CN112895890A - 动力总成以及具有其的电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力总成以及具有其的电动车辆，所述动力总成包括：减速器、电机；减速器包括：输入轴组件和输出轴组件，输出轴组件包括：输入轴和套设在输入轴上的输入轴齿轮，输出轴组件包括：输出轴和套设在输出轴上的输出轴齿轮；电机的电机轴与输入轴一体成型以构造为一体轴，电机的电机壳与减速器的减速器壳一体成型以构造为动力总成壳体；其中一体轴上设置有位于动力总成壳体两端的第一轴承、第三轴承以及位于第一轴承和第三轴承之间的第二轴承，第三轴承通过限位结构固定在电机壳上，第一轴承与第二轴承之间设置有输入轴齿轮，输入轴齿轮与输出轴齿轮动力连接，且输入轴齿轮可选择地与驻车机构锁止。由此，动力总成的力学传递更加稳定、结构强度更高，且使用寿命更长。

Description

动力总成以及具有其的电动车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种动力总成以及具有其的电动车辆。

背景技术

相关技术中，随着电动车辆行业的发展，电机与减速器集成于一体的动力总成是发展趋势，且越来越多的电动车辆采用电机与减速器集成于一体的动力总成。

但是，在电机与减速器集成一体的技术中，电机轴与减速器的输入轴一体成型或者设置在同一轴线上。这样，电机轴与输入轴在工作过程中的受力出现变化，需要对电机轴以及输入轴上的轴承的受力进行优化。

同时，减速器上一般设置有驻车机构，驻车机构直接作用到输入轴、输出轴或者中间轴上，进而在驻车机构进行驻车动作时，驻车棘轮与驻车棘爪锁合产生的力以及冲击均直接作用到相应的轴上，导致对应的轴失效甚至断裂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种动力总成，所述动力总成的使用寿命更长，动力传递更加稳定、可靠。

本发明进一步地提出了一种电动车辆，所述电动车辆采用上述动力总成。

根据本发明第一方面实施例的用于电动车辆的动力总成包括：减速器、电机；所述减速器包括：输入轴组件和输出轴组件，所述输出轴组件包括：输入轴和套设在所述输入轴上的输入轴齿轮，所述输出轴组件包括：输出轴和套设在所述输出轴上的输出轴齿轮；所述电机的电机轴与所述输入轴一体成型以构造为一体轴，所述电机的电机壳与所述减速器的减速器壳一体成型以构造为动力总成壳体；其中所述一体轴上设置有位于所述动力总成壳体两端的第一轴承、第三轴承以及位于第一轴承和第三轴承之间的第二轴承，所述第三轴承通过限位结构固定在所述电机壳上，所述第一轴承与所述第二轴承之间设置有所述输入轴齿轮，所述输入轴齿轮与所述输出轴齿轮动力连接，且所述输入轴齿轮可选择地与驻车机构锁止。

根据本发明实施例的动力总成，一方面，通过设置限位结构，以在动力总成工作过程中，通过第一轴承和第二轴承承受径向力，通过第三轴承承受轴向力，不仅使第一轴承、第二轴承与第三轴承之间的受力分布更加平衡、合理，以提高动力总成的使用寿命；而且使第一轴承、第二轴承和第三轴承的承载效果均更好，动力传递更加稳定、动力总成的驱动力更加充沛；另一方面，在驻车过程中，驻车锁止或驻车冲击产生的扭矩直接作用到输入轴齿轮上，可以降低对输入轴的冲击，从而避免输入轴失效，提高减速器的使用寿命，以提高动力总成的使用寿命。

在一些实施例中，所述输入轴齿轮包括：轮体、位于轮体上的齿轮部以及驻车部，所述轮体外套在所述输入轴上，所述齿轮部与所述输出轴齿轮啮合，所述驻车部适于与所述电动车辆的驻车机构配合以实现驻车。

根据本发明的一些实施例，所述驻车部构造为棘轮，所述棘轮与所述齿轮部在所述轮体的轴向上间隔开。

进一步地，所述输入轴齿轮的内壁与所述齿轮部对应的区域上设置有内花键，所述输入轴上对应设置有与所述内花键配合的外花键。

可选地，所述输入轴齿轮的内壁上设置有定位凸起，所述输入轴上设置有与所述定位凸起配合的定位凹槽。

根据本发明的一些实施例，所述限位结构包括：设置在所述电机壳且与所述第三轴承的一侧相对的第一挡肩和设置在所述电机壳上且与所述第三轴承的另一侧止抵的卡簧。

进一步地，所述第一挡肩的一端与所述电机壳连接，所述第一挡肩的另一端朝向所述电机壳内部延伸并向下弯折以限定出所述容纳空间，所述第三轴承设置在所述容纳空间内，且与所述第一挡肩的内壁贴合。

在一些实施例中，所述第一挡肩和所述卡簧在所述第三轴承的外圈的两侧对所述第三轴承的外圈进行限位，所述第三轴承的内圈通过所述一体轴的第二挡肩和挡圈进行限位。

根据本发明的一些实施例，所述第一轴承构造为圆柱滚子轴承，所述第二轴承和所述第三轴承构造为深沟球轴承。

进一步地，所述第一轴承和所述第二轴承位于所述输入轴齿轮在轴向上的两侧，且所述第一轴承相对所述第二轴承邻近所述输入轴齿轮。

进一步地，所述第一轴承的外圈与所述减速器壳过盈配合，所述第一轴承的内圈通过与所述一体轴连接的紧固件压紧在所述输入轴齿轮的端面上。

可选地，所述第一轴承的滚子在所述一体轴的轴向上可滑动地设置在所述第一轴承的外圈内。

根据本发明的一些实施例，所述第二轴承的内圈与所述一体轴过盈配合，所述第二轴承的外圈与所述动力总成壳体间隙配合。

根据本发明第二方面实施例的电动车辆包括：上述实施例中所述的用于电动车辆的动力总成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的动力总成的示意图；

图2是根据本发明实施例的动力总成的剖视示意图；

图3是根据本发明实施例的动力总成的一体轴与第一轴承、第二轴承配合的局部放大图；

图4是根据本发明实施例的动力总成的一体轴与第三轴承、电机壳配合的局部放大图。

附图标记：

动力总成1000，

减速器100，驻车机构200，电机300，

输入轴组件10，输入轴11，外花键111，定位凹槽112，

输入轴齿轮12，轮体121，齿轮部122，驻车部123，内花键124，定位凸起125，

紧固件13，油封14，第二挡肩15，挡圈16，

输出轴组件20，减速器壳30，中间轴组件40，第一轴承50，第二轴承60，第三轴承70，

电机壳310，第一挡肩311，卡簧312，电机轴320。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的动力总成1000。

如图1-图4所示，根据本发明第一方面实施例的用于电动车辆的动力总成1000 包括：减速器100以及电机300。

其中，减速器100包括：输入轴组件10和输出轴组件20，输入轴组件10包括：输入轴11和套设在输入轴11上的输入轴齿轮12；输出轴组件20包括：输出轴和套设在输出轴上的输出轴齿轮。

电机300的电机轴320与减速器100的输入轴11一体成型以构造为一体轴，电机300的电机壳310与减速器100的减速器壳30一体成型以构造为动力总成壳体，从而可以有效地降低动力总成1000的横向占用空间，缩小动力总成1000的齿轮，并使电机轴 320与输入轴11的同轴度更高。

进而，一体轴上设置有位于动力总成壳体两端的第一轴承50、第三轴承70以及位于第一轴承50和第三轴承70之间的第二轴承60，第三轴承70通过限位结构固定在电机壳310上，第一轴承50与第二轴承60之间设置有输入轴齿轮12，输入轴齿轮12与输出轴齿轮动力连接，且输入轴齿轮12可选择地与驻车机构200锁止。

换言之，一体轴上设置有第一轴承50、第二轴承60和第三轴承70，第一轴承50 设置在一体轴的一端与减速器壳30之间，第二轴承60设置在一体轴的中间段与动力总成壳体之间，第三轴承70设置在一体轴的另一端与电机壳310之间，电机壳310上设置有限制第三轴承70轴向移动的限位结构。

可以理解的是，第三轴承70在限位结构的限位下在一体轴的轴向上被固定，使第三轴承70在动力总成1000工作过程中，承受一体轴的轴向力，输入轴齿轮12直接与驻车结构锁止，在车辆的驻车过程中，输入轴齿轮12直接承受电机300传递的扭矩以及冲击。

根据本发明实施例的动力总成1000，一方面，通过设置限位结构，以在动力总成1000工作过程中，通过第一轴承50和第二轴承60承受径向力，通过第三轴承70承受轴向力，不仅使第一轴承50、第二轴承60与第三轴承70之间的受力分布更加平衡、合理，以提高动力总成1000的使用寿命；而且使第一轴承50、第二轴承60和第三轴承 70的承载效果均更好，动力传递更加稳定、动力总成1000的驱动力更加充沛；另一方面，在驻车过程中，可以降低对输入轴11的冲击，从而避免输入轴11失效，提高减速器100的使用寿命，以提高动力总成1000的使用寿命。

如图3所示，输入轴齿轮12包括：轮体121、位于轮体121上的齿轮部122以及驻车部123，轮体121外套在输入轴11上，齿轮部122与输出轴齿轮啮合，驻车部123 适于与电动车辆的驻车机构200配合以实现驻车。

具体而言，在输入轴齿轮12的轮体121上集成齿轮部122和驻车部123，进而通过驻车部123与驻车机构200的配合实现驻车。这样，在驻车过程中，驻车锁止或驻车冲击产生的扭矩直接作用到输入轴齿轮12上，可以降低对输入轴11的冲击，从而避免输入轴11失效，提高减速器100的使用寿命。

可以理解的是，在一些实施例中，驻车部123构造为棘轮，棘轮与齿轮部122在轮体121的轴向上间隔开。这样，棘轮与驻车机构200的棘爪可选择地锁止，以实现驻车，并使齿轮部122与棘轮间隔开，不仅方便棘爪伸入到减速器100内与棘轮配合，而且可以避免驻车结构与输入轴组件10干涉，提高动力传递以及驻车过程的工作稳定性。

在图3所示的具体的实施例中，输入轴齿轮12的内壁与齿轮部122对应的区域上设置有内花键124，输入轴11上对应设置有与内花键124配合的外花键111。

可以理解的是，驻车过程中产生的冲击以及扭矩均直接作用到输入轴齿轮12上，不会直接作用到输入轴11上，从而使输入轴11上的外花键111和与之配合的输入轴齿轮 12上的内花键124承受的扭矩以及冲击更小，从而可以降低内花键124或者外花键111 失效的风险，以提高减速器100的使用寿命、进而提高动力总成1000的使用寿命。

进一步地，输入轴齿轮12的内壁上设置有定位凸起125，输入轴11上设置有与定位凸起125配合的定位凹槽112，输入轴11的一端还设置有第一轴承50，第一轴承50 与输入轴齿轮12的端面贴合，且通过与输入轴11连接的紧固件13压紧。

具体而言，输入轴11上的定位凹槽112与输入轴齿轮12上的定位凸起125插接配合，从而可以在轴向上对输入轴齿轮12进行限位，以提高输入轴齿轮12的位置精度，进而提高减速器100的传动稳定性；第一轴承50与输入轴齿轮12的端面贴合，并通过紧固件13压紧，从而输入轴11上的转矩可以直接传递到输入轴齿轮12上，且输入轴 11的轴向力可以通过第一轴承50分担，从而提高输入轴11的承载效果以及工作稳定性。

进一步地，输入轴11的另一端还设置有第二轴承60，第二轴承60与驻车部123之间还设置有油封14。由此，通过第一轴承50与第二轴承60分担受力，并通过油封14 对减速器壳30进行密封，避免润滑油溢出。

可以理解的是，输入轴11的转速较高，因此第二轴承60与油封14处的轴段的轴径不能设置的较大，进而为了保证输入轴11满足使用要求，输入轴齿轮12空套在输入轴 11上。

如图3所示，轮体121与驻车部123相对的部分内壁、第一轴承50与内花键124 之间的部分内壁与输入轴11过盈配合。这样，可以提高输入轴齿轮12与输入轴11的连接稳定性。

需要说明的是，减速器100还包括：减速器壳30，第一轴承50设置在减速器壳30上。

具体而言，第一轴承50的外圈与减速器壳30过盈配合，第一轴承50的内圈的一侧与输入轴齿轮12的端面贴合，且第一轴承50的内圈在紧固件13的作用下压紧在输入轴齿轮12的端面上。由此，使第一轴承50的固定更加稳定，减速器100的整体结构强度更高。

可以理解的是，电机300具有电机壳310，减速器100具有减速器壳30，电机壳310与减速器壳30一体成型，减速器100包括：输入轴组件10、输入轴组件10以及设置在两者之间的中间轴组件40。

在图4所示的具体的实施例中，限位结构包括：设置在电机壳310且朝向第三轴承70的一侧的第一挡肩311和设置在电机壳310上且与第三轴承70的另一侧止抵的卡簧 312。

具体而言，第一挡肩311的一端与电机壳310连接，第一挡肩311的另一端朝向电机壳310内部延伸并向下弯折以限定出容纳空间，第三轴承70设置在容纳空间内，且与第一挡肩311的内壁贴合。

这样，第一挡肩311和卡簧312在第三轴承70的外圈的两侧对第三轴承70的外圈进行限位，第三轴承70的内圈通过一体轴的第二挡肩15和挡圈16进行限位。

由此，通过第一挡肩311以及卡簧312实现对第三轴承70的外圈的限位，通过第二挡肩15和挡圈16实现对第三轴承70的内圈的限位，以使第三轴承70在一体轴的轴向上被固定，从而提高第三轴承70的固定效果，以使第三轴承70具有更好的承载效果。

如图2所示，第一轴承50构造为圆柱滚子轴承，第二轴承60和第三轴承70构造为深沟球轴承。

具体而言，一体轴上设置有输入轴齿轮12，第一轴承50和第二轴承60位于输入轴齿轮12在轴向上的两侧，且第一轴承50相对第二轴承60邻近输入轴齿轮12，第二轴承60和第三轴承70位于输入轴齿轮12的同一侧，且第二轴承60邻近输入轴齿轮12 设置。

可以理解的是，一体轴所受的轴向和径向力主要来自于输入轴齿轮12，第一轴承50 离输入轴齿轮12最近，所受来自齿轮的径向力最大，因此选用径向力承载能力更强的圆柱滚子轴承；由于第二轴承60比第三轴承70更邻近输入轴齿轮12，承载的径向力更大，进而通过第二轴承60和第二轴承60承受径向力，通过第三轴承70承受轴向力，使第一轴承50、第二轴承60和第三轴承70之间的受力更平衡，使动力总成1000的综合寿命更长。

如图3所示，第一轴承50的外圈与减速器壳30过盈配合，第一轴承50的内圈通过与一体轴连接的紧固件13压紧在输入轴齿轮12的端面上，第一轴承50的滚子在一体轴的轴向上可滑动地设置在第一轴承50的外圈内。这样，使第一轴承50在减速器壳30 上的固定更加稳定，连接更加可靠，从而可以提高第一轴承50的承载能力。

进一步地，第二轴承60的内圈与一体轴过盈配合，第二轴承60的外圈与动力总成壳体间隙配合。这样，第一轴承50的滚子在一体轴的轴向上可滑动，第二轴承60的外圈在一体轴的轴向上可滑动，以使第一轴承50和第二轴承60均只承受径向力。

根据本发明第二方面实施例的电动车辆包括：上述实施例中的动力总成1000。

根据本发明实施例的电动车辆，采用上述动力总成1000，所具有的技术效与上述动力总成1000一致，在这里不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，包括：

减速器(100)，所述减速器(100)包括：输入轴组件(10)和输出轴组件(20)，所述输出轴组件(20)包括：输入轴(11)和套设在所述输入轴(11)上的输入轴齿轮(12)，所述输出轴组件(20)包括：输出轴和套设在所述输出轴上的输出轴齿轮；

电机(300)，所述电机(300)的电机轴(320)与所述输入轴(11)一体成型以构造为一体轴，所述电机(300)的电机壳(310)与所述减速器(100)的减速器壳(30)一体成型以构造为动力总成壳体；其中

所述一体轴上设置有位于所述动力总成壳体两端的第一轴承(50)、第三轴承(70)以及位于第一轴承(50)和第三轴承(70)之间的第二轴承(60)，所述第三轴承(70)通过限位结构固定在所述电机壳(310)上，所述第一轴承(50)与所述第二轴承(60)之间设置有所述输入轴齿轮(12)，所述输入轴齿轮(12)与所述输出轴齿轮动力连接，且所述输入轴齿轮(12)可选择地与驻车机构(200)锁止。

2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述输入轴齿轮(12)包括：轮体(121)、位于轮体(121)上的齿轮部(122)以及驻车部(123)，所述轮体(121)外套在所述输入轴(11)上，所述齿轮部(122)与所述输出轴齿轮啮合，所述驻车部(123)适于与所述电动车辆的驻车机构(200)配合以实现驻车。

3.根据权利要求2所述的用于电动车辆的减速器(100)，其特征在于，所述驻车部(123)构造为棘轮，所述棘轮与所述齿轮部(122)在所述轮体(121)的轴向上间隔开。

4.根据权利要求2所述的用于电动车辆的减速器(100)，其特征在于，所述输入轴齿轮(12)的内壁与所述齿轮部(122)对应的区域上设置有内花键(124)，所述输入轴(11)上对应设置有与所述内花键(124)配合的外花键(111)。

5.根据权利要求4所述的用于电动车辆的减速器(100)，其特征在于，所述输入轴齿轮(12)的内壁上设置有定位凸起(125)，所述输入轴(11)上设置有与所述定位凸起(125)配合的定位凹槽(112)。

6.根据权利要求1所述的用于电动车辆的减速器(100)，其特征在于，所述限位结构包括：设置在所述电机壳(310)且与所述第三轴承(70)的一侧相对的第一挡肩(311)和设置在所述电机壳(310)上且与所述第三轴承(70)的另一侧止抵的卡簧(312)。

7.根据权利要求6所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第一挡肩(311)的一端与所述电机壳(310)连接，所述第一挡肩(311)的另一端朝向所述电机壳(310)内部延伸并向下弯折以限定出所述容纳空间，所述第三轴承(70)设置在所述容纳空间内，且与所述第一挡肩(311)的内壁贴合。

8.根据权利要求7所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第一挡肩(311)和所述卡簧(312)在所述第三轴承(70)的外圈的两侧对所述第三轴承(70)的外圈进行限位，所述第三轴承(70)的内圈通过所述一体轴的第二挡肩(15)和挡圈(16)进行限位。

9.根据权利要求1所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第一轴承(50)构造为圆柱滚子轴承，所述第二轴承(60)和所述第三轴承(70)构造为深沟球轴承。

10.根据权利要求9所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第一轴承(50)和所述第二轴承(60)位于所述输入轴齿轮(12)在轴向上的两侧，且所述第一轴承(50)相对所述第二轴承(60)邻近所述输入轴齿轮(12)。

11.根据权利要求10所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第一轴承(50)的外圈与所述减速器壳(30)过盈配合，所述第一轴承(50)的内圈通过与所述一体轴连接的紧固件(13)压紧在所述输入轴齿轮(12)的端面上。

12.根据权利要求11所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第一轴承(50)的滚子在所述一体轴的轴向上可滑动地设置在所述第一轴承(50)的外圈内。

13.根据权利要求1所述的用于电动车辆的动力总成(1000)，其特征在于，所述第二轴承(60)的内圈与所述一体轴过盈配合，所述第二轴承(60)的外圈与所述动力总成壳体间隙配合。

14.一种电动车辆，其特征在于，包括：权利要求1-13中任一项所述的用于电动车辆的动力总成(1000)。

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