集成驱动和发动机组件制造技术

本发明专利技术描述了一种集成驱动和发动机组件。示例集成驱动和发动机组件包括具有同心地围绕输入驱动轴的绕组的电动机、用于将电源输送至电动机的逆变器、连结至输入驱动轴和输出驱动轴的变速器总成，该变速器总成具有行星齿轮，行星齿轮包括多个螺旋齿轮，螺旋齿轮与输入驱动轴和环形齿轮连结。行星齿轮还包括托架，该托架转动地连结至多个螺旋齿轮并将旋转力传递到输出驱动轴。该组件包括壳体，壳体包围电动机、变速器总成和相对于中心轴同轴对齐的输出轴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成驱动和发动机组件
本公开大体涉及驱动和发动机组件。更具体地说，将驱动和发动机部件集成在一起用于电动车辆。
技术实现思路
根据一些实施例，本专利技术可以涉及用于机动车辆的集成驱动和发动机组件，该集成驱动和发动机组件包括：(a)电动机；(b)用于将电源输送至电动机的逆变器；(c)连结到电动机的变速器总成；(d)连结到变速器总成的输出轴；和(e)壳体，包括：(i)中央部分，其将电动机、变速器总成与输出轴保持处于相对于中心轴线彼此同轴关系；(ii)设置在中央部分底端的下部储层；和(iii)从中央部分的侧壁延伸的逆变器外壳，该逆变器外壳配置为容纳逆变器。根据一些实施例，本专利技术可以涉及用于机动车辆的集成驱动和发动机组件，该集成驱动和发动机组件包括：(a)电动机；(b)用于将电源输送至电动机的逆变器；(c)转动连结到电动机的变速器总成；(d)连结到变速器总成的输出轴；和(e)壳体，包括：(i)圆柱部分，其将电动机、变速器总成与输出轴保持为沿着中心轴相对于彼此同轴关系；(ii)设置在圆柱部分底端的下部储层，下部储层包括用于电动机和变速器总成的润滑剂；和(iii)从圆柱部分的侧壁延伸的逆变器外壳，所述逆变器外壳配置为容纳逆变器，所述逆变器外壳包括内部部分，所述内部部分包括用于冷却逆变器的冷却剂。根据一些实施例，本专利技术可涉及用于机动车辆的集成驱动和发动机组件，该集成驱动和发动机组件包括：(a)具有绕组的电动机，该绕组同心地围绕输入驱动轴；(b)用于将电源输送至电动机的逆变器；(c)连结到输入驱动轴和输出传动轴的变速器总成，该变速器总成包括行星齿轮，包括多个螺旋齿轮，螺旋齿轮与输入驱动轴和环形齿轮连结，该行星齿轮还包括托架，该托架可旋转地连结到多个螺旋齿轮并将旋转力传递至输出驱动轴；和(d)壳体，其包围电动机、变速器总成和输出轴使其相对于中心轴同轴对齐。附图说明附图阐释了本公开的某些实施例。可以理解，这些附图不必成比例绘制，而且不需要技术了解的细节或其它难以察觉的细节可以省略。可以理解，该技术不必限制于本文所示的特定实施例。图1是示例性集成组件的透视图，其包括电动车辆的发动机以及驱动部件。图2是图1的示例集成组件的透视截面图。图3是示例集成组件的截面视图侧视图。图4是图3的示例组件的透视、截面图。图5是本公开的行星齿轮组件的特写图。图6示出了图1-5中示例集成组件的示例冷却腔室。图7示出了示例集成组件的电动机和逆变器之间的直接电连接示例。具体实施方式尽管本技术可以采用许多不同形式的附图所示的实施例体现，下面将在多个具体实施例中详细描述，但可以理解，本专利技术将被认为是该技术原理的范例，而不意图将该技术限制为所示实施例。此处所用术语仅用于描述特定实施例，而不意图限制本公开。如此处所用，单数形式“一”和“该”也可包括复数形式，除非上下文另有明确说明。进一步理解，用在本说明书中的术语“包括”和/或“包含”规定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除其它一或多个特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在。将理解，类似或同功的元件和/或组件(此处提到的)可以在附图中以类似的附图标记标识。将进一步了解，多个附图仅是本公开的示意性表示。因此，为使图像清晰，其中一些部件可能与其实际规模相比发生了变形。在上下文中，传统的电动车辆包括电动机、变速器和逆变器，它们彼此分开包装或封装。具体地说，逆变器通过电线与电动机相连。这些电线是电磁干扰(EMI)的来源，它会在系统内造成有害影响，例如降低发动机性能。典型的电动车辆包括相互偏置的变速器和电动机(例如，彼此不同轴)。因此，它们的轴通过齿轮组连结，也不与变速器和电动机同轴对齐。这些配置效率低，体积大，难以集成到车辆平台中。有利地，本专利技术描述了能够将电动机、变速器、逆变器系统组合成共同包(例如壳体)的集成驱动和发动机组件，以改进车辆的封装和效率。在一些实施例中，电动机和变速器可以设置为处于彼此并相对于组件的中心轴同轴关系。更详细地说，在一些实施例中，发动机绕组、输出轴和变速器可以在壳体内同轴布置。用本专利技术所设想和描述的发动机封装逆变器，减少了互连电缆和连接数量所造成的损失。这种闭合/直接耦合还可以减少发动机和逆变器之间的信号线束噪声。通过消除EMI对周围环境的电力电缆传输和壳体提供的屏蔽，可以减少EMI信号。将发动机和变速器紧密集成在一起，通过减少对额外壳体的需求，并尽可能合理地共享功能，可以减少零件数量(例如部件成本)，减少系统的总体质量。这里还描述了两个单独冷却系统的集成。逆变器与发动机和变速器壳体共用冷却隔间，使冷却隔间从逆变器连接到发动机/变速器换热器。这种集成可以减少冷却剂连接的数量和潜在的泄漏点。此外，这些冷却特征之间的更紧密集成减少了泵尺寸和管道损失。本专利技术的集成组件提高了电动车辆设计，发动机安装在机动车辆底盘(如底部)。与变速器轴从发动机轴的轴线偏移的设计相比，本专利技术的集成组件减小了离轴重量和通常连结这些部件的不必要部件。本文提供了本技术的这些优点和其它优点，并将参照附图1-7对其进行更加详细的讨论。图1示出了示例集成驱动和发动机组件，下文称为“组件100”。组件100通常包括电动机102、用于向电动机102输出电力的逆变器104、连结到电动机102的变速器总成106、连结到变速器总成106的输出轴108和壳体110。可以肯定的是，壳体110包围了组件100的上述部件中的每一个。下面参考图2，其中示出了除去逆变器的组件100，以便说明输入路径112和输出路径114，所述路径允许壳体100的逆变器外壳中的冷却剂循环，下面将更详细地描述。根据一些实施例，壳体110可包括圆柱或中央部分116、下部储层118和逆变器外壳120。在一些实施例中，下部储层118和逆变器外壳120可以彼此垂直布置。如图3最佳示出，圆柱部分116可被配置成容纳和保持电动机102、变速器总成106和输出轴108的一部分。这些部件彼此之间以及与中心轴线X同轴布置，该中心轴线X通过圆柱部分116延伸。可以确定的是，输出轴108的末端可延伸到壳体110的圆柱部分116之外。输出轴108可以与电动车辆的传动系(未示出)相连结。电动机102包括绕组122，其围绕发动机轴124同心布置(同轴对齐)。参照图7示出和描述的，电动机102和逆变器104直接电连结至彼此。这种直接连结可以消除对逆变器104和电动机102之间的电缆的需要。如上文所述，这种直接连结减少了通常由与电动机102和逆变器104连结的电缆产生的EMI。在一个实施例中，逆变器104包括三相对称母线105，其直接连接到电动机102的电触点，如图7更详细地说明和描述的。下部储层118布置在圆柱部分116的底端上。下部储层118由联结到圆柱部分116的底端的盘121构成。下部储层118被配置成接收润滑剂，如传动流体或用于润滑电动机102和变速器总成106的其它适当润滑剂。在一些实施例中，可利用泵126通过输入端口128将润滑剂泵入圆柱部分116。一旦穿过圆柱部分116，润滑剂可以在重力作用下吸引到下部储层118。泵126可以将润滑剂通过圆柱部分116再循环回来。变速器总成106图示为与发动机轴124和输出轴108相连接。变速器总成106本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆的集成驱动和发动机组件，所述集成驱动和发动机组件包括：电动机；逆变器，用于将电力输送至所述电动机；连结至所述电动机的变速器总成；连结至所述变速器总成的输出轴；以及壳体，包括：中央部分，其将所述电动机、变速器总成以及输出轴保持为处于相对于中心轴线彼此同轴关系；设置在所述中央部分的底端的下部储层；以及逆变器外壳，其从所述中央部分的侧壁延伸，所述逆变器外壳配置用以容纳所述逆变器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 US 62/234,5511.一种用于机动车辆的集成驱动和发动机组件，所述集成驱动和发动机组件包括：电动机；逆变器，用于将电力输送至所述电动机；连结至所述电动机的变速器总成；连结至所述变速器总成的输出轴；以及壳体，包括：中央部分，其将所述电动机、变速器总成以及输出轴保持为处于相对于中心轴线彼此同轴关系；设置在所述中央部分的底端的下部储层；以及逆变器外壳，其从所述中央部分的侧壁延伸，所述逆变器外壳配置用以容纳所述逆变器。2.根据权利要求1所述的集成驱动和发动机组件，其中所述电动机包括发动机绕组，该发动机绕组与所述电动机的输入驱动轴同心。3.根据权利要求1-2所述的集成驱动和发动机组件，其中所述变速器总成包括行星齿轮，所述行星齿轮包括多个螺旋齿轮，所述多个螺旋齿轮将旋转力从所述电动机的输入驱动轴传递至输出轴。4.根据权利要求3所述的集成驱动和发动机组件，其中所述变速器总成还包括环形齿轮，其固定连结于所述中央部分的盖。5.根据权利要求1-4所述的集成驱动和发动机组件，其中所述电动机与所述逆变器通过所述逆变器的三相母线直接电连结。6.根据权利要求1-5所述的集成驱动和发动机组件，其中所述中央部分包括由所述壳体的用盖板包封的后开口形成的冷却隔间。7.根据权利要求1-6所述的集成驱动和发动机组件，其中所述逆变器外壳的内部部分与所述中央部分的冷却室利用输入路径和输出路径流体连通。8.根据权利要求7所述的集成驱动和发动机组件，进一步包括冷却剂接口和润滑剂接口。9.根据权利要求8所述的集成驱动和发动机组件，还包括热交换器，所述热交换器热处理通过电动机和变速器循环的润滑剂，其中润滑剂收集在所述下部储层中，并且其中所述热交换器热处理通过所述逆变器外壳循环的冷却剂。10.根据权利要求9所述的集成驱动和发动机组件，其中所述润滑剂使用所述润滑剂接口循环，并且所述冷却剂使用冷却剂接口经由所述逆变器外壳循环。11.一种用于机动车辆的集成驱动和发动机组件，所述集成驱动和发动机组件包括：电动机；用于向所述电动机输送电力的逆变器；旋转连结到所述电动机的变...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·黑奇，
申请(专利权)人：法拉第未来公司，
类型：发明
国别省市：美国,US