CN115298458A - 具有提升阀的喷油管 - Google Patents
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Abstract
一种喷油管组件,所述喷油管组件包括管,所述管具有外圆周表面、限定中空中央部的内圆周表面、封闭的远端端部、限定环形座的敞开的近端端部以及在所述内表面与所述外表面之间延伸的孔口。提升阀具有径向延伸的凸缘并且被接纳在中空中央部中使得凸缘设置在环形座上。阀限定入口、与入口流体连通的筒形阀室、离开阀室的出口以及位于入口与出口之间的阀座。设置在阀室内的球能够在关闭位置和打开位置之间移动,在关闭位置中,球坐置在阀座上从而切断入口与出口之间的流体连通,在打开位置中,球与阀座间隔开从而将入口和阀室置于流体连通。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月18日提交的美国非临时申请No.16/876,700的优先权,该美国非临时申请的全部公开内容通过参引并入本文中。
技术领域
本公开涉及电机的热管理,并且更具体地,涉及包括具有提升阀的喷油管的热管理系统。
背景技术
电动车辆包括一个或更多个电机,所述电机构造成用作驱动车辆的马达以及用作对牵引电池进行充电的发电机。电机在操作期间产生热并且需要冷却。电机可以是空气冷却的或液体冷却的。空气冷却电机可以包括有助于将热能从电机转移至空气的冷却翅片。液体冷却电机可以使用油或水基冷却剂进行冷却。电机经常设置在变速器中并且可以使用变速器流体(油)进行液体冷却。
发明内容
根据一个实施方式,混合动力模块的油冷却系统包括喷油管,该喷油管能够附接至混合动力模块的壳体。喷油管包括侧壁,该侧壁具有外圆周表面和限定中空中央部的内圆周表面。管还包括限定轴向凹入的环形座的近端端部和在内表面与外表面之间延伸的孔口。提升阀设置在中空中央部中。提升阀包括筒形本体,该筒形本体坐置在内表面上并且具有径向延伸的凸缘,该凸缘具有设置在环形座上的第一侧部和构造成通过将喷油管附接至壳体而抵靠混合动力模块的壳体固定的第二侧部。本体限定入口、与入口流体连通并且具有阀座的筒形阀室以及出口通道。阀具有设置在阀室内的球并且该球能够在关闭位置与打开位置之间移动,在关闭位置中,球坐置在阀座上以切断入口与阀室之间的流体连通,在打开位置中,球与阀座间隔开以将入口和阀室置于流体连通。
根据另一实施方式,油冷却系统包括喷油管,该喷油管具有侧壁,该侧壁具有外圆周表面和限定中空中央部的内圆周表面。管还具有限定轴向凹入的环形座的近端端部和在内表面与外表面之间延伸的孔口。提升阀设置在中空中央部中并且构造成通过管固定至壳体。提升阀包括坐置在内表面上并且具有设置在环形座上的径向延伸的凸缘的筒形本体。本体限定入口和与入口流体连通的筒形阀室。阀室具有阀座和出口通道。阀具有设置在阀室内的球。球能够在关闭位置与打开位置之间轴向移动,在关闭位置中,球坐置在阀座上以切断入口与阀室之间的流体连通,在打开位置中,球与阀座间隔开以将入口和阀室置于流体连通。
根据又一实施方式,混合动力模块包括限定第一油通道和第二油通道以及孔的壳体,孔具有底部和从底部延伸并限定孔的周缘的侧壁。第一通道通向底部并且第二通道通向侧壁。喷油管限定中空中央部和与中空中央部流体连通并完全延伸穿过管的侧壁的孔口。管包括插入部分、突出部分和位于插入部分与突出部分之间的套环。提升阀设置在中空中央部中。提升阀限定入口、阀室、出口以及构造成使室打开及关闭的可移动球。插入部分接纳在孔中使得套环抵靠壳体设置,第一通道与入口流体连通,并且第二通道与出口流体连通。电机定位成接纳来自第二通道的油。
附图说明
图1图示了电机组件的示意性的横截面侧视图。
图2是电机组件的喷油管组件的横截面立体图。
具体实施方式
本文中描述了本公开的实施方式。然而,应当理解的是,所公开的实施方式仅仅是示例并且其他实施方式可以采取各种和替代形式。附图不一定按比例绘制;一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文中公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而是仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式应用实施方式的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的,参照附图中的任何一个附图图示和描述的各种特征可以与一个或更多个其他附图中图示的特征组合以产生未明确图示或描述的实施方式。所图示的特征的组合为典型应用提供了代表性实施方式。然而,对于特定的应用和实现方案,可能需要与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。
现代机动车辆可以由多个不同的驱动器比如内燃发动机、电机、或在混合动力的情况下由内燃发动机和电机的组合提供动力。电机需要热管理以防止过热。热管理系统可以采用空气冷却或液体冷却来调节电机的温度。液体冷却系统可以利用水基冷却剂或油(例如变速器流体)作为工作流体。在一个示例实施方式中,热管理系统可以向电机的定子、转子或定子和转子两者喷洒或以其他方式提供油,以调节温度。
参照图1,示意性地图示了电机组件20的横截面。根据车辆架构的类型,电机22可以设置在不同位置并封装在不同的较大组件中。在混合动力车辆的情况下,电机22可以设置在混合动力模块(有时称为混合动力变速器)内。在纯电动车辆(EV)的情况下,电机可以作为电动轴的一部分被封装。图1图示了附接至壳体24的电机22。壳体24可以是变速器壳体、比如在混合动力架构的情况下,或者可以是任何其他合适的壳体。也就是说,本公开不限于任何特定的车辆类型或架构。
根据实施方式,电机22可以是一个或更多个电机。电机22可以构造成作为驱动车辆的马达或作为对牵引电池进行充电的发电机来操作。电机22可以是交流(AC)电机或直流(DC)电机。在一个或更多个实施方式中,电机22可以是三相交流电机。电机22可以包括附接至壳体24的壳23、定子25和被支承成用于在定子25内旋转的转子(未示出)。电机组件20包括延伸穿过转子的中心的中心线27。本文中使用的方向性术语参照示例性附图中示出的视图和取向进行。诸如“外”和“内”之类的术语与中心线27相关。例如,“外”表面意味着该表面背离中心线27,或者位于另一“内”表面的外侧。诸如“径向”、“直径”、“周向”等术语也与中心线27相关。术语“前”、“后”、“上”和“下”表示参照的附图中的方向。
在图1的示例中,电机22由通过限定在壳体24中的通道输送的油冷却。油可以是由变速器的阀本体或其他控制装置控制的变速器流体。喷油管组件26控制从壳体24到电机22的油的流动。管组件26置于壳体24的通道与下游电机22之间并且可以包括提升阀28,该提升阀选择性地允许油从壳体24的通道流动至电机22。
在一个或更多个实施方式中,壳体24限定通向阀28的油通道30和从阀28通向电机22的油通道32。油通道30和32通过限定在壳体24中的孔34连接。孔34包括底壁36和从底壁36延伸至壳体24的面40的侧壁38。通道30通向底壁36,并且通道32通向侧壁38。通道32从孔34延伸至接纳电机22的至少一部分的腔体35。孔34接纳喷油管组件26的插入部分42。当提升阀28打开时,允许油从通道30流动至通道32,并且当提升阀28关闭时,通道30和32被流体地隔离,即,它们的流体连接被切断。油通道30通常可以轴向延伸并且油通道32通常可以径向或倾斜延伸。
参照图1和图2,管组件26包括具有侧壁52的管50,侧壁限定外圆周表面54(外径)和内圆周表面56(内径),内圆周表面限定中空中央部58。管50通常可以以与中心线27平行的方式轴向延伸并且可以位于电机22的径向外侧。这种取向不是必须的并且在其他实施方式中可以改变。管50可以放置在电机22上方,使得油可以从管50喷洒到电机22上(如下面将详细描述的)。管50可以包括敞开的近端端部60和具有端面64的封闭的远端端部62。在管50中限定有一个或更多个孔口66、68并且所述孔口从外圆周表面54延伸至内圆周表面56。孔口66、68允许设置在中空中央部58内的油离开管50。管50包括套环70和延伸出壳体24的突出部分72。套环70可以呈两个耳部74的形式。耳部74可以从管50的相反侧延伸。耳部74中的每个耳部可以限定构造成接纳紧固件78的通孔76。紧固件78可以旋入壳体24的螺纹孔80中。管50限定位于插入部分42上的圆形凹槽82。诸如O形环等的密封件84被接纳在凹槽82中。密封件84构造成与孔的侧壁38接合以形成油密界面。
提升阀28通过管50固定至壳体,而不是使提升阀28作为附接至壳体24的单独组件。这种布置产生更小的封装并且可以用于具有有限轴向间隔的混合动力和电机模块中。在图示的实施方式中,壳体24在通道30与电机腔体35之间具有有限的轴向间隔。通过将提升阀28放置在管50内并且利用管50将提升阀28抵靠壳体24固定而将提升阀28和管50配装在该有限的轴向间隔中。
提升阀28包括具有基部88、筒部90和从基部88径向向外延伸的凸缘92的筒形本体86。基部88具有与管50的内径56基本匹配(尽管对于间隙而言稍小)的外径91。筒部90从基部88轴向延伸并且具有比管50的内径56小的外径93,使得在筒部90与内径56之间形成环形间隙95。基部88限定构造成接纳诸如O形环等的密封件96的圆形凹槽94。密封件96构造成在阀28安装到管50中时与内圆周表面56接合。凹槽94可以邻近凸缘92,使得密封件96与凸缘92接合。管50的近端端部60限定环形座98,该环形座轴向凹入并且构造成接纳凸缘92。
提升阀28可以是响应于油压力超过阈值而偏置为关闭和打开的被动装置。阀28可以包括容纳球102和弹簧104的阀室100。基部88限定入口108和围绕入口108的阀座106。阀座106定尺寸和定形状成接纳球102并产生防止油从入口108流入到阀室100中的油密密封。弹簧104设置在球102与位于筒部90的远端端部处的弹簧保持器108之间。弹簧104将球102抵靠阀座106偏置,这可以被称为关闭位置。当作用在球102上的油压力超过弹簧104的强度时,弹簧104压缩从而允许球102沿着筒部90轴向移动至一个或更多个打开位置。弹簧104是可调的以调节阀28的弹出压力。筒部90限定一个或更多个孔口110(出口),当球102处于一个或更多个打开位置时,所述孔口允许油流出阀28。油离开孔口110并且聚集在管50内。油然后经由孔口66、68离开管以接触电机22并移除热。离开孔口66的油流入到通道32中,该通道可以连接至电机22内的内部线路,并且离开孔口68的油可以滴落或喷洒到电机22的壳23上。在一些实施方式中,喷嘴可以附接至孔口68。油最终排到集油槽并且通过系统再循环。在一些实施方式中,热交换器(未示出)可以使油在再循环至电机22之前冷却。
尽管上文描述了示例性实施方式,但并不意味着这些实施方式描述了权利要求所涵盖的所有可能形式。说明书中所使用的词语是描述的词语而不是限制的词语,并且应当理解的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种改变。如先前所描述的,各种实施方式的特征可以被组合以形成本发明的可能未明确描述或图示的另外的实施方式。尽管各种实施方式可能已经被描述为在一个或更多个期望的特性方面提供优点或优于其他实施方式或现有技术实现方式,但是本领域普通技术人员意识到一个或更多个特征或特性可以被折衷以实现期望的总体系统属性,这取决于具体应用和实现方式。这些属性可以包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、适销性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、可制造性、易组装性等,因此,在某种程度上,任何实施方式被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施方式或现有技术实现方式更理想,这些实施方式不在本公开的范围之外并且对于特定应用而言可能是理想的。
以下是附图中所示出的附图标记的列表。然而,应当理解的是,这些术语的使用仅用于说明与一个实施方式相关的目的。并且,使用与在附图中示出并且在权利要求中存在的特定术语相关的附图标记并不旨在将权利要求限制为仅涵盖所图示的实施方式。
部件列表:
电机组件20
电机22
壳23
壳体24
定子25
喷油管组件26
中心线27
提升阀28
通道30
通道32
孔34
腔体35
底壁36
侧壁38
面40
插入部分42
管50
侧壁52外圆周表面54内圆周表面56中空中央部58近端端部60远端端部62端面64孔口66孔口68套环70突出部分72耳部74孔76紧固件78孔80凹槽82密封件84筒形本体86基部88筒部90外径91凸缘92外径93凹槽94环形间隙95密封件96环形座98阀室100球102弹簧104阀座106入口108弹簧保持器108孔口110
Claims (20)
1.一种混合动力模块的油冷却系统,所述系统包括:
喷油管,所述喷油管能够附接至所述混合动力模块的壳体并且包括侧壁,所述侧壁具有外圆周表面和限定中空中央部的内圆周表面,所述管还包括限定轴向凹入的环形座的近端端部和在所述内表面与所述外表面之间延伸孔口;以及
提升阀,所述提升阀设置在所述中空中央部中,所述提升阀包括:
筒形本体,所述筒形本体坐置在所述内表面上并且具有径向延伸的凸缘,所述凸缘具有设置在所述环形座上的第一侧部和构造成通过将所述喷油管附接至所述壳体而抵靠所述混合动力模块的所述壳体固定的第二侧部,所述本体限定入口、与所述入口流体连通并且具有阀座的筒形阀室以及出口通道,以及
阀,所述阀具有球,所述球设置在所述阀室内并且能够在关闭位置与打开位置之间轴向移动,在所述关闭位置中,所述球坐置在所述阀座上以切断所述入口与所述阀室之间的流体连通,在所述打开位置中,所述球与所述阀座间隔开以将所述入口和所述阀室置于流体连通。
2.根据权利要求1所述的油冷却系统,其中,所述阀还具有将所述球偏压至所述关闭位置的弹簧。
3.根据权利要求1所述的油冷却系统,其中,所述提升阀还包括抵靠所述凸缘和所述内圆周表面设置以在所述中空中央部与所述提升阀之间形成油密密封的密封件。
4.根据权利要求3所述的油冷却系统,其中,所述密封件是O形环。
5.根据权利要求3所述的油冷却系统,其中,所述侧壁限定凹入到所述外圆周表面中的圆形凹槽,并且还包括设置在所述凹槽中的第二密封件。
6.根据权利要求1所述的油冷却系统,其中,所述喷油管还包括套环,所述套环从所述侧壁径向向外延伸并且构造成附接至所述混合动力模块的所述壳体。
7.根据权利要求1所述的油冷却系统,其中,所述筒形本体还具有基部部分和筒部部分,所述基部部分具有与所述内圆周表面的内径基本匹配的外径,所述筒部部分具有小于所述内径的外径以在所述内径与所述外径之间形成环形间隙。
8.根据权利要求1所述的油冷却系统,其中,所述喷油管具有位于所述管的远端端部处的端面以封闭所述中空中央部。
9.根据权利要求1所述的油冷却系统,其中,所述侧壁限定凹入到所述外圆周表面中的圆形凹槽,并且还包括设置在所述凹槽中的密封件。
10.根据权利要求1所述的油冷却系统,还包括:
孔,所述孔限定在所述壳体中;
第一油通道,所述第一油通道限定在所述壳体中并且延伸到所述孔中;以及
第二油通道,所述第二油通道从所述孔的侧壁延伸,其中,所述喷油管接纳在所述孔中使得所述凸缘的第二侧部抵靠所述孔的壁设置,所述入口与所述第一油通道相反,并且所述孔口与所述第二油通道对准。
11.一种喷油管组件,包括:
管,所述管包括外圆周表面、限定中空中央部的内圆周表面、封闭的远端端部、限定轴向凹入的环形座的敞开的近端端部以及在所述内表面与所述外表面之间延伸的孔口;以及
提升阀,所述提升阀构造成通过所述管固定至壳体,所述提升阀包括径向延伸的凸缘并且接纳在所述中空中央部中使得所述凸缘设置在所述环形座上,所述阀限定入口、与所述入口流体连通的筒形阀室、离开所述阀室的出口和位于所述入口与所述出口之间的阀座,其中,在所述阀室内设置有球并且所述球能够在关闭位置与打开位置之间移动,在所述关闭位置中,所述球坐置在所述阀座上以切断所述入口与所述出口之间的流体连通,在所述打开位置中,所述球与所述阀座间隔开以将所述入口和所述出口置于流体连通。
12.根据权利要求11所述的喷油管组件,其中,所述阀还具有将所述球偏压至所述关闭位置的弹簧。
13.根据权利要求11所述的喷油管组件,其中,所述管具有凹入到所述外圆周表面中的圆形凹槽,并且还包括设置在所述凹槽中的密封件。
14.根据权利要求13所述的喷油管组件,其中,所述管限定从所述外圆周表面径向向外延伸的套环,其中,所述套环限定轴向延伸的孔。
15.根据权利要求11所述的喷油管组件,其中,所述提升阀还包括抵靠所述凸缘和所述内圆周表面设置以在所述中空中央部与所述提升阀之间形成油密密封的密封件。
16.根据权利要求15所述的喷油管组件,其中,所述密封件设置在限定于所述提升阀中的凹槽中。
17.一种混合动力模块,包括:
壳体,所述壳体限定第一油通道和第二油通道以及孔,所述孔具有底部和从所述底部延伸并且限定所述孔的周缘的侧壁,其中,所述第一通道通向所述底部并且所述第二通道通向所述侧壁;
喷油管,所述喷油管限定中空中央部和与所述中空中央部流体连通并且完全延伸穿过所述管的侧壁的孔口,所述管包括插入部分、突出部分和位于所述插入部分与所述突出部分之间的套环;
提升阀,所述提升阀设置在所述中空中央部中,所述提升阀限定入口、阀室、出口以及构造成使所述室打开及关闭的可移动球,其中,所述插入部分接纳在所述孔中使得所述套环抵靠所述壳体设置,所述提升阀通过所述喷油管而抵靠所述孔的所述底部固定,所述第一通道与所述入口流体连通,并且所述第二通道与所述出口流体连通;以及
电机,所述电机定位成接纳来自所述第二通道的油。
18.根据权利要求17所述的混合动力模块,其中,所述阀室包括阀座,并且所述提升阀在所述球坐置于所述阀座上时关闭并且在所述球与所述阀座间隔开时打开。
19.根据权利要求17所述的混合动力模块,其中,所述管的所述插入部分限定圆形凹槽,并且还包括设置在所述凹槽中并且抵靠所述孔的所述侧壁坐置的密封件。
20.根据权利要求17所述的混合动力模块,其中,所述提升阀还包括抵靠所述中空中央部设置以在所述中空中央部与所述提升阀之间形成油密密封的密封件。
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