DE102020212575A1

DE102020212575A1 - Housing of an electrical machine

Info

Publication number: DE102020212575A1
Application number: DE102020212575.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Gerundt; Daniel Schwartz; Markus Feigl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-04-07

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse (18) einer elektrischen Maschine (14), die einen auf einer Rotorwelle (20) aufgenommenen Rotor (22) und einen Stator (30) umfasst. An einem den Stator (30) umgebenden Kühlkörper (34) ist ein integrierter Zwischensteg (36) ausgebildet, in dem zumindest ein Lagersitz (25) eines B-Lagers (26) der Rotorwelle (20) ausgebildet ist. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf die Verwendung des Gehäuses (18) in einem E-Achsen-Modul (10) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs.The invention relates to a housing (18) of an electrical machine (14) which comprises a rotor (22) held on a rotor shaft (20) and a stator (30). An integrated intermediate web (36) is formed on a cooling body (34) surrounding the stator (30), in which at least one bearing seat (25) of a B-bearing (26) of the rotor shaft (20) is formed. The invention also relates to the use of the housing (18) in an e-axle module (10) of an electrically powered vehicle or a hybrid vehicle.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse einer elektrischen Maschine, die einen auf einer Rotorwelle aufgenommenen Rotor und einen Stator umfasst. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine sowie auf die Verwendung des Gehäuses in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug.The invention relates to a housing for an electrical machine that includes a rotor mounted on a rotor shaft and a stator. Furthermore, the invention relates to a method for assembling an electrical machine and to the use of the housing in an electrically powered vehicle.

Stand der TechnikState of the art

DE 10 2012 202 460 A1 hat eine elektromotorische Getriebevorrichtung zur Bereitstellung eines Antriebsmoments zum Gegenstand, mit einem Getriebe zur Umsetzung des Antriebsdrehmoments, mit einem Motorgehäuseabschnitt, in dem der Elektromotor angeordnet ist. Ferner ist ein Getriebegehäuseabschnitt vorgesehen, in dem das Getriebe angeordnet ist mit einem Kühlkreislauf, wobei der Motorgehäuseabschnitt einen Teil eines Motorkühlabschnitts zur Kühlung des Elektromotors und der Getriebegehäuseabschnitt einen Teil eines Getriebekühlabschnitts zur Kühlung des Getriebes darstellt. Zwischen dem Motorgehäuseabschnitt und dem Getriebegehäuseabschnitt ist ein Zwischenlagerschild zur räumlichen Trennung des Motorgehäuseabschnitts und des Getriebegehäuseabschnitts angeordnet. DE 10 2012 202 460 A1 has an electromotive transmission device for providing a drive torque as its subject, with a transmission for converting the drive torque, with a motor housing section in which the electric motor is arranged. A transmission housing section is also provided, in which the transmission is arranged with a cooling circuit, the motor housing section being part of a motor cooling section for cooling the electric motor and the transmission housing section being part of a transmission cooling section for cooling the transmission. An intermediate end shield for the spatial separation of the motor housing section and the transmission housing section is arranged between the motor housing section and the transmission housing section.

EP 2 541 096 A1 hat ein Antriebssystem für eine Windkraftanlage zum Gegenstand. Das Antriebssystem weist eine Getriebeeinheit und eine Generatoreinheit auf, die durch einen Zwischenflansch räumlich voneinander getrennt sind. Der Zwischenflansch umfasst dabei Lagersitze zur Aufnahme von Lagern für die Rotorwelle und die Getriebeeingangswelle. EP 2 541 096 A1 relates to a drive system for a wind turbine. The drive system has a transmission unit and a generator unit, which are spatially separated from one another by an intermediate flange. The intermediate flange includes bearing seats for accommodating bearings for the rotor shaft and the transmission input shaft.

DE 10 2011 076 523 A1 offenbart ein elektrisches Antriebssystem, welches einen Elektromotor und ein Getriebe aufweist. Dabei sind der Elektromotor und das Getriebe in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Der Innenraum des gemeinsamen Gehäuses wird durch einen im gemeinsamen Gehäuse integrierten Zwischensteg in zwei Teilräume aufgeteilt. Der eine Teilraum dient zur Aufnahme des Elektromotors während der andere Teilraum zur Aufnahme des Getriebes dient. In dem Zwischensteg befinden sich ein Wellendichtring, der das Getriebeöl davon abhält, in das Motormodul überzuströmen, sowie ein Kugellager zur Aufnahme der Rotorwelle. DE 10 2011 076 523 A1 discloses an electric drive system including an electric motor and a transmission. The electric motor and the gearbox are integrated in a common housing. The interior of the common housing is divided into two partial spaces by an intermediate web integrated in the common housing. One subspace is used to accommodate the electric motor while the other subspace is used to accommodate the transmission. A shaft sealing ring is located in the intermediate web, which prevents the transmission oil from flowing over into the motor module, and a ball bearing for accommodating the rotor shaft.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Gehäuse einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, die einen auf eine Rotorwelle aufgenommenen Rotor und einen Stator umfasst. An einem den Stator umgebenden Kühlkörper ist ein integrierter Zwischensteg angeordnet, in dem zumindest ein Lagersitz eines B-Lagers der Rotorwelle ausgeführt ist.According to the invention, a housing for an electrical machine is proposed, which comprises a rotor mounted on a rotor shaft and a stator. An integrated intermediate web is arranged on a heat sink surrounding the stator, in which at least one bearing seat of a B-bearing of the rotor shaft is embodied.

Die Ausgestaltung des den Stator umgebenden Kühlkörpers mit einem integrierten Zwischensteg ermöglicht es, in vorteilhafter Weise die Toleranzkette zu verkürzen. Dazu ist in dem integrierten Zwischensteg des Kühlkörpers zumindest ein Lagersitz, hier für ein B-Lager, ausgebildet.The configuration of the heat sink surrounding the stator with an integrated intermediate web makes it possible to shorten the tolerance chain in an advantageous manner. For this purpose, at least one bearing seat, here for a B bearing, is formed in the integrated intermediate web of the heat sink.

In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung stellen der Kühlkörper und der integrierte Zwischensteg ein und dasselbe Bauteil dar.In an advantageous development of the solution proposed according to the invention, the heat sink and the integrated intermediate bridge are one and the same component.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses ist im integrierten Zwischensteg ein Lagersitz eines ersten Lagers einer Getriebeeingangswelle ausgeführt, so dass der integrierte Zwischensteg am Kühlkörper hinsichtlich der Anzahl der Montagestellungen in Bezug auf die Toleranzkette in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden kann.In an advantageous embodiment of the housing proposed according to the invention, a bearing seat of a first bearing of a transmission input shaft is implemented in the integrated intermediate web, so that the integrated intermediate web on the heat sink can be used advantageously with regard to the number of assembly positions in relation to the tolerance chain.

In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Gehäuses ist darüber hinaus im integrierten Zwischensteg ein Lagersitz eines zweiten Lagers einer Zwischenwelle des Getriebes ausgeführt. Durch diese Ausführungsmöglichkeit kann der integrierte Zwischensteg in nahezu optimaler Weise hinsichtlich der Ausnutzung der Toleranzkette bei der Montage der Lager für die Getriebewellen eines E-Achsenmoduls ausgenutzt werden. Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gehäuse ist topfförmig ausgebildet und weist an einer Stirnseite einen Lagerschild auf, in welchem ein Lagersitz für ein A-Lager der Rotorwelle der elektrischen Maschine ausgebildet ist.In a further development of the housing proposed according to the invention, a bearing seat of a second bearing of an intermediate shaft of the transmission is also designed in the integrated intermediate web. With this design option, the integrated spacer can be used in an almost optimal way with regard to the utilization of the tolerance chain when assembling the bearings for the transmission shafts of an E-axis module. The housing proposed according to the invention is pot-shaped and has a bearing plate on one end face, in which a bearing seat for an A-bearing of the rotor shaft of the electric machine is formed.

Darüber hinaus bezieht sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung auf ein Verfahren zur Montage einer elektrischen Maschine mit einem Gehäuse, wobei nachfolgende Verfahrensschritte durchlaufen werden:

a) Positionieren des Gehäuses derart, dass ein Lagerschild des Gehäuses nach unten weist und eine Öffnung von einer Oberseite zugänglich ist,
b) Montage der Rotorwelle mit A-Lager, B-Lager und Rotor im Gehäuse,
c) Einschieben des Kühlkörpers mit integriertem Zwischensteg und des Stators in das Gehäuse,
d) Verbinden einer Verkabelung der elektrischen Maschine mit einer Leistungselektronik über eine Durchführung im Gehäuse und
e) Montage eines Getriebes an Gehäuse und Kühlkörper und Abdeckung des Getriebes mittels eines Getriebedeckels.

In addition, the solution proposed according to the invention relates to a method for assembling an electrical machine with a housing, the following method steps being carried out:

a) positioning the housing such that an end shield of the housing faces downwards and an opening is accessible from a top,
b) assembly of the rotor shaft with A-bearing, B-bearing and rotor in the housing,
c) Sliding the heat sink with integrated spacer and the stator into the housing,
d) connecting a wiring of the electrical machine with power electronics via a bushing in the housing and
e) Assembling a gearbox on the housing and heat sink and covering the gearbox with a gearbox cover.

Mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens lässt sich das Gehäuse, insbesondere das Gehäuse einer elektrischen Maschine, über die Öffnung unter Beibehaltung der obenstehenden Verfahrensschritte a) bis e) kontinuierlich bestücken, wobei der Bestückungsvorgang mit den verschiedenen Komponenten beziehungsweise deren Einpassen im Wesentlichen von einer Montagerichtung aus erfolgt.Using the method proposed according to the invention, the housing, in particular the housing of an electrical machine, can be fitted continuously via the opening while maintaining the above method steps a) to e), the fitting process with the various components or their fitting essentially taking place from one assembly direction .

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens werden die Verfahrensschritte b) bis e) im Wesentlichen in vertikaler Richtung über die Öffnung des insbesondere topfförmig ausgebildeten Gehäuses vorgenommen. Durch diese Vorgehensweise ist eine Änderung der Montageposition des insbesondere topfförmig ausgebildeten Gehäuses während der Montage der elektrischen Maschine beziehungsweise des an diese seitlich angeflanschten Getriebes nicht erforderlich.In an advantageous embodiment of the method proposed according to the invention, method steps b) to e) are carried out essentially in the vertical direction via the opening of the housing, which is designed in particular in the shape of a pot. As a result of this procedure, it is not necessary to change the mounting position of the housing, which is in particular pot-shaped, during the mounting of the electric machine or of the transmission flanged to the side of the electric machine.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren kann das Gehäuse während der Durchführung der Verfahrensschritte a) bis e) in ein und derselben Montageposition verbleiben. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Positionsänderung des zu bestückenden Gehäuses vermieden werden, was bei einer Serienfertigung zwangsläufig mit der Bereitstellung einer dazu geeigneten Vorrichtung verbunden ist, welche bei der Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens entfällt.In the method proposed according to the invention, the housing can remain in one and the same assembly position while method steps a) to e) are being carried out. As a result, a change in the position of the housing to be fitted can be avoided in an advantageous manner, which in series production is necessarily associated with the provision of a device suitable for this purpose, which is not required when carrying out the method proposed according to the invention.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Gehäuses in einem E-Achsen-Modul eines elektrischen Fahrzeugs.In addition, the invention relates to the use of the housing in an e-axle module of an electric vehicle.

Eine weitere Verwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens liegt in der Montage einer elektrischen Maschine eines E-Achsen-Moduls eines elektrischen Fahrzeugs.A further use of the method proposed according to the invention lies in the assembly of an electric machine of an E-axle module of an electric vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Maschine zeichnet sich zum einen dadurch aus, dass dieses einerseits eine Öffnung an einer Stirnseite aufweist, so dass eine Bestückung des Gehäuses von einer Seite her, im Wesentlichen einer Montagerichtung folgend, möglich ist. Des Weiteren zeichnet sich das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gehäuse dadurch aus, dass dieses an einer der Öffnung, insbesondere der Montageöffnung, gegenüberliegenden Seite ein Lagerschild aufweist, in welchem mindestens ein Lagersitz ausgeführt ist.The housing proposed according to the invention for accommodating an electrical machine is characterized on the one hand by the fact that it has an opening on one end, so that the housing can be equipped from one side, essentially following an assembly direction. Furthermore, the housing proposed according to the invention is characterized in that it has a bearing plate on a side opposite the opening, in particular the assembly opening, in which at least one bearing seat is formed.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Gehäuse dient der Aufnahme der elektrischen Maschine, die zumindest einen auf einer Rotorwelle aufgenommenen Rotor umfasst sowie einen Stator. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung bilden ein den Stator umgebender Kühlkörper sowie ein Zwischensteg eine Baueinheit, d. h. ein Bauteil. Durch den in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß in den Kühlkörper integrierten Zwischensteg wird einerseits eine Trennung des Hohlraums der elektrischen Maschine von dem mit Schmierstoff befüllten Hohlraum des Getriebes erreicht; andererseits wird durch den in den Kühlkörper integrierten Zwischensteg eine Verkürzung der Toleranzkette dadurch erreicht, dass zumindest der Lagersitz beispielsweise eines B-Lagers in dem integrierten Zwischensteg des Kühlkörpers ausgeführt ist. Eine weitere vorteilhaft die Toleranzkette verkürzende Ausbildungsmöglichkeit liegt darin, in den Zwischensteg, der einstückig mit dem Kühlkörper ausgebildet ist, auch einen Lagersitz eines Lagers der Getriebeeingangswelle und des Weiteren einen Lagersitz für ein Lager einer Zwischenwelle des Getriebes auszubilden. Damit können in den in dem Kühlkörper integrierten Zwischensteg Lagerstellen ausgeführt werden, welche die Toleranzkette erheblich verkürzen können.The housing proposed according to the invention serves to accommodate the electric machine, which comprises at least one rotor accommodated on a rotor shaft and a stator. In the solution proposed according to the invention, a heat sink surrounding the stator and an intermediate web form a structural unit, i. H. a component. The intermediate web which is advantageously integrated into the heat sink according to the invention on the one hand separates the cavity of the electrical machine from the cavity of the transmission which is filled with lubricant; on the other hand, the intermediate bridge integrated in the heat sink shortens the tolerance chain in that at least the bearing seat, for example of a B bearing, is designed in the integrated intermediate bridge of the heat sink. A further advantageous embodiment that shortens the tolerance chain is to also construct a bearing seat for a bearing of the transmission input shaft and also a bearing seat for a bearing of an intermediate shaft of the transmission in the intermediate web, which is formed in one piece with the heat sink. Bearing points can thus be implemented in the intermediate web integrated in the heat sink, which can considerably shorten the tolerance chain.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann ein Montageverfahren verwirklicht werden, bei welchem beispielsweise ein aufrecht auf seinem Lagerschild positioniertes Gehäuse der elektrischen Maschine ausschließlich über die Öffnung zugänglich ist. Gemäß dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lassen sich die Verfahrensschritte a) bis e) in ein und derselben Position des Gehäuses über die Öffnung in eine Montagerichtung ausführen, ohne dass das zu bestückende Gehäuse der elektrischen Maschine zu bewegen wäre. Insbesondere ist ein Wenden oder eine Verdrehung des relativ schweren Gehäuses der elektrischen Maschine nicht erforderlich. Dadurch bedingt können entsprechende Vorrichtungen und Hebelwerkzeuge in der Fertigung eingespart und die Fertigung so kostengünstiger und rationeller gestaltet werden.The solution proposed according to the invention makes it possible to implement an assembly method in which, for example, a housing of the electrical machine that is positioned upright on its bearing plate is only accessible via the opening. According to the method proposed according to the invention, method steps a) to e) can be carried out in one and the same position of the housing via the opening in a mounting direction without the housing of the electrical machine to be fitted having to be moved. In particular, it is not necessary to turn or twist the relatively heavy housing of the electrical machine. As a result, corresponding devices and lever tools can be saved in production and production can be made more cost-effective and rational.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine Montage sämtlicher Komponenten von einer Montagerichtung her.The method proposed according to the invention enables all components to be assembled from one assembly direction in a particularly advantageous manner.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Verwendung lediglich eines Deckels anstelle von zwei Deckeln. Dadurch entstehen weniger Herstellkosten, ein geringerer Montageaufwand sowie auch ein geringerer Logistikaufwand. Bei Einsatz von nur einem statt zwei Deckeln entfällt eine Schnittstelle, die abzudichten wäre.A further advantage of the solution proposed according to the invention is the use of only one cover instead of two covers. This results in lower production costs, less assembly effort and also less logistics effort. When using only one place two lids eliminates an interface that would have to be sealed.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

1 ein E-Achsen-Modul, im Wesentlichen eine Leistungselektronik, ein Gehäuse einer elektrischen Maschine sowie ein Getriebe und deren Komponenten und
2 eine vergrößerte Ansicht eines in einen Kühlkörper des Stators der elektrischen Maschine integrierten Zwischenstegs zur Aufnahme von Lagersitzen.

Show it:

1 an e-axis module, essentially power electronics, a housing for an electric machine and a transmission and its components and
2 an enlarged view of an intermediate web integrated into a heat sink of the stator of the electrical machine for receiving bearing seats.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt eine Darstellung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls 10, welches eine elektrische Maschine 14, eine Leistungselektronik 12 sowie ein Getriebe 16 und dessen Komponenten umfasst. 1 shows an illustration of the E-axis module 10 proposed according to the invention, which includes an electric machine 14, power electronics 12 and a transmission 16 and its components.

Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass die elektrische Maschine 14 über eine Leistungselektronik 12 gesteuert wird, die am E-Achsen-Modul 10 angeordnet ist. Dieses umfasst des Weiteren ein Getriebe 16. Die elektrische Maschine 14 ist innerhalb eines Gehäuses 18 angeordnet, welches insbesondere topfförmig und zylindrisch ausgeführt ist. Die elektrische Maschine 14 umfasst eine Rotorwelle 20, auf der ein Rotor 22 aufgenommen ist, des Weiteren ein A-Lager 24 sowie ein B-Lager 26. Das Gehäuse 18 ist mit einem Lagerschild 28 versehen, in welchem ein Lagersitz 23 für das A-Lager 24 ausgeführt ist.According to the illustration 1 shows that the electrical machine 14 is controlled via power electronics 12 which are arranged on the e-axis module 10 . This also includes a gear 16. The electric machine 14 is arranged within a housing 18, which is in particular pot-shaped and cylindrical. The electric machine 14 includes a rotor shaft 20 on which a rotor 22 is accommodated, as well as an A bearing 24 and a B bearing 26. The housing 18 is provided with an end shield 28 in which a bearing seat 23 for the A Bearing 24 is running.

Im Gehäuse 18 gemäß der Darstellung in 1 befindet sich ein Stator 30, der von einem Kühlkörper 34 umschlossen ist. Der Kühlkörper 34 umfasst eine Anzahl von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Kühlkörperkanälen 42 sowie einen integrierten Zwischensteg 36. Im Gehäuse 18 ist des Weiteren eine Durchführung 32 ausgebildet, über welche die Leistungselektronik 12, die an der Außenseite des Gehäuses 18 angeordnet ist, mit den Komponenten der elektrischen Maschine 14 verkabelt wird.In the housing 18 as shown in FIG 1 there is a stator 30, which is surrounded by a heat sink 34. The heat sink 34 comprises a number of heat sink channels 42 extending in the circumferential direction and an integrated intermediate web 36. In the housing 18 there is also a feedthrough 32, via which the power electronics 12, which is arranged on the outside of the housing 18, with the components of the electrical machine 14 is wired.

Seitlich an das Gehäuse 18 ist das Getriebe 16 angeflanscht, welches über einen Getriebedeckel 38 verschlossen ist.The gear 16 is flanged to the side of the housing 18 and is closed by a gear cover 38 .

Das Getriebe 16 umfasst eine Getriebeeingangswelle 44, die in einem ersten Lager 46 sowie in einem zweiten Lager 48 gelagert ist. Ein Lagersitz 45 des ersten Lagers 46 befindet sich im integrierten Zwischensteg 36 des Kühlkörpers 34, während ein Lagersitz 47 für das zweite Lager 48 der Getriebeeingangswelle 44 am Getriebedeckel 38 ausgebildet ist. In den integrierten Zwischensteg 36 ist darüber hinaus eine Dichtung in Gestalt eines Radialwellendichtrings 50 eingelassen, welcher das Getriebe 16, in welchem ein Schmiermedium zirkuliert, vom Hohlraum des Gehäuses 18, in welchem die elektrische Maschine 14 angeordnet ist, trennt und den Übertritt des Schmiermediums in das Gehäuse 18 der elektrischen Maschine 14 verhindert.The transmission 16 includes a transmission input shaft 44 which is mounted in a first bearing 46 and in a second bearing 48 . A bearing seat 45 of the first bearing 46 is located in the integrated intermediate web 36 of the heat sink 34, while a bearing seat 47 for the second bearing 48 of the transmission input shaft 44 is formed on the transmission cover 38. In addition, a seal in the form of a radial shaft sealing ring 50 is embedded in the integrated intermediate web 36, which separates the transmission 16, in which a lubricating medium circulates, from the cavity of the housing 18, in which the electrical machine 14 is arranged, and prevents the lubricating medium from passing into the housing 18 of the electric machine 14 is prevented.

Wie des Weiteren aus der Darstellung gemäß 1 hervorgeht sind die Rotorwelle 20 der elektrischen Maschine 14 und die Getriebeeingangswelle 44 über eine Steckverzahnung 50 miteinander verbunden. Die Getriebeeingangswelle 44 umfasst einen Ritzelabschnitt 56, welcher mit einem Zwischenrad 55 kämmt, welches auf einer Zwischenwelle 54 aufgenommen ist. Die Zwischenwelle 54 ihrerseits umfasst einen Ritzelabschnitt 56, welcher mit einem Differentialzahnrad 60 eines Differentials 58 kämmt, in dessen Käfig 62 Kegelräder 64 aufgenommen sind.As further from the representation according to 1 As can be seen, the rotor shaft 20 of the electric machine 14 and the transmission input shaft 44 are connected to one another via splines 50 . The transmission input shaft 44 includes a pinion section 56 which meshes with an intermediate wheel 55 which is accommodated on an intermediate shaft 54 . The intermediate shaft 54 in turn comprises a pinion section 56 which meshes with a differential gear 60 of a differential 58, in whose cage 62 bevel gears 64 are accommodated.

Aus der Schnittdarstellung gemäß 1 ergibt sich des Weiteren, dass die Zwischenwellen 54 des Getriebes 16 in einem ersten Lager 68 und einem zweiten Lager 70 aufgenommen sind. In einem Lagersitz 72 ist das erste Lager 68 der Zwischenwelle 54 gelagert, während in einem zweiten Lagersitz 74 (vgl. vergrößerte Darstellung gemäß 2) das zweite Lager 70 der Zwischenwelle 54 des Getriebes 16 aufgenommen ist.From the sectional view according to 1 it also follows that the intermediate shafts 54 of the transmission 16 are accommodated in a first bearing 68 and a second bearing 70 . The first bearing 68 of the intermediate shaft 54 is mounted in a bearing seat 72, while in a second bearing seat 74 (cf. enlarged view according to 2 ) the second bearing 70 of the intermediate shaft 54 of the transmission 16 is accommodated.

1 ist zu entnehmen, dass der Kühlkörper 34 und der integrierte Zwischensteg 36 ein Bauteil darstellen. Insbesondere ist der integrierte Zwischensteg 36 geeignet, die Toleranzkette entscheidend zu verkürzen, da in dem integrierten Zwischensteg 36 sowohl mindestens der Lagersitz 25 des B-Lagers 26 der Rotorwelle 20 ausgebildet ist sowie weitere Lagersitze vorgesehen sein können, insbesondere der Lagersitz 45 des ersten Lagers 46 der Getriebeeingangswelle 44 sowie auch der Lagersitz 72 für das erste Lager 68 der Zwischenwelle 54 des Getriebes 16. Demzufolge können in dem integrierten Zwischensteg 36 in optimaler Weise mehrere Lagersitze 25, 45, 72 untergebracht werden, was die Toleranzkette erheblich verkürzt und eine höhere Laufruhe der Komponenten des E-Achsen-Moduls 10 erwarten lässt. 1 it can be seen that the heat sink 34 and the integrated bridge 36 represent a component. In particular, the integrated intermediate web 36 is suitable for decisively shortening the tolerance chain, since at least the bearing seat 25 of the B bearing 26 of the rotor shaft 20 is formed in the integrated intermediate web 36 and further bearing seats can be provided, in particular the bearing seat 45 of the first bearing 46 the transmission input shaft 44 and also the bearing seat 72 for the first bearing 68 of the intermediate shaft 54 of the transmission 16. As a result, several bearing seats 25, 45, 72 can be accommodated in the integrated web 36 in an optimal manner, what the tolerance chain is considerably shortened and the components of the e-axis module 10 can be expected to run more smoothly.

Der Darstellung gemäß 2 ist in vergrößerter Weise der in den Kühlkörper 34 integrierte Zwischensteg 36 zu entnehmen.According to the illustration 2 the intermediate web 36 integrated into the heat sink 34 can be seen in an enlarged manner.

2 zeigt, dass der hier nur dargestellte Kühlkörper 34 und der integrierte Zwischensteg 36 ein Bauteil darstellen, d. h. einstückig ausgeführt sind. In den integrierten Zwischensteg 36, der einerseits am Gehäuse 18 anliegt und andererseits durch den Getriebedeckel 38 verschlossen ist, sind der Lagersitz 25 des B-Lagers 26, der Lagersitz 45 des ersten Lagers 46 der Getriebeeingangswelle 44 sowie der Lagersitz 74 des zweiten Lagers 70 der Zwischenwelle 54 des Getriebes 16 integriert. Durch diese Lösung kann eine erhebliche Verkürzung der Toleranzkette erreicht werden. Wie aus 2 des Weiteren hervorgeht ist ein Gehäuseabsatz 66 vorgesehen, in welchen der in den Kühlkörper 34 integrierte Zwischensteg 36 bei der Montage in Montagerichtung anliegt. 2 shows that the heat sink 34, which is only shown here, and the integrated intermediate web 36 represent a component, ie are designed in one piece. The bearing seat 25 of the B bearing 26, the bearing seat 45 of the first bearing 46 of the transmission input shaft 44 and the bearing seat 74 of the second bearing 70 of the Intermediate shaft 54 of the transmission 16 integrated. With this solution, a considerable shortening of the tolerance chain can be achieved. How out 2 Furthermore, a housing shoulder 66 is provided, in which the intermediate web 36 integrated into the heat sink 34 rests during assembly in the assembly direction.

2 zeigt des Weiteren, dass die Rotorwelle 20 und die Getriebeeingangswelle 44 über eine Steckverzahnung 50 miteinander verbunden sind. 2 also shows that the rotor shaft 20 and the transmission input shaft 44 are connected to one another via a spline 50 .

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausgestaltung des Gehäuses 18 gemäß den vorstehend beschriebenen 1 und 2 ermöglicht in vorteilhafter Weise das erfindungsgemäß vorgeschlagene Montageverfahren zur Montage einer elektrischen Maschine 14.The embodiment of the housing 18 proposed according to the invention as described above 1 and 2 advantageously enables the assembly method proposed according to the invention for the assembly of an electrical machine 14.

Es werden die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen:

a) Positionieren des Gehäuses 18 derart, dass ein Lagerschild 28 des Gehäuses 18 nach unten weist und eine Öffnung 76 von einer Oberseite zugänglich ist,
b) Montage der Rotorwelle 22 mit A-Lager 24, B-Lager 26 und Rotor 22 im Gehäuse 18,
c) Einschieben des Kühlkörpers 34 mit integriertem Zwischensteg 36 und des Stators 30 in das Gehäuse 18,
d) Verbinden einer Verkabelung der elektrischen Maschine 14 mit einer Leistungselektronik 12 über eine Durchführung 32 im Gehäuse 18 und
e) Montage eines Getriebes 16 an Gehäuse 18 und Kühlkörper 34 und Abdeckung des Getriebes 18 mittels eines Getriebedeckels 38.

The following process steps are carried out:

a) positioning the housing 18 such that an end shield 28 of the housing 18 faces downward and an opening 76 is accessible from a top,
b) assembly of the rotor shaft 22 with A bearing 24, B bearing 26 and rotor 22 in the housing 18,
c) Sliding the heat sink 34 with the integrated intermediate web 36 and the stator 30 into the housing 18,
d) connecting a wiring of the electrical machine 14 with a power electronics 12 via a bushing 32 in the housing 18 and
e) Mounting a gear 16 on the housing 18 and heat sink 34 and covering the gear 18 by means of a gear cover 38.

Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren erfolgt eine Bestückung des Gehäuseinneren des Gehäuses 18, welches insbesondere topfförmig ausgebildet ist, von einer Montagerichtung her, nämlich von der Seite, auf der die Öffnung 76 liegt. Den Boden des im Wesentlichen topfförmig ausgebildeten Gehäuses 18 bildet das Lagerschild 28, in dem der Lagersitz 23 für das A-Lager 24 der Rotorwelle 20 der elektrischen Maschine 14 ausgeführt ist.By means of the method proposed according to the invention, the housing interior of the housing 18, which is in particular cup-shaped, is equipped from an assembly direction, namely from the side on which the opening 76 is located. The bottom of the essentially pot-shaped housing 18 is formed by the bearing plate 28 in which the bearing seat 23 for the A-bearing 24 of the rotor shaft 20 of the electric machine 14 is designed.

Die obenstehenden Verfahrensschritte b) bis e) werden im Wesentlichen in vertikaler Richtung über die Öffnung 76 durchgeführt, wobei das Gehäuse 18 während der Durchführung sämtlicher Verfahrensschritte a) bis e) in seiner Montageposition verbleiben kann. Dies bedeutet, dass eine Wendung des ein relativ hohes Gewicht aufweisenden Gehäuses 18 im Laufe von dessen Bestückung nicht erforderlich ist und eine dementsprechende Arbeitsstation in einer Fertigungslinie in vorteilhafter Weise eingespart werden kann.The above method steps b) to e) are carried out essentially in the vertical direction via the opening 76, it being possible for the housing 18 to remain in its assembly position while all method steps a) to e) are carried out. This means that it is not necessary to turn the housing 18, which has a relatively high weight, in the course of its assembly and a corresponding work station in a production line can advantageously be saved.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Gehäuses 18 im E-Achsen-Modul 10 eines elektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs sowie auch auf die Verwendung des Montageverfahrens zur Montage einer elektrischen Maschine 14 innerhalb eines E-Achsen-Moduls 10 eines elektrischen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs.Furthermore, the invention relates to the use of the housing 18 in the e-axle module 10 of an electric vehicle or a hybrid vehicle and also to the use of the assembly method for assembling an electric machine 14 within an e-axle module 10 of an electric vehicle or of a hybrid vehicle.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102012202460 A1 [0002]
EP 2541096 A1 [0003]
DE 102011076523 A1 [0004]

Claims

Housing (18) of an electrical machine (14), which comprises a rotor (22) accommodated on a rotor shaft (20) and a stator (30), characterized in that on a cooling body (34) surrounding the stator (30), an integrated Intermediate web (36) is provided, in which at least one bearing seat (25) of a B-bearing (26) of the rotor shaft (20) is executed.

Housing (18) according to claim 1 , characterized in that the heat sink (34) and the integrated intermediate web (36) are a component.

Housing (18) according to claims 1 until 2 , characterized in that a bearing seat (45) of a first bearing (46) of a transmission input shaft (44) is designed in the integrated intermediate web (36).

Housing (18) according to claims 1 until 3 , characterized in that a bearing seat (74) of a second bearing (70) of an intermediate shaft (54) is designed in the integrated intermediate web (36).

Housing (18) according to claims 1 until 4 , characterized in that the housing (18) contains a bearing seat (23) for an A-bearing (24) of the rotor shaft (20) of the electrical machine (14).

Method for assembling an electrical machine (14) with a housing (18) according to one of Claims 1 until 5 , the following assembly steps being carried out: a) positioning of the housing (18) in such a way that an end shield (28) of the housing (18) points downwards and an opening (76) is accessible from an upper side, b) assembly of the rotor shaft (20 ) with A-bearing (24), B-bearing (26) and rotor (22) in the housing (18), c) pushing in the heat sink (34) with integrated intermediate web (36) and the stator (30) in the housing ( 18), d) connecting a wiring of the electrical machine (14) to power electronics (12) via a bushing (32) in the housing (18) and e) mounting a gear (16) on the housing (18) and heat sink (34) and covering the gearbox (16) with a gearbox cover (38).

procedure according to claim 6 , characterized in that the method steps b) to e) are carried out essentially in the vertical direction across the opening (76).

Procedure according to claims 6 until 7 , characterized in that the housing (18) remains in its assembly position during the implementation of method steps a) to e).

Use of the housing (18) according to any one of the preceding claims in the e-axle module (10) of an electric vehicle.

Use of the method according to one of the preceding claims for assembling an electric machine (14) of an e-axle module (10) of an electric vehicle.