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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektrische Maschine.
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Solch ein Gehäuse ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 19649516 A1 offenbart. Darin wird ein elektrisch leitfähiges Gehäuse offenbart, welches einen Gehäusebecher und einen Deckel aufweist, wobei der Gehäusebecher vom Deckel verschlossen ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Maschine.
Das Gehäuse weist einen Gehäusebecher und einen Deckel auf, wobei der Gehäusebecher und der Deckel im Wesentlichen metallisch sind und mittels Nut und Feder ineinandergreifen, und wobei wenigstens ein im Wesentlichen metallisches Federelement derartig mit dem Deckel verbunden ist, dass das Federelement in die Nut hineinragt und den Deckel radial federnd mit dem Gehäusebecher kontaktiert.
Die Kontaktierung zwischen Deckel und Gehäusebecher ist hierbei sowohl mechanisch als auch elektrisch. Der Deckel und der Gehäusebecher sind also miteinander fixiert und zudem sind der Deckel und der Gehäusebecher über das Federelement elektrisch miteinander verbunden.
Indem die Feder des Gehäusebechers in die Nut des Deckels eingreift, kann das Gehäuse verschlossen werden. Des Weiteren kann zwischen Nut und Feder noch eine Dichtung angeordnet sein, die beispielsweise davor schützt, dass Schmutz oder Feuchtigkeit in das Innere des Gehäuses eindringen kann.
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Unter im Wesentlichen metallischen ist zu verstehen, dass das entsprechende Element hauptsächlich aus einem metallischen Material besteht, jedoch auch geringfügig andere, nicht metallische Inhaltsstoffe aufweisen kann. So können die nicht metallischen Inhaltstoffe beispielsweise Verunreinigungen darstellen. Allerdings kann der metallische Körper beispielsweise auch weitere Stoffe, wie beispielsweise Kunststoffe aufweisen, welche z. B. die Wärmeleitfähigkeit oder die Haltbarkeit des Elements beeinflussen.
Insbesondere sind der Gehäusebecher und der Deckel aus Aluminium hergestellt, besonders vorteilhaft mittels eines Druckguss-Verfahrens. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung der beiden Bauteile des Gehäuses.
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Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der Deckel die Nut aufweist und ein Rand des Gehäusebechers als Feder in die Nut eingreift.
Vorteilhaft ist hierbei, dass mittels des Federelements eine sichere und feste Verbindung zwischen Deckel und Gehäusebecher geschaffen ist. Die Verbindung ist hierbei zum einen mechanisch und zum anderen aber auch als elektrische Verbindung ausgestaltet, sodass der Deckel und der Gehäusebecher ein gemeinsames Massepotenzial aufweisen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass innerhalb des Gehäuses angeordnete elektronische Bauelemente, insbesondere der elektrischen Maschine, sowohl über den Deckel als auch über den Gehäusebecher geerdet werden können.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass das Federelement einen ersten Bereich aufweist, welcher federnd mit dem Deckel verbunden ist, und einen zweiten Bereich aufweist, welcher den Deckel radial federnd mit dem Gehäusebecher kontaktiert.
Vorteilhaft ist hierbei, dass das Federelement im ersten Bereich fest mit dem Deckel verbunden ist und im zweiten Bereich eine stabile Verbindung zwischen Deckel und Gehäusebecher ermöglicht. Insbesondere kann damit das Gehäuse einfach hergestellt werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass der Deckel einen Steg aufweist, auf welchen das Federelement aufgesetzt ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass eine einfache Anbringung des Federelements am Deckel ermöglicht wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass der Steg an einer Innenwand der Nut des Deckels angeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass der Steg und somit auch das Federelement ebenfalls mittels des Gehäuses vor äußeren Einflüssen geschützt werden können.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass der Steg an seinen Längsenden je einen Vorsprung aufweist, zwischen welchen das Federelement angeordnet ist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Vorsprünge die Bewegung des Federelements entlang des Steges begrenzen. Insbesondere schließen die beiden Vorsprünge jeweils mit dem Federelement ab, sodass dieses in Längsrichtung des Steges formschlüssig fixiert ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass das Federelement wenigstens eine Ausnehmung in einem in die Nut hineinreichenden Bereich des Federelements aufweist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass das Federelement mehrere Kontaktpunkte zwischen Deckel und Gehäusebecher ausbildet, wodurch die Stabilität der Verbindung nochmals verbessert ist.
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Die Ausnehmung kann beispielsweise als eine Ausstanzung, als ein Schlitz oder als ein Spalt ausgestaltet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass das Federelement wenigstens ein Hakenelement aufweist, welches derartig ausgestaltet ist, dass das Hakenelement zumindest teilweise am Deckel anliegt und einer Kraft entgegenwirkt, welche das Federelement von dem Deckel zu lösen versucht.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die Federelemente nicht einfach vom Deckel entfernt werden können, wodurch diese einen festeren Sitz am Deckel erhalten.
Das Hakenelement greift hierbei insbesondere an einer Innenseite des Deckels an. Dies hat den Vorteil, dass das Hakenelement von außerhalb des Gehäuses nicht manipuliert werden kann und somit das Gehäuse verschlossen bleibt.
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Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehäuses ist vorgesehen, dass der Deckel und der Gehäusebecher je einen mehreckigen Grundriss aufweisen, wobei das Gehäuse zwischen jeder Ecke des Grundrisses wenigstens ein Federelement aufweist.
Vorteilhaft ist hierbei, dass der Deckel gegenüber dem Gehäusebecher zentriert angeordnet ist, indem die Federelemente an jeder Kante des Grundrisses eine entsprechende radiale Kraft ausüben.
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Die Erfindung betriff zudem eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse. Die Bauelemente, der elektrischen Maschine sind hierbei innerhalb des erfindungsgemäßen Gehäuses angeordnet. Die Bauelemente der elektrischen Maschine sind beispielsweise das Steuergerät, der Rotor und der Stator. Das erfindungsgemäße Steuergerät dient dazu, die elektrische Maschine entsprechend anzusteuern und zu betreiben.
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Unter Elektromotor ist beispielsweise eine Drehstrommaschine wie zum Beispiel eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine zu verstehen.
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Ein Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen Gehäuses läuft beispielsweise folgendermaßen ab. Zuerst wird ein Deckel und ein Federelement bereitgestellt. Der Deckel weist eine Nut auf, welche an einem Rand des Deckels ausgebildet ist. Das Federelement ist derartig ausgestaltet und wird anschließend mit dem Deckel derartig verbunden, dass das Federelement in die Nut hineinragt. Daraufhin wird noch ein Gehäusebecher bereitgestellt, welcher eine Feder aufweist, die von einem Rand des Gehäusebechers gebildet ist. Anschließend werden der Gehäusebecher und der Deckel derartig verbunden, dass Feder und Nut ineinandergreifen und das Federelement den Deckel radial federnd mit dem Gehäusebecher kontaktiert. Vor dem Zusammenfügen des Deckels inklusive Federelement mit dem Gehäusebecher werden typischerweise die Bauelemente der elektrischen Maschine innerhalb des Gehäusebechers bzw. innerhalb des Deckels angeordnet.
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Figurenliste
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- 1 zeigt einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte, erfindungsgemäße elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse.
- 2 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht auf einen Deckel mit Federelement eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte, erfindungsgemäße elektrische Maschine mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse.
Dargestellt ist eine elektrische Maschine 5. Diese elektrische Maschine 5 kann beispielsweise als Elektromotor und insbesondere als Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine ausgestaltet sein und somit eine Drehstrommaschine bilden.
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Die elektrische Maschine 5 weist ein Gehäuse 10 auf. Das Gehäuse 10 umschließt Bauelemente 7, die hier lediglich schematisch dargestellt sind und beispielsweise ein Steuergerät, ein Kühlkörper, ein Rotor und ein Stator der elektrischen Maschine 5 umfassen. Ein Steuergerät weist entsprechend nicht dargestellte elektronischen Bauelementen auf. Diese elektronischen Bauelemente können beispielsweise Kondensatoren, Halbleiterschalter, Spulen, Sensoren oder Energiespeicher sein, um eine entsprechende elektronische Schaltung für die Ansteuerung und das Betreiben der elektrischen Maschine 5 zu ermöglichen. Typischerweise ist ein Massepunkt des Steuergeräts mit dem Gehäuse 10 verbunden, um dieses entsprechend zu erden.
Das Gehäuse 10 weist einen Gehäusebecher 20 und ein einen Deckel 30 auf, wobei der Gehäusebecher 20 und der Deckel 30 im Wesentlichen metallisch sind und mittels Feder 22 und Nut 32 ineinandergreifen. Hierbei weist der Deckel 30 die Nut 32 auf und ein Rand 23 des Gehäusebechers 20 ist als Feder 22 ausgestaltet und greift in die Nut 32 ein. Zudem ist wenigstens ein im Wesentlichen metallisches Federelement 40 derartig mit dem Deckel 30 verbunden, dass das Federelement 40 in die Nut 32 hineinragt und den Deckel 30 radial federnd mit dem Gehäusebecher 20 kontaktiert. Der Deckel 30 weist einen Steg 34 auf, welcher an einer Innenwand 33 der Nut 32 des Deckels 30 angeordnet ist und auf welchen das Federelement 40 aufgesetzt ist. Das Federelement 40 ist zudem derartig ausgestaltet, dass es einen ersten Bereich 41 und einen zweiten Bereich 42 aufweist, wobei das Federelement 40 im ersten Bereich 41 federnd mit dem Deckel 30 verbunden ist, insbesondere mit dem Steg 34, und im zweiten Bereich 42 den Deckel 30 radial federnd mit dem Gehäusebecher 20 kontaktiert.
Der Gehäusebecher 20 oder auch der Deckel 30 können beispielsweise noch eine Öffnung aufweisen, durch welche eine Welle der elektrischen Maschine 5 geführt ist.
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2 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht auf einen Deckel mit Federelement eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
Dargestellt ist ein Deckel 30 eines Gehäuses 10. Der Deckel 30 weist einen mehreckigen Grundriss auf. Zudem weist der Deckel 30 an einer Innenwand 33 einer Nut 32 des Deckels 30 jeweils zwischen zwei Ecken des mehreckigen Deckels 30 einen Steg 34 auf, wobei auf dem Steg 34 jeweils ein Federelement 40 angeordnet ist. Das Federelement 40 ist hierbei in einem ersten Bereich 41 federnd mit dem Steg 34 verbunden. Der Steg 34 weist zudem an seinen Längsenden je einen Vorsprung 36 auf, zwischen welchen jeweils das Federelement 40 angeordnet ist und wodurch das Federelement 40 in Längsrichtung des Stegs 34 formschlüssig fixiert ist. Des Weiteren weisen die Federelemente 40 je zwei Ausnehmung 44 in einem in die Nut 32 des Deckels 30 hineinreichenden Bereich des Federelements 40 auf. Zudem weisen die Federelemente 40 jeweils zwei Hakenelement 46 auf, welche derartig ausgestaltet sind, dass die Hakenelemente 46 zumindest teilweise am Deckel 30 anliegen und einer Kraft entgegenwirken, welche das Federelement 40 von dem Deckel 30 zu lösen versucht. Die Hakenelemente 46 bohren sich bei einem Versuch, das Federelement 40 von dem Steg 34 zu ziehen, in eine Innenseite des Deckels 30 bzw. des Stegs 34 ein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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