CN108574376A - 轮毂驱动器及其冷却水套 - Google Patents

Abstract

一种轮毂驱动器及其冷却水套，其中冷却水套包括环形的冷却通道，所述冷却通道具有进水区、出水区，所述进水区、所述出水区沿周向紧邻以分别对应进水管、出水管，所述进水区、出水区之间通过分隔部隔开；所述冷却通道中还设有导流件，位于所述分隔部在所述出水区的一侧、并与所述分隔部之间具有间距，所述导流件位于所述出水区中心点的轴向一侧、且沿轴向与所述冷却通道的侧壁之间具有间隙，以将进入所述间隙的冷却水朝向所述分隔部引流。本方案通过导流件将流向出水区的部分冷却水朝向分隔部引流，可以提高分隔部附近冷却水的流动性，避免该区域出现局部高温，避免冷却水套中产生热应力。

Description

轮毂驱动器及其冷却水套

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种轮毂驱动器及其冷却水套。

背景技术

如图1，轮毂驱动器包括轮毂1、设于轮毂1内的电机2和减速器3等部件，轮毂1中则形成有用于容纳电机2的电机容纳部。为了维持电机的工作温度，避免电机温度过高，电机2的外周面设有冷却水套4。结合图2，冷却水套4的外周面形成有环形凹槽4a，以与电机容纳部的内周面之间围成冷却通道。环形凹槽4a中设有分隔板4b，冷却通道的进水区4c和出水区4d分别设在分隔板4b的两侧，冷却水从进水区4c进入冷却通道后只能沿着冷却通道环绕近一圈后到达出水区4d，这样就能避免冷却水刚从进水区进入就从出水区流出的情况，从而提高冷却效果。

但是，在模拟试验和实际应用中发现，在冷却循环中，分隔板附近的区域几近死水区域，该区域中的冷却水很难参与到冷却循环中，导致在该区域出现局部高温，一方面影响电机的效率，另一方面会在冷却水套中产生热应力，使得冷却水套有变形或者损坏的风险。

另外，在出水区附近区域中的冷却水很难直接按照理想的路径进行，而通常会在出水区和分隔板附近区域形成涡旋或以其他往复运动的轨迹运动，导致冷却水质点相互碰撞，造成能量流失，加剧从进水区到出水区的水压损耗(简称压损)，从而影响冷却循环效率。

发明内容

本发明解决的问题是现有冷却水套中容易在分隔板附近形成死水区域，并且从进水区到出水区的压损较大。

为解决上述问题，本发明提供一种冷却水套，包括环形的冷却通道，所述冷却通道具有进水区、出水区，所述进水区、所述出水区沿周向紧邻以分别对应进水管、出水管，所述进水区、出水区之间通过分隔部隔开；所述冷却通道中还设有导流件，位于所述分隔部在所述出水区的一侧、并与所述分隔部之间具有间距，所述导流件位于所述出水区中心点的轴向一侧、且沿轴向与所述冷却通道的侧壁之间具有间隙，以将进入所述间隙的冷却水朝向所述分隔部引流。

可选的，所述导流件在长度方向具有第一端和第二端，沿水流方向，所述第一端位于所述第二端的上游；沿水流方向，所述第一端间隔地位于所述出水区的上游，所述第二端与所述出水区沿轴向相对，或者所述第二端位于所述出水区和所述分隔板之间。

可选的，所述导流件中与所述出水区沿轴向相对的部分位于所述出水区的轴向一侧。

可选的，所述导流件包括沿长度方向依次连接的至少两段，彼此相邻的所述两段之间具有夹角。

可选的，所述导流件具有位于出水区上游的第一导流段，沿水流方向，所述第一导流段在轴向上越来越远离所述出水区。

可选的，所述导流件具有连接于所述第一导流段下游的第二导流段，沿水流方向，所述第二导流段在轴向上越来越靠近所述出水区。

可选的，所述导流件具有连接于所述第一导流段下游的第二导流段，沿水流方向，所述第二导流段在轴向上越来越远离所述出水区。

可选的，所述导流件为板状件，所述板状件具有沿轴向背向所述中心点的板面，所述板面作为导流面。

可选的，沿所述冷却通道的轴向方向，所述出水区的两侧分别设有所述导流件。

可选的，所述冷却通道埋设于所述冷却水套的内部。

本发明还提供一种轮毂驱动器，其包括：轮毂，以及上述任一项所述的冷却水套，所述冷却水套设于所述轮毂内；所述轮毂的外周面上设有进水管、出水管，分别与所述进水区、出水区相通。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本方案的冷却水套在出水区设置导流件，通过导流件将流向出水区的部分冷却水朝向分隔部引流，以提高分隔部附近冷却水的流动性，促使该区域中的冷却水参与到冷却水套的冷却循环中，从而避免在该区域出现局部高温，从而保证电机的效率，同时避免在冷却水套中产生热应力，以免冷却水套的变形或者损坏。

附图说明

图1是现有轮毂驱动器的局部剖视图；

图2是现有轮毂驱动器中冷却水套的立体结构示意图；

图3是本发明实施例的轮毂驱动器中冷却水套的立体结构示意图；

图4示出了本发明实施例的冷却水套中导流件的结构；

图5、图6分别示出了本发明变形例的冷却水套的结构。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供一种轮毂驱动器及其冷却水套，其中轮毂驱动器包括轮毂，冷却水套设于轮毂内。轮毂的外周面上设有进水管、出水管，分别供冷却水经由流入或者流出冷却水套。冷却水套内部形成有相对封闭的环形空间，并以该环形空间为冷却通道11，换言之，冷却通道11埋设于冷却水套内部。相比于现有技术，不需要利用轮毂与冷却水套来围成冷却通道，进而不需要在轮毂和冷却水套之间设置密封圈，不需要防范密封圈变形而导致泄漏，冷却通道11的密封稳定性较好。

参照图3、图4所示，该冷却通道11具有进水区L1、出水区L2，分别对应进水管、出水管。冷却通道11中则在对应进水区L1处设置进水口，在对应出水区L2处设置出水口，以分别与进水管、出水管连通。如图3至图4，标号P1表示经由进水管进入冷却通道11的进水水柱，标号P2表示从冷却通道11流出至出水管的出水水柱。沿流动方向，进水水柱P1末端则为进水区L1，出水水柱P2的起始端则为出水区L2。一般情况下，进水区L1、出水区L2的位置、形状与进水口、出水口基本一致。

应当理解，为了使得冷却循环尽量覆盖冷却水套的整个圆周，在满足进、出水管设置的基础上，进水区L1、出水区L2的之间紧邻设置，即两者之间的距离越小越好。

由于进水区L1、出水区L2相隔距离小，为了避免冷却水从进水区L1进入后未经冷却循环就流向出水区L2，在进水区L1、出水区L2之间设有分隔部12，通过分隔部12将进水区L1、出水区L2隔开。分隔部12可设于冷却通道11的内壁上，并且分隔部12的尺寸不大于冷却通道11的尺寸，以便于安装。分隔部12的形状不限，只要能将进、出水区隔开即可，优选为板状。

如图3及图4所示，本实施例的冷却通道11中还设有导流件13，导流件13位于分隔部12在出水区L2的一侧，并与分隔部12间隔设置。导流件13位于出水区L2中心点的轴向一侧、且沿轴向与冷却通道的侧壁之间具有间隙d。进入间隙d的冷却水能够沿着导流件13朝向分隔部12流动，实现引流效果。

其中，出水区L2的中心点指的是：从径向方向的投影(图4)看，出水区L2的中心部位。在满足导流件13在出水区L2中心点的轴向一侧的前提下，从周向(图4中上下方向)的投影看，导流件13可以与出水区L2的投影可以有所重叠，或者错开，但须尽量保证出水效率基本不受影响。

当冷却水从进水区L1进入后，环绕冷却通道11一周后到达出水区L2以完成冷却循环。对于流向出水区L2的冷却水而言，其中一部分冷却水将进入导流件13与侧壁的间隙d之中，并沿导流件13在间隙d中流动。导流件13通过其引导作用，将进入间隙d的该部分冷却水朝向分隔部12引流。相比于现有技术而言，导流件13的设置可以有效增加留至分隔部12的冷却水的水量，从而提高分隔部12附近冷却水的流动性，促使该区域中的冷却水参与到冷却水套的冷却循环中，从而避免在该区域出现局部高温，从而保证电机的效率，同时避免在冷却水套中产生热应力，以免冷却水套的变形或者损坏。

另外，通过导流件13对冷却水的引流，增加到达分隔部12附近的冷却水的水量，并推动该区域中的冷却水朝向出水区L2流动，从而减小在该区域形成的涡旋或其他往复运动，减小冷却水质点的相互碰撞，以减小压损，提高冷却循环效率。

如图4，出水区L2在中心点的轴向两侧均可设置导流件13，两侧的导流件13形状可以相同或者不同，图4中为相同。或者，作为变形，也可以只在出水区L2的轴向一侧设置导流件13。导流件13的形状不限，例如可以为板状件，且具有与出水区L2的中心点相背的板面13c，该板面13c则作为导流面，将进入间隙d的冷却水导向分隔板12。

导流件13在其长度方向具有第一端13a和第二端13b，沿水流方向，第一端13a位于第二端的上游13b，第二端13b则位于第一端13a和分隔部12之间。其中，沿水流方向，导流件13可以设于出水区L2的上游，即导流件13未延伸至出水区L2。或者，导流件13也可以延伸至出水区L2，例如第一端13a间隔地设于出水的区L2的上游，第二端13b则延伸至出水区L2甚至超出出水区L2。第二端13b与出水区L2沿轴向相对(即沿轴向的投影重合)，即表示第二端13b延伸至出水区L2；第二端13b位于出水区L2和分隔板12之间时，即表示第二端13b延伸至超出出水区L2。

本实施例采用导流件13延伸至出水区L2的方案，以将冷却水更多地引导至分隔板12附近区域。其中，导流件13中与出水区L2沿轴向相对的部分优选地位于出水区L2的轴向一侧。也就是说，导流件13中沿水流方向与出水区L2处于同一周向位置的部分位于出水区L2的轴向一侧，而不与出水区交叉，以保证出水效率。

为增强引流效果，导流件13可分为沿长度方向依次连接的至少两段，彼此相邻的两段之间具有夹角。如图4，本实施例以两段为例，导流件13包括相互连接的第一导流段131、第二导流段132。第二导流段132沿水流方向连接于第一导流段131的下游，第二导流段132与第一导流段131之间具有夹角，即两者不平行。

其中，第一导流段131位于出水区L2的上游，沿水流方向，第一导流段131在轴向上越来越远离出水区L2。也就是说，对于第一导流段131而言，越靠近分隔部12，其与出水区L2的距离越远。如图4，以右侧导流件13为例，对于第一导流段131，越靠近分隔部12，其与冷却通道的右侧壁11a的距离呈减小趋势，相应地，间隙d越来越窄。

第二导流段132与第一导流段131连接且延伸至出水区L2。沿水流方向，第二导流段132在轴向上越来越靠近出水区L2。也就是说，对于第二导流段132而言，越靠近分隔部12，第二导流段132与出水区L2的距离越近。如图4，仍以右侧导流件13为例，越靠近分隔部12，第二导流段132与冷却通道的右侧壁11a的距离呈增大趋势，相应的，间隙d越来越宽。左侧导流件13的形状与右侧导流件13基本相同，并与右侧导流件13基本呈镜像对称设置。

导流件13按照图4中设置的好处在于，当冷却水流向出水区L2并到达导流件13的第一导流段131时，第一导流段131对应部分间隙d在冷却水入口处较宽，可以允许较多的冷却水进入间隙d。而随着冷却水的流向，间隙d收窄，冷却水的压力增大、流速加快，能够更加有效地将冷却水朝向分隔部12引流。然后，当间隙d中的冷却水到达第二导流段132对应区域时，由于该部分间隙d越来越宽，压力较小，能够在将分隔部12附近的冷却水引向出水区L2的同时，进一步减小冷却水在此处的质点碰撞，减小压损。

在一些变形的实施例中，如图5，导流件13中的第二导流段132的倾斜方向可以设置为与本实施例相反，即沿靠近分隔部12的方向，第二导流段132与出水区L2的轴向距离呈增大趋势。相比于图4所示的实施例，第二导流段132沿流动方向的前端更靠近分隔部12的轴向端部，由此将进入间隙d的冷却水更多地引向分隔部12在轴向端部的区域，以推动该区域中的冷却水流出该区域并流向出水区L2，从而更好地消除分隔部12附近的死水区域。

在另一些变形实施例中，如图6，导流件13呈直线状延伸。或者，导流件13也可以沿周向延伸，即与冷却通道的侧壁平行。

在另一些实施例中，冷却通道也可以通过冷却水套与轮毂围成。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种冷却水套，包括环形的冷却通道，所述冷却通道具有进水区、出水区，

所述进水区、所述出水区沿周向紧邻以分别对应进水管、出水管，所述进水区、出水区之间通过分隔部隔开；

其特征在于，所述冷却通道中还设有导流件，位于所述分隔部在所述出水区的一侧、并与所述分隔部之间具有间距，所述导流件位于所述出水区中心点的轴向一侧、且沿轴向与所述冷却通道的侧壁之间具有间隙，以将进入所述间隙的冷却水朝向所述分隔部引流。

2.如权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件在长度方向具有第一端和第二端，沿水流方向，所述第一端位于所述第二端的上游；

沿水流方向，所述第一端间隔地位于所述出水区的上游，所述第二端与所述出水区沿轴向相对，或者所述第二端位于所述出水区和所述分隔板之间。

3.如权利要求2所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件中与所述出水区沿轴向相对的部分位于所述出水区的轴向一侧。

4.如权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件包括沿长度方向依次连接的至少两段，彼此相邻的所述两段之间具有夹角。

5.如权利要求4所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件具有位于出水区上游的第一导流段，沿水流方向，所述第一导流段在轴向上越来越远离所述出水区。

6.如权利要求5所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件具有连接于所述第一导流段下游的第二导流段，沿水流方向，所述第二导流段在轴向上越来越靠近所述出水区。

7.如权利要求5所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件具有连接于所述第一导流段下游的第二导流段，沿水流方向，所述第二导流段在轴向上越来越远离所述出水区。

8.如权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，所述导流件为板状件，所述板状件具有沿轴向背向所述中心点的板面，所述板面作为导流面。

9.如权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，沿所述冷却通道的轴向方向，

所述出水区的两侧分别设有所述导流件。

10.如权利要求1所述的冷却水套，其特征在于，所述冷却通道埋设于所述冷却水套的内部。

11.一种轮毂驱动器，其特征在于，包括：轮毂，以及权利要求1-10中任一项所述的冷却水套，所述冷却水套设于所述轮毂内；

所述轮毂的外周面上设有进水管、出水管，分别与所述进水区、出水区相通。