CN105610254B - 一种油冷轮毂电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油冷轮毂电机。包括定子和转子，定子与转子之间设有轴承(15)形成转动结构，特别是定子设有进油口(13)和出油口(14)，定子与转子之间形成冷却油通过的弯折形的油通道，对定子的线圈铁芯(7)和转子磁钢(6)进行冷却。本发明的弯折结构的冷却油通过的油通道完全环绕电机的发热部件，不仅有效的降低了电机内部的运行温度，还可同时对运动摩擦的轴承进行一定的润滑，提高电机的电效率和轴承的使用寿命，增加了电机内的绝缘等级，极具特点，散热效果极佳。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电机，特别是指一种用冷却油进行冷却的轮毂电机。
背景技术：
电动汽车现已普遍得到应用，其是汽车技术发展的主要方向，由于电动汽车是一个综合指标要求很高的产品，如自身的重量及载重量、电能的使用效率、车速、长期使用的寿命和尽可能低的成本等，这些性能指标彼此之间是相互制约的。对于轮毂电机而言，要求是功率密度高、自身重量轻、寿命长，特别是对分布式的轮毂电机，除上述要求外，还要求散热好。但在电机的整体重量和体积尺寸受到严格限制的条件下，对电机的散热一直是一个没有很好解决的问题。轮毂电机在运行使用中热的产生主要来自于定子线圈、铁芯发热和转子磁钢的涡流产生的热，由于电机的结构特点，定子线圈、铁芯和转子磁钢必须置于电机的内部，而外部一定有壳体作为安装构件，故上述的热量很难排出，不排出上述的热量，不仅影响定子线圈、铁芯等部件的使用寿命，还会降低电机的使用效率，因此提高电机的散热是一个重要的问题。
发明内容：
本发明的发明目的是公开一种利用冷却油对轮毂电机进行内部冷却、对散热效果极佳的一种轮毂电机。
实现本发明的技术解决方案如下：包括定子和转子，所述的定子与转子之间设有轴承形成转动结构，关键是所述的定子设有进油口和出油口，定子与转子之间形成冷却油通过的弯折形的油通道，对定子的线圈铁芯和转子磁钢进行冷却。
所述的定子由一断面为T型的主体与L型的定子支撑构成，主体与定子支撑之间形成上述的进油口和出油口，并构成所述油通道的ABC段。
所述的转子由∏型的转子壳、置于转子壳内壁面的转子磁钢和置于转子壳与定子支撑之间开口的L型的转子端盖构成，且转子端盖与定子支撑之间设有油封。
所述的定子的线圈和铁芯置于定子支撑和转子磁钢之间，且铁芯与定子支撑之间设有导油槽，铁芯与转子磁钢之间有一间隙。
所述的主体与定子支撑的边缘处设有堵头。
所述的主体与转子壳的底部之间设有油通道的D′段。
所述的定子支撑的外露端部设有一法兰，且上述的油封可设于转子端盖和法兰之间。
所述的转子磁钢与转子壳之间通过卡槽连接。
所述的定子的主体与L型的定子支撑为分体结构且相互套接，或主体与定子支撑为一体结构。
本发明所述的冷却油通过的弯折结构的油通道完全环绕电机的发热部件，如带铁芯的线圈、转子磁钢和运动部件轴承，可将电机产生的热量带出电机，不仅有效的降低了电机内部的运行温度，还可同时对运动摩擦的轴承进行一定的润滑，提高电机的电效率和轴承的使用寿命，增加了电机内的绝缘等级。还需指出的是上述的油通道内的冷却油还直接接触转子壳的侧表面，使用时转子壳的侧表面承接轮胎，轮胎高速旋转而摩擦地面产生的轮胎内部的热量还可经转子壳的侧表面被冷却油排出，对夏天或高速行驶导致的轮胎过热有降温作用，进一步提高了安全行驶。本发明的结构设计并不复杂，但极具特点，散热效果极佳。
附图说明：
图1为本发明的剖视结构示意图。
具体实施方式：
结合附图给出本发明的具体的实施方式，须说明的是本发明的具体的实施方式的描述是为便于对本发明的理解，不应视为是对本发明的权利要求保护范围的限制。
请参见图1，本发明的具体实施例是：包括定子与转子，所述的定子与转子之间设有轴承15形成转动结构，关键是定子设有进油口13和出油口14，定子与转子之间形成冷却油通过的弯折形的油通道，对定子的线圈铁芯7和转子磁钢6进行冷却；上述的弯折形的油通道中的冷却油在电机运行时由进油口13进入后经过定子的线圈铁芯7和转子磁钢6，将线圈、铁芯和转子磁钢产生的热量带走，并经出油口14带出电机外进行冷却；在电机工作时，冷却油在外部油泵压力作用下从进油口进入，经过弯折形的油通道从出油口流出，冷却油的储备、被驱动流动和被冷却为电动汽车的整体配套设置，故在此未详细描述。
为进一步了解本发明的实施例，先介绍常规的电机结构，一般常规电机的结构是定子位于电机的中心部位，而转子位于定子的外围(当然也有相反设置的)。本发明的电机是定子位于中心部位，定子由一断面为T型的主体12与L型的定子支撑2构成，主体12与定子支撑2之间形成油通道的进油初始段ABC段和油通道的出油段EF段，且初始ABC段和出油EF段的端部为进油口13和出油口14，上述的进油口13和出油口14位于定子的侧面，如上述的主体12和定子支撑2为一体结构时，上述的ABC段和EF段可由常规机械加工方法形成，如钻孔方式；而所述的转子由∏型的转子壳8、置于转子壳8内壁面的转子磁钢6和置于转子壳8与定子支撑2之间开口的L型的转子端盖4构成，且转子端盖4与定子支撑2之间设有油封3，由于转子端盖4的一侧壁与定子支撑2之间设有轴承15，故转子端盖4与定子支撑2之间有一间隙，该间隙内会充满冷却油，则上述的油封3设于该间隙处，阻止冷却油的泄露，同时上述间隙内的冷却油对转动的轴承既有冷却降温作用又有润滑的作用。
前述的定子的线圈5和铁芯7置于定子支撑2和转子磁钢6之间，且铁芯7与定子支撑2之间设有导油槽10，铁芯7与转子磁钢6之间有一间隙9；上述的导油槽10和间隙9构成油通道中位于环绕铁芯7两侧的CD段，导油槽10中的冷却油对铁芯7进行冷却，通过间隙9的冷却油对转子磁钢6和转子侧壁进行冷却；流动至油通道D区的冷却油通过所述的主体12与转子壳8的底部之间设有的油通道的D′段(图1所示)进入电机对称的另一侧的D区后，再经油通道的出油段EF段由出油口14流出，流出的冷却油经电机外的冷却后再进入下一循环(不是本申请的技术内容，不在详述)；在定子的主体12与定子支撑2的边缘处的油通道的AB段的端部设有堵头11，避免冷却油经堵头11位置直接流入油通道的D区，当然如果由于机械加工的原因，在油通道的B段的端部没有通孔则不须设有上述的堵头11。
通过上述实施例的描述，已可清楚地看到弯折形的油通道，经过上述弯折形的油通道的冷却油可以有效的将电机运行中由铁芯7、线圈5、转子磁钢6和轴承15产生的热量带出电机内部，对电机的有效运行、电效率和使用寿命均有较大的提高；上述图1中给出了一条油通道的结构示意，实质上所述电机设有多条油通道，反映在定子上的进油口13和出油口14均有多个，且多个进油口13和出油口14彼此相邻设置，则实质上的多条弯折形的油通道内的冷却油可以对电机进行均匀的降温，避免电机内出现局部高温的情况，对电机的使用寿命有非常大的提高；考虑到上述的定子的加工情况，上述的油通道中的AB段和EF段的断面可以是圆形或矩形或其它形状，完全视加工方便或成本考虑而定。
在实际使用中，为安装方便，在定子支撑2的外露端部设有一法兰1，通过法兰1便于电机安装于车辆的适当部位，这时上述的油封3可设于转子端盖4和法兰1之间。
一般的电机中转子上的转子磁钢6是通过胶粘技术固定在转子壳8上，本发明中为避免在振动环境中的磁钢易脱落的情况发生，转子磁钢6与转子壳8之间通过卡槽连接(图中未示出)，转子磁钢6的凸榫与转子壳8的凹榫可有多种结构，可增加转子磁钢6与转子壳8之间的接触面积，不仅提高了连接强度，还可使转子壳外安装的轮胎在高速行驶中产生的摩擦热量的一部分通过转子壳8和转子磁钢6被冷却油带走，可有效避免热天的爆胎概率。
上述的定子的主体12与L型的定子支撑2为分体结构，两者相互套接，这时对定子内部的油通道的AB段和EF段加工方便，且AB段和EF段的截面形状可以是多种形式；或主体12与定子支撑2为一体结构，其优点是结构强度更佳，但加工会复杂一些。
上述实施例的描述只是本发明的基本结构，依据上述实施例所作的一般规避性改进，仍应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种油冷轮毂电机，包括定子和转子，定子与转子之间设有轴承(15)形成转动结构，其特征在于所述的定子设有进油口(13)和出油口(14)，定子与转子之间形成冷却油通过的弯折形的油通道，对定子的线圈铁芯(7)和转子磁钢(6)进行冷却；所述的定子由一断面为T型的主体(12)与L型的定子支撑(2)构成，主体(12)与定子支撑(2)之间形成上述的进油口(13)和出油口(14)，并构成所述油通道的ABC段。
2.按权利要求1所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的转子由П型的转子壳(8)、置于转子壳(8)内壁面的转子磁钢(6)和置于转子壳(8)与定子支撑(2)之间的L型的转子端盖(4)构成，且转子端盖(4)与定子支撑(2)之间设有油封(3)。
3.按权利要求2所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的定子的线圈(5)和铁芯(7)置于定子支撑(2)和转子磁钢(6)之间，且铁芯(7)与定子支撑(2)之间设有导油槽(10)，铁芯(7)与转子磁钢(6)之间有一间隙(9)。
4.按权利要求3所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的主体(12)与定子支撑(2)的边缘处设有堵头(11)。
5.按权利要求4所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的主体(12)与转子壳(8)的底部之间设有油通道的D′段。
6.按权利要求5所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的定子支撑(2)的外露端部设有一法兰(1)，且上述的油封(3)设于转子端盖(4)和法兰(1)之间。
7.按权利要求6所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的转子磁钢(6)与转子壳(8)之间通过卡槽连接。
8.按权利要求7所述的油冷轮毂电机，其特征在于所述的定子的主体(12)与L型的定子支撑(2)为分体结构且相互套接，或主体(12)与定子支撑(2)为一体结构。
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