[发明专利]包括电机和变速箱的组件及车辆

说明书

一种组件（1），其包括电机（2）、变速箱（3）、联结电机（2）和变速箱（3）且具有从轴（9）的电机侧端部（19）延伸到变速箱（3）内的轴向盲孔（18）的轴（9）、配置为提供冷却剂到轴向盲孔（18）内的冷却剂添加元件（21）以及在轴向盲孔（18）内从电机侧端部（19）延伸至变速箱（3）并限定用于所添加的冷却剂的流动路径（23）的冷却剂传导元件（22）。

本发明涉及包括电机和变速箱的组件。此外，本发明涉及一种车辆。

包括电机和变速箱的组件需满足对功率密度的高要求，特别是在用作电动车辆的集成驱动系统时如此。因此，组件的每个部件都设计为在接近其热限的情况下运行。对于变速箱，累积在油泵中的润滑剂的温度不得超过通常为120℃至140℃的最高额定温度规定的时间范围。否则，变速箱滚动接触产生的热量不能充分散发，这可能导致润滑膜塌陷从而产生更多的磨损。因此，变速箱可能发热并损坏。

不利的是，转子的热损失会加热联结电机和变速箱的轴。轴通过密封件和轴承将热量传导至变速箱中。

WO 2016/050534 A1公开了一种电机，该电机包括转子和轴，该轴具有轴向孔和伸入轴向孔内使得冷却剂可流入轴向孔内的导流元件。导流元件通过冷却剂入口供给冷却剂。

本发明的一个目的是提供一种包括电机和变速箱的改进组件，特别是允许改进变速箱散热的改进组件。

根据本发明，上述目的通过以下组件实现：该组件包括电机、变速箱、联结电机和变速箱的轴且该轴具有从轴的电机侧端部延伸到变速箱内的轴向盲孔、配置为提供冷却剂到轴向盲孔内的冷却剂添加元件以及在轴向盲孔内从电机侧端部延伸至变速箱并限定用于添加的冷却剂的流动路径的冷却剂传导元件。

本发明是基于将轴的流体冷却延伸至变速箱的考虑作出的。由于转子产生的热量通过轴传导至变速箱内，所以冷却电机侧端部和变速箱之间的轴有利于有效地在其进入变速箱的位置进行散热。此外，冷却剂将由变速箱齿轮的滚动接触产生的热量散开。其中，润湿轴的润滑剂膜与变速箱内的所有润滑剂产生热连接，从而通过轴有效地冷却。

通常，电机和变速箱布置在同一外壳内。因此，该组件可实现集成驱动系统，特别是用于车辆的集成驱动系统。优选地，电机配置为在非超载运行范围内提供12000 min^-1、优选为15000 min^-1、更优选为20000 min^-1的转速。上述转速允许实现现代汽车驱动系统所需的高功率密度。特别地，电机是永磁同步电机。轴可看作是组件的主轴。转子和/或齿轮可以抗扭方式连接到轴。通常，冷却剂包括水和/或乙二醇。电机侧端部可视为轴的非驱动端（NDE）。

优选地，轴向盲孔由具有通孔的轴实现，该通孔被封闭元件轴向封闭。封闭元件可包括塞、螺柱或螺母。轴可由管状未加工部件制成，或可通过钻取通孔制成。

其中，封闭元件安装有支撑轴的轴承和/或安装变速箱的齿轮。特别地，可将安装轴承和/或齿轮的螺母拧入位于轴的变速箱侧端部的通孔内。另外，密封装置可用作封闭元件，以免冷却剂与变速箱内的润滑剂接触。

有利地，轴的盲端部分具有配置成使冷却剂涡旋的偏转装置。当冷却剂流向偏转装置时，产生了改善散热的涡流。偏转装置具有不垂直于轴的旋转轴线的孔侧表面。换言之，孔侧表面的法线和旋转轴线可形成大于零的角，优选为至少1°的角，更优选为至少5°的角。

优选地，偏转装置由封闭元件实现。因此，封闭元件朝向电机侧端部的部分可具有非垂直的孔侧表面。

冷却剂传导元件可布置成使得轴绕其旋转。然而，冷却剂传导元件也可配置成与转子一起旋转，例如布置成以抗扭方式与转子一起旋转。其中冷却剂传导元件可相对于冷却剂添加元件旋转。

对于本发明的组件，优选将冷却剂传导元件配置成将轴向盲孔分为内部部分和外部部分，其中一个部分实现流动路径。冷却剂传导元件可具有围绕内部部分的封闭截面。特别地，冷却剂传导元件为管道或导管。因此，冷却剂传导元件可视为冷却喷枪。