CN103748768A

CN103748768A - 用于电动车辆的驱动装置

Info

Publication number: CN103748768A
Application number: CN201280038582.1A
Authority: CN
Inventors: 服部宏之
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: CN103748768B; EP2742579A2; WO2013021250A2; EP2742579B1; US9680359B2; JP2013038937A; WO2013021250A3; US20140175927A1; JP5742570B2

Abstract

一种电动车辆驱动装置包括壳体（10）；和安装在壳体（10）中的多个电动发电机（20、30），每一个电动发电机（20、30）包括电动发电机（20、30）的定子（21、31）在此处被固定到壳体（10）的多个紧固部分（23、33），并且用于电动发电机（20、30）中的一个的紧固部分（23、33）的数目与用于其余的电动发电机（20、30）中的至少一个的紧固部分（23、33）的数目互质。

Description

用于电动车辆的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆的驱动装置。

背景技术

近年来，被马达或者电动发电机驱动的电动车辆已经得到广泛使用。当马达或者电动发电机的转子旋转时，在定子的固定点用作节点并且在固定点之间的中间部分用作反节点的情况下，响应于磁性反作用力，在整个定子中引起在特定频率下的振动和噪声。即，当电动车辆被驱动时，定子可以变形从而引起噪声和振动。为了抑制这种振动和噪声，日本专利申请公报第2005-304213号（JP-2005-304213-A）公开了使用端板挤压定子芯的整个外周边表面，使用压板挤压在定子芯的固定部分之间的中间部分，并且沿着周向方向以不相等的间隔布置定子芯的固定部分。JP-2005-304213-A因此提出抑制特定频率下的、定子芯的振动。

在用于结合马达的电动车辆的驱动装置中，转子的旋转引起齿槽扭矩，这引起振动和噪声。因此，在用于其中两个马达被安装在一个壳体中的电动车辆的驱动装置中，提出了通过以设定角度沿着旋转方向移位该两个转子的分别的组装位置以移位场激励时序而在转子旋转期间抑制振动和噪声（例如见日本专利申请公报第06-284665号（JP-06-284665-A））。

在由于当在电动车辆中应用再生制动时产生的再生扭矩引起的振动和车辆的结构振动之间的共振可以引起振动和噪声。为了在应用再生制动期间减小噪声，提出了在马达的振动频率和驱动范围的振动频率之间进行比较以在其中马达的振动频率和车辆的结构振动频率相互共振的驱动范围中减小再生扭矩。在另一方面，还提出了在其中马达的振动频率和车辆的结构振动频率并不相互共振的驱动范围中增加再生扭矩。提出了通过减小和增加再生扭矩而减小由再生扭矩引起的振动和噪声（例如见日本专利申请公报第2010-114978号（JP-2010-114978-A））。

在包括多个例如两个电动发电机的电动车辆驱动装置中，有时候带有相同尺寸的定子芯板被用于定子。在此情形中，该两个定子具有相同的特征频率。因此，该两个定子可以相互共振从而引起相当大的振动和噪声。

发明内容

本发明提供一种包括多个电动发电机的电动车辆驱动装置。

本发明的一个方面涉及一种用于电动车辆的驱动装置。该驱动装置包括壳体和安装在壳体中的多个电动发电机，每一个电动发电机包括电动发电机的定子在此处被固定到壳体的多个紧固部分，并且用于电动发电机中的一个的紧固部分的数目与用于其余的电动发电机中的至少一个的紧固部分的数目互质。

在本发明的一个方面，在定子的周向方向上，用于电动发电机中的该一个的紧固部分中的至少一个的位置可以从用于其余的电动发电机中的该至少一个的所有的紧固部分的位置偏移。在定子中的至少一个中，紧固部分可以被沿着定子的周向方向以不相等的间隔布置。每一个定子可以包括带有相同形状的定子芯板。

根据本发明的一个方面，由包括该多个电动发电机的电动车辆驱动装置引起的振动和噪声得以减小。

附图说明

将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点，以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的、用于电动车辆的驱动装置的概略截面视图；

图2示出根据本发明第一实施例的、用于电动车辆的驱动装置的定子的紧固部分的布置；并且

图3示出根据本发明第二实施例的、用于电动车辆的驱动装置的定子的紧固部分的布置。

具体实施方式

将在下面参考附图描述本发明的第一实施例。如在图1中所示，根据第一实施例的、用于电动车辆的驱动装置100包括壳体10与电动发电机20和30。电动发电机20和30被与中心线51共轴地安装在壳体10中。即，电动发电机20和30被安装在公共壳体10中。第一电动发电机20包括第一定子21和第一转子22。第二电动发电机30包括第二定子31和第二转子32。在第一实施例中，第一定子21的中心轴线51和第二定子31的中心轴线51相互一致。第一和第二定子21和31中的每一个包括通过堆叠薄的电磁钢板形成的定子芯、在定子芯中形成的多个狭槽，和插入分别的狭槽中的线圈。多个凸耳23和33被分别地设置在第一和第二定子21和31沿着轴向方向的一端处以沿着径向方向向外凸出。通过分别地将固定螺栓24和34贯穿地插入设置在凸耳23和33中的孔，定子21和31被紧固并且固定到壳体10。凸耳23和33用作用于分别地将定子21和31紧固并且固定到壳体10的紧固部分。在图1中，未示出连接到转子22和32以向车辆的驱动轮传递动力的动力传递机构，诸如行星齿轮。

通过堆叠相同的定子芯板（电磁钢板）形成第一和第二定子21和31。第一和第二定子21和31具有相同的外径和相同的内径。第一定子21的定子芯的狭槽的数目和形状也与第二定子31的定子芯的狭槽的数目和形状相同。在图1中，用于紧固的、定子21和31的凸耳23和33被设置在定子21和31的、沿着轴向方向彼此相对的分别的端表面上。然而，凸耳23和33可以被设置在定子21和31的、在同一侧上的分别的端表面上。

如在图2A中所示，用于将第一定子21紧固到壳体10的三个凸耳231到233沿着周向方向被以120°的间隔设置。凸耳231-233设置有分别的孔25。固定螺栓24被插入分别的孔25中以被紧固到壳体10。在图2中，附图标记52表示沿着水平方向的中心线。在第一实施例中，如在图2A中所示，第一凸耳231被布置在沿着竖直方向的中心线53穿过的、第一定子21上方的位置处。第二凸耳232被布置在沿着第一定子21的周向方向顺时针从第一凸耳231以120°移位的位置处。第三凸耳233被布置在沿着第一定子21的周向方向顺时针从第二凸耳232以120°移位的位置处。同时，如在图2B中所示，第二定子31包括四个凸耳331-334。凸耳331到334设置有分别的孔35。固定螺栓34被插入分别的孔35中以被紧固到壳体10。第一凸耳331被布置在从沿着竖直方向的中心线53穿过那里的、在第二定子31上方的位置沿着第二定子31的周向方向顺时针以角度θa移位的位置处。第二凸耳332被布置在沿着第二定子31的周向方向从第一凸耳331顺时针以角度θb移位的位置处。第三凸耳333和第四凸耳334关于中心轴线51分别地被与第一凸耳331和第二凸耳332相对地布置。应该指出，是θa两倍的角度并不与120°一致。

因此，第一定子21通过该三个凸耳231到233而被固定到壳体10。同时，第二定子31通过该四个凸耳331到334而被固定到壳体10。因此，沿着周向方向定子21和31的分别的特征频率是相互不同的。因此，当用于电动车辆的驱动装置100被驱动时在定子21和31中引起的分别的振动频率是相互不同的。因此，在第一实施例中，第一定子21和第二定子31不太可能相互共振，这减小了用于电动车辆的驱动装置100的振动和噪声。在第一实施例中，第一定子21的凸耳23的数目是三个，并且第二定子31的凸耳33的数目是四个。然而，本发明的实施例不限于此，并且凸耳23的数目可以与凸耳33的数目互质从而第一定子21的振动和第二定子31的振动并不相互共振。例如，第一定子21的凸耳23的数目可以是六个，并且第二定子31的凸耳33的数目可以是五个。在第一实施例中，该两个电动发电机20和30被安装在壳体10中。然而，安装在壳体10中的电动发电机的数目不限于两个，并且可以是三个或者更多。在此情形中，用于电动发电机中的一个的凸耳的数目可以与用于其余的电动发电机中的至少一个的凸耳的数目互质。此外，用于每一个电动发电机的凸耳的数目可以与用于其余的电动发电机中的每一个的凸耳的数目互质。

另外，在第一实施例中，第一定子21中的凸耳231到233的位置从第二定子31中的凸耳331到334的位置沿着周向方向偏移。这使得有效地抑制在第一定子21沿着周向方向的振动和第二定子31沿着周向方向的振动之间的共振成为可能。因此，用于电动车辆的驱动装置100的振动和噪声能够有效地减小。在第一实施例中，通过避免共振而减小了用于电动车辆的驱动装置100的振动和噪声。因此，不要求附接用于抑制振动和噪声的其它装置。这导致一种简单的构造。其它装置的实例包括隔音材料和声音绝缘材料。此外，不存在共振使得壳体10的变形更小，这提高了壳体10的刚度和可靠性。这消除了对于采取措施以增强壳体10的刚度的需要，这样减小了用于电动车辆的驱动装置100的尺寸和重量。这种措施的实例包括增加壳体10的壁厚、添加增强肋条和增加与壳体10的紧固力。

将参考图3描述本发明的第二实施例。与之前参考图1和2描述的第一实施例的那些相同的、第二实施例的构件由相同的附图标记表示从而相同的说明将不予重复。如在图3中所示，将被紧固到壳体10的第一定子21的凸耳23的数目是六个，并且第二定子31的凸耳33的数目是五个。

在第二实施例中，如在图3A中所示，第一定子21的第一凸耳231被布置在沿着竖直方向的中心线53穿过那里的、在第一定子21上方的位置处。第二凸耳232和第六凸耳236被布置在沿着第一定子21的周向方向分别地顺时针和逆时针从第一凸耳231以30°移位的位置处。第四凸耳234、第五凸耳235，和第三凸耳233关于中心轴线51分别地被与第一凸耳231、第二凸耳232，和第六凸耳236相对地布置。因此，沿着周向方向在第一凸耳231和第二凸耳232之间的间隔、沿着周向方向在第一凸耳231和第六凸耳236之间的间隔、沿着周向方向在第四凸耳234和第五凸耳235之间的间隔，和沿着周向方向在第四凸耳234和第三凸耳233之间的间隔彼此相等。同时，沿着周向方向在第二凸耳232和第三凸耳233之间的间隔和沿着周向方向在第五凸耳235和第六凸耳236之间的间隔不同于沿着周向方向在第一凸耳231和第二凸耳232之间的间隔（或者沿着周向方向在第一凸耳231和第六凸耳236之间的间隔）。

如在图3B中所示，第二定子31的第一凸耳331被布置在从沿着竖直方向的中心线53顺时针以角度θc移位的位置处。第二凸耳332到第五凸耳335被布置在沿着周向方向分别地以相互不同的角度θd到角度θg顺序地移位的位置处。即，该五个凸耳331到335全部沿着周向方向被以不相等的间隔布置。

在第二实施例中，如在之前参考图1和2描述的第一实施例中，沿着周向方向定子21和31的分别的特征频率是相互不同的。因此，当用于电动车辆的驱动装置100被驱动时在定子21和31中引起的分别的振动频率是相互不同的。因此，第一定子21和第二定子31不可能相互共振，这减小了用于电动车辆的驱动装置100的振动和噪声。另外，在第二实施例中，定子21和31的分别的凸耳23和33沿着周向方向被以不相等的间隔布置。因此，定子21和31起初不可能沿着周向方向振动。因此，与第一实施例相比较，振动和噪声能够进一步有效地受到抑制。

Claims

1.一种用于电动车辆的驱动装置，包括：

壳体；和

多个电动发电机，所述多个电动发电机被安装在所述壳体中，所述电动发电机中的每个电动发电机均包括多个紧固部分，所述电动发电机的定子在所述多个紧固部分处被固定到所述壳体，并且用于所述电动发电机中的一个电动发电机的所述紧固部分的数目与用于所述电动发电机中的其余电动发电机中的至少一个电动发电机的所述紧固部分的数目互质。

2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的驱动装置，其中，在所述定子的周向方向上，用于所述电动发电机中的所述一个电动发电机的所述紧固部分中的至少一个紧固部分的位置从用于所述电动发电机中的所述其余电动发电机中的所述至少一个电动发电机的所有的所述紧固部分的位置偏移。

3.根据权利要求2所述的用于电动车辆的驱动装置，其中，所述定子的中心轴线彼此一致。

4.根据权利要求1或2所述的用于电动车辆的驱动装置，其中，在所述定子中的至少一个定子中，所述紧固部分在所述定子的周向方向上以不相等的间隔布置。

5.根据权利要求1到3中的任一项所述的用于电动车辆的驱动装置，其中，所述定子包括定子芯板，所述定子芯板具有相同的形状。