[發(fā)明專利]包括借助于傳熱流體和潤(rùn)滑流體冷卻的車輛驅(qū)動(dòng)組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280057293.6
• 申請(qǐng)日: 2012-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103959615A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·瓦爾澤;B·弗拉尼耶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 米其林集團(tuán)總公司;米其林研究和技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02K9/20
• 分類號(hào): H02K9/20;H02K7/14;B60K7/00
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)組件，所述組件由電動(dòng)馬達(dá)組成，所述電動(dòng)馬達(dá)安裝成與車輛的車輪接合，從而當(dāng)用電能為馬達(dá)提供動(dòng)力時(shí)驅(qū)動(dòng)該車輪的旋轉(zhuǎn)。

背景技術(shù)

電動(dòng)馬達(dá)目前是公知的并且它們的用途目前已經(jīng)延伸至幾乎所有活動(dòng)范圍，包括輸送和特別是機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域。它們出色的效率和因此它們低水平的燃料消耗、它們低的噪聲水平、它們的緊湊性等，使得它們?cè)跀?shù)量不斷增加的應(yīng)用中越來(lái)越受到關(guān)注。

然而，盡管對(duì)于某些性能方面已經(jīng)取得顯著進(jìn)步，仍然存在某些明顯的缺點(diǎn)。這特別是具有與馬達(dá)的升溫相關(guān)的問(wèn)題的情況，特別是在需要延長(zhǎng)操作和/或較高動(dòng)力的應(yīng)用中。此外，在大多數(shù)電動(dòng)馬達(dá)中，轉(zhuǎn)子經(jīng)受巨大的電磁感應(yīng)受熱。馬達(dá)軸會(huì)達(dá)到極高的操作溫度。通過(guò)與滾動(dòng)軸承的點(diǎn)接觸，一些熱能通過(guò)傳導(dǎo)從馬達(dá)芯部排出至外殼外側(cè)，也通過(guò)輻射排出。轉(zhuǎn)子周圍的物質(zhì)越熱，該熱損失越小。這造成轉(zhuǎn)子溫度的自然升高。

在與例如圖2中顯示的相同的電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)組件中，該高溫對(duì)馬達(dá)的永磁體（當(dāng)電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)組件具有永磁體時(shí)）的特征產(chǎn)生負(fù)面影響，也對(duì)某些機(jī)械零件（例如滾動(dòng)軸承和密封件）的可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響，所述機(jī)械零件位于在與馬達(dá)所聯(lián)接的車輪的界面區(qū)域中的馬達(dá)輸出側(cè)。

專利申請(qǐng)WO2004/107535提出一種特別是用于機(jī)動(dòng)車輛的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)器，所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)器具有冷卻和將機(jī)器中產(chǎn)生的熱排出至外側(cè)的裝置。冷卻和排出裝置包括至少一個(gè)設(shè)備，所述設(shè)備包括傳熱流體，所述傳熱流體能夠通過(guò)第一狀態(tài)變化從周圍吸熱，并且在另一狀態(tài)變化中使熱返回至周圍；并且包括用于使該流體在產(chǎn)熱區(qū)域和排熱區(qū)域之間循環(huán)的路徑。該概念可以用于機(jī)動(dòng)車輛的交流發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)或交流發(fā)電起動(dòng)機(jī)。此外，設(shè)施的目的特別在于排出由整流器設(shè)備（特別是二極管）產(chǎn)生的熱。所述交流發(fā)電機(jī)也安裝有風(fēng)扇，所述風(fēng)扇以產(chǎn)生冷卻空氣的循環(huán)這樣的方式設(shè)置。

所述文獻(xiàn)描述了安裝特定用于交流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電起動(dòng)機(jī)的熱管的方式并且不能直接再應(yīng)用于電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)組件。

文獻(xiàn)JP2009190578描述了一種車輪，所述車輪中并入了電動(dòng)馬達(dá)。馬達(dá)連接至車輪從而能夠使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。熱管設(shè)置在馬達(dá)中。該熱管以這樣的方式設(shè)置，從而帶走車輪中的馬達(dá)的熱，并且將熱轉(zhuǎn)移至馬達(dá)和車輪外部。該文獻(xiàn)僅涉及馬達(dá)設(shè)置在車輪內(nèi)部的布置。

為了緩解這些各種缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了各種技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容

首先，本發(fā)明的第一個(gè)主題是提供車輛驅(qū)動(dòng)組件，所述車輛驅(qū)動(dòng)組件促進(jìn)有效地排出在操作過(guò)程中產(chǎn)生的熱能。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于車輛的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件在這樣的條件下運(yùn)行：延長(zhǎng)在車輪和馬達(dá)之間的界面處的密封件的壽命并且避免該密封件的可能的過(guò)早劣化。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)組件，所述電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)組件由如下組成：電動(dòng)馬達(dá)，所述電動(dòng)馬達(dá)安裝成與車輛的車輪接合，從而當(dāng)用電能為所述馬達(dá)提供動(dòng)力時(shí)驅(qū)動(dòng)該車輪的旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)馬達(dá)包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子被安裝從而能夠通過(guò)滾動(dòng)軸承的介入而在定子中旋轉(zhuǎn)，和磁性組件，所述磁性組件設(shè)置有安裝在定子上的部分和安裝在轉(zhuǎn)子上的部分，并且被設(shè)計(jì)成驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，馬達(dá)的轉(zhuǎn)子設(shè)置有熱管，所述熱管包括至少一個(gè)用于冷凝的冷凝區(qū)域和至少一個(gè)用于蒸發(fā)傳熱液體的蒸發(fā)區(qū)域，組件的車輪包括從動(dòng)軸，所述從動(dòng)軸被設(shè)計(jì)成與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子協(xié)作，熱管沿軸向從轉(zhuǎn)子延伸進(jìn)入從動(dòng)軸，電動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在車輪的外部上并且熱管的冷凝區(qū)域位于車輪的從動(dòng)軸的內(nèi)部。

所述解決方案有利地提供一種驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件的馬達(dá)包括一個(gè)或多個(gè)熱管，所述熱管從位于滾動(dòng)軸承和密封件的內(nèi)部的蒸發(fā)區(qū)域沿軸向延伸并且朝向從動(dòng)軸朝向引入到從動(dòng)軸中的冷凝區(qū)域延伸。熱管用于從馬達(dá)的熱區(qū)域中收集熱能并且將熱能傳輸至車輪中的另一側(cè)（冷卻區(qū)域）。

在通常已知的解決方案中，熱管以這樣的方式設(shè)置，從而收集容納在車輪中的電動(dòng)馬達(dá)的熱并且將熱傳輸至馬達(dá)外部和車輪外部。本發(fā)明的解決方案一方面計(jì)劃將電動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在車輪的外部，并且使熱管的冷凝區(qū)域位于車輪的從動(dòng)軸的內(nèi)部（并且因此在車輪的內(nèi)部）。

該解決方案使得有可能不僅冷卻馬達(dá)的磁性部分，而且冷卻軸的鄰近車輪的滾動(dòng)軸承內(nèi)部的和密封件內(nèi)部的部分。

該解決方案還使得有可能通過(guò)使旋轉(zhuǎn)組件與可靠且良好運(yùn)行的換熱裝置聯(lián)合從而改進(jìn)從轉(zhuǎn)子的最熱區(qū)域中熱能排出。

該解決方案是特別有利的用于馬達(dá)轉(zhuǎn)子（特別是例如在電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中所使用的高性能馬達(dá)轉(zhuǎn)子）的內(nèi)部冷卻的手段。

根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施方案，蒸發(fā)區(qū)域位于基本上對(duì)應(yīng)于馬達(dá)的內(nèi)部滾動(dòng)軸承的部分中。