1.本发明涉及汽车领域，特别涉及可用于纯电动汽车和混合动力汽车的电轴驱动系统的冷却和润滑结构，以及包含该冷却和润滑结构的电轴驱动系统和汽车。
背景技术：2.用于纯电动汽车和混合动力汽车的电力驱动方式包活中央电机驱动方式，其减少了机械传动装置的体积和质量。其中，中央电机驱动方式的一种布置形式为将电动机，固定速比减速器和差速器总成为一体，两根半轴连接两个驱动车轮，这种布置形式称为电轴驱动系统(eaxle驱动系统)。
3.请参阅图1所示为已知的电轴驱动系统的冷却和润滑结构100的截面图，汽车的电轴驱动系统设有电动机、减速箱和差速器。所述的减速箱是一种固定速比减速箱，从狭义角度讲，其功能更接近于一种单速减速箱。所述电动机包括电动机壳体10，电动机定子11，电动机转子12，水冷套13和电动机轴14。所述电动机轴14是一空心轴，并且有一长半轴15穿过所述空心的电动机轴14。电动机轴14和所述减速箱上设置的输入轴通过花键将二者连接而将电动机的动力传输给减速箱。所述长半轴15和所述差速器上设置的半轴齿轮41亦是通过花键连接输出动力。
4.所述电轴驱动系统的所述电动机内是空气，而所述减速箱内有齿轮机油，为了防止所述减速箱内的机油进入到所述电动机中，在所述电动机和所述减速箱之间设置了三个密封结构。其中，第一个密封结构是设置在所述电动机壳体10和所述电动机轴14之间的油封31，第二个密封结构是设置在所述电动机轴14和所述半轴齿轮41之间的油封32，以及第三个密封结构是设置在所述半轴齿轮41和所述长半轴15之间的油封33。因此，所述减速箱内的机油不能进入到空心的所述电动机轴14和所述长半轴15之间的区域a，也不能进入到所述长半轴15和所述半轴齿轮41之间的花键连接区域b。
5.因为所述减速箱内机油不能进入到图1上电动机轴14和长半轴15之间的区域a的位置，所以所述电动机仅仅是通过所述水冷套13和空气来冷却，冷却的效果很有限，其限制了电动机的使用性能和改善元件的耐热性要求的需要。
6.另外，因为所述减速箱内机油不能进入到在所述长半轴15和所述半轴齿轮41之间的花键连接区域b，所以在花键上会预先涂上一层用于润滑的润滑油。然而，所述花键连接区域b的位置非常接近于电动机，在电动机运行一段时间以后，所述电动机散发的高温会致使花键上的润滑油蒸发，并且使得花键连接处形成干摩擦，没有机油和润滑油很容易导致花键上锈和磨损，进一步导致噪声和引起客户投诉。
7.再者，由于所述第二密封结构的油封32设置在所述电动机轴14和所述半轴齿轮41之间，该所述电动机轴14是刚性比较低的悬臂结构，并且所述半轴齿轮41也是一个悬浮设计，因此其极易引起油封32漏油。而设置更多的油封将增加漏油的风险，并且增加了元件的数量和相应的配合面和型面光整处理的数量，必将增加成本。
技术实现要素：8.本发明一个方面的目的在于提供一种电轴驱动系统的冷却和润滑结构，将油封设置在远离减速箱一侧的电动机轴和长半轴之间，从而将减速箱一侧的机油引入到空心的电动机轴和长半轴之间的区域以及花键连接区域，机油有效地吸收了电机产生的热量，冷却了电动机轴且改善了电机的冷却性能，并对花键连接区域进行了机油润滑而提高了花键连接区域的耐磨性和使用寿命。
9.本发明其它方面的目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
10.本发明一个方面提出如下技术方案：
11.一种电轴驱动系统的冷却和润滑结构，设置在具有电动机，减速箱和差速器的电轴驱动系统中，所述电动机包括一空心的电动机轴，一长半轴穿过所述电动机轴，所述减速箱内设有机油，所述差速器设有半轴齿轮，所述长半轴和所述半轴齿轮为花键链接，在远离所述变速箱一侧的所述电动机轴和所述长半轴之间设置有油封，所述减速箱内的机油进入到所述电动机轴和所述长半轴之间的区域以冷却电动机轴以及进入到连接所述长半轴和所述半轴齿轮的花键连接区域以润滑所述花键连接。
12.可选地，依据本发明一个方面的实施例，所述油封具有与所述电动机轴的外圆周相密封的静态密封表面
13.可选地，依据本发明一个方面的实施例，所述油封还具有与所述长半轴的外圆周相密封的静态密封表面。
14.可选地，依据本发明一个方面的实施例，所述空心的电动机轴的内壁设有沿着所述电动机轴轴向地螺旋状延伸的正向螺旋槽。
15.可选地，依据本发明一个方面的实施例，所述长半轴的外壁设有沿着所述长半轴轴向地螺旋状延伸的反向螺旋槽，所述正向螺旋槽和所述反向螺旋槽在所述电动机轴和长半轴之间的区域里共同形成了一机油流通回路。
16.可选地，依据本发明一个方面的实施例，所述机油流通回路被构造为当所述电动机运行时，机油被所述电动机轴和所述长半轴旋转带动而从所述减速箱一侧进入所述电动机轴和所述长半轴之间的区域，并在所述正向螺旋槽和所述反向螺旋槽内向所述油封方向流动，再从所述油封方向在所述正向螺旋槽和反向螺旋槽内流回到所述减速箱一侧。
17.可选地，依据本发明一个方面的实施例，所述电动机包括电动机壳体，在所述电动机壳体和所述电动机轴之间还设有油封。
18.本发明另一方面提出一种电轴驱动系统，该电轴驱动系统包括上述任一项技术方案所述的电轴驱动系统的冷却和润滑结构。
19.本发明再一方面提出一种汽车，该汽车包括上述的电轴驱动系统。
20.本发明一个方面提出的一种电驱动系统中冷却和润滑结构，其去除了现有技术中电动机轴和半轴齿轮之间的油封以及半轴齿轮和长半轴之间的油封，而将油封设置在远离减速箱一侧的电动机轴和长半轴之间，从而减速箱内的机油得以进入到所述电动机轴和所述长半轴之间的区域来冷却电动机轴，以及进入到连接所述长半轴和所述半轴齿轮的花键连接区域来润滑花键连接。
21.由于花键连接区域充满了机油，从而提高了花键的耐磨性以及使用寿命。
22.再者，由于在所述空心的电动机轴的内壁设有沿着所述电动机轴轴向地螺旋状延伸的正向螺旋槽以及在长半轴外壁上设有沿着所述长半轴轴向地螺旋状延伸的反向螺旋槽共同形成了机油流通回路，当驱动系统工作时，机油可以在回路里流通，此时电动机不仅仅依靠水冷套和空气降温，机油也有效地帮助电动机吸收了热量，改善了发动机的冷却性能，达到了更好的冷却效果。本发明的正向螺旋槽和反向螺旋槽易于加工，正向螺旋槽位于电动机轴的内壁上，而反向螺旋槽位于长半轴的外壁上，其不需要占用额外的设计空间。
23.另外，在电轴驱动系统的冷却和润滑结构中减少了油封的使用数量，从而降低了漏油的风险，增加了密封的可靠性。减少了油封使用的数量也就是减少了零件的数量，使得相应的对接面的机加工表面数量也减少了，从而降低了成本。
24.本发明的第二油封的静态密封面是位于电动机轴的外圆周上，其增加了油封的设计空间。
附图说明
25.图1为一种已知的电轴驱动系统冷却和润滑结构的截面图。
26.图2为依据本发明一个方面的实施例提出电轴驱动系统的冷却和润滑结构的截面图，以展示电动机和减速箱之间的油封以及机油进入到空心的电动机轴和长半轴之间的区域以及花键连接区域。
27.图3为图2的局部c的放大图，以展示该电轴驱动系统的冷却和润滑结构的油封所处位置以及油封的静态密封面。
28.图4为依据本发明一个方面的实施例提出的电轴驱动系统的冷却和润滑结构的具有正向螺旋槽的电动机轴的局部放大截面图，以显示电动机轴的内壁的正向螺旋槽结构。
29.图5为依据本发明一个方面的实施例提出的电轴驱动系统的冷却和润滑结构的具有反向螺旋槽的长半轴的局部放大图，以显示长半轴的外壁的反向螺旋槽结构。
30.上述附图中的附图标记说明如下：
31.电轴驱动系统的冷却和润滑结构 100，200
ꢀꢀ
电动机壳体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10，61
32.电动机定子
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11，62
ꢀꢀꢀꢀ
电动机转子
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12，63
33.水冷套
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13，64
ꢀꢀꢀꢀ
电动机轴
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14，65
34.长半轴
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15，66
ꢀꢀꢀꢀ
油封
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
31，32，33
35.半轴齿轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41，75
ꢀꢀꢀꢀ
电动机
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
60
36.减速箱
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
70
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
差速器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80
37.第一油封
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
71
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二油封
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
72
38.静态密封表面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
73，74
具体实施方式
39.以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。此外，在具体实施例方式中所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得
的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图2，为本发明电轴驱动系统的冷却和润滑结构200的截面图，其中电轴驱动系统设有电动机60和减速箱70和差速器80。所述电动机60包括电动机壳体61，电动机定子62，电动机转子63，水冷套64和电动机轴65。所述电动机轴65是一空心轴，并且有一长半轴66穿过该空心的所述电动机轴65。本发明电轴驱动系统的冷却和润滑结构200设有两个密封结构，第一个密封结构是设置在所述电动机壳体61和所述电动机轴65之间的第一油封71，第二个密封结构为设置在远离所述减速箱70一侧的所述电动机轴65和所述长半轴66之间的第二油封72。请参阅图3，所述第二油封72具有一与所述电动机轴65的外圆周相密封的静态密封表面73和一与所述长半轴65的外圆周相密封的静态密封表面74，从而确保机油不能进一步地进入到所述电动机60中。由于将所述第二油封72的所述静态密封表面73设置在了所述电动机轴65的外圆周上，由于所述电动机轴65的外圆周可使用的空间很大，在空间上不再限制油封的尺寸等因素，从而使得所述第二油封72增加了很多设计空间，确保了密封效果。
41.由于所述油封72被设置在电动机远离所述减速箱的一侧，因此所述电动机轴65和所述长半轴66之间的区域d得以连通所述减速箱70的油箱，从而使得所述减速箱70内的机油得以进入到空心的所述电动机轴65和所述长半轴66之间的区域d，以及进入到连接所述长半轴66和所述半轴齿轮75的花键连接区域e。
42.请一并参阅图4和图5，本发明中，在空心的所述电动机轴65的内壁设有沿着所述电动机轴65轴向地螺旋状延伸的正向螺旋槽651，在所述长半轴66的外壁设有沿着所述长半轴66轴向地螺旋状延伸的反向螺旋槽661。所述正向螺旋槽651和所述反向螺旋槽661可以起到输送从所述减速箱过来的机油的作用，所述正向螺旋槽651和所述反向螺旋槽661在所述电动机轴65和所述长半轴66之间的区域d里共同形成了一机油流通回路。当电轴驱动系统工作时，所述电动机轴65和所述长半轴66同向旋转形成动力，带动机油在所述正向螺旋槽651和所述反向螺旋槽661共同形成的机油流通回路中流动，其机油流动回路的流动方向请参阅图2中箭头f和箭头g所示的方向，即机油在所述机油流通回路中行进方向为机油从所述减速箱70一侧进入电动机轴65和长半轴66之间的区域d后在所述正向螺旋槽651和反向螺旋槽661内向所述油封72方向流动，再从所述油封72方向在所述正向螺旋槽651和反向螺旋槽661内流回到所述减速箱70一侧。由于机油进入到所述电动机轴65和所述长半轴66之间的区域d里，其可以有效地吸收电动机60工作时所述电动机轴65所产生的热量，且有效地改善了所述电动机60的冷却性能，再加上所述水冷套64和空气降温，所述电动机60的冷却性能得以进一步提升。
43.另外，由于在所述长半轴66和所述半轴齿轮75之间的花键连接区域e中也充满了机油，因此有效地避免了花键连接的干摩擦，大大地提高了花键的耐磨性和使用寿命。
44.本发明由于将已知的电驱动系统中的电机轴和半轴齿轮之间的油封和半轴齿轮和长半轴之间的油封去除，而在电机远离减速箱一侧的电动机轴和长半轴之间设置油封，从而减速箱内的机油得以进入到电动机轴和长半轴之间的区域d冷却电动机轴，以及进入到连接长半轴和半轴齿轮的花键连接区域e。
45.由于花键连接区域e充满了机油，从而提高了花键的耐磨性以及使用寿命。
46.再者，由于在所述空心的电动机轴的内壁设有沿着所述电动机轴轴向地螺旋状延
伸的正向螺旋槽以及在长半轴外壁设有沿着所述长半轴轴向地螺旋状延伸的反向螺旋槽共同形成了机油流通回路，当驱动系统工作时，机油可以在回路里流通，此时电动机不仅仅依靠水冷套和空气降温，机油也有效地帮助电动机吸收了热量，改善了发动机的冷却性能，达到了更好的冷却效果。本发明的正向螺旋槽和反向螺旋槽易于加工，正向螺旋槽位于电动机轴的内壁上，而反向螺旋槽位于长半轴的外壁上，其不需要占用额外的设计空间。
47.本发明在电轴驱动系统中仅使用了两个油封，与现有技术中使用三个油封相比减少了油封使用数量，从而降低了漏油的风险，增加了密封的可靠性。减少了油封使用的数量也就是减少了零件的数量，使得相应的对接面的机加工表面数量也减少了，从而降低了成本。
48.本发明的第二油封的静态密封面是位于电动机轴的外圆周上，其增加了油封的设计空间。
49.以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。