CN117134549B - 用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及直流无刷电机技术领域，提供了用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，包括主体组件、缓冲组件和散热组件；主体组件包括转子轴、定子组件、外壳体，端盖；缓冲组件包括缓冲筒、圆周方向均匀设置于缓冲筒内的缓冲条、设置于缓冲条两端的主弹簧、设置于主弹簧远离缓冲条一端的挤压柱；散热组件包括圆周方向均匀设置于缓冲筒中心轴的散热板、设置于散热板一端的连接杆，贯穿于连接杆侧壁上的固定杆；通过主体组件、缓冲组件和散热组件的相互配合，在恶劣路况下对直流无刷电机进行减震缓冲，为直流无刷电机进行散热处理，使得车辆能够及时完成转向，提高了直流无刷电机的使用寿命。

Description

用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机
技术领域
本发明涉及直流无刷电机技术领域，更具体地说，它涉及用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机。
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，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，其助力转向系统大多是电动助力转向系统（EPS），具有节能、环保等优点。
现有技术中，电动助力转向系统中的动力来源为直流无刷电机，然而只要车辆在行驶，转向系统就需要一直工作，直流无刷电机也会长时间工作，从而会导致直流无刷电机因长时间工作温度升高，进而影响使用寿命；若车辆行驶在恶劣路况下，直流无刷电机还会因颠簸导致故障的发生，从而导致车辆无法及时可靠的完成转向，甚至造成事故，为此，现提出用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机以改善现有存在的问题。
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用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，来改善直流无刷电机因长时间工作温度升高、因颠簸导致故障的发生，从而导致车辆无法及时可靠的完成转向的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，包括主体组件、缓冲组件和散热组件；其中，主体组件，其包括转子轴、套设于所述转子轴上的定子组件、套设于所述定子组件远离转子轴外侧的外壳体，以及设置于所述外壳体一端的端盖；缓冲组件，设置于所述外壳体远离定子组件的外侧，包括缓冲筒、圆周方向均匀设置于所述缓冲筒内的缓冲条、设置于所述缓冲条两端的主弹簧、以及设置于所述主弹簧远离缓冲条一端的挤压柱；散热组件，设置于所述缓冲筒的两端，包括圆周方向均匀设置于所述缓冲筒中心轴的散热板、设置于所述散热板一端的连接杆，以及贯穿于所述连接杆侧壁上的固定杆，所述连接杆远离散热板的一端位于挤压柱远离主弹簧的一端。
本发明进一步设置为：所述外壳体圆周方向的外壁上均匀开设有固定槽，所述固定槽能够沿外壳体的长度方向延伸分布，所述固定槽内设置有缓冲板；所述外壳体远离端盖的一端开设有轴孔，所述转子轴远离定子组件的一端能够通过轴孔贯穿外壳体的一端。
本发明进一步设置为：所述缓冲筒的两端均开口，所述缓冲筒的侧壁壁厚内开设有空腔，所述缓冲条分布于空腔内，所述缓冲条的外壁能够紧密贴合于空腔的侧壁，所述缓冲条的侧壁上开设有缓冲槽，所述缓冲槽内对称设置有次弹簧。
本发明进一步设置为：所述缓冲筒圆周方向的内壁上均匀开设有连接通槽，所述连接通槽能够通过空腔与缓冲槽对齐分布，所述缓冲板远离固定槽的一侧能够贯穿连接通槽和缓冲槽、并连接于所述次弹簧远离缓冲条的一端。
通过采用上述技术方案，通过四个缓冲条的相互配合，垂直方向颠簸时，四个缓冲条会带动整个直流无刷电机同时进行垂直移动，在四个缓冲条的冲击下，主弹簧从正常状态变为压缩状态，从而对整个直流无刷电机进行一个垂直方向的减震缓冲，避免了直流无刷电机因颠簸发生故障，一方面提高了直流无刷电机的使用寿命，另一方面使得车辆能够及时完成转向，进而提高了车辆行驶的安全性。
水平方向晃动时，四个缓冲板会带动整个直流无刷电机对缓冲槽内的次弹簧进行冲击挤压，次弹簧从正常状态变为压缩状态，从而对整个直流无刷电机进行一个水平方向的减震缓冲。
本发明进一步设置为：所述缓冲筒圆周方向的两端内壁上均匀开设有摆动槽，所述摆动槽能够与空腔相连通，所述固定杆的两端能够连接于所述摆动槽的内壁，所述连接杆远离散热板的一端能够通过摆动槽延伸于空腔内、位于挤压柱远离主弹簧的一端。
本发明进一步设置为：所述摆动槽的一侧还设置有调节弹簧，所述调节弹簧的一端能够连接于所述缓冲筒的内壁，另一端能够连接于所述连接杆的侧壁。
本发明进一步设置为：所述缓冲筒圆周方向的两端均匀开设有挤压槽，所述挤压槽能够与空腔相连通，所述挤压槽位于挤压柱远离主弹簧的正上方。
本发明进一步设置为：所述散热板包括平面板和设置于所述平面板一侧的斜面板，所述平面板远离斜面板的一侧能够连接于所述连接杆远离固定杆的一端；其中，所述平面板的侧壁上均匀开设有导向槽，所述导向槽分布于靠近缓冲筒内部的侧壁上，所述斜面板倾斜设置于平面板远离连接杆的一侧，所述斜面板的倾斜方向呈缓冲筒的内部。
本发明进一步设置为：所述缓冲筒的外壁上还均匀开设有透气槽，所述透气槽能够与空腔相连通、并通过空腔贯穿缓冲筒的内壁，所述透气槽沿缓冲筒的长度方向延伸分布，所述透气槽分布于缓冲条之间的侧壁上。
本发明进一步设置为：所述空腔内还均匀设置有旋转板，所述旋转板的两端设置有旋转轴，所述旋转轴远离旋转板的一端能够转动连接于所述空腔的内壁两端，所述旋转板与透气槽相对设置。
通过采用上述技术方案，通过四个缓冲条、连接杆和散热板的相互配合，主弹簧会带动挤压柱对连接杆的一端进行冲击，受到冲击的连接杆会沿着固定杆的侧壁转动，将连接杆另一端的散热板进行撬动，使得散热板进行翻动，将缓冲筒内直流无刷电机释放的热量进行散动。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过四个缓冲条的相互配合，垂直方向颠簸时，四个缓冲条会带动整个直流无刷电机同时进行垂直移动，在四个缓冲条的冲击下，主弹簧从正常状态变为压缩状态，从而对整个直流无刷电机进行一个垂直方向的减震缓冲，避免了直流无刷电机因颠簸发生故障，一方面提高了直流无刷电机的使用寿命，另一方面使得车辆能够及时完成转向，进而提高了车辆行驶的安全性。
通过四个缓冲板的相互配合，水平方向晃动时，四个缓冲板会带动整个直流无刷电机对缓冲槽内的次弹簧进行冲击挤压，次弹簧从正常状态变为压缩状态，从而对整个直流无刷电机进行一个水平方向的减震缓冲，避免了直流无刷电机因颠簸发生故障，一方面提高了直流无刷电机的使用寿命，另一方面使得车辆能够及时完成转向，进而提高了车辆行驶的安全性。
当四个缓冲条垂直方向挤压两端的主弹簧时，主弹簧会带动挤压柱对连接杆的一端进行冲击，在此过程中，受到冲击的连接杆会沿着固定杆的侧壁转动，将连接杆另一端的散热板进行撬动，使得散热板进行翻动，将缓冲筒内直流无刷电机释放的热量进行散动，避免了直流无刷电机的温度升高而影响行驶安全，从而提高了使用寿命。
通过旋转板和旋转轴的相互配合，一方面可减少外界灰尘进入到缓冲筒内，避免了灰尘对直流无刷电机的散热和运行影响，从而提高了直流无刷电机的使用寿命；另一方面当车辆发生颠簸时，旋转板在旋转轴的自转下，也可将缓冲筒内少量的热量带走，从而提高了散热效果。
附图说明
图1为本发明用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机的整体结构示意图。
图2为本发明中主体组件的整体结构示意图。
图3为本发明中固定槽和缓冲板的整体结构示意图。
图4为本发明中缓冲组件的整体结构示意图。
图5为本发明中缓冲条、缓冲槽、次弹簧、主弹簧、挤压柱和缓冲板的整体结构示意图。
图6为本发明中散热组件的整体结构示意图。
图7为本发明中散热板、平面板和斜面板的整体结构示意图。
图8为本发明中旋转板、旋转轴和透气槽的整体结构示意图。
附图标记说明：1、主体组件；11、转子轴；12、定子组件；13、外壳体；131、固定槽；132、缓冲板；133、轴孔；14、端盖；2、缓冲组件；21、缓冲筒；211、空腔；212、连接通槽；213、摆动槽；214、调节弹簧；215、挤压槽；216、透气槽；22、缓冲条；221、缓冲槽；222、次弹簧；23、主弹簧；24、挤压柱；3、散热组件；31、散热板；311、平面板；312、斜面板；313、导向槽；32、连接杆；33、固定杆；34、旋转板；341、旋转轴。
具体实施方式
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案。
实施例1。
参阅图1-图8，用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，包括主体组件1、缓冲组件2和散热组件3；其中，主体组件1为直流无刷电机的主体部分，无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品；电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似；电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。
驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。
缓冲组件2的作用在于当车辆行驶在恶劣路况下时，对直流无刷电机进行减震缓冲，避免直流无刷电机因颠簸发生故障，一方面提高了直流无刷电机的使用寿命，另一方面使得车辆能够及时完成转向，进而提高了车辆行驶的安全性。
散热组件3的作用在于为当直流无刷电机长时间处于工作状态时，为直流无刷电机进行散热处理，避免直流无刷电机的温度升高而影响行驶安全，从而提高了使用寿命。
参阅图1-图2，具体的，主体组件1，其包括转子轴11、套设于转子轴11上的定子组件12、套设于定子组件12远离转子轴11外侧的外壳体13，以及设置于外壳体13一端的端盖14。
参阅图3-图5，具体的，缓冲组件2，设置于外壳体13远离定子组件12的外侧，包括缓冲筒21、圆周方向均匀设置于缓冲筒21内的缓冲条22、设置于缓冲条22两端的主弹簧23、以及设置于主弹簧23远离缓冲条22一端的挤压柱24。
其中，主弹簧23为减震弹簧，当直流无刷电机受到垂直方向的颠簸时，缓冲筒21内的四个缓冲条22会带动转子轴11、定子组件12、外壳体13和端盖14同时进行垂直移动，在四个缓冲条22的冲击下，主弹簧23从正常状态变为压缩状态，从而对整个直流无刷电机进行一个垂直方向的减震缓冲，避免了直流无刷电机因颠簸发生故障，一方面提高了直流无刷电机的使用寿命，另一方面使得车辆能够及时完成转向，进而提高了车辆行驶的安全性。
参阅图6-图8，具体的，散热组件3，设置于缓冲筒21的两端，包括圆周方向均匀设置于缓冲筒21中心轴的散热板31、设置于散热板31一端的连接杆32，以及贯穿于连接杆32侧壁上的固定杆33，连接杆32远离散热板31的一端位于挤压柱24远离主弹簧23的一端。
其中，当四个缓冲条22垂直方向挤压两端的主弹簧23时，由于连接杆32远离散热板31的一端位于挤压柱24远离主弹簧23的一端，主弹簧23会带动挤压柱24对连接杆32的一端进行冲击，在此过程中，受到冲击的连接杆32会沿着固定杆33的侧壁转动，将连接杆32另一端的散热板31进行撬动，使得散热板31进行翻动，将缓冲筒21内直流无刷电机释放的热量进行散动，避免了直流无刷电机的温度升高而影响行驶安全，从而提高了使用寿命。
当行驶的道路越恶劣颠簸，直流无刷电机和转向系统就需要一直工作，而缓冲组件2的缓冲力度就越大，散热组件3的散热效果越好。
参阅图2-图3，进一步的，外壳体13圆周方向的外壁上均匀开设有固定槽131，固定槽131能够沿外壳体13的长度方向延伸分布，固定槽131内设置有缓冲板132；外壳体13远离端盖14的一端开设有轴孔133，转子轴11远离定子组件12的一端能够通过轴孔133贯穿外壳体13的一端。
其中，通过固定槽131和缓冲板132的设计，提高了直流无刷电机的外壳体13通过缓冲板132与缓冲筒21的固定效果，使得直流无刷电机水平方向上的缓冲受力效果更佳，提高了直流无刷电机整体的稳定连接性。
参阅图4-图5，进一步的，缓冲筒21的两端均开口，缓冲筒21的侧壁壁厚内开设有空腔211，缓冲条22分布于空腔211内，缓冲条22的外壁能够紧密贴合于空腔211的侧壁，缓冲条22的侧壁上开设有缓冲槽221，缓冲槽221内对称设置有次弹簧222。
缓冲筒21圆周方向的内壁上均匀开设有连接通槽212，连接通槽212能够通过空腔211与缓冲槽221对齐分布，缓冲板132远离固定槽131的一侧能够贯穿连接通槽212和缓冲槽221、并连接于次弹簧222远离缓冲条22的一端。
其中，通过空腔211的设计，一方面为缓冲组件2提供了缓冲空间，另一方面，减少了缓冲筒21的壁厚厚度，使得缓冲筒21内直流无刷电机的热量能够更快的传递到外部。
当直流无刷电机受到水平方向的颠簸时，四个缓冲板132会带动转子轴11、定子组件12、外壳体13和端盖14同时进行水平移动，在此过程中，整个直流无刷电机可能会向其中两个缓冲板132的方向进行冲击，另外两个缓冲板132则随着外壳体13进行移动，需要说明的是，颠簸时，四个缓冲板132都会进行运动。
在缓冲板132受到冲击后，缓冲板132远离外壳体13的一侧会通过连接通槽212进入到缓冲槽221内，并对缓冲槽221内的两个次弹簧222进行冲击挤压，次弹簧222从正常状态变为压缩状态，从而对整个直流无刷电机进行一个水平方向的减震缓冲，避免了直流无刷电机因颠簸发生故障，一方面提高了直流无刷电机的使用寿命，另一方面使得车辆能够及时完成转向，进而提高了车辆行驶的安全性；需要说明的是，次弹簧222为减震弹簧。
实施例2。
参阅图6，进一步的，缓冲筒21圆周方向的两端内壁上均匀开设有摆动槽213，摆动槽213能够与空腔211相连通，固定杆33的两端能够连接于摆动槽213的内壁，连接杆32远离散热板31的一端能够通过摆动槽213延伸于空腔211内、位于挤压柱24远离主弹簧23的一端。
其中，当缓冲条22垂直方向挤压两端的主弹簧23时，主弹簧23会带动挤压柱24对连接杆32的一端进行冲击，受到冲击的连接杆32会沿着固定杆33的侧壁转动，在此过程中，连接杆32在摆动槽213内进行转动时，连接杆32从平衡状态变为倾斜状态，与摆动槽213的侧壁进行抵接，从而达到了对连接杆32的倾斜摆动角度进行限制，减少了大幅度的翻转，从而提高了散热的速率。
参阅图6，更进一步的，摆动槽213的一侧还设置有调节弹簧214，调节弹簧214的一端能够连接于缓冲筒21的内壁，另一端能够连接于连接杆32的侧壁；缓冲筒21圆周方向的两端均匀开设有挤压槽215，挤压槽215能够与空腔211相连通，挤压槽215位于挤压柱24远离主弹簧23的正上方。
其中，当连接杆32从平衡状态变为倾斜状态时，调节弹簧214从正常状态变为伸长或压缩状态，伸长状态时，连接杆32带动散热板31将缓冲筒21内的热量进行散发，压缩状态时，连接杆32带动散热板31将新鲜气体从外部带入缓冲筒21内，对直流无刷电机进行降温；挤压槽215的作用在于当连接杆32向下倾斜时，可将连接杆32翘起来的一端伸入挤压槽215内进行放置。
实施例3。
参阅图7-图8，进一步的，散热板31包括平面板311和设置于平面板311一侧的斜面板312，平面板311远离斜面板312的一侧能够连接于连接杆32远离固定杆33的一端；平面板311的侧壁上均匀开设有导向槽313，导向槽313分布于靠近缓冲筒21内部的侧壁上，斜面板312倾斜设置于平面板311远离连接杆32的一侧，斜面板312的倾斜方向呈缓冲筒21的内部。
其中，平面板311和斜面板312均为导热材质制成，通过平面板311和斜面板312的相互配合，使得散热板31可最大面积的接触缓冲筒21内的热量，从而进行热量传递，进而提高了散热效果；而通过导向槽313的设计，可使得缓冲筒21内的热量通过导向槽313更加均匀的传递到平面板311的各个角落，进而提高了散热效果。
参阅图7-图8，更进一步的，缓冲筒21的外壁上还均匀开设有透气槽216，透气槽216能够与空腔211相连通、并通过空腔211贯穿缓冲筒21的内壁，透气槽216沿缓冲筒21的长度方向延伸分布，透气槽216分布于缓冲条22之间的侧壁上。
空腔211内还均匀设置有旋转板34，旋转板34的两端设置有旋转轴341，旋转轴341远离旋转板34的一端能够转动连接于空腔211的内壁两端，旋转板34与透气槽216相对设置。
其中，透气槽216的作用在于继续减少缓冲筒21的侧壁壁厚，一方面使得缓冲筒21内直流无刷电机的热量能够更快的传递到外部；另一方面热量也可通过透气槽216传递到缓冲筒21外，进而提高了散热效率。
通过旋转板34和旋转轴341的相互配合，一方面可减少外界灰尘进入到缓冲筒21内，避免了灰尘对直流无刷电机的散热和运行影响，从而提高了直流无刷电机的使用寿命；另一方面当车辆发生颠簸时，旋转板34在旋转轴341的自转下，也可将缓冲筒21内少量的热量带走，从而提高了散热效果。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：包括，
主体组件（1），其包括转子轴（11）、套设于所述转子轴（11）上的定子组件（12）、套设于所述定子组件（12）远离转子轴（11）外侧的外壳体（13），以及设置于所述外壳体（13）一端的端盖（14）；
所述外壳体（13）圆周方向的外壁上均匀开设有固定槽（131），所述固定槽（131）能够沿外壳体（13）的长度方向延伸分布，所述固定槽（131）内设置有缓冲板（132），所述外壳体（13）远离端盖（14）的一端开设有轴孔（133），所述转子轴（11）远离定子组件（12）的一端能够通过轴孔（133）贯穿外壳体（13）的一端；
缓冲组件（2），设置于所述外壳体（13）远离定子组件（12）的外侧，包括缓冲筒（21）、圆周方向均匀设置于所述缓冲筒（21）内的缓冲条（22）、设置于所述缓冲条（22）两端的主弹簧（23）、以及设置于所述主弹簧（23）远离缓冲条（22）一端的挤压柱（24）；
所述缓冲筒（21）的两端均开口，所述缓冲筒（21）的侧壁壁厚内开设有空腔（211），所述缓冲条（22）分布于空腔（211）内，所述缓冲条（22）的外壁能够紧密贴合于空腔（211）的侧壁，所述缓冲条（22）的侧壁上开设有缓冲槽（221），所述缓冲槽（221）内对称设置有次弹簧（222）；
所述缓冲筒（21）圆周方向的内壁上均匀开设有连接通槽（212），所述连接通槽（212）能够通过空腔（211）与缓冲槽（221）对齐分布，所述缓冲板（132）远离固定槽（131）的一侧能够贯穿连接通槽（212）和缓冲槽（221）、并连接于所述次弹簧（222）远离缓冲条（22）的一端；
散热组件（3），设置于所述缓冲筒（21）的两端，包括圆周方向均匀设置于所述缓冲筒（21）中心轴的散热板（31）、设置于所述散热板（31）一端的连接杆（32），以及贯穿于所述连接杆（32）侧壁上的固定杆（33），所述连接杆（32）远离散热板（31）的一端位于挤压柱（24）远离主弹簧（23）的一端。
2.根据权利要求1所述的用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：所述缓冲筒（21）圆周方向的两端内壁上均匀开设有摆动槽（213），所述摆动槽（213）能够与空腔（211）相连通，所述固定杆（33）的两端能够连接于所述摆动槽（213）的内壁，所述连接杆（32）远离散热板（31）的一端能够通过摆动槽（213）延伸于空腔（211）内、位于挤压柱（24）远离主弹簧（23）的一端。
3.根据权利要求2所述的用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：所述摆动槽（213）的一侧还设置有调节弹簧（214），所述调节弹簧（214）的一端能够连接于所述缓冲筒（21）的内壁，另一端能够连接于所述连接杆（32）的侧壁。
4.根据权利要求2所述的用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：所述缓冲筒（21）圆周方向的两端均匀开设有挤压槽（215），所述挤压槽（215）能够与空腔（211）相连通，所述挤压槽（215）位于挤压柱（24）远离主弹簧（23）的正上方。
5.根据权利要求1所述的用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：所述散热板（31）包括平面板（311）和设置于所述平面板（311）一侧的斜面板（312），所述平面板（311）远离斜面板（312）的一侧能够连接于所述连接杆（32）远离固定杆（33）的一端；
其中，所述平面板（311）的侧壁上均匀开设有导向槽（313），所述导向槽（313）分布于靠近缓冲筒（21）内部的侧壁上，所述斜面板（312）倾斜设置于平面板（311）远离连接杆（32）的一侧，所述斜面板（312）的倾斜方向呈缓冲筒（21）的内部。
6.根据权利要求4所述的用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：所述缓冲筒（21）的外壁上还均匀开设有透气槽（216），所述透气槽（216）能够与空腔（211）相连通、并通过空腔（211）贯穿缓冲筒（21）的内壁，所述透气槽（216）沿缓冲筒（21）的长度方向延伸分布，所述透气槽（216）分布于缓冲条（22）之间的侧壁上。
7.根据权利要求6所述的用于新能源汽车电动转向系统的直流无刷电机，其特征在于：所述空腔（211）内还均匀设置有旋转板（34），所述旋转板（34）的两端设置有旋转轴（341），所述旋转轴（341）远离旋转板（34）的一端能够转动连接于所述空腔（211）的内壁两端，所述旋转板（34）与透气槽（216）相对设置。
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