EP4731878A1

EP4731878A1 - Gehäuse für eine maschine, maschine mit einem gehäuse und kraftfahrzeug mit einer maschine

Info

Publication number: EP4731878A1
Application number: EP24731923.9A
Authority: EP
Inventors: Peter Foessl; Thomas Enzendorfer; Christian Fischer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2023-06-22
Filing date: 2024-06-06
Publication date: 2026-04-29
Also published as: WO2024260734A1; CN121002268A; DE102023116389A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (1) für eine Maschine (2), die Maschine (2) sowie ein die Maschine (2) aufweisendes Kraftfahrzeug. Das Gehäuse umfasst: – eine erste Wellenkammer (5) und außerhalb davon: – einen ersten hohlen Gehäuseinnenraum (7), dessen Innenwandung (9) durch einen ersten Wandanteil (10a) einer Wellenkammeraußenwand (10) der Wellenkammer (2) gebildet ist und einen Schmiermittelprimärtank (4a) des Gehäuses (1) bildet, – einen zweiten hohlen Gehäuseinnenraum (8), dessen Innenwandung (12) durch einen zweiten Wandanteil (10b) derselben Wellenkammeraußenwand (10) gebildet ist und einen Schmiermittelsekundärtank (4b) des Gehäuses (1) bildet, – einen zwischen den Wandanteilen (10a, 10b) angeordneten Gehäusequersteg (13), mittels dessen die Schmiermitteltanks (4a, 4b) voneinander abgegrenzt sind, – eine den Gehäusequersteg (13) durchdringende Verbindungsanordnung (14), mittels derer die Schmiermitteltanks (4a, 4b) fluidisch miteinander verbunden oder verbindbar sind.

Description

Gehäuse für eine Maschine, Maschine mit einem Gehäuse und Kraftfahrzeug mit einer Maschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Maschine, eine Maschine, die ein solches Gehäuse aufweist, sowie ein Kraftfahrzeug, das eine solche Maschine aufweist.

Es besteht der Bedarf, Maschinen, insbesondere elektrische Maschinen zu kühlen bzw. zu temperieren und zu schmieren, damit die Maschinen möglichst effizient betrieben werden können. Im Kraftfahrzeugbereich werden elektrische Maschinen als Antriebs- bzw. Traktionsmaschinen eingesetzt. Das Konzipieren einer möglichst effizienten Kühlung und Schmierung für eine solche Antriebsmaschine ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, da aufgrund von vorgegebenen Packaging-Randbedingungen der Bauraum für die Komponenten eines Kühl- und/oder Schmiermittelkreislaufs, beschränkt ist. Dies führt oftmals - insbesondere im Kraftfahrzeugbereich - dazu, dass in einem Gehäuse einer elektrischen Antriebsmaschine lediglich ein besonders kleinvolumiger Kühl-/Schmiermitteltank vorgesehen werden kann, weswegen andernorts ein weiterer Kühl-/Schmiermitteltank anzuordnen ist, wie es zum Beispiel in der DE 102020 0076356 A1 vorgeschlagen wird. Um beide Tanks in den Kühl- bzw. Schmiermittelkreislauf zu integrieren, insbesondere miteinander zu verbinden, ist es dann notwendig, ein entsprechendes Rohr- und/oder Schlauchwerk, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Ventileinrichtung, aufzubauen.

Dies ist aber besonders aufwändig und erfordert außerdem weiteren Bauraum, wodurch die Packaging-Problematik noch verschärft wird. Zudem ist Aufwand zu betreiben, um den Zusatztank zuverlässig gegen betriebsbedingt auftretende Schwingungen zu schützen, durch welche unerwünschten Geräusche im Betrieb der Maschine bzw. des Kraftfahr- zeugs entstehen können und/oder durch welcher der Zusatztank Schaden nehmen könnte.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine besonders bauraumeffiziente, das heißt besonders kompakt bauende Lösung zum besonders effizienten Schmieren und/oder Kühlen einer Maschine bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind kategorie- und ausführungsformübergreifend zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.

Gemäß der Erfindung werden ein Gehäuse für eine Maschine, eine das Gehäuse und einen Schmiermittelkreislauf aufweisende Maschine, sowie ein Kraftfahrzeug, das die erfindungsgemäße Maschine aufweist, vorgeschlagen. In bestimmungsgemäßer Einbaulage ist durch das Gehäuse ein Bestandteil der Maschine gebildet, die insbesondere als eine elektrische Maschine ausgeführt ist. Beispielsweise handelt es sich bei der elektrischen Maschine um eine Traktionsmaschine für das Kraftfahrzeug. Ist die Maschine bzw. Traktionsmaschine in deren bestimmungsgemäßer Einbaulage in das Kraftfahrzeug eingebaut, bildet sie einen Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Demnach handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug insbesondere um ein reinelektrisch oder hybridelektrisch antreibbares Kraftfahrzeug.

Das Gehäuse, das insbesondere als ein Gussteil ausgebildet ist, weist eine erste Wellenkammer auf, durch welche hindurch bei der Maschine sich eine erste Welle der Maschine koaxial erstreckt. Die erste Welle ist zum Beispiel als eine erste Rotorwelle der Traktionsmaschine ausgebildet, wobei dann in der ersten Wellenkammer ein erster Stator drehfest angeordnet ist, und die erste Rotorwelle sich koaxial durch den ersten Stator und infolgedessen durch die erste Wellenkammer hindurcherstreckt. Das Gehäuse weist außerhalb der ersten Wellenkammer einen ersten hohlen Gehäuseinnenraum auf, dessen Innen- wandung durch einen ersten Wandanteil einer Wellenkammeraußenwand gebildet ist und einen Schmiermittelprimärtank des Gehäuses bildet. Da die erste Wellenkammer eine kreisringzylindrische Gestalt hat, ist deren Wellenkammeraußenwand wenigstens teilweise zylindrisch. Die Wellenkammeraußenwand ragt mit ihrem ersten Wandanteil in den ersten Gehäuseinnenraum hinein, was bedeutet, dass dessen Innenwandung die Wellenkammeraußenwand umfasst bzw. teilweise durch diese gebildet ist, nämlich durch deren ersten Wandanteil. Zudem weist das Gehäuse außerhalb der ersten Wellenkammer einen zweiten hohlen Gehäuseinnenraum auf, dessen Innenwandung durch einen anderen, zweiten Wandanteil derselben Wellenkammeraußenwand gebildet ist und einen Schmiermittelsekundärtank des Gehäuses bildet. Die Wellenkammeraußenwand ragt mit ihrem zweiten Wandanteil in den zweiten Gehäuseinnenraum hinein, was bedeutet, dass dessen Innenwandung dieselbe Wellenkammeraußenwand umfasst bzw. teilweise durch diese gebildet ist, nämlich durch deren zweiten Wandanteil. Das Gehäuse weist des Weiteren einen zwischen den Wandanteilen angeordneten Gehäusequersteg auf, mittels dessen die Schmiermitteltanks voneinander abgegrenzt sind. Bei dem Gehäusequersteg handelt es sich insbesondere um ein Stabilitäts- bzw. Strukturelement des Gehäuses. Insbesondere sind die Wellenkammer und der Gehäusequersteg einstückig miteinander ausgebildet, insbesondere gemeinsam mittels eines einzigen Urformens, beispielsweise Gießens, hergestellt. Der Gehäusequersteg ist insbesondere als plattenartiger Körper ausgebildet und würde die Schmiermitteltanks in einer Ebene zwischen dem ersten und dem zweiten Wandanteil der Wellenkammeraußenwand vollständig voneinander abgrenzen. Das Gehäuse weist aber eine den Gehäusequersteg durchdringende Verbindungsanordnung auf, mittels derer die Schmiermitteltanks fluidisch miteinander verbunden oder verbindbar sind. Zusammengenommen stellen der Schmiermittelprimärtank und der Schmiermittelsekundärtank einen mit einem Schmiermittel, beispielsweise Öl, befüllbaren Schmiermittelgesamttank des Gehäuses dar. Der Schmiermittelgesamttank ist für einen Schmiermittelkreislauf der Maschine vorgesehen. Bei der Maschine ist demnach der Schmiermitteltank Teil des Schmiermittelkreislaufs bzw. in diesen fluidisch integriert.

Folglich wird ein im Gehäuse der Maschine zur Verfügung stehender Bauraum optimal ausgenutzt, um eine hocheffiziente Schmierung der Maschine zu gewährleisten. Dabei wird für den Schmiermittelkreislauf bisher unbeachteter bzw. ungenutzter Raum im Gehäuse der Maschine genutzt, nämlich direkt im Nahbereich eines Inverter- bzw. Steuerungsraums, in welchem elektronische Komponenten einer Steuer- bzw. Invertereinheit angeordnet sind. Insbesondere direkt unterhalb des Inverter- bzw. Steuerungsraums ver- bleibt bei herkömmlichen Gehäusen Bauraum ungenutzt bzw. funktionslos. Solcher unge- nutzter/funktionsloser Bauraum wird dank der vorliegenden Erfindung nun effizient genutzt, da im bislang funktionslosen Bauraum der Schmiermittelsekundärtank gebildet ist. Dabei ist hervorzuheben, dass das - insbesondere durch Packaging-Randbedingungen - vorgegebene Bauvolumen des Gehäuses der Maschine nicht vergrößert wird und dennoch die Menge des im Gehäuse eingesetzten Schmiermittels signifikant erhöht wird. Von besonderem Vorteil ist es, dass gemäß der Erfindung das Gehäuse frei von separat hergestellten Einsätzen, Einsatzbehältern oder dergleichen ist. Stattdessen werden zur Schaffung der Schmiermitteltanks in denkbar einfacher Weise bereits vorhandene Strukturen, Konturen und Flächen des Gehäuses zur Nutzung als Elemente der Schmiermitteltanks herangezogen.

Einer möglichen weiteren Ausgestaltung zufolge weist das Gehäuse eine Belüftungsöffnung oder mehr Belüftungsöffnungen auf, wobei die jeweilige Belüftungsöffnung (die auch als Druckausgleichsöffnung bezeichnet werden kann, die die Innenwandung des zweiten hohlen Gehäuseinnenraums durchdringt. Insofern ist die jeweilige Belüftungsöffnung im Schmiermittelsekundärtank angeordnet. Die jeweilige Belüftungsöffnung ist positionell so angeordnet und ausgebildet, dass sie mit einer zugehörigen Belüftungsöffnung eines Getriebegehäuses korrespondiert. Daher kommunizieren der Schmiermittelsekundärtank und eine vom Getriebegehäuse umschlossene Getriebekammer fluidisch miteinander, wenn ein solches Getriebegehäuse an das Gehäuse angeflanscht ist. Dadurch ist ein Druckausgleich zwischen dem Schmiermittelsekundärtank und der Getriebekammer ermöglicht. Der Schmiermittelkreislauf der entsprechend ausgerüsteten Maschine bzw. Maschinen- Getriebe-Einheit funktioniert so besonders effizient. Die Maschinen-Getriebe-Einheit ist insbesondere als eine Antriebseinheit für das Kraftfahrzeug ausgebildet, das heißt als eine Baueinheit aus elektrischer Antriebsmaschine und direkt daran angeflanschtem ein- oder mehrstufigem, insbesondere schaltbarem Getriebe.

In einer weiteren möglichen Ausführungsform weist die Verbindungsanordnung eine oder mehr den Gehäusequersteg durchdringende Öffnungen auf. Eine Anzahl der Öffnungen und/oder eine Geometrie der jeweiligen Öffnung und/oder eine positionelle Lage der jeweiligen Öffnung am Gehäusequersteg sind/ist gezielt so ausgebildet, dass bei einer auf das Gehäuse wirkenden Beschleunigung ein Fließen des Schmiermittels aus dem Schmiermittelsekundärtank in den Schmiermittelprimärtank unterbleibt, wenn diese Beschleunigung höher als eine vorgegebene Grenzbeschleunigung ist und in Bezug auf das Gehäuse in eine vorgegebene Richtung wirkt. Infolgedessen ist bei einer anderen auf das Gehäuse wirkenden Beschleunigung ein Fließen des Schmiermittels aus dem Schmiermittelsekundärtank in den Schmiermittelprimärtank freigegeben, wenn diese andere Beschleunigung höchstens so stark wie die vorgegebene Grenzbeschleunigung ist und/oder in Bezug auf das Gehäuse in eine andere als die vorgegebene Richtung wirkt. Insbesondere wenn die Maschine als Antriebs- bzw. Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug eingesetzt wird, lässt sich dadurch fahrzustandsabhängig beispielsweise ein Rückfluss von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsekundärtank in den Schmiermittelprimärtank sowie umgekehrt sperren bzw. freigeben. Zum Beispiel kann die Verbindungsanordnung gezielt an Anforderungen einer zu erwartenden Querbeschleunigung des mit der Maschine ausgerüsteten Kraftfahrzeugs angepasst werden. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Schmiermittelversorgung der Maschine gewährleistet.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Verbindungsanordnung eine mittels einer elektronischen Steuereinheit steuerbare Ventileinrichtung aufweist, mittels derer ein Fließen eines Schmiermittels aus dem Schmiermittelsekundärtank in den Schmiermittelprimärtank gesteuert werden kann. Insbesondere ist die Steuereinheit der Ventileinrichtung mit einem Beschleunigungssensor und/oder Lagesensor gekoppelt oder koppelbar. Beispielsweise weist die Maschine oder die Einheit, in die die Maschine eingebaut ist, zum Beispiel das Kraftfahrzeug einen Beschleunigungssensor und/oder Lagesensor auf, die/der mit der Steuereinheit der Ventileinrichtung zur Sensorsignalübertragung gekoppelt sind/ist. Dank der elektronisch steuerbaren Ventileinrichtung kann der Rückfluss von Schmiermittel aus dem Schmiermittelsekundärtank in den Schmiermittelprimärtank sowie umgekehrt noch effizienter und genauer gesteuert bzw. geregelt werden. Durch den Beschleunigungs- und/oder Lagesensor können auf die Maschine bzw. das Kraftfahrzeug einwirkende Beschleunigungen und eine Lage im Raum der Maschine bzw. des Kraftfahrzeugs besonders effizient erfasst werden, wodurch die Ventileinrichtung noch genauer gesteuert werden kann.

Das Gehäuse weist nach weiterer möglicher Ausführungsform einen separat hergestellten Sekundärtankdeckel für den Schmiermittelsekundärtank auf, der an einen Deckelöff- nungsrand des Schmiermittelsekundärtank befestigbar oder befestigt ist, wobei zwischen dem Deckelöffnungsrand und dem Sekundärtankdeckel ein Dichtungselement angeordnet sein kann. Das Dichtungselement kann in flüssiger oder pastöser Form angeordnet bzw. platziert werden, wonach es zu einem formstabilen Dichtungskörper ausreagiert. Genauso gut ist es denkbar, dass das Dichtungselement als ein bereits eigenformstabiler Dichtungsring oder als eine eigenformstabile Dichtungsscheibe bereitgestellt wird. Insbesondere ist der Sekundärtankdeckel an den Deckelöffnungsrand des Schmiermittelsekundärtanks gespannt, wofür beispielsweise eine Schraubverbindung in Frage kommt. Alternativ oder zusätzlich können der Deckelöffnungsrand des Schmiermittelsekundärtanks und der Sekundärtankdeckel kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels Schweißens, Klebens etc. Durch das Dichtungselement ist der Schmiermittelsekundärtank besonders dicht mittels des Sekundärtankdeckels verschließbar bzw. verschlossen. Das Gehäuse weist insbesondere einen separat hergestellten Primärtankdeckel für den Schmiermittelprimärtank auf, der an einen Deckelöffnungsrand des Schmiermittelprimärtank befestigbar oder befestigt ist. Die zum Sekundärtankdeckel gemachten Angaben sind ohne Weiters auf den Primärtankdeckel analog anwendbar.

Mit einer weiteren möglichen Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass in einen Materialkörper des Sekundärtankdeckels und/oder in einen Materialkörper eines Primärtankdeckels für den Schmiermittelprimärtank eine Leitungsanordnung eingebettet ist. Die Leitungsanordnung umfasst einen oder mehr mit einem Fluid (Gas und/oder Flüssigkeit), insbesondere mit dem Schmiermittel, durchströmbare Leitungskanäle. Dabei kann der jeweilige Leitungskanal zumindest einseitig in den entsprechenden der Schmiermitteltanks münden, sodass ein solcher Leitungskanal beispielsweise als Zuströmkanal oder Rückströmkanal des Schmiermittelkreislaufs der Maschine fungiert. Alternativ oder zusätzlich weist die Leitungsanordnung einen oder mehr elektrische Leiter auf, etwa Stromschienen, Kabel etc., und/oder ein oder mehr hohle Kanalelemente für einen solchen elektrischen Leiter. Beispielsweise kann durch ein solches Kanalelement ein elektrischer Leiter geführt sein, der der Betriebsenergieversorgung einer Schmiermittelpumpe des Schmiermittelkreislaufs dient. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann die im Deckel bzw. in den Deckeln eingebettete Leitungsanordnung einen oder mehr Leitungskanäle und/oder einen oder mehr elektrische Leiter aufweisen, die zu anderen Systemen der Einheit, in die das Gehäuse, insbesondere die das Gehäuse aufweisende Maschine eingebaut ist, gehören. Ein knappes zur Verfügung stehendes Bauvolumen des Gehäuses wird so besonders effizient genutzt.

In weiterer möglicher Ausgestaltung weist das Gehäuse eine zweite Wellenkammer für eine zweite Welle der Maschine auf. Die erste Wellenkammer, die zweite Wellenkammer und der Gehäusequersteg sind insbesondere mittels des gemeinsamen Urformens einstü- ckig miteinander ausgebildet. Die Wellenkammern sind entlang einer Querrichtung (y) des Gehäuses über den Gehäusequersteg voneinander beabstandet und mittels des Gehäusequerstegs miteinander stoffschlüssig verbunden. Die Innenwandung des ersten Gehäuseinnenraums weist einen ersten Wandanteil einer Wellenkammeraußenwand der zweiten Wellenkammer auf, ist also teilweise durch den ersten Wandanteil einer Wellenkammeraußenwand der zweiten Wellenkammer gebildet. Die Innenwandung des zweiten Gehäuseinnenraums weist einen zweiten Wandanteil derselben Wellenkammeraußenwand der zweiten Wellenkammer auf, ist also teilweise durch den zweiten Wandanteil der Wellenkammeraußenwand der zweiten Wellenkammer gebildet. Insofern ist der Schmiermittelgesamttank in Querrichtung (y) des Gehäuses zwischen den beiden Wellenkammern ausgebildet und durch die beiden Wellenkammern, das heißt durch deren Wellenkammeraußenwände, begrenzt bzw. definiert. Für eine mögliche Weiterbildung der Maschine gilt also, dass diese als eine Doppelmaschine, insbesondere als eine elektrische Doppelrotormaschine, ausgebildet ist, die eine zweite Welle aufweist, welche in der zweiten Wellenkammer angeordnet ist. Die zweite Welle ist zum Beispiel als eine zweite Rotorwelle der Doppelrotormaschine ausgebildet, wobei dann in der zweiten Wellenkammer ein zweiter Stator drehfest angeordnet ist, und die zweite Rotorwelle sich koaxial durch den zweiten Stator und infolgedessen durch die zweite Wellenkammer erstreckt. Die elektrische Doppelrotormaschine zeichnet sich dadurch aus, dass sie die Steuereinrichtung aufweist, die dazu konfiguriert ist, beide Rotorwellen zu steuern. Aufgrund der zwei Rotorwellen in Verbindung mit zwei Statoren hat die elektrische Doppelrotormaschine einen höheren Kühl- /Schmierbedarf als eine elektrische Maschine mit nur einer Stator-Rotor-Einheit. Durch das Gehäuse wird im Gehäuse der Doppelrotormaschine der zur Verfügung stehende Bauraum besonders effizient ausgenutzt, sodass in vorteilhafter Weise besonders viel Schmiermittel im Gehäuse eingesetzt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in: Fig. 1 eine schematische und geschnittene Ansicht einer Maschine, deren Gehäuse einen integrierten Schmiermittelprimärtank und einen integrierten Schmiermittelsekundärtank aufweist,

Fig. 2 eine schematische und geschnittene Ansicht der Maschine in zusammengesetztem Zustand und

Fig. 3 eine schematische und perspektivische Ansicht des Gehäuses, an das ein Getriebegehäuse direkt angeflanscht ist.

Im Folgenden werden ein Gehäuse 1 für eine Maschine 2, die Maschine 2 sowie ein die Maschine 2 aufweisendes Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) in gemeinsamer Beschreibung erläutert. In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen versehen.

Das Kraftfahrzeug ist gemäß dem vorliegenden Beispiel als reinelektrisch oder hybridelektrisch antreibbares Kraftfahrzeug ausgeführt und weist die Maschine 2 auf. Diese ist demnach als eine elektrische Traktionsmaschine ausgebildet, vorliegend als eine elektrische Doppelrotormaschine. Beide Rotor-Stator-Einheiten 3 (in den Fig. nur angedeutet) der Maschine 2 sind mittels einer gemeinsamen Steuereinrichtung (nicht dargestellt) der Maschine 2 steuerbar.

Die als elektrischen Doppelrotormaschine ausgeführte Maschine 2 ist in Fig. 1 in geschnittener Explosionsansicht und in Fig. 2 in zusammengebautem Zustand schematisch dargestellt. Die Maschine 2 bzw. die elektrische Doppelrotormaschine weist das Gehäuse 1 mit integriertem Schmiermittelgesamttank 4 auf, der bei der Maschine 2 in deren Schmiermittelkreislauf fluidisch integriert ist. In einsatzbereitem Zustand der Maschine 2 ist der Schmiermittelgesamttank 4 mit einem Schmier- und/oder Kühlmittel, vorliegend Öl, befüllt. Vorliegend weist das Gehäuse 1 eine erste Wellenkammer 5 und eine zweite Wellenkammer 6 auf, in denen jeweils eine der Rotor-Stator-Einheiten 3 der Maschine 2 angeordnet ist. Die jeweilige Rotor-Stator-Einheit 3 weist eine Rotorwelle auf, sodass bei der Maschine 2 bzw. Doppelrotormaschine jeweils eine der Rotorwellen koaxial in einer der Wellenkammern 5, 6 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 weist weiter einen ersten hohlen Gehäuseinnenraum 7 und einen zweiten hohlen Gehäuseinnenraum 8 auf, die jeweils positionell außerhalb der Wellenkammern 5, 6 angeordnet sind. Insofern sind die Wellenkammern 5, 6 nicht mit den Gehäuseinnenräumen 7, 8 zu verwechseln. Eine erste Innenwandung 9 des ersten Gehäuseinnenraums 7 ist durch einen ersten Wandanteil 10a einer ersten zylindrischen Wellenkammerwand 10 der ersten Wellenkammer 5 und einen ersten Wandanteil 11a einer zweiten zylindrischen Wellenkammerwand 11 der zweiten Wellenkammer 6 gebildet. Durch die erste Innenwandung 9 ist der Schmiermittelprimärtank 4a, das heißt dessen Innenwandung, gebildet. Eine zweite Innenwandung 12 des zweiten Gehäuseinnenraums 8 ist durch einen zweiten Wandanteil 10b der ersten zylindrischen Wellenkammerwand 10 und einen zweiten Wandanteil 11 b der zweiten zylindrischen Wellenkammerwand 11 gebildet. Durch die zweite Innenwandung 12 ist der Schmiermittelsekundärtank 4b, das heißt dessen Innenwandung, gebildet. Über einen Gehäusequersteg 13 sind die Wellenkammern 5, 6 entlang einer Querrichtung y des Gehäuses 1 voneinander beabstandet. Dabei ist der Gehäusequersteg 13 entlang einer Hochrichtung z des Gehäuses 1 jeweils zwischen den Wandanteilen 10a, 10b bzw. 11a, 11 b angeordnet, wodurch die Schmiermitteltanks 4a, 4b entlang der Gehäusehochrichtung z voneinander abgegrenzt sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Wellenkammern 5, 6 und der Gehäusequersteg 13 einstückig miteinander ausgebildet, insbesondere gemeinsam mittels eines einzigen Urformens hergestellt. Das Gehäuse 1 weist eine den Gehäusequersteg 13 durchdringende Verbindungsanordnung 14 auf, mittels derer die Schmiermitteltanks 4a, 4b fluidisch miteinander verbunden oder verbindbar sind.

In Fig. 1 ist zudem zu erkennen, dass das Gehäuse 1 eine Belüftungsöffnung 15 aufweist, die die zweite Innenwandung 12 des zweiten hohlen Gehäuseinnenraums 8 durchdringt, und zwar an einem stirnseitigen Wandanteil 12a der zweiten Innenwandung 12. Die Belüftungsöffnung 15 ist positionell so angeordnet und ausgebildet, dass sie mit einer zugehörigen Belüftungsöffnung 16 eines Getriebegehäuses 17 korrespondiert. Fig. 3 zeigt in schematischer und perspektivischer Ansicht die Maschine 2, an das das Getriebegehäuse 17 direkt angeflanscht ist, wobei von der Maschine 2 nur deren Gehäuse 1 und Rotor-Sta- tor-Einheiten 3 dargestellt sind. Es ist zu erkennen, dass die Belüftungsöffnungen 15, 16 axial fluchten, wodurch der Schmiermittelsekundärtank 4b und eine vom Getriebegehäuse 17 umschlossene Getriebekammer fluidisch miteinander kommunizieren, wenn bzw. sobald das Getriebegehäuse 17 und das Gehäuse 1 aneinander angeflanscht sind. Dadurch ist ein Druckausgleich zwischen dem Schmiermittelsekundärtank 4b und der Getriebekammer ermöglicht. Die Verbindungsanordnung 14 weist eine Öffnung 18 oder - wie hier im Beispiel - mehrere Öffnungen 18 auf, wobei die jeweilige Öffnung den Gehäusequersteg 13 durchdringt. Eine Anzahl der Öffnungen 18, eine Geometrie der jeweiligen Öffnung 18 und eine positi- onelle Lage der jeweiligen Öffnung 18 am Gehäusequersteg 13 sind gezielt so ausgebildet, dass bei einer auf das Gehäuse 1 wirkenden Beschleunigung ein Fließen des Öls aus dem Schmiermittelsekundärtank 4b in den Schmiermittelprimärtank 4a unterbleibt, wenn diese Beschleunigung höher als eine vorgegebene Grenzbeschleunigung ist und in Bezug auf das Gehäuse 1 in eine vorgegebene Richtung wirkt. Gegengleich ist bei einer anderen auf das Gehäuse wirkenden Beschleunigung ein Fließen des Öls aus dem Schmiermittelsekundärtank 4b in den Schmiermittelprimärtank 4a freigegeben, wenn diese andere Beschleunigung höchstens so stark wie die vorgegebene Grenzbeschleunigung ist und/oder in Bezug auf das Gehäuse 1 in eine andere als die vorgegebene Richtung wirkt. Da die Maschine 2 vorliegend als Antriebs- bzw. Traktionsmaschine für das Kraftfahrzeug eingesetzt ist, lässt sich durch die gezielte konstruktive Auslegung der Öffnungen 18 fahrzustandsabhängig beispielsweise ein Rückfluss des Öls aus dem Schmiermittelsekundärtank 4b in den Schmiermittelprimärtank 4a und umgekehrt beeinflussen. Zum Beispiel kann die Verbindungsanordnung 14 gezielt an Fahrdynamikanforderungen, insbesondere an Anforderungen einer zu erwartenden Querbeschleunigung, des Kraftfahrzeugs angepasst werden.

Die Verbindungsanordnung 14 weist alternativ oder zusätzlich eine mittels einer elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) steuerbare Ventileinrichtung (nicht dargestellt) auf, mittels derer ein Fließen des Öls aus dem Schmiermittelsekundärtank 4b in den Schmiermittelprimärtank 4a und umgekehrt gesteuert werden kann. Insbesondere ist die Steuereinheit der Ventileinrichtung mit einem Beschleunigungssensor und einem Lagesensor gekoppelt oder koppelbar. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug den Beschleunigungssensor und den Lagesensor auf, die mit der Steuereinheit der Ventileinrichtung zur Sensorsignalübertragung gekoppelt sind.

Es ist Fig. 1 zudem zu entnehmen, dass für den jeweiligen Schmiermitteltank 4a, 4b jeweils ein Deckel 19, 20 vorgesehen ist, mittels derer der entsprechend zugehörige Schmiermitteltank 4a, 4b verschließbar ist. So umfasst das Gehäuse 1 hier im Beispiel einen Primärtankdeckel 19 für den Schmiermittelprimärtank 4a sowie einen Sekundärtankdeckel 20 für den Schmiermittelsekundärtank 4b. Der Sekundärtankdeckel 20 ist an einem Deckelöffnungsrand 21 des Schmiermittelsekundärtanks 4b befestigbar, vorliegend über eine Schraubverbindung, die Außengewindeschrauben 22 und am Deckelöffnungs- rand 21 zugehörige Innengewindelöcher 23 aufweisen. Zwischen dem Sekundärtankdeckel 20 und dem Deckelöffnungsrand 21 ist gemäß dem vorliegenden Beispiel ein Dichtungselement 24 angeordnet. Detail A in Fig. 1 zeigt, dass das Dichtungselement 24 Durchgangsöffnungen 24a aufweisen kann, die mit den Außengewindeschrauben 22 korrespondieren.

In Fig. 1 ist des Weiteren zu erkennen, dass in einen jeweiligen Mate rial körper des Primärtankdeckels 19 und des Sekundärtankdeckels 20 jeweils eine Leitungsanordnung 25 eingebettet ist. Die Leitungsanordnung 25 umfasst ein Leitungselement 26, hier eine Vielzahl solcher Leitungselemente 26, wobei das jeweilige Leitungselement 26 beispielsweise als ein mit einem Fluid durchströmbarer Leitungskanal ausgebildet ist. Dabei kann der jeweilige Leitungskanal zumindest einseitig in den entsprechenden der Schmiermitteltanks 4a, 4b münden, sodass ein solcher Leitungskanal beispielsweise als Zuströmkanal oder Rückströmkanal des Schmiermittelkreislaufs der Maschine 2 fungiert. Alternativ oder zusätzlich kann eines oder mehr der Leitungselemente 26 als ein elektrischer Leiter ausgebildet sein, etwa als Stromschiene, Kabel etc. Ferner ist es denkbar, dass eines oder mehr der Leitungselemente 26 als ein hohles Kanalelement für einen solchen elektrischen Leiter ausgebildet ist. Die im Deckel 19, 20 bzw. in den Deckeln 19, 20 eingebettete Leitungsanordnung 25 kann ein Leitungselement 26 oder mehrere Leitungselemente 26 aufweisen, das/die zu anderen Systemen, das heißt nicht zur Maschine 2, gehört/gehören.

Aus Fig. 1 wird zum Beispiel deutlich, dass das Getriebegehäuse 17 Leitungselemente 27 aufweist, die mit den Leitungselementen 26 des Gehäuses 1 bzw. des Sekundärtankdeckels 20 hinsichtlich Position und Geometrie korrespondieren. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Leitungselemente 26, 27 in bestimmungsgemäßer Einbaulage aneinander angeschlossen, insbesondere miteinander fluidisch verbunden sind.

Weiter ist in Fig. 1 zu erkennen, dass im Schmiermittelhaupttank 4a eine Schmiermittelpumpe 28 angeordnet ist, deren Ansaug- und Druckseite 29 über die Leitungsanordnung 25 des Primärtankdeckels 19 in den Schmiermittelkreislauf integrierbar bzw. integriert ist. Der Primärtankdeckel 19 ist an einem Deckelöffnungsrand 30 des Schmiermittelprimärtanks 4a befestigbar, vorliegend über eine weitere Schraubverbindung, die Außengewindeschrauben 31 und am Deckelöffnungsrand 30 zugehörige Innengewindelöcher 32 aufweisen. Zwischen dem Primärtankdeckel 19 und dem Deckelöffnungsrand 30 kann ein weiteres Dichtungselement angeordnet sein. Es ist in Fig. 1 des Weiteren ein Abdeckelement 33 angedeutet, dass das Gehäuse 1 und einen Steuerungskammerbereich 34 voneinander abgrenzt. Im Steuerungskammerbereich 34 ist insbesondere die Steuereinrichtung der Maschine 2 angeordnet und/oder wei- tere zum bestimmungsgemäßen Betrieb der Maschine 2 erforderliche Komponenten.

Durch das Gehäuse 1, die Maschine 2 und das Kraftfahrzeug ist eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, wie eine Kühlung/Schmierung für die Maschine 2 besonders bauraumeffi- zient bzw. kompakt ausgeführt werden kann. Kernidee der Erfindung ist es, ein Öl- bzw. Schmiermittelvolumen zu schaffen, indem bisher funktionslose Bereiche bzw. ungenutzte Anteile der Maschine 2 zu nutzen.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 Maschine

3 Rotor-Stator-Einheit

4 Schmiermittelgesamttank

4a Schmiermittelprimärtank

4b Schmiermittelsekundärtank

5 erste Wellenkammer

6 zweite Wellenkammer

7 erster hohler Gehäuseinnenraum

8 zweiter hohler Gehäuseinnenraum

9 erste Innenwandung

10 Wellenkammerwand

10a erster Wandanteil

10b zweiter Wandanteil

11 Wellenkammerwand

11a erster Wandanteil

11b zweiter Wandanteil

12 zweite Innenwandung

12a stirnseitiger Wandanteil

13 Gehäusequersteg

14 Verbindungsanordnung

15 Belüftungsöffnung

16 Belüftungsöffnung

17 Getriebegehäuse

18 Öffnung

19 Primärtankdeckel

20 Sekundärtankdeckel

21 Deckelöffnungsrand

22 Außengewindeschraube

23 Innengewindeloch

24 Dichtungselement 24a Durchgangsöffnung

25 Leitungsanordnung

26 Leitungselement

27 Leitungselement 28 Schmiermittelpumpe

29 Ansaug- und Druckseite

30 Deckelöffnungsrand

31 Außengewindeschraube

32 Innengewindeloch 33 Abdeckelement

34 Steuerungskammerbereich

A Detail x Gehäuselängsrichtung y Gehäusequerrichtung z Gehäusehochrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Gehäuse (1) für eine Maschine (2), aufweisend:

- eine erste Wellenkammer (5) und außerhalb davon:

- einen ersten hohlen Gehäuseinnenraum (7), dessen Innenwandung (9) durch einen ersten Wandanteil (10a) einer Wellenkammeraußenwand (10) der Wellenkammer (2) gebildet ist und einen Schmiermittelprimärtank (4a) des Gehäuses (1) bildet,

- einen zweiten hohlen Gehäuseinnenraum (8), dessen Innenwandung (12) durch einen zweiten Wandanteil (10b) derselben Wellenkammeraußenwand (10) gebildet ist und einen Schmiermittelsekundärtank (4b) des Gehäuses (1) bildet,

- einen zwischen den Wandanteilen (10a, 10b) angeordneten Gehäusequersteg (13), mittels dessen die Schmiermitteltanks (4a, 4b) voneinander abgegrenzt sind,

- eine den Gehäusequersteg (13) durchdringende Verbindungsanordnung (14), mittels derer die Schmiermitteltanks (4a, 4b) fluidisch miteinander verbunden oder verbindbar sind.

2. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Belüftungsöffnung (15), die die Innenwandung (12) des zweiten hohlen Gehäuseinnenraums (8) durchdringt.

3. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (14) eine oder mehr den Gehäusequersteg (13) durchdringende Öffnungen (18) aufweist, und

- eine Anzahl der Öffnungen (18),

- eine Geometrie der jeweiligen Öffnung (18) und/oder

- eine positionelle Lage der jeweiligen Öffnung (18) am Gehäusequersteg (13), gezielt so ausgebildet ist/sind, dass bei einer auf das Gehäuse (1) wirkenden Beschleunigung ein Fließen eines Schmiermittels aus dem Schmiermittelsekundärtank (4b) in den Schmiermittelprimärtank (4a) unterbleibt, wenn diese Beschleunigung höher als eine vorgegebene Grenzbeschleunigung ist und in Bezug auf das Gehäuse (1) in eine vorgegebene Richtung wirkt.

4. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (14) eine mittels einer elektronischen Steuereinheit steuerbare Ventileinrichtung aufweist, mittels derer ein Fließen eines Schmiermittels aus dem Schmiermittelsekundärtank (4b) in den Schmiermittelprimärtank (4a) gesteuert werden kann.

5. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sekundärtankdeckel (20) für den Schmiermittelsekundärtank (4b), der an einen Deckelöffnungsrand (21) des Schmiermittelsekundärtanks (4b) befestigbar oder befestigt ist, wobei zwischen dem Deckelöffnungsrand (21) und dem Sekundärtankdeckel (20) insbesondere ein Dichtungselement (24) angeordnet ist.

6. Gehäuse (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in des Sekundärtankdeckel (20) eine Leitungsanordnung (25) eingebettet ist und/oder in einen Primärtankdeckel (19) für den Schmiermittelprimärtank (4a) eine Leitungsanordnung (25) eingebettet ist.

7. Gehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Wellenkammer (6), wobei die Wellenkammern (5, 6) entlang einer Querrichtung (y) des Gehäuses (1) über den Gehäusequersteg (13) voneinander beab- standet und über diesen miteinander verbunden sind, wobei

- die Innenwandung (9) des ersten Gehäuseinnenraums (7) durch einen ersten Wandanteil (11a) einer Wellenkammeraußenwand (11) der zweiten Wellenkammer (6) gebildet ist,

- die Innenwandung (12) des zweiten Gehäuseinnenraums (8) durch einen zweiten Wandanteil (11b) derselben Wellenkammeraußenwand (11) gebildet ist.

8. Maschine (2), insbesondere elektrische Maschine, mit:

- einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführten Gehäuse (1),

- einer ersten Welle, die koaxial in der ersten Wellenkammer (5) angeordnet ist,

- einen Schmiermittelkreislauf, in den die Schmiermitteltanks (4a, 4b) integriert sind.

9. Maschine (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale aufweist, wobei die Maschine (2) als eine elektrische Doppelrotormaschine ausgebildet ist, deren erste Welle als eine erste Rotorwelle ausgeführt ist, und eine zweite Rotorwelle der Doppelrotormaschine in der zweiten Wellenkammer (6) angeordnet ist, wobei eine Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, beide Rotorwellen zu steuern.

10. Kraftfahrzeug mit einer nach Anspruch 8 oder 9 ausgeführten Maschine (2).