CN209344916U - 驱动电机及用于驱动电机的液冷机壳 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种驱动电机及用于驱动电机的液冷机壳，该液冷机壳包括：筒型壳体，具有沿周向间隔开的轴向通孔；第一端盖，具有沿周向间隔开的第一导流槽；第二端盖，具有沿周向间隔开的第二导流槽；其中，当筒型壳体的两端分别与第一端盖和第二端盖相连时，第一导流槽和第二导流槽与轴向通孔对接，并在第一端盖、第二端盖和筒型壳体中形成至少一条冷却通道，冷却通道的进液口和出液口设置在第一端盖、第二端盖和筒型壳体中的一个或两个上。该液冷机壳不但具有成本低的优势，而且能利用冷却液对驱动电机进行更高效的散热。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车的技术领域，具体涉及一种用于驱动电机的液冷机壳及包括该液冷机壳的驱动电机。
背景技术
随着社会对节能减排要求的不断提高，清洁、无污染、低碳排放的电动汽车日益受到人们认可。电动汽车是以车载电源为动力，通过驱动电机驱动其行驶的车辆。但由于驱动电机在电能转化为机械能的过程中不断地产生热量，且当热量在积累到一定程度之后，容易引起车辆发生故障，因此提高驱动电机的散热性能是必要的。
已有的驱动电机包括液冷机壳、转子和定子。其中，液冷机壳主要由筒型壳体、第一端盖和第二端盖组成。为了提高驱动电机的散热性能，通常在筒型壳体中构造出一条蜿蜒的液冷通道，使得冷却液(例如水)能够在经过筒型壳体的液冷通道时吸收驱动电机所产生的热量，保证该驱动电机能够稳定运行。但已有的驱动电机仍存在如下问题：第一，在筒型壳体中构造出蜿蜒的液冷通道非常困难，导致制造成本偏高；第二，该液冷机壳利用冷却液对驱动电机实施散热的能力有待提高。
实用新型内容
为了解决上述全部或部分问题，本实用新型的目的是提供一种用于驱动电机的液冷机壳及包括该液冷机壳的驱动电机，其中该液冷机壳不但具有成本低的优势，而且能利用冷却液对驱动电机进行更高效的散热。
根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于驱动电机的液冷机壳，其包括：筒型壳体，具有沿周向间隔开的轴向通孔；第一端盖，具有沿周向间隔开的第一导流槽；第二端盖，具有沿周向间隔开的第二导流槽；其中，当所述筒型壳体的两端分别与所述第一端盖和第二端盖相连时，所述第一导流槽和第二导流槽与轴向通孔对接，并在所述第一端盖、第二端盖和筒型壳体中形成至少一条冷却通道，所述冷却通道的进液口和出液口设置在所述第一端盖、第二端盖和筒型壳体中的一个或两个上。
进一步地，所述进液口和出液口设在所述第一端盖上，所述第一导流槽的数量为N个，所述第二导流槽的数量为N+1个，所述轴向通孔的数量为2N+2个，其中，所述进液口与第1个轴向通孔相连，而所述出液口与第2N+2个轴向通孔相连，第i个第一导流槽用于连通第2i个轴向通孔和第2i+1个轴向通孔，第j个第二导流槽用于连通第2i-1个轴向通孔和第2i个轴向通孔，其中，N为≥2的正整数，i∈[1，N]，j∈[1，N+1]。
进一步地，所述第一导流槽、第二导流槽和轴向通孔的径向截面均呈现为空心弧。
进一步地，所述第一导流槽的过流断面面积和第二导流槽的过流断面面积均等于所述轴向通孔的过流断面面积。
进一步地，任意两个相邻所述第一导流槽的周向间距、任意两个相邻所述第二导流槽的周向间距及任意两个相邻所述轴向通孔的周向间距均为一个设定值，所述进液口与出液口的周向间距、所述进液口与相邻所述第一导流槽的周向间距及所述出液口与相邻所述第一导流槽的周向间距也为一个所述设定值。
进一步地，在所述筒型壳体的外壁上设有与其一体成型的轴向凸棱，在所述第一端盖和第二端盖的周壁上均设有与其一体成型的凸耳，所述第一端盖和第二端盖通过贯穿所述第一端盖的凸耳、第二端盖的凸耳和筒型壳体的轴向凸棱的螺栓可拆卸地固定在所述筒型壳体上。
进一步地，在所述第一端盖与筒型壳体之间及所述第二端盖与筒型壳体之间均设有密封胶或密封圈。
进一步地，在所述第一端盖和/或第二端盖的内表面上设置有能与所述筒型壳体的内壁匹配接触的径向定位环。
根据本实用新型的第二方面，提供了一种驱动电机，其包括根据本实用新型的第一方面所述的液冷机壳。
借助于本实用新型的必要特征，冷却液能够被顺利进入液冷机壳的冷却通道内并在其筒型壳体、第一端盖和第二端盖中连续流动，使得其不仅可以在筒型壳体中吸收驱动电机所产生的热量，而且也可以在第一端盖和第二端盖中吸收驱动电机所产生的热量，使液冷机壳能利用冷却液对驱动电机进行更高效的散热，以便为该电机高效、稳定的运行提供更加安全的保障。在已有技术中，蜿蜒的冷却通道所用的换向区域直接设置在筒型壳体中，这必然增加制造成本；但在本实用新型中，冷却通道的换向区域由连接轴向通孔的第一和第二导流槽来形成，使得制造者既可以用更低的花费构造带有轴向通孔的筒型壳体，例如通过挤压成型工艺制作半成品的筒型壳体时直接构造出轴向通孔，又也可以用于更低的花费构造带有导流槽的端盖，例如通过压铸成型工艺制作半成品的端盖时直接构造出导流槽，也就是说，该形式的冷却通道易于简化液冷机壳的构造难度，并促使液冷机壳的成本更低。
同时，上述液冷机壳的结构简单、制造方便，使用安全可靠，便于实施推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为根据本实用新型实施例的用于驱动电机的液冷机壳的剖视图；
图2为根据本实用新型实施例的用于驱动电机的液冷机壳的筒型壳体的侧视图；
图3为根据本实用新型实施例的用于驱动电机的液冷机壳的第一端盖的侧视图；
图4为根据本实用新型实施例的用于驱动电机的液冷机壳的第二端盖的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
图1为根据本实用新型实施例的用于驱动电机的液冷机壳的剖视图。如图1所示，该液冷机壳100应用在驱动电机上，该驱动电机应用在电动汽车中。该液冷机壳100包括筒型壳体30、第一端盖10和第二端盖20。其中，筒型壳体30具有沿周向间隔开的轴向通孔301，详见图2；第一端盖10具有设在其内表面上且沿周向间隔开的第一导流槽101，详见图3；第二端盖20具有设置在其内表面上且沿周向间隔开的第二导流槽201，详见图4。筒型壳体30的两端分别与第一端盖10和第二端盖20相连。其中，筒型壳体30与第一端盖10之间的连接和筒型壳体30与第二端盖20之间的连接通常选择为螺栓连接或卡压式连接等可拆卸连接，当然在特定目的下也可以选择为不可拆卸连接，例如焊接。第一导流槽101、第二导流槽201和轴向通孔301的径向截面均呈现为圆形或多边形等，不过优选呈现为空心弧(详见图2、3和4)，以进一步提高散热效果。
当筒型壳体30的两端分别与第一端盖10和第二端盖20相连时，第一导流槽101和第二导流槽201与轴向通孔301对接，并在第一端盖10、第二端盖20和筒型壳体30中形成一条蜿蜒的冷却通道。冷却通道的进液口105和出液口106全部设置在第一端盖10、第二端盖20或筒型壳体30上，或者分别设在第一端盖10、第二端盖20和筒型壳体30中的二个上。在本实施例中，进液口105和出液口106设在第一端盖10上。第一导流槽101的数量为N个，第二导流槽201的数量为N+1个，轴向通孔的数量为2N+2个，N为≥2的正整数。其中，进液口105与第1个轴向通孔相连，而出液口106与第2N+2个轴向通孔相连，第i个第一导流槽101用于连通第2i个轴向通孔和第2i+1个轴向通孔，第j个第二导流槽201用于连通第2i-1个轴向通孔和第2i个轴向通孔，其中，i∈[1，N]，j∈[1，N+1]。由于第一端盖10的导流槽的数量不及第二端盖20的导流槽的数量，因此当进液口105和出液口106设置在第一端盖10上时，冷却液不仅可以在通过第一导流槽101时对第一端盖10进行散热，而且也可以在通过进液口105和出液口106时对第一端盖10进行进一步的散热，促使冷却液对第一端盖10实施更均匀、更高效的散热，以使冷却液对第一端盖10和第二端盖20的散热效率相接近。
在其他的实施例中，冷却通道也可以是两条以上。也就是说，当筒型壳体30的两端分别与第一端盖10和第二端盖20相连时，第一导流槽101和第二导流槽201与轴向通孔301对接，并在第一端盖10、第二端盖20和筒型壳体30中形成两个以上冷却通道。
在图3和图4所示的优选实施例中，第一导流槽101的过流断面面积和第二导流槽201的过流断面面积均近似等于轴向通孔301的过流断面面积，以降低冷却液在经过第一导流槽101和第二导流槽201时产生的能量损失。
在图3和图4所示的优选实施例中，任意两个相邻第一导流槽101的周向间距、任意两个相邻第二导流槽201的周向间距及任意两个相邻轴向通孔的周向间距均为一个设定值。同样地，进液口105与出液口106的周向间距、进液口105与相邻第一导流槽101的周向间距及出液口106与相邻第一导流槽101的周向间距也为一个设定值。该设定值一般视具体情况或需求而定，比如为了兼顾机壳100的强度及散热效率，该设定值优选为筒型壳体30的半径的0.2～0.4倍，以保证应用该机壳100的驱动电机具有较高的机械强度及较佳的散热性能。
在筒型壳体30的外壁上设有与其一体成型的轴向凸棱302，在第一端盖10的周壁上设有与其一体成型的凸耳102，在第二端盖20的周壁上设有与其一体成型的凸耳202，第一端盖10和第二端盖20通过贯穿第一端盖10的凸耳102、第二端盖20的凸耳202和筒型壳体30的轴向凸棱302的螺栓(未示出)可拆卸地固定在筒型壳体30上。这样，既可以通过挤压成型工艺制作半成品的筒型壳体30时直接构造出轴向凸棱302，又可以通过压铸成型工艺制作半成品的端盖时直接构造出凸耳，以保证轴向凸棱302、第一端盖10和第二端盖20三者的制造成本更低。
为了提高筒型壳体30与各端盖之间的密封性能，在第一端盖10与筒型壳体30之间及第二端盖20与筒型壳体30之间均设有密封胶或密封圈(未显示)。需要注意的是，该密封胶或密封圈不应对冷却通道进行截流。
在本实施例中，在第一端盖10和第二端盖20的内表面上分别设置有能与筒型壳体30的内壁匹配接触的径向定位环108和径向定位环208。径向定位环108和径向定位环208能够阻止对应端盖相对筒型壳体30产生径向位移，方便操作人员在筒型壳体30上精准地装配第一端盖10和第二端盖20。
在本实用新型的实施例中，冷却液能够被顺利进入液冷机壳100的冷却通道内并在其筒型壳体30、第一端盖10和第二端盖20中连续流动，使得其不仅可以在筒型壳体30中吸收驱动电机所产生的热量，而且也可以在第一端盖10和第二端盖20中吸收驱动电机所产生的热量，使液冷机壳100能利用冷却液对驱动电机进行更高效的散热，以便为该电机高效、稳定的运行提供更加安全的保障。在已有技术中，蜿蜒的冷却通道所用的换向区域直接设置在筒型壳体中，这必然增加制造成本；但在本实用新型中，蜿蜒的冷却通道的换向区域由连接轴向通孔的第一和第二导流槽101,201来形成，使得制造者既可以用更低的花费构造带有轴向通孔301的筒型壳体30，例如通过挤压成型工艺制作半成品的筒型壳体30时直接构造出轴向通孔301，又也可以用于更低的花费构造带有导流槽的端盖，例如通过压铸成型工艺制作半成品的端盖时直接构造出导流槽，也就是说，该形式的冷却通道易于简化液冷机壳100的构造难度，并促使液冷机壳100的成本更低。
在一个未示出的实施例中，提供了一种驱动电机，该驱动电机包括上述任一个实施例所述的液冷机壳100。由于该液冷机壳不但具有成本低的优势，而且能利用冷却液对驱动电机进行更高效的散热，使得该驱动电机具有成本低和散热性能好的特点。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种用于驱动电机的液冷机壳，其特征在于，包括：
筒型壳体，具有沿周向间隔开的轴向通孔；
第一端盖，具有沿周向间隔开的第一导流槽；
第二端盖，具有沿周向间隔开的第二导流槽；
其中，当所述筒型壳体的两端分别与所述第一端盖和第二端盖相连时，所述第一导流槽和第二导流槽与轴向通孔对接，并在所述第一端盖、第二端盖和筒型壳体中形成至少一条冷却通道，所述冷却通道的进液口和出液口设置在所述第一端盖、第二端盖和筒型壳体中的一个或两个上。
2.根据权利要求1所述的液冷机壳，其特征在于，所述进液口和出液口设在所述第一端盖上，所述第一导流槽的数量为N个，所述第二导流槽的数量为N+1个，所述轴向通孔的数量为2N+2个，其中，所述进液口与第1个轴向通孔相连，而所述出液口与第2N+2个轴向通孔相连，第i个第一导流槽用于连通第2i个轴向通孔和第2i+1个轴向通孔，第j个第二导流槽用于连通第2i-1个轴向通孔和第2i个轴向通孔，其中，N为≥2的正整数，i∈[1，N]，j∈[1，N+1]。
3.根据权利要求2所述的液冷机壳，其特征在于，所述第一导流槽、第二导流槽和轴向通孔的径向截面均呈现为空心弧。
4.根据权利要求2所述的液冷机壳，其特征在于，所述第一导流槽的过流断面面积和第二导流槽的过流断面面积均等于所述轴向通孔的过流断面面积。
5.根据权利要求2所述的液冷机壳，其特征在于，任意两个相邻所述第一导流槽的周向间距、任意两个相邻所述第二导流槽的周向间距及任意两个相邻所述轴向通孔的周向间距均为一个设定值，所述进液口与出液口的周向间距、所述进液口与相邻所述第一导流槽的周向间距及所述出液口与相邻所述第一导流槽的周向间距也为一个所述设定值。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的液冷机壳，其特征在于，在所述筒型壳体的外壁上设有与其一体成型的轴向凸棱，在所述第一端盖和第二端盖的周壁上均设有与其一体成型的凸耳，所述第一端盖和第二端盖通过贯穿所述第一端盖的凸耳、第二端盖的凸耳和筒型壳体的轴向凸棱的螺栓可拆卸地固定在所述筒型壳体上。
7.根据权利要求1到5中任一项所述的液冷机壳，其特征在于，在所述第一端盖与筒型壳体之间及所述第二端盖与筒型壳体之间均设有密封胶或密封圈。
8.根据权利要求1到5中任一项所述的液冷机壳，其特征在于，在所述第一端盖和/或第二端盖的内表面上设置有能与所述筒型壳体的内壁匹配接触的径向定位环。
9.一种驱动电机，其特征在于，包括根据权利要求1到8中任一项所述的液冷机壳。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113241881A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-08-10 | 中擎电机有限公司 | 新型水泵电机水冷结构 |
| CN115051512A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-13 | 江苏华源防爆电机有限公司 | 一种永磁电机 |
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