CN218463471U - 变速箱、电驱总成和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种变速箱、一种电驱总成和一种车辆。其实变速箱包括箱体、传动机构、旋转变压器和传输线;传动机构收容于箱体内,传动机构包括输入端、以及远离输入端的输出端,输入端与电机轴传动连接;旋转变压器设置于箱体内靠近输出端的一侧,旋转变压器包括定子和转子,定子固定于箱体,转子与输出端或电机轴传动连接,定子与转子的轴线重合;传输线穿过箱体,传输线的一端连接定子,另一端用于连接控制器。本申请变速箱将旋转变压器设置在远离电机轴的一侧,在实现旋转变压器测速功能的同时,缩短了旋转变压器的信号传输距离,进而降低了电磁干扰的风险。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域,尤其涉及一种变速箱、一种电驱总成,以及一种包括该电驱总成的车辆。
背景技术
现有电动车或混合动力车的电驱总成中,通常采用旋转变压器来监测电机的转速。旋转变压器的转子固定于电机轴上,并随电机轴转动。旋转变压器的定子固定于变速箱的箱体上,感应转子的转动动作,并将其转化为正弦信号和余弦信号,再将信号传输给控制器,控制器通过解析信号可以获取到电机的实时转速。
当控制器布设的位置距离电机较远时,旋转变压器至控制器的传输线距离较长,其传输路径上容易受到较多的电磁干扰。
实用新型内容
本申请提供一种变速箱、一种电驱总成、以及一种包括该电驱总成的车辆。通过改变旋转变压器的布设位置,缩短旋转变压器与控制器之间的传输距离,减少电磁干扰。本申请具体包括如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种变速箱,包括箱体、传动机构、旋转变压器和传输线;传动机构收容于箱体内,传动机构包括输入端、以及远离输入端的输出端,输入端与电机轴传动连接;旋转变压器设置于箱体内靠近输出端的一侧,旋转变压器包括定子和转子,定子固定于箱体,转子与输出端或电机轴传动连接,定子与转子的轴线重合;传输线穿过箱体,传输线的一端连接定子,另一端用于连接控制器。
本申请变速箱通过传动机构的输入端与电机轴的传动连接,以将电机动力引入变速箱内。然后,通过将旋转变压器设置于靠近输出端的一侧,并设置旋转变压器的定子固定于箱体,转子对应输出端或电机轴连接,使得旋转变压器可以在远离电机轴的位置工作,并通过转子相对于定子的转动动作,监测到电机轴的转速。
本申请变速箱还通过穿过箱体的传输线实现旋转变压器的信号传输功能。因为旋转变压器位于箱体远离输入端的一侧,因此传输线在向外传输信号的过程中,其传输路径相对较短,且需要穿过的外壳数量相对较少,进而使得传输线在信号传输的过程中受到的电磁干扰相对较少,并利于变速箱的整体密封。
在一种可能的实现方式中,电机轴与输入端之间通过平键或花键形成配合,以实现输入端与电机轴的同步转动效果。
在一种可能的实现方式中,在垂直于电机轴中心线的平面方向上,定子与转子相互对齐。
在本实现方式中,当定子与转子对齐时,其获取的信号强度相对较大,可以更好的监测电机轴的转速。
在一种可能的实现方式中,箱体靠近输出端的部分设置有可拆卸的盖板,盖板拆卸后露出旋转变压器,盖板安装后箱体密封。
在本实现方式中,箱体通过设置可拆卸的盖板,以遮蔽旋转变压器,并实现箱体内部的密封功能。可以理解的,当盖板拆开时,旋转变压器可以装配于变速箱内。变速箱内通常装载有润滑油,而旋转变压器位置需要高速转动,在旋转变压器位置设置盖板,可实现箱体的整体密封,避免箱体内的润滑油外溢。在一种可能的实现方式中,盖板设有容许传输线穿过的穿线孔,穿线孔与传输线之间设有密封圈。
在本实现方式中,在盖板处设置穿线孔,便于旋转变压器安装后,将传输线从穿线孔引出箱体。而在穿线孔与传输线之间设置密封圈,可以对穿线孔处进行密封,以避免穿线孔与传输线之间的间隙造成箱体密封不牢的现象。
在一种可能的实现方式中,箱体靠近输出端的第一外表面处设有凹槽,凹槽用于嵌设盖板。
在本实现方式中,箱体设置凹槽以嵌设盖板,可以使得盖板整体嵌入箱体之内,并不突出于箱体的外表面,进而便于变速箱与其它组件的贴合固定。
在一种可能的实现方式中,传动机构包括传动轴,输入端和输出端分别位于传动轴的相对两端,传动轴与电机轴同步转动。
在本实现方式中,通过在传动机构中设置传动轴,并使得输入端和输出端均位于传动轴上,可以使得传动轴的一端与电机轴连接,另一端用于固定连接旋转变压器的转子。由此,本申请变速箱通过传动轴的转接,可以将电机轴的转速同步至转子处,以实现旋转变压器对电机轴转速的监测功能。
在一种可能的实现方式中,传动机构包括轴套和过渡轴,轴套内设贯穿的通孔,电机轴和过渡轴均位于通孔内,输入端位于轴套上,输出端位于过渡轴上,过渡轴与电机轴同步转动。
在一种可能的实现方式中,过渡轴于轴套固定连接,和/或,过渡轴于电机轴固定连接。
在本实现方式中,通过在传动机构中设置轴套和过渡轴,并使得输入端位于轴套上,输出端位于过渡轴上,可以使得传动机构通过轴套实现与电机轴的连接,然后过渡轴通过与电机轴或轴套的固定连接,以将电机轴的转速同步至转子处,进而实现旋转变压器对电机轴转速的监测功能。
在一种可能的实现方式中,过渡轴与轴套之间,和/或过渡轴与电机轴之间,通过平键或花键形成配合,以实现过渡轴与电机轴的同步转动。
在一种可能的实现方式中,传动机构包括轴套,轴套内设贯穿的通孔,电机轴位于通孔内,输入端位于轴套上,转子与电机轴固定连接。
在本实现方式中,通过在电机轴上设置延长段,可以使得电机轴整体穿过传动机构的轴套,并与旋转变压器的转子固定连接。由此,旋转变压器可以直接监测到电机轴的转速,提升了旋转变压器的监测精度。而轴套则用于与传动机构的其余组件连接,以传递电机轴的转动动力。
第二方面,本申请提供一种电驱总成,包括电机、及本申请第一方面提供的变速箱,电机固定于变速箱的一侧,电机包括电机轴,电机轴用于与变速箱的传动机构或旋转变压器中的至少一个传动连接。
在本申请第二方面提供的电驱总成中,通过设置电机与变速箱的配合,使得变速箱能够对电机的动力输出形成变速效果,并向外输出。而因为本申请第一方面所提供的变速箱中,旋转变压器的位置远离电机,因此旋转变压器在向外传输信号的过程中,其传输路径相对较短,且需要穿过的外壳数量相对较少,进而使得传输线在信号传输的过程中受到的电磁干扰相对较少,有利于本申请电驱总成的整体密封,并提升电驱总成对电机转速的监测精度。
在一种可能的实现方式中,电机的壳体包括固定面,变速箱的箱体包括相接面,固定面与相接面相互贴合固定,电机轴经固定面、相接面与传动机构或旋转变压器中的至少一个传动连接。
在本实现方式中,设置电机壳体的固定面与变速箱的相接面贴合固定,可以缩小本申请电驱总成的整体体积,并同时缩短了电机轴的长度,以便于电机轴穿设于变速箱内,并实现电机的动力输出。
另一方面,本申请电驱总成将旋转变压器设置于箱体远离电机一侧后,可以通过转子与输出端的固定连接,同步获取到电机轴的转动动作。然后,再通过转子与定子的配合,获取到电机的实时转速。
或者,本申请电驱总成还可以通过在电机轴上设置延长段,并将旋转变压器的转子固定于延长段上,来获取电机轴的转动动作。然后再通过转子与定子的配合,获取到电机的实时转速。
上述两种方式都可以使得旋转变压器的定子固定于箱体远离电机的一侧,也即旋转变压器整体可以布置于靠近控制器的一侧。旋转变压器与控制器之间的传输路径缩短,可以有效避免旋转变压器信号传输过程中的电磁干扰现象,进而保证本申请电驱总成对电机转速监测数据的真实性和可靠性。
在一种可能的实现方式中,电驱总成还包括控制器,控制器固定于箱体的第一外表面,控制器经传输线与旋转变压器电信连接,控制器用于监测电机的转速。
在本实现方式中,电驱总成设置控制器,可以通过控制器实现对电机工作的控制。同时旋转变压器的信号传输至控制器处,可以通过控制器实时监测电机轴的转速,进而监测到电机的工作状态,提升控制器对电机的工作控制能力。
在一种可能的实现方式中,箱体的相接面与第一外表面分列箱体的相对两侧。
在本实现方式中,变速箱箱体的相接面与第一外表面分列箱体的相对两侧,使得本申请电驱总成的电机、变速箱、以及控制器沿同一方向依次排列,且因为旋转变压器位于靠近控制器的一侧,缩短了传输线的延伸路径,有利于提升旋转变压器的信号传输质量。
第三方面,本申请提供一种车辆,包括车轮、以及本申请第二方面提供的电驱总成,电驱总成与车轮传动连接,以驱动车轮转动。
可以理解的,本申请第三方面所提供的车辆,因为包含了本申请第二方面所提供的电驱总成,可以更好的监测电机的转速,有利于提升车辆控制车速的准确性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种车辆中电驱总成的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种车辆中电驱总成的分解结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种电驱总成中变速箱的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种电驱总成中变速箱的分解结构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种电驱总成中旋转变压器的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的一种电驱总成的截面结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种电驱总成中变速箱对应旋转变压器处的局部结构示意图;
图9是本申请实施例提供的另一种电驱总成中传动部分的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的另一种电驱总成中传动部分的分解结构示意图;
图11是本申请实施例提供的另一种电驱总成中电机轴与轴套的配合结构示意图;
图12是本申请实施例提供的另一种电驱总成中过渡轴与轴套的配合结构示意图;
图13是本申请实施例提供的另一种电驱总成的截面结构示意图;
图14是本申请实施例提供的又一种电驱总成中传动部分的结构示意图;
图15是本申请实施例提供的又一种电驱总成中传动部分的分解结构示意图;
图16是本申请实施例提供的又一种电驱总成中电机轴与轴套的配合结构示意图;
图17是本申请实施例提供的又一种电驱总成中过渡轴与轴套的配合结构示意图;
图18是本申请实施例提供的又一种电驱总成的截面结构示意图;
图19是本申请实施例提供的再一种电驱总成中传动部分的结构示意图;
图20是本申请实施例提供的再一种电驱总成中传动部分的分解结构示意图;
图21是本申请实施例提供的再一种电驱总成中电机轴与轴套的配合结构示意图;
图22是本申请实施例提供的再一种电驱总成的截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请所要求保护的范围。
请参见图1示意的本申请实施例提供的一种车辆200的结构示意。
在本申请实施例提供的车辆200中,包括有车身201、车轮202、以及电驱总成100。其中,电驱总成100即为本申请所提供的电驱总成。本申请车辆200的车轮202与车身201转动连接,电驱总成100收容于车身201之内,电驱总成100还与车轮202传动连接,以驱动车轮202相对于车身201转动,并为车辆200提供行驶的动力。可以理解的,电驱总成100驱动车轮202转动速度的改变,可以调整到车辆200的行驶速度。当本申请车辆200仅通过电驱总成100提供动力时,本申请车辆200可以为电动车;当本申请车辆200还设有发动机(图中未示),且能够分别通过电驱总成100和发动机提供动力时,本申请车辆200则可以为混合动力车。
在图1的示意中,电驱总成100与车辆200的后侧车轮202传动连接,以驱动车辆200行驶。在另一些实施例中,电驱总成100也可以与车辆200的前侧车轮202传动连接,或这电驱总成100与车辆200的前侧和后侧车轮202分别传动连接,都可以形成驱动车辆200行驶的效果。
请参见图2所示的本申请实施例提供的一种电驱总成100的结构示意,以及图3所示的本申请实施例提供的一种电驱总成100的分解结构示意。
本申请电驱总成100包括电机10、变速箱20、以及控制器30。其中,变速箱20即为本申请所提供的变速箱20。在图2的示意中,电机10、变速箱20、以及控制器30沿同一方向排布,变速箱20位于电机10和控制器30之间,且三者依次固定连接。变速箱20还传动连接于电机10和车轮202(图2未示)之间,用于将电机10输出的动力传递至车轮202上,以实现本申请电驱总成100驱动车轮202转动的动作。
而在另一些实施例中,控制器30的位置也可以位于如图2所示的变速箱20的侧方、顶部或底部位置,具体可基于车辆200的内部空间具体设置。且在本说明书中,变速箱20的具体方位仅针对图2所示的视角来定义。具体到本申请电驱总成100,可以理解为控制器30相对于变速箱20固定的方位,区别于电机10相对于变速箱20固定的方位即可。
控制器30位于变速箱20背离电机10的一侧。本申请电驱总成100中的控制器30可以为微控制单元(microcontroller unit,MCU),控制器30可以与电机10电性连接,并用于控制电机10的工作。例如,控制器30可以控制电机10的转速,进而调整到车辆200的行驶速度。
如图3所示,本申请电驱总成100中电机10包括壳体12和电机轴11,壳体包括固定面121,电机轴11从固定面121侧伸出壳体12,电机轴11可相对于壳体12转动。且电机轴11伸出的方向可以朝向变速箱20,也即固定面121可以为壳体12朝向变速箱20一侧的外表面。电机轴11用于将电机10的动力输出至变速箱20端。
相对应的,变速箱20的箱体21则设有相接面213(参见图4)。相接面213用于与壳体12的固定面121贴合,并形成电机10与变速箱20贴合固定的效果。在图示的实施例中,固定面121处设有螺纹孔122,箱体21的相接面213处设有用于容许螺栓穿过的螺栓孔214,螺栓(图中未示)可以穿过螺栓孔214并螺接于螺纹孔122内,以实现电机10与变速箱20的贴合固定。在其余实施例中,电机10与变速箱20还可以采用其它方式相互固定。
在图3的示意中,电机轴11设有平键槽111,平键槽111内嵌设有平键13,电机轴11通过平键13与变速箱20传动连接。在另一些实施例中,如图10所示,电机轴11上也可以设置为花键14,花键14沿电机轴11的周向分布,电机轴11通过花键14也可以实现与变速箱20传动连接的效果。
请配合参见图4所示的变速箱20结构示意,以及图5所示的变速箱20的分解结构示意。
可以理解的,变速箱20即为本申请所提供的变速箱。本申请变速箱20包括箱体21和传动机构。其中传动机构包括输入轴22和输出轴23。输入轴22和输出轴23相互平行并间隔排布,输入轴22和输出轴23还分别与箱体21转动连接。传动机构还可以包括多个轴承24和齿轮25。轴承24和传动齿轮25分别设置为多个,多个轴承24和传动齿轮25分别与输入轴22和输出轴23固定连接,且固定于输入轴22上的齿轮25与固定于输出轴23上的齿轮25相互啮合,以实现变速箱20从输入轴22至输出轴23处的动力传动和变速效果。轴承24用于支撑输入轴22和输出轴23,以保证输入轴22和输出轴23分别相对于箱体21平稳转动。
输入轴22沿自身长度方向转动连接于箱体21,并具有相对的第一端221和第二端222。第一端221和第二端222均相对于箱体21露出,输入轴22的中间部分位于箱体21之内。第一端221为输入轴22靠近电机10的一端,第一端221与电机轴11固定连接,用于将电机轴11输出的动力传递至输入轴22上。也即,电机轴11通过与第一端221的固定连接,以将电机10输出的转动动力传递至变速箱20内。输入轴22通过齿轮25传动将动力传递至输出轴23,以带动输出轴23相对于箱体21转动。第一端221可以理解为变速箱20的动力接入端,变速箱20的动力导出端则位于输出轴23上。可以理解的,变速箱20的输出轴23用于与车轮202传动连接,以实现本申请电驱总成100的动力输出功能。
在本申请变速箱20中,第一端221还进一步定义为传动机构的输入端,第二端222则定义为传动机构的输出端。可以理解的,传动机构的输入端和输出端区别于动力接入端和动力导出端的概念,具体请参见本申请说明书的后续详细描述。
在本申请实施例所提供的变速箱20中,输入轴22和输出轴23之间仅通过一级传动实现变速。本实施例仅示意了变速箱20的一种可能实现方式,在实际的车辆200中,变速箱20内还可以设置多个传动轴(图中未示)。多个传动轴上也固定有齿轮25,且多个传动轴平行布设于输入轴22与输出轴23之间,各个传动轴上的齿轮25通过啮合,以使得变速箱20形成多级传动的效果;或者,在一些实施例中,齿轮25还可以采用行星齿轮等结构实现,同样可以使得变速箱20形成多级传动的效果。上述实施例均为本申请电驱总成100可能的实现方式。
另一方面,在本申请实施例中,变速箱20的输出轴23朝向控制器30的一侧伸出,并与车辆200的车轮202传动连接。而在另一些实施例中,变速箱20的输出轴23也可以朝向电机10的一侧伸出,并与车辆200的车轮202传动连接,也不影响本申请电驱总成100的功能实现。
因为输入轴22的第一端221位于靠近电机10的一侧,因此输入轴22的第二端222可以位于箱体21远离电机10的一侧。也即,第二端222位于变速箱20靠近控制器30一侧。第二端222和第一端221处都设有轴承24,输入轴22的相对两端均通过两个轴承24支撑并固定于箱体21,可以保证输入轴22在转动过程中的结构相对稳定,并受到可靠的支撑。
本申请变速箱20还包括旋转变压器27和传输线28。旋转变压器27位于第二端222处,即旋转变压器27设于箱体21靠近输出端一侧。旋转变压器27的一部分相对于箱体21固定连接,另一部分与输入轴22的第二端222固定连接。传输线28连接于旋转变压器27与控制器30之间,旋转变压器27用于监测输入轴22的转速,并通过传输线28将监测得到的信号传输至控制器30中,控制器30接该信号后可以测算出输入轴22的当前转速。传输线28还穿过箱体21。
可以理解的,因为在本申请变速箱20中,变速箱20的输入轴22与电机10的电机轴11通过平键13或花键14连接,因此输入轴22与电机轴11之间形成同步转动的关系。本申请变速箱20的旋转变压器27监测到的输入轴22的转速,可以理解为旋转变压器27对电机轴11的转速进行监测。或描述为,本申请变速箱20中旋转变压器27可以通过输入轴22间接监测到电机轴11的转速。
请具体参见图6,旋转变压器27包括定子271和转子272。定子271和转子272均为环状。在本实施例中,定子271套设于转子272的外侧,且定子271的回转中心轴线与转子272的回转中心轴线重合。定子271固定于箱体21上,并位于箱体21靠近输出端一侧。转子272则固定于输入轴22的第二端222上。由此,当输入轴22在电机轴11的驱动下,相对于箱体21转动时,固定于输入轴22的第二端222上的转子272,也相对于定子271转动。定子271可以将转子272的转动动作转化为正弦信号和余弦信号。传输线28相对于定子271固定连接,定子271还进一步通过传输线28与控制器30电性连接,以将该信号传输至控制器30处测算电机轴11的当前转速。
请配合参见图7所示的本申请电驱总成100在一种实施例中的截面结构示意。
在本实施例中,输入轴22为一体结构,形成为传动轴。传动机构的输入端(第一端221)和输出端(第二端222)分别位于传动轴的相对两端位置。输入轴22的输入端处设有收容孔223,电机轴11伸入收容孔223中,并与输入轴22传动连接。在本实施例中,收容孔223还同步收容平键13,电机轴11通过平键13带动输入轴22同步转动。输入轴22的外侧还固定有轴承24和齿轮25。轴承24连接于箱体21和输入轴22之间,用于对输入轴22提供支撑并允许输入轴22相对于箱体21转动。齿轮25则随输入轴22同步转动,并与固定于输出轴23上的齿轮啮合,以实现传动。
而在传动机构的输出端(输入轴22的第二端222)处,则套设有旋转变压器27的转子272。转子272与第二端222可以采用过盈配合的方式固定连接。在转子272的外侧,还固定有旋转变压器27的定子271。定子271固定于箱体21上,转子272随输入轴22的转动动作,可以在定子271处形成正弦信号和余弦信号。在图示的实施例中,在垂直于电机轴11中心线的平面方向上,定子271与转子272相互对齐。可以理解的,此时转子272在定子271内转动时,定子271可以感应到的信号强度相对较大,便于控制器30基于该信号监测电机轴11的转速。
在图7的实施例中,箱体21包括背离电机10的第一外表面211。可以理解的,当电机10与控制器30分列变速箱20的相对两侧时,第一外表面211也与相接面213分列箱体21的相对两侧。而当控制器30位于变速箱20的其它方位处时,第一外表面211也可以与相接面213相交。箱体21的第一外表面211上设有凹槽212,旋转变压器27的定子271嵌设于凹槽212内。定子271的外轮廓还可以低于第一外表面211,或与第一外表面211平齐。由此,在电机轴11的轴线方向上,定子271的外轮廓不会超出箱体21的第一外表面211,箱体21的第一外表面211得以与控制器30贴合设置。本申请电驱总成100的体积也相应得到控制。
可以理解的,当定子271与转子272相互对齐时,转子272的外轮廓也可以如图7所示,收容于第一外表面211之内。也即,旋转变压器27的外轮廓整体收容于第一外表面211内,进而控制到变速箱20和电驱总成100的整体体积。有利于实现本申请电驱总成100的小型化。
在一种实施例中,箱体21处还可以设置盖板26。盖板26可相对于箱体21拆卸,且盖板26位于箱体21靠近输出端一侧。在本实施例中,盖板26位于箱体21背离电机10一侧。盖板26也嵌入凹槽212中,用于遮蔽旋转变压器27。可以理解的,盖板26对应嵌设于凹槽212处,而凹槽212对应旋转变压器27设置,因此盖板26也可以理解为对应旋转变压器27的位置设置。
变速箱20内通常装载有润滑油,以减小输入轴22、输出轴23、轴承24、以及齿轮25各处的摩擦力。而输入轴22在第二端222处因为需要相对于箱体21高速转动,不易于在旋转变压器27的位置设置密封结构。本申请实施例通过盖板26的结构,可以通过盖板26装配于变速箱20时,对凹槽212的覆盖,遮蔽箱体21的内部,以实现箱体21的整体密封功能,进而避免箱体21内的润滑油外溢。而盖板26拆开时,则露出旋转变压器27。
可以理解的,盖板26背离电机10的一侧外表面,也可以与箱体21的第一外表面211平齐设置,或盖板26被设置为低于第一外表面211,进而保证箱体21与控制器30可靠贴合。
前述中提到,本申请旋转变压器27可以通过传输线28实现信号传输功能。传输线28自旋转变压器27的定子271连接至控制器30处。对于上述变速箱20还设有盖板26的实施例,传输线28需要穿过盖板26,以实现定子271与控制器30之间的信号传输功能。为此,请参见图8的示意,盖板26上还设有穿线孔261。穿线孔261用于允许传输线28穿过,并连接于定子271和控制器30之间。在图8所示的实施例中,传输线28的外侧还可以设置密封圈281的结构,密封圈281夹设于传输线28和穿线孔261之间,同于实现穿线孔261的密封功能。
可以理解的,密封圈281的设置,可填补传输线28与穿线孔261之间的缝隙,进而保证箱体21内的润滑油不会从穿线孔261处溢出;或者,外部的水或杂质也不会经穿线孔261进入箱体21的内部。在一种实施例中,密封圈281可以采用橡胶圈的方式实现,密封圈281先套设于传输线28的外侧,再随传输线28穿入穿线孔261内。而另一些实施例中,则可以先将传输线28穿入穿线孔261内,再采用胶材等方式填入穿线孔261和传输线28的缝隙中,以实现对穿线孔261的封堵。上述两种密封圈281的设置方式,都可以对穿线孔261形成有效的密封。
在现有技术的车辆中,其车身的内部设有较多用电设备,且部分用电设备的工作电压相对较高,这也在车身的内部形成了较严重的电磁干扰现象。且在现有技术电驱总成中,当控制器、变速箱和电机沿同一方向排列时,为监测电机的转速,通常需要将旋转变压器设置于电机一侧。旋转变压器再越过变速箱将信号传递至控制器中,实现控制器对电机转速的可靠监测。该布置方式延长了旋转变压器至控制器的信号传输路径,并导致信号在传输过程中会受到较多的电磁干扰现象,影响控制器监测电机转速的精度。
本申请电驱总成100的控制器30、变速箱20和电机10沿同一方向排列,并通过设置贯穿箱体21的输入轴22,使得输入轴22能随电机轴11同步转动。由此,旋转变压器27得以设置于箱体21背离电机10的一侧,旋转变压器27与控制器30之间的距离相对较近,旋转变压器27与控制器30之间的信号传输路径相对缩短。相对较短的传输路径可以减少电磁干扰对信号产生的影响,保证控制器30接收到的信号相对可靠,并实现对电机轴11转速的可靠监测功能。
而对于旋转变压器27与控制器30之间通过传输线28传输信号的有线传输方式,现有技术中旋转变压器设置于靠近电机一侧的实施例,传输线需要从变速箱的一侧贯穿至另一侧,即至少两次穿过变速箱的箱体,才能实现与控制器的电性连接。该布置方式增加了传输线的穿缸次数,导致变速箱可能出现密封不牢等现象,同时考虑到电磁屏蔽的因素,不利于现有技术电驱总成中传输线的路径布设。
而本申请电驱总成100通过设置输入轴22与电机轴11同步转动,可以将旋转变压器27设置于靠近控制器30一侧,进而传输线28仅需要穿过盖板26,即可实现与控制器30的电性连接。本申请传输线28的穿缸次数至多为一次,且盖板26结构相对简单,便于设置密封圈281的结构,进而可以有效保证变速箱20的整体密封效果。
本申请变速箱20也因为将旋转变压器27设置于靠近传动机构的输出端一侧,使得旋转变压器27的位置远离输入端,并便于旋转变压器27的信号线布设。而本申请所提供的车辆200,也因为包含了上述的电驱总成100,进而可以更好的监测电机10的转速,并有利于提升车辆200控制车速的准确性和可靠性。
对于本申请电驱总成100,要实现输入轴22与电机轴11同步转动,还可以采用如图9所示实施例的传动方式。请一并配合参见图10所示的该实施例的传动部分分解结构示意。在本实施例中,输入轴22包括轴套224和过渡轴225。轴套224内设贯穿的通孔2241,电机轴11和过渡轴225均伸入通孔2241之内,并相互衔接以实现同步转动的效果。旋转变压器27的转子272则固定于过渡轴225远离电机轴11的一端。
在图9和图10所示的实施例中,传动机构的输入端(即第一端221)设置于轴套224上,轴套224的通孔2241则形成为输入轴22的收容孔223的结构。轴套224的通孔2241用于同时收容电机轴11和过渡轴225,轴套224的外部则用于套设轴承24以及齿轮25。传动机构的输出端(第二端222)则设置于过渡轴225上,过渡轴225在本实施例中通过与电机轴11的固定连接,实现其与电机轴11同步转动的效果。
具体的,请参见图11和图12所示,电机轴11分别与轴套224和过渡轴225配合的局部结构示意。在本实施例中,电机轴11上设为花键14的结构。轴套224的通孔2241中则对应设有与花键14匹配的键槽2242的结构。电机轴11通过花键14嵌设于通孔2241中的键槽2242,形成了电机轴11带动轴套224同步转动的效果。
而在图12的示意中,电机轴11背离电机10本体的远端处,还设有卡槽15的结构。相对应的,过渡轴225在靠近电机轴11的一端,则设有插接部2251的结构。插接部2251的外形与卡槽15的外形匹配设置,以使得插接部2251能够嵌入卡槽15中,并实现电机轴11与过渡轴225的固定连接。由此,电机轴11可以同时带动轴套224和过渡轴225形成同步转动的效果。
请参见图13所示本实施例中电驱总成100的截面示意图。
在图13的示意中,过渡轴225设置有减薄段2252,减薄段2252在过渡轴225的长度方向上,呈现外径尺寸相对过渡轴225整体外径尺寸更小的形状。因为过渡轴225仅需将电机轴11的转动动作传递至旋转变压器27的转子272上,因此过渡轴225的工作环境中受力较小,对其设置减薄段2252后,不影响过渡轴225的转动动作传递,同时也不影响电驱总成100的整体工作减薄段还适当减轻了电驱总成100的重量。
而轴套224的结构因为设置了通孔2241,其整体重量也得以减轻。过渡轴225除减薄段2252之外的段落,在通孔2241内还可以对轴套224形成一定的支撑作用,可以保证轴套224与轴承24和齿轮25的可靠连接,并驱动齿轮25平稳转动。
而另一种实施例则可以参见图14和图15。其中图14示意了该实施例的传动部分外形结构,图15则示意了该实施例的传动部分分解结构。
在本实施例中,输入轴22同样包括轴套224和过渡轴225。其中轴套224内也设有贯穿的通孔2241,电机轴11和过渡轴225分别伸入通孔2241之内。旋转变压器27的转子272则固定于过渡轴225远离电机轴11的一端。输入轴22的第一端221也设置于轴套224上,轴套224的通孔2241形成为输入轴22的收容孔223的结构。输入轴22的第二端222则设置于过渡轴225上,过渡轴225在本实施例中通过与轴套224的固定连接,实现其与电机轴11同步转动的效果。
具体的,请参见图16和图17所示,轴套224分别与电机轴11和过渡轴225配合的局部结构示意。在本实施例中,电机轴11上也设为花键14的结构。轴套224的通孔2241中则对应设有与花键14匹配的键槽2242的结构。电机轴11通过花键14嵌设于通孔2241中的键槽2242,形成了电机轴11带动轴套224同步转动的效果。
而在图17的示意中,轴套224在背离电机轴11的远端处,还设有花键槽2243的结构。相对应的,过渡轴225在靠近电机轴11的一端,则设有花键结构2253。花键结构2253的外形与花键槽2243的外形匹配设置,以使得花键结构2253能够嵌入花键槽2243中,并实现轴套224与过渡轴225的固定连接。由此,电机轴11可以通过轴套224带动过渡轴225形成同步转动的效果。
请参见图18所示本实施例中电驱总成100的截面示意图。
在图18的示意中,因为过渡轴225与电机轴11之间通过轴套224转接以传递转动动作,因此本实施例中过渡轴225的整体长度得以缩短,仅保证花键结构2253与轴套224的花键槽2243可靠衔接即可。缩短后的过渡轴225的长径比相对更小,整体结构稳定性更好。且相较于图13所示实施例中过渡轴225的结构,本实施例中过渡轴225的重量更轻,可以进一步减轻电驱总成100的重量。
而对于本实施例的轴套224,通孔2241可以在电机轴11和过渡轴225之间,设置增厚段2244,增厚段2244可以适当提升轴套224的结构稳定性,可以保证轴套224与轴承24和齿轮25的可靠连接,并可靠的驱动过渡轴225随电机轴11同步转动。
由此,对于上述输入轴22包括轴套224和过渡轴225的实施例,过渡轴225可以与电机轴11直接固定连接,也可以通过轴套224与电机轴11间接固定连接,以实现过渡轴225与电机轴11的同步转动,并使得旋转变压器27可以通过固定于过渡轴225上的转子272,监测到电机轴11的实时转速。
本申请电驱总成100还提供一种实施例,如图19和图20所示,其中图19示意了该实施例的传动部分外形结构,图20则示意了该实施例的传动部分分解结构。
在本实施例中,输入轴22包括轴套224,轴套224内设有贯穿的通孔2241,电机轴11则穿设于通孔2241内。在本实施例中,电机轴11还设有延长段16。延长段16朝向背离电机10本体的方向延伸,且延长段16穿过轴套224的通孔2241,并相对于轴套224从背离电机10本体的一侧露出。旋转变压器27的转子272直接固定于延长段16上。具体的,转子272固定于延长段16露出于轴套224的部位上。
轴承24和齿轮25则与轴套224固定连接。可以理解的,在本实施例中,轴套224可以作为输入轴22的结构,轴套224上的通孔2241则作为收容孔223的结构。如图21所示,电机轴11上设置花键14的结构,轴套224的通孔2241中则对应设有键槽2242的结构。电机轴11通过花键14嵌设于键槽2242中,以带动轴套224同步转动。进一步的,电机轴11上的花键14还可以设置为多段(图21中示意为两段),多段花键14沿电机轴11的长度方向分布,且部分花键14还位于延长段16上。与之匹配的,在本实施例中,键槽2242设置为贯穿通孔2241,以便于多段花键14依次穿过键槽2242。多段花键14与键槽2242的配合,可以使得轴套224在转动过程中的受力更平衡,轴套224可以平稳的将电机动力传递至齿轮25上。
请配合参见图22,在本实施例电驱总成100的截面结构示意中,电机轴11与延长段16之间实际为一体结构。本申请实施例中对于延长段16的定义,是用于区别本申请其余实施例中电机轴11的长度而特别示出的。本实施例电驱总成100通过增加电机轴11的长度,使得电机轴11能够直接穿过箱体21,并与位于箱体21另一侧的旋转变压器27直接配合,带动旋转变压器27的转子272转动。本实施例因为省去了过渡轴225的结构,简化了电驱总成100的装配步骤,并省去了输入轴22将电机轴11的转动动作转接至转子272的操作,旋转变压器27也因为直接监测电机轴11的转速,而提升了其监测的精确性和可靠性。
由此,本申请电驱总成100在将旋转变压器27设置在变速箱20背离电机10的一侧之后,可以通过输入轴22转接、或通过电机轴11直接驱动的方式,带动旋转变压器27中的转子272转动,进而使得控制器30可以监测到电机轴11的实时转速,并基于电机轴11的转速监测到电机10的工作状态。本申请电驱总成100中旋转变压器27的监测精度和信号传输质量都相对较高,同时能保证变速箱20内部的可靠密封防护。
当然,上述各个实施方式可以单独应用,也可以组合应用,以上所述是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (13)
1.一种变速箱,其特征在于,包括箱体、传动机构、旋转变压器和传输线;
所述传动机构收容于所述箱体内,所述传动机构包括输入端、以及远离所述输入端的输出端,所述输入端与电机轴传动连接;
所述旋转变压器设置于所述箱体内靠近所述输出端的一侧,所述旋转变压器包括定子和转子,所述定子固定于所述箱体,所述转子与所述输出端或所述电机轴传动连接,所述定子与所述转子的轴线重合;
所述传输线穿过所述箱体,所述传输线的一端连接所述定子,另一端用于连接控制器。
2.根据权利要求1所述的变速箱,其特征在于,所述箱体靠近所述输出端的部分设置有可拆卸的盖板,所述盖板拆卸后露出所述旋转变压器,所述盖板安装后所述箱体密封。
3.根据权利要求2所述的变速箱,其特征在于,所述盖板设有容许所述传输线穿过的穿线孔,所述穿线孔与所述传输线之间设有密封圈。
4.根据权利要求2所述的变速箱,其特征在于,所述箱体靠近所述输出端的第一外表面处设有凹槽,所述凹槽用于嵌设所述盖板。
5.根据权利要求1-4任一项所述的变速箱,其特征在于,所述传动机构包括传动轴,所述输入端和所述输出端分别位于所述传动轴的相对两端,所述传动轴与所述电机轴同步转动。
6.根据权利要求1-4任一项所述的变速箱,其特征在于,所述传动机构包括轴套和过渡轴,所述轴套内设贯穿的通孔,所述电机轴和所述过渡轴均位于所述通孔内,所述输入端位于所述轴套上,所述输出端位于所述过渡轴上,所述过渡轴与所述电机轴同步转动。
7.根据权利要求6所述的变速箱,其特征在于,所述过渡轴于所述轴套固定连接,和/或,所述过渡轴于所述电机轴固定连接。
8.根据权利要求1-4任一项所述的变速箱,其特征在于,所述传动机构包括轴套,所述轴套内设贯穿的通孔,所述电机轴位于所述通孔内,所述输入端位于所述轴套上,所述转子与所述电机轴固定连接。
9.一种电驱总成,其特征在于,包括电机、及权利要求1-8任一项所述的变速箱,所述电机固定于所述变速箱的一侧,所述电机包括电机轴,所述电机轴用于与所述变速箱的所述传动机构或旋转变压器中的至少一个传动连接。
10.根据权利要求9所述的电驱总成,其特征在于,所述电机的壳体包括固定面,所述变速箱的所述箱体包括相接面,所述固定面与所述相接面相互贴合固定,所述电机轴经所述固定面、所述相接面与所述传动机构或旋转变压器中的至少一个传动连接。
11.根据权利要求10所述的电驱总成,其特征在于,所述电驱总成还包括控制器,所述控制器固定于所述箱体的第一外表面,所述控制器经所述传输线与所述旋转变压器电信连接,所述控制器用于监测所述电机的转速。
12.根据权利要求11所述的电驱总成,其特征在于,所述箱体的所述相接面与所述第一外表面分列所述箱体的相对两侧。
13.一种车辆,其特征在于,包括车轮、以及如权利要求9-12任一项所述的电驱总成,所述电驱总成与所述车轮传动连接,以驱动所述车轮转动。
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