CN209233648U - 一种电机转轴、包含其的电机以及驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种电机转轴、包含其的电机和驱动装置，其中，该电机转轴包括：转轴本体(10)；所述转轴本体(10)的中部设置有中空结构(100)；所述中空结构(100)的长度大于定子(12)沿轴向的长度；所述转轴本体(10)靠近所述定子(12)两端的侧壁上沿周向设置有至少一个导油孔(3)。从而能够实现对定子端部的冷却。

Description

一种电机转轴、包含其的电机以及驱动装置

技术领域

本实用新型属于电驱动领域，具体涉及一种电机转轴、包含其的电机以及驱动装置。

背景技术

电驱动系统在运转过程中，会产生大量热量，这些热量会消耗其自身能量，并影响电机转速，因此，为了确保电机持续工作状态下的效率，使电机达到最高转速，需要对电机进行良好的冷却。目前，电驱动系统普遍采用水冷的方式冷却，即在电机壳体上开设水道，经由壳体通过热传递带走定子上的热量，这种冷却方式无法直接对发热量最大的定子端部冷却，并且通过壳体热传递，换热效率较低，此外，在壳体上开设水道也会增大系统的体积和重量。

另一方面，对于电机与齿轮箱的深度集成，目前，普遍采用分体式设计，即通过花键将电机的输出轴与齿轮箱的输入轴相连，这种连接方式无法做到高度集成，对于齿轮箱和电机轴而言，均需要另增一对轴承进行支撑，而另一方面，花键本身可能存在的加工、装配和磨损问题对产品的性能也会产生影响。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种能够对定子端部进行冷却的电机转轴、包含其的电机以及驱动装置。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种电机转轴，包括：转轴本体；所述转轴本体的中部设置有中空结构；所述中空结构的长度大于定子沿轴向的长度；所述中空结构两端的侧壁上沿周向设置有至少一个导油孔，所述导油孔靠近所述定子的两端。

进一步地，所述中空结构包括：相互连接的第一中空结构段和第二中空结构段；所述第一中空结构段和所述第二中空结构段的连接面与所述转轴本体的中心轴垂直；所述导油孔设置在所述第一中空结构段远离所述连接面的一端和所述第二中空结构段远离所述连接面的一端。

进一步地，所述导油孔沿所述中空结构端面的边缘均匀分布。

进一步地，所述中空结构的横截面的形状为圆形或者多边形。

进一步地，所述中空结构横截面的尺寸与所述转轴本体的横截面尺寸之间的比例为57％～63％。

进一步地，所述中空结构靠近所述转轴本体输出端的一侧设置有与其连通的输油通道；所述输油通道与外部连通。

根据本实用新型的另一个方面，还提供一种电机，包括前述的电机转轴。

根据本实用新型的又一方面，还提供一种驱动装置，包括前述的电机，还包括齿轮箱，所述电机与所述齿轮箱连接。

进一步地，所述齿轮箱的输入轴与所述转轴本体的输出端设置为一体结构，所述齿轮箱的输入轴齿轮与所述一体结构过盈配合。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过在转轴本体中部设置中空结构，以及在中空结构两端的侧壁上沿周向设置至少一个导油孔，导油孔靠近定子的两端，从而在电机高速旋转时，将中空结构内部的冷却液甩出，对定子端部进行冷却。

附图说明

图1是本实用新型一种驱动装置的结构示意图。

附图标记：

1：电机；10：转轴本体；100：中空结构；1000：第一中空结构段；1001：第二中空结构段；101：第一台阶面；102：第二台阶面；103：第三台阶面；104：第四台阶面；105：第五台阶面；106：第六台阶面；107：第七台阶面；108：第八台阶面；109：第九台阶面；11：转子；12：定子；13：定子绕组；2：齿轮箱；20：第一齿轮；21：第二齿轮；22：第三齿轮；23：第四齿轮；24：中间齿轮轴；25：差速器壳体；3：导油孔；4：输油通道；A：连接面；5：套筒。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

图1是本实用新型一种驱动装置的结构示意图。

如图1所示，一种驱动装置，包括一种电机1，还包括一种齿轮箱2，电机1和齿轮箱2连接。电机1包括：转轴本体10和由内至外依次套设在转轴本体10外部的转子11和定子12，定子12上绕设有定子绕组13；齿轮箱2包括：第一齿轮20、第二齿轮21、第三齿轮22和第四齿轮23。第一齿轮20与第二齿轮21啮合，第一齿轮20为齿轮箱2的输入轴齿轮，第三齿轮22套设在第二齿轮21的中间齿轮轴24上，第三齿轮22与第四齿轮23啮合，从而将电机的传动力通过电机输出轴传递给齿轮箱输入轴，带动齿轮箱输入轴转动，从而带动与其啮合的第二齿轮21转动，由于第三齿轮22套设在第二齿轮21的中间齿轮轴24上，因此，第三齿轮22在第二齿轮21的带动下随之转动，第四齿轮23与第三齿轮22啮合，第四齿轮23也随着第三齿轮22的转动而转动，以改变传动速度。

本发明实施例中，齿轮箱2的输入轴与转轴本体10的输出轴设置为一体结构，齿轮箱2的输入轴齿轮与一体结构过盈配合。如此，可代替现有技术中花键配合的连接方式，齿轮箱和电机轴连接部位不再需要轴承来进行支撑。同时，也避免了花键本身可能存在的加工、装配和磨损等问题对产品性能的影响，而输入轴齿轮与一体结构过盈装配，能够保证输入轴齿轮的装配精度。

请继续参阅图1，转轴本体10的中部设置有中空结构100，中空结构100沿转轴本体10的中心轴方向设置，中空结构100的长度大于定子12沿轴向的长度，转轴本体10靠近定子12两端的侧壁上沿周向设置有至少一个导油孔3，导油孔101分别靠近定子12两端的端部，导油孔101的通孔通道沿转轴本体10的径向延伸。

为了方便在转轴本体上加工中空结构，可以将转轴本体10设置为两段，然后将两段分别加工成中空结构后，再通过摩擦焊等焊接方式连接在一起，使得转轴本体10的中部形成为中空结构，具体地，中空结构100包括：相互连接的第一中空结构段1000和第二中空结构段1001；第一中空结构段1000和所述第二中空结构段1001的连接面A与所述转轴本体10的中心轴垂直；导油孔3设置在所述第一中空结构段1000远离所述连接面A的一端，以及设置在所述第二中空结构段1001远离所述连接面A的一端。第一中空结构段1000和第二中空结构段1001沿转轴本体10轴向的长度可以相等，也可以不相等。

在一个可选的实施方式中，导油孔101沿所述中空结构100端面的边缘均匀分布。即所有导油孔3构成一个平面，该平面与转轴本体10的横截面平行，导油孔3均匀分布，可以使冷却液体更加均匀地被甩向定子端部，均匀地对定子端部冷却。

在一个可选的实施方式中，中空结构100的横截面的形状可以设置为与转轴本体10相同的形状，即圆形，也可以设置为多边形，例如：矩形，三角形，或者正六边形等形状，只要设置在定子12端部设置的孔能够将中空结构100与定子12端部的外部连通，都在本实用新型的保护范围之内。

需要考虑的是，在转轴本体10的内部设置中空结构，转轴本体10的重量则会有所减小，为了避免对电机的正常运转和性能造成影响，较佳地，中空结构横截面的尺寸与所述转轴本体的横截面尺寸之间的比例设置为57％～63％。

为了实现冷却油的输送，在中空结构100靠近所述转轴本体10输出端的一侧设置有与其连通的输油通道102；输油通道102与外部连通。输油通道4与第一中空结构段1000连通，可选的，输油通道4的直径可以设置为小于中空结构的直径。如此设置，可以通过油泵(图中未示出)和输油通道102为中空结构100泵入齿轮箱2的油，当电机转轴作高速旋转时，冷却油便可从导油孔中甩出，实现对定子端部的冷却，由于定子端部发热量最大，因此，可实现对电机的高效冷却。

请继续参阅图1，转轴本体10的横截面设置为台阶面形状，包括第一台阶面101、第二台阶面102、第三台阶面103、第四台阶面104、第五台阶面105、第六台阶面106、第七台阶面107、第八台阶面108和第九台阶面109；

其中，第一台阶面101是转轴本体10对应于中空结构100的一段，在第一台阶面101靠近输入侧的方向，沿转轴本体10的输出方向至输入方向依次为第二台阶面102、第三台阶面103、第四台阶面104和第五台阶面105，第三台阶面103上设置有轴承；

在第一台阶面101靠近输出侧的方向，沿转轴本体10的输入方向至输出方向依次为第六台阶面106、第七台阶面107、第八台阶面108和第九台阶面109，第六台阶面106上设置有轴承，齿轮箱输入轴齿轮套设在第七台阶面107上，第八台阶面108上设置有套筒5，第九台阶面109上设置有轴承，输油通道4依次贯通第六台阶面106、第七台阶面107、第八台阶面108和第九台阶面109，与中空结构100连通。

可选的，第一台阶面101的长度大致等于定子12沿轴向的长度与定子绕组13沿定子轴向的长度之和。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种电机转轴，其特征在于，包括：转轴本体(10)；

所述转轴本体(10)的中部设置有中空结构(100)；所述中空结构(100)的长度大于定子(12)沿轴向的长度；

所述转轴本体(10)靠近所述定子(12)两端的侧壁上沿周向设置有至少一个导油孔(3)。

2.如权利要求1所述的电机转轴，其特征在于，所述中空结构(100)包括：相互连接的第一中空结构段(1000)和第二中空结构段(1001)；

所述第一中空结构段(1000)和所述第二中空结构段(1001)的连接面与所述转轴本体(10)的中心轴垂直；

所述导油孔(3)设置在所述第一中空结构段(1000)远离所述连接面的一端和所述第二中空结构段(1001)远离所述连接面的一端。

3.如权利要求1所述的电机转轴，其特征在于，所述导油孔(3)沿所述中空结构(100)端面的边缘均匀分布。

4.如权利要求1所述的电机转轴，其特征在于，所述中空结构(100)的横截面的形状为圆形或者多边形。

5.如权利要求1所述的电机转轴，其特征在于，所述中空结构(100)横截面的尺寸与所述转轴本体(10)的横截面尺寸之间的比例为57％～63％。

6.如权利要求1所述的电机转轴，其特征在于，所述中空结构(100)靠近所述转轴本体(10)输出端的一侧设置有与其连通的输油通道(4)；

所述输油通道(4)与外部连通。

7.一种电机(1)，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的电机转轴。

8.一种驱动装置，其特征在于，包括权利要求7所述的电机(1)，还包括齿轮箱(2)，所述电机(1)与所述齿轮箱(2)连接。

9.如权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述齿轮箱(2)的输入轴与所述转轴本体(10)的输出端设置为一体结构，所述齿轮箱(2)的输入轴齿轮与所述一体结构过盈配合。