專利名稱：馬達冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及對混合機電車輛傳動裝置中的馬達/發(fā)電機的冷卻。
背景技術(shù)：
混合機電車輛傳動裝置使用操作連接于一個發(fā)動機和兩個馬達/發(fā)電機上的交互式行星齒輪設置結(jié)構(gòu)。選擇使用轉(zhuǎn)矩傳遞裝置使得能夠通過行星齒輪設置結(jié)構(gòu)從發(fā)動機和/或馬達/發(fā)電機來向傳動裝置的輸出構(gòu)件進行動力傳遞。
機電傳動裝置中的動力傳輸在2004年7月22日提交的、標題為“Electrically Variable Transmission with Selective FixedRatio Operation帶有選擇性固定比率操作的電可變傳動裝置”的共有美國臨時專利申請No.60/590,427中進行了描述，其全部內(nèi)容在此引入作為參考。
機電傳動裝置中的馬達/發(fā)電機通常通過從流體源例如泵向馬達/發(fā)電機引導傳動裝置流體而進行冷卻。理想的冷卻系統(tǒng)需要最少的附加機加工和裝配步驟、最少的附加部件，并且需要泵排量增加最小或者不需增加。

發(fā)明內(nèi)容
提供了新型傳動裝置結(jié)構(gòu)來容許有效冷卻馬達/發(fā)電機。提供的一種馬達冷卻系統(tǒng)使用與馬達/發(fā)電機相鄰的傳動裝置部件以便使得需要最少的附加機加工、裝配步驟、最少的附加部件，并且需要泵排量增加最小或者不需增加。
具有內(nèi)部部件(例如馬達/發(fā)電機)和流體源(例如泵)的傳動裝置帶有形成有環(huán)狀凹槽的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。環(huán)狀凹槽與流體源保持流體連通。結(jié)構(gòu)構(gòu)件部分地封裝并確定了傳動裝置的內(nèi)部空間。內(nèi)部部件位于內(nèi)部空間中。環(huán)狀凹槽受到相配合地構(gòu)制以便將從流體源提供的流體引到內(nèi)部部件上從而冷卻內(nèi)部部件。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可為端蓋。端蓋可形成有另一個也將從流體源提供的流體引到內(nèi)部部件上的環(huán)狀凹槽。任選地，端蓋可確定既與流體源又與環(huán)狀凹槽保持流體連通的流動通道?？商峁в醒貓A周分布的徑向開口的環(huán)形套管，其在鄰近第二環(huán)狀凹槽處與端蓋配合，以便使得來自流體源的流體流過沿圓周分布的徑向開口從而冷卻內(nèi)部部件。沿圓周分布的開口可以構(gòu)制成使得流體以霧的形式提供，以便使得對內(nèi)部部件的磨損最小化。舉例來說，開口可為噴嘴狀(錐形)以便使得流體以霧的形式噴射。偏導裝置也可位于結(jié)構(gòu)構(gòu)件與內(nèi)部部件之間，以便使得從環(huán)狀凹槽引導的流體受到偏導裝置的偏導，從而在流體與內(nèi)部部件接觸之前減慢流體的速度。
內(nèi)部部件可為具有帶定子繞組的定子的電動馬達/發(fā)電機。結(jié)構(gòu)構(gòu)件可為連接于端蓋上的環(huán)狀定子支承件。環(huán)狀定子支承件可確定與環(huán)狀凹槽保持流體連通的沿圓周分布的徑向開口以便容許流體從流體源流至定子繞組。
用于具有第一馬達/發(fā)電機的機電傳動裝置的馬達冷卻系統(tǒng)包括用于提供流體的流體源和上述帶有環(huán)狀凹槽的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
用于冷卻具有流體源的機電傳動裝置中的馬達/發(fā)電機的方法包括提供帶有在流體源與馬達/發(fā)電機之間保持流體連通的環(huán)狀凹槽的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這種結(jié)構(gòu)構(gòu)件至少部分地封裝著馬達/發(fā)電機。這種方法還包括通過環(huán)狀凹槽將流體從流體源引導至馬達/發(fā)電機以便冷卻馬達/發(fā)電機。任選地，結(jié)構(gòu)構(gòu)件還可確定既與流體源又與環(huán)狀凹槽保持流體連通的流動通道。在那種情況下，這種方法可包括將流體穿過流動通道從流體源引至環(huán)狀凹槽。
通過閱讀結(jié)合附圖對用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的以下詳細描述，就易于理解本發(fā)明的上述特征與優(yōu)點及其它特征與優(yōu)點。


圖1為混合機電傳動裝置的第一實施例的以不完整視圖示出的示意性剖視圖；圖2為包括端蓋和馬達冷卻系統(tǒng)的圖1的傳動裝置的以不完整視圖示出的示意性剖視圖；圖3為圖2的馬達冷卻系統(tǒng)的一部分的以不完整視圖示出的示意性局部剖視圖；以及圖4為混合機電傳動裝置的第二實施例的以不完整視圖示出的示意性局部剖視圖；具體實施方式
第一示例性實施例馬達冷卻系統(tǒng)參看附圖，圖中相同的參考數(shù)字指的是相同的部件，圖1示出了具有機電傳動裝置11的車輛10。輸入軸12繞著中心軸線14放置并且可進行操作以用于從發(fā)動機(未示出)向傳動裝置11傳遞動力。主軸16沿縱向放置，可繞著中心軸線14旋轉(zhuǎn)，并且可與輸入軸12接合。多個離合器中的一個或更多例如離合器15的接合將多個行星齒輪組中的一個或多個例如行星齒輪組17互連以便按照不同比率向輸出構(gòu)件18傳遞動力。兩個電動馬達/發(fā)電機20A和20B繞著中心軸線14處于同軸方位。每個馬達/發(fā)電機20A、20B可選擇性地與行星齒輪組之一的一個構(gòu)件操作連接以便在輸入軸12與輸出構(gòu)件18之間提供一系列連續(xù)可變的速度比，對此本發(fā)明所屬領域的普通技術(shù)人員將易于理解。每個馬達/發(fā)電機20A、20B包括各自的基本上為環(huán)形的定子22A、22B和各自可相對于對應定子22A、22B旋轉(zhuǎn)的基本上為環(huán)形的轉(zhuǎn)子24A、24B。端蓋26相對于主軸16安裝。端蓋26將馬達/發(fā)電機20A、20B部分地封裝于內(nèi)并且部分地確定了內(nèi)部空間28。端蓋26與殼體構(gòu)件的第一部分30(即變速箱的上部)和殼體構(gòu)件的第二部分32(即變速箱的下部)協(xié)同配合以進一步將馬達/發(fā)電機20A、20B封裝于內(nèi)部空間28內(nèi)。O形環(huán)33幫助密封端蓋26與殼體構(gòu)件的第一和第二部分30、32之間的界面。
現(xiàn)在參看圖2，端蓋26分別帶有第一和第二環(huán)狀凹槽34、36。而且，第一流動通道38穿過端蓋26以便在第一環(huán)狀凹槽34與形成于殼體構(gòu)件的第一部分30中的第二流動通道40之間形成流體連通。閥體42與流體源例如泵(未示出)保持流體連通并且能夠通過第二流動通道40向第一流動通道38輸送加壓流體，而流體從第一流動通道38流至第一環(huán)狀凹槽34。為了進行示例說明，所示的閥體42直接與殼體空腔43中的第二流動通道40相鄰；然而，閥體42的位置可距離更遠并且通過液壓通道連接至第二流體通道40。另外，流體源或泵可位于車輛上任意位置并且與閥體42保持流體連通，對此本發(fā)明所屬領域的普通技術(shù)人員將會理解。
從圖3中可看得更清楚，環(huán)形套管44A與端蓋26的內(nèi)表面45保持壓配合。環(huán)形套管44A包括多個沿圓周分布的徑向開口46A，它們?nèi)菰S在第一環(huán)狀凹槽34與內(nèi)部空間28之間保持流體連通。特別地，沿圓周分布的徑向開口46A將流體引導至定子22B的第一端(即左側(cè))定子繞組48B以便冷卻繞組48B。沿圓周分布的徑向開口46A可設計成將呈霧形式的流體噴灑至定子繞組48B上，以便防止與高速流體噴射相關的磨損(例如通過改變開口的直徑或通過使開口逐漸變細而實現(xiàn))。替代地，噴嘴可安裝于徑向分布的開口46A內(nèi)并且構(gòu)制成用于以霧形式噴灑流體。另一種替代方案是將偏導裝置49連接于端蓋26上或者連接于環(huán)形套管44A上以便偏導從沿圓周分布的徑向開口46A流出的流體，從而在流體接觸繞組48B之前減慢流體的速度。偏導裝置49可為鋼法蘭?？梢允褂脝蝹€環(huán)形偏導裝置或者可以將分離的偏導裝置49置于每個對應的沿圓周分布的徑向開口46A下方。
再次參看圖2，第二環(huán)狀凹槽36與第二流動通道40保持流體連通。此外，第二組沿圓周分布的徑向開口46B形成于端蓋26中，以便使得它們與第二環(huán)狀凹槽36保持流體連通。來自流體源的加壓流體從閥體42穿過第二流動通道40和第二環(huán)狀凹槽36流至沿圓周分布的徑向開口46B并流至第二端(即右側(cè))定子繞組50B上以便將其冷卻。與第一組沿圓周分布的徑向開口46A一樣，第二組沿圓周分布的徑向開口46B可構(gòu)制成以霧形式向第二端定子繞組50B供應流體。
中心支承件54繞著中心軸線14相對于主軸16受到剛性地支承并且支承著定子22A，如下所述。第三流動通道56形成于中心支承件54內(nèi)并且通過形成于變速箱的第一部分30中的第四流動通道58與閥體42保持流體連通。冷卻流體通過第三和第四流動通道56、58供向定子22A的第一端(即左側(cè))定子繞組48A。中心支承件54中的鉆孔55與環(huán)狀空腔57相交。具有孔61的環(huán)狀板59壓配合于空腔57中。流體從第三通道56流入孔55中，流入空腔57中并且流過孔61以便冷卻第一端定于繞組48A。中心支承件54帶有第三環(huán)狀凹槽60，第三環(huán)狀凹槽60與同樣形成于中心支承件54中的第三組沿圓周分布的徑向開口62保持流體連通。冷卻流體通過與第三環(huán)狀凹槽60保持流體連通的第五流動通道65并且穿過第三組沿圓周分布的徑向開口62從閥體42供向定子22A的第二端(即右側(cè))定子繞組50A。
參看圖2-3，馬達/發(fā)電機20B所用的馬達冷卻系統(tǒng)66包括具有第一流動通道38并分別帶有第一和第二環(huán)狀凹槽34、36的端蓋26。此外，馬達冷卻系統(tǒng)66可包括具有第一組沿圓周分布的徑向開口46A的環(huán)形套管44A以便冷卻左側(cè)定子繞組48B。馬達冷卻系統(tǒng)66還可包括形成于端蓋26中的第二組徑向分布的開口46B以便在第二環(huán)狀凹槽36與右側(cè)定子繞組50B之間提供流體連通，從而通過由流體源提供的流體將其冷卻。
定子支承件和馬達/發(fā)電機包裝模塊參看圖2，定子22B包括多個繞著端蓋26的內(nèi)表面68分布的分段部分(示出了一個部分)。本發(fā)明所屬領域的普通技術(shù)人員將易于理解定子22B的分段性質(zhì)。端蓋26的內(nèi)表面68可帶有與定子22B的分段部分上的延伸部分一致的狹槽以便將各段固定連接于端蓋26上。
第一轉(zhuǎn)子中心體70B在軸承72B處由端蓋26可旋轉(zhuǎn)地支承，并且焊接于主軸16上。轉(zhuǎn)子24B剛性地連接于第一轉(zhuǎn)子中心體70B上并且可隨其相對于端蓋26旋轉(zhuǎn)。間隙74B存在于定子22B與轉(zhuǎn)子24B之間并且由轉(zhuǎn)子24B和定子22B的徑向尺寸以及第一轉(zhuǎn)子中心體70B的外表面76與端蓋26的內(nèi)表面68之間的距離所控制。因為轉(zhuǎn)子中心體70B安裝于軸承72B處并且由也形成了內(nèi)表面68的端蓋26來支承，所以就將由于制造公差所引起的間隙74B的可變性減至最小(即一個元件，即端蓋26的尺寸影響到包裝馬達/發(fā)電機20B的空間的兩端(第一轉(zhuǎn)子中心體70B的外表面76與端蓋26的內(nèi)表面68)處的定位和尺寸游隙)。
定子22A包括多個繞著中心支承構(gòu)件54的內(nèi)表面78分布的分段部分。中心支承構(gòu)件54的內(nèi)表面78可帶有與定子22A的分段部分上的延伸部分一致的狹槽以便將各段固定連接于中心支承構(gòu)件54上。
第二轉(zhuǎn)子中心體70A包括焊接的外側(cè)部分71和內(nèi)側(cè)部分73。轉(zhuǎn)子24A剛性地連接于第二轉(zhuǎn)子中心體70A上并且可隨其相對于中心支承件54旋轉(zhuǎn)。第二轉(zhuǎn)于中心體70A在軸承72A處由中心支承件54部分地支承。間隙74A存在于定子22A與轉(zhuǎn)子24A之間并且由轉(zhuǎn)子24A和定子22A的徑向尺寸以及第二轉(zhuǎn)子中心體70A的外表面80與中心支承構(gòu)件54的內(nèi)表面78之間的距離所控制。因為第二轉(zhuǎn)子中心體70A由中心支承構(gòu)件54支承，所以一個部件(中心支承構(gòu)件54)的尺寸就影響到包裝馬達/發(fā)電機20A的空間的兩端(中心支承構(gòu)件54的內(nèi)側(cè)78和轉(zhuǎn)子中心體70A的外表面80)處的定位和尺寸游隙。
轉(zhuǎn)子24B的支承另外還由置于軸16與轉(zhuǎn)子中心體70A之間的軸承75B提供，因為由于轉(zhuǎn)子中心體70B焊接于軸16上，因而馬達20B和轉(zhuǎn)子中心體70B的重量分布于軸16上。同樣，轉(zhuǎn)子24A的支承另外還由置于轉(zhuǎn)子中心體70A與中心支承件54之間的軸承75A來提供。因此，轉(zhuǎn)子24A、24B的支承就為懸臂式，而非象常見的做法那樣提供于每個轉(zhuǎn)子的任一側(cè)上。轉(zhuǎn)子24A和24B都通過公共構(gòu)件即軸16而接地或者穩(wěn)定化。轉(zhuǎn)子24B由軸16進行穩(wěn)定化，因為轉(zhuǎn)子中心體70B焊接于軸16上。轉(zhuǎn)子24A通過軸承75B而由軸16進行穩(wěn)定化。通過在公共構(gòu)件(軸16)處支承著轉(zhuǎn)子24A、24B，就將轉(zhuǎn)子24A、24B之間的意外跳動情況減至最少。
由于對于每個馬達/發(fā)電機20A和20B來說，轉(zhuǎn)子24A、24B和定子22A、22B由公共構(gòu)件(分別是中心支承件54和端蓋26)支承，所以本發(fā)明就使得每個馬達/發(fā)電機20A和20B易于在與傳動裝置11連接之前作為一個模塊進行包裝。馬達/發(fā)電機20B的馬達/發(fā)電機模塊82包括具有安裝于內(nèi)表面68處的定子22B的端蓋26。轉(zhuǎn)子24B剛性地連接于轉(zhuǎn)子中心體70B上，而轉(zhuǎn)子中心體70B又在軸承72B處安裝于端蓋26上。整個模塊82(端蓋26、定子22B、轉(zhuǎn)子24B、軸承72B和轉(zhuǎn)子中心體70B)又可作為一個整體在軸16上被引導并且焊接于其上。類似地，馬達/發(fā)電機20A的馬達/發(fā)電機模塊84包括具有安裝于內(nèi)表面78處的定子22A的中心支承件54。轉(zhuǎn)子24A剛性地連接于轉(zhuǎn)子中心體70A上，而轉(zhuǎn)子中心體70A又在軸承72A和75A處安裝于中心支承件54上。整個模塊84(其包括中心支承件54、定子22A、轉(zhuǎn)子24A和轉(zhuǎn)子中心體70A)又可作為一個整體通過軸承75B在軸16上被引導。
端蓋26以及中心支承件54可為鐵制。通過由鐵來形成這些部件，馬達/發(fā)電機20A和20B的磁性就得以增加，因為端蓋26和中心支承件54(其將被置于定子上方和轉(zhuǎn)子下方)中的鐵補充了相應馬達/發(fā)電機20B、20A中的磁體以便增加轉(zhuǎn)矩能力。
第二示例性實施例馬達冷卻系統(tǒng)參看圖4，車輛10’包括機電傳動裝置11’。輸入軸12’繞著中心軸線14’放置并且可進行操作以用于從發(fā)動機(未示出)向傳動裝置11’傳遞動力。主軸16’沿縱向放置，可繞著中心軸線14’旋轉(zhuǎn)，并且可與輸入軸12’接合。多個離合器中的一個或更多例如離合器15’的接合將多個行星齒輪組中的一個或多個例如行星齒輪組17’互連以便按照不同比率向輸出構(gòu)件(未示出，但位置類似于圖1的輸出構(gòu)件18)傳遞動力。兩個電動馬達/發(fā)電機20A’和20B’繞著中心軸線14’處于同軸方位。每個馬達/發(fā)電機20A’、20B’可選擇性地與行星齒輪組之一的一個構(gòu)件操作連接以便在輸入軸12’與輸出構(gòu)件之間提供一系列連續(xù)可變的速度比，對此本發(fā)明所屬領域的普通技術(shù)人員將易于理解。每個馬達/發(fā)電機20A’、20B’包括各自的基本上為環(huán)形的定子22A’、22B’和各自可相對于對應定子22A’、22B’旋轉(zhuǎn)的基本上為環(huán)形的轉(zhuǎn)子24A’、24B’。端蓋26’相對于主軸16’安裝。端蓋26’將馬達/發(fā)電機20A’、20B’部分地封裝于內(nèi)并且部分地確定了內(nèi)部空間28’。端蓋26’包括第一環(huán)狀定子支承件86A’。定子支承件86A’利用螺栓89栓接于端蓋26’上并且與殼體構(gòu)件的第一部分30’(即變速箱的上部)和殼體構(gòu)件的第二部分32’(即變速箱的下部)協(xié)同配合以進一步將馬達/發(fā)電機20A’、20B’封裝于內(nèi)部空間28’內(nèi)。第一環(huán)狀定子支承件86A’帶有幫助定位定子22B’的帶凹槽部分87。定子22B’靠在帶凹槽部分87上而保持就位以便防止定子22B’由于磁力作用而運動。
第一環(huán)狀定子支承件86A’帶有環(huán)狀凹槽36’。而且，流動通道40’形成于殼體構(gòu)件的第一部分30’中。閥體42’與流體源例如泵(未示出)保持流體連通并且能夠通過流動通道40’向環(huán)狀凹槽36’輸送加壓流體。為了進行示例說明，所示的閥體42’直接與流動通道40’相鄰；然而，閥體42’的位置可距離更遠并且通過液壓通道連接至流體通道40’。O形環(huán)33’置于殼體的第一部分30’與第一環(huán)狀定子支承件86A’之間以便防止流體從環(huán)狀凹槽36’與殼體的第一部分30’之間形成的空間泄漏。另外，流體源或泵可位于車輛上任意位置并且與閥體42’保持流體連通，對此本發(fā)明所屬領域的普通技術(shù)人員將會理解。
多個沿圓周分布的徑向開口46A’形成于第一環(huán)狀定子支承件86A’中以便容許在環(huán)狀凹槽36’與內(nèi)部空間28’之間保持流體連通。特別地，沿圓周分布的徑向開口46A’將流體引導至定子22B’的第一端(即左側(cè))定子繞組48B’上以便冷卻繞組48B’。沿圓周分布的徑向開口46A’可設計成將呈霧形式的流體噴灑至定子繞組48B’上，以便防止與高速流體噴射相關的磨損(例如通過改變開口的直徑或通過使開口逐漸變細而實現(xiàn))。替代地，噴嘴可安裝于徑向分布的開口46A’內(nèi)并且構(gòu)制成用于以霧形式噴灑流體。另一種替代方案是將偏導裝置連接于端蓋26’上或者連接于第一環(huán)狀定子支承件86A’上，其位置與沿圓周分布的徑向開口46A’相鄰，類似于圖3的偏導裝置49的定位，以便偏導從沿圓周分布的徑向開口46A’流出的流體，從而在流體接觸繞組48B’之前減慢流體的速度。偏導裝置可為鋼法蘭?？梢允褂脝蝹€環(huán)形偏導裝置或者可以將分離的偏導裝置置于每個對應的沿圓周分布的徑向開口46A’下方。
第二組沿圓周分布的徑向開口46B’形成于第一環(huán)狀定子支承件86A’中，以便使得它們與環(huán)狀凹槽36’保持流體連通。來自流體源的加壓流體從閥體42’穿過流動通道40’和環(huán)狀凹槽36’流至沿圓周分布的徑向開口46B’并流至第二端(即右側(cè))定子繞組50B’上以便將其冷卻。與第一組沿圓周分布的徑向開口46A’一樣，第二組沿圓周分布的徑向開口46B’可構(gòu)制成以霧形式向第二端定子繞組50B’供應流體。
中心支承件54’繞著中心軸線14’相對于主軸16’受到剛性地支承。第二環(huán)狀定子支承件86B’焊接于支承元件88上，而支承元件88又通過螺栓90A和90B栓接于中心支承件54’上。螺栓90A還將支承元件88和第二環(huán)狀定子支承件86B’連接于殼體構(gòu)件的第一部分30’上。替代地，第二環(huán)狀定子支承件86B’和支承元件88可作為一個整體式部件形成。第四流動通道58’和第五流動通道64’形成于變速箱的第一部分30’中，與閥體42’保持流體連通。第六和第七流動通道65、67形成于第二環(huán)狀定子支承件86B’中，分別與第四和第五流動通道58’、64’保持流體連通。第一和第二環(huán)形套管或環(huán)形噴射環(huán)44B、44C壓配合于殼體構(gòu)件的第一部分30’的內(nèi)表面94上。第三組62’和第四組96沿圓周分布的徑向開口形成于相應的環(huán)狀噴射環(huán)44C、44B中，以便使得它們分別與第二環(huán)狀定子支承件86B’的第七和第六流動通道67、65保持流體連通。冷卻流體通過第四和第六流動通道58’以及第四組沿圓周分布的徑向開口96而被供向定子22A’的第一端(即左側(cè))定子繞組48A’。冷卻流體利用通過第三組沿圓周分布的徑向開口62’與第七流動通道67保持流體連通的第五流動通道64’從閥體42供向定子22A’的第二端(即右側(cè))定子繞組50A’。
馬達/發(fā)電機20B’所用的馬達冷卻系統(tǒng)66’包括具有第六和第七流動通道65、67的第二環(huán)狀定子支承件86B’。此外，馬達冷卻系統(tǒng)66’可包括具有第四和第三組沿圓周分布的徑向開口96、62’的環(huán)形套管44B、44C以便分別冷卻左側(cè)和右側(cè)定子繞組48A’、50A’。
為了將馬達/發(fā)電機20A’裝配于傳動裝置11’內(nèi)，將支承元件88栓接于中心支承件54’上。第二環(huán)狀定子支承件86B’在內(nèi)部空腔空間28’中壓配合于殼體構(gòu)件的第一部分30’的內(nèi)表面94上。環(huán)形套管44B、44C壓配合于第二環(huán)狀定子支承件86B’上。于是定子22A’就被壓配合于噴射環(huán)44B、44C之間第二環(huán)狀定子支承件86B’的內(nèi)表面97B’上。
定子支承件和馬達/發(fā)電機包裝模塊參看圖4，定子22B’包括多個繞著第一環(huán)狀定子支承件86A’的內(nèi)表面97B分布的分段部分。內(nèi)表面97B可帶有與定子22B’的分段部分上的延伸部分一致的狹槽以便將各段固定連接于環(huán)狀定子支承件86A’上。
第一轉(zhuǎn)子中心體70B’在軸承72B’處由端蓋26’可旋轉(zhuǎn)地支承，并且焊接于主軸16’上。轉(zhuǎn)子24B’剛性地連接于第一轉(zhuǎn)子中心體70B’上并且可隨其相對于端蓋26’旋轉(zhuǎn)。間隙74B’存在于定子22B’與轉(zhuǎn)子24B’之間并且由轉(zhuǎn)子24B’和定子22B’的徑向尺寸以及第一轉(zhuǎn)子中心體70B’的外表面76’與環(huán)狀定子支承件86A’的內(nèi)表面97A之間的距離所控制。因為轉(zhuǎn)子中心體70B’安裝于軸承72B’處，其由端蓋26’來支承，并且因為端蓋26’還支承著形成了內(nèi)表面97A的環(huán)狀定子支承件86A’，所以就將由于制造公差所引起的間隙74B’的可變性減至最小。
定子22A’包括多個繞著第二環(huán)狀定子支承件86B’的內(nèi)表面97A分布的分段部分。內(nèi)表面97A可帶有與定子22A’的分段部分上的延伸部分一致的狹槽以便將各段固定連接于環(huán)狀定子支承件86B’上。
轉(zhuǎn)子24A’剛性地連接于第二轉(zhuǎn)子中心體70A’上并且可隨其相對于中心支承件54’旋轉(zhuǎn)。第二轉(zhuǎn)子中心體70A’在軸承72A’處由中心支承件54’部分地支承。間隙74A’存在于定子22A’與轉(zhuǎn)子24A’之間并且由轉(zhuǎn)子24A’和定子22A’的徑向尺寸以及第二轉(zhuǎn)子中心體70A的外表面80’與環(huán)狀定子支承件86B’的內(nèi)表面97B之間的距離所控制。
轉(zhuǎn)子24B’的支承另外還通過焊接于轉(zhuǎn)子中心體70B’上的轉(zhuǎn)子法蘭99B由軸承72C提供。同樣，轉(zhuǎn)子24A’的支承另外還通過焊接于轉(zhuǎn)子中心體70A’上的轉(zhuǎn)子法蘭99A由軸承72D提供。軸承72D由分離的結(jié)構(gòu)支承，如圖4所示。轉(zhuǎn)子24A’的支承另外還由置于轉(zhuǎn)子中心體70A’與中心支承件54’之間的軸承75A’提供。
由于對于每個馬達/發(fā)電機20A’和20B’來說，轉(zhuǎn)子24A’、24B’和定子22A’、22B’由公共構(gòu)件(分別是中心支承件54’和端蓋26’)支承，所以本發(fā)明就使得每個馬達/發(fā)電機20A’和20B’易于在與傳動裝置11連接之前作為一個模塊進行包裝。馬達/發(fā)電機20B’的馬達/發(fā)電機模塊82’包括具有安裝于內(nèi)表面97B處的定子22B’的端蓋26’和第一環(huán)狀定子支承件86A’。轉(zhuǎn)子24B’剛性地連接于轉(zhuǎn)子中心體70B’上，而轉(zhuǎn)子中心體70B’又在軸承72B’處安裝于端蓋26’上。整個模塊82’(端蓋26’、定子22B’、轉(zhuǎn)子24B’、轉(zhuǎn)子中心體70B’和轉(zhuǎn)子法蘭99B)又可作為一個整體在軸16’上被引導并且焊接于其上。類似地，馬達/發(fā)電機20A’的馬達/發(fā)電機模塊84’包括具有安裝于內(nèi)表面97A處的定子22A’的中心支承件54’和第二環(huán)狀定子支承件86B’。轉(zhuǎn)子24A’剛性地連接于轉(zhuǎn)子中心體70A’上，而轉(zhuǎn)子中心體70A’又在軸承72A’處安裝于中心支承件54’上。整個模塊84’(其包括中心支承件54’、軸承72D、軸承72A’、環(huán)狀定子支承件86A’、定子22A’、環(huán)形套管44B、44C、轉(zhuǎn)子24A’、轉(zhuǎn)子中心體70A’和轉(zhuǎn)子法蘭99A)又可作為一個整體通過軸承72D在軸16’上被引導。
端蓋26’以及中心支承件54’可為鐵制。通過由鐵來形成這些部件，馬達/發(fā)電機20A’和20B’的磁性就得以增加，因為端蓋26’和中心支承件54’(其將被置于定子上方和轉(zhuǎn)子下方)中的鐵補充了相應馬達/發(fā)電機20B’、20A’中的磁體以便增加轉(zhuǎn)矩能力。
盡管已經(jīng)對用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式進行了詳細描述，但本發(fā)明所屬領域的普通技術(shù)人員將會認識到各種替代設計與實施例可用于在后附權(quán)利要求所確定的范圍內(nèi)實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)部部件和流體源的傳動裝置，這種傳動裝置包括形成有環(huán)狀凹槽的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，環(huán)狀凹槽與流體源保持流體連通；其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件至少部分地封裝并部分地確定了傳動裝置的內(nèi)部空間；其中內(nèi)部部件位于所述內(nèi)部空間中；以及其中所述環(huán)狀凹槽受到相配合地構(gòu)制以便將從流體源提供的流體引到內(nèi)部部件上從而冷卻內(nèi)部部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件為端蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，其中所述端蓋還確定了另一個受到相配合地構(gòu)制以便將從流體源提供的流體引到內(nèi)部部件上從而冷卻內(nèi)部部件的環(huán)狀凹槽；以及其中所述端蓋還確定了既與流體源又與所述另一個環(huán)狀凹槽保持流體連通以便將流體從流體源引至所述另一個環(huán)狀凹槽的流動通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳動裝置，還包括帶有沿圓周分布的徑向開口的環(huán)形套管，所述環(huán)形套管在鄰近所述另一個環(huán)狀凹槽處安裝于所述端蓋內(nèi)，以便使得所述沿圓周分布的徑向開口與所述另一個環(huán)狀凹槽保持流體連通，從而使得來自流體源的流體流過所述沿圓周分布的徑向開口從而冷卻內(nèi)部部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳動裝置，其中所述沿圓周分布的徑向開口構(gòu)制成使得流體以霧的形式提供給內(nèi)部部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，其中內(nèi)部部件為具有帶定子繞組的定子的電動馬達/發(fā)電機，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件為環(huán)狀定子支承件，并且傳動裝置還包括連接于所述環(huán)狀定子支承件上以便進一步封裝和確定所述內(nèi)部空間的端蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳動裝置，其中所述環(huán)狀定子支承件還確定了與所述環(huán)狀凹槽保持流體連通的沿圓周分布的徑向開口，從而使得來自流體源的流體穿過所述沿圓周分布的徑向開口流至所述定子繞組上來冷卻所述定子繞組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳動裝置，其中所述沿圓周分布的徑向開口構(gòu)制成使得流體以霧的形式提供給所述定子繞組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動裝置，還包括位于所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件與內(nèi)部部件之間的偏導裝置，以便使得從所述環(huán)狀凹槽引導的流體在冷卻所述內(nèi)部部件之前受到所述偏導裝置的偏導，所述偏導裝置可操作用于減慢流體的流動。
10.一種具有第一馬達/發(fā)電機的機電傳動裝置所用的馬達冷卻系統(tǒng)，這種馬達冷卻系統(tǒng)包括用于提供流體的流體源；形成有環(huán)狀凹槽的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，環(huán)狀凹槽與所述流體源保持流體連通，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件至少部分地確定了內(nèi)部空間并且至少部分地將第一馬達/發(fā)電機封裝于所述內(nèi)部空間中；所述環(huán)狀凹槽受到相配合地構(gòu)制以便將從所述流體源提供的流體引到第一馬達/發(fā)電機上從而冷卻第一馬達/發(fā)電機。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的馬達冷卻系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件為端蓋；其中所述端蓋還確定了另一個受到相配合地構(gòu)制以便將來自所述流體源的流體引到第一馬達/發(fā)電機上的環(huán)狀凹槽；以及其中所述端蓋還確定了既與所述流體源又與所述另一個環(huán)狀凹槽保持流體連通以便將流體從所述流體源引至所述另一個環(huán)狀凹槽的流動通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達冷卻系統(tǒng)，其中所述端蓋還限定了與所述環(huán)狀凹槽保持流體連通的沿圓周分布的徑向開口；以及其中流體被通過所述沿圓周分布的徑向開口引至馬達/發(fā)電機上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的馬達冷卻系統(tǒng)，還包括帶有沿圓周分布的徑向開口的環(huán)形套管，所述環(huán)形套管在鄰近所述另一個環(huán)狀凹槽處安裝于所述端蓋內(nèi)，以便使得所述沿圓周分布的徑向開口與所述另一個環(huán)狀凹槽保持流體連通，從而使得來自流體源的流體流過所述沿圓周分布的徑向開口從而冷卻內(nèi)部部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的馬達冷卻系統(tǒng)，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件還限定了與所述環(huán)狀凹槽保持流體連通的沿圓周分布的徑向開口；以及其中流體被通過所述沿圓周分布的徑向開口引至所述馬達/發(fā)電機上。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的馬達冷卻系統(tǒng)，其中機電傳動裝置具有第二馬達/發(fā)電機，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件為第一結(jié)構(gòu)構(gòu)件，并且還包括具有與所述流體源保持流體連通的流動通道的第二結(jié)構(gòu)構(gòu)件，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件還確定了所述內(nèi)部空間并且至少部分地將第二馬達/發(fā)電機封裝于所述內(nèi)部空間中，所述流動通道受到相配合地構(gòu)制以便將從所述流體源提供的流體引到第二馬達/發(fā)電機上從而冷卻第二馬達/發(fā)電機。
16.一種用于冷卻具有流體源的機電傳動裝置中的馬達/發(fā)電機的方法，這種方法包括提供至少部分地封裝著馬達/發(fā)電機的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，結(jié)構(gòu)構(gòu)件帶有形成于其中的環(huán)狀凹槽；所述環(huán)狀凹槽在流體源與馬達/發(fā)電機之間保持流體連通；以及通過所述環(huán)狀凹槽將流體從流體源引導至馬達/發(fā)電機以便冷卻馬達/發(fā)電機。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件還確定了既與流體源又與所述環(huán)狀凹槽保持流體連通的流動通道，這種方法還包括通過所述流動通道將流體從流體源引至所述環(huán)狀凹槽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車輛傳動裝置所用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其帶有與流體源保持流體連通的環(huán)狀凹槽并且至少部分地封裝并確定了傳動裝置的內(nèi)部空間。內(nèi)部部件例如馬達/發(fā)電機位于內(nèi)部空間中。環(huán)狀凹槽將從流體源提供的冷卻流體引到內(nèi)部部件上。端蓋包括限定了與流體源保持流體連通的流動通道并且還限定了與流動通道保持流體連通的環(huán)狀凹槽的結(jié)構(gòu)。流動通道和環(huán)狀凹槽受到相配合地構(gòu)制以便將從流體源提供的流體引到內(nèi)部空間中的內(nèi)部部件上從而冷卻內(nèi)部部件。優(yōu)選地，內(nèi)部部件為包括具有電繞組的定子的電動馬達/發(fā)電機。流體被從環(huán)面引至電繞組上。
文檔編號F04D29/58GK1783663SQ200510087970
公開日2006年6月7日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者B·I·伯格曼, R·A·帕什尼克, H·索烏爾 申請人:通用汽車公司