CN103648818A - 带通风的驱动*** - Google Patents

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CN103648818A CN201280033765.4A CN201280033765A CN103648818A CN 103648818 A CN103648818 A CN 103648818A CN 201280033765 A CN201280033765 A CN 201280033765A CN 103648818 A CN103648818 A CN 103648818A
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拉斐尔·费舍尔
马克·洛热
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Abstract

本发明涉及一种车辆用的，尤其是电动车辆和/或混合动力车辆用的带有电动马达的驱动***，尤其是轮毂驱动***。为了在驱动***的驱动***内腔（1）内避免湿气，驱动***包括用于为驱动***内腔（1）送风和排气的通风装置（20）。在此，通风装置（20）包括至少一个用于将空气引入到驱动***内腔（1）内的空气引入设备（21）和至少一个用于将空气从驱动***内腔（1）引出的空气引出设备（22）。

Description

带通风的驱动***
技术领域
本发明涉及一种车辆用的，尤其是电动车辆和/或混合动力车辆用的驱动***。
背景技术
近年来，尤其因为增长的环境意识对电动车辆的兴趣越来越提高。
在电动汽车中除了中央的和轮边的电动马达外，另外也可以置入电动的轮毂驱动器。电动的轮毂驱动器是电动马达的特别实施方式。电动的轮毂驱动器包括电动马达，轮毂驱动器直接安装在车辆的车轮内并同时承载轮毂，从而使马达的一部分随着车轮旋转。
在内部旋转的轮毂驱动器（所谓的内转电机）的情况下转子可以布置在例如定子内部。对于外部旋转的轮毂驱动器（所谓的外转电机）中转子可以布置在例如定子外部。
因为轮边的电动马达和轮毂驱动器布置在车辆车轮的周围，这样它们会在阴雨天气下暴露在尤其在高的空气湿度下或者甚至潮湿中。
发明内容
本发明涉及一种车辆用的，尤其是电动车辆和/或混合动力车辆用的带有至少一个驱动***内腔的驱动***，尤其是轮毂驱动***，其包括带有定子和转子的电动马达。
根据本发明的驱动***包括用于为驱动***的驱动***内腔送风和排气的通风装置，其中，通风装置包括至少一个用于将空气引入到驱动***内腔内的空气引入设备和至少一个用于将空气从驱动***内腔引出的空气引出设备。
在本发明中，空气不仅可以理解为自然界的大气，或者说环境空气，而且也可以理解为例如带有很高的惰性气体成分的人工气体。尤其在后面描述的在其中设计有在保养作业期间主动送风用的驱动***的实施方式的情况下，可以置入用于主动通风的惰性气体或含有惰性气体的混合气。例如可以置入氮气、氩气和/或氦气，尤其是氮气作为惰性气体。
通过根据本发明的通风装置可以有利地保障在驱动***和其周围环境之间的有针对性的空气交换。尤其因为气候条件和/或温度波动可以在驱动***内生成压力，该压力例如在冷的外部温度以及例如通过借助摩擦制动器摩擦而升高的且导致强烈的空气膨胀的内部温度的状况下，可以有利的通过通风***得到均衡化。这样可以防止由压力引起的且可能由热引起的敏感的驱动***元件的损伤，例如密封件的脱离。此外，可以通过通风装置将可能由于空气湿气凝结或者也许由于不密封性而侵入到驱动***内的湿气有利地排除。
在一个实施方式中，空气引入设备，或者若干空气引入设备布置在驱动***的驱动轴线的上部。例如，空气引入设备可以相对驱动轴线布置在从≥9点钟到≤3点钟，尤其是从≥10点钟到≤2点钟，例如从≥11点钟到≤1点钟的位置区间内，例如在大约12点钟位置。空气引入设备在驱动轴线上部的布置方式的优点在于，该区域倾向于被施加较少的溅水，并且这样可以减少或者甚至避免湿气的侵入。
在另外的实施方式中，空气引出设备，或者若干空气引出设备布置在驱动***的驱动轴线的下部。例如空气引出设备可以相对驱动轴线布置在从≥3点钟到≤9点钟，尤其是从≥4点钟到≤8点钟，例如从≥5点钟到≤7点钟的位置区间内，例如在大约6点钟位置。空气引出设备在驱动轴线下部的布置方式的优点在于，在该区域中往往会沉积湿气并且因此可以特别有效地从该区域排除。
布置在驱动轴线上部的空气引入设备和布置在驱动轴线下部的空气引出设备组合的优点在于，驱动***内腔的体积很大程度地被流过，并且流动的空气可以容纳更多的液体并且可以从***中输送出去。
在另外的实施方式中，空气引入设备，或者若干空气引入设备包括至少一个过滤器，尤其是微粒过滤器和/或湿气过滤器和/或气体过滤器。这样可以有利地避免污物和/或湿气和/或化学侵蚀性气体侵入到驱动***的驱动***内腔中。为了过滤掉液态的和/或微粒的湿气，可以使用例如基于不透水的但可渗透蒸汽的薄膜的过滤器。例如可以应用例如德国Gore(“Gore-Tex”)公司的例如基于聚四氟乙烯（PTFE）的薄膜，作为用于分离液体聚集状态的湿气和/或微粒的过滤器。
在另外的实施方式中，空气引入设备，或者若干空气引入设备包括至少一个干燥器，干燥器可以例如以水的冷凝为基础并且例如空气通过如下除去湿气，即将空气冷却到很低的温度。例如可以将车辆的空调充当干燥器。然而同样有可能的是，干燥器构造成基于物理和/或化学的可吸水的材料。必要时，这种类型的干燥器可以同时充当过滤器或这种类型的过滤器可以同时充当干燥器。因此，空气引入设备也可以具有至少一个组合的过滤-干燥单元。
此外，空气引入设备可以包括空气引入管路，例如空气引入软管。
空气引入设备可以设计为，可被动和/或主动地向驱动***内腔引入空气。因此，空气引入设备可以被设计成主动的和/或被动的空气引入设备。例如空气引入设备可以是完全主动的、临时主动的和在其他情况下被动的或完全被动的空气引入设备。
空气引入设备的被动式设计在后面结合止回阀技术详细说明。
空气引入设备的主动设计可以例如通过如下得以实现，即空气引入设备与，或者说可以与车辆的通风***或与保养通风***永久地，或者说临时地连接。这样可以有利地保障驱动***内腔的主动通风。在此，主动通风可以例如通过包含在车辆内的通风***和/或在保养时联结的保养通风***得以实现。
在另外的实施方式中，空气引入***，或者若干空气引入***设计成用于至少临时主动地将空气引入到驱动***内腔内的主动的或临时主动的空气引入设备。尤其是，空气引入设备可以与车辆的通风***，例如车辆的空调临时地连接或永久地连接。作为对此的备选或补充，空气引入设备可以与保养通风***临时地连接。这样可以有利地实现***的清洁/干燥，而不必进行***的拆卸。
在另外的实施方式中可以通过空气引入设备，例如借助空气引入管路将空气从车辆内部空间，例如从乘客舱或储藏室，例如从行李舱引入到驱动***内腔。
在另外的实施方式中，空气引入设备，或者若干空气引入设备布置在静止的，也就是驱动***的不可转动的驱动***元件上，例如驱动***的、与电动马达的定子尤其抗相对转动地连接的驱动***元件上，例如定子支持板上。
空气引出设备也可以布置在驱动***的同一个或在另一个静止的驱动***元件上，例如在驱动***的、与电动马达的定子尤其抗相对转动地连接的静止的驱动***元件上，例如定子支持板上。
然而，因为空气引出设备不必与其它元件，像例如车辆连接，空气引出设备也可以容易地布置在驱动***的可转动的驱动***元件上，例如与电动马达的转子尤其抗相对转动地连接的且可转动的驱动***的驱动***元件上，例如轮辋、盖板或转子支架上。
在另外的实施方式中，空气引入设备，或者若干空气引入设备包括用于在驱动***内腔上对空气密封地连接空气引入设备的空气引入连接元件。例如，空气引入连接元件如此地可以固定，或者说紧固在界定出驱动***内腔的壁内的，例如定子支持板内的留空部上，使得空气可以通过空气引入连接元件进入到驱动***内腔内，其中，在空气引入连接元件与界定出留空部和驱动***内腔的壁之间的区域是对空气密封的并且尤其也是对水密封的。
在另外的实施方式中，空气引出设备，或者若干空气引出设备包括用于在驱动***内腔上对空气密封地连接空气引出设备的空气引出连接元件。例如，空气引出连接元件以如下的方式可以固定在，或者说紧固在邻接驱动***内腔的壁内，例如定子支持板内和/或轮辋内、盖板内或转子支架内的留空部上，即空气可以通过空气引出连接元件从驱动***内腔排放出去，其中，在空气引出连接元件与界定留空部和驱动***内腔的壁之间的区域是对空气密封的并且尤其也是对水密封的。
通过在空气引入设备和/或空气引出设备内置入阀，尤其是止回阀，可以有利地实现定向的空气运动并且因此实现有针对性的空气交换。
例如，可以设定带阀的空气引入设备，其确保了，空气只流入，而不可以流出，反之，可以设置带阀的空气引出设备，其确保了，空气只流出，而不可以流入。在***内部中的空气受到加热的情况下强制空气，通过优选在下部的空气引出设备流出并且导出在此时可能存在于***内的水和/或污物。在冷却的情况下空气引出设备会关闭并且空气可以通过优选在上部的空气引入设备抽入。
在另外的实施方式中，空气引入设备，或者说几个空气引入设备包括阀，例如止回阀。空气引入设备的阀，或者说止回阀尤其可以构造为，允许空气流入到驱动***内腔内并且防止空气从驱动***内腔流出。
在另外的实施方式中，空气引出设备，或者若干空气引出设备包括阀，例如止回阀。空气引出设备的阀，或者说止回阀尤其可以构造为，即允许空气从驱动***内腔引出并且防止空气流入到驱动***内腔内。
尤其可以使用不透水的但可渗透蒸汽的薄膜作为阀，尤其是止回阀，该薄膜只在一个方向上透气并且在另一个方向上不透气。例如应用例如德国Gore(“Gore-Tex”)公司的如基于聚四氟乙烯（PTFE）的薄膜作为阀，尤其是止回阀。
通风装置可以包括尤其多个空气引出设备，在这里可能的是，仅一个空气引入设备，但是多个空气引出设备设定成例如阀，尤其是止回阀的形式。
作为对于多个空气引出设备的备选或补充，通风装置可以包括例如以阀，尤其是止回阀的形式的多个空气引入设备。
此外，在另外的实施方式中驱动***包括摩擦制动器。尤其是，摩擦制动器可以集成在车轮内部，尤其是电动马达内部，例如电动马达的转子的内部。摩擦制动器可以是例如鼓式制动器或盘式制动器。
优选至少部分地，尤其完全地将驱动***内腔设计为可封闭的，或者说封闭的空间，在此，可封闭的可以理解为，驱动***内腔被设计成可以临时开放的并且可以再次封闭的。例如，驱动***内腔可以在装配和/或保养的情况下开放并且可以在装配和/或保养后封闭。
在另外的实施方式中，驱动***内腔包围着存在于电动马达的定子和转子之间的缝隙，尤其是空气缝隙和/或驱动***的摩擦制动器。
必要时，驱动***也可以包括两个或多个驱动***内腔。例如，驱动***可以包括这样的驱动***内腔，其包围着存在于定子与转子之间的缝隙，尤其是空气缝隙，以及包括另外的驱动***内腔，其包围着摩擦制动器。在此没有必要提供带有两个通风装置的驱动***。在空气引入设备和空气引出设备之间，驱动***内腔串联连通，其中，在驱动***内腔之间可以设置至少一个气闸。在此，该气闸可以设计为类似空气引入设备。
例如，气闸包括阀，尤其是止回阀，和/或用于对空气密封地连接两个驱动***内腔之间的气闸的气闸连接元件和/或过滤器，例如微粒过滤器和/或湿气过滤器和/或气体过滤器，和/或干燥器。
尤其地，气闸可以包括阀，例如止回阀或由其组成，尤其是该阀允许空气流入到下游的驱动***内腔，并且阻止空气从下游的驱动***内腔流出到上游的驱动***内腔内。优选的是，包围着存在于转子和定子之间的缝隙的驱动***内部元件空间为上游的驱动***元件空间，并且/或者包围着摩擦制动器的驱动***内部元件空间为下游的驱动***元件空间。这样可以有利的向具有湿度敏感的构件的驱动***元件空间提供带有新鲜的，或者说干燥的空气。
附图说明
下面参照附图对本发明进行详细说明。附图和其描述应该用于根据本发明题主题的说明并且不被用于，将发明限制为某一方式。其中：
图1示出了通过根据本发明的、带有通风装置的驱动***的实施方式的示意性横截面。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的电动车辆和/或混合动力车辆用的驱动***的实施方式，该驱动***设计为轮毂驱动***并且具有驱动***内腔1。
图1示出了，驱动***内腔1包围着带有定子10和转子11的电动马达。在此，定子10静止地，也就是不可转动地布置，并且转子11，尤其绕驱动***的驱动轴线A可转动地布置。
图1说明了，在定子10与转子11之间存在有缝隙S，尤其空气缝隙。出于效能原因定子10与转子11之间的缝隙被设计得尽管这样的窄，以至于还是可以防止转子11在定子10上研磨。
此外，图1示出了，驱动***内腔在示出的实施方式中包围着摩擦制动器13a、13b、13c，该摩擦制动器设计为鼓式制动器并且包括制动鼓13a、制动蹄片13b和制动缸13c。
此外，图1图解说明了，定子10通过定子支持板12尤其抗相对转动地与车轮轴承静止的内圈14a连接。此外，车轮轴承具有通过滚珠14c可转动地支承的外圈14b。滚珠14c布置在滚珠轴承保持架内，其中，车轮轴承可以通过与滚珠轴承内圈14d共同作用的夹紧装置14e夹紧。此外，车轮轴承具有用于将车轮轴承紧固在车辆上的紧固元件14f。
此外，图1说明了，转子11通过转子支架15与车轮轴承的可转动的外圈14b连接。转子支架与车轮轴承的可转动的外圈14b以及与轮辋（没有示出）通过螺栓连接16连接。此外，转子支架15借助另外的螺栓连接17与制动鼓13a连接。相反，制动蹄片13b与制动缸13c与定子支持板12连接。
此外，图1示出驱动***具有盖板18。该盖板尤其布置在外侧并且可以在保养作业的情况下用于临时打开驱动***内腔。
此外，图1示出了，定子10，尤其是布置在中间区域的定子叠片组10的旁边具有两个绕组端部区域10a。
图1尤其示出了，驱动***具有用于驱动***内腔1送风和排气的通风装置20，其包括用于将空气引入驱动***内腔1的空气引入设备21和用于将空气从驱动***内腔1引出的空气引出设备22。
图1说明了，空气引入设备21布置在驱动***的驱动轴线A的上部，尤其大约在12点钟位置，与之相反，空气引出设备22布置在驱动***的驱动轴线A的下部，尤其大约在6点钟位置。在示出的实施方式中不仅空气引入设备21而且空气引出设备22都紧固在驱动***的静止的驱动***元件，也就是定子支持板12上。在此，既有：空气引入设备21包括用于将空气引入设备21对空气密封地连接到驱动***内腔1的空气引入连接元件21a，又有：空气引出设备22包括用于将空气引出设备22对空气密封地连接到驱动***内腔1的空气引出连接元件22a。
此外，图1示出了，空气引入设备21具有软管形式的空气引入管路21b，通过该空气引入管路空气引入设备21可以与车辆通风***，例如车辆的空调，或与保养通风***临时的或与车辆的车辆内部空间，例如乘客舱或储藏室，例如行李舱临时地或永久地连接，尤其以便主动地和/或被动地将空气引入驱动***内腔1。
最后，图1示出了，空气引出设备22包括阀，尤其止回阀22b。在此，该阀或者说止回阀22b为如下而构造，即允许空气从驱动***内腔1流出并且防止空气流入到驱动***内腔1中。在此，该阀通过连接块22c与空气引出连接元件22a连接。
附图标记列表
1     驱动器内腔
10    电动马达的定子，尤其是定子叠片组
10a   定子的绕组端部区域
11    电动马达的转子
A     驱动轴线
S     电动马达的定子与转子之间的缝隙
12    定子支持板
13a   摩擦制动器的制动鼓
13b   摩擦制动器的制动蹄片
13c   摩擦制动器的制动缸
14a   车轮轴承的静止的内圈
14b   车轮轴承的可转动的外圈
14c   车轮轴承的滚珠
14d   滚珠轴承内圈
14e   滚珠轴承夹具
14f   用于将车辆轴承紧固在车辆上的紧固元件
15    转子支架
16    螺栓连接
17    螺栓连接
18    盖板
20    通风装置
21    空气引入设备
21a   空气引入连接元件
21b   空气引入管路
22    空气引出设备
22a   空气引出连接元件
22b   空气引出设备的止回阀
22c   空气引出设备的连接块

Claims (10)

1.一种车辆用的，尤其是电动车辆和/或混合动力车辆用的带有至少一个驱动***内腔（1）的驱动***，尤其是轮毂驱动***，所述驱动***包括：
带有定子（10）和转子（11）的电动马达以及
用于所述驱动***的所述驱动***内腔（1）送风和排气的通风装置（20），
其中，所述通风装置（20）包括：
至少一个用于将空气引入到所述驱动***内腔（1）内的空气引入设备（21）以及
至少一个用于将空气从所述驱动***内腔（1）引出的空气引出设备（22）。
2.根据权利要求1所述的驱动***，
其中，所述空气引入设备（21）布置在所述驱动***的驱动轴线（A）的上部，和/或
其中，所述空气引出设备（22）布置在所述驱动***的所述驱动轴线（A）的下部。
3.根据权利要求1或2所述的驱动***，其中，所述空气引入设备（21）包括至少一个过滤器，尤其是微粒过滤器和/或湿气过滤器和/或气体过滤器，和/或至少一个干燥器。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的驱动***，其中，所述空气引入设备（21）设计为用于至少临时主动地将空气引入到所述驱动***内腔（1）中的主动的或临时主动的空气引入设备，
尤其是其中，所述空气引入设备（21）与车辆的通风***，例如车辆的空调，能临时地连接的或永久地连接的或者能与保养通风***临时地连接。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的驱动***，其中，所述空气引入设备（21）可以将空气从车辆内部空间，尤其是从乘客舱或储藏室，例如从行李舱引入到所述驱动***内腔（1）。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的驱动***，其中，所述空气引入设备（21）布置在所述驱动***的静止的驱动***元件上，例如所述驱动***的、与所述电动马达的定子尤其抗相对转动地连接的驱动***元件上，例如定子支持板（12）上。
7.根据权利要求1至6的任意一项所述的驱动***，
其中，所述空气引入设备（21）包括用于将所述空气引入设备（21）对空气密封地连接在所述驱动***内腔（1）上的空气引入连接元件（21a），和/或
其中，所述空气引出设备（22）包括用于将所述空气引出设备（22）对空气密封地连接在所述驱动***内腔（1）上的空气引出连接元件（22a）。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的驱动***，
其中，所述空气引入设备（21）包括阀，尤其是止回阀，尤其是其中，所述空气引入设备（21）的所述阀，或者说所述止回阀构造为，允许空气流入到所述驱动***内腔（1）内并且防止空气从所述驱动器内腔（1）流出，和/或
其中，所述空气引出设备（22）包括阀，尤其是止回阀（22b），尤其其中，所述空气引出设备（22）的所述阀，或者说所述止回阀（22b）构造为，允许空气从所述驱动***内腔（1）流出并且防止空气流入到所述驱动***内腔（1）内。
9.根据权利要求1至8的任意一项所述的驱动***，此外，其中所述驱动***还包括摩擦制动器（13a、13b、13c）。
10.根据权利要求1至9的任意一项所述的驱动***，其中，所述驱动***内腔（1）包围着存在于所述电动马达的所述定子（10）与所述转子（11）之间的缝隙（S），尤其是空气缝隙，和/或包围着所述驱动***的所述摩擦制动器（13a、13b、13c）。
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