WO2021064071A1

WO2021064071A1 - E-maschine und antriebsvorrichtung

Info

Publication number: WO2021064071A1
Application number: PCT/EP2020/077455
Authority: WO
Inventors: Vyacheslav Brushkivskyy; Gerhard HÖRING
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2020-10-01
Publication date: 2021-04-08
Also published as: DE102019215239A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine E-Maschine (11) mit einem Gehäuse (2), einer drehbaren Rotorwelle (1) und einer Leckage-Leitvorrichtung (9,10) zum Leiten einer von der Rotorwelle (1) entfernten und entlang einer Kontur des Gehäuses (2) der E-Maschine (11) in Richtung auf die Rotorwelle 1 abfließenden Leckage in ein Reservoir (7). Die Erfindung betrifft zudem eine Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine solchen E-Maschine (11) zur Bereitstellung einer Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung.

Description

E-Maschine und Antriebsvorrichtunq

Die Erfindung betrifft zum einen eine E-Maschine mit einer Leckage-Leitvorrichtung sowie eine Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, auf weisend eine E-Maschine.

Dichtungsvorrichtungen für Wellen sind an sich bereits bekannt, beispielsweise Ra dialwellendichtungen oder Labyrinthdichtungen. Hierdurch wird ein Austritt eines gas förmigen oder flüssigen Fluids, wie beispielsweise eines Schmiermittels, im Bereich der Welle verhindert.

Aus der DE 10 2016 207 672 A1 ist ein Dichtungssystem für eine Welle bekannt, bei dem neben der eigentlichen Wellendichtung auch ein Wellenerdungsring vorgesehen ist. Eine Ausführungsform dieses Dichtungssystems weist zwei Wellendichtungen auf, zwischen denen der Wellenerdungsring angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Hautpansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Demnach wird eine E-Maschine mit einem Gehäuse, einer gegenüber dem Gehäuse drehbaren Rotorwelle und einer Leckage-Leitvorrichtung vorgeschlagen. Zudem wird eine Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs vorgeschla gen, aufweisend eine solche E-Maschine zur Bereitstellung einer Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung. Eine solche E-Maschine wandelt elektrische Energie in eine me chanische Rotationsbewegung um, oder umgekehrt. Eine solche E-Maschine ist im Bedarfsfall als elektrischer Generator oder Motor betreibbar. Bei der E-Maschine handelt es sich insbesondere um eine Synchronmaschine oder eine Asynchronma schine. Die Leckage-Leitvorrichtung dient zum Leiten einer von der Rotorwelle entfernten und entlang einer Kontur des Gehäuses der E-Maschine in Richtung auf die Rotor welle abfließenden Leckage in ein Reservoir.

Die Rotorwelle ist insbesondere mit einem Rotor der E-Maschine verbunden, was auch eine einstückige Ausführung von Rotor und Rotorwelle umfasst. Der Rotor ist insbesondere mittels eines gehäusefesten Stators der E-Maschine drehbar. Die E- Maschine verfügt über eine Dichtungsvorrichtung zum Abdichten der Rotorwelle.

Bevorzugt verfügt die E-Maschine über einen Innenraum, in dem der mit der Rotor welle verbundene Rotor drehbar angeordnet ist. Die Rotorwelle weist dabei an der Dichtungsvorrichtung aus dem Innenraum hinaus. Die Dichtungsvorrichtung dichtet den Innenraum der E-Maschine also an der Rotorwelle gegen ein Äußeres ab. Die Dichtungsvorrichtung weist neben einer Wellendichtung auch eine Fangvorrichtung zum Entfernen einer die Wellendichtung durchdringenden Leckage von der Rotorwel le auf. Die Fangvorrichtung arbeitet vorzugsweise berührungslos. Es ist somit keine an der Rotorwelle anliegende und dadurch Reibungsarbeit verrichtende zusätzliche Dichtungslippe, Bürste oder sonstiges Komponente erforderlich, um die Leckage von der Rotorwelle abzustreifen. Eine solche Fangvorrichtung arbeitet quasi verschleiß frei und ohne Reibungsverluste.

Unter einer die Wellendichtung durchdringenden Leckage wird in diesem Zusam menhang insbesondere ein Volumenstrom eines Fluids verstanden, das die Wellen dichtung zwar grundsätzlich zurückhalten soll, das jedoch aus unterschiedlichen Gründen die Wellendichtung ungewollt überwindet. Beispielsweise entsteht eine sol che Leckage dann, wenn sich ein ausreichend großer Spalt zwischen der Wellen dichtung und der Rotorwelle auftut und das Fluid dort entlang der Rotorwelle hin durchströmen kann. Ein solches Fluid kann insbesondere flüssig sein. Ein solches Fluid kann insbesondere ein Schmiermittel sein.

Unter einer Wellendichtung wird insbesondere ein Bauelement verstanden, das das Fluid im Bereich der Rotorwelle zurückhalten soll. Solche Wellendichtungen sind an sich bereits bekannt, beispielsweise als Radialwellendichtring oder als Labyrinthdich tung.

Die Fangvorrichtung arbeitet insbesondere durch Erzeugung einer auf die Leckage wirkenden Fliehkraft. Diese tritt dann auf, wenn die Rotorwelle rotiert. Eine für die Fangvorrichtung vorgesehene lokale Vergrößerung des Durchmessers (Verdickung) der Welle bewirkt, dass die Leckage durch die Wellenrotation radial nach außen be wegt wird. Dies erfolgt in so einem Ausmaß, dass sich die Leckage durch die dabei auftretende Fliehkraft von der Welle ablöst und von der restlichen Fangvorrichtung aufgefangen und abgeführt wird. Die Fangvorrichtung kann die aufgefangene Lecka ge zu einem Reservoir leiten, zum Sammeln der aufgefangenen und abgeführten Leckage.

Vorzugsweise ist die Fangvorrichtung durch eine an der Rotorwelle angeordnete Schulter sowie eine diese Schulter radial umgebende Fangstruktur ausgebildet. Eine solche Schulter bildet einerseits eine lokale Verdickung der Rotorwelle und anderer seits eine Abrisskante für die Leckage aus. Somit ergibt sich bereits bei einer relativ geringen Rotationsgeschwindigkeit der Rotorwelle ein Ablösen und Wegschleudern der Leckage von der Rotorwelle. Die Schulter ist hierbei für das Ablösen der Leckage von der Rotorwelle vorgesehen, während die Fangstruktur für das eigentliche Auf fangen und Abführen der mittels der Schulter abgelösten Leckage vorgesehen ist.

Die Abrisskante kann über eine geeignete Form verfügen, damit sich die Leckage besonders gut davon ablöst. Insbesondere kann die Abrisskante scharfkantig oder grätig (also mit Grat) ausgebildet sein.

Die an der Rotorwelle angeordnete Schulter kann entweder durch eine Wellenschul ter ausgebildet sein oder durch ein auf der Rotorwelle befestigtes und die Rotorwelle radial umgebendes Bauteil gebildet sein. Eine solche Wellenschulter wird durch die Rotorwelle selbst gebildet, also durch eine entsprechende Formgebung der Rotor welle selbst, beispielsweise im Rahmen eines spanabhebenden Drehprozesses. Ein solches die Welle radial umgebendes Bauteil kann beispielsweise ein separater Ring sein, der auf die Rotorwelle aufgepresst ist oder anderweitig darauf befestigt ist. Die ses Bauteil bildet also dann die Verdickung auf der Rotorwelle mit der Abrisskante aus. Somit kann einfach und kostengünstig derjenige Teil der Fangvorrichtung aus gebildet sein, der zum Ablösen der Leckage von der Welle vorgesehen ist.

Vorzugsweise ist die die Schulter radial umgebende Fangstruktur durch ein die Ro torwelle drehbar lagerndes Gehäuse ausgebildet. Ein solches Gehäuse verfügt also über zumindest ein Lager, mittels dessen die Rotorwelle rotierbar gelagert ist. Die Fangstruktur kann beispielsweise eine spezielle Gussstruktur im Gehäuse sein, die während einer Gussherstellung des Gehäuses gebildet wird. Sie kann allerdings auch anderweitig in das Gehäuse eingearbeitet sein. Alternativ dazu kann die Fang struktur auch zur Befestigung an das Gehäuse ausgebildet sein, beispielsweise zum Anschrauben, Anschweißen, Einpressen oder Ankleben. In diesem Fall bestehen das eigentliche Gehäuse und die Fangstruktur aus unterschiedlichen Teilen. Die Fangstruktur ist vorzugsweise aus Metallblech, Kunststoff oder Guss gebildet. Dadurch ist sie besonders einfach und kostengünstig herstellbar.

Vorzugsweise weist die Fangstruktur in einem radial inneren Bereich eine Umbie gung auf, sodass ein radial inneres Ende der Fangstruktur topfförmig ausgebildet ist und hin zur Wellenschulter gerichtet ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass nach oben geschleuderte Leckage, die entlang der Fangstruktur in Richtung Welle hinab fließt auf die Welle zurücktropft. Stattdessen wird dieser Anteil der Leckage an der Topfform der Fangstruktur entlang um die Welle herum geleitet.

Ein Teil der nach radial außen geschleuderten Leckage gelangt jedoch auch mit ei nem Gehäuseabschnitt des Gehäuse der E-Maschine in Kontakt und fließt somit ent lang einer Kontur des Gehäuseabschnitts in Richtung auf die Rotorwelle ab. Um zu verhindern, dass dieser Teil der Leckage auf die Rotorwelle zurücktropft, weist die E- Maschine eine Leckage-Leitvorrichtung auf. Durch die Leckage-Leitvorrichtung wird dieser Teil der Leckage entlang des Gehäuses der E-Maschine um die Rotorwelle herum in das Reservoir geleitet.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leckage- Leitvorrichtung als in dem Gehäuse der E-Maschine vorgesehene Vertiefung ausge bildet ist. Die Vertiefung kann beispielsweise keilförmig, rechteckförmig oder rinnen- förmig in dem Gehäuse ausgebildet sein. Die in dem Gehäuse der E-Maschine vor gesehene Vertiefung kann bereits bei der Herstellung des Gehäuses gefertigt oder nachträglich eingebracht, beispielsweise eingefräst werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leckage- Leitvorrichtung als an dem Gehäuse der E-Maschine vorgesehene Erhöhung ausge bildet ist. Die Erhöhung kann beispielsweise durch das Gehäuse der E-Maschine selbst ausgebildet sein. Alternativ kann die Erhöhung an dem Gehäuse nachträglich angebracht werden. Hierzu kann beispielsweise ein separater Ring an dem Gehäuse der E-Maschine angebracht werden, welcher über die Kontur des Gehäuseab schnitts, an welchem die Leckage abfließt, hinausragt und die Leckage in Richtung Reservoir führt. Dieser Ring kann auf die Rotorwelle aufgepresst oder anderweitig darauf befestigt sein. Bei Ausbildung des Rings als sogenannter Sprengring kann dieser in einer am Getriebegehäuse vorgesehenen Nut eingebracht werden.

Die als Vertiefung oder als Erhöhung ausgebildete Leckage-Leitvorrichtung dient somit dem Zweck, einer an dem Gehäuse der E-Maschine in Richtung der Rotorwelle abfließenden Leckage eine bestimmte Richtung vorzugeben, damit die Leckage ge zielt in das Reservoir geführt wird, ohne auf die Rotorwelle zurückzutropfen. Ein er neuter Kontakt der Leckage mit der Rotorwelle kann dadurch verhindert werden.

Die Dichtungsvorrichtung kann über eine Wellenerdung verfügen. Unter einer sol chen Wellenerdung wird insbesondere ein Bauelement verstanden, das eine drehba re elektrische Verbindung zwischen der Welle und einem elektrischen Bezugspoten tial herstellt. Ein solches Bezugspotential ist beispielsweise ein elektrisches Erdpo tential oder eine elektrische Masse. Eine solche Wellenerdung dient nicht zur elektri schen Kommutierung. Vorzugsweise verbindet die Wellenerdung die Welle elektrisch mit dem besagten Gehäuse. Die Wellenerdung verfügt insbesondere über zumindest eine massive oder flexible Bürste zur Herstellung eines Schleifkontakts mit der Welle. Die Wellenerdung ist insbesondere als Wellenerdungsring ausgebildet.

Vorzugsweise sind die Wellendichtung und die Wellenerdung und die Fangvorrich tung axial hintereinander angeordnet. Mit der axialen Richtung wird hierbei die Rieh- tung entlang der Rotationsachse der Welle verstanden. Hierbei kann die Wellener dung axial zwischen der Wellendichtung und der Fangvorrichtung angeordnet sein. Dadurch kann die Fangvorrichtung auch einen möglichen mechanischen Abrieb der Wellenerdung auffangen. Ein solcher Abrieb stammt in der Regel von der oder den Bürsten der Wellenerdung. Alternativ dazu kann die Fangvorrichtung axial zwischen der Wellendichtung und der Wellenerdung angeordnet sein. Somit liegt die Wellener dung jenseits der Wellendichtung und der Fangvorrichtung, und sie kommt somit nicht oder nur kaum mit der Leckage in Berührung.

Es kann vorgesehen sein, dass die Wellenerdung auf der Fangstruktur angeordnet ist. Die Wellenerdung wird von der Fangstruktur dann also getragen. Somit wird die Welle im Bereich der Fangstruktur mit dem elektrischen Bezugspotential elektrisch verbunden. Die Fangstruktur kann somit selbst Teil der elektrischen Verbindung zwi schen der Welle und dem elektrischen Bezugspotential sein. Die Fangstruktur und die Wellenerdung können somit eine gemeinsam montierbare Einheit bilden.

Die Abrisskante der Wellenschulter kann axial zwischen der Wellendichtung und der Wellenerdung angeordnet sein. Somit wird verhindert, dass Leckage der Wellendich tung bis zur Wellenerdung gelangt. Dies ist auch dann anwendbar, wenn die Wellen erdung auf der Fangstruktur angeordnet ist.

Die vorgeschlagene Antriebsvorrichtung dient zum elektrischen Antrieb eines Kraft fahrzeugs. Dementsprechend weist die Antriebsvorrichtung eine E-Maschine zur Be reitstellung einer Antriebsleistung für das Kraftfahrzeug auf. Die Antriebsvorrichtung kann insbesondere als Antriebsmodul ausgebildet sein und beispielsweise zur An ordnung an eine angetriebene Achse des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Die E- Maschine der Antriebsvorrichtung ist durch die vorgeschlagene E-Maschine gebildet, also umfasst sie die vorgeschlagene Leckage-Leitvorrichtung.

Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. In schematischer Darstellung zeigen hierbei: Fig. 1 eine Teilansicht eines Längsschnittes durch eine E-Maschine in einem Bereich einer Dichtungsvorrichtung der E-Maschine;

Fig. 2 eine Teilansicht eines Längsschnittes durch die E-Maschine in einem Bereich der E-Maschine 11 , welcher dem in Fig. 1 gezeigten Bereich gegenüberliegt; und

Fig. 3 eine Teilansicht eines Längsschnittes durch die E-Maschine in einem Bereich einer Dichtungsvorrichtung der E-Maschine in einer weiteren Ausführungsform.

In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Längsschnittes durch eine E-Maschine 11 in einem Be reich eines axialen Endes der E-Maschine 11. In diesem Bereich durchdringt eine um eine Rotationsachse L drehbar gelagerte Rotorwelle 1 der E-Maschine 11 ein Ge häuse 2 der E-Maschine 11 . Zur Abdichtung eines Innenraumes der E-Maschine 11 im Bereich der Rotorwelle 1 ist eine Dichtungsvorrichtung 3 vorgesehen. Die Dich tungsvorrichtung 3 umfasst eine Wellendichtung 4, hier beispielhaft als Radialwellen dichtring dargestellt, sowie eine axial davon beabstandete Fangvorrichtung 5. Der Innenraum der E-Maschine 11 befindet sich in Fig. 1 linksseitig der Wellendichtung 4.

Die Wellendichtung 4 soll einen Eintritt eines Fluids, insbesondere eines Schmiermit tels, in den Innenraum der E-Maschine 11 verhindern. Dies gelingt in der Praxis nicht bei allen auftretenden Betriebsbedingungen der E-Maschine 11 . Es kann daher pas sieren, dass eine Leckage die Wellendichtung 4 durchdringt und entlang der Rotor welle 1 in den Innenraum der E-Maschine 11 einströmt. Dies wird durch die Fangvor richtung 5 verhindert. Die Fangvorrichtung 5 kann somit auch als Leckage- Fangvorrichtung bezeichnet werden. Die Fangvorrichtung 5 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Wellenschulter 5A an der Rotorwelle 1 sowie einer an dem Gehäuse 2 befestigten Fangstruktur 5B. Die Fangstruktur 5B umgibt die Schul ter 5A radial, liegt daran jedoch nicht an. Somit arbeitet die Fangstruktur 5B berüh rungslos. Die gezeigte Fangstruktur 5B besteht beispielsweise aus Metallblech oder Kunststoff. Die Schulter 5A bildet eine Abrisskante für die Leckage aus, die durch die Wellendichtung 4 hindurch gelangt.

Wenn sich die Rotorwelle 1 um die Rotationsachse L dreht und dabei eine Leckage an der Wellendichtung 4 auftritt, gelangt diese zur Schulter 5A. Dort wird sie entlang der Schulter 5A nach radial außen zur Abrisskante der Schulter 5A geführt. Die Ab risskante in Verbindung mit der auf die Leckage an dieser Stelle wirkenden Fliehkraft bewirkt ein Ablösen und Wegschleudern der Leckage von der Schulter 5A. Die weg geschleuderte Leckage wird von der Fangstruktur 5B aufgefangen und zu einem un terhalb der Wellendichtung 4 befindlichen Reservoir 7 geleitet. Das Reservoir 7 wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch das Gehäuse 2 der E-Maschine 11 gebildet.

An ihrem radial inneren Ende, also in einem Bereich benachbart zur Rotorwelle 1, weist die Fangstruktur 5B eine Leckage-Leitvorrichtung 13 auf, welche hier in Form einer Umbiegung ausgebildet ist, sodass das radiale innere Ende der Fangstruktur 5B topfförmig ausgebildet ist und parallel zur Rotorwelle 1 hin zur Schulter 5A ver läuft. Leckage die nach oben geschleudert wird und dort von der Fangstruktur 5B aufgefangen wird, fließt somit entlang der Fangstruktur 5B und der Leckage- Leitvorrichtung 13 zum Reservoir 7 hinab, ohne auf die Rotorwelle 1 zurückzutropfen. Die Fangstruktur 5B kann, wie in Fig. 1 dargestellt, ansonsten tellerförmig ausgebil det sein.

Ein Teil der nach radial außen geschleuderten Leckage gelangt jedoch auch mit ei nem Gehäuseabschnitt des Gehäuse 2 der E-Maschine 11 in Kontakt und fließt somit entlang einer Kontur des Gehäuseabschnitts in Richtung auf die Rotorwelle 1 ab. Um zu verhindern, dass dieser Teil der Leckage auf die Rotorwelle 1 zurücktropft, ist eine Leckage-Leitvorrichtung 9, 10 vorgesehen, welche gemäß dem gezeigten Ausfüh rungsbeispiel als in dem Gehäuse 2 der E-Maschine 11 vorgesehene Vertiefung 9 ausgebildet ist. Die Vertiefung 9 kann wie hier dargestellt keilförmig in dem Gehäuse 2 ausgebildet sein. Alternativ kann die Vertiefung 9 beispielsweise auch rechteckför mig oder rinnenförmig ausgebildet sein. Die Leckage-Leitvorrichtung 9, 10 dient somit dem Zweck, einer an dem Gehäuse 2 der E-Maschine 11 in Richtung der Rotorwelle 1 abfließenden Leckage eine be stimmte Richtung vorzugeben, damit die Leckage gezielt in das Reservoir 7 geführt wird, ohne auf die Rotorwelle 1 zurückzutropfen. Die Leckage-Leitvorrichtung 9, 10 bildet somit eine Art Abtropfkante, entlang welcher die Leckage in das Reservoir 7 abtropft. Ein erneuter Kontakt der Leckage mit der Rotorwelle 1 kann dadurch ver hindert werden.

Die in dem Gehäuse 2 der E-Maschine 11 vorgesehene Vertiefung 9 kann bereits bei der Herstellung des Gehäuses 2 gefertigt werden. Ist das Gehäuse 2 beispielsweise als Gussgehäuse gefertigt, dann kann die Vertiefung 9 direkt beim Gießen erzeugt werden. Alternativ kann die Vertiefung 9 in dem Gehäuse 2 der E-Maschine 11 nach träglich eingebracht werden, beispielsweise kann die Vertiefung 9 in das Gehäuse 2 eingefräst werden.

Eine Wellenerdung 6 ist in Bezug auf die Rotationsachse L der Rotorwelle 1 axial zwischen der Fangvorrichtung 5 und der Wellendichtung 4 angeordnet. Diese Ele mente 4, 5, 6 sind unmittelbar zueinander benachbart. In Abkehr davon könnte aller dings auch die Fangvorrichtung 5 axial zwischen der Wellenerdung 6 und der Wel lendichtung 4 angeordnet sein.

Die Wellenerdung 6 dient zur permanenten elektrischen Verbindung der Rotorwelle 1 mit dem Gehäuse 2 als elektrisches Bezugspotential. Auf diese Weise werden Lager 8 zur Lagerung der Welle 1 im Gehäuse 2 vor Schäden bewahrt, die sich auf Grund elektrischer Potentialunterschiede an den Lagern 8 ausbilden können. Die Wellener dung 6 ist hier beispielhaft als Wellenerdungsring dargestellt.

Die Wellendichtung 4 und die Wellenerdung 6 werden in dem gezeigten Ausfüh rungsbeispiel von einem Gehäuseabschnitt des Gehäuses 2 in Position gehalten. Dieser Gehäuseabschnitt verfügt über zumindest einen Durchlass 12, der in Bezug auf die Rotationsachse L der Rotorwelle 1 axial zwischen der Wellendichtung 4 und der Wellenerdung 6 angeordnet ist. Dieser Durchlass 12 führt radial von der Wellen dichtung 4 und der Wellenerdung 6 weg und dient zum Abführen von Partikeln von der Wellenerdung 6 einerseits und von Partikeln von der Wellendichtung 4 anderer seits. Dies ist in Fig. 1 durch einen nach unten führenden Pfeil bei der Öffnung 12 angedeutet.

Ein Teil einer die Wellendichtung 4 durchdringenden Leckage kann entlang des Ge häuseabschnitts des Gehäuses 2 der E-Maschine 11 , in welchem die Wellendichtung 4 und die Wellenerdung 6 angeordnet sind, axial in Richtung der Wellenerdung 6 strömen und in den Durchlass 12 gelangen. Durch den Durchlass 12 wird dieser Teil der Leckage nach unten direkt in das Reservoir 7 abgeführt. Die Vertiefung 9 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Rotationsachse L der Rotorwel le 1 axial zwischen der Wellendichtung 4 und dem Durchlass 12 angeordnet.

Axial benachbart zur Wellendichtung 4 und außerhalb des Innenraumes der E- Maschine 11 befindet sich das Lager 8 zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle 1 am Gehäuse 2 der E-Maschine 11 , hier beispielhaft als Rillenkugellager ausgebildet. Das Lager 8 ist an einem ersten Durchmesser d1 der Rotorwelle 1 angeordnet. Die Wel lendichtung 4 und die Wellenerdung 6 sind an einem anderen, zweiten Durchmesser d2 der Rotorwelle 1 angeordnet. Die Schulter 5A bildet einen anderen, dritten Durchmesser d3 der Rotorwelle 1 aus. Hierbei gilt d1 < d2 < d3. In einer alternativen Ausführungsform könnten auch andere Dimensionen der Durchmesser d1 , d2, d3 gewählt werden. So könnte der erste Durchmesser d1 kleiner als der zweite Durch messer d2, der zweite Durchmesser d2 hingegen größer als der dritte Durchmesser d3 ausgebildet sein. Auch bei einer derartigen Dimensionierung der Durchmesser entsteht im Bereich der Fangstruktur 5B eine Abrisskante für die Leckage, welche in Verbindung mit der auf die Leckage an dieser Stelle wirkenden Fliehkraft ein Ablösen und Wegschleudern der Leckage von der Abrisskante in Richtung der Fangstruktur 5B bewirkt.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht eines Längsschnittes durch die E-Maschine 11 in einem Bereich der E-Maschine 11, welcher dem in Fig. 1 gezeigten Bereich gegenüberliegt. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass in dem gezeigten Bereich der Aus führungsform nach Fig. 2 keine Wellenerdung 6 vorgesehen ist und dass die Lecka- ge-Leitvorrichtung 9, 10 anders ausgebildet ist. Im Übrigen gelten die Erläuterungen zur Ausführungsform nach Fig. 1 auch zur Ausführungsform nach Fig. 2. Der Innen raum der E-Maschine 11 befindet sich hier rechtsseitig der Wellendichtung 4.

Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leckage-Leitvorrichtung 9, 10 nicht als Vertiefung 9 sondern als Erhöhung 10 ausgebildet. Die Erhöhung 10 kann wie hier dargestellt durch das Gehäuse 2 der E-Maschine 11 selbst ausgebildet sein. Die Erhöhung 10 kann bereits bei der Herstellung des Gehäuses 2 gefertigt werden. Ist das Gehäuse 2 beispielsweise als Gussgehäuse gefertigt, dann kann die Erhöhung direkt beim Gießen des Gehäuses erzeugt werden. Alternativ kann die Er höhung 10 in dem Gehäuse 2 der E-Maschine 11 nachträglich eingebracht werden. Hierzu kann beispielsweise eine Ringscheibe in das Gehäuse 2 eingebracht werden, welche über die Kontur des Gehäuseabschnitts, an welchem die Leckage abfließt, hinausragt. Die Ringscheibe bildet somit eine Abtropfkante aus, entlang welcher die Leckage in das Reservoir 7 abtropften kann.

Auch durch die als Erhöhung 10 ausgebildete Leckage-Leitvorrichtung 9, 10 kann ein Zurücktropfen einer entlang dem Gehäuse 2 der E-Maschine 11 in Richtung auf die Rotorwelle 1 abfließenden Leckage verhindert werden.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als auch bei dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 2 ist beidseitig der Schulter 5A, welche die Abrisskante für die Lecka ge ausbildet, eine Vorrichtung vorhanden, um eine nach oben geschleuderte Lecka ge in das unten liegende Reservoir 7 abzuleiten. Dadurch wird ein Zurücktropfen der Leckage auf die Rotorwelle 1 sicher verhindert.

Es kann vorgesehen sein, dass die Dichtungsvorrichtung 3 gemäß Fig. 1 zur Abdich tung der Rotorwelle 1 auf einer ersten Seite der E-Maschine 11 angeordnet ist und die Dichtungsvorrichtung 3 gemäß Fig. 2 auf einer der ersten Seite gegenüberlie genden zweiten Seite der E-Maschine 11 zur dortigen Abdichtung der Rotorwelle 1 angeordnet ist. Ein mit der Rotorwelle 1 verbundener Rotor der E-Maschine 11 ist dann insbesondere axial benachbart zu und zwischen den beiden Fangstrukturen 5B aus Fig. 1 und Fig. 2 angeordnet. Fig. 3 zeigt eine Teilansicht eines Längsschnittes durch die E-Maschine 11 in einem Bereich einer Dichtungsvorrichtung 3 der E-Maschine 11 in einer weiteren Ausfüh rungsform. Der wesentliche Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungs form besteht darin, dass die Fangstruktur 5B der Fangvorrichtung 5 anders ausgebil det ist. Im Übrigen gelten die Erläuterungen zur Ausführungsform nach Fig. 1 auch zur Ausführungsform nach Fig. 2. Der Innenraum der E-Maschine 11 befindet sich hier linksseitig der Wellendichtung 4.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Fangstruktur 5B der Fang vorrichtung 5 eine dickere Materialstärke auf, als die in Fig. 1 gezeigte Fangstruktur 5B. Die dickere Materialstärke der Fangstruktur 5B ermöglicht es, dass die an dem radial inneren Ende der Fangstruktur 5B vorgesehene Leckage-Leitvorrichtung 13 als Kerbe oder Nut in dieser ausgebildet sein kann. Die Fangstruktur 5B kann als Guss bauteil oder als Kunststoffbauteil ausgebildet sein, welches zur Befestigung an das Gehäuse 2 der E-Maschine 11 ausgebildet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Fangstruktur 5B in das Gehäuse 2 der E-Maschine 11 eingepresst. In dem radial äußeren Umfang der Fangstruktur 5B ist ein Dichtelement angeordnet, wel ches in montiertem Zustand der Fangstruktur 5B diese zum Gehäuse 2 der E- Maschine 11 hin abdichtet. Leckage die nach oben geschleudert wird und dort von der Fangstruktur 5B aufgefangen wird, fließt somit entlang der Fangstruktur 5B und der in der Fangstruktur 5B als Kerbe oder Nut ausgebildeten Leckage-Leitvorrichtung 13 zum Reservoir 7 hinab, ohne auf die Rotorwelle 1 zurückzutropfen. Die Fangstruk tur 5B kann, wie in Fig. 1 dargestellt, ansonsten tellerförmig ausgebildet sein.

Bezuqszeichen

1 Rotorwelle, Welle

2 Gehäuse

3 Dichtungsvorrichtung

4 Wellendichtung

5 Fangvorrichtung

5A Wellenschulter

5B Fangstruktur

6 Wellenerdung

7 Reservoir

8 Lager

9 Leckage-Leitvorrichtung, Vertiefung

10 Leckage-Leitvorrichtung, Erhöhung

11 E-Maschine

12 Durchlass

13 Leckage-Leitvorrichtung, Umbiegung d1 Wellendurchmesser d2 Wellendurchmesser d3 Wellendurchmesser

L Rotationsachse

Claims

Patentansprüche

1. E-Maschine (11 ) mit einem Gehäuse (2), einer drehbaren Rotorwelle (1 ) und einer Leckage-Leitvorrichtung (9,10) zum Leiten einer von der Rotorwelle (1) entfernten und entlang einer Kontur des Gehäuses (2) der E-Maschine (11) in Richtung auf die Rotorwelle 1 abfließenden Leckage in ein Reservoir (7).

2. E-Maschine (11) nach Anspruch 1 , wobei die Leckage-Leitvorrichtung (9, 10) als in dem Gehäuse (2) der E-Maschine (11) vorgesehene Vertiefung (9) ausgebildet ist.

3. E-Maschine (11), nach Anspruch 2, wobei die Vertiefung (9) keilförmig, rechteck förmig oder rinnenförmig in dem Gehäuse (2) der E-Maschine (11) ausgebildet ist.

4. E-Maschine (11) nach Anspruch 1 , wobei die Leckage-Leitvorrichtung (9, 10) als an dem Gehäuse (2) der E-Maschine (11) vorgesehene Erhöhung (10) ausgebildet ist.

5. E-Maschine (11) nach Anspruch 4, wobei die Erhöhung (10) durch das Gehäuse (2) der E-Maschine (11) selbst ausgebildet ist.

6. E-Maschine (11) nach Anspruch 4, wobei die Erhöhung (10) als an dem Gehäuse (2) angebrachter Ring ausgebildet ist.

7. E-Maschine (11 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Dich tungsvorrichtung (3), aufweisend eine Wellendichtung (4) und eine Fangvorrichtung (5) zum Entfernen einer die Wellendichtung (4) durchdringenden Leckage von der Rotorwelle (1).

8. E-Maschine (11) nach Anspruch 7, wobei die Fangvorrichtung (5) zum berüh rungslosen Entfernen einer die Wellendichtung (4) durchdringenden Leckage ausge bildet ist.

9. E-Maschine (11) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Fangvorrichtung (5) durch eine an der Rotorwelle (1 ) angeordnete Schulter (5A) und eine die Schulter (5A) ra dial umgebende Fangstruktur (5B) ausgebildet ist.

10. E-Maschine (11 ) nach Anspruch 9, wobei die Fangstruktur (5B) an ihrem radial inneren Ende eine Leckage-Leitvorrichtung (13) aufweist, zum Leiten einer von der Rotorwelle (1 ) entfernten und von der Fangstruktur (5B) aufgefangenen Leckage in das Reservoir (7).

11 . Antriebsvorrichtung zum elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine E-Maschine (11 ) zur Bereitstellung einer Antriebsleistung der Antriebsvorrich tung, dadurch gekennzeichnet, dass die E-Maschine (11 ) gemäß einem der Ansprü che 1 bis 10 ausgebildet ist.