Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Gehäuseteil, insbesondere für einen Elektromotor, welches einen annähernd hohlzylindrischen Grundkörper, in welchen eine koaxial zu einer Mittelachse in Axialrichtung verlaufende Bohrung eingebracht ist, umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuseteils, insbesondere für einen Elektromotor.

Elektrische Maschinen, insbesondere Elektromotoren, weisen einen Stator und einen Rotor auf, welche in einem Gehäuseteil angeordnet sind. Der Stator ist dabei drehfest mit dem Gehäuseteil verbunden. Der Rotor ist relativ zu dem Stator und relativ zu dem Gehäuseteil drehbar. Das Gehäuseteil umfasst einen annähernd hohlzylindrischen Grundkörper, in welchen eine koaxial zu einer Mittelachse in Axialrichtung verlaufende Bohrung eingebracht ist.

Aus dem Dokument DE 102016 008 719 A1 ist ein gattungsgemäßes Gehäuseteil für einen Elektromotor bekannt. Das Gehäuseteil umfasst mehrere Kühlrippen, die an der Mantelseite des Gehäuseteils radial vorspringen. An einer Stirnseite des Gehäuseteils ist eine Lüfterhaube angeordnet.

Aus dem Dokument DE 102020 006 831 A1 ist ebenfalls ein gattungsgemäßes Gehäuseteil für einen Elektromotor bekannt. Das Gehäuseteil umfasst mehrere Kühlrippen, die an der Mantelseite des Gehäuseteils angeordnet sind und in Axialrichtung verlaufen. An einer Stirnseite des Gehäuseteils ist eine Lüfterhaube angeordnet.

Wichtig bei der Herstellung eines Gehäuseteils ist eine präzise Ausrichtung des Grundkörpers in Axialrichtung wenn die Bohrung eingebracht wird. Wenn der Grundkörper geneigt zu der Axialrichtung ausgerichtet ist, so verläuft die Mittelachse der Bohrung ebenfalls geneigt durch den Grundkörper.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuseteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils weiterzubilden. Die Aufgabe wird durch ein Gehäuseteil mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils mit den in Anspruch 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßes Gehäuseteil, insbesondere für einen Elektromotor, umfasst einen annähernd hohlzylindrischen Grundkörper, in welchen eine koaxial zu einer Mittelachse in Axialrichtung verlaufende Bohrung eingebracht ist. An einer der Mittelachse abgewandten Mantelseite des Grundkörpers sind mehrere in Radialrichtung vorspringende Nocken angeordnet. An der Mantelseite und benachbart zu einer ersten Stirnseite des Grundkörpers ist eine erste umlaufende Nut eingebracht. An der Mantelseite und benachbart zu einer zweiten Stirnseite des Grundkörpers ist eine zweite umlaufende Nut eingebracht.

Die erste umlaufende Nut sowie die zweite umlaufende Nut dienen zum formschlüssigen Aufnehmen einer Lüfterhaube, eines Deckels oder einer sonstigen Abdeckung. Mittels der Nocken ist der Grundkörper in eine Haltevorrichtung einspannbar. Insbesondere ermöglichen die Nocken, den Grundkörper einmalig einzuspannen und mehrere Arbeitsschritte an dem Grundkörper durchzuführen, während der Grundkörper eingespannt ist. Dadurch ist das Gehäuseteil mit erhöhter Präzision fertigbar. Insbesondere sind Winkelabweichungen der Mittelachse relativ zu dem Grundkörper vermeidbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Nocken jeweils eine der ersten Stirnseite des Grundkörpers zugewandte erste Schulter und eine der zweiten Stirnseite des Grundkörpers zugewandte zweite Schulter auf. Die Schultern dienen Befestigungselementen einer Haltevorrichtung zum Umgreifen der Nocken und somit zum Einspannen des Grundkörpers.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Schultern, also die erste und die zweite Schulter, der Nocken jeweils sich rechtwinklig zu der Mittelachse erstreckende Schulterfläche auf. Diese Ausgestaltung der Schultern erleichtert das Umgreifen der Nocken durch Befestigungselemente einer Haltevorrichtung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Ausdehnung der Nocken in Axialrichtung größer als eine Ausdehnung der Nocken in Radialrichtung. Diese Ausgestaltung der Nocken ermöglicht eine präzise Ausrichtung des Grundkörpers in der Haltevorrichtung vor einer Durchführung weiterer Arbeitsschritte.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Ausdehnung der Nocken in Axialrichtung zwischen 0,4-mal und 0,6-mal, insbesondere 0,5-mal, so groß wie eine Ausdehnung des Grundkörpers in Axialrichtung. Diese Ausgestaltung der Nocken ermöglicht eine präzise Ausrichtung des Grundkörpers in der Haltevorrichtung vor einer Durchführung weiterer Arbeitsschritte.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Bohrung einen kreisrunden Querschnitt auf. Eine derartige Bohrung ist durch Innendrehen verhältnismäßig einfach und präzise herstellbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt die erste umlaufende Nut sich in Axialrichtung bis zu der ersten Stirnseite des Grundkörpers. Diese Ausgestaltung der ersten umlaufenden Nut gestattet das formschlüssige Aufnehmen einer Lüfterhaube, eines Deckels oder einer sonstigen Abdeckung.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erstreckt die zweite umlaufende Nut sich in Axialrichtung bis zu der zweiten Stirnseite des Grundkörpers. Diese Ausgestaltung der zweiten umlaufenden Nut gestattet das formschlüssige Aufnehmen einer Lüfterhaube, eines Deckels oder einer sonstigen Abdeckung.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an der Mantelseite des Grundkörpers mehrere in Radialrichtung vorspringende Kühlrippen angeordnet. Die Kühlrippen diesen zur Kühlung des Gehäuseteils im späteren Betrieb.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuseteils ist dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper zunächst in eine Haltevorrichtung eingespannt wird, wobei Befestigungselemente der Haltevorrichtung die Nocken des Grundkörpers formschlüssig und/oder kraftschlüssig umgreifen. Während der Grundkörper in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird die Bohrung in den Grundkörper eingebracht. Während der Grundkörper in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird die erste umlaufende Nut in den Grundkörper eingebracht. Während der Grundkörper in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird die zweite umlaufende Nut in den Grundkörper eingebracht. Erst anschließend wird der Grundkörper von der Haltevorrichtung entfernt.

Der Grundkörper wird nur einmalig eingespannt, und mehrere Arbeitsschritte werden an dem Grundkörper durchgeführt, während der Grundkörper eingespannt ist. Dadurch wird das Gehäuseteil mit erhöhter Präzision gefertigt. Insbesondere werden Winkelabweichungen der Mittelachse relativ zu dem Grundkörper vermieden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper bereits vor dem Einspannen in die Haltevorrichtung ein zumindest annähernd in Axialrichtung verlaufendes Bohrloch auf. Während der Grundkörper in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird die Bohrung durch Innendrehen in dem Bohrloch in den Grundkörper eingebracht. Durch das Innendrehen in dem Bohrloch werden Fertigungstoleranzen sowie Winkelabweichungen des Bohrlochs kompensiert.

Es ist auch denkbar, die Bohrung mittels eines Bohrers in den Grundkörper einzubringen, während der Grundkörper in der Haltevorrichtung eingespannt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden während der Grundkörper in der Haltevorrichtung eingespannt ist die erste Stirnseite plangedreht und die zweite Stirnseite plangedreht. Dadurch sind auch die Stirnseiten präzise zu der Mittelachse ausgerichtet.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigen:

Figur 1 : eine Draufsicht auf ein in einer Haltevorrichtung eingespanntes Gehäuseteil und

Figur 2: eine Schnittdarstellung des in der Haltevorrichtung eingespannten Gehäuseteils entlang der Schnittlinie A-A in Figur 1.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein in einer Haltevorrichtung eingespanntes Gehäuseteil 10 für einen Elektromotor. Das Gehäuseteil 10 weist einen annähernd hohlzylindrischen Grundkörper 14 auf. Der Grundkörper 14 ist beispielsweise aus einem Metall, insbesondere aus Stahl, gefertigt.

In den Grundkörper 14 ist eine Bohrung 15 eingebracht. Die Bohrung 15 verläuft koaxial zu einer Mittelachse M. Die Mittelachse M definiert eine Axialrichtung. Eine Richtung rechtwinklig zu der Axialrichtung wird als Radialrichtung bezeichnet. Die Bohrung 15 weist einen kreisrunden Querschnitt auf.

An einer der Mittelachse M abgewandten Mantelseite des Grundkörpers 14 ist eine erste umlaufende Nut 11 eingebracht. An der Mantelseite des Grundkörpers 14 ist auch eine zweite umlaufende Nut 12 eingebracht, welche in dieser Darstellung verdeckt ist. An der Mantelseite des Grundkörpers 14 sind ferner mehrere in Radialrichtung vorspringende Kühlrippen angeordnet.

An der Mantelseite des Grundkörpers 14 sind auch mehrere in Radialrichtung vorspringende Nocken 20 angeordnet. Vorliegend weist das Gehäuseteil 10 vier solcher Nocken 20 auf, welche jeweils um 90° versetzt zueinander an der Mantelseite des Grundkörpers 14 angeordnet sind.

Die Haltevorrichtung, in welche der Grundkörper 14 des Gehäuseteils 10 eingespannt ist, umfasst eine Grundplatte 1 sowie mehrere, vorliegend vier Befestigungselemente 2. Die Anzahl der Befestigungselemente 2 der Haltevorrichtung entspricht der Anzahl der Nocken 20 des Gehäuseteils 10. In der hier gezeigten Darstellung ist jeder Nocken 20 des Gehäuseteils 10 von genau einem Befestigungselement 2 der Haltevorrichtung umgriffen. Die Grundplatte 1 ist annähernd in Form einer Ringscheibe ausgestaltet und weist in einem zentralen Bereich eine Öffnung auf. Auf einer Seite der Grundplatte 1 sind die Befestigungselemente 2 jeweils um 90° versetzt zueinander angebracht. Während der Herstellung des Gehäuseteils 10 ist die Grundplatte 1 mit einer rotierenden Welle einer Drehbank oder CNC-Maschine verbunden. Dabei rotieren die Haltevorrichtung und der Grundkörper 14 um die Mittelachse M.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung des in der Haltevorrichtung eingespannten Gehäuseteils 10 entlang der Schnittlinie A-A in Figur 1. Der Grundkörper 14 weist eine erste Stirnseite 41, welche der Grundplatte 1 abgewandt liegt, und eine zweite Stirnseite 42, welche der Grundplatte 1 zugewandt liegt, auf.

Die erste umlaufende Nut 11 ist an der Mantelseite und benachbart zu der ersten Stirnseite 41 des Grundkörpers 14 eingebracht und erstreckt sich in Axialrichtung bis zu der ersten Stirnseite 41 des Grundkörpers 14. Die zweite umlaufende Nut 12 ist an der Mantelseite und benachbart zu der zweiten Stirnseite 42 des Grundkörpers 14 eingebracht und erstreckt sich in Axialrichtung bis zu der zweiten Stirnseite 42 des Grundkörpers 14.

Die Nocken 20 des Gehäuseteils 10 weisen jeweils eine der ersten Stirnseite 41 des Grundkörpers 14 zugewandte erste Schulter 51 und eine der zweiten Stirnseite 42 des Grundkörpers 14 zugewandte zweite Schulter 52 auf. Die besagten Schultern 51 , 52 der Nocken 20 sind jeweils flach ausgebildet und weisen Schulterflächen auf, die sich rechtwinklig zu der Mittelachse M erstrecken.

Eine Ausdehnung der Nocken 20 in Axialrichtung ist größer als eine Ausdehnung der Nocken 20 in Radialrichtung. Eine Ausdehnung der Nocken 20 in Axialrichtung ist vorliegend etwa halb so groß wie eine Ausdehnung des Grundkörpers 14 in Axialrichtung.

Zur Herstellung des Gehäuseteils 10 wird der Grundkörper 14 zunächst in die Haltevorrichtung eingespannt. Dabei wird der Grundkörper 14 derart aufgesetzt, dass die zweiten Schultern 52 der Nocken 20 auf Anschlägen der Befestigungselemente 2 aufliegen. Anschließend werden Druckplatten der Befestigungselemente 2 auf die ersten Schultern 51 der Nocken 20 aufgesetzt. Mittels Schrauben werden die Druckplatten in Richtung auf die Anschläge zu gespannt, wobei die Nocken 20 sich zwischen den Druckplatten und den Anschlägen befinden. Beim Einspannen umgreifen die Befestigungselemente 2 der Haltevorrichtung die Nocken 20 des Grundkörpers 14 somit formschlüssig und/oder kraftschlüssig.

Die Grundplatte 1 der Haltevorrichtung ist mit einer Welle einer Drehbank oder CNC-Maschine verbunden. Nach dem Einspannen des Grundkörpers 14 in die Haltevorrichtung wird die besagte Welle rotatorisch angetrieben. Somit rotieren die Haltevorrichtung und der Grundkörper 14 um die Mittelachse M.

Während der Grundkörper 14 in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird die Bohrung 15 in den Grundkörper 14 eingebracht. Beispielsweise wird die Bohrung 15 dabei mittels eines Bohrers in den Grundkörper 14 eingebracht. Vorzugsweise weist der Grundkörper 14 jedoch bereits vor dem Einspannen in die Haltevorrichtung ein in Axialrichtung verlaufendes Bohrloch auf. Während der Grundkörper 14 in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird dann die Bohrung 15 durch Innendrehen in dem Bohrloch in den Grundkörper 14 eingebracht. Dazu wird ein Drehmeißel entlang der Mittelachse M von der ersten Stirnseite 41 her in das Bohrloch eingebracht und von innen in Radialrichtung von der Mittelachse M weg an den Grundkörper 14 angelegt.

Während der Grundkörper 14 in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird auch die erste umlaufende Nut 11 in den Grundkörper 14 durch Profildrehen eingebracht. Dazu wird ein Drehmeißel vorzugsweise von außen in Radialrichtung auf die Mittelachse M zu an den Grundkörper 14 angelegt.

Während der Grundkörper 14 in der Haltevorrichtung eingespannt ist wird auch die zweite umlaufende Nut 12 in den Grundkörper 14 durch Profildrehen eingebracht. Dazu wird ein Drehmeißel vorzugsweise von außen in Radialrichtung auf die Mittelachse M zu an den Grundkörper 14 angelegt. Der Drehmeißel ist dabei beispielsweise Teil einer U-förmig ausgebildeten Baugruppe. Die Baugruppe wird zunächst entlang der Mittelachse M von der ersten Stirnseite 41 her in die Bohrung 15 eingeführt bis der Drehmeißel an der zweiten Stirnseite 42 austritt und sich in Axialrichtung außerhalb der Bohrung 15 befindet. Dann wird die Baugruppe in Radialrichtung derart verschoben bis der Drehmeißel sich in Radialrichtung außerhalb der Bohrung 15 befindet. Anschließend wird die Baugruppe in Axialrichtung zurück bewegt bis die U-förmig ausgebildete Baugruppe die zweite Stirnseite 42 des Grundköpers 14 umgreift und der Drehmeißel sich in Radialrichtung neben Grundkörper 14 befindet. Dann wird die Baugruppe in Radialrichtung derart verschoben, dass der Drehmeißel von außen an den Grundkörper 14 angelegt wird.

Während der Grundkörper 14 in der Haltevorrichtung eingespannt ist werden auch die erste Stirnseite 41 und die zweite Stirnseite 42 plangedreht.

Anschließend wird die Welle angehalten und der Grundkörper 14 wird von der Haltevorrichtung entfernt.

Bezugszeichenliste

1 Grundplatte 2 Befestigungselement

10 Gehäuseteil

14 Grundkörper

11 erste um laufende Nut

12 zweite um laufende Nut 15 Bohrung

20 Nocken

41 erste Stirnseite

42 zweite Stirnseite

51 erste Schulter 52 zweite Schulter

M Mittelachse