通過犧牲陽極防腐的電機單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種防腐性能得到改善的電機單元。
【背景技術】
[0002]電機作為電動機和/或發電機用于不同的技術目的。電機例如能夠用在機動車中，其中電機例如能夠在電動車或者混合動力車中用作驅動裝置，或者能夠在裝備有內燃機的傳統車輛中設置成所謂的發電機用于提供電能。
[0003]電機及其組件通常由下述材料構成，所述材料由于周圍環境的影響例如鹽分、濕度以及溫差會出現腐蝕現象。構件例如支承底座、HV蓋和/或端蓋經常由含有銅成分的鋁合金制成。在這種金屬部件中會觀察到由腐蝕引起的磨損，其中銅份額的增大通常會導致易腐蝕性提尚。
【發明內容】
[0004]本發明的實施方式以有利的方式實現了帶有顯著降低的易腐蝕性的電機單元。
[0005]根據本發明的一個方面提出了一種電機單元，該電機單元具有電機以及殼體，該殼體包圍電機。至少電機和/或殼體的組件在此由第一金屬制成并且應該防腐。電機單元的特征在于，其在殼體上還具有由第二金屬制成的犧牲陽極，該第二金屬比第一金屬更活潑。
[0006]關于所提出的電機單元的實施方式的構思尤其能夠被視作基于下述想法和認識:
如開頭所提到的那樣，電機單元通常具有由金屬例如鋁制成的組件。只要沒有采取合適的保護措施，所述組件就經常傾向于在侵蝕介質的影響下和/或在困難的工作條件下、如其在機動車中的運行中會出現的那樣隨著時間的推移而受到腐蝕。
[0007]作為保護措施，至今為止通常嘗試保護組件不受侵蝕介質的作用。例如嘗試用保護層密封所述組件的表面。然而這種保護層必須絕對密封，因為其在其他方面例如會分解或者隨著時間的推移而剝落。
[0008]作為這種傳統的保護措施的替代方案，現在提出通過以下方式保護電機單元的易腐蝕的組件不被腐蝕，即在電機單元的殼體上設置犧牲陽極。犧牲陽極例如由船舶制造業或者橋梁制造業所公開。犧牲陽極應該具有比第一金屬更活潑的第二金屬，有待保護的組件則由第一金屬制成。
[0009]“更活潑”在此應該理解為，與第一金屬相比，所述第二金屬具有更低的、也就是更負的標準電勢、有時也稱作氧化還原電勢。換句話說，所述第二金屬應該在電化序或者說電化學的電壓序中、有時也稱作氧化還原序中處于第一金屬之下。
[0010]所述電機單元的有待保護的組件例如能夠由鋁制成，鋁具有-1.66V的標準電勢，并且所述犧牲陽極能夠以鎂構成，鎂具有-2.36V的標準電勢。
[0011]由于犧牲陽極的第二金屬與有待保護的組件的第一金屬相比較高的負電性，在與腐蝕介質例如溶解在水中的氧氣或鹽接觸時優選會出現犧牲陽極的第二金屬的氧化，從而在很大程度上保護有待保護的組件不受腐蝕。
[0012]換句話說，在此提出，作為被動的防腐措施例如通過施加保護層的替代方案，為電機單元提供主動的陰極防腐措施。在此，在電機和/或包圍該電機的殼體的組件上設置更活潑的材料，該材料實現了犧牲陽極的任務并且由此保護所述組件。
[0013]根據一種實施方式，所述電機單元還能夠具有冷卻裝置，該冷卻裝置設計用于借助穿過冷卻通道的流體流、尤其水流來冷卻電機。在功率電勢高的電機中經常需要這種流體冷卻，從而能夠將電機運行中釋放的損耗熱量排出。尤其當用于機動車時，電機經常借助水冷卻進行冷卻，從而在運行期間不超過允許的最大溫度。在這種電機單元中，現在提出如此布置所述犧牲陽極，使得其伸入到冷卻通道中的流體流中。例如能夠如此構造所述冷卻裝置，即將冷卻通道構造在電機的殼體和外表面之間。
[0014]換句話說，所述犧牲陽極例如能夠導電地置入電機的冷卻循環中，優選以冷卻用的流體直接與犧牲陽極接觸的方式實現。由此能夠獲得電化學電壓差，其中犧牲陽極的更活潑的或者說不那么貴重的(unedler)金屬隨著時間消耗并且用作用于其他組件、例如電機單元的殼體的防腐保護措施。在此，通常應該根據有待保護的組件的材料和/或冷卻流體來選擇犧牲陽極的材料。在馬達殼體由鋁制成的情況下，例如能夠使用由鎂制成的犧牲陽極。
[0015]在此，所述犧牲陽極能夠直接與所述有待防腐保護的組件中的至少一個組件電接觸。所述犧牲陽極尤其能夠與電機單元的殼體能夠導電的接觸。
[0016]為了使所述犧牲陽極與有待保護的組件導電地連接，能夠形成所謂的初級元件，其中有待保護的組件的第一金屬用作陰極并且犧牲陽極的更活潑的第二金屬用作陽極。在此，電流沿著有待保護的組件的第一金屬的方向流動，從而使得在與氧化介質例如氧氣接觸時所述犧牲陽極的更活潑的第二金屬釋放其電子、也就是被氧化并且溶解。所施加的介質例如水在這種局部元件中是電解質，其實現了對所承載的微粒的輸送并且由此閉合電路。在此，犧牲陽極隨著時間的推移被消耗并且必要時必須時不時地更新，從而能夠維持防腐能力。
[0017]尤其當犧牲陽極的第二金屬與有待保護的組件的第一金屬之間僅僅存在電化序中較小的電壓差時，能夠有利的是，不將犧牲陽極與有待防腐保護的組件直接電接觸地布置，而是取而代之將犧牲陽極與所述有待保護的組件電絕緣地進行布置。例如能夠將犧牲陽極與電機單元的殼體電絕緣地進行布置。在這種情況下能夠借助額外設置的電源在犧牲陽極和有待防腐保護的組件之間施加電壓。通過有待保護的組件與犧牲陽極之間額外施加的電壓能夠保證即使在比較活潑的殼體材料、例如鋁的情況下也有足夠的防腐能力。這種通過額外的電源施加電壓的犧牲陽極也稱作外電流陽極。在犧牲陽極如此絕緣的安裝時例如能夠將其連接到車輛電子器件上。所述車輛電子器件例如能夠為防腐提供所需的電壓。
[0018]為了提高防腐能力，也能夠將所述犧牲電極構造成兩部分。在此，犧牲電極的一部分能夠直接與電機單元的一個或多個有待保護的組件連接。而該犧牲陽極的另一部分則能夠與有待保護的組件電絕緣地進行布置，并且通過電源、例如汽車電子器件通電。在此，所述犧牲陽極的通電的第二部分在通常情況下負責突出的防腐功能，其中例如在保護電壓失靈時通過犧牲陽極的不通電的第一部分確保至少一定的基本防腐能力。
[0019]在有利的設計方案中，用于固定犧牲陽極的螺紋件被擰入到電機單元的殼體中。換句話說，能夠在包圍電機的殼體中在合適的位置上設置一個或多個孔，螺紋件、類似于螺栓能夠被擰入到所述孔中。在此，螺紋件能夠機械地固定在所述孔中并且優選流體密封地進行封閉。由此，在殼體內部例如能夠構造帶有有待流體流過的冷卻通道的冷卻裝置，擰入殼體中的犧牲陽極能夠伸入所述冷卻通道中。由此，所述犧牲陽極直接與冷卻流體接觸并且由此能夠有助于阻止所述冷卻流體對電機單元的組件產生腐蝕作用。另一方面，所述犧牲陽極能夠連同用于固定所述犧牲陽極的螺紋件一起裝配在電機單元的殼體中，并且必要時又再次卸下，從而例如能夠進行維護或者更換。
[0020]還能夠有利的是，在電機單元中設置傳感器，該傳感器設計用于獲取犧牲陽極的消耗狀態。這種傳感器能夠設計用于確定犧牲陽極的第二材料已經消耗了多少，并且例如在第二金屬臨近耗盡時提供警報信號。根據這種例如能夠由車輛電子器件讀出和/或傳遞的警報信號能夠獲取何時例如在維護的范圍內更換所述犧牲陽極。必要時所述傳感器還能夠構造用于檢測是否有足夠的冷卻流體位于冷卻裝置中，所述犧牲陽極例如伸入到該冷卻裝置中。
[0021]要指出的是，按本發明的電機單元的可能的特征以及優點在此參照本發明的不同的實施方式進行描述。本領域技術人員知道，能夠以合適的方式組合或者更換各個不同的特征，從而實現本發明的其他實施方式。
【附圖說明】
[0022]下面參照附圖描述本發明的實施方式，其中說明書和附圖都不視作對本發明的限制。