CN108973631A - 电动汽车及其一体化动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车及其一体化动力总成，减速器输入轴远离输入轴承的一端不通过轴承安装于减速器腔的内壁，故相对于现有技术中的动力总成可减少轴承数量，从而简化结构并降低成本。此外，减速器输入轴的一端伸入电机腔内并与电机输出轴花键连接。一方面，由于第二输出轴承靠近减速器输入轴，故第二输出轴承可在支撑电机输出轴的同时，也对减速器输入轴提供支撑。另一方，由于电机输出轴与减速器输入轴通过花键连接来传递扭矩，而花键连接具有较强的径向限位作用，故两者还可相互支撑。因此，传动过程中的可靠性并不会受到影响。可见，上述电动汽车及其一体化动力总成在降低成本的同时，还兼顾较高的可靠性。

Description

电动汽车及其一体化动力总成

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车及其一体化动力总成。

背景技术

传统的汽车驱动系统中电机、减速器、控制器都以单独的箱体形式存在，故难以满足目前对电动汽车结构紧凑化、轻量化的需求。因此，一体化集成动力总成将是电动汽车驱动系统的发展趋势。一体化集成动力总成指的是将驱动电机和减速器(或者还包括控制器)集成到一个壳体内。其中，驱动电机输出轴两端分别设置有轴承，减速器的输入轴两端也分别设置有轴承。

目前，在设计一体化的动力总成时，常采用减少轴承数量等简化系统结构的方式以达到控制成本的目的。然而，简化结构后虽然可降低一体化动力总成的成本，却影响了其原本的使用性能和寿命，导致现有的一体化动力总成的可靠性大大降低。

发明内容

基于此，有必要针对现有一体化动力总成无法兼顾成本及可靠性的问题，提供一种成本较低且可靠性较高的一体化动力总成及电动汽车。

一种一体化动力总成，包括：

呈中空结构的壳体，具有电机腔及减速器腔；

驱动组件，包括电机输出轴、第一输出轴承及第二输出轴承，所述电机输出轴收容于所述电机腔内，且两端分别通过所述第一输出轴承及所述第二输出轴承可转动地安装于所述电机腔的内壁；

减速器组件，包括减速器输入轴及输入轴承，所述减速器输入轴的一端收容于所述减速器腔内，另一端伸入所述电机腔，且所述减速器输入轴远离所述电机腔的一端通过所述输入轴承可转动地安装于所述减速器腔的内壁；

其中，所述第二输出轴承位于所述电机输出轴靠近所述减速器腔的一端，且所述减速器输入轴远离所述输入轴承的一端与所述电机输出轴的一端花键连接。

在其中一个实施例中，所述壳体为一体成型的结构，且所述壳体的内部包括具有通孔的隔板，以将所述壳体内部分隔为所述电机腔及所述减速器腔。

在其中一个实施例中，述减速器输入轴穿设于所述隔板的通孔内，且所述减速器输入轴与所述隔板之间设置有轴密封组件。

在其中一个实施例中，所述隔板通孔的边缘向所述电机腔内弯折，以形成套筒结构，所述减速器输入轴穿设于所述套筒结构内，且所述第二输出轴承卡持于套筒结构内。所述

在其中一个实施例中，所述电机腔的内壁设置于环形凸台，所述环形凸台围绕形成卡槽，所述第一输出轴承卡持于所述卡槽内。

在其中一个实施例中，所述卡槽的内壁形成有限位凸起，所述第一输出轴承的外表面形成有限位槽，所述限位凸起卡持于限位槽内。

在其中一个实施例中，所述电机输出轴远离所述第一输出轴承的一端形成有外花键，所述减速器输入轴远离所述输入轴承的一端形成有内花键，所述内花键与所述外花键啮合，以使所述减速器输入轴与所述电机输出轴花键连接。

在其中一个实施例中，所述电机输出轴远离所述第一输出轴承的一端形成有内花键，所述减速器输入轴远离所述输入轴承的一端形成有外花键，所述内花键与所述外花键啮合，以使所述减速器输入轴与所述电机输出轴花键连接。

在其中一个实施例中，所述第二输出轴承位于所述电机输出轴与所述减速器输入轴的连接处，且所述电机输出轴及所述减速器输入轴均穿设于所述第二输出轴承。

一种电动汽车，包括如上述优选实施例中任一项所述的一体化动力总成。

上述电动汽车及其一体化动力总成，减速器输入轴远离输入轴承的一端不通过轴承安装于减速器腔的内壁，故相对于现有技术中的动力总成可减少轴承数量，从而简化结构并降低成本。此外，减速器输入轴的一端伸入电机腔内并与电机输出轴花键连接。一方面，由于第二输出轴承靠近减速器输入轴，故第二输出轴承可在支撑电机输出轴的同时，也对减速器输入轴提供支撑。另一方，由于电机输出轴与减速器输入轴通过花键连接来传递扭矩，而花键连接具有较强的径向限位作用，故两者还可相互支撑。因此，传动过程中的可靠性并不会受到影响。可见，上述电动汽车及其一体化动力总成在降低成本的同时，还兼顾较高的可靠性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中一体化动力总成的半剖面图；

图2为本发明另一个实施例中一体化动力总成的半剖面图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种电动汽车及一体化动力总成。请参阅图1及图2，电动汽车包括一体化动力总成100。一体化动力总成100为电动汽车提供动力，并同时实现变速。

请再次参阅图1，本发明较佳实施例中的一体化动力总成100包括壳体110、驱动组件120及减速器组件130。

壳体110呈中空结构，其内部具有电机腔(图未标)及减速器腔(图未标)。其中，电机腔及减速器腔相互隔离。壳体110一般由金属或其合金成型，具有较高的机械强度。

具体在本实施例中，壳体110为一体成型的结构，且壳体110的内部包括隔板111，以将壳体110内部分隔为电机腔及减速器腔。其中，隔板111上开设有通孔(图未示)。一体成型有利于提升壳体110的整体强度，并简化生产工艺，从而降低成本。

驱动组件120包括电机输出轴121、第一输出轴承123及第二输出轴承125。电机输出轴121一般由钢等高强度金属成型，第一输出轴承123及第二输出轴承125位于电机腔内。此外，为实现驱动功能，驱动组件120一般还包括收容于电机腔内的定子、转子等组件。

进一步的，电机输出轴121收容于电机腔内，且两端分别通过第一输出轴承123及第二输出轴承125可转动地安装于电机腔的内壁。需要指出的是，第一输出轴承123及第二输出轴承125只是为了对支撑电机输出轴121的轴承进行区分而采用的不同叫法。显然，第一输出轴承123及第二输出轴承125的结构可以完全相同。

减速器组件130包括减速器输入轴131及输入轴承133。此外，为实现减速功能，减速器组件130还可包括收容于减速器腔内的齿轮等传动件。

减速器输入轴131的一端收容于减速器腔内，另一端伸入电机腔。也就是说，减速器输入轴131部分位于电机腔内。具体在本实施例中，减速器输入轴131穿设于隔板111的通孔。而且，减速器输入轴131远离电机腔的一端通过输入轴承133可转动地安装于减速器腔的内壁。其中，减速器输入轴131一般与电机输出轴121平行设置，第二输出轴承125位于电机输出轴121靠近减速器腔的一端。

可见，减速器输入轴131远离输入轴承133的一端不通过轴承安装于减速器腔的内壁，故相对于现有技术中的动力总成可减少轴承数量，从而简化结构并降低成本。

在本实施例中，减速器输入轴131与隔板111之间设置有轴密封组件113。由于驱动组件120工作需要无油环境，故电机腔内不能进油；而减速器腔内则一般填充有润滑油。因此，轴密封组件113可避免减速器腔内的润滑油经减速器输入轴131与隔板111之间的间隙进入电机腔内。

其中，减速器输入轴131远离输入轴承133的一端与电机输出轴121的一端花键连接。即，电机输出轴121的一端与减速器输入轴131位于电机腔内的一端花键连接。因此，电机输出轴121便可与减速器输入轴131之间实现扭矩传递。

在本实施例中，电机输出轴121远离第一输出轴承123的一端形成有外花键(图未标)，减速器输入轴131远离输入轴承133的一端形成有内花键(图未标)。内花键与外花键啮合，以使减速器输入轴131与电机输出轴121花键连接。

具体的，减速器输入轴131的一端先形成一体的管套，再在管套内形成内花键。进一步的，电机输出轴121形成有外花键的一端收容于管套内，并与内花键实现啮合。

由于内外花键分别形成于减速器输入轴131及电机输出轴121本身，故无需额外使用花键连接组件。一方面，减速器输入轴131与电机输出轴121直接啮合的连接强度更高；另一方面，由于减少了零件数量，还可进一步降低成本。

请参阅图2，在另一个实施例中，电机输出轴121远离第一输出轴承123的一端形成有内花键(图未标)，减速器输入轴131远离输入轴承133的一端形成有外花键(图未标)。内花键与外花键啮合，以使减速器输入轴131与电机输出轴121花键连接。

该实施例与上一个实施例的区别在于：内花键与外花键的位置调换，其余结构相同。

由于第二输出轴承125靠近减速器输入轴121，故第二输出轴承125可在支撑电机输出轴121的同时，也对减速器输入轴131提供支撑。另一方，由于电机输出轴121与减速器输入轴131通过花键连接来传递扭矩，而花键连接具有较强的径向限位作用，故两者还可相互支撑。因此，即使减速器输入轴131减少了一个支撑轴承，但传动过程中的可靠性并不会受到影响。

在本实施例中，第二输出轴承125位于电机输出轴121与减速器输入轴131的连接处，且电机输出轴121及减速器输入轴131均穿设于第二输出轴承125。

此时，第二输出轴承125对电机输出轴121及减速器输入轴131均可实现有效地支撑。特别是，由于本实施例中的电机输出轴121与减速器输入轴131部分重叠，故一个第二输出轴承125可起到相当于两个支撑轴承的作用。因此，电机输出轴121与减速器输入轴131之间传动的稳定性进一步加强。

在本实施例中，电机腔的内壁设置于环形凸台115，环形凸台115围绕形成卡槽(图未标)，所述第一输出轴承123卡持于卡槽内。

具体的，卡槽可对第一输出轴承123起到限位作用，防止第一输出轴承123在支撑过程中发生位移，从而保证第一输出轴承123对电机输出轴121支撑的稳定性。此外，采用环形凸台115一方面可形成卡槽形成限位；另一方面，环形凸台115相当于设置于电机腔内壁的加强筋结构，从而可防止壳体110内壁因第一输出轴承123承受的扭力过大而变形。

进一步的，在本实施例中，环形凸台115朝向卡槽内部的表面形成有限位凸起1152，第一输出轴承123的外表面形成有限位槽(图未示)，限位凸起1152卡持于限位槽内。

限位凸起1152与限位槽配合，可进一步的对第一输出轴承123的径向、周向实现限位。因此，可进一步提升第一输出轴承123对电机输出轴121支撑的稳定性。

在本实施例中，隔板111通孔的边缘向电机腔内弯折，以形成套筒结构117，减速器输入轴131穿设于套筒结构117内，且第二输出轴承125卡持于套筒结构117内。

具体的，套筒结构117可对减速器输入轴131远离输入轴承133的一端起到限位及支撑作用，避免减速器输入轴131因单轴承支撑而产生摆动。此外，由于第二输出轴承125需要对电机输出轴121及减速器输入轴131均进行支撑，故其受到扭力较大。套筒结构117还可对第二输出轴承125起限位作用，从而使得第二输出轴承125支撑更稳定。

上述电动汽车及其一体化动力总成100，减速器输入轴131远离输入轴承133的一端不通过轴承安装于减速器腔的内壁，故相对于现有技术中的动力总成可减少轴承数量，从而简化结构并降低成本。此外，减速器输入轴131的一端伸入电机腔内并与电机输出轴121花键连接。一方面，由于第二输出轴承125靠近减速器输入轴131，故第二输出轴承125可在支撑电机输出轴121的同时，也对减速器输入轴131提供支撑。另一方，由于电机输出轴121与减速器输入轴131通过花键连接来传递扭矩，而花键连接具有较强的径向限位作用，故两者还可相互支撑。因此，传动过程中的可靠性并不会受到影响。可见，上述电动汽车及其一体化动力总成100在降低成本的同时，还兼顾较高的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种一体化动力总成，其特征在于，包括：

呈中空结构的壳体，具有电机腔及减速器腔；

驱动组件，包括电机输出轴、第一输出轴承及第二输出轴承，所述电机输出轴收容于所述电机腔内，且两端分别通过所述第一输出轴承及所述第二输出轴承可转动地安装于所述电机腔的内壁；

减速器组件，包括减速器输入轴及输入轴承，所述减速器输入轴的一端收容于所述减速器腔内，另一端伸入所述电机腔，且所述减速器输入轴远离所述电机腔的一端通过所述输入轴承可转动地安装于所述减速器腔的内壁；

其中，所述第二输出轴承位于所述电机输出轴靠近所述减速器腔的一端，且所述减速器输入轴远离所述输入轴承的一端与所述电机输出轴的一端花键连接。

2.根据权利要求1所述的一体化动力总成，其特征在于，所述壳体为一体成型的结构，且所述壳体的内部包括具有通孔的隔板，以将所述壳体内部分隔为所述电机腔及所述减速器腔。

3.根据权利要求2所述的一体化动力总成，其特征在于，所述减速器输入轴穿设于所述隔板的通孔内，且所述减速器输入轴与所述隔板之间设置有轴密封组件。

4.根据权利要求2所述的一体化动力总成，其特征在于，所述隔板通孔的边缘向所述电机腔内弯折，以形成套筒结构，所述减速器输入轴穿设于所述套筒结构内，且所述第二输出轴承卡持于套筒结构内。

5.根据权利要求1所述的一体化动力总成，其特征在于，所述电机腔的内壁设置于环形凸台，所述环形凸台围绕形成卡槽，所述第一输出轴承卡持于所述卡槽内。

6.根据权利要求5所述的一体化动力总成，其特征在于，所述卡槽的内壁形成有限位凸起，所述第一输出轴承的外表面形成有限位槽，所述限位凸起卡持于限位槽内。

7.根据权利要求1所述的一体化动力总成，其特征在于，所述电机输出轴远离所述第一输出轴承的一端形成有外花键，所述减速器输入轴远离所述输入轴承的一端形成有内花键，所述内花键与所述外花键啮合，以使所述减速器输入轴与所述电机输出轴花键连接。

8.根据权利要求1所述的一体化动力总成，其特征在于，所述电机输出轴远离所述第一输出轴承的一端形成有内花键，所述减速器输入轴远离所述输入轴承的一端形成有外花键，所述内花键与所述外花键啮合，以使所述减速器输入轴与所述电机输出轴花键连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一体化动力总成，其特征在于，所述第二输出轴承位于所述电机输出轴与所述减速器输入轴的连接处，且所述电机输出轴及所述减速器输入轴均穿设于所述第二输出轴承。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的一体化动力总成。