CN114598052B - 用于车辆的电机及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆配件技术领域，具体提供一种用于车辆的电机及车辆。本发明旨在解决现有的用于车辆的电机存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小，散热面的对流换热系数较小的问题。为此目的，本发明的用于车辆的电机包括定子和进油管路，定子包括多叠第一冲片，第一冲片设置成圆环型，第一冲片上设置有油道孔，多叠第一冲片沿第一冲片的轴向方向叠压设置，叠压设置的多叠第一冲片共同围设成圆筒结构，多叠第一冲片上的油道孔之间相互连通形成冷却油道，进油管路与冷却油道连通；冷却油道设置成既能够使冷却油沿定子的轴向流动，又能够使冷却油沿定子的周向在多个冷却油道内相互流动，以提高定子内部的冷却效果。

Description

用于车辆的电机及车辆
技术领域
本发明属于车辆配件技术领域，具体提供一种用于车辆的电机及车辆。
背景技术
随着车辆技术的快速发展，对驱动电机的相关技术要求也愈加严苛，后续电机的发展趋势将会朝着高速化、高功率密度、高集成化发展。这种发展趋势对电机提出了更高的冷却要求和更高效的冷却方式。
现有的用于车辆的电机通常采用喷淋油环对绕组端部和铁芯外表面进行喷淋的方式以实现对电机的冷却。
但是，现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小，散热面的对流换热系数较小，受重力方向影响较大的问题。
相应地，本领域需要一种新的用于车辆的电机及车辆来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小，散热面的对流换热系数较小，受重力方向影响较大的问题，本发明提供了一种用于车辆的电机，包括定子和进油管路，所述定子包括多叠第一冲片，所述第一冲片设置成圆环型，所述第一冲片上设置有油道孔，多叠所述第一冲片沿所述第一冲片的轴向方向叠压设置，叠压设置的多叠所述第一冲片共同围设成圆筒结构，多叠所述第一冲片上的所述油道孔之间相互连通形成冷却油道，所述进油管路与所述冷却油道连通；所述冷却油道设置成既能够使冷却油沿所述定子的轴向流动，又能够使所述冷却油沿所述定子的周向在多个所述冷却油道内相互流动。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述定子还包括第二冲片，所述第二冲片上设置有泄压孔，所述泄压孔的直径大于所述油道孔，至少一个所述第二冲片设置在两个所述第一冲片之间，以使位于所述第二冲片上方的所述油道孔流出的所述冷却油经过所述泄压孔，然后流入位于所述第二冲片下方的所述油道孔。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述油道孔和/或所述泄压孔的侧壁上还设置有扰动凸起。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述电机还设置有两个冷却油环，所述冷却油环分别设置在所述定子的两端，所述进油管路、所述冷却油道和所述冷却油环依次连通。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，多叠所述第一冲片的叠压方式为相邻两叠所述第一冲片上的所述油道孔交错对齐。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述油道孔的轴线与所述第一冲片的厚度方向不平行。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述油道孔的横截面为矩形孔。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述油道孔的横截面为梯形孔。
在上述用于车辆的电机的优选技术方案中，所述油道孔的横截面为台阶形阶梯孔。
本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括上述技术方案中任一项所述的用于车辆的电机。
本领域人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，电机包括定子和进油管路，定子包括多叠第一冲片，第一冲片设置成圆环型，第一冲片上设置有油道孔，多叠第一冲片沿第一冲片的轴向方向叠压设置，叠压设置的多叠第一冲片共同围设成圆筒结构，多叠第一冲片上的油道孔之间相互连通形成冷却油道，进油管路与冷却油道连通；冷却油道设置成既能够使冷却油沿定子的轴向流动，又能够使冷却油沿定子的周向在多个冷却油道内相互流动。
本发明形成了相互连通形的冷却油道，进油管路与冷却油道连通，以使冷却油能够通过进入冷却油道，并在冷却油道内部沿定子的轴向流动，从而实现对由多叠第一冲片通过沿第一冲片的轴向方向叠压设置所形成的定子的内部进行冷却。进一步地，本发明的用于车辆的电机还通过将冷却油道设置成不仅能够使冷却油沿定子的轴向流动，还能够使冷却油沿定子的周向在多个冷却油道内相互流动，以增加冷却油在定子内部的流经路径，相较于多个独立的冷却油道，还能使油温更加均衡，冷却效果更好，流经的路径也更长，路线也更多，也就进一步地增加了定子内部的换热面积，提高了对定子内部的冷却效果。通过上述方案，本发明解决了现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小，散热面的对流换热系数较小，受重力方向影响较大的问题。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的用于车辆的电机及车辆。附图中：
图1为冷却油环与定子装配后的内部油路结构示意图；
图2为冷却油环与定子的装配结构示意图；
图3为多叠第一冲片叠压设置形成的定子的结构示意图；
图4为油道孔的横截面为矩形孔的第一冲片叠压设置沿M-M方向的剖视的结构示意图；
图5为在油道孔侧壁上设置有扰动凸起的第一冲片的叠压设置沿M-M方向的剖视的结构示意图；
图6为在两个第一冲片之间设置有第二冲片的叠压设置沿M-M方向的剖视的结构示意图；
图7为油道孔的轴线与第一冲片的厚度方向不平行的第一冲片的叠压设置沿M-M方向的剖视的结构示意图；
图8为油道孔的横截面为梯形孔的第一冲片的叠压设置沿M-M方向的剖视的结构示意图；
图9为油道孔的横截面为台阶形阶梯孔的第一冲片的叠压设置沿M-M方向的剖视的结构示意图；
图10为冷却油环的结构示意图。
附图标记列表：
1-定子；11-第一冲片；111-油道孔；112-冷却油道；113-扰动凸起；12-第二冲片；121-泄压孔；
2-进油管路；
3-冷却油环；31-喷油孔；32-冷却油入口；33-径向密封圈；34-轴向密封圈；35-第一端；36-第二端；37-导油筋；
4-壳体。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
首先参照图1-4，对本发明的用于车辆的电机进行描述。
如图1-4所示，为解决现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小，散热面的对流换热系数较小，受重力方向影响较大的问题，本发明的用于车辆的电机包括定子1和进油管路2，定子1包括多叠第一冲片11，第一冲片11设置成圆环型，第一冲片11上设置有油道孔111，多叠第一冲片11沿第一冲片11的轴向方向叠压设置，叠压设置的多叠第一冲片11共同围设成圆筒结构，多叠第一冲片11上的油道孔111之间相互连通形成冷却油道112，进油管路2与冷却油道112连通；冷却油道112设置成既能够使冷却油沿定子1的轴向流动，又能够使冷却油沿定子1的周向在多个冷却油道112内相互流动。需要说明的是，在本实施例中，冷却油道112中的油路为图1中标号为A的这段油路。定子1的轴向指的是图4中的X方向，定子1的周向指的是图4中的Y方向。
通过上述设置方式，本发明形成了相互连通的冷却油道112，进油管路2与冷却油道112连通，以使冷却油能够通过进入冷却油道112，并在冷却油道112内部沿定子1的轴向流动，从而实现对由多叠第一冲片11通过沿第一冲片11的轴向方向叠压设置所形成的定子1的内部进行冷却。进一步地，本发明的用于车辆的电机还通过将冷却油道112设置成不仅能够使冷却油沿定子1的轴向流动，还能够使冷却油沿定子1的周向在多个冷却油道112内相互流动，以增加冷却油在定子1内部的流经路径，相较于多个独立的冷却油道，还能使油温更加均衡，冷却效果更好，流经的路径也更长，路线也更多，也就进一步地增加了定子1内部的换热面积，提高了对定子1内部的冷却效果。以解决现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小，散热面的对流换热系数较小，受重力方向影响较大的问题。
此外，在本实施例中，第一冲片11上设置的油道孔111的数量可以根据电机的不同冷却需要设置。
下面进一步参照图1-10，对本发明的用于车辆的电机进行详细描述。
如图3-4所示，在一种可能的实施方式中，多叠第一冲片11的叠压方式为相邻两叠第一冲片11上的油道孔111交错对齐，举例而言，同样的多碟第一冲片11，可以是一片0°、一片5°旋转交替叠压设置，也可以是10片0°、10片5°旋转交替叠压设置，只要最终能呈现出如图4-9中任一项的冷却油道112的方式即可。
需要说明的是，在本实施例中，第一冲片11上的油道孔111的设置位置和设置数量可以根据实际需要设置，以满足能够呈现出如图4-9中任一项冷却油道112的方式的设计需要即可。
通过上述设置方式，本实施例的用于车辆的电机通过将多叠第一冲片11的叠压方式设置为相邻两叠第一冲片11上的油道孔111交错对齐，以形成交错的冷却油道112，一方面，增加冷却油在冷却油道112内部的流经路径，增加定子1内部的换热面积，以提高对定子1内部的冷却效果；另一方面，通过将多叠第一冲片11的叠压方式设置为相邻两叠第一冲片11上的油道孔111交错对齐，以使得冷却油既能够沿定子1的轴向流动，又能够使得冷却油沿定子1的周向在多个冷却油道112内相互流动，以进一步提高对定子1内部的冷却效果。
如图6所示，在一种可能的实施方式中，定子1还包括第二冲片12，第二冲片12上设置有泄压孔121，泄压孔121的直径大于油道孔111，至少一个第二冲片12设置在两个第一冲片11之间，以使位于第二冲片12上方的油道孔111流出的冷却油经过泄压孔121，然后流入位于第二冲片12下方的油道孔111。
通过上述设置方式，本实施例的用于车辆的电机，在定子1中还设置有第二冲片12，并在第二冲片12上设置有泄压孔121，泄压孔121的直径大于油道孔111，且至少一个第二冲片12设置在两个第一冲片11之间，由于设置在第二冲片12上的泄压孔121的直径大于设置在第一冲片11上的油道孔111的直径，以使得在冷却油从位于第二冲片12上方的油道孔111流出后，流入设置在该第二冲片12上的泄压孔121，使得压力减小，然后再从该泄压孔121流入位于第二冲片12下方的油道孔111的过程中，泄压孔121能够对冷却油起到泄压作用，以使冷却油在冷却油道112中流动的更为顺畅，通过泄压孔121的导流作用，减小冷却油在流动过程中的压降，从而进一步提高通过冷却油在冷却油道112中的流动以实现对定子1内部的冷却效果。
如图5所示，为了进一步地提高定子1的冷却效果，在本实施例中，油道孔111的侧壁上还设置有扰动凸起113。
在本实施例中，通过在油道孔111的侧壁上设置扰动凸起113，以使得冷却油在冷却油道112中流动的过程中，增加定子1内部的散热面积，增强冷却油的流动扰动效果，从而进一步地提高定子1内部的散热能力。
进一步地，如图5所示，为了更进一步地提高定子1的冷却效果，在本实施例中，泄压孔121的侧壁也设置有扰动凸起113。
通过上述设置方式，在本实施例中，通过在泄压孔121的侧壁上设置有扰动凸起113，以使得冷却油在流经泄压孔121的过程中，在设置在泄压孔121的侧壁上的扰动凸起113的作用下，能够更进一步地增加定子1内部的换热面积，增强冷却油的扰动效果，从而更进一步地提高定子1内部的冷却效果。
如图4所示，在一种可能的实施方式中，油道孔111的横截面为矩形孔，本申请中的横截面为M-M处的截面。
在本实施例中，通过将油道孔111的横截面设置为矩形孔，一方面，为能使冷却油在冷却油道112中流动提供了必要的结构特征，另一方面，将油道孔111的横截面设置为矩形孔，使得油道孔111的加工易于操作，节约加工成本。
如图7所示，为了提高定子1内部的冷却效果，在本实施例中，油道孔111的轴线与第一冲片11的厚度方向不平行。
需要说明的是，在本实施例中，油道孔111的轴线与第一冲片11的厚度方向不平行指的是油道孔111的轴线与第一冲片11的厚度方向成a角，如图7所示。其中，第一冲片11的厚度方向为图7中的J方向，油道孔111的轴线方向为图7中的K方向。
通过上述设置方式，本实施例的定子1，通过将油道孔111设置为油道孔111的轴线与第一冲片11的厚度方向不平行，以使得冷却油在流经油道孔111的过程中，增加冷却油的流经路径，从而增加定子1内部的换热面积，以提高定子1内部的冷却效果。
如图8所示，在一种可能的实施方式中，油道孔111的横截面为梯形孔。
通过上述设置方式，将油道孔111的横截面设置为梯形孔，一方面，使得冷却油在流经油道孔111的过程中，增加冷却油的流经路径，从而增加定子1内部的换热面积，以提高定子1内部的散热效果，另一方面，将油道孔111的横截面设置为梯形孔，使得油道孔111沿油道孔111的轴线方向的孔径大小不相同，以使冷却油在油道孔111中流动的过程中，流速在不停的改变，以进一步地提高定子1内部的冷却效果。
需要说明的是，在本实施例中，当将油道孔111的横截面设置为梯形时，相邻两叠第一冲片11的叠压形式，如图8所示。如图9所示，为了进一步地增加定子1内部的换热面积，提高定子1内部的冷却效果，在本实施例中，油道孔111的横截面为台阶形阶梯孔。
在本实施例中，通过将油道孔111的横截面设置为台阶形阶梯孔，以使得冷却油在流经横截面为台阶形阶梯孔的过程中，冷却油沿着横截面为台阶形阶梯孔的侧壁流下，在台阶形侧壁的作用下，增加了冷却油在油道孔111中的流经路径，以增加了定子1内部的换热面积，从而能够进一步地增加定子1的冷却效果。
需要说明的是，在本实施例中，横截面为台阶形阶梯孔中的台阶数目可以根据电机的实际冷却需要设置，以满足车辆性能的需要。台阶数目越多，冷却油在油道孔111中流径的路径越长，定子1内部的换热面积越大，定子1内部的散热效果越好，定子1的冷却效果越好。但是，随着台阶数目的增多，油道孔111的加工难度越大，加工成本越高。
需要说明的是，如图4-9所示，在本实施例中，定子1的轴向指的是图4-9中的X方向，定子1的周向指的是图4-9中的Y方向。
如图1所示，在一种可能的实施方式中，用于车辆的电机还设置有两个冷却油环3，冷却油环3分别设置在定子1的两端，进油管路2、冷却油道112和冷却油环3依次连通。
在本实施例中，冷却油环3上设置有用于喷淋电机绕组端部的喷油孔31和冷却油入口32。
通过上述设置方式，本实施例的用于车辆的电机通过在定子1的两端分别设置冷却油环3，并将进油管路2、冷却油道112和冷却油环3依次连通，以使得冷却油能够通过该进油管路2进入到定子1铁芯内部的冷却油道112中。由此，形成冷却油从进油管路2进入到冷却油道112，之后从冷却油道112流出，经冷却油入口32进入到冷却油环3中，最后从喷油孔31喷出的油路，如图1中箭头所示的方向。其中，图1中的A段油路为冷却油在冷却油道112中的流动油路，图1中的B段油路为冷却油在冷却油环3中的流动油路，图1中的C段油路为冷却油从喷油孔31喷出的流动油路。
本实施例的用于车辆的电机，在冷却油环3内部压力的作用下，冷却油从设置在冷却油环3的侧壁上的喷油孔31喷出，从而使得冷却油通过在上述油路中流动以满足对电机绕组端部的喷淋效果，进而满足冷却油环3对电机绕组端部的冷却需要。
此外，如图1、图2、图10所示，冷却油环3的内侧壁上还设置有导油筋37，导油筋37设置成能够将喷油孔31喷出的冷却油导流至冷却油环3的一侧，以使喷油孔31喷出的冷却油能够充分冷却电机的内部，从而避免了冷却油沿着冷却油环3的外壁流动，进而进一步提高冷却油对电机绕组端部的冷却效果。通过在冷却油环3的内侧壁上设置导油筋37还能够满足在较低流量或较低温度下(即：冷却油仅在喷油孔31的喷淋作用下不足以满足对电机绕组端部的喷淋需要时)，使得由喷油孔31喷出的冷却油能够在导油筋37的导流作用下流向电机绕组端部，以提高对电机绕组端部的冷却效果。
如图2所示，在一种可能的实施方式中，用于车辆的电机还包括壳体4，壳体4套设在定子1和冷却油环3的外部，以使定子1与冷却油环3固定连接。
通过上述设置方式，在本实施例中，通过将壳体4套设于定子1和冷却油环3的外部，以满足定子1与冷却油环3固定连接的需要。
如图1、图2、图10所示，为了加强冷却油环3与电机的壳体4之间的密封性，在本实施例中，冷却油环3的第二端36上还套设有用于与电机的壳体4密封连接的径向密封圈33，以实现径向密封效果。
此外，如图1、图2、图10所示，为了加强冷却油环3与定子1之间的密封性，在本实施例中，冷却油环3的第一端35还沿轴向抵接有用于与定子1密封连接的轴向密封圈34，冷却油环3与定子1通过轴向密封圈34进行轴向压接，以达到轴向密封的效果。
综上所述，本发明的用于车辆的电机形成了相互连通的冷却油道112，进油管路2与冷却油道112连通，以使冷却油能够通过进入冷却油道112，并在冷却油道112内部沿定子1的轴向流动，从而实现对由多叠第一冲片11通过沿第一冲片11的轴向方向叠压设置所形成的定子1的内部进行冷却。进一步地，本发明的用于车辆的电机还通过将冷却油道112设置成既能够使冷却油沿定子1的轴向流动，又能够使冷却油沿定子1的周向在多个冷却油道112内相互流动，以增加冷却油在定子1内部的流经路径，从而进一步地增加定子1内部的换热面积，进而进一步地提高对定子1内部的冷却效果。
需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在与限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。
此外，本发明还提供了一种车辆，该车辆具有上述任一实施方式中所述的用于车辆的电机。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于车辆的电机，其特征在于，所述电机包括定子和进油管路，所述定子包括多叠第一冲片，所述第一冲片设置成圆环型，所述第一冲片上设置有油道孔，多叠所述第一冲片沿所述第一冲片的轴向方向叠压设置，叠压设置的多叠所述第一冲片共同围设成圆筒结构，多叠所述第一冲片上的所述油道孔之间相互连通形成冷却油道，所述进油管路与所述冷却油道连通；
所述冷却油道设置成既能够使冷却油沿所述定子的轴向流动，又能够使所述冷却油沿所述定子的周向在多个所述冷却油道内相互流动；
其中，所述定子还包括第二冲片，所述第二冲片上设置有泄压孔，所述泄压孔的直径大于所述油道孔，至少一个所述第二冲片设置在两个所述第一冲片之间，以使位于所述第二冲片上方的所述油道孔流出的所述冷却油经过所述泄压孔，然后流入位于所述第二冲片下方的所述油道孔。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，所述油道孔和/或所述泄压孔的侧壁上还设置有扰动凸起。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，所述电机还设置有两个冷却油环，所述冷却油环分别设置在所述定子的两端，所述进油管路、所述冷却油道和所述冷却油环依次连通。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，多叠所述第一冲片的叠压方式为相邻两叠所述第一冲片上的所述油道孔交错对齐。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，所述油道孔的轴线与所述第一冲片的厚度方向不平行。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，所述油道孔的横截面为矩形孔。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，所述油道孔的横截面为梯形孔。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的电机，其特征在于，所述油道孔的横截面为台阶形阶梯孔。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-8中任一项所述的用于车辆的电机。
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