DE102021208080A1 - Enclosure for an electric machine with improved sealing - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Gehäuse (8a, 8b) für eine elektrische Maschine (1, 1a) mit einem Gehäuseinnenteil (9a, 9b), einem Gehäuseaußenteil (10a, 10b) und einem dazwischenliegenden Kühlkanal (12) angegeben. Der Gehäuseinnenteil (9a, 9b) weist auf einer ersten Stirnseite (S1) einen Flansch (14) auf, der auf einer ersten Dichtfläche (D1) des Gehäuseaußenteils (10a, 10b) aufliegt. Eine zweite Stirnseite (S2) des Gehäuseinnenteils (9a, 9b) liegt einer zweiten Dichtfläche (D2) des Gehäuseaußenteils (10a, 10b) gegenüber. Zwischen dem Flansch (14) und der ersten Dichtfläche (D1) sowie zwischen der zweiten Stirnseite (S2) und der zweiten Dichtfläche (D2) ist eine Dichtmasse (15, 15') vorgesehen. Außerdem wird ein Herstellungsverfahren für ein solches Gehäuse (8a, 8b), eine elektrische Maschine (1, 1a) mit einem solchen Gehäuse (8a, 8b) sowie ein Fahrzeug (17) mit einer solchen elektrischen Maschine (1, 1a) angegeben. A housing (8a, 8b) for an electrical machine (1, 1a) with an inner housing part (9a, 9b), an outer housing part (10a, 10b) and a cooling duct (12) located in between. The inner housing part (9a, 9b) has a flange (14) on a first end face (S1), which rests on a first sealing surface (D1) of the outer housing part (10a, 10b). A second end face (S2) of the housing inner part (9a, 9b) is opposite a second sealing surface (D2) of the housing outer part (10a, 10b). A sealing compound (15, 15') is provided between the flange (14) and the first sealing surface (D1) and between the second end face (S2) and the second sealing surface (D2). A manufacturing method for such a housing (8a, 8b), an electrical machine (1, 1a) with such a housing (8a, 8b) and a vehicle (17) with such an electrical machine (1, 1a) is also specified.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektrische Maschine, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäuses, eine elektrische Maschine mit einem solchen Gehäuse sowie ein Fahrzeug mit einer solchen elektrische Maschine.The invention relates to a housing for an electrical machine, a method for producing such a housing, an electrical machine with such a housing, and a vehicle with such an electrical machine.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Elektrische Maschinen werden in zunehmendem Maße in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen eingesetzt, überwiegend als Elektromotoren für den Antrieb eines Rads oder einer Achse eines solchen Fahrzeugs.Electric machines are increasingly being used in electrically powered vehicles and hybrid vehicles, primarily as electric motors for driving a wheel or an axle of such a vehicle.
Ein solcher Elektromotor ist zumeist mechanisch mit einem Getriebe zur Drehzahlanpassung gekoppelt. Daneben ist der Elektromotor in der Regel elektrisch mit einem Wechselrichter gekoppelt, der aus einer von einer Batterie gelieferten Gleichspannung eine Wechselspannung für den Betrieb des Elektromotors erzeugt, beispielsweise eine mehrphasige Wechselspannung.Such an electric motor is usually mechanically coupled to a gear for speed adjustment. In addition, the electric motor is usually electrically coupled to an inverter, which generates an AC voltage for the operation of the electric motor, for example a polyphase AC voltage, from a DC voltage supplied by a battery.
Es ist auch möglich, eine elektrische Maschine als Generator zur Rekuperation von Bewegungsenergie eines Fahrzeugs zu betreiben. Hierzu wird die Bewegungsenergie zunächst in elektrische Energie und dann in chemische Energie einer Fahrzeugbatterie umgewandelt.It is also possible to operate an electric machine as a generator to recuperate kinetic energy from a vehicle. For this purpose, the kinetic energy is first converted into electrical energy and then into chemical energy from a vehicle battery.
Neben einem Rotor und einem Stator, gegenüber dem der Rotor drehbar ist, kann eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse ausgestattet sein, in dem der Rotor und der Stator aufgenommen sind.In addition to a rotor and a stator, relative to which the rotor can be rotated, an electrical machine can be equipped with a housing in which the rotor and the stator are accommodated.
Eine solche elektrische Maschine wird häufig mit einem Wärmeträger gekühlt, der einen Kühlkanal im Gehäuse durchfließt. Ist das Gehäuse mehrteilig aufgebaut, so muss eine Abdichtung zwischen den Bauteilen vorgesehen sein, sodass ein Eindringen des Wärmeträgers in das Innere der elektrischen Maschine und eine damit verbundene Beschädigung der elektrischen Maschine vermieden wird.Such an electrical machine is often cooled with a heat transfer medium that flows through a cooling channel in the housing. If the housing is made up of several parts, a seal must be provided between the components so that the heat transfer medium is prevented from penetrating into the interior of the electrical machine and damage to the electrical machine is prevented as a result.
Beispielsweise kann das Gehäuse der elektrischen Maschine einen Gehäuseinnenteil und einen radial außenliegenden Gehäuseaußenteil mit dem dazwischenliegenden Kühlkanal umfassen, wobei die Abdichtung radial mit ringförmigen Dichtungen (z.B. O-Ringen) erfolgt und wobei der Gehäuseinnenteil beim Zusammenbau des Gehäuses in den Gehäuseaußenteil eingeschoben wird.For example, the housing of the electrical machine can comprise a housing inner part and a radially outer housing part with the cooling channel in between, with the sealing taking place radially with annular seals (e.g. O-rings) and with the housing inner part being pushed into the housing outer part when the housing is assembled.
Abgesehen davon, dass die Herstellung eines solchen Gehäuses technisch aufwändig ist, weil bei einer solchen Lösung die gesamte Innenzylinderfläche des Gehäuseaußenteils fein bearbeitet werden muss und der Dichtring für die Montage mit einem Gleitmittel versehen werden muss, kann auch eine Beschädigung des Dichtrings nicht ausgeschlossen werden. Problematisch ist nämlich insbesondere, dass eine solche Dichtung beim Einschieben des Gehäuseinnenteils in den Gehäuseaußenteil einer Scherbewegung ausgesetzt ist und dadurch leicht beschädigt werden oder aus einer Haltenut herausgedreht werden kann.Apart from the fact that the production of such a housing is technically complex, because with such a solution the entire inner cylindrical surface of the housing outer part has to be finely machined and the sealing ring has to be provided with a lubricant for assembly, damage to the sealing ring cannot be ruled out. It is particularly problematic that such a seal is exposed to a shearing movement when the inner housing part is pushed into the outer housing part and can be easily damaged as a result or can be unscrewed from a retaining groove.
Teilweise bleiben solche Defekte unerkannt, insbesondere, wenn sie unsichtbar im Inneren der elektrischen Maschine liegen. Ein solcher Defekt tritt dann in aller Regel erst spät, nämlich beim Einsatz der elektrischen Maschine, zu Tage. Unter Umständen kann dadurch ein sehr hoher Schaden entstehen, wenn eine Vorrichtung, in welche die elektrische Maschine eingebaut ist, nicht betrieben werden kann.In some cases, such defects remain undetected, especially if they are invisible inside the electrical machine. Such a defect then usually only comes to light late, namely when the electrical machine is used. Under certain circumstances, this can result in very high damage if a device in which the electrical machine is installed cannot be operated.
Problematisch ist aber nicht nur die Montage des Gehäuses, sondern auch der Erhalt der Dichtwirkung über einen längeren Betriebszeitraum der elektrischen Maschine. Bei Dichtringen kommt es nämlich häufig vor, dass der Dichtsitz ohne besondere konstruktive Maßnahmen oder ohne zusätzliche Abdichtung mit Schmierfett von Rost beziehungsweise allgemein Korrosion unterwandert wird und so die Dichtwirkung zunichtegemacht wird. Insbesondere betrifft dies Dichtsitze, die Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, die Korrosion begünstigen, etwa Salzwasser, salzhaltige Luft oder chemisch aktive Gase.However, not only the assembly of the housing is problematic, but also the preservation of the sealing effect over a longer period of operation of the electrical machine. In the case of sealing rings, it is often the case that the sealing seat is undermined by rust or general corrosion without any special design measures or without additional sealing with lubricating grease, thus destroying the sealing effect. This applies in particular to sealing seats that are exposed to environmental influences that promote corrosion, such as salt water, salty air or chemically active gases.
Zusammenfassend wird durch die bekannten Maßnahmen keine prozesssichere, fluiddichte Abdichtung des Gehäuses der elektrischen Maschine gewährleistet.In summary, the known measures do not ensure process-reliable, fluid-tight sealing of the housing of the electrical machine.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Gehäuse, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines solchen Gehäuses, eine verbesserte elektrische Maschine mit einem solchen Gehäuse sowie ein verbessertes Fahrzeug mit einer solchen elektrischen Maschine anzugeben. Insbesondere soll eine Möglichkeit für die prozesssichere, fluiddichte Abdichtung des Gehäuses der elektrischen Maschine angegeben werden und insbesondere soll die Dichtwirkung über einen langen Zeitraum erhalten bleiben.It is therefore an object of the invention to specify an improved housing, an improved method for producing such a housing, an improved electrical machine with such a housing and an improved vehicle with such an electrical machine. In particular, a possibility for the process-reliable, fluid-tight sealing of the housing of the electrical machine is to be specified, and in particular the sealing effect is to be maintained over a long period of time.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Gehäuse für eine elektrische Maschine gelöst, welches einen Gehäuseinnenteil und einen radial außenliegenden Gehäuseaußenteil umfasst, wobei zwischen dem Gehäuseinnenteil und dem Gehäuseaußenteil ein Kühlkanal angeordnet ist.
- - Dabei weist der Gehäuseinnenteil auf einer ersten Stirnseite einen Flansch auf, der auf einer ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils aufliegt, die quer zu einer für einen Rotor der elektrischen Maschine vorgesehenen Rotationsachse des Gehäuses ausgerichtet ist,
- - eine zweite Stirnseite des Gehäuseinnenteils liegt einer zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils gegenüber, die quer zu der Rotationsachse ausgerichtet ist, und
- - zwischen dem Flansch des Gehäuseinnenteils und der ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils sowie zwischen der zweiten Stirnseite des Gehäuseinnenteils und der zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils ist eine Dichtmasse angeordnet.
- - The inner part of the housing has a flange on a first end face, which rests on a first sealing surface of the outer part of the housing, which is aligned transversely to an axis of rotation of the housing provided for a rotor of the electrical machine,
- - A second end face of the housing inner part is opposite a second sealing surface of the housing outer part, which is aligned transversely to the axis of rotation, and
- A sealing compound is arranged between the flange of the inner housing part and the first sealing surface of the outer housing part and between the second end face of the inner housing part and the second sealing surface of the outer housing part.
Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für eine elektrische Maschine gelöst, welches folgende Schritte aufweist:
- a) Bereitstellen eines Gehäuseinnenteils und eines Gehäuseaußenteils des Gehäuses,
- b) Auftragen einer Dichtmasse auf einen Flansch, welcher an einer ersten Stirnseite des Gehäuseinnenteils angeordnet ist, und/oder auf eine erste Dichtfläche des Gehäuseaußenteils, die quer zu einer für einen Rotor der elektrische Maschine vorgesehenen Rotationsachse des Gehäuses ausgerichtet ist,
- c) Auftragen einer Dichtmasse auf eine zweite Stirnseite des Gehäuseinnenteils und/oder eine zweite Dichtfläche des Gehäuseaußenteils, die quer zu der Rotationsachse ausgerichtet ist, und
- d) Einschieben des Gehäuseinnenteils in das Gehäuseaußenteil, so dass
- - der Flansch des Gehäuseinnenteils an der ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils anliegt und
- - die zweite Stirnseite des Gehäuseinnenteils der zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils gegenüberliegt, wobei
- - die in den Schritten b) und c) aufgetragene Dichtmasse verpresst wird.
- a) providing an inner housing part and an outer housing part of the housing,
- b) application of a sealing compound to a flange, which is arranged on a first end face of the housing inner part, and/or to a first sealing surface of the housing outer part, which is aligned transversely to an axis of rotation of the housing provided for a rotor of the electrical machine,
- c) application of a sealing compound to a second end face of the housing inner part and/or a second sealing surface of the housing outer part, which is aligned transversely to the axis of rotation, and
- d) Sliding the inner part of the housing into the outer part of the housing so that
- - the flange of the housing inner part rests against the first sealing surface of the housing outer part and
- - Opposite the second end face of the housing inner part of the second sealing surface of the housing outer part, wherein
- - the sealing compound applied in steps b) and c) is pressed.
Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch eine elektrische Maschine gelöst, umfassend
- - ein Gehäuse der oben genannten Art,
- - einen im Gehäuse angeordneten Stator mit einem Statorblechpaket und an dem Statorblechpaket angeordneten Statorwicklungen und
- - einen im Stator angeordneten Rotor mit einer im Gehäuse um die Rotationsachse des Gehäuses drehbar gelagerten Rotorwelle.
- - a case of the type mentioned above,
- - A stator arranged in the housing with a stator lamination stack and stator windings arranged on the stator lamination stack and
- - A rotor arranged in the stator with a rotor shaft mounted in the housing so as to be rotatable about the axis of rotation of the housing.
Insbesondere kann die elektrische Maschine Anschlüsse für einen Kühlkreislauf aufweisen, die mit dem Kühlkanal im Gehäuse hydraulisch verbunden sind. In particular, the electrical machine can have connections for a cooling circuit, which are hydraulically connected to the cooling channel in the housing.
Beispielsweise kann die Vorrichtung, in welche die elektrische Maschine eingebaut ist, einen solchen Kühlkreislauf bereitstellen.For example, the device in which the electrical machine is installed can provide such a cooling circuit.
Schließlich wird die Aufgabe auch durch ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang gelöst, der eine elektrische Maschine der oben genannten Art aufweist, die zum Antreiben des Fahrzeugs vorgesehen ist. Insbesondere weist das Fahrzeug auch einen Kühlkreislauf zum Anschluss der elektrischen Maschine auf.Finally, the object is also achieved by a vehicle with a drive train that has an electric machine of the type mentioned above, which is provided for driving the vehicle. In particular, the vehicle also has a cooling circuit for connecting the electric machine.
Vorteilhaft werden für die Abdichtung zwischen dem Gehäuseinnenteil und dem Gehäuseaußenteil quer zur Rotationsachse des Rotors ausgerichtete Dichtflächen vorgesehen. Zudem wird anstelle vorgefertigter Dichtungen eine Dichtmasse eingesetzt, mit der auch Dichtspalte gut überbrückt und abgedichtet werden können, die mit großen Toleranzen behaftet sind.Sealing surfaces aligned transversely to the axis of rotation of the rotor are advantageously provided for the sealing between the housing inner part and the housing outer part. In addition, instead of prefabricated seals, a sealing compound is used that can also be used to bridge and seal sealing gaps that have large tolerances.
Beispielsweise kann die Dichtmasse aus einem Silikon bestehen oder ein Silikon aufweisen. Solche Materialien haben sich für den gegebenen Einsatzzweck als besonders tauglich herausgestellt. Generell kann die Dichtmasse aus einer dickflüssigen pastösen Masse bestehen. Insbesondere kann es sich bei der Dichtmasse um eine handelsübliche FIP(Form In Place)-Dichtung handeln.For example, the sealing compound can consist of a silicone or have a silicone. Such materials have proven to be particularly suitable for the given application. In general, the sealing compound can consist of a viscous pasty mass. In particular, the sealing compound can be a commercially available FIP (Form In Place) seal.
Weiterhin können die erste und zweite Dichtfläche des Gehäuseaußenteils sowie die zugeordneten Dichtflächen am Flansch und auf der zweiten Stirnseite des Gehäuseinnenteils rechtwinkelig zu der genannten Rotationsachse des Gehäuses ausgerichtet sein. Eine Scherbewegung zwischen den genannten Dichtflächen kann dann beim Einschieben des Gehäuseinnenteils in den Gehäuseaußenteil völlig ausgeschlossen werden, wodurch das Verpressen der Dichtmasse besonders gut gelingt.Furthermore, the first and second sealing surfaces of the housing outer part and the associated sealing surfaces on the flange and on the second end face of the housing inner part can be aligned at right angles to the said axis of rotation of the housing. A shearing movement between the sealing surfaces mentioned can then be completely ruled out when the inner housing part is pushed into the outer housing part, as a result of which the pressing of the sealing compound is particularly successful.
Zudem kann ein mit einer Dichtmasse abgedichteter Dichtsitz nicht leicht von Korrosion unterwandert werden, wodurch die Dichtwirkung über lange Zeit erhalten bleibt. Demgemäß eignet sich eine solche elektrische Maschine insbesondere auch für den Einsatz unter erschwerten Umweltbedingungen, beispielsweise in Form von Salzwasser, salzhaltiger Luft oder chemisch aktiven Gasen.In addition, a sealing seat sealed with a sealing compound cannot easily be undermined by corrosion, which means that the sealing effect is maintained over a long period of time. Accordingly, such an electrical machine is particularly suitable for use under difficult environmental conditions, for example in the form of salt water, salty air or chemically active gases.
Insgesamt kann durch die vorgeschlagenen Maßnahmen eine prozesssichere, fluiddichte Abdichtung des Gehäuses der elektrischen Maschine gewährleistet werden. Ein Eindringen des Wärmeträgers in das Innere der elektrischen Maschine und eine damit verbundene Beschädigung der elektrischen Maschine kann auf diese Weise zuverlässig und über einen langen Zeitraum vermieden werden.Overall, the proposed measures can ensure process-reliable, fluid-tight sealing of the housing of the electrical machine. Penetration of the heat carrier into the interior of the electrical machine and associated damage to the electrical machine can be avoided in this way reliably and over a long period of time.
Alternativ zum Anordnen der Dichtmasse zwischen dem Flansch des Gehäuseinnenteils und der ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils sowie zwischen der zweiten Stirnseite des Gehäuseinnenteils und der zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils ist es auch möglich, die Dichtmasse nur zwischen dem Flansch des Gehäuseinnenteils und der ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils oder nur zwischen der zweiten Stirnseite des Gehäuseinnenteils und der zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils anzuordnen.As an alternative to arranging the sealing compound between the flange of the inner housing part and the first sealing surface of the outer housing part and between the second end face of the inner housing part and the second sealing surface of the outer housing part, it is also possible to place the sealing compound only between the flange of the inner housing part and the first sealing surface of the outer housing part or only to be arranged between the second end face of the housing inner part and the second sealing surface of the housing outer part.
Beim Verpressen der Dichtmasse wird die Dichtmasse mit einem axialen Druck beaufschlagt, so dass die Dichtmasse axial verformt wird. Gleichzeitig kann die Dichtmasse in Poren des Gehäuseinnenteils und/oder Gehäuseinnenteils eingepresst werden, womit die Dichtwirkung verbessert und die Korrosionsneigung vermindert werden können.When the sealing compound is compressed, an axial pressure is applied to the sealing compound, so that the sealing compound is axially deformed. At the same time, the sealing compound can be pressed into the pores of the housing inner part and/or housing inner part, with which the sealing effect can be improved and the tendency to corrosion can be reduced.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.Further advantageous refinements and developments of the invention result from the dependent claims and from the description in conjunction with the figures.
Günstig ist es, wenn der Flansch des Gehäuseinnenteils auf der ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils zumindest teilweise metallisch aufliegt. It is favorable if the flange of the housing inner part lies at least partially metallically on the first sealing surface of the housing outer part.
Dadurch können der Gehäuseinnenteil und der Gehäuseaußenteil bei der Montage des Gehäuses in eine vorgegebene Lage zueinander gebracht werden.As a result, the inner part of the housing and the outer part of the housing can be brought into a predetermined position relative to one another during assembly of the housing.
Günstig ist es weiterhin, wenn zwischen der zweiten Stirnseite des Gehäuseinnenteils und der zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils ein Spalt angeordnet ist, in dem sich die Dichtmasse befindet. Insbesondere kann ein Spalt von 0,9 mm bis 1,6 mm Breite vorgesehen werden. Der Spalt kann aber auch schmaler sein. Auf diese Weise können Längstoleranzen beziehungsweise auch unterschiedliche thermische Ausdehnungen des Gehäuseinnenteils und des Gehäuseaußenteils ausgeglichen werden (zum Beispiel, sofern diese aus unterschiedlichen Materialien bestehen).It is also favorable if a gap, in which the sealing compound is located, is arranged between the second end face of the housing inner part and the second sealing surface of the housing outer part. In particular, a gap of 0.9 mm to 1.6 mm width can be provided. However, the gap can also be narrower. In this way, longitudinal tolerances or different thermal expansions of the inner part of the housing and the outer part of the housing can be compensated for (for example, if they are made of different materials).
Vorteilhaft ist es schließlich, wenn das Verpressen durch Verschrauben des Flanschs des Gehäuseinnenteils mit dem Gehäuseaußenteil erfolgt. Dadurch kann ein Verpressen der Dichtmasse gleichzeitig mit der Befestigung des Gehäuseinnenteils am Gehäuseaußenteil erfolgen.Finally, it is advantageous if the pressing takes place by screwing the flange of the housing inner part to the housing outer part. As a result, the sealing compound can be pressed at the same time as the inner housing part is fastened to the outer housing part.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung lassen sich auf beliebige Art und Weise kombinieren.The above configurations and developments of the invention can be combined in any desired manner.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine schematisch im Halbschnitt dargestellte, beispielhafte elektrische Maschine mit einem mehrteiligen, gedichteten Gehäuse; -
2 ein weiteres, beispielhaft dargestelltes Gehäuse in Schrägansicht; -
3 das Gehäuse aus 2 im Halbschnitt; -
4 eine Detailansicht einer ersten Gehäuseabdichtung; -
5 eine Detailansicht einer zweiten Gehäuseabdichtung und -
6 ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine der vorgeschlagenen Art.
-
1 an exemplary electrical machine with a multi-part, sealed housing shown schematically in half section; -
2 another case shown as an example in an oblique view; -
3 the housing off2 in half cut; -
4 a detailed view of a first housing seal; -
5 a detailed view of a second housing seal and -
6 a motor vehicle shown schematically with an electric machine of the proposed type.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Einführend wird festgehalten, dass gleiche Teile in den unterschiedlich Ausführungsformen mit gleichen Bezugszeichen beziehungsweise gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Indizes. Die in der Beschreibung enthaltene Offenbarungen eines Bauteils kann sinngemäß ein anderes Bauteil mit gleichem Bezugszeichen beziehungsweise gleicher Bauteilbezeichnung übertragen werden. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie zum Beispiel „oben“, „unten“, „hinten“, „vorne“, „seitlich“ und so weiter auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.As an introduction, it is stated that the same parts in the different embodiments are provided with the same reference numbers or the same component designations, possibly with different indices. The disclosures of a component contained in the description can be transferred analogously to another component with the same reference number or the same component designation. The position information selected in the description, such as "top", "bottom", "back", "front", "side" and so on, refers to the figure directly described and shown and, in the event of a change of position, to the new one transfer location.
Die elektrische Maschine 1a umfasst weiterhin ein Gehäuse 8a mit einem Gehäuseinnenteil 9a und einem radial außenliegenden Gehäuseaußenteil 10a. In dem in
Zwischen dem Gehäuseinnenteil 9a und dem Gehäuseaußenteil 10a ist ein Kühlkanal 12 angeordnet, welcher zwischen Rippen 13 des Gehäuseinnenteils 9a verläuft. Der Gehäuseinnenteil 9a weist auf einer ersten Stirnseite S1 einen Flansch 14 auf, der auf einer ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils 10a aufliegt. Eine zweite Stirnseite S2 des Gehäuseinnenteils 9a liegt einer zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils 10a gegenüber. Zwischen dem Flansch 14 des Gehäuseinnenteils 9a und der ersten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils 10a sowie zwischen der zweiten Stirnseite S2 des Gehäuseinnenteils 9a und der zweiten Dichtfläche des Gehäuseaußenteils 10a ist jeweils eine Dichtmasse 15, 15' angeordnet (für Details betreffend die Abdichtung siehe auch die
Die
Die
Die
Vorteilhaft kann der Kühlkanal 12 durch die vorgeschlagenen Maßnahmen prozesssicher flüssigkeitsdicht und gasdicht ausgebildet werden, wodurch im späteren Betrieb der elektrischen Maschine 1a kein Kühlfluid vom Kühlkanal 12 in das Innere der elektrische Maschine 1a dringen und diese beschädigen kann.Advantageously, the proposed measures can be used to design the cooling
Ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses 8a, 8b für eine elektrische Maschine 1a umfasst somit folgende Schritte:
- a) Bereitstellen eines Gehäuseinnenteils 9a, 9b und eines Gehäuseaußenteils 10a, 10b des Gehäuses 8a, 8b,
- b) Auftragen einer Dichtmasse 15 auf einen Flansch 14, welcher an einer ersten Stirnseite S1 des
9a, 9b angeordnet ist, und/oder auf eine erste Dichtfläche D1 des Gehäuseaußenteils 10a, 10b,Gehäuseinnenteils - c) Auftragen einer Dichtmasse 15' auf eine zweite Stirnseite S2 des
9a, 9b und/oder eine zweite Dichtfläche D2 des Gehäuseaußenteils 10a, 10b undGehäuseinnenteils - d) Einschieben des Gehäuseinnenteils 9a, 9b in
10a, 10b, so dassdas Gehäuseaußenteil - -
der Flansch 14 des Gehäuseinnenteils 9a, 9b an der ersten Dichtfläche D1 des Gehäuseaußenteils 10a, 10b anliegt und - - die zweite Stirnseite S2 des
9a, 9b der zweiten Dichtfläche D2 des Gehäuseaußenteils 10a, 10b gegenüberliegt, wobeiGehäuseinnenteils - - die in den Schritten b) und c) aufgetragene Dichtmasse 15, 15' verpresst wird.
- -
- a) providing an
9a, 9b and aninner housing part 10a, 10b of theouter housing part 8a, 8b,housing - b) application of a sealing
compound 15 to aflange 14, which is arranged on a first end face S1 of the housing 9a, 9b, and/or on a first sealing surface D1 of the housinginner part 10a, 10b,outer part - c) Application of a sealing compound 15' to a second end face S2 of the housing
9a, 9b and/or a second sealing surface D2 of the housinginner part 10a, 10b andouter part - d) Insertion of the
9a, 9b in theinner housing part 10a, 10b, so thatouter housing part - - The
flange 14 of the housing 9a, 9b rests against the first sealing surface D1 of the housinginner part 10a, 10b andouter part - - The second end face S2 of the housing
9a, 9b of the second sealing surface D2 of the housinginner part 10a, 10b is opposite, whereinouter part - - The
sealing compound 15, 15' applied in steps b) and c) is pressed.
- - The
Insbesondere kann das Verpressen durch Verschrauben des Flanschs 14 des Gehäuseinnenteils 9a, 9b mit dem Gehäuseaußenteil 10a, 10b erfolgen, etwa durch Anziehen der Schrauben 16.In particular, the pressing can take place by screwing the
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gehäuses 8a, 8b liegt der Flansch 14 des Gehäuseinnenteils 9a, 9b auf der ersten Dichtfläche D1 des Gehäuseaußenteils 10a, 10b zumindest teilweise metallisch auf, wodurch der Gehäuseinnenteil 9a, 9b und der Gehäuseaußenteil 10a, 10b bei der Montage des Gehäuses 8a, 8b in eine vorgegebene Lage zueinander gebracht werden können. Vorzugsweise befindet sich darüber hinaus zwischen der zweiten Stirnseite S2 des Gehäuseinnenteils 9a, 9b und der zweiten Dichtfläche D2 des Gehäuseaußenteils 10a, 10b ein Spalt, in dem sich die Dichtmasse 15' befindet. Die Breite b des Spalts beträgt zum Beispiel zwischen 0,9 mm und 1,6 mm, kann aber auch kleiner sein. Auf diese Weise können Längstoleranzen beziehungsweise auch unterschiedliche thermische Ausdehnungen des Gehäuseinnenteils 9a, 9b und des Gehäuseaußenteils 10a, 10b ausgeglichen werdenIn an advantageous embodiment of the
Generell kann die Dichtmasse 15, 15' aus einer dickflüssigen pastösen Masse bestehen. Zum Beispiel kann die Dichtmasse 15, 15' aus einem Silikon bestehen oder ein Silikon aufweisen. Solche Materialien haben sich für den gegebenen Einsatzzweck als besonders tauglich herausgestellt. Insbesondere kann es sich bei der Dichtmasse 15, 15' um eine handelsübliche FIP(Form In Place)-Dichtung handeln.In general, the sealing
In den gezeigten Beispielen verlaufen die Rippe 13 beziehungsweise der Kühlkanal 12 in einem weiten Umfangsbereich entlang von Kreisen um die Rotationsachse A. Lediglich in einem engen Umfangsbereich weist der Verlauf der Rippe 13 beziehungsweise des Kühlkanals 12 eine Axialkomponente auf. Denkbar wäre aber auch, dass die Rippe 13 und der Kühlkanal 12 entlang einer Schraubenlinie mit konstanter Steigung verläuft. Weiterhin können auch mehrere parallel durchflossene Kühlmittelkanäle 12 vorgesehen sein, die beispielsweise von einem ersten Sammler ausgehen und in einen zweiten Sammler münden. Insbesondere können die Rippen 13 und Kühlmittelkanäle 12 dann auch in axialer Richtung verlaufen. Denkbar wäre weiterhin, dass Rippen 13 alternativ oder zusätzlich am Gehäuseaußenteil 10a, 10b ausgebildet sind.In the examples shown, the
Der Kühlkanal 12 wird in einer betriebsbereiten Anordnung (beispielsweise in einem Fahrzeug) hydraulisch in einen Kühlkreislauf eingebunden, welcher beispielsweise eine Pumpe und einen Kühler umfassen kann. Dazu kann die elektrische Maschine 1a Anschlüsse für den Kühlkreislauf aufweisen, die mit dem Kühlkanal 12 im Gehäuse 8a, 8b hydraulisch verbunden sind. Beispielsweise kann Wasser (insbesondere mit einem Gefrierschutz versetztes Wasser) oder Öl als Wärmeträger im Kühlkreislauf fungieren. Denkbar wäre aber auch, dass ein gasförmiger Wärmeträger im Kühlkreislauf zirkuliert.In an operational arrangement (for example in a vehicle), the cooling
An dieser Stelle wird auch angemerkt, dass die elektrische Maschine 1a mit den vorgeschlagenen Maßnahmen nicht nur gekühlt, sondern natürlich auch beheizt werden kann. Beispielsweise kann die elektrische Maschine 1a bei niedrigen Außentemperaturen vorgeheizt werden.At this point it is also noted that the
Die
Abschließend wird festgehalten, dass der Schutzbereich durch die Patentansprüche bestimmt ist. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Die in den Figuren enthaltenen Merkmale können beliebig ausgetauscht und miteinander kombiniert werden. Insbesondere wird auch festgehalten, dass die dargestellten Vorrichtungen auch mehr oder auch weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können. Teilweise können die dargestellten Vorrichtungen beziehungsweise deren Bestandteile auch nichtmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt sein.Finally, it is stated that the scope of protection is determined by the patent claims. However, the description and drawings should be used to interpret the claims. The features contained in the figures can be arbitrarily exchanged and combined with one another. In particular, it is also stated that the devices shown can also include more or fewer components than shown. In some cases, the devices shown or their components may also not be shown to scale and/or enlarged and/or reduced.
BezugszeichenlisteReference List
- 1, 1a1, 1a
- elektrische Maschineelectric machine
- 22
- Rotorwellerotor shaft
- 33
- Rotorrotor
- 4a, 4b4a, 4b
- (Wälz)lager(Roller bearing
- 55
- Statorstator
- 66
- Statorblechstator lamination
- 77
- Statorwicklungstator winding
- 8a, 8b8a, 8b
- GehäuseHousing
- 9a, 9b9a, 9b
- Gehäuseinnenteilhousing inner part
- 10a, 10b10a, 10b
- Gehäuseaußenteil housing outer part
- 1111
- Lagerschildbearing shield
- 1212
- Kühlkanalcooling channel
- 1313
- Ripperib
- 1414
- Flanschflange
- 15, 15'15, 15'
- Dichtmassesealant
- 1616
- Schraubescrew
- 1717
- Fahrzeugvehicle
- 1818
- Getriebetransmission
- 1919
- Halbachsesemi-axis
- 2020
- Rad wheel
- AA
- Rotationsachseaxis of rotation
- bb
- Spaltbreitegap width
- D1D1
- erste Dichtfläche des Gehäuseaußenteilsfirst sealing surface of the housing outer part
- D2D2
- zweite Dichtfläche des Gehäuseaußenteilssecond sealing surface of the housing outer part
- S1S1
- erste Stirnseite des Gehäuseinnenteilsfirst end face of the housing inner part
- S2S2
- zweite Stirnseite des Gehäuseinnenteilssecond end face of the housing inner part
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021208080.4A DE102021208080A1 (en) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Enclosure for an electric machine with improved sealing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021208080.4A DE102021208080A1 (en) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Enclosure for an electric machine with improved sealing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021208080A1 true DE102021208080A1 (en) | 2023-02-02 |
Family
ID=84890014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021208080.4A Pending DE102021208080A1 (en) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | Enclosure for an electric machine with improved sealing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021208080A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130169077A1 (en) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Denso Corporation | Electric rotary machine |
US20160315518A1 (en) | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Cooling structure for stator |
-
2021
- 2021-07-27 DE DE102021208080.4A patent/DE102021208080A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130169077A1 (en) | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Denso Corporation | Electric rotary machine |
US20160315518A1 (en) | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Cooling structure for stator |
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