混合式转子模块的冷却的制作方法

本申请要求于2016年5月9日提交的美国申请no.62/333516的优先权，该申请的全部公开内容在此通过参引并入本文。

背景技术

示例性的实施方式属于电动马达的领域，并且更特别地涉及用于具有混合式转子模块的电动马达的冷却系统。

在操作期间，电能流在电动马达的转子部分和定子部分中产生热。混合式电动马达可以通过一个或更多个离合器的操作而产生附加的热。热会降低电机的工作性能和整体工作寿命。为了减少热的生产，通常使冷却剂穿过电动马达。冷却剂可以采用流体比如空气、水或油的形式。

技术实现要素：

公开了一种电机，该电机包括壳体和安装至该壳体的定子。定子包括多个叠片、第一线圈端匝和第二线圈端匝。转子轴延伸穿过壳体。混合式转子模块联接至该转子轴。混合式转子模块包括具有转子支架的离合器笼状件。离合器笼状件容纳一个或更多个离合器组件。转子安装至转子支架，并且在转子支架中形成有一个或更多个开口。一个或更多个开口将冷却剂引导至定子、第一线圈端匝和第二线圈端匝中的至少一者上。

还公开对电机的混合式转子模块进行冷却的方法，该方法包括：将一定量的冷却剂导引至混合式转子模块的离合器笼状件中，使所述一定量的冷却剂中的至少一部分流至布置于离合器笼状件中的至少一个离合器组件，将所述一定量的冷却剂中的所述一部分中的至少一些冷却剂引导穿过离合器笼状件的转子支架，并且将所述一定量的冷却剂中的所述一部分中的所述至少一些冷却剂甩出至电机的定子中的至少一个线圈端匝上。

附图说明

下列描述不应被认为是以任何方式的限制。参照附图，类似的元件采用相同的标号。

图1描绘了根据示例性实施方式的一方面的具有混合式转子模块的电机的一部分；

图2描绘了根据示例性实施方式的另一方面的具有混合式转子模块的电机的一部分；以及

图3描绘了根据示例性实施方式的又一方面的具有混合式转子模块的电机的一部分。

具体实施方式

本文通过参照附图的举例和非限制性的方式呈现了已公开的设备和方法中的一个或更多个实施方式的详细描述。

在图1中总体上以10示出根据示例性实施方式的一个方面的电机。电机10包括壳体14，该壳体14对具有第一线圈端匝20和第二线圈端匝21的定子18进行支承。应当理解的是，壳体14可以不直接支承定子18。例如，定子18可以由布置于壳体14内的中间结构件支承。转子轴30延伸穿过壳体14。转子轴30包括外表面32并且可以通过多个轴承以可旋转的方式被支承在壳体14内，其中，多个轴承中的一个轴承被标示为34。

电机10包括操作性地联接至转子轴30的混合式转子模块40。混合式转子模块40包括离合器笼状件(clutchbasket)44，该离合器笼状件44由第一构件47、第二构件48和第三构件49来限定。应当理解的是，第一构件47、第二构件48和第三构件49可以是独立的部件、多个部件，或可以形成为整体式结构件。第一构件47和第二构件48相对于外表面32径向地向外延伸并且通过第三构件49来连结。以这种方式，第三构件49限定转子支架54。在示出的示例性实施方式中，转子支架54包括第一端部59、第二端部60、以及在第一端部59与第二端部60之间延伸的中间部分61。第一端部59相对于第二端部60径向地偏移。

第一构件47、第二构件48和第三构件49限定内部部分62，该内部部分62容纳第一离合器组件64、第二离合器组件65和第三离合器组件66。第一离合器组件64能够操作成与内燃发动机(未示出)接合。第二离合器组件65和第三离合器组件66能够操作成与双离合变速器接合。例如，第二离合器组件65可以与接合第一齿轮组(未示出)相关联并且第三离合器组件66可以与接合第二齿轮组(同样未示出)相关联。因此，根据示例性的方面，电机10可以形成用于车辆的混合电力驱动系统的一部分。

转子70安装至转子支架54。转子70可以包括多个叠片(未作单独标示)并且相对于定子18旋转以产生电流。在示出的示例性实施方式中，转子70可以包括磁体73。磁体73可以定位在转子70内以便限定内置式永磁体(ipm)转子，或可以相对于转子70径向向外地定位以便限定表面式永磁体(spm)转子。应当理解的是，转子70可以采用铝感应转子或是铜感应转子的形式。在转子70与磁体73之间可以延伸有冷却剂通道77。冷却剂通道77与径向地延伸穿过转子70的通路80以流体地方式连接。通路80呈现有形成于转子支架54中的开口84。开口84将内部部分62与冷却剂通道77以流体的方式连接。应当理解的是，开口84、通路80和冷却剂通道77的数量可以变化。例如，多个开口84、多个通路80和多个冷却剂通道77可以围绕转子70和转子支架54以环状的方式延伸。

将一定量的冷却剂比如油引入至内部部分62中。一定量的冷却剂的一部分可以流过第一离合器组件64、第二离合器组件65和第三离合器组件66中的一者或更多者。冷却剂中的流过第一离合器组件64、第二离合器组件65和第三离合器组件66中的一者或更多者的一些冷却剂和/或一定量的冷却剂的另一部分穿过开口84进入通路80中。如果如此设置，则冷却剂以与转子70和/或与磁体73进行热交换的关系流经冷却剂通道77。冷却剂可以随后从冷却剂通道77通过对置的出口(未单独标示)流出并且冷却剂通过例如离心力被甩出至第一线圈端匝20和第二线圈端匝21上，从而提供附加的冷却益处。然后，冷却剂可以流至排放管、通过换热器、并且随后再流回至内部部分62中。

现在参照图2，图2描绘了根据示例性实施方式的另一方面的转子97，其中，在相应的附图中类似的附图标记表示相应的部件。转子97联接至转子支架54。冷却剂通道100在转子97与转子支架54之间轴向地延伸。冷却剂通道100通过开口84以流体的方式连接至内部部分62。以这种方式，冷却剂可以从内部部分62流入冷却剂通道100并且以热交换的关系流过转子97。然后冷却剂可以通过对置的出口(未单独标示)从冷却剂通道100流出并且被从冷却剂通道100径向地向外甩出至第一线圈端匝20和第二线圈端匝21上，从而提供附加的冷却益处。

现在将参照图3，图3描绘了根据示例性实施方式的一个方面的离合器笼状件110，其中，在相应的附图中类似的附图标记表示相应部件。离合器笼状件110包括第一构件112、第二构件113和第三构件114。应当理解的是，第一构件112、第二构件113和第三构件114可以是独立的部件、多个部件，或可以形成为整体式结构件。第一构件112和第二构件113相对于外表面32径向地向外延伸并且通过第三构件114而连结。以这种方式，第三构件114限定转子支架118。

第一构件112、第二构件113和第三构件114限定内部部分122，该内部部分122容纳第一离合器组件130、第二离合器组件131和第三离合器组件132。第一离合器组件130能够操作成与内燃发动机(未示出)接合。第二离合器组件131和第三离合器组件132能够操作成与双离合变速器接合。例如，第二离合器组件131可以与接合第一齿轮组(未示出)相关联并且第三离合器组件132可以与接合第二齿轮组(同样未示出)相关联。

根据示例性实施方式的一个方面，转子140安装至转子支架118。转子140相对于定子18旋转以产生电流。在示出的示例性实施方式中，转子支架118包括第一端部141、第二端部142以及在第一端部141与第二端部142之间延伸的中间部分143。第一端部141相对于第二端部142径向地偏移并且包括第一开口144。第二端部142包括第二开口146。第一开口144设置在第二离合器组件131的附近并且第二开口146设置在第一离合器组件130的附近。应当理解的是，形成在转子支架118上的开口的位置和数量可以变化。

以这种方式，流经内部部分122的冷却剂中的一部分可以流过第二离合器组件131、相对于转子140轴向地向外流经第一开口144并且被径向地向外甩出至第一线圈端匝20上。类似地，流经内部部分122的冷却剂的另一部分可以流过第一离合器组件130、相对于转子140轴向地向外流经第二开口146并且被径向地向外甩出至第二线圈端匝21上。冷却剂也可以在分配至定子18和/或第一线圈端匝20和/或第二线圈端匝21之前以与转子140热交换的关系流动。

应当理解的是，示例性实施方式描述的是对包括混合式转子模块的电机的部件提供冷却的系统。冷却剂以与一个或更多个离合器组件进行热交换的关系流入混合式转子模块。然后冷却剂从混合式转子模块流出并且被径向地向外甩出至定子和/或定子的线圈端匝上以提供附加的冷却益处。冷却剂可以在被分配至定子和/或定子的线圈端匝之前以与转子热交换的关系流动。

本文中使用的术语目的仅在于描述特定的实施方式并且不旨在限制本发明。如文中所使用的，单数形式“一”、“一种”以及“该”在本文中使用时旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应当理解的是，术语“包括”和/或“包括有”当在本文中使用时指定了所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除所述术语的一个或更多其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。

虽然已经参照一个示例性实施方式或一些示例性实施方式描述本发明，但将被本领域的技术人员理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变，并且可以用等同物来替换本发明的元件。此外，可以在不背离本发明的实质范围的情况下做出许多改型以将特定的情况或材料适于本发明的教示。因此，意图是本发明不限于作为预期用于实施本发明的最佳方式的所公开的特定实施方式，而是本发明将包括落入权利要求范围内的所有实施方式。