一种驱动系统的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车的驱动系统。

背景技术：

随着新能源汽车的快速发展，用户对新能源汽车的技术要求的日益提高。由于驱动电机直接影响车辆的动力性能、油耗和纯电动续驶里程，因此驱动电机的扭矩、转速、功率、效率等都是关键的性能指标。

在众多新技术中，驱动电机与变速箱集成化是一项明显的发展趋势。现有的新能源汽车上，驱动系统的集成形式一般采用驱动电机与变速箱简单的机械结构集成，应用连接法兰连接变速箱端面和电机端面，用联轴节将电机输出轴与变速箱输入轴连接起来。

驱动电机采用水冷却形式，采用铝合金铸造加工冷却机壳结构和冷却水流道，电机定子与冷却机壳采用热套工艺实现紧密配合。由于冷却水与定子外表面间隔着机壳，冷却水流动在电机定子的外部，带走电机定子通过外壳体传导过来的发热量。这种水冷却形式，缺点是只能冷却电机定子，无法冷却电机转子，电机绕组和轴承，导致电机的效率低，峰值功率和峰值扭矩的持续时间短，额定功率小。另外，由于无法冷却电机转子，对于带有永磁体的电机转子，存在永磁体温度过高，导致不可逆退磁的风险。

因此，有必要设计一种能够冷却电机转子的驱动系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够冷却电机转子的驱动系统。

本实用新型的技术方案提供一种驱动系统，包括驱动电机和变速箱，所述驱动电机从内向外依次包括转轴、衬套、转子支架、转子和定子，所述衬套套设在所述转轴外，所述转子支架套设在所述衬套外，所述转子套设在所述转子支架外，所述定子位于所述转子的外侧，所述转轴的中心沿轴向开设有第一空腔，所述转轴上还开设有从所述第一空腔通向外表面的第一出油孔，所述衬套上开设有与所述第一出油孔连通的第二出油孔，所述转子支架上开设有与所述第二出油孔连通的第三出油孔。进一步地，所述衬套的中心开设有第二空腔，所述第二空腔位于所述转轴的外表面与所述衬套的内表面之间。

进一步地，所述转子支架的外表面开设有轴向沟槽，所述第三出油孔的出口位于所述轴向沟槽中。

进一步地，所述驱动系统还包括两块动平衡板，两块所述动平衡板位于所述转子的轴向前后两端面；

所述动平衡板上开设有径向油槽；

所述转子支架上还开设有环形油槽，所述环形油槽与所述轴向沟槽和所述径向油槽连通。

进一步地，所述驱动电机位于变速箱壳体内部，所述定子与所述变速箱壳体通过螺栓连接。

进一步地，所述第一空腔中泵入变速箱冷却润滑油。

进一步地，所述转轴设有外花键，所述转轴与所述衬套通过花键连接。

进一步地，所述衬套与所述转子支架通过热套工艺装配，实现过盈配合。

进一步地，所述转子支架与所述转子通过键槽连接。

进一步地，所述转子由多片转子冲片叠加组成。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本实用新型中第一空腔中通入冷却油，冷却油从第一空腔依次流入第一出油孔、第二出油孔和第三出油孔，冷却油从第三出油孔流出后，进入到转子支架的外表面。由于转子支架的外表面与转子接触，当转轴转动时，利用离心力将冷却油甩向转子，对转子进行冷却。本实用新型能够实现电机转子的冷却。

附图说明

参见附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型一实施例中驱动系统的驱动电机的剖视图；

图2是图1中C-C处的截面图；

图3是本实用新型一实施例中驱动系统的转轴的立体图；

图4是本实用新型一实施例中驱动系统的衬套的立体图；

图5是本实用新型一实施例中驱动系统的转子支架的立体图；

图6是本实用新型一实施例中驱动系统的动平衡板的立体图。

附图标记对照表：

1-转轴 2-衬套 3-转子支架

4-转子 5-定子 6-动平衡板

11-第一空腔 12-第一出油孔 21-第二出油孔

22-第二空腔 31-第三出油孔 32-轴向沟槽

33-环形油槽 61-径向油槽

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1-2所示，驱动系统包括驱动电机和变速箱，驱动电机从内向外依次包括转轴1、衬套2、转子支架3、转子4和定子5，衬套2套设在转轴1外，转子支架3套设在衬套2外，转子4套设在转子支架3外，定子5位于转子4的外侧，转轴1的中心沿轴向开设有第一空腔11，转轴1上还开设有从第一空腔11通向外表面的第一出油孔12，衬套2上开设有与第一出油孔12连通的第二出油孔21，转子支架3上开设有与第二出油孔21连通的第三出油孔31。

驱动电机工作时，向第一空腔11中通入冷却油，冷却油从第一空腔11依次流入第一出油孔12、第二出油孔21和第三出油孔31，冷却油从第三出油孔31流出后，进入到转子支架3的外表面。由于转子支架3的外表面与转子4接触，当转轴1转动时，利用离心力将冷却油甩向转子4，对转子4进行冷却。本实用新型能够实现电机转子的冷却。

其中，本实施例中，驱动电机位于变速箱壳体内部，定子5与变速箱壳体通过螺栓固定连接。

与背景技术中的驱动电机相比，本实施例中的驱动电机没有外壳和水冷却结构。驱动电机集成到变速箱的内部，定子5与变速箱壳体通过螺栓固定连接。驱动电机与变速箱共用一个变速箱壳体作为外壳。

驱动电机中转轴1、衬套2、转子支架3和转子4之间固定连接组成转子总成，转轴1转动时，带动衬套2、转子支架3和转子4一起转动。定子5由于固定在变速箱壳体的内壁上，因此定子5是固定不动的。转子4与定子5之间留有一定的间隙。

可选地，本实用新型中的驱动电机也可以不集成在变速箱的内部，驱动电机保留外壳和水冷却结构。转子通过冷却油来冷却，定子仍通过水冷却结构来冷却。

如图3所示，本实施例中，转轴1上开设有三个第一出油孔12，第一出油孔12连通第一空腔11，能够将第一空腔11中的冷却油通过第一出油孔12送入到第二出油孔21处。

可选地，第一出油孔12的个数还可以为其他个数。

如图4所示，衬套2上沿周向均匀间隔设置有多个第二出油孔21。第一出油孔12与第二出油孔21并不一定是完全对准的。只要第一出油孔12与第二出油孔21连通，使得冷却油可以从第一出油孔12流入第二出油孔21即可。

如图5所示，转子支架3上沿周向均匀间隔设置有多个第三出油孔31。本实施例中，第二出油孔21与第三出油孔31完全对准，冷却油从第二出油孔21直接进入到第三出油孔31中。

本实施例中，如图1-2所示，衬套2的中心开设有第二空腔22，第二空腔22位于转轴1的外表面与衬套2的内表面之间。

第二空腔22能够起到存储冷却油的作用，由于第二空腔22的存在，第一出油孔12的个数和位置不需要与第二出油孔21对准。冷却油从第一出油孔12进入到第二空腔22中，再从第二空腔22流入到第二出油孔21中。

因此，第一出油孔12可以只沿轴向设置一排。第二出油孔21和第三出油孔31为了使转子4能够均匀地被冷却，第二出油孔21和第三出油孔31需要沿周向均匀间隔设置。

进一步地，如图5所示，转子支架3的外表面开设有轴向沟槽32，第三出油孔31的出口位于轴向沟槽32中。

冷却油从第三出油孔31流出后，进入到轴向沟槽32中，使冷却油能够分布地更加均匀，使甩向转子4的冷却油更均匀，冷却效果更好。

进一步地，如图1和图5-6所示，驱动系统还包括两块动平衡板6，两块动平衡板6位于转子4的轴向前后两端面；

动平衡板6上开设有径向油槽61；

转子支架3上还开设有环形油槽33，环形油槽33与轴向沟槽32和径向油槽61连通。

动平衡板6安装后的位置，正好对应环形油槽33，并且两块动平衡板6将转子4夹持在中间。

冷却油从轴向沟槽32流入环形油槽33，再从环形油槽33流入径向油槽61中。当转轴1转动时，将冷却油从径向油槽61甩向定子5，使定子5同时也能得到冷却。

其中，如图6所示，动平衡板6为环形扁圆盘形，径向油槽61为均匀间隔分布在动平衡板6上的扇形凹槽。

可选地，径向油槽61还可以为其他的形状，例如：线性槽，呈发散状分布在动平衡板6上。

可选地，第一空腔11中通过油泵泵入变速箱冷却润滑油，冷却油与变速箱的润滑油是共用的。

本实施例中，转轴1设有外花键，转轴1与衬套2通过花键连接。衬套2与转子支架3通过热套工艺装配，实现过盈配合。转子支架3与转子4通过键槽连接。转子4由多片转子冲片叠加组成。

转轴1、衬套2、转子支架3和转子4组成转子总成，转子总成的装配过程如下：

第一步：衬套2与转子支架3通过自攻花键装配在一起，组成装配体一。

第二步：将装配体一与转子4通过键槽连接，组成装配体二。

第三步：将装配体二与转轴1通过花键连接，形成装配体三。

第四步：在装配体三的两侧端面，通过螺栓连接动平衡板6，完成转子总成的装配。

本实施例中利用转子和转轴的高速圆周转动，将冷却油沿着圆周方向均匀地甩出。其中包括两条冷却油流动路径。

第一条冷却油流动路径：第一空腔11-第一出油孔12-第二空腔22-第二出油孔21-第三出油孔31-轴向沟槽32-转子4。

第二条冷却油流动路径：第一空腔11-第一出油孔12-第二空腔22-第二出油孔21-第三出油孔31--轴向沟槽32-环形油槽33-径向油槽61-定子5。

这样的油路设计，可以同时冷却电机的转子和定子，带走铁损耗和铜损耗，提高电机的效率，峰值功率，额定功率，峰值扭矩，同时也可以减小电机的尺寸和重量，电机可以达到较高的功率密度和扭矩密度。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。