一种油冷定子结构、电机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电机冷却技术领域，具体地涉及一种油冷定子结构、具有该油冷定子结构的电机以及具有该电机的车辆。


背景技术：

2.电动汽车产业正在高速发展，随着各国的环保措施和环境政策日趋严格，未来的电动汽车市场将会进一步扩大。而永磁同步电机作为电动汽车内核心部件，其特性决定了汽车的主要性能指标。
3.随着电机功率的增大，新能源汽车领域对电机的要求越来越高，而电机的散热直接制约电动汽车功率的提高，以及电机的电气和力学性能。
4.目前电机主要采用水冷或油冷方式进行冷却。冷却油可以直接作用于内部发热部位进行冷却，因此可以大幅度提高冷却效率。但现有设计中通常采用冷却油落到定子端部、绕组进行冷却的方式，该方式存在淋油覆盖不充分，冷却效率较低的问题。


技术实现要素：

5.针对上述存在的技术问题，本实用新型目的是：提供一种油冷定子结构、电机及车辆，通过在两端的端部压板上设置挡油部，配合油槽和油道的设置，使得一部分经油槽通过端部压板上的喷油孔喷射出去，被挡油部所阻挡，油在重力作用下淋落在端部绕组上，一部分油经油路进入壳体内淋在定子铁芯的外周，还有一部分油经出油口进入转子油路，定子结构的淋油覆盖充分，提高定子结构的冷却效率。
6.本实用新型的技术方案是：
7.本实用新型的其中一个目的在于提供一种油冷定子结构，包括：
8.壳体，其的内壁上开设有若干径向凹陷的油槽；
9.定子铁芯，其的外壁与所述壳体的内壁配合，以使得若干所述油槽形成油路，所述定子铁芯的两端分别设有端部绕组；
10.端部压板，分别从所述壳体的两端压入所述壳体内以封闭所述油路，任一所述端部压板的至少部分外侧面上沿周向间隔开有若干与所述油路连通的喷油孔，在所述喷油孔的外侧设有挡油部，所述挡油部位于对应的端部绕组的外围，以将所述喷油孔喷出的油淋到对应的所述端部绕组上；
11.所述壳体的侧壁上开设有油道，所述壳体的一端开有连通所述油道的进油口，所述壳体的另一端开有连通转子油路和所述油道的出油口，所述油道连通所述油路。
12.可选的，所述油道包括：
13.进油道，沿轴向延伸，与所述进油口相连；
14.出油道，连接在所述进油道的远离所述进油口的一端、并与所述出油口相连；
15.至少一个分支油道，其的一端连接在所述进油道与出油道的相接位置处，另一端朝向其中一个油槽延伸并与该油槽连接，该油槽连通两端的所述喷油孔和其余的油槽；
16.所述分支油道的内径要大于所述油槽的内径，所述油槽的内径大于所述喷油孔的孔径，使得部分油经所述分支油道进入油槽内，在内部压力作用下通过两端的所述喷油孔喷射到对应地所述挡油部上形成油膜，所述油膜在重力作用下淋落在对应的所述端部绕组上以对其冷却。
17.可选的，所述油槽包括与所述油道直接相连的第一油槽和间隔设置在所述壳体的内周壁上的若干与所述油道不相连的第二油槽，所述第一油槽和所述第二油槽的两端部开口并与对应的端部压板之间形成有间隔以使所述第二油槽与所述第一油槽连通形成所述油路。
18.可选的，所述分支油道包括两个，两个所述分支油道并联设置在所述进油道与出油道相接位置；
19.所述第一油槽包括两段相隔离的分槽，两段所述分槽的相互靠近的一端分别与其中一个所述分支油道相连。
20.可选的，所述出油道的直径小于所述分支油道的直径，所述出油道和分支油道的直径均小于所述进油道的直径。
21.可选的，所述挡油部呈弧形。
22.可选的，所述挡油部为圆心角小于或等于90
°
的劣弧。
23.可选的，所述定子铁芯与所述壳体过盈配合。
24.本实用新型的另一个目的在于提供一种电机，包括上述任一项所述的油冷定子结构。
25.本实用新型还有一个目的在于提供一种车辆，包括上述的电机。
26.与现有技术相比，本实用新型的优点是：
27.本实用新型的油冷定子结构，通过在两端的端部压板上设置挡油部，配合油槽和油道的设置，使得一部分经油槽通过端部压板上的喷油孔喷射出去，被挡油部所阻挡，油在重力作用下淋落在端部绕组上，一部分油经油路进入壳体内淋在定子铁芯的外周，还有一部分油经出油口进入转子油路，定子结构的淋油覆盖充分，提高定子结构的冷却效率。
附图说明
28.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
29.图1为本实用新型实施例的油冷定子结构的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例的油冷定子结构省略了端部压板的结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例的油冷定子结构的壳体的结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例的油冷定子结构的油道、油路的结构示意图；
33.图5为本实用新型实施例的油冷定子结构的沿轴向剖切的剖面结构示意图；
34.图6为本实用新型实施例的油冷定子结构的端部压板及挡油部的结构示意图；
35.图7为本实用新型实施例的油冷定子结构的沿垂直于轴向剖切的剖面结构示意图。
36.其中：1、壳体；10、进油口；11、进油道；12、出油道；13、分支油道；14、出油口；15、油槽；151、第一油槽；1511、第一分槽；1512、第二分槽；152、第二油槽；16、油路；2、端部绕组；3、端部压板；31、挡油部；32、喷油孔；4、定子铁芯。
具体实施方式
37.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
38.实施例：
39.参见图1至图7，本实用新型实施例的一种油冷定子结构，包括壳体1、定子铁芯4、端部绕组2、端部压板3和挡油部31。
40.如图3所示，壳体1为两端开口中部镂空的筒状结构。在壳体1的内壁上开设有若干径向凹陷的油槽15。具体的，如图5所示，油槽15分为两部分，一部分油槽15为包括两段间隔也即不连通的分槽的第一油槽151，另一部分油槽15为多个沿周向平行间隔设置在壳体1的内周壁上的第二油槽152。第一油槽151分为第一分槽1511和第二分槽1512。第一分槽1511和第二分槽1512分别朝向壳体1的两端延伸，且第一分槽1511和第二分槽1512的端部开口连通喷油孔32，并且第一分槽1511、第二分槽1512均与端部压板3之间形成有间隔，同理，第二分槽1512的两端部开口与两端的端部压板3之间也形成有间隔，以便第一分槽1511、第二分槽1512可以与第二分槽1512之间连通，形成油路16。如此设置，使得一部分油分别通过第一分槽1511和第二分槽1512经两端的端部压板3上的喷油孔32喷出，由于挡油部31的设置，经喷油孔32喷出的油会在重力作用下淋落在对应的端部绕组2上，还有一部分油经上述间隙流入第二油槽152内，也即进入壳体1内淋在壳体1内的定子铁芯4上，使得定子结构的淋油覆盖充分，大大提高了冷却效率。
41.如图4所示，在壳体1的侧壁内还设有油道，油道的一端也即如图4所示的前端为进油口10，后端为出油口14，进油口10对应的油道为进油道11，出油口14对应的油道为出油道12，进油道11和出油道12沿轴向延伸。其中出油道12用于与转子油路相连，以使得部分油经出油口14进入转子油路。为了使得部分油可以进入油槽15内对端部绕组2和定子铁芯4进行淋油冷却，在进油道11与出油道12的相接位置处并联设置有分支油道13。具体的，分支油道13包括两个，两个分支油道13并联设置在进油道11与出油道12的相接位置，其中一个分支油道13的一端与第一分槽1511的一端连接，另一个分支油道13的一端与第二分槽1512的一端连接，使得进油道11内的油的走向分成三部分，一部分进入出油道12经出油口14进入到转子油路，一部分油经其中一个分支油道13进入到第一分槽1511，另一部分油经另一个分支油道13进入到第二分槽1512，进入到第一分槽1511的油分成两路，其中一路在内部压力的作用下经一端的端部压板3上的喷油孔32喷出以淋落在该端的端部绕组2上，另一部分经第一分槽1511与端部压板3之间的间隙流入到第二油槽152内，同理，第二分槽1512的油也分成两路，其中一路在内部压力的作用下经另一端的端部压板3的喷油孔32喷出以淋落在该端的端部绕组2上，另一部分经第二分槽1512与该端的端部压板3之间的间隙流入到第二油槽152内，流入第二油槽152内的油最后会淋落在定子铁芯4上，由于第二油槽152沿周向间隔设置，从而使得定子铁芯4的外周都可以淋有冷却油。一些实施例中，两个分支油道13平行间隔设置且沿壳体1的径向向内延伸也即如图4所示的向下延伸。作为一种可替换的实施例，分支油道13的数量也可以仅仅设置为一个，第一油槽151也可以不间隔设置，油经分支油道13进入到第一油槽151后直接分为两路，分别向两端的端部压板3处流，并且部分经
喷油孔32喷出淋落在对应的端部绕组2上，另一部分经间隙流入第二油槽152内淋落在定子铁芯4上。作为变形实施例，分支油道13的数量为一个，在分支油道13内部或者仅仅在分支油道13的出口内设置一个分隔板，从而使得油分成两路，对于第一油槽151而言可以为一段也可以为两段间隔设置，具体不做特别限定。作为另一种可替换的实施例，在油槽的端部与对应地端部压板之间没有间隙，对应地，在相邻的油槽之间还设有连通油道，使得所有油槽之间连通形成循环油路。
42.一些优选地实施例中，出油道12的直径小于分支油道13的直径，出油道12和分支油道13的直径均小于进油道11的直径。出油道12的直径小于分支油道13的直径，使得大部分的油可以经分支油道13对定子结构包括定子铁芯4和端部绕组2进行淋油覆盖，提高定子结构的冷却效率。由于端部压板3从两端压入壳体1内封闭油路，将分支油道13的直径设计呈小于进油道11的直径，油槽15的内径也即沿周向方向的两侧壁之间的宽度小于分支油道13的内径，可以使得进入到油槽15内的油压增大，加之喷油孔32的孔径比油槽15的宽度要小的多，从而使得油有足够的压力通过喷油孔32喷射到挡油部31上形成油膜，继而，油膜在重力作用下淋落到端部绕组2上，对端部绕组2冷却。
43.一些实施例中，挡油部31呈弧形。一些优选的实施例中，挡油部31为圆心角小于或等于90
°
的劣弧，具体角度不做特别限定，本领域技术人员可以根据具体需求进行选择设计。如图1、图4和图6所示，端部压板3的压板本体为圆环形，挡油部31设置在端部压板3的外侧且沿轴向向外延伸，挡油部31为与端部压板3的压板本体形状相匹配的弧形状，端部压板3的压板本体上对应挡油部31上沿周向间隔设有多个喷油孔32，喷油孔32的孔径远小于进油口10，从而使得部分油在内部油压的压力作用下可以通过小孔径的喷油孔32沿周向喷射在挡油部31上，需要说明的是，挡油部31的轴向延伸距离不超出端部绕组2，如图4所示，挡油部31位于端部绕组2的外围上方，从而使得喷在挡油部31上的油可以在重力作用下淋落在端部绕组2的外周面。挡油部31设置呈弧形，可以保证淋油效果的同时降低挡油部31的加工成本，因为挡油部31如果设置呈和端部压板3尺寸一致的圆弧状或者圆心角大于90
°
或者大于180
°
的优弧时，必然会有部分也即在端部绕组2下方的挡油部31上油无法淋落在端部绕组2上。作为可替换的实施例，每个端部压板3上的挡油部31可以为多个小型的弧形段沿端部压板3的周向间隔设置而成，具体不做特别限定。需要说明的是，两端的端部压板包括挡油部结构为对称结构，可以采用同一模具进行生产加工，降低了开发成本。
44.挡油部31与对应的端部压板3的压板本体之间通过多个间隔的连接柱连接。一些优选地实施例中，挡油部31与端部压板3为一体结构。方便加工。
45.一些优选地实施例中，如图7所示，定子铁芯4与壳体1过盈配合，使得定子铁芯4的外壁与壳体1的内壁之间的油槽15形成油路16。也就是说，定子铁芯4与壳体1之间也可以为间隙配合。
46.本实用新型实施例还提供了一种电机，包括上述实施例的油冷定子结构。对于电机中其他结构比如转子等不做详细描述和限定，为现有常规结构。由于采用了上述的油冷定子结构，因此也至少具备了上述油冷定子结构的有益效果。
47.本实用新型实施例还提供了一种车辆，比如该车辆为新能源汽车，包括上述实施例的电机。由于采用了上述的电机，因此也至少具备了上述油冷定子结构和电机的有益效果。
48.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。