電機‑變速箱動力單元及使用該單元的動力系統和汽車的製作方法

2023-05-15 21:43:11 2

本實用新型涉及一種電機-變速箱動力單元及使用該動力單元的動力系統和汽車。

背景技術：

目前，純電動汽車的動力系統普遍採用電機-變速箱結構的動力單元，這種動力系統能夠通過變速箱更改速比，使電機一直運行在高效率區，並提高車輛的加速性能以及爬坡能力。

現有技術中的一種電機-變速箱結構的動力單元如附圖1所示，包括變速箱10、驅動電機11以及設置在變速箱10和驅動電機11之間的端蓋6，驅動電機11包括機殼9，機殼9內設置有定子鐵芯8和轉子組件7，電機軸1貫穿驅動電機11和端蓋6，端蓋6上設置有用於支撐電機軸1的軸承3。變速箱10的潤滑方式為飛濺潤滑，即靠密封在變速箱箱體4中的齒輪（圖中未示出），通過齒輪比較大的旋轉速度將變速箱油5從油滴濺灑霧化成小滴帶到摩擦副上形成潤滑。由於變速箱10和驅動電機11為同一根軸連接，系統工作時，變速箱油5會試圖通過電機軸1與端蓋6之間的間隙滲透到驅動電機11內部，而驅動電機11內部對絕緣要求較高，因此驅動電機11和變速箱10的接口處需要做密封處理，現在普遍採用的密封方式為在端蓋6上設置油封2來對該處進行動密封。

但是，在長期工作過程中，變速箱油5中的碎屑會對油封2進行磨損，破壞驅動電機的動密封，使變速箱油5進入驅動電機內部，降低電機絕緣性能，如果不及時將流入電機中的潤滑油排出，電機將存在失效風險。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種具有回油功能的電機-變速箱動力單元，以解決現有技術中變速箱油進入驅動電機內部後影響驅動電機使用性能的問題；本實用新型的目的還在於提供一種使用該動力單元的動力系統和汽車。

為了解決上述技術問題，本實用新型中電機-變速箱動力單元的技術方案為：

一種電機-變速箱動力單元，包括變速箱、驅動電機以及設置在變速箱和驅動電機之間的端蓋，電機-變速箱動力單元還包括一端與驅動電機內部連通、另一端與變速箱內部連通的回油油路，所述回油油路的與變速箱內部連通的一端連接有油泵以使進入驅動電機內的變速箱油可以回流到變速箱內。

所述回油油路由開設在驅動電機的機殼、端蓋以及變速箱的箱體中的連通的油道形成。

所述油道包括位於所述機殼以及所述箱體中的直線油道部分、位於端蓋中的n形油道部分，n形油道部分的高度大於變速箱內的變速箱油的液面高度。

驅動電機包括設置在機殼中的定子鐵芯，定子鐵芯上開設有貫穿每一個定子衝片的凹口朝下的凹槽，所述回油油路的與驅動電機內部連通的一端朝向所述凹槽布置。

本實用新型中動力系統的技術方案為：

一種動力系統，包括電機-變速箱動力單元和與電機-變速箱動力單元相連的傳動裝置，電機-變速箱動力單元包括變速箱、驅動電機以及設置在變速箱和驅動電機之間的端蓋，電機-變速箱動力單元還包括一端與驅動電機內部連通、另一端與變速箱內部連通的回油油路，所述回油油路的與變速箱內部連通的一端連接有油泵以使進入驅動電機內的變速箱油可以回流到變速箱內。

所述回油油路由開設在驅動電機的機殼、端蓋以及變速箱的箱體中的連通的油道形成。

所述油道包括位於所述機殼以及所述箱體中的直線油道部分、位於端蓋中的n形油道部分，n形油道部分的高度大於變速箱內的變速箱油的液面高度。

驅動電機包括設置在機殼中的定子鐵芯，定子鐵芯上開設有貫穿每一個定子衝片的凹口朝下的凹槽，所述回油油路的與驅動電機內部連通的一端朝向所述凹槽布置。

本實用新型中汽車的技術方案為：

一種汽車，包括車架和設置在車架上的動力系統，動力系統包括電機-變速箱動力單元和與電機-變速箱動力單元相連的傳動裝置，電機-變速箱動力單元包括變速箱、驅動電機以及設置在變速箱和驅動電機之間的端蓋，電機-變速箱動力單元還包括一端與驅動電機內部連通、另一端與變速箱內部連通的回油油路，所述回油油路的與變速箱內部連通的一端連接有油泵以使進入驅動電機內的變速箱油可以回流到變速箱內。

所述回油油路由開設在驅動電機的機殼、端蓋以及變速箱的箱體中的連通的油道形成。

所述油道包括位於所述機殼以及所述箱體中的直線油道部分、位於端蓋中的n形油道部分，n形油道部分的高度大於變速箱內的變速箱油的液面高度。

驅動電機包括設置在機殼中的定子鐵芯，定子鐵芯上開設有貫穿每一個定子衝片的凹口朝下的凹槽，所述回油油路的與驅動電機內部連通的一端朝向所述凹槽布置。

本實用新型的有益效果在於：回油油路的一端與驅動電機內部連通、另一端與變速箱內部連通，並且在回油油路的與變速箱內部連通的一端連接有油泵，這樣當變速箱內的變速箱油滲透到驅動電機內部並達到一定的聚集量時，就可以開啟油泵，使驅動電機內部的變速箱油回流到變速箱內，從而保證驅動電機的絕緣性能，保證電機的使用性能不受影響，避免驅動電機工作失效。

附圖說明

圖1為現有技術中電機-變速箱動力單元的結構示意圖；

圖2為本實用新型中電機-變速箱動力單元的一個實施例的結構示意圖；

圖3為圖2中定子鐵芯的主視圖；

圖4為圖3的左視圖；

圖5為本實用新型中電機-變速箱動力單元的另一個實施例的立體結構圖。

圖中：1.電機軸；2.油封；3.軸承；4.變速箱箱體；5.變速箱油；6.端蓋；7.轉子組件；8.定子鐵芯；9.機殼；10.變速箱；11.驅動電機；12.油泵；13.燕尾槽；14.油道；15.回油管路。

具體實施方式

電機-變速箱動力單元的一個實施例如圖2~圖4所示，包括變速箱10、驅動電機11以及設置在變速箱10和驅動電機11之間的端蓋6，驅動電機11包括機殼9，機殼9內設置有定子鐵芯8和轉子組件7，電機軸1貫穿驅動電機11和端蓋6，端蓋6上設置有用於支撐電機軸1的軸承3。變速箱10的潤滑方式為飛濺潤滑，即靠密封在變速箱箱體4中的齒輪（圖中未示出），通過齒輪比較大的旋轉速度將變速箱油5從油滴濺灑霧化成小滴帶到摩擦副上形成潤滑。為了防止變速箱油5通過電機軸1與端蓋6之間的間隙滲透到驅動電機11內部，在端蓋6上設置油封2來對驅動電機11和變速箱10的接口處做密封處理，這一部分結構與現有技術中的電機-變速箱動力單元的是相同的。

除此之外，電機-變速箱動力單元還包括一端與驅動電機11內部連通、另一端與變速箱10內部連通的回油油路，所述回油油路由開設在驅動電機的機殼9、端蓋6以及變速箱的箱體4中的連通的油道14形成，油道14包括位於機殼9和箱體4中直線油道部分、位於端蓋6中的n形油道部分。

其中，油道14的與變速箱10內部連通的連通端連接有油泵12，這樣當變速箱10內的變速箱油5滲透到驅動電機11內部並達到一定的聚集量時，就可以開啟油泵12，油泵12工作時，油道14與油泵12的接口處產生負壓，從而可以使進入驅動電機11內的變速箱油回流到變速箱10內部。同時，n形油道部分的高度大於變速箱油5的液面高度，這樣當油泵12不工作時，變速箱油5不會通過油道14進入到驅動電機11內部。

定子鐵芯8上開設有貫穿每一個定子衝片的凹口朝下的凹槽，所述凹槽為燕尾槽13，油道14的與驅動電機11內部連通的一端朝向燕尾槽13布置，當變速箱油5進入驅動電機11內部後，會沉積到機殼9的底部，或者沿著每一個定子衝片順流下落到機殼9的底部，這些油液會沿著燕尾槽13流入到油道14中，並在油泵12的作用下回流到變速箱10內部，從而保證驅動電機11的絕緣性能，避免驅動電機11工作失效。

之所以在定子鐵芯8上開設貫穿的燕尾槽13，是由於定子鐵芯8與機殼9之間是緊密接觸的，如果只有一個油道入口的話，機殼9內位於定子鐵芯8的左側或者右側區域的變速箱油就無法回流到油道14中，同時每一個定子衝片上順流下落的油液也無法回流到油道14中，因此在定子鐵芯8的底部開設燕尾槽13，就很好的解決了這個問題，否則就只能設置多個入口端，那樣油道的結構就變得十分複雜了。

電機-變速箱動力單元的另一個實施例如圖5所示，該電機-變速箱動力單元的結構與上述實施例中的結構相同，唯一的不同之處在於，回油油路不是由開設在驅動電機的機殼、端蓋以及變速箱的箱體中的連通的油道形成，而是由設置在電機-變速箱動力單元外部的回油管路15構成，回油管路15的一端與驅動電機11內部連通、另一端與變速箱10內部連通，這時變速箱10內同樣設有油泵，定子鐵芯上同樣開設有燕尾槽。

在電機-變速箱動力單元的其他實施例中：油道可以均是直線形油道，此時油泵需要常開以防止變速箱油回流到驅動電機內；定子鐵芯上的凹槽也可以是矩形槽；定子鐵芯上可以不開設凹槽，此時可以在電機殼體上開設凹槽，或者在機殼上位於定子鐵芯的兩側均設置油道入口。

動力系統的實施例如圖2~圖5所示，動力系統包括電機-變速箱動力單元和與所述電機-變速箱動力單元相連的傳動裝置（圖中未示出），傳動裝置的另一端與車輪相連，電機-變速箱動力單元的具體結構與上述電機-變速箱動力單元實施例中的結構相同，在此不再詳述。

汽車的實施例如圖2~圖5所示，該汽車是一種純電動汽車，包括車架（圖中未示出）和設置在車架上的動力系統，動力系統包括電機-變速箱動力單元和與所述電機-變速箱動力單元相連的傳動裝置（圖中未示出），傳動裝置的另一端與車輪相連，電機-變速箱動力單元的具體結構與上述電機-變速箱動力單元實施例中的結構相同，在此不再詳述。