DE102021131229A1 - Inverter und elektrische Maschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Inverter (1) für eine elektrische Maschine (2), insbesondere eine elektrische Maschine (2) in einem Antriebsstrang (3) eines hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugs (4), umfassend ein Invertergehäuse (5), in welchem eine auf einem Inverterboden (6) angeordnete Leistungselektronik (7) zur Bestromung der elektrischen Maschine (2) aufgenommen ist, wobei der Inverterboden (6) gegenüber dem Invertergehäuse (5) mittels einer Schnapp-Verbindung (12) fixiert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Inverter für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine in einem Antriebsstrang eines hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugs, umfassend ein Invertergehäuse, in welchem eine auf einem Inverterboden angeordnete Leistungselektronik zur Bestromung der elektrischen Maschine aufgenommen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Maschine.
  • Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.
  • Eine ausführliche Darstellung zu einem Elektroantrieb ergibt sich aus einem Artikel der Zeitschrift ATZ 113. Jahrgang, 05/2011, Seiten 360-365 von Erik Schneider, Frank Fickl, Bernd Cebulski und Jens Liebold mit dem Titel: Hochintegrativ und Flexibel Elektrische Antriebseinheit für E-Fahrzeuge, der wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet. In diesem Artikel wird eine Antriebseinheit für eine Achse eines Fahrzeugs beschrieben, welche einen E-Motor umfasst, der konzentrisch und koaxial zu einem Kegelraddifferenzial angeordnet ist, wobei in dem Leistungsstrang zwischen Elektromotor und Kegelraddifferenzial ein schaltbarer 2-Gang-Planetenradsatz angeordnet ist, der ebenfalls koaxial zu dem E-Motor bzw. dem Kegelraddifferenzial oder Stirnraddifferential positioniert ist. Die Antriebseinheit ist sehr kompakt aufgebaut und erlaubt aufgrund des schaltbaren 2-Gang-Planetenradsatzes einen guten Kompromiss zwischen Steigfähigkeit, Beschleunigung und Energieverbrauch. Derartige Antriebseinheiten werden auch als E-Achsen oder elektrisch betreibarer Antriebsstrang bezeichnet.
  • Zunehmend werden in derartigen E-Achsen auch Axialflussmaschinen eingesetzt. Eine Axialflussmaschine bezeichnet eine dynamoelektrische Maschine, bei der der magnetische Fluss zwischen Rotor und Stator parallel zur Drehachse des Rotors verläuft. Häufig sind sowohl Stator als auch Rotor weitgehend scheibenförmig ausgebildet. Axialflussmaschinen sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn der axial zur Verfügung stehende Bauraum in einem gegebenen Anwendungsfall begrenzt ist. Dies ist beispielsweise vielfach beiden eingangs beschriebenen elektrischen Antriebsystemen für Elektrofahrzeuge der Fall. Neben der verkürzten axialen Baulänge liegt ein weiterer Vorteil der Axialflussmaschine in ihrer vergleichsweisen hohen Drehmomentdichte. Ursächlich hierfür ist die im Vergleich zu Radialflussmaschinen größere Luftspaltfläche, die bei einem gegebenen Bauraum zur Verfügung steht. Ferner ist auch ein geringeres Eisenvolumen im Vergleich zu konventionellen Maschinen notwendig, was sich positiv auf den Wirkungsgrad der Maschine auswirkt.
  • In der Regel umfasst eine Axialflussmaschine mindestens einen Stator, der Wicklungen zur Erzeugung des axial ausgerichteten magnetischen Feldes aufweist. Mindestens ein Rotor ist beispielsweise mit Permanentmagneten bestückt, deren magnetisches Feld in Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld der Statorwicklungen über einen Luftspalt ein Antriebsmoment erzeugt.
  • Derartige elektrische Maschinen werden üblicherweise mit einer Leistungselektronik-Modul bestromt, die auch als Inverter bezeichnet wird. Hierbei besteht ein anhaltendes Bedürfnis, den Inverter und die elektrische Maschine möglichst kompakt auszuführen und fertigungs- bzw. montagetechnisch besonders vorteilhaft auszubilden.
  • Daher ist es die Aufgabe der Erfindung einen Inverter bereitzustellen, der sich besonders einfach mit einer elektrischen Maschine verbinden lässt und welcher einen besonders kompakten Aufbau der elektrischen Maschine erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Inverter für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine in einem Antriebsstrang eines hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugs, umfassend ein Invertergehäuse, in welchem eine auf einem Inverterboden angeordnete Leistungselektronik zur Bestromung der elektrischen Maschine aufgenommen ist, wobei der Inverterboden gegenüber dem Invertergehäuse mittels einer Schnapp-Verbindung fixiert ist.
  • Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass der Inverter als eine vormontierte Baueinheit mit dem Inverterboden und dem Invertergehäuse ausgeführt werden kann, welche sich dann mit einer elektrischen Maschine koppeln lässt. Ferner kann die Montage des Inverterbodens in das Invertergehäuse durch die vorgeschlagene Schnapp-Verbindung auf eine besonders einfache und sichere Weise durchgeführt werden. Ferner kann die Schnapp-Verbindung bevorzugt nicht oder nur schwer lösbar ausgeführt sein, so dass ein Originalitätsschutz der Leistungselektronik gewährleistet werden kann.
  • Eine Schnappverbindung im Sinne dieser Anmeldung ist ein Funktionselement zum lösbaren und unlösbaren, einfachen formschlüssigen Fügen des Inverterbodens mit dem Invertergehäuse. Dabei verformt sich ein erstes Fügeteil am Inverterboden und/oder Invertergehäuse elastisch und verhakt im Fügeprozess anschließend lösbar oder unlösbar mit einem zweiten Fügeteil formschlüssig. Die Schnappverbindung kann beispielsweise mittels Schnapphaken, Kugelgelenkverbindungen oder Ringschnappverbindungen realisiert sein.
  • Das Invertergehäuse kann bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt sein. Besonders bevorzugt besitzt das Invertergehäuse eine topfartige Raumform. In diesem Zusammenhang ist es besonders zu bevorzugen, dass der Inverterboden in das topfartige Invertergehäuse einsetzbar ist. Alternativ wäre es auch denkbar, dass der Inverterboden auf dem topfartigen Invertergehäuse aufliegt und dessen Öffnung überdeckt.
  • Der Inverter kann insbesondere für eine elektrische Maschine eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Ein elektrisch betreibbarer Antriebsstrang umfasst eine elektrische Maschine und bevorzugt eine mit der elektrischen Maschine gekoppelte Getriebeanordnung. Die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine bilden eine bauliche Einheit. Diese kann beispielsweise mittels eines Antriebsstranggehäuses gebildet sein, in welchem die Getriebeanordnung und die elektrische Maschine gemeinsam aufgenommen sind. Das Antriebsstranggehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt. Das Antriebsstranggehäuse kann insbesondere bevorzugt eine topfartige Grundform aufweisen, so dass die elektrische Maschine und das Getriebe über die offene Stirnseite des Antriebsstranggehäuses in dieses eingesetzt werden können.
  • Alternativ wäre es natürlich auch möglich, dass die elektrische Maschine ein Motorgehäuse und das Getriebe ein Getriebegehäuse besitzt, wobei die bauliche Einheit dann über eine Fixierung des Getriebes gegenüber der elektrischen Maschine bewirkbar ist. Das Getriebegehäuse ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Getriebes. Es hat die Aufgabe, vorhandene Wellen jeweils über die Lager zu führen und den Rädern (eventuell Kurvenscheiben) bei allen Belastungen diejenigen Freiheitsgrade zu gewähren, derer sie bedürfen, ohne sie in der Dreh- und eventuell Bahnbewegung zu behindern, sowie Lagerkräfte und Abstützmomente aufzunehmen. Ein Getriebegehäuse kann ein- oder mehrschalig, das heißt, ungeteilt oder geteilt ausgebildet sein. Das Getriebegehäuse ist bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt.
  • Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik, also auch den erfindungsgemäßen Inverter, aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach außen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf. vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.
  • Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Aluminiumdruckguss, Magnesiumdruckguss, Grauguss oder Stahlguss geformt sein.
  • Der Inverter kann besonders bevorzugt mit einer elektrischen Maschine gekoppelt sein. Die elektrische Maschine dient zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und sie umfasst in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich, insbesondere drehbar, angeordneten Teil.
  • Die elektrische Maschine ist bevorzugt als Axialflussmaschine ausgebildet. Der magnetische Fluss in einer elektrischen Axialflussmaschine (AFM) ist im Luftspalt zwischen Stator und Rotor axial zu einer Rotationsrichtung des Rotors der Axialflussmaschine gerichtet. Es gibt unterschiedliche Typen von Axialflussmaschinen. Ein bekannter Typ ist eine sogenannte I-Anordnung, bei der der Rotor axial neben einem Stator oder zwischen zwei Statoren angeordnet ist. Ein anderer bekannter Typ ist eine sogenannte H-Anordnung, bei der zwei Rotoren auf gegenüberliegenden axialen Seiten eines Stators angeordnet sind. Die elektrische Axialflussmaschine ist bevorzugt als I-Typ konfiguriert.
  • Grundsätzlich ist es auch möglich, dass eine Mehrzahl von Rotor-Stator-Konfigurationen als I-Typ und/oder H-Typ axial nebeneinander angeordnet sind. Auch wäre es in diesem Zusammenhang möglich, sowohl eine oder mehrere Rotor-Stator-Konfigurationen des I-Typs sowie eine oder mehrere Rotor-Stator-Konfigurationen des H-Typs in axialer Richtung nebeneinander anzuordnen. Insbesondere ist es auch zu bevorzugen, dass die Rotor-Stator-Konfiguration des H-Typs und/oder des I-Typs jeweils im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, so dass diese modulartig zu einer Gesamtkonfiguration zusammengefügt werden können. Derartige Rotor-Stator-Konfigurationen können insbesondere koaxial zueinander angeordnet sein sowie mit einer gemeinsamen Rotorwelle oder mit mehrere Rotorwellen verbunden sein.
  • Der Rotor einer elektrischen Axialflussmaschine kann bevorzugt zumindest in Teilen als geblechter Rotor ausgebildet sein. Ein geblechter Rotor ist in axialer Richtung geschichtet ausgebildet. Der Rotor einer Axialflussmaschine kann alternativ auch einen Rotorträger bzw. Rotorkörper aufweisen, der entsprechend mit Magnetblechen und/oder SMC-Material und mit als Permanentmagneten ausgebildeten Magnetelementen bestückt ausgebildet ist.
  • Ein Rotorkörper weist in bevorzugter Weise ein Innenteil, über das der Rotor drehfest mit einer Welle verbindbar ist, und ein Außenteil auf, das den Rotor in radialer Richtung nach außen begrenzt. Der Rotorkörper kann zwischen Innenteil und Außenteil mit mehreren Rotorstreben ausgebildet sein, über das das Innenteil und das Außenteil miteinander verbunden sind und welches gemeinsam mit der radialen Außenfläche des Innenteils und der radialen Innenfläche des Außenteils einen Aufnahmeraum für die Aufnahme der Magnetelemente und der Flussleitelemente des Rotors bildet. Alternativ zu dem Aufnahmeraum können die Magnetelemente auf dem Rotorträger angeordnet bzw. aufgesetzt sein.
  • Ein Magnetelement kann als Permanentmagnet in Form eines Stabmagneten oder in Form kleinerer als Klötze ausgebildeter Magnetblöcke gebildet sein. Die Magnetelemente sind in der Regel in, an oder auf einem Rotorträger angeordnet. Das als Permanentmagnet ausgebildete Magnetelement eines Rotors einer Axialflussmaschine steht in Wechselwirkung mit einem rotierenden Magnetfeld, welches durch die in der Regel mit einem Drehstrom beaufschlagten Statorwicklungsspulen erzeugt ist.
  • Der Stator einer elektrischen Axialflussmaschine weist bevorzugt einen Statorkörper mit mehreren in Umfangsrichtung angeordneten Statorwicklungen auf. Der Statorkörper kann in Umfangsrichtung gesehen einteilig oder segmentiert ausgebildet sein. Der Statorkörper kann aus einem Statorblechpaket mit mehreren laminierten Elektroblechen gebildet sein. Alternativ kann der Statorkörper auch aus einem verpressten weichmagnetischen Material, wie dem sogenannten SMC-Material (Soft Magnetic Compound) gebildet sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein ringscheibenförmiger Statorkörper als Leiterplatte, insbesondere als gedruckte Schaltung, ausgebildet ist, wodurch der Statorkörper besonders kompakt und kostengünstig herstellbar ist. Die Leiterplatte ist bevorzugt eine Multilayer-Platine mit mehreren Kupferlagen, über die sich die Statorwicklungen erstrecken. Eine weitere mögliche Ausführungsform ist die Ausführung des Statorkörpers als Sandwich mehrerer Multilayer-Platinen.
  • Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.
  • Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen.
  • Die elektrische Maschine kann ferner eine Steuereinheit umfassen. Die Steuereinheit wiederum kann besonders bevorzugt ein Leistungselektronikmodul aufweisen, das auch als Inverter bezeichnet wird. Die elektrische Maschine ist mittels des Leistungselektronikmoduls betreibbar, bevorzugt, indem das Leistungselektronikmodul Strom in die elektrische Maschine leitet, z.B. an eine Statorwicklung der elektrischen Maschine. Ein Leistungselektronikmodul ist bevorzugt ein Verbund verschiedener Komponenten, welche einen Strom an die elektrische Maschine des Achsantriebsstrang steuern oder regeln, bevorzugt inklusive hierzu benötigter peripherer Bauteile wie Kühlelemente oder Netzteile. Insbesondere enthält das Leistungselektronikmodul Leistungselektronik bzw. ein oder mehrere Leistungselektronikbauteile, welche zur Steuerung oder Regelung eines Stroms eingerichtet sind. Dabei handelt es sich besonders bevorzugt um einen oder mehrere Leistungsschalter, z.B. Leistungstransistoren. Besonders bevorzugt weist die Leistungselektronik mehr als zwei, besonders bevorzugt drei voneinander getrennte Phasen bzw. Strompfade mit mindestens je einem eigenen Leistungselektronikbauteil auf. Die Leistungselektronik ist bevorzugt ausgelegt, pro Phase eine Leistung mit einer Spitzenleistung, bevorzugt Dauerleistung, von mindestens 10 W, bevorzugt mindestens 100 W besonders bevorzugt mindestens 1000 W zu steuern oder regeln.
  • Bevorzugt weist das Leistungselektronikmodul zusätzlich eine Steuerelektronik und/oder Sensorelektronik für die elektrische Maschine auf, z.B. einen ACU. Das Leistungselektronikmodul weist bevorzugt einen Motorstromanschluss und/oder einen elektrischen Signal- und/oder Kupplungsaktoranschluss und/oder einen Kühlmittelanschluss auf, welche jeweils mit einem entsprechenden Anschluss angebunden sind.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Inverterboden wenigstens einen federelastisch schwenkbaren Schnapp-Haken aufweist, der formschlüssig in ein korrespondierendes Formschlusselement des Invertergehäuses eingreift und so die Schnappverbindung zwischen dem Inverterboden und dem Invertergehäuse ausbildet. Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung in diesem Zusammenhang auch vorgesehen sein, dass das Formschlusselement des Invertergehäuses als Nut ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich eine fertigungstechnisch einfache wie auch montagesichere Schnappverbindung ausbilden.
  • Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Schnapp-Haken einstückig, insbesondere monolithisch, mit dem Inverterboden ausgebildet ist, was fertigungstechnisch besonders günstig ist. Es kann daher auch bevorzugt sein, dass der Inverterboden aus einem Blech geformt ist, aus dem die Schnapp-Haken ausgestanzt wurden. Grundsätzlich wäre es auch möglich, die Schnapp-Haken als separate Bauteile vorzusehen, die mit dem Inverterboden form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sind.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Inverterboden aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Stahl, geformt ist. Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Invertergehäuse aus einem metallischen Material geformt ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine besonders gute elektromagnetische Abschirmung der umliegenden Komponenten mit einem metallischen Invertergehäuse und/oder Inverterboden bewirkt werden kann.
  • In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Schnapp-Haken an dem Inverterboden vorhanden ist, wodurch die Fixierung des Inverterbodens gegenüber dem Invertergehäuse weiter verbessert werden kann.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass zwischen dem Inverterboden und dem Invertergehäuse eine Dichtung angeordnet ist, welche den Inverterboden gegenüber dem Invertergehäuse abdichtet. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass durch die Dichtung das Eindringen vom Schmutzpartikeln und/oder Flüssigkeiten in das Innere des Inverters besonders effektiv verhindert werden kann. Diese Abdichtung des Innenraums des Inverters besteht somit auch beispielsweise schon während des Transports und des Handlings des Inverters bis hin zur finalen Montage.
  • Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die Dichtung als Radialdichtung ausgebildet ist, wodurch insbesondere eine besonders kompakte Ausbildung des Inverters ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch eine elektrische Maschine, umfassend einen Stator und einen relativ zu diesem drehbar angeordneten Rotor, wobei der Stator in einem Motorgehäuse aufgenommen ist, und die elektrische Maschine zur Bestromung mit der Leistungselektronik eines Inverters nach einem der Ansprüche 1-9 verbunden ist.
  • Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang die elektrische Maschine als eine Axialflussmaschine ausgebildet und das Invertergehäuse ist an einer axialen Stirnseite der Axialflussmaschine über das Motorgehäuse mit dieser verbunden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
  • Es zeigt:
    • 1 eine Axialflussmaschine mit einem Inverter in einer schematischen Axialschnittdarstellung,
    • 2 ein Invertergehäuse mit eingesetztem Inverterboden in einer schematischen Axialschnittdetailansicht,
    • 3 ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine in einer schematischen Blockschaltansicht.
  • Die Figur zeigt 1 einen Inverter 1 für eine elektrische Maschine 2. Die elektrische Maschine 2 ist für einen Antriebsstrang 3 eines hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugs 4 vorgesehen, wie es exemplarisch auch in der 3 skizziert ist.
  • Die elektrische Maschine 2 umfasst einen Stator 21 und einen relativ zu diesem drehbar angeordneten Rotor 22, wobei der Stator 21 in einem Motorgehäuse 23 aufgenommen ist. Zur Bestromung der elektrischen Maschine 20 ist eine Leistungselektronik 7 eines Inverters 1 mit der Statorwicklung des Stators 21 verbunden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die elektrische Maschine 2 als eine Axialflussmaschine 24 ausgebildet. Das Invertergehäuse 5 ist an einer axialen Stirnseite 11 der Axialflussmaschine 24 über das Motorgehäuse 23 mit dieser verbunden.
  • Der Inverter 1 umfasst ein Invertergehäuse 5, in welchem eine auf einem Inverterboden 6 angeordnete Leistungselektronik 7 zur Bestromung der elektrischen Maschine 2 aufgenommen ist.
  • Wie aus der 2 gut hervorgeht, ist der Inverterboden 6 gegenüber dem Invertergehäuse 5 mittels einer Schnapp-Verbindung 12 fixiert. Hierzu besitzt der Inverterboden 6 wenigstens einen federelastisch schwenkbaren Schnapp-Haken 8, der formschlüssig in ein korrespondierendes Formschlusselement 9 des Invertergehäuses 5 eingreift und so die Schnappverbindung 12 zwischen dem Inverterboden 6 und dem Invertergehäuse 5 ausbildet. In dem Ausführungsbeispiel der 2 ist das Formschlusselement 9 des Invertergehäuses 5 als Nut ausgebildet.
  • Auch wenn in der 2 lediglich ein Schnapp-Haken 8 gezeigt ist, versteht es sich, dass eine Mehrzahl von Schnapp-Haken 8 an dem Inverterboden 6 vorhanden ist, wodurch eine sichere Fixierung des Invertergehäuses 5 gegenüber dem Inverterboden 6 sichergestellt werden kann.
  • Der Schnapp-Haken 8 ist monolithisch mit dem aus einem metallischen Material geformten Inverterboden 6 ausgebildet. Auch das Invertergehäuse 5 ist aus einem metallischen Material geformt.
  • Zwischen dem Inverterboden 6 und dem Invertergehäuse 5 ist eine Dichtung 10 angeordnet, welche den Inverterboden 6 gegenüber dem Invertergehäuse 5 abdichtet. Diese Dichtung 10 ist eine umlaufende, als Radialdichtung ausgebildete Dichtung 10 konfiguriert.
  • Der Inverterboden 6 liegt an einer ins Innere des Invertergehäuses 5 versetzten Stufe 14 des Invertergehäuses 5 an. Der Schnapp-Haken 8 erstreckt sich aus der Ebene der Stufe 14 heraus in Richtung der Öffnung 15 des topfartigen Invertergehäuses 5. Der Schnapp-Haken 8 greift dann in einen sich von der Stufe 14 in Richtung der Öffnung 15 erstreckenden Wandabschnitt 13 des Invertergehäuses 5 bzw. in die dort ausgebildete Nut 9 ein. Die Dichtung 10 liegt an dem Wandabschnitt 13, der Stufe 14 und dem Schnapp-Haken 8 an. Da der Schnapp-Haken 8 einen in Richtung des Wandabschnitts 13 verlaufende Neigung aufweist, wird die Dichtung 10 in ihrer gezeigten Position gehalten.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Inverter
    2
    elektrische Maschine
    3
    Antriebsstrang
    4
    Kraftfahrzeug
    5
    Invertergehäuse
    6
    Inverterboden
    7
    Leistungselektronik
    8
    Schnapp-Haken
    9
    Formschlusselement
    10
    Dichtung
    11
    Stirnseite
    12
    Schnapp-Verbindung
    13
    Wandabschnitt
    14
    Stufe
    15
    Öffnung
    21
    Stator
    22
    Rotor
    23
    Motorgehäuse
    24
    Axialflussmaschine

Claims (11)

  1. Inverter (1) für eine elektrische Maschine (2), insbesondere eine elektrische Maschine (2) in einem Antriebsstrang (3) eines hybriden oder vollelektrisch betreibbaren Kraftfahrzeugs (4), umfassend ein Invertergehäuse (5), in welchem eine auf einem Inverterboden (6) angeordnete Leistungselektronik (7) zur Bestromung der elektrischen Maschine (2) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverterboden (6) gegenüber dem Invertergehäuse (5) mittels einer Schnapp-Verbindung (12) fixiert ist.
  2. Inverter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverterboden (6) wenigstens einen federelastisch schwenkbaren Schnapp-Haken (8) aufweist, der formschlüssig in ein korrespondierendes Formschlusselement (9) des Invertergehäuses (5) eingreift und so die Schnappverbindung (12) zwischen dem Inverterboden (6) und dem Invertergehäuse (5) ausbildet.
  3. Inverter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlusselement (9) des Invertergehäuses (5) als Nut ausgebildet ist.
  4. Inverter (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnapp-Haken (8) einstückig, insbesondere monolithisch, mit dem Inverterboden (6) ausgebildet ist.
  5. Inverter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inverterboden (6) aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Stahl, geformt ist.
  6. Inverter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Invertergehäuse (5) aus einem metallischen Material geformt ist.
  7. Inverter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Schnapp-Haken (8) an dem Inverterboden (6) vorhanden ist.
  8. Inverter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Inverterboden (6) und dem Invertergehäuse (5) eine Dichtung (10) angeordnet ist, welche den Inverterboden (6) gegenüber dem Invertergehäuse (5) abdichtet.
  9. Inverter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) als Radialdichtung ausgebildet ist.
  10. Elektrische Maschine (2) umfassend einen Stator (21) und einen relativ zu diesem drehbar angeordneten Rotor (22), wobei der Stator (21) in einem Motorgehäuse (23) aufgenommen ist, und die elektrische Maschine (2) zur Bestromung mit der Leistungselektronik (7) eines Inverters (1) nach einem der vorherigen Ansprüche verbunden ist.
  11. Elektrische Maschine (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (2) als eine Axialflussmaschine (24) ausgebildet ist und das Invertergehäuse (5) an einer axialen Stirnseite (11) der Axialflussmaschine (24) über das Motorgehäuse (23) mit dieser verbunden ist.
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