專利名稱:一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，通過集成化設(shè)計將驅(qū)動電機、減速器、差速器集成為一體，驅(qū)動電機、減速器、差速器共用殼體，電機軸既作為驅(qū)動電機的輸出軸又作為減速器的輸入軸，減速器部分包括一級減速齒輪組和二級減速齒輪組，差速器殼與二級減速齒輪連接，差速器中的半軸齒輪與車輛半軸花鍵聯(lián)接，從而將該一體化驅(qū)動裝置產(chǎn)生的動力傳遞給車輪輪轂，驅(qū)動車輛行駛。該新能源車用一體化驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，有效地減少了零部件數(shù)量，縮短了軸向尺寸，降低了總成重量，整車動力系統(tǒng)布置的靈活性大幅提高。
【專利說明】一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于新能源車用驅(qū)動裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種新能源車輛上使用的電機與減速器集成的一體化驅(qū)動裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，全球溫室氣體排放加劇，各地霧霾頻發(fā)，環(huán)境問題日益突顯，汽車尾氣被認(rèn)為是造成上述問題的元兇之一，隨著石油能源的不斷消耗和日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的出臺，新能源汽車作為一種排放小，污染少的交通工具已得到各整車廠的廣泛重視，發(fā)展新能源汽車已成為汽車行業(yè)刻不容緩的任務(wù)。
[0003]除了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機、變速器、減速器、差速器等零部件，新能源汽車的動力總成還增加了驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)、動力電池等零部件。多數(shù)電動車上的驅(qū)動裝置采用驅(qū)動電機、減速器、差速器等獨立總成通過端面相連接。存在的問題是各獨立總成體積大，重量較重，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各總成連接處防水性能差。驅(qū)動電機的輸出軸與減速器的輸入軸一般通過花鍵副連接傳遞扭矩，考慮裝配的可行性，此處花鍵需設(shè)計為間隙配合，由于驅(qū)動電機的輸出扭矩及旋轉(zhuǎn)方向經(jīng)常變化，花鍵的沖擊及磨損嚴(yán)重，影響驅(qū)動裝置的壽命。
[0004]針對驅(qū)動裝置體積大，零部件數(shù)量多，安裝不方便等問題，驅(qū)動裝置的一體化集成成為解決問題的方法之一。專利CN201490832U公開了一種電動汽車的無刷電動機差速器總成，采用電動機差速器一體化結(jié)構(gòu)，將差速器設(shè)置在電動機轉(zhuǎn)子內(nèi)，但沒有實現(xiàn)與減速器的集成，無法發(fā)揮驅(qū)動電機的高速性能。專利CN201792742U公開了一種驅(qū)動電機與變速箱一體化集成的驅(qū)動裝置，電機殼體與變速箱殼體采用一體結(jié)構(gòu)，并且既可以同軸輸出也可以異軸輸出，但沒有實現(xiàn)與差速機構(gòu)的集成，且該裝置為法蘭方式輸出，與后續(xù)裝置連接不便。專利CN103036353A公開了一種微型調(diào)速減速一體化電機，實現(xiàn)了驅(qū)動電機與減速機構(gòu)的集成，減速機構(gòu)為行星齒輪減速裝置，但未實現(xiàn)與差速器的集成。專利CN201824898U公開了一種一體化電機和控制器總成，電機與控制器采用短信號電纜連接，節(jié)省金屬及絕緣材料，冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了集成化設(shè)計，但未實現(xiàn)與減速裝置的集成。專利CN102371892A公開了一種一體化電機驅(qū)動系統(tǒng)，將驅(qū)動電機與減速器、差速器一體化集成，驅(qū)動電機輸出的動力首先經(jīng)過減速機構(gòu)減速，再經(jīng)過差速器差速，然后直接驅(qū)動傳動軸，但驅(qū)動電機軸為空心軸，結(jié)構(gòu)強度存在風(fēng)險，傳動軸為穿過驅(qū)動電機的細(xì)長軸，結(jié)構(gòu)強度差，存在斷裂風(fēng)險，細(xì)長軸剛度較差，容易引起傳動系統(tǒng)的振蕩。專利CN202716729U公開了一種電動汽車用電機與變速箱集成式電力驅(qū)動裝置，電機轉(zhuǎn)子支架為中空結(jié)構(gòu)，差速器位于轉(zhuǎn)子支架中，差速器的殼體與轉(zhuǎn)子支架的內(nèi)側(cè)連接，在兩側(cè)分別連接行星齒輪減速機構(gòu)，兩行星齒輪減速機構(gòu)的行星架中心軸分別與同側(cè)車輛半軸連接，實現(xiàn)了驅(qū)動電機、減速器、差速器的集成，但采用兩個行星齒輪減速機構(gòu)，存在零部件數(shù)量多，軸向尺寸較長，總成質(zhì)量大等問題。專利CN202085025U公開了一種三相無刷永磁多檔內(nèi)轉(zhuǎn)子變速差速一體電機，電機轉(zhuǎn)子內(nèi)安裝差速器，但由于使用的是傳統(tǒng)差速器，且使用兩個減速裝置，使得產(chǎn)品體積較大。專利CN101348075A公開了一種電機驅(qū)動的驅(qū)動橋，驅(qū)動電機產(chǎn)生的動力先經(jīng)過差速器差速，再經(jīng)過行星齒輪減速，實現(xiàn)了集成化設(shè)計，但是該裝置相對復(fù)雜，雖然降低了高度方向的尺寸，但軸向尺寸較大，電機為細(xì)長型，同時采用空心軸結(jié)構(gòu)，傳動軸為更加細(xì)長的軸，細(xì)長的軸連接剛度較小，容易引起系統(tǒng)的振蕩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本實用新型的目的是提供一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，它結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，能夠提高驅(qū)動系統(tǒng)在整車上布置的靈活性。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的，結(jié)合附圖:
[0007]一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，由殼體1、驅(qū)動電機、減速器、差速器組成，殼體I為驅(qū)動電機、差速器與減速器共用的殼體，減速器端蓋21和電機端蓋4分別固定連接在殼體I兩端；殼體I內(nèi)腔分為電機腔和減速器腔，減速器和差速器設(shè)置在減速器腔內(nèi)，驅(qū)動電機設(shè)置在電機腔內(nèi)，驅(qū)動電機的電機軸8穿過電機腔伸入減速器腔，電機軸8兩端分別支承在減速器端蓋21和電機端蓋上4，且中間部位支承在殼體I上；電機軸8既作為驅(qū)動電機的輸出軸，又作為減速器的輸入軸，其與減速器的一級減速齒輪組花鍵連接，減速器的一級減速齒輪組與二級齒輪減速組花鍵連接；減速器的二級減速齒輪組與差速器的差速器殼11固定連接，位于差速器殼11內(nèi)的兩個同軸的半軸齒輪14作為整個裝置的輸出端，分別與車輛的兩個半軸花鍵連接。
[0008]一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的改進(jìn)方案，所述驅(qū)動電機為永磁同步電機或交流異步電機，所述殼體I上鑄有冷卻水道，通過水冷的方式對電機定子2進(jìn)行冷卻。
[0009]一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的改進(jìn)方案，所述驅(qū)動電機還包括電機軸承5、電機后蓋板6、旋轉(zhuǎn)變壓器7、電機軸油封9，所述電機軸8 一端通過電機軸承5支承到電機端蓋4上，所述電機腔與減速器腔之間通過電機軸油封9進(jìn)行密封，旋轉(zhuǎn)變壓器7布置在電機軸8的外端且位于電機端蓋4外端面，電機后蓋板6固定在電機端蓋4的外端凸緣上。
[0010]一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的改進(jìn)方案，所述減速器還包括中間軸17，所述減速器的一級減速齒輪組的主動齒輪為第一軸齒輪20，一級減速齒輪組的被動齒輪為一級減速齒輪18，第一軸齒輪20安裝在所述電機軸8上且二者通過花鍵連接，一級減速齒輪18安裝在中間軸17上且二者通過花鍵連接；所述減速器的二級減速齒輪組的主動齒輪一體成型在中間軸17上，二級減速齒輪組的被動齒輪為二級減速齒輪13，中間軸17的齒輪部分與二級減速齒輪13相嚙合；二級減速齒輪13與差速器的差速器殼11螺栓連接。
[0011]一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的改進(jìn)方案，所述中間軸17上還安裝有駐車齒輪16，且二者通過花鍵連接。
[0012]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0013]該新能源車用一體化驅(qū)動裝置將驅(qū)動電機、減速器、差速器一體化集成，共用殼體，并且電機軸既作為驅(qū)動電機的輸出軸又作為減速器的輸入軸，有效地減少了零部件數(shù)量，縮短了軸向尺寸，降低了總成重量。該驅(qū)動裝置驅(qū)動電機產(chǎn)生的動力通過電機軸直接輸入給減速器，減少了動力損失，提高了傳動效率。該新能源車用一體化驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，整車動力系統(tǒng)布置的靈活性大幅提高。采用該驅(qū)動裝置的新能源汽車可通過控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速來控制汽車，避免了換擋帶來的麻煩。

【附圖說明】

[0014]圖1是本實用新型一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的軸測圖。
[0015]圖2是本實用新型一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的的左視圖。
[0016]圖3是本實用新型一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的的右視圖。
[0017]圖4是本實用新型一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置的的俯視剖視圖。
[0018]圖中，I殼體，2電機定子，3電機轉(zhuǎn)子，4電機端蓋，5電機軸承，6電機后蓋板，7旋轉(zhuǎn)變壓器，8電機軸，9電機軸油封，10中間軸軸承，11差速器殼，12輸出軸軸承，13 二級減速齒輪，14半軸齒輪，15半軸油封，16駐車齒輪，17中間軸，18 一級減速齒輪，19第一軸軸承，20第一軸齒輪，21減速器端蓋。
具體實施方案
[0019]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方案。
[0020]如圖4所示，一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，由殼體1、驅(qū)動電機、減速器、差速器組成。驅(qū)動電機包括電機定子2、電機轉(zhuǎn)子3、電機端蓋4、電機軸承5、電機后蓋板6、旋轉(zhuǎn)變壓器7、電機軸8、電機軸油封9，減速器包括第一軸齒輪20、一級減速齒輪18、中間軸17、二級減速齒輪13、第一軸軸承19、中間軸軸承10及減速器端蓋21，差速器包括差速器殼11、半軸齒輪14、輸出軸軸承12、半軸油封15，殼體I為驅(qū)動電機、差速器與減速器共用的殼體，減速器端蓋21和電機端蓋4分別通過螺栓固定連接在殼體I兩端。該一體化驅(qū)動裝置還包括一個駐車齒輪16。
[0021]殼體I內(nèi)腔分為電機腔和減速器腔，電機腔與減速器腔之間通過電機軸油封9進(jìn)行密封，保證減速器的潤滑油不進(jìn)入電機中對電機絕緣產(chǎn)生影響。減速器和差速器設(shè)置在減速器腔內(nèi)，驅(qū)動電機主要設(shè)置在電機腔內(nèi)，驅(qū)動電機的電機軸8穿過電機腔伸入減速器腔。電機為干式電機，殼體I上有鑄造而成的冷卻水道，通過水冷的方式對電機定子2進(jìn)行冷卻，減速器的齒輪及軸承通過飛濺的方式進(jìn)行油潤滑。
[0022]所述電機定子2由定子鐵芯與繞組組成，定子鐵心由無取向硅鋼片疊壓而成，定子繞組為分布式繞組，所述電機轉(zhuǎn)子3由轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體與動平衡去重板組成，轉(zhuǎn)子鐵芯由無取向硅鋼片疊壓而成，永磁體為釹鐵硼材料。
[0023]驅(qū)動電機的電機軸8既作為驅(qū)動電機的輸出軸，又作為減速器的輸入軸，電機軸8上有外花鍵，第一軸齒輪20有內(nèi)花鍵，二者花鍵連接，第一軸齒輪20與一級減速齒輪18相嚙合，直接將電機軸8輸出的動力傳遞給減速器，減少了動力損失，提高了傳動效率，電機軸8兩端分別通過第一軸軸承19和電機軸承5支承到減速器端蓋21及電機端蓋4上，且電機軸8中間部分通過一個軸承支承在殼體I上，提高了支撐剛度。
[0024]所述驅(qū)動電機可為永磁同步電機或交流異步電機，旋轉(zhuǎn)變壓器7為驅(qū)動電機的位置傳感器，整車可根據(jù)從旋轉(zhuǎn)變壓器7解讀的信號對電機進(jìn)行控制，旋轉(zhuǎn)變壓器7布置在電機軸8的外端且位于電機端蓋4外端面，電機后蓋板6通過螺栓固定在電機端蓋4的外端凸緣上，可通過電機后蓋板6的拆裝對旋轉(zhuǎn)變壓器7進(jìn)行手動調(diào)零。
[0025]減速器包括一級減速齒輪組和二級減速齒輪組，一級減速齒輪組的主動齒輪為第一軸齒輪20，被動齒輪為一級減速齒輪18，第一軸齒輪20與電機軸8通過花鍵連接，一級減速齒輪18與中間軸17通過花鍵連接；二級減速齒輪組的主動齒輪與中間軸17為一體式結(jié)構(gòu)，二級減速齒輪組的被動齒輪為二級減速齒輪13，二級減速齒輪13與中間軸17的齒輪部分相嚙合。第一軸齒輪20、一級減速齒輪18、中間軸17上的齒輪部分、二級減速齒輪13都為斜齒輪，可滿足重載荷時的強度要求。中間軸17通過中間軸軸承10支撐到殼體I上。中間軸17上還安裝有駐車齒輪16，二者花鍵連接，外部駐車機構(gòu)通過駐車齒輪16鎖住中間軸17，從而實現(xiàn)駐車功能。
[0026]二級減速齒輪13與差速器的差速器殼11集成，差速器殼11與二級減速齒輪13通過螺栓連接，差速器還包括位于差速器殼11內(nèi)的兩個同軸的半軸齒輪14，兩個半軸齒輪14作為整個裝置的輸出端，分別與車輛的兩個半軸花鍵連接，車輛半軸直接連接車輪輪轂。差速器兩端通過半軸油封15保證裝置中的潤滑油不泄露。輸出軸軸承12用于支承差速器。
[0027]該一體化驅(qū)動裝置的動力傳遞方式如下:
[0028]電機定子2中的繞組通電，通過電機定轉(zhuǎn)子的電磁場將電能轉(zhuǎn)化成機械能驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)，動力通過一級減速齒輪組(第一軸齒輪20，一級減速齒輪18)及二級減速齒輪組(中間軸17，二級減速齒輪13)傳遞給差速器殼11，經(jīng)差速器差速后通過半軸齒輪14經(jīng)動力傳遞給車輪輪轂，從而驅(qū)動車輛行駛。倒車時，電機反轉(zhuǎn)，使車輛逆向行駛。
[0029]以上通過【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，該實施方式僅僅是本實用新型的較佳實例，不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，任何依據(jù)本實用新型的原理所做的更改都應(yīng)在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，由殼體(I)、驅(qū)動電機、減速器、差速器組成，其特征在于，殼體(I)為驅(qū)動電機、差速器與減速器共用的殼體，減速器端蓋(21)和電機端蓋(4)分別固定連接在殼體(I)兩端；殼體(I)內(nèi)腔分為電機腔和減速器腔，減速器和差速器設(shè)置在減速器腔內(nèi)，驅(qū)動電機設(shè)置在電機腔內(nèi)，驅(qū)動電機的電機軸⑶穿過電機腔伸入減速器腔，電機軸(8)兩端分別支承在減速器端蓋(21)和電機端蓋(4)上，且中間部位支承在殼體(I)上；電機軸(8)既作為驅(qū)動電機的輸出軸，又作為減速器的輸入軸，其與減速器的一級減速齒輪組花鍵連接，減速器的一級減速齒輪組與二級齒輪減速組花鍵連接；減速器的二級減速齒輪組與差速器的差速器殼(11)固定連接，位于差速器殼(11)內(nèi)的兩個同軸的半軸齒輪(14)作為整個裝置的輸出端，分別與車輛的兩個半軸花鍵連接。2.按照權(quán)利要求1所述的一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機為永磁同步電機或交流異步電機，所述殼體(I)上鑄有冷卻水道，通過水冷的方式對電機定子(2)進(jìn)行冷卻。3.按照權(quán)利要求1所述的一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電機還包括電機軸承(5)、電機后蓋板￠)、旋轉(zhuǎn)變壓器(7)、電機軸油封(9)，所述電機軸(8)一端通過電機軸承(5)支承到電機端蓋(4)上，所述電機腔與減速器腔之間通過電機軸油封(9)進(jìn)行密封，旋轉(zhuǎn)變壓器(7)布置在電機軸(8)的外端且位于電機端蓋(4)外端面，電機后蓋板(6)固定在電機端蓋(4)的外端凸緣上。4.按照權(quán)利要求1所述的一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，其特征在于，所述減速器還包括中間軸(17)，所述減速器的一級減速齒輪組的主動齒輪為第一軸齒輪(20)，一級減速齒輪組的被動齒輪為一級減速齒輪(18)，第一軸齒輪(20)安裝在所述電機軸(8)上且二者通過花鍵連接，一級減速齒輪(18)安裝在中間軸(17)上且二者通過花鍵連接；所述減速器的二級減速齒輪組的主動齒輪一體成型在中間軸(17)上，二級減速齒輪組的被動齒輪為二級減速齒輪(13)，中間軸(17)的齒輪部分與二級減速齒輪(13)相嚙合；二級減速齒輪(13)與差速器的差速器殼(11)螺栓連接。5.按照權(quán)利要求4所述的一種新能源車用一體化驅(qū)動裝置，其特征在于，所述中間軸(17)上還安裝有駐車齒輪(16)，且二者通過花鍵連接。
【文檔編號】H02K7-116GK204271815SQ201420684835
【發(fā)明者】鄧洋, 錢志超, 王宇, 徐德才, 李峰勇, 張穎, 趙慧超, 劉明輝 [申請人]中國第一汽車股份有限公司