CN115899102A - 动力传递装置和包括其的车辆 - Google Patents

Abstract

公开了一种动力传递装置，包括：第一轴(100)，沿中心轴线(X)延伸，并包括中空腔体(130)，在所述中空腔体的内周壁上设置有第一花键部(110)；第二轴(200)，沿所述中心轴线延伸，并包括设置在其外周壁上的第二花键部(210)，所述第二花键部与所述第一花键部接合以使得所述第二轴与所述第一轴一起旋转，其中，所述动力传递装置还包括密封塞(300，300’)，所述密封塞(300，300’)设置有第一安装部(320，320’)，所述中空腔体的内周壁上设置有第二安装部(120)，所述第二安装部与所述第一安装部轴向配合，以将所述密封塞(300，300’)沿所述中心轴线(X)的方向密封地紧固在所述中空腔体(130)中。还公开了一种车辆，其包括这种动力传递装置。

Description

动力传递装置和包括其的车辆

技术领域

本发明涉及一种动力传递装置，还涉及一种包括这种动力传递装置的车辆。

背景技术

带有互补花键的一对轴，例如分别为带有内部花键的空心轴和带有外部花键的实心轴，通常通过花键联接以用于动力传递，其例如用于变速箱。当花键暴露于潮湿空气时，花键可能非常容易生锈，影响动力传递的效率，甚至使得必须更换轴。因此，需要在花键联接部处施用润滑脂，以确保花键不会生锈，并因此确保轴乃至能够动力传递装置的使用寿命，并有效减轻噪声。然而，如果再花键联接部处没有密封件，则润滑脂将由于高速旋转而泄漏，影响润滑效果，且润滑脂也可能受外部污物的影响。

目前，针对该问题，一种现有技术方案涉及使用实心密封轴来密封花键联接部，然而，实心密封轴将增加整个装置的重量，使得整个装置过重，影响动力传递效率，并因此需要重新考虑装置的临界旋转速度和制造可行性。其他现有技术方案涉及使用毛毡或橡胶零件来密封中空轴，然而，这样的零件的热膨胀系数与上述带有花键的空心轴和实心轴的热膨胀系数不同，这导致在操作期间在产生热量时，这样的毛毡或橡胶零件容易脱落，从而导致密封失效，影响装置的运行，并可能造成不可逆准的损失。

本发明旨解决上述现有技术中存在的问题。

发明内容

为此，根据本发明的一个方面，提出一种动力传递装置，包括：第一轴，沿中心轴线延伸，并包括中空腔体，在所述中空腔体的内周壁上设置有第一花键部；第二轴，沿所述中心轴线延伸，并包括设置在其外周壁上的第二花键部，所述第二花键部与所述第一花键部接合以使得所述第二轴与所述第一轴一起旋转；其中，所述动力传递装置还包括密封塞，所述密封塞设置有第一安装部，所述中空腔体的内周壁上设置有第二安装部，所述第二安装部与所述第一安装部轴向配合，以将所述密封塞沿所述中心轴线的方向密封地紧固在所述中空腔体中。

即，在根据本发明所提出的动力传递装置中，通过将被定位在第一轴的中空腔体中的密封塞来实现对花键联接部处所施加的润滑脂的密封，这样的密封塞的重量相比于整个动力传递装置的重量而言可以忽略，因此不会影响动力传递装置的动力传递参数和效果。此外，这样的密封塞通过其第一安装部与第一轴的中空腔体的内周壁上的第二安装部轴向配合实现密封塞沿中心轴线的方向在中空腔体中的密封紧固，使得即便在动力传递装置在运行期间散发热量时，密封塞也不会在第一轴的中空腔体中松动，从而确保持续有效密封。并且，这样的密封塞结构简单，体积小巧，节省材料，易于加工制造，成本效益较高。

本发明所提出的动力传递装置可以包括以下进一步发展中的一项或多项。

在一些实施例中，所述密封塞设置有凸缘，所述第一轴的所述中空腔体中设置有肩部，第一密封垫圈轴向设置在所述凸缘与所述肩部之间。第一密封垫圈的这种设置进一步确保可靠且有效密封。

在一些实施例中，所述第一安装部和所述第二安装部为相互配合的螺纹安装部。这样的安装部易于加工，且便于密封塞的安装和拆除，且能确保有效密封。

在一些实施例中，所述密封塞设置有从所述第一安装部朝向所述第一花键部渐缩的第一渐缩部。该第一渐缩部可以将在动力传递装置运行期间从花键联接部甩出的润滑脂引导回到花键联接部处，从而确保对花键部的有效润滑。

在一些实施例中，所述第一轴的所述中空腔体设置有从所述第二安装部朝向所述第一花键部渐缩的第二渐缩部(附图中未示出)。在一种具体实施方式中，可以在已经设置了上述第一渐缩部的情况下设置该第二渐缩部，第二渐缩部与第一渐缩部之间可以设置有间隙，这样可以将在动力传递装置运行期间从花键联接部甩出的润滑脂引导回到花键联接部处，从而确保对花键部的有效润滑；替代地，第二渐缩部与第一渐缩部之间可以没有间隙，这样有利于有效密封。在另一种具体实施方式中，可以在没有设置上述第一渐缩部的情况下设置该第二渐缩部，这样第二渐缩部可以将在动力传递装置运行期间从花键联接部甩出的润滑脂引导回到花键联接部处，从而确保对花键部的有效润滑。

在一些实施例中，所述密封塞设置有气压平衡孔。这样可以确保密封盖两个轴向侧的气压平衡，避免密封盖因两个轴向侧的气压差经受轴向压力，确保密封盖的稳固固定。

在一些实施例中，所述密封塞在背离所述第一花键部的端部处设置有安装凹槽。该安装凹槽可以便于安装工具的插入，以便于密封塞在第一轴的中空腔体中的安装和拆除。

在一些实施例中，所述密封塞的热膨胀系数与所述第一轴和所述第二轴的热膨胀系数相同。样即便受热，密封塞与第一轴之间的密封配合关系也不会受到任何影响。

在一些实施例中，所述第一轴的所述中空腔体的内周壁包括第一平滑部段，所述第一平滑部段相对于所述密封塞位于所述第一花键部的轴向相反侧，所述第二轴的外周壁包括与所述第一平滑部段相对应的第二平滑部段，在所述第一平滑部段与所述第二平滑部段之间设置有第二密封垫圈。这样可以确保花键接合部在两个轴向端处的完全密封。

在一些实施例中，所述动力传递装置是包括电机和变速箱的电驱动总成系统，其中所述第一轴是电机轴，所述第二轴是变速箱输入轴。

根据本发明的另一方面，提出一种车辆，其包括如上所述的动力传递装置。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的动力传递装置的立体分解图；

图2a-2c是根据本发明的第一实施例的动力传递装置的密封塞的不同角度的视图；

图3是根据本发明的第一实施例的动力传递装置的剖视图；

图4根据本发明的第二实施例的动力传递装置的立体分解图；

图5a-5c是根据本发明的第二实施例的动力传递装置的密封塞的不同角度的视图；

图6是根据本发明的第二实施例的动力传递装置的剖视图。

附图标记列表

10，10’     动力传递装置

X          中心轴线

100        第一轴

110        第一花键部

120        第二安装部

130        中空腔体

131        内周壁

140        第一平滑部段

150        肩部

200        第二轴

210        第二花键部

230        第二密封垫圈

240        第二平滑部段

300，300’   密封塞

320，320’   第一安装部

310，310’   凸缘

311，311’   安装凹槽

313，313’   气压平衡孔

330，330’   第一密封垫圈

350’       第一渐缩部

G          间隙

具体实施方式

下面，参照附图详细描述根据本公开的实施例的动力传递装置。为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有定义，否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中，术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。

另外，即使包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于描述各种部件，但这些部件并不受这些术语的限制，并且这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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公开的限制。

本发明的一个方面提出一种动力传递装置10、10’，如图1-6所示，动力传递装置10、10’包括沿中心轴线X延伸的第一轴100和第二轴200。第一轴100可以设置有中空腔体130，并且在该中空腔体130的内周壁131上设置有第一花键部110，该第一轴100例如是空心轴。第二轴200则包括设置在其外周壁上的第二花键部210，该第二花键部210例如被构造为与第一花键部110形状互补，以使得第二轴200和第一轴100可以通过第二花键部210与第一花键部100的接合而一起旋转，从而在第二轴200与第一轴100之间传递动力。该第二轴200例如可以是实心轴。在一种具体的但非限制性且非排他性的实施方式中，该动力传递装置10可以是包括电机和变速箱(未示出)的电驱动总成系统，其中第一轴100例如可以是电机轴，第二轴200则例如可以是变速箱输入轴。这样的电驱动总成系统非限制性地例如用于车辆。

为了确保该动力传递装置10、10’的良好低噪运转，且确保第一花键部110和第二花键部210不会因为暴露于潮湿气体而腐蚀，在第一花键部110与第二花键部210之间的花键接合部施用润滑脂，其例如可以是膏状的。在这种情况下，需要对润滑脂进行密封，以防止其泄漏和防止其受外界污物污染从而影响润滑效果。因此，如图1-6所示，根据本发明的一个实施例的动力传递装置10、10’还被构造为包括密封塞300、300’，密封塞300、300’将设置在第一轴100的中空腔体130中以对润滑脂进行密封。

下面将描述根据本发明的不同实施例的动力传递装置。

根据第一实施例的动力传递装置10

图1-3示出了根据本发明的第一实施例的动力传递装置10，其中密封塞300设置有第一安装部320，第一轴100的中空腔体130的内周壁131上设置有与第一安装部320对应的第二安装部120，第二安装部120能够与第一安装部320轴向配合，以将密封塞300沿中心轴线X的方向密封地紧固在第一轴100的中空腔体130中。

由此，在根据本发明所提出的动力传递装置10中，通过将被定位在第一轴100的中空腔体130中的密封塞300实现了对花键联接部处所施加的润滑脂的密封，这样的密封塞300的重量相比于整个动力传递装置10的重量而言可以忽略，因此不会影响动力传递装置10的动力传递参数和效果。此外，这样的密封塞300通过其第一安装部320与第一轴100的中空腔体130的内周壁131上的第二安装部120轴向配合实现密封塞300沿中心轴线X的方向在中空腔体130中的密封紧固，使得即便在动力传递装置10在运行期间散发热量时，密封塞300也不会在第一轴100的中空腔体130中松动，从而确保持续有效密封。并且，这样的密封塞300结构简单，体积小巧，节省材料，易于加工制造，成本效益较高。

在该第一实施例的一个或一些具体的实施方式中，第一安装部320和第二安装部120可以被设置为能够相互配合的螺纹安装部，如图1-3所示。螺纹安装部易于加工，其可以方便地相应地设置在密封塞300的轴向延伸部的外侧上和第一轴100的中空腔体130的内周壁131上，且螺纹安装部使得密封塞300在第一轴100的中空腔体130中的安装和拆除非常便捷，因此便于动力传递装置10的部件维护和更滑，同时能够确保有效密封。

在该第一实施例的一个或一些具体的实施方式中，如图3所示，在密封塞300的接近第一轴100的第一花键部110的轴向端部与花键联接部之间存在间隙G，以防止因部件之间的接触产生的噪音，并且防止部件之间的磨损。

在该第一实施例的一个或一些具体的实施方式中，如图1-3所示，密封塞300还可以设置有凸缘310，该凸缘310例如与沿轴向延伸的第一安装部320相邻接。同时，第一轴100的中空腔体130中可以设置有肩部150，且第一密封垫圈330可轴向设置在密封塞300的凸缘310与该肩部150之间。这样，当通过密封塞300的第一安装部320与第一轴100的中空腔体130的内周壁131上的第二安装部120之间的轴向配合固定密封塞300时，密封塞300的凸缘310可以将第一密封垫圈330抵靠该肩部150轴向挤压，从而进一步确保可靠且有效的密封。

在该第一实施例的一个或一些具体的实施方式中，如图1和3所示，第一轴100的中空腔体130的内周壁131还可以包括第一平滑部段140，在组装状态下该第一平滑部段140相对于密封塞300位于第一花键部110的轴向相反侧，即在轴向上，第一花键部110位于该第一平滑部段140与密封塞300之间。对应地，第二轴200的外周壁也可以包括与第一平滑部段140相对应的第二平滑部段240，可以在第一平滑部段140与第二平滑部段240之间设置有第二密封垫圈230。更加具体地，可以在第二平滑部段240上设置有周向凹槽，第二密封垫圈230可以位于该周向凹槽中，并被挤压在第二平滑部段240与第一平滑部段140之间，从而相对于密封塞300在花键接合部的相对轴向端确保花键接合部的有效密封。

在该第一实施例的一个或一些具体的实施方式中，如图2a-2b所示，密封塞300还设置有气压平衡孔313。这样的气压平衡孔313能够将密封塞300的两个轴向侧连通，使得可以确保密封塞300的两个轴向侧的气压平衡，避免密封塞300因在其两个轴向侧之间存在气压差(例如因受热程度不同造成)而经受轴向压力，从而确保密封塞300的稳固定位。更加具体地，气压平衡孔313的尺寸被设置为既能够确保密封塞300的两个轴向侧的气压平衡，又能防止润滑脂通过该气压平衡孔313泄漏。

在该第一实施例的一个或一些具体的实施方式中，如图2a-2b所示，密封塞300在背离第一轴100的第一花键部110的轴向端部处设置有安装凹槽311。该安装凹槽311可以是如图所示的六角凹槽，也可以是其他形状的凹槽，例如四角或十字形凹槽，其可以用于相应的安装工具的插入，以便于密封塞300在第一轴100的中空腔体130中的安装和拆除。

根据更加具体的实施方式，密封塞300的热膨胀系数与第一轴100的热膨胀系数相同，且更加具体地，第一轴100和第二轴200的热膨胀系数相同。例如，密封塞300可以由与第一轴100和第二轴200相同的材料制成。这样即便受热，密封塞300与第一轴100之间的密封配合关系也不会受到任何影响。

根据第二实施例的动力传递装置10’

图4-6示出了根据本发明的第二实施例的第一变型的动力传递装置10’，其与第一实施例的主要区别仅仅在于密封塞300’的构造不同，更具体地，仅仅在于该密封塞300’具有从其第一安装部320’朝向第一轴100的第一花键部110渐缩的第一渐缩部350’。

更加具体地，如图4-6所示，在根据本发明的第二实施例的第一变型的动力传递装置10’中，密封塞300’与第一实施例中一样设置有第一安装部320’，且第一轴100与第二轴200的构造与第一实施例完全相同，即第一轴100的中空腔体130的内周壁131上设置有与第一安装部320’对应的第二安装部120，第二安装部120能够与第一安装部320’轴向配合，以将密封塞300’沿中心轴线X的方向密封地紧固在第一轴100的中空腔体130中。在更加具体的实施方式中，第一安装部320’和第二安装部120与第一实施例一样可以被设置为能够相互配合的螺纹安装部，如图4-6所示。此外，如同第一实施例，密封塞300’还可以设置有凸缘310’，该凸缘310’例如与沿轴向延伸的第一安装部320’相邻接；同时，第一轴100的中空腔体130中可以设置有肩部150，且第一密封垫圈330’可轴向设置在密封塞300’的凸缘310’与该肩部150之间。这样，当通过密封塞300’的第一安装部320’与第一轴100的中空腔体130的内周壁131上的第二安装部120之间的轴向配合固定密封塞300’时，密封塞300’的凸缘310’可以将第一密封垫圈330’抵靠该肩部150轴向挤压，从而进一步确保可靠且有效的密封。

此外，如图4和6所示，依然如同第一实施例，第一轴100的中空腔体130的内周壁131还可以包括第一平滑部段140，在组装状态下该第一平滑部段140相对于密封塞300’位于第一花键部110的轴向相反侧；对应地，第二轴200的外周壁也可以包括与第一平滑部段140相对应的第二平滑部段240，可以在第一平滑部段140与第二平滑部段240之间设置有第二密封垫圈230。第二密封垫圈230可以位于在第二轴200的外周壁上设置的周向凹槽中。

与第一实施例相同，如图5a-5b所示，密封塞300’还设置有气压平衡孔313’。此外，密封塞300’在背离第一花键部110的轴向端部处也可以设置有安装凹槽311’。且更加具体地，密封塞3300’的热膨胀系数与第一轴100的热膨胀系数相同，且更加具体地，第一轴100和第二轴200的热膨胀系数相同。

如图4-6所示且如上所提及，与第一实施例不同地，根据该第二实施例的第一变型的密封塞300’还设置有从第一安装部320’朝向第一轴100的第一花键部110渐缩的第一渐缩部350’。该第一渐缩部350’更具体地与第一安装部320’相连，即从第一安装部320’的接近第一花键部110的轴向端部朝向第一花键部110延伸且渐缩，例如呈截头圆锥的形式，且例如具有光滑锥面。该第一渐缩部350’可以与密封塞300’一体地形成，也可以与密封塞300’分开且由不同于密封塞300’的材料形成，例如由更轻的材料形成。该第一渐缩部350’可以将在运动传递装置10’运行期间从花键联接部甩出的润滑脂引导回到花键联接部处，从而确保对花键部的始终有效润滑。

应注意，如同第一实施例，也可以在该第一渐缩部350’与花键联接部之间设置有间隙，以避免部件之间的接触磨损和噪音。

在未示出的根据本发明的第二实施例的第二变型中，还可以设置第一轴100的中空腔体130具有从第二安装部120朝向第一花键部110渐缩的第二渐缩部(附图中未示出)，即中空腔体130的垂直于中心轴线X的横截面从第二安装部120朝向第一花键部110逐渐变小。在一种具体实施方式中，可以在已经设置了密封塞300’的上述第一渐缩部350’的情况下设置该第二渐缩部，第二渐缩部与第一渐缩部350’之间可以设置有间隙，这样可以将在动力传递装置运行期间从花键联接部甩出到间隙的润滑脂引导回到花键联接部处，从而确保对花键部的有效润滑；替代地，第二渐缩部与第一渐缩部之间可以没有间隙，这样有利于有效密封。在另一种具体实施方式中，可以在没有设置上述第一渐缩部350’的情况下设置该第二渐缩部，这样第二渐缩部可以将在动力传递装置运行期间从花键联接部甩出的润滑脂引导回到花键联接部处，从而确保对花键部的有效润滑。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的动力传递装置的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。

本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。

Claims (12)

1.一种动力传递装置(10，10’)，其特征在于，所述动力传递装置包括：

第一轴(100)，沿中心轴线(X)延伸，并包括中空腔体(130)，在所述中空腔体(130)的内周壁上设置有第一花键部(110)，

第二轴(200)，沿所述中心轴线(X)延伸，并包括设置在其外周壁上的第二花键部(210)，所述第二花键部(210)与所述第一花键部(110)接合以使得所述第二轴(200)与所述第一轴(100)一起旋转，

其中，所述动力传递装置(10，10’)还包括密封塞(300，300’)，所述密封塞(300，300’)设置有第一安装部(320，320’)，所述中空腔体(130)的内周壁(131)上设置有第二安装部(120)，所述第二安装部(120)与所述第一安装部(320，320’)轴向配合，以将所述密封塞(300，300’)沿所述中心轴线(X)的方向密封地紧固在所述中空腔体(130)中。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于：

所述密封塞(300，300’)设置有凸缘(310，310’)，

所述第一轴(100)的所述中空腔体(130)中设置有肩部(150)，

第一密封垫圈(330，330’)轴向设置在所述凸缘(310，310’)与所述肩部(150)之间。

3.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于，所述第一安装部(320，320’)和所述第二安装部(120)为相互配合的螺纹安装部。

4.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10’)，其特征在于，所述密封塞(300’)设置有从所述第一安装部(320’)朝向所述第一花键部(110)渐缩的第一渐缩部(350’)。

5.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10’)，其特征在于，所述第一轴(100)的所述中空腔体(130)设置有从所述第二安装部(120)朝向所述第一花键部(110)渐缩的第二渐缩部。

6.根据权利要求4所述的动力传递装置(10’)，其特征在于，所述第一轴(100)的所述中空腔体(130)设置有从所述第二安装部(120)朝向所述第一花键部(110)渐缩的第二渐缩部。

7.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于，所述密封塞设置有气压平衡孔(313，313’)。

8.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于，所述密封塞(300，300’)在背离所述第一花键部(110)的端部处设置有安装凹槽(311，311’)。

9.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于，所述密封塞(300，300’)的热膨胀系数与所述第一轴(100)和所述第二轴(200)的热膨胀系数相同。

10.根据权利要求2所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于：

所述第一轴(100)的所述中空腔体(130)的内周壁包括第一平滑部段(140)，所述第一平滑部段(140)相对于所述密封塞(300，300’)位于所述第一花键部(110)的轴向相反侧，

所述第二轴(200)的外周壁包括与所述第一平滑部段(140)相对应的第二平滑部段(240)，

在所述第一平滑部段(140)与所述第二平滑部段(240)之间设置有第二密封垫圈(230)。

11.根据权利要求1或2所述的动力传递装置(10，10’)，其特征在于，所述动力传递装置(10，10’)是包括电机和变速箱的电驱动总成系统，其中所述第一轴(100)是电机轴，所述第二轴(200)是变速箱输入轴。

12.一种车辆，包括根据权利要求1至11中任一项所述的动力传递装置(10，10’)。

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