用于机动车的驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车的驱动装置，所述驱动装置具有至少一个电机、至少一个传动装置、尤其是差速器，并且具有至少一个尤其是多件式构造的壳体。


背景技术：

2.在现有技术中已知多种用于机动车的驱动装置。这种驱动装置具有电机和/或内燃机、不同类型的传动装置、变速器、特别是分级传动装置、换挡传动装置，特别是还有差速器。上述部件至少部分地或完全地集成或布置在相应的壳体中或至少部分地集成或布置在共同的壳体中。壳体尤其可以多件式地组成和/或构造，尤其由多个可相互连接的壳体半部构成。
3.相应的壳体基本上具有发动机室和传动装置室，其中，在确定的驱动装置中，电机布置在发动机室中并且传动装置布置在传动装置室中。在此，布置在传动装置室中的传动装置尤其可以构造为差速器，或者说在传动装置室中尤其除了差速器之外还布置有变速器，变速器尤其有效布置在差速器与电机之间。
4.通常，布置在发动机室中的电机具有与壳体固定的定子和径向布置在定子内部的转子以及转子轴。电机的冷却尤其通过油冷却来实现。在传动装置室中存在和/或设置有油槽，其中，为了冷却转子和/或转子轴，油能够经由油供给系统从油槽传导到转子的区域中并且经由油导出系统从转子传导回到油槽中。如此设计的包括供油系统和排油系统的油引导系统尤其被实施和/或设计为：使得为冷却转子和/或转子轴所需的油在发动机室的区域中被加热之后被向下冷却。在确定的驱动装置中，尤其为了冷却定子，至少部分地在发动机室的外周壁的区域中构造有沿着定子的周缘环绕的冷却水套。电机布置成基本上位于或者说平放在油槽的油面上方。在油从电机经由排油系统回流到油底壳时，尤其为了冷却油，在回流的油和冷却水套之间实现热耦合。在此存在于冷却水套与回流油之间的壳体壁和/或尤其也附加地设置和/或存在的分隔壁为此尤其由良好导热的材料制成。
5.因此，例如也已知用于机动车的其它驱动装置或驱动系，其中例如油槽虽然位于电机的冷却水套的区域中，但是油槽构造在油底壳的油位下方。在此，电机也尤其基本上位于油底壳的油位之下。
6.用于机动车的驱动装置和/或驱动系的实施方式也是已知的，在所述实施方式中，之前提到的油槽布置和/或构造在电机的冷却水套上方，使得油必须借助泵被泵到相应的水平上，这导致相应的能量消耗。
7.最后，已知用于机动车的驱动装置和/或驱动系，其中油借助于单独的油水热交换器冷却，由此通过单独设置的油水热交换器相应地提高了设计耗费和制造成本。
8.因此，本发明所基于的jp 201-2-105457 a公开了一种用于机动车的驱动装置，其中发动机室的壳壁为了附加地冷却电机具有沿着定子的周缘环绕定子的冷却水套。在此设置的电机和传动装置布置在共同的壳体中，然而布置在彼此分开的空间中，即电机布置在发动机室中并且传动装置布置在传动装置室中。定子的冷却以所提及的冷却水套的形式进
行，换言之，为了定子冷却设置有冷却水管路系统，该冷却水管路系统环绕定子。此外，设置有基于油的冷却系统，为此在传动装置室中设置有油贮存器或者说油底壳。所述油不仅用于冷却传动部件，而且也用于电机的转子的内部冷却。这两个冷却系统虽然彼此热耦合，即通过布置在传动装置室的油底壳中的油水热交换器热耦合。整个结构一方面结构耗费，另一方面也不节约空间地构造，并且需要相应的结构空间需求。此外，两个冷却系统经由存在于传动装置室的油底壳中的热交换器的热耦合是不利的。特别地，热交换器要求传动装置室中的相当大的结构空间。因此，开头所述的驱动装置(本发明从其出发)尚未最佳地构造。
9.因此，由jp 2013-162674 a已知一种用于机动车的驱动装置，在该驱动装置中，电机、尤其是该电机的定子也借助环绕的冷却水套被冷却。另一冷却系统通过油冷却来实现，其中，该油虽然被引导到定子的上部区域中，但是油随后基本上处于进入油底壳中的直接路径中并且从那里又被引导回到定子的上部区域中或从那里返回到定子的上部区域中或从那里返回到或者说被泵回到定子的上部区域中。
10.因此，例如由us 2011/0309698 a1已知或公开用于机动车的驱动装置的确定的实施方案，其中用于机动车的驱动装置的定子的冷却系统这样实施，使得发动机室的周壁具有曲折地延伸的管路路径，以便尤其实现定子的有利的冷却。
11.在现有技术中已经已知的其它驱动装置或驱动系也尚未最佳地构造或在设计方面是耗费的，需要相应的结构空间并且部分成本高。


技术实现要素：

12.因此，本发明所要解决的技术问题在于，这样设计和改进开头所述的驱动装置(本发明基于该驱动装置)，使得避免驱动系的大的结构空间需求，尤其是实现电机的冷却和/或成本低廉的油冷却。
13.之前所述的技术问题通过一种用于机动车的驱动装置解决，其具有至少一个电机，具有至少一个传动装置，尤其是差速器，并且具有至少一个、尤其是多件式构造的壳体，其中，所述壳体基本上构成和/或具有发动机室和传动装置室，其中，所述电机布置在所述发动机室中并且所述传动装置布置在所述传动装置室中，其中，所述电机具有与壳体固定的定子和径向布置在所述定子内部的转子以及转子轴，其中，在所述传动装置室中存在和/或设置有油底壳，并且为了冷却所述转子和/或所述转子轴，油能够通过供油系统从所述油底壳引导到所述转子的区域中并且通过排油系统从所述转子引导回到所述油底壳中，其中，为了冷却所述定子，在所述发动机室的外周壁的区域中至少部分地形成有沿着所述定子的周缘环绕的冷却水套，其中，所述电机布置为基本上平放在或者说处于所述油底壳的油面上方，在所述油从所述电机经由所述排油系统回流至所述油底壳时、尤其为了冷却所述油而至少部分地实现所述回流的油与所述冷却水套之间的热耦合，所述排油系统具有容纳空间，并且所述容纳空间通过至少一个在回流时至少部分地容纳所述油的壳体凹槽和通过至少一个单独布置在所述壳体凹槽之中和/或之上的、至少部分地阻滞或者说阻挡所述回流的油的分隔元件实现。
14.首先，本发明的基本原理在于，在油从电机经由排油系统回流到油槽中，尤其为了冷却油，至少部分地实现回流油与冷却水套之间的热耦合。由此，首先取消了迄今为止在现有技术中已知的油水热交换器在油底壳中的布置。此外，排油系统具有容纳空间，其中，容
纳空间通过至少一个在回流时至少部分地容纳油的壳体凹槽和通过至少一个单独布置在壳体凹槽之中和/或之上的、至少部分地阻滞回流的油的分隔元件实现。再次换言之，在返回的油到油底壳的路径上现在设置有容纳空间，所述容纳空间由壳体凹槽和由单独布置的分隔元件形成。在此，分隔元件设计为，使得回流的油至少部分地被阻滞，尤其因此不能直接流出到传动装置室的油底壳中。由此一方面导致，由于回流的油与冷却水套之间的热耦合(该热耦合在油从电机经由排油系统回流到油底壳时实现)，结构空间需求可以相应地出于上面已经提到的原因而减小。此外，容纳空间可以与分隔元件一起以有利的方式构造，这引起另外的优点，所述另外的优点也可以在下面更详细地阐述：
15.首先，分隔元件构造成可至少部分地推入到壳体凹槽中。壳体凹槽尤其构造为壳体铸造凹槽，即在用于制造壳体的铸造过程期间，壳体铸造凹槽在壳体和/或相应的壳体半部的铸造过程中没有大的工作耗费地“自动地”被铸造。因此，构造为壳体铸造凹槽的壳体凹槽尤其由和/或由一体式或者说集成地相互连接的壳体壁形成和/或构造或者说相应地限界。因此，用于实现上述效果的壳体的结构耗费和制造可以相应地以简单且成本有利的方式实现。
16.分隔元件尤其由塑料制成。由此，分隔元件能够廉价地制造。特别地，分隔元件具有梳状结构。由于所述梳状结构，尤其可以实现油在容纳空间内的曲折流动，这又带来相应的优点，尤其优化了热耦合和热传递。
17.分隔元件具有至少一个主分隔壁和/或从主分隔壁开始延伸的梳状的接片元件(或称为隔板元件)。特别地，通过接片元件在容纳空间内形成腔室。在此，分隔元件和/或梳状的接片元件这样构造和/或实施，使得从油向容纳空间中的流入直至油从容纳空间中的流出，在容纳空间内实现曲折形的油流。为此，接片元件尤其具有或具有凹部和/或开口，或者说通过接片元件相应地构造在容纳空间内的上述腔室。因此，能够以低成本的方式和方法在容纳空间内实现曲折的流动，所述曲折的流动实现在水的介质(即尤其冷却水套)和冷却油的介质油之间的相应的热传递，尤其用于冷却所述油。
18.通过壳体凹槽和通过分隔元件形成的容纳空间基本上直接布置和/或构造在发动机室的周壁下方，但基本上布置和/或构造在差速器上方，尤其布置和/或构造在差速器的万向节轴上方。由于该结构，容纳空间可以基本上(沿垂直方向观察)在高度上布置和/或构造在电机和差速器之间。
19.特别地，容纳空间和/或壳体凹槽经由第一油孔与壳体盖的油收集区域和/或油排出区域流动连接。前述壳体盖尤其封闭壳体的发动机室。在此，油从油底壳尤其被输送到中空构造的转子轴的内部，油然后从那里绕流定子的相应的卷包头侧，以便然后从这里经由壳体盖的油收集区域和/或油排出区域被引导和/或到达容纳空间。在这种情况下，可以考虑在定子的卷包头侧的单侧的、但也在双侧的环流，或者油从这些区域到容纳空间的相应排放。
20.特别地，在分隔元件的区域中布置有“切屑磁体”。借助于“切屑磁铁”，金属碎屑可以从油中过滤掉。特别地，分隔元件具有部分形状配合地容纳切屑磁体的区域，切屑磁体于是能够形状配合地布置在该区域中。
21.特别有利的是，分隔元件具有延伸超过壳体凹槽的区域的底部区域。然后，借助于所述底部区域，待封闭的容纳空间的油体积—与壳体凹槽的体积相比—能够相应地增大。
也可以考虑用于前述分隔元件的其他实施方式，特别是没有前述延伸超过壳体凹槽的底部区域。在这种情况下，例如分隔元件被构造成使得壳体凹槽不通过分隔元件本身附加地增大体积，而是在最简单的情况下仅被限制或相应地围挡在壳体凹槽的体积上。
22.特别有利的是，差速器的万向轴的轴承能够借助于部分地被阻挡在容纳空间中的油附加地冷却，即尤其存在和/或构造有从壳体凹槽引导至万向轴的轴承的第二油孔。由此能够简化并且低成本地实现对万向轴的相应的轴承的润滑。
23.由此实现了多个优点，从而相应地避免了在现有技术中开头提到的缺点。
附图说明
24.现在存在以有利的方式设计和改进根据本发明的驱动装置的多种可能性。为此，首先可以参考从属于权利要求1的权利要求。在下文中，本发明的优选的设计方案可以借助附图和所属的描述来详细阐述。在附图中示出：
25.图1示出了用于机动车的驱动装置的示意图，所述驱动装置具有电机，传动装置，尤其是多件式地实施的壳体，其中，所述壳体具有发动机室和传动装置室，
26.图2从上方视角示出了驱动装置基本上在发动机室下方的剖视图的示意图，其中示出了布置在壳体凹槽中的分隔元件的第一实施方式，
27.图3以相反的下方视角示出了图1中的驱动装置的部分剖视图，其具有布置在壳体凹槽中的呈第二实施方式的分隔元件，
28.图4示出了图3中示出的分隔元件的单独放大的略微立体的视图，
29.图5以从上方的视角示出布置在壳体凹槽中的、图4所示的分隔元件的部分剖切的、略微立体的示意图。
30.图6以侧方的视角示出了根据图5的驱动装置的部分剖切的示意图，其具有由分隔元件形成的腔室，以及
31.图7以简化的示意图示出了图3中的驱动装置，其沿着另外的剖切线部分剖切，并具有万向轴的轴承的供油装置。
具体实施方式
32.图1至图7至少部分地示出了用于在此未详细示出的机动车的驱动装置1或者说至少部分地示出了用于机动车的驱动系(具有相应的在此示出的部件)。
33.在以下描述中，本领域技术人员将在此使用的表示一般的相对定向或定位的“术语”理解为，尤其如“旁边”，“下方”，“上方”，“向上”，“向下”等，除非对此另有说明，否则始终指的是驱动装置或驱动装置的安装端部位置，所述“术语”表示一般的相对定向或定位，所述“术语”指的是驱动装置或机动车中的相应部件的最终安装位置。这尤其也适用于绝对的定向说明，例如，例如。“垂直的”和/或“水平的”，其中对称专属的术语如“轴向的”，“径向的”等尤其应在分别描述的单元和/或部件的上下文中来理解。在以下描述之前，可以再次指出这一点：
34.如尤其从图1、3和6或图7中可以看出，驱动装置1具有至少一个电机2和至少一个传动装置3。在此在附图中示出的驱动装置1中，尤其设置有两个传动装置3，尤其即差速器3a和变速器3b。如还从附图中可见的那样，存在壳体4，所述壳体尤其多件式地构造，即尤其
具有在此更详细地说明的壳体半部4a和4b。此外，从附图中可以很好地看出，壳体4基本上构成发动机室5和传动装置室6。在每种情况下，表述“基本上”尤其意指：所述马达室5和所述变速器室6几乎完全地被所述壳体4的相应的未详细示出的壳体壁、尤其是所述壳体半部4a和4b的相应的壳体壁限界或包含，其中，转子轴2c的端部区域从发动机室5延伸进入传动装置室6。电机2布置在发动机室5中，并且两个传动装置3，即差速器3a和变速器3b布置在传动装置室6中。
35.图1和图3中可以清楚地看到，电机2具有与壳体固定的定子2a和径向布置在定子内部的转子2b以及转子轴2c。特别地，转子轴2c从转子室5部分地延伸到传动装置室6中，以便将转矩传递到变速器3b或差速器3a上。
36.在传动装置室6中存在和/或设置有油底壳7，其中，为了冷却转子2b和/或转子轴2c，油可经由在此未详细示出的油供给系统从油底壳7传导到转子2b的区域中并且经由在此仅部分示出的油导出系统从转子2b传导回到油底壳7中。
37.为了冷却定子2a，在发动机室5的周壁8的区域中至少部分地构造有沿着定子2a的周缘环绕的冷却水套9。尤其如图1、图3和图7清楚地示出，冷却水套9沿着壳体壁8特别是在定子2a的径向外周的区域中延伸，其中，借助布置在壳体壁8上的空心柱体元件10实现冷却水套9，并且划分成不同的区域或者腔室9a、9b和9c。
38.如图1，3，6和7清楚所示，电机2基本上布置在油底壳7的油面7a上方。关于驱动装置1的部件在高度上/垂向上的布置，可以简要地指出以下内容：在图1中示出的是，电机2在驱动系1中在驱动系统1的上部区域中布置或者说在壳体4的上部区域中布置在那里的发动机室5中。具有变速器3b和差速器3a的传动装置室6基本上布置在电机2下方。概念“基本上”尤其指的是差速器3a设置或布置在驱动装置的最下方的区域中或壳体4的最下方的区域中，其中所述变速器3b在功能上布置在电机2和差速器3a之间，并且传动装置室6的上部区域在高度上与发动机室5的下部区域在高度上定向时“重叠”。转子轴2c部分地从发动机室5延伸到传动装置室6中并且具有驱动小齿轮11。驱动小齿轮11与变速器3b的齿轮12有效啮合。变速器3b的传动轴13具有另一齿轮14，该另一齿轮与差速器3a的车桥驱动齿轮15有效啮合。在图1中也可以清楚地看到，万向节轴16和17部分地延伸到差速器3a中。万向轴16和17与机动车的相应的、在此未示出的驱动轮有效连接。
39.开头所述的缺点现在首先通过以下方式避免：在油从电机2经由排油系统回流至油底壳7时，尤其是为了冷却油，至少部分地实现回流油与冷却水套9之间的热耦合，排油系统具有容纳空间18，并且容纳空间18通过至少一个在回流时至少部分地容纳油的壳体凹槽19和通过至少一个单独布置在壳体凹槽19中和/或上的、至少部分地阻挡回流油的分隔元件20实现。
40.在图1中至少部分的示出了分隔元件20，特别是图2示出了分隔元件20的第一实施方式，其中，图3至7示出了图1所示的分隔元件20的第二实施方式。
41.分隔元件20尤其防止油直接流出到油底壳7中，在此，分隔元件20尤其如此构造，使得分隔元件20能够至少部分地推入到壳体凹槽19中。壳体凹槽19尤其构造为壳体铸造凹槽19a。换句话说，当壳体凹槽19构造为壳体铸造凹槽19a时，壳体凹槽19尤其通过集成地相互连接的、在此没有详细标出的各个壳体壁构成和/或构造或者说限界，所述壳体壁在壳体4或者尤其是相应的壳体半部4a铸造时已经被制成。
42.通过相应形成的，由壳体凹槽19和分隔元件20形成的容纳空间18实现回流油与冷却水套9之间的热耦合。外周壁8在此尤其由良好导热的材料，尤其由良好导热的合金构成。因此，通过(在高度方面观察)布置和/或构造在电机2与万向轴16和17之间的壳体凹槽19防止油直接流出到油底壳7中。
43.特别地，分隔元件20由塑料制成并且由此能够非常低成本地制造。图1示出了根据本发明的方法的实施例。从图4中可以清楚地看出，分隔元件20具有梳状结构。分隔元件20具有至少一个主分隔壁20a和多个从主分隔壁20a开始延伸的梳状的接片元件20b。所述分隔元件20和/或梳状的接片元件20b这样构造和/或实施，这在图5和图6也清楚地示出，使得从油向容纳空间18中流入直至油从容纳空间18中流出，在容纳空间18内实现曲折形的油流(通过箭头示出)。接片元件20b为此具有凹部和/或开口，尤其通过接片元件20b在容纳空间18内构造相应的腔室18a，18b，18c。
44.通过壳体凹槽19和分隔元件20形成的容纳空间18基本上直接布置和/或构造在发动机室5的壳壁8下方，但基本上布置和/或构造在差速器3a上方，尤其布置和/或构造在差速器3a的万向轴16和17上方。
45.如图1和图2所示，容纳空间18和/或壳体凹槽19经由油孔21与壳体盖23的油收集区域和/或油排出区域22流动连接。油从油底壳7经由供油系统尤其被泵入中空构造的转子轴2c的内部中，然后从这里向下，尤其经由定子2a的未详细示出的卷包头流动，然后基本上收集在排油区域22中，所述排油区域至少部分地由壳体盖23限界并且经由油孔21流入容纳空间18中。在此，通过主分隔壁20a尤其防止油直接流出到油底壳7中。分隔元件20具有接片元件20b，借助于接片元件20b在容纳空间中形成相应的腔室18a，18b，18c，从而在容纳空间18内实现油的曲折形的油流，因为接片元件20b为了实现曲折形的流具有相应构造的在此未详细示出的凹部和/或开口。
46.在图2，图3和图6中示出了切屑磁体24，其中，“切屑磁体”这一表述意指，借助于切屑磁体能够从油流中过滤出切屑。切屑磁体24部分地形状配合地布置在分隔元件20中，为此，分隔元件20具有部分地形状配合地容纳切屑磁体24的区域20c。
47.在图2示出了用于分隔元件20的第一实施方式的情况下，其他附图尤其示出、尤其在图4中以放大视图示出了分隔元件20的第二实施方式。图4示出了放大图。尤其在图4，也在图3，5和7中可以清楚地看到，在图4中放大地示出的分隔元件20具有延伸超过壳体凹槽19的区域的底部区域20d。借助于该底部区域20d，待分隔的容纳空间18的油体积—与壳体凹槽19的体积相比—可相应地增大。换言之，壳体凹槽19的底部区域借助具有相应的底部区域20d的分隔元件20再次“延长”/延伸。这从图3，4和5中可以看出，分隔元件20在其第二优选实施方式中在此构造或具有底部区域20d。
48.最后，差速器3a的万向轴16的轴承25能够借助于部分地被阻挡在容纳空间18中的油来冷却。为此，存在或构造有从壳体凹槽19通向万向轴16的轴承25的另外的油孔26，所述另外的油孔在图7中很好示出。
49.借助于容纳空间18、尤其是分隔元件20的主分隔壁20a，防止油快速流出到油底壳7中，并且提高在冷却水套9下方的区域中的停留时间。所述前述效果附加地通过分隔元件20的梳状结构加强，由此油曲折地在容纳空间18中被引导或导流。结果，借助于用于油的冷却水套9实现了在油底壳7的油面7a上方的成本有利的油冷却。构造为壳体铸造凹槽19a的
壳体凹槽19在壳体4的铸造期间能够成本有利地并且简单地制造并且能够以为此所需的形状构造。分隔元件20能够成本低廉地制造为塑料部件，其中，接片元件20b尤其在注塑方法中同样能够成本低廉地构造。最后，磁体24，尤其是切屑磁体能够布置或尤其能够形状配合地集成在分隔元件20的相应的区域20c中，然后借助切屑磁体能够从油流中过滤出切屑。特别地，在区域20c中延伸的主分隔壁20a具有未详细示出的凹部，位于容纳空间18或壳体凹槽19中的油通过所述凹部能够向下流入油底壳7中。
50.万向轴16的一个和/或多个轴承25或者说轴承25可借助于容纳空间18润滑和/或冷却。
51.优选地，电机2是同轴的或平放地布置，因此，油引导部或在此至少部分示出的排油系统可以相应地实现。
52.特别地，除了在入口和出口中的水接口(特别是用于用水填充腔室9a，9b，9c)之外，不需要另外的水接口和/或不需要另外的单独的油泵用于将油引导至油水热交换器。
53.由此避免了开头提到的缺点并且实现了相应的优点。
54.附图标记列表
55.1 驱动装置
56.2 电机
57.2a 定子
58.2b 转子
59.2c 转子轴
60.3 传动装置
61.3a 差速器
62.3b 变速器
63.4 壳体
64.4a 壳体半部
65.4b 壳体半部
66.5 发动机室
67.6 传动装置室
68.7 油底壳
69.7a 油面
70.8 外周壁
71.9 冷却水套
72.9a 区域，腔室
73.9b 区域，腔室
74.9c 区域，腔室
75.10 空心圆柱元件
76.11 轴驱动小齿轮
77.12 齿轮
78.13 传动轴
79.14 齿轮
80.15 驱动齿轮
81.16 万向轴
82.17 万向轴
83.18 容纳空间
84.18a 腔室
85.18b 腔室
86.18c 腔室
87.19 壳体凹槽
88.19a 壳体铸造凹槽
89.20 分隔元件
90.20a 主分隔壁
91.20b 接片元件
92.20c 用于切屑磁体的区域
93.20d 底部区域
94.21 油孔
95.22 排油区域
96.23 壳体盖
97.24 切屑磁体
98.25 轴承
99.26 油孔。