Automobilhersteller und Zulieferer stehen bei den Komponenten für Elektromotoren vor neuen Herausforderungen. Wie groß diese sind, zeigt das Beispiel des Gehäuses eines Elektromotors: Im Vergleich zu einem Getriebegehäuse muss dieses innerhalb deutlich engerer Toleranzen gefertigt werden, da die Genauigkeit entscheidenden Einfluss auf den Wirkungsgrad des Elektromotors nimmt.
Zudem ist das E-Motorgehäuse durch den speziellen Aufbau, wie zum Beispiel integrierte Kühlkanäle, meist deutlich dünnwandiger als ein Getriebegehäuse. In einigen dieser Gehäuse sind darüber hinaus Lagerbuchsen aus Stahlwerkstoffen eingepresst. Spezielle Protektionsschilder im Werkzeug sorgen dafür, dass bei der Bearbeitung Stahlspäne nicht in Berührung mit den Aluminumoberflächen kommen und diese beschädigen.
Beschreibung: Hochintegrierte, komplexe Gehäuse mit Statoraufnahme, Getriebeaufnahme und Anschluss für die Leistungselektronik. Hohe Funktionsintegration spart Montagekosten. Kompakte Bauweise. Dadurch komplexes Gussgehäuse.
MERKMALE
Stator direkt im Gehäuse oder über Statorträger / Kühlmantel aufgenommen
Statorbohrung mit Stufen und Planflächen als Funktionsflächen
Eine Lagerbohrung des Rotors koaxial zur Statorbohrung im Gehäuse integriert
Positionierung des zweiten Lagerdeckels über Passstifte oder Passungsflächen; zweite Lagerbohrung muss koaxial sein
Lagerbohrungen von Getriebestufen im Gehäuse integriert; hohe Konzentrizität und Positionsgenauigkeit gefordert
Kühlkanäle teilweise im Gehäuse integriert
Komplexes Aluminiumgussgehäuse
ZERSPANUNGSANFORDERUNGEN
Aufwendige Konturzüge mit mehreren Durchmesserstufen (→ hohe Schnittkräfte und großes Zerspanvolumen)
Beschreibung: Zur Reduzierung der Komplexität, insbesondere um einen einfacheren Aufbau des Kühmantels zu realisieren werden topf- oder glockenförmige Gehäuse oder Statorträger eingesetzt.
MERKMALE
Als Zwischengehäuse zur Integration in Gesamtsystem
Statorbohrung mit Stufen und Planflächen als Funktionsflächen
Eine Lagerbohrung des Rotors koaxial zu Statorbohrung im Gehäuse integriert
Positionierung über Passungsflächen an der Außenfläche
Kühlkanäle als Rippen auf Außenseite
Dünnwandig, vibrationsanfällig
Spannung problematisch
ZERSPANUNGSANFORDERUNGEN
Extrem dünnwandige Bauteile (→ entspricht Wandstärke)
Äußere Kühlrippen müssen bearbeitet werden
Topf- bzw. Glockenform (→ begünstigt Schwingungen, spezielle Spannkonzepte und Schwingungsdämpfer)
15°-30° flache Einführfasen (→ Fließspanbildung und hohe Radialkräfte)
Beschreibung: Die einfachste Bauform von Motorengehäusen ist rohrförmig. Die Länge des Gehäuses und damit der elektrischen Maschine kann vergleichsweise einfach variiert werden für unterschiedliche Leistungen. Dafür erhöht sich der Montageaufwand durch geringe Funktionsintegration.
MERKMALE
Keine Lagerbohrungen des Rotors im Gehäuse integriert
Zwei Lagerdeckel zur Aufnahme des Rotors
Positionierung der zwei Lagerdeckel über Passungsflächen für Koaxialität der Lagerstellen
Geringere Komplexität
Praktisch rotationssymmetrisch
Dünnwandig, vibrationsanfällig
Spannung problematisch
ZERSPANUNGSANFORDERUNGEN
Stabilere Bauteile meist mit innenliegender Kühlstruktur
Auch Strangpressprofile möglich (AlSi1 → Fließspäne)
Ohne Spannlaschen (→ spezielle Spannkonzepte)
Teilweise mit beidseitigen Passungen in IT6-Toleranz
Hybridgetriebegehäuse und Hybridmodul-/Zwischengehäuse
Beschreibung: Integration der elektrischen Maschine in bestehende Getriebearchitektur durch scheibenförmige Hybridmodule bzw. Zwischengehäuse. Auch bauraumneutrale Aufbauten werden mit teilweise topfförmigen Gehäusen als Einschubteil realisiert.
