CN115681461A - 减速器壳体、减速器和电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种减速器壳体，所述减速器壳体限定出中空腔室，所述中空腔室被配置成容纳减速器的输入轴和输出轴且允许所述输入轴和所述输出轴从所述减速器壳体伸出，且在所述减速器壳体与所述输入轴和/或所述输出轴之间设置有骨架油封，其中，所述减速器壳体中设置有冷却回路，所述冷却回路包括被设置在所述减速器壳体外侧的冷却回路入口和冷却回路出口，且包括靠近所述骨架油封且沿所述骨架油封的周向延伸的第一冷却剂通道。本申请还提供了包括上述减速器壳体的减速器以及包括上述减速器的电动车辆。根据本申请，可以有效地实现对减速器的散热，尤其是利于骨架油封的散热，且结构简单、成本降低。

Description

减速器壳体、减速器和电动车辆

技术领域

本申请涉及电动车辆的传动技术领域，尤其涉及一种减速器壳体、包括该减速器壳体的减速器以及采用该减速器的电动车辆。

背景技术

电动车辆是指以车载电池为动力，在控制器的控制下采用电机驱动车轮行驶的车辆。对于电动车辆而言，电机的输出需要经过减速器来降低转速、增大扭矩。为保证电动车辆的传动系统在最适合的温度状态下正常、可靠的工作，控制器、电机和减速器都需要散热。

目前控制器和电机大多采用传统的水冷冷却方式，而减速器采用单独的风冷或油冷方式。由于电机的输入速度不断提升，导致一方面风冷方式不能满足减速器的散热需求，另一方面油冷方式会带来较大的功率损失(即，由于齿轮在润滑油中旋转而受到液体阻力所引起的功率损失)。并且，这样的油冷结构需要单独的泵，导致整体结构复杂，成本较高。

尤其需要指出的是，减速器的输入轴和输出轴上通常安装有骨架油封，其将传动部件中需要润滑的部件与外部环境隔离，以免润滑油渗出和异物进入。由于骨架油封直接接触旋转的输入轴和输出轴，很容易产生大量的热量，如果无法有效地散出，则会导致骨架油封硬化或龟裂而失去密封作用，影响减速器的正常运行。然而，现有的减速器冷却方式尚未针对性地解决骨架油封的散热问题。

因此，需要一种改进的减速器冷却方式，以利于减速器及其骨架油封的散热。

发明内容

本申请的目的在于提供一种减速器壳体、减速器和电动车辆，其能够有效地实现对减速器的散热，尤其是利于骨架油封的散热，且结构简单、成本降低。

为此，根据本申请的一个方面，提供了一种减速器壳体，所述减速器壳体限定出中空腔室，所述中空腔室被配置成容纳减速器的输入轴和输出轴且允许所述输入轴和所述输出轴从所述减速器壳体伸出，且在所述减速器壳体与所述输入轴和/或所述输出轴之间设置有骨架油封，其中，所述减速器壳体中设置有冷却回路，所述冷却回路包括被设置在所述减速器壳体外侧的冷却回路入口和冷却回路出口，且包括靠近所述骨架油封且沿所述骨架油封的周向延伸的第一冷却剂通道。

根据本申请的一实施例，所述减速器壳体还限定出用于容纳轴承的轴承室，所述冷却回路还包括沿所述轴承室的周向延伸的第二冷却剂通道。

根据本申请的一实施例，所述第一冷却剂通道和所述第二冷却剂通道被形成为一体或被形成为单独的通道。

根据本申请的一实施例，所述冷却回路的入口和出口被配置成能够分别与设置在所述减速器壳体外部的冷却系统的出口和入口连通。

根据本申请的一实施例，所述第一冷却剂通道和所述第二冷却剂通道被设置在所述减速器壳体的前侧和后侧，且所述第一冷却剂通道的第一入口和所述第二冷却剂通道的第二入口分别与所述冷却回路入口连通。

根据本申请的一实施例，所述减速器壳体还包括设置在所述减速器壳体的底侧的散热板，所述散热板中设有第三冷却剂通道，且所述第三冷却剂通道的第三入口与所述第一冷却剂通道的第一出口和所述第二冷却剂通道的第二出口连通，且所述第三冷却剂通道的第三出口与所述冷却回路出口连通。

根据本申请的一实施例，所述第一冷却剂通道、所述第二冷却剂通道和所述第三冷却剂通道的延伸长度和横截面分别被设置成彼此相同或不同。

根据本申请的一实施例，所述第一冷却剂通道、所述第二冷却剂通道和所述第三冷却剂通道中的至少一个为蛇形弯曲结构；或所述第一冷却剂通道、所述第二冷却剂通道和所述第三冷却剂通道是在所述减速器壳体中形成的槽且通过固定到所述减速器壳体的端盖封闭。

根据本申请的另一方面，提供了一种减速器，其包括：如上所述的减速器壳体；输入轴和输出轴；和骨架油封，其中所述骨架油封被设置在所述减速器壳体与所述输入轴和/或所述输出轴之间。

根据本申请的又一方面，提供了一种电动车辆，其包括：如上所述的减速器；电机，所述电机的输出轴被配置成驱动所述减速器的输入轴；和冷却系统，所述冷却系统被配置成向所述减速器的减速器壳体中设置的冷却回路的冷却回路入口提供冷却剂，并从所述冷却回路的冷却回路出口接收冷却剂。

通过在减速器壳体中，尤其是在靠近骨架油封的位置设置冷却回路，可以使外部的冷却剂循环流经减速器壳体及骨架油封周边，这不仅实现了对减速器壳体和壳体内部部件的散热，而且还实现了对骨架油封的针对性散热。另外，由于减速器的散热不再需要单独的泵，所以结构简单，成本降低。

附图说明

下面将参考附图对本申请的示例性实施例进行详细说明，应当理解，下面描述的实施例仅用于解释本申请，而不是对本申请的范围的限制，在附图中：

图1是根据本申请的实施例的减速器的示意性前视透视图；

图2是图1所示的减速器的示意性后视透视图；

图3至图5分别是图1所示的减速器的示意性前视图、后视图和左视图；

图6是图1所示的减速器的前侧冷却剂通道的示意图；

图7是图1所示的减速器的后侧冷却剂通道的示意图；

图8是图1所示的减速器的底侧冷却剂通道的示意图；

图9是根据本申请的实施例的减速器及其冷却回路的示意性原理图。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本申请的优选实施例。但是，本领域技术人员应当理解，这些示例性实施例并不意味着对本申请形成任何限制。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互组合。在附图中，为简要起见，省略了其它的部件和步骤，但这并不表明本申请的减速器壳体、减速器和电动车辆不可包括其它的部件或模块。

下面参考图1至5，图1是根据本申请的实施例的减速器的示意性前视透视图，图2是图1所示的减速器的示意性后视透视图，图3至图5分别是图1所示的减速器的示意性前视图、后视图和左视图。如图1至5所示，本申请的减速器100包括减速器壳体10、输入轴15和输出轴16，其中在减速器壳体10与输入轴15和输出轴16之间分别设置有骨架油封14。减速器壳体10限定出中空腔室(未示出)，该中空腔室被配置成容纳减速器100的输入轴15和输出轴15且允许输入轴15和输出轴16从减速器壳体10伸出。另外，减速器100还包括设置在减速器壳体10的中空腔室内的减速部件(未示出)，例如，齿轮、蜗轮、蜗杆等。

根据本申请的实施例，减速器壳体10中设置有冷却回路11，冷却回路11包括被设置在减速器壳体10外侧的冷却回路入口111和冷却回路出口112，且包括靠近骨架油封14且沿骨架油封14的周向延伸的第一冷却剂通道20。这样，通过在减速器壳体10中，尤其是在靠近骨架油封14的位置处设置冷却回路，可以使外部的冷却剂循环流经减速器壳体10及骨架油封14周边。因此，实现了对减速器壳体10和壳体内部部件的散热，尤其是实现了对骨架油封14的针对性散热。

如图1至图4所示，减速器壳体10还限定出用于容纳轴承17的轴承室，冷却回路11还包括沿轴承室的周向延伸的第二冷却剂通道30。应指出的是，在输入轴15和输出轴16处，既设有骨架油封14，又设有轴承17，所以，可以设置第一冷却剂通道20和第二冷却剂通道30。在图1至图4中，第一冷却剂通道20和第二冷却剂通道30被形成为一体，但本申请不限于此，第一冷却剂通道20和第二冷却剂通道30可以各自被形成为单独的通道。

如图1至图5所示，减速器100为单级减速器，其包括四个轴承17和两个骨架油封14，然而，本申请不限于此。本申请的减速器壳体可以应用于两级或更多级减速器，因此可以在更多的轴承和骨架油封处设置冷却剂通道。另外，为了便于示出减速器壳体10中设置的冷却回路11及其冷却剂通道的布置，图1至5中所示的减速器100已去除用于固定和密封的端盖，但本申请的减速器100包括固定到减速器壳体上的端盖。

如图1至图4所示，第一冷却剂通道20和第二冷却剂通道30被设置在减速器壳体10的前侧和后侧，且第一冷却剂通道20的第一入口21和第二冷却剂通道30的第二入口31分别与冷却回路入口111连通，例如，通过设置在减速器壳体10上或内的管路或槽。这样，可以使流经各个轴承17和骨架油封14附近的冷却剂彼此并联。

此外，如图1至图4所示，减速器壳体10还包括设置在减速器壳体10底侧的散热板13，散热板13中设有第三冷却剂通道40，且第三冷却剂通道40的第三入口41与第一冷却剂通道20的第一出口22和第二冷却剂通道30的第二出口32连通，且第三冷却剂通道40的第三出口42与冷却回路出口112连通。因此，从冷却回路入口111进入的冷却剂流经位于减速器壳体10前后两侧的各个轴承17和骨架油封14附近的冷却剂通道，然后进入位于减速器壳体10底侧的冷却剂通道，并经冷却回路出口112流出。

相应地，冷却回路入口111和冷却回路出口112可以被配置成能够分别与设置在减速器壳体10外部的冷却系统(未示出)的出口和入口连通。也就是说，可以利用诸如用于冷却控制器、电机的外部冷却系统来给减速器壳体10提供冷却，而不需要单独的泵，因此，可以以更简单的结构、更低的成本来实现对减速器的冷却。

根据本申请的实施例，第一冷却剂通道20、第二冷却剂通道30和第三冷却剂通道40可以是在减速器壳体10中形成的槽，并且，在减速器壳体10中形成的槽可以通过固定到减速器壳体10上的端盖封闭而形成冷却剂通道。

图6至图8仅示意地示出了各冷却剂通道的布置结构，而省略了其它的部件。如图6至8所示，第一冷却剂通道20、第二冷却剂通道30和第三冷却剂通道40为蛇形弯曲结构，这样可以进一步扩大热交换面积。应理解的是，根据减速器壳体10的各部位的结构和待安装的部件不同，各冷却剂通道可以有不同的结构，例如，仅第一冷却剂通道20、第二冷却剂通道30和第三冷却剂通道40中的一部分为蛇形弯曲结构、波浪形结构或环形结构等，且其延伸长度和横截面可以彼此相同或不同。在图6至图8中，用箭头示出了冷却剂的流动方向。

下面参考图9进一步描述本申请的减速器壳体10的冷却回路11的工作过程。

如图9所示，外部冷却系统(未示出)向减速器壳体10的冷却回路11的冷却回路入口111提供冷却剂，冷却剂分成四路分别流经被设置在减速器壳体10的前侧和后侧且位于各个轴承17和骨架密封14周围的第一冷却剂通道20和第二冷却剂通道30，并分别经各自的出口流入到位于减速器壳体10的底侧的第三冷却剂通道40，最后从冷却回路出口112流回外部冷却系统，从而实现对减速器壳体10(尤其是骨架油封14)的冷却。应指出的是，在图9中示出了分别设置在输入轴15和输出轴16处的骨架油封14。

根据本申请的另一实施例，还提供了一种电动车辆(未示出)，其包括上述的减速器100、电机(未示出)和冷却系统(示出)，其中电机的输出轴被配置成驱动100减速器的输入轴15，且冷却系统被配置成向设置在减速器100的减速器壳体10中的冷却回路11的冷却回路入口11提供冷却剂，并从冷却回路11的冷却回路出口112接收冷却剂。这样，利用电动车辆的冷却系统对减速器进行冷却，可以使机电集成式的传动系统的结构更紧凑、重量更轻、部件更少且更易于组装。

本申请通过在减速器壳体的靠近骨架油封的位置处设置冷却回路，可以使外部的冷却剂循环流经减速器壳体及骨架油封周边，从而实现对减速器壳体、壳体内部部件以及骨架油封的针对性散热，并且结构简单，成本降低。

以上结合具体实施例对本申请进行了详细描述。然而，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本申请的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本申请的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本申请的范围。

Claims (10)

1.一种减速器壳体(10)，所述减速器壳体(10)限定出中空腔室，所述中空腔室被配置成容纳减速器(100)的输入轴(15)和输出轴(16)且允许所述输入轴(15)和所述输出轴(16)从所述减速器壳体(10)伸出，且在所述减速器壳体(10)与所述输入轴(15)和/或所述输出轴(16)之间设置有骨架油封(14)，

其特征在于，所述减速器壳体(10)中设置有冷却回路(11)，所述冷却回路(11)包括被设置在所述减速器壳体(10)外侧的冷却回路入口(111)和冷却回路出口(112)，且包括靠近所述骨架油封(14)且沿所述骨架油封(14)的周向延伸的第一冷却剂通道(20)。

2.根据权利要求1所述的减速器壳体(10)，其中，所述减速器壳体(10)还限定出用于容纳轴承(17)的轴承室，所述冷却回路(11)还包括沿所述轴承室的周向延伸的第二冷却剂通道(30)。

3.根据权利要求2所述的减速器壳体(10)，其中，所述第一冷却剂通道(20)和所述第二冷却剂通道(30)被形成为一体或被形成为单独的通道。

4.根据权利要求1所述的减速器壳体(10)，其中，所述冷却回路(11)的冷却回路入口(111)和冷却回路出口(112)被配置成能够分别与设置在所述减速器壳体(10)外部的冷却系统的出口和入口连通。

5.根据权利要求2所述的减速器壳体(10)，其中，所述第一冷却剂通道(20)和所述第二冷却剂通道(30)被设置在所述减速器壳体(10)的前侧和后侧，且所述第一冷却剂通道(20)的第一入口(21)和所述第二冷却剂通道(30)的第二入口(31)分别与所述冷却回路入口(111)连通。

6.根据权利要求2所述的减速器壳体(10)，其中，所述减速器壳体(10)还包括设置在所述减速器壳体(10)的底侧的散热板(13)，所述散热板(13)中设有第三冷却剂通道(40)，且所述第三冷却剂通道(40)的第三入口(41)与所述第一冷却剂通道(20)的第一出口(22)和所述第二冷却剂通道(30)的第二出口(32)连通，且所述第三冷却剂通道(40)的第三出口(42)与所述冷却回路出口(112)连通。

7.根据权利要求6所述的减速器壳体(10)，其中，所述第一冷却剂通道(20)、所述第二冷却剂通道(30)和所述第三冷却剂通道(40)的延伸长度和横截面被设置成彼此相同或不同。

8.根据权利要求6所述的减速器壳体(10)，其中，所述第一冷却剂通道(20)、所述第二冷却剂通道(30)和所述第三冷却剂通道(30)中的至少一个为蛇形弯曲结构；或

所述第一冷却剂通道(20)、所述第二冷却剂通道(30)和所述第三冷却剂通道(40)是在所述减速器壳体(10)中形成的槽且通过固定到所述减速器壳体(10)上的端盖封闭。

9.一种减速器(100)，其特征在于，所述减速器(100)包括：

根据权利要求1至8中的任一项所述的减速器壳体(10)；

输入轴(15)和输出轴(16)；和

骨架油封(14)，其中所述骨架油封(14)被设置在所述减速器壳体(10)与所述输入轴(15)和/或所述输出轴(16)之间。

10.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括：

根据权利要求9所述的减速器(100)；

电机，所述电机的输出轴被配置成驱动所述减速器(100)的输入轴(15)；和

冷却系统，所述冷却系统被配置成向所述减速器(100)的减速器壳体(10)中设置的冷却回路(11)的冷却回路入口(111)提供冷却剂，并从所述冷却回路(11)的冷却回路出口(112)接收冷却剂。

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