CN207475321U - 一种车用永磁无刷直流电动机 - Google Patents

Abstract

一种车用永磁无刷直流电动机，包括前端盖、后端盖、定子、转子、转轴和控制器；所述定子安装在前端盖和后端盖之间；所述转子位于所述定子内，其中心位置安装所述转轴；所述控制器安装于所述后端盖上，所述控制器包括具有引出线的控制器电路板、具有出线孔的防水接头和PCB盖；所述控制器电路板的引出线穿过所述防水接头的出线孔；所述防水接头安装在所述PCB盖上，所述控制器与后端盖之间安装有平面橡胶密封垫片；所述控制器电路板表面填充有硅橡胶；所述前端盖、后端盖与定子之间均安装有O型密封圈；所述前端盖和转轴之间安装有骨架油封。本实用新型通过对电动机结构的改进并进行密封，达到了车用永磁无刷电动机IP67防护等级的要求。

Description

一种车用永磁无刷直流电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机技术领域，尤其是一种车用永磁无刷直流电动机。

背景技术

GB/T4942.1-2006《旋转电动机整体结构的防护等级(IP代码)分级》规定：IP67的第一位数字6为“尘密电动机，完全防止尘埃进入”；第二位数字7为“防浸水电动机，当电动机浸入规定压力的水中经规定时间后，电动机的进水量应不达到有害的程度。”；

由于车用永磁无刷电动机是应用在汽车上，电动机需要在-40～90℃的环境下工作，这个温度对电动机密封材料带来严格要求，需要选择合适的材料。按汽车QC/T 413《汽车电器设备基本技术条件》规定，在10～25Hz振幅1.2mm，25～500Hz加速度30m/s2高振动的环境下，电动机要保证防尘以及防水结构。该电动机控制器安装在电动机后部，如果控制器进水，或者里面出现凝露水，会对控制器电路上的元件造成损坏，从而造成电动机失效。尤其是当电动机浸泡在水里时工作，对电动机的密封结构提出了很高的要求。电动机腔内一旦进水，会对控制器造成绝缘破坏，控制器失效，从而使配套设备无法工作。另外，电动机轴的转动给电动机的密封带来很大的困难，现有技术中的车用永磁无刷电动机都达不到较好的防尘防水效果。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种达到IP67防护等级要求的车用永磁无刷直流电动机。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种车用永磁无刷直流电动机，包括前端盖、后端盖、定子、转子、转轴和控制器；所述定子安装在前端盖和后端盖之间，所述转子位于所述定子内，其中心位置安装所述转轴，所述控制器安装于所述后端盖上；所述定子包括定子铁芯、霍尔电路板和机壳，所述霍尔电路板安装在所述定子铁芯上，所述定子铁芯通过一热套装入所述机壳内；所述控制器包括具有引出线的控制器电路板、具有出线孔的防水接头和PCB盖，所述控制器电路板的引出线穿过所述防水接头的出线孔，所述防水接头安装在所述PCB盖上；所述控制器与后端盖之间安装有平面橡胶密封垫片，所述控制器电路板表面填充有硅橡胶，所述前端盖、后端盖与定子之间均安装有O型密封圈，所述前端盖和转轴之间安装有骨架油封。

相对于现有技术，本实用新型的车用永磁无刷直流电动机，通过对电动机结构的改进，在控制器与后端盖之间安装有平面橡胶密封垫片；所述控制器电路板表面填充有硅橡胶；所述前端盖、后端盖与定子之间均安装有O型密封圈；所述前端盖和转轴之间安装有骨架油封，达到了较好的防尘防水效果，满足车用永磁无刷电动机IP67防护等级的要求。

进一步地，所述平面橡胶密封垫片为氢化丁腈橡胶制作的密封垫片；O型密封圈为氢化丁腈橡胶制作的O型密封圈；骨架油封为氢化丁腈橡胶制作的骨架油封。该电动机各个部件之间均采用氢化丁腈橡胶密封，使该电动机具有耐热性能、耐寒性和较高的抗压缩永久变形性能。

进一步地，所述前端盖还包括通孔结构的骨架油封安装室。该设置使得前端盖在精车加工时能一次完成骨架油封安装室、轴承安装室、止口和O型密封圈安装槽的装夹加工，提高了该电动机加工的同心度和效率。

进一步地，所述前端盖和后端盖之间以止口结构连接固定。该设置提高了电动机的密封性以及耐震动能力。

进一步地，所述止口结构的配合长度为6-7mm。该长止口结构的配合长度的选用，使电动机的密封性和耐震动能力得到了保证。

进一步地，所述前端盖、后端盖与定子之间均沿径向安装O型密封圈。该电动机定子与前端盖、后端盖之间径向的配合间隙采用O型密封圈密封，密封性能更好，提高了耐震动能力。

进一步地，所述PCB盖上设置有止口结构。该设置提高了电动机的密封性以及耐震动能力。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型所述车用永磁无刷直流电动机的装配示意图。

图2是本实用新型所述控制器的结构示意图。

图3是本实用新型所述平面密封垫片的结构示意图。

图4是本实用新型所述定子的定子铁芯绕组的绕线图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

请参阅图1，图1是本实用新型所述车用永磁无刷直流电动机的装配示意图。该车用永磁无刷直流电动机包括前端盖1、后端盖2、定子3、转子4、转轴5和控制器6；所述定子3安装在前端盖1和后端盖2之间，所述转子4位于所述定子3内，其中心位置安装所述转轴 5，所述控制器6安装于所述后端盖2上；所述定子3包括定子铁芯31、霍尔电路板32和机壳33，所述霍尔电路32板安装在所述定子铁芯31上，所述定子铁芯31通过一热套装入所述机壳33内；所述控制器6包括具有引出线的控制器电路板61、具有出线孔的防水接头62 和PCB盖63，所述控制器电路板的引出线穿过所述防水接头的出线孔，所述防水接头安装在所述PCB盖上，所述控制器6与后端盖2之间安装有平面橡胶密封垫片7，所述控制器电路板表面填充有硅橡胶，所述前端盖1、后端盖2与定子3之间均安装有O型密封圈8，所述前端盖1和转轴5之间安装有骨架油封(图未示)。该永磁无刷直流电动机的各个部件之间均经过密封，并在骨架油封配合面均匀涂抹高温高速润滑脂，使整个电动机的结构达到了车用极 IP67防护等级的要求。

电动机定子3是电动机的重要组成部分，其主要作用是产生旋转磁场。请参阅图4，图4 是本实用新型所述的定子铁芯绕组的绕线图。该定子铁芯绕组的绕线方式是：将前线架、后线架和槽纸装入定子铁芯，再按照图4的绕线制作。该定子包括绕有绕组的定子铁芯31、霍尔电路板32和机壳33，该霍尔电路板32安装在所述定子铁芯31上，所述定子铁芯31通过一热套装入所述机壳22内。本实用新型中该定子的装配方式是：先将霍尔电路板安装到带绕组的定子铁芯上，在将其通过一热套装入机壳内，最后在机壳上安装橡胶垫脚。

电动机转子5是电动机的重要组成部分，其主要作用是在定子产生的旋转磁场中被磁力线切割进而产生输出电流。本实用新型中该转子的装配方式是：将转轴压进转子铁芯，再将磁钢装入电子铁芯槽里，然后压入转子端板，再将E型卡簧压入转轴上的卡簧槽里，最后将滚动轴承6000ZZ压进轴承位直到紧靠卡簧。

该电动机的定子3和转子5安装在该前端盖1和后端盖2之间，该前端盖1、后端盖2和定子3之间均通过O型密封圈径向密封，使其得到了较好的密封效果，提高了耐震动能力。该前端盖1还设置有轴承室、密封槽、骨架油封安装室，其装配方式是：先将轴承6200DDU 放进前端盖的轴承室里，并且将轴承室铆压紧固，最后将O型密封圈安装到密封槽里。具体地，该前端盖的骨架油封安装室采用通孔结构，该设置使得前端盖在精车加工时能一次完成骨架油封安装室、轴承室、止口和安装槽的装夹加工，提高了该电动机加工的同心度和效率。该后端盖设置有密封槽，背面设置有四个方孔，其装配方式是：先将O型密封圈安装到后端盖的密封槽里，最后将平面密封垫片安装在后端盖背面的四个方孔里。请参阅图3，图3是本实用新型所述平面密封垫片的结构示意图。在本实用新型的实施例中，该前端盖和后端盖之间以止口结构连接固定，具体地，该止口结构的配合长度为6-7mm。该长止口结构及配合长度的选用，使电动机的密封性和耐震动能力得到了保证。

请参阅图2，图2是本实用新型所述控制器的结构示意图。该控制器6包括具有引出线的控制器电路板61、具有出线孔的防水接头62和PCB盖63；所述控制器电路板61表面填充有硅橡胶；所述控制器电路板的引出线穿过所述防水接头62的出线孔；所述防水接头62安装在所述PCB盖63上。本实用新型中该控制器的装配方式是：先将防水接头和控制器电路板依次安装在PCB盖上，然后将控制器电路板的引出线穿过防水接头的出线孔，然后将控制器电路板表面灌注硅橡胶，最后将其放置在60°的烤箱内烤30分钟使硅橡胶完全固化。具体地，该PCB(Printed Circuit Board，中文名称为印制电路板)盖为止口结构，提高了电动机的密封性以及耐震动能力。

在本实施例中，所述骨架油封、O型密封圈和平面橡胶密封垫片的材质均为氢化丁腈橡胶，能承受-40～150°的温度范围。氢化丁腈橡胶是由丁腈橡胶进行特殊加氢处理而得到的一种高度饱和的弹性体，其具有良好耐油性能，尤其是对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能，如对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性，优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，是综合性能极为出色的橡胶之一。氢化丁腈橡胶的耐高温性为130～180℃,耐寒性为-55～-38℃且机械性能优良,与其它聚合物相比更能满足汽车工业的要求。

该永磁无刷直流电动机的整机装配方式是：将转子压进前端盖的轴承内孔，再将其压入定子，装入波形垫圈和后端盖，并用M4内六角螺钉连接固定，然后将定子绕组的U、V、W三相出线与控制器的连接端子焊接在一起，并用M4内六角螺钉连接固定，最后在出轴端安装骨架油封，这样便完成了整个电动机的装配。

相对于现有技术，本实用新型的永磁无刷直流电动机，包括前端盖、后端盖、定子、转子、转轴和控制器；所述定子安装在前端盖和后端盖之间，所述转子位于所述定子内，其中心位置安装所述转轴，所述控制器安装于所述后端盖上；所述定子包括定子铁芯、霍尔电路板和机壳，所述霍尔电路板安装在所述定子铁芯上，所述定子铁芯通过一热套装入所述机壳内；所述控制器包括具有引出线的控制器电路板、具有出线孔的防水接头和PCB盖，所述控制器电路板的引出线穿过所述防水接头的出线孔，所述防水接头安装在所述PCB盖上；所述控制器与后端盖之间安装有平面橡胶密封垫片，所述控制器电路板表面填充有硅橡胶，所述前端盖、后端盖与定子之间均安装有O型密封圈，所述前端盖和转轴之间安装有骨架油封。通过对电动机结构的改进，并进行密封，达到了较好的防尘防水效果，满足车用永磁无刷电动机IP67防护等级的要求。另外，该电动机各个部件之间均采用氢化丁腈橡胶密封，使该电动机具有耐热性能、耐寒性和较高的抗压缩永久变形性能；该前端盖还包括通孔结构的骨架油封安装室，使得前端盖在精车加工时能一次完成骨架油封安装室、轴承安装室、止口和O 型密封圈安装槽的装夹加工，提高了该电动机加工的同心度和效率；前端盖和后端盖之间以止口结构连接固定提高了电动机的密封性以及耐震动能力。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种车用永磁无刷直流电动机，包括前端盖、后端盖、定子、转子、转轴和控制器；所述定子安装在前端盖和后端盖之间，所述转子位于所述定子内，其中心位置安装所述转轴，所述控制器安装于所述后端盖上；所述定子包括定子铁芯、霍尔电路板和机壳，所述霍尔电路板安装在所述定子铁芯上，所述定子铁芯通过一热套装入所述机壳内；所述控制器包括具有引出线的控制器电路板、具有出线孔的防水接头和PCB盖，所述控制器电路板的引出线穿过所述防水接头的出线孔，所述防水接头安装在所述PCB盖上，其特征在于：所述控制器与后端盖之间安装有平面橡胶密封垫片，所述控制器电路板表面填充有硅橡胶，所述前端盖、后端盖与定子之间均安装有O型密封圈，所述前端盖和转轴之间安装有骨架油封。

2.根据权利要求1所述的车用永磁无刷直流电动机，其特征在于：所述平面橡胶密封垫片为氢化丁腈橡胶制作的密封垫片；O型密封圈为氢化丁腈橡胶制作的O型密封圈；骨架油封为氢化丁腈橡胶制作的骨架油封。

3.根据权利要求1所述的车用永磁无刷直流电动机，其特征在于：所述前端盖还包括通孔结构的骨架油封安装室。

4.根据权利要求1所述的车用永磁无刷直流电动机，其特征在于：所述前端盖和后端盖之间以止口结构连接固定。

5.根据权利要求4所述的车用永磁无刷直流电动机，其特征在于：所述止口结构的配合长度为6-7mm。

6.根据权利要求1所述的车用永磁无刷直流电动机，其特征在于：所述前端盖、后端盖与定子之间均沿径向安装O型密封圈。

7.根据权利要求1所述的车用永磁无刷直流电动机，其特征在于：所述PCB盖上设置有止口结构。