CN115642751A - 驱动单元和带有驱动单元的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动单元和带有驱动单元的车辆，驱动单元带有：壳体(2)；布置在壳体(2)内的电动马达(3)；耦联在电动马达(3)上的传动装置(8)；至少两个布置在壳体(2)内的油室(15、16)，这些油室具有油区域(20、21)和空气区域(22、23)并且在油区域(20、21)内通过溢流通道(18)彼此流动连接；泵(14)，其中，泵在抽吸侧与油区域(20)流动连接并且通过油室(15、16)输送油；和压力平衡通道(30)，压力平衡通道通入到空气区域(22、23)内并且使空气区域彼此流动联接。

Description

驱动单元和带有驱动单元的车辆

技术领域

本发明涉及驱动单元，特别是车辆电驱动设备，其带有传动装置。

背景技术

从现有技术已知带有整合在壳体之内的传动级的电驱动单元。此电驱动单元可以被设计为湿式或干式运行的电动马达，并且用于机动车辆中。为确保安全运行，必须润滑和冷却驱动单元和传动级。为此，通过驱动单元借助于泵从油储备器输送油。

油储备器可以通过分隔壁被分成两个油室，所述油室位于转子轴的轴向端部附近，以便在此处接收来自被主动润滑的轴承的油。两个油室通过分隔壁被分隔开，所述分隔壁具有溢流通道，使得油可以从一个油室流到相邻的油室内。由于有两个油室，在此在驱动单元处于倾斜位置时，例如在上坡行驶时，并非所有的油都流动到端部处，并且与较大的油室相比分隔壁减少了油的运动。通常随同旋转的部分位于转子轴的两个端部上，但是在配属的油室内油多余时随同旋转的部分接收过多的油并且将油输送到油室的上部区段内，这是不希望的。此外，如果一个油室中比相邻的油室中的油多很多，则油会突然通过溢流通道流入到较空的油室内，并且在此处侵入到不应与油接触或不应与大量油接触的区域内。在这些区域内则必须以更高的成本密封。

此驱动单元对于每个油室都具有排气部以提供向外部的排气，以防止在油位不均匀或油室温度变化大时空气区域中的压力变得过大或过小，这将至少使得油从油室之一的泵送变得困难。

这些驱动单元的缺点是其应用领域非常有限，因为在一定的安装位置或行驶情况中可能干扰向外的压力平衡，并且在油室的空气区域内的压力平衡通过溢流通道发生。由此，此驱动单元不能用于所有的安装位置或行驶情况，因为例如在特别地倾斜的安装位置或极端行驶情况中，油可能突然漫溢到直至排气部。

发明内容

本发明的任务在于提供带有整合在壳体内的传动级的电驱动单元，该电驱动单元防止了上述缺点并且比已知的驱动单元覆盖了更宽的使用领域。

此任务通过一种驱动单元解决，该驱动单元带有：壳体；布置在壳体内的电动马达；耦联在电动马达上的传动装置；至少两个布置在壳体内的油室，油室具有油区域和空气区域并且在油区域内通过溢流通道彼此流动连接；泵，其中，泵在抽吸侧与油区域流动连接并且通过油室输送油；和压力平衡通道，压力平衡通道通入到空气区域内并且将空气区域彼此流动联接，并且负责空气区域之间的压力平衡。由此提供了用于所有安装位置和行驶情况的压力平衡，并且扩大了带有传动级的电驱动单元的使用领域，因为防止了油从一个油室到另一个油室内的突然漫溢。此外，在两个油室内总是存在相同的压力，并且不再需要在每个油室内的排气部。总之，以此有效地防止了油溢出，并且确保了均匀的油分布。

优选地，油区域设置在电动马达的对置的轴向端部区域上。以此方式可以将油区域尽可能简单地整合到电驱动单元的壳体内，并且油区域处在如下位置附近，应将油输送到此位置处并且油从此位置流回到油室的底部。

泵例如给转子轴的轴承和/或传动装置的轴承和/或传动装置的齿轮输送油。因此，仅为或优选地为驱动单元的必须被主动润滑的位置供油。

转子轴优选地被构造为空心轴并且泵通过空心轴输送油。以此方式，油从轴承附近的一个油室被输送到另一个油室内的轴承。油从空心轴容易地被偏转到轴承和/或齿轮。

优选地，油室之间设置有至少一个分隔壁，所述分隔壁具有溢流通道。

电动马达优选地布置在与油室分开的马达空间内。以此方式，可以使用干式运行的电动马达，并且油不到达电动马达的转子和定子。

有利地，通入到油室的空气区域内并且将空气区域彼此流动连接的压力平衡通道定位在壳体内，使得防止油侵入到压力平衡通道内并且确保油室的空气区域之间的流动连接。例如，通入到油室的空气区域内的部位可以远离油室的油区域或定位在壳体的突出部或肋部之后，以此防止油侵入到压力平衡通道内。

在优选的设计方案中，压力平衡通道受到机械拦挡部保护，以防止油从油室流入。因此确保了仅引导空气的压力平衡通道在所有安装位置和行驶情况中都没有油，并且油室之间的压力平衡不受妨碍。

在一个优选的设计方案中，拦挡部、特别是在空气区域内的两个通入部位处的拦挡部被构造为透气且不透油的膜，或被构造为每个油室内的拦挡壁，特别是被构造为迷宫式拦挡部。以此可以通过简单的方式防止油侵入到压力平衡通道内，并且确保油室的空气区域之间的流动连接。

在一个实施例中，压力平衡通道由单独的空气线路形成，特别是由完全在壳体之内或部分在壳体之外或完全在壳体之外延伸的管或软管形成。由此实现了特别简单的结构。可构思的是此类软管或此类管可以改装在已知的驱动单元内。

在另一实施例中，压力平衡通道由壳体壁内的通道形成。由此不需要额外的组件。壳体在此优选地被构造为多件式，以便尽可能简单地产生通道，例如通过钻孔产生通道或在铸造时产生通道。但也可构思的是除了盖之外将壳体构造为一件式，并且借助于增材制造方法将通道整合到壳体之内。

在另一设计方案中，溢流通道和压力平衡通道过渡到彼此之中，并且形成共同的连接通道的区段，其中，溢流通道形成连接通道的在马达的安装状态中的下部区域，而压力平衡通道位于下部区域的上方。因此，可以确保油室的空气区域之间的压力平衡，而无需制造额外的通道。在此，优选地选择油位并且布置连接通道，使得在所有行驶状态中和安装位置中油都不充满整个连接通道。

所提出的驱动单元用于车辆的电驱动器。因此，驱动单元具有用于为车辆提供驱动力的电动马达。例如，车辆可以被构造为客车或商用车辆。例如，商用车辆可以被设计为卡车、小货车或公共汽车。

附图说明

本发明的另外的特点和优点从如下对于优选实施方式的描述中通过参考附图得到。其中：

图1示出根据本发明的驱动单元的实施方式的截面图，其中，压力平衡通道通过单独的空气线路形成，该空气线路完全在壳体之内延伸；

图2示出根据本发明的驱动单元的实施方式的截面图，其中，压力平衡通道通过单独的空气线路形成，该空气线路部分地在壳体之外延伸；和

图3示出根据本发明的驱动单元的实施方式的截面图，其中，压力平衡通道通过壳体壁中的通道形成。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的驱动单元1，该驱动单元带有壳体2和处在布置在壳体2内的、分开且密闭的马达空间5内的电动马达3。电动马达3例如可以是带有定子和转子的异步马达。

在所示的实施例中，转子轴7被实施为空心轴。在此被实施为行星齿轮传动装置的传动装置8耦联到转子轴7上。但是也可在驱动单元1内使用另外的类型的电动马达和传动装置。

转子轴7通过轴承9支撑在壳体之内。在所示的示例性实施例中，轴承9被实施为滚珠轴承。

传动装置8的行星轮10通过轴承11支撑在行星架12上。然而，在此实施例中，传动装置8中的行星轮10的轴承11被实施为滚针轴承。

转子轴7可以被电动马达3驱动并且在所示的实施例中将扭矩传递到传动装置8的太阳轮13上。通过行星架12进行输出。

泵14布置在壳体2的外侧。泵14被实施为油泵。

在壳体2内布置有两个油室15、16。根据驱动单元而定，油室也可以超过两个。这些油室15、16通过分隔壁17彼此分隔开，并且通过象征性地图示的溢流通道18被流动连接。分隔壁17在壳体2内布置在电动马达3的轴向中间的区域内。

此外，油室15、16通过密封件19与电动马达3的马达空间5分隔开。

油室15、16在此位于电动马达3的轴向端部区域处，此处布置有轴承9、11和传动装置8。溢流通道18是油室15、16的另一流动连接部。

油室15、16在安装状态中分别具有位于下方的油区域20或21和位于其上方的空气区域22、23。

在安装状态中，油室16的油区域20由于驱动单元1在车辆中的略微倾斜的定位而在竖直方向略微位于油室15之下，并且因此具有主油储备器的功能。

在所示出的实施例中，泵14从油室16的油区域20通过其自身的从油室16开始的抽吸通道24抽吸油。

抽吸通道24是单独的通道，其与溢流通道18间隔开并且直接在油室15侧向通向泵14。

泵14将油输送到被实施为空心轴的转子轴7的内部的通道25内。两个油室15、16也通过此通道25彼此连接。

开口26从通道25通向油室15内的轴承9，使得将油引导到相应的轴承并且将所述轴承润滑和冷却。

从轴承9流出的油然后已在油室15内，并且可以流入到油室的油区域20内。

另一开口27设置在转子轴7的对置的端部上，通过所述另一开口，油一方面可以到达油室16内的轴承9，而另一方面可以到达行星轮10，因此也可以到达太阳轮13并且通过开口28到达行星轮10的轴承11。行星传动装置的齿圈29的齿也以此油润滑。

在此，油随后也可以在油室16之内向下流入到油区域21内。从此处通过泵14再次将抽吸油使得形成回路。

在图1中所示的实施方案中设置有压力平衡通道30，所述压力平衡通道将两个油室15、16的空气区域22、23彼此流动连接。压力平衡通道30以虚线图示并且完全在壳体2内延伸，并且例如可以被实施为管或软管。如需要，管或软管可以被引导通过溢流通道18，而不过多地限制溢流通道18的横截面。

压力平衡通道30的端部并且因此其通入部位31在此通入到油室15、16的空气区域22、23内，并且因此确保油室15、16之间的压力平衡。如果使用此压力平衡通道30，则不必为两个油室15、16都配设有排气部。因此，两个油室15、16之一配设有排气部32就足够了。

压力平衡通道30的通入部位31配设有象征性地图示的机械拦挡部33，其防止油到达压力平衡通道。机械拦挡部33例如可以被实施为透气不透油的膜。此类膜例如布置在压力平衡通道30的端部处。因此，空气可以通过而到达压力平衡通道30并且确保压力平衡，但油被膜拦截。

也可构思将机械拦挡部33设计为迷宫式拦挡壁。此拦挡壁可以例如直接布置到压力平衡通道30的通入部位31上或作为壳体2的壁的部分。迷宫式结构防止油进入到压力平衡通道30内，而空气可以通过此迷宫式拦挡部，并且因此导致油室15，16之间的压力平衡。

图2和图3示出了根据本发明的驱动单元1的其他实施方案。基本功能在此相应于图1实施方案的功能，因此下文仅讨论不同之处。

在图2中的实施方案中，压力平衡通道30部分地布置在壳体2外。因此，可以以很简单的方式制造油室15、16的空气区域22、23之间的例如管或软管连接。在此应注意的是，压力平衡通道30的通入部位31也通入到油室15、16的空气区域22、23内。

在图3中，压力平衡通道30被设计为壳体2的壁内的通道。壳体2在此优选地被构造为多件式，以便尽可能简单地产生压力平衡通道30，例如通过钻孔或在铸造壳体2时或通过壳体2的增材制造方法产生压力平衡通道30。在此，除了盖之外壳体2可以被构造为一件式的。

在未图示的另一实施方式中，溢流通道18和压力平衡通道30彼此合并，并且形成共同的连接通道的区段，其中，溢流通道18形成连接通道的在驱动单元1的安装状态中的下部区域，而压力平衡通道30位于下部区域的上方。

溢流通道18因此在此位于油区20、21内，而位于其上的压力平衡通道30位于空气区域22、23内。因此可以确保压力平衡而无需制造额外的通道。在此，选择油位并且布置连接通道，使得在车辆的所有通常倾斜位置中油都不充满整个连接通道并且压力平衡通道30始终存在。

附图标号列表

1驱动单元

2壳体

3电动马达

5马达空间

7转子轴

8传动装置

9轴承

10行星轮

11轴承

12行星架

13太阳轮

14泵

15油室

16油室

17分隔壁

18溢流通道

19密封件

20油区域

21油区域

22空气区域

23空气区域

24抽吸通道

25通道

26开口

27开口

28开口

29齿圈

30压力平衡通道

31通入部位

32排气部

33拦挡部。

Claims (12)

1.驱动单元，特别是车辆电驱动设备，所述驱动单元带有：壳体(2)；布置在所述壳体内的电动马达(3)；耦联在所述电动马达(3)上的传动装置(8)；至少两个布置在所述壳体(2)内的油室(15、16)，所述油室具有油区域(20、21)和空气区域(22、23)，并且所述油室在所述油区域(20、21)内通过溢流通道(18)彼此流动连接；泵(14)，其中，所述泵在抽吸侧与油区域(20)流动连接并且通过所述油室(15、16)输送油；和压力平衡通道(30)，所述压力平衡通道通入到所述空气区域(22、23)内并且使所述空气区域彼此流动联接并且负责所述空气区域(22、23)之间的压力平衡。

2.根据权利要求1所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述油区域(20、21)设置在所述电动马达(3)的对置的轴向端部区域上。

3.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述泵(14)向转子轴(7)的和/或传动装置(8)的轴承(9、11)和/或所述传动装置(8)的齿轮输送油。

4.根据权利要求3所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述转子轴(7)被构造为空心轴并且所述泵(14)通过所述空心轴输送油。

5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，在所述油室(15、16)之间设置有分隔壁(17)，所述分隔壁具有所述溢流通道(18)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述电动马达(3)布置在与所述油室(15、16)分开的马达空间(5)内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述压力平衡通道(30)受到机械拦挡部(33)保护，以免油从所述油室(15、16)流入。

8.根据权利要求7所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述拦挡部(33)、特别是在所述空气区域(22、23)中的压力平衡通道(30)的两个通入部位(31)处的拦挡部，被构造为透气且不透油的膜，或被构造为每个油室(15、16)内的拦挡壁，特别是被构造为迷宫式拦挡部。

9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述压力平衡通道(30)由单独的空气线路形成，特别是由完全在所述壳体(2)之内或部分在所述壳体(2)之外或完全在所述壳体(2)之外延伸的管或软管形成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述压力平衡通道(30)由所述壳体壁内的通道形成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)，其特征在于，所述溢流通道(18)和所述压力平衡通道(30)过渡到彼此中并且形成共同的连接通道的区段，其中，所述溢流通道(18)形成所述连接通道的在所述马达的安装状态中的下部区域，而所述压力平衡通道(30)位于所述下部区域的上方。

12.车辆，所述车辆带有根据前述权利要求中任一项所述的驱动单元(1)。

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