[发明专利]通过牺牲阳极防腐的电机单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐性能得到改善的电机单元。

背景技术

电机作为电动机和/或发电机用于不同的技术目的。电机例如能够用在机动车中，其中电机例如能够在电动车或者混合动力车中用作驱动装置，或者能够在装备有内燃机的传统车辆中设置成所谓的发电机用于提供电能。

电机及其组件通常由下述材料构成，所述材料由于周围环境的影响例如盐分、湿度以及温差会出现腐蚀现象。构件例如支承底座、HV盖和/或端盖经常由含有铜成分的铝合金制成。在这种金属部件中会观察到由腐蚀引起的磨损，其中铜份额的增大通常会导致易腐蚀性提高。

发明内容

本发明的实施方式以有利的方式实现了带有显著降低的易腐蚀性的电机单元。

根据本发明的一个方面提出了一种电机单元，该电机单元具有电机以及壳体，该壳体包围电机。至少电机和/或壳体的组件在此由第一金属制成并且应该防腐。电机单元的特征在于，其在壳体上还具有由第二金属制成的牺牲阳极，该第二金属比第一金属更活泼。

关于所提出的电机单元的实施方式的构思尤其能够被视作基于下述想法和认识：

如开头所提到的那样，电机单元通常具有由金属例如铝制成的组件。只要没有采取合适的保护措施，所述组件就经常倾向于在侵蚀介质的影响下和/或在困难的工作条件下、如其在机动车中的运行中会出现的那样随着时间的推移而受到腐蚀。

作为保护措施，至今为止通常尝试保护组件不受侵蚀介质的作用。例如尝试用保护层密封所述组件的表面。然而这种保护层必须绝对密封，因为其在其他方面例如会分解或者随着时间的推移而剥落。

作为这种传统的保护措施的替代方案，现在提出通过以下方式保护电机单元的易腐蚀的组件不被腐蚀，即在电机单元的壳体上设置牺牲阳极。牺牲阳极例如由船舶制造业或者桥梁制造业所公开。牺牲阳极应该具有比第一金属更活泼的第二金属，有待保护的组件则由第一金属制成。

“更活泼”在此应该理解为，与第一金属相比，所述第二金属具有更低的、也就是更负的标准电势、有时也称作氧化还原电势。换句话说，所述第二金属应该在电化序或者说电化学的电压序中、有时也称作氧化还原序中处于第一金属之下。

所述电机单元的有待保护的组件例如能够由铝制成，铝具有-1.66V的标准电势，并且所述牺牲阳极能够以镁构成，镁具有-2.36V的标准电势。

由于牺牲阳极的第二金属与有待保护的组件的第一金属相比较高的负电性，在与腐蚀介质例如溶解在水中的氧气或盐接触时优选会出现牺牲阳极的第二金属的氧化，从而在很大程度上保护有待保护的组件不受腐蚀。

换句话说，在此提出，作为被动的防腐措施例如通过施加保护层的替代方案，为电机单元提供主动的阴极防腐措施。在此，在电机和/或包围该电机的壳体的组件上设置更活泼的材料，该材料实现了牺牲阳极的任务并且由此保护所述组件。

根据一种实施方式，所述电机单元还能够具有冷却装置，该冷却装置设计用于借助穿过冷却通道的流体流、尤其水流来冷却电机。在功率电势高的电机中经常需要这种流体冷却，从而能够将电机运行中释放的损耗热量排出。尤其当用于机动车时，电机经常借助水冷却进行冷却，从而在运行期间不超过允许的最大温度。在这种电机单元中，现在提出如此布置所述牺牲阳极，使得其伸入到冷却通道中的流体流中。例如能够如此构造所述冷却装置，即将冷却通道构造在电机的壳体和外表面之间。

换句话说，所述牺牲阳极例如能够导电地置入电机的冷却循环中，优选以冷却用的流体直接与牺牲阳极接触的方式实现。由此能够获得电化学电压差，其中牺牲阳极的更活泼的或者说不那么贵重的（unedler）金属随着时间消耗并且用作用于其他组件、例如电机单元的壳体的防腐保护措施。在此，通常应该根据有待保护的组件的材料和/或冷却流体来选择牺牲阳极的材料。在马达壳体由铝制成的情况下，例如能够使用由镁制成的牺牲阳极。

在此，所述牺牲阳极能够直接与所述有待防腐保护的组件中的至少一个组件电接触。所述牺牲阳极尤其能够与电机单元的壳体能够导电的接触。

为了使所述牺牲阳极与有待保护的组件导电地连接，能够形成所谓的初级元件，其中有待保护的组件的第一金属用作阴极并且牺牲阳极的更活泼的第二金属用作阳极。在此，电流沿着有待保护的组件的第一金属的方向流动，从而使得在与氧化介质例如氧气接触时所述牺牲阳极的更活泼的第二金属释放其电子、也就是被氧化并且溶解。所施加的介质例如水在这种局部元件中是电解质，其实现了对所承载的微粒的输送并且由此闭合电路。在此，牺牲阳极随着时间的推移被消耗并且必要时必须时不时地更新，从而能够维持防腐能力。