CN217590415U - 电机驱动总成及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机驱动总成及电动车辆。其中，电机驱动总成包括电机、减速器、花键和引流管。电机和减速器设于同一腔体内。所述电机包括转子以及围设在所述转子外侧的定子，所述转子设有冷却油道，所述减速器包括输入端。花键连接所述转子与所述输入端。引流管设于所述花键内，所述引流管的一端为冷却油入口，另一端与所述冷却油道连通，所述冷却油道包括供冷却油流出的出油口，所述出油口正对所述定子，所述引流管设有喷油口，所述花键与所述转子的连接部位处与所述喷油口连通。电动车辆包括电机驱动总成。该方案可以对电机的多个部位进行冷却，改善电机的冷却效果。

Description

电机驱动总成及电动车辆

技术领域

本申请涉及电机冷却技术领域，具体而言，涉及一种电机驱动总成及电动车辆。

背景技术

在新能源汽车领域，驱动电机、电机控制器和减速器三者深度集成是未来的发展趋势，被称为三合一驱动总成，三合一驱动总成摆脱了电机、减速器和控制器单独设计再组装的思路，直接将三者进行一体化设计。其中，驱动电机、电机控制器和减速器通过共用的壳体组合在一起，并且，驱动电机和减速器集成于同一腔体内，均采用齿轮油进行润滑冷却。

然而，一体化设计的驱动总成由于结构复杂，冷却难度增加。目前虽然提出一些针对三合一电驱动集成技术的冷却方案，但仍然存在冷却不良的情况，例如，仅能够对电机的个别部位进行冷却，无法全方位冷却，这样会存在一系列安全隐患，轻者出现过温异常报警，限制扭矩和功率的输出，并导致车辆的动力不足，重者电机烧机，电机绕组端的绝缘保护失效，导致漏电等。

实用新型内容

本申请提供一种改进的电机驱动总成及电动车辆，可以改善电机的冷却效果。

本申请提供一种电机驱动总成，包括：

设于同一腔体内的电机和减速器，所述电机包括转子以及围设在所述转子外侧的定子，所述转子设有冷却油道，所述减速器包括输入端；

花键，连接所述转子与所述输入端；及

引流管，设于所述花键内，所述引流管的一端为冷却油入口，另一端与所述冷却油道连通，所述冷却油道包括供冷却油流出的出油口，所述出油口正对所述定子，所述引流管设有喷油口，所述花键与所述转子的连接部位处与所述喷油口连通。

在一个可选择的实施例中，所述转子包括空心的转子轴和连接于所述转子轴的转子铁芯，所述引流管插置于所述转子轴内，所述冷却油道包括设于所述转子轴的甩油口和设于所述转子铁芯的油道，所述甩油口连通所述引流管与所述油道，所述油道远离所述甩油口的一端为所述出油口。

在一个可选择的实施例中，所述甩油口设有多组，多组所述甩油口沿所述转子轴的轴向间隔设置，至少一组甩油口对应设置在所述转子铁芯轴向的一端，至少一组甩油口对应设置在所述转子铁芯轴向的另一端。

在一个可选择的实施例中，所述引流管位于所述转子轴外侧的管壁上形成有沿径向凸出的凸缘，所述凸缘与所述花键的内壁密封接合，所述转子轴的端部与所述凸缘在轴向留有间隙，所述喷油口设于所述引流管在径向与所述间隙正对的部位处。

在一个可选择的实施例中，所述引流管与所述花键中的至少一者设有轴向限位结构，在所述引流管脱出所述花键的方向上，所述引流管通过所述轴向限位结构与所述花键保持相对固定。

在一个可选择的实施例中，所述引流管设有所述轴向限位结构，所述轴向限位结构设置为从所述引流管的外表面凸出的凸起，所述凸起与所述花键的内壁抵靠。

在一个可选择的实施例中，所述花键的内壁设有凹槽，所述凸起向靠近所述冷却油入口的一侧倾斜，卡于所述凹槽内。

在一个可选择的实施例中，所述引流管与所述花键中的至少一者设有周向限位结构，所述引流管通过所述周向限位结构与所述花键保持周向固定。

在一个可选择的实施例中，所述引流管设有所述周向限位结构，所述周向限位结构为所述凸起，所述凹槽包括沿所述转子的轴向延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述凸起沿所述转子的周向与所述第一侧壁和第二侧壁抵靠。

本申请还提供一种电动车辆，所述电动车辆包括上述任一项所述的电机驱动总成。

本申请提供的技术方案至少可以达到以下有益效果：

本申请提供了一种电机驱动总成及电动车辆，其中，转子包括冷却油道，转子的冷却油道的出油口正对定子，引流管还设有喷油口，转子与花键的连接部位处与喷油口连通。如此，引流管可以将冷却油引入冷却油道以及转子与花键的连接部位处，实现对电机的转子、定子以及转子与花键的连接部位等多处进行冷却，由此可以有效降低电机多个部位的温升，改善电机的冷却效果。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的电机驱动总成部分结构的剖视图；

图2是图1中A部位的放大视图；

图3是图1中的B-B视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

请参考图1，图1所示为本申请一示例性实施例示出的电机驱动总成的部分结构的剖视图。

本申请实施例提供的电机驱动总成包括电机10、减速器和电机控制器(未示出)，三者共用同一壳体。其中，壳体的内部形成有腔体，电机和减速器组装于壳体内，且位于同一腔体，电机控制器组装于壳体，且位于壳体的腔体外部。

电机10包括转子11和围设在所述转子11外侧的定子12，其中，定子12可以固定于壳体，转子11可以相对于定子12转动。电机驱动总成还包括花键20，减速器包括输入轴(未示出)，转子通过花键20与减速器的输入轴连接，由此将电机10输出的扭矩传递给减速器。

花键20可以包括内花键和外花键，内花键和外花键均为多齿结构。其中，内花键设置于花键20的内圆柱面，外花键设置于花键20的外圆柱面。花键20可以通过内花键与转子11连接，通过外花键与减速器的输入端连接，进而传递动力。

电机驱动总成还包括引流管30，引流管30用于将冷却油引入电机10内，实现电机10的冷却。具体的，转子11设有冷却油道110，引流管30设于所述花键20的内部，沿转子11的轴向延伸，引流管30的一端设为冷却油入口301，另一端与转子11的冷却油道110连通。冷却油道110包括出油口1100，冷却油道110的出油口1100正对定子12。这样一来，从引流管30引入的冷却油可以流过电机10的转子11和定子12，与电机10的转子11和定子12进行热交换，以吸收热量，避免电机10温升过高。

此外，引流管30上还设有喷油口302，所述花键20与所述转子11的连接部位111处与所述喷油口302连通。也就是说，喷油口302还可以将冷却油引入花键20与转子11的连接部位111处，对该连接部位111处进行润滑和冷却，避免发生卡滞、烧蚀等现象。

根据以上的描述可知，本申请提供的电机驱动总成，利用引流管30输入冷却油可以对电机10的转子、定子以及电机10与花键的连接部位111处等多部位进行冷却，可以有效降低电机10多个部位的温升，改善电机10的冷却效果。

在一个实施例中，转子11包括空心的转子轴101和连接于所述转子轴101的转子铁芯102，转子铁芯102围设在转子轴101的外侧，与转子轴101保持相对固定，二者可相对于定子12同步转动。花键20连接于转子轴101，具体可以通过内花键连接于转子轴101的外侧。所述引流管30插置于所述转子轴101的空心内，经由转子轴101的空心处与冷却油道110连通。在一个实施例中，引流管30插入转子轴101的一端可以与转子轴101间隙配合，但不仅限于此。

所述冷却油道110包括设于所述转子轴101的甩油口1010和设于所述转子铁芯102的油道1020，所述甩油口1010贯穿转子轴101的侧壁，连通所述引流管30与所述油道1020，其中，所述油道1020远离所述甩油口1010的一端为所述出油口1100。当转子11转动，通过离心力作用，转子轴101空心处的冷却油可以从甩油口1010甩出，进入转子铁芯102的油道1020。如此设置，冷却油可以经由转子轴101的甩油口1010流入转子铁芯102的油道1020，进而流向定子12，无需采用油管，使得该冷却油道110结构简单、紧凑。

甩油口1010和油道1020的数量不限。在一个实施例中，甩油口1010可以成组设置，且可以设置多组，多组甩油口1010可以沿转子轴101的轴向分布，且每组包括至少一个甩油口1010。多组甩油口1010可以增大冷却油液流出的流量，与转子铁芯102和定子12的换热效率提高。多组甩油口1010中，至少一组甩油口1010对应设置在转子铁芯102轴向的一端，至少一组甩油口1010对应设置在转子铁芯102轴向的另一端，如此设置，可以使得甩油口1010的分布相对分散，减小转子铁芯102不同部位处的温差，使转子铁芯102不同部位处的温度相对均衡。

在图1所示的实施例中，甩油口1010设有两组，沿转子轴101的轴向间隔设置，一组甩油口1010对应设置在转子铁芯102轴向的一端，另一组甩油口1010对应设置在转子铁芯102轴向的另一端，且每组中的甩油口1010有多个，多个甩油口1010在转子轴101的周向间隔排布。相应的，油道1020可以设有一条或多条，与甩油口1010一一对应连通。多个甩油口1010和多条油道1020可以增大甩油口1010处油液流出的流量，并且可以实现转子铁芯102内多处部位同时冷却。当然，在其他一些实施例中，一组中的多个甩油口1010可以与一条油道1020共同连通。

在图1所示的实施例中，转子轴101为阶梯轴，转子轴101包括直径较大的第一轴段1011和直径较小的第二轴段1012，其中，转子铁芯102围设并连接于第一轴段1011，且甩油口1010设于第一轴段1011，花键20通过内花键连接于第二轴段1012的外侧，引流管30插置于第二轴段1012内。

在一个实施例中，可以将润滑减速器齿轮的润滑油作为冷却油液，通过泵将润滑油抽入到引流管30的冷却油入口301中，带有压力的润滑油流向电机10的各个部位处，起到润滑和冷却的作用。

在一个实施例中，电机10还可以包括连通连接部位111处与电机10内部的连通油道(未示出)，这样，从喷油口302喷出的油液流经连接部位111处后，可以通过连通油道进入电机10的内部，由此可以进一步对电机10的转子11和定子12进行冷却。

请参考图2，图2为图1中A部位的放大视图。

在一个实施例中，所述引流管30位于所述转子轴101外侧的管壁上形成有沿径向凸出的凸缘303，所述凸缘303与所述花键20的内壁密封接合，所述转子轴101的端部1013与所述凸缘303在轴向留有间隙40，所述喷油口302设于所述引流管30在径向与所述间隙40正对的部位处。如此设置，该间隙40的一侧被密封，因此，从喷油口302进入该间隙40的润滑油只能向朝向连接部位111处流动，由此可以更加充分的对连接部位111处进行润滑和冷却。并且，间隙40内可以存储部分油液，且间隙40内的气压可以助力油液进入该连接部位111处。

在一个实施例中，凸缘303可以通过密封圈50与花键20的内壁实现密封。具体的，凸缘303的外周壁上设有环形槽，密封圈50安装于环形槽内，且沿径向夹持在凸缘303与花键20的内壁之间，由此实现凸缘303与花键20的密封。当然，凸缘303与花键20的密封方式不仅限于此。

在一个实施例中，所述引流管30与所述花键20中的一者设有轴向限位结构304，在所述引流管30脱出所述花键20的方向上，所述引流管30通过所述轴向限位结构304与花键20保持相对固定。也就是说，在引流管30脱出花键20的方向上，轴向限位结构304可以发挥阻挡作用，限制引流管30脱出花键20。

在一个具体的实施例中，所述引流管30设有所述轴向限位结构304，所述轴向限位结构304设置为从所述引流管30的外表面凸出的凸起3040，所述凸起3040与所述花键20的内壁抵靠。也就是说，凸起3040与花键20的内壁之间形成作用力，该作用力可以在凸起3040与花键20的内壁之间产生静摩擦力，静摩擦力形成引流管30轴向移动时的阻力，由此可以防止引流管30脱出花键20。当然，在其他一些实施例中，也可以在花键20的端部设置轴向限位结构304，例如挡销，通过挡销阻挡引流管30脱出花键20。

在图1所示的实施例中，所述花键20的内壁还设有凹槽201，所述凸起3040向靠近所述冷却油入口301的一侧倾斜，卡于所述凹槽201内。如此设置，凸起3040形成为倒刺状结构，当引流管30具有脱出趋势时，凸起3040与凹槽201的内壁抵靠，起阻挡作用，以防止引流管30脱出，且阻挡效果更加可靠。

在一个实施例中，所述引流管30与所述花键20中的至少一者设有周向限位结构305，所述引流管30通过所述周向限位结构305与所述花键20保持周向固定。如此设置，在转子轴101转动的过程中，引流管30可以与花键20同步转动，避免两者相对转动。

周向限位结构305可以单独设置，也可以与轴向限位结构304兼容设置。本实施例中，采用后者。也就是说，周向限位结构305与轴向限位结构304可以采用同一结构实现。

请参考图3，图3为图2中的B-B视图。

在一个实施例中，所述引流管30设有所述周向限位结构305，所述周向限位结构305设为所述凸起3040，所述凹槽201包括沿所述转子11轴向延伸的第一侧壁2010和第二侧壁2011，所述凸起3040沿转子11的周向与所述第一侧壁2010和第二侧壁2011抵靠，由此实现引流管30与花键20的在两个相反方向的周向限位，进而保持引流管30与花键20的周向固定。凸起3040可以设置为扇形结构的凸起，但不仅限于此。

凸起3040和凹槽201的数量不限。在一个实施例中，凸起3040和凹槽201可以均设有多组，且两者一一对应卡接。多组凸起3040可以沿转子11的周向分布，多组凹槽201与多组凸起3040一一对应。在一个实施例中，凸起3040可以位于引流管30靠近冷却油入口301的一端，且可以比凸缘303更靠近冷却油入口301。

本申请还提供一种电动车辆，该电动车辆包括以上所述的电机驱动总成。电动车辆包括但不限于电动三轮车、电动四轮车。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电机驱动总成，其特征在于，包括：

设于同一腔体内的电机和减速器，所述电机包括转子以及围设在所述转子外侧的定子，所述转子设有冷却油道，所述减速器包括输入端；

花键，连接所述转子与所述输入端；及

引流管，设于所述花键内，所述引流管的一端为冷却油入口，另一端与所述冷却油道连通，所述冷却油道包括供冷却油流出的出油口，所述出油口正对所述定子，所述引流管设有喷油口，所述花键与所述转子的连接部位处与所述喷油口连通。

2.根据权利要求1所述的电机驱动总成，其特征在于，所述转子包括空心的转子轴和连接于所述转子轴的转子铁芯，所述引流管插置于所述转子轴内，所述冷却油道包括设于所述转子轴的甩油口和设于所述转子铁芯的油道，所述甩油口连通所述引流管与所述油道，所述油道远离所述甩油口的一端为所述出油口。

3.根据权利要求2所述的电机驱动总成，其特征在于，所述甩油口设有多组，多组所述甩油口沿所述转子轴的轴向间隔设置，至少一组甩油口对应设置在所述转子铁芯轴向的一端，至少一组甩油口对应设置在所述转子铁芯轴向的另一端。

4.根据权利要求2所述的电机驱动总成，其特征在于，所述引流管位于所述转子轴外侧的管壁上形成有沿径向凸出的凸缘，所述凸缘与所述花键的内壁密封接合，所述转子轴的端部与所述凸缘在轴向留有间隙，所述喷油口设于所述引流管在径向与所述间隙正对的部位处。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电机驱动总成，其特征在于，所述引流管与所述花键中的至少一者设有轴向限位结构，在所述引流管脱出所述花键的方向上，所述引流管通过所述轴向限位结构与所述花键保持相对固定。

6.根据权利要求5所述的电机驱动总成，其特征在于，所述引流管设有所述轴向限位结构，所述轴向限位结构设置为从所述引流管的外表面凸出的凸起，所述凸起与所述花键的内壁抵靠。

7.根据权利要求6所述的电机驱动总成，其特征在于，所述花键的内壁设有凹槽，所述凸起向靠近所述冷却油入口的一侧倾斜，卡于所述凹槽内。

8.根据权利要求7所述的电机驱动总成，其特征在于，所述引流管与所述花键中的至少一者设有周向限位结构，所述引流管通过所述周向限位结构与所述花键保持周向固定。

9.根据权利要求8所述的电机驱动总成，其特征在于，所述引流管设有所述周向限位结构，所述周向限位结构为所述凸起，所述凹槽包括沿所述转子的轴向延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述凸起沿所述转子的周向与所述第一侧壁和第二侧壁抵靠。

10.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括如权利要求1至9任一项所述的电机驱动总成。

Images