CN114374290A - 电驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电驱动装置，包括电机模块和附接到电机模块的传动机构模块，电机模块包括固定到转子的中空转子轴，转子轴将动力传递到传动机构模块，传动机构模块包括同轴地设置在转子轴内部的输出轴，转子轴和输出轴沿电机模块的轴向方向延伸，且在转子轴和输出轴之间限定流动空间，其中在电机模块的轴向方向上远离传动机构模块的一端处，输出轴延伸超过转子轴，并且设置有围绕转子轴和输出轴的支承件，在支承件和转子轴之间设置有第一密封件，并且在支承件和输出轴的延伸超过转子轴的部分之间设置有第二密封件，从而在转子轴、输出轴和支承件之间形成与流动空间流体连通的空腔，在支承件中形成有使所述空腔与外部连通的通孔。

Description

电驱动装置
技术领域
本发明涉及一种电驱动装置，更具体地涉及一种具有转子冷却功能的电驱动系统。
背景技术
在具有同轴布置的电驱动装置中，向外输出动力的输出轴被同轴地设置在电机的中空转子轴内。为了向转子提供冷却，通常会使润滑液/冷却液流动到转子轴和输出轴之间的间隙。然而，由于转子轴和输出轴之间的间隙的尺寸较小，如何能够使润滑液/冷却液顺利进入转子轴和输出轴之间的间隙成为问题。
发明内容
本发明提供了解决上述问题的一种电驱动装置，该电驱动装置包括电机模块和附接到所述电机模块的传动机构模块，所述电机模块包括固定到转子的中空转子轴，所述转子轴将动力传递到所述传动机构模块，所述传动机构模块包括输出轴，所述输出轴同轴地设置在所述转子轴内部，所述转子轴和所述输出轴沿所述电机模块的轴向方向延伸，且在所述转子轴和所述输出轴之间限定流动空间，其中，在所述电机模块的轴向方向上远离传动机构模块的一端处，所述输出轴延伸超过所述转子轴，并且设置有围绕所述转子轴和所述输出轴的支承件，在所述支承件和所述转子轴之间设置有第一密封件，并且在所述支承件和所述输出轴的延伸超过所述转子轴的部分之间设置有第二密封件，从而在所述转子轴、所述输出轴和所述支承件之间形成与所述流动空间流体连通的空腔，在所述支承件中形成有使所述空腔与外部连通的通孔。
根据本发明，由于在电机模块的轴向方向的一端处，输出轴延伸超过转子轴，并且设置有围绕转子轴和输出轴的支承件，在支承件和转子轴之间设置有第一密封件，并且在支承件和输出轴的延伸超过转子轴的部分之间设置有第二密封件，能够在转子轴和输出轴之间的流动空间的入口/出口处设置尺寸小的空腔，从而能够快速建立润滑/冷却流路。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的电驱动装置的截面图。
具体实施方式
下面根据本发明的一个实施例结合附图来进一步说明。
图1以截面图示出了根据本发明的一个实施例的电驱动装置10。该电驱动装置10可以是用于机动车辆的电驱动装置，然而，本发明不限于此。该电驱动装置10具有电机模块11和传动机构模块12。电机模块11将动力传递到传动机构模块12，传动机构模块12将动力传递到机动车辆的车轮以驱动车辆。可选地，该电驱动装置10还能够具有用于向电机模块11供应三相电流的逆变器模块(未示出)。
电机模块11包块主壳体20，以及容纳在该主壳体20内的定子21和转子22，转子22具有固定到转子22的中空转子轴23。转子轴23在轴向的一端处联接到传动机构模块12。具体地，转子轴23的靠近传动机构模块12的一端由轴承支撑，该轴承设置在与电机模块11的主壳体20一体成型的支撑板/端盖中的轴承座中，该支撑板/端盖将传动机构模块12与电机模块11分隔开。转子轴23穿过支撑板/端盖延伸到传动机构模块12中并联接到传动机构模块12内的传动机构。转子轴23的联接到传动机构模块12的轴向的一端处形成有齿轮部或者设置有小齿轮。转子轴23在远离传动机构模块12的一端处经由轴承被主壳体20可旋转地支撑。
传动机构模块12附接到电机模块11的一端。在该示例中，传动机构模块12可以包括壳体30以及设置在壳体内的传动机构，传动机构例如包括减速器(未示出)和差速器32。在该示例中，减速器包括大直径的驱动轮和小直径的从动轮，驱动轮和从动轮固定到同一传动轴上，从而一体地旋转。转子轴23的齿轮部或小齿轮与减速器的驱动轮啮合，减速器的从动轮则将动力传递到差速器32。减速器的从动轮与差速器32的差速器壳体上的齿轮/齿部31啮合，从而驱动差速器32旋转。差速器32经由轴承可旋转地固定到传动机构模块12的壳体。差速器32包括两个输出轴(半轴)，该两个输出轴中的一个输出轴33同轴地延伸穿过电机转子的中空转子轴23并且因此同轴地设置在该转子轴23内部，该输出轴33在远离传动机构模块12的一端处经由轴承可旋转地支撑。在转子轴23和同轴地设置在该转子轴23内部的输出轴33之间限定有轴向延伸的环形间隙，如将在下文中描述的，该环形间隙用作供润滑液流动的流动空间。在此要说明的是，根据本发明的电驱动装置10的传动机构不限于减速器和差速器32，其可以是本领域技术人员可以想到的其它传动机构。
下面将详细介绍根据本发明的电驱动装置10的冷却系统。
总体上，该电驱动装置10的冷却系统将传动机构模块12内的润滑液引导到转子轴23和同轴地设置在转子轴23内部的输出轴33之间的流动空间的远离传动机构模块12的一端，使润滑液流过转子轴23和输出轴33之间的流动空间，最后经由该流动空间的靠近传动机构模块12的另一端流回到传动机构模块12中。
根据本发明的实施例，在电机模块11的主壳体20中形成有润滑液通道，该润滑液通道包括第一通道部分41和第二通道部分42。第一通道部分41的第一端与传动机构模块12流体连通，并且第一通道部分41的第二端联接到泵的入口。第二通道部分42的第一端连接到泵的出口，并且第二通道部分42的第二端与转子轴23和输出轴33之间的流动空间流体连通。根据本发明，泵可以集成在电驱动装置10中或者设置在电驱动装置10的外部，并且可以是机械泵或电子泵。润滑液通道不限于形成在电机模块11的主壳体20中，其也可以由设置在电驱动装置10外部的管道提供。
如图所示，在远离传动机构模块12的一端处，输出轴33延伸超过转子轴23。另外，在该端部处，设置有围绕转子轴23和输出轴33的支承件50，在该支承件50和转子轴23之间设置有第一密封件61，并且在该支承件50和输出轴33的延伸超过转子轴23的部分之间设置有第二密封件62，从而在转子轴23、输出轴33和支承件50之间形成与流动空间流体连通的空腔70。在该支承件50中还形成有通孔51，使得空腔70能够与外部连通。具体地，该通孔51与第二通道部分42的第二端流体连通。
支承件50可以与电机模块11的主壳体20一体地形成。另外，支承件50还能够附接到电机模块11的主壳体20，并且包括用于输出轴33的轴承的轴承座。转子轴23的轴承由主壳体20支撑。第一密封件61和第二密封件62在轴向方向上被设置在用于转子轴23的轴承和用于输出轴33的轴承之间。因此能够将第一密封件61和第二密封件62设置得足够靠近，从而得到期望的小尺寸的空腔70。
转子轴23和输出轴33之间的径向间隙通常被设定为2.5-5mm，并且为了最佳的技术效果，第一密封件61和第二密封件62之间的轴向距离可以被设定为7-10mm。空腔70的体积优选地设定为0.01-0.02L。
小尺寸的空腔70能够取得如下技术效果：1.空腔的体积小，润滑液可以快速地充满空腔，从而润滑/冷却流路可以快速地建立起来，可以快速对转子进行冷却。2.空腔在径向方向小，在运转过程中，能够减小最大压力，从而减小在轴密封件位置处的压力，这对轴密封件很友好。3.空腔的尺寸小，则润滑液能够快速充满，同时润滑液中混入的空气减少，从而减小了气蚀的风险，改善NVH性能。
在图1中，支承件50与电机模块11的主壳体20一体地形成，并且用于输出轴33的轴承的轴承座由单独的构件形成。然而，本发明不限于此，用于输出轴33的轴承的轴承座可以形成在用于第一密封件61和第二密封件62的支承件50上。此外，只要结构和空间允许，用于第一密封件61和第二密封件62的支承件50也能够由相对于电机模块11的主壳体20固定的单独构件形成。
在上述实施例中，第一密封件61在径向上设置在支承件50和转子轴23之间，并且第二密封件62在径向上设置在支承件50和输出轴33之间。然而，本发明不限于此，例如，第一密封件61可以在轴向方向上设置在支承件50和转子轴23之间，只要能够在在转子轴23、输出轴33和支承件50之间形成与转子轴23和输出轴33之间的流动空间流体连通的空腔70即可。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电驱动装置，包括电机模块和附接到所述电机模块的传动机构模块，所述电机模块包括固定到转子的中空转子轴，所述转子轴将动力传递到所述传动机构模块，所述传动机构模块包括输出轴，所述输出轴同轴地设置在所述转子轴内部，所述转子轴和所述输出轴沿所述电机模块的轴向方向延伸，且在所述转子轴和所述输出轴之间限定流动空间，其特征在于
在所述电机模块的轴向方向上远离所述传动机构模块的一端处，所述输出轴延伸超过所述转子轴，并且设置有围绕所述转子轴和所述输出轴的支承件，在所述支承件和所述转子轴之间设置有第一密封件，并且在所述支承件和所述输出轴的延伸超过所述转子轴的部分之间设置有第二密封件，从而在所述转子轴、所述输出轴和所述支承件之间形成与所述流动空间流体连通的空腔，在所述支承件中形成有使所述空腔与外部连通的通孔。
2.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述通孔与润滑液通道流体连通。
3.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一密封件和所述第二密封件在轴向方向上设置在用于所述转子轴的轴承和用于所述输出轴的轴承之间。
4.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述传动机构装置包括减速器和差速器，所述转子轴经由所述减速器联接到所述差速器的差速器壳体，并且所述输出轴是所述差速器的半轴。
5.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述支承件被附接到所述电机模块的主壳体，并且所述支承件设有用于所述输出轴的轴承的轴承座。
6.根据权利要求2所述的电驱动装置，其特征在于，所述润滑液通道设置在所述电机模块的主壳体中。
7.根据权利要求2或6所述的电驱动装置，其特征在于，所述电驱动装置系统包括泵，所述泵将所述传动机构模块内的润滑液经由所述润滑液通道泵送到所述通孔。
8.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述第一密封件在轴向方向/径向方向上设置在所述转子轴和所述支承件之间，并且所述第二密封件在径向方向上设置在所述输出轴和所述支承件之间。
9.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述转子轴和所述输出轴之间的径向间隙被设定为2.5-5mm，并且所述第一密封件和所述第二密封件之间的轴向距离被设定为7-10mm。
10.根据权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，所述空腔的体积被设定为0.01-0.02L。
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