CN103796857A - 用于电动车辆的驱动单元及用于在电动车辆中固定驱动单元的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的驱动单元（1），所述驱动单元包括用于驱动电动车辆的轴的电机（4），所述电机设置在壳体（1a）中，并且所述驱动单元包括用于将转矩从电机传递到电动车辆的轴上的驱动轴（13）和至少一个用于将驱动单元支承在电动车辆的车身上的支承装置，本发明的特点在于，所述驱动单元（1）的壳体（1a）被构造为所述驱动单元在电动车辆的车身上的支承装置。本发明同样涉及一种用于在电动车辆中固定驱动单元的方法以及一种用于电动车辆的、具有驱动单元的驱动系统。

Description

用于电动车辆的驱动单元及用于在电动车辆中固定驱动单元的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆的驱动单元，所述驱动单元包括用于驱动电动车辆的电机，其中，所述电机设置在壳体中，并且所述驱动单元包括用于将转矩从电机传递到电动车辆的轴上的驱动轴和至少一个用于将驱动单元支承在电动车辆的车身上的支承装置。

本发明同样涉及一种用于在电动车辆中固定尤其是根据权利要求1至12中至少一项所述的驱动单元的方法以及涉及一种用于电动车辆的驱动系统。

背景技术

用于电动车辆的驱动单元通常包括具有驱动轴的电动机，所述驱动轴通过变速器最终驱动电动车辆的一个车轮或多个车轮。在此，替代在传统驱动的机动车内居中地设置在前轴上方的内燃机，设置一个用于驱动前轴的中心电动机。此外，例如由US6,540,632B1也已知所谓的靠近车轮的驱动装置。由DE10022319A1还已知所谓驱动桥结构形式的电动驱动装置。在此，替代主传动器或差速器设置具有差速器的电机，该电机通过万向轴驱动电动车辆的轴的车轮。电机和差速器为了其支承而设置在一个在所有空间方向上都刚性的副车架上，尤其是借助轴承衬套设置在所述副车架上。副车架本身又设置在电动车辆的车身上。同样已知的是，将具有所属差速器的电机侧向固定地，即基本上在电机的驱动轴垂直于车轴的电机布置中，与车身连接。

在此缺点是，由此一方面尤其是由于副车架而需要大的结构空间，以便将具有马达和变速器的驱动单元固定或支承在车身上。另一方面，由于在电动车辆的相应的轴上可供使用的结构空间受限，驱动单元的制造或在电动车辆中的安装费劲且复杂并且使得制造成本昂贵。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于电动车辆的驱动单元，该驱动单元可成本低廉地制造、需要的结构空间少并且能够以简单且可靠的方式安装到电动车辆中用于驱动该电动车辆。

本发明通过一种用于电动车辆的驱动单元解决该任务，该驱动单元包括用于驱动电动车辆的电机，所述电机设置在壳体中，并且该驱动单元包括用于将转矩从电机传递到电动车辆的轴上的驱动轴和至少一个用于将驱动单元支承在电动车辆的车身上的支承装置，该任务由此被解决，即，所述驱动单元的壳体被构造为驱动单元在电动车辆的车身上的支承装置。

本发明同样通过用于在电动车辆中固定尤其是根据权利要求1至12中至少一项所述的驱动单元的方法通过以下步骤解决：将至少一个弹簧导杆装入驱动单元的壳体的空槽中并且借助在空槽中的夹紧和/或借助板的法兰连接将所述至少一个弹簧导杆固定在空槽中。

本发明同样通过用于电动车辆的驱动系统解决，该驱动系统包括根据权利要求1至11中至少一项所述的驱动单元、至少一个横梁和至少一个弹簧导杆，所述驱动单元的壳体固定在所述横梁上，所述弹簧导杆一方面固定在驱动单元的壳体上并且另一方面与电动车辆的车身的固定元件、尤其是纵梁固定。

通过本发明实现的优点之一是，由此提供一种用于电动车辆、尤其是用于电动车辆后桥的驱动单元和驱动系统，其中支承装置、底盘导杆和/或驱动单元的壳体及其变速器总体地形成一个功能单元。驱动单元的壳体在此提供用于将驱动单元支承在电动车辆中的副车架的功能，从而能够省去耗费的且需要结构空间的副车架。

本发明的其它有利的实施方式、特征和优点在从属权利要求中描述。

适宜地，壳体具有至少一个第一固定装置用以将电动车辆的至少一个尤其是弹性的弹簧导杆固定在壳体上。由此实现的优点是，由此驱动单元的壳体以简单且可靠的方式提供固定装置，从而壳体可以在副车架的意义上作为支承装置与电动车辆的车身连接。借助尤其是弹性的弹簧导杆能够由此在不同的空间方向上为驱动单元提供一定的弹性，以便有针对性地至少部分地抑制驱动单元的振动。

有利地，所述至少一个第一固定装置被构造用于固定穿过的、尤其是弹性的弹簧导杆。弹簧导杆可以由此简单地装入到驱动单元的壳体中并且通过封闭壳体被可靠且固定地设置在驱动单元的壳体中。通过该方式也能够实现驱动单元的壳体的特别简单且成本低廉的制造，因为穿过的弹簧导杆也仅需在壳体的一个位置上被固定。由此能够省去弹簧导杆的耗费的其它固定位置，例如省去在驱动单元的壳体的不同侧上的固定位置。

适宜地，第一固定装置包括用于接收弹簧导杆的、锥形地构造的开口，该开口在朝壳体内部的方向上敞开地构成。在弹簧导杆相对应地并且基本上锥形地构造时，弹簧导杆可以在驱动单元的壳体本身中没有附加的固定装置的情况下形状锁合地和/或力锁合地穿过驱动单元的壳体固定在该壳体上。可以省去用于固定弹簧导杆的附加的孔或类似装置，从而驱动单元能够更成本低廉地被制造。此外，锥形收缩的开口也可以同时与驱动单元的壳体通过用于壳体的相应铸模被制造并且不需要事后开设在壳体中，例如通过铣削或类似加工被开设。

有利地，第一固定装置被构造用于可插入地接收弹簧导杆。以该方式能够将弹簧导杆特别简单地装入和固定在驱动单元的壳体上。变速器单元的壳体不必为此被打开，而是可以首先固定在电动车辆中。弹簧导杆可以然后在完成变速器在车辆中的安装之后被插入到壳体中并且由此也固定在壳体上。总体上由此显著简化了电动车辆的制造。

适宜地，第一固定装置被构造用于固定由纤维-塑料复合物制成的弹簧导杆。由此能够借助第一固定装置将由纤维-塑料复合物制成的弹性且轻的弹簧导杆可靠地固定在驱动单元上。

有利地，多个第一固定装置基本上平行于驱动轴并且上下地和/或相互错开地设置。由此实现的优点是，由此能够通过第一固定装置在驱动单元的壳体中的布置实现驱动单元相对于电动车辆的车身的较高的抗扭刚度。第一固定装置的相互错开并且上下地构成的布置可以通过装入到第一固定装置中的弹簧导杆更好地承受垂直于驱动轴作用的转矩、尤其是电机的转矩，因此可以避免电机的倾翻。

适宜地，壳体具有第二固定装置用以将壳体固定在电动车辆的横梁上。以该方式能够实现驱动单元在电动车辆的车身上更可靠的支承。当例如电动车辆的横梁垂直于由横梁和驱动单元的驱动轴构成的平面固定地构造时，通过第二固定装置同样能够承受通过驱动单元引起的转矩的、垂直于驱动轴的部分。

有利地，第二固定装置被构造用于形状锁合和/或力锁合地固定横梁。以该方式能够例如通过横梁在驱动单元上的夹紧或张紧实现驱动单元在电动车辆的横梁上特别简单且可靠的固定。

适宜地，在壳体上设置一个尤其垂直于驱动轴突出的转矩支柱。借助转矩支柱能够将驱动单元一方面更可靠地直接固定在电动车辆的车身上，同时驱动单元在其驱动器和从动器之间的转矩差可以被支撑在电动车辆的车身上。

有利地，转矩支柱包括用于固定在电动车辆的稳定器上的套筒铰链，该套筒铰链尤其是由橡胶制成。由此能够实现驱动单元在电动车辆的稳定器上的简单的、可靠的支撑。

适宜地，套筒铰链包括空槽。由此实现的优点是，由此与底盘-舒适-轴承类似地在垂直于驱动轴的方向上实现不同的刚度。

本发明的其它重要特征和优点由从属权利要求、附图和根据附图的所属附图说明得出。

显然，上述的和有待在下面描述的特征不仅能以分别给出的组合、而且也能以其它组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

本发明的优选实施例在附图中示出并且在下面的说明书中被详细地阐述，其中，相同的附图标记涉及相同的或类似的或功能相同的部件或元件。在此分别以示意的形式示出：

图1在从上方看的俯视图中示出具有根据本发明第一实施方式的驱动单元的驱动装置。

图2a、2b示出穿过根据第一实施方式的驱动单元的壳体的横截面；以及

图3示出根据图1的驱动装置的三维透视图。

具体实施方式

图1在从上方看的俯视图中示出具有根据本发明第一实施方式的驱动单元的驱动装置。

在图1中，附图标记1表示用于电动车辆的驱动单元。该驱动单元1包括电动机4，该电动机设置在驱动单元1的壳体1a中。驱动单元1的壳体1a按照图1基本上矩形地构造并且以相应较长的侧设置在电动车辆的车身的横梁2上。横梁2又与电动车辆的车身的、平行于电动车轴延伸的纵梁3连接。为了驱动电动车辆的车轮（未示出），驱动单元1与按照图1在y方向上分别设置在左侧和右侧的万向轴7连接。为了支承驱动单元1，设置有由纤维-塑料复合材料制成的弹性的弹簧导杆6，所述弹簧导杆固定在壳体1a的侧向的壳体开口10中并且基本上平行于万向轴7固定。这些弹簧导杆6基本上同样在y-方向上朝着电动车辆的车轮方向设置并且在此分别相互分开地构造，即不构造为穿过驱动单元1的壳体1a的贯穿部件，而是在驱动单元1的壳体1a中分开地被支承。因此，在图1中总共示出四个弹簧导杆6，即在驱动单元1的左侧和右侧各有两个相互平行的弹簧导杆。壳体开口10锥形地向外渐缩地构造并且弹簧导杆6在此被这样地构造，使得所述弹簧导杆在装入到壳体1a中之后并且在借助旋紧封闭该壳体1a之后被压入并且由此被固定在锥形的壳体开口10中。显然，弹簧导杆6也可以从外部插入到壳体1a中，并且替代地或附加地通过法兰板从外部固定在驱动单元1的壳体1a上或中。

横梁2同样固定在驱动单元1的壳体1a上：在图1-3中，横梁2被夹紧在壳体1a外侧的相应空槽14中并且因此形状锁合且力锁合地与壳体1a和驱动单元1连接。

驱动单元1的壳体1a优选由铝制成，尤其是铸造并且优选具有成型部11和/或多个相对于其中心的分界面。基本上矩形壳体1a的较长侧的延伸长度的一半处被称为中心。壳体1a还具有转矩支柱5，所述转矩支柱在x方向上（在图1中即向下）突出地构造。转矩支柱5按照图1基本上居中地设置在电动车辆的稳定器8上。

转矩支柱5可以在此一方面设置在稳定器8在y方向上的延伸长度的中心附近，以使载荷均匀地分布到侧旁的稳定器轴承9上，稳定器轴承垂直于驱动轴设置在车身的纵梁3的高度上。同样可行的是，转矩支柱5在稳定器8上的非对称布置，从而转矩支柱5靠近稳定器轴承9之一地设置在稳定器8上。该稳定器轴承9然后相应被加强地实施，以便能够承受由此引起的较高的载荷。在转矩支柱5和稳定器8之间装入由橡胶制成的套筒铰链。套筒铰链具有空槽，以便在不同的空间方向上提供不同的刚度。套筒铰链例如可以在平行于纵梁3的延伸方向具有加强的刚度，以便阻止稳定器8和驱动单元1在操作驱动单元1的电动机4时相对移动。同时可以垂直于图1的绘图平面将刚度构造得较软或较弱，从而在操作用于电动车辆的驱动单元1时转矩支柱被较软地支撑在稳定器8上。

图2示出穿过根据第一实施方式的驱动单元的壳体的横截面。

在图2a中示出垂直于图1的绘图平面穿过驱动单元1的壳体1a的横截面。可看到两个上下设置的、锥形构造的壳体开口10，它们在朝壳体1a的内部的方向上扩宽。弹簧导杆6插入地设置在壳体开口10中，弹簧导杆被这样地构造，使得所述弹簧导杆可从外部插入并且由此可固定在壳体开口10中：弹簧导杆按照图2具有V形的撑开元件15，所述V形的撑开元件对应于壳体1a的锥形的壳体开口10。弹簧导杆6以该方式在封闭壳体1a之后不能从壳体开口10滑落出来或滑动，与壳体1a固定并且设置在壳体1a中。

图2b示出沿着按照图2a的剖切线A-A的剖面。剖切线A-A在此对应于按照图1的图纸平面中的y方向。在壳体1a的外侧上可看到两个空槽14，横梁2分别在左侧和右侧被压入并且由此被固定在所述空槽中。横梁也可以附加地通过其它固定装置与壳体1a固定地设置在空槽14中。在壳体1a的内部可看到具有自由空间11a的成型部11，所述成型部一方面加强了壳体1a，另一方面同时提供了对电动机4振动的阻尼。

图3示出根据图1的驱动装置的三维透视图。

在图3中以三维视图示出根据图1和2a、b的驱动单元1。在图3的前部、即左下方区域中可看到两个弹簧导杆6，它们设置在驱动单元1的壳体1a上。同样可看到壳体1a的具有自由空间11a的成型部11。同样还看到电动机4，它设置在驱动单元1的壳体1a中并且具有输出轴13，该输出轴基本上平行于弹簧导杆6的延伸长度向着电动车辆的车轮的方向延伸。垂直于输出轴延伸地并且在壳体1a的背离弹簧导杆6的侧上设置转矩支柱5，该转矩支柱与稳定器8连接。稳定器8在此平行于电动车辆的车轴（在图1中在y方向上）延伸并且支承在稳定器轴承9中。（图3a的右上区域）。在背离电动机4的侧上、即在壳体1a的其中基本上设有弹簧导杆6的区域，壳体1a如在图2b中所示与横梁2力锁合地连接。横梁2在其整个垂直于电动车轴的延伸长度上基本上U形地并且向上敞开地构造并且在端部上具有固定托架12，以便将横梁固定在车身纵梁3（在图3中未示出）上。

如果横梁2例如相对于电动车辆的车身抗扭地构造，尤其是构造为空心型材而不是编织软管，并且相应地连接到车身上，则可以省略转矩支柱5，因为横梁2这时基本上自身承担作为转矩支柱的功能。如果横梁2垂直于图1的绘图平面刚性地构造，则转矩支柱也可以灵活地固定在车身上的不同点上。

总体上本发明尤其是具有优点，即基本上能够省去使用昂贵且耗费结构空间的副车架将驱动单元支承在电动车辆的车身上。驱动单元的壳体在此承担用于将驱动单元支承在电动车辆车身上的否则必须的副车架的功能。总体上由此能够实现驱动单元在电动车辆车身上的简单且成本低廉的支承。

尽管以上根据优选实施例描述了本发明，但是本发明不限于此，而是可以以多样的方式改变。

附图标记

1  驱动单元

1a 驱动单元的壳体

2  横梁

3  纵梁

4  电动机

5  转矩支柱

6  弹簧导杆

7  万向轴

8  稳定器

9   稳定器轴承

10  壳体开口

11  成型部

11a 自由空间

12  固定托架

13  输出轴

14  空槽

15  撑开元件

Claims (14)

1.一种用于电动车辆的驱动单元（1），所述驱动单元包括用于驱动电动车辆的电机（4），所述电机设置在壳体中，并且所述驱动单元包括用于将转矩从所述电机（4）传递到电动车辆的轴上的驱动轴（13）和至少一个用于将所述驱动单元支承在电动车辆的车身上的支承装置（2，3），

其特征在于，所述驱动单元（1）的壳体（1a）被构造为所述驱动单元（1）在电动车辆的车身上的支承装置。

2.根据权利要求1所述的驱动单元（1），其特征在于，所述壳体（1a）具有至少一个第一固定装置（10）用以将电动车辆的至少一个尤其是弹性的弹簧导杆（6）固定在壳体（1a）上。

3.根据权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，所述至少一个第一固定装置（10）被构造用于固定穿过的、尤其是弹性的弹簧导杆（6）。

4.根据权利要求2至3中至少一项所述的驱动单元，其特征在于，所述第一固定装置（10）包括用于接收所述弹簧导杆（6）的、锥形地构造的开口（10），所述开口在朝所述壳体（1a）的内部的方向上敞开地构成。

5.根据权利要求2至4中至少一项所述的驱动单元，其特征在于，所述第一固定装置（10）被构造用于能插接地接收所述弹簧导杆（6）。

6.根据权利要求2至5中至少一项所述的驱动单元，其特征在于，所述第一固定装置（10）被构造用于固定由纤维-塑料复合物制成的弹簧导杆（6）。

7.根据权利要求2至6中至少一项所述的驱动单元，其特征在于，多个第一固定装置（10）基本上平行于驱动轴（13）并且上下地和/或相互错开地设置。

8.根据权利要求1至7中至少一项所述的驱动单元，其特征在于，所述壳体（1a）具有第二固定装置（14）用以固定在电动车辆的横梁（2）上。

9.根据权利要求8所述的驱动单元，其特征在于，所述第二固定装置（14）被构造用于形状锁合和/或力锁合地固定所述横梁（2）。

10.根据权利要求1至9中至少一项所述的驱动单元，其特征在于，在所述壳体（1a）上设有尤其是垂直于驱动轴突出的转矩支柱（5）。

11.根据权利要求10所述的驱动单元，其特征在于，所述转矩支柱（5）包括套筒铰链用以固定在电动车辆的稳定器（8）上，所述套筒铰链尤其是由橡胶制成。

12.根据权利要求11所述的驱动单元，其特征在于，所述套筒铰链包括空槽。

13.用于在电动车辆中固定尤其是根据权利要求1至12中至少一项所述的驱动单元（1）的方法，其特征在于以下步骤：将至少一个弹簧导杆（6）装入到所述驱动单元（1）的壳体（1a）的空槽（10）中并且借助在所述空槽（10）中的夹紧和/或借助板的法兰连接将所述至少一个弹簧导杆（6）固定在空槽（10）中。

14.用于电动车辆的驱动系统，包括根据权利要求1至12中至少一项所述的驱动单元（1）、至少一个尤其是抗扭地构造的横梁（2）、转矩支柱（5）和弹簧导杆（6），所述驱动单元（1）的壳体（1a）固定在所述横梁上，所述转矩支柱优选基本上居中地固定在稳定器（8）上，所述弹簧导杆固定在所述驱动单元（1）的壳体（1a）上。

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