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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines Elektromotors,
insbesondere für
eine Kraftfahrzeugausrüstung.
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Eine
bevorzugte Anwendung der Erfindung betrifft das Halten eines Elektromotors,
der eine Turbine antreibt und für
eine Heiz- und/oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
bestimmt ist.
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Insbesondere
aufgrund der Veröffentlichung
FR 2 737 060 ist eine derartige
Vorrichtung bereits bekannt, die ein Gehäuse aus geformten Kunststoff umfasst,
das eine Umfangswand hat, die an einer Bodenwand befestigt ist,
um eine Aufnahme für
die Hülle
des Motors zu definieren, und in dem die Umfangswand mindestens
eine Stützlasche
umfasst, die durch Ausformen erhalten wird und als Vorsprung zum
Inneren der Aufnahme gebildet ist, um sich gegen die Hülle des
Motors abzustützen.
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In
dieser bekannten Vorrichtung bestehen die Stützlaschen, die beispielsweise
L- oder U-förmig umgebogenen
Laschen oder auch Abflachungen sind, aus demselben Kunststoff wie
das Gehäuse, nämlich aus
einem relativ steifen Material wie Polypropylen.
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Solche
Stützlaschen
tragen zum Halten der Hülle
des Motors innerhalb des Gehäuses
bei. Da diese Stützlaschen
jedoch mit dem Gehäuse
einstückig
ausgebildet sind und unmittelbar mit der Hülle des Motors in Kontakt gelangen, übertragen
sie manche Vibrationen, was den Lärmpegel erhöht.
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Andererseits
wurde festgestellt, dass in einer bekannten Vorrichtung vom vorgenannten
Typ Vibrationen ebenfalls zwischen der Hülle des Motors und weiteren
Teilen des Gehäuses,
insbesondere der Bodenwand übertragen
werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, insbesondere die vorgenannten Nachteile zu überwinden.
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Sie
zielt insbesondere darauf ab, eine Vorrichtung zum Halten eines
Elektromotors bereitzustellen, die es ermöglicht, die Vibrationen und
den Lärmpegel
zu reduzieren.
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Während in
der Veröffentlichung
FR 2 737 060 die Stützlaschen
nur die niedrigen Frequenzen (unter 1000 Hz) dämpfen, besteht eins der Ziele
der Erfindung auch in der Verringerung der hohen Frequenzen.
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Hierzu
schlägt
die Erfindung eine Haltevorrichtung von dem in der Einleitung definierten
Typ vor, in welcher jede Stützlasche
zumindest teilweise mit einem überformten Überzug aus
einem absorbierenden Material versehen ist, der eine Schnittstelle zwischen
der Stützlasche
aus Kunststoff und der Hülle
bilden kann, was ermöglicht,
bei Niederfrequenz eine Entkopplung durch die Stützlasche und bei Hochfrequenz
eine Entkopplung durch den überformten Überzug zu
gewährleisten.
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Somit
ist jede Stützlasche
zumindest teilweise mit einem überformten Überzug aus
absorbierenden Material versehen, der eine Schnittstelle zwischen
der Stützlasche
und der Motorhülle
bildet.
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Es
ergibt sich daraus, dass diese Hülle
nicht mehr unmittelbar mit der Stützlasche in Kontakt steht.
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Aus
diesem Grund dämpft
jede Stützlasche die
Niederfrequenz-Vibrationen, während
der überformte Überzug die
hohen Frequenzen dämpft.
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Es
wurde festgestellt, dass ein solcher überformter Überzug die hohen Frequenzen
ab 1000 Hz deutlich entkoppelt.
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Durch
das gemeinsame Vorhandensein der Stützlasche und des überformten Überzugs
wird somit eine globale Verringerung der Vibrationen und des Lärmpegels
erreicht, was für
die Ausrüstungen von
Kraftfahrzeugen von ganz besonderem Interesse ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist jede Stützlasche
eine umgebogene Lasche, die einen U- oder L-förmigen Querschnitt aufweist.
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Es
ist jedoch möglich,
weitere Ausgestaltungen vorzusehen und beispielsweise eine oder
mehrere Stützlaschen
zu verwenden, die jeweils die Form einer Abflachung haben.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der überformten Überzug auf zwei entgegengesetzten
Flächen
jeder Stützlasche
vorhanden.
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Das Überformen
der beiden Flächen
der Stützlasche
ermöglicht
es nämlich,
die erste Ausführungsform
der Haltevorrichtung zu variieren, indem die Dicke derjenigen Fläche eingepasst
wird, die nicht mit der Motorhülle
in Kontakt steht, um die Masse zu modulieren und somit die Kopplung
Masse-Feder einzustellen.
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Vorteilhafterweise
umfasst der überformte Überzug zwei
Teile, die jeweils auf den beiden entgegengesetzten Flächen der
Stützlasche
angebracht und die miteinander über
einen Verbindungsriemen im Bereich eines Endes der Stützlasche
verbunden sind.
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Dies
verhindert das Ausreißen
der Überformung
beim Einstecken des Motors in das Gehäuse.
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Erfindungsgemäß hat der überformte Überzug vorzugsweise
eine geringe Dicke, die im allgemeinen zwischen 0,5 und 5 mm beträgt.
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Vorteilhafterweise
hat der überformte Überzug eine
nicht konstante Dicke und er weist eine Überdicke mit geringer Länge, vorzugsweise
mit dreieckigem Querschnitt auf, die eine Kontaktlinie entlang der
Hülle des
Motors gewährleisten
kann. Je kleiner die Kontaktfläche
mit dem Motor ist, desto besser ist nämlich die Entkopplung.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform
umfasst jede Stützlasche
eine Sandwich-Struktur mit einer S-förmige Klinge oder einer doppelten
Klinge, welche den Überzug
umschließt,
und ein Teil der Klinge kann sich gegen die Hülle des Motors abstützen.
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Dieser
Teil der Klinge weist vorteilhafterweise eine Überdicke mit geringer Länge, vorzugsweise mit
dreieckigem Querschnitt auf, die eine Kontaktlinie entlang der Hülle des
Motors gewährleisten
kann.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfasst jede
Stützlasche
eine Basis, die durch eine überformte
Brücke
aus absorbierendem Material an dem Gehäuse befestigt ist. Daraus ergibt
sich, dass die Basis der Stützlasche
vom Gehäuse,
insbesondere von der Bodenwand des Gehäuses entkoppelt ist, um eine
im wesentlichen einheitliche Verformung der Stützlasche auf ihrer ganzen Länge zu ermöglichen,
wenn der Motor positioniert wird.
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Vorteilhafterweise
ist diese überformte
Brücke
gemeinsam mit dem überformten Überzug aus demselben
absorbierenden Material gebildet.
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Zu
diesem Zweck umfasst das Gehäuse
vorteilhafterweise Kanäle
zum Einspritzen des absorbierenden Materials, um den überformten Überzug um jede
Stützlasche
herum zu bilden.
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Vorzugsweise
erfolgt das Einspritzen dieses Materials ausgehend von der Bodenwand,
so dass dieses Material in die Einspritzkanäle und dann auf die eine und
andere Fläche
der Stützlaschen
fließt, um
die Drücke
auszugleichen.
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Nach
einem weiteren vorteilhaften Merkmal umfasst jede Stützlasche
ein Zentriermittel, um sie während
des Einspritzens des absorbierenden Materials in Position zu halten.
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Dadurch,
dass die Basis jeder Stützlasche nicht
unmittelbar mit dem Gehäuse
verbunden ist, ist die Stützlasche
nämlich
geschwächt
und kann dazu neigen, sich während
des Einspritzens zu verlagern.
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Es
ist auch vorteilhaft, dass das Gehäuse Verstärkungsrippen in der Nähe der Einspritzkanäle umfasst,
um das Gehäuse
zu verstärken.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst das Gehäuse einen
Durchgang für
einen elektrischen Steckverbinder, der mit dem Motor verbunden ist,
und eine überformte
Dichtung aus absorbierendem Material ist an der Schnittstelle zwischen dem
Durchgang und dem elektrischen Steckverbinder vorgesehen. Dies ermöglicht es,
den Steckverbinder vom Gehäuse
zu entkoppeln und somit die Vibrationen zu dämpfen und die Dichtheit zu
gewährleisten.
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Nach
einem weiterem Merkmal der Erfindung umfasst die Bodenwand des Gehäuses eine Öffnung für den Durchgang
eines Montageanlagestifts, und eine überformte Ringschnur aus absorbierendem
Material ist vorgesehen, die um diese Öffnung herum angeordnet und
zwischen der Bodenwand und der Hülle
des Motors eingesetzt ist. Dieser Stift dient als Gegenreaktionsstift,
der am Ende der Motorwelle bei der Montage eines Zubehörs, insbesondere
einer Turbine, an dieser Welle in Anschlag kommt.
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Das
Gehäuse
der einfindungsgemäßen Vorrichtung
ist vorteilhafterweise aus einem thermoplastischen Material, insbesondere
aus Polypropylen gebildet.
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Hinsichtlich
des absorbierenden Materials handelt es sich vorteilhafterweise
um ein Elastomer mit einer Shore-Härte zwischen 20 und 90.
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In
der nachfolgenden, lediglich beispielhaft angegebenen Beschreibung
wird auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, die zeigen:
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1 eine
halbe axiale Schnittansicht einer Vorrichtung zum Halten eines Elektromotors
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2a eine
Teilschnittansicht entlang der Linie II-II der 1;
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2b, 2c und 2d Schnittansichten
entsprechend der 2a für weitere Ausführungsformen;
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3 eine
Teilschnittansicht entlang der Linie III-III der 1;
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4,
eine halbe Schnittansicht entsprechend der 1 in einer
weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
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5a eine
Teilschnittansicht entlang der Linie V-V- der 4;
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5b eine
Schnittansicht entsprechend der 5a für eine Ausführungsvariante;
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6 eine
Teilschnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem elektrischen
Steckverbinder;
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7 eine
Teilschnittansicht der Bodenwand des Gehäuses nach einer Ausführungsform;
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8 eine
der 7 entsprechende Ansicht in einer weiteren Ausführungsform;
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9 eine
Teilschnittansicht entlang der Linie IX-IX der 2c;
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10 eine
Teilschnittansicht entlang der Linie X-X- der 2d;
und
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11a und 11b Teilschnittansichten des
Endes einer Stützlasche
in zwei Ausführungsvarianten.
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Die
Vorrichtung der 1, 2a und 3 weist
ein Gehäuse 10 auf,
das durch Formen von Kunststoff, beispielsweise von Polypropylen
erhalten wird. Dieses Gehäuse
ist so ausgebildet, dass es eine offene Aufnahme begrenzt, in der
die Hülle 12 eines
Elektromotors 14 aufgenommen werden kann. Dieser Motor
weist eine Welle 16 auf, die um eine Achse X-X in Drehung
angetrieben werden kann und ein freies Ende 18 besitzt,
auf welchem ein (nicht dargestelltes) Teil, das in Drehung angetrieben
werden soll, geklemmt werden kann. In einer bevorzugten Anwendung
der Erfindung nimmt das Ende 18 der Welle eine Turbine
auf, um eine Baugruppe Motor/Turbine zu bilden, die noch "Lüftersatz" genannt wird. Eine solche Baugruppe
findet Anwendung in Heiz- und/oder Klimatisierungsanlagen für Kraftfahrzeuge.
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Das
Gehäuse 10 weist
eine Umfangswand 20 auf, die mit einer Zwischenwand 22,
die eine Schulter bildet, an einer Bodenwand 24 befestigt
ist, welche mit einer Öffnung 26 gegenüber dem
anderen Ende 28 der Welle 16 versehen ist. Diese Öffnung 26 kann
beispielsweise durch einen (nicht dargestellten) Stopfen verschlossen
sein.
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Das
Gehäuse 10 weist
Stützlaschen 30 auf (1 und 2), die auch "Lamellen" genannt und mit dem Gehäuse mitgeformt
sind und zum Inneren der Aufnahme hervorstehen, um sich gegen die
Hülle 12 des
Motors abzustützen.
Diese Stützlaschen
erstrecken sich parallel zueinander und zur Achse X-X.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind vier Stützlaschen
vorhanden, die jeweils paarweise um einem Winkel von 90° zur Achse
X-X- versetzt sind. In einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform
sind drei Stützlaschen
vorhanden, die paarweise um einen Winkel von 120° versetzt sind.
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Jede
der Laschen 30 weist einen Kern 32 auf, der sich
parallel zur Achse X-X und auf einer Höhe H (1) in axialer
Richtung erstreckt. Der Kern erstreckt sich senkrecht zu einer radialen
Linie R (2a), die durch die Achse X-X
hindurchgeht. Der Kern 32 schließt sich an die Umfangswand 20 über einen
gekröpften
Teil 34 an, der sich im wesentlichen auf der Höhe H erstreckt
und ebenfalls an die Zwischenwand 22 anschließt (1).
Somit weist jede der Stützlaschen
einen im wesentlichen L- oder U-förmigen Querschnitt auf.
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Der
Kern 32 weist eine Basis 36 auf, die frei ist
und nicht unmittelbar am Gehäuse
befestigt ist, um eine Entkopplung zwischen der Stützlasche
und dem Gehäuse
zu erwirken.
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Jede
der Stützlaschen 30 ist
zumindest teilweise mit einem überformten Überzug 38 versehen (1 und 2a),
der zwei entgegengesetzte Flächen 40 und 42 der
Stützlasche überdeckt,
wobei die Fläche 40 zur
Hülle des
Motors bzw. die Fläche 42 zur
Seite der Umfangswand 20 zugewandt ist.
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Der überformte Überzug ist
aus einem absorbierenden Material, insbesondere einem Elastomer mit
einer Härte
zwischen 20 und 29 Shore gebildet. Dieser Überzug ist mit einer geringen
Dicke aufgebracht, die im allgemeinen zwischen 0,5 und 5 mm und
typischerweise in etwa 2 mm beträgt.
Jede der Stützlaschen 30 kommt
nicht unmittelbar mit der Hülle 12 in
Kontakt, da dieser Überzug 38 eine
Schnittstelle bildet, wie insbesondere in 1 zu sehen
ist.
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Die
Fläche 40 der
Stützlasche,
gegen welche sich die Hülle 12 des
Motors abstützt,
ist mit einem überformten Überzug versehen,
der eine Schnittstelle bildet. Dieses Überformen entkoppelt deutlich
die hohen Frequenzen ab 1000 Hz. Somit wird über die eigentliche Stützlasche
eine Niederfrequenz-Entkopplung
und über
den überformten Überzug eine Hochfrequenz-Entkopplung
ausgeführt,
was ermöglicht,
die durch den Motor dem Gehäuse übertragenen
Vibrationen und folglich den Geräuschpegel
zu verringern.
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In
der Ausführungsform
der 2a weist der überformte Überzug 38 eine
Fläche
auf, die mit der Hülle
des Motors in Kontakt kommen soll.
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In
der Ausführungsvariante
der 2b hat der überformte Überzug 38 hingegen
eine nicht konstante Dicke und er weist eine Überdicke 43 von geringer
Länge und
vorzugsweise mit dreieckförmigem Querschnitt
auf, die dazu geeignet ist, eine Kontaktlinie entlang der Hülle des
Motors zu gewährleisten.
Je kleiner die Fläche
ist, die mit der Hülle
in Kontakt steht, desto besser ist die Entkopplung.
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In
den Ausführungsvarianten
der 2c und 2d, die
nachfolgend in Bezug auf die 9 bzw. 10 beschrieben
werden, ist auch eine ähnliche Überdicke
zu finden.
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Wie
in den 1 und 3 zu sehen ist, verlängert sich
dieser überformte Überzug ausgehend
von der Basis 36 der Stützlasche,
um eine Materialbrücke 44 zu
bilden, die sich bis zur Bodenwand erstreckt. Diese Materialbrücke 44 erstreckt
sich bogenförmig
(3) und füllt
einen Einspritzungskanal 46, der von zwei beabstandeten
Lippen 48 begrenzt ist, die in der Zwischenwand 22 gebildet
sind. Dieser Kanal ist auch in axialer Richtung einerseits durch
die Basis 36 und andererseits durch eine Lippe 50 der Bodenwand 24 begrenzt.
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Dieser
Einspritzungskanal ist ebenfalls radial nach innen und nach außen durch
Teile der (nicht dargestellten) Form begrenzt, die zur Herstellung
des Gehäuses
dient.
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Im
dargestellten Beispiel definiert das Gehäuse vier Einspritzungskanäle, um die
Ausführung der
jeweils um die vier Stützlaschen
angebrachten überformten Überzüge 38 sowie
der entsprechenden Materialbrücken
zu ermöglichen.
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Das
absorbierende Material wird in Richtung des Bodens des Gehäuses zum
offenen Ende des Gehäuses
eingespritzt und strömt
in die Kanäle 46 und
weiter zu beiden Flächen
der Stützlaschen,
um die Drücke
auszugleichen. Da diese Stützlaschen
relativ elastisch sind, ist es vorteilhaft, dass sie Zentrierungsmittel 52 (1)
aufweisen, die es ermöglichen,
sie während
des Einspritzvorgangs in Position zu halten.
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Es
ist auch vorteilhaft, stellenweise auf der einen und der anderen
Seite jedes Einspritzungskanals Verstärkungsrippen 54 (1 und 3)
vorzusehen.
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Die
Materialbrücke 44 weist
hier einen Endteil 56 auf, der teilweise die Bodenwand 24 abdeckt (1).
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Das
absorbierende Material ist vorteilhafterweise ein Material vom Typ
EPDM oder jegliches Polyprolyen/Elastomer-Verbund.
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Es
wird nunmehr auf die 4 und 5a Bezug
genommen, die eine weitere Ausführungsvariante
der Erfindung zeigen, die derjenigen der 1, 2a und 3 ähnelt, abgesehen
davon, dass die Materialbrücke 44 hier
außerhalb der
Zwischenwand 22 gebildet ist, so dass diese Wand weniger
geschwächt
als in der vorangehenden Ausführungsform
ist.
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In
der Variante der 5b ist die Materialbrücke 44 durch
einen teilweise in der Zwischenwand 22 des Gehäuse auf
der Außenseite
ausgehöhlten Kanal
gebildet. Gemäß einer
weiteren (nicht dargestellten) Variante kann die Materialbrücke durch
einen teilweise in der Wand 22 auf der Innenseite ausgehöhlten Kanal
gebildet sein.
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Nunmehr
wird auf die 6 Bezug genommen, die zeigt,
dass das Gehäuse 10 einen
Durchgang 58 aufweist, der sich radial erstreckt, um das Einstecken
eines elektrischen Steckverbinders 60 zu ermöglichen,
der elektrisch mit einem Verbindungsstecker 62 verbunden
sein kann, der von der Hülle 12 des
Motors getragen ist.
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An
der Schnittstelle zwischen dem Durchgang 58 und dem elektrischen
Steckverbinder 60 ist eine überformte Dichtung 64 aus
absorbierendem Material vorgesehen. Die Dichtung 64 ist
vorteilhafterweise aus demselben Material wie zuvor beschrieben
gebildet. Sie ermöglicht
es, die Vibrationen zu dämpfen
und die Dichtheit zu gewährleisten.
Im Gegensatz zu dem, was im Stand der Technik vorgesehen war, bei
dem der Steckverbinder und das Gehäuse aus demselben Material
ohne vibrationsdämpfende
Eigenschaften gebildet waren, ergibt sich daraus, dass der Steckverbinder
vom Gehäuse
entkoppelt wird.
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Nunmehr
wird auf die 7 Bezug genommen, die eine weitere
Ausführungsform
der Bodenwand 24 des Gehäuses zeigt. In dieser Ausführungsform
weist die Bodenwand eine Öffnung 66 für den Durchgang
eines (nicht dargestellten) Montage- oder Gegenreaktionsanlagestifts
auf, der am Ende der Motorwelle beim Anbringen eines Zubehörs, beispielsweise
einer Turbine, an dieser Welle in Anschlag kommt. Diese Öffnung ist
hier weit genug, um einen Ring 68 hindurchgehen zu lassen,
die an der Hülle
des Motors befestigt ist und einen Durchgang für die Welle frei lässt. Um
die Dichtheit zwischen dem Gehäuse
und der Hülle
zu gewährleisten,
ist eine überformte
Ringschnur 70 aus absorbierendem Material vorgesehen. Diese
Schnur 70 ist hier zwischen der Bodenwand und der Hülle 12 des
Motors eingesetzt, wobei sie den Ring 68 umgibt.
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In
der Ausführungsform
der 8 weist die Bodenwand eine Öffnung 72 auf, die
schmaler ist als in der vorhergehenden Ausführungsform ist, da sich der
Ring 68 hier innerhalb des Gehäuses befindet. Diese Öffnung 72 umgibt
unmittelbar das Ende 28 der Welle, und zwischen der Bodenwand
und der Motorwelle ist das Einsetzen einer überformten Ringschnur 74 vorgesehen.
In diesem Fall dient die überformte
Schnur als Dichtring um das Ende 28 der Motorwelle herum.
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Es
wird nunmehr auf die Ausführungsform der 2c und 9 Bezug
genommen, in welchen jede Stützlasche 30 eine
Sandwich-Struktur mit einer S-förmigen Klinge 76,
die den Überzug 38 umschließt, und
einen Innenteil 78 aufweist, der sich gegen die Hülle des
Motors abstützen
kann. Dieser Teil 78 der Klinge weist eine Überdicke 80 mit
geringer Länge
vorzugsweise mit dreieckigem Querschnitt auf, die eine Kontaktlinie
entlang der Hülle
des Motors gewährleisten
kann. Diese Überdicke 80 ähnelt somit
der Überdicke 43 der 2b.
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In
der Ausführungsform
der 2d und 10 weist
jede Stützlasche 30 eine
Sandwich-Struktur mit einer doppelten Klinge 82 auf, die den Überzug 38 umschließt, und
einen Innenteil 84 aufweist, der sich gegen die Hülle 12 des
Motors abstützen
kann. Dieser Teil 84 der Klinge weist eine Überdicke 86 auf,
die der Überdicke 80 der 2c ähnlich ist.
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In
beiden Fällen
verringert die Überdicke 80 oder 86 die
Fläche,
die mit der Hülle 12 des
Motors in Kontakt steht, und stellt eine bessere Entkopplung bereit.
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In
den Ausführungsformen
der 11a und 11b,
die denjenigen der 2a ähneln, umfasst der überformte Überzug 38 zwei
Teile 38a und 38b, die jeweils auf den beiden
entgegengesetzten Flächen 40 und 42 der
Stützlasche
aufgebracht sind. Die beiden Teile 38a und 38b sind
miteinander über
einen Verbindungsriemen 88 im Bereich eines Endes der Stützlasche
verbunden. Im vorliegenden Fall handelt es sich um das Ende der
Stützlasche,
die dem Gehäuseboden
gegenüberliegt.
Dies ermöglicht,
das Abreißen
der Überformung
beim Einstecken des Motors ins Gehäuse zu vermeiden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die zuvor beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt und
erstreckt sich auf weitere Varianten, die der Fachmann im Rahmen
der nachfolgenden Ansprüche
vorsehen kann.
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Es
ist insbesondere verständlich,
dass der Aufbau der Stützlaschen
vielfach variiert werden kann. Es handelt sich nicht zwingend um
U- oder L-förmig
umgebogenen Laschen. Es ist beispielsweise möglich, diese Stützlaschen
als Abflachungen zu gestalten, die unmittelbar in der Umfangswand
angeformt sind.
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In
jedem Fall ermöglicht
der überformte Überzug,
der eine Schnittstelle zwischen der Stützlaschen und der Hülle des
Motors bildet, die Vibrationen und somit den Lärmpegel wesentlich zu verringern.
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Die
Erfindung wird insbesondere auf Ausrüstungen für Kraftfahrzeuge angewandt.