CN217183058U - 一种油冷结构及三合一电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电驱动技术领域，尤其涉及一种油冷结构及三合一电驱动系统。该油冷结构包括呈空心结构的转轴以及套设于转轴的转子铁芯，转轴的两端分别装设有轴承，转轴的一端为进油端；转轴的外周面设置有键槽，键槽的两端开口，且键槽的槽底设置有第一油孔；转子铁芯上设置有限位键，限位键插设于键槽，限位键的顶面与键槽的槽底面形成出油通道。工作时，冷却油液依次通过转轴的内腔、第一油孔以及出油通道甩出至转轴两端的轴承的位置，对轴承进行冷却。本实用新型能够保证距离进油端较远的轴承也可以接触到足够的冷却油液，还具有加工简单、加工效率高以及成本低等优势。

Description

一种油冷结构及三合一电驱动系统

技术领域

本实用新型涉及电驱动技术领域，尤其是涉及一种油冷结构及三合一电驱动系统。

背景技术

随着新能源汽车领域的飞速发展，电机、减速器以及控制器三者集成的三合一电驱动系统的使用率越来越高。在对三合一电驱动系统进行冷却时，传统的水冷方案从电机绕组到水冷机壳，存在温度梯度，无法直接冷却热源，且无法直接冷却转子。现有技术中采用油冷方式冷却转子的方案，通常是在转轴上安装轴承的位置处加工油孔，油液从油孔甩出以冷却润滑轴承，或是油液从转子端板与转子铁芯形成的空腔甩出；上述方案存在以下缺陷：当轴承跨距较大时，无法保证距离喷油管较远的轴承处的油孔出油量；由于转轴上安装轴承的位置轴径小且精度高，在转轴上安装轴承的位置处加工油孔，存在加工困难、加工效率低以及成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种油冷结构，以解决现有技术中无法保证距离喷油管较远的轴承处的油孔出油量，以及油孔加工困难、加工效率低、成本高等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种油冷结构，包括呈空心结构的转轴以及套设于所述转轴的转子铁芯，所述转轴的两端分别装设有轴承，所述转轴的一端为进油端；所述转轴的外周面设置有键槽，所述键槽的两端开口，且所述键槽的槽底设置有第一油孔；所述转子铁芯上设置有限位键，所述限位键插设于所述键槽，所述限位键的顶面与所述键槽的槽底面形成出油通道。

进一步地，所述转子铁芯与所述限位键一体成型。

进一步地，所述限位键设置为螺纹沉孔型平键，且所述限位键通过沉头螺钉连接于所述转子铁芯。

进一步地，所述第一油孔设置于所述转轴两端轴承的中间位置。

进一步地，所述转轴的两端从所述转子铁芯穿出，且所述转轴穿出于所述转子铁芯的部分设置有第二油孔。

进一步地，所述转轴的两端分别设置有所述第二油孔。

进一步地，所述转轴的内表面设置有引流槽。

进一步地，所述转轴远离所述转轴进油端的所述第二油孔设置于所述引流槽的槽底。

进一步地，所述转轴的内腔设置有锥形通孔，所述锥形通孔沿着远离所述进油端方向的外径逐渐增加。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实施例一提供了一种油冷结构，该结构包括呈空心结构的转轴以及套设于转轴的转子铁芯，转轴的两端分别装设有轴承，转轴的一端为进油端；转轴的外周面设置有键槽，键槽的两端开口，且键槽的槽底设置有第一油孔；转子铁芯上设置有限位键，限位键插设于键槽，限位键的顶面与键槽的槽底面形成出油通道。本实施例提供的油冷结构在工作时，冷却油液从转轴的进油端进入，在转子转动时产生的离心力的作用下，依次通过转轴的内腔、第一油孔以及出油通道甩出至转轴两端的轴承的位置，对轴承进行冷却润滑。区别于现有技术中在转轴两端安装轴承的位置加工油孔以冷却轴承的方案，本申请中的冷却油液通过限位键和键槽的间隙来对转轴两端的轴承进行冷却；工作时，冷却油液先进入油液通道，再分成两路，并分别流向转轴两端的轴承，从而保证了当轴承跨距较大时，距离进油端较远的轴承也可以接触到足够的冷却油液。由于转轴本身需要加工键槽，本申请中的键槽除了起到限制转轴和转子铁芯相对位置的作用，还起到了油液通道的作用，无需再另外加工油液通道；此外，本申请中的第一油孔的位置不局限于轴承的安装位置，其可以设置在转轴两端轴承之间的位置，由于在转轴两端轴承之间的位置加工油孔的难度远远小于在安装轴承的位置加工油孔，因此，本申请还具有加工简单、加工效率高以及成本低等优势。

本实用新型的第二个目的在于提供一种三合一电驱动系统，以解决现有技术中无法保证距离喷油管较远的轴承处的油孔出油量，以及油孔加工困难、加工效率低、成本高等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种三合一电驱动系统，包括如上所述的油冷结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型实施例二提供了一种三合一电驱动系统，能够缓解现有技术中存在的无法保证距离喷油管较远的轴承处的油孔出油量，以及油孔加工困难、加工效率低以及成本高等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的油冷结构的剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的油冷结构中转轴的三维结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例提供的油冷结构的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的油冷结构的冷却油路示意图。

图标：

1-转轴；11-键槽；12-第一油孔；13-第二油孔；14-引流槽；15-锥形通孔；

2-转子铁芯；21-限位键；

3-轴承；

4-出油通道；

5-喷油管；

61-第一油路；62-第二油路。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“连接”和“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参照图1，本实用新型实施例一提供了一种油冷结构，该结构包括呈空心结构的转轴1以及套设于转轴的转子铁芯2，转轴1的两端分别装设有轴承3，转轴1的一端为进油端；转轴1的外周面设置有键槽11，键槽11的两端开口，且键槽11的槽底设置有第一油孔12；转子铁芯2上设置有限位键21，限位键21插设于键槽11，限位键21的顶面与键槽11的槽底面形成出油通道4。

本实施例提供的油冷结构在工作时，冷却油液从转轴1的进油端进入，在转子转动时产生的离心力的作用下，依次通过转轴1的内腔、第一油孔12以及出油通道4甩出至转轴1两端的轴承3的位置，对轴承3进行冷却润滑。区别于现有技术中在转轴1两端安装轴承的位置加工油孔以冷却轴承的方案，本申请中的冷却油液通过限位键21和键槽11的间隙来对转轴1两端的轴承3进行冷却润滑；工作时，冷却油液先进入出油通道4，再分成两路，并分别流向转轴1两端的轴承3，从而保证了当轴承跨距较大时，距离进油端较远的轴承也可以接触到足够的冷却油液。由于转轴1本身需要加工键槽11，本申请中的键槽11除了起到限制转轴1和转子铁芯2相对位置的作用，还起到了油液通道的作用，无需再另外加工油液通道；此外，本申请中的第一油孔12的位置不局限于轴承的安装位置，其可以设置在转轴1两端轴承之间的位置，由于在转轴1两端轴承之间的位置加工油孔的难度远远小于在安装轴承的位置加工油孔，因此，本申请还具有加工简单、加工效率高以及成本低等优势。

本实施例中，转轴1的进油端插设有喷油管5，喷油管5与外部油路相连接。冷却油液通过喷油管5进入到转轴1的内腔。

需要说明的是，限位键21可以设置为普通平键，装设于转轴1和转子铁芯2之间，以使二者同步转动。在转子转动时产生的离心力的作用下，限位键21具有朝着远离转轴1方向移动的趋势，从而使得限位键21的顶面与键槽11的槽底面形成的出油通道4不容易被阻挡。

可选地，转子铁芯2可以与限位键21一体成型，从而，限位键21不会发生偏移，进一步确保出油通道4不被阻挡。

在其他实施例中，限位键21还可以设置为螺纹沉孔型平键，且限位键21通过沉头螺钉连接于转子铁芯2。相比于转子铁芯2与限位键21一体成型的方式，限位键21设置为螺纹沉孔型平键的方式不仅可以保证出油通道4不被阻挡，同时，当限位键21损坏时，只需更换限位键21即可，不需要连同转子铁芯2一同更换，具有维修成本低以及维修方便的优势。

本实施例中，第一油孔12设置于转轴1两端轴承3的中间位置，使得冷却油液在转轴1两端轴承3位置处的出油量大致相同。

进一步地，转轴1的两端从转子铁芯2穿出，且转轴1穿出于转子铁芯2的部分设置有第二油孔13。冷却油液从转轴1的进油端进入到转轴1的内腔，在离心力的作用下，从第二油孔13甩出，给定子绕组端部内侧喷油冷却。本实施例中，转轴1的两端分别设置有第二油孔13，从而向对着转轴1两端的定子绕组端部内侧进行喷油冷却。

进一步地，转轴1的内表面设置有引流槽14。冷却油液在离心力的作用下被甩到引流槽14内，接着冷却油液能够沿着引流槽14流向远离进油端的一端。设置引流槽14缓解了转轴1两端距离过大而导致远离进油端的一端出油量不足的问题。

可选地，转轴1远离转轴1进油端的第二油孔13设置于引流槽14的槽底。冷却油液可以在引流槽14的引导下从第二油孔13甩出，进一步提高转轴1远离转轴1进油端的第二油孔13的出油量。

本实施例中，引流槽14包括呈螺旋形状的第一引流槽和呈环形的第二引流槽，第一引流槽的一端开始于转轴1两端轴承3的大致中间位置处，第一引流槽的另一端与第二引流槽连通；第二油孔13设置于第二引流槽的槽底。冷却油液在第一引流槽的引导下汇聚到第二引流槽内，从而增加设置于第二引流槽处的第二油孔13的出油量。

进一步参照图2，转轴1的周部设置有多个键槽11；第一油孔12可以设置为一个，并设置在其中一个键槽11的槽底面；第一油孔12也可以设置为多个，多个第一油孔12可以设置于同一个键槽11的槽底面，也可以分别设置于多个键槽11的槽底面。第一油孔12的数量及位置根据实际的冷却需求具体设置，在此不做限定。

转轴1的两端分别设置有多个第二油孔13，且转轴1任意一端的多个第二油孔13沿着转轴的圆周方向均匀分布，从而增加对定子绕组端部内侧冷却的出油量，提高冷却效果。

参照图3，转轴1的内腔设置有锥形通孔15，锥形通孔15沿着远离进油端方向的外径逐渐增加。设置锥形通孔15能够使从转轴1进油端进入的冷却油液进一步沿着远离进油端的方向流动，从而进一步提高远离进油端的第二油孔13的出油量。

可选地，锥形通孔15的内表面设置有引流槽14。

参照图4，图中虚线表示第一油路61，实线表示第二油路62。

具体地，第一油路61从转轴1的进油端进入转轴1的内腔，依次通过第一油孔12和出油通道4流动到转轴1两端的轴承3，对轴承3进行冷却润滑。第二油路62从转轴1的进油端进入转轴1的内腔，一路从靠近进油端的第二油孔13甩出，对其中一端的定子绕组端部内侧进行喷油冷却；另一路在引流槽14的引导下从远离进油端的第二油孔13甩出，对另一端的定子绕组端部内侧进行喷油冷却。本实施例提供的油冷结构能够保证转轴两端的出油量，尤其是能够保证远离转轴1进油端的油孔的出油量，其具有冷却效果好、加工简单、加工效率高以及成本低等优势。

实施例二

本实施例提供了一种三合一电驱动系统，该系统包括实施一提供的油冷结构。

本实施例提供的电驱动系统采用上述油冷结构，以缓解现有技术中存在的无法保证距离喷油管5较远的轴承3处的油孔出油量，以及油孔加工困难、加工效率低以及成本高等问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种油冷结构，包括呈空心结构的转轴(1)以及套设于所述转轴的转子铁芯(2)，所述转轴(1)的两端分别装设有轴承(3)，所述转轴(1)的一端为进油端；其特征在于，所述转轴(1)的外周面设置有键槽(11)，所述键槽(11)的两端开口，且所述键槽(11)的槽底设置有第一油孔(12)；所述转子铁芯(2)上设置有限位键(21)，所述限位键(21)插设于所述键槽(11)，所述限位键(21)的顶面与所述键槽(11)的槽底面形成出油通道(4)。

2.根据权利要求1所述的油冷结构，其特征在于，所述转子铁芯(2)与所述限位键(21)一体成型。

3.根据权利要求1所述的油冷结构，其特征在于，所述限位键(21)设置为螺纹沉孔型平键，且所述限位键(21)通过沉头螺钉连接于所述转子铁芯(2)。

4.根据权利要求1所述的油冷结构，其特征在于，所述第一油孔(12)设置于所述转轴(1)两端轴承(3)的中间位置。

5.根据权利要求1所述的油冷结构，其特征在于，所述转轴(1)的两端从所述转子铁芯(2)穿出，且所述转轴(1)穿出于所述转子铁芯(2)的部分设置有第二油孔(13)。

6.根据权利要求5所述的油冷结构，其特征在于，所述转轴(1)的两端分别设置有所述第二油孔(13)。

7.根据权利要求6所述的油冷结构，其特征在于，所述转轴(1)的内表面设置有引流槽(14)。

8.根据权利要求7所述的油冷结构，其特征在于，所述转轴(1)远离所述转轴(1)进油端的所述第二油孔(13)设置于所述引流槽(14)的槽底。

9.根据权利要求6所述的油冷结构，其特征在于，所述转轴(1)的内腔设置有锥形通孔(15)，所述锥形通孔(15)沿着远离所述进油端方向的外径逐渐增加。

10.一种三合一电驱动系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的油冷结构。

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