CN114421694A - 电机、动力总成以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电机、动力总成和车辆。电机包括：壳体组件，设有进油口和出油口；定子总成，装设在壳体组件内；和转子总成，可转动地套装在定子总成内侧；其中，壳体组件内设有连通进油口以及出油口的冷却腔，冷却腔供冷却定子总成的冷却油流动；转子总成与冷却腔相隔开，以限制冷却腔内的冷却油接触转子总成。本方案中，冷却腔与转子总成相隔开，可以避免冷却腔内用于冷却定子总成的冷却油接触转子总成，从而可以避免转子总成旋转时将冷却油甩出造成冷却油损失，有利于从根本上解决搅油损失问题，提高了冷却油的利用率。

Description

电机、动力总成以及车辆

技术领域

本文涉及但不限于车辆领域，尤涉及一种电机、动力总成以及车辆。

背景技术

目前电动汽车的需求提高动力性，实现整车轻量化，动力总成作为关键部件，提高动力总成的散热能力是最为有效的方式。

现有汽车电机散热技术中，常用淋油式的冷却方案，即：向定子线圈端部外圆喷淋冷却油，对定子的线圈端部外圆进行喷淋冷却，并利用转子总成旋转将油甩到定子总成内侧部。但是，利用转子总成冷却定子总成会导致部分冷却油在旋转甩出的过程中损失，即存在搅油损失的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电机、动力总成及车辆，可以将用于冷却定子总成的冷却油密封在冷却腔内，与转子总成隔离开来，从而从根本上避免发生搅油损失。

本申请实施例提供了一种电机，包括：壳体组件，设有进油口和出油口；定子总成，装设在所述壳体组件内；和转子总成，可转动地套装在所述定子总成内侧；其中，所述壳体组件内设有连通所述进油口以及所述出油口的冷却腔，所述冷却腔供冷却定子总成的冷却油流动；所述转子总成与所述冷却腔相隔开，以限制所述冷却腔内的冷却油接触所述转子总成。

本申请实施例提供的电机，包括壳体组件、定子总成和转子总成。壳体组件内设有冷却腔，冷却油可以经壳体组件的进油口进入冷却腔内，由壳体组件的出油口流出，对定子总成进行冷却，保证定子总成的散热效率。并且，冷却腔与转子总成相隔开，可以避免冷却腔内用于冷却定子总成的冷却油接触转子总成，从而可以避免转子总成旋转时将冷却油甩出造成冷却油损失，有利于从根本上解决搅油损失问题，提高了冷却油的利用率，进而有利于提高电机的散热能力，动力总成的扭矩密度及功率密度亦随之增长，以实现电机的轻量化及小型化，进而有利于车辆的轻量化和小型化。

在一种示例性的实施例中，所述定子总成包括：定子铁芯，至少部分位于所述冷却腔内，并设有定子齿槽；和定子线圈，位于所述冷却腔内，并固定于所述定子齿槽。

在一种示例性的实施例中，所述定子齿槽的径向内端敞开设置，所述定子齿槽的径向内端处设有定子槽楔，且所述定子槽楔为柔性材料，以密封所述定子齿槽的径向内端；或者，所述定子齿槽的径向内端封闭设置。

在一种示例性的实施例中，所述壳体组件包括：外壳，所述外壳设有所述进油口和所述出油口；和分隔件，固定在所述外壳内，并与所述外壳围设出所述冷却腔的至少一部分。

在一种示例性的实施例中，所述分隔件包括至少一个套筒，所述套筒与所述外壳密封连接。

在一种示例性的实施例中，所述套筒与所述外壳通过密封件密封连接。

在一种示例性的实施例中，所述外壳设有第一安装槽，所述密封件安装在所述第一安装槽内；所述套筒连接所述外壳的一端设有同心布置的两个第一密封环，两个所述第一密封环之间形成第一密封槽；所述密封件包括密封主体和与所述密封主体相连的两个第二密封环，两个所述第二密封环同心设置，且两个所述第二密封环之间形成第二密封槽；其中一个所述第一密封环插入所述第二密封槽内并与所述第二密封槽的槽壁密封配合，其中一个所述第二密封环插入所述第一密封槽内并与所述第一密封槽的槽壁密封配合。

在一种示例性的实施例中，所述第一密封槽和/或所述第二密封槽内设有密封胶。

在一种示例性的实施例中，所述外壳、所述分隔件以及所述定子总成合围出所述冷却腔，所述套筒的数量为两个，所述套筒的一端与所述外壳密封连接，所述套筒的另一端与所述定子总成的定子铁芯的轴向端部密封连接。

在一种示例性的实施例中，所述定子铁芯的轴向端部设有第二安装槽；所述套筒连接所述定子铁芯的一端设有同心布置的两个第三密封环，两个所述第三密封环之间形成第三密封槽；其中一个所述第三密封环插入所述第二安装槽内，并与所述第二安装槽的槽壁密封配合；所述第二安装槽和/或所述第三密封槽内设有密封胶。

在一种示例性的实施例中，所述外壳与所述分隔件围设出所述冷却腔，所述套筒的数量为一个，所述套筒套设在所述定子总成的内侧，且所述套筒的两端与所述外壳密封连接。

在一种示例性的实施例中，所述外壳包括：机壳，所述机壳一端设置为敞口；和端盖，盖设在所述机壳的敞口端处，并与所述机壳固定连接；其中，所述机壳与所述端盖中的一者设有所述进油口，另一者设有所述出油口。

本申请实施例还提供了一种动力总成，包括如上述实施例中任一项的电机。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括如上述实施例中任一项的电机。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例提供的电机的分解结构示意图；

图2为图1所示电机的剖视图；

图3为图2所示电机(去掉转子总成)定子总成的冷却原理示意图；

图4为图1所示电机装配后的立体图；

图5为本申请另一个实施例提供的电机的分解结构示意图；

图6为图5所示电机的剖视图；

图7为本申请一个实施例提供的端盖的立体结构示意图；

图8为图7所示端盖的剖视结构示意图；

图9为本申请一个实施例提供的套筒的立体结构示意图；

图10为图9所示套筒的局部剖视结构示意图；

图11为图10中A部的放大示意图；

图12为本申请一个实施例提供的密封件的立体结构示意图；

图13为图12所示密封件的剖视结构示意图；

图14为密封件与套筒形成的迷宫式密封的结构示意图；

图15为套筒与第二定子端板形成的迷宫式密封结构示意图；

图16为本申请一个实施例提供的定子总成的剖视结构示意图；

图17为本申请一个实施例提供的定子铁芯的局部剖结构示意视图；

图18为本申请一个实施例提供的第一定子端板的主视结构示意图；

图19为18中B部的放大示意图；

图20为图18所示第一定子端板的剖视结构示意图；

图21为图20中C部的放大示意图；

图22为本申请一个实施例提供的定子总成进油侧的局部示意图；

图23为图22所示定子总成出油侧的局部结构示意图；

图24为本申请一个实施例提供的定子铁芯的局部结构示意图；

图25为本申请一个实施例提供的定子铁芯的主视结构示意图；

图26为图25中D部的放大示意图；

图27为本申请一个实施例提供的定子槽楔的结构示意图；

图28为图27所示定子槽楔的剖视结构示意图；

图29为图28所示定子槽楔的侧视结构示意图；

图30为本申请一个实施例提供的具有定子槽楔的定子铁芯的装配示意图；

图31为图30中E部的放大示意图；

图32为本申请一个实施例提供的定子槽楔的结构示意图；

图33为图32所示定子槽楔的侧视结构示意图；

图34为本申请另一个实施例提供的具有定子槽楔的定子铁芯的装配示意图；

图35为图34中F部的放大示意图；

图36为本申请一个实施例提供的定子套筒的立体结构示意图；

图37为图36所示定子套筒的剖视结构示意图；

图38为本申请另一个实施例提供的定子套筒的立体结构示意图；

图39为图38所示定子套筒的剖视结构示意图；

图40为本申请再一个实施例提供的定子套筒的立体结构示意图；

图41为图40所示定子套筒的剖视结构示意图；

图42为本申请又一个实施例提供的定子套筒的立体结构示意图；

图43为图42所示定子套筒的剖视结构示意图；

图44为本申请其他一个实施例提供的定子套筒的立体结构示意图；

图45为图44所示定子套筒的剖视结构示意图；

图46为本申请一个实施例提供的定子总成的冷却油流动示意图；

图47为本申请一个实施例提供的动力总成的冷却原理示意图；

图48为本申请另一个实施例提供的动力总成的冷却原理示意图；

图49为本申请一个实施例提供的车辆的示意图。

其中，图1至图49中的附图标记如下：

1壳体组件，11外壳，111机壳，1111进油口，1112水冷通道，1113进水口，1114出水口，112端盖，1121出油口，113第一安装槽，12分隔件，120套筒，121第一套筒，122第二套筒，123第一密封环，124第一密封槽，125第三密封环，126第三密封槽，13冷却腔，14密封件，141密封主体，142第二密封环，143第二密封槽，15密封胶；

2定子总成，21定子铁芯，211第一定子端板，2111第一进油孔，2112第二进油孔，2113进油流道，2114第一过渡流道，212第二定子端板，2121第一出油孔，2122第二出油孔，2123出油流道，213铁芯主体，214定子套筒，2141第一冷却油道，215定子齿槽，2151挡肩，216第二安装槽，22定子线圈，221端部绕组，23定子槽楔，231第一缺口，232第二缺口，233第三缺口，234第二冷却油道；

3转子总成，31第三冷却油道；4电机控制器；5油泵；6油冷器；7水泵；8水冷器；100车辆。

具体实施方式

随着电动汽车的动力性要求提高，作为电动汽车的动力输出的核心零部件之一，动力总成的扭矩密度及功率密度亦随之增长，以实现电机的轻量化及小型化。而作为动力总成的核心零部件的电机，是动力总成动力输出的关键所在，就直接决定了动力总成的动力输出及整车的动力性能。

而通过提升电机散热能力，是提升电机扭矩密度及功率密度的一种重要方案。因此，如何在保证满足电机散热需求的基础上，减少甚至避免搅油损失，是本领域技术人员一直努力的方向和研究热点。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1至图4所示，本申请的一个实施例提供了一种电机，包括：壳体组件1、定子总成2和转子总成3。壳体组件1设有进油口1111和出油口1121。定子总成2装设在壳体组件1内。转子总成3可转动地套装在定子总成2内侧。

其中，壳体组件1内设有连通进油口1111以及出油口1121的冷却腔13。冷却腔13供冷却定子总成2的冷却油流动。转子总成3与冷却腔13相隔开，以限制冷却腔13内的冷却油接触转子总成3。换言之，冷却腔13为密封腔，转子总成3位于冷却腔13外。

本申请实施例提供的电机，包括壳体组件1、定子总成2和转子总成3。壳体组件1内设有冷却腔13，冷却油可以经壳体组件1的进油口1111进入冷却腔13内，由壳体组件1的出油口1121流出，对定子总成2进行冷却，保证定子总成2的散热效率。并且，冷却腔13与转子总成3相隔开，可以避免冷却腔13内用于冷却定子总成2的冷却油接触转子总成3，从而可以避免转子总成3旋转时将冷却油甩出造成冷却油损失，有利于从根本上解决搅油损失问题，提高了冷却油的利用率。

在一种示例性的实施例中，定子总成2至少部分装设在冷却腔13内，以使定子总成2至少部分能够沉浸于冷却油。

由于定子总成2的至少一部分位于冷却腔13内，因而定子总成2的至少一部分可以沉浸于冷却腔13内的冷却油中，与冷却油直接接触，实现接触式油冷却。这样，冷却油在液压作用下可以尽可能地与定子总成2充分接触，使得定子总成2与冷却油可以具有相对较大的接触面积，提高定子总成2的散热面积，并且流动的冷却油可以及时带走定子总成2的热量，因而相较于淋油式冷却方案可以大幅提高电机的散热效率。

在一种示例性的实施例中，定子总成2包括：定子铁芯21和定子线圈22，如图16所示。

其中，如图2所示，定子铁芯21至少部分位于冷却腔13内，并设有定子齿槽215。定子线圈22位于冷却腔13内，并固定于定子齿槽215。

定子总成2包括定子铁芯21和定子线圈22。由于定子铁芯21的至少一部分位于冷却腔13内，因而定子铁芯21的至少一部分可以沉浸在冷却油中。这样，冷却油可以直接与定子铁芯21实现接触式热传导，将定子铁芯21的热量及时带走。而定子线圈22也位于冷却腔13内，因而定子线圈22也可以沉浸在冷却油中。这样，冷却油可以直接与定子线圈22实现接触式热传导，将定子线圈22的热量及时带走。如此，定子铁芯21和定子线圈22都可以与冷却油进行接触式热传导，产生的热量可以及时地被流动的冷却油带走，从而保证了电机具有较高的散热效率。

在一种示例性的实施例中，定子齿槽215的径向内端敞开设置，如图30和图34所示。定子齿槽215的径向内端处设有定子槽楔23。定子槽楔23为柔性材料，以密封定子齿槽215的径向内端。

本方案的定子槽楔23具有密封作用，可以防止冷却腔13内的冷却油经定子齿槽215进入转子总成3的装配空间而接触转子总成3，从而可以避免转子总成3旋转时将冷却油甩出造成冷却油损失，有利于从根本上解决搅油损失问题，提高了冷却油的利用率。

或者，定子齿槽215的径向内端封闭设置，实现自密封，也可以避免转子总成3旋转时将冷却油甩出造成冷却油损失。

在一种示例性的实施例中，如图2、图3、图6、图16和图17所示，定子铁芯21设有依次连通的进油流道2113、第一冷却油道2141和出油流道2123；进油流道2113设在定子铁芯21的轴向第一端部，并与进油口1111连通；出油流道2123设在定子铁芯21的轴向第二端部，并与出油口1121连通；第一冷却油道2141设在定子铁芯21的侧部。

这样，经进油口1111进入冷却腔13的冷却油可以进入进油流道2113，对定子铁芯21的轴向第一端部进行冷却；然后经进油流道2113进入第一冷却油道2141，对定子铁芯21的侧部进行冷却；然后经第一冷却油道2141进入出油流道2123，对定子铁芯21的轴向第二端部进行冷却；最后经出油口1121流出。如此，定子铁芯21的两个轴向端部以及侧部都可以与冷却油进行接触式热传导，产生的热量可以及时地被流动的冷却油带走，大幅增加了定子铁芯21的散热面积，从而保证定子铁芯21可以具有较高的散热效率。

至于第一冷却油道2141的具体形状，不受限制。

在一个示例中，如图17、图36和图37所示，第一冷却油道2141沿定子总成2的周向及轴向旋转延伸，呈螺旋状。

在图17、图36和图37中，第一冷却油道2141的旋转角度小于360°，如大致可以旋转30°、60°、90°、120°、150°、180°、270°、300°等。换言之，第一冷却油道2141是螺旋油道，但只是沿定子铁芯21周向小幅转动延伸，并未旋转形成整圈的结构。因此，第一冷却油道2141内的冷却油大致还是沿定子铁芯21的轴向流动，即第一冷却油道2141依然是轴向流道。

当然，第一冷却油道2141的旋转角度也可以等于360°，或者大于360°。此时，第一冷却油道2141是螺旋油道，且旋转幅度较大，形成了整圈的结构，如形成三四圈的螺旋油道。

在一个示例中，如图38和图39所示，第一冷却油道2141沿定子总成2的轴向延伸，呈直线状，为轴向流道。

在上述两个示例中，第一冷却油道2141大致上沿电机的轴向流动，流动路径大致等于电机的轴向长度。由于电机的轴向长度相对较小，因此采用本方案的轴向流道，可以缩短回油周期。

而传统的淋油式冷却方案大多为径向油路，冷却油从喷淋管喷出，一处沿着定子铁芯21外圆最高点流到定子铁芯21外圆最低点，从最低点回到存油槽；另一路由定子线圈22外圆爬行流到定子线圈22最低点回到存油槽。两路均为径向流道，定子铁芯21内侧没有冷却流道。冷却油的流动路径大于等于电机周向尺寸的一半，长度较大，冷却油的爬行路径较轴向流道长，因而回油周期较长。

在其他示例中，如图40和图41所示，第一冷却油道2141包括多个环状油道和多个间隙油道。其中，环状油道沿定子铁芯21的周向延伸，呈环状。多个环状油道沿定子铁芯21的轴向间隔设置。相邻的两个环状油道之间设有间隙油道，间隙油道可以沿定子铁芯21轴向延伸，以连通相邻的两个环状油道。这样，也可以使定子铁芯21侧部的冷却油可以由定子铁芯21的轴向第一端流至轴向第二端。或者，第一冷却油道2141呈网状，如图42和图43所示。

当然，第一冷却油道2141的形状也可以采用上述示例的任意组合，也可以采用其他的形状，如波浪形、锯齿形等。

在一种示例性的实施例中，如图17所示，进油流道2113沿定子铁芯21的径向延伸，进油流道2113的径向外端与第一冷却油道2141连通。出油流道2123沿定子铁芯21的径向延伸，出油流道2123的径向外端与第一冷却油道2141连通。

进油流道2113、出油流道2123沿定子铁芯21的径向延伸，结构较为规整，便于加工成型。进油流道2113的径向外端以及出油流道2123的径向外端与第一冷却油道2141连通，则第一冷却油道2141大致位于定子铁芯21的径向靠外的位置(径向外侧部)，便于对定子铁芯21外围进行冷却，有利于加大定子铁芯21的散热面积。

在一种示例性的实施例中，进油流道2113位于定子铁芯21内部。定子铁芯21的轴向第一端部设有第一进油孔2111，如图18、图19和图24所示。第一进油孔2111的入口贯穿定子铁芯21的轴向第一端部的端面以连通进油口1111。第一进油孔2111的出口与进油流道2113连通。

出油流道2123位于定子铁芯21内部。定子铁芯21的轴向第二端部设有第一出油孔2121(如图15所示)。第一出油孔2121的入口连通出油流道2123。第一出油孔2121的出口贯穿定子铁芯21的轴向第二端部的端面以连通出油口1121。

该实施例中，在定子铁芯21的轴向第一端部设置第一进油孔2111，使得经进油口1111进入冷却腔13的冷却油可以经第一进油孔2111进入定子铁芯21的进油流道2113，进而进入第一冷却油道2141中。

在定子铁芯21的轴向第二端部设置第一出油孔2121，使得第一冷却油道2141输出的冷却油可以经出油流道2123进入第一出油孔2121中，进而流出定子铁芯21，最后经出油口1121排出。

在一种示例性的实施例中，定子铁芯21的轴向第一端部设有第二进油孔2112，如图19和图22所示。第二进油孔2112与定子铁芯21的定子齿的径向中部对应设置，且第二进油孔2112连通进油流道2113。

如图23所示，定子铁芯21的轴向第二端部设有第二出油孔2122，第二出油孔2122与定子铁芯21的定子齿的径向中部对应设置，且第二出油孔2122连通出油流道2123。

这样，第二进油孔2112正对着该侧定子线圈22端部绕组221的中间位置，如图22所示。该侧端部绕组221沉浸在冷却油中，且冷却油会流经该侧端部绕组221的中间位置进入第二进油孔2112中，对该侧端部绕组221的内部进行冷却，从而保证该侧端部绕组221的内部、外部均可以得到均匀冷却，避免淋油式冷却只能对定子线圈22端部绕组221的外部进行冷却造成的散热不均匀，避免存在散热死区。而对该侧端部绕组221均匀冷却后的冷却油可以经进油流道2113流入第一冷却流道内，保证冷却油的流动性。

第二出油孔2122正对着该侧定子线圈22端部绕组221的中间位置，如图23所示。该侧端部绕组221沉浸在冷却油中，且由第二冷却油道234流出的冷却油可以经出油流道2123流动至第二出油孔2122，进而对该侧端部绕组221的内部进行冷却，从而保证该侧端部绕组221的内部外部均可以得到均匀冷却，避免淋油式冷却只能对定子线圈22端部绕组221的外部进行冷却造成的散热不均匀，避免存在散热死区。

在一种示例性的实施例中，如图18和图19所示，进油流道2113的数量为多个，多个进油流道2113沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置。

出油流道2123的数量为多个，多个出油流道2123沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置。

第一冷却油道2141的数量为多个，多个第一冷却油道2141沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置，如图36和图37所示。

第一进油孔2111的数量为多个，多个第一进油孔2111沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置，如图18和图19所示。

第二进油孔2112的数量为多个，多个第二进油孔2112沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置，如图18和图19所示。

第一出油孔2121的数量为多个，多个第一出油孔2121沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置。

第二出油孔2122的数量为多个，多个第二出油孔2122沿定子铁芯21的周向间隔设置，比如均匀设置。

在一个示例中，多个第一进油孔2111可以与多个进油流道2113一一对应设置(当然也可以不一一对应设置)，如图18和图19所示。多个第一出油孔2121可以与多个出油流道2123一一对应设置(当然也可以不一一对应设置)。多个进油流道2113、多个第一冷却油道2141、多个出油流道2123可以一一对应设置(当然也可以不一一对应设置)。

在一个示例中，多个第一进油孔2111与多个第二进油孔2112沿定子铁芯21的周向错开设置，如图18和图19所示。

在一个示例中，第二进油孔2112的数量与定子齿的数量相等且一一对应设置。

在其他示例中，第二进油孔2112的数量与定子齿的数量不相等，比如是定子齿数量的一半或者是定子齿数量的整数倍，当然也可以没有数量上的对应关系。多个第二进油孔2112可以沿定子铁芯21的周向均匀设置。

上述方案均有利于冷却油流量的均匀分布，从而提高定子总成2的散热均匀性，避免存在散热死区。

在一种示例性的实施例中，定子铁芯21的轴向第一端部还设有沿定子铁芯21周向延伸呈环状的第一过渡流道2114，如图19所示。第一过渡流道2114设置为连通进油流道2113、第一进油孔2111和第二进油孔2112。

定子铁芯21的轴向第二端部还设有沿定子铁芯21周向延伸呈环状的第二过渡流道，第二过渡流道设置为连通出油流道2123、第一出油孔2121和第二出油孔2122。

这样，定子铁芯21的第一轴向端部和第二轴向端部具有更大的散热面积，因而具有更高的散热效率。

在一种示例性的实施例中，如图17所示，定子铁芯21包括：铁芯主体213、第一定子端板211、第二定子端板212和定子套筒214。

其中，第一定子端板211与铁芯主体213的轴向第一端相连，第一定子端板211形成定子铁芯21的轴向第一端部。

第二定子端板212与铁芯主体213的轴向第二端相连，第二定子端板212形成定子铁芯21的轴向第二端部。

定子套筒214套设在铁芯主体213的外侧，定子套筒214设有第一冷却油道2141。

在该实施例中，定子铁芯21包括铁芯主体213、第一定子端板211、第二定子端板212和定子套筒214。铁芯主体213可以由定子冲片叠压形成。第一定子端板211和第二定子端板212固定在铁芯主体213的轴向两端，分别形成定子铁芯21的第一轴向端部和第二轴向端部，则第一定子端板211设有进油流道2113、第一进油孔2111、第二进油孔2112、第一过渡流道2114等结构，如图18和图19所示；第二定子端板212设有出油流道2123、第一出油孔2121、第二出油孔2122、第二过渡流道等结构。定子套筒214套设在铁芯主体213的外侧，形成定子铁芯21的外侧部。定子套筒214设有第一冷却流道，如图36至图45所示，使得第一冷却流道位于定子铁芯21的外侧部，有利于增加定子铁芯21侧部的散热面积，便于将定子铁芯21产生的热量及时导走。

当然，如果在定子套筒214的中心位置开设沿定子套筒214周向延伸的流道孔，也可以变更为径向流道冷却方案，可变化性较高。如果去除第一定子端板211和第二定子端板212，定子套筒214与定子铁芯21的长度配合，可以转换为淋油方案。

在一种示例性的实施例中，第一冷却油道2141沿定子铁芯21的径向贯穿定子套筒214的内侧壁，如图36至图43所示。换言之，定子套筒214的内侧壁设有第一冷却油道2141。

这样，第一冷却油道2141内的冷却油可以直接与铁芯主体213接触，将铁芯主体213的热量及时导走，因而有利于进一步提高定子铁芯21的散热效率。并且，这样也可以降低定子套筒214的加工难度，便于定子套筒214加工成型，进而降低生产成本。

在一种示例性的实施例中，第一冷却油道2141沿定子铁芯21的径向贯穿定子套筒214的外侧壁，如图44和图45所示。换言之，定子套筒214的外侧壁设有第一冷却油道2141。

这样，第一冷却油道2141内的冷却油可以直接与壳体组件1的内侧壁接触，将定子铁芯21的热量及时传导至壳体组件1上，因而也有利于进一步提高定子铁芯21的散热效率。并且，这样也可以降低定子套筒214的加工难度，便于定子套筒214加工成型，进而降低生产成本。

在一种示例性的实施例中，定子套筒214的内侧壁和外侧壁均设有第一冷却油道2141。

其中，位于定子套筒214内侧壁和外侧壁的第一冷却油道2141可以相互贯通，合而为一，形成贯穿定子套筒214内侧壁和外侧壁的冷却油道。

位于定子套筒214内侧壁和外侧壁的第一冷却油道2141也可以相互独立。比如，位于定子套筒214内侧壁的第一冷却油道2141，与位于定子套筒214外侧壁的第一冷却油道2141可以相互错开。这样既有利于散热均匀，也有利于减小定子套筒214的壁厚。

在一种示例性的实施例中，定子套筒214为滚压成型的一体式结构(可以采用具有固定形状的滚齿进行加工)或压铸成型的一体式结构。

在一种示例性的实施例中，定子槽楔23为导热件。定子槽楔23设有沿定子铁芯21的轴向延伸(即沿定子槽楔23长度方向延伸)的第二冷却油道234，如图29、图33和图35所示。第二冷却流道与进油口1111以及出油口1121相连通。

本方案中，定子槽楔23还设有第二冷却油道234，经进油口1111进入冷却腔13的冷却油可以进入第二冷却油道234，沿着定子铁芯21的轴向流动至定子铁芯21的另一端，如图3和图46所示，然后经出油口1121流出。这样，由于定子槽楔23为导热件，因而第二冷却油道234的冷却油可以对定子铁芯21的内侧部以及定子线圈22位于定子齿槽215内的部分进行冷却，从而进一步提高电机的散热效率。

由于定子总成2温度最高的位置一般在定子齿槽215的位置，而现有的冷却方案往往不能对该位置进行直接冷却，都是对定子总成2外部进行冷却，间接带走定子齿槽215位置的部分热量。而本方案利用第二冷却油道234可以将冷却油直接通入定子齿槽215的位置，因而可以对该位置的定子铁芯21内侧部以及定子线圈22位于定子齿槽215内的部分进行散热，从而可以显著提高电机的散热效率。

如此，定子铁芯21的两个轴向端部、外侧部、内侧部可以同时散热，如图3和图46所示，大幅度提高了定子铁芯21的散热能力。并且，定子线圈22端部绕组221的外部和内部、定子线圈22位于定子齿槽215内的部分都能够与冷却油实现热交换，大幅度提高了定子线圈22的散热能力。由此，电机的散热效率也大幅度提高，可以满足发热要求，故不需要转子总成3通过甩油的方式来辅助定子总成2散热，从而避免产生搅油损失。

在一种示例性的实施例中，如图27、图28、图2/9和图31所示，定子槽楔23的两端朝向定子线圈22的表面分别设有连通第二冷却油道234的第一缺口231和第二缺口232，第一缺口231与位于进油口1111侧的冷却腔13连通，第二缺口232与位于出油口1121侧的冷却腔13连通，由于两个定子端板(第一定子端板211以及第二定子端板212)与铁芯主体213接触，设置缺口使得冷却腔13内的冷却油能够进入第二冷却油道234。

或者，如图32、图33和图35所示，定子槽楔23朝向定子线圈22的表面设有贯通定子槽楔23的两端的第三缺口233，第三缺口233连通进油口1111侧的冷却腔13和出油口1121侧的冷却腔13，进而连通进油口1111以及出油口1121。

在定子槽楔23对应定子铁芯21轴向第一端部的位置设置第一缺口231，保证了流经该侧端部绕组221的冷却油可以经第一缺口231进入第二冷却油道234中。在定子槽楔23对应定子铁芯21轴向第二端部的位置设置第二缺口232，保证了第二冷却油道234的冷却油可以经该侧端部绕组221流出，进而经出油口1121流出。

或者，定子槽楔23也可以采用完全贯通的结构，相当于将上述方案中的第一缺口231与第二缺口232连通形成了第三缺口233，因而也可以保证第二冷却油道234内的冷却油的进出。

当然，定子铁芯21也可以不包括定子槽楔23，则定子齿槽215的径向内端采用封闭结构即可。

在一种示例性的实施例中，定子齿槽215内设有用于止挡定子槽楔23的挡肩2151，如图25和图26所示。挡肩2151可以对定子槽楔23起到定位作用和限位作用，便于定子槽楔23快速准确安装到位。

在一种示例性的实施例中，定子铁芯21的加工工艺为：首先定子冲片冲压完成后，通过叠压焊接形成铁芯主体213。然后均布安装定子槽楔23。接着在第一定子端板211设有进油流道2113的一侧以及第二定子端板212设有出油流道2123的一侧刷胶水，然后将第一定子端板211刷有胶水的一侧压紧在铁芯主体213的前端，将第二定子端板212刷有胶水的一侧压紧在铁芯主体213的后端。最后合装定子套筒214。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，壳体组件1包括：外壳11和分隔件12。外壳11设有进油口1111和出油口1121。分隔件12固定在外壳11内，并与外壳11围设出冷却腔13的至少一部分。

其中，分隔件12包括至少一个套筒120，套筒120与外壳11密封连接，如图14所示。将与端盖112密封连接的套筒120记为第一套筒121，将与机壳111密封连接的套筒120记为第二套筒122。

由于壳体组件1包括外壳11和分隔件12，分隔件12固定在外壳11内，可以与外壳11围设出冷却腔13的至少一部分，另外，由于分隔件12包括至少一个套筒120，并且套筒120与外壳11密封连接，可以避免冷却腔13内的冷却油由套筒120与外壳11之间的缝隙向冷却腔13外泄露，有利于避免冷却腔13内的冷却油泄露接触转子总成3而造成搅油损失。

其中，由于套筒120紧邻定子线圈22，故套筒120必须具有良好的绝缘性及抗截切特性、低导磁率。因此，套筒120的材质可以为但不限于：聚合树脂材料、碳纤维、碳纤维合成材料、玻纤合成等材料。

在一种示例性的实施例中，套筒120与外壳11通过密封件14密封连接。

外壳11设有第一安装槽113，如图8所示。密封件14安装在第一安装槽113内，如图12和图14所示。

如图9、图10和图11所示，套筒120连接外壳11的一端设有同心布置的两个第一密封环123，两个第一密封环123之间形成第一密封槽124。

如图12和图13所示，密封件14包括密封主体141和与密封主体141相连的两个第二密封环142，两个第二密封环142同心设置，且两个第二密封环142之间形成第二密封槽143。

如图14所示，其中一个第一密封环123插入第二密封槽143内并与第二密封槽143的槽壁密封配合，其中一个第二密封环142插入第一密封槽124内并与第一密封槽124的槽壁密封配合。

这样，套筒120与密封件14形成相互嵌入的结构，形成了多重密封面，导致冷却油的泄露路径呈蛇形，这样增加了泄露配合面的长度，形成了迷宫式配合密封结构，因而具有可靠的密封效果。

或者，套筒120也可以不设置两个第一密封环123，直接将套筒120的端部插入密封件14的第二密封槽143内，实现密封配合，此时渗透路径呈U形，也具有较长的长度，也具有较好的密封效果。

当然，密封件14也可以采用普通的O型密封圈，或者也可以直接通过密封胶15进行密封。但是，O型密封圈和密封胶15都要求具有足够的密封空间，且O型密封圈的厚度和密封胶15固化后的厚度会叠加在电机的轴向尺寸上，导致电机对装配空间的要求增加。

而本申请实施例的迷宫式密封方案，充分利用了密封件14本身的内部空间以及套筒120的内部空间，便于在小空间内实现密封，可以避免电机轴向尺寸的增加，有利于电机的小型化，降低了电机对装配空间的要求。

在一种示例性的实施例中，第一密封槽124和/或第二密封槽143内可以设有密封胶15，如图14所示。这样可以进一步提高密封可靠性。

其中，装配过程中，密封胶15具有高流动性，套筒120与密封件14装配过程中可以相互挤压，将密封胶15挤压在第一密封槽124/第二密封槽143内，待密封胶15固化后形成可靠密封。

这样，套筒120与密封件14通过挤压过盈及注胶实现双重密封作用，密封较为可靠。

在一种示例性的实施例中，如图1和图2所示，外壳11、分隔件12以及定子总成2合围出冷却腔13，套筒120的数量为两个，套筒120的一端与外壳11密封连接，套筒120的另一端与定子总成2的定子铁芯21的轴向端部密封连接。

该方案利用外壳11、分隔件12及定子总成2合围出冷却腔13，则只需要在定子铁芯21的轴向两侧分别设置相对较短的套筒120即可。相较于设置一整个套筒120连接外壳11的轴向两端，本方案有利于缩短套筒120的总长度，节省套筒120材料，进而降低生产成本，也可以避免套筒120贯穿整个气隙。

该方案中，定子铁芯21的内侧壁参与了冷却腔13的围合形成，因而定子铁芯21的内侧壁相当于位于冷却腔13外，则定子总成2部分位于冷却腔13内。但由于定子铁芯21两个轴向端部以及径向内部和径向外部均设有冷却油道，因而也具有较高的散热效率。

另一方面，套筒120与定子铁芯21的轴向端部也实现了密封连接，可以有效防止冷却腔13内的冷却油经套筒120与定子铁芯21的连接部位渗漏至转子总成3，从而有利于避免搅油损失。

定子铁芯21设有定子齿槽215，如图30和图34所示。定子齿槽215的径向内端敞开设置。定子铁芯21还包括：定子槽楔23，定子槽楔23固定于定子齿槽215的径向内端处，且定子槽楔23为导热件，对于定子齿槽215的径向内端敞开设置而定子槽楔23采用密封件14的方案，定子槽楔23对定子铁芯21的内侧部也进行了密封。而对于定子齿槽215的径向内端封闭设置的方案，定子铁芯21的内侧壁也形成密封。

如此，冷却腔13形成密封腔，与转子总成3分隔开来，可以有效防止冷却腔13内的冷却油渗漏接触转子总成3，从而可以从根本上避免发生搅油损失。

在一种示例性的实施例中，如图15所示，定子铁芯21的轴向端部设有第二安装槽216。套筒120连接的定子铁芯21的一端设有同心布置的两个第三密封环125，两个第三密封环125之间形成第三密封槽126。

其中一个第三密封环125插入第二安装槽216内，并与第二安装槽216的槽壁密封配合。第二安装槽216和/或第三密封槽126内设有密封胶15。

这样，套筒120与定子铁芯21也形成相互嵌套的迷宫式密封结构，且密封胶15可以保证密封可靠性，从而可以有效防止冷却油向转子总成3渗漏，避免发生搅油损失。

这样，套筒120与定子铁芯21的轴向端部也可以通过挤压过盈及注胶实现双重密封作用，密封较为可靠。

其中，由于第一定子端板211形成定子铁芯21的第一轴向端部，第二定子端板212形成定子铁芯21的第二轴向端部。因此，定子铁芯21的第一定子端板211和第二定子端板212均设有第二安装槽216，如图20和图21所示。第一定子端板211和第二定子端板212分别与两个套筒120通过迷宫式密封方案实现密封连接。

或者，套筒120也可以不设置两个第三密封环125，直接将套筒120的端部插入第二安装槽216内，实现密封配合，此时渗透路径呈U形，也具有较长的长度，也具有较好的密封效果。

在一种示例性的实施例中，外壳11与分隔件12围设出冷却腔13，套筒120的数量为一个，套筒120套设在定子总成2的内侧，且套筒120的两端与外壳11密封连接。

该方案利用外壳11与分隔件12围合形成了冷却腔13，则定子总成2与转子总成3被分隔件12完全分隔开来，可以从根本上避免发生搅油损失。并且，定子总成2可以完全位于冷却腔13内，则定子总成2可以完全沉浸于冷却油中，因而具有较高的散热效率。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，外壳11包括：机壳111和端盖112。

其中，机壳111一端设置为敞口。端盖112盖设在机壳111的敞口端处，并与机壳111固定连接。机壳111与端盖112中的一者设有进油口1111，另一者设有出油口1121。

在一个示例中，机壳111后端敞口，端盖112盖设在机壳111的后端。进油口1111设在机壳111的前端，出油口1121设在端盖112上，如图7和图8所示。机壳111的前端设有第一安装槽113，端盖112也设有第一安装槽113，如图2、图6以及图8所示。

将与端盖112密封连接的套筒120记为第一套筒121，将与机壳111密封连接的套筒120记为第二套筒122。装配过程中，待定子铁芯21与定子线圈22装配完成后，再与第二套筒122以及机壳111完成装配并密封。然后与第一套筒121及端盖112完成装配并密封。

其中，在安装第一套筒121及第二套筒122前，在第一套筒121及第二套筒122的第一密封槽124内涂高流动性的密封胶15，然后安装套筒120时套筒120可以将密封胶15挤压进第二密封槽143内部形成密封。由此，该密封结构的渗透路径形成迷宫式路径，实现迷宫式密封。

这样，端盖112、第一套筒121、机壳111、第二套筒122及定子铁芯21围合形成冷却腔13，在冷却腔13内注满冷却油，定子总成2的绝大部分(除了定子铁芯21的内侧壁)可以沉浸于冷却腔13内，冷却油在冷却腔13内流动，采用接触式油冷却，及时带走定子总成2的热量，相较于淋油式方案大幅提高了电机的散热效率。

当然，机壳也可以两端敞口，则外壳包括机壳和两个端盖，两个端盖分别与机壳的两端相连。此时，一个端盖设进油口，另一个端盖设出油口即可。或者，机壳也可以前端敞口，端盖为前端盖。

在一种示例性的实施例中，如图1至图4所示，进油口1111的数量为多个，多个进油口1111沿电机的周向间隔设置。出油口1121的数量为多个，多个出油口1121沿电机的周向间隔设置。这样有利于提高冷却腔13内的冷却油流量，从而有利于提高电机的散热效率，也有利于提高散热均匀性。

在一个示例中，进油口1111的数量为两个，如图1和图4所示，两个进油口1111对称设置。出油口1121的数量为两个，两个出油口1121对称设置。

在一种示例性的实施例中，如图2所示，转子总成3内部中空，转子总成3的内腔形成用于冷却转子总成3的第三冷却油道31，则冷却油也可以进入转子总成3，对转子总成3进行冷却。如此，定子总成2与转子总成3各自通过冷却油实现高效冷却，保证了电机的散热效率。

在一种示例性的实施例中，如图2、图3和图4所示，机壳111还设有水冷通道1112以及连通水冷通道1112的进水口1113和出水口1114，水冷通道1112围绕机壳111侧周设置。

水冷通道1112可以通过冷却水及时将冷却腔13内冷却油的热量带走，从而实现油冷加水冷的混合冷却方案，可以进一步提高电机的散热效率。

在一个示例中，如图1和图4所示，水冷通道1112的进水口1113和出水口1114均设在机壳111的侧壁上，且一个位于机壳111侧壁的前部，另一个位于机壳111侧壁的后部。通过通入循环冷却水，形成水冷方案，可以进一步提高电机的散热效率。

在一种示例性的实施例中，水冷通道1112盘绕机壳111呈螺旋状，如图2和图3所示。或者，水冷通道1112的横截面呈圆环状，相当于机壳111的侧壁设置成空心结构或内外嵌套的结构。

这样便于冷却水与定子总成2周向的冷却油充分进行热交换，从而进一步提高电机的散热效率。

在一个示例中，冷却通道的水来自于电机控制器4的冷却水。换言之，对电机控制器4冷却过的冷却水，再进入电机机壳111的水冷通道1112，将电机内冷却油的热量带走。

当然，也可以不设水冷通道1112，如图5和图6所示。

本申请实施例还提供了一种动力总成，包括上述实施例中任一项的电机，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在一种示例性的实施例中，动力总成还包括油泵5、油冷器6等结构，如图47所示。

冷却油经油泵5给电机的转子总成3及定子总成2冷却后，经管路流到油冷器6，经油冷器6冷却后重新回到油泵5中，实现油路循环。

在一种示例性的实施例中，电机的机壳111内设有水冷通道1112。动力总成还包括电机控制器4、水泵7、水冷器8等结构，如图48所示。

水泵7将低温冷却水注入电机控制器4，冷却电机控制器4后，进入电机机壳111的水冷通道1112中冷却定子总成2，由机壳111流出的高温冷却水进入水冷器8进行冷却，冷却后的低温冷却水再进入水泵7，实现水路循环。

如图49所示，本申请实施例还提供了一种车辆100，包括车轮、传动装置以及上述实施例中任一项的电机，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在一个示例中，该电机可以为但不限于：驱动电机或发电机或辅助驱动电机。

在一个示例中，电机可以通过传动装置带动车轮转动。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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结构具有特定的方位、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。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (14)

1.一种电机，其特征在于，包括：

壳体组件，设有进油口和出油口；

定子总成，装设在所述壳体组件内；和

转子总成，可转动地套装在所述定子总成内侧；

其中，所述壳体组件内设有连通所述进油口以及所述出油口的冷却腔，所述冷却腔供冷却定子总成的冷却油流动；所述转子总成与所述冷却腔相隔开，以限制所述冷却腔内的冷却油接触所述转子总成。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子总成包括：

定子铁芯，至少部分位于所述冷却腔内，并设有定子齿槽；和

定子线圈，位于所述冷却腔内，并固定于所述定子齿槽。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，

所述定子齿槽的径向内端敞开设置，所述定子齿槽的径向内端处设有定子槽楔，且所述定子槽楔为柔性材料，以密封所述定子齿槽的径向内端；或者

所述定子齿槽的径向内端封闭设置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机，其特征在于，所述壳体组件包括：

外壳，所述外壳设有所述进油口和所述出油口；和

分隔件，固定在所述外壳内，并与所述外壳围设出所述冷却腔的至少一部分。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，

所述分隔件包括至少一个套筒，所述套筒与所述外壳密封连接。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，

所述套筒与所述外壳通过密封件密封连接。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，

所述外壳设有第一安装槽，所述密封件安装在所述第一安装槽内；

所述套筒连接所述外壳的一端设有同心布置的两个第一密封环，两个所述第一密封环之间形成第一密封槽；

所述密封件包括密封主体和与所述密封主体相连的两个第二密封环，两个所述第二密封环同心设置，且两个所述第二密封环之间形成第二密封槽；

其中一个所述第一密封环插入所述第二密封槽内并与所述第二密封槽的槽壁密封配合，其中一个所述第二密封环插入所述第一密封槽内并与所述第一密封槽的槽壁密封配合。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，

所述第一密封槽和/或所述第二密封槽内设有密封胶。

9.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，

所述外壳、所述分隔件以及所述定子总成合围出所述冷却腔，所述套筒的数量为两个，所述套筒的一端与所述外壳密封连接，所述套筒的另一端与所述定子总成的定子铁芯的轴向端部密封连接。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，

所述定子铁芯的轴向端部设有第二安装槽；

所述套筒连接所述定子铁芯的一端设有同心布置的两个第三密封环，两个所述第三密封环之间形成第三密封槽；

其中一个所述第三密封环插入所述第二安装槽内，并与所述第二安装槽的槽壁密封配合；

所述第二安装槽和/或所述第三密封槽内设有密封胶。

11.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，

所述外壳与所述分隔件围设出所述冷却腔，所述套筒的数量为一个，所述套筒套设在所述定子总成的内侧，且所述套筒的两端与所述外壳密封连接。

12.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述外壳包括：

机壳，所述机壳一端设置为敞口；和

端盖，盖设在所述机壳的敞口端处，并与所述机壳固定连接；

其中，所述机壳与所述端盖中的一者设有所述进油口，另一者设有所述出油口。

13.一种动力总成，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的电机。

14.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的电机。

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