CN107370284A - 电机及其散热结构 - Google Patents

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张小波
刘健宁
贾金信
张芳
李广海
李忠雨
魏琼
闫瑾
彭利明
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Abstract

本发明公开了一种电机及其散热结构。散热结构包括水冷机壳(1)及定子铁芯(3)，所述水冷机壳(1)朝向所述定子铁芯(3)的水冷配合面及所述定子铁芯(3)朝向所述水冷机壳(1)的铁芯配合面的至少一个配合面上设置有冷却水槽；一个所述配合面上的所述冷却水槽与另一个所述配合面配合形成冷却水道(2)。本发明提供的散热结构，有效提高了定子铁芯的热传导效率，进而有效提高了定子铁芯的散热效率；有效降低了水冷机壳的体积需求，进而降低了电机的整体重量，提高了结构紧凑性，增加了电机功率密度，节约了安装空间；方便了冷却水道的加工，提高了冷却水道的加工合格率，进而降低了加工成本。

Description

电机及其散热结构
技术领域
本发明涉及电机设备技术领域，特别涉及一种电机及其散热结构。
背景技术
电机作为常用的驱动设备，已经广泛应用。在电机运行过程中，不可避免的会产生热量，而电机温度过高会极大影响电机的效率及使用安全性，因此，需要对电机进行冷却。
如图1所示，该图中的电机为汽车驱动电机，其一般采用液冷结构作为散热结构。散热结构包括定子铁芯03及与定子铁芯03导热接触的水冷机壳01，水冷机壳01内部一般采用沙模及钢模结合的形式低压铸造而成。铸造需要把沙模放入模具中一起铸造，铸造完成后通过振动把沙子清理出来，清理出沙子的部分形成水冷机壳01的冷却水道02。在生产过程中，因沙模的定位精度不高，水冷机壳的水道会出现位置偏移问题及水道泄露问题，不方便冷却水道02的加工；并且，使得水冷机壳的成品率较低，最高只有70-80％，增加了水冷机壳的加工成本。冷却水道02独立设置于水冷机壳01内，使得冷却水道02与定子铁芯03之间具有水冷机壳01的实体阻隔部分03，降低了冷却水道02与定子铁芯03之间的热传导效率，使得定子铁芯03的散热效率不高。由于需要在两侧预留封闭冷却水道02的实体部分(靠近定子铁芯03的一侧的实体部分为实体阻隔部分03)，因此，水冷机壳01的厚度要求较大，使得水冷机壳01的体积需求较高，进而造成电机的整体重量较大，需要较大的安装空间来安装电机。
因此，如何提高散热效率，降低重量及加工成本，节约安装空间，便于冷却水道加工，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种散热结构，以提高散热效率，降低重量及加工成本，节约安装空间，便于冷却水道加工。本发明还提供了一种具有上述散热结构的电机
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种散热结构，包括水冷机壳及定子铁芯，所述水冷机壳朝向所述定子铁芯的水冷配合面及所述定子铁芯朝向所述水冷机壳的铁芯配合面的至少一个配合面上设置有冷却水槽；
一个所述配合面上的所述冷却水槽与另一个所述配合面配合形成冷却水道。
优选地，上述散热结构中，所述水冷配合面上设置有所述冷却水槽，所述冷却水槽与所述铁芯配合面形成所述冷却水道。
优选地，上述散热结构中，所述铁芯配合面上设置有所述冷却水槽，所述冷却水槽与所述水冷配合面形成所述冷却水道。
优选地，上述散热结构中，所述铁芯配合面上设置有第一冷却水槽，所述水冷配合面上设置有与所述第一冷却水槽配合的第二冷却水槽；
所述第一冷却水槽与所述第二冷却水槽配合形成冷却水道。
优选地，上述散热结构中，所述铁芯配合面上设置有第一冷却水槽，所述水冷配合面上设置有第二冷却水槽；
所述冷却水道包括第一冷却水道结构及第二冷却水道结构；
所述第一冷却水道结构为所述第一冷却水槽与所述水冷配合面上非第二冷却水槽开口部的弧面结构形成的冷却水道结构；
所述第二冷却水道结构为所述第二冷却水槽与所述铁芯配合面上非第一冷却水槽开口部的弧面结构形成的冷却水道结构。
优选地，上述散热结构中，所述第一冷却水道结构及所述第二冷却水道结构相互连通。
优选地，上述散热结构中，所述第一冷却水道结构及所述第二冷却水道结构相互独立。
优选地，上述散热结构中，所述冷却水道为沿所述定子铁芯的轴线设置的螺旋水冷通道。
优选地，上述散热结构中，所述螺旋水冷通道的两端具有水冷辅助部分；
所述水冷辅助部分的外端面垂直于所述定子铁芯的轴线。
本发明还提供了一种电机，包括散热结构，所述散热结构为如上述任一项所述的散热结构。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的散热结构，通过上述设置，使得冷却水道的一部分水道壁面为定子铁芯朝向水冷机壳的铁芯配合面，以便于实现冷却水道中的冷却液与定子铁芯直接接触，有效提高了定子铁芯的热传导效率，进而有效提高了定子铁芯的散热效率；并且，仅需要在水冷机壳上设置一部分水道壁面，减小了在同等冷却水道横截面尺寸的需求下水冷机壳的厚度要求，有效降低了水冷机壳的体积需求，进而降低了电机的整体重量，提高了结构紧凑性，增加了电机功率密度，节约了安装空间；方便了冷却水道的加工，避免了冷却水道因沙模定位精度不高而出现的位置偏移问题及水道泄露问题，提高了冷却水道的加工合格率，进而降低了加工成本。
本发明还提供了一种电机，包括散热结构，散热结构为如上述任一种散热结构。由于上述散热结构具有上述技术效果，具有上述散热结构的电机也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种散热结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的散热结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的冷却水道的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种散热结构，以提高散热效率，降低重量及加工成本，节约安装空间，便于冷却水道加工。本发明还提供了一种具有上述散热结构的电机。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图2，本发明实施例提供了一种散热结构，包括水冷机壳1及定子铁芯3，其中，水冷机壳1朝向定子铁芯3的水冷配合面及定子铁芯3朝向水冷机壳1的铁芯配合面的至少一个配合面上设置有冷却水槽；一个配合面上的冷却水槽与另一个配合面配合形成冷却水道2。
本发明实施例提供的散热结构，通过上述设置，使得冷却水道2的一部分水道壁面为定子铁芯3朝向水冷机壳1的铁芯配合面，以便于实现冷却水道2中的冷却液与定子铁芯3直接接触，有效提高了定子铁芯3的热传导效率，进而有效提高了定子铁芯3的散热效率；并且，仅需要在水冷机壳1上设置一部分水道壁面，减小了在同等冷却水道2横截面尺寸的需求下水冷机壳1的厚度要求，有效降低了水冷机壳1的体积需求，进而降低了电机的整体重量，提高了结构紧凑性，增加了电机功率密度，节约了安装空间；方便了冷却水道2的加工，避免了冷却水道2因沙模定位精度不高而出现的位置偏移问题及水道泄露问题，提高了冷却水道2的加工合格率，进而降低了加工成本。
可以理解的是，上述一个配合面与另一个配合面分别为水冷配合面及铁芯配合面。即，水冷配合面上的结构与铁芯配合面上的结构配合形成了冷却水道2。
如图2所示，在第一种实施例中，水冷配合面上设置有冷却水槽，冷却水槽与铁芯配合面形成冷却水道2。由于水冷配合面为水冷机壳1朝向定子铁芯3的一面，通过上述设置，仅需要对水冷机壳1的结构调整即可，进一步方便了冷却水道2的加工。
在第二种实施例中，铁芯配合面上设置有冷却水槽，冷却水槽与水冷配合面形成冷却水道2。在本实施例中，由于铁芯配合面为定子铁芯3朝向水冷机壳1的一面，通过上述设置，需要对定子铁芯3的结构进行调整。即，冷却水槽加工于定子铁芯3上。通过上述设置，能够进一步降低水冷机壳1的厚度要求。
在第三种实施例中，铁芯配合面上设置有第一冷却水槽，水冷配合面上设置有与第一冷却水槽配合的第二冷却水槽；第一冷却水槽与第二冷却水槽配合形成冷却水道2。通过上述设置，需要在水冷机壳1及定子铁芯3上均设置冷却水槽。通过上述设置，在确保定子铁芯3功能及降低水冷机壳1的厚度要求的基础上，能够有效扩大冷却水道2横截面尺寸，进一步提高了冷却效果。。
在第四种实施例中，铁芯配合面上设置有第一冷却水槽，水冷配合面上设置有第二冷却水槽；冷却水道2包括第一冷却水道结构及第二冷却水道结构；第一冷却水道结构为第一冷却水槽与水冷配合面上非第二冷却水槽开口部的弧面结构形成的冷却水道结构；第二冷却水道结构为第二冷却水槽与铁芯配合面上非第一冷却水槽开口部的弧面结构形成的冷却水道结构。通过上述设置，使得散热结构具有两个冷却水道结构，通过第一冷却水道结构及第二冷却水道结构的分别设置方便了冷却水道在电机上的分布，以便于灵活地调整冷却水道，进一步提高冷却效果。
在第四种实施例中，第一冷却水道结构及第二冷却水道结构相互连通。通过上述设置，方便了冷却水道2的进出水管道设置。
当然，也可以使第一冷却水道结构及第二冷却水道结构相互独立。
如图3所示，冷却水道为沿定子铁芯3的轴线设置的螺旋水冷通道。在本实施例中，冷却水道2的一端为冷却水进口21，冷却水道2的另一端为冷却水出口22。
当然，也可以将冷却水道2设置为直线形水冷通道或波纹结构水冷通道。
如图3所示，由于螺旋水冷通道需要螺旋式设置，其两端一般不会设置整圈结构，仅为逐渐远离端部的水冷结构。因此，为了确保电机两端的冷却效果，螺旋水冷通道的两端具有水冷辅助部分23；水冷辅助部分23的外端面垂直于定子铁芯3的轴线。水冷辅助部分23与螺旋水冷通道的端部外侧面贴合并连通，形成了不等宽(沿定子铁芯3的轴线方向)的水道结构，确保了电机两端的冷却效果。
其中，冷却水道2的横截面积优选为方形横截结构。为了进一步确保冷却水在冷却水道2内顺畅地流动，方形横截结构具有倒角或圆角结构。
本发明实施例还提供了一种电机，包括散热结构，散热结构为如上述任一种散热结构。由于上述散热结构具有上述技术效果，具有上述散热结构的电机也应具有同样地技术效果，在此不再一一累述。
其中，电机可以为汽车驱动电机，也可以为其他电机。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种散热结构，包括水冷机壳(1)及定子铁芯(3)，其特征在于，所述水冷机壳(1)朝向所述定子铁芯(3)的水冷配合面及所述定子铁芯(3)朝向所述水冷机壳(1)的铁芯配合面的至少一个配合面上设置有冷却水槽；
一个所述配合面上的所述冷却水槽与另一个所述配合面配合形成冷却水道(2)。
2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述水冷配合面上设置有所述冷却水槽，所述冷却水槽与所述铁芯配合面形成所述冷却水道(2)。
3.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述铁芯配合面上设置有所述冷却水槽，所述冷却水槽与所述水冷配合面形成所述冷却水道(2)。
4.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述铁芯配合面上设置有第一冷却水槽，所述水冷配合面上设置有与所述第一冷却水槽配合的第二冷却水槽；
所述第一冷却水槽与所述第二冷却水槽配合形成冷却水道(2)。
5.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述铁芯配合面上设置有第一冷却水槽，所述水冷配合面上设置有第二冷却水槽；
所述冷却水道(2)包括第一冷却水道结构及第二冷却水道结构；
所述第一冷却水道结构为所述第一冷却水槽与所述水冷配合面上非第二冷却水槽开口部的弧面结构形成的冷却水道结构；
所述第二冷却水道结构为所述第二冷却水槽与所述铁芯配合面上非第一冷却水槽开口部的弧面结构形成的冷却水道结构。
6.如权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述第一冷却水道结构及所述第二冷却水道结构相互连通。
7.如权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述第一冷却水道结构及所述第二冷却水道结构相互独立。
8.如权利要求1-7任一项所述的散热结构，其特征在于，所述冷却水道为沿所述定子铁芯(3)的轴线设置的螺旋水冷通道。
9.如权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述螺旋水冷通道的两端具有水冷辅助部分(23)；
所述水冷辅助部分(23)的外端面垂直于所述定子铁芯(3)的轴线。
10.一种电机，包括散热结构，其特征在于，所述散热结构为如权利要求1-9任一项所述的散热结构。
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