CN112780686A - 一种轴承冷却结构及驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承冷却结构及驱动电机，所述轴承冷却结构包括：轴承套体，所述轴承套体设有容置腔，用于容置所述轴承；所述轴承套体设有油槽，所述油槽由所述轴承套体的轴向内壁面内凹形成，或者所述油槽由所述轴承套体的径向内壁面内凹形成油槽；所述轴承套体上还设有至少一个油孔，所述油孔与所述油槽连通，以与所述油槽形成油路。通过设置油孔，油孔可向所述轴承的端面输送冷却介质，冷却介质流向所述轴承的内圈、外圈及滚珠；且冷却介质能够贴着所述轴承的外圈向轴承的底部流动，冷却介质也可随滚珠一起转动，如此循环流动的冷却介质实现对轴承的润滑、冷却，减少轴承的磨损。

Description

一种轴承冷却结构及驱动电机

技术领域

本发明属于驱动电机冷却技术领域，尤其涉及一种轴承冷却结构及驱动电机。

背景技术

汽车用的驱动电机主要有水冷和油冷两种冷却方式，因为油冷为直接冷却，冷却效率高，有利于提升电机的功率密度，因此越来越多的企业采用汽车用油冷却驱动电机。传统的汽车多采用油浴的方式对驱动电机轴承进行冷却，将电机轴承的滚珠部分或全部浸泡在油中，在滚珠转动的过程中对全部的滚珠进行冷却，由于油浴搅油损失大、油液是不循环流动的，造成轴承效率低、冷却效果差，不利于轴承的长期使用，往往适用于中、低速旋转的驱动电机。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提出一种轴承冷却结构及驱动电机，旨在对以上轴承冷却效率低、冷却效果差的缺陷进行改善。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种轴承冷却结构，用于冷却轴承，所述轴承冷却结构包括：轴承套体，所述轴承套体设有容置腔，用于容置所述轴承；所述轴承套体设有油槽，所述油槽由所述轴承套体的轴向内壁面内凹形成，或者所述油槽由所述轴承套体的径向内壁面内凹形成；所述轴承套体上还设有至少一个油孔，所述油孔与所述油槽连通，以与所述油槽形成油路。

进一步地，所述轴承套体上设有两个所述油孔，其中一所述油孔为进油孔；另一所述油孔为出油孔，所述进油孔靠近所述轴承套体的顶部设置，所述出油孔靠近所述轴承套体的底部设置。

进一步地，所述轴承套体靠近所述出油孔的位置设有引流凹槽，所述引流凹槽由所述油槽在所述轴承套体轴向方向内凹形成，或者所述引流凹槽由所述油槽在所述轴承套体的径向方向上内凹形成。

进一步地，所述轴承套体靠近所述出油孔的位置凸设有挡油肩，所述挡油肩位于所述出油孔的上侧。

进一步地，所述轴承套体的容置腔内设有垫圈，所述垫圈位于所述轴承套体与所述轴承之间的间隙内。

本发明还提出了一种驱动电机，所述驱动电机包括：壳体，所述壳体上设有通孔；电机本体，所述电机本体设置在所述壳体内，所述电机本体的转轴穿过所述通孔延伸至所述壳体外；轴承，所述轴承套设在所述转轴上，且位于所述通孔内；如上所述的轴承冷却结构，所述轴承冷却结构位于所述通孔内，且与所述轴承面向所述壳体外的一侧抵接。

进一步地，所述驱动电机还包括：油管，所述油管固定在所述壳体内；集油槽，所述集油槽设在所述轴承冷却结构的上方，所述集油槽与所述轴承冷却结构的油孔通过进油通道连通；其中，所述油管设有喷油孔，所述集油槽用以收集所述喷油孔喷射的冷却介质。

进一步地，所述驱动电机还包括：转子，所述转子与所述轴承并列套设在所述转轴上。

进一步地，所述驱动电机还包括：定子模块，所述定子模块固定在所述壳体内，所述转子设在所述定子模块的中心通孔内。

进一步地，所述轴承包括：第一轴承，所述第一轴承的内圈与所述转轴的一端过盈配合，所述第一轴承的外圈通过挡板固定在所述壳体上；第二轴承，所述第二轴承的内圈与所述转轴的另一端过盈配合，所述第二轴承的外圈与所述壳体活动连接；其中，所述第二轴承的外圈与所述壳体之间设有弹簧垫圈。

本发明实施例提供一种轴承冷却结构及驱动电机，通过设置油孔，油孔可向所述轴承的端面输送冷却介质，冷却介质流向所述轴承的内圈、外圈及滚珠；且冷却介质能够贴着所述轴承的外圈向轴承的底部流动，冷却介质也可随滚珠一起转动，如此循环流动的冷却介质实现对轴承的润滑、冷却，减少轴承的磨损。

附图说明

图1为本发明所述轴承冷却结构的正视结构示意图；

图2为本发明所述轴承冷却结构的立体结构示意图；

图3为本发明所述驱动电机的结构示意图；

图4为本发明所述驱动电机的一种实施方式示意图；

图5为本发明所述驱动电机的另一种实施方式示意图；

图6为本发明所述轴承冷却结构在轴承上的油路示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	轴承冷却结构	21	轴承
11	轴承套体	22	第一轴承
				12	容置腔	23	第二轴承
13	油槽	31	壳体
				14	油孔	32	油管
141	进油孔	33	集油槽
				142	出油孔	34	转子
15	内凹结构	35	定子模块
				16	挡油肩	41	转轴
17	垫圈	321	喷油孔

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-图3、图6所示，一种轴承冷却结构，用于冷却轴承21，所述轴承冷却结构100包括：轴承套体11，所述轴承套体11设有容置腔12，用于容置所述轴承21；所述轴承套体11设有油槽13，所述油槽由所述轴承套体11的轴向内壁面内凹形成，或者所述油槽13由所述轴承套体11的径向内壁面内凹形成油槽；所述轴承套体11上还设有至少一个油孔14，所述油孔14与所述油槽13连通，以与所述油槽13形成油路。

需要说明的是，本实施例中，传统的轴承21采用油浴的方式对轴承21进行冷却，但是传统的油浴方式油量损失大、油液不循环流动，对轴承冷却效率低、冷却效果差，不利于轴承的长期使用。本发明提供了一种轴承冷却结构，所述轴承冷却结构100包括轴承套体11，所述轴承21设在所述轴承套体11的容置腔内，在所述轴承套体11与所述轴承21之间设置有油槽13，所述油孔与所述油槽连通，以与所述油槽形成油路，通过油孔14可向所述轴承21的端面输送冷却介质，冷却介质流向所述轴承21的内圈、外圈及滚珠；且冷却介质能够贴着所述轴承21的外圈向轴承21的底部流动，冷却介质也可随滚珠一起转动，如此循环流动的冷却介质能够对轴承21润滑、冷却，减少轴承21的磨损。

具体地，所述轴承21的外圈与所述轴承套体11间隔设置，所述轴承21可在所述轴承套体11与轴承21之间的间隙内移动，所述轴承套体11朝向所述轴承21的端面设置有油槽13，在所述轴承21与所述轴承冷却结构100接触时，形成有用于流动冷却介质的油路；所述冷却介质在所述油路中流向轴承21的端面，并由端面流入所述轴承21的内圈、滚珠及外圈里；使得所述轴承21的内圈与外圈的温度一致，降低轴承21在使用的过程中对间隙大的苛刻要求，提升驱动电机的NVH性能；所述冷却介质包括油液等具有润滑及冷却效果的液体。

需要说明的是，本实施例中，所述进油孔141和所述出油孔142相对设置在所述轴承套体的两端，所述进油孔141相对于所述出油孔142设在所述轴承套体11的顶部，便于冷却介质从轴承21的上部流向轴承21的底部，使得整个轴承21都能够被冷却介质冷却；所述出油孔142相对于所述进油孔141位于所述轴承套体11的底部，流经所述轴承21的冷却介质能够从出油孔流出，形成一个回路，不断有冷却的冷却介质向所述轴承21的两端面及所述轴承21的滚珠、方向流动，吸收轴承21上热量后，又经出油孔142流出，使得轴承21能够达到很好的冷却。

具体地，所述进油孔141设在所述油槽13的顶部侧边，使得所述进油孔141内流出的冷却介质能够向所述轴承21的两端面及所述轴承21的滚珠、方向流动；在轴承21转动的过程中，达到对整个轴承21的润滑、冷却的效果。

具体地，所述出油孔142设在所述轴承套体11的底部，所述出油孔142的最低点高于所述轴承21的滚珠的最低点，在所述轴承套体11的最低端形成用于容纳冷却介质的腔体；所述滚珠在转动时，在所述轴承21的滚珠经过轴承套体11的最低点时；滚珠的部分或全部能够穿过所述腔体，实现再次冷却润滑的效果，提高轴承21的高效润滑；优选地，所述出油孔142的最低点位于所述轴承21的滚珠的三分之一高度至二分之一高度处。

具体地，所述出油孔142的直径大于所述进油孔141的直径，使得进油速度低于出油速度，防止轴承套体11内的冷却介质过多。

进一步地，如图2所示，所述轴承套体11靠近所述出油孔142的位置设有内凹结构15(即所述引流凹槽)。

需要说明的是，本实施例中，所述内凹结构15的上端高于所述出油孔142，所述内凹结构15的下端低于所述出油孔142，在所述冷却介质从油槽13向下流动的过程中，若未设置内凹结构15，冷却介质直接流向所述出油孔142，造成轴承21底部的油量不足；所述内凹结构15是从所述轴承套体11的内壁向内凹陷，所以在所述冷却介质直接流向所述出油孔142时，可以起到引流的作用，使得所述冷却介质优先流入内凹结构15，流入内凹结构15后可在轴承21底部腔体逗留，在腔体内的冷却介质达到出油孔的最低点时，所述冷却介质再经所述出油孔流出，如此轴承21底部容腔内可集有一定量的冷却介质，为转动的滚珠增加润滑性。

进一步地，如图2所示，所述轴承套体11靠近所述出油孔142的位置凸设有挡油肩16，所述挡油肩16高于所述出油孔的上侧。

需要说明的是，本实施例中，所述出油孔142的上侧设置所述挡油肩16，在所述轴承套体11内壁上的冷却介质在遇到挡油肩16时，向所述轴承21的端面方向流动，便于将冷却介质储存在腔体内油槽。

进一步地，如图3所示，所述轴承套体11的容置腔内设有垫圈17，所述垫圈位于所述轴承套体11与所述轴承21之间的间隙内。

需要说明的是，本实施例中，在所述轴承套体11的容置腔内设置垫圈17，所述垫圈17设在所述轴承套体11与所述轴承21之间，用于调节轴承21与所述轴承套体11之间的预紧力，使得所述轴承21与所述轴承套体11之间具有一定的弹性空间，所述垫圈17固定在所述轴承套体11上，且包裹在所述油槽13上，所述冷却介质可沿所述垫圈17流向所述轴承21的滚珠、内外圈；所述垫圈17为波形弹簧垫圈。

本发明还提出了一种驱动电机，如图3所示，所述驱动电机包括：壳体31，所述壳体31上设有通孔；电机本体，所述电机本体设置在所述壳体31内，所述电机本体的转轴41穿过所述通孔延伸至所述壳体31外；轴承21，所述轴承21套设在所述转轴41上，且位于所述通孔内；如上所述的轴承冷却结构100，所述轴承冷却结构100位于所述通孔内，且与所述轴承21面向所述壳体31外的一侧抵接。

需要说明的是，本实施例中，传统电机多采用油浴的方式对所述轴承21进行冷却及润滑；本发明采用油液循环的方式对所述轴承21进行冷却及润滑，在所述轴承21上设置轴承冷却结构100，轴承冷却结构100的通过所述油路对所述轴承21进行润滑及冷却。

具体地，所述电机本体设在所述壳体31内，所述轴承21设在所述电机本体的转轴41上，所述轴承冷却结构100设在所述轴承21上，通过所述轴承冷却结构100向轴承21的端面、滚珠、内外圈提供冷却介质，使得所述轴承21在转轴41上运动时能够得到充分的润滑与冷却。

进一步地，如图3所示，所述驱动电机还包括：油管32，所述油管32固定在所述壳体31内；集油槽33，所述集油槽33设在所述轴承冷却结构100的上方，所述集油槽33与所述轴承冷却结构100的油孔14通过进油通道连通；其中，所述油管32对应所述集油槽33设有喷油孔321。

需要说明的是，本实施例中，所述油管32用于储存冷却介质及从外输入冷却介质；在所述油管32对应所述集油槽33开设有喷油孔321，所述集油槽33可收集由喷油孔321喷出的冷却介质，冷却介质在所述集油槽33中汇集，在所述集油槽33的底部开设有进油通道，通过进油通道与所述油孔14(进油孔141)连接，为冷却所述轴承21提供冷却介质；所述油管32可与所述轴承冷却结构100的出油孔142连接，通过所述油管32与所述出油孔142连接，将经过轴承21的冷却介质通过外接的散热器等装置对其冷却介质进行冷却后，再重新流入油管32，在从油管32到集油槽33中用于冷却正在转动的轴承21；所述出油孔的冷却介质可通过水泵等输出设备将低处的冷却介质输送到高处的油管32中。

进一步地，如图3所示，所述驱动电机还包括：转子34，所述转子34与所述轴承21并列套设在所述转轴41上。

需要说明的是，本实施例中，所述转子34随所述转轴41一起转动，所述转子设在所述壳体31的通孔内，所述转子靠圆螺母固定在所述转轴41上。

进一步地，如图3所示，所述驱动电机还包括：定子模块35，所述定子模块35固定在所述壳体31内，所述转子34设在所述定子模块35的中心通孔内。

需要说明的是，本实施例中，所述定子模块35用于产生磁场，驱动所述转子34的转动，将电能转化为机械能，所述定子模块35通过过盈配合的方式固定在所述壳体31内，所述定子模块35设在所述转子34的外圈。

进一步地，如图3所示，所述轴承21包括：第一轴承22，所述第一轴承22的内圈与所述转轴41的一端过盈配合，所述第一轴承22的外圈通过挡板固定在所述壳体31上；第二轴承23，所述第二轴承23的内圈与所述转轴41的另一端过盈配合，所述第二轴承23的外圈与所述壳体31活动连接；其中，所述第二轴承23的外圈与所述壳体31之间设有弹簧垫圈。

需要说明的是，本实施例中，所述第一轴承22设在靠近所述转轴41向所述壳体31外延伸的一端，也即为前轴承；所述第二轴承23设在远离所述转轴41向所述壳体31外延伸的一端，也即为后轴承；所述第一轴承22的内圈与所述转轴41的一端过盈配合，随转轴41一起转动；所述第一轴承22的外圈通挡板固定在所述壳体31上，在所述第一轴承22的内圈随所述转轴41转动时，所述第一轴承22的外圈稳定地固定在所述壳体31上；所述第二轴承23的内圈通过过盈配合固定在所述转轴41上，作为一种浮动轴承，能够轴向游动，使轴能够自由热膨胀；所述第二轴承23的外圈与所述壳体31活动连接。

在一种可能实施的方式中，如图4所示，所述驱动电机包括第一轴承22，所述第一轴承22设在所述转轴41上。

在一种可能实施的方式中，如图5所示，所述驱动电机包括第二轴承23，所述第二轴承23设在所述转轴41上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轴承冷却结构，用于冷却轴承，其特征在于，所述轴承冷却结构包括：

轴承套体，所述轴承套体设有容置腔，用于容置所述轴承；所述轴承套体设有油槽，所述油槽由所述轴承套体的轴向内壁面内凹形成，或者所述油槽由所述轴承套体的径向内壁面内凹形成；

所述轴承套体上还设有至少一个油孔，所述油孔与所述油槽连通，以与所述油槽形成油路。

2.根据权利要求1所述的轴承冷却结构，其特征在于，所述轴承套体上设有两个所述油孔，其中一所述油孔为进油孔，另一所述油孔为出油孔，所述进油孔靠近所述轴承套体的顶部设置，所述出油孔靠近所述轴承套体的底部设置。

3.根据权利要求2所述的轴承冷却结构，其特征在于，所述轴承套体的靠近所述出油孔的位置设有引流凹槽，所述引流凹槽由所述油槽在所述轴承套体轴向方向内凹形成，或者所述引流凹槽由所述油槽在所述轴承套体的径向方向上内凹形成。

4.根据权利要求2所述的轴承冷却结构，其特征在于，所述轴承套体靠近所述出油孔的位置凸设有挡油肩，所述挡油肩位于所述出油孔的上侧。

5.根据权利要求1所述的轴承冷却结构，其特征在于，所述轴承套体的容置腔内设有垫圈，所述垫圈位于所述轴承套体与所述轴承之间的间隙内。

6.一种驱动电机，其特征在于，所述驱动电机包括：

壳体，所述壳体上设有通孔；

电机本体，所述电机本体设置在所述壳体内，所述电机本体的转轴穿过所述通孔延伸至所述壳体外；

轴承，所述轴承套设在所述转轴上，且位于所述通孔内；

如权利要求1-5任意一项所述的轴承冷却结构，所述轴承冷却结构位于所述通孔内，且与所述轴承面向所述壳体外的一侧抵接。

7.根据权利要求6所述的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机还包括：

油管，所述油管固定在所述壳体内；

集油槽，所述集油槽设在所述轴承冷却结构的上方，所述集油槽与所述轴承冷却结构的油孔通过进油通道连通；

其中，所述油管设有喷油孔，所述集油槽用以收集所述喷油孔喷射的冷却介质。

8.根据权利要求6所述的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机还包括：

转子，所述转子与所述轴承并列套设在所述转轴上。

9.根据权利要求8所述的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机还包括：

定子模块，所述定子模块固定在所述壳体内，所述转子设在所述定子模块的中心通孔内。

10.根据权利要求6所述的驱动电机，其特征在于，所述轴承包括：

第一轴承，所述第一轴承的内圈与所述转轴的一端过盈配合，所述第一轴承的外圈通过挡板固定在所述壳体上；

第二轴承，所述第二轴承的内圈与所述转轴的另一端过盈配合，所述第二轴承的外圈与所述壳体活动连接；

其中，所述第二轴承的外圈与所述壳体之间设有弹簧垫圈。

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