CN102782998A - 电驱动单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电驱动单元，该电驱动单元包括容纳在金属壳体(11)中的定子(23)和可在所述定子内部转动的转子(25)。在所述定子(23)的区域内在金属壳体(11)上设置塑料壳体(15)，该塑料壳体(15)形成至少一个用于冷却液的冷却通道(39)以便通过所述金属壳体(11)冷却所述定子(23)。

Description

电驱动单元
技术领域
本发明涉及一种带有定子和转子的电驱动单元，该定子容纳在金属壳体中，该转子可在定子内部转动。定子和转子形成电机，以便驱动与转子连接的输出元件(例如法兰，轴)。这种驱动单元可以在混合电动车中用作驱动源。
背景技术
需要根据驱动单元的功率消耗情况来冷却电动机。由此，制造容纳定子的金属壳体会与期望相悖地很耗费。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题是，创造一种前述类型的电驱动单元，该电驱动单元制造简单并且具有较小的重量。
该技术问题通过一种具有权利要求1特征的电驱动单元解决，尤其是如下地解决：在定子的区域内将形成了至少一个用于冷却液的冷却通道的塑料壳体设置在金属壳体上，以便通过金属壳体冷却定子。
在电驱动单元中，在定子区域内的金属壳体上设置塑料壳体。塑料壳体形成至少一个用于冷却液(尤其是冷却水)的冷却通道(优选是多个冷却通道)。该冷却液用于间接地——即通过金属壳体——冷却定子。
通过附加的塑料壳体明显简化了金属壳体，尤其是其上所需的冷却通道的制造。此外，驱动单元由于塑料壳体的使用而具有特别小的重量。
按一种有利的实施形式，塑料壳体和金属壳体共同作用，以便共同形成一条或一些冷却通道。作为补充，也可以完全在塑料壳体内部构成各冷却通道。
金属壳体在定子的区域内优选形成轮廓表面，其中，塑料壳体也在定子区域内形成与金属壳体的轮廓表面相对应并且与其一起形成环形缝隙的轮廓表面。在金属壳体的轮廓表面上或在塑料壳体的轮廓表面上或在两个轮廓表面上设置分隔板。这两个轮廓表面和分隔板共同形成一条或一些冷却通道，亦即，各冷却通道分别通过金属壳体的轮廓表面、塑料壳体的轮廓表面和所述的分隔板限定边界。所述的轮廓表面可以是尤其是整个圆柱体或部分圆柱体的轮廓表面。该分隔板可以在金属壳体或塑料壳体的整个圆周或仅部分圆周上延伸。
优选的是，塑料壳体全面地包围定子区域内的金属壳体，以便最终形成一个在两轮廓表面之间的环形缝隙中全面闭合的冷却水套。但塑料壳体也可以与前述的部分圆柱体相对应地仅沿金属壳体有限的圆周区域布置。
冷却通道优选关于定子或转子的纵轴线在圆周方向上延伸，以便极为有效地冷却定子区域内的金属壳体并且使冷却液的供给更容易。但与此相对地，冷却通道也可以螺旋形地或沿轴向延伸。
塑料壳体可以一体式地构造。在这种情况下，塑料壳体优选沿轴向(又就定子或转子的纵轴线而言)装在金属壳体上。可选的是，塑料壳体可以由两部分构成，其中，两个壳体部分的分界面优选延伸经过前述的定子或转子的纵轴线。在这种情况下，两个壳体部分尤其可以基本上与两个半圆柱面相对应。
此外，优选的是，塑料壳体具有集成的密封段。该密封段例如在塑料壳体按照注塑工艺制造时由一起注塑的密封装置构成，也就是说，在注塑之前适合的橡胶密封装置已插入模具中。
按一种尤其有利的实施形式，塑料壳体附加地具有电路壳体区段，在该电路壳体区段中容纳有同样要冷却的驱动单元电路。为此目的，一条或一些冷却通道也导引向电路壳体区段，以便冷却布置在其中的电路。该电路例如可以是开关电路部件，尤其是逆变器。
为避免电动机工作对所述电路的电磁干扰，在塑料壳体的电路壳体区段中嵌入或插入优选至少一个金属薄膜或金属板。
按另一种实施形式，驱动单元可以具有变速器(尤其是减速器)和润滑液回路，以便用单独的润滑液(例如润滑油)润滑和/或冷却变速器或还有电动机的转子。换句话说，在这种情况下，设置两个液体回路，即，在塑料壳体的冷却通道中导引的用于从外面(通过金属壳体)冷却定子的冷却液和在金属壳体内部导引的润滑液。由此可以实现两个冷却液或润滑液的两个不同的温度水平，并且所述冷却液也可以用于冷却所述的润滑液。
为此目的还优选，驱动单元具有用于润滑液的油槽，其中，油槽同时形成用于将热量从润滑液(例如油)排放给冷却液(例如水)的热交换器。
附图说明
以下仅例示性地参照附图阐述本发明。
图1和图2分别是电驱动单元的一个立体视图，
图3和图4是电驱动单元的纵剖视图或分解图。
具体实施方式
在图1至图4中所示的电驱动单元包括在其两个端面上由各自的盖板13，13'封闭的金属壳体11。该金属壳体11优选由铝浇铸而成。此外，该驱动单元还具有一个带有圆柱体轮廓表面17的塑料壳体15，该圆柱体轮廓表面17全面地包围金属壳体11的圆柱体轮廓表面19。塑料壳体15还具有安装在上侧的、方形的电路壳体区段21。
在轮廓表面19的内部，定子23压入金属壳体11中。在定子的内部设有与以可转动方式支承在金属壳体11中的输出轴27抗扭地连接的转子25。该定子23和转子25形成电机29，尤其是三相异步电机。该电动机29配有布置在电路壳体区段21内部的逆变器31。
所示的驱动单元还包括在输入侧与电动机29的输出轴27耦连并且在输出侧与连接法兰35耦连的正齿轮传动器33。
所示驱动单元的特点在于，塑料壳体15与金属壳体11共同形成一个开放的冷却水回路以便通过金属壳体11冷却定子23。为此，在金属壳体11的轮廓表面19的外侧形成多个在圆周方向上延伸不同距离的分隔板37。由分隔板37、金属壳体11的轮廓表面19的外侧和塑料壳体15的轮廓表面17的内侧形成多个冷却通道39，冷却水可以通过这些冷却通道39沿金属壳体11的轮廓表面19在圆周方向上流动。由此，形成全面封闭的冷却水套，以便通过沿金属壳体11的热传导冷却与之连接的定子23。
为了将所需的冷却水输送给冷却通道39或从该冷却通道39排出，在塑料壳体15上设置多个冷却水连接管41。从而形成的冷却水回路的支路也通向电路壳体区段21，以便借助冷却水冷却在该处布置的逆变器31。
所示的驱动单元还包括闭合的油回路，以便润滑并且冷却正齿轮传动器33，还以便润滑用于输出轴27的轴承并且冷却转子25。润滑油的流动方向在图3中由箭头43表示。为油回路配设由冷却水回路的导管47导引经过的油槽45。因此，油槽45和导管47形成热交换器，以便将热量从润滑油排放给冷却水。
因此，结果形成具有不同温度水平的两个冷却回路，以便尤其是逆变器31也可以借助冷却水保持在比润滑油的温度(约130°C)更低的温度水平(约80°C)。
附图标记列表
11 金属壳体
13，13'盖板
15 塑料壳体
17 塑料壳体的轮廓表面
19 金属壳体的轮廓表面
21 电路壳体区段
23 定子
25 转子
27 输出轴
29 电机
31 逆变器
33 正齿轮传动器
35 连接法兰
37 分隔板
39 冷却通道
41 冷却水连接管
43 润滑油的流动方向
45 油槽
47 导管

Claims (10)

1.一种电驱动单元，该驱动单元具有容纳在金属壳体(11)中的定子(23)和可在所述定子内部转动的转子(25)，其特征在于，在所述定子(23)的区域内在金属壳体(11)上设置塑料壳体(15)，该塑料壳体(15)形成至少一个用于冷却液的冷却通道(39)以便通过所述金属壳体(11)冷却所述定子(23)。
2.按权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，所述塑料壳体(15)和所述金属壳体(11)共同作用，以便共同形成一条或一些所述的冷却通道(39)。
3.按权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于，所述金属壳体(11)在所述定子(23)的区域内形成轮廓表面(19)，其中，所述塑料壳体(15)也在所述定子(23)的区域内形成轮廓表面(17)，其中，在所述金属壳体上和/或所述塑料壳体上构造分隔板(37)，并且其中，所述金属壳体的所述轮廓表面(19)、所述塑料壳体的所述轮廓表面(17)和所述分隔板(37)形成一条或一些所述所述的冷却通道(39)。
4.按前述权利要求所述的驱动单元，其特征在于，所述塑料壳体(15)在所述定子(23)的区域内全面地包围所述金属壳体(11)。
5.按前述权利要求所述的驱动单元，其特征在于，所述塑料壳体(15)一体式地或由两部分构成。
6.按前述权利要求所述的驱动单元，其特征在于，所述塑料壳体(15)具有集成的密封段。
7.按前述权利要求所述的驱动单元，其特征在于，所述塑料壳体(15)具有电路壳体区段(21)，在所述电路壳体区段(21)中容纳有所述驱动单元的电路(31)，其中，所述一个或所述一些冷却通道(39)也被导引向所述电路壳体区段(21)，以便冷却所述电路(31)。
8.按权利要求7所述的驱动单元，其特征在于，在所述电路壳体区段(21)中设置金属薄膜或金属板。
9.按前述权利要求所述的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元还具有变速器(33)，其中，所述金属壳体(11)具有至少一个用于润滑液的通道，以便润滑并且冷却所述变速器(33)和/或所述转子(25)。
10.按前述权利要求所述的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元具有用于所述润滑液的油槽(45)，其中，所述油槽形成将热量从所述润滑液排放给所述冷却液的热交换器。
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