本發(fā)明涉及電動汽車電機制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電動汽車用電機的三部件配合的密封結(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題已經(jīng)突現(xiàn)。以純電動汽車為代表的新能源汽車必將成為我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。而汽車電力驅(qū)動系統(tǒng)作為純電動汽車唯一的動力源，其性能直接影響整車的動力性、穩(wěn)定性以及舒適性。

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

有鑒于此，需要設(shè)計一種電動汽車用電機的密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C進行密封。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計的一種三部件配合的密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C進行有效密封，并且具有較低的制造成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種三部件配合的密封結(jié)構(gòu)，包括：密封圈；支撐結(jié)構(gòu)，其對密封圈施加沿徑向向外的支撐壓力；第一擠壓結(jié)構(gòu)，其對密封圈施加沿軸向向上的擠壓壓力；第二擠壓結(jié)構(gòu)，其能夠與支撐結(jié)構(gòu)、第一擠壓結(jié)構(gòu)相互配合，并對密封圈施加沿軸向向下的擠壓壓力和沿徑向向內(nèi)的擠壓壓力；其中，密封圈夾在支撐結(jié)構(gòu)、第一擠壓結(jié)構(gòu)以及第二擠壓結(jié)構(gòu)實現(xiàn)密封。

進一步地，所述支撐結(jié)構(gòu)的剖面為：垂直壁面，其支撐密封圈向前殼體將要發(fā)生移動的一部分。

進一步地，所述第一擠壓結(jié)構(gòu)的剖面為：頂針，其對密封圈施加擠壓力。

進一步地，所述第二擠壓結(jié)構(gòu)的剖面為：階梯，其使密封圈的另一部分嵌入。

進一步地，所述階梯沿擠壓殼體周向設(shè)置。

進一步地，所述階梯進一步括：第一臺階，其構(gòu)造為擠壓殼體周向的外邊沿；以及第二臺階，其高度低于第一臺階，并且以緊鄰第一臺階地方式設(shè)置在擠壓殼體周向外邊沿的內(nèi)側(cè)。

進一步，所述三部件配合的密封結(jié)構(gòu)包括：所述第一臺階與所述第二臺階之間的夾角大于等于90度且小于180度。

進一步地，所述第一臺階與所述第二臺階之間具有沿擠壓殼體周向設(shè)置的凹槽。

進一步地，所述前殼體包括：所述支撐結(jié)構(gòu)是前殼體的外側(cè)壁面；所述第一擠壓結(jié)構(gòu)是擠壓殼體的內(nèi)側(cè)壁面；所述第二擠壓結(jié)構(gòu)是后殼體與前殼體配合側(cè)的周向邊沿面；其中，所述前殼體、所述擠壓殼體以及所述后殼體依次配合并構(gòu)成封閉的電機外殼。

進一步地，所述三部件配合的密封結(jié)構(gòu)包括：所述擠壓殼體朝向后殼體側(cè)的邊沿呈階梯狀結(jié)構(gòu)；所述后殼體朝向擠壓殼體側(cè)的邊沿呈頂針狀結(jié)構(gòu)；所述前殼體面對擠壓殼體和后殼體的一側(cè)呈垂直壁面結(jié)構(gòu)；其中，階梯狀結(jié)構(gòu)、頂針狀結(jié)構(gòu)與垂直壁面結(jié)構(gòu)相互配合形成密閉空腔，以容納密封圈。

進一步地，所述三部件配合的密封結(jié)構(gòu)包括：所述后殼體套合在前殼體朝向后殼體的端部；并且，所述擠壓殼體朝向后殼體側(cè)的邊沿抵靠在后殼體的上側(cè)面。

進一步地，所述三部件配合的密封結(jié)構(gòu)包括：所述擠壓殼體朝向后殼體側(cè)的邊沿呈階梯狀結(jié)構(gòu)；所述后殼體向擠壓殼體側(cè)的邊沿呈頂針狀結(jié)構(gòu)； 所述前殼體面對擠壓殼體和后殼體的一側(cè)呈垂直壁面結(jié)構(gòu)；其中，階梯狀結(jié)構(gòu)、頂針狀結(jié)構(gòu)與垂直壁面結(jié)構(gòu)相互配合形成密閉空腔，以容納密封圈。

進一步地，所述三部件配合的密封結(jié)構(gòu)還包括：冷卻劑通道，其設(shè)置在前殼體周向上。

本發(fā)明提供的一種三部件配合的密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C進行有效密封，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，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一實施例的三部件配合的密封結(jié)構(gòu)的爆炸圖；

圖2是本發(fā)明一實施例的電機的后端密封結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3是圖2裝置中G圈的局部放大示意圖。

具體實施方式

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)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式，所述實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。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(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”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“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或多個其他特 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，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”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項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)語包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有與本發(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，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

圖1是本發(fā)明一實施例的三部件配合的密封結(jié)構(gòu)的爆炸圖。如圖1所示，本發(fā)明提供的密封結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電動汽車的集成驅(qū)動裝置，該集成驅(qū)動裝置可以包括：采用電流驅(qū)動的電機以及對交-直流電進行轉(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)成封閉的電機外殼。該殼體可以作為集成驅(qū)動裝置的外殼。本發(fā)明提供的三部件配合的密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)㈦姍C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開關(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電機。開關(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)。

電機的定子組件在其面向逆變器的一端設(shè)有三個交流輸入端子，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)有三個交流輸出端子，所述三個交流輸出端子配置成使得將逆變器和電機組轉(zhuǎn)完成后，三個交流輸出端子與相應(yīng)的三個交流輸入端子直接接觸，例如通過螺紋連接、熔接、軟釬焊、硬釬焊、鉚接和彈性接觸連接在一起，而無需使用額外的連接線，這也降低了制造成本。

由于集成電機和逆變器的驅(qū)動裝置需要對電機和逆變器進行冷卻，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穿過擠壓殼體3以便與后殼體1進行隨后的配合。基于此結(jié)構(gòu)，本發(fā)明提供了一種三部件配合的密封結(jié)構(gòu)，可以包括：前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1，這三個殼體依次配合并構(gòu)成封閉的電機外殼；冷卻劑通道4-6，其設(shè)置在前殼體4周向上；密封圈2-2，其夾在前殼體4和擠壓殼體3之間進行密封。

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2是本發(fā)明一實施例的電機的后端密封結(jié)構(gòu)剖視圖。如圖2所示，按從下往上的順序看，集成驅(qū)動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)冷卻劑在流過下部空腔時，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)用于冷卻劑流動的空腔大小。集成驅(qū)動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：在定子外殼下部中，在前殼體4、擠壓殼體3和后殼體1之間采用密封圈2-2(例如，O型圈)進行密封。前殼體4與 后殼體1在形成冷卻劑流通通道的過程中有小的過盈量，通過壓裝工藝完成。此外，前殼體4和后殼體1可以通過螺栓鏈接。與集成驅(qū)動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定子進行冷卻。

圖3是圖2裝置中G圈的局部放大示意圖。如圖3所示，前殼體4包括：支撐結(jié)構(gòu)S1，其對密封圈2-2施加沿徑向向外的支撐壓力。例如，可以將支撐結(jié)構(gòu)S1設(shè)計為，其的剖面為：垂直壁面，其支撐密封圈2-2向前殼體4將要發(fā)生移動的一部分。例如，后殼體1包括：第一擠壓結(jié)構(gòu)P1，其對密封圈2-2施加沿軸向向上的擠壓壓力。例如，可以將支撐結(jié)構(gòu)S1的剖面為：頂針，其對密封圈2-2施加擠壓力。例如，擠壓殼體3包括：第二擠壓結(jié)構(gòu)P2，其能夠與支撐結(jié)構(gòu)S1、第一擠壓結(jié)構(gòu)P1相互配合，并對密封圈2-2施加沿軸向向下的擠壓壓力和沿徑向向內(nèi)的擠壓壓力。例如，可以將第一擠壓結(jié)構(gòu)P1設(shè)計為，其的剖面為：階梯，其使第一密封圈2-1的另一部分嵌入。例如，階梯沿擠壓殼體3周向設(shè)置。例如，階梯進一步包括：第一臺階，其構(gòu)造為擠壓殼體3周向的外邊沿；以及第二臺階，其高度低于第一臺階，并且以緊鄰第一臺階地方式設(shè)置在擠壓殼體3周向外邊沿的內(nèi)側(cè)。例如，所述第一臺階與所述第二臺階之間的夾角大于等于90度且小于180度。例如，第一臺階與所述第二臺階之間具有沿擠壓殼體3周向設(shè)置的凹槽。例如，所述后殼體1套合在前殼體4朝向后殼體1的端部；并且，所述擠壓殼體3朝向后殼體1側(cè)的邊沿抵靠在后殼體1的上側(cè)面。例如，所述擠壓殼體3朝向后殼體1側(cè)的邊沿呈階梯狀結(jié)構(gòu)；所述后殼體1朝向擠壓殼體3側(cè)的邊沿呈頂針狀結(jié)構(gòu)；所述前殼體4面對擠壓殼體3和后殼體1的一側(cè)呈垂直壁面結(jié)構(gòu)；其中，階梯狀結(jié)構(gòu)、頂針狀結(jié)構(gòu)與垂直壁面結(jié)構(gòu)相互配合形成密閉空腔，以容納密封圈2-2。例如，密封圈2-2可以是O型圈。

上述密封結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于汽車用電動電機中，尤其是電機與逆變器集成在一起的驅(qū)動裝置中。就密封結(jié)構(gòu)的形成而言，后殼體1、第一密封圈2-1及擠壓殼體3相互配合形成另一個密封。上述兩種密封結(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)配置有對電機的定子總稱和逆變器分別進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，用于電機和逆變器的整體冷卻。冷卻液流向主要有兩部分組成：下部、中部。所述下部流向：由冷卻劑入口、后殼體1和/或若干壓片組成空腔，冷卻液在流過空腔時，帶走逆變器電子元器件產(chǎn)生的量熱，起到冷卻的作用。所述中部流向：中部的冷卻劑通道由前殼體4、擠壓殼體3，兩個密封圈、后殼體1組成，其中前殼體4與擠壓殼體3、前殼體4與后殼體1在形成通過的過程中有小的過盈量，通過壓裝工藝完成，并且前殼體和后殼體通過螺栓鏈接，中部的冷卻劑通道主要是為定子冷卻。

作為另一種實施例，本發(fā)明提供了一種電動汽車用電機的后端密封結(jié)構(gòu)，包括：前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1依次配合并構(gòu)成封閉的電機外殼；冷卻劑通道，其設(shè)置在前殼體4周向上；密封圈2-2，其夾在前殼體4、擠壓殼體3以及后殼體1之間進行密封。

在本發(fā)明實施例方案中，采用了O型圈密封，并且在密封槽上形成了獨特機構(gòu)，在前殼體4、擠壓殼體3和后殼體1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中前殼體有一個分流筋，當(dāng)冷卻液從逆變器流入時冷卻液逆時針一周流動，然后到出水口位置，這樣形成一個大范圍的冷卻。例如，分流筋呈S型沿平行于柱體的軸向方向設(shè)置在前蓋和后座之間的柱體上，從而將冷卻劑通道分割開，使得冷卻劑可以沿著冷卻劑通道沿預(yù)定的一個方向進行流通。

此外，由于采用本發(fā)明的設(shè)計結(jié)構(gòu)，本發(fā)明設(shè)計的前殼體4和后殼體1均可以采用壓鑄工藝，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殼體中，從而加大了制造難度，而本發(fā)明采用這種3個部件組成殼體的方案相對一個殼體完整鑄造而言工藝上簡化了很多，從而提高了成品率。現(xiàn)有技術(shù)的砂鑄工藝存在的問題是，砂鑄過程中容易產(chǎn)生氣孔，引起冷卻流道泄漏，成品率低。

本發(fā)明設(shè)計的一種三部件配合的密封結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄姍C和逆變器集成在一起的冷卻機構(gòu)進行密封，并且具有較低的制造成本。

以上所述僅是本發(fā)明的部分實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。