CN102648565B - 用于车辆的电驱动单元 - Google Patents

Abstract

用于车辆的电驱动单元，具有驱动车轮的轮毂驱动装置，其中，轮毂驱动装置具有遭受摩擦的密封件，借助该密封件相对于外界、空气密封地封闭轮毂驱动装置的内部空间。依据本发明设置有通风装置，借助该通风装置能够通过改变空气容积平衡在轮毂驱动装置的内部空间中主导的空气压力与在外界中主导的空气压力之间的压力差。

Description

用于车辆的电驱动单元

技术领域

本发明涉及用于车辆的电驱动单元，具有驱动车轮的轮毂驱动装置、特别是轮毂马达。

背景技术

为了使具有轮毂驱动装置的电驱动单元相应于在车辆工业中对使用期限的通行的要求，轮毂驱动装置必须具有相应的密封。在这种情况下存在问题的是这种事实，即，在轮毂驱动装置的内部空间中根据使用季节、天气和运行状态的不同，可能出现在-30℃和+50℃之间的温度。如果轮毂驱动装置采用传统的密封装置气密地相对于外界密封，那么在轮毂驱动装置的运行期间由于受热在轮毂驱动装置的内部空间中构建了剧烈上升的内部压力，该内部压力可能导致在轮毂驱动装置内包含的空气抬起用于密封所设置的密封件的密封唇并可能向外引起至少部分的压力平衡。轮毂驱动装置的后面跟随的静止阶段期间，轮毂驱动装置冷却，在轮毂驱动装置的内部空间内的空气收缩，这样相对于在轮毂驱动装置的外部的外界构建了低压。如果这种低压过大，那么密封件可以通过密封唇使空气由外界侵入轮毂驱动装置的内部空间，从而该轮毂驱动装置“呼吸”。这一方面造成，在压力平衡期间增加的压紧力作用到密封件的密封唇上时，密封摩擦进而密封件的磨损被增加。另一方面，在通过敞开的密封唇输入空气时可能将杂质或液体如水输送到轮毂驱动装置的内部空间中。这些杂质或液体可能在轮毂驱动装置本身上和在轮毂驱动装置的密封件的有效密封面上造成损坏。

发明内容

本发明的任务因此在于，提供用于车辆的电驱动单元，其中达到密封件以及轮毂驱动装置本身的减少的磨损。

该任务的解决依据本发明通过权利要求1的特征进行。有利的设计方案在从属权利要求中予以说明。

用于车辆的依据本发明的电驱动单元具有驱动车轮的轮毂驱动装置，其中，轮毂驱动装置具有遭受摩擦（reibungsbehaftetes）的密封件，借助该密封件相对于外界、空气密封地封闭轮毂驱动装置的内部空间，本发明的特征在于设置有通风装置，借助该通风装置通过改变空气容积可以平衡在轮毂驱动装置的内部空间中主导的空气压力与在外界中主导的空气压力之间的压力差。

依据本发明的电驱动单元在这种情况下优选具有轮毂驱动装置，其内部空间相对于外界、也就是轮毂驱动装置外部的空间借助遭受摩擦的密封件空气密封地密封。如果密封通过构造为迷宫式密封的密封件进行，那么虽然压力平衡可以通过密封件本身进行，但在这种情况下存在吸取由外界的液体、特别是水和/或杂质到轮毂驱动装置的内部空间内的危险。通过如下方式，即，除了遭受摩擦的密封件依据本发明设置有通风装置，可能的是，可以确保在轮毂驱动装置的内部空间与外界之间的压力平衡并同时可以借助通风装置由所吸取的空气中可靠滤出杂质，方法是借助该通风装置这样地引导空气容积，即，可以确保杂质不能侵入到轮毂驱动装置的内部空间中。依据本发明的通风装置在此优选这样地实施，即，在轮毂驱动装置的内部空间与外界之间的通过受热和冷却产生的空气容积差这样地改变，即，在借助密封件空气密封地封闭的轮毂驱动装置的情况下在轮毂驱动装置的内部空间内不会构造值得一提的相对外界的压力差。将在此改变的空气容积以如下方式引导，即，能够保证不仅特别是污物形式的杂质而且水均不会侵入轮毂驱动装置的内部空间中。因此可以防止密封件损坏和磨损以及同时保护轮毂驱动装置本身不受侵入轮毂驱动装置内的杂质和/或液体的损害。

按照本发明的有利的设计方案，通风装置具有空气导管，其中，空气导管具有引导到轮毂驱动装置的内部空间中的第一端部区段和引导到外界中的第二端部区段。为此优选在轮毂驱动装置上设置有孔，通过该孔，空气导管利用其第一端部区段引导到轮毂驱动装置的内部空间中。空气导管在这种情况下用作用于从和向轮毂驱动装置送气和排气的导管。该孔优选设置在轮毂驱动装置的车轮轴颈（Radlagerzapfen）内或在轮毂驱动装置的车轮轴承的外部设置在轮毂驱动装置的不转动的部分上。借助空气导管可以提供在轮毂驱动装置的内部空间与外界之间的可靠的和最佳的压力平衡。空气导管在此例如可以构造为柔性或刚性的软管。

空气导管按照本发明的优选设计方案利用其第二端部区段在车辆的内部空间中引导。因此可以从车辆的内部空间通过空气导管吸取经过净化和干燥的空气并输送到轮毂驱动装置的内部空间中。

进一步优选地设置，空气导管利用其第二端部区段联接在车辆的通气装置上。通气装置在此可以构造为在车辆的内部空间内所设置的通气设备或构造为在车辆的内部空间内所设置的空调设备，其中，由通气设备或空调设备所设置的经净化和干燥的空气可以被吸取并可以通过空气导管输送到轮毂驱动装置的内部空间中，以便可以在那里产生压力平衡。通过空气导管利用其第二端部区段引导到车辆的内部空间中或者说车辆的通气装置中，防止可以通过空气导管将杂质和/或液体通过空气导管输送到轮毂驱动装置的内部空间中。

对此备选地，空气导管在其第二端部区段方面构造为呈进气管形的软管。呈进气管形的软管既可以构造为刚性的软管，也可以构造为柔性的软管。呈进气管形的软管的自由的软管端部优选布置在车辆外部和车轮外部的外界中的与杂质和/或液体根本不会接触或仅以很少的程度接触的位置上。自由的软管端部优选设置在车轮与车辆之间的车辆轮拱的外部区域内。此外优选设置，自由的软管端部向道路去地取向，以便升高的水直至一定程度地可以通过在轮毂驱动装置的内部空间内的反压力被抑制。如果车轮处于深水内，那么呈进气管形的软管用作如下，即，可以使得在水线的上面的压力平衡成为可能。

呈进气管形的软管按照本发明的有利的设计方案具有带浮动体的阀门。阀门在此优选直接布置在自由的软管端部的前面，其中，浮动体这样地在阀门内引导，即，该浮动体通过侵入自由的软管端部内的液体可以被抬起并由此密封地压抵着自由的软管端部，以防止液体可以向轮毂驱动装置的内部空间去地侵入呈进气管形的软管内进而侵入空气导管中。浮动体在此优选构造为可以在阀门内部***的球体。

进一步优选地设置，通风装置具有容积可变的装置。该容积可变的装置在此可以构造为平衡空间，在该平衡空间的内部，在轮毂驱动装置的内部空间内产生的空气额外容积可以膨胀。例如该容积可变的装置构造为波纹管的类型，从而该容积可变的装置在由轮毂驱动装置的内部空间的空气输入的情况下可以如同手风琴那样膨胀。通过这种类型的容积可变的装置的设置，可以将空气在一个封闭的***内来回移动，其中，由此可以防止杂质和/或液体可以侵入***内进而侵入轮毂驱动装置的内部空间。容积可变的装置优选布置在空气导管的第二端部区段处。但也可以的是，容积可变的装置直接设置在车轮上（在该车轮的内部布置有轮毂驱动装置）。

依据本发明的其它有利的设计方案，在轮毂驱动装置的车轮轴颈上设置有孔，在该孔的内部布置有过滤装置。通过在孔的内部的过滤装置的设置如下是可行的，即，可以根据过滤装置的孔隙度一方面由空气滤出杂质并同时使压力平衡成为可能。过滤装置在此例如可以构造为烧结青铜过滤器。此外，可以设置通常在转向装置范围（Lenkungsbereich）内使用的过滤装置，该过滤装置在由转向防尘套（Lenkmanschetten）所包含的空气容积与外界之间的压力平衡的情况下，防止内部容积的污染。该孔既可以同心地在车轮轴颈上构造，但也可以偏心地布置在该车轮轴颈上。偏心的孔优选相对轮毂驱动装置的支承装置的旋转轴倾斜地引入。

进一步优选地设置，该孔呈锥形地构造。如果孔进而还有过滤装置锥形地构造，那么可以基于液体的在离心力的作用下的可能的离心分离特别有效地防止液体进入。孔的锥体在此优选这样地设计，即，液体可以根据起作用的离心力又向外远离地从轮毂驱动装置的内部区域被排出。但孔进而过滤装置此外也可以呈柱体形地构造。

本发明此外涉及一种车辆、特别是电动车辆，包括如前面构造的和改进的电驱动单元。

附图说明

下面参照附图借助优选实施例对本发明进行详细阐释。其中：

图1示出依据本发明的电驱动单元的第一实施方式的示意图；

图2示出依据本发明的电驱动单元的第二实施方式的示意图；

图3示出依据本发明的电驱动单元的第三实施方式的示意图；

图4示出依据本发明的电驱动单元的第四实施方式的示意图；

图5示出图4中所示实施方式的端部区段的示意图；

图6示出依据本发明的电驱动单元的第五实施方式的示意图；

图7示出依据本发明的电驱动单元的第六实施方式的示意图；

图8示出依据本发明的孔的依据第一实施方式的示意图；以及

图9示出依据本发明的孔的依据第二实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示意示出依据本发明的电驱动单元的第一实施方式，具有布置在车轮10上的轮毂驱动装置，这里未示出，其中，车轮10通过车轮悬挂12固定在车辆的轮拱14上。为了可以使得在轮毂驱动装置的通过这里未示出的密封件密封的内部空间与外界之间的压力平衡成为可能，设置有具有空气导管16的通风装置。空气导管16在这里以软管的形式构造，该空气导管从车轮10的内部的轮毂驱动装置的内部空间通过轮拱14引导到车辆的内部空间38中。在这种情况下，空气导管16的第一端部区段18引导到轮毂驱动装置的内部空间中并且空气导管16的与第一端部区段18对置的第二端部区段20引导到车辆的内部空间38中。通风在这里向车辆内部空间38去地进行。

图2示出依据第二实施方式的依据本发明的电驱动单元，其中，在这种情况下空气导管16利用其第二端部区段20联接在车辆的内部空间38中所设置的通气装置22上，该通气装置例如以空调设备的形式构造。

图3示出依据第三实施方式的依据本发明的电驱动单元，其中，在这种情况下空气导管16的第二端部区段20不是引导到车辆的内部空间38中，而是引导到在车轮10与轮拱14之间的外界中。第二端部区段20在这种情况下由此在车辆的外部设置在受保护的位置中，从而压力平衡可以通过改变空气容积发生，但同时可以防止杂质和/或液体能够侵入空气导管16中进而侵入轮毂驱动装置的内部空间中。

图4示出依据第四实施方式的依据本发明的电驱动单元，其中，在空气导管16的第二端部区段20上构造有呈进气管形的软管24。该呈进气管形的软管24在这种情况下优选直接与车轮的外周边面邻接，其中，呈进气管形的软管24的自由软管端部26布置在车轮10与轮拱14之间。

图5示出呈进气管形的软管24的自由软管端部26的可能的构造，其中，在自由的软管端部26上设置有阀门28，优选球体形式构造的浮动体30在该阀门的内部引导，该浮动体可以通过侵入呈进气管形的软管24内的液体被抬起并可以压抵着自由的软管端部26，其中，在这种情况下浮动体30的直径大于自由的软管端部26的直径。浮动体30在这种情况下用作空气导管16的密封件。

图6示出依据第五实施方式的电驱动单元，其中空气导管16在其第二端部区段20上具有容积可变的装置34。容积可变的装置34以波纹管的形式实施，该容积可变的装置可以在输入空气时如同手风琴那样膨胀并可以在排出空气时又收缩。容积可变的装置34在这种情况下用作针对在轮毂驱动装置的内部空间内额外产生的空气容积的平衡空间。

图7示出依据本发明的电驱动单元的第六实施方式，其中容积可变的装置34直接布置在车轮10上。

图8和图9示出孔36，该孔设置在轮毂驱动装置的车轮轴颈40上，在该孔的内部布置有这里未示出的过滤装置。图8中所示的孔优选与车轮轴颈40的旋转轴同心地构造，其中，孔36的形状呈锥体形地构造。在图9中，孔36与车轮轴颈40的旋转轴32偏心地构造，从而孔36具有斜面。孔36本身在这种情况下呈柱体形地构造。

附图标记列表

10    车轮

12    车轮悬挂

14    轮拱

16    空气导管

18    第一端部区段

20    第二端部区段

22    通气装置

24    呈进气管形的软管

26    自由的软管端部

28    阀门

30    浮动体

32    旋转轴

34    容积可变的装置

36    孔

38    车辆的内部空间

40    车轮轴颈

Claims (9)

1.用于车辆的电驱动单元，包括驱动车轮(10)的轮毂驱动装置，其中，所述轮毂驱动装置具有遭受摩擦的密封件，借助所述密封件相对于外界、空气密封地封闭所述轮毂驱动装置的内部空间，其特征在于，设置有通风装置，所述通风装置连通所述内部空间与外界或容积可变装置，所述容积可变装置与外界气压相同，借助所述通风装置当内部空气压力低于外界时，外界或所述容积可变装置中的空气进入内部空间，当内部空气压力高于外界时，内部空间的空气进入外界或所述容积可变装置中，从而消除在所述轮毂驱动装置的所述内部空间中主导的空气压力与所述外界中主导的空气压力之间的压力差。

2.按权利要求1所述的电驱动单元，其特征在于，所述通风装置具有空气导管(16)，其中，所述空气导管(16)具有引导到所述轮毂驱动装置的所述内部空间中的第一端部区段(18)和引导到所述外界中的第二端部区段(20)。

3.按权利要求2所述的电驱动单元，其特征在于，所述空气导管(16)利用其第二端部区段(20)引导到所述车辆的内部区域中。

4.按权利要求3所述的电驱动单元，其特征在于，所述空气导管(16)利用其第二端部区段(20)联接在所述车辆的通气装置(22)上。

5.按权利要求2所述的电驱动单元，其特征在于，所述空气导管(16)在其第二端部区段(20)方面构造为呈进气管形的软管(24)。

6.按权利要求5所述的电驱动单元，其特征在于，所述呈进气管形的软管(24)具有带浮动体(30)的阀门(28)。

7.按权利要求1至6之一所述的电驱动单元，其特征在于，在所述轮毂驱动装置的车轮轴颈上设置有孔(36)，在所述孔的内部布置有过滤装置。

8.按权利要求7所述的电驱动单元，其特征在于，所述孔(36)呈锥形地构造。

9.电动车辆，包括按权利要求1至8之一所述的电驱动单元。