電動馬達單元到變速器殼體中的集成的製作方法

2023-04-26 15:38:05 2

本發明涉及用於機動車的電驅動裝置或者混合驅動裝置。本發明尤其涉及一種用於機動車的、具有變速器和電動馬達單元的驅動單元。

背景技術：

為了驅動機動車，越來越多地使用電動馬達，所述電動馬達例如要麼僅僅要麼也在與傳統的燃燒馬達的組合中提供用於驅動機動車的驅動功率。

在現有技術中，介紹了大量的電動的驅動裝置和混合驅動裝置。在此，例如電機和/或燃燒馬達通過變速器與車輛的動力傳動系相耦聯。所述變速器在此可以用於提供合適的轉矩和轉速或者將其彼此轉換。為此，在許多情況中，所述電機和變速器可以並排地或者以在空間上直接臨近的方式布置在馬達室中。

在此，除了適當地將轉矩或者力由馬達傳遞給驅動軸之外，對於相關組件的潤滑也會很重要。根據變速器或者電機的結構類型，可能需要用於不僅對所述電機而且對所述變速器或者所述變速器的部件進行潤滑的措施。

另一個方面可能在於驅動單元的不同組件的可靠性和保養友好性。對於現代的車輛來說，例如可能重要的是，可以容易地對組件進行保養並且例如在出現故障時能夠以儘可能小的時間花費和工具投入來加以更換。同時，尤其對於較小的機動車來說越來越多地要求緊湊的構造型式和節省位置空間的變型方案。

技術實現要素：

本發明的實施方式可以有利地提高機動車的馬達-變速器-布置結構的可靠性並且/或者降低用於製造和/或保養的花費。

下面要描述的發明的實施方式尤其以以下考慮為基礎：

以往如上面已經說明的那樣，要單獨地製造變速器和電機，並且在裝配機動車時將其彼此連接或者耦聯成一個驅動單元。所述變速器和所述電機在此通常也在車內的裝配狀態中形成兩個單獨的單元。

為了提供一種比較緊湊的並且比較節省位置空間的驅動單元，建議將所述電機集成到變速器中。換句話說，所述電機的各個組件、例如轉子和定子可以如此布置在所述變速器殼體內或上，從而在變速器殼體的內部也可以保證所述電機的完好的功能。在這種情況下，所述各個機器組件相應地相對於彼此來布置。

不過，對於電機的組件的可能需要的更換以及對所述變速器殼體內的電機進行的檢查或者功能測試在此可能要求較大的花費。

因此，可能有利的是，將所述電機構造為單元並且事先、也就是在安裝在所述變速器殼體中之前作為單元將其組裝好。換句話說，所述電機可以作為獨立的預裝配的可運轉的且經過測試的單元來處理。

這一點尤其可能是有利的，因為所述電機可以在單獨的製造過程中在所定義的條件下來裝配和測試，以便在安裝到機動車或者驅動單元中之前就已經能夠保證完好的功能。在安裝到所述變速器殼體中的過程中，由此不必對所述電機的主要組件進行其他改動。

因此，按照本發明的一個方面建議了一種用於機動車的驅動單元，其具有變速器、變速器殼體以及帶有定子和轉子的電動馬達單元。所述變速器殼體被構造用於不透氣地密封地包圍所述變速器殼體的內部空間，其中所述變速器被接納在所述變速器殼體的內部空間中。所述驅動單元的特徵在於，所述電動馬達單元布置在所述變速器殼體的內部空間中，並且所述變速器被構造用於使所述電動馬達單元與所述機動車的動力傳動系相耦聯。

「電動馬達單元」在此可以是指一種電機，該電機可以被視為發揮功能的連續的功能單元。尤其在此所述電動馬達的不同組件機械地彼此相連接或者布置，使得所述電動馬達單元例如能夠作為獨立的標準組件來裝配。

這樣的驅動單元的優點可以在於，這樣的電動馬達單元一方面布置在所述變速器殼體的內部並且由此能夠實現整個驅動單元的比較緊湊的並且比較小的構造型式。此外，所述電動馬達單元在安裝到所述變速器殼體中之前就已經能夠被檢查並且由此可以提高所述驅動單元的質量和可靠性。此外，通過在單獨的製造過程中安裝電動馬達單元這種方式可以省去所述變速器殼體中的電動馬達單元的單個部件的麻煩的裝配或者拆卸。例如這能夠實現所述電動馬達的更為容易的更換，方法是：不是替換不同的單個部件而是還僅僅更換整個電動馬達單元。

所述變速器在此例如可以是已知的、像例如典型地裝入在機動車的動力傳動系中的那樣的變速器，並且對於該變速器來說力或者轉矩的傳遞藉助於齒輪和軸來進行。

在一種實施方式中，所述電動馬達單元可以作為單元來工作並且能夠作為單元從所述變速器殼體中取出。一個優點可以在於，所述電動馬達單元可以與變速器無關地來製造並且完全可以進行檢查，這可以在裝配或者保養機動車時降低花費。因此，例如可以在所述電動馬達單元出現缺陷或者故障的情況下將所述整個電動馬達單元作為整體以僅僅少許的工作步驟從所述變速器殼體中取出並且必要時用備用驅動單元來取代。另一個優點可以是，可以單獨地執行所述變速器和電動馬達單元的製造及裝配過程，這一點可以具有組織上的和製造技術上的優點。

在一種實施方式中，所述變速器殼體的內部具有用於對所述變速器進行潤滑的潤滑介質。所述變速器殼體和所述電動馬達單元如此構成，從而藉助於所述潤滑介質對所述電動馬達單元進行潤滑。例如可以在所述變速器殼體中引入變速器油，所述變速器油同時可以用於對所述電動馬達單元進行潤滑。為此，例如可以在所述電動馬達單元的外側面上設置較小的開口，潤滑劑可以在經過計量的情況下進入到所述電動馬達單元的特定的區域中。一個優點可以在於，取代單獨的潤滑介質和相應必要的密封件還僅僅要對所述變速器殼體進行密封，這由潤滑介質看來可以降低用於對所述驅動單元進行密封的花費。

在本發明的一種實施方式中，所述變速器殼體和所述電動馬達單元如此構成，從而沿著所述轉子的軸向方向將所述潤滑介質輸送給所述電動馬達單元。換句話說，通過處於所述電動馬達單元的驅動軸中的端面輸送部來例如輸送變速器油。由此能夠在進行軸向的油輸送時進行徑向的油冷卻。例如所述轉子的驅動軸可以沿著縱向方向具有空腔，通過所述空腔可以運送所述潤滑介質並且必要時可以通過開口使其分布到所述電動馬達單元的有待潤滑的區域中。

按照一種實施方式，所述電機以該電機的第一端面的邊緣被固定在所述變速器殼體上。這個端面例如通過所述電機的殼體的法蘭區段來構成。這可以具有以下優點：可以穩定地以較小的花費將所述變速器殼體內部的電動馬達單元固定在可以從外面接近的區域上。

按照本發明的一種實施方式，所述電機的、與第一端面對置的縱側端部被構造用於：在所述電機的裝入的狀態中為進行定位而保持地支撐在所述變速器殼體上。換句話說，所述電動馬達的機械穩定或者固定可以通過以下方式來進行：例如如此構成電機外表面的凸起或者拱頂，使得其嵌合到處於所述變速器殼體上的、相應相一致的結構中並且就這樣能夠使所述電機穩定地安放在所述變速器殼體中並且由此防止所述電機的滑動或者運動。

在一種實例中，所述電機具有基本上柱筒狀的外形並且以該柱筒狀的電機的第一端面與所述變速器殼體在所述端面的圓周上旋緊在一起，並且此外在所述電機的對置的端部上通過使所述電機的一部分嵌合到處於所述變速器殼體上的結構中這種方式來得到支撐。由此可以有利地對所述電機的第二端部進行固定，而不必存在例如用於工具的、直接的局部的可接近性。

在本發明的一種實施方式中，所述電動馬達單元此外具有電動馬達殼體，其中所述電動馬達殼體至少包圍著所述定子和所述轉子。這可以具有以下優點：所述電動馬達單元的主要組件機械地得到保護，並且此外可以作為整體對所述電動馬達單元進行運輸和操作。此外，可以與所述變速器的潤滑無關地例如通過處於所述變速器殼體中的所定義的開口或者閥來控制所述潤滑的程度。在一種實例中，所述電動馬達殼體是鋼板殼體。

在本發明的一種實施方式中，所述電動馬達殼體為了與所述變速器殼體進行熱耦合而在輪廓附近（konturnah）被所述變速器殼體的部分區域所包圍。由所述電動馬達單元所產生的熱由此可以有利地通過所述變速器殼體來運走，這可以降低用於對所述電動馬達單元進行冷卻的花費。

在本發明的一種實施方式中，所述電動馬達殼體具有端面蓋板，其中所述變速器的至少一部分布置在所述端面蓋板上。換句話說，所述電動馬達殼體的一部分同時用於接納所述變速器的組件，這可以降低整個驅動單元的空間位置需求。在一種實例中，在所述端面蓋板中布置了所述變速器的、用於接納變速器軸的球軸承。

在本發明的一種實施方式中，所述電動馬達單元此外具有用於對該電動馬達單元進行控制的傳感器單元。這樣的傳感器單元例如可以檢測所述轉子的驅動軸的轉速或者位置並且將其傳送給中心的控制單元。除此以外，可以獲取其他的控制參量、例如溫度或者壓力。

附圖說明

下面參照附圖對本發明的實施例進行詳細描述。不僅說明書而且附圖都不應該被解讀為對本發明的限制。

圖1以縱剖面圖示出了按照本發明的一種實施方式的、用於機動車的驅動單元的第一種實例；

圖2以縱剖面圖示出了按照本發明的一種實施方式的、用於機動車的驅動單元的第二種實例連同布置在端面蓋板中的球軸承。

附圖僅僅為示意圖並且不按比例繪製。原則上，相同的或者類似的部件設有相同的附圖標記。

具體實施方式

圖1示出了機動車的驅動單元10的第一種實例，該驅動單元具有變速器12、變速器殼體14和電動馬達單元16。所述電動馬達單元16具有定子18和轉子20。所述轉子20具有驅動軸22，該驅動軸沿著縱向方向從所述轉子20和所述電動馬達單元16中穿過。所述驅動軸22在軸承24中得到了支承。在所述驅動軸22上安置了齒輪26，該齒輪又與所述變速器12的另一個齒輪26相耦聯。所述變速器12包括其他的變速器軸30和相應的、用於實現變速器功能的軸承24。此外，在所述驅動軸22上可以安置傳感器單元32，以便例如確定轉速或者軸位置。

所述電動馬達單元16被電動馬達殼體34所包圍，所述電動馬達殼體例如可以是鋼板殼體。所述電動馬達殼體34可以具有開口，所述開口可以允許潤滑劑受控制地流入到所述定子18和轉子20的區域中。一個支撐區域36如此構成，使得所述電動馬達單元16的指向變速器殼體14的一側如此成型，從而所述支撐區域保持地嵌合到所述變速器殼體14的、相一致地構成的壁體結構中。所述支撐區域36例如構造為塞子狀或者錐狀，並且伸入到所述變速器殼體14的空心柱筒狀的或者空心錐狀的空隙中。所述支撐區域 36及其處於所述變速器殼體14中的相一致的空隙相對於所述驅動軸22布置在中心處。在這裡所示出的實例中，所述電動馬達殼體34在所述支撐區域36中成形為錐狀，從而可以在所述電動馬達單元16的被旋入的狀態中將固定的座部夾緊在相應地設有凸起的變速器殼體壁中。此外，通過所述支撐區域36的和/或在所述變速器殼體14中的相應的空隙的錐狀結構來實現所述電動馬達單元16在所述變速器殼體14中的較好的定心效果。

所述電動馬達單元16的殼體構造為柱筒狀並且具有罐形區段，該罐形區段藉助於蓋板38來封閉。所述罐形區段在其朝向所述蓋板38的端面上具有法蘭區段，所述蓋板38抵靠在所述法蘭區段上。所述法蘭區段又抵靠在所述變速器殼體14的凸肩上。所述蓋板38例如構造為鋼板。

所述蓋板38與所述電動馬達殼體34一起用螺紋連接件40被固定在所述變速器殼體14上。這些螺紋連接件40可以在圓周上沿著所述電動馬達單元16或者電動馬達殼體34的端面的邊緣來布置。所述蓋板38是在所述變速器12的空間區域與所述電動馬達單元16的區域之間的分隔件。通過這個分隔件，例如可以在所述電動馬達單元16的可能的故障情況下將該電動馬達單元作為整體予以更換，方法是：鬆開所述螺紋連接件40並且可以將所述電動馬達單元作為整體從所述變速器殼體14中取出並且可以相應地將其替換。

優點可以在於在所述驅動單元10的安裝之前以及簡化的裝配中對所述電動馬達單元16的完全可檢測性。通過所述電動馬達單元16與所述變速器殼體14的螺紋連接，產生從所述電動馬達單元16經由所述螺紋連接件40到所述變速器殼體14的力線通量。

在所述變速器殼體14的內部，可以引入潤滑劑（未示出）。所述潤滑劑必要時也可以被引入到所述電動馬達單元16的區域中並且例如能夠在所述電動馬達殼體34的外側面上實現朝所述變速器殼體14的得到改進的熱耦合。此外，所述潤滑介質可以在受控制的情況下被引導到所述電動馬達單元16的特定的區域中，以便能夠在那裡對可移動的元件進行潤滑。

在一種實例中，所述電動馬達單元在所述電動馬達單元的殼體與所述定子的疊片組之間具有橫向擠壓接合件（Querpressverband）。另外，所述定子也可以被固定在板殼體中。在另一種實例中，定子與板殼體之間的機械連接可以傳力連接地藉助於橫向擠壓接合件來產生。這可以具有以下優點：可以避免額外的構件。

通過所述示出的總體構造，具有變速器12和電動馬達單元16的整個驅動單元10可以通過所述變速器殼體14來不透氣地封閉。這例如可以通過合適的、相互對置的密封面（未示出）來進行，所述密封面必要時可以通過額外的密封件來補充。

在圖2中以縱剖面圖示出了驅動單元10的另一種實施例。在這裡示出的驅動單元在其主要的元件方面並且在其原則上的構造方面與圖1的驅動機10的圖示相符。

這裡所示出的驅動單元與圖1中的圖示之間的重要區別在於：在所述端面蓋板38上布置了軸承25。在此，所述軸承25如此被引入到所述蓋板38的外側的表面結構中，使得其可以接納變速器軸30的一個端部。這例如可以通過將所述球軸承25壓入到所述蓋板38的準備好的表面結構中這種方式來進行。優點尤其在於減小了所述驅動單元10的軸向的結構長度。換句話說，將蓋板38不僅用於遮蓋所述電動馬達單元16的內部空間而且用於將軸承25接納在所述蓋板38的、指向變速器12的一側上。

要補充地指出，「包括」不排除其他的元件或者步驟並且「一」不排除大量數目。此外要指出，已經參照上述實施例之一所描述的特徵或者步驟也可以在與其他在上面所描述的實施例的其他特徵或者步驟的組合中來使用。權利要求中的附圖標記不應該視為限制。