CN103842197B - 具有逆变器固定功能的定子保持板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于尤其是用于电动车辆和/或混合动力车辆的轮毂驱动***的定子保持板（1），其包括用于将电动机的定子（103、105）固定在定子保持板（1）上的定子固定区段（S），以及用于将逆变器（30）固定在定子保持板（1）上的逆变器固定区段（I）。此外，本发明还涉及一种配备有该定子保持板的轮毂驱动***。

Description

具有逆变器固定功能的定子保持板
技术领域
本发明涉及一种用于尤其是用于电动车辆和/或混合动力车辆的轮毂驱动***的定子保持板以及一种轮毂驱动***。
背景技术
近年来特别是基于渐长的环保意识，对电动车辆的兴趣愈加浓厚。
在电动车辆中，除了中央的和靠近车轮的电动机外，还可以使用电轮毂驱动器。电轮毂驱动器是电动机的特殊实施方式并且包括如下电动机，该电动机集成在车辆的车轮中且同时承载轮毂，从而使发动机的一部分与车轮一起旋转。
电动机通常具有以能绕旋转轴线转动的方式支承的转子和相对转子固定的定子。
在内旋转的轮毂驱动***，亦即所谓的内转电机中，转子例如可以布置在定子内部。在外旋转的轮毂驱动***，亦即所谓的外转电机中，转子例如可以布置在定子外部。
发明内容
本发明涉及一种用于尤其是用于电动车辆和/或混合动力车辆的轮毂驱动***的定子保持板，其包括用于将电动机的定子固定在定子保持板上的定子固定区段。
板状的定子保持元件可以有利地被成本低廉地制造以及简单地装配。轮毂驱动***利用定子保持板可以比罐状的或盒状的定子保持元件明显更简单地且明显更好地充分利用结构空间地装配。此外，定子保持板还可以有利地实现将轮毂驱动***的一些或甚至大部分不旋转的构件固定在其上。为此，定子保持板除了定子固定区段外尤其还可以包括用于将逆变器固定在定子保持板上的逆变器固定区段。因此，可以有利地提供紧凑的轮毂驱动***。此外，逆变器在轮毂驱动***内的布置还带来了大量其它稍后所阐述的优点。
受功能和/或结构空间限定，定子保持板可以构造成三维的并且例如具有***和/或凹陷，例如凸起和/或凹入。
板尤其可以指如下主体，该主体沿第一空间方向和垂直于第一空间方向的第二空间方向的最大延展宽度比其沿垂直于第一和第二空间方向的第三空间方向的最大延展宽度大很多倍，例如是其至少约≥3，例如约≥5倍。在此，主体可以具有基本上保持不变的材料厚度或壁厚度。主体沿第三空间方向的最大延展宽度在此除了材料厚度或壁厚度外还可以以主体从由第一和第二空间方向限定的平面起的一个或多个凸起为基础。沿第一和第二空间方向的最大延展宽度可以是材料厚度或壁厚度的例如约≥10倍。沿第一和第二空间方向的最大延展宽度是材料厚度或壁厚度的例如分别约≥20，例如约≥50或≥75倍。
逆变器可尤其以指的是一种用于在直流电压和交流电压之间进行转换的***。这种设备也被称为变流器。
旋转变压器(Resolver)尤其可以指的是一种用于特别是在电动机的定子和转子之间进行角度测量的***。旋转变压器的测量值例如可以用于电动机的整流。因此,旋转变压器也被称为转子位置传感器。旋转变压器尤其可以包括以可转动的方式装配的或能够以可转动的方式装配的旋转变压器转子以及与之相邻地固定不动地装配的或可固定不动地装配的旋转变压器定子。旋转变压器转子可以尤其装配或能装配在轮毂驱动***的能转动的构件上，例如电动机的转子上、转子架上或车轮轴承的能转动的圈上。在此，旋转变压器转子和旋转变压器定子尤其彼此对置。旋转变压器转子和旋转变压器定子尤其可以关于驱动***的旋转轴线轴向相邻地布置或能轴向相邻地布置。旋转变压器尤其是一种板式旋转变压器(Platinenresolver)。板式旋转变压器可以例如包括旋转的被动的板(旋转变压器转子)和不旋转的或相对此固定不动的主动的板(旋转变压器定子)。在旋转变压器转子与旋转变压器定子之间尤其可以存在有旋转变压器气隙。
电动机的定子(电动机定子)除了电磁作用的构件，如绕组和提高感应率的构件(叠片铁心)外，还包括其它构件，如定子壳体、定子冷却装置或定子冷却装置壳体。
逆变器除了用于电压转换的构件，如中间电路电容器/功率电子器件和控制器外，还包括其它构件，如逆变器壳体、逆变器冷却装置或逆变器冷却装置壳体。
引导尤其既可以指的是构件被引导穿过另一构件内的孔，也可以指的是构件例如借助在另一构件的边缘区段内的凹槽被引导围绕另一构件环绕。
定子保持板尤其可以由金属或金属合金，例如钢构成。
在设计方案的框架内，定子保持板通过变形，例如深拉，和/或浇铸制成。因此，定子保持板可以有利地通过批量生产的方法，例如由板材来制造。事后可以尤其机械地、切屑地对至少一些功能面进行再加工。
定子保持板例如可以具有约≥3mm，例如约≥4mm，例如约≥3mm至≤6mm的壁厚度或材料厚度。在此，壁厚度或材料厚度尤其可以根据车轮尺寸和轮毂驱动器的***质量进行变化。在大多数针对轿车常见的车轮尺寸的情况下以及在可达到的***质量范围内，通过≥3mm至≤6mm的壁厚度或材料厚度可以有利地提供足够稳定的定子保持板，其也能承受较强的负荷并且也适合在负荷下稳定地保持电动机的定子与转子之间的磁隙/气隙。
定子固定区段尤其可以包括至少一个用于将定子固定在定子保持板上的定子固定孔。在此，该定子固定孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。定子固定孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将定子固定在定子保持板上。
此外，定子固定区段可以包括用于使定子在定子保持板上尤其关于轮毂驱动器的旋转轴线定心的定子定心装置。定子定心装置例如可以以可移动的插接连接装置为基础。为此，定子保持板例如可以具有例如形式为沉割部的槽，而电动机定子或其壳体或冷却装置可以具有能够以能在定子保持板的槽中移动的方式***的挡边，或反过来。因此，例如可以确保在定子与定子保持板或车轮轴承之间的同心性。
此外，定子固定区段尤其还可以例如在定子保持板的边缘区段中具有凹槽。如稍后所阐释的那样，这些凹槽可以用于引导信号线路和/或冷却剂线路围绕定子保持板环绕。这种凹槽也可以用于改善要在下方装配的连接元件的可触及性，例如用于拧入螺栓和/或用于减轻重量。
定子固定区段例如可以具有至少一个配备有定子固定孔的定子固定接片。
在另一设计方案的框架内，定子保持板还具有用于将车轮轴承固定在定子保持板上和/或用于将定子保持板固定在轮架，例如复合导杆上的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段。
车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段在此尤其可以包括至少一个用于车轮轴承，尤其是固定不动的车轮轴承圈在定子保持板上定心的车轮轴承定心孔。车轮轴承定心孔例如可以是一种压配合。
此外，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段例如可以包括至少一个用于在装配时将车轮轴承，尤其是固定不动的车轮轴承圈紧固在定子保持板上的车轮轴承紧固孔。在此，该轮轴承紧固孔尤其是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。车轮轴承紧固孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将车轮轴承紧固在定子保持板上。
作为对此的备选或附加，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段可以包括至少一个用于将车轮轴承，尤其是固定不动的车轮轴承圈紧固在定子保持板上和/或将定子保持板紧固在轮架上的销钉贯穿孔。销钉贯穿孔在此可以既在装配时也在轮毂驱动***运行期间用于将车轮轴承紧固在定子保持板上和/或将定子保持板紧固在轮架上。该销钉贯穿孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。销钉贯穿孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将车轮轴承紧固在定子保持板上。
车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段尤其可以包括至少一个用于将车轮轴承，尤其是固定不动的车轮轴承圈固定在定子保持板上和/或将定子保持板固定在轮架上的车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔。车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔在此尤其可以确保在轮毂驱动***运行期间的安全的固定。该车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将车轮轴承固定在定子保持板上和/或将定子保持板固定在轮架上。车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔可以有利地既用于将车轮轴承固定在定子保持板上也用于将定子保持板固定在轮架上，例如通过使能够固定在轮架上的销钉能够穿过在定子保持板中的车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔以及穿过构造在车轮轴承上的固定孔进行插接。
此外，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段例如可以包括至少一个用于在车轮轴承，尤其是固定不动的车轮轴承圈与定子保持板之间进行密封的密封装置的车轮轴承密封槽。密封装置可以被嵌入或注入该车轮轴承密封槽中，发动机的内部区域可以有利地通过该密封装置被密封。车轮轴承密封槽例如可以构造成环绕构造在车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段中的孔的本身闭合的槽。
此外，定子保持板可以具有用于引导ABS传感器或其信号线路穿过定子保持板的ABS传感器贯穿孔。ABS传感器贯穿孔例如可以构造在车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段中。
此外，定子保持板还可以包括一个或多个加固区段。
此外，定子保持板还可以包括用于引导例如温度传感器和/或联锁传感器(Interlocksensor)的至少一个信号线路围绕定子保持板环绕或穿过定子保持板的信号线路引导区段。
此外，定子保持板还可以包括用于引导至少一个冷却剂线路围绕定子保持板环绕或穿过定子保持板的冷却剂线路引导区段。冷却剂线路引导区段尤其可以设计成使逆变器冷却装置可以联接到电动机冷却装置上。
在另一设计方案的框架内，定子保持板还包括用于将鼓式制动器的制动机构固定在定子保持板上的制动器底板区段。
因此，可以用有利的方式通过定子保持板既传递电动机的力流也传递鼓式制动器的力流。
制动机构例如可以包括鼓式制动器的尤其用于将力施加到旋转的制动鼓，例如制动缸、制动蹄、制动蹄支座(Bremsbackengegenlager)、制动蹄支架等上的不旋转的构件。
制动器底板区段尤其可以包括至少一个用于装配制动缸的制动缸区段。
此外，制动器底板区段可以包括至少一个用于固定制动蹄支座的制动蹄支座区段。
此外，制动蹄区段包括至少一个用于支承制动蹄和/或用于固定制动蹄支承装置的制动蹄支架区段。
制动缸区段尤其可以包括至少一个用于将制动缸固定在定子保持板上的制动缸固定孔。这个制动缸固定孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。制动缸固定孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将制动缸固定在定子保持板上。
此外，制动缸区段可以包括至少一个用于引导制动线路穿过定子保持板的制动线路贯穿孔。
此外，制动缸区段可以包括至少一个用于给制动缸排气的制动缸排气孔。
在此，一个孔可以既用于引导制动线路穿过定子保持板，又用于给制动缸排气。
此外，制动器底板区段还可以包括至少一个用于装配弹簧装置的制动蹄弹簧区段，尤其是制动蹄弹簧装置孔，该弹簧装置例如用于将对准制动器底板区段的轴向的力施加到制动蹄上。
此外，制动器底板区段还可以包括至少一个用于引导驻车制动拉索穿过定子保持板的驻车制动拉索贯穿孔。驻车制动拉索贯穿孔例如可以倾斜地构造。为了简化对驻车制动拉索的引导，在定子保持板中可以设计有用于使驻车制动拉索转向的区段。
此外，制动器底板区段还可以包括至少一个用于维护驻车制动器的驻车制动器维护孔。
此外，制动器底板区段还可以包括至少一个用于固定用于制动鼓的起动元件的制动鼓起动元件固定孔。这个制动鼓起动元件固定孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。制动鼓起动元件固定孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置固定起动元件。
因为借助其它类型的密封装置尤其可以比通过迷宫式密封装置更安全且更节省空间地确保对轮毂驱动***的密封，所以制动器底板区段可以设计成没有用于构成迷宫式密封装置的迷宫部。
在另一设计方案的框架内，定子保持板还包括用于将电动机的相(Phase)从定子保持板的一侧引导到定子保持板的另一侧，尤其是所述另一侧上的相引导区段。电动机的相例如可以通过相引导区段从定子保持板的其上布置有逆变器的一侧被引导到定子保持板的其上固定有电动机定子的另一侧上。因此，可以有利地将电流(相电流)从车辆侧，例如从逆变器引导到定子保持板的车轮侧，尤其是引导到电动机。
相原则上可以以缆线、销钉或插头的形式在相引导区段内引导。
相引导区段尤其可以构造用于引导至少两个，尤其是至少三个相围绕定子保持板环绕或穿过定子保持板。为此，相引导区段可以具有至少两个，尤其是三个相引导孔或相引导凹槽，尤其地相可以被引导穿过该相引导孔进行插接或相可以被环绕地引导在侧向贴靠在相引导凹槽上。
为了引导相穿过定子保持板，相引导区段尤其具有至少两个，特别是至少三个相贯穿孔。
为了相的电绝缘，可以在使用缆线的情况下使用传统的绝缘层。在使用导电的销钉的情况下，尤其可以设置有单独的电绝缘装置。这个电绝缘装置可以通过由塑料制成的绝缘套筒形式或通过对销钉的电绝缘涂层，例如涂胶来实现。
为了电绝缘，尤其可以在相贯穿孔中设置有例如由塑料制成的绝缘套筒。
为了简化装配，两个或多个相的绝缘套筒可以集成在尤其是单件式的相绝缘元件中，这是本发明的另一主题。
相绝缘元件尤其可以设计用于对例如电动机的，尤其是轮毂驱动***的相引导销钉进行电绝缘。
相绝缘元件尤其可以具有一个带至少两个，例如至少三个孔的基板区段和至少两个，尤其是至少三个绝缘套筒区段。绝缘套筒区段在此尤其可以如下这样与基板区段连接，即，使基板区段的各一个孔与绝缘套筒区段的一个，尤其是相同的孔特别是在构造出用于相导电销钉的贯穿部的情况下重叠。绝缘套筒区段的纵轴线在此例如可以彼此基本上平行并且基本上垂直于基板区段的平面。基板孔的数量在此尤其可以对应于绝缘孔的数量。
相绝缘元件例如可以借助注塑工艺和/或浇铸工艺，例如用塑料构成。
通过相绝缘元件可以有利地通过整合在一个构件内的绝缘套筒使电动机的全部相被绝缘，这明显简化了装配。
在装配时，相绝缘元件的绝缘套筒可以穿过定子保持板中的孔进行插接，其中，基板贴靠在定子保持板的例如电动机定子固定或能够固定在其上的那一侧上。在相被带到绝缘套筒中之前，构件可以被灌封在例如定子铸件中。由此产生了如下优点，即，通过构件不仅可以使相被绝缘，而且也可以实现电动机定子相相对定子保持板的角度取向，由此可以进一步简化了装配。
在另一设计方案的框架内，定子保持板还包括用于将逆变器固定在定子保持板上的逆变器固定区段。
通过将逆变器固定在定子保持板上以及因此与轮毂驱动***的电动机相邻并在客舱外部，可以有利地改善客舱内部的电磁兼容性(EMV)，这尤其是因为可以取消在客舱区域内的交流电线路。此外，车辆内的可用空间可以由此被扩大。用于车辆内缆线布设的费用也可以降低。此外，这种布置还可以实现以简单的方式将电动机冷却装置和逆变器冷却装置的冷却剂线路连接起来以及由此可以实现简化的冷却***。此外，由此可以加快对轮毂***的调节。此外，定子保持板使得逆变器和摩擦制动器都可以集成在轮毂驱动***中。
逆变器固定区段尤其可以包括至少一个用于将逆变器固定在定子保持板上的逆变器固定孔。这个逆变器固定孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。逆变器固定孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将逆变器固定在定子保持板上。
此外还有利的是，逆变器固定区段和逆变器壳体成型成使逆变器壳体相对逆变器固定区段密封地封闭。因此，可以有利地实现对整个***的密封。逆变器固定区段尤其可以包括用于在定子保持板与逆变器或逆变器壳体之间的静止的密封装置的配合面。
如果定子保持板或逆变器或逆变器壳体包括具有很强的非平面性的外表面，该非平面性本身例如由于在关于旋转轴向的径向的密封引导中强烈的轴向错开使得很难达到高密封性，那么在一个或多个子区段内可以将在两个轴向错开的区段之间的具有很小斜度的过渡区或斜坡用来改善定子保持板与逆变器或逆变器壳体之间的密封性。
为此，逆变器固定区段尤其可以包括至少一个，特别是两个用于使例如至少部分径向延伸的、特别是用于在逆变器或逆变器壳体与定子保持板之间进行密封的密封装置，从定子保持板的一个区段过渡到定子保持板的与此轴向错开的另一区段内的逆变器密封斜坡。因此，可以有利地将轴向的过渡构造得很平缓。密封装置在此例如被嵌入或注入在逆变器或其壳体内的密封槽中。
为了达到定子保持板与逆变器或逆变器壳体之间的高密封性，逆变器固定孔优选构造在由密封装置密封的区域内部。
在另一设计方案的框架内，定子保持板还包括用于将旋转变压器，尤其是旋转变压器定子固定在定子保持板上的旋转变压器固定区段。因此，可以有利地提供紧凑的轮毂驱动***。
旋转变压器，尤其是旋转变压器定子在定子保持板上的固定在此可以借助旋转变压器定子架来实现。在此，旋转变压器定子与旋转变压器定子架例如借助粘接连接或能借助粘接连接。因此，尤其可以实现旋转变压器定子的轴向止动。旋转变压器定子架提供了在定子保持板与旋转变压器定子架之间的连接可能性的更多选择的优点。旋转变压器定子架例如可以毫无困难地借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置与定子保持板连接，这例如在板式旋转变压器定子与定子保持板的直接的螺栓连接、铆钉连接和/或销栓连接的情况下，基于机械的脆弱性和板式旋转变压器定子所需的作用面可能是困难的。
为了将旋转变压器定子定位在旋转变压器定子架上，旋转变压器定子和旋转变压器定子架可以具有用于构造出尤其是可轴向插接的插接连接的连接元件，这些连接元件构造成使旋转变压器定子通过构造出插接连接来定位。为此，旋转变压器定子例如具有定位孔而旋转变压器定子架例如具有定位销，或反过来。
旋转变压器固定区段尤其可以设计成平坦的。
旋转变压器定子架或旋转变压器定子尤其可以轴向贴靠在旋转变压器固定区段上。
旋转变压器固定区段尤其可以包括至少一个用于将旋转变压器，尤其是旋转变压器定子架和/或旋转变压器定子固定在定子保持板上的旋转变压器固定孔。这个旋转变压器固定孔尤其可以是钻孔和/或螺纹和/或带可***的螺纹衬套的钻孔。旋转变压器固定孔尤其可以用于借助螺栓连接装置、铆钉连接装置和/或销栓连接装置将旋转变压器，尤其是旋转变压器定子架和/或旋转变压器定子固定在定子保持板上。
旋转变压器，尤其是旋转变压器定子架和/或旋转变压器定子通过旋转变压器固定孔可以在轴向方向上并且关于角位置被止动。通过形式为长孔的旋转变压器固定孔，可以在装配时校准或修正尤其是在定子保持板与旋转变压器定子架以及进而旋转变压器定子之间的角位置。因此，旋转变压器固定区段尤其可以包括至少一个形式为长孔的旋转变压器固定孔。
作为备选或附加，旋转变压器固定区段可以包括至少一个用于特别是将旋转变压器，尤其是旋转变压器定子架和/或旋转变压器定子轴向紧固在定子保持板上的旋转变压器搭扣连接元件，例如搭扣凸鼻。
作为对此的附加，旋转变压器固定区段可以包括用于旋转变压器，尤其是旋转变压器定子架和/或旋转变压器定子在定子保持板上关于轮毂驱动***的旋转轴线径向定心的旋转变压器定心装置，例如定心直径。
为了明确性，旋转变压器定心装置优选包括至少三个靠置面。但也可以使用多于三个的靠置面。
旋转变压器定心装置可以集成在旋转变压器搭扣连接元件内。例如可以在靠置面的区域中设置有用于搭扣机构的轴向侧凹部。与之相应的是，定子保持板尤其可以包括至少三个旋转变压器搭扣连接元件。
此外，旋转变压器固定区段尤其可以包括至少一个用于引导旋转变压器的，尤其是旋转变压器定子的信号线路穿过定子保持板的旋转变压器信号线路贯穿孔。
制动器底板区段尤其可以至少部分包围定子保持板的中央区域。
车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段例如可以构造在定子保持板的中央区域，尤其是所述中央区域中。
定子固定区段尤其可以构造在定子保持板的径向靠外的区域，特别是径向最靠外的区域中。
在车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段与定子固定区段之间例如可以构造出制动器底板区段和/或相引导区段和/或逆变器固定区段和/或旋转变压器固定区段。
相引导区段例如可以构造成径向向内地与定子固定区段相邻。
在定子保持板的很大的直径范围内的区段尤其适合用于安装逆变器，这是因为体积在这里是足够大的，以便安装功率变换器连同中间电路电容器。
因此，逆变器固定区段优选尽量构造在径向靠外的或与之相邻的区域内。逆变器固定区段在此尤其可以至少部分包围制动器底板区段。
旋转变压器固定区段同样可以至少部分包围制动器底板区段。
在此，旋转变压器固定区段和逆变器固定区段尤其可以构造在定子保持板的不同的侧上。
逆变器固定区段可以尤其在车辆侧构造在定子保持板上。这一侧尤其适用于安装逆变器，这是因为在此提供了很大的体积以安装功率变换器连同中间电路电容器。此外，这还可以实现与车辆的有利的连接，这带来的另外一些在其它地方已详细阐释的优点。
旋转变压器固定区段可以尤其在车轮侧构造在定子保持板上。在此，车轮侧指的是定子装配板在装配好的状态下背离车辆的那一侧。
制动器底板区段同样可以在车轮侧构造在定子保持板上。制动器底板区段可以构造成关于车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段或定子保持板的中央区域和/或关于逆变器固定区段和/或关于相引导区段被提高。
本发明的另一个主题是一种特别是用于电动车辆和/或混合动力车辆的轮毂驱动***，该轮毂驱动***包括带电动机定子和电动机转子的电动机。
轮毂驱动***例如可以是直接驱动器，也就是说没有传动机构的驱动器。
电动机定子例如可以包括尤其是灌封到浇铸材料内的角(头部)区域以及例如用于提高感应率的叠片铁心。此外，电动机，尤其是电动机定子还包括冷却装置，例如水冷却装置，和/或壳体。
电动机例如可以是例如带有磁阻部分的永磁激励的同步电机(PMSM)。原则上，电动机可以是一种内转电机或外转电机。电动机尤其可以构造成内转电机。
在设计方案的框架内，轮毂驱动***包括按本发明的定子保持板。电动机定子在此尤其固定或能够固定在定子保持板上。电动机定子在此尤其固定或能够固定在定子保持板的定子固定区段上。
在另一设计方案的框架内，轮毂驱动***包括鼓式制动器。鼓式制动器尤其可以集成在轮毂驱动***内，例如集成在电动机内。鼓式制动器例如可以径向布置在电动机转子内部。
鼓式制动器的制动机构在此尤其固定或能够固定在定子保持板上。鼓式制动器的制动机构在此尤其固定或能够固定在定子保持板的制动器底板区段上。
例如为了避免热量从鼓式制动器传递到电动机的热敏构件上，轮毂驱动***可以包括一个或多个屏蔽热辐射的屏蔽元件和/或一个或多个用于减小构件之间通过热导的热传递的热绝缘元件。
电动机的相例如可以借助定子保持板的相引导区段从定子保持板的一侧被引导到定子保持板的另一侧上，尤其是所述另一侧上。电动机的相尤其可以借助定子保持板的相引导区段从定子保持板的一侧上的逆变器被引导到定子保持板的另一侧上的电动机定子。
在另一设计方案的框架内，轮毂驱动***包括按本发明的相绝缘元件。相绝缘元件在此尤其固定或能够固定在定子保持板上。在此，相绝缘元件的绝缘套筒区段尤其可以通过在定子保持板内，尤其是定子保持板的相引导区段内的孔进行插接。基板区段在此尤其可以贴靠在定子保持板的其上可以固定电动机定子的一侧上。相绝缘元件的基板区段在此尤其可以灌封在电动机定子的浇铸材料中。
在另一设计方案的框架内，轮毂驱动***包括逆变器。逆变器例如可以包括功率电子器件或中间电路电容器。此外，逆变器还可以包括逆变器冷却装置，例如水冷却装置，和/或逆变器壳体。
逆变器尤其布置成或能够布置成与电动机相邻。逆变器尤其固定或能够固定在定子保持板上。逆变器尤其固定或能够固定在定子保持板的逆变器固定区段上。逆变器固定区段和逆变器或逆变器壳体在此优选成型成使逆变器或逆变器壳体相对逆变器固定区段密封地封闭。在此，在逆变器固定区段与逆变器或逆变器壳体之间尤其可以布置密封装置。
逆变器优选包括控制器。控制器在此除了控制和/或调节逆变器外还尤其设计用于控制和/或调节电动机。在此尤其可以实现对轮毂驱动***内的传感器装置、控制器和功率电子器件进行交换。因此可以有利地给车辆的CAN***减负。因为轮毂驱动器调节不再依赖于或很少地依赖于通过车辆的CAN总线产生的时间延迟，所以此外可以将轮毂驱动***的反应时间例如从20-80ms(针对逆变器控制器定位在车辆内的情况)减小到1-5ms。由此可以缩短或甚至避免滑转阶段，并且实现了车辆的更快的稳定化以及实现了车辆例如在ABS区域内的更稳定且更平缓的行驶特性。
在另一设计方案的框架内，轮毂驱动***包括旋转变压器。旋转变压器或旋转变压器定子尤其固定或能够固定在定子保持板上。旋转变压器或旋转变压器定子尤其固定或能够固定在定子保持板的旋转变压器固定区段上。旋转变压器尤其可以是板式旋转变压器。在此，旋转变压器定子尤其借助旋转变压器定子架固定或能够固定在定子保持板上。在此，旋转变压器定子尤其借助粘接与旋转变压器定子架连接。旋转变压器的测量数据可以有利地用于电动整流和行驶动力调整。
此外，轮毂驱动***还可以包括车轮轴承。在此，该车轮轴承既可以是带能转动的外圈的车轮轴承也可以是带能转动的内圈的车轮轴承。车轮轴承同样固定或能够固定在定子保持板上。车轮轴承尤其固定或能够固定在定子保持板的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段上。
轮毂驱动***借助定子保持板的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段再次固定或能够固定在车辆的轮架上，例如复合导杆上。
电动机转子尤其可以与车轮轴承的能转动的圈连接。这例如可以借助转子架来实现。在此，旋转变压器转子固定或能够固定在车轮轴承的能转动的圈、电动机转子或转子架上。旋转变压器转子尤其固定或能够固定在电动机转子上。旋转变压器定子和旋转变压器转子在此可以关于轮毂驱动***的旋转轴线轴向或径向，尤其是轴向相互布置。
此外，轮毂驱动***可以包括轮毂。定子保持板可以至少部分封闭轮毂或与轮毂一起形成内腔。轮毂尤其可以是例如由钢制成的正面轮毂(Full-Face-Felge)或半正面轮毂(Semi-Full-Face-Felge)。正面轮毂或半正面轮毂就可供使用的结构空间和重量而言被证实是有利的。针对轮毂驱动***可以用力地使用传统的轮毂。例如16或17英寸的正面轮毂或半正面轮毂。
电动机、鼓式制动器、旋转变压器、车轮轴承、转子架、屏蔽元件和/或热绝缘元件尤其可以集成在轮毂中或集成在由轮毂和定子保持板形成的内腔中。在此，逆变器在车辆侧固定或能够固定在定子保持板上。轮毂尤其可以例如借助螺栓连接装置与车轮轴承的能转动的圈例如通过转子架连接。
此外，轮毂驱动***还可以包括ABS传感器。ABS传感器或其信号线路尤其被引导或能够被引导穿过在定子保持板内的ABS传感器贯穿孔。
此外，轮毂驱动***还可以包括一个或多个静止的密封装置和/或一个或多个动态的密封装置，尤其是以便于保护驱动***的内腔，尤其是电动机定子与电动机转子之间的磁隙/气隙以防受到环境影响以及污染。在此，至少一个动态的密封装置，例如唇式密封装置尤其布置或能够布置在车轮轴承附近。密封装置例如通过例如具有盘状基体的密封装置保持板被保持或能够被保持。
电动机和逆变器的冷却装置的冷却剂线路尤其可以相互连接。在此，冷却剂优选可以在电动机冷却装置之前穿流逆变器冷却装置。冷却剂线路的连接尤其可以通过定子保持板的冷却剂引导区段来实现。在此，将两个冷却装置的冷却剂线路连接起来的冷却剂线路可以借助冷却剂引导区段被引导环绕或穿过定子保持板引导。
此外，轮毂驱动***尤其在车辆侧可以包括至少两个用于将一个或多个冷却装置联接到车辆的冷却剂***上的冷却剂接口。
此外，轮毂驱动***尤其在车辆侧包括至少两个用于将轮毂驱动***，尤其是逆变器联接到车辆的直流电供应装置上的直流电接口。
此外，轮毂驱动***尤其在车辆侧包括至少一个用于在轮毂驱动***，尤其是逆变器的控制器与车辆的控制器之间传递数据的通信端口。通信端口例如可以是CAN接口(CAN：控制器局域网络)。
此外，本发明还涉及一种车辆，尤其是电动车辆和/或混合动力车辆，例如轿车，其包括按本发明的轮毂驱动***。
附图说明
接下来借助实施例并参考附图示例性地阐释本发明，其中，接下来示出的特征既可以分别单个地也可以组合地表示本发明的观点。附图中：
图1示出按本发明的定子保持板的实施方式的示意性侧视图；
图2示出在图1中示出的定子保持板的在车辆侧的那一侧的示意性平面图截段；
图3示出在平面A-A中穿过图1所示的定子保持板的示意性横截面图；
图4示出在平面B-B中穿过图1所示的定子保持板的示意性横截面图；
图5示出图1所示的定子保持板的在车辆侧的那一侧的示意性平面图；
图6示出图1所示的定子保持板的在车轮侧的那一侧的示意性平面图；
图7示出按本发明的轮毂驱动***的实施方式的示意性截段；以及
图8示出图7所示的轮毂驱动***的在车辆侧的那一侧的示意性平面图。
具体实施方式
图1示出了按本发明的定子保持板1的实施方式的示意性侧视图，并且示出，定子保持板1具有用于将逆变器30在车辆侧固定在定子保持板1上的逆变器固定区段。定子保持板1在此还在车轮侧，亦即在装配位置中背离车辆的那一侧上，具有制动器底板区段B，其用于将鼓式制动器的制动机构固定在定子保持板1上并且构造成关于逆变器固定区段被提高。图1示出，制动器底板区段B此外还包括用于装配制动缸的制动缸区段20、用于固定制动蹄支座的制动蹄支座区段24和用于固定用于制动鼓的起动元件的制动鼓起动元件固定区段29。
图2至4示出了图1所示的定子保持板1的截段，并且示出，逆变器固定区段I具有两个分区，这些分区的平面沿轴向错开，并且这些分区至少部分用作用于基本上沿径向延伸的静止的密封装置32a的配合面，该密封装置用于在定子保持板1与固定在其上的逆变器30之间进行密封。为了达到很高的密封性，逆变器固定区段I包括两个具有很小斜度的逆变器密封斜坡31，这些逆变器密封斜坡设计用于使密封装置32a从逆变器固定区段I的一个分区过渡成逆变器固定区段I的轴向错开的另一分区。因此，轴向的过渡有利地可以设计得比较平缓并且具有比逆变器固定区段I的轴向错开的分区之间的其它过渡区域31a明显更小的斜度。
图3和4示出，设置有用于在逆变器30与另一构件，例如电动机定子的冷却装置之间进行密封的另一密封装置32b。这个密封装置可以与用于在定子保持板1与逆变器30之间进行密封的密封装置32a一体式构造或多件式地构造。
图2示出，逆变器固定区段I在两个分区中具有用于将逆变器30固定在定子保持板1上的逆变器固定孔30a、30b。逆变器固定孔30a、30b在此构造在通过密封装置32a密封的区域内部。逆变器固定孔30a、30b尤其构造在密封装置32a、32b之间。
图5示出定子保持板1的在车辆侧的那一侧的示意性平面图，图2示出了该示意性平面图的截段。图6示出了定子保持板1的在车轮侧的那一侧，亦即在装配位置中背离车辆的那一侧。
图5和6表示，定子保持板1具有十六个逆变器固定孔30a、30b，这些逆变器固定孔用于借助螺栓连接装置将逆变器30固定在定子保持板1上。
在沿径向最外边的区域中，定子保持板1具有定子固定区段S用来将电动机的定子固定在定子保持板1上，该定子固定区段具有八个配备有各一个定子固定孔2b的定子固定接片2a。以钻孔形式设计的定子固定孔2b在此用于借助螺栓连接装置来固定电动机的定子。除了定子固定孔2b外，定子固定接片2a还在车轮侧具有沉割部2c，该沉割部用于使定子在定子保持板1上关于轮毂驱动器的旋转轴线定心，并且构造在定子上的挡边可以用能移动和能转动的方式***到该沉割部中。
定子固定区段S在定子固定接片2a之间具有凹槽。一种凹槽在此用作用于引导冷却剂线路围绕定子保持板1环绕的冷却剂线路引导区段9。因此可以有利地不仅向电动机的冷却装置供应冷却剂，而且必要时电动机的冷却装置附加地也与固定在定子保持板1的另一侧上的逆变器30的冷却装置相连。另一种凹槽用作用于环绕引导温度传感器以及必要时联锁传感器的信号线路的信号线路引导区段8。其余六个凹槽主要可以用于改善在其下要装配的连接元件的可触及性，例如用于拧入螺栓和/或用于减轻重量。
此外，定子保持板1还包括大量用于提高定子保持板1的机械稳定性的加固区段7并因此具有三维结构。
在中央区域中，定子保持板1包括用于将车轮轴承固定在定子保持板1上以及用于将定子保持板1固定在轮架，例如复合导杆上的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS。车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS包括用于借助压配合使车轮轴承，尤其是固定的车轮轴承圈在定子保持板1定心的车轮轴承定心孔3a。此外，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS还具有两个车轮轴承紧固孔3b，在装配时借助这些车轮轴承紧固孔可以将车轮轴承通过螺栓连接装置紧固到定子保持板1上。此外，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS具有两个销钉贯穿孔4a，固定在轮架上的销钉可以通过这些销钉贯穿孔***，以便在装配时以及在运行中可以将车轮轴承紧固在定子保持板1上并将定子保持板1紧固在轮架上。此外，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS还具有四个车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔4b，借助它们可以例如借助螺栓连接装置不仅将车轮轴承固定在定子保持板1上又将定子保持板1固定在轮架上。车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS还附加地具有用于将ABS传感器或其信号线路引导穿过定子保持板1的ABS传感器贯穿孔6。
图6示出，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS此外还具有车轮轴承密封槽5，用于在车轮轴承与定子保持板1之间进行密封的密封装置可以被嵌入或注入该车轮轴承密封槽内。车轮轴承密封槽5在此构造成本身闭合的槽的形式，其环绕构造在车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS内的孔3a、3b、4a、4b。
定子保持板1的其内构造有车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段RS的中央区域被制动器底板区段B包围。
图6示出，制动缸区段20包括用于将制动缸固定在定子保持板1上的制动缸固定孔21、用于引导制动线路穿过定子保持板1的制动线路贯穿孔22以及用于给制动缸排气的制动缸排气孔23。图6此外还示出，制动器底板区段B包括六个用于支承制动蹄和/或用于固定制动蹄支承装置的制动蹄支架区段25a、25b。此外，制动器底板区段B还包括用于装配弹簧装置的制动蹄弹簧装置孔26，该弹簧装置用于将轴向的对准制动器底板区段的力施加到制动蹄上。
此外，制动器底板区段B还包括用于引导驻车制动拉索穿过定子保持板1的倾斜构造的驻车制动拉索贯穿孔27以及用于维护驻车制动器的驻车制动器维护孔28。
此外，图6还示出，定子保持板1包括用于将电动机的相从定子保持板1的车辆侧贯穿引导到定子保持板1的车轮侧的相引导区段P，该相引导区段构造成径向向内地与定子固定区段S相邻并且具有三个相贯穿孔10a至10c。相通过相贯穿孔10a至10c例如可以被引导从车辆侧的逆变器穿过定子保持板1直至电动机的车轮侧的定子。
此外，图6还示出，定子保持板1还包括用于将旋转变压器，尤其是旋转变压器定子固定在定子保持板1上的旋转变压器固定区段R，该旋转变压器固定区段构造在车轮侧并且包围制动器底板区段B。旋转变压器固定区段R具有四个旋转变压器固定孔41，这些旋转变压器固定孔用于借助螺栓连接装置将旋转变压器，尤其是旋转变压器定子和/或旋转变压器定子架固定在定子保持板1上。旋转变压器固定区段R附加地还具有三个旋转变压器搭扣连接元件42、43，它们构造用于旋转变压器，尤其是旋转变压器定子和/或旋转变压器定子架在定子保持板1上的紧固和定心。此外，旋转变压器固定区段R还具有用于引导旋转变压器的信号线路穿过定子固定板1的旋转变压器信号线路贯穿孔44。
图7和8示出了按本发明的轮毂驱动***100的实施方式，并且示出，轮毂驱动***100配备有轮胎101并且包括构造成内转电机的电动机，该电动机具有带冷却装置103的电动机定子105和电动机转子108。
电动机定子105在此固定在图4至6中示出的定子保持板的定子固定区段上。在定子保持板1的在车轮侧的制动器底板区段上固定有鼓式制动器的制动机构，其此外还包括制动缸110和制动蹄119并设计用于将制动力施加到径向布置在电动机转子108内部且固定在转子架117上的制动鼓109上。
带有固定的内圈116和对此以能通过滚动体115转动的方式支承的外圈113的车轮轴承集成在轮毂驱动***中。在此，固定的内圈借助销钉114固定在定子保持板1的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段上以及固定在复合导杆(未示出)上。ABS传感器127或其信号线路被引导穿过在定子保持板1的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段中的ABS传感器贯穿孔。
逆变器30、104、106、123、128固定在定子保持板1的车辆侧上的逆变器固定区段上，该逆变器此外还包括功率电子器件106、控制器123、逆变器壳体104和逆变器冷却装置128，其中，电动机定子的冷却装置103和逆变器冷却装置借助被引导穿过定子保持板1的冷却剂线路引导区段的冷却剂线路相连。
板式旋转变压器107的定子借助旋转变压器定子架固定在定子保持板1的在车轮侧的旋转变压器固定区段上。板式旋转变压器107的旋转变压器转子在此如下这样固定在电动机转子108上，即，使得旋转变压器定子和旋转变压器转子关于轮毂驱动***100的旋转轴线在轴向相互布置。
电动机转子108通过转子架117与车轮轴承的能转动的外圈113连接。此外，轮毂102借助螺栓连接装置112固定在转子架117上，其中，在轮毂102与转子架117之间布置有轮毂接触板111。所示的轮毂102是一种所谓的半正面轮毂。
定子保持板1和轮毂102形成了内腔，电动机103、105、108，鼓式制动器109、110、119，旋转变压器107，车轮轴承113、115、116，转子架117以及屏蔽板120集成在该内腔中。屏蔽板120在此用于保护电动机转子108以防来自鼓式制动器109、110、119的热辐射。
由定子保持板1和轮毂102形成的内腔101通过可开启的密封保持板121封闭，该密封保持板借助靠近车轮轴承的动态的唇式密封装置118防污密封地封闭该内腔，以便保护在电动机定子105与电动机转子108之间的磁隙/气隙122以防污物颗粒的污染。
此外，图8示出，轮毂驱动***在车辆侧除了逆变器30、106、123之外还具有通信端口124(CAN接口)、两个冷却装置接口125和直流电(DC)接口126。
附图标记列表
1 定子保持板
d 壁厚度/材料厚度
S 定子固定区段
2a 定子固定接片
2b 定子固定孔
2c 定子定心装置
RS 车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段
3a 车轮轴承定心孔
3b 车轮轴承紧固孔
4a 销钉贯穿孔
4b 车轮轴承固定孔和/或定子保持板固定孔
5 车轮轴承密封槽
6 ABS传感器贯穿孔
7 加固区段
8 信号线路引导区段
9 冷却剂线路引导区段
P 相引导区段
10a-10c 相贯穿孔
B 制动器底板区段
20 制动缸区段
21 制动缸固定孔
22 制动线路贯穿孔
23 制动缸排气孔
24 制动蹄支座区段
25a 制动蹄支架区段
25b 制动蹄支架区段
26 制动蹄弹簧装置孔
27 驻车制动拉索贯穿孔
28 驻车制动器维护孔
29 制动鼓起动元件固定孔
I 逆变器固定区段
30 逆变器
30a 逆变器固定孔
30b 逆变器固定孔
31 逆变器密封斜坡
R 旋转变压器固定区段
41 旋转变压器固定孔
42 旋转变压器固定搭扣凸鼻
43 旋转变压器定心面
44 旋转变压器信号线路贯穿部
100 轮毂驱动***
101 轮胎
102 轮毂
103 定子冷却装置
104 逆变器壳体
105 电动机定子(定子)
106 逆变器功率电子器件
107 旋转变压器
108 电动机转子(转子)
109 制动鼓
110 制动缸
111 轮毂接触板
112 螺栓连接装置
113 转动的车轮轴承圈
114 定子保持板固定销钉和车轮轴承固定销钉
115 滚动体
116 固定的车轮轴承圈
117 转子架
118 动态密封装置
119 制动蹄
120 屏蔽板
121 密封保持板
122 磁隙/气隙
123 逆变器控制器
124 通信端口、CAN接口
125 冷却装置接口
126 直流电(DC)接口
127 ABS传感器
128 逆变器冷却装置
31a 陡的过渡部
32a 逆变器壳体密封装置(定子保持板)
32b 逆变器壳体密封装置(定子/定子冷却装置)

Claims (7)

1.一种用于电动车辆和/或混合动力车辆的轮毂驱动***的定子保持板(1)，所述定子保持板包括：
-用于将电动机的定子(105)固定在定子保持板(1)上的定子固定区段(S)，以及
-用于将逆变器(30)固定在定子保持板(1)上的逆变器固定区段(I)，
其中，所述逆变器固定区段(I)包括：至少一个用于将逆变器(30)固定在所述定子保持板(1)上的逆变器固定孔(30a、30b)和至少一个用于将密封装置(32a)从所述定子保持板(1)的一个区段过渡到定子保持板(1)的与该区段轴向错开的另一区段的逆变器密封斜坡(31)。
2.按权利要求1所述的定子保持板(1)，其中，逆变器固定孔(30a、30b)构造在由密封装置(32a)密封的区域内。
3.按权利要求1或2所述的定子保持板(1)，其中，定子保持板(1)还包括：
-用于将鼓式制动器的制动机构(110、119)固定在定子保持板(1)上的制动器底板区段(B)，和/或
-用于将车轮轴承固定在定子保持板(1)上和/或用于将定子保持板(1)固定在轮架上的车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段(RS)，和/或
-用于将电动机的相(12)从定子保持板(1)的一侧引导到定子保持板(1)的另一侧上的相引导区段(P)，和/或
-用于将旋转变压器(107)固定在定子保持板(1)上的旋转变压器固定区段(R)，其中，车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段(RS)构造在定子保持板(1)的中央区域中，
其中，定子固定区段(S)构造在定子保持板(1)的径向靠外的区域中，
其中，制动器底板区段(B)和/或相引导区段(P)和/或逆变器固定区段(I)和/或旋转变压器固定区段(R)构造在车轮轴承固定区段和/或定子保持板固定区段(RS)与定子固定区段(S)之间，
其中，制动器底板区段(B)构造在车轮侧，
其中，逆变器固定区段(I)构造在车辆侧，以及
其中，旋转变压器固定区段(R)构造在车轮侧。
4.一种用于电动车辆和/或混合动力车辆的轮毂驱动***，所述轮毂驱动***包括：
-带电动机定子(105)和电动机转子(108)的电动机，以及
-逆变器(30)，
其中，逆变器(30)能布置成与电动机相邻，所述轮毂驱动***还包括按权利要求1至3中任一项所述的定子保持板(1)，其中，电动机定子(105)和逆变器(30)能固定在定子保持板(1)上。
5.按权利要求4所述的轮毂驱动***，其中，逆变器固定区段(I)和逆变器(30)成型成使逆变器(30)相对逆变器固定区段(I)密封地封闭。
6.按权利要求4所述的轮毂驱动***，其中，在逆变器固定区段(I)与逆变器(30)之间布置有密封装置(32a)。
7.按权利要求4所述的轮毂驱动***，其中，逆变器(30)包括控制器(123)。
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