WO2020187973A1

WO2020187973A1 - Elektrischer antrieb mit einer elektrischen maschine und mit einer leistungselektronik

Info

Publication number: WO2020187973A1
Application number: PCT/EP2020/057410
Authority: WO
Inventors: Sven Holst; Leschek Debernitz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: DE102019203674A1

Abstract

Es wird ein elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine (1) und mit einer Leistungselektronik (2) zum Einbau in ein Getriebegehäuse (3) vorgeschlagen, wobei die elektrische Maschine (1) und die Leistungselektronik (2) als Vormontageeinheit miteinander verbunden sind und wobei die Leistungselektronik (2) axialseitig an der elektrischen Maschine (1) befestigt und kontaktiert ist und wobei die elektrische Maschine (1) ) fluidgekühlt ist und einen zentralen Nassraum (23) umfasst und die Leistungselektronik (2) einen an den Nassraum (23) angrenzenden Trockenraum (24) aufweist. Ferner wird ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem an einem Getriebegehäuse (3) befestigten elektrischen Antrieb vorgeschlagen.

Description

Elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistunqselektronik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistungselektronik zum Einbau in ein Getriebegehäuse. Ferner betrifft die Er findung ein Getriebe eines Fahrzeuges mit einem an einem Getriebegehäuse befestigten elektrischen Antrieb.

Beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2014 216 636 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang bekannt. Die Antriebsvorrichtung umfasst ein Automatik getriebe mit einem Getriebegehäuse und ein in dem Getriebegehäuse angeordnetes erstes als elektrische Maschine ausgebildetes Antriebsaggregat mit einem um eine Achse drehbar angeordneten Rotor und mit einem dazu unter Ausbildung eines radialen Luftspalts koaxial und radial innen dazu angeordneten Stator. Auf der dem Rotor abgewandten Seite eines ersten Zylinderbereiches eines Statorträgers ist ein radial innerer erster Aufnahmebereich in dem Getriebegehäuse vorgesehen. In dem Aufnahmebereich des Getriebegehäuses ist eine Elektronikbaugruppe zum Ansteuern der elektrischen Maschine eingesetzt.

Demzufolge bilden die elektrische Maschine und die Elektronikbaugruppe zum Ansteuern der elektrischen Maschine separate Bauteile, die separat in das Getriebegehäuse eingebaut werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe mit einem elektrischen Antrieb vorzuschlagen, welche vor der Montage eine ge meinsame Funktionsprüfung und eine gemeinsame vereinfachte Montage des Antriebes an dem Getriebegehäuse ermöglichen. Gemäß einem weiteren Aspekt sollen ein elektrischer Antrieb und ein Getriebe mit einem elektrischen Antrieb möglichst kompakt, das heißt bau raumsparend ausgebildet werden. Gemäß einem noch weiteren Aspekt sollen ein elektri scher Antrieb und ein Getriebe mit einem elektrischen Antrieb zugleich effektiv und zuverläs sig gekühlt werden.

Diese Aufgaben werden durch einen elektrischen Antrieb gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Getriebe mit einem solchen elektrischen Antrieb gemäß Patentanspruch 10 gelöst, wobei sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen vorteil hafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben.

Somit wird ein elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer Leistungs elektronik zum Einbau in ein Getriebegehäuse vorgeschlagen, wobei die elektrische Maschi- ne und die Leistungselektronik als Vormontageeinheit miteinander verbunden sind und wobei die Leistungselektronik axialseitig an der elektrischen Maschine befestigt und kontaktiert ist und wobei die elektrische Maschine fluidgekühlt ist und einen zentralen Nassraum umfasst und die Leistungselektronik einen an den Nassraum angrenzenden Trocken raum aufweist.

Auf diese Weise können die elektrische Maschine und die Leistungselektronik vor der Mon tage ins Getriebe zu einer gemeinsamen Montageeinheit vormontiert werden und können somit vorab gemeinsam funktionsgeprüft werden und anschließend gemeinsam montiert werden. Somit wird eine fertige Vormontageeinheit gebildet. Demzufolge zeichnet sich die Leistungselektronik und die elektrische Maschine dadurch aus, dass diese jeweils separate Gehäuse bilden, die auf konstruktiv einfache Weise miteinander mechanisch und elektrisch zu einer Vormontageeinheit verbunden werden können. Durch das Vorsehen einer Fluidküh lung mittels eines zentralen Nassraums der elektrischen Maschine kann eine Verlustwärme effektiv vom Rotor und zugleich vom Stator der elektrischen Maschine abgeführt werden. Der Nassraum kann insbesondere mit einem zirkulierenden Öl beaufschlagt werden.

Die elektrische Maschine kann mit Vorteil als Gehäuse einen Statorträger sowie ein erstes Lagerschild und ein zweites Lagerschild zur Lagerung eines Rotors aufweisen, wobei auf der zur Leistungselektronik weisenden Axialseite zwischen dem Statorträger und dem dort be findlichen ersten Lagerschild ein Dichtbereich zur Begrenzung des Nassraums ausgebildet ist. Insbesondere kann die elektrische Maschine als Innenläufermaschine mit einem Stator und mit einem dazu radial innerhalb angeordneten Rotor ausgebildet sein. Durch das Vorse hen des Dichtbereichs kann der Nassraum insbesondere in einem äußeren Radialbereich abgeschlossen werden.

Mit weiterem Vorteil kann der vorgenannte Dichtbereich als eine umlaufende Schweißnaht ausgeführt sein, so dass zusätzlich zu einer Abdichtung des Nassraums zugleich auch das erste Lagerschild drehfest an dem Statorträger festgelegt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, den Nassraum und den Trocken raum durch einen die Leistungselektronik abschließenden Deckel zu trennen, wobei der De ckel unter Ausbildung eines gemeinsamen Dichtbereichs an dem ersten Lagerschild anliegt. Durch den Deckel können Nass- und Trockenraum somit auch in ein einem zentral inneren Bereich, das heißt in der Umgebung der dort befindlichen Lagerstelle einer Rotorwelle ge genüber einem durch das Lager durchtretenden Kühlfluid bzw. Öl getrennt werden. Der ge nannte Dichtbereich zwischen Deckel und Lagerschild befindet sich also radial außerhalb der Lagerstelle der Rotorwelle. Beispielsweise kann die Leistungselektronik als Gehäuse einen Grundkörper aus Metall, insbesondere aus Aluminium, und einen den Grundträger auf Seite der elektrischen Maschi ne abschließenden Deckel umfassen, welcher bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt ist. Die stromführenden Bauteile der Leistungselektronik können beispielsweise auf dem Alumi- nium-Grundträger positioniert werden und mit diesem kraftschlüssig verbunden werden. In dem Grundträger der Leistungselektronik können sich Kühlkanäle zur Kühlung der stromfüh renden Bauteile mit einem flüssigen Medium befinden. Der aus Kunststoff gefertigte Deckel der Leistungselektronik bietet den Vorteil, dass eine Wärmeleitung zwischen der elektrischen Maschine und dem Grundträger mit den stromführenden Bauteilen reduziert wird.

Zur Befestigung der Leistungselektronik an der elektrischen Maschine dient in vorteilhafter weise das erste Lagerschild der elektrischen Maschine, indem der Grundträger der Leis tungselektronik an dem ersten Lagerschild der elektrischen Maschine befestigt wird. Der De ckel der Leistungselektronik liegt dabei an dem ersten Lagerschild an und wird dichtend an gepresst. Diese gebildete Vormontageeinheit wird über das erste Lagerschild an dem Ge triebegehäuse zur Montage befestigt. Der Statorträger der elektrischen Maschine ist somit über das erste Lagerschild an dem Getriebegehäuse (3) befestigbar.

Zur Verbindung mit dem Grundträger der Leistungselektronik und mit einem Getriebegehäu se kann das erste Lagerschild mit besonderem Vorteil radial außerhalb der beiden zuvor erläuterten Dichtbereiche einen Radialflansch mit Öffnungen, beispielsweise in Form von Verschraubungslaschen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere von Schraub bolzen aufweisen.

Es kann bei dem erläuterten elektrischen Antrieb weiter vorgesehen sein, am Statorträger einen Dichtbereich zum Zusammenwirken mit einem Getriebegehäuse auszubilden. Dieser weitere Dichtbereich kann am Stator bzw. am Statorträger auf der zur Leistungselektronik weisenden Axialseite vorgesehen werden, um ein Übertreten und ein Austreten von Kühlfluid von der der Leistungselektronik abgewandten Axialseite der elektrischen Maschine auf die Gegenseite wirksam zu unterbinden.

In noch weiterer Ausgestaltung kann die elektrische Kontaktierung zwischen der elektrischen Maschine und der Leistungselektronik beispielsweise über elektrisch leitende Strom bolzen oder dergleichen erfolgen. Die Strom bolzen können das Lagerschild der elektrischen Ma schine und den Kunststoffdeckel der Leistungselektronik durchqueren, um mit den stromfüh renden Bauteilen, wie z. B. einer Leiterplatte, Platine oder dergleichen der Leistungselektro- nik verbunden zu werden. Um im Bereich der elektrischen Kontaktierung eine sichere Ab dichtung vorzusehen, um zu verhindern, dass z. B. Öl aus der elektrischen Maschine in den Trockenraum der Leistungselektronik eindringen kann, sind der Kontaktierung Dichtelemente zugeordnet. Vorzugsweise kann bei der Verwendung von Strombolzen ein Dichtring vorge sehen sein, der axial zwischen dem ersten Lagerschild der elektrischen Maschine und dem Deckel der Leistungselektronik angeordnet ist. Der Dichtring wirkt sowohl am Außendurch messer des Strombolzens als auch am Übergang zwischen dem Dichtring und dem Deckel der Leistungselektronik. Die Dichtung wird bei der Montage der Leistungselektronik zwischen dem Deckel und dem Lagerschild der elektrischen Maschine eingeklemmt und erzeugt durch die elastische Verformung die Abdichtung an den Dichtstellen. Es sind auch andere Dichtmit tel verwendbar.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Getriebe eines Fahrzeuges mit dem an einem Getriebegehäuse befestigten elektrischen Antrieb, sodass sich die vorbe schriebenen Vorteile und weitere Vorteile ergeben.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen elektri schen Antrieb mit einer elektrischen Maschine und mit einer

Leistungselektronik;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des elektrischen Antriebes als

Vormontageeinheit;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf den elektrischen Antrieb als

Vormontageeinheit;

Fig. 4 eine geschnittene schematische Teilansicht des elektrischen Antriebes; und

Fig. 5 eine dreidimensionale Ansicht eines Getriebegehäuses eines Getriebes eines

Fahrzeuges bei der Montage des elektrischen Antriebes als Vormontageein heit;

Fig. 6 eine weitere geschnittene Teilansicht des in einem Getriebegehäuse angeord neten elektrischen Antriebs;

Fig. 7 eine noch weitere geschnittene Teilansicht eines gegenüber Fig. 6 in einem

Verbindungs- und Abdichtungsbereich zum Getriebegehäuse modifizierten elektrischen Antriebs. In den Figuren 1 bis 7 sind verschiedene Ansichten einer möglichen Ausführungsvariante eines elektrischen Antriebes mit einer elektrischen Maschine 1 und mit einer Leistungselekt ronik 2 zum Einbau in ein Getriebegehäuse 3 beispielhaft dargestellt. Um die elektrische Ma schine 1 und die Leistungselektronik 2 vor der Montage an das Getriebegehäuse 3 prüfen zu können und eine möglichst einfache Montage zu realisieren, ist vorgesehen, dass die elektri sche Maschine 1 und die Leistungselektronik 2 als Vormontageeinheit miteinander verbun den sind.

Wie beispielsweise aus Figur 1 ersichtlich ist, ist die Leistungselektronik 2 an der elektri schen Maschine 1 axialseitig bzw. koaxial befestigt und elektrisch kontaktiert. Die Leistungs elektronik 2 umfasst als Gehäuse einen Grundträger 4 aus Metall, beispielsweise aus Alumi nium und einen den Grundträger 4 e-maschinenseitig abschließenden Deckel 5, beispiels weise aus Kunststoff.

Die elektrische Maschine 1 umfasst als Gehäuse einen im Wesentlichen rohrzylindrischen Statorträger 6, der insbesondere als ein Blechumformteil ausgebildet ist, sowie ein erstes Lagerschild 7 und ein zweites Lagerschild 8 zum Lagern eines Rotors 9 der elektrischen Ma schine 1. Auf diese Weise wird das Gehäuse umfangsmäßig durch den Statorträger 6 und jeweils stirnseitig durch die beiden Lagerschilde 7, 8 bei der elektrischen Maschine 1 gebil det. Der Rotor 9 wird mittels einer Rotorwelle 9a durch zwei Kugellager 30, 31 an den Lager schilden 7, 8 gegenüber dem Stator 16 der elektrischen Maschine 1 gelagert. Die axiale bzw. koaxiale Positionierung der Leistungselektronik 2 erfolgt über den Zentrierdurchmesser des Deckels 5 der Leistungselektronik 2 im ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1. Die Winkelausrichtung erfolgt über einen Passstift zwischen dem Statorträger 6 und dem Grund träger 4 der Leistungselektronik 2. Der Deckel 5 aus Kunststoff wird teilweise im Statorträger 6 aufgenommen. Der Deckel 5 wird ebenfalls teilweise in dem Grundträger 4 der Leistungs elektronik 2 aufgenommen und bildet mit diesem die Leistungselektronik 2.

Die Befestigung der Leistungselektronik 2 erfolgt durch Verschraubungen 15a über den Grundträger 4 an dem Statorträger 6 der elektrischen Maschine 1 , wie dieses in der Zusam menschau der Figuren 1-6 erkennbar ist. Der Statorträger 6 umfasst einen Zylinderab schnitt 6a und an dem zu der Leistungselektronik 2 gerichteten Endbereich einen nach radial außen gerichteten Ringkragen 6b. Dieser Ringkragen 6b dient als Axialanschlag und legt beim Einführen der elektrischen Maschine 1 in das Getriebegehäuse 3 deren axiale Monta geposition fest. Der Statorträger 6 der elektrischen Maschine 1 weist an dessen Umfang mehrere radial von einer äußeren Kreisumfangsbegrenzung 22 abstehend Laschen bzw. Öffnungen 151a, 151 b für die Verschraubungen 15a, 15b an dem Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 und an dem Getriebegehäuse 3 und auf. Die Laschen 151a fluchten mit an der Außenseite der Leis tungselektronik 2, insbesondere an deren Grundkörper 4 radial abstehenden Aufnahmebe reichen 152a für Schraubbolzen. Die Laschen 151 b fluchten bei der Montage der elektri schen Maschine 1 im Getriebegehäuse 3 mit dort von einem im Wesentlichen zylinderförmi gen Grundkörper des Getriebegehäuses 3 radial abstehenden Aufnahmebereichen 152b für Schraubbolzen. Über die Verschraubung 15b kann somit auch ein über den Stator eingelei tetes Drehmoment abgestützt werden.

Der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 liegt dichtend an dem ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 an, wie dies beispielsweise in den Figuren 1 , 4 und 6 ersichtlich ist.

Die stromführenden Bauteile der Leistungselektronik 2 sind auf dem Grundträger 4 aus Alu minium positioniert und mit diesem kraftschlüssig verbunden. Im Grundträger 4 der Leis tungselektronik 2 befinden sich Kühlkanäle zur Kühlung mit einem flüssigen Medium, wobei der Kühlkanal auf der der elektrischen Maschine 1 abgewandten Seite des elektrischen An triebes angeordnet ist.

Die elektrische Kontaktierung zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Leistungselekt ronik 2 erfolgt bei dem vorgeschlagenen elektrischen Antrieb über Strombolzen 10. Die Strombolzen 10 durchqueren das erste Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 und den Deckel 5 der Leistungselektronik 2, um mit einer Leiterplatte 1 1 des Grundträgers 4 der Leis tungselektronik 2 verbunden zu werden, wobei die Leiterplatte 1 1 auf dem Grundträger 4 angebunden ist, wie dies beispielsweise aus Figur 4 ersichtlich ist.

Der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 hat unter anderem die Aufgabe, die Wärmeleitung zwischen der elektrischen Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 bei dem elektrischen Antrieb zu dämmen. Weiterhin ist die elektrische Maschine zur Abführung einer Verlustwär me fluidgekühlt und mit einer Kühleinrichtung ausgebildet, wobei der Rotor 9 mit einem Kühl fluid, insbesondere einem Kühlöl benetzt werden kann und wobei der Innenraum der elektri schen Maschine 1 als ein zentraler Nassraum 23 ausgebildet ist. Das Kühlfluid wird vorlie gend im Bereich des zweiten Lagerschilds 8 axial in die als Hohlwelle ausgebildete Rotorwel le 9a eingebracht und kann diese über radiale Auslassöffnungen 9b über im Inneren des Rotors 9 verlaufende Fluidkanäle verlassen. Das Kühlfluid kann sich im gesamten, durch die Lagerschilde 7, 8 und den Statorträger begrenzten Raumbereich ausbreiten und kann eben- so durch die Lager 30, 31 durchtreten, diese schmieren und diese auch gleichzeitig mit dem Rotor 9 und dem Stator 16 auch kühlen. Das Kühlfluid kann den Innenraum durch hier zeichnerisch nicht dargestellte Abflussöffnungen im Bereich des zweiten Lagerschildes 8 wieder verlassen. In diesem Zusammenhang hat der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 die Aufgabe, den öldurchfluteten Nassraum 23 der ölgekühlten elektrischen Maschine 1 von ei nem Trockenraum 24 der Leistungselektronik 2 zu trennen, wobei trotz alledem ein Durchtritt des Magnetfeldes z. B. des Rotorlagesensormagnetes in Richtung des Empfängers auf der Leiterplatte 1 1 des Grundträgers 4 der Leistungselektronik 2 ermöglicht wird.

Zur Trennung von Nassraum 23 und Trockenraum 24 ist, wie besonders gut anhand von Fig. 6 erkennbar, zwischen dem Deckel 5 und dem Statorträger 6 ein erster Dichtbereich 19 vorgesehen, wozu in einem äußeren Umfangswandbereich des Deckels 5 eine Ringnut 17 mit einem Dichtring 18 ausgebildet ist. Es ist zusätzlich zwischen dem Statorträger 6 und dem Getriebegehäuse 3 ein zweiter Dichtbereich 20 vorgesehen. Dazu ist am Statorträger 6 im Übergangsbereich vom Zylinderabschnitt 6a zum Ringkragen 6b ein Dichtring 21 einge setzt, welcher mit einer an der zentralen Einführöffnung des Getriebegehäuses 3 ausgebilde ten konischen Dichtfläche 3a zusammenwirkt. An diese konische Dichtfläche 3a schließen sich zum einen ein zylinderförmiger Abschnitt 3b und zum anderen eine mit dem Ringkra gen 6b zusammenwirkende und sich nach radial außen erstreckende stirnseitige Anlageflä che 3c an.

Der Statorträger 6 weist an der den Dichtbereichen 19, 20 abgewandten Axialseite einen Durchmessersprung auf und bildet dadurch einen Axialanschlag 6c zur axialen Festlegung eines Statorblech pakets 16a aus. Es ist in Fig. 6 erkennbar, dass das Statorblechpa ket 16a von der dem Dichtbereich 20 zugewandten Axialseite in den Statorträger 6 einge führt ist. Die Lagerschilde 7, 8 sind auf beiden Axialseiten des Blechpakets 16 in den Stator träger 6 eingeschoben, insbesondere eingepresst und liegen am Blechpaket 16a an. Der Stator 16 mit den Lagerschilden 7, 8 wird in Fig. 6 von rechts nach links in das dort offene Getriebegehäuse 3 eingeschoben.

Um eine Abdichtung der elektrischen Kontaktierung vorzusehen, weist jeder Strombolzen 10 einen Dichtring 12 auf, der axial zwischen dem ersten Lagerschild 7 der elektrischen Ma schine 1 und dem Deckel 5 der Leistungselektronik 2 angeordnet ist (Fig. 4). Dadurch, dass im Bereich der Strombolzen 10 Dichtelemente zwischen dem ersten Lagerschild 7 der elektrischen Maschine 1 und dem Deckel 5 der Leistungselektronik 2 vorgesehen sind, wird verhindert, dass Öl aus dem Öl- bzw. Nassraum 23 der elektrischen Maschine 1 in den Tro ckenraum 24 der Leistungselektronik 2 eindringt. Hierzu wirkt der Dichtring 12 gleichzeitig sowohl am Außendurchmesser der Strombolzen 10 als auch am Übergang zwischen dem Dichtring 12 und dem Deckel 5 der Leistungselektronik 2. Der Dichtring 12 wird bei der Mon tage der Leistungselektronik 2 zwischen dem Deckel 5 und dem Lagerschild 7 der elektri schen Maschine 1 eingeklemmt und erzeugt durch die elastische Verformung die Abdichtung an den Dichtstellen, wie dies in Figur 4 ersichtlich ist. Durch die schwimmende Anordnung zwischen dem Deckel 5 und dem ersten Lagerschild 7 kann auch bei Achsversatz und Win kelversatz zwischen der Leistungselektronik 2 und der elektrischen Maschine 1 abgedichtet werden.

Die Kontaktierung kann zusätzlich einen Längenausgleich zwischen elektrischer Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 aufweisen. Der Längenausgleich erfolgt durch Bolzen 13, die durch Öffnungen im Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 zu dem zugeordneten Strom bolzen 10 geführt werden. Die Bolzen 13 und die Strombolzen 10 können über ein Kupfer band 14 oder dergleichen miteinander elektrisch leitend verbunden werden. Die Öffnungen werden nach dem Kontaktieren mit einem Deckelelement mit Dichtung verschlossen.

In Figur 5 ist die vorteilhaft einfache Montage des vorgeschlagenen elektrischen Antriebes mit der elektrischen Maschine 1 und der Leistungselektronik 2 als Vormontageeinheit an ei nem Getriebegehäuse 3 eines Getriebes eines Fahrzeuges beispielhaft gezeigt. Die als Vormontageeinheit miteinander verbundene elektrische Maschine 1 und die Leistungselekt ronik 2 werden in Pfeilrichtung in eine Ausnehmung in das Getriebegehäuse 3 eingeführt und an dem Getriebegehäuse 3 verschraubt. Der Statorträger 6 der elektrischen Maschine 1 weist hierfür die zuvor erwähnten Laschen bzw. Öffnungen 151 a, 151 b für die Verschrau bungen 15a, 15b an dem Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 und an dem Getriebege häuse 3 und auf.

Fig. 7 zeigt eine weitere geschnittene Teilansicht eines gegenüber Fig. 6 in einem Verbin dungsbereich zum Getriebegehäuse 3 modifizierten elektrischen Antriebs mit einer alternati ven Ausgestaltung zur Trennung von Nassraum 23 und Trocken raum 24. Bis auf die nach folgend näher erläuterten Änderungen entspricht der Antrieb grundsätzlich dem bereits an hand der Fig. 1-6 erläuterten Antrieb. Die elektrische Maschine 1 umfasst wiederum als Ge häuse den Statorträger 6 sowie das erste Lagerschild 7 und das zweite Lagerschild 8 zum Lagern des Rotors 9. Zur Befestigung der Leistungselektronik 2 an der elektrischen Maschi ne 1 dient in diesem Ausführungsbeispiel das erste Lagerschild 7, indem der Grundträger 4 der Leistungselektronik 2 an dem ersten Lagerschild 7 befestigt wird, wobei der Deckel 5 der Leistungselektronik 2 wiederum an dem ersten Lagerschild 7 anliegt und dichtend ange- presst wird. Diese gebildete Vormontageeinheit wird über das erste Lagerschild 7 an dem Getriebegehäuse 3 zur Montage befestigt, wie das in Fig. 7 erkennbar ist.

Der zweite Dichtbereich 20 zwischen dem Statorträger und dem Getriebegehäuse 3 ist vom Endbereich des Getriebegehäuses 3 axial zum Statorblechpaket 16a verlegt und bildet dort einen Dichtbereich 20 aus. Der Statorträger 6 weist an der dem Dichtbereich 20 zugewand ten Seite einen Durchmessersprung auf, wobei der Durchmesser im Vergleich zu einem Trag bereich für das Statorblechpaket 16a lokal verringert ist. Dieser Durchmessersprung bildet einen axialen Anschlag 6d bei der Montage des Statorblechpakets 16a aus. Der Durchmessersprung bildet gleichfalls einen Wandungsbereich einer Ringnut 25, in welche ein mit der zylindrischen Innenumfangsfläche des Getriebegehäuses 3 zusammenwirkender Dichtring 26 eingesetzt ist. Zwischen der Ringnut 25 und dem dort befindlichen stirnseitigen Ende ist der Statorträger 6 gleichfalls mit einem im Vergleich zu dem Tragbereich für das Statorblechpaket 16a verringerten Durchmesser ausgebildet. Die Lagerschilde 7, 8 sind wie derum auf beiden Axialseiten des Blechpakets 16 in den Statorträger 6 eingeschoben, ins besondere eingepresst, wobei das zweite Lagerschild 8 stirnseitig am Blechpaket 16a an liegt. Das erste Lagerschild 7 ist in einem radial äußeren Bereich mit einem vom

Statorblechpaket 16a wegführenden Rohrabschnitt 7a ausgebildet, welcher noch weiter radi al außen in einen Radialflansch 7b mit Schraublaschen bzw. Anschlussöffnungen 153a,

153b für die Verschraubungen 15a, 15b übergeht. Der Radialflansch 7b ist somit radial au ßerhalb der Dichtbereiche 27, 19‘ vorgesehen. Die Schraublaschen 153a, 153b sind am Um fang des Lagerschilds 7 versetzt ausgebildet, wobei in Fig. 7 lediglich eine Verschrau bung 15b gezeigt ist. Die Schraublaschen 153a sind zur Ausbildung der Verschraubung 15a mit der Leistungselektronik 2 und die Schraublaschen 153b sind zur Ausbildung der Ver schraubung 15b mit dem Getriebe, insbesondere mit dem Getriebegehäuse 3 vorgesehen. Der Statorträger 6 ist an dessen Endbereich mit dem Lagerschild 7 verschweißt, wobei eine Schweißnaht 27a in dem dort vorhandenen radialen Zwischenraum 28 zwischen Statorträ ger 6 und Getriebegehäuse 3 ausgebildet werden kann. Auf diese Weise kann eine Dreh- momentabstützung des Stators 16 am Lagerschild 7 erfolgen und auch gleichzeitig ein Dichtbereich 27 zur Abdichtung des Nassraums 23 dargestellt werden. Es ist in Fig. 7 er kennbar, dass das Statorblechpaket 16a von der dem Dichtbereich 20 abgewandten Axial seite in den Statorträger 6 eingeführt ist. Der Stator 16 mit den Lagerschilden 7, 8 ist in Fig. 7 von rechts nach links in das Getriebegehäuse 3 eingeschoben. Der erste Dichtbereich 19 (Fig. 6) ist hierbei als Dichtbereich 19‘ zwischen dem Deckel 5 und einer inneren Umfangs fläche des Rohrabschnitts 7a vorgesehen. Zu diesem Zweck ist am Deckel 5 eine Ringnut 5a mit einem Dichtring 29 ausgebildet. Der Deckel 5 ist bei beiden Varianten gemäß der Fig. 6 und 7 radial innen im Bereich der Rotorwelle geschlossen ausgeführt, so dass dort kein Fluid aus dem Nassraum 23 austreten kann. Die Montage der elektrischen Maschine 1 erfolgt in einer zu Fig. 5 analogen Weise mittels der Schraublaschen 153a, 153b am Lagerschild 7.

Der Vorteil der Ausgestaltung in Fig. 7 gegenüber derjenigen von Fig. 6 besteht darin, dass durch die Position des Dichtbereichs 20 die konische Dichtfläche 3a und die Anlagefläche 3c entfallen können und dass dadurch die Verschraubungen 15a, 15b auf einem kleineren Teil kreisdurchmesser ausgebildet werden können. Dadurch kann zunächst ein äußerer Durch messer der elektrischen Maschine 1 und des elektrischen Antriebs spürbar verringert wer den. Besonders vorteilhaft ist weiter, dass ein Getriebe mit einem vorstehend erläuterten elektrischen Antrieb kompakter ausgebildet werden kann. Bei einer parallelen Anordnung des elektrischen Antriebs, das heißt der Rotorwelle der elektrischen Maschine zu einer Ein gangswelle des Getriebes kann der gegenseitige Abstand der Wellen beträchtlich verringert werden, wobei dadurch der elektrische Antrieb näher zu der Eingangswelle des Getriebes angeordnet werden kann. Der auf diese Weise insgesamt gewonnene Bauraum kann für die Anordnung oder zur Ausbildung anderer Aggregate oder Elemente genutzt werden. Eine gegebenenfalls vorliegende kritische Bauraumsituation zum Einbau eines derartigen Getrie bes in einen Motorraum eines Fahrzeuges kann auf diese Weise zumindest deutlich vermin dert oder vollständig beseitigt werden.

Bezuqszeichen elektrische Maschine

Leistungselektronik

Getriebegehäuse

a Dichtfläche

b zylinderförmiger Abschnitt

c Anlagefläche

Grundträger

Deckel

a Ringnut

Statorträger

a Zylinderabschnitt

b Ringkragen

c Anschlag

d Anschlag

erstes Lagerschild

a Rohrabschnitt

b Radialflansch

zweites Lagerschild

Rotor

a Rotorwelle

b Auslassöffnung

0 Strombolzen

1 Leiterplatte

2 Dichtring

3 Bolzen zum Längenausgleich

4 Kupferband

5a Verschraubung

5b Verschraubung

6 Stator

6a Statorblechpaket

7 Ringnut

8 Dichtring

9, 19“ erster Dichtbereich

0, 20“ zweiter Dichtbereich

1 Dichtring Kreisumfangsbegrenzung

Nassraum

Trocken raum

Ringnut

Dichtring

Dichtbereich

a Schweißnaht

Zwischenraum

Dichtring

Lager

1 a Schraublasche

1 b Schraublasche

2a Aufnahmebereich2b Aufnahmebereich3a Schraublasche

3b Schraublasche

Claims

Patentansprüche

1. Elektrischer Antrieb mit einer elektrischen Maschine (1 ) und mit einer Leistungselektro nik (2) zum Einbau in ein Getriebegehäuse (3), wobei die elektrische Maschine (1 ) und die Leistungselektronik (2) als Vormontageeinheit miteinander verbunden sind und wobei die Leistungselektronik (2) axialseitig an der elektrischen Maschine (1 ) befestigt und kontaktiert ist und wobei die elektrische Maschine (1 ) fluidgekühlt ist und einen zentralen Nassraum (23) umfasst und die Leistungselektronik (2) einen an den Nassraum (23) angrenzenden Tro ckenraum (24) aufweist.

2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Ma schine (1 ) als Gehäuse einen Statorträger (6) sowie ein erstes Lagerschild (7) und ein zwei tes Lagerschild (8) zur Lagerung eines Rotors (9) aufweist, wobei auf der zur Leistungselekt ronik (2) weisenden Axialseite zwischen dem Statorträger (6) und dem dort befindlichen ers ten Lagerschild (7) ein Dichtbereich (27) zur Begrenzung des Nassraums (23) ausgebildet ist.

3. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager schild (7) an dem Statorträger (6) mittels einer den Dichtbereich (27) ausbildenden Schweiß naht (27a) drehfest angeordnet ist.

4. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nass raum (23) und der Trockenraum (24) durch einen die Leistungselektronik (2) abschließenden Deckel (5) getrennt sind, welcher unter Ausbildung eines gemeinsamen Dichtbereichs (19) an dem ersten Lagerschild (7) anliegt.

5. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselekt ronik (2) als Gehäuse einen Grundträger (4) aus Metall umfasst, welcher auf der Seite der elektrischen Maschine (1 ) durch den Deckel (5) abgeschlossen ist.

6. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass der Grundträger (4) der Leistungselektronik (2) an dem ersten Lagerschild (7) der elektrischen Maschine (1 ) be festigt ist.

7. Elektrischer Antrieb nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet dass der Statorträger (6) der elektrischen Maschine (1 ) über das erste Lagerschild (7) an einem Ge triebegehäuse (3) befestig bar bzw. befestigt ist.

8. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet dass das erste La gerschild (7) zur Verbindung mit dem Grundträger (4) der Leistungselektronik (2) und mit einem Getriebegehäuse (3) radial außerhalb der Dichtbereiche (27, 19‘) einen Radial flansch (7b) aufweist.

9. Elektrischer Antrieb nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet dass der Statorträger (6) einen Dichtbereich (20‘) zum Zusammenwirken mit einem Getriebegehäu se (3) aufweist.

10. Getriebe eines Fahrzeuges mit einem an einem Getriebegehäuse (3) befestigten elektri schen Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche.