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DE102021212032A1 - E-axle module of an electrically powered vehicle - Google Patents

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DE102021212032A1
DE102021212032A1 DE102021212032.6A DE102021212032A DE102021212032A1 DE 102021212032 A1 DE102021212032 A1 DE 102021212032A1 DE 102021212032 A DE102021212032 A DE 102021212032A DE 102021212032 A1 DE102021212032 A1 DE 102021212032A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis module
electrical interface
machine
electrical
power electronics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021212032.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Philipp Breinlinger
Andreas Wuensch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to PCT/EP2022/078834 priority patent/WO2023072658A1/en
Priority to CN202280071984.5A priority patent/CN118176127A/en
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein E-Achsen-Modul (10) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs. Das E-Achsen-Modul (10) umfasst zumindest eine elektrische Maschine (14), eine Leistungselektronik (12) und ein Getriebe (16). Eine elektrische Schnittstelle (30) zwischen der Leistungselektronik (12) und der elektrischen Maschine (14) ist im Wesentlichen einer Getriebeseite (20) des E-Achsen-Moduls (10) zugeordnet. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des E-Achsen-Moduls (10) in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug.The invention relates to an e-axle module (10) of an electrically driven vehicle. The e-axis module (10) comprises at least one electrical machine (14), power electronics (12) and a transmission (16). An electrical interface (30) between the power electronics (12) and the electrical machine (14) is essentially assigned to a transmission side (20) of the E-axis module (10). The invention also relates to the use of the e-axle module (10) in an electrically powered vehicle.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf ein E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei das E-Achsen-Modul zumindest eine elektrische Maschine, eine Leistungselektronik und ein Getriebe umfasst. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des E-Achsen-Moduls in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder einem leichten Nutzfahrzeug.The invention relates to an e-axle module of an electrically driven vehicle, the e-axle module comprising at least one electrical machine, power electronics and a transmission. Furthermore, the invention relates to the use of the e-axle module in an electrically driven vehicle, in particular in a passenger car or a light commercial vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Bei elektrischen Antrieben von Fahrzeugen werden innerhalb eines E-Achsen-Moduls Subsysteme, insbesondere eine Leistungselektronik, eine elektrische Maschine und ein Getriebe eingesetzt. Diese können weitere optionale Komponenten aufweisen, beispielsweise eine Parksperre. Bei im Allgemeinen eingesetzten elektrischen Antriebseinheiten erfolgt die elektrische Verbindung zwischen der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine über Stromschienen und Kabel, die auf einer dem Getriebe abgewandten Seite, die als B-Lager-Seite bezeichnet wird, angeordnet werden. Die Seite des E-Achsen-Moduls, auf der sich das Getriebe befindet, wird als A-Lager-Seite bezeichnet. Durch die Stromschienen beziehungsweise Stromkabel der elektrischen Schnittstelle wird ein zusätzlicher axialer Bauraum auf der E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls benötigt, insbesondere dann, wenn die elektrische Verbindung in horizontaler Lage ausgeführt wird. Bei einer vertikalen Ausführung der elektrischen Verbindung ist eine Mindestbreite am Wickelkopf des Stators der elektrischen Maschine erforderlich, was ebenfalls zu einem höheren Bauraumbedarf auf der E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls führt. Wird die elektrische Schnittstelle an der E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls ausgeführt, wird relativ viel Bauraum benötigt und somit der frei zugängliche Bereich an der Leistungselektronik und auf der E-Maschinenseite limitiert. Dies bedeutet, dass der zur Verfügung stehende Bereich zur Positionierung von weiteren Steckern und Anschlüssen, beispielsweise ein Kühlwasseranschluss, eingeschränkt wird. Gleiches gilt für die mechanische Anbindung des E-Achsen-Moduls an das Fahrzeug. Im Allgemeinen ist die elektrische Schnittstelle zwischen der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine nicht gekühlt. Ist eine Kühlung hingegen erforderlich, müssen separate Kühlkomponenten installiert werden, da die Nutzung bereits vorhandener Komponenten und Prinzipien der Kühlung zum Beispiel bei der elektrischen Maschine nicht möglich ist.In the case of electric drives in vehicles, subsystems, in particular power electronics, an electric machine and a transmission, are used within an electric axle module. These can have other optional components, such as a parking lock. In the case of electric drive units that are generally used, the electrical connection between the power electronics and the electric machine takes place via busbars and cables, which are arranged on a side facing away from the transmission, which is referred to as the B-bearing side. The side of the e-axle module where the gearbox is located is called the A-bearing side. The conductor rails or power cables of the electrical interface require additional axial installation space on the electric machine side of the electric axis module, particularly when the electrical connection is made in a horizontal position. With a vertical design of the electrical connection, a minimum width is required at the end winding of the stator of the electrical machine, which also leads to a higher installation space requirement on the electrical machine side of the electrical axis module. If the electrical interface is implemented on the e-machine side of the e-axis module, a relatively large amount of installation space is required and the freely accessible area on the power electronics and on the e-machine side is therefore limited. This means that the area available for positioning additional plugs and connections, for example a cooling water connection, is restricted. The same applies to the mechanical connection of the e-axle module to the vehicle. In general, the electrical interface between the power electronics and the electrical machine is not cooled. If, on the other hand, cooling is required, separate cooling components must be installed, since it is not possible to use existing components and principles of cooling, for example in the electrical machine.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird ein E-Achsen-Modul eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das E-Achsen-Modul zumindest eine elektrische Maschine, eine Leistungselektronik und ein Getriebe umfasst. Eine elektrische Schnittstelle zwischen der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine ist im Wesentlichen einer Getriebeseite des E-Achsen-Moduls zugeordnet. Durch die Ausbildung der elektrischen Schnittstelle im Wesentlichen auf der Getriebeseite des E-Achsen-Moduls wird an der E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls Bauraum eingespart. Zudem kann die elektrische Schnittstelle in das Innere des Gehäuses des E-Achsen-Moduls verlegt werden und der dort ohnehin zur Verfügung stehende Bauraum sinnvoll genutzt werden. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Zugänglichkeit auf der E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls, was eine zusätzliche Varianz zur Anordnung weiterer Anschlüsse ermöglicht.According to the invention, an e-axle module of an electrically driven vehicle is proposed, the e-axle module comprising at least one electrical machine, power electronics and a transmission. An electrical interface between the power electronics and the electric machine is essentially assigned to a transmission side of the e-axis module. The design of the electrical interface essentially on the transmission side of the e-axis module saves installation space on the e-machine side of the e-axis module. In addition, the electrical interface can be moved inside the housing of the e-axis module and the space available there can be used sensibly. This results in improved accessibility on the e-machine side of the e-axis module, which enables additional variance in the arrangement of further connections.

In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls ist die elektrische Schnittstelle durch Stromleiter gebildet, die entweder als Stromschienen oder auch als Kabel ausgeführt sind.In an advantageous development of the E-axis module proposed according to the invention, the electrical interface is formed by current conductors, which are designed either as busbars or as cables.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls ist die elektrische Schnittstelle im Inneren eines modularen Gehäuses oder eines integrierten Gehäuses des E-Achsen-Moduls untergebracht. Durch die Integration der elektrischen Schnittstelle in das Gehäuseinnere kann der dort ohnehin vorhandene Bauraum effektiver ausgenutzt werden. Im Außenbereich des modularen Gehäuses oder des integrierten Gehäuses des E-Achsen-Moduls steht somit mehr Platz zur Verfügung, der für die Anbringung kundenindividueller Schnittstellen ausgenutzt werden kann.In an advantageous development of the e-axis module proposed according to the invention, the electrical interface is accommodated inside a modular housing or an integrated housing of the e-axis module. By integrating the electrical interface into the interior of the housing, the space available there can be used more effectively. There is therefore more space available on the outside of the modular housing or the integrated housing of the e-axis module, which can be used to attach customer-specific interfaces.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls weist die elektrische Schnittstelle einen vertikalen Austritt aus der Leistungselektrik auf. Dadurch kann die elektrische Schnittstelle relativ kurzbauend gehalten werden, was den Materialeinsatz für die Stromleiter, ob Stromschienen oder Kabel, in optimaler Weise reduziert.In a further advantageous embodiment variant of the E-axis module proposed according to the invention, the electrical interface has a vertical outlet from the power electronics. As a result, the electrical interface can be kept relatively short, which optimally reduces the amount of material used for the conductors, whether busbars or cables.

Des Weiteren ist das E-Achsen-Modul gemäß der vorliegenden Erfindung so beschaffen, dass die elektrische Schnittstelle einen horizontalen Eintritt in die elektrische Maschine, insbesondere im Bereich des Wickelkopfes aufweist. Auch gemäß dieser Ausführungsvariante ist die elektrische Schnittstelle so gestaltet, dass eine möglichst kurz ausgebildete elektrische Schnittstelle verwirklicht wird, die zudem in den Innenraum des E-Achsen-Moduls verlagert ist.Furthermore, the E-axis module according to the present invention is designed in such a way that the electrical interface has a horizontal entry into the electrical machine, in particular in the area of the end winding. According to this embodiment variant, too, the electrical interface is designed in such a way that an electrical interface that is as short as possible is realized which is also relocated to the interior of the e-axis module.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Moduls umfasst die elektrische Schnittstelle einen vertikalen Austritt aus der Leistungselektronik und zudem einen vertikalen Eintritt in die elektrische Maschine im Bereich des Wickelkopfes. Diese Ausführungsvariante erlaubt in optimaler Weise eine Darstellung einer elektrischen Schnittstelle als extrem kurzbauende Anordnung der Stromleiter, d. h. der Stromschienen oder Kabel.In a further advantageous embodiment of the E-axis module proposed according to the invention, the electrical interface includes a vertical exit from the power electronics and also a vertical entry into the electrical machine in the area of the end winding. This embodiment variant allows an electrical interface to be represented in an optimal manner as an extremely short arrangement of the current conductors, i. H. the busbars or cables.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene E-Achsen-Modul kann derart ausgebildet sein, dass die elektrische Schnittstelle in einer trockenlaufenden E-Maschine, die beispielsweise durch einen Radialwellendichtring vom Getriebe getrennt ist, durch das Schmiermedium gekühlt ist. In dieser Ausführungsvariante der elektrischen Schnittstelle ist eine systemimmanente Kühlung durch das Schmiermedium dargestellt, ohne dass es zusätzlicher, separat vorzusehender Kühlkomponenten für die elektrische Schnittstelle bedarf.The E-axis module proposed according to the invention can be designed in such a way that the electrical interface in a dry-running E-machine, which is separated from the transmission by a radial shaft sealing ring, for example, is cooled by the lubricating medium. In this embodiment variant of the electrical interface, cooling by the lubricating medium is inherent in the system, without the need for additional cooling components to be provided separately for the electrical interface.

Alternativ besteht die Möglichkeit, das erfindungsgemäß vorgeschlagene E-Achsen-Modul so auszugestalten, dass die elektrische Schnittstelle in einer nasslaufenden elektrischen Maschine durch das Schmiermedium gekühlt ist. Bei dieser Ausführungsvariante ist in der nasslaufenden elektrischen Maschine keine Trennung zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe vorzusehen, so dass das aufgeschleuderte Schmiermedium unmittelbar zur Kühlung der elektrischen Schnittstelle in Gestalt der Stromleiter eingesetzt werden kann. Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen E-Achsen-Modul besteht die Möglichkeit, dessen Komponenten, insbesondere die Leistungselektronik, die eigentliche elektrische Maschine sowie das Getriebe in einem mehrere Gehäuse und Deckel umfassenden, modularen Gehäuse unterzubringen.Alternatively, there is the possibility of configuring the E-axis module proposed according to the invention in such a way that the electrical interface is cooled by the lubricating medium in a wet-running electrical machine. In this embodiment variant, no separation between the electric machine and the transmission is to be provided in the wet-running electric machine, so that the centrifuged lubricating medium can be used directly to cool the electric interface in the form of the current conductor. With the E-axle module proposed according to the invention, there is the possibility of accommodating its components, in particular the power electronics, the actual electrical machine and the transmission, in a modular housing comprising a plurality of housings and covers.

Alternativ ist es ebenfalls möglich, das E-Achsen-Modul so zu gestalten, dass dessen Komponenten, insbesondere die Leistungselektronik, die elektrische Maschine und das Getriebe in einem gemeinsamen integrierten Gehäuse aufgenommen sind.Alternatively, it is also possible to design the e-axis module in such a way that its components, in particular the power electronics, the electric machine and the transmission, are accommodated in a common, integrated housing.

Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des E-Achsen-Moduls in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder in einem leichten Nutzfahrzeug.In addition, the invention relates to the use of the e-axle module in an electrically driven vehicle, in particular in a passenger car or in a light commercial vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Platzierung der elektrischen Schnittstelle zwischen der Leistungselektronik und der im E-Achsen-Modul verbauten Maschine zeichnet sich durch einen geringeren Bauraumbedarf aus. Durch die Positionierung der elektrischen Schnittstelle auf der Getriebeseite kann die E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls flacher und kompakter ausgeführt werden, wodurch der gesamte Bauraumbedarf des E-Achsen-Moduls im Fahrzeug reduziert wird. Durch die im Inneren des modularen Gehäuses oder des integrierten Gehäuses des E-Achsen-Moduls angeordnete Schnittstelle kann eine Erhöhung der Flexbilität bei der Positionierung von Steckern, Anschlüssen und mechanischer Fahrzeuganbindung erreicht werden. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung steht nunmehr die gesamte Fläche der E-Maschinenseite zur Positionierung von weiteren Steckeranschlüssen, beispielsweise Kühlwasseranschluss und dergleichen zur Verfügung. Des Weiteren ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Zugänglichkeit der E-Maschinenseite des E-Achsen-Moduls.The placement of the electrical interface between the power electronics and the machine installed in the e-axis module, as proposed according to the invention, is characterized by a smaller installation space requirement. By positioning the electrical interface on the transmission side, the e-machine side of the e-axle module can be made flatter and more compact, which reduces the overall installation space requirement of the e-axle module in the vehicle. The interface located inside the modular housing or the integrated housing of the e-axis module can increase flexibility when positioning plugs, connections and mechanical vehicle connections. In the solution proposed according to the invention, the entire surface of the electric machine side is now available for positioning further plug connections, for example cooling water connections and the like. Furthermore, there is a significant improvement in the accessibility of the e-machine side of the e-axis module.

Zudem kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine Kühlung der elektrischen Schnittstelle erreicht werden. Dazu können bereits vorhandene Komponenten, beispielsweise das Schmiermedium des Getriebes als Kühlmedium genutzt werden, ohne dass zusätzliche Kühlkomponenten erforderlich wären. Insbesondere lassen sich die Kühlkomponenten der elektrischen Maschine und des Getriebes für die Kühlung der elektrischen Schnittstelle nutzen.In addition, cooling of the electrical interface can be achieved by the solution proposed according to the invention. For this purpose, existing components, for example the lubricating medium of the transmission, can be used as a cooling medium without the need for additional cooling components. In particular, the cooling components of the electrical machine and the transmission can be used to cool the electrical interface.

Durch die Integration der elektrischen Schnittstelle in den Innenraum des modularen Gehäuses oder des integrierten Gehäuses kann zudem eine kurze Führung der Stromleiter, ob Stromschienen oder Kabel, zwischen der Leistungselektronik und dem Wickelkopf des Stators der elektrischen Maschine erreicht werden. Dies wiederum ermöglicht einen relativ niedrigen Materialaufwand.Integrating the electrical interface into the interior of the modular housing or the integrated housing also allows the current conductors, whether busbars or cables, to be routed briefly between the power electronics and the end winding of the stator of the electrical machine. This in turn allows a relatively low cost of materials.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung besteht die Möglichkeit, eine elektrische Maschine zu skalieren, d. h. diese hinsichtlich einer Verlängerung oder einer Verkürzung der Aktivteile, wie beispielsweise der Rotorwelle, des Rotors und des Stators, in Richtung des B-Lagers kostengünstig zu gestalten. In vorteilhafter Weise kann dabei ausgenutzt werden, dass die elektrische Schnittstelle zur Leistungselektronik beziehungsweise zum Inverter konstant bleibt. Des Weiteren ergibt sich durch die Applikation der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung die Möglichkeit zur Nutzung des Bauraums zwischen Gehäuse und Wickelkopf, der durch das Zwischenlager im Getriebe entsteht.The solution proposed according to the invention makes it possible to scale an electrical machine, i. H. to make them cost-effective in terms of lengthening or shortening the active parts, such as the rotor shaft, the rotor and the stator, in the direction of the B bearing. Advantageously, the fact that the electrical interface to the power electronics or to the inverter remains constant can be used. Furthermore, the application of the solution proposed according to the invention results in the possibility of using the installation space between the housing and the end winding, which is created by the intermediate bearing in the transmission.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Darstellung der Komponenten eines E-Achsen-Moduls für elektrisch angetriebene Fahrzeuge,
  • 2 eine schematische Darstellung einer horizontalen Ausführung einer elektrischen Schnittstelle zwischen Leistungselektronik und elektrischer Maschine,
  • 3 eine Darstellung einer vertikalen Ausführung der elektrischen Schnittstelle zwischen der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine,
  • 4 eine gekühlte elektrische Schnittstelle in einer trockenlaufenden elektrischen Maschine und
  • 5 eine gekühlte elektrische Schnittstelle in einer nasslaufenden elektrischen Maschine.
Show it:
  • 1 a perspective view of the components of an e-axle module for electrically powered vehicles,
  • 2 a schematic representation of a horizontal design of an electrical interface between power electronics and electrical machine,
  • 3 a representation of a vertical design of the electrical interface between the power electronics and the electrical machine,
  • 4 a cooled electrical interface in a dry electrical machine and
  • 5 a cooled electrical interface in a wet electrical machine.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

Der perspektivischen Darstellung gemäß 1 ist ein E-Achsen-Modul 10 zu entnehmen, welches mehrere Komponenten aufweist. Das E-Achsen-Modul 10 umfasst eine Leistungselektronik 12, die oberhalb einer elektrischen Maschine 14 angeordnet ist. Seitlich am E-Achsen-Modul 10 befindet sich ein Getriebe 16. An der Leistungselektronik 12 ist ein elektrischer Anschluss 18 zum Anschluss einer in der perspektivischen Darstellung gemäß 1 nicht näher dargestellten Traktionsbatterie eines elektrischen Fahrzeugs ausgebildet.According to the perspective view 1 an E-axis module 10 can be seen, which has several components. The e-axis module 10 includes power electronics 12 which are arranged above an electric machine 14 . A gear 16 is located on the side of the e-axis module 10. An electrical connection 18 is provided on the power electronics 12 for connecting a device according to the perspective view 1 not shown traction battery of an electric vehicle formed.

Der Darstellung gemäß 2 ist eine horizontale Ausführung einer elektrischen Schnittstelle 30 zu entnehmen. 2 zeigt die einzelnen Komponenten des E-Achsen-Moduls 10 nur in schematischer Weise. Das E-Achsen-Modul 10 umfasst eine Getriebeseite 20, die auch als A-Seite bezeichnet wird und eine dieser gegenüberliegende E-Maschinenseite 22, die auch als B-Seite bezeichnet wird.According to the illustration 2 A horizontal embodiment of an electrical interface 30 can be seen from FIG. 2 shows the individual components of the E-axis module 10 only in a schematic manner. The e-axis module 10 includes a transmission side 20, which is also referred to as the A side, and an opposite e-machine side 22, which is also referred to as the B side.

Im E-Achsen-Modul 10 gemäß der Darstellung in 2 umfasst die elektrische Maschine 14 einen Stator 24, an dem an einer Seite ein Wickelkopf 28 ausgebildet ist. Der stationär gelagerte Stator 24 der elektrischen Maschine 14 umschließt einen Rotor 26, der drehfest auf einer Rotorwelle 32 angeordnet ist. Das E-Achsen-Modul 10 ist durch einen Radialwellendichtring 34 unterteilt. Der Radialwellendichtring 34 trennt ein Getriebe 16 und das darin zirkulierende Schmiermedium von der elektrischen Maschine 14.In the E-axis module 10 as shown in FIG 2 the electrical machine 14 includes a stator 24 on which a winding overhang 28 is formed on one side. The stationary mounted stator 24 of the electrical machine 14 encloses a rotor 26 which is arranged on a rotor shaft 32 in a rotationally fixed manner. The E-axis module 10 is divided by a radial shaft sealing ring 34 . The radial shaft sealing ring 34 separates a transmission 16 and the lubricating medium circulating therein from the electric machine 14.

Aus der Darstellung gemäß 2 ergibt sich, dass die Rotorwelle 32 über eine Steckverbindung 36 mit einer Getriebewelle verbunden ist, auf der ein Getriebezahnrad 38 aufgenommen ist. Weitere Komponenten des Getriebes 16 sind in der Darstellung gemäß 2 nicht dargestellt.According to the illustration 2 it follows that the rotor shaft 32 is connected via a plug connection 36 to a gear shaft on which a gear wheel 38 is accommodated. Other components of the transmission 16 are shown in FIG 2 not shown.

Der Darstellung gemäß 2 ist des Weiteren zu entnehmen, dass die elektrische Schnittstelle 30 zwischen der Leistungselektronik 12 und dem Wickelkopf 28 des Stators 24 der elektrischen Maschine 14 durch Stromleiter 40 gebildet ist. Als Stromleiter 40 können entweder gebogene oder hinsichtlich ihrer Geometrie anderweitig angepasste Stromschienen 42 eingesetzt werden oder auch Kabel 44 Verwendung finden. Aus der Darstellung gemäß 2 ergibt sich, dass die elektrische Schnittstelle 30 in Bezug auf die Leistungselektronik 12 einen vertikalen Austritt 46 aus dieser aufweist. In der Ausführungsvariante der elektrischen Schnittstelle 30 gemäß 2, die im Wesentlichen der Getriebeseite 20 des E-Achsenmoduls 10 zugeordnet ist, weist die elektrische Schnittstelle 30 darüber hinaus einen horizontalen Eintritt 48 in den Wickelkopf 28 des Stators 24 der elektrischen Maschine 14 auf. In der Ausführungsvariante gemäß 2 ist die elektrische Schnittstelle 30 in das Innere des E-Achsen-Moduls 10 zwischen dem Wickelkopf 28 des Stators 24 einerseits sowie den das Getriebe 16 von der elektrischen Maschine 14 trennenden Radialwellendichtring 34 angeordnet. Durch die in 2 dargestellte Lösung bleibt die E-Maschinenseite 22 beziehungsweise deren Stirnfläche frei zugänglich und frei von in horizontaler Richtung Raum benötigenden Komponenten.According to the illustration 2 It can also be seen that the electrical interface 30 between the power electronics 12 and the end winding 28 of the stator 24 of the electrical machine 14 is formed by current conductors 40 . Either curved busbars 42 or busbars that are otherwise adapted in terms of their geometry can be used as the current conductor 40, or cables 44 can also be used. According to the illustration 2 it follows that the electrical interface 30 has a vertical outlet 46 from the power electronics 12 in relation to the latter. In the embodiment variant of the electrical interface 30 according to 2 , which is essentially assigned to the transmission side 20 of the E-axis module 10 , the electrical interface 30 also has a horizontal entrance 48 into the end winding 28 of the stator 24 of the electrical machine 14 . In the variant according to 2 the electrical interface 30 is arranged in the interior of the E-axis module 10 between the end winding 28 of the stator 24 on the one hand and the radial shaft sealing ring 34 separating the transmission 16 from the electric machine 14 . through the in 2 In the solution shown, the E-machine side 22 or its end face remains freely accessible and free of components that require space in the horizontal direction.

Aus der Darstellung gemäß 3 geht eine vertikale Ausführung der elektrischen Schnittstelle 30 zwischen der Leistungselektronik 12 und dem Wickelkopf 28 des Stators 24 der elektrischen Maschine 14 hervor.According to the illustration 3 shows a vertical embodiment of the electrical interface 30 between the power electronics 12 and the end winding 28 of the stator 24 of the electrical machine 14 .

In 3 ist die elektrische Schnittstelle 30 derart ausgeführt, dass diese sowohl einen vertikalen Austritt 46 an der Unterseite der Leistungselektronik 12 als auch einen vertikalen Eintritt 50 in den Wickelkopf 28 des Stators 24 der elektrischen Maschine 14 umfasst. Die Stromleiter 40 der elektrischen Schnittstelle 30 gemäß der Darstellung in 3 können ebenfalls sowohl als Stromschienen 42 wie auch als Kabel 44 ausgeführt sein. Bei der in 3 dargestellten vertikalen Ausführung der elektrischen Schnittstelle 30 ist ein extrem niedriger Materialaufwand zur Darstellung der elektrischen Schnittstelle 30 erzielbar, da die miteinander zu verbindenden Komponenten, nämlich die Leistungselektronik 12 und der Wickelkopf 28 des Stators 24 der elektrischen Maschine 14 nur minimal voneinander entfernt sind, so dass ein sehr geringer Abstand in radiale Richtung gesehen zu überbrücken ist. Aus der Darstellung gemäß 3 ergibt sich, dass auch in der vertikalen Ausführung der elektrischen Schnittstelle 30 das Getriebe 16 von der elektrischen Maschine 14 durch die Anordnung des Radialwellendichtrings 34 in einen trockenen und einen nassen Bereich getrennt ist. Der Radialwellendichtring 34 verläuft auf einem Sitz 54 des Mantels 52 der Rotorwelle 32 der elektrischen Maschine 14. Die elektrische Schnittstelle 30 in der vertikalen Ausführung gemäß der Darstellung in 3 ist ebenfalls der Getriebeseite 20 des E-Achsen-Moduls 10 zuzuordnen. Dadurch kann auch gemäß dieser Ausführungsvariante erreicht werden, dass die auf der E-Maschinenseite 22 liegende Stirnseite des E-Achsen-Moduls 10 frei zugänglich ist und für anderweitige Anschlüsse genutzt werden kann.In 3 the electrical interface 30 is designed in such a way that it includes both a vertical exit 46 on the underside of the power electronics 12 and a vertical entry 50 into the end winding 28 of the stator 24 of the electrical machine 14 . The current conductors 40 of the electrical interface 30 as shown in FIG 3 can likewise be designed both as busbars 42 and as cables 44 . At the in 3 The vertical embodiment of the electrical interface 30 shown in the vertical embodiment allows for an extremely low amount of material to be used to form the electrical interface 30, since the components to be connected to one another, namely the power electronics 12 and the end winding 28 of the stator 24 of the electrical machine 14, are only slightly apart, so that a very small distance has to be bridged in the radial direction. According to the illustration 3 it follows that in the vertical embodiment of the electrical interface 30 the transmission 16 is separated from the electrical machine 14 by the arrangement of the radial shaft sealing ring 34 in a dry and a wet area. The radial shaft sealing ring 34 runs on a seat 54 of the jacket 52 of the rotor shaft 32 of the electrical machine 14. The electrical interface 30 in the vertical embodiment as shown in FIG 3 is also assigned to the transmission side 20 of the e-axis module 10 . As a result, it can also be achieved according to this embodiment variant that the end face of the e-axis module 10 lying on the e-machine side 22 is freely accessible and can be used for other connections.

4 zeigt eine gekühlte elektrische Schnittstelle 30 einer elektrischen Maschine, die als trockenlaufende E-Maschine 56 ausgeführt ist. 4 shows a cooled electrical interface 30 of an electrical machine, which is designed as a dry-running electric machine 56 .

In der in 4 dargestellten Ausführungsvariante ist die elektrische Verbindung 18 (?) analog zur elektrischen Schnittstelle 30 gemäß der Ausführungsvariante in 2 aufgebaut. Die elektrische Schnittstelle 30 umfasst nämlich einen vertikalen Austritt 46 an der Unterseite der Leistungselektronik 12 sowie einen horizontalen Eintritt 48 in den Wickelkopf 28 des Stators 24 der trockenlaufenden E-Maschine 56. Auch in der in 4 dargestellten Ausführungsvariante wird die elektrische Schnittstelle 30 durch die Stromleiter 40 gebildet, die als hier um beispielsweise 90° gebogene Stromschienen 42 oder entsprechend gebogene Kabel 44 ausgebildet sein können. Im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß 2 ist die in der trockenlaufenden E-Maschine 56 gemäß 4 dargestellte elektrische Schnittstelle 30 gekühlt. Dazu durchsetzt die elektrische Schnittstelle 30 den Radialwellendichtring 34, der das Getriebe 16 von der trockenlaufenden E-Maschine 56 trennt. Das im Bereich des Getriebes 16 aufgeschleuderte Schmiermedium dient als Kühlmedium für die im Wesentlichen durch das Getriebe 16 verlaufende elektrische Schnittstelle 30, gebildet aus entsprechend gebogenen Stromschienen oder entsprechend umgelenkten Kabeln 44. Durch den Radialwellendichtring 34, der stationär in einem modularen Gehäuse 60 oder einem integrierten Gehäuse 62 angeordnet ist, wird auf dem Mantel 52 der Rotorwelle 32 im Sitz 54 aufgenommen und durch einen Federring vorgespannt. Durch diesen Radialwellendichtring 34 ist die trockenlaufende E-Maschine 56 von dem im Getriebe 16 zirkulierenden Schmiermedium, das in diesem Fall als Kühlmedium für die elektrische Schnittstelle 30 genutzt werden kann, getrennt. Der Radialwellendichtring 34 verhindert den Übertritt des Schmiermediums aus dem Getriebe 16 in den Raum des modularen Gehäuses 60 oder des integrierten Gehäuses 62, in dem die trockenlaufende E-Maschine 56 untergebracht ist. Im vorliegenden Zusammenhang ist unter einem modularen Gehäuse 60 ein Gehäuse aus mehreren Gehäuse- und Deckelteilen zu verstehen. Demgegenüber ist unter einem integrierten Gehäuse 62 ein solches zu verstehen, welches als gemeinsames Gehäuse für die Leistungselektronik 12, die elektrische Maschine 14 sowie das Getriebe 16 dient.in the in 4 The embodiment variant shown is the electrical connection 18 (?) analogous to the electrical interface 30 according to the embodiment variant in FIG 2 built up. The electrical interface 30 namely includes a vertical outlet 46 on the underside of the power electronics 12 and a horizontal inlet 48 in the end winding 28 of the stator 24 of the dry-running electric machine 56. Also in FIG 4 In the illustrated embodiment, the electrical interface 30 is formed by the current conductors 40, which can be designed as current rails 42 bent by 90° here, for example, or correspondingly bent cables 44. In contrast to the variant according to 2 is in the dry-running E-machine 56 according to 4 illustrated electrical interface 30 cooled. For this purpose, the electrical interface 30 passes through the radial shaft sealing ring 34, which separates the transmission 16 from the dry-running electric machine 56. The lubricating medium thrown up in the area of the transmission 16 serves as a cooling medium for the electrical interface 30, which runs essentially through the transmission 16 and is formed from correspondingly bent busbars or correspondingly deflected cables 44. Through the radial shaft sealing ring 34, which is stationary in a modular housing 60 or an integrated Housing 62 is arranged is received on the jacket 52 of the rotor shaft 32 in the seat 54 and biased by a spring ring. This radial shaft sealing ring 34 separates the dry-running electric machine 56 from the lubricating medium circulating in the transmission 16 , which in this case can be used as a cooling medium for the electrical interface 30 . The radial shaft sealing ring 34 prevents the lubricating medium from transferring from the transmission 16 into the space of the modular housing 60 or the integrated housing 62 in which the dry-running electric machine 56 is accommodated. In the present context, a modular housing 60 is to be understood as a housing made up of several housing and cover parts. In contrast, an integrated housing 62 is to be understood as meaning one which serves as a common housing for the power electronics 12 , the electric machine 14 and the transmission 16 .

In der Darstellung gemäß 4 ist die elektrische Schnittstelle 30 analog zur Ausführungsvariante der elektrischen Schnittstelle 30 gemäß 2 konfiguriert und umfasst den vertikalen Austritt 46 an der Unterseite der Leistungselektronik 12 einerseits und den horizontalen Eintritt 48 in den Wickelkopf 28 des Stators 24 der trockenlaufenden E-Maschine 56 andererseits. Auch in der Ausführungsvariante gemäß 4 kann die Rotorwelle 32, die den Rotor 26 der trockenlaufenden E-Maschine 56 aufnimmt, mittels einer Steckverbindung 36 mit der Getriebewelle fest verbunden sein, auf der das Getriebezahnrad 38 repräsentativ für weitere Komponenten des Getriebes 16 aufgenommen ist.In the representation according to 4 the electrical interface 30 is analogous to the embodiment variant of the electrical interface 30 according to FIG 2 configured and includes the vertical exit 46 on the underside of the power electronics 12 on the one hand and the horizontal entry 48 into the end winding 28 of the stator 24 of the dry-running electric machine 56 on the other hand. Also in the variant according to 4 For example, the rotor shaft 32, which accommodates the rotor 26 of the dry-running electric machine 56, can be firmly connected to the transmission shaft by means of a plug connection 36, on which the transmission gear wheel 38 is accommodated, which is representative of other components of the transmission 16.

5 zeigt ebenfalls eine gekühlt ausgebildete elektrische Schnittstelle, jedoch ausgebildet in einer nasslaufenden E-Maschine 58. 5 also shows a cooled electrical interface, but formed in a wet-running e-machine 58.

Im Unterschied zur in 4 dargestellten trockenlaufenden E-Maschine 56 fehlt es in der Ausführungsvariante gemäß 5, d. h. bei der nasslaufenden E-Maschine 58 an einem die nasslaufende elektrische Maschine 58 vom Getriebe 16 trennenden Radialwellendichtring 34. Analog zur Ausführungsvariante gemäß 4 mit einer trockenlaufenden E-Maschine 56 ist bei der nasslaufenden E-Maschine 58 die elektrische Schnittstelle 30 so beschaffen, dass diese den vertikalen Austritt 46 aus der Leistungselektronik 12 einerseits und andererseits den horizontalen Eintritt 48 in den Wickelkopf 28 des Stators 24 der nasslaufenden E-Maschine 58 aufweist. Auch in der in 5 dargestellten Ausführungsvariante können die einzelnen, bevorzugt drei Stromleiter entweder als entsprechend um 90° gebogene Stromschienen 42 oder als Kabel 44 ausgebildet sein. Beiden Ausführungsvarianten, nämlich der trockenlaufenden E-Maschine 56 gemäß 4 wie auch der nasslaufenden E-Maschine 58 gemäß 5 ist gemeinsam, dass die elektrische Schnittstelle 30 im Wesentlichen auf der Getriebeseite 20 des E-Achsen-Moduls 10 liegt. Dadurch bleibt die Stirnseite auf der E-Maschinenseite 22 im Wesentlichen frei von Anschlusskomponenten, so dass einerseits deren Zugänglichkeit verbessert ist und andererseits zum Beispiel Kühlmittelanschlüsse und dergleichen dort untergebracht werden könnten. Beiden Ausführungsvarianten gemäß den 4 und 5 ist gemeinsam, dass die elektrische Schnittstelle 30 ohne zusätzliche Komponenten gekühlt ist. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass sowohl bei der Ausführungsvariante mit trockenlaufender E-Maschine 56 gemäß 4 als auch in der Ausführungsvariante mit nasslaufender E-Maschine 58 gemäß 5 das im Getriebe 16 aufgeschleuderte Schmiermedium als Kühlmedium für die elektrische Schnittstelle 30 dient. Diese kann somit sowohl im Inneren des modularen Gehäuses 60 als auch im Inneren des integrierten Gehäuses 62 untergebracht werden, ohne dass zusätzliche separate Kühlkomponenten für die elektrische Schnittstelle 30 erforderlich werden. Diese wird vielmehr durch das als Kühlmedium dienende Schmieröl im Getriebe 16 gekühlt, welches Abwärme von den Stromschienen 42 beziehungsweise den Kabeln 44, die die elektrische Schnittstelle 30 darstellen, abführt, wenn sich diese im Betrieb erwärmen.In contrast to the in 4 illustrated dry-running E-machine 56 is missing in the embodiment according to 5 , ie in the case of the wet-running electric machine 58 on a radial shaft sealing ring 34 which separates the wet-running electric machine 58 from the transmission 16. Analogously to the embodiment variant according to FIG 4 with a dry-running E-machine 56, the electrical interface 30 of the wet-running E-machine 58 is designed in such a way that it has the vertical exit 46 from the power electronics 12 on the one hand and the horizontal entry 48 into the end winding 28 of the stator 24 of the wet-running E- Machine 58 has. Also in the 5 The embodiment variant shown can be designed either as busbars 42 bent by 90° or as cables 44, the individual, preferably three, current conductors. According to both embodiment variants, namely the dry-running electric machine 56 4 as well as the wet-running E-machine 58 according to 5 What they have in common is that the electrical interface 30 is essentially on the transmission side 20 of the e-axis module 10 . As a result, the end face essentially remains on the electric machine side 22 chen free of connection components, so that on the one hand their accessibility is improved and on the other hand, for example, coolant connections and the like could be accommodated there. Both variants according to the 4 and 5 is that the electrical interface 30 is cooled without additional components. This is accomplished in that both in the variant with a dry-running E-machine 56 according to 4 as well as in the embodiment variant with wet-running electric machine 58 according to 5 the lubricating medium thrown up in the transmission 16 serves as a cooling medium for the electrical interface 30 . This can thus be accommodated both inside the modular housing 60 and inside the integrated housing 62 without the need for additional separate cooling components for the electrical interface 30 . Rather, it is cooled by the lubricating oil in the transmission 16, which serves as a cooling medium and which dissipates waste heat from the busbars 42 or the cables 44, which represent the electrical interface 30, when these heat up during operation.

Durch sämtliche Ausführungsvarianten der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung gemäß den 2 bis 5, d. h. durch die in 2 dargestellte horizontale Ausführung der elektrischen Schnittstelle 30, die in 3 dargestellte vertikale Ausführung der elektrischen Schnittstelle 30 als auch durch die gekühlten elektrischen Schnittstellen 30 bei der trockenlaufenden E-Maschine 56 gemäß 4 als auch bei der nasslaufenden E-Maschine 58 wird die elektrische Schnittstelle 30 in das Innere des E-Achsen-Moduls 10 verlagert. Dadurch bleibt die E-Maschinenseite 22 frei von in horizontaler Richtung bauraumerfordernder Komponenten, wie beispielsweise Anschlüssen; ferner kann eine optimale Zugänglichkeit des E-Achsen-Moduls 10 auf der E-Maschinenseite 22 durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden. Kühlkomponenten für die elektrische Schnittstelle 30 sind obsolet. Sie können vielmehr durch bereits vorhandene Komponenten, wie beispielsweise den Schmierstoffkreislauf innerhalb des Getriebes 16 wirksam gekühlt werden.Through all variants of the proposed solution according to the invention 2 until 5 , i.e. through the in 2 shown horizontal version of the electrical interface 30, which is shown in 3 illustrated vertical embodiment of the electrical interface 30 and by the cooled electrical interfaces 30 in the dry-running E-machine 56 according to 4 as well as in the wet-running e-machine 58, the electrical interface 30 is relocated to the interior of the e-axis module 10. As a result, the e-machine side 22 remains free of components that require installation space in the horizontal direction, such as connections; Furthermore, optimal accessibility of the e-axis module 10 on the e-machine side 22 can be achieved by the solution proposed according to the invention. Cooling components for the electrical interface 30 are obsolete. Rather, they can be effectively cooled by existing components, such as the lubricant circuit within the transmission 16 .

Die Ausbildung der elektrischen Schnittstelle 30 im Innenraum des modularen Gehäuses 60 oder des integrierten Gehäuses 62 nutzt den dort im Innenraum der entsprechenden Gehäuse 60, 62 vorhandenen Bauraum zur Aufnahme der elektrischen Schnittstelle 30 wesentlich besser aus. Dabei ist unerheblich, ob die elektrische Schnittstelle 30 mit einem vertikalen Austritt 46 und einem horizontalen Eintritt 48 oder durch den vertikalen Austritt 46 aus der Leistungselektronik 12 und dem vertikalen Eintritt 50 in den Wickelkopf 28 des Stators 24 gebildet ist.The design of the electrical interface 30 in the interior of the modular housing 60 or the integrated housing 62 makes much better use of the space available there in the interior of the corresponding housing 60, 62 for accommodating the electrical interface 30. It is irrelevant whether the electrical interface 30 is formed with a vertical outlet 46 and a horizontal inlet 48 or by the vertical outlet 46 from the power electronics 12 and the vertical inlet 50 in the end winding 28 of the stator 24 .

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

Claims (11)

E-Achsen-Modul (10) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, wobei das E-Achsen-Modul (10) zumindest eine elektrische Maschine (14), eine Leistungselektronik (12) und ein Getriebe (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Schnittstelle (30) zwischen der Leistungselektronik (12) und der elektrischen Maschine (14) im Wesentlichen einer Getriebeseite (20) des E-Achsen-Moduls (10) zugeordnet ist.E-axis module (10) of an electrically powered vehicle, wherein the E-axis module (10) comprises at least one electric machine (14), power electronics (12) and a transmission (16), characterized in that an electric Interface (30) between the power electronics (12) and the electric machine (14) is assigned essentially to a transmission side (20) of the E-axis module (10). E-Achsen-Modul (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) durch Stromleiter (40) gebildet ist, die als Stromschienen (42) oder Kabel (44) ausgeführt sind.E-axis module (10) according to claim 1 , characterized in that the electrical interface (30) is formed by current conductors (40), which are designed as busbars (42) or cables (44). E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) im Inneren eines modularen Gehäuses (60) oder eines integrierten Gehäuses (62) untergebracht ist.E-axis module (10) according to the claims 1 and 2 , characterized in that the electrical interface (30) is housed inside a modular housing (60) or an integrated housing (62). E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) einen vertikalen Austritt (46) aus der Leistungselektronik (12) umfasst.E-axis module (10) according to the claims 1 until 3 , characterized in that the electrical interface (30) comprises a vertical outlet (46) from the power electronics (12). E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) einen horizontalen Eintritt (48) in die elektrische Maschine (14), insbesondere im Bereich des Wickelkopfs (28) aufweist.E-axis module (10) according to the claims 1 until 4 , characterized in that the electrical interface (30) has a horizontal entry (48) into the electrical machine (14), in particular in the region of the end winding (28). E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) einen vertikalen Austritt (46) aus der Leistungselektronik (12) und einen vertikalen Eintritt (50) in die elektrische Maschine (14) im Bereich des Wickelkopfs (28) umfasst.E-axis module (10) according to the claims 1 until 3 , characterized in that the electrical interface (30) comprises a vertical outlet (46) from the power electronics (12) and a vertical inlet (50) into the electrical machine (14) in the region of the end winding (28). E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) in einer trockenlaufenden E-Maschine (56), die durch einen Radialwellendichtring (34) vom Getriebe (16) getrennt ist, durch Schmiermedium gekühlt ist.E-axis module (10) according to the claims 1 until 6 , characterized in that the electrical interface (30) in a dry-running E-machine (56), which is separated from the transmission (16) by a radial shaft sealing ring (34), is cooled by a lubricating medium. E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schnittstelle (30) in einer nasslaufenden elektrischen Maschine (58) durch Schmiermedium gekühlt ist.E-axis module (10) according to the claims 1 until 6 , characterized in that the electrical interface (30) in a wet-running elec technical machine (58) is cooled by a lubricating medium. E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Komponenten, insbesondere die Leistungselektronik (12), die elektrische Maschine (14, 56, 58) und das Getriebe (16) in einem, mehrere Gehäuse und Deckel umfassenden, modularen Gehäuse (60) untergebracht sind.E-axis module (10) according to the claims 1 until 8th , characterized in that its components, in particular the power electronics (12), the electrical machine (14, 56, 58) and the transmission (16) are accommodated in a modular housing (60) comprising a plurality of housings and covers. E-Achsen-Modul (10) gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Komponenten, insbesondere die Leistungselektronik (12), die elektrische Maschine (14, 56, 58) und das Getriebe (16) in einem gemeinsamen integrierten Gehäuse (62) aufgenommen sind.E-axis module (10) according to the claims 1 until 8th , characterized in that its components, in particular the power electronics (12), the electric machine (14, 56, 58) and the transmission (16) are accommodated in a common integrated housing (62). Verwendung des E-Achsen-Moduls (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Personenkraftwagen oder einem leichten Nutzfahrzeug.Use of the E-axis module (10) according to one of Claims 1 until 10 in an electrically driven vehicle, in particular in a passenger car or a light commercial vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4310683B2 (en) * 2003-05-13 2009-08-12 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Drive unit with built-in electric motor
US9030063B2 (en) * 2010-12-17 2015-05-12 Tesla Motors, Inc. Thermal management system for use with an integrated motor assembly
WO2014192394A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Vehicular drive device
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