DE102018128937A1 - Statorträger und zugehöriges Kfz-Hybridmodul - Google Patents

Statorträger und zugehöriges Kfz-Hybridmodul Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Statorträger (1) für ein Kraftfahrzeug-Hybridmodul (2) sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug-hybrid Modul (2), wobei der Statorträger (1) einen Hauptkörper (3) aufweist, der zur Anbringung von einem Stator (4) oder mehreren Statoren (4) vorbereitet ist, wobei vom Hauptkörper (3) zumindest ein Flansch (5) im Wesentlichen radial absteht und dieser Flansch (5) wenigstens eine Vorbereitung (6) zum Anbringen an einem Gehäuseabschnitt (7) aufweist, wobei der Flansch (5) im Wesentlichen radial nach innen absteht.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Statorträger für ein Kraftfahrzeug (Kfz)-(Hochvolt-) Hybridmodul sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug-(Hochvolt-) Hybridmodul, wobei der Statorträger beispielsweise einen in Axialrichtung ausgerichteten und vorzugsweise hülsenartigen Hauptkörper aufweist, der zur Anbringung von einem Stator oder mehreren Statoren vorbereitet ist, wobei ein Stator bevorzugt eine Vielzahl von mit elektrischem Strom zu beaufschlagenden Statorwicklungspaketen besitzt, wobei vom Hauptkörper zumindest ein Flansch im Wesentlichen radial absteht und dieser Flansch wenigstens einer Vorbereitung zum Anbringen an einem beispielsweise nach Art eine Zwischenwand ausgebildeten Gehäuseabschnitt, etwa einem (P2-) Gehäuse, aufweist.
  • Nach aktuellem Stand der Technik haben derartige Kraftfahrzeug-Hybridmodule, insbesondere Einschubmodule in einer Getriebeglocke, eine elektrische Maschine mit einem Rotor und einem Stator, wobei der Stator in einem Statorträger angeordnet ist, welcher an einem Gehäuse, ggf. einen mit O-Ringen abgedichteten Kühlkanal ausbildend, befestigt ist. Der Statorträger hat hierfür radial außenliegende Laschen, wodurch nachteiliger Weise in Radialrichtung ein großer Bauraum benötigt wird.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht folglich darin, einen Statorträger für ein Kraftfahrzeug-Hybridmodul sowie ein solches Kraftfahrzeug-Hybridmodul bereitzustellen, welcher/s Nachteile des Stands der Technik vermeidet oder zumindest reduziert. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, den radialen Bauraum des Statorträgers kompakt zu gestalten.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Statorträger dadurch gelöst, dass der Flansch im Wesentlichen radial nach innen absteht. Dadurch kann vorteilhafter Weise ein kompakter radialer Bauraum des Statorträgers sichergestellt werden und können die vorstehend genannten Probleme des Stands der Technik vermieden werden.
  • Vorteilhafterweise ist die Vorbereitung ein Loch, nämlich ein Durchgangsloch, zum Durchführen eines einen Form-und/oder Kraftschluss verursachenden Mittels, wie eines Bolzens oder einer Befestigungsschraube. Dies stellt eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Befestigung des Statorträgers an dem Gehäuseabschnitt dar.
  • Darüber hinaus kann der Flansch durch beispielsweise vier in Radialrichtung ausgerichtete Schlitze in beispielsweise vier Segmente aufgeteilt sein. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn alle Segmente gleich groß bemessen sind, da dies hinsichtlich einer gleichmäßigen Lastverteilung/Lastübertragung zwischen dem Statorträger und dem Gehäuseabschnitt vorteilhaft ist.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung sind in jedem Segment drei Befestigungslöcher (Vorbereitungen/Löcher) zum Aufnehmen je einer Befestigungsschraube vorhanden. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit der Verbindung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Statorträger erzielt, sodass im Betrieb hohe Kräfte übertragen werden können.
  • Es hat sich als sinnvoll erwiesen, dass zwischen zwei Befestigungslöchern eines Segments ein Zentrierzapfenaufnahmeloch vorhanden ist. Bevorzugt ist in jedem oder zumindest in zwei einander radial gegenüberliegenden Segment ein Zentrierzapfenaufnahmeloch vorhanden. Vorteilhafterweise kann dadurch sichergestellt werden, dass der Stator bezüglich des Zwischengehäuses genau positioniert werden kann.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Schlitz von einer Befestigungslasche überdeckt, welche zur Befestigung eines Rotorlagesensors ausgelegt ist, beispielsweise aufweisend ein Gewindeloch mit oder ohne zusätzliches Einsatzelement. Dadurch kann auf einfache Weise eine gegebenenfalls justierbare, kostengünstig zu fertigende Halterung für einen oder mehrere Rotorlagesensoren bereitgestellt werden.
  • Ferner ist es von Vorteil, wenn die Vorbereitung radial innerhalb des zur Statorbefestigung vorbereiteten, hülsenartigen Grundkörpers und/oder des Stators vorhanden ist. Es hat sich als sinnvoll erwiesen, dass das (Befestigung-) Loch in axialer Flucht mit einem mit dem Stator im Betrieb zusammenwirken dem Rotor angeordnet ist. In anderen Worten ist das Loch in radialer Richtung mit einem gleichen Abstand zu der Statorlängsachse angeordnet wie der Rotor im eingebauten Zustand. D. h., der Flansch ragt nach radial innen über den Stator hinaus und ermöglicht somit eine einfache Montage einer Statorbaugruppe mit dem Stator und dem Statorträger an dem Gehäuseabschn itt.
  • Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch ein (Hochvolt-) Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gelöst, mit einem (P2-) Gehäuse, dass eine Zwischenwand ausbildet, die einen Befestigungsbereich besitzt, an dem ein Flansch des vorstehend beschriebenen Statorträgers mittels eines oder mehrerer Befestigungsmittel angebracht ist. P2 steht in diesem Zusammenhang für eine Art der Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Indem eine solche Zwischenwand vorgesehen wird, kann der Statorträger an nahezu beliebigen Positionen innerhalb des Hybridmoduls angeordnet werden.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist bei dem (Hochvolt-) Hybridmodul eine vorzugsweise nasse Doppel- oder Triple-Kupplung, beispielsweise mit Drehdurchführung, unter Zwischenschaltung des Rotors angeschlossen.
  • Mit anderen Worten wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch einen Statorträger mit einer innenliegenden Befestigungsgeometrie und ggf. Zentriergeometrie gelöst. Gemäß der Erfindung ist ein Statorträger an einem Bereich radial innerhalb des Stators durch Befestigungsschrauben mit einer zwischenliegenden Wand verbunden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Figuren näher erläutert, in denen eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt ist.
    • 1 zeigt einen Längsschnitt eines Hybridmoduls mit einem Statorträger gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Stator-Baugruppe.
    • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Statorträgers.
  • Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen zum Verständnis der der Erfindung. Ferner werden nachfolgend dieselben Bezugszeichen für gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile verwendet.
  • 1 zeigt einen Längsschnitt eines Statorträgers 1 eines Hybridmoduls 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Statorträger 1 hat einen hülsenartigen Hauptkörper 3, in welchen ein Stator 4 derart eingesetzt ist, dass eine Außenumfangsfläche des Stators 4 an einer Innenumfangsfläche des Hauptkörpers 3 anliegt. Von einem ersten Ende des Hauptkörpers 3 (in 1 links) steht ein integral mit dem Hauptkörper 3 ausgebildeter Flansch 5 nach radial innen hin vor. An einem radial innenliegenden Bereich des Flanschs 5 sind in Statorlängsrichtung verlaufende (Befestigungs-) Löcher 6 vorgesehen, welche zur Befestigung des Statorträgers 1 an einem Gehäuseabschnitt, genauer einer Zwischenwand 7, dienen. In die Löcher 6 sind Mittel zur Befestigung (Befestigungsmittel), in diesem Beispiel Befestigungsschrauben 8, eingesetzt und in der Zwischenwand 7 verschraubt.
  • Radial innerhalb des Stators 4 und des Statorträgers 1 ist drehbar dazu gelagert eine Rotorbaugruppe 9 vorgesehen. Diese weist einen Rotor 10 auf, welcher dem Stator 4 radial gegenüberliegend an einer Außenumfangsfläche eines Gehäuses einer nasslaufenden Triple-Kupplung 11 mit Drehdurchführung angeordnet ist. Der Rotor 10 und der Stator 4 sind Teil einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeug-Hybridmoduls. An dem Gehäuse der nassen/nasslaufenden Triple-Kupplung 11 ist ein Rotor-Rotorlagesensor 12 vorgesehen, welcher eine Rotationslage, z.B. einen Rotationswinkel, des Rotors 10 erfasst. Dem Rotor-Rotorlagesensor 12 radial gegenüberliegend ist ein Stator-Rotorlagesensor 13 an einer den Statorträger 1 und den Stator 4 aufweisenden Statorbaugruppe 14 angebracht.
  • Die Zwischenwand 7 bildet an einem radial äußeren Bereich einen in Statorlängsrichtung vorstehenden Anlageabschnitt bzw. eine Stufe zur Erleichterung einer Montage des Statorträgers 1 aus. Ferner ist an einer Umfangsfläche der Zwischenwand 7 eine Dichtung, genauer ein O-Ring 15, vorgesehen.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Statorbaugruppe 14. Gut erkennbar ist die mit dem O-Ring 15 versehene Zwischenwand 7, der daran mittels (Befestigungs-) Schrauben 8 befestigte Statorträger 1 sowie der in den Statorträger 1 eingesetzte Stator 4 mit einer Vielzahl von Wicklungen 16. Ferner ist der Flansch 5 des Statorträgers 1 geschlitzt, insbesondere geviertelt, sodass vier gleiche Segmente 17 ausgebildet sind. Die Segmente 17 sind dadurch voneinander getrennt, dass dazwischen jeweils eine in Radialrichtung verlaufende Lasche 18 ausgebildet (ausgestanzt o. Ä.) ist. Die Laschen 18 sind jeweils nach innen, d. h., weg von dem ersten Ende des Hauptkörpers 3 bzw. hin zu dem Raum, in welchem der Rotor zu montieren ist, gebogen, um eine senkrecht zur Statorlängsachse liegende Rotorlagesensor-Befestigungsfläche 19 zum Befestigen von einem Stator-Rotorlagesensor 13. Das radial äußere Ende jeder Lasche 18 ist integral mit dem Flansch 5 verbunden. An jedem Segment 17 sind drei Löcher 6, in welche die Schrauben 8 zur Verschraubung des Statorträgers 1 mit der Zwischenwand 7 eingesetzt sind, sowie ggf. ein Zentrierzapfenaufnahmeloch 20 zur Zentrierung derselben mittels eines Zentrierzapfens/-stifts 21 vorgesehen.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Statorträgers 1. Wie bereits vorstehend beschrieben, hat der Statorträger 1 einen Hauptkörper 3 und einen Flansch 5, welcher geschlitzt und dadurch in vier gleiche Segmente 17 aufgeteilt ist, um die Laschen 18 mit den Rotorlagesensor-Befestigungsflächen 19 bereitzustellen, welche jeweils ein Rotorlagesensor-Befestigungsloch 22 (Gewinde mit oder ohne zusätzlichem Einsatzelement) zur Befestigung des Stator-Rotorlagesensors 13 bilden. Ferner sind in jedem Segment 17 die Löcher 6 als Vorbereitung zum Befestigen des Statorträgers 1 an der Zwischenwand 7 sowie an zwei einander radial gegenüberliegenden Segmenten 17 je eines der Zentrierzapfenaufnahmelöcher 20 vorgesehen. Darüber hinaus ist an einem radial außenliegenden Bereich eines der Segmente 17 eine NTC-(„Negative Temperature Coefficient“) Aussparung 23 für einen NTC-Thermistorwiderstand vorgesehen. An einem anderen der Segmente 17 ist an einem Übergangsbereich zwischen dem Flansch 5 und dem Hauptkörper 3 eine schlitzförmige Terminal-Aussparung 24 ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Statorträger
    2
    Hybridmodul
    3
    Hauptkörper
    4
    Stator
    5
    Flansch
    6
    Vorbereitung/Loch
    7
    Gehäuseabschnitt/Zwischenwand
    8
    (Befestigung-) Mittel/Schraube
    9
    Rotorbaugruppe
    10
    Rotor
    11
    nasslaufende Triple-Kupplung
    12
    Rotor-Rotorlagesensor
    13
    Stator-Rotorlagesensor
    14
    Statorbaugruppe
    15
    O-Ring
    16
    Statorwicklung
    17
    Segment
    18
    Lasche
    19
    Rotorlagesensor-Befestigungsfläche
    20
    Zentrierzapfenaufnahmeloch
    21
    Zentrierzapfen/-stift
    22
    Rotorlagesensor-Befestigungsloch
    23
    NTC-Aussparung
    24
    Terminal-Aussparung

Claims (4)

  1. Statorträger (1) für ein Kraftfahrzeug-Hybridmodul (2) mit einem Hauptkörper (3), der zur Anbringung von einem Stator (4) oder mehreren Statoren (4) vorbereitet ist, wobei vom Hauptkörper (3) zumindest ein Flansch (5) im Wesentlichen radial absteht und dieser Flansch (5) wenigstens eine Vorbereitung (6) zum Anbringen an einem Gehäuseabschnitt (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (5) im Wesentlichen radial nach innen absteht.
  2. Statorträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbereitung ein Loch (6) zum Durchführen eines einen Form-und/oder Kraftschluss verursachenden Befestigungsmittels (8) ist.
  3. Hybridmodul (2) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse, das eine Zwischenwand (7) ausbildet, die einen Befestigungsbereich besitzt, an dem ein Flansch (5) des Statorträgers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mittels eines oder mehrerer Befestigungsmittel (8) angebracht ist.
  4. Hybridmodul (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Doppel- oder Triple-Kupplung (11) unter Zwischenschaltung des Rotors (10) angeschlossen ist.
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