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-OS 37 16 912 ist ein Gehäuse einer Antriebsvorrichtung bekannt geworden, bei der 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-OS 196 35 180 bekannt, dass eine wasserdichte, luftdurchlässige Membran zumindest am Umfang einer Gehäuseöffnung an die Gehäusewand eines

Getriebegehäuses angeschweißt ist.

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 notwendig ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass durch das Anformen eines Bundes und

einer Anlagefläche an zwei unterschiedlichen Gehäuseteilen des Gehäuses die Membran beim Verschließen des Gehäuses praktisch automatisch die Gehäuseöfmung zuverlässig abdichtet. Dabei wird der Bund und die Anlagefläche mit der dazwischen liegenden Membran derart zueinander positioniert, dass beim Verbinden der beiden Gehäuseteile die Membran wasserdicht zwischen dem Bund und der Anlagefläche eingespannt wird.

Durch die in den Unteransprüchen ausgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens nach den unabhängigen Ansprüchen möglich. Wird der Grundkörper des Gehäuses mit dem Deckel des Gehäuses mittels Verbindungselementen geschlossen, wird gleichzeitig mit der Anpresskraft der beiden Gehäuseteile zueinander auch die

Anpresskraft aufgebracht, mit der die Membran zwischen dem Bund und der Anlagefläche eingepresst wird. Als Verbindungselemente eignen sich besonders Clips- oder Rastelemente, aber auch Schrauben oder Nieten. Alternativ können die beiden Gehäuseteile auch mittels Kleben, oder Schweißen derart miteinander verbunden werden, dass eine ausreichende Pressung zwischen dem Bund und der Anlagefläche erzeugt wird.

Zur Erhöhung der Dichtwirkung, bzw. zur Reduzierung der Anpresskraft ist zwischen der Membran und der Anlagefläche, oder zwischen der Membran und dem Bund ein Dichtelement vorgesehen, das die Membran wasserdicht gegen die Umgebung abdichtet.

Als Dichtelement kann beispielsweise ein konventioneller O-Ring verwendet werden, der als separates Bauteil zwischen dem Bund und der Anlagefläche eingelegt wird, bevor das Gehäuse verschlossen wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Dichtelement an zumindest einem der beiden Gehäuseteile befestigt. Beispielsweise wird das Dichtelement als Kunststoff- oder Gummi- Weichkomponente mittels eines zwei Komponenten-Spritzguss- Verfahren an die Hartkomponente (Gehäuseteil) angespritzt. Da für die Dichtfläche zwischen den beiden Gehäuseteilen ebenfalls eine Dichtung an eines der beiden Gehäuseteile angespritzt wird, ist für das Anformen des Dichtelements für die Membran kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig.

Die Abdichtung der Membran erfolgt dann in einem gemeinsamen Prozess, völlig analog zu der Abdichtung der beiden Gehäuseteile zueinander.

Der Bund ist vorzugsweise an einer vertikalen Wand des Gehäuseteils ausgebildet, die sich an der Bodenfläche des schalenförmigen Gehäuseteils abstützt. Damit können die Anpresskräfte

durch die Anlagefläche beim Schließen des Gehäuses vom schalenförmigen Gehäuseteil direkt aufgenommen werden, ohne dass der Bund in seiner Position verschoben wird.

Beispielsweise ist die Wand als Zylindermantel ausgebildet, der auf der Bodenfläche des Gehäuseteils angeformt ist. Der Bund ist dabei als Ringfläche innerhalb oder an der Stirnfläche des Zylindermantels ausgebildet.

Zur Entlüftung sind in der zylindrischen Wand seitliche Öffnungen ausgespart, die eine Luftbewegung vom Gehäuseinnenraum zur Membran, und von dieser an die Umgebung ermöglicht.

Von Vorteil ist es, wenn der Bund innerhalb der zylindrischen Wand als Ringfläche angeformt ist, die zusammen mit der zylindrischen Wand eine topfförmige Vertiefung bildet, in die die Membran eingelegt wird. Dadurch kann eine kreisrunde Membran sehr einfach positioniert werden. Ist die Anlagefläche an einem ringförmigen Fortsatz des anderen Gehäuseteils angeformt, kann die Anlagefläche ebenfalls sehr einfach gegenüber dem Bund justiert werden, indem der Fortsatz in die topfförmige Vertiefung eingreift. Damit kann ohne großen Konstruktionsaufwand eine zuverlässige Abdichtung der Membran erzeugt werden.

Damit bei der Montage der beiden Gehäuseteile zueinander die Membran zuverlässig zwischen den beiden Gehäuseteilen eingepresst wird, liegen die Anlagefläche und die korrespondierende Gegenfläche des Bundes etwa in der gleichen Ebene, wie die Trennebene zwischen den beiden Gehäuseteilen. Dadurch wird bei optimalem Abstand zwischen dem Bund und der Anlagefläche beim Verschließen des Gehäuses in Montagerichtung die maximale Anpresskraft für die Membran erzielt.

Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Befestigung der Membran bei einem schalenförmigen Gehäuse realisiert werden, bei dem in einer Unterschale der komplette Elektromotor und das Getriebe angeordnet sind, bevor die Unterschale mit einer als Deckel ausgebildeten Oberschale verschließbar ist. Dabei werden die beiden Schalenelemente radial zur

Ankerwelle zusammengefügt, wodurch gleichzeitig die Anlagefläche gegen die Membran und den Bund gepresst wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Antriebseinheit hat den Vorteil, dass durch das Einlegen der Membran zusammen mit der Anordnung des Elektromotors und des

Getriebes in dem ersten Gehäuseteil, ein zusätzlicher Montageschritt für die Befestigung der Membran entfällt. Beim Verbinden der beiden Gehäuseteile wird im selben Arbeitsschritt gleichzeitig die Membran zwischen den Bund und die Anlagefläche gespannt.

Ist das Dichtelement für die Membran einstückig an eines der beiden Gehäuseteile angeformt, ist für die Bereitstellung dieser Dichtung und für dessen Montage kein zusätzlicher Prozessschritt notwendig. Dabei kann das Dichtelement zum Beispiel an den Bund oder an die Anlagefläche angeformt werden, oder alternativ auch als separates Dichtelement zusammen mit der Membran eingelegt werden.

Zeichnungen

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele einer erfϊndungsgemäßen Antriebsvorrichtung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen schematischen Schnitt durch ein Gehäuse einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,

Figur 2 einen Ausschnitt eines Gehäuses vor der Montage der Membran und

Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung im Schnitt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist ein Gehäuse 12 einer Antriebsvorrichtung 10 dargestellt, das ein erstes, unteres

Gehäuseteil 14 und ein zweites, oberes Gehäuseteil 16 aufweist. Das Gehäuse 12 weißt eine Öffnung 18 auf, die mit einer gasdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Membran 20 abgedeckt ist. Die Membran 20 ermöglicht den freien Gasdurchtritt von einem Gehäuseinnenraum 22 in die Umgebung 24, ohne dass Feuchtigkeit in den Gehäuseinnenraum eindringen kann. Als Material für die Membran 20 wird beispielsweise PTFE, insbesondere

Gorotex, verwendet. Zur wasserdichten Befestigung der Membran 20 ist diese zwischen einem Bund 26 des ersten Gehäuseteils 14 und einer Anlagefläche 28 des zweiten Gehäuseteils 16 eingespannt. Der Bund 26 ist als ringförmige Fläche 27 ausgebildet, die in einer zylinderförmigen Wand 30 angeformt ist. Die zylinderförmige Wand 30 ist hier einstückig mit einer Bodenfläche 32 des ersten Gehäuseteils 14 ausgebildet, die als Zylindermantel

ausgebildete Wand 30 weist Seitenöffiiungen 34 auf, die als Durchbrüche ausgebildet sind, und den Gehäuseinnenraum 22 über die Membran 20 mit der Umgebung 24 verbinden. Hierzu sind in Figur 1 symbolisch Pfeile 54 eingezeichnet, die den Gasaustausch 54 zwischen der Umgebung 24 und dem Gehäuseinnenraum 22 über die Öffnung 18, die Membran 20, und die Seitenöffnungen 34 der Wand 30 dargestellen. Der Teil der Wand 30 oberhalb des Bundes 26 bildet mit diesem eine topfförmige Vertiefung 36, in die die Membran 20 eingelegt ist. Das zweite Gehäuseteil 16 weist einen ringförmigen Fortsatz 38 auf, an dem die ringförmige Anlagefläche 28 angeformt ist. In verschlossenem Zustand des Gehäuses 12 greift die Anlagefläche 28 über den Fortsatz 38 in die topfförmige Vertiefung 36 ein. Der Abstand 40 zwischen dem Bund 26 und der Anlagefläche 28 ist derart gewählt, dass beim Schließen des

Gehäuses 12 in Montagerichtung 41 eine Anpresskraft 42 erzeugt wird, die die Membran 20 zwischen dem Bund 26 und der Anlagefläche 28 festklemmt. In Figur 1 ist das erste Gehäuseteil 14 als Gehäuseschale 15 ausgebildet, und wird mit dem zweiten Gehäuseteil 16 verschlossen, das als Deckel 17 ausgebildet ist. In der linken Bildhälfte sind die beiden Gehäuseteile 14, 16 mittels Verbindungselementen 44 miteinander verbunden, die als Clips- oder Rastelemente 46 ausgebildet sind. Am zweiten Gehäuseteil 16 sind Rastösen 47 ausgeformt, die beim Anpressen des Geshäuseteils 16 gegen das erste Gehäuseteil 14 in an diesem angeformten Rasthaken 48 einrasten. Zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil 14 ,16 ist eine Dichtung 50 angeordnet, die beispielsweise an das zweite Gehäuseteil 16 angespritzt ist, und das Gehäuse 12 wasserdicht verschließt. Auf der rechten Seite in Figur 1 ist als Verbindungselement 44 eine

Schraube 52 dargestellt, mit der das zweite Gehäuseteil 16 am ersten Gehäuseteil 14 befestigt ist. Die Konstruktion des Gehäuses 12 ist dabei so ausgelegt, dass mit dem Aufbringen der Verbindungskräfte durch die Verbindungselemente 44 eine ausreichende Anpresskraft 42 für die Membran 20 erzeugt wird.

Figur 2 zeigt eine Variation der Ausführung gemäß Figur 1, bei der zwischen der Membran 20 und der Anlagefläche 28 als ein Dichtelement 56 ein separates Bauteil 57 eingelegt wird. Das Dichtelement ist 56 beispielsweise als O-Ring 58 ausgebildet, der nach dem Einlegen der Membran 20 auf einen äußeren Umfangsbereich 60 der Membran 20 aufgelegt wird. Die Montagerichtung 41 ist durch die Pfeile 41 dargestellt, die in gleicher Richtung verlaufen, wie die Anpresskraft 42. Figur 2 veranschaulicht ebenfalls die Einfachheit des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Die Membran 20 wird auf dem Bund 26 des ersten Gehäuseteils 14 angeordnet. Auf die Membran 20 wird gegebenenfalls ein Dichtelement 56, 58 aufgelegt und anschließend das zweite Gehäuseteil 16 mit dem ersten Gehäuseteil 14 verbunden. Alternativ zu den in Figur 1

dargestellten Verbindungselementen 44 kann das Gehäuse 12 auch mittels Kleben, Laserschweißen oder Ultraschallschweißen verschlossen werden. Durch die Schließkräfte zwischen den beiden Gehäuseteilen 14 und 16 werden dabei die Anpresskräfte 42 erzeugt, die die Membran 20 wasserdicht am Gehäuse 12 befestigen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist das Dichtelement 56 fest an das zweite Gehäuseteil 16 angeformt. Die beiden Gehäuseteile 14 und 16 sind beispielsweise aus Hartkunststoff ausgebildet, wobei an das zweite Gehäuseteil 16 mittels Zwei- Komponenten-Spritzgießen eine dichtende Weichkomponente 59 angespitzt ist, die als Dichtelement 56 ausgebildet ist. Das Dichtelement 56 ist hierbei aus Kunststoff oder

Gummi gebildet und wird in demselben Fertigungsprozess mit dem Anformen der Dichtung 50 an das zweite Gehäuseteil 14 ausgeführt. Gemäß Figur 3 ist das Dichtelement 56 direkt an die Anlagefläche 28 angeformt, so dass die Montage des Dichtelements 56 automatisch mit der Montage des zweiten Gehäuseteils 16 erfolgt. Für die Wahl des Abstandes 40 wird entsprechend die Abmessung des Dichtelementes 56 und die Dicke der Membran 20 berücksichtigt. In diesem Ausführungsbeispiel werden vor der Montage des zweiten Gehäuseteils 16 in das erste schalenförmige Gehäuseteil 14, 15 der komplette Elektromotor 62 mit einem sich daran anschließenden Getriebe 64 eingelegt. Das Drehmoment wird dabei über eine Ankerwelle 66, auf der eine Schnecke 68 angeordnet ist, auf ein Schneckenrad 70 übertragen, das wiederum ein Abtriebselement

72 antreibt. Mit diesem kann ein nicht näher dargstelltes bewegliches Teil im Kraftfahrzeug - beispielsweise eine Fensterscheibe oder ein Schiebedach - verstellt werden.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die Funktion des ersten und des zweiten Gehäuseteils 14, 16 auch vertauscht werden, oder beide Gehäuseteile 14, 16 als näherungsweise gleiche Halbschalen 15 ausgebildet werden. Auch die konkrete Ausformung des Bundes 26 und der Anlagefläche 28, sowie deren räumliche Anordnung kann an das Gehäuse 12, bzw. dessen Verbindungskräfte angepasst werden. Die Ausbildung und Anordnung des Dichtelements 56 kann ebenso wie die Wahl des geeigneten Verbindungsprozesses zwischen den Gehäuseteilen 14 und 16 variiert werden. Bevorzugt findet die Antriebsvorrichtung 10 Anwendung für das Verstellen von beweglichen Teilen im Kraftfahrzeug; ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt.