CN114759721A - 一种新能源汽车电动转向的eps直流无刷电机及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机及其组装方法，包括电机本体、安装板和减震机构；所述壳体的侧壁内开设有冷却流道，所述冷却流道内循环流动有冷却液，能够降低所述直流无刷电机内部的温度；安装板设置于所述电机本体底部，用于连接所述减震机构；减震机构，用于直流无刷电机与安装部位之间的连接；所述减震机构包括底板、边部支撑组件和多个第一减震弹簧；所述边部支撑组件设置于所述电机本体底部两侧，使得所述电机本体能够在所述底板上浮动。该直流无刷电机能够保证新能源汽车在恶劣路况下长时间行驶，大大降低转向系统的故障率。

Description

一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机及其组装方法
技术领域
本发明涉及新能源车辆助力转向技术领域，特别涉及一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机及其组装方法。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。
近年来，随着新能源车辆技术的进步，新能源车辆拥有了与燃油车媲美的续航里程和驾驶体验，所以越来越多的人会选择新能源车，使得新能源车需要满足各种环境以及驾驶需求。在兴能源车型中助力转向系统大都电动助力转向系统，电动助力转向系统，简称EPS，具有节能、环保等优点，但提供的助力较小，无法满足大客车助力要求；而电动助力转向系统中的动力来源为直流无刷电机，只要车辆在行驶，转向系统就需要一直工作，现有的转向系统所使用的直流无刷电机长长会因为长时间工作或在恶劣路况下出现故障，导致车辆无法及时可靠的完成转向，甚至造成事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机及其组装方法，以解决新能源汽车在恶劣路况下长时间工作转向系统中的直流无刷电机容易出现故障的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，包括电机本体、安装板和减震机构；
电机本体包括壳体、位于所述壳体内的定子、位于所述定子内的转子以及位于所述转子内的转轴；
所述壳体的侧壁内开设有冷却流道，所述冷却流道内循环流动有冷却液，能够降低所述直流无刷电机内部的温度；
安装板设置于所述电机本体底部，用于连接所述减震机构；
减震机构，用于直流无刷电机与安装部位之间的连接；所述减震机构包括底板、边部支撑组件和多个第一减震弹簧；
所述底板平行设置于所述电机本体底部，多个所述第一减震弹簧均匀分布于所述底板与所述安装板之间；
所述边部支撑组件设置于所述电机本体底部两侧，使得所述电机本体能够在所述底板上浮动。
优选的，所述冷却流道在所述壳体的侧壁内螺旋设置，且所述冷却流道沿所述定子的长度方向延伸。
优选的，所述壳体上至少开设有一个进液口和一个出液口，所述进液口和所述出液口分别与所述冷却流道的起始端和末端连通。
优选的，所述冷却流道的截面为半圆形，直边朝向所述壳体的内部。
优选的，所述冷却流道的直边上设置锯齿导流槽。
优选的，所述边部支撑组件包括导柱和第二减震弹簧，所述导柱一端与所述底板固定连接，另一端穿过并与所述安装板滑动连接；所述第二减震弹簧设置于所述底板和所述安装板之间，且所述第二减震弹簧套设在所述导柱上。
优选的，所述导柱靠近所述安装板的一端还设置有导套，所述导柱在所述导套中来回滑动。
优选的，所述安装板与所述壳体之间设置有实心橡胶垫。
优选的，所述安装板与所述壳体之间设置有吸能支架，所述吸能支架包括多个弹性空心支撑管以及多个所述弹性空心支撑管之间连接的弹性支撑杆，所述弹性空心支撑管按相同间距沿水平方向布设与所述吸能支架中，相邻的两个所述弹性空心支撑管之间通过所述弹性支撑杆连接，形成整体。
本发明还提供了一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的组装方法，包括如下步骤：
（a）首先将电机本体进行加热，使其膨胀，使得內圆的直径大于定子的外径，接着将定子沿轴向放入电机本体内，自然冷却后定子被固定安装于电机本体内；
（b）、然后将带有转子的转轴安装入电机本体的轴承中，并安装前盖和后盖，涂抹密封胶；
（c）、在装入汽车前，测试电机的性能，合格后在冷却流道中接入冷却液，测试冷却效果，均合格后，等待安装减震机构；
（d）、装机时，首先将减震机构的底板与汽车的车体进行固定，接着将电机本体固定在安装板上，使得电机本体能够随安装板在减震机构上浮动；
（e）、当汽车在路面条件恶劣地区使用时，在所述电机本体和所述安装板之间增设实心橡胶垫或吸能支架。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.该新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机在壳体内开设冷却流道，通过循环流动的冷却液来降低直流无刷电机内部定子的温度，从而满足转向系统长时间工作的要求，降低故障率。
2.该新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机在底部设置减震机构，减小电机在行驶过程中的振动，提高转向系统的稳定性。
3.该新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机在电机本体和所述安装板之间增设实心橡胶垫或吸能支架，实心橡胶垫或吸能支架均能够对高频低幅振动能量进行有效的消除。能够进一步提高本发明的吸能隔振效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机第一视角的结构示意图；
图2是本发明提供的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机第二视角的结构示意图；
图3是本发明提供的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的局部剖视图；
图4是本发明提供的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机冷却流道位置的局部放大图；
图5是本发明提供的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机增设实心橡胶垫的剖视图；
图6是本发明提供的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机增设吸能支架的剖视图；
图7是本发明提供的使用该新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的动力转向系统的示意图。
图中：1、电机本体；101、壳体；102、定子；103、转子；104、转轴；105、进液口；106、出液口；1011、冷却流道；10111、锯齿导流槽；2、安装板；3、减震机构；301、底板；302、边部支撑组件；303、第一减震弹簧；3021、导柱；3022、第二减震弹簧；4、实心橡胶垫；5、吸能支架；501、弹性空心支撑管；502、弹性支撑杆。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作出的进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本发明提供了一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其结构请参阅图1-3，包括电机本体1、安装板2和减震机构3；电机本体1包括壳体101、位于所述壳体101内的定子102、位于所述定子102内的转子103以及位于所述转子103内的转轴104；所述定子102固定安装于所述壳体101内壁，且内部缠绕有定子绕组，使得所述转子103在电磁作用下，在所述壳体101内转动；所述转轴104与所述转子103固定连接，且所述转轴104通过轴承与所述壳体101转动连接，使得所述转轴104能够在所述壳体101内转动；所述壳体101的侧壁内开设有冷却流道1011，所述冷却流道1011内循环流动有冷却液，能够降低所述直流无刷电机内部的温度；安装板2设置于所述电机本体1底部，用于连接所述减震机构3；减震机构3，用于直流无刷电机与安装部位之间的连接；所述减震机构3包括底板301、边部支撑组件302和多个第一减震弹簧303；所述底板301平行设置于所述电机本体1底部，多个所述第一减震弹簧303均匀分布于所述底板301与所述安装板2之间；所述边部支撑组件302设置于所述电机本体1底部两侧，使得所述电机本体1能够在所述底板301上浮动。
具体的，如图3和图4所示，所述冷却流道1011在所述壳体101的侧壁内螺旋设置，且所述冷却流道1011沿所述定子102的长度方向延伸，至少包裹整个所述定子102，从而使得所述定子102达到良好的冷却效果。所述壳体101上至少开设有一个进液口105和一个出液口106，所述进液口105和所述出液口106分别与所述冷却流道1011的起始端和末端连通；并且还配备有循环泵和冷却液池，通过所述循环泵使得冷却液持续不断的在所述冷却流道1011内流动，从而达到良好的冷却效果。
进一步地，所述冷却流道1011的截面为半圆形，直边朝向所述壳体101的内部，所述冷却流道1011圆弧形的外侧面有利于冷却液的流动，减少流动阻力以及流动噪音，平直的内侧面能够增大冷却液朝向所述定子102的接触面积，从而增强冷却效果。所述冷却流道1011的直边上设置锯齿导流槽10111，能够进一步增大冷却液朝向所述定子102的接触面积，从而增强冷却效果。
具体的，请继续参阅图1-3，所述边部支撑组件302包括导柱3021和第二减震弹簧3022，所述导柱3021一端与所述底板301固定连接，另一端穿过并与所述安装板2滑动连接；所述第二减震弹簧3022设置于所述底板301和所述安装板2之间，且所述第二减震弹簧3022套设在所述导柱3021上。所述导柱3021靠近所述安装板2的一端还设置有导套，所述导柱3021在所述导套中来回滑动，在正常工作状态下，所述第二减震弹簧3022在所述直流无刷电机重力的作用下始终处于压缩状态，使得所述直流无刷电机始终能够浮动，相对而言当所述直流无刷电机必须处于静止状态时，所述边部支撑组件302以及底板301浮动，从而抵消震动，避免震动传递到所述直流无刷电机，从而造成故障，影响转向体统的正常转动。
具体的，如图5所示，所述安装板2与所述壳体101之间设置有实心橡胶垫4，所述实心橡胶垫4能够进一步减少安装板2与所述壳体101之间的震动传递。
具体的，如图6所示，所述安装板2与所述壳体101之间设置有吸能支架5，所述吸能支架5包括多个弹性空心支撑管501以及多个所述弹性空心支撑管501之间连接的弹性支撑杆502，所述弹性空心支撑管501按相同间距沿水平方向布设与所述吸能支架5中，相邻的两个所述弹性空心支撑管501之间通过所述弹性支撑杆502连接，形成整体。震动产生时，多个所述弹性空心支撑管501之间连接的弹性支撑杆502会产生形变，从而抵消震动，完成吸能。
实施例二
本发明还提供了一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的组装方法，包括如下步骤：
（a）首先将电机本体1进行加热，使其膨胀，使得内圆的直径大于定子102的外径，接着将定子102沿轴向放入电机本体1内，自然冷却后定子被固定安装于电机本体1内；
（b）、然后将带有转子103的转轴104安装入电机本体1的轴承中，并安装前盖和后盖，涂抹密封胶；
（c）、在装入汽车前，测试电机的性能，合格后在冷却流道1011中接入冷却液，测试冷却效果，均合格后，等待安装减震机构3；
（d）、首先将减震机构3的底板301与汽车的车体进行固定，接着将电机本体1固定在安装板2上，使得电机本体1能够随安装板2在减震机构（3）上浮动；
（e）、当汽车在路面条件恶劣地区使用时，在所述电机本体1和所述安装板2之间增设实心橡胶垫4或吸能支架5。
采用该新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的组装方法能够将直流无刷电机快速组装，并安装到新能源汽车上，大大提高了组装效率；同时与传统直流电机相比能够适应长时间的恶劣路况行驶，延长了直流电机的使用寿命。
实施例三
本发明提供还提供了一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的动力转向系统，包括上述的直流无刷电机10、EPS控制器20、蓄电池30、转向管柱40、方向盘50和转矩传感器60；所述转向管柱40一端安装所述方向盘50，另一端安装所述转矩传感器60，所述直流无刷电机10的输出轴与所述转向管柱40连接，用于驱动所述转向管柱40转动，所述EPS控制器20一端连接所述直流无刷电机10另一端连接所述蓄电池30。当打方向时，所述转矩传感器60将检测到方向盘50的转矩信号，并将转矩型号传送到EPS控制器20，EPS控制器20收到转矩信号后立即工作，同时EPS控制器20通过CAN线发送工作命令给电机控制器，电机控制器控制直流无刷电机10工作，此时，所述直流无刷电机10驱动所述转向管柱40转动。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，包括电机本体（1）、安装板（2）和减震机构（3）；
电机本体（1）包括壳体（101）、位于所述壳体（101）内的定子（102）、位于所述定子（102）内的转子（103）以及位于所述转子（103）内的转轴（104）；
所述壳体（101）的侧壁内开设有冷却流道（1011），所述冷却流道（1011）内循环流动有冷却液，能够降低所述直流无刷电机内部的温度；
安装板（2）设置于所述电机本体（1）底部，用于连接所述减震机构（3）；
减震机构（3），用于直流无刷电机与安装部位之间的连接；所述减震机构（3）包括底板（301）、边部支撑组件（302）和多个第一减震弹簧（303）；
所述底板（301）平行设置于所述电机本体（1）底部，多个所述第一减震弹簧（303）均匀分布于所述底板（301）与所述安装板（2）之间；
所述边部支撑组件（302）设置于所述电机本体（1）底部两侧，使得所述电机本体（1）能够在所述底板（301）上浮动。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述冷却流道（1011）在所述壳体（101）的侧壁内螺旋设置，且所述冷却流道（1011）沿所述定子（102）的长度方向延伸。
3.如权利要求2所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述壳体（101）上至少开设有一个进液口（105）和一个出液口（106），所述进液口（105）和所述出液口（106）分别与所述冷却流道（1011）的起始端和末端连通。
4.如权利要求1所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述冷却流道（1011）的截面为半圆形，直边朝向所述壳体（101）的内部。
5.如权利要求4所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述冷却流道（1011）的直边上设置锯齿导流槽（10111）。
6.如权利要求1所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述边部支撑组件（302）包括导柱（3021）和第二减震弹簧（3022），所述导柱（3021）一端与所述底板（301）固定连接，另一端穿过并与所述安装板（2）滑动连接；所述第二减震弹簧（3022）设置于所述底板（301）和所述安装板（2）之间，且所述第二减震弹簧（3022）套设在所述导柱（3021）上。
7.如权利要求6所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述导柱（3021）靠近所述安装板（2）的一端还设置有导套，所述导柱（3021）在所述导套中来回滑动。
8.如权利要求1所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述安装板（2）与所述壳体（101）之间设置有实心橡胶垫（4）。
9.如权利要求1所述的一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机，其特征在于，所述安装板（2）与所述壳体（101）之间设置有吸能支架（5），所述吸能支架（5）包括多个弹性空心支撑管（501）以及多个所述弹性空心支撑管（501）之间连接的弹性支撑杆（502），所述弹性空心支撑管（501）按相同间距沿水平方向布设与所述吸能支架（5）中，相邻的两个所述弹性空心支撑管（501）之间通过所述弹性支撑杆（502）连接，形成整体。
10.一种新能源汽车电动转向的EPS直流无刷电机的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：
（a）、首先将电机本体（1）进行加热，使其膨胀，使得内圆的直径大于定子（102）的外径，接着将定子（102）沿轴向放入电机本体（1）内，自然冷却后定子被固定安装于电机本体（1）内；
（b）、然后将带有转子（103）的转轴（104）安装入电机本体（1）的轴承中，并安装前盖和后盖，涂抹密封胶；
（c）、在装入汽车前，测试电机的性能，合格后在冷却流道（1011）中接入冷却液，测试冷却效果，均合格后，等待安装减震机构（3）；
（d）、首先将减震机构（3）的底板（301）与汽车的车体进行固定，接着将电机本体（1）固定在安装板（2）上，使得电机本体（1）能够随安装板（2）在减震机构（3）上浮动；
（e）、当汽车在路面条件恶劣地区使用时，在所述电机本体（1）和所述安装板（2）之间增设实心橡胶垫（4）或吸能支架（5）。
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