CN114257021A - 一种驱动电机的冷却油环及驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驱动电机的冷却油环及驱动电机，通过在所述冷却油环上设有若干喷油孔，可以将冷却油通过油环直接喷向定子，实现对定子的冷却；多个所述喷油孔(即同一组)为同一喷射方向，不同组的所述喷油孔不同方向，使得加工时只需加工同组数的不同喷射方向，也能实现对定子周向360度的整体喷射冷却；通过设置所述隔离件，避免了当喷射压力过小时从喷油孔流出的冷却油直接沿所述冷却油环的壁面流通、从而干扰其他喷油孔喷射路径的情况；通过设置所述引流件，使得两个所述引流件之间形成容置空间，该容置空间可用于与定子或壳体本身的油道连通，以使得定子或壳体本身的油道形成折回式油道，还作为所述冷却油环的进油口。

Description

一种驱动电机的冷却油环及驱动电机

技术领域

本发明涉及油冷驱动电机技术领域，尤其涉及一种驱动电机的冷却油环及驱动电机。

背景技术

当前，电机在实际运行过程中，当处于低速大扭矩时，电机的定子及转子会发出大量的热，电机的散热方式多为在电机机売内部开设螺旋水流道，通过水在机売内的循环流动，进而实现电机的冷却的效果，这种冷却方式存在电机定子绕组(线圈)、转子无法得到直接冷却，电机的主要发热源得不到有效的冷却，因此电机热负荷受限，进而导致电机体积受限。

现有技术中为了提升电机冷却效率，已出现了采用油冷式冷却的方式，由于冷却油不具导电性，因此其可直接与电机各发热源接触，电机各发热源得到有效冷却，在相同性能要求下，油冷电机相比传统的水冷电机，热负荷得到提高，电机体积可以减小，功率密度进而提高，冷却油可同时润滑冷却电机轴承，进而电机寿命也得到提高，但油路结构复杂、加工工艺繁琐，油路结构多采用螺钉紧固、焊接等加工工艺，各零部件结构复杂、加工成本高等问题。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种对电机定子进行冷却的驱动电机的冷却油环及驱动电机。

本发明公开了一种驱动电机的冷却油环，所述驱动电机包括定子和包覆在所述定子外表面的壳体，所述冷却油环设于所述所述定子和/或壳体的一端或两端，且与所述定子和/或壳体的端部接触；所述冷却油环的外壁面设有周向的挡板，两所述挡板之间的所述外壁面上周向设有若干个喷油孔，所述喷油孔为通孔，用于向所述定子喷油以冷却所述定子；一个或多个所述喷油孔组成一个喷油组，同一喷油组内的喷油孔的喷射方向相同，不同所述喷油组的所述喷油孔的喷射方向不同；两所述挡板上至少设有一个开口，冷却油自所述开口轴向流进两所述挡板之间；在所述冷却油环的内壁面上，两所述喷油孔之间设有隔离件，所述隔离件径向布置，用于阻断来自所述喷油孔出的冷却油沿所述冷却油环的喷油面流通。

优选的，所述隔离件为凸块或凹槽；所述冷却油环的内壁面包括设有所述喷油孔的第一子面和未设置所述喷油孔的第二子面，所述第一子面的径向厚度大于所述第二子面，自所述喷油孔流出的冷却油被所述凸块阻挡后流进所述第二子面，或经所述凹槽流进所述第二子面。

优选的，位于同一径向截面上的所述喷油孔为同层喷油孔，所述冷却油环包括多层的所述喷油孔；不同层、而位于同一轴线上的所述喷油孔的喷油方向不同。

优选的，所述冷却油环的外壁面包括两所述挡板之间的喷油区和靠近所述定子和/或壳体的流道区；所述喷油区和所述流道区为环形；所述流道区上设有至少两个引流件，所述引流件一端延伸至所述冷却油环的端部，另一端与所述挡板连接，使得两个所述引流件之间形成容置空间；至少一个所述容置空间与所述开口连通，使得冷却油从至少一个所述容置空间进入所述喷油区；所述定子和/或壳体上设有定子冷却油道和/或壳体冷却油道，所述定子冷却油道和/或壳体冷却油道与所述容置空间连通。

优选的，与所述开口连通的容置空间为第一容置空间，未与所述开口连通的容置空间为第二容置空间，所述第一容置空间的宽度小于所述第二容置空间。

优选的，所述定子和/或壳体上设有若干个所述定子冷却油道和/或所述壳体冷却油道，两所述定子冷却油道和/或两所述壳体冷却油道同时与所述容置空间连通，使得所述定子冷却油道和/或所述壳体冷却油道内的冷却油流经所述容置空间后折流至所述所述定子冷却油道和/或所述壳体冷却油道内。

优选的，所述引流件为凸台，所述凸台的径向厚度与所述挡板相等；所述引流件设有径向的通孔。

优选的，所述冷却油环的远离所述流道区的一侧设有周向的密封圈；所述冷却油环上设有定位块，所述定位块轴向突出于所述冷却油环。

优选的，所述冷却油环同时与所述定子、所述壳体的端部接触，所述定子的轴向尺寸小于所述壳体，使得所述定子的端部与所述壳体的端部之间存在空隙；所述冷却油环朝向所述定子的一端设有软质材料的缓冲层，所述缓冲层的一部分与所述壳体的端部接触被挤压，而与所述定子的端部接触的部分填充所述空隙，使得所述冷却油环与所述定子、所述壳体无隙连接。

本发明还公开了一种驱动电机，设有上述的冷却油环。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.通过在所述冷却油环上设有若干喷油孔，可以将冷却油通过油环直接喷向定子，实现对定子的冷却；通过设置不同的喷射方向，以实现对定子周向360度的整体喷射冷却，保证均匀的冷却效果；且，多个所述喷油孔(即同一组)为同一喷射方向，不同组的所述喷油孔不同方向，使得加工时只需加工同组数的不同喷射方向，也能实现对定子周向360度的整体喷射冷却，相比于每个所述喷射孔都加工不同喷射方向可以减少加工难度；

2.通过设置所述隔离件，使得所有所述喷油孔之间都不会相互干扰油路，避免了当喷射压力过小时从喷油孔流出的冷却油直接沿所述冷却油环的壁面流通、从而干扰其他喷油孔喷射路径的情况；

3.通过设置多层的所述喷油孔，使得喷射面积更广，对定子的冷却效果更佳；

4.通过设置所述引流件，使得两个所述引流件之间形成容置空间，该容置空间可用于与定子或壳体本身的油道连通，以使得定子或壳体本身的油道形成折回式油道，还作为所述冷却油环的进油口。

附图说明

图1为本发明提供的冷却油环安装于驱动电机的定子一端的结构示意图；

图2为本发明提供的图1中冷却油环与定子、壳体同时接触的结构放大图；

图3为本发明提供的一种优选实施例的冷却油环的喷油组的排布示意图；

图4为本发明提供的冷却油环的结构示意图。

其中：1-壳体，2-定子，3-冷却油环，4-缓冲层，5-喷油孔，6-隔离件，7-第二子面，8-引流件，9-第一通孔，10-第一容置空间，11-喷油区，12-第二容置空间，13-挡板，14-第一子面，15-密封圈，16-定位块。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1-2，本发明公开了一种驱动电机的冷却油环3，驱动电机包括定子2和包覆在定子2外表面的壳体1，冷却油环3设于定子2的一端或同时设于两端，该冷却油环3可仅与定子2接触，或仅与壳体1接触，但通常，同时与定子2和壳体1的端部接触，本发明的冷却油环3即是同时与定子2和壳体1的端部接触。

具体的，本发明的一种实施例中，定子2由定子2冲片叠加组成，故为了保证定子2冲片的安装完整性，在定子2的端部，壳体1的轴向尺寸需要大于定子2的轴向尺寸，使得定子2的端部与壳体1的端部之间存在空隙，以将定子2完全包覆。

本发明的冷却油环3为硬质材料，而冷却油环3朝向定子2的一端还设有软质材料的缓冲层4，缓冲层4与壳体1接触的一部分与壳体1接触被挤压，而与定子2的端部接触的部分直接填充空隙，从而使得冷却油环3与定子2、壳体1无隙连接。

冷却油环3与缓冲层4之间采用双色注塑一次成型。

冷却油环3的外壁面设有周向的挡板13，两挡板13之间的外壁面上周向设有若干个喷油孔5，喷油孔5为通孔，用于向定子2喷油以冷却定子2。

一个或多个喷油孔5组成一个喷油组，同一喷油组内的喷油孔5的喷射方向相同，不同喷油组的喷油孔5的喷射方向不同，使得加工时只需加工同组数的不同喷射方向，也能实现对定子2周向360度的整体喷射冷却，相比于每个所述喷射孔都加工不同喷射方向可以减少加工难度。

参见附图3，本发明的一个优选实施例，在本实施例中，设置了六组喷油孔5，而两对向喷油孔5的喷射方向相同，故在加工时，可以仅加工三组不同方向，又由于每组的包括若干个喷油孔5，相当于同一组的喷油孔5可以形成一个喷射面，而不是单独一条喷射线，多个喷射面相互叠加使得完整覆盖对定子2的轴向360度的喷射。

本实施例的每组喷油组设有三个喷油孔5，其他实施例中，还可以设置其他数量的喷油孔5，也可以设置其他组数的喷油组，此处并不限制。

两挡板13上至少设有一个开口，冷却油自开口轴向流进两挡板13之间。

由于当喷射压力较小时，从喷油孔5出来的冷却油就不是“喷射”而是“溢流”形式，故本发明在冷却油环3的内壁面上，两喷油孔5之间设有隔离件6，隔离件6径向布置，用于阻断来自喷油孔5出的冷却油沿冷却油环3的喷油面流通，使得所有喷油孔5之间都不会相互干扰油路，避免了当喷射压力过小时从喷油孔5流出的冷却油直接沿所述冷却油环3的壁面流通、从而干扰其他喷油孔5喷射路径的情况。

较佳的，隔离件6为凸块或凹槽。冷却油环3的内壁面包括设有喷油孔5的第一子面14和未设置喷油孔5的第二子面7，第一子面14和第二子面7都为环面。

一种优选实施例中，第一子面14的径向厚度大于第二子面7，自喷油孔5流出的冷却油被凸块阻挡后流进第二子面7，或经凹槽流进第二子面7。

较佳的，位于同一径向截面上的喷油孔5为同层喷油孔5，冷却油环3包括多层的喷油孔5，使得喷射面积更广，对定子2的冷却效果更佳。

不同层、而位于同一轴线上的喷油孔5的喷油方向不同，通过组合不同层的喷油孔5，使得同一径向位置存在多个喷射方向，更加均匀且细致的分布了冷却油的喷射方向，使得对定子2的冷却更加均匀。

较佳的，冷却油环3的外壁面包括两挡板13之间的喷油区11和靠近定子2和/或壳体1的流道区。喷油区11和流道区都为环形区域。

参见附图4，流道区上设有至少两个引流件8，引流件8一端延伸至冷却油环3的端部，另一端与挡板13连接，使得两个引流件8之间形成容置空间。至少一个容置空间与开口连通，使得冷却油从至少一个容置空间进入喷油区11。本发明给出的优选实施例中，仅设有一个开口，该开口与一个容置空间形成冷却油流进冷却油环3的进油通道。

定子2和/或壳体1上设有定子2冷却油道和/或壳体1冷却油道(图中未示出)，定子2冷却油道和/或壳体1冷却油道与容置空间连通，以使得定子2或壳体1本身的油道形成折回式油道，定子2冷却油道和/或壳体1冷却油道内的冷却油流经容置空间后折流至定子2冷却油道和/或壳体1冷却油道内。

较佳的，与开口连通的容置空间为第一容置空间10，未与开口连通的容置空间为第二容置空间12，第一容置空间10的宽度小于第二容置空间12，可以理解为，冷却油的进油通道的宽度小于用于连通定子2或壳体1的折回式油道的通道。由于第二容置空间12需要承接且囊括定子2或壳体1的本身的油道，给与其转折空间，故宽度需要大于一般油道的宽度。

在其他实施例中，仅设置有两个引流件8，即仅构成一个与开口连接的进油通道，而该两引流件8直接将冷却油环3的周向区域分割为进油通道和一个大型的用于连接定子2或壳体1的本身的油道的区域。

较佳的，引流件8为凸台，凸台的径向厚度与挡板13相等，保证冷却油环3外围结构在尺寸上的一致性。

引流件8设有径向的第一通孔9，使得引流件8中间的径向尺寸(厚度)与冷却油环3的尺寸相同(厚度)，提升了在注塑冷却油环3时的工艺性，并且设置通孔减少用料，更轻便且更经济。

较佳的，冷却油环3的远离流道区的一侧设有周向的密封圈15，用于与端盖或是其他连接件密封连接。

冷却油环3上设有定位块16，定位块16轴向突出于冷却油环3，用于安装冷却油环3时能准确定位。。

本发明还公开了一种驱动电机，包括上述的冷却油环3，通过在定子2的一端或两端设置该冷却油环3，实现对定子2的冷却。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种驱动电机的冷却油环，其特征在于，所述驱动电机包括定子和包覆在所述定子外表面的壳体，所述冷却油环设于所述所述定子和/或壳体的一端或两端，且与所述定子和/或壳体的端部接触；

所述冷却油环的外壁面设有周向的挡板，两所述挡板之间的所述外壁面上周向设有若干个喷油孔，所述喷油孔为通孔，用于向所述定子喷油以冷却所述定子；一个或多个所述喷油孔组成一个喷油组，同一喷油组内的喷油孔的喷射方向相同，不同所述喷油组的所述喷油孔的喷射方向不同；

两所述挡板上至少设有一个开口，冷却油自所述开口轴向流进两所述挡板之间；

在所述冷却油环的内壁面上，两所述喷油孔之间设有隔离件，所述隔离件径向布置，用于阻断来自所述喷油孔出的冷却油沿所述冷却油环的喷油面流通。

2.根据权利要求1所述的冷却油环，其特征在于，所述隔离件为凸块或凹槽；

所述冷却油环的内壁面包括设有所述喷油孔的第一子面和未设置所述喷油孔的第二子面，所述第一子面的径向厚度大于所述第二子面，自所述喷油孔流出的冷却油被所述凸块阻挡后流进所述第二子面，或经所述凹槽流进所述第二子面。

3.根据权利要求1所述的冷却油环，其特征在于，位于同一径向截面上的所述喷油孔为同层喷油孔，所述冷却油环包括多层的所述喷油孔；

不同层、而位于同一轴线上的所述喷油孔的喷油方向不同。

4.根据权利要求1所述的冷却油环，其特征在于，所述冷却油环的外壁面包括两所述挡板之间的喷油区和靠近所述定子和/或壳体的流道区；所述喷油区和所述流道区为环形；

所述流道区上设有至少两个引流件，所述引流件一端延伸至所述冷却油环的端部，另一端与所述挡板连接，使得两个所述引流件之间形成容置空间；

至少一个所述容置空间与所述开口连通，使得冷却油从至少一个所述容置空间进入所述喷油区；

所述定子和/或壳体上设有定子冷却油道和/或壳体冷却油道，所述定子冷却油道和/或壳体冷却油道与所述容置空间连通。

5.根据权利要求4所述的冷却油环，其特征在于，与所述开口连通的容置空间为第一容置空间，未与所述开口连通的容置空间为第二容置空间，所述第一容置空间的宽度小于所述第二容置空间。

6.根据权利要求4所述的冷却油环，其特征在于，所述定子和/或壳体上设有若干个所述定子冷却油道和/或所述壳体冷却油道，两所述定子冷却油道和/或两所述壳体冷却油道同时与所述容置空间连通，使得所述定子冷却油道和/或所述壳体冷却油道内的冷却油流经所述容置空间后折流至所述所述定子冷却油道和/或所述壳体冷却油道内。

7.根据权利要求4所述的冷却油环，其特征在于，所述引流件为凸台，所述凸台的径向厚度与所述挡板相等；

所述引流件设有径向的通孔。

8.根据权利要求4所述的冷却油环，其特征在于，所述冷却油环的远离所述流道区的一侧设有周向的密封圈；

所述冷却油环上设有定位块，所述定位块轴向突出于所述冷却油环。

9.根据权利要求1所述的冷却油环，其特征在于，所述冷却油环同时与所述定子、所述壳体的端部接触，所述定子的轴向尺寸小于所述壳体，使得所述定子的端部与所述壳体的端部之间存在空隙；

所述冷却油环朝向所述定子的一端设有软质材料的缓冲层，所述缓冲层的一部分与所述壳体的端部接触被挤压，而与所述定子的端部接触的部分填充所述空隙，使得所述冷却油环与所述定子、所述壳体无隙连接。

10.一种驱动电机，其特征在于，设有上述权利要求1-9任一所述的冷却油环。

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