CN114270667A - 电驱动装置和驱动组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电驱动装置和一种具有电驱动装置和内燃发动机的驱动组件。电驱动装置(1)包括具有机器壳体(11)的机器单元(10)和具有电子器件壳体(21)的电力电子器件(20)，这两个壳体中的至少一个壳体具有至少一个突出部(22)，所述突出部用于在组装期间和/或组装之后将机器单元(10)和电力电子器件(20)相对于彼此限定定位，并且相应的另一壳体(11、21)具有在形状和尺寸上互补的切口(12)，该切口用于接纳突出部(22)，其特征在于，形成突出部(22)和切口(12)的材料至少在一些部段中是导电的，并且突出部(22)和切口(12)电连接至地，以用于使电力电子器件(20)或机器单元(10)接地的目的。根据本发明的电驱动装置和配备有该电驱动装置的驱动组件允许以具成本效益的方式优化电磁兼容性。

Description

电驱动装置和驱动组件

技术领域

本发明涉及一种电驱动装置和一种具有电驱动装置和内燃发动机的驱动组件。

背景技术

已知各种电驱动装置，该电驱动装置用于传动系或驱动组件中、特别是用于混合动力机动车辆。

这些电驱动装置包括布置在壳体中的至少一个旋转电机以及电力电子器件。

电力电子器件用于控制旋转电机或多个旋转电机或者为旋转电机或多个旋转电机提供电能，其中，旋转电机通常设计为多相三相电机。

另外，电力电子器件可以包括用于连接机动车辆的控制装置的控制接口和/或用于连接能量存储器、比如电池的电接口。电力电子器件还可以包括控制装置本身。控制装置用于控制旋转电机或多个旋转电机。根据要连接的装置的数目，可以提供多个控制接口或电接口。

通常，电力电子器件及其壳体牢固地布置在包括旋转电机或多个旋转电机的电驱动装置的机器单元的壳体上。

为了控制旋转电机或多个旋转电机或为旋转电机或多个旋转电机提供电能，在电力电子器件与机器单元之间实施有至少一个导电连接，但优选地实施有多个导电连接。

当电流流过所述至少一个电连接时，可以形成高频电磁场，该高频电磁场经由对应的壳体传输并经由这些壳体传输至环境。

这种高频电磁场可能会潜在地损害MW或FM范围内的无线电功能和/或对机动车辆中的电子控制装置或紧邻配备有电驱动装置的机动车辆的电子控制装置造成干扰。

为了改善已知的电驱动装置的电磁兼容性，目前正在实施用于电力电子器件的壳体和旋转电机或多个旋转电机的壳体的接地装置。

通常，为此目的使用单独的元件、比如防腐蚀的接地电缆。然而，它们的制造和在电驱动装置中***这些接地装置都涉及对应高的工作量。

发明内容

从这个观点来看，本发明基于的目的在于提供一种电驱动装置和配备有该电驱动装置的驱动组件，该电驱动装置和驱动组件以具成本效益的方式提高了电磁兼容性。

该目的通过根据权利要求1的根据本发明的电驱动装置实现。电驱动装置的有利实施方式在从属权利要求2至9中列出。另外，提供了根据权利要求10的包括电驱动装置的驱动组件。

可以以任何技术上有用的方式组合权利要求的特征及包括在以下说明书中给出的说明，并且可以使用包括了本发明的附加实施方式的附图的特征。

本发明涉及一种电驱动装置，该电驱动装置包括机器单元，该机器单元具有机器壳体和布置在机器壳体中的至少一个旋转电机，并且该电驱动装置包括电力电子器件，该电力电子器件具有电子器件壳体和布置在电子器件壳体中的控制电子器件。这两个壳体中的至少一个壳体具有至少一个突出部，所述突出部用于在组装期间和/或组装之后将机器单元和电力电子器件相对于彼此限定定位的目的。相应的另一壳体具有在形状和尺寸上互补的切口，该切口用于接纳突出部。设置的是，形成突出部和切口的材料至少分段地是导电的，并且突出部和切口电连接至地，以用于将电力电子器件或机器单元接地的目的。

因此，在本发明的意义上提供的是，存在于已安装或要安装的壳体上的突出部和切口实现了双重功能，即一方面在组装和固定在最终目标位置期间，在执行壳体相对于彼此的限定相对运动方面促使了组装操作，其中，这两个壳体借助于突出部和切口在它们相对于彼此的相对运动中被导引，并且另一方面提供了针对电力电子器件和/或机器单元的接地。在安装状态下，突出部和切口实现了两个壳体在至少两个平移自由度以及两个旋转自由度上的固定。通过多个突出部和互补切口的优选布置，可以从两个壳体获得所有三个旋转自由度。

出于本发明的目的，机器单元也可以理解为诸如旋转电机之类的驱动单元与齿轮元件或变速箱的组合。

在当前情况下，电力电子器件本质上是用于控制机器单元的控制装置。

在本发明的意义上，控制电子器件应被理解为至少一个电子部件，但通常被理解为多个电子部件相互电耦合的***。

在当前情况下，接地是指电极、特别是负极或被称为接地的对象与机动车辆的车身或支承框架之间的接触。

因此，如果机器单元具有接地装置，则电力电子器件可以经由根据本发明实施的导电连接经由机器单元接地。

如果电力电子器件具有接地装置，则机器单元可以经由根据本发明实现的导电连接经由电力电子器件接地。

在优选实施方式中，机器单元具有接地装置并且电力电子器件也经由导电连接和机器单元接地。

根据本发明的另一方面，突出部形成在电子器件壳体上并且切口形成在机器壳体中。

特别地，突出部由耐腐蚀材料、比如不锈钢制成。

根据另一实施方式，突出部具有销的形状并且切口具有接纳销的孔的形状。

这意味着突出部具有大致细长的筒形形状，其中，切口对应地构造为细长的中空筒形部。

相应地，销可以是单独的元件，其中，在其上布置有销的相应壳体与销之间实现了固定的和导电的连接。然而，根据本发明，这不排除销也作为壳体的一体部分的可能性。

在补充实施方式中，销通过过盈配合坐置在孔中。

过盈配合在销与孔之间提供压入配合。

在另一补充实施方式中，导电公差套筒布置在销与孔之间。

也称为公差环的公差套筒用于桥接***彼此中的旋转对称机器元件之间的距离。公差套筒弹性地支承在销上和切口的内壁上。公差套筒可以沿着其周向方向呈大致波浪形状。

在当前情况下，公差套筒因此用于将销定位在切口中并且对应地将销机械地固定在前述自由度中。然而，公差套筒也用于实现用于接地目的的导电连接。

特别地可以设置的是，公差套筒至少分段地由不锈钢制成。

根据电驱动装置的另一方面，在两个壳体之间布置有密封件。

优选地，该密封件径向围绕销并且被设计为流体密封件，以用于防止润滑剂从机器壳体进入电力电子器件和/或用于防止湿气从环境进入机器壳体或电子器件壳体。

密封件优选地设计为O形环。然而，根据本发明，这并不排除密封件也可以具有不同设计的可能性。

在另一实施方式中，***式连接元件布置在两个壳体上，***式连接元件构造成沿着***连接方向***彼此中以产生至少一个导电的***式连接，以实现电机器单元与电力电子器件之间的相应电连接的目的，其中，***连接方向平行于销的纵向延伸方向延伸。

因此，提供的是，两个壳体在组装期间在它们的相对运动中彼此靠近，使得在进行组装运动时将销形状的突出部***到中空筒形切口中，并且因此精确地限定组装运动的运动方向。该运动方向也对应于***式连接元件要***彼此中的***连接方向，使得除了壳体相对彼此的组装和定位之外，根据本发明的壳体的设计也促使电接触和/或使组装能够自动进行。

根据本发明的另一有利实施方式，机器壳体和/或电子器件壳体的材料是铝合金或镁合金。

另外，根据本发明，提供了一种驱动组件，该驱动组件具有内燃发动机和根据本发明的电驱动装置，其中，内燃发动机以不可旋转的方式联接或能够联接至旋转电机的转子。

附图说明

下面参照示出优选实施方式的相关附图、基于相关技术背景详细说明上述发明。本发明绝不受纯粹示意性附图的限制，但是应该指出的是，附图中示出的实施方式不限于示出的尺寸。在附图中：

图1：示出了根据本发明的电驱动装置的立体图，

图2：示出了组装步骤期间的电驱动装置的区段，以及

图3：示出了电驱动装置的截面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的电驱动装置1的立体图。

电驱动装置1包括机器单元10和电力电子器件20。机器单元10具有机器壳体11，在该机器壳体中布置有至少一个旋转电机。这用于将电驱动装置1集成到混合动力机动车辆的驱动组件中，该驱动组件还包括用于实现混合动力机动车辆的各种驱动操作的内燃发动机。与内燃发动机的联接在机器壳体10的连接侧部18处实现。机器壳体10的连接侧部18设计为具有花键的毂17。对应地，可以在电驱动装置与内燃发动机之间传递扭矩。

电力电子器件20及其电子器件壳体21布置在机器单元10的机器壳体11的顶侧部18上。电力电子器件20包括位于电子器件壳体21中的控制电子器件(此处未示出)并且主要用于控制机器单元10，其中，为此目的在电力电子器件20与机器单元10之间实施有多个导电性连接。电子器件壳体21在机器壳体11的顶侧部18上布置有连接侧部28，其中，该连接侧部对应于电力电子器件20的底侧部并且固定地连接至机器壳体11。该固定连接经由在电力电子器件20的相应的拐角区域处的螺钉或螺栓连接实现。为此目的，电子器件壳体21在其连接侧部28上具有连接凸缘27，螺钉或螺栓相应地穿过该连接凸缘并***机器壳体11中以用于实现两个壳体11、21彼此固定连接的目的。

图2示出了组装步骤期间的电驱动装置1的区段。

在组装步骤中，电力电子器件20通过其连接侧部28布置在机器单元10的顶侧部18上。组装步骤的该图示示出了处于与机器单元10的顶侧部18间隔开的位置的电力电子器件20，从而露出了突出部22和***式连接元件41，该突出部和***式连接元件布置在电子器件壳体21的位于电子器件壳体21的连接侧部28上的突出成形元件42上。机器壳体11的切口12和成形元件43在机器壳体11的顶侧部18上可见。机器壳体11的成形元件43被设计为机器壳体11的顶侧部18中的中空筒形且长形的孔状切口，在该成形元件中布置有机器壳体11的***式连接元件，该***式连接元件在此处不可见。

电子器件壳体21的成形元件43被设计成在形状、尺寸和位置上与机器壳体21的相应的成形元件43互补。电子器件壳体21的***式连接元件41构造为从电子器件壳体21的连接侧部28突出的销形状的元件。

切口12具有孔13的形状。突出部22具有细长的筒形形状，使得突出部形成为销23。突出部22还在尺寸和位置上与切口12互补。

孔13、销23以及***式连接元件41的纵向延伸方向彼此平行，使得组装运动的运动方向2也与它们平行。

当电力电子器件20沿着组装运动的运动方向2朝向机器单元10移动时，电子器件壳体21的***式连接元件41***机器壳体11的***式连接元件中，并且销23***孔13中。

***式连接元件41布置成沿着***连接方向40相互***，该***连接方向在此对应于组装运动的运动方向2，该运动方向又由孔13和销23的纵向延伸方向限定。***式连接元件40、41相互***用于产生至少一个导电的***式连接，以用于实现机器单元10的旋转电机与电力电子器件20的控制电子器件之间的相应电连接。

销23的纵向延伸比电子器件壳体21的相应的***式连接元件41的纵向延伸长，使得在此处所示的组装步骤中，销23在电子器件壳体21的***式连接元件41***机器壳体11的***式连接元件中之前***孔13中，由此位于孔13中的销23用作沿着组装运动的运动方向2的导引件。

另外，在图2中示出了，呈O形环形式的密封件31布置在销23上，并且公差套筒30径向地布置在销23与孔13之间，使得当销23***孔13中时，该公差套筒实现了孔13与销23之间的电接触。

图3示出了电驱动装置1的侧部截面图。

此处，电力电子器件20布置在机器单元10上并且切割平面平行于通过孔13和销23的组装运动的运动方向延伸。

作为对图2的补充，可以看出的是，突出部22以这样的方式实施，即销23作为单独的部件固定地布置在电力电子器件20的电子器件壳体21中的开口26中。

在这点上，销23包括第一销部分24和第二销部分25，并且孔13包括第一孔部分14和第二孔部分15。

第一销部分24的直径大于第二销部分25的直径。第一孔部分14的直径大于第二孔部分15的直径。

基本上，第一销部分24的直径对应于开口26的直径。第二销部分25的直径大致对应于第二孔部分15的直径。

销23分段地布置，其中，该销的第一销部分24位于电子器件壳体21中的开口26中并且分段地布置在第一孔部分14中。通过该销的第二销部分25，销23布置在第二孔部分15中。

然而，第一孔部分14的直径大于第一销部分24的直径，其中，公差套筒30垂直于组装运动的运动方向布置在第一孔部分14与第一销部分24之间。

公差套筒30用于桥接第一销部分24与第一孔部分14之间的距离，并且用于支承销23与孔13之间的定位和电接触。

构造为O形环的密封件31布置在第一销部分24上，使得该密封件沿着组装运动的运动方向布置在电子器件壳体21的形成开口26的部分与机器壳体11的形成切口12的部分之间，从而使销23与孔13之间的***式连接部相对于环境密封。

形成销23和孔13的材料设计成至少分段地导电，使得借助于将销23***孔13中以及通过该***在销23与孔13之间实现的导电连接，实现了经由接地的机器单元10将电力电子器件20接地或经由接地的电力电子器件20将机器单元10接地。

根据本发明的电驱动装置和配备有该电驱动装置的驱动组件允许以成本有效的方式优化电磁兼容性。

附图标记列表

1 电驱动装置

2 组装运动的运动方向

10 机器单元

11 机器壳体

12 切口

13 孔

14 第一孔部分

15 第二孔部分

16 机器壳体的连接侧部

17 毂

18 机器壳体的顶侧部

20 电力电子器件

21 电子器件壳体

22 突出部

23 销

24 第一销部分

25 第二销部分

26 开口

27 连接凸缘

28 电子器件壳体的连接侧部

30 公差套筒

31 密封件

40 ***连接方向

41 电子器件壳体的***式连接元件

42 电子器件壳体的成形元件

43 机器壳体的成形元件

Claims (10)

1.一种电驱动装置(1)，所述电驱动装置包括机器单元(10)，所述机器单元具有机器壳体(11)和布置在所述机器壳体中的至少一个旋转电机，并且包括电力电子器件(20)，所述电力电子器件具有电子器件壳体(21)和布置在所述电子器件壳体中的控制电子器件，这两个壳体中的至少一个壳体具有至少一个突出部(22)，所述突出部用于在组装期间和/或组装之后将所述机器单元(10)和所述电力电子器件(20)相对于彼此限定定位，并且相应的另一壳体(11、21)具有在形状和尺寸上互补的切口(12)，所述切口用于接纳所述突出部(22)，其特征在于，形成所述突出部(22)和所述切口(12)的材料至少分段地是导电的，并且所述突出部(22)和所述切口(12)电连接至地，以用于将所述电力电子器件(20)或所述机器单元(10)接地的目的。

2.根据权利要求1所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，所述机器单元(10)具有接地装置并且所述电力电子器件(20)也经由导电连接和所述机器单元(10)接地。

3.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，所述突出部(22)形成在所述电子器件壳体(21)上，并且所述切口(13)形成在所述机器壳体(11)中。

4.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，所述突出部(22)具有销(23)的形状并且所述切口(12)具有接纳所述销(23)的孔(13)的形状。

5.根据权利要求4所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，所述销(23)通过过盈配合坐置在所述孔(13)中。

6.根据权利要求4所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，在所述销(23)与所述孔(13)之间布置有导电公差套筒(30)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，在所述两个壳体(11、21)之间布置有密封件(31)。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，在所述两个壳体(11、21)上布置有***式连接元件(41)，所述***式连接元件构造成沿着***连接方向(40)***彼此中，以产生至少一个导电的***式连接，以用于实现所述机器单元(10)与所述电力电子器件(20)之间的相应的电连接的目的，其中，所述***连接方向(40)平行于所述销(23)的纵向延伸方向延伸。

9.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动装置(1)，

其特征在于，所述机器壳体(11)和/或所述电子器件壳体(21)的材料是

i)铝合金，或

ii)镁合金。

10.一种驱动组件，所述驱动组件具有根据权利要求1至9中的一项所述的电驱动装置(1)并且具有内燃发动机，所述内燃发动机以不可旋转的方式联接或能够联接至所述旋转电机的转子。

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