电机壳体及电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机壳体及电机。

背景技术：

新能源电机因能解决当今社会能源危机与环境污染这两大问题而得到大力发展。车用电机作为新能源电机的主要零部件正朝着高功率密度、小型化的趋势发展。

然而，随着电机功率密度的增高、体积的减小，电机单位体积的热负荷越来越大，过高的温升严重影响到电机的性能及可靠性。因此，对电机温升的控制成为了电机设计的关键。强制水冷的散热系统因散热效果好成为了车用电机散热的主要解决方案。

目前，通常是在电机壳中设置具有较好冷却效果的螺旋水冷循环通道，从进水口流入的冷却水分别流入到各个支路，吸收热量后从出水口流出，现有技术中，各个支路的冷却水的水流分布不均，导致电机内部各个位置的散热程度不同，影响电机整体的散热效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电机壳体及电机，以缓解了现有的电机壳体内冷却水的水道结构分布不合理所导致的电机散热效率低的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种电机壳体，包括：主体，所述主体内部设置有冷却水流道；所述冷却水流道包括第一主流道、第二主流道和多条支路流道；

所述第一主流道上设置有与外界连通的第一主端口，所述第一主流道上设置有与多个所述支路流道一一对应的多个第一次端口，以使多个所述支路流道的一端与所述第一主流道连通；所述第一主流道上，靠近所述第一主端口的第一次端口处的横截面积大于远离所述第一主端口的所述第一次端口处的横截面积；

所述第二主流道上设置有与外界连通的第二主端口，所述第二主流道上设置有与多个所述支路流道一一对应的多个第二次端口，以使多个所述支路流道的另一端与所述第二主流道连通；所述第二主流道上，靠近所述第二主端口的第二次端口处的横截面积大于远离所述第二主端口的所述第二次端口处的横截面积，以使流经各条支路流道的冷却水的流量相同。

进一步的，所述支路流道沿所述主体的周向缠绕设置。

进一步的，沿所述主体的轴向方向，多条所述支路流道平行且间隔分布。

进一步的，沿所述主体的长度方向，所述支路流道包括多个平行且间隔分布的圆弧段，以及用于将相邻两个所述圆弧段的首、尾端连通的斜弧段，以使多个所述圆弧段顺次连通。

进一步的，所述圆弧段所在的平面与所述主体的轴向垂直。

进一步的，所述主体包括套接的内套体和外套体，所述内套体的外壁上设置有凹槽结构，所述凹槽结构与所述外套体的内壁围成冷却水流道；

所述外套体上设置有与所述凹槽结构相对并用于形成第一主端口的第一通孔，以及与所述凹槽结构相对并用于形成第二主端口的第二通孔。

进一步的，所述外套体和所述内套体上对应设置有定位结构，以使所述外套体与所述内套体相向插接到位后不再运动。

进一步的，所述定位结构包括设置在所述外套体内壁上的第一阶梯面，所述定位结构包括设置在所述内套体外壁上的第二阶梯面，所述第二阶梯面用于所述第一阶梯面抵接。

进一步的，所述内套体与所述外套体密封焊接。

第二方面，本发明实施例提供的一种电机，包括上述的电机壳体。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种电机壳体及电机，电机壳体包括：主体，在主体内部设置有冷却水流道，冷却水流经上述冷却水流道后吸收电机工作时产生的热量。冷却水流道包括第一主流道、第二主流道和多条支路流道。第一主流道上设置有与外界连通的第一主端口，第一主流道上设置有与多个支路流道一一对应的多个第一次端口，以使多个支路流道的一端与第一主流道连通。第一主流道上，靠近第一主端口的第一次端口处的横截面积大于远离第一主端口的第一次端口处的横截面积；第二主流道上设置有与外界连通的第二主端口，第二主流道上设置有与多个支路流道一一对应的多个第二次端口，以使多个支路流道的另一端与第二主流道连通；第二主流道上，靠近第二主端口的第二次端口处的横截面积大于远离第二主端口的第二次端口处的横截面积，以使流经各条支路流道的冷却水的流量相同。

本发明实施例提供的电机壳体在使用时，可以以第一主端口作为进水口，以第二主端口为出水口。冷却水从第一主端口流入到第一主流道，然后依次流入到各个支路流道内，沿冷却水的流动方向，第一主流道的横截面积逐渐的减小。随着横截面积的减小，第一主流道内的水压逐渐的增加，以使流入到各个第一次端口的冷却水流量相同，各个支路对电机壳体的吸热效率相同，提高了电机壳体的整体散热效率。同理，可以以第二主端口作为进水口，而以第一主端口作为出水口，进行冷却水的循环，同样可以达到各个支路流道吸热均匀，电机壳体整体吸热效率提高的目的。以使本发明实施例提供的电机壳体适应两种不同的工作模式。

与现有技术相比，现有技术中，靠近总进水口的支路流道的进水口的水压大，流入到该支路流道的水流流速快，流量大，循环散热效果好；而远离总进水口的支路流道的进水口的水压低，流量小，循环散热效果差，导致现有技术中的电机壳体局部吸热能力降低，整体散热的效率降低。而本发明实施例提供的电机壳体内，通过对第一主流道和第二主流道的渐变设计，以使流入到各个支路流道内的冷却水流量相同，电机壳体内各个部分的吸热能力相同，提高了整体的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电机壳体的纵截面示意图；

图2为本发明实施例提供的电机壳体的内套体一种角度的示意图；

图3为本发明实施例提供的电机壳体的内套体另一种角度的示意图；

图4为本发明实施例提供的电机壳体的外套体的示意图。

图标：110-内套体；111-第一主凹槽；112-第二主凹槽；113-圆弧槽；114-斜弧槽；120-外套体；121-第一通孔；122-第二通孔；200-冷却水流道；310-第一阶梯面；320-第二阶梯面。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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发明和简化描述，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发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。

如图1-4所示，本发明实施例提供的一种电机壳体，包括：主体，在主体内部设置有冷却水流道200，冷却水流经上述冷却水流道后吸收电机工作时产生的热量。冷却水流道200包括第一主流道、第二主流道和多条支路流道。第一主流道上设置有与外界连通的第一主端口，第一主流道上设置有与多个支路流道一一对应的多个第一次端口，以使多个支路流道的一端与第一主流道连通。第一主流道上，靠近第一主端口的第一次端口处的横截面积大于远离第一主端口的第一次端口处的横截面积；第二主流道上设置有与外界连通的第二主端口，第二主流道上设置有与多个支路流道一一对应的多个第二次端口，以使多个支路流道的另一端与第二主流道连通；第二主流道上，靠近第二主端口的第二次端口处的横截面积大于远离第二主端口的第二次端口处的横截面积，以使流经各条支路流道的冷却水的流量相同。

本发明实施例提供的电机壳体在使用时，可以以第一主端口作为进水口，以第二主端口为出水口。冷却水从第一主端口流入到第一主流道，然后依次流入到各个支路流道内，沿冷却水的流动方向，第一主流道的横截面积逐渐的减小。随着横截面积的减小，第一主流道内的水压逐渐的增加，以使流入到各个第一次端口的冷却水流量相同，各个支路对电机壳体的吸热效率相同，提高了电机壳体的整体散热效率。同理，可以以第二主端口作为进水口，而以第一主端口作为出水口，进行冷却水的循环，同样可以达到各个支路流道吸热均匀，电机壳体整体吸热效率提高的目的。以使本发明实施例提供的电机壳体适应两种不同的工作模式。

所述支路流道沿所述主体的周向缠绕设置。

主体呈圆筒状，各个支路流道缠绕排布在主体的内部，合理的运用了有效的侧面积，使热传递面积最大化。

沿所述主体的轴向方向，多条所述支路流道平行且间隔分布。

为了进一步的利用有效的热交换面积，通过逐级排布的方式，将多条支路流道布满在主体的轴向方向上，以使冷却水流道200能够最大限度的覆盖电机壳体的各个导热部分。

具体的，沿所述主体的长度方向，所述支路流道包括多个平行且间隔分布的圆弧段，以及用于将相邻两个所述圆弧段的首、尾端连通的斜弧段，以使多个所述圆弧段顺次连通。

呈圆弧状的圆弧段环绕布置在圆筒状的电机壳体内部，相邻两个圆弧段的首尾端口通过斜弧段连接在一起，所述圆弧段所在的平面与所述主体的轴向垂直，由第一次端口流入的冷却水能够在首个圆弧段内沿电机壳体的周向运行将近一周，能够覆盖绝大多数的电机壳体侧面，斜弧段可以与第一主流道和第二主流道上下对应设置。多个支路流道均匀地排布在电机壳体上。

与现有技术相比，现有的螺旋水冷循环通道盘绕在电机壳的散热区域上，螺旋通道的一端为进水口，另一端为出水口，因为螺旋的特殊结构，散热区域上首尾边侧没有被水冷循环通道覆盖，形成散热盲区，导致散热效果差，散热效率低。而本发明实施例提供的电机壳体，改变了冷却水流道200的结构，使冷却水流道200最大限度的覆盖电机壳体的周侧，避免出现上述的散热盲区。

所述主体包括套接的内套体110和外套体120，所述内套体110的外壁上设置有凹槽结构，所述凹槽结构与所述外套体120的内壁围成冷却水流道200；所述外套体120上设置有与所述凹槽结构相对并用于形成第一主端口的第一通孔121，以及与所述凹槽结构相对并用于形成第二主端口的第二通孔122。

内套体110和外套体120采用套接的形式，然后二者的连接缝隙可以采用焊接的方式密封焊接。为了加工方便，采用在内套体110的外壁上加工处凹槽结构，凹槽结构与外套体120的内壁抵接后形成上述的冷却水流道200。

具体的，内套体110包括相对的第一端和第二端，凹槽结构包括自所述内套体110第一端向第二端，成角度设置且宽度逐渐变小的第一主凹槽111，沿第二端向第一端，成角度设置且宽度逐渐变小的第二主凹槽112，以及多个与第一主凹槽111和第二主凹槽112连通的支路凹槽。第一主凹槽111和第二主凹槽112的螺旋延伸方向相反。第一主凹槽111用于新城第一主流道，第二主凹槽112用于形成第二主流道，支路凹槽用于形成支路流道。

支路凹槽包括多个圆弧槽113，以及连接任意相邻两个圆弧槽113的首尾端的斜弧槽114，圆弧槽113所在平面与所述内套体110的轴向垂直。圆弧槽113用于形成支路流道的圆弧段，斜弧槽114用于形成支路流道的斜弧段。

为了方便内套体110和外套体120准确插接到位，也就是说，二者加工前，需要将内套体110装入到外套体120中，并且需要使外套体120上的通孔与第一主凹槽111和第二主凹槽112对齐，这样焊接后的内套体110和外套体120内部能够形成冷却水流道200。外套体120和所述内套体110上对应设置有定位结构，以使所述外套体120与所述内套体110相向插接到位后不再运动，也就是插接到位后不在运动。

所述定位结构包括设置在所述外套体120内壁上的第一阶梯面310，所述定位结构包括设置在所述内套体110外壁上的第二阶梯面320，所述第二阶梯面320用于所述第一阶梯面310抵接。

外套体120的一端开口处较其中间部分的直径略大，从而形成阶梯结构，该阶梯结构朝向上述开口的一面为第一阶梯面310。对应的，在内套体110的一端的侧壁上设置有环形的凸起，环形凸起朝向第一阶梯面310的一面形成第二阶梯面320。内套体110和外套体120插接后，第一阶梯面310与第二阶梯面320抵接，即代表插接到位，从而可以进行下一步的焊接工序。

综上所述，本发明实施例提供的电机壳体的优点包括：

1、通过调整第一主流道的结构，以使各个支路流道内的水流量相同，避免了远离进水口的支路流道内流量较小，电机壳体整体散热效率不高的问题。

2、冷却水流道200的特殊结构组成，将电机壳体的周侧最大程度的覆盖，避免了现有技术中螺旋形结构导致的散热盲区的问题，能够使电机壳体的散热更加均匀。

本发明实施例提供的一种电机，包括上述的电机壳体。因为电机壳体具备上述的优点，所以，电机也具备上述的优点。

与现有技术相比，现有技术中，靠近总进水口的支路流道的进水口的水压大，流入到该支路流道的水流流速快，流量大，循环散热效果好；而远离总进水口的支路流道的进水口的水压低，流量小，循环散热效果差，导致现有技术中的电机壳体局部吸热能力降低，整体散热的效率降低。而本发明实施例提供的电机壳体内，通过对第一主流道和第二主流道的渐变设计，以使流入到各个支路流道内的冷却水流量相同，电机壳体内各个部分的吸热能力相同，提高了整体的散热效率。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。