CN221009977U - 轴向磁场电机和eps动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及转向技术领域，提供轴向磁场电机和EPS动力系统。轴向磁场电机包括：外壳和可转动地穿设在外壳中的转轴；圆盘状的转子，容置于外壳中，并固定于转轴，转子的两端面固定有磁体；圆盘状的定子，容置于外壳中，并固定于外壳的内壁；其中，转子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个转子之间设置有一个定子，和/或，定子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个定子之间设置有一个转子；控制器，设置于外壳的前端或后端，或者独立于外壳设置，且控制器与定子的绕组引出线相连。本实用新型通过定子夹转子和/或转子夹定子的设计，能够抵消定转子之间的轴向力，提高电机运行稳定性；此外，控制器的设置能够灵活适配不同的装配场景。

Description

轴向磁场电机和EPS动力系统

技术领域

本实用新型涉及转向技术领域，具体地说，涉及轴向磁场电机和EPS动力系统。

背景技术

EPS(Electric Power Steering，电动助力转向)动力系统中，通常采用有刷电机或无刷电机作为助力动力源。有刷电机和无刷电机的重量较重，且轴向尺寸较长，无法满足轻量化和紧凑型的汽车设计需求。

轴向磁场电机是一种重量较轻、轴向尺寸较短的新型电机，已逐渐取代传统的有刷电机和无刷电机。但目前的轴向磁场电机，存在运行不稳定的问题，且控制器通常固定在电机外壳一侧，无法灵活适配不同的装配场景。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供轴向磁场电机和EPS动力系统，通过定子夹转子和/或转子夹定子的设计，能够抵消定转子之间的轴向力，提高电机运行稳定性，提升磁场利用率；此外，控制器可设置于外壳的前端或后端，或者独立于外壳设置，能够灵活适配不同的装配场景。

本实用新型的一个方面提供一种轴向磁场电机，包括：外壳和可转动地穿设在所述外壳中的转轴；圆盘状的转子，容置于所述外壳中，并固定于所述转轴，所述转子的两端面固定有磁体；圆盘状的定子，容置于所述外壳中，并固定于所述外壳的内壁；其中，所述转子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个转子之间设置有一个定子，和/或，所述定子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个定子之间设置有一个转子；控制器，设置于所述外壳的前端或后端，或者独立于所述外壳设置，且所述控制器与所述定子的绕组引出线相连。

在一些实施例中，当所述控制器设置于所述外壳的前端或后端，所述控制器的壳体与所述外壳固定连接。

在一些实施例中，所述壳体的端面与所述外壳的端面相拼接，形成平滑的一体式外壁。

在一些实施例中，当所述控制器设置于所述外壳的前端或后端，所述绕组引出线与所述控制器相焊接；当所述控制器独立于所述外壳设置，所述绕组引出线通过线束与所述控制器相连。

在一些实施例中，所述外壳的两端设置有轴承，所述转轴可转动地支承于所述轴承。

在一些实施例中，所述转轴上设置有法兰盘，所述转子与所述法兰盘固定螺接。

在一些实施例中，所述定子包括固定于所述外壳的内壁的定子铁芯和绕置于所述定子铁芯的绕组。

本实用新型的又一个方面提供一种EPS动力系统，所述EPS动力系统配置有如上述任意实施例所述的轴向磁场电机。

本实用新型与现有技术相比的有益效果至少包括：

本实用新型的轴向磁场电机中，转子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个转子之间设置有一个定子，和/或，定子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个定子之间设置有一个转子，如此通过定子夹转子和/或转子夹定子的设计，能够抵消定转子之间的轴向力，提高电机运行稳定性，提升磁场利用率；

此外，控制器可设置于外壳的前端或后端，或者独立于外壳设置，能够灵活适配不同的装配场景；

从而，本实用新型的轴向磁场电机，相比于传统的有刷电机和无刷电机，不仅重量较轻、轴向尺寸较短，能够实现轻量化和紧凑型的汽车设计需求，而且运行稳定，具有较高的磁场利用率，能够适配不同的装配场景，经测试其NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能满足设计需求，能够取代传统的有刷电机和无刷电机，应用于EPS动力系统。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1至图4示出本实用新型各实施例中轴向磁场电机的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述，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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。

图1至图4示出本实用新型各实施例的轴向磁场电机；结合图1至图4所示，本实用新型实施例提供的轴向磁场电机，包括：

外壳10和可转动地穿设在外壳10中的转轴20；

圆盘状的转子30，容置于外壳10中，并固定于转轴20，转子30的两端面固定有磁体33；

圆盘状的定子40，容置于外壳10中，并固定于外壳10的内壁；

其中，转子30包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个转子30之间设置有一个定子40，和/或，定子40包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个定子40之间设置有一个转子30；

控制器50，设置于外壳10的前端或后端，或者独立于外壳10设置，且控制器50与定子40的绕组引出线44’相连。

在图1至图4所示的方位中，外壳10的前端即外壳10的左端，外壳10的后端即外壳10的右端。图1中，控制器50设置于外壳10的后端；图2中，主要展示多个转子30和多个定子40的排布结构，隐去了控制器；图3中，控制器50设置于外壳10的前端；图4中，控制器50独立于外壳10设置。通过控制器50可设置于外壳10的前端或后端，或者独立于外壳10设置的设计，能够灵活适配不同的装配场景。

此外，如图2所示，通过转子30包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个转子30之间设置一个定子40的设计，和/或，如图1至图4所示，通过定子40包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个定子40之间设置一个转子30的设计，实现定子40夹转子30和/或转子30夹定子40，如此能够抵消定转子之间的轴向力，提高电机运行稳定性，提升磁场利用率。

从而，本实用新型的轴向磁场电机，相比于传统的有刷电机和无刷电机，不仅重量较轻、轴向尺寸较短，能够实现轻量化和紧凑型的汽车设计需求，而且运行稳定，具有较高的磁场利用率，能够适配不同的装配场景，经测试其NVH性能满足设计需求，能够取代传统的有刷电机和无刷电机，应用于EPS动力系统。

在一些实施例中，当控制器50设置于外壳10的前端或后端，控制器50的壳体55与外壳10固定连接。

如此，使壳体55与外壳10形成整体结构，有利于轴向磁场电机的紧凑设计。

进一步地，在一些实施例中，壳体55的端面与外壳10的端面相拼接，形成平滑的一体式外壁。

如此，使壳体55与外壳10形成一体式的壳结构，提高整体性，更加利于轴向磁场电机的紧凑和美观设计。

在一些实施例中，当控制器50设置于外壳10的前端或后端，绕组引出线44’与控制器50相焊接；当控制器50独立于外壳10设置，绕组引出线44’通过线束58与控制器50相连。

控制器50的具体设置位置，可视不同装配空间而定，控制器50与绕组引出线44’之间的连接方式，根据控制器50的具体设置位置而相应变化。

在一些实施例中，外壳10的两端设置有轴承11，转轴20可转动地支承于轴承11。

通过设置在外壳10的两端的轴承11，稳定地支承转轴20的两端，确保转轴20精准旋转。

在一些实施例中，转轴20上设置有法兰盘22，转子30与法兰盘22固定螺接。

通过法兰盘22，使转子30稳固地连接转轴20。

在一些实施例中，定子40包括固定于外壳10的内壁的定子铁芯42和绕置于定子铁芯42的绕组44。

本实用新型实施例还提供一种EPS动力系统，该EPS动力系统配置有如上述任意实施例所描述的轴向磁场电机。

经测试，在EPS动力系统中，满足汽车转向应用条件的额定转矩的轴向磁场电机即能够满足要求，整个EPS动力系统不需要大的改动，无需重新布局。相比于传统的有刷电机和无刷电机，配置相关额定转矩的轴向磁场电机，其重量和轴向长度能够减少40％以上，且齿槽、摩擦、转矩波动等电机性能参数经测试均满足要求。

综上，本实用新型的轴向磁场电机，通过定子40夹转子30和/或转子30夹定子40的设计，能够抵消定转子30之间的轴向力，提高电机运行稳定性，提升磁场利用率；此外，控制器50可设置于外壳10的前端或后端，或者独立于外壳10设置，能够灵活适配不同的装配场景；

本实用新型的轴向磁场电机，相比于传统的有刷电机和无刷电机，不仅重量较轻、轴向尺寸较短，能够实现轻量化和紧凑型的汽车设计需求，而且运行稳定，具有较高的磁场利用率，能够适配不同的装配场景，经测试其NVH性能满足设计需求，能够取代传统的有刷电机和无刷电机，应用于EPS动力系统。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种轴向磁场电机，其特征在于，包括：

外壳和可转动地穿设在所述外壳中的转轴；

圆盘状的转子，容置于所述外壳中，并固定于所述转轴，所述转子的两端面固定有磁体；

圆盘状的定子，容置于所述外壳中，并固定于所述外壳的内壁；

其中，所述转子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个转子之间设置有一个定子，和/或，所述定子包括轴向间隔设置的多个且每相邻两个定子之间设置有一个转子；

控制器，设置于所述外壳的前端或后端，或者独立于所述外壳设置，且所述控制器与所述定子的绕组引出线相连。

2.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，当所述控制器设置于所述外壳的前端或后端，所述控制器的壳体与所述外壳固定连接。

3.如权利要求2所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述壳体的端面与所述外壳的端面相拼接，形成平滑的一体式外壁。

4.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，当所述控制器设置于所述外壳的前端或后端，所述绕组引出线与所述控制器相焊接；

当所述控制器独立于所述外壳设置，所述绕组引出线通过线束与所述控制器相连。

5.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述外壳的两端设置有轴承，所述转轴可转动地支承于所述轴承。

6.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述转轴上设置有法兰盘，所述转子与所述法兰盘固定螺接。

7.如权利要求1所述的轴向磁场电机，其特征在于，所述定子包括固定于所述外壳的内壁的定子铁芯和绕置于所述定子铁芯的绕组。

8.一种EPS动力系统，其特征在于，所述EPS动力系统配置有如权利要求1-7任一项所述的轴向磁场电机。