FIG. 5 shows a detail of the second exemplary embodiment of the device according to the invention
  • FIG. 6 shows the detail of the device according to the invention from FIG. 5 in another representation
  • Figure 7 shows another embodiment of the device according to the invention in section
  • Figure 8 shows a detail of the embodiment of the device according to the invention according to Figure 7 in supervision.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the device 10 according to the invention.
  • the device 10 comprises a receiving housing 12 with a receiving opening 14 through which a motor 16, in particular an electric motor 18, can be inserted into the housing 12.
  • a motor 16 in particular an electric motor 18, can be inserted into the housing 12.
  • the electric motor 18 has already been completely inserted into the receiving housing.
  • the electric motor 18 is provided with a
  • Pole ring 20 which simultaneously forms a pole housing 19, a motor shaft 22, a first bearing 24 and a second bearing 26 for holding the shaft 22, and a brush holder 28 with an associated commutator 30.
  • a motor flange 34 On the outside of the receiving housing 12 serving as the motor housing 32, a motor flange 34, in the exemplary embodiment of FIG. 1 in one piece with the receiving housing 12, is formed. Via this motor flange 34, the electric motor 18 can be fastened to a corresponding support element 36 of a ventilation or air conditioning system or directly to the body of a motor vehicle.
  • the motor flange 34 has openings 38 for fastening the motor housing 32 to the carrier element 36. Furthermore, on
  • Motor flange 34 or on the outside of the receiving housing 12 there are devices for the electrical connection of the motor 18 to a current and voltage source (not shown in FIG. 1) for operating the electric motor 18. Holding devices can optionally be formed on the motor housing 32 or on the motor flange 34 for fastening further components both of the electric motor 18 and of the blower.
  • the receiving housing 12 is made of plastic and has a pot-shaped construction with a cylindrical housing part 42 which essentially encompasses the electric motor 18 introduced and one in the exemplary embodiment opposite the receiving opening 14 except for an area for receiving a counter bearing 44 closed bottom part 46.
  • the holding elements 50 are in the illustrated embodiment, as can be seen in the detailed views of this embodiment in Figures 2 and 3, as a radially pivotable, resilient Tongues 52 formed from the cylindrical part 42 of the receiving housing 12.
  • Tongues 52 formed from the cylindrical part 42 of the receiving housing 12.
  • a first end 54 of these spring elements 50 is fixedly connected to the motor housing 12 by being formed, for example, in one piece on the circumference of the receiving housing 12.
  • Longitudinal sides 55 have the spring tongue 52 spaced apart from the wall 57 of the receiving housing 12 by slots 56. With their second, free ends 58, the spring tongues 52 can be pressed in the radial direction into associated pocket-like recesses 60 in the wall 57 of the motor housing 32 in order to open the receiving opening 14 of the receiving housing 12 so that the electric motor 18 is inserted into the receiving housing 12 can be.
  • Figure 2 shows a tear from the wall 57 of the
  • Receiving housing 12 of the device 10 according to the invention.
  • Two lateral incisions or slots 56 separate the holding element 50 from the wall 57 of the housing 12 and thus form the tongues 52, which enable the holding element 50 to be resiliently movable.
  • FIG. 3 shows the position of the spring tongues 52 relative to the recesses 60 in the wall 57 of the receiving housing 12 of the device 10 according to the invention when the electric motor 18 has not yet been used.
  • the resilient tongues 52 are pressed radially outward into the pocket-like recesses 60, so that the electric motor 18 can be inserted into the housing 32 past the holding elements 50.
  • the spring-elastic holding elements 50 then act with a corresponding counterforce on the electric motor 18 and thereby fix it in the motor housing 32.
  • the spring-elastic holding elements 50 At their second end 58 opposite the base part 46 of the receiving housing 12, the spring-elastic holding elements 50 have, as can be seen particularly clearly in the illustration in FIG. 1, additional, radially projecting, hook-shaped fastening elements 62. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, these fastening hooks 62 in the form of latching lugs 98 encompass an end face 64 of the inserted electric motor 18 and thus fix it in the axial direction in the receiving housing 12.
  • both the spring-elastic holding elements 50 and the hook-shaped fastening elements 62 are provided on the side facing the motor 18 with an elastic material 66 in the form of a
  • Elastomer 68 coated. 1 is a thermoplastic elastomer 70 which is introduced directly into the plastic housing in a two-component injection molding process.
  • the elastomer coating of the spring tongues 52 extends in the axial direction over the actual spring length and thus beyond the first end 54 of the spring tongues 52, down on the inner housing wall 48 into the bottom region 46 of the receiving housing 12.
  • a recess 74 in the form of a central opening 76 for a second bearing 26 of the shaft 22 of the electric motor 18.
  • this bearing 26 of the motor shaft 22 is via a bracket 78 on the pole housing 19 and thus attached to the electric motor 18 itself.
  • an elastic damping element 80 for the shaft bearing 26 is formed, which acts as a counter bearing 44 for the axial fastening of the electric motor 18 by the locking hook 62 is used.
  • This damping counter bearing 44 which consists of an elastomer 68, is likewise injected directly into the housing 12 and additionally ensures radial damping and fixing of the electric motor 18 in the motor housing 32.
  • Stop webs 82 which can also be covered with an elastic damping material 66, engage in openings of the electric motor 18 or clamp a bearing bracket 78 of the motor shaft 22 on each side. In this way, the motor 18 can be secured against rotation in the motor housing 32.
  • elastic decoupling elements 86 which are formed radially inwards and run in the axial direction and exert a corresponding pressure on the pole ring 20 of the electric motor 18 and keep it safe but vibration-dampened in the motor housing. This measure significantly improves the dynamic stability of the motor 18 in the motor housing 32.
  • Figure 4 shows a second embodiment of the device according to the invention in a partial view.
  • the device 10 in turn consists of a pot-shaped receiving housing 12, on which a motor flange 34 for fastening a motor 16 to a carrier element 36 of a heating or cooling system of a vehicle is integrally formed.
  • a motor flange 34 for fastening a motor 16 to a carrier element 36 of a heating or cooling system of a vehicle is integrally formed.
  • an electric motor 18 is inserted into the motor housing 32.
  • the individual, schematically illustrated components of the electric motor 18 correspond to those from the exemplary embodiment in FIG. 1.
  • a fan or blower impeller 88 is additionally mounted on a shaft 22 of the electric motor 18.
  • the exemplary embodiment of the device 10 according to the invention shown in FIG. 4 in turn has a plurality of spring-elastic holding elements 50 distributed over the circumference of the receiving housing, only two of which are shown in FIG. 4.
  • the spring-elastic holding elements 50 are in this embodiment in the form of spiral springs 90 with their one, first end 54 integrally formed on the, preferably made of plastic motor housing 32 and elastic at their second, free end 58, in particular in the radial direction with the application of a certain force flexible.
  • Axial slots 56 in the wall 57 of the receptacle housing 12, which laterally delimit the spring-elastic holding elements 50 from the receptacle housing, enable radial flexibility.
  • the design of the spring elements 90 from the receiving housing 12 can be clearly seen in the detailed representations of FIGS. 5 and 6.
  • FIG. 5 shows a section from the wall 57 of the receiving housing 12 with a correspondingly formed spiral spring 90.
  • FIG. 6 shows the same section again for clarification in a top view.
  • the spring-elastic holding elements 50 are coated on their side facing the motor 18 with an elastic damping means 66, which in the special exemplary embodiment in FIG. 4 is a directly injection-molded thermoplastic elastomer 70.
  • the elastic spiral springs 90 have fastening elements 62, which point radially into the receiving housing 12, in the form of latching lugs 98, which are likewise covered on their side facing the motor with an elastic damping material 66. These fastening elements 62 engage in the electric motor and thereby fix it.
  • the spring-elastic holding elements 50 engage with their radial fastening elements 62 attached to their free end 58 directly in correspondingly aligned openings 94 in the pole housing 19 or the pole ring 20 of the electric motor 18.
  • the position of the engagement of the fastening hooks 62 away from an end face 64 of the motor 18 enables an advantageous arrangement of the fan impeller 88 close to the motor.
  • This measure advantageously makes the overall depth of the entire fan arrangement, for example, compared to the exemplary embodiment shown in FIG reduced because the hook geometry of the locking lugs 98 does not collide with the geometry of the blower impeller 88.
  • a plurality of elastic decoupling elements 86 which run in the axial direction and are formed on the inner wall 48 of the receiving housing 12 in the region of the first end 54 of the spring-elastic holding elements 50, are in turn attached , These are in
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of the device 10 according to the invention with a cup-shaped motor housing 32 which receives an electric motor 18 and to which a motor flange 34 is attached for fastening the device 10 to a body of a motor vehicle.
  • the motor housing 32 has a receiving opening 14, a cylindrical housing part 42 which receives the motor 18 in the installed state and a housing base 46 in which a central opening 76 for the shaft 22 of a Electric motor 18 or for a, a bearing of the shaft 22 supporting damping element 80 is present.
  • Corresponding openings 38 are provided on the motor flange 34 for screwing the device 10 according to the invention to a carrier part 36 of the body or to the air conditioning system of a motor vehicle.
  • a connection opening 72 for an electrical plug contact for operating the electric motor 18 is likewise formed on the motor flange.
  • the essentially pot-shaped receptacle housing 12 has a plurality of spring-elastic holding elements 50 distributed over its circumference, which are formed in a tongue-like manner 52 from the receptacle housing 12. For this purpose, there are axial incisions 56 in the receiving housing 12 on the side of the spring tongues 50, 52, which allow the spring tongues 50, 52 to be pivoted or bent radially.
  • the free end 58 of the spring tongues 50, 52 is provided with fastening elements 62, 98, which point radially inward and point to the motor shaft 22 and protrude at right angles from the spring tongues 50, 52, and which secure an electric motor 18 inserted into the receiving housing 12 against displacements in the axial direction ,
  • the spring tongues 50, 52 and the fastening elements 62, 98 can be covered on the inside with an elastic damping material 66.
  • Receiving housing 12 introduced electric motor 18 are on the inner wall 48 of the receiving housing 12 a plurality of, in this embodiment axially extending decoupling elements 86, which project to a certain degree radially into the receiving housing 12.
  • This Elastic decoupling elements 86 for the radial movements of the motor 18 can have a roll or roller shape, or can also have a conical or pointed shape.
  • the radial decoupling elements 86 are spaced apart from the spring-elastic holding elements 50, which ensure axial fastening and decoupling of the electric motor 18, in the rigid region 100 of the receiving housing 12, so that the axial and the radial damping components lie on the circumference of the Motor housing 12 according to the invention are arranged separately from each other. Such a separate attachment of the radial decoupling elements 86 is particularly preferred when the center of gravity of the electric motor is outside the
  • the holding elements 50 could be excessively stressed and deformed by the motor weight or rotating forces due to bending, as a result of which a fixed position of the motor would no longer be guaranteed.
  • an elastic damping element 80 which can be injected into the receptacle 12, or else on the other
  • This counter bearing 44 counteracts the radial or axial decoupling elements of the device 10 according to the invention and thus fixes the electric motor 18 both axially and radially
  • FIG. 8 shows the pot-shaped receiving housing 12 of the device 10 according to the invention in a top view looking into the housing 12.
  • the holding elements 50 are connected at their first end 54 to the receiving housing 12, but laterally separated from the latter by slots 56.
  • the holding elements 50 have, at their second axial end 58, which corresponds to the visible upper end in FIG. 8, radially inward-pointing latching hooks 98.
  • radial decoupling elements 86 Spaced from the resilient holding elements 50 are radial decoupling elements 86 made of an elastic material 66, also distributed over the circumference of the housing 12.
  • the radial decoupling elements 86 run in the axial direction on the inner wall 48 of the receiving housing 12 and have a convex interior of the receiving housing 12 directed surface, which can also be tapered or tapered and come to rest with the motor installed, for example against the pole housing 19 or the pole ring 20 of the electric motor 18 and thereby fix it radially in the motor housing 32.
  • axial incisions 102 can be made in the wall 57 of the cup-shaped receiving housing 12, on the back of the radial decoupling elements 86, into which the elastic material 66 of the radial decoupling elements 86 by the inserted motor can be pressed in, so that the elastic behavior of these damping components is additionally increased.
  • the elastic counter bearing 44 has a central opening 104 for the shaft 22 of the electric motor 18.
  • the counter bearing 44 also has, on its side facing the receiving opening 14 of the motor housing 12, a plurality of star-shaped, radially outwardly extending webs 106 in the form of roller bodies 108 on which the electric motor 18 or the bearing bracket 78 carrying the associated bearing of the motor shaft 22 when wobbling Can roll movements to a certain extent damping.
  • the counter bearing 44 designed in this way enables motor vibrations that occur both radially and axially to be decoupled.
  • stop webs 110 are arranged in the bottom region of the pot-shaped receiving housing 12 in this exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • these stops 110 are likewise provided with an elastic damping material 66 at their contact points with the motor. With the aid of these stops 110, the motor 18 can be secured against rotation within the motor housing 32.
  • the stop webs 110 can be easily formed in one piece on the motor housing 32 or directly on the counter bearing 44.
  • the device according to the invention is not limited to the exemplary embodiments presented in the description.
  • the device according to the invention is not limited to use for blower motors.
  • anyone else too Motors which are to be decoupled from vibration and are to be installed in a correspondingly damped manner can advantageously be fastened by the fastening device according to the invention.
  • the radial decoupling elements do not have to run axially on the housing wall of the motor mount. Rather, for example, two or more circular decoupling elements in the form of corresponding elastic beads running inside the entire circumference of the housing wall are also conceivable.
  • the elastic decoupling materials do not necessarily have to be molded on, but can also be applied directly to the corresponding components of the motor housing by other methods known to the person skilled in the art, such as for example by gluing.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Befestigung eines Elektromotors (18), insbesondere eines Gebläsemotors, mit einem als Motorgehäuse (32) dienenden, im Wesentlichen topfförmigen Aufnahmegehäuse (12) mit einer Aufnahmeöffnung (14), in das der Elektromotor (18) zumindest teilweise hineinragt, mit einem am Aufnahmegehäuse (12) angebrachten Halteflansch (34) zur Befestigung des Motorgehäuses (32) an einem Trägerelement (36), beispielsweise einer Kfz-Heizungs- und/oder Klimaanlage, sowie mit Mitteln zur radialen und axialen Fixierung des Elektromotors (18) im Motorgehäuse (32). Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Aufnahmegehäuse (12) mindestens ein federelastisches Halteelement (50, 52, 90) zur axialen Fixierung aufweist, welches auf seiner dem Motor (18) zugewandten Seite zumindest teilweise mit einem elastischen Material (66) belegt ist und mit seinem ersten, axialen Ende (54) mit dem Aufnahmegehäuse (12) verbunden ist und im Bereich seines zweiten axialen Endes (58) direkt am Motor (18) anliegt.

Description

Vorrichtung zur Befestigung eines Elektromotors
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Befestigung eines Elektromotors, insbesondere eines Gebläsemotors nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
Gebläsemotoren für Heiz- und Klimagebläseanlagen, die beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet werden, sind in der Regel gegenüber dem Fahrzeug schwingungstechnisch entkoppelt, um eine Übertragung des Körperschalls des Motors beziehungsweise der Gebläseeinheit auf die Karosserie und damit in den Innenraum des Fahrzeuges zu reduzieren.
Hauptquelle der unerwünschten Schwingungen beispielsweise von DC-Motoren sind Unwuchten des Motors sowie die Kommutierung innerhalb des Motors. Die Kommutierung entsteht, wenn die Kupferwicklungen des Ankers während des Betriebes des Motors Strom führen. Während jeder Umdrehung der Ankerwelle wird Strom einmal in jede Richtung durch die vorhandenen Wicklungen des Motors geführt. Die Stromführung in den Wicklungen erzeugt unter dem Einfluss eines Permanentmagnetfeldes eine Reaktion, die als Drehmoment- Impuls weitergegeben wird.
Gängige Befestigungsmethoden für derartige Motoren in den Gebläsegehäusen bestehen darin, den Motor zuerst in einem Adapterteil beispielsweise durch Einstecken zu befestigen, welches dann wiederum in einer Motorhaiterung befestigt wird. An der Motorhaiterung selbst befindet sich typischerweise ein Flansch zur sicheren Verbindung des
Motors mit der Klimaanlage beispielsweise über ein an der Karosserie ausgebildetes Trägerteil.
Zur Befestigung des eigentlichen Motors in dem Adapterteil oder einem Motorgehäuse ist die Verwendung von Schnapphaken, das Verschrauben der Bauteile und auch das Einspannen des Motors zwischen zwei Gehäusehälften bekannt. Es ist ferner bekannt, Elektromotoren mit ihrem Polring in eine Motorhaiterung direkt einzupressen.
Zwischen dem den Motor aufnehmenden Adapterteil und der eigentlichen Motorhalterung können elastische Dämfungselemente eingelegt werden, die eine Entkopplung der Motorhalterung von den Motorschwingungen gewährleisten sollen.
Normalerweise wird Gummi in Form von entsprechend geformten Gummielementen zwischen den Motor und das Motorgehäuse, in den Flansch oder zwischen dem Flansch und einem Trägerelement der Klimaanlage eingelegt, um
Schwingungsanregungen der Klimaanlage oder der Karosserie zu dämpfen und störende Geräusche für den Fahrer oder seine Mitfahrer im Innenraum des Fahrzeuges zu unterdrücken.
Im Praxiseinsatz befinden sich etliche Möglichkeiten, die Gummi- beziehungsweise Entkopplungselemente aus Gummi zwischen dem Gehäuseflansch und der Klimaanlage beziehungsweise zwischen Motor und Motorgehäuse einzusetzen, um die Vibrationimpulse zu dämpfen.
So offenbart beispielsweise die DE 43 34 124 AI eine Vorrichtung zur Aufnahme eines Elektromotors, die eine besonders schwingungsarme und damit geräuschdämpfende Wirkung dadurch erzielt, dass zwischen den Innenwänden dieser Aufnahmevorrichtung und den diesen zugewandten
Aussenwänden des Motorgehäuses wenigstens ein elastisches Dämpfelement angeordnet ist, das sich an den einander zugewandten Wänden der Aufnahmevorrichtung und des Motorgehäuses abstützt. Diese elastischen Dämpfelemente, die in einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung der DE 43 34 124 AI entsprechend geformte Gummielemente sind, bedeuten einen erhöhten Montage und Materialaufwand, der die Kosten einer solchen Vorrichtung unnötigerweise erhöht.
In der DE 36 18 177 AI ist eine Halterung für einen Elektromotor beschrieben, bei der der Motor in einen Motorhalter eingesteckt wird und durch nach innen ragende federnde Nasen gegen axiales Verrutschen gesichert wird.
Aus der DE 196 52 328 C2 ist eine geräuschgedämmte Haltevorichtung für einen Elektromotor bekannt, bei der der Elektromotor in eine erste Einsteckaufnahme, die als Adapterteil dient, eingesetzt und durch Rasthaken axial gesichert wird. Diese Einsteckaufnahme weist über Ihrem äusseren Umfang verteilt, radial verschwenkbare Zungen in der Art von Biegefedern auf. An diese Zungen sind radial nach aussen hervorstehende Stege angeformt auf die entsprechend geformte geräuschdämmende Zwischenteile, wie beispielsweise Gummikappen in Klemmschluss aufsteckbar sind.
Das Adapterteil wird bei der Montage der Halterung der DE 196 52 328 C2 in ein größeres Motorhalterungteil eingefügt. Wird nun der Elektromotor mit seinem Gehäuse in das Adapterteil eingeführt, so werden die zungenartigen Biegefedern nach aussen gedrückt, so dass diese, vermittelt über die geräuschdämmenden Zwischenteile in korrespondierende Fixieröffnungen des Motorhalterungsteils einklinken.
Die Methode der Motorhalterung, die durch die Lehre der DE 196 52 328 C2 offenbart wird, ist recht aufwendig und sehr bauteileintensiv, was zu einem erhöhten Montage- und damit auch Kosten- und Zeitaufwand führt. Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung eines Elektromotors mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine einfache Montage des Motors mittels Befestigungshaken ohne Adapter bei gleichzeitiger Entkopplung durch Gummi-Dämpfungselemente realisiert wird.
Dies führt zu einer Motor - Motorgehäuse-Kombination, die mit geringstem Teile- und Montageaufwand eine sichere und zusätzlich schwingungsgedämpfte Halterung des Elektromotors gewährleistet .
In vorteilhafter Weise greifen eine Mehrzahl von federelastischen Halteelemente eines Aufnahmegehäuses, das als Motorgehäuse dient, direkt am Elektromotor an, so dass die Notwendigkeit der Verwendung von Adapter- oder Zwischengehäusen entfällt. Die federelastischen
Halteelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in vorteilhafter Weise zumindest stellenweise auf der dem Motor zugewandten Seite mit einem elastischen Material versehen, so dass sich eine zusätzliche Schwingungs- und Geräuschdämpfung aufgrund der elastischen Eigenschaften dieses Materials ergibt.
Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmalen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das elastische Material, mit dem die federelastischen Halteelemente auf ihrer dem Motor zugekehrten Seite versehen sind, ein thermoplastischer Elastomer. Dieser läßt sich in einfacher und damit vorteilhafter Weise direkt an das federelelastische Halteelement beispielsweise durch ein Zwei-Komponenten- Spritzverfahren aufbringen.
Eine vom Einbaugewicht besonders leichte, einfach herzustellende, erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich, wenn sowohl das Motorgehäuse, das heisst, das Aufnahmegehause für dem Motor, als auch die federelastischen Halteelemente aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem Polypropylen-Kunststoff hergestellt sind.
Diese Ausführungsform ermöglicht eine deutliche Gewichtsreduzierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Halterung des Elektromotors. Insbesondere lassen sich die Gehäuseteile in einem Spritzgussverfahren herstellen, so dass es in einfacher Weise auch möglich ist, zusätzliche Komponenten und Trägerelemente für Motorkomponenten am Gehäuse auszubilden.
Die federnden Halteelemente für den Motor können zungenartig direkt an dem topfformigen Aufnahmegehause vorzugsweise einstückig in einem Arbeitsgang ausgebildet werden. Das Halteelement kann in diesem Fall an seinem unteren Ende direkt in die Wandung des Aufnahmegehäuses übergehen und bleibt mit seinem zweiten axialen Ende gegenüber der Gehäusewandung bewegbar, so dass sich eine entsprechende Biegespannung an diesem zungenartigen Federelement ergibt, über die der Motor in der Aufnahmevorrichtung fixiert werden kann .
Eine sichere Befestigung des Motors im Motorgehäuse ergibt sich speziell dann, wenn die federelastischen Halteelemente an ihrem freien Enden ein hakenförmiges Befestigungselement, beispielsweise in Form von Rastnasen aufweisen, die in entsprechende Aussparungen und Anlagekanten des Elektromotors ein oder angreifen. Auf diese Art lässt sich der Elektromotor auf einfache, aber zuverlässige Weise in axialer Richtung vor dem Verrutschen sichern.
In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung greifen die Halteelemente mit ihren hakenförmigen freien Enden an einer Stirnseite des Elektromotors an. Bei dieser Befestigungsart ist es denkbar, dass der Elektromotor in beiden möglichen Orientierungen in das Motorgehäuse eingesetzt werden kann, was die Anwendungsbreite der Motorhalterung erweitern würde. So können die hakenförmigen Enden der federnden Halteelemente beispielsweise das Ende des Polrings umgreifen, und den Motor dadurch axial absichern.
Der Motor ist somit mit geringstem Teile- und Montageaufwand mit Hilfe von Befestigungshaken unter Einsatz von elastischen Dämpfungs-Elementen direkt im Motorgehäuse befestigt.
Die gleichen Vorteile gelten auch für eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung eines Motors, bei der die Hakenenden der federelastischen Halteelemente direkt in den Motor eingreifen. Es lässt sich eine deutliche Reduzierung der Bautiefe der montierten Motor-Motorgehäuse-Kombination erreichen, wenn die Rasthaken entfernt von der Stirnseite des Motors, beispielsweise direkt in Öffnungen auf dem Umfang des Polrings eingreifen. Dies ermöglicht eine vorteilhafte, dem Motor nahe Anordnung beispielsweise eines Gebläse-Laufrades, da die Haken- und Halteelemente-Geometrie nicht mit dem Laufrad des Lüfters kollidieren kann. Werden die Rastelemente mit einen tangentialen Belag im Bereich des Eingriffs in den Motor versehen, so wird nahezu jegliche Geräusch- und Schwingungseinkopplung in die Hakenenden und damit in das Motorgehäuse vermieden. Der Motor selbst wird durch diese Maßnahme zusätzlich gegen Verdrehen in dem Aufnahmegehäuses gesichert.
Alternativerweise lässt sich der Elektromotor auch durch im Bodenbereich des topfformigen Aufnahmegehäuses angebrachten, in das Gehäuse hineinzeigenden Anschlagstegen, die in entsprechende Öffnungen des Elektromotors eingreifen gegen radiale Verdrehung sichern. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn diese Anschlagstege ebenfalls mir einem elastischen Material, wie beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer überzogen sind. Letzter Methode vereinfacht die Herstellung der Befestigungshaken.
Zur Erhöhung der dynamischen Stabilität des Motors im Motorgehäuse können zusätzliche elastische Abstützungen zur radialen Fixierung des Motors innenwandig im Motorgehäuse angebracht sein. So kann beispielsweise ein elastischer Ring oder auch mehrere angespritzte Wülste aus einem Elastomer kreisförmig den inneren Umfang des Aufnahmegehäuses belegen und den Elektromotor gegen die Gehäusewandung abstützen.
Eine gute radiale Fixierung des Motors im Motorgehäuse ergibt sich, wenn eine Mehrzahl, typischerweise drei oder vier, axial an der Innenwand des Aufnahmegehäuses angebrachte, elastische Entkopplungselemente vorgesehen werden, die einen Schall- und Schwingungsübertrag des Motors auf das Gehäuse minimieren. Diese radialen Entkopplungselemente lassen sich in vorteilhafter Weise ebenfalls direkt an die starre Wandung des Motorgehäuses anspritzen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn die axial im Aufnahmegehause verlaufenden, radialen Entkopplungselemente direkt an den federelastischen Halteelementen ausgebildet sind. Diese funktionale Kombination von axialer und radialer Entkopplung ist fertigungstechnisch sehr sinnvoll und ermöglicht eine zuverlässige Entkopplung des Motorgehäuses vom Motor mit relativ einfachen Mitteln bei der Befestigung des Motors im Aufnahmegehause und einem reduzierten Fertigungsaufwand. Zur Realisierung dieser sowohl axial als auch radial wirkenden Entkopplungselemente werden die federelastischen Halteelemente und die dazu axial fluchtenden Bereiche der Innenwand des Aufnahmegehäuses mit elastischem Material belegt, das den Motor und das Motorgehäuse voneinander entkoppelt, den Motor jedoch im Gehäuse zuverlässig sichert.
Befindet sich jedoch der Massenschwerpunkt des Motors ausserhalb des Fußpunktes der federelastischen Halteelemente ist eine getrennte Anbringung der radialen Entkopplungselemente im starren Bereich des Aufnahmegehäuses vorzuziehen, damit die Rasthahen nicht durch das Motorgewicht oder umlaufende Kräfte auf Biegung belastet und verformt werden, wodurch eine ortsfeste Lage des Motors im Gehäuse und damit in der Karosserie des Fahrzeuges nicht mehr gewährleistet wäre.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung erfährt die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn ein Gegenlager im Motorgehäuse vorhanden ist, das zu einer zusätzlichen axialen und radialen Fixierung des Motors im Aufnahmegehause führt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass das Gegenlager ebenfalls ein elastisches Dämpfungselement aufweist oder direkt als solches gestaltet ist. Eine einfach zu realisierende, besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich dann, wenn das Gegenlager direkt in das Aufnahmegehause eingespritzt ist. Dazu kann das Gegenlager ebenfalls aus einem thermoplastischen Elastomer erzeugt werden, das in einem Zwei-Komponenten- Spritzverfahren an das Gehäuse angespritzt wird. Besonders vorteilhaft ist ein Gegenlager, das eine Mehrzahl von sternförmig verlaufenden Stegen aufweist, die auf ihrer dem Motor zugewandten Seite eine rollen- beziehungsweise walzenförmige Oberfläche aufweisen und somit etwaige
Pendelbewegungen des Motors im Motorgehäuse auffangen kann.
Alternativerweise kann das Gegenlager aber auch schon am Motor selbst, auch mit entsprechenden elastischen Elementen, vormontiert sein.
Zeichnung
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vereinfachter, schematischer Weise dargestellt. Die Beschreibung, die Zeichnungen und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen .
Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei eingesetztem Elektromotor , Figur 2 ein Detail des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 3 das Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 2 in einer anderen Darstellung,
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt,
Figur 5 ein Detail des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 6 das Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 5 in einer anderen Darstellung,
Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt, und
Figur 8 ein Detail des Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Figur 7 in der Aufsicht.
In der Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein Aufnahmegehause 12 mit einer Aufnahmeöffnung 14, durch die ein Motor 16, insbesondere ein Elektromotor 18 in das Gehäuse 12 eingeführt werden kann. In der Darstellung der Figur 1 ist der Elektromotor 18 bereits vollständig in das Aufnahmegehause eingesetzt. In schematischer Weise, vereinfacht dargestellt, ist der Elektromotor 18 mit einem
Polring 20, der gleichzeitig ein Polgehäuse 19 bildet, einer Motorwelle 22, einem ersten Lager 24 und einem zweiten Lager 26 zur Halterung der Welle 22, sowie einem Bürstenhalter 28 mit zugehörigem Kommutator 30. An der Aussenseite des als Motorgehäuse 32 dienenden Aufnahmegehäuses 12 ist ein Motorflansch 34, im Ausführungsbeispiel der Figur 1 einstückig mit dem Aufnahmegehause 12, ausgebildet. Über diesen Motorflansch 34 kann der Elektromotor 18 an einem entsprechenden Trägerelement 36 einer Lüftungs- oder Klimaanlage beziehungsweise direkt an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt werden. Der Motorflansch 34 weist Öffnungen 38 zur Befestigung des Motorgehäuses 32 am Trägerelement 36 auf. Des Weiteren können sich am
Motorflansch 34 beziehungsweise an der Aussenseite des Aufnahmegehäuses 12 Vorrichtungen zur elektrischen Verbindung des Motors 18 mit einer in Figur 1 nicht dargestellten Strom- und Spannungsquelle zum Betrieb des Elektromotors 18 befinden. Optional sind Haltevorrichtungen an dem Motorgehäuse 32 beziehungsweise an dem Motorflansch 34 zur Befestigung weiterer Bauteilen sowohl des Elektromotors 18 als auch des Gebläses ausbildbar.
Das Aufnahmegehause 12 besteht im Ausführungsbeispiel der Figur 1 aus Kunststoff und ist topfförmig aufgebaut mit einem zylindrischen Gehäuseteil 42, der im Wesentlichen den eingebrachten Elektromotor 18 umgreift und einem, der Aufnahmeöffnung 14 gegenüber liegenden, im Ausführungsbeispiel bis auf einen Bereich für die Aufnahme eines Gegenlagers 44 geschlossenen Bodenteils 46.
Im Bereich der Aufnahmeöffnung 14 des Motorgehäuses 32 sind an der Innenwand 48 des Gehäuses 12 eine Mehrzahl von axial zur Motorwelle 22 verlaufende federelastischen Halteelemente 50 zur Fixierung des Elektromotors 18 in der
Aufnahmevorrichtung 12 angebracht. Die Halteelemente 50 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel, wie in den Detailansichten dieses Ausführungsbeispiels in den Figuren 2 und 3 zu erkennen ist, als radial verschwenkbare, federnde Zungen 52 aus dem zylindrischen Teil 42 des Aufnahmegehäuses 12 ausgebildet. Dazu ist ein erstes Ende 54 dieser Federelemente 50 fest mit dem Motorgehäuse 12 verbunden, indem es, beispielsweise einstückig am Umfang des Aufnahmegehäuses 12 ausgebildet ist. An ihren axialen
Längsseiten 55 ist die Federzunge 52 durch Schlitze 56 von der Wandung 57 des Aufnahmegehäuses 12 beabstandet. Mit ihren zweiten, freien Enden 58 können die Federzungen 52 in radialer Richtung in zugehörigen, taschenartige Ausnehmungen 60 in der Wandung 57 des Motorgehäuses 32 gedrückt werden, um die Aufnahmeöffnung 14 des Aufnahmegehäuses 12 frei zu geben, damit der Elektromotor 18 in das Aufnahmegehause 12 eingeführt werden kann.
Figur 2 zeigt einen Ausriss aus der Wandung 57 des
Aufnahmegehäuses 12 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Zwei seitliche Einschnitte, beziehungsweise Schlitze 56 trennen das Halteelement 50 von der Wandung 57 des Gehäuses 12 ab und bilden so die Zungen 52 heraus, die eine federnde Beweglichkeit des Halteelementes 50 ermöglicht.
Figur 3 zeigt die Position der Federzungen 52 relativ zu den Ausnehmungen 60 in der Wandung 57 des Aufnahmegehause 12 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bei noch nicht eingesetztem Elektromotor 18 in einer Aufsicht.
Wird der Elektromotor 18 in das Aufnahmegehause 12 eingeschoben, so werden die federnden Zungen 52 radial nach aussen in die taschenartigen Ausnehmungen 60 gedrückt, so dass der Elektromotor 18 an den Halteelementen 50 vorbei in das Gehäuse 32 eingesetzt werden kann. Die federelastischen Halteelemente 50 wirken dann mit einer entsprechenden Gegenkraft auf den Elektromotor 18 ein und fixieren diesen dadurch im Motorgehäuse 32. An ihrem zweiten, dem Bodenteil 46 des Aufnahmegehäuses 12 entgegengesetzten Ende 58 weisen die federelastischen Halteelemente 50, wie besonders in der Darstellung der Figur 1 ersichtlich, zusätzliche, radial hervorstehende, hakenförmige Befestigungselemente 62 auf. Diese Befestigungshaken 62 in der Form von Rastnasen 98 umgreifen in dem präsentierten Ausführungsbeispiel der Figur 1 eine Stirnseite 64 des eingefügten Elektromotors 18 und fixieren diesen somit in axialer Richtung im Aufnahmegehause 12.
Zur Schwingungsentkopplung und einer entsprechenden Geräuschdämpfung des Motors 18 sind sowohl die federelastischen Halteelemente 50 als auch die hakenförmigen Befestigungselemente 62 auf der dem Motor 18 zugewandten Seite mit einem elastischen Material 66 in Form eines
Elastomers 68 überzogen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 handelt es sich um einen thermoplastischen Elastomer 70, der direkt in einem Zwei-Komponenten-Spritzverfahren in das Kunststoffgehäuse eingebracht ist.
Der Elastomerbelag der Federzungen 52 zieht sich in axialer Richtung über die eigentliche Federlänge und damit über das erste Ende 54 der federnden Zungen 52 hinausgehend, an der inneren Gehäusewand 48 bis in den Bodenbereich 46 des Aufnahmegehäuses 12 hinunter.
In dem Bodenteil 46 der topfformigen Aufnahmevorrichtung 12 befindet sich eine Ausnehmung 74 in Form einer zentralen Öffnung 76 für ein zweites Lager 26 der Welle 22 des Elektromotors 18. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist dieses Lager 26 der Motorwelle 22 über einen Bügel 78 am Polgehäuse 19 und damit am Elektromotor 18 selbst befestigt. In der zentrale Bodenöffnung 76 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist ein elastisches Dämpfungselement 80 für das Wellenlager 26 ausgebildet, das als Gegenlager 44 für die axiale Befestigung des Elektromotors 18 durch die Rasthaken 62 dient. Dieses dämpfende Gegenlager 44, das aus einem Elastomer 68 besteht, ist ebenfalls direkt in das Gehäuse 12 eingespritzt und sorgt zusätzlich für eine radiale Dämpfung und Fixierung des Elektromotors 18 im Motorgehäuse 32.
Ebenfalls im Bodenbereich des erfindungsgemäßen Aufnahmegehäuses 12 ausgebildet sind mehrere in Richtung zur Aufnahmeöffnung 14 weisende Anschlagstege 82. Diese
Anschlagstege 82, die ebenfalls mit einem elastischen Dämpfungsmaterial 66 überzogen sein können, greifen in Öffnungen des Elektromotors 18 ein oder verklemmen jeweils seitlich einen Lagerbügel 78 der Motorwelle 22. Auf diese Weise kann der Motor 18 gegen Verdrehen im Motorgehäuse 32 gesichert werden.
Zur zusätzlichen radialen Entkopplung und Fixierung des Elektromotors 18 im Motorgehäuse 32 befinden sich im Bereich des ersten Endes 54 der federelastischen Halteelemente 50 radial nach innen ausgebildete, in axialer Richtung verlaufende, elastische Entkopplungselemente 86, die auf den Polring 20 des Elektromotors 18 einen entsprechenden Druck ausüben und diesen damit sicher aber schwingungsgedämpft in dem Motorgehäuse halten. Durch diese Maßnahme wird die dynamische Stabilität des Motors 18 im Motorgehäuse 32 deutlich verbessert.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Teilansicht.
Gleichartige Bauteile dieses Ausführungsbeispiels sind mit denselben Bezugszeichen wie in der Figur 1 des ersten Ausführungsbeispiels versehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 besteht wiederum aus einem topfformigen Aufnahmegehause 12, an dem einstückig ein Motorflansch 34 zur Befestigung eines Motors 16 an einem Trägerelement 36 einer Heiz- beziehungsweise Kühlanlage eines Fahrzeuges ausgebildet ist. In der Darstellung der Figur 4 ist ein Elektromotor 18 in das Motorgehäuse 32 eingesetzt. Die einzelnen, schematisch dargestellten Bauteile des Elektromotors 18 entsprechen denen aus dem Ausführungsbeispiel der Figur 1. Auf einer Welle 22 des Elektromotors 18 ist zusätzlich ein Lüfter- beziehungsweise Gebläse-Laufrad 88 montiert.
Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 verfügt wiederum über eine Mehrzahl von, über den Umfang des Aufnahmegehäuses verteilten, federelastischen Halteelementen 50, von denen in Figur 4 jedoch nur zwei dargestellt sind. Die federelastischen Halteelemente 50 sind in diesem Ausführungsbeispiel in Form von Biegefedern 90 mit ihrem einen, ersten Ende 54 einstückig an den, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Motorgehäuse 32 ausgebildet und an ihrem zweiten, freien Ende 58, insbesondere in radialer Richtung unter Aufbringung einer gewissen Kraft elastisch biegsam. Axiale Schlitze 56 in der Wandung 57 des Aufnahmegehäuses 12, die die federelastischen Halteelemente 50 seitlich vom Aufnahmegehause abgrenzen, ermöglichen die radiale Biegsamkeit. Die Ausbildung der Federelemente 90 aus dem Aufnahmegehause 12 ist in den Detaildarstellungen der Figuren 5 und 6 deutlich zu erkennen.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus der Wandung 57 des Aufnahmegehäuses 12 mit einer entsprechend herausgebildeten Biegefeder 90. Figur 6 zeigt den gleichen Ausschnitt zu Verdeutlichung nochmals in einer Aufsicht. Die federelastischen Halteelemente 50 sind auf ihrer, dem Motor 18 zugewandten Seite mit einem elastischen Dämpfungsmittel 66 belegt, dass im speziellen Ausführungsbeispiel der Figur 4 ein direkt angespritzter thermoplastischer Elastomer 70 ist.
An ihrem freien, oberen Ende 58 weisen die elastischen Biegefedern 90 radial in das Aufnahmegehause 12 weisende Befestigungselemente 62 in Form von Rastnasen 98 auf, die ebenfalls auf ihrer, dem Motor zugewandten Seite mit einem elastischen Dämpfungsmaterial 66 überzogen sind. Diese Befestigungselemente 62 greifen in den Elektromotor ein und fixieren diesen dadurch.
In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel greifen die federelastischen Halteelemente 50 mit Ihren, an ihrem freien Ende 58 angebrachten radialen Befestigungselementen 62 direkt in entprechend fluchtende Öffnungen 94 des Polgehäuses 19 beziehungsweise des Polringes 20 des Elektromotors 18 ein.
Die Lage des Eingriffs der Befestigungshaken 62 entfernt von einer Stirnseite 64 des Motors 18 ermöglicht eine vorteilhafte, dem Motor nahe Anordnung des Gebläse-Laufrades 88. Durch diese Maßnahme wird die Bautiefe der gesamten Lüfteranordnung in vorteilhafter Weise beispielsweise gegenüber dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel reduziert, da die Hakengeometrie der Rastnasen 98 nicht mit der Geometrie der Gebläse-Laufrades 88 kollidiert.
Durch einen tangentialen, eventuell ebenfalls elastischen Belag 87 der Befestigungshaken 62 beziehungsweise 98 im Bereich des Eingriffs in den Motor 18 wird jegliche Geräusch- und Schwingungseinkopplung in die Haken 62,98 beziehungsweise die federelastische Halteelemente 50 und damit in das Motorgehäuse 32 vermieden und der Motor 18 zusätzlich gegen Verdrehen gesichert.
Zur radialen Fixierung und Schwingungsdämpfung des Elektromotors 18 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gemäß Figur 4 sind wiederum eine Mehrzahl von, in axialer Richtung verlaufenden, an der Innenwand 48 des Aufnahmegehäuses 12 im Bereich des ersten Endes 54 der federelastischen Halteelemente 50 ausgebildete, elastische Entkopplungselemente 86 angebracht. Diese sind im
Ausführungsbeispiel direkt an die Halteelemente 50 und die dazu fluchtende Gehäuseinnenfläche 48 angespritzt, können prinzipiell aber auch auf anderem Wege mit dem Gehäuse 12 verbunden werden .
Im Bodenbereich 46 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 befindet sich ein weiteres, elastisches Dämpfungselement 80, das ebenfalls als ein thermoplastischer Elastomer 70 in einem Zwei- Komponenten-Spritzverfahren am Boden 46 des Aufnahmegehäuses 12 angespritzt ist. Dieses weitere Dämpfungselement 80 dient als Gegenlager 44 sowohl für die axiale, als auch die radiale Fixierung des Elektromotors 18 in der Aufnahmevorrichtung 12.
Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 mit einem topfformigen, einen Elektromotor 18 aufnehmendes Motorgehäuse 32, an dem ein Motorflansch 34 zur Befestigung der Vorrichtung 10 an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges angebracht ist. Das Motorgehäuse 32 weist eine Aufnahmeöffnung 14, einen zylindrischen, den Motor 18 im eingebauten Zustand aufnehmenden Gehäuseteil 42 und einen Gehäuseboden 46 auf, in dem eine zentrale Öffnung 76 für die Welle 22 eines Elektromotors 18 oder aber für ein, ein Lager der Welle 22 abstützendes Dämpfungselement 80 vorhanden ist.
Am Motorflansch 34 sind entsprechende Öffnungen 38 zur Verschraubung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 an einem Trägerteil 36 der Karosserie oder an der Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Ebenfalls am Motorflansch ausgebildet ist eine Anschlussöffnung 72 für einen elektrischen Steckkontakt zum Betreiben des Elektromotors 18.
Das im Wesentlichen topfförmige Aufnahmegehause 12 weist über seinen Umfang verteilt eine Mehrzahl von federelastischen Halteelementen 50 auf, die zungenartig 52, einstückig aus dem Aufnahmegehause 12 ausgebildet sind. Dazu gibt es seitlich der Federzungen 50,52 axiale Einschnitte 56 in das Aufnahmegehause 12, die eine radiale Verschwenkung beziehungsweise Verbiegung der Federzungen 50,52 ermöglichen.
Das freie Ende 58 der Federzungen 50,52 ist mit radial nach innen, auf die Motorwelle 22 zeigenden, rechtwinklig von den Federzungen 50,52 abstehenden Befestigungselementen 62,98 versehen, die einen in das Aufnahmegehause 12 eingesetzten Elektromotor 18 gegen Verschiebungen in axialer Richtung sichern. Die Federzungen 50,52 sowie die Befestigungselemente 62,98 können innenseitig mit einem elastischen Dämpfungsmaterial 66 belegt sein.
Zur radialen Entkopplung und Fixierung eines in das
Aufnahmegehause 12 eingebrachten Elektromotors 18 befinden sich an der Innenwand 48 des Aufnahmegehäuses 12 eine Mehrzahl von, in diesem Ausführungsbeispiel axial verlaufenden Entkopplungselementen 86, die zu einem gewissen Grad radial in das Aufnahmegehause 12 hinein ragen. Diese elastischen Entkopplungselemente 86 für die radialen Bewegungen des Motors 18 können rollen- oder walzenförmig, oder auch eine kegelige oder spitze Form besitzen.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 7 sind die radialen Entkopplungelemente 86 von den federelastischen Halteelementen 50, die für eine axiale Befestigung und Entkopplung des Elektromotors 18 sorgen, beabstandet im starren Bereich 100 des Aufnahmegehäuses 12 angeordnet, so dass die axialen und die radialen Dämpfungskomponenten auf dem Umfang des erfindungsgemäßen Motorgehäuses 12 voneinander getrennt angeordnet sind. Eine solche getrennte Anbringung der radialen Entkopplungselemente 86 ist besonders dann zu bevorzugen, wenn sich der Massenschwerpunkt des Elektromotors ausserhalb des
Fußpunktes der federelastischen Halteelemente befindet. Andernfalls könnten die Halteelemente 50 durch das Motorgewicht oder umlaufende Kräfte auf Biegung übermäßig belastet und verformt werden, wodurch eine ortsfeste Lage des Motors nicht mehr gewährleistet sein würde.
Als Gegenlager 44 befindet sich im Bodenbereich 46 der topfformigen Aufnahmevorric tung 12 ein elastisches Dämpfungselement 80, das in das Aufnahmegehause 12 eingespritzt sein kann, oder aber auch auf andere, dem
Fachmann bekannte Arten in dem Gehäuse angebracht werden kann. Dieses Gegenlager 44 wirkt den radialen, beziehungsweise axialen Entkopplungselementen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 entgegen und fixiert damit den Elektromotor 18 sowohl in axialer, als auch in radialer
Richtung.
Figur 8 zeigt das topfförmige Aufnahmegehause 12 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einer Aufsicht mit Blickrichtung in das Gehäuse 12 hinein. Über den Umfang verteilt sind in diesem Ausführungsbeispiel drei federelastische Halteelemente 50, die unter Anwendung einer entsprechenden Kraft radial nach aussen in, am Umfang des Gehäuses vorgesehene, taschenartige Ausnehmungen 60 gedrückt werden können. Dazu sind die Halteelemente 50 an ihrem ersten Ende 54 mit dem Aufnahmegehause 12 verbunden, seitlich jedoch durch Schlitze 56 von diesem getrennt. Die Halteelemente 50 weisen an Ihrem zweiten axialen Ende 58, das in der Figur 8 dem sichtbaren oberen Ende entspricht, radial nach innen weisende Rasthaken 98 auf.
Beabstandet von den federelastischen Halteelementen 50 befinden sich, ebenfalls über den Umfang des Gehäuses 12 verteilt, radiale Entkopplungselemente 86 aus einem elastischen Material 66. Die radialen Entkopplungselemente 86 verlaufen in axialer Richtung an der Innenwandung 48 des Aufnahmegehäuses 12 und haben eine konvexe, in den Innenraum des Aufnahmegehäuses 12 gerichtete Oberfläche, die auch kegelig oder spitz zulaufend ausgeführt sein können und bei eingebautem Motor beispielsweise gegen das Polgehäuse 19 beziehungsweise den Polring 20 des Elektromotors 18 zu liegen kommen und diesen dadurch radial im Motorgehäuse 32 fixieren. Zur Erhöhung der Elastizität der radialen Entkopplungskomponente 86 können in die Wandung 57 des topfformigen Aufnahmegehäuses 12, auf der Rückseite der radialen Entkopplungselemente 86, axiale Einschnitte 102 in das Aufnahmegehause 12 eingebracht werden, in die das elastische Material 66 der radialen Entkopplungselemente 86 durch den eingefügten Motor hinein gedrückt werden kann, so dass sich das elastische Verhalten dieser Dämpfungskomponenten zusätzlich erhöht.
Im Bodenelement 46 des topfformigen Aufnahmegehäuses 12 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist ein Gegenlager 44 aus elastischem Material 66, vorzugsweise einem angespritzten thermoplastischen Elastomer 70 ausgebildet. Das elastische Gegenlager 44 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine zentrale Öffnung 104 für die Welle 22 des Elektromotors 18 auf. Das Gegenlager 44 hat zudem auf seiner der Aufnahmeöffnung 14 des Motorgehäuses 12 zugewandten Seite eine Mehrzahl von sternförmig angeordneten, radial nach aussen verlaufenden Stegen 106 in Form von Rollenkörpern 108 auf denen der Elektromotor 18 beziehungsweise der das zugeordnete Lager der Motorwelle 22 tragende Lagerbügel 78 bei taumelnden Bewegungen in gewissem Maße dämpfend abrollen kann.
Das so gestaltete Gegenlager 44 ermöglicht eine sowohl radiale, als auch axiale Entkopplung auftretender Motorschwingungen.
Ebenfalls im Bodenbereich des topfformigen Aufnahmegehäuses 12 angeordnet sind in diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei in Richtung der Aufnahmeöffnung 14 weisende Anschlagstege 110 zwischen denen ein Lagerbügel 78 des Elektromotors 18 eingeklemmt werden kann. Diese Anschläge 110 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel an ihren Kontaktstellen zum Motor hin ebenfalls mit einem elastischen Dämpfungsmaterial 66 versehen. Mit Hilfe dieser Anschläge 110 kann der Motor 18 innerhalb des Motorgehäuses 32 gegen Verdrehung gesichert werden. Die Anschlagstege 110 lassen sich leicht einstückig an dem Motorgehäuse 32 oder auch direkt an dem Gegenlager 44 ausbilden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf die in der Beschreibung vorgestellten Ausführungsbeispiele begrenzt.
So ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf eine Verwendung für Gebläsemotoren beschränkt. Auch alle anderen Motoren, die schwingungsentkoppelt und entsprechend geräuschgedämpft eingebaut werden sollen, lassen sich durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung vorteilhaft befestigen.
Im Speziellen müssen die radialen Entkopplungselemente nicht axial an der Gehäusewandung der Motoraufnahme verlaufen. Vielmehr sind beispielsweise auch zwei oder mehrere, innenseitig über den gesamten Umfang der Gehäusewandung verlaufende, kreisförmige Entkopplungselemente in Form von entsprechenden, elastischen Wülsten denkbar.
Die elastischen Entkopplungsmaterialien müssen nicht notwendigerweise angespritzt werden, sondern können auch durch andere, dem Fachmann bekannte Verfahren, wie beispielsweise dem Verkleben direkt auf die entsprechenden Komponenten des Motorgehäuses aufgebracht werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Befestigung eines Elektromotors (18), insbesondere eines Gebläsemotors, mit einem als Motorgehäuse
(32) dienenden, im Wesentlichen topfformigen Aufnahmegehause (12) mit einer Aufnahmeöffnung (14), in das der Elektromotor (18) zumindest teilweise hineinragt, mit einem am Aufnahmegehause (12) angebrachten Halteflansch (34) zur Befestigung des Motorgehäuses (32) an einem Trägerelement
(36) , beispielsweise einer Kfz-Heizungs- und/oder Klimaanlage, sowie mit Mitteln zur radialen und axialen Fixierung des Elektromotors (18) im Motorgehäuse (32), dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehause (12) mindestens ein federelastisches Halteelement (50,52,90) zur axialen Fixierung aufweist, welches auf seiner dem Motor (18) zugewandten Seite zumindest teilweise mit einem elastischen Material (66) belegt ist und mit seinem ersten, axialen Ende (54) mit dem Aufnahmegehause (12) verbunden ist und im Bereich seines zweiten axialen Endes (58) direkt am Motor
(18) anliegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das das federelastische Halteelement (50,52,90) belegende elastische Material (66) ein Elastomer (68), insbesondere ein thermoplastischer Elastomer (70) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material (66,68,70) an das mindestens eine federelastische Halteelement (50,52,90) angespritzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federelastische Halteelement (50,52,90) an dem topfformigen Aufnahmegehause (12) federnd, vorzugsweise einstückig ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine federelastische Halteelement (50,52,90) an seinem, der Aufnahmeöffnung (14) des Motorgehäuses (32) zugewandten Ende (58) ein hakenförmiges, in radialer Richtung weisendes Befestigungselement (62,98) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl, vorzugsweise drei, der federelastischen
Halteelemente (50,52,90) mit ihren hakenförmigen Enden (62,98) an einer von der Motorwelle (22) des Elektromotors (18) durchstoßenen Stirnseite (64) des Motors (18) angreifen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl, vorzugsweise drei, der federelastischen Halteelemente (50,52,90) mit ihren hakenförmigen Ende (62,98) an einer Stelle entfernt von der Stirnseite (64) des Elektromotors in den Motor, insbesondere in den Polring (20) des Motors (18) eingreifen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das Aufnahmegehause (12) eingesetzter Elektromotor (18) durch einen tangentialen, insbesondere elastischen Belag (89) der hakenförmigen Enden (62,98) der federelastischen
Halteelemente (50,52,90) im Bereich des Eingriffs in den Motor (18) gegen radiale Verdrehung gesichert ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das Aufnahmegehause (12) eingesetzter Elektromotor (18) durch eine Mehrzahl von an dem der Aufnahmeöffnung (14) entgegengesetzten Ende des Aufnahmegehause (12) innenseitig angebrachten, in Richtung zur Aufnahmeöffnung (14) weisenden, Anschläge (82) gegen Verdrehung gesichert ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (32) und die federelastischen Halteelementen (50,52,90) aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polypropylen-Kunststoff bestehen.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das Aufnahmegehause (12) eingesetzter Elektromotor (18) in radialer Richtung durch mindestens ein an der Innenwand (48) des Aufnahmegehäuses
(12) verlaufendes, elastisches Entkopplungselement (86) gesichert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das Aufnahmegehause (12) eingesetzter Elektromotor
(18) in radialer Richtung durch eine Mehrzahl von axial an der Innenwand (48) des Aufnahmegehäuses (12) verlaufenden, elastischen Entkopplungselementen (86) gesichert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine radiale Entkopplungselement (86) aus einem Elastomer (68), insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer (70) besteht und an der Innenwand (48) des Aufnahmegehäuses (12) angespritzt sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verlaufenden, radialen Entkopplungselemente (86) auf der dem Elektromotor (18) zugewandten Seite der federelastischen Halteelemente (50,52,90) ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gegenlager (44) zur axialen und/oder radialen Fixierung eines Elektromotors (18) im Motorgehäuse (32) vorhanden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (44) ein elastisch ausgeformtes
Dämpfungselement (80) aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (44) aus einem Elastomer (68), insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer (70) besteht, der direkt an der Aufnahmevorrichtung (12) angespritzt ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastische Gegenlager (44) an einem in das Aufnahmegehause (12) eingesetzten Elektromotor (18) vormontiert ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (44) eine Mehrzahl von radial verlaufenden Stegen (106) aufweist, die in Richtung zur Aufnahmeöffnung (14) hin, eine konvexe, insbesondere rollen- oder walzenförmige Oberflächenkontur (108) zeigen.
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