TW201330466A - 電裝置驅動總成及電裝置驅動之冷卻系統 - Google Patents

Abstract

用於諸如車輛之電裝置之驅動總成包括一電馬達，該電馬達包括一轉子總成及定位於該轉子總成內之一定子總成。該定子總成固定至一靜止輪軸且包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該轉子總成包括一外殼，複數個磁體附接至該外殼。該轉子總成藉由軸承支撐於該靜止輪軸上。諸如一鏈輪、滑輪或齒輪之一驅動機構經提供於該轉子總成之該外殼上且與該外殼一起旋轉。在各種實施例中，該靜止輪軸包括用於收納冷卻劑之一內部孔、在該內部孔內之一縱向肋狀物及在該固定輪軸之外表面中之縱向通道。

Description

電裝置驅動總成及電裝置驅動之冷卻系統

本文中所描述之標的物係關於一種諸如車輛(例如，電機車或電動小輪機車)的電裝置之驅動總成及冷卻系統，且在某些實施例中，係關於用於電驅動裝置之馬達。

對未來可用之化石燃料之量及成本的關注正推動諸如車輛之電動裝置之迅猛發展，該等車輛包括汽車、卡車、機車、小輪機車、高爾夫球車、實用推車、剪草機、鏈鋸及類似者。驅動此等車輛及其他電動裝置之馬達常包括具有連接至內部旋轉轉子或外部旋轉轉子之經曝露驅動軸的設計。此等經曝露驅動軸以高速率自旋且向緊密接近自旋軸之任何人呈現潛在的安全風險。

包括連接至位於中心之驅動軸之外部旋轉轉子的電馬達有時被稱作外轉馬達且為無刷馬達之一類型。外轉馬達比其內轉對應物(其中外部殼靜止)慢地自旋，同時產生更多扭矩。外轉馬達部分地歸因於其大小及功率對重量比而已用於諸如電自行車及小輪機車的個人電運輸工具應用中。因為外轉馬達為一類型之無刷馬達，所以通常使以高頻率接通及切斷用於電壓調變之直流穿過定子之三個或三個以上非鄰近繞組，且如此激勵的繞組之群組以電子方式交變。在圖10中說明一典型電外轉馬達之橫截面。典型外轉設計之馬達900包括一外部轉子殼901，該外部轉子殼901圍繞承載圍繞磁極907捲繞之線圈905的內部定子903自 旋。內部定子之磁極及線圈係提供於一套筒或套環909上，該套筒或套環909由軸承912耦接至位於馬達之軸向中心線上的可旋轉驅動軸911。與軸承912合作之套環909使固定磁極907及線圈905與旋轉驅動軸911隔離。外部轉子殼901在其內表面上承載永久磁體913且連接至驅動軸。電馬達之此等組件中的每一者對馬達之重量有影響。

內轉電馬達及外轉電馬達兩者由於在馬達操作期間的機械摩擦及電摩擦而產生熱。使電馬達冷卻以使得其不達到將損害馬達組件之溫度或僅在有限時間週期內達到此等溫度將延長馬達之有用壽命。另外，隨著對於用以更快地驅動裝置且伴有更大加速度及功率之更強大馬達的需求增大，對於有效率地使此等馬達冷卻而不增加雜訊、重量及複雜性的需要將增加。用以使電馬達冷卻的技術之實例包括在馬達之外表面上提供大的冷卻肋狀物或提供將增加之氣流提供至馬達之內部及/或外部組件的風扇。雖然此等技術可對電馬達之冷卻有影響，但此等技術具有其缺點，諸如，增加之重量、增加之雜訊及增加之複雜性。

隨著不斷擴增的對減小對化石燃料之依賴性及改良環境之關注，電車輛及電動裝置之風行度將繼續增大。車輛及裝置所有者及此等物品之製造者將對更可靠、提供增大之功率對重量比且具合理成本的驅動總成感興趣。

作為概述，在本發明中描述驅動總成、轉子總成、電裝置及包括其之電動車輛，連同使定子總成、驅動總成及電 裝置冷卻之方法。所描述之驅動總成及電裝置為諸如車輛或利用一固定輪軸或軸之其他電動裝置的裝置供電。在一些實施例中，驅動總成及電裝置經內部冷卻。利用固定輪軸意謂由使用者與以高速旋轉之輪軸之接觸而引起的受傷風險得以避免。由在本申請案中所描述之電裝置供電的電車輛之非限制性實例包括機車、小輪機車、高爾夫球車、汽車、實用推車、騎乘式剪草機及越野休旅車(諸如，「四輪」)。在本申請案中所描述的類型之電動裝置之非限制性實例包括可由電馬達供電之裝置，諸如，推式剪草機、騎乘式剪草機、鏈鋸及類似者。驅動總成(本文中描述了其例示性實施例)具有如下結構：緊湊、硬質且使其自身包括用以監視驅動總成之操作且將操作資訊提供至用於控制驅動總成之操作的控制系統之感測器。另外，本文中描述的驅動總成之實施例可經內部冷卻。

本文中所描述的類型之驅動總成之一實施例包括一固定輪軸、一定子總成及一轉子總成。該固定輪軸包括沿著該輪軸之一縱向軸線延伸的一內部孔。在一些實施例中，一冷卻流體可流過該內部孔以輔助降低該驅動總成之溫度。一定子總成固定至該固定輪軸且包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該轉子總成包括一外殼及耦接至該外殼之複數個磁體。該定子總成定位於該轉子總成內，且一驅動機構經提供於該外殼上。

根據本文中所描述之實施例的一種電裝置包括一驅動總成，該驅動總成包括一固定輪軸，該固定輪軸具有沿著該 輪軸之一縱向軸線延伸的一內部孔。一定子總成固定至該固定輪軸且該定子總成包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該轉子總成包括一外殼及耦接至該外殼之複數個磁體。該定子總成定位於該轉子總成內且該外殼耦接至一驅動機構。

在根據本文中所描述的類型之電裝置之實施例的驅動總成之另一實施例中，該驅動總成包括一固定輪軸，該固定輪軸包括一內部縱向孔。該固定輪軸包括一界定該孔之內表面及一與該內表面相對之外表面，該內表面進一步包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向肋狀物。

在根據本文中所描述之實施例的用於電裝置之驅動總成之又一實施例中，該驅動總成包括一固定輪軸，該固定輪軸包括一內部縱向孔。該固定輪軸包括一界定該孔之內表面及一與該內表面相對之外表面。該外表面包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向通道。

在根據本申請案中所描述之實施例的用於電裝置之驅動總成的另一實施例中，該驅動總成包括一固定輪軸，該固定輪軸包括一內部孔，該內部孔含有一用於一冷卻劑流體之第一流徑及一用於該冷卻劑流體之第二流徑。該驅動總成進一步包括一定子總成，其固定至該固定輪軸且包括一磁極及一圍繞該磁極之線圈。該轉子總成包括一外殼及耦接至該外殼之複數個磁體，且該定子總成定位於該轉子總成內。根據此實施例，一驅動機構經提供於該外殼上。

根據其他態樣，本發明描述使用於一電裝置之一驅動機構冷卻之實施例。該等所描述實施例包括使一冷卻劑穿過該驅動總成之一電馬達內含有的一冷卻劑管道之步驟。在某些實施例中，該冷卻劑管道穿過該驅動總成之一輪軸。該冷卻劑退出該冷卻劑管道至在該電馬達內之一冷卻劑分佈腔室內。該冷卻劑接著與一定子總成之磁極及線圈及一轉子總成之磁體接觸。

在其他態樣中，本發明描述包括根據本文中所描述之實施例的一驅動總成之電動裝置。

本申請案亦描述了用於使固定至包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端的一固定輪軸之一定子總成冷卻之方法之實施例。此等方法之一實施例包括在該第一末端附近，將冷卻劑流體收納至該固定輪軸內之一內部孔內，及使該冷卻劑流體朝向該固定輪軸之該第二末端流動。在該第二末端附近，改變該冷卻劑流體流動之方向。根據本實施例，當冷卻劑流體流過該固定輪軸時來自該驅動總成之熱能被轉移至該冷卻劑流體，且在該第一末端附近，自該內部孔移除該經加溫之冷卻劑流體。

根據其他態樣，本發明描述使用於一電裝置之一驅動機構冷卻之實施例。在此等實施例中，冷卻劑經承載於一固定輪軸中之一內部孔中，在該情況下，該冷卻劑流體自驅動總成之處於大於該冷卻劑之溫度的溫度下之組件吸收熱能。在此等實施例中，該冷卻劑接著退出冷卻管道且跨越該驅動總成之組件流動，該等組件諸如定子中心體、磁 極、線圈、定子齒及磁體。當諸如此等之組件處於大於冷卻劑之溫度的溫度下時，冷卻劑自此等組件吸收熱能。

在圖式中，相同參考數字識別類似元件。在圖式中元件之大小及相對位置未必按比例繪製。舉例而言，各種元件之形狀及角度未按比例繪製，且將此等元件中之一些任意放大及定位以改良圖式可讀性。另外，如所繪製之元件的特定形狀不意欲傳達關於特定元件之實際形狀的任何資訊，且其係僅為了圖式中辨識之容易而選擇。

將瞭解，儘管本文中已為了說明目的描述本申請案之標的物之特定實施例，但在不脫離所揭示之標的物之精神及範疇的情況下可進行各種修改。因此，除了如由隨附申請專利範圍限制以外，本申請案之標的物不受限制。

在以下描述中，闡明某些特定細節以便提供對所揭示之標的物之各種態樣的透徹理解。然而，所揭示之標的物可在無此等特定細節之情況下加以實踐。在一些情況下，未詳細描述將包含本文中所揭示之標的物之實施例的結構彼此附接之熟知結構及方法以避免使得本發明之其他態樣之描述模糊不清。

除非上下文另有需要，否則貫穿本說明書及隨後之申請專利範圍，詞語「包含」及其變型待以開放、包括性之意義而被解釋，亦即解釋為「包括(但不限於)」。

貫穿本說明書對「一實施例」之提及意謂結合該實施例描述之特定特徵、結構或特性包括於至少一實施例中。因 此，在貫穿本說明書各處之片語「在一實施例中」的出現未必均指同一態樣。此外，可在本發明之一或多個態樣中以任何合適方式組合特定特徵、結構或特性。

貫穿本說明書對驅動輪及驅動機構之提及包括鏈輪、滑輪、齒輪及類似者。片語驅動輪及驅動機構不應被狹隘地解釋為將其限於所說明之鏈輪、齒輪或所描述之滑輪，而相反地，片語驅動輪及驅動機構廣泛地用以涵蓋可將轉子外殼之旋轉移動轉移至待由驅動總成驅動之裝置的所有類型之結構。

貫穿本說明書對電裝置之參照包括電馬達、發電機及類似者。片語「電裝置」不應被狹隘地解釋為將其限於所說明之電馬達，而相反地，片語「電裝置」廣泛地用以涵蓋可自機械輸入產生電能或自電輸入產生機械能的所有類型之結構。

貫穿本說明書對冷卻劑之提及不限於空氣，且包括能夠吸收熱能且輸送熱能之其他氣體及液體。所使用之冷卻劑較佳地經選定以便不具有有害效應，例如，對冷卻劑所接觸之組件的腐蝕效應。

本文中參照電車輛來描述特定實施例；然而，本發明及對電動裝置之參照不應限於電車輛或本文中所描述之其他電裝置中的任一者。

在諸圖中，相同參考數字識別類似特徵或元件，且諸圖中的特徵之相對位置及大小未必按比例繪製。

總體描述，本發明係有關用於在包括位於轉子總成之外 殼內之一定子總成的電裝置中使用之驅動總成之實例。驅動總成(其實例由本發明描述)之組態進一步包括定子總成所固定至之一固定輪軸及在轉子總成外殼上之一驅動機構。此等驅動總成導致一更安全、更輕且更硬質的驅動總成。在一些實施例中，固定輪軸包括在其外表面中之通道，該等通道能夠充當用於諸如導電部件之組件的管道。在一些實施例中，固定輪軸具備一內部孔，該內部孔用於收納冷卻劑以移除已自驅動總成之其他組件轉移至輪軸的熱能，從而導致經冷卻之驅動總成。在包括具有內部孔之固定輪軸的實施例中，該內部孔可具備沿其長度延伸之至少一肋狀物。在又其他實施例中，外殼具備自外殼之外表面延伸至外殼之內表面的一開口，且轉子總成之磁體的至少一部分經由該開口曝露。

電馬達將電能轉換成機械能。當使電馬達在將機械能逆轉換成電能過程中操作時，其被稱為發電機。電馬達及發電機兩者根據涉及磁場與載流導體之相互作用以產生力或電能的原理而操作。就電馬達及發電機之本質而言，電馬達及發電機由於發生於攜載電流之導電組件中的機械摩擦及電摩擦而在操作期間產生熱。本文中所描述的用於電動裝置之驅動總成包括電馬達或發電機，該電馬達或發電機包括一輪軸，該輪軸具有一內部冷卻管道，該內部冷卻管道用於收納冷卻劑且將冷卻劑遞送及分佈至電裝置之內部，在該情況下，冷卻劑自電裝置移除熱能且藉此使其冷卻。

在電馬達中，移動部分稱為轉子且靜止部分稱為定子。磁場產生於磁極上，該等磁極承載導電電線之長度，該等導電電線稱為圍繞磁極捲繞之線圈。磁體經提供以與磁極上之磁場相互作用以產生力。可分別將磁極及磁體提供於轉子或定子上。整流子開關或其他控制機構通常經提供以控制至磁極上之線圈的電流。在操作中，磁場形成於轉子及定子兩者中，且此等兩個場之間的產物引起力且因此在馬達之驅動機構上的扭矩。此等場中之一者或其兩者必須隨著馬達之旋轉而改變。可藉由以受控方式接通磁極及切斷磁極或藉由變化磁極之強度而達成場之此改變。

電馬達之實例為DC或直流馬達，及AC或交流馬達。DC馬達係由直流供電，但可存在一內部機構，諸如，針對馬達之部分將直流轉換至交流之整流器。向AC馬達供應交流，從而常避免了對於整流器之需要。同步馬達為AC馬達，其以對於電源供應頻率之一小部分而言固定的速度運轉，且異步馬達為AC馬達(通常為感應馬達)，其速度隨著扭矩增大而變慢至略微小於同步速度。本文中所描述的包括一冷卻管道之輪軸之實施例適用於所有此等不同類型之電馬達及發電機，且並不限於應用於本文中所說明及描述的特定類型之電馬達及發電機。

參看圖1，說明驅動總成10安裝至裝置框架12之一部分，諸如，機車或小輪機車底盤之一部分。儘管在圖1中未展示，但裝置框架12之另一部分位於驅動總成10的與裝置框架12之在圖1中以實線展示之該部分相對的側上。裝 置框架12之此另一部分未展示於圖1中以便避免使驅動總成10之部分模糊不清。裝置框架12之此另一部分在圖2中展示在驅動總成10之右邊。驅動總成10包括一驅動機構100，該驅動機構100在圖1中被表示為呈鏈輪之形式的驅動輪。雖然圖1中將驅動機構100展示為鏈輪，但應理解，驅動機構100並不需要為鏈輪，而相反地，可為用於將驅動機構100之旋轉運動轉換為與驅動機構100合作的結構(諸如，鏈或帶子)之線性運動的一不同裝置。舉例而言，驅動機構100可為能夠與帶子合作之滑輪或能夠藉由鏈或帶子操作之齒輪。

另外參看圖2，驅動總成10包括一轉子總成104及一定子總成106。

如圖2中所展示，驅動總成10亦包括一輪軸108。輪軸108位於驅動總成10之中心線上且自驅動總成10之右端延伸至驅動總成10之左端。輪軸108之每一末端固定至一耦接器110，該耦接器110被收納於各別裝置框架部分12中之凹座中(在圖3中展示)且固定至該等各別裝置框架部分。當輪軸108固定至耦接器110時，其不能夠相對於耦接器移動。在所說明實施例中，每一耦接器包括兩個螺紋孔，該兩個螺紋孔收納螺釘112之螺紋末端，該等螺釘112穿過框架部分12且將耦接器110扣接至左及右裝置框架部分12。當耦接器110扣接至各別裝置部分12時，其不能夠相對於裝置部分12移動。以此方式，輪軸108固定至裝置框架部分12且不能相對於裝置框架部分12移動。雖然以上將每一 耦接器110描述為包括用於收納螺紋螺釘之兩個螺紋孔，但應理解，可使用每一耦接器兩個以上螺紋孔及兩個以上螺釘將耦接器緊固至一裝置部分。另外，可使用用於將耦接器110附接至裝置部分12之其他技術，例如，熔接、鉚釘、壓合接頭、固定螺絲及類似者。

圖1及圖2之實施例的定子總成106包括藉由線圈116捲繞之至少一磁極114。磁極114及線圈116可具有習知設計且由已知適用於電裝置之定子的材料製成。較佳地，定子總成106包括複數個磁極114，其中之每一者承載其自己的線圈116。儘管未說明，但磁極114之與輪軸108相對的末端可包括習知設計之定子齒。磁極114固定至輪軸108且因此不能夠相對於輪軸108移動。因為線圈116係圍繞靜止磁極114捲繞，所以線圈116間接地固定至輪軸108且不能夠相關於輪軸108移動。磁極114可藉由諸如固定螺絲、熔接、壓合接頭、螺釘及類似者之習知構件固定至輪軸108。

轉子總成104包括一外殼118，該外殼118在圖1及圖2中所說明之實施例中呈中空圓柱體之形狀。轉子外殼118之內表面承載複數個永久磁體120，該複數個永久磁體120經定大小及定位而使得其面向定子總成106之鄰近磁極114及線圈116。轉子外殼118包括第一末端122及一相對之第二末端124。第一末端122及第二末端124包括自外殼118之內部通至外殼118之外部的通風口126。空氣或其他冷卻流體可穿過通風口126至轉子外殼內以冷卻馬達102。磁體120具有習知設計及材料且使用習知構件附接至外殼118。

輪軸108之每一末端承載一軸承128。在所說明實施例中，軸承128具有已知設計且包括固定至輪軸108之一內座圈130、收納滾珠軸承134之一滾珠護圈132。滾珠護圈132及滾珠軸承124自內座圈130徑向向外定位。外座圈135自滾珠護圈132及滾珠軸承134徑向向外定位。應理解，雖然已揭示了滾動軸承，但可利用其他類型之軸承或其等效物(諸如，襯套、寶石軸承及套筒軸承)且本文中所揭示之標的物並不限於滾動軸承之使用。在驅動總成之兩個末端中提供軸承對驅動總成之剛性有影響，此可導致較少維護、減少之修復及較長壽命。

轉子外殼108之第一末端122及第二末端124固定至軸承128之外座圈135，此允許當輪軸108及定子總成106保持靜止時轉子外殼108圍繞此等元件旋轉。儘管未展示，但以習知方式將電連接提供至線圈116，且定子總成之磁極及線圈以習知方式與轉子總成之磁體合作以引起轉子總成圍繞定子總成及輪軸旋轉。可使用習知設備及技術來控制驅動總成。

驅動總成10進一步包括一驅動機構100，該驅動機構100呈在轉子總成104之外殼118上的驅動輪之形式。在所說明之實施例中，驅動機構100為具有用於嚙合驅動鏈(未圖示)之鏈環之齒的鏈輪。驅動機構100具有一中心孔，該中心孔包括一匙孔136，該匙孔136經確定大小及定位以與緊固至外殼118之外表面的鑰匙138合作及配合。雖然將鑰匙138及匙孔136說明為將驅動機構100緊固至轉子外殼118之 一方式，但本文中所描述之實施例並不限於此等技術，且可使用用於將驅動機構100扣接至轉子外殼118之其他技術，例如，熔接、螺釘連接及類似者。當電啟動定子總成106時，轉子總成104及驅動輪100圍繞輪軸108及定子總成106旋轉。驅動機構100與鏈、帶子或其他驅動機構之間的合作允許將由驅動總成10產生之旋轉移動轉換為可轉移至車輛之輪或將由驅動總成驅動的不同裝置之工作部分之平移移動。根據本文中所描述之實施例的驅動總成在無曝露之移動輪軸的情況下提供此驅動力，從而導致一更安全之電裝置。

本文中所描述的類型之驅動總成能夠驅動車輛及其他電動裝置，同時避免需要曝露之旋轉軸。消除使用者曝露至在高速率下的曝露之驅動軸自旋減小了使用者受傷之風險，以及保持曝露之軸在良好工作次序下及移除可聚集於曝露之軸上的材料所需要之維護量。

本文中所描述的類型之驅動總成之另一優點為方便地定位感測器(諸如，霍爾(Hall)感測器)之能力，來自該等感測器之信號可用以偵測被遞送至馬達控制器的轉子之位置以使得可達成馬達之較精確控制。

在圖4中所說明的本文中所描述之類型之驅動總成之一實例的另一實施例中，僅僅將驅動總成10之第一末端122緊固至裝置框架部分12。在此實施例中，驅動機構100位於轉子外殼118上，鄰近第二末端124。在圖4中所說明的實施例之一替代方案中，驅動機構100鄰近第一末端122定 位。

參看圖5A，說明本文中所描述的類型之驅動總成之另一實施例。圖5A中所說明之驅動總成包括一固定輪軸200，該固定輪軸200具有由第一安裝托架202收納且支撐的一末端及由第二安裝托架204收納且支撐的一相對末端。在圖5A中所展示之定向上，第一安裝托架202包括一水平腿206及一垂直於水平腿206延伸之垂直腿208。在所說明之實施例中，水平腿206包括兩個孔210，該兩個孔210用於收納諸如螺釘之裝置以將水平腿206緊固至待由驅動總成10供電的電裝置之框架。垂直腿208之與水平腿206相對之末端包括收納且緊固固定輪軸200之一末端的孔212。儘管未圖示，但孔212可包括由輪軸之外表面中的鑰匙收納物收納的一鑰匙，或該孔可包括收納提供於輪軸之外表面上之鑰匙的一鑰匙收納物。鑰匙與鑰匙收納物之間的合作用以將輪軸固定至安裝托架，使得輪軸不能夠相對於安裝托架旋轉。第二安裝托架204為第一安裝托架202之鏡像，且因此關於第一安裝托架202之描述亦適用於第二安裝托架204。

另外參看圖6A及圖7A，固定輪軸200承載鄰近第一安裝托架202之軸承214及鄰近第二安裝托架204之軸承216。軸承214及216可為滾動軸承，但本文中所描述之驅動總成並不限於使用滾動軸承。在展示滾動軸承的所說明之實施例中，每一軸承之內座圈(未圖示)由習知構件固定至輪軸200。在所說明實施例中，驅動總成10包括第一端蓋218及第二端蓋220。第二端蓋220為第一端蓋218之鏡像。因 此，第一端蓋218之以下描述亦適用於第二端蓋220。端蓋218為一圓板形部件，其包括收納軸承214之外座圈的一中心孔222。圍繞中心孔222的為套環224。環繞套環224的為一斜肩部226，該斜肩部226遠離各別安裝托架延伸且延伸至端蓋218之外周邊邊緣228。自外周邊邊緣228，端蓋218之與斜肩部226相對之表面的直徑逐步減小至一環形架230。

所說明之驅動總成10進一步包括形成轉子總成之外殼的一環形磁通環232。磁通環232具有實質上等於環形架230之外徑的內徑，使得第一端蓋218之環形架230經收納於環形磁通環232之一開端中。環形磁通環232之相對開端收納第二端蓋220之環形架230。端蓋218及220之兩個斜肩部226包括自環形架230之外表面延伸至環形架230之內表面的過道234。過道234提供冷卻流體流動至由端蓋218及220及磁通環232所形成的腔室內、流經該腔室及流出該腔室之進入口。

磁通環232之內表面236承載鄰近定子總成240定位的最佳見於圖6A及圖7A中之複數個矩形磁體238。儘管將磁體238展示為矩形，但應理解，本文中所描述之實施例並不限於具有矩形形狀之磁體。磁體238以相等間隔之方式圍繞磁通環232之內圓周間隔開。

在所說明之實施例中，驅動總成10進一步包括一定子總成240。另外參看圖8，定子總成240包括形成定子總成240之中心部分的一定子套環242。穿過定子套環242之中心的 為定子孔244。定子孔244具有實質上等於固定輪軸200之外徑的直徑，使得定子孔244可收納輪軸200且定子總成240可固定至固定輪軸200。自定子套環242向外輻射的為複數個磁極246。在所說明實施例中，說明了十二個磁極；然而，應理解，可利用更大數目或更小數目個磁極。定子磁極246終止於定子齒248中，該定子齒248在所說明之實施例中為附接至磁極246之最外部徑向末端的矩形平板。定子齒248之外表面界定一圓周，該圓周具有略微小於由貼附至磁通環232之內表面的磁體238之內表面所界定之直徑的直徑。如在圖7A中所說明，導電電線之線圈250經圍繞磁極246之至少一者提供。線圈250圍繞磁極246纏繞。形成線圈250之電線的末端252及254最佳見於圖7A中。圍繞定子總成240之磁極246捲繞的線圈250之每一末端252及254可使用習知技術選擇性地耦接至電源(在圖11中展示)之端子。該電源可為任一電源，包括電池組。電源之端子中的一者經組態以將電流供應至線圈250。當電流流過線圈250時，產生第一電磁場。當電流流過其他線圈時，產生額外電磁場。此等電磁場與由磁體238所產生之磁場相互作用且使磁通環232圍繞輪軸200旋轉。

不同於習知外轉電馬達，本文中所描述之實施例的驅動總成不需要圖10中之軸套環909。省略軸套環909導致不包括另外將對驅動總成10之重量及總體大小有影響之結構的驅動總成。舉例而言，在無軸套環之情況下，可減小由穿過定子之中心孔所界定的定子之內徑。當定子之內徑減小 且磁極之徑向長度保持相同時，由被轉子承載之磁體佔據的虛圓之直徑得以減小。作為虛圓之直徑減小的結果，在轉子之內表面上的磁體之大小可減小。磁體之經減小之大小轉化為馬達之實體大小、重量及成本的減小，而不危害電馬達之功率輸出。

當磁通環232圍繞輪軸200旋轉時，驅動機構256可與帶子、鏈、鏈輪或類似者合作以將磁通環232之旋轉運動轉換為在鏈、帶子或可用以驅動裝置之其他者中的線性運動。

參看圖5B、圖6B及圖7B，根據本文中所描述之實例的驅動總成之另一實施例類似於以上關於圖5A、圖6A及圖7A所描述之實施例；然而，在圖5B、圖6B及圖7B之實施例中的輪軸258包括沿輪軸258之長度延伸的一中心孔260(如最佳見於圖9中)。另外，輪軸258亦包括沿輪軸258之長度延伸的形成於輪軸258之外周邊中的複數個通道262。應理解，雖然在圖5B、圖6B及圖7B中所說明之實施例中的孔260具有圓形橫截面，但應理解，孔260可具有其他形狀，諸如，矩形、三角形或其他多邊形形狀。另外，應理解，通道262並不限於圖5B、圖6B及圖7B中所說明之正方形橫截面。舉例而言，通道262可具有為不同形狀之橫截面，包括三角形、圓形或其他多邊形形狀。另外，將孔260及通道262展示為沿著輪軸之整個長度延伸，但應理解，孔260及通道262並不需要沿著輪軸258之整個長度延伸。除了減小輪軸258之重量以外，如圖5B中所見，通道 262亦充當用於導電電線之插座252及254，該等插座連接至線圈250之各別末端且最終連接至圖11中之電源330。應理解，可在輪軸258之外周邊中提供更大數目或更小數目個通道。

向輪軸258提供孔260提供了若干益處，包括減小輪軸258之重量，此將減小驅動總成10之總重量。另外，可利用孔260收納冷卻流體，該冷卻流體可自輪軸258轉移熱能，因此使輪軸258冷卻。使輪軸258冷卻亦可導致驅動總成10之與輪軸258熱接觸的其他元件(諸如，定子總成)之冷卻。儘管未圖示，但孔260之延伸出第一安裝托架202及第二安裝托架204的末端可為螺紋的，以收納自冷卻流體源之耦接且收納用於遠離輪軸遞送冷卻流體之管道。合適的冷卻流體包括液體及氣體。

參看圖5C、圖6C及圖7C，展示根據本文中所描述之實例的驅動總成之另一實施例。圖5C、圖6C及圖7C中所展示之驅動總成10類似於圖5A、圖6A及圖7A中所展示之驅動總成10。圖5C、圖6C及圖7C中所說明之實施例包括開口264，該等開口264穿過磁通環232形成以便曝露承載於磁通環232之內表面上的單獨磁體之至少一部分。在所說明之實施例中，將開口264展示為定位於驅動機構256與端蓋218之間。應理解，根據本文中所描述之實施例的驅動總成並不限於開口264位於圖5C中所說明之位置中的驅動總成或具有所展示之特定數目個開口的驅動總成。舉例而言，或多或少個開口264可定位於磁通環232上之不同位置 中。另外，將開口264說明為橢圓形且圍繞磁通環232之圓周相等地間隔開。應理解，本發明實施例並不限於橢圓開口或限於圍繞磁通環之圓周相等地間隔開之開口。舉例而言，開口264可為正方形或三角形或圓形，且可圍繞磁通環232之圓周不相等地間隔開。

圖5C、圖6C及圖7C之實施例進一步包括安裝於感測器基座268上之一感測器266，該感測器基座268包括用於將感測器基座268緊固至基板的一螺釘孔270。感測器266屬於可偵測由附接至磁通環232之內圓周的磁體238及形成定子總成之磁極與線圈之組合所產生之磁場的類型。用於偵測由磁體238及磁極與線圈所產生之磁場的感測器之一實例為霍爾感測器。應理解，本發明實施例並不限於霍爾感測器且亦可利用能夠感測磁場之其他感測器。如圖11中所見之感測器266與控制器320通信，該控制器320亦連接至電源330及電裝置310。根據圖11中所說明之系統，系統300包括電耦接至電源330且耦接至電裝置310之一控制器320(諸如，微處理器或數位電路)。使用已知技術，控制器320經組態以選擇性地將電源耦接至電裝置310。詳言之，控制器320經組態以選擇性地將電源330耦接至定子總成240之線圈250(在圖6B中)的末端以在其中產生電流。

在使用中，控制器330可基於電裝置310達到特定速度(亦即，磁通環232達到每分鐘特定轉數，如藉由感測器266偵測磁體238穿過感測器266之速度所偵測)來控制電源330至電裝置310之輸出。根據圖5C、圖6C及圖7C之實施 例，開口264導致磁體238之部分被曝露，因此允許感測器266在來自磁通環之減小之干擾的情況下感測磁體238之存在。

參看圖12，在本文中所描述之標的物之另一實施例中，輪軸200包括在一端(在圖12中為左端)上閉合的一內部孔272。根據此實施例，內部孔272含有由圓柱形管道274界定之第一流徑。該第一流徑自與內部孔272之閉合末端相對的第一末端276朝向閉合末端273延伸。在圖12中所說明之實施例中，環繞第一流徑274的為自閉合末端273延伸至第一末端276的第二流徑278。輪軸200之第一末端276具備一歧管280，該歧管280包括與第一流徑274流體連通之一冷卻劑入口282及與第二流徑278流體連通之一冷卻劑出口284。歧管280亦包括螺紋部件286，該螺紋部件286與內部孔內之螺紋合作以將歧管緊固至固定輪軸200。第一流徑274之與冷卻劑入口282相對的末端終止於鄰近一冷卻劑流體返回表面288處。在圖12中所說明之實施例中，冷卻劑返回表面288為直徑隨著其朝向第一流徑274之出口延伸而增大的圓錐形表面。退出第一流徑274之冷卻劑流體衝擊冷卻劑返回表面288且在與第一流徑274中的冷卻劑之流動相反的方向上自第一流徑274向外引導至第二冷卻劑流徑278中。

在使用中，將冷卻劑引入至冷卻劑入口282中，在該情況下，冷卻劑流過第一流徑274且鄰近冷卻劑返回表面288退出。冷卻劑返回表面288幫助將冷卻劑流體導引至鄰近 內部孔272之外表面的第二流徑278內。當冷卻劑流過第二流徑278時，熱能在輪軸之溫度高於冷卻流體之溫度時被轉移至冷卻劑。以此方式，冷卻流體能夠降低固定輪軸200之溫度。經由冷卻劑出口284自內部孔272移除冷卻劑流體。圖12中所說明的對輪軸200之利用幫助不僅使輪軸200冷卻，且亦使驅動總成10之與輪軸200熱接觸的特徵(諸如，定子及軸承)冷卻。

儘管未說明，但應理解，可提供一個以上流動通道以將冷卻劑流體自冷卻劑入口282遞送至冷卻劑返回表面288。另外，可提供一個以上流動通道以將冷卻劑自冷卻劑返回表面288遞送至冷卻劑出口284。另外，冷卻劑返回表面並不需要為圓錐形，而具有適合於將冷卻劑自第一流徑274引導至第二流徑278內的另一形狀。冷卻劑在內部孔272內之流動可進一步受在孔內提供隔板或鰭狀物以使冷卻劑改向影響。

參看圖13及圖14，說明驅動總成10與裝置框架416組合，在圖13中所說明之實施例中，驅動總成附接至該裝置框架416。在以下描述中，將在用於諸如機車或電小輪機車之車輛的框架之情況下描述裝置框架416；然而，對裝置框架之提及並不限於諸如機車或電小輪機車之車輛的框架。裝置框架416包括在驅動總成10所附接至的裝置框架100之一側中的圓形埋頭凹穴418。埋頭凹穴418在驅動總成10之軸向中心線419上居中。同心地位於圓形凹穴418內的為一延伸穿過裝置框架416之圓形孔420。在所說明實施 例中，四個較小孔422延伸穿過裝置框架416且位於一相關於圓形孔420同心地定位之圓上。由較小孔422界定之圓具有大於圓形孔420之半徑且小於圓形凹穴418之半徑的半徑。

圓形凹穴418收納一定子塊424。定子塊424為具有實質上等於圓形凹穴418之內徑的外徑使得定子塊適貼地配合於圓形凹穴418內的圓形塊。定子塊424包括螺紋凹穴426，該等螺紋凹穴426延伸至定子塊424之面向裝置框架416之面中且經定大小以收納螺釘(在圖14中為427)之螺紋末端，藉以將定子塊424緊固至裝置框架416。在所說明之實施例中，螺紋凹穴不完全延伸穿過定子塊424，但本發明並不受如此限制且螺紋凹穴可完全延伸穿過定子塊424。定子塊424亦包括一中心孔428，該中心孔428延伸穿過定子塊424且經定大小以收納輪軸429之一末端。在圖13及圖14中所展示之實施例中，孔428經定大小以收納輪軸429之該末端，使得輪軸429不相關於定子塊424及/或裝置框架416旋轉。儘管未說明，但用於將輪軸429耦接至定子塊424及/或裝置框架416使得輪軸429不相對於定子塊424旋轉之組件包括諸如鑰匙、溝槽及固定螺釘的已知組件。

輪軸429承載軸承432，該軸承432包括一外座圈430及一內座圈434。輪軸429藉由諸如熔接之已知方式固定至內座圈434，且軸承432之外座圈430位於孔436內，該孔436位於圓形前罩438內之中心且固定至前罩438。圓形前罩438具有經定大小以配合以下所描述的轉子外殼454之開端456 的外徑。前罩438包括在軸向中心線419上居中之一環形過道440，該環形過道440在平行於輪軸436之縱向軸線的方向上延伸穿過前罩438。在圖13及圖14中所說明之實施例中，環形過道440包括可選之徑向延伸之刀片442。刀片442之大小、數目及形狀可視許多因素而變化，諸如，前罩438之必要結構剛性及當前罩438旋轉時由刀片產生之壓力或真空。應理解，在本發明之一些實施例中，前罩之環形過道440並不具備刀片442。

繼續參看圖13及圖14，驅動總成10進一步包括一定子總成412。在圖13及圖14中，定子總成412具有已知設計且包括一中心體444，該中心體444包括在軸向中心線419上居中且在平行於軸向中心線419之方向上延伸的一中心孔446。中心孔446經定大小以收納輪軸429。在圖13及圖14中所說明之實施例中，中心體444藉由諸如鑰匙、溝槽、固定螺釘、熔接及類似者的已知技術固定至輪軸429。自中心體444輻射的為複數個磁極448，形成線圈450之導電電線之長度圍繞著該複數個磁極448捲繞。磁極448之與中心體444相對的末端由定子齒452蓋住。

驅動總成10進一步包括一轉子總成414，該轉子總成414包括一圓柱形轉子外殼454，該圓柱形轉子外殼454包括一由前罩438閉合之開端456，如最佳見於圖14中。轉子外殼454之與開端456相對的末端由轉子帽458閉合。轉子外殼454進一步包括一位於開端456與轉子帽458之間的中間轉子帽460。中間轉子帽460將轉子外殼454劃分成一鄰近轉 子帽458之冷卻劑分佈腔室462及一鄰近開端456之含磁體段464。中間轉子帽460附接至轉子外殼454之內周邊且包括一位於中心之內部孔466，該內部孔466經定大小以收納軸承470之外座圈468且緊固至軸承470之外座圈468。軸承470包括一內座圈471，該內座圈471經定大小以收納且固定至輪軸429。輪軸429、軸承470、中間轉子帽460、軸承432與前罩438之間的合作允許轉子外殼454相關於輪軸429旋轉。

繼續參看圖13及圖14，轉子帽458之面向中間轉子帽460的面承載複數個刀片472。在圖13及圖14中所說明之實施例中，將刀片472展示為直的部件；然而，應理解，刀片472之大小、定向及形狀可變化以達成冷卻劑分佈腔室內之所要的冷卻劑流動。舉例而言，刀片472可經組態以如藉由圖13及圖14中之箭頭474所說明來引導冷卻劑。或者或另外，刀片472可經組態以經由輪軸429將冷卻劑汲取至冷卻劑分佈腔室462內及/或經由轉子帽458中之孔洞480將冷卻劑汲取至冷卻劑分佈腔室462內。轉子帽458之與承載刀片472之側相對的側支撐在驅動總成10之軸向中心線上居中的一驅動軸476。驅動軸476承載驅動機構478，例如，鏈輪、滑輪或帶傳動。轉子帽458進一步包括複數個可選通風孔洞480，該複數個可選通風孔洞480准許冷卻劑進入至冷卻劑分佈腔室462內或冷卻劑退出冷卻劑分佈腔室462。

中間轉子帽460包括一環形過道482，該環形過道482具 有大於中心孔466之半徑的內徑及小於中間轉子帽460之外徑的外徑。環形過道482包括可選刀片484，該等可選刀片484可經定位、定大小及成形以在所要的方向上引導冷卻劑。舉例而言，在圖13及圖14中所說明之實施例中，刀片484用以將冷卻劑自冷卻劑分佈腔室462引導至含磁體段464內。如同前罩，應理解，雖然將圖13及圖14中之環形過道482說明為具有刀片，但在本發明之其他實施例中，環形過道482不包括刀片472。

轉子外殼454之含磁體段464包括複數個磁體486，該複數個磁體486耦接至轉子外殼454之內表面且在圓周上彼此間隔開。轉子磁體486包括已知用於在電馬達及發電機中使用之習知永久磁體。當定子總成412定位於轉子總成414內時，轉子磁體486與定子齒452徑向間隔開。自冷卻劑分佈腔室462進入含磁體段464的冷卻劑在朝向前罩438之方向上橫穿且越過磁體486、定子齒452、線圈450及磁極448。當冷卻劑到達前罩438時，其穿過前罩438中之環形過道440且離開驅動總成10。當冷卻劑為不昂貴之環保氣體或液體(諸如，空氣或水)時，無必要收集排出之冷卻劑用於再循環或棄置。另一方面，若冷卻劑為不環保的或足夠昂貴以保證再循環的氣體或液體，則其可經由輪軸429收集、冷卻及棄置或反向循環。

如最佳地見於圖14中，輪軸429自裝置框架416內之一位置延伸穿過定子塊424、軸承432、前罩438、定子總成412、軸承470及中間轉子帽460。輪軸436包括一管道 488(在圖14中)，該管道488充當用於收納來自位於裝置框架416內之輪軸429之末端的冷卻劑及將該冷卻劑遞送至冷卻劑分佈腔室462的過道。收納於冷卻劑分佈腔室462中之冷卻劑經由中間轉子帽460中之環形過道482改向、經由含磁體段464改向，且經由前罩438中之環形過道440而改向離開。進入冷卻劑管道488之冷卻劑大體處於低於驅動總成10之各組件之溫度的溫度下，且因此自各種組件吸收熱能且藉此使驅動總成10冷卻。更具體而言，繼續參看圖14，冷卻劑藉由穿過裝置框架416中之孔420至管道488內而進入在輪軸429內的管道488之一末端。當冷卻劑穿過管道488時，其吸收來自輪軸429及諸如中心體444、磁極448及線圈450之組件的熱能。冷卻劑接著退出管道488至冷卻劑分佈腔室462中，在冷卻劑分佈腔室462處，其經改向以在與其流過管道488之方向相反的方向(由箭頭474指示)上流動。冷卻劑接著流過中間轉子帽460中之環形過道482。刀片472及484用以有助於冷卻劑流過中間轉子帽460。穿過中間轉子帽460之冷卻劑進入含磁體段464，在含磁體段464處，冷卻劑流經磁體486、定子齒452、中心體444、磁極448及線圈450且接觸磁體486、定子齒452、中心體444、磁極448及線圈450。當此等組件處於高於冷卻劑之溫度的溫度下時，來自此等組件之熱能被冷卻劑吸收，藉此使該等組件冷卻。冷卻劑接著經由環形過道440退出含磁體段464。環形過道中之刀片442可促進冷卻劑流過環形過道440。

除了提供用於冷卻之管道外，利用中空輪軸亦提供減小重量之額外益處。此減小之重量可能以較不強之輪軸為代價而獲得，但此減小之強度可藉由如以下參看圖16及圖17所描述在冷卻劑管道內提供加強部件來緩和。

在圖13及圖14中所說明之實施例中，藉由電線(未圖示)將電流遞送至線圈450，該電流在與轉子磁體486相互作用之磁極448中產生磁場，從而導致使轉子外殼454連同驅動機構478一起旋轉的力。連接至線圈450之導電電線可佈線於管道488內且經由輪軸壁中之孔(未圖示)穿過輪軸429。或者，導電電線可承載於輪軸429之外表面上。電流至不同線圈之供應可受一馬達控制器(未圖示)控制，該馬達控制器接收來自一轉子感測器之輸入，該轉子感測器經組態以感測轉子相對於線圈之位置且將轉子位置之信號提供至馬達控制器。

在某些實施例中，使用以外部風扇(未圖示)或泵(未圖示)來提供一驅動力以將冷卻劑推過框架416至冷卻劑管道488內。或者，泵可流體連接至前罩438中之環形過道440且提供真空以經由驅動總成10汲取冷卻劑。

另外參看圖15、圖16及圖17，冷卻劑管道488可包括熱轉移部件490(在圖15及圖16中)或熱轉移部件492(在圖17中)。圖15及圖16中之熱轉移部件490為如下之熱傳導部件：在垂直於中心線軸線419之橫截面上為三角形，且除了管道488之內周邊外，亦提供表面區域，自驅動總成組件至冷卻劑之熱轉移可經由該表面區域發生。如圖15中所 說明，熱轉移部件490沿著輪軸429之整個長度延伸；然而，應理解，熱轉移部件490及492不需要沿著輪軸429之整個長度延伸且可僅沿著輪軸429之長度之部分延伸。亦應理解，雖然將熱轉移部件490說明為圍繞輪軸436之內周邊在圓周上均勻地間隔開，但其不需要均勻地間隔開，例如，其可不均勻地間隔。另外，應理解，根據本文中所描述之實施例的熱轉移部件並不限於圖16中所展示之三角形橫截面。可使用其他橫截面形狀，諸如，正方形、矩形、部分圓及類似者。

在圖17中說明熱轉移部件492之一替代形狀。圖17中之熱轉移部件492包括具有矩形橫截面之交叉部件。除了用於熱轉移的經提供之增大之表面區域外，熱轉移部件490及492亦增加輪軸429之結構剛性及強度。

參看圖15，根據本發明之其他實施例，驅動機構478經提供於轉子外殼454之外周邊上。在根據圖15之實施例中，驅動機構478包括一軸套494，驅動機構478貼附至該軸套494且延伸至該軸套494。軸套494固定於轉子外殼454之外表面中的溝槽內。根據圖15之實施例，省略了驅動軸476。

參看圖18及圖19，係關於內部冷卻之驅動總成的本文中所描述之標的物之實施例包括其中電馬達為「外轉」設計之實施例。根據本發明之圖18及圖19的實施例與圖13至圖15之實施例不同之處在於，輪軸429不緊固至裝置框架416，而相反地，固定至轉子外殼454且因此與轉子外殼 454一起且相對於裝置框架416旋轉。

更具體地參看圖18及圖19，其中藉由相同參考數字來識別圖18及圖19中與圖13至圖15中之特徵相同或類似的特徵。裝置框架416包括穿過裝置框架416之圓形孔420。圓形孔420具備可選軸承496及498。軸承496及498之外座圈緊固至裝置框架416且軸承496及498之內座圈緊固至輪軸429之外表面。裝置框架416、軸承496、軸承498與輪軸429之間的合作允許輪軸429相對於裝置框架416旋轉。裝置框架416進一步包括複數個孔422，該複數個孔422經定大小以使螺紋螺釘427穿過裝置框架416。螺釘427之螺紋末端收納於位於前罩500之面向裝置框架416之面中的螺紋凹穴499中。前罩500藉由隔片506與裝置框架416間隔開。前罩500類似於圖13中之前罩438；然而，不同於圖13中之前罩438，前罩500未緊固至轉子外殼454。前罩500包括環形過道440，環形過道440包括可選刀片442。前罩500亦包括一中心孔436，該中心孔436經定大小以准許輪軸429穿過前罩500。儘管未說明，但中心孔436可包括軸承(未圖示)以進一步支援輪軸429相對於前罩500之旋轉。自前罩500之與裝置框架416相對之面延伸的為定子支撐物508，磁極448耦接至該定子支撐物508。在所說明實施例中，定子支撐物508為一環形圓柱部件，其在軸向中心線419上居中且平行於軸向中心線419延伸。定子支撐物508具有大於輪軸429之外徑的內徑且因此與輪軸429之外周邊徑向間隔開。定子支撐物508之內周邊耦接至軸承432之外座圈430 及軸承470之外座圈468。軸承432之內座圈434及軸承470之內座圈471緊固至輪軸429之外周邊。經由軸承、輪軸及定子支撐物之此組合，輪軸429相對於靜止定子支撐物508及受支撐之磁極448旋轉。磁極448包括線圈450且被定子齒452蓋住。

轉子外殼454包括一開端456，該開端456鄰近但不連接至前罩500之與裝置框架416相對的面。轉子外殼454之與開端456相對的末端包括轉子帽458，該轉子帽458閉合轉子外殼454之與開端456相對之末端。中間開端456及轉子帽458為一類似於圖13及圖14中之中間轉子帽460的中間轉子帽460。圖19中之中間轉子帽460與圖13及圖14中之中間轉子帽460不同之處在於，其固定至輪軸429之外周邊。圖18及圖19中之中間轉子帽460將轉子外殼454劃分成冷卻劑分佈腔室462及包括磁體486之含磁體段464。

中間轉子帽460包括環形過道482，該環形過道482穿過中間轉子帽460且提供冷卻劑分佈腔室462與含磁體段464之間的流體連通。環形過道482可包括可選刀片484。中間轉子帽460之外周邊固定至轉子外殼454之內周邊。

轉子帽458包括通風孔洞480，該等通風孔洞480允許冷卻劑進入至冷卻劑分佈腔室462及/或冷卻劑自冷卻劑分佈腔室462退出。轉子帽458之內表面包括可選刀片472。轉子帽458之內表面亦包括耦接部件510，其呈具有經定大小以收納輪軸429之內徑的圓環套筒之形式。耦接部件510與已知組件合作以將輪軸429緊固至耦接部件510。

繼續參看圖18及圖19，輪軸429之穿過冷卻劑分佈腔室462的部分包括複數個孔洞512，該複數個孔洞512允許在輪軸429中之冷卻劑管道488內的冷卻劑自冷卻劑管道488傳遞至冷卻劑分佈腔室462內。冷卻劑分佈腔室462中之冷卻劑可穿過環形過道482至含磁體段464內，在含磁體段464處，其橫穿磁體486、定子齒446、磁極448及線圈450。在轉子外殼454之開端456處，冷卻劑經由前罩500與轉子外殼454之間的間隙及/或經由前罩500中之環形過道440退出轉子外殼。

在圖18及圖19中所說明的類型之驅動總成之操作中，將電流供應至導電線圈450，該電流在磁極448中產生磁場。此等磁場與磁體486之磁場相互作用，此產生使轉子外殼454及輪軸429相對於定子總成412旋轉之力。輪軸429之旋轉使驅動機構478旋轉，該驅動機構478可耦接至用於將此旋轉移動轉移至受驅動裝置之其他組件的一系統。

根據參看圖13及圖14所描述之實施例的驅動總成之其他元件之描述同等地適用於根據參看圖18及圖19所描述之實施例的驅動總成。

以上所描述之各種實施例可加以組合以提供另外實施例。本說明書中所引用及/或在申請資料頁中所列出的美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案及非專利公開案中之所有者被以引用的方式全部併入本文中，該等案包括(但不限於)：題為「INTERNALLY COOLED DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2012年1月6日申請之美國臨時專利申請案第61/583,984號(代理人案號170178.410P1)；題為「DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2011年10月12日申請之美國臨時專利申請案第61/546,411號(代理人案號170178.411P1)；題為「DRIVE ASSEMBLY FOR ELECTRIC POWERED DEVICE」且於2012年3月23日申請之美國臨時專利申請案第61/615,123號(代理人案號170178.413P1)；題為「ELECTRIC DEVICES」且於2012年1月5日申請之美國臨時專利申請案第61/583,456號(代理人案號170178.414P1)；題為「ELECTRIC DEVICE DRIVE ASSEMBLY AND COOLING SYSTEM」且於2012年3月23日申請之美國臨時專利申請案第61/615,144號(代理人案號170178.415P1)；題為「DRIVE ASSEMBLY AND DRIVE ASSEMBLY SENSOR FOR ELECTRIC DEVICE」且於2012年3月23日申請之美國臨時專利申請案第61/615,143號(代理人案號170178.416P1)。必要時，該等實施例之態樣可加以修改，以使用各專利、申請案及公開案之概念來提供又另外實施例。

可按照上文之詳細描述對實施例進行此等及其他改變。一般而言，在以下申請專利範圍中，不應將所用術語解釋為將申請專利範圍限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例，而應解釋為包括所有可能之實施例，連同此等申請專利範圍所授權之等效物的完整範疇。因此，申 請專利範圍並不受本發明限制。

10‧‧‧驅動總成

12‧‧‧裝置框架/裝置框架部分/框架部分/裝置部分

100‧‧‧驅動機構

102‧‧‧馬達

104‧‧‧轉子總成

106‧‧‧定子總成

108‧‧‧輪軸/固定輪軸

110‧‧‧耦接器

112‧‧‧螺釘

114‧‧‧磁極

116‧‧‧線圈

118‧‧‧外殼/轉子外殼

120‧‧‧永久磁體/磁體

122‧‧‧第一末端

124‧‧‧第二末端

126‧‧‧通風口

128‧‧‧軸承

130‧‧‧內座圈

132‧‧‧滾珠護圈

134‧‧‧滾珠軸承

136‧‧‧匙孔

138‧‧‧鑰匙

200‧‧‧固定輪軸/輪軸

202‧‧‧第一安裝托架

204‧‧‧第二安裝托架

206‧‧‧水平腿

208‧‧‧垂直腿

210‧‧‧孔

212‧‧‧孔

214‧‧‧軸承

216‧‧‧軸承

218‧‧‧第一端蓋/端蓋

220‧‧‧第二端蓋

222‧‧‧中心孔

224‧‧‧套環

226‧‧‧斜肩部

228‧‧‧外周邊邊緣

230‧‧‧環形架

232‧‧‧磁通環

234‧‧‧過道

236‧‧‧磁通環之內表面

238‧‧‧矩形磁體/磁體

240‧‧‧定子總成

242‧‧‧定子套環

244‧‧‧定子孔

246‧‧‧磁極

248‧‧‧定子齒

250‧‧‧線圈

252‧‧‧末端/用於導電電線之插座

254‧‧‧末端/用於導電電線之插座

256‧‧‧驅動機構

258‧‧‧輪軸

260‧‧‧中心孔

262‧‧‧通道

264‧‧‧開口

266‧‧‧感測器

268‧‧‧感測器基座

270‧‧‧螺釘孔

272‧‧‧內部孔

273‧‧‧閉合末端

274‧‧‧圓柱形管道/第一流徑

276‧‧‧第一末端

278‧‧‧第二流徑/第二冷卻劑流徑

280‧‧‧歧管

282‧‧‧冷卻劑入口

284‧‧‧冷卻劑出口

286‧‧‧螺紋部件

288‧‧‧冷卻劑流體返回表面/冷卻劑返回表面

310‧‧‧電裝置

320‧‧‧控制器

330‧‧‧電源

412‧‧‧定子總成

414‧‧‧轉子總成

416‧‧‧裝置框架/框架

418‧‧‧圓形埋頭凹穴/埋頭凹穴/圓形凹穴

419‧‧‧軸向中心線/中心線軸線

420‧‧‧圓形孔/孔

422‧‧‧較小孔/孔

424‧‧‧定子塊

426‧‧‧螺紋凹穴

427‧‧‧螺釘/螺紋螺釘

428‧‧‧中心孔/孔

429‧‧‧輪軸

430‧‧‧外座圈

432‧‧‧軸承

434‧‧‧內座圈

436‧‧‧孔/中心孔

438‧‧‧圓形前罩/前罩

440‧‧‧環形過道

442‧‧‧刀片

444‧‧‧中心體

446‧‧‧中心孔

448‧‧‧磁極

450‧‧‧線圈/導電線圈

452‧‧‧定子齒

454‧‧‧轉子外殼

456‧‧‧開端/中間開端

458‧‧‧轉子帽

460‧‧‧中間轉子帽

462‧‧‧冷卻劑分佈腔室

464‧‧‧含磁體段

466‧‧‧內部孔/中心孔

468‧‧‧外座圈

470‧‧‧軸承

471‧‧‧內座圈

472‧‧‧刀片

474‧‧‧箭頭

476‧‧‧驅動軸

478‧‧‧驅動機構

480‧‧‧孔洞/通風孔洞

482‧‧‧環形過道

484‧‧‧刀片

486‧‧‧磁體/轉子磁體

488‧‧‧管道/冷卻劑管道

490‧‧‧熱轉移部件

492‧‧‧熱轉移部件

494‧‧‧軸套

496‧‧‧軸承

498‧‧‧軸承

499‧‧‧螺紋凹穴

500‧‧‧前罩

506‧‧‧隔片

508‧‧‧定子支撐物

510‧‧‧耦接部件

512‧‧‧孔洞

900‧‧‧馬達

901‧‧‧外部轉子殼

903‧‧‧內部定子

905‧‧‧線圈

907‧‧‧磁極/固定磁極

909‧‧‧套筒或套環/軸套環

911‧‧‧可旋轉驅動軸/旋轉驅動軸

912‧‧‧軸承

913‧‧‧永久磁體

圖1為根據本發明之一實施例的驅動總成之透視圖，該驅動總成附接至由該驅動總成供電的裝置之一部分；圖2為沿著圖1中之線2-2之橫截面圖；圖3為圖1之驅動總成之分解圖，其中自馬達移除了驅動輪且自裝置移除了驅動總成；圖4為根據本文中所揭示之標的物的驅動總成之另一實施例之透視圖；圖5A為根據本文中所揭示之標的物的驅動總成之另一實施例的透視圖；圖5B為圖5A中所展示的驅動總成之修改型式之透視圖，該修改型式具有一中空軸、用於電線之通道及電線；圖5C為圖5A中所展示的驅動總成之修改實施例之透視圖，該修改實施例具有一鄰近驅動總成提供之感測器；圖6A為圖5A之驅動總成之分解圖；圖6B為圖5B之驅動總成之分解圖；圖6C為圖5C之驅動總成之分解圖；圖7A為圖5A之驅動總成之透視圖，其中移除了一端蓋及磁通環；圖7B為圖5B中所展示的驅動總成之透視圖，其中移除了一端蓋及磁通環；圖7C為圖5C之驅動總成之透視圖，其中移除了一端蓋及磁通環； 圖8為根據本文中所描述之實施例的定子之端視圖；圖9為圖5B中所展示的輪軸之透視圖；圖10為現有外轉電馬達設計之橫截面圖；圖11為包含根據本文中所揭示之標的物之態樣的一電裝置之系統之方塊圖；圖12為根據本文中所描述之實施例的含有冷卻劑流動通道之輪軸之橫截面圖；圖13為根據本發明之一實施例的驅動總成之分解透視圖，該驅動總成附接至由該驅動總成供電的裝置之一部分；圖14為沿著圖13中之線14-14之橫截面圖；圖15為具有位於轉子外殼上之驅動機構的本發明之另一實施例之橫截面圖；圖16為根據本發明之實施例的輪軸之端視圖；圖17為根據本發明之另一實施例的另一輪軸之端視圖；圖18為根據本發明之另一實施例的其中輪軸與轉子一起旋轉之驅動總成之分解透視圖，該驅動總成附接至由該驅動總成供電的裝置之一部分；及圖19為沿著圖18中之線19-19之橫截面圖。

10‧‧‧驅動總成

12‧‧‧裝置框架/裝置框架部分/框架部分/裝置部分

100‧‧‧驅動機構

102‧‧‧馬達

108‧‧‧輪軸/固定輪軸

118‧‧‧外殼/轉子外殼

122‧‧‧第一末端

124‧‧‧第二末端

126‧‧‧通風口

128‧‧‧軸承

136‧‧‧匙孔

138‧‧‧鑰匙

Claims (25)

1. 一種用於一電裝置之驅動總成，該驅動總成包含：一固定輪軸，固定輪軸包括沿著該輪軸之一縱向軸線延伸的一內部孔；一定子總成，其固定至該固定輪軸，該定子總成具有一磁極及一圍繞該磁極之線圈；及一轉子總成，其具有一外殼及耦接至該外殼之複數個磁體；其中該定子總成定位於該轉子總成內，及該外殼包括一驅動機構。
2. 如請求項1之驅動總成，該固定輪軸進一步包括界定該孔之一內表面及與該內表面相對之一外表面，其中該外表面包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向通道。
3. 如請求項2之驅動總成，其中該定子總成包括經組態以收納該固定輪軸之一中心孔，該中心孔包括至少一肋狀物，該至少一肋狀物經組態以收納於該固定輪軸之該至少一縱向通道中。
4. 如請求項1之驅動總成，該固定輪軸進一步包括界定該孔之一內表面及與該內表面相對之一外表面，其中該內表面包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向肋狀物。
5. 如請求項1之驅動總成，其中該固定輪軸進一步包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端，且該縱向 孔自該固定輪軸之該第一末端延伸至該固定輪軸之該第二末端。
6. 一種包括一驅動總成之電裝置，其包含：一固定輪軸，該固定輪軸包括沿著該輪軸之一縱向軸線延伸的一內部孔；一定子總成，其固定至該固定輪軸，該定子總成具有一磁極及一圍繞該磁極之線圈；及一轉子總成，其具有一外殼及耦接至該外殼之複數個磁體，其中該定子總成定位於該轉子總成內，及該外殼耦接至一驅動機構。
7. 如請求項6之電裝置，該固定輪軸進一步包括界定該孔之一內表面及與該內表面相對之一外表面，其中該外表面包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向通道。
8. 如請求項7之電裝置，其中該定子總成包括經組態以收納該固定輪軸之一中心孔，該中心孔包括至少一肋狀物，該至少一肋狀物經組態以收納於該固定輪軸之該至少一縱向通道中。
9. 如請求項6之電裝置，該固定輪軸包括界定該孔之一內表面及與該內表面相對之一外表面，其中該內表面包括至少一縱向延伸之肋狀物。
10. 如請求項6之電裝置，其中該固定輪軸進一步包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端，且該孔自該 固定輪軸之該第一末端延伸至該固定輪軸之該第二末端。
11. 一種用於一電裝置之驅動總成，該驅動總成包含：一固定輪軸，其包括一內部縱向孔，該固定輪軸具有界定該孔之一內表面及與該內表面相對之一外表面，該內表面進一步包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向肋狀物。
12. 如請求項11之驅動總成，其中該固定輪軸包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端，且該縱向孔自該第一末端延伸至該第二末端。
13. 如請求項11之驅動總成，其中該縱向肋狀物自該第一末端延伸至該第二末端。
14. 一種用於一電裝置之驅動總成，該驅動總成包含：一固定輪軸，其包括一內部縱向孔，該固定輪軸具有界定該孔之一內表面及與該內表面相對之一外表面，該外表面包括實質上平行於該固定輪軸之一縱向軸線延伸的至少一縱向通道。
15. 如請求項14之驅動總成，其中該固定輪軸包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端，且該縱向通道自該第一末端延伸至該第二末端。
16. 一種用於一電裝置之驅動總成，該驅動總成包含：一固定輪軸，其包括一內部孔，該內部孔含有用於一冷卻劑流體之一第一流徑及用於該冷卻劑流體之一第二流徑； 一定子總成，其固定至該固定輪軸，該定子總成具有一磁極及一圍繞該磁極之線圈；及一轉子總成，其具有一外殼及耦接至該外殼之複數個磁體；其中該定子總成定位於該轉子總成內且該外殼包括一驅動機構。
17. 如請求項16之驅動總成，其中該第一流徑經組態以與一冷卻劑流體源連通。
18. 如請求項16之驅動總成，其中該第二流徑經組態以與冷卻劑流體之一容器流體連通。
19. 如請求項16之驅動總成，其中該固定輪軸包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端，且該第一流徑包括在該第一末端附近之一冷卻劑入口且在該第二末端附近與該第二流徑流體連通。
20. 如請求項16之驅動總成，其中該固定輪軸進一步包含在該固定輪軸之該第一末端附近與該內部孔流體連通之一冷卻劑歧管。
21. 如請求項16之驅動總成，其中該內部孔包括在該固定輪軸之該第二末端附近之一冷卻劑流體返回表面。
22. 一種用於冷卻一定子總成之方法，該定子總成固定至包括一第一末端及與該第一末端相對之一第二末端的一固定輪軸，該方法包含：在該第一末端附近，將冷卻劑流體收納至該固定輪軸內之一內部孔內； 使該冷卻劑流體朝向該第二末端流動；在該第二末端附近，改變該冷卻劑流體之流動方向；將熱能轉移至該冷卻劑流體；及在該第一末端附近自該內部孔移除該冷卻劑流體。
23. 如請求項22之方法，其中將冷卻劑流體收納至該內部孔內進一步包含將該冷卻劑流體收納至提供於該內部孔內之一第一流徑內，且使該冷卻劑流體朝向該第二末端流動進一步包含使該流體冷卻劑在該第一流徑中朝向該第二末端流動。
24. 如請求項23之方法，其中改變該冷卻劑流體之流動方向進一步包含在該第二末端附近使該冷卻劑流體流出該第一流徑且流動至一冷卻劑返回表面內，該冷卻劑返回表面將該冷卻劑流體引導至自該第二末端附近延伸至該第一末端附近之一第二流徑內。
25. 如請求項24之方法，其進一步包含使該冷卻劑流體朝向該第一末端流動。