油冷动力总成及电动车辆的制作方法

本技术涉及油冷动力总成，特别涉及一种油冷动力总成及电动车辆。

背景技术：

1、现有的电动车辆通常采用集成化的动力总成作为动力来源。目前，电机以及电机控制器通常集成为二合一动力总成，或者电机、电机控制器以及减速器通常集成为三合一动力总成，或者电机、电机控制器、减速器以及其他电动车辆的部件通常集成为多合一动力总成。为了提高电动车辆的整体性能，动力总成需要综合考虑小型化、功率密度、可靠性、散热性能以及动力性能等多种设计要求。动力总成工作时产生较高的热量，进而影响动力总成的使用寿命及稳定性。为了降低动力总成在工作状态时的温度，通常会在动力总成中通入冷却油，然而，目前在动力总成内冷却油仅覆盖较小的范围，导致对动力总成的整体冷却效果不佳。

技术实现思路

1、本技术提供在轴内通油的油冷动力总成及电动车辆。

2、第一方面，本技术实施例提供一种油冷动力总成，包括减速器、电机和通油管，所述减速器包括减速器输入轴，所述电机包括电机轴，所述减速器输入轴与所述电机轴固定连接，所述减速器输入轴包括减速器轴腔，所述减速器轴腔用于容纳所述通油管和部分所述电机轴，所述通油管与所述减速器输入轴相对固定，所述电机轴包括电机轴腔。沿所述电机轴向，所述减速器轴腔贯穿所述减速器输入轴，所述电机轴腔贯穿所述电机轴。所述通油管和所述电机轴沿所述电机轴向排列，且所述通油管与所述电机轴腔连通。

3、本技术实施例中，在减速器轴腔内设置通油管，通油管与电机轴腔连通，能够将冷却油精准地从减速器轴腔引导至电机轴腔，为后续冷却电机的内部结构提供前提条件。通油管与减速器输入轴相对固定，在减速器输入轴高速旋转的情况下，通油管能够稳定地发挥传输冷却油的作用，有利于满足油冷动力总成在高速工况下的冷却需求。

4、在一种实施例中，沿所述电机径向所述电机轴和所述减速器输入轴之间通过花键固定连接，所述通油管包括至少一个花键润滑油孔。所述电机轴腔用于容纳部分所述通油管，沿所述电机径向，所述通油管、所述电机轴和所述减速器输入轴的投影部分重叠。所述花键润滑油孔沿所述电机径向贯穿所述通油管，沿所述电机径向，所述花键润滑油孔、所述电机轴和所述减速器输入轴的投影部分重叠。

5、本技术实施例中，部分电机轴的外壁以及部分减速器轴腔的内壁对应设有花键，电机轴的花键与减速器轴腔的花键相互配合，使得电机轴能够通过花键将扭矩传递给减速器输入轴，从而实现电机轴与减速器输入轴之间的传动连接。在一种实施例中，花键可以为电机轴的花键，或者减速器输入轴的花键，或者电机轴的花键以及减速器输入轴的花键。

6、本技术实施例中，花键在传递扭矩时可能会发生磨损，为避免失效，需要对花键进行适当润滑。本技术实施例中，通油管至少包括一个花键润滑油孔，花键润滑油孔用于将冷却油传输至花键，其中，花键润滑油孔沿电机径向贯穿电机轴，花键润滑油孔、电机轴和减速器输入轴在电机径向上的投影部分重叠，使得流入通油管的冷却油能够通过花键润滑油孔流向电机轴和减速器输入轴的花键，以对花键进行润滑，减小磨损。

7、在一种实施例中，所述通油管包括至少一个花键导油槽，所述花键导油槽与所述花键润滑油孔连通。沿所述电机径向，所述花键导油槽自所述通油管的外周面背向所述减速器输入轴凹陷。沿所述电机轴向，所述花键润滑油孔与所述通油管的端面连通。沿所述电机径向，所述花键导油槽、所述电机轴和所述减速器输入轴的投影部分重叠。所述花键、所述花键润滑油孔和所述花键导油槽沿所述电机轴向排列，所述花键润滑油孔和所述花键导油槽沿所述电机轴向相邻。

8、本技术实施例中，花键润滑油孔位于电机轴腔内，花键润滑油孔的作用主要是将冷却油引导至通油管外侧，此时需要对冷却油的流向进一步引导，使得从花键润滑油孔流出的冷却油再流向电机轴腔外侧的花键。本方案在通油管中设置花键导油槽，其中，花键导油槽与花键润滑油孔连通，花键润滑油孔和花键导油槽沿电机轴向相邻设置，花键导油槽自通油管的外周面背向减速器输入轴凹陷，使得花键导油槽能够用于将从花键润滑油孔流出的冷却油输送至花键。

9、在一种实施例中，所述通油管包括多个花键润滑油孔和多个所述花键导油槽，每一个所述花键润滑油孔与一个所述花键导油槽沿所述电机轴向相邻且相连通。所述多个花键润滑油孔沿所述电机周向间隔排列，所述多个花键导油槽沿所述电机周向间隔排列。沿所述电机轴向，所述花键润滑油孔的孔径小于所述花键导油槽的长度。沿所述电机周向，所述花键润滑油孔的孔径小于所述花键导油槽的宽度。

10、本技术实施例中，在通油管中对应设置多个花键润滑油孔和多个花键导油槽，多个花键润滑油孔沿电机周向间隔排列，多个花键导油槽沿电机周向间隔排列，使得冷却油能够从不同位置流向电机轴的花键和减速器输入轴的花键，提升冷却油对花键的润滑效果，避免花键失效。

11、本技术实施例中，在电机轴向上，设置花键润滑油孔的孔径小于花键导油槽的长度，花键润滑油孔的孔径相对较小，能够避免在通油管的端面处开设过大的通孔，提升通油管的结构强度，而花键导油槽在电机轴向上的长度相对较大，有利于花键导油槽发挥引导流向的作用，若花键导油槽的长度过短，可能会导致冷却油难以流向花键。在电机周向上，设置花键导油槽的宽度大于花键润滑油孔的孔径，有利于减小冷却油在花键导油槽中的流阻。

12、在一种实施例中，所述油冷动力总成还包括第一固定结构，所述通油管通过所述第一固定结构与所述减速器轴腔内壁密封固定。沿所述电机径向，所述通油管、所述第一固定结构和所述减速器依次排列。沿所述电机轴轴向，所述电机轴与所述第一固定结构间隔排列，所述花键与所述第一固定结构间隔排列，且所述电机轴与所述第一固定结构之间的距离小于所述花键与所述第一固定结构之间的距离。所述花键润滑油孔、所述花键导油槽、所述第一固定结构沿所述电机轴向排列。

13、本技术实施例中，在电机径向上，第一固定结构位于通油管与减速器轴腔之间，通油管通过第一固定结构实现在减速器轴腔内沿电机径向固定。在一种实施例中，第一固定结构与减速器轴腔内壁过盈配合，有利于保持通油管与减速器轴腔相对固定，使得通油管能够稳定地传输冷却油。在电机轴向上，花键润滑油孔、花键导油槽和第一固定结构沿电机轴向排列，第一固定结构与电机轴之间、第一固定结构与花键之间均具有间隙，使得冷却油流经花键润滑油孔和花键导油槽后，通过上述两处间隙流向花键。

14、在本技术实施例中，在电机轴向上，电机轴与第一固定结构之间的距离小于花键与第一固定结构之间的距离，其中，电机轴与第一固定结构的距离是指电机轴靠近第一固定结构的端面与第一固定结构的距离。在电机轴向上，花键位于电机轴的端面远离第一固定结构的一侧，冷却油自第一固定结构流至花键的流向，与减速器和电机的排列方向相同，使得冷却油流经花键之后，还能够沿电机轴向进一步冷却和润滑电机中的其他部件，提升对电机的冷却效果。

15、在一种实施例中，所述通油管与所述第一固定结构一体成型。本方案能够增强通油管在电机径向上与减速器轴腔固定连接的稳定性，有利于第一固定结构稳定地引导冷却油流向花键。

16、在一种实施例中，所述第一固定结构包括密封凹槽，所述密封凹槽用于容纳密封圈，所述第一固定结构通过密封圈与所述减速器输入轴密封固定。沿所述电机径向，所述密封凹槽自所述第一固定结构的外周面背离所述减速器输入轴凹陷。沿所述电机周向，所述密封凹槽和所述第一固定结构均环绕所述通油管一圈。

17、本技术实施例中，密封凹槽沿电机径向朝向通油管凹陷，密封凹槽内放置密封圈，在电机径向上，密封圈位于密封凹槽与减速器轴腔的内壁之间。若第一固定结构与减速器轴腔之间密封效果不佳，当冷却油流至第一固定结构时，可能会通过第一固定结构与减速器轴腔之间的间隙远离花键流动，导致花键的润滑效果受损，造成冷却油的浪费。密封凹槽沿电机轴向的两端在电机径向上与减速器轴腔固定。第一固定结构、密封凹槽以及密封圈共同用于实现通油管与减速器输入轴的密封和固定，防止通油管与减速器输入轴发生相对位移，避免冷却油沿远离花键的方向流动，提升冷却油的利用率。

18、在一种实施例中，所述通油管包括轴承润滑油孔。沿所述电机径向，所述轴承润滑油孔贯穿所述通油管，所述轴承润滑油孔与所述减速器轴腔的内壁间隔排列。沿所述电机轴向，所述花键润滑油孔、所述第一固定结构和所述轴承润滑油孔间隔排列。

19、本技术实施例中，轴承润滑油孔用于将冷却油输送至减速器轴承，以对减速器轴承进行润滑。其中，减速器轴承用于承受来自减速器输入轴的负荷，若对减速器轴承的润滑不足，容易造成减速器轴承烧蚀或者损坏，从而干扰减速器的正常运转。在电机径向上，轴承润滑油孔贯穿通油管，轴承润滑油孔与减速器轴腔的内壁之间具有间隙，使得通油管中的冷却油能够通过轴承润滑油孔流至轴承润滑油孔与减速器轴腔的内壁之间的间隙，为冷却油流向减速器轴承提供前提条件。冷却油在通油管中依次流向轴承润滑油孔和花键润滑油孔，在电机轴向上，轴承润滑油孔、第一固定结构和花键润滑油孔间隔排列，能够避免流向减速器轴承的冷却油和流向花键的冷却油之间串扰，提升对减速器轴承、花键的润滑效果。

20、在一种实施例中，所述油冷动力总成还包括第二固定结构，所述第二固定结构包括至少一个轴承润滑油凹槽，所述轴承润滑油孔与所述轴承润滑油凹槽连通，所述通油管通过所述第二固定结构固定于所述减速器轴腔内壁。沿所述电机径向，所述轴承润滑油凹槽自所述第二固定结构的外周面朝向所述通油管凹陷。沿所述电机径向，所述通油管、所述第二固定结构和所述减速器输入轴依次排列。沿所述电机轴向，所述轴承润滑油凹槽贯穿所述第二固定结构，所述花键润滑油孔、所述第一固定结构、所述轴承润滑油孔和所述第二固定结构间隔排列。

21、本技术实施例中，在电机径向上，第二固定结构位于通油管与减速器轴腔之间，轴承润滑油凹槽沿电机径向朝向通油管凹陷，第二固定结构的外周面除轴承润滑油凹槽以外的部分用于将通油管和减速器轴腔固定。轴承润滑油凹槽与轴承润滑油孔连通，轴承润滑油凹槽沿电机轴向贯穿第二固定结构，使得轴承润滑油凹槽起到引导冷却油流向的作用，具体地，冷却油从轴承润滑油孔流出至通油管与减速器轴腔之间的间隙之后，再通过轴承润滑油凹槽引流至减速器轴承，以对减速器轴承进行润滑。

22、在一种实施例中，所述第二固定结构与所述通油管一体成型。本方案能够增强通油管在电机径向上与减速器轴腔固定连接的稳定性，有利于第二固定结构稳定地引导冷却油的流向。

23、在一种实施例中，沿所述电机轴向，所述通油管的长度小于所述减速器输入轴的长度，所述第一固定结构和所述第二固定结构的长度均小于所述第一固定结构和所述第二固定结构之间的距离。

24、在本技术实施例中，由于通油管和部分电机轴均位于减速器轴腔内，通油管的长度小于减速器输入轴的长度，能够为减速器轴腔容纳部分电机轴提供空间，且通油管沿电机轴向的尺寸较小有利于降低成本。第一固定结构和所述第二固定结构的长度均小于第一固定结构和第二固定结构之间的距离，能够减小第一固定结构和第二固定结构在减速器轴腔中的装配难度，并有利于降低制作成本。此外，第二固定结构在电机轴向上的长度相当于轴承润滑油凹槽在电机轴向上的长度，第一固定结构和所述第二固定结构的长度均小于第一固定结构和第二固定结构之间的距离，还能够缩短冷却油在轴承润滑油凹槽中的传输路径，有利于降低冷却油在轴承润滑油孔与减速器轴承之间的传输损耗。

25、在一种实施例中，沿所述电机轴向，所述第一固定结构与所述花键润滑油孔之间的距离小于所述第一固定结构与所述第二固定结构之间的距离。沿所述电机轴向，所述第一固定结构与所述第二固定结构中的至少一个与所述轴承润滑油孔之间的距离大于所述第一固定结构与所述花键润滑油孔之间的距离。

26、本技术实施例中，第一固定结构与花键润滑油孔之间的距离相对较小，能够缩短冷却油在花键润滑油孔与第一固定结构之间的冷却路径，降低冷却油的损耗，而第一固定结构与第二固定结构之间的距离、第一固定结构与轴承润滑油孔的距离相对较大，能够避免流向花键和减速器轴承的冷却油之间互相干扰，有利于提升对花键和减速器轴承的润滑效果。本技术实施例中，第二固定结构与轴承润滑油孔之间的距离大于第一固定结构与花键润滑油孔之间的距离，在电机轴向上，第一固定结构与花键润滑油孔之间的距离相对较小，能够缩短冷却油在花键润滑油孔与第一固定结构之间的冷却路径，降低冷却油的损耗。

27、在一种实施例中，所述第二固定结构包括多个所述轴承润滑油凹槽，所述多个轴承润滑油凹槽沿所述电机周向间隔排列。所述轴承润滑油孔的孔径小于每个所述轴承润滑油凹槽沿所述电机轴向的长度，所述轴承润滑油孔的孔径小于每个所述轴承润滑油凹槽沿所述电机周向的长度。

28、本技术实施例中，多个轴承润滑油凹槽在第二固定结构上沿电机周向间隔，使得冷却油通过多个轴承润滑油凹槽能够从不同位置流向减速器轴承，增强对减速器轴承的润滑效果。轴承润滑油孔的孔径小于每个轴承润滑油凹槽沿电机轴向的长度以及每个轴承润滑油凹槽沿电机周向的长度，其中，轴承润滑油孔的孔径相对较小，能够避免在通油管孔径过大的通孔，提升通油管的结构强度，有利于限制流经轴承润滑油孔的冷却油的流量，使得通油管中的冷却油主要用于冷却减速器和电机中的发热部件。轴承润滑油凹槽沿电机轴向和沿电机周向的长度相对较大，能够保证轴承润滑油孔对冷却油的引流作用，使得流经轴承润滑油孔的冷却油能够针对地对减速器轴承进行润滑。

29、在一种实施例中，所述减速器包括减速齿和减速器轴承，所述减速齿固定于所述减速器输入轴沿所述电机径向的外周面，所述减速器轴承套设于所述减速器输入轴。沿所述电机轴向，所述电机轴、所述减速齿和所述减速器轴承间隔排列。所述轴承润滑油孔沿所述电机径向的投影与所述减速齿沿所述电机径向的部分投影重叠。所述第二固定结构沿所述电机径向的投影与所述减速器轴承沿所述电机径向的投影部分重叠。

30、本技术实施例中，减速器轴承套设于减速器输入轴，减速器轴承用于承受减速器输入轴施加的负荷，冷却油能够通过轴承润滑油孔对减速器轴承进行润滑，有利于提升减速器轴承的使用寿命。在电机轴向上，电机轴、减速齿和减速器轴承间隔设置，能够避免在机械传动的过程中互相干扰，确保减速器和电机正常运转。在电机径向上，轴承润滑油孔的投影与减速齿的部分投影重叠，第二固定结构沿电机径向的投影与减速器轴承沿电机径向的投影部分重叠，说明减速器轴承与减速齿在电机轴向上相邻设置，减速器轴承中具有间隙，流入减速器轴承的冷却油通过减速器轴承中的间隙流向减速齿。冷却油依次对减速器轴承和减速齿进行润滑，确保减速器正常工作。

31、在一种实施例中，所述油冷动力总成还包括减速器端盖，所述减速器输入轴通过所述减速器轴承与所述减速器端盖转动连接，所述减速器端盖、所述减速器输入轴和所述电机轴沿所述电机轴向排列，所述减速器端盖包括封堵件、导油件和固定孔，沿所述电机轴向所述固定孔贯穿所述减速器端盖，所述封堵件和所述导油件位于所述固定孔内，所述导油件用于连通所述减速器输入轴和所述通油管。沿所述电机轴向，所述减速器输入轴与所述减速器端盖间隔排列，所述通油管、所述导油件和所述封堵件间隔排列。沿所述电机轴向，所述减速齿、所述减速器轴承、所述导油件和所述封堵件间隔排列。

32、本技术实施例中，减速器输入轴与减速器端盖在电机轴向上间隔设置，为在减速器端盖和减速器输入轴之间设置导油件提供空间。封堵件和导油件之间沿电机轴向间隔排列，能够有效减小对导油件的作用力和磨损，提升使用寿命，保证导油件的导流效果。减速齿与减速器轴承在电机轴向上间隔设置，能够避免减速齿与减速器轴承之间发生磨损，提升使用寿命。减速齿和减速器轴承与导油件、封堵件间隔排列，使得即使存在设计公差也不会影响上述结构的组装，降低设计和组装难度。

33、在一种实施例中，所述油冷动力总成包括集成式壳体，所述集成式壳体包括减速器容纳腔和电机容纳腔，所述电机容纳腔用于容纳所述电机，所述减速器容纳腔用于容纳所述减速器，沿第一方向所述电机容纳腔贯穿所述集成式壳体并与所述减速器容纳腔相连通，所述第一方向平行于所述电机轴向，沿所述第一方向所述电机端盖与所述减速器端盖分别排列于所述电机的两侧；所述通油管和所述减速器位于所述减速器容纳腔内，所述通油管与所述减速器容纳腔连通，所述电机轴腔与所述电机容纳腔连通。

34、在一种实施例中，所述集成式壳体包括控制器容纳腔、直流输入接口安装孔和交流输出接口安装孔，所述控制器容纳腔用于容纳所述电机控制器，所述控制器容纳腔与所述电机容纳腔沿第二方向排列，所述第二方向垂直于所述第一方向。其中，沿所述第一方向，所述直流输入接口安装孔和所述交流输出接口安装孔分别贯穿所述集成式壳体并与所述控制器容纳腔相连通，所述直流输入接口安装孔与所述交流输出接口安装孔相对排列，所述通油管、所述导油件和所述封堵件中的任一个与所述直流输入接口安装孔的间距小于所述通油管、所述导油件和所述封堵件中的任一个与所述交流输出接口安装孔的间距。

35、第二方面，本技术实施例提供一种电动车辆，包括车本体、车轮和如上面任一项所述的油冷动力总成，所述油冷动力总成用于驱动所述车轮，所述车本体用于固定所述油冷动力总成，所述油冷动力总成中的换热器用于与电动车辆中的冷却系统换热，所述换热器用于连通所述油冷动力总成中的通油管、减速器轴腔、减速器容纳腔、电机轴腔和电机容纳腔。本技术提供的动力总成包括通油管以及通油管上的结构提升对花键、减速器轴承等部件的冷却润滑，提供动力总成的可靠性和散热能力，进而提升电动车辆的综合性能。