EP2837084A2 - Gehäuse mit innen- und aussenteil und eine elektrische maschine mit einem solchen gehäuse - Google Patents

Gehäuse mit innen- und aussenteil und eine elektrische maschine mit einem solchen gehäuse

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EP2837084A2
EP2837084A2 EP13717743.2A EP13717743A EP2837084A2 EP 2837084 A2 EP2837084 A2 EP 2837084A2 EP 13717743 A EP13717743 A EP 13717743A EP 2837084 A2 EP2837084 A2 EP 2837084A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
inner part
outer part
housing inner
bearing plate
Prior art date
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Ceased
Application number
EP13717743.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Bulatow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP2837084A2 publication Critical patent/EP2837084A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • H02K5/06—Cast metal casings
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    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a housing for a rotating electrical machine, in particular for an electric motor or a generator. Further, a method for manufacturing a rotary electric machine with the above-mentioned housing will be described.
  • the housing has several functions: it is intended to support the forces or the torque arising during operation, it can form a coolant jacket for cooling the engine and it can offer a possibility for fastening other engine compartment aggregates.
  • motor housings are made of metal.
  • the object of the invention is to provide a housing for a rotating electrical machine, which has the said functions but it is also very easy. Furthermore, a method for producing a rotating electric machine with such a housing is to be specified.
  • a housing for a rotary electric machine having a housing inner part enclosing a stator and a rotor of the rotary electric machine, wherein the housing inner part consists essentially of a metal or a Metal alloy is formed.
  • substantially formed of a metal or a metal alloy means that the housing inner part largely or predominantly contains a metal or a metal alloy, in other words, the base material of the housing inner part is a metal or a metal alloy
  • the housing inner part it is also possible for the housing inner part to contain a small proportion of non-metallic material, for example by contamination in the production process is formed essentially of a plastic "means that the housing outer part contains mostly or predominantly a plastic.
  • the base material of the housing outer part is a plastic. It may thus also possible that the housing outer part contains a small amount of metallic material z. As by contamination in the manufacturing process or as metallic components of the housing outer part such as reinforcing elements, EMC films or coolant connections.
  • connection point between the housing outer part and the housing inner part, on which the Housing outer part is mechanically connected to the housing inner part.
  • the at least one connection point has a first flange and a second flange, wherein the first flange is integrally formed on the housing outer part and preferably with the housing outer part and the second flange on the housing inner part and preferably with the housing inner part is integrally formed. Via the connection point, forces which have been transferred from the rotor to the housing inner part are transmitted to the housing outer part.
  • housing the entire housing, which is divided into the housing inner part and the housing outer part.
  • Such a housing has the advantage that on the one hand it is sufficiently stable to support the torque generated during operation, on the other hand is also particularly easy.
  • the housing outer part made of plastic can take on various tasks, which usually meets a completely made of metal housing.
  • the housing may provide a jacket for cooling the machine. It is simple and easy to manufacture. Since the housing is partially made of plastic, the overall weight of the rotating electrical machine is reduced. In addition, the housing outer part made of plastic noise dampened. In addition, an EMC protection is ensured because the housing inner part is formed of metal.
  • connection point between the housing outer part and the housing inner part of the flanges formed on these housing parts has the advantage that it represents a non-destructive releasable mechanical connection, which on the one hand, the positioning of the two On the other hand facilitates housing parts and on the other hand, the resulting upon rotation of the rotor inertia, which is transmitted from the rotor to the housing inner part, easily transfers from the housing inner part on the housing outer part and on to a motor mount, without affecting the housing outer part and rotate the housing inner part to each other.
  • the flanges are preferably each formed integrally with the housing outer part or the housing inner part and in the form of a respective housing part circumferentially shaped disk-shaped connecting part.
  • the housing further comprises a metal or metal alloy formed bearing plate, which is mechanically connected via the at least one connection point with the housing outer part and the housing inner part.
  • the at least one connection point comprises a third, integrally formed on the bearing plate and preferably with the bearing plate flange.
  • first, the second and the third flange for transmitting power from the housing inner part to the housing outer part are arranged overlapping one another and connected to one another in a form-fitting or force-locking manner.
  • the flanges form a so-called “sandwich structure", whereby the three force-transmitting flanges are brought together using, for example, flange bolts, which distributes the torque to the flange bolts and then transfers them to the engine mount possible to caulk or rivet the flanges together.
  • flange bolts which distributes the torque to the flange bolts and then transfers them to the engine mount possible to caulk or rivet the flanges together.
  • the housing inner part is formed substantially cylindrical with a jacket and a bottom.
  • the housing outer part is designed as a cylinder jacket, which surrounds the casing of the housing inner part.
  • the housing inner part has a first cylindrical wall and a bottom and the housing outer part has a second cylindrical wall, wherein the second cylindrical wall of the housing outer part surrounds the first cylindrical wall of the housing inner part.
  • At least one cavity for receiving a cooling liquid is formed between the housing outer part and the housing inner part.
  • the cooling jacket between the housing outer part and the housing inner part is formed.
  • the cavity between the first cylindrical wall of the housing inner part and the second cylindrical wall of the housing outer part is formed.
  • the axial position of the flange can be selected depending on space. In this case, the position can be chosen so that the distance between the flange and fasteners of the housing is minimized to keep the leverage as low as possible. For this it would be optimal to place the flange at a height with the fasteners of the housing.
  • the housing inner part may in a further preferred embodiment have a metal alloy, the iron, chromium and nickel, wherein chromium is contained in a weight percent of 18 to 19 and nickel in a weight percent of 12 to 13.
  • the metal alloy may have an alloy composition Fe radical Cr a Ni b Mn c C d Si e P f S g N h wherein a, b, c, d, e, f, g and h are given by weight and 18 -S a -S 19; 12 ⁇ b ⁇ 13; 0 ⁇ c ⁇ 1.4; 0 ⁇ d ⁇ 0.055; 0 ⁇ e ⁇ 0.6; 0 ⁇ f ⁇ 0.04; 0 ⁇ g ⁇ 0.008 and 0 ⁇ h ⁇ 0.1.
  • this material Compared with known stainless steels, for example steels 1.4301 and 1.4303, this material has a particularly high proportion of chromium and nickel. It has been shown that workpieces made of this steel remain unmagnetizable even after forming, punching or cutting. Eddy current losses in the housing are thus reduced.
  • a simple, inexpensive steel may optionally be used with a stainless surface.
  • Aluminum or sintered materials can also be used for the inner part of the housing.
  • the end shield may preferably comprise a metal alloy containing iron, chromium and nickel, wherein chromium is contained in a weight percent of 18 to 19 and nickel in a weight percent of 12 to 13.
  • the metal alloy may be an alloy composition
  • the housing between the housing outer part and the housing inner part at least one O-ring for watertight sealing of the cavity.
  • the housing outer part has additional reinforcing elements made of metal.
  • Such reinforcing elements may be metallic insert bushings with which the housing bores for the engine mounting or flange bolts are reinforced. It can also be designed connections for a water cooling of metal.
  • EMC films can be provided, which are injected or inserted into the housing outer part. Such EMC films may also be provided in a lid made of plastic housing, for example, if there is provided a rotor position sensor and makes EMC protection necessary.
  • the housing in the region of the connection point and between the housing outer part, the housing inner part and / or the bearing plate air gaps to compensate for manufacturing tolerances between the housing outer part, the housing inner part or the bearing plate.
  • at least one O-ring is preferably arranged, which compensates the manufacturing tolerances between the housing outer part, the housing inner part or the bearing plate and the housing outer part, the housing Inner part or the bearing plate also centered to each other.
  • the bearing plate is centered with the housing outer part and the housing inner part by the O-ring and tolerances between the housing outer part, the housing inner part or the bearing plate compensated by the flexible O-ring.
  • a rotary electric machine is provided with the described housing.
  • the rotating electrical machine can in particular be formed as an internal rotor and designed for speeds of 10,000 revolutions per minute and more.
  • Such rotating electrical machines are suitable for use in a motor vehicle. They can be used both as drive in the drive fully integrated drive motors, for example as wheel or axle motors, as well as, for example, as a starter generators. According to one aspect of the invention, therefore, there is provided a motor vehicle having the described rotary electric machine.
  • the motor vehicle can be designed as an electric or hybrid vehicle.
  • a method for producing a rotary electric machine is described with the described housing.
  • the stator with winding is cold pressed into the housing.
  • an assembly by means such as gluing or heat shrinking is conceivable.
  • the rotor is pressed together with a bearing in the housing inner part and the bearing rolled up for mounting clearance. This creates the fixed camp.
  • the housing outer part is produced in an injection molding process. In this case, metallic components of the housing outer part such as reinforcing elements, EMC films or coolant connections can be used and injection-molded during injection molding. However, they can also be used later.
  • the second material component may be a metallic insert or a second, "back-injected" plastic.
  • Figure 1 shows schematically a section through an electric motor according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 shows schematically a perspective view of
  • FIG. 3 shows schematically a section through an electric motor according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 3a shows a detail from FIG. 3;
  • Figure 4 shows schematically a section through an electric motor according to a third embodiment of the invention;
  • FIG. 4a shows a detail from FIG. 4
  • FIG. 5 schematically shows a section through an electric motor according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 5 a shows a detail from FIG. 5.
  • the electric motor 1 schematically shows a section through an electric motor 1 with a rotor 2 formed as a laminated core and a stator 3 surrounding the rotor 2.
  • the electric motor 1 is designed as an internal rotor motor in this embodiment.
  • the rotor 2 has a laminated core which is non-rotatably connected to a rotor shaft 4.
  • the rotor shaft 4 is rotatably supported in a housing 7 and on a bearing plate 13 by means of a fixed bearing 5 and a floating bearing 6.
  • the fixed bearing 5 and the floating bearing 6 are formed in this embodiment as a ball bearing.
  • the floating bearing 6 has a positioning disk 29, which takes the game from the movable bearing 6.
  • the rotor shaft 4 carries at one end a pulley 8 of a belt drive.
  • the stator 3 also has windings, of which only the winding heads 9 are indicated.
  • the stator 3 is fixedly connected to the housing 7 and concentrically surrounds the rotor 2 with the rotor shaft 4.
  • the housing 7 has a metallic housing inner part 10.
  • the housing inner part 10 has a material which essentially has the alloy composition Fe radical Cr a Ni b Mn c C d Si e P f S g N h , in which a, b, c, d, e, f g and h are given in weight percent and 18 -S a -S 19; 12 ⁇ b ⁇ 13; 0 ⁇ c ⁇ 1, 4; 0 ⁇ d ⁇ 0, 055; 0 ⁇ e ⁇ 0, 6; 0 ⁇ f ⁇ 0, 04; 0 ⁇ g ⁇ 0.008 and 0 ⁇ h ⁇ 0, 1.
  • the housing inner part 10 is divided into a bottom 11 and a jacket 12.
  • the bottom 11 opposite a likewise metallic bearing plate 13 is provided.
  • the jacket 12 is surrounded by a housing outer part 14 made of plastic.
  • a lid 15 made of a plastic or another
  • a cavity 16 is formed, which can be flowed through by a coolant, for example glycol.
  • connection point 17 has a first flange 31, a second flange 32, a third flange 33 and a fourth flange 34.
  • the first flange 31 as an outer housing part 14 circumferential annular disc with the housing outer part 14 is integrally formed.
  • the second flange 32 is formed integrally with the housing inner part 10 as an annular disk surrounding the housing inner part 10.
  • Analog is the third Flange 33 as a bearing plate 13 circumferential annular disc formed integrally with the housing outer part 14.
  • the fourth flange 34 is integrally formed as a lid 15 circumferential annular disc with the lid 15.
  • the flange bolts 18 hold the four flanges 31, 32, 33 and 34 and thus the housing outer part 14, the housing inner part 10, the bearing plate 13 and the cover 15 together. But they also serve to transfer torque from the rotor 2 via the flanges 31, 32, 33 and 34 on the housing outer part 14 and then on in Fig. 2 illustrated fasteners 20 of the housing. 7
  • the connecting parts 17 or the four flanges 31, 32, 33 and 34 are slightly offset from the loose-end of the electric motor 1 in its center and thus lie in the vicinity of the fastening elements 20 of the housing shown in FIG 7.
  • no rotor position sensor is shown. However, such can be provided in the region of the floating bearing side, as shown for the other embodiments in Figures 3 to 5.
  • two O-rings 21 are provided between the housing outer part 14 and the housing inner part 10 as a particularly simple and cost-effective type of seal. They seal the cavities 16 formed between the housing inner part 10 and the housing outer part 14. In this case, the housing outer part 14 is made
  • FIG. 1 shows a perspective view of the housing 7 of the electric motor 1.
  • the fasteners 20 are shown, to which the electric motor 1 can be mounted in the engine compartment.
  • the fasteners 20 are partially close to the joint 17, so that in the transmission of forces, a lever is largely avoided.
  • FIG. 3 shows the electric motor 1 according to a second embodiment of the invention.
  • a rotor position sensor 23 is shown, which is mounted on a sensor receptacle 24.
  • the sensor receptacle 24 is connected to the lid 15.
  • the rotor position sensor 23 has terminals 25 to a vehicle electronics, not shown.
  • the rotor position sensor 23 is opposite a mounted on a receptacle 26 encoder wheel 27, which is rotatably connected to the rotor shaft 4 and rotates during operation therewith.
  • the lid 15 is made of metal, for example a sintered metal, formed, for example, of the same material as the housing inner part 10 or the end plate 13. He therefore acts as EMC protection.
  • the receptacle is formed from a non-magnetizable material and comprises a material which is essentially the alloy composition
  • magnetizable steels or other materials such as plastics or sintered materials can be used.
  • FIG. 3a shows in detail the connection point 17 of the electric motor 1 according to FIG. 3, comprising the first, the second and the third flange 31, 32 and 33.
  • two O-rings 21, 21a are particularly clearly visible.
  • the O-ring 21, the housing inner part 10 is circumferentially disposed between the housing outer part 14 and the housing inner part 10 and has the task, the cavity 16, which serves as a cooling passage for passing a cooling liquid, watertight seal.
  • the O-ring 21a is the bearing plate 13 circumferentially disposed between the bearing plate 13 and the housing inner part 10 and has the task to compensate for manufacturing tolerances between the housing inner part 10 and the bearing plate 13 and seal interior of the electric motor 1, for example, against splashing.
  • a small air gap 28 is provided between the bearing plate 13 and the housing inner part 10. Through this air gap 28, the bearing plate 13 does not touch the housing inner part 10.
  • the bearing plate 13 is centered in the housing 7 by the O-ring 21a with respect to the housing inner part 10.
  • the rotor 2 is not completely coaxial with the housing 7 and the bearing plate 13.
  • these running tolerances are compensated by the flexible O-ring 21a.
  • a further O-ring is additionally installed to a
  • FIG. 4 shows an electric motor 1 according to a third embodiment.
  • the third embodiment differs from that shown in FIG. 3 in that the housing outer part 14 has no cover 15.
  • the rotor position sensor 23 is inserted from the outside directly into the end plate 13.
  • the receptacle 24 is connected to the bearing plate 13.
  • FIG. 4a again shows a detail from the region of the flange 17 of the electric motor 1 according to FIG. 4.
  • the O-rings 21, 21a are particularly clearly visible.
  • FIGS. 3 and 4 show axial rotor position sensors 23.
  • radial sensors can also be used, for example if the installation space requires it.
  • FIG. 5 schematically shows a section through an electric motor 1 according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 5a again shows a detail from the region of the flange 17 of the electric motor 1 according to FIG. 5.
  • a second method for producing a rotating electric machine 1 with a housing 7 described above wherein the rotor 2 is pressed together with a bearing 5, 6 in the housing 7 and the bearing 5, 6 is rolled without clearance for attachment.
  • a third method for manufacturing a rotary electric machine 1 with a housing 7 described above is disclosed, wherein the housing outer part 14 is manufactured in an injection molding process. During the injection molding process, metallic components and / or manufactured plastic components of the housing outer part 14 is inserted and molded with Kunststoffg screenmasse.

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Abstract

Gehäuse für eine rotierende elektrische Maschine und rotierende elektrische Maschine mit einem Gehäuse Offenbart wurde Gehäuse (7) für eine rotierende elektrische Maschine (1), das folgende Merkmale aufweist: - ein Gehäuse-Innenteil (10) aus einem Metall oder einer Metalllegierung, das einen Stator (3) und einen Rotor (2) der rotierenden elektrischen Maschine (1) umschließt; - ein Gehäuse-Außenteil (14) aus einem Kunststoff, das das Gehäuse-Innenteil (10) zumindest teilweise umgibt; - zumindest eine Verbindungsstelle (17) zwischen dem Gehäuse-Innenteil (10) und dem Gehäuse-Außenteil (14), an der das Gehäuse-Außenteil (14) mit dem Gehäuse-Innenteil (10) mechanisch verbunden ist, - wobei die zumindest eine Verbindungsstelle (17) einen ersten, an dem Gehäuse-Außenteil (14) ausgebildeten Flansch (31) und einen zweiten, an dem Gehäuseinnenteil (10) ausgebildeten Flansch (32) umfasst.

Description

Beschreibung
Gehäuse für eine rotierende elektrische Maschine und rotierende elektrische Maschine mit einem Gehäuse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine rotierende elektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor oder einen Generator . Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine mit dem oben genannten Gehäuse beschrieben.
In modernen Kraftfahrzeugen werden zunehmend Elektromotoren verbaut. Sie werden dabei insbesondere als im Antriebsstrang vollintegrierte Antriebsmotoren oder in Hybridanwendungen beispielsweise als Startergeneratoren eingesetzt. Dabei kommen sowohl fremd- oder permanenterregte Synchronmaschinen als auch Asynchronmaschinen zum Einsatz.
Insbesondere kommen auch Innenläufer-Motoren bis ca. 20 kW zum Einsatz. Die Gehäuse derartiger Motoren werden häufig kühlmittelgekühlt ausgeführt. Ein derartiges Gehäuse ist beispielsweise aus der DE 10 2009 031 467 AI bekannt.
In der Regel hat das Gehäuse mehrere Funktionen: Es soll die im Betrieb entstehenden Kräfte bzw. das Drehmoment abstützen, es kann einen Kühlmittelmantel zur Kühlung des Motors bilden und es kann eine Möglichkeit zur Befestigung anderer Motorraum-Aggregate anbieten. Zur Erfüllung dieser Funktionen und aus Gründen des EMV-Schutzes werden Motorgehäuse aus Metall gefertigt .
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse für eine rotierende elektrische Maschine anzugeben, das die genannten Funktionen erfüllen kann, darüber hinaus aber auch besonders leicht ist. Weiter soll ein Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine mit einem derartigen Gehäuse angegeben werden .
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Gehäuse für eine rotierende elektrische Maschine angegeben, das ein Gehäu- se-Innenteil aufweist, das einen Stator und einen Rotor der rotierenden elektrischen Maschine umschließt, wobei das Ge- häuse-Innenteil im Wesentlichen aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet ist. „Im Wesentlichen aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet" bedeutet, dass das Gehäuse-Innenteil größtenteils bzw. im überwiegenden Anteil ein Metall oder eine Metalllegierung enthält. Mit anderen Worten, das Basismaterial des Gehäuse-Innenteils ist ein Metall oder eine Metalllegierung. Es kann damit auch möglich, dass das Gehäuse-Innenteil einen geringen Anteil an nichtmetallisches Material enthält z. B. durch Verunreinigung im Herstellungsprozess. Das Gehäuse weist ferner ein Gehäuse-Außenteil auf, das das Gehäuse-Innenteil zumindest teilweise umgibt, und das im Wesentlichen aus einem stabilen Kunststoff ausgebildet ist. „Im Wesentlichen aus einem Kunststoff ausgebildet" bedeutet, dass das Gehäuse-Außenteil größtenteils bzw. im überwiegenden Anteil einen Kunststoff enthält. Mit anderen Worten, das Basismaterial des Gehäuse-Außenteil ist ein Kunststoff. Es kann damit auch möglich, dass das Gehäuse-Außenteil einen geringen Anteil an metallisches Material enthält z. B. durch Verunreinigung im Herstellungsprozess oder als metallische Komponenten des Ge- häuse-Außenteils wie Verstärkungselemente, EMV-Folien oder Kühlmittelanschlüsse .
Es ist zumindest eine Verbindungsstelle zwischen dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil vorgesehen, an der das Gehäuse-Außenteil mit dem Gehäuse-Innenteil mechanisch verbunden ist. Dabei weist die zumindest eine Verbindungsstelle einen ersten Flansch und einen zweiten Flansch auf, wobei der erste Flansch an dem Gehäuse-Außenteil und vorzugsweise mit dem Gehäuse-Außenteil einstückig ausgebildet ist und der zweite Flansch an dem Gehäuse-Innenteil und vorzugsweise mit dem Gehäuse-Innenteil einstückig ausgebildet ist. Über die Verbindungsstelle werden Kräfte, die von dem Rotor auf das Gehäuse-Innenteil übertragen wurden, auf das Gehäuse-Außenteil übertragen .
Es wird hier und im Folgenden demnach mit dem Begriff „Gehäuse" das gesamte Gehäuse bezeichnet, das sich in das Gehäuse-Innenteil und das Gehäuse-Außenteil gliedert.
Ein derartiges Gehäuse hat den Vorteil, dass es einerseits ausreichend stabil ist, um das im Betrieb entstehende Drehmoment abzustützen, andererseits auch besonders leicht ist. Das Gehäuse-Außenteil aus Kunststoff kann verschiedene Aufgaben übernehmen, die üblicherweise ein vollständig aus Metall ausgebildetes Gehäuse erfüllt. Das Gehäuse kann einen Mantel für eine Kühlung der Maschine zur Verfügung stellen. Es ist einfach aufgebaut und einfach herstellbar. Da das Gehäuse teilweise aus Kunststoff ausgebildet ist, verringert sich insgesamt das Gewicht der rotierenden elektrischen Maschine. Zudem wirkt das Gehäuse-Außenteil aus Kunststoff geräuschdämpfend. Zudem ist auch ein EMV-Schutz gewährleistet, da das Gehäuse-Innenteil aus Metall ausgebildet ist.
Die Ausführung der Verbindungsstelle zwischen dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil aus den an diesen Gehäuseteilen ausgebildeten Flanschen bietet den Vorteil, dass diese eine zerstörungsfrei lösbare mechanische Verbindung darstellt, welche einerseits die Positionierung der beiden Gehäuseteile erleichtert und andererseits die bei Drehung des Rotors entstehende Trägheitskraft, die von dem Rotor auf das Gehäuse-Innenteil übertragen wird, von dem Gehäuse-Innenteil auf das Gehäuse-Außenteil und weiter an eine Motorbefestigung mühelos überträgt, ohne sich dabei das Gehäuse-Außenteil und das Gehäuse-Innenteil zueinander verdrehen.
Dabei sind die Flansche vorzugsweise jeweils mit dem Gehäuse-Außenteil bzw. dem Gehäuse-Innenteil einstückig und in Form von einem das jeweilige Gehäuseteil umlaufend geformten scheibenförmigen Verbindungsteil ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse ferner einen aus Metall oder Metalllegierung ausgebildeten Lagerschild auf, der über die zumindest eine Verbindungsstelle mit dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil mechanisch verbunden ist. Dabei umfasst die zumindest eine Verbindungsstelle einen dritten, an dem Lagerschild und vorzugsweise mit dem Lagerschild einstückig ausgebildeten Flansch.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der erste, der zweite und der dritte Flansch zur Kraftübertragung von dem Gehäuse-Innenteil auf das Gehäuse-Außenteil sich zueinander überlappend angeordnet und miteinander form- oder kraftschlüssig verbunden .
Durch die überlappende Anordnung bilden die Flansche einen sogenannten „Sandwich-Aufbau". Dabei sind die drei kräfteübertragenden Flansche bei der Montage mithilfe von bei- spielsweise Flanschschrauben zusammengeführt. Dadurch wird das Drehmoment auf die Flanschschrauben verteilt und anschließend auf die Motorbefestigung übertragen. Es ist auch möglich, die Flansche miteinander zu verstemmen oder zu vernieten. Dadurch, dass die Flansche des Gehäuse-Innenteils und des Lagerschilds aus stabilem Metall oder stabiler Metalllegierung bestehen, können diese als Verstärkungselemente zusätzlich zur Verstärkung der Verbindungsstelle zwischen dem Gehäu- se-Außenteil, dem Gehäuse-Innenteil und dem Lagerschild dienen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse-Innenteil im Wesentlichen zylindrisch mit einem Mantel und einem Boden ausgebildet. Das Gehäuse-Außenteil ist als Zy- lindermantel ausgebildet, der den Mantel des Gehäuse-Innenteils umgibt. Also weist das Gehäuse-Innenteil eine erste zylinderförmige Wand und einen Boden auf und weist das Gehäuse-Außenteil eine zweite zylinderförmige Wand auf, wobei die zweite zylinderförmige Wand des Gehäuse-Außenteils die erste zylinderförmige Wand des Gehäuse-Innenteils umgibt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil zumindest ein Hohlraum zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit gebildet. Bei dieser Ausführungsform ist der Kühlmantel zwischen dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil gebildet. Dabei ist der Hohlraum zwischen der ersten zylinderförmigen Wand des Gehäuse-Innenteils und der zweiten zylinderförmigen Wand des Gehäuse-Außenteils ausgebildet.
Die axiale Position des Flanschbereichs kann bauraumabhängig gewählt werden. Dabei kann die Position so gewählt werden, dass der Abstand zwischen Flansch und Befestigungselementen des Gehäuses möglichst gering ist, um die Hebelwirkung möglichst gering zu halten. Dazu wäre es optimal, den Flansch auf einer Höhe mit den Befestigungselementen des Gehäuses zu platzieren.
Das Gehäuse-Innenteil kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine Metalllegierung aufweisen, die Eisen, Chrom und Nickel enthält, wobei Chrom in einem Gewichtsprozent von 18 bis 19 und Nickel in einem Gewichtsprozent von 12 bis 13 enthalten sind. Insbesondere kann die Metalllegierung eine Legierungszusammensetzung FeRestCraNibMncCdSiePfSgNh aufweisen, worin a, b, c, d, e, f, g und h in Gewichtsprozent angegeben sind und 18 -S a -S 19; 12 < b < 13; 0 < c < 1,4; 0 < d < 0,055; 0 < e < 0,6; 0 < f < 0,04; 0 < g < 0,008 und 0 < h < 0,1 gilt.
Gegenüber bekannten nicht rostenden Stählen, beispielsweise den Stählen 1.4301 und 1.4303, weist dieses Material einen besonders hohen Anteil an Chrom und Nickel auf. Es hat sich gezeigt, dass Werkstücke aus diesem Stahl auch nach dem Umformen, Stanzen oder Schneiden unmagnetisierbar bleiben. Wirbelstromverluste in dem Gehäuse werden somit reduziert.
Alternativ kann jedoch auch ein einfacher, kostengünstiger Stahl gegebenenfalls mit nichtrostender Oberfläche verwendet werden. Auch Aluminium oder Sinterwerkstoffe sind für das Gehäu- se-Innenteil einsetzbar.
Auch das Lagerschild kann vorzugsweise eine Metalllegierung aufweisen, die Eisen, Chrom und Nickel enthält, wobei Chrom in einem Gewichtsprozent von 18 bis 19 und Nickel in einem Gewichtsprozent von 12 bis 13 enthalten sind. Insbesondere kann die Metalllegierung eine Legierungszusammensetzung
FeRestCraNibMncCdSiePfSgNh aufweisen, worin a, b, c, d, e, f , g und h in Gewichtsprozent angegeben sind und 18 -S a -S 19; 12 < b ^ 13; 0 < c < 1,4; 0 < d < 0,055; 0 < e < 0,6; 0 < f < 0,04; 0 < g < 0,008 und 0 < h < 0,1 gilt.
Alternativ können jedoch auch hier ein einfacher, kostengünstiger Stahl gegebenenfalls mit nichtrostender Oberfläche, Aluminium, Sinterwerkstoffe oder Kunststoffe mit eingebetteten oder eingelegten metallischen Folien, um einen EMV-Schutz zu gewährleisten, eingesetzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse zwischen dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil zumindest einen O-Ring zur wasserdichten Abdichtung des Hohlraums auf .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse-Außenteil zusätzliche Verstärkungselemente aus Metall auf. Derartige Verstärkungselemente können metallische Einsatzbuchsen sein, mit denen die Gehäusebohrungen für die Motorbefestigung oder Flanschschrauben verstärkt werden. Es können auch Anschlüsse für eine Wasserkühlung aus Metall ausgeführt sein. Ferner können EMV-Folien vorgesehen sein, die in das Gehäuse-Außenteil eingespritzt oder eingelegt werden. Derartige EMV-Folien können auch in einem aus Kunststoff ausgeführten Deckel des Gehäuses vorgesehen sein, beispielsweise falls dort ein Rotorpositions sensor vorgesehen ist und einen EMV-Schutz notwendig macht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse im Bereich der Verbindungsstelle und zwischen dem Gehäuse-Außenteil, dem Gehäuse-Innenteil und/oder dem Lagerschild Luftspalte zum Ausgleichen der Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuse-Außenteil, dem Gehäuse-Innenteil beziehungsweise dem Lagerschild auf. Zwischen dem Gehäuse-Außenteil, dem Gehäuse-Innenteil und/oder dem Lagerschild ist vorzugsweise zumindest ein O-Ring angeordnet, der die Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuse-Außenteil, dem Gehäuse-Innenteil beziehungsweise dem Lagerschild ausgleicht und das Gehäuse-Außenteil, das Gehäuse-Innenteil beziehungsweise den Lagerschild auch zueinander zentriert . Bei dieser Ausführungsform wird das Lagerschild mit dem Gehäuse-Außenteil und dem Gehäuse-Innenteil durch den O-Ring zentriert und Toleranzen zwischen dem Gehäuse-Außenteil, dem Gehäuse-Innenteil beziehungsweise dem Lagerschild durch den flexiblen O-Ring ausgeglichen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine rotierende elektrische Maschine mit dem beschriebenen Gehäuse angegeben. Die rotierende elektrische Maschine kann insbesondere als Innenläufer aus- gebildet und für Drehzahlen von 10000 Umdrehungen pro Minute und mehr ausgelegt sein.
Derartige rotierende elektrische Maschinen eignen sich für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug. Sie können sowohl als im Antriebs sträng vollintegrierte Antriebsmotoren, beispielsweise als Radnaben- oder Achsmotoren, als auch beispielsweise als Startergeneratoren eingesetzt werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird deshalb ein Kraftfahrzeug angegeben, das die beschriebene rotierende elektrische Maschine aufweist. Das Kraftfahrzeug kann dabei als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine mit dem beschriebenen Gehäuse angegeben. In einer Ausführungsform wird der Stator mit Wicklung kalt in das Gehäuse eingepresst. Alternativ ist auch eine Montage mittels beispielsweise Kleben oder Heißschrumpfen denkbar. In einer Ausführungsform wird der Rotor zusammen mit einem Lager in das Gehäuse-Innenteil eingepresst und das Lager zur Befestigung spielfrei einrolliert. Dabei entsteht das Festlager. In einer Ausführungsform wird das Gehäuse-Außenteil in einem Spritzgussverfahren hergestellt. Dabei können metallische Komponenten des Gehäuse-Außenteils wie Verstärkungselemente, EMV-Folien oder Kühlmittelanschlüsse während des Spritzgießens eingesetzt und angespritzt werden. Sie können jedoch auch nachträglich eingesetzt werden.
Es können auch während des Spritzgussverfahrens vorgefertigte Kunststoffkomponenten des Gehäuse-Außenteils eingesetzt und angespritzt werden. Dabei entstehen 2- oder Mehrkomponententeile. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn eine Wasserkühlung erforderlich ist, für die eine zweite Werkstoffkomponente in den Spritzprozess integriert wird. Die zweite Werkstoffkomponente kann dabei ein metallischer Einsatz oder ein zweiter, "hinterspritzter " Kunststoff sein.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben.
Figur 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Elektromotor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht des
Elektromotors gemäß Figur 1;
Figur 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Elektromotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 3a zeigt ein Detail aus Figur 3; Figur 4 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Elektromotor gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 4a zeigt ein Detail aus Figur 4;
Figur 5 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Elektromotor gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
Figur 5a zeigt ein Detail aus Figur 5.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen .
Figur 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Elektromotor 1 mit einem als Blechpaket ausgebildeten Rotor 2 und einem den Rotor 2 umgebenden Stator 3. Der Elektromotor 1 ist in dieser Ausführungsform als Innenläufermotor ausgebildet.
Der Rotor 2 weist ein Blechpaket auf, das drehfest mit einer Rotorwelle 4 verbunden ist. Die Rotorwelle 4 ist mittels eines Festlagers 5 und eines Loslagers 6 drehbar in einem Gehäuse 7 und an einem Lagerschild 13 gelagert . Das Festlager 5 und das Loslager 6 sind in dieser Ausführungsform als Kugellager ausgebildet. Das Loslager 6 weist eine Anstellscheibe 29 auf, die das Spiel aus dem Loslager 6 herausnimmt. Die Rotorwelle 4 trägt an einem Ende eine Riemenscheibe 8 eines Riementriebs. Der Stator 3 weist ebenfalls Wicklungen auf, von denen lediglich die Wickelköpfe 9 angedeutet sind. Der Stator 3 ist mit dem Gehäuse 7 fest verbunden und umgibt den Rotor 2 mit der Rotorwelle 4 konzentrisch. Das Gehäuse 7 weist ein metallisches Gehäuse-Innenteil 10 auf. Das Gehäuse-Innenteil 10 weist in dieser Ausführungsform ein Material auf, das im Wesentlichen die Legierungszusammensetzung FeRestCraNibMncCdSiePfSgNh auf, worin a, b, c, d, e, f, g und h in Gewichtsprozent angegeben sind und 18 -S a -S 19; 12 < b ^ 13; 0 < c < 1, 4; 0 < d < 0, 055; 0 < e < 0, 6; 0 < f < 0, 04; 0 < g < 0,008 und 0 < h < 0, 1 gilt .
Das Gehäuse-Innenteil 10 gliedert sich in einen Boden 11 und einen Mantel 12. Dem Boden 11 gegenüberliegend ist ein ebenfalls metallisches Lagerschild 13 vorgesehen.
Der Mantel 12 ist von einem Gehäuse-Außenteil 14 aus Kunststoff umgeben. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform ist auch noch ein Deckel 15 aus einem Kunststoff oder einem anderen
Werkstoff vorgesehen, der das Lagerschild 13 nach außen abdeckt. Das Lagerschild 13 stützt sich am Deckel 15 ab. Zwischen dem Gehäuse-Innenteil 10 und dem Gehäuse-Außenteil 14 ist ein Hohlraum 16 gebildet, der von einem Kühlmittel, beispielsweise Glykol, durchströmt werden kann.
Auf der Rotorwelle 4 können ferner Sicherungsringe 19 zur Positionierung und AbStützung des Rotors 2 vorgesehen sein. Die Bauteile Gehäuse-Außenteil 14, Gehäuse-Innenteil 10, Lagerschild 13 und Deckel 15 sind an einer Verbindungsstelle 17 mittels Flanschschrauben 18 miteinander verbunden. Hierzu weist die Verbindungsstelle 17 einen ersten Flansch 31, einen zweiten Flansch 32, einen dritten Flansch 33 und einen vierten Flansch 34 auf. Dabei ist der erste Flansch 31 als eine das Gehäuse-Außenteil 14 umlaufende Ringscheibe mit dem Gehäuse-Außenteil 14 einstückig ausgebildet. Der zweite Flansch 32 ist als eine das Gehäuse-Innenteil 10 umlaufende Ringscheibe mit dem Gehäuse-Innenteil 10 einstückig ausgebildet. Analog ist der dritte Flansch 33 als eine den Lagerschild 13 umlaufende Ringscheibe mit dem Gehäuse-Außenteil 14 einstückig ausgebildet. Entsprechend ist der vierte Flansch 34 als eine den Deckel 15 umlaufende Ringscheibe mit dem Deckel 15 einstückig ausgebildet.
Die Flanschschrauben 18 halten die vier Flansche 31, 32, 33 und 34 und somit das Gehäuse-Außenteil 14, das Gehäuse-Innenteil 10, den Lagerschild 13 und den Deckel 15 zusammen. Sie dienen aber auch der Übertragung von Drehmoment von dem Rotor 2 über die Flansche 31, 32, 33 und 34 auf das Gehäuse-Außenteil 14 und anschließend auf in Figur 2 dargestellte Befestigungselemente 20 des Gehäuses 7.
In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform sind die Verbin- dungssteile 17 beziehungsweise die vier Flansche 31, 32, 33 und 34 vom loslagerseifigen Ende des Elektromotors 1 etwas in dessen Mitte versetzt und liegt damit in der Nähe der in Figur 2 dargestellten Befestigungselemente 20 des Gehäuses 7. In Figur 1 ist kein Rotorpositionssensor dargestellt. Ein solcher kann jedoch im Bereich der Loslagerseite vorgesehen sein, wie dies für die anderen Ausführungsformen in den Figuren 3 bis 5 gezeigt ist. Zum Abdichten des wassergekühlten Elektromotors 1 sind zwischen dem Gehäuse-Außenteil 14 und dem Gehäuse-Innenteil 10 zwei O-Ringe 21 als besonders einfache und kostengünstige Art der Dichtung vorgesehen. Sie dichten die zwischen dem Gehäuse-Innenteil 10 und dem Gehäuse-Außenteil 14 gebildeten Hohlräume 16 ab. Dabei ist das Gehäuse-Außenteil 14 aus
Kunststoff derart ausgelegt, dass keine genauen Bearbeitungen oder Passungen erforderlich sind. Die beiden Abdichtungsbereiche können in dem Spritzgießverfahren ohne Schieber hergestellt werden. Die Herstellung des Gehäuse-Außenteils 14 ist somit einfach möglich. Toleranzen werden mittels der O-Ringe 21 ausgeglichen .
Im hinteren Bereich des Gehäuses 7, der zum Loslager 6 hin zeigt, ist ein Luftspalt 28 zwischen dem Gehäuse-Außenteil 14 und dem Gehäuse-Innenteil 10 gebildet. Das hat den Vorteil, dass die Herstellung des Gehäuse-Außenteils 14 und des Gehäuse-Innenteils 10 besonders einfach erfolgen kann, weil nicht auf die Einhaltung geringer Toleranzen geachtet werden muss. Eine feste Verbindung zwischen dem Gehäuse-Außenteil 14 und dem Gehäuse-Innenteil 10 kann, beispielsweise durch einpressen oder eine Verbindung über Maß, im vorderen Bereich, der zum Festlager 5 hin zeigt, im Bereich des O-Ringes 21 erfolgen. Figur 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Gehäuse 7 des Elektromotors 1. In dieser Ansicht sind die Befestigungselemente 20 gezeigt, an denen der Elektromotor 1 im Motorraum befestigt werden kann. Bei der gezeigten Ausführungsform befinden sich die Befestigungselemente 20 teilweise nah an der Verbindungsstelle 17, so dass bei der Kräfteübertragung ein Hebel weitgehend vermieden wird.
In Figur 3 ist der Elektromotor 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Bei dieser zweiten Aus- führungsform ist ein Rotor-Positionssensor 23 gezeigt, der auf einer Sensoraufnahme 24 montiert ist. Die Sensoraufnahme 24 ist mit dem Deckel 15 verbunden. Der Rotor-Positionssensor 23 weist Anschlüsse 25 zu einer nicht gezeigten Fahrzeugelektronik auf. Dem Rotor-Positionssensor 23 steht ein auf einer Aufnahme 26 montiertes Geberrad 27 gegenüber, das drehfest mit der Rotorwelle 4 verbunden ist und im Betrieb mit dieser rotiert. In dieser Ausführungsform ist der Deckel 15 aus Metall, beispielsweise einem Sintermetall, ausgebildet, beispielsweise aus dem gleichen Material wie das Gehäuse-Innenteil 10 oder das Lagerschild 13. Er wirkt demnach als EMV-Schutz.
Für gängige Sensortypen wird ein sogenanntes "Encoder
Ring"-Geberrad aus einem kunststoffgebundenen Magnetwerkstoff verwendet. Damit das Magnetfeld des Geberrads 27 ungestört bleibt, ist die Aufnahme aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff ausgebildet und weist ein Material auf, das im Wesentlichen die Legierungszusammensetzung
FeRestCraNibMncCdSiePfSgNh auf, worin a, b, c, d, e, f, g und h in Gewichtsprozent angegeben sind und 18 -S a -S 19; 12 < b ^ 13; 0 < c < 1, 4; 0 < d < 0, 055; 0 < e < 0, 6; 0 < f < 0, 04; 0 < g < 0,008 und 0 < h < 0, 1 gilt .
Bei Ausführungsformen, bei denen das Magnetfeld des Geberrads nicht stark beeinflusst wird, können auch magnetisierbare Stähle oder andere Werkstoffe wie Kunststoffe oder Sinterwerkstoffe eingesetzt werden.
Figur 3a zeigt im Detail die Verbindungsstelle 17 des Elektromotors 1 gemäß Figur 3, umfassen den ersten, den zweiten und den dritten Flansch 31, 32 und 33. In dieser Ansicht sind zwei O-Ringe 21, 21a besonders gut erkennbar. Der O-Ring 21 ist das Gehäuse-Innenteil 10 umlaufend zwischen dem Gehäuse-Außenteil 14 und dem Gehäuse-Innenteil 10 angeordnet und hat die Aufgabe, den Hohlraum 16, der als Kühlkanal zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit dient, wasserdicht abzudichten. Der O-Ring 21a ist den Lagerschild 13 umlaufend zwischen dem Lagerschild 13 und dem Gehäuse-Innenteil 10 angeordnet und hat die Aufgabe, Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuse-Innenteil 10 und dem Lagerschild 13 auszugleichen und Innenraum des Elektromotors 1 beispielsweise gegen Spritzwasser abzudichten. Zwischen dem Lagerschild 13 und dem Gehäuse-Innenteil 10 ist ein geringer Luftspalt 28 vorgesehen. Durch diesen Luftspalt 28 berührt das Lagerschild 13 das Gehäuse-Innenteil 10 nicht. Das Lagerschild 13 wird im Gehäuse 7 durch den O-Ring 21a bezüglich des Gehäuse-Innenteils 10 zentriert. Im Betrieb läuft der Rotor 2 nicht völlig koaxial zum Gehäuse 7 und zum Lagerschild 13. Diese Lauftoleranzen werden jedoch durch den flexiblen O-Ring 21a ausgeglichen. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich noch ein weiterer O-Ring verbaut, um eine
Kippelbewegung des Deckels 15 zu verhindern. Der O-Ring 21a und der weitere nicht dargestellte O-Ring wirken, genau wie der O-Ring 21, als dämpfendes Element und tragen zur Geräuschreduzierung bei.
Figur 4 zeigt einen Elektromotor 1 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 3 gezeigten zweiten dadurch, dass das Gehäuse-Außenteil 14 keinen Deckel 15 aufweist. Bei dieser Aus- führungsform wird der Rotor-Positionssensor 23 von außen direkt in das Lagerschild 13 eingefügt. Hierfür ist die Aufnahme 24 mit dem Lagerschild 13 verbunden.
Figur 4a zeigt wieder ein Detail aus dem Bereich des Flansches 17 des Elektromotors 1 gemäß Figur 4. In dieser Ansicht sind die O-Ringe 21, 21a besonders gut erkennbar.
Die Figuren 3 und 4 zeigen axiale Rotor-Positionssensoren 23. Es können jedoch auch radiale Sensoren eingesetzt werden, bei- spielsweise, wenn der Bauraum dies erfordert.
Figur 5 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen Elektromotor 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Figur 5a zeigt wieder ein Detail aus dem Bereich des Flansches 17 des Elektromotors 1 gemäß Figur 5.
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den
Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äguivalente zu verlassen.
Offenbart wird zudem ein erstes Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine 1 mit einem oben beschriebenen Gehäuse 7, wobei der Stator 3 kalt in das Gehäuse 7 eingepresst wird .
Ferner wird ein zweites Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine 1 mit einem oben beschriebenen Gehäuse 7 offenbart, wobei der Rotor 2 zusammen mit einem Lager 5, 6 in das Gehäuse 7 eingepresst und das Lager 5, 6 zur Befestigung spielfrei einrolliert wird.
Außerdem wird ein drittes Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine 1 mit einem oben beschriebenen Gehäuse 7 offenbart, wobei das Gehäuse-Außenteil 14 in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird. Während des Spritzgus sverfahrens werden metallische Komponenten und/oder vor- gefertigte Kunststoff omponenten des Gehäuse-Außenteils 14 eingesetzt und mit Kunststoffgießmasse angespritzt.

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse (7) für eine rotierende elektrische Maschine (1), das folgende Merkmale aufweist:
- ein Gehäuse-Innenteil (10) aus einem Metall oder einer Metalllegierung, das einen Stator (3) und einen Rotor (2) der rotierenden elektrischen Maschine (1) umschließt;
- ein Gehäuse-Außenteil (14) aus einem Kunststoff, das das Gehäuse-Innenteil (10) zumindest teilweise umgibt;
- zumindest eine Verbindungsstelle (17) zwischen dem Gehäuse-Innenteil (10) und dem Gehäuse-Außenteil (14), über die das Gehäuse-Außenteil (14) mit dem Gehäuse-Innenteil (10) mechanisch verbunden ist,
- wobei die zumindest eine Verbindungsstelle (17) einen ersten, an dem Gehäuse-Außenteil (14) ausgebildeten Flansch (31) und einen zweiten, an dem Gehäuseinnenteil (10) ausgebildeten Flansch (32) umfasst.
2. Gehäuse (7) nach Anspruch 1, das ferner einen Lagerschild (13) aufweist, wobei der Lagerschild (13) über die zumindest eine Verbindungsstelle (17) mit dem Gehäuse-Innenteil (10) und dem Gehäuse-Außenteil (14) mechanisch verbunden ist, wobei die zumindest eine Verbindungsstelle (17) einen dritten, an dem Lagerschild (13) ausgebildeten Flansch (33) umfas st .
3. Gehäuse (7) nach Anspruch 2, bei dem der erste (31), der zweite (32) und der dritte (33) Flansch zur Kraftübertragung von dem Gehäuse-Innenteil (10) und/oder dem Lagerschild
(13) auf das Gehäuse-Außenteil (14) sich zueinander überlappend angeordnet und miteinander form- oder kraftschlüssig verbunden sind. Gehäuse (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse-Innenteil (10) eine erste zylinderförmige Wand (12) aufweist und das Gehäuse-Außenteil (14) eine zweite zylinderförmige Wand (30) aufweist, wobei die zweite zylinderförmige Wand (30) des Gehäuse-Außenteils (14) die erste zylinderförmige Wand (12) des Gehäuse-Innenteils (10) umgibt .
Gehäuse (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (7) zwischen dem Gehäuse-Außenteil (14) und dem Gehäuse-Innenteil (10) zumindest einen Hohlraum (16) zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit aufweist.
Gehäuse (7) nach Anspruch 5, wobei der Hohlraum (16) zwischen der ersten zylinderförmigen Wand (12) des Gehäuse-Innenteils (10) und der zweiten zylinderförmigen Wand (30) des Gehäuse-Außenteils (14) ausgebildet ist.
Gehäuse (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse-Innenteil (10) aus einer Metalllegierung besteht, die Eisen, Chrom und Nickel enthält, wobei Chrom in einem Gewichtsprozent von 18 bis 19 und Nickel in einem Gewichtsprozent von 12 bis 13 enthalten sind.
Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das Lagerschild (13) aus der Metalllegierung besteht, die Eisen, Chrom und Nickel enthält, wobei Chrom in einem Gewichtsprozent von 18 bis 19 und Nickel in einem Gewichtsprozent von 12 bis 13 enthalten sind.
Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Gehäuse (7) zwischen dem Gehäuse-Außenteil (14) und dem Gehäuse-Innenteil (10) zumindest einen ersten O-Ring (21) zur wasserdichten Abdichtung des Hohlraums (16) aufweist.
10. Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Gehäuse (7) im Bereich der Verbindungsstelle (17) und zwischen dem Gehäuse-Außenteil (14), dem Gehäuse-Innenteil
(10) und/oder dem Lagerschild (13) zumindest einen Luftspalt (28) aufweist, der ausgebildet ist, Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuse-Außenteil (14), dem Gehäuse-Innenteil (10) beziehungsweise dem Lagerschild
(13) auszugleichen.
11. Gehäuse (7) nach Anspruch 10, wobei das Gehäuse (7) in dem zumindest einen Luftspalt (28) zumindest einen zweiten O-Ring (21a) aufweist, der ausgebildet ist, die Fertigungstoleranzen zwischen dem Gehäuse-Außenteil (14), dem Gehäuse-Innenteil (10) beziehungsweise dem Lagerschild
(13) auszugleichen und das Gehäuse-Außenteil (14), das Gehäuse-Innenteil (10) beziehungsweise den Lagerschild
(13) zueinander zu zentrieren.
12. Rotierende elektrische Maschine (1) mit einem Gehäuse (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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