CN104300738B - 一体结构的电机与控制器组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一体结构的电机与控制器组件，包括电机壳，所述电机壳后端为敞口并且内部具有圆柱形的第一腔体，所述第一腔体内安装有定子、转子和电机轴，所述电机壳沿周向分别开设有多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔，这种一体结构的电机与控制器组件结构简洁紧凑，将电机部分和控制器部分紧靠设置，降低电缆和插件的使用量，从而降低了生产成本，提高了生产效率，电缆基本无外露部分，避免与车厢因接触而磨损损坏和雨水的侵蚀，降低了故障率；一体式的机构使得电机或者控制器发生故障时，统一退回至生产厂家进行维修，不会出现误退的情况，也大大的降低了生产厂家的售后成本。

Description

一体结构的电机与控制器组件

技术领域

本发明涉及电机及电机控制技术领域，尤其涉及一种一体结构的电机与控制器组件。

背景技术

目前电动自行车、摩托车和拖拉车大多使用直流无刷电机，直流无刷电机的调速、欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能需要依靠霍尔传感器和控制器来实现；现在大部分电动车中的电机和控制器采用分离式设置在车体的不同位置，电机与控制器之间需要使用较长的电缆和较多的插件进行连接，不仅会提高生产成本和降低生产效率，而且电缆盒插件的外露容易受到磨损和水的腐蚀，造成故障率过高；一个很现实的问题，由于受到客观条件和人为因素的限制，对于电动车的检修存在技术手段单一，故障判断不准确的问题，一般电动车无法正常工作，一般检修人员会直接对电机和控制器进行更换，电机和控制器由于是分离式设计，基本都是由不同的生产厂家进行生产，这便会造成电机或者控制器的误退，这必然会对被误退的生产商造成一定的损失；误退同时导致制造商得不到正确的市场不良反馈信息，无法有效地进行持续改善；因此有必要设计成一体式的电机与控制器结构，不良的责任主体变得更加明确，退货和不良统计变成更准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：由于现有技术中电动车所使用的电机和控制器是分离式结构，因而造成电机和控制器的生产成本高、效率低以及容易造成误退的问题，本发明提供了一种一体结构的电机与控制器组件来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体结构的电机与控制器组件，包括：

电机壳，所述电机壳后端为敞口并且内部具有圆柱形的第一腔体，所述第一腔体内安装有定子、转子和电机轴，所述电机壳沿周向分别开设有多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔；

后端盖，所述后端盖对应所述多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔沿周向分别开设有多个第一通孔和多个第二通孔，所述后端盖上开设有第一过线孔，所述电机轴的后端从所述后端盖的前端面贯穿至后端面并连接有磁钢固定圈；

控制器壳，所述控制器壳包括后端为敞口并且前端通过前盖板遮盖的控制器侧罩，所述前盖板与所述控制器侧罩为一体结构，所述前盖板对应所述第一过线孔开设有第二过线孔，所述前盖板对应所述磁钢固定圈具有磁钢槽，所述磁钢槽的槽底和后段槽壁相对于所述前盖板的后端面向后凸起，所述后段槽壁的外壁上开设有三个霍尔槽，所述前盖板的后端面靠近所述三个霍尔槽凸起有二个霍尔安装柱，所述二个霍尔安装柱上安装有霍尔板；

尾盖，所述尾盖盖设在所述控制器壳的后端并与所述控制器壳形成第二腔体，所述第二腔体中安装有控制电路，所述控制电路与所述控制器壳固定连接；

其中，所述控制器侧罩的外壁上对应所述多个第一通孔设置有多个第一连接柱，对应所述多个第二通孔设置有多个第二连接柱；所述第一连接柱开设有第三通孔，所述第二连接柱的上部开设有第三螺纹孔；所述尾盖上对应多个所述第三通孔开设有多个第四通孔，对应多个所述第三螺纹孔开设有多个第五通孔；

多个第一螺钉，所述多个第一螺钉的数量与所述多个第一螺纹孔的数量相同，所述第一螺钉依次贯穿所述第四通孔、第三通孔、第一通孔后与所述第一螺纹孔螺纹固定，所述第一通孔、第三通孔和第四通孔的孔径一致；

多个第二螺钉，所述多个第二螺钉的数量与所述多个第二螺纹孔的数量相同，所述第二螺钉贯穿所述第二通孔后与所述第二螺纹孔螺纹固定；

多个第三螺钉，所述多个第三螺钉的数量与所述多个第三螺纹孔的数量相同，所述第三螺钉贯穿所述第五通孔后与所述第三螺纹孔螺纹固定。

作为优选，所述电机壳包括电机侧罩和盖设在所述电机侧罩前端的前端盖，所述多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔交替地沿周向均匀分布在所述前端盖的边缘，所述前端盖居中开设有第一安装孔，所述第一安装孔中设置有第一轴承，所述电机轴的前端从所述第一轴承中伸出并与所述第一轴承同轴固定。

作为优选，所述电机侧罩的外壁上对应所述多个第一连接柱设置有多个第三连接柱，对应所述多个第二连接柱设置有多个第四连接柱，所述第三连接柱开设有与所述第一通孔的孔径一致的第六通孔，所述第四连接柱开设有与所述第二通孔的孔径一致的第七通孔。

作为优选，所述后端盖居中开设有第二安装孔，所述第二安装孔中设置有第二轴承，所述电机轴的后端与所述第二轴承同轴固定。

作为优选，所述前盖板的后端面上固定有三个铜柱，所述铜柱上开设有第四螺纹孔，所述控制电路的PCB板通过三个第四螺钉与所述三个铜柱螺纹固定。

作为优选，所述控制器侧罩靠近尾盖处还开设有第一U型槽，所述尾盖靠近所述控制器侧罩出开设有第二U型槽，所述第一U型槽中设置有第一密封圈，所述第二U型槽中设置有第二密封圈，所述控制电路连接有第一插头和第二插头，所述第一插头和第二插头分别从所述第一密封圈和第二密封圈伸出至尾盖外。

作为优选，所述电机壳中还安装有温度传感器，所述温度传感器设置在所述定子的线圈上，所述温度传感器与所述控制电路连接。

本发明的有益效果是，这种一体结构的电机与控制器组件结构简洁紧凑，将电机部分和控制器部分紧靠设置，降低电缆和插件的使用量，从而降低了生产成本，提高了生产效率，电缆基本无外露部分，避免与车厢因接触而磨损损坏和雨水的侵蚀，降低了故障率；一体式的机构使得电机或者控制器发生故障时，统一退回至生产厂家进行维修，不会出现误退的情况，也大大的降低了生产厂家的售后成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一体结构的电机与控制器组件的最优实施例的爆炸视图。

图2是本发明一体结构的电机与控制器组件的局部爆炸视图。

图3是本发明一体结构的电机与控制器组件的电机侧罩的结构视图。

图4是本发明一体结构的电机与控制器组件的局部爆炸视图。

图5是本发明一体结构的电机与控制器组件的后端盖的结构视图。

图6是本发明一体结构的电机与控制器组件的局部爆炸视图。

图中1、前端盖，11、第一螺纹孔，12、第二螺纹孔，13、第一安装孔，2、电机侧罩，21、第三连接柱，22、第四连接柱，3、后端盖，31、第二安装孔，32第一通孔，33、第二通孔，34、第一定位柱，4、前盖板，41、磁钢槽，42、第二定位柱，5、控制器侧罩，51、第一连接柱，52、第二连接柱，53、霍尔安装柱，54、霍尔槽，55、第一U型槽，56、第一密封圈，6、尾盖，61、第四通孔，62第五通孔，63、第二U型槽，64、第二密封圈，7、电机轴，8、第一轴承，9、第二轴承，100、第一螺钉，200、第二螺钉，300、第三螺钉，400、磁钢固定圈，500、弹性挡圈，600、霍尔板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1~6所示，本发明提供了一种一体结构的电机与控制器组件，包括：

电机壳，电机壳包括电机侧罩2和盖设在电机侧罩2前端的前端盖1，前端盖1沿周向分别开设有三个第一螺纹孔11和三个第二螺纹孔12，三个第一螺纹孔11和三个第二螺纹孔12交替地沿周向均匀分布在前端盖1的边缘，电机壳内部具有圆柱形的第一腔体，第一腔体内安装有定子、转子和电机轴7，前端盖1居中开设有第一安装孔13，第一安装孔13中设置有第一轴承8，电机轴7的前端从第一轴承8中伸出并与第一轴承8同轴固定；为了不影响电机壳的散热性，电机侧罩2的厚度在不影响结构强度和牢固度的前提下尽量薄，因此电机侧罩2的外壁上对应三个第一螺纹孔11设置有三个第三连接柱21，对应三个第二螺纹孔12设置有三个第四连接柱22，第三连接柱21开设第六通孔，第四连接柱22开设有第七通孔；

后端盖3，后端盖3对应三个第六通孔和三个第七通孔沿周向分别开设有三个第一通孔32和三个第二通孔33，后端盖3上开设有第一过线孔，后端盖3的后端面上凸起有与第一过线孔连通的中空的第一定位柱34，后端盖3居中开设有第二安装孔31，第二安装孔31中设置有第二轴承9，电机轴7的后端与第二轴承9同轴固定，电机轴7的后端铣平面后横截面呈D字形，而磁钢固定圈400具有D字形横截面对应的D字形的固定孔，电机轴7的后端从后端盖3的前端面贯穿至后端面并与磁钢固定圈400通过D字形的结构进行周向固定，电机轴7的后端还开设有环形卡槽，通过弹性挡圈500使电机轴7与磁钢固定圈400轴向固定；

控制器壳，控制器壳包括后端为敞口并且前端通过前盖板4遮盖的控制器侧罩5，前盖板4与控制器侧罩5为一体结构，前盖板4对应第一过线孔开设有第二过线孔，前盖板4的前端面上凸起有与第二过线孔连通的中空的第二定位柱42，第二定位柱42的内径与第一定位柱34的外径一致，前盖板4对应磁钢固定圈400具有磁钢槽41，在前盖板4与后端盖3装配固定后，磁钢槽41罩在磁钢固定圈400上，磁钢槽41的槽底和后段槽壁相对于前盖板4的后端面向后凸起，后段槽壁的外壁上开设有三个霍尔槽54，霍尔传感器包括霍尔板600和三个焊接在霍尔板600上的霍尔元件，前盖板4的后端面靠近三个霍尔槽54凸起有二个霍尔安装柱53，霍尔板600通过螺钉固定在霍尔安装柱53上，同时三个霍尔元件的封装部分插入三个霍尔槽54中，从而在电机轴7带动磁钢固定圈400转动时，霍尔传感器能够检测到数据；

尾盖6，尾盖6盖设在控制器壳的后端并与控制器壳形成第二腔体，第二腔体中安装有控制电路，前盖板4的后端面上固定有三个铜柱，铜柱上开设有第四螺纹孔，控制电路的PCB板通过三个第四螺钉与三个铜柱螺纹固定；

控制器侧罩5靠近尾盖6处还开设有第一U型槽55，尾盖6靠近控制器侧罩5出开设有第二U型槽63，第一U型槽55中设置有第一密封圈56，第二U型槽63中设置有第二密封圈64，控制电路连接有第一插头和第二插头，第一插头和第二插头分别从第一密封圈56和第二密封圈64伸出至尾盖6外；

电机壳中还安装有温度传感器，温度传感器设置在定子的线圈上，温度传感器与控制电路连接，电动车在实际使用过程中，很容易超载，尤其在重载、爬坡的情况下，电机极易过热烧毁，目前电机烧毁的比例极大，达到5%-8%，通过温度传感器对电机温度进行监控，当堵转、过载造成电机温度过高时，由控制器通过电信号，控制变速箱降档，对电机起到有效的保护作用并有效控制档位，极大地降低电机过载烧毁的比例；

控制器侧罩5的外壁上对应三个第一通孔32设置有三个第一连接柱51，对应三个第二通孔33设置有三个第二连接柱52；第一连接柱51开设有第三通孔，第二连接柱52的上部开设有第三螺纹孔；尾盖6上对应三个第三通孔开设有三个第四通孔61，对应三个第三螺纹孔开设有三个第五通孔62；第四通孔61、第三通孔、第一通孔32以及第六通孔的孔径一致，

电机壳与控制器壳具体通过以下方式来进行装配固定：

三个第一螺钉100，第一螺钉100依次贯穿第四通孔61、第三通孔、第一通孔32以及第六通孔后与第一螺纹孔11螺纹固定；

三个第二螺钉200，第二螺钉200依次贯穿第二通孔33和第七通孔后与第二螺纹孔12螺纹固定，第一连接柱51和第二连接柱52的下部都相对于前盖板4的前端面向前凸起，这样使得装配完成后控制器壳与后端盖3保持间距，即是留有空间用来安装磁钢固定圈400这些部件，也是用于通风散热，第二连接柱52的下部还具有与第二螺钉200的螺帽相匹配的定位槽；

三个第三螺钉300，三个第三螺钉300的数量与三个第三螺纹孔的数量相同，第三螺钉300贯穿第五通孔62后与第三螺纹孔螺纹固定。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种一体结构的电机与控制器组件，其特征在于：包括：

电机壳，所述电机壳后端为敞口并且内部具有圆柱形的第一腔体，所述第一腔体内安装有定子、转子和电机轴，所述电机壳沿周向分别开设有多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔；所述电机壳中还安装有温度传感器，所述温度传感器设置在所述定子的线圈上，所述温度传感器与所述控制电路连接；

后端盖，所述后端盖对应所述多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔沿周向分别开设有多个第一通孔和多个第二通孔，所述后端盖上开设有第一过线孔，所述电机轴的后端从所述后端盖的前端面贯穿至后端面并连接有磁钢固定圈；

控制器壳，所述控制器壳包括后端为敞口并且前端通过前盖板遮盖的控制器侧罩，所述前盖板与所述控制器侧罩为一体结构，所述前盖板对应所述第一过线孔开设有第二过线孔，所述前盖板对应所述磁钢固定圈具有磁钢槽，所述磁钢槽的槽底和后段槽壁相对于所述前盖板的后端面向后凸起，所述后段槽壁的外壁上开设有三个霍尔槽，所述前盖板的后端面靠近所述三个霍尔槽凸起有二个霍尔安装柱，所述二个霍尔安装柱上安装有霍尔板；所述控制器侧罩靠近尾盖处还开设有第一U型槽，所述尾盖靠近所述控制器侧罩处开设有第二U型槽，所述第一U型槽中设置有第一密封圈，所述第二U型槽中设置有第二密封圈，所述控制电路连接有第一插头和第二插头，所述第一插头和第二插头分别从所述第一密封圈和第二密封圈伸出至尾盖外；

尾盖，所述尾盖盖设在所述控制器壳的后端并与所述控制器壳形成第二腔体，所述第二腔体中安装有控制电路，所述控制电路与所述控制器壳固定连接；

其中，所述控制器侧罩的外壁上对应所述多个第一通孔设置有多个第一连接柱，对应所述多个第二通孔设置有多个第二连接柱；所述第一连接柱开设有第三通孔，所述第二连接柱的上部开设有第三螺纹孔；所述尾盖上对应多个所述第三通孔开设有多个第四通孔，对应多个所述第三螺纹孔开设有多个第五通孔；

多个第一螺钉，所述多个第一螺钉的数量与所述多个第一螺纹孔的数量相同，所述第一螺钉依次贯穿所述第四通孔、第三通孔、第一通孔后与所述第一螺纹孔螺纹固定，所述第一通孔、第三通孔和第四通孔的孔径一致；

多个第二螺钉，所述多个第二螺钉的数量与所述多个第二螺纹孔的数量相同，所述第二螺钉贯穿所述第二通孔后与所述第二螺纹孔螺纹固定；

多个第三螺钉，所述多个第三螺钉的数量与所述多个第三螺纹孔的数量相同，所述第三螺钉贯穿所述第五通孔后与所述第三螺纹孔螺纹固定。

2.如权利要求1所述的一体结构的电机与控制器组件，其特征在于：所述电机壳包括电机侧罩和盖设在所述电机侧罩前端的前端盖，所述多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔交替地沿周向均匀分布在所述前端盖的边缘，所述前端盖居中开设有第一安装孔，所述第一安装孔中设置有第一轴承，所述电机轴的前端从所述第一轴承中伸出并与所述第一轴承同轴固定。

3.如权利要求2所述的一体结构的电机与控制器组件，其特征在于：所述电机侧罩的外壁上对应所述多个第一连接柱设置有多个第三连接柱，对应所述多个第二连接柱设置有多个第四连接柱，所述第三连接柱开设有与所述第一通孔的孔径一致的第六通孔，所述第四连接柱开设有与所述第二通孔的孔径一致的第七通孔。

4.如权利要求1所述的一体结构的电机与控制器组件，其特征在于：所述后端盖居中开设有第二安装孔，所述第二安装孔中设置有第二轴承，所述电机轴的后端与所述第二轴承同轴固定。

5.如权利要求1所述的一体结构的电机与控制器组件，其特征在于：所述前盖板的后端面上固定有三个铜柱，所述铜柱上开设有第四螺纹孔，所述控制电路的PCB板通过三个第四螺钉与所述三个铜柱螺纹固定。