实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种电驱动总成系统来解决上述问题,其能够通过简单的设置将润滑油引导至难以被润滑到的部件,且在不显著增加润滑油总量的情况下,能够润滑现有技术中难以润滑到的部件且保证了动力传递效率。
根据本实用新型的电驱动总成系统,包括:壳体,所述壳体的底部沉积有润滑油;旋转轴,沿中心轴线延伸且通过第一轴承和第二轴承可旋转地支撑在所述壳体内,所述旋转轴具有中空腔体且包括靠近所述沉积的润滑油的由所述第一轴承支撑的第一敞开端和与所述第一敞开端相对的由所述第二轴承支撑的第二端;其中,所述电驱动总成系统还包括油引导部件,所述油引导部件设置在所述旋转轴的第一敞开端以将来自所述沉积在壳体底部的润滑油引导通过所述中空腔体并到达所述第二端,用于润滑所述第二轴承,其中,所述油引导部件包括:板状基部,轴向地设置在所述第一敞开端与所述壳体之间,所述板状基部的周边设置有凸缘,所述凸缘轴向地夹持在所述壳体和所述第一轴承之间;和管状的轴向延伸部,从所述板状基部沿所述中心轴线的方向延伸到所述旋转轴的中空腔体内,且所述轴向延伸部的外部面与所述中空腔体的内部面匹配。
在没有根据本实用新型的油引导部件的情况下,如果期望润滑油通过旋转轴的第一敞开端进入中空腔体中,需要在第一轴承附近积存大量的油才能实现。在本实用新型中,由于设置了油引导部件,在第一轴承附近在油引导部件的板状基部和壳体之间限定了更加窄小的空间,由此可以将润滑油的油面快速地升高到旋转轴的中空腔体的位置处,且所需的润滑油的油量明显减小,从而还进一步节省了润滑油且没有显著增加电驱动总成系统的重量。
在一个实施例中,所述壳体包括端盖,所述凸缘轴向地夹持在所述端盖和所述第一轴承之间。这样的设置使得可以简单方便的安装油引导部件。
在一个实施例中,所述端盖中形成有接收座,用于接收所述油引导部件的板状基部。
在一个实施例中,所述板状基部的凸缘在径向方向上与所述接收座过盈配合。由此使得在凸缘与接收座之间形成密封,使得润滑油不会经由接收座与凸缘之间的间隙逃逸。
在一个实施例中,油累积空间限定在所述板状基部与所述壳体之间。
由于凸缘与壳体之间的密封,润滑油流入板状基部与壳体之间的腔室中之后可从油累积空间的底部开始积存。油累积空间沿中心轴线的方向可具有较小的尺寸,即,其是较窄的空间,因此,到达油累积空间中的润滑油的油面很容易且快速地上升到一定的高度,也就是说,油面能从油累积空间的底部快速地升高,并达到轴向延伸部的水平处,由此进入旋转轴的中空腔体。油累积空间的轴向尺寸可通过凸缘沿轴向的长度来调整。油累积空间的轴向尺寸越小,即,油累积空间越窄,润滑油越易于快速达到所需高度。
在一个实施例中,所述板状基部具有至少一个通孔,所述至少一个通孔沿径向对准所述第一轴承且与所述油累积空间连通。由此,油累积空间中的润滑油可经由所述通孔流向第一轴承,对其进行润滑。也就是说,根据本实用新型的油引导部件实现了两个润滑路径,第一个润滑路径是从油累积空间经由油引导部件的板状基部、轴向延伸部进入到旋转轴的中空腔体、然后到达第二轴承以对其进行润滑,第二个润滑路径是从油累积空间经由油引导部件的板状基部上的通孔到达第一轴承以对其进行润滑,同时实现了对两个轴承进行润滑,且没有明显增加所需润滑油的油量。
在一个实施例中,板状基部具有沿径向对准所述第一轴承且沿周向均匀分布的多个通孔。这样的设置使得在安装油引导部件时不论采用何种角度,都会有至少一个通孔位于油累积空间内,例如位于油累积空间的底部,由此带来了安装便利性。
在一个实施例中,在操作位置,所述壳体在所述第一轴承的上半部分处设置有油槽,所述板状基部的与所述轴向延伸部相反的一侧上设置有至少一个肋,用于将来自所述油槽的润滑油引导至所述轴向延伸部中。
在一个实施例中,所述板状基部具有多个朝向所述轴向延伸部延伸且绕所述轴向延伸部均匀分布的多个肋。这样设置使得在安装油引导部件时不论采用何种角度,都会有至少一个肋位于第一轴承的上半部分的区域中,由此带来了安装便利性。
在一个实施例中,所述电驱动总成系统包括齿轮箱,所述齿轮箱包括输入轴和差速器,且其中,所述旋转轴是所述输入轴和所述差速器之间的中间轴。
本实用新型还涉及一种包括前述电驱动总成系统的车辆。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显而易见地,所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,也属于本实用新型的保护范围。
在本实用新型中,轴向是指沿齿轮箱的输入轴的中心轴线X的方向,径向是指垂直于中心轴线X的方向。
请参见图1,图1以示意性截面图的示出了根据本实用新型的电驱动总成系统的部分元件的布置,该截面沿包含旋转轴的中心轴线的平面截取。
如图1所示,根据本实用新型的电驱动总成系统可包括壳体10,当电驱动总成系统在车辆中安装就位时,壳体10的底部沉积有预定量的润滑油,用来润滑壳体10中的各传动部件。
如图1-5所示,电驱动总成系统包括旋转轴20,旋转轴20沿其中心轴线X延伸且且能够绕中心轴线X旋转。
旋转轴20具有中空腔体21,中空腔体21例如可以是沿中心轴线X延伸的圆柱形腔室。旋转轴20包括第一敞开端22和沿中心轴线X的方向与第一端22相对的第二端23。第二端23也可以是敞开端,此时旋转轴20是空心轴。第一敞开端22由第一轴承210支撑,第二端23由第二轴承220支撑。由此,旋转轴20能够通过第一轴承210和第二轴承220以可旋转的方式支撑在壳体10内。
在本实用新型中,电驱动总成系统例如包括齿轮箱,壳体10将电机、逆变器、齿轮箱以及相关元件容纳在其中。示例性地,齿轮箱可以是减速器。齿轮箱可包括输入轴和差速器(图中未示出),此时,旋转轴20例如可以是齿轮箱的输入轴和差速器之间的中间轴。应理解,根据本实用新型的润滑布置可应用于其他可适用的情况。
在电驱动总成系统的操作位置中,即,在电驱动总成系统安装在车辆中时所处的位置中,壳体10的内壁上设置有油槽,具体的,其是位于壳体10的内壁上的筋部构成的导油结构,能够将沉积的润滑油引导至需要润滑的部位,示例性地,油槽能够接收从齿轮飞溅而来的润滑油并将其引导至需要润滑的部位。在根据本实用新型的一技术方案中,壳体10在第一轴承210的上半部分处设置有油槽101(在图5中示意性地示出了油槽101的大致位置),用于接收从第一齿轮50飞溅而来的润滑油,并将其引导流入油累积空间80(将在下文描述)。
如图1-5中所示的,电驱动总成系统可还包括第一齿轮50,该第一齿轮50设置为与旋转轴20的第一敞开端22处的小齿轮啮合。第一齿轮50例如可以是固定地设置在差速器转轴上以与该转轴一起旋转的齿轮。第一齿轮50例如是锥齿轮,在旋转轴20的第一敞开端201处的小齿轮则为与之配合的锥齿轮。
旋转轴20的第一敞开端22可定位为靠近壳体10内沉积的润滑油。示例性地,壳体10底部沉积有润滑油的部分位于第一齿轮50的下方,润滑油的油面会淹没第一齿轮50下半部的一部分,因此,在工作状态下,当第一齿轮50旋转时,其可以将沉积的润滑油溅起,溅起的润滑油可以到达支撑旋转轴20的第一端201的第一轴承210,由此对该第一轴承210进行润滑。
但是位于旋转轴20的第二端23处的第二轴承220远离壳体10内沉积的润滑油,因此第一齿轮50旋转时溅起的润滑油很难到达第二轴承220以对其进行润滑。
此外,电驱动总成系统可还包括第二齿轮60,该第二齿轮60固定在旋转轴20上以与其一起旋转。第二齿轮60相比于第一齿轮50沿中心轴线X的方向更靠近旋转轴20的第二端23,也就是说,第二齿轮60远离旋转轴20的第一敞开端22定位,且由此远离壳体10中沉积的润滑油定位。由于沿中心轴线X的方向,该第二齿轮60位于第一齿轮50和第二轴承220之间,第一齿轮50旋转时溅起的润滑油也会被该第二齿轮60阻挡,进一步增加了润滑第二轴承220的困难。
为了解决上述技术问题,根据本实用新型的电驱动总成系统还包括油引导部件70,该油引导部件70设置在旋转轴20的第一敞开端22,以将沉积的润滑油引导通过旋转轴20的中空腔体21并到达第二端23,用于润滑支撑第二端23的第二轴承220。具体的,该沉积的润滑油可以被第一齿轮50旋转时溅起,并由壳体内设置的油槽接收后经由油引导部件70引导至旋转轴20的中空腔体21并到达第二端23。
下面参考图6A-6D来描述根据本实用新型的油引导部件70。图6A是油引导部件70的示意性立体图,示出了油引导部件70的板状基部71朝向壳体10的一侧(以下称为前侧)。图6B是油引导部件70的另一示意性立体图,示出了其板状基部71的与前侧相反的一侧(称为后侧)以及管状的轴向延伸部72。图6C是油引导部件70的示意性正视图,示出了板状基部71的前侧。图6D是油引导部件70的示意性侧视图。
如图6A-6D所示且结合图5,油引导部件70包括板状基部71,板状基部71轴向地设置在旋转轴20的第一敞开端22与壳体10之间。板状基部71可例如具有大致圆形的平面形状。板状基部71的周边可设置有凸缘712,所述凸缘712被轴向地夹持在壳体10和第一轴承210之间。凸缘712可从板状基部71的平面朝向其后侧延伸,例如,凸缘712是从板状基部71的平面朝向后侧垂直延伸的周向连续的凸缘。
示例性地,壳体10可包括端盖110以及被端盖110所封闭的主体,板状基部71的凸缘712则可轴向地夹持在端盖110和第一轴承210之间。这样的设置使得可以简单方便的安装油引导部件70。
更具体地,例如,端盖110中可形成有接收座111,用于接收油引导部件70的板状基部71。板状基部70的凸缘712在径向方向上与接收座111过盈配合。示例性地,接收座111可具有形成在壳体10的内壁上的环形肩部112和侧壁113,肩部112和侧壁113在图5所示的截面中具有大致阶梯的形状。此时,板状基部71的平面部分被搁置在接收座111的肩部112上;而凸缘712沿径向方向与接收座111的侧壁113过盈配合,使得在凸缘712与接收座111(在该例子中,具体为侧壁113)之间形成密封,使得润滑油不会经由接收座与凸缘之间的间隙逃逸。
油引导部件70还包括管状的轴向延伸部72,该轴向延伸部72从板状基部71沿所述中心轴线X的方向向后侧延伸,直到旋转轴20的中空腔体21内。轴向延伸部72的外部面与中空腔体21的内部面匹配。这里所说的“匹配”应理解为这两个部件的配合表面之间具有间隙配合,油引导部件70为固定在壳体上的固定部件,旋转轴21为可旋转部件且因此能够相对于油引导部件70的轴向延伸部72旋转,为了防止旋转轴21在旋转期间与轴向延伸部72相互干涉摩擦,在中空腔体21的内部面与轴向延伸部件72的外部面之间需具有间隙,但该间隙的尺寸配置为不允许大量润滑油从该间隙流向第一轴承210。
由此,如图5所示,油引导部件70的板状基部71与壳体10之间的空间中的润滑油达到一定量时可沿箭头F1的方向经由轴向延伸部72的引导而进入旋转轴20的中空腔体21中。润滑油在中空腔体21内部朝向第二轴承的方向行进。当旋转轴20的第二端203也是敞开端时,润滑油可经由第二端203流出中空腔体21,流向第二轴承220。应理解,旋转轴20的中空腔体21的壁上也可设置有与第二轴承220对应的通孔,使得润滑油从上述通孔流出,用于润滑第二轴承。
还如图5所示,油引导部件70的板状基部71与壳体10之间的腔室可积存润滑油,在操作位置中,润滑油积存在该空间的下部,由此在板状基部71与壳体10之间限定出油累积空间80。
油累积空间80的底部是指电驱动总成系统在操作位置时油引导部件70的板状基部71与壳体10之间的腔室的最低处。由于凸缘712与壳体10之间的密封,润滑油流入该腔室中之后可从油累积空间80的底部开始积存。
油累积空间80沿中心轴线X的方向可具有较小的尺寸,即,其是较窄的空间,因此,到达油累积空间80中的润滑油的油面很容易且快速地上升到一定的高度,也就是说,油面能从油累积空间80的底部快速地升高,并达到轴向延伸部72的水平处,由此进入旋转轴的中空腔体21。
油累积空间80的轴向尺寸可通过凸缘712沿轴向的长度来调整。应理解,油累积空间80的轴向尺寸越小,即,油累积空间80越窄,润滑油越易于快速达到所需高度。
在没有根据本实用新型的油引导部件70的情况下,如果期望沉积的润滑油通过旋转轴20的第一敞开端22进入中空腔体21中,需要在第一轴承210附近积存大量的油才能实现。在本实用新型中,由于设置了油引导部件70,在第一轴承210附近可以将润滑油的油面快速地升高到旋转轴20的中空腔体21的位置处,且所需的润滑油的油量明显减小,从而还进一步节省了润滑油且没有显著增加电驱动总成系统的重量。
限制返回参见图6A至6D,板状基部71可具有径向对准第一轴承210通孔713,用于将油累积空间80中的润滑油引导至第一轴承210。
当板状基部71只具有一个通孔713时,在安装油引导部件70时,需要将通孔713对准油累积空间80的位置且与其连通,由此,油累积空间80中的润滑油可经由该通孔713到达第一轴承210,以第一轴承210进行润滑,如图5中的箭头F2所指示的。
当板状基部71具有沿径向对准第一轴承210的多个通孔713时,所述多个通孔713可设置为沿周向均匀分布。在一个优选实施例中,通孔713的数量为四个。这样的设置使得在安装油引导部件70时省去了圆周定位的操作,即,不论围绕中心轴线X的如何旋转,都会有至少一个通孔713位于油累积空间80内,示例性地,位于油累积空间80的底部,由此带来了安装便利性。
由此,根据本实用新型的油引导部件70实现了两个润滑路径,第一个润滑路径是从油累积空间80经由油引导部件70的板状基部71、轴向延伸部72进入到旋转轴20的中空腔体21、然后到达第二轴承220以对其进行润滑,第二个润滑路径是从油累积空间80经由油引导部件70的板状基部71上的通孔713到达第一轴承210以对其进行润滑,同时实现了对两个轴承进行润滑,且没有明显增加所需润滑油的油量。
还如图6A、6C和6D中所示的,板状基部71的与轴向延伸部72相反的一侧(即,正面)上设置有肋714。当电驱动总成系统处于操作位置中且油槽设置在第一轴承210的上半部分处时,肋714可用于将来自油槽的润滑油引导至轴向延伸部中。
肋714例如可以是朝向板状基部71的中心延伸的肋。示例性地,肋714可以从靠近板状基部71的外边缘的位置或从板状基部71的外边缘与轴向延伸部72之间的一中途位置处朝向轴向延伸部72延伸。如图所示的,肋714可延伸突出板状基部71与轴向延伸部72之间的交界处,由此能够更好地将润滑油引入轴向延伸部72中。
当板状基部71仅具有一个肋714时,该肋714靠近板状基部71的外边缘的端部设置为接近油槽,也就是说,肋714位于第一轴承210的上半部分的区域中,由此润滑油通过油槽进入后,其中一部分润滑油会沿所述肋714流动进入轴向延伸部,由此进入旋转轴20的中空腔体21中。
当板状基部71具有多个肋714时,所述多个肋714可设置为朝向轴向延伸部延伸且绕轴向延伸部72均匀分布。在图6A至6D所示的例子中,所述多个肋714沿径向方向延伸。在一个未示出的例子中,所述多个肋714各自的延伸方向也可以相对于径向方向具有一角度。示例性地,所述多个肋714可关于轴向延伸部72旋转对称。在一个优选实施例中,肋714的数量为四个。这样的设置使得在安装油引导部件70时省去了圆周定位的操作,即,不论围绕中心轴线X如何旋转,都会有至少一个肋714位于第一轴承210的上半部分的区域中,由此带来了安装便利性。
更优选地,如图6A、6C和6D所示,多个肋714和多个通孔713沿周向彼此均匀地交叉布置。这样设置使得在安装油引导部件70时不论采用何种角度,都会有至少一个肋714位于第一轴承210的上半部分的区域中且都会有至少一个通孔713位于油累积空间80内。
根据本实用新型的另一方面,提出了一种机动车辆,其包括如前所述的电驱动总成系统。
所述机动车辆可以为插电式混合动力电动汽车(Plug-in Hybrid Electricvehicle),或者其也可以为电池电动汽车(Battery Electric vehicle)或其他类型的机动车辆。基于上述,所述机动车辆可以实现如前所述的电机部件及电机的功能,并具有如前所述的优点。
本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
除非另有定义,这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本实用新型所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解,诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
上面是对本实用新型的说明,而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本实用新型的若干示例性实施例,但本领域技术人员将容易地理解,在不背离本实用新型的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此,所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本实用新型范围内。应当理解,上面是对本实用新型的说明,而本实用新型不应被认为是限于所公开的特定实施例,并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在本实用新型的范围内。