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用于车辆的驱动装置和具有驱动装置的车辆的制作方法

2023-02-20 13:30:18 来源:中国专利 TAG:
用于车辆的驱动装置和具有驱动装置的车辆


背景技术:

1.用于电气的车桥的冷却系统典型地具有用于冷却逆变器和电动马达的共同的冷却通道。在此,首先在逆变器的区域中并且紧接着在电动马达的区域中用冷却介质穿流共同的冷却通道。冷却介质从逆变器的区域到电动马达的区域的移交部位通常处在电气的车桥的壳体内。
2.de 10 2013 204 766 a1说明了一种电气的车桥装置,其具有用于冷却电动马达、功率电子器件、传动机构和车桥的共同的冷却回路。
3.de 10 2018 111 624 a1说明了一种集成的驱动系统,其包括具有冷却液的冷却系统和用于冷却逆变器、转子、定子和传动机构的冷却路径。
4.ep 2 849 318 a2说明了一种用于车辆的驱动单元。该驱动单元具有电动马达和逆变器,其中,电动马达和逆变器与共同的冷却回路连接。


技术实现要素:

5.根据本发明,规定了一种具有权利要求1的特征的用于车辆的驱动装置和一种具有权利要求10的特征的具有驱动装置的车辆。
6.有利的实施方式或扩展设计方案是相应的从属权利要求以及说明书和附图参考的主题。
7.根据本发明的第一方面,用于车辆的驱动装置具有带有第一壳体部件和第二壳体部件的系统壳体。
8.在第一壳体部件中布置有功率电子器件,该功率电子器件设置用于将直流电转换成交流电。第一壳体部件能够完全或部分地限定第一内室的范围,功率电子器件布置在该第一内室中。功率电子器件能够例如具有逆变器电路。功率电子器件可选地也能够具有直流电压转换器。直流电压转换器能够例如设置用于,将由高压电池所输送的直流电压转换成具有较高的、较低的或转换后的电压水平的直流电压,以便例如向车载电子器件供电。
9.在第二壳体部件中布置有电机,电机与功率电子器件电连接。第二壳体部件能够完全或部分地限定第二内室的范围,电机布置在该第二内室中。第一壳体部件的第一内室和第二壳体部件的第二内室能够例如形成共同的内室。第一壳体部件的第一内室和第二壳体部件的第二内室备选地能够是彼此在空间上分开的内室。第一壳体部件的第一内室和第二壳体部件的第二内室能够例如通过共同的隔板彼此分离。电机能够作为马达或者作为发电机运行。此外,能够用电机产生扭矩,其中,电机能够与车辆的至少一个车轮在运动学上如此连接,使得能够在电机与至少一个车轮之间传输扭矩。
10.驱动装置还具有第一冷却通道和第二冷却通道,该第一冷却通道构造用于冷却功率电子器件,该第二冷却通道构造用于冷却电动马达。第一冷却通道至少部分地在第一壳体部件的第一内室中伸展,功率电子器件布置在第一内室中。第一冷却通道能够部分地从第一壳体部件伸出。第一冷却通道的端部件尤其能够从第一壳体部件伸出。第二冷却通道至少部分地在第二壳体部件的第二内室中伸展,电机布置在该第二内室中。第二冷却通道
能够部分地从第二壳体部件伸出。第二冷却通道的端部件尤其能够从第二壳体部件伸出。
11.此外,驱动装置具有冷却流体移交部位,该冷却流体移交部位将第一冷却通道和第二冷却通道导引流体地连接起来并且布置在驱动装置的系统壳体外。冷却流体移交部位尤其能够将第一冷却通道的可选地从第一壳体部件伸出的端部件与第二冷却通道的可选地从第二壳体部件伸出的端部件导引流体地彼此连接起来。
12.备选地或附加地,布置在驱动装置的系统壳体外的冷却流体移交部位能够伸入到第一壳体部件中和/或第二壳体部件中。冷却流体移交部位因此通常构造为管路段,该管路段将第一和第二冷却通道导引流体地连接起来。
13.根据本发明的第二方面,规定了一种车辆,该车辆包括至少一个车轮和根据本发明的第一方面的驱动装置。电机与至少一个车轮在运动学上如此连接,使得能够在电机与至少一个车轮之间传输扭矩。车轮能够是双辙机动车辆、尤其私人轿车或载重汽车,或者是单辙机动车辆、例如摩托车。此外,车辆能够例如是电气运行的车辆或混合动力车辆。车辆还能够具有至少一个第一车桥和第二车桥,其中,在每个车桥处布置有至少一个车轮。车辆可选地能够包括两个或更多的驱动装置。这带来的优势是,每个车轮能够单独借助驱动装置加速。
14.本发明所基于的构思是,提供一种驱动装置,该驱动装置具有冷却流体移交部位,该冷却流体移交部位布置在驱动装置的系统壳体外,以便在冷却流体移交部位不密封的情况下最小化驱动装置、尤其功率电子器件以及电机受损或失灵的风险。
15.本发明的优点在于,借助冷却流体移交部位在驱动装置的系统壳体外的布置,抵抗系统壳体的内部的流体的溢出。因此改善了驱动装置的可靠性并且降低了驱动装置完全失灵的概率。本发明的另一优点在于,由于冷却流体移交部位布置在驱动装置的系统壳体外,对密封冷却流体移交部位以防止流体溢出的密封性的要求能够降低。结果就是降低了制造或生产驱动装置时的成本。
16.根据一些实施方式,驱动装置能够具有传动机构,该传动机构在运动学上能够与电机和机动车辆的至少一个车轮连接,并且该传动机构能够设置用于,吸收电机的扭矩并且将该扭矩传输给机动车辆的至少一个车轮。
17.根据一种实施方式能够规定,驱动装置具有用于输送流体的冷却流体流入部位。冷却流体流入部位与第一冷却通道导引流体地连接。冷却流体流入部位能够与车辆的冷却回路导引流体地连接,借助冷却回路将流体引导至冷却流体流入部位。
18.根据另一种实施方式能够规定,驱动装置具有用于排出流体的冷却流体排出部位。冷却流体排出部位与第二冷却通道导引流体地连接。冷却流体排出部位能够与车辆的冷却回路导引流体地连接,借助冷却回路能够将流体从冷却流体排出部位排出。冷却流体排出部位备选地能够与冷却流体流入部位导引流体地连接,从而在驱动装置的内部形成闭合的回路。冷却流体排出部位与冷却流体流入部位的连接能够在系统壳体的内部或外部进行。
19.根据另一种实施方式能够规定,第一冷却通道在第一壳体部件中并且至少部分地在功率电子器件的区域中伸展。第一冷却通道至少部分地在第一壳体部件的第一内室中伸展,功率电子器件布置在该第一内室中。第一冷却通道例如能够沿着功率电子器件的一个或多个侧面伸展。第一冷却通道也能够例如完全或部分地包围功率电子器件。在功率电子
器件的相应的几何形状下,第一冷却通道也能够伸展穿过功率电子器件。通过第一冷却通道至少部分地在第一壳体部件的内部的布置而实现的优点是,冷却通道在空间上靠近功率电子器件布置,由此改善了冷却功率。此外,由此进一步减小了用于冷却的空间需求。
20.根据另一种实施方式能够规定,第二冷却通道在第二壳体部件中并且至少部分地在电机的区域中伸展。第二冷却通道至少部分地在第二壳体部件的第二内室中伸展,电机布置在该第二内室中。第二冷却通道例如能够沿着电机的一个或多个侧面伸展。第二冷却通道也能够例如完全或部分地包围电机。第二冷却通道布置在第二壳体部件的内部的优点是,能够实现第二冷却通道的高的冷却功率。另一优点是,第二冷却通道能够与对电机的、第二壳体部件的和/或系统壳体的个性化的几何形状要求相适配。
21.根据另一种实施方式能够规定,冷却流体移交部位构造成柔性的软管、塑料管、铝管或钢管。柔性的软管能够是柔性的塑料软管,其例如能够构造成具有平滑的软管表面的非波纹的塑料软管或者能够例如构造成具有波纹的表面和环形波纹的波纹的塑料软管。柔性软管能够构造用于,将第一冷却通道和第二冷却通道导引流体地彼此连接起来。柔性的软管具有的优点是,在柔性的软管故障的情况下能够特别简单地更换柔性的软管。塑料管能够是热固性塑料管并且构造用于,将第一冷却通道和第二冷却通道导引流体地彼此连接起来。塑料管提供了特别结实耐用和同时轻巧的冷却流体移交部位的优点。铝管构造用于,将第一冷却通道和第二冷却通道导引流体地彼此连接起来。铝管的优点是,形成一种特别稳定的和同时对温度波动不敏感的冷却流体移交部位。钢管构造用于将第一冷却通道和第二冷却通道导引流体地彼此连接起来起来。钢管提供的优点是,钢管是特别稳定的和利于成本的。
22.根据另一种实施方式能够规定,冷却流体移交部位具有第一软管箍,该第一软管箍构造用于,密封第一冷却通道的端部件和冷却流体移交部位以防止流体溢出到冷却流体移交部位的周围环境区域中。此外还能够规定,冷却流体移交部位具有第二软管箍,该第二软管箍构造用于,密封第二冷却通道的端部件和冷却流体移交部位以防止流体溢出到冷却流体移交部位的周围环境区域中。第一软管箍和第二软管箍能够例如构造成环形的金属带或构造成环形的塑料带。这带来的优点是,在冷却流体移交部位故障的情况下能够简单地手动地更换冷却流体移交部位和/或第一软管箍和第二软管箍。
23.根据另一种实施方式能够规定,冷却流体移交部位具有第一o型圈,该第一o型圈构造用于,密封第一冷却通道的端部件和冷却流体移交部位以防止流体溢出到冷却流体移交部位的周围环境区域中。此外还能够规定,冷却流体移交部位具有第二o型圈,该第二o型圈构造用于,密封第二冷却通道的端部件和冷却流体移交部位以防止流体溢出到冷却流体移交部位的周围环境区域中。o型圈能够指的是塑料或金属制的环形的密封元件。第一o型圈能够可选地布置在第一冷却通道的第一端部件与冷却流体移交部位之间的第一重叠面处。第一重叠面是这样的区域,在该区域中,第一冷却通道和冷却流体移交部位移入到彼此中,其中,第一冷却通道能够用其端部件区域伸入到冷却流体移交部位中,或者冷却流体移交部位能够用其端部移入到第一冷却通道中。第二o型圈能够可选地布置在第二冷却通道的第二端部件与冷却流体移交部位之间的第二重叠面处。第二重叠面是这样的区域,在该区域中,第二冷却通道和冷却流体移交部位移入到彼此中,其中,第二冷却通道能够用其端部件区域伸入到冷却流体移交部位中,或者冷却流体移交部位能够用其端部伸入到第二冷
却通道中。这提供了利于成本地和节省空间地密封冷却流体移交部位的优点。
24.根据另一种实施方式能够规定,第一冷却通道的第一端部件在冷却流体移交部位处注射包封,以便密封冷却流体移交部位以防止流体溢出到冷却流体移交部位的周围环境区域中。此外还能够规定,第二冷却通道的第二端部件在冷却流体移交部位处注射包封,以便密封冷却流体移交部位以防止流体溢出到冷却流体移交部位的周围环境区域中。第一冷却通道的第一端部件和第二冷却通道的第二端部件例如形成预注射成型件,该预注射成型件借助注射成型材料包覆成型。包围预注射成型件的注射成型材料形成冷却流体移交部位。这提供的优点是,冷却流体移交部位与第一冷却通道的端部件并且与第二冷却通道的端部件形成一种有高度密封性的材料锁合的复合结构。
附图说明
25.接下来参考附图的图示阐释本发明。附图中:图1示出了根据本发明的一种实施例的驱动装置的示意性剖面图;图2示出了图1的驱动装置的示意性的立体图;图3从另一个角度示出了图1的驱动装置的示意性立体图;并且图4示出了图1的驱动装置的示意性俯视图。
26.在所有附图中为相同的或功能相同的元件和装置配设相同的附图标记。
具体实施方式
27.图1至图4示出了用于车辆的驱动装置100的示意性剖面图、示意性立体图和俯视图。驱动装置100具有带有第一壳体部件111和第二壳体部件112的系统壳体。在第一壳体部件111中布置有功率电子器件12。在第二壳体部件中布置有电机17,该电机与功率电子器件12电连接。在第一壳体部件111中第一冷却通道20毗邻功率电子器件12地伸展。第一冷却通道20通过冷却流体移交部位18与第二冷却通道16导引流体地连接。冷却流体移交部位18布置在系统壳体外。在第二壳体部件112中第二冷却通道16毗邻电机17地伸展。
28.第一壳体部件111能够如在图2中所示那样具有第一盖1111。第一盖1111能够是第一壳体部件111的一部分或者能够构造成封闭第一壳体部件111的单独的元件。第一壳体部件111的第一盖1111能够具有第一开口101。如尤其在图1中所示那样,冷却流体流入部位10能够在第一开口101处穿透第一壳体部件111的第一盖1111。冷却流体流入部位10与第一冷却通道20导引流体地连接并且构造用于将流体、尤其冷却流体输送给第一冷却通道20。冷却流体流入部位能够例如与车辆的冷却回路导引流体地连接,流体借助该冷却回路被导送给冷却流体流入部位。如尤其在图2中示出的那样,能够如此构造第一开口101,使得这个第一开口具有围绕冷却流体流入部位10的环形的自由空间或气隙,从而第一盖和冷却流体流入部位10在第一开口101处没有彼此处于直接接触。第一开口101备选地能够例如借助密封圈来如此构造,使得第一开口101不具有围绕冷却流体流入部位10的环形的自由空间或气隙。这样的优点是,第一壳体部件111在第一开口101处被密封以防止流体不期望地进入系统壳体或者从系统壳体溢出。
29.如在图1中示例性所示那样,第一冷却通道20在第一壳体部件111内伸展。第一冷却通道20能够部分地在功率电子器件12与第一壳体部件111的第一盖1111之间并且部分地
沿着功率电子器件伸展。但也能够想到冷却通道20的不同于在此所示的形式。
30.如在图1和图2中示意性示出的那样,第一壳体部件111例如在壳体壁的面向第二壳体部件112的区域处还能够具有第二开口1811。第一冷却通道20能够具有第一端部件181,该第一端部件在第二开口1811处穿透第一壳体部件111并且与冷却流体移交部位18导引流体地连接。能够如此密封第一端部件181和冷却流体移交部位18的连接,使得防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。密封能够可选地借助第一软管箍、第一o型圈或者借助第一端部件的注射包封进行。
31.第一软管箍能够构造用于,密封第一冷却通道20的第一端部件181和冷却流体移交部位18以防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。第一软管箍能够构造成环形的金属带,其中能够借助调整螺钉来减小环形的金属带的内径,以便密封第一冷却通道20的第一端部件181和冷却流体移交部位18。
32.第一o型圈能够构造用于,密封第一冷却通道20的第一端部件181和冷却流体移交部位18以防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。第一o型圈能够构造成塑料制的环形的弹性的密封元件。第一o型圈优选布置在第一冷却通道20的第一端部件181与冷却流体移交部位18之间的第一重叠面处。第一重叠面能够是这样的区域,在该区域中,第一冷却通道18的第一端部件181移入到冷却流体移交部位18中。第一冷却通道20因此部分地移入到冷却流体移交部位18中。在一种备选的实施方式中,冷却流体移交部位18能够部分地移入到第一冷却通道181中。第一o型圈能够相应地布置在第一冷却通道20的第一端部件181与冷却流体移交部位18之间的第一重叠面处。
33.第一冷却通道20的第一端部件181能够在冷却流体移交部位18处注射包封,以便密封冷却流体移交部位18以防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。第一冷却通道20的第一端部件181和第二冷却通道16的第二端部件182能够形成预注射成型件。该预注射成型件用注射成型材料包覆成型。注射包封预注射成型件的注射成型材料形成了冷却流体移交部位。
34.如在图1和图2中所示那样,冷却流体移交部位18与处在第一壳体部件111内的第一冷却通道20导引流体地连接。此外,冷却流体移交部位18与处在第二壳体部件112内的第二冷却通道16导引流体地连接。因此,冷却流体移交部位18将第一冷却通道20和第二冷却通道16导引流体地彼此连接起来。冷却流体移交部位18能够例如构造成柔性的软管、塑料管、铝管或钢管。
35.如在图1和图2中示出的那样,第二壳体部件112能够尤其在壳体壁的面向第一壳体部件111的区域处具有第三开口1821。第二壳体部件112能够具有第二盖113,该第二盖能够构造用于封闭第二壳体部件112。第二盖113能够是第二壳体部件112的一部分或者能够构造成封闭第二壳体部件112的单独的元件。在打开第二盖113时,能够例如为了维修而手动地进入电机17。第二冷却通道20能够具有第二端部件182,该第二端部件在第三开口1821处穿透第二壳体部件112并且与冷却流体移交部位18导引流体地连接。第二端部件182和冷却流体移交部位18的连接如此密封,使得防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。密封可选地能够借助第二软管箍、第二o型圈或借助第二端部件的注射包封进行。
36.第二软管箍能够构造用于,密封第二冷却通道16的第二端部件182和冷却流体移交部位18以防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。第二软管箍能够构造
成环形的金属带,其中能够借助调整螺钉来减小环形的金属带的内径,以便密封第二冷却通道16的第二端部件182和冷却流体移交部位18。
37.第二o型圈能够构造用于,密封第二冷却通道16的第二端部件182和冷却流体移交部位18以防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。第二o型圈能够构造成塑料制的环形的弹性的密封元件。第二o型圈优选布置在第二冷却通道16的第二端部件182与冷却流体移交部位18之间的第二重叠面处。第二重叠面通过第二冷却通道18的第二端部件182彼此移入到冷却流体移交部位18中而产生。第二冷却通道16部分地移入到冷却流体移交部位18中,从而产生第二重叠面。在一种备选的实施方式中,冷却流体移交部位18部分地移入到第二冷却通道182中,从而同样产生第二重叠面。第二o型圈能够相应地布置在在第二冷却通道16的第二端部件182与冷却流体移交部位18之间的第二重叠面处。
38.也能够想到的是,第二冷却通道16的第二端部件182在冷却流体移交部位18处注射包封,以便密封冷却流体移交部位18以防止流体溢出到冷却流体移交部位18的周围环境区域中。第一冷却通道20的第一端部件181和第二冷却通道16的第二端部件182能够形成预注射成型件。该预注射成型件能够用注射成型材料包覆成型。注射包封预注射成型件的注射成型材料能够形成冷却流体移交部位。
39.第二冷却通道16能够尤其在第二壳体部件112中伸展,如在图1中示例性地示出的那样。如在图1中示例性所示那样,第二冷却通道16能够部分地作为环形的冷却通道围绕电机伸展。第二冷却通道16能够借助第二端部件182与冷却流体移交部位18导引流体地连接。但也能够考虑冷却通道16的不同于在此所示的形式。
40.第二壳体部件112能够具有第四开口141,如在图1、图3和图4中示例性地所示那样。冷却流体排出部位14在第四开口141处穿透第二壳体部件112。冷却流体排出部位14与第二冷却通道16导引流体地连接并且构造用于排出流体。冷却流体排出部位与车辆的冷却回路导引流体地连接,借助冷却回路将流体引导离开冷却流体排出部位。第四开口141能够如此构造,使得这个第四开口具有围绕冷却流体排出部位14的环形的自由空间或气隙,从而第二壳体部件112和冷却流体排出部位14在第四开口141处没有彼此处于直接接触。第四开口141备选地能够例如借助密封圈来如此构造,使得该第四开口141不具有围绕冷却流体排出部位14的环形的自由空间或气隙。这样做的优点是,第二壳体部件112在第四开口141处被密封以防止流体不期望地进入系统壳体或者流体从系统壳体溢出。
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