一种同轴电驱动系统及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，特别涉及一种同轴电驱动系统及汽车。


背景技术：

2.随着生活水平的提升，消费车在购买汽车时，越来越关注汽车的舒适性。车内空间作为直接影响汽车舒适性的重要指标，也成为了影响消费车购车的重要因素之一。
3.目前，由于新能源汽车的结构基本固定，可以通过缩小前舱体积，或者降低车内后排地板高度来提升车内空间。但是，无论前舱空间还是后排地板高度，在很大程度上均受电驱动系统体积限制。因此，结构更加紧凑、空间占用更小的同轴式电驱动系统得到了越来越广泛地应用。
4.相较于应用较为普遍的平行轴式电驱动系统来说，同轴电驱动系统的输入轴和输出轴位于同一轴线上，因此电机的转子轴需要采用空心设计，从而使得差速器的输出轴能够从中空的转子轴内穿过。
5.一方面，由于齿轮箱在工作时需要润滑，因此输出轴处于油润滑环境(湿腔)；另一方面，对于一般的水冷电机来说，电机的定子、转子及旋转变压器等零部件需要工作在干燥环境(干腔)。因此，必须要实现两个腔体的密封。然而，由于转子轴与输出轴之间的缝隙过小，且极端工况下的转速差可达上万转，导致在两个轴之间的间隙内放置油封的传统密封方式并不可行。
6.现有技术中有部分方案可以实现电驱动系统的干腔和湿腔之间的隔离，然而，这些方案需要采用依赖特殊结构的差速器和特殊的油封选型，或者需要在壳体上开设油道才能实现，导致水冷电机的结构较为复杂，成本较大。


技术实现要素：

7.本发明实施例提供一种同轴电驱动系统及汽车，用以解决现有技术中电驱动系统的干腔和湿腔之间隔离的实现成本较大的问题。
8.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
9.依据本发明的一个方面，提供了一种同轴电驱动系统，包括电机结构和差速器，所述差速器的输出轴穿过所述电机结构的转子轴，还包括：
10.密封件，固定安装在所述电机结构的电机壳体的第一端面上，所述密封件套设于所述转子轴的第一端的外围，并与所述转子轴贴合连接；
11.第一油封，固定安装在所述电机结构的电机端盖上，所述第一油封套设于所述转子轴的第二端的外围，并与所述转子轴贴合连接；
12.其中，所述电机端盖固定安装在电机壳体的第二端面上；所述密封件、所述第一油封、所述电机壳体、所述电机端盖与所述转子轴合围形成一密封腔体。
13.可选地，所述密封件包括：
14.油封支架，通过紧固件安装在所述电机壳体的第一端面上；
15.固定安装在所述油封支架上的第二油封和第三油封；
16.其中，所述第二油封套设于所述转子轴的第一端的外围，且与所述转子轴贴合连接；
17.所述第三油封套设于所述输出轴上，且与所述输出轴贴合连接；
18.所述油封支架、所述第二油封和所述第三油封之间形成一储油空间。
19.可选地，所述油封支架包括：
20.筒状基座，内壁开设有两个环形槽，所述第二油封和所述第三油封分别安装在所述两个环形槽内；
21.安装座，与所述基座固定连接，所述安装座通过所述紧固件固定在所述电机壳体的第一端面上。
22.可选地，所述电机结构的定子、转子和旋转变压器位于所述密封腔体内。
23.可选地，所述同轴电驱动系统还包括：
24.输出轴支架，固定安装在所述电机壳体的第一端面上；
25.其中，所述输出轴通过输出轴轴承固定安装在所述输出轴支架上。
26.可选地，所述电机端盖与所述转子轴之间安装有第一电机轴承。
27.可选地，所述紧固件为螺栓。
28.可选地，所述油封支架上开设有安装孔，所述紧固件穿过所述安装孔固定在所述电机壳体的第一端面上。
29.可选地，其特征在于，所述旋转变压器固定安装在所述电机壳体的第一端面上。
30.依据本发明的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的同轴电驱动系统。
31.本发明的有益效果是：
32.上述方案，通过设置一密封件，实现了电驱动系统的干腔和湿腔之间的隔离，能够避免油液外泄，减少减速器油的用量，结构简单，体积小，装配便捷，有利于产品轻量化和成本控制。
附图说明
33.图1表示本发明实施例提供的同轴电驱动系统的结构示意图之一；
34.图2表示本发明实施例提供的同轴电驱动系统的结构示意图之二。
35.附图标记说明：
36.1-输出轴；2-转子轴；3-电机壳体；4-第一油封；5-电机端盖；6-油封支架；7-第二油封；8-第三油封；9-定子；10-旋转变压器；11-输出轴支架；12-第一电机轴承；13-输出轴轴承；14-第二电机轴承；15-转子铁心。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
38.本发明针对现有技术中电驱动系统的干腔和湿腔之间隔离的实现成本较大的问题，提供一种同轴电驱动系统及汽车。
39.如图1至图2所示，本发明其中一实施例提供一种同轴电驱动系统，包括电机结构
和差速器，所述差速器的输出轴1穿过所述电机结构的转子轴2，还包括：
40.密封件，固定安装在所述电机结构的电机壳体3的第一端面上，所述密封件套设于所述转子轴2的第一端的外围，并与所述转子轴2贴合连接；
41.第一油封4，固定安装在所述电机结构的电机端盖5上，所述第一油封4套设于所述转子轴2的第二端的外围，并与所述转子轴2贴合连接；
42.其中，所述电机端盖5固定安装在电机壳体3的第二端面上；所述密封件、所述第一油封4、所述电机壳体3、所述电机端盖5与所述转子轴2合围形成一密封腔体。可选地，所述电机结构的定子9、转子和旋转变压器10位于所述密封腔体内。
43.需要说明的是，如图2所示，当电驱动系统正常工作时，齿轮箱由于需要润滑，箱体内会存在油液，而齿轮箱内的齿轮运动时会搅拌油液，导致油液飞溅。在这种情况下，部分飞溅的油液会从图2中所示箱体的右侧进入输出轴1和转子轴2之间的缝隙中，并到达电机(即电机结构)的左端。如果不对电机的左端进行密封处理，到达左端的油液则会进入到旋转变压器10、定子9和转子所在的干腔体，影响电机的正常工作，此外，还会造成减速器中的油位的下降。
44.该实施例中，通过设置密封件和第一油封4，可以在电机结构内部形成一密封腔体，保证电机结构的定子9、转子和旋转变压器10等零件可以在该密封腔体里工作，而不受油液的影响。该实施例中的同轴电驱动系统，不需要依赖特殊结构的差速器，更不需要在电机壳体上开设油道形成循环油路，因此，结构更简单，体积也更小，利于轻量化和成本控制，装配方法也更为简便。
45.可选地，所述密封件包括：
46.油封支架6，通过紧固件安装在所述电机壳体3的第一端面上；
47.固定安装在所述油封支架6上的第二油封7和第三油封8；
48.其中，所述第二油封7套设于所述转子轴2的第一端的外围，且与所述转子轴2贴合连接；
49.所述第三油封8套设于所述输出轴1上，且与所述输出轴1贴合连接；
50.所述油封支架6、所述第二油封7和所述第三油封8之间形成一储油空间。
51.本发明一可选实施例中，可以在干腔(即密封腔体)的左右两端，分别设置第二油封7和第一油封4，来实现干腔密封。而设置第三油封8可以在油封支架6、第二油封7和第三油封8形成一储油空间，从而可以避免齿轮箱油外泄。这里，由于该储油空间的腔体很小，所以并不会对减速器油位造成很大影响。
52.需要说明的是，由于本发明实施例中的所有油封工作时都会与齿轮箱油接触，所以不需要特殊选型能够耐受干摩擦的脂润滑油封，能够避免脂润滑油封带来的风险和验证。
53.可选地，所述紧固件为螺栓。可以理解的是，这里也可以选择其他类型的紧固件，在此不做限定。
54.可选地，所述油封支架6包括：
55.筒状基座，内壁开设有两个环形槽，所述第二油封7和所述第三油封8分别安装在所述两个环形槽内；
56.安装座，与所述基座固定连接，所述安装座通过所述紧固件固定在所述电机壳体3
的第一端面上。
57.在进行装配时，可以先将第二油封7和第三油封8分别安装到油封支架6上，油封支架6安装了油封之后形成一密封件，然后再将该密封件(即安装好两个油封的油封支架6)安装到电机壳体3上，实现电机左端的密封。
58.可选地，所述油封支架6上开设有安装孔，所述紧固件穿过所述安装孔固定在所述电机壳体3的第一端面上。
59.具体的，该安装孔可以开设在安装座上，紧固件穿过安装孔，可以将油封支架6固定在电机壳体3的第一端面上。
60.可选地，所述同轴电驱动系统还包括：输出轴支架11，固定安装在所述电机壳体3的第一端面上；其中，所述输出轴1通过输出轴轴承13固定安装在所述输出轴支架11上。
61.这里，输出轴支架11用于固定安装输出轴1。
62.可选地，所述电机端盖5与所述转子轴2之间安装有第一电机轴承12。
63.可选地，所述旋转变压器10固定安装在所述电机壳体3的第一端面上。
64.本发明一可选实施例中，同轴电驱动系统的水冷电机结构的装配步骤如下：
65.(一)进行定子9热套、转子入轴操作，从而将定子9安装到电机壳体3上，将转子铁心15安装到转子轴2上。
66.(二)将第一油封4和第一电机轴承12分别安装到电机端盖5上；再将安装好的电机端盖5及第二电机轴承14分别压装到转子轴2上；其中，第一油封4能够封闭电机端盖5上的开口。
67.(三)将旋转变压器10及带有转子轴2的电机端盖5分别装配到电机壳体3上。
68.(四)将第二油封7和第三油封8分别安装到油封支架6上；然后将安装好的油封支架6安装到电机壳体3上。
69.(五)将输出轴轴承13压装到输出轴1上；然后将安装好的输出轴1安装到输出轴支架11上。
70.(六)将安装有输出轴1的输出轴支架11装配到电机壳体3上。
71.本发明实施例中，通过设置一密封件，实现了电驱动系统的干腔和湿腔之间的隔离，能够避免油液外泄，减少减速器油的用量，结构简单，体积小，装配便捷，有利于产品轻量化和成本控制。
72.本发明实施例还提供一种汽车，包括上述的同轴电驱动系统。
73.以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。