DE102020206745A1

DE102020206745A1 - Drive arrangement for an electrically drivable vehicle with an electric machine and a power electronics module

Info

Publication number: DE102020206745A1
Application number: DE102020206745.7A
Authority: DE
Inventors: Gerald Viernekes; Linus Eschenbeck; Christopher Allnoch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2021-12-02
Also published as: WO2021239802A1

Abstract

Es wird eine Antriebsanordnung (10) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (12) beschrieben, umfassend eine elektrische Maschine (18) mit einem um eine Mittelachse (A) drehbar gelagerten Rotor (26) und mit einem Stator (28). Der Stator (28) weist eine Statorwicklung (28a) auf, welche mittels zumindest eines Phasenverbindungsleiters (46) mit einem Leistungselektronikmodul (52) verbindbar ist. Weiter ist ein Gehäuse (30) mit einem Aufnahmeraum (36) vorgesehen, in welchem die elektrische Maschine (18) durch eine zentrale Öffnung (32) axial eingeführt und in einem Maschinenbereich (38) des Aufnahmeraums (36) angeordnet ist, wobei sich der Phasenverbindungsleiter (46) vom Stator (28) ausgehend innerhalb des Aufnahmeraums (36) erstreckt. Es wird vorgeschlagen, dass der Phasenverbindungsleiter (46) in dessen Erstreckungsrichtung zwei separat ausgebildete Abschnitte (461, 462) umfasst, von denen ein erster Abschnitt (461) am Stator (28) der elektrischen Maschine (18) und ein zweiter Abschnitt (462) an einem Befestigungsbereich (62) des Gehäuses (30) festgelegt ist. Dabei weisen der erste und der zweite Abschnitt (461, 462) einander zugewandte freie Endbereiche (461b, 462b) auf, welche bei der Montage der Antriebsanordnung (10) innerhalb des Gehäuses (30) miteinander verbunden werden und welche einen gegenseitigen Verbindungsbereich (460) ausbilden.A drive arrangement (10) for an electrically drivable vehicle (12) is described, comprising an electrical machine (18) with a rotor (26) rotatably mounted about a central axis (A) and with a stator (28). The stator (28) has a stator winding (28a) which can be connected to a power electronics module (52) by means of at least one phase connection conductor (46). Furthermore, a housing (30) with a receiving space (36) is provided in which the electrical machine (18) is axially inserted through a central opening (32) and is arranged in a machine area (38) of the receiving space (36), the Phase connecting conductor (46) extending from the stator (28) within the receiving space (36). It is proposed that the phase connection conductor (46) comprises two separately formed sections (461, 462) in its direction of extension, of which a first section (461) on the stator (28) of the electrical machine (18) and a second section (462) is fixed on a fastening area (62) of the housing (30). The first and second sections (461, 462) have free end regions (461b, 462b) facing one another, which are connected to one another during assembly of the drive arrangement (10) within the housing (30) and which have a mutual connecting region (460). form.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a drive arrangement for an electrically drivable vehicle according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Antriebsanordnung mit einer in einem Gehäuse befindlichen elektrischen Maschine ist beispielweise mit der EP 2 962 884 A1 bekannt geworden. Dabei sind Phasenverbindungsleiter vom Stator der elektrischen Maschine ausgehend in axial Richtung direkt zu einem Gehäusedurchgang geführt, dort festgelegt und weiter elektrisch mit einem an der Außenseite des Gehäuses befindlichen Leistungselektronikmodul in Form eines Inverters zum Ansteuern der Maschine verbunden.Such a drive arrangement with an electrical machine located in a housing is for example with the EP 2 962 884 A1 known. Phase connecting conductors are led from the stator of the electrical machine in the axial direction directly to a housing passage, fixed there and further electrically connected to a power electronics module located on the outside of the housing in the form of an inverter for controlling the machine.

Bei der genannten Anordnung sind die elektrische Maschine und der Gehäusedurchgang räumlich vergleichsweise nah zueinander angeordnet und ein ausreichender und freier Bauraum zur Verlegung der Phasenverbindungsleiter vorhanden. Dadurch kann die Montage der elektrischen Maschine und die Herstellung der elektrische Verbindung der Phasenverbindungsleiter einfach vorgenommen werden.In the above arrangement, the electrical machine and the housing passage are arranged spatially comparatively close to one another and there is sufficient and free installation space for laying the phase connecting conductors. As a result, the assembly of the electrical machine and the establishment of the electrical connection of the phase connection conductors can be carried out in a simple manner.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Antriebsanordnung bereitzustellen, bei welcher die elektrische Maschine auch unter räumlich schwierigen Bauraumbedingungen mit einem Leistungselektronikmodul, insbesondere einem Inverter, elektrisch verbunden werden kann. Insbesondere soll eine Antriebsanordnung geschaffen werden, mit der eine vergleichsweise größere Distanz zwischen dem Stator der elektrischen Maschine und einem Inverter durch die Phasenverbindungsleiter überbrückt werden kann und wobei auch gleichzeitig bei Vorhandensein von Hindernissen in einem Verlegebereich eines Phasenverbindungsleiters eine einfache Montage der elektrischen Maschine möglich ist.The object of the invention is to provide a drive arrangement in which the electrical machine can be electrically connected to a power electronics module, in particular an inverter, even under spatially difficult installation space conditions. In particular, a drive arrangement is to be created with which a comparatively larger distance between the stator of the electrical machine and an inverter can be bridged by the phase connecting conductor and, at the same time, simple assembly of the electrical machine is possible even if there are obstacles in a routing area of a phase connecting conductor.

Bei einigen bekannten Varianten sind die Phasenverbindungsleiter einseitig fest z.B. durch eine stoffschlüssige Verbindung mit einer Stator-Verschaltungsanordnung verbunden und erstrecken sich mit einem freien Anschlussende an einem Gehäusedurchgang oder außerhalb eines Gehäuses befindlichen Schaltkasten, an welchem werden Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.In some known variants, the phase connection conductors are firmly connected on one side, for example by a material connection with a stator interconnection arrangement, and extend with a free connection end on a housing passage or switch box located outside a housing, on which the above-mentioned object is achieved by a drive arrangement with the in claim 1 specified features solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Ansprüchen sowie den Figuren entnehmbar.Advantageous configurations and developments of the invention can be found in the following description, the dependent claims and the figures.

Demnach wird ein eine Antriebsanordnung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgeschlagen, welche zunächst eine elektrische Maschine mit einem um eine Mittelachse drehbar gelagerten Rotor und mit einem Stator umfasst. Dabei weist der Stator eine Statorwicklung auf, welche mittels zumindest eines Phasenverbindungsleiters mit einem Leistungselektronikmodul verbindbar ist. Die Antriebsanordnung umfasst weiter ein Gehäuse mit einem insbesondere einseitig offenen Aufnahmeraum, in welchem die elektrische Maschine durch eine zentrale Öffnung axial eingeführt und in einem Maschinenbereich des Aufnahmeraums angeordnet ist. Dabei erstreckt sich der Phasenverbindungsleiter vom Stator ausgehend insbesondere axial innerhalb des Aufnahmeraums.Accordingly, a drive arrangement for an electrically drivable vehicle is proposed, which initially comprises an electrical machine with a rotor rotatably mounted about a central axis and with a stator. The stator has a stator winding which can be connected to a power electronics module by means of at least one phase connection conductor. The drive arrangement further comprises a housing with a receiving space, in particular open on one side, in which the electrical machine is inserted axially through a central opening and is arranged in a machine area of the receiving space. Starting from the stator, the phase connection conductor extends in particular axially within the receiving space.

Gemäß der Erfindung zeichnet sich die Antriebsanordnung dadurch aus, dass der Phasenverbindungsleiter in dessen Erstreckungsrichtung zwei separat ausgebildete Abschnitte umfasst, von denen ein erster Abschnitt am Stator der elektrischen Maschine und ein zweiter Abschnitt an einem Befestigungsbereich des Gehäuses festgelegt ist. Dabei weisen der erste und der zweite Abschnitt einander zugewandte freie Endbereiche auf, welche bei der Montage der Antriebsanordnung innerhalb des Gehäuses miteinander verbunden werden und einen gegenseitigen Verbindungsbereich ausbilden.According to the invention, the drive arrangement is characterized in that the phase connection conductor comprises two separately formed sections in its direction of extension, a first section of which is fixed on the stator of the electrical machine and a second section on a fastening area of the housing. The first and the second section have free end regions facing one another, which are connected to one another during the assembly of the drive arrangement within the housing and form a mutual connecting region.

Durch die hier vorgeschlagene Aufteilung eines Phasenverbindungsleiters in zwei separate und unabhängig voneinander verlegbare und festlegbare Abschnitte kann eine Montage der elektrischen Maschine auch unter schwierigen Verlegebedingungen zum Beispiel bei gewundenen oder radial abgebogenen Leitungsverläufen leicht erfolgen. Ein Leistungselektronikmodul kann dadurch räumlich freier positioniert werden.The proposed division of a phase connecting conductor into two separate sections that can be laid and fixed independently of one another means that the electrical machine can easily be installed even under difficult laying conditions, for example with winding or radially bent lines. A power electronics module can thus be spatially more freely positioned.

Das elektrisch antreibbare Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein, welches als zusätzliche Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor aufweist. Das Leistungselektronikmodul kann einen Wechselrichter und auch eine Ansteuerelektronik zum Ansteuern der elektrischen Maschine enthalten.The electrically drivable vehicle can be an electric vehicle or a hybrid vehicle which has an internal combustion engine as an additional drive source. The power electronics module can contain an inverter and also control electronics for controlling the electrical machine.

Der gegenseitige Verbindungsbereich der genannten beiden Abschnitte kann grundsätzlich zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung etwa in Form einer Einwegrastverbindung ausgebildet sein. Mit Vorteil kann der Verbindungsbereich insbesondere zu Service- oder Reparaturzwecken lösbar ausgebildet sein, wobei das Gehäuse auch einen Zugang zu dem Verbindungsbereich aufweist, welcher insbesondere als eine Öffnung zum Eingriff eines Werkzeugs ausgebildet sein kann.The mutual connection area of the two sections mentioned can in principle be designed to produce a permanent connection, for example in the form of a one-way snap connection. The connection area can advantageously be designed to be detachable, in particular for service or repair purposes, the housing also having access to the connection area, which can in particular be designed as an opening for engaging a tool.

Für eine einfache Verlegung ist der Phasenverbindungsleiter als eine formstabile und zumindest im Wesentlichen starre Stromschiene bevorzugt als platzsparender Bandleiter und aus Kupfer ausgebildet.For simple routing, the phase connection conductor is preferred as a dimensionally stable and at least essentially rigid busbar space-saving strip conductor and made of copper.

Gemäß einer Weiterbildung der Antriebsanordnung kann der Aufnahmeraum einen Komponentenbereich aufweisen, in welchem eine weitere Komponente der Antriebsanordnung axial gestaffelt zu der elektrischen Maschine angeordnet ist und wobei der Phasenverbindungsleiter den Komponentenbereich des Aufnahmeraums axial zumindest teilweise durchquert. Dabei kann die Komponente in der axialen Montagerichtung der elektrischen Maschine axial vorgelagert oder nachgelagert angeordnet sein. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich kann die Komponente eine drehmomentübertragende Komponente des Antriebstrangs sein und beispielsweise als ein Koppelelement, eine Kupplung, ein Schwingungsdämpfer, ein Schwingungstilger oder als ein hydrodynamischer Drehmomentwandler vorliegen.According to a development of the drive arrangement, the receiving space can have a component area in which a further component of the drive arrangement is arranged axially staggered relative to the electrical machine and wherein the phase connection conductor axially at least partially crosses the component area of the receiving space. The component can be arranged axially upstream or downstream of the electrical machine in the axial assembly direction. In particular, but not exclusively, the component can be a torque-transmitting component of the drive train and can be present, for example, as a coupling element, a clutch, a vibration damper, a vibration damper or as a hydrodynamic torque converter.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Antriebsanordnung kann vorgesehen sein, dass der Phasenverbindungsleiter an der der elektrischen Maschine zugewandten Axialseite der Komponente und/oder an der der elektrischen Maschine abgewandten Axialseite der Komponente einen radialen Erstreckungsbereich aufweist, welcher sich mit der Komponente radial überdeckt.In one embodiment of the drive arrangement, it can be provided that the phase connection conductor has a radial extension area on the axial side of the component facing the electrical machine and / or on the axial side of the component facing away from the electrical machine, which radially overlaps with the component.

Die Aufteilung des Phasenverbindungsleiters ermöglicht es, dass sich der Phasenverbindungsleiter vom Stator ausgehend axial weiter in der Montagerichtung der E-Maschine in das Gehäuse hinein erstreckt und dabei die weitere Komponente zunächst axial übergreift und anschließend nach radial innen geführt ist und sich mit der Komponente radial überlappt und diese damit umgreift.The division of the phase connection conductor enables the phase connection conductor to extend axially further from the stator in the assembly direction of the electric machine into the housing and initially overlap the further component axially and then run radially inward and radially overlap with the component and embraces them.

Mit weiterem Vorteil können bei der vorgeschlagenen Antriebsanordnung der Verbindungsbereich und der Zugang des Gehäuses auf der der elektrischen Maschine abgewandten Axialseite der Komponente ausgebildet sein. Durch diese Anordnung des Verbindungsbereiches können die elektrische Maschine und die Komponente räumlich, insbesondere axial sehr platzsparend zueinander angeordnet werden. Insbesondere kann der Verbindungsbereich räumlich in einem Bauraumbereich vorgesehen sein, in welchem eine Außenkontur der Komponente nach radial innen abfällt. An dieser Position ist oft ausreichend Bauraum zur Anordnung von sich überlappenden Endbereichen von ersten und zweiten Abschnitt und von zugeordneten Verbindungsmitteln vorhanden.With the proposed drive arrangement, the connection area and the access to the housing can be formed with a further advantage on the axial side of the component facing away from the electrical machine. This arrangement of the connection area allows the electrical machine and the component to be arranged spatially, in particular axially, in a very space-saving manner with respect to one another. In particular, the connection area can be provided spatially in an installation space area in which an outer contour of the component slopes radially inward. At this position, there is often sufficient installation space for the arrangement of overlapping end regions of the first and second sections and of associated connecting means.

Gemäß einer weiteren bauraumsparenden Anordnungsvariante kann der Befestigungsbereich des zweiten Abschnitts des Phasenleiters auf der der elektrischen Maschine abgewandten Axialseite der Komponente ausgebildet sein.According to a further arrangement variant that saves space, the fastening area of the second section of the phase conductor can be formed on the axial side of the component facing away from the electrical machine.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der vorgenannte Befestigungsbereich als eine Gehäusedurchführung des Gehäuses ausgebildet sein, wobei der zweite Abschnitt einen zylinderförmigen Anschlussbereich zur Verbindung mit einem Leistungselektronikmodul aufweist. Der zweite Abschnitt des Phasenleiters kann im Bereich des Gehäuses eine Schnittstelle zur Verbindung mit dem Leistungselektronikmodul ausbilden. Der zylinderförmige Anschlussbereich kann ein Bolzen oder eine Hülse sein, welcher bzw. welche als ein Element des Gehäuses ausgebildet ist.According to a further advantageous embodiment, the aforementioned fastening area can be designed as a housing feed-through of the housing, the second section having a cylindrical connection area for connection to a power electronics module. The second section of the phase conductor can form an interface for connection to the power electronics module in the area of the housing. The cylindrical connection area can be a bolt or a sleeve which is designed as an element of the housing.

Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Antriebsanordnung ein Gangwechselgetriebe umfassen, wobei der Maschinenbereich zur Aufnahme der elektrischen Maschine innerhalb des Gehäuses, insbesondere einer Gehäuseglocke des Gangwechselgetriebes vorgesehen ist. Zudem ist es alternativ auch möglich, den Maschinenbereich auch innerhalb einer Radsatzanordnung des Gangwechselgetriebes auszubilden.In one exemplary embodiment, the drive arrangement can comprise a gear change transmission, the machine area for receiving the electrical machine being provided within the housing, in particular a housing bell of the gear change transmission. In addition, it is alternatively also possible to form the machine area within a gear set arrangement of the gear change transmission.

Im Weiteren kann die vorgeschlagene Antriebsanordnung ein Leistungselektronikmodul umfassen, welches an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist und welches mit dem zweiten Abschnitt des Phasenverbindungsleiters verbunden ist.Furthermore, the proposed drive arrangement can comprise a power electronics module which is arranged on the outside of the housing and which is connected to the second section of the phase connection conductor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die elektrische Maschine eine mehrphasige Statorwicklung aufweisen, wobei mehrere Phasenverbindungsleiter mit jeweils einem ersten und einen zweiten Abschnitt vorgesehen sind und wobei die ersten Abschnitte und/oder die zweiten Abschnitte der Phasenleiter gegenseitig voneinander elektrisch isoliert in Kunststoff eingebettet und als eine vorgefertigte Baugruppe zusammengefasst sind. Die jeweiligen Abschnitte der Phasenverbindungsleiter können mit weiterem Vorteil räumlich in Umfangsrichtung gestaffelt sein und zumindest teilweise nahe bzw. benachbart zu der Außenwandung des Gehäuses verlegt sein.According to an advantageous embodiment, the electrical machine can have a multiphase stator winding, with several phase connection conductors each having a first and a second section being provided and wherein the first sections and / or the second sections of the phase conductors are mutually electrically insulated and embedded in plastic and as a prefabricated one Assembly are summarized. The respective sections of the phase connecting conductors can be spatially staggered in the circumferential direction with a further advantage and be laid at least partially close to or adjacent to the outer wall of the housing.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform beispielhaft erläutert.The invention is explained below by way of example using an embodiment shown in the figures.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einer elektrischen Maschine und einem Leistungselektronikmodul;
2 eine schematische Teildarstellung der elektrischen Maschine und des Leistungselektronikmoduls von 1 und mit einem zwischen diesen verlegten mit zwei Abschnitten ausgeführten Phasenverbindungsleiter.
3 eine Darstellung von drei Phasenverbindungsleitern für eine mehrphasige elektrische Maschine, wobei die Phasenverbindungsleiter jeweils mit zwei Abschnitten ausgeführt und zu zwei Baugruppen zusammengefasst sind.

Show it:

1 a schematic representation of a drive arrangement for a hybrid vehicle with an electric machine and a power electronics module;
2 a schematic partial representation of the electrical machine and the power electronics module from 1 and with a two-section phase connection conductor laid between them.
3 a representation of three phase connection conductors for a multiphase electrical machine, the phase connection conductors each designed with two sections and combined into two assemblies.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung 10 für ein Hybridfahrzeug 12 mit einem Verbrennungsmotor 14, einer Trennkupplung 16, einer elektrischen Maschine 18, einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 20 und mit einem Gangwechselgetriebe 22, kurz Getriebe, wobei alle genannten Funktionskomponenten axial in dieser Reihenfolge gestaffelt angeordnet sind und ein Antriebsmoment an Fahrzeugräder 24 abgeben können. Das Hybridfahrzeug 12 kann somit wahlweise rein verbrennungsmotorisch, rein elektromotorisch oder in einer in einer gemischten Betriebsweise von beiden Antriebsquellen angetrieben werden. 1 shows a schematic representation of a drive arrangement 10 for a hybrid vehicle 12th with an internal combustion engine 14th , a disconnect clutch 16 , an electrical machine 18th , a hydrodynamic torque converter 20th and with a gear change transmission 22nd , gearbox for short, with all the functional components mentioned being staggered axially in this order and a drive torque to the vehicle wheels 24 can submit. The hybrid vehicle 12th can thus optionally be driven purely by an internal combustion engine, purely by an electric motor or in a mixed mode of operation from both drive sources.

Die elektrische Maschine 18 ist vorliegend als eine 3-phasige permanenterregte Synchronmaschine in Innenläuferbauart ausgebildet und umfasst einen um eine Mittelachse A drehbar gelagerten Rotor 26 und einen diesen radial außen umgebenden Stator 28, welcher in einem Gehäuse des Getriebes 22 festgelegt ist. Insbesondere ist die elektrische Maschine 18 durch eine zentrale Öffnung 32 einer Getriebeglocke 34 des Gehäuses 30 in einen einseitig offenen Aufnahmeraum 36 axial eingeführt und dort in einem Maschinenbereich 38 platziert. Der Drehmomentwandler 20 ist gleichfalls in der Getriebeglocke 34, nämlich in einem zum Maschinenbereich 38 benachbarten Komponentenbereich 40 angeordnet, welcher durch eine Radialwand 42 von einem Radsatzbereich 44 des Getriebes 22 räumlich getrennt ist.The electric machine 18th is in the present case designed as a 3-phase permanent magnet synchronous machine in internal rotor design and comprises one around a central axis A. rotatable rotor 26th and a stator surrounding it radially on the outside 28 , which is in a housing of the transmission 22nd is fixed. In particular, the electrical machine 18th through a central opening 32 a bell housing 34 of the housing 30th into a recording room that is open on one side 36 axially introduced and there in a machine area 38 placed. The torque converter 20th is also in the bell housing 34 , namely in one to the machine area 38 adjacent component area 40 arranged, which by a radial wall 42 from a wheelset area 44 of the transmission 22nd is spatially separated.

Es ist somit erkennbar, dass der Drehmomentwandler 20 axial zwischen dem Getriebe 22 und der elektrischen Maschine 18 angeordnet und somit letzterer in deren Montagerichtung axial vorgelagert ist.It can thus be seen that the torque converter 20th axially between the gearbox 22nd and the electric machine 18th arranged and thus the latter is axially upstream in the assembly direction.

Der Stator 28 weist eine Statorwicklung 28a auf, welche mittels drei Phasenverbindungsleitern 46, 48, 50 mit einem an der Außenseite des Gehäuses 30 angeordneten Leistungselektronikmodul 52, insbesondere mit einem Inverter verbunden ist, welcher die Statorwicklung 28a mittels eines Energiespeichers 54 mit einer in deren Frequenz und Amplitude vorgebbaren variablen Spannung beaufschlagen kann.The stator 28 has a stator winding 28a on, which by means of three phase connecting conductors 46 , 48 , 50 with one on the outside of the case 30th arranged power electronics module 52 , in particular is connected to an inverter, which the stator winding 28a by means of an energy store 54 can apply a variable voltage whose frequency and amplitude can be specified.

Wie in den Figuren schematisch dargestellt, sind die Anschlusspositionen 56, 58 der Phasenverbindungsleiter 46, 48, 50 von Stator 28 und Leistungselektronikmodul 52 durch den vorhandenen Drehmomentwandler 20 sowohl axial als auch zusätzlich radial voneinander beabstandet bzw. zueinander versetzt. Zum Anschluss der Phasenverbindungsleiter 46-50 an das Leistungselektronikmodul 52 ist auf der der elektrischen Maschine 18 abgewandten Axialseite des Drehmomentwandlers 20 eine Durchführung durch das Gehäuse, also eine Gehäusedurchführung 60 ausgebildet. Bei der erläuterten Anordnung ist also der Drehmomentwandler 20 bereits vor der Montage der elektrischen Maschine 18 in dem Aufnahmeraum 36 angeordnet, so dass mit Blick auf die 2 unter diesen Bedingungen eine Installation der Phasenverbindungsleiter 46-50 nicht ohne weiteres möglich ist.As shown schematically in the figures, the connection positions are 56 , 58 the phase connection conductor 46 , 48 , 50 from stator 28 and power electronics module 52 through the existing torque converter 20th both axially and additionally radially spaced from one another or offset from one another. For connecting the phase connecting conductors 46-50 to the power electronics module 52 is on that of the electric machine 18th facing away from the axial side of the torque converter 20th a bushing through the housing, that is, a housing bushing 60 educated. In the arrangement explained, there is thus the torque converter 20th even before the assembly of the electrical machine 18th in the recording room 36 arranged so that facing the 2 under these conditions an installation of the phase connection conductors 46-50 is not easily possible.

Zur Ermöglichung einer Montage und der Ausbildung einer bauraumsparenden Anordnung sind die Phasenverbindungsleiter 46-50 in deren Erstreckungsrichtung jeweils in zwei separat ausgebildete und separat montierbare Abschnitte 461, 462; 481, 482; 501, 502 geteilt, wie dieses im Verlauf der weiteren Beschreibung noch detailliert erläutert wird.The phase connection conductors are used to enable assembly and the formation of a space-saving arrangement 46-50 in the direction of extension in each case in two separately designed and separately mountable sections 461 , 462 ; 481 , 482 ; 501 , 502 divided, as this will be explained in detail in the course of the further description.

Die Phasenverbindungsleiter 46-50 sind im Ausführungsbeispiel als formstabile und zumindest im Wesentlichen starre Stromschienen, insbesondere als Bandleiter aus einem Kupferwerkstoff ausgebildet. Aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit ist hier lediglich der Phasenverbindungsleiter 46 exemplarisch dargestellt und beschrieben. Sofern dieses nicht explizit ausgeführt ist, treffen die diesbezüglichen Erläuterungen gleichfalls auf die weiteren Phasenverbindungsleiter 48, 50 zu.The phase connection conductors 46-50 are formed in the exemplary embodiment as dimensionally stable and at least essentially rigid busbars, in particular as strip conductors made of a copper material. For the sake of clarity, only the phase connection conductor is shown here 46 illustrated and described by way of example. Unless this is explicitly stated, the relevant explanations also apply to the other phase connection conductors 48 , 50 to.

Der erste Abschnitt 461 des Phasenverbindungsleiters 46 ist mit einem Endbereich 461 a an einer Verschaltungseinrichtung der Statorwicklung 28a am Stator 28 der elektrischen Maschine 18 festgelegt, was stoffschlüssig durch eine Löt- oder Schweißverbindung oder auch durch eine Niet-, Schraub- oder Klemmverbindung erfolgen kann. Der zweite Abschnitt 462 des Phasenverbindungsleiters 46 ist an der Gehäusedurchführung 60 festgelegt, welche somit gleichzeitig als ein Befestigungsbereich 62 für diesen Abschnitt 462 fungiert. Der zweite Abschnitt 462 ist weist an dieser Position einen zylinderförmigen als Bolzen oder Hülse ausgeführten Anschlussbereich 462a zur Verbindung mit dem Leistungselektronikmodul 52 auf.The first paragraph 461 of the phase connection conductor 46 is with an ending area 461 a on an interconnection device for the stator winding 28a on the stator 28 of the electric machine 18th determined what can be done in a materially bonded manner by a soldered or welded connection or also by a rivet, screw or clamp connection. The second section 462 of the phase connection conductor 46 is on the housing bushing 60 set, which thus simultaneously as a fastening area 62 for this section 462 acts. The second section 462 is has a cylindrical connection area designed as a bolt or sleeve at this position 462a for connection to the power electronics module 52 on.

Der erste Abschnitt 461 und der zweite Abschnitt 462 weisen einander zugewandte freie Endbereiche 461b, 462b auf, welche bei der Montage der Antriebsanordnung 10 innerhalb des Gehäuses 30 miteinander verbunden werden und einen gegenseitigen Verbindungsbereich 460 ausbilden. Der Verbindungsbereich 460 ist hier mittels einer Schraubverbindung 68 lösbar gestaltet. Das Gehäuse 30 weist an dieser Position einen mittels einer abnehmbaren Verschlusskappe 64 abgedeckten Zugang 66 in Form einer Eingriffsöffnung auf, sodass darüber die Schraubverbindung 68 zum Eingriff eines Werkzeugs zugänglich ist. In dem Verbindungsbereich 460 sind somit die sich überlappende Endbereiche 461b, 462b von ersten und zweiten Abschnitt 461, 462 und von den zugeordneten Verbindungsmitteln vorhanden.The first paragraph 461 and the second section 462 have facing free end regions 461b , 462b on which during the assembly of the drive assembly 10 inside the case 30th connected to each other and a mutual connection area 460 form. The connection area 460 is here by means of a screw connection 68 designed to be detachable. The case 30th has a removable cap at this position 64 covered access 66 in the form of an engagement opening, so that the screw connection 68 for engaging a tool is accessible. In the connection area 460 are thus the overlapping end areas 461b , 462b from first and second section 461 , 462 and available from the associated connecting means.

Der Verbindungsbereich 460 und der Zugang 66 des Gehäuses 30 sind auf der der elektrischen Maschine 18 abgewandten Axialseite des Drehmomentwandlers 20 ausgebildet, an welcher eine Außenkontur des Drehmomentwandlers 20 zumindest stufenweise nach radial innen in Richtung der Gehäusedurchführung 60 abfällt.The connection area 460 and access 66 of the housing 30th are on the electrical machine 18th facing away from the axial side of the torque converter 20th formed on which an outer contour of the torque converter 20th at least gradually radially inward in the direction of the housing lead-through 60 falls off.

Der mit den beiden Abschnitten 461, 462 dargestellte Phasenverbindungsleiter 46 erstreckt sich somit vom Stator 28 ausgehend zunächst nach radial außen und verläuft dann etwa axial innerhalb des Aufnahmeraums 36 nahe einer Außenwandung des Gehäuses 30. Der Phasenverbindungsleiter 46 durchgreift also den Komponentenbereich 40 und übergreift dabei zunächst den Drehmomentwandler 20 axial und weist im weiteren Verlauf an der der elektrischen Maschine 18 abgewandten Axialseite des Drehmomentwandlers 20 einen radial nach innen geführten Erstreckungsbereich 462c auf, welcher sich mit dem Drehmomentwandler 20 dort radial überdeckt und dadurch diesen hintergreift.The one with the two sections 461 , 462 phase connection conductor shown 46 thus extends from the stator 28 starting first radially outwards and then runs approximately axially within the receiving space 36 near an outer wall of the housing 30th . The phase connection conductor 46 So it goes through the component area 40 and initially engages over the torque converter 20th axially and points in the further course of the electrical machine 18th facing away from the axial side of the torque converter 20th a radially inward extension region 462c on which deals with the torque converter 20th covered there radially and thereby engages behind this.

Durch eine solche erläuterte Aufteilung des Phasenverbindungsleiters 46 kann bei der Montage der Antriebsanordnung 10 zunächst der zweite Abschnitt 462 des Phasenverbindungsleiters 46 an der Gehäusedurchführung 60 in der Nähe der Radialwand 42 festgelegt werden. Danach kann die Montage des Drehmomentwandlers 20 und anschließend die Montage der elektrischen Maschine 18 mit deren Rotor 26 und dem Stator 28 mit dem bereits daran festgelegten ersten Abschnitt 461 erfolgen. Beim axialen Fügen des Stators 28 greift der erste Abschnitt 461 des Phasenverbindungsleiters 46 in einen zwischen der Komponente, vorliegend dem Drehmomentwandler 20 und der Gehäuseaußenwand vorhandenen Ringspalt 70 ein und gelangt auf der Höhe der Gehäuseöffnung bzw. dem Zugang 66 zur Ausbildung des Verbindungsbereichs 460 mit dem zweiten Abschnitt 462 in Überdeckung. Die beiden Abschnitte 461, 462 können nunmehr mittels der Schraubverbindung 68 gesichert werden.By such an explained division of the phase connection conductor 46 can be used when assembling the drive assembly 10 first the second section 462 of the phase connection conductor 46 on the housing bushing 60 near the radial wall 42 be determined. Then the assembly of the torque converter can be started 20th and then the assembly of the electrical machine 18th with their rotor 26th and the stator 28 with the first section already fixed on it 461 take place. When joining the stator axially 28 the first section applies 461 of the phase connection conductor 46 in one between the component, in this case the torque converter 20th and the outer wall of the housing existing annular gap 70 and arrives at the level of the housing opening or access 66 to form the connection area 460 with the second section 462 in coverage. The two sections 461 , 462 can now by means of the screw connection 68 secured.

Wie bereits erwähnt, ist die erläuterte elektrische Maschine 18 mit einer mehrphasigen Statorwicklung 28a ausgebildet, wobei drei Phasenverbindungsleiter 46, 48, 50 mit jeweils einem ersten und einen zweiten Abschnitt vorgesehen sind. Dabei sind die ersten Abschnitte 461, 481, 501 und die zweiten Abschnitte 462, 482, 502 gegenseitig voneinander elektrisch isoliert in Kunststoff eingebettet und zu zwei vorgefertigten Baugruppen 72, 74 zusammengefasst; wobei im Wesentlichen lediglich deren Endabschnitte 461a, 461b; 462a, 462b; 481a, 481b; 482a, 482b; 501a, 501b; 502a, 502b frei liegen, wie das schematisch in 3 gezeigt ist. Die Baugruppe 72 kann bei der Montage der elektrischen Maschine 18 bereits in einer zuvor erläuterten Weise fest mit dem Stator 28 verbunden sein. An diesen Baugruppen 72, 74 sind die jeweiligen Abschnitte der Phasenverbindungsleiter 46-50 mit Bezug auf deren Lage in der Antriebsanordnung 10 in Umfangsrichtung gestaffelt und zumindest teilweise nahe bzw. benachbart zu der Außenwandung des Gehäuses 30 verlegt.As already mentioned, the explained electrical machine is 18th with a polyphase stator winding 28a formed, with three phase connecting conductors 46 , 48 , 50 each having a first and a second section are provided. Here are the first sections 461 , 481 , 501 and the second sections 462 , 482 , 502 Mutually electrically isolated, embedded in plastic and made into two prefabricated assemblies 72 , 74 summarized; essentially only their end sections 461a , 461b ; 462a , 462b ; 481a , 481b ; 482a , 482b ; 501a , 501b ; 502a , 502b are free, as shown schematically in 3 is shown. The assembly 72 can be used when assembling the electrical machine 18th already fixed to the stator in a manner previously explained 28 be connected. On these assemblies 72 , 74 are the respective sections of the phase connection conductors 46-50 with reference to their position in the drive arrangement 10 staggered in the circumferential direction and at least partially close to or adjacent to the outer wall of the housing 30th relocated.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: AntriebsanordnungDrive arrangement
1212th: HybridfahrzeugHybrid vehicle
1414th: VerbrennungsmotorInternal combustion engine
1616: TrennkupplungDisconnect clutch
1818th: elektrische Maschineelectric machine
2020th: DrehmomentwandlerTorque converter
2222nd: GangwechselgetriebeGear change transmission
2424: FahrzeugradVehicle wheel
2626th: Rotorrotor
2828: Statorstator
28a28a: StatorwicklungStator winding
3030th: Gehäusecasing
3232: ZentralöffnungCentral opening
3434: GetriebeglockeBell housing
3636: AufnahmeraumRecording room
3838: MaschinenbereichMachine area
4040: KomponentenbereichComponent area
4242: RadialwandRadial wall
4444: RadsatzbereichWheelset area
4646: PhasenverbindungsleiterPhase connection conductor
460460: VerbindungsbereichConnection area
461461: erster Abschnittfirst section
461a461a: EndbereichEnd area
461b461b: EndbereichEnd area
462462: zweiter Abschnittsecond part
462a462a: AnschlussbereichConnection area
462b462b: EndbereichEnd area
462c462c: radialer Erstreckungsbereichradial extension area
4848: PhasenverbindungsleiterPhase connection conductor
481481: erster Abschnittfirst section
481a481a: EndbereichEnd area
481b481b: EndbereichEnd area
482482: zweiter Abschnittsecond part
482a482a: EndbereichEnd area
482b482b: EndbereichEnd area
5050: PhasenverbindungsleiterPhase connection conductor
501501: erster Abschnittfirst section
501a501a: EndbereichEnd area
501b501b: EndbereichEnd area
502502: zweiter Abschnittsecond part
502a502a: EndbereichEnd area
502b502b: EndbereichEnd area
5252: LeistungselektronikmodulPower electronics module
5454: EnergiespeicherEnergy storage
5656: AnschlusspositionConnection position
5858: AnschlusspositionConnection position
6060: GehäusedurchführungHousing bushing
6262: BefestigungsbereichAttachment area
6464: VerschlusskappeCap
6666: Zugangaccess
6868: SchraubverbindungScrew connection
7070: RingspaltAnnular gap
7272: Baugruppemodule
7474: Baugruppemodule
AA.: MittelachseCentral axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2962884 A1 [0002]

Claims

Drive arrangement (10) for an electrically drivable vehicle (12) comprising, - an electrical machine (18) with a rotor (26) rotatably mounted about a central axis (A) and with a stator (28), wherein - the stator (28) has a stator winding (28a) which can be connected to a power electronics module (52) by means of at least one phase connection conductor (46) and further comprising - a housing (30) with a receiving space (36) in which the electrical machine (18) passes through a central Opening (32) inserted axially and arranged in a machine area (38) of the receiving space (36), wherein - the phase connection conductor (46) extends from the stator (28) within the receiving space (36), characterized in that - the phase connection conductor (46) comprises two separately designed sections (461, 462) in the direction of extension thereof, a first section (461) of which on the stator (28) of the electrical machine (18) and a second section (462) a fastening area (62) of the housing (30) is fixed and wherein - the first and the second section (461, 462) have facing free end areas (461b, 462b) which during the assembly of the drive arrangement (10) within the housing ( 30) are connected to one another and form a mutual connecting area (460).

Drive arrangement according to Claim 1 , characterized in that the connection area (460) is detachable and that the housing (30) has an access (66) to the connection area (460).

Drive arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the phase connection conductor (46) is designed as an at least substantially rigid busbar.

Drive arrangement according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the receiving space (36) has a component area (40) in which a further component (20) of the drive arrangement (10) is arranged axially staggered to the electrical machine (18) and wherein the phase connection conductor (46) the component area (40) of the receiving space (36) axially at least partially traversed.

Drive arrangement according to Claim 4 , characterized in that the component (20) is arranged axially upstream or downstream in the axial assembly direction of the electrical machine (18).

Drive arrangement according to Claim 4 or 5 , characterized in that the phase connection conductor (46) has a radial extension region (462c) on the axial side of the component (20) facing the electrical machine (18) and / or on the axial side of the component (20) facing away from the electrical machine (18) which radially overlaps with the component (20).

Drive arrangement according to one of the Claims 4 until 6th , characterized in that the connection area (460) and the access (66) of the housing (30) are formed on the axial side of the component (20) facing away from the electrical machine (18).

Drive arrangement according to one of the Claims 4 until 7th , characterized in that the fastening area (62) is formed on the axial side of the component (20) facing away from the electrical machine (18).

Drive arrangement according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the fastening area (62) is designed as a housing bushing (60) of the housing (30), the second section (462) having a cylindrical connection area for connection to a power electronics module (52).

Drive arrangement according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the drive arrangement (10) comprises a gear change gear (22), the housing (30) being assigned to the gear change gear (22).

Drive arrangement according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the drive arrangement (10) comprises a power electronics module (52) which is arranged on the outside of the housing (30) and which is connected to the second section (462) of the phase connection conductor (46).

Drive arrangement according to one of the Claims 1 until 11th , characterized in that the stator winding (28a) is multi-phase, with a plurality of phase connection conductors (46, 48, 50) each having a first and a second section (461, 462; 481, 482; 501, 502) are provided and wherein the The first sections (461, 481, 501) and / or the second sections (462, 482, 502) of the phase connection conductors (46, 48, 50) are embedded in plastic and are mutually electrically insulated from one another and are combined as a prefabricated assembly.