CN110291702A - 用于电轴驱动装置的电子设备壳体和具有电子设备壳体的电轴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的电轴驱动装置的电子设备壳体(1)，其中，电子设备壳体(1)准备用于容纳电力电子设备(2)，电力电子设备(2)用于在高电压系统或48伏电压系统中处理电压，其中，该电子设备壳体(1)用于容纳至少一个低电压部件(3)。本发明还涉及具有这种电子设备壳体(1)的电轴。

Description

用于电轴驱动装置的电子设备壳体和具有电子设备壳体的 电轴
技术领域
本发明涉及一种用于机动车、尤其具有P4混合动力装置的混合动力车辆的电轴驱动装置的电子设备壳体，其中，电子设备壳体准备用于容纳电力电子设备，电力电子设备在高电压系统/高压系统或48伏电压系统/48伏直流电系统/48V-DC系统中处理电压。此外本发明涉及具有这种电子设备壳体的电轴。
背景技术
由现有技术已知具有所属壳体的电轴驱动装置。尤其DE 10 2010 041 589 A1公开了一种用于容纳电机的电力电子设备的壳体元件，壳体元件具有第一壳体区域，第一壳体区域用于容纳电力电子设备，其中，第一壳体区域具有冷却区域，冷却区域设置成与电机的冷却区域联接成电力电子设备和电机的共同冷却部，其中，第一壳体区域具有密封元件，密封元件设置成与电机的至少另一壳体元件密封地联接。
但是现有技术始终具有如下缺点，即，在用于电力电子设备的壳体中仅集成在高电压区域中的部件和端口，但是低电压部件和低电压端口封装在单独的壳体中。因此，由于用于低电压电子设备的单独的第二壳体需要另外的线缆和插头来进行连接，这反映在提高的成本和所需的增大的结构空间。
发明内容
本发明的目的是，避免现有技术中的缺点或至少由此减少缺点，如此设计电子设备壳体，使得壳体件的紧凑性提高并且所需空间减小。
尤其应实现，无需在车辆中敷设插头和线缆。
根据本发明，上述目的在这种类型的装置中通过以下方式实现：使用一种电子设备壳体，该电子设备壳体用于尤其在材料方面和/或几何结构方面容纳至少一个低电压部件/低压部件。
这具有的优点是，通过将所有电子设备部件集成在一个壳体中可明显节省结构空间并且不再需要额外的构件，例如线缆或插接器，这有利于降低成本，并且功率损耗、例如由于在线缆中的线路电阻引起的功率损耗也被限制在最小。
有利的实施方式在从属权利要求中保护并且下面详细阐述。
也有利的是，低电压部件是电动机传感器或者说电机传感器、温度传感器、冷却部和/或例如停车锁止执行器或变速器执行器的执行器传感器。由此，低电压部件可有利地布置在很小的结构空间上并且经由一个共同的端口或多个端口与对应的执行器连接。此外，由此可提供完整的、经检验的并且运行良好的系统，该系统可在无需敷设线缆的情况下装配在车辆中。因此也降低了电子设备部件的易于出错性，因为尤其插接连接装置、线缆和其他的端口是通常的出错原因。
此外适宜的是，电子设备壳体具有用于执行器的低电压端口。由此可以合适的方式为传感器连接对应的执行器，由此通过传感器-执行器-开关电路无故障地进行调控。
一种有利的实施例的特征还在于，电子设备壳体与总壳体连接，其中，总壳体设计用于容纳电轴驱动装置。由此节省了在电轴和电子设备之间的尤其非常昂贵的、几米长的高电压线缆，这明显提高了壳体的紧凑性并且降低了结构空间需求。由此可有利地节省高电压布线和插接器的高成本。
也有利的是，电轴驱动装置包含电机或电动机或电驱动机、变速器和/或差速器。由此可将电池的功率/能量经由电力电子设备尤其传输给电机。
此外有利的是，电子设备壳体与总壳体一件式/一种材料式地构造，或者电子设备壳体和总壳体具有彼此匹配的端口。在一体式的构造方式中可有利地取消单独的电子设备壳体，这也意味着省去了在壳体之间的端口。两个壳体的一件式实施方式的另一优点是，可取消额外的密封接口，例如相对电子设备的壳体的、电机的冷却接头上和相接头上的额外的密封接口。在电子设备壳体和总壳体的两件式实施方式中尤其有利的是，两个壳体灵活可变并且与此相关地可通过不同的应用和目的确保壳体的模块化能力。
适宜的是，端口在几何结构方面配置用于形状配合式接合。由此仅通过匹配两个壳体就确保了共同冷却源的使用和密封的优点。
此外，端口可经由螺钉、铆钉和/或销连接。由此两个壳体可简单地彼此组装，但是也可在需要时、例如在维护或拆卸时再次简单地彼此分开。
此外有利的是，电子设备壳体布置在总壳体(在重力方向上观察)的下方，这确保可轻松地接触到电子设备部件，因为电轴驱动设备大多安装在后轴处，因此可从下方轻松接触。优选地，电子设备壳体在组装的状态下位于总壳体的下侧。
此外适宜的是，在电子设备壳体上设有至少一个冷却接头。由此确保封装的部件不会过热，而是可确保充足的冷却和功能完好性。由此借助冷却接头输送冷却剂，冷却剂在电子设备壳体中起吸热作用并且在离开电子设备壳体时起排热作用。
还优选地，冷却接头布置在电子设备壳体的侧部上，这对冷却流入提供更好的连接可行性，因此仅微小地影响周围部件。
也有利的是，冷却接头与电机的或机动车的冷却回路连接，由此已经存在的冷却回路可用于在总壳体中封装的部件以及用于电子设备壳体，并且无需设置自身的冷却循环系统，这节省了构件并且因此也节省了成本。
也可在电子设备壳体和总壳体之间或在电子设备壳体之内的不同的部件之间布置中间元件，中间元件尤其根据金属板/板件的类型来构造。由此可更好地将尤其控制模块/电机传感器与例如电机相屏蔽开，从而改进电磁兼容性。
优选地，电子设备壳体由铝构成或包括铝。因为铝在电磁兼容性方面具有良好的特性，该材料正好适用于电子设备壳体，由此电部件虽然构造在电机附近却没有受到不利的影响。
此外有利的是，在电子设备壳体上有用于28针信号插接器的接头。该接头符合电子设备部件的标准并因此特别适合作为对应的执行器的接头。
也有利的是，用于信号插接器的接头相对于电子设备壳体密封，这排除了颗粒或湿气会经由接头进入电子设备壳体中的情况。
在电子设备壳体上也可有用于电源的接头。电源可在通过电力电子设备处理之后用于供给布置在总壳体中的部件、尤其电机。尤其电源可通过一种“电池连接线”实现。
根据本发明，上述目的也通过以下方式实现，即，使用具有这种电子设备壳体的电轴，其中，用于高电压处理的电力电子设备被装入电子设备壳体中，并且低电压部件被装入电子设备壳体中。
根据本发明的实现方案的一部分还在于，使用具有电子设备壳体和总壳体的电轴，在总壳体中封装电机的转子和定子。
换句话说，本发明涉及在电轴领域中的应用。电轴包括可能构造成多级的变速器以及必要时包括停车锁止执行器或差动锁止机构、电机和电力电子设备。通常独立封装的电力电子设备与电轴无关地布置在车辆中，从而在电力电子设备和电轴之间的连接必须借助高电压线缆实现。由此产生用于高电压布线和插接器的高成本，而且需要更大的结构空间来布置电力电子设备。尤其在电轴上有额外的执行器时，通常需要额外的单独的用于执行器的电子设备，这又提高了用于线缆、插接器和壳体的成本。因此本发明提出，将电力电子设备集成到现有的电轴壳体/总壳体中。
在此，也需要将用于电机传感器的低压端口集成到电力电子设备中。必要时存在的执行器电子设备也应集成在电力电子设备中。为了能确保对电力电子设备和其他的电子设备部件的可接触性，有利的是，电力电子设备壳体节省结构空间地、在电机附近地、在电轴的下方地集成在壳体中。作为在电力电子设备的壳体和电轴的壳体之间的端口可想到的是，两个壳体一件式地/一种材料式地构造，或者电力电子设备装配在壳体罩盖中并且接下来固定在电轴的壳体上。由此可使两个组件预组装在自身的、单独的壳体中并且然后简单地组合。这确保壳体构造方案的高度可变性以及在不同应用和目的方面的模块化能力。
如果电轴和电力电子设备安装在共同的壳体中，电力电子设备布置在壳体的下部区域中。由此可取消单独的电子设备壳体。借助罩盖在电子设备部件的下方闭合共同的壳体，由此为了维护或拆卸可接触到电子设备部件。由此可提供一种完整系统，其包含经检验的并且运行良好的系统。此外由此可取消在电轴和电力电子设备之间的昂贵的高电压连接器。本发明尤其应用在混合动力模块中。优选地，这种集成的电力电子设备应用在P4混合动力装置中。但是也可将集成的电力电子设备应用在P2混合动力装置中。
附图说明
下面借助附图阐述本发明。其中：
图1示出了电子设备壳体的第一实施例的横截面示意图，电子设备壳体与用于电轴驱动装置的总壳体连接，
图2示出了电子设备壳体和总壳体的相对于图1轴向偏移的横截面示意图，
图3示出了电子设备壳体和总壳体的相对于图1和图2轴向偏移的横截面示意图，
图4示出了装配在总壳体上的电子设备壳体的立体图，
图5示出了总壳体和电子设备壳体的分解示意图，
图6示出了总壳体和电子设备壳体的相对于图5转动的分解示意图，
图7示出了电子设备壳体和总壳体以及共同的壳体的第二实施例的横截面示意图，
图8示出了具有电子设备壳体和总壳体的横截面的立体示意图，
图9示出了总壳体的立体图，
图10示出了总壳体和电子设备壳体在电子设备部件和控制部件未装配的状态下的立体示意图，
图11示出了共同的壳体以及预装配的控制部件和电子设备部件的立体图，以及
图12示出了用于电子设备部件和控制部件的、具有罩盖的完整装配的共同的壳体的立体图。
附图仅为示意性的附图并且仅用于理解本发明。相同的元件用相同的附图标记表征。各个实施例的特征可彼此交换。
具体实施方式
图1至图3示出了电子设备壳体1的不同轴向位置的横截面示意图，在电子设备壳体中布置电力电子设备2和至少一个低电压部件3，至少一个低电压部件包括用于对应的执行器的低电压端口4，其中，电子设备壳体1与容纳有电轴驱动装置的总壳体5连接。由此在电子设备壳体1中不仅布置电力电子设备2，而且低电压部件3，例如电机传感器、温度传感器、停车锁止执行器或变速器执行器也装入在电子设备壳体1中。
如在图4中可看出，电子设备壳体1紧邻总壳体5地布置并且与其连接。电子设备壳体1借助罩盖6闭合。在此，罩盖6匹配布置在电子设备壳体中的部件的轮廓。罩盖6由此固定在电子设备壳体1上，使得在维护或拆卸时可简单取下罩盖。
电子设备壳体1构造成，在控制部件和电轴之间布置间隔板，使得相应的部件彼此几乎没有电磁影响。在低电压部件3和电子设备壳体1上有接头7，在接头上可密封地套接28针信号插接器8。在该信号插接器8上可连接其他的执行器。在电子设备壳体1上也有电源接头，其(参见图5)构造成“电池连接线”9。
电子设备壳体1优选由铝制成。低电压模块/低电压部件/控制模块3经由多个螺钉10(参见图6)固定在电子设备壳体1上。在电子设备壳体1中有矩形的凹口11，在组装状态下低电压部件3的凸出部12接合到凹口中，其中，两个部件经由密封部13相对彼此密封。
图7至图12示出了电子设备壳体1与总壳体5的一体式构造方案。在该构造方案中，在装配状态下，壳体1、5的下部布置电子设备部件，例如电力电子设备2和低电压部件3。在第二实施例中，用于信号插接器8的接头7在共同的壳体1、5的外壁上集成到用于电子设备部件和电轴驱动装置的壳体1、5上。也有用于电源的接头，即电池连接线9。壳体的下部，即原始的电子设备壳体1经由罩盖6相对于环境密封。
附图标记列表
1 电子设备壳体
2 电力电子设备
3 低电压部件
4 低电压端口
5 总壳体
6 罩盖
7 接头
8 信号插接器
9 电源接头“电池连接线”
10 螺钉
11 凹口
12 凸出部
13 密封部

Claims (10)

1.一种用于机动车的电轴驱动装置的电子设备壳体(1)，其中，所述电子设备壳体(1)准备用于容纳电力电子设备(2)，所述电力电子设备(2)用于在高电压系统或48伏电压系统中处理电压，其特征在于，所述电子设备壳体(1)用于容纳至少一个低电压部件(3)。
2.根据权利要求1所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，所述低电压部件(3)是电机传感器、温度传感器、停车锁止执行器和/或变速器执行器。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，所述电子设备壳体(1)具有至少一个用于执行器的低电压端口(4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，所述电子设备壳体(1)与总壳体(5)连接，其中，所述总壳体(5)设计用于容纳所述电轴驱动装置。
5.根据权利要求4所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，所述电子设备壳体(1)与所述总壳体(5)一件式/一种材料式地构造，或者所述电子设备壳体(1)和所述总壳体(5)具有彼此匹配的端口。
6.根据权利要求5所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，所述端口在几何结构方面配置用于形状配合式接合。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，所述电子设备壳体(1)布置在所述总壳体(5)的下方。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，在所述电子设备壳体(1)上设有至少一个冷却接头。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的电子设备壳体(1)，其特征在于，在所述电子设备壳体(1)和所述总壳体(5)之间布置中间元件。
10.电轴，其具有根据权利要求1至9中任一项所述的电子设备壳体(1)，其中，用于处理高电压的电力电子设备(2)被装入所述电子设备壳体(1)中，并且所述低电压部件(3)被装入所述电子设备壳体(1)中。
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