DE102021003140A1

DE102021003140A1 - aluminum casing

Info

Publication number: DE102021003140A1
Application number: DE102021003140.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Hiermer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-06-18
Filing date: 2021-06-18
Publication date: 2021-08-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Aluminiumgehäuse, vorzugsweise zur Aufnahme einer Elektrokomponente eines Elektrofahrzeuges, umfassend eine wannenförmige Aufnahme (3), die mit einer Abdeckung (5) versehen ist, wobei zwischen den Kontaktflächen (7, 9) von Aufnahme (3) und Abdeckung (5) mindestens eine Dichtung (37) ausgebildet ist. Bei einem Aluminiumgehäuse, welches korrosionsbeständig ist, sind die Kontaktflächen (7, 9) von wannenförmiger Aufnahme (3) und Abdeckung (5) mittels Hardanodisieren korrosionsgeschützt.The invention relates to an aluminum housing, preferably for receiving an electrical component of an electric vehicle, comprising a trough-shaped receptacle (3) which is provided with a cover (5), wherein between the contact surfaces (7, 9) of receptacle (3) and cover (5 ) at least one seal (37) is formed. In the case of an aluminum housing which is corrosion-resistant, the contact surfaces (7, 9) of the trough-shaped receptacle (3) and cover (5) are protected against corrosion by means of hard anodizing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aluminiumgehäuse, vorzugsweise zur Aufnahme einer Elektrokomponente eines Elektrofahrzeuges, umfassend eine wannenförmige Aufnahme, die mit einer Abdeckung versehen ist, wobei zwischen den Kontaktflächen von Aufnahme und Abdeckung mindestens eine Dichtung ausgebildet ist.The invention relates to an aluminum housing, preferably for receiving an electrical component of an electric vehicle, comprising a trough-shaped receptacle which is provided with a cover, with at least one seal being formed between the contact surfaces of the receptacle and the cover.

Für Gehäuse von Elektrokomponenten von Elektrofahrzeugen wird aus Gewichts- und Stabilitätsgründen im Allgemeinen Aluminium verwendet. Solche Aluminiumgehäuse bestehen aus einer wannenförmigen Aufnahme für die Elektrokomponente sowie einer Abdeckung für die wannenförmigen Aufnahme. Da diese Aluminiumgehäuse für den Aufbau sowie Wartung und Reparatur leicht trennbar sein müssen, werden diese in der Regel mittels Schraubverbindungen und klassischen Dichtungen aus Papier oder auf Polymerbasis verbunden. Solche Gehäuse neigen zu einer Korrosion in der Verbindung zwischen wannenförmiger Aufnahme und Abdeckung.Aluminum is generally used for the housings of electrical components in electric vehicles for reasons of weight and stability. Such aluminum housings consist of a trough-shaped receptacle for the electrical components and a cover for the trough-shaped receptacle. Since these aluminum housings have to be easily separable for assembly, maintenance and repair, they are usually connected by means of screw connections and classic seals made of paper or on a polymer basis. Such housings tend to corrode in the connection between the trough-shaped receptacle and the cover.

Darüber hinaus ist aus der EP 2 812 467 B1 ein Anodisierungsverfahren für Bauteile aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bekannt, bei welchem das Bauteil in eine schwefelhaltige wässrige Lösung eingelegt wird und das eingetauchte Bauteil mit einer Spannung beaufschlagt, um eine Anodenschicht auf der Oberfläche des Bauteils zu erzeugen.In addition, from the EP 2 812 467 B1 an anodizing process for components made of aluminum or an aluminum alloy is known in which the component is placed in a sulfur-containing aqueous solution and a voltage is applied to the immersed component in order to produce an anode layer on the surface of the component.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aluminiumgehäuse anzugeben, welches korrosionsbeständig ist.The object of the invention is to specify an aluminum housing which is corrosion-resistant.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous further developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention emerge from the following description, as well as the explanation of exemplary embodiments of the invention, which are shown in the figures.

Die Aufgabe ist mit einem Aluminiumgehäuse dadurch gelöst, dass die Kontaktflächen von wannenförmiger Aufnahme und Abdeckung mittels Hardanodisieren korrosionsgeschützt sind. Die hardanodisierten Kontaktflächen können infolge ihrer keramischen bzw. voroxidierten Oberfläche keine Spalt- bzw. Kontaktkorrosion mehr erfahren. Somit sind diese vor weiterer Korrosion geschützt.The object is achieved with an aluminum housing in that the contact surfaces of the trough-shaped receptacle and cover are protected against corrosion by means of hard anodizing. The hard anodized contact surfaces can no longer experience any crevice or contact corrosion due to their ceramic or pre-oxidized surface. This protects them from further corrosion.

Vorteilhafterweise sind die Kontaktflächen durch außen aneinander liegende Flansche gebildet, deren einander gegenüberliegenden Seiten und Außenseiten und/oder Innenseiten hardanodisiert sind. Solche begrenzten Flächen lassen sich unabhängig von Rest des Bauteiles einfach anodisieren, was die Herstellungskosten reduziert.The contact surfaces are advantageously formed by flanges lying against one another on the outside, whose opposite sides and outer sides and / or inner sides are hard anodized. Such limited areas can easily be anodized independently of the rest of the component, which reduces manufacturing costs.

In einer Ausgestaltung ist zwischen den Kontaktflächen eine Flachdichtung ausgebildet. Ist die Flachdichtung als aufgespritzte Schaumdichtung ausgeführt, wird eine Unterwanderung durch Feuchtigkeit zuverlässig unterbunden.In one embodiment, a flat seal is formed between the contact surfaces. If the flat seal is designed as a sprayed-on foam seal, infiltration by moisture is reliably prevented.

In einer Variante sind die Kontaktflächen von wannenförmiger Aufnahme und Abdeckung kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Dadurch wird ein besonders dichter Verschluss zwischen der wannenförmigen Aufnahme und der Abdeckung realisiert, so das ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Aluminiumgehäuse verhindert wird.In one variant, the contact surfaces of the trough-shaped receptacle and cover are connected to one another in a force-fitting and / or form-fitting manner. This creates a particularly tight seal between the trough-shaped receptacle and the cover, so that moisture is prevented from penetrating into the aluminum housing.

In einer Ausführungsform liegen eine vor dem Hardanodisieren im Flansch der Abdeckung gebildete glatte Bohrung und eine ebenfalls vor dem Hardanodisieren im Flansch der wannenförmigen Aufnahme ausgebildete gewindeführende Bohrung zur Aufnahme eines Schraubelementes übereinander. Durch die blanke Bohrung wird eine Erdung bzw. Abschirmung des Aluminiumgehäuses ermöglicht, während das Schraubelement gleichzeitig eine Zentrierung von der Abdeckung zur wannenförmigen Aufnahme in einer Ebene ermöglicht.In one embodiment, a smooth bore formed in the flange of the cover before hard anodizing and a thread-guiding bore for receiving a screw element, likewise formed before hard anodizing in the flange of the trough-shaped receptacle, lie one above the other. The bare hole enables the aluminum housing to be grounded or shielded, while the screw element enables the cover to be centered to the trough-shaped receptacle in one plane.

Es ist von Vorteil, wenn unter einem Kopf des Schraubelements ein mikroverkapselter Dichtstoff angeordnet ist. Damit wird ein Korrosionskontakt zwischen dem Schraubenkopfes und dem Aluminiumgehäuse verhindert.It is advantageous if a microencapsulated sealant is arranged under a head of the screw element. This prevents corrosion contact between the screw head and the aluminum housing.

In einer weiteren Ausgestaltung durchdringt eine nach dem Hardanodisieren gebildete glatte Zentralbolzenbohrung die Aufnahme als auch die Abdeckung zur Aufnahme eines Bolzens zur elektrischen Kontaktierung. Damit wird eine notwendige elektrische Anbindung des Aluminiumgehäuses kostengünstig hergestellt.In a further embodiment, a smooth central bolt hole formed after hard anodizing penetrates the receptacle as well as the cover for receiving a bolt for electrical contacting. A necessary electrical connection of the aluminum housing is thus produced in a cost-effective manner.

In einer weiteren Ausführungsform sind die wannenförmige Aufnahme und/oder die Abdeckung als Guss- oder Schmiede- oder Strangpress- oder Blechbauteile ausgebildet. Somit können an sich vorhandene kostengünstige Materialien zur Herstellung des Aluminiumgehäuses herangezogen werden.In a further embodiment, the trough-shaped receptacle and / or the cover are designed as cast or forged or extruded or sheet metal components. In this way, inexpensive materials that are available per se can be used to manufacture the aluminum housing.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which - possibly with reference to the drawing - at least one exemplary embodiment is described in detail. Described and / or graphically represented features can form the subject matter of the invention individually or in any meaningful combination, if necessary also independently of the claims, and in particular can additionally also be the subject matter of one or more separate ones Registration / s. Identical, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.

Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aluminiumgehäuses,
2 ein Ausführungsbeispiel für einen Anodisierungsvorgang der wannenförmigen Aufnahme des Aluminiumgehäuses nach 1.

Show it:

1 an embodiment of the aluminum housing according to the invention,
2 an embodiment for an anodizing process of the trough-shaped receptacle of the aluminum housing 1 .

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Aluminiumgehäuse 1 dargestellt. Das Aluminiumgehäuse 1 besteht aus einer wannenförmigen Aufnahme 3, beispielsweise für eine Elektrokomponente eines Elektrofahrzeuges, wie eine Hochvoltbatterie oder einen Elektromotor, und einer Abdeckung 5. Aufnahme 3 und Abdeckung 5 bestehen jeweils aus einer Aluminiumlegierung. Die Ränder sowohl der wannenförmigen Aufnahme 3 als auch der Abdeckung 5 sind nach außen zu je einem Flansch 7, 9 gebogen, welche aufeinander liegen. Beide Flansche 7, 9 sind im nach außen und nach innen weisenden Bereichen 11, 13 sowie in dem aufeinanderliegenden Bereich 15 hardanodisiert. Diese Bereiche 11, 13, 15 sind mit einer aufgespritzten Schaumdichtung 17 als Flachdichtung versehen. Vor dem Hardanodisieren wird in den ersten Flansch 9, der Abdeckung 5 eine glatte Bohrung 17 und in den zweiten Flansch 7 der wannenförmigen Aufnahme eine Gewindebohrung 19 eingefügt, die übereinanderliegen und in welche eine Schraube 21 zur Verbindung von wannenförmigen Aufnahme 3 und Abdeckung 5 eingebracht wird. Unter dem Schraubenkopf 23 ist ein mikroverkapselter Dichtstoff 25 eingebracht. Eine Zentrierbolzenbohrung 27 greift hinter den Flanschen 7, 9 in die wannenförmige Aufnahme 3 und die Abdeckung 5 ein. Diese Zentrierbolzenbohrung 27 wird aber erst nach dem Hardanodisieren hergestellt und dient dem blanken elektrischen Kontakt zwischen der wannenförmigen Aufnahme 3 und der Abdeckung 5 zum Anschluss an Masse.In 1 is an embodiment of the aluminum housing according to the invention 1 shown. The aluminum case 1 consists of a trough-shaped receptacle 3 , for example for an electrical component of an electric vehicle, such as a high-voltage battery or an electric motor, and a cover 5 . recording 3 and cover 5 each consist of an aluminum alloy. The edges of both the tub-shaped receptacle 3 as well as the cover 5 are to the outside to one flange each 7th , 9 bent, which lie on top of each other. Both flanges 7th , 9 are in the outward and inward areas 11 , 13th as well as in the overlapping area 15th hard anodized. These areas 11 , 13th , 15th are with a sprayed-on foam seal 17th provided as a flat seal. Before hard anodizing, the first flange is used 9 , the cover 5 a smooth bore 17th and into the second flange 7th the trough-shaped receptacle has a threaded hole 19th inserted, which are superimposed and in which a screw 21 for connecting tub-shaped receptacles 3 and cover 5 is introduced. Under the screw head 23 is a microencapsulated sealant 25th brought in. A centering pin hole 27 reaches behind the flanges 7th , 9 into the tub-shaped receptacle 3 and the cover 5 on. This centering pin hole 27 but is only produced after hard anodizing and is used for the bare electrical contact between the trough-shaped receptacle 3 and the cover 5 for connection to ground.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Anodisierungsvorgang der wannenförmigen Aufnahme 3 des Aluminiumgehäuses 1 nach 1. Die wannenförmige Aufnahme 3 wird so an einer Fördertechnik 29 befestigt, dass der Flansch 7 der Aufnahme 3 nach unterweist. Die wannenförmige Aufnahme 3 und eine ein Elektrolytbad 31 aufweisende Wanne 33 werden an eine Spannungsquelle 35 angeschlossen. Die wannenförmige Aufnahme 3 wird partiell in das Elektrolytbad 31 eingetaucht, so dass nur der Flansch 7 vollständig in das Elektrolytbad 31 eintaucht. Danach wird die Spannung eingeschaltet und ein Strom fließt zwischen dem als Anode dienenden Flansch 7 und der wannenförmigen Aufnahme 3. Dabei bildet sich an der Oberfläche des Flansches 7 eine Anodenschicht. In der beschriebenen Art und Weise wird auch der Flansch 9 der Abdeckung 5 hardanodisiert. 2 shows an exemplary embodiment for an anodizing process for the trough-shaped receptacle 3 of the aluminum housing 1 to 1 . The tub-shaped recording 3 is so on a conveyor system 29 attached that flange 7th the recording 3 after instructing. The tub-shaped recording 3 and one an electrolyte bath 31 having tub 33 are connected to a voltage source 35 connected. The tub-shaped recording 3 is partially in the electrolyte bath 31 immersed so that only the flange 7th completely into the electrolyte bath 31 immersed. Then the voltage is switched on and a current flows between the flange serving as anode 7th and the tub-shaped receptacle 3 . This forms on the surface of the flange 7th an anode layer. In the manner described, the flange 9 the cover 5 hard anodized.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2812467 B1 [0003]

Claims

Aluminum housing, preferably for receiving an electrical component of an electric vehicle, comprising a trough-shaped receptacle (3) which is provided with a cover (5), with at least one seal between the contact surfaces (7, 9) of receptacle (3) and cover (5) (37), characterized in that the contact surfaces (7, 9) of the trough-shaped receptacle (3) and cover (5) are protected against corrosion by means of hard anodizing.

Aluminum housing according to Claim 1 , characterized in that the contact surfaces are formed by flanges (7, 9) lying on the outside, whose opposite sides (15) and outer sides (11) and / or inner sides (13) are hard anodized.

Aluminum housing according to Claim 1 or 2 , characterized in that a flat seal (37) is formed between the contact surfaces (7, 9).

Aluminum housing according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the contact surfaces (7, 9) of the trough-shaped receptacle (3) and cover (5) are non-positively and / or positively connected to one another.

Aluminum housing according to Claim 4 , characterized in that a smooth bore (17) formed in the flange (9) of the cover (5) prior to hard anodizing and a thread-guiding bore (19) also formed prior to hard anodizing in the flange (7) of the trough-shaped receptacle (3) for receiving of a screw element (21) lie one above the other.

Aluminum housing according to Claim 5 , characterized in that a microencapsulated sealant (25) is arranged under a head (23) of the screw element (21).

Aluminum housing according to at least one of the preceding claims, characterized in that a central bolt hole (27) formed after hard anodizing penetrates the receptacle (3) and the cover (5) for receiving a bolt for electrical contacting.

Aluminum housing according to at least one of the preceding claims, characterized in that the trough-shaped receptacle (3) and / or the cover (5) are designed as cast or forged or extruded or sheet metal components.