DE102022128421A1

DE102022128421A1 - Machine housing element with a pressure compensation groove, machine housing and motor vehicle

Info

Publication number: DE102022128421A1
Application number: DE102022128421.2A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Rosenberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2024-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Maschinengehäuseelement (1), das zum Bilden einer Maschinenkammer (6) mit einem zweiten Maschinengehäuseelement (3) verbindbar ist, indem Flanschflächen (4, 5) der Maschinengehäuseelemente (1, 3) flächig miteinander verbunden werden. Dabei ist in der ersten Flanschfläche (4) eine Druckausgleichsnut (8) ausgebildet, die mittels ihrer Nutmündungen (9, 12) an einer kammerseitigen Außenoberfläche (10) und an einer umgebungsseitigen Außenoberfläche (11) des ersten Maschinengehäuseelements (1) mündet. Die Druckausgleichsnut (8) weist eine Nutlänge auf, die länger ist als eine Strecke, um welche in der Druckausgleichsnut (8) befindliche Luft mittels Wasser, das durch die abgesehen von den Nutmündungen (9, 12) abgedichtete Druckausgleichsnut (8) hindurchstrebt, bei maximal zulässiger Wattiefe eines Kraftfahrzeugs, das das Maschinengehäuseelement (1) aufweist, komprimierbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein solches Kraftfahrzeug und ein Maschinengehäuse (2), das das Maschinengehäuseelement (1) und ein zweites Maschinengehäuseelement (3) aufweist.The invention relates to a machine housing element (1) which can be connected to a second machine housing element (3) to form a machine chamber (6) by connecting flange surfaces (4, 5) of the machine housing elements (1, 3) to one another in a planar manner. In this case, a pressure compensation groove (8) is formed in the first flange surface (4), which opens by means of its groove openings (9, 12) onto an outer surface (10) on the chamber side and onto an outer surface (11) on the surrounding side of the first machine housing element (1). The pressure compensation groove (8) has a groove length which is longer than a distance by which air located in the pressure compensation groove (8) can be compressed by means of water which flows through the pressure compensation groove (8), which is sealed apart from the groove openings (9, 12), at the maximum permissible fording depth of a motor vehicle which has the machine housing element (1). Furthermore, the invention relates to such a motor vehicle and a machine housing (2) which has the machine housing element (1) and a second machine housing element (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinengehäuseelement mit einer Druckausgleichsnut sowie ein Maschinengehäuse, das ein solches Maschinengehäuseelement oder mehr solcher Maschinengehäuseelemente aufweist. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das das Maschinengehäuse aufweist.The present invention relates to a machine housing element with a pressure compensation groove and to a machine housing having such a machine housing element or more such machine housing elements. The invention also relates to a motor vehicle having the machine housing.

Bei elektrischen Anordnungen, beispielsweise bei elektrischen Antriebsaggregaten, die eine elektrische Maschine (beispielsweise als Traktionsmaschine) aufweisen, kommt es des Öfteren vor, dass eine Kammer, etwa Maschinenkammer, der elektrischen Anordnung fluidisch gegen einen Außenbereich der Kammer abgedichtet ist, obwohl ein Maschinenelement, etwa eine Welle etc., sich von einem Inneren der Kammer in den Außenbereich erstreckt. Beispielsweise erstreckt sich eine Rotorwelle aus einer Statorkammer in den Außenbereich der Statorkammer, zum Beispiel in eine Bürstenkammer der elektrischen Maschine, wobei die Statorkammer und die Bürstenkammer entlang der Rotorwelle mittels einer Radialwellendichtung fluidisch voneinander abgedichtet sind. Um eine besonders zuverlässige Dichtwirkung der Radialwellendichtung zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass aufseiten des Außenbereichs (zum Beispiel in der Bürstenkammer) kein Druck aufgebaut wird, der axial, das heißt entlang der Rotorwelle, in nachteiliger Weise auf die Radialwellendichtung wirkt. Ein solcher unerwünschter Druckaufbau tritt zum Beispiel dann auf, wenn die Luft in der Bürstenkammer, zum Beispiel aufgrund eines Fahrbetriebs, erwärmt wird.In electrical arrangements, for example in electrical drive units that have an electrical machine (for example as a traction machine), it often happens that a chamber, such as the machine chamber, of the electrical arrangement is fluidically sealed from an outer region of the chamber, although a machine element, such as a shaft, etc., extends from an interior of the chamber into the outer region. For example, a rotor shaft extends from a stator chamber into the outer region of the stator chamber, for example into a brush chamber of the electrical machine, wherein the stator chamber and the brush chamber are fluidically sealed from one another along the rotor shaft by means of a radial shaft seal. In order to ensure a particularly reliable sealing effect of the radial shaft seal, it is necessary that no pressure is built up on the outer region (for example in the brush chamber) that has a disadvantageous effect on the radial shaft seal axially, i.e. along the rotor shaft. Such an undesirable pressure build-up occurs, for example, when the air in the brush chamber is heated, for example due to driving.

In der Praxis bzw. in Kundenhand tritt aber auch die Situation auf, dass mit dem Kraftfahrzeug gewatet wird, das heißt mit dem Kraftfahrzeug Wasser bis zu einer vorgegebenen, maximal zulässigen Tiefe durchfahren wird. Dabei darf kein Wasser in die Bürstenkammer eindringen. Es herrscht daher ein Zielkonflikt zwischen dem Bedarf, die Bürstenkammer effizient zu entlüften, um einen Druckaufbau in der Bürstenkammer zu verhindern, und dem Bedarf, die Bürstenkammer möglichst dicht auszuführen, um die Vorgabe nach einem bestimmungsgemäßen, schadlosen Watbetrieb mit dem Kraftfahrzeug zu erfüllen.In practice, or in the hands of customers, however, the situation also arises where the vehicle is waded through, i.e. the vehicle is driven through water up to a specified, maximum permissible depth. No water may penetrate into the brush chamber. There is therefore a conflict of objectives between the need to ventilate the brush chamber efficiently in order to prevent pressure build-up in the brush chamber and the need to make the brush chamber as tight as possible in order to meet the requirement for proper, damage-free wading with the vehicle.

Zum Erfüllen der Watbetriebsvorgabe wird zurzeit zum Beispiel versucht, eine permanent offene Entlüftungsöffnung der Bürstenkammer nach außen (in Fahrzeughochrichtung betrachtet) möglichst weit oben zu platzieren, sodass bei der Wasserdurchfahrt das Wasser die Öffnung nicht erreichen kann. Da aber bei einer gesetzlich vorgeschriebenen Dichtheitsprüfung (gemäß DIN 40050) das zu prüfende Bauteil vollständig in Wasser einzutauchen ist, ist ein immer weiteres Verlegen der Entlüftungsöffnung nach oben nicht möglich. Zwar sind Entlüftungskonzepte bekannt, welche ihre Öffnung so weit oberhalb der Wat-Linie haben, dass auf zusätzliche Maßnahmen, wie Membranen etc., verzichtet werden kann. Dann sind aber Leitungen (Schläuche, Rohre etc.) erforderlich, welche besonders viel Bauraum erfordern.In order to meet the wading operation requirement, attempts are currently being made to place a permanently open vent opening in the brush chamber facing outwards (viewed vertically in the vehicle) as high up as possible so that the water cannot reach the opening when driving through water. However, since the component to be tested must be completely immersed in water for a legally required leak test (according to DIN 40050), it is not possible to keep moving the vent opening upwards. Ventilation concepts are known which have their opening so far above the wading line that additional measures such as membranes etc. are not necessary. However, this requires lines (hoses, pipes etc.) which require a particularly large amount of installation space.

So werden an den entsprechenden Öffnungen heutzutage zum Beispiel Schwimmer-Ventile oder eine Kombination aus einem Ein-Wege Ventil und einer Membran eingesetzt. Diese sind aber gegen Staub (sowohl von außen als auch aus der zu entlüftenden Kammer kommend) zu schützen und/oder robust genug auszubilden. Dies ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Ferner ist es problematisch, eine zuverlässige Funktion der VentilMembran-Kombinationen zu gewährleisten, insbesondere, wenn diese Salzwasser und den damit einhergehenden Salzablagerungen unterworfen sind. Weiter erfordern solche herkömmlichen Entlüftungs- oder Druckausgleichsvorrichtungen besonders viel Bauraum, wodurch eine bei batterieelektrischen Kraftfahrzeugen (Hybrid- oder Elektrofahrzeugen) ohnehin angespannte Packaging-Situation noch weiter verschärft wird.For example, float valves or a combination of a one-way valve and a membrane are used at the corresponding openings today. However, these must be protected against dust (both from outside and from the chamber to be vented) and/or made robust enough. This involves considerable effort. It is also problematic to ensure that the valve-membrane combinations function reliably, especially when they are exposed to salt water and the associated salt deposits. Furthermore, such conventional venting or pressure compensation devices require a particularly large amount of installation space, which further exacerbates an already tense packaging situation in battery-electric vehicles (hybrid or electric vehicles).

Beispielsweise ist ein elektromotorischer Antrieb mit einer herkömmlichen Druckausgleichsvorrichtung in der DE 201 19 461 U1 offenbart, bei dem eine Mikroöffnung derart ausgebildet ist, dass bei Normaldruck keine Flüssigkeit in einen Gehäuseinnenraum eindringen kann. Ferner zeigt die DE 10 2021 203 301 A1 eine elektrische Maschine mit einem herkömmlichen Druckausgleichselement, das eine Membran aufweist, die für gasförmige Medien durchlässig und für Flüssigkeiten undurchlässig ist. Überdies offenbart die DE 37 07 050 A1 ein an einer Wand eines Gehäuses angeordnetes Druckausgleichselement mit einer luftdurchlässigen Membran, die mittels eines Spritzschutzes (Abdeckteils) gegen ein Anspritzen mit einer Flüssigkeit gesichert ist.For example, an electric motor drive with a conventional pressure compensation device in the DE 201 19 461 U1 in which a micro-opening is designed in such a way that no liquid can penetrate into the interior of a housing at normal pressure. Furthermore, the EN 10 2021 203 301 A1 an electrical machine with a conventional pressure compensation element, which has a membrane that is permeable to gaseous media and impermeable to liquids. In addition, the EN 37 07 050 A1 a pressure compensation element arranged on a wall of a housing with an air-permeable membrane which is protected against splashing with a liquid by means of a splash guard (cover part).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine möglichst aufwandsarme Möglichkeit für einen effizienten Druckausgleich einer Maschinenkammer bereitzustellen.The object of the invention is to provide a possibility for efficient pressure equalization in a machine chamber with as little effort as possible.

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.This object is achieved by the subject matter of the independent patent claims. Further possible embodiments of the invention are disclosed in the subclaims, the description and the figures. Features, advantages and possible embodiments that are set out in the description for one of the subject matter of the independent claims are at least analogous to features, advantages and possible embodiments of the respective subject matter of the other independent claims, regardless of category and embodiment. claims and any possible combination of the subject-matter of the independent claims, optionally in conjunction with one or more of the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird ein erstes Maschinengehäuseelement vorgeschlagen, das zum Bilden einer Maschinenkammer mit einem zweiten Maschinengehäuseelement verbindbar ist. Ferner wird erfindungsgemäß ein Maschinengehäuse vorgeschlagen, das eine Maschinenkammer begrenzt. Zum Herstellen des Maschinengehäuses bzw. der Maschinenkammer werden eine erste Flanschfläche des ersten Maschinengehäuseelements und eine damit korrespondierende, zweite Flanschfläche des zweiten Maschinengehäuseelements kraft-, form- und/oder stoffschlüssig flächig miteinander verbunden, etwa miteinander verschraubt, verklebt, verschweißt etc. Das Maschinengehäuse kann ferner aus drei oder mehr Maschinengehäuseelementen gebildet sein, zwei oder mehr - fluidisch miteinander verbundene oder fluidisch voneinander abgedichtete - Maschinenkammern aufweisen etc. Insbesondere kann eine der Maschinenkammern des Maschinengehäuses durch drei oder mehr Maschinengehäuseelemente begrenzt sein.According to the invention, a first machine housing element is proposed which can be connected to a second machine housing element to form a machine chamber. Furthermore, according to the invention, a machine housing is proposed which delimits a machine chamber. To produce the machine housing or the machine chamber, a first flange surface of the first machine housing element and a corresponding second flange surface of the second machine housing element are connected to one another in a force-fitting, form-fitting and/or material-fitting manner, for example screwed together, glued, welded, etc. The machine housing can also be formed from three or more machine housing elements, have two or more machine chambers which are fluidically connected to one another or fluidically sealed from one another, etc. In particular, one of the machine chambers of the machine housing can be delimited by three or more machine housing elements.

In der ersten Flanschfläche ist als Druckausgleichsvorrichtung für die Maschinenkammer eine Druckausgleichsnut ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist in der zweiten Flanschfläche die Druckausgleichsnut oder eine weitere Druckausgleichsnut ausgebildet. Die jeweilige Druckausgleichsnut kann spanend und/oder spanlos hergestellt sein. Beispielsweise ist es denkbar, die Druckausgleichsnut mittels Fräsens zu erzeugen. Ferner ist es denkbar, dass die jeweilige Druckausgleichsnut unter einem Urformen des entsprechenden Maschinengehäuseelements ausgebildet wird und - insbesondere - nach dem Urformen spanend nachbearbeitet wird. Abgesehen von der Druckausgleichsnut bzw. den Druckausgleichsnuten sind die Maschinengehäuseelemente beim Maschinengehäuse über ihre Flanschflächen fluidisch dicht miteinander verbunden. Dadurch ist die Maschinenkammer abseits der Druckausgleichsnut bzw. Druckausgleichsnuten fluidisch dicht, das heißt dicht gegen ein Einströmen eines Fluids. Zwischen den Flanschflächen kann das Maschinengehäuse ein Dichtungselement aufweisen, etwa eine Silikondichtung oder dergleichen.A pressure compensation groove is formed in the first flange surface as a pressure compensation device for the machine chamber. Alternatively or additionally, the pressure compensation groove or another pressure compensation groove is formed in the second flange surface. The respective pressure compensation groove can be produced by machining and/or without machining. For example, it is conceivable to produce the pressure compensation groove by milling. It is also conceivable that the respective pressure compensation groove is formed during a primary shaping of the corresponding machine housing element and - in particular - is machined after the primary shaping. Apart from the pressure compensation groove or the pressure compensation grooves, the machine housing elements in the machine housing are connected to one another in a fluid-tight manner via their flange surfaces. As a result, the machine chamber is fluid-tight away from the pressure compensation groove or pressure compensation grooves, i.e. sealed against the inflow of a fluid. The machine housing can have a sealing element between the flange surfaces, such as a silicone seal or the like.

Bei dem Maschinengehäuse handelt es sich insbesondere um ein Gehäuse für eine elektrische Maschine, deren Rotorwelle sich in die hierhin beschriebene Maschinenkammer hineinerstreckt. Demnach handelt es sich bei der Maschinenkammer zum Beispiel um eine Bürstenkammer für die elektrische Maschine. Das Maschinengehäuse kann eine weitere Maschinenkammer aufweisen, bei der es sich insbesondere um eine Statorkammer für die elektrische Maschine handelt. Wenn die elektrische Maschine als eine Nassläufermaschine ausgeführt ist, sind die Statorkammer und die Bürstenkammer am Sitz der Rotorwelle, wo diese eine Trennwand zwischen Stator- und Bürstenkammer durchdringt, mittels einer Radialwellendichtung fluidisch gegeneinander abzudichten.The machine housing is in particular a housing for an electrical machine, the rotor shaft of which extends into the machine chamber described here. Accordingly, the machine chamber is, for example, a brush chamber for the electrical machine. The machine housing can have a further machine chamber, which is in particular a stator chamber for the electrical machine. If the electrical machine is designed as a wet-running machine, the stator chamber and the brush chamber are to be fluidically sealed against one another by means of a radial shaft seal at the seat of the rotor shaft, where it penetrates a partition between the stator and brush chambers.

Es wird weiter gemäß der Erfindung ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das das Maschinengehäuse, das heißt das erste und das zweite Maschinengehäuseelement, aufweist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein ganz oder teilweise elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug, also um ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, dessen elektrische Maschine mittels des Maschinengehäuses wie oben beschrieben beherbergt wird.According to the invention, a motor vehicle is further proposed which has the machine housing, i.e. the first and the second machine housing element. The motor vehicle is in particular a motor vehicle that can be driven entirely or partially electrically, i.e. a hybrid or electric vehicle, the electrical machine of which is housed by means of the machine housing as described above.

Es wird ein Koordinatensystem für die Maschinengehäuseelemente festgelegt, das mit einem Koordinatensystem des Maschinengehäuses sowie des Kraftfahrzeugs, in das das Maschinengehäuse eingebaut ist/wird, zusammenfällt. Wird also hierin auf eine Längs-/X-, Quer-/Y- oder Hoch-/Z-Richtung bzw. -achse des jeweiligen Maschinengehäuseelements oder dessen Elemente bzw. Bauteile bezuggenommen, wird dadurch auf eine bestimmungsgemäße Einbaulage des jeweiligen Maschinengehäuseelements oder des Maschinengehäuses in Bezug auf das bestimmungsgemäß über seine Räder auf dem Boden aufgestellte Kraftfahrzeug abgestellt. Aus vorgegebenen zu erreichenden Gesamtfahrzeugeigenschaften (insbesondere aufgrund einer kundennahen Forderung, mit dem Kraftfahrzeug bis zu einer bestimmten Wattiefe schadlos Wasser durchfahren zu können) resultiert eine Watebene, die parallel zu einer Z-Ebene des Kraftfahrzeugs ist und über die vorgegebene Wattiefe zu einer Radaufstandsebene des Kraftfahrzeugs beabstandet ist. Bei einem bestimmungsgemäßen, nicht missbräuchlichen Watbetrieb des Kraftfahrzeugs darf dann Wasser, zum Beispiel Meer- bzw. Salzwasser, durchfahren werden, das höchstens so tief ist, wie die Wattiefe. Bei der Konstruktion bzw. Herstellung des jeweiligen Maschinengehäuseelements wird daher die durch das Kraftfahrzeug bestimmte Watebene berücksichtigt, und zwar in Bezug auf die bestimmungsgemäße Einbaulage des jeweiligen Maschinengehäuseelements oder des Maschinengehäuses.A coordinate system is defined for the machine housing elements that coincides with a coordinate system of the machine housing and the motor vehicle in which the machine housing is/will be installed. If reference is made here to a longitudinal/X, transverse/Y or vertical/Z direction or axis of the respective machine housing element or its elements or components, this refers to a proper installation position of the respective machine housing element or the machine housing in relation to the motor vehicle that is positioned on the ground on its wheels as intended. The specified overall vehicle properties to be achieved (in particular due to a customer-related requirement to be able to drive through water with the motor vehicle up to a certain fording depth without damage) result in a fording plane that is parallel to a Z plane of the motor vehicle and is spaced from a wheel contact plane of the motor vehicle by the specified fording depth. When the motor vehicle is used for fording as intended and not inappropriately, it may drive through water, such as sea or salt water, that is no more than as deep as the fording depth. When designing or manufacturing the respective machine housing element, the fording level determined by the motor vehicle is therefore taken into account in relation to the intended installation position of the respective machine housing element or the machine housing.

Die Druckausgleichsnut weist einerseits eine Nutinnenmündung auf, mittels derer die Druckausgleichsnut an einer kammerseitigen Außenoberfläche des ersten Maschinengehäuseelements mündet. Des Weiteren weist die Druckausgleichsnut eine Nutaußenmündung auf, mittels derer die Druckausgleichsnut an einer umgebungsseitigen Außenoberfläche des ersten Maschinengehäuseelements mündet. Für das Maschinengehäuse gilt also entsprechend, dass die Druckausgleichsnut mittels ihrer Nutinnenmündung in die Maschinenkammer mündet und mittels ihrer Nutaußenmündung in eine Umgebung des Maschinengehäuses, sodass die Umgebung und die Maschinenkammer mittels der Druckausgleichsnut fluidisch miteinander verbunden sind. Die Druckausgleichsnut weist eine Nutinnenwand auf, die einen freien Nutquerschnitt der Druckausgleichsnut innenseitig begrenzt.The pressure compensation groove has, on the one hand, an inner groove opening, by means of which the pressure compensation groove opens onto a chamber-side outer surface of the first machine housing element. Furthermore, the pressure compensation groove has an outer groove opening, by means of which the pressure compensation groove opens onto an environment-side outer surface of the first machine housing element. The following therefore applies to the machine housing: accordingly, the pressure equalization groove opens into the machine chamber via its inner groove opening and into an environment of the machine housing via its outer groove opening, so that the environment and the machine chamber are fluidically connected to one another via the pressure equalization groove. The pressure equalization groove has an inner groove wall that limits a free groove cross-section of the pressure equalization groove on the inside.

Die Nutaußenmündung mündet in bestimmungsgemäßer Einbaulage beim Waten mit dem Kraftfahrzeug unterhalb der für das Kraftfahrzeug vorgegebenen Watebene, die quer zur Hochachse z angeordnet ist. Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist die Druckausgleichsnut bzw. deren freier Nutquerschnitt mit einem Fluid, etwa Luft, Wasser etc., durchströmbar. Allerdings ist beim Maschinengehäuse ein Durchströmen der Druckausgleichsnut mit Wasser oder einer wasserähnlichen Flüssigkeit verhindert. Denn das Wasser, das beim Waten mit dem Kraftfahrzeug unterhalb der Watebene danach strebt, durch die Druckausgleichsnut hindurch in die Maschinenkammer einzudringen, müsste unter einem Komprimieren der in der Druckausgleichsnut befindlichen Luft durch die Druckausgleichsnut strömen. Anders ausgedrückt müsste das Wasser den Luftdruck überwinden, der im Inneren der Maschinenkammer bzw. in der Druckausgleichsnut herrscht. Dies ist aber verhindert, da die Druckausgleichsnut zwischen deren Nutmündungen eine Nutlänge aufweist, die länger ist als eine Strecke, um welche die in der abgesehen von den Nutmündungen abgedichtete Druckausgleichsnut befindliche Luft sich durch das Wasser bei maximal zulässiger Wattiefe komprimieren lässt. Mit anderen Worten weist die Druckausgleichsnut zwischen deren Nutmündungen eine Nutlänge auf, die länger ist als die Strecke, die das Wasser bei maximal zulässiger Wattiefe durch Komprimieren der in der Druckausgleichsnut befindlichen Luft zurückzulegen in der Lage ist. Die Druckausgleichsnut ist abgesehen von ihren Nutmündungen abgedichtet, sofern die Maschinengehäuseelemente zum Maschinengehäuse bestimmungsgemäß aneinander fixiert sind. Nochmals anders ausgedrückt begrenzt die Nutinnenwand zwischen den Nutmündungen ein Druckausgleichsnutvolumen, das gezielt so bemessen ist, dass es unmöglich ist, dass darin befindliche Luft bei zu erwartender Maximalwattiefe des Kraftfahrzeugs durch das in die Druckausgleichsnut hineinstrebende Wasser so stark komprimiert wird, dass das Wasser die Druckausgleichsnut vollständig durchströmt und dadurch in die Maschinenkammer einströmt.When installed correctly, the outer mouth of the groove opens below the fording plane specified for the motor vehicle when wading in a motor vehicle, which is arranged transversely to the vertical axis z. As can be seen from the above, a fluid such as air, water, etc. can flow through the pressure equalization groove or its free groove cross-section. However, the machine housing prevents water or a water-like liquid from flowing through the pressure equalization groove. This is because the water that tries to penetrate through the pressure equalization groove into the machine chamber when wading in a motor vehicle below the fording plane would have to flow through the pressure equalization groove, compressing the air in the pressure equalization groove. In other words, the water would have to overcome the air pressure that prevails inside the machine chamber or in the pressure equalization groove. However, this is prevented because the pressure equalization groove has a groove length between its groove openings that is longer than the distance by which the air in the pressure equalization groove, which is sealed apart from the groove openings, can be compressed by the water at the maximum permissible fording depth. In other words, the pressure equalization groove has a groove length between its groove openings that is longer than the distance that the water is able to cover at the maximum permissible fording depth by compressing the air in the pressure equalization groove. The pressure equalization groove is sealed apart from its groove openings provided that the machine housing elements are fixed to one another as intended to form the machine housing. In other words, the inner wall of the groove between the groove openings delimits a pressure equalization groove volume that is specifically dimensioned in such a way that it is impossible for the air contained therein to be compressed so strongly by the water flowing into the pressure equalization groove at the expected maximum fording depth of the motor vehicle that the water flows completely through the pressure equalization groove and thereby flows into the machine chamber.

Durch die Größe und/oder die Geometrie der Druckausgleichsnut in Verbindung mit der abseits der Druckausgleichsnut fluidisch dichten Maschinenkammer wird ein unerwünschtes Eindringen von Wasser in die Maschinenkammer verhindert. Wird das Maschinengehäuse, insbesondere das das Maschinengehäuse aufweisende Kraftfahrzeug, in einem anderen Betrieb als dem Watbetrieb betrieben, ist mittels der Druckausgleichsvorrichtung, das heißt mittels der Druckausgleichsnut, dennoch ein Luftaustausch und somit ein Druckausgleich zwischen der Maschinenkammer und deren Umgebung zuverlässig gewährleistet. Insofern ist durch die Druckausgleichsnut eine besonders einfache und aufwandsarm herstellbare Druckausgleichsvorrichtung bereitgestellt.The size and/or geometry of the pressure equalization groove in conjunction with the fluid-tight machine chamber away from the pressure equalization groove prevents unwanted water from entering the machine chamber. If the machine housing, in particular the motor vehicle having the machine housing, is operated in a mode other than fording mode, air exchange and thus pressure equalization between the machine chamber and its surroundings is still reliably ensured by means of the pressure equalization device, i.e. by means of the pressure equalization groove. In this respect, the pressure equalization groove provides a particularly simple and inexpensive pressure equalization device.

Dem Gedanken an eine besonders einfach strukturierte, insbesondere teilearme Druckausgleichsvorrichtung trägt eine weitere mögliche Ausführungsform Rechnung, bei der vorgesehen ist, dass die Druckausgleichsnut frei von einem Fluidsperrelement ist. Das bedeutet, das erste Maschinengehäuseelement weist kein Fluidsperrelement auf, das eine Durchströmbarkeit der Druckausgleichsnut sperrt oder begrenzt. Das erste Maschinengehäuseelement, insbesondere dessen Druckausgleichsnut, weist zum Beispiel kein Ventil, keine Klappe etc. auf, also kein Element, mittels dessen der freie Nutquerschnitt der Druckausgleichsnut gegen ein Durchströmen mit einem Fluid ganz oder teilweise sperrbar ist. Durch die Abwesenheit von beweglichen Teilen, Steuerungselementen etc. ist die Druckausgleichsvorrichtung, das heißt die Druckausgleichsnut des ersten Maschinengehäuseelements, besonders robust und erwünschterweise besonders wenig anfällig für Fehlfunktionen.The idea of a particularly simply structured pressure compensation device with few parts is taken into account by another possible embodiment, in which it is provided that the pressure compensation groove is free of a fluid blocking element. This means that the first machine housing element does not have a fluid blocking element that blocks or limits the flow through the pressure compensation groove. The first machine housing element, in particular its pressure compensation groove, for example, has no valve, flap, etc., i.e. no element by means of which the free groove cross section of the pressure compensation groove can be completely or partially blocked against the flow of a fluid. Due to the absence of moving parts, control elements, etc., the pressure compensation device, i.e. the pressure compensation groove of the first machine housing element, is particularly robust and, desirably, particularly less susceptible to malfunctions.

Einer weiteren möglichen Ausgestaltung zufolge weist die Druckausgleichsnut zwischen den Nutmündungen einen länglichen geraden Steiganteil auf. Insbesondere weist die Druckausgleichsnut zwei oder mehr solcher Steiganteile auf. Der Steiganteil und die Hoch- bzw. Z-Achse schließen miteinander einen Steiganteilwinkel ein, der kleiner als 90°, insbesondere kleiner als 45° ist. Der Steiganteilwinkel kann ferner 0° betragen, was bedeutet, dass der Steiganteil und die Hochachse parallel zueinander verlaufen. Dadurch ist ein noch sichererer Watbetrieb möglich, da das Wasser, dass durch die Druckausgleichsnut in die Maschinenkammer strebt, zusätzlich zumindest einen Teil einer durch eine Wassereigenmasse verursachten Gewichtskraft in der Druckausgleichsnut überwinden müsste. Der Steiganteilwinkel kann zum Beispiel an Packaging-Vorgaben angepasst sein, wobei gilt, je kleiner der Steiganteilwinkel, desto besser wirkt die Gewichtskraft des Wassers einem Eindringen desselben in die Druckausgleichsnut entgegen.According to another possible design, the pressure equalization groove has an elongated straight riser between the groove mouths. In particular, the pressure equalization groove has two or more such risers. The riser and the vertical or Z axis enclose a riser angle that is less than 90°, in particular less than 45°. The riser angle can also be 0°, which means that the riser and the vertical axis run parallel to each other. This makes forging operation even safer, since the water that flows through the pressure equalization groove into the machine chamber would also have to overcome at least part of the weight in the pressure equalization groove caused by the water's own mass. The riser angle can be adapted to packaging specifications, for example, whereby the smaller the riser angle, the better the weight of the water counteracts the penetration of the water into the pressure equalization groove.

Die Druckausgleichsnut des ersten Maschinengehäuseelements weist gemäß einer möglichen Weiterbildung zwischen ihren Nutmündungen einen Kurvenanteil auf, an welchem die Druckausgleichsnut um einen Kurvenwinkel - zum Beispiel um 90° - abbiegt. Es können zwei oder mehr solcher Kurvenanteile vorgesehen sein. Beispielsweise können zwei Steiganteilabschnitte mittels eines solchen Kurvenanteils miteinander verbunden sein. Auf diese Weise ist die Druckausgleichsnut zwischen ihren Nutmündungen eine besonders lang, was einen besonders sicheren Schutz gegen das Eindringen von Wasser in die Maschinenkammer unterstützt.According to a possible further development, the pressure compensation groove of the first machine housing element has a curved portion between its groove mouths, at which the pressure compensation groove can be bent by a curved angle - for example by 90°. Two or more such curve sections can be provided. For example, two riser sections can be connected to one another by means of such a curve section. In this way, the pressure compensation groove between its groove mouths is particularly long, which supports particularly reliable protection against the ingress of water into the machine chamber.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Nutmündungen entlang der Hochachse z um einen Nutmündungsabstand voneinander beabstandet sind, der mehr als 30 mm, insbesondere mindestens 50 mm, beträgt. Hierdurch wird dem Gedanken an einen besonders sichereren Watbetrieb in besonderem Maße Rechnung getragen, da das Wasser, dass durch die Druckausgleichsnut in die Maschinenkammer strebt, die in der Druckausgleichsnut befindliche Luft um mindestens 30 mm, insbesondere um mehr als 50 mm komprimieren müsste, um letztendlich in die Maschinenkammer eindringen zu können. Insbesondere in Verbindung mit einem Kurvenanteil oder mehr Kurvenanteile kann die Druckausgleichsnut zwischen den Nutmündungen eine weitaus längere Nutlänge als 30 mm oder 50 mm aufweisen, zum Beispiel wenn die Druckausgleichsnut durch den Einsatz von einer Vielzahl von Kurvenanteilen mäandernd zwischen den Nutmündungen ausgebildet ist. Damit ist wirksam verhindert, dass - sofern die als bestimmungsgemäß (das heißt als herstellerseitig zulässig) vorgegebenen Vorgaben für den Watbetrieb des Kraftfahrzeugs beim Waten mit demselben eingehalten werden - Wasser beim Waten in die Maschinenkammer eindringt.A further embodiment provides that the groove openings are spaced apart from one another along the vertical axis z by a groove opening distance that is more than 30 mm, in particular at least 50 mm. This takes the idea of a particularly safer wading operation into account to a particular extent, since the water that strives through the pressure compensation groove into the machine chamber would have to compress the air in the pressure compensation groove by at least 30 mm, in particular by more than 50 mm, in order to ultimately be able to penetrate into the machine chamber. In particular in conjunction with one or more curved sections, the pressure compensation groove between the groove openings can have a much longer groove length than 30 mm or 50 mm, for example if the pressure compensation groove is designed to meander between the groove openings by using a large number of curved sections. This effectively prevents water from penetrating the machine chamber when wading - provided that the specifications for the wading operation of the motor vehicle that are specified as intended (i.e. permissible by the manufacturer) are complied with.

Noch zuverlässiger ist der Schutz gegen das Eindringen von Wasser in die Maschinenkammer, wenn - wie eine weitere mögliche Ausgestaltung vorsieht - ein Flächeninhalt einer Querschnittsfigur des freien, das heißt durchströmbaren Nutquerschnitts der Druckausgleichsnut weniger als 3,5 mm², insbesondere weniger als 1,6 mm², beträgt. Auf diese Weise wird die Oberflächenspannung des Wassers ausgenutzt, derart, dass es unter einem Einströmen in die Nutaußenmündung die Nutinnenwand der Druckausgleichsnut besonders zuverlässig allseitig benetzt und dadurch die Druckausgleichsnut dicht verschließt. So kann kein Austausch von in der Druckausgleichsnut befindlicher Luft gegen das Wasser erfolgen. Der Querschnittsfigurflächeninhalt kann bei der Konzeptionierung oder Herstellung des Maschinengehäuseelements oder der Druckausgleichsnut an die entsprechenden physikalischen bzw. hydrostatischen Stoffeigenschaften von Wasser, insbesondere Salzwasser, angepasst werden. Um eine zur Abdichtung der Druckausgleichsnut erwünschte Oberflächenbenetzung mit dem Wasser noch weiter zu begünstigen, kann die Nutinnenwand speziell dazu eingerichtet sein. Zum Beispiel kann die Nutinnenwand mit einer die Oberflächenbenetzung begünstigenden/unterstützenden Struktur ausgeführt sein, etwa mittels einer Oberflächenbeschichtung. Alternativ oder zusätzlich kann die Nutinnenwand thermisch, chemisch, spanend und/oder spanlos oberflächenbehandelt sein, um die die Oberflächenbenetzung begünstigende/unterstützende Struktur zu erzielen.The protection against the ingress of water into the machine chamber is even more reliable if - as another possible embodiment provides - the surface area of a cross-sectional figure of the free, i.e. flowable, groove cross-section of the pressure compensation groove is less than 3.5 mm ² , in particular less than 1.6 mm ² . In this way, the surface tension of the water is exploited in such a way that, as it flows into the outer groove opening, it wets the inner wall of the pressure compensation groove particularly reliably on all sides and thereby seals the pressure compensation groove tightly. This means that no exchange of air in the pressure compensation groove for the water can take place. The cross-sectional figure surface area can be adapted to the corresponding physical or hydrostatic material properties of water, in particular salt water, during the design or manufacture of the machine housing element or the pressure compensation groove. In order to further promote the surface wetting with the water desired for sealing the pressure compensation groove, the inner wall of the groove can be specially designed for this purpose. For example, the inner groove wall can be designed with a structure that promotes/supports surface wetting, for example by means of a surface coating. Alternatively or additionally, the inner groove wall can be surface-treated thermally, chemically, by machining and/or without machining in order to achieve the structure that promotes/supports surface wetting.

Der vorgenannte Vorteil, dass die Druckausgleichsnut so gestaltet ist, dass das Wasser selbst die Druckausgleichsnut gegen ein weiteres Einströmen des Wassers blockiert, wird gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform noch verstärkt, und zwar, indem vorgesehen ist, dass der Nutquerschnitt der Druckausgleichsnut gemäß einer Halbkreisscheibe gestaltet ist. Dabei beträgt ein Radius der Halbkreisscheibe insbesondere weniger als 2,0 mm oder weniger als 1,5 mm, zum Beispiel 1,0 mm. Zum einen ist die Herstellung der Druckausgleichsnut besonders einfach, da beispielsweise ein Kugelfräser eingesetzt werden kann. Zum anderen ist durch die halbkreiszylindrische Querschnittsfigur der Effekt der Oberflächenbenetzung noch verstärkt.The aforementioned advantage that the pressure equalization groove is designed in such a way that the water itself blocks the pressure equalization groove against further inflow of water is further enhanced according to another possible embodiment, namely by providing that the groove cross section of the pressure equalization groove is designed according to a semicircular disk. In this case, a radius of the semicircular disk is in particular less than 2.0 mm or less than 1.5 mm, for example 1.0 mm. On the one hand, the production of the pressure equalization groove is particularly simple since, for example, a ball milling cutter can be used. On the other hand, the effect of surface wetting is further enhanced by the semicircular cylindrical cross-section.

Obwohl bis hierher nur auf das erste Maschinengehäuseelement eingegangen wurde, ist zu verstehen, dass alternativ das zweite Maschinengehäuseelement die Druckausgleichsnut aufweisen kann. Demnach ist festzuhalten, dass eines der Maschinengehäuseelemente die Druckausgleichsnut aufweist. Ferner kann vorgesehen sein, dass beide Maschinengehäuseelemente je eine Druckausgleichnut gemäß der vorstehenden Beschreibung aufweisen. Hierzu sieht eine weitere mögliche Ausführungsform des Maschinengehäuses vor, dass es das erste Maschinengehäuseelement mit der Druckausgleichsnut und das zweite Maschinengehäuseelement mit einer mit der ersten Druckausgleichsnut korrespondierenden, zweiten Druckausgleichsnut aufweist. Dabei ist die zweite Flanschfläche des zweiten Maschinengehäuseelements spiegelbildlich zur ersten Flanschfläche ausgebildet, wodurch die Druckausgleichsnuten zwischen den Maschinengehäuseelementen miteinander ein Kanalelement bilden. Abgesehen von der spiegelbildlichen Ausführung der zweiten Druckausgleichsnut ist sie analog zu ersten Druckausgleichsnut ausgebildet. Somit gilt für die bestimmungsgemäße Einbaulage der Maschinengehäuseelemente, dass die erste Nutinnenwand der ersten Druckausgleichsnut und eine zweite Nutinnenwand der zweiten Druckausgleichsnut miteinander eine Kanalinnenwand des Kanalelements bilden. Die durch die Maschinengehäuseelemente begrenzte Maschinenkammer des Maschinengehäuses, das aus dem ersten und dem zweiten Maschinengehäuseelement (und gegebenenfalls aus weiteren Maschinengehäuseelement) gebildet ist, ist fluidisch dicht, außer an der Stelle, an der das Kanalelement an der kammerseitigen Außenoberfläche des ersten Maschinengehäuseelements in die Maschinenkammer mündet. In Verbindung mit der halbkreisscheibenförmigen Ausführung der (jeweiligen) Querschnittsfigur ergibt sich als Querschnittsfigur des Kanalelements eine Kreisscheibe, die das Benetzen der Kanalinnenwand mit dem in die Maschinenkammer strebenden Wasser begünstigt.Although only the first machine housing element has been discussed up to this point, it should be understood that the second machine housing element can alternatively have the pressure compensation groove. Accordingly, it should be noted that one of the machine housing elements has the pressure compensation groove. Furthermore, it can be provided that both machine housing elements each have a pressure compensation groove according to the above description. For this purpose, a further possible embodiment of the machine housing provides that it has the first machine housing element with the pressure compensation groove and the second machine housing element with a second pressure compensation groove corresponding to the first pressure compensation groove. The second flange surface of the second machine housing element is designed as a mirror image of the first flange surface, whereby the pressure compensation grooves between the machine housing elements together form a channel element. Apart from the mirror image design of the second pressure compensation groove, it is designed analogously to the first pressure compensation groove. Thus, for the intended installation position of the machine housing elements, the first groove inner wall of the first pressure compensation groove and a second groove inner wall of the second pressure compensation groove together form a channel inner wall of the channel element. The machine chamber of the machine housing, which is delimited by the machine housing elements and is formed from the first and second machine housing elements (and possibly from further machine housing elements), is fluidically tight, except at the point where the channel element on the chamber side Outer surface of the first machine housing element opens into the machine chamber. In conjunction with the semicircular disk-shaped design of the (respective) cross-sectional figure, the cross-sectional figure of the channel element is a circular disk, which promotes the wetting of the inner wall of the channel with the water flowing into the machine chamber.

Kerngedanke der Erfindung ist es, eine Entlüftungskontur (die Druckausgleichnut oder - nuten) auf wenigstens einer der gegenüberliegenden Flanschflächen der Maschinengehäuseelemente auszubilden. Die Entlüftungskontur bzw. die Druckausgleichnut oder das Kanalelement wirkt als Druckausgleichsvorrichtung, indem sie gezielt dazu eingerichtet ist, ein Einströmen von Wasser in die Maschinenkammer zu verhindern, aber einen Luftaustausch zwischen der Maschinenkammer und deren Umgebung zuzulassen, wenn das Maschinengehäuse, insbesondere die jeweilige Nutaußenöffnung, nicht in Wasser eingetaucht ist. Wenn das Maschinengehäuse in eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, eingetaucht wird, müsste die Flüssigkeit eine statische Luftsäule, nämlich die in der Druckausgleichsnut befindliche Luft, verdrängen, bevor sie in die Maschinenkammer eindringen kann. Dies wird aber durch die Größe bzw. Geometrie der Druckausgleichsnut in Verbindung mit der abseits der Druckausgleichsnut fluidisch dichten Maschinenkammer verhindert.The core idea of the invention is to form a venting contour (the pressure equalization groove or grooves) on at least one of the opposing flange surfaces of the machine housing elements. The venting contour or the pressure equalization groove or the channel element acts as a pressure equalization device in that it is specifically designed to prevent water from flowing into the machine chamber, but to allow air to be exchanged between the machine chamber and its surroundings when the machine housing, in particular the respective groove outer opening, is not immersed in water. If the machine housing is immersed in a liquid, in particular water, the liquid would have to displace a static column of air, namely the air in the pressure equalization groove, before it can penetrate into the machine chamber. However, this is prevented by the size or geometry of the pressure equalization groove in conjunction with the fluid-tight machine chamber away from the pressure equalization groove.

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.Further features of the invention can be derived from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features shown below in the description of the figures and/or in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in:

1 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht eines Maschinengehäuses, das ein erstes Maschinengehäuseelement und ein zweites Maschinengehäuseelement aufweist, wobei eine innenliegende Maschinenkammer und eine Umgebung des Maschinengehäuses mittels einer Druckausgleichsnut zum Druckausgleich fluidisch miteinander verbunden sind,
2 eine perspektivische Ansicht des ersten Maschinengehäuseelements mit Blick auf dessen erste Flanschfläche,
3 eine perspektivische Ansicht des zweiten Maschinengehäuseelements mit Blick auf dessen zweite Flanschfläche,
4 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht einer der Flanschflächen und
5 eine ausschnittsweise Ansicht einer der Flanschflächen in anderer Perspektive.

The drawing shows in:

1 a partial perspective view of a machine housing having a first machine housing element and a second machine housing element, wherein an internal machine chamber and an environment of the machine housing are fluidically connected to one another by means of a pressure compensation groove for pressure compensation,
2 a perspective view of the first machine housing element with a view of its first flange surface,
3 a perspective view of the second machine housing element with a view of its second flange surface,
4 a partial perspective view of one of the flange surfaces and
5 a partial view of one of the flange surfaces from a different perspective.

Im Folgenden werden ein Maschinengehäuseelement 1, ein Maschinengehäuse 2, das das Maschinengehäuseelement 1 aufweist, sowie ein das Maschinengehäuse 2 aufweisendes Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) in gemeinsamer Beschreibung erläutert. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in 1 bis 5 mit gleichem Bezugszeichen versehen.In the following, a machine housing element 1, a machine housing 2 which has the machine housing element 1, and a motor vehicle having the machine housing 2 (not shown) are explained in a joint description. Identical and functionally identical elements are shown in 1 until 5 provided with the same reference symbol.

1 zeigt eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht des Maschinengehäuses 2, das ein erstes Maschinengehäuseelement 1 und ein zweites Maschinengehäuseelement 3 aufweist. Das erste Maschinengehäuseelement 1 weist eine erste Flanschfläche 4 auf, wohingegen das zweite Maschinengehäuseelement 3 eine zweite Flanschfläche 5 aufweist. Die Flanschflächen 4, 5 sind aneinander flächig fixiert, wodurch das Maschinengehäuse 2 gebildet ist und eine durch die Maschinengehäuseelemente 1, 3 innenseitig begrenzte Maschinenkammer 6 gebildet ist. Die innenliegende Maschinenkammer 6 und eine Umgebung 7 des Maschinengehäuses 2 sind mittels einer Druckausgleichsnut 8 des ersten Maschinengehäuseelements 1 zum Druckausgleich fluidisch miteinander verbunden. Hierzu mündet die Druckausgleichsnut 8 über eine Nutinnenmündung 9 (siehe 2) einerseits an einer ersten kammerseitigen Außenoberfläche 10 (siehe 2) des ersten Maschinengehäuseelements 1 in die Maschinenkammer 6 und andererseits an einer ersten umgebungsseitigen Außenoberfläche 11 desselben Maschinengehäuseelements 1 über eine Nutaußenmündung 12 in die Umgebung 7. Abgesehen von der Druckausgleichsnut 8 sind die Maschinengehäuseelemente 1, 3 fluidisch dicht miteinander verbunden, sodass die Maschinenkammer 6 abseits der Druckausgleichsnut 8 fluidisch dicht ist, das heißt gegen ein Einströmen einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gesichert ist. 1 shows a partial perspective view of the machine housing 2, which has a first machine housing element 1 and a second machine housing element 3. The first machine housing element 1 has a first flange surface 4, whereas the second machine housing element 3 has a second flange surface 5. The flange surfaces 4, 5 are fixed to one another in a flat manner, whereby the machine housing 2 is formed and a machine chamber 6 is formed which is delimited on the inside by the machine housing elements 1, 3. The internal machine chamber 6 and an environment 7 of the machine housing 2 are fluidically connected to one another by means of a pressure compensation groove 8 of the first machine housing element 1 for pressure compensation. For this purpose, the pressure compensation groove 8 opens out via an inner groove opening 9 (see 2 ) on the one hand on a first chamber-side outer surface 10 (see 2 ) of the first machine housing element 1 into the machine chamber 6 and, on the other hand, on a first environment-side outer surface 11 of the same machine housing element 1 via an outer groove opening 12 into the environment 7. Apart from the pressure equalization groove 8, the machine housing elements 1, 3 are connected to one another in a fluid-tight manner, so that the machine chamber 6 is fluid-tight away from the pressure equalization groove 8, that is to say is protected against the inflow of a liquid, in particular water.

Hier im Beispiel handelt es sich bei dem Maschinengehäuse 2 um ein Gehäuse für eine elektrische Traktionsmaschine (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs, wobei es sich bei der Maschinenkammer 6 um eine Bürstenkammer für die elektrische Traktionsmaschine handelt. Das bedeutet, dass eine Rotorwelle der elektrischen Traktionsmaschine sich in die als die Bürstenkammer eingerichtete Maschinenkammer 6 hineinerstreckt. Das Maschinengehäuse 2 weist in diesem Fall eine weitere Maschinenkammer (nicht dargestellt) auf, die als Statorkammer ausgeführt ist und dazu eingerichtet ist, ein Statorpaket aufzunehmen. Ferner weist das erste Maschinengehäuseelement 1 hier einen für die Rotorwelle der Traktionsmaschine ausgebildeten Rotorwellensitz 13 auf. Die Maschinenkammer 6 ist in diesem Fall abseits der Druckausgleichsnut 8 fluidisch dicht, indem der Rotorwellensitz 13 mittels einer Radialwellendichtung (nicht dargestellt) in Verbindung mit der Rotorwelle abgedichtet ist. Um zum einen einen Druckausgleich zwischen der Maschinenkammer 6 und der Umgebung zu gewährleisten, damit die Dichtungsfunktion der Radialwellendichtung gewährleistet ist, und zum anderen bei einem Waten mit dem Kraftfahrzeug zu verhindern, dass Wasser in die Maschinenkammer 6 gelangt, fungiert die Druckausgleichsnut 8 als Druckausgleichsvorrichtung für das Maschinengehäuse 2. Hierfür weist die Druckausgleichsnut 8 zwischen deren Nutmündungen 9, 10 eine Nutlänge auf, die länger ist als eine Strecke, um die die in der Druckausgleichsnut 8 befindliche Luft mittels Wasser, das durch die Druckausgleichsnut 8 hindurchstrebt, bei einer für das Kraftfahrzeug maximal als zulässig vorgegebenen Wattiefe komprimierbar ist.In this example, the machine housing 2 is a housing for an electric traction machine (not shown) of the motor vehicle, with the machine chamber 6 being a brush chamber for the electric traction machine. This means that a rotor shaft of the electric traction machine extends into the machine chamber 6 designed as the brush chamber. In this case, the machine housing 2 has a further machine chamber (not shown) which is designed as a stator chamber and is designed to accommodate a stator package. Furthermore, the first machine housing element 1 here has a Rotor shaft seat 13. In this case, the machine chamber 6 is fluidically tight away from the pressure equalization groove 8 in that the rotor shaft seat 13 is sealed by means of a radial shaft seal (not shown) in connection with the rotor shaft. In order to ensure pressure equalization between the machine chamber 6 and the environment, so that the sealing function of the radial shaft seal is guaranteed, and to prevent water from getting into the machine chamber 6 when wading with the motor vehicle, the pressure equalization groove 8 functions as a pressure equalization device for the machine housing 2. For this purpose, the pressure equalization groove 8 has a groove length between its groove mouths 9, 10 which is longer than a distance by which the air in the pressure equalization groove 8 can be compressed by water that flows through the pressure equalization groove 8 at a maximum permissible fording depth for the motor vehicle.

Vorliegend weist das zweite Maschinengehäuseelement 3 eine zweite Druckausgleichsnut 14 auf, die analog zur ersten Druckausgleichsnut 8 ausgeführt ist. Insofern mündet die zweite Druckausgleichsnut 14 über eine zweite Nutinnenmündung 15 (siehe 3) einerseits an einer zweiten kammerseitigen Außenoberfläche 16 (siehe 3) des zweiten Maschinengehäuseelements 3 in die Maschinenkammer 6 und andererseits an einer zweiten umgebungsseitigen Außenoberfläche 17 desselben Maschinengehäuseelements 3 über eine zweite Nutaußenmündung 18 in die Umgebung 7. Dabei korrespondieren die Druckausgleichsnuten 8, 14 miteinander, derart, dass beim hier beispielhaft erläuterten Maschinengehäuse 2 durch die Druckausgleichnuten 8, 14 ein Kanalelement 19 gebildet ist, mittels dessen die innenliegende Maschinenkammer 6 und die Umgebung 7 fluidisch miteinander verbunden sind. Hierzu sind die Druckausgleichsnuten 8, 14 hinsichtlich Geometrie, Größe und positioneller Lage (bezogen auf eine bestimmungsgemäße Einbaulage der Maschinengehäuseelemente 1, 3) spiegelbildlich miteinander korrespondierend ausgebildet. Abgesehen vom Kanalelement 19 sind die Maschinengehäuseelemente 1, 3 fluidisch dicht miteinander verbunden, sodass die Maschinenkammer 6 abseits des Kanalelements 19 fluidisch dicht ist. Dabei fungiert das Kanalelement 19 als die Druckausgleichsvorrichtung des Maschinengehäuses 2.In the present case, the second machine housing element 3 has a second pressure compensation groove 14, which is designed analogously to the first pressure compensation groove 8. In this respect, the second pressure compensation groove 14 opens out via a second groove inner opening 15 (see 3 ) on the one hand on a second chamber-side outer surface 16 (see 3 ) of the second machine housing element 3 into the machine chamber 6 and, on the other hand, on a second outside surface 17 on the environment side of the same machine housing element 3 via a second groove outer opening 18 into the environment 7. The pressure equalization grooves 8, 14 correspond to one another in such a way that in the machine housing 2 explained here as an example, a channel element 19 is formed by the pressure equalization grooves 8, 14, by means of which the internal machine chamber 6 and the environment 7 are fluidically connected to one another. For this purpose, the pressure equalization grooves 8, 14 are designed to correspond to one another in mirror image in terms of geometry, size and position (based on a proper installation position of the machine housing elements 1, 3). Apart from the channel element 19, the machine housing elements 1, 3 are connected to one another in a fluidically tight manner, so that the machine chamber 6 is fluidically tight away from the channel element 19. The channel element 19 functions as the pressure equalization device of the machine housing 2.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Maschinengehäuseelements 1 mit Blick auf dessen erste Flanschfläche 4, und 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Maschinengehäuseelements 3 mit Blick auf dessen zweite Flanschfläche 5. Aus einer Zusammenschau der 2 und 3 geht hervor, dass die Flanschflächen 4, 5 der Maschinengehäuseelemente 1, 3 spiegelbildlich ausgebildet sind. Es ist unerheblich, ob die Maschinengehäuseelemente 1, 3 abseits der jeweiligen Flanschfläche 4, 5 spiegelsymmetrisch zueinander oder unterschiedlich ausgebildet sind. Hier unterscheidet sich das erste Maschinengehäuseelement 1 vom zweiten Maschinengehäuseelement 3 dadurch, dass das erste Maschinengehäuseelement 1 den Rotorwellensitz 13 aufweist, wohingegen das zweite Maschinengehäuseelement 3 als ein Gehäusedeckel (also ohne Rotorwellensitz) ausgeführt ist. 2 shows a perspective view of the first machine housing element 1 with a view of its first flange surface 4, and 3 shows a perspective view of the second machine housing element 3 with a view of its second flange surface 5. From a summary of the 2 and 3 It is clear that the flange surfaces 4, 5 of the machine housing elements 1, 3 are mirror images of each other. It is irrelevant whether the machine housing elements 1, 3 are mirror-symmetrical to each other or are designed differently apart from the respective flange surface 4, 5. Here, the first machine housing element 1 differs from the second machine housing element 3 in that the first machine housing element 1 has the rotor shaft seat 13, whereas the second machine housing element 3 is designed as a housing cover (i.e. without a rotor shaft seat).

Zwischen den Flanschflächen 4, 5 ist im vorliegenden Beispiel ein Dichtungselement (nicht dargestellt) angeordnet. Beispielsweise wird vor einem Zusammensetzen der Maschinengehäuseelemente 1, 3 ein Silikonstrang auf die Flanschflächen 4, 5 oder auf eine der Flanschflächen 4, 5 aufgebracht. Das Dichtungselement wird so appliziert, dass die jeweilige Druckausgleichsnut 8, 14 bzw. das Kanalelement 19 frei von Dichtungsmaterial bleibt. Insbesondere ist die jeweilige Druckausgleichsnut 8, 14 bzw. das Kanalelement 19 frei von einem Fluidsperrelement, etwa einem Ventil etc. Die Druckausgleichsvorrichtung ist insbesondere eine passive Konstruktion, das heißt frei von elektrischen/elektronischen Komponenten.In the present example, a sealing element (not shown) is arranged between the flange surfaces 4, 5. For example, before assembling the machine housing elements 1, 3, a silicone bead is applied to the flange surfaces 4, 5 or to one of the flange surfaces 4, 5. The sealing element is applied in such a way that the respective pressure compensation groove 8, 14 or the channel element 19 remains free of sealing material. In particular, the respective pressure compensation groove 8, 14 or the channel element 19 is free of a fluid blocking element, such as a valve, etc. The pressure compensation device is in particular a passive construction, i.e. free of electrical/electronic components.

4 zeigt eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht einer der Flanschflächen 4, 5. Zu erkennen ist, dass die jeweilige Druckausgleichsnut 8, 14 zwischen der jeweiligen Nutinnenmündung 9, 15 und der jeweiligen Nutaußenmündung 12, 18 einen länglichen geraden Steiganteil 20, vorliegend zwei Steiganteile 20, aufweist, wobei der jeweilige Steiganteil 20 mit der Hochachse z des Maschinengehäuseelements 1, 3 einen Steiganteilwinkel 21 einschließt, der kleiner als 90°, insbesondere kleiner als 45° ist. Zudem weist die Druckausgleichsnut 8, 14 hier im Beispiel zwischen ihren Nutmündungen 9, 12 bzw. 15, 18 einen Kurvenanteil 22, vorliegend zwei Kurvenanteile 22, auf, wobei die Druckausgleichsnut 8, 14 jeweils um einen Kurvenwinkel 23 abbiegt. Ferner geht aus 4 hervor, dass die jeweilige Nutinnenmündung 9, 15 und die jeweilige Nutaußenmündung 12, 18 entlang der Hochachse z um einen Nutmündungsabstand 24 voneinander beabstandet sind, der mehr als 30 mm, insbesondere mindestens 50 mm, beträgt. 4 shows a partial perspective view of one of the flange surfaces 4, 5. It can be seen that the respective pressure compensation groove 8, 14 has an elongated straight riser portion 20, in the present case two riser portions 20, between the respective groove inner mouth 9, 15 and the respective groove outer mouth 12, 18, wherein the respective riser portion 20 encloses a riser portion angle 21 with the vertical axis z of the machine housing element 1, 3, which is less than 90°, in particular less than 45°. In addition, the pressure compensation groove 8, 14 has a curved portion 22, in the present case two curved portions 22, between its groove mouths 9, 12 and 15, 18, wherein the pressure compensation groove 8, 14 bends by a curved angle 23. Furthermore, it is clear from 4 that the respective inner groove opening 9, 15 and the respective outer groove opening 12, 18 are spaced apart from one another along the vertical axis z by a groove opening distance 24 which is more than 30 mm, in particular at least 50 mm.

5 zeigt eine ausschnittsweise Ansicht einer der Flanschflächen 4, 5 in anderer Perspektive, wobei zu erkennen ist, dass die jeweilige Druckausgleichsnut 8, 14 in die jeweilige Flanschfläche 4, 5 eintaucht, quasi als Vertiefung ausgeführt ist. Vorliegend ist die jeweilige Druckausgleichsnut 8, 14 in die entsprechende Flanschfläche 4,5 mithilfe eines Kugelfräsers eingefräst. Dabei beträgt ein Nutinnenradius 25 beispielsweise zwischen 1,0 mm oder 1,5 mm, vorliegend 1,0 mm. Dadurch stellt sich eine Querschnittsfigur eines freien bzw. durchströmbaren Nutquerschnitts der Druckausgleichsnut 8, 14 als eine Halbkreisscheibe dar, deren Flächeninhalt weniger als 3,5 mm², vorliegend weniger als 1,6 mm² beträgt. 5 shows a partial view of one of the flange surfaces 4, 5 from a different perspective, whereby it can be seen that the respective pressure equalization groove 8, 14 dips into the respective flange surface 4, 5, is designed as a recess. In the present case, the respective pressure equalization groove 8, 14 is milled into the corresponding flange surface 4, 5 using a ball milling cutter. The groove inner radius 25 is, for example, between 1.0 mm or 1.5 mm, in the present case 1.0 mm. This creates a cross-sectional figure of a free or flow-through groove cross-section of the pressure equalization groove 8, 14 as a semicircular disc with a surface area of less than 3.5 mm ² , in this case less than 1.6 mm ² .

Durch das Maschinengehäuseelement 1 ,3, durch das Maschinengehäuse 2 und durch das Kraftfahrzeug ist eine jeweilige Möglichkeit aufgezeigt, wie ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile und besonders bauraumeffizient eine besonders effiziente und aufwandsarme Entlüftung der Maschinenkammer 6 dargestellt werden kann.The machine housing element 1, 3, the machine housing 2 and the motor vehicle each show a possibility of how a particularly efficient and low-cost ventilation of the machine chamber 6 can be achieved without the use of additional components and in a particularly space-efficient manner.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: erstes Maschinengehäuseelementfirst machine housing element
22: MaschinengehäuseMachine housing
33: zweites Maschinengehäuseelementsecond machine housing element
44: erste Flanschflächefirst flange surface
55: zweite Flanschflächesecond flange surface
66: MaschinenkammerMachine room
77: UmgebungVicinity
88th: erste Druckausgleichsnutfirst pressure equalization groove
99: erste Nutinnenmündungfirst groove opening
1010: erste kammerseitige Außenoberflächefirst chamber-side outer surface
1111: erste umgebungsseitige Außenoberflächefirst environmental external surface
1212: erste Nutaußenmündungfirst groove outer opening
1313: RotorwellensitzRotor shaft seat
1414: zweite Druckausgleichsnutsecond pressure equalization groove
1515: zweite Nutinnenmündungsecond groove opening
1616: zweite kammerseitige Außenoberflächesecond chamber-side outer surface
1717: zweite umgebungsseitige Außenoberflächesecond ambient external surface
1818: zweite Nutaußenmündungsecond groove outer opening
1919: KanalelementChannel element
2020: SteiganteilClimbing percentage
2121: SteiganteilwinkelClimb angle
2222: KurvenanteilCurve share
2323: KurvenwinkelCurve angle
2424: NutmündungsabstandGroove mouth distance
2525: NutinnenradiusGroove inner radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 20119461 U1 [0006]DE 20119461 U1 [0006]
DE 102021203301 A1 [0006]DE 102021203301 A1 [0006]
DE 3707050 A1 [0006]DE 3707050 A1 [0006]

Claims

Maschinengehäuseelement (1), das zum Bilden einer Maschinenkammer (6) mit einem zweiten Maschinengehäuseelement (3) verbindbar ist, indem eine erste Flanschfläche (4) des ersten Maschinengehäuseelements (1) und eine damit korrespondierende, zweite Flanschfläche (5) des zweiten Maschinengehäuseelements (3) flächig miteinander verbunden werden, wobei - in der ersten Flanschfläche (4) eine Druckausgleichsnut (8) ausgebildet ist, die einerseits mittels einer Nutinnenmündung (9) an einer kammerseitigen Außenoberfläche (10) des ersten Maschinengehäuseelements (1) und andererseits mittels einer Nutaußenmündung (12) an einer umgebungsseitigen Außenoberfläche (11) des ersten Maschinengehäuseelements (1) mündet, - die Druckausgleichsnut (8) zwischen deren Nutmündungen (9, 12) eine Nutlänge aufweist, die länger ist als eine Strecke, um welche die in der Druckausgleichsnut (8) befindliche Luft mittels Wasser, das durch die abgesehen von den Nutmündungen (9, 12) abgedichtete Druckausgleichsnut (8) hindurchstrebt, bei maximal zulässiger Wattiefe komprimierbar ist.Machine housing element (1) which can be connected to a second machine housing element (3) to form a machine chamber (6) by a first flange surface (4) of the first machine housing element (1) and a corresponding second flange surface (5) of the second machine housing element (3) being connected to one another in a planar manner, wherein - a pressure compensation groove (8) is formed in the first flange surface (4), which opens on the one hand by means of an inner groove opening (9) on a chamber-side outer surface (10) of the first machine housing element (1) and on the other hand by means of an outer groove opening (12) on an ambient-side outer surface (11) of the first machine housing element (1), - the pressure compensation groove (8) has a groove length between its groove openings (9, 12) which is longer than a distance by which the air in the pressure compensation groove (8) can be evacuated by means of water which flows through the pressure compensation groove (8) which is sealed apart from the groove openings (9, 12). is compressible at the maximum permissible fording depth.

Maschinengehäuseelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsnut (8) frei von einem Fluidsperrelement ist.Machine housing element (1) according to Claim 1 , characterized in that the pressure compensation groove (8) is free of a fluid blocking element.

Maschinengehäuseelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsnut (8) zwischen den Nutmündungen (9, 12) einen länglichen geraden Steiganteil (20) aufweist, der mit einer Hochachse (z) des Maschinengehäuseelements (1) einen Steiganteilwinkel (21) einschließt, der kleiner als 90°, insbesondere kleiner als 45° ist.Machine housing element (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the pressure compensation groove (8) between the groove mouths (9, 12) has an elongated straight riser portion (20) which encloses a riser portion angle (21) with a vertical axis (z) of the machine housing element (1) which is less than 90°, in particular less than 45°.

Maschinengehäuseelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsnut (8) zwischen ihren Nutmündungen (9, 12) einen Kurvenanteil (22) aufweist, an welchem die Druckausgleichsnut (8) um einen Kurvenwinkel (23) abbiegt.Machine housing element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure compensation groove (8) has a curved portion (22) between its groove mouths (9, 12), at which the pressure compensation groove (8) bends by a curved angle (23).

Maschinengehäuseelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutmündungen (9, 12) entlang der Hochachse (z) um einen Nutmündungsabstand (24) voneinander beabstandet sind, der mehr als 30 mm, insbesondere mindestens 50 mm, beträgt.Machine housing element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the groove mouths (9, 12) are spaced apart from one another along the vertical axis (z) by a groove mouth distance (24) which is more than 30 mm, in particular at least 50 mm.

Maschinengehäuseelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächeninhalt einer Querschnittsfigur eines freien Nutquerschnitts der Druckausgleichsnut (8) weniger als 3,5 mm², insbesondere weniger als 1,6 mm², beträgt.Machine housing element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an area of a cross-sectional figure of a free groove cross-section of the pressure compensation groove (8) is less than 3.5 mm ² , in particular less than 1.6 mm ² .

Maschinengehäuseelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier Nutquerschnitt der Druckausgleichsnut (8) gemäß einer Halbkreisscheibe gestaltet ist.Machine housing element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a free groove cross-section of the pressure compensation groove (8) is designed according to a semicircular disk.

Maschinengehäuse (2) mit einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführten, ersten Maschinengehäuseelement (1) und einem zweiten Maschinengehäuseelement (3), die über ihre Flanschflächen (4, 5) abgesehen von der Druckausgleichsnut (8) fluidisch dicht miteinander verbunden sind.Machine housing (2) with a first machine housing element (1) designed according to one of the preceding claims and a second machine housing element (3), which are fluidically tightly connected to one another via their flange surfaces (4, 5) apart from the pressure compensation groove (8).

Maschinengehäuse (2) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die zweite Flanschfläche (5) des zweiten Maschinengehäuseelements (3) spiegelbildlich zur ersten Flanschfläche (4) ausgebildet ist, wodurch die Druckausgleichsnut (8) und eine zweite Druckausgleichsnut (14) des zweiten Maschinengehäuseelements (3) zwischen den Maschinengehäuseelementen (1, 3) miteinander ein Kanalelement (19) bilden.Machine housing (2) after Claim 7 , characterized by the second flange surface (5) of the second machine housing element (3) is formed as a mirror image of the first flange surface (4), whereby the pressure compensation groove (8) and a second pressure compensation groove (14) of the second machine housing element (3) between the machine housing elements (1, 3) together form a channel element (19).

Kraftfahrzeug mit einem nach Anspruch 7 oder 8 ausgeführten Maschinengehäuse (2).Motor vehicle with a Claim 7 or 8th machine housing (2).