JP2022515396A - クラッチハウジングを備えるアセンブリ及び冷却チャンバーが設けられる回転電気機械 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に動力車両用の、エンクロージャー（１８）を定めるクラッチベル（６０）を備えるアセンブリに関する。エンクロージャーは、第２の壁（１９）により定められる冷却チャンバー（５）及び回転電気機械（１）を備える。回転電気機械は第１の壁（１６）により定められる冷却チャンバー（５）に接続される固定子（２）及び回転子（３）を備える。アセンブリは、冷却チャンバー（５）を冷却回路に接続するための少なくとも１つの部材（１７）を含む。その接続部材（１７）は、導管（２３）、導管（２３）と第１の壁（１６）との間にシールをもたらす第１のシール装置（３０）、及び導管（２３）と第２の壁（１９）との間にシールをもたらす第２のシール装置（４０）を備える。

Description

本発明は、固定子及び回転子を含む回転電気機械を含むアセンブリに関し、それは第１の壁によって区切られた冷却チャンバーとともに設けられる。アセンブリはクラッチハウジングを備え、当該クラッチハウジングは、回転電気機械及び冷却チャンバーを収容するエンクロージャーを区切る第２の壁を含む。冷却チャンバーは、アセンブリの外部において冷却回路と連通するように構成される。

動力車両は一般に、電気モーター、オルタネーター又はオルタネータースターターなどの回転電気機械、すなわちモーター又は発電機として動作することができる可逆機械、を備える。回転電気機械は固定子及び回転子を含み、回転子はシャフトに接続されている。回転電気機械は、その電気的及び機械的損失の結果として、その動作中に熱くなる傾向がある。したがって、回転電気機械には冷却チャンバーが装備され、当該冷却チャンバーは、回転電気機械から熱交換器に回転電気機械の外部においてカロリーを伝えるように設計される。冷却チャンバーは冷却回路を構成しており、当該冷却回路は流体を介してカロリーをこの外部熱交換器に伝え、当該流体は、冷却回路の内部において及び特に冷却チャンバーの内部において、循環する。冷却チャンバーは第１の壁によって区切られ、当該第１の壁は、冷却チャンバーへの流体の供給を可能にするために第１のダクトとともに設けられ、冷却チャンバーからの流体からの排出を可能にするために第２のダクトとともに設けられ、流体は、回転電気機械を冷却するために第１のダクトと第２のダクトとの間で冷却チャンバーの内部において循環する。

しかしながら、回転電気機械から要求される使用のある構成において、回転電気機械はエンクロージャーの内部に収容され、当該エンクロージャーは、クラッチハウジングの構成要素、特にギアボックス（ｇｅａｒｂｏｘ）の構成要素、などの第２の壁によって区切られ、エンクロージャーは、ギアボックスの構成要素を潤滑するように設計される第２の流体を含む。

そして発生する第１の問題は、冷却チャンバーを設置すること及び固定することが困難なことであり、当該冷却チャンバーはエンクロージャーの内部において回転電気機械を装備し、それにもかかわらずこのタイプの設置及び固定は素早く且つ容易に実行されなければならない。

第２の問題は、このようにエンクロージャーの内部に収容された冷却チャンバーの、エンクロージャーの外部における冷却回路への接続が困難なことであり、それにもかかわらずこのタイプの接続は、第１の流体と第２の流体との間のシールを保証しつつ、迅速且つ容易に実行されなければならず、当該第１の流体は冷却チャンバーに含まれ、当該第２の流体はエンクロージャーに含まれ、それは特に冷却チャンバーを浸す。

第３の問題は、クラッチハウジングの外部におけるエンクロージャーと環境との間に必要なシールにあり、このシールは、エンクロージャーの内部に収容される冷却チャンバーの、エンクロージャーの外側での冷却回路への接続によって悪影響を受けてはならない。

本発明は、固定子及び回転子を含む回転電気機械を含むアセンブリを提案することによって状況を改善し、固定子は、第１の壁によって区切られる冷却チャンバーとともに設けられる。アセンブリはクラッチハウジングを備え、当該クラッチハウジングは、回転電気機械及び冷却チャンバーを収容するエンクロージャーを区切る第２の壁を含む。冷却チャンバーは、アセンブリの外部で冷却回路とともに作動するように構成される。

本発明によれば、アセンブリは、冷却チャンバーを冷却回路と連通させるための少なくとも１つのユニットを含み、連通させるためのユニットは、ダクトと、ダクトと第１の壁との間のシールを確実にする第１のシール装置とともに、ダクトと第２の壁との間のシールを確実にする第２のシール装置とを含む。

アセンブリは、有利には、以下の技術的特徴のうちの少なくともいずれか１つを、単独で又は組み合わされて、含む：
－ダクトは円筒形であり、延在軸に沿って延びる；
－第１のシール装置は第１のリングを備え、当該第１のリングは、第１の壁を通じて与えられる第１のオリフィスの内部に収容される；
－第１のリングは、円筒形であり、第１のリングが第１の壁を装備する第１のオリフィスの内部に挿入される場合及びダクトが第１のリングの内側に挿入される場合、ダクトの延在軸と一致する対称軸の周りに与えられる；
－第１のリングは、第１のシールユニットを収容する第１の溝を含む内面を含み、第１のシールユニットは、第１のリングの内面とダクトの外面との間に置かれる；
－その内面は、対称軸とは反対側に配置される第１のリングの面である；
－第１の溝は平面の内部に設けられ、当該平面は、対称軸に直交する半径方向平面に平行である；
－第１のシールユニットは、Ｏリングなどのリングにおいて配置される；
－第１のシールユニットはダクトの外面と接触し、第１の溝の内部に挿入される；
－第１のリングは、半径方向平面に平行な平面の内部に設けられた第１の半径方向ショルダーを含み、半径方向平面は、ダクトの延在軸に直交している；
－第２のシール装置は、ダクトに固定される第２の半径方向ショルダーを備える；
－第２の半径方向ショルダーは、ダクトの外面におけるリングの溶着から得られる；
－第２の半径方向ショルダーは円形溝を備え、当該円形溝は、第２の半径方向ショルダーと第２の壁との間に挿入される第２のシールユニットを収容する；
－円形溝は、第２の半径方向ショルダーの半径方向面の内部に配置され、それは半径方向平面に平行な面において配置される；
－第２のシールユニットは第２の壁と接触しており、円形の溝の内部に挿入される；
－アセンブリは、ダクトを第２の壁に固定するための固定ユニットを備える；
－固定ユニットは少なくとも第１のナットを含み、当該少なくとも第１のナットは、ダクトの外面上に追加され、第２の壁に配置される軸方向ストッパーと接触している；
－軸方向ストッパーは、延在軸の周りに対称的に提供される半径方向カラーにおいて配置される；
－固定ユニットは少なくとも１つのねじを含み、当該少なくとも１つのねじは、第２の半径方向ショルダーを、軸方向に、一方の側から他方の側に第２の壁まで通る；
－第２のシール装置は、ダクトの周りに追加される第２のナットを含み、第２のナットは、第３のシールユニットを収容する円形チャネルを含み、当該第３シールユニットは、第２のナットの内面とダクトとの間に挿入される；
－第２のナットは第２のリングを備え、当該第２のリングは、第２の壁を通じて配置される第２のオリフィスの内部に挿入される；
－第２のナットの内面とともにダクトの外面には、ねじが切られる；
－第１のリングの内面は、第１の壁におけるダクトの固定を可能にするために、ねじが切られる。

発明は、添付の図面を参照して提供される以下の非限定的な説明を読むことによってよりよく理解され、当該図面において：
図１は、本発明によるアセンブリを表し、当該アセンブリは、冷却チャンバーとともに設けられる回転電気機械と、クラッチハウジングとを備え、当該クラッチハウジングは、回転電気機械を収容するエンクロージャーと、エンクロージャーの外部において冷却回路と流体連通する冷却チャンバーとを区切る。 図２は、冷却チャンバーを冷却回路と連通させるためのユニットの第１の変形実施形態を示す。 図３は、冷却チャンバーを冷却回路と連通させるためのユニットの第２の変形実施形態を示す。 図４は、冷却チャンバーを冷却回路と連通させるためのユニットの第３の変形実施形態を示す。

図１において、動力車両は一般に、電気モーター、オルタネーター又はオルタネータースターターなどの回転電気機械１を、すなわちモーターとして又は発電機として作動することができる可逆機械を、備える。回転電気機械１は固定子２及び回転子３を備え、当該回転子３は、回転軸Ａ１の周りで固定子２の内部において回転して可動である。回転子３は、回転軸Ａ１に沿って延びるシャフト４に接続されている。

回転電気機械１は、その動作中に熱くなる傾向がある。したがって、回転電気機械１には、回路６を構成する冷却チャンバー５が装備されており、当該回路６の内部で、グリコール水などの第１の流体７が循環し、当該流体は、回転電気機械１によって生成されるカロリーを放出するようにデザインされる。この目的のために、冷却チャンバー５は、固定子２を包むスリーブに配置され、好ましくは固定子２と接触している。回路６は、ラジエータタイプの交換器と、又は例えばクーラント流体／第１の流体熱交換器１０によるクーラント流体９の循環のためのループ８と、接触している。

内部でクーラント流体９が循環するループ８は、クーラント流体９を圧縮するためのコンプレッサー１１、一定圧力で熱をエアー流１３に伝えるための外部熱交換器１２、クーラント流体９の膨張を可能にするための膨張ユニット１４、及びクーラント流体９が第１の流体７にフリゴリ（ｆｒｉｇｏｒｉｅｓ）を伝えることを許容するためのクーラント流体／第１の流体熱交換器１０を、連続して備える。ループ８は、これが本発明にいかなる影響も与えることなく、前述のものとは異なって配置されることができる。

第１の流体７の循環のための回路６は、回路６の内部での第１の流体７の循環のためのポンプ１５、その内部でクーラント流体９が第１の流体７からのカロリーを捕捉するクーラント流体／第１の流体熱交換器１０、及び冷却チャンバー５の内側に存在する第１の流体７が回転電気機械１からのカロリーを補足するように配置される冷却チャンバー５を、連続して備える。

冷却チャンバー５は第１の壁１６によって区切られ、当該第１の壁１６は、冷却チャンバー５を回路６と連通させるための少なくとも１つのユニット１７とともに設けられる。好ましくは、第１の壁１６は、連通させるための２つのユニット１７であって、冷却チャンバー５の内部への第１の流体７の取り込みを可能にする連通させるための第１のユニット１７と、冷却チャンバー５からの第１の流体７の放出を可能にする連通させるための第２のユニット１７とともに設けられる。したがって、冷却チャンバー５には第１の流体７が供給され、第１の流体７は、連通させるための第１のユニット１７によって冷却チャンバー５の内部を通り、前記カロリーを回転電気機械１から第１の流体７に移した後に、連通させるための第２のユニット１７によって冷却チャンバー５から放出される。

回転電気機械１は、第２の壁１９によって区切られたエンクロージャー１８の内部に収容され、それは、特に、例えばギアボックス２０を収容するクラッチハウジング６０を構成する。エンクロージャー１８は、第２の流体２１、特に潤滑油、を含み、ギアボックス２０の構成要素を潤滑するように設計される。言い換えれば、エンクロージャー１８は、回転電気機械１とギアボックス２０の構成要素とを一緒に収容し、それらは第２の流体２１に一緒に浸される。

連通させるためのユニット１７は、連通させるための第１のユニット１７又は連通させるための第２のユニット１７で同様に十分にありうるものであり、第１の流体７を含む冷却チャンバー５と第２の流体２１を含むエンクロージャー１８との間のシールを確実にするように設計される。連通させるためのユニット１７はまた、第２の流体２１を含むエンクロージャー１８と、第２の壁１９の外側の環境２２との間のシールを確実にするように設計される。

図２～図４において、連通させるためのユニット１７は、ダクト２３と、ダクト２３と第１の壁１６との間のシールを確保する第１のシール装置３０と、ダクト２３と第２の壁１９との間のシールを確保する第２のシール装置４０とを備える。ダクト２３は、例えば円筒形であり、延在軸Ａ２に沿って延びる。

第１のシール装置３０は第１のリング３１を備え、当該第１のリング３１は、第１の壁１６を通って設けられる第１のオリフィス２４の内部に収容される。第１のリング３１は円筒形であり、第１のリング３１が第１のオリフィス２４の内部に挿入される際にダクト２３の延在軸Ａ２と一致する対称軸Ａ３を有する。第１のリング３１は内面３２を備え、当該内面３２は、第１のシールユニット３４を収容する第１の溝３３を含む。内面３２は、好ましくは円筒形であり、スライドによって第１のリング３１の内部におけるダクト２３の挿入を可能にするために、ダクト２３の直径よりも大きい直径を有する。したがって、第１のシールユニット３４は、第１のリング３１の内面３２とダクト２３の外面２５との間に配置される。これにより、第１のシールユニット３４は、冷却チャンバー５に含まれる第１の流体７と、エンクロージャー１８に含まれる第２の流体２１との間のシールを確保することが理解されるであろう。第１のシールユニット３４は、例えば少なくとも１つのＯリング又は他の任意の同様のシール手段を含む。第１のリング３１は、半径方向平面Ｐ１に平行な平面の内部に設けられる第１の半径方向ショルダー３５を含み、半径方向平面Ｐ１は、ダクト２３の延在軸Ａ２に対して及び第１のリングの３１の対称軸Ａ３に対して直交する。第１の半径方向ショルダー３５は、特に第１のリング３１の内部におけるダクト２３の挿入の間、第１のオリフィス２４の内部における第１のリング３１の軸方向の保持を可能にする。第１の壁１６を部分的に、特に第１のオリフィス２４の境界で、覆うことにより、第１の半径方向ショルダー３５はまた、第１のリング３１の外面３６と第１の壁１６との間の第１の流体７のあらゆる漏れを防ぐ。第１のリング３１の内部におけるこのタイプのダクト２３の挿入は、第１のリング３１の内部におけるダクト２３の外部環境２２からの並進から始まって、ダクト２３の第１の端部２６が冷却チャンバー５の内部に収容されるまで行われる。第２の壁１９を通るダクト２３の容易な挿入を可能にするために、第２の壁１９を具備する第２のオリフィス２８とダクト２３との間に第１のギャップ２７が配置されることに留意されるべきである。

図２に示される第１の変形実施形態及び図３に示される第２の変形実施形態によれば、第２のシール装置４０は、ダクト２３に固定された第２の半径方向ショルダー４１を備える。第２の半径方向ショルダー４１は、半径方向平面Ｐ１に平行な面の内部に設けられる。第２の半径方向ショルダー４１は円形溝４２を備え、当該円形溝４２は、ダクト２３の延在軸Ａ２の周りにおいて対称的に且つ半径方向平面Ｐ１に平行な面の内部において配置される。円形溝４２は、第２のシールユニット４３を収容する。したがって、第２のシールユニット４３は、第２の半径方向ショルダー４１と第２の壁１９との間に配置される。これにより、第２のシールユニット４３は、エンクロージャー１８に含まれる第２の流体２１と外部環境２２との間のシールを確保することが理解されるであろう。第２のシールユニット４３は、例えば、少なくとも１つのＯリング又は他の任意の同様のシール手段を備える。

図２に示される第１の変形実施形態によれば、第１のギャップ２７は、特に、第２のオリフィス２８の内部においてダクト２３の固定を可能にするために、ダクト２３の外面２５がねじ切りされているという事実に由来し、それは相補的なねじ山を含む。固定ユニット５０は、第２の壁１９上のダクト２３の保持を可能にする。このタイプの固定ユニット５０は例えば第１のナット５１を備え、当該第１のナット５１はダクト２３の外面２５に追加され、第２の壁１９に配置された軸方向ストッパー５２と接触する。軸方向ストッパー５２は、例えば、第２の半径方向ショルダー４１の周りに配置された半径方向カラーの形態である。

図３に示される第２の変形実施形態によれば、ダクト２３の外面２５は、ねじ山がない。固定ユニット５０は、第２の壁１９上のダクト２３の保持を可能にする。このタイプの固定ユニット５０は例えば少なくとも１つのねじ５３を備え、当該少なくとも１つのねじ５３は、第２の壁１９の内部に収容されるために、第２の半径方向ショルダー４１を、軸方向に、すなわち延在軸Ａ２と平行に、一方の側から他方の側に貫通する。好ましくは、固定ユニット５０は、複数のねじ５３、例えば４本のねじ５３、を含み、当該複数のねじ５３は、例えば、延在軸Ａ２の周りに均等に半径方向に分布する。

図４に示される第３の変形実施形態によれば、第２のシール装置４０は、ダクト２３の外面２５の周りに追加される第２のナット６１を備える。第２のナット６１は円形チャネル６２を備え、当該円形チャネル６２は、第２のナット６１の内面６３の内部に、ダクト２３の延在軸Ａ２の周りに、半径方向平面Ｐ１に平行な平面の内部に配置される。円形チャネル６２は、第３のシールユニット６４を収容する。したがって、第３のシールユニット６４は、第２のナット６１の内面６３とダクト２３との間に配置される。これにより、第３のシールユニット６４は、エンクロージャー１８に含まれる第２の流体２１と外部環境２２との間のシールを確保することが理解されるであろう。第３のシールユニット６４は、例えば少なくとも１つのＯリング又は他の任意の同様のシール手段を備える。

第２のナット６１は第２のリング６５を備え、当該第２のリング６５は、第２のオリフィス２８の内部に挿入されることができる。第２のナット６１及び第２のリング６５は、延在軸Ａ２の周りに対称的に配置されている。第２のリング６５は、ダクト２３に隣接する第２のナット６１の軸方向延長部を構成する。第２のリング６５の周辺において、第２のナット６１はベース６６を備え、当該ベース６６は、第２のナット６１のベース６６と第２の壁１９との間に挿入される銅ワッシャなどの弾性保持ユニット６７に対して軸方向に隣接するように設計される。

この第３の変形実施形態によれば、第２のナット６１上のダクト２３の固定を可能にするために、ダクト２３の外面２５は、第２のナット６１の内面６３と同様にねじ切りされることに留意されるであろう。第１の壁１６上のダクト２３の固定を可能にするために、第１のリング３１の内面３２もまたねじ切りされる。

Claims (13)

1. 固定子（２）及び回転子（３）を含む回転電気機械（１）を備えるアセンブリであって、前記固定子には、第１の壁（１６）によって範囲が定められる冷却チャンバー（５）が設けられ、前記アセンブリはクラッチハウジング（６０）を備え、当該クラッチハウジング（６０）は、前記回転電気機械（１）及び前記冷却チャンバー（５）を収容するエンクロージャー（１８）の範囲を定める第２の壁（１９）を含み、前記冷却チャンバー（５）は、前記アセンブリの外部で冷却回路（６）とともに作動するように構成され、前記アセンブリは、前記冷却チャンバー（５）を前記冷却回路（６）と連通させるための少なくとも１つのユニット（１７）を備え、連通させるための前記ユニット（１７）は、ダクト（２３）と、前記ダクト（２３）と前記第１の壁（１６）との間のシールを確保する第１のシール装置（３０）と、前記ダクト（２３）と前記第２の壁（１９）との間のシールを確保する第２のシール装置（４０）と、を含むことを特徴とするアセンブリ。
2. 前記第１のシール装置（３０）は第１のリング（３１）を備え、当該第１のリング（３１）は、前記第１の壁（１６）を通って設けられる第１のオリフィス（２４）の内部に収容されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記第１のリング（３１）は内面（３２）を備え、当該内面（３２）は、第１のシールユニット（３４）を収容する第１の溝（３３）を含み、前記第１のシールユニット（３４）は、前記第１のリング（３１）の前記内面（３２）と前記ダクト（２３）の外面（２５）との間に配置されることを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記第１のリング（３１）は、半径方向平面（Ｐ１）に平行な平面の内部に設けられる第１の半径方向ショルダー（３５）を備え、前記半径方向平面（Ｐ１）は前記ダクト（２３）の延在軸（Ａ２）に直交することを特徴とする請求項２又は３に記載のアセンブリ。
5. 前記第２のシール装置（４０）は、前記ダクト（２３）に固定される第２の半径方向ショルダー（４１）を備えることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
6. 前記第２の半径方向ショルダー（４１）は円形溝（４２）を備え、当該円形溝（４２）は、前記第２の半径方向ショルダー（４１）と前記第２の壁（１９）との間に配置される第２のシールユニット（４３）を収容することを特徴とする請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記アセンブリは、前記第２の壁（１９）に前記ダクト（２３）を固定するための固定ユニット（５０）を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
8. 前記固定ユニット（５０）は、前記ダクト（２３）の外面（２５）に追加される少なくとも第１のナット（５１）を備え、前記第２の壁（１９）に配置される軸方向ストッパー（５２）に接触することを特徴とする請求項７に記載のアセンブリ。
9. 前記固定ユニット（５０）は少なくとも１つのねじ（５３）を備え、当該少なくとも１つのねじ（５３）は、前記第２の壁（１９）まで、前記第２の半径方向ショルダー（４１）を軸方向へ一方の側から他方の側に貫通することを特徴とする請求項７に記載のアセンブリ。
10. 前記第２のシール装置（４０）は、前記ダクト（２３）の周囲に追加される第２のナット（６１）を含み、前記第２のナット（６１）は、前記第２のナット（６１）の内面（６３）と前記ダクト（２３）との間に配置される第３のシールユニット（６４）を収容する円形チャネル（６２）を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
11. 前記第２のナット（６１）は第２のリング（６５）を備え、当該第２のリング（６５）は、前記第２の壁（１９）を通して配置される第２のオリフィス（２８）の内部に挿入されることを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記第２のナット（６１）の内面（６３）及び前記ダクト（２３）の外面（２５）はねじ切りされていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のアセンブリ。
13. 前記第１のリング（３１）の内面（３２）は、前記第１の壁（１６）における前記ダクト（２３）の固定を可能にするために、ねじ切りされていることを特徴とする請求項３及び１０～１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。

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