电机和车辆的制作方法

文档序号:19988935发布日期:2020-02-21 21:02阅读:129来源:国知局
电机和车辆的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种电机和车辆。



背景技术:

现有技术中,驱动电机对功率密度的要求越来越高,也就是说在体积较小的情况下,需要实现更大的功率输出,而小体积大功率带来的困难是,电机各部件的损耗越来越多,但能散热的面积越来越小,对散热要求也更加苛刻,所以在电机外围循环的水冷形式,已经很难满足散热需求;且驱动电机的高速化也是当期的发展趋势,随着电机转速的升高,电机转子组件的损耗也越来越大,因而,给转子设计冷却系统也是非常必要的。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种电机,所述电机工艺简单,散热效果好。

本实用新型还提出一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的电机,包括:转子,所述转子具有多个间隔布置的过油通道;第一压板,所述第一压板设于所述转子的一端,且所述第一压板或所述第一压板与所述转子的端面之间限定出多个第一油道;第二压板,所述第二压板设于所述转子的另一端,且所述第二压板或所述第二压板与所述转子的端面之间限定出多个第二油道,其中,相邻两个所述过油通道通过所述第一油道和/或所述第二油道连通,所述第一油道、所述过油通道和所述第二油道连通后形成沿所述转子的周向延伸的s形油道。

根据本实用新型实施例的电机,通过将第一油道、过油通道和第二油道连通后形成s形油道,并采用油冷的方式,使得转子的散热效果好,同时s形油道沿转子的周向延伸可以避免转子转动不平衡的问题;通过利用第一压板和第二压板形成部分油道,转子改动小,工艺简单,可操作性强。

根据本实用新型实施例的电机,多个所述第一油道沿所述转子的周向排布,多个所述第二油道沿所述转子的周向排布,所述第一油道/所述第二油道形成沿所述转子的周向延伸的直线形或者弧形。

根据本实用新型实施例的电机,多个所述第一油道在所述第二压板上的投影与多个所述第二油道错位布置。

根据本实用新型实施例的电机,多个所述第一油道中的至少一部分沿所述转子的周向间隔布置,间隔布置的相邻两个所述第一油道至少通过一个所述第二油道以及两个所述过油通道连通。

进一步地,多个所述第一油道中的至少两个直接连通并与对应位置的所述过油通道连通。

根据本实用新型实施例的电机,多个所述第二油道中的至少一部分沿所述转子的周向间隔布置,间隔布置的相邻两个所述第二油道至少通过一个所述第一油道以及两个所述过油通道连通。

进一步地,多个所述第二油道中的至少两个直接连通并与对应位置的所述过油通道连通。

根据本实用新型实施例的电机,所述电机具有进油口和沿所述转子的径向延伸的进油通道,所述进油通道的进口与所述进油口连通,所述进油通道的出口与所述过油通道连通。

进一步地,所述第一压板和所述第二压板中的一个限定出所述进油通道;或者,所述第一压板和所述第二压板中的一个与所述转子之间限定出所述进油通道。

根据本实用新型实施例的电机,所述电机具有出油口和沿所述转子的径向延伸的出油通道,所述出油通道的出口与所述出油口连通,所述出油通道的进口与所述过油通道连通。

进一步地,所述第一压板和所述第二压板中的一个限定出所述出油通道;或者,所述第一压板和所述第二压板中的一个与所述转子之间限定出所述出油通道。

根据本实用新型实施例的电机,多个所述过油通道沿所述转子的周向间隔布置,每个所述过油通道沿所述转子的轴向延伸。

根据本实用新型实施例的电机,,所述电机具有在所述转子的周向上间隔布置的进油口和出油口,其中,所述进油口位于所述转子的内侧且与所述过油通道连通,所述出油口位于所述转子的外侧且与所述过油通道连通。

进一步地,还包括:转轴,所述转轴穿设于所述转子的中部,所述转轴具有空腔,所述进油口设于所述转轴且与所述空腔连通。

进一步地,还包括:定子,所述转子设于所述定子内;定子绕组,所述定子绕组绕设在所述定子上且具有出线端,所述出油口与所述出线端对应布置。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆,包括根据本实用新型第一方面实施例的电机,通过采用上述电机,转子的散热效果好,同时避免了转子转动不平衡的问题,且工艺简单,可操作性强。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本实用新型实施例的电机的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的转子的结构示意图;

图3是根据本实用新型实施例的第一压板的结构示意图;

图4是根据本实用新型实施例的第二压板的结构示意图;

图5是根据本实用新型一种实施例的油道的结构示意图;

图6是根据本实用新型另一种实施例的油道的结构示意图。

附图标记:

电机100,

转子10,过油通道11,出油口12,磁铁13,

第一压板20,第一油道21,进油通道22,

第二压板30,第二油道31,出油通道32,

转轴40,空腔41,进油口42,

定子50,定子绕组51,出线端511。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有技术中,具有冷却油路的电机中,通常具有多个进油口和多个出油口,当进入转轴的总流量固定时,每个进油口的流量较少且容易不均匀,在用于高功率密度和高转速电机时,对转子的冷却能力不足;当利用转子旋转,从出油道甩油到定子绕组时,由于从进油口进入的油的流量不均匀,不仅会造成定子轴向两端绕组散热不均,而且会造成转子转动不平衡的问题;当电机轴向平行于地面放置时,在重力的作用下,从出油口甩出的油,很难到达远离地面的定子绕组处,从而也会造成定子绕组散热不均匀的情况;此外,检测定子绕组温度的传感器通常只有一个,较大的温度差会影响电控对整机的控制问题,当电控检测到的温度不是定子绕组的最高温度时,电控会继续加载,而由于绕组散热不均匀,定子绕组的温度较高处可能已经超过温升限值,从而会导致电机烧毁。

为了解决上述技术问题,本实用新型提出一种电机100,下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的电机100。

如图1-图6所示,根据本实用新型一个实施例的电机100包括:转子10、第一压板20和第二压板30。

转子10具有多个间隔布置的过油通道11,第一压板20设置在转子10的一端,第二压板30设置在转子10的另一端,第一压板20上限定有多个第一油道21,或者第一压板20与转子10的端面之间限定出多个第一油道21;第二压板30上限定有多个第二油道31,或者第二压板30与转子10的端面之间限定出多个第二油道31,以简化油路的制作工艺。

其中,一部分相邻的两个过油通道11通过第一油道21连通,一部分相邻的两个过油通道11通过第二油道31连通,也就是说,相邻的两个过油通道11中的一部分是通过第一油道21连通的,另一部分是通过第二油道31连通的,由此使得转子10上的过油通道11既可以与第一过油通道21连通,又可以与第二油道31连通,且第一油道21、过油通道11和第二油道31连通后形成s形油道,s形油道沿转子10的周向延伸,可以理解的是过油通道11的两端分别与第一油道21的一端和第二油道22的一端连通,且第一油道21与第二油道22向相反的方向延伸,第一油道21的另一端与另一相邻的过油通道11连通,第二油道31的另一端与又一相邻的过油通道11连通,如此重复连接,使得第一油道21、过油通道11和第二油道31连通后形成的总油道为穿设在转子两端的s形油道。

根据本实用新型实施例的电机100,通过将第一油道21、过油通道11和第二油道31连通后形成s形油道,并采用油冷的方式,使得转子10的散热效果好,同时s形油道沿转子10的周向延伸可以避免转子10转动不平衡的问题;通过利用第一压板20和第二压板30形成部分油道,转子10改动小,工艺简单,可操作性强。

如图3所示,根据本实用新型一个实施例,多个第一油道21沿转子10的周向排布,第一油道21形成沿转子10的周向延伸的直线形,由此便于第一油道21的制造成型,同时便于冷却油路沿转子10的周向流动,当然,第一油道21也可以形成沿转子10的周向延伸的弧形。

如图4所示,在进一步的示例中,多个第二油道31沿转子10的周向排布,第二油道31形成沿转子10的周向延伸的直线形,当然,第二油道31也可以形成沿转子10的周向延伸的弧形。

根据本实用新型一个实施例,多个第一油道21在第二压板30上的投影与多个第二油道31错位布置,同样,多个第二油道31在第一压板20上的投影与多个第一油道21错位布置,即在转子10的周向上,第一油道21与第二油道31是错开布置的,由此可以在满足对转子10冷却效果的基础上,缩短油路的长度,避免油路过长导致进油口32与出油口12之间油温差过大的问题。

如图5所示,根据本实用新型一个实施例,多个第一油道21中的至少一部分沿转子10的周向间隔布置,其中,间隔布置的相邻两个第一油道21可以通过两个过油通道11和一个第二油道31连通,间隔布置的相邻两个第一油道21也可以通过三个过油通道11和两个第二油道31连通。

可以理解的是,若进油口42和出油口12的油的温差过大,会造成靠近进油口42的转子10部分和磁钢温度较低,而靠近出油口12的转子10部分和磁钢温度较高,为了避免上述问题,在本示例中,多个第一油道21中的至少两个直接连通,并且两个直接连通的第一油道21与对应位置的过油通道11连通,过油通道11位于两个第一油道21的中间,即在该对应位置处,过油通道11内的油可以通过第一油道21均分为两路,由此有效地避免了转子10油路过长导致进油口42和出油口12的油的温差过大的问题,当然,两个第一油道21内的油也可以通过过油通道11汇聚成一路,以便于油的排出。

根据本实用新型一个实施例,多个第二油道31中的至少一部分沿转子10的周向间隔布置,间隔布置的相邻两个第二油道31通过一个第一油道21以及两个过油通道11连通,间隔布置的相邻两个第二油道31也可以通过三个过油通道11和两个第一油道21连通。

在一些示例中,多个第二油道31中的至少两个直接连通,并且两个第二油道31直接连通的与对应位置的过油通道11连通,过油通道11位于两个第二油道31的中间,即在该对应位置处,过油通道11内的油可以通过第二油道31均分为两路,由此有效地避免了转子10油路过长、而导致进油口42和出油口12的油的温差过大的问题,当然,两个第二油道31内的油也可以通过过油通道11汇聚成一路,以便于油的排出。

根据本实用新型一个实施例,电机100具有进油口42和进油通道22,进油通道22沿转子10的径向延伸,进油通道22的进口与进油口42连通,进油通道22的出口与过油通道11连通,由此使得从进油口42进入的油通过进油通道22进入过油通道11内,以便于冷却油在转子10内流动,降低转子10的温度。

在一些示例中,电机100包括一个进油口42,当进入电机100的总流量一定时,进油口42的流量固定且均匀,因而可以增加整个油路中油的流速,提高转子10的散热效率和散热效果。

在一些示例中,进油通道22直接通过第一压板20限定出,或者进油通道22通过第二压板30限定出,或者,进油通道22由第一压板20与转子10之间限定出,亦或者进油通道22由第二压板30与转子10之间限定出,通过利用第一压板20或第二压板30形成进油通道22,对转子10对改动小,工艺简单,可操作性强。

根据本实用新型一个实施例,电机100具有出油口12和出油通道32,出油通道32沿转子10的径向延伸,出油通道32的出口与出油口12连通,出油通道32的进口与过油通道11连通,由此使得经过s形油道流出的油经过过油通道11和出油通道32排出。

在一些示例中,电机100包括一个出油口12,当进入电机100的总流量一定时,出油口12的流量固定且均匀,由此可以保证转子10出油口12的油能喷洒到定子绕组51上,给定子绕组51进行冷却。

在一些示例中,出油通道32直接通过第一压板20限定出,或者出油通道32通过第二压板30限定出,或者,出油通道32由第一压板20与转子10之间限定出,亦或者出油通道32由第二压板30与转子10之间限定出,通过利用第一压板20或第二压板30形成出油通道32,对转子10对改动小,工艺简单,可操作性强。

在一些示例中,进油口42和出油口12可以均位于转子10的同一端,也可以分别位于转子10的两端,进油通道22与进油口42对应,出油通道32与出油口12对应,即进油通道22与出油通道32可以均位于转子10的同一端,也可以分别位于转子10的两端。

如图2所示,在一些示例中,多个过油通道11沿转子10的周向间隔布置,且每个过油通道11沿转子10的轴向延伸,具体的,转子10内设有多个磁铁13,过油通道11设置在临近磁铁13的位置,且过油通道11根据磁铁13冷却需求设计个数,例如,转子10内包括24个磁铁13,过油通道11可以具有16个,过油通道11位于相邻两个磁铁13之间,其中,这里的磁铁13可以为永磁体。

根据本实用新型一个实施例,进油口42和出油口12在转子10的周向上间隔布置,其中,进油口42位于转子10的内侧,且进油口42与过油通道11连通,出油口12位于转子10的外侧,且出油口12与过油通道11连通。

如图5所示,在一些具体的示例中,进油口42和出油口12均具有一个,相对于具有多个进油口42和出油口12的油路而言,一个进油口42在转子10油道中流速较大,散热较好,并且转子10油路中油的流量分布均匀,不会造成转子10转动不平衡的问题,由此使得本实用新型对流量对要求低,转子10对散热效果好,且工艺简单。

如图1所示,在一些示例中,电机100还包括:转轴40,转轴40穿设在转子10的中部,转轴40具有空腔41,进油口42设置在转轴40上,且进油口42与空腔41连通,冷却油通过空腔41到达进油口42处,由此供转子10冷却使用。

如图1所示,在一些示例中,电机100还包括:定子50和定子绕组51,转子10设置在定子50内,定子绕组51绕设在定子50上,且定子绕组51具有出线端511,其中,出油口12与出线端511对应布置。

发明人经过实验发现,定子绕组51的出线端511温度较其非出线端511的温度高,为了让定子绕组51的两端温度分布均匀,将转子10的出油口12设计在出线端511,这样在转子10旋转的过程中,出油口12的油喷洒到出线端511星点处和出线端511端子处,从而为出线端511设计了冷却途径,平衡了定子绕组51的出线端511与非出线端511的温度差。

根据本实用新型实施例的车辆,包括根据本实用新型实施例的电机100,通过采用上述电机100,转子10的散热效果好,同时避免了转子10转动不平衡的问题,且工艺简单,可操作性强。

下面结合图1-图5,描述根据本实用新型的车辆的第一个实施例,车辆具有电机100,电机100包括转子10、第一压板20、第二压板30、转轴40、定子50和定子绕组51。

转子10设置在定子50内,转轴40穿设在转子10的中部,转轴40具有空腔41,转轴40上设置有一个进油口42,且进油口42与空腔41连通,定子绕组51绕设在定子50上,且定子绕组51具有出线端511,转子10的出油口12位于转子10的外侧,且出油口12朝向定子绕组51的出线端511。

转子10具有多个间隔布置的磁铁和过油通道11,过油通道11设置在临近磁铁13的位置,多个过油通道11沿转子10的周向间隔布置,且每个过油通道11沿转子10的轴向延伸。

转子10的一端具有第一压板20,第一压板20与转子10的端面之间限定出进油通道22和多个第一油道21,进油通道22沿转子10的径向延伸,进油通道22的进口与进油口42连通,进油通道22的出口与过油通道11连通;多个第一油道21沿转子10的周向排布,第一油道21形成沿转子10的周向延伸的直线形,其中,第一油道21中的两个直接连通,并且两个直接连通的第一油道21与对应位置的过油通道11连通。

转子10的另一端具有第二压板30,第二压板30与转子10的端面之间限定出出油通道32和多个第二油道31,出油通道32沿转子10的径向延伸,出油通道32的出口与出油口12连通,出油通道32的进口与过油通道11连通;多个第二油道31沿转子10的周向排布,第二油道31形成沿转子10的周向延伸的直线形,其中,第二油道31中的两个直接连通,并且两个直接连通的第二油道31与对应位置的过油通道11连通;多个第一油道21在第二压板30上的投影与多个第二油道31错位布置。

第一油道21、过油通道11和第二油道31共同组成s形油道,冷却油从转轴40的一端进入空腔41内,然后从进油口42进入到转子10与第一压板20组成的进油油道22中,然后进入与进油油道22连通的过油通道11,经过过油通道11以后,到达第二压板30与转子10形成的第二油道31处,在第二油道31处分为两路,在转子10中沿s型油道流动;然后在第一压板20与转子10形成的第一油道21处汇合,再经过过油通道11后,进入第二压板30与转子10形成的出油通道32内,到达转子10的出油口12,转子10的出油口12朝向定子绕组51的出线端511,冷却油从出油口12喷出后,转子10转动时产生甩油作用对定子绕组51进行冷却。

当进入电机100的总流量一定时,进油口42的流量固定且均匀,因而可以增加整个油路中油的流速,提高转子10的散热效率和散热效果;且出油口12的流量固定且均匀,由此可以保证转子10出油口12的油能喷洒到定子绕组51上,给定子绕组51进行冷却;冷却油在进入第二压板30与转子10形成的第二油道31处分为两路,避免了转子10的冷却油路过长导致进油口42和出油口12的油的温差过大的问题,从而避免了靠近进油口42的转子10部分和磁钢温度较低、靠近出油口12的转子10部分和磁钢温度较高的问题;s形油路散热效果较好,并且利用第一压板10和第二压板20形成油路,工艺简单,可操作性极强。

下面结合图6,描述根据本实用新型的车辆的第二个实施例,车辆具有电机100,电机100的结构与第一个实施例中电机100的结构基本相同,区别在于:进油口42包括两个,进油口42沿转轴40的周向对称布置,即两个进油口42位于转轴40的一个径向的两端,出油口12也包括两个,出油口12沿转子10的周向对称布置,即两个出油口12位于转子10的一个径向的两端。

同样,第一压板20与转子10之间限定出的进油通道22包括两个,第二压板30与转子10之间限定出的出油通道32也包括两个,第一油道21中的四个两两连通,并且任意两个直接连通的第一油道21与对应位置的过油通道11连通;第二油道31中的四个两两连通,并且任意两个直接连通的第二油道31与对应位置的过油通道11连通。

第一油道21、过油通道11和第二油道31共同组成两组s形油道,冷却油从转轴40的一端进入空腔41内,然后从两个进油口42分别进入到两个进油油道22中,然后进入与该进油油道22连通的过油通道11,经过过油通道11以后,到达第二压板30与转子10形成的第二油道31处,在第二油道31处分为两路,在转子10中沿对应的s型油道流动;然后每路均在对应的第一油道21处汇合,再经过过油通道11后,进入对应的出油通道32内,分别到达转子10的两个出油口12处,转子10的两个出油口12均朝向定子绕组51的出线端511,但两个出油口12相背布置,冷却油从两个出油口12喷出后,可以快速地对定子绕组51的出线端511进行冷却降温。

其中,本实施例适用于冷却油总流量较大的情况。同时,还可以根据冷却油的实际流量和电机100的散热需求,将进油口42、出油口12以及转子10的过油通道11设计成其他个数、或者其他位置形状也均为在本实用新型的保护范围之内,在此不再赘述。

根据本实用新型实施例的电机100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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