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Stand der Technik
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In Fahrzeugen, wie z.B. PKWs, LKWs, Bussen oder dergleichen, werden zunehmend elektrische Antriebe eingesetzt. Häufig kommen Dreh- oder Wechselstrommotoren als elektrische Antriebsmaschine zum Einsatz. Die für diesen Typ von Antriebsmaschine erforderliche elektrische Wechselspannung wird häufig durch einen Umrichter bzw. Wechselrichter aus einer Gleichspannung erzeugt. Umrichter und elektrische Antriebsmaschine werden typischerweise zu einer Antriebsvorrichtung kombiniert und entsprechend mechanisch miteinander verbunden, wobei ein Gehäuse des Umrichters und ein Gehäuse der elektrischen Maschine zweckmäßigerweise nebeneinander angeordnet werden. Eine Übertragung der vom Umrichter erzeugten Wechselspannung an die elektrische Maschine kann typischerweise über Leitungsschienen erfolgen, welche zumindest teilweise außerhalb der Gehäuse verlaufen.
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Es ist wünschenswert, eine von der Antriebsvorrichtung emittierte elektromagnetische Strahlung möglichst gering zu halten, z.B. um elektronische Geräte in der Umgebung der Antriebsvorrichtung zu schützen.
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Um die von einem Elektromotor ausgehende elektromagnetische Strahlung zu verringern, wird in der
WO 2009/130249 A1 beschrieben, ein Getriebe und einen Elektromotor in einem aus Teilgehäusen zusammengesetzten Gehäuse unterzubringen und Bürstenelemente des Elektromotors zusätzlich durch metallische Abdeckungen abzuschirmen. Die
WO 2018/197473 A1 beschreibt einen Stellantrieb zum Verstellen beweglicher Teile in einem Fahrzeug mit einem in einem Polgehäuse angeordneten Elektromotor und einem mit dem Polgehäuse verbundenen Elektronikgehäuse aus Kunststoff, wobei das Elektronikgehäuse einen Deckel aus Metallmaterial sowie Kontaktelemente aufweist, welche den Deckel mit dem Polgehäuse elektrisch leitend verbinden. In der
DE 10 2012 222 683 A1 wird ein Elektromotor beschrieben, welcher ein Gehäuse mit einem Gehäusetopf aus Metall, einem Gehäusedeckel aus Metall und einem zwischen dem Gehäusetopf und dem Gehäusedeckel angeordneten Steckerteil aus Kunststoff aufweist, wobei Klammern vorgesehen sind, welche den Gehäusetopf und den Gehäusedeckel mechanisch und elektrisch verbinden. Weiterhin beschreibt die
DE 10 2016 203 553 A1 eine Batteriebaugruppe mit einem Gehäuse, welches eine elektrische Abschirmung aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 vorgesehen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, beispielsweise für ein Straßenfahrzeug, wie einen PKW, einen LKW, einen Bus, ein Motorrad oder dergleichen, vorgesehen.
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Die Antriebsvorrichtung umfasst einen Umrichter mit einem Umrichtergehäuse und einer in dem Umrichtergehäuse angeordneten elektrischen Umrichterschaltung, z.B. einer Wechselrichterschaltung oder einer Gleichrichterschaltung, und eine elektrische Maschine mit einem Maschinengehäuse, welches benachbart zu dem Umrichtergehäuse angeordnet ist, und einer in dem Maschinengehäuse angeordneten Stator-Rotor-Anordnung. Optional sind Maschinengehäuse und Umrichtergehäuse mechanisch verbunden, beispielsweise miteinander verschraubt. Somit sind eine Gehäusewandung des Umrichtergehäuses und eine Gehäusewandung des Maschinengehäuses nebeneinander angeordnet und können sich beispielsweise parallel oder entlang einander erstrecken, wobei ein Gehäusespalt zwischen den Gehäusewandungen ausgebildet ist.
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Ferner sind eine Mehrzahl an die Umrichterschaltung und die Stator-Rotor-Anordnung elektrisch verbindender Leitungsschienen vorgesehen, welche sich durch in dem Umrichtergehäuse ausgebildete erste Durchführungsöffnungen und durch in dem Maschinengehäuse ausgebildete zweite Durchführungsöffnungen erstrecken. Beispielsweise können zwei, drei oder mehr Leitungs- oder Stromschienen vorgesehen sein, welche aus einem elektrisch leitfähigen Material, z.B. Aluminium oder Kupfer, gebildet sind. Die Leitungsschienen ragen durch die in den nebeneinanderliegenden Gehäusewandungen ausgebildeten Durchführungsöffnungen hindurch und erstrecken sich durch den Gehäusespalt.
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Weiterhin weist die Antriebsvorrichtung einen zwischen dem Umrichtergehäuse und dem Maschinengehäuse angeordneten Abschirmrahmen aus einem elektrisch leitfähigen Material auf, welcher die Mehrzahl von Leitungsschienen umschließt und an dem Umrichtergehäuse und dem Maschinengehäuse anliegt. Der Abschirmrahmen ist ein geschlossener Rahmen, welcher eine Rahmenöffnung definiert, durch die die Strom- oder Leitungsschienen hindurchragen. Der Abschirmrahmen ist in mechanischem Kontakt sowohl mit dem Maschinengehäuse als auch mit dem Umrichtergehäuse, welche jeweils ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sein können. Dadurch wird eine Art Faraday'scher Käfig um die Leitungsschienen gebildet. Elektromagnetische Wellen, welche durch die Leitungsschienen emittiert werden, können somit durch den Abschirmrahmen verteilt werden bzw. induzieren in dem Abschirmrahmen ein entgegengesetzt gerichtetes elektrisches Feld, welches die emittierten elektromagnetischen Wellen somit zumindest teilweise kompensiert. Damit wird vorteilhaft eine verbesserte Abschirmung der Antriebsvorrichtung gegen austretende elektromagnetische Strahlung erzielt.
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Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Aufbaus ist es, dass der Abschirmrahmen leicht montierbar ist, z.B. indem dieser in dem Gehäusespalt zwischen dem Umrichtergehäuse und dem Maschinengehäuse eingeklemmt wird. Ferner ist ein Austausch des Abschirmrahmens sehr leicht möglich.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Straßenfahrzeug, wie einen PKW, einen LKW, einen Bus, ein Motorrad oder dergleichen sein. Optional kann die Antriebsvorrichtung zusätzlich ein Getriebe aufweisen, welches an eine Abtriebswelle der Stator-Rotor-Einheit der elektrischen Maschine gekoppelt ist.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Abschirmrahmen aus einem Metallmaterial gebildet ist. Beispielsweise kann der Abschirmrahmen aus Kupfer, Aluminium oder einem Stahlblech gebildet sein.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Abschirmrahmen einen ebenen Basisabschnitt und eine Vielzahl von elastischen Elementen aufweist, welche von dem Basisabschnitt vorstehen. Der Basisabschnitt definiert den Umfang des Abschirmrahmens sowie die Rahmenöffnung und kann beispielsweise als kreis- oder rechteckförmiges Teil realisiert sein, welcher eine Ebene definiert. Von dem Basisabschnitt stehen elastische Abschnitte vor, die aus der durch den Basisabschnitt definierten Rahmenebene herausragen und entlang des Umfangs des Abschirmrahmens verteilt angeordnet sind. Die elastischen Abschnitte oder Elemente können insbesondere einstückig mit dem Basisabschnitt ausgebildet sein. Beispielsweise können die elastischen Abschnitte durch Biegen hergestellt werden. Die elastischen Abschnitte liegen an dem Umrichtergehäuse und/oder an dem Maschinengehäuse an und sind durch das Umrichtergehäuse und das Maschinengehäuse verformt bzw. in Richtung des Basisabschnitts gedrückt. Dadurch wird in weiter verbesserter Weise ein elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen den Gehäusen und dem Abschirmrahmen erzielt. Insbesondere können Toleranzen der Gehäuse, welche zu einer uneinheitlichen Spaltweite des sich zwischen dem Umrichtergehäuse und dem Maschinengehäuse ergebenden Gehäusespalt führen können, besser ausgeglichen werden.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass zumindest eines der elastischen Elemente als Arm ausgebildet ist, der sich entlang eines durch den Basisabschnitt definierten Umfangs des Abschirmrahmens erstreckt. Grundsätzlich können auch alle elastischen Elemente als Arme ausgebildet sein. Der jeweilige Arm erstreckt sich somit entlang des Umfangs des Abschirmrahmens und steht aus der Rahmenebene heraus bzw. erstreckt sich angewinkelt relativ zu dem Basisabschnitt. Beispielsweise können die Arme alle auf derselben Seite der Rahmenebene von dem Basisabschnitt vorgesehen oder manche der Arme können auf einer ersten Seite der Rahmenebene und manche Arme können auf einer zweiten Seite der Rahmenebene von dem Basisabschnitt vorstehen. Die Arme wirken als Federn, welche einen zuverlässigen Kontakt zwischen dem Abschirmrahmen und dem Umrichtergehäuse und dem Maschinengehäuse verbessern.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Arm einen abgewandt von dem Basisabschnitt gelegenen, gekrümmt verlaufenden Endbereich aufweist. Demnach kann ein Ende des jeweiligen Arms in Richtung des Basisabschnitts abgebogen sein. Dadurch wird ein besser definierter Kontakt zwischen dem jeweiligen Arm und dem jeweiligen Gehäuse erzielt.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass zumindest eines der elastischen Elemente als ein Profilstück ausgebildet ist, welches in eine durch den Basisabschnitt definierte Rahmenöffnung hineinragt. Das Profilstück wirkt ebenfalls als Feder und trägt damit zu einem noch zuverlässigeren Kontakt zwischen dem Abschirmrahmen und dem jeweiligen Gehäuse bei. Es ist grundsätzlich denkbar, dass an einem Basisabschnitt sowohl Profilstücke als auch Arme oder lediglich Arme oder lediglich Profilstücke als elastische Elemente vorgesehen sind.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Profilstück stufenförmig ausgebildet ist. Beispielsweise kann ein erster Stufenabschnitt von dem Basisabschnitt aus in die Rahmenöffnung hineinragen, ein mit dem ersten Stufenabschnitt verbundener zweiter Stufenabschnitt kann sich quer zu dem ersten Stufenabschnitt und damit quer zur Rahmenebene erstrecken und ein dritter Stufenabschnitt kann mit dem zweiten Stufenabschnitt verbunden sein und sich quer zu diesem bzw. parallel zu Rahmenebene weiter in die Rahmenöffnung hinein erstrecken. Dadurch wird ein relativ schwer verformbares elastisches Element bereitgestellt. Dadurch kann noch zuverlässiger ein elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen dem jeweiligen Gehäuse und dem Abschirmrahmen erzielt werden.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Abschirmrahmen in Bezug auf eine Rahmenebene wechselnd gekrümmt verlaufende Wellenabschnitte aufweist, die elastisch verformbar sind, wobei die auf einer ersten Seite der Rahmenebene gelegenen Wellenabschnitte an dem Umrichtergehäuse und die auf einer zweiten Seite der Rahmenebene gelegenen Wellenabschnitte an dem Maschinengehäuse anliegen. Insbesondere kann der Abschirmrahmen einen im wesentlichen sinuswellenförmigen Verlauf aufweisen. Die einzelnen, gekrümmt verlaufenden Abschnitte stehen somit jeweils auf verschiedenen Seiten von der Rahmenebene vor und liegen jeweils an dem Umrichtergehäuse oder dem Maschinengehäuse an. Vorteile dieser wellenförmigen Gestaltung des Abschirmrahmens sind insbesondere ein einfacher, einstückiger Aufbau und eine einfache, kostengünstige Herstellbarkeit.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass an in Bezug auf die Rahmenebene entgegengesetzt zueinander gelegenen Extrempunkten der Wellenabschnitte, Vorsprünge ausgebildet sind, welche an dem Umrichtergehäuse oder dem Maschinengehäuse anliegen. Die Vorsprünge können beispielsweise durch in etwa kugelförmige Materialanhäufungen ausgebildet sein. Dadurch wird ein besser definierter Kontakt zwischen dem jeweiligen Gehäuse und dem Abschirmrahmen erzielt.
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In Bezug auf Richtungsangaben und Achsen, insbesondere auf Richtungsangaben und Achsen, die den Verlauf von physischen Strukturen betreffen, wird hierin unter einem Verlauf einer Achse, einer Richtung oder einer Struktur „entlang“ einer anderen Achse, Richtung oder Struktur verstanden, dass diese, insbesondere die sich in einer jeweiligen Stelle der Strukturen ergebenden Tangenten jeweils in einem Winkel von kleiner gleich 45 Grad, bevorzugt kleiner 30 Grad und insbesondere bevorzugt parallel zueinander verlaufen.
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In Bezug auf Richtungsangaben und Achsen, insbesondere auf Richtungsangaben und Achsen, die den Verlauf von physischen Strukturen betreffen, wird hierin unter einem Verlauf einer Achse, einer Richtung oder einer Struktur „quer“ zu einer anderen Achse, Richtung oder Struktur verstanden, dass diese, insbesondere die sich in einer jeweiligen Stelle der Strukturen ergebenden Tangenten jeweils in einem Winkel von größer oder gleich 45 Grad, bevorzugt größer oder gleich 60 Grad und insbesondere bevorzugt senkrecht zueinander verlaufen.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Blockdarstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Schnittansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschirmrahmens einer Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines Abschirmrahmens einer Antriebsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 5 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines Abschirmrahmens einer Antriebsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Fahrzeugs 100. Wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, kann das Fahrzeug 100 eine Antriebsvorrichtung 1, eine elektrische Energiequelle 105, z.B. in Form einer Batterie, und ein oder mehrere kinematisch an die Antriebsvorrichtung 1 gekoppelte Räder 110 aufweisen.
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Wie in 1 schematisch dargestellt, kann die Antriebsvorrichtung 1 einen Umrichter 2, eine elektrische Maschine 3 und ein optionales Getriebe 7 aufweisen. Der Umrichter 2 ist elektrisch mit der Energiequelle 105 verbunden und dazu eingerichtet, die von der elektrischen Energiequelle 105 bereitgestellte elektrische Spannung, z.B. eine Gleichspannung, in eine Betriebsspannung umzurichten, z.B. in eine Wechselspannung. Der Umrichter 2 kann somit insbesondere eine Wechselrichterschaltung aufweisen.
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Die elektrische Maschine 3 kann insbesondere eine Drehstrommaschine sein, welche als Motor und optional auch als Generator betrieben werden kann. Die elektrische Maschine 3 ist elektrisch mit dem Umrichter 2 verbunden und kann durch die vom Umrichter 2 bereitgestellte Spannung betrieben werden.
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Das optionale Getriebe 7 ist kinematisch mit einer Ausgangswelle (in 1 nicht dargestellt) der elektrischen Maschine 3 verbunden und dazu eingerichtet, das von der Ausgangswelle der elektrischen Maschine 3 abgegebene Drehmoment in ein Betriebsdrehmoment zu übersetzen. Die Räder 110 des Fahrzeugs 100 sind kinematisch an das Getriebe 7 gekoppelt und somit durch die elektrische Maschine 3 antreibbar.
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2 zeigt beispielhaft eine Antriebsvorrichtung 1, welche in dem in 1 beispielhaft gezeigten Fahrzeug 100 eingebaut sein kann. Wie dies in 2 beispielhaft gezeigt ist, kann die Antriebsvorrichtung 1 einen Umrichter 2, eine elektrische Maschine 3 und einen Abschirmrahmen 5 aufweisen. Selbstverständlich kann die Antriebsvorrichtung 1 auch ein optionales Getriebe 7 aufweisen, welches in 2 nicht dargestellt ist.
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Wie in 2 schematisch gezeigt ist, kann der Umrichter 2 ein Umrichtergehäuse 20 und eine in dem Umrichtergehäuse 20 angeordneten elektrische Umrichterschaltung 21 aufweisen. Das Umrichtergehäuse 20 definiert einen geschlossenen Innenraum. Beispielsweise kann das Umrichtergehäuse 20 mehrere Wandungen 20A, 20B, 20C, 20D, 20E aufweisen, welche gemeinsam den Innenraum umgrenzen. In 2 ist das Umrichtergehäuse 20 rein beispielhaft als quaderförmiges Gehäuse dargestellt. Selbstverständlich sind auch andere Formen denkbar, z.B. zylinder- oder topfförmig. In einer Stirnwandung 20C oder allgemein in einer Wandung des Umrichtergehäuses 20 können mehrere erste Durchführungsöffnungen 22, 23, 24 ausgebildet sein. In 2 sind rein beispielhaft drei erste Durchgangsöffnungen 22, 23, 24 vorgesehen, welche in der Stirnwandung 20C nebeneinander ausgebildet sind. Das Umrichtergehäuse 20 kann aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere aus einem Metallmaterial, wie z.B. einer Aluminiumlegierung, einem Gussstahl oder dergleichen gebildet sein.
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Die elektrische Umrichterschaltung 21 ist in 2 lediglich symbolisch als Block dargestellt und kann beispielsweise als Wechselrichterschaltung ausgebildet sein, mit welcher eine elektrische Gleichspannung in eine elektrische Wechselspannung umwandelbar ist. In 2 sind rein beispielhaft und in schematischer Weise Ausgangsschnittstellen 21A, 21B, 21C dargestellt, an welchen die Umrichterschaltung 21 eine Ausgangs- oder Betriebsspannung für die elektrische Maschine 3 bereitstellt. Die Umrichterschaltung 21 ist in dem durch das Umrichtergehäuse 20 definierten Innenraum angeordnet.
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Wie in 2 weiterhin gezeigt ist, weist die elektrische Maschine 3 ein Maschinengehäuse 30 und eine Stator-Rotor-Anordnung 31 auf, welche in dem Maschinengehäuse 30 angeordnet ist. Wie in 2 beispielhaft dargestellt ist, kann das Maschinengehäuse 30 einen zylindrische Querschnittsform mit einer Umfangswandung 30A und entgegengesetzten Stirnwandungen 30B, 30C aufweisen. Allgemein definiert das Maschinengehäuse 30 einen Innenraum, in welchem die Stator-Rotor-Anordnung 31 angeordnet ist. In einer Gehäusewandung des Maschinengehäuses 30, z.B. in einer der Stirnwandungen 30B, 30C, sind eine der Anzahl der ersten Durchführungsöffnungen 22, 23, 24 entsprechende Anzahl an zweiten Durchführungsöffnungen 32, 33, 34 ausgebildet. Ferner kann an der entgegengesetzten Stirnwandung 30B eine Rotorwellenöffnung 35 ausgebildet sein. Das Maschinengehäuse 30 kann aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere aus einem Metallmaterial, wie z.B. einer Aluminiumlegierung, einem Gussstahl oder dergleichen gebildet sein.
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Die Stator-Rotor-Anordnung 31 ist in 2 lediglich schematisch dargestellt und kann insbesondere einen Stator 36 und einen relativ zu dem Stator 36 drehbaren Rotor 37 aufweisen. Beispielsweise kann der Rotor 37 innerhalb des Stator 36 drehbar sein, wie dies in 2 beispielhaft dargestellt ist. Eine Rotorwelle 38 kann drehfest mit dem Rotor 37 verbunden sein und durch die Rotorwellenöffnung 35 hindurch ragen. Ein optionales Getriebe (in 2 nicht dargestellt) kann mit der Rotorwelle 38 verbunden sein.
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Wie in 2 schematisch dargestellt ist, sind das Maschinengehäuse 30 und das Umrichtergehäuse 20 benachbart zueinander angeordnet, wobei die Stirnwandung 20C des Umrichtergehäuses 20, in welcher die ersten Durchführungsöffnungen 23, 24, 25 ausgebildet sind, der Stirnwandung 30C des Maschinengehäuses 30 zugewandt ist, in welcher die zweiten Durchführungsöffnungen 32, 33, 34 ausgebildet sind. Wie in 2 schematisch dargestellt, kann ein Spalt 4 zwischen der Stirnwandung 30C des Maschinengehäuses 30 und der Stirnwandung 20C des Umrichtergehäuses 20 gebildet sein. Optional sind das Umrichtergehäuse 20 und das Maschinengehäuse 30 mechanisch miteinander verbunden, z.B. miteinander verschraubt, wie dies in 2 symbolisch dargestellt ist.
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Die Stator-Rotor-Anordnung 31 ist elektrisch mit der Umrichterschaltung 21 verbunden. Insbesondere können Leitungs- oder Stromschienen 41, 42, 43 vorgesehen sein, welche sich vom Innenraum des Umrichtergehäuses 30 durch die ersten Durchführungsöffnungen 22, 23, 24 hindurch, über den Spalt 4 hinweg und durch die zweiten Durchführungsöffnungen 32, 33, 34 hindurch in den Innenraum des Maschinengehäuses 3 erstrecken. Die Leitungsschienen 41, 42, 43 können jeweils elektrisch mit den Ausgangsschnittstellen 21A, 21B, 21C der Umrichterschaltung 21 und Eingangsschnittstellen 31A, 31B, 31C der Stator-Rotor-Anordnung 31 verbunden sein, wie dies in 2 schematisch dargestellt ist.
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Wie in 2 ebenfalls in schematischer Weise dargestellt ist, ist zwischen dem Umrichtergehäuse 20 und dem Maschinengehäuse 30 ein Abschirmrahmen 5 angeordnet. Der Abschirmrahmen 5 ist somit in dem Spalt 4 zwischen der Stirnwandung 30C des Maschinengehäuses 30 und der Stirnwandung 20C des Umrichtergehäuses 20 angeordnet und liegt an diesen Wandungen 20C, 30C an. Insbesondere kann der Abschirmrahmen 5 zwischen dem Maschinengehäuse 30 und dem Umrichtergehäuse 20 eingeklemmt sein. Der Abschirmrahmen 5 ist als geschlossener Rahmen ausgebildet und umschließt die Leitungsschienen 41, 42, 43. Der Abschirmrahmen 5 definiert somit eine Rahmenöffnung 52, durch welche hindurch sich die Leitungsschienen 41, 42, 43 erstrecken, wie dies in 2 symbolisch dargestellt ist. Der Abschirmrahmen 5 ist aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. einem Metallmaterial gebildet, wie beispielsweise einem Aluminiumblech, einem Kupferblech, einem Stahlblech oder dergleichen. Der Abschirmrahmen 5 bildet somit eine Art Faraday'schen Käfig, welcher einer Emission elektromagnetischer Strahlung von den Leitungsschienen 41, 42, 43 entgegenwirkt.
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In den 3 bis 5 sind verschiedene mögliche Gestaltungen des Abschirmrahmens 5 dargestellt. In 3 ist beispielhaft ein im Abschirmrahmen 5 mit einem Basisabschnitt 50, welcher die Rahmenöffnung 52 definiert, und einer Vielzahl von elastischen Elementen 51 in Form von Armen 54 dargestellt.
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Wie in 3 beispielhaft gezeigt ist, kann der Basisabschnitt 50 einen im wesentlichen rechteckförmigen Umfang aufweisen. Alternativ könnte der Basisabschnitt auch einen kreis- oder dreieckförmigen Umfang oder einen anderen geschlossenen Umfang aufweisen. Der Basisabschnitt 50 kann insbesondere eine Ebene definieren. Beispielsweise kann der Basisabschnitt 50 durch Ausstanzen des Umfangs und der Rahmenöffnung 52 aus einem ebenen Blech hergestellt werden.
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Die elastischen Elemente 51, welche in 3 als Arme 54 realisiert sind, sind entlang des Umfangs des Basisabschnitts 50 verteilt angeordnet und stehen von dem Basisabschnitt 50 vor. In 3 ist beispielhaft dargestellt, dass alle Arme 54 auf derselben Seite des Basisabschnitts 50 von diesem vorstehen. Es ist auch denkbar, dass auf beiden Seiten des Basisabschnitts 50 Arme 54 vorstehen. Wie dies in 3 beispielhaft gezeigt ist, kann sich jeder Arm 54 entlang des Umfangs des Basisabschnitts 50, insbesondere außerhalb der Rahmenöffnung 52 erstrecken. Beispielsweise können die Arme 54 einstückig mit dem Basisabschnitt 50 ausgebildet sein, z.B. als abgebogene Abschnitte. Wie in 3 weiterhin beispielhaft gezeigt ist, kann optional vorgesehen sein, dass die Arme 54 jeweils einen abgewandt von dem Basisabschnitt 50 gelegenen Endbereich 54B aufweisen, welcher gekrümmt verläuft, z.B. in Richtung des Basisabschnitts 50 abgebogen ist. Die Arme 54 sind relativ zu dem Basisabschnitt 50 elastisch verformbar, so dass diese an der Stirnwandung 20C des Umrichtergehäuses 20 bzw. an der Stirnwandung 30C des Maschinengehäuses 30 anliegen und in Richtung des Basisabschnitts 50 gebogen sind, wenn der Abschirmrahmen 50 zwischen den Gehäusen 20, 30 angeordnet ist.
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In 4 ist schematisch ein Abschirmrahmen 5 gezeigt, der ebenfalls einen ebenen Basisabschnitt 50 und eine Vielzahl von elastischen Elementen 51 aufweist, welche von dem Basisabschnitt 50 vorstehen. Bei dem in 4 beispielhaft gezeigten Abschirmrahmen 5 sind die elastischen Elemente 51 als Profilstücke 56 ausgebildet, welches in die durch den Basisabschnitt 50 definierte Rahmenöffnung 52 hineinragen. Die Profilstücke 56 können beispielsweise stufen- oder Z-förmig ausgebildet sein, wie dies in 4 schematisch dargestellt ist. Beispielsweise kann jedes Profilstück 56 einen von dem Basisabschnitt 50 aus in die Rahmenöffnung 52 hineinragenden ersten Stufenabschnitt 56A, einen mit dem ersten Stufenabschnitt 56A verbundenen zweiten Stufenabschnitt 56B, welcher sich quer zu dem ersten Stufenabschnitt 56A bzw. quer zur Rahmenebene erstreckt, und ein dritten Stufenabschnitt 56C aufwiesen, welcher mit dem zweiten Stufenabschnitt 56B verbunden ist und sich quer zu diesem bzw. parallel zu Rahmenebene weiter in die Rahmenöffnung 52 hinein erstreckt, wie dies in 4 schematisch dargestellt ist.
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In 3 ist rein beispielhaft dargestellt, dass alle elastischen Elemente 51 des Abschirmrahmens 5 als Arme 54 ausgebildet sind. In 4 ist ebenso beispielhaft dargestellt, dass alle elastischen Elemente 51 des Abschirmrahmens 5 als Profilstücke 56 ausgebildet sind. Es ist auch denkbar, dass ein Abschirmrahmen 5 sowohl als Arme 54 ausgebildete elastische Elemente 51 als auch als Profilstücke 56 ausgebildete elastische Elemente 51 aufweist.
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In 5 ist beispielhaft und in schematischer Weise ein Abschirmrahmen 5 dargestellt, welcher einen wellenförmigen Verlauf aufweist. Beispielsweise kann der Abschirmrahmen 5 im wesentlichen sinuswellenförmig verlaufen. Insbesondere kann der Abschirmrahmen 5 eine Vielzahl in Umfangsrichtung des Rahmens aneinander anschließende Wellenabschnitte 58 aufweisen, welche in Bezug auf eine Rahmenebene E wechselnd gekrümmt verlaufen und elastisch verformbar sind. Insbesondere sind die Wellenabschnitte 58 in abwechselnd auf einer ersten und einer zweiten Seite der Rahmenebene E, welche eine Mittelebene bildet, angeordnet. Beispielsweise können die auf der ersten Seite der Rahmenebene E gelegenen Wellenabschnitte 58A eine erste Krümmung und die auf der zweiten Seite der Rahmenebene E gelegenen Wellenabschnitte 58B eine entgegengesetzte zweite Krümmung aufweisen. Wenn der Abschirmrahmen 5 zwischen dem Umrichtergehäuse 20 und dem Maschinengehäuse 30 angeordnet ist, liegen die auf der ersten Seite der Rahmenebene E gelegenen Wellenabschnitte 58A an dem Umrichtergehäuse 20 und die auf der zweiten Seite der Rahmenebene E gelegenen Wellenabschnitte 58B an dem Maschinengehäuse 30 an.
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Wie in 5 weiterhin beispielhaft gezeigt ist, können an in Bezug auf die Rahmenebene E entgegengesetzt zueinander gelegenen Extrempunkten der Wellenabschnitte 58, optionale, beispielsweise kugelförmige Vorsprünge 59 ausgebildet sein, welche an dem Umrichtergehäuse 20 oder dem Maschinengehäuse 30 anliegen. Die Extrempunkte weisen in Bezug auf eine senkrecht auf die Rahmenebene E stehende Richtung einen maximalen Abstand zur Rahmenebene E auf.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009/130249 A1 [0003]
- WO 2018/197473 A1 [0003]
- DE 102012222683 A1 [0003]
- DE 102016203553 A1 [0003]
