CN109733462A - 一体式汽车eps用无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式汽车EPS用无刷电机，涉及无刷电机技术领域，包括壳体、设置于壳体一端的后盖、两端分别转动设置于后盖和壳体上的转动轴、与后盖连接的控制器外壳以及设置于控制器外壳上且与后盖间隙布置的隔板，在控制器外壳远离后盖的一端开设有空腔，且隔板将空腔分隔为内安装腔和外安装腔，在转动轴朝后盖的一端连接有用于采集电机转速与转向的尾针，尾针连接有尾感应器，尾感应器设置于所述内安装腔内，转动轴远离后盖的一端穿设于壳体且在该末端设置有连接头，后盖上还设置有端子，端子一端处于壳体内，另一端处于内安装腔内布置；具有结构简单、占用空间小、可靠性高的效果。

Description

一体式汽车EPS用无刷电机

技术领域

本发明涉及无刷电机技术领域，更具体地说，它涉及一种一体式汽车EPS用无刷电机。

背景技术

随着汽车产业的快速发展和能源危机意识的加深，人们对汽车节能的关注度越来越高；汽车的转向性能是汽车行驶过程中重要的性能，助力转向系统也不断的更新换代，电动助力转向系统（EPS，Electric Power Steering）由助力电机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，以节能、环保、抗干扰性、安全性和操纵稳定性的优势成为转向系统研发和汽车技术发展的重点之一；其中，电机作为核心部件其性能的好坏决定整个EPS系统的性能表现。

无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

目前，汽车EPS系统对无刷电机的要求是体积小、质量轻、可靠性高。传统的EPS电机编码器需要同轴安装在电机外部，驱动器和电机是完全分开的，需要单独密封处理，导致汽车EPS系统结构复杂、占用空间大、可靠性降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种一体式汽车EPS用无刷电机，具有结构简单、占用空间小、可靠性高的效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种一体式汽车EPS用无刷电机，包括壳体、设置于壳体一端的后盖、两端分别转动设置于后盖和壳体上的转动轴、与后盖连接的控制器外壳以及设置于控制器外壳上且与后盖间隙布置的隔板，在所述控制器外壳远离后盖的一端开设有空腔，且所述隔板将空腔分隔为内安装腔和外安装腔，在所述转动轴朝后盖的一端连接有用于采集电机转速与转向的尾针，所述尾针连接有用于将采集后的电机转速与转向信号输送至控制器处的尾感应器，所述尾感应器设置于所述内安装腔内，所述转动轴远离后盖的一端穿设于壳体且在该末端设置有连接头，所述后盖上还设置有端子，所述端子一端处于壳体内，另一端处于内安装腔内布置。

如此设置，通过将控制器壳体与壳体一体连接，控制器元件安装过于空腔内，并通过隔板将不同的控制器元件分别安装于内安装腔和外安装腔内，利用端子将无刷电机与控制器元件连接起来，使控制器与无刷电机实现一体式连接的目的；转动轴处于壳体内转动，转动轴的一端通过尾针以及尾感应器采集电机转速与转向后，将其信号传送至控制器壳体内的控制器元件，转动轴的另一端通过连接头带动相应的联动机构转动，达到提高转动轴的转速以及扭矩，具有结构简单、占用空间小、可靠性高的效果。

进一步设置：在所述壳体的圆周侧壁上均设置有第一安装座，在所述后盖上设置有与第一安装座相配合的延伸沿，所述第一安装座与延伸沿通过第一紧固件连接。

如此设置，通过第一紧固件将第一安装座与延伸沿相互连接，使壳体与后盖达到相互固定的作用。

进一步设置：在所述控制器外壳上设置有与第一安装座相配合的第二安装座，所述第二安装座与第一安装座、延伸沿之间通过第二紧固件连接。

如此设置，通过第二紧固件将连接于第二安装座与第一安装座、延伸沿之间，且通过后盖承接壳体与控制器外壳使控制器外壳与壳体达到相互固定的作用。

进一步设置：在所述后盖朝壳体的端面上设置有第一安装环，壳体的一端开设有端口，后盖盖合于所述端口上，且所述第一安装环嵌合于端口上。

如此设置，通过将第一安装环嵌合于端口上，一方面起到定位后盖与壳体位置的作用，达到便于安装的目的，另一方面提高两者的接触面积以及限位的作用，提高后盖与壳体安装时的稳定性。

进一步设置：在所述后盖朝控制器外壳的端面上设置有第二安装环，所述控制器外壳开设有与第二安装环相嵌合的安装通孔。

如此设置，通过将第二安装环嵌合于安装通孔上，一方面起到定位后盖与控制器外壳之间相对位置的作用，达到便于安装的目的；另一方面提高两者的接触面积以及起到限位的作用，提高后盖与控制器外壳安装时的稳定性。

进一步设置：在所述控制器外壳朝后盖的端面上开设有用于安装密封圈的环形槽，所述环形槽设置于安装通孔外侧且与安装通孔同轴设置。

如此设置，通过在环形槽内设置相应的密封圈，提高控制器外壳与后盖之间连接的密封性能。

进一步设置：所述内安装腔包括有多个不同深度的子安装腔。

如此设置，通过设置多个不同深度的子安装腔，便于安装不同的控制器元件，提高内安装腔装配不同控制器的适用性能。

进一步设置：在所述空腔的内侧壁上设置有多个支撑块，所述隔板通过第三紧固件与支撑块连接。

如此设置，通过支撑块对隔板起到支撑，使其控制器外壳与隔板之间形成内安装腔，便于安装控制器元件的作用，同时起到隔板与后盖之间稳定安装的作用。

进一步设置：所述隔板与空腔的内侧壁之间间隙设置。

如此设置，通过隔板与空腔的内侧壁之间间隙设置，使其内安装腔和外安装腔之间连通，提高控制器壳体内空腔的散热性能。

进一步设置：所述隔板为散热绝缘板。

如此设置，提高控制器壳体内的散热性能，同时通过散热绝缘板提高内安装腔和外安装腔之间的绝缘性能。

通过采用上述技术方案，本发明相对现有技术相比，具有以下优点：

1、通过将控制器壳体与壳体一体连接，并通过隔板将不同的控制器元件分别安装于内安装腔和外安装腔内，利用端子将无刷电机与控制器元件连接起来，使控制器与无刷电机实现一体式连接的目的；

2、通过尾针以及尾感应器采集电机转速与转向应将其信号传送至控制器壳体内的控制器元件，转动轴的另一端通过连接头带动相应的联动机构转动，达到提高转动轴的转速以及扭矩，具有结构简单、占用空间小、可靠性高的效果。

附图说明

图1为一体式汽车EPS用无刷电机的结构示意图；

图2为一体式汽车EPS用无刷电机中转动轴轴线处的剖视图；

图3为一体式汽车EPS用无刷电机的爆炸图一；

图4为一体式汽车EPS用无刷电机的爆炸图二；

图5为一体式汽车EPS用无刷电机中的控制器外壳；

图6为一体式汽车EPS用无刷电机中后盖与转动轴之间的局部爆炸图。

图中：1、壳体；11、第一安装座；12、端口；13、轴承座；2、后盖；21、延伸沿；22、第二安装环；23、第一安装环；3、转动轴；31、尾针；32、尾感应器；4、控制器外壳；41、安装通孔；42、环形槽；43、第二安装座；44、空腔；45、内安装腔；46、外安装腔；47、支撑块；5、隔板；6、第一紧固件；7、第二紧固件；9、端子；10、连接头。

具体实施方式

参照附图对一体式汽车EPS用无刷电机做进一步说明。

一种一体式汽车EPS用无刷电机，如图1和图2所示，包括壳体1、设置于壳体1一端的后盖2、两端分别转动设置于后盖2和壳体1上的转动轴3、与后盖2连接的控制器外壳4以及设置于控制器外壳4上且与后盖2间隙布置的隔板5；隔板5与空腔44的内侧壁之间间隙设置，且隔板5为散热绝缘板。

如图1所示，其中，在壳体1的圆周侧壁上均设置有第一安装座11，在后盖2上设置有与第一安装座11相配合的延伸沿21，且第一安装座11与延伸沿21通过第一紧固件6连接。

结合图2和图3所示，壳体1的一端开设有端口12，后盖2盖合于该端口12上，且在后盖2朝壳体1的端面上设置有第一安装环23，第一安装环23嵌合于端口12的内侧壁上。

结合图2和图4所示，在控制器外壳4的一侧开设有安装通孔41，在后盖2朝控制器外壳4的端面上设置有第二安装环22，第二安装环22嵌合于该安装通孔41的内侧壁上。

结合图2和图4所示，为提高控制器壳体1与后盖2之间的密封性，在控制器外壳4朝后盖2的端面上开设有用于安装密封圈的环形槽42，环形槽42设置于安装通孔41外侧且与安装通孔41同轴设置。

结合图3和图5所示，在控制器外壳4上设置有与第一安装座11相配合的第二安装座43，第二安装座43与第一安装座11、延伸沿21之间通过第二紧固件7连接。

如图2所示，在控制器外壳4远离后盖2的一端开设有空腔44，且隔板5将空腔44分隔为内安装腔45和外安装腔46，且内安装腔45包括有多个不同深度的子安装腔；在空腔44的内侧壁上设置有多个支撑块47，隔板5通过第三紧固件与支撑块47连接。

上述第一紧固件6、第二紧固件7以及第三紧固件均为螺栓或螺钉。

如图6所示，在转动轴3朝后盖2的一端连接有用于采集电机转速与转向的尾针31，尾针31连接有用于将采集后的电机转速与转向信号输送至控制器处的尾感应器32，结合图2所示，且尾感应器32设置于内安装腔45内；转动轴3远离后盖2的一端穿设于壳体1外且在该末端设置有连接头10。

结合图2和图4所示，同时，在后盖2上还设置有端子9，端子9一端处于壳体1内，另一端处于内安装腔45内布置；为提高转动轴3在后盖2以及壳体1上的稳定性，在后盖2以及壳体1上均设置有用于安装轴承的轴承座13。

工作原理：通过将控制器壳体1与壳体1一体连接，控制器元件安装过于空腔44内，使控制器与无刷电机实现一体式连接的目的；转动轴3处于壳体1内转动，转动轴3的一端通过尾针31以及尾感应器32采集无刷电机转速与转向应将其信号传送至控制器壳体1内的控制器元件，转动轴3的另一端通过连接头10带动相应的联动机构转动，达到提高转动轴3的转速以及扭矩，具有结构简单、占用空间小、可靠性高的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：包括壳体（1）、设置于壳体（1）一端的后盖（2）、两端分别转动设置于后盖（2）和壳体（1）上的转动轴（3）、与后盖（2）连接的控制器外壳（4）以及设置于控制器外壳（4）上且与后盖（2）间隙布置的隔板（5），在所述控制器外壳（4）远离后盖（2）的一端开设有空腔（44），且所述隔板（5）将空腔（44）分隔为内安装腔（45）和外安装腔（46），在所述转动轴（3）朝后盖（2）的一端连接有用于采集电机转速与转向的尾针（31），所述尾针（31）连接有用于将采集后的电机转速与转向信号输送至控制器处的尾感应器（32），所述尾感应器（32）设置于所述内安装腔（45）内，所述转动轴（3）远离后盖（2）的一端穿设于壳体（1）且在该末端设置有连接头（10），所述后盖（2）上还设置有端子（9），所述端子（9）一端处于壳体（1）内，另一端处于内安装腔（45）内布置。

2.根据权利要求1所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：在所述壳体（1）的圆周侧壁上均设置有第一安装座（11），在所述后盖（2）上设置有与第一安装座（11）相配合的延伸沿（21），所述第一安装座（11）与延伸沿（21）通过第一紧固件（6）连接。

3.根据权利要求2所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：在所述控制器外壳（4）上设置有与第一安装座（11）相配合的第二安装座（43），所述第二安装座（43）与第一安装座（11）、延伸沿（21）之间通过第二紧固件（7）连接。

4.根据权利要求1所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：在所述后盖（2）朝壳体（1）的端面上设置有第一安装环（23），壳体（1）的一端开设有端口（12），后盖（2）盖合于所述端口（12）上，且所述第一安装环（23）嵌合于端口（12）上。

5.根据权利要求1所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：在所述后盖（2）朝控制器外壳（4）的端面上设置有第二安装环（22），所述控制器外壳（4）开设有与第二安装环（22）相嵌合的安装通孔（41）。

6.根据权利要求5所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：在所述控制器外壳（4）朝后盖（2）的端面上开设有用于安装密封圈的环形槽（42），所述环形槽（42）设置于安装通孔（41）外侧且与安装通孔（41）同轴设置。

7.根据权利要求1所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：所述内安装腔（45）包括有多个不同深度的子安装腔。

8.根据权利要求1所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：在所述空腔（44）的内侧壁上设置有多个支撑块（47），所述隔板（5）通过第三紧固件与支撑块（47）连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：所述隔板（5）与空腔（44）的内侧壁之间间隙设置。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的一体式汽车EPS用无刷电机，其特征在于：所述隔板（5）为散热绝缘板。