(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線周りに回転可能に支持されたロータ（２）と、該ロータに対して同軸に配置されたステータ（１０）とを有する電気機械（１）を含む、原動機付き車両のドライブトレーンのための駆動装置（１００）であって、前記ロータ（２）が電磁的なロータ構成要素（８）及びロータ支持部（４）を備えており、前記ステータ（１０）が、ロータ側で電磁的なステータ構成要素（１２）を支持し、軸方向に延在するステータ支持部（１８）を備えている、前記駆動装置において、
円筒状に形成されたシステム支持部（２０）が前記駆動装置内に設けられており、該システム支持部が、径方向へ延在するラジアル壁部分（２２）を含んでいるとともに、軸方向に延在する前記ステータ支持部（１８）と、軸方向に延在し前記電気機械を制御するためのコンデンサ（２９）及びパワーボード（３０）のための収容範囲を形成する、前記ロータ支持部（４）の径方向内方に位置する少なくとも１つのパワーエレクトロニクス支持部分（２４）とを備えており、前記システム支持部（２０）が、更に、前記ステータ支持部（１８）に配置され前記電磁的なステータ構成要素（１２）と熱交換接触している第１の流体−冷却装置（３４）と、前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）に配置された、前記第１の流体−冷却装置（３４）とは別に形成されコンデンサ（２９）及びパワーボード（３０）と熱交換する少なくとも１つの第２の流体−冷却装置（３６）とを備えていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記電気機械（１）が、ロータが前記ステータ（１０）の内側に設けられたものとして構成されており、前記ロータ（２）及び前記ステータ（１０）が、前記システム支持部（２０）において前記ステータ支持部（１８）と前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）の間に形成されたリング状の第１の収容空間（２６）内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置（１００）。
【請求項３】
前記コンデンサ（２９）のための収容空間が、前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）の径方向内部に形成されたリング状の第２の収容空間（２８）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置（１００）。
【請求項４】
前記コンデンサ（２９）のための前記第２の収容空間（２８）には、更に、前記ラジアル壁部分（２２）において前記電気機械（１）とは反対の軸方向の端面側に形成された凹部（３２）が設けられており、該凹部内にはパワーエレクトロニクスのための前記パワーボード（３０）を収容可能であることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置（１００）。
【請求項５】
前記第１の流体−冷却装置（３４）が、前記ステータ支持部分（１８）に形成され周方向に延在するリング状の第１の通路部分として形成されており、該第１の通路部分が、前記電磁的なステータ構成要素（１２）の径方向外部に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置（１００）。
【請求項６】
前記第２の流体−冷却装置（３６）が、前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）に形成され、周方向に延在するリング状の第２の通路部分として形成されており、該第２の通路部分が、径方向に前記電気機械（１）と収容された前記コンデンサ（２９）の間に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動装置（１００）。
【請求項７】
前記システム支持部（２０）の前記ラジアル壁部分（２２）において、前記第１及び／又は前記第２の流体−冷却装置（３４；３６）へ冷却媒体を供給する少なくとも１つの冷却媒体供給通路（３８）と、前記第１及び／又は前記第２の流体−冷却装置（３４；３６）から冷却媒体を排出する少なくとも１つの冷却媒体排出通路（４０）とが形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動装置（１００）。
【請求項８】
前記冷却媒体供給通路（３８）及び前記冷却媒体排出通路（４０）が、少なくともそれぞれリング状の第１の通路部分及びリング状の前記第２の通路部分に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の駆動装置（１００）。
【請求項９】
前記冷却媒体供給通路（３８）が、少なくとも、１つのリング状の前記第２の通路部分に接続され、前記冷却媒体排出通路（４０）が、他のリング状の第１の通路部分に接続されており、少なくとも前記第１の通路部分及び前記第２の通路部分が、１つの接続通路（５０）を介して連通するように互いに接続されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の駆動装置（１００）。
【請求項１０】
前記流体−冷却装置（３４；３６）及び／又は前記冷却媒体通路への冷却媒体の流量が、断面（４２；４４；４６；４８）を介して調整可能であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の駆動装置（１００）。
【請求項１１】
前記ロータ支持部（４）と前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）の間に少なくとも１つの空気案内要素が配置されており、少なくとも１つの前記空気案内要素が、前記ロータ支持部（４）及び／又は前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）によって支持されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動装置（１００）。
【請求項１２】
前記パワーエレクトロニクス支持部分（２４）の径方向内部に形成され軸方向に延在する別のシステム支持部分（５２）が、径方向内部に位置する中央の収容空間（５４）を規定していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の駆動装置（１００）。
【請求項１３】
前記中央の収容空間（５４）が流体密に密閉されており、前記中央の収容空間を形成する軸方向の前記別のシステム支持部分（５２）が、１つの軸方向側において、前記システム支持部（２０）の側方に配置された軸受シールド（５８）で密に終わっており、他方側では、前記ロータ支持部（４）を回転可能に支持する軸受（６０）に対して密に密閉されていることを特徴とする請求項１２に記載の駆動装置（１００）。
【請求項１４】
前記コンデンサ（２９）及びパワーボード（３０）と熱交換する第３の流体−冷却装置が前記別のシステム支持部分（５２）に設けられており、前記第３の流体−冷却装置が、周方向に延在するリング状の第３の通路部分として形成されており、該第３の通路部分が、前記コンデンサ（２９）及びパワーボード（３０）の径方向内部に配置されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の駆動装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分による原動機付き車両のドライブトレーンのための駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術、例えば特許文献１から、オルタネータ又は始動発電機のための、外側ロータとして形成された電気機械が知られており、この電気機械においては、電気機械を制御するパワーエレクトロニクスのうち少なくとも複数の部分が、電気機械の軸線Ｄに関してステータの径方向内側に位置して配置されている。これにより、わずかな必要空間のみを有する特にコンパクトな構造を有する電気機械を提供することが可能である。
【０００３】
しかしながら、この従来技術においては、大きなパワー消費時、例えば電気機械を純粋に電気的な走行動作における駆動装置として用いる場合に、非常に大きな発熱が電気機械及びパワーエレクトロニクスにも生じ、これら電気機械及びパワーエレクトロニクスを効果的に冷却する必要が生じてしまうという欠点がある。この場合、特許文献１における、径方向に延びるコンデンサフロアプレート及びステータ支持部における冷却を介した冷却は不十分である。加えて、電気機械が内側ロータとして形成されていれば、ステータ支持部における冷却をパワーエレクトロニクスに用いることができない。この場合、パワーエレクトロニクスは、別々に冷却される必要があるか、又はステータの径方向外部に配置される必要があり、これには大きな構造空間が必要となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１２０４１４号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１３２０５１７４号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１７４６２９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の課題は、一方ではわずかな構造空間を必要とし、他方では電気機械の動作時に生じる熱損失の効果的な排出を保証する、原動機付き車両のドライブトレーンのための駆動ユニットとしての電気機械を有する駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、請求項１による原動機付き車両のドライブトレーンのための駆動装置によって解決される。本発明の有利な形態及び発展形成は、従属請求項、明細書及び図面から分かる。
【０００７】
ここでは、原動機付き車両のドライブトレーンのための駆動装置が提案され、この駆動装置は、軸線Ａ周りに回転可能に支持されたロータと、このロータに対して同軸に配置されたステータとを有する電気機械として形成されている。このとき、ロータは、電磁的なロータ構成要素及びロータ支持部を備えている一方、ステータは、ロータ側で電磁的なステータ構成要素を支持するステータ支持部を備えている。空間を削減する駆動ユニットを形成し、また十分な排熱にも寄与するために、駆動装置は、更に円筒状に形成されたシステム支持部を備えており、このシステム支持部は、径方向に延在するラジアル壁部分を含んでいるとともに、軸方向に延在しステータ支持部を形成する第１のステータ支持部分と、軸方向に延在し電気機械の制御のための電子部品アセンブリのための収容範囲を形成する第２のパワーエレクトロニクス支持部分とを備えている。このシステム支持部は、有利には一体的に製造され、更に、電磁的なステータ構成要素と熱交換接触している第１の流体−冷却装置と、この第１の流体−冷却装置とは別に形成されここでも電子部品アセンブリと熱交換する少なくとも１つの第２の流体−冷却装置とを備えている。このシステム支持部により、一方では構造空間を削減した構成が可能となり、他方ではステータ支持部及びパワーエレクトロニクスのために別々に形成された流体−冷却装置を介して、動作中に加熱される構成要素の効果的な冷却が可能となる。
【０００８】
電磁的なステータ構成要素も、また電子部品アセンブリも独自の流体−冷却装置と熱交換することにより、熱損失をより良好に排熱することが可能である。熱交換接触は、例えば、電子部品アセンブリ、例えば部材ケーシング又はこの部材ケーシングに割り当てられた冷却体とパワーエレクトロニクス部分の面の間での少なくとも間接的な接触が形成されることによってなされ得る。この場合、両要素間に、例えば熱伝導性ペースト、熱伝導性のフィルム若しくはプレート又はこれに類するもののような熱輸送の改善のための熱伝達媒体をサンドイッチ状に挿入することが可能である。これに代えて、及び／又はこれに加えて、熱交換接触は、熱放射によって、又は場合によってはブロワの配置によって強制される加熱された周囲空気の対流によっても行われ得る。同様のことがステータ支持部分の熱交換接触についても当てはまる。
【０００９】
別の有利な実施例によれば、電気機械が内側ロータとして構成されている。このとき、ロータ及びステータは、ステータ支持部分とパワーエレクトロニクス支持部分の間のシステム支持部において形成されたリング状の第１の収容部に配置されており、ステータ支持部分及びパワーエレクトロニクス支持部分がラジアル壁部分を介して径方向に互いに離間している。これにより、ロータの径方向内部において、軸方向に延在するパワーエレクトロニクス支持部分によって、電子部品アセンブリの収容のために形成された空間が得られる。このとき、好ましくは、この収容空間がパワーエレクトロニクス支持部分の径方向内部に形成されているため、その内部に配置された電子部品アセンブリがロータの運動によって損傷しない。
【００１０】
加えて、この構成は、パワーエレクトロニクス支持部分に割り当てられた第２の流体−冷却装置によって提供される冷却がロータ構成要素にも作用し得るという利点を有している。しかし、原則的には、ステータ及びロータのほかに電子部品アセンブリも第１の収容空間に配置するとともに、パワーエレクトロニクス支持部分を径方向の内部規制部として構成することが可能である。
【００１１】
以下により正確に説明するように、好ましくは、径方向の内部規制部は、中央凹部を規定するものであり、この中央凹部には、ここでも好ましくは分離クラッチ、特に電磁的に操作可能な係合クラッチ、例えば特許文献２に記載されているようなかみ合いクラッチが収容され得る。かみ合いクラッチの正確な構成については、上述の文献が参照され、その開示内容は、ここに包括的に含まれている。
【００１２】
別の好ましい実施例によれば、電子部品アセンブリのための収容空間は、ラジアル壁部分において電気機械とは反対の軸方向端面側に形成された凹部を更に備えており、この凹部内には、例えばパワーエレクトロニクスのための電源基板（パワーボード）を収容可能である。これにより、システム支持部には径方向内部に位置するロータに対して同軸に形成された収容空間が形成され得るだけではなく、同時にパワーボードのための収容空間も提供され得る。その結果、特にコンパクトな構造が可能である。
【００１３】
パワーボード自体は、好ましくは振動絶縁されつつ径方向へ延在する収容ポケット内に固定されることが可能である。このような振動絶縁された固定のためには、特に例えば特許文献３に記載されているようにバッファ要素を有するネジが好ましい。正確な説明については、特許文献３が参照される。
【００１４】
さらに、パワーボードは、通常、コンデンサ及びパワーエレクトロニクスの他の部品を支持しており、これら要素はパワーエレクトロニクス支持部によって形成された収容範囲内へ突出するように配置されているため、部材の冷却がなされる。
【００１５】
このとき、さらに、例えば半導体（ＭＯＳＦＥＴ）のようなパワーボード上に配置された他の要素がパワーボードとパワーエレクトロニクス支持部の端面側の間に配置された熱伝導性ペースト（填隙剤）を介して第２の流体−冷却装置と熱交換接触すれば好ましい。良好な熱伝達のために、収容空間内に収容された電子部品アセンブリの端面側、特にコンデンサの端面側も填隙剤を介して熱的にパワーエレクトロニクス支持部分に結合されることが可能である。加えて、例えばアルミニウムのような特に熱伝導性を有する材料からパワーエレクトロニクス支持部を適切に材料選択することで、熱をより良好に排熱することに寄与することが可能である。
【００１６】
別の有利な実施例によれば、第１の流体−冷却装置は、ステータ支持部分に形成され周方向に延在するリング状の第１の通路部分として形成されており、この第１の通路部分は、好ましくは電磁的なステータ構成要素の径方向外部に配置されている。ステータ支持部分に配置された冷却装置によって、冷却媒体は直接電磁的なステータ構成要素に熱交換接触することが可能である。これにより、ステータの特に効果的な冷却を行うことができる。このとき、冷却媒体通路自体は、ステータ支持部分に一体的に、又は他部材で組み立てて形成されることができ、例えば二部材から成る冷却媒体通路の場合には、冷却媒体通路は、ステータ支持部及び電気機械を包囲するケーシングによって形成されることが可能である。一部材から成る冷却通路の場合には、ステータ支持部自体が中空に構成され、冷却媒体を収容するように設定されている。
【００１７】
第１の流体−冷却装置と同様に、第２の流体−冷却装置もパワーエレクトロニクス支持部分に形成され周方向に延在するリング状の第２の通路部分として形成されることができる。この第２の通路部分は、好ましくは、径方向において電気機械とパワーエレクトロニクスの間に配置されている。軸方向に延在するパワーエレクトロニクス支持部分内での第２の流体−冷却装置の配置によって、例えば冷却プレートとして形成された特許文献１に記載されているようなコンデンサフロアプレートによるよりも明らかに大きな冷却面を提供することができる。加えて、リング状の通路部分によって、パワーエレクトロニクス支持部分によって形成された第２の収容空間全体も冷却されることができ、その結果、明らかにより良好な冷却が可能である。
【００１８】
別の有利な実施例によれば、システム支持部のラジアル壁部分内に、冷却媒体を第１及び／又は第２の流体−冷却装置へ供給する少なくとも１つの冷却媒体供給通路と、冷却媒体を第１及び／又は第２の流体−冷却装置から案内する少なくとも１つの冷却媒体排出通路とが形成されている。このとき、各流体−冷却装置について別々の冷却媒体供給通路及び冷却媒体排出通路を設けることができるが、冷却媒体を対応する流体−冷却装置へ分配する中央の冷却媒体排出通路及び中央の冷却媒体排出通路を形成することも可能である。
【００１９】
分離された冷却媒体供給通路／冷却媒体排出通路においては、電子部品アセンブリ及び電磁的なステータ構成要素が異なる温度の冷却媒体によって冷却されることができ、その結果、特に効果的な冷却を提供することができることに利点がある。加えて、このために、それぞれ対応する入口開口部及び出口開口部を設けることが可能である。
【００２０】
しかし、これに代えて、中央の冷却媒体供給通路及び冷却媒体排出通路を形成することも可能であり、これにより、ラジアル壁部分の形成が明らかに単純化される。したがって、冷却媒体供給通路と、また冷却媒体排出通路とを形成するために、例えば冷却媒体通路と一体的に形成されたリブ、シール又は挿入部分を用いることができる。さらに、両冷却媒体通路の範囲にも、案内要素を形成することができ、この案内要素の形状により、冷却に必要な流れを冷却媒体通路へ導入するか、あるいは分配することが可能である。
【００２１】
通常、パワーエレクトロニクスが電磁的なステータ構成要素よりも大きな冷却需要を有しているため、中央の冷却媒体供給及び冷却媒体排出においても少なくとも第１及び第２の流体−冷却装置への冷却媒体の供給量を制御することが有利である。このために、例えば冷却媒体通路と中央の冷却媒体供給通路の間の接続を所望の流量に適合することが可能である。したがって、例えば接続部又はステータ支持部分における冷却媒体通路全体の直径をパワーエレクトロニクス支持部分とは異なるように形成することが可能である。これにより、例えパワーエレクトロニクス支持部分内でより多くの冷却媒体を提供し、この冷却媒体をより迅速に通すことも可能であり、その結果、ステータ支持部分に対するよりも大きな排熱容量がパワーエレクトロニクス支持部分に対して提供される。加えて、このいわゆる冷却媒体通路の並列接続により、システム支持部の冷却システムにおける圧力損失全体を最小化することが可能である。
【００２２】
これに代えて、冷却媒体供給通路が両冷却媒体通路のうち１つ、例えばリング状の第２の通路部分のみに接続され、冷却媒体排出通路が他方の、例えばリング状の第１の通路部分に接続されるように設定されることも可能であり、第１の通路部分及び第２の通路部分は、好ましくはラジアル壁部分に形成された接続通路を介して連通するように互いに接続されている。加えて、このいわゆる直列接続により、パワーエレクトロニクスが常に最初に取り入れ温度で冷却されることを保証することが可能である。そして、パワーエレクトロニクスの冷却後、電磁的なステータ構成要素を冷却するために、冷却媒体は、出口開口部へ直接案内されるわけではなく、ステータ支持部分の冷却媒体通路内へ搬送される。これによっても、パワーエレクトロニクスにおいてより大きな冷却効果を提供することに寄与することが可能である。当然、直列接続又は並列接続において２つよりも多くの流体−冷却装置に互いに供給することも可能である。加えて、並列接続と直列接続の混合形態を設けることも可能である。
【００２３】
既に上述したように、ロータの径方向内部でのパワーエレクトロニクス支持部分の配置により、パワーエレクトロニクス支持部分内の冷却媒体通路を介して、電子部品アセンブリのみならずロータの電磁的な構成要素も冷却することが可能である。この冷却効果をより大きくするために、加えて、別の好ましい実施例に示されているように、ロータ支持部あるいはロータに対向するパワーエレクトロニクス支持部分の範囲に少なくとも１つの空気案内要素を配置することができ、この空気案内要素は、加熱された空気が電磁的なロータ構成要素から第２の流体−冷却装置へ導かれるように設定されており、少なくとも１つの空気案内要素は、ロータ支持部及び／又はパワーエレクトロニクス支持部分によって支持される。このような空気案内要素は、例えば、シャフトブレード又は突起部の形態の構造部によって形成されることが可能であり、これらシャフトブレード又は突起部により、ロータ支持部とパワーエレクトロニクス支持部分の間の空気循環が可能となる。これにより、アクティブに加熱された空気を第２の流体−冷却装置へ至らしめ、その結果、電磁的なロータ構成要素の排熱をより良好に排出することが可能である。
【００２４】
別の有利な実施例によれば、既に上述したように、駆動装置は径方向内部において中央の収容空間を備えており、この中央の収容空間は、軸方向に延在する第３のシステム支持部分又はパワーエレクトロニクス支持部分によって形成されており、中央の収容空間内には、分離クラッチ、特に電磁で気に操作可能な係合クラッチ、例えばかみ合いクラッチを収容することが可能である。この場合、中央の収容空間が流体密に密閉されていれば特に好ましく、好ましくは、中央の収容空間を形成する軸方向のシステム支持部分が、一方の軸方向側においてシステム支持部の側方に配置された軸受シールドで密に終わっているとともに、他方側においてロータ支持部を回転可能に支持する軸受で密に終わっている。これにより、電気機械自体が乾燥範囲に配置されているとしても、分離クラッチを収容する収容空間を潤滑媒体又は冷却媒体で充填することが可能である。
【００２５】
さらに、システム支持部には第３の流体−冷却装置を設けることができ、この第３の流体−冷却装置は電子部品アセンブリと熱交換する。好ましくは、第３の流体−冷却装置は、第３の軸方向部分内に形成され周方向へ延在するリング状の第３の通路部分として形成されており、この第３の通路部分は、好ましくはパワーエレクトロニクスの径方向内部に配置されている。この構成により、パワーエレクトロニクス及び例えば分離クラッチのような隣接する部材の特に効果的な冷却を提供することが可能である。
【００２６】
このとき、冷却媒体流体の供給は、同様に直列接続又は並列接続においてなされ得る。しかし、第２及び第３の冷却媒体通路へ並行して冷却媒体を供給する一方、第１の冷却媒体通路にはまず下流に向かって冷却媒体を供給する（直列接続）ことも可能である。当然、別々の冷却媒体供給部、冷却媒体排出部を設けることも可能である。
【００２７】
別の利点及び有利な形態は、明細書、特許請求の範囲及び図面に規定されている。
【００２８】
以下に、本発明を図面に図示された実施例に基づいて詳細に説明する。このとき、これら実施例は、単に例示的な性質のものであり、本願の保護範囲を設定するものではない。この保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の駆動装置の好ましい実施例の概略的で空間的な断面図である。
【図２】冷却通路の２つの異なる配置の概略的な図示である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、同一の要素及び機能的に同様に作用する要素には同一の符号を付して示している。
【００３１】
図１には、電気機械１として形成された、原動機付き車両のドライブトレーンのための駆動装置１００の空間的な断面図が概略的に示されている。電気機械１はロータ２を含んでおり、このロータは、軸線Ａ周りに回転可能に支持されているとともに、シャフト６に相対回転不能に結合されたロータ支持部４によって支持されている。このとき、ロータ支持部４上には、ロータマグネットの形態の電磁的なロータ構成要素８が配置されている。
【００３２】
ロータ２の径方向外方にはステータ１０が配置されており、このステータは、積層コア１４に配置されたコイル１６の形態の電磁的な構成要素１２を備えている。このとき、ステータ積層コア１４は、システム支持部２０のステータ支持部分１８として形成されたステータ支持部１８によって支持されている。
【００３３】
図１から更に分かるように、システム支持部２０は、ステータ支持部分１８の近傍にステータ支持部分１８と統合して形成されたラジアル壁部分２２を備えている。加えて、パワーエレクトロニクス支持部分２４がシステム支持部２０に一体的に形成されており、このパワーエレクトロニクス支持部分は、ステータ支持部１８から径方向に離間して形成されている。これにより、システム支持部２０は鍋状の収容空間２６を形成し、この収容空間内には電気機械１が少なくとも部分的に収容されており、パワーエレクトロニクス支持部分２４は、回転軸線Ａに関してロータ支持部４の径方向内方に配置されている。
【００３４】
さらに、図１には、パワーエレクトロニクス支持部分２４が径方向内部で第２の収容空間２８を形成し、この第２の収容空間内には、電気機械１を制御するパワーエレクトロニクスの電子部品アセンブリ、特にコンデンサ２９を収容可能であることが示されている。コンデンサ２９及び明示されていない他の電子部品はここでもいわゆるパワーボード（電力盤）３０すなわち電源基板によって支持され、この電源基板は、ここでもラジアル壁部分２２に形成された凹部３２内に埋入して配置されることが可能である。このとき、パワーボード３０は、収容空間２８内へ突出するか又はパワーボード３０とシステム支持部２０の間に配置された、例えば種々の半導体（ＭＯＳＦＥＴ）のような他の部品もコンデンサ２９の近傍において支持している。パワーボード３０あるいはパワーボード３０によって支持される要素とシステム支持部２０、特にラジアル壁部分２２あるいはパワーエレクトロニクス支持部分２４との間には、更に１つの熱伝導性ペースト（填隙剤）を設けることができ、この熱伝導性ペーストは、電子部品アセンブリをシステム支持部２０、したがってシステム支持部２０、特にステータ支持部あるいはパワーエレクトロニクス支持部分２４に配置された流体−冷却装置３４，３６と熱的に直接接触させるものである。これについては以下に詳細に説明する。
【００３５】
ここで、図１には、流体−冷却装置３４，３６がステータ支持部分１８においても、またパワーエレクトロニクス支持部分２４においても冷却媒体通路３４，３６として形成されており、これら冷却媒体通路が流体状の冷却媒体と接触可能であるとともに電磁的なステータ構成要素（冷却媒体通路３４）あるいはパワーエレクトロニクス（冷却媒体通路３６）の冷却のために設定されていることが示されている。このとき、第１の冷却媒体通路３４は、好ましくはリング状に配置されているとともにステータ支持部分１８において一体的に形成されている。しかし、これに代えて、冷却媒体通路を、径方向内部においてステータ支持部分１８によって画成し、径方向外部において電気機械１を収容するケーシングによって画成することも可能である。また、第２の冷却媒体通路３６も、図示のように、リング状の冷却媒体通路として形成されているとともに、好ましくは流体状の冷却媒体と接触可能である。
【００３６】
冷却媒体を冷却通路３４，３６へ導くために、更にシステム支持部２０のラジアル壁部分２２内には冷却媒体導入通路３８及び冷却媒体排出通路４０が配置されており、これら冷却媒体導入通路及び冷却媒体排出通路は、冷却媒体通路３４及び冷却媒体通路３６に流体状の冷却媒体を供給するものである。冷却媒体導入通路３８及び冷却媒体排出通路４０が図１の断面平面図には位置していないため、これらは破線で示唆されているのみであり、実際の配置としてではなくコンセプトとして理解されるべきである。冷却媒体通路については、図２において図示的に詳細に言及する。
【００３７】
ここで、各冷却媒体通路３４又は３６について、それぞれ別の導入通路３８あるいは排出通路４０を設けることができるが、図２に図示的に示されているように、中央の冷却媒体導入通路３８と中央の冷却媒体排出通路４０を介して冷却媒体通路３４，３６に冷却媒体を供給することも可能である。このとき、図２ａには並列接続が示されている一方、図２ｂには直列接続が図示されている。
【００３８】
図２から分かるように、並列接続では、冷却媒体導入通路３８及び冷却媒体排出通路４０は、それぞれステータ支持部分１８における第１の冷却媒体通路３４にも、またパワーエレクトロニクス支持部分２４における第２の冷却媒体通路３６にも接続されている。これにより、冷却媒体を同時に第１の冷却媒体通路３４にもまた第２の冷却媒体通路３６にも供給あるいはこれから排出することが可能である。冷却媒体の供給／排出を制御するために、あるいは第１又は第２の冷却媒体通路３４，３６によって冷却される要素の異なる冷却需要を考慮するために、接続部４２，４４あるいは４６，４８の直径を介した冷却媒体の供給を提供することが可能である。このとき、例えば、冷却媒体通路３４との接続部４２，４４の直径は、冷却媒体通路３６との接続部４６，４８の直径よりも小さく形成されることが可能である。このとき、接続部４２，４４，４６，４８の異なる直径により、冷却媒体通路３４，３６への冷却媒体の流量及び貫流速度を調整及び制御することが可能である。
【００３９】
加えて、例えば通路３４，３６への冷却媒体の流量をアクティブに制御する適当な流量弁を介して冷却媒体供給をアクティブに制御することが設定され得る。同様に、通路３８，４０での案内要素を介してパッシブな流量制御も可能である。
【００４０】
図２ａに図示された並列接続に代えて、図２ｂに図示されているような直列接続も可能である。これは、冷却通路３４，３６が同時に冷却媒体に接触せず、順次接触することを意味する。このために、例えばパワーエレクトロニクス支持部分２４の冷却媒体通路３６は冷却媒体流入部３８に直接接続されており、その結果、冷却媒体はパワーエレクトロニクス支持部分２４の冷却媒体通路３６内へのみ入ることが可能である。冷却媒体通路３６，３４はここでも接続通路５０を介して互いに接続されているため、冷却媒体は、パワーエレクトロニクス支持部分２４の冷却媒体通路３６を通って流れた後、外部へ排出されるのではなく、ステータ支持部分１８の冷却媒体通路３４内へ提供され、そして、そこから冷却媒体排出部４０を介して外方へ排出される。このとき、好ましくは、接続通路５０は、冷却媒体供給通路３８及び冷却媒体排出通路４０と同様にシステム支持部２０のラジアル壁部分２２において形成されることが可能である。
【００４１】
当然、それぞれ別々の冷却媒体供給通路３８あるいは冷却媒体排出通路４０を有する各冷却媒体通路３４；３６に供給することも可能である。このことは、異なる温度の冷却媒体を適当に冷却されるべき要素へ至らしめることが可能であるという利点を有している。
【００４２】
図１から更に分かるように、パワーエレクトロニクス支持部分２４の冷却媒体通路３６は、電子部品アセンブリを冷却するために設定されているのみならず、同時にロータ２の冷却を提供することも可能である。この冷却を向上させるために、ロータ支持部４上あるいはパワーエレクトロニクス支持部分２４におけるロータ支持部４に対向する範囲上に（不図示の）シャフト、ブレード又は突起部の形態の構造部を形成することができ、この構造部は、ロータ支持部とパワーエレクトロニクス支持部の間の空気循環を可能とするものである。これにより、空気を介してロータからパワーエレクトロニクス支持部分２４の冷却媒体通路３６への熱伝達を行うことが可能であり、したがって電磁的なロータ構成要素８の冷却を提供することが可能である。
【００４３】
電磁的なステータ構成要素１２あるいはパワーエレクトロニクスの冷却も、同様に熱交換接触を介して行われる。このとき、パワーエレクトロニクスの範囲において上述の填隙剤を介して熱交換を更に向上させることが可能である。加えて、システム支持部自体は、例えばアルミニウムのような熱伝導性の材料で形成されることができ、これにより、冷却通路３４，３６と冷却されるべき要素１２，２９，３０の間の熱交換が向上する。
【００４４】
さらに、図１には、パワーエレクトロニクス支持部分２４の径方向内部においてシステム支持部２０が第３のシステム支持部分５２を備えることができ、この第３のシステム支持部分が同様に軸方向へ延在するとともに第３のリング状の収容空間５４を規定し、この収容空間が同時に中央凹部であるとともに、分離クラッチ５６を収容するように設定されることが可能であることが示されている。図１に図示されているように、分離クラッチ５６は、電磁的に操作可能な係合クラッチとして、特にかみ合いクラッチとして形成されることが可能である。その要素及び機能は、特許文献２に正確に示されており、本願の開示内容に包括的に含まれる。
【００４５】
第３のシステム支持部分５２は、システム支持部２０の側方に配置されこのシステム支持部によって径方向外方に密閉された第１の軸受シールド５８からここでもロータ支持部４を回転可能に支持する軸受６０へ延在している。このとき、第３のシステム支持部５２は、軸受シールド５８においても、また軸受６０においても密に密閉されているため、収容空間５４は本質的に流体密に密閉されている。これにより、電気機械１も湿潤空間内に配置される必要なく、分離クラッチ５６のための潤滑媒体又は冷却媒体も収容空間５４内に収容することが可能である。
【００４６】
さらに、特にパワーエレクトロニクスに対する冷却能率を高めるために、第３のシステム部分５２内に同様に冷却媒体通路（不図示）を設けることができ、この冷却媒体通路は、冷却媒体と接触可能であり、したがって、収容空間２８内に配置された電子部品アセンブリとパワーボード３０の冷却に寄与するものである。
【００４７】
図１では電気機械１が、ロータが内側に設けられたものとして図示されているとしても、システム支持部２０は、外部ロータ構造の電気機械及び駆動ユニットにも適している。ここでも、効果的な冷却が得られる。
【００４８】
全体として、上述のシステム支持部によって、電気機械の電磁的な構成要素のより良好な冷却も、またパワーエレクトロニクスの電子部品のより良好な冷却も有する駆動装置が提供され得る。
【符号の説明】
【００４９】
１００        駆動ユニット
１            電気機械
２            ロータ
４            ロータ支持部
６            シャフト
８            電磁的なロータ構成要素
１０          ステータ
１２          電磁的なステータ構成要素
１４          歯
１６          コイル
１８          ステータ支持部
２０          システム支持部
２２          ラジアル壁部分
２４          パワーエレクトロニクス支持部分
２６          第１の収容空間
２８          第２の収容空間
２９          コンデンサ
３０          パワーエレクトロニクス−パワーボード
３２          凹部
３４          第１の冷却媒体通路
３６          第２の冷却媒体通路
３８          冷却媒体導入部
４０          冷却媒体排出通路
４２，４４，４６，４８  接続要素
５０          接続通路
５２          第３のシステム支持部分
５４          第３の収容範囲
５６          分離要素
５８          軸受シールド
６０          軸受
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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