用于混合动力模块的模块化壳体的制作方法

本发明涉及一种用于以混合方式驱动的机器的混合动力模块，特别是用于带混合动力驱动器的车辆的混合动力模块，这些车辆具有由电动机和内燃机构成的组合。

背景技术：

申请号为DE 10 2013 224 109.7的对现有技术有价值的文献示出了这种混合动力模块的一个例子。这个混合动力模块具有混合动力模块壳体，在混合动力模块壳体中，在振动阻尼器和电机之间的中间壁与壳体整体式地构造。

技术实现要素：

本发明人所要解决的技术问题是进一步改进当前的现有技术。尤其应当降低装配耗费以及提高混合动力模块的兼容性。

该技术问题尤其通过如下混合动力模块来解决，其包括离合器、电机、内燃机侧和变速器侧，其中，混合动力模块具有壳体，壳体带有在内燃机侧轴向上布置在电机旁的沿径向延伸的壳体区域和至少部分包围混合动力模块的沿轴向延伸的壳体区域，以及其中，壳体具有两个单独的构件，其中，第一构件构造成沿径向延伸的壳体区域以及第二构件构造成沿轴向延伸的壳体区域。

该技术问题此外尤其通过如下用于制造混合动力模块的方法来解决，混合动力模块包括离合器、电机、内燃机侧、变速器侧和壳体，其中，执行下列步骤：

-将第一构件与第二构件连接，其中，由第一构件形成沿径向延伸的壳体区域，沿径向延伸的壳体区域在混合动力模块组装好的状态下在内燃机侧轴向上布置在电机旁，以及其中，由第二构件形成沿轴向延伸的壳体区域，沿轴向延伸的壳体区域在混合动力模块组装好的状态下至少部分包围混合动力模块。

通过两个构件的单独构造实现了壳体的模块化，模块化导致了在制造和应用中的更高程度的灵活性。能以更灵活的方式限定与其他邻接的构件，如发动机或变速器的接口。因此，可以例如不依赖于电机的外直径地借助向内突伸的法兰确保到变速器本身的接口，这是因为通过电机和内燃机的冷却通道的基于模块化能实现的装配可以在混合动力模块的变速器侧上使壳体的法兰轮廓径向向内探伸，由此提供了足够的材料以与变速器螺接。现在可以在混合动力模块的部件的不同的装配顺序之间进行选择，更为简单地将布设线缆松开以及甚至给壳体在端侧上配设较小的开口直径或径向向内突伸的法兰，从而也使与不同的变速器罩大小，特别是那些带有比混合动力模块壳体的外直径更小的外直径的变速器罩大小的兼容性得以提高。例如用作中间壁的单独的第一构件例如提供了关于转子位置传感器的布设线缆方面的优势。因此，例如可以在装配时优选将线缆已经铺设到电机侧上的中间壁上或布设和紧固到中间壁中。因此，不再需要如当前公知的那样使传感器的线缆贯穿中间壁。这样具有在中间壁的刚度和密封方面的优势。这个第一构件在此也可以具有另一轴向区域，第一构件可以以该轴向区域沿径向包围振动阻尼器。通过这种设计，随后也可以将线缆在轴向沿着发动机的方向从混合动力模块的壳体引出。

下文中，径向和轴向的使用以混合动力模块的转子轴线为参考。

电机优选具有转子，离合器整合在转子内。混合动力模块壳体优选不具有用于将离合器系统与转子接驳的整体式的中间壁。

沿径向延伸的壳体区域优选是如下壁区域，其在径向靠外的点到径向靠内的点之间延伸且其径向的延展大于轴向的延展。径向的走向也指的是基本上径向的走向，这就是说，例如在轴线与径向的壳体区域之间的角度大于45°的极端情况下。轴向上布置在电机旁指的是，从内燃机侧起沿着轴向方向首先布置有沿径向延伸的壳体区域并在此之后布置有电机。形成沿径向延伸的壳体区域的第一构件优选具有用于使轴(例如转子轴或驱动轴或在离合器与振动阻尼器之间的轴)穿引的开口。该开口特别优选具有轴承，例如单列或多列滚动轴承，其以能相对壳体区域转动的方式支承轴。第一构件优选是在电机连同离合器在其中优选湿式运行的中壳体空间与外部空间或其中布置有振动阻尼器的空间之间的密封的分隔壁。优选被构造成中间壁的第一构件优选实施为钢件(例如板材、锻造件)或铝件(例如铸件)。

离合器优选具有操纵装置，操纵装置间接地或优选直接地支撑在第一构件上。操纵装置例如是电子中央分离器。操纵装置的支撑优选通过承载装置实现，操纵装置的承载装置特别优选是第一构件的整体式的组成部分。电子中央分离器的承载装置和径向延伸的壳体区域，例如构造成中间壁的沿径向延伸的壳体区域由第一构件构成(例如构造为锻造件)。

沿轴向延伸的壳体区域优选是如下壁区域，其在两个轴向彼此间隔开的点之间延伸且其径向的延展小于轴向的延展。轴向的走向也指的是基本上轴向的走向，这就是说，在轴线与径向的壳体区域之间的角度小于45°的极端情况下。沿轴向延伸的壳体区域至少部分包围混合动力模块，优选电机和/或振动阻尼器，这就是说，它例如部分具有环形的横截面和/或环绕转子轴线/驱动器轴线一圈。沿轴向延伸的壳体区域优选是基本上柱体周侧面形的，特别优选完全包围混合动力模块。形成沿轴向延伸的壳体区域的第二构件优选是在电机连同离合器在其中优选湿式运行的壳体空间与外部空间之间的分隔壁。

在按本发明的方法中，两个构件相互连接，其中，通过这种方式包含间接的连接，优选是直接的连接。连接优选是螺接。

在按本发明的另一混合动力模块中，第二构件在变速器侧具有用于接驳变速器罩的法兰，其中，法兰限定处具有至少一个轮廓区域(优选多个轮廓区域)的轮廓，该轮廓区域(这些轮廓区域)径向上位于沿轴向延伸的壳体区域的外直径之内。

通过这种向内突伸的法兰和壳体的模块化的组合，现在在简单装配的同时也实现了混合动力模块与不同大小的变速器罩的更高的兼容性。因此，根据技术规定可以将变速器罩的法兰面以及进而是螺接节圆在径向构造得小于混合动力模块的外轮廓。在这种情况下，按现有技术的混合动力模块无法与变速器螺接，这是因为壳体内没有在那里例如不以法兰形式安装的材料，这是因为否则的话混合动力模块的部件，例如至少是冷却模块，但也可能是定子、转子、离合器都不再能被带入具有减小了的变速器侧的开口的壳体中。而在按本发明的混合动力模块中实现了部件或至少是冷却通道和/或定子从内燃机侧起的装配，这能实现的原因是在那里没有整体式的中间壁阻挡路径。

法兰优选在径向内置的轮廓区域中具有紧固点。紧固点优选是在其中出现或应出现第二构件与变速器的力锁合(Kraftschluss)和/或形状锁合(Formschluss)和/或材料锁合(Stoffschluss)。它例如是钻孔和/或螺纹和/或槽或长孔。优选地，根据变速器罩的法兰形成，法兰轮廓朝向变速器沿径向向内探伸。

优选地，至少一个轮廓区域径向上位于沿轴向延伸的壳体区域的内直径之内。

优选地，沿轴向延伸的壳体区域在存在法兰时包围电机(且不包围振动阻尼器)。

优选地，至少一个轮廓区域径向上位于冷却通道的外直径或内直径之内。由此，能装配有具有略小的直径的变速器罩，其中，始终(根据具体的几何形状)能从变速器侧起安装定子、转子和离合器。

优选地，至少一个轮廓区域径向上位于定子的外直径或内直径之内。由此，能装配有具有更小的直径的变速器罩，其中，始终(根据具体的几何形状)也能从变速器侧起安装转子和离合器。

优选地，至少一个轮廓区域径向上位于转子的外直径或内直径之内。由此，能装配有具有非常小的直径的变速器罩，其中，始终(根据具体的几何形状)也能从变速器侧起安装离合器。

优选地，至少一个轮廓区域径向上位于离合器的外直径或内直径之内。由此，能装配有具有极其小的直径的变速器罩。

在按本发明的另一混合动力模块中，混合动力模块具有振动阻尼器且第一构件作为中间壁轴向上布置在振动阻尼器与电机和/或离合器之间。

由此，能选择极为紧凑的结构形式。中间壁优选将围绕电机和/或离合器的壳体空间与振动阻尼器所处的壳体空间相互密封隔离。第二构件优选形成用于振动阻尼器的壳体空间和用于电机的壳体空间。

振动阻尼器优选是扭转阻尼器。

在按本发明的另一混合动力模块中，第一构件优选间接地，尤其优选直接地与第二构件和/或冷却通道和/或电机的定子连接。

这些构件优选抗相对转动地(drehfest)相互连接。

在按本发明的另一混合动力模块中，第一构件和/或第二构件具有留空部，用以对传感器和/或控制线缆和/或用于向电机和/或离合器的操纵装置供电的电接触件进行引导和/或穿引。

由此，实现了灵活且安全的线缆布设或接触。留空部优选存在于构件的棱边上，这就是说，留空部不完全被构件的材料包围。因此，线缆或接触件不必通过孔进行穿引，因此不必拆除可能存在的插头或简单地可以仅实现更为简单的安装。

在按本发明的另一混合动力模块中，壳体具有两个壳体半部，其中，其中一个壳体半部具有第一构件，而其中另一个壳体半部具有第二构件。

由此，通过将两个壳体半部拼接在一起而实现了快速的装配。壳体半部不必强制性地是整个壳体的体积或重量的一半。壳体半部优选指的是，通过将两个壳体半部拼接在一起优选基本上使壳体完整。各个壳体优选分别被预装配以及随后再相互连接。优选存在一个或两个分别由一体式的构件构成的壳体半部。

壳体在此例如包括作为第二壳体半部的变速器侧的壳体半部，冷却通道包括电机的定子在内优选整合在该第二壳体半部中。冷却通道的紧固优选如上面所说明的那样借助螺接来实现。变速器侧的壳体半部优选具有用于与变速器罩螺接的开口。

中间壁优选通过第二构件整合在作为第一壳体半部的发动机侧的壳体部分中，离合器系统优选紧固在中间壁上。第一壳体半部优选径向靠外地沿着轴向方向搭接振动阻尼器并且优选在变速器侧上例如具有用于转子位置传感器的引导部。

两个壳体半部在最终装配时优选被相互螺接。在壳体半部之间优选设有密封件。一个或者两个壳体半部优选具有容纳有线缆或电接触件的留空部。因此，在中间壁中不需要用于转子位置传感器线缆的缺口(线缆紧固在电机那侧上)，这是因为转子位置传感器线缆可以通过两个壳体半部的联接部位被向外引导。同样，在壳体部分之间可以进行电接触以为电机提供电驱动能量，这个电接触件优选用塑料包封。冷却通道优选能螺接到第二构件或第二壳体半部上。冷却通道在壳体中的螺接可以利用可用的结构空间(bauraum-neutral)在壳体部分之间进行。

在按本发明的另一混合动力模块中，在两个构件彼此接触的区域中存在留空部，或在两个壳体半部相互接触的区域中存在留空部。

由此，可以例如通过将半部或构件彼此拼接在一起而简单地实现线缆穿引或接触穿引。留空部优选存在于构件的棱边上，这就是说，留空部不完全被构件的材料包围，这带来了之前已经提到的优势。

在按本发明的另一方法中，在将第一构件和第二构件连接之前执行下列步骤：

-将混合动力模块的下列部件中一个或多个部件、优选全部部件优选从内燃机侧起引入第二构件中：冷却通道、定子；

-将已引入的一个部件或已引入的多个部件中的至少一个部件与第二构件连接。

由此，尤其可以装配具有比向内探伸的法兰更大的外部尺寸的部件。冷却通道例如单独地螺接到混合动力模块中。紧接着将作为第一构件的中间壁螺接到由第二构件形成的壳体中。冷却通道和中间壁优选分别在壳体中定心。作为备选，执行冷却通道在壳体中的定心和中间壁在冷却通道处的定心或者反过来。

在按本发明的另一方法中，在将第一构件和第二构件连接之前执行下列步骤：

-优选在第一构件还没与第二构件连接时，通过将第一构件与混合动力模块的下列部件中的一个或多个部件连接形成预装配的组件：冷却通道、定子、转子、转子位置传感器、离合器、离合器的操纵装置；

-优选从内燃机侧起将预装配的组件引入第二构件。

由此，可以将装配步骤联合起来，从而部件不必全部单个地置入到迄今为止存在的壳体中。当这些部件还位于壳体之外时，能更为简单地执行部件相互间的连接。中间壁和冷却通道例如在预装配中相互螺接、销紧固、铆接或焊接。紧接着将预装配的组件螺接到壳体中。这提供了所提到的顺序的一个备选方案，即，首先将冷却通道引入壳体中并且螺接在那里。作为备选或补充，离合器或离合器模块被预装配到第一构件或者说在此例如是中间壁上。带有操纵装置和转子的离合器系统例如被预装配到第一构件上或第一壳体半部上，这允许了更为简单地布设用于操纵装置的控制线缆或传感器线缆，这是因为能更好地接近相应的部位。离合器和冷却通道包括定子在内还优选被预装配到第一构件上或中间壁上且它们可以作为一个组件被装配到壳体中，这在混合动力模块的装配方面可以是有利的。

在按本发明的另一方法中，在将第一构件和第二构件连接之后执行下列步骤：

-优选在其还没与第一构件或第二构件连接时且优选从内燃机侧或变速器侧起，将混合动力模块的下列部件中的一个或多个部件引入第二构件中：冷却通道、定子、转子、转子位置传感器、离合器；

-将已引入的一个部件或已引入的多个部件中的至少一个部件与第一构件和/或第二构件连接。

由此，可以将随后也能简单地装入的或当第一构件已经与第二构件连接时才能装入的部件装配到混合动力模块中。转子例如可以在中间壁被装入之后从变速器侧引入。转子在此具有小于变速器侧的法兰的内接圆或轮廓的内直径的外直径。例如，中间壁如上面所说明的那样(作为组件的一部分或单个地)被装配到壳体中。在此之后，离合器模块如今天所公知的那样在转子和定子组合期间被装配到模块中。

附图说明

现在例如通过附图来阐明本发明。在附图中：

图1示出按本发明的混合动力模块；

图2示出建立在图1的基础上的按本发明的混合动力模块，其中，混合动力模块还具有振动阻尼器；

图3示出与在图1和2中类似的按本发明的混合动力模块，其中，该模块具有带两个壳体半部的壳体；

图4示出与在图3中类似的按本发明的混合动力模块，其中，变速器侧的壳体半部具有沿径向延伸的壳体区域；

图5a至图5c示出建立在图2的基础上的按本发明的混合动力模块，其中，混合动力模块具有中间壁作为第一构件；

图6a至图6c示出建立在图3的基础上的按本发明的混合动力模块；

图7a至图7d在不同的视图和装配状态中示出图6a至图6c的模块的内燃机侧的壳体半部；

图8a至图8d在不同的视图和装配状态中示出图6a至图6c的模块的变速器侧的壳体半部。

具体实施方式

图1示出了按本发明的混合动力模块1。该混合动力模块具有优选带操纵装置的离合器20、在此具有定子41和转子42的电机40、内燃机侧2和变速器侧3，其中，在这个例子中存在变速器侧的轴5和内燃机侧的轴4。混合动力模块也具有壳体10，壳体带有在内燃机侧轴向上布置在电机40旁的沿径向延伸的壳体区域110以及带有至少部分包围混合动力模块1的沿轴向延伸的壳体区域120。壳体10此外具有两个单独的构件11、12，其中，第一构件11构造出沿径向延伸的壳体区域110以及第二构件12构造出沿轴向延伸的壳体区域120。虚线示出了第二构件12在变速器侧所具有的用于接驳变速器罩的可选的法兰13，其中，法兰13限定出具有至少一个轮廓区域的轮廓，该至少一个轮廓区域径向上位于定子41的外直径之内。

混合动力模块1的制造包含将第一构件11与第二构件12连接。

由此，实现了电机40和/或离合器20从左(内燃机侧)或从右(变速器侧)的更为灵活的轴向引入以及也能更为简单地执行布设线缆。通过在此不会阻碍安装的可选的法兰13(这是因为安装能极为灵活地执行)可以将不同的变速器罩法兰大小(即使小于混合动力模块1)紧固到混合动力模块1上。

图2示出了建立在图1的基础上的按本发明的混合动力模块1，其中，混合动力模块此外还具有振动阻尼器30。第一构件11作为中间壁轴向上布置在振动阻尼器30与电机40和离合器20之间。离合器20具有操纵装置21，操纵装置支撑在第一构件11上。第二构件12也形成用于振动阻尼器30的壳体空间。

由此，给出了紧凑的结构形式。

图3示出了与在图1和2中类似的按本发明的混合动力模块1，其中，该模块具有带两个壳体半部10.1、10.2的壳体10。内燃机侧的壳体半部10.1具有第一构件11以及变速器侧的壳体半部10.2具有第二构件12。第一构件11在此具有附加的径向区域，第一构件以该区域径向包围振动阻尼器30。可选地，变速器侧的壳体半部10.2具有用于将变速器螺接到壳体半部10.2上的变速器侧的法兰13以及还具有用于将壳体半部10.2与壳体半部10.1螺接的内燃机侧的法兰13’。内燃机侧的壳体半部10.1可选地具有用于与内燃机螺接的内燃机侧的法兰13”。虚线示出的传感器线缆44在沿径向延伸的壳体区域110上径向向外在壳体半部10.1、10.2之间延伸，由此不需要沿径向的壳体区域中的缺口。沿径向在定子41之外以及在第二壳体半部10.2之内优选布置有冷却通道50。

由此，给出了一种简单的装配可行方案。各个壳体尤其优选分别被预装配且随后再相互连接。具有不同的节圆直径的变速器可以通过仅相应地匹配壳体半部10.2来进行螺接。

图4示出了与在图3中类似的按本发明的混合动力模块1，其中，变速器侧的壳体半部10.2具有由第一构件11形成的沿径向延伸的壳体区域110。内燃机侧的壳体半部10.1具有由构件12形成的沿轴向延伸的壳体区域120。由此，可以灵活地匹配内燃机侧的联接端的直径，这是因为优选从变速器侧3起进行电机40的安装。

图5a至图5c示出了建立在图2的基础上的按本发明的混合动力模块1，其中，混合动力模块1具有中间壁作为第一构件11，中间壁形成了沿径向延伸的壳体区域110。图5b示出了在不同于图5a中的角定位上的剖面的截段，图5c示出了从内燃机侧2观察的混合动力模块。第二构件12形成沿轴向延伸的壳体区域120，沿轴向延伸的壳体区域形成变速器侧的用于电机40的空间和内燃机侧的用于在此还未被装配的振动阻尼器30的空间。离合器20整合在转子42中且具有电子中央分离器作为操纵装置21，中央分离器通过承载装置22支撑在中间壁上。定子41包围冷却通道50。中间壁以其径向靠外的端部区域螺接在冷却通道50上以及优选螺接在第二构件12上。为此，中间壁优选也具有在图5c中可以看到的接片15，因此螺丝也可以径向在冷却通道50之外拧入第二构件12的材料中。优选地，中间壁例如通过密封橡胶密封地螺接，以及将用于振动阻尼器30的空间与用于电机40的空间密封隔离。转子位置传感器的传感器线缆44布设在中间壁的面朝变速器侧3的侧上。传感器线缆优选穿过第二构件12的开口径向向外延伸。用于电子中央分离器21的控制线缆44’从承载装置22出来延伸到分界面的面朝内燃机侧2的侧上且沿着这个分界面在其旁布设。法兰13向内构造在第二构件12的变速器侧的端部上，其中，由法兰13形成的轮廓13.1至少以区域形式位于定子的外直径之内。

为了装配，冷却通道50从内燃机侧2被引入并紧固到第二构件12中。在此，优选至少定子41预先与冷却通道50连接成一个组件。随后从变速器侧3或内燃机侧2起进行转子42和离合器20的装配，法兰13的轮廓13.1允许了两种可行方案。作为备选，转子42和离合器20同样已经与冷却通道50和定子41连接成一个组件且装配从内燃机侧2起进行。在此有利的是，布设线缆已经能安装到中间壁上。紧接着中间壁从内燃机侧2起引入构件12中以及在那里与冷却通道50和第二构件12螺接。

由此，获得了装配的不同的可行方案。

图6a至图6c以不同的视图示出了建立在图3的基础上的按本发明的混合动力模块1。与图3不同的是，法兰13向外延伸而不向内延伸。此外，混合动力模块1具有冷却通道50。壳体半部10.1和10.2分别一体式地构造。变速器侧的壳体半部10.2在内燃机侧具有用于接驳内燃机侧的壳体半部10.1的法兰13’，壳体半部10.1又在内燃机侧具有用于接驳到内燃机上的法兰13”。两个壳体半部10.1和10.2通过法兰13’相互螺接。电接触件45在壳体半部10.1与10.2之间安放在留空部14中。在如图6c中那样组装好时，承载装置22和操纵装置21已经与内燃机侧的壳体半部10.1连接成一个组件。

通过两个壳体半部实现了模块化的、灵活的装配。此外，为了匹配与内燃机或与变速器的接口，仅需要改变一个壳体半部，而另一个壳体半部则可以保持不变。

图7a至图7d在不同的视图和装配状态中示出图6a至图6c的模块1的内燃机侧的壳体半部10.1。图7a、图7c和图7d示出了壳体半部10.1的面朝变速器侧3的侧，图7b示出了壳体半部10.1的面朝内燃机侧2的侧，该侧形成了用于振动阻尼器的凹的空间。面朝变速器侧3的侧具有用于起传递电驱动能量作用的电接触件的留空部14，例如用于例如注塑包封的汇流排的留空部，以及具有用于布设转子位置传感器43的转子位置传感器线缆44的留空部14’。由此，不需要穿过沿径向延伸的壳体区域110的缺口。在图7c中将第一构件11、承载装置22、电子中央分离器21和安放在中央分离器21上的滚动轴承23预装配成一个组件。在图7d中，这个组件还附加地具有转子位置传感器43。将用于转子位置传感器14的线缆44置入留空部14中且装配号附属的插头。只要离合器也预装配好，那么就将该组件与另一壳体半部10.2拼装在一起。

图8a至图8d在不同的视图和装配状态中示出了图6a至图6c的模块的变速器侧的壳体半部10.2。图8a、图8c和图8d示出了面朝内燃机侧2的侧，在该侧上同样存在用于电接触件45的留空部14，该留空部在拼接好的状态下直接与内燃机侧的壳体半部10.2的留空部14对置，图8b示出了壳体半部10.2的面朝变速器侧3的侧。在图8c中，冷却通道50和定子41被引入以及优选紧固到构件12中。冷却通道50优选延伸穿过探伸到构件的相应的留空部中的一个或多个冷却通道接片，并且/或者冷却通道50螺接在该冷却通道接片上。经注塑包封的电接触件45在此置入留空部14。

这两个以特别有利的方式彼此相协调的壳体半部10.1和10.2大大方便了装配。尤其降低了布设线缆耗费。

通过本发明介绍了一种带有模块化的壳体的混合动力模块以及一种用于组装该混合动力模块的方法。壳体在此具有两个单独的构件，其中，一个构件形成沿轴向延伸的壳体区域以及另一个构件形成沿径向延伸的壳体区域，例如作为中间壁。以单独的构件作为沿径向延伸的壳体区域的应用如组合部件那样提供了如下优势：这种构件能用于不同的混合动力模块类型。根据用户结构空间的不同，仅需匹配壳体。这具有成本优势。此外，能更为自由地实施装配顺序。本发明尤其也涉及一种带有与混合动力模块分开的中间壁作为第一构件的混合动力模块。此外，将壳体划分成两个单独的单个壳体半部提供了优势。本发明尤其使用在如下混合动力应用中，其中，由阻尼器系统、分离离合器和电机构成的混合动力模块轴向上布置在内燃机与变速器之间。

附图标记列表

1 混合动力模块

2 内燃机侧

3 变速器侧

4 内燃机侧的轴

5 变速器侧的轴

10 壳体

10.1 内燃机侧的壳体半部

10.2 变速器侧的壳体半部

11 第一构件

12 第二构件

13 法兰

13.1 由法兰形成的轮廓

14 留空部

15 接片

20 离合器

21 操纵装置

22 承载装置

23 轴承

30 振动阻尼器

40 电机

41 定子

42 转子

43 转子位置传感器

44 传感器和/或控制线缆

45 电接触件

50 冷却通道

51 冷却通道接片

110 沿轴向延伸的壳体区域

120 沿径向延伸的壳体区域