DE102015225843A1 - Electric drive unit with a housing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit (10) mit einem Gehäuse (11), das ein erstes Gehäuseteil (12) und ein zweite Gehäuseteil (14) aufweist und das erste und/oder das zweite Gehäuseteil (12, 14) eine Elektronikeinheit (81) aufnimmt, wobei die beiden Gehäuseteile (12, 14) jeweils einen um eine Rotorachse (20) der Antriebseinheit (10) umlaufenden Rand (13, 15) aufweisen, wobei die beiden Gehäuseteile (12, 14) aus Metall gebildet sind, und die Ränder (13, 15) der beiden Gehäuseteile (12, 14) über den gesamten Umfang (22) wasserdicht stoffschlüssig miteinander verbunden sind.The invention relates to an electric drive unit (10) having a housing (11) which has a first housing part (12) and a second housing part (14) and the first and / or the second housing part (12, 14) has an electronics unit (81). The two housing parts (12, 14) each have a peripheral around a rotor axis (20) of the drive unit (10) peripheral edge (13, 15), wherein the two housing parts (12, 14) are formed of metal, and the edges (13, 15) of the two housing parts (12, 14) over the entire circumference (22) are connected to one another in a water-tight cohesive manner.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit mit einem Gehäuse nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.The invention relates to an electric drive unit with a housing according to the preamble of the independent claim.
Aus der
Des Weiteren sind auch Verbindungen bekannt, bei denen ein Gehäusedeckel mittels Schrauben oder Clips-Elementen mit einem Polgehäuse verbunden ist. Bei all diesen Ausführungen sind immer separat gefertigte Dichtelemente notwendig, die den Montageaufwand erhöhen. Außerdem besteht die Gefahr, dass bei einer extremen Schüttelbelastung sich solche Verbindungen lösen und das Gehäuse undicht wird.Furthermore, connections are also known in which a housing cover is connected by means of screws or clip elements with a pole housing. In all these versions always separately manufactured sealing elements are necessary to increase the assembly cost. In addition, there is a risk that in an extreme shaking load such compounds solve and the housing is leaking.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit weist ein Gehäuse auf, das ein erstes und ein zweites Gehäuseteil umfasst, die jeweils metallisch ausgebildet sind. Das erste und das zweite Gehäuseteil weisen jeweils einen Rand auf, an dessen Umfang die beiden Gehäuseteile stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Eine solche stoffschlüssige Verbindung zwischen den Metallwänden der beiden Gehäuseteile kann das Gehäuse fluiddicht gegen die Umgebung abbilden, ohne dass zusätzliche Dichtelemente verwendet werden müssen. Dadurch kann Bauraum und Montageaufwand eingespart werden. Andererseits wird durch die Metall-Verbindung der beiden Gehäuseteile eine sehr robuste und formstabile Verbindung des Gehäuses erzielt, die großen äußeren Erschütterungen standhält.The electric drive unit according to the invention has a housing which comprises a first and a second housing part, which are each formed metallic. The first and the second housing part each have an edge, on whose circumference the two housing parts are integrally connected to one another. Such a cohesive connection between the metal walls of the two housing parts, the housing can image fluid-tight against the environment without additional sealing elements must be used. As a result, space and installation costs can be saved. On the other hand, a very robust and dimensionally stable connection of the housing is achieved by the metal connection of the two housing parts, which withstands large external shocks.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich der Rand des ersten Gehäuseteils mit dem Rand des zweiten Gehäuseteils überlappt, so dass sich die stoffschlüssige Verbindung direkt an den gegenüberliegenden Außenflächen der beiden Gehäuseteile ausbilden kann. Dadurch wird das Auftreten von Leckagen unterbunden. Außerdem können durch den Überlapp der Ränder eventuelle Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden.The measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the main claim features. It when the edge of the first housing part overlaps with the edge of the second housing part, so that the cohesive connection can form directly on the opposite outer surfaces of the two housing parts is particularly advantageous. This prevents the occurrence of leaks. In addition, any manufacturing tolerances can be compensated by the overlap of the edges.
In einer bevorzugten Ausbildung ist der Rand mindestens eines Gehäuseteils als axial offene Umfangswand ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung der Antriebseinheit erstreckt. Weist das zweite Gehäuseteil ebenfalls eine axiale offene Umfangswand als Rand auf, können die beiden Umfangswände der beiden Gehäuseteile axial ineinander eingeschoben werden, so dass diese in Axialrichtung miteinander überlappen. Durch das axiale Ineinanderschieben der beiden Gehäuseteile, kann die axiale Gesamtabmessung des Gehäuses auf ein Sollmaß eingestellt werden, wobei die beiden Umfangswände in einfacher Weise stoffschlüssig miteinander verbunden werden können.In a preferred embodiment, the edge of at least one housing part is designed as an axially open peripheral wall which extends in the circumferential direction of the drive unit. If the second housing part likewise has an axial, open circumferential wall as the edge, the two peripheral walls of the two housing parts can be inserted axially into one another so that they overlap one another in the axial direction. By the axial telescoping of the two housing parts, the overall axial dimension of the housing can be adjusted to a desired size, wherein the two peripheral walls can be connected in a simple manner cohesively with each other.
In einer alternativen Ausführung weist zumindest eines der beiden Gehäuseteile ein Rand auf, der als Flansch ausgebildet ist, wobei sich der Flansch in Radialrichtung zur Längsachse erstreckt. Weist das zweite Gehäuseteil ebenfalls einen Flansch als Rand auf, bilden die beiden Flanschflächen zueinander eine definierte Anlagefläche, wodurch das Gehäuse besonders stabil gegen ein Verkippen gegenüber der Längsachse ausgebildet ist.In an alternative embodiment, at least one of the two housing parts to an edge which is formed as a flange, wherein the flange extends in the radial direction to the longitudinal axis. If the second housing part likewise has a flange as an edge, the two flange surfaces form a defined contact surface relative to one another, as a result of which the housing is formed in a particularly stable manner against tilting relative to the longitudinal axis.
Dabei kann die stoffschlüssige Verbindung besonders günstig direkt zwischen beiden Stirnflächen der beiden Flansche ausgebildet werden, so dass eine relativ große Fläche für die Ausbildung der Stoffverbindung zur Verfügung steht. Dabei kann der Außendurchmesser der beiden Flansche gleich große sein, oder auch unterschiedlich groß, wobei dann die stoffschlüssige Verbindung auch im Bereich des radialen Überstandes des einen Flansches gegenüber dem andern Flansch angeordnet sein kann.In this case, the cohesive connection can be formed particularly favorably directly between the two end faces of the two flanges, so that a relatively large area is available for the formation of the substance compound. In this case, the outer diameter of the two flanges be the same size, or even different sizes, in which case the cohesive connection can also be arranged in the region of the radial projection of the one flange with respect to the other flange.
In einer weiteren Ausführung sind die beiden Ränder mit einem Abstand zueinander angeordnet, so dass die stoffschlüssige Verbindung in dem Hohlraum zwischen den beiden Wänden der Ränder der beiden Gehäuseteile ausgebildet ist. Beispielsweise kann so die stoffschlüssige Verbindung in einem Spalt zwischen den beiden Umfangswänden der beiden Gehäuseteile ausgebildet sein. Besonders bevorzugt können die beiden Gehäuseteile mittels Löten oder Schweißen miteinander verbunden werden, wodurch eine feste, dichte, stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteile gebildet wird.In a further embodiment, the two edges are arranged at a distance from each other, so that the cohesive connection is formed in the cavity between the two walls of the edges of the two housing parts. For example, the cohesive connection can thus be formed in a gap between the two peripheral walls of the two housing parts. Particularly preferably, the two housing parts can be connected to each other by means of soldering or welding, whereby a solid, tight, cohesive connection between the two housing parts is formed.
Zur Vermeidung von Korrosion weisen die beiden metallischen Gehäuseteile bevorzugt eine Beschichtung aus Zink auf. Der Löt- oder Schweißprozess kann dabei so ausgeführt werden, dass die Zinkbeschichtung des metallenen Blechs nicht zerstört wird, so dass auch der Verbindungsbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen weiterhin gegenüber Korrosion geschützt bleibt.To avoid corrosion, the two metallic housing parts preferably have a coating of zinc. The soldering or welding process can be carried out so that the zinc coating of the metal sheet is not destroyed, so that the connection area between the two housing parts remains protected against corrosion.
Durch die Ausbildung der fluiddichten stoffschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen werden keine zusätzlichen Dichtungsringe oder Dicht- Geometrien an den Rändern benötigt. Dadurch kann sowohl Bauraum als auch Montageaufwand eingespart werden.The formation of the fluid-tight cohesive connection between the two housing parts no additional sealing rings or sealing geometries are needed at the edges. As a result, both space and assembly costs can be saved.
Dadurch dass sowohl die beiden Gehäuseteile als auch die stoffschlüssige Verbindung aus Metall ausgebildet sind, bildet das gesamte Gehäuse einen Faraday´schen Käfig, der eine gute EMV-Abschirmung (ElektroMagnetische Verträglichkeit) für die Elektronikeinheit der elektrischen Maschine bildet. Since both the housing parts and the integral connection are formed from metal, the entire housing forms a Faraday cage, which forms a good EMC shielding (electromagnetic compatibility) for the electronic unit of the electrical machine.
Die elektrische Antriebseinheit ist bevorzugt als Elektromotor ausgebildet, bei dem das erste Gehäuseteil einen Poltopf darstellt, der als Stator für einen Rotor wirkt. Das zweite metallene Gehäuseteil liegt dabei mittels der stoffschlüssigen Verbindung direkt am ersten Gehäuseteil an und bildet somit einen Deckel für den Stator. Dabei kann das zweite Gehäuseteil beispielsweise eine Sensorikeinheit und/oder eine Elektronikeinheit oder auch Getriebebauteile für die Übertragung des Abtriebsmoments aufweisen.The electric drive unit is preferably designed as an electric motor, in which the first housing part constitutes a pole pot, which acts as a stator for a rotor. The second metal housing part is thereby by means of the cohesive connection directly to the first housing part and thus forms a cover for the stator. In this case, the second housing part, for example, have a sensor unit and / or an electronic unit or transmission components for the transmission of the output torque.
Der Rotor ist bevorzugt im Poltopf gelagert und ist als Ankerwelle ausgebildet, auf dem als Rotorkörper gestapelte Stanzbleche angeordnet sind. The rotor is preferably mounted in the pole pot and is designed as an armature shaft, are arranged on the stacked as a rotor body punching plates.
Ist der Motor beispielsweise als elektrisch kommutierter EC-Motor ausgebildet, sind in dem Poltopf elektrische Spulen mit einem magnetischen Rückschluss ausgebildet, die dann den mit Permanentmagneten bestückten Rotor zur Rotation veranlassen. Die Rotorwelle ragt hierbei besonders vorteilhaft in das zweite Gehäuseteil hinein, in dem beispielsweise eine Sensorik für die Rotorlagenerkennung angeordnet ist, die zur Ansteuerung des EC-Motors verwendet werden kann. If the motor is designed, for example, as an electrically commutated EC motor, electrical coils are formed in the pole pot with a magnetic yoke, which then cause the rotor equipped with permanent magnets to rotate. The rotor shaft protrudes particularly advantageous in the second housing part, in which, for example, a sensor for the rotor position detection is arranged, which can be used to control the EC motor.
Zur Strom- und Signalversorgung ist am zweiten Gehäuseteil eine Durchführung für einen elektrischen Anschlussstecker vorgesehen, über den die Statorspulen bestromt werden. An der dem zweiten Gehäuseteil gegenüberliegenden Seite weist das erste Gehäuseteil eine Durchgangsöffnung für die Rotorwelle auf, über das das Drehmoment des Elektromotors an sich anschließende Getriebebauteile übertragen wird.For power and signal supply a passage for an electrical connector is provided on the second housing part, via which the stator coils are energized. On the side opposite the second housing part, the first housing part has a passage opening for the rotor shaft, via which the torque of the electric motor is transmitted to subsequent transmission components.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ausführungen der Beschreibung und der Zeichnung, wie diese in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben sind. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the further embodiments of the description and the drawings, as described in the following embodiments of the invention. Show it:
In
Das zweite Gehäuseteil
Zusätzlich oder anstelle der Sensorik-Einheit
In
In
In einer nicht dargestellten weiteren Ausführung der Erfindung kann beispielsweise das eine Gehäuseteil
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So bezieht sich die Erfindung auf die stoffschlüssige Verbindung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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