DE102009027095A1 - Electrical machine, particularly starter device for motor vehicle, has opening provided in housing of electrical machine, where opening serves heat dissipation and discharge of water and pollutant - Google Patents

Abstract

The electrical machine (1) has an opening (6) provided in a housing (3) of the electrical machine. The opening serves the heat dissipation and discharge of water and pollutant. A valve device (8) is assigned to the opening or has opening. The valve device has a moveable sealing element (9) arranged in the opening.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere Startervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer in einem Gehäuse der elektrischen Maschine vorgesehenen Öffnung, die einer Wärmeabfuhr und/oder einer Abführung von Wasser und/oder Schmutz dient.The The invention relates to an electric machine, in particular starter device for a motor vehicle, with at least one in a housing of electric machine provided opening, which is a heat dissipation and / or a discharge of water and / or dirt is used.

Stand der TechnikState of the art

Die elektrische Maschine kann eine Startervorrichtung für ein Kraftfahrzeug und beispielsweise als Schub-Schraubtrieb-Starter ausgelegt sein. Bei solchen elektrischen Maschinen bestehen bezüglich Ablauf- beziehungsweise Lüftungsbohrungen zum Teil gegensätzliche Anforderungen. Durch die Ablaufbohrungen soll in die elektrische Maschine eingedrungenes Wasser beziehungsweise Schmutz wieder aus dem Gehäuse der elektrischen Maschine austreten können. Dagegen dienen die Lüftungsbohrungen dazu, ein Zirkulieren von Umgebungsluft in die elektrische Maschine zu erlauben. Die Ablauf- beziehungsweise Lüftungsbohrungen stellen die Öffnungen dar, die in dem Gehäuse der elektrischen Maschine vorgesehen sind. Eine Unterscheidung zwischen Ablauf- beziehungsweise Lüftungsfunktion erfolgt dabei üblicherweise nicht. Die mindestens eine Öffnung soll nun einerseits den Abfluss von eingedrungenen Flüssigkeiten wie Spritzwasser ermöglichen und andererseits einen Wärmeaustausch zwischen elektrischer Maschine und Umgebung gewährleisten, um die von der elektrischen Maschine erzeugte Wärme abzuführen. Das eingedrungene Wasser kann zwar durch die Öffnungen wieder ablaufen, es besteht jedoch trotzdem die Gefahr von Schmutzablagerungen, beispielsweise auf dem Kommutator. Dies kann zu einer Verringerung der Leistungsfähigkeit, der Lebensdauer oder auch der Funktionsfähigkeit der elektrischen Maschine führen. Werden die Öffnungen klein ausgeführt, so ergeben sich Vorteile im Hinblick auf das Eindringen von Wasser und/oder Schmutz. Allerdings kann der Wärmeaustausch beziehungsweise die Wärmeabfuhr nicht mehr optimal erfolgen. Um diese zu optimieren, müsste die Öffnung möglichst groß ausgeführt sein. Diese gegensätzlichen Anforderungen treten insbesondere bei elektrischen Maschinen zutage, die in unmittelbarer Nähe eines Unterbodens des Kraftfahrzeugs angebracht sind und ungeschützte Öffnungen, beispielsweise in einem Polrohr, aufweisen.The electric machine can be a starter device for a Motor vehicle and, for example, as a thrust screwdriver starter be designed. In such electrical machines, with regard to drainage or ventilation holes partly conflicting Conditions. Through the drain holes should be in the electrical Machine penetrated water or dirt again can escape the housing of the electric machine. In contrast, the ventilation holes serve to circulate to allow ambient air into the electric machine. The process or ventilation holes make the openings which is provided in the housing of the electric machine are. A differentiation between drainage and ventilation function takes place usually not. The at least one opening should now on the one hand the drain of penetrated liquids as splashing water allow and on the other hand heat exchange between electrical machine and environment, to dissipate the heat generated by the electric machine. The penetrated water can indeed through the openings run off again, but there is still the risk of dirt deposits, for example on the commutator. This can lead to a reduction the performance, the life or even the functionality lead the electrical machine. Be the openings made small, so there are advantages in terms on the ingress of water and / or dirt. However, you can the heat exchange or the heat dissipation no longer optimal. To optimize this, would have the opening made as large as possible be. These conflicting requirements occur in particular in electrical machines, in the immediate vicinity an underbody of the motor vehicle are mounted and unprotected openings, for example in a pole tube, have.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, eine elektrische Maschine gegen das Eindringen von Wasser abzudichten. Beispielsweise beschreibt die DE 197 48 605 A1 eine Startervorrichtung, bei welcher zwischen Anlageflächen eine Dichtplatte vorgesehen ist. Diese ist in der Form einer Acht ausgebildet und weist an ihren beiden Flachseiten Dichtungen auf, die mit den Anlageflächen in Verbindung treten und so eine einwandfreie Abdichtung des Innenraums gewährleisten, sodass kein Schmutz und keine Feuchtigkeit in diesen eindringen kann. Eine solche Vorgehensweise verhindert allerdings auch das Zirkulieren von Umgebungsluft, das heißt, die elektrische Maschine kann die von ihr erzeugte Wärme vergleichsweise schlecht abführen.From the prior art, various ways are known to seal an electrical machine against the ingress of water. For example, this describes DE 197 48 605 A1 a starter device in which between bearing surfaces a sealing plate is provided. This is formed in the shape of a figure eight and has on its two flat sides seals, which connect with the contact surfaces and thus ensure a perfect seal of the interior, so that no dirt and moisture can penetrate into it. However, such a procedure also prevents the circulation of ambient air, that is, the electric machine can dissipate the heat generated by her comparatively poor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Demgegenüber weist die elektrische Maschine mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass einerseits eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet wird und gleichzeitig das Eindringen von Wasser und/oder Schmutz in die elektrische Maschine erschwert beziehungsweise verhindert wird. Dies wird erfindungsgemäß mit einer Ventileinrichtung erreicht, die der Öffnung zugeordnet ist oder die die Öffnung aufweist. Die Ventileinrichtung verhindert das Eindringen von Wasser und/oder Schmutz in die elektrische Maschine, erlaubt aber im Übrigen ein Zirkulieren der Umgebungsluft, womit auch eine gute Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Die Ventileinrichtung wird bei Kontakt mit Wasser und/oder Schmutz verschlossen. Tritt dieser Kontakt nicht auf, so gibt die Ventileinrichtung die Öffnung frei, sodass zum Einen die Wärmeabfuhr gewährleistet ist und zum Anderen eventuell eingetretenes Wasser und/oder Schmutz abgeführt werden können. Die Ventileinrichtung kann der Öffnung zugeordnet, also in dieser angeordnet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung die Öffnung aufweist, womit die Öffnung beispielsweise einen Ventilsitz der Ventileinrichtung bildet. Die elektrische Maschine ist vorzugsweise eine Startervorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, die beispielsweise als Schub-Schraubtrieb-Starter ausgebildet ist. Die Öffnung ist vorzugsweise unten an der elektrischen Maschine vorgesehen, insbesondere um das Ablaufen von Wasser und/oder Schmutz zu ermöglichen. Die Ventileinrichtung gewährleistet dabei, dass einerseits ein ausreichender Wärmeaustausch vorliegt und andererseits die Öffnung bei Wasserkontakt automatisch verschlossen wird.In contrast, has the electrical machine with the features mentioned in claim 1 the advantage that on the one hand ensures good heat dissipation and at the same time the ingress of water and / or dirt difficult or prevented in the electric machine becomes. This is inventively with a valve device reached, which is associated with the opening or the opening having. The valve device prevents the ingress of water and / or dirt in the electric machine, but allowed by the way a circulation of ambient air, which also good heat dissipation is guaranteed. The valve device is in contact closed with water and / or dirt. If this contact does not occur on, so the valve device releases the opening so that on the one hand, the heat dissipation is guaranteed and on the other hand any water and / or dirt discharged can be. The valve means may be the opening assigned, so be arranged in this. It can, however be provided that the valve means the opening having, whereby the opening, for example, a valve seat the valve device forms. The electric machine is preferably a starter device for an internal combustion engine of a Motor vehicle, for example, as a thrust screwdriver starter is trained. The opening is preferably at the bottom the electric machine provided, in particular to the drainage of To allow water and / or dirt. The valve device ensures that on the one hand a sufficient Heat exchange is present and on the other hand, the opening is automatically closed on contact with water.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ventileinrichtung ein verschieblich in der Öffnung angeordnetes Dichtelement aufweist. Das Dichtelement gibt in einer Offenstellung die Öffnung frei, sodass die elektrische Maschine Wärme abführen kann und/oder Wasser und/oder Schmutz ablaufen kann. In einer Geschlossenstellung dichtet das Dichtelement die elektrische Maschine gegenüber der Umgebung ab. Dies erfolgt beispielsweise durch Überdecken der Öffnung.A Further development of the invention provides that the valve device a slidably disposed in the opening sealing element having. The sealing element releases the opening in an open position, so that the electric machine dissipate heat can and / or water and / or dirt can run off. In a closed position the sealing element seals the electric machine to the Environment. This is done, for example, by covering the opening.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement einstückig ist. Diese Ausführung weist den Vorteil auf, dass lediglich eine geringe Gewichtszunahme der elektrischen Maschine vorliegt. Das Dichtelement kann beispielsweise einstückig als Kunststoffbauteil ausgeführt sein. Die Nutzung von Kunststoff hat geringe Materialkosten sowie einen geringen Fertigungsaufwand zur Folge. Dabei kann die Fertigung beispielsweise als Spritzgussteil erfolgen. Ein einstückiges Dichtelement hat auch den Vorteil, dass lediglich ein geringer Montageaufwand vorliegt und außerdem ein einfacher und schneller Austausch des Dichtelements beziehungsweise der Ventileinrichtung möglich ist.A development of the invention provides that the sealing element is in one piece. This embodiment has the advantage that only a small Weight gain of the electrical machine is present. The sealing element may for example be made in one piece as a plastic component. The use of plastic results in low material costs and low production costs. The manufacturing can be done for example as an injection molded part. A one-piece sealing element also has the advantage that only a small amount of assembly work is required and, in addition, a simple and quick replacement of the sealing element or the valve device is possible.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement ein Kopfteil aufweist, das kegelförmig, kegelstumpfförmig oder halbkugelförmig ausgebildet ist. Dabei ist das Dichtelement so angeordnet, dass eine Spitze beziehungsweise ein am stärksten verjüngter Bereich des Dichtelements in Bezug auf die elektrische Maschine nach außen zeigt beziehungsweise außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist. Das Dichtelement ist also beispielsweise ein kegelförmiger Schwimmerkörper, in dem Fall, dass ein kegelförmiges Kopfteil vorgesehen ist.A Development of the invention provides that the sealing element a Has head part, the conical, frustoconical or hemispherical. Here is the sealing element arranged so that a peak or a strongest tapered region of the sealing element with respect to the electrical Machine points outward or outward of the housing is provided. The sealing element is so for example, a conical float body, in the case that a conical head part is provided is.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ventileinrichtung durch die Schwerkraft in Offenstellung bringbar und/oder bei Kontakt mit Wasser durch die hydrostatische Auftriebskraft und/oder die durch ein Auftreffen des Wassers auf die Ventileinrichtung verursachten Kräfte verschließbar ist. Es müssen also keine aktiven Elemente an der Ventileinrichtung vorgesehen sein, um diese in die Geschlossenstellung beziehungsweise die Offenstellung zu bringen. Es ist vorgese hen, dass die Schwerkraft ausreichend ist, um die Ventileinrichtung in Offenstellung zu bringen, beispielsweise indem das Dichtelement durch die Schwerkraft nach unten gezogen wird. Bei Kontakt mit Wasser wird die Ventileinrichtung durch die hydrostatische Auftriebskraft verschlossen, also in die Geschlossenstellung überführt. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Auftreffen von Wasser auf die Ventileinrichtung das Verschließen derselben verursachen. Letzteres wird insbesondere durch das Kopfteil bewirkt, das beispielsweise kegelförmig, kegelstumpfförmig oder halbkugelförmig ausgebildet ist. Trifft Wasser und/oder Schmutz auf das Kopfteil, so wird – je nach Auftreffwinkel – durch die Ausbildung des Kopfteils eine Kraft erzeugt, die Kraftkomponenten sowohl in radialer Richtung des Kopfteils als auch in Längsrichtung des Dichtelements aufweist. Letztere kann dabei dazu genutzt werden, die Ventileinrichtung in Geschlossenstellung zu bringen. Bei Nutzung der hydrostatischen Auftriebskraft zum Verschließen der Ventileinrichtung bildet das Dichtelement einen Schwimmerkörper aus, der von dem Wasser beziehungsweise der hydrostatischen Auftriebskraft in die Geschlossenstellung der Ventileinrichtung gedrückt wird.A Further development of the invention provides that the valve device can be brought into open position by gravity and / or in contact with water by the hydrostatic buoyancy and / or the caused by an impingement of the water on the valve device Forces can be closed. So it has to be no active elements are provided on the valve device, these in the closed position or the open position bring to. It is anticipated that gravity will suffice is to bring the valve device in the open position, for example by pulling the sealing element downwards by gravity. When in contact with water, the valve device is replaced by the hydrostatic Buoyancy closed, so transferred to the closed position. alternative or in addition, the impact of water on the valve means cause it to close. The latter is in particular caused by the head part, which, for example, conical, truncated or hemispherical shaped is. If water and / or dirt hits the headboard, then - ever after impact angle - by the formation of the head part generates a force, the force components both in the radial direction the head part as well as in the longitudinal direction of the sealing element having. The latter can be used to the valve device to bring in a closed position. When using the hydrostatic Buoyancy force for closing the valve device forms the sealing element of a float body, of the Water or the hydrostatic buoyancy in the Closed position of the valve device is pressed.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement mittels einer Führungseinrichtung in der Öffnung geführt ist. Die Führung erfolgt dabei zwischen der Offen- und der Geschlossenstellung. Insbesondere soll das Dichtelement durch die Führungseinrichtung in axialer Richtung gesichert sein, sodass beispielsweise kein Verkanten des Dichtelements in der Öffnung beziehungsweise der Ventileinrichtung auftreten kann. Die Führungseinrichtung kann auch für einen Endanschlag in der Offen- und/oder Geschlossenstellung sorgen. So kann beispielsweise verhindert werden, dass das Dichtelement über die Offen- oder Geschlossenstellung hinausbewegt wird.A Further development of the invention provides that the sealing element by means of a guide device guided in the opening is. The leadership takes place between the open and the closed position. In particular, the sealing element should by the guide device be secured in the axial direction, so that, for example, no tilting of the sealing element in the opening or the valve device can occur. The management device can also be used for an end stop in the open and / or Ensure closed position. For example, it can be prevented that the sealing element on the open or closed position is moved out.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Führungseinrichtung mindestens ein Führungselement, insbesondere Führungszylinder, aufweist. Die Führungseinrichtung verfügt also über mindestens ein Führungselement, um das Dichtelement in der Öffnung zu führen. Vorteilhafterweise ist das Führungselement als Führungszylinder ausgebildet. Werden mehrere Führungselemente verwendet, so können diese über einen Umfang des Dichtelements angeordnet sein. Beispielsweise ist eine diametral gegenüberliegende Anordnung vorgesehen.A Development of the invention provides that the guide device at least one guide element, in particular guide cylinder, having. The management device thus has at least a guide element to the sealing element in the opening respectively. Advantageously, the guide element designed as a guide cylinder. Become several guide elements used, so they can cover a range of Be arranged sealing element. For example, a diametrical one provided opposite arrangement.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement mittels mindestens einer Halteeinrichtung in der Öffnung gehalten ist. Dabei soll es so gehalten sein, dass es zwischen Offenstellung und Geschlossenstellung bewegbar ist, aber nicht unbeabsichtigt aus der Öffnung herausfallen kann. Die Halteeinrichtung kann jedoch so ausgebildet sein, dass ein einfaches Einbringen des Dichtelements in die Öffnung beziehungsweise die Ventileinrichtung und auch ein einfaches Herausnehmen möglich ist.A Further development of the invention provides that the sealing element by means of at least one holding device held in the opening is. It should be held so that it is between open position and Closed position is movable, but not unintentional the opening can fall out. The holding device can However, be designed so that a simple introduction of the sealing element in the opening or the valve device and also a simple removal is possible.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Halteeinrichtung ein, insbesondere an dem Führungselement vorgesehenes, Rastelement ist. Die Halteeinrichtung kann also als Rastelement ausgebildet sein. Damit ist ein einfaches Einbringen in die Öffnung beziehungsweise die Ventileinrichtung durch Einrasten beziehungsweise Einklipsen möglich. Besonders vorteilhaft kann das Rastelement an dem Führungselement vorgesehen sein. Beispielsweise kann so durch leichtes Zusammendrücken der Führungselemente das Dichtelement in die Bohrung beziehungsweise die Ventileinrichtung eingesetzt werden. Somit wird ein einfaches Einbringen gewährleistet.A Development of the invention provides that the holding device a, in particular provided on the guide element, Locking element is. The holding device can therefore be used as a latching element be educated. This is a simple introduction into the opening or the valve device by latching or Clipping possible. Particularly advantageous, the locking element be provided on the guide element. For example so can by slightly squeezing the guide elements the sealing element in the bore or the valve device be used. Thus, a simple introduction is guaranteed.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem Dichtelement eine Dichtung zugeordnet ist. Diese kann beispielsweise an dem Dichtelement selbst und/oder an dem Gehäuse vorgesehen sein. Die Dichtung kann beispielsweise ein elastischer Dichtring sein, der in Geschlossenstellung des Dichtelements eine Abdichtungswirkung zu dem Gehäuse herstellt. Dabei kann die Dichtung durch elastische Verformung Unebenheiten an Kontaktflächen ausgleichen und auf diese Weise die gewünschte Dichtwirkung erreichen.A development of the invention provides that the sealing element is associated with a seal. This can be provided for example on the sealing element itself and / or on the housing. The seal may be, for example, an elastic sealing ring, which in the closed position of the sealing element a sealing effect to the hous makes it. The seal can compensate for irregularities on contact surfaces by elastic deformation and thus achieve the desired sealing effect.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ventileinrichtung in einer Flachsenkung des Gehäuses angeordnet ist. Die Anordnung der Ventileinrichtung in der Flachsenkung gewährleistet einen gewissen Schutz der Ventileinrichtung vor den Umgebungsbedingungen. Auch kann so eine im Wesentlichen flache Oberfläche des Gehäuses gewährleistet sein, sodass eine gute Dichtwirkung der Ventileinrichtung erzielt werden kann, insbesondere in dem Fall, in dem das Dichtelement gegen das Gehäuse tritt, um die Dichtwirkung zu erzielen.A Further development of the invention provides that the valve device is arranged in a flat depression of the housing. The Arrangement of the valve device ensures in the flat depression a certain protection of the valve device from the ambient conditions. Also, such a substantially flat surface of the Be assured housing, so a good Sealing effect of the valve device can be achieved, in particular in the case where the sealing element is against the housing occurs to achieve the sealing effect.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail, without any limitation of the invention. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer elektrischen Maschine mit einem Gehäuse, in dem eine Öffnung vorgesehen ist, wobei die Öffnung ein Ventilsitz einer Ventileinrichtung ist, die hier in einer Offenstellung gezeigt ist, 1 1 is a schematic representation of a portion of an electric machine with a housing in which an opening is provided, wherein the opening is a valve seat of a valve device, which is shown here in an open position,

2 die aus 1 bekannte elektrische Maschine mit Ventileinrichtung, die hier in einer Geschlossenposition gezeigt ist, und 2 from 1 known electric machine with valve means, which is shown here in a closed position, and

3 eine Draufsicht eines Dichtelements der Ventileinrichtung. 3 a plan view of a sealing element of the valve device.

Die 1 zeigt einen Ausschnitt einer elektrischen Maschine 1, die beispielsweise eine Startervorrichtung 2 für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine eines ebenfalls nicht gezeigten Kraftfahrzeugs ist. Die Startervorrichtung 2 kann beispielsweise ein Schub-Schraubtrieb-Starter sein. Die elektrische Maschine 1 weist ein Gehäuse 3 auf, das in 1 ausschnittsweise dargestellt ist. Gezeigt ist das Gehäuse 3 im Bereich einer Flachsenkung 4, also einer Senkung, die an dem Gehäuse 3 vorgesehen ist. Im Bereich der Flachsenkung 4 ist eine Kontaktfläche 5 ausgebildet. Die Flachsenkung 4 kann beispielsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, aber auch in jeder beliebigen anderen Form vorliegen. Im Bereich der Flachsenkung 4 ist in dem Gehäuse 3 eine Öffnung 6 ausgebildet. Diese dient sowohl der Wärmeabfuhr der von der elektrischen Maschine 1 erzeugten Wärme als auch einer Abführung von Wasser und/oder Schmutz aus dem Gehäuse 3. Die Öffnung 6 bildet gleichzeitig einen Ventilsitz 7 einer Ventileinrichtung 8. Die Ventileinrichtung 8 weist neben dem Ventilsitz 7 ein beweglich in der Öffnung 6 angeordnetes Dichtelement 9 auf. Das Dichtelement 9 verfügt über ein Kopfteil 10, das in dem dargestellten Beispiel kegelförmig ausgebildet ist. Alternativ kann auch eine kegelstumpfförmige oder halbkugelförmige Formgebung vorgesehen sein.The 1 shows a section of an electrical machine 1 for example, a starter device 2 for a not shown internal combustion engine of a motor vehicle, also not shown. The starter device 2 For example, it can be a push-screw starter. The electric machine 1 has a housing 3 on that in 1 is shown in sections. Shown is the case 3 in the area of a subsidence 4 , that is a countersink, attached to the housing 3 is provided. In the field of flat lowering 4 is a contact surface 5 educated. The flat lowering 4 may for example have a circular cross-section, but also be present in any other form. In the field of flat lowering 4 is in the case 3 an opening 6 educated. This serves both the heat dissipation of the electrical machine 1 generated heat as well as a discharge of water and / or dirt from the housing 3 , The opening 6 simultaneously forms a valve seat 7 a valve device 8th , The valve device 8th points next to the valve seat 7 a movable in the opening 6 arranged sealing element 9 on. The sealing element 9 has a headboard 10 , which is conical in the illustrated example. Alternatively, a frusto-conical or hemispherical shape can also be provided.

An dem Dichtelement 9 ist eine Führungseinrichtung 11 vorgesehen. Diese weist mindestens ein Führungselement 12, in dem dargestellten Beispiel vier Führungszylinder 13, auf. Die vier Führungszylinder 13 sind sich jeweils paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet. Sie sind also gleichmäßig über einen Umfang des Dichtelements 9 verteilt. Dieses weist einen kreisrunden Querschnitt auf, was bereits durch die kegelförmige Ausbildung des Kopfteils 10 angedeutet wurde. Die Führungszylinder 13 führen das Dichtelement 9 zwischen der Offen stellung und der Geschlossenstellung. In 1 ist die Offenstellung dargestellt. Die Führungszylinder 13 sollen insbesondere verhindern, dass sich das Dichtelement 9 bei einem Bewegen zwischen der Offen- und der Geschlossenstellung in der Öffnung 6 verkantet und sich somit festsetzt. Das Dichtelement 9 weist außerdem eine Halteeinrichtung 14 auf. Diese hält das Dichtelement 9 in der Öffnung 6 und verhindert ein unbeabsichtigtes Herausfallen aus dieser. Die Halteeinrichtung 14 ist in dem dargestellten Beispiel ein an dem Führungszylinder 13 vorgesehenes Rastelement 15. Das Dichtelement 9 ist also durch Hintergriff des Rastelements 15 beziehungsweise der Rastelemente 15 in der Öffnung 6 gehalten. Es kann vorgesehen sein, dass jeder Führungszylinder 13 ein Rastelement 15 aufweist. Das Rastelement 15 ist so ausgebildet, dass das Dichtelement 9 mit leichtem Zusammendrücken der Führungszylinder 13 einfach in die Öffnung 6 eingebracht werden kann und durch kräftiges Ziehen wieder ausgebaut werden kann. Dabei ist das Rastelement 15 sowie die Führungszylinder 13 jedoch so ausgelegt, dass ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Dichtelements 9 aus der Öffnung 6 verhindert ist.On the sealing element 9 is a leadership facility 11 intended. This has at least one guide element 12 , in the example shown four guide cylinder 13 , on. The four guide cylinders 13 are arranged in pairs diametrically opposite each other. They are therefore uniform over a circumference of the sealing element 9 distributed. This has a circular cross-section, which already by the conical design of the head part 10 was hinted at. The guide cylinder 13 lead the sealing element 9 between the open position and the closed position. In 1 the open position is shown. The guide cylinder 13 should in particular prevent the sealing element 9 when moving between the open and the closed position in the opening 6 tilted and thus fixed. The sealing element 9 also has a holding device 14 on. This holds the sealing element 9 in the opening 6 and prevents unintentional falling out of this. The holding device 14 is in the example shown on the guide cylinder 13 provided latching element 15 , The sealing element 9 So is by rear grip of the locking element 15 or the locking elements 15 in the opening 6 held. It can be provided that each guide cylinder 13 a locking element 15 having. The locking element 15 is formed so that the sealing element 9 with slight compression of the guide cylinder 13 just in the opening 6 can be introduced and can be removed by strong pulling again. Here is the locking element 15 as well as the guide cylinder 13 however, designed so that accidental falling out of the sealing element 9 out of the opening 6 is prevented.

Die Führungszylinder 13 sind so angeordnet, dass sie gerade mit einer Innenfläche 16 der Öffnung 6 in flächigem Kontakt stehen. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Führungszylinder 13 so ausgebildet sind, dass sie die Form der Innenfläche 16 nachbilden. Das Kopfteil 10 weist einen größeren Durchmesser auf als die Öffnung 6, übergreift diese also von außen. In einem Kontaktbereich zwischen Führungszylinder 13 und Kopfteil 10 ist eine Nut 17 vorgesehen, in welcher eine Dichtung 18 angeordnet ist. Die Dichtung 18 ist beispielsweise ein elastischer Dichtring. Dabei dient die Nut 17 der Fixierung der Dichtung 18 an dem Dichtelement 9. Die Dichtung 18 ist so ausgelegt, dass sie in einer Geschlossenstellung der Ventileinrichtung 8 sowohl mit einer in Richtung der Öffnung 6 gewandten Oberfläche 19 des Kopfteils 10 als auch mit der Kontaktfläche 5 in Kontakt tritt. Dabei wird über elastische Verformung der Dichtung 18 eine Abdichtungswirkung des Gehäuses 3 gegenüber der Umgebung erzielt. Die Flachsenkung 4 des Gehäuses 3 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie die Ventileinrichtung 8, das heißt auch das Dichtelement 9 mit dessen Kopfteil 10, vollständig einfasst. Das bedeutet, dass eine Tiefe der Flachsenkung 4 größer ist als ein Überstand des Kopfteils 10 über die Kontaktfläche 5.The guide cylinder 13 are arranged so that they are straight with an inner surface 16 the opening 6 to be in contact with each other. It can also be provided, for example, that the guide cylinder 13 are designed to match the shape of the inner surface 16 replicate. The headboard 10 has a larger diameter than the opening 6 , thus overlaps it from the outside. In a contact area between guide cylinder 13 and headboard 10 is a groove 17 provided in which a seal 18 is arranged. The seal 18 is for example an elastic sealing ring. The groove is used 17 the fixation of the seal 18 on the sealing element 9 , The seal 18 is designed so that it is in a closed position of the valve device 8th both with one in the direction of the opening 6 facing surface 19 of the headboard 10 as well as with the contact surface 5 comes into contact. It is about elastic deformation of the seal 18 a sealing effect of the housing 3 scored against the environment. The flat lowering 4 of the housing 3 is vorzugswei se trained so that they the valve device 8th , that is also the sealing element 9 with its headboard 10 completely enclosed. That means a depth of flattening 4 is greater than a supernatant of the headboard 10 over the contact surface 5 ,

Das Dichtelement 9 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse 20. Das bedeutet, dass auch die Führungszylinder 13 jeweils im gleichen Abstand zu der Rotationsachse 20 angeordnet sind.The sealing element 9 is substantially rotationally symmetric to a rotation axis 20 , That means that even the guide cylinder 13 each at the same distance from the axis of rotation 20 are arranged.

Die 2 zeigt die aus der 1 bekannte elektrische Maschine 1, wobei die Ventileinrichtung 8 in der Geschlossenposition vorliegt. Das Dichtelement 9 liegt also mit seinem Kopfteil 10 über die Dichtung 18 an der Kontaktfläche 5 der Flachsenkung 4 des Gehäuses 3 an. Dabei sind die Führungszylinder 13 mit den Rastelementen 15 in einen Innenraum 21 der elektrischen Maschine 1 verlagert. In der Geschlossenposition verschließt das Dichtelement 9 mit seinem Kopfteil 10 die Öffnung 6 vollständig. Damit ist die Öffnung 6 vor dem Eindringen von Wasser und/oder Schmutz geschützt.The 2 shows the from the 1 known electric machine 1 , wherein the valve means 8th in the closed position. The sealing element 9 lies with his headboard 10 about the seal 18 at the contact surface 5 the flattening 4 of the housing 3 at. Here are the guide cylinder 13 with the locking elements 15 in an interior 21 the electric machine 1 relocated. In the closed position, the sealing element closes 9 with his headboard 10 the opening 6 Completely. This is the opening 6 protected against the ingress of water and / or dirt.

Die 3 zeigt eine Draufsicht des Dichtelements 9, das in der Öffnung 6 angeordnet ist. Es zeigt sich, dass die Führungszylinder 13 in Berührkontakt mit einer Innenfläche 16 der Öffnung 6 stehen. Die vier Führungszylinder 13 sind auch jeweils paarweise einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Es ist auch zu sehen, dass die Rastelemente 15, die an den Führungszylindern 13 vorgesehen sind, die Öffnung 6 übergreifen und somit das Dichtelement 9 mittels Hintergriff in der Öffnung 6 halten können. Erkennbar ist auch das Kopfteil 10, wobei die Dichtung 18 der Übersichtlichkeit wegen hier nicht dargestellt ist. Die Rastelemente 15 sind im Wesentlichen dreieckig ausgebildet, wobei eine schräge Fläche dem Kopfteil 10 des Dichtelements 9 zugewandt ist.The 3 shows a plan view of the sealing element 9 that in the opening 6 is arranged. It turns out that the guide cylinder 13 in touching contact with an inner surface 16 the opening 6 stand. The four guide cylinders 13 are also arranged in pairs diametrically opposite each other. It can also be seen that the locking elements 15 attached to the guide cylinders 13 are provided, the opening 6 overlap and thus the sealing element 9 by means of rear grip in the opening 6 can hold. The headboard is also recognizable 10 , where the seal 18 for clarity is not shown here. The locking elements 15 are formed substantially triangular, with an inclined surface of the headboard 10 of the sealing element 9 is facing.

Die in dem Gehäuse 3 angeordnete Ventileinrichtung 8 ist durch die Schwerkraft in Offenstellung bringbar. Dazu greift die Schwerkraft an dem Dichtelement 9 an und zieht dieses nach unten, weg von der Kontaktfläche 5 des Gehäuses 3. Dies ist jedoch nur vorgesehen, solange das Dichtelement 9 beziehungsweise dessen Kopfteil 10 nicht in Kontakt mit Wasser und/oder Schmutz steht. Sobald dies der Fall ist, wird die Ventileinrichtung 8 durch die hydrostatische Auftriebskraft und/oder durch ein Auftreffen des Wassers und/oder des Schmutzes auf die Ventileinrichtung 8 beziehungsweise das Dichtelement 9 verursachten Kräfte verschlossen. Das Dichtelement 9 bildet also eine Art Schwimmerkörper aus. Sobald dieser zu einem gewissen Grad in Wasser eingetaucht ist, entsteht die hydrostatische Auftriebskraft FA, die sich aus der Gewichtskraft der durch das Dichtelement 9 verdrängten Wassermenge V_Schwimmer gemäß der Gleichung FA = –ρWasser·g·VSchwimmer ergibt. Dabei bezeichnet ρ_Wasser die Dichte von Wasser und g die Fallbeschleunigung. Diese hydrostatische Auftriebskraft F_A wirkt der Gewichtskraft des Dichtelement 9 entgegen. Das Dichtelement 9 wird somit angehoben und mit der Dichtung 18 gegen die Kontaktfläche 5 des Gehäuses 3 gepresst. An der Stelle, an der die Dichtung 18 mit dem Gehäuse 3 in Verbindung steht, kann eine weitere Flachdichtung vorgesehen sein. Die entstehenden elastischen Verformungen der Dichtung 18 gleichen Unebenheiten an den Kontaktflächen – also der Kontaktfläche 5 und der Oberfläche 19 – aus und erzeugen auf diese Weise die gewünschte Dichtwirkung. Dieser hier beschriebene Vorgang entspricht einer „langsamen” Wasserdurchfahrt und erhöht somit die Watfähigkeit eines Kraftfahrzeugs.The in the case 3 arranged valve device 8th can be brought into open position by gravity. For this purpose, gravity engages the sealing element 9 and pull this down, away from the contact surface 5 of the housing 3 , However, this is only provided as long as the sealing element 9 or its headboard 10 not in contact with water and / or dirt. Once this is the case, the valve device 8th by the hydrostatic buoyancy force and / or by an impingement of the water and / or the dirt on the valve device 8th or the sealing element 9 locked forces. The sealing element 9 So it forms a kind of float body. As soon as it is submerged in water to a certain extent, the hydrostatic buoyancy force FA, which results from the weight force exerted by the sealing element, arises 9 displaced water volume V _float according to the equation F A = -Ρ water * G * V swimmer results. Where ρ _{water is} the density of water and g is the acceleration of gravity. This hydrostatic buoyancy force F _A acts on the weight of the sealing element 9 opposite. The sealing element 9 is thus lifted and with the seal 18 against the contact surface 5 of the housing 3 pressed. At the point where the seal 18 with the housing 3 is in communication, a further flat gasket may be provided. The resulting elastic deformations of the seal 18 same unevenness at the contact surfaces - so the contact surface 5 and the surface 19 - From and produce in this way the desired sealing effect. This process described here corresponds to a "slow" water passage and thus increases the wading ability of a motor vehicle.

Bei höheren Durchfahrgeschwindigkeiten wird Wasser beziehungsweise Schmutz auf das Dichtelement 9 mit einer gewissen Geschwindigkeit auftreffen. Beispielsweise trifft Wasser auf eine Mantelfläche des kegelförmigen Kopfteils 10. Dadurch entsteht ein hydrodynamischer Druck. In Abhängigkeit des Auftreffwinkels des Wassers beziehungsweise des Schmutzes in Bezug auf eine Flächennormale dieser Mantelfläche entstehen Kraftkomponenten in radialer Richtung als auch in Längsrichtung der Ventileinrichtung 8 beziehungsweise des Dichtelements 9. Die Kraftkomponentene in Längsrichtung bewirkt die Anhebung des Dichtelements 9 und das Anpressen der Dichtung 18 an die Kontaktfläche 5 der Öffnung 6. Der Auftreffwinkel sowie die geometrische Ausgestaltung des Kopfteils 10 (beispielsweise eine Höhe des Kegels) nimmt hierbei eine entscheidende Rolle in Bezug auf die Funktionsweise der Ventileinrichtung 8 ein. Je spitzer der Kegelwinkel ist, desto größer ist die Auftriebskraft im Falle der langsamen Wasserdurchfahrt, also des Watens. Bei höheren Durchfahrgeschwindigkeiten dagegen sorgt die radiale Kraftkomponente unter Umständen für eine Verkippung des Dichtelements 9 und eventuell zu einem Verkanten. Dies kann im ungünstigsten Fall zu Beschädigung der Ventileinrichtung 8 führen. Daher muss in Bezug auf den Kegelwinkel ein entsprechender Kompromiss gefunden werden, der auf die jeweils vorherrschenden Randbedingungen ausgelegt ist. Die übrigen entstehenden Kraftkomponenten radialer Richtung können sich ausgleichen, beispielsweise für ein kegelförmiges Kopfteil 10.At higher transit speeds water or dirt on the sealing element 9 hit with a certain speed. For example, water strikes a lateral surface of the conical head part 10 , This creates a hydrodynamic pressure. Depending on the angle of incidence of the water or of the dirt in relation to a surface normal of this lateral surface, force components are generated in the radial direction as well as in the longitudinal direction of the valve device 8th or of the sealing element 9 , The force components in the longitudinal direction causes the lifting of the sealing element 9 and pressing the seal 18 to the contact surface 5 the opening 6 , The impact angle and the geometric design of the headboard 10 (For example, a height of the cone) in this case plays a crucial role in terms of the functioning of the valve device 8th one. The sharper the cone angle, the greater is the buoyancy force in the case of slow water passage, ie wading. At higher speeds, however, the radial force component under certain circumstances ensures a tilting of the sealing element 9 and possibly to a tilt. In the worst case, this can damage the valve device 8th to lead. Therefore, with respect to the cone angle, a corresponding compromise must be found, which is designed for the prevailing boundary conditions. The other resulting force components radial direction can compensate, for example, for a conical head part 10 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• - DE 19748605 A1 [0003] DE 19748605 A1 [0003]

Claims (11)

Elektrische Maschine (1), insbesondere Startervorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer in einem Gehäuse (3) der elektrischen Maschine (1) vorgesehenen Öffnung (6), die einer Wärmeabfuhr und/oder einer Abführung von Wasser und/oder Schmutz dient, gekennzeichnet durch eine Ventileinrichtung (8), die der Öffnung (6) zugeordnet ist oder die die Öffnung (6) aufweist.Electric machine ( 1 ), in particular starter device ( 2 ) for a motor vehicle, with at least one in a housing ( 3 ) of the electric machine ( 1 ) opening ( 6 ), which serves for heat removal and / or removal of water and / or dirt, characterized by a valve device ( 8th ), the opening ( 6 ) or the opening ( 6 ) having. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (8) ein verschieblich in der Öffnung (6) angeordnetes Dichtelement (9) aufweist.Electrical machine according to claim 1, characterized in that the valve device ( 8th ) slidably in the opening ( 6 ) arranged sealing element ( 9 ) having. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) einstückig ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 9 ) is integral. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) ein Kopfteil (10) aufweist, das kegelförmig, kegelstumpfförmig oder halbkugelförmig ausgebildet ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 9 ) a headboard ( 10 ), which is conical, frusto-conical or hemispherical in shape. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (8) durch die Schwerkraft in Offenstellung bringbar und/oder bei Kontakt mit Wasser und/oder Schmutz durch die hydrostatische Auftriebskraft und/oder die durch ein Auftreffen des Wassers und/oder des Schmutzes auf die Ventileinrichtung (8) verursachten Kräfte verschließbar ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the valve device ( 8th ) by gravity in the open position and / or in contact with water and / or dirt by the hydrostatic buoyancy force and / or by an impact of the water and / or the dirt on the valve device ( 8th ) forces is closed. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) mittels einer Führungseinrichtung (11) in der Öffnung (6) geführt ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 9 ) by means of a guide device ( 11 ) in the opening ( 6 ) is guided. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (11) mindestens ein Führungselement (12), insbesondere Führungszylinder (13), aufweist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the guide device ( 11 ) at least one guide element ( 12 ), in particular guide cylinder ( 13 ), having. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (9) mittels mindestens einer Halteeinrichtung (14) in der Öffnung (6) gehalten ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 9 ) by means of at least one holding device ( 14 ) in the opening ( 6 ) is held. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (14) ein, insbesondere an dem Führungselement (12) vorgesehenes, Rastelement (15) ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device ( 14 ), in particular on the guide element ( 12 ) provided, locking element ( 15 ). Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dichtelement (9) eine Dichtung (18) zugeordnet ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 9 ) a seal ( 18 ) assigned. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (8) in einer Flachsenkung (4) des Gehäuses (3) angeordnet ist.Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the valve device ( 8th ) in a flat subsidence ( 4 ) of the housing ( 3 ) is arranged.