Elektrisch angetriebene Luftpumpe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Luftpumpe, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, bei denen sogenannte Sekundärluft in das Abgasrohrsystem gefördert werden soll, um die Abgaswerte zu verbessern.

[0002] Bei einer derartigen Pumpe (EPA 0 385 298 A2) besteht das Problem, daß ihr Betrieb aufgrund von Unwuchten des Laufrades und des Elektromotors sowie des entstehenden magnetischen Drehfeldes unvermeidbar mit mehr oder weniger Vibrationen verbunden ist, die sich auf die Einrichtung, an der die Pumpe angeschlossen ist bzw. an der sie befestigt ist, übertragen und ein hochfrequentes Laufgeräusch verursachen.

[0003] Aus der DE-A1 41 07 049 ist eine gattungsgemäße Luftpumpe bekannt, die mit Merkmalen ausgestattet ist, mit denen eine Verringerung der Vibrationen und der Laufgeräusche erzielt werden soll.

[0004] Diese Merkmale bestehen im wesentlichen darin, daß der Elektromotor mittels zweier Elastomerringe zwischen Elektromotor und Gehäuselagerung abgestützt ist, die in einer besonderen Art zwischen Elektromotor und Gehäuse angeordnet sind, wobei sich der zweite Elastomerring unter der Spannung einer zwischen einem Deckel und Elastomerring eingespannten Feder in Axialrichtung des Elektromotors gegen diesen abstützt.

[0005] Obwohl diese Maßnahmen insgesamt zu einer Verringerung der Vibrationen und der Laufgeräusche führen, liegt ein erheblicher Bauteile- und Fertigungsaufwand vor. Darüber hinaus können durch die Vielzahl der Bauteile, die miteinander durch Verschrauben zu verbinden sind, an den Fügungen Undichtigkeiten auftreten, wodurch der Wirkungsgrad der Pumpe vermindert wird.

[0006] Die DE-A1 23 28 653 zeigt ein Verfahren zum Fügen von Kunststoffteilen, bei dem ein Anquellen von Teilfügenaht-Oberflächen mit reinem Lösungsmittel, vorzugsweise ohne Füllstoff, vorgesehen ist. Nach dem Zusammenfügen erfolgt dann eine Warmverknetung z. B. durch Ultraschall- oder Reibschweißen, wobei in der Schrift angegeben ist, daß die zugeführte Energie lediglich ausreichen muß, die gequollenen Nahtparteien zu verkneten und nicht den reinen Kunststoff zu verschmelzen.

[0007] Dieses Verfahren ist für die Großserienfertigung sehr aufwendig, da für das Anquellen eine bestimmte Zeitdauer vorzusehen ist und darüber hinaus freigesetztes Lösungsmittel oder Quellmaterial Verschmutzung bewirkt und die Umwelt belastet.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben zur Herstellung einer Luftpumpe mit verringerten Vibrationen bzw. verringertem Laufgeräusch, bei der Undichtigkeiten an Fügungen ausgeschaltet sind, wobei darüber hinaus ein vereinfachter Pumpenaufbau für eine Großserienfertigung erreicht werden soll.

[0009] Diese Aufgabe ist bei dem angegebenen Verfahren durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.

[0010] Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung eines nach dem Verfahren hergestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.

[0011] Diese zeigt:

Figur 1
ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung;

Figur 2
Einzelheit aus Figur 1.

[0012] Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Luftpumpe 1, bestehend aus einem in Kunststoff gefertigten Gehäuse 2, das einerseits ein Pumpenwerk 3 aufnimmt und andererseits einen Elektromotor 4. Das Gehäuse 1 ist auf der Elektromotorseite von einem Deckel 5 verschlossen und weist herausgeführte elektrische Anschlußkabel 6 für den Elektromotor 4 auf. Die Pumpenwerkseite ist von einem Deckel 7 verschlossen, der einen Luftzuführanschluß 8 aufweist. Zwischen Deckel 7 und Gehäuse 2 ist bei dieser Luftpumpe 1 ein Leitrad 9 eingesetzt, das Leitkanäle 10 aufweist, mit denen die von einem 1. Laufrad 11 geförderte Luft vom äußeren Laufradaustritt 12 wiederum dem inneren Laufradeintritt 13 eines weiteren Laufrades 14 zugeführt wird. Es versteht sich von selbst, daß mit jeder weiteren Pumpenstufe ein weiteres Leitrad 9 eingesetzt wird. Das Gehäuse 2 weist im Bereich des letzten Laufrades 14 einen ringförmigen Kanal 15 auf, in den die Luft aus dem Laufrad 14 austritt und zu einem Druckanschluß geführt wird. Die beiden Laufräder 11, 14 sind mit ihren Naben 16 auf einer Welle 17 des Elektromotors 4 befestigt, die in die Pumpenwerkseite hineinragt.

[0013] Der Elektromotor 4 ist mittels eines ersten Elastomerringes 18 in einer Ausnehmung 19 einer die Pumpenwerkseite von der Elektromotorseite trennenden Gehäusewand 20 und eines zweiten Elastomerringes 21 gehalten.

[0014] Es ist vorgesehen, daß der Elektromotor 4 mit montierten Pumpenlaufrädern 11, 14 in eingebautem Zustand, bei noch nicht verschlossener Pumpenseite durch Setzen von Auswuchtmarken an dem ersten Laufrad 11 ausgewuchtet wird, wobei zwischen den Laufrädern 11, 14 das Leitrad 9 angeordnet ist, daß radial, axial und unverdrehbar im Gehäuse 2 gehalten ist und bei der Deckelmontage, die Pumpendruckstufen voneinander trennend abgedichtet wird.

[0015] Erfindungsgemäß ist nun folgendes Verfahren zur Herstellung der Luftpumpe vorgesehen, bei dem der Deckel 7, das Leitrad 9 und das Gehäuse 2 aus Kunststoff bestehen und durch Reibschweißen verbunden und abgedichtet sind, wobei bei der Zusammenfügung der Bauteile vor dem Reibschweißen in den Verschweißungszonen 22, 23 eine elastische/plastische Verformung von einander berührenden Wänden des Deckels 7, des Leitrades 9 und des Gehäuses 2 vorliegt, wie in Figur 2 dargestellt ist, die eine vergrößerte Einzelheit aus Figur 1 zeigt. Hierdurch wird gegenüber einer Pumpe des Standes der Technik ein Entfall von Bauteilen, Dichtungen und Schrauben erreicht, wobei die Verschweißungszonen 22, 23 eine absolute Dichtigkeit gewähren.

[0016] Dadurch, daß die verbleibende Öffnung 25 zur Kabeldurchführung rechtwinklig zur Motorachse aus dem Gehäuse 2 heraus geführt ist, besteht in Weiterbildung des Verfahrens die Möglichkeit, daß die Öffnung 25 und ebenso die Motorseite ebenfalls durch Reibschweißen zwischen dem Deckel 5 und einer Verschlußkappe 26 und dem Gehäuse 2 verschlossen und abgedichtet ist. Hierbei erfolgt die Zusammenfügung aller Bauteile vor dem Reibschweißen mit elastischer/plastischer Verformung von Wänden in den Verschweißzonen 24, 27.

[0017] Eine besonders einfache Ausführung einer nach dem Verfahren hergestellten Luftpumpe ist gegeben, wenn der Elastomerring 21 zwischen Elektromotor 2 und Deckel 5 eingespannt ist und eine in Axialrichtung elastisch verformbare Auswulstung 28 aufweist, die durch eine Axialfläche 29 eines Stützringes 30 belastet wird, der mit Klippsvorsprüngen 31 in entsprechende Ausnehmungen 32 des Gehäuses 2 einrastet. Diese Ausführung verringert das Laufgeräusch und vereinfacht die Montage unter Fortfall von Einzelteilen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrisch angetriebenen Luftpumpe (1), bestehend aus einem Gehäuse (2) mit auf einer Seite angeordnetem Pumpenwerk (3), das mit einem auf der anderen Seite angeordnetem Elektromotor (4) verbunden ist und mit zwei oder mehreren Laufrädern (11, 14) ausgeführt ist, wobei dem zweiten oder jedem weiteren Laufrad (14) ein Leitrad (9) zugeordnet ist und Pumpen- und Motorseite des Gehäuses (2) durch Deckel (7 und 5) verschlossen werden und der Elektromotor (4) mittels zweier Elastomerringe (18, 21) zwischen Elektromotor (4) und Gehäuselagerung abgestützt ist, wobei der Deckel (7) der Pumpenseite, das oder die Leiträder (9) und das Gehäuse (2) aus Kunststoff bestehen und bei der Zusammenfügung der Bauteile eine elastische/plastische Verformung von einander berührenden Wänden vorliegt und die Bauteile durch Reibschweißen verbunden und abgedichtet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Öffnung (25) zur Durchführung von Elektromotor-Anschlußkabeln (6) rechtwinklig zur Motorachse aus dem Gehäuse (2) herausgeführt ist und daß diese Öffnung (25) sowie die Motorseite des Gehäuses (2) unter Zusammenfügung mit einer Verschlußkappe (26) bzw. mit dem Deckel (5) der Motorseite, die beide aus Kunststoff bestehen, unter elastisch/plastischer Verformung von Wänden der Bauteile verschlossen und durch Reibschweißen verbunden und abgedichtet sind.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerring (21) zwischen Elektromotor (4) und Deckel (5) eingespannt ist und eine in Axialrichtung elastisch verformte Auswulstung (28) aufweist, die durch eine Axialfläche (29) eines Stützringes (30) belastet wird, der mit Klippsvorsprüngen (31) in entsprechende Ausnehmungen (32) des Gehäuses (2) einrastet.

Claims

1. Method for manufacturing an electrically-powered air pump (1), consisting of a casing (2) with a pump unit (3) arranged on one side, which unit is connected to an electric motor (4) arranged on the other side and is executed with two or more impellers (11, 14), a guide wheel (9) being assigned to the second or each further impeller (14) and the pump and motor sides of the casing (2) being closed by covers (7 and 5) and the electric motor (4) being supported by means of two elastomer rings (18, 21) between the electric motor (4) and the casing bearing assembly, in which the cover (7) of the pump side, the guide wheel or wheels (9) and the casing (2) consist of synthetic material and on assembly of the components elastic/plastic deformation of walls in contact with one another takes place and the components are joined and sealed by friction welding.

2. Method according to claim 1, characterized in that an opening (25) for leading electric motor connection cables (6) through is led out of the casing (2) at right angles to the motor axis and that this opening (25) and the motor side of the casing (2) are closed on assembly with a sealing cap (26) or the cover (5) of the motor side, which both consist of synthetic material, under elastic/plastic deformation of walls of the components and are joined and sealed by friction welding.

3. Method according to any of the above claims, characterized in that the elastomer ring (21) is fixed between the electric motor (4) and cover (5) and has a swelling (28), which is elastically deformed in an axial direction and is loaded by an axial face (29) of a bearing ring (30), which engages by means of clip projections (31) in corresponding recesses (32) of the casing (2).

Revendications

1. Procédé de fabrication d'une pompe à air (1) entraînée par un moteur électrique, comprenant un carter (2) avec un mécanisme de pompe (3) disposé d'un côté et couplé avec un moteur électrique (4) disposé de l'autre côté, et comportant deux roues mobiles (11, 14) ou plus, à chaque deuxième roue mobile ou roue mobile supplémentaire (14) étant associée une roue directrice (9), et les côtés pompe et moteur du carter (2) étant fermés par des couvercles (7 et 5) et le moteur électrique (4) étant supporté au moyen de deux bagues d'élastomère (18, 21) entre le moteur électrique (4) et le support du carter, le couvercle (7) du côté pompe, la ou les roues directrice(s) (9) et le carter (2) étant réalisés en matière plastique, une déformation élastique/plastique des parois en contact se produisant lors de l'assemblage des éléments de construction et les éléments de construction étant réunis et rendus étanches par soudure par friction.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture (25) pour le passage des câbles d'alimentation (6) du moteur électrique sort du carter (2) orthogonalement à l'axe du moteur, et que ladite ouverture (25) ainsi que le côté moteur du carter (2) sont fermés, lors de la mise en place d'un chapeau de fermeture (26) et respectivement du couvercle (5) du côté moteur, réalisés tous deux en matière plastique, avec déformation élastique/plastique des parois des éléments de construction, et réunis et rendus étanches par soudure par friction.

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague d'élastomère (21) est insérée entre le moteur électrique (4) et le couvercle (5) et présente un renflement (28) déformé élastiquement dans le sens axial, lequel est chargé par une surface axiale (29) d'une bague d'appui (30) qui s'enclenche avec des saillies de clipsage (31) dans des évidements correspondants (32) du carter (2).

Zeichnung