CN219420493U - 一种集成在电机内部的差速器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成在电机内部的差速器结构，包括设置在电机内部的差速器和电机的转子轴，所述电机的转子轴为空心结构，差速器设置在转子轴的空腔中，电机空心转子轴为差速器框架，电机转子硅钢片压装在电机的转子轴的外表面，电机定子绕组绕在电机转子硅钢片上。本实用新型将差速器集成到电机内部，进一步利用电机内部空间，提升了整个系统的功率密度；采用同轴电驱动桥方案，实现了充分利用电机转子内部空间的目的，提高了系统集成度。

Description

一种集成在电机内部的差速器结构

技术领域

本实用新型属于电动汽车动力传动技术领域，具体涉及一种集成在电机内部的差速器结构。

背景技术

随着电驱动系统工艺水平不断提高，电驱动桥的集成化程度越来越高，已经成为一种常用的电驱动方案。为了实现小型化，轻量化，通常将电机控制器、电机、减速器和差速器集合在一起设计，取消电机的传动轴，形成多合一的电驱动桥。这种多合一方式能够减少零件数量，节省空间，降低装配复杂度，目前有多家厂商在生产和使用集成度高的用于电驱动桥的差速器，但均未对电机转子轴的空间进行充分利用，仍然存在占用空间大的问题。

2021-10-22公开的专利号为CN202022847558的实用新型专利公开了一种可分集成式电机、减速器及差速器壳体，涉及电动汽车技术领域，壳体包括密封连接的左壳体和右壳体，左壳体和右壳体连接后，内部自上而下形成相互隔离的第一空腔和第二空腔，右壳体上部设置有开口向外的第三空腔，壳体包括接线盒组件安装区、减速器安装区、差速器安装区、电机安装区和桥壳安装区，接线盒组件安装区设置在第一空腔；减速器安装区与差速器安装区自上而下设置在第二空腔；电机安装区设置在第三空腔；桥壳安装区分别设置在左壳体和右壳体两侧下方外侧。但该专利技术方案复杂，且仍然存在上述技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种将差速器集成到电机内部的集成式差速器结构，进一步利用电机内部空间，提升了整个系统的功率密度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种集成在电机内部的差速器结构，包括设置在电机内部的差速器和电机的转子轴，所述电机的转子轴为空心结构，差速器设置在转子轴的空腔中，电机空心转子轴为差速器框架，电机转子硅钢片压装在电机的转子轴的外表面。

进一步的，所述差速器包括电机空心转子轴、差速器行星轮轴和一对差速器行星轮，差速器行星轮轴固定安装在电机空心转子轴中，一对差速器行星轮相对连接在差速器行星轮轴上并绕差速器行星轮轴转动。

进一步的，所述差速器还包括一对差速器侧齿轮，一对差速器侧齿轮分别与一对差速器行星轮啮合，在电机转子内部构成了完整的差速器结构，一对差速器侧齿轮分别连接在一对半轴上，半轴的一端与差速器侧齿轮连接，半轴的另一端穿过电机空心转子轴与行星排减速机构连接。

进一步的，所述差速器行星轮轴沿电机空心转子轴的宽度方向布置，且垂直于电机空心转子轴的轴线，半轴与差速器行星轮轴垂直，差速器侧齿轮的中心轴线与差速器行星轮的中心轴线垂直。

进一步的，所述差速器包括电机空心转子轴、第一行星齿轮轴和第二行星齿轮轴，第一行星齿轮轴和第二行星齿轮轴固定安装在电机空心转子轴中。

进一步的，所述电机空心转子轴的两端部分别设有电机转子前端盖和电机转子后端盖，第一行星齿轮轴和第二行星齿轮轴的两端部分别固定连接在电机转子前端盖和电机转子后端盖上，电机转子前端盖和电机转子后端盖固定连接在电机空心转子轴的两端部。

进一步的，所述差速器还包括第一行星轮和第二行星轮，第一行星轮安装在第一行星齿轮轴上并绕第一行星齿轮轴转动，第二行星轮安装在第二行星齿轮轴上并绕第二行星齿轮轴转动，且第一行星轮与第二行星轮两者相互啮合。

进一步的，所述差速器还包括第一侧齿轮和第二侧齿轮，第一侧齿轮与第一行星轮啮合，第二侧齿轮与第二行星轮啮合，第一侧齿轮和第二侧齿轮分别连接半轴，半轴穿过电机空心转子轴连接到行星排减速机构上，当电机转子不转动，第一侧齿轮和第二侧齿轮的转速方向相反，在电机内部形成了差速器。

进一步的，所述第一行星齿轮轴和第二行星齿轮轴沿电机空心转子轴的长度方向布置，第一行星齿轮轴和第二行星齿轮轴均与半轴平行。

采用本实用新型技术方案的优点为：

本实用新型将差速器集成到电机内部，进一步利用电机内部空间，充分利用电机转子内部空间，提升了整个系统的功率密度；实现了充分利用电机转子内部空间的目的，提高了系统集成度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型实施实例一集成在电机内部的差速器结构示意图；

图2为本实用新型实施实例二集成在电机内部的差速器结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、差速器行星轮轴；2、差速器行星轮；3、差速器侧齿轮；4、电机空心转子轴；12、电机转子硅钢片；13、电机定子绕组；14、第一侧齿轮；15、第二侧齿轮；16、第一行星轮；17、第二行星轮；18、电机定子；19、第二行星齿轮轴；20、第一行星齿轮轴；22、电机转子前端盖；23、电机转子后端盖。

具体实施方式

在本实用新型中，需要理解的是，术语“长度”；“宽度”；“上”；“下”；“前”；“后”；“左”；“右”；“竖直”；“水平”；“顶”；“底”“内”；“外”；“顺时针”；“逆时针”；“轴向”；“平面方向”；“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。

一般来说，电机的扭矩主要取决于电机侧面的表面积，很多情况下为了取得大的扭矩，会选择把电机的直径做大，这样直径大的大扭矩电机的转子有多余的空间，可以考虑利用这部分空间。基于此，本实用新型提出一种将差速器集成到电机内部的集成式差速器结构，进一步利用电机内部空间，提升了整个系统的功率密度。

如图1、图2所示，一种集成在电机内部的差速器结构，包括设置在电机内部的差速器和电机的转子轴4，所述电机的转子轴为空心结构，差速器设置在转子轴的空腔中，电机空心转子轴4为差速器框架，电机转子硅钢片12压装在电机的转子轴4的外表面，电机定子绕组13绕在电机转子硅钢片12上。本实用新型将差速器集成到电机内部，进一步利用电机内部空间，提升了整个系统的功率密度；采用同轴电驱动桥方案，实现了充分利用电机转子内部空间的目的，提高了系统集成度。

电机包括电机转子和电机定子，电机转子包括电机空心转子轴4、电机转子硅钢片12，电机转子硅钢片12设置在电机空心转子轴4上，电机转子位于电机定子内，电机定子的电机定子绕组13围绕在转子硅钢片12的外侧，且两者之间有空隙。

实施例一

差速器包括电机空心转子轴4、差速器行星轮轴1、差速器行星轮2和差速器侧齿轮3，差速器行星轮轴1固定安装在电机空心转子轴4中，差速器行星轮2连接在差速器行星轮轴1上并绕差速器行星轮轴1转动，差速器侧齿轮3与差速器行星轮2啮合，在电机转子内部构成了完整的差速器结构，半轴21的一端与差速器侧齿轮3连接，半轴21的另一端穿过电机空心转子轴4连接到行星排减速机构上。

差速器行星轮轴1沿电机空心转子轴4的宽度方向布置，差速器行星轮轴1与半轴21垂直，差速器行星轮轴1上设有两个差速器行星轮2，差速器行星轮2的两侧均设有差速器侧齿轮3，差速器侧齿轮3的中心轴线与差速器行星轮2的中心轴线垂直。

具体的，围绕差速器行星轮轴1转动的差速器行星轮2和差速器侧齿轮3啮合，差速器行星轮轴1固定在电机空心转子轴4上，这样在电机转子内部构成了完整的差速器结构。

差速器侧齿轮3连接的半轴穿过电机空心转子轴4连接到行星排减速机构上，行星排减速机构的输出轴作为对轮边的驱动输出。本实用新型的电驱动桥为对称结构，另外一侧的输出轴也是同样的方式。

实施例二

差速器包括电机空心转子轴4、第一侧齿轮14、第二侧齿轮15、第一行星轮16、第二行星轮17、第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19，第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19固定安装在电机空心转子轴4中，第一行星轮16通过滚针轴承安装在第一行星齿轮轴20上并绕第一行星齿轮轴20转动，第二行星轮17通过滚针轴承安装在第二行星齿轮轴19上并绕第二行星齿轮轴转动，且第一行星轮16与第二行星轮17两者相互啮合，第一侧齿轮14与第一行星轮16啮合，第二侧齿轮15与第二行星轮17啮合，当电机转子不转动，第一侧齿轮14和第二侧齿轮15的转速方向相反，在电机内部形成了差速器，第一侧齿轮14和第二侧齿轮15分别连接半轴21，半轴21穿过电机空心转子轴4连接到双行星排减速机构的小太阳轮5上；第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19沿电机空心转子轴4的长度方向布置，第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19均与半轴21平行。第一侧齿轮14和第二侧齿轮15轴线在同一条直线上。第一侧齿轮14和第二侧齿轮15均连接半轴21，共有两个半轴21。

电机空心转子轴4的两端部分别设有电机转子前端盖22和电机转子后端盖23，第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19的两端部分别固定连接在电机转子前端盖22和电机转子后端盖23上，第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19与电机转子前端盖22和电机转子后端盖23之间为过盈配合且通过压装连接，电机转子前端盖22和电机转子后端盖23固定连接在电机空心转子轴4的两端部。

具体的，第一侧齿轮14和第二侧齿轮15分别与第一行星轮16和第二行星轮17啮合，第一行星轮16和第二行星轮17两者相互啮合，并分别绕固定在电机空心转子轴4上的第一行星齿轮轴20和第二行星齿轮轴19转动。这样当电机转子不转动，第一侧齿轮14和第二侧齿轮15的转速方向相反，形成了在电机内部的差速器。

第一侧齿轮14连接的半轴穿过电机空心转子轴4连接到行星排减速机构上，行星排减速机构的输出轴作为对轮边的驱动输出。

本实用新型的集成式差速器结构，包括了以电机空心转子轴为差速器框架的差速器，电机转子转动时，将扭矩经过转子内部的差速器传递到差速器两侧的半轴上，两侧的半轴的扭矩分别传递到各自的行星排减速机构上，经过减速得到更大的扭矩输出给轮边；本实新型实现了充分利用电机转子内部空间的目的，提高了系统集成度。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：包括设置在电机内部的差速器和电机的转子轴(4)，所述电机的转子轴为空心结构，差速器设置在转子轴的空腔中，电机空心转子轴(4)为差速器框架，电机转子硅钢片(12)压装在电机的转子轴(4)的外表面。

2.如权利要求1所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述差速器包括电机空心转子轴(4)、差速器行星轮轴(1)和一对差速器行星轮(2)，差速器行星轮轴(1)固定安装在电机空心转子轴(4)中，一对差速器行星轮(2)相对连接在差速器行星轮轴(1)上并绕差速器行星轮轴(1)转动。

3.如权利要求2所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述差速器还包括一对差速器侧齿轮(3)，一对差速器侧齿轮(3)分别与一对差速器行星轮(2)啮合，在电机转子内部构成了完整的差速器结构，一对差速器侧齿轮(3)分别连接在一对半轴(21)上，半轴(21)的一端与差速器侧齿轮(3)连接，半轴(21)的另一端穿过电机空心转子轴(4)与行星排减速机构连接。

4.如权利要求3所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述差速器行星轮轴(1)沿电机空心转子轴(4)的宽度方向布置，且垂直于电机空心转子轴(4)的轴线，半轴(21)与差速器行星轮轴(1)垂直，差速器侧齿轮(3)的中心轴线与差速器行星轮(2)的中心轴线垂直。

5.如权利要求1所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述差速器包括电机空心转子轴(4)、第一行星齿轮轴(20)和第二行星齿轮轴(19)，第一行星齿轮轴(20)和第二行星齿轮轴(19)固定安装在电机空心转子轴(4)中。

6.如权利要求5所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述电机空心转子轴(4)的两端部分别设有电机转子前端盖(22)和电机转子后端盖(23)，第一行星齿轮轴(20)和第二行星齿轮轴(19)的两端部分别固定连接在电机转子前端盖(22)和电机转子后端盖(23)上，电机转子前端盖(22)和电机转子后端盖(23)固定连接在电机空心转子轴(4)的两端部。

7.如权利要求5或6所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述差速器还包括第一行星轮(16)和第二行星轮(17)，第一行星轮(16)安装在第一行星齿轮轴(20)上并绕第一行星齿轮轴(20)转动，第二行星轮(17)安装在第二行星齿轮轴(19)上并绕第二行星齿轮轴(19)转动，且第一行星轮(16)与第二行星轮(17)两者相互啮合。

8.如权利要求7所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述差速器还包括第一侧齿轮(14)和第二侧齿轮(15)，第一侧齿轮(14)与第一行星轮(16)啮合，第二侧齿轮(15)与第二行星轮(17)啮合，第一侧齿轮(14)和第二侧齿轮(15)分别连接半轴(21)，半轴(21)穿过电机空心转子轴(4)连接到行星排减速机构上，当电机转子不转动，第一侧齿轮(14)和第二侧齿轮(15)的转速方向相反，在电机内部形成了差速器。

9.如权利要求8所述的一种集成在电机内部的差速器结构，其特征在于：所述第一行星齿轮轴(20)和第二行星齿轮轴(19)沿电机空心转子轴(4)的长度方向布置，第一行星齿轮轴(20)和第二行星齿轮轴(19)均与半轴(21)平行。