本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的用于機動車輛的驅(qū)動單元,特別是用于混動動力汽車的混合動力模塊。
背景技術:
由現(xiàn)有技術,例如DE 10 2012 216 601已知一種用于機動車輛的驅(qū)動單元,其中,該驅(qū)動單元具有設計成電機的驅(qū)動機組,該驅(qū)動機組具有定子和轉子,該轉子相與該定子同軸并且能夠圍繞旋轉軸線A旋轉地受支承,該轉子可以通過可切換的離合組件以旋轉同步連接方式與驅(qū)動元件連接。在這里,離合組件通過操縱裝置進行操縱,該操縱裝置具有電動調(diào)整驅(qū)動馬達和相關的調(diào)整驅(qū)動軸,該調(diào)整驅(qū)動軸與用于離合組件的分離組件處于有效連接。在這里,調(diào)整驅(qū)動馬達沿徑向設置在第一驅(qū)動機組之外,并且調(diào)整驅(qū)動軸與蝸輪蝸桿傳動裝置連接,該蝸輪蝸桿傳動裝置作用于離合組件的分離組件。
同樣,由現(xiàn)有技術,例如DE 10 2012 207 325已知,不是將調(diào)整驅(qū)動馬達沿徑向設置在電機之外,而是將電動操縱裝置沿軸向與電機相鄰設置,離合組件容納在該電機的內(nèi)腔中。
但是,由現(xiàn)有技術已知的驅(qū)動單元的缺點是,電動調(diào)整驅(qū)動馬達需要非常大的結構空間并且必須使用附加元件來對離合組件的分離組件進行操縱。
技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是提供一種用于機動車輛的驅(qū)動單元,特別是一種混合動力模塊,該混合動力模塊即使在使用機電式操縱裝置的情況下也設計得盡可能緊湊。
該目的通過根據(jù)權利要求1所述的驅(qū)動單元得以實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種用于機動車輛的驅(qū)動單元,特別是用于混合動力汽車的混合動力模塊,該混合動力模塊具有設計成電機的第一驅(qū)動機組,該第一驅(qū)動機組具有定子和轉子,該轉子與該定子同軸并且能夠圍繞旋轉軸線A旋轉。此外,還設有用于建立轉子與驅(qū)動元件的旋轉同步連接的可切換的離合組件,其中,離合組件具有分離元件,特別是膜片彈簧,該膜片彈簧能夠通過操縱裝置沿軸向移動,以及其中,操縱裝置具有至少一個電動調(diào)整驅(qū)動馬達,該調(diào)整驅(qū)動馬達包括調(diào)整驅(qū)動馬達定子和調(diào)整驅(qū)動馬達轉子。為了可提供特別緊湊的設計方案,在這里,調(diào)整驅(qū)動馬達全部設置在由電機的定子包圍的容納室中。在這里,特別有利的是,不僅調(diào)整驅(qū)動馬達被該容納室包圍,而且整個操縱裝置也被該容納室包圍。因此,可以實現(xiàn)驅(qū)動單元的一種特別緊湊的設計方案。
根據(jù)另一有利的實施例,操縱裝置具有與調(diào)整驅(qū)動馬達處于有效連接的分離組件,該分離組件將調(diào)整驅(qū)動馬達轉子的旋轉運動轉變成作用于離合組件的分離元件的平移運動。在這里,特別有利的是,分離組件包括與調(diào)整驅(qū)動馬達轉子處于有效連接的可轉動的輸入元件和能夠相對于該輸入元件沿軸向移動的輸出元件,該輸出元件與分離元件處于有效連接。因此,分離組件的輸入元件可以有利地僅僅執(zhí)行旋轉運動或者說擺動運動,由此總體上可以降低摩擦力并且總體上提高操縱裝置的效率。相對于由現(xiàn)有技術DE 10 2012 207 325已知的具有需通過調(diào)整驅(qū)動馬達張緊的彈簧的操縱裝置,此外還有利的是,所需的結構空間更小。
在這里特別有利的是,分離組件實施為滾珠斜道傳動裝置,其中,優(yōu)選地,輸入元件和輸出元件實施為具有相應的滾珠斜道或者說滾珠軌道以及在它們之間滾動的滾珠并且沿軸向彼此相對設置。當然,也可以設置形成為具有不同幾何形狀的滾動體來代替滾珠和滾珠斜道。
根據(jù)另一有利的實施例,調(diào)整驅(qū)動馬達轉子不可相對轉動地與分離組件的輸入元件連接,其中,特別是調(diào)整驅(qū)動馬達的調(diào)整驅(qū)動軸設計成分離組件的輸入元件。由于通過調(diào)整驅(qū)動馬達的轉子已經(jīng)能夠提供旋轉運動,所以該旋轉運動可直接傳遞到分離組件的輸入元件上。為此,特別有利的是,調(diào)整驅(qū)動馬達轉子同樣圍繞旋轉軸線A旋轉。因此,可以最優(yōu)地充分利用在電機的定子內(nèi)形成的容納室。
根據(jù)另一實施例,有利的是,調(diào)整驅(qū)動馬達定子由支撐電機定子的定子支架支撐。因此,可以將同一部件,即例如是電機的定子支架不僅用來支撐電機的定子或者說定子的疊片組,而且也用來支撐調(diào)整驅(qū)動馬達的疊片組。因此,又可以提供一種特別緊湊的驅(qū)動單元。
在這里,特別有利的是,電機設計成外轉子結構形式,且調(diào)整驅(qū)動馬達設計成內(nèi)轉子結構形式。因此,兩個電馬達可以設計成在最大限度地利用可供使用的結構空間的條件下相互嵌套。同時,通過調(diào)整驅(qū)動馬達的尺寸可確保,調(diào)整驅(qū)動馬達能夠?qū)﹄x合組件的分離元件施加足夠的作用力。但是,當然也可以將電機設計成內(nèi)轉子結構形式。但是在這種情況下必須給調(diào)整驅(qū)動馬達定子提供單獨的定子支架。
根據(jù)另一有利的實施例,至少一個調(diào)整驅(qū)動馬達轉子與調(diào)整驅(qū)動軸連接,該調(diào)整驅(qū)動軸設計成與旋轉軸線A基本同軸。這特別是在以下情況下是有利的:不是只使用一個調(diào)整驅(qū)動馬達來操縱分離組件,而是使用分布地設置在定子的容納室中的多個調(diào)整驅(qū)動馬達。通過將調(diào)整驅(qū)動軸設計成與旋轉軸線A同軸,一種結構空間特別有利的設計方案又是可行的。在這里,特別有利的是,至少一個調(diào)整驅(qū)動軸與分離組件的輸入元件有效連接。通過與分離組件的輸入元件有效連接的調(diào)整驅(qū)動軸,例如也可以使用設計成不與旋轉軸線A同軸的調(diào)整驅(qū)動馬達轉子。特別地,可以使用這樣的調(diào)整驅(qū)動馬達,它的直徑小于由電機的定子提供的容納室的半徑。
因此,有利地可圍繞驅(qū)動輸出軸沿周向設置多個調(diào)整驅(qū)動馬達。在這里,各個調(diào)整驅(qū)動馬達可以實施為明顯較弱或者說可以使用標準化的調(diào)整驅(qū)動馬達,這又降低了成本。但是,基于優(yōu)選沿周向設置的多個調(diào)整驅(qū)動馬達同時可確保所需的有效功率。具有多個電馬達的設計方案在電機可設計成內(nèi)轉子結構形式的情況下是特別有利的。
為了在分離組件的輸入元件與調(diào)整驅(qū)動軸之間提供特別好的連接,此外還可在調(diào)整驅(qū)動軸上設置至少一個齒輪,該齒輪又與在分離組件的輸入元件上形成的齒部共同作用。通過這種方式也可以將旋轉運動傳遞到分離組件的輸入元件,該旋轉運動又可以轉換成輸出元件的平移運動。
此外,離合組件本身還可以設置在由定子包圍的容納室之外。特別是對于摩擦式離合器,離合組件具有與操縱裝置相比明顯更低的軸向結構空間需求,從而相對于將離合組件容納在電機的內(nèi)腔中的設計,將操縱裝置容納在電機的內(nèi)腔中的設計是有利的。
其他優(yōu)點和有利的設計方案在從屬權利要求、說明書和附圖中示出。
附圖說明
下面根據(jù)在附圖中示出的實施例對本發(fā)明進行詳細描述。在這里,實施例是純粹示例性的并且不應當確定申請的保護范圍。申請的保護范圍僅僅通過所附的權利要求書限定。附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的第一實施例的剖視圖的示意性的部分視圖;以及
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的第二實施例的剖視圖的示意性的部分視圖。
下文中,相同或者在功能上起到相同作用的元件用相同的附圖標記表示。
具體實施方式
圖1示意地示出了用于具有電機的混合動力模塊的驅(qū)動單元1的一部分的剖視圖,其中,只示出了設計成外轉子結構形式的電機的由定子支架2支撐的定子3。定子支架2不可相對轉動地固定在殼體4上并且與未示出的電機轉子的旋轉軸線A同軸地設置。在這里,旋轉軸線A還可設計成用于驅(qū)動軸(未示出)的旋轉軸線。此外,圖1還示出了,定子支架2本身由兩個部件2-1和2-2構成,這兩個部件在它們之間限定了空腔6,該空腔設計成用于對冷卻劑進行引導進而用于對定子3進行冷卻。
此外,從圖1中還可得出,位于外側的定子支架部分2-2設計成對電機定子進行支撐,而在徑向內(nèi)側形成的定子支架部分2-1設計成對電動調(diào)整驅(qū)動馬達10的定子8進行支撐。在這里,調(diào)整驅(qū)動馬達10全部容納在由定子3形成的容納室12中。該容納室12本身被設計成環(huán)形腔室,該環(huán)形腔室在徑向內(nèi)側以位于里面的結構元件(比如軸承支架14)為界以及在徑向外側以定子支架2為界,該軸承支架又通過未示出的軸承支撐在傳動裝置輸入軸(未示出)上。
此外還如圖1所示,調(diào)整驅(qū)動馬達10是用于離合組件16的操縱裝置100的一部分,只示意地示出了離合組件的壓緊板18。操縱裝置100除了調(diào)整驅(qū)動馬達10之外還具有分離組件20,該分離組件通過分離軸承22作用于分離元件,特別是膜片彈簧24,以便使離合組件16分離。對于離合組件16的詳細工作原理例如可參見DE 10 2012 216 601,該文獻的公開內(nèi)容被一起包含在此。
特別是在摩擦式離合器中,通常,摩擦式離合器本身的軸向結構空間需求與它的操縱機組相比明顯更小,從而在結構空間技術上有意義的是,將離合組件16本身設置在由定子2形成的容納室12之外,而將操縱裝置100設置在由定子形成的容納室12之內(nèi)。
此外還從圖1可得出,分離組件20具有輸入元件26和輸出元件28,這兩個元件通過調(diào)整驅(qū)動馬達10進行操作。為此,輸入元件26設計成執(zhí)行旋轉運動,該旋轉運動然后被轉換成輸出元件28的平移運動。為此,如圖1所示,分離組件20可設計成滾珠斜道傳動裝置,在該滾珠斜道傳動裝置中,在斜道中引導的滾珠30在輸入元件26與輸出元件28之間滾動。為了將輸入元件26置于旋轉運動,輸入元件26不可相對轉動地與調(diào)整驅(qū)動馬達轉子32連接。因此,例如輸入元件26可以直接設計成空心的調(diào)整驅(qū)動軸,其中,在這里所示的實施例中,調(diào)整驅(qū)動馬達轉子32和調(diào)整驅(qū)動軸或者說輸入元件26也圍繞旋轉軸線A旋轉。
如果現(xiàn)在對調(diào)整驅(qū)動馬達10進行操縱,那么調(diào)整驅(qū)動馬達轉子32進而輸入元件26發(fā)生轉動,由此滾珠30在它們的滾珠軌道上滾動,并且輸出元件28朝著離合組件16的方向向外旋出或者朝著相反的方向又向內(nèi)旋進。通過輸出元件28的平移運動,將對分離軸承22進而對膜片彈簧24進行操縱,從而使離合組件16接合或分離。
由于定子支架2不僅用作電機定子3的定子支架2-1而且還用作調(diào)整驅(qū)動馬達10的定子8的定子支架2-2,因此可以提供一種特別緊湊且由于元件少可簡單裝配且成本低廉的設計方案。此外,還可以省去對調(diào)整驅(qū)動馬達10的附加冷卻裝置,因為在空腔6中被引導的冷卻劑不僅可以對電機定子3進行冷卻,而且也可以對調(diào)整驅(qū)動馬達10的定子8進行冷卻。由于調(diào)整驅(qū)動軸還同時設計成分離組件20的輸入元件26,因此在這里也可以省去附加部件,這又降低了成本和裝配復雜度。
圖2示出了第二優(yōu)選實施例,但在該實施例中,與圖1不同,沒有使用圍繞相同的旋轉軸線A旋轉的調(diào)整驅(qū)動馬達10,而是在定子2的容納室12中設置一個或多個調(diào)整驅(qū)動馬達10。在這里,圖2示出了由定子2形成的容納室12的細節(jié)剖視圖,該容納室如已在圖1中所示的那樣由定子2和軸承支架14限定。在該環(huán)形的容納室12中設有一個或多個調(diào)整驅(qū)動馬達10,這些調(diào)整驅(qū)動馬達分別具有它們自己的調(diào)整驅(qū)動旋轉軸線B。在這里,電動調(diào)整驅(qū)動馬達10以已知的方式同樣具有未示出的調(diào)整驅(qū)動馬達定子和調(diào)整驅(qū)動馬達轉子,其中,調(diào)整驅(qū)動馬達轉子設計成用于使調(diào)整驅(qū)動軸34旋轉,該調(diào)整驅(qū)動軸又圍繞調(diào)整驅(qū)動旋轉軸線B旋轉。
此外還可從圖2中得出,在這里也設有分離組件20,該分離組件具有輸入元件26和輸出元件28,其中,又是將輸入元件26的旋轉運動轉換成輸出元件28的平移運動。但是由于輸入元件26還是圍繞旋轉軸線A旋轉,但調(diào)整驅(qū)動馬達10具有不同的旋轉軸線B,所以調(diào)整驅(qū)動軸34不是直接與輸入元件26(如在圖1中所示)連接。為了將調(diào)整驅(qū)動軸34的旋轉運動傳遞到輸入元件26,如從圖2中還可得出,在調(diào)整驅(qū)動軸34上設有齒輪36,該齒輪由該調(diào)整驅(qū)動軸驅(qū)動。齒輪36又與在輸入元件26上形成的齒部38共同作用并且因此產(chǎn)生輸入元件26的旋轉運動。
在這里,如已經(jīng)提到的那樣,可在容納室12中不是只設置一個調(diào)整驅(qū)動馬達10,而是可以沿周向設置多個調(diào)整驅(qū)動馬達,這些調(diào)整驅(qū)動馬達分別通過它們相應的齒輪36與齒部38共同作用。因此,總的來說可以使用較弱的調(diào)整驅(qū)動馬達,這又降低了成本。
此外還要提到的是,當然可以使用將調(diào)整驅(qū)動馬達34的旋轉運動傳遞到輸入元件26的任何其他傳遞方式。
總的來說,通過將調(diào)整驅(qū)動馬達10容納在由定子支架2形成的容納室12中可以提供明顯更加緊湊的驅(qū)動單元1或者說是明顯更加緊湊的混合動力模塊。由于特別是在摩擦式離合器中操縱裝置100為了使離合組件16分離而具有特別大的空間需求,所以將操縱裝置容納在由定子2形成的容納室12中是有意義的。同樣為了給摩擦式離合器提供足夠大的徑向摩擦面,將離合組件沿軸向與電機相鄰設置可以是有利的。
附圖標記:
1 驅(qū)動單元
2 定子支架
3 定子
4 殼體
6 冷卻劑腔室
8 調(diào)整驅(qū)動馬達定子
10 調(diào)整驅(qū)動馬達
12 在定子內(nèi)的容納室
14 軸承支架
16 離合組件
18 壓緊板
20 分離組件
22 分離軸承
24 膜片彈簧
26 輸入元件
28 輸出元件
30 滾珠
32 調(diào)整驅(qū)動馬達轉子
34 調(diào)整驅(qū)動馬達軸
36 齒輪
38 齒部
100 操縱裝置
A 電機的旋轉軸線
B 調(diào)整驅(qū)動馬達的旋轉軸線