电动汽车用轮毂电机引线装置的制作方法

技术领域

本发明涉及轮毂电机，尤其涉及电动汽车用轮毂电机引线装置。

背景技术：

电动汽车是未来汽车发展的主流，电动汽车按驱动策略可分为混合动力汽车和纯电动汽车。混合动力汽车是在传统汽车上改造驱动系统，并入一套通过电源和电机驱动的机电系统，实现燃油驱动和电驱动的并联。纯电动汽车只有电驱动系统，汽车的驱动力由电动机提供，整车的能量由一组电源提供。在所有电动汽车结构方案中，将电机直接与车轮集成的方案，即轮毂电机驱动方案，能省去复杂的传动机构和差速系统，从而大大简化整车结构，提高传动效率，节省能量。

轮毂电机在国外已经实现商品化，尤其实在民用汽车领域，各大汽车制造厂商都推出了自己的纯电动汽车车型，其中相当一部分采用车轮与轮毂电机集成的轮毂驱动技术作为整车的驱动系统。轮毂电机驱动技术已成为未来电动汽车驱动系统的一个重要发展方向。一般的轮毂电机由8根引线，即3根电机线(三相线)和5根霍尔线，均从电机主轴通孔中引出，然后直接与控制器相连。

现有技术中轮毂电机主轴中的引线不能有效固定，而且由于引线与控制器的连接不方便，不能实现轮毂电机和控制器的快速连接和断开。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种电动汽车用轮毂电机引线装置，为轮毂电机和控制器提供一种更加方便接线方式，有效固定轮毂电机主轴中的引线，并具有密封、防水、防尘功能，实现轮毂电机的快速装载和拆卸。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：电动汽车用轮毂电机引线装置，包括公头总成和母头总成；

所述公头总成包括公头外壳、公头引线固定柱、公头霍尔插座、公头三相插座、霍尔引线公头、三相引线公头，所述公头霍尔插座为圆柱体状，所述公头霍尔插座沿圆柱体圆周均匀分布有若干个嵌放霍尔引线公头的圆形通孔，所述公头三相插座为扇形结构，所述公头三相插座中部开有一个嵌放三相引线公头的方形通孔，所述公头引线固定柱为圆柱体状，所述公头引线固定柱中心设有一个插装公头霍尔插座的圆形通孔，所述公头引线固定柱外圆周均布有若干插装公头三相插座的扇形槽，所述公头引线固定柱固定于公头外壳内部；

所述母头总成包括母头外壳、母头引线固定柱、母头霍尔插座、母头三相插座、霍尔引线母头、三相引线母头，所述母头霍尔插座为圆柱体状，所述母头霍尔插座沿圆柱体圆周均匀分布有若干个嵌放霍尔引线母头的圆形通孔，所述母头三相插座为扇形结构，所述母头三相插座中部开有一个嵌放三相引线母头的方形通孔，所述母头引线固定柱为圆柱体状，所述母头引线固定柱中心设有一个插装母头霍尔插座的圆形通孔，所述母头引线固定柱外圆周均布有若干插装母头三相插座的扇形槽，所述母头引线固定柱固定于母头外壳内部；

所述公头总成和母头总成对接并通过外壳螺旋套固定为一体，所述公头霍尔插座与母头霍尔插座相应啮合，所述公头三相插座和母头三相插座相应啮合，所述霍尔引线公头与霍尔引线母头插接配合，所述三相引线公头与三相引线母头插接配合；

所述霍尔引线公头包括沿长度方向依次设置的霍尔公头、公头引线铜芯固定环和公头引线固定环，所述霍尔引线母头包括沿长度方向依次设置的霍尔母头、母头引线铜芯固定环和母头引线固定环，所述霍尔公头与霍尔母头插接，所述公头、母头引线铜芯固定环压实后固定霍尔引线铜芯，所述公头、母头引线固定环压实后固定霍尔引线，所述三相引线公头包括沿长度方向依次设置的三相公头、公头引线铜芯固定片和公头引线固定片，所述三相引线母头包括沿长度方向依次设置的三相母头、母头引线铜芯固定片和母头引线固定片，所述三相公头与三相母头插接配合，所述公头、母头引线铜芯固定片压实后固定三相引线铜芯，所述公头、母头引线固定片压实后固定三相引线。

优选的，所述公头、母头三相插座在扇形圆弧边两端设有缺口，所述公头、母头引线固定柱外圆周的扇形槽对应设有卡接所述公头、母头三相插座的梯形卡槽。

优选的，所述公头、母头外壳内部沿圆周向设置有环形挡板，所述环形挡板沿圆周均布有若干个方形凸台，所述公头、母头引线固定柱外圆周均布有若干个方形凹槽，所述公头、母头引线固定柱外圆周与环形挡板内圆周配合，所述方形凸台与方形凹槽配合。

优选的，所述公头引线固定柱通过公头引线固定柱固定环固定于公头外壳内部，所述母头引线固定柱通过母头引线固定柱固定环固定于母头外壳内部，所述公头、母头外壳内部沿圆周向均布有3片扇形挡板，用于固定公头、母头引线固定柱固定环。

优选的，所述公头、母头外壳的对接端面沿周向均布有至少三对嵌合对接的对接齿和对接齿槽。

本发明适用于轮毂电机的三相线和霍尔线的引出，其采用公头总成和母头总成对接，其中，公头总成内部有公头霍尔插座、公头三相插座，两者嵌在公头引线固定柱上，公头引线固定柱嵌在公头外壳内部，并通过公头引线固定柱固定环固定；而母头总成结构与公头总成相似，公头总成和母头总成的首端对接并啮合，其内部的霍尔插座和三相插座也相应啮合，霍尔引线公头与霍尔引线母头插接配合，三相引线公头与三相引线母头插接配合；公头总成和母头总成对接啮合后，通过外壳螺旋套固定并密封，公头外壳通过端部螺母固定在轮毂电机主轴端部并密封，母头外壳的端部引线穿过母头外壳引线头并密封，母头外壳引线头再与母头外壳啮合并密封；通过公头端部螺母、外壳螺旋套和母头外壳引线头的密封，使整个引线装置连为一体，能够达到很好的防水、防尘密封效果。

因此，本发明为轮毂电机提供了一种方便的引线装置，能有效固定电机主轴内部的引线，并具有一定防水密封功能，本发明结构紧凑、组装拆卸方便，作为电机和控制器的中间接线装置，非常方便与整车集成。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1a为公头、母头外壳的示意图一；

图1b为公头、母头外壳的示意图二；

图1c为公头、母头外壳的示意图三；

图2a为公头、母头引线固定柱的示意图一；

图2b为公头、母头引线固定柱的示意图二；

图2c为公头、母头引线固定柱的示意图三；

图3a为公头、母头霍尔插座的示意图一；

图3b为公头、母头霍尔插座的示意图二；

图3c为公头、母头霍尔插座的示意图三；

图4为公头、母头三相插座的示意图；

图5a为霍尔引线母头的示意图；

图5b为霍尔引线公头的示意图；

图6a为三相引线母头的示意图一；

图6b为三相引线母头的示意图二；

图6c为三相引线公头的示意图一；

图6d为三相引线公头的示意图二；

图7a为外壳螺旋套的示意图一；

图7b为外壳螺旋套的示意图二；

图8a为母头外壳引线头的示意图一；

图8b为母头外壳引线头的示意图二；

图9为轮毂电机引线装置的剖面示意图。

具体实施方式

如图9所示，一种轮毂电机引线装置，包括公头总成B和母头总成A，其中，所述公头总成B包括公头外壳1B、公头引线固定柱2B、公头霍尔插座3B、公头三相插座4B、霍尔引线公头5B、三相引线公头6B、公头引线固定柱固定环21B、公头霍尔插座螺栓31B、公头霍尔插座螺母32B；所述母头总成A包括母头外壳1A、母头引线固定柱2A、母头霍尔插座3A、母头三相插座4A、霍尔引线母头5A、三相引线母头6A、母头引线固定柱固定环21A、母头霍尔插座螺栓31A、母头霍尔插座螺母32A、母头外壳引线头8。

霍尔引线公头插入公头霍尔插座内，并通过公头霍尔插座螺栓固定，公头霍尔插座插入公头引线固定柱内，并通过公头霍尔插座螺母固定，三相引线公头插入公头三相插座内，公头三相插座插入公头引线固定柱内。公头引线固定柱嵌放在公头外壳内部，并通过公头引线固定柱固定环固定在公头外壳内。

而母头总成结构与母头总成结构相似，霍尔引线母头插入母头霍尔插座内，并通过母头霍尔插座螺栓固定，母头霍尔插座插入母头引线固定柱内，并通过母头霍尔插座螺母固定，三相引线母头插入母头三相插座内，母头三相插座插入母头引线固定柱内，母头引线固定柱嵌放在母头外壳内部，并通过母头引线固定柱固定环固定在母头外壳内。

公头总成和母头总成对接，母头外壳1A与公头外壳1B的首端对接并通过外壳螺旋套7固定为一体，此外母头外壳引线头8通过螺纹与母头外壳啮合，在公头总成和母头总成对接后，其内部的公头、母头霍尔插座和公头、母头三相插座也相应啮合，霍尔引线母头与霍尔引线公头插接配合，三相引线公头与三相引线母头插接配合。

以下结合图1a至图9对一般的轮毂电机引线装置做出具体说明，其设有8根引线，即3根电机线(三相线)和5根霍尔线。

图1a至1c所示为公头、母头外壳1，在公头、母头外壳内部沿圆周向设置有环形挡板14，所述环形挡板14沿圆周均布有若干个方形凸台15，用于嵌放公头、母头引线固定柱。另外，所述公头、母头外壳内部沿圆周向均布有3片扇形挡板12，用于固定公头、母头引线固定柱固定环。

公头、母头外壳的对接端面沿周向均布有至少三对嵌合对接的对接齿和对接齿槽16，这些嵌合对接的对接齿和对接齿槽16为方形结构。

公头、母头外壳中部设有空心圆台11，末端通过空心圆台11连接一个六角螺母13，公头外壳的六角螺母用于连接电机主轴末端，母头外壳的六角螺母用于连接母头外壳引线头8。

图2a至2c所示为公头、母头引线固定柱2，公头引线固定柱和母头引线固定柱结构相同。公头、母头霍尔插座插入公头、母头引线固定柱中间的圆形通孔21中，公头、母头三相插座插入公头、母头引线固定柱的扇形槽23中。公头、母头引线固定柱嵌入公头、母头外壳内部，并通过公头、母头引线固定柱固定环固定，其中，公头、母头引线固定柱外圆周均布有若干个方形凹槽24，公头、母头引线固定柱外圆周与环形挡板内圆周配合，公头、母头引线固定柱外圆周的方形凹槽与环形挡板上突出的方形凸台配合。

另外，公头、母头引线固定柱环绕中心的圆形通孔21均布有备用引线孔22，如果引线较多，可以使用备用引线孔22。所述公头、母头引线固定柱外圆周的扇形槽沿底部周向还设有梯形卡槽25，梯形卡槽端头部封闭，梯形卡槽呈下沉结构的台阶，设置在公头、母头引线固定柱一侧端面。

图3a至3c所示为公头、母头霍尔插座3，公头霍尔插座和母头霍尔插座的结构相同，公头、母头霍尔插座3为圆柱体状，公头、母头霍尔插座沿圆柱体圆周均匀分布有若干个圆形通孔33，本实施例中具体设有5个圆形通孔，分别作为霍尔正极、霍尔负极和3个霍尔信号的引线孔，公头、母头霍尔插座在圆柱体中心设有一圆形通孔，霍尔引线公头、母头插入公头、母头霍尔插座3的圆形通孔33中，公头、母头霍尔插座螺栓31将插入中心的圆形通孔将霍尔引线公头、母头固定，公头、母头霍尔插座螺母32将插入公头、母头引线固定柱中心圆形通孔的公头、母头霍尔插座固定。此外，还设有轴向圆槽35和方形槽34。轴向圆槽35用于和公头、母头引线固定柱啮合，产生一个弧向约束。方形槽34用于嵌放霍尔引线公头、母头的引线固定环的预留部分，使用于嵌放霍尔引线公头、母头固定在霍尔插座通孔内部。

图4所示为公头、母头三相插座4，公头三相插座和母头三相插座结构相同，公头、母头三相插座4为扇形结构，公头、母头三相插座中部开有一个嵌放三相引线公头的方形通孔41，而且公头、母头三相插座在扇形圆弧边两端设有缺口42，这个缺口结构是为了和公头、母头引线固定柱外圆周扇形槽周向的梯形卡槽25配合，公头、母头三相插座4两侧突出部分卡入梯形卡槽，则缺口正好对应梯形卡槽25端头封闭部，这样两者配合更加紧密。

图5a所示为霍尔引线母头，分为3部分：霍尔母头51A、母头引线铜芯固定环52A和母头引线固定环53A。母头引线铜芯固定环压实后固定霍尔引线铜芯，母头引线固定环压实后固定霍尔引线。

图5b所示为霍尔引线公头，分为3部分：霍尔公头51B、公头引线铜芯固定环52B、公头引线固定环53B。公头引线铜芯固定环压实后固定霍尔引线铜芯，公头引线固定环压实后固定霍尔引线。

而且，霍尔母头51A和霍尔公头51B为插接配合结构，霍尔母头51A口径大于霍尔公头51B以使其插入，同时霍尔母头51A口部外壁设有条形槽，便于霍尔公头51B插入。霍尔母头51A和霍尔公头51B径向截面为圆管形。

图6a至图6b所示为三相引线母头，分为3部分：三相母头61A、母头引线铜芯固定片62A和母头引线固定片63A。母头引线铜芯固定片压实后固定三相引线铜芯，母头引线固定片压实后固定三相引线。

图6c至图6d所示为三相引线公头，分为3部分：三相公头61B、公头引线铜芯固定片62B和公头引线固定片63B。公头引线铜芯固定片压实后固定三相引线铜芯，公头引线固定片压实后固定三相引线。

三相母头61A和三相公头61B为插接配合结构，三相母头口径大于三相公头以使其插入，同时三相母头口部外壁设有条形槽，便于三相公头插入，三相母头和三相公头径向截面为方管形。

图7a至图7b所示为外壳螺旋套7，为空心圆柱体结构。外壳螺旋套内表面有螺纹，用于啮合公头外壳和母头外壳。外壳螺旋套外表面交叉分布着3根弧形筋71和6个弧形凸台72，不仅美观，而且能增加外壳螺旋套的强度。

图8所示为母头外壳引线头8，由头部的帽盖部83和后部的螺柱部82组成，为空心蘑菇形状。母头外壳引线头在螺柱部外表面有螺纹，用于啮合母头外壳末端的六角螺母，中间的圆形通孔81用于霍尔线和三线电机线的引出。