CN113629901A - 一种盘式电机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种盘式电机结构，包括一体化设计并组装在一起的：转子、定子、和驱动器，转子包括：转子组件和转子外壳，转子外壳上设有容置腔体，转子组件安装于容置腔体内；定子包括：定子组件和定子外壳，定子组件适配于定子外壳内，定子组件与定子外壳间设有第一密封件和第二密封件，第一密封件设于定子外壳顶部，第二密封件设于定子外壳底部；驱动器包括：驱动器外壳、后盖、第三密封件、第一控制板和第二控制板，第三密封件嵌套于驱动器外壳内，后盖安装于驱动器外壳上，后盖和第三密封件间形成一安装腔体，第一控制板和第二控制板均平行地设于安装腔体内，第一控制板和第二控制板通过若干连接柱电性连接；驱动器外壳和定子外壳的形状及尺寸相同。

Description

一种盘式电机结构

技术领域

本发明涉及盘式电机技术领域，尤其涉及一种盘式电机结构。

背景技术

盘式电机又叫盘式永磁电机或轴向永磁电机，盘式电机气隙呈平面型，气隙磁场沿轴向分布，因此具有结构紧凑、效率高、功率密度大等优点。尤其适合应用于电动车辆、可再生能源系统、齿轮储能系统和工业设备等要求高转矩密度和空间紧凑的场合。盘式电机可满足对结构尺寸限制较高的车型要求，但目前的盘式电机仍要进一步提高部件间装配的紧凑性，优化防水及散热问题，以提高盘式电机的性能。

发明内容

基于此，本发明提供一种盘式电机结构，其通过将驱动器、定子和转子进行一体化装配，进一步减小了盘式电机的尺寸，并相应提高了盘式电机的防水性和散热性能。

本发明的技术方案如下：本发明提供了一种盘式电机结构，包括一体化设计并组装在一起的：转子、定子、和驱动器，

所述定子包括：定子组件和定子外壳，所述定子组件适配于所述定子外壳内，所述定子组件与所述定子外壳间设有第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设于所述定子外壳顶部，所述第二密封件设于所述定子外壳的底部；

所述转子包括：转子组件和转子外壳，所述转子外壳上设有容置腔体，所述转子组件安装于所述容置腔体内；

所述驱动器包括：驱动器外壳、后盖、第三密封件、第一控制板和第二控制板，所述第三密封件嵌套于所述驱动器外壳内，所述后盖安装于驱动器外壳上，所述后盖和所述第三密封件间形成一安装腔体，所述第一控制板和所述第二控制板均与所述后盖相平行地设于所述安装腔体内，所述第一控制板和所述第二控制板通过若干连接柱电性连接在一起；

所述驱动器外壳通过若干第一螺丝与所述定子外壳固定在一起，所述定子外壳通过若干第二螺丝与所述转子外壳固定在一起，所述驱动器外壳和所述定子外壳的形状及尺寸相同。

进一步地，所述定子外壳包括：定子端盖、绕线底盖和定子壳体，所述定子端盖固定于所述定子壳体的顶部，所述绕线底盖安装于所述定子壳体的底部；所述第一密封件设于所述定子端盖与所述定子壳体间，所述第二密封件设于所述绕线底盖与所述定子壳体间，所述第一密封件和所述第二密封件均为密封胶圈。

进一步地，所述定子组件和所述定子外壳装配形成的空隙内填充有灌封胶。

进一步地，所述定子壳体的底部设有一凸出的边沿，所述边沿上和所述转子外壳上对应设有若干螺纹孔，每一所述第二螺丝通过所述螺纹孔将所述定子壳体和所述转子外壳固定在一起；所述转子外壳的边缘与所述边沿的外形和尺寸相同。

进一步地，所述第三密封件外形与所述驱动器外壳相同，所述第三密封件适配嵌套于所述驱动器外壳内，所述第三密封件为一橡胶件。

进一步地，每一所述连接柱包括：一第三螺丝和一铜柱，所述铜柱一端设有拧入接口，所述第一控制板上设有第一通孔，所述第三螺丝穿过所述第一通孔连接于所述拧入接口内，所述第二控制板上设有第二通孔，所述铜柱另一端端部削细适配于所述第二通孔内。

进一步地，所述驱动器外壳和所述后盖间还设有一第四密封件，所述第四密封件为一密封胶圈。

进一步地，所述安装腔体的空隙内填充有灌封胶。

进一步地，所述转子组件包括：转轴、磁环底座、磁环端盖和多个磁环，所述磁环底座置于所述容置腔体内，所述磁环端盖设于所述磁环底座上方，所述磁环底座和所述磁环端盖间形成多个固定槽，所述多个磁环容置于多个所述固定槽内；所述转轴一端固定于所述磁环端盖上，另一端穿出所述转子外壳外，所述转轴通过若干轴承转动连接于所述转子外壳上。

进一步地，所述定子组件包括：定子铁芯、定位圆环、若干定子绕组、绝缘胶架和接线铜板，所述定子铁芯的每一齿部上套设一绝缘骨架；所述定位圆环焊接连接于所述定子铁芯的轭部上；每一所述定子绕组绕设于一所述绝缘骨架上，并电性连接于一组连接线上；所述绝缘胶架为一圆环形，适配固定于所述定位圆环上，所述绝缘胶架的底部与所述定位圆环和所述定子铁芯的轭部相贴合；所述绝缘胶架上设有一环形的安装槽，所述接线铜板卡设固定于所述安装槽内，每一组所述连接线固定于所述接线铜板上。

采用上述方案，本发明的盘式电机结构具有以下有益效果：

(1)、驱动器、定子和转子一体化设计并组装，结构紧凑，整体外形尺寸比现有产品高度减小5-10mm，长宽各减小10-15mm。

(2)、通过在定子和驱动器内设置若干密封件，提高了电机整体的防水性能。

(3)、驱动器中采用两控制板平行设置并电性连接的结构，相比现有技术中采用一块面积较大控制板的情形，进一步减小了驱动器的尺寸。

附图说明

图1为本发明的盘式电机结构的立体示意图。

图2为本发明的盘式电机结构的拆解图。

图3为本发明的盘式电机结构的爆炸图。

图4为本发明的盘式电机结构的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明为一种盘式电机结构，该盘式电机结构通过对驱动器、定子和转子进行结构调整，实现一体化设计装配，使得结构更加紧凑，外形更轻薄，且防水及散热性能大大提高。

如图1-4所示，所述盘式电机结构包括：包括一体化设计并组装在一起的：转子10、定子20、和驱动器30，下面详细介绍每一部件的结构。一体化设计的盘式电机结构较现有的盘式电机尺寸进一步缩小，外形更加轻薄，应用场景也相应增加。

具体的，所述转子10包括：转子组件11和转子外壳12，所述转子外壳12上设有容置腔体，所述转子组件11安装于所述容置腔体内，如图3所示，所述转子组件11包括：转轴111、磁环底座112、磁环端盖113和多个磁环114，所述磁环底座112置于所述容置腔体内，所述磁环端盖113设于所述磁环底座上112方，所述磁环底座112和所述磁环端盖113间形成多个固定槽，所述多个磁环114容置于多个所述固定槽内，在所述转子组件11长期转动过程中，每一磁环114不会发生松动或移动，且因包裹于固定槽内，磁环也不易发生断裂等问题，稳定性较现有技术大大提高。所述转轴111一端固定于所述磁环端盖113上，另一端穿出所述转子外壳12外，以与外部器件相连接，将动力传递出去。本实施例中，所述转子外壳12为方形外形，其容置腔体为圆柱形，每一磁环114为一环形，多个磁环114形成一圆形，其中，所述磁环114的数量为4。所述磁环端盖113和所述磁环底座112也均为圆形，二者适配安装于所述容置腔体内。其中，所述磁环端盖113为一瓶盖形，所述磁环端盖113内对应所述磁环底座112设有安装槽，所述磁环底座112容置于所述安装槽内。

所述定子20包括：定子组件21和定子外壳22，所述定子组件21适配于所述定子外壳22内，所述定子组件21与所述定子外壳22间设有第一密封件41和第二密封件42，所述第一密封件41设于所述定子外壳22的顶部，所述第二密封件42设于所述定子外壳22的底部。具体的，所述定子外壳22包括：定子端盖221、绕线底盖222和定子壳体223，所述定子端盖221固定于所述定子壳体223顶部，所述绕线底盖222安装于所述定子壳体223的底部。所述第一密封件41设于所述定子端盖221与所述定子壳体223间，所述第二密封件设于所述绕线底盖222与所述定子壳体223间，所述第一密封件41和所述第二密封件42均为密封胶圈，两密封胶圈保证了定子结构的密封性能。另外，值得一提的是，定子组件21和定子外壳22装配形成的空隙内填充有灌封胶，该灌封胶可以为市面上可以购买得到的产品，如环氧树脂灌封胶、聚氨酯灌封胶或有机硅灌封胶等，提高了定子整体的散热及绝缘效果。所述定子组件21可以为现有技术中普遍使用的电子组件，也可采用具有特殊设计的定子组件。本实施例中的所述定子组件21包括：定子铁芯211、定位圆环212、若干定子绕组213、绝缘胶架214和接线铜板215，所述定子铁芯211的每一齿部上套设一绝缘骨架216；所述定位圆环212焊接连接于所述定子铁芯211的轭部上，该定位圆环212将铁芯的重量转移至定子外壳22上，减少了绕线底盖222的负重，有效解决了绕线底盖222受重易变形的问题。每一所述定子绕组213绕设于一所述绝缘骨架216上，并电性连接于一组连接线217上；所述绝缘胶架214为一圆环形，适配固定于所述定位圆环212上，所述绝缘胶架214的底部与所述定位圆环212和所述定子铁芯211的轭部相贴合；所述绝缘胶架214上设有一环形的安装槽，所述接线铜板215卡设固定于所述安装槽内，所述绝缘胶架214与所述接线铜板215间采用机械连接的方式，安装方便，稳定性好。每一组所述连接线固定于所述接线铜板215上，所述连接线的另一端通过所述定子壳体223上的连接端口连接至驱动器30上，驱动器30驱动定子绕组213内的电流大小及流向，实现对定子的驱动。

所述驱动器30包括：驱动器外壳33、后盖34、第三密封件43、第一控制板31和第二控制板32，所述第三密封件43为一橡胶件，其外形与所述驱动器外壳33相同，尺寸较所述驱动器外壳33略小，使其刚好可以适配嵌套于所述驱动器外壳33的内壁上，起到对整个驱动器30的密封防水作用。所述后盖34安装于驱动器外壳33上，所述后盖34和所述第三密封件43间形成一安装腔体，所述第一控制板31和所述第二控制板32均与所述后盖34相平行地设于所述安装腔体内，且所述第一控制板31和所述第二控制板32通过若干连接柱35电性连接在一起，使两电路板上的电路相互连通。具体的，每一所述连接柱35包括：一第三螺丝和一铜柱，所述铜柱一端设有拧入接口，所述第一控制板31上设有第一通孔，所述第三螺丝穿过所述第一通孔连接于所述拧入接口内，所述第二控制板32上设有第二通孔，所述铜柱另一端端部削细适配于所述第二通孔内。所述连接柱35的设计使两控制板稳定地电性连接，铜柱还起到支撑两控制板的作用，且安装简单，免去了焊接连接的繁琐操作，避免了焊接连接时可能对两控制板造成的损坏。两平行控制板的设计相比现有技术中采用一个较大尺寸控制板，大大减小了驱动器的平面尺寸。另外，值得一提的是，所述驱动器外壳33和所述后盖34间还设有一第四密封件(未标示)，所述第四密封件为一密封胶圈，进一步提高了驱动器30内部的密封防水性能。且与定子结构相类似的，所述驱动器30的安装腔体的空隙内填充有灌封胶，同样起到提高驱动器内散热及绝缘的作用。

所述驱动器外壳33通过若干第一螺丝51与所述定子壳体223固定在一起，所述定子壳体223通过若干第二螺丝52与所述转子外壳12固定在一起，所述驱动器外壳33和所述定子外壳22的形状及尺寸相同。另外，所述定子壳体223的底部设有一凸出的边沿，所述边沿上和所述转子外壳12上对应设有若干螺纹孔，每一所述第二螺丝通过所述螺纹孔将所述定子壳体223和所述转子外壳22固定在一起。所述转子外壳22的边缘与所述边沿的外形和尺寸相同。所述定子10、转子20和驱动器30一体化设计，电机的整体尺寸得以优化，比现有盘式电机的尺寸高度减小5-10mm，长宽各减小10-15mm，更有利于盘式电机的轻薄化设计，提高了产品的适用范围。

综上所述，本发明的盘式电机结构通过对转子、定子和驱动器一体化设计并组装，盘式电机的尺寸进一步优化，适应目前对盘式电机轻薄化设计的设计理念，且装配简单，盘式电机的防水性能和散热性能也进一步提高，值得大力推广使用。

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

Claims (10)

1.一种盘式电机结构，其特征在于，包括一体化设计并组装在一起的：转子、定子、和驱动器，

所述转子包括：转子组件和转子外壳，所述转子外壳上设有容置腔体，所述转子组件安装于所述容置腔体内；

所述定子包括：定子组件和定子外壳，所述定子组件适配于所述定子外壳内，所述定子组件与所述定子外壳间设有第一密封件和第二密封件，所述第一密封件设于所述定子外壳的顶部，所述第二密封件设于所述定子外壳的底部；

所述驱动器包括：驱动器外壳、后盖、第三密封件、第一控制板和第二控制板，所述第三密封件嵌套于所述驱动器外壳内，所述后盖安装于驱动器外壳上，所述后盖和所述第三密封件间形成一安装腔体，所述第一控制板和所述第二控制板均与所述后盖相平行地设于所述安装腔体内，所述第一控制板和所述第二控制板通过若干连接柱电性连接；

所述驱动器外壳通过若干第一螺丝与所述定子外壳固定在一起，所述定子外壳通过若干第二螺丝与所述转子外壳固定在一起，所述驱动器外壳和所述定子外壳的形状及尺寸相同。

2.根据权利要求1所述的盘式电机结构，其特征在于，所述定子外壳包括：定子端盖、绕线底盖和定子壳体，所述定子端盖固定于所述定子壳体顶部，所述绕线底盖安装于所述定子壳体的底部；所述第一密封件设于所述定子端盖与所述定子壳体间，所述第二密封件设于所述绕线底盖与所述定子壳体间，所述第一密封件和所述第二密封件均为密封胶圈。

3.根据权利要求2所述的盘式电机结构，其特征在于，所述定子组件和所述定子外壳装配形成的空隙内填充有灌封胶。

4.根据权利要求2所述的盘式电机结构，其特征在于，所述定子壳体的底部设有一凸出的边沿，所述边沿上和所述转子外壳上对应设有若干螺纹孔，每一所述第二螺丝通过所述螺纹孔将所述定子壳体和所述转子外壳固定在一起；所述转子外壳的边缘与所述边沿的外形和尺寸相同。

5.根据权利要求1所述的盘式电机结构，其特征在于，所述第三密封件外形与所述驱动器外壳相同，所述第三密封件适配嵌套于所述驱动器外壳内，所述第三密封件为一橡胶件。

6.根据权利要求5所述的盘式电机结构，其特征在于，每一所述连接柱包括：一第三螺丝和一铜柱，所述铜柱一端设有拧入接口，所述第一控制板上设有第一通孔，所述第三螺丝穿过所述第一通孔连接于所述拧入接口内，所述第二控制板上设有第二通孔，所述铜柱另一端端部削细适配于所述第二通孔内。

7.根据权利要求5所述的盘式电机结构，其特征在于，所述驱动器外壳和所述后盖间还设有一第四密封件，所述第四密封件为一密封胶圈。

8.根据权利要求5-7任一项所述的盘式电机结构，其特征在于，所述安装腔体的空隙内填充有灌封胶。

9.根据权利要求1所述的盘式电机结构，其特征在于，所述转子组件包括：转轴、磁环底座、磁环端盖和多个磁环，所述磁环底座置于所述容置腔体内，所述磁环端盖设于所述磁环底座上方，所述磁环底座和所述磁环端盖间形成多个固定槽，所述多个磁环容置于多个所述固定槽内；所述转轴一端固定于所述磁环端盖上，另一端穿出所述转子外壳外，所述转轴通过若干轴承转动连接于所述转子外壳上。

10.根据权利要求1-4任一项所述的盘式电机结构，其特征在于，所述定子组件包括：定子铁芯、定位圆环、若干定子绕组、绝缘胶架和接线铜板，所述定子铁芯的每一齿部上套设一绝缘骨架；所述定位圆环焊接连接于所述定子铁芯的轭部上；每一所述定子绕组绕设于一所述绝缘骨架上，并电性连接于一组连接线上；所述绝缘胶架为一圆环形，适配固定于所述定位圆环上，所述绝缘胶架的底部与所述定位圆环和所述定子铁芯的轭部相贴合；所述绝缘胶架上设有一环形的安装槽，所述接线铜板卡设固定于所述安装槽内，每一组所述连接线固定于所述接线铜板上。

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