CN112653285A - 一种电机壳体结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机壳体结构，该电机壳体结构包括外壳、内壳以及装配在外壳和内壳之间的若干个中间件；中间件整体为内部中空的弧形结构或环形结构，中间件的上表面和下表面上设置有若干个凸起和/或凹槽，上表面的凸起和/或凹槽与外壳内圆面上的凹槽和/或凸起配合固定，下表面的凸起和/或凹槽与内壳外圆面上的凹槽和/或凸起配合固定。本发明的电机壳体结构中，通过外壳、内壳以及装配在外壳和内壳之间的若干个中间件的设计，可以弱化定子产生的振动对电机壳体的激励，增加了电机壳体的阻尼系数，具有加工工艺简单、加工周期短、制造成本低以及批量生产的优点。

Description

一种电机壳体结构
技术领域
本发明属于电机技术领域，特别涉及一种电机壳体结构。
背景技术
随着汽车制造业的发展，汽车NVH性能已经成为现代汽车制造质量的一个综合性技术指标。NVH是噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。NVH给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系。影响车内噪声大小的主要激励源有发动机、电机、减速机、轮胎等部件。对于电动汽车，主要激励源来自电机。汽车中使用的电机数量很多，因此电机的噪声振动研究变得越来越重要。
现有的内置阻尼式电机由于阻尼结构和电机壳体是一体设计，因此，该种电机壳体存在加工难度大、加工周期长、制造成本高以及无法批量生产的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种电机壳体结构，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明公开一种电机壳体结构，所述电机壳体结构包括外壳、内壳以及装配在所述外壳和内壳之间的若干个中间件；
所述中间件整体为内部中空的弧形结构或环形结构，所述中间件的上表面和下表面上设置有若干个凸起和/或凹槽，所述上表面的凸起和/或凹槽与所述外壳内圆面上的凹槽和/或凸起配合固定，所述下表面的凸起和/或凹槽与所述内壳外圆面上的凹槽和/或凸起配合固定。
进一步地，所述外壳内圆面设有若干轴向延伸的第一凸起或凹槽，所述内壳外圆面设有若干轴向延伸的第二凸起或凹槽，所述中间件上表面上设置有与所述第一凸起或凹槽配合固定的第一凹槽或凸起，所述中间件下表面上设置有与所述第二凸起或凹槽配合固定的第二凹槽或凸起。
进一步地，所述第一凸起的高度大于所述第一凹槽的深度，所述外壳内圆面与所述中间件相邻的两个配合固定位置中间构成第一沟槽，所述第一沟槽中空置或填充阻尼介质。
进一步地，所述中间件的内部中空形成第二沟槽，所述第二沟槽中空置或填充阻尼介质；所述中间件一端设有轴向延伸的第一扣槽，另一端设有轴向延伸的第一凸缘。
进一步地，所述外壳内圆面上设置有若干个凸起部，所述凸起部的一端设置有轴向延伸的第二扣槽，所述凸起部的另一端设置有轴向延伸的第二凸缘。
进一步地，所述内壳外圆面和所述中间件相邻的两个配合固定位置中间构成冷却沟槽。
进一步地，所述中间件的长度小于所述电机壳体结构的长度，相邻两个所述中间件的一个设置在所述电机壳体结构的一端的边缘位置，相邻两个所述中间件的另一个设置在所述电机壳体结构的另一端的边缘位置。
进一步地，所述中间件外侧焊接有铝环，所述铝环、所述中间件和所述内壳外圆面之间形成S型或迷宫型冷却通道。
进一步地，所述内壳、所述中间件和所述外壳的材质为铝合金，加工方式为挤压成型。
进一步地，所述中间件与所述外壳和内壳之间的装配为过盈装配；和/或，所述中间件内部中空的横截面可为梯形、平行四边形、椭圆形或由曲线或直线构成的不规则形状。
进一步地，各所述中间件与所述外壳或所述内壳一体制造。
本发明的优点及有益效果是：
本发明的电机壳体结构中通过外壳、内壳以及装配在外壳和内壳之间的若干个中间件的设计，可以弱化定子产生的振动对电机壳体的激励，增加了电机壳体的阻尼系数，并且具有加工工艺简单、加工周期短、制造成本低以及批量生产的优点。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1a为本发明的一个实施例中电机壳体的立体结构图；
图1b为本发明的一个实施例中电机壳体的立体结构图；
图2a为本发明的一个实施例中电机壳体的径向截面图；
图2b为本发明的一个实施例中电机壳体的径向截面图；
图3a为本发明的一个实施例中外壳的立体结构图；
图3b为本发明的一个实施例中外壳的立体结构图；
图4a为本发明的一个实施例中外壳的径向截面图；
图4b为本发明的一个实施例中外壳的径向截面图；
图5为本发明的一个实施例中内壳的立体结构图；
图6为本发明的一个实施例中内壳的径向截面图；
图7为本发明的一个实施例中中间件的立体结构图；
图8为本发明的一个实施例中中间件的横截面图；
图9为本发明的一个实施例中电机壳体内冷却通道的示意图；
图10为本发明的一个实施例中电机壳体的轴向截面图；
图11为本发明的一个实施例中电机壳体的径向截面图；
图12为本发明的一个实施例中电机壳体的立体结构图；
图13为本发明的一个实施例中中间件与外壳一体制造的立体结构图；
图14为本发明的一个实施例中电机壳体的径向截面图；
图15为本发明的一个实施例中电机壳体的立体结构图；
图16为本发明的一个实施例中中间件与内壳一体制造的立体结构图。
图中：1、外壳，2、内壳，3、中间件，4、第一凸起，5、第二凸起，6、第一凹槽，7、第二凹槽，8、第一沟槽，9、第二沟槽，10、第一扣槽，11、第一凸缘，12、凸起部，13、第二扣槽，14、第二凸缘，15、冷却沟槽，16、铝环。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
本发明一个实施例中公开一种电机壳体结构，如图1a、图1b、图2a和图2b所示，该电机壳体结构包括外壳1、内壳2以及装配在外壳1和内壳2之间的若干个中间件3。
从图1a、图1b、图2a和图2b中可以看出，中间件3整体为内部中空的弧形结构或环形结构，中间件3的上表面和下表面上设置有若干个凸起和/或凹槽，上表面的凸起和/或凹槽与外壳1内圆面上的凹槽和/或凸起配合固定，下表面的凸起和/或凹槽与内壳2外圆面上的凹槽和/或凸起配合固定。凹槽和凸起的位置可以互换，通过凹槽和凸起的配合固定，实现中间件3与外壳1和内壳2的固定，防止中间件3在壳体间晃动。
本实施例中的电机壳体结构通过外壳1、内壳2以及装配在外壳1和内壳2之间的若干个中间件3的设计，可以弱化定子产生的振动对电机壳体的激励，增加了电机壳体的阻尼系数，降低电机壳体的响应频率，弱化振动、噪音的传递路径，同时消减电磁力波的幅值，从而抑制振动和噪音，增加人体感知的舒适性。并且本发明中的外壳1、内壳2和中间件3可以分别单独加工成型，或者中间件3分别与外壳1或内壳2一体成型，具有加工工艺简单、加工周期短、制造成本低以及批量生产的优点。
在一个实施例中，如图3a、图3b、图4a和图4b所示，外壳1内圆面设有若干轴向延伸的第一凸起4；如图5和图6所示，内壳2外圆面设有若干轴向延伸的第二凸起5；如图7和图8所示，中间件3上表面上设置有与第一凸起4配合固定的第一凹槽6，中间件3下表面上设置有与第二凸起5配合固定的第二凹槽7，中间件3上的第一凹槽6和第二凹槽7可以分别为一个或多个，外壳1上的第一凸起4和内壳2上的第二凸起5的数量相应进行配合。以上固定结构的设计可以有效防止中间件3在外壳1和内壳2间周向转动。在本实施例中，凸起和凹槽的位置可以进行互换。
在一个实施例中，如图2a和图2b所示，第一凸起4的高度大于第一凹槽6的深度，因此，外壳1的内圆面不会与中间件3的上表面贴合，进而使外壳1内圆面与中间件3相邻的两个配合固定位置中间构成第一沟槽8，第一沟槽8中空置或填充阻尼介质，通过第一沟槽8的设置，可以有效吸收转子转动时产生的噪声和振动。阻尼介质最优为固体阻尼介质，例如在第一沟槽8内灌胶，胶凝固后还可以实现外壳1和中间件3的相对固定。
在一个实施例中，如图7和图8所示，中间件3的内部中空形成第二沟槽9，第二沟槽9中空置或填充阻尼介质，其作用与第一沟槽8相同，阻尼介质最优为固体阻尼介质；中间件3一端设有轴向延伸的第一扣槽10，另一端设有轴向延伸的第一凸缘11，第一扣槽10正好可以与第一凸缘11扣合固定，实现相邻两个中间件3之间的连接固定。
在一个优选实施例中，如图2a、图2b、图4a和图4b所示，外壳1内圆面上设置有若干个凸起部12，凸起部12的一端设置有轴向延伸的第二扣槽13，凸起部12的另一端设置有轴向延伸的第二凸缘14。第二扣槽13可与第一凸缘11扣合，第二凸缘14可与第一扣槽10扣合，凸起部12同时也起到对电机壳体加强固定的作用，第二扣槽13和第二凸缘14的设置可实加强对中间件3的进一步固定。凸起部12为两个，两个凸起部12位置的外壳1上分别设置了进液口和出液口，便于冷却液进入壳体间。
在一个实施例中，内壳2外圆面和中间件3相邻的两个配合固定位置中间构成冷却沟槽15，冷却沟槽15内可通冷却液，实现对电机壳体的冷却。
在一个实施例中，中间件3的长度小于电机壳体结构的长度，如图9所示，相邻两个中间件3的一个设置在电机壳体结构的一端的边缘位置，相邻两个中间件3的另一个设置在电机壳体结构的另一端的边缘位置，使中间件3只能与电机壳体结构一端的边缘位置对齐，与另一端边缘位置之间有一段间隔，通过该间隔使相邻的两个冷却沟槽15实现互通。
在一个实施例中，如图10所示，中间件3外侧焊接有铝环16，铝环16分别与外壳1和内壳2进行焊接，实现电机外壳1和内壳2间的密封，在铝环16密封后，中间件3的一端与铝环16抵接，另一端与铝环16形成周向槽，铝环16、中间件3和内壳2外圆面之间形成S型或迷宫型冷却通道，冷却通道的结构如图9所示，该冷却通道由若干周向槽和冷却沟槽组成，冷却液由进液口进入冷却沟槽中，在冷却通道15内循环后由出液口排出，进而实现对电机壳体的冷却。另外，在所述外壳1或者铝环16上设置有进液口和出液口。
在一个优选实施例中，内壳2、中间件3和外壳1的材质为铝合金，加工方式为挤压成型。通过挤压加工可实现外壳1、内壳2和中间件3批量生产。
在一个实施例中，中间件3与外壳1和内壳2之间的装配为过盈装配，过盈装配使中间件3与外壳1和内壳2之间连接更加紧密，防止中间件3的相对松动；和/或，中间件3内部中空的横截面可为梯形、平行四边形、椭圆形或由曲线或直线构成的不规则形状，中间件3内部中空的横截面形状可根据实际需要进行调整。
在一个实施例中，相邻的中间件3之间也可以固定连接，具体方式可以是若干个中间件3独立制造，然后通过焊接的方式或者其他方式实现固定连接，或者是若干个中间件3为一体制造。当外壳1与中间件3一体制造时，如图11-13所示，通过与内壳2的插合实现电机壳体的组装；当内壳2与中间件3一体制造时，如图14-16所示，通过与外壳1的插合实现电机壳体的组装。
本发明中的电机壳体结构，装配步骤如下：
当中间件3单独制造时：
首先，将若干中间件3依次插装到外壳1和内壳2之间，并调整好位置；
然后，向形成的第一沟槽和第二沟槽内灌胶，待胶体冷却固定；
最后，将铝环16焊接到内外壳体上，实现对壳体两端密封。
当中间件3与外壳1或内壳2一体制造时：
首先，将与中间件3一体制造的外壳1或内壳2和内壳2或外壳1进行插合，并调整好位置；
然后，向形成的第一沟槽和第二沟槽内灌胶，待胶体冷却固定；
最后，将铝环16焊接到内外壳体上，实现对壳体两端密封。
综上，本发明公开一种电机壳体结构，该电机壳体结构包括外壳、内壳以及装配在外壳和内壳之间的若干个中间件；中间件整体为内部中空的弧形结构或环形结构，中间件的上表面和下表面上设置有若干个凸起和/或凹槽，上表面的凸起和/或凹槽与外壳内圆面上的凹槽和/或凸起配合固定，下表面的凸起和/或凹槽与内壳外圆面上的凹槽和/或凸起配合固定。本发明中的电机壳结构体通过外壳、内壳以及装配在外壳和内壳之间的若干个中间件的设计，可以弱化定子产生的振动对电机壳体的激励，增加了电机壳体的阻尼系数，并且本发明中的外壳、内壳和中间件可以分别单独加工成型或一体化制造成型，具有加工工艺简单、加工周期短、制造成本低以及批量生产的优点。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电机壳体结构，其特征在于，所述电机壳体结构包括外壳、内壳以及装配在所述外壳和内壳之间的若干个中间件；
所述中间件整体为内部中空的弧形结构或环形结构，所述中间件的上表面和下表面上设置有若干个凸起和/或凹槽，所述上表面的凸起和/或凹槽与所述外壳内圆面上的凹槽和/或凸起配合固定，所述下表面的凸起和/或凹槽与所述内壳外圆面上的凹槽和/或凸起配合固定。
2.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，所述外壳内圆面设有若干轴向延伸的第一凸起或凹槽，所述内壳外圆面设有若干轴向延伸的第二凸起或凹槽，所述中间件上表面上设置有与所述第一凸起或凹槽配合固定的第一凹槽或凸起，所述中间件下表面上设置有与所述第二凸起或凹槽配合固定的第二凹槽或凸起。
3.根据权利要求2所述的电机壳体结构，其特征在于，所述第一凸起的高度大于所述第一凹槽的深度，所述外壳内圆面与所述中间件相邻的两个配合固定位置中间构成第一沟槽，所述第一沟槽中空置或填充阻尼介质。
4.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，所述中间件的内部中空形成第二沟槽，所述第二沟槽中空置或填充阻尼介质；所述中间件一端设有轴向延伸的第一扣槽，另一端设有轴向延伸的第一凸缘。
5.根据权利要求4所述的电机壳体结构，其特征在于，所述外壳内圆面上设置有若干个凸起部，所述凸起部的一端设置有轴向延伸的第二扣槽，所述凸起部的另一端设置有轴向延伸的第二凸缘。
6.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，所述内壳外圆面和所述中间件相邻的两个配合固定位置中间构成冷却沟槽。
7.根据权利要求6所述的电机壳体结构，其特征在于，所述中间件的长度小于所述电机壳体结构的长度，相邻两个所述中间件的一个设置在所述电机壳体结构的一端的边缘位置，相邻两个所述中间件的另一个设置在所述电机壳体结构的另一端的边缘位置。
8.根据权利要求7所述的电机壳体结构，其特征在于，所述中间件外侧焊接有铝环，所述铝环、所述中间件和所述内壳外圆面之间形成S型或迷宫型冷却通道。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电机壳体结构，其特征在于，所述内壳、所述中间件和所述外壳的材质为铝合金，加工方式为挤压成型。
10.根据权利要求1-8任一项所述的电机壳体结构，其特征在于，所述中间件与所述外壳和内壳之间的装配为过盈装配；和/或，所述中间件内部中空的横截面可为梯形、平行四边形、椭圆形或由曲线或直线构成的不规则形状。
11.根据权利要求1所述的电机壳体结构，其特征在于，各所述中间件与所述外壳或所述内壳一体制造。
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