CN214492530U - 变速器和控制器的壳体和电机驱动系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变速器和控制器的壳体和电机驱动系统，所述变速器和控制器的壳体包括：壳本体，所述壳本体形成有控制器腔、变速器腔和电机腔；其中，所述控制器腔内设有控制器流道，所述壳本体还具有中间流道和电机流道，所述控制器流道和所述电机流道均与所述中间流道连通，且所述中间流道的至少部分位于所述控制器腔和所述变速器腔之间，所述电机流道形成于所述电机腔的外侧壁。本申请的变速器和控制器的壳体，不仅能够实现电机、控制器和变速器的冷却、散热，且在控制器腔和变速器腔之间形成隔热水道，有效地减少了变速腔内传递至控制器腔内的热量，保证了控制器所在环境的温度范围，提高了控制器使用的安全性和可靠性。

Description

变速器和控制器的壳体和电机驱动系统

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种变速器和控制器的壳体和具有该壳体的电机驱动系统。

背景技术

在能源安全与环境问题的双重压力下，我国大力推广新能源汽车。电驱系统做为新能源汽车系统的关键部件，其性能好坏直接影响汽车的驾驶体验。相关技术中，为节省安装空间，多将控制器、电机和变速器集成设置，但是如此设置，导致变速器在高速运行时产生的温度会对控制器的性能造成严重影响，致使控制器的准确性下降，且使用寿命降低，存在改进的空间。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种变速器和控制器的壳体，通过对壳体的结构设计进行改进，极大地减少了变速器运行产生的热量对控制器的影响，保证控制器使用的准确性和可靠性。

根据本申请实施例的变速器和控制器的壳体，包括：壳本体，所述壳本体形成有控制器腔、变速器腔和电机腔；其中，所述控制器腔内设有控制器流道，所述壳本体还具有中间流道和电机流道，所述控制器流道和所述电机流道均与所述中间流道连通，且所述中间流道的至少部分位于所述控制器腔和所述变速器腔之间，所述电机流道形成于所述电机腔的外侧壁。

根据本申请实施例的变速器和控制器的壳体，通过对壳本体结构进行特殊的设计，不仅能够实现电机、控制器和变速器的冷却、散热，且在控制器腔和变速器腔之间形成隔热水道，有效地减少了变速腔内传递至控制器腔内的热量，保证了控制器所在环境的温度范围，提高了控制器使用的安全性和可靠性。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，所述壳本体包括控制器壳和安装壳，所述控制器壳具有所述控制器腔，所述安装壳设有安装腔、所述变速器腔和所述电机腔，所述控制器壳安装于所述安装腔内且与所述安装壳限定出所述中间流道，所述安装壳设有所述电机流道。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，所述安装腔构造为上端敞开的腔体结构，所述控制器壳安装于所述安装腔且用于封闭所述安装腔的上敞开端。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，所述中间流道包括侧部流道和底部流道，所述侧部流道形成于所述控制器壳的外侧壁与所述安装腔的内侧壁之间，所述底部流道形成于所述控制器壳的外底壁与所述安装腔的内底壁之间。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，所述控制器壳的外底壁与所述安装腔的内底壁随形设计，且将所述底部流道构造为多段弯折结构。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，所述侧部流道包括第一侧流道和第二侧流道，所述第一侧流道和所述第二侧流道分别与所述底部流道的两端相连，且所述第一侧流道与所述控制器流道相连，所述电机流道与所述第二侧流道相连。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，还包括：冷却件，所述冷却件内设有所述控制器流道，所述控制器腔的内周壁设有过流口，所述冷却件安装于所述过流口处，且所述控制器流道通过所述过流口与所述中间流道连通。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，所述冷却件与所述控制器腔的内底壁间隔开，且所述冷却件的上方支撑有电容和IGBT。

根据本申请一些实施例的变速器和控制器的壳体，还包括：上盖板，所述控制器腔构造为上端敞开的腔体结构，所述上盖板安装于所述壳本体的上方且用于封闭所述控制器腔的上敞开端，且所述上盖板与所述壳本体密封配合。

本申请还提出了一种电机驱动系统。

根据本申请实施例的电机驱动系统，包括：电机、控制器、变速器和上述任一种实施例所述的变速器和控制器的壳体，所述电机安装于所述电机腔内，所述控制器安装于所述控制器腔内，所述变速器安装于所述变速器腔内。

所述电机驱动系统和上述的壳体相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/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是根据本申请实施例的变速器和控制器的壳体的结构示意图。

附图标记：

变速器和控制器的壳体100，

壳本体1，控制器壳11，安装壳12，冷却件13，

控制器腔21，变速器腔22，电机腔23，

控制器流道31，底部流道32，第一侧流道33，第二侧流道34，电机流道35，进水口36，出水口37，

密封件41，电机定子42，电容43，IGBT44。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1描述根据本申请实施例的变速器和控制器的壳体100，该壳体100能够实现电机、控制器和变速器的集成安装，且在控制器和变速器之间形成有中间流道，中间流道不仅能够对控制器和变速器进行散热，且有效地解决控制器和变速器之间的温度干扰，从而避免变速器在高速运行时对控制器产生影响，提高控制器使用的准确性和可靠性。

如图1所示，根据本申请实施例的变速器和控制器的壳体100，包括：壳本体1。

其中，壳本体1形成有控制器腔21、变速器腔22和电机腔23。可将控制器安装于控制器腔21内，如图1所示，控制器腔21的上端敞开，以使控制器能够从控制器腔21的上端灵活地拆装，提高控制器使用和更换的便利性，且在将控制器稳定安装后，可对控制器腔21的上端进行封闭，以保证控制器腔21内的运行环境稳定。

以及，电机腔23用于安装驱动电机，可将驱动电机安装于电机腔23内，其中，电机腔23具有可选择性封闭的敞开端，以使驱动电机能够从电机腔23的敞开端灵活地拆装，提高驱动电机使用和更换的便利性，且在将驱动电机稳定安装后，可对电机腔23的敞开端进行封闭，以保证电机腔23内的运行环境稳定，如图1所示，在电机腔23内设有电机定子42。变速器腔22用于安装变速器，可将变速器安装于变速器腔22内，变速器腔22的具有可选择性封闭的敞开端，以使变速器能够从变速器腔22的敞开端灵活地拆装，提高变速器使用和更换的便利性，且在将变速器稳定安装后，可对变速器腔22的敞开端进行封闭，以保证变速器腔22内的运行环境稳定。其中，如图1所示，电机腔23和变速器腔22在水平方向上错落分布，控制器腔21位于变速器腔22的上方，由此，可使得壳本体1的各个腔室之间的设置更为紧凑，利于降低壳体100的整体结构尺寸，便于整车的布置和安装。

且在控制器腔21内设有控制器流道31，控制器流道31内适于流通换热介质，换热介质可为冷却水，这样，在控制器使用的过程中，控制器的各个部件产生的热量能够通过控制器流道31中的换热介质带走，利于使得控制器的温度保持在合理的范围内，保证控制器使用的安全性。

壳本体1还具有中间流道和电机流道35，控制器流道31和电机流道35均与中间流道连通，电机流道35形成于电机腔23的外侧壁，中间流道的至少部分位于控制器腔21和变速器腔22之间，中间流道即可用于对控制器腔21进行散热也可对变速器腔22进行散热。其中，如图1所示，控制器流道31设有进水口36，进水口36用于与外部的水路连通，且电机流道35设有出水口37，出水口37也可用于与外部的水路连通，这样，通过将控制器流道31、中间流道和电机流道35依次连通，且通过进水口36和出水口37与外部的水路连通，从而形成封闭的循环回路。

这样，在整车实际运行的过程中，可将外部的冷却水由进水口36通入到控制器流道31中，且依次经过中间流道和电机流道35，并从出水口37流出，由此，可实现对驱动电机、控制器和变速器的冷却和降温，保证电机驱动系统的各个部件始终处于较低的温度状态。

其中，中间流道的至少部分位于控制器腔21和变速器腔22之间，不仅可对控制器腔21内的控制器和变速器腔22的变速器进行散热，且可在控制器腔21和变速器腔22之间形成隔热水道，这样，可防止变速器腔22内产生的热量大量地传递至控制器腔21内。从而解决变速器在高速运行时温度升高对控制器性能的影响，提高控制器使用的安全性和可靠性。

根据本申请实施例的变速器和控制器的壳体100，通过对壳本体1结构进行特殊的设计，不仅能够实现电机、控制器和变速器的冷却、散热，且在控制器腔21和变速器腔22之间形成隔热水道，有效地减少了变速腔内传递至控制器腔21内的热量，保证了控制器所在环境的温度范围，提高了控制器使用的安全性和可靠性。

在一些实施例中，壳本体1包括控制器壳11和安装壳12，控制器壳11具有控制器腔21，安装壳12设有安装腔、变速器腔22和电机腔23，控制器壳11安装于安装腔内且与安装壳12限定出中间流道，安装壳12设有电机流道35。

也就是说，本申请中的壳本体1可设置为包括控制器壳11和安装壳12两个部分，其中，控制器壳11与安装壳12可为一体成型，也可设置为两个独立的部分，控制器壳11在安装于安装壳12之后可通过螺栓进行连接固定。

这样，在对壳本体1的各个流道进行成型时，可通过对控制器壳11和安装壳12两个部分分别单独成型，极大地降低了控制器腔21、变速器腔22和电机腔23以及各个流道的成型难度，从而利于降低设计成本。

在一些实施例中，如图1所示，安装腔构造为上端敞开的腔体结构，控制器壳11安装于安装腔，且控制器壳11用于封闭安装腔的上敞开端。也就是说，本申请中的控制器壳11可从安装腔的上端灵活地拆装，结构简单，安装方便。

其中，如图1所示，在控制器壳11的上端的外侧形成有支撑翻边，且支撑翻边支撑于安装腔的上端边沿处，且如图1所示，在安装腔的上端边沿处设有密封槽，密封槽内设有密封件41，在将控制器壳11安装于安装壳12后，通过螺纹紧固件进行连接固定，支撑翻边抵压于密封件41，以使中间流道处于封闭状态，这样，可保证安装壳12和控制器壳11的相对位置较为稳定，且中间流道内的换热介质能够持续地循环散热。

在一些实施例中，中间流道包括侧部流道和底部流道32，侧部流道形成于控制器壳11的外侧壁与安装腔的内侧壁之间，底部流道32形成于控制器壳11的外底壁与安装腔的内底壁之间。

也就是说，如图1所示，侧部流道位于控制器腔21的外侧面，底部流道32位于控制器腔21外的底侧面，这样，使得控制器腔21可从多个不同的方向和位置进行散热和冷却，极大地增加了控制器腔21与中间流道的换热面积，从而提升对控制器腔21的换热效率。

可以理解的是，控制器的使用精确性要求较高，且控制器易受外界温度影响的反应也较大，而本申请中通过底部流道32和侧部流道的设计，使得控制器腔21的外部换热面积较大，有效地保证了控制器腔21内的温差，确保控制器可在稳定的温度环境中工作，提高控制器使用的准确性和可靠性。

其中，需要说明的是，本申请中的侧部流道和底部流道32均可构造为扁平状，即并不仅限于圆管状流道，利于增大侧部流道和底部流道32的换热面积，提升换热性能。

在一些实施例中，控制器壳11的外底壁与安装腔的内底壁随形设计，且将底部流道32构造为多段弯折结构，如图1所示，控制器壳11的外底壁与安装腔的内底壁均构造为凸凹错落的形状，以使控制器腔21的底壁结构和变速器腔22的顶壁结构能够适应各自腔体内的装配需求。

可以理解的是，控制器和变速器并非完全规则形状的结构，即在实际设计和安装时，存在凸出或凹入的部分，由此，将控制器壳11的外底壁与安装腔的内底壁设置为非直线平面结构，利于适应控制器和变速器的安装结构，便于安装操作。具体地，如图1所示，控制器壳11的外底壁与安装腔的内底壁的中部朝上凸出，且侧部朝下凹入，形成错落结构，增大变速器腔22的容积，便于体积较大的变速器的安装。

在一些实施例中，侧部流道包括第一侧流道33和第二侧流道34，第一侧流道33和第二侧流道34分别与底部流道32的两端相连，且第一侧流道33与控制器流道31相连，电机流道35与第二侧流道34相连，由此，可使得控制器流道31、中间流道和电机流道35连通为一体，且实现对三个腔室的冷却、散热。

其中，如图1所示，第一侧流道33和第二侧流道34均为竖向流道，第一侧流道33的上端与控制器流道31连通，第一侧流道33的下端与底部流道32的右端连通，且第二侧流道34的下端与底部流道32的左端连通，第二侧流道34的上端与电机流道35连通。其中，由于控制器壳11的外底壁与安装腔的内底壁随形设计，底部流道32形成为多段弯折结构，即包括多个竖向段和多个横向段，如此，不仅利于底部流道32中的换热介质可从不同的方向与控制器腔21和变速器腔22进行换热，且利于延长底部流道32的整体长度，增大换热行程，实现最大化的换热作用。

在一些实施例中，壳体100，还包括：冷却件13，冷却件13内设有控制器流道31，控制器腔21的内周壁设有过流口，冷却件13安装于过流口处，且控制器流道31通过过流口与中间流道连通。

其中，如图1所示，冷却件13包括两部分，冷却件13的竖向换热部分的上端伸至控制器腔21外且形成进水口36，冷却件13的水平换热部分的左端与竖向换热部分的下端连通，且冷却间的水平换热部分的右端与控制器换热腔的内侧壁相连，以使控制器流道31与过流口相接，进而与中间流动的第一侧流道33的上端连通。

冷却件13可构造为管状，便于安装；也可构造为板状，利于增大散热面积。其中，冷却件13设置为可拆卸地安装于控制器腔21的侧壁处，如通过螺纹连接件进行连接固定，如图1所示，冷却件13的右端与控制器腔21的侧壁固定相连，且冷却件13的右端处设有连接凸台，连接凸台的宽度尺寸大于冷却件13的宽度尺寸，以使连接凸台具有较大的连接面积，且如图1所示，连接凸台的右端面形成有朝右敞开的密封槽，且在密封槽内设置有密封件41，以在连接凸台和控制器腔21的内侧壁固定连接后，密封件41能够与控制器腔21的内侧壁紧密地贴合，从而可保证换热器腔与控制器流道31、中间流道间隔开，避免换热介质进入到控制器腔21内。

在一些实施例中，冷却件13与控制器腔21的内底壁间隔开，且冷却件13的上方支撑有电容43和IGBT44。如图1所述，冷却件13的水平换热部分位于控制器腔21内的中部区域，以对控制器腔21内的多个部件同时起到冷却换热的作用。且将电容43和IGBT44安装于冷却件13的上方，不仅利于冷却件13直接对电容43和IGBT44进行冷却、散热，且使得电容43和IGBT44位于冷却件13的背离变速器腔22的一侧，增大电容43和IGBT44与变速器腔22之间的间距，使得冷却件13内的控制器流道31和中间流道形成两层隔热流道，从而提升了电容43和IGBT44与变速器之间的隔热性能。

由此，电容43和IGBT44的上表面以及周向侧面均未直接朝向变速器腔22设置，同时电容43和IGBT44的底壁面又可受到冷却件13的散热作用，极大地保证了电容43和IGBT44所处的温度范围区间的稳定性，避免电容43和IGBT44出现失效或状态不稳的情况。

在一些实施例中，壳体100，还包括：上盖板，控制器腔21构造为上端敞开的腔体结构，上盖板安装于壳本体1的上方，且上盖板用于封闭控制器腔21的上敞开端，且上盖板与壳本体1密封配合。如图1所示，上盖板支撑于控制器壳11的上端边沿处，且对控制器壳11的上端面进行覆盖，以对控制器腔21的敞开端进行完全封闭，保证控制器腔21处于密封状态。

其中，控制器壳11的上端边沿处设有朝上敞开的密封槽，且密封槽为环形封闭槽，密封槽内安装有密封件41，密封件41从密封槽的上端凸出，这样，在将上盖板安装于控制器壳11后，上盖板的下表面能够与密封件41紧密地贴合，从而保证控制器腔21内的密封性，确保电容43和IGBT44以及其他控制元件处于稳定的环境中。

本申请还提出了一种电机驱动系统。

根据本申请实施例的电机驱动系统，包括：电机、控制器、变速器和上述任一种实施例的变速器和控制器的壳体100，电机安装于电机腔23内，控制器安装于控制器腔21内，变速器安装于变速器腔22内。其中，通过对壳本体1结构进行特殊的设计，不仅能够实现电机、控制器和变速器的冷却、散热，且在控制器腔21和变速器腔22之间形成隔热水道，有效地减少了变速腔内传递至控制器腔21内的热量，保证了控制器所在环境的温度范围，提高了控制器使用的安全性和可靠性，保证电机驱动系统能够始终处于稳定的工况，保证车辆的驱动性能。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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。

在本申请的描述中，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申请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申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请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，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，包括：

壳本体(1)，所述壳本体(1)形成有控制器腔(21)、变速器腔(22)和电机腔(23)；其中，

所述控制器腔(21)内设有控制器流道(31)，所述壳本体(1)还具有中间流道和电机流道(35)，所述控制器流道(31)和所述电机流道(35)均与所述中间流道连通，且所述中间流道的至少部分位于所述控制器腔(21)和所述变速器腔(22)之间，所述电机流道(35)形成于所述电机腔(23)的外侧壁。

2.根据权利要求1所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，所述壳本体(1)包括控制器壳(11)和安装壳(12)，所述控制器壳(11)具有所述控制器腔(21)，所述安装壳(12)设有安装腔、所述变速器腔(22)和所述电机腔(23)，所述控制器壳(11)安装于所述安装腔内且与所述安装壳(12)限定出所述中间流道，所述安装壳(12)设有所述电机流道(35)。

3.根据权利要求2所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，所述安装腔构造为上端敞开的腔体结构，所述控制器壳(11)安装于所述安装腔且用于封闭所述安装腔的上敞开端。

4.根据权利要求3所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，所述中间流道包括侧部流道和底部流道(32)，所述侧部流道形成于所述控制器壳(11)的外侧壁与所述安装腔的内侧壁之间，所述底部流道(32)形成于所述控制器壳(11)的外底壁与所述安装腔的内底壁之间。

5.根据权利要求4所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，所述控制器壳(11)的外底壁与所述安装腔的内底壁随形设计，且将所述底部流道(32)构造为多段弯折结构。

6.根据权利要求4所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，所述侧部流道包括第一侧流道(33)和第二侧流道(34)，所述第一侧流道(33)和所述第二侧流道(34)分别与所述底部流道(32)的两端相连，且所述第一侧流道(33)与所述控制器流道(31)相连，所述电机流道(35)与所述第二侧流道(34)相连。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，还包括：冷却件(13)，所述冷却件(13)内设有所述控制器流道(31)，所述控制器腔(21)的内周壁设有过流口，所述冷却件(13)安装于所述过流口处，且所述控制器流道(31)通过所述过流口与所述中间流道连通。

8.根据权利要求7所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，所述冷却件(13)与所述控制器腔(21)的内底壁间隔开，且所述冷却件(13)的上方支撑有电容(43)和IGBT(44)。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的变速器和控制器的壳体(100)，其特征在于，还包括：上盖板，所述控制器腔(21)构造为上端敞开的腔体结构，所述上盖板安装于所述壳本体(1)的上方且用于封闭所述控制器腔(21)的上敞开端，且所述上盖板与所述壳本体(1)密封配合。

10.一种电机驱动系统，其特征在于，包括：电机、控制器、变速器和权利要求1-9中任一项所述的变速器和控制器的壳体(100)，所述电机安装于所述电机腔(23)内，所述控制器安装于所述控制器腔(21)内，所述变速器安装于所述变速器腔(22)内。

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