CN108081938A - 摩擦优化的电的动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的包括两个电机的电的动力系统，该动力系统具有用于电机的转子的特殊的支承方式。本发明还涉及一种配备有这种动力系统的机动车。

Description

摩擦优化的电的动力系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的包括两个电机的电的动力系统/动力传动系，该动力系统具有用于电机的转子的特殊的支承方式。本发明还涉及一种配备有这种动力系统的机动车。
背景技术
电机的转子通常通过两个滚动轴承——在轴端部上各一个滚动轴承——支承。在电机与万向轴之间通常还布置变速器。在具有两个电机的电的轴动力装置中，总是在所有四个轴承上产生摩擦损失。
文献DE 42 36 124 A1公开了一种电动车辆，该电动车辆的动力单元包括两个布置在车桥上的电机，这两个电机分别通过行星齿轮变速器/行星齿轮传动机构与驱动轮连接。两个电机的驱动轴通过差速装置彼此连接。两个驱动轴分别通过两个滚动轴承支承。
文献DE 37 25 620 C2说明了一种用于机动车、特别是全轮驱动的机动车的具有制动能回收的动力和制动装置，其中，每个被驱动的车轮都具有起发电机的作用的电机。被驱动的车轮优选通过具有备用制动器的单行星架-行星齿轮变速器(Einsteg-Planetengetriebe)与驱动电机连接。车桥的两个电机布置在共同的壳体中，该壳体弹性地支承在车体上。备用制动器的壳体分别支承在电机壳体的滚动轴承上。
从文献DE 10 2009 033 531 A1中已知一种用于机动车的动力设备，其中，空心的门式车桥接纳两个电机，该电机分别被配设给车辆的一个车轮。在电机与为电机配设的车轮之间布置减速器，该减速器通过万向轴连接到对应的车轮上。未详细描述两个电机的转子的支承。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于机动车的具有两个电机的动力系统，减小在其中出现的摩擦损失。
上述目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的用于机动车的动力系统实现。由从属权利要求、说明和附图中得到实施形式。本发明还涉及一种具有根据本发明的动力系统的机动车。
根据本发明的动力系统包括两个电机，这两个电机相应被设置为用于，在机动车的车桥或车轮上施加转矩。两个电机的转子轴彼此对中心地布置。两个电机的转子轴的位于两个电机之间的端部同轴地搭接。为此一个轴或转子轴的至少一个端部设计为空心的并具有如下所述的内直径，该内直径大于另外的轴或转子轴的对应的端部的外直径。一个轴的空心的端部接纳另一轴的端部，沿径向在两个端部之间布置有轴承。
在本公开文献的范围中，术语“轴”、“转子轴”或“转子的轴”彼此用作同义词。
在一实施形式中，具有空心的端部的轴的外直径向着空心端部增大。由此实现轴的空心端部的较大的内直径。在一实施形式中，另外的轴的外直径在其长度范围上保持不变。
在另一实施形式中，不具有空心端部的轴的外直径向着被另外的轴的空心端部接纳的端部减小。在一实施形式中，另外的轴的外直径在其长度范围上保持不变。
在另一实施形式中，具有空心端部的轴的外直径向着该空心端部增大，另外的轴的外直径向着被空心端部接纳的端部减小。
可以分别连续地进行转子轴的外直径的变化或也可以形成凸肩。
在一实施形式中，在转子轴的两个同轴地搭接的端部之间的轴承是滚动轴承。在另一实施形式中，在转子轴的两个同轴地搭接的端部之间的轴承是滑动轴承。
在一实施形式中，转子轴的两个同轴地搭接的端部中的沿径向位于外部的端部支承在滚动轴承中。
在动力系统的一实施形式中，转子轴的两个同轴地搭接的端部通过两个沿径向嵌套地布置的轴承支承。在此这可以是两个沿径向嵌套的滚动轴承或由内部的滑动轴承和外部的滚动轴承形成的组合。
如果两个电机以相同的转速转动，例如在车辆直线行驶时，仅在沿径向位于外部的轴承中出现相对运动以及进而出现摩擦。仅当两个电机的转速不同时，例如在车辆的弯道行驶或转矩分配(电的扭矩矢量控制)时在沿径向位于内部的轴承中出现相对运动并进而出现摩擦。
在一实施形式中，两个电机的转子轴的彼此远离的端部沿径向分别固定在行星齿轮变速器中。在此可以实现多个变型。在一实施形式中，转子轴的相应端部固定在行星齿轮变速器的太阳轮中。在另一实施形式中，转子轴的相应端部固定在行星齿轮变速器的行星架中。通过固定在行星齿轮变速器中的方式取消了常见的用于支承相应的轴端部所需的滚动轴承。
在动力系统的一实施形式中，行星齿轮变速器布置在电机与万向轴之间，该万向轴与车轮连接并将由电机产生的转矩传递到车轮上。
根据本发明的动力系统的优点是，在电机的转子的径向支承部中产生摩擦的位置的数量减少。由此总体上减小了在动力系统中出现的摩擦并进而减小了与之相关的损失。因此提高了电动的巡航范围并减小了电消耗。
根据本发明的动力系统的另一优点是节省了构件。根据实施形式的不同，与以传统的方式支承电机的转子的动力系统相比，节省了两个或三个轴承，这减小了动力系统的重量、空间需求或构造空间以及成本。
显而易见的是，上述中提到的和下面还要说明的特征不仅以相应给出的组合形式，而且在不离开本发明的范围的情况下还可以以其它的组成形式或单独地使用。
附图说明
下面根据实施例并参照附图进一步说明本发明。
图1示出根据本发明的动力系统的实施例。
附图标记列表：
1：第一电机
11：第一电机的定子
12：第一电机的转子
13：第一电机的转子轴
2：第二电机
21：第二电机的定子
22：第二电机的转子
23：第二电机的转子轴
3：沿径向位于内部的轴承
4：沿径向位于外部的轴承
5：第一行星齿轮变速器
6：第二行星齿轮变速器
7：第一万向轴
8：第二万向轴
具体实施方式
动力系统包括第一电机1和第二电机2，该第一电机具有定子11和位于轴13上的转子12，第二电机具有定子21和位于轴23上的转子22。
轴13和轴23彼此对中心地布置。轴23的面对第一电机1的端部是空心的并与轴13的面对第二电机2的端部同轴地搭接。
内部的轴承3沿径向位于轴13和23的同轴地搭接的端部之间，轴13支承在该轴承3中。在图1中示出的实施例中，轴承3是滚动轴承。在另外的实施例中轴承3是滑动轴承。轴23的空心的端部支承在滚动轴承4中。轴承3和4形成用于轴13和23的同轴地搭接的端部的沿径向嵌套的轴承布置。
如果两个电机1和2的轴13和23以相同的转速转动，则仅在径向外部的轴承4中出现相对运动并进而出现摩擦。仅当两个电机1和2的轴13和23的转速不同时才在沿径向位于内部的轴承3中出现相对运动并进而出现摩擦。因此轴承3可以有利地实施为滑动轴承，该滑动轴承和滚动轴承相比具有较小的空间需求。
轴13的远离第二电机2的端部沿径向支承在第一行星齿轮变速器5中。在图1中示出的实施形式中，轴13的该端部固定在行星齿轮变速器5的太阳轮中。
轴23的远离第一电机1的端部沿径向支承在第二行星齿轮变速器6中。在图1中示出的实施形式中，轴23的该端部固定在行星齿轮变速器6的太阳轮中。
在另一实施形式中，转子轴13和23的相应的端部固定在行星齿轮变速器5和6的行星架中。通过固定在行星齿轮变速器中的方式取消了常见的用于支承相应的轴端部所需的滚动轴承。因此与以传统的方式支承转子轴13和23的动力系统相比节省了两个滚动轴承。
第一行星齿轮变速器5将轴13与第一万向轴7连接，该第一万向轴与机动车的第一车轮(未示出)连接。第二行星齿轮变速器6以类似方式将轴23与第二万向轴8连接，该第二万向轴与机动车的第二车轮(未示出)连接。电机1和2驱动机动车的位于共同的车桥上的两个车轮。

Claims (15)

1.一种用于机动车的动力系统，该动力系统具有分别包括定子(11、21)、转子(12、22)和转子轴(13、23)的两个电机(1、2)，其中，两个电机分别被设置为用于在机动车的车桥或车轮上施加转矩，其特征在于，两个电机(1、2)的转子轴(13、23)对中心地布置，两个电机(1、2)的转子轴(13、23)的位于两个电机(1、2)之间的端部同轴地搭接，沿径向在转子轴(13、23)的两个端部之间布置有轴承(3)。
2.根据权利要求1所述的动力系统，其特征在于，转子轴(23)的至少一个端部设计为空心的并具有如下所述的内直径，该内直径大于另外的转子轴(13)的对应的端部的外直径，转子轴(23)的空心端部接纳另外的转子轴(13)的对应的端部。
3.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，具有空心端部的转子轴(23)的外直径向着空心端部增大。
4.根据权利要求3所述的动力系统，其特征在于，另外的转子轴(13)的外直径在其长度范围上保持不变。
5.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，另外的转子轴(13)的外直径向着被具有至少一个空心端部的转子轴(23)的空心端部接纳的端部减小。
6.根据权利要求5所述的动力系统，其特征在于，具有至少一个空心端部的转子轴(23)的外直径在其长度范围上保持不变。
7.根据权利要求2所述的动力系统，其特征在于，具有至少一个空心端部的转子轴(23)的外直径向着空心端部增大，另外的转子轴(13)的外直径向着被具有至少一个空心端部的转子轴(23)的空心端部接纳的端部减小。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的动力系统，其特征在于，在转子轴(13、23)的两个同轴地搭接的端部之间的轴承(3)是滚动轴承。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的动力系统，其特征在于，在转子轴(13、23)的两个同轴地搭接的端部之间的轴承(3)是滑动轴承。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的动力系统，其特征在于，转子轴(13、23)的两个同轴地搭接的端部中的沿径向位于外部的端部支承在滚动轴承(4)中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的动力系统，其特征在于，两个电机(1、2)的转子轴(13、23)的彼此远离的端部沿径向分别固定在行星齿轮变速器(5、6)中。
12.根据权利要求11所述的动力系统，其特征在于，转子轴(13、23)的相应端部沿径向固定在行星齿轮变速器(5、6)的太阳轮中。
13.根据权利要求11所述的动力系统，其特征在于，转子轴(13、23)的相应端部沿径向固定在行星齿轮变速器(5、6)的行星架中。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的动力系统，其特征在于，行星齿轮变速器(5、6)布置在电机(1、2)与万向轴(7、8)之间，该万向轴与机动车的车轮连接。
15.一种具有至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的动力系统的机动车。
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