CN103887945A

CN103887945A - 轮毂电机及其制造方法

Info

Publication number: CN103887945A
Application number: CN201410110011.5A
Authority: CN
Inventors: 刘益卯; 刘小青
Original assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Current assignee: Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明适用于电机技术领域，公开了一种轮毂电机及其制造方法。轮毂电机，包括定子和转动套设于定子的转子，转子连接有转轴，定子包括铁芯和绕设于铁芯的绕组，定子还包括定子机壳，铁芯、绕组均位于定子机壳内，定子还包括封装于铁芯和绕组上的封装部，定子与转子之间设置有密封系统。制造方法包括以下步骤，制备轴封、定子和转子，其中，制备定子包括以下步骤，制备铁芯，于铁芯上绕制绕组，于绕组及铁芯上封装所述封装部；于封装所述封装部时，采用BMC团状热固性塑料通过模具注塑成型。本发明所提供的轮毂电机及其制造方法，绕组对地的绝缘电阻大于10MΩ，其防水性能好、可靠性高，可保证在轮毂电机长期泡水的条件下正常工作。

Description

轮毂电机及其制造方法

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种轮毂电机及其制造方法。

背景技术

由于应用于电动汽车上的轮边驱动电动机大多安装在轮辋里面或其附近，因此当车辆涉水时，电动机涉水的可能性也比较大；电动机存在相互旋转表面，因此密封困难，需要仔细考虑核心部件的密封防水设计，否则由于浸水而导致电动机故障的概率将会大大增加。

轮毂电机的内部，定子线圈是需要防水防湿的核心部件，通常电机内线圈受湿或泡水，在电机通电时，可能发生电机漏电，或线圈之间短路，因此，在少增加重量的前提下，采用适合的方法对轮毂电机定子线圈进行防水防湿是必须的。

现有技术中的轮毂电机，现有轮毂电机的防护等级一般是IP55，能保证电机在淋水的条件下正常工作，其防水性能较差，可靠性低，不能保证在轮毂电机长期泡水的条件下正常工作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种轮毂电机及其制造方法，其防水性能佳，可靠性高，可保证在轮毂电机长期泡水的条件下正常工作。

本发明的技术方案是：一种轮毂电机，包括定子和转动套设于所述定子的转子，所述转子连接有转轴，所述定子包括铁芯和绕设于所述铁芯的绕组，所述定子还包括定子机壳，所述铁芯、绕组均位于所述定子机壳内，所述定子还包括封装于所述铁芯和绕组上的封装部，所述封装部中包括玻璃纤维；所述定子与所述转子之间设置有密封系统，所述密封系统包括轴封，所述轴封包括支撑件和套于所述支撑件外部的弹性密封部，所述弹性密封部的一侧与所述定子机壳的侧面相贴，所述弹性密封部的另一侧与所述转子的侧面相接。

可选地，所述支撑件包括与所述定子机壳内侧相向的第一纵向部、与所述转子外侧面相向的第二纵向部和连接于所述第一纵向部与第二纵向部之间的横向连接部，所述第一纵向部和第二纵向部一体成型于所述横向连接部的两侧。

可选地，所述支撑件为金属件或塑胶件。

可选地，所述第二纵向部的长度小于所述第一纵向部的长度。

可选地，所述弹性密封部与所述转子相向的一侧凸设有第一弹性挡部和第二弹性挡部，所述第一弹性挡部和第二弹性挡部沿轴向设置。

可选地，所述第二弹性挡部的厚度大于所述第一弹性挡部的厚度，且所述第二弹性挡部位于所述第二纵向部的下方。

可选地，所述第二弹性挡部与所述转子相向的一端呈角状。

可选地，所述转子的外侧套设有钢圈，所述弹性密封部与所述钢圈相接。

可选地，所述轮毂电机连接有用于将所述转子的转动时位置信号与转子的转速信号传送到电机控制器的传感器。

本发明还提供了一种上述轮毂电机的制造方法，包括以下步骤，制备轴封、定子和转子，其中，制备定子包括以下步骤，制备铁芯，于所述铁芯上绕制绕组，于所述绕组及所述铁芯上封装所述封装部；于封装所述封装部时，采用BMC团状热固性塑料通过模具注塑成型，注塑时料筒温度在60℃以下，注塑压力为10MPa，注塑时间小于10秒，模具温度为140至160℃，固化时间为15至60秒；将轴封连接于所述定子，将所述转子连接于所述定子。

本发明所提供的轮毂电机及其制造方法，其轮毂电机中的绕组、铁芯在长期浸泡在水中时，绕组对地的绝缘电阻大于10MΩ，其防水性能好、可靠性高，可保证在轮毂电机长期泡水的条件下正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的轮毂电机的剖面示意图；

图2是本发明实施例提供的轮毂电机中定子的平面示意图；

图3是本发明实施例提供的轮毂电机的局部剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的轮毂电机的传感器与控制器连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1～图3所示，本发明实施例提供的一种轮毂电机，包括定子1和转动套设于所述定子1的转子2，所述转子2连接有转轴3，所述定子1包括铁芯11和绕设于所述铁芯11的绕组12，所述定子1还包括定子机壳13，定子机壳13固定连接于铁芯11且套设于转子2的一端，所述铁芯11、绕组12均位于所述定子机壳13内。所述定子1还包括封装于所述铁芯11和绕组12上的封装部14，所述封装部14中包括玻璃纤维；所述定子1与所述转子2之间设置有密封系统，所述密封系统包括轴封5，所述轴封5包括支撑件51和套于所述支撑件51外部的弹性密封部52，所述弹性密封部52的一侧与所述定子机壳13的侧面相贴，所述弹性密封部52的另一侧与所述转子2的侧面相接。具体应用中，在完成带绕组12的定子1中铁芯11的嵌线，并头及相性能检查后，采用BMC热固性塑料（加适量的玻维）对绕组12进行封装形成包覆于绕组12的封装部14。这保证带绕组12铁芯11在长期浸泡在水中时绕组12对地的绝缘电阻大于10MΩ，定子1与转子2之间的结合面采用特制带弹力的油封进行密封，其防水性能好、可靠性高，可保证在轮毂电机长期泡水的条件下正常工作。

具体地，如图1～图3所示，所述支撑件51包括与所述定子机壳13内侧相向的第一纵向部511、与所述转子2外侧面相向的第二纵向部512和连接于所述第一纵向部511与第二纵向部512之间的横向连接部513，所述第一纵向部511和第二纵向部512一体成型于所述横向连接部513的两侧。支撑件51可具有一定的弹性变形能力，以使弹性密封部52可以可靠地贴于定子1与转子2，密封可靠性高。第一纵向部511、第二纵向部512均可呈圆环状。

具体应用中，如图1～图3所示，所述支撑件51可为金属件或塑胶件等，弹性密封部52可以包覆于支撑件51，弹性密封部52可以采用改性塑胶材料制成，其耐磨性高，有效使用寿命长。

具体地，如图1～图3所示，所述支撑件51的横断面可呈“n”字形等合适形状。

具体地，如图1～图3所示，所述第二纵向部512的长度小于所述第一纵向部511的长度，第二纵向部512一侧为动密封，第二纵向部512对应的弹性密封部52处需要较好的弹力，以可靠地抵压于旋转的转子2上。

具体地，如图1～图3所示，所述转子2的外侧套设有钢圈21，所述弹性密封部52与所述钢圈21相接。

具体地，如图1～图3所示，所述弹性密封部52与所述转子2相向的一侧凸设有第一弹性挡部521和第二弹性挡部522，所述第一弹性挡部521和第二弹性挡部522沿轴向设置，以提高密封系统的可靠性。

具体地，如图1～图3所示，所述第二弹性挡部522的厚度大于所述第一弹性挡部521的厚度，且所述第二弹性挡部522位于所述第二纵向部512的下方，利于进一步提高密封的效果。

具体地，如图1～图3所示，所述第二弹性挡部522与所述转子2相向的一端呈角状，其可以可靠地抵于转子2的外侧的钢圈21。

如图3所示为定子1与转子2之间的密封系统的原理图，轴封5自带旋转面装在转子2外壳上，整个的轴封5装在定子1与转子2之间，以防止水进入电机内部。

具体地，所述轮毂电机连接有用于将所述转子2的转动时位置信号与转子2的转速信号传送到电机控制器的传感器6。传感器6的主要部件是旋转变压器，是把电机转子的转动时位置信号与转子的转速信号，送到电机的控制器61，使电机按照控制器61要求的方式运行，连接关系如图4所示。

本发明实施例还提供了一种上述轮毂电机的制造方法，包括以下步骤，制备轴封5、定子1和转子2，其中，制备定子1包括以下步骤，制备铁芯11，于所述铁芯11上绕制绕组12，于所述绕组12及所述铁芯11上封装封装部14；于封装所述封装部14时，采用BMC团状热固性塑料通过模具注塑成型，注塑时料筒温度在60℃以下，注塑压力为10MPa，注塑时间小于10秒，模具温度为140至160℃，固化时间为15至60秒；将轴封5连接于所述定子1，将所述转子2连接于所述定子1。BMC（Bulk(Dough)molding compounds的缩写，即团状模塑料）是一种细小的团状热固性塑料，具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性。BMC具有良好的加工流动性，因此非常适合于注塑成型加工，成型时注射压力不高，注射时间较短，能快速均匀地充模。BMC可在热态下固化，在200度高温下使用不变形不损坏，主要有不饱和聚脂树脂型和环氧树脂型。在使用时还可加入稳定剂、润滑剂、脱膜剂、染色剂、固化和固化促进剂、抗老化剂、抗静电剂、抗火焰剂等。

本发明所提供的轮毂电机及其制造方法，其轮毂电机中的绕组12、铁芯11在长期浸泡在水中时，绕组12对地的绝缘电阻大于10MΩ，其防水性能好、可靠性高，可保证在轮毂电机长期泡水的条件下正常工作。当本发明所提供的轮毂电机应用于电动汽车或混合动力汽车等交通工具时，可以大大提高交通工具的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种轮毂电机，包括定子和转动套设于所述定子的转子，所述转子连接有转轴，所述定子包括铁芯和绕设于所述铁芯的绕组，所述定子还包括定子机壳，所述铁芯、绕组均位于所述定子机壳内，其特征在于，所述定子还包括封装于所述铁芯和绕组上的封装部，所述封装部中包括玻璃纤维；所述定子与所述转子之间设置有密封系统，所述密封系统包括轴封，所述轴封包括支撑件和套于所述支撑件外部的弹性密封部，所述弹性密封部的一侧与所述定子机壳的侧面相贴，所述弹性密封部的另一侧与所述转子的侧面相接。

2.如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述支撑件包括与所述定子机壳内侧相向的第一纵向部、与所述转子外侧面相向的第二纵向部和连接于所述第一纵向部与第二纵向部之间的横向连接部，所述第一纵向部和第二纵向部一体成型于所述横向连接部的两侧。

3.如权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述支撑件为金属件或塑胶件。

4.如权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述第二纵向部的长度小于所述第一纵向部的长度。

5.如权利要求2所述的轮毂电机，其特征在于，所述弹性密封部与所述转子相向的一侧凸设有第一弹性挡部和第二弹性挡部，所述第一弹性挡部和第二弹性挡部沿轴向设置。

6.如权利要求5所述的轮毂电机，其特征在于，所述第二弹性挡部的厚度大于所述第一弹性挡部的厚度，且所述第二弹性挡部位于所述第二纵向部的下方。

7.如权利要求6所述的轮毂电机，其特征在于，所述第二弹性挡部与所述转子相向的一端呈角状。

8.如权利要求1至7中任一项所述的轮毂电机，其特征在于，所述转子的外侧套设有钢圈，所述弹性密封部与所述钢圈相接。

9.如权利要求1至7中任一项所述的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机连接有用于将所述转子的转动时位置信号与转子的转速信号传送到电机控制器的传感器。

10.一种如权利要求1至9中任一项所述轮毂电机的制造方法，其特征在于，包括以下步骤，制备轴封、定子和转子，其中，制备定子包括以下步骤，制备铁芯，于所述铁芯上绕制绕组，于所述绕组及所述铁芯上封装封装部；于封装所述封装部时，采用BMC团状热固性塑料通过模具注塑成型，注塑时料筒温度在60℃以下，注塑压力为10MPa，注塑时间小于10秒，模具温度为140至160℃，固化时间为15至60秒；将轴封连接于所述定子，将所述转子连接于所述定子。