DE102022129216A1

DE102022129216A1 - Electric machine with associated pulse inverter

Info

Publication number: DE102022129216A1
Application number: DE102022129216.9A
Authority: DE
Inventors: Oliver Rang; Marcel Pries; Eduard Wehry; Bjoern HESS; Benjamin SOEHNLE; Andreas Braun
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine mit zugeordnetem Pulswechselrichter (19), wobei die Elektromaschine ein Statorgehäuse (1) aufweist und der Pulswechselrichter (19) in einem am Statorgehäuse (1) angebauten PWR-Gehäuse (3) angeordnet ist. Erfindungsgemäß wirkt das PWR-Gehäuse (3) in Doppelfunktion zusätzlich als eine Statorgehäuseabdeckung, mit der eine Gehäuseöffnung (37) des Statorgehäuses (1) schließbar ist.The invention relates to an electric machine with an associated pulse inverter (19), wherein the electric machine has a stator housing (1) and the pulse inverter (19) is arranged in a PWR housing (3) attached to the stator housing (1). According to the invention, the PWR housing (3) additionally acts in a dual function as a stator housing cover, with which a housing opening (37) of the stator housing (1) can be closed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine mit zugeordnetem Pulswechselrichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electric machine with an associated pulse inverter according to the preamble of claim 1.

In einer gattungsgemäßen Elektromaschine ist deren Statorgehäuse sowie deren PWR-Gehäuse (nachfolgend PWR-Gehäuse) zu einer Gehäuseeinheit zusammengefasst, in der das PWR-Gehäuse am Außenumfang des hohlzylindrischen ausgebildeten Statorgehäuses angebaut ist. Hierzu ragen vom hohlzylindrisch ausgebildeten Statorgehäuse nach radial außen Schraubdome ab, an denen das PWR-Gehäuse angeschraubt ist. Zwischen den Schraubdomen ist das PWR-Gehäuse über einen Freiraum vom Statorgehäuse beabstandet. In den Freiraum hinein kann sich das Statorgehäuse bzw. das PWR-Gehäuse geringfügig verformen, um zum Beispiel aufgrund von Bauteil-/Fertigungstoleranzen entstehende Bauteilspannungen auszugleichen.In a generic electric machine, its stator housing and its PWR housing (hereinafter referred to as PWR housing) are combined to form a housing unit in which the PWR housing is attached to the outer circumference of the hollow-cylindrical stator housing. For this purpose, screw domes protrude radially outwards from the hollow-cylindrical stator housing, to which the PWR housing is screwed. Between the screw domes, the PWR housing is spaced from the stator housing by a free space. The stator housing or the PWR housing can deform slightly in the free space, for example to compensate for component stresses arising due to component/manufacturing tolerances.

Vor diesem Hintergrund ist die Gehäuseeinheit, bestehend aus Statorgehäuse und PWR-Gehäuse bauraumintensiv aufgebaut sowie mit hohem Bauteilgewicht versehen.Against this background, the housing unit, consisting of the stator housing and PWR housing, is designed to be space-intensive and has a high component weight.

Aus der DE 10 2018 204 297 A1 ist eine elektrische Antriebseinheit mit mindestens zwei Leiterplatinen bekannt. Aus der DE 10 2017 120 040 A1 ist ein Elektromotor bekannt. Aus der DE 10 2012 016 208 A1 ist ein Aggregat sowie ein Gehäuse mit einem Kühlmantel bekannt. Aus der DE 10 2010 048 131 A1 ist eine weitere elektrische Antriebseinheit bekannt.From the EN 10 2018 204 297 A1 An electric drive unit with at least two circuit boards is known. EN 10 2017 120 040 A1 An electric motor is known. From the EN 10 2012 016 208 A1 A unit and a housing with a cooling jacket are known. EN 10 2010 048 131 A1 Another electric drive unit is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Elektromaschine mit zugeordnetem Pulswechselrichter bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik einen reduzierten Bauraum beansprucht und/oder ein reduziertes Bauteilgewicht aufweist.The object of the invention is to provide an electric machine with an associated pulse inverter which, compared to the prior art, requires a reduced installation space and/or has a reduced component weight.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung geht von einer Gehäuseeinheit, bestehend aus einem mit einem Stator bestückten Statorgehäuse und einem mit einem Pulswechselrichter bestückten PWR-Gehäuse, aufgebaut. Das PWR-Gehäuse ist seitlich am Statorgehäuse angebaut. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 wirkt das PWR-Gehäuse in Doppelfunktion zusätzlich auch als eine Statorgehäuseabdeckung, mit der eine Gehäuseöffnung des Statorgehäuses schließbar ist. Auf diese Weise kann ein separates Statorgehäuse-Deckelelement wegfallen, wodurch sich das Bauteilgewicht der Gehäuseeinheit reduziert. Aufgrund des weggefallenen Statorgehäuse-Deckelelements wird zudem ein Bauraum frei. Dieser kann entweder zur Anordnung von Elektromaschinen-Komponenten genutzt werden. Alternativ dazu können die Außenmaße der Gehäuseeinheit um den frei werdenden Bauraum reduziert werden.The invention is based on a housing unit consisting of a stator housing equipped with a stator and a PWR housing equipped with a pulse inverter. The PWR housing is attached to the side of the stator housing. According to the characterizing part of claim 1, the PWR housing also has a dual function as a stator housing cover, with which a housing opening in the stator housing can be closed. In this way, a separate stator housing cover element can be omitted, which reduces the component weight of the housing unit. Due to the omission of the stator housing cover element, installation space is also freed up. This can either be used to arrange electrical machine components. Alternatively, the external dimensions of the housing unit can be reduced by the installation space that is freed up.

In einer technischen Umsetzung kann die Gehäuseöffnung des Statorgehäuses einen Werkzeugzugang in das Gehäuseinnere des Statorgehäuses bereitstellen. In einem Montagefall oder einem Reparaturfall kann das PWR-Gehäuse vom Statorgehäuse demontiert werden, wodurch die den Werkzeugzugang bildende Gehäuseöffnung freigelegt ist.In a technical implementation, the housing opening of the stator housing can provide tool access to the interior of the stator housing. In an assembly or repair case, the PWR housing can be dismantled from the stator housing, exposing the housing opening that forms the tool access.

Bevorzugt kann das PWR-Gehäuse zumindest aus zwei Gehäuseteilen aufgebaut sein, etwa einem PWR-Gehäuseunterteil und einem PWR-Gehäusedeckel. Die beiden Gehäuseteile dichten den Pulswechselrichter nach gehäuseaußen hermetisch ab. Im Zusammenbauzustand kann das PWR-Gehäuseunterteil an einem Öffnungsrandbereich der Statorgehäuseöffnung lösbar angebunden sein. In diesem Fall bildet speziell das PWR-Gehäuseunterteil die Statorgehäuseabdeckung. Das PWR-Gehäuseunterteil wirkt nämlich als ein Deckelelement, mit dem die Statorgehäuseöffnung schließbar ist. Im Unterschied dazu kann der PWR-Gehäusedeckel außer Kontakt mit dem Statorgehäuse bleiben und lediglich am PWR-Gehäuseunterteil angebunden sein. In diesem Fall kann beispielhaft der PWR-Gehäusedeckel vom PWR-Gehäuseunterteil gelöst werden, um zum Beispiel eine Reparaturmaßnahme am Pulswechselrichter vorzunehmen. Das Gehäuseunterteil ist dagegen nach wie vor am Statorgehäuse montiert, um seine Funktion als Statorgehäuseabdeckung wahrzunehmen.The PWR housing can preferably be constructed from at least two housing parts, such as a PWR housing base and a PWR housing cover. The two housing parts hermetically seal the pulse inverter from the outside of the housing. In the assembled state, the PWR housing base can be detachably connected to an opening edge area of the stator housing opening. In this case, the PWR housing base in particular forms the stator housing cover. The PWR housing base acts as a cover element with which the stator housing opening can be closed. In contrast, the PWR housing cover can remain out of contact with the stator housing and only be connected to the PWR housing base. In this case, for example, the PWR housing cover can be detached from the PWR housing base in order to carry out repairs on the pulse inverter, for example. The housing base, on the other hand, is still mounted on the stator housing in order to perform its function as a stator housing cover.

In einer ersten Ausführungsform kann die Gehäuseöffnung am Außenumfang des hohlzylindrisch ausgebildeten Statorgehäuses ausgebildet sein. In diesem Fall ist auch das PWR-Gehäuse am Außenumfang des Statorgehäuses angebaut, damit es die Deckelfunktion für die Statorgehäuseöffnung erfüllen kann. Alternativ dazu kann die Gehäuseöffnung auch an einer axialen Stirnseite des hohlzylindrisch ausgebildeten Statorgehäuses angeordnet sein. In diesem Fall kann das PWR-Gehäuse ebenfalls an der Statorgehäuse-Stirnseite angebaut sein. In a first embodiment, the housing opening can be formed on the outer circumference of the hollow-cylindrical stator housing. In this case, the PWR housing is also attached to the outer circumference of the stator housing so that it can fulfill the cover function for the stator housing opening. Alternatively, the housing opening can also be arranged on an axial end face of the hollow-cylindrical stator housing. In this case, the PWR housing can also be attached to the stator housing end face.

In einer konkreten Ausführungsform kann die Elektromaschine eine nasslaufende Elektromaschine sein, in der Statorgehäuse-Innenraum in einem Kühlmittelkreislauf eingebunden ist, um den Stator aktiv zu kühlen. In diesem Fall kann das PWR-Gehäuseunterteil den als Nassraum ausgebildeten Statorgehäuse-Innenraum von dem als Trockenraum ausgebildeten PWR-Gehäuseinnenraum betriebssicher abtrennen.In a specific embodiment, the electric machine can be a wet-running electric machine in which the stator housing interior is integrated into a coolant circuit in order to actively cool the stator. In this case, the PWR housing lower part can reliably separate the stator housing interior designed as a wet space from the PWR housing interior designed as a dry space.

Wie oben erwähnt, besteht ein Kerngedanke der Erfindung darin, den Bauraum der Gehäuseeinheit aus Statorgehäuse und PWR-Gehäuse zu reduzieren. Zur Bauraumreduzierung können das Statorgehäuse und das PWR-Gehäuse zueinander verschachtelt angeordnet sein. In diesem Fall kann das PWR-Gehäuseunterteil einen Wandabschnitt aufweisen, der mit einem bevorzugt axialen Überstand in die an der axialen Statorgehäuse-Stirnseite angeordnete Gehäuseöffnung einragt. Auf diese Weise kann die Axiallänge der Gehäuseeinheit um den axialen Überstand reduziert werden.As mentioned above, a core idea of the invention is to reduce the installation space of the housing unit consisting of the stator housing and the PWR housing. To reduce the installation space, the stator housing and the PWR housing can be arranged in a nested manner. In this case, the PWR housing lower part can have a wall section that projects with a preferably axial projection into the housing opening arranged on the axial stator housing front side. In this way, the axial length of the housing unit can be reduced by the axial projection.

Der Stator wirkt mit einem Rotor zusammen, dessen zumindest ein Rotorwellenende in einer Lageranordnung einer Statorgehäusewand drehgelagert ist. Speziell bei einer nasslaufenden Elektromaschine ist die Lageranordnung nach axial außen von einem deckelförmigen Dichtelement abgedichtet. Bevorzugt kann das Dichtelement unmittelbarer Bestandteil des PWR-Gehäuses sein. Konkret kann das deckelförmige Dichtelement Bestandteil des mit dem Überstand in die Statorgehäuseöffnung einragenden Wandabschnittes des PWR-Gehäuseunterteils sein.The stator works together with a rotor, at least one rotor shaft end of which is rotatably mounted in a bearing arrangement of a stator housing wall. Especially in the case of a wet-running electric machine, the bearing arrangement is sealed axially outward by a cover-shaped sealing element. The sealing element can preferably be a direct component of the PWR housing. Specifically, the cover-shaped sealing element can be a component of the wall section of the PWR housing base that protrudes into the stator housing opening with the projection.

In der oben erwähnten Lageranordnung kann das Rotorwellenende durch einen Nabenabschnitt der Statorgehäusewand geführt sein, und zwar unter Zwischenordnung eines Drehlagers. Eine vom Nabenabschnitt begrenzte Lageröffnung, in der das Drehlager sitzt, wird vom deckelförmigen Dichtelement nach außen abgedichtet.In the above-mentioned bearing arrangement, the rotor shaft end can be guided through a hub section of the stator housing wall, with a rotary bearing arranged in between. A bearing opening delimited by the hub section, in which the rotary bearing is seated, is sealed off from the outside by the cover-shaped sealing element.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures.

Es zeigen:

1 bis 8 jeweils unterschiedliche schematische Darstellungen einer Gehäuseeinheit aus Statorgehäuse und PWR-Gehäuse.

Show it:

1 to 8 Different schematic representations of a housing unit consisting of a stator housing and a PWR housing.

Für ein einfacheres Verständnis der Erfindung wird zunächst Bezug auf die in der 8 gezeigte Gehäuseeinheit 2, bestehend aus Statorgehäuse 1 und PWR-Gehäuse 3, genommen. Demnach ist an der Statorgehäuse-Innenwand ein Stator 5 ortsfest verpresst, der mit einem radial inneren Rotor 7 zusammenwirkt. Dessen Rotorwelle ist mit seinen beiden Wellenenden in Lageranordnungen 10 axial gegenüberliegender Lagerwände 9, 11 drehgelagert. In jeder der Lageranordnungen 10 ist das Rotorwellenende durch einen Nabenabschnitt der jeweiligen Lagerwand 9, 11 geführt, und zwar unter Zwischenordnung eines Drehlagers.For a simpler understanding of the invention, reference is first made to the 8th shown housing unit 2, consisting of stator housing 1 and PWR housing 3. Accordingly, a stator 5 is pressed into place on the inner wall of the stator housing, which interacts with a radially inner rotor 7. The rotor shaft is rotatably supported with its two shaft ends in bearing arrangements 10 of axially opposite bearing walls 9, 11. In each of the bearing arrangements 10, the rotor shaft end is guided through a hub section of the respective bearing wall 9, 11, with a rotary bearing arranged between them.

Der Stator 5 weist in der 8 ein durch eine Aussparung 12 der rechten Lagerwand 11 geführtes elektrisches Anschlusselement 13 auf. Dieses ist an einer elektrischen Schnittstelle 15 mit einem ein weiteren elektrischen Anschlusselement 17 eines Pulswechselrichter 19 verbunden, der in dem PWR-Gehäuse 3 angeordnet ist. Das weitere Anschlusselement 17 ist durch eine Aussparung 23 im Außenumfang des Statorgehäuses 1 sowie durch eine Aussparung 25 im PWR-Gehäuse 21 geführt. Sämtliche Aussparungen 12, 23, 25 sind über Abdichtungen 27 abgedichtet.The stator 5 has in the 8th an electrical connection element 13 guided through a recess 12 in the right bearing wall 11. This is connected at an electrical interface 15 to a further electrical connection element 17 of a pulse inverter 19, which is arranged in the PWR housing 3. The further connection element 17 is guided through a recess 23 in the outer circumference of the stator housing 1 and through a recess 25 in the PWR housing 21. All recesses 12, 23, 25 are sealed by seals 27.

Wie aus der 8 weiter hervorgeht, ist die linke Lagerwand 9 als ein Lagerschild gestaltet, der den Statorgehäuse-Innenraum axial nach außen abtrennt. Die in der 1 gezeigte rechte Lagerwand 11 ist eine gehäuseinnere Wand, die den Statorgehäuse-Innenraum von einem seitlichen Anschlussraum 29 abtrennt, in dem die elektrische Schnittstelle 15 positioniert ist. Der seitliche Anschlussraum 29 ist axial nach gehäuseaußen von einer rechten stirnseitigen Außenwand 31 begrenzt. In der 8 ist das PWR-Gehäuse 3 aus einem PWR-Gehäuseunterteil 33 und einem PWR-Gehäusedeckel 34 aufgebaut, die das PWR-Gehäuseinnere nach außen hermetisch abdichten. Das PWR-Gehäuseunterteil 33 ist über Schraubstellen 32 an Schraubdomen 35 am Außenumfang des Statorgehäuses 1 verschraubt. Zwischen den Schraubdomen 35 sind das PWR Gehäuse 3 und das Statorgehäuse 1 über einen Freiraum f voneinander beabstandet. In den Freiraum f hinein kann sich sowohl das Statorgehäuse 1 als auch das PWR-Gehäuse 3 störkonturfrei durchbiegen, um beispielhaft Fertigungs-/Bauteiltoleranzen auszugleichen. Durch den anhand der 8 beschriebenen Aufbau ergibt sich insgesamt eine bauraumaufwendige Gehäuseeinheit 2 mit hohem Bauteilgewicht.As from the 8th As can be seen further, the left bearing wall 9 is designed as a bearing shield, which separates the stator housing interior axially to the outside. 1 The right bearing wall 11 shown is an inner housing wall that separates the stator housing interior from a lateral connection space 29 in which the electrical interface 15 is positioned. The lateral connection space 29 is axially delimited towards the outside of the housing by a right front outer wall 31. In the 8th The PWR housing 3 is made up of a PWR housing base 33 and a PWR housing cover 34, which hermetically seal the interior of the PWR housing from the outside. The PWR housing base 33 is screwed to screw domes 35 on the outer circumference of the stator housing 1 via screw points 32. Between the screw domes 35, the PWR housing 3 and the stator housing 1 are spaced apart from each other by a free space f. Both the stator housing 1 and the PWR housing 3 can bend into the free space f without creating any interference contours in order to compensate for manufacturing/component tolerances, for example. The 8th The structure described results in a housing unit 2 that requires a lot of installation space and has a high component weight.

In Abkehr davon wird nachfolgend ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der 1 beschrieben. Dessen Aufbau sowie Funktionsweise ist im Wesentlichen identisch wie anhand der 8 erläutert. Von daher wird auf die Vorbeschreibung verwiesen. Im Unterschied zur 8 ist in der 1 der Außenumfang des Statorgehäuses 1 nicht geschlossen, sondern ist darin eine Gehäuseöffnung 37 ausgebildet. Diese ist mit dem PWR-Gehäuseunterteil 33 des PWR-Gehäuses 3 nach gehäuseaußen verschlossen. Das PWR-Gehäuseunterteil 33 ist daher nicht nur Bestandteil des PWR-Gehäuses 3, sondern wirkt in Doppelfunktion auch als eine Statorgehäuseabdeckung. Hierzu ist das Gehäuseunterteil 33 an einem, die Statorgehäuseöffnung 37 begrenzenden Öffnungsrand über eine umlaufende Füge-/Dichtzone 39 am Außenumfang des Statorgehäuses 1 angebunden. In der 1 weist die umlaufende Füge-/Dichtzone 39 zum Beispiel eine Ringdichtung 41 auf.In contrast to this, a first embodiment according to the 1 Its structure and functionality is essentially identical to that described in the 8th explained. Therefore, reference is made to the previous description. In contrast to the 8th is in the 1 the outer circumference of the stator housing 1 is not closed, but a housing opening 37 is formed in it. This is closed off from the outside of the housing by the PWR housing lower part 33 of the PWR housing 3. The PWR housing lower part 33 is therefore not only part of the PWR housing 3, but also has a dual function as a stator housing cover. For this purpose, the housing lower part 33 is connected to an opening edge that delimits the stator housing opening 37 via a circumferential joining/sealing zone 39 on the outer circumference of the stator housing 1. In the 1 For example, the circumferential joining/sealing zone 39 has an annular seal 41.

Durch den Entfall von Statorgehäuse-Material im Bereich der Gehäuseöffnung 37 wird Bauteilgewicht eingespart. Zudem kann die Gehäuseöffnung 37 des Statorgehäuses 1 in einem Montagefall einen Werkzeugzugang in das Statorgehäuseinnere bereitstellen, sofern das PWR-Gehäuseunterteil 33 des PWR-Gehäuses 3 vom Statorgehäuse 1 demontiert ist.By eliminating stator housing material in the area of the housing opening 37, component weight is saved. In addition, the housing opening 37 of the stator housing 1 can provide tool access to the interior of the stator housing during assembly, provided that the PWR housing lower part 33 of the PWR housing 3 is dismantled from the stator housing 1.

In den 2 und 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, dessen Aufbau sowie Funktionsweise im Wesentlichen dem Aufbau sowie der Funktionsweise der in der 1 gezeigten Elektromaschine entspricht. Von daher wird auf die Vorbeschreibung verwiesen. Im Unterschied zur 1 ist in der 2 oder 3 das PWR-Gehäuse 3 nicht am Außenumfang des Statorgehäuses 1 angebaut, sondern vielmehr an der rechten axialen Stirnseite des hohlzylindrisch ausgebildeten Statorgehäuses 1. Entsprechend überdeckt das PWR-Gehäuse 3 eine Gehäuseöffnung 37 an der axialen Statorgehäuse-Stirnseite. Dabei wirkt speziell das PWR-Gehäuseunterteil 33 als ein Deckelelement, das über die Schraubverbindungen 32 axial an einen umlaufenden Randflansch 43 des Statorgehäuses 1 angeflanscht ist. wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel ragt auch in den 2 und 3 das elektrische Anschlusselement 17 durch die Aussparung 25 im Boden des Gehäuseunterteils 33, wobei die Aussparung 25 mittels eines Abdichtung 27 abgedichtet ist.In the 2 and 3 A second embodiment is shown, the structure and functionality of which essentially correspond to the structure and functionality of the 1 shown electric machine. Therefore, reference is made to the previous description. In contrast to the 1 is in the 2 or 3 the PWR housing 3 is not mounted on the outer circumference of the stator housing 1, but rather on the right axial front side of the hollow cylindrical stator housing 1. Accordingly, the PWR housing 3 covers a housing opening 37 on the axial stator housing front side. In this case, the PWR housing lower part 33 acts as a cover element, which is axially flanged to a circumferential edge flange 43 of the stator housing 1 via the screw connections 32. As in the previous embodiment, the 2 and 3 the electrical connection element 17 through the recess 25 in the bottom of the housing lower part 33, wherein the recess 25 is sealed by means of a seal 27.

Der PWR-Gehäusedeckel 34 ist gemäß den 2 und 3 außer Kontakt mit dem Statorgehäuse 1 und lediglich über nicht dargestellte Schraubverbindungen am PWR-Gehäuseunterteil 33 angebunden. Wie in der 3 gezeigt ist, kann somit der PWR-Gehäusedeckel 34 vom PWR-Gehäuseunterteil 33 gelöst werden, um dem Pulswechselrichter 19 zum Beispiel zu reparieren oder auszutauschen. Das PWR-Gehäuseunterteil 33 bleibt dagegen nach wie vor in dichter Anbindung mit dem Statorgehäuse-Randflansch 43, so dass das Statorgehäuseinnere betriebssicher nach außen abgedichtet bleibt.The PWR housing cover 34 is designed according to 2 and 3 out of contact with the stator housing 1 and only connected to the PWR housing base 33 via screw connections (not shown). As shown in the 3 As shown, the PWR housing cover 34 can be detached from the PWR housing base 33 in order to repair or replace the pulse inverter 19, for example. The PWR housing base 33, however, remains tightly connected to the stator housing edge flange 43, so that the interior of the stator housing remains reliably sealed from the outside.

In den 4, 5, 6 wird eine nicht von der Erfindung umfasste Gehäuseeinheit 2 (4) mit zwei erfindungsgemäßen Gehäuseeinheiten 2 (5, 6) verglichen. Demnach ist in der 4 das PWR-Gehäuse 3 über Schraubdome 35 sowie unter Bildung eines Freiraums f an eine axial seitliche Gehäusewand 45 des Statorgehäuses 1 angebaut, wodurch sich eine Gesamt-Axiallänge a_gesamt der Gehäuseeinheit 2 ergibt. Die seitliche Gehäusewand 45 bildet daher eine stirnseitige Statorgehäuseabdeckung.In the 4 , 5 , 6 a housing unit 2 not covered by the invention ( 4 ) with two housing units 2 according to the invention ( 5 , 6 ) compared. Accordingly, in the 4 the PWR housing 3 is attached to an axial lateral housing wall 45 of the stator housing 1 via screw domes 35 and by forming a free space f, resulting in a total axial length a _total of the housing unit 2. The lateral housing wall 45 therefore forms a front stator housing cover.

In Abkehr dazu wird in der 5 das PWR-Gehäuseunterteil 33 des PWR-Gehäuses 3 als eine stirnseitige Statorgehäuseabdeckung verwendet, so dass die Statorgehäusewand 45 (4) wegfallen kann. Durch den Wegfall der Statorgehäusewand 45 wird Bauteilgewicht eingespart und wird Bauraum frei. In den frei gewordenen Bauraum ragt ein Wandabschnitt 47 des PWR-Gehäuseunterteils 33 mit einem axialen Überstand Δa ein. Auf diese Weise vergrößert sich in der 5 der verfügbare PWR-Gehäuseinnenraum um den frei werdenden Bauraum.In contrast to this, the 5 the PWR housing base 33 of the PWR housing 3 is used as a front stator housing cover, so that the stator housing wall 45 ( 4 ) can be omitted. By eliminating the stator housing wall 45, component weight is saved and installation space is freed up. A wall section 47 of the PWR housing base 33 protrudes into the freed up installation space with an axial projection Δa. In this way, the 5 the available PWR housing interior by the freed up installation space.

Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann in der 6 die Axiallänge a_SG des Statorgehäuses 1 - im Vergleich zur 4 - um den frei werdenden Bauraum Δb verkürzt werden. Dadurch reduziert sich entsprechend auch die Gesamt-Axiallänge a_gesamt der Gehäuseeinheit 2 um den frei werdenden Bauraum Δb, wie es in der 6 gezeigt ist.Alternatively and/or in addition, the 6 the axial length a _SG of the stator housing 1 - compared to the 4 - be shortened by the free installation space Δb. This also reduces the total axial length a _total of the housing unit 2 by the free installation space Δb, as shown in the 6 is shown.

In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, in dem analog zu den 2, 5 und 6 das PWR-Gehäuse 3 an eine axiale Stirnseite des Statorgehäuses 3 verbaut ist. Zwischen der Lagerwand 11 und dem PWR-Gehäuseunterteil 33 befindet sich ein Anschlussraum 29, in dem die elektrische Schnittstelle 15, die die beiden Anschlusselemente 13, 17 miteinander verbindet, angeordnet ist. Beispielhaft kann die Elektromaschine als eine nasslaufende Elektromaschine realisiert sein, in der der Statorgehäuse-Innenraum in einem nicht dargestellten Kühlmittelkreislauf eingebunden ist, um den Stator 5 zu kühlen. Für eine öldichte Abdichtung des Anschlussraums 29 gegenüber dem Statorgehäuse-Innenraum wird in der 7 ein Dichtelement 49 bereitgestellt, das die Lageranordnung 10 der Lagerwand 11 in Richtung Anschlussraum 29 abdichtet. In der 7 ist das Dichtelement 49 Bestandteil des mit dem Überstand Δa in die seitliche Statorgehäuseöffnung 37 einragenden Wandabschnittes 47 des PWR-Gehäuseunterteils 33. Zwischen dem Wandabschnitt 47 und der Lageranordnung 10 befindet sich eine umlaufende O-Ringdichtung 51.In 7 Another embodiment is shown, in which analogous to the 2 , 5 and 6 the PWR housing 3 is installed on an axial end face of the stator housing 3. Between the bearing wall 11 and the PWR housing lower part 33 there is a connection space 29 in which the electrical interface 15, which connects the two connection elements 13, 17 to one another, is arranged. For example, the electric machine can be implemented as a wet-running electric machine in which the stator housing interior is integrated in a coolant circuit (not shown) in order to cool the stator 5. For an oil-tight seal of the connection space 29 with respect to the stator housing interior, 7 a sealing element 49 is provided which seals the bearing arrangement 10 of the bearing wall 11 in the direction of the connection space 29. In the 7 the sealing element 49 is part of the wall section 47 of the PWR housing base 33, which projects with the projection Δa into the lateral stator housing opening 37. A circumferential O-ring seal 51 is located between the wall section 47 and the bearing arrangement 10.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: StatorgehäuseStator housing
33: PWR-GehäusePWR housing
55: Statorstator
77: Rotorrotor
99: StatorgehäusewandStator housing wall
1010: LageranordnungBearing arrangement
1111: StatorgehäusewandStator housing wall
1212: AussparungRecess
1313: elektrisches Anschlusselementelectrical connection element
1515: elektrische Schnittstelleelectrical interface
1717: elektrisches Anschlusselementelectrical connection element
1919: PulswechselrichterPulse inverter
23, 2523, 25: AussparungenRecesses
2727: AbdichtungenSealing
2929: AnschlussraumConnection room
3131: AußenwandExterior wall
3232: SchraubverbindungScrew connection
3333: GehäuseunterteilHousing base
3535: SchraubdomeScrew domes
3737: GehäuseöffnungHousing opening
3939: Füge-/DichtzoneJoining/sealing zone
4141: O-RingdichtungO-ring seal
4343: RandflanschEdge flange
4545: axial seitliche Gehäusewandaxial side housing wall
4747: WandabschnittWall section
4949: DichtelementSealing element
5151: O-RingdichtungO-ring seal
fe: Freiraumfree space
ΔaΔa: ÜberstandGot over
ΔbΔb: frei werdender Bauraumfreed up construction space
agesamtatotal: Gesamtlänge der GehäuseeinheitTotal length of the housing unit
aSGaSG: Länge des StatorgehäusesLength of stator housing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102018204297 A1 [0004]DE 102018204297 A1 [0004]
DE 102017120040 A1 [0004]DE 102017120040 A1 [0004]
DE 102012016208 A1 [0004]DE 102012016208 A1 [0004]
DE 102010048131 A1 [0004]DE 102010048131 A1 [0004]

Claims

Elektromaschine mit zugeordnetem Pulswechselrichter (19), wobei die Elektromaschine ein Statorgehäuse (1) aufweist und der Pulswechselrichter (19) in einem am Statorgehäuse (1) angebauten PWR-Gehäuse (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das PWR-Gehäuse (3) in Doppelfunktion zusätzlich als eine Statorgehäuseabdeckung wirkt, mit der eine Gehäuseöffnung (37) des Statorgehäuses (1) schließbar ist.Electric machine with associated pulse inverter (19), wherein the electric machine has a stator housing (1) and the pulse inverter (19) is arranged in a PWR housing (3) attached to the stator housing (1), characterized in that the PWR housing (3) additionally acts in a dual function as a stator housing cover with which a housing opening (37) of the stator housing (1) can be closed.

Elektromaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorgehäuseöffnung (37) im Montagefall einen Werkzeugzugang ins Statorgehäuseinnere bereitstellt, und/oder dass die Statorgehäuseöffnung (37) bei vom Statorgehäuse (1) demontiertem PWR-Gehäuse (3) freigelegt ist.Electric machine according to Claim 1 , characterized in that the stator housing opening (37) provides tool access to the stator housing interior during assembly, and/or that the stator housing opening (37) is exposed when the PWR housing (3) is dismantled from the stator housing (1).

Elektromaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das PWR-Gehäuse (3) zumindest aus zwei Gehäuseteilen aufgebaut ist, insbesondere einem PWR-Gehäuseunterteil (33) und einem PWR-Gehäusedeckel (34), und dass insbesondere das PWR-Gehäuseunterteil (33) an einem Öffnungsrandbereich der Statorgehäuseöffnung (37) lösbar angebunden ist und als ein Deckelelement wirkt, mit dem die Statorgehäuseöffnung (37) schließbar ist.Electric machine according to Claim 1 or 2 , characterized in that the PWR housing (3) is constructed from at least two housing parts, in particular a PWR housing lower part (33) and a PWR housing cover (34), and that in particular the PWR housing lower part (33) is detachably connected to an opening edge region of the stator housing opening (37) and acts as a cover element with which the stator housing opening (37) can be closed.

Elektromaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der PWR-Gehäusedeckel (34) außer Kontakt mit dem Statorgehäuse (1) ist und lediglich am PWR-Gehäuseunterteil (33) angebunden ist, so dass insbesondere der PWR-Gehäusedeckel (34) vom PWR-Gehäuseunterteil (33) lösbar ist, während gleichzeitig das PWR-Gehäuseunterteil (33) an Statorgehäuse (1) befestigt bleibt.Electric machine according to Claim 3 , characterized in that the PWR housing cover (34) is out of contact with the stator housing (1) and is only connected to the PWR housing lower part (33), so that in particular the PWR housing cover (34) is detachable from the PWR housing lower part (33), while at the same time the PWR housing lower part (33) remains attached to the stator housing (1).

Elektromaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseöffnung (37) am Außenumfang des hohlzylindrisch ausgebildeten Statorgehäuses (1) angeordnet ist, und dass das PWR-Gehäuse (3) ebenfalls am Außenumfang des Statorgehäuses (1) angebaut ist.Electric machine according to one of the preceding claims, characterized in that the housing opening (37) is arranged on the outer circumference of the hollow-cylindrical stator housing (1), and that the PWR housing (3) is also attached to the outer circumference of the stator housing (1).

Elektromaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorgehäuseöffnung (37) an einer axialen Stirnseite des hohlzylindrisch ausgebildeten Statorgehäuses (1) angeordnet ist, und dass das PWR-Gehäuse (3) ebenfalls an der axialen Stirnseite des Statorgehäuses (1) angebaut ist.Electric machine according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the stator housing opening (37) is arranged on an axial end face of the hollow cylindrical stator housing (1), and that the PWR housing (3) is also attached to the axial end face of the stator housing (1).

Elektromaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine eine nasslaufende Elektromaschine ist, in der der Statorgehäuse-Innenraum in einem Kühlmittel-Kreislauf eingebunden ist, um den Stator (5) aktiv zu kühlen, und dass insbesondere das PWR-Gehäuseunterteil (33) den als Nassraum ausgebildeten Statorgehäuse-Innenraum von dem als Trockenraum ausgebildeten PWR-Gehäuseinnenraum trennt.Electric machine according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine is a wet-running electric machine in which the stator housing interior is integrated in a coolant circuit in order to actively cool the stator (5), and in particular that the PWR housing lower part (33) separates the stator housing interior designed as a wet space from the PWR housing interior designed as a dry space.

Elektromaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass da Statorgehäuse (1) und das PWR-Gehäuse (3), insbesondere in Axialrichtung zueinander verschachtelt angeordnet sind, und dass insbesondere das PWR-Gehäuseunterteil (33) einen Wandabschnitt (47) aufweist, der mit einem insbesondere axialen Überstand (Δa) in die insbesondere an der axialen Statorgehäuse-Stirnseite angeordnete Statorgehäuseöffnung (37) einragt.Electric machine according to one of the Claims 3 until 7 , characterized in that the stator housing (1) and the PWR housing (3) are arranged nested relative to one another, in particular in the axial direction, and in that in particular the PWR housing lower part (33) has a wall section (47) which projects with a particularly axial projection (Δa) into the stator housing opening (37) arranged in particular on the axial stator housing front side.

Elektromaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (5) mit einem Rotor zusammenwirkt, dessen Rotorwellenende in einer Lageranordnung (10) einer Statorgehäusewand (9, 11) drehgelagert ist, dass die Lageranordnung (10) nach axial außen von einem deckelförmigen Dichtelement (49) abgedichtet ist, und dass insbesondere das Dichtelement (49) Bestandteil des PWR-Gehäuses (3) ist, insbesondere Bestandteil des mit dem Überstand (Δa) in die Statorgehäuseöffnung (37) einragenden Wandabschnitt (47) des PWR-Gehäuseunterteils (33) ist.Electric machine according to one of the preceding claims, characterized in that the stator (5) interacts with a rotor, the rotor shaft end of which is rotatably mounted in a bearing arrangement (10) of a stator housing wall (9, 11), that the bearing arrangement (10) is sealed axially outwardly by a cover-shaped sealing element (49), and that in particular the sealing element (49) is a component of the PWR housing (3), in particular is a component of the wall section (47) of the PWR housing lower part (33) which projects with the projection (Δa) into the stator housing opening (37).

Elektromaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lageranordnung (10) das Rotorwellenende durch einen Nabenabschnitt der Statorgehäusewand (11) geführt ist, und zwar unter Zwischenordnung eines Drehlagers, und dass eine vom Nabenabschnitt begrenzte Lageröffnung vom Dichtelement (49) nach axial außen abgedichtet ist.Electric machine according to Claim 9 , characterized in that in the bearing arrangement (10) the rotor shaft end is guided through a hub section of the stator housing wall (11), with the interposition of a rotary bearing, and that a bearing opening delimited by the hub section is sealed axially outwards by the sealing element (49).