CN105765791B - 具有电动机电流接头的功率电子器件模块以及混合动力模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于运行混合动力驱动单元的混合动力模块的功率电子器件模块，其中，该混合动力模块具有电动机，通过该电动机可产生混合动力驱动单元的驱动力矩，其中，功率电子器件模块具有功率电子器件模块侧的电动机电流接头，该电动机电流接头具有连接于功率电子器件模块上的功率电子器件模块侧的接触装置，用以与混合动力模块侧的电动机电流接头的存在于混合动力模块上的混合动力模块侧的接触装置直接联接。本发明此外还涉及用于混合动力驱动单元的混合动力模块以及用于混合动力驱动单元的混合动力模块的安装或组装的方法。

Description

具有电动机电流接头的功率电子器件模块以及混合动力模块
技术领域
本发明涉及用于混合动力驱动的机器，尤其是用于具有混合动力驱动装置的车辆的功率电子器件模块以及混合动力模块，所述车辆具有由电动机和内燃机组成的组合。
背景技术
现有技术DE 10 2012 222 110A1中给出一种具有用于机动车驱动系的操纵装置的离合装置，该机动车具有内燃机、带有定子和转子的电机以及变速装置，其中，离合装置在驱动系中布置在内燃机和电机以及变速装置之间，其中，离合装置和操纵装置整合到电机的转子中，以便在结构和/或功能上改进离合装置。
发明内容
发明人所提出的任务是进一步改进现有技术。尤其是应该降低成本和/或安装费用和/或提高运行安全性。
该任务尤其是通过一种用于运行混合动力驱动单元的混合动力模块的功率电子器件模块解决，其中，混合动力模块具有电动机，通过该电动机可产生混合动力驱动单元的驱动力矩，其中，功率电子器件模块具有功率电子器件模块侧的电动机电流接头，该电动机电流接头具有连接于功率电子器件模块上的功率电子器件模块侧的接触装置，用以直接联接到混合动力模块侧的电动机电流接头的存在于混合动力模块上的混合动力模块侧的接触装置上。
该任务此外还尤其是通过用于混合动力驱动单元的混合动力模块解决，其中，混合动力模块具有电动机，通过该电动机可产生混合动力驱动单元的驱动力矩，并且其中，混合动力模块具有混合动力模块侧的电动机电流接头，该电动机电流接头具有连接于混合动力模块上的混合动力模块侧的接触装置，用以直接联接到功率电子器件模块侧的电动机电流接头的存在于功率电子器件模块上的功率电子器件模块侧的接触装置上。
该任务此外还尤其是通过用于安装或组装混合动力驱动单元的混合动力模块的方法解决，其中，混合动力模块具有电动机，通过该电动机可产生混合动力驱动单元的驱动力矩，其中，功率电子器件模块侧的电动机电流接头的连接于功率电子器件模块上的功率电子器件模块侧的接触装置直接联接到混合动力模块侧的电动机电流接头的存在于混合动力模块上的混合动力模块侧的接触装置上。
由此提供功率电子器件模块和混合动力模块之间的针对电动机的简单接触。这节省了昂贵的高压电缆，这一方面降低了成本并且另一方面(因为电缆是易受干扰的，例如在事故或者误操作的情况下)提高了安全性。
混合动力模块优选是耦合模块，该耦合模块包含作为电驱动单元的电动机并且优选包含离合器，优选分离离合器，该离合器特别优选地具有附加的减振***。混合动力模块优选连同接于混合动力模块和从动侧之间的变速器优选在轴向上布置在内燃机和从动侧(例如车轮)之间。混合动力模块优选是机动车混合动力模块。混合动力模块优选具有混合动力模块壳体。混合动力模块壳体优选是至少部分包围电驱动单元的和/或至少部分包围混合动力模块的离合器的外壳。特别优选的是，混合动力模块壳体相对于流体，例如冷却流体密封地包围电驱动单元和/或离合器。在混合动力模块壳体中优选存在一个或多个冷却流体通道，流体在所述冷却流体通道中流动，优选循环流动。混合动力模块优选具有电动机电流接头和/或电信号和/或离合执行器接头和/或冷却剂接头，其中，这些接头中的至少一个、优选两个、特别优选地全部与相应的功率电子器件模块侧的接头直接连接。例如，电动机电流接头、优选还有电信号和/或离合执行器接头、特别优选地还有冷却剂接头与相应的功率电子器件模块侧的接头直接连接。
电动机电流接头优选是如下接头，它引导用于运行混合动力模块的电驱动马达(电动机)的电流，例如将其引导至电动机的定子和/或转子。电动机接头优选是高功率接头。高功率接头优选设置成用于传输具有至少10W、优选至少100W、特别优选至少1000W或者更大的峰值功率(优选持续功率)的电功率。高功率接头优选是电动机电流接头。优选地，通过高功率接头传输用于运行电动机的功率，其中，高功率接头优选设计用于分别在最高400A的电流的情况下的至少48V、特别优选至少100V、特别优选至少350V或者更大的峰值电压，优选交变电压。
电信号和/或离合执行器接头优选为如下接头，它引导至少一个信号线路(例如用于控制和/或测量信号，例如转子位置传感器信号、转子转速传感器信号、温度传感器信号、离合执行器的位置传感器信号、离合执行器的控制信号)和/或至少一个用于离合执行器的电压供应。该接头优选是低功率接头。低功率接头优选设置用于传输具有最高100W、优选最高10W、特别优选最高5W的峰值功率(优选持续功率)的电功率和/或控制信号。优选地，通过低功率接头传输用于离合器或电动机的传感器信号和/或控制信号并且/或者用于混合动力模块的离合器的操纵装置的供应功率。
混合动力驱动单元优选是具有两个不同的驱动单元，例如内燃机和电动机的组合驱动单元。
功率电子器件模块优选是控制或调节混合动力模块的电动机上的电流的不同部件的复合体，优选包括为此所需的***构件，例如冷却元件或者电源。功率电子器件模块尤其是包含功率电子器件或者一个或多个功率电子构件，它们设置用于电流的控制或调节。在此特别优选地涉及一个或多个功率开关，例如功率晶体管。功率电子器件特别优选地具有多于两个、特别优选三个彼此分离的相位或者电流路径，相位或者电流路径各具有至少一个自身的功率电子构件。功率电子器件优选设计成在每个相位上控制或调节具有至少10W、优选至少100W、特别优选至少1000W的峰值功率(优选持续功率)的功率。优选地，功率电子器件模块布置在混合动力模块的构件上，例如布置在混合动力模块壳体上，优选布置在混合动力模块的位于混合动力模块壳体中的构件上，例如定子叠片上。优选地，在将混合动力模块安装于混合动力驱动单元中之前，例如在将混合动力模块安装于机动车的发动机区域中之前，将功率电子器件模块预安装于混合动力模块的构件上。
优选地，功率电子器件模块附加地具有用于混合动力模块的传感器电子器件和/或控制电子器件，例如用于离合执行器(例如电动中央脱离器)的控制器(例如ACU—执行器控制单元)。功率电子器件模块优选具有电信号和/或离合执行器接头和/或冷却剂接头，它们分别与相应的混合动力模块侧的接头直接连接。
混合动力模块可以借助功率电子器件模块运行，其方法优选是，功率电子器件模块将电流引导到混合动力模块中，例如引导到电动机的定子绕组上。
混合动力模块侧优选指的是，这样说明的构件相对于混合动力模块和功率电子器件模块之间的接头位于混合动力模块那一侧上，并且它就此配属于混合动力模块。功率电子器件模块侧优选指的是，这样说明的构件相对于混合动力模块和功率电子器件模块之间的接头位于功率电子器件模块那一侧上，并且它就此配属于功率电子器件模块。
接触装置优选是如下装置，它与另一接触装置配合地通过直接联接到该另一接触装置上(即，优选在没有接于接触装置之间的电缆的情况下)形成电接触。接触装置优选构造为插塞装置。插塞装置优选构造为插塞连接件。插塞装置优选具有至少一个插塞元件和/或至少一个套管元件。优选地，相应的接触装置在无电缆的情况下连接于功率电子器件模块或者混合动力模块上。接触装置优选具有至少一个导电元件。优选地，功率电子器件壳体具有用于功率电子器件模块侧和/或混合动力模块侧的导电元件的留空部。优选地，混合动力模块壳体具有用于功率电子器件模块侧和/或混合动力模块侧的导电元件的留空部。
直接联接优选指的是，所联接的接头或者所联接的接头的一部分(例如接触装置)优选以位于中间的密封元件，特别优选仅以位于中间的密封元件或者完全没有位于中间的构件/元件地相互接触。
如果下面关于模块(例如混合动力模块)提到“相应的”单元，那么随之会涉及相应的另一模块(例如功率电子器件模块)的单元。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块侧的接触装置优选直接地、特别优选在无电缆的情况下紧固在功率电子器件模块上。在根据本发明的混合动力模块的第二变型方案中，混合动力模块侧的接触装置优选直接地、特别优选在无电缆的情况下紧固在混合动力模块上。在另一根据本发明的方法中，在接触装置彼此联接之前，功率电子器件模块侧的接触装置紧固在功率电子器件模块上并且/或者混合动力模块侧的接触装置紧固在混合动力模块上(分别优选直接地，特别优选在无电缆的情况下)。
由此可以将接触点例如以整合的方式装入各个模块中或者提供稳固的接头，接头在模块拼接的情况下自动建立接触。接触装置优选地旋拧和/或粘贴到各个模块上或者与各个模块的壳体以整合的方式构造。相应的接触装置例如刚性地或者至少弹性地紧固在各个模块的构件，例如壳体上。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块可布置到混合动力模块的构件上，并且通过将功率电子器件模块布置到该构件上可以使功率电子器件模块侧的接触装置与混合动力模块侧的接触装置发生接触，优选嵌接。在根据本发明的混合动力模块的第三变型方案中，功率电子器件模块可以布置到混合动力模块的构件上，并且通过将功率电子器件模块布置到该构件上可以使功率电子器件模块侧的接触装置与混合动力模块侧的接触装置发生接触，优选嵌接。在另一根据本发明的方法中，通过将功率电子器件模块布置到该构件上，使功率电子器件模块侧的接触装置与混合动力模块侧的接触装置发生接触，优选嵌接。
由此可以实现简单的安装和可靠的接触。此外还优选的是，通过相互嵌接，例如在将接触装置构造为插塞装置的情况下提高混合动力模块和功率电子器件模块之间的连接的稳定性。优选地，功率电子器件模块布置于混合动力模块上，从而使得存在接触装置的相互嵌接。其上布置有功率电子器件模块的混合动力模块构件例如是混合动力模块壳体，优选是混合动力模块的存在于混合动力模块壳体中的构件，例如定子叠片。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块侧的接触装置具有至少一个功率电子器件模块侧的导电元件，其直接紧固到功率电子器件模块上并与功率电子器件模块的功率电子元件电耦合并且可以直接与混合动力模块侧的导电元件接触。在根据本发明的混合动力模块的第四变型方案中，混合动力模块侧的接触装置具有至少一个混合动力模块侧的导电元件，该导电元件直接紧固于混合动力模块上并且与混合动力模块的定子绕组电耦合并且可以直接与功率电子器件模块侧的导电元件接触。在另一根据本发明的方法中，混合动力模块侧的导电元件直接与功率电子器件模块侧的导电元件接触。
由此能够实现功率电子器件和定子绕组之间的稳定的电连接。优选地存在两个导电元件之间的接触。导电元件优选是导电接片或者导电轨。优选地，导电元件具有用于容纳紧固设施、尤其是螺钉的开口。导电元件例如是优选弯折的板(尤其是铜制的)、销(例如空心销或者实心销)或者以导入的方式容纳销的套筒。特别优选的是，导电元件至少在一个区域中是弹性的，从而使得它例如仅通过其在嵌入另一导电元件中的情况下的自身的弹性变形而将压力施加到该另一导电元件上。优选地，多个混合动力模块侧的导电元件通过互连环与定子绕组电耦合。优选地，混合动力模块侧的导电元件至少部分密封和/或塑封。优选地，功率电子器件模块侧的导电元件旋拧和/或焊接到功率电子器件模块的印刷电路板上。导电元件优选设计用于引导产生驱动力矩所需的电动机电流。特别优选的是，混合动力模块侧的导电元件和功率电子器件模块侧的导电元件之间的接触面位于具有或者平行于功率电子器件模块至混合动力模块的安装方向(即，优选是必须沿其引导功率电子器件模块用以与混合动力模块联接的方向)的平面中。
优选地，混合动力模块的定子具有混合动力模块侧的接触装置，接触装置优选具有三个导电元件，它们特别优选地通过互连环连接地互连到定子的线圈上。优选地，功率电子器件模块同样具有三个导电元件作为配对接头，优选在径向上从下方来自于功率电子器件模块。优选地，在混合动力模块的组装状态下(布置有功率电子器件模块)存在混合动力模块侧和功率电子器件模块侧的导电元件之间的通过插塞连接(优选螺钉连接)的直接接触。在较高电流/功率的情况下，螺钉连接是优选的，这是因为它保证了更好的接触。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块侧的导电元件和混合动力模块侧的导电元件可以通过紧固设施彼此挤压。在根据本发明的混合动力模块的尤其是基于第四变型方案构建的第五变型方案中，功率电子器件模块侧的导电元件和混合动力模块侧的导电元件可以通过紧固设施彼此挤压。在另一根据本发明的方法中，两个导电元件彼此挤压。
由此建立在防振方面可靠的电接触。优选地，导电元件通过紧固设施彼此挤压。紧固设施优选是将压力施加到一个或者两个导电元件上的机构。紧固设施例如是螺钉，该螺钉可以同时引导穿过两个导电元件中的开口，并且通过螺钉在其中转动的螺母或者螺纹(例如M8)将两侧的压力施加到导电元件上。或者，紧固设施例如是弹簧或者是卡扣机构或锁定机构的弹性元件或者是优选具有局部锥形的外轮廓的栓。特别优选的是，紧固元件导致其自身与各个模块和/或导电元件之间的形状锁合。优选地，紧固元件作用于导电元件上的压力是在轴向方向上(相对于电动机的转子的轴线)的压力，特别优选地在垂直于轴向方向的方向上(例如径向方向)的压力。优选地，接触装置具有一个或多个螺纹，优选地在每个电动机相位中具有一个螺纹，用以旋入引导穿过导电元件的开口的螺钉。优选地，旋入的螺钉相对于电动机的转子在径向上布置或者垂直于轴向方向布置。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块具有功率电子器件壳体，其具有可通过密封盖密封的安装开口，通过该安装开口，紧固设施可以利用应用于紧固设施的工具触及。在根据本发明的混合动力模块的尤其是基于第五变型方案构建的第六变型方案中，混合动力模块壳体具有可通过密封盖密封的安装开口，通过该安装开口，紧固设施可以利用应用于紧固设施的工具触及。在另一根据本发明的方法中，紧固设施通过混合动力模块或者功率电子器件模块的壳体中的安装开口借助工具来应用，并且安装开口随后通过密封盖密封。
由此能够实现简单的安装以及各个模块相对于环境的简单的随后的密封。在功率电子器件壳体中优选布置有功率电子器件。优选地，功率电子器件壳体设置用于完全包围功率电子器件。密封盖例如是罩。密封盖优选具有密封元件，例如橡胶件或者套装的密封圈。紧固设施的应用优选理解为紧固设施的安置或者激活。这例如是将螺钉通过旋拧工具旋入或者将弹簧预紧或者将卡扣机构或锁定机构压入。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块侧的导电元件和/或混合动力模块侧的导电元件延伸通过由密封接触形成的开口，其中，密封接触是功率电子器件模块相对于包围混合动力模块的外部空间和/或相对于混合动力模块的内部空间的密封。在根据本发明的混合动力模块的尤其是基于变型方案4至6构建的第七变型方案中，功率电子器件模块侧的导电元件和/或混合动力模块侧的导电元件延伸通过由密封接触形成的开口，其中，密封接触是功率电子器件模块相对于包围混合动力模块的外部空间和/或相对于混合动力模块的内部空间的密封。在另一方法中，至少一个导电元件引导通过由密封接触形成的开口。
由此，使导电元件引导通过各个模块的壳体例如相对于溢出的冷却流体或者渗入的污物密封。密封接触(优选密封面)优选地是两个彼此贴靠的构件之间的，例如功率电子器件壳体和混合动力模块壳体之间的相对于液体和/或空气密封的接触。优选地，密封接触以接于中间的密封元件，例如密封圈/密封凸肩或具有一个或多个密封面的密封套筒建立。由密封接触形成的开口例如是密封接触内部的区域。优选地，由密封接触形成的开口与各个模块的壳体开口重叠。
特别优选的是，混合动力模块壳体具有用于布置功率电子器件壳体的壁区域。壁区域优选地具有留空部，在该留空部中可导入功率电子器件模块侧的导电元件，优选多个、特别优选三个功率电子器件模块侧的导电元件，并且其可以与混合动力模块侧的导电元件，优选多个、特别优选三个混合动力模块侧的导电元件接触。在留空部中优选置入密封套筒，该密封套筒在其外侧具有至少一个、优选多个、特别优选两个环绕的密封元件。优选地，密封套筒具有内部的开口，优选纵向间隙，其中可引导穿过至少一个、优选多个、特别优选三个功率电子器件模块侧的导电元件。优选地，环绕的第一密封元件将套筒相对于壁区域密封，特别优选地，环绕的另一密封元件将套筒相对于优选整合到定子外罩中的混合动力模块侧的电动机电流接头密封。优选地，密封套筒优选地通过螺钉紧固在壁区域上。特别优选地，该壁区域形成功率电子器件壳体的闭合部。功率电子器件壳体优选具有开口，该开口的开口边缘优选连同放入其间的、优选环绕开口的密封元件地布置于并且优选紧固于壁区域上。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，通过密封元件建立密封接触，密封元件可以通过锁定机构和/或通过安全机构和/或通过拧紧来相对于混合动力模块壳体或者功率电子器件壳体的壁预紧或者已预紧。在根据本发明的混合动力模块的尤其是基于第七变型方案构建的第八变型方案中，通过密封元件建立密封接触，密封元件可以通过锁定机构和/或通过安全机构和/或通过拧接相对于混合动力模块壳体或功率电子器件壳体的壁预紧或者已预紧。在另一根据本发明的方法中，通过使密封元件借助锁定机构和/或通过安全机构和/或通过拧接相对于混合动力模块壳体或功率电子器件壳体的壁预紧的方式建立密封接触。
由此可实现各个模块的壳体在导电元件引导穿过的区域中的安装友好的且可靠的密封。密封元件例如是密封圈/密封凸肩或具有一个或多个密封面的密封套筒。密封元件例如由塑料或者橡胶制成。特别优选地，密封元件至少是局部弹性的。它例如具有至少一个、优选两个、特别优选更多个优选彼此对置的用于通过锁定机构预紧的卡钩，和/或用于容纳安全机构(安全机构：例如张紧弹簧或者安全钩/环/夹板)的用以通过安全机构预紧的至少一个槽或者凸出部，和/或至少一个、优选两个用于容纳螺钉的用以通过拧接来预紧的开口。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，功率电子器件模块侧的导电元件是导电板或者导电的刚性的销。在根据本发明的混合动力模块的尤其是基于方案4至8构建的第九变型方案中，混合动力模块侧的导电元件是导电板或者导电的刚性的销。
由此，在高的机械稳定性的同时能够实现高的电负载能力。优选地，板或者销或者套筒具有开口，通过该开口能够实现两个导电元件的拧紧。优选地，板至少是局部弹性的。
在另一根据本发明的功率电子器件模块中，该功率电子器件模块布置在混合动力模块的，优选根据本发明的混合动力模块的构件上。在根据本发明的混合动力模块的第十一变型方案中，在混合动力模块的构件上布置有功率电子器件模块，优选根据本发明的功率电子器件模块。在另一根据本发明的方法中，功率电子器件模块和混合动力模块相互贴靠地布置，其中，至少一个模块是根据本发明的模块。
附图说明
现在将示例性地参照附图阐释本发明。其中：
图1示出各自具有电动机电流接头和附属的接触装置的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块的原理图，
图2示出各自具有导电元件的基于图1构建的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块的原理图，导电元件根据第一变型方案彼此接触，
图3示出可根据图2中所示的原理应用的定子的立体视图，
图4示出基于图2构建的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块在相互安装之前的剖视图，
图5示出基于图4构建的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块在彼此联接接触装置之后且在应用紧固设施之前的剖视图，
图6示出来自图5的片段的详细视图，其中，与图5不同的是示出了具有面式密封件的变型方案，
图7示出各自具有导电元件的基于图1构建的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块的原理图，导电元件根据第二变型方案彼此接触，
图8示出来自图7的定子的立体视图，
图9示出来自图8的定子的混合动力模块侧的接触装置的详细视图，
图10示出根据图7的导电元件的接触的详细视图，
图11示出基于图7构建的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块在彼此联接接触装置之后且在应用紧固设施之后的剖视图，
图12示出在图7至11所示的变型方案的示例中通过密封元件密封的详细视图，其中，密封元件通过拧接相对于混合动力模块壳体的壁预紧，
图13示出与在图12中类似的详细视图，其中，密封元件通过锁定机构相对于混合动力模块壳体的壁预紧，
图14示出来自图13的下密封元件的俯视图，其中没有示出定子，
图15示出与在图12中类似的详细视图，其中，密封元件通过张紧弹簧相对于混合动力模块壳体的壁预紧，
图16示出具有和不具有安装/拆卸耳的根据图15的安全机构的变型方案，
图17示出混合动力模块侧的接触装置的俯视图，该接触装置具有根据图15的密封元件和根据图16中的第三种方案的安全元件，
图18示出根据图17的密封元件的俯视图，其中没有示出定子，
图19示出根据本发明的混合动力模块在安装之前的立体视图，
图20示出根据本发明的功率电子器件模块的立体视图，其优选用于根据图19的混合动力模块。
具体实施方式
图1示出各自具有用于电动机17的电动机电流接头110或210和附属的接触装置111或211的根据本发明的功率电子器件模块20和根据本发明的混合动力模块10的原理图。接触装置211和111可彼此相互接触。优选地，接触装置111、211中的至少一个、优选两个以附属的模块紧固，例如刚性地或者至少弹性地紧固在相应的壳体上或者与相应的壳体以整合的方式构造。接触装置121、221之间的接触存在于混合动力模块的侧面上。以虚线画出一种变型方案，其中，该接触存在于功率电子器件模块22的侧面上。
在组装混合动力模块的情况下，接触装置111和211彼此接触，这优选地通过将功率电子器件模块20布置于例如紧固于混合动力模块10上实现。
由此实现功率电子器件模块20和混合动力模块10之间的可靠的、可具有电负载能力的并且在安装方面有利的用于电动机电流的接触，其中，可以将高电压和/或高电流布线降至最低或者完全取消(例如在紧固于模块上的接触装置的情况下)。
图2示出各自具有导电元件112和212的基于图1构建的根据本发明的功率电子器件模块20和根据本发明的混合动力模块10的原理图，导电元件根据第一变型方案彼此接触。混合动力模块侧的电动机电流接头110至少部分地整合在定子17.2中。混合动力模块壳体12.1具有用于贯通接触的壳体开口或者留空部16。混合动力模块侧的导电元件112和功率电子器件模块侧的导电元件212(在此构造为导电接片)具有共同的接触面，该接触面与电动机的转子轴线相切，即优选位于切向空间中。功率电子器件模块10具有功率电子器件壳体22，该功率电子器件壳体有选择地通过一个或多个优选环绕的密封元件30密封地布置在混合动力模块壳体12.1上。有选择地，混合动力模块在定子17.2和混合动力模块壳体12.1的壁之间具有冷却通道18。优选地，混合动力模块侧的导电元件212延伸通过混合动力模块壳体12.1的开口，在此为留空部16。优选地，它同样延伸通过由密封接触形成的开口。密封接触存在于密封元件30和混合动力模块壳体12.1之间。密封元件30是密封套筒30.1的密封唇。密封唇尤其是用于功率电子器件壳体22的内部空间相对于外部空间并且相对于冷却通道18的密封。有选择地，功率电子器件壳体22具有密封盖32，该密封盖具有一个或多个密封元件30，该密封盖可为了将功率电子器件模块20安装到混合动力模块10上而取下以及将安装开口22.1覆盖，该安装开口与功率电子器件模块侧的导电元件212对置，优选(在径向上)在下方对置。
在组装混合动力模块的情况下，尤其是使接触装置111和211的导电元件112和212彼此接触。在该变型方案中，尤其是设置有导电元件112和212的径向的拧接，尤其是从径向上的下方。在这种情况下，优选在拧上螺钉后将密封盖32放置到功率电子器件壳体22上。为了密封导电元件112和212的穿过部位，在将功率电子器件模块20以法兰的方式安装于混合动力模块10上之前，从下方将包括密封元件30在内的作为覆盖件的密封套筒30.1预安装于混合动力模块壳体12.1上。密封套筒30.1上的密封元件30一方面相对于混合动力模块壳体壁密封，另一方面相对于定子17.2的接触单元110密封。
由此可以实现混合动力模块的电动机与功率电子器件模块的功率电子器件的简单且可靠(因为密封)的联接。
图3示出可根据图2所示的原理来应用的定子17.2的立体视图。它具有带有接触装置111的电动机电流接头110。接触装置111整合于定子外罩中并且具有两个、优选三个或者更多个导电元件112，导电元件各自具有在径向上向外取向的或者位于切向空间中的接触面，电子模块侧的导电元件212可接触于接触面上。导电元件112优选通过互连环与定子17.2的线圈电耦合。
图4示出基于图2构建的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块10在安装之前的剖视图。导电元件112、212在这里各自具有开口112.1或者212.1，通过这些开口可将导电元件112、212彼此紧固。混合动力模块侧的电动机电流接头210具有孔，优选盲孔112.2，在其中优选引入螺纹。替选或者补充地，在开口112.1中存在螺纹。盲孔112.2与开口112.1重叠。导电元件112、212是弯折的板。混合动力模块侧的导电元件112也可以替选地为包围盲孔的套筒112.2或者通过围绕盲孔112.2的材料形成。功率电子器件模块侧的导电元件212紧固在印刷电路板26上并且与优选也具有冷却装置27的功率电子器件21电连接。优选地存在另一印刷电路板26，在其上布置有控制和/或测量电子器件28。功率电子器件壳体22在下侧具有安装开口22.1。
为了安装，将功率电子器件模块20从下方靠近混合动力模块20，直到壳体22和12.1以及导电元件212和112接触。
图5示出根据图4的根据本发明的功率电子器件模块和根据本发明的混合动力模块10在接触装置110、210彼此联接之后且在应用紧固设施31之前的剖视图。图4的构件在这里相同地存在。为了清楚起见不再重复附图标记。现在将作为紧固设施31的螺钉通过安装开口22.1导入开口112.1和212.1中，并通过工具拧紧，从而使得螺钉最终最大部分地容纳于盲孔112.2中，并且导电元件112和212彼此挤压其接触面。最后，通过具有密封元件30的密封盖32封闭安装开口22.1。
图6示出来自图5的片段的详细视图，其中，与图5不同的是示出了具有作为密封元件30的面式密封件的变型方案。面式密封件安置在密封套筒30.1上，替选地，面式密封件也可以与密封套筒30.1以整合的方式构造。在该示例中示出了相对于图4已提及的替选方案，其中，混合动力模块侧的导电元件112通过围绕盲孔112.2的材料形成。在这种情况下，特别有利的是，大面积地通过所应用的紧固设施(例如螺钉或者栓)形成电接触。然而也可以应用其他的导电元件112，例如如图4中所示那样。
图7示出各自具有导电元件112和212的基于图1构建的根据本发明的功率电子器件模块20和根据本发明的混合动力模块10的原理图，导电元件根据第二变型方案彼此接触。导电元件112和212之间的接触面位于具有功率电子器件模块20至混合动力模块10的安装方向的平面中，在这里大致位于与轴向方向(相对于电动机的转子轴线)垂直的平面中。功率电子器件模块侧的导电元件212插塞于间隙中，该间隙存在于混合动力模块侧的导电元件112的旁边。在这里示出了一个直的间隙(未变细)。两个导电元件112和212各自具有开口，并且通过作为紧固设施31的螺钉在轴向方向上彼此挤压。密封盖32将安装开口12.2封闭。替选地存在锥形的(变细的)间隙，并且导电元件112、212相互间的轴向压力已经通过将功率电子器件模块侧的导电元件212***间隙中形成。其余的构件已结合图2进行了描述。优选地，该间隙在任一情况下(利用或不利用紧固设施进行紧固)是锥形的，从而使得它构造出导入斜面。
与根据图2的变型方案不同的是，导电元件112、212的拧接在轴向上进行，优选在轴向上从后方进行。这在拧接的情况下在污物进入功率电子器件模块方面是更有利的，这是因为仅功率电子器件模块20的导电接片212(并且没有其他部分)是敞开的。导电接片导入混合动力模块侧的接触单元110中。有选择的导入斜面使该过程变得简单并且优选地已经引起导电元件112、212相互间的压力。在导电元件112、212的拧接后，接触部通过包括密封元件30的密封盖32封闭。
由此能够实现一种替选的接触方式，该接触方式更好地保护功率电子器件在安装过程中免受污染。特别有利的还有通过锥形间隙实现的没有螺钉的可靠接触，这是因为因此进一步降低了安装费用。
图8示出来自图7的与图3中类似的定子17.2的立体视图，并且图9示出来自图8的定子17.2的混合动力模块侧的接触装置的详细视图。
与图3不同的是，该定子具有带有垂直于轴向方向的接触面的导电元件112。接触装置110在外罩中具有安装开口12.2，紧固设施31可以在轴向方向上引入安装开口中。此外，接触装置在外罩中具有留空部16，功率电子器件模块侧的导电元件212可以在垂直于轴向方向的方向上(例如在径向方向上)引入留空部中。此外，接触装置具有有选择的钻孔12.3，用以紧固密封元件30或者密封套筒30.1。存在三个导电元件112。
图10示出根据图7至10的导电元件的接触的详细视图。穿过留空部16可以到达留空部16上方的混合动力模块侧的导电元件112旁边的、用于功率电子器件模块侧的导电元件212的空腔或者间隙。
图11示出根据图7的根据本发明的功率电子器件模块20和根据本发明的混合动力模块10在接触装置111、211彼此联接之后且在应用紧固设施31之后的剖视图。在很大程度上画出了与图7中以及部分与图4中相同的构件。在这里，导电元件112和212也具有开口112.1和212.1，它们用虚线画出并且为了清楚起见没有标注附图标记。此外还存在注入定子17.2中的螺母112.3。
在两种变型方案中(图2-6和图7-11)，在密封套筒30.1上可以存在不同的密封设计：
相对于混合动力模块壳体12.1的径向密封以及相对于接触装置110的外罩的径向密封；
相对于混合动力模块壳体12.1的径向密封以及相对于接触装置110的外罩的轴向密封；
相对于混合动力模块壳体12.1的轴向密封以及相对于接触装置110的外罩的径向密封；
相对于混合动力模块壳体12.1的轴向密封以及相对于接触装置110的外罩的轴向密封。
没有塑造所有的变型方案。根据构件的公差，可以证明一些组合在密封效果方面是更优化的。密封盖32可以在每个变型方案中尤其是在径向上从下方以多种方式安装。在这里可想到螺钉连接、通过卡扣弹簧的夹持或者夹紧连接(参见11和12页)。
图12示出在图7至11所示的变型方案的示例中通过密封元件30密封的详细视图，其中，密封元件30通过拧接相对于混合动力模块壳体12.1的壁预紧。密封盖32具有作为密封元件30的两个环绕的密封唇和用于相应的拧接的钻孔33.1，密封唇构造出对导电元件的拧接的径向密封。密封套筒30.1的以整合方式构造的环绕的密封元件30用箭头标记，它们因此镜像地存在于密封套筒30.1的另一侧上。最下方的三个密封元件构造出至少一个与混合动力模块壳体12.1的密封接触和/或至少一个相对于功率电子器件模块20的内部空间密封的密封接触。密封套筒30.1的最上方的两个密封元件构造出至少一个与混合动力模块侧的接触装置110的壳体的密封接触。上方的四个密封元件构造出径向密封，最下方的密封元件构造出轴向密封。轴向密封有利地通过穿过密封套筒30.1的钻孔33.1的螺钉显著地显示出，而径向密封根据公差或多或少地显示出。
图13示出与图12类似的详细视图，其中，密封元件30通过锁定机构相对于混合动力模块壳体12.1的壁预紧。
图14示出来自图13的下密封元件30的俯视图，其中没有示出定子。代替拧接地，密封套筒30.1的预紧通过六个卡钩33.2实现，这些卡钩成对地对置，由此将在密封套筒30.1的周边上均匀的预应力施加到轴向密封上。
图15示出与图12类似的详细视图，其中，密封元件通过作为安全机构33.3存在的张紧弹簧相对于混合动力模块壳体12.1的壁预紧。张紧弹簧抵靠在密封套筒30.1的凸出部上。相对于带有卡钩的变型方案有利的是更简单的拆卸，同时获得至轴向密封上的均匀的预应力。
图16示出具有和不具有安装/拆卸耳的根据图15的安全机构33.3的变型方案。根据第一变型方案的预紧弹簧33.3不具有拆卸耳，根据第二变型方案的预紧弹簧具有一个拆卸耳，根据第三变型方案的预紧弹簧具有两个拆卸耳。
图17示出混合动力模块侧的接触装置110的俯视图，该接触装置具有根据图15的密封元件和根据图16中的第三种方案的具有两个拆卸耳的安全机构33.3。
图18示出根据图17的存在于密封套筒30.1上的密封元件的俯视图，其中没有示出定子。
在具有拆卸耳的变型方案(图16-18)中有利的是，它们能够实现更容易的拆卸。在两个拆卸耳的情况下拆卸最简单，这是因为尤其是可以更容易地解除预紧弹簧的预应力。
图19示出基于图1或者上图中的其他图构建的根据本发明的混合动力模块10在安装之前的立体视图。相对于混合动力模块内部密封的接头设置在壁区域14上：混合动力模块侧的电动机电流接头110和混合动力模块侧的电信号和/或离合执行器接头120。此外，混合动力模块10具有两个混合动力模块侧的冷却剂接头130。附加地，该图还示出了混合动力模块10的转子17.1和定子17.2。
在混合动力模块10上可以以简单的方式将功率电子器件模块20(例如图2、4、5、7或11所示的功率电子器件模块)节省空间地布置在转子17.1和定子17.2的径向外部。
图20示出基于图1或者上图中的其他图构建的优选用于根据图19的混合动力模块10的根据本发明的功率电子器件模块20在安装之前的立体视图。它具有冷却装置27，该冷却装置在功率电子器件壳体22内部，在面对混合动力模块的印刷电路板侧上布置在两个冷却接头230之间。功率电子器件被冷却装置27覆盖。
因此，利用本发明尤其是首次提出功率电子器件的高压接头与混合动力模块的直接接触。为此，尤其是在混合动力模块侧，在定子上设置有留空部，并且在功率电子器件模块侧设置有可嵌入留空部中的导电接片。优选地将导电接片拧接。优选地，随后对拧接部位进行密封。为此，在径向拧接的情况下优选在功率电子器件的壳体上存在密封，在轴向拧接的情况下优选地在混合动力模块的区域中存在相应的密封或者密封盖。此外，在功率电子器件壳体的区域中并且围绕接触部位地设置相应的密封。
附图标记
10 混合动力模块
12 构件
12.1 混合动力模块壳体
12.2 安装开口
12.3 钻孔
16 留空部
17 电动机
17.1 转子
17.2 定子
18 冷却通道
20 功率电子器件模块
21 功率电子器件
22 功率电子器件壳体
22.1 安装开口
26 印刷电路板
27 冷却装置
28 控制和/或测量电子器件
30 密封元件
30.1 密封套筒
31 紧固设施
32 密封盖
33.1 钻孔
33.2 卡钩
33.3 安全机构
110 混合动力模块侧的电动机电流接头
111 混合动力模块侧的接触装置
112 混合动力模块侧的导电元件
112.1 开口
112.2 盲孔
112.3 螺母
120 混合动力模块侧的电信号和/或离合执行器接头
130 混合动力模块侧的冷却剂接头
210 功率电子器件模块侧的电动机电流接头
211 功率电子器件模块侧的接触装置
212 功率电子器件模块侧的导电元件
212.1 开口
230 功率电子器件模块侧的冷却剂接头

Claims (9)

1.用于运行混合动力驱动单元的混合动力模块(10)的功率电子器件模块(20)，其中，所述混合动力模块(10)具有电动机(17)，所述混合动力模块(10)同轴地设置在内燃机和从动侧之间，通过所述电动机能产生所述混合动力驱动单元的驱动力矩，其特征在于，所述功率电子器件模块(20)设置在所述电动机(17)的径向外部，所述功率电子器件模块(20)具有功率电子器件模块侧的电动机电流接头(210)，所述电动机电流接头具有连接于所述功率电子器件模块(20)上的功率电子器件模块侧的接触装置(211)，用以与混合动力模块侧的电动机电流接头(110)的存在于所述混合动力模块(10)上的混合动力模块侧的接触装置(111)直接联接，其中所述功率电子器件模块侧的接触装置(211)直接紧固在所述功率电子器件模块(20)上。
2.根据权利要求1所述的功率电子器件模块(20)，其中，所述功率电子器件模块(20)能布置于所述混合动力模块(10)的构件(12)上，并且通过将所述功率电子器件模块(20)布置于所述构件(12)上能使所述功率电子器件模块侧的接触装置(211)与所述混合动力模块侧的接触装置(111)发生接触。
3.根据权利要求1或2所述的功率电子器件模块(20)，其中，所述功率电子器件模块侧的接触装置(211)具有至少一个功率电子器件模块侧的导电元件(212)，所述导电元件直接紧固于所述功率电子器件模块(20)上并与所述功率电子器件模块(20)的功率电子元件电耦合且能直接与混合动力模块侧的导电元件(112)接触。
4.根据权利要求3所述的功率电子器件模块(20)，其中，所述功率电子器件模块侧的导电元件(212)和所述混合动力模块侧的导电元件(112)能够通过紧固设施(31)彼此挤压。
5.根据权利要求4所述的功率电子器件模块(20)，其中，所述功率电子器件模块(20)具有功率电子器件壳体(22)，所述功率电子器件壳体具有能通过密封盖(32)密封的安装开口(34)，通过所述安装开口，所述紧固设施(31)能够以应用于所述紧固设施(31)的工具触及。
6.根据权利要求3所述的功率电子器件模块(20)，其中，所述功率电子器件模块侧的导电元件(212)和/或所述混合动力模块侧的导电元件(112)延伸通过由密封接触形成的开口，其中，所述密封接触是所述功率电子器件模块(20)相对于包围所述混合动力模块(10)的外部空间和/或相对于所述混合动力模块(10)的内部空间的密封。
7.根据权利要求3所述的功率电子器件模块(20)，其中，所述功率电子器件模块(20)布置在所述混合动力模块(10)的构件(12)上。
8.用于混合动力驱动单元的混合动力模块(10)，其中，所述混合动力模块(10)同轴地设置在内燃机和从动侧之间，所述混合动力模块(10)具有电动机(17)，借助所述电动机能产生所述混合动力驱动单元的驱动力矩，其特征在于，所述混合动力模块(10)具有混合动力模块侧的电动机电流接头(110)，所述电动机电流接头具有连接于所述混合动力模块(10)上的混合动力模块侧的接触装置(111)，用以与功率电子器件模块侧的电动机电流接头(210)的存在于功率电子器件模块(20)上的功率电子器件模块侧的接触装置(211)直接联接，所述功率电子器件模块(20)设置在所述电动机(17)的径向外部，所述混合动力模块侧的接触装置(111)直接紧固于混合动力模块上并且与混合动力模块的定子绕组电耦合。
9.用于安装混合动力驱动单元的混合动力模块(10)的方法，其中，所述混合动力模块(10)同轴地设置在内燃机和从动侧之间，所述混合动力模块(10)具有电动机(17)，借助所述电动机能产生所述混合动力驱动单元的驱动力矩，其特征在于，功率电子器件模块侧的电动机电流接头(210)的连接于功率电子器件模块(20)上的功率电子器件模块侧的接触装置(211)与混合动力模块侧的电动机电流接头(110)的存在于所述混合动力模块(10)上的混合动力模块侧的接触装置(111)直接联接，所述功率电子器件模块(20)安装在所述电动机(17)的径向外部，所述混合动力模块侧的接触装置(111)直接紧固于混合动力模块上并且与混合动力模块的定子绕组电耦合。
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