CN111446806B - 可用于新能源车的电机的机壳 - Google Patents

Abstract

提供一种可用于新能源车的电机的机壳，包括：至少一个第一冷却液通道；至少一个第四冷却液通道；液体入口以及液体出口。通过在机壳本体内腔设置一分为二的冷却液道和增加散热筋的形式，降低流阻，有效改善电机散热的问题。

Description

可用于新能源车的电机的机壳

技术领域

本发明涉及一种可用于新能源车的电机的机壳，属于新能源汽车电机制作领域。

背景技术

目前电机作为新能源汽车驱动系统的核心部件，其性能要求高、功率密度大、输出转矩大、过载能力强、工作环境恶劣以及适合频繁起动、加速、制动等工作状态，新能源汽车驱动电机在工作时候会产生大量热量，该热量如不能及时散发，将会导致电机整体温度迅速升高，造成电机定子绕组损坏，转子永磁体不可逆退磁等一系列危害。目前新能源汽车驱动电机采用的冷却方式包括风冷和水冷，由于风冷技术体积大、重量重、散热差、故障率高等缺点，所以水冷技术的应用最为广泛。

水冷电机的冷却水道一般开设在机壳内部，电机产生的热量传递到机壳上，冷却通道内的冷却水再将机壳上的热量带走，目前一些水冷机壳主要采用周向螺旋水道和轴向Z字型水道，Z字型水道技术，具有散热效果差，进出水压差大，轴向温差大，易形成水垢、容易发生串流等问题。

此外，例如授权公告号为CN206237238U的专利就公开了一种驱动电机壳体，包括内壳体和套设在所述内壳体上的外壳体，所述内壳体的外壁上开设有螺旋槽，所述螺旋槽的旋转轴与所述内壳体的中心轴同轴，所述螺旋槽和所述外壳体的内壁共同形成螺旋水道，所述外壳体的两端分别与所述内壳体焊接连接，且所述外壳体上开设有两个分别在所述螺旋水道的两端位置与所述螺旋水道连通的进出水孔。该驱动电机壳体结构可以采用高压铸造的方式成型，材料密度相对较高，散热效果相对较好；同时通过在内壳体上开设螺旋槽，与外壳体的内壁共同形成螺旋水道。

但是，这种螺旋水道的流阻、压力大，容易造成进出水口温差大及散热效果差的问题。

鉴于上述，本发明旨在提供一种可用于新能源车的电机的机壳，来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，根据本发明一方面，提供一种可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于包括：

至少一个第一冷却液通道，每个第一冷却液通道包括第二冷却液通道、第三冷却液通道、第一连通部和第二连通部，第一连通部设置于第二冷却液通道的第一端与第三冷却液通道的第一端之间，第二连通部设置于第二冷却液通道的第二端与第三冷却液通道的第二端之间；

至少一个第四冷却液通道，每个第四冷却液通道包括第五冷却液通道、第六冷却液通道、第三连通部和第四连通部，第三连通部设置于第五冷却液通道的第一端与第六冷却液通道的第一端之间，第四连通部设置于第五冷却液通道的第二端与第六冷却液通道的第二端之间，第一冷却液通道与第四冷却液通道在该机壳的轴线方向上交错设置，至少一个第二连通部与至少一个第三连通部连通；

液体入口，设置于该机壳的第一端且与一个第一冷却液通道的第一连通部连通；以及

液体出口，设置于该机壳的第二端且与至少一个第二连通部或至少一个第四连通部连通；

其中，第二冷却液通道与第三冷却液通道中的液体流动方向相反，第五冷却液通道与第六冷却液通道中的液体流动方向相反，第二冷却液通道与第五冷却液通道中的液体流动方向相反，第三冷却液通道与第六冷却液通道中的液体流动方向相反。

根据本发明的一种优选实施方式，至少一个第四连通部与至少一个第一连通部连通。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一冷却液通道沿着该机壳的周向设置，所述第四冷却液通道沿着该机壳的周向设置。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第二冷却液通道、第三冷却液通道、第五冷却液通道和/或第六冷却液通道沿所述通道方向设置有凸筋。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一连通部和第二连通部对称设置，第三连通部和第四连通部对称设置。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一连通部和第二连通部错位设置，第三连通部和第四连通部错位设置。

根据本发明的一种优选实施方式，第一连通部的中心和第二连通部的中心之间错位90度，第三连通部的中心和第四连通部的中心之间错位90度。

根据本发明的一种优选实施方式，连通的第二连通部与第三连通部中和/或连通的第四连通部与第一连通部中设置有导流件。

根据本发明的一种优选实施方式，所述导流件将连通的第二连通部与第三连通部或连通的第四连通部与第一连通部沿轴线方向分隔成的两部分。

根据本发明的一种优选实施方式，所述导流件包括主体、设置在主体一侧的第一弧形部和设置在主体另一侧的第二弧形部，所述主体形成为机壳加强结构。

与现有技术相比，本发明具有以下一个或多个技术效果：

1)本发明通过在机壳本体内腔设置一分为二的冷却液道，降低冷却液道流阻，有效改善电机散热的问题；

2)进一步，通过在机壳本体内腔增加散热筋的形式，可以增加水道换热面积，有效改善电机散热；

3)通过设置导流件，提升了流体流通效率，同时导流件可作为加强结构，增加壳体在连通部的结构强度；

4)进一步，通过错位设置连通部，可以提高壳体的整体强度，减少大面积的连通部对壳体强度的影响。

附图说明

为了能够理解本发明的上述特征的细节，可以参照实施例，得到对于简要概括于上的发明更详细的描述。附图涉及本发明的优选实施例，并描述如下：

图1为根据本发明一种优选实施例的可用于新能源车的电机的机壳的断面示意图；

图2为根据本发明一种优选实施例的可用于新能源车的电机的机壳内的液体流向示意图；

图3为根据本发明一种优选实施例的可用于新能源车的电机的机壳的冷却液通道的结构示意图；

图4为根据本发明一种优选实施例的可用于新能源车的电机的机壳的冷却液通道的结构示意图。

具体实施方式

现在将对于各种实施例进行详细说明，这些实施例的一个或更多个实例分别绘示于图中。各个实例以解释的方式来提供，而非意味作为限制。例如，作为一个实施例的一部分而被绘示或描述的特征，能够被使用于或结合任一其他实施例，以产生再一实施例。本发明意在包含这类修改和变化。

在以下对于附图的描述中，相同的参考标记指示相同或类似的结构。一般来说，只会对于个别实施例的不同之处进行描述。除非另有明确指明，否则对于一个实施例中的部分或方面的描述也能够应用到另一实施例中的对应部分或方面。

参见图1-4，根据本发明的一优选实施例，提供了一种可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于包括：

至少一个第一冷却液通道，每个第一冷却液通道包括第二冷却液通道33、第三冷却液通道34、第一连通部31和第二连通部32，第一连通部31设置于第二冷却液通道33的第一端与第三冷却液通道34的第一端之间，第二连通部32设置于第二冷却液通道33的第二端与第三冷却液通道34的第二端之间。

优选地，该可用于新能源车的电机的机壳还可包括：至少一个第四冷却液通道，每个第四冷却液通道包括第五冷却液通道35、第六冷却液通道36、第三连通部37和第四连通部38，第三连通部37设置于第五冷却液通道35的第一端与第六冷却液通道36的第一端之间，第四连通部38设置于第五冷却液通道35的第二端与第六冷却液通道36的第二端之间。第一冷却液通道与第四冷却液通道在该机壳的轴线方向上交错设置，至少一个第二连通部32与至少一个第三连通部37连通。

优选地，该可用于新能源车的电机的机壳还可包括：液体入口104，设置于该机壳的第一端且与一个第一冷却液通道的第一连通部31连通；以及

液体出口101，设置于该机壳的第二端且与至少一个第二连通部32或至少一个第四连通部38连通。

优选地，其中，第二冷却液通道33与第三冷却液通道34中的液体流动方向相反，第五冷却液通道35与第六冷却液通道36中的液体流动方向相反，第二冷却液通道33与第五冷却液通道35中的液体流动方向相反，第三冷却液通道34与第六冷却液通道36中的液体流动方向相反。

可以理解的是，把一条冷却液道例如水道分成两部分，即入水口的水一分为二的往两边流，这样会减小流阻，能够减小供水泵的功率。参见图2，液流方向通过箭头2来指示。

优选地，参见图1，机壳例如可包括外筒体102和机壳内筒体103。该机壳可用于新能源车的电机，也可以用于其它车的电机。

根据本发明的一种优选实施方式，参见图3，至少一个第四连通部38与至少一个第一连通部31连通。有利地，至少一个第二连通部32与至少一个第三连通部37连通、和/或至少一个第四连通部38与至少一个第一连通部31连通可以提高冷却系统的使用寿命和稳定性，例如随着使用时间的增加，可能例如第二冷却液通道33和第三冷却液通道34中的一个出现部分阻塞或完全阻塞，该冷却系统仍然能通过另一个冷却液通道实现冷却，如此提高了冷却系统的使用寿命和稳定性。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第一冷却液通道沿着该机壳的周向设置，所述第四冷却液通道沿着该机壳的周向设置。第一冷却液通道设置在机壳的整个周向上。类似地，第四冷却液通道设置在机壳的整个周向上。

根据本发明的一种优选实施方式，所述第二冷却液通道33、第三冷却液通道34、第五冷却液通道35和/或第六冷却液通道36沿所述通道方向设置有凸筋105。参见图3，例如第二冷却液通道33设置有两条凸筋105。该凸筋105例如为圆环形。

优选地，在每条水道槽(冷却液通道)里加N个(根据水道总体长度确定)筋，能够起到导流和增大换热面积的作用。

根据本发明的一种优选实施方式，参见图3，第一冷却液通道的所述第一连通部31和第二连通部32对称设置，第四冷却液通道的第三连通部37和第四连通部38对称设置。

根据本发明的一种优选实施方式，第一冷却液通道的所述第一连通部31和第二连通部32错位设置，第四冷却液通道的第三连通部37和第四连通部38错位设置。通过错位设置，可以减少形成大面积的连通部，从而提高机壳的整体强度。

根据本发明的一种优选实施方式，第一冷却液通道的第一连通部31的中心和第二连通部32的中心之间错位90度(未示出)，第四冷却液通道的第三连通部37的中心和第四连通部38的中心之间错位90度。如此可以沿着液体流路将相邻的连通部错位90度，由此可以最大程度地提高机壳的整体强度。此外，例如第四冷却液通道的第四连通部38与下一个第一冷却液通道的第一连通部31错位90度，沿着机壳周向错位的角度并不限于此。

根据本发明的一种优选实施方式，参见图4，连通的第二连通部32与第三连通部37中和/或连通的第四连通部38与第一连通部31中设置有导流件4。

根据本发明的一种优选实施方式，所述导流件将连通的第二连通部32与第三连通部37或连通的第四连通部38与第一连通部31沿轴线方向分隔成的两部分。参见图4，所述导流件4将连通的第四连通部38与第一连通部31沿轴线方向分隔成的左右两部分。需要说明的是，尽管该左右两部分被导流件4分隔，但是，该左右两部分还可通过导流件4之外的部分相互连通。

根据本发明的一种优选实施方式，所述导流件包括主体、设置在主体一侧的第一弧形部和设置在主体另一侧的第二弧形部，所述主体形成为机壳加强结构(未示出)，例如该主体与机壳外筒体102和机壳内筒体103连接为一体。参见图4，有利地，第一弧形部向远离第二冷却液通道33与第五冷却液通道35的方向凸出，第二弧形部向远离第三冷却液通道34与第六冷却液通道36的方向凸出。导流件的主体在机壳周向上具有一定的宽度，该主体连接机壳的外筒体102和机壳内筒体103，形成加强结构，进一步提高连通部的强度。所述连通部的周向尺寸对应于机壳圆周长度的1/30-1/15，这样最有利于同时获得好的散热效果和好的整体强度。

根据本发明的一种优选实施方式，在与液体入口连接的第一连通部31中，还可设置分流导流件，用于将流入的液体朝向左右两侧分流和导流。该分流导流件例如为“人”字形，液流从该“人”字形的导流件正上方向下流入。

根据本发明的一种优选实施方式，在与液体出口连接的第二连通部32或第四连通部38中，还可设置导流件，用于将左右两侧汇入的液体引导至出口。例如，该导流件为“人”字形，左右两侧的液体分别从该“人”字形导流件的左右两侧汇入，然后引导至出口。

本发明的工作原理是，让冷却液通道中的冷却液例如入水口的水在第一条水道中一分为二的往水道两边流，在水道槽(冷却液通道)的上部(连通部)汇流进入第二条水道槽，然后再一分为二的往两边流，再汇流进入第三条水道，然后再一分为二的往两边流，根据水道槽的个数不同依此类推下去，最后汇流从出水口出；这样一条水道槽一分为二比普通的螺旋水道的一条水道的流阻要小，水道流阻小的话，水道的进出水压差就小，这样在供水泵的功率(新能源汽车上供水泵的功率有要求)一定的情况下，相同水道轴向长度的两种机壳，本发明的机壳要比普通的螺旋水道机壳能够提供较大的入水口流量，以达到较好的散热效果；另外在每条水道槽里加有N个(根据水道轴向长度定)筋，这样能有起到更好的导流和增大换热面积的效果。

根据本发明的一种优选实施方式，还提供了一种电机水冷机壳，其包括机壳入水口104、机壳内筒体103、机壳外筒体102、机壳出水口101、机壳水道槽筋105。机壳内筒体103外壁上开有水道槽。机壳外筒体102和机壳内筒体103通过摩擦焊连接或者一体铸造成型，机壳外筒体102和机壳内筒体103之间形成冷却水道；在机壳外筒体102的上部一端开有出水口101，在机壳外筒体102的下部另一端开有入水口104；冷却水道的每条水道里边加有圆环形的水道槽筋(凸筋)105；这样就使得冷却水道形成从入水口104向出水口101方向的类似于螺旋的水冷通道，而且在每条水道里冷却水能够很好的分流。

与现有技术相比，本发明具有以下一个或多个技术效果：

1)本发明通过在机壳本体内腔设置一分为二的冷却液道，降低冷却液道流阻，有效改善电机散热的问题；

2)进一步，通过在机壳本体内腔增加散热筋的形式，可以增加水道换热面积，有效改善电机散热；

3)通过设置导流件，提升了流体流通效率，同时导流件可作为加强结构，增加壳体在连通部的结构强度；

4)进一步，通过错位设置连通部，可以提高壳体的整体强度，减少大面积的连通部对壳体强度的影响。

虽然前述内容是关于本发明的实施例，但可在不背离本发明的基本范围的情况下，设计出本发明其他和更进一步的实施例，本发明的范围由权利要求书确定。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，这些实施例中不互相违背的技术特征可彼此结合。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于包括：

至少一个第一冷却液通道，每个第一冷却液通道包括第二冷却液通道、第三冷却液通道、第一连通部和第二连通部，第一连通部设置于第二冷却液通道的第一端与第三冷却液通道的第一端之间，第二连通部设置于第二冷却液通道的第二端与第三冷却液通道的第二端之间；

至少一个第四冷却液通道，每个第四冷却液通道包括第五冷却液通道、第六冷却液通道、第三连通部和第四连通部，第三连通部设置于第五冷却液通道的第一端与第六冷却液通道的第一端之间，第四连通部设置于第五冷却液通道的第二端与第六冷却液通道的第二端之间，第一冷却液通道与第四冷却液通道在该机壳的轴线方向上交错设置，至少一个第二连通部与至少一个第三连通部连通，至少一个第四连通部与至少一个第一连通部连通；

液体入口，设置于该机壳的第一端且与一个第一冷却液通道的第一连通部连通；以及

液体出口，设置于该机壳的第二端且与第二连通部或第四连通部连通；

其中，第二冷却液通道与第三冷却液通道中的液体流动方向相反，第五冷却液通道与第六冷却液通道中的液体流动方向相反，第二冷却液通道与第五冷却液通道中的液体流动方向相反，第三冷却液通道与第六冷却液通道中的液体流动方向相反；连通的第二连通部与第三连通部中和/或连通的第四连通部与第一连通部中设置有导流件，所述导流件沿所述轴线方向设置，将连通的第二连通部与第三连通部或连通的第四连通部与第一连通部分隔成周向的左右两部分，该两部分通过导流件之外的部分相互连通以使得第二冷却液通道和第六冷却液通道中出现完全阻塞时，冷却液体仍然能通过第三冷却液通道和第五冷却液通道冷却液通道实现冷却；所述导流件包括主体、设置在主体一侧的第一弧形部和设置在主体另一侧的第二弧形部，所述主体在机壳周向上具有一定的宽度，该主体连接机壳的外筒体和机壳内筒体，形成为机壳加强结构，所述导流件沿所述轴线方向的长度小于连通的第二连通部与第三连通部沿轴线方向的长度、连通的第四连通部与第一连通部沿轴线方向的长度。

2.根据权利要求1所述的可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于所述第一冷却液通道沿着该机壳的周向设置，所述第四冷却液通道沿着该机壳的周向设置。

3.根据权利要求1或2所述的可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于所述第二冷却液通道、第三冷却液通道、第五冷却液通道和/或第六冷却液通道沿所述通道方向设置有凸筋。

4.根据权利要求3所述的可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于所述第一连通部和第二连通部对称设置，第三连通部和第四连通部对称设置。

5.根据权利要求3所述的可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于所述第一连通部和第二连通部错位设置，第三连通部和第四连通部错位设置。

6.根据权利要求5所述的可用于新能源车的电机的机壳，其特征在于第一连通部的中心和第二连通部的中心之间错位90度，第三连通部的中心和第四连通部的中心之间错位90度。

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