專利名稱：混合動力傳動系統(tǒng)和電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的混合動力傳動系統(tǒng)，該混合動力傳動系統(tǒng)包括具 有能夠彼此分離和彼此連接的可轉(zhuǎn)動的第一離合器部件和可轉(zhuǎn)動的第二離合器部件的離 合器裝置，并且還包括與該第一離合器部件同中心地設(shè)置并具有轉(zhuǎn)子的電機(jī)，其中該轉(zhuǎn)子 與第一離合器部件連接并包括多個磁通量影響部分，磁通量影響部分被設(shè)置成以預(yù)定轉(zhuǎn)子 齒距分布在轉(zhuǎn)子的圓周上。本發(fā)明還涉及一種具有外部定子和內(nèi)部轉(zhuǎn)子的電機(jī)，該電機(jī)能夠特別用于上述動 力傳動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在用于機(jī)動車輛的動力傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中，數(shù)年來所謂的混合動力傳動系統(tǒng)很受歡 迎。這種混合動力傳動系統(tǒng)通常包括兩個驅(qū)動源，其中一個驅(qū)動源為電機(jī)。另一個驅(qū)動源 例如可以是傳統(tǒng)的驅(qū)動馬達(dá)，諸如內(nèi)燃機(jī)。電機(jī)通?？梢匀珩R達(dá)一樣操作，以便提供驅(qū)動功 率。而且，電機(jī)可以如發(fā)生器一樣操作，例如通過在油門牽引(trailing-throttle)操作過 程中的再生制動為連接的電池充電。電機(jī)可以多種不同方式連接到傳統(tǒng)的動力傳動系統(tǒng)。已經(jīng)證實(shí)電機(jī)相對于動力傳 動系統(tǒng)的離合器同中心地設(shè)置是特別有利的。就此而言，已知文獻(xiàn)DE 10 2005 040 771 Al 中的例子是將電機(jī)的轉(zhuǎn)子攜載器形成為多片離合器的外側(cè)片攜載器。近年來，這種多片離合器在機(jī)動車輛的動力傳統(tǒng)系統(tǒng)中的使用增加。特別是，如果 這些多片離合器通過流體(例如機(jī)油)主動地(actively)冷卻，該類型的離合器能夠傳遞 高轉(zhuǎn)矩?？蓮纳鲜鑫墨I(xiàn)獲知轉(zhuǎn)子攜載器的離合器片的主動冷卻的使用。尤其是在內(nèi)燃機(jī)和有級變速器之間的可用空間中將電機(jī)以相對于離合器同中心 的方式設(shè)置導(dǎo)致更加需要緊湊的布局和高效的冷卻。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述背景，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進(jìn)的用于機(jī)動車輛的混合動力傳 動系統(tǒng)以及提供一種改進(jìn)的特別用于上述動力傳動系統(tǒng)的電機(jī)。上述目的通過在技術(shù)領(lǐng)域部分提及的用于機(jī)動車輛的混合動力傳動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)， 其中所述第一離合器部件包括與轉(zhuǎn)子齒距匹配的軸齒形裝置(shafy toothing)?？梢酝ㄟ^使第一離合器部件的軸齒形裝置與轉(zhuǎn)子齒距匹配來優(yōu)化轉(zhuǎn)子內(nèi)的磁通 量。特別是，可以使軸齒形裝置的形狀與磁通量分布相匹配，匹配方式能夠獲得徑向上緊湊 的結(jié)構(gòu)。軸齒形裝置的形狀到目前為止在現(xiàn)有技術(shù)中構(gòu)造為通常僅僅關(guān)于傳遞力最優(yōu)化， 而電機(jī)的轉(zhuǎn)子齒距在現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于完全不同的要求而優(yōu)化。本發(fā)明遵循不同的方式，使 得軸齒形裝置與轉(zhuǎn)子齒距匹配，并且反之亦然，轉(zhuǎn)子齒距與軸齒形裝置匹配。在有刷電機(jī)中，磁通量影響部分通過線圈布置來形成。但是優(yōu)選的是，電機(jī)是無刷DC電機(jī)(直流電機(jī))，其中磁通量影響部分優(yōu)選地形成為永磁體。由此，電機(jī)可形成為具有 顯著低磨損的電換相機(jī)。這種電機(jī)還已知為EC電機(jī)(電換相電機(jī))并且基于同步電機(jī)的 概念，但是相關(guān)的功率電子器件可使用直流電操作。此處，術(shù)語齒距應(yīng)被理解為涉及例如相應(yīng)的半徑的比例齒距。在本文的上下文中， 轉(zhuǎn)子齒距特別是與磁通量影響部分的數(shù)量成反比的。離合器部件的軸齒形裝置與轉(zhuǎn)子齒距的匹配特別應(yīng)該被理解成軸齒形裝置的軸 齒形部分(例如齒或齒隙)與磁通量影響部分在周向方向上對準(zhǔn)。下面，為了簡化并且不失一般性，磁通量影響部分被稱為永磁體。由此完全實(shí)現(xiàn)上述目的。特別優(yōu)選的是軸齒形裝置的齒距與轉(zhuǎn)子齒距的比為整數(shù)。齒距通過該方式匹配到轉(zhuǎn)子齒距，從而獲得優(yōu)化的磁通量。此處特別優(yōu)選的是齒距與轉(zhuǎn)子齒距的比為1。在該實(shí)施方式中，永磁體例如與軸齒 形裝置的齒或齒隙相關(guān)聯(lián)，而兩個永磁體之間的區(qū)域與相應(yīng)的齒隙或齒相關(guān)聯(lián)。根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，選擇與相應(yīng)的磁通量影響部分在周向上對準(zhǔn)的軸齒 形部分的周向長度與在周向上設(shè)置在相應(yīng)的相鄰磁通量影響部分之間的軸齒形部分的周 向長度的比，使得從一個磁通量影響部分到相鄰磁通量影響部分的磁通量基本被引導(dǎo)通過 軸齒形裝置的齒面。轉(zhuǎn)子中的磁通量的分布或梯度可通過該方式來優(yōu)化。即使使得永磁體和軸齒形裝 置之間的徑向距離相對較短而獲得徑向緊湊的結(jié)構(gòu)，也可以防止磁通量受到齒面的負(fù)面影 響。根據(jù)又一種優(yōu)選的實(shí)施方式，與相應(yīng)永磁體在周向上對準(zhǔn)的相應(yīng)的軸齒形部分的 周向長度與在周向上設(shè)置在相應(yīng)的相鄰永磁體之間的軸齒形部分的周向長度的比處于從 45 55至20 80的范圍內(nèi)，特別從45 55至30 70。此處，設(shè)置軸齒形裝置，使得齒的周向長度和介于齒之間的齒隙的周向長度不同。 特別是，可以使得與永磁體在周向上對準(zhǔn)的齒形部分(齒或齒隙)比相關(guān)的永磁體的徑向 突起小。由此，相鄰永磁體之間的磁通量可以很好的方式引導(dǎo)。此處，特別優(yōu)選的是與永磁 體在周向上對準(zhǔn)的齒形部分的周向長度小于該永磁體的周向長度。根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，永磁體和軸齒形裝置相對彼此在周向上設(shè)置，使得 從一個永磁體到相鄰永磁體的磁通量基本上只引導(dǎo)通過轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子主體。在該實(shí)施方式中，優(yōu)選的是在兩個相鄰永磁體之間的區(qū)域中的軸齒形裝置形成為 徑向退齒間隙，而軸齒形裝置包括徑向凸出的齒，這些徑向凸出的齒的每一個均與相應(yīng)的 永磁體對準(zhǔn)。由此，磁通量可在齒隙中進(jìn)入轉(zhuǎn)子主體，并由此以理想方式受到引導(dǎo)。在該實(shí)施方式中特別優(yōu)選的是，齒隙被轉(zhuǎn)子主體的材料填充，以便在該區(qū)域中無 阻礙地引導(dǎo)磁通量。此處，轉(zhuǎn)子主體為主要由連接永磁體的鐵磁體材料構(gòu)成的主體。例如，永磁體可連 接到轉(zhuǎn)子主體的外表面。由于相對高的轉(zhuǎn)速，優(yōu)選的是將永磁體集成到轉(zhuǎn)子主體或嵌入轉(zhuǎn) 子主體中。根據(jù)一種替代的實(shí)施方式，永磁體和軸齒形裝置相對彼此在周向上設(shè)置，使得從一個永磁體到相鄰永磁體的磁通量至少部分地引導(dǎo)通過設(shè)置在該一個永磁體和相鄰永磁 體之間的第一離合器部件的周向部分。在該實(shí)施方式中，采用的事實(shí)是，離合器部件(其例如可以形成為轉(zhuǎn)子攜載器)通 常也由鐵磁體材料形成并且由此通常合適于引導(dǎo)磁通量。在該實(shí)施方式中，還可以獲得徑向緊湊的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施方式中特別優(yōu)選的是，引導(dǎo)磁通量的第一離合器部件的周向部分是軸齒 形裝置的齒，即軸齒形裝置的在徑向向外方向上凸出的部分。因此，磁通量可從一個永磁體借助轉(zhuǎn)子主體被引導(dǎo)進(jìn)入第一離合器部件的周向部 分，并從該周向部分再次借助轉(zhuǎn)子主體到達(dá)相鄰的永磁體。此處還可能的是磁通量被引導(dǎo) 穿過第一離合器部件的其它部分。根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，第一離合器部件包括至少一個通道，所述至少一個 通道在軸向上延伸，流體通過所述至少一個通道流動到電機(jī)的至少一部分。該實(shí)施方式本身也是一件發(fā)明，獨(dú)立于軸齒形裝置與轉(zhuǎn)子齒距的匹配。此處，流體優(yōu)選地在徑向方向從內(nèi)側(cè)供應(yīng)到外側(cè)，使得流體到達(dá)例如位于第一離 合器部件的內(nèi)側(cè)上的位置(在軸向上可見)。由于在軸向上延伸的通道，流體可接著在軸向 上沿著離合器部件受到引導(dǎo)，并且例如沿著連接到離合器部件的轉(zhuǎn)子引導(dǎo)，以便通過該流 體冷卻轉(zhuǎn)子。根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，第一離合器部件包括至少一個開口，所述至少一個 開口在徑向上連續(xù)，流體可通過所述至少一個開口流動到電機(jī)的至少一部分。該實(shí)施方式本身也是一件發(fā)明，獨(dú)立于軸齒形裝置與轉(zhuǎn)子齒距的匹配。通過在第一離合器部件中提供徑向開口，在徑向上設(shè)置在外側(cè)的電機(jī)可通過流體 進(jìn)行冷卻。例如，流體可更靠近地朝著轉(zhuǎn)子、特別是朝著轉(zhuǎn)子攜載器被引導(dǎo)通過這種開口， 使得轉(zhuǎn)子可以被更有效地冷卻。而且，可以通過這種徑向開口冷卻電機(jī)的定子。此處特別有利的是開口被連接到通道。在該實(shí)施方式中，開口還可形成為沿著軸向延伸并與通道對準(zhǔn)的縱向孔。這種縱 向孔還可形成通道本身。在該實(shí)施方式中還優(yōu)選的是，第一離合器部件在軸向上相對于轉(zhuǎn)子至少在一側(cè)突 出，其中所述開口形成在突出部分中，使得流體能夠通過所述開口流動到電機(jī)的定子。用于冷卻定子的開口可形成為在第一離合器部件中的單獨(dú)的開口 ；但是，所述開 口可以是沿著軸向延伸并將流體在軸向引導(dǎo)到開口的縱向孔的一部分?？傮w而言，還優(yōu)選的是，離合器為多片離合器，并且第一離合器部件包括多片離合 器的外側(cè)片攜載器，其中外側(cè)片攜載器與轉(zhuǎn)子在周向上通過軸齒形裝置連接。在該實(shí)施方 式中，第一離合器優(yōu)選地包括外側(cè)片攜載器和連接到該外側(cè)片攜載器的多個片，所述多個 片例如通過其它的軸齒形裝置與外側(cè)片攜載器在周向上連接。外側(cè)片攜載器可形成為由金屬材料制成的拉拔或擠壓模制軸輪廓，其中軸輪廓包 括在其整個圓周上的齒形輪廓。為了連接齒形輪廓與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子主體，齒形輪廓可包括位 于其外圓周的軸齒形裝置。而且，軸輪廓可包括位于其內(nèi)圓周的內(nèi)齒形裝置，用于與多片離 合器的片連接。此處，內(nèi)軸齒形裝置的齒形成外軸齒形裝置的齒隙，反之亦然。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述目的可通過如下電機(jī)實(shí)現(xiàn)，該電機(jī)具有外部定子和內(nèi)部轉(zhuǎn)子，其中轉(zhuǎn)子在周向聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸，定子在軸向上的寬度大于轉(zhuǎn)子的寬度，轉(zhuǎn)子軸 相對于轉(zhuǎn)子在軸向上至少在一側(cè)突出，至少一個徑向連續(xù)的開口形成在轉(zhuǎn)子軸的突出部分 中，流體可通過該開口流動到定子。這種電機(jī)對于上述混合動力傳動系統(tǒng)特別有用。不言而喻，在不脫離本發(fā)明的范圍的條件下，上述特征和下面將要解釋的特征可 不僅以相應(yīng)具體組合使用，而且還可以其它組合或單獨(dú)使用。


本發(fā)明的示例性實(shí)施方式在附圖中示出，并且將在下面的說明中更詳細(xì)地解釋。 在附圖中圖1為本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的第一實(shí)施方式的示意圖；圖2為本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的離合器裝置的示意圖；圖3為用于本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的離合器裝置的另一示意圖；圖4為用于本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子和離合器的一部分的截面圖；圖5為與圖4對應(yīng)的剖視圖；圖6為用于本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的電機(jī)和離合器的示意性縱剖視圖；圖7為用于本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子和離合器的又一部分的透視圖；圖8為用于本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子和離合器的一部分的與圖5相當(dāng)?shù)?視圖；圖9為轉(zhuǎn)子和離合器的一部分的另一變型實(shí)施方式的與圖5相當(dāng)?shù)囊晥D；以及圖10為圖7所示裝置的另一實(shí)施方式的與圖7對應(yīng)的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1中示意性地示出了以附圖標(biāo)記10總體表示的機(jī)動車輛。該機(jī)動車輛10包括 動力傳動系統(tǒng)12。動力傳動系統(tǒng)12包括驅(qū)動馬達(dá)14(例如內(nèi)燃機(jī))、離合器裝置16、有級 變速器18、差速器20、以及至少兩個驅(qū)動輪22L和22R。離合器裝置16被形成為單離合器裝置并包括第一離合器部件24，該第一離合器 部件24與驅(qū)動馬達(dá)14連接。離合器裝置16還包括第二離合器部件26，該第二離合器部件 26與有級變速器18的輸入端相連接。離合器裝置16可被形成為干離合器或濕運(yùn)行離合器，例如形成為多片離合器。電機(jī)30與離合器裝置16同軸地設(shè)置。電機(jī)30包括與第一離合器部件24連接的 轉(zhuǎn)子。電機(jī)30還包括在轉(zhuǎn)子32周圍同軸地設(shè)置在外側(cè)上的定子34。電機(jī)30形成為無刷 直流電機(jī)。相應(yīng)地，轉(zhuǎn)子32設(shè)有多個永磁體。定子包括多個定子線圈，這些定子線圈與功 率電子器件L連接。功率電子器件L連接到示意性地繪出的電池B。此外，第一離合器部件24包括軸齒形裝置35，該軸齒形裝置35與轉(zhuǎn)子齒距匹配， 永磁體被設(shè)置成以轉(zhuǎn)子齒距分布在轉(zhuǎn)子32的圓周上。在該情形中，第一離合器部件24與驅(qū)動馬達(dá)連接，使得混合動力傳動系統(tǒng)12被設(shè) 計為所謂的中度混合動力傳動系統(tǒng)。如果需要，可在驅(qū)動馬達(dá)14和第一離合器部件24之 間布置雙質(zhì)量飛輪或類似的元件。
圖2和3示出了根據(jù)本發(fā)明的動力傳動系統(tǒng)12的替代實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。這些替 代實(shí)施方式就設(shè)計和操作模式而言大致對應(yīng)于圖1的動力傳動系統(tǒng)12。因此相同的元件用 相同的附圖標(biāo)記表示。下面主要只解釋不同之處。在圖2的動力傳動系統(tǒng)12中，離合器裝置16包括具有第一離合器36和第二離合 器38的雙離合裝置，第一離合器36和第二離合器38中的每一個均被設(shè)計為多片離合器。 第一離合器36和第二離合器38的輸入構(gòu)件可與驅(qū)動馬達(dá)14連接。第一離合器36和第二 離合器38的輸出構(gòu)件與有級變速器連接，該有級變速器包括兩個平行的局部變速器并且 與離合器裝置16 —起形成雙離合變速器。第一離合器36的外側(cè)片攜載器包括軸齒形裝置 35并在其外圓周被連接到電機(jī)30的轉(zhuǎn)子32。在圖3的動力傳動系統(tǒng)12中，第一離合器部件24的外圓周處設(shè)有電機(jī)30，且該第 一離合器部件24與有級變速器18的輸入軸連接，而第二離合器部件26與驅(qū)動馬達(dá)14連接。圖4和5示出了離合器和轉(zhuǎn)子32的布置。圖4和5的實(shí)施方式以示例性方式描 繪了第一離合器部件24如何設(shè)置與轉(zhuǎn)子齒距匹配的軸齒形裝置。轉(zhuǎn)子32形成為環(huán)形元件并且包括由鐵磁性材料制成的轉(zhuǎn)子主體40。多個永磁體 42被嵌入轉(zhuǎn)子主體40中，其中永磁體42被設(shè)置成分布在轉(zhuǎn)子32的圓周上。在該情形中， 設(shè)置了十個永磁體，這十個永磁體以均勻轉(zhuǎn)子齒距T分布在圓周上。轉(zhuǎn)子齒距T是比例齒 距并且與永磁體的數(shù)量成反比。設(shè)置永磁體42，使得其北極和南極在周向上或徑向上相繼 地設(shè)置。離合器裝置16被形成為多片離合器并且包括片攜載器45，該片攜載器45被形成 為外側(cè)片攜載器。片攜載器45為擠壓模制輪廓等，并且由金屬材料、特別是鐵磁性材料制 成。片攜載器45包括第一軸齒形裝置44，該第一軸齒形裝置44形成在該片攜載器45的內(nèi) 圓周處并能夠與多個離合器片46在周向上建立連接，在圖4和5中給出的情形中分別僅示 出了離合器片中的一個。為此，離合器片46在它們的外圓周處設(shè)有接合在第一軸齒形裝置 44中的相應(yīng)的齒形裝置。片攜載器45還包括位于其外側(cè)的第二軸齒形裝置48，轉(zhuǎn)子主體40通過第二軸齒 形裝置48在周向上與片攜載器45連接。為此，轉(zhuǎn)子主體40包括位于其內(nèi)圓周的相應(yīng)齒形
裝置ο在附圖標(biāo)記50處示出了設(shè)計為第一軸齒形裝置44的齒隙的軸齒形部分，該軸齒 形部分在該情形中對應(yīng)于第二軸齒形裝置48的齒并在周向上與永磁體42對準(zhǔn)。更準(zhǔn)確地 說，軸齒形裝置44、48包括多個這種軸齒形部分50，它們分布在圓周上并在每種情形中都 與其中一個永磁體42在周向上對準(zhǔn)。在每種情形中，軸齒形部分52均設(shè)置在軸齒形部分 50之間，軸齒形部分52通過第一軸齒形裝置44的齒和第二軸齒形裝置48的齒隙來形成。 這些第二軸齒形部分52在每種情形中在周向上設(shè)置在兩個永磁體42之間。因此，軸齒形 裝置44和48包括與圖4所示的轉(zhuǎn)子齒距T相同的齒距T。第一軸齒形部分50和第二軸齒 形部分52在周向上具有相同的長度，其中軸齒形部分50和52在每種情形中具有與永磁體 42大致相同的周向長度。在電機(jī)30的操作過程中，穿過轉(zhuǎn)子主體40的磁通量如圖4所示的附圖標(biāo)記54處 所示那樣建立。更準(zhǔn)確地說，建立相鄰永磁體之間的磁通量54(在每種情形中從北極到南極，反之亦然)，磁通量從相鄰永磁體42的磁極以大致弧形的形狀徑向地向內(nèi)側(cè)延伸。由于 第二軸齒形裝置包括在兩個永磁體42之間的區(qū)域中的齒隙52 (從轉(zhuǎn)子主體40可見)這個 事實(shí)，弧形的磁通量分布54可延伸進(jìn)入齒隙52。此處，基本上可以避免磁通量54交叉穿 過軸齒形裝置48的齒面。而且，永磁體42和片攜載器45之間的徑向距離由此可形成得較 短，使得電機(jī)30從總體上獲得徑向緊湊的設(shè)計。作為圖5和4中所示實(shí)施方式的替代方式，可以將轉(zhuǎn)子主體40設(shè)計成沒有內(nèi)軸齒 形裝置。在該情形中，轉(zhuǎn)子主體40在周向上與片攜載器45以不同方式連接。但是，磁通量 54在該情形中也可延伸進(jìn)入第二軸齒形裝置48的齒隙52中，即使在齒隙52中根本不存在 主體或存在不同材料制成的主體。在圖4和5所示的實(shí)施方式中還可能的是，磁通量在齒隙52的區(qū)域中延伸進(jìn)入片 攜載器45。片攜載器45通常由金屬材料制成，特別優(yōu)選的是由鐵磁性材料制成，使得該布 置通常不會帶來顯著的損耗。此處，可以使得設(shè)計在徑向上更加緊湊。此外，如圖4和5所示，第一離合器部件24包括片攜載器45和離合器片46，并且 第一離合器部件24包括軸向通道56，該軸向通道56適于在轉(zhuǎn)子主體40的內(nèi)圓周的區(qū)域 中在軸向上引導(dǎo)流體。在該情形中，軸向通道56形成在離合器片46的軸齒形裝置的齒處。 更準(zhǔn)確地說，每個離合器片46包括位于齒的區(qū)域中的半圓形的凹部，半圓形的凹部優(yōu)選地 在徑向上并不延伸超過離合器片46的軸齒形裝置的底部厚度(bottom land)。此外，軸向 通道56在周向的長度優(yōu)選地最大為離合器片46的軸齒形裝置的相應(yīng)的相關(guān)齒的周向長度 的一半。由此確保在片攜載器45和離合器片46之間能夠在周向上傳遞足夠大的力。圖4和5顯示出這種布置，并且該布置包括離合器裝置16，離合器裝置16具有多 片離合器的設(shè)計，這種布置特別適合用于機(jī)動車輛中，并且還被設(shè)計為所謂的濕運(yùn)行多片 離合器。在該類型的多片離合器中，流體(例如ATF油)從徑向內(nèi)側(cè)供應(yīng)到徑向外側(cè)，以便 冷卻片并且由此去除尤其是在打滑過程中產(chǎn)生的摩擦熱。流體在徑向到達(dá)離合器片56之 間，并且由于離心力而在徑向上被壓到外側(cè)，抵靠片攜載器45的內(nèi)圓周。由于這些力，流體 隨后被基本上沿著轉(zhuǎn)子主體40的整個軸向長度引導(dǎo)到片攜載器45的內(nèi)圓周處的軸向通道 56中，使得能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子主體40的充分冷卻。圖4中示出了一種替代實(shí)施方式，在附圖標(biāo)記56'處，軸向通道56'形成于離合 器片46的軸齒形裝置的齒隙的內(nèi)圓周處?？梢宰鳛檩S向通道56的替代，或者在軸向通道 56之外提供軸向通道56'的布置。但是，在齒的區(qū)域中設(shè)置軸向通道56具有如下優(yōu)點(diǎn)冷 卻流體可在徑向上更近地帶到轉(zhuǎn)子主體40。作為離合器片46中的軸向通道56、56 ‘的替代或附加，還可以通過在片攜載器45 自身上的相應(yīng)縱向凹部來形成這種軸向通道，如在下面的實(shí)施方式中顯示的。如上所述，可以使轉(zhuǎn)子主體40與片攜載器45以不同方式連接并在該情形中形成 在其內(nèi)圓周沒有軸齒形裝置的轉(zhuǎn)子主體40。在該情形中，第二軸齒形裝置48的齒隙52保 持沒有材料并且還可用于在軸向弓丨導(dǎo)流體，如果相應(yīng)地形成片攜載器45中的開口。在上述實(shí)施方式中，軸向通道56主要用于冷卻轉(zhuǎn)子32。在圖6中示意性地顯示了這種流體如何還可用于冷卻定子34。圖6示意性地顯示了流體供應(yīng)裝置58，通過該流體供應(yīng)裝置58可將流體60從徑 向內(nèi)側(cè)向徑向外側(cè)地供應(yīng)到離合器裝置16。第一離合器部件24的片攜載器45在該實(shí)施方式中被設(shè)計為外側(cè)片攜載器并且攜載多個離合器片46，這些離合器片46在徑向上延伸到 內(nèi)側(cè)。相應(yīng)地，第二離合器部件26包括內(nèi)側(cè)片攜載器(未詳細(xì)標(biāo)注)，多個離合器片從該內(nèi) 側(cè)片攜載器徑向延伸到外側(cè)(未詳細(xì)標(biāo)注)。為了清楚起見，僅粗略地顯示了第二離合器部 件26的構(gòu)造。從徑向內(nèi)側(cè)供應(yīng)到徑向外側(cè)的流體進(jìn)入離合器片46之間的區(qū)域(為此，通 常在第二離合器部件26的片攜載器中提供多個開口)并在該區(qū)域碰撞到片攜載器45的內(nèi) 側(cè)。流體通過軸向通道56沿著片攜載器45的內(nèi)側(cè)在軸向上受到引導(dǎo)并且在整個軸向長度 上冷卻轉(zhuǎn)子主體40。轉(zhuǎn)子32 (包括轉(zhuǎn)子主體40和嵌入轉(zhuǎn)子主體40中的永磁體42)的寬度BR小于定 子34的寬度BS。另一方面，片攜載器45還包括大于轉(zhuǎn)子主體40的寬度，并且相應(yīng)地包括 在每種情形中位于轉(zhuǎn)子主體40的軸向相對側(cè)上的突出部分61。在每種情形中，在突出部 分61中設(shè)置至少一個開口 62，至少一個開口 62徑向穿透片攜載器45。由于離心力而在軸 向上壓到外側(cè)的流體60由此到達(dá)開口 62中，并且在離合器裝置16的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于離心 力而被擲到徑向外側(cè)。在該處，流體60碰撞到定子34的徑向內(nèi)側(cè)。定子34包括由鐵磁性 材料制成的定子主體64，定子主體64的寬度可基本上對應(yīng)于轉(zhuǎn)子32的寬度。多個定子線 圈66設(shè)置在定子主體64上，其中定子線圈66包括位于軸向相對部分處、即線圈的繞組變 向的位置處的所謂的線圈頭部68。在電機(jī)30的操作過程中，局部熱量最大值出現(xiàn)在線圈頭 部68的區(qū)域中。優(yōu)選地，開口 62在徑向上與線圈頭部68對準(zhǔn)，使得流體60進(jìn)入通過開口 62，碰撞 到線圈頭部68的內(nèi)側(cè)。因此，流體60在該情形中還用于冷卻定子34、特別是其線圈頭部 68。在片攜載器45的突出部分(形成用于轉(zhuǎn)子32的轉(zhuǎn)子軸)中形成開口 62可為了 冷卻定子34的目的而與軸向通道56的形成獨(dú)立地提供?？刹扇〈胧?，以將流體從流體供 應(yīng)裝置58在徑向上直接供應(yīng)到開口 62。在之后的圖7至圖10中示出了混合動力傳動系統(tǒng)和電機(jī)的部件的其它實(shí)施方式， 其就設(shè)計和操作模式而言從總體上對應(yīng)于上述實(shí)施方式。因此，相同的元件采用相同的附 圖標(biāo)記來表示。下面主要解釋不同之處。圖7示出了與圖4和5相當(dāng)?shù)牟贾玫耐敢晥D，其中清楚地示出了片攜載器45包括 在軸向上突出的突出部分61，用于冷卻定子34的開口 62設(shè)置在該突出部分61中。此處， 開口 62設(shè)置成在軸向通道56的徑向外側(cè)。圖8描繪了替代實(shí)施方式，設(shè)置片攜載器45的齒形裝置44、48，使得位于相鄰永磁 體42之間的軸齒形部分52的周向長度72大于與永磁體42徑向?qū)?zhǔn)的軸齒形部分50的 周向長度70。由此可實(shí)現(xiàn)的是，相鄰永磁體42之間的磁通量54可以甚至更不受影響的方 式被引導(dǎo)經(jīng)過軸齒形裝置44、48的齒面。此處優(yōu)選的是，齒形部分50的周向長度70小于 相關(guān)永磁體42的周向長度。圖9示出了替代實(shí)施方式，其中轉(zhuǎn)子主體40不包括位于其內(nèi)圓周的軸齒形裝置并 且在周向上以不同方式(例如通過壓配合等)連接到片攜載器45。此處，在與永磁體42對 準(zhǔn)的軸齒形部分52的區(qū)域中形成空間，該空間可用作軸向通道56"。為此，可在片攜載器 45中在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置貫穿開口，貫穿開口將片攜載器45的內(nèi)側(cè)與軸向通道56"連接。圖9中還示出，與前述實(shí)施方式相反，第一軸齒形裝置44的齒隙52的形狀中的軸齒形部分在周向上與永磁體42對準(zhǔn)。相應(yīng)地，第一軸齒形裝置44的齒的形狀中的齒形部 分50設(shè)置在兩個相鄰永磁體42之間的區(qū)域中。此處可理解的是，相鄰永磁體42之間的磁通量不僅被引導(dǎo)通過轉(zhuǎn)子主體40，而且 至少部分地通過設(shè)置在其間的軸齒形部分50。通過該構(gòu)造還可實(shí)現(xiàn)徑向緊湊的設(shè)計。盡管 齒形部分50、52的周向長度70、72可以是相等的，但是與圖8所示的實(shí)施方式中一樣，優(yōu)選 的是，設(shè)置在永磁體42之間的軸齒形部分50的周向長度大于與永磁體42對準(zhǔn)的軸齒形部 分52的周向長度。圖10示出了另一種實(shí)施方式，其中在軸向上延伸的縱向孔62'設(shè)置在片攜載器 45中，縱向孔62'與軸向通道56在徑向上對準(zhǔn)。因此，縱向孔62'用于引導(dǎo)流體流動到 轉(zhuǎn)子主體40的內(nèi)側(cè)，并且從另一方面來講，還包括開口 62，通過開口 62使用流體冷卻定子 34。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車輛(10)的混合動力傳動系統(tǒng)(12)，該混合動力傳動系統(tǒng)包括具 有能夠彼此分離和彼此連接的可轉(zhuǎn)動的第一離合器部件(24)和可轉(zhuǎn)動的第二離合器部件 (26)的離合器裝置(16)，并且還包括與所述第一離合器部件(24)同中心地設(shè)置并具有轉(zhuǎn) 子(32)的電機(jī)(30)，其中所述轉(zhuǎn)子(32)與所述第一離合器部件(24)連接并包括多個磁通 量影響部分(42)，所述磁通量影響部分(42)被設(shè)置成以預(yù)定轉(zhuǎn)子齒距(T)分布在所述轉(zhuǎn)子 (32)的圓周上，其特征在于，所述第一離合器部件(24)包括與所述轉(zhuǎn)子齒距(T)匹配的軸齒形裝置(35 ；44 ；48)。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述軸齒形裝置(44；48)的齒距(T) 與所述轉(zhuǎn)子齒距(T)的比為整數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述齒距(T)與所述轉(zhuǎn)子齒距(T)的 比為1。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，選擇與相應(yīng)的磁通量影 響部分(42)在周向上對準(zhǔn)的軸齒形部分(50 ；52)的周向長度(70)與在周向上設(shè)置在相鄰 磁通量影響部分(42)之間的所述軸齒形部分(52 ；50)的周向長度(72)的比，使得從一個 磁通量影響部分(42)到相鄰磁通量影響部分(42)的磁通量(54)基本被引導(dǎo)通過所述軸 齒形裝置(35 ；44 ；48)的齒面。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，與所述磁通量影響部 分(42)在周向上對準(zhǔn)的所述軸齒形部分(50 ；52)的周向長度(70)與在周向上設(shè)置在相應(yīng) 相鄰磁通量影響部分(42)之間的所述軸齒形部分(52 ；50)的周向長度(72)的比處于從 45 55至20 80的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述磁通量影響部分 (42)和所述軸齒形裝置(35 ；44 ；48)相對彼此在周向上設(shè)置，使得從一個磁通量影響部分 (42)到相鄰磁通量影響部分(42)的磁通量(54)基本上只被引導(dǎo)通過所述轉(zhuǎn)子(32)的轉(zhuǎn) 子主體。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述磁通量影響部分 (42)和所述軸齒形裝置(35 ；44 ；48)相對彼此在周向上設(shè)置，使得從一個磁通量影響部分 (42)到相鄰磁通量影響部分(42)的磁通量(54)至少部分地被引導(dǎo)通過設(shè)置在所述磁通量 影響部分(42)之間的所述第一離合器部件的周向部分。
8.如權(quán)利要求7所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，引導(dǎo)所述磁通量(54)的所述第一離 合器部件的周向部分是所述軸齒形裝置(48)的齒(50)。
9.如權(quán)利要求1的前序部分所述的混合動力傳動系統(tǒng)，或如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng) 所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述第一離合器部件(24)包括至少一個通道(56)，所述 至少一個通道在軸向上延伸，流體(60)能夠通過所述至少一個通道流動到所述電機(jī)(30) 的至少一部分。
10.如權(quán)利要求1的前序部分所述的混合動力傳動系統(tǒng)，或如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng) 所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述第一離合器部件(24)包括至少一個開口(62)，所述 至少一個開口在徑向上連續(xù)，流體(60)能夠通過所述至少一個開口流動到所述電機(jī)(30) 的至少一部分(66)。
11.如權(quán)利要求9和10所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述開口(62)被連接到所述通道(56)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述第一離合器部件(24)在 軸向上相對于所述轉(zhuǎn)子至少在一側(cè)突出，其中所述開口(62)設(shè)置在所述突出部分(61)中， 流體(60)能夠通過所述開口流動到所述電機(jī)(30)的定子(34)。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的混合動力傳動系統(tǒng)，其中，所述離合器為多片離 合器(16)，并且所述第一離合器部件(24)包括多片離合器(16)的外側(cè)片攜載器(45)，其 中所述外側(cè)片攜載器(45)與所述轉(zhuǎn)子(30)在周向上通過軸齒形裝置(48)連接。
14.一種電機(jī)(30)，所述電機(jī)具有外部定子(34)和內(nèi)部轉(zhuǎn)子(32)，其中所述轉(zhuǎn)子(32) 在周向上聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸(45)，所述定子(34)在軸向上的寬度大于所述轉(zhuǎn)子(32)的寬度，所 述轉(zhuǎn)子軸(45)相對于所述轉(zhuǎn)子(32)在軸向上至少在一側(cè)突出，至少一個徑向連續(xù)的開口 (62)形成在所述轉(zhuǎn)子軸(45)的所述突出部分(61)中，流體(60)能夠通過所述開口(62) 流動到所述定子(34)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛(10)的混合動力傳動系統(tǒng)(12)和電機(jī)。該混合動力傳動系統(tǒng)包括具有能夠彼此分離和彼此連接的可轉(zhuǎn)動的第一離合器部件(24)和可轉(zhuǎn)動的第二離合器部件(26)的離合器裝置(16)，并且還包括與所述第一離合器部件(24)同中心地設(shè)置并具有轉(zhuǎn)子(32)的電機(jī)(30)，其中所述轉(zhuǎn)子(32)與所述第一離合器部件(24)連接并包括多個磁通量影響部分(42)，所述磁通量影響部分(42)被設(shè)置成以預(yù)定轉(zhuǎn)子齒距(T)分布在所述轉(zhuǎn)子(32)的圓周上。此處，所述第一離合器部件(24)包括與所述轉(zhuǎn)子齒距(T)匹配的軸齒形裝置(35；44；48)。
文檔編號B60K6/387GK101992680SQ20101025160
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者B·克澤爾, B·布里肯巴赫, K·古特曼, M·德林, M·阿布森格爾, U·C·布萊辛, W·舒爾茨 申請人:格特拉格傳動機(jī)構(gòu)和齒輪工廠赫爾曼·哈根邁爾有限公司&兩合公司;格特拉克·福特傳動系統(tǒng)有限公司