DE102009001942A1 - Housing for sealed electrical machine utilized e.g. as motor in steering system of motor vehicle, has base forming axial catch for bearing receptacle with bearing shield, where housing is manufactured by impact extrusion process - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse einer elektrischen Maschine und eine elektrische Maschine mit einem solchen Gehäuse.The The invention relates to a housing of an electrical machine and an electric machine with such a housing.
Derartige Gehäuse elektrischer Maschinen, wie zum Beispiel Motoren und/oder Generatoren, sind allgemein bekannt. Solche elektrischen Maschinen werden beispielsweise in Einrichtungen von Kraftfahrzeugen, wie zum Beispiel als Motoren in Servoantrieben, Scheibenwischerantrieben und dergleichen, eingesetzt.such Housing of electrical machines, such as motors and / or generators are well known. Such electrical Machines are used, for example, in motor vehicle equipment, such as motors in servo drives, windscreen wiper drives and the like used.
Solche elektrischen Maschinen sind in vielen Anwendungen extremen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise hohe Temperaturen und hohe Temperaturunterschiede, hohe Feuchtigkeit, Spritzwasser, Staub, Salz und dergleichen, ausgesetzt und erfordern daher eine entsprechende Dichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit.Such Electric machines are in many applications extreme environmental conditions, such as for example, high temperatures and high temperature differences, high humidity, spray, dust, salt and the like exposed and therefore require a corresponding tightness and corrosion resistance.
Das
Gehäuse
Al-Druckguss kann aufgrund der durch den Herstellungsprozess bedingten Lunkerbildung nur eingeschränkt druckdicht hergestellt werden. Vor allem bei Anwendungen, bei denen sehr hohe Dichtheitsforderungen im Vordergrund stehen, ist daher eine zusätzliche Materialprüfung erforderlich, was unmittelbar mit Zusatzkosten einhergeht. Die Bauteilkosten sind somit verursacht durch die hohen Werkzeugkosten (insbesondere Folgewerkzeuge) wegen geringerer Stückzahlausbringung hoch. Dies ist insbesondere bei einteiligen Gehäusen der Fall, wobei daher wegen hoher Komplexität der Werkzeuge und Bauteil meist die zweiteilige Version mit Gehäuse und separatem Lagerflansch notwendig sein kann.Al-cast may be due to the production of voids due to the manufacturing process only limited pressure-tight. Especially in applications where very high leakage requirements in the foreground is therefore an additional material test what is directly associated with additional costs. The component costs are thus caused by the high tooling costs (in particular Follow-on tools) because of lower number of application high. This is the case in particular for one-piece housings. therefore, because of high complexity of the tools and component usually the two-part version with housing and separate Bearing flange may be necessary.
Auch eine Herstellung auf genaues Maß gestaltet sich bei Al-Druckgussteilen als schwierig und ist daher ebenfalls mit beträchtlichem Herstellungsaufwand verbunden.Also Manufacturing to an exact size is designed for Al die castings difficult and is therefore also considerable Associated production costs.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für eine elektrische Maschine zu verbessern.In front In this background, the present invention has the object underlying a housing for an electric machine to improve.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.According to the invention This object is achieved by a housing having the features of the patent claim 1 and / or by an electric machine with the features of Patent claim 6 solved.
Demgemäß ist vorgesehen:
- – Ein Gehäuse einer elektrischen Maschine, bei welchem das Gehäuse mittels eines Fließpressverfahrens hergestellt ist.
- – Weiterhin wird eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse zur Aufnahme einer in Lagern drehbar gelagerten Ankerwelle und eines Stators bereitgestellt, bei welcher das Gehäuse mittels eines Fließpressverfahrens hergestellt ist.
- - A housing of an electric machine, wherein the housing is made by means of an extrusion molding process.
- - Furthermore, an electric machine is provided with a housing for receiving a rotatably mounted in bearings armature shaft and a stator, wherein the housing is made by means of an extrusion process.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, das Gehäuse einer elektrischen Maschine nicht in herkömmlicher Weise mittels Al-Druckguss herzustellen, sondern hierzu nunmehr zumindest teilweise ein Al-Fließpressverfahren zu verwenden. Der besondere Vorteil besteht darin, dass die gewünschte Druckdichtheit herstellungsbedingt bereits durch das Fließpressverfahren durch das damit einhergehende Massivumformen eines Aluminium-Gutzens erreicht wird. Durch die damit verbundene lamellaren Ausrichtung der Gefügestruktur wird diese sehr homogen und lunkerfrei. Ein nachträgliches Prüfen auf Lunker kann entfallen.The The idea underlying the present invention is that the housing of an electrical machine not in conventional Way to produce by Al-die casting, but this now at least partially to use an Al extrusion molding process. The particular advantage is that the desired Pressure tightness due to the production already by the extrusion process by the associated massive forming of an aluminum Gutzens is reached. Due to the associated lamellar orientation The microstructure is very homogeneous and void-free. Subsequent testing for voids can be omitted.
Bei
einem Fließpressverfahren handelt es sich um ein Massivumformen
bei Raumtemperatur zur Herstellung von Voll- und Hohlkörpern.
Es ist ein Durchdrückverfahren nach
Das Gehäuse besteht bevorzugt aus einer Al-Knetlegierung.The Housing is preferably made of an aluminum wrought alloy.
Eine Aluminiumlegierung wird als Aluminiumknetlegierung bezeichnet, wenn sie vor allem durch Umformen (Walzen, Pressen) bearbeitet wird.A Aluminum alloy is referred to as aluminum wrought alloy when It is mainly processed by forming (rolling, pressing).
Durch den sehr hohen Reinalumimiumanteil der Knetlegierungen ist die Korrosionsbeständigkeit gegenüber bisher verwendeten Aluminium-Druckgussgehäusen erheblich verbessert.By the very high Reinalumimiumanteil the wrought alloys is the corrosion resistance previously used aluminum die-cast housings considerably improved.
Der hohe Reinaluminiumanteil bietet einen weiteren Vorteil in der gegenüber herkömmlichen Aluminium-Druckgussgehäusen verbesserten Wärmeleitfähigkeit. Somit kann das Gehäuse als Wärmesenke für die elektrische Maschine besser genutzt werden und zum Beispiel als Kühlkörper in der Verlustleistungsbetrachtung einer Steuer-/Schalteinheit der elektrischen Maschine einbezogen werden. Dadurch ergibt sich ein deutlich kostenoptimiertes Gesamtsystem.Of the high pure aluminum content offers another advantage in the opposite improved conventional die-cast aluminum housings Thermal conductivity. Thus, the housing as a heat sink for the electric machine better be used and, for example, as a heat sink in the power loss analysis of a control / switching unit of electric machine to be involved. This results in a significantly cost-optimized overall system.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Herstellung mittels Fließpressverfahren als Massivumformung keine unerwünschte Textur ergibt.One Another advantage is that a production by means of extrusion molding as massive forming no undesirable texture results.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren der Zeichnung.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent claims and from the description in synopsis with the figures of the drawing.
Durch eine Kombination des Fließpressverfahrens, welches ein Vorwärts-, Rückwärts- oder kombinierten Fließpressverfahren sein kann, sowie der Verwendung einer Al-Knetlegierung werden die Anforderungen Druckdichtheit, Korrosionsbeständigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit gleichzeitig erzielt.By a combination of the extrusion process, which one Forward, backward or combined Extrusion process can be, as well as the use of a Al-wrought alloy are the requirements pressure tightness, corrosion resistance and achieved good thermal conductivity at the same time.
Außerdem kann vorzugsweise ein axiales Ende des Gehäuses mit einem Boden versehen sein, welcher einen Anschlag für ein separates Lagerschild bildet.Furthermore Preferably, an axial end of the housing with a Be provided bottom, which is a stop for a separate End shield forms.
Alternativ ist es möglich, dass der Boden mit einer Lageraufnahme versehen ist und ein Lagerschild bildet. Somit sind Gehäuse und Lagerschild einstückig miteinander und der Lageraufnahme verbunden, wodurch die gesamte Anzahl an benötigten Teilen auf herstellungstechnisch vereinfachte Weise und insbesondere im Hinblick auf eine Kostenreduzierung hergestellt werden können. Ebenfalls reduzieren sich dadurch eine Zusammenbauzeit und damit der Montageaufwand.alternative is it possible for the floor to be stocked is provided and forms a bearing plate. Thus, housing is and end shield integral with each other and the bearing support connected, reducing the total number of parts needed in a simplified manufacturing manner and in particular in With a view to reducing costs. Also reduce thereby an assembly time and thus the installation effort.
Die elektrische Maschine kann bei beliebigen Motoren und vor allem bei Elektromotoren und/oder bei Generatoren zum Einsatz kommen. Sie kann auch als abgedichtete Maschine oder dergleichen ausgeführt sein.The electric machine can be used with any engine and especially at Electric motors and / or generators are used. she can Also designed as a sealed machine or the like be.
Das oben beschriebene Gehäuse ist besonders für elektrische Maschinen geeignet, welche für den Betrieb in einem Kraftfahrzeug, zum Beispiel als Servolenkantrieb (Lenksysteme, Lenkgetriebe) und/oder Scheibenwischerantrieb, vorgesehen sind. Dies Gehäuse kann aber ebenso Verwendung bei allen sich drehenden elektrischen Maschinen mit beliebigem Einsatzzweck Verwendung finden.The Housing described above is especially for electrical Suitable for use in a motor vehicle, For example, as a power steering (steering systems, steering gear) and / or Windscreen wiper drive, are provided. This housing can but also use with all rotating electrical machines be used with any purpose.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung lassen sich auch auf beliebige und geeignete Art und Weise miteinander kombinieren.The above embodiments and refinements of the invention leave also in any suitable way with each other combine.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:The The present invention is described below with reference to the schematic Figures of the drawing specified embodiments explained in more detail. It shows:
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Elemente und Merkmale – sofern nichts Anderes ausgeführt ist – mit denselben Bezugszeichen versehen.In The figures of the drawing are identical and functionally identical elements and features - unless otherwise stated is - provided with the same reference numerals.
In
Ein
Gehäuse
Das
vordere Lagerschild
Die
Ankerwelle
Weiterhin
sind am hinteren Lagerschild eine Schalteinheit
Schließlich
zeigt
Hierbei
ist zu erkennen, dass der Stator
Die vorliegende Erfindung sei nicht auf die vorstehenden konkreten oder abstrakten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auf beliebige Art und Weise modifizieren, ohne vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The the present invention is not limited to the above concrete or limited abstract embodiments, but can be modified in any way without depart from the subject matter of the present invention.
So
kann zum Beispiel das Gehäuse
So sei die Erfindung auch nicht auf kollektorlose Motoren beschränkt. Selbstverständlich können auch Motoren und/oder Generatoren mit Kollektoren in ein derartiges Gehäuse eingebaut werden.So the invention is not limited to brushless motors. Of course, motors and / or Generators with collectors installed in such a housing become.
- 11
- Elektrische Maschineelectrical machine
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- Bodenground
- 44
- Lageraufnahmebearing seat
- 55
- Hinteres axiales Enderear axial end
- 66
- Vorderes axiales EndeFront axial end
- 77
- Vorderes LagerschildFront end shield
- 88th
- LagerflanschLagerflansch
- 99
- Hinteres Lagerschildrear end shield
- 1010
- Ankerwellearmature shaft
- 1111
- Rotorrotor
- 1212
- Statorstator
- 1313
- Schalteinheitswitching unit
- 1414
- KundenkontakteinheitCustomer contact unit
- 1515
- Vorderes LagerFront camp
- 1616
- Hinteres Lagerrear camp
- 1717
- Hintere LageraufnahmeRear bearing seat
- 1818
- Dichtelementsealing element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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