CN112956111A - 车桥组件的电动马达 - Google Patents

Abstract

用在车桥组件中的电动马达。电动马达包括具有定子芯的定子和适于在定子芯内围绕转子轴线旋转的转子。定子包括围绕定子芯设置的一系列导电绕组。绕组在大体上平行于转子轴线的方向上缠绕并且从定子芯的第一端和第二端突出。定子芯被形成为包括多个纵向通路，所述通路径向围绕定子芯布置并且适于允许冷却流体流过所述通路。定子芯的通路纵向延伸穿过定子芯，并定位于绕组之间，以使得由绕组产生的热量被传递至冷却流体以从绕组中去除热量。电动马达还包括耦合至定子芯的第一端的计量环和耦合至定子芯的第二端的排放环。所述环适于引导冷却流体流过定子芯的通路，以从绕组中去除因电动马达的运行而产生的热量。

Description

车桥组件的电动马达

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年9月27日提交的第62/737,510号美国临时专利申请的优先权。在该引用申请中陈述的公开内容通过引用全文并入本文。

背景技术

对在运行期间产生减少的排放或零排放的车辆的需求不断增长。越来越多的车辆制造商转向电动和混合动力推进系统，以减少车辆排放并提高效率。这些电动推进系统通常利用一个或多个由电机(例如，电动马达)驱动的车桥组件来向车轮提供动力。为了改进各种不同车辆类型的封装并促进简化的组装，可以将电动马达与车桥组件集成在一起。

因此，需要提供一种电动马达，该电动马达能够在车桥组件内发生的条件下运行，同时优化效率、性能和成本。

发明内容

根据本公开，电动马达与车桥组件一起使用。

在说明性实施例中，用于车桥组件的电动马达包括具有定子芯(铁芯)的定子和适于在定子芯内围绕转子轴线旋转的转子。定子包括围绕定子芯设置的一系列导电绕组。绕组在大体上平行于转子轴线的方向上围绕定子芯缠绕。

在说明性实施例中，定子芯被形成为包括多个纵向通路，所述多个纵向通路径向围绕定子芯布置并且适于允许冷却流体流过所述通路。定子芯的通路纵向延伸穿过定子芯，并位于绕组之间，以使得由绕组产生的热量被传递至冷却流体以从绕组中去除热量。

在说明性实施例中，马达还包括耦合至定子芯的第一端的计量环和耦合至定子芯的第二端的排放环。这些环适于引导冷却流体流过定子芯的通路，以便从绕组中去除因电动马达的运行而产生的热量。

在考虑了以下示例性实施例的详细描述之后，本公开的附加特征对于本领域技术人员将变得显而易见，所述示例性实施例例示了目前所知的实施本公开的最佳模式。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本发明的其他优点将因本发明变得更好理解而变得易于理解。

图1是根据本发明的实施例的第一车桥组件的立体图。

图2是图1所示的第一车桥组件的立体图，其中盖被去除以显示齿轮系以及本发明的电动马达和冷却系统。

图3是图2所示的车桥组件的立体图，其中外壳被去除以显示齿轮系以及本发明的电动马达和冷却系统。

图4是根据本发明的实施例的第二车桥组件的立体图。

图5是图4所示的车桥组件的另一个立体图。

图6是图4所示的车桥组件的立体图，其中外壳被去除以显示齿轮系以及本发明的两个电动马达和冷却系统。

图7是本发明的第一车桥组件的齿轮系、电动马达和冷却系统的立体图。

图8是图7所示的电动马达和冷却系统的另一个立体图。

图9是包括定子的电动马达的后侧立体图，其中定子被部分透明地示出。

图10是图9所示的电动马达和定子的剖视前侧立体图。

图11是穿过定子中限定的槽截取的图9的电动马达和定子的局部立体图。

图12是穿过紧固件截取的图9的电动马达和定子的局部剖视图。

图13是图9所示的电动马达和定子的另一剖视前侧立体图。

图14是设置在外壳中的图9的电动马达和定子的剖视图。

图15是设置在图14的外壳中的电动马达和定子的另一剖视图。

图16是包括定子和转子的电动马达的前侧立体图。

图17是图16的定子和转子的放大前侧立体图，其中示出了在定子中限定的槽。

图18A是本发明的冷却系统的示意图。

图18B是在定子中限定的槽的图以及通过槽的流量的曲线图。

图19是夹持环、计量环和排放环的立体图。

图20是图19的夹持环和计量环的另一立体图。

图21是图20的计量环的另一立体图。

图22是图20的计量环的放大立体图。

图23是图19的排放环的立体图。

图24是图16所示的转子的立体图。

图25是电动马达和转子的放大立体图。

图26是电动马达组件的立体图。

图27是沿着图26的线27-27截取的剖视图。

图28是图27的放大图。

图29是沿着图26的线29-29截取的剖视图。

图30是沿着图26的线30-30截取的剖视图。

图31是沿着图26的线31-31截取的剖视图

具体实施方式

参考附图，其中在所有视图中，相同的附图标记指示相同的部件，本发明包括用于诸如框架式卡车之类的车辆的电动车桥组件100。在所示的实施例中，车轮布置在电动车桥组件100的相反端部处，以支撑车辆沿着地面进行运输。电动车桥组件100通过将动力传递至车轮以使车轮沿着地面旋转来推动车辆。

电动车桥组件100包括支撑电动马达106和齿轮系108的外壳104，如图1和图3所示。电动马达106耦合至外壳104并与齿轮系108接合以将动力传递到车轮。齿轮系108大体包括可旋转地支撑在外壳104内的一系列齿轮和轴。电动车桥组件100还可包括耦合至外壳104的两个车轮端。

电动马达106包括具有定子芯(铁芯)120的定子116和适于在定子芯120内绕转子轴线旋转的转子114，如图3和图8所示。定子芯120包括围绕定子芯120设置的一系列导电绕组122。绕组122在大体上平行于转子轴线的方向上缠绕。定子芯120被形成为包括多个纵向通路124，该纵向通路124径向围绕定子芯120布置，并且适于允许冷却油流过通路124，如图9和图17所示。定子芯120的通路124纵向延伸穿过定子芯120，并且位于绕组122之间，以使得由绕组产生的热量被传递至冷却油以从绕组122去除热量。所述马达还包括耦合至定子芯120的第一端的计量环158和耦合至定子芯120的第二端的排放环170，如图19和图28所示。环158、170适于引导冷却油流过定子芯120的通路124，以从绕组去除因电动马达106的运行而产生的热量。

在图1-3中示出了第一电动车桥组件100，此处所示的电动车桥组件100被配置为用于低底盘公共汽车，并且包括两个外壳104，其中每个外壳104被布置在电动车桥组件100的相反侧，并且具有外壳壳体138和盖140，例如如图2所示。每个外壳104被配置为包括电动马达106，以使得车桥每一侧的车轮由单独的马达106驱动。在第二实施例中，例如图4-6所示，电动车桥组件1100包括被配置为容纳并支撑两个电动马达106的单个外壳1104。

在图4-6中示出了第二电动车桥组件1100。第二电动车桥组件1100类似于以上结合图1-3描述的第一电动车桥组件100。由此，第二电动车桥组件1100的与第一电动车桥组件100相对应的部件和结构特征以相同的附图标记增加1000来提供。在此，除非另有说明，否则对第一电动车桥组件100的上述描述可以不受限制地相对于第二电动车桥组件1100通过引用并入。

参考图1-3，外壳104包括外壳壳体138和盖140。外壳壳体138被形成为包括由盖140封闭的内部112，并且包括电动马达106和齿轮系108。如图8所示，电动马达106包括转子114和定子116。转子114由外壳104中的轴承110支撑以便绕转子轴线118旋转。定子116被固定至外壳104，并围绕转子114设置，以使得转子114在定子116内旋转。

车桥组件100的外壳104在外壳104内包括集油槽150，以收集和存储润滑油(如图2所示)，该润滑油也用于冷却目的。齿轮系108的某些部分可部分地延伸至集油槽150中，从而使油接触并散布到齿轮系108的齿轮中。可以使用飞溅润滑来润滑齿轮系108。齿轮的旋转使油飞溅到外壳104的整个内部112，从而润滑接触表面。飞溅的油将排回到集油槽150中，并在此冷却并除气。

同样地，如图4-6所示，外壳1104包括外壳壳体1138和盖1140。外壳壳体1138被形成为包括内部1112，该内部1112被盖1140封闭，并且其中布置有电动马达106和齿轮系1108。外壳1104包括用于收集和储存润滑油的集油槽1150。

在运行期间，电动车桥组件100、1100主要通过接触表面之间的摩擦和流过电动马达106的电流产生热量。可以通过在运行期间使用冷却系统144将热量从电动马达106传递出去以防止过多热量积聚在电动马达106中来改善电动马达106的性能，如图7所示。冷却系统144包括用作冷却剂的润滑油、泵146和热交换器148，如图3所示。大体上，冷却系统144通过在将冷却剂流体分配到外壳104、1104的内部112之前将冷却剂流体泵送通过热交换器148来降低电动车桥组件100的温度。

为了使冷却剂流体与电动马达106紧密接触，用于润滑电动车桥组件100的油也用作冷却剂。油被泵送通过冷却系统144并且被供应到电动马达106以及齿轮系108的接触表面，如图3所示。如此，泵146是将油泵送通过冷却系统144、热交换器148和供油管线以将油引向外壳104的内部112内的期望部件的油泵。油泵146可以由分立的电动马达提供动力，也可以由齿轮系108驱动。在一些实施例(未示出)中，冷却系统可包括两个泵146，其中每个泵由各自的电动马达提供动力。

现在参考图7，其中电动马达106显示为耦合至第一电动车桥组件100的齿轮系108。夹持环136在电动马达106的一端处布置在紧固件142和定子116之间。夹持环136将来自紧固件142的夹持力均匀地分布在定子116上，以将电动马达106耦合至外壳104。夹持环136被形成为包括夹持环廊道192，以引导油通过电动马达106。

电动马达106的转子114包括转子轴126和耦合至转子轴126的转子芯(铁芯)128，如图13所示。多个磁体130被设置在转子芯128中并径向围绕转子轴126布置，如图14所示。转子轴126被形成为包括延伸穿过其中的孔132。驱动轴齿轮134被耦合至转子轴126的一端，以与齿轮系108接合。

电动马达106的定子116包括定子芯120和绕组122。定子芯116具有从第一端116A延伸到第二端116B的大致圆形轮廓。绕组122是诸如铜线之类的电导体，其径向围绕定子芯120布置并且接收电以产生用于旋转(或制动)转子114的磁场。绕组122沿大体上平行于转子轴线118的方向缠绕，并且从第一端116A和第二端116B两者突出。

定子芯120被形成为包括径向围绕定子芯120布置的多个冷却槽或通路124，如图9所示。通路124从槽入口124I穿过定子芯120纵向延伸至槽出口124O。通路124被布置成使得它们在绕组122之间间隔开。从端部看，通路124具有大体椭圆形的横截面，如图17所示，然而通路124可以具有变化的曲率度或可以是圆形的。此外，通路124可以在轴向方向上彼此平行地延伸，或者可以围绕定子芯120形成螺旋形状。

图10和图11示出了电动马达106的定子116和夹持环136的剖视图。可以看到通路124之一与绕组122间隔开并与夹持环廊道192流体连通，以允许通路124的流体进入夹持环136。如图16和图17最佳所示，定子116的第一端116A被暴露以示出与定位在通道123内的绕组122以交替的方式径向围绕定子芯120布置的通路入口124I。这种布置允许冷却油被定位成与绕组相邻且平行，以使得可以有效地从定子116中去除热量。

如图19和图20所示，夹持环136包括上部198和下部200，它们互锁以形成环。虽然示出了两件式夹持环，但是夹持环136也可以是一件式单元。每个部分198、200被形成为包括多个开口202，所述多个开口202接收用于将电动马达106耦合至外壳104的螺纹紧固件142。在一个实施例中，夹持环136由例如通过注塑工艺由聚合物或复合材料形成。在另一个实施例中，夹持环136由诸如玻璃填充尼龙之类的纤维增强聚合物形成。

每个开口202包括插入件204，该插入件204防止夹持环136在螺纹紧固件142拧紧时变形。插入件204可以由能够承受紧固件142的压缩力的金属(例如钢或铝)形成。插入件204可以通过按压或插入成型而固定到每个开口202。

夹持环136被形成为包括夹持环廊道192，该夹持环廊道192将油从夹持环廊道入口192I穿过夹持环136输送到一个或多个夹持环廊道出口192O，以使其进一步分布在外壳104的内部112内，如图11所示。夹持环廊道192可以在模制过程中通过插入模制过程或通过机加工操作形成为腔室。

如图7和图8所示，存储在每个外壳壳体138的集油槽150中的油经由与泵146的入口146I流体连通的拾取管152供应泵146，如图2所示。拾取管152可包括拾取筛网154或过滤器元件，以帮助防止已经沉积在集油槽150中的污染物到达泵146。来自集油槽150的油流过每个拾取管152并进入泵146，泵146将油泵送到耦合至泵出口146O的主管线156中，如图3所示。主管线156被耦合在泵出口146O和热交换器148之间。

在一个实施例中，冷却系统144包括单个热交换器148，该热交换器148通过将热量传递到第二冷却剂流体中来冷却从两个外壳104接收的油。热交换器148被布置在泵146的下游，并从油中去除热量。第二冷却剂流体是第二冷却系统的一部分，该第二冷却系统在车辆中用于冷却其他车辆部件，例如电池和/或功率逆变器。在一些实施例中，可以例如在具有两个独立冷却系统144的车桥中实施多于一个的热交换器148，以提高冷却系统144的冷却能力。热交换器148可以将多种流体(例如，水或防冻液)用作第二冷却剂流体。热交换器148可以进一步被配置为散热器，以利用流动空气源来冷却油。此外，热交换器148的排热要求可以允许使用翅片油箱来冷却油，而没有气流。更进一步地，可以想到的是，冷却系统144可以包括布置在油泵146和热交换器148之间的恒温器(未示出)，该恒温器防止油流入热交换器148中直至达到预定温度以帮助将车桥组件100维持在最佳运行温度下。

来自热交换器148的冷却油流入限定在外壳104的外壳壳体138中的外壳壳体廊道184中，如图14所示。外壳壳体廊道184可以包括通过铸造或通过机加工形成在外壳壳体138中的一个或多个通路。每个通路将油从外壳壳体廊道入口184I输送到一个或多个外壳壳体廊道出口184O，以使其进一步分配到外壳104的内部112中。

图14示出了穿过外壳壳体廊道184之一截取的外壳壳体138的剖视图。外壳壳体廊道184将油从外壳壳体廊道入口184I输送至冷却系统的与外壳壳体廊道出口184O耦合的部件。冷却系统144包括跨接管190部件，该跨接管190部件将油从外壳壳体廊道184输送至夹持环廊道192。跨接管190在耦合至外壳壳体138并与外壳壳体廊道出口184O流体连通的第一端和耦合至夹持环136并与夹持环廊道192流体连通的第二端之间延伸。油从外壳壳体廊道出口184O之一穿过跨接管190流入夹持环廊道192中。可以预期，可以以替代方式和附加方式将油输送至夹持环廊道192。例如，可以省去外壳壳体廊道184，并且将油从泵146直接输送到夹持环廊道192。类似地，可以在盖140中限定盖廊道(未示出)并且使其与夹持环廊道192流体连通以向电动马达106供油。

在图14中还示出了分解器盖236，该分解器盖236可以耦合至外壳壳体138。在该实施例中，分解器盖236被形成为包括分解器盖廊道238和孔喷头240。分解器盖廊道238与外壳壳体廊道出口184O之一流体连通，并接收油以供应孔喷头240。分解器盖236穿过外壳壳体138突出至转子114的孔132中，其中孔喷头240延伸至孔132中。孔喷头240将油供应到孔132中，以在转子114在定子116中旋转时冷却转子114。

唇环242与孔喷头240相反(相对)地设置在孔132中，并阻碍已喷入孔132中的油回流到集油槽150。唇环242防止油过快地排回集油槽150，从而增加了油与转子114接触的时间以去除额外热量。一旦已经向孔132中喷入足够的油，油就会流过唇环242、流出驱动轴齿轮134并流回集油槽150。此外，可以限定穿过转子轴126并进入孔132中的若干馈送孔244。馈送孔244提供了使油从孔132流入轴承110中的路径。随着转子114的旋转，油被迫通过馈送孔244进入轴承110，从而减少了摩擦和热量。

冷却系统144还包括绕组喷头194，该绕组喷头194被布置在电动马达106的绕组122上方，并与夹持环廊道出口192O之一流体连通地耦合至夹持环136，如图11和图20所示。绕组喷头194是具有在绕组喷头194和电动马达106的绕组122之间提供间隙的成型部分的细长管。绕组喷头194包括一系列出口孔195，这些出口孔195将油引导至绕组122上。油从夹持环廊道出口192O流出、通过绕组喷头194流到一系列出口孔195，如图19所示。

如图19-22所示，电动马达106包括计量环158，以将油流引导至定子116中，以进一步冷却电动马达106。在一个实施例中，计量环158被形成为包括：环形主体160和形成在计量环158中的冷却剂通道162。计量环158将油引导到定子116中，以经由冷却剂通路124冷却定子芯120和绕组122，如图17所示。计量环158由聚合物材料形成，并使用夹持环136和紧固件142耦合至定子116的第一端116A。冷却剂通道162面向定子芯120，并且包括围绕环形主体160设置的一个或多个入口162I，该入口162I接收来自夹持环廊道192的油，如图22所示。计量环158还包括多个指状件164，该指状件164径向围绕环形主体160设置并且朝向转子轴线118径向向内延伸。指状件164对应于定子芯120中的通路124，以使得每个指状件164与相应的通路入口124I重叠。每个指状件164被形成为包括与相应的槽124和冷却剂通道162流体连通的指状件通道166，以使得油从冷却剂通道入口162I流过指状件通道166并流到每个通路124。指状件164的布置可以与所示的布置不同，并且可替代地，计量环158可以被配置成使得油直接从冷却剂通道162流入定子116中，而没有指状件164。

每个指状件通道166允许油以预定速率通过槽入口124I流入通路124，如图17和图22所示。为了使流入每个通路124中的油均匀并均匀地冷却定子116，每个指状件通道166可限定与相应的入口124I的未被遮挡的面积(区域)相对应的出口面积168。与具有相对较小的出口面积168的指状件通道166相比，具有相对较大的出口面积168的指状件通道166允许更多的油流入相应的槽124。

当油流入冷却剂通道162并围绕环形主体160流动时，油的压力随着与冷却剂通道入口162I的距离而减小，如图22所示。冷却剂通道162中的油的压力在冷却剂通道入口162处最大。供应给每个指状件通道166的压力影响油向每个槽入口124I中的流动，即，流过给定面积的油的速率将随着压力的增加而增加。为了均匀地冷却电动马达106，指状件通道出口面积168根据从冷却剂通道入口162I到相应指状件164的距离而改变。

特别地参考图22，其中示出了根据一个实施例的计量环158的一部分以及若干指状件164A、164B、164C…164F，其中每个指状件具有各自的指状件通道166A、166B、166C…166F。在此，指状件164F被布置成比指状件164A更远离冷却剂通道入口162I，并且因此，指状件通道166F处的油的压力小于指状件通道166A处的压力。为了使进入通路124的流量均匀，指状件通道166F的指状件通道出口面积168F小于指状件通道166A的指状件通道出口面积168A。指状件164可以进一步配置为以不同于上述的速率将油供应至通路124。例如，无论冷却剂通道入口162I与相应的指状件164之间的距离如何，都可以将额外的油引导至定子芯120的与热量增大的局部区域相对应的部分。

流入通路124的油被定子116加热，并通过定子芯120的相反端的槽出口124O排出，如图14和图23所示。电动马达106包括排放环170，该排放环170围绕转子轴线118布置，并通过使用夹持环136而耦合至定子116的第二端116B。排放环170包括环形主体172，该环形主体172被形成为在环形主体172的面向定子芯120的一侧包括收集通道174。排放环170还包括径向围绕环形主体172布置并朝向转子轴线118延伸的多个指状件176。每个指状件176对应于定子芯120中的通路124之一，以使得每个指状件176与槽出口124O之一相邻，这在布置上与计量环158相似。每个指状件176被形成为包括与相应的槽124和收集通道174流体连通的指状件通道178，以使得油从每个通路124流出相应的槽出口124O，流入相应的指状件通道178，从而到达收集通道174。排放环170可以由聚合物材料或诸如橡胶之类的弹性体材料形成。

图18A和图18B示出了冷却系统144的示例性配置以及流过定子芯120中的通路124的油的作用。具体地说，图18A是冷却系统144的示意图，其示出了围绕定子芯120布置的通路124。来自外壳壳体廊道184的油流供应夹持环廊道192，该夹持环廊道192将油供应至计量环158。图18B显示了通过每个冷却通路(槽)124的流量(流速)图。图18B还示出了不向指状件通道166添加限制(基线)232的计量环158和向指状件通道166添加限制234的计量环158之间的通过通路124的流量的比较。这些限制使进入围绕定子116的每个槽124中的流量相等(均匀)。

如图19和图23所示，排放环170将油从通路124引向集油槽150，在集油槽150中，油将汇集起来以便再次循环通过冷却系统144。为了将油引向集油槽150，排放环170被形成为包括排油槽180。排油槽180与收集通道174流体连通并且布置在排放环170的下部附近。重力将油从收集通道174的上部抽至下部，油将在下部穿过排油槽180进入集油槽150。

具体地参考图23，示出了根据一个实施例的排放环170以及若干指状件176A、176B、176C，其中每个指状件具有各自的指状件通道178A、178B、178C。油从通路124流入相应的指状件通道178并流入收集通道174。重力和压力导致油从收集通道174朝向排油槽180流动并流入集油槽150。

图26示出了进入跨接管190的冷却油，如箭头300所示，冷却油到达夹持环廊道192，并从夹持环廊道192和计量环158进入定子芯120的通路124。油穿过围绕定子芯120的通路124到达排放环170，在排放环170处，油返回到外壳104的集油槽，如图27和图28所示。冷却油进入夹持环廊道192和计量环158，并进入位于绕组122之间的通路124中，如图29和图30中的箭头302所示。转子114包括适于将冷却油径向向外引导的叶轮叶片304，如图30中的箭头306所示。图31所示的是，油从通路124离开并进入排放环170，如箭头308所示。油如箭头310所示进入转子124，并如箭头314所示从开口312出来。

图24和图25是用于电动马达106的转子轴126。如上所述，与齿轮系108啮合的驱动轴齿轮134被耦合至转子轴126。在该实施例中，驱动轴齿轮134一体地形成在转子轴126上，这提高了转子轴126的强度和耐用性。驱动轴齿轮134被形成为包括径向围绕转子轴线118布置的多个平衡孔224。平衡孔224允许转子114在制造期间平衡以便减少运行期间不必要的振动。平衡孔224根据需要接收平衡配重226以便将重量围绕转子轴线118分布。图25示出了若干平衡孔224中的平衡配重226。每个平衡配重226可以具有不同的重量，以便校正制造过程中的较小变化。可以使用比图25所示的更多或更少的平衡配重226，其中包括零个平衡配重226。平衡配重226可以通过焊接、压制、喷丸、螺纹等方式耦合至驱动轴齿轮134。

通常，车辆包括底盘，在该底盘上可以支撑车身和其他设备。例如，驾驶室、货箱、起重臂或挂钩系统可以安装到底盘上。底盘包括框架导轨；悬架部件，例如弹簧、减震器和纵臂；以及制动部件，例如气缸、制动钳、制动转子、制动鼓、制动软管等。电动车桥组件100通常垂直于框架导轨安装，以使得车辆沿着与框架导轨对准(对齐)的方向行驶。因此，通过电动车桥组件100限定了车桥中心线轴线102，并且该车桥中心线轴线102从车辆的侧面向外延伸。

电动车桥组件100可以被配置用于“单轮”应用和“双轮”应用。在“单轮”应用中，在电动车桥组件100的每一端耦合一个车轮。同理，在“双轮”应用中，在电动车桥组件100的每一端布置成对车轮。需要增加有效载荷和牵引能力的车辆是“双轮”应用的一个例子。需要进一步增加有效载荷/牵引能力的车辆可以配备两个或更多个电动车桥组件100。某些车辆可能需要除车轮以外的驱动装置。例如，可以将履带或轨道轮耦合至电动车桥组件100以分别在松散的地形上和沿着铁路推动车辆。电动车桥组件100可以在前部和后部都安装到车辆上，以实现各种驱动类型，例如前轮驱动、后轮驱动和全/四轮驱动。

当车轮和地面之间的接触在各种表面上不中断时，车辆性能得以优化。为了更容易地跟随地面，悬架系统将电动车桥组件100可移动地耦合至框架导轨。悬架系统允许电动车桥组件100相对于框架导轨移动，并在车辆遇到地面缺陷时将车轮推向地面。悬架系统可以包括：弹簧和减震器，所述弹簧和减震器吸收运动并改善乘坐质量；控制臂，所述控制臂约束电动车桥组件100的运动；以及由应用决定的其他元件，例如转向和运动学链接。电动车桥组件100也可以安装到最初未配备电动车桥组件100的车辆上。电动车桥组件100可以改装到这些车辆上，以提供电动传动系统升级。

电动车桥组件100能够在混合动力车辆和全电动车辆中使用。在全电动车辆中，用于向电动车桥组件100供能的电力可以存储在安装在底盘上的电池中。可替代地，可以从诸如架空线或第三导轨系统之类的外部电源供应电力。如果车辆被配置为混合动力车辆，则内燃发动机可以被安装到底盘上并且耦合至能够产生电力的电动马达，该电力可以直接向电动车桥组件100供能或者被存储在电池中。

应当理解，电动马达106可以可互换地用于电动车桥组件100、1100中的任一个。电动马达106可以使用延伸穿过定子116并延伸至外壳壳体138、1138中的螺纹紧固件142耦合至外壳104、1104。

图12示出了沿着与细长紧固件142之一相交的平面截取的电动马达106的剖视图。此处，定子芯120、转子芯128和绕组122被该平面切开。为了有效地封装电动马达106，降低组装期间的复杂度并在旋转部件之间提供必要的间隙，绕组122在定子116的第一端116A处的形状与在定子116的第二端116B处的形状不同。具体地，所述绕组具有第一端部122A和第二端部122B，其中第一端部122A具有与第二端部122B不同的轮廓和取向。更具体地，第一端部122A与定子芯120的外部间隔开第一距离228，第二端部122B与定子芯120的外部间隔开第二距离230。此处，绕组122的第一端部122A和第二端部122B均形成为线圈形状，其中第二端部122B被形成为比第一端部122A更靠近转子轴线118。通过增加第二端部122B和定子芯120的外部之间的第二距离230，紧固件142可以被布置成更靠近转子轴线118，以允许定子116的尺寸最大化。

在全部附图中所示的实施例中，紧固件142包括细长的螺柱210和螺母212，所述螺柱210和螺母212径向围绕转子轴线118布置，以将电动马达106耦合至外壳104。螺柱210拧入外壳壳体138中，并且延伸穿过定子116以便从夹持环136向着盖140的方向突出。螺母212拧在螺柱210上，以将电动马达106和夹持环136夹持在外壳壳体138上。由于绕组122的配置，螺柱210和螺母212的使用允许通过将紧固件142布置成比其他方式更接近转子轴线118而进一步优化电动马达的尺寸。

如上所述，电动车桥组件100、1100利用齿轮系108、1108将扭矩和动力传递至车轮。通常，轴承110用于减少齿轮系108、1108的旋转部件之间的摩擦。根据应用的要求，可以使用各种类型的轴承110，例如，轴颈(滑动)轴承、滚子轴承、球轴承等。通过使用润滑剂(例如油)，可进一步减少摩擦。油被供应到诸如齿轮齿和轴承110之类的部件之间的接触表面，以减少由齿轮系108、1108内的运动而引起的磨损和热量。

已经结合本发明的说明性实施例具体地示出和描述了本发明的各种特征，然而，必须理解，这些特定的布置仅仅是说明性的，并且本发明的最全面的解释将在所附权利要求的范畴内给出。

Claims (20)

1.用于车桥组件的电动马达，所述电动马达包括：

具有定子芯的定子，以及适于在所述定子芯内围绕转子轴线旋转的转子；

与所述转子相关联并围绕所述转子定位的多个磁体，所述磁体适于随着所述转子旋转；

围绕所述定子芯设置的多个导电绕组，所述绕组沿着大体上平行于所述转子轴线的方向缠绕，并且从所述定子芯的第一端和第二端突出；并且

所述定子芯被形成为包括多个纵向通路，所述通路径向围绕所述定子芯布置并且适于允许冷却流体流过所述通路，所述通路纵向延伸穿过所述定子芯并且定位于所述绕组之间，以使得由所述绕组产生的热量被传递至所述冷却流体，以便从所述绕组中去除热量。

2.根据权利要求1所述的电动马达，所述电动马达还包括耦合至所述定子芯的第一端的夹持环和耦合至所述夹持环的计量环，所述计量环适于引导冷却流体流入所述定子芯中，以从所述绕组中去除因所述电动马达的运行而产生的热量。

3.根据权利要求2所述的电动马达，其中，所述计量环限定环形主体，所述环形主体被形成为包括冷却剂通道，以允许冷却流体围绕所述环传输。

4.根据权利要求3所述的电动马达，其中，所述计量环包括径向围绕所述计量环设置的多个指状件，所述指状件与在所述定子芯中形成的所述通路对准。

5.根据权利要求4所述的电动马达，其中，多个指状件均包括指状件通道，所述指状件通道流体连接至所述冷却剂通道，以允许来自所述冷却剂通道的流体流入在所述定子芯中形成的所述通路中。

6.根据权利要求5所述的电动马达，其中，所述指状件通道的通道面积变化，以使流入所述定子芯的通路中的冷却流体的体积相等。

7.根据权利要求4所述的电动马达，所述电动马达还包括耦合至所述定子芯的第二端的排放环，所述排放环适于引导冷却流体流出所述定子芯的通路。

8.根据权利要求7所述的电动马达，其中，所述排放环包括径向围绕所述排放环设置的多个排放指状件，所述排放指状件与在所述定子芯中形成的所述通路对准。

9.根据权利要求1所述的电动马达，所述电动马达还包括绕组喷头，所述绕组喷头包括具有出口孔的细长管，所述出口孔适于在所述定子的端部处将冷却流体引导到绕组上。

10.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述转子包括中心孔，并且所述电动马达还包括孔喷头，所述孔喷头将冷却流体供应到所述孔以冷却所述转子。

11.根据权利要求10所述的电动马达，其中，所述转子包括与所述孔喷头相反地设置在所述孔中的唇环，所述唇环适于在油离开所述转子的孔之前保留所述油。

12.用于车桥组件的电动马达，所述电动马达包括：

具有定子芯的定子，以及适于在所述定子芯内围绕转子轴线旋转的转子；

与所述转子相关联并围绕所述转子定位的多个磁体，所述磁体适于随着所述转子旋转；

围绕所述定子芯设置的多个导电绕组，所述绕组沿着大体上平行于所述转子轴线的方向缠绕，并从所述定子芯的第一端和第二端突出；

所述定子芯被形成为包括多个纵向通路，所述通路径向围绕所述定子芯布置并且适于允许冷却流体流过所述通路，所述通路纵向延伸穿过所述定子芯并且定位于所述绕组之间，以使得由所述绕组产生的热量被传递至所述冷却流体，以从所述绕组中去除热量；以及

耦合至所述定子芯的第一端的夹持环和耦合至所述夹持环的计量环，所述计量环适于引导冷却流体流入所述定子芯中，以从所述绕组中去除因所述电动马达的运行而产生的热量。

13.根据权利要求12所述的电动马达，其中，所述计量环限定环形主体，所述环形主体被形成为包括冷却剂通道，以允许冷却流体围绕所述环传输。

14.根据权利要求13所述的电动马达，其中，所述计量环包括径向围绕所述计量环设置的多个指状件，所述指状件与在所述定子芯中形成的所述通路对准。

15.根据权利要求14所述的电动马达，其中，多个指状件均包括指状件通道，所述指状件通道流体连接至所述冷却剂通道，以允许来自所述冷却剂通道的流体流入在所述定子芯中形成的所述通路中。

16.根据权利要求15所述的电动马达，其中，所述指状件通道的通道面积变化，以使流入所述定子芯的通路中的冷却流体的体积相等。

17.根据权利要求14所述的电动马达，所述电动马达还包括耦合至所述定子芯的第二端的排放环，所述排放环适于引导冷却流体流出所述定子芯的通路。

18.根据权利要求17所述的电动马达，其中，所述排放环包括径向围绕所述排放环设置的多个排放指状件，所述排放指状件与在所述定子芯中形成的所述通路对准。

19.根据权利要求12所述的电动马达，所述电动马达还包括绕组喷头，所述绕组喷头包括具有出口孔的细长管，所述出口孔适于在所述定子的端部处将冷却流体引导到绕组上。

20.用于车桥组件的电动马达，所述电动马达包括：

具有定子芯的定子，以及适于在所述定子芯内围绕转子轴线旋转的转子；

与所述转子相关联并围绕所述转子定位的多个磁体，所述磁体适于随着所述转子旋转；

围绕所述定子芯设置的多个导电绕组，所述绕组沿着大体上平行于所述转子轴线的方向缠绕，并从所述定子芯的第一端和第二端突出；以及

所述定子芯被形成为包括多个纵向通路，所述通路径向围绕所述定子芯布置并且适于允许冷却流体流过所述通路，所述通路纵向延伸穿过所述定子芯并且定位于所述绕组之间，以使得由所述绕组产生的热量被传递至所述冷却流体，以从所述绕组中去除热量；

耦合至所述定子芯的第一端的计量环和耦合至所述定子芯的第二端的排放环，所述环适于引导冷却流体流过所述定子芯的通路，以从所述绕组中去除因所述电动马达的运行而产生的热量。

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