用于机动车辆的变速器组件和机动车辆的制作方法

用于机动车辆的变速器组件和机动车辆
1.本技术涉及一种用于机动车辆的变速器组件以及一种机动车辆。
2.机动车辆可以具有多于一个的发动机。尤其，至少一个电动机器和燃烧发动机的组合在消耗、环境保护及性能方面都可以是有利的。然而，为此必须将电动马达和燃烧发动机都整合到机动车的动力传动系中，以将相应的驱动力传递到车轮上。在此，为了实现良好的效率而有利的是：这种整合也能提供不同的传动级。为此目的，机动车辆的变速器组件可以具有至少一个变速器，电动马达和燃烧发动机借助于该至少一个变速器与驱动桥相连接或可连接以传递转矩。
3.原则上，还必须给电动马达供应电能。为此，通常设置这样的功率电子器件，该功率电子器件控制流向发动机的电流并且由此控制该发动机的功率输出。同样，电动机器或电动马达也可以被设计成用于产生电流(例如当该电动马达用于制动时)。所产生的电流也可以藉由电源连接部来输出，例如被输出给机动车辆的车载电网和/或诸如蓄电池的电力储存器。
4.为了保护车载电网和/或电力储存器，通常将电动机器(也可称为电动马达或电动机)布置在封闭的壳体中。在针对高性能的设计方案中，电动机器可以是油冷却的，这同样能够通过封闭的壳体来实现。然而，功率电子器件通常被布置在壳体外部。对应地，必须将相应的电源连接部从壳体中引出。
5.从de 102013021581中例如描述了一种具有壳体的启动器发电机，其中也设置有连接元件。
6.本技术的目的在于，提供一种用于机动车辆的经改进的变速器组件。
7.该目的通过专利独立权利要求的主题来实现。具有便利的改进方案的设计方案在相应的从属权利要求中给出，其中一个方面的设计方案将被视为相应其他方面的设计方案并且反之亦然。
8.第一方面涉及一种用于机动车辆的变速器组件，该变速器组件具有限定内部空间的壳体。此外，该变速器组件还具有壳体间隔壁，该壳体间隔壁将内部空间划分成第一子空间和第二子空间。第一子空间也可以被称为第一子区域并且第二子空间也可以被称为第二子区域(尤其可以被称为内部空间的子区域)。因此，壳体间隔壁被布置在内部空间之内并且优选从一个内侧延伸到相对的内侧。壳体间隔壁也可以被称为内壁。壳体也可以被称为变速器壳体和/或驱动装置壳体。壳体例如可以针对每个子空间都具有壳体部分，这些壳体部分可以彼此连接以形成壳体和内部空间。
9.至少一个电动机器可以被布置在第一子空间中并且变速器可以至少部分地被布置在第二子空间中，电动机器可以借助于该变速器与该变速器的从动轴连接以传递转矩。从动轴可以与机动车辆的差速器相连接。电动机器可以被设计为启动器、启动器发电机、发电机并且/或者优选被设计为机动车辆的电驱动装置。变速器可以为电动机器提供多个传动级，该多个传动级也可以被称为挡位。为此目的，变速器例如可以包括一个或多个行星齿轮组，该一个或多个行星齿轮组也可以被称为行星齿轮变速器。变速器还可以包括至少一个离合器，电动机器可以借助于该至少一个离合器与差速器相连接或者与该差速器分离。
10.此外，变速器组件还可以具有燃烧动力机器，该燃烧动力机器例如可以被布置在变速器的与电动机器相反的一侧。尤其，变速器组件可以提供这样的混合动力驱动装置。在此，变速器组件可以被设计成用于能够针对电动机器和燃烧动力机器分开地设定不同的传动级或挡位。也可以提供分开的接合和分离。在此，燃烧动力机器同样可以被布置在壳体中或者也可以具有自己的壳体。
11.变速器组件还可以具有与电动机器相连接的至少一个电源连接部。优选设置有多于一个的电源连接部，因此下面出于简单起见假设有多个电源连接部。然而，只要没有明确需要多个电源连接部，相应的特征和特性在此同样适用于仅一个电源连接部。电源连接部优选被设计成用于传输电能以运行电动机器。替代性地或附加地，这些电源连接部也可以传输由电动机器产生的电能。除了电流传输之外或者替代于此，也可以传输相应的控制信号和/或传感器信号。因此，电源连接部可以被设计成用于对电动机器进行供电并且/或者控制。
12.电源连接部可以穿过壳体间隔壁中的相应的穿通开口从内部空间的第一子空间被引导到第二子空间。由此，至少不需要从第一子空间向壳体外部的贯通部，于是为了保护电动机器并且为了能够实现油冷而应对该贯通部进行密封。尽管如此，对第一子空间的供油仍可以独立于第二子空间地进行。例如，可以为变速器提供不同于电动机器的油量。在此，尤其是在使用统一的油的情况下，较少的泄漏并非是不利的，这是因为这些泄漏仍然留在内部空间的相应另一子空间中并且没有到达外部。因此，壳体间隔壁中的穿通开口优选并不通向内部空间的外部。
13.所述相应的穿通开口可以被布置在所述壳体间隔壁的区域内，所述区域位于关于所述变速器的主轴线与所述差速器的主轴线之间的直线的正交线的、背离所述差速器的一侧。由此限定了如下区域，即，在该区域中相应的穿通开口有利地被布置在壳体间隔壁中。例如变速器的旋转轴线(尤其行星齿轮组的中心轴线)可以被视为主轴线。在存在多个行星齿轮组的情况下，主轴线可以由所有行星齿轮组的共用的中心轴线来限定。差速器的主轴线尤其可以对应于这些行星齿轮组的输出轴的旋转轴线。差速器的主轴线可以与机动车辆的驱动桥共轴或者至少与该驱动桥平行。尤其在具有作为电动机器的、共轴布置的车轮侧牵引电动机的变速器组件呈前横向布置的情况下，将电源连接部布置在上文限定的区域内是有利的。因此，电源连接部在此轴向地穿过壳体间隔壁朝向变速器或机器的方向进行引导，而无需向外部的裂口。
14.而轴向地朝向车轮或壳体的背离变速器一侧的方向的布置方式在可供使用的结构空间方面是不利的。此外，贯通部于是还可能位于电动机器的喷溅区域并且该贯通部会通向外部，那么这可能需要进行密封。在电动机器的区域中径向向外的贯通部同样可能需要进行复杂的密封或者可能使电动机器相对于环境影响的屏蔽减弱。朝向变速器方向的轴向向外的贯通部由于在那里可用的结构空间较小并且由于变速器在出现小的位置偏差时的相应可运动部件而受到损坏的威胁。在壳体的机器侧的壁中，轴向向外的贯通部还需要长的布线。上述问题在用于电源连接部的穿通开口的优选区域内并不会发生或者只在较小程度上发生。
15.在此，用于穿通开口的区域被确定成使得这些穿通开口不与用于中间轴、差速器、潜在的轴线平行的第二电动机器和/或一个或多个换挡杆和/或换挡拨叉的结构空间相冲
突。此外，在周向上的位置还可以被选择成使得通向功率电子器件的线缆长度变得特别短。功率电子器件的位置可以根据车辆结构空间和客户要求而异，其中通过该区域可以有利地覆盖非常广泛的位置。基于壳体间隔壁中的所选择的区域和穿通开口，可以在壳体内部(尤其在变速器壳体内部)进行到功率电子器件的布线，该功率电子器件可以包括逆变器。至少在第一子区域内，不需要向外的壳体裂口并且因此不需要对壳体再加工。在壳体的第二子区域内，通常已经需要裂口来对变速器或挡位进行机械调节，从而使得密封件和裂口通常在此已经是必要的。因此，在此用于向外的贯通部的额外耗费可能更少。用于电源连接部的相应插头和/或螺纹连接件可以更有利地实施。此外，壳体中的线缆布线可以是非常短的，而同时不需要在壳体外部进行线缆布线。由此，相应的线路可以受特别保护并且可以省去额外的紧固件和/或覆盖件。因此，总体上例如也可以仅需要一个密封部位，以便将电源连接部从电动机器引导到功率电子器件。借助所选择的区域还可以实现轴向上紧凑的结构方式，这是因为可能不需要与相邻的变速器部件的轴向间隔。
16.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述变速器组件尤其被设计成用于横向安装在机动车辆中、尤其用于在前部横向布置在所述机动车辆中。在此，所选择的区域对于壳体间隔壁中的穿通开口而言是特别有利的。在横向布置的情况下，变速器组件的主延伸方向可以大体上与机动车辆的横向方向平行。主延伸方向可以由变速器、电动机器和/或燃烧动力机器的相应主轴线来限定或者可以与这些主轴线平行。
17.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，该变速器组件包括中间轴，变速器的从动轴借助于该中间轴与该差速器相连接以传递转矩，并且正交线处于该中间轴的旋转轴线上或与该旋转轴线相交。由此，壳体间隔壁中的相应的穿通开口处于与中间轴竞争(konkurrierend)的结构空间区域之外。由此，变速器组件可以是特别紧凑、尤其轴向上紧凑的。因此，装配和维护也是特别简单的，这是因为中间轴于是不妨碍或者几乎不妨碍该装配和维护。中间轴例如用来实现驱动桥或差速器相对于变速器的从动轴的轴向偏移。由此，燃烧动力机器、电动机器和/或变速器本身可以(例如以其相应的面积形心或主轴线)大体上被布置在一条直线上，由此变速器组件可以是紧凑的并且特别适用于横向布置在机动车辆中。
18.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述相应的穿通开口被布置在所述壳体间隔壁的径向外部区域中。径向外部区域尤其可以是径向最外部区域，然而该径向最外部区域优选与壳体的外壁间隔开。在外部区域中通常有更多的结构空间可供使用，这尤其是因为变速器的轴和/或齿轮并不完全径向延伸至边缘。
19.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述相应的穿通开口被布置在所述电动机器的定子外直径的径向内部。由此，可以避免相应的壳体外壁的结构弱化。变速器组件因此也可以是径向上紧凑的，这是因为定子所具有的直径通常大于变速器。
20.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，在所述变速器组件在所述机动车辆中的安装位置，所述相应的穿通开口被布置在所述壳体间隔壁的竖直最上方区域中。在此，最上方区域由于对区域的其他限制而可能并不对应于壳体的竖直最顶端区域。竖直最上方区域就油封的耗费而言是有利的。此外，功率电子器件通常也被布置在上方区域中，由此线缆布线可以是较短的。变速器组件的取向例如可以通过油底壳被识别出，并且/或者该取向可以通过通常将中间轴布置在下方并且/或者将差速器布置在变速器下部而被识别出。因此，
该取向可以与在机动车辆上的实际安装无关地识别出。
21.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述变速器组件具有功率电子器件、尤其是逆变器，该功率电子器件借助于所述相应的电源连接部与所述电动机器相连接。优选地，功率电子器件与穿通开口相邻地被布置在壳体或变速器外侧(尤其第二子空间外侧)。优选地，相应的电源连接部穿过壳体中的穿通开口被引导到功率电子器件，这些穿通开口将内部空间的第二子空间与壳体的外侧相连。这些穿通开口可以被密封，其中在这里的耗费可以比在壳体的第一子空间中更少。
22.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述变速器组件具有功率电子器件壳体，所述功率电子器件壳体密封地被布置在所述壳体外部。尤其，功率电子器件壳体可以为了实现短的线缆布线而与这些穿通开口相邻地布置在壳体的周向区域内。功率电子器件壳体例如根据具有朝向壳体的开口的护罩或盖件类型来设计。优选地，在功率电子器件壳体与变速器组件的其余壳体之间的连接处设有密封部位。于是可以省去在壳体的第二子空间内对向外的相应穿通开口进行密封。通常应对功率电子器件壳体进行密封，以便防止电子器件受潮。由此，变速器组件可以是特别成本有效的。因此，可以省去对从内部空间的第二子空间向外的相应穿通开口的密封并且/或者省去对穿过壳体外壁的相应穿通开口的密封(电源连接部被引导穿过该壳体外壁)。
23.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述壳体的外壁中的相应的穿通开口在由所述功率电子器件壳体和所述壳体的外侧所限定的功率电子器件内部空间中进行引导，所述电源连接部穿过所述相应的穿通开口从所述内部空间的第二子空间被引向所述壳体的内部空间之外。因此，来自壳体的内部区域的穿通开口于是在一定程度上从一个内部空间引导到另一个内部空间。这里可以省去这两个内部空间彼此间的密封。
24.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，所述变速器具有至少一个行星齿轮组。利用行星齿轮组，变速器可以是特别紧凑的并且/或者提供特别高的传动比。行星齿轮组可以通过其旋转轴线来限定变速器的主轴线。行星齿轮组也可以被称为行星齿轮变速器。行星齿轮组通常包括具有一个或多个行星齿轮的行星架、太阳齿轮以及环齿轮。优选地，变速器具有至少两个行星齿轮组，该至少两个行星齿轮组可以根据所选择的挡位来彼此连接(尤其共轴并且轴向地并排布置)。
25.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，每个电源连接部均设有处于所述壳体间隔壁和/或所述壳体外壁中的穿通开口。由此可以使布线变得简单。
26.替代性地，在该变速器组件的另一设计方案中可以提出的是，针对所有电源连接部设有处于所述壳体间隔壁和/或所述壳体外壁中的共用的穿通开口。由此，进行密封可以促使耗费更少，并且/或者制造所需的穿通开口对于电源连接部而言可以是特别成本有效且简单的。
27.在变速器组件的另一设计方案中提出的是，至少处于所述壳体间隔壁的穿通开口区域内的相应电源连接部被设计为成金属导轨。由此，使组装以及还有与电动机器的连接变得容易。
28.在变速器组件的另一设计方案中提出的是：针对相应的穿通开口在壳体间隔壁中的布置的区域不与轴线平行于电动机器的第二电动机器轴向重叠，不与变速器的相应执行器、该变速器的相应换挡杆和/或该变速器的相应换挡拨叉轴向重叠。执行器尤其可以是用
于使换挡杆和/或换挡拨叉运动的执行器。因此，该区域优选处于这些部件的轴向延伸尺寸的径向外部。由此，变速器组件可以是特别紧凑的并且仍易于装配。
29.第二方面涉及一种机动车辆，该机动车辆具有根据第一方面的变速器组件。从根据第一方面的变速器组件得出的特征和优点可以从对第一方面的描述中得出，其中第一方面的设计方案可以被视为第二方面的设计方案并且反之亦然。
30.优选地，变速器组件以在前部横向定向的方式被布置在机动车辆中。机动车辆优选可以具有在其前侧横向安装的驱动装置。
31.其他特征在权利要求、实施例中以及依据附图得出。以上在描述中所提到的特征和特征组合以及下文在实施例中提到的特征和特征组合不仅可以以相应所给出的组合方式使用，而且还可以以其他组合方式使用，而不脱离保护范围。
32.图1以示意性侧视图展示了具有用于电动机器的电源连接部的变速器组件。
33.图1示出了用于机动车辆的具有壳体的变速器组件10的一部分，其中仅展示了该壳体的壳体部分12，该壳体部分被设计成用于容纳电动机器。在此，电动机器被容纳在壳体的内部空间的第一子空间中，该第一子空间在图1中被壳体部分12遮盖。在此，壳体具有壳体间隔壁14，该壳体间隔壁可以是壳体部分12的一部分或者也可以是单独的部件。这个壳体间隔壁14将由壳体所限定的内部空间划分成第一子空间和第二子空间16，该第二子空间在图1中朝向观察者。内部空间以及尤其第二子空间16可以由未示出的第二壳体部分来封闭，该第二壳体部分可以与第一壳体部分相连接。为此，第二壳体部分例如与壳体部分12的凸缘18连接并且与该凸缘相拧接。
34.变速器组件10还包括变速器20，该变速器在图1中部分地示出。变速器20例如具有两个行星齿轮组，这两个行星齿轮组与旋转轴线22共轴地并排布置。变速器20例如完全被容纳在壳体的内部空间中的第一子区域内并且通过壳体间隔壁14与电动机器相连接以传递转矩。电动机器同样可以与旋转轴线22共轴。此外，变速器组件10也可以具有燃烧动力机器，该燃烧动力机器的从动轴与变速器20相连接以传递转矩并且与旋转轴线22共轴。燃烧动力机器例如可以沿着旋转轴线22朝向图1的观察者的方向布置。
35.旋转轴线22与变速器20的主轴线和变速器组件10的轴向延伸尺寸相对应。优选地，壳体间隔壁14径向地并且与旋转轴线22正交地延伸，然而该壳体间隔壁也可以相对于该旋转轴线倾斜。壳体间隔壁14将内部空间划分成第一子空间和第二子空间16，使得可以给变速器20和电动机器供应不同量的油。
36.变速器20可以为电动机器和燃烧动力机器提供可彼此独立地选择的、具有不同传动比的挡位。变速器20具有未在图1中展示的从动轴。这个从动轴与差速器24相连接，以便将相应的由电动机器和/或燃烧动力机器产生的驱动力传导给机动车辆的被驱动的车轮。
37.差速器24被布置在变速器组件10下方。在此，图1中的变速器组件10的取向基本上对应于实际安装位置，其中旋转轴线22基本上沿车辆横向方向、尤其是与机动车辆的前车桥平行地定向。优选地，该变速器组件在机动车辆中布置在前面。在安装位置，图1中的向上的方向基本上对应于垂直方向或向上。
38.电动机器借助于相应的电源连接部26与同样未示出的功率电子器件电连接。在此示出了金属导轨28，该金属导轨穿过壳体间隔壁14中的相应的穿通开口被引导到电动机器。由于壳体间隔壁14中的穿通开口，因此不需要通向壳体外侧或穿过第一壳体部分12的
外壁的裂口。因此，这些穿通开口不必密封，这是因为这些穿通开口处的第一子空间与第二子空间之间有少量的油的交换并不是不利的。
39.此外，电源连接部26具有l形肘形零件30，该l形肘形零件能够实现向上朝向壳体外部的线缆布线。在此，电源连接部26被引导穿过第一壳体部分12与第二壳体部分之间的连接区域。在该第一壳体部分和该第二壳体部分的通口区域周围可以布置有护罩形的功率电子器件壳体，该功率电子器件壳体用该壳体封闭并且在该功率电子器件壳体的内部空间中布置有功率电子器件。在此也允许一定的油交换，从而不必对电源连接部26朝向内部空间之外的贯通部进行密封。替代于此，可以在壳体与功率电子器件壳体之间设置密封件，该密封件同时保护功率电子器件。由此，变速器组件10是特别简单且成本有效的。由于功率电子器件壳体的这一位置，因此电源连接部26的线缆布线的长度也特别短。
40.为了获得这些优点并且同时获得紧凑的变速器组件10，应将穿通开口布置在壳体间隔壁14的确定区域内。该区域应处于壳体间隔壁14的径向外部区域，以便可以使用尽可能小且短的肘形零件30并且不影响其它部件的结构空间。
41.此外，相应的穿通开口被布置在壳体间隔壁14的区域内，该区域位于关于变速器20的主轴线或旋转轴线22与差速器24的主轴线38之间的直线36的正交线32的、背离差速器24的一侧。在此，差速器24的主轴线38对应于差速器24的从动轴的旋转轴线。
42.有利的是，正交线与变速器20的中间轴42的旋转轴线40相交。中间轴40跨接了变速器20与差速器24之间的轴向偏移。
43.由此得到对于穿通开口在壳体间隔壁14中的布置而言有利的区域，该区域通过双箭头44来展示。
44.在图1中一同展示了差速器24和中间轴42的径向延伸尺寸。差速器24和中间轴42一起被布置在壳体的内部空间的下方区域中，该下方区域在此是由第一壳体部分12在下方的凸起部中一起形成的。替代性地，这两个部件也可以被布置在单独的壳体部分和/或至少部分地分开的内部区域中。
45.此外，变速器20也具有换挡杆46，该换挡杆的在壳体间隔壁附近的径向结构空间需求在图1中被示出。此外，变速器组件也可以具有与上文已经描绘的电动机器轴线平行的第二电动机器48，该第二电动机器的径向结构空间需求同样被示出。用于电源连接部26的穿通开口也不应与换挡杆46和第二电动机器48轴向重叠，这是因为在其他情况下装配可能变得困难并且/或者变速器组件10的轴向长度可能增大。因此，用于电源连接部26的穿通开口不应被布置在壳体间隔壁14的如下区域内，即，该区域在图1中由于呈现换挡杆46和第二电动机器48而被遮盖。
46.有利的是，用于电源连接部26的穿通开口被布置在壳体间隔壁14的竖直上方区域内。由此，可以将功率电子器件布置在附近并且相应的线路长度短。此外，由于竖直上方区域通常只承受较小的喷油量，因此密封是简单的。
47.附图标记清单
48.10
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变速器组件
49.12
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第一壳体部分
50.14
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壳体间隔壁
51.16
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第二子空间
52.18
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凸缘
53.20
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变速器
54.22
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旋转轴线
55.24
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差速器
56.26
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电源连接部
57.28
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导轨
58.30
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肘形零件
59.32
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正交线
60.36
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直线
61.38
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旋转轴线
62.40
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旋转轴线
63.42
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中间轴
64.44
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双箭头
65.46
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换挡杆
66.48
ꢀꢀꢀꢀ
第二电动机器