技术领域
[0001] 本
发明涉及混合动力车辆，更具体地涉及一种混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元，在其中驱动电动机的定子
铁芯固定地安装到
变速器(transmission)壳体的内部，从而能够对定子铁芯进行冷却。
背景技术
[0002] 通常，混合动力车辆(也称为环保型车辆)有效地组合两种或更多种动力源用于驱动车辆。然而，大多数混合动力车辆由通过燃烧
燃料(例如，诸如
汽油的矿物燃料)获得转矩的
发动机和从
电池获得转矩的电动机(以下称为“驱动电动机”)驱动。
[0003] 由于混合动力车辆使用发动机的机械能和电池的
电能来不仅优化发动机和驱动电动机的使用，而且在
制动时恢复驱动电动机的
能量，因此燃料消耗可以得到改善并且能量的高效使用是可能的。
[0004] 混合动力车辆中的驱动电动机耦接到
自动变速器，自动变速器是车辆的驱动部件。驱动电动机安装在自动变速器的变速器壳体中，并且变速器壳体具有紧固到它的电动机壳体，用于
支撑驱动电动机并包围变速器壳体。
[0005] 驱动电动机具有集中式绕组分割式铁芯类型的定子铁芯，其中定子铁芯固定地安装到变速器壳体，并且
转子一体地安装到驱动电动机的电动机轴。
[0006] 具体地，集中式绕组分割式铁芯类型是如下一种类型，在其中定子铁芯具有多个分割式铁芯，它们连接在一起并且各自具有绕在其上的定子线圈。
[0007] 驱动电动机由于定子铁芯处的涡
电流而产生大量的热，因此需要冷却驱动电动机以便防止驱动电动机被热损坏，从而保证一致的稳定操作。
[0008] 用于冷却例如电动机固定地安装到变速器内部的混合动力车辆中的驱动电动机的方法包括，使用变速器油的油冷却方法和使用
冷却水的水冷却方法。
[0009] 在水冷却方法中，定子铁芯固定地安装到变速器壳体，并且在定子铁芯和变速器壳体之间安装用于冷却定子铁芯的支撑环。支撑环在定子铁芯和变速器壳体之间
过盈配合。在支撑环的外圆周表面和变速器壳体的内圆周表面之间形成
冷却水流道，用于使冷却水流过在支撑环的外圆周表面中形成的槽，并且设置O形环，用于密封冷却水流道。
[0010] 根据此布置，在
现有技术中，冷却水流过支撑环的外圆周表面和变速器壳体的内圆周表面之间的流道，从而能够用冷却水冷却在定子铁芯处产生的热。
[0011] 然而，由于现有技术的定子组件单元具有设置在支撑环的外圆周表面和变速器壳体的内圆周表面之间的用于密封冷却水的流道的O形环、以及用于固定定子铁芯的支撑环，因此在组装支撑环时可能产生对O形环的损坏，或者O形环可能由于定子铁芯的热而劣化，所以冷却水流道的气密性容易变得不良。
[0012] 在这个背景技术部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解，因此它可能包含不构成本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
[0013] 本发明提供一种混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元，其具有支撑环的冷却水流道的改善的气密性和冷却性能的优势。
[0014] 在本发明的优选
实施例中，车辆的驱动电动机的定子组件单元是固定地安装到车辆(例如，混合动力车辆)的驱动电动机中的动力传输部件的壳体内部的定子铁芯的组件单元，其可以包括通过压入配合安装到壳体内壁的固定构件，用于固定定子铁芯，其中该固定构件具有带流道的环形形状，该流道形成在固定构件中，与固定构件成一个单元，用于允许冷却介质流动。
[0015] 在本发明的优选实施例中，固定构件具有在其外圆周表面中形成的多个通孔，多个通孔连接到流道。
[0016] 在本发明的优选实施例中，固定构件可以通过芯型低
压铸造来制造，使其具有在其中形成的、与固定构件成一个单元的流道。
[0017] 车辆的驱动电动机的定子组件单元是固定地安装到车辆(例如，混合动力车辆)的驱动电动机中的动力传输部件的壳体内部的定子铁芯的组件单元，其可以包括通过压入配合安装到壳体内部的固定构件，用于固定定子铁芯，其中该固定构件具有包括外环和内环的环形形状，外环用于支撑壳体，内环用于支撑定子铁芯，并且内环和外环接合在一起，从而在内环和外环之间形成流道以允许冷却介质流动。
[0018] 在本发明的优选实施例中，内环可以具有在其外圆周表面中形成的至少一个第一冷却通道，并且外环可以具有在其内圆周表面中形成的、与第一冷却通道对应的第二冷却通道。
[0019] 在本发明的优选实施例中，当内环和外环被接合时，第一冷却通道和第二冷却通道被放在一起而可以形成冷却水流道。
[0020] 在本发明的优选实施例中，外环具有在其中形成的多个通孔，多个通孔连接到流道。
[0021] 在本发明的优选实施例中，内环和外环由不同的材料形成。
[0022] 在本发明的优选实施例中，内环由
碳钢形成，并且外环由
铝形成。
[0023] 在本发明的优选实施例中，内环和外环具有
熔焊到彼此以形成一个单元的接合表面。
[0024] 在本发明的优选实施例中，内环和外环通过
凸焊彼此接合。
[0025] 在本发明的优选实施例中，由于冷却水流道形成在作为支撑环的固定构件中，与其成一个单元，无需现有技术中的O形环，因此可以减少用于驱动电动机的定子组件单元的部件数目，并且可以节省驱动电动机的定子组件单元的制造成本。
[0026] 此外，本发明的优选实施例中不使用O形环，这防止了冷却水流道由于O形环的损坏和劣化而具有不良的气密性，并且进一步改善定子铁芯的冷却性能。
[0027] 此外，在本发明的另一个优选实施例中，形成不同材料的固定构件的外环和内环减小了驱动电动机的整个组件结构的重量。
[0028] 用于混合动力车辆的定子组件单元可以包括：定子铁芯，其固定地安装到混合动力车辆的驱动电动机中的动力传输部件的壳体内部；和固定构件，其通过压入配合安装到壳体的内壁，用于固定定子铁芯，其中固定构件具有带流道的环形形状，所述流道一体地形成在固定构件中，以允许冷却介质流动。
[0029] 用于混合动力车辆的定子组件单元可以包括：定子铁芯，其固定地安装到混合动力车辆的驱动电动机中的动力传输部件的壳体内部；和固定构件，其通过压入配合安装到壳体的内壁，用于固定定子铁芯，其中固定构件具有带外环和内环的环形形状，外环用于支撑壳体，内环用于支撑定子铁芯，并且内环和外环接合在一起，从而在内环和外环之间形成流道以允许冷却介质流动。
附图说明
[0030] 附图示出了本发明的优选实施例，并且提供附图是为了更详细地描述本发明，而不是为了限制本发明的各技术方面。
[0031] 图1示意性地示出根据本发明的优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元的截面。
[0032] 图2示出应用到图1的定子组件单元的固定构件的透视图。
[0033] 图3示出图2的固定构件的截面。
[0034] 图4示意性地示出根据本发明的另一优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元的截面。
[0035] 图5示出应用于图4的定子组件单元的固定构件的透视图。
[0036] 图6示出图5的固定构件的截面。
具体实施方式
[0037] 下面将参照附图更充分地描述本发明，使得本技术领域人员能够容易地实施本发明。然而，本发明可以以不同的模式实施，且不限于本文进行的实施例的描述。
[0038] 在此使用的术语只是出于描述特定实施例的目的，并非意图限制本发明。如在此使用的，单数形式“一”、“一个/一种”以及“该/所述”意在也包括复数形式，除非上下文另行清楚地指出。还应当理解，当在本
说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所叙述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或它们的群组。如在此使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项目中的一个或多个的任何组合以及全部组合。在整个说明书中，除非明确地相反描述，否则词语“包括”及其
变形例如“含有”或“包含”应理解为暗示包括所叙述的元素但不排除任何其他元素。此外，说明书中描述的术语“单元”、“部/器/件(-er)(-or)”、“模
块”是指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且能够通过
硬件、
软件或其组合来实现。
[0039] 为了清楚地描述本发明，将省略与本发明无关的部件，并且在整个说明书中，相同或类似的部件将被给出相同的参考标号。
[0040] 出于描述方便，任意地示出部件的尺寸和厚度，但是本发明不限于附图，而是为了清楚地表达不同的部件和区域，放大了厚度。
[0041] 此外，虽然包括诸如第一或第二等序数的术语可以用于描述各种部件，但是部件不受这些术语限制，这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开。
[0042] 应当理解，在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似的术语包括一般
机动车辆，例如客运
汽车(包括运动型多功能车辆(SUV))、公共汽车、
卡车、各种商用车辆、水运工具(包括各种艇和船)、飞机等，并且包括混合动力车辆、
电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源得到的燃料)。如在此提到的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，既有汽油动力又有电动力的车辆。
[0043] 此外，本发明的控制逻辑可以被实施为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质，其包含由处理器、
控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、
软盘、闪存盘、
智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布在联网的
计算机系统中，使得以分布式方式由例如远程
服务器或
控制器局域网络(CAN)存储和执行计算机可读介质。
[0044] 图1示意性地示出根据本发明的优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元的截面。
[0045] 参照图1，根据本发明的优选实施例的定子组件单元可以应用于混合动力车辆的驱动电动机3，该驱动电动机固定地安装到该混合动力车辆的动力传输部件，作为示例，固定地安装到自动变速器的变速器壳体1的内部。
[0046] 在这种情况下，变速器壳体1具有电动机壳体5，该电动机壳体5紧固到变速器壳体1，用于支撑驱动电动机3并包围变速器壳体1。
[0047] 应用于本发明的优选实施例的驱动电动机3可以包括永磁同步
电机(PMSM)或绕组转子同步电机(WRSM)。
[0048] 驱动电动机3包括：定子铁芯10，其被固定地安装到变速器壳体1的内部，用于产生磁通；和转子铁芯30，其被布置为与定子铁芯10具有固定的空气间隙，且以作为
驱动轴的旋
转轴20为中心旋转。
[0049] 例如，驱动电动机3可以应用于转子铁芯30布置在定子铁芯10内部的内转子型同步电机。定子铁芯10可以是集中式绕组分割式铁芯类型，其具有多个分割式铁芯，每个铁芯具有绕在其上的定子线圈(未示出)。
[0050] 根据本发明的优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元100具有如下结构，在其中驱动电动机3的定子铁芯10固定地安装到变速器壳体1的内部并用冷却介质(例如，冷却水)冷却。
[0051] 特别地，在本发明的优选实施例中，提供了一种用于改善冷却水流道的气密性和对定子铁芯10的冷却性能的驱动电动机3的定子组件单元100。定子组件单元100优选包括安装到变速器壳体1的内壁表面的固定构件50。
[0052] 图2示出固定构件50的透视图，并且图3示出图2的截面图。
[0053] 参照图1至图3，提供了一种用于将驱动电动机3的定子铁芯10支撑并固定在变速器壳体1内且通过水冷却方法用冷却水冷却在定子铁芯10处产生的热的固定构件50。
[0054] 固定构件50可以是由
不锈钢制成的环形支撑环，其具有与定子铁芯10类似的
热膨胀系数。
[0055] 如上所述，固定构件50安装到变速器壳体1的内壁表面并由电动机壳体5固定地支撑。在这种情况下，驱动电动机3的定子铁芯10可以放置在固定构件50的内部，通
过热压而过盈配合(shrinkage fit)到固定构件50的内周表面并固定地安装到其上。
[0056] 因此，在本发明的优选实施例中，由于驱动电动机3的定子铁芯10通过过盈配合来放置在具有与定子铁芯10类似的
热膨胀系数的固定构件50的内部，即使定子铁芯10的
温度在驱动电动机3的操作时增加而使定子铁芯10热膨胀，也可以确保定子铁芯10的组件
稳定性并且可以减少驱动电动机3的操作噪声和振动。
[0057] 同时，在本发明的优选实施例中，固定构件50具有在其中形成的冷却水流道61，用于允许作为冷却介质的冷却水流过它，从而从定子铁芯10的外部冷却定子铁芯10。
[0058] 根据本发明，与在支撑环的外周表面和变速器壳体1的内周表面之间形成冷却水流道的现有技术不同的是，本发明的冷却水流道61可以一体地(as one unit)形成在固定构件50中/与固定构件50作为一个单元地形成在固定构件50中。
[0059] 在这种情况下，通过芯型低压
铸造来制造固定构件50，以在其中一体地形成冷却水流道61。具体地，可以在低压铸造环形固定构件50时，将冷却水流道61形成为固定构件50的环形体中的环形内部空间。
[0060] 固定构件50具有在其外圆周表面中形成的多个通孔71，多个通孔71连接到冷却水流道61。通孔71以固定间隔在固定构件50的圆周方向上沿固定构件50的外圆周表面形成。
[0061] 例如，通孔71可以形成为用于在固定构件50中形成冷却水流道61的芯孔，或者可以形成为用于导入和排出冷却水的冷却水入孔/出孔。此外，通孔71可以形成为用于使冷却水沿冷却水流道61流动而与变速器壳体1的内壁表面
接触的连接孔。
[0062] 因此，根据本发明的优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元100，通过将驱动电动机3的定子铁芯10压入配合且过盈配合到固定构件50的内圆周表面并且将固定构件50安装到变速器壳体1的内壁表面，定子铁芯10可以通过固定构件50牢固地支撑并固定在变速器壳体1中。
[0063] 另外，在本发明的优选实施例中，由于在固定构件50中一体地形成冷却水流道61，用于冷却水在固定构件50中流动，因此流
过冷却水流道61的冷却水可以冷却在定子铁芯10处产生的热。
[0064] 在如本文所述的本发明的优选实施例中，本发明的冷却水流道61一体地形成在固定构件50中，而现有技术是，通过在支撑环的外圆周表面中设置用于冷却水流动的槽，在支撑环的外圆周表面和变速器壳体的内圆周表面之间形成冷却水流道，并且用O形环紧密地密封冷却水流道。
[0065] 因此，在本发明的优选实施例中，由于冷却水流道61一体地形成在作为支撑环的固定构件50中，无需现有技术中的O形环，因此可以减少用于驱动电动机的定子组件单元的部件数目，并且可以节省驱动电动机3的定子组件单元的制造成本。
[0066] 此外，在本发明的优选实施例中没有使用O形环，这防止了冷却水流道由于O形环的损坏和劣化而具有差的气密性，并且进一步提高定子铁芯10的冷却性能。
[0067] 图4示意性地示出根据本发明的另一个优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元的截面。
[0068] 参照图4，定子组件单元200具有优选由多种不同材料制成的固定构件150。
[0069] 图5示出固定构件150的透视图，并且图6示出图5的截面。
[0070] 参照图4至图6，定子组件单元200包括固定构件150，其具有用于支撑变速器壳体1的外环151和用于支撑驱动电动机3的定子铁芯10的内环152。
[0071] 外环151支撑变速器1的内壁，并且内环152支撑定子铁芯10的外壁。外环151和内环152彼此接合，从而在外环151和内环152之间一体地形成用于冷却水流动的冷却水流道161。
[0072] 稍后将更详细描述固定构件150的外环151和内环152的接合结构以及冷却水流道161的结构。
[0073] 在这种情况下，外环151和内环152接合在一起作为一个单元的固定构件150总体具有环形形状，并且通过压入配合安装到变速器壳体1的内壁。定子铁芯10被过盈配合到固定构件150的内部，从而被固定地安装到固定构件150的内圆周表面。
[0074] 特别地，固定构件150的外环151的外圆周表面固定到变速器壳体1的内壁，以支撑变速器壳体1的内壁，并且固定构件150的内环152的内圆周表面固定到定子铁芯10的外表面，以支撑定子铁芯10的外表面。
[0075] 固定构件150的外环151和内环152优选由不同的材料形成。作为示例，外环151可以由铝形成，而内环152可以由钢类的
碳钢形成。在这种情况下，外环151可以通过芯型低压铸造来铸造，而内环152可以通过
锻造和机加工来形成。
[0076] 因此，与全部由钢类材料形成固定构件150相比，在本发明的优选实施例中，由不同材料的铝和碳钢形成固定构件150的外环151和内环152使固定构件150的重量减轻。
[0077] 如上所述，根据本发明的优选实施例的、具有彼此接合的外环151和内环152的固定构件150可以在外环151和内环152之间一体地形成用于冷却水流动的冷却水流道161。
[0078] 具体地，固定构件150可以具有如下内环152和外环151，所述内环152和外环151在内环152的外圆周表面和外环151的内圆周表面处接合在一起，从而在外环151和内环152之间形成冷却水流道161。内环152具有在其外圆周表面中形成的至少一个第一冷却通道181，并且外环151具有在其内圆周表面中形成的、与第一冷却通道181对应(即，匹配)的第二冷却通道182。
[0079] 第一冷却通道181是在内环152的外圆周表面沿其圆周方向形成的槽，并且第二冷却通道182是在外环151的内圆周表面沿其圆周方向形成的槽。
[0080] 因此，在本发明的优选实施例中，当内环152的外圆周表面和外环151的内圆周表面彼此接合时，由于第一冷却通道181和第二冷却通道182被放在一起作为一个单元，因此可以在固定构件150中形成冷却水流道161。
[0081] 关于固定构件150的外环151和内环152的接合结构，作为外环151和内环152的接合表面，外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面可以熔焊到彼此作为一个单元。
[0082] 外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面可以通过凸焊彼此接合。
[0083] 作为示例，在本发明的优选实施例中，在外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面之一上形成诸如
螺纹的突起部，在外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面彼此紧密接触的状态下将
焊接电流施加到外环151和内环152，以借助
电阻熔焊(fusion weld)突起部，从而接合外环151和内环152作为一个单元。
[0084] 在上面的描述中，外环151和内环152的接合表面，即彼此紧密接触并接合在一起的外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面，通过凸焊形成熔焊部191。
[0085] 由于凸焊是通过使用本领域技术人员已知的凸焊机来执行的，因此将从说明书中省略它的更详细描述。
[0086] 因此，在本发明的优选实施例中，固定构件150通过以下步骤构造：通过凸焊将外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面接合到彼此，使内环152的外圆周表面的一侧上的第一冷却通道181和外环151的内圆周表面的一侧上的第二冷却通道182放在一起，从而在固定构件150中形成与固定构件150作为一个单元的冷却水通道161。
[0087] 在这种情况下，固定构件150的外环151具有在其中形成并连接到冷却水流道161的多个通孔171。由于通孔171在构造和效果方面与前述优选实施例中的通孔是相同的，因此在下文将省略更详细的描述。
[0088] 根据直到现在描述的本发明的优选实施例的车辆中驱动电动机的定子铁芯组件单元200，通过将不同材料的外环151的内圆周表面和内环152的外圆周表面接合到彼此，可以构造固定构件150。
[0089] 此外，在本发明的优选实施例中，借助内环152的外圆周表面中的第一冷却通道181和外环151的内圆周表面中的第二冷却通道182，可以在固定构件150中形成与固定构件150作为一个单元的冷却水流道161。
[0090] 因此，在本发明的当前优选实施例中，通过形成不同材料(铝和钢类材料)的固定构件150的外环151和内环152，可以实现驱动电动机3的整个组件结构的重量减轻。
[0091] 由于根据本发明的当前优选实施例的混合动力车辆的驱动电动机的定子组件单元200的其他构造和效果与前述实施例是相同的，因此将从本发明的当前优选实施例中省略它的详细描述。
[0092] 虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明的技术方面不限于本说明书中建议的示例性实施例，而是尽管理解本发明的技术方面的本领域技术人员可以通过在本发明的技术方面的范围内对构成要素进行
修改、变化、删除和/或添加来建议其他示例性实施例，它们也可以在本发明的权利范围内。
