定子用冷却流道、定子外壳、容纳装置、定子及电动汽车用电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车电机制造技术领域，具体而言，涉及一种电动汽车用电机及其定子。
【背景技术】
[0002]伴随着汽车产业的高速发展，石油资源短缺、环境变暖和气候变暖等一系列问题已经突现。以纯电动汽车为代表的新能源汽车必将成为我国汽车产业发展的重要方向之一。而汽车电力驱动系统作为纯电动汽车唯一的动力源，其性能直接影响整车的动力性、稳定性以及舒适性。
[0003]刚开始直流电机被发展用作电动汽车的牵引电机，这是因为直流电机具有起步加速牵引力大，控制系统较简单等优点。然而，直流电机的缺点是存在机械换向器，当在高速大负载下运行时，换向器表面会产生火花，因此电机转速不能太高。所以近些年电动汽车的牵引电机以交流异步电机和永磁电机为主。交流异步电机的矢量控制调速技术比较成熟，使得异步电机驱动系统具有明显的优势，因此被较早的应用于电动汽车的驱动系统，目前仍然是电动汽车驱动系统的主流产品，但与永磁电机相比，其功率密度偏低。永磁电机的优势和劣势。
[0004]由于电动汽车用电机的设计要求需要满足体积小、重量轻、功率密度高、散热能力好等特征，所以电动汽车用电机(主要指交流异步电机和永磁电机)一般选择采用液冷散热方式，电机的冷却流道一般设置在电机的定子周围，通过冷却介质的流动/循环，带走电机的热量。冷却流道设置在电机定子周围的通常作法如下:
[0005]第一种方式是，例如图1所示，中国专利申请号201410697450.0公开将冷却介质的流道7 (简称“冷却流道”)布置在与电机定子外壳相互配合的一侧端盖上。这种结构目前只能采用砂型铸造方式实现。
[0006]第二种方式是，例如图2所示，中国专利申请号201410475426.2公开将冷却流道布置在用于固定定子电枢的支撑座上。这种结构目前只能采用砂型铸造方式实现。
[0007]第三种方式是，例如图3所示，中国专利申请号201420488233.6公开冷却流道8布置在电机外壳内，并且冷却流道8根据电机壳定子绕组方向以及定子铁心长度沿定子本体的外轮廓周向呈螺旋状环绕在上模腔I内。这种结构目前只能采用压铸方式实现。
[0008]第四种方式是，机加工电机定子的内外壳，内外壳上布置有冷却流道的分解结构，通过装配内外壳使得冷却流道的分解结构可以形成封闭式流道。
[0009]现有的采用冷却流道散热的电机全部都是采用砂型铸造、压铸或内外壳加工装配的方式制造定子部件。但是，(I)砂型铸造工艺存在的问题是:铸造过程中容易产生气孔，引起冷却流道泄露；而且，不同产品系列中，针对不同长度的定子都需要重新开模，从而造成电机制造成本过高；另外，砂型铸造工艺铸造的定子部件强度较低，容易磨损。(2)机加工内外壳组装工艺存在的问题是:内外壳配合尺寸精度要求高，装配工艺复杂。(3)压铸工艺存在的问题是:受压铸模具设计的限制，冷却流道截面会变大，与预设冷却效果相比，实际冷却效果会变差；不同产品系列中，针对不同长度的定子都需要重新开模，从而造成成本高；另外，砂型铸造工艺铸造的定子部件强度较低，容易磨损。
[0010]因此，砂型铸造、压铸或内外壳加工装配制造工艺:一方面工艺本身不利于小型电机的生产，另一方面也存在废品率高，可靠性差，机加工和装配难度大，使得电机制造成本居尚不下。
[0011]有鉴于此，针对现有电动汽车的电机散热结构所存在的技术问题，需要寻找新的制造工艺并设计相应的机械结构，使得大大提高带冷却流道的定子成品率，简化机加工和装配难度，从而实现大批量制造，降低电机制造成本。
【实用新型内容】
[0012]针对上述技术问题，本实用新型在基于大量试制实验的基础上发现可以设计一种新的电动车用电机定子外壳，使得可以采用挤压工艺集成制造，以提高带冷却流道的定子成品率，降低电机制造成本。
[0013]为实现上述目的，第一方面，本实用新型提供了一种定子用冷却流道，包括:直通式冷却子通道，其设置在定子外壳中，沿所述定子外壳轴线方向延伸并且贯穿所述定子外壳；贯通凹槽，其设置在定子外壳的端盖中，用于在端盖与外壳配合后，密封并贯通不同的冷却子通道，使得冷却介质在不同的冷却子通道内流通。
[0014]第二方面，本实用新型还提供了一种电动汽车用电机定子外壳，适用于交流异步电机或永磁电机的定子，包括:上文所述的直通式冷却子通道，并且采用挤压工艺整体制造该定子外壳。
[0015]第三方面，本实用新型还提供了一种电机定子组件的容纳装置，包括:定子外壳，用于容纳电机定子；端盖，其配合在所述定子外壳轴向的两侧端部；冷却流道，分布在所述定子外壳和所述端盖中。
[0016]第四方面，本实用新型还提供了一种电动汽车用电机定子，适用于交流异步电机或永磁电机，包括:定子本体；定子外壳，其沿定子本体的外轮廓周向包围并套接所述定子本体；第一端盖和第二端盖，其分别位于所述定子外壳轴向的两侧端部；定子用冷却流道，分布在所述定子外壳、第一端盖和第二端盖中；紧固件，用于紧固定子外壳与两侧端盖，以形成所述冷却流道的密封结构。
[0017]第五方面，本实用新型还提供了一种电动汽车用交流异步电机或永磁电机，包括:上文所述的定子。
[0018]本实用新型的创新之处在于，通过设计一种全新的具有冷却流道的定子结构，使得可以应用制作工艺相对简单的挤压工艺，从而提高成品率，降低制造成本。
[0019]进一步地，通过挤压工艺制造的冷却流道加工工艺简单，并且密封性能可以得到大大提高，并且采用端面密封，装配工艺简单、可靠，经过对比远超砂型铸造、压铸或内外壳加工装配制造工艺得到的冷却流道。
[0020]进一步地，由于使用挤压工艺，可以使得定子壳具有任意所需长度，不同长度的定子产品系列可以使用同一套模具，以满足不同型号电机的规格要求，从而提高挤压工艺使用范围和定子结构的制造效率，进一步降低制造成本。
[0021]进一步地，本实用新型提供的电动车用电机定子外壳，采用挤压工艺集成制造具有冷却流道的定子外壳，并通过预设连通槽的端盖密封，从而构成冷却介质的闭合循环流道，这种结构及配合的挤压工艺可以大大提高成品率，降低制造成本。
[0022]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些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】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，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:
[0024]图1是现有技术的带冷却流道的电机定子的第一种结构示意图；
[0025]图2是现有技术的带冷却流道的电机定子的第二种结构示意图；
[0026]图3是现有技术的带冷却流道的电机定子的第三种结构示意图；
[0027]图4A-4B是本实用新型一实施例的带冷却流道的电机定子的分解图；
[0028]图5是图4A-4B中实施例的定子壳组装后的冷却流道的立体图；
[0029]图6是图4A中实施例的从紧固件侧向相对侧看定子装配后的正视图；
[0030]图7是图6中实施例的截面A-A的剖面图；
[0031]图8是图6中实施例的截面B-B的剖面图；
[0032]图9是图8中实施例的截面C-C的剖面图；
[0033]图10是图8中实施例的截面D-D的剖面图；
[0034]图11是图8中实施例的截面D-D的透视图。
【具体实施方式】
[0035]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。下文中将详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0036]本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0037]本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0038]【定子整体结构】图4A-4B是本实用新型