本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車電機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，石油資源短缺、環(huán)境變暖和氣候變暖等一系列問(wèn)題已經(jīng)突現(xiàn)。以純電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車必將成為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。而汽車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為純電動(dòng)汽車唯一的動(dòng)力源，其性能直接影響整車的動(dòng)力性、穩(wěn)定性以及舒適性。

現(xiàn)有的電機(jī)密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，且密封效果不夠理想，達(dá)不到汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)電機(jī)密封性能的相關(guān)要求。

有鑒于此，需要設(shè)計(jì)一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行有效密封，并且具有較低的制造成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，包括：前殼體；冷卻劑通道，其設(shè)置在前殼體周向上；擠壓殼體，其套合在前殼體上；密封圈，其夾在前殼體和擠壓殼體之間,以對(duì)冷卻劑通道進(jìn)行密封。

進(jìn)一步地，所述前殼體包括：支撐結(jié)構(gòu)，其對(duì)密封圈施加沿軸向向下的支撐壓力和沿徑向向外的支撐壓力。

進(jìn)一步地，所述支撐結(jié)構(gòu)的剖面為：凹槽，其使密封圈的部分嵌入。

進(jìn)一步地，所述凹槽沿前殼體周向設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述擠壓殼體包括：擠壓結(jié)構(gòu)，其能夠與支撐結(jié)構(gòu)相互配合，并對(duì)密封圈施加沿軸向向上的擠壓壓力和沿徑向向內(nèi)的擠壓壓力。

進(jìn)一步地，所述擠壓結(jié)構(gòu)的剖面為：階梯，其使密封圈的另一部分嵌入。

進(jìn)一步地，所述階梯沿?cái)D壓殼體周向設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述階梯包括：第一臺(tái)階，其構(gòu)造為擠壓殼體周向的外邊沿；以及第二臺(tái)階，其高度低于第一臺(tái)階，并且以緊鄰第一臺(tái)階地方式設(shè)置在擠壓殼體周向外邊沿的內(nèi)側(cè)。

進(jìn)一步地，所述前端密封結(jié)構(gòu)包括：所述第一臺(tái)階與所述第二臺(tái)階之間的夾角大于等于90度且小于180度。

進(jìn)一步地，所述前殼體包括：前蓋；與前蓋一體成型的柱體和后座；其中：前蓋的徑向最大半徑值>后座的徑向最大半徑值>柱體的徑向最大半徑值。

進(jìn)一步地，所述前端密封結(jié)構(gòu)包括：所述擠壓殼體的徑向最大半徑值>后座的徑向最大半徑值；并且，所述擠壓殼體的徑向最大半徑值<前蓋的徑向最大半徑值。

進(jìn)一步地，所述前端密封結(jié)構(gòu)包括：所述擠壓殼體套合在柱體的外側(cè)；并且，所述擠壓殼體朝向前蓋側(cè)的邊沿抵靠在前蓋的下側(cè)面。

進(jìn)一步地，所述前端密封結(jié)構(gòu)包括：所述擠壓殼體朝向前蓋側(cè)的邊沿呈階梯狀結(jié)構(gòu)；所述前蓋與柱體的結(jié)合處呈凹槽狀結(jié)構(gòu)；其中，階梯狀結(jié)構(gòu)與凹槽狀結(jié)構(gòu)相互配合形成密閉空腔，以容納密封圈。

本發(fā)明提供的一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行有效密封，并且具有較低的制造成本。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)的爆炸圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車用集成驅(qū)動(dòng)裝置的主視圖；

圖3是圖2裝置中沿E-E線的剖視圖；

圖4是圖3裝置中F圈的局部放大示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里 一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)的爆炸圖。圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的電動(dòng)汽車用集成驅(qū)動(dòng)裝置的主視圖。如圖1-2所示，本發(fā)明提供的密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電動(dòng)汽車的集成驅(qū)動(dòng)裝置，該集成驅(qū)動(dòng)裝置可以包括：采用電流驅(qū)動(dòng)的電機(jī)以及對(duì)交-直流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換的逆變器。前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1依次配合并構(gòu)成依次配合并構(gòu)成封閉的電機(jī)外殼。該殼體可以作為集成驅(qū)動(dòng)裝置的外殼。本發(fā)明提供的電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)㈦姍C(jī)和逆變器集成在一起，節(jié)約裝配空間，減少設(shè)備重量，省去用于支撐逆變器的支架，從而大幅降低制造成本。

逆變器(未示出)設(shè)置在后殼體1中，其可以包括電容模塊和功率模塊，電容模塊具有與直流電源電連接的直流連接端；功率模塊其具有多個(gè)開(kāi)關(guān)電路、直流輸入端子及交流輸出端子，直流輸入端電連接于直流電源(例如，車載蓄電池),交流輸出端子電連接于電動(dòng)電機(jī)。開(kāi)關(guān)電路將從直流輸入端獲得的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并通過(guò)交流輸出端輸出。逆變器殼體(即，后殼體1)將功率模塊和電容模塊封裝由其形成的腔室內(nèi)。

電機(jī)的定子組件在其面向逆變器的一端設(shè)有三個(gè)交流輸入端子，交流輸入端子設(shè)置定子組件的端部下側(cè)。相應(yīng)地，在逆變器的功率模塊的一端的下側(cè)設(shè)有三個(gè)交流輸出端子，所述三個(gè)交流輸出端子配置成使得將逆變器和電機(jī)組轉(zhuǎn)完成后，三個(gè)交流輸出端子與相應(yīng)的三個(gè)交流輸入端子直接接觸，例如通過(guò)螺紋連接、熔接、軟釬焊、硬釬焊、鉚接和彈性接觸連接在一起，而無(wú)需使用額外的連接線，這也降低了制造成本。

由于集成電機(jī)和逆變器的驅(qū)動(dòng)裝置需要對(duì)電機(jī)和逆變器進(jìn)行冷卻，因此在前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1上可以設(shè)計(jì)組成冷卻劑通道的子結(jié)構(gòu)，使得在前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1依次配合后，在殼體內(nèi)部形成封閉的冷卻劑流通通道(即，冷卻劑通道)。

作為一種實(shí)施例，如圖1所示，前殼體4可以包括：前蓋4-1；與前蓋一體成型的柱體4-2和后座4-3；其中：前蓋4-1的徑向最大半徑值>后座4-3的徑向最大半徑值>柱體4-2的徑向最大半徑值，即前蓋4-1的徑向 最大半徑值大于后座4-3的徑向最大半徑值，并且后座4-3的徑向最大半徑值大于柱體4-2的徑向最大半徑值。例如，所述擠壓殼體3的徑向最大半徑值>后座4-3的徑向最大半徑值；并且，所述擠壓殼體3的徑向最大半徑值<前蓋4-1的徑向最大半徑值。這樣，可以將前殼體4套合在擠壓殼體3中，并且使得后座4-3穿過(guò)擠壓殼體3以便與后殼體1進(jìn)行隨后的配合?；诖私Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，可以包括：前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1，這三個(gè)殼體依次配合并構(gòu)成封閉的電機(jī)外殼；冷卻劑通道，其設(shè)置在前殼體4周向上；密封圈2-1，其夾在前殼體4和擠壓殼體3之間進(jìn)行密封；第二密封圈2-2，其夾在前殼體4、擠壓殼體3和后殼體1之間,以對(duì)冷卻劑通道4-6進(jìn)行密封。

由于前蓋4-1的徑向最大半徑值大于后座4-3的徑向最大半徑值，并且后座4-3的徑向最大半徑值大于柱體4-2的徑向最大半徑值，因此前殼體4的形狀實(shí)際上類似兩頭大中間小的啞鈴形結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)前殼體4與擠壓殼體3配合后，在柱體4-2和擠壓殼體3之間形成冷卻劑的流通通道。

圖3是圖2裝置中沿E-E線的剖視圖。如圖3所示，集成驅(qū)動(dòng)裝置的下部由后殼體、前殼體、擠壓殼體組成空腔，冷卻劑(例如，水)入口設(shè)置在后蓋上，當(dāng)冷卻劑在流過(guò)下部空腔時(shí)，帶走逆變器電子元器件產(chǎn)生的量熱，起到冷卻的作用。還可以考慮在后殼體與擠壓殼體之間增加若干壓片，以調(diào)節(jié)用于冷卻劑流動(dòng)的空腔大小。集成驅(qū)動(dòng)裝置中部的冷卻劑通道由定子外殼，即前殼體4、擠壓殼體3和后殼體1組成，其中：在定子外殼上部中，在前殼體4和擠壓殼體3之間采用密封圈2-1(例如，O型圈)進(jìn)行密封。前殼體4與后殼體1在形成冷卻劑流通通道的過(guò)程中有小的過(guò)盈量，通過(guò)壓裝工藝完成。此外，前殼體4和后殼體1可以通過(guò)螺栓鏈接。與集成驅(qū)動(dòng)裝置下部逆變器中的空腔內(nèi)流通的冷卻劑作用不同，中部的冷卻劑通道以及上部的冷卻劑出口主要是對(duì)定子進(jìn)行冷卻。

圖4是圖3裝置中F圈的局部放大示意圖。如圖4所示，前殼體4可以包括：支撐結(jié)構(gòu)S1，其對(duì)密封圈2-1施加沿軸向向下的支撐壓力和沿徑向向外的支撐壓力。例如，可以將支撐結(jié)構(gòu)S1設(shè)計(jì)為，其的剖面為：凹 槽，其使密封圈2-1的部分嵌入。例如，凹槽沿前殼體4周向設(shè)置。擠壓殼體3包括：擠壓結(jié)構(gòu)P1，其能夠與支撐結(jié)構(gòu)S1相互配合，并對(duì)密封圈2-1施加沿軸向向上的擠壓壓力和沿徑向向內(nèi)的擠壓壓力。例如，可以將擠壓結(jié)構(gòu)P1設(shè)計(jì)為，其的剖面為：階梯，其使密封圈2-1的另一部分嵌入。例如，階梯沿?cái)D壓殼體3周向設(shè)置。例如，階梯進(jìn)一步包括：第一臺(tái)階，其構(gòu)造為擠壓殼體3周向的外邊沿；以及第二臺(tái)階，其高度低于第一臺(tái)階，并且以緊鄰第一臺(tái)階地方式設(shè)置在擠壓殼體3周向外邊沿的內(nèi)側(cè)。例如，第一臺(tái)階與第二臺(tái)階之間的夾角大于等于90度且小于180度。例如，擠壓殼體3套合在柱體4-2的外側(cè)；并且，所述擠壓殼體3朝向前蓋4-1側(cè)的邊沿抵靠在前蓋4-1的下側(cè)面。例如，擠壓殼體3朝向前蓋4-1側(cè)的邊沿呈階梯狀結(jié)構(gòu)；所述前蓋4-1與柱體4-2的結(jié)合處呈凹槽狀結(jié)構(gòu)；其中，階梯狀結(jié)構(gòu)與凹槽狀結(jié)構(gòu)相互配合形成密閉空腔，以容納密封圈2-1。例如，密封圈2-1可以是O型圈。

上述密封結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于汽車用電動(dòng)電機(jī)中，尤其是電機(jī)與逆變器集成在一起的驅(qū)動(dòng)裝置中。就密封結(jié)構(gòu)的形成而言，如圖4所示，前殼體4、第二密封圈2-2及擠壓殼體3相互配合形成密封。上述密封結(jié)構(gòu)屬于三角密封(軸向和徑向)，這樣的密封更加可靠。

上述密封結(jié)構(gòu)不僅可以生成保護(hù)定子總成、轉(zhuǎn)子總成及逆變器的外殼，并且該結(jié)合成的外殼內(nèi)配置有對(duì)電機(jī)的定子總稱和逆變器分別進(jìn)行冷卻的不同冷卻結(jié)構(gòu)，從而形成一體化貫通的冷卻流道，用于電機(jī)和逆變器的整體冷卻。冷卻液流向主要通過(guò)前殼體4、擠壓殼體3、密封圈組成，其中前殼體4與擠壓殼體3在形成配合的過(guò)程中有小的過(guò)盈量，通過(guò)壓裝工藝完成，該冷卻劑通道主要是為定子冷卻。

作為另一種實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種兩部件配合的密封結(jié)構(gòu)，包括：密封圈2-1；支撐結(jié)構(gòu)S1，其對(duì)密封圈2-1施加沿軸向向下的支撐壓力和沿徑向向外的支撐壓力；擠壓結(jié)構(gòu)P1，其能夠與支撐結(jié)構(gòu)S1相互配合，并對(duì)密封圈2-1施加沿軸向向上的擠壓壓力和沿徑向向內(nèi)的擠壓壓力；其中，密封圈2-1夾在支撐結(jié)構(gòu)S1和擠壓結(jié)構(gòu)P1之間實(shí)現(xiàn)密封。

在本發(fā)明實(shí)施例方案中，采用了O型圈密封，并且在密封槽上形成了獨(dú)特機(jī)構(gòu)，如圖4所示，在前殼體4和擠壓殼體3結(jié)構(gòu)配合形成密封槽，此密封屬于三角密封(軸向和徑向)這樣的密封更加可靠。O型密封圈是一種擠壓型密封，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發(fā)生彈性變形，在密封接觸面上造成接觸壓力，接觸壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓，則不發(fā)生泄漏，反之則發(fā)生泄漏。

如圖1所示，在中部的冷卻劑通道4-6中前殼體有一個(gè)分流筋4-5，當(dāng)冷卻液從逆變器流入時(shí)冷卻液逆時(shí)針一周流動(dòng)，然后到出水口位置，這樣形成一個(gè)大范圍的冷卻。例如，分流筋4-5呈S型沿平行于柱體4-2的軸向方向設(shè)置在前蓋4-1和后座4-3之間的柱體4-2上，從而將冷卻劑通道4-6分割開(kāi)，使得冷卻劑可以沿著冷卻劑通道4-6沿預(yù)定的一個(gè)方向進(jìn)行流通。

此外，由于采用本發(fā)明的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的前殼體4可以采用壓鑄工藝，擠壓殼體3可以采用擠壓工藝。與現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用砂鑄殼體形成冷卻流道的方式完全不同，現(xiàn)有技術(shù)將所有流道全部集中在一個(gè)殼體中，從而加大了制造難度，而本發(fā)明采用這種3個(gè)部件組成殼體的方案相對(duì)一個(gè)殼體完整鑄造而言工藝上簡(jiǎn)化了很多，從而提高了成品率。現(xiàn)有技術(shù)的砂鑄工藝存在的問(wèn)題是，砂鑄過(guò)程中容易產(chǎn)生氣孔，引起冷卻流道泄漏，成品率低。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種電動(dòng)汽車用電機(jī)的前端密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C(jī)和逆變器集成在一起的冷卻機(jī)構(gòu)進(jìn)行密封，并且具有較低的制造成本。

以上所述僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。