CN211958886U - 用于车辆的电机以及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆的电机以及具有其的车辆，电机包括：定子、转子以及壳体，定子内形成有冷却水道；转子设置在定子内，转子包括：多个转子段，相邻的两个转子段之间设置有散热叶片以在转子转动时产生冷却气流；定子和转子均设置在壳体内，壳体内填充有冷却油，冷却油没过转子的至少部分以对转子冷却。本实用新型的用于车辆的电机，通过冷却液在定子的冷却水道循环流动，散热叶片与转子同步转动，冷却油与转子的至少部分相接触以进行热交换，一方面，通过水冷、风冷以及油冷共同对电机进行散热；另一方面，通过引入风冷对电机进行单独散热，以对永磁体进行散热，从而进一步地提高电机的散热性能，进而使电机能够正常且稳定地运行。

Description

用于车辆的电机以及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的电机以及具有其的车辆。

背景技术

随着车辆的快速发展，车辆***对驱动电机的工作性能的要求越来越高，在驱动电机运行时，驱动电机上的零部件会产生大量的热量，尤其是一些对温度敏感的零部件，在高温时，会导致驱动电机的工作性能下降，甚至会导致驱动电机瘫痪、不能运行。

相关技术中，目前常用油冷和/或水冷的冷却方式中泠却液以及冷却油与驱动电机进行直接接触，以对驱动电机进行直接冷却，但驱动电机的一些零部件不能与冷却液以及冷却油直接接触，从而导致驱动电机的工作性能下降。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的电机，所述电机采用水冷、风冷以及油冷三种冷却方式，同时对电机进行冷却，进一步地提高电机的冷却散热效果。

本实用新型进一步地提出了一种具有上述电机的车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的用于车辆的电机包括：定子、转子以及壳体，所述定子设置有冷却水道；所述转子设置在所述定子内，所述转子包括：多个转子段，相邻的两个所述转子段之间设置有散热叶片以在转子转动时产生冷却气流；所述定子和所述转子均设置在所述壳体内，所述壳体内填充有冷却油，所述冷却油没过所述转子的至少部分以对所述转子进行冷却。

根据本实用新型实施例的用于车辆的电机，通过冷却液在定子的冷却水道循环流动，散热叶片与转子同步转动，冷却油与转子的至少部分相接触以进行热交换，一方面，通过水冷、风冷以及油冷对电机进行散热，以提高电机的散热性能；另一方面，通过引入风冷对电机进行单独散热，以对永磁体以及电机中无法与冷却液和冷却油直接接触的零部件进行散热，从而进一步地提高电机的散热性能，进而使电机能够正常且稳定地运行。

根据本实用新型的一些实施例，所述定子的周向开设有多个沿轴向延伸的安装孔，所述安装孔内设置有冷却管路。

进一步地，所述定子的一端设置有分流管，所述定子的另一端设置有汇流管，所述分流管适于朝向所述冷却管路注入冷却液，所述汇流管适于排出所述冷却管路内的冷却液，所述分流管、所述冷却管路以及所述汇流管限定出所述冷却水道。

进一步地，所述分流管包括：环绕所述电机的轴线设置的第一分流部至第N分流部；其中，所述定子包括：多个分流区域，每个所述分流区域内设置有多根所述冷却管路，多根所述冷却管路均与对应的所述第一分流部连通；相邻的两个或多个所述第一分流部与所述第二分流部连通；相邻的两个或多个所述第二分流部与所述第三分流部连通……相邻的两个所述第N-1分流部与所述第N分流部连通。

可选地，所述第一分流部具有进水口，每个所述分流区域内邻近所述进水口设置的所述冷却管路的直径小于远离所述进水口设置的所述冷却管路的直径。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热叶片上设置有扰流部，所述扰流部为形成在所述散热叶片上沿轴向延伸的凸起，相邻的所述扰流部限定出导油槽，所述导油槽沿所述散热叶片的径向延伸。

进一步地，散热叶片包括：等角度间隔设置的多个子叶片，相邻的所述子叶片之间设置有连接蹼，所述子叶片以及所述连接蹼上均具有导油槽。

进一步地，所述子叶片以及所述连接蹼上均设置有漏油孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体内设置有集油盒，所述集油盒内的冷却油的液面位于所述转子的最低端的绕组的气隙。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆包括：上述实施例中所述的电机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电机的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的冷却水道连接的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的定子与转子配合的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的散热叶片的示意图；

图5是根据本实用新型实施例的定子的安装孔示意图。

附图标记：

电机100，

定子10，安装孔11，分流管12，第一分流部121，第二分流部122，第三分流部123，第四分流部124，汇流管13，冷却管路14，

转子20，转子段21，散热叶片22，扰流部221，导油槽222，子叶片223，连接蹼224，

壳体30。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的电机100。

如图1和图3所示，根据本实用新型第一方面实施例的用于车辆的电机100包括：定子10、转子20以及壳体30，定子10设置有冷却水道；转子20设置在定子10内，转子20包括：多个转子段21，相邻的两个转子段21之间设置有散热叶片22以在转子20转动时产生冷却气流；定子10和转子20均设置在壳体30内，壳体30内填充有冷却油，冷却油没过转子20的至少部分以对转子20进行冷却。

具体而言，定子10的内部空间形成有冷却水道，冷却液沿着冷却水道进行循环流动，并与冷却水道的内周壁相接触，使冷却液与定子10进行热交换，从而对定子10进行冷却，避免电机100工作过程中，定子10温度过高。

其中，设置在定子10内部的转子20由多个转子段21限定出，多个转子段21沿轴向依次设置在转子20轴上，以形成为转子20，且在相邻的两个转子段21之间设置有散热叶片22，在转子20转动时，使散热叶片22与转子20同步转动，以产生冷却气流，并对转子20进行风冷冷却，以降低转子20的温度。

需要说明的是，电机100中的永磁体无法与冷却油或冷却液直接接触以进行散热冷却，且电机100中的永磁体对温度较为敏感，在永磁体温度较高时，容易导致永磁体退磁，进而导致电机100的工作性能下降，使电机100无法正常工作，甚至导致电机100瘫痪，通过散热叶片22与转子20同步转动产生冷却气流，以对电机100中的永磁体进行风冷冷却，通过冷却气流以对永磁体以及电机100中无法与冷却液和冷却油直接接触的零部件进行冷却，从而使电机100有效且稳定的运行。

同时，转子20和定子10均固定在壳体30内，壳体30的内部填充有冷却油，在电机100不工作时，冷却油至少没过转子20的底部，以在电机100运行时，冷却油能够与转子20相接触，并在转子20的扰流作用下，喷淋到转子20的多个绕组上，在散热叶片22对转子20进行风冷的前提下，进一步地对转子20进行油冷冷却，从而进一步地带走转子20运行中产生的热量。

可以理解的是，电机100通过定子10内部的冷却水道使冷却液在冷却水道内循环流动，以对电机100的定子10进行冷却，从而对电机100达到水冷的效果；

电机100通过设置在相邻的转子段21之间的散热叶片22与转子20同步转动，并产生冷却气流，以对电机100的转子20进行冷却，从而对电机100达到风冷的效果；

电机100通过冷却油没过转子20的至少部分，在转子20高速转动时，使冷却油喷淋在转子20的内部，并与转子20的内部相接触以进行热交换，从而对电机100的转子20进一步地冷却，进而对电机100达到油冷的效果。

根据本实用新型实施例的用于车辆的电机100，通过冷却液在定子10的冷却水道循环流动，散热叶片22与转子20同步转动，冷却油与转子20的至少部分相接触以进行热交换，一方面，通过水冷、风冷以及油冷对电机100进行散热，以提高电机100的散热性能；另一方面，通过引入风冷对转子20进行单独散热，以对永磁体以及电机100中无法与冷却液和冷却油直接接触的零部件进行散热，从而进一步地提高电机100的散热性能，进而使电机100能够正常且稳定地运行。

如图5所示，根据本实用新型的一些实施例，定子10的周向开设有多个沿轴向延伸的安装孔11，安装孔11内设置有冷却管路14。

具体而言，在定子10一端的周向上设置有多个安装孔11，多个安装孔11沿着定子10的轴向向定子10的另一端延伸，并贯通于定子10，且在每个安装孔11内对应设置有冷却管路14，使冷却液进入到冷却管路14内，冷却液与冷却管路14的内周壁直接接触，并带走定子10内部产生的部分热量，以对定子10进行冷却，从而使定子10能够稳定运行。

如图2所示，定子10的一端设置有分流管12，定子10的另一端设置有汇流管13，分流管12适于朝向冷却管路14注入冷却液，汇流管13适于排出冷却管路14内的冷却液，分流管12、冷却管路14以及汇流管13限定出冷却水道。

具体而言，在定子10的轴向上，定子10的一端设置有分流管12，且分流管12与穿过定子10一端的冷却管路14相连接，定子10的另一端设置有汇流管13，且汇流管13与穿过定子10另一端的冷却管路14相连接，使分流管12、冷却管路14以及汇流管13构成一条完整的冷却水道。

这样，在电机100运行时，将冷却液注入到分流管12内，分流管12内的冷却液沿着分流管12进入到不同的冷却管路14内，冷却管路14内的冷却液与定子10直接接触以与定子10进行热交换，通过汇流管13将不同冷却管路14中的冷却液再进行汇流，并沿着汇流管13排出，以完成对定子10的水冷，从而完成对定子10的散热冷却，进而避免定子10的工作温度过高，提高定子10的工作性能。

进一步地，分流管12包括：环绕电机100的轴线设置的第一分流部121至第N分流部；其中，定子10包括：多个分流区域，每个分流区域内设置有多根冷却管路14，多根冷却管路14均与对应的第一分流部121连通；相邻的两个或多个第一分流部121与第二分流部122连通；相邻的两个或多个第二分流部122与第三分流部123连通……相邻的两个第N-1分流部与第N分流部连通。

具体而言，定子10的冷却管路14沿轴向穿设，如图2所示，多根冷却管路14的一端与对应的第一分流部121连通，使冷却管路14的一端与分流管12连接，另一端与汇流管13连接，且分流管12中的第一分流部121至第N分流部环绕电机100轴向设置，即第一分流部121外设置有环形的第二分流部122，第二分流部122外设置有环形的第三分流部123……第N-1分流部外设置有环形的第N分流部，使第一分流部121至第N分流部依次连通。

进而，冷却液可以依次流经第N分流部、第N-1分流部……第一分流部121，从而均匀地流入到与第一分流部121连通的分流区域内的冷却管路14中，以对定子10进行换热冷却，进而提高定子10的工作性能。

可以理解的是，如图2所示的具体实施例中，第四分流部124与第三分流部123相连通，第三分流部123与第二分流部122相连通，第二分流部122与第一分流部121相连通，第一分流部121与对应的分流区域内的多根冷却管路14相连通，以使冷却液经第四分流部124初次分流后流入第三分流部123；经第三分流部123再次分流后流入第二分流部122；经第二分流部122再次分流后流入第一分流部121，最终均匀地流入到多根冷却管路14中，从而对定子10进行冷却。

这样，通过将分流管12环绕电机100轴线设置，且分流区域内的第一分流部121至第N分流部依次连通，使冷却液在分流管12内进行多次分流，以使冷却液的分流效果更好，进入到多根冷却管路14内的冷却液的流量大致相同，从而使冷却液均匀分流到该分流区域的不同冷却管路14中，使分流管12与定子10之间的换热更加充分，进而提高对定子10的冷却效果。

可选地，第一分流部121具有进水口，每个分流区域内邻近进水口设置的冷却管路14的直径小于远离进水口设置的冷却管路14的直径。

具体而言，每个分流区域内设置有多个冷却管路14，多个冷却管路14与对应的第一分流部121连通，在第一分流部121上设置有进水口，在每个分流区域内的多个冷却管路14中，离该分流区域内的第一分流部121的进水口近的冷却管路14的直径小，离该分流区域内的第一分流部121的进水口远的冷却管路14的直径大，以使进水口内的冷却液均匀分流到该分流区域内的多根冷却管路14中，使冷却液在不同的冷却管路14内的流量一致，从而使冷却液对定子10均匀冷却，避免定子10出现局部过热的现象。

如图4所示，根据本实用新型的一些实施例，散热叶片22上设置有扰流部221，扰流部221为形成在散热叶片22上沿轴向延伸的凸起，相邻的扰流部221限定出导油槽222，导油槽222沿散热叶片22的径向延伸。

具体而言，转子20上的每个散热叶片22上均设置有扰流部221，凸起的扰流部221朝向转子20的轴向延伸，在散热叶片22同步转子20高速转动时，散热叶片22上的扰流部221将冷却油带起，使冷却油在扰流部221的带动下喷淋到转子20的内部，以对转子20进行油冷冷却，且相邻的扰流部221构成一条导油槽222，导油槽222均朝向散热叶片22的中心延伸，以在散热叶片22在对转子20进行风冷的前提下，冷却油沿着导油槽222喷淋到转子20的绕组上，并与转子20的绕组相接触，从而进一步地对转子20进行冷却，即对转子20同时进行风冷和油冷，进而提高对转子20的冷却效果。

如图4所示，散热叶片22包括：等角度间隔设置的多个子叶片223，相邻的子叶片223之间设置有连接蹼224，子叶片223以及连接蹼224上均具有导油槽222。

具体而言，多个子叶片223等角度间隔设置在散热叶片22上，使多个子叶片223之间存在等间隔的空隙，以在散热叶片22同转子20高速转动时，冷却油可以在多个子叶片223之间的空隙中溢出，使冷却油随着散热叶片22的转动喷淋到转子20的内部，以对转子20进行油冷冷却，通过连接蹼224将相邻的子叶片223连接，以加强散热叶片22的结构强度，从而提高散热叶片22的使用寿命。

其中，子叶片223以及连接蹼224上均具有导油槽222，子叶片223以及连接蹼224上的导油槽222的均朝向散热叶片22的中心延伸，使冷却油沿着子叶片223以及连接蹼224的导油槽222进入到转子20内，以在散热叶片22与转子20同步转动时，冷却油沿着子叶片223以及连接蹼224的导油槽222喷淋到转子20的绕组上，使冷却油与转子20的绕组相接触，并与转子20的绕组进行热交换，以在对转子20进行风冷的前提下，进一步对转子20进行冷却，从而提高对转子20的冷却效果。

同时，散热叶片22固定设置在转子20的转轴上，转轴的轴径上开设有多个小孔，在转轴同步转子20高速转动时，冷却油沿着导油槽222朝向散热叶片22的中心流动，并流入到转子20的转轴上，冷却油沿着转轴上的小孔流入到转子20的转轴的内部，以对转子20的转轴的内部进行散热冷却，从而对转子20的冷却更加全面，进而提高电机100的散热性能。

进一步地，子叶片223以及连接蹼224上均设置有漏油孔。这样，在散热叶片22同步转子20高速转动时，冷却油沿着导油槽222进入转子20内，在冷却油沿着导油槽222喷淋到转子20绕组的前提下，冷却油从散热叶片22的漏油孔喷淋到转子20的内部，并与转子20的内部相接触，以进一步地对转子20进行油冷冷却，从而提高对转子20的冷却效果。

根据本实用新型的一些实施例，壳体30内设置有集油盒，集油盒内的冷却油的液面位于转子20的最低端的绕组的气隙。

也就是说，集油盒内的冷却油的液面高于转子20的最低端，且冷却油填充于转子20绕组的气隙中，在转子20高速转动时，高速旋转的转子20将壳体30上方滴落的冷却油以及下方绕组的气隙中的冷却油带起，使冷却油均匀地喷淋在转子20的内部，以使冷却油与转子20的内部相接触，以对转子20进行油冷，从而提高对转子20的冷却效果。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆包括：上述实施例中的电机100，通过冷却液在冷却水道内循环流动、散热叶片22在转子段21内转动以及冷却油沿着导油槽222流动和在漏油孔上喷淋，以对电机100同时进行水冷、风冷以及油冷冷却，从而进一步地加强对电机100的冷却散热效果，进而提高车辆实用性以及工作性能。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的电机(100)，其特征在于，包括：

定子(10)，所述定子(10)设置有冷却水道；

转子(20)，所述转子(20)设置在所述定子(10)内，所述转子(20)包括：多个转子段(21)，相邻的两个所述转子段(21)之间设置有散热叶片(22)以在转子(20)转动时产生冷却气流；以及

壳体(30)，所述定子(10)和所述转子(20)均设置在所述壳体(30)内，所述壳体(30)内填充有冷却油，所述冷却油没过所述转子(20)的至少部分以对所述转子(20)进行冷却。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述定子(10)的周向开设有多个沿轴向延伸的安装孔(11)，所述安装孔(11)内设置有冷却管路(14)。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述定子(10)的一端设置有分流管(12)，所述定子(10)的另一端设置有汇流管(13)，所述分流管(12)适于朝向所述冷却管路(14)注入冷却液，所述汇流管(13)适于排出所述冷却管路(14)内的冷却液，所述分流管(12)、所述冷却管路(14)以及所述汇流管(13)限定出所述冷却水道。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述分流管(12)包括：环绕所述电机(100)的轴线设置的第一分流部(121)至第N分流部；其中

所述定子(10)包括：多个分流区域，每个所述分流区域内设置有多根所述冷却管路(14)，多根所述冷却管路(14)均与对应的所述第一分流部(121)连通；

相邻的两个或多个所述第一分流部(121)与所述第二分流部(122)连通；相邻的两个或多个所述第二分流部(122)与所述第三分流部(123)连通……相邻的两个所述第N-1分流部与所述第N分流部连通。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述第一分流部(121)具有进水口，每个所述分流区域内邻近所述进水口设置的所述冷却管路(14)的直径小于远离所述进水口设置的所述冷却管路(14)的直径。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述散热叶片(22)上设置有扰流部(221)，所述扰流部(221)为形成在所述散热叶片(22)上沿轴向延伸的凸起，相邻的所述扰流部(221)限定出导油槽(222)，所述导油槽(222)沿所述散热叶片(22)的径向延伸。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，散热叶片(22)包括：等角度间隔设置的多个子叶片(223)，相邻的所述子叶片(223)之间设置有连接蹼(224)，所述子叶片(223)以及所述连接蹼(224)上均具有导油槽(222)。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述子叶片(223)以及所述连接蹼(224)上均设置有漏油孔。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的电机(100)，其特征在于，所述壳体(30)内设置有集油盒，所述集油盒内的冷却油的液面位于所述转子(20)的最低端的绕组的气隙。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的电机(100)。

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