CN106169836B - 具有冷却结构的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有冷却结构的电机，其包括：电机轴，其中在纵向方向上，在电机轴的中心形成有冷却通道；设置在电机轴的外周面从而与电机轴一起转动的转子；和电机壳体，其中与转子以预定间隔设置并固定的定子设置在电机壳体的内周面上，并且电机轴被设置成可旋转，其中流经冷却通道的冷却剂被喷射到转子或定子上。

Description

具有冷却结构的电机

相关申请

本申请要求2015年5月20日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请10-2015-0070644的优先权和权益，其中将其全部内容并入本文作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及一种电机，更特别地，涉及一种具有冷却结构的电机，其可利用由电池供给的电力通过产生转子和定子的比较转矩(compartive torque)，而用作混合动力车辆或电动车辆的转矩源。

背景技术

一般来说，电机包括定子和转子，并且定子通过空气冷却法或水冷却法冷却，从而控制电机的温度。然而，难以直接冷却转子，因此，转子易受高热伤害。此外，在封闭式电机的情况下，通过外部空气进行冷却过程几乎是不可能的。

此外，由于转子具有不容易冷却的结构，设计者必须仔细考虑关于其中的电压、电流和输出的限制因素。此外，电机可能由于热或转子和定子之间的温度差出现机械损坏，并且高热可能导致其中的轴承的损坏。

在本背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景技术的理解，因此，本部分可能包括不构成在本国本领域技术人员已知的相关技术的信息。

发明内容

本发明致力于提供一种具有冷却结构的电机，其可有效地提高电机的耐久性，并可通过防止转子、电机轴和轴承的过热而进一步提高电机的操作稳定性。

本发明的实施例提供一种具有冷却结构的电机，包括：电机轴，其中在纵向方向上，在电机轴的中心形成有冷却通道；转子，其设置在电机轴的外周面上以与电机轴一起转动；电机壳体，与转子以预定间隔设置并固定的定子设置在电机壳体的内周面上，并且在电机轴被设置为可旋转。流经冷却通道的冷却剂可以被喷射到转子或定子上。

可在电机轴的外周面侧，在电机壳体的内周面侧设置分支管，可在分支管的中心形成连接到冷却通道的分支通道，并且流经冷却通道的冷却剂也流经分支通道且可被喷射到转子或定子上。

具有冷却结构的电机可进一步包括连接到分支管的喷射管。可在喷射管的端部的中心形成喷射孔，并且喷射孔可被连接到分支通道从而喷射冷却剂。

具有冷却结构的电机可进一步包括固定在转子一侧的磁体。流经冷却通道的冷却剂可喷射到磁体从而冷却磁体。

磁体可在电机轴的纵向方向插入转子。

喷射孔可基于电机轴以预定的旋转间隔布置。

喷射管可设置成平行于电机轴的纵向方向的中心轴。

可相对于电机轴的纵向方向的中心轴以预定斜度设置喷射管。

冷却剂包括冷却油。

此外，根据本发明的实施例，具有冷却结构的电机包括：电机轴，其中在纵向方向上，在电机轴的中心形成有冷却通道；转子，其设置在电机轴的外周面上以与电机轴一起转动；电机壳体，其中与转子以预定间隔设置并固定的定子设置在电机壳体的内周面上，并且电机轴被设置为可旋转的；分支管，其固定在电机轴的外周面上，并且其中形成有连接到冷却通道的分支通道；喷射管，其连接到分支管，并且其中形成有连接到分支通道的喷射孔。冷却剂可经由冷却通道，分支通道和喷射孔，然后喷射到转子或定子上。

具有冷却结构的电机可进一步包括固定在转子侧的磁体。冷却剂可喷射到磁体以冷却磁体。

具有冷却结构的电机可进一步包括使电机轴可旋转地支撑在电机壳体中的轴承。在电机轴中，冷却通道可形成为经过与轴承相对应的部分。

分支管可设置在转子的侧面与电机壳体内侧之间的空间中。

根据本发明的实施例，通过经由形成在电机轴中心的冷却通道供给冷却剂并将冷却剂喷射到设置转子或定子的空间，可有效地和迅速地冷却电机的转子或定子。此外，根据本发明的实施例，移动流过电机轴的冷却剂，经由分支管和喷射管喷射到转子的磁体上，从而有效地和迅速地冷却电机的高温部。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的具有冷却结构的电机的截面图。

图2示出根据本发明实施例的具有冷却结构的电机的局部截面图。

图3示出在根据本发明实施例的具有冷却结构的电机中所设置的喷射孔的配置的局部侧截面图。

图4示出根据本发明实施例的具有冷却结构的电机的局部截面图。

符号说明

100：电机轴 105：轴承

110：电机壳体 115：定子

120：磁体 125：转子

130：冷却通道 135：分支管

140：喷射管 200：喷射孔

210：分支通道

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。正如本领域的技术人员所理解的，可以各种不同的方式对所描述的实施例进行修改，而不脱离本发明的精神或范围。此外，在整个说明书中，相同的标号指代相同的部件。

这里所用的术语仅用于描述特定的实施例的目的，而不旨在限制本发明。如这里所用，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文有另外的明确指定。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或它们的组。如这里所用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

可以理解，如本文所用的术语“车辆”或者“车辆的”或其他类似术语包括一般机动车辆，如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用车，包括各种船和舰的船舶，飞机等，并包括混合动力车、电动车、插入式混合动力电动车、氢动力车和其它替代燃料车(例如，来源于非石油资源的其他衍生燃料)。如这里所提到的，混合动力车是具有两个或多个动力源，例如兼具汽油动力和电动力的车辆。

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1示出根据本发明的实施例的具有冷却结构的电机的截面图。

如图1所示，电机包括：电机壳体110、轴承105、电机轴100、分支管135、喷射管140、冷却通道130、转子125、磁体120以及定子115。

冷却通道130形成在电机轴100纵向方向的中心轴上，延伸至外侧的分支管135设置在电机轴100的外周面侧，喷射管140设置在分支管135的端部，并且诸如电机轴100、分支管135和喷射管140的部件可以单独设置并接合。

转子固定地设置在电机轴100的外周面上以与分支管135相邻，并且磁体120在电机轴100的纵向方向固定地插有转子125。

定子115固定在电机壳体110的内周面上，并且定子115的内周面和转子125的外周面之间设置有预定的间隔。

转子125和电机轴100被设置成基于定子115转动。

电机轴100被设置成穿过电机壳体110的一侧和另一侧，并且轴承分别插入电机轴100的外周面与电机壳体110之间，使得电机轴100被设置成可在电机壳体110中旋转。

通过电机轴100的冷却通道130供给的冷却剂经过分支管135和喷射管140，然后喷射到转子125的磁体120上，从而冷却转子125、磁体120和定子115，并且当冷却剂通过电机轴100的冷却通道130时进一步冷却轴承105。

根据本发明的实施例，通过冷却通道130的冷却剂可直接喷射到设置转子125和定子115的空间，而无需分支管135和喷射管140。

此外，通过冷却通道130的冷却剂可以从分支管135直接喷射到设置转子125和定子115的空间而无需喷射管140。

此外，可以不设置磁体120，并且转子125可具有缠绕有线圈的结构。在这种情况下，冷却剂可喷射到转子125的一侧，并且冷却剂可包括冷却油。

图2示出根据本发明实施例的具有冷却结构的电机的局部截面图。

如图2所示，分支管135布置在电机轴100上，分支管135相对于电机轴100以预定的角度延伸，并且连接到冷却通道130的分支通道210形成于分支管135的内部。

喷射管140一体地形成在分支管135的外侧端部，喷射管140在转子125的一侧的方向上延伸以平行于电机轴100，并且喷射冷却剂的喷射孔200形成在端部的中心上。

从喷射孔200喷出的冷却剂到达固定到转子125的磁体120以便主要冷却转子125和磁体120，从而快速地控制定子115和电机壳体110的内部温度。

图3示出在根据本发明实施例的具有冷却结构的电机中所设置的喷射孔的配置的局部截面侧视图。

如图3所示，电机轴100设置在电机中心上，冷却通道130设置在电机轴100的旋转中心，并且喷射孔200被布置成在基于电机轴100设定的电机轴100的旋转方向上具有预定的间隔。

图4示出根据本发明实施例的具有冷却结构的电机的局部截面图。

如图4所示，电机轴100的外周面侧接合有分支管135，分支管135相对于电机轴100形成预定的角度，并且连接到冷却通道130的分支通道210形成于分支管135的内部。

喷射管140一体地形成在分支管135的外侧端部，当相对于电机轴100形成预定的角度A时，喷射管140延伸到转子125，并且喷射冷却剂的喷射孔200形成在端部的中心上。

从喷射孔200喷出的冷却剂到达转子125或磁体120，然后主要冷却转子125和磁体120，并且也可冷却设置在转子125的外侧的定子115。

在上述的本发明的实施例中，分支管135在远离电机轴100中心的方向延伸。在这种情况下，当电机轴100以高速旋转时，通过分支管135的分支通道210的冷却剂由离心力泵送，从而有效地增加了从喷射孔200喷出的喷射压力，并降低了用于供给冷却剂的能源消耗。

尽管已经结合目前被认为是优选的实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例。相反，旨在覆盖各种包括在所附权利要求的精神和范围内的修改和等效布置。

Claims (13)

1.一种具有冷却结构的电机，包括：

电机轴，其中在纵向方向，在所述电机轴的中心形成有冷却通道；

转子，设置在所述电机轴的外周面上，以与所述电机轴一起旋转；

电机壳体，其中与所述转子以预定的间隔设置并固定的定子被设置在所述电机壳体的内周面上，并且所述电机轴被设置成可旋转，

其中流经所述冷却通道的冷却剂被喷射到所述转子上，在所述电机轴的外周面侧，在所述电机壳体的内周面侧设置有分支管，且所述分支管与所述转子在电机轴的纵向方向上分开，并且

在所述分支管的中心，形成有与所述冷却通道连接的分支通道。

2.根据权利要求1所述的具有冷却结构的电机，其中：

流经所述冷却通道的冷却剂也流经所述分支通道并喷射到所述转子上。

3.根据权利要求2所述的具有冷却结构的电机，还包括连接到所述分支管的喷射管，

其中在所述喷射管的端部的中心形成有喷射孔，并且

所述喷射孔连接到所述分支通道以喷射冷却剂。

4.根据权利要求1所述的具有冷却结构的电机，还包括固定在所述转子侧的磁体，

其中流经所述冷却通道的冷却剂被喷射到所述磁体上从而冷却所述磁体。

5.根据权利要求4所述的具有冷却结构的电机，其中所述磁体在所述电机轴的纵向方向插有所述转子。

6.根据权利要求3所述的具有冷却结构的电机，其中基于所述电机轴以预定的旋转间隔布置所述喷射孔。

7.根据权利要求3所述的具有冷却结构的电机，其中所述喷射管被设置成平行于所述电机轴的纵向方向的中心轴。

8.根据权利要求7所述的具有冷却结构的电机，其中所述喷射管被设置成相对于所述电机轴的纵向方向的中心轴成预定的斜度。

9.根据权利要求1所述的具有冷却结构的电机，其中所述冷却剂包括冷却油。

10.一种具有冷却结构的电机，包括：

电机轴，其中在纵向方向，在所述电机轴的中心形成有冷却通道；

转子，设置在所述电机轴的外周面上以与所述电机轴一起旋转；

电机壳体，其中与所述转子以预定间隔设置并固定的定子设置在所述电机壳体的内周面上，并且所述电机轴被设置成可旋转；

分支管，固定在所述电机轴的外周面上，并且形成有与所述冷却通道连接的分支通道；

喷射管，连接到所述分支管，并且形成有连接到所述分支通道的喷射孔，

其中，冷却剂流经所述冷却通道、所述分支通道和所述喷射孔，然后被喷射到所述转子上，并且

所述分支管与所述转子在电机轴的纵向方向上分开。

11.根据权利要求10所述的具有冷却结构的电机，还包括固定到所述转子侧的磁体，

其中所述冷却剂被喷射到所述磁体从而冷却所述磁体。

12.根据权利要求10所述的具有冷却结构的电机，还包括在所述电机壳体中可旋转地支撑所述电机轴的轴承，

其中，在所述电机轴中，所述冷却通道被形成为通过与所述轴承相对应的部分。

13.根据权利要求10所述的具有冷却结构的电机，其中所述分支管被设置在所述转子的侧面和所述电机壳体的内侧之间的空间中。

Images