CN106457990A - 电动马达单元到变速器壳体中的集成 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于机动车的驱动单元（10），该驱动单元具有变速器（12）、变速器壳体（14）以及带有定子（18）和转子（20）的电动马达单元（16）。所述变速器壳体（14）具有一内部空间，其中所述变速器（12）被接纳在所述内部空间中。所述电动马达单元（16）布置在所述变速器壳体（14）的内部空间中。

Description

电动马达单元到变速器壳体中的集成

技术领域

本发明涉及用于机动车的电驱动装置或者混合驱动装置。本发明尤其涉及一种用于机动车的、具有变速器和电动马达单元的驱动单元。

背景技术

为了驱动机动车，越来越多地使用电动马达，所述电动马达例如要么仅仅要么也在与传统的燃烧马达的组合中提供用于驱动机动车的驱动功率。

在现有技术中，介绍了大量的电动的驱动装置和混合驱动装置。在此，例如电机和/或燃烧马达通过变速器与车辆的动力传动系相耦联。所述变速器在此可以用于提供合适的转矩和转速或者将其彼此转换。为此，在许多情况中，所述电机和变速器可以并排地或者以在空间上直接临近的方式布置在马达室中。

在此，除了适当地将转矩或者力由马达传递给驱动轴之外，对于相关组件的润滑也会很重要。根据变速器或者电机的结构类型，可能需要用于不仅对所述电机而且对所述变速器或者所述变速器的部件进行润滑的措施。

另一个方面可能在于驱动单元的不同组件的可靠性和保养友好性。对于现代的车辆来说，例如可能重要的是，可以容易地对组件进行保养并且例如在出现故障时能够以尽可能小的时间花费和工具投入来加以更换。同时，尤其对于较小的机动车来说越来越多地要求紧凑的构造型式和节省位置空间的变型方案。

发明内容

本发明的实施方式可以有利地提高机动车的马达-变速器-布置结构的可靠性并且/或者降低用于制造和/或保养的花费。

下面要描述的发明的实施方式尤其以以下考虑为基础：

以往如上面已经说明的那样，要单独地制造变速器和电机，并且在装配机动车时将其彼此连接或者耦联成一个驱动单元。所述变速器和所述电机在此通常也在车内的装配状态中形成两个单独的单元。

为了提供一种比较紧凑的并且比较节省位置空间的驱动单元，建议将所述电机集成到变速器中。换句话说，所述电机的各个组件、例如转子和定子可以如此布置在所述变速器壳体内或上，从而在变速器壳体的内部也可以保证所述电机的完好的功能。在这种情况下，所述各个机器组件相应地相对于彼此来布置。

不过，对于电机的组件的可能需要的更换以及对所述变速器壳体内的电机进行的检查或者功能测试在此可能要求较大的花费。

因此，可能有利的是，将所述电机构造为单元并且事先、也就是在安装在所述变速器壳体中之前作为单元将其组装好。换句话说，所述电机可以作为独立的预装配的可运转的且经过测试的单元来处理。

这一点尤其可能是有利的，因为所述电机可以在单独的制造过程中在所定义的条件下来装配和测试，以便在安装到机动车或者驱动单元中之前就已经能够保证完好的功能。在安装到所述变速器壳体中的过程中，由此不必对所述电机的主要组件进行其他改动。

因此，按照本发明的一个方面建议了一种用于机动车的驱动单元，其具有变速器、变速器壳体以及带有定子和转子的电动马达单元。所述变速器壳体被构造用于不透气地密封地包围所述变速器壳体的内部空间，其中所述变速器被接纳在所述变速器壳体的内部空间中。所述驱动单元的特征在于，所述电动马达单元布置在所述变速器壳体的内部空间中，并且所述变速器被构造用于使所述电动马达单元与所述机动车的动力传动系相耦联。

“电动马达单元”在此可以是指一种电机，该电机可以被视为发挥功能的连续的功能单元。尤其在此所述电动马达的不同组件机械地彼此相连接或者布置，使得所述电动马达单元例如能够作为独立的标准组件来装配。

这样的驱动单元的优点可以在于，这样的电动马达单元一方面布置在所述变速器壳体的内部并且由此能够实现整个驱动单元的比较紧凑的并且比较小的构造型式。此外，所述电动马达单元在安装到所述变速器壳体中之前就已经能够被检查并且由此可以提高所述驱动单元的质量和可靠性。此外，通过在单独的制造过程中安装电动马达单元这种方式可以省去所述变速器壳体中的电动马达单元的单个部件的麻烦的装配或者拆卸。例如这能够实现所述电动马达的更为容易的更换，方法是：不是替换不同的单个部件而是还仅仅更换整个电动马达单元。

所述变速器在此例如可以是已知的、像例如典型地装入在机动车的动力传动系中的那样的变速器，并且对于该变速器来说力或者转矩的传递借助于齿轮和轴来进行。

在一种实施方式中，所述电动马达单元可以作为单元来工作并且能够作为单元从所述变速器壳体中取出。一个优点可以在于，所述电动马达单元可以与变速器无关地来制造并且完全可以进行检查，这可以在装配或者保养机动车时降低花费。因此，例如可以在所述电动马达单元出现缺陷或者故障的情况下将所述整个电动马达单元作为整体以仅仅少许的工作步骤从所述变速器壳体中取出并且必要时用备用驱动单元来取代。另一个优点可以是，可以单独地执行所述变速器和电动马达单元的制造及装配过程，这一点可以具有组织上的和制造技术上的优点。

在一种实施方式中，所述变速器壳体的内部具有用于对所述变速器进行润滑的润滑介质。所述变速器壳体和所述电动马达单元如此构成，从而借助于所述润滑介质对所述电动马达单元进行润滑。例如可以在所述变速器壳体中引入变速器油，所述变速器油同时可以用于对所述电动马达单元进行润滑。为此，例如可以在所述电动马达单元的外侧面上设置较小的开口，润滑剂可以在经过计量的情况下进入到所述电动马达单元的特定的区域中。一个优点可以在于，取代单独的润滑介质和相应必要的密封件还仅仅要对所述变速器壳体进行密封，这由润滑介质看来可以降低用于对所述驱动单元进行密封的花费。

在本发明的一种实施方式中，所述变速器壳体和所述电动马达单元如此构成，从而沿着所述转子的轴向方向将所述润滑介质输送给所述电动马达单元。换句话说，通过处于所述电动马达单元的驱动轴中的端面输送部来例如输送变速器油。由此能够在进行轴向的油输送时进行径向的油冷却。例如所述转子的驱动轴可以沿着纵向方向具有空腔，通过所述空腔可以运送所述润滑介质并且必要时可以通过开口使其分布到所述电动马达单元的有待润滑的区域中。

按照一种实施方式，所述电机以该电机的第一端面的边缘被固定在所述变速器壳体上。这个端面例如通过所述电机的壳体的法兰区段来构成。这可以具有以下优点：可以稳定地以较小的花费将所述变速器壳体内部的电动马达单元固定在可以从外面接近的区域上。

按照本发明的一种实施方式，所述电机的、与第一端面对置的纵侧端部被构造用于：在所述电机的装入的状态中为进行定位而保持地支撑在所述变速器壳体上。换句话说，所述电动马达的机械稳定或者固定可以通过以下方式来进行：例如如此构成电机外表面的凸起或者拱顶，使得其嵌合到处于所述变速器壳体上的、相应相一致的结构中并且就这样能够使所述电机稳定地安放在所述变速器壳体中并且由此防止所述电机的滑动或者运动。

在一种实例中，所述电机具有基本上柱筒状的外形并且以该柱筒状的电机的第一端面与所述变速器壳体在所述端面的圆周上旋紧在一起，并且此外在所述电机的对置的端部上通过使所述电机的一部分嵌合到处于所述变速器壳体上的结构中这种方式来得到支撑。由此可以有利地对所述电机的第二端部进行固定，而不必存在例如用于工具的、直接的局部的可接近性。

在本发明的一种实施方式中，所述电动马达单元此外具有电动马达壳体，其中所述电动马达壳体至少包围着所述定子和所述转子。这可以具有以下优点：所述电动马达单元的主要组件机械地得到保护，并且此外可以作为整体对所述电动马达单元进行运输和操作。此外，可以与所述变速器的润滑无关地例如通过处于所述变速器壳体中的所定义的开口或者阀来控制所述润滑的程度。在一种实例中，所述电动马达壳体是钢板壳体。

在本发明的一种实施方式中，所述电动马达壳体为了与所述变速器壳体进行热耦合而在轮廓附近（konturnah）被所述变速器壳体的部分区域所包围。由所述电动马达单元所产生的热由此可以有利地通过所述变速器壳体来运走，这可以降低用于对所述电动马达单元进行冷却的花费。

在本发明的一种实施方式中，所述电动马达壳体具有端面盖板，其中所述变速器的至少一部分布置在所述端面盖板上。换句话说，所述电动马达壳体的一部分同时用于接纳所述变速器的组件，这可以降低整个驱动单元的空间位置需求。在一种实例中，在所述端面盖板中布置了所述变速器的、用于接纳变速器轴的球轴承。

在本发明的一种实施方式中，所述电动马达单元此外具有用于对该电动马达单元进行控制的传感器单元。这样的传感器单元例如可以检测所述转子的驱动轴的转速或者位置并且将其传送给中心的控制单元。除此以外，可以获取其他的控制参量、例如温度或者压力。

附图说明

下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。不仅说明书而且附图都不应该被解读为对本发明的限制。

图1以纵剖面图示出了按照本发明的一种实施方式的、用于机动车的驱动单元的第一种实例；

图2以纵剖面图示出了按照本发明的一种实施方式的、用于机动车的驱动单元的第二种实例连同布置在端面盖板中的球轴承。

附图仅仅为示意图并且不按比例绘制。原则上，相同的或者类似的部件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出了机动车的驱动单元10的第一种实例，该驱动单元具有变速器12、变速器壳体14和电动马达单元16。所述电动马达单元16具有定子18和转子20。所述转子20具有驱动轴22，该驱动轴沿着纵向方向从所述转子20和所述电动马达单元16中穿过。所述驱动轴22在轴承24中得到了支承。在所述驱动轴22上安置了齿轮26，该齿轮又与所述变速器12的另一个齿轮26相耦联。所述变速器12包括其他的变速器轴30和相应的、用于实现变速器功能的轴承24。此外，在所述驱动轴22上可以安置传感器单元32，以便例如确定转速或者轴位置。

所述电动马达单元16被电动马达壳体34所包围，所述电动马达壳体例如可以是钢板壳体。所述电动马达壳体34可以具有开口，所述开口可以允许润滑剂受控制地流入到所述定子18和转子20的区域中。一个支撑区域36如此构成，使得所述电动马达单元16的指向变速器壳体14的一侧如此成型，从而所述支撑区域保持地嵌合到所述变速器壳体14的、相一致地构成的壁体结构中。所述支撑区域36例如构造为塞子状或者锥状，并且伸入到所述变速器壳体14的空心柱筒状的或者空心锥状的空隙中。所述支撑区域 36及其处于所述变速器壳体14中的相一致的空隙相对于所述驱动轴22布置在中心处。在这里所示出的实例中，所述电动马达壳体34在所述支撑区域36中成形为锥状，从而可以在所述电动马达单元16的被旋入的状态中将固定的座部夹紧在相应地设有凸起的变速器壳体壁中。此外，通过所述支撑区域36的和/或在所述变速器壳体14中的相应的空隙的锥状结构来实现所述电动马达单元16在所述变速器壳体14中的较好的定心效果。

所述电动马达单元16的壳体构造为柱筒状并且具有罐形区段，该罐形区段借助于盖板38来封闭。所述罐形区段在其朝向所述盖板38的端面上具有法兰区段，所述盖板38抵靠在所述法兰区段上。所述法兰区段又抵靠在所述变速器壳体14的凸肩上。所述盖板38例如构造为钢板。

所述盖板38与所述电动马达壳体34一起用螺纹连接件40被固定在所述变速器壳体14上。这些螺纹连接件40可以在圆周上沿着所述电动马达单元16或者电动马达壳体34的端面的边缘来布置。所述盖板38是在所述变速器12的空间区域与所述电动马达单元16的区域之间的分隔件。通过这个分隔件，例如可以在所述电动马达单元16的可能的故障情况下将该电动马达单元作为整体予以更换，方法是：松开所述螺纹连接件40并且可以将所述电动马达单元作为整体从所述变速器壳体14中取出并且可以相应地将其替换。

优点可以在于在所述驱动单元10的安装之前以及简化的装配中对所述电动马达单元16的完全可检测性。通过所述电动马达单元16与所述变速器壳体14的螺纹连接，产生从所述电动马达单元16经由所述螺纹连接件40到所述变速器壳体14的力线通量。

在所述变速器壳体14的内部，可以引入润滑剂（未示出）。所述润滑剂必要时也可以被引入到所述电动马达单元16的区域中并且例如能够在所述电动马达壳体34的外侧面上实现朝所述变速器壳体14的得到改进的热耦合。此外，所述润滑介质可以在受控制的情况下被引导到所述电动马达单元16的特定的区域中，以便能够在那里对可移动的元件进行润滑。

在一种实例中，所述电动马达单元在所述电动马达单元的壳体与所述定子的叠片组之间具有横向挤压接合件（Querpressverband）。另外，所述定子也可以被固定在板壳体中。在另一种实例中，定子与板壳体之间的机械连接可以传力连接地借助于横向挤压接合件来产生。这可以具有以下优点：可以避免额外的构件。

通过所述示出的总体构造，具有变速器12和电动马达单元16的整个驱动单元10可以通过所述变速器壳体14来不透气地封闭。这例如可以通过合适的、相互对置的密封面（未示出）来进行，所述密封面必要时可以通过额外的密封件来补充。

在图2中以纵剖面图示出了驱动单元10的另一种实施例。在这里示出的驱动单元在其主要的元件方面并且在其原则上的构造方面与图1的驱动机10的图示相符。

这里所示出的驱动单元与图1中的图示之间的重要区别在于：在所述端面盖板38上布置了轴承25。在此，所述轴承25如此被引入到所述盖板38的外侧的表面结构中，使得其可以接纳变速器轴30的一个端部。这例如可以通过将所述球轴承25压入到所述盖板38的准备好的表面结构中这种方式来进行。优点尤其在于减小了所述驱动单元10的轴向的结构长度。换句话说，将盖板38不仅用于遮盖所述电动马达单元16的内部空间而且用于将轴承25接纳在所述盖板38的、指向变速器12的一侧上。

要补充地指出，“包括”不排除其他的元件或者步骤并且“一”不排除大量数目。此外要指出，已经参照上述实施例之一所描述的特征或者步骤也可以在与其他在上面所描述的实施例的其他特征或者步骤的组合中来使用。权利要求中的附图标记不应该视为限制。

Claims (10)

1.用于机动车的驱动单元（10），具有

变速器（12）；

变速器壳体（14）；

带有定子（18）和转子（20）的电动马达单元（16）；

其中所述变速器壳体（14）具有一内部空间，

其中所述变速器（12）被接纳在所述内部空间中；

其特征在于，所述电动马达单元（16）布置在所述变速器壳体（14）的内部空间中，并且所述变速器（12）被构造用于：使所述电动马达单元（16）与机动车的动力传动系相耦联。

2.按权利要求1所述的驱动单元（10），其中所述电动马达单元（16）能够作为单元来工作并且能够作为单元从所述变速器壳体（14）中取出。

3.按前述权利要求中任一项所述的驱动单元（10），其中所述变速器壳体（14）的内部具有用于对所述变速器（12）进行润滑的润滑介质；并且

其中所述变速器壳体（14）和所述电动马达单元（16）如此构成，从而借助于所述润滑介质对所述电动马达单元（16）进行润滑。

4.按权利要求3所述的驱动单元（10），其中所述变速器壳体（14）和所述电动马达单元（16）如此构成，从而沿着所述转子（20）的轴向方向将所述润滑介质输送给所述电动马达单元（16）。

5.按前述权利要求中任一项所述的驱动单元（10），其中所述电机单元（16）以该电机单元（16）的第一端面固定在所述变速器壳体（14）上。

6.按权利要求5所述的驱动单元（10），其中所述电机单元（16）的、与所述第一端面对置的端部借助于锥状的支撑区域（36）保持地支撑在所述变速器壳体（14）的空隙处。

7.按前述权利要求中任一项所述的驱动单元（10），其中所述电动马达单元（16）此外具有电动马达壳体（34）；

其中所述电动马达壳体（34）至少包围着所述定子（18）和所述转子（20）。

8.按权利要求7所述的驱动单元（10），其中所述电动马达壳体（34）为了与所述变速器壳体（14）进行热耦合而在轮廓附近被所述变速器壳体（14）的部分区域所包围。

9.按权利要求7或8所述的驱动单元（10），其中所述电动马达壳体（34）具有端面盖板（38）；其中所述变速器（12）的至少一部分布置在该端面盖板（38）上。

10.按前述权利要求中任一项所述的驱动单元（10），其中所述电动马达单元（16）此外具有用于对该电动马达单元（16）进行控制的传感器单元（32）。