专利名称：用于轮内电动机的冷却结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于轮内电动机的冷却结构，具体涉及用于轮内电动机的 具有远离轮内电动机的壳体设置的散热部分的冷却结构。
背景技术：
已经公知作为车辆的驱动单元的轮内电动机。例如在日本专利早期公开No.2002-337554等中描述了上述轮内电动机。在上述文献中，轮内电动 机经由支架连接至扭梁。但是，上述轮内电动机存在下述问题。轮内电动机的至少一部分设置在车轮内。为了减小空气阻力，会将车 辆设计为即使在车辆运动吋也会在车轮内存在较小气流。因此，轮内电动 机不能接收到充足的风，由此降低了电动机的冷却效率。发明内容本发明的一个目的在于提供一种具有较高冷却效率的用于轮内电动机 的冷却结构。根据本发明的用于轮内电动机的冷却结构包括轮内电动机，所述轮内 电动机的至少一部分安装在车辆的车轮内，以驱动所述车轮或者被所述车 轮驱动；以及散热部分，所述散热部分便于冷却所述轮内电动机。所述轮 内电动机具有壳体，并且所述散热部分远离所述壳体布置。通过上述设置，可以将有助于轮内电动机的冷却的散热部分设置在具 有比较好的冷却条件的位置，由此可以改进轮内电动机的冷却效率。优选地，在用于轮内电动机的冷却结构中，所述轮内电动机通过固定 构件安装至所述车辆，并且所述散热部分包括设置在所述固定构件上的散 热片。
通过上述设置，可以改进经由固定构件的散热，由此改进轮内电动机 的冷却效率。优选地，在用于轮内电动机的冷却结构中，所述壳体与所述固定构件 之间的接触表面设置有具有突起以增大接触面积的部分。通过上述设置，可改进从轮内电动机的壳体向固定构件的传热效率。 因此，可以进一步改进经由固定构件的散热，由此改进轮内电动机的冷却 效率。优选地，在用于轮内电动机的冷却结构中，所述轮内电动机具有冷却 介质通道，所述冷却介质通道的至少一部分被设置成穿过所述壳体的外 部，并且所述散热部分包括所述冷却介质通道的位于所述壳体外部的部 分。通过上述设置，有助于轮内电动机的冷却的冷却介质可流出壳体。丙 此，可以改进从冷却介质的散热，由此改进冷却介质对轮内电动机的冷却 效率。优选地，在用于轮内电动机的冷却结构中，所述轮内电动机通过同定 构件组装至所述车辆，并且所述冷却介质通道经过所述固定构件的内部。通过上述设置，可以进一步改进从冷却介质的散热。因此，可以改进 冷却介质对轮内电动机的冷却效率。优选地，在用于轮内电动机的冷却结构中，举例而言，所述轮内电动 机通过固定构件固定至所述车辆的中间梁。在使用中间梁及固定构件的用于轮内电动机的固定结构中，轮内电动 机可能接收到较少的冷却风，由此趋于降低轮内电动机的冷却效率。相 反，当应用上述冷却结构时，则可以实现有效的散热。根据本发明，可如上所述改进轮内电动机的冷却效率。
图1是框图，示出了包括根据本发明的第一至第三实施例的用于轮内 电动机的冷却结构的电从动轮。图2示出了当从车辆前侧观察时图l所示的轮内电动机的周围结构的状态。图3示出了当从车辆横向外侧观察时图1所示的轮内电动机的周围结 构的状态。图4示出了当从车辆上侧观察时图1所示的轮内电动机的周围结构的 状态。图5示出了当从车辆后侧观察时根据本发明的第一实施例的用于轮内 电动机的冷却结构的状态。图6示出了当从车辆横向内侧观察时根据本发明的第一实施例的用于 轮内电动机的冷却结构的状态。图7示出了当从车辆横向外侧观察时根据本发明的第二实施例的用于 轮内电动机的冷却结构的状态。图8示出了当从车辆前侧观察时根据本发明的第二实施例的用于轮内 屯动机的冷却结构的状态。图9示出了根据本发明的第二实施例的用于轮内电动机的冷却结构的 改变示例。图10示出了当从车辆横向外侧观察时根据本发明的第三实施例的用 于轮内电动机的冷却结构的状态。图11示出了当从车辆前侧观察时根据本发明的第三实施例的用于轮 内电动机的冷却结构的状态。
具体实施方式
以下将描述根据本发明用于轮内电动机的冷却结构的实施例。在以下 描述中，相同的参考标号表示相同或对应的部分，且将不再重复对其的详 细描述。图1是框图，示出包括根据将在以下描述的第一至第三实施例的用于 轮内电动机的冷却结构的电从动轮的设置。参考图1，电从动轮1包括作 为"车轮"的轮辐100以及轮毂200、接合部300、轮内电动机400、制动 转子500、制动钳600、作为"固定构件"的安装支架700、以及轮胎(未 示出)。 轮内电动机400包括作为"壳体"的外壳410、电动机420、作为减 速机构的行星齿轮430、油泵440、以及轴450。轮内电动机400驱动轮辐 100及轮毂200，或被轮辐100及轮毂200驱动。轮辐100大致形成为杯状，并具有轮辐部110及轮辋部120。轮胎 (未示出)固定在轮辐100的轮辋部120的外缘上。形成轮辐100以容纳 轮毂200、轮内电动机400的全部或一部分、制动转子500、以及制动钳 600。从由箭头DR1所示的方向将轮辐IOO组装至车辆，并通过利用毂螺 栓将轮辐部110紧固至轮毂200而将轮辐IOO连接至轮毂200。轮毂200经由接合部300连接至轮内电动机400的轴450。布置制动转子500使得其内周端部固定至轮毂200的外周端部，且其 外周端部通过制动钳600的内部。制动钳600包括制动活塞及制动衬块 610及620。制动衬块610及620夹持制动转子500的外周端部。当将制动油供应至制动钳600时，制动活塞运动至视图的右侧，将制 动衬块610推至视图的右侧。响应于制动衬块610运动至视图的右侧，制 动衬块620运动至视图的左侧。因此，制动衬块610及620夹持制动转子 500的外周端部以将电从动轮1制动。下面，将描述对轮内电动机400的设置。在视图中外壳410被布置在轮毂200的左侧，容纳电动机420、行星 齿轮430、油泵440、轴450以及油通道的一部分。电动机420具有轴承421、转轴422、转子423以及定子424。定子 424具有定子芯424A以及定子线圈424B。定子芯424A固定至外壳410。 定子线圈424B缠绕在定子芯424A上。在电动机420为三相电动机时，定 子线圈424B由U相线圈、V相线圈、以及W相线圈形成。转子423布置 在定子芯424A及定子线圈424B的内周侧。行星齿轮430包括太阳轮431、小齿轮432、齿圈433、以及行星轮架434。太阳轮轴(未示出)连接至电动机420的转轴422。此外，太阳轮轴 被旋转支撑。太阳轮431连接至太阳轮轴。小齿轮432与太阳轮431啮合 并被旋转支撑。齿圈433固定至外壳410。行星轮架434连接至小齿轮 432。此外，行星轮架434与轴450花键连接并配合。此外，行星轮架434 被旋转支撑。油泵440将油底壳中的油向上泵吸，并将泵吸的油供应至作为"冷却 介质通道"的油通道441。油通道441的一部分通过外壳410的外部。"冷却介质通道"位于外壳410外部的一部分构成"散热部分"以便于轮 内电动机400的冷却。具体而言，作为"散热部分"的油通道441远离外 壳410形成，且油通道441位于外壳410外部的一部分设置有散热片442(冷却肋片)。轮内电动机400经由安装支架700被组装至车辆。支架700设置有作 为"散热部分"的散热片710 (冷却肋片)。此外，支架700设置有作为 "冷却介质通道"的油通道720。油通道720与油通道441连通。当安装在车辆中的开关电路(未示出)向定子线圈424B供应交流电 时，转子423旋转，电动机420输出预定转矩。电动机420的输出转矩经 由太阳轮轴被传递至行星齿轮430。利用太阳轮431及小齿轮432，行星 齿轮430改变从太阳轮轴接收的输出转矩，即，改变(减小)向行星轮架 434输出的速度。行星轮架434将行星齿轮430的输出转矩传递至轴450， 轴450通过接合部300使轮毂200及轮辐100旋转预定转数。由此，电从 动轮1旋转预定转数。另一方面，油泵440从油底壳向上泵吸油，并将泵吸的油供应至如上 所述的油通道441。进入油通道441的油例如被供应至轴承421及行星齿 轮430以对其进行润滑。油经由形成在安装支架700中的油通道720从油 通道441供应至外壳410内的各个部分。此外，油冷却定子线圈424B 等。具体而言，油构成有助于轮内电动机400的冷却的"冷却介质"。增强轮内电动机400在被驱动时的散热特性非常重要。通常，就在车 辆运动时减小空气阻力而言，优选地采用在运动期间流入车轮内的气流较 小的结构。但是，上述设置对增强轮内电动机400的散热特性而言是不利 的。尽管可以向轮内电动机400的外壳410本身设置用于促进冷却的散热 片，但因为上述原因，可能未必获得充分的冷却效果。此外，特别是在根 据本实施例的电从动轮1例如被用作车辆的后轮时，趋于采用在车辆运动
时流入车轮中的气流较小的结构，由此促进对轮内电动机400的冷却更加 重要。图1所示的电从动轮1设置有油通道441及720以及远离外壳410布 置并作为"散热部分"以便于轮内电动机400的冷却的散热片442及 710。将在随后描述的第一至第三实施例中描述包括上述"散热部分"的 冷却结构的细节。图2至图4示出了图l所示轮内电动机400的周围结构。在这里，图 2示出了当从车辆前侧(从箭头DR3所示的方向)观察时周围结构的状 态，图3示出了当从车辆横向外侧(从箭头DR1所示的方向)观察时周围 结构的状态，图4示出了当从车辆上侧(从箭头DR2所示的方向)观察时 周围结构的状态。注意，图2至图4未示出图l所示的"散热部分"。参考图2至图4，电从动轮1中的轮内电动机400经由安装支架700 被组装至车轮支撑单元。车轮支撑单元具有减振器2、弹簧3、中间梁4、 以及拖臂5。中间梁4设置在拖臂5的支点与电从动轮1的车轴之间。另 一电从动轮中的轮内电动机400被组装至中间梁4的另一端(未示出)。如上所述通过利用安装支架700来固定轮内电动机400，在包括中间 梁4的同定结构中容易地避免与减振器2及弹簧3干涉的同时，可将轮内 电动机400组装至车辆。注意，在使用中间梁4及安装支架700的用于轮内电动机400的固定 结构中，通向轮内电动机400的冷却风被安装支架700阻挡，由此轮内电 动机400趋于接收到较小的风。因此，进一步增大了促进轮内电动机400 的冷却的重要性。第一实施例图5及图6示出了根据第一实施例的轮内电动机的冷却结构。在这 里，图5示出了当从车辆后侧(从与箭头DR3所示方向相反的方向)观察 时冷却结构的状态，图6示出了当从车辆横向内侧(从与箭头DR1所示方 向相反的方向)观察时冷却结构的状态。参考图5及图6，轮内电动机400具有作为"冷却介质通道"的油通 道441，其被设置使得其至少一部分通过外壳410的外部。油通道441位
于外壳410外部的一部分设置有散热片442。在根据本实施例的冷却结构 中，布置在外壳410外部的油通道441及散热片442构成"散热部分"以 促进轮内电动机400的冷却。上述设置允许促进轮内电动机400的冷却的油流至外壳410外部。因 此，通过在容易接收到冷却风的位置处(即，具有比较好的冷却条件的位 置)设置油通道441,可以促进从流经油通道411的油的散热，改进油对 轮内电动机400的冷却效率。如上所述，在根据本实施例的用于轮内电动机400的冷却结构中，作 为"散热部分"的油通道441及散热片442被布置远离作为"壳体"的外 壳410。第二实施例图7及图8示出了根据第二实施例的用于轮内电动机的冷却结构。在 这里，图7示出了当从车辆横向外侧(从箭头DR1所示方向)观察时冷却 结构的状态，图8示出了当从车辆前侧(从箭头DR3所示方向)观察时冷 却结构的状态。参考图7及图8，轮内电动机400经由安装支架700组装至车辆，且 安装支架700设置有散热片710。在根据本实施例的冷却结构中，散热片 710构成"散热部分"以促进轮内电动机的冷却。此外，外壳410与安装 支架700之间的接触表面设置有具有突起以增大两者之间接触面积的部分 (图7中的部分A)。此外，外壳410与安装支架700经由用于促进传热 的材料(包括具有比较高的传热系数的材料，例如硅油脂)而彼此接触。通过上述设置，通过从安装支架700散热可以改进轮内电动机400的 冷却效率。因为安装支架700是阻挡通向外壳410的一部分冷却风的构 件，故通过经由支架来改进散热可有效地促进对轮内电动机400的冷却。 此外，利用上述促进传热的材料，可以改进从轮内电动机400的外壳410 向安装支架700的传热效率。因此，可以进一步改进经由安装支架700的 散热。图9示出了上述具有突起的部分的改变示例。如图9所示，通过形成 具有梯形突起的部分，当将轮内电动机400组装至安装支架700吋，也可 以将具上述突起的部分用作镶嵌部分(定位部分)。形成在外壳410与安装支架700之间的接触表面上的具有突起的部分 的形状并不限于上述示例，而可以被适当地改变，只要其形状可增大外壳 410与安装支架700之间的接触面积即可。例如，具有突起的部分可以形 成为波状。如上所述，在根据本实施例的用于轮内电动机400的冷却结构中，作 为"散热部分"的散热片710被布置远离作为"壳体"的外壳410。 第三实施例图10及图11示出根据第三实施例的用于轮内电动机的冷却结构。在 这里，图IO示出了当从车辆横向外侧(从箭头DR1所示方向)观察时冷 却结构的状态，图11示出了当从车辆前侧(从箭头DR3所示方向)观察 时冷却结构的状态。参考图10及图11，轮内电动机400经由安装支架700被组装至车 辆，且安装支架700设置有散热片710。安装支架700也设置有作为"冷 却介质通道"的油通道720。具体而言，油通道720经过安装支架700的 内部。如上所述，从设置在轮内电动机400的外壳410内的油泵440泵出的 汕经由位于外壳410外部的油通道720再次流入外壳410，因此有助于对 轮内电动机400的各个部分的冷却。因此，通过根据本实施例的冷却结 构，通过从安装支架700散热可以促进对流经油通道720的油的冷却。 即，利用上述设置，可以改进油对轮内电动机400的冷却效率。如上所述，在根据本实施例的用于轮内电动机400的冷却结构中，作 为"散热部分"的散热片710及油通道720远离作为"壳体"的外壳410 布置。应当理解，这里所揭示的实施例在各个方面均为示例而非限制。本发 明的范围由权利要求项而非上述描述界定，且意在包含与权利要求项等同 的含义和上述范围内的任意改变示例。工业实用性
如上所述，本发明可应用到用于轮内电动机的冷却结构。
权利要求
1.一种用于轮内电动机的冷却结构，包括轮内电动机(400)，所述轮内电动机(400)的至少一部分安装在车辆的车轮(100)内，以驱动所述车轮(100)或者被所述车轮(100)驱动；以及散热部分(441，442，710，720)，所述散热部分便于冷却所述轮内电动机(400)，其中，所述轮内电动机(400)具有壳体(410)，并且所述散热部分(441，442，710，720)远离所述壳体(410)布置。
2. 根据权利要求1所述的用于轮内电动机的冷却结构，其中， 所述轮内电动机(400)通过固定构件(700)安装至所述车辆，并且 所述散热部分包括设置在所述固定构件(700)上的散热片(710)。
3. 根据权利耍求2所述的用于轮内电动机的冷却结构，其中， 所述壳体(410)与所述固定构件(700)之间的接触表面设置有具有突起(A)以增大接触面积的部分。
4. 根据权利耍求1所述的用于轮内电动机的冷却结构，其中， 所述轮内电动机(400)具有冷却介质通道(441)，所述冷却介质通道(441)的至少一部分被设置成穿过所述壳体(410)的外部，并且所述散热部分包括所述冷却介质通道(441)的位亍所述壳体(410) 外部的部分。
5. 根据权利要求4所述的用于轮内电动机的冷却结构，其中， 所述轮内电动机(400)通过固定构件(700)组装至所述车辆，并且 所述冷却介质通道(441)穿过所述固定构件(700)的内部。
6. 根据权利要求1所述的用于轮内电动机的冷却结构，其中， 所述轮内电动机(400)通过固定构件(700)固定至所述车辆的中间梁(4)。
全文摘要
一种用于轮内电动机的冷却结构包括轮内电动机(400)，所述轮内电动机(400)安装在车辆的车轮内，以驱动所述车轮或者被所述车轮驱动；以及作为“散热部分”的油通道(441，720)以及散热片(442，710)，以便于冷却所述轮内电动机(400)。所述轮内电动机(400)具有作为“壳体”的外壳(410)。所述“散热部分”远离所述外壳(410)布置。
文档编号B60K11/06GK101163605SQ200680013578
公开日2008年4月16日 申请日期2006年4月12日 优先权日2005年4月22日
发明者土田充孝, 户岛裕基, 森口直树, 樱井润一郎, 水谷良治 申请人:丰田自动车株式会社;爱信精机株式会社