电驱动系统的制作方法

1.本技术涉及驱动技术领域，尤其是涉及一种电驱动系统。


背景技术：

2.如图2所示，电机100在一些应用场合中作为主要的驱动设备来提供动力，例如在新能源汽车中，采用电机100来取代发动机，作为汽车的动力源。整车装配时，将电机100、控制器200和减速机构300组合装配在一起。
3.其中，利用联轴器连接电机100输出轴和减速器输入轴，并且在电机100的壳体与减速机构300的壳体分别作出法兰，通过定位销和螺钉将法兰紧固。
4.电机100和减速机构300装配一体后，控制器200进一步安装在它们的装配体的上方。例如，电机100和减速机构300的上方分别形成有两个安装面，它们与控制器200的安装面配合，并通过定位销和螺钉紧固。
5.在电机100的后端盖上侧的安装面预留有“窗口110”，窗口110允许高压交流电缆和低压信号线通过。在电机100后端盖的外侧，还装有罩盖，罩盖与电机100后端盖之间形成接线盒，用来连接上述高压交流电缆和低压信号线。接线盒的安装面、电机100后端盖上侧和控制器200下侧的对接面，都具有密封防尘设计。
6.但以上这种由电机100、减速机构300和控制器200装配形成的装配体，并未有效利用空间，结构上不够紧凑。并且，电机100与控制器200之间有电缆和低压信号连接，为了满足电缆线的防护要求，所以在电机100和控制器200对应位置设计窗口110，窗口110需要密封防尘，这些设计都需要加工和安装额外零件，不仅提高了成本同时还存在连接强度问题。此外，前述装配体中，尤其是控制器200跨接在电机100与减速机构300两个总成上面，装配精度难以保证，很难满足振动试验要求(即耐疲劳方面风险很大)；而前述装配体实际上以三个总成的形式存在，零件繁多，成本较高。


技术实现要素：

7.本技术提供一种电驱动系统，目的在于获得紧凑化的装配结构。
8.本技术提供一种电驱动系统，所述电驱动系统包括：
9.驱动电机，设置有输出轴；
10.电机控制器，与所述驱动电机电连接；
11.减速机构，包括与所述驱动电机的输出轴连接并同轴设置的输入轴；
12.所述电机控制器的至少部分设置在所述驱动电机与所述减速机构之间。
13.优选地，所述电机控制器包括壳体和多个电力部件，多个所述电力部件被集成封装于所述壳体内。
14.优选地，所述壳体由非金属材料形成；
15.所述壳体的外部设置有与所述壳体一体成型的多个接线构件。
16.优选地，所述电驱动系统还包括定位保护件，所述定位保护件设置在所述驱动电
机与所述减速机构之间；
17.所述电机控制器包括定位部，所述定位部与所述定位保护件配合。
18.优选地，所述定位保护件形成为设置于所述驱动电机和所述减速机构中的一者的套设构件；或者
19.所述定位保护件包括分别设置于所述驱动电机和所述减速机构的且彼此配合的第一套设构件和第二套设构件。
20.优选地，在所述定位保护件包括分别设置于所述驱动电机和所述减速机构的且彼此配合的第一套设构件和第二套设构件的情况下，所述第一套设构件和所述第二套设构件彼此嵌套配合。
21.优选地，所述第一套设构件和所述第二套设构件彼此嵌套配合形成有阶梯状构造，所述阶梯状构造用于对所述电机控制器定位。
22.优选地，在所述电驱动系统装配后的状态下，所述驱动电机的输出轴和所述减速机构的输入轴被限定在所述定位保护件的内部。
23.优选地，所述电机控制器的整体设置在所述驱动电机与所述减速机构之间；
24.所述电机控制器由所述驱动电机和所述减速机构中的至少一者所支承；在所述驱动电机和所述减速机构二者中的支承所述电机控制器的表面上形成有围壁部；
25.所述围壁部与所述电机控制器的部分配合。
26.优选地，所述电机控制器至少被所述驱动电机所支承，所述电机控制器设置有接口，所述驱动电机设置有窗口；
27.用于电连接所述电机控制器与所述驱动电机的线路自所述接口贯穿所述窗口。
28.本技术提供的电驱动系统，将电机控制器的至少部分设置在驱动电机和减速器机构之间，有效利用空间，使得电驱动系统结构紧凑，轮廓尺寸较小，安装精度得到了有效保证；并降低了电机控制器的需要具备环境试验的各项要求。
29.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
31.图1示出了电驱动系统的爆炸图的示意图。
32.图2示出了现有技术中的电驱动系统的爆炸图的示意图。
33.附图标记：
[0034]1‑
驱动电机；2
‑
第一套管；3
‑
围壁部；4
‑
电机控制器；5
‑
定位部；6
‑
减速器；
[0035]
100
‑
电机；110
‑
窗口；200
‑
控制器；300
‑
减速机构。
具体实施方式
[0036]
下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0037]
在本技术的描述中，需要说明的是，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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0039]
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
[0040]
本实施例提供的电驱动系统包括驱动电机1、减速器6和电机控制器4，以下将具体描述上述部件的具体结构、连接关系和工作原理。
[0041]
图1示出了电驱动系统的爆炸图的示意图，如图1所示，在图1给出的示例中，驱动电机1和减速器6之间利用联轴器(图中未示出)连接。驱动电机1和减速器6之间设置的前述联轴器具有联轴器长度，并且驱动电机1和减速器6之间至少还具有等于驱动电机1的输出轴的部分长度与减速器6的输入轴的部分长度之和的轴段距离，这使得驱动电机1的壳体和减速器6的壳体之间具有至少包括联轴器长度与轴段距离之和的容纳跨度。在本实施例中，由驱动电机1的部分和减速器6的部分限定有具有前述容纳跨度的容纳空间。
[0042]
电机控制器4的至少部分设置于容纳空间内，如此有效地利用了现有技术中呈闲置状态的容纳空间，这使得电驱动系统的结构更为紧凑化。
[0043]
以上所提及的“电机控制器4的至少部分设置于容纳空间”可以理解为具有如下情况：电机控制器4的部分设置于容纳空间以及电机控制器4的整体设置于容纳空间。为了确保电驱动系统具有高的紧凑化程度，即充分利用容纳跨度并确保安装精度，在本实施例中，采用电机控制器4的整体设置于容纳空间并占据全部容纳跨度的实施方式，以下也将以此为基础进行具体说明。在实施例中，容纳空间由下述驱动电机1的前端盖和围壁部3以及减速器6的前端盖和围壁部所限定，以下将具体说明。
[0044]
因为驱动电机1的输出轴、联轴器和减速器6的输入轴三者在装配后具有足够的刚度和强度，在本实施例中，借由前述三者所具有的刚度和强度对电机控制器4进行点位。为此，本实施采用如下的设置：在输出轴、联轴器和减速器6的输入轴三者的外侧部设置定位保护件，在保护输出轴、联轴器和减速器6的输入轴三者的同时，利用定位保护件对电机控制器4进行定位。
[0045]
在第一实施方式中(图中未示出)，驱动电机的壳体的前端盖可以形成有套管，该套管内容纳有联轴器的一部分以及驱动电机的输出轴。套管的末端可以以可拆卸的方式安装于减速器的前端盖，例如套管的末端嵌入到减速器的前端盖内。因此，在这种实施方式
中，减速器的输入轴预先与联轴器的另一部分完成装配，如此在套管安装的过程中，位于套管内的联轴器的一部分将与安装于减速器的输入轴的联轴器的另一部分完成安装。在本实施例中，为了适应这样的安装过程，联轴器可以例如采用花键联轴器。类似的，在第二实施方式中，套管可以形成于减速器的前端盖，其末端可以以可拆卸的方式安装于驱动电机的前端盖。
[0046]
在第三实施方式中，两个套管分别设置于驱动电机1的前端盖和减速器6的前端盖，为了便于描述，如图1所示，定义设置在驱动电机1的前端盖的套管为第一套管2，设置在减速器6的前端盖的套管为第二套管(图中未示出)。其中，第一套管2和第二套管可以以孔轴配合的方式插接，例如作为一种示例，第一套管2可以具有套设在第二套管的外侧部，在这一插接过程中，联轴器的两部分也像第一实施方式和第二实施方式中那样装配在一起。
[0047]
在图1给出的示例中，第一套管2可以恰好抵接在减速器6的前端盖，如此由第一套管2和第二套管共同形成的定位保护件，在外侧部不存在阶梯状构造，便于对电机控制器4进行快速安装。而在另一些未示出的情况中，第一套管的末端可以与减速器的前端盖存在一定距离，如此在定位保护件的外侧部形成了阶梯状构造，对此，电机控制器可以形成与阶梯状构造适配的结构，而利用阶梯状构件对电机控制器的进行轴向上的定位。
[0048]
在以上描述的特征的基础上，以下将进一步结合图1对电驱动系统进行描述，即继续结合图1给出的示例对电驱动系统进行描述。在实施例中，电机控制器4可以具有定位部5，定位部5与上述第一套管2相配合，以对电机控制器4进行定位。如图1所示，在图1给出的示例中，电机控制器4具有呈弧面形状的定位部5，该弧面形状的定位部5可以与第一套管2的外侧部相适配，例如与第一套管2的外侧部完全贴合。又由于电机控制器4的整体占据全部的容纳跨度，因此，电机控制器4在轴向上(即驱动电机1的输出轴或者减速器6的输入轴的轴向上)的定位分别由驱动电机1的前端盖和减速器6的前端盖来实现，而电机控制器4在径向上(即第一套管2的径向上)的定位由第一套管2实现。
[0049]
然而，不限于此的是，定位部也可以由圆柱形表面充当，这意味着定位部实质上形成为开设在电机控制器上的孔部，电机控制器经由该孔部套设在第一套管的外侧部。
[0050]
进一步的，仍然参见图1，为了进一步对电机控制器4实施径向上的定位，在驱动电机1的前端盖和减速器6的前端盖中的至少一者中还可以形成有围壁部3，例如优选地，驱动电机1的前端盖和减速器6的前端盖上均形成有围壁部3(减速器6的前端盖上的围壁部未在图中示出)。以图1示出的设置于驱动电机1的前端盖的围壁部3为例，该围壁部3相对于驱动电机1的前端盖向着减速器6凸出并设置在第一套管2的周边，如此当围壁部3的内侧(即靠近第一套管2的侧部)与电机控制器4的靠近驱动电机1一侧的外部轮廓相适配时，电机控制器4能够被围壁部3定位。
[0051]
在图1中，电机控制器4可以具有由圆柱形表面所限定的外部轮廓，优选的是，电机控制器4整体上可以形成为环形的一部分，也就是说，上述定位部5的轴线与电机控制器4的外部轮廓可以是同轴的，如此有利于电机控制器4的壳体的加工。有利的是，围壁部3限定出与电机控制器4的外部轮廓相适配的圆柱形限定空间，以降低装配难度并对电机控制器4进行有效定位。因此，可以理解的是，电机控制器4是被嵌设在驱动电机1的围壁部3和减速器6的围壁部3内。因此，在这种情况下，当沿着轴向(即驱动电机1的输出轴的轴向方向或者减速器6的输入轴的轴向方向)方向观察时，无论是在驱动电机1所在侧向减速器6所在侧观
察，还是在减速器6所在侧向驱动电机1所在侧观察，均无法观察到电机控制器4，即电机控制器4完全位于驱动电机1和减速器6之间，这使得电驱动系统进一步紧凑化。
[0052]
在实施例中，驱动电机1的前端盖可以形成有窗口(图中未示出)，电机控制器4的外部预留有接口，如此自电机控制器4的接口引出的线路可以经由窗口连接到驱动电机1的内部。电机控制器4的接口将在随后的描述中进行说明。
[0053]
根据以上所描述的特征，可以得知的是，电机控制器4占据上述容纳跨距，即被设置在驱动电机1和减速器6之间，大大降低了电机控制器4需要具备的环境试验的各项要求，由此允许电机控制器4以集成化的方式生产。具体地，本实施例中的电机控制器4将直流母排、交流母排、高压接线器、低压接线器等部件直接集成封装在塑料壳体内(其中直流母排和交流母排一体化设计)，相当于只采用一个模具将这些部件集成在一起并预留接口。相对于现有技术中电机控制器4处于较差的外部环境中时，需要将前述各个部件分别采用多个模具进行集成，为此为了装配需要进行大量的连接、密封和绝缘设计。因此，本实施例中的电机控制器4相对于现有技术，实现了结构上的简化和轻量化，降低了生产成本，并且有效提高了绝缘密封的可靠性。此外，由于电机控制器4与驱动电机1之间的接线距离更近，更有利于线路的连接，也不再需要单独设置连接器，这进一步有效降低了成本。
[0054]
进一步的，除以上所提及的封装在电机控制器4的塑料壳体内的部件外，电机控制器4还包括igbt(insulated gate bipolar transistor绝缘栅双极型晶体管)、驱动电路板、控制电路板、电流传感器、整车低压连接器和电机信号连接器。在实施例中，电机控制器4的外部预留有4组接口，这四组接口具体体现为四组接线构件(图中未示出)。具体地，四组接线构件可以分别为高压直流接线柱、高压交流接线柱、与整车连接的低压接线插座、与电机连接的低压接线插座，它们分别用于连接高压直流电缆、高压三相交流电缆、与整车通讯的低压连接器、与旋变等电机信号连接的低压连接器，其中，高压直流电缆和高压三相交流电缆与驱动电机1连接。
[0055]
由于采用塑料材料形成用于封装的壳体，上述四组接线构件可以与壳体一体成型，如此便无需像现有技术那样，额外购置或者制造接线构件，再将接线构件安装在电机控制器的外部。因此，本实施例所提供的电机控制器4具有特别高的集成特性，有效地节约了生产工艺流程，大大降低了生产成本。
[0056]
本实施例提供的电驱动系统，将电机控制器4的至少部分设置在驱动电机1和减速器6之间，有效利用空间，使得电驱动系统结构紧凑，轮廓尺寸较小，安装精度得到了有效保证；并降低了电机控制器4的需要具备环境试验的各项要求，因此有效地降低了电机控制器4的生产成本和重量以及所需零件的数量，并提高了电机控制器4的绝缘密封的可靠性。
[0057]
以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的保护范围，凡是在本技术的创新构思下，利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本技术的保护范围内。