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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.
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Beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2014 216 636 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt. Die Antriebsvorrichtung umfasst ein Automatikgetriebe mit einem Getriebegehäuse und ein in dem Getriebegehäuse angeordnetes erstes als elektrische Maschine ausgebildetes Antriebsaggregat mit einem um eine Achse drehbar angeordneten Rotor und mit einem dazu unter Ausbildung eines radialen Luftspalts koaxial und radial innen dazu angeordneten Stator. Auf der dem Rotor abgewandten Seite eines ersten Zylinderbereiches eines Statorträgers ist ein radial innerer erster Aufnahmebereich in dem Getriebegehäuse vorgesehen. In dem Aufnahmebereich des Getriebegehäuses ist eine Elektronikbaugruppe zum Ansteuern der elektrischen Maschine eingesetzt.
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Demzufolge bilden die elektrische Maschine und die Elektronikbaugruppe zum Ansteuern der elektrischen Maschine separate Bauteile, die separat in das Getriebegehäuse eingebaut werden müssen.
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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. Gemäß einem weiteren Aspekt sollen ein elektrischer Antrieb und ein Getriebe mit einem elektrischen Antrieb möglichst kompakt, das heißt bauraumsparend ausgebildet werden. Gemäß einem noch weiteren Aspekt sollen ein elektrischer Antrieb und ein Getriebe mit einem elektrischen Antrieb zugleich effektiv und zuverlässig gekühlt werden.
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Diese Aufgaben werden durch einen elektrischen Antrieb gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Getriebe mit einem solchen elektrischen Antrieb gemäß Patentanspruch 10 gelöst, wobei sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben.
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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 und wobei die Leistungselektronik axialseitig an der elektrischen Maschine befestigt und kontaktiert ist und wobei die elektrische Maschine fluidgekühlt ist und einen zentralen Nassraum umfasst und die Leistungselektronik einen an den Nassraum angrenzenden Trockenraum aufweist.
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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. 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. Durch das Vorsehen einer Fluidkühlung mittels eines zentralen Nassraums der elektrischen Maschine kann eine Verlustwärme effektiv vom Rotor und zugleich vom Stator der elektrischen Maschine abgeführt werden. Der Nassraum kann insbesondere mit einem zirkulierenden Öl beaufschlagt werden.
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Die elektrische Maschine kann mit Vorteil als Gehäuse einen Statorträger sowie ein erstes Lagerschild und ein zweites Lagerschild zur Lagerung eines Rotors aufweisen, wobei auf der zur Leistungselektronik weisenden Axialseite zwischen dem Statorträger und dem dort befindlichen ersten Lagerschild ein Dichtbereich zur Begrenzung des Nassraums ausgebildet ist. Insbesondere kann die elektrische Maschine als Innenläufermaschine mit einem Stator und mit einem dazu radial innerhalb angeordneten Rotor ausgebildet sein. Durch das Vorsehen des Dichtbereichs kann der Nassraum insbesondere in einem äußeren Radialbereich abgeschlossen werden.
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Mit weiterem Vorteil kann der vorgenannte Dichtbereich als eine umlaufende Schweißnaht ausgeführt sein, so dass zusätzlich zu einer Abdichtung des Nassraums zugleich auch das erste Lagerschild drehfest an dem Statorträger festgelegt werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, den Nassraum und den Trockenraum durch einen die Leistungselektronik abschließenden Deckel zu trennen, wobei der Deckel unter Ausbildung eines gemeinsamen Dichtbereichs an dem ersten Lagerschild anliegt. Durch den Deckel können Nass- und Trockenraum somit auch in ein einem zentral inneren Bereich, das heißt in der Umgebung der dort befindlichen Lagerstelle einer Rotorwelle gegenüber einem durch das Lager durchtretenden Kühlfluid bzw. Öl getrennt werden. Der genannte Dichtbereich zwischen Deckel und Lagerschild befindet sich also radial außerhalb der Lagerstelle der Rotorwelle.
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Beispielsweise kann die Leistungselektronik als Gehäuse einen Grundkörper aus Metall, insbesondere aus Aluminium, und einen den Grundträger auf Seite der elektrischen Maschine abschließenden Deckel umfassen, welcher bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt ist. 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.
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Zur Befestigung der Leistungselektronik an der elektrischen Maschine dient in vorteilhafterweise das erste Lagerschild der elektrischen Maschine, indem der Grundträger der Leistungselektronik an dem ersten Lagerschild der elektrischen Maschine befestigt wird. Der Deckel der Leistungselektronik liegt dabei an dem ersten Lagerschild an und wird dichtend angepresst. Diese gebildete Vormontageeinheit wird über das erste Lagerschild an dem Getriebegehäuse zur Montage befestigt. Der Statorträger der elektrischen Maschine ist somit über das erste Lagerschild an dem Getriebegehäuse (3) befestigbar.
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Zur Verbindung mit dem Grundträger der Leistungselektronik und mit einem Getriebegehäuse kann das erste Lagerschild mit besonderem Vorteil radial außerhalb der beiden zuvor erläuterten Dichtbereiche einen Radialflansch mit Öffnungen, beispielsweise in Form von Verschraubungslaschen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere von Schraubbolzen aufweisen.
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Es kann bei dem erläuterten elektrischen Antrieb weiter vorgesehen sein, am Statorträger einen Dichtbereich zum Zusammenwirken mit einem Getriebegehäuse auszubilden. Dieser weitere Dichtbereich kann am Stator bzw. am Statorträger auf der zur Leistungselektronik weisenden Axialseite vorgesehen werden, um ein Übertreten und ein Austreten von Kühlfluid von der der Leistungselektronik abgewandten Axialseite der elektrischen Maschine auf die Gegenseite wirksam zu unterbinden.
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In noch weiterer Ausgestaltung kann die elektrische Kontaktierung zwischen der elektrischen Maschine und der Leistungselektronik beispielsweise über elektrisch leitende Strombolzen oder dergleichen erfolgen. 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. 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.
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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.
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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;
- 6 eine weitere geschnittene Teilansicht des in einem Getriebegehäuse angeordneten elektrischen Antriebs;
- 7 eine noch weitere geschnittene Teilansicht eines gegenüber 6 in einem Verbindungs- und Abdichtungsbereich zum Getriebegehäuse modifizierten elektrischen Antriebs.
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In den 1 bis 7 sind verschiedene Ansichten einer möglichen Ausführungsvariante eines elektrischen Antriebes mit einer elektrischen Maschine 1 und mit einer Leistungselektronik 2 zum Einbau in ein Getriebegehäuse 3 beispielhaft dargestellt. Um die elektrische Maschine 1 und die Leistungselektronik 2 vor der Montage an das Getriebegehäuse 3 prüfen zu können und eine möglichst einfache Montage zu realisieren, ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine 1 und die Leistungselektronik 2 als Vormontageeinheit miteinander verbunden sind.
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Wie beispielsweise aus 1 ersichtlich ist, ist die Leistungselektronik 2 an der elektrischen Maschine 1 axialseitig bzw. koaxial befestigt und elektrisch kontaktiert. Die Leistungselektronik 2 umfasst als Gehäuse einen Grundträger 4 aus Metall, beispielsweise aus Aluminium und einen den Grundträger 4 e-maschinenseitig abschließenden Deckel 5, beispielsweise aus Kunststoff.
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Die elektrische Maschine 1 umfasst als Gehäuse einen im Wesentlichen rohrzylindrischen Statorträger 6, der insbesondere als ein Blechumformteil ausgebildet ist, sowie ein erstes Lagerschild 7 und ein zweites Lagerschild 8 zum Lagern eines Rotors 9 der elektrischen Maschine 1. Auf diese Weise wird das Gehäuse umfangsmäßig durch den Statorträger 6 und jeweils stirnseitig durch die beiden Lagerschilde 7, 8 bei der elektrischen Maschine 1 gebildet. Der Rotor 9 wird mittels einer Rotorwelle 9a durch zwei Kugellager 30, 31 an den Lagerschilden 7, 8 gegenüber dem Stator 16 der elektrischen Maschine 1 gelagert. Die axiale bzw. koaxiale Positionierung der Leistungselektronik 2 erfolgt über den Zentrierdurchmesser des Deckels 5 der Leistungselektronik 2 im ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1. Die Winkelausrichtung erfolgt über einen Passstift zwischen dem Statorträger 6 und dem Grundträger 4 der Leistungselektronik 2. Der Deckel 5 aus Kunststoff wird teilweise im Statorträger 6 aufgenommen. Der Deckel 5 wird ebenfalls teilweise in dem Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 aufgenommen und bildet mit diesem die Leistungselektronik 2.
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Die Befestigung der Leistungselektronik 2 erfolgt durch Verschraubungen 15a über den Grundträger 4 an dem Statorträger 6 der elektrischen Maschine 1, wie dieses in der Zusammenschau der 1-6 erkennbar ist. Der Statorträger 6 umfasst einen Zylinderabschnitt 6a und an dem zu der Leistungselektronik 2 gerichteten Endbereich einen nach radial außen gerichteten Ringkragen 6b. Dieser Ringkragen 6b dient als Axialanschlag und legt beim Einführen der elektrischen Maschine 1 in das Getriebegehäuse 3 deren axiale Montageposition fest.
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Der Statorträger 6 der elektrischen Maschine 1 weist an dessen Umfang mehrere radial von einer äußeren Kreisumfangsbegrenzung 22 abstehend Laschen bzw. Öffnungen 151a, 151b für die Verschraubungen 15a, 15b an dem Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 und an dem Getriebegehäuse 3 und auf. Die Laschen 151a fluchten mit an der Außenseite der Leistungselektronik 2, insbesondere an deren Grundkörper 4 radial abstehenden Aufnahmebereichen 152a für Schraubbolzen. Die Laschen 151b fluchten bei der Montage der elektrischen Maschine 1 im Getriebegehäuse 3 mit dort von einem im Wesentlichen zylinderförmigen Grundkörper des Getriebegehäuses 3 radial abstehenden Aufnahmebereichen 152b für Schraubbolzen. Über die Verschraubung 15b kann somit auch ein über den Stator eingeleitetes Drehmoment abgestützt werden.
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Der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 liegt dichtend an dem ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 an, wie dies beispielsweise in den 1, 4 und 6 ersichtlich ist.
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Die stromführenden Bauteile der Leistungselektronik 2 sind auf dem Grundträger 4 aus Aluminium positioniert und mit diesem kraftschlüssig verbunden. Im Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 befinden sich Kühlkanäle zur Kühlung mit einem flüssigen Medium, wobei der Kühlkanal auf der der elektrischen Maschine 1 abgewandten Seite des elektrischen Antriebes angeordnet ist.
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Die elektrische Kontaktierung zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 erfolgt bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb über Strombolzen 10. Die Strombolzen 10 durchqueren das erste Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 und den Deckel 5 der Leistungselektronik 2, um mit einer Leiterplatte 11 des Grundträgers 4 der Leistungselektronik 2 verbunden zu werden, wobei die Leiterplatte 11 auf dem Grundträger 4 angebunden ist, wie dies beispielsweise aus 4 ersichtlich ist.
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Der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 hat unter anderem die Aufgabe, die Wärmeleitung zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 bei dem elektrischen Antrieb zu dämmen. Weiterhin ist die elektrische Maschine zur Abführung einer Verlustwärme fluidgekühlt und mit einer Kühleinrichtung ausgebildet, wobei der Rotor 9 mit einem Kühlfluid, insbesondere einem Kühlöl benetzt werden kann und wobei der Innenraum der elektrischen Maschine 1 als ein zentraler Nassraum 23 ausgebildet ist. Das Kühlfluid wird vorliegend im Bereich des zweiten Lagerschilds 8 axial in die als Hohlwelle ausgebildete Rotorwelle 9a eingebracht und kann diese über radiale Auslassöffnungen 9b über im Inneren des Rotors 9 verlaufende Fluidkanäle verlassen. Das Kühlfluid kann sich im gesamten, durch die Lagerschilde 7, 8 und den Statorträger begrenzten Raumbereich ausbreiten und kann ebenso durch die Lager 30, 31 durchtreten, diese schmieren und diese auch gleichzeitig mit dem Rotor 9 und dem Stator 16 auch kühlen. Das Kühlfluid kann den Innenraum durch hier zeichnerisch nicht dargestellte Abflussöffnungen im Bereich des zweiten Lagerschildes 8 wieder verlassen. In diesem Zusammenhang hat der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 die Aufgabe, den öldurchfluteten Nassraum 23 der ölgekühlten elektrischen Maschine 1 von einem Trockenraum 24 der Leistungselektronik 2 zu trennen, wobei trotz alledem ein Durchtritt des Magnetfeldes z. B. des Rotorlagesensormagnetes in Richtung des Empfängers auf der Leiterplatte 11 des Grundträgers 4 der Leistungselektronik 2 ermöglicht wird.
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Zur Trennung von Nassraum 23 und Trockenraum 24 ist, wie besonders gut anhand von 6 erkennbar, zwischen dem Deckel 5 und dem Statorträger 6 ein erster Dichtbereich 19 vorgesehen, wozu in einem äußeren Umfangswandbereich des Deckels 5 eine Ringnut 17 mit einem Dichtring 18 ausgebildet ist. Es ist zusätzlich zwischen dem Statorträger 6 und dem Getriebegehäuse 3 ein zweiter Dichtbereich 20 vorgesehen. Dazu ist am Statorträger 6 im Übergangsbereich vom Zylinderabschnitt 6a zum Ringkragen 6b ein Dichtring 21 eingesetzt, welcher mit einer an der zentralen Einführöffnung des Getriebegehäuses 3 ausgebildeten konischen Dichtfläche 3a zusammenwirkt. An diese konische Dichtfläche 3a schließen sich zum einen ein zylinderförmiger Abschnitt 3b und zum anderen eine mit dem Ringkragen 6b zusammenwirkende und sich nach radial außen erstreckende stirnseitige Anlagefläche 3c an.
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Der Statorträger 6 weist an der den Dichtbereichen 19, 20 abgewandten Axialseite einen Durchmessersprung auf und bildet dadurch einen Axialanschlag 6c zur axialen Festlegung eines Statorblechpakets 16a aus. Es ist in 6 erkennbar, dass das Statorblechpaket 16a von der dem Dichtbereich 20 zugewandten Axialseite in den Statorträger 6 eingeführt ist. Die Lagerschilde 7, 8 sind auf beiden Axialseiten des Blechpakets 16 in den Statorträger 6 eingeschoben, insbesondere eingepresst und liegen am Blechpaket 16a an. Der Stator 16 mit den Lagerschilden 7, 8 wird in 6 von rechts nach links in das dort offene Getriebegehäuse 3 eingeschoben.
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Um eine Abdichtung der elektrischen Kontaktierung vorzusehen, weist jeder Strombolzen 10 einen Dichtring 12 auf, der axial zwischen dem ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 und dem Deckel 5 der Leistungselektronik 2 angeordnet ist (4). Dadurch, dass im Bereich der Strombolzen 10 Dichtelemente zwischen dem ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 und dem Deckel 5 der Leistungselektronik 2 vorgesehen sind, wird verhindert, dass Öl aus dem Öl- bzw. Nassraum 23 der elektrischen Maschine 1 in den Trockenraum 24 der Leistungselektronik 2 eindringt. Hierzu wirkt der Dichtring 12 gleichzeitig sowohl am Außendurchmesser der Strombolzen 10 als auch am Übergang zwischen dem Dichtring 12 und dem Deckel 5 der Leistungselektronik 2. Der Dichtring 12 wird bei der Montage der Leistungselektronik 2 zwischen dem Deckel 5 und dem Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 eingeklemmt und erzeugt durch die elastische Verformung die Abdichtung an den Dichtstellen, wie dies in 4 ersichtlich ist. Durch die schwimmende Anordnung zwischen dem Deckel 5 und dem ersten Lagerschild 7 kann auch bei Achsversatz und Winkelversatz zwischen der Leistungselektronik 2 und der elektrischen Maschine 1 abgedichtet werden.
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Die Kontaktierung kann zusätzlich einen Längenausgleich zwischen elektrischer Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 aufweisen. Der Längenausgleich erfolgt durch Bolzen 13, die durch Öffnungen im Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 zu dem zugeordneten Strombolzen 10 geführt werden. Die Bolzen 13 und die Strombolzen 10 können über ein Kupferband 14 oder dergleichen miteinander elektrisch leitend verbunden werden. Die Öffnungen werden nach dem Kontaktieren mit einem Deckelelement mit Dichtung verschlossen.
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In 5 ist die vorteilhaft einfache Montage des vorgeschlagenen elektrischen Antriebes mit der elektrischen Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 als Vormontageeinheit an einem Getriebegehäuse 3 eines Getriebes eines Fahrzeuges beispielhaft gezeigt. Die als Vormontageeinheit miteinander verbundene elektrische Maschine 1 und die Leistungselektronik 2 werden in Pfeilrichtung in eine Ausnehmung in das Getriebegehäuse 3 eingeführt und an dem Getriebegehäuse 3 verschraubt. Der Statorträger 6 der elektrischen Maschine 1 weist hierfür die zuvor erwähnten Laschen bzw. Öffnungen 151a, 151b für die Verschraubungen 15a, 15b an dem Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 und an dem Getriebegehäuse 3 und auf.
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7 zeigt eine weitere geschnittene Teilansicht eines gegenüber 6 in einem Verbindungsbereich zum Getriebegehäuse 3 modifizierten elektrischen Antriebs mit einer alternativen Ausgestaltung zur Trennung von Nassraum 23 und Trockenraum 24. Bis auf die nachfolgend näher erläuterten Änderungen entspricht der Antrieb grundsätzlich dem bereits anhand der 1-6 erläuterten Antrieb. Die elektrische Maschine 1 umfasst wiederum als Gehäuse den Statorträger 6 sowie das erste Lagerschild 7 und das zweite Lagerschild 8 zum Lagern des Rotors 9. Zur Befestigung der Leistungselektronik 2 an der elektrischen Maschine 1 dient in diesem Ausführungsbeispiel das erste Lagerschild 7, indem der Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 an dem ersten Lagerschild 7 befestigt wird, wobei der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 wiederum an dem ersten Lagerschild 7 anliegt und dichtend angepresst wird. Diese gebildete Vormontageeinheit wird über das erste Lagerschild 7 an dem Getriebegehäuse 3 zur Montage befestigt, wie das in 7 erkennbar ist.
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Der zweite Dichtbereich 20 zwischen dem Statorträger und dem Getriebegehäuse 3 ist vom Endbereich des Getriebegehäuses 3 axial zum Statorblechpaket 16a verlegt und bildet dort einen Dichtbereich 20' aus. Der Statorträger 6 weist an der dem Dichtbereich 20' zugewandten Seite einen Durchmessersprung auf, wobei der Durchmesser im Vergleich zu einem Tragbereich für das Statorblechpaket 16a lokal verringert ist. Dieser Durchmessersprung bildet einen axialen Anschlag 6d bei der Montage des Statorblechpakets 16a aus. Der Durchmessersprung bildet gleichfalls einen Wandungsbereich einer Ringnut 25, in welche ein mit der zylindrischen Innenumfangsfläche des Getriebegehäuses 3 zusammenwirkender Dichtring 26 eingesetzt ist. Zwischen der Ringnut 25 und dem dort befindlichen stirnseitigen Ende ist der Statorträger 6 gleichfalls mit einem im Vergleich zu dem Tragbereich für das Statorblechpaket 16a verringerten Durchmesser ausgebildet. Die Lagerschilde 7, 8 sind wiederum auf beiden Axialseiten des Blechpakets 16 in den Statorträger 6 eingeschoben, insbesondere eingepresst, wobei das zweite Lagerschild 8 stirnseitig am Blechpaket 16a anliegt. Das erste Lagerschild 7 ist in einem radial äußeren Bereich mit einem vom Statorblechpaket 16a wegführenden Rohrabschnitt 7a ausgebildet, welcher noch weiter radial außen in einen Radialflansch 7b mit Schraublaschen bzw. Anschlussöffnungen 153a, 153b für die Verschraubungen 15a, 15b übergeht. Der Radialflansch 7b ist somit radial außerhalb der Dichtbereiche 27, 19' vorgesehen. Die Schraublaschen 153a, 153b sind am Umfang des Lagerschilds 7 versetzt ausgebildet, wobei in 7 lediglich eine Verschraubung 15b gezeigt ist. Die Schraublaschen 153a sind zur Ausbildung der Verschraubung 15a mit der Leistungselektronik 2 und die Schraublaschen 153b sind zur Ausbildung der Verschraubung 15b mit dem Getriebe, insbesondere mit dem Getriebegehäuse 3 vorgesehen. Der Statorträger 6 ist an dessen Endbereich mit dem Lagerschild 7 verschweißt, wobei eine Schweißnaht 27a in dem dort vorhandenen radialen Zwischenraum 28 zwischen Statorträger 6 und Getriebegehäuse 3 ausgebildet werden kann. Auf diese Weise kann eine Drehmomentabstützung des Stators 16 am Lagerschild 7 erfolgen und auch gleichzeitig ein Dichtbereich 27 zur Abdichtung des Nassraums 23 dargestellt werden. Es ist in 7 erkennbar, dass das Statorblechpaket 16a von der dem Dichtbereich 20' abgewandten Axialseite in den Statorträger 6 eingeführt ist. Der Stator 16 mit den Lagerschilden 7, 8 ist in 7 von rechts nach links in das Getriebegehäuse 3 eingeschoben. Der erste Dichtbereich 19 (6) ist hierbei als Dichtbereich 19` zwischen dem Deckel 5 und einer inneren Umfangsfläche des Rohrabschnitts 7a vorgesehen. Zu diesem Zweck ist am Deckel 5 eine Ringnut 5a mit einem Dichtring 29 ausgebildet. Der Deckel 5 ist bei beiden Varianten gemäß der 6 und 7 radial innen im Bereich der Rotorwelle geschlossen ausgeführt, so dass dort kein Fluid aus dem Nassraum 23 austreten kann. Die Montage der elektrischen Maschine 1 erfolgt in einer zu 5 analogen Weise mittels der Schraublaschen 153a, 153b am Lagerschild 7.
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Der Vorteil der Ausgestaltung in 7 gegenüber derjenigen von 6 besteht darin, dass durch die Position des Dichtbereichs 20' die konische Dichtfläche 3a und die Anlagefläche 3c entfallen können und dass dadurch die Verschraubungen 15a, 15b auf einem kleineren Teilkreisdurchmesser ausgebildet werden können. Dadurch kann zunächst ein äußerer Durchmesser der elektrischen Maschine 1 und des elektrischen Antriebs spürbar verringert werden. Besonders vorteilhaft ist weiter, dass ein Getriebe mit einem vorstehend erläuterten elektrischen Antrieb kompakter ausgebildet werden kann. Bei einer parallelen Anordnung des elektrischen Antriebs, das heißt der Rotorwelle der elektrischen Maschine zu einer Eingangswelle des Getriebes kann der gegenseitige Abstand der Wellen beträchtlich verringert werden, wobei dadurch der elektrische Antrieb näher zu der Eingangswelle des Getriebes angeordnet werden kann. Der auf diese Weise insgesamt gewonnene Bauraum kann für die Anordnung oder zur Ausbildung anderer Aggregate oder Elemente genutzt werden. Eine gegebenenfalls vorliegende kritische Bauraumsituation zum Einbau eines derartigen Getriebes in einen Motorraum eines Fahrzeuges kann auf diese Weise zumindest deutlich vermindert oder vollständig beseitigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrische Maschine
- 2
- Leistungselektronik
- 3
- Getriebegehäuse
- 3a
- Dichtfläche
- 3b
- zylinderförmiger Abschnitt
- 3c
- Anlagefläche
- 4
- Grundträger
- 5
- Deckel
- 5a
- Ringnut
- 6
- Statorträger
- 6a
- Zylinderabschnitt
- 6b
- Ringkragen
- 6c
- Anschlag
- 6d
- Anschlag
- 7
- erstes Lagerschild
- 7a
- Rohrabschnitt
- 7b
- Radialflansch
- 8
- zweites Lagerschild
- 9
- Rotor
- 9a
- Rotorwelle
- 9b
- Auslassöffnung
- 10
- Strombolzen
- 11
- Leiterplatte
- 12
- Dichtring
- 13
- Bolzen zum Längenausgleich
- 14
- Kupferband
- 15a
- Verschraubung
- 15b
- Verschraubung
- 16
- Stator
- 16a
- Statorblechpaket
- 17
- Ringnut
- 18
- Dichtring
- 19, 19`
- erster Dichtbereich
- 20, 20'
- zweiter Dichtbereich
- 21
- Dichtring
- 22
- Kreisumfangsbegrenzung
- 23
- Nassraum
- 24
- Trockenraum
- 25
- Ringnut
- 26
- Dichtring
- 27
- Dichtbereich
- 27a
- Schweißnaht
- 28
- Zwischenraum
- 29
- Dichtring
- 30
- Lager
- 31
- Lager
- 151a
- Schraublasche
- 151b
- Schraublasche
- 152a
- Aufnahmebereich
- 152b
- Aufnahmebereich
- 153a
- Schraublasche
- 153b
- Schraublasche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014216636 A1 [0002]
