电动车的动力传动系统的制作方法

1.本技术之各实施方式大体地涉及一种用于电动车的动力传动系统。


背景技术：

2.设计和制造省油、低排放车辆的趋势已经大大增加，这一趋势是由于对环境的关注以及燃料成本的增加而必然导致的。这种趋势的最前沿是电动车的发展，例如纯电动车(bev，battery electric vehicle)、混合动力车(hev，hybrid electric vehicle)、插电式混合动力车(phev，plug-in hybrid electric vehicle)、增程式电动车(range extended ev)、燃料电池车(fcev，fuel cell electric vehicle)等，这些电动车结合了相对高效的内燃机和电动马达。
3.电动车中，特别是其中的动力传动系统包括有旋转部件，旋转部件需要润滑以实现其较为长久的使用寿命。通常，为了实现充足的润滑剂供应，由动力传动系统组成的差速器包括可以容纳润滑剂的储存结构，通过至少一个构成差速器的旋转部件，润滑剂可被传送至整个动力传动系统的旋转部件使之与润滑剂接触且为之润滑。然而，润滑剂将在差速器的储存结构中始终保持较高的液位，并且，在车辆的定速巡航阶段差速器的搅动损失和差飞溅损失将会很大。可选择地，在特定的旋转部件周遭额外设置喷嘴来进行有针对地主动润滑，然而，喷嘴与管线的设置将产生额外的成本与工艺。
4.由此，亟需至少以简单的结构、较低的能量消耗或损失以及较低的成本提供对用于电动车的动力传动系统的润滑设计的改善。


技术实现要素：

5.本技术的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本技术的实践而得知。
6.在一个示例性方面中，提供了一种电动车的动力传动系统。所述动力传动系统包括：用于提供驱动力的电动机，电动机包括转子和为转子所驱动的驱动轴；用于减速和增加从所述驱动轴接收的扭矩的减速器，减速器包括具有中空轴向通道的中间传动轴；以及用于输送润滑剂的泵组件，该泵组件械地集成在所述中间传动轴上且为之驱动。该泵组件包括多个流体通道以将润滑剂输送至所述中间传动轴的中空轴向通道中以及设置在所述中间传动轴上的部件。
7.在一些实施例中，泵组件还包括泵送轴，该泵送轴同轴地集成于所述中间传动轴且构造成用于致动所述泵组件以输送润滑剂。
8.在一些实施例中，多个流体通道包括用于将润滑剂输送至所述中间传动轴的中空轴向通道中的至少一个横向通道，和用于将润滑剂输送至设置在所述中间传动轴上的部件上的至少一个纵向通道。
9.在一些实施例中，多个流体通道还包括位于泵组件中的轴向通道，该轴向通道流体连通于所述中间传动轴的中空轴向通道。
10.在一些实施例中，所述轴向通道还与所述至少一个横向通道流体连通。
11.在一些实施例中，所述动力传动系统还包括与所述中间传动轴和所述泵送轴固定连接的连接构件，用于致动所述泵送轴。
12.在一些实施例中，所述连接构件是套筒。
13.在一些实施例中，所述连接构件是构造成在一方向旋转的单向离合器。
14.在一些实施例中，所述连接构件包括连接部，用于防止润滑剂从所述中间传动轴的中空轴向通道处回流或泄漏。
15.在一些实施例中，所述动力传动系统还包括环形间隙，其位于所述泵送轴和中间传动轴之间，与所述至少一个纵向通道流体连通使得润滑剂可以经由其而输送至设置在所述中间传动轴上的部件。
16.在一些实施例中，所述环形间隙与支撑中间传动轴的轴承横向相邻地设置，从而可以通过所述环形间隙将润滑剂输送至所述轴承。
17.在一些实施例中，所述中间传动轴还包括至少一个径向通道，所述至少一个径向通道与所述中空轴向通道流体连通用于将润滑剂输送至设置在所述中间传动轴上的部件。
18.在一些实施例中，所述泵组件还包括腔室，所述腔室构造成用于存储为所述多个流体通道输送的润滑剂。所述至少一个横向通道从所述腔室径向地延伸用于输送存储在所述腔室中的润滑剂，并且所述至少一个纵向通道从所述腔室轴向地延伸以用于输送存储在所述腔室中的润滑剂。
19.在一些实施例中，所述泵组件为旋转齿轮泵。
20.在一些实施例中，所述泵组件被构造为当泵组件被驱动旋转时而仅在单一方向上输送润滑剂。
21.在一些实施例中，所述动力传动系统还包括差速器，用于将减速的驱动力分配给从动车轮；以及可分离离合器，其位于所述中间传动轴上，用于在所述电动机和差速器之间提供驱动力的可间断的传递；其中，所述泵组件被构造为用于输送润滑剂来为所述减速器提供主动润滑以最小化注入所述差速器中的润滑剂的液位。
22.在一些实施例中，所述动力传动系统还包括致动器，与所述可分离离合器同轴设置，用于提供所述可分离离合器以接合力与非接合力。
23.在一些实施例中，所述致动器经由来自与所述中间传动轴的中空轴向通道流体连通的至少一个径向通道所输送的润滑剂被冷却。
24.在一些实施例中，所述致动器是电磁阀。
25.参考以下描述，本技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本技术的实施例，且连同所述描述一起用于解释本技术的原理。
附图说明
26.本说明书中针对所属领域的技术人员来阐述本技术的完整和启发性公开内容，包括其最佳实施方式，本说明书参考了附图，在附图中：
27.图1是根据本技术的示例性实施例的动力传动系统的示意图。
28.图2是图1所示的动力传动系统的示例性实施例的一个方向的剖面图。
29.图3是图1所示的动力传动系统的示例性实施例的另一个方向剖面图，其示出了将润滑剂输送至中间传动轴的中空轴向通道中的一个横向通道。
30.图4是图1所示的动力传动系统的示例性实施例的一个方向的剖面图，其示出了中间传动轴上的多个径向通道。
具体实施方式
31.现将详细参考本技术的实施例，在图中说明本技术的实施例的一个或多个实例。每个实例是为了解释本技术而提供，而非限制本技术。实际上，所属领域的技术人员将清楚，在不脱离本技术的范围或精神的情况下可在本技术中进行各种修改和变化。举例来说，说明或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此，希望本技术涵盖此类修改和变化，所述修改和变化处于所附权利要求书及其等效物的范围内。如本说明书中所使用，术语“第一”、“第二”等可互换使用以区分一部件与另一部件而并非意图表示各个部件的位置或重要性。如说明书中所使用，除非上下文另外明确指出，否则术语“一”，“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”，“包括”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着除列出的要素外可能还有其他要素。
32.现在参考附图，其中在所有附图中相同的数字表示相同的元件，图1至图4示出了本技术的一个示例性的用于电动车的动力传动系统100。动力传动系统100由逆变器(未示出)、电动机1、减速器2和差速器3集合而成。具体地，电动机1可以容纳于一壳体中，并且减速器2和差动器可以容纳于另一壳体中。这两个壳体可以是一体成型，也是可以是由多个壳体组件组装而成。这两个壳体可以通过例如螺钉固定连接。在这两个壳体之间可以设有密封壁。
33.电动机1可以是一同步电动机，或者是一异步电动机。当电动机1是同步电动机时，其可包括绕线转子或永磁转子。对于48v至350v的标称电源电压，或者对于可以高达800v的更高的功率，由电动机提供的标称功率可以在10kw至300kw之间，例如15kw的量级。在电动机适用于高压电源的情况下，由该电动机提供的标称功率可以是300kw。在所示的实施例中，电动机1是具有永磁体的同步电动机，其提供在10kw至300kw之间的额定功率。电动机1可以包括具有三相绕组的定子，或者包括两个三相绕组或五相绕组的组合。此外，电动机1可以包括驱动轴11，该驱动轴11为从包括在电动机1中的转子和定子的电磁效应产生的电力所驱动。
34.逆变器借由电线连接至电动机1上。逆变器将由提供有标称电压的电能的电能存储单元(未示出)供应的直流电(dc)转换为用于电动机1交流电(ac)。逆变器可以是但不限于场效应晶体管(fet)，金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)或绝缘栅双极晶体管(igbt)。在标称电源电压为48v的情况下，逆变器可以是mosfet。在电源电压对应于高电压的情况下，功率逆变器可以是igbt。
35.减速器2与电动机1相联。减速器2可以将电动机的高速、低转矩转换成低速、高转矩。减速器2可以包括连接至电动机1和差速器3且具有不同速率的多级减速齿轮，其中一齿轮由例如电动机1所驱动，从而通过减速来增加扭矩。减速器2还可以包括中间传动轴21，该中间传动轴21连接至为驱动轴11所驱动的一齿轮和另一具有较大直径的且还连接至差速器3的齿轮，从而将减速的驱动力分配给从动车轮4。
36.在示出的实施例中，中间传动轴21通过两个轴承9可旋转地支撑在壳体中，这两个轴承9可以滚动接触轴承的形式设置，且每个轴承被置于中间传动轴21的端部。
37.在一些实施例中，减速器2包括至少三级减速齿轮，可分离离合器6与所述至少三级减速齿轮中的最接近所述差速器或最接近所述电动机的一个同轴地设置，用于在所述电动机1和差速器3之间提供驱动力的可间断的传递。在一些实施例中，至少三级减速齿轮的一个齿轮固定连接至所述可分离离合器的一部分。
38.在示出的实施例中，减速器2包括两级减速齿轮，其中，第一级减速齿轮包括连接至电动机1的第一驱动齿轮22和连接至中间传动轴21的第一从动齿轮23，第一驱动齿轮22和第二从动齿轮23可相互啮合。第二级减速齿轮包括连接至中间传动轴21的第二驱动齿轮24和连接至差速器3的第二从动齿轮25，第二驱动齿轮24和从动齿轮25可相互啮合。
39.请继续参考图1，还提供一可分离离合器6，用于在电动机1和差速器3之间提供驱动力的可间断的传递。可分离离合器6设置在中间传动轴21上且与第二驱动齿轮24固定连接。在一些实施例中，可分离离合器6可以固定连接到第一从动齿轮23。当分离离合器6接合时，电动机1的驱动力可以经由减速器2和离合器6传递到车辆，以提供辅助驱动力。
40.如图所示，还提供有轴承7以支承可分离离合器6，第二驱动齿轮24在同轴地设置在中间传动轴21上的轴承7上滚动。在一些实施例中，如果离合器6固定连接至第一从动齿轮23，那么第一从动齿轮23可以在轴承7上滚动。
41.进一步地，还提供有致动器8来为可分离离合器6提供接合力和非接合力。具体地，致动器8设置在中间传动轴21上并且与可分离离合器6之另一部分61机械连接。在一些实施例中，致动器8可以是电磁阀。当车辆需要辅助驱动力时，致动器8将被启动以提供接合力，使得可分离离合器处于接合的状态，进而驱动中间传动轴21旋转，并最终通过减速齿轮驱动差速器3，以对车辆提供驱动力。
42.如图所示，还提供了泵组件5，用于在整个动力传动系统100中输送润滑剂，特别是用于通过将润滑剂泵送至差动器3的可以容纳润滑剂的储存结构(未示出)中而为减速器2提供主动润滑。在可分离离合器6处于非接合状态的情况下，泵组件5将始终工作，即，保持从差动器3泵送润滑剂，从而可以持续地润滑和冷却电动机。
43.在一些实施例中，泵组件5可以是机械泵。对于示出的实施例，泵组件5机械地集成在中间传动轴21上并由其驱动。当泵组件5被驱动以沿着顺时针方向或逆时针方向旋转时，泵组件5将始终在一个方向上供应润滑剂，以防止润滑剂回流，从而在润滑剂中产生不必要的气泡以影响到润滑剂的性能。
44.如图2和图3所示，泵组件5设置在中间传动轴21的端部。泵组件5之泵体内部包括有可以存储润滑剂的腔室54。此外，泵组件5之泵体内部还包括用于从腔室54接收和输送润滑剂的多个流体通道，利用这些流体通道，润滑剂可被输送至中间传动轴21之中空轴向通道211和被置于中间传动轴21外部的部件。
45.泵组件5还包括与中间传动轴21同轴地集成的泵送轴53。还提供连接构件28，用于使中间传动轴21和泵送轴52固定连接，从而泵送轴53可以旋转地轴向固定于中间传动轴21。在一些实施例中，连接构件可以是套筒。利用连接构件28，泵送轴53可以为中间传动轴所致动，泵组件5随之被致动以供应润滑剂。由于泵组件5之驱动所产生的高压，腔室54中的润滑剂将流向泵组件5中的多个流体通道。在一些实施例中，如果泵组件5未被构造成仅在
一个方向上提供润滑剂，那么连接构件28可以是一单向离合器，该单向离合器允许仅在一个方向上旋转而阻止在相反方向上的驱动力，从而使得泵送轴53被连接构件28，即单向离合器致动以仅在正转方向上运行且润滑剂仅沿单一方向流动。
46.在示出的实施例中，多个流体通道包括泵送轴53内的轴向通道531，该轴向通道与中间传动轴21的中空轴向通道211相流体连通。如图3所示，多个流体通道还包括至少一个横向通道51，其自腔室54径向延伸以输送存储在其中的润滑剂。轴向通道531还与至少一个横向通道51相流体连通，使得存储在腔室54中的润滑剂可以经由横向通道51输送至轴向通道531内，进而输送至中间传动轴21之中空轴向通道211。这样的结构可以实现对位于中间传动轴端部的轴承的润滑。
47.在一些实施例中，连接构件28包括连接部281，该连接部281位于泵送轴5之轴向通道531和中间传动轴21之中空轴向通道211之间的径向表面。该连接部281被设计为可以防止润滑剂自中间轴21的中空轴向通道211发生回流或者从中泄露。这样的结构也可以用于致动泵组件5。
48.如图2所示，多个流体通道还包括至少一个纵向通道53，该至少一个纵向通道52自腔室54轴向延伸用以为中间传动轴上的部件提供润滑。该至少一个纵向通道52流体连通于一环形间隙26，该环形间隙26位于泵送轴53和中间传动轴之间。借由纵向通道52和环形间隙26可以将腔室54内的润滑剂输送至中间传动轴上的部件。
49.在示出的实施例中，环形间隙26在径向邻接于支承中间传动轴21的轴承27，润滑剂可从纵向通道52流出并经由环形间隙26流向该轴承27以对其进行润滑。
50.如图4所示，中间传动轴21还包括至少一个呈周向分布的径向通道212，213，214，这些径向通道与中空轴向通道211相流体连通，用于输送润滑剂至中间传动轴上的部件。这样，润滑剂可以从中间传动轴21的内部流至驱动齿轮24、从动齿轮2、致动器8、轴承7和其他需要润滑的部件。在示出的实施例中，致动器8可以是电磁阀，其可以利用具体从径向通道212、213流出的润滑剂来实现冷却。
51.本说明书使用实施例来公开本技术，包括最佳实施例，并且还使所属领域的技术人员能够实践本技术，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本技术的可获专利的范围由权利要求书限定，且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实施例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求范围内。