DE102013225240A1 - Pole housing of an electrical machine - Google Patents
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Abstract
Polgehäuse einer elektrischen Maschine und Verfahren, um solch ein Polgehäuse herzustellen, wobei das Polgehäuse aus Metall besteht, wobei das Polgehäuse eine metallische Beschichtung aufweist, wobei die Beschichtung eine Lotstelle aufweist, die elektrisch leitfähig mit dem Polgehäuse verbunden ist, wobei an der Lotstelle wenigstens ein Massedraht der elektrischen Maschine stoffschlüssig mit dem Polgehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lot der Lotstelle mittels Ultraschall in die Beschichtung eingearbeitet ist, sodass die Beschichtung mit der Lotstelle eine stoffschlüssige und elektrisch leitfähige Verbindung ausbildet.A pole housing of an electrical machine and method for making such a pole housing, wherein the pole housing is made of metal, wherein the pole housing has a metallic coating, wherein the coating has a Lotstelle, which is electrically conductively connected to the pole housing, wherein at the Lotstelle at least one Mass wire of the electrical machine is integrally connected to the pole housing, characterized in that a solder of the soldering spot is incorporated by means of ultrasound in the coating, so that the coating forms a cohesive and electrically conductive connection with the Lotstelle.
Description
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einem Polgehäuse einer elektrischen Maschine und einem Verfahren zur Herstellung solch eines Polgehäuses, sowie einer elektrischen Maschine mit solch einem erfindungsgemäßen Polgehäuse, nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a pole housing of an electrical machine and a method for producing such a Polgehäuses, as well as an electric machine with such a Polgehäuse invention, according to the type of the independent claims.
Zur Entstörung von elektrischen Maschinen wird deren Polgehäuse an die Masse und an das Nullpotential des elektrischen Netzes der elektrischen Maschine angeschlossen. Dazu muss ein Massedraht, der mit der Masse und mit dem Nullpotential verbunden ist, an dem Polgehäuse elektrisch kontaktiert werden. For suppression of electrical machines whose pole housing is connected to the ground and to the zero potential of the electrical network of the electrical machine. For this purpose, a ground wire, which is connected to the ground and to the zero potential, must be electrically contacted to the pole housing.
Aus der
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Das erfindungsgemäße Polgehäuse einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben dem Stand dem Technik gegenüber den Vorteil, dass eine nicht korrosionsanfällige Verbindung geschaffen wird. Dazu ist das metallische Polgehäuse mit einer metallischen Beschichtung versehen. Die Beschichtung weist eine Lotstelle auf, die elektrisch leitfähig mit dem Polgehäuse verbunden ist. Die Lotstelle ist eine Fläche auf dem Polgehäuse aus einem Lot, und vorzugsweise die Fläche nicht von dem Polgehäuse absteht. Das Lot der Lotstelle ist mittels Ultraschall in die Beschichtung eingearbeitet, sodass die Beschichtung mit der Lotstelle eine stoffschlüssige Verbindung mit niedrigem elektrischen Widerstand ausbildet. Durch das Ultraschallverfahren, das vorzugsweise ein Lötverfahren ist, wird ein Vermischen des Lots mit der Beschichtung erreicht. Die Verbindung zwischen Lot und Beschichtung stellt eine Legierung dar. Weiter wird ein Massedraht der elektrischen Maschine an der Lotstelle angeordnet. Der Massedraht stellt den Anschluss an das Nullpotential der elektrischen Maschine dar. Die Lotstelle bietet einen vorteilhaft niedrigen elektrischen Widerstand für eine Kontaktierung des Massedrahts mit dem Polgehäuse. The pole housing according to the invention of an electrical machine with the features of the independent claims have the advantage over the prior art that a non-corrosion-prone connection is created. For this purpose, the metallic pole housing is provided with a metallic coating. The coating has a soldering point, which is electrically conductively connected to the pole housing. The Lotstelle is a surface on the pole housing made of a solder, and preferably the surface does not protrude from the pole housing. The solder of the soldering spot is incorporated into the coating by means of ultrasound, so that the coating with the soldering location forms a cohesive connection with low electrical resistance. By the ultrasonic method, which is preferably a soldering process, mixing of the solder with the coating is achieved. The connection between solder and coating represents an alloy. Furthermore, a ground wire of the electric machine is placed at the soldering location. The ground wire represents the connection to the zero potential of the electrical machine. The soldering point offers an advantageously low electrical resistance for contacting the ground wire with the pole housing.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.
Vorteilhafter Weise ist das Polgehäuse aus eisenhaltigem Blech gefertigt und die Beschichtung enthält Zink und/oder Aluminium. Auf diese Weise können sehr vorteilhafte magnetische Eigenschaften des Blechs mit starkem Korrosionsschutz durch die Beschichtung verbunden werden. Advantageously, the pole housing is made of ferrous metal sheet and the coating contains zinc and / or aluminum. In this way, very advantageous magnetic properties of the sheet can be combined with strong corrosion protection by the coating.
Im Besonderen weist das Polgehäuse einen zylinderförmigen Poltopfmantel auf, sodass die Außenkontur der elektrischen Maschine an einen Rotor der elektrischen Maschine angepasst ist. Dabei ist der Poltopfmantel an einem axialen Ende geschlossen, während das andere axiale Ende offen ist. Der Poltopfmantel weist am offenen Ende einen in Umfangsrichtung verlaufenden Rand auf, an dem wenigstens eine Befestigungslasche einstückig – insbesondere quer zur Axialrichtung des Poltopfmantels – angeformt ist. Vorzugsweise weist die Befestigungslasche wenigstens ein Loch für die Aufnahme von Befestigungsmitteln, wie Schrauben oder Nieten, auf. Mittels der Befestigungslasche kann die elektrische Maschine einfach an z.B. einer zu verstellenden Vorrichtung befestigt werden oder an einer Karosserie eines Kraftfahrtzeuges. In particular, the pole housing on a cylindrical Poltopfmantel, so that the outer contour of the electric machine is adapted to a rotor of the electric machine. In this case, the Poltopfmantel is closed at one axial end, while the other axial end is open. The Poltopfmantel has at the open end a circumferentially extending edge on which at least one fastening tab in one piece - in particular transversely to the axial direction of the Poltopfmantels - is formed. Preferably, the fastening tab has at least one hole for receiving fastening means, such as screws or rivets on. By means of the fastening tab, the electric machine can be easily connected to e.g. be attached to a device to be adjusted or on a body of a motor vehicle.
Zweckmäßiger Weise ist in dem Polgehäuse eine Ausnehmung angeordnet. Durch die Ausnehmung wird der Massedraht durchgeführt. So bietet diese Ausnehmung eine Möglichkeit den Massedraht einfach aus dem Gehäuse bzw. in das Gehäuse zuführen. Die Ausnehmung ist insbesondere am Rand des Poltopfmantels ausgespart, sodass die Ausnehmung axial in Richtung des Randes geöffnet ist. Auf diese Weise kann der Massedraht zwischen dem Polgehäuse und der zu verstellenden Vorrichtung angeordnet werden, ohne dabei eingequetscht zu werden. Appropriately, a recess is arranged in the pole housing. Through the recess of the ground wire is performed. Thus, this recess offers a possibility to simply feed the ground wire out of the housing or into the housing. The recess is recessed in particular on the edge of the pole pot jacket, so that the recess is opened axially in the direction of the edge. In this way, the ground wire between the pole housing and the device to be adjusted can be arranged without being squeezed.
Ein schnelles und kostengünstiges Bereitstellen des Polgehäuses wird erreicht, wenn das Polgehäuse als Blech-Biege-Teil ausgebildet ist, das gestanzt und/oder tiefgezogen ist. Dabei können die Löcher der Befestigungslaschen gebohrt oder während des Stanz- bzw. Tiefziehprozesses des Polgehäuses hergestellt werden. Nach dem Formen des Polgehäuses wird dieses wenigstens mit einer Legierung, die Zink und/oder Aluminium enthält, beschichtet. So wird ein hoher Korrosionsschutz erreicht. A quick and inexpensive provision of the pole housing is achieved when the pole housing is formed as a sheet metal bending part that is stamped and / or deep drawn. The holes of the fastening tabs can be drilled or produced during the stamping or deep-drawing process of the pole housing. After forming the pole housing, it is at least coated with an alloy containing zinc and / or aluminum. This achieves high corrosion protection.
Das Lot der Lotstelle ist vorteilhafter Weise ein Weichlot, dass insbesondere Zinn, Blei und/oder Silber enthält. Solch ein Weichlot gewährleistet hervorragende Kontakteigenschaften bei niedrigen Löttemperaturen. The solder of the soldering point is advantageously a soft solder, in particular tin, lead and / or silver. Such a soft solder ensures excellent contact properties at low soldering temperatures.
Die Position der Lotstelle wird entsprechend technischer Anforderungen gewählt, wie sie z.B. der Aufbau der elektrischen Maschine vorgibt. Zweckmäßiger Weise ist die Lotstelle radial außen und/oder innen am Poltopfmantel (
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Lotstelle radial außen, in Axialrichtung neben der Ausnehmung angeordnet, sodass der Massedraht durch die Ausnehmung geführt und in Axialrichtung entlang der Lotstelle verlegt wird. So wird sichergestellt, dass der Draht zum einen nicht zwischen einem Lagerschild oder der Verschalteplatte oder einem sonstigen Bauteil und dem Polgehäuse gequetscht wird. Zum anderen, dass der Draht frei von mechanischer Spannung an der Lotstelle festgelötet werden kann. In an advantageous embodiment, the soldering point is arranged radially on the outside, in the axial direction next to the recess, so that the ground wire is guided through the recess and laid in the axial direction along the soldering location. This ensures that the wire is not crushed on the one hand between a bearing plate or the Verschalteplatte or other component and the pole housing. On the other hand, that the wire can be soldered free of mechanical stress at the soldering point.
Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Polgehäuse ist aufgrund der vorteilhaften Maßnahmen zur kostengünstigen und sicheren Verwendung als Verstellantrieb in einem Automobil z.B. als Fensterheber, Schiebedachantrieb, Kofferraumklappenantrieb und/oder Antrieb eines Schaltgetriebes geeignet. The electric machine according to the invention with the pole housing according to the invention is due to the advantageous measures for cost-effective and safe use as adjustment in an automobile e.g. as a window, sunroof drive, boot lid drive and / or drive a gearbox suitable.
Die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs haben die Vorteile, dass eine kostengünstige und niederohmige elektrische Kontaktierung für den Massedraht zur Verfügung gestellt wird. Um dies zu bewerkstelligen wird das Polgehäuses – vorzugsweise durch ein magnetisches Wechselfeld induktiv erwärmt, um ein besseres Verbinden des Lots mit der Beschichtung zu gewährleisten. Es ist aber auch eine Erwärmung in einem Ofen oder durch eine Flamme möglich. Um die Verbindung des Lots mit der Beschichtung zur Lotstelle zu erreichen, wird das Lot auf der Oberfläche der Beschichtung angeordnet und mittels dem Ultraschallverfahren – das vorzugsweise ein Lötvefahren ist – mit der Beschichtung vermischt, indem die Beschichtung und das Lot aufgeschmolzen werden. Nun kann ein Massedraht an die Lotstelle angeordnet und mit dieser verbunden werden. Zwischen dem Massedraht und der Lotstelle wird auf vorteilhafte Art mittels Ultraschallschweißens eine stoffschlüssige Verbindung erzeugt, was einen sehr geringen elektrischen Widerstand und eine hohe Korrosionsbeständigkeit bietet, da das Lot eine schützende Oxidschicht ausbildet. Es ist eine Ausführungsform möglich, bei der die stoffschlüssige Verbindung mittels Widerstandsschweißen erzeugt wird. Sowohl Ultraschallschweißen als auch Widerstandsschweißen haben den Vorteil, dass ein Zuführen von Zusatzwerkstoff wie Lot oder Flussmittel nicht notwendig ist. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der das Herstellen der Lotstelle und das kontaktieren des Massedrahts an dieser gleichzeitig vonstatten läuft. So kann das Lot und der Massedraht gleichzeitig an dem Polgehäuse angeordnet werden und mittels Ultraschalllötens miteinander verbunden werden. Auf diese Weise wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Lot und der Beschichtung des Polgehäuses und dem Massedraht hergestellt. The features of the independent method claim have the advantages that a low-cost and low-resistance electrical contact for the ground wire is provided. To accomplish this, the pole housing is inductively heated, preferably by a magnetic alternating field, to ensure better bonding of the solder to the coating. But it is also possible to heat in an oven or by a flame. In order to achieve the connection of the solder with the coating to the soldering spot, the solder is placed on the surface of the coating and mixed by means of the ultrasonic method - which is preferably a Lötvefahren - with the coating by the coating and the solder are melted. Now a ground wire can be arranged at the soldering point and connected to it. Between the ground wire and the soldering point a cohesive connection is produced in an advantageous manner by means of ultrasonic welding, which offers a very low electrical resistance and a high corrosion resistance, since the solder forms a protective oxide layer. An embodiment is possible in which the cohesive connection is produced by means of resistance welding. Both ultrasonic welding and resistance welding have the advantage that it is not necessary to supply additional material such as solder or flux. An embodiment is also conceivable in which the production of the soldering point and the contact of the ground wire at the same time take place. Thus, the solder and the ground wire can be arranged simultaneously on the pole housing and connected to each other by means of ultrasonic soldering. In this way, a cohesive connection between the solder and the coating of the pole housing and the ground wire is produced.
Durch den abhängigen Verfahrensanspruch wird eine vorteilhafte Weiterbildung der möglich. Dazu ist die Verbindung zwischen Massedraht und Lotstelle mittels normalen Lötens erzeugt, wobei das Lötenverfahren ein Selektivlötverfahren, Kolbenlötverfahren oder Schwalllötverfahren ist. Auf diese zweckmäßige Art ist eine kostengünstige Serienproduktion möglich. The dependent method claim is an advantageous development of possible. For this purpose, the connection between the ground wire and the solder pad is produced by means of normal soldering, the soldering method being a selective soldering method, a piston soldering method or a wave soldering method. In this convenient way a cost-effective mass production is possible.
Zwischen dem Massedraht und der Lotstelle wird auf vorteilhafte Art mittels Ultraschallschweißens eine stoffschlüssige Verbindung erzeugt, was einen sehr geringen elektrischen Widerstand und eine hohe Korrosionsbeständigkeit bietet, da das Lot eine schützende Oxidschicht ausbildet. Es ist eine Ausführungsform möglich, bei der die stoffschlüssige Verbindung mittels Widerstandsschweißen erzeugt wird. Sowohl Ultraschallschweißen als auch Widerstandsschweißen haben den Vorteil, dass ein Zuführen von Zusatzwerkstoff wie Lot oder Flussmittel nicht notwendig ist. Between the ground wire and the soldering point a cohesive connection is produced in an advantageous manner by means of ultrasonic welding, which offers a very low electrical resistance and a high corrosion resistance, since the solder forms a protective oxide layer. An embodiment is possible in which the cohesive connection is produced by means of resistance welding. Both ultrasonic welding and resistance welding have the advantage that it is not necessary to supply additional material such as solder or flux.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen: Show it:
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In
An einem gegenüberliegenden zweiten axialen Ende
Der Poltopfmantel
Der Poltopfmantel
Die Lotstellen
An den Lotstellen
In
Die in
Es sei weiterhin angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. Die elektrische Maschine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20080022521 A1 [0003] US 20080022521 A1 [0003]
Claims (15)
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DE102013225240.4A DE102013225240A1 (en) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Pole housing of an electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102013225240.4A DE102013225240A1 (en) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Pole housing of an electrical machine |
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DE102013225240A1 true DE102013225240A1 (en) | 2015-06-11 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20080022521A1 (en) | 2004-03-05 | 2008-01-31 | Simofi-Iiyes Attila | Universal terminal bar structure with ground contacting feature integrated into a body structure with versatile RFI suppression for electric motors |
DE102006048900A1 (en) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Robert Bosch Gmbh | delivery unit |
-
2013
- 2013-12-09 DE DE102013225240.4A patent/DE102013225240A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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