CN112172490B - 一种三合一电驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三合一电驱动桥，包括壳体、电源线、以及安装在壳体内的电机组件、减速器组件、以及安装在壳体一端的控制器组件，第一壳体和第二壳体之间设有输入轴腔、中间轴腔和输出轴腔，第一壳体、第二壳体上输出轴腔的外壁与壳体之间分别设有第一导油凸缘、第二导油凸缘，输入轴腔、中间轴腔的一侧还设有高度低于壳体平面的L型加强筋，L型加强筋与壳体形成腔室，且通过多个分隔筋将腔室分隔成多个，其中远离输出轴腔一端的腔室处的L型加强筋的高度与壳体平面齐平，且该处的分隔筋上设有缺口，该腔室的顶部设有气孔。本发明导油凸缘可阻挡大齿轮搅动的油液向侧面流动，本发明的壳体内还设有能有效阻挡油液溢出通气结构。

Description

一种三合一电驱动桥

技术领域

本发明涉及新能源汽车驱动总成，特别是涉及一种三合一电驱动桥。

背景技术

新能源汽车的驱动系统一般由电机、减速器、PEU等构成的电驱动桥组成。电机将电能转化为机械能为车辆提供动力，再通过减速器将电机的转速降低，同时将电机的输出扭矩放大，实现减速增扭的作用，使车辆能够在一定转速范围内和一定驱动力下运行。

目前新能源汽车驱动电桥由电机、减速器、控制器等组成，三个关键部件叠加安装造成空间大，增加了整车布置难度，三个部件三个供应商（至少2家）工作上难协调，出现多重接口，安装误差大，传递效率低，产生振动噪声，增加了额外成本。

另外，现有的驱动电桥结构紧凑，因其结构设计，其中的润滑系统往往无法充分润滑对应部件，尤其是减速器的空腔内，润滑油路复杂，很难对轴承尤其是输入轴的轴承充分润滑。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种安装方便、部件润滑效果好且成本低的三合一电驱动桥。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种三合一电驱动桥，包括壳体、电源线、以及安装在壳体内的电机组件、减速器组件、以及安装在壳体一端的控制器组件，所述电源线与电机组件电连接，且通过线束集成安装结构设置在控制器组件上，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体之间设有输入轴腔、中间轴腔和输出轴腔，所述第一壳体、第二壳体上输出轴腔的外壁与壳体之间分别设有第一导油凸缘、 第二导油凸缘，所述输入轴腔、中间轴腔的一侧还设有L型加强筋，L型加强筋的高度低于壳体平面，L型加强筋与壳体形成腔室，且通过多个分隔筋将腔室分隔成多个，其中远离输出轴腔一端的腔室处的L型加强筋的高度与壳体平面齐平，且该处的分隔筋上设有缺口，该腔室的顶部设有气孔。

作为优选方案，所述线束集成安装结构包括正负固定座、三相固定座、正负铜排和三相铜排，所述电源线与正负铜排分别插入正负固定座内，并通过螺钉紧固连接，所述电机组件包括定子，定子上设有电机三相线，电机三相线上设有三相线铜鼻子，三相线铜鼻子与三相铜排分别插入三相固定座内，并通过螺钉紧固连接，正负铜排和三相铜排分别与控制器组件连接。电源线与三相线通过正负固定座、三相固定座安装，使得整体安装接口更少，且三相固定座一定程度上起到了隔断电机与控制器腔体的作用，使得控制精度更好。

作为优选方案，两根电源线的一端分别插入正负固定座的两个间隔设置的底部通孔内，两个正负铜排分别通过正负固定座上部的两个间隔设置的第一导槽插入正负固定座，底部通孔与第一导槽连通，且正负固定座的一侧设有安装孔，螺钉伸入安装孔将电源线与正负铜排紧固。电源线均设置在正负固定座内，不仅集成度高且安装方便。

作为优选方案，所述三相线铜鼻子通过三相线固定板固定在三相固定座上，所述三相铜排插入三相固定座上的第二导槽内，所述三相固定座的一侧设有安装孔，螺钉伸入安装孔将三相铜排与三相线铜鼻子固定。

作为优选方案，所述安装孔上还设有防水帽，所述电源线一端与正负固定座通过锁紧接头紧固，所述电源线另一端设有一端正负插头。上述结构使得接头集成度高，防尘防水效果好。

作为优选方案，所述第一壳体包括一体成型的电机壳体和减速器半壳，所述电机壳体的外壁上沿轴向间隔设有多圈环形散热筋，所述多圈环形散热筋之间还设有斜向减震筋，所述电机壳体一侧壁与减速器半壳之间还设有镂空的横向连接块。

作为优选方案，多道环形散热筋中的其中两道环形散热筋向外延伸形成用来安装线束固定座的安装片。

作为优选方案，所述第一导油凸缘的截面形状为上下两部成台阶状，中间部成倾斜状。

作为优选方案，第二导油凸缘的截面形状为上部成台阶状，下部成倾斜状。导油凸缘的设置使得润滑油循环更顺畅。

作为优选方案，所述中间轴腔和输出轴腔用来安装轴承的端面上分别设有导油槽，位于第二壳体内壁上的输入轴腔部分也设有导油槽。

本发明的第一壳体和第二壳体中的第一导油凸缘和第二导油凸缘不仅可阻挡大齿轮搅动的油液向侧面流动，引导油液沿切向方向飞溅至输入轴和中间轴处；而且有利于提高液面高度或节约润滑油量。

另外，本发明的壳体内还设有能有效阻挡油液溢出通气结构，大部分飞溅的油液被阻挡在密封腔外侧，通气孔附近区域无直接飞溅的油液，密封效果良好；本发明利用加强筋形成密封腔，有利于提高材料利用率，降低壳体重量和成本。

附图说明

图1为三合一电驱动桥的整体结构示意图；

图2为三合一电驱动桥的第一壳体的一个角度的结构示意图；

图3为三合一电驱动桥的第一壳体的另一个角度的结构示意图；

图4为三合一电驱动桥的第二壳体的内部结构示意图；

图5为三合一电驱动桥的第二壳体的通气结构的局部放大图；

图6为三合一电驱动桥的第二壳体的第二导油凸缘的截面放大示意图；

图7为三合一电驱动桥的第一壳体的第一导油凸缘的截面放大示意图；

图8为三合一电驱动桥的线束集成安装结构的连接示意图；

图9为三合一电驱动桥的线束集成安装结构的爆炸示意图；

图10为三合一电驱动桥的线束集成安装结构的整体示意图；

图11为三合一电驱动桥的三相固定座的结构示意图；

图12为三合一电驱动桥的正负固定座的结构示意图；

图13为三合一电驱动桥的三相线固定板与控制器壳体的安装结构示意图一；

图14为三合一电驱动桥的三相线固定板与控制器壳体的安装结构示意图二。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图14所示的一种三合一电驱动桥，包括壳体、电源线51、以及安装在壳体内的电机组件2、减速器组件1、以及安装在壳体一端的控制器组件3，所述电源线51与电机组件2电连接，且通过线束集成安装结构设置在控制器组件3上，所述壳体包括第一壳体21和第二壳体47，所述第一壳体21和第二壳体47之间设有输入轴腔417、中间轴腔416和输出轴腔415，所述第一壳体21、第二壳体47上输出轴腔415的外壁与壳体之间分别设有第一导油凸缘43、 第二导油凸缘48，所述输入轴腔417、中间轴腔416的一侧还设有L型加强筋，L型加强筋的高度低于壳体平面，L型加强筋与壳体形成腔室46，且通过多个分隔筋45将腔室46分隔成多个，其中远离输出轴腔415一端的腔室46处的L型加强筋的高度与壳体平面齐平，且该处的分隔筋45上设有缺口49和回油口411，该腔室的顶部设有气孔410。L加强筋顶部与合箱配合面预留相同的加工余量，加工合箱面时，可同时加工出导油筋处的配合面，配合紧密且不额外增加加工成本。

因远离输出轴腔415一端的腔室46处L型加强筋高度与安装面一致，合箱后两侧L型加强筋相配合形成密封腔，密封腔一侧通过缺口与减速器内部相连，另一侧通过气孔与外部连通；当内部压力升高时，气体通过缺口、密封腔、气孔通向壳体外部，同时大部分润滑油被阻挡在密封腔外侧，小部分进入密封腔的油液，在重力的作用下，通过缺口回流进壳体内部。

所述线束集成安装结构包括正负固定座511、三相固定座512、正负铜排54和三相铜排55，所述控制器组件3包括控制器壳体519，所述正负固定座511、三相固定座512均固定在控制器壳体519上。

所述电源线51与正负铜排54分别插入正负固定座511内，并通过螺钉53紧固连接，所述电机组件2包括定子510，定子510上设有电机三相线57，电机三相线57上设有三相线铜鼻子56，三相线铜鼻子56与三相铜排55分别插入三相固定座512内，并通过螺钉53紧固连接，正负铜排54和三相铜排55分别与控制器组件3连接。

两根电源线51的一端分别插入正负固定座511的两个间隔设置的底部通孔内，两个正负铜排54分别通过正负固定座511上部的两个间隔设置的第一导槽518插入正负固定座511，底部通孔与第一导槽518连通，且正负固定座511的一侧设有安装孔，螺钉53伸入安装孔将电源线51与正负铜排54紧固。

所述三相线铜鼻子56通过三相线固定板516固定在三相固定座512上，所述三相铜排55插入三相固定座512上的第二导槽517内，所述三相固定座512的一侧设有安装孔，螺钉53伸入安装孔将三相铜排55与三相线铜鼻子56固定。

所述安装孔上还设有防水帽514，所述电源线51一端与正负固定座511通过锁紧接头52紧固，所述电源线51另一端设有一端正负插头515。

所述第一壳体21包括一体成型的电机壳体和减速器半壳，所述电机壳体的外壁上沿轴向间隔设有多圈环形散热筋22，所述多圈环形散热筋22之间还设有斜向减震筋25，所述电机壳体一侧壁与减速器半壳之间还设有镂空的横向连接块23。

多道环形散热筋22中的其中两道环形散热筋22向外延伸形成用来安装线束固定座的安装片24。整体上简化了线束及卡箍的安装和固定过程，同时减轻了驱动电桥的重量，且满足安装的强度要求。

所述第一导油凸缘43的截面形状为上下两部成台阶状，中间部成倾斜状。第二导油凸缘48的截面形状为上部成台阶状，下部成倾斜状。

所述中间轴腔416和输出轴腔415用来安装轴承的端面上分别设有导油槽42，位于第二壳体47内壁上的输入轴腔417部分也设有导油槽42。所述中间轴腔416、输出轴腔415和位于第二壳体47内壁上的输入轴腔417上的导油槽均为两个，且两个导油槽均成间隔180°分布。

所述第一壳体上的环形散热筋，是考虑整车行驶方向也即壳体迎风方向时壳体对空气流体的导流特性，并且结合壳体铸造工艺布置了环形散热筋，环形散热筋宽度3mm-5mm，高度10mm-15mm，筋与筋之间间隔12mm-18mm，壳体上筋个数为10-15个，满足电机的散热需求；散热筋整圈分布无中断，高度及厚度方向无突变，优点如下：1）壳体圆周方向热膨胀变化均匀，电机定子及端盖定位精度高；2）有利于空气的周向流动；3）在环形筋上的应力分布具有连续性，刚度和强度较好；4）出模方便，工艺性较好；

所述第一壳体上的镂空的横向连接结构是将电机壳体靠近减速器半壳一侧的两条环形筋向减速器半壳侧延伸，一直延伸到减速器安装孔附近的壳体表面；同时将分模筋延伸，并在中间过渡处增加一条轴向筋，新延伸的三个方向的加强筋分别垂直，筋宽度3mm-5mm。优点有：1）加强筋分别布置在三个相互垂直的方向，分别承受来自三个相互垂直方向的载荷，有利于提高壳体的整体刚度和强度；2）充分利用电机壳体表面的环形散热筋，一方面有利于提高材料利用率，降低壳体重量，另一方面增加了散热筋的散热面积；3）出模方向与环形散热筋出模方向一致，工艺性强；

所述第一壳体上的斜向减振筋是在电机壳体侧面与环形筋呈不同角度布置2-8条低矮斜筋，两侧分别延伸至端面连接螺栓孔附近，斜向减振筋的出模方向和环形散热筋一致，并控制斜向减振筋的高度不超过周围环形散热筋的三分之一。优点有：1）有利于提高电机壳刚度，降低电机壳的振动和噪声；2）不影响环形筋附近的空气流动；3）不影响环形筋附近的空气流动；4）不影响环形筋附近的空气流动。

所述第一壳体上的线束固定座安装片是将两条位置合适的环形散热筋分别沿径向延伸，其延伸位置在圆周方向可错开一定角度，以方便线束的安装；其优点在于：直接在散热筋延伸段上开孔，利用散热筋作为支撑，相比于传统安装凸台结构提高了材料利用率，且延伸段与环形筋出模方向一致，工艺性强；开槽方向与端面加工方向一致，可降低装夹次数，节约成本。

所述第一壳体和第二壳体上在靠近减速器大齿轮顶端的壳体侧壁设计环形导油凸缘结构，导油凸缘内圈介于减速器大齿轮齿根圆内侧，控制导油凸缘顶面与减速器大齿轮两端面之间的间距不超过15mm，凸缘表面尽量无突变，优点在于：1）导油凸缘可阻挡大齿轮搅动的油液向侧面流动，引导油液沿切向方向飞溅至输入轴和中间轴处；2）有利于提高液面高度或节约润滑油量；所述第一壳体和第二壳体上输入轴轴承孔外围铸造出L型加强筋挡油，加强筋宽3mm-5mm，用于引导润滑油流入输入轴腔。加强筋与安装平面高度差约为2mm-5mm，用于回油及腔内气体流动。

本发明提出一种电机、减速器以及控制器集成一体设计，该三合一电驱动桥还包括电机轴、减速器输入轴、二级齿轮组、散热器等，动力系采用平行式结构，电机轴与减速器输入轴为一体结构，减速器壳体、电机壳体为一体结构，电机端盖与控制器壳体为一体结构，采用锥齿结构减速器。此设计可有效减少安装空间及安装难度，降低了产品的总重量，有效降低制造成本。另外，在电机减速器一体式壳体于减速器第二半壳之间形成的腔体的轴承安装面上设有多个导油槽，提高了部件尤其是轴承的润滑效果。

应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种三合一电驱动桥，其特征在于，包括壳体、电源线（51）、以及安装在壳体内的电机组件（2）、减速器组件（1）、以及安装在壳体一端的控制器组件（3），所述电源线（51）与电机组件（2）电连接，且通过线束集成安装结构设置在控制器组件（3）上，所述壳体包括第一壳体（21）和第二壳体（47），所述第一壳体（21）和第二壳体（47）之间设有输入轴腔（417）、中间轴腔（416）和输出轴腔（415），所述第一壳体（21）、第二壳体（47）上输出轴腔（415）的外壁与壳体之间分别设有第一导油凸缘（43）、 第二导油凸缘（48），所述输入轴腔（417）、中间轴腔（416）的一侧还设有L型加强筋，L型加强筋的高度低于壳体平面，L型加强筋与壳体形成腔室（46），且通过多个分隔筋（45）将腔室（46）分隔成多个，其中远离输出轴腔（415）一端的腔室（46）处的L型加强筋的高度与壳体平面齐平，且该处的分隔筋（45）上设有缺口（49），该腔室的顶部设有气孔（410）；

所述第一导油凸缘（43）的截面形状为上下两部成台阶状，中间部成倾斜状；

第二导油凸缘（48）的截面形状为上部成台阶状，下部成倾斜状；

所述中间轴腔（416）和输出轴腔（415）用来安装轴承的端面上分别设有导油槽（42），位于第二壳体（47）内壁上的输入轴腔（417）部分也设有导油槽（42）。

2.根据权利要求1所述的一种三合一电驱动桥，其特征在于，所述线束集成安装结构包括正负固定座（511）、三相固定座（512）、正负铜排（54）和三相铜排（55），所述电源线（51）与正负铜排（54）分别插入正负固定座（511）内，并通过螺钉（53）紧固连接，所述电机组件（2）包括定子（510），定子（510）上设有电机三相线（57），电机三相线（57）上设有三相线铜鼻子（56），三相线铜鼻子（56）与三相铜排（55）分别插入三相固定座（512）内，并通过螺钉（53）紧固连接，正负铜排（54）和三相铜排（55）分别与控制器组件（3）连接。

3.根据权利要求2所述的一种三合一电驱动桥，其特征在于，两根电源线（51）的一端分别插入正负固定座（511）的两个间隔设置的底部通孔内，两个正负铜排（54）分别通过正负固定座（511）上部的两个间隔设置的第一导槽（518）插入正负固定座（511），底部通孔与第一导槽（518）连通，且正负固定座（511）的一侧设有安装孔，螺钉（53）伸入安装孔将电源线（51）与正负铜排（54）紧固。

4.根据权利要求2所述的一种三合一电驱动桥，其特征在于，所述三相线铜鼻子（56）通过三相线固定板（516）固定在三相固定座（512）上，所述三相铜排（55）插入三相固定座（512）上的第二导槽（517）内，所述三相固定座（512）的一侧设有安装孔，螺钉（53）伸入安装孔将三相铜排（55）与三相线铜鼻子（56）固定。

5.根据权利要求3或4所述的一种三合一电驱动桥，其特征在于，所述安装孔上还设有防水帽（514），所述电源线（51）一端与正负固定座（511）通过锁紧接头（52）紧固，所述电源线（51）另一端设有一端正负插头（515）。

6.根据权利要求1所述的一种三合一电驱动桥，其特征在于，所述第一壳体（21）包括一体成型的电机壳体和减速器半壳，所述电机壳体的外壁上沿轴向间隔设有多圈环形散热筋（22），所述多圈环形散热筋（22）之间还设有斜向减震筋（25），所述电机壳体一侧壁与减速器半壳之间还设有镂空的横向连接块（23）。

7.根据权利要求6所述的一种三合一电驱动桥，其特征在于，多道环形散热筋（22）中的其中两道环形散热筋（22）向外延伸形成用来安装线束固定座的安装片（24）。