CN220022515U - 一种集成式电驱动总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集成式电驱动总成，包括壳体以及设于所述壳体内的减速机构、驱动机构及控制器；所述壳体包括隔壳，所述减速机构设于所述隔壳的一侧，所述驱动机构和所述控制器设于所述隔壳的另一侧，所述控制器与所述驱动机构之间间隔布置。通过将减速机构设于隔壳的一侧，驱动机构和控制器设于隔壳的另一侧，三者共用一个隔壳，使得整体的结构更加紧凑、重量减轻、体积小，提高了电驱动总成的集成性，其次，所述控制器与所述驱动机构之间上下间隔布置，充分利用了隔壳的径向空间，最大化降低了电驱动总成的轴向尺寸，以满足在在狭小空间的安装应用需求，使得适用性大大提升。

Description

一种集成式电驱动总成

技术领域

本实用新型涉驱动总成技术领域，特别涉及一种集成式电驱动总成。

背景技术

在节能环保的发展主题之下，国家出台了诸多新能源汽车扶持政策，新能源汽车技术持续迭代更新，特别是纯电驱动汽车动力总成的集成化程度越来越高。

现有技术当中，常见的集成式电驱动总成通常是将减速器、电机控制器及驱动电机三者集成于一体，然而，这三者的集成方式是将减速器和电机控制器布置在驱动电机的外部，减速器和电机控制器分别位于在不同的壳体内，导致电驱动总成的整体结构不紧凑，且尺寸偏大，无法满足市场需求。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种集成式电驱动总成，用于解决现有技术中减速器和电机控制器布置在驱动电机的外部，导致电驱动总成的整体结构不紧凑，且尺寸偏大的技术问题。

本实用新型提出一种集成式电驱动总成，包括壳体以及设于所述壳体内的减速机构、驱动机构及控制器；

所述壳体包括隔壳，所述减速机构设于所述隔壳的一侧，所述驱动机构和所述控制器设于所述隔壳的另一侧，所述控制器与所述驱动机构之间间隔布置。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述隔壳包括底板以及设于所述底板侧周缘的侧板，所述底板具有不同水平高度的第一安装面和第二安装面，所述第一安装面与所述第二安装面之间通过一台阶面连接，所述侧板、第一安装面及台阶面三者围合形成有一控制器容纳腔，所述控制器设于所述控制器容纳腔内，所述驱动机构设于所述第二安装面上。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述底板相对所述第二安装面的另一面为第三安装面，所述减速机构设于所述第三安装面上。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述壳体还包括前壳和后壳，所述前壳和所述后壳分别设于所述底板的相对两侧，所述前壳和所述底板之间设置所述减速机构，所述底板和所述后壳之间设置所述控制器和所述驱动机构。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述驱动机构的电机轴贯穿所述底板并与所述减速机构的减速轴传动连接，所述减速机构包括减速齿轴和多个减速齿轮，所述电机轴和所述减速轴之间平行设置且彼此错位，所述减速齿轴设于所述减速轴和所述电机轴之间，所述减速齿轴通过多个所述减速齿轮分别与所述减速轴和所述电机轴啮合传动。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述的多个减速齿轮包括一级传动轮和二级传动轮，所述电机轴的一端通过第一轴承a转动设于所述前壳上、另一端通过第一轴承c转动设于所述后壳上，所述电机轴与所述底板的连接处设有第一轴承b；

所述减速轴的一端伸出所述前壳、另一端通过第二轴承b转动设于所述第三安装面上，所述减速轴与所述前壳的连接处设有第二轴承a；

所述减速齿轴的一端通过第三轴承a转动设于所述前壳上、另一端通过第三轴承b转动设于所述第三安装面上；

所述一级传动轮固设于所述减速齿轴上，所述电机轴上开设有齿槽，所述一级传动轮与所述齿槽之间相互啮合传动，所述二级传动轮固设于所述减速轴上，所述二级传动轮与所述一级传动轮之间相互啮合传动。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述驱动机构为轴向磁通电机，所述驱动机构包括转子盘和定子，所述转子盘固设于所述电机轴上，所述转子盘位于所述底板和所述后壳之间，所述定子包括设置在所述后壳上的第一定子，所述第一定子的安装位置与所述转子盘的安装位置相对应。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述控制器与所述后壳之间留有一定空隙，所述第一定子的引出线可穿过所述空隙连接所述控制器。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述控制器的一侧通过螺钉固定在所述第一安装面、另一侧被所述后壳上设置的加强筋抵压。

进一步的，所述集成式电驱动总成，其中，所述前壳与所述底板重叠部分的面积小于后壳与所述底板重叠部分的面积。

与现有技术相比，本方案具有以下优点：

1、减速机构设于隔壳的一侧，驱动机构和控制器设于隔壳的另一侧，三者共用一个隔壳，使得整体的结构更加紧凑、重量减轻、体积小，提高了电驱动总成的集成性。

2、控制器与驱动机构之间上下间隔布置，充分利用了隔壳的径向空间，最大化降低了电驱动总成的轴向尺寸，以满足在在狭小空间的安装应用需求，使得适用性大大提升。

3、采用轴向磁通电机作为驱动机构，相比传统的径向磁场电机，轴向磁通电机的轴向尺寸较短、体积更小、重量更轻，进一步缩短了驱动装置的整体轴向尺寸。

附图说明

图1为本实用新型中集成式电驱动总成的结构图；

图2为本实用新型中集成式电驱动总成的分解图；

图3为本实用新型中集成式电驱动总成的剖视图；

图4为本实用新型中隔壳与后壳的拆分图；

主要元件符号说明：

10、壳体；11、隔壳；111、第一安装面；112、第二安装面；113、台阶面；114、侧板；12、前壳；13、后壳；20、减速机构；21、减速轴；22、减速齿轴；23、减速齿轮；231、一级传动轮；232、二级传动轮；30、驱动机构；31、电机轴；32、转子盘；33、第一定子；40、控制器；50、螺钉；61、加强筋；62、空隙；63、引出线；711、第一轴承a；712、第一轴承b；713、第一轴承c；721、第二轴承a；722、第二轴承b；731、第三轴承a；732、第三轴承b；80、螺栓；91、第一散热筋；92、第二散热筋。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图3，本实用新型中的集成式电驱动总成，包括壳体10以及设于所述壳体10内的减速机构20、驱动机构30及控制器40；

所述壳体10包括隔壳11，所述减速机构20设于所述隔壳11的一侧，所述驱动机构30和所述控制器40设于所述隔壳11的另一侧，所述控制器40与所述驱动机构30之间上下间隔布置。

可以理解的，在本实施例中，减速机构20设于隔壳11的一侧，驱动机构30和控制器40设于隔壳11的另一侧，三者共用一个隔壳11，使得整体的结构更加紧凑、重量减轻、体积小，提高了电驱动总成的集成性。本方案中的集成式电驱动总成的轴向尺寸相比同功率段径向电机总成减少约25％，重量相比于径向电机总成减少约25％。

另外，所述控制器40与所述驱动机构30之间上下间隔布置，充分利用了隔壳11的径向空间，最大化降低了电驱动总成的轴向尺寸，以满足在在狭小空间的安装应用需求，使得适用性大大提升。

如图3和图4所示，所述隔壳11包括底板以及设于所述底板侧周缘的侧板114，所述底板具有不同水平高度的第一安装面111和第二安装面112，第一安装面111与第二安装面112之间上下间隔布置，所述第一安装面111与所述第二安装面112之间通过一台阶面113连接，其中，第一安装面111的高度低于第二安装面112，因此，所述侧板114、第一安装面111及台阶面113三者可以围合形成一控制器容纳腔，所述控制器40设于所述控制器容纳腔内，所述驱动机构30设于所述第二安装面112上，所述底板相对所述第二安装面112的另一面为第三安装面，所述减速机构20则设于所述第三安装面上。

具体的，控制器40的外轮廓与控制器容纳腔的内壁贴合，控制器40的端面通过螺钉50固定在第一安装面111上，具体参阅图3，控制器40与驱动机构30之间以台阶面113为分界点上下间隔布置，两者相对独立，使得电驱动总成在工作的过程中，两者的热源分布更加合理，冷却更加均匀。另外，当隔壳11竖直布置时，台阶面113还可以对控制器40起到一定的支撑作用，防止控制器40受自身重力影响下沉而导致用于固定它的螺钉50容易形变，有效提升控制器40的安装稳固性。

请参阅图2和图3，所述壳体10还包括前壳12和后壳13，所述前壳12和所述后壳13分别设于所述底板的相对两侧，前壳12和后壳13可分别通过螺栓80固定在隔壳11上，所述前壳12和所述底板之间设置所述减速机构20，所述底板和所述后壳13之间设置所述控制器40和所述驱动机构30，前壳12与隔壳11拼接可构成减速机构20的外壳，隔壳11与后壳13拼接可构成控制器40和驱动机构30的外壳

其中，所述前壳12与所述底板重叠部分的面积小于后壳13与所述底板重叠部分的面积。可以理解的，由于前壳12仅包裹减速机构20，因此前壳12可以设计得较小，只要其内腔与减速机构20的形状相适配即可，然而后壳13需要同时包裹控制器40和驱动机构30，因此后壳13的形状要设计得大一些，前壳12与后壳13非对称，可以最大化节省壳体10的用料，降低壳体10的制造成本。本实施例中，所述前壳12的横截面呈圆形，后壳13的横截面大致呈矩形，但并不局限于此，前壳12与后壳13的形状具体可根据减速机构20、控制器40及驱动机构30的形状适用性调整。

具体参阅图3所示，所述驱动机构30的电机轴31贯穿所述底板并与所述减速机构20的减速轴21传动连接。可以理解的，驱动机构30的电机轴31贯穿底板延伸至前壳12与底板之间，使得电机轴31本身也成为了减速机构20中的一部分，相比传统方案中将电机轴31与减速机构20中输入轴对接的方式，结构更为紧凑，且轴向尺寸更短。

具体的，本实施例中，所述减速机构20包括减速齿轴22和多个减速齿轮23，所述电机轴31和所述减速轴21之间平行设置且彼此错位，使得前壳12和底板之间的距离可以设计的很短，从而缩短壳体10的整体轴向尺寸，所述减速齿轴22设于所述减速轴21和所述电机轴31之间，所述减速齿轴22通过多个所述减速齿轮23分别与所述减速轴21和所述电机轴31啮合传动。

其中，所述的多个减速齿轮23包括一级传动轮231和二级传动轮232，所述电机轴31的一端通过第一轴承a711转动设于所述前壳12上、另一端通过第一轴承c713转动设于所述后壳13上，所述电机轴31与所述底板的连接处设有第一轴承b712；

所述减速轴21的一端伸出所述前壳12、另一端通过第二轴承b722转动设于所述第三安装面上，所述减速轴21与所述前壳12的连接处设有第二轴承a721；

所述减速齿轴22的一端通过第三轴承a731转动设于所述前壳12上、另一端通过第三轴承b732转动设于所述第三安装面上；

所述一级传动轮231固设于所述减速齿轴22上，所述电机轴31上开设有齿槽，所述一级传动轮231与所述齿槽之间相互啮合传动，所述二级传动轮232固设于所述减速轴21上，所述二级传动轮232与所述一级传动轮231之间相互啮合传动。

可以理解的，本实施例中，一级传动轮231为小齿轮，二级传动轮232为大齿轮，当驱动机构30的电机轴31转动时，通过电机轴31上的齿槽带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，由于大齿轮的齿数比小齿轮的齿数多，大齿轮的速度比小齿轮慢，从而可以起到输出减速的作用。

进一步的，如图2和图3所示，所述驱动机构30包括转子盘32和定子，所述转子盘32固设于所述电机轴31上，所述转子盘32位于所述底板和所述后壳13之间，所述定子包括设置在所述后壳13上的第一定子33，所述第一定子33的安装位置与所述转子盘32的安装位置相对应，以形成单定子单转子的电机结构。

在另一个实施例当中，定子可以包括第一定子33和第二定子(图未示)，第一定子33设置在后壳13上，第二定子则设置在第二安装面112上，第一定子33和第二定子分别位于转子盘32的两侧，以形成双定子单转子的电机结构。

需要说明的是，本实施例中的驱动机构30优选为轴向磁通电机。可以理解的，由于轴向磁通电机是轴向磁场，增加功率的方向是往径向发展，因此可以将很大功率的电机做的非常扁平，非常适合于安装位置尺寸小的场合。相比传统的径向磁场电机，轴向磁通电机的轴向尺寸较短、体积更小、重量更轻，整体轴向尺寸较短，提高了驱动装置的集成性，在同输出功率下，其重量要比普通径向永磁电机轻25％左右。

参阅图3，在后壳13上设置有抵压控制器40端面的加强筋61，使得控制器40被夹在第一安装面111和后壳13之间，其安装的稳固性得以保障，另外，所述控制器40与所述后壳13之间留有一定空隙62，所述第一定子33的引出线63可穿过所述空隙62连接所述控制器40。从图3中可以看出，第一定子33设置在后壳13对应第二安装面112的壳壁上，位于空隙62的正下方，因此，第一定子33与控制器40之间连接的引出线63可以设计得很短，省去了中间线束，节省了内部空间，更加可靠。

参阅图4，所述底板对应所述控制器40的外表面设置有多个第一散热筋91，所述后壳13对应第一定子33的外表面设置有多个第二散热筋92。可以理解的，第一散热筋91主要用于对控制器40的热源进行散热，提升控制器40运行的稳定性，而第二散热筋92则用于对第一定子33的热源进行散热，以确保电机的正常作业。

综上，本实用新型上述实施例当中的集成式电驱动总成，通过将减速机构20设于隔壳11的一侧，驱动机构30和控制器40设于隔壳11的另一侧，三者共用一个隔壳11，使得整体的结构更加紧凑、重量减轻、体积小，提高了电驱动总成的集成性。其次，所述控制器40与所述驱动机构30之间上下间隔布置，充分利用了隔壳11的径向空间，最大化降低了电驱动总成的轴向尺寸，以满足在在狭小空间的安装应用需求，使得适用性大大提升。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种集成式电驱动总成，其特征在于，包括壳体(10)以及设于所述壳体(10)内的减速机构(20)、驱动机构(30)及控制器(40)；

所述壳体(10)包括隔壳(11)，所述减速机构(20)设于所述隔壳(11)的一侧，所述驱动机构(30)和所述控制器(40)设于所述隔壳(11)的另一侧，所述控制器(40)与所述驱动机构(30)之间间隔布置。

2.根据权利要求1所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述隔壳(11)包括底板以及设于所述底板侧周缘的侧板(114)，所述底板具有不同水平高度的第一安装面(111)和第二安装面(112)，所述第一安装面(111)与所述第二安装面(112)之间通过一台阶面(113)连接，所述侧板(114)、第一安装面(111)及台阶面(113)三者围合形成有一控制器容纳腔，所述控制器(40)设于所述控制器容纳腔内，所述驱动机构(30)设于所述第二安装面(112)上。

3.根据权利要求2所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述底板相对所述第二安装面(112)的另一面为第三安装面，所述减速机构(20)设于所述第三安装面上。

4.根据权利要求3所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述壳体(10)还包括前壳(12)和后壳(13)，所述前壳(12)和所述后壳(13)分别设于所述底板的相对两侧，所述前壳(12)和所述底板之间设置所述减速机构(20)，所述底板和所述后壳(13)之间设置所述控制器(40)和所述驱动机构(30)。

5.根据权利要求4所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述驱动机构(30)的电机轴(31)贯穿所述底板并与所述减速机构(20)的减速轴(21)传动连接，所述减速机构(20)包括减速齿轴(22)和多个减速齿轮(23)，所述电机轴(31)和所述减速轴(21)之间平行设置且彼此错位，所述减速齿轴(22)设于所述减速轴(21)和所述电机轴(31)之间，所述减速齿轴(22)通过多个所述减速齿轮(23)分别与所述减速轴(21)和所述电机轴(31)啮合传动。

6.根据权利要求5所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述的多个减速齿轮(23)包括一级传动轮(231)和二级传动轮(232)，所述电机轴(31)的一端通过第一轴承a(711)转动设于所述前壳(12)上、另一端通过第一轴承c(713)转动设于所述后壳(13)上，所述电机轴(31)与所述底板的连接处设有第一轴承b(712)；

所述减速轴(21)的一端伸出所述前壳(12)、另一端通过第二轴承b(722)转动设于所述第三安装面上，所述减速轴(21)与所述前壳(12)的连接处设有第二轴承a(721)；

所述减速齿轴(22)的一端通过第三轴承a(731)转动设于所述前壳(12)上、另一端通过第三轴承b(732)转动设于所述第三安装面上；

所述一级传动轮(231)固设于所述减速齿轴(22)上，所述电机轴(31)上开设有齿槽，所述一级传动轮(231)与所述齿槽之间相互啮合传动，所述二级传动轮(232)固设于所述减速轴(21)上，所述二级传动轮(232)与所述一级传动轮(231)之间相互啮合传动。

7.根据权利要求5所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述驱动机构(30)为轴向磁通电机，所述驱动机构(30)包括转子盘(32)和定子，所述转子盘(32)固设于所述电机轴(31)上，所述转子盘(32)位于所述底板和所述后壳(13)之间，所述定子包括设置在所述后壳(13)上的第一定子(33)，所述第一定子(33)的安装位置与所述转子盘(32)的安装位置相对应。

8.根据权利要求7所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述控制器(40)与所述后壳(13)之间留有一定空隙(62)，所述第一定子(33)的引出线(63)可穿过所述空隙(62)连接所述控制器(40)。

9.根据权利要求4所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述控制器(40)的一侧通过螺钉(50)固定在所述第一安装面(111)、另一侧被所述后壳(13)上设置的加强筋(61)抵压。

10.根据权利要求4所述的集成式电驱动总成，其特征在于，所述前壳(12)与所述底板重叠部分的面积小于后壳(13)与所述底板重叠部分的面积。