KR20240037997A - 차량용 구동 유닛 및 차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 구동 유닛(1)에 관한 것이며, 구동 유닛(1)은 제1 전기 기계를 포함하고, 제1 전기 기계는, 회전축(Rot)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 제1 회전자(2)와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제1 고정자(3)를 포함하고, 회전축(Rot)은 축방향(A)을 형성하고, 제1 고정자(3)는 제1 고정자 코일(5)들이 배열된 제1 고정자 적층 코어(4)를 포함하고, 제1 고정자 코일(5)들은 각각 단부측에서 제1 정면측 코일 단부(6) 및 제2 정면측 코일 단부(7)를 형성하고, 제1 코일 단부(6)는 전류 접속을 위한 제1 스위칭 측면을 형성하고, 제2 코일 단부(7)는 제1 상대 스위칭 측면을 형성하고, 구동 유닛(1)은, 제1 전기 기계에 대해 축방향으로 인접하도록 장착된 제2 전기 기계를 포함하고, 제2 전기 기계는, 축방향(A)으로 회전축(Rot)을 중심으로 연장되는 회전 가능하게 장착된 제2 회전자(9)와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제2 고정자(10)를 포함하고, 제2 고정자(10)는 제2 고정자 코일(12)들이 배열된 제2 고정자 적층 코어(11)를 포함하고, 제2 고정자 코일(12)들은 각각 단부측에서 제3 정면측 코일 단부(13) 및 제4 정면측 코일 단부(14)를 형성하고, 제4 코일 단부(14)는 전류 접속을 위한 제2 스위칭 측면을 형성하고, 제3 코일 단부(13)는 제2 상대 스위칭 측면을 형성하고, 제1 기계 뿐만 아니라 제2 기계도 둘러싸는 하우징(16)이 제공되고, 제1 상대 스위칭 측면을 구비한 제1 전기 기계와 제2 상대 스위칭 측면을 구비한 제2 전기 기계는, 제1 상대 스위칭 측면과 제2 상대 스위칭 측면이 축방향(A)으로 서로를 향하도록 공통 하우징(16) 내에 배열된다. 또한, 본 발명은 차량에 관한 것이다.

Description

차량용 구동 유닛 및 차량

본 발명은 차량용 구동 유닛에 관한 것이며, 이러한 구동 유닛은 제1 전기 기계를 포함하고, 제1 전기 기계는, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 제1 회전자와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제1 고정자를 포함하고, 회전축은 축방향을 형성하고, 제1 회전자는 축방향으로 회전축을 중심으로 연장되고, 제1 고정자는 제1 고정자 코일들이 배열된 제1 고정자 적층 코어를 포함하고, 제1 고정자 코일들은 각각 단부측에서 제1 정면측 코일 단부 및 제2 정면측 코일 단부를 형성하고, 제1 코일 단부는 전류 접속을 위한 제1 스위칭 측면을 형성하고, 제2 코일 단부는 제1 상대 스위칭 측면을 형성하고, 구동 유닛은 또한, 제1 전기 기계에 대해 축방향으로 인접하도록 장착된 제2 전기 기계를 포함하고, 제2 전기 기계는, 축방향으로 회전축을 중심으로 연장되는 회전 가능하게 장착된 제2 회전자와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제2 고정자를 포함하고, 제2 고정자는 제2 고정자 코일들이 배열된 제2 고정자 적층 코어를 포함하고, 제2 고정자 코일들은 각각 단부측에서 제3 정면측 코일 단부 및 제4 정면측 코일 단부를 형성하고, 제4 코일 단부는 전류 접속을 위한 제2 스위칭 측면을 형성하고, 제3 코일 단부는 제2 상대 스위칭 측면을 형성한다. 또한, 본 발명은 차량에 관한 것이다.

특히 전기 차량들 또는 하이브리드 차량들의 경우, 2개의 전기 기계들을 차량의 파워 트레인 내에 서로 축방향으로 인접하도록 그리고 동축으로 배열하는 것이 공지되어 있다.

2개의 전기 기계들의 사용 시의 단점은, 2개의 전기 기계들이 파워 트레인 내부에 축방향으로 더 적은 공간을 차지하는 방식으로 이러한 전기 기계들을 파워 트레인 내에 서로 가깝게 배열하는 것이 구조적으로 어렵다는 것이다.

DE 10 2005 001 529 B3호는, 차량의 파워 트레인 내에 제1 전기 기계 및 제2 전기 기계를 고정하기 위한 방법 및 중간 플랜지를 개시하고, 이러한 전기 기계들은 각각 회전자 및 고정자를 포함하고, 이러한 방법에서는 제1 단계에서 제1 전기 기계의 회전자가 파워 트레인의 제1 클러치에 고정되고, 제2 단계에서 전기 기계의 고정자가 제1 전기 기계의 회전자에 해제 가능하게 고정되고, 제3 단계에서 중간 플랜지가 제1 전기 기계에 대해 동축이도록 그리고 축방향으로 인접하도록 배열되고, 중간 플랜지는 제1 전기 기계에 대향된 측면에, 중간 플랜지에 고정되는 회전자 및 고정자를 갖는 제2 전기 기계를 보유하고, 그리고 제4 단계에서 제1 전기 기계의 회전자에 대한 제1 전기 기계의 고정자의 고정은 해제되고, 제1 전기 기계의 고정자는 중간 플랜지에 고정된다.

DE 4323599 C1호로부터는 차량 구동용 전기 구동 유닛이 공지되어 있으며, 이러한 전기 구동 유닛은, 각각 자신들의 하우징들에 의해 정면측에서 축방향으로 서로 동일 평면에 놓이도록 플랜징된 2개의 전기 기계들을 포함한다. 2개의 전기 기계들은 외부 로터들로서 형성되고, 각각 회전자는 회전자 캐리어와 연결되고, 내부에 위치한 환형 고정자는 하우징과 연결되고, 회전자 샤프트는 회전자 캐리어와 연결된다. 구조 부피의 감소를 위해 회전자 캐리어는, 2개의 전기 기계들이 자신들의 하우징에 의해 서로 플랜징되는 정면에 각각 배열된다. 이러한 구동 유닛의 형성을 위해서는, 결과적으로 각각 자신들의 하우징 및 고정자 캐리어에 의해 완전히 형성되는 2개의 개별 전기 기계들이 필요하다.

DE 103 14 234 B3호는 서로 반경 방향으로 배열된 2개의 전기 기계들을 구비한 자동차 파워 트레인을 개시하고, 이러한 전기 기계들 중에서 반경 방향 내부에 배열된 전기 기계는 외부 로터로서 형성되고, 반경 방향 외부에 배열된 전기 기계는 내부 로터로서 형성된다.

본 발명의 과제는, 가능한 한 작은 구조 부피를 갖는 2개의 전기 기계들을 구비한 개선된 구동 유닛과, 상응하는 차량을 제공하는 것이다.

이러한 과제는 청구항 제1항의 특징들을 갖는 구동 유닛과, 청구항 제14항의 특징들을 갖는 차량을 통해 해결된다.

종속 청구항들에는, 추가의 장점들을 달성하기 위해 서로 적절하게 조합될 수 있는 추가의 바람직한 조치들이 나열되어 있다.

본 발명의 과제는 차량용 구동 유닛을 통해 해결되고, 이러한 구동 유닛은 제1 전기 기계를 포함하고, 제1 전기 기계는, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 제1 회전자와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제1 고정자를 포함하고, 회전축은 축방향을 형성하고, 제1 회전자는 축방향으로 회전축을 중심으로 연장되고, 제1 고정자는 제1 고정자 코일들이 배열된 제1 고정자 적층 코어를 포함하고, 제1 고정자 코일들은 각각 단부측에서 제1 정면측 코일 단부 및 제2 정면측 코일 단부를 형성하고, 제1 코일 단부는 전류 접속을 위한 제1 스위칭 측면을 형성하고, 제2 코일 단부는 제1 상대 스위칭 측면을 형성하고, 구동 유닛은 또한, 제1 전기 기계에 대해 축방향으로 인접하도록 장착된 제2 전기 기계를 포함하고, 제2 전기 기계는, 축방향으로 회전축을 중심으로 연장되는 회전 가능하게 장착된 제2 회전자와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제2 고정자를 포함하고, 제2 고정자는 제2 고정자 코일들이 배열된 제2 고정자 적층 코어를 포함하고, 제2 고정자 코일들은 각각 단부측에서 제3 정면측 코일 단부 및 제4 정면측 코일 단부를 형성하고, 제4 코일 단부는 전류 접속을 위한 제2 스위칭 측면을 형성하고, 제3 코일 단부는 제2 상대 스위칭 측면을 형성하고, 제1 기계 뿐만 아니라 제2 기계도 둘러싸는 하우징이 제공되고, 제1 상대 스위칭 측면을 구비한 제1 전기 기계와 제2 상대 스위칭 측면을 구비한 제2 전기 기계는, 제1 상대 스위칭 측면과 제2 상대 스위칭 측면이 축방향으로 서로를 향하도록 공통 하우징 내에 배열된다.

회전축을 통해서는 축방향이 형성된다. 이 경우, 반경 방향(반경측 방향)은 회전축에 대해 직교한다.

축방향으로 인접한다는 것은 평행하다는 것을 의미할 수 있다.

고정자 코일들은 권선이라고도 지칭될 수 있고, 코일 단부들은 권선 헤드들이라고도 지칭될 수 있다.

구동 유닛 내의 전기 기계들의 구조 공간은 대부분 주변 축 구조를 통해 국한된다는 것이 공지되어 있다.

본 발명에 따르면, 그러므로 제1 고정자를 갖는 제1 전기 기계와 제2 고정자를 갖는 제2 전기 기계는, 제1 상대 스위칭 측면과 제2 상대 스위칭 측면이 축방향으로 대향 배치되도록 공통 하우징 내에 배열된다.

이를 통해, 개별 하우징 내에 특히 공간 절약적으로 배열되는 것이 가능하다.

이 경우, 스위칭 측면은, 코일 단부들에 대한 전류 공급을 위한 스위칭 연결부들이 배열되는 코일 단부의 부분을 설명한다.

이 경우, 고정자들은, 공기 절연 경로[섬락 등이 발생하는 일 없이 2개의 전기 고정자들 또는 코일 단부들 사이의 가장 짧은 공기 간격을 갖는 공기 경로]가 존재하는 방식으로 자신들의 상대 스위칭 측면에 의해 대향 배열된다. 이를 통해, 작동 중 고정자들의 상호간 손상이 방지될 수 있다. 이 경우, 공기 절연 경로는 예를 들어 권선 헤드들 또는 코일 단부들의 크기에 따른다.

추가 실시예에서, 반경 방향으로 연장되는 분리벽이 적어도 제1 상대 스위칭 측면의 제2 코일 단부와 제2 상대 스위칭 측면의 제3 코일 단부 사이에 제공된다. 이 경우, 반경 방향(반경측 방향)은 회전축에 대해 직교한다. 이 경우, 분리벽은 하우징과 연결, 예를 들어 플랜지 결합/납땜 또는 용접될 수 있거나, 하우징과 일체형으로 형성될 수 있으며, 즉 예를 들어 일체형으로 제조될 수 있다.

이를 통해, 기계들은 공간적으로 분리될 수 있다.

이 경우, 분리벽은, 상대 스위칭 측면의 각각의 코일 단부들로부터 분리벽까지 충분한 공기 절연 경로가 존재하는 방식으로 배열된다.

일 실시예에서, 제1 고정자 코일들 및 제2 고정자 코일들은 성형 막대 권선으로서 형성된다. 이 경우, 권선의 도체들은 다각형, 특히 직사각형의 단면을 갖는다. 이를 통해, 특히 조밀한 권선이 달성될 수 있다. 그러나, 특히 성형 막대 권선에서는 동일하지 않은 축방향 폭을 갖는 고정자 코일들이 특히 발생할 수 있는데, 즉 국부적으로 회전 대칭이 아닌 영역들이 권선 헤드들 내에 발생할 수 있다. 특히 상대 스위칭 측면에는, 예를 들어 동일한 폭의 고정자 코일들을 갖는 전형적인 구조 방식이 구현 불가능한 영역들이 나타날 수 있다. 그곳에서는, 스위칭 측면에서 코일 단부들을 상응하게 상호 연결할 수 있도록 하기 위해 동일하지 않은 축방향 폭의 고정자 코일들이 사용될 수 있다. 이 경우, 동심형 고정자 코일들이라고도 불리는 동일하지 않은 폭의 고정자 코일들을 갖는 영역들은 동일한 폭의 고정자 코일들보다 권선 헤드로부터 축방향으로 더 돌출된다. 이는, 고정자들이 상대 스위칭 측면의 각각의 코일 단부들에서, 즉 고정자의 상대 스위칭 측면의 각각의 권선 헤드에서, 국부적으로 회전 대칭이 아니고 축방향 돌출부를 갖는 영역을 포함한다는 것을 의미한다.

추가 실시예에서, 제1 스위칭 측면의 제1 코일 단부에는, 제1 상호 연결 장치에 의한 제1 고정자 코일들의 상호 연결을 위하여 제1 코일 접속 영역이 제공된다. 이러한 상호 연결 장치는 전기 기계의 전류 공급을 위한 전력 접속 영역을 포함할 수 있다. 상호 연결 장치는 또한 전력 전자 장치 및 제어 전자 장치를 구비한 전력 접속 영역을 통해, 전기 기계의 작동을 위하여 고정자 코일들에 가변적인 위상 및 진폭의 전류를 공급할 수 있는 전기 에너지원과 연결된다.

추가 실시예에서, 제1 상대 스위칭 측면의 제2 코일 단부는, 제1 고정자로부터 멀어지도록 향하는 제1 축방향 돌출부를 포함한다. 추가 실시예에서, 제1 축방향 돌출부는 특히 실질적으로 제1 코일 접속 영역에 대해 대향되도록 배열된다.

또한, 추가의 일 실시예에서, 분리벽은 제1 돌출부의 영역 내에, 특히 반경 방향 및 축방향의 리세스 형태의 개구를 포함한다. 이를 통해, 동일하지 않은 축방향 폭의 고정자 코일들을 갖는 영역 내에서, 요구되는 절연 경로가 유지될 수 있지만, 작은 축방향 구조 공간만이 요구된다.

추가의 일 실시예에서, 제2 스위칭 측면의 제4 코일 단부에는, 제2 상호 연결 장치에 의한 제2 고정자 코일들의 상호 연결을 위하여 제2 코일 접속 영역이 제공된다. 또한, 추가의 일 실시예에서, 제2 상대 스위칭 측면의 제3 코일 단부는, 제2 고정자로부터 멀어지도록 향하는 제2 축방향 돌출부를 포함한다.

또한, 제2 축방향 돌출부는 실질적으로 제2 코일 접속 영역에 대해 대향되도록 배열될 수 있다.

또한, 추가 실시예에서, 분리벽은 제2 돌출부의 영역 내에, 예를 들어 리세스 형태의 개구를 포함한다.

이를 통해, 동일하지 않은 축방향 폭의 고정자 코일들을 갖는 영역들 내에서, 요구되는 절연 경로가 유지될 수 있지만, 작은 구조 공간만이 요구된다.

이에 따라, 분리벽 내 개구들을 통해서는, 2개의 전기 기계들의 배열이, 필요한 절연 경로의 유지 하에 작은 구조 공간에 의해 달성될 수 있다. 개구들을 구비한 하우징 벽을 통해서는, 공기 절연 경로들에 대한 축방향 공간 요구량이 감소될 수 있다.

추가 실시예에서, 제1 상대 스위칭 측면의 제2 코일 단부는, 제1 고정자로부터 멀어지도록 향하는 제1 축방향 돌출부를 포함하고, 제2 상대 스위칭 측면의 제3 코일 단부는, 제2 고정자로부터 멀어지도록 향하는 제2 축방향 돌출부를 포함하고, 제1 고정자는 제2 고정자에 대해 회전된 상태로 배열되므로, 제1 축방향 돌출부와 제2 축방향 돌출부는 대향 배치되지 않는다.

예를 들어 고정자 고정의 분배에 있어서 고정자들의 이러한 회전을 통하여, 가능한 한 작은 축방향 구조 공간만이 사용되고, 필요한 만큼의 공기 절연 경로만이 구현된다. 이를 통해, 예를 들어 필요한 공기 절연 경로들에 미달하는 일 없이 하우징 내에 2개의 기계들이 특히 공간 절약적으로 배열되는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 과제는, 상술한 바와 같은 구동 유닛을 구비한 차량을 통해 해결되고, 제1 전기 기계와 제2 전기 기계는 주행 방향에 대해 횡방향으로 장착되고, 이러한 차량은 전기 차량 또는 하이브리드 차량으로서 형성된다.

본 발명의 추가적인 특성들 및 장점들은 첨부 도면들의 참조 하에 하기 설명으로부터 얻어진다. 도면들은 개략적으로 도시된다.

도 1은 본 발명에 따른 구동 유닛을 도시한 도면이다.
도 2는 고정자 코일들을 세부적으로 도시한 도면이다.
도 3은 하나의 코일 단부에 있는 상호 연결 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 개구를 구비한 분리벽을 도시한 도면이다.
도 5는 복수의 개구들을 구비한 고정자를 도시한 측면도이다.
도 6은 회전된 고정자 배열을 도시한 도면이다.

도 1은 구동 유닛(1)을 도시한다. 이러한 구동 유닛은 제1 전기 기계 및 제2 전기 기계를 포함한다. 제2 전기 기계는 제1 전기 기계에 대해 축방향으로 인접하도록, 즉 평행하도록 장착된다.

제1 전기 기계는 제1 회전자(2) 및 제1 고정자(3)를 포함한다. 이 경우, 제1 회전자(2)는 회전축(Rot)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 이 경우, 회전축(Rot)은 축방향 축(A)을 형성한다. 반경 방향(R)은 회전축(Rot)에 대해 직교한다.

또한, 제1 고정자(3)는 고정자 적층 코어(4)와; 고정자 치형부들 및 제1 고정자 코일(5)들, 즉 소위 권선들을 구비한 고정자 요크;를 포함한다. 제1 고정자 코일(5)들은 일반적으로, 구리 또는 다른 전도성 재료로 이루어진 도체를 포함한다.

단부측(정면측)에서, 제1 고정자 코일(5)들은 각각, 제1 코일 단부(6) 및 제2 코일 단부(7)로 지칭되는 권선 헤드들을 형성한다.

또한, 제1 코일 단부(6)에는 제1 코일 접속 영역이 제공됨으로써, 제1 코일 단부(6)는, 제1 상호 연결 장치(8)에 의한 제1 고정자 코일(5)들의 상호 연결을 위하여 스위칭 측면으로서 형성된다. 이러한 제1 상호 연결 장치(8)는 전기 기계의 전류 공급을 위한 제1 전력 접속 영역을 포함한다. 제1 상호 연결 장치(8)는 또한 제1 전력 전자 장치 및 제어 전자 장치를 구비한 전력 접속 영역을 통해, 전기 기계의 작동을 위하여 제1 고정자 코일(5)들에 가변적인 위상 및 진폭의 전류를 공급할 수 있는 전기 에너지원과 연결된다.

스위칭 측면에 축방향으로 대향된 제2 코일 단부(7)는 상대 스위칭 측면으로 지칭된다.

제2 전기 기계는 제2 회전자(9) 및 제2 고정자(10)를 포함한다. 이 경우, 제2 회전자(9)는 회전축(Rot)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 또한, 제2 고정자(10)는 고정자 적층 코어(11)와; 고정자 치형부들 및 제2 고정자 코일(12)들을 구비한 고정자 요크;를 포함한다. 제2 고정자 코일(12)들은 일반적으로, 구리 또는 다른 전도성 재료로 이루어진 도체를 포함한다.

단부측(정면측)에서, 제2 고정자 코일(12)들은 각각, 제3 코일 단부(13) 및 제4 코일 단부(14)로 지칭되는 권선 헤드들을 형성한다.

또한, 제4 코일 단부(14)에는 제2 코일 접속 영역이 제공됨으로써, 제4 코일 단부(14)는, 제2 상호 연결 장치(15)에 의한 제2 고정자 코일(12)들의 상호 연결을 위하여 스위칭 측면으로서 형성된다. 이러한 제2 상호 연결 장치(15)는 전기 기계의 전류 공급을 위한 전력 접속 영역을 포함한다. 스위칭 측면에 축방향으로 대향된 제3 코일 단부(13)는 상대 스위칭 측면으로 지칭된다.

이러한 2개의 전기 기계들은 공통 하우징(16) 내에 배열된다. 이 경우, 이러한 2개의 전기 기계들은 차량 내에서 주행 방향에 대해 횡으로 장착된다. 특히, 차량은 전기 차량 또는 하이브리드 차량이다.

이러한 2개의 전기 기계들 사이에는 분리벽(17)이 배열된다. 이러한 분리벽은 하우징(16)에 배열될 수 있고, 예를 들어 용접/플랜지 결합될 수 있거나, 이러한 하우징과 일체형으로 형성될 수 있다. 분리벽(17)은 반경 방향(R)으로 고정자(3, 10)들의 영역 내에서 제1 고정자(3)와 제2 고정자(10) 사이의 축방향 중앙에 배열된다.

이러한 배열을 통하여, 축방향 구조 공간이 한정되거나, 주변 축 구조를 통해 국한된다.

따라서, 제1 고정자(3) 및 제2 고정자(10)는 자신들의 각각의 상대 스위칭 측면에 의하여 서로를 향하도록 하우징(16) 내에 배열된다. 이는, 스위칭 측면으로서 기능하는 제1 코일 단부(6)와, 마찬가지로 스위칭 측면으로서 기능하는 제4 코일 단부(14)가 외부를 향해 하우징(16)을 향하도록 배열된다는 것을 의미한다. 제2 코일 단부(7)와 제3 코일 단부(13)는 축방향으로 대향 배치되거나, 서로를 향하도록 배열된다.

이 경우, 분리벽(17)은 코일 단부(7, 13)들의 영역 내에서 축방향 중앙에 배열된다.

이를 통해, 특히 작은 구조 공간이 얻어진다.

각각의 코일 단부(7, 13)들은 각각 분리벽(17)에 대해, 특히 동일한 공기 절연 경로를 갖는다. 이를 통해, 예를 들어 섬락을 통한 손상이 방지될 수 있다.

특히, 고정자 권선은 성형 막대 권선으로서 형성된다. 이 경우, 권선의 도체들은 다각형, 특히 직사각형의 단면을 갖는다. 이를 통해, 특히 조밀한 권선이 달성될 수 있다. 그러나, 특히 성형 막대 권선에서는 제2 코일 단부(7) 및 제3 코일 단부(13)에 동일하지 않은 축방향 폭을 갖는 코일들이 특히 발생하는데, 즉 국부적으로 회전 대칭이 아닌 영역들이 발생한다.

특히 상대 스위칭 측면에는 동일한 축방향 폭의 고정자 코일(5, 12)들을 갖는 전형적인 구조 방식이 구현 불가능한 영역들이 존재한다. 그곳에서는, 스위칭 측면에서 코일 단부(6, 14)들을 상응하게 상호 연결 장치(8, 15)와 상호 연결할 수 있도록 하기 위해 동일하지 않은 축방향 폭의 고정자 코일(5, 12)들이 사용된다.

도 2는 이러한 고정자 코일(5, 12)들을 도시한다. 이 경우, 동심형 고정자 코일들이라고도 불리는 동일하지 않은 폭의 고정자 코일(5, 12)들을 갖는 영역들은 동일한 축방향 폭의 고정자 코일들보다 코일 단부(7, 13)들(권선 헤드)로부터 축방향으로 더 돌출된다. 이는, 고정자(3, 10)들이 상대 스위칭 측면의 각각의 코일 단부(7, 13)들에서, 즉 고정자(3, 10)의 상대 스위칭 측면의 각각의 권선 헤드에서, 국부적으로 회전 대칭이 아니고 축방향 돌출부(18, 19)를 갖는 영역을 포함한다는 것을 의미한다. 이 경우, 돌출부(18, 19)는 축방향으로 돌출된 코일 영역을 의미할 수 있다. 이 경우, 제1 고정자(3)는 제1 축방향 돌출부(18)를 포함하고, 제2 고정자(10)(도 6)는 제2 축방향 돌출부(19)(도 6)를 포함한다.

도 3은 제1 코일 단부(6)들의 제1 상호 연결 장치(8)를 상세하게 도시한다. 이러한 제1 상호 연결 장치(8)는 전기 기계의 전류 공급을 위한 전력 접속 영역을 포함한다. 제1 상호 연결 장치(8)는 제어 유닛과 연결되고, 다시금 이러한 제어 유닛은 코일 전류의 상응하는 제어를 위한 제어- 및 전력 전자 장치를 포함한다. 특히, 각각의 전기 기계는 각각 별도의 전력 전자 장치와 연결될 수 있다.

또한, 제1 축방향 돌출부(18)(도 4) 및 제2 축방향 돌출부(19)(도 6)의 영역들에는 분리벽(17) 내 개구(20)들이 있다.

도 4는 제1 축방향 돌출부(18)의 영역 내의 분리벽(17) 내 개구(20)를 도시한다. 이를 통해, 공기 절연 경로들에 대한 축방향 공간 요구량이 감소될 수 있음으로써, 축방향 구조 공간이 전체적으로 작게 유지된다. 이 경우 이러한 배열은, 제2 코일 단부(7) 또는 제1 돌출부(18)로부터 제3 코일 단부(13) 까지의 공기 절연 경로가 최소이지만, 예를 들어 2개의 통전된 고정자(3, 10)들의 섬락을 통한 위험/여타 위험 가능성이 발생할 수 없거나 고전압 저항성의 확보가 보장되도록 선택된다. 이를 통해, 필요한 절연 간격이 유지될 수 있다.

도 5는 복수의 개구(20)들을 갖는 측면도를 도시한다. 개구(20)들은 분리벽(17) 내의 반경 방향 및 축방향의 리세스 형태일 수 있다. 이를 통해, 동일하지 않은 축방향 폭의 고정자 코일들을 갖는 영역 내에서, 요구되는 절연 경로가 유지될 수 있지만, 작은 축방향 구조 공간만이 요구된다.

또한, 제1 고정자(3)와 제2 고정자(10)는 서로에 대해 회전된 상태로 배열될 수 있으므로, 제1 축방향 돌출부(18)와 제2 축방향 돌출부(19)는 직접적으로 축방향으로 대향 배치되지 않는다.

도 6은 이러한 회전된 고정자 배열을 도시한다. 여기서는 제1 축방향 돌출부(18)와 제2 축방향 돌출부(19)가 축방향으로 대향 배치되지 않는다. 돌출부(18, 19)들에는 공기 절연 경로를 유지하기 위해 분리벽(17) 내 개구(20)들이 존재한다. 고정자(3, 10)들의 회전 및 돌출부(18, 19)들의 회전을 통해, 각각 다른 고정자(3, 10) 또는 코일 단부(7, 13)에 대한 개별 돌출부(18, 19)들 사이의 공기 절연 경로는 가능한 한 작게 유지될 수 있다. 이는, 제1 돌출부(18)와 제3 코일 단부(13) 사이의 공기 절연 경로와, 제2 돌출부(19)와 제2 코일 단부(7) 사이의 공기 절연 경로가 가능한 한 작게 유지된다는 것을 의미한다. 이를 통해, 개구(20)들에서와 같이 절연 경로들의 유지 하에 가능한 한 작은 축방향 구조 공간이 요구된다.

고정자 고정의 분배에 있어서 고정자들의 이러한 회전을 통하여, 가능한 한 작은 축방향 구조 공간만이 사용되고, 필요한 만큼의 공기 절연 경로들만이 구현된다. 이를 통해, 예를 들어 필요한 공기 절연 경로들에 미달하는 일 없이 하우징(16) 내에 2개의 기계들이 특히 공간 절약적으로 배열되는 것이 가능하다.

1 구동 유닛
2 제1 회전자
3 제1 고정자
4 고정자 적층 코어
5 제1 고정자 코일들
6 제1 코일 단부
7 제2 코일 단부
8 제1 상호 연결 장치
9 제2 회전자
10 제2 고정자
11 제2 고정자 적층 코어
12 제2 고정자 코일들
13 제3 코일 단부
14 제4 코일 단부
15 제2 상호 연결 장치
16 하우징
17 분리벽
18 제1 축방향 돌출부
19 제2 축방향 돌출부
20 개구들
Rot 회전축
A 축방향
R 반경 방향

Claims (14)

1. 차량용 구동 유닛(1)으로서, 구동 유닛(1)은 제1 전기 기계를 포함하고, 제1 전기 기계는, 회전축(Rot)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 제1 회전자(2)와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제1 고정자(3)를 포함하고, 회전축(Rot)은 축방향(A)을 형성하고, 제1 회전자(2)는 축방향(A)으로 회전축(Rot)을 중심으로 연장되고, 제1 고정자(3)는 제1 고정자 코일(5)들이 배열된 제1 고정자 적층 코어(4)를 포함하고, 제1 고정자 코일(5)들은 각각 단부측에서 제1 정면측 코일 단부(6) 및 제2 정면측 코일 단부(7)를 형성하고, 제1 코일 단부(6)는 전류 접속을 위한 제1 스위칭 측면을 형성하고, 제2 코일 단부(7)는 제1 상대 스위칭 측면을 형성하고, 구동 유닛(1)은 또한, 제1 전기 기계에 대해 축방향으로 인접하도록 장착된 제2 전기 기계를 포함하고, 제2 전기 기계는, 축방향(A)으로 회전축(Rot)을 중심으로 연장되는 회전 가능하게 장착된 제2 회전자(9)와, 또한 이에 대해 동축으로 배열된 제2 고정자(10)를 포함하고, 제2 고정자(10)는 제2 고정자 코일(12)들이 배열된 제2 고정자 적층 코어(11)를 포함하고, 제2 고정자 코일(12)들은 각각 단부측에서 제3 정면측 코일 단부(13) 및 제4 정면측 코일 단부(14)를 형성하고, 제4 코일 단부(14)는 전류 접속을 위한 제2 스위칭 측면을 형성하고, 제3 코일 단부(13)는 제2 상대 스위칭 측면을 형성하는, 차량용 구동 유닛에 있어서,
   제1 기계 뿐만 아니라 제2 기계도 둘러싸는 하우징(16)이 제공되고, 제1 상대 스위칭 측면을 구비한 제1 전기 기계와 제2 상대 스위칭 측면을 구비한 제2 전기 기계는, 제1 상대 스위칭 측면과 제2 상대 스위칭 측면이 축방향(A)으로 서로를 향하도록 공통 하우징(16) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
2. 제1항에 있어서, 제1 상대 스위칭 측면과 상기 제2 상대 스위칭 측면은 공기 절연 경로가 존재하는 방식으로 서로에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반경 방향(R)으로 연장되는 분리벽(17)이 적어도 제1 상대 스위칭 측면의 제2 코일 단부(7)와 제2 상대 스위칭 측면의 제3 코일 단부(13) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
4. 제3항에 있어서, 분리벽(17)은 하우징(16)과 연결되거나, 하우징(16)과 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 스위칭 측면의 제1 코일 단부(6)에는, 제1 상호 연결 장치(8)에 의한 제1 고정자 코일(5)들의 상호 연결을 위하여 제1 코일 접속 영역이 제공되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 상대 스위칭 측면의 제2 코일 단부(7)는, 제1 고정자(3)로부터 멀어지도록 향하는 제1 축방향 돌출부(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
7. 제5항 및 제6항에 있어서, 제1 축방향 돌출부(18)는 제1 코일 접속 영역에 대해 대향되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
8. 제7항 또는 제6항과 제3항 또는 제4항에 있어서, 분리벽(17)은 제1 돌출부(18)의 영역 내에 개구(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 스위칭 측면의 제4 코일 단부(14)에는, 제2 상호 연결 장치(15)에 의한 제2 고정자 코일(12)들의 상호 연결을 위하여 제2 코일 접속 영역이 제공되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 상대 스위칭 측면의 제3 코일 단부(13)는, 제2 고정자(10)로부터 멀어지도록 향하는 제2 축방향 돌출부(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
11. 제9항 및 제10항에 있어서, 제2 축방향 돌출부(19)는 제2 코일 접속 영역에 대해 대향되도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
12. 제11항 또는 제10항과 제3항 또는 제4항에 있어서, 분리벽(17)은 제2 돌출부(19)의 영역 내에 개구(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 상대 스위칭 측면의 제2 코일 단부(7)는, 제1 고정자(3)로부터 멀어지도록 향하는 제1 축방향 돌출부(18)를 포함하고, 제2 상대 스위칭 측면의 제3 코일 단부(13)는, 제2 고정자(10)로부터 멀어지도록 향하는 제2 축방향 돌출부(19)를 포함하고, 제1 고정자(3)는 제2 고정자(10)에 대해 회전된 상태로 배열되므로, 제1 축방향 돌출부(18)와 제2 축방향 돌출부(19)는 대향 배치되지 않는 것을 특징으로 하는, 차량용 구동 유닛(1).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 구동 유닛(1)을 구비한 차량에 있어서,
    제1 전기 기계와 제2 전기 기계는 주행 방향에 대해 횡방향으로 장착되고, 이러한 차량은 전기 차량 또는 하이브리드 차량으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량.

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