CN110165794B - 用于电机定子和转子之间的密封件及轮毂电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮毂电机密封领域，公开了用于电机定子和转子之间的密封件及轮毂电机；密封件(1)用于密封的部分为线密封或面密封或多唇密封，密封件(1)包括环状的支撑主体(2)，支撑主体(2)一体成型有第一密封唇口(3)和第二密封唇口(4)，第一密封唇口(3)、第二密封唇口(4)与支撑体围成储物口(5)。支撑主体(2)的内部或外部、或第一密封唇的内部或外部、或第二密封唇的内部或外部设置有用于提高密封件(1)装配强度的金属骨架(6)。该密封件具有密封可靠，自动补偿等优点。

Description

用于电机定子和转子之间的密封件及轮毂电机

技术领域

本发明涉及轮毂电机密封领域，尤其涉及了用于电机定子和转子之间的密封件及轮毂电机。

背景技术

中国发明专利CN102007676B公开了外转子型电机和外转子型轮毂电机，其公开了技术方案为：该外转子型电机包括：定子模块，该定子模块形成为具有封闭的后端的圆柱形，所述定子模块安装在穿过该定子模块的后端的中心部分的轴上；定子，该定子固定安装在所述定子模块的外圆周面上；主冷却部，该主冷却部设置在所述定子模块的内圆周面上，以降低相应部分的温度，所述主冷却部包括一个或多个沿所述定子模块的内圆周面隐性形成的槽，所述槽以多个的形式沿轴向方向形成在所述定子模块的内圆周面上，或以螺旋形形成在所述定子模块的内圆周面上；外转子，该外转子可旋转地安装在所述定子的外部；外壳，该外壳具有固定在所述外转子的前圆周部上的圆周部分和可旋转地安装在所述轴上的内部部分。

其说明书实施方式中有如下记载：在定子模块100的后圆周部的圆周方向上形成有接收槽130，并且在内壳600的内部上突出形成有容纳于并支撑于接收槽130的接收突起610。特别地，当接收突起容纳在接收凹槽中时，为了封闭接收槽130容纳接收突起610二者之间的缝隙，在接收槽130内设有密封件131。密封件131可以包括润滑油或者粘性较大的油。设置密封材料131是为了阻止湿气和各种杂质通过接收槽130和接收突起610之间的间隙被引入。

其为轮毂电机的密封结构的常见形式，但是在使用过程中，由于没有稳定的密封支撑件，需要经常更换和清洁油脂。而且不能直接在定子和转子之间形成密封，密封不够可靠，密封件的位置不可靠，从而缩短了轮毂电机的使用寿命。

发明内容

本发明根据现有轮毂电机定子和转子之间的密封结构不合理或者无法实现稳定密封，提供了一种用于电机定子和转子之间的密封结构及轮毂电机。

为了解处决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

用于电机定子和转子之间的密封件，密封件用于密封的部分为线密封或面密封或多唇密封，密封件包括环状的支撑主体，支撑主体一体成型有第一密封唇口和第二密封唇口，第一密封唇口、第二密封唇口与支撑体围成储物口。采用两个密封唇口进行密封，从而对定子和转子之间的间隙进行填充，而且将轮毂电机的外部和内部进行隔离，从而达到了防尘防水的效果。而且储物口内能够看，在·盛放异物和润滑脂，该种结构能够保证润滑脂不会出现洒落，能够保证转子能够进行可靠的转动，而且油脂不会出现泄漏的现象，保证了润滑脂的质量，延长了其使用寿命，节约了成本，降低了故障率。

作为优选，支撑主体的内部或外部、或第一密封唇的内部或外部、或第二密封唇的内部或外部设置有用于提高密封件装配强度的金属骨架。金属骨架起到支撑的作用，保证转子在高速转动的过程中，密封件能够稳定的起到密封作用，使其始终处在正确的位置上，防止其出现翻转现象，密封更加可靠。

作为优选，储物口整体为环状的腔体，支撑主体的内环面延伸有密封环。密封环为密封件提供了面密封，增大了密封面积，相当于为密封过程增加了一层保险。作为优选，第一密封唇口或/和第二密封唇口的外环面从左向右整体呈向外倾斜。倾斜的密封唇口为自动补偿密封提供了条件，当外界的杂质进入到密封件的左侧时，密封件会有向右运动的趋势，从而进一步增大了密封唇与转子、定子之间的过盈量，更加有利于密封。

作为优选，密封件上设置有便于安装的导向结构，导向结构设置在支撑主体上或设置在第一密封唇口上或第二密封唇口上。由于该种结构的密封件为环形件，所以在安装时需要较为可靠的导向结构进行导向，从而保证导向的稳定性以及便于配合到转子或者定子上。

本发明还提供了一种轮毂电机，包括上述的密封件，包括转子和定子，转子内设置有安装腔，定子设置在安装腔内，第一密封唇口密封抵触在安装腔的内环面上，定子的外环面包括同轴线设置的第一外环面、第二外环面，第一外环面的直径大于第二外环面，第一外环面的位于第二外环面的右侧，第一外环面和第二外环面之间形成第一过渡端面，密封环的右端面密封抵触在第一过渡端面上，第二密封唇口抵触在第一外环面上，储物口的开口朝向右。该种密封方式为径向密封。该种密封结构能够保证密封件安装位置可靠不会发生翻转现象。

作为优选，还包括设在第二外环面左侧的第三外环面，第三外环面的直径小于第二外环面的直径；第三外环面设置在第三外环面上安装有固定环，密封环插接在固定环与第一过渡端面围成的空间内且与固定环、第一过渡端面密封，密封环与第一过渡端面密封的面为第一密封面。固定环保证了密封件的安装位置。

作为优选，密封环内设置有环状的金属骨架，金属骨架包括沿密封环内环面设置的轴向密封部和沿密封环第一密封面设置的径向密封部，轴向密封部和径向密封部组成的密封环截面为L型。金属骨架为密封件提供了可靠的支撑，防止其出现变形以及翻转。金属骨架保证了密封件与定子或者转子的位置关系，保证了支撑强度，降低了转子在发生转动时对密封圈位置的影响。

本发明还提供了一种轮毂电机，包括上述的密封件，包括转子和定子，转子内设置有安装腔，安装腔的内环面包括同轴线设置的第一内环面和第二内环面，第一内环面的内径大于第二内环面的直径，第一内环面和第二内环面之间形成第二过渡面，支撑主体的左端面密封抵触在第二过渡面上，第一密封唇口过盈密封抵触在第一内环面上，第二密封唇口过盈密封抵触在定子的外环面上，储物口的开口朝向右。此种结构下，密封件安装在转子上，安装方便且可靠。

作为优选，支撑骨架用于支撑支撑密封件与安装腔的装配强度，支撑骨架设置在密封件靠近第一内环面和第二过渡面的位置，支撑骨架设置在密封件的内部或者包覆在密封件的外部，支撑骨架为密封件安装在转子上提供了可靠的支撑，有效的保证了密封件的安装位置以及强度，能够防止密封件在转动的过程中出现位置偏移和翻转，密封件工作更加可靠。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

首先本发明现有轮毂电机定子和转子之间密封没有可靠的密封件的技术问题进行了本方案的设计，本发明所设计的密封件为单独的部件，容易成型以及标准化生产，所以后期维护和保养十分的方便。而且本发明提供的密封件不仅能够安装在定子上，而且可以安装在转子上，用户可以根据自身的需求进行选择。

当密封件安装在定子上时，紧靠密封件的定子设置一个固定环结构，安装时确保密封件安装在轴上的正确位置；密封件在零部件的整个生命周期内，保证密封件始终保持在正确的位置上，不出现翻转现象，密封件工作更可靠。整个密封件整体呈Y状，当外物往轮毂电机内部侵入时，密封件会向过盈量增大发生变形，这样更加有利密封。而且密封件能够容纳一定的异物和润滑脂，防止润滑脂泄露造成污染，以及防止外界杂质污染润滑脂，从而提高润滑脂的使用寿命。

通过在密封件中设置金属骨架使金属骨架与密封件固定在一起，密封件更好的实现定位，和工作过程中密封件保持在正确的位置，而且该种密封件的密封部较多，密封种类可以根据实际需要进行设计，可以进行线线密封、线面密封和多唇密封等。

而且由于密封件的密封唇采用Y型设计，所以密封件即使出现磨损也能够自动补偿；大大延长了密封件的使用寿命。也就是当密封件外圈发生磨损后，在车轮的转动的过程中，密封件外圈由于有一定的涨大量，所以仍然可以实现密封。

附图说明

图1是实施例1密封件的结构示意图。

图2是图1中密封件与轮毂电机转子定子装配的示意图。

图3是图2的局部放大图。

图4是将图3中的密封件更换为带有金属骨架的示意图。

图5是密封件中没有金属骨架的结构示意图。

图6是图5中的密封件与轮毂电机转子定子装配的示意图。

图7是图6的局部放大图。

图8是实施例7中密封件的结构示意图。

图9是图8中密封件与轮毂电机转子定子装配的示意图。

图10是图9的局部放大图。

图中的附图标记对应的技术名称为：1—密封件、2—支撑主体、3—第一密封唇口、4—第二密封唇口、5—储物口、6—金属骨架、7—密封环、8—导向结构、9—定子、10—转子、11—安装腔、12—内环面、13—第一外环面、14—第二外环面、15—第三外环面、16—第四外环面、17—第一过渡端面、18—固定环、19—径向密封部、20—轴向密封部、21—轴承、22—第一内环面、23—第二内环面、24—第二过渡端面。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。本实施例中的密封件1用来对轮毂电机的定子9和转子10进行密封，从而使轮毂电机的外部和内部实现隔离。为了方便表达，定义密封件1的左侧连通至轮毂电机的外部，密封件1的右侧为轮毂电机的内部。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种用于电机定子和转子之间的密封件，本实施例中应用于轮毂电机。为了便于理解，首先对轮毂电机的安装进行描述，轮毂电机的轴承21转动部与车轮安装在一起，轮毂电机的转子10与轴承21转动部通过螺栓连接，从而实现与车轮固定在一起，转子10能够带动车轮实现同步转动，定子9通过螺栓与轴承21的非转动部连接在一起不发生转动，定子9线圈通电驱动转子10转动，转子10带动车轮转动这是轮毂电机工作的基本原理。由于转子10和定子9之间存在间隙，所以外部的杂质会进入到轮毂电机的内部对轮毂电机造成影响，所以本实施例提供了一种密封件1将轮毂电机内部与外部隔离开来，达到密封的效果，对电机内部零件起到防尘防水的作用。

密封件1用于密封的部分为线密封或面密封或多唇密封，密封件1包括环状的支撑主体2，支撑主体2一体成型有第一密封唇口3和第二密封唇口4，第一密封唇口3、第二密封唇口4与支撑体围成储物口5，第一密封唇口3和第二密封唇口4用来与定子9和转子10的径向面也就是环形面进行密封，其中第一密封唇口3和第二密封唇口4与转子10、定子9的密封方式可以为线密封、面密封或者多唇密封。支撑主体2与第一密封唇口3和第二密封唇口4一体成型，其连接在第一密封唇口3和第二密封唇口4的左端。支撑主体2的左端面为平面，支撑主体2的外环面和内环面12与第一密封唇口3和第二密封唇口4的外环面一体成型且平滑过渡。

储物口5能够储存一定的润滑脂和异物，而且能够为第一密封唇口3和第二密封唇口4提供一定的变形空间。本实施例中的储物口5的截面形状为“U”型或者“V”型等其他一些常见的形状，本实施例中储物口5采用“V”型，储物口5的内侧和外侧分别为第一密封唇口3和第二密封唇口4。第一密封唇口3和第二密封唇口4的外环面从左向右整体呈向外倾斜，从而第一密封唇口3、第二密封唇口4与转子10定子9实现过盈密封，保证了密封的可靠性。密封件1上设置有便于安装的导向结构8，导向结构8设置在支撑主体2上或设置在第一密封唇口3上或第二密封唇口4上，本实施例中的导向结构8用来方便安装，导向结构8为开设在第一密封唇口3和第二密封唇口4外边沿的倒角，所以第一密封唇口3和第二第二密封唇口4在贴合转子10和定子9的密封面时通过倒角更好安装。

本实施例中储物口5整体为环状的腔体，支撑主体2的内环面12延伸有密封环7，密封环7用来贴合定子9的端面从而增大密封面，保证密封的可靠性、以及密封位置的准确性。密封环7的左端面与支撑主体2的左端面同面。

为了更好的保证在安装以及使用时密封件1不会出现翻转现象，所述的密封环7内设置有金属骨架6，金属骨架6用来增加密封件1的整体强度，以及金属骨架6能够帮助密封件1实现更好的定位，同时能够保证在工作过程中密封件1处在正确的位置上。

实施例2

如图1、图2和图3所示，至本实施例提供一种轮毂电机，包括转子10和定子9，由于转子10和定子9之间存在间隙，所以外部的杂质会进入到轮毂电机的内部对轮毂电机造成影响，所以本实施例的轮毂电机还包括密封件1用来将轮毂电机内部与外部隔离开来，达到密封的效果，对电机内部零件起到防尘防水的作用。其中密封件1采用实施例1中的密封件1。密封件1的左侧为轮毂电机的外部，右侧为轮毂电机的内部。

具体安装结构如下，转子10内设置有安装腔11，定子9设置在安装腔11内，第一密封唇口3密封抵触在安装腔11的内环面12上，定子9的外环面包括同轴线设置的第一外环面13、第二外环面14，第一外环面13的直径大于第二外环面14，第一外环面13的位于第二外环面14的右侧，第一外环面13和第二外环面14之间形成第一过渡端面17，密封环7的右端面密封抵触在第一过渡端面17上，第二密封唇口抵触在第一外环面13上，储物口5的开口朝向右。定子9的外环面还包括第四外环面16，第四外环面16位于第一外环面13的右侧，所以第一外环面13和第四外环面16之间形成限位端面，限位端面对密封在第一外环面13上的第二密封唇口4进行限位，防止其在安装和工作的过程中向右过度滑移损害密封件1。第一密封唇口3和第二密封唇口4与定子9和转子10的密封处均为过盈配合，第一密封唇口3和第二密封唇口4均有一定的变形量，为自动补偿提供基础。

在本实施例中，金属骨架6包括沿密封环7内环面12设置的轴向密封部20和沿密封环7第一密封面设置的径向密封部19，轴向密封部20和径向密封部19组成的密封环7截面为L型。密封环7的内环面12抵触在第二外环面14上，从而保证密封的可靠性。密封件1整个生命周期内，均始终保持在正确的位置上，不会出现翻转现象。采用套接的方式能够保证密封件1在定子9上的轴向位置，同时金属骨架6保证了安装的可靠性以及密封件1的稳定性。

而且当密封件1的第一密封唇口3和第二密封唇口4出现磨损时，由于第一密封唇口3和第二密封唇口4特殊的结构设计其自身存在过盈量，所以磨损的过程中，密封件1会自动补偿，延长密封件1的使用寿命。

实施例3

如图1、图2和图4所示，本实施例提供一种轮毂电机，本实施例与实施例2的区别之处在于：还包括设在第二外环面14左侧的第三外环面15，第三外环面15的直径小于第二外环面14的直径；第三外环面15设置在第三外环面15上安装有固定环18，密封环7插接在固定环18与第一过渡端面17围成的空间内且与固定环18、第一过渡端面17密封，密封环7与第一过渡端面17密封的面为第一密封面。固定环18能够在安装时确保密封件1安装在轴上的正确位置上，同时保证密封件1在零部件的整个生命周期内，保证密封件1始终保持在正确的位置上，不出现翻转现象，密封件1工作更可靠。

实施例4

如图5至图7本实施例提供一种轮毂电机，本实施例与实施例3的区别之处在于：本实施例中的密封件1中未设置金属骨架6。

实施例5

如图所示，本实施例提供一种用于电机定子和转子之间的密封件，本实施例与实施例1的区别之处在于：导向结构8开设在支撑主体2的棱部。

实施例6

本实施例提供一种用于电机定子和转子之间的密封件，本实施例与实施例1的区别之处在于：金属骨架6包覆在密封环7的外部。

实施例7

如图8所示，本实施例提供一种用于电机定子和转子之间的密封件，本实施例中应用于轮毂电机。为了便于理解，首先对轮毂电机的安装进行描述，轮毂电机的轴承21转动部与车轮安装在一起，轮毂电机的转子10与轴承21转动部通过螺栓连接，从而实现与车轮固定在一起，转子10能够带动车轮实现同步转动，定子9通过螺栓与轴承21的非转动部连接在一起不发生转动，定子9线圈通电驱动转子10转动，转子10带动车轮转动这是轮毂电机工作的基本原理。由于转子10和定子9之间存在间隙，所以外部的杂质会进入到轮毂电机的内部对轮毂电机造成影响，所以本实施例提供了一种密封件1将轮毂电机内部与外部隔离开来，达到密封的效果，对电机内部零件起到防尘防水的作用。

密封件1用于密封的部分为线密封或面密封或多唇密封，密封件1包括环状的支撑主体2，支撑主体2一体成型有第一密封唇口3和第二密封唇口4，第一密封唇口3、第二密封唇口4与支撑体围成储物口5，第一密封唇口3和第二密封唇口4用来与定子9和转子10的径向面也就是环形面进行密封，其中第一密封唇口3和第二密封唇口4与转子10、定子9的密封方式可以为线密封、面密封或者多唇密封。支撑主体2与第一密封唇口3和第二密封唇口4一体成型，其连接在第一密封唇口3和第二密封唇口4的左端。支撑主体2的左端面为平面，支撑主体2的外环面和内环面12与第一密封唇口3和第二密封唇口4的外环面一体成型且平滑过渡。

储物口5能够储存一定的润滑脂和异物，而且能够为第一密封唇口3和第二密封唇口4提供一定的变形空间。本实施例中的储物口5的截面形状为“U”型或者“V”型等其他一些常见的形状，本实施例中储物口5采用“V”型，储物口5的内侧和外侧分别为第一密封唇口3和第二密封唇口4。第一密封唇口3和第二密封唇口4的外环面从左向右整体呈向外倾斜，从而第一密封唇口3、第二密封唇口4与转子10定子9实现过盈密封，保证了密封的可靠性。密封件1上设置有便于安装的导向结构8，导向结构8设置在支撑主体2上或设置在第一密封唇口3上或第二密封唇口4上，本实施例中的导向结构8用来方便安装，导向结构8为开设在支撑主体2的内棱和外棱上的倒角，支撑主体2在贴合转子10和定子9的密封面时通过倒角更好安装。

为了更好的保证在安装以及使用时密封件1不会出现翻转现象，所述的密封环7内设置有金属骨架6，金属骨架6用来增加密封件1的整体强度，以及金属骨架6能够帮助密封件1实现更好的定位，同时能够保证在工作过程中密封件1处在正确的位置上。

实施例8

本实施例提供一种用于电机定子和转子之间的密封件，与实施例7的区别之处在于：金属骨架6包覆在支撑主体2的外部。

实施例9

本实施例提供一种用于电机定子和转子之间的密封件，与实施例7的区别之处在于：金属骨架6设置在支撑主体2和第一密封唇口3中，金属骨架6的截面为“L”型。

实施例10

如图8至图10所示，本实施例提供一种轮毂电机，包括转子10和定子9，由于转子10和定子9之间存在间隙，所以外部的杂质会进入到轮毂电机的内部对轮毂电机造成影响，所以本实施例的轮毂电机还包括密封件1用来将轮毂电机内部与外部隔离开来，达到密封的效果，对电机内部零件起到防尘防水的作用。其中密封件1采用实施例7中的密封件1。密封件1的左侧为轮毂电机的外部，右侧为轮毂电机的内部。

具体安装结构如下：转子10内设置有安装腔11，安装腔11的内环面12包括同轴线设置的第一内环面22和第二内环面23，第一内环面22的内径大于第二内环面23的直径，第一内环面22和第二内环面23之间形成第二过渡面，支撑主体2的左端面密封抵触在第二过渡面上，第一密封唇口3过盈密封抵触在第一内环面22上，第二密封唇口4过盈密封抵触在定子9的外环面上，储物口5的开口朝向右。

实施例11

本实施例提供一种轮毂电机，本实施例与实施例10的区别之处在于：密封件1使用实施例8的密封件1。

实施例12

本实施例提供一种轮毂电机，本实施例与实施例10的区别之处在于：密封件1使用实施例9的密封件1。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种轮毂电机，其特征在于：包括密封件(1)，密封件(1)用于密封的部分为线密封或面密封或多唇密封，密封件(1)包括环状的支撑主体(2)，支撑主体(2)一体成型有第一密封唇口(3)和第二密封唇口(4)，第一密封唇口(3)、第二密封唇口(4)与支撑体围成储物口(5)；支撑主体(2)的内部或外部、或第一密封唇的内部或外部、或第二密封唇的内部或外部设置有用于提高密封件(1)装配强度的金属骨架(6)；储物口(5)整体为环状的腔体，支撑主体(2)的内环面(12)延伸有密封环(7)；第一密封唇口(3)或/和第二密封唇口(4)的外环面从左向右整体呈向外倾斜；密封件(1)上设置有便于安装的导向结构(8)，导向结构(8)设置在支撑主体(2)上或设置在第一密封唇口(3)上或第二密封唇口(4)上；包括转子(10)和定子(9)，转子(10)内设置有安装腔(11)，定子(9)设置在安装腔(11)内，第一密封唇口(3)密封抵触在安装腔(11)的内环面(12)上，定子(9)的外环面包括同轴线设置的第一外环面(13)、第二外环面(14)，第一外环面(13)的直径大于第二外环面(14)，第一外环面(13)位于第二外环面(14)的右侧，第一外环面(13)和第二外环面(14)之间形成第一过渡端面(17)，密封环(7)的右端面密封抵触在第一过渡端面(17)上，第二密封唇口抵触在第一外环面(13)上，储物口(5)的开口朝向右；还包括设在第二外环面(14)左侧的第三外环面(15)，第三外环面(15)的直径小于第二外环面(14)的直径；第三外环面(15)设置在第三外环面(15)上安装有固定环(18)，密封环(7)插接在固定环(18)与第一过渡端面(17)围成的空间内且与固定环(18)、第一过渡端面(17)密封，密封环(7)与第一过渡端面(17)密封的面为第一密封面。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂电机，其特征在于：密封环(7)内设置有环状的金属骨架(6)，金属骨架(6)包括沿密封环(7)内环面(12)设置的轴向密封部(20)和沿密封环(7)第一密封面设置的径向密封部(19)，轴向密封部(20)和径向密封部(19)组成的密封环(7)截面为L型。

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