緊湊型電機與控制器組件的製作方法

2023-06-04 08:35:01 1

緊湊型電機與控制器組件的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種緊湊型電機與控制器組件，包括電機殼，所述電機殼後端為敞口並且內部具有圓柱形的第一腔體，所述第一腔體內安裝有定子、轉子和電機軸，所述電機殼沿周向開設有多個第一螺紋孔，這種緊湊型電機與控制器組件結構簡潔緊湊，將電機部分和控制器部分緊靠設置，降低電纜和插件的使用量，從而降低了生產成本，提高了生產效率，電纜基本無外露部分，避免與車廂因接觸而磨損損壞和雨水的侵蝕，降低了故障率；同時它還具有良好的散熱性能，能很快的將熱量散發出去，有效控制控制器的環境溫度，保證控制器的正常運行，而且散熱簡單，易於實施，散熱成本低。
【專利說明】
緊湊型電機與控制器組件

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電機及電機控制【技術領域】，尤其涉及一種緊湊型電機與控制器組件。

【背景技術】
[0002]目前電動自行車、摩託車和拖拉車大多使用直流無刷電機，直流無刷電機的調速、欠壓保護、電機過流保護、剎車斷電、電量顯示等功能需要依靠霍爾傳感器和控制器來實現；現在大部分電動車中的電機和控制器採用分離式設置在車體的不同位置，電機與控制器之間需要使用較長的電纜和較多的插件進行連接，不僅會提高生產成本和降低生產效率，而且電纜盒插件的外露容易受到磨損和水的腐蝕，造成故障率過高；目前市面上也存在一體式的電機與控制器組件，由於電機的發熱量較大，控制器本身也具有一定的發熱量，一體式的結構存在最大的問題就是如何將電機和控制器產生的熱量儘快的散出去，控制器的耐熱性不高，如果熱量積聚，很容易對控制器造成損壞。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:由於現有技術中電動車所使用的一體式的電機和控制器組件，散熱性能不佳導致控制器容易被燒壞的問題，本實用新型提供了一種緊湊型電機與控制器組件來解決上述問題。
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:一種緊湊型電機與控制器組件，包括:
[0005]電機殼，所述電機殼後端為敞口並且內部具有圓柱形的第一腔體，所述第一腔體內安裝有定子、轉子和電機軸，所述電機殼沿周向開設有多個第一螺紋孔；
[0006]後端蓋，所述後端蓋對應所述多個第一螺紋孔沿周向開設有多個第一通孔，所述後端蓋與電機殼通過多個第一螺釘與所述多個第一通孔和多個第一螺紋孔的配合固定連接，所述後端蓋上還具有朝後凸起的第一定位柱，所述第一定位柱與所述第一腔體連通；
[0007]控制器殼，所述控制器殼包括控制器側罩和前蓋板，所述前蓋板遮蓋所述控制器側罩的前端並與所述控制器側罩為一體結構，所述控制器殼具有第二腔體，所述第二腔體中安裝有控制電路，所述控制電路包括鋁基板，所述鋁基板的散熱界面與所述前蓋板的後端面緊密貼合，所述前蓋板的前端面對應所述鋁基板的位置開設有第三凹槽，所述第三凹槽內設置有多個加強筋，所述多個加強筋沿周向間隔固定在所述第三凹槽的槽底和槽壁的交界處，所述前蓋板具有對應所述第一定位柱設置的第二定位柱，所述第二定位柱的內徑與所述第一定位柱的外徑相匹配，所述第二定位柱與所述第二腔體連通，所述控制器殼對應所述多個第一螺釘的螺帽還具設置有多個第三定位柱，所述第三定位柱的內徑與所述第一螺釘的螺帽的外徑相匹配，所述控制器側罩靠近尾蓋處還開設有U型槽。
[0008]作為優選，所述第三凹槽的槽壁向前凸起形成第五定位柱。
[0009]作為優選，所述前蓋板上設置有若干個散熱片，所述若干個散熱片沿周向均勻分布在所述前蓋板上，所述散熱片所在平面垂直於所述前蓋板且與所述前蓋板的中軸共面，所述散熱片的一端緊靠所述前蓋板的邊沿設置，另外一端與所述第五定位柱的外壁連為一體。
[0010]作為優選，所述後端蓋居中開設有第一安裝孔，所述第一安裝孔中設置有第一軸承，所述電機軸的後端與所述第一軸承同軸固定並且還同軸連接有磁鋼固定圈，所述磁鋼固定圈沿周向設置有多個磁片，所述後端蓋從前至後依次設有與所述第一安裝孔同軸的第一凹槽和第二凹槽，所述磁鋼固定圈設置在所述第一凹槽中，所述第二凹槽中固定有霍爾傳感器，所述第二凹槽與所述第三凹槽相對應並且所述第二凹槽的槽壁向後凸起形成第六定位柱，所述第六定位柱的外徑與所述第五定位柱的內徑相匹配。
[0011]作為優選，所述控制器側罩的外壁上沿周向均布有若干個第一散熱柱，所述第一散熱柱與所述控制器側罩為一體結構。
[0012]作為優選，所述控制器側罩沿周向開設有多個第二螺紋孔，所述控制器側罩的後端還設置有尾蓋，所述尾蓋對應所述多個第二螺紋孔開設有多個第二通孔，所述控制器殼與所述尾蓋通過多個第二螺釘與所述多個第二通孔和多個第二螺紋孔固定連接，所述尾蓋的後端面上排列設置有多個第二散熱柱，所述第二散熱柱與所述尾蓋為一體結構。
[0013]作為優選，所述前蓋板上開設有四個第四螺紋孔，所述鋁基板通過四個第四螺釘與所述前蓋板固定。
[0014]作為優選，所述電機殼中還安裝有溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在所述定子的線圈上，所述溫度傳感器與所述控制電路連接。
[0015]作為優選，所述電機殼包括電機側罩和設置在所述電機側罩前端的前端蓋，所述多個第一螺紋孔沿周向設置在所述前端蓋上，所述電機側罩對應所述多個第一螺紋孔沿周向設置有多個第三通孔，所述第一螺釘依次貫穿所述第一通孔和第三通孔再與所述第一螺紋孔連接，所述電機側罩的外壁上沿周向均布有若干個第三散熱柱，所述第三散熱柱與所述電機側罩為一體結構。
[0016]作為優選，所述前端蓋居中開設有第二安裝孔，所述第二安裝孔中設置有第二軸承，所述電機軸的前端從所述第二軸承中伸出並與所述第二軸承同軸固定。
[0017]本實用新型的有益效果是，這種緊湊型電機與控制器組件結構簡潔緊湊，將電機部分和控制器部分緊靠設置，降低電纜和插件的使用量，從而降低了生產成本，提高了生產效率，電纜基本無外露部分，避免與車廂因接觸而磨損損壞和雨水的侵蝕，降低了故障率；同時它還具有良好的散熱性能，能很快的將熱量散發出去，有效控制控制器的環境溫度，保證控制器的正常運行，而且散熱簡單，易於實施，散熱成本低；一體式的機構使得電機或者控制器發生故障時，統一退回至生產廠家進行維修，不會出現誤退的情況，也大大的降低了生產廠家的售後成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]圖1是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的最優實施例的爆炸視圖。
[0020]圖2是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的局部爆炸視圖。
[0021]圖3是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的電機側罩的結構視圖。
[0022]圖4是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的局部爆炸視圖。
[0023]圖5是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的局部爆炸視圖。
[0024]圖6是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的局部爆炸視圖。
[0025]圖中1、前端蓋，2、電機側罩，3、後端蓋，4、前蓋板，5、控制器側罩，6、尾蓋，7、電機軸，8、第一螺釘，9、第二螺釘，100、第四螺釘，200、霍爾固定板，300、鋁基板，400、第二軸承，500、第一軸承，600、磁鋼固定圈，11、第一螺紋孔，12、第二安裝孔，21、第一連接柱，22、第三通孔，23、第三散熱柱，31、第一通孔，32、第一定位柱，33、第二凹槽，34、第一凹槽，35、第四定位柱，36、第一安裝孔,37、第六定位柱,41、第三定位柱,42、第四螺紋孔,43、第二定位柱，44、散熱片，45、第三凹槽，46、加強筋，47、第五定位柱，51、第二連接柱，52、第二螺紋孔，53、U型槽，54、第一散熱柱，61第二通孔，62、第二散熱柱。

【具體實施方式】
[0026]現在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
[0027]圖1是本實用新型緊湊型電機與控制器組件的最優實施例的爆炸視圖，其中磁鋼固定圈、霍爾傳感器和控制電路都未不出。
[0028]如圖1飛所示，本實用新型提供了一種緊湊型電機與控制器組件，包括前端蓋1、前後兩段為敞口的電機側罩2和後端蓋3，電機側罩2沿周向開設有六個第三通孔22，這裡有兩種選擇，如果電機側罩2的厚度足夠，可以直接在電機側罩2上開設第三通孔22，但是厚度過大會影響電機的散熱性，因此在這裡電機側罩2的厚度在不影響結構強度和牢固度的前提下儘量薄，而在電機側罩2的外壁沿周向設置六個與電機側罩2 —體結構的第一連接柱21，第三通孔22則開設在第一連接柱21上；電機側罩2的外壁上沿周向均布有若干個第三散熱柱23，它們與電機側罩2為一體結構，而且均勻的間隔分布，第三散熱柱23不僅有利於散出電機側罩2的熱量，而且在拆裝電機時功能可以藉此更好的握住電機側罩2 ;前端蓋I和後端蓋3設置在電機側罩2的前後兩端，前端蓋I上對應六個第三通孔22沿周向開設有六個第一螺紋孔11，後端蓋3對應六個第三通孔22沿周向開設有六個第一通孔31，與第一連接柱21的對應的，第一通孔31和第一螺紋孔11分別開設在後端蓋3和前端蓋I的額外凸出部分；使用長度足夠的第一螺釘8依次貫穿第一通孔31和第三通孔22再與第一螺紋孔11連接，從而將前端蓋1、電機側罩2和後端蓋3固定於一體並形成圓柱形的第一腔體，第一腔體內安裝有定子、轉子和電機軸7 ;前端蓋I居中開設有第二安裝孔12，第二安裝孔12中設置有第二軸承400，電機軸7的前端從第二軸承400中伸出並與第二軸承400同軸固定，後端蓋3居中開設有第一安裝孔36,第一安裝孔36中設置有第一軸承500,電機軸7的後端與第一軸承500同軸固定並且還同軸連接有磁鋼固定圈600,磁鋼固定圈600沿周向設置有多個磁片，後端蓋3從前至後依次設有與第一安裝孔36同軸的第一凹槽34和第二凹槽33，第一凹槽34和第二凹槽33的槽底為圓環形，槽壁為圓柱形，而第一凹槽34的槽壁與第二凹槽33的槽底相連呈現為階梯狀，磁鋼固定圈設置在第一凹槽34中，霍爾傳感器包括霍爾固定板200，第二凹槽33的槽底沿周向設置有四個第四定位柱35，第四定位柱35開設有第三螺紋孔，霍爾固定板200通過四個第三螺釘與四個第四定位柱35固定連接。
[0029]緊湊型電機與控制器組件還包括前蓋板4、後端為敞口並且前端與前蓋板4連為一體的控制器側罩5和尾蓋6，與第一連接柱21的設置意圖相同，控制器側罩5沿周向設置有六個第二連接柱51，第二連接柱51的後端開設有第二螺紋孔52，對應六個第二連接柱51尾蓋6上開設有六個第二通孔61，控制器側罩5與尾蓋6通過六個第二螺釘9與六個第二通孔61和六個第二螺紋孔52固定連接；控制電路設置在控制器側罩5內的第二腔體中，控制電路包括鋁基板300，前蓋板4上開設有四個第四螺紋孔42，鋁基板300通過四個第四螺釘100與前蓋板4固定,招基板300的散熱界面與前蓋板4的後端面緊密貼合,前蓋板4的前端面對應鋁基板300的位置開設有第三凹槽45，第三凹槽45的槽底相對於前蓋板4的厚度要薄，因此更利於將鋁基板300上發熱元件的散熱，但為了不因為開設第三凹槽45而使前蓋板4的結構強度受到影響，第三凹槽45內設置有多個三角形的加強筋46，多個加強筋46沿周向間隔固定在第三凹槽45的槽底和槽壁的交界處；第三凹槽45的槽壁向前凸起形成第五定位柱47，第二凹槽與第三凹槽45相對應並且第二凹槽的槽壁向後凸起形成第六定位柱37，第六定位柱37的外徑與第五定位柱47的內徑相匹配；控制器側罩5靠近尾蓋6處還開設有U型槽53，用於過線；前蓋板4的前端面上沿周向間隔凸起有若個散熱片44，它們沿周向均勻分布在前蓋板4上，散熱片44所在平面垂直於前蓋板4且與前蓋板4的中軸共面，散熱片44的一端緊靠前蓋板4的邊沿設置，另外一端與第五定位柱47的外壁連為一體，通過散熱片44和第五定位柱47能更快的將熱量傳遞出去；為了進一步提高控制器整個殼體的散熱性，控制器側罩5的外壁上沿周向均布有若干個第一散熱柱54，第一散熱柱54與控制器側罩為一體結構，尾蓋6的後端面上排列設置有多個第二散熱柱62，第二散熱柱62與尾蓋6為一體結構；電機殼中還安裝有溫度傳感器，溫度傳感器設置在定子的線圈上，溫度傳感器與控制電路連接，電動車在實際使用過程中，很容易超載，尤其在重載、爬坡的情況下，電機極易過熱燒毀，目前電機燒毀的比例極大，達到5%-8%，通過溫度傳感器對電機溫度進行監控，當堵轉、過載造成電機溫度過高時，由控制器通過電信號，控制變速箱降檔，對電機起到有效的保護作用並有效控制檔位，極大地降低電機過載燒毀的比例。
[0030]在後端蓋3上開設有用於過線的第四通孔，第四通孔向後延伸形成與第一腔體連通的第一定位柱32，前蓋板4上對應第一定位柱32開設有用於過線的第五通孔，第五通孔向前延伸形成形成與第二空腔連通的第二定位柱43，第一定位柱32的外徑與第二定位柱43的外徑相匹配；第二連接柱51向前延伸，凸出前蓋板4部分為第三定位柱41，在設置第二連接柱51的位置時與第一螺釘8的螺帽相對應，而且第三定位柱41的具有直徑與第一螺釘8的螺帽直徑相匹配的圓柱形槽，後端蓋3在與前蓋板4的連接則通過第一定位柱32與第二定位柱43的對位連接、第五定位柱與第六定位柱的對位連接以及第一螺釘8的螺帽與第三定位柱41的對位連接來實現。
[0031]以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。
【權利要求】
1.一種緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:包括: 電機殼，所述電機殼後端為敞口並且內部具有圓柱形的第一腔體，所述第一腔體內安裝有定子、轉子和電機軸，所述電機殼沿周向開設有多個第一螺紋孔； 後端蓋，所述後端蓋對應所述多個第一螺紋孔沿周向開設有多個第一通孔，所述後端蓋與電機殼通過多個第一螺釘與所述多個第一通孔和多個第一螺紋孔的配合固定連接，所述後端蓋上還具有朝後凸起的第一定位柱，所述第一定位柱與所述第一腔體連通； 控制器殼，所述控制器殼包括控制器側罩和前蓋板，所述前蓋板遮蓋所述控制器側罩的前端並與所述控制器側罩為一體結構，所述控制器殼具有第二腔體，所述第二腔體中安裝有控制電路，所述控制電路包括鋁基板，所述鋁基板的散熱界面與所述前蓋板的後端面緊密貼合，所述前蓋板的前端面對應所述鋁基板的位置開設有第三凹槽，所述第三凹槽內設置有多個加強筋，所述多個加強筋沿周向間隔固定在所述第三凹槽的槽底和槽壁的交界處，所述前蓋板具有對應所述第一定位柱設置的第二定位柱，所述第二定位柱的內徑與所述第一定位柱的外徑相匹配，所述第二定位柱與所述第二腔體連通，所述控制器殼對應所述多個第一螺釘的螺帽還具設置有多個第三定位柱，所述第三定位柱的內徑與所述第一螺釘的螺帽的外徑相匹配，所述控制器側罩靠近尾蓋處還開設有U型槽。
2.如權利要求1所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述第三凹槽的槽壁向前凸起形成第五定位柱。
3.如權利要求2所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述前蓋板上設置有若干個散熱片，所述若干個散熱片沿周向均勻分布在所述前蓋板上，所述散熱片所在平面垂直於所述前蓋板且與所述前蓋板的中軸共面，所述散熱片的一端緊靠所述前蓋板的邊沿設置，另外一端與所述第五定位柱的外壁連為一體。
4.如權利要求3所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述後端蓋居中開設有第一安裝孔，所述第一安裝孔中設置有第一軸承，所述電機軸的後端與所述第一軸承同軸固定並且還同軸連接有磁鋼固定圈，所述磁鋼固定圈沿周向設置有多個磁片，所述後端蓋從前至後依次設有與所述第一安裝孔同軸的第一凹槽和第二凹槽，所述磁鋼固定圈設置在所述第一凹槽中，所述第二凹槽中固定有霍爾傳感器，所述第二凹槽與所述第三凹槽相對應並且所述第二凹槽的槽壁向後凸起形成第六定位柱，所述第六定位柱的外徑與所述第五定位柱的內徑相匹配。
5.如權利要求1所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述控制器側罩的外壁上沿周向均布有若干個第一散熱柱，所述第一散熱柱與所述控制器側罩為一體結構。
6.如權利要求1所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述控制器側罩沿周向開設有多個第二螺紋孔，所述控制器側罩的後端還設置有尾蓋，所述尾蓋對應所述多個第二螺紋孔開設有多個第二通孔，所述控制器殼與所述尾蓋通過多個第二螺釘與所述多個第二通孔和多個第二螺紋孔固定連接，所述尾蓋的後端面上排列設置有多個第二散熱柱，所述第二散熱柱與所述尾蓋為一體結構。
7.如權利要求1所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述前蓋板上開設有四個第四螺紋孔，所述鋁基板通過四個第四螺釘與所述前蓋板固定。
8.如權利要求1所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述電機殼中還安裝有溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在所述定子的線圈上，所述溫度傳感器與所述控制電路連接。
9.如權利要求Γ8任一項所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述電機殼包括電機側罩和設置在所述電機側罩前端的前端蓋，所述多個第一螺紋孔沿周向設置在所述前端蓋上，所述電機側罩對應所述多個第一螺紋孔沿周向設置有多個第三通孔，所述第一螺釘依次貫穿所述第一通孔和第三通孔再與所述第一螺紋孔連接，所述電機側罩的外壁上沿周向均布有若干個第三散熱柱，所述第三散熱柱與所述電機側罩為一體結構。
10.如權利要求9所述的緊湊型電機與控制器組件，其特徵在於:所述前端蓋居中開設有第二安裝孔，所述第二安裝孔中設置有第二軸承，所述電機軸的前端從所述第二軸承中伸出並與所述第二軸承同軸固定。
【文檔編號】H02K11/00GK204131327SQ201420640641
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】丁本元, 梅汶萊 申請人:常州東本驅動技術有限公司