CN217814894U - 传动结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种传动结构，所述传动结构包括可旋转的芯轴以及套设在所述芯轴上的至少一个滚动轴承，其特征在于，所述芯轴限定有沿着轴向延伸的中空的润滑油通道，所述润滑油通道的一端作为供润滑油喷入的进油口，所述芯轴上还设置有从所述润滑油通道的内周表面沿着径向延伸至所述芯轴的外周表面的排油通道，所述排油通道在所述芯轴的外周表面上形成的排油孔面朝相应的滚动轴承。采用本申请的技术方案能够确保对滚动轴承、特别是对车辆电桥动力总成系统中所采用的滚针轴承的良好润滑及散热，从而提高轴承的使用寿命。

Description

传动结构

技术领域

本实用新型属于轴承润滑技术领域，具体涉及一种便于对其中所采用的滚动轴承进行润滑的传动结构。

背景技术

在车辆市场上，已出现大量采用将原本独立的动力总成部件即电机、逆变器和各类传动部件等整合为紧凑型单元的电桥(eAxle)动力总成系统。该电桥可安装于市场上的众多车型，如油电混合动力车和电动车、小型车、SUV甚至轻型卡车上。其中对于重载电桥动力总成系统而言，面临的问题在于一方面如何确保对其中所采用的滚动轴承的良好润滑，另一方面在于如何及时排出润滑油以避免油温升高造成可能烧瓦和抱轴的风险。

目前，为了对系统结构中高速运转的滚动轴承进行润滑操作，通常需要在结构壳体内部的对应位置设计直喷喷嘴以进行喷油润滑。在此情况下，设计上是相对困难的，原因在于设计喷嘴时需要适应结构壳体内的安装尺寸而造成外形复杂、施工难度增加从而变相增加了制造成本。在结构紧凑、空间有限的情况下，甚至无法使用上述直喷喷嘴进行喷油润滑。而且，上述设计也无法确保对轴承的散热，特别是无法及时地将高温润滑油从滚动轴承排出，因此仍旧存在上述烧瓦和抱轴的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种传动结构，能够便于对其中所采用的滚动轴承、特别是针对在车辆的电桥动力总成系统中采用的滚针轴承进行润滑，从而克服上述现有技术中的至少一种缺陷。

根据本实用新型的一个方面，提供一种传动结构，所述传动结构包括可旋转的芯轴以及套设在所述芯轴上的至少一个滚动轴承，其中，所述芯轴限定有沿着轴向延伸的中空的润滑油通道，所述润滑油通道的一端作为供润滑油喷入的进油口，所述芯轴上还设置有从所述润滑油通道的内周表面沿着径向延伸至所述芯轴的外周表面的排油通道，所述排油通道在所述芯轴的外周表面上形成的排油孔面朝相应的滚动轴承。

优选地，基于所述滚动轴承的数量，在所述芯轴上设置的排油通道被分成对应数量的组；并且所述滚动轴承中按列布置有滚动体，基于每个滚动轴承中所布置的滚动体的列的数量，与该滚动轴承所对应的一组排油通道被分成对应数量的子组。

优选地，每一子组中设置有至少两条排油通道，所述至少两条排油通道被定向成在沿着芯轴的周向方向上呈均匀分布。

优选地，每一子组中的排油通道相对于相邻子组中的排油通道被定向成彼此均匀地错位，以使得与每个滚动轴承所对应的一组排油通道在与芯轴的轴向相垂直的平面中的投影沿着所述芯轴的周向方向呈均匀分布。

优选地，在所述芯轴的外周表面设置有周向延伸的润滑油槽，所述排油通道在所述芯轴的外周表面上所形成的排油孔位于相应的润滑油槽中。

优选地，所述滚动轴承包括内圈，在所述内圈上设置有与相应的润滑油槽对准的孔洞。

优选地，所述传动结构还包括套设在各个滚动轴承上的传动部件，所述传动部件具有用于套设所述滚动轴承的轴向开口，并且所述传动部件在其轴向的端面上于所述轴向开口处设置有排油槽。

优选地，在所述端面上设置两条排油槽，所述排油槽布置成彼此平行且相对于所述端面的中心偏置一定距离。

可选地，在所述端面上设置至少一条排油槽，每条排油槽的延长线相交于所述端面的中心并且所述排油槽沿着传动部件的周向均匀分布。

优选地，所述传动结构用于车辆的电桥动力总成系统，其中所述滚动轴承为滚针轴承，所述润滑油为压力油。

根据本实用新型的传动结构能够确保对滚动轴承的良好润滑以及散热，从而提高轴承的使用寿命。

附图说明

从下述结合附图的详细说明能更全面地理解本实用新型的前述及其它方面。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一实施例的总体结构的示意剖面图；

图2示出了沿图1中线A-A获取的剖面图，其中还示出了从图1右侧视角观看各传动部件在该剖面的投影视图；

图3示出了根据本实用新型一实施例的芯轴的立体图及其局部(圆圈B部分)的放大视图；

图4示出了根据本实用新型的一实施例的形式为齿轮的传动部件的立体图。

在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。需要说明的是，各附图中的元件彼此之间并非必须严格按比例绘制，其仅仅是出于清楚说明的目的而并非限制性的。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型的各个方面及特征进行更详细的解释和说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，与指示方位或位置关系相关的术语如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

图1示出了根据本实用新型实施例的总体结构的示意剖面图。在该实施例中，特别以针对在车辆的电桥(eAxle)动力总成系统中采用的滚针轴承进行润滑为例，对其相关操作原理作出解释和说明。然而可以理解的是，相同的或是类似的结构根据需要同样可以应用于其他场合而对其他类型的滚动轴承进行润滑。具体参见图1，该实施例中的传动结构总体上包括可旋转的芯轴1、套设在芯轴1上的至少一个滚动轴承、以及传动部件(该实施例中以齿轮3为例)。在本实施例中，所述滚动轴承为滚针轴承2a至2d，其依次套设在芯轴轴向上的不同位置，在各滚针轴承上套设相对应的齿轮3，上述部件作为整体装设于电桥动力总成系统的壳体中。芯轴1限定有沿着轴向延伸的中空的润滑油通道11，其中润滑油通道11的一端(在图1中显示为左侧)可作为供润滑油(在本实施例的应用环境下所述润滑油为压力油)喷入的进油口12，润滑油经由进油口12被喷入润滑油通道11后能够在压力的作用下到达润滑油通道11的另一端(在图1中显示为右侧)。此处需要说明的是，虽然在图中显示的是润滑油通道11的另一端同样设置有开口从而作为出油口，但是在实践中这并非必需的。换言之，润滑油通道11的与进油口相反的一端也可以本身设置为封闭端或是根据需要利用端盖之类的部件进行封闭。在此情况下，喷入润滑油通道11的润滑油仅通过如下文详细描述的排油通道从润滑油通道11排出。

进一步结合图1至图3所示，在芯轴1上还设置有从润滑油通道11的内周表面沿着径向延伸至芯轴的外周表面的排油通道13，每条排油通道13在芯轴的外周表面上形成的排油孔14面朝相应的滚针轴承。特别是，每个排油孔与相应滚针轴承中形式为滚针的滚动体相对准。在此情况下，在操作过程中，当润滑油经由进油口12被喷入在芯轴内部形成的润滑油通道11中并且随着芯轴1在操作过程中的高速旋转，驻留在润滑油通道11中的润滑油会在离心力的作用下经由各条排油通道13从相应的排油孔14中甩出而到达与其对应的滚针轴承的滚针部分，从而对相应的滚针轴承进行润滑。

有关芯轴上各条排油通道的具体设置及其与滚针轴承的对应关系的细节，进一步结合附图解释如下。参见图1，可以清楚地看出从图中左侧至右侧沿着芯轴的轴向依次套设了四个滚针轴承2a、2b、2c和2d。相对应地，基于在芯轴上套设的滚针轴承的数量，在芯轴上所设置的排油通道同样地沿着芯轴轴向从左至右被对应地分成四组。以最左侧的第一组排油通道13为例，可以看出，在与第一滚针轴承2a相对应的区域，该组排油通道共计包括四条排油通道，所述四条排油通道进而又分成两个子组，每个子组中各包含两条排油通道13(图1所示剖面中示出了其中一个子组(即第一子组)中的两条排油通道，而另一个子组(即第二子组)中的两条排油通道因垂直于图1所示剖面而在该图中不可见)与第一滚针轴承2a中设置的滚针对准。出于保持芯轴在旋转过程中动平衡的考虑，除了每个子组中的排油通道需要被定向成在沿着芯轴的周向方向上呈均匀分布以外，各个子组之间排油通道的设置也要确保彼此均匀地错位。具体而言，在与滚针轴承2a相对应的第一组四条排油通道中，第一子组中的两条排油通道相对彼此成180度定向从而在沿着芯轴的周向方向上保持均匀分布；类似地，第二子组中的两条排油通道也相对彼此成180度定向从而在沿着芯轴的周向方向上保持均匀分布。进一步地，结合图1剖面图所示可以看出，第一子组中的排油通道与第二子组中的排油通道彼此之间在芯轴的周向方向上错位了90度，从而确保从与图2剖面图相同的视角观看，该第一组排油通道中的总计四条排油通道在与芯轴的轴向相垂直的平面中的投影依旧保持在整个芯轴周向360度方向的均匀分布。结合图1可以看出，该实施例中所示与第二滚针轴承2b至第四滚针轴承2d相对应的第二组至第四组排油通道均被设计成各自分为两个子组，因此各组排油通道的设置方式与第一组排油通道类似，在此不再赘述。

在此需要说明的是，虽然在上述实施例中每个滚针轴承所对应的一组排油通道被分成两个子组共计四条通道，但是排油通道的数量及分组根据实际需求可以采用不同的变化。特别地，在图1所示的每个滚针轴承中，形式为滚针的滚动体设置为两列(在图1剖面中示出了彼此隔开的两列滚针之间的间隙S)，为了确保每列滚针都能得到充分的润滑，因此每个滚针轴承所对应的一组排油通道如上所述被相应地分成两个子组，从每个子组的排油通道排出的润滑油用于对相应的一列滚针进行润滑。可以预想的是，基于每个滚针轴承中所布置的滚针的列的数量，可以将与该滚针轴承所对应的一组排油通道分成相比两个子组更多或更少数量的子组。例如，对于单列滚针排列的滚针轴承而言，此时与该滚针轴承相对应的排油通道可仅设置为单一子组，排油通道的数量与芯轴转速、进油口的喷油压力、润滑油的排出量等参数有关。如上所述地，为了确保芯轴在高速旋转过程中的动平衡，该组中的排油通道被定向成在沿着芯轴的周向方向上保持均匀分布。如之前所述地，在仅设置两条排油通道的情况下，各排油通道定向成在周向上彼此成180度；而在设置三条排油通道的情况下，各条排油通道则被定向成在周向上两两之间成120度；依此类推。相应地，对于更多列(例如3列)滚针排列的滚针轴承而言，此时与该滚针轴承对应的一整组排油通道被分成对应数量的子组，即分成三个子组。作为一种可能的设置方式，可以将每个子组中的排油通道设置为两条，处于同一子组中的这两条排油通道被定向成在周向上彼此成180度，同时相邻子组间的排油通道在周向上均匀地错位60度以确保与该滚针轴承对应的一整组排油通道中的总计六条排油通道在与芯轴轴向相垂直的平面中的投影保持在整个周向360度方向上的均匀分布。

进一步地，参见图3所示，取决于滚针轴承的结构(特别是在滚针轴承设置有内圈的情况下)，在芯轴1的外周表面上还设置有周向延伸的润滑油槽15以使得排油通道13在芯轴的外周表面上所形成的排油孔14位于对应的润滑油槽中。以图1中最左侧的滚针轴承2a和最右侧的滚针轴承2d为例，在装配好的情况下，内圈21位于滚针轴承2a的(形式为滚针的)滚动体与芯轴1的外周表面之间，此时经由排油通道13从排油孔14中甩出的润滑油无法第一时间与滚针接触而对其进行润滑。相应地，在芯轴的外周表面上设置的润滑油槽15能够起到集油的作用。也就是说，借助于离心力而被甩出的润滑油首先会填充占据整个润滑油槽15的空间，同时利用在轴承的内圈21上设置的孔洞211将润滑油槽15中的润滑油进一步引导至滚针进行润滑。虽然在图1和图2所示的剖面图中显示为于轴承的内圈21上设置的孔洞211与排油通道13在芯轴外周表面上所形成的排油孔14相对准，但是本领域技术人员可以理解的是，取决于电桥动力总成系统中设置的档位，轴承的内圈21与芯轴1的旋转并非必然始终保持同步，也就是说在不同的时刻，上述孔洞211与排油孔14并非必然对准。在实际设置中，只要在轴承的内圈上设置的孔洞211与润滑油槽15相对准，就能够确保于润滑油槽中收集的润滑油能够高效地通过在轴承的内圈上设置的孔洞引导至滚针而促进润滑。与上述设置有内圈21的滚针轴承2a、2d相比，图1中所示的处于芯轴中间位置处的两个滚针轴承2b、2c本身未设置有内圈，如图所示经由排油通道从排油孔中甩出的润滑油可以直接与滚针接触而对其进行润滑，因此与其相对应的芯轴外周表面无需进一步设置润滑油槽进行集油，即芯轴的该部分外周表面是光滑结构。如图3所示，芯轴的外周表面除了上述设置有润滑油槽的区域以及光滑区域外，根据动力总成系统的结构设置需求，还可以在芯轴的外周表面上设置有用于将相邻的滚针轴承彼此间隔开的凸缘16或是设置花键17以与其它传动部件相连接。

通过上述对传动结构中的芯轴的结构进行改进，特别是借助于在芯轴内部设置中空的润滑油通道以及设置从润滑油通道的内周表面沿着径向延伸至芯轴的外周表面并且与套设在芯轴外周表面的滚动轴承相对应的排油通道，可以无需适应结构壳体的安装尺寸进而在结构紧凑、空间有限的情况下确保对滚动轴承的润滑效果。尤其是在需要对多个滚动轴承进行润滑的情况下，无需在结构壳体内部对应位置设计直喷喷嘴进行喷油润滑，从而简化整体的结构设计以及节约制造成本。

进一步地，除了需要将润滑油高效地传输至滚动轴承以有助于提高润滑以外，还需要及时将润滑油从滚动轴承排出以避免过度升高的油温造成烧瓦和抱轴的风险。为此，在本申请中针对套设在滚动轴承上的传动部件进行了结构上的改进。参见图4，本申请中采用的传动部件的示例为齿轮3，齿轮3具有用于套设上述滚针轴承的轴向开口31，齿轮3在其轴向的端面32上于轴向开口31处设置有排油槽33，所述排油槽平行于径向向外延伸。进一步结合图1，其中的箭头方向示出了润滑油在整个传动结构中的行进路线。可以看出在润滑油经由进油口12被喷入润滑油通道11后，首先在压力的作用下沿着轴向行进通过润滑油通道11，同时在离心力的作用下行进通过各条排油通道13并经由排油孔14甩出至滚针轴承以进行润滑，伴随着润滑，更多的润滑油在滚针轴承的润滑表面处积聚并升温，多余的润滑油会在滚针轴承与传动齿轮相接触的表面上沿着轴向及其相反方向移动从而到达齿轮3的两个轴向端面处，进而通过所设置的排油槽33将升温后的润滑油排出。被排出的润滑油可以在壳体内的其他部位(未示出)处被回收并经适当手段冷却后循环利用。在图4所示的实施例中，在齿轮的每个端面中设置两条彼此大致平行的排油槽33，此时排油槽的延长线并非经过齿轮端面的中心而是相对于齿轮端面的中心偏置一段距离。关于排油槽的布置方式，本领域技术人员也可以想到仅设置一条排油槽并且其延长线经过齿轮中心从而确保该排油槽对润滑油的引导是沿径向方向进行的；此外，也可以选择设置两条排油槽，并且两条排油槽彼此垂直地定向且使得二者的延长线相交于齿轮端面的中心，此时从垂直于齿轮端面的视角观看排油槽大致呈十字架式地布置。当然，在不影响形式为齿轮的传动部件与滚动轴承相配合的情况下，可以设置更多的排油槽以使更多的热量能够随着润滑油的排出而被带走，从而增加对轴承整体的散热效率。

在上文中详细描述了本申请的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出，而不应认为它们对本申请的范围构成限制。此外，本领域技术人员应当清楚，本说明书所描述的各实施例可以彼此相互组合使用，并且本实用新型的各个部件之间可以任意组合，除非这种组合将违反本实用新型的目的或者无法实现。因此本实用新型就其更宽泛的意义而言不限于所示和所述的具体细节、代表性结构以及示例性示例。

Claims (10)

1.一种传动结构，所述传动结构包括可旋转的芯轴(1)以及套设在所述芯轴(1)上的至少一个滚动轴承，其特征在于，所述芯轴(1)限定有沿着轴向延伸的中空的润滑油通道(11)，所述润滑油通道(11)的一端作为供润滑油喷入的进油口(12)，所述芯轴(1)上还设置有从所述润滑油通道(11)的内周表面沿着径向延伸至所述芯轴(1)的外周表面的排油通道(13)，所述排油通道(13)在所述芯轴(1)的外周表面上形成的排油孔(14)面朝相应的滚动轴承。

2.根据权利要求1所述的传动结构，其特征在于，基于所述滚动轴承的数量，在所述芯轴(1)上设置的排油通道(13)被分成对应数量的组；并且所述滚动轴承中按列布置有滚动体，基于每个滚动轴承中所布置的滚动体的列的数量，与该滚动轴承所对应的一组排油通道(13)被分成对应数量的子组。

3.根据权利要求2所述的传动结构，其特征在于，每一子组中设置有至少两条排油通道(13)，所述至少两条排油通道(13)被定向成在沿着芯轴(1)的周向方向上呈均匀分布。

4.根据权利要求3所述的传动结构，其特征在于，每一子组中的排油通道(13)相对于相邻子组中的排油通道(13)被定向成彼此均匀地错位，以使得与每个滚动轴承所对应的一组排油通道(13)在与芯轴(1)的轴向相垂直的平面中的投影沿着所述芯轴(1)的周向方向呈均匀分布。

5.根据权利要求1至4中任一所述的传动结构，其特征在于，在所述芯轴(1)的外周表面设置有周向延伸的润滑油槽(15)，所述排油通道(13)在所述芯轴(1)的外周表面上所形成的排油孔(14)位于相应的润滑油槽(15)中。

6.根据权利要求5所述的传动结构，其特征在于，所述滚动轴承包括内圈(21)，在所述内圈(21)上设置有与相应的润滑油槽(15)对准的孔洞(211)。

7.根据权利要求1至4中任一所述的传动结构，其特征在于，还包括套设在各个滚动轴承上的传动部件，所述传动部件具有用于套设所述滚动轴承的轴向开口(31)，并且所述传动部件在其轴向的端面(32)上于所述轴向开口(31)处设置有排油槽(33)。

8.根据权利要求7所述的传动结构，其特征在于，在所述端面(32)上设置两条排油槽(33)，所述排油槽(33)布置成彼此平行且相对于所述端面(32)的中心偏置一定距离。

9.根据权利要求7所述的传动结构，其特征在于，在所述端面(32)上设置至少一条排油槽(33)，每条排油槽(33)的延长线相交于所述端面(32)的中心并且所述排油槽(33)沿着传动部件的周向均匀分布。

10.根据权利要求1至4中任一所述的传动结构，其特征在于，所述传动结构用于车辆的电桥动力总成系统，其中所述滚动轴承为滚针轴承，所述润滑油为压力油。

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