电机冷却结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机冷却结构。


背景技术：

2.随着新能源技术的不断发展，驱动电机也向高转矩密度、高功率密度的方向发展。同时，还要求电机的体积更小，内部的结构更加紧凑。
3.目前，用于新能源汽车上的驱动电机的类型主要有：永磁同步电机、交流感应电机(异步电机)、开关磁阻电机等。其中永磁同步电机凭借结构简单、运行可靠、功率密度大、调速性能好等特点已成为主流，被广泛应用。而为提高电机的使用效果及安全性，需要对电机进行冷却。
4.现有技术中常用的电机冷却方式主要分为水冷、油冷及风冷。其中，水冷散热时通过定子与机壳过盈配合传导热量，这种采用直接接触散热的方式在电机运转过程中存在定子转动的风险，从而增加电机失效风险。同时，水冷散热的结构中热量会通过传热效率较低的磁轭，使得散热效率较低。
5.另外，为了降低电机的重量，有的电机内并未设置磁轭，但需要使绕组深埋在电机之中。此时，采用水冷的散热方式则存在难以实施，以及散热困难的问题，从而影响电机的使用效果。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电机冷却结构，以能够对电机进行冷却，并具有较好的使用效果。
7.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种电机冷却结构，包括进气通道、冷却通道、出气通道以及扰流部；
9.所述冷却通道包括形成于电机的壳体、定子以及转子之间的第一冷却通道，以及设于所述转子的转轴内的第二冷却通道，且所述第一冷却通道与所述进气通道相连，所述第二冷却通道与所述出气通道相连，所述第一冷却通道和所述第二冷却通道通过所述转轴上的连通通道相连；
10.所述扰流部位于所述第一冷却通道内，并设置在所述转子上，且所述扰流部随所述转子转动，能够驱使所述第一冷却通道内的气流通过所述连通通道进入所述第二冷却通道。
11.进一步的，所述第一冷却通道为两个，且在所述定子两侧各设有一个所述第一冷却通道；所述转子中的各转子盘的一侧均设有所述连通通道，且于各所述转子盘上分别设有所述扰流部。
12.进一步的，所述扰流部包括设于所述转子盘上的第一扰流板和第二扰流板，所述第一扰流板和所述第二扰流板均为沿周向间隔布置的多个，且所述第一扰流板和所述第二扰流板于所述转子盘的周向上交错布置。
13.进一步的，所述第一扰流板和所述第二扰流板均沿所述转子盘的径向呈弧状设置，且所述第一扰流板的弧长大于所述第二扰流板的弧长。
14.进一步的，所述电机冷却结构还包括设于所述定子和所述壳体之间的导热部。
15.进一步的，所述导热部包括环所述定子周向设置的导热胶。
16.进一步的，所述连通通道包括环所述转轴的周向间隔布置的多个连通孔。
17.进一步的，所述转轴的输出端连接有连接轴，所述出气通道包括设于所述连接轴内的排气孔，以及设于所述连接轴上的与所述排气孔相连的排气口。
18.进一步的，所述电机冷却结构还包括设于所述壳体内的冷却水套。
19.进一步的，所述进气通道包括设于所述壳体上的进气口。
20.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
21.本实用新型所述的电机冷却结构，通过第一冷却通道内随转子转动的扰流部，能够驱使第一冷却通道内的气流通过连通通道进入转子转轴内第二冷却通道，进而能够在电机工作时将电机内部的热量排出，从而提高对电机的冷却效果。
22.此外，在转子的各转子盘上均设置扰流部，利于提高对电机的冷却效果。第一扰流板和第二扰流板在转子盘上的布置，能够提高对气流的驱动效果。而第一扰流板和第二扰流板弧长的设置，便于布置实施，且具有较好的气流驱动效果。通过设于定子和壳体之间的导热部，能够将定子的热量传递至壳体，利于降低定子的温度。导热胶的产品成熟，便于布置实施，且导热效果好。
23.另外，多个连通孔的设置，能够提高第一冷却通道内气流向第二冷却通道内的流动效率。连接轴内排气孔和排气口的设置，便于第二冷却通道内的气流排出。壳体内的冷却水套能够对电机的壳体进行冷却，而进一步提高对电机的冷却效果。进气口的结构简单，便于加工成型。
附图说明
24.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1为本实用新型实施例所述的电机在其一视角下的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例所述的电机在另一视角下的结构示意图；
27.图3为图2中的正视图；
28.图4为图3中的a-a方向剖视图；
29.图5为图4中的气流的示意图；
30.图6为本实用新型实施例去掉壳本体的电机的结构示意图；
31.图7为本实用新型实施例所述的冷却水套的结构示意图；
32.图8为本实用新型实施例所述的定子和转子在其一视角下的结构示意图；
33.图9为本实用新型实施例所述的定子和转子在另一视角下的结构示意图；
34.图10为本实用新型实施例所述的转轴在其一视角下的结构示意图；
35.图11为本实用新型实施例所述的转轴在另一视角下的结构示意图；
36.附图标记说明：
37.1、壳体；2、套体；3、定子支架；4、转轴；
38.101、壳本体；1011、进水口；1012、出水口；102、第一端盖；1021、第一进气口；103、第二端盖；1031、第二进气口；
39.201、隔板；
40.301、第一定子压板；3011、第一定子齿；302、第二定子压板；3021、第二定子齿；3022、过线孔；303、线圈；
41.401、第一转子盘；4011、第一扰流板；4012、第二扰流板；4013、连接凸起；402、第二转子盘；403、内花键；404、第一连通孔；405、安装凸起；406、连接孔；407、第二连通孔；
42.100、第一冷却通道；400、第二冷却通道。
具体实施方式
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
46.本实施例涉及一种电机冷却结构，整体构成上，该电机冷却结构包括进气通道、冷却通道、出气通道以及扰流部。
47.冷却通道包括形成于电机的壳体1、定子以及转子之间的第一冷却通道100，以及设于转子的转轴4内的第二冷却通道400。且第一冷却通道100与进气通道相连，第二冷却通道400与出气通道相连，第一冷却通道100和第二冷却通道400通过转轴4上的连通通道相连。
48.扰流部位于第一冷却通道100内，并设置在转子上，且扰流部随转子转动，能够驱使第一冷却通道100内的气流通过连通通道进入第二冷却通道400。
49.本实施例所述的电机冷却结构，通过第一冷却通道100内随转子转动的扰流部，能够驱使第一冷却通道100内的气流通过连通通道进入转子转轴4内第二冷却通道400，进而能够在电机工作时将电机内部的热量排出，从而提高对电机的冷却效果。
50.本实施例中的电机可采用现有技术中成熟的电机结构，其一种示例性结构如图1和图2中所示。该电机的壳体1包括壳本体101，以及分设在壳本体101厚度方向两侧的端盖。为便于区分描述，本实施例中以图2为基准，将位于壳本体101左侧的端盖称为第一端盖102，而将另一端盖称为第二端盖103。第一端盖102和第二端盖103均固定在壳本体101上，而于三者之间围构形成柱状的安装空间。
51.为提高对壳体1的冷却效果，本实施例中的电机冷却结构包括冷却水套。如图6中所示，在壳本体101的内侧设有环其周向设置的套体2，套体2固定于壳本体101上，并于套体2和壳本体101之间围构出环壳本体101的周向设置的冷却水套。
52.在套体2内的设于将冷却水套分隔开的隔板201，壳本体101上设有与冷却水套相
连通的进水口1011和出水口1012，且进水口1011和出水口1012分设在隔板201的两侧。冷却液。例如水等通过进水口1011流入冷却水套内，并在流经壳本体101一周后经由出水口1012流出，从而起到冷却电机的效果。
53.本实施例中的定子和转子在装配状态下的结构如图4、图8和图9中所示。定子包括筒状的定子支架3，分别设于定子支架3两侧的定子压板，各定子压板呈环状，定子压板的内边缘插设在定子支架3上，定子压板的外边缘经由螺钉固定在套体2的两侧，如此利于提高定子在使用中的稳定性。为便于描述，将靠近第一端盖102设置的定子压板称为第一定子压板301，而将靠近第二端盖103设置的定子压板称为第二定子压板302。
54.在第一定子压板301和第二定子压板302的面对彼此的一侧分别设有环周向间隔布置的多个第一定子齿3011和多个第二定子齿3021。且装配状态下的第一定子齿3011和第二定子齿3021一一对应抵接。在第一定子齿3011和对应的第二定子齿3021外均绕设有线圈303。而为便于构成线圈303的线束进入第一定子压板301和第二定子压板302内进行绕设，本实施例中，在第二定子压板302上还设有过线孔3022。
55.本实施例中的电机冷却结构还包括设于定子和壳体1之间的导热部。具体来讲，第一定子压板301和第二定子压板302、线圈303以及套体2之间围构形成有腔体，导热部具体设于该腔体内，从而能够将线圈303产生的热量传递至壳体1上。作为优选的，导热部包括环定子周向设置的导热胶。此处的导热胶可采用现有技术中成熟的产品，其经由过线孔3022填充于腔体内，待固化后与定子上的线圈303和定子压板，以及套体2固连于一体。
56.仍如图4、图8和图9中所示，本实施例中的转子的转轴4转动设于第一端盖102和第二端盖103上。其中，转轴4的输出端外露于第一端盖102设置，转轴4的另一端位于第二端盖103内。上述的第二冷却通道400设于转轴4内，由靠近第二端盖103的一端向另一端延伸设置。
57.上述的定子支架3套设在转轴4上，并与转轴4间隔布置。在转轴4上还设有分设在两定子压板外侧的转子盘，且各转子盘的直径均小于定子压板的直径。为便于描述，将靠近第一定子压板301设置的转子盘称为第一转子盘401，而将靠近第二定子压板302的转子盘称为第二转子盘402。
58.本实施例中，为便于第一转子盘401和第二转子盘402在转轴4上的安装，如图10和图11中所示，在转轴4的中部设有环状外凸的安装凸起405，并在安装凸起405的两侧分别设有连接孔406。在第一转子盘401和第二转子盘402的中部均形成有向两者中部凸出的连接凸起4013，在连接凸起4013上穿设有紧固件，通过紧固件在连接孔406内的连接，而将第一转子盘401和第二转子盘402分别固定在转轴4上。
59.第一转子盘401和第二转子盘402的面向对应定子压板的一侧设有多个磁性块。此处磁性块的磁性和布置均可参照现有技术，在此不再赘述。本实施例中各转子盘上的磁性块和对应定子压板之间，以及转子盘和对应的端盖之间均存在有间隙，以确保转子盘在能够顺畅的转动。而本实施例中未描述的电机上的其他结构，在此不再详述。
60.本实施例中的第一冷却通道100为两个，且在定子两侧各设有一个第一冷却通道100。如图1、图2和图4中所示，其中，第一端盖102、套体2、第一转子盘401、转轴4构成其一第一冷却通道100的第一部分，而第一转子盘401、磁性块和第一定子压板301之间构成该第一冷却通道100的第二部分。相应的，第二端盖103、套体2、第二转子盘402、转轴4构成另一第
一冷却通道100的第一部分，而第二转子盘402、磁性块和第二定子压板302之间构成该第一冷却通道100的第二部分。其中，两个第一冷却通道100通过定子支架3和安装凸起405之间相连通。
61.如图10和图11中所示，在第一转子盘401的一侧设有第一连通通道，在第二转子盘402的一侧设有第二连通通道。而为提高各第一冷却通道100内的气流流入第二冷却通道400内的效果，第一连通通道包括环转轴4的周向间隔布置的多个第一连通孔404，第二连通通道包括环转轴4的周向间隔布置的多个第二连通孔407。
62.此处的第一连通孔404和第二连通孔407可如图4中所示的倾斜布置，也可以采用沿转轴4的径向延伸布置的方式。而连通孔的数量也可根据具体使用需求进行增减，只要能够实现第一冷却通道100和第二冷却通道400之间的连通即可。
63.本实施例中的进气通道包括设于壳体1上的进气口。如图1至图3中所示，在第一端盖102上设有与对应第一冷却通道100相连通的第一进气口1021，在第二端盖103上设有与对应第一冷却通道100相连通的第二进气口1031。此外，还可在第一进气口1021和第二进气口1031处分别设置现有技术中的进气塞，以具有较好的使用效果。
64.如图4中所示，在第一转子盘401的面向第一端盖102的一侧，以及第二转子盘402的面向第二端盖103的一侧分别设有上述的扰流部。如此能够使得各第一冷却通道100内气流均向第二冷却通道400内流动，从而利于提高冷却的效率。
65.作为优选的一种实施方式，如图8和图9中所示，扰流部包括设于转子盘上的第一扰流板4011和第二扰流板4012。第一扰流板4011和第二扰流板4012均为沿周向间隔布置的多个，且第一扰流板4011和第二扰流板4012于转子盘的周向上交错布置。
66.具体来讲，本实施例中的第一扰流板4011和第二扰流板4012均沿转子盘的径向呈弧状设置，且第一扰流板4011的弧长大于第二扰流板4012的弧长。如此设置，利于提高扰流部对气流的驱使效果，从而利于气流由第一冷却通道100经由第一连通通道流入第二冷却通道400。
67.为进一步提高扰流部的使用效果，如图8中所示，三个第一扰流板4011为一组，三个第二扰流板4012为一组，一组第一扰流板4011和一组第二扰流板4012在转子盘的周向上间隔布置。如此设置，利于增大第一冷却通道100内气流向第二冷却通道400内流动的效率。当然，具体实施时，各组中第一扰流板4011和第二扰流板4012的数量还可进行适应性的增减。
68.需要注意的是，即使各转子盘上的第一扰流板4011和第二扰流板4012的弧长相等，此时，也能够驱使气流由第一冷却通道100经由连通通道流入第二冷却通道400。只不过，相较于采用不同弧长的扰流板，在气流的驱动效果上稍微差些。
69.本实施例中，在转轴4的输出端连接有图中未示出的连接轴，上述出气通道包括设于连接轴内的排气孔，以及设于连接轴上的与排气孔相连的排气口。参照图4和图10中所示，在转轴4的输出端设有与第二冷却通道400相连通的安装孔，并在安装孔的内周壁上设有内花键403。连接轴经由其上的外花键与内花键403的配合，而与转轴4相连。
70.连接轴内的排气孔优选沿连接轴的轴向设置，并由与转轴4相连的一端向另一端延伸。排气口布置在连接轴的周壁上，以能够将第二冷却通道400内的气流流入排气孔，并由排气口排出壳体1外。
71.本实施例中气流在第一冷却通道100和第二冷却通道400内的流动路径如图5中的箭头所示。电机在工作状态时，转子上的各转子盘转动，并通过第一扰流板4011和第二扰流板4012驱使电机外气流经由第一进气口1021和第二进气口1031流入各第一冷却通道100，并经由第一连通通道和第二连通通道分别流入第二冷却通道400，最后流入连接轴内的排气孔，并由排气口排出电机外，从而带走流经路径上的热量，达到冷却电机的效果。
72.本实施例中，线圈303产生的热量能够通过导热胶传递至冷却水套，并通过壳体1进行散热。同时，通过扰流部驱使气流由第一冷却通道100流入第二冷却通道400，也能够带走定子产生的热量，从而对电机进行冷却，而具有较好的使用效果。
73.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。