CN112218775B - 电动车辆和用于电动车辆的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆驱动装置(10、110、210、310、410、510)，包括：电机壳体(40)，其能够围绕轮轴(31、331、431)转动并且容纳电动机(30)；以及冷却剂通道(51A、51B、251、331b、331c)，其延伸通过轴承(45)的径向内侧并且允许电机壳体(40)的外侧和电机壳体(40)的内侧彼此连通。

Description

电动车辆和用于电动车辆的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种电动车辆和用于电动车辆的驱动装置。
背景技术
JP2012-206710A提出了一种两轮式车辆(所谓的轮内电机系统的两轮式电动车辆)，其中，用于驱动后轮的电动机设置在后轮的轮轴上。在JP2012-206710A所公开的车辆中，电动机的转子和后轮在不使用减速机构的情况下连接。这种结构在轮内电机系统中称为直驱系统，并且具有的优点在于可以高效地驱动后轮，因为没有由减速机构引起的动力损失。
发明内容
技术问题
当电动机被驱动时，电动机的定子发出热量。在专利文献1的结构中，定子固定到轮轴并且不与具有高热耗散的构件接触。如此，当电动机的输出增大时，热量在电动机中迅速累积。
本公开的目的之一在于提出一种能够有效地冷却电动机的车辆驱动装置和电动车辆。
问题的解决方案
(1)本公开所提出的电动车辆驱动装置的示例包括：轮轴：电动机，其包括转子和定子，其中，转子能够围绕轮轴转动；轴承，其装配在轮轴的径向外侧；电机壳体，其由轮轴经由轴承来支撑，以便能够围绕轮轴转动，该电机壳体能够与转子一起转动并且容纳电动机；和冷却剂通道，其位于轴承的径向内侧并且允许电机壳体的外侧和电机壳体的内侧通过冷却剂通道彼此连通。该车辆驱动装置可以有效地冷却电动机。该车辆驱动装置的轮轴可以是后轮的轮轴或前轮的轮轴。配备有该车辆驱动装置的车辆可以是两轮式电动车辆、电动三轮车辆或电动四轮车辆。
(2)在根据(1)的车辆驱动装置中，冷却剂通道可以形成或设置在轮轴中。这允许通过简单的结构将冷却剂输送到电机壳体的内侧。“冷却剂通道设置在轮轴中”的示例是指在形成于轮轴中的槽或通孔中设置用作冷却剂通道的管。
(3)在根据(1)的车辆驱动装置中，轮轴可以具有在轮轴的轴向方向上延伸贯通轮轴的孔或形成于轮轴的外周表面中且在轮轴的轴向方向上延伸的槽。冷却剂通道可以是设置在该孔或槽中的管。这种结构消除了将形成于轮轴中的通道连接到管的需要。
(4)在根据(1)至(3)中任一项的车辆驱动装置中，冷却剂通道可以包括在围绕轮轴的周向方向上延伸并且沿着定子设置的环形通道。这种结构用于更有效地冷却电动机。
(5)根据(4)的车辆驱动装置，环形剂通道可以位于定子的径向内侧。通过这种结构，可以有效地使用定子内侧的空间。
(6)根据(4)或(5)的车辆驱动装置，定子可以经由设置在定子的径向内侧的定子框架固定到轮轴，并且环形通道可以形成在定子框架中。这种结构用于将热量从定子有效地传递到冷却剂。
(7)根据(4)或(5)的车辆驱动装置，环形通道可以在围绕轮轴的周向方向上延伸并且沿着定子延伸的管。这可以简化用于支撑定子的构件(比如定子框架)的结构。
(8)在根据(1)至(7)中任一项的车辆驱动装置中，除了冷却剂通道，连接到定子的电缆也可以位于轴承的径向内侧。
(9)在根据(8)的车辆驱动装置中，轮轴可以具有在轮轴的轴向方向上延伸贯通轮轴的孔或形成于轮轴的外周表面中且在轮轴的轴向方向上延伸的槽。电缆可以设置在该孔或槽中。这允许通过简单的结构将电缆连接到定子。
(10)在根据(8)的车辆驱动装置中，冷却剂通道和电缆可以从电机壳体的内侧沿着轮轴朝同一方向延伸。这种结构允许将冷却剂通道和电缆设置在车轮的同一侧(右侧或左侧)。因此，可以使得用于支撑这些构件的结构共用。
(11)在根据(10)的车辆驱动装置中，冷却剂通道可以是管，并且管和电缆可以设置在形成于轮轴中的共用的孔或槽中。相较于单独形成用于管的孔与用于电缆的孔的情况，通过这种结构，可以容易地形成轮轴。
(12)在根据(9)的车辆驱动装置中，电缆可以从电机壳体的内侧朝沿着轮轴的方向延伸，并且冷却剂通道可以从电机壳体的内侧沿着轮轴朝与电缆相反的方向延伸。这种结构用于减小形成于轮轴上的孔的直径。
(13)在根据(1)至(12)中任一项的车辆驱动装置中，车辆驱动装置可以包括支撑轮轴的后臂，冷却剂通道的至少一部分可以是管，并且后臂可以包括容纳该管的侧壳体。通过这种结构，侧壳体保护管。
(14)在根据(13)的车辆驱动装置中，轮轴可以具有在沿着轮轴的方向上位于电机壳体的外侧以及侧壳体的内侧的部分，并且冷却剂通道可以延伸通过轮轴的该部分。这种结构可以防止水和油通过形成于轮轴上的孔或槽进入电机壳体。
(15)一种电动车辆，其包括根据(1)至(14)中任一项的车辆驱动装置。
附图说明
图1是本公开所提出的电动车辆的示例的侧视图；
图2是图1所示的车辆驱动装置的立体图；
图3A是沿着图1中的线III-III所截取的车辆驱动装置的横截面图；
图3B是图3A所示的电动车辆和定子框架的侧视图；
图3C是图3A所示的轮轴的横截面图；
图3D是图3A的放大图；
图4A是示出车辆驱动装置的另一示例的横截面图；
图4B是图4A所示的电动机的侧视图；
图5A是示出车辆驱动装置的又一示例的横截面图；
图5B是图5A所示的电动机的侧视图；
图6A是示出车辆驱动装置的又一示例的横截面图；
图6B是图6A所示的轮轴的横截面图；
图7是示出车辆驱动装置的又一示例的横截面图；和
图8是示出车辆驱动装置的又一示例的横截面图。
具体实施方式
下面，将描述本公开所提出的电动车辆和电动车辆驱动装置的示例。在本说明书中，描述了两轮式电动车辆1和用于驱动两轮式电动车辆1的车辆驱动装置10，作为电动车辆和电动车辆驱动装置的示例。电动车辆可以是三轮式电动车辆或四轮式电动车辆。
在图1和图2中，箭头Y1和Y2分别表示向前和向后方向，而箭头Z1和Z2分别表示向上和向下方向。图2中所示的X1方向和X2方向分别指示向右和向左方向。
[整个车辆]
如图1所示，两轮式电动车辆1具有前轮2、支撑前轮2的前叉3和连接到前叉3的上部的车把4。握把4a设置在车把4的右端和左端处。例如，握把中的一者(右握把4a)是加速握把。稍后将会描述的电动机30的输出(参见图3A)可以通过右握把4a来调节。车座5布置在车把4的后方。两轮式电动车辆1是所谓的踏板型车辆，并且包括在车座5与前叉3之间放置骑行者的脚的空间和脚踏板6。两轮式电动车辆1可以不是踏板型车辆。也就是说，两轮式电动车辆1可以是骑行者能够在将车身保持在骑行者的腿之间的同时来骑行的车辆。
[后轮、后臂和后轮轮轴]
如图1所示，两轮式电动车辆1的后部具有后轮20和后臂70，后臂70支撑后轮20，使得后轮20可以竖直移动。轮胎13附接到后轮20。枢转轴9(参见图2)设置在后臂70的前端处。后臂70经由枢转轴9连接到车身框架，并且可以围绕枢转轴9竖直移动。后臂70支撑后轮20的轮轴31(参见图3A)。
在两轮式电动车辆1的示例中，后臂70仅布置在后轮20的右侧或左侧中的一侧上并且支撑轮轴31。具体而言，如图2所示，后臂70仅布置到后轮20的左侧。这种结构允许操作者例如在维护工作期间容易地接近电动机30，并且从而提高维护工作效率。
如图2所示，后臂70具有从枢转轴9的左部向后延伸的左臂71和从枢转轴的右部向后延伸的右臂79。左臂71的后部(更具体而言，稍后将要描述的臂后构件72)设置在后轮20的左侧，并且保持后轮20的轮轴31。左臂71的后部具有圆柱形部72a，并且轮轴31的左部插入到该部72a中(参见图3A，该部72a在下文中称为“轮轴保持件”)。右臂79比左臂71短，并且右臂79的后端未到达轮轴31。后臂70的结构不限于图2所示的示例。例如，如稍后将要描述的，右臂79和左臂71可以分别保持轮轴31的右部和左部。
如图3A所示，轮轴31装配在后臂70的轮轴保持件72a的内侧并且不能转动。例如，沿着轮轴31的轴向方向(x1-x2)，在轮轴31的外周表面和后臂70的轮轴保持件72a的内周表面中形成键槽。键38(接合构件)装配在这些键槽中。这防止轮轴31相对于轮轴保持件72a转动。螺母39附接到轮轴31的端部。螺母39在轴向方向上位于轮轴保持件72a的外部，并且将轮轴保持件72a固定到轮轴31。更具体而言，螺母39位于轮轴保持件72a的左侧并且防止轮轴保持件72a从轮轴31向左侧脱落。用于将轮轴31固定到后臂70的结构不限于图3A所示的示例。在两轮式电动车辆1的示例中，在螺母39的内侧设置有用作稍后将要描述的冷却剂通道的部件的管51A和51B。
[电动机]
如图3A所示，两轮式电动车辆1具有驱动后轮20的电动机30。电动机30设置在轮轴31上，并且位于后轮20的内侧。也就是说，两轮式电动车辆1是轮内电机车辆。两轮式电动车辆1具有电池(未示出)和逆变器。从电池供应的直流电由逆变器转换成交流电并且供应给电动机30。用于驱动两轮式电动车辆1的车辆驱动装置10具有后轮20、轮轴31和用于驱动后轮20的电动机30。后臂70也是车辆驱动装置10的部件。
如图3A所示，电动机30具有定子33和能够围绕轮轴31的轴线A1转动的转子34。定子33具有设置在轮轴31的周向方向上的多个铁芯33a。线圈33b缠绕在每个铁芯33a周围。转子34具有设置在轮轴31的周向方向上的多个磁体34a。磁体34a固定到用作后轮20的轮毂的、稍后将要描述的电机壳体40，并且与电机壳体40及后轮20一体地转动。在车辆驱动装置10的示例中，转子34相对于定子33位于轮轴31的径向外侧并且与定子33径向相对。也就是说，电动机30是径向间隙型电动机。不同于两轮式电动车辆1的示例，电动机30可以是定子33和转子34在轮轴31的轴向方向上彼此相对的轴向间隙型电动机。
如图3B所示，定子33由固定到轮轴31的定子框架32来支撑。换句话说，定子33经由定子框架32固定到轮轴31。
如图3B所示，定子框架32在定子框架32的径向内侧上具有圆柱形的内固定部32a。轮轴31装配到内固定部32a中，而内固定部32a固定到轮轴31。内固定部32a例如焊接到轮轴31的外周表面。定子框架32具有从内固定部32a沿径向向外延伸的连接部32b。
如图3A所示，定子框架32在定子框架32的径向外侧上具有环形的定子安装部32c，定子安装部32c对中在轮轴31的轴线A1上。定子安装部32c固定到连接部32b，并且经由连接部32b连接到内固定部32a。定子33固定到定子安装部32c。更具体而言，多个铁芯33a固定到定子安装部32c的外周表面。铁芯33a例如焊接到定子安装部32c的外周表面。定子框架32由比如铁和铝之类的金属形成。在定子安装部32c中，形成有作为稍后将要描述的冷却剂通道的一部分的环形通道32e。
[电机壳体和其支撑结构]
如图3A所示，车辆驱动装置10具有容纳电动机30的电机壳体40。电机壳体40具有覆盖电动机30的右侧的右壳体41和覆盖电动机30的左侧的左壳体42。右壳体41和左壳体42在左右方向上彼此固定。例如，壳体41和42通过螺钉彼此固定。转子34的磁体34a固定到电机壳体40(在车辆驱动装置10的示例中为左壳体42)的内周表面。壳体41和42是一体形成的构件。也就是说，在车辆驱动装置10的示例中，电机壳体40由两个构件形成。不同于车辆驱动装置10的示例，电机壳体40可以由三个构件形成。
在车辆驱动装置10的示例中，后轮20的轮辋21和电机壳体40是单独形成的构件。如图3A所示，轮辋21通过比如螺钉和螺栓之类的固定工具43附接到电机壳体40的外侧。如此，后轮20可以从电机壳体40移除。不同于车辆驱动装置10的示例，电机壳体40可以形成为后轮20的一部分。例如，右壳体41和左壳体42中的一者可以与后轮20一体形成。
如图3A所示，轴承45和46装配到轮轴31。电机壳体40由轮轴31经由轴承45和46来支撑，并且后轮20和电机壳体40一体地围绕轮轴31转动。
左壳体42的左壁42a上形成有供轮轴31延伸通过的开口。轴承45设置在开口的内周表面与轮轴31之间。轴承46装配到轮轴31的端部(在两轮式电动车辆1的示例中为轮轴31的右端)。右壳体41的右壁41a具有凹部，而轴承46设置在凹部内侧。轮轴31不贯穿右壳体41。右壁41a是位于电动机30的右方的壁。左壁42a是位于电动机30的左方的壁。
右壳体41具有形成在右壁41a的外周边缘上的外周部41b。左壳体42具有形成在左壁42a的外周边缘上并且围绕电动机30的外周部42b。磁体34a固定到外周部42b的内表面。左壳体42的外周部42b和右壳体41的外周部41b彼此固定。
[冷却剂通道的概述]
车辆驱动装置10具有用于在电机壳体40内侧输送冷却剂的冷却剂通道。冷却剂通道允许电机壳体40的内侧和外侧通过冷却剂通道彼此连通，并且位于支撑电机壳体40的轴承45的内侧。通过使用这种冷却剂通道，可以提高电动机30的冷却性能。在车辆驱动装置10的示例中，冷却剂通道的一部分是管51A和51B。如图3A所示，贯通通道31b形成在轮轴31中。贯通通道31b位于轴承45的径向内侧并且在轴向方向上延伸。管51A和51B延伸通过贯通通道31b。下面，将这种贯通通道31b称为“轮轴贯通通道”。冷却剂通道部分地包括在围绕轮轴31的周向方向上延伸并且沿着定子33设置的环形通道32e。环形通道32e可以有效地冷却电动机30。在车辆驱动装置10的示例中，环形通道32e形成在定子框架32的定子安装部32c中。管51A和51B来的一端连接到环形通道32e。
冷却剂通道包括将冷却剂的热量释放到外侧空气的散热器(未示出)和挤出冷却剂的泵。散热器和泵位于比轮轴31更靠前处。例如，散热器由车身框架支撑。冷却剂通道包括用于将冷却剂从散热器输送到电动机30(例如，从散热器输送到环形通道32e)的通道和用于使冷却剂从电动机30返回到散热器(例如，从环形通道32e返回到散热器)的通道。在车辆驱动装置10的示例中，如图3A所示，管51A是用于将冷却剂从散热器输送到环形通道32e的馈送管，而管51B是用于使冷却剂从环形通道32e返回到散热器的返回管。
管51A和51B例如由树脂(例如，聚乙烯或聚丙烯)或金属(例如，不锈钢或钢)形成。管51A和51B可以由柔性材料(例如，橡胶)形成。在纵向方向上连接的多个管可以分别用作馈送管51A和返回管51B。冷却剂例如可以是水或专用油。
冷却剂通道的结构可以不限于车辆驱动装置10的示例。例如，可以在轮轴31的外周表面上形成在轮轴31的轴向方向上且在轴承45的内侧延伸的槽。管51A和51B可以设置在这种槽中。作为另一示例，可以在轴承45的内周表面与轮轴31之间装配圆柱形构件。可以在圆柱形构件中形成用于供管51A和51B穿过的通孔或槽。作为又一示例，形成于轮轴31中的贯通通道可以用作冷却剂通道。在这种情况下，从散热器延伸的管可以连接到贯通通道的一端，而贯通通道的另一端可以经由另一个管连接到环形通道32e。
[轮轴贯通通道和管]
如上所述，在车辆驱动装置10的示例中，轮轴贯通通道31b形成在轮轴31中，而管51A和51B设置在轮轴贯通通道31b内侧。这允许通过简单的结构将冷却剂输送到电机壳体40的内侧。此外，电机壳体40的内侧和外侧通过连续的管51A和连续的管51B连通，并且因此可以可靠地防止外来物质进入冷却剂。
如图3A所示，轮轴贯通通道31b的一个开口端31e位于电机壳体40的外侧。下面将该开口端31e称为“外部开口端”。外部开口端31e位于比后臂70的轮轴保持件72a的更靠左处。也就是说，外部开口端31e在轴向方向上形成在轮轴保持件72a的外侧。如此，管51A和51B在轴承45和轮轴保持件72a的内侧延伸。在车辆驱动装置10的示例中，外部开口端31e形成在轮轴31的端面中。如此，管51A和51B从轮轴31通过螺母39的内侧延伸到散热器。不同于车辆驱动装置10的示例，外部开口端31e可以形成在轮轴31的外周表面中。
如图3D所示，轮轴贯通通道31b的其他开口端31c和31d形成在轮轴31的外周表面中并且位于电机壳体40内侧。下面将开口端31c和31d称为“内部开口端”。内部开口端31c和31d位于在轴向方向上彼此间隔设置的轴承45和46之间。如上所述，定子框架32的内固定部32a固定到轮轴31的外周表面。内部开口端31c和31d形成为避开内固定部32a。
如图3A和图3D所示，轴承45位于定子框架32的左侧，而后臂70的轮轴保持件72a位于轴承45的更靠左处。轮轴贯通通道31b的内部开口端31c和31d在轴向方向上隔着定子框架32形成在轴承45的相反侧上，并且位于定子框架32与轴承46之间。内部开口端31c和31d的这种布置允许将轴承45布置得更靠右。因此，后臂70的轮轴保持件72a可以在轴向方向上朝向轮轴31的中心延伸。这用于提高轮轴保持件72a支撑轮轴31的强度。
在车辆驱动装置10的示例中，轴承45位于定子框架32的内固定部32a附近并且位于定子33的径向内侧。也就是说，当在垂直于轮轴31的方向上观察时，轴承45的至少一部分与定子33重叠。定子框架32的内固定部32a和连接部32b相对于后轮20的中心C1在轴向方向上向右偏移。轴承45和定子框架32的位置不限于车辆驱动装置10的示例。例如，定子框架32的内固定部32a可以设置在后轮20和电动机30的中心C1处。
在车辆驱动装置10的示例中，可以在左壳体42的左壁42a中形成向左开口的凹部。制动装置61设置在该凹部中。轮轴贯通通道31b以及管51A和51B位于制动装置61的径向内侧。例如，制动装置61是鼓形制动器，但也可以是其他类型的制动装置(例如，盘形制动器)。
在车辆驱动装置10的示例中，在轮轴31中形成两个内部开口端31c和31d(参见图3D)。如图3B所示，馈送管51A和返回管51B分别从内部开口端31c和31d径向朝向环形通道32e延伸。在定子框架32的定子安装部32c中形成有与环形通道32e连通的连接管部(接头部)32g和32h(参见图3A)。连接管部32g和32h从定子安装部32c朝向轮轴31径向突出。馈送管51A和返回管51B分别连接到连接管部32g和32h。
如图3B所示，连接管部32g和32h中的一者布置得比轮轴31更高，而另一者布置得比轮轴31更低。连接管部32g和32h的这种位置允许冷却剂容易地散布到整个环形通道32e，从而提高冷却性能。在车辆驱动装置10的示例中，连接管部32g和32h隔着轮轴31位于彼此的相反侧上。更具体而言，连接管部32g从环形通道32e的最下部分向上延伸。另一方面，连接管部32h从环形通道32e的最上部分向下延伸。
如图3D所示，内部开口端31c根据连接管部32g的位置形成在轮轴31的外周表面的最下部分处。馈送管51A从内部开口端31c向下延伸以连接到连接管部32g。类似地，内部开口端31d根据连接管部32h的位置形成在轮轴31的外周表面的最上部分处。返回管51B从内部开口端31d向上延伸以连接到连接管部32h。此外，类似于内部开口端31c和31d，连接管部32g和32h相对于后轮20的中心C1向右偏移。这可以简化管51A和51B的布局。
轮轴贯通通道31b具有在内部开口端31c和31d附近朝向轮轴31的外周表面倾斜延伸的两个通道。这种结构便于将管51A和51B插入到轮轴贯通通道31b中。
连接管部32g和32h的位置和内部开口端31c和31d的位置不限于车辆驱动装置10的示例。例如，连接管部32g和32h两者可以从环形通道32e的最下部分向上延伸。在这种情况下，环形通道32e可以划分为两个通道。也就是说，环形通道32e可以划分为连接到连接管部32g的通道和连接到连接管部32h的通道。这两个通道可以在其最上部分处彼此连接。在这种情况下，馈送管51A和返回管51B可以离开共用的内部开口端并且朝向连接管部延伸。
[环形通道]
如上所述，环形通道32e形成在定子框架32中。更具体而言，环形通道32e形成在定子框架32的定子安装部32c中。这种结构可以减小定子33与冷却剂之间的距离。因此，来自定子33的热可以高效地传递到冷却剂。
在车辆驱动装置10的示例中，定子安装部32c位于定子33的径向内侧，并且因此环形通道32e也位于定子33的径向内侧。也就是说，通过使用形成在定子33内侧的空间来提供环形通道32e。换句话说，环形通道32e可以在不改变电动机30的直径的情况下来设置。
如图3D所示，定子安装部32c具有主体32i和罩盖32j，主体32i连接到径向延伸的连接部32b的外周部，罩盖32j附接到定子33的内周表面。主体32i和罩盖32j是单独形成的构件。主体32i和罩盖32j彼此结合，并且在其之间形成环形通道32e。更具体而言，主体32i具有环形内壁32k和形成在内壁32k的边缘处的侧壁32m。罩盖32j具有与主体32i的内壁32k径向相对的外壁32n和在轴向方向上与主体的侧壁32m相对的侧壁32p。这四个壁32k、32m、32n和32p形成具有矩形横截面的环形通道32e。
环形通道32e在周向方向上形成在轮轴31的整个圆周上。换句话说，如图3B所示，环形通道32e360度地围绕轮轴31。如此，可以有效地冷却电动机30。
在车辆驱动装置10的示例中，定子安装部32c在轴向方向上具有比定子33的铁芯33a略微更大的宽度。如此，形成在定子安装部32c内侧的环形通道32e可以在轴向方向上具有对应于铁芯33a的宽度。换句话说，环形通道32e在轴向方向上具有与铁芯33a基本相同的宽度。
环形剂通道32e的结构可以不限于图3所示的车辆驱动装置10的示例。如稍后将要描述的，环形通道可以不形成在定子框架32本身中，并且管51A和51B可以沿着定子安装部32c的内周表面延伸以便形成环形通道。作为另一示例，环形通道32e可以形成在不同于定子框架32并且专用于环形通道32e的构件中。作为又一示例，环形通道不必位于定子33的径向内侧。例如，如果电动机30是轴向间隙型电动机，则环形通道可以设置在定子的侧部上。
[电缆的布置]
如图3A所示，电缆35连接到电动机30。电缆35包括连接到定子33的线圈33b的多个电线。电缆35可以包括连接到用于检测电动机30的转速的传感器的电线。类似于管51A和51B，电缆35位于轴承45的径向内侧，并且从电动机30延伸到电机壳体40的外侧。
在车辆驱动装置10的示例中，如图3C所示，电缆35以及管51A和51B设置在共用的轮轴贯通通道31b上。根据这种结构，例如，相比于除了用于管51A和51B的轮轴贯通通道31b之外还在轮轴31中形成用于电缆35的专用贯通通道的结构，可以以简化的方式形成轮轴31。在车辆驱动装置10的示例中，管51A和51B比电缆35更细。不同于车辆驱动装置10的示例，管51A和51B可以比电缆35更粗。
不同于车辆驱动装置10的示例，可以在轮轴31的外周表面中形成在轴向方向上延伸的槽。电缆35可以设置在这种槽中。作为另一示例，可以在轴承45的内周表面与轮轴31之间装配圆柱形构件。可以在圆柱形构件中形成供电缆35穿过的贯通孔。在这种情况下，可以在圆柱形构件中形成供电缆35穿过的贯通孔和供管51A和51B穿过的贯通孔。
[侧壳体]
如图3A所示，电缆35以及管51A和51B从电机壳体40的内侧沿同一方向延伸。在车辆驱动装置10的示例中，电缆35以及管51A和51B从电机壳体40的内侧朝左方延伸，并且从轮轴31朝左方延伸。根据这种结构，可以使得在电机壳体40外侧对电缆35以及管51A和51B的支撑和突出共用。
在车辆驱动装置10的示例中，电缆35以及管51A和51B延伸到后臂70所在的位置处(具体为左侧)。侧壳体70H形成在电机壳体40的左侧。侧壳体70H形成在左臂71的后部中，并且与轮轴31一起相对于车身框架上下移动。轮轴贯通通道31b的外部开口端31e位于侧壳体70H的内侧。这种结构防止水和油通过轮轴贯通通道31b进入电机壳体40。这种结构可以保护管51A和51B以及电缆35。此外，侧壳体70H是后臂70的一部分，并且因此可以减少部件的数量。
如图3A所示，在车辆驱动装置10的示例中，侧壳体70H包括臂后构件72和罩盖构件73。臂后构件72是左侧开口的箱状构件。罩盖构件73位于臂后构件72的左侧，并且封闭臂后构件72的开口。臂后构件72和罩盖构件73在左右方向上接合。换句话说，臂后构件72的左边缘和罩盖构件73的右边缘通过比如螺钉和螺栓之类的固定件彼此固定。轮轴保持件72a形成在臂后构件72上。
如图2所示，左臂71具有形成为圆柱形状的臂前构件75。例如，管51A和51B通过侧壳体70H的内侧和臂前构件75的内侧延伸到散热器。电缆35通过侧壳体70H的内侧和臂前构件75的内侧向前延伸。电缆35连接到控制器(逆变器)，该控制器输出待供应到电动机30的驱动动力。控制器通过另一线缆连接到电池。比如控制器(逆变器)之类的其他电气部件可以设置在侧壳体70H中。
[其他示例]
图4A和图4B是示出本公开所提出的车辆驱动装置的另一示例的横截面图。关于图4A和图4B所示的车辆驱动装置110的元件(构件和部件)，与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的元件相同的元件由与图3A至图3D中相同的附图标记来表示。下面，将聚焦于与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的不同点进行说明，而未描述的事项与车辆驱动装置10的事项相同。
如图4B所示，在车辆驱动装置110中，定子框架32的定子安装部32c具有用于将冷却剂输送到环形通道32e的连接管部132、和用于使冷却剂返回到散热器的连接管部132h。连接管部132g和132h相对于轮轴31布置在同一方向上。具体而言，连接管部132g和132h布置得比轮轴31更低。更具体而言，连接管部132g和132h布置在定子安装部32c的最下部分附近。定子安装部32c具有在两个连接管部132g和132h之间的分隔部132r。如此，形成在定子安装部132c中的环形通道32e经由定子安装部32c的上部从连接管部312g延伸到另一连接管部132h。
如图4A所示，车辆驱动装置110具有延伸通过形成于轮轴31中的轮轴贯通通道31b的馈送管51A和返回管51B。管51A和51B从形成于轮轴31中的轮轴贯通通道31b的内部开口端31c沿同一方向延伸。也就是说，管51A和51B从形成于轮轴31中的轮轴贯通通道31b的内部开口端31c向下延伸。管51A和51B分别连接到连接管部132g和132h。
图5A和图5B是示出本公开所提出的车辆驱动装置的另一示例的横截面图。关于图5A和图5B所示的车辆驱动装置210的元件(构件和部件)，与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的元件相同的元件由与图3A至图3D中相同的附图标记来表示。下面，将聚焦于与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的不同点进行说明，而未描述的事项与车辆驱动装置10的事项相同。
如图5A所示，车辆驱动装置210具有管251，管251延伸通过形成于轮轴31中的轮轴贯通通道31b并且用作冷却剂通道。管251包括作为上述环形通道的环形管251e。环形管251e沿着定子33形成并且在轮轴31的周向方向上延伸。具体而言，环形管251e设置在定子33的径向内侧并且沿着定子33的内周表面延伸。在车辆驱动装置210中，定子33附接到定子框架32的定子安装部232c的外周表面。环形管251e与定子安装部232c的内周表面接触。环形通道32e不形成在定子安装部232c中。相较于其中形成有环形通道32e的定子框架32，车辆驱动装置210可以简化定子框架232的结构。
管251在离开轮轴31的内部开口端31c之后围绕轮轴31环绕多次。由于这个原因，如图5A所示，多个环形管251e设置在轴向方向上。布置在轴向方向上的多个环形管251e优选地在轴向方向上具有对应于定子33的总宽度。更具体而言，布置在轴向方向上的多个环形管251e优选地在轴向方向上具有对应于定子33的铁芯33a的总宽度。管251从环形管251e返回到内部开口端31c和轮轴贯通通道31b。管251还具有散热器和泵。
环形管251e可以压靠在定子安装部232c的内周表面上。环形管251e例如是金属管。在这种情况下，环形管251e沿径向向内略微缩回并且放置在定子安装部232c内侧。以这种方式，环形管251e压靠在定子安装部232c的内周表面上。
管251可以由多个不同材料的管连接而形成。也就是说，管251可以通过将由树脂形成的管和由金属形成的管连接而形成。例如，环形管251e可以由金属形成，而其设置在轮轴31的轮轴贯通通道31b内侧的一部分可以由树脂形成。
图6A和图6B是示出本公开所提出的车辆驱动装置的另一示例的横截面图。关于图6A和图6B所示的车辆驱动装置310的元件(构件和部件)，与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的元件相同的元件由与图3A至图3D中相同的附图标记来表示。下面，将聚焦于与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的不同点进行说明，而未描述的事项与车辆驱动装置10的事项相同。
在车辆驱动装置310中，馈送通道331b和返回通道331c形成在轮轴331中而非上述的轮轴贯通通道31b中。换句话说，贯通通道本身用作通道331b和331c。这消除了设置通过贯通通道31b的管的需要，并且因此用于简化车辆驱动装置310的组装工作。通道331b和331c在轮轴331的轴向方向上延伸，位于轴承45的径向内侧，并且位于后臂70的轴保持部72a的径向内侧。如图6B所示，轮轴331中形成有轮轴贯通通道331d。电缆35延伸通过贯通通道331d。
馈送通道331b的一个开口端(位于电机壳体40外侧的外部开口端)连接到馈送管51A。例如，连接管339A装配到外部开口端，而馈送管51A连接到连接管339A。馈送通道331b的另一个开口端(位于电机壳体40内侧的外部开口端)通过管51C连接到连接管部32g。例如，连接管339B装配到馈送通道331b的内部开口端，而管51C连接到连接管339B。
返回通道331c的一个开口端(布置在电机壳体40外侧的外部开口端)连接到返回管51B。例如，连接管339C装配到外部开口端，而返回管51B连接到连接管339C。返回通道331c的另一个开口端(位于电机壳体40内侧的外部开口端)通过管51D连接到连接管部32h。例如，连接管339D装配到返回通道331c的内部开口端，而管51D连接到连接管339D。
冷却剂离开散热器并且流动通过馈送管51A、馈送通道331b和管51C进入环形通道32e。在流动通过环形通道32e之后，冷却剂流动通过管51D、返回通道331c和返回管51B，并且返回到散热器。
图7是示出本公开所提出的车辆驱动装置的另一示例的横截面图。关于图7所示的车辆驱动装置410的元件(构件和部件)，与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的元件相同的元件由与图3A至图3D中相同的附图标记来表示。下面，将聚焦于与图3A至图3D所示的车辆驱动装置10的不同点进行说明，而未描述的事项与车辆驱动装置10的事项相同。
车辆驱动装置410包括轮轴431。车辆驱动装置410具有后臂，该后臂包括设置在后轮20的左侧上的左臂和设置在后轮20的右侧上的右臂。如图7所示，轮轴431的左部由作为左臂的后部的轮轴保持件472a支撑，而轮轴431的右部由作为右臂的后部的轮轴保持件479a支撑。
轮轴431中形成有轮轴贯通通道431b。轮轴贯通通道431b具有两个外部开口端，作为位于电机壳体40的外侧的开口端。也就是说，轮轴贯通通道431b具有朝轮轴431的左侧开口的外部开口端431c和朝轮轴431的右侧开口的外部开口端431d。轮轴贯通通道431b从位于电机壳体40内侧的开口端431e和431f延伸到左侧的外部开口端431c，并且位于左轴承45的径向内侧和位于轮轴保持件472a的径向内侧。此外，轮轴贯通通道431b从位于电机壳体40内侧的开口端431e和431f延伸到右侧的外部开口端431d，并且位于右轴承46的径向内侧和位于轮轴保持件479a的径向内侧。
馈送管51A连接到形成有环形通道32e的定子安装部32c的连接管部32g。馈送管51A从内部开口端431f进入轮轴贯通通道431b，并且从一个外部开口端(在图7的示例中为左外部开口端431c)离开轮轴贯通通道431b。返回管51B连接到定子安装部32c的连接管部32h。返回管51B从内部开口端431e进入轮轴贯通通道431b，并且从另一外部开口端(在图7的示例中为右外部开口端431d)离开轮轴贯通通道431b。与图7的示例相反，馈送管51A可以从右外部开口端431d离开轮轴贯通通道431b，而返回管51B可以从左外部开口端431c离开轮轴贯通通道431b。
电缆35通过轮轴贯通通道431b从电机壳体40的内侧延伸到外侧。在图7的示例中，电缆35与馈送管51A一起从左外部开口端431c离开轮轴贯通通道431b。
图8是示出本公开所提出的车辆驱动装置的又一示例的横截面图。关于图8所示的车辆驱动装置510的元件(构件和部件)，与图7所示的车辆驱动装置410的元件相同的元件由与图7中相同的附图标记来表示。下面，将聚焦于与图7所示的车辆驱动装置410的不同点进行说明，而未描述的事项与车辆驱动装置410的事项相同。
在车辆驱动装置510中，类似于车辆驱动装置410，轮轴431的右部和左部由后臂来支撑。在车辆驱动装置510中，两个管51A和51B沿同一方向延伸，该方向与电缆35的延伸方向相反。具体而言，管51A和51B从电机壳体40的内侧向右延伸通过轮轴贯通通道431b。另一方面，电缆35从电机壳体40的内侧向左延伸通过轮轴贯通通道431b。
图7和图8所示的车辆驱动装置410和510各自不包括位于电机壳体40的侧向方向上的侧壳体，但是其可以包括位于电机壳体40的侧向方向上的侧壳体70H，类似于图3A所示的车辆驱动装置10。在这种情况下，侧壳体70H可以设置在电机壳体40的右侧和左侧上。左侧壳体70H可以覆盖轮轴431和外部开口端431c的左部。右侧壳体70H可以覆盖轮轴431和外部开口端431d的右部。
(1)车辆驱动装置10、110、210、310、410和510包括：轮轴31、331和431；电动机30，其包括固定到轮轴31、331和431的定子33和能够围绕轮轴31、331和431转动的转子34；轴承45，其装配在轮轴31、331和431的径向外侧；电机壳体40，其由轮轴31、331和431经由轴承45来支撑，以便能够围绕轮轴31、331和431转动，电机壳体40能够与转子34一起围绕轮轴31、331和431转动并且容纳电动机30；和冷却剂通道51A、51B、251、331b和331c，其位于轴承45的径向内侧并且允许电机壳体40的外侧和电机壳体40的内侧通过冷却剂通道彼此连通。车辆驱动装置10、110、210、310、410和510可以有效地冷却电动机30。
(2)冷却剂通道51A、51B、251、331b和331c形成或设置在轮轴31和331上。这允许通过简单的结构将冷却剂输送到电机壳体40的内侧。
(3)轮轴31具有在轮轴31的轴向方向上延伸并且贯穿轮轴31的贯通通道31b。冷却剂通道51A、51B和251是设置在孔或槽中的管。这种结构消除了将形成于轮轴中的通道连接到管的需要。替代地，轮轴31可以具有在轮轴31的轴向方向上延伸并且形成于轮轴31的外周表面中的槽。作为冷却剂通道51A、51B和251的管可以设置在该槽中。
(4)冷却剂通道包括在围绕轮轴的周向方向上延伸并且沿着定子33设置的环形通道32d和251e。这种结构用于更加有效地冷却电动机30。
(5)环形通道32e和251e位于定子33的径向内侧。通过这种结构，可以有效地使用定子33内侧的空间。
(6)定子33通过设置在定子33的径向内侧的定子框架32固定到轮轴31，并且环形通道32e形成在定子框架32中。这种结构用于将热量从定子33有效地传递到冷却剂。
(7)环形通道251e是在围绕轮轴31的周向方向上延伸并且沿着定子延伸的管。这可以简化用于支撑定子33的构件(比如定子框架32)的结构。
(8)除了冷却剂通道51A、51B、251、331b和331c，连接到定子33的电缆35也位于轴承45的径向内侧。
(9)轮轴31和331具有在轮轴31和331的轴向方向上延伸贯通轮轴31和331的孔31b和331d。电缆35布置在孔31b和331d中。这允许通过简单的结构将电缆35连接到定子33。可以在轮轴31和331的外周表面上形成槽，而电缆35可以布置在这种槽中。
(10)冷却剂通道51A、51B、251、331b和331c与电缆35从电机壳体40的内侧沿着轮轴31和331朝同一方向延伸。这种结构允许将冷却剂通道51A、51B、251、331b和331c以及电缆35相对于车轮设置在同一侧(右侧或左侧)。因此，可以使得用于支撑这些构件的结构共用。
(11)冷却剂通道51A、51B和251是管，并且管51A、51B和251以及电缆35设置在形成于轮轴31中的同一个孔31b中。相较于用于管的孔与用于电缆的孔单独形成的情况，通过这种结构，可以容易地形成轮轴。
(12)电缆35可以从电机壳体40的内侧朝沿着轮轴431的方向延伸，并且冷却剂通道51A和51B可以从电机壳体40的内侧沿着轮轴431朝与电缆35相反的方向延伸。这种结构用于减小形成于轮轴431中的孔的直径。
(13)车辆驱动装置包括支撑轮轴31、331和431的后臂70，冷却剂通道的至少一部分为管，并且后臂70包括用于容纳该管的侧壳体70H。通过这种结构，侧壳体70H保护管。
(14)轮轴31、331和431可以具有在沿着轮轴31、331和431的方向上位于电机壳体40外侧和壳体70H内侧的部分，并且冷却剂通道51A、51B和251可以穿过轮轴31、331和431的该部分。这种结构可以防止水和油通过形成于轮轴31、331和431中的孔或槽进入电机壳体40。
(15)包括车辆驱动装置10、110、210、310、410和510的电动车辆可以有效地冷却电动机30。
[修改例]
本公开所提出的车辆驱动装置不限于以上描述的车辆驱动装置10、110、210、310、410和510。
例如，可以制备不同的构件以用于定子框架32和环形管251e。环形通道可以形成在这些不同的构件中。
可以使用绝缘材料作为冷却剂。在这种情况下，冷却剂可以从冷却剂通道散布到电机壳体40中。

Claims (13)

1.一种电动车辆驱动装置，包括：
轮轴；
电动机，其包括转子和定子，所述转子能够围绕所述轮轴转动；
轴承，其装配在所述轮轴的径向外侧；
电机壳体，其由所述轮轴经由所述轴承来支撑，以便能够围绕所述轮轴转动，所述电机壳体能够与所述转子一起转动并且容纳所述电动机；和
冷却剂通道，其位于所述轴承的径向内侧并且允许所述电机壳体的外侧和所述电机壳体的内侧通过所述冷却剂通道彼此连通，其中，所述冷却剂通道的至少一部分为管，所述轮轴包括在沿着所述轮轴的方向上位于所述电机壳体的外侧的部分，
其特征在于，
所述电动车辆驱动装置还包括支撑所述轮轴的后臂，所述后臂包括用于容纳所述管的侧壳体，
所述轮轴的在沿着所述轮轴的方向上位于所述电机壳体的外侧的所述部分位于所述侧壳体的内侧，并且
所述冷却剂通道延伸通过所述轮轴的所述部分。
2.根据权利要求1所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述冷却剂通道形成或设置在所述轮轴中。
3.根据权利要求1所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述轮轴具有在所述轮轴的轴向方向上延伸贯通所述轮轴的孔或形成于所述轮轴的外周表面中且在所述轮轴的轴向方向上延伸的槽，并且
所述冷却剂通道为设置在所述孔或所述槽中的管。
4.根据权利要求1所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述冷却剂通道包括在围绕所述轮轴的周向方向上延伸并且沿着所述定子设置的环形通道。
5.根据权利要求4所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述环形通道位于所述定子的径向内侧。
6.根据权利要求4或5述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述定子经由设置在所述定子的径向内侧的定子框架固定到所述轮轴，并且
所述环形通道形成在所述定子框架中。
7.根据权利要求4或5述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述环形通道为在围绕所述轮轴的周向方向上延伸并且沿着所述定子延伸的管。
8.根据权利要求1所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
除了所述冷却剂通道，连接到所述定子的电缆也位于所述轴承的径向内侧。
9.根据权利要求8所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述轮轴具有在所述轮轴的轴向方向上延伸贯通所述轮轴的孔或形成于所述轮轴的外周表面中且在所述轮轴的轴向方向上延伸的槽，并且
所述电缆设置在所述孔或所述槽中。
10.根据权利要求8所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述冷却剂通道和所述电缆从所述电机壳体的内侧沿着所述轮轴朝同一方向延伸。
11.根据权利要求10所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述冷却剂通道为管，并且
所述管和所述电缆设置在形成于所述轮轴中的共同的孔或槽中。
12.根据权利要求9所述的电动车辆驱动装置，其特征在于，
所述电缆从所述电机壳体的内侧朝沿着所述轮轴的方向延伸，并且
所述冷却剂通道从所述电机壳体的内侧沿着所述轮轴朝与所述电缆相反的方向延伸。
13.一种电动车辆，其包括根据权利要求1至12中任一项所述的电动车辆驱动装置。
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