水嘴连接装置及电机驱动系统的制作方法

1.本实用新型涉及电机及其控制器的散热结构，更具体地说，涉及一种水嘴连接装置及电机驱动系统。


背景技术：

2.目前控制器与电机、减速器一体化设计成为电机驱动系统设计的趋势。集成化的结构可以极大提高系统空间利用率，做到整个系统体积小、重量轻。
3.控制器采用扁平化设计方案，充分利用了电机与减速器之间的剩余空间，但也对控制器与电机水道连接带来了极大挑战。
4.如图1所示，在现有电机和控制器的冷却水嘴的连接方式中，通常使用卡箍12和软管13实现，即先将软管13套接到水嘴11的外侧，然后使用装配到软管13的外周的卡箍12，对软管13的径向施力，使得软管13与水嘴11密封连接。
5.然而，上述使用卡箍12及软管13连接水嘴11的结构中，卡箍12连接过程较复杂、占用空间较大，并且连接过程中需要目视观察连接状态，不能够实现盲插。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例针对上述通过卡箍和软管连接水嘴连接过程复杂、占用空间大、无法实现盲差的问题，提供一种水嘴连接装置及电机驱动系统。
7.本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种水嘴连接装置，包括密封件和固定组件；其中：
8.所述密封件由柔性材料构成，且所述密封件包括管状主体以及形成于所述管状主体的端部的接口部，并由所述管状主体兼容不同的水嘴之间的轴向偏差；
9.所述固定组件与所述接口部连接，且所述固定组件通过带动所述接口部沿所述水嘴轴向移动使所述接口部套接到所述水嘴，并通过径向压缩所述接口部使所述接口部与所述水嘴密封连接。
10.作为本实用新型的进一步改进，
11.所述密封件还包括外凸环，所述外凸环位于所述接口部的外周；
12.所述固定组件包括可拆卸的端环和压环，所述压环套于所述接口部的外侧，且所述端环和所述压环夹紧所述外凸环。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述端环和所述压环相连接并且可相对转动。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述端环还包括内凸环，所述内凸环压设于所述外凸环和所述接口部的顶面。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述内凸环的自由端具有导引面，所述导引面导引所述水嘴与所述管状主体的内壁接触。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述内凸环与所述接口部的顶面之间咬合连接。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述固定组件包括第一固定组件和第二固定组
件，所述第一固定组件和第二固定组件的轴向的长度之和大于所述密封件的轴向长度，所述密封件位于所述第一固定组件和第二固定组件形成的管孔内。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述第一固定组件的靠近所述第二固定组件的一端具有第一卡扣部和第一卡钩部；所述第二固定组件的靠近所述第一固定组件的一端具有第二卡扣部和第二卡钩部；所述第二固定组件和第一固定组件通过所述第一卡扣部和第二卡勾部相配合以及第二卡扣部和第一卡钩部相配合实现轴向固定、径向可移动地连接。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述第一卡扣部包括向所述第二固定组件方向突出的第一凸耳，所述第一凸耳上具有第一扣孔；所述第一卡钩部包括突出于所述第一固定组件的外周并沿远离所述第二固定组件的方向逐渐突起的第一楔形凸块，所述第一楔形凸块包括背向所述第二固定组件并垂直于所述第一固定组件的轴向的第一连接面；
20.所述第二卡扣部包括向所述第一固定组件方向突出的所述第二凸耳，所述第二凸耳上具有第二扣孔；所述第二卡钩部包括突出于所述第二固定组件的外周并沿远离所述第一固定组件的方向逐渐突起的第二楔形凸块，所述第二楔形凸块包括背向所述第一固定组件并垂直于所述第二固定组件的轴向的第二连接面；
21.在所述第二固定组件和第一固定组件相连接时，所述第一楔形凸块的第一连接面扣入到所述第二凸耳的第二扣孔，所述第二楔形凸块的第二连接面扣入到所述第一凸耳的第一扣孔内，并通过第一连接面在第二扣孔内的径向移动、第二连接面在第一扣孔内的径向移动满足所述第二固定组件和第一固定组件的中心轴的偏差。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述第一扣孔在所述第一固定组件的周向的宽度大于所述第二楔形凸块在所述第二固定组件的周向的宽度；
23.所述第二扣孔在所述第二固定组件的周向的宽度大于所述第一楔形凸块在所述第一固定组件的周向的宽度。
24.作为本实用新型的进一步改进，所述第一固定组件的远离所述第二固定组件的一端具有第一锁紧部，且所述第一固定组件通过所述第一锁紧部锁紧固定到第一水嘴的外壁的第二锁紧部；或者，
25.所述第二固定组件的远离所述第一固定组件的一端具有第三锁紧部，且所述第二固定组件通过所述第三锁紧部锁紧固定到第二水嘴的外壁的第四锁紧部。
26.作为本实用新型的进一步改进，所述密封件的管状主体包括伸缩调节段，并通过所述伸缩调节段调整所述密封件的轴向尺寸。
27.本实用新型实施例还提供一种电机驱动系统，包括电机、电机控制器以及如上任一项所述的水嘴连接装置，其中，所述电机包括第一冷却液通道以及位于所述第一冷却液通道的端部的第一水嘴，所述电机控制器包括第二冷却液通道以及位于所述第二冷却液通道的端部的第二水嘴，且所述第一水嘴和第二水嘴通过所述水嘴连接装置相连接。
28.本实用新型实施例的水嘴连接装置及电机驱动系统，通过固定装配在密封件的接口部固定组件，在将密封件轴向插接到水嘴过程中自动径向挤压密封件，实现与水嘴的密封固定，大大简化了水嘴的连接操作，并且占用空间小，装配时无需目视安装状态，可实现盲插。
附图说明
29.图1是现有使用卡箍和软管连接水嘴的结构示意图；
30.图2是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置的结构示意图；
31.图3是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置的分解结构示意图；
32.图4是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中密封件的结构示意图；
33.图5是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置的剖面结构示意图；
34.图6是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中第一端环的结构示意图；
35.图7是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中第一压环的结构示意图；
36.图8是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中第二压环的结构示意图；
37.图9是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中第二端环的结构示意图；
38.图10是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中第一端环与第一水嘴的锁紧结构示意图；
39.图11是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置中第一压环和第二压环扣接结构示意图。
具体实施方式
40.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
41.如图2所示，是本实用新型实施例提供的水嘴连接装置的结构示意图，该水嘴连接装置可用于连接第一水嘴和第二水嘴，例如，上述第一水嘴可以为电机驱动系统中电机冷却液通道的出液口(或进液口)，第二水嘴可以为上述电机驱动系统中电机控制器的冷却液通道的进液口(或出液口)，通过水嘴连接装置连接第一水嘴和第二水嘴，可将电机和电机控制器中的冷却液通道连通。本实施例的水嘴连接装置包括密封件21、第一固定组件22和第二固定组件23。
42.密封件21由柔性材料(例如橡胶材料等)构成，其可在受到外力挤压时发生形变。本实施例中的密封件21包括管状主体以及分别形成于管状主体的两个端部的第一接口部和第二接口部，上述第一接口部的内径与第一水嘴的外径相适配，第二接口部的内径与第二水嘴部的外径相适配，即第一接口部可套接到第一水嘴部的外壁，第二接口部可套接到第二水嘴部的外壁。通过第一接口部，密封件21可与第一水嘴连接，通过第二接口部，密封件21可与第二水嘴连接，管状主体连通第一接口部和第二接口部，从而使得第一水嘴和第二水嘴相连通。并且，由柔性材料构成的管状主体可满足第一接口部和第二接口部之间的轴向偏差要求。
43.第一固定组件22由刚性材料(例如硬质塑料或金属等)构成，该第一固定组件22装配在密封件21的第一接口部，且第一固定组件22通过带动第一接口部沿第一水嘴轴向移动，使第一接口部套接到第一水嘴，并通过径向压缩第一接口部使第一接口部与第一水嘴密封连接。即通过第一固定组件22，可实现密封件21与第一水嘴的密封连接以及实现水嘴连接装置与第一水嘴的装配固定。
44.第二固定组件23由刚性材料(例如硬质塑料或金属等)构成，该第二固定组件23装
配在密封件21的第二接口部，且第二固定组件23通过带动第二接口部沿第二水嘴轴向，移动使第二接口部套接到第二水嘴，并通过径向压缩第二接口部使第二接口部与第二水嘴密封连接。即通过第二固定组件23，可实现密封件21与第二水嘴的密封连接以及实现水嘴连接装置与第二水嘴的装配固定。
45.上述水嘴连接装置，可先将密封件21、第一固定组件22和第二固定组件23组装一体后，再分别与第一水嘴和第二水嘴装配固定。通过第一固定组件22和第二固定组件23分别将密封件的两个端部的第一接口部和第二接口部轴向移动套接到第一水嘴和第二水嘴的同时，分别径向压缩第一接口部和第二接口部，使第一接口部于第一水嘴密封连接、第二接口部与第二水嘴密封连接，大大简化了水嘴的连接操作，并且占用空间小，装配时无需目视安装状态，可实现盲插。同时，由于密封件21由柔性材料构成，因此当第一水嘴和第二水嘴的中心轴不在同一直线上时，可通过密封件21的管状主体的弯曲满足装配偏心的要求。
46.当然，在实际应用中，本实用新型实施例的水嘴连接装置也可仅连接一个水嘴，例如仅连接电机驱动系统中电机冷却液通道的出液口(或进液口)，或者仅连接电机驱动系统中电机控制器的冷却液通道的进液口(或出液口)，以将冷却液通入相应的冷却液通道(或从相应的冷却液通道排出)。相应地，密封件21仅包括第一接口部和第二接口部中的一个，该水嘴连接装置也仅包括第一固定组件22和第二固定组件23中的一个。
47.结合图3
‑
4所示，在本实用新型的一个实施例中，密封件21包括第一外凸环212，且第一外凸环212突出于第一接口部的外周(与第一接口部一体)。相应地，第一固定组件22包括可拆卸的第一端环221和第一压环222，上述第一端环221和第一压环222分别由刚性材料构成，且第一端环221和第一压环222分别呈环状。第一压环222的内径大于密封件21的管状主体211的外径(即大于第一接口部的外径)，第一压环222套于密封件21的第一接口部的外侧，且第一固定组件22通过将第一外凸环212夹在第一端环221和第一压环222之间的方式装配在第一接口部。上述第一端环221和第一压环222相连接固定，并可相对转动。
48.具体地，结合图6、7所示，第一端环221的内径分别大于或等于第一压环222及第一外凸环212的外径，第一压环222的内径小于第一外凸环212的外径。第一端环221的内壁具有突出的并垂直于第一端环221的轴向的第一内凸环2213，该第一内凸环2213的内径小于第一外凸环212的外径。在第一固定组件22装配到密封件21时，第一压环222套于密封件21的第一接口部的外侧并插入到第一端环221内，第一内凸环2213压设于第一外凸环212和第一接口部的顶面，从而与第一压环222的端面一起将第一外凸环212夹紧固定。
49.第一内凸环2213的自由端还可具有第一导引面2211，该第一导引面2211导引第一水嘴与管状主体的内壁接触。在将水嘴连接装置装配到第一水嘴时，上述第一导引面可引导第一水嘴进入密封件21的第一接口部，并与管状主体的内壁接触。并且，在第一接口部套接到第一水嘴后，第一压环222再对第一接口部施加径向压力，使第一接口部产生形变，从而实现其与第一水嘴之间的密封。
50.并且，为提高密封效果，上述第一内凸环2213与第一接口部的顶面之间可采用咬合连接结构。例如第二内凸环2322的朝向密封件21的面设有环形凸起2215和环形槽2216，第二接口部的顶面也设有与环形凸起2215和环形槽2216对应的凹凸结构，并通过第二内凸环2322的环形凸起2215和环形槽2216与第二接口部上的凹凸结构实现咬合连接结构。
51.特别地，第一端环221上具有多个第一扣耳2212，该多个第一扣耳2212沿第一端环
221的周向均匀分布并分别朝向第一压环222突出，第一压环222的外壁上具有分别与多个第一扣耳2212对应的第一扣钩2222，在第一压环222插入到第一端环221内时，通过第一扣耳2212和第一扣钩2222实现第一压环222与第一端环221的锁紧固定。当然，在实际应用中，第一压环222与第一端环221还可通过螺纹结构锁紧固定，例如在第一压环222的外壁设置外螺纹，在第一端环221的内壁设置对应的内螺纹，第一压环222与第一端环221通过上述外螺纹和内螺纹螺纹连接。
52.结合图3
‑
4所示，在本实用新型的一个实施例中，密封件21包括第二外凸环213，且第二外凸环213突出于第二接口部的外周(与第二接口部一体)。相应地，第二固定组件23包括可拆卸的第二端环232和第二压环231，上述第二端环232和第二压环231分别由刚性材料构成，且第二端环232和第二压环231分别呈环状。第二压环231的内径大于密封件21的管状主体211的外径(即大于第二接口部的外径)，第二压环231套于密封件21的第二接口部的外侧，且第二固定组件23通过将第二外凸环213夹在第二端环232和第二压环231之间的方式装配在第二接口部。上述第一端环221和第一压环222相连接固定，并可相对转动。
53.具体地，结合图8、9所示，第二端环232的内径分别大于或等于第二压环231及第二外凸环213的外径，第二压环231的内径小于第二外凸环213的外径。第二端环232的内壁具有突出的并垂直于第二端环232的轴向的第二内凸环2322，该第二内凸环2322的内径小于第二外凸环213的外径。在第二固定组件23装配到密封件21时，第二压环231套于密封件21的第二接口部的外侧并插入到第二端环232内，第一内凸环2213压设于第一外凸环212和第一接口部的顶面，从而与第二压环231的端面一起将第二外凸环213夹紧固定。
54.第二内凸环2322的自由端还可具有第二导引面，该第二导引面导引第二水嘴与管状主体的内壁接触。在将水嘴连接装置装配到第二水嘴时，上述第二导引面可引导第二水嘴进入密封件21的第二接口部，并与管状主体的内壁接触。并且，在第二接口部套接到第二水嘴后，第二压环231再对第二接口部施加径向压力，使第二接口部产生形变，从而实现其与第二水嘴之间的密封。
55.并且，为提高密封效果，上述第二内凸环2322与第二接口部的顶面之间可采用咬合连接结构。上述咬合连接结构可参考第一内凸环2213与第一接口的顶面之间的咬合连接结构，在此不再赘述。
56.特别地，第二端环232上具有多个第二扣耳2323，该多个第二扣耳2323沿第二端环232的周向均匀分布并分别朝向第二压环231突出，第二压环231的外壁上具有分别与多个第二扣耳2323对应的第二扣钩2312，在第二压环231插入到第二端环232内时，通过第二扣耳2323和第二扣钩2312实现第二压环231与第二端环232的锁紧固定。当然，在实际应用中，第二压环231与第二端环232还可通过螺纹结构锁紧固定，例如在第二压环231的外壁设置外螺纹，在第二端环232的内壁设置对应的内螺纹，第二压环231与第二端环232通过上述外螺纹和内螺纹螺纹连接。
57.结合图4所示，上述密封件21的管状主体211包括伸缩调节段2111，该伸缩调节段2111可调整密封件21轴向尺寸。以使得水嘴连接装置适应第一水嘴和第二水嘴之间不同的间距。具体地，上述伸缩调节段2111可采用波纹管结构实现轴向尺寸调节。
58.结合图10所示，在本实用新型的一个实施例中，上述水嘴连接装置中的第一固定组件22(例如第一端环221)在远离第二固定组件23的一端具有第一锁紧部2214，且第一固
定组件22通过该第一锁紧部2214锁紧固定到第一水嘴31的外壁的第二锁紧部311。具体地，上述第一锁紧部2214可由径向突出的卡钩构成，第二锁紧部311则可由带缺口的卡环构成，第一固定组件22和第一水嘴31通过卡钩和卡环配合锁紧固定。这样，在将水嘴连接装置从第二水嘴拔出时，该水嘴连接装置能够留在第一水嘴31上。当然，在实际应用中，第一锁紧部2214和第二锁紧部311也可通过紧配方式实现锁紧固定。
59.当然，在实际应用中，也可使水嘴连接装置在从第一水嘴拔出时留在第二水嘴上，此时，第二固定组件23(例如第二端环232)在远离第一固定组件22的一端具有第三锁紧部，且第二固定组件23通过第三锁紧部锁紧固定到第二水嘴的外壁的第四锁紧部。
60.在本实用新型的一个实施例中，为有效保护密封件21，例如避免其被外部物体刺破，上述第一固定组件22和第二固定组件23的轴向的长度之和大于密封件21的轴向长度，即密封件21位于第一固定组件22和第二固定组件23形成的管孔内，并通过第一固定组件22和第二固定组件23之间的径向错位来满足装配偏心的要求。
61.结合图11所示，为限制上述水嘴连接装置的第一固定组件22和第二固定组件23的相对位置，在本实用新型的一个实施例中，第一固定组件22(即第一压环222)的靠近第二固定组件23的一端具有第一卡扣部和第一卡钩部，相应地，第二固定组件23(即第二压环231)的靠近第一固定组件22的一端具有第二卡扣部和第二卡钩部，并且第二固定组件23和第一固定组件22通过第一卡扣部和第二卡钩部相配合以及第二卡扣部和第一卡钩部相配合实现轴向固定、径向可移动地连接。为便于第一固定组件22和第二固定组件23的连接部位径向可移动，上述第一卡扣部和第一卡钩部相隔180
°
，且第二卡扣部和第二卡钩部相隔180
°
。
62.具体地，第一卡扣部包括向第二固定组件23方向突出的第一凸耳2225，该第一凸耳2225上具有第一扣孔2226；第一卡钩部包括突出于第一固定组件22的外壁并沿远离第二固定组件23的方向逐渐突起的第一楔形凸块2227，第一楔形凸块2227包括背向第二固定组件23并垂直于第一固定组件22的轴向的第一连接面；相应地，第二卡扣部包括向第一固定组件22方向突出的第二凸耳2315，第二凸耳2315上具有第二扣孔2316；第二卡钩部包括突出于第二固定组件23的外壁并沿远离第一固定组件22的方向逐渐突起的第二楔形凸块2317，第二楔形凸块2317包括背向第一固定组件22并垂直于第二固定组件23的轴向的第二连接面2318。
63.在第二固定组件23和第一固定组件22相连接时，第一楔形凸块2227的第一连接面扣入到第二凸耳2315的第二扣孔2316，第二楔形凸块2317的第二连接面2318扣入到第一凸耳2225的第一扣孔2226内，并通过第一连接面在第二扣孔2316内的径向移动、第二连接面2318在第一扣孔2226内的径向移动，满足第二固定组件23和第一固定组件22的中心轴的偏差。
64.此外，为调整第二固定组件23和第一固定组件22在不同方向的中心轴偏差，第一扣孔2226在第一固定组件22的周向的宽度大于第二楔形凸块2317在第二固定组件23的周向的宽度；同时，第二扣孔2316在第二固定组件23的周向的宽度大于第一楔形凸块2227在第一固定组件22的周向的宽度。这样，第二固定组件23和第一固定组件22可相对周向转动，从而结合第一连接面在第二扣孔2316内的径向移动、第二连接面2318在第一扣孔2226内的径向移动，满足第二固定组件23和第一固定组件22在不同方向的中心轴的偏差。
65.本实用新型实施例还提供一种电机驱动设备，该电机驱动设备可以为电动汽车中
的驱动系统、自动化生产设备中的驱动系统等。在本实施例中，该电机驱动设备包括电机、电机控制器以及如上所述的水嘴连接装置，其中，电机包括第一冷却液通道以及位于第一冷却液通道的端部的第一水嘴，电机控制器包括第二冷却液通道以及位于第二冷却液通道的端部的第二水嘴，且第一水嘴和第二水嘴通过所述水嘴连接装置相连接。
66.在上述电机驱动设备中，水嘴连接装置可实现电机和电机控制器之间冷却液通道的连接，且连接操作方便，可实现盲插操作。
67.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。