專利名稱：用于冷卻混合式傳動馬達的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻混合式傳動馬達的方法和裝置。
背景技術：
在混合式機電傳動裝置中馬達在工作中會產(chǎn)生熱量。如果熱量沒有適當?shù)嘏派?，則將損害該馬達的性能和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于冷卻混合式傳動裝置的電動馬達的方法和裝置。提供大致柱形的馬達殼體，其具有第一和第二接合表面。在安裝中，馬達殼體的第一和第二接合表面與傳動裝置殼體接合，以便在其間限定一環(huán)形腔。加壓的冷卻劑經(jīng)傳動裝置殼體中的進入端口設置在該環(huán)形腔中，并隨后經(jīng)馬達殼體中的多個冷卻劑孔施加到電動馬達的定子繞組上。該加壓的冷卻劑優(yōu)選為傳動流體，以便不需要額外的冷卻劑儲存器。
依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，第一接合表面和第二接合表面均包括適于密封該環(huán)形腔的多個0形圈。排液口設置在馬達殼體中，以便防止冷卻劑過多的聚集。該排液口設置在適于保持在馬達殼體內(nèi)聚集的冷卻劑的穩(wěn)態(tài)液面的高度，以便電動馬達由最初施加的加壓冷卻劑和在殼體內(nèi)的聚集的冷卻劑來冷卻。殼體蓋優(yōu)選為裝接到該馬達殼體上，以便封裝該電動馬達并保持聚集的冷卻劑。
參照附圖并結合對本發(fā)明的最佳實施方式的詳細描述，可更好地理解本發(fā)明的以上的和其它的特征、優(yōu)點、和方面。


圖1是混合式機電傳動裝置的截面示意圖；圖2是圖1所示的傳動裝置的前部的截面示意圖；圖3是圖1所示的傳動裝置的后部的截面示意圖；
圖4是殼體的立體示意圖，其中馬達模塊的蓋與在圖1所示的傳動裝置中使用的電連接器組件連接；和圖5是圖1所示的前部的截面示意圖。
具體實施例方式
在附圖中相似的附圖標記表示相似的部件，圖1的截面圖示出了傳動裝置10的上半部分。(未示出的)傳動裝置的下半部分設置在中心軸線12的相反側(cè)上。第一和第二電動馬達模塊14、16分別圍繞中心軸線12設置在傳動裝置10內(nèi)。主軸20縱向地設置并可圍繞中心軸線12旋轉(zhuǎn)。多個內(nèi)軸例如軸22同心地圍繞主軸20設置，并且可相似地圍繞中心軸線12旋轉(zhuǎn)。輸入軸24設置在主軸20的前部并且在操作上將動力從(未示出的)發(fā)動機傳遞給傳動裝置10。包含在傳動裝置10內(nèi)的多個離合器中的一個或多個的接合(即如圖所示，第一、第二、第三、和第四離合器26、28、30、32)分別與第一、第二、第三行星齒輪組34、36、38中的一個或多個互連，以便以不同的比率將動力傳遞給(未示出的)輸出部件。本領域的普通技術人員應當理解，每一行星齒輪組包括恒星齒輪部件、環(huán)形齒輪部件、和行星齒輪承載部件。第五離合器也稱為鎖定離合器42在操作上使得扭矩隔離器44與周圍的結構元件鎖定，并且提供發(fā)動機與傳動裝置之間的直接連接。
參照圖2和3，第一和第二馬達模塊14、16分別是獨立的組件。每一馬達模塊14、16包括馬達，其分別為46A、46B。每一馬達46A、46B分別包括轉(zhuǎn)子48A、48B以及定子50A、50B。定子50A包括定子繞組79A和81A，并且相似地定子50B包括定子繞組79B和81B。本領域的普通技術人員應當理解，定子繞組79A、81A、79B和81B在工作中產(chǎn)生熱量，因此它們應當被冷卻，以便確保馬達46A、46B的最佳性能和可靠性。
馬達46A、46B優(yōu)選為封裝在筒形部52A和52B中，其由大致柱形的模塊殼體54A、54B和模塊殼體蓋56A、56B構成。每一殼體54A、54B包括開放端58A、58B，其有助于馬達的插入，還包括封閉端60A、60B。如以下詳細描述，在馬達46A、46B插入到殼體中之后，模塊殼體蓋56A、56B分別裝接到模塊殼體54A、54B的開放端58A、58B上。依據(jù)優(yōu)選實施例，模塊殼體54A、54B由型鋼構造成，殼體蓋56A、56B由沖壓鋼制成，然而，本領域的普通技術人員應當理解，該殼體和殼體蓋可以由其它材料構成并且/或依據(jù)其它的已知制造工藝制成。
現(xiàn)參照圖3，殼體54B限定外表面62B和內(nèi)表面64B。外表面62B大致與靠近殼體54B的開放端58B的突起部分66B大致成一條直線。適于與傳動裝置殼體72B接合的第一接合表面68B位于殼體54B的封閉端60B附近，適于與傳動裝置殼體72B接合的第二接合表面70B位于外表面62B的突起部分66B上。外表面62B的在第一和第二接合表面之間的部分不與傳動裝置殼體72B接觸，并且如下詳細所述地部分地限定出環(huán)形腔74B。為了通過優(yōu)選的成型工藝來制造殼體54B，必需的是對接合表面68B、70B進行加工，以便保持便于將模塊殼體54B適當?shù)匮b配在傳動裝置10內(nèi)所必需的希望具有的公差。有利的是，該實施例提供該殼體54B與傳動裝置10之間的精確配合，并且不需要加工整個外表面62B所需的費用。
傳動裝置殼體72B包括限定馬達腔78B的表面76B，該馬達腔適于容納該模塊殼體54B。腔表面76B優(yōu)選為包括大約3度的斜度，以便有助于模塊殼體54B的安裝。在安裝過程中，模塊殼體54B的第一和第二接合表面68B、70B與腔表面76B接合，以使軸向地限定在第一和第二接合表面68B、70B之間的區(qū)域以及徑向地限定在模塊殼體54B的外表面62B與傳動裝置殼體72B的腔表面76B之間的區(qū)域形成環(huán)形腔74B。冷卻劑100(如圖5所示)經(jīng)傳動裝置殼體72B中的進入端口80B引入到環(huán)形腔74B中。冷卻劑100優(yōu)選為是加壓的，以便有助于其施加到馬達46B上；然而，冷卻劑100可以以其它方式借助重力施加。冷卻劑100優(yōu)選為作為來自(未示出的)傳動裝置的冷卻系統(tǒng)的流體，以便冷卻其它的傳動裝置部件；然而，應當理解，還可以構想到其它流體也可用于此用途。來自傳動裝置冷卻系統(tǒng)的流體的應用是有利的，這是因為其不需要額外的部件用于存儲、加壓、和傳送分離的流體源。
模塊殼體54B的第一和第二接合表面68B、70B均限定有O形圈槽82，O形圈84設置在其中。O形圈84適于密封環(huán)形腔74B，并且防止(如圖5所示的)冷卻劑100的泄漏。O形圈84還有助于模塊16在裝接之前引導并在傳動裝置殼體72B中定中心。圖1和2所示的馬達模塊14的結構特征與上述的馬達模塊16的結構特征相似。
參照圖2和4，與環(huán)形腔74A連通的多個冷卻劑孔90圍繞模塊殼體54A的周邊設置。在環(huán)形腔74A中(如圖5所示的)加壓的冷卻劑100從冷卻劑孔90中以一定流率噴出，該流率由環(huán)形腔74A中的壓力量以及冷卻劑孔90的尺寸、形狀、和數(shù)量來限定。依據(jù)優(yōu)選實施例，多個第一冷卻劑孔90圍繞模塊殼體54A的周邊設置成與定子繞組79A對準，并且多個第二冷卻劑孔90圍繞模塊殼體54A的周邊設置成與定子繞組81A對準，以便加壓的冷卻劑100直接施加到定子繞組79A、81A上以便冷卻馬達46A。然而，應當理解，可構想到交替的孔構形。相似的冷卻結構可設置在圖3所示的馬達模塊16上。
參照圖4和5，經(jīng)冷卻劑孔90引入到殼體54A中的冷卻劑100聚集，直到其液面達到排液口102。因此，冷卻劑100在該模塊殼體中的穩(wěn)定狀態(tài)液面可由排液口102A的位置來控制。此外應當理解，除了由經(jīng)冷卻劑孔90施加的冷卻劑100來冷卻定子繞組79A、81A之外，該定子繞組79A、81A還可由存儲在殼體54A中的聚集的冷卻劑100來冷卻。
殼體蓋56A優(yōu)選為由螺栓106引導到模塊殼體54A的開放端58A上并螺栓連接到其上，因此殼體蓋56A是可拆卸的，例如如果必需維修馬達46A，其可拆卸。然而，應當理解，殼體蓋56A可以按任何常規(guī)方式裝接到模塊殼體54A上。
殼體蓋56A優(yōu)選為包括多個安裝突出部104，其圍繞該殼體蓋徑向間隔開，以便馬達模塊14螺栓連接到傳動裝置殼體72A上。安裝突出部104提供容易操作的裝接方式并且有助于由傳動裝置殼體72A吸收定子扭矩。圖1和圖3所示的第二馬達模塊16具有相似的結構特征。
盡管詳細地描述了本發(fā)明的最佳實施方式，但是本領域的普通技術人員應當理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，對實施本發(fā)明的結構和實施方式進行各種變型。
權利要求
1.一種混合式傳動裝置，其包括傳動裝置殼體，其具有限定馬達腔的表面；設置在該傳動馬達腔內(nèi)的馬達模塊，該馬達模塊包括大致柱形的模塊殼體，其限定外表面和內(nèi)表面，該模塊殼體具有開放端和與該開放端相反的封閉端，該模塊殼體包括多個形成在其中的冷卻劑孔；設置在該模塊殼體內(nèi)的馬達組件，該馬達組件包括定子；和由該定子包圍的轉(zhuǎn)子；該模塊殼體的該外表面和該傳動裝置殼體表面在其間限定環(huán)形腔，該環(huán)形腔與所述多個冷卻劑孔流體連通；以及其中，在該環(huán)形腔中的冷卻劑經(jīng)所述多個冷卻劑孔分散到該定子上，以便冷卻該馬達組件。
2.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該模塊殼體的該外表面包括第一接合表面和第二接合表面。
3.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該模塊殼體的該外表面包括適于密封該環(huán)形腔的多個O形圈。
4.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該模塊殼體包括排液口，其構形成便于釋放聚集在該模塊殼體內(nèi)的冷卻劑。
5.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該馬達模塊包括裝接到該模塊殼體的該開放端上的殼體蓋。
6.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該傳動裝置殼體包括進入端口，該冷卻劑經(jīng)該進入端口引入到該環(huán)形腔中。
7.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該冷卻劑包括傳動流體。
8.一種混合式傳動裝置，其包括傳動裝置殼體，其具有限定馬達腔的表面；設置在該傳動馬達腔內(nèi)的馬達模塊，該馬達模塊包括大致柱形的模塊殼體，其限定外表面和內(nèi)表面，該模塊殼體具有開放端和與該開放端相反的封閉端，該模塊殼體包括多個冷卻劑孔；設置在該模塊殼體內(nèi)的馬達組件，該馬達組件包括具有多個定子繞組的定子，該定子繞組與所述多個冷卻劑孔中的至少一個對準；和由該定子包圍的轉(zhuǎn)子；和裝接到該模塊殼體的該開放端上的殼體蓋；該模塊殼體的該外表面和該傳動裝置殼體表面在其間限定環(huán)形腔，該環(huán)形腔與所述多個冷卻劑孔流體連通；以及其中，在該環(huán)形腔中的加壓的冷卻劑經(jīng)所述多個冷卻劑孔分散到該定子繞組上，以便冷卻該馬達組件。
9.如權利要求8所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該模塊殼體的該外表面包括第一接合表面和第二接合表面。
10.如權利要求8所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該模塊殼體的該外表面包括適于密封該環(huán)形腔的多個O形圈。
11.如權利要求8所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該模塊殼體包括排液口，其構形成便于釋放聚集在該模塊殼體內(nèi)的冷卻劑。
12.如權利要求8所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該傳動裝置殼體包括進入端口，該加壓的冷卻劑經(jīng)該進入端口引入到該環(huán)形腔中。
13.如權利要求1所述的混合式傳動裝置，其特征在于，該冷卻劑包括傳動流體。
14.一種用于冷卻混合式傳動裝置中的電動馬達的方法，該方法包括提供馬達模塊，該馬達模塊包括大致柱形的模塊殼體，其限定外表面和內(nèi)表面，該模塊殼體具有開放端和與該開放端相反的封閉端，該模塊殼體包括多個冷卻劑孔；設置在該模塊殼體內(nèi)的馬達組件，該馬達組件包括與所述多個冷卻劑孔中的至少一個對準的定子；和由該定子包圍的轉(zhuǎn)子；和裝接到該模塊殼體的該開放端上的殼體蓋；將該馬達模塊安裝到傳動裝置殼體的馬達腔內(nèi)，以便在該模塊殼體的外表面與該傳動裝置殼體之間限定環(huán)形腔；和將冷卻劑引入到該環(huán)形腔中，以便該冷卻劑經(jīng)所述多個冷卻劑孔分散到該定子上，以便冷卻該馬達組件。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括密封該環(huán)形腔。
16.如權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括在冷卻劑引入到環(huán)形腔中之前對該冷卻劑加壓。
17.如權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括排出在該模塊殼體內(nèi)聚集的過多的冷卻劑。
全文摘要
一種用于冷卻混合式傳動裝置的電動馬達的方法和裝置。具體地說，在電動馬達的殼體與該傳動裝置殼體之間限定環(huán)形腔。冷卻劑設置在該環(huán)形腔中并且經(jīng)馬達殼體中的多個冷卻劑孔施加到該電動馬達上，以便冷卻該馬達。
文檔編號H02K9/19GK1738158SQ20051005604
公開日2006年2月22日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權日2004年3月22日
發(fā)明者J·A·拉什科夫斯基, E·L·凱澤, A·P·塔塔, K·K·金西, J·E·莫厄特, W·S·里德, M·D·福斯特 申請人:通用汽車公司