DE102019200168A1 - Electric drive with an electrical machine and with power electronics - Google Patents
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Abstract
Es wird ein elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine (1) und mit einer Leistungselektronik (2) zum Einbau in ein Getriebegehäuse (3) vorgeschlagen, wobei die elektrische Maschine (1) und die Leistungselektronik (2) als Vormontageeinheit miteinander verbunden sind. Ferner wird ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem an einem Getriebegehäuse (3) befestigten elektrischen Antrieb vorgeschlagen.An electric drive with an electrical machine (1) and with power electronics (2) for installation in a gearbox housing (3) is proposed, the electrical machine (1) and the power electronics (2) being connected to one another as a preassembly unit. A transmission of a vehicle with an electric drive attached to a transmission housing (3) is also proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistungselektronik zum Einbau in ein Getriebegehäuse. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem an einem Getriebegehäuse befestigten elektrischen Antrieb.The present invention relates to an electric drive with an electrical machine and with power electronics for installation in a transmission housing. The invention further relates to a transmission of a vehicle with an electric drive attached to a transmission housing.
Beispielsweise aus der Druckschrift
Demzufolge bilden die elektrische Maschine und die Elektronikbaugruppe zum Ansteuern der elektrischen Maschine separate Bauteile, die separat in das Getriebegehäuse eingebaut werden müssen.As a result, the electrical machine and the electronic assembly for controlling the electrical machine form separate components which have to be installed separately in the transmission housing.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe mit einem elektrischen Antrieb vorzuschlagen, welche vor der Montage eine gemeinsame Funktionsprüfung und eine gemeinsame vereinfachte Montage des Antriebes an dem Getriebegehäuse ermöglichen.The object of the present invention is to propose an electric drive and a transmission with an electric drive, which enable a common functional test and a simplified assembly of the drive on the transmission housing before assembly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 10 gelöst, wobei sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben.This object is achieved according to the invention by the features of
Somit wird ein elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistungselektronik zum Einbau in ein Getriebegehäuse vorgeschlagen, wobei die elektrische Maschine und die Leistungselektronik als Vormontageeinheit miteinander verbunden sind.An electrical drive with an electrical machine and with power electronics for installation in a transmission housing is thus proposed, the electrical machine and the power electronics being connected to one another as a preassembly unit.
Auf diese Weise können die elektrische Maschine und die Leistungselektronik vor der Montage ins Getriebe zu einer gemeinsamen Montageeinheit vormontiert werden und können somit vorab gemeinsam funktionsgeprüft werden und anschließend gemeinsam montiert werden.In this way, the electrical machine and the power electronics can be preassembled into a common assembly unit prior to assembly in the transmission and can thus be functionally checked in advance and then assembled together.
Eine konstruktiv besonders einfache Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Leistungselektronik an der elektrischen Maschine axialseitig befestigt und kontaktiert ist. Somit wird eine fertige Vormontageeinheit gebildet. Demzufolge zeichnet sich die Leistungselektronik und die elektrische Maschine dadurch aus, dass diese jeweils separate Gehäuse bilden, die auf konstruktiv einfache Weise miteinander mechanisch und elektrisch zu einer Vormontageeinheit verbunden werden können.A particularly simple design of the invention provides that the power electronics are fastened and contacted on the axial side of the electrical machine. A finished pre-assembly unit is thus formed. Accordingly, the power electronics and the electrical machine are distinguished in that they each form separate housings which can be mechanically and electrically connected to one another in a structurally simple manner to form a preassembly unit.
Beispielsweise kann die Leistungselektronik als Gehäuse einen Grundkörper aus Metall, insbesondere aus Aluminium, und einen den Grundträger e-maschinenseitig abschließenden Deckel aus Kunststoff umfassen. Die stromführenden Bauteile der Leistungselektronik können beispielsweise auf dem Aluminium-Grundträger positioniert werden und mit diesem kraftschlüssig verbunden werden. In dem Grundträger der Leistungselektronik können sich Kühlkanäle zur Kühlung der stromführenden Bauteile mit einem flüssigen Medium befinden. Der aus Kunststoff gefertigte Deckel der Leistungselektronik bietet den Vorteil, dass eine Wärmeleitung zwischen der elektrischen Maschine und dem Grundträger mit den stromführenden Bauteilen reduziert wird. Zusätzlich kann durch den Deckel der öldurchflutete Raum der elektrischen Maschine von dem Trockenraum der Leistungselektronik getrennt werden.For example, the power electronics as housing can comprise a base body made of metal, in particular aluminum, and a cover made of plastic, which closes off the base support on the e-machine side. The current-carrying components of the power electronics can, for example, be positioned on the aluminum base support and connected to it with a force fit. Cooling channels for cooling the current-carrying components with a liquid medium can be located in the base support of the power electronics. The plastic cover of the power electronics offers the advantage that heat conduction between the electrical machine and the basic carrier with the current-carrying components is reduced. In addition, the oil-flooded area of the electrical machine can be separated from the drying area of the power electronics through the cover.
Im Rahmen einer nächsten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine als Gehäuse einen Statorträger sowie ein erstes Lagerschild und ein zweites Lagerschild zum Lagern eines Rotors der elektrischen Maschine umfasst. Zur Befestigung der Leistungselektronik an der elektrischen Maschine dient in vorteilhafterweise der Statorträger der elektrischen Maschine, indem der Grundträger der Leistungselektronik an dem Statorträger befestigt wird, wobei der Deckel der Leistungselektronik an dem ersten Lagerschild der elektrischen Maschine anliegt und dichtend angepresst wird. Diese gebildete Vormontageeinheit wird über den Statorträger an dem Getriebegehäuse zur Montage befestigt.As part of a next development, it can be provided that the electrical machine comprises a stator carrier as well as a first bearing plate and a second bearing plate for mounting a rotor of the electrical machine. The stator carrier of the electrical machine is advantageously used to fasten the power electronics to the electrical machine, in that the base carrier of the power electronics is fastened to the stator carrier, the cover of the power electronics resting on the first end plate of the electrical machine and being pressed on in a sealing manner. This pre-assembly unit is attached to the gear housing for assembly via the stator carrier.
Die elektrische Kontaktierung zwischen der elektrischen Maschine und der Leistungselektronik erfolgt beispielsweise über elektrisch leitende Strombolzen oder dergleichen. Die Strombolzen können das Lagerschild der elektrischen Maschine und den Kunststoffdeckel der Leistungselektronik durchqueren, um mit den stromführenden Bauteilen, wie z. B. einer Leiterplatte, Platine oder dergleichen der Leistungselektronik verbunden zu werden.The electrical contact between the electrical machine and the power electronics takes place, for example, via electrically conductive current bolts or the like. The power bolts can traverse the end shield of the electrical machine and the plastic cover of the power electronics in order to connect with the current-carrying components, such as. B. a circuit board, circuit board or the like of the power electronics to be connected.
Um im Bereich der elektrischen Kontaktierung eine sichere Abdichtung vorzusehen, um zu verhindern, dass z. B. Öl aus der elektrischen Maschine in den Trockenraum der Leistungselektronik eindringen kann, sind der Kontaktierung Dichtelemente zugeordnet. Vorzugsweise kann bei der Verwendung von Strombolzen ein Dichtring vorgesehen sein, der axial zwischen dem ersten Lagerschild der elektrischen Maschine und dem Deckel der Leistungselektronik angeordnet ist. Der Dichtring wirkt sowohl am Außendurchmesser des Strombolzens als auch am Übergang zwischen dem Dichtring und dem Deckel der Leistungselektronik. Die Dichtung wird bei der Montage der Leistungselektronik zwischen dem Deckel und dem Lagerschild der elektrischen Maschine eingeklemmt und erzeugt durch die elastische Verformung die Abdichtung an den Dichtstellen. Es sind auch andere Dichtmittel verwendbar.To provide a secure seal in the area of electrical contacting to prevent z. B. Oil from the electrical machine in the drying room of the power electronics can penetrate, the contacting sealing elements are assigned. When using power bolts, a sealing ring can preferably be provided, which is arranged axially between the first bearing plate of the electrical machine and the cover of the power electronics. The sealing ring acts both on the outer diameter of the power bolt and at the transition between the sealing ring and the cover of the power electronics. When installing the power electronics, the seal is clamped between the cover and the end shield of the electrical machine and creates the seal at the sealing points due to the elastic deformation. Other sealants can also be used.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Getriebe eines Fahrzeuges mit dem an einem Getriebegehäuse befestigten elektrischen Antrieb, sodass sich die vorbeschriebenen Vorteile und weitere Vorteile ergeben.Another aspect of the present invention relates to a transmission of a vehicle with the electric drive attached to a transmission housing, so that the advantages described above and other advantages result.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistungselektronik; -
2 eine schematische Seitenansicht des elektrischen Antriebes als Vormontageeinheit; -
3 eine schematische Draufsicht auf den elektrischen Antrieb als Vormontageeinheit; -
4 eine geschnittene schematische Teilansicht des elektrischen Antriebes; und -
5 eine dreidimensionale Ansicht eines Getriebegehäuses eines Getriebes eines Fahrzeuges bei der Montage des elektrischen Antriebes als Vormontageeinheit.
-
1 a schematic sectional view through an electrical drive according to the invention with an electrical machine and with power electronics; -
2nd a schematic side view of the electric drive as a pre-assembly unit; -
3rd a schematic plan view of the electric drive as a pre-assembly unit; -
4th a sectional schematic partial view of the electric drive; and -
5 a three-dimensional view of a transmission housing of a transmission of a vehicle during the assembly of the electric drive as a pre-assembly unit.
In den
Wie beispielsweise aus
Die elektrische Maschine
Die Befestigung der Leistungselektronik
Die stromführenden Bauteile der Leistungselektronik
Die elektrische Kontaktierung zwischen der elektrischen Maschine
Der Deckel
Um eine Abdichtung der elektrischen Kontaktierung vorzusehen, weist jeder Strombolzen
Die Kontaktierung kann zusätzlich einen Längenausgleich zwischen elektrischer Maschine
In
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- elektrische Maschineelectrical machine
- 22nd
- LeistungselektronikPower electronics
- 33rd
- GetriebegehäuseGear housing
- 44th
- GrundträgerBasic rack
- 55
- Deckelcover
- 66
- StatorträgerStator carrier
- 77
- erstes Lagerschildfirst end shield
- 88th
- zweites Lagerschildsecond end shield
- 99
- Rotorrotor
- 1010th
- StrombolzenPower bolts
- 1111
- LeiterplatteCircuit board
- 1212th
- DichtringSealing ring
- 1313
- Bolzen zum LängenausgleichLength adjustment bolts
- 1414
- KupferbandCopper tape
- 1515
- VerschraubungScrew connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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-
2019
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