DE102007052150B4

DE102007052150B4 - Antriebseinheit mit einem Gehäuse, sowie ein Herstellungsverfahren einer solchen

Info

Publication number: DE102007052150B4
Application number: DE102007052150.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Ochs
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: DE102007052150A1

Abstract

Gehäuse (10) für eine Antriebseinheit (12), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit einer Öffnung (16) zur Umgebung (20) in Öffnungsrichtung (51), wobei die Öffnung (16) in einer Seitenwände (40) aufweisenden Gehäusevertiefung (42) angeordnet ist und mit einem gasdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Filterelement (26) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenwänden (40) Fortsätze (44) quer zur Öffnungsrichtung (51) angeformt sind, die ein Herausrutschen des Filterelements (26) verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (26) als vorgefertigte Baueinheit hergestellt ist, mit einem Grundkörper (28), an dem einerseits eine gasdruchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Membran (32) angeordnet ist, und andererseits elastische Dichtlippen (31) als Dichtrippen (30) angespritzt sind, die einen Presssitz in der Gehäusevertiefung (42) ermöglichen, wobei die Dichtlippen (31) verglichen mit dem Grundkörper (28) elastischer ausgebildet sind, und die Seitenwände (40) bezüglich der Öffnungsrichtung (51) leicht konisch ausgebildet sind, so dass die Anpresskraft der Dichtlippen (31) gegen die Seitenwände (40) beim Einfügen in Montagerichtung (50) zunimmt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit mit einem Gehäuse, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Mit der DE 37 16 912 A1 ist ein Gehäuse einer Antriebsvorrichtung bekannt geworden, bei dem die die Öffnung verschließende Membran mit einem tellerförmigen Federelement in eine topfförmige Gehäuseeinsenkung gepresst ist. Zur Abdichtung ist zwischen der Membran und dem Federelement eine ringförmige Dichtung eingelegt. Das Federelement stützt sich dabei an der seitlichen Wand der Gehäuseeinsenkung ab und drückt dabei die Membran gegen das Gehäuse.
Ferner ist aus der DE 196 35 180 A1 bekannt, dass eine wasserdichte, luftdurchlässige Membran zumindest am Umfang einer Gehäuseöffnung an die Gehäusewand eines Getriebegehäuses angeschweißt ist.
Die DE 196 52 926 A1 beschreibt ein Kunststoffgehäuseteil, bei dem eine zylindrische Gehäuseöffnung mittels einer gasdurchlässigen Membran abgedeckt wird. Dabei wird zuerst die Membran in die zylindrische Gehäuseöffnung eingesetzt und anschließend ein separat gefertigter Dichtring zwischen der Membran und sogenannten Segmentlappen an der Gehäuseöffnung verspannt. Dabei übergreifen die an der zylindrischen Innenwand angeformten Segmentlappen radial den Dichtungsring und bilden eine radiale Hinterschneidung in der zylindrischen Gehäuseöffnung.
Die oben genannten Lösungen zur Befestigung der Membran haben den Nachteil, dass ein zusätzliches Fixierelement gefertigt und montiert werden muss, oder ein zusätzlicher Prozessschritt zur Befestigung der Membran notwenig ist.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass das Filterelement als ein Bauteil vorgefertigt werden kann, das ohne zusätzlichen Verbindungsprozess direkt in die Vertiefung des Gehäuses einsetzbar ist. Durch die angeformten Fortsätze quer zur Einfügerichtung des Filterelements ist dieses zuverlässig in der Vertiefung gesichert, so dass auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen eine zuverlässige Abdichtung des Gehäuses gewährleistet ist. Dadurch entfällt beispielsweise die Verwendung von zusätzlichen Sicherungsmitteln, die in einem zusätzlichen Montageprozess montiert werden müssten.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Ausführungen möglich. Besonders vorteilhaft kann das Filterelement als vorgefertigte Baueinheit hergestellt werden, die dann vorteilhaft nach dem gesamten Zusammenbau des Gehäuses nachträglich in die Gehäusevertiefung eingepresst werden kann. Durch die Montage in Öffnungsrichtung wird das Filterelement durch die an die Seitenwände angeformten Fortsätze quer zur Öffnungsrichtung nach der Montage an einem Herausfallen gehindert. Das Filterelement weist mindestens eine sich über dessen gesamten Umfang sich erstreckende Dichtrippeauf, die beim Einfügen des Filterelements an die Seitenwand gepresst wird und diese gegen das Filterelement abdichtet. Dadurch sind keine weiteren separaten Dichtelemente notwendig.
Das Filterelement ist vorzugsweise kreisrund ausgebildet, wobei an einem Grundkörper einerseits eine gasdruchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Membran angeordnet ist, und andererseits elastische Dichtlippen angespritzt sind, die einen Presssitz in der Gehäusevertiefung ermöglichen.
Die angeformten Fortsätze quer zur Öffnungsrichtung sind günstigerweise als mehrere Kreisringsegmente ausgeführt, so dass sich die Dichtrippen leichter über die Fortsätze hinwegschieben lassen. Dadurch müssen dann die Dichtrippen nicht über ihren gesamten Umfang verformt werden. In Abhängigkeit der Belastungsanforderungen an das Gehäuse, insbesondere bezüglich Erschütterung und Temperaturwechsel, sind vorzugsweise zwei, drei oder vier Segmente als Fortsätze der Seitenwand angeformt. Bei größeren Durchmessern der Gehäusevertiefung können beispielsweise aber auch fünf oder sechs oder mehr Kreisringsegmente angeordnet sein.
Günstigerweise sind dabei die Abstände zwischen den Segmenten über den Umfang näherungsweise gleich groß, da hierdurch eine Verformung der Dichtrippen beim Einfügen des Filterelements erleichtert wird.
Vorteilhaft ist es, wenn die Ausdehnung der Fortsätze quer zur Montagerichtung des Filterelements geringer ist, als die Höhe der Dichtlippen bezüglich des Grundkörpers des Filterelements. Dadurch können beim Einpressen des Filterelements die Dichtlippen derart verformt werden, dass sie sich entlang der Öffnungsrichtung über die Fortsätze schieben lassen. Dadurch werden die Dichtlippen beim Einfügen des Filterelements nicht beschädigt.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Gehäuse für Verstellantriebe im Kraftfahrzeug angewendet, beispielsweise für Fensterheberantriebe oder Schiebedachantriebe, um den Motor gegen Feuchtigkeit und eindringendes Wasser zu schützen und gleichzeitig ein Druckausgleich bei die Temperaturschwankungen zuzulassen.
Besonders kostengünstig können die Fortsätze quer zur Öffnungsrichtung einstückig mit dem Gehäuseteil ausgebildet werden, vorzugsweise mittels Kunststoffspritzgussverfahren. Das Filterelement kann dabei als unabhängig vom Gehäuse hergestelltes Bauteil gefertigt werden, an dem Dichtrippen angeformt sind, die verglichen mit dem Grundkörper elastischer ausgebildet sind. Diese elastischen Dichtrippen lassen sich beim Einschieben über die Fortsätze entsprechend verformen und bilden danach einen Presssitz mit den Seitenwänden der Gehäusevertiefung. Gleichzeitig bilden die Fortsätze eine zuverlässige Sicherung gegen das Herausfallen des Filterelements.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Filterelement soweit in die Gehäusevertiefung eingepresst, dass nach der Montage des Filterelements die Fortsätze bezüglich der Montagerichtung an der mindestens einen Dichtrippe anliegen. Dadurch wird die Haftreibung der Dichtlippe unterstützt und ein Losrütteln des Filterelements von Anfang an komplett unterbunden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1: ein Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit montiertem Filterelement und
2: eine Draufsicht auf das montierte Filterelement.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Gehäuse im Schnitt dargestellt, wobei in einer Gehäusewand 14 eine Öffnung 16 ausgeformt ist, die einen freien Gasdurchtritt von einem Gehäuseinnenraum 18 zur Umgebung 20 ermöglicht. Im Innenraum 18 des Gehäuses 10 sind beispielsweise ein Elektromotor 22 und ein sich daran anschließendes Getriebe 24 angeordnet, um bewegliche Teile im Kraftfahrzeug zu verstellen. Um das Eindringen von Wasser in den Innenraum 18 zu verhindern, ist die Öffnung 16 mit einem Filterelement 26 bedeckt. Das Filterelement 26 ist als vom Gehäuse 10 separierbar ausgebildetes Bauteil hergestellt und weist einen Grundkörper 28 auf, an dem Dichtrippen 30 angeformt sind. Des Weiteren weist das Filterelement 26 eine gasdurchlässige und wasserundurchlässige Membran 32 auf, durch die hindurch das Gas durch die Öffnung 16 in Öffnungsrichtung 51 strömen kann. Das Filterelement 26 ist im Ausführungsbeispiel kreisrund ausgebildet und weist beispielsweise drei beabstandete Dichtrippen 30 auf, die jeweils als Dichtlippen 31 ausgebildet sind. Die Dichtrippen 30 weisen eine Höhe 34 gegenüber dem Grundkörper 28 auf und sind elastischer ausgebildet als der Grundkörper 28. In der Montageposition des Filterelements 26 bilden die Dichtrippen 30 ein Presspassung mit Seitenwänden 40 einer im Gehäuse 10 ausgeformten Gehäusevertiefung 42. Das Filterelement 26 wird in Montagerichtung 50 in die Gehäusevertiefung 42 eingeschoben, die der Öffnungsrichtung 51 der Öffnung 16 entspricht. Die Seitenwände 40 sind im Ausführungsbeispiel bezüglich der Öffnungsrichtung 51 leicht konisch ausgebildet, so dass die Anpresskraft der Dichtrippen 30 gegen die Seitenwände 40 beim Einfügen in Montagerichtung 50 zunimmt. Zur Haltesicherung des Filterelements 26 in der Gehäusevertiefung 42 sind an der Gehäusewand 14 Fortsätze 44 quer zur Öffnungsrichtung 51 angeformt. Die Ausdehnung 46 der Fortsätze 44 quer zur Öffnungsrichtung 51 ist kleiner als die Höhe 34 der Dichtrippen 30. Dadurch können die Dichtrippen 30, die elastischer ausgebildet sind als die Fortsätze 44, bei der Montage des Filterelements 26 derart verformt werden, dass sich die Dichtrippen 30 entlang der Montagerichtung 50 über die Fortsätze 44 schieben lassen. Nach vollständigem Einfügen des Filterelements 26, bilden die Fortsätze 44 eine Herausfallsicherung für das Filterelement 26. Auf der linken Seite der 1 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Fortsätze 44 in der vollständig eingefügten Position des Filterelements 26 bezüglich der Montagerichtung 50 an der mindestens einen Dichtrippe 30 anliegen. In einer Variation der Ausführung, die auf der rechten Seite der 1 dargestellt ist, ist der Fortsatz 44 beabstandet, zu der mindestens einen Dichtrippe 30 angeordnet, wenn das Filterelement 26 vollständig eingeschoben ist. Bei dieser Ausführung kann sich das Filterelement 26 bei entsprechenden Belastungszuständen unter Umständen in gewissen Grenzen bewegen, bis es am Fortsatz 44 anliegt. Die Maße der Fortsätze 44 sind jedoch so ausgebildet, dass sich für die gesamten Betriebsbedingungen die Dichtrippen 30 nicht selbstständig über die Fortsätze 44 entgegen der Montagerichtung 50 hinausbewegen können. Die Fortsätze 44 sind vorzugsweise am oberen Rand 48 der Gehäusevertiefung 42 am entgegengesetzten Ende der Öffnung 16 angeordnet. Die Fortsätze 44 sind in 1 beispielsweise als umlaufender Bund ausgebildet, wobei in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Fortsätze 44 als mehrere Kreisringsegmente 54 ausgebildet sind.
Ein solches Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt, wobei schematisch ein Schnitt I-I entsprechend der 1 eingezeichnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Fortsätze 44 als drei Kreisringsegmente 54 ausgebildet, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind. Zwischen den Kreisringsegmenten 54 sind Abstände 56 in Umfangsrichtung ausgebildet, die größer sind als die Umfangsausdehnung 58 der Kreisringsegmente 54. Das Filterelement 26 ist in vollständig eingefügtem Zustand dargestellt, so dass die Fortsätze 44 das Filterelement 26 quer zur Montagerichtung 50 überlappen.
Die Dichtrippen 30 können einerseits auf den Grundkörper 28 angespritzt sein und elastischere Eigenschaften aufweisen als der Grundkörper. In einer Alternative kann der gesamte Grundkörper 28 auch einstückig mit den Dichtrippen 30 ausgebildet sein und eine gewisse Elastizität aufweisen, die eine Verformung des Filterelements 26 gegenüber der Fortsätze 44 beim Einfügen zulässt.
In einer nicht näher dargestellten Variante der Ausführung sind an der Seitenwand 40 nicht drei, sondern beispielsweise sechs Kreisringsegmente 54 angeordnet, wie dies punktiert angedeutet ist. Alternativ können aber auch nur zwei oder vier oder fünf Segmente der Fortsätze 44 ausgebildet sein.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. Anstelle einer glatten Oberfläche der Seitenwand 40 kann diese auch strukturiert ausgebildet werden, so dass die Strukturierung gleichzeitig auch die Fortsätze 44 bildet. Die Anordnung der Fortsätze 44 ist des weiteren nicht auf den oberen Rand 48 der Gehäusevertiefung 42 beschränkt, sondern kann auch in einem anderen Bereich der Seitenwand 40 angeordnet werden und an dieser Stelle mit einem entsprechenden Dichtrippen 30 des Filterelements 26 zusammenwirken. Ebenso kann die konkrete Ausführung der Membran 32, sowie deren Verbindung mit dem Filterelement 26 entsprechend den Anforderungen variiert werden. Bevorzugt findet das Gehäuse 10 Anwendung für eine Antriebsvorrichtung zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, beispielsweise bei Fensterheber- oder Schiebedachantrieben.

Claims

Gehäuse (10) für eine Antriebseinheit (12), insbesondere zum Verstellen beweglicher Teile im Kraftfahrzeug, mit einer Öffnung (16) zur Umgebung (20) in Öffnungsrichtung (51), wobei die Öffnung (16) in einer Seitenwände (40) aufweisenden Gehäusevertiefung (42) angeordnet ist und mit einem gasdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Filterelement (26) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenwänden (40) Fortsätze (44) quer zur Öffnungsrichtung (51) angeformt sind, die ein Herausrutschen des Filterelements (26) verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (26) als vorgefertigte Baueinheit hergestellt ist, mit einem Grundkörper (28), an dem einerseits eine gasdruchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Membran (32) angeordnet ist, und andererseits elastische Dichtlippen (31) als Dichtrippen (30) angespritzt sind, die einen Presssitz in der Gehäusevertiefung (42) ermöglichen, wobei die Dichtlippen (31) verglichen mit dem Grundkörper (28) elastischer ausgebildet sind, und die Seitenwände (40) bezüglich der Öffnungsrichtung (51) leicht konisch ausgebildet sind, so dass die Anpresskraft der Dichtlippen (31) gegen die Seitenwände (40) beim Einfügen in Montagerichtung (50) zunimmt.
Gehäuse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (26) als separat vom Gehäuse (10) gefertigtes Bauteil ausgebildet ist, das auch nach dem Zusammenbau des Gehäuses (20) entlang der Öffnungsrichtung (51) in die Gehäusevertiefung (42) einfügbar ist.
Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (26) mindestens eine – insbesondere drei beabstandete – sich über den Umfang erstreckende Dichtrippe (30) aufweist.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (44) beabstandet zu der mindestens einen Dichtrippe angeordnet ist, wenn das Filterelement (26) vollständig eingeschoben ist.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (44) als mehrere – beispielsweise zwei, drei, vier, fünf oder sechs – Kreisringsegmente (54) ausgebildet sind.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (44) gleichmäßig verteilt über den Umfang der Gehäusevertiefung (42) – insbesondere an dem der Öffnung (16) abgewandten Ende (48) der Gehäusevertiefung (42) – angeordnet sind.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (46) der Fortsätze (44) quer zur Öffnungsrichtung (51) geringer oder gleich ist, wie die Höhe (34) der Dichtrippen (30).
Antriebseinheit (12) mit einem Elektromotor (22) und einem Getriebe (24), dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (22) und/oder das Getriebe (24) in einem Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Antriebseinheit (12) mit einem Gehäuse (10) und einem Filterelement (26) nach einer der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: – das Gehäuse (10) mit einer Gehäusevertiefung (42) wird einstückig mit den Fortsätzen (44) quer zur Öffnungsrichtung (51) hergestellt, insbesondere aus Kunststoff gefertigt – danach wird das separat gefertigte Filterelement (26) in Öffnungsrichtung (51) in die Gehäusevertiefung (42) eingepresst, und die elastischen Dichtrippen (30) über die Fortsätze (44) geschoben. – dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (26) als vorgefertigte Baueinheit hergestellt ist, mit einem Grundkörper (28), an dem einerseits eine gasdruchlässige, flüssigkeitsundurchlässige Membran (32) angeordnet ist, und andererseits elastische Dichtlippen (30) als Dichtrippen angespritzt sind, die einen Presssitz in der Gehäusevertiefung (42) ermöglichen, wobei die Dichtlippen (30) verglichen mit dem Grundkörper (28) elastischer ausgebildet sind, und die Seitenwände (40) bezüglich der Öffnungsrichtung (51) leicht konisch ausgebildet sind, so dass die Anpresskraft der Dichtlippen (30) gegen die Seitenwände (40) beim Einfügen in Montagerichtung (50) zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtrippen (30) beim Einschieben des Filterelements (26) hinter den Fortsätzen (44) verrasten, insbesondere, derart, dass die Dichtrippen (30) bezügliche der Öffnungsrichtung (51) an den Fortsätzen (44) anliegen.