DE102023201099A1 - Assembly for an electrical machine - Google Patents
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Abstract
Baugruppe (2) für eine elektrische Maschine (1), insbesondere eine elektrische Maschine (1) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Statorgrundkörper (3) und ein Spaltrohr (4), welches Spaltrohr (4) einen Statorraum (5) des Statorgrundkörpers (3) gegenüber einem Rotorraum (6) abgrenzt, wobei die Baugruppe (2) einen wenigstens eine den Rotorraum (6) abdichtende Dichtungseinrichtung bereitstellenden Dichtungsträger (7) aufweist, wobei der Dichtungsträger (7) eine Spaltrohraufnahme (8) aufweist, in der ein axialer Endbereich (9) des Spaltrohrs (4) aufgenommen ist.Assembly (2) for an electrical machine (1), in particular an electrical machine (1) of a motor vehicle, comprising a stator base body (3) and a gap tube (4), which gap tube (4) delimits a stator chamber (5) of the stator base body (3) from a rotor chamber (6), wherein the assembly (2) has a seal carrier (7) providing at least one sealing device sealing the rotor chamber (6), wherein the seal carrier (7) has a gap tube receptacle (8) in which an axial end region (9) of the gap tube (4) is received.
Description
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Statorgrundkörper und ein Spaltrohr, welches Spaltrohr einen Statorraum des Statorgrundkörpers gegenüber einem Rotorraum abgrenzt, wobei die Baugruppe einen wenigstens eine den Rotorraum abdichtende Dichtungseinrichtung bereitstellenden Dichtungsträger aufweist.The invention relates to an assembly for an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, comprising a stator base body and a gap tube, which gap tube delimits a stator space of the stator base body from a rotor space, wherein the assembly has a seal carrier providing at least one sealing device sealing the rotor space.
Elektrische Maschinen, beispielsweise elektrische Maschinen als Traktionsantrieb für Kraftfahrzeuge, und Baugruppen für derartige elektrische Maschinen, die einen Statorgrundkörper, ein Spaltrohr und eine durch einen Dichtungsträger bereitgestellte Dichtungseinrichtung umfassen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise wird eine radial innerhalb des Spaltrohrs angeordnete Lippendichtung verwendet, um den Rotorraum gegenüber dem Statorraum abzudichten. Zur Realisierung der Dichtwirkung ist es nötig, die beiden Räume gegeneinander abzugrenzen und Fluide, die in den Räumen angeordnet bzw. durch diese geströmt werden, voneinander zu trennen. Es ist beispielsweise möglich, den Statorgrundkörper mittels einer Flüssigkeit zu kühlen, insbesondere im Wege einer sogenannten „inslot“-Kühlung, die Statornuten mit einem Öl zu durchströmen. Die Flüssigkeit aus dem Kreislauf, der dem Statorgrundkörper zugeordnet ist, darf dabei nicht in den Spaltraum bzw. in den Rotorraum eindringen. Ebenso ist es möglich, dass eine Flüssigkeit in dem Rotorraum geführt wird, um den Rotor zu kühlen. Das Eintreten, Vermischen bzw. Kontaminieren eines Raums mit der Flüssigkeit aus dem anderen Raum ist daher zu vermeiden, um Störungen im Betrieb der elektrischen Maschine zu verhindern.Electrical machines, for example electrical machines as traction drives for motor vehicles, and assemblies for such electrical machines, which comprise a stator base body, a gap tube and a sealing device provided by a seal carrier, are generally known from the prior art. A lip seal arranged radially inside the gap tube is usually used to seal the rotor chamber from the stator chamber. To achieve the sealing effect, it is necessary to delimit the two chambers from one another and to separate fluids that are arranged in the chambers or flow through them. For example, it is possible to cool the stator base body using a liquid, in particular by means of so-called "inslot" cooling, by flowing oil through the stator slots. The liquid from the circuit assigned to the stator base body must not penetrate into the gap space or the rotor chamber. It is also possible for a liquid to be guided in the rotor chamber in order to cool the rotor. The entry, mixing or contamination of one room with the liquid from the other room must therefore be avoided in order to prevent malfunctions in the operation of the electrical machine.
Die beschriebene Lippendichtung muss dabei einen Kompromiss eingehen aus einer flexiblen Lagerung der Dichtung und einer Ölbeständigkeit gegen die in wenigstens einem der beiden Kreisläufe verwendete Flüssigkeit. Neben der Ölbeständigkeit soll die Dichtung ausreichend flexibel sein, um im Betrieb der elektrischen Maschine auftretende Schwingungen ausgleichen bzw. dämpfen zu können. Da an die Dichtigkeit der Kreisläufe, insbesondere der Abdichtung von Rotorraum und Statorraum, hohe Anforderungen gestellt werden, ist die Erfüllung beider Anforderungen durch eine Lippendichtung oftmals schwer zu realisieren.The lip seal described must be a compromise between flexible bearing of the seal and oil resistance against the liquid used in at least one of the two circuits. In addition to oil resistance, the seal must be sufficiently flexible to be able to compensate or dampen vibrations that occur during operation of the electrical machine. Since high demands are placed on the tightness of the circuits, in particular the sealing of the rotor chamber and stator chamber, it is often difficult to meet both requirements with a lip seal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Baugruppe für eine elektrische Maschine anzugeben, bei der insbesondere die Dichtung zwischen Rotorraum und Statorraum verbessert ist.The invention is based on the object of specifying an improved assembly for an electrical machine, in which in particular the seal between the rotor chamber and the stator chamber is improved.
Die Aufgabe wird durch eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by an assembly having the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the subclaims.
Wie eingangs beschrieben, betrifft die Erfindung eine Baugruppe für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, die beispielsweise als Traktionsantrieb für das Kraftfahrzeug ausgebildet sein kann, im Speziellen als elektrischer Achsantrieb. Die Baugruppe umfasst einen Statorgrundkörper und ein Spaltrohr. Das Spaltrohr grenzt einen Statorraum des Statorgrundkörpers gegenüber einem Rotorraum ab. Der Rotorraum ist insbesondere innerhalb des Statorgrundkörpers, beispielsweise innerhalb einer radialen Innenfläche, angeordnet. Das Spaltrohr grenzt somit den Bereich ab, in dem der Statorgrundkörper baulich angeordnet ist und den Bereich, in dem der Rotor innerhalb des Statorgrundkörpers angeordnet ist. Die Baugruppe weist eine Dichtungseinrichtung auf, die mittels eines Dichtungsträgers bereitgestellt wird. Der Dichtungsträger ist üblicherweise mit dem Gehäuse verbunden, sodass dieser gegenüber dem sich drehenden Rotor feststeht.As described at the beginning, the invention relates to an assembly for an electrical machine, in particular an electrical machine of a motor vehicle, which can be designed, for example, as a traction drive for the motor vehicle, in particular as an electric axle drive. The assembly comprises a stator base body and a gap tube. The gap tube delimits a stator space of the stator base body from a rotor space. The rotor space is arranged in particular within the stator base body, for example within a radial inner surface. The gap tube thus delimits the area in which the stator base body is structurally arranged and the area in which the rotor is arranged within the stator base body. The assembly has a sealing device which is provided by means of a seal carrier. The seal carrier is usually connected to the housing so that it is stationary with respect to the rotating rotor.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Dichtungsträger eine Spaltrohraufnahme aufweist, in der ein axialer Endbereich des Spaltrohrs aufgenommen ist. Die Erfindung schlägt somit vor, anstelle einer üblicherweise verwendeten Lippendichtung, die Dichtwirkung im axialen Endbereich des Spaltrohrs zu erzielen, indem das Spaltrohr in dem Endbereich in der Spaltrohraufnahme aufgenommen ist. Hierbei kann das Spaltrohr beispielsweise in der Spaltrohraufnahme mittels eines Dichtmittels bzw. Klebstoffs an der Spaltrohraufnahme fest angeordnet sein. Insbesondere kann der Endbereich des Spaltrohrs in der Spaltrohraufnahme verklebt sein. Dadurch kann insbesondere die Notwendigkeit entfallen, dass die Dichtungseinrichtung gleichzeitig auch die Dämpfung auftretender Vibrationen vornimmt bzw. zur Dämpfung derartiger Vibrationen ausreichend flexibel ausgebildet ist. Stattdessen kann die Dichtungseinrichtung, insbesondere das verwendete Dichtmittel bzw. der verwendete Klebstoff ausreichend fest und damit auch ausreichend ölbeständig ausgeführt sein, sodass eine besonders hohe Dichtwirkung erzielt werden kann. Durch die Aufnahme des Spaltrohrs in der Spaltrohraufnahme kann insbesondere ein Abheben der Dichtung von dem Spaltrohr verhindert werden.The invention is based on the finding that the seal carrier has a split tube holder in which an axial end region of the split tube is accommodated. The invention therefore proposes, instead of a lip seal that is usually used, to achieve the sealing effect in the axial end region of the split tube by accommodating the split tube in the end region in the split tube holder. In this case, the split tube can be firmly arranged in the split tube holder, for example, by means of a sealant or adhesive on the split tube holder. In particular, the end region of the split tube can be glued in the split tube holder. This can in particular eliminate the need for the sealing device to simultaneously dampen any vibrations that occur or to be designed to be sufficiently flexible to dampen such vibrations. Instead, the sealing device, in particular the sealant or adhesive used, can be designed to be sufficiently strong and thus also sufficiently oil-resistant, so that a particularly high sealing effect can be achieved. By accommodating the split tube in the split tube holder, the seal can in particular be prevented from lifting off the split tube.
Als Spaltrohr können im Speziellen sogenannte GFK-Liner verwendet werden, also Grundkörper, die ein, insbesondere faserbasiertes, Matrixmaterial bereitstellen, welches mit einem Harzmaterial getränkt ist, das anschließend ausgehärtet wurde. Das Fasermaterial kann eine beliebige Faserart, beispielsweise Keramikphasen, Glasfasern oder andere Fasern aufweisen, die in einer bestimmten Orientierung in dem GFK-Liner angeordnet sind. Grundsätzlich kann auch jedwedes andere Spaltrohr verwendet werden.In particular, so-called GRP liners can be used as the split tube, i.e. base bodies that provide a matrix material, particularly a fiber-based one, which is impregnated with a resin material that is then cured. The fiber material can be any type of fiber, for example ceramic phases, glass fiber sers or other fibers that are arranged in a specific orientation in the GRP liner. In principle, any other split tube can be used.
Nach einer Ausgestaltung der Baugruppe kann vorgesehen sein, dass die Spaltrohraufnahme in Radialrichtung durch ein Wandungselement begrenzt ist oder in Radialrichtung geöffnet ist. Die Spaltrohraufnahme kann beispielsweise an einem radial äußeren Bereich des Dichtungsträgers angeordnet sein, beispielsweise kann die Spaltrohraufnahme das am weitesten von der Drehachse der elektrischen Maschine beanstandete Element oder der beanstandete Bereich des Dichtungsträgers sein. Die Spaltrohraufnahme ist durch wenigstens ein Wandungselement in Radialrichtung begrenzt. Das bedeutet, dass die Spaltrohraufnahme im Querschnitt betrachtet L-Form oder, falls die Spaltrohraufnahme durch mehrere Wandungselement begrenzt ist, U-Form oder A-Form aufweisen kann. Mit anderen Worten bildet die Spaltrohraufnahme einen Aufnahmeraum aus, in den das Spaltrohr mit seinem Endbereich in Axialrichtung eingebracht werden kann.According to one embodiment of the assembly, it can be provided that the split tube holder is delimited in the radial direction by a wall element or is open in the radial direction. The split tube holder can be arranged, for example, on a radially outer region of the seal carrier; for example, the split tube holder can be the element furthest from the axis of rotation of the electrical machine or the delimited region of the seal carrier. The split tube holder is delimited in the radial direction by at least one wall element. This means that the split tube holder, viewed in cross section, can have an L-shape or, if the split tube holder is delimited by several wall elements, a U-shape or A-shape. In other words, the split tube holder forms a receiving space into which the split tube can be introduced with its end region in the axial direction.
Die Spaltrohraufnahme kann somit je nach Ausgestaltung als Topf oder Schale verstanden werden, deren Öffnung in Axialrichtung dem Spaltrohr zugewandt ausgerichtet ist. Alternativ kann die Spaltrohraufnahme auch in Radialrichtung nach außen geöffnet sein und somit durch ein in Axialrichtung ausgerichtetes Wandungselement in Radialrichtung in Richtung der Drehachse begrenzt sein. Durch das Einbringen von Dichtmittel in die Spaltrohraufnahme und das Aushärten des Dichtmittels zusammen mit dem Spaltrohr innerhalb der Spaltrohraufnahme wird eine sichere Dichtwirkung und Befestigung der Spaltrohraufnahme an das Spaltrohr erreicht.Depending on the design, the split tube holder can be understood as a pot or bowl, the opening of which is aligned in the axial direction towards the split tube. Alternatively, the split tube holder can also be open outwards in the radial direction and thus be limited in the radial direction in the direction of the axis of rotation by a wall element aligned in the axial direction. By introducing sealant into the split tube holder and allowing the sealant to harden together with the split tube within the split tube holder, a secure sealing effect and fastening of the split tube holder to the split tube is achieved.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei sich in Radialrichtung gegenüberliegende Wandungselemente der Spaltrohraufnahme in Axialrichtung voneinander weglaufend oder aufeinander zulaufend, insbesondere einander berührend, angeordnet sind und/oder die Spaltrohraufnahme elliptisch und/oder parabolisch und/oder mit Hinterschneidungen ausgebildet ist. Hierbei können insbesondere verschiedene Bereiche der Spaltrohraufnahme unterschiedliche Geometrie aufweisen. Somit kann ein radialer Innenbereich der Spaltrohraufnahme elliptisch und ein radialer Außenbereich der Spaltrohraufnahme parabolisch ausgebildet sein. Jedwede weitere Kombination verschiedener Geometrien an der Spaltrohraufnahme ist ebenfalls realisierbar. Die Wandungselemente können sich beispielsweise am „Boden“, d.h. an der der Öffnung gegenüberliegenden Seite, der Spaltrohraufnahme berühren. Ebenso ist es möglich, dass die Wandungselemente über ein, zum Beispiel in Radialrichtung verlaufendes Bodenelement der Spaltrohraufnahme miteinander verbunden sind. Die Spaltrohraufnahme kann beispielsweise im Querschnitt betrachtet pfeilspitzenförmig bzw. „A“-förmig sein. Wie beschrieben, kann die Spaltrohraufnahme Hinterschneidungen aufweisen, sodass deren Oberfläche gezackt ausgebildet sein kann.It can be provided that at least two wall elements of the split tube holder that are opposite each other in the radial direction are arranged in the axial direction so that they run away from each other or towards each other, in particular so that they touch each other, and/or the split tube holder is designed to be elliptical and/or parabolic and/or with undercuts. In particular, different areas of the split tube holder can have different geometries. A radial inner area of the split tube holder can thus be designed to be elliptical and a radial outer area of the split tube holder can be designed to be parabolic. Any other combination of different geometries on the split tube holder can also be implemented. The wall elements can, for example, touch each other at the "bottom", i.e. on the side of the split tube holder opposite the opening. It is also possible for the wall elements to be connected to each other via a bottom element of the split tube holder that runs in the radial direction, for example. The split tube holder can, for example, be arrowhead-shaped or "A"-shaped when viewed in cross section. As described, the split tube holder can have undercuts so that its surface can be jagged.
Der axiale Endbereich des Spaltrohrs, der in die Spaltrohraufnahme eingreift, kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der axiale Endbereich konstante Dicke aufweisen, zum Beispiel eine sich über das gesamte Spaltrohr erstreckende konstante Dicke beibehalten. Ebenso ist es möglich, dass an dem axialen Endbereich des Spaltrohrs wenigstens eine Aufdickung vorgesehen ist, d. h., dass der axiale Endbereich wenigstens eine Aufdickung aufweist. Ebenso ist es möglich, dass in Richtung der Spaltrohraufnahme eine verändernde, insbesondere zunehmende, Dicke seitens des axialen Endbereichs vorgesehen ist. Hierbei kann die konkrete Form des axialen Endbereichs auf die vorherrschenden Randbedingungen in der elektrischen Maschine abgestimmt werden. Durch die Aufdickung bzw. die zunehmende Dicke des Spaltrohrs in Richtung des Bodens der Spaltrohraufnahme kann eine besonders gute Verankerung bzw. Befestigung des axialen Endbereichs in der Spaltrohraufnahme erreicht werden.The axial end region of the can that engages in the can receptacle can basically be designed in any way. For example, the axial end region can have a constant thickness, for example a constant thickness that extends over the entire can. It is also possible for at least one thickening to be provided on the axial end region of the can, i.e. for the axial end region to have at least one thickening. It is also possible for a changing, in particular increasing, thickness to be provided on the side of the axial end region in the direction of the can receptacle. The specific shape of the axial end region can be tailored to the prevailing boundary conditions in the electrical machine. The thickening or increasing thickness of the can in the direction of the base of the can receptacle enables particularly good anchoring or fastening of the axial end region in the can receptacle.
Der beschriebene Dichtungsträger kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Baugruppe ein erstes Trägerelement aufweisen, das mittels eines flexiblen Bereichs mit einem zweiten Trägerelement verbunden ist. Der flexible Bereich ist durch die Festigkeit charakterisiert, die in dem flexiblen Bereich eingestellt ist. Die Festigkeit in dem flexiblen Bereich ist dabei insbesondere geringer als die Festigkeit des ersten Trägerelements und die Festigkeit des zweiten Trägerelements. Der Dichtungsträger kann grundsätzlich aus einem beliebigen Material hergestellt sein bzw. beliebige Materialien aufweisen. Das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement können bevorzugt aus Kunststoff, jedoch auch aus Metall, hergestellt sein. Der flexible Bereich ist insbesondere aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus einem Elastomer. Durch die verschiedenen Festigkeiten des Dichtungsträgers in unterschiedlichen Elementen bzw. Bereichen kann zum Beispiel das erste Trägerelement eine erste Festigkeit aufweisen und das zweite Trägerelement kann eine zweite Festigkeit aufweisen, wobei der flexible Bereich eine dritte Festigkeit aufweisen kann. Die dritte Festigkeit des flexiblen Bereichs ist dabei geringer als die erste Festigkeit und die zweite Festigkeit. Die erste Festigkeit und die zweite Festigkeit können unterschiedlich oder gleich sein.According to a further embodiment of the assembly, the seal carrier described can have a first carrier element that is connected to a second carrier element by means of a flexible region. The flexible region is characterized by the strength that is set in the flexible region. The strength in the flexible region is in particular lower than the strength of the first carrier element and the strength of the second carrier element. The seal carrier can basically be made of any material or have any materials. The first carrier element and the second carrier element can preferably be made of plastic, but also of metal. The flexible region is in particular made of plastic, for example an elastomer. Due to the different strengths of the seal carrier in different elements or regions, for example the first carrier element can have a first strength and the second carrier element can have a second strength, whereby the flexible region can have a third strength. The third strength of the flexible region is lower than the first strength and the second strength. The first strength and the second strength can be different or the same.
Durch das Vorsehen des flexiblen Bereichs zwischen den beiden gegenüber dem flexiblen Bereich fester ausgeführten Trägerelementen des Dichtungsträgers können Vibrationen bzw. Schwingungen der elektrischen Maschine im Bereich des Dichtungsträgers gedämpft werden. Insbesondere in Kombination mit dem vergleichsweise fest ausgeführten Anbindungspunkt des axialen Endbereichs des Spaltrohrs in der Spaltrohraufnahme ist damit zum einen sichergestellt, dass eine besonders feste und ölbeständige Dichtung am Übergang des Spaltrohrs in den Dichtungsträger, d. h. in der Spaltrohraufnahme, realisiert werden kann. Als Dichtmittel bzw. Klebstoff kann somit ein struktureller Klebstoff verwendet werden, der besonders ölbeständig ist und somit eine besonders gute Abdichtung realisiert.By providing the flexible area between the two carrier elements of the seal carrier, which are more rigid than the flexible area, vibrations or oscillations of the electrical machine in the area of the seal carrier can be dampened. In particular, in combination with the comparatively rigid connection point of the axial end area of the split tube in the split tube holder, this ensures that a particularly rigid and oil-resistant seal can be created at the transition of the split tube into the seal carrier, i.e. in the split tube holder. A structural adhesive that is particularly oil-resistant and thus creates a particularly good seal can therefore be used as a sealant or adhesive.
Das Dämpfen von Schwingungen bzw. Vibrationen kann von der eigentlichen Dichtstelle weg verlagert werden und durch den flexiblen Bereich erreicht werden. Das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement können grundsätzlich auf derselben Axialposition angeordnet sein, sodass der flexible Bereich radial zwischen dem ersten Trägerelement und dem zweiten Trägerelement angeordnet ist und die beiden miteinander verbindet. Ebenso ist es möglich, dass das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement auf unterschiedlichen Axialpositionen angeordnet sind, wobei der flexible Bereich zumindest abschnittsweise axial zwischen den beiden Trägerelementen angeordnet ist und diese miteinander verbindet. Kombinationen aus den beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich.The damping of oscillations or vibrations can be shifted away from the actual sealing point and achieved by the flexible area. The first carrier element and the second carrier element can basically be arranged in the same axial position, so that the flexible area is arranged radially between the first carrier element and the second carrier element and connects the two to each other. It is also possible for the first carrier element and the second carrier element to be arranged in different axial positions, with the flexible area being arranged at least partially axially between the two carrier elements and connecting them to each other. Combinations of the described designs are possible.
Das beschriebene erste Trägerelement und/oder das beschriebene zweite Trägerelement können im Bereich des flexiblen Bereichs eine definierte Oberfläche aufweisen, insbesondere glatt oder verzahnt ausgebildet sein. Durch das Ausbilden verschiedener Oberflächen an den Trägerelementen kann die Anbringung bzw. die Verbindung der Trägerelemente mit dem flexiblen Bereich, beispielsweise einem Federelement, verbessert werden. Insbesondere kann eine Verzahnung an der Oberfläche ausgebildet werden, die zusätzlich zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen Trägerelementen und flexiblem Bereich auch eine formschlüssige Verbindung ermöglicht.The described first carrier element and/or the described second carrier element can have a defined surface in the area of the flexible area, in particular can be smooth or toothed. By forming different surfaces on the carrier elements, the attachment or connection of the carrier elements to the flexible area, for example a spring element, can be improved. In particular, a toothing can be formed on the surface, which in addition to a material connection between the carrier elements and the flexible area also enables a positive connection.
Der flexible Bereich kann grundsätzlich beliebig ausgeführt sein, solange der flexible Bereich die beiden Trägerelemente miteinander verbindet und dazu ausgebildet ist, Schwingungen bzw. Vibrationen in der elektrischen Maschine zu dämpfen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass in dem flexiblen Bereich ein Federelement angeordnet ist, das die beiden Trägerelemente verbindet, welches Federelement eine definierte Querschnittsgeometrie aufweist, insbesondere flächig oder kreuzförmig oder z-förmig ausgebildet ist. Die konkrete Formgebung des Federelements, insbesondere dessen Querschnittsgeometrie, kann auf die konkrete Anwendung hin abgestimmt bzw. ausgewählt werden.The flexible area can basically be designed in any way, as long as the flexible area connects the two support elements to one another and is designed to dampen oscillations or vibrations in the electrical machine. In this case, it can be provided that a spring element is arranged in the flexible area that connects the two support elements, which spring element has a defined cross-sectional geometry, in particular is flat or cross-shaped or Z-shaped. The specific shape of the spring element, in particular its cross-sectional geometry, can be matched or selected to the specific application.
Wie eingangs beschrieben, wird das Spaltrohr durch den Eingriff des axialen Endbereichs des Spaltrohrs in der Spaltrohraufnahme mit dem Dichtungsträger verbunden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass ein zur Befestigung und Dichtung in der Spaltrohraufnahme angeordnetes Dichtmittel strukturell oder elastisch ausgebildet ist. Als strukturelles Dichtmittel kann insbesondere ein struktureller Klebstoff verstanden werden, der sich durch seine besonders hohe Ölbeständigkeit auszeichnet, jedoch gleichzeitig eine hohe Festigkeit aufweist. Wie beschrieben, kann dies dazu beitragen, dass die Verbindung zwischen dem axialen Endbereich des Spaltrohrs und Dichtungsträger besonders fest und ölbeständig ausgeführt werden kann, wobei die Dämpfung von Schwingungen und Vibrationen nicht durch die Verbindung zwischen Spaltrohr und Dichtungsträger, sondern durch den flexiblen Bereich des Dichtungsträger übernommen werden kann. Alternativ ist es ebenso möglich, ein elastisches Dichtmittel zu verwenden, das die Dämpfung von Schwingungen und Vibrationen zumindest teilweise übernimmt.As described at the beginning, the split tube is connected to the seal carrier by the engagement of the axial end region of the split tube in the split tube holder. In this case, it can be provided that a sealant arranged in the split tube holder for fastening and sealing is structural or elastic. A structural sealant can be understood in particular as a structural adhesive that is characterized by its particularly high oil resistance, but at the same time has a high level of strength. As described, this can help to ensure that the connection between the axial end region of the split tube and the seal carrier can be made particularly strong and oil-resistant, whereby the damping of oscillations and vibrations can be taken over not by the connection between the split tube and the seal carrier, but by the flexible region of the seal carrier. Alternatively, it is also possible to use an elastic sealant that at least partially takes over the damping of oscillations and vibrations.
Die Baugruppe kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass der Endbereich des Spaltrohrs in Umfangsrichtung unterschiedliche Dicken und/oder Geometrien aufweist und/oder das Federelement in Umfangsrichtung unterschiedliche Materialien und/oder unterschiedliche Querschnittsgeometrien aufweist und/oder die Spaltrohraufnahme in Umfangsrichtung unterschiedliche Geometrien aufweist. Die zuvor beschriebenen Ausgestaltungen und Einzelheiten sind daher miteinander kombinierbar, insbesondere können sich unterschiedliche Ausführungen in Umfangsrichtung aneinander anschließen bzw. in Umfangsrichtung miteinander kombiniert werden. Das bedeutet insbesondere, dass die verschiedenen Bauelemente in Umfangsrichtung betrachtet keine gleichförmigen Querschnitte, Materialien oder Materialkombinationen und dergleichen aufweisen müssen, sondern sich verschiedene Bereiche in Umfangsrichtung aneinander anschließen können, wobei in den verschiedenen Umfangsbereichen unterschiedliche Parameter der elektrischen Maschine vorliegen können. Beispielsweise kann somit die Dicke des Spaltrohrs in unterschiedlichen Umfangsbereichen unterschiedlich ausgebildet sein. Ebenso können die Materialien und die Geometrien des Federelements in Umfangsrichtung in unterschiedlichen Umfangsbereichen unterschiedlich ausgeführt sein. Weiter kann die Querschnittsgeometrie der Spaltrohraufnahme in unterschiedlichen Umfangsbereichen unterschiedlich ausgebildet sein.The assembly can also be further developed in such a way that the end region of the can has different thicknesses and/or geometries in the circumferential direction and/or the spring element has different materials and/or different cross-sectional geometries in the circumferential direction and/or the can holder has different geometries in the circumferential direction. The previously described configurations and details can therefore be combined with one another, in particular different designs can adjoin one another in the circumferential direction or can be combined with one another in the circumferential direction. This means in particular that the various components, viewed in the circumferential direction, do not have to have uniform cross-sections, materials or material combinations and the like, but different regions can adjoin one another in the circumferential direction, whereby different parameters of the electrical machine can be present in the different circumferential regions. For example, the thickness of the can can be designed differently in different circumferential regions. Likewise, the materials and geometries of the spring element can be designed differently in different circumferential regions. Furthermore, the cross-sectional geometry of the can holder can be designed differently in different circumferential regions.
Neben der Baugruppe betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, umfassend eine solche beschriebene Baugruppe. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Achsantrieb, der eine solche elektrische Maschine bzw. eine zuvor beschriebene Baugruppe aufweist. Weiter betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang, der einen zuvor beschriebenen elektrischen Achsantrieb und/oder eine zuvor beschriebene elektrische Maschine aufweist. Zudem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das einen zuvor beschriebenen Antriebsstrang und/oder einen zuvor beschriebenen elektrischen Achsantrieb und/oder eine zuvor beschriebene elektrische Maschine aufweist. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe für eine elektrische Maschine, insbesondere eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Statorgrundkörper und ein Spaltrohr, welches Spaltrohr einen Statorraum des Statorgrundkörpers gegenüber einem Rotorraum abgrenzt, wobei die Baugruppe einen wenigstens eine den Rotorraum abdichtende Dichtungseinrichtung bereitstellenden Dichtungsträger aufweist, wobei die Dichtungseinrichtung eine Spaltrohraufnahme aufweist, wobei Dichtmittel und ein axialer Endbereich des Spaltrohrs in die Spaltrohraufnahme eingebracht werden.In addition to the assembly, the invention relates to an electric machine comprising such an assembly as described. The invention further relates to an electric axle drive which has such an electric machine or a previously described assembly. The invention further relates to a drive train which has a previously described electric axle drive and/or a previously described electric machine. In addition, the invention relates to a motor vehicle which has a previously described drive train and/or a previously described electric axle drive and/or a previously described electric machine. In addition, the invention relates to a method for producing an assembly for an electric machine, in particular an electric machine of a motor vehicle, comprising a stator base body and a can, which can delimits a stator space of the stator base body from a rotor space, wherein the assembly has a seal carrier providing at least one sealing device sealing the rotor space, wherein the sealing device has a can receptacle, wherein sealing means and an axial end region of the can are introduced into the can receptacle.
Mit anderen Worten wird bei dem Verfahren ein Dichtungsträger bereitgestellt, der zum Beispiel zwei Trägerelemente bereitstellt, die über einen flexiblen Bereich miteinander verbunden sein können. Der Dichtungsträger stellt ferner eine Spaltrohraufnahme bereit, in die ein Dichtmittel eingebracht wird, beispielsweise ein struktureller Klebstoff. Anschließend an das Einbringen oder gleichzeitig mit dem Einbringen des Dichtmittels kann der axiale Endbereich des Spaltrohrs in die Spaltrohraufnahme eingebracht werden. Anschließend kann das Dichtmittel ausgehärtet werden, sodass die Verbindung zwischen dem Spaltrohr und dem Dichtungsträger über das in der Spaltrohraufnahme aufgenommene Dichtmittel und den in die Spaltrohraufnahme eingreifenden axialen Endbereich des Spaltrohrs hergestellt wird.In other words, the method provides a seal carrier which, for example, provides two carrier elements which can be connected to one another via a flexible region. The seal carrier also provides a split tube receptacle into which a sealant is introduced, for example a structural adhesive. Following the introduction or simultaneously with the introduction of the sealant, the axial end region of the split tube can be introduced into the split tube receptacle. The sealant can then be cured so that the connection between the split tube and the seal carrier is established via the sealant received in the split tube receptacle and the axial end region of the split tube engaging in the split tube receptacle.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Baugruppe beschrieben wurden, sind vollständig auf das Verfahren, das Kraftfahrzeug, den Antriebsstrang, den elektrischen Achsantrieb und die elektrische Maschine übertragbar.All advantages, details and features described with respect to the assembly are fully transferable to the method, the motor vehicle, the drive train, the electric axle drive and the electric machine.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 einen schematischen Ausschnitt einer elektrischen Maschine mit einer Baugruppe; -
2 ein Detail der Baugruppe für die elektrische Maschine von1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel; -
3 ein Detail einer Baugruppe für die elektrische Maschine von1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
4 ein Detail einer Baugruppe für die elektrische Maschine von1 nach einem dritten Ausführungsbeispiel; -
5a-5f verschiedene Ausführungsformen einer Spaltrohraufnahme der Baugruppe von2-4 ; -
6a-6c verschiedene Ausführungsformen eines Endbereichs eines Spaltrohrs der Baugruppe von2-5 ; -
7a-7d verschiedene Ausführungsformen eines flexiblen Bereichs eines Dichtungsträgers der Baugruppe von2-6 ; und -
8a-8c verschiedene Ausführungsformen eines flexiblen Bereichs eines Dichtungsträgers der Baugruppe von2-7 .
-
1 a schematic section of an electrical machine with an assembly; -
2 a detail of the assembly for the electrical machine of1 according to a first embodiment; -
3 a detail of an assembly for the electrical machine of1 according to a second embodiment; -
4 a detail of an assembly for the electrical machine of1 according to a third embodiment; -
5a-5f various embodiments of a split tube holder of the assembly of2-4 ; -
6a-6c various embodiments of an end region of a split tube of the assembly of2-5 ; -
7a-7d various embodiments of a flexible region of a seal carrier of the assembly of2-6 ; and -
8a-8c various embodiments of a flexible region of a seal carrier of the assembly of2-7 .
Die Baugruppe 2 weist ferner einen Dichtungsträger 7 auf, der eine Spaltrohraufnahme 8 bereitstellt, die in Umfangsrichtung umläuft. In der Spaltrohraufnahme 8 greift ein axialer Endbereich 9 des Spaltrohrs 4 ein, wie beispielsweise im Detail in
In
In
In
In
Die
Die
In
Die
Die in den
Zur Herstellung der beschriebenen Baugruppe 2 kann der Dichtungsträger 7 bereitgestellt werden, beispielsweise aufweisend zwei Trägerelemente 15, 16, optional mit einem dazwischen angeordneten flexiblen Bereich 14, in dem ein Federelement 17 angeordnet sein kann. Mit anderen Worten kann einer der zuvor beschriebenen Dichtungsträger 7 bereitgestellt werden. Um die Verbindung zu dem Spaltrohr 4 herzustellen, kann ein Dichtmittel in die Spaltrohraufnahme 8 des Dichtungsträgers 7 eingebracht werden. Anschließend oder gleichzeitig kann der Endbereich 9 in die Spaltrohraufnahme 8 eingebracht und das eingebrachte Dichtmittel ausgehärtet werden.To produce the described assembly 2, the seal carrier 7 can be provided, for example comprising two carrier elements 15, 16, optionally with a flexible region 14 arranged between them, in which a spring element 17 can be arranged. In other words, one of the previously described seal carriers 7 can be provided. To establish the connection to the split tube 4, a sealant can be introduced into the split tube receptacle 8 of the seal carrier 7. Subsequently or simultaneously, the end region 9 can be introduced into the split tube receptacle 8 and the introduced sealant can be cured.
Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale sind beliebig miteinander kombinierbar, aufeinander übertragbar und untereinander austauschbar.The advantages, details and features shown in the individual embodiments can be combined with one another as desired, transferred to one another and exchanged with one another.
BezugszeichenReference symbols
- 11
- elektrische Maschineelectric machine
- 22
- Baugruppemodule
- 33
- StatorgrundkörperStator base body
- 44
- Spaltrohrsplit tube
- 55
- StatorraumStator chamber
- 66
- RotorraumRotor room
- 77
- DichtungsträgerSeal carrier
- 88
- SpaltrohraufnahmeSplit tube holder
- 99
- EndbereichEnd area
- 10, 1110, 11
- WandungselementWall element
- 1212
- DrehachseRotation axis
- 1313
- BodenFloor
- 1414
- flexibler Bereichflexible area
- 15, 1615, 16
- TrägerelementSupport element
- 1717
- FederelementSpring element
Claims (14)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE102023201099.2A DE102023201099A1 (en) | 2023-02-10 | 2023-02-10 | Assembly for an electrical machine |
Publications (1)
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| DE102023201099.2A Pending DE102023201099A1 (en) | 2023-02-10 | 2023-02-10 | Assembly for an electrical machine |
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-
2023
- 2023-02-10 DE DE102023201099.2A patent/DE102023201099A1/en active Pending
-
2024
- 2024-02-07 WO PCT/EP2024/052972 patent/WO2024165590A1/en not_active Ceased
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Legal Events
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