CN111245142A - 一种磁力动密封外转子轮毂电机结构 - Google Patents

一种磁力动密封外转子轮毂电机结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，包括与轮辋同轴固联的外转子壳体，其中，外转子壳体连接有安装在轮毂轴承外圈上的转子盖板，转子盖板与安装在轮毂轴承内圈的转向节法兰之间、靠近汽车悬架的位置设有磁力密封圈，外转子壳体内安装有与转向节法兰同轴固联的定子支架。与现有技术相比，本发明通过将外转子壳体与轮辋同轴固联，在定子支架上集成安装电子元器件和水冷套，并通过中空结构的转向节法兰引出线束和冷却水管，提高了整个轮毂电机的集成程度，此外，本发明在转子盖板与转向节法兰之间靠近汽车悬架的位置设置磁力密封圈，能够有效实现轮毂轴承的动密封。

Description

一种磁力动密封外转子轮毂电机结构
技术领域
本发明涉及电动汽车轮毂电机技术领域，尤其是涉及一种磁力动密封外转子轮毂电机结构。
背景技术
相比于传统汽车，电动汽车在节能及环保上的优势，使其成为了汽车领域未来发展的主流。电动汽车按照动力总成的结构形式可以分为集中式驱动和分布式轮边驱动两类，其中，分布式轮边驱动的主要结构是将驱动电机直接安装在驱动轮内或驱动轮附近，具有驱动传动链短、高效、紧凑等突出优点。
目前的驱动电机常采用轮毂电机，根据电机的转子形式，轮毂电机主要分为两种：内转子式和外转子式，外转子轮毂电机通常采用低速转子电机，以工作于低转速工况，无需减速装置，即可保证车轮转速与电机转速相同。轮毂电机技术最大的特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，其布局更为灵活，不需要复杂的机械传动系统。但由于结构、空间的限制，使得轮辋等轮端构件与轮毂电机的集成设计较为困难，同时分散连接的控制电子元器件不利于轮毂电机的集成散热，此外，轮毂电机工作的环境恶劣，在密封方面也有较高要求，如何在转子运转时保证密封，尤其是如何实现轮毂轴承的动密封是目前外转子轮毂电机设计中的一个技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，采用集成设计方式，在保证电机散热的前提下，能够有效实现轮毂轴承的动密封。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，包括与轮辋同轴固联的外转子壳体，所述外转子壳体连接有转子盖板，所述转子盖板安装在轮毂轴承外圈上，所述轮毂轴承外圈通过钢珠与轮毂轴承内圈相连接，所述轮毂轴承内圈内安装有转向节法兰，所述转子盖板与转向节法兰之间靠近汽车悬架的位置设有磁力密封圈，所述外转子壳体内安装有与转向节法兰同轴固联的定子支架。
进一步地，所述磁力密封圈的带磁性补偿动环和石墨陶瓷补偿动环安装在转向节法兰上，所述磁力密封圈的非补偿静环通过螺栓固定安装在转子盖板上。
进一步地，所述带磁性补偿动环与转向节法兰之间设有O型橡胶密封圈，所述非补偿静环与转子盖板之间设有O型橡胶密封圈。
进一步地，所述轮辋在其轴线两侧分别通过螺栓与外转子壳体固定连接。
进一步地，所述定子支架外侧安装有绕组线圈，所述定子支架内侧安装有水冷套，所述水冷套连接有冷却水管。
进一步地，所述定子支架上安装有电子元器件，所述电子元器件连接有线束。
进一步地，所述转向节法兰为中空结构，以引出线束和冷却水管。
进一步地，所述外转子壳体内侧安装有永磁体，所述永磁体位于外转子壳体与绕组线圈之间。
与现有技术相比，本发明将外转子壳体与轮辋同轴固联，将定子支架与转向节法兰同轴固联，此外，本发明采用在定子支架上集成电子元器件及水冷套的方式，有利于轮毂电机的集成散热，采用中空结构的转向节法兰，以便引出电器元件线束和水冷套的冷却水管，克服了结构及空间的限制，提高了整个轮毂电机结构的集成化程度；
本发明通过在转子盖板与转向节法兰之间设置磁力密封圈，其中，转子盖板与转向节法兰分别位于轮毂轴承外圈与轮毂轴承内圈，以将磁力密封圈安装在轮毂轴承轴线(即电机轴线)附近、且靠近汽车悬架的位置，利用电机轴线附件线速度小的特点，能够有效提升动密封性能，并使磁力密封圈与轮毂轴承一同构成密封保护，有效实现轮毂轴承的动密封。
附图说明
图1为本发明的截面示意图；
图2为磁力密封圈的安装示意图；
图中标记说明：1、轮胎，2、轮辋，3、永磁体，4、绕组线圈，5、电子元器件，6、定子支架，7a、轮毂轴承外圈，7b、轮毂轴承内圈，8、转向节法兰，9、磁力密封圈，9a、带磁性补偿动环，9b、石墨陶瓷补偿动环，9c、非补偿静环，9d、O型橡胶密封圈，10a、外转子壳体，10b、转子盖板，11、线束和冷却水管，12、水冷套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1～图2所示，一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，该轮毂电机包括外转子和内定子，其中，外转子由外转子壳体10a通过螺栓与转子盖板10b连接组成，外转子壳体10a通过位于轮辋2轴线两侧的螺栓与轮辋2同轴固联，轮辋2外侧为轮胎1，外转子壳体10a内侧安装有永磁体3，转子盖板10b安装在轮毂轴承外圈7a上，轮毂轴承外圈7b通过钢珠与轮毂轴承内圈7b相连接，轮毂轴承内圈7b内安装有转向节法兰8；
内定子包括与转向节法兰8同轴固联的定子支架6，定子支架6外侧设置有绕组线圈4，其内侧安装有水冷套12，定子支架6上还安装有电子元器件5，绕组线圈4通电后与永磁体3之间产生交变的磁场，从而驱动转子转动；
转子盖板10b与转向节法兰8之间靠近汽车悬架的位置设有磁力密封圈9，具体的，磁力密封圈9的带磁性补偿动环9a和石墨陶瓷补偿动环9b安装在转向节法兰8上，磁力密封圈9的非补偿静环9c通过螺栓固定安装在转子盖板10b上，且带磁性补偿动环9a与转向节法兰8之间设有O型橡胶密封圈9d，非补偿静环9c与转子盖板10b之间同样设有O型橡胶密封圈9d；
此外，转向节法兰8采用中空结构，其中空部分用以引出布置于定子内的线束和冷却水管11。

Claims (8)

1.一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，包括与轮辋(2)同轴固联的外转子壳体(10a)，所述外转子壳体(10a)连接有转子盖板(10b)，所述转子盖板(10b)安装在轮毂轴承外圈(7a)上，所述轮毂轴承外圈(7a)通过钢珠与轮毂轴承内圈(7b)相连接，所述轮毂轴承内圈(7b)内安装有转向节法兰(8)，所述转子盖板(10b)与转向节法兰(8)之间靠近汽车悬架的位置设有磁力密封圈(9)，所述外转子壳体(10a)内安装有与转向节法兰(8)同轴固联的定子支架(6)。
2.根据权利要求1所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述磁力密封圈(9)的带磁性补偿动环(9a)和石墨陶瓷补偿动环(9b)安装在转向节法兰(8)上，所述磁力密封圈(9)的非补偿静环(9c)通过螺栓固定安装在转子盖板(10b)上。
3.根据权利要求2所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述带磁性补偿动环(9a)与转向节法兰(8)之间设有O型橡胶密封圈(9D)，所述非补偿静环(9c)与转子盖板(10b)之间设有O型橡胶密封圈(9D)。
4.根据权利要求1所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述轮辋(2)在其轴线两侧分别通过螺栓与外转子壳体(10a)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述定子支架(6)外侧安装有绕组线圈(4)，所述定子支架(6)内侧安装有水冷套(12)，所述水冷套(12)连接有冷却水管。
6.根据权利要求5所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述定子支架(6)上安装有电子元器件(5)，所述电子元器件(5)连接有线束。
7.根据权利要求6所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述转向节法兰(8)为中空结构，以引出线束和冷却水管(11)。
8.根据权利要求5所述的一种磁力动密封外转子轮毂电机结构，其特征在于，所述外转子壳体(10a)内侧安装有永磁体(3)，所述永磁体(3)位于外转子壳体(10a)与绕组线圈(4)之间。
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