CN220830379U - 一种电机、驱动***及制动*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机、驱动***及制动***，电机包括：壳体，具有容纳空间；定子组件，位于所述容纳空间内且包括定子铁芯和绕组；转子组件，位于所述容纳空间内，所述转子组件可旋转地支撑于所述壳体；输出部件，与所述转子组件固定连接；定子组件在径向上位于所述转子组件内部，输出部件在径向上位于所述定子组件内部。本实用新型提出了一种特别适用于制动***的驱动***，驱动***的电机采用外转子结构，而输出部件则设置于轴线上，使得在相同尺寸下，在相同转速下提供的扭矩更大。本实用新型还基于外转子这一基础构思，在多个部件上集成了多种功能，实现了一件多用，在实现所需功能的基础上减少了零件数量，减小了体积，降低了成本。

Description

一种电机、驱动***及制动***

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种电机及包含该电机的驱动***和制动***。

背景技术

在车辆的制动***中，设置有制动踏板。当需要对车辆进行减速时，驾驶员可以通过踏下制动踏板来操作制动***中的车轮制动器，以便对车轮施加制动力。随着制动技术的发展，为了提高制动性能、提高驾驶的舒适性，已经发展出了线控制动***。在线控制动***中，驾驶员并不直接操作车轮制动器。当驾驶员踩下制动踏板时，制动踏板的运动参数被采集，制动***根据制动踏板的运动参数来判断驾驶员的制动意图，并通过电驱动的压力源来向车轮制动器施加制动压力。电驱动的压力源包括电动机以及液压缸，电机与液压缸的活塞之间通过运动转换装置连接，以便将电机输出的旋转运动转换为活塞的直线运动。

目前，线控制动在国内发展迅速，其中驱动单元为无刷直流电机，电机布置为实心轴内转子结构，这不利于滚珠丝杠的布置，在相同主缸运动行程的情况下实心轴电机方案使得整个模块轴向长度多40-50mm，整个体积较大，不利于紧凑设计。同时内转子电机在相同体积情况下，其提供的扭矩要比外转子电机低，这种低扭矩有可能无法满足需求。

实用新型内容

为了至少在一定程度上解决上述技术问题中的一个或多个，本实用新型提出如下的技术方案。

一种电机，包括：

壳体，所述壳体具有容纳空间；

定子组件，所述定子组件位于所述容纳空间内且包括定子铁芯和绕组；

转子组件，所述转子组件位于所述容纳空间内，所述转子组件可旋转地支撑于所述壳体；

输出部件，所述输出部件与所述转子组件固定连接；

所述定子组件在径向上位于所述转子组件内部，所述输出部件在径向上位于所述定子组件内部。

根据本实用新型的一个方面，所述转子组件包括转子骨架和设置在所述转子骨架上的多个永磁体，所述转子骨架具有沿所述电机的轴向延伸且设置有所述永磁体的环形部分和垂直于所述轴向的第一底部，在所述第一底部上设置有在周向上分布的多个开口，所述开口用于与涡流传感器配合以检测所述转子骨架的转速。

根据本实用新型的一个方面，所述转子骨架还包括与所述第一底部在轴向上间隔开的第二底部，所述第二底部上设置有与所述输出部件连接的结构。

根据本实用新型的一个方面，还包括磁阻传感器容纳部，用于将磁阻传感器在径向上容纳于所述壳体和所述转子组件之间。

本实用新型还提出一种驱动***，包括：

根据上述的电机；以及

中空部件，所述输出部件容纳于所述中空部件中，且所述输出部件与所述中空部件共同形成将输出部件的旋转运动转换成所述中空部件的直线运动的运动转换机构。

根据本实用新型的一个方面，所述电机还包括定子支撑骨架，所述定子支撑骨架具有沿轴向延伸的筒状部，且所述筒状部在径向上位于所述定子组件和所述中空部件之间，所述筒状部上设置有用于防止所述中空部件旋转的防转部。

根据本实用新型的一个方面，所述防转部为沿轴向延伸的凸起或凹槽；

在所述中空部件上设置有与所述凸起或凹槽配合的凹槽或凸起。

根据本实用新型的一个方面，所述定子支撑骨架具有垂直于轴向的环形部，在所述环形部上设置有用于安装磁阻传感器的结构。

本实用新型还提出一种制动***，包括：

根据上述的驱动***；以及

液压缸，所述中空部件作为所述液压缸的活塞。

根据本实用新型的一个方面，在所述中空部件的端部设置有双唇密封件。

根据上述方案，本实用新型提出了一种特别适用于制动***的驱动***，其中驱动***的电机采用外转子结构，而输出部件则设置于轴线上，使得在相同尺寸下，在相同转速下提供的扭矩更大。此外，本实用新型还基于外转子这一基础构思，在多个部件上集成了多种功能，实现了一件多用，在实现所需功能的基础上减少了零件数量，减小了体积，降低了成本。

本实用新型的其他特征和优点将在下文结合附图进行详细说明。

附图说明

参考附图描述本实用新型的示例性实施例，其中：

图1示出了本实用新型的驱动***的***图。

图2示出了本实用新型的驱动***的剖视图。

图3示出了本实用新型的驱动***的立体图。

图4(a)示出了本实用新型的电机的转子骨架的剖视图。

图4(b)示出了本实用新型的电机的转子骨架的立体图。

图4(c)示出了本实用新型的电机的转子骨架的俯视图。

图5示出了本实用新型的驱动***安装有磁阻传感器的剖视图。

图6(a)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的主视剖视图。

图6(b)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的立体图。

图6(c)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的俯视图。

图6(d)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的主视图。

图7(a)示出了本实用新型的定子支撑骨架的俯视剖视图。

图7(b)示出了图7(a)中的定子支撑骨架的局部放大图。

图8(a)示出了本实用新型的密封环的立体图。

图8(b)示出了本实用新型的密封环的剖视图。

所有附图都只是示意性的，而且并不一定按比例绘制，此外它们仅示出为了阐明本实用新型而必需的那些部分，其他部分被省略或仅仅提及。即，除附图中所示出的部件外，本实用新型还可以包括其他部件。

在附图中，相同的和/或功能相同的技术特征采用相同或相似的附图标记。

具体实施方式

下面参照附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本实用新型。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的特征或限定，除非在权利要求中明确提出。

在以下描述中可能使用的关于方位的说明，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“径向”、“轴向”等，除非具有明确说明，仅为了方便描述，而无欲对实用新型技术方案形成任何限定。此外，在下文中使用了例如“第一”、“第二”等术语来描述本申请的元件，这些术语仅用于区分各个元件，而无欲限制这些元件的本质、序列、顺序或数目。

图1示出了本实用新型的驱动***的***图，图2示出了本实用新型的驱动***的剖视图，图3示出了本实用新型的驱动***的立体图。结合图1至图3可以看出，本实用新型的驱动***主要包括两部分，分别是电机和滚珠丝杠6。具体地，电机包括转子组件2、定子组件3，而滚珠丝杠6则包括丝母61和丝杠62以及设置在二者之间的滚珠。优选地，所述电机采用无刷电机。

电机设置在壳体1中，而转子组件采用表贴式结构。参见图1和图2，转子组件2包括转子骨架21、以表贴方式设置在转子骨架21内侧的多个永磁体，以及用于进一步固定永磁体的金属环23。金属环23采用不导磁的金属材料制成。转子骨架21通过轴承10旋转支撑在壳体1中。优选地，轴承10采用四点接触球轴承，以便同时实现对转子骨架21的轴向和径向支撑。还可以进一步结合图4(a)、图4(b)和图4(c)来了解转子骨架的结构。具体地，转子骨架21具有环形的本体，由此限定出轴向，该轴向也是电机的轴向。在环形本体的内壁上设置有多个沿轴向延伸的凸起结构211，在每两个相邻的凸起结构之间即形成用于设置永磁体的安装空间。

定子组件3包括定子铁芯、定子绕组以及位于定子铁芯两侧的绝缘骨架。定子组件3的结构不限于图示结构，可以采用现有技术中已知的合适的结构。

为了驱动滚珠丝杠6工作，从图2中可以看出，丝杠62的一端固定连接至转子骨架21的端部，从而能够与转子骨架21一起旋转。作为一种具体的实施方式，参见图4(c)，转子骨架具有底部，该底部垂直于电机的轴向，在底部上设置有至少一个连接部215，用于与丝杠62端部的对应连接部连接。连接部215可以采用孔的形式，孔可以设置多个，例如图4(c)中的5个。相应地，丝杠62上设置有凸起。

进一步地，为了防止丝杠62轴向移动，将底部设置有两级的形式。参见图4(a)和图4(c)可知，从环形本体径向向内延伸有第一底部213，从第一底部沿轴向延伸设置有第二底部，连接部215设置在第二底部上。相应地，将连接第一底部和第二底部的部分称为轴向连接部。在该轴向连接部上设置有凹槽214，在该凹槽中设置有止挡部9。止挡部9可以采用C形环的形式。相应地，可以在丝杠62上设置对应的部位，以与止挡部9配合。

从图1和图2可以看出，本实用新型的电机采用外转子结构。即，定子组件3在径向上容纳于转子组件2的内部。与制动***中已知的内转子电机相比，本实用新型采用这种外转子电机，由于转子的半径更大，因此能够在相同的转速下提供更大的扭矩。在制动***中采用外转子电机，是本实用新型的一个基础实用新型构思。

在此基础实用新型构思上，本实用新型还提出了如下的多个改进。

为了对电机的运行参数例如转速进行测量，在电机上会设置有传感器。已知的方案设置有磁阻传感器或者涡流传感器。对于磁阻传感器而言，其工作原理在于，测量旋转的转子中的磁场强度变化，由此测量转子的转速。而涡流传感器的工作原理则是通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置，其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响。然而，在传统的内转子电机中，如果要采用磁阻传感器，由于空间限制，因此无法利用电机转子本身的磁钢作为信号磁钢，必须增加一个额外的信号磁环；如果要采用涡流传感器，则必须有一个单独的零件安装在旋转部上，这需要更大的安装空间，会使电机的体积更大，成本更高。本实用新型的一个改进在于，在采用了外转子电机的形式的基础上，进一步构思出利用外转子的形式而预设供两种传感器工作的结构。当然，本领域技术人员知晓，在实际使用时，设置一种传感器即可。但是，本实用新型通过提供了两种对应的结构，而使得能够同时满足两种传感器的安装，而无需进行任何调整。

此外，本实用新型还将与涡流传感器配合的元件直接利用转子骨架形成，实现了一件多用，无需再额外设置对应的配合元件，减少了零件数量，降低了成本，也减小了体积。

具体地，参见图4(b)和图4(c)，在转子骨架21的第一底部213上设置有多个开口212。在图2中示出了安装有涡流传感器41的形式。涡流传感器本身呈环状，其在径向上与转子骨架21的第一底部213具有一定的重叠。由此，当转子骨架21旋转时，由于其上具有金属部分以及开口212，因此涡流传感器41能够感测到转速。由于本实用新型采用了外转子的形式，因此相对来说转子的径向尺寸能够保证涡流传感器41的正常工作，设置开口212也不会使其强度不能满足需求。开口212的数量、大小、位置可以根据需要设置。在图4(c)的方式中，开口212采用5个在周向上均布的形式。涡流传感器41可以通过螺钉等紧固件安装在固定部件例如定子上。

图5示出了本实用新型的驱动***安装有磁阻传感器的剖视图。结合图1、图3和图5，磁阻传感器42在径向上容纳在壳体1和转子骨架21之间。由此，利用电机转子本身的磁钢作为信号磁钢，当转子21旋转时，磁阻传感器42能够感测到转子的磁场变化从而测量转子转速，无需再额外设置信号磁环。

由上可知，本实用新型在外转子的基础上，利用外转子的结构形式使得能够通过提供设置磁阻传感器的容纳空间和与涡流传感器适配的结构，而无需针对每种传感器提供单独的适配结构。

图6(a)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的主视剖视图，图6(b)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的立体图，图6(c)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的俯视图，图6(d)示出了本实用新型的电机的定子支撑骨架的主视图。进一步结合图1、图2，可以看出定子支撑骨架用于对定子提供支撑。具体地，定子支撑骨架5具有垂直于轴向的环形部51和沿轴线延伸的筒状部52。在环形部51上，可以设置有用于安装磁阻传感器的安装部54。安装部54可以采用孔的形式。在筒状部52上，则设置有防转部53，以便防止丝母61在做直线运动时发生转动。

由于丝母61本身起到活塞的作用，在丝杠62随着外转子一起转动时，通过滚珠的动力传递作用，丝杠62的旋转运动被转换为丝母61的直线运动。为了保证运动的精确性，即使得丝母61仅发生直线移动而不发生旋转，需要对丝母61的旋转进行阻止。为此，参见图1，在丝母的外壁上设置有沿轴向延伸的槽611，该槽611与定子支撑骨架5的筒状部52上的防转部53配合，从而防止丝母61旋转，使得丝母61只能够沿着轴向移动。图7(a)示出了本实用新型的定子支撑骨架的俯视剖视图，图7(b)示出了图7(a)中箭头所指圆圈内的定子支撑骨架的局部放大图。从图7(a)和图7(b)中可以更清楚地看出防转部53与丝母61的配合结构。

作为一种具体的实施方式，定子支撑骨架5采用一块板材进行深冲支撑。具体地，将一块板材深冲后，就可以得到环形部51和筒状部52。随后，对筒状部52进行侧冲，由此得到防转部53。

优选地，防转部53设置有两个，且相对地设置在于同一条直径上。

在传统的方案中，为了防止丝母在直线运动时发生转动，需要在丝母和对应的部件之间额外地单独设置两三个零件，这种方案不但使得结构更加复杂，而且所增加的零件会挤占电机的内部空间，因此除了成本高之外，也不利于电机的紧凑设计。而本实用新型通过上述设置，将防转部集成到定子支撑骨架上，使得定子支撑骨架也具有防转的功能，实现了一件多用，无需再设置另外的部件，在满足功能需求的同时结构更紧凑，成本更低。

图8(a)示出了本实用新型的密封环的立体图，图8(b)示出了本实用新型的密封环的剖视图。本实用新型的驱动***可以与液压缸等部分结合，从而共同构成制动***。如前所述，由于丝母61本身也作为制动***的活塞，因此需要保证其与制动缸之间的密封。为此，在丝母61的外壁上设置有密封件7。进一步地，该密封件7为双唇密封件，具有第一唇部71和第二唇部72，在两个唇部之间为凹槽。通过该双唇密封件，可以保证活塞与缸壁之间的良好的动密封。

此外，为了将本实用新型的电机及滚珠丝杠与其他部分配合，本实用新型还提供了了密封圈11以及电气接插件8。电器接插件用于为电机提供电流和控制，密封圈11则用于与制动***的其它部分之间的密封。

参考以上的示意性实施例已经对本实用新型做出了清楚、完整的说明，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，通过对所公开的技术方案的修改可以设想各种其它的实施例。这些实施例应当被理解成落在本实用新型的基于权利要求和其任何等同技术方案所确定的范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，包括：

壳体，所述壳体具有容纳空间；

定子组件，所述定子组件位于所述容纳空间内且包括定子铁芯和绕组；

转子组件，所述转子组件位于所述容纳空间内，所述转子组件可旋转地支撑于所述壳体；

输出部件，所述输出部件与所述转子组件固定连接；

其特征在于，

所述定子组件在径向上位于所述转子组件内部，所述输出部件在径向上位于所述定子组件内部。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述转子组件包括转子骨架和设置在所述转子骨架上的多个永磁体，所述转子骨架具有沿所述电机的轴向延伸且设置有所述永磁体的环形部分和垂直于所述轴向的第一底部，在所述第一底部上设置有在周向上分布的多个开口，所述开口用于与涡流传感器配合以检测所述转子骨架的转速。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，

所述转子骨架还包括与所述第一底部在轴向上间隔开的第二底部，所述第二底部上设置有与所述输出部件连接的结构。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机，其特征在于，

还包括磁阻传感器容纳部，用于将磁阻传感器在径向上容纳于所述壳体和所述转子组件之间。

5.一种驱动***，其特征在于，包括：

根据权利要求1-4中任一项所述的电机；以及

中空部件，所述输出部件容纳于所述中空部件中，且所述输出部件与所述中空部件共同形成将输出部件的旋转运动转换成所述中空部件的直线运动的运动转换机构。

6.根据权利要求5所述的驱动***，其特征在于，包括：

所述电机还包括定子支撑骨架，所述定子支撑骨架具有沿轴向延伸的筒状部，且所述筒状部在径向上位于所述定子组件和所述中空部件之间，所述筒状部上设置有用于防止所述中空部件旋转的防转部。

7.根据权利要求6所述的驱动***，其特征在于，包括：

所述防转部为沿轴向延伸的凸起或凹槽；

在所述中空部件上设置有与所述凸起或凹槽配合的凹槽或凸起。

8.根据权利要求6或7中所述的驱动***，其特征在于，

所述定子支撑骨架具有垂直于轴向的环形部，在所述环形部上设置有用于安装磁阻传感器的结构。

9.一种制动***，其特征在于，包括：

根据权利要求5-8中任一项所述的驱动***；以及

液压缸，所述中空部件作为所述液压缸的活塞。

10.根据权利要求9所述的制动***，其特征在于，

在所述中空部件的端部设置有双唇密封件。