CN205792018U - 一种电动汽车的集成式驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动汽车的集成式驱动装置，由布置在壳体内的驱动电机、减速器和差速器组成，电机轴输出端上有第一轴齿轮；中间轴上从右到左依次固定套置有一级减速齿轮、驻车齿轮、第二轴齿轮；电机轴与中间轴平行布置，电机轴的内部设置有传动轴，传动轴的一端与第一半轴齿轮花键连接，传动轴另一端与车辆的半轴花键连接；第一轴齿轮与一级减速齿轮啮合，二级减速齿轮套置在差速器外壳上，差速器外壳内部固定有行星齿轮，行星齿轮与第一半轴齿轮和第二半轴齿轮啮合，第二半轴齿轮与车辆的半轴花键连接，驻车齿轮与壳体外部驻车机构连接。具有结构紧凑、径向尺寸小和集成度高的优点，能够提高驱动***在整车上布置的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于电动车用驱动装置的技术领域，具体涉及一种电动汽车的集成式驱动装置。
背景技术
汽车尾气被认为是造成全球温室气体排放加剧、各地雾霾频发和环境问题日益突显的元凶之一，随着石油能源的不断消耗和日益严格的排放法规的出台，新能源汽车作为一种排放小，污染少的交通工具已得到各整车厂的广泛重视，发展新能源汽车已成为汽车行业刻不容缓的任务。除了传统汽车的发动机、变速器、减速器、差速器等零部件，新能源汽车的动力总成还增加了驱动电机及其控制***、动力电池等零部件。多数电动车上的驱动装置采用驱动电机、减速器、差速器等独立总成通过端面相连接。存在的问题是各独立总成体积大，重量较重。
针对驱动装置体积大，零部件数量多等问题，驱动装置的一体化集成设计成为解决问题的方法之一。专利CN201792742U公开了一种驱动电机与变速箱一体化集成的驱动装置，电机壳体与变速箱壳体采用一体结构，并且既可以同轴输出也可以异轴输出，但没有实现与差速机构的集成。专利CN103036353A公开了一种微型调速减速一体化电机，实现了驱动电机与减速机构的集成，减速机构为行星齿轮减速装置，但未实现与差速器的集成。专利CN202716729U公开了一种电动汽车用电机与变速箱集成式电力驱动装置，电机转子支架为中空结构，差速器位于转子支架中，差速器的壳体与转子支架的内侧连接，在两侧分别连接行星齿轮减速机构，两行星齿轮减速机构的行星架中心轴分别与同侧车辆半轴连接，实现了驱动电机、减速器、差速器的集成，但采用两个行星齿轮减速机构，存在零部件数量多，轴向尺寸较长，总成质量大等问题。
发明内容
针对上述现有技术方案的不足，本实用新型的目的是提供一种电动汽车的集成式驱动装置，具有结构紧凑、径向尺寸小和集成度高的优点，能够提高驱动***在整车上布置的灵活性。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种电动汽车的集成式驱动装置，由布置在同一壳体1内的驱动电机、减速器和差速器组成，所述的驱动电机包括电机轴11，所述的电机轴11输出端上固定套置有第一轴齿轮15；所述的减速器的包括中间轴26，所述的中间轴26上从右到左依次固定套置有一级减速齿轮29、驻车齿轮28、第二轴齿轮26a；所述的电机轴11与中间轴26平行布置，所述的电机轴11为空心轴，电机轴11的内部设置有传动轴10，传动轴10的一端与第一半轴齿轮24花键连接，传动轴10另一端与车辆的半轴花键连接；所述的第一轴齿轮15与减速器的一级减速齿轮29啮合，二级减速齿轮25套置在差速器外壳18上，差速器外壳18内部固定有行星齿轮20，行星齿轮20与第一半轴齿轮24和第二半轴齿轮23啮合，第二半轴齿轮23与车辆的半轴花键连接，所述的驻车齿轮28与壳体外部驻车机构连接。
本实用新型的一种改进方案，所述的驱动电机为永磁同步电机。
本实用新型的一种改进方案，所述的壳体1上铸有冷却水道，通过水冷的方式对电机定子2进行冷却。
本实用新型的一种改进方案，所述的壳体1上安装有冷却油套31，冷却油套31与壳体1之间安装橡胶密封圈30，冷却油套31上有喷油孔，冷却油通过喷油孔对电机定子2的绕组端部直接进行冷却。
本实用新型的一种改进方案，所述的驱动电机还包括电机转子3、旋转变压器5、电机右轴承6、电机轴11、电机左轴承12、电机轴油封13和电机端盖4，所述的电机轴11一端通过电机右轴承6支撑到电机端盖4上，另一端通过电机左轴承12支撑在壳体1上，旋转变压器5布置在电机轴11的外端且位于电机端盖4内端面。
本实用新型的一种改进方案，所述的第一轴齿轮15通过第一轴轴承14支撑在差速器支 撑盖及所述的壳体1上，第一轴齿轮15与电机轴11通过花键连接，一级减速齿轮29与中间轴26通过花键连接；所述的第二轴齿轮26a一体成型在中间轴26上，第二轴齿轮26a与二级减速齿轮25相啮合；二级减速齿轮25与差速器外壳18螺栓连接。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型提供的一种电动汽车的集成式驱动装置将驱动电机与差速器布置在同一轴线，使其与现有技术相比具有总成径向尺寸小、结构紧凑、和集成度高的优点，提高了整车动力***布置的灵活性大幅提高。本实用新型中的驱动电机产生的动力通过电机轴直接输入给减速器，减少了动力损失，提高了传动效率。将本实用新型用于新能源电动汽车可实现通过控制驱动电机的转速来控制汽车，避免了换挡带来的麻烦。
附图说明
图1是本实用新型一种集成化的电动车驱动装置水冷电机方案的剖视图；
图2是本实用新型一种集成化的电动车驱动装置油冷电机方案的剖视图；
图3是本发明一种集成化的电动车驱动装置的中间轴的结构示意图。
图中：1壳体 2电机定子 3电机转子 4电机端盖 5旋转变压器6电机右轴承 7传动轴轴承 8传动轴油封 9后端盖 10传动轴 11电机轴12电机左轴承 13电机轴油封 14第一轴轴承 15第一轴齿轮 16差速器支撑盖17差速器右轴承 18差速器外壳 19减速器端盖 20行星齿轮 21差速器左轴承 22输出轴油封 23第二半轴齿轮 24第一半轴齿轮 25二级减速齿轮 26中间轴 27中间轴轴承 28驻车齿轮 29一级减速齿轮 30橡胶密封圈31冷却油套 26a第二轴齿轮
具体实施方案
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方案。
如图1所示，一种电动汽车的集成式驱动装置，由布置在同一壳体1内的驱动电机、减速器和差速器组成，其特征在于：所述的驱动电机的电机轴11输出端上固定套置有第一轴 齿轮15，减速器的中间轴26上从右到左依次固定套置有一级减速齿轮29、驻车齿轮28、第二轴齿轮26a，所述的电机轴11与中间轴26平行布置，所述的电机轴11为空心轴，电机轴11的内部设置有传动轴10，传动轴10的一端与第一半轴齿轮24花键连接，传动轴10另一端与车辆的半轴花键连接；所述的第一轴齿轮15与减速器的一级减速齿轮29啮合，二级减速齿轮25套置在差速器外壳18上，差速器外壳18内部固定有行星齿轮20，行星齿轮20与第一半轴齿轮24和第二半轴齿轮23啮合，第二半轴齿轮23与车辆的半轴花键连接，所述的驻车齿轮28与壳体外部驻车机构连接。
所述的驱动电机为永磁同步电机，与其它类型电机相比，可实现较高的功率密度与较高的效率。所述的壳体1上铸有冷却水道，通过水冷的方式对电机定子2进行冷却。如图2所示，所述的壳体1上安装有冷却油套31，冷却油套31与壳体1之间安装橡胶密封圈30，冷却油套31上有喷油孔，冷却油通过喷油孔对电机定子2的绕组端部直接进行冷。
所述的驱动电机还包括电机转子3、旋转变压器5、电机右轴承6、电机轴11、电机左轴承12、电机轴油封13和电机端盖4，所述的电机轴11一端通过电机右轴承6支撑到电机端盖4上，另一端通过电机左轴承12支撑在壳体1上，旋转变压器5布置在电机轴11的外端且位于电机端盖4内端面。
所述的第一轴齿轮15通过第一轴轴承14支撑在差速器支撑盖及所述的壳体1上，第一轴齿轮15与电机轴11通过花键连接，一级减速齿轮29与中间轴26通过花键连接；如图3所示，所述的第二轴齿轮26a一体成型在中间轴26上，第二轴齿轮26a与二级减速齿轮25相啮合；二级减速齿轮25与差速器外壳18螺栓连接。
所述的减速器包括第一轴齿轮15、一级减速齿轮29、第二轴齿轮26a、中间轴26、二级减速齿轮25、第一轴轴承14、中间轴轴承27和减速器端盖19；所述的差速器包括差速器外壳18、第一半轴齿轮24、第二半轴齿轮23、差速器支撑盖16、差速器左轴承21、差速器右轴承17和输出轴油封22；所述的减速器端盖19和电机端盖4分别通过螺栓固定连接在壳体1两端。所述的传动轴10与第一半轴齿轮24花键连接且通过传动轴轴承7支撑在 后端盖9上，后端盖9通过螺栓固定连接在电机端盖4上。
所述的壳体1内腔分为驱动电机的电机腔和减速器腔，电机腔与减速器腔之间通过电机轴油封13进行密封，保证减速器的润滑油不进入电机中对电机绝缘产生影响。减速器和差速器设置在减速器腔内，驱动电机主要设置在电机腔内，驱动电机的电机轴11穿过电机腔伸入减速器腔。电机为干式电机，壳体1上有铸造而成的冷却水道，通过水冷的方式对电机定子2进行冷却，减速器的齿轮及轴承通过飞溅的方式进行油润滑。
所述的电机定子2由定子铁芯与绕组组成，定子铁芯由无取向硅钢片叠压而成，定子绕组为分布式绕组，所述的电机转子3由转子铁芯、永磁体与动平衡去重板组成，转子铁芯由无取向硅钢片叠压而成，永磁体为钕铁硼材料。
所述的驱动电机的电机轴11既作为驱动电机的输出轴，又作为减速器的输入轴，电机轴11上有外花键，第一轴齿轮15有内花键，二者花键连接，第一轴齿轮15与一级减速齿轮29相啮合，直接将电机轴11输出的动力传递给减速器，减少了动力损失，提高了传动效率，电机轴11两端分别通过电机左轴承12和电机右轴承6支撑到壳体1及电机端盖4上。
所述的驱动电机为永磁同步电机，旋转变压器5为驱动电机的位置传感器，整车可根据从旋转变压器5解读的信号对电机进行控制，旋转变压器5布置在电机轴11的外端且位于电机端盖4内端面，后端盖9通过螺栓固定在电机端盖4上。
所述的减速器包括一级减速齿轮组和二级减速齿轮组，一级减速齿轮组的主动齿轮为第一轴齿轮15，被动齿轮为一级减速齿轮29，第一轴齿轮15与电机轴11通过花键连接，一级减速齿轮29与中间轴26通过花键连接；二级减速齿轮组的主动齿轮为第二轴齿轮26a，第二轴齿轮26a与中间轴26为一体式结构，二级减速齿轮组的被动齿轮为二级减速齿轮25，二级减速齿轮25与第二轴齿轮26a相啮合。第一轴齿轮15、一级减速齿轮29、第二轴齿轮26a、二级减速齿轮25都为斜齿轮，可满足重载荷时的强度要求。中间轴26通过中间轴轴承27支撑到减速器端盖19及壳体1上。中间轴26上还安装有驻车齿轮28，二者花键连接，外部驻车机构通过驻车齿轮28锁住中间轴26，从而实现驻车功能。
所述的二级减速齿轮25与差速器的差速器外壳18集成，差速器外壳18与二级减速齿轮25通过螺栓连接，差速器还包括位于差速器外壳18内的同轴的第一半轴齿轮24和第二半轴齿轮23，第二半轴齿轮23与车辆的半轴花键连接，第一半轴齿轮24与传动轴10花键连接，传动轴10再与车辆的半轴花键连接，形成整个装置的动力输出。驱动装置两端分别通过输出轴油封22、传动轴油封8保证装置中的润滑油***露。
本实用新型的动力传递方式如下：
驱动电机中的电机定子2中的绕组通电，通过电机定转子的电磁场将电能转化成机械能驱动电机转子3旋转，动力通过由第一轴齿轮15和一级减速齿轮29组成的一级减速齿轮组以及由第二轴齿轮26a和二级减速齿轮25组成的二级减速齿轮组传递给差速器外壳18，经差速器后通过第一半轴齿轮24和第二半轴齿轮23，再通过传动轴将动力传递给车轮轮毂，从而驱动车辆行驶。倒车时，电机反转，使车辆逆向行驶。
以上通过具体实施方式对本实用新型进行了详细的说明，该实施方式仅仅是本实用新型的较佳实例，不应理解为对本实用新型的限制，任何依据本实用新型的原理所做的更改都应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电动汽车的集成式驱动装置，由布置在同一壳体(1)内的驱动电机、减速器和差速器组成，其特征在于：所述的驱动电机包括电机轴(11)，所述的电机轴(11)输出端上固定套置有第一轴齿轮(15)；所述的减速器的包括中间轴(26)，所述的中间轴(26)上从右到左依次固定套置有一级减速齿轮(29)、驻车齿轮(28)、第二轴齿轮(26a)；所述的电机轴(11)与中间轴(26)平行布置，所述的电机轴(11)为空心轴，电机轴(11)的内部设置有传动轴(10)，传动轴(10)的一端与第一半轴齿轮(24)花键连接，传动轴(10)另一端与车辆的半轴花键连接；所述的第一轴齿轮(15)与减速器的一级减速齿轮(29)啮合，二级减速齿轮(25)套置在差速器外壳(18)上，差速器外壳(18)内部固定有行星齿轮(20)，行星齿轮(20)与第一半轴齿轮(24)和第二半轴齿轮(23)啮合，第二半轴齿轮(23)与车辆的半轴花键连接，所述的驻车齿轮(28)与壳体外部驻车机构连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车的集成式驱动装置，其特征在于：所述的驱动电机为永磁同步电机。
3.如权利要求1所述的电动汽车的集成式驱动装置，其特征在于：所述的壳体(1)上布置有冷却水道。
4.如权利要求1所述的电动汽车的集成式驱动装置，其特征在于：所述的壳体(1)上安装有冷却油套(31)，冷却油套(31)与壳体(1)之间安装橡胶密封圈(30)，冷却油套(31)上有喷油孔，冷却油通过喷油孔对电机定子(2)的绕组端部直接进行冷却。
5.如权利要求1所述的电动汽车的集成式驱动装置，其特征在于：所述的驱动电机还包括电机转子(3)、旋转变压器(5)、电机右轴承(6)、电机轴(11)、电机左轴承(12)、电机轴油封(13)和电机端盖(4)，所述的电机轴(11)一端通过电机右轴承(6)支撑到电机端盖(4)上，另一端通过电机左轴承(12)支撑在壳体(1)上，旋转变压器(5)布置在电机轴(11)的外端且位于电机端盖(4)内端面。
6.如权利要求1所述的电动汽车的集成式驱动装置，其特征在于：所述的第一轴齿轮(15)通过第一轴轴承(14)支撑在壳体(1)上，第一轴齿轮(15)与电机轴(11)通过花键连接，一级减速齿轮(29)与中间轴(26)通过花键连接；所述的第二轴齿轮(26a)一体成型在中间轴(26)上，第二轴齿轮(26a)与二级减速齿轮(25)相啮合；二级减速齿轮(25)与差速器外壳(18)螺栓连接。
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