混合动力模块中的油分配的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月9日提交的美国申请no.16/029,992的优先权，该美国申请的公开内容全文通过引用合并于本文。

本公开涉及改善车辆的混合动力驱动模块中的油分配。特别地，提供了转子承载毂的各种结构特征，以使用单个单向油流供应路径来冷却电动机定子和转子。

背景技术：

混合动力模块在本领域中是已知的，可经由离合器选择性地将发动机耦接至变速器部件(例如变矩器)，同时使电动机也能够选择性地提供动力。电动机可在与油接触的情况下运作，并且离合器可以是同样利用油的湿式离合器。冷却和润滑电动机、离合器和其他部件对于正常运作来说是很重要的。

技术实现要素：

根据一个实施例，混合动力驱动模块包括输入部，该输入部沿着轴线延伸并且构造为由发动机驱动。提供了变矩器罩。电动机具有构造为围绕轴线旋转的转子承载毂。转子承载毂不可旋转地连接至变矩器罩，并且经由离合器选择性地耦接至输入部。转子承载毂具有限定内部的内表面、限定外部的外表面，以及多个孔，该多个孔从内表面穿过转子承载毂延伸至外表面，以使油能够从内部输送至外部。

在另一实施例中，用于电动机的转子承载毂包括围绕轴线从第一轴向侧延伸至第二轴向侧的主体。转子承载毂还具有：内表面，该内表面限定内部；外表面，该外表面限定在轴向方向上延伸的多个通道；唇缘，该唇缘在第二轴向侧从外表面径向向外延伸并且限定至少部分地由外表面和唇缘界定的蓄积器(reservoir)；多个第一孔，该多个第一孔限定在主体内并且在径向方向上从内表面延伸至外表面，多个第一孔中的每一个与通道中的一个对准以使油能够从主体的内部输送至通道中；以及多个第二孔，该多个第二孔限定在主体内并且在径向方向上从内表面延伸至外表面。多个第二孔中的每一个均与蓄积器轴向对准，以使油能够从主体的内部输送至蓄积器中。

在又一个实施例中，电动机包括：转子承载毂，该转子承载毂构造为围绕轴线旋转并且具有限定内部的内表面、外表面，以及形成在外表面中的多个通道，该多个通道部分地延伸至内表面。转子承载毂进一步包括肩部，该肩部从外表面径向向外延伸并且与外表面的一部分轴向重叠，以限定构造为部分地容纳外表面与肩部之间的油的蓄积器。转子承载毂限定多个第一孔，该多个第一孔完全延伸穿过转子承载毂，并且每个孔与通道中的相应一个周向对准。转子承载毂限定多个第二孔，该多个第二孔完全延伸穿过转子承载毂，并且每个孔彼此轴向对准且与蓄积器轴向对准。

附图说明

图1是根据一个实施例的用于混合动力车辆的混合动力驱动模块的剖视图，其包括具有转子和相关联转子承载毂的电动机。

图2是根据一个实施例的转子承载毂的透视图。

附图标记说明

ar旋转轴线rd径向方向ad1第一轴向方向ad2第二轴向方向100混合动力驱动模块105转子承载毂106部件107表面109铆钉110变矩器111扭振减振器112变矩器罩113叶轮114涡轮115壳体116定子118输入部119输出部120电动机121弹簧122转子123定子125端板130输入部132分离离合器133离合器板134内承载件135离合器板136活塞板143花键连接202第一侧203主体204第二侧206内表面208外表面210环形凸缘212多个第一孔214通道220多个第二孔222蓄积器224唇缘。

具体实施方式

本文描述了本公开的实施例。然而，应当理解，本公开的实施例仅为示例并且其他实施例可采用各种替代形式。附图不一定是按比例绘制的；一些特征可放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定的结构性和功能性细节不应解释为限制性的，而是仅作为用于教导本领域的技术人员以各种方式采用这些实施例的代表性基础。本领域的普通技术人员将会理解，参考附图中的任何一张示出并描述的各种特征可与在一张或多张其他附图中示出的特征相结合以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供了用于典型应用的代表性实施例。这些特征的各种组合和修改与本公开的教导一致，然而，可期望其用于特定的应用或实施方式。

图1是用于混合动力车辆的混合动力驱动模块100的剖视图。混合动力驱动模块100(也称为模块100)可包括以下部件：旋转轴线ar、转子承载毂105、变矩器110、壳体115、电动机120，该电动机包括转子122、定子123和在任一端上的端板125。变矩器110可包括罩112、叶轮113、涡轮114，以及定子116。参照图2进一步详细描述了转子承载毂105。转子承载毂105通过组件中的附加五金件固定至另一部件106上，或者可将其相互配合；在另一实施例中，转子承载毂105和其他部件可为单个部件。例如，转子承载毂105可经由一个或多个铆钉109连接至罩112，包括以不可旋转的方式。例如，转子122可与表面107接合，并且可通过花键连接143不可旋转地连接至转子承载毂105。板125可与转子122接合。

转子承载毂105可包括其他结构特征，诸如在美国专利申请第15,456,884号中描述的那些，该美国专利申请全文以引用方式并入本文。例如，转子承载毂105可包括诸如凸缘等结构，以在方向ad1和方向ad2上约束转子122。

在一个实施例中，模块100包括(或布置成接合)输入部130，并且包括分离离合器132，以选择性地使离合器132下游的部件与输入部130分离。换言之，离合器132可选择性地使发动机与电动机120分离。输入部130可为布置成从例如内燃机(未示出)接收扭矩的轴或类似物。离合器132可包括：至少一个离合器板133，该离合器板不可旋转地连接至转子承载毂105；内承载件134，该内承载件不可旋转地连接至输入部130；离合器板135，该离合器板不可旋转地连接至内承载件134；以及活塞板136，该活塞板可轴向移位以打开和闭合离合器132。在运作中，活塞板136的轴向运动打开和闭合离合器132，以选择性地将输入部130耦接至罩112。因此，模块100可在至少三种模式下发挥功能。在第一模式下，离合器132打开，并且电动机120(经由转子122)是变矩器110的唯一扭矩源。在第二模式下，离合器132闭合，电动机120不驱动变矩器110，并且变矩器110的唯一扭矩源是经由分离离合器的输入部130。在第三模式下，离合器132闭合，并且电动机120用于向输入部130提供扭矩以启动可操作地附接至输入部130的发动机(未示出)。

在此背景下，在一个实施例中，变矩器110可包括：扭振减振器111，该扭振减振器的输入部118连接至涡轮114；输出部119，该输出部布置成连接至变速器输入轴(未示出)；以及至少一个弹簧121，该至少一个弹簧与输入部118和输出部119接合。

在模块中提供油、润滑剂、传动液等(下文中一般称为油)以冷却电动机120并润湿离合器132。油流从变速器(未示出)输送至模块100。应当对此油流进行引导，使得系统中的所有轴承都能获得足够的润滑油，离合器132得到充分冷却，并且电动机的转子122和定子123都能得到冷却。可不将模块100浸没，而是应将模块100视为飞溅润滑系统，使得油在模块100的整个运作过程中飞溅以冷却各个部件。重要的是，在离开离合器132并向外喷溅在定子123的绕组上之后，流经转子122的油要保持油流稠度，同时还要达到足够的冷却能力，以使系统在期望的条件下保持运行。

在油流路径的一个实例中，油通过壳体之间的接口从变速器输送至模块100。然后，油被向下输导至模块100的输入部130。一旦油到达输入部，就将其带到分离离合器132的平衡坝以加注离合器。一旦注满离合器132，油便会从孔口137流出，这些孔口会将油引导至离合器132的离合器组件的内径处。此时，油尚未吸收任何大量的能量(热量)。如果离合器滑动，油则会经过离合器132以冷却离合器。然后油进入转子承载毂105的内表面。

根据本文公开的实施例，转子承载毂105设置有结构特征以改善油流并且因此改善模块100的运作。在图2中单独示出了转子承载毂105。如下所述，转子承载毂105在其内径表面处收集油，径向向外引导油通过孔，其中一部分油经过将油带到转子的一侧的通道，一部分油传送到转子的另一侧上的蓄积器。然后油会通过转子端板上的槽部径向逸出，沿途冷却转子。

根据图2所示的实施例，转子承载毂105沿着旋转轴线ar从第一侧202延伸至第二侧204。转子承载毂105具有主体203，该主体包括内表面206和外表面208。环形凸缘210设置在第二侧204处。

如上所述，油从离合器132传送到转子承载毂105的内表面206。将油收集在转子承载毂105的内部。转子承载毂105限定完全穿过转子承载毂从内表面206延伸至外表面208的多个第一孔212。因此，受控量的油能够逸出转子承载毂105的内部，并且能够输送至外表面208。

外表面208设置有从外表面208径向向内延伸的多个凹槽或通道214。多个第一孔212可各自位于通道中的相应一个，使得逸出转子承载毂105内部的油逸至通道214中的一个中。如图2所示，孔212可按轴向交替的方式定位，使得孔212中的一些朝向第一侧202定位在通道214中，并且孔212中的一些朝向第二侧204定位在通道214中。并且，每个通道214可设置有孔212的其中一个。一旦逸出，油可以沿着通道行进。这种交替方式允许逸出转子承载毂105内部的一部分油在第一轴向方向ad1上从第二侧204朝向第一侧202传送，同时允许逸出转子承载毂105内部的一部分油在第二轴向方向ad2上从第一侧202朝向第二侧204传送。

转子承载毂105还限定多个第二孔220。这些孔220也完全从转子承载毂105的内表面延伸至外表面，从而允许油逸出转子承载毂105的内部。这些孔220可全部朝向转子承载毂105的第二侧204彼此轴向对准；孔220还可与转子承载毂105外部上的蓄积器222轴向对准，以允许油从内部逸出并且逸入蓄积器222中。为了限定蓄积器222，转子承载毂105具有相对于多个第二孔220径向向外延伸的环形凸缘210。凸缘210还具有在第一轴向方向ad1上朝向第一侧202延伸的肩部或唇缘224。因此，蓄积器222至少部分地由外表面208、环形凸缘210和唇缘224界定。

可偏离通道定位多个第二孔220中的每一个。换言之，多个第二孔220中的每一个可相对于多个第一孔212围绕轴线周向偏离或成角度地偏离。

因此，从转子承载毂105内部逸出的油能够行进到转子端板，诸如转子的一个轴向侧上的端板125，以及转子的另一轴向侧上的另一个端板(未标记)。每个转子端板可具有限定在其中的槽，以允许油径向逸出转子。油在传送时会与转子端部接触，从而从转子中吸收更多热量。一旦油从端板中的槽逸出，就会借由离心力喷出至电动机的定子绕组上，以冷却绕组。因此，提供了恒定且受控的油流速率，从而在平衡坝中注满油的情况下，冷却分离离合器，并且使用单个单向油流供应冷却电动机定子和转子。

在示例性实施例中，毂105由铝制成，可用于减轻毂的重量和旋转惯性，并且罩112由钢制成，从而降低了罩112的制造成本并提高了罩112的耐用性。在另一实施例中，由于4xxx(例如4140)钢的高延展性性状，承载毂可由所述钢制成。在其他实施例中，其他材料可用于承载毂，包括但不限于不锈钢或其他金属和合金、球墨铸铁或其他类似材料。

尽管上文描述了示例性实施例，其并非旨在使这些实施例描述由所附权利要求书包含的所有可能的形式。本说明书所用的字词是为了说明而非限制，并且应当理解，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如先前所述，可结合各个实施例的特征以形成未明确描述或示出的本发明的更多实施例。尽管各个实施例可能已描述为相对于一个或多个所需特性而提供优点或者优先于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员认识到可削减一个或多个特征或特性以实现期望的总体系统属性，其取决于特定的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、适销性、外观、包装、大小、适用性、重量、可制造性、易组装性等。正因如此，相对于一个或多个特性，在描述为期望值低于其他实施例或现有技术实施方式的任何实施例的程度上，这些实施例没有脱离本公开的范围并且可期望其用于特定的应用。