行星齿轮减速器及车辆驱动装置的制作方法

1.本技术属于车辆驱动机构领域，特别涉及一种行星齿轮减速器及车辆驱动装置。


背景技术：

2.电动汽车或混动汽车的动力总成包括减速器和电机，减速器和电机具有小型化和高传动功率的特点，因此对润滑油冷却的要求很高。同时，动力总成的运行速度非常高，密封的要求非常高，因此对润滑油的清洁度有很高的要求。
3.对于行星齿轮减速器，润滑油在离心力的作用下会形成分布在减速器腔外的油环，并具有一定的压力。自动变速箱可以采用油泵使油循环进行冷却，但是需要额外的冷却系统动力(油泵)，成本较高。
4.中国专利申请cn107882970a公开了一种行星齿轮变速箱，其排气孔位于齿轮箱的轴心位置。由于其排气孔位置较低，可能存在防护等级不够的问题，例如在车辆涉水时。


技术实现要素：

5.本技术旨在提出一种行星齿轮减速器，使其散热效率较高。
6.本技术提出一种行星齿轮减速器，所述行星齿轮减速器包括壳体，所述壳体限定出减速器腔的至少一部分和排气腔的至少一部分，所述排气腔位于所述减速器腔的径向外侧，
7.所述壳体设置有第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔使所述减速器腔和所述排气腔连通，
8.在所述行星齿轮减速器被安装到车辆的状态下，所述第一孔的位置高于所述第二孔的位置。
9.在至少一个实施方式中，在所述排气腔内设置有能够过滤油液中杂质的过滤件，在所述行星齿轮减速器的周向上，所述过滤件位于所述第一孔和所述第二孔之间。
10.在至少一个实施方式中，当所述行星齿轮减速器高速运转时，所述减速器腔内的油液形成油液环，所述第一孔位于所述油液环的径向外侧。
11.在至少一个实施方式中，所述排气腔设置有第三孔，所述第三孔使所述排气腔与所述壳体的外界连通。
12.在至少一个实施方式中，所述第三孔的位置高于所述第一孔的位置和所述第二孔的位置。
13.在至少一个实施方式中，所述排气腔设置有挡油部，在所述行星齿轮减速器的周向上，所述挡油部位于所述第一孔和所述第三孔之间。
14.在至少一个实施方式中，在所述行星齿轮减速器的周向上，所述第一孔位于所述第二孔和所述第三孔之间。
15.在至少一个实施方式中，所述排气腔的位于所述第一孔和所述第二孔之间的部分对应的圆心角小于180度。
16.在至少一个实施方式中，所述排气腔为沿所述壳体的周向延伸的弧形段，所述弧形段所对应的圆心角大于90度。
17.本技术还提出一种车辆驱动装置，所述车辆驱动装置包括上述技术方案中任一项所述的行星齿轮减速器。
18.通过采用上述技术方案，利用减速器腔和排气腔的压力差，不使用油泵提供额外动力即可使油液在两个腔之间循环流动，从而实现较好的散热效果。
附图说明
19.图1示出了根据本技术的实施方式的车辆驱动装置的剖视图。
20.图2示出了根据本技术的实施方式的车辆驱动装置的结构示意图。
21.图3示出了沿图2中d-d线的剖视图。
22.图4示出了沿图2中e-e线的剖视图。
23.图5示出了沿图2中f-f线的剖视图。
24.图6示出了根据本技术的实施方式的车辆驱动装置的壳体的结构示意图。
25.附图标记说明
26.1壳体 11减速器腔 12排气腔 13第三孔 14第一孔 15第二孔 16挡油部 17油腔
27.2齿轮组 21行星轮
28.3排气腔盖
29.a轴向 r径向 c周向。
具体实施方式
30.为了更加清楚地阐述本技术的上述目的、特征和优点，在该部分结合附图详细说明本技术的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外，本技术还能够通过其他不同的方式来实施，在不违背本技术精神的情况下，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本技术不受该部分公开的具体实施例的限制。本技术的保护范围应以权利要求为准。
31.在下面的描述中，如果没有特别说明，周向c是指车辆驱动装置/减速器的周向，径向r是指车辆驱动装置/减速器的径向，轴向a是指车辆驱动装置/减速器的轴向。车辆驱动装置/减速器的周向与车辆驱动装置/减速器的壳体、行星齿轮组的周向一致，车辆驱动装置/减速器的径向与车辆驱动装置/减速器的壳体、行星齿轮组的径向一致，车辆驱动装置/减速器的轴向与车辆驱动装置/减速器的壳体、行星齿轮组的轴向一致。
32.参照图1至图6，本发明提供一种行星齿轮减速器及包括该行星齿轮减速器、电机的车辆驱动装置。该车辆驱动装置可以例如是轮毂驱动装置。在该车辆驱动装置中，电机和行星齿轮减速器可以同轴布置，行星齿轮减速器可以将电机的动力输出到车轮。包括该车辆驱动装置的车辆可以是纯电动车辆或混合动力车辆。
33.电机和行星齿轮减速器被封装在车辆驱动装置的壳体内。下面，主要描述行星齿轮减速器部分，因此，也会将车辆驱动装置的壳体或车辆驱动装置的壳体的一部分称为行星齿轮减速器的壳体。可以理解，该行星齿轮减速器的壳体1不限于仅用于封装行星齿轮减速器。
34.该行星齿轮减速器可以包括壳体1、齿轮组2和排气腔盖3。
35.在壳体1的轴向一侧(图1的左侧)形成减速器腔11，在壳体1的轴向另一侧(图1的右侧)形成排气腔12，减速器腔11和排气腔12被壳体1隔开。减速器腔11的开口可以朝向轴向一侧(图1的左侧)，排气腔12的开口可以朝向轴向另一侧(图1的右侧)。
36.可以理解，这里的壳体1具有减速器腔11和排气腔12并不必须限制于壳体1自身限定出整个减速器腔11或整个排气腔12，还可以是壳体1限定出减速器腔11的至少一部分或排气腔12的至少一部分。例如，参照图1，壳体1可以和盖板或轮毂等其它构件一起限定出减速器腔11，壳体1可以和隔板3等一起限定出排气腔12。
37.可以理解，由于壳体1的轴向面形状可以是弯曲的。虽然在图1中，减速器腔11位于壳体1的左侧而排气腔12位于壳体1的右侧，但这不限制减速器腔11和排气腔12的相对位置关系，例如在如图1的轴向截面图中，减速器腔11的一部分可以位于排气腔12的右侧。
38.排气腔盖3连接于排气腔12的开口并且封闭排气腔12的开口，排气腔盖3可以通过焊接、卡接、螺纹连接等方式连接到壳体1。排气腔盖3和排气腔12的开口之间可以设置有密封件，从而防止排气腔12内的油液从开口与排气腔盖3之间的缝隙泄漏。
39.润滑油主要储存于减速器腔11，润滑油可以用于齿轮组2的润滑。齿轮组2可以包括行星齿轮组，其包括太阳轮、齿圈、行星齿轮21和行星架。当减速器静止或低速运转时，润滑油在重力的作用下聚集在减速器腔11的底部，润滑油可以没过齿轮组2的部分部件。当减速器高速运转时，润滑油可以被齿轮组2带动在离心力作用下在减速器腔11形成油液环。
40.如图1和3至图5所示，排气腔12位于减速器腔11的径向外侧。减速器腔11或壳体1的底部可以具有油腔17，油腔17和减速器腔11连通，油腔17的径向位置和排气腔12的径向位置可以接近。
41.如图2和图6所示，沿轴向a观察壳体1，排气腔12大约形成半圆弧的弧形段，弧形段所对应的圆心角大于90度。在行星齿轮减速器被安装到车辆的状态下，排气腔12可以沿着周向c从壳体1的底部延伸到顶部，沿轴向a观察壳体1，排气腔12可以为“c”形。当减速器静止或低速运转时，排气腔12的一部分位于油液的表面以下。
42.如图2至图6所示，排气腔12设置有第一孔14、第二孔15和第三孔13。在行星齿轮减速器被安装到车辆的状态下，第一孔14的位置高于第二孔15的位置，第三孔13的位置高于第一孔14的位置。
43.从图1中的右侧沿轴向a向左侧观察，参照图6，油液在减速器腔11中可以沿顺时针方向流动，经由第一孔14进入排气腔12后沿逆时针方向向下流动。
44.如图4和图6所示，排气腔12设置有挡油部16，在周向c上，挡油部16位于第二孔14和第三孔13之间。挡油部16可以阻挡进入排气腔12的油液在惯性作用下甩到第三孔13，而泄漏出壳体1。可选地，挡油部16可以为截面为l型的凸筋或肋，进入排气腔12的油液在惯性作用下甩到挡油部16上，然后由于失去压力而下落。
45.如图4所示，第一孔14使排气腔12和减速器腔11连通，第一孔14可以沿径向r延伸。
46.可以理解，当减速器高速运转时，即使没有形成完整、闭合的油液环，只要齿轮组2(行星齿轮和行星架)可以带动润滑油使其在减速器腔11的高度超过第一孔14，润滑油就可以经由第一孔14从减速器腔11流向排气腔12。因此，第一孔14的高度与齿轮组2(行星齿轮和行星架)的设计转速有关，如果齿轮组2的设计转速较低，第一孔14的高度可以较低，如果
齿轮组2的设计转速较高，第一孔14的高度可以较高。
47.如图5所示，第二孔15使排气腔12和减速器腔11连通，第二孔15可以沿轴向a延伸，第二孔15可以直接连通到减速器腔11，或者第二孔15可以不直接连通到减速器腔11，而是连通到壳体1的底部的油腔17。第二孔15可以靠近排气腔12的径向内侧部分。
48.当减速器静止或低速运转时，第二孔15的位置位于油液的液面以下。当减速器高速运转时，第一孔14位于油液环的径向外侧。
49.如图3所示，第三孔13可以位于排气腔12的径向外侧壁部分，使排气腔12和壳体1的外部连通。第三孔13可以位于排气腔12的顶部。可以在第三孔13中安装通气阀或通气塞。
50.如图6所示，沿轴向a观察壳体1，第一孔14和第二孔15可以位于图6中左右方向上的同一侧，第一孔14和行星齿轮减速器的轴线的连线与第二孔15和行星齿轮减速器的轴线的连线的夹角可以小于180度。油液经由第一孔14和第二孔15形成的循环路径不越过行星齿轮减速器的轴线，油液循环在壳体1的左右方向上的一侧(图6的左侧)进行。
51.在排气腔12内还可以设置有过滤件，在周向c上，过滤件位于第一孔14和第二孔15之间，过滤件能够过滤油液中的例如金属屑的固体杂质。过滤件可以靠近第二孔15。
52.可以理解，润滑油中含有由于齿轮啮合产生的金属屑。当减速器高速运转时，减速器腔11的润滑油在压力作用(离心力作用)下通过第一孔14进入排气腔12。由于排气腔12内没有压力，含有金属屑的润滑油向下流并且通过过滤件进行过滤，经过滤后清洁的润滑油再从第二孔15进入减速器腔。润滑油在减速器腔11受到压力而在排气腔12不受压力，经由第一孔14和第二孔15，润滑油可以在减速器腔11和排气腔12之间循环流动。在不使用泵提供额外动力的情况下，可以通过润滑油循环实现较好的散热效果，节省了成本。并且润滑油循环流动过程中还通过过滤件对润滑油进行过滤，可以滤除例如金属屑的杂质，保持油品清洁、纯净。
53.当减速器静止或低速运转时，齿轮组2(行星齿轮和行星架)的转速较低，润滑油可以主要储存在减速器腔11的底部。减速器腔11内的高温膨胀空气可以通过第一孔14进入排气腔12，并经第三孔13排出壳体1。
54.当减速器高速运转时，齿轮组2(行星齿轮和行星架)的转速较高，润滑油在离心力作用下会形成分布在减速器腔11内的油环，并具有一定的压力。含有金属屑的润滑油在压力作用下从第一孔14进入排气腔12。排气腔12没有压力，所以润滑油可以向下流，经由过滤件过滤后，清洁的润滑油可以从第二孔15回流到减速器室11。减速器腔11内的高温膨胀空气可以通过第一孔14进入排气腔12，并经第三孔13排出壳体1。
55.本技术无需使用油泵来提供动力，就可以使润滑油在减速器室11和排气腔12之间循环，从而利用润滑油的循环对壳体1进行冷却，提高散热效率，并且可以在循环过程中通过过滤件对润滑油中的杂质进行过滤清洁。
56.虽使用上述实施方式对本技术进行了详细说明，但对于本领域技术人员来说，本技术显然并不限于在本说明书中说明的实施方式。本技术能够在不脱离由权利要求书所确定的本技术的主旨以及范围的前提下加以修改并作为变更实施方式加以实施。因此，本说明书中的记载以示例说明为目的，对于本技术并不具有任何限制性的含义。

技术特征：
1.一种行星齿轮减速器，其特征在于，所述行星齿轮减速器包括壳体(1)，所述壳体(1)限定出减速器腔(11)的至少一部分和排气腔(12)的至少一部分，所述排气腔(12)位于所述减速器腔(11)的径向外侧，所述壳体(1)设置有第一孔(14)和第二孔(15)，所述第一孔(14)和所述第二孔(15)使所述减速器腔(11)和所述排气腔(12)连通，在所述行星齿轮减速器被安装到车辆的状态下，所述第一孔(14)的位置高于所述第二孔(15)的位置。2.根据权利要求1所述的行星齿轮减速器，其特征在于，在所述排气腔(12)内设置有能够过滤油液中杂质的过滤件，在所述行星齿轮减速器的周向(c)上，所述过滤件位于所述第一孔(14)和所述第二孔(15)之间。3.根据权利要求1所述的行星齿轮减速器，其特征在于，当所述行星齿轮减速器高速运转时，所述减速器腔(11)内的油液形成油液环，所述第一孔(14)位于所述油液环的径向外侧。4.根据权利要求1所述的行星齿轮减速器，其特征在于，所述排气腔(12)设置有第三孔(13)，所述第三孔(13)使所述排气腔(12)与所述壳体(1)的外界连通。5.根据权利要求4所述的行星齿轮减速器，其特征在于，所述第三孔(13)的位置高于所述第一孔(14)的位置和所述第二孔(15)的位置。6.根据权利要求4所述的行星齿轮减速器，其特征在于，所述排气腔(12)设置有挡油部(16)，在所述行星齿轮减速器的周向(c)上，所述挡油部(16)位于所述第一孔(14)和所述第三孔(13)之间。7.根据权利要求4所述的行星齿轮减速器，其特征在于，在所述行星齿轮减速器的周向(c)上，所述第一孔(14)位于所述第二孔(15)和所述第三孔(13)之间。8.根据权利要求1所述的行星齿轮减速器，其特征在于，所述排气腔(12)的位于所述第一孔(14)和所述第二孔(15)之间的部分对应的圆心角小于180度。9.根据权利要求1所述的行星齿轮减速器，其特征在于，所述排气腔(12)为沿所述壳体(1)的周向(c)延伸的弧形段，所述弧形段所对应的圆心角大于90度。10.一种车辆驱动装置，其特征在于，所述车辆驱动装置包括权利要求1至9中任一项所述的行星齿轮减速器。

技术总结
本申请提出一种行星齿轮减速器及车辆驱动装置，所述行星齿轮减速器包括壳体(1)，所述壳体(1)限定出减速器腔(11)的至少一部分和排气腔(12)的至少一部分，所述排气腔(12)位于所述减速器腔(11)的径向外侧，述壳体(1)设置有第一孔(14)和第二孔(15)，所述第一孔(14)和所述第二孔(15)使所述减速器腔(11)和所述排气腔(12)连通，在所述行星齿轮减速器被安装到车辆的状态下，所述第一孔(14)的位置高于所述第二孔(15)的位置。二孔(15)的位置。二孔(15)的位置。


技术研发人员：蔡向阳
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2023/8/9