三定子双转子盘式电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种三定子双转子盘式电机。

背景技术：

现有技术中，通常直接将几个独立的电机串联以实现输出功率加大，该串联方式只涉及结构的简单串接，常使得串联后的结构轴向尺寸较大，由此造成电机的串联结构较为复杂。在诸如电动车辆等高功率密度、高转矩密度应用场景下，不能满足使用需求。而且普通的多电机串联结构中多个定子与转子像三明治一样一层一层顺序装配，不能并行安装，而且一旦安装有问题要全部拆解。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种三定子双转子盘式电机，通过模块化拼接设置，并且各模块在拼接端没有设置端盖，从而可以减小三定子双转子盘式电机的轴向尺寸，并且提高电机串联的功率密度及转矩密度。

为实现上述目的，本发明提出一种三定子双转子盘式电机，包括：

第一电机拼接模块，包括第一机壳、以及设于所述第一壳体内的第一定子组件、第一转子组件和第一转轴，其中，所述第一机壳包括第一环形壳体、以及设于所述第一环形壳体一端的第一端盖，所述第一转子组件靠近所述所述第一机壳的开端口设置；以及，

第二电机拼接模块，包括第二机壳、以及设于所述第二机壳内的第二定子组件、第二转子组件、第三定子组件和第二转轴，其中，所述第二机壳包括第二环形壳体、以及设于所述第二环形壳体一端的第二端盖，所述第二转子组件设于所述第二定子组件和所述第三定子组件之间；

其中，所述第一环形壳体的开口端与所述第二环形壳体的开口端相互对接，所述第一转轴与所述第二转轴相互拼接。

优选地，所述第一转轴的一端通过一轴承安装于所述第一端盖的安装孔；所述第二转轴的一端通过轴承对应安装于所述第二端盖安装孔中。

优选地，所述三定子双转子盘式电机还包括水路冷却管路系统，所述水路冷却管路系统包括：

第一水路通道，分设在所述第一端盖和所述第一环形壳体；

第二水路通道，与所述第一水路通道连通，且分设在所述第二端盖和所述第二环形壳体；以及，

进水口和出水口，设于所述第一机壳或所述第二机壳上，与所述第一水路通道或所述第二水路通道连通。

优选地，所述第一机壳还包括第一盖板，所述第一端盖的外侧面上开设有沿周向延伸且相互连通的多个第一凹槽，所述第一盖板盖合所述第一端盖的外侧面设置，以围合所述多个第一凹槽形成所述第一水路通道的一部分；

所述第二机壳还包括第二盖板，所述第二端盖的外侧面上开设有沿周向延伸且相互连通的多个第二凹槽，所述第二盖板盖合所述第二端盖的外侧面设置，以围合所述多个第二凹槽形成所述第二水路通道的一部分。

优选地，所述第一环形壳体的对接端设有与所述第一水路通道连通的第一接口；

所述第二环形壳体的对接端设有所述第二水路通道的第二接口；

所述第一环形壳体的对接端与所述第二环形壳体的对接端对接，且所述第一接口与所述第二接口对接。

优选地，所述第一机壳或所述第二机壳上设有分别与所述第一定子组件、所述第一转子组件、所述第二定子组件、所述第二转子组件和所述第三定子电性连接的接线柱，以分别控制所述第一定子组件、所述第一转子组件、所述第二定子组件、所述第二转子组件和所述第三定子件，使得所述三定子双转子盘式电机具有多种工作模式

优选地，所述第二转轴对接端开设有安装槽，所述安装槽的底部设有螺纹孔，所述第一转轴贯穿设置有贯孔，所述第一转轴对接端插置于所述安装槽中，且通过穿过所述贯孔的螺接件与所述安装槽底部的所述螺纹孔固定。

优选地，所述第一端盖的内侧面设有第一环形安装槽，所述第一定子组件包括第一定子铁芯和第一定子绕组，所述第一定子铁芯和所述第一定子绕组设于所述第一环形安装槽内，且通过环氧胶进行灌封；和/或，

所述第二端盖的内侧面设有第二环形安装槽，所述第二定子组件包括第二定子铁芯和第二定子绕组，所述第二定子铁芯和所述第二定子绕组设于所述第二环形安装槽内，且通过环氧胶进行灌封；和/或，

所述第三定子组件包括两个中心开孔的圆形固定板、以及多个第三定子铁芯、多个第三定子绕组以及内配合环形板，所述两个圆形固定板相对且间隔设置，所述内配合环形板与所述两个圆形固定板的开孔配合，所述两个圆形固定板的外周面与所述第二机壳的内侧面配合，所述两个圆形固定板、所述内配合环形板和所述第二机壳共同围合形成环形安装腔，所述两个圆形固定板的内侧面对应设有多个沿周向排布的定位槽，所述多个第三定子铁芯设于所述环形安装腔内，且其两端对应与所述两个圆形固定板的定位槽配合，所述多个定子绕组对应绕设于所述多个定子铁芯，并且所述环形安装腔内填充有环氧胶。

优选地，所述第一转子组件、所述第二转子组件和所述第三转子组件均包括：

转子支撑盘，所述转子支撑盘的中部设有圆形安装孔，以供所述第一转轴或所述第二转轴穿过，所述转子支撑盘设有环形安装凹槽、以及多个梯形通孔，所述多个梯形通孔沿着所述转子支撑盘的周向布置；

转子铁芯，呈环形设置且安装于所述环形安装凹槽；

多个永磁体，对应设于所述多个梯形通孔。

优选地，所述转子支撑盘的圆形安装孔的孔壁设有限位凸台，所述第一转轴和所述第二转轴对应设有与所述相应的所述转子支撑盘的限位凸台对应的抵接限位的环形台阶部。

本发明的技术方案，所述第一机壳的对接端和所述第二机壳对接端呈敞口设置，如此可以减少两个端盖及轴承零部件，进而可以减小所述三定子双转子盘式电机的轴向尺寸，并且提高电机的功率密度及转矩密度。并且可以采用双单元电机拼装装配工艺，使得双单元电机可以单独装配，从而提高装配效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的三定子双转子盘式电机一实施例的剖视意图；

图2为图1的三定子双转子盘式电机拼接之前的剖视示意图；

图3为图2三定子双转子盘式电机的第二电机拼接模块的分解示意图；

图4为图1中三定子双转子盘式电机的第一电机拼接模块的剖视示意图；

图5为图1中三定子双转子盘式电机的第二电机拼接模块的剖视示意图；

图6为图5中第二电机拼接模块的第三定子组件部分结构示意图；

图7为图1中三定子双转子盘式的第一转子组件、第二转子组件或者第三转子组件的部分示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种三定子双转子盘式电机，图1至图7为本发明提供的三定子双转子盘式电机的一实施例，请参阅图1至图7，所述三定子双转子盘式电机100包括第一电机拼接模块1和第二电机拼接模块2。

请参阅图1和图2，所述第一电机拼接模块1包括第一机壳11、以及设于所述第一壳体内的第一定子组件12、第一转子组件13和第一转轴14，其中，所述第一机壳11包括第一环形壳体111、以及设于所述第一环形壳体111一端的第一端盖112，所述第一转子组件13靠近所述所述第一机壳11的开端口设置。

所述第二电机拼接模块2包括第二机壳21、以及设于所述第二机壳21内的第二定子组件22、第二转子组件23、第三定子组件24和第二转轴25，其中，所述第二机壳21包括第二环形壳体211、以及设于所述第二环形壳体211一端的第二端盖212，所述第二转子组件23设于所述第二定子组件22和所述第三定子组件24之间；

其中，所述第一环形壳体111的开口端与所述第二环形壳体211的开口端相互对接，所述第一转轴14与所述第二转轴25相互拼接。

本发明提供的三定子双转子盘式电机100时，在生产组装时，先可以分别组装所述第一电机拼接模块1和所述第二电机拼接模块2，也即所述第一电机拼接模块1和所述第二电机拼接模块2采用并行组装，在所述第一电机拼接模块1和所述第二电机拼接模块2组成完成后进行拼接，具体地，将所述第一环形壳体111的开口端与所述第二环形壳体211的开口端相互对接，所述第一转轴14与所述第二转轴25相互拼接，如此完成所述三定子双转子电机的组装，采用双单元电机拼装装配工艺，使得双单元电机可以单独装配，从而提高装配效率。

此外，本发明提供的三定子双转子盘式电机100，所述第一机壳11的对接端和所述第二机壳21对接端呈敞口设置，如此可以减少两个端盖及轴承a零部件，进而可以减小所述三定子双转子盘式电机100的轴向尺寸，并且提高电机的功率密度及转矩密度。

进一步地，在本实施例中，请参阅图2和图3，所述第二环形壳体211分为2段式，具体包括第二环形壳体第一段211a和第二环形壳体第二段211b，如此，所述第二电机拼接模块2可以进一步分解为2个模块进行分别组装。

在本实施例中，请进一步参阅图2，所述第一转轴14的一端通过一轴承aa安装于所述第一端盖112的安装孔，所述第二转轴25的一端通过轴承a对应安装于所述第二端盖212安装孔中，也即所述第一转轴14和所述第二转轴25都是一端采用轴承a转动安装，另一端相互拼接，而不必两端均设置轴承a。

在本实施例中，请参阅图2和图3，所述三定子双转子盘式电机100还包括水路冷却管路系统，所述水路冷却管路系统包括第一水路通道31、第二水路通道32以及进水口(未图示)和出水口(未图示)，其中，所述第一水路通道31分设在所述第一端盖112和所述第一环形壳体111，所述第二水路通道32与所述第一水路通道31连通，且分设在所述第二端盖212和所述第二环形壳体211，所述进水口和出水口设于所述第一机壳11或第二机壳21上，与所述第一水路通道31或所述第二水路通道32连通。在本实施例中，所述三定子双转子盘式电机100的水路冷却管路系统分设在所述第一电机拼接模块1和所述第二电机拼接模块2上，并且采用拼接方式形成对接，最后在所述第一电机拼接模块1或者所述第二电机拼接模块2上，例如在所述第二端盖212或所述第二环形壳体211设置进水口和出水口进行集中外接水源，如此方便设置水路且结构简单。

进一步地，在本实施例中，请参阅图2和图3，所述第一机壳11还包括第一盖板15，所述第一端盖112的外侧面上开设有沿周向延伸且相互连通的多个第一凹槽311，所述第一盖板15盖合所述第一端盖112的外侧面设置，以围合所述多个第一凹槽311形成所述第一水路通道31的一部分，因此，先可以通过例如铸造方式在所述第一端盖112上形成复杂的水路结构(第一凹槽311)，然后将所述第一盖板15与所述第一端盖112进行组装，例如可以通过螺钉连接，且两者之间最好设置密封圈，如此方便在所述第一盖板15上设置复杂的水路结构。

所述第二机壳21还包括第二盖板26，所述第二端盖212的外侧面上开设有沿周向延伸且相互连通的多个第二凹槽321，所述第二盖板26盖合所述第二端盖212的外侧面设置，以围合所述多个第二凹槽321形成所述第二水路通道32的一部分，因此，先可以通过例如铸造方式在所述第二端盖212上形成复杂的水路结构(第二凹槽321)，然后将所述第二盖板26与所述第二端盖212进行组装，例如可以通过螺钉连接，且两者之间最好设置密封圈，如此方便在所述第二盖板26上设置复杂的水路结构。

进一步地，在本实施例中，请参阅图2和图3，所述第一环形壳体111的对接端设有与所述第一水路通道31连通的第一接口(未图示)，所述第二环形壳体211的对接端设有所述第二水路通道32的第二接口(未图示)，所述第一环形壳体111的对接端与所述第二环形壳体211的对接端对接，且所述第一接口与所述第二接口对接，通过设置接口(第一接口和第二接口)进行对接，更容易实现密封对接，避免大对接面积进行对接而难以实现密封对接的问题。

在本实施例中，请参阅图2和图3，所述第一机壳11或所述第二机壳21上设有分别与所述第一定子组件12、所述第一转子组件13、所述第二定子组件22、所述第二转子组件23和所述第三定子电性连接的接线柱4(图示接线柱4设置在第一机壳11)，以分别控制所述第一定子组件12、所述第一转子组、所述第二定子组件22、所述第二转子组件23和所述第三定子组件24，使得所述三定子双转子盘式电机100具有多种工作模式。

在使用时，可以选择部分定子组件(第一定子组件12、第二定子组件22和第三定子组件24)和转子组件(第一转子组件13和第二转子组件23)进行外接电源，而使得所述三定子双转子盘式电机100具有多种工作模式，对应多种工作功率，并且通过将与各定子组件和转子组件的接线柱4集中设置的第二电机模块上，进行集中管理方便布线。

所述第一转轴14与所述第二转轴25进行拼接，以进行传递扭矩而增加功率，两者具体的拼接方式不做限制，在本实施例中，所述第二转轴25对接端开设有安装槽251，所述安装槽251的底部设有螺纹孔252，所述第一转轴14贯穿设置有贯孔141，所述第一转轴14对接端插置于所述安装槽251中，且通过穿过所述贯孔141的螺接件与所述安装槽251底部的所述螺纹孔252固定。

在本实施例中，请参阅图4和图5，所述第一端盖112的内侧面设有第一环形安装槽112a，所述第一定子组件12包括第一定子铁芯121和第一定子绕组122，所述第一定子铁芯121和所述第一定子绕组122设于所述第一环形安装槽112a内，且通过环氧胶进行灌封，通过设置第一环形安装槽112a供所述第一定子组件12安装且两者之间通过环氧胶进行灌封，使得两者之间安装结构方便且接触面积大，便于将所述第一定子组件12的热量传到至所述第一端盖112，进而通过所述第一端盖112进行散热；和/或，

所述第二端盖212的内侧面设有第一环形安装槽212a，所述第二定子组件22包括第二定子铁芯221和第二定子绕组222，所述第二定子铁芯221和所述第二定子绕组222设于所述第一环形安装槽212a内，且通过环氧胶进行灌封，通过设置第一环形安装槽212a供所述第二定子组件22安装且两者之间通过环氧胶进行灌封，使得两者之间安装结构方便且接触面积大，便于将所述第二定子组件22的热量传到至所述第二端盖212，进而通过所述第二端盖212进行散热。

在本实施例中，请参阅图5和图6，所述第三定子组件24包括两个中心开孔的圆形固定板241、以及多个第三定子铁芯242、多个第三定子绕组243以及内配合环形板244，所述两个圆形固定板241相对且间隔设置，所述内配合环形板244与所述两个圆形固定板241的开孔配合，所述两个圆形固定板241的外周面与所述第二机壳21(具体与所述第二环形壳体第一段211a)的内侧面配合，所述两个圆形固定板241、所述内配合环形板244和所述第二机壳21共同围合形成环形安装腔，所述两个圆形固定板241的内侧面对应设有多个沿周向排布的定位槽241a，所述多个第三定子铁芯242设于所述环形安装腔内，且其两端对应与所述两个圆形固定板241的定位槽241a配合，所述多个定子绕组对应绕设于所述多个定子铁芯，并且所述环形安装腔内填充有环氧胶，以使得所述第三定子组件24与所述第二机壳21(具体，在本实施例中，所述第二环形壳体第一段211a)形成一个整体。

在本实施例中，请参阅图5至图7，所述第一转子组件13、所述第二转子组件23和所述第三转子组件均包括转子支撑盘51以及多个永磁体52，所述转子支撑盘51的中部设有圆形安装孔，以供所述第一转轴14或所述第二转轴25穿过，所述转子支撑盘51设有多个梯形通孔511，所述多个梯形通孔511沿着所述转子支撑盘51的周向布置，所述多个永磁体52对应设于所述多个梯形通孔511。

在本实施例中，请参阅图1、图5和图6，所述转子支撑盘51的圆形安装孔的孔壁设有限位凸台51a，所述第一转轴14和所述第二转轴25对应设有与所述相应的所述转子支撑盘51的限位凸台51a对应的抵接限位的环形台阶部14a和25a。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。