[发明专利]包括流体动力学轴承的电动变速器组件

说明书

在一个方面中，提供了一种包括流体动力学轴承的改进的电动变速器组件。该电动变速器组件包括定子，该定子布置在外壳体的内侧。转子构造成由定子以可旋转的方式驱动。转子可以包括转子轴，该转子轴具有构造成与差速器以可驱动的方式接合的第一齿轮。流体动力学轴承布置在转子轴与外壳体之间。流体动力学轴承由非导电材料形成。具体地，流体动力学轴承可以由聚合材料或塑料材料形成。在一个方面中，流体动力学轴承由非金属材料形成。

技术领域

本公开涉及电动变速器组件，并且更具体地，涉及提供用于电动变速器组件的流体动力学轴承。

背景技术

众所周知，汽车变速器通常用于将动力从内燃发动机(ICE)布送至车轮，同时调节轮与ICE之间的速度比，以确保ICE有效操作。随着对使车辆燃料效率更高的需求日益增长，一些车辆现在利用电动马达来补充或替代ICE。

汽车变速器通常包含相对于固定壳体旋转的多个轴。在一些布置结构中，轴可以构造成相对于彼此旋转。轴承用于允许相对旋转，同时使任何阻力扭矩最小化。轴承通常被设计成使力在相对旋转的部件之间转移。众所周知，使用径向轴承传递任何径向载荷，并且使用轴向轴承或推力轴承传递任何轴向载荷。组合轴承也是已知的，并且通常构造成传递或支承径向载荷和轴向载荷两者。

包括支承在相对环之间的滚动元件的滚子轴承也经常用于汽车变速器中。滚动元件主要构造成与轴承环保持滚动接触，而不是滑动接触。也可以用于汽车变速器中的衬套是另一种类型的轴承，该轴承主要利用滑动接触，并且通常由具有低摩擦系数的材料形成以使阻力最小化。

虽然这些不同的轴承类型是已知的，但是这些轴承也有缺点。例如，在运行期间可能会积累静电，并且这些类型的轴承可能会受到穿过这些轴承的电流的影响。这通常导致对轴承表面的损坏并且因此导致轴承过早失效。解决电流问题的一个已知解决方案是使用绝缘涂层或其他类型的分流器来帮助防止电流穿过轴承。这些解决方案通常需要大量劳动力来安装或是昂贵的。

因此，期望提供一种改进的解决方案来解决实现在电动马达组件中的轴承的电流问题。

发明内容

在一个方面中，提供了一种包括流体动力学轴承的改进的电动变速器组件。该电动变速器组件包括定子，该定子布置在外壳体的内侧。转子构造成由定子以可旋转的方式驱动。转子可以包括转子轴，该转子轴具有构造成与差速器以可驱动的方式接合的第一齿轮。流体动力学轴承布置在转子轴与外壳体之间。流体动力学轴承由非导电材料形成。具体地，流体动力学轴承可以由聚合材料或塑料材料形成。在一个方面中，流体动力学轴承由非金属材料形成。

流体动力学轴承可以包括位于转子的第一轴向端部处的第一流体动力学轴承和位于转子的第二轴向端部处的第二流体动力学轴承。第一流体动力学轴承可以构造成与外壳体的中央壳体接合，并且第二流体动力学轴承可以构造成与外壳体的第一端盖接合。流体动力学轴承可以压配合到相关的壳体部件上，或者可以经由配合特征固定地连接成旋转锁定或固定至固定的壳体部件。

流体动力学轴承可以包括限定第一轴承表面的径向延伸凸缘和限定第二轴承表面的轴向延伸凸缘。径向延伸凸缘和轴向延伸凸缘彼此一体地形成。在另一方面中，径向延伸凸缘和轴向延伸凸缘彼此单独地形成。

流体动力学轴承可以包括防旋转元件，该防旋转元件构造成将流体动力学轴承旋转地固定至变速器的另一部件、比如外壳体。

在一个方面中，流体动力学轴承在径向轴承表面或轴向轴承表面中的至少一者上包括轴承表面，该轴承表面具有包括平坦部段和在平坦部段的任一端部上的凹槽部段的轮廓。在另一方面中，流体动力学轴承可以在径向轴承表面或轴向轴承表面中的至少一者上包括轴承表面，该轴承表面具有包括平坦部段和在平坦部段的任一端部上的倾斜部段、以及在倾斜部段的相应端部上的凹槽部段的轮廓。

差速器可以构造成与第一输出轴和第二输出轴接合，并且第一输出轴和第二输出轴可以各自构造成驱动车轮。