CN115118063B - 一种外转子电机散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种外转子电机散热结构，包括机芯和通流阀构件，机芯驱动连接通流阀构件，通流阀构件包括若干个叶片，叶片用于旋转形成至少一部分经过机芯内部的气流，机芯端部设有通流进风区，若干个叶片沿着周向依次排布地全覆盖或部分覆盖于通流进风区，至少一部分叶片可改变其在通流进风区上的正投影面积。机芯通电后驱动通流阀构件转动，通流阀构件中的叶片通过旋转带动气流流动，将外部的气流抽入机芯内部用以降温，而且叶片可改变其倾斜角度，来改变其在通流进风区上的正投影面积，即叶片可以改变其在通流进风区上的投影覆盖面积，进而改变进风量、进风角度和进风速度，以此来适应外转子电机在不同运行状态下对散热能力的需求。

Description

一种外转子电机散热结构

技术领域

本发明涉及电机散热技术领域，尤其涉及一种外转子电机散热结构。

背景技术

外转子电机在各技术领域中应用甚广，受应用场景的环境温度、自身运行工作电流等温变因素的影响，外转子电机在工作时会产生热量，使得机芯处于较高的工作温度，而且温变因素经常发生变化，例如在日间运行或者晚间运行，高功耗运行或者低功耗运行，如何使得外转子电机根据工作状态的变化，而适应性地改变其散热状态，是目前行业中遇到的一个重要技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种外转子电机散热结构，以解决现有技术中外转子电机散热的适应性差等问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本申请实施例提供一种外转子电机散热结构，包括机芯和通流阀构件，所述机芯驱动连接所述通流阀构件，所述通流阀构件包括若干个叶片，所述叶片用于旋转形成至少一部分经过所述机芯内部的气流，所述机芯端部设有通流进风区，若干个所述叶片沿着周向依次排布地全覆盖或部分覆盖于所述通流进风区，至少一部分所述叶片可改变其在所述通流进风区上的正投影面积。

在一些实施例中，所述通流阀构件包括驱动模组、内盖和外盖，所述叶片的内缘面设有第一转轴，所述叶片的外缘面设有第二转轴，所述第一转轴与所述第二转轴共处于一转动轴线上，所述第一转轴连接于所述内盖，所述第二转轴连接于所述外盖，所述驱动模组与至少一部分所述叶片连接，并驱动所述叶片沿着所述转动轴线转动。

在一些实施例中，所述内盖沿着外周依次设有若干个半圆弧形孔，所述第一转轴设有沿径向凸出的弧形部，所述弧形部插设于所述半圆弧形孔，所述弧形部的离轴端滑动连接于所述半圆弧形孔的内孔壁或与所述半圆弧形孔的内孔壁保持配合间隙。

在一些实施例中，所述驱动模组包括动力单元、推杆和盖板，所述盖板底部设有若干个第一铰接部，所述叶片顶部设有位于所述转动轴线一侧的第二铰接部，所述第一铰接部与所述第二铰接部分别与铰接辊的两端铰接，所述推杆依次穿设于所述内盖和机芯的内部通孔，所述动力单元通过所述推杆带动所述盖板上下移动和/或旋转。

在一些实施例中，所述内盖包括可转动连接的上盖和下盖，所述驱动模组包括动力单元，所述上盖开设有所述半圆弧形孔，所述动力单元与所述上盖驱动连接，所述动力单元用于驱动所述上盖相对所述下盖转动。

在一些实施例中，还包括温度传感器和控制单元，所述温度传感器用于采集所述机芯内部温度并将采集信号传至所述控制单元，所述控制单元响应于所述采集信号并向所述动力单元发送驱动指令。

在一些实施例中，所述控制单元被配置为当所述机芯内部温度越高时驱动所述动力单元推动所述推杆的高度越高和/或旋转角度越大。

在一些实施例中，还包括底座，所述底座包括连接筒部和散热盘部，所述连接筒部连接于所述机芯内部，所述散热盘部设于所述连接筒部的一端，所述散热盘部包括沿周向依次排布的若干第一散热片。

在一些实施例中，所述第一散热片在所述通流进风区上的正投影存在至少一部分超出于所述通流进风区的外周面。

在一些实施例中，所述连接筒部包括内筒和外筒，所述内筒和外筒之间沿周向依次排布有若干第二散热片，所述第二散热片在所述通流进风区上的正投影存在至少一部分落于所述通流进风区内。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本申请实施例提供的外转子电机散热结构，机芯通电后驱动通流阀构件转动，通流阀构件中的叶片通过旋转带动气流流动，将外部的气流抽入机芯内部用以降温，而且叶片可改变其倾斜角度，来改变其在通流进风区上的正投影面积，即叶片可以改变其在通流进风区上的投影覆盖面积，进而改变进风量、进风角度和进风速度，以此来适应外转子电机在不同运行状态下对散热能力的需求；

当机芯内部温度越高，控制叶片的倾斜角度越高，且盖板与内、外盖之间的距离越大，增加进风量，提高散热效果；

当外转子电机停止运行时，叶片的倾斜角度为0，若干个叶片形成一个首尾相连的圆环，并完全覆盖于通流进风区，防止外界的杂物进入机芯内部。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种外转子电机散热结构的整体结构示意图。

图2为本发明提供的一种外转子电机散热结构的半剖主视示意图。

图3为本发明提供的一种外转子电机散热结构的半剖整体示意图。

图4为本发明提供的一种外转子电机散热结构中通流阀构件的爆炸结构示意图。

图5为本发明提供的一种外转子电机散热结构中叶片的结构示意图。

图6为本发明提供的一种外转子电机散热结构中底座的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

参照图1至图3，本实施例提供一种外转子电机散热结构，包括机芯10和通流阀构件20，机芯10驱动连接通流阀构件20，当机芯10通电运行后，机芯10会带动通流阀构件20作转动，其中，通流阀构件20包括若干个叶片11，若干个叶片11沿着机芯10的中心轴线旋转，叶片11用于旋转形成至少一部分经过机芯10内部的气流，机芯10端部设有通流进风区12，叶片11所形成的气流从通流进风区12进入机芯10内部再从另一端吹出，若干个叶片11沿着周向依次排布地全覆盖或部分覆盖于通流进风区12，由于机芯10只开设这一通流进风区12作为进风口，叶片11作为导流部分，其可以完全覆盖在通流进风区12，即当叶片11处于一定角度时，其前后连接形成一个封闭圆环，此封闭圆环完全覆盖通流进风区12，起到完全封闭作用，隔绝外物；当然地，叶片11也可以部分覆盖通流进风区12，即当叶片11处于一定角度时，导通通流进风区12，使得叶片11转动时产生的气流可从叶片11之间的间隙处进入通流进风区12，叶片11通过转动改变倾斜角度的方式，改变其在通流进风区12上的正投影面积，从而改变其是否全覆盖在通流进风区12上。

作为一种实施方式，存在一部分叶片11是固定不变的，可以是倾斜状态也可以是水平状态，而另一部分叶片11的倾斜角度可调，即可改变叶片11之间的相对角度。

作为一种实施方式，全部叶片11都是倾斜角度可调，各个叶片11可保持相对平行的状态。

通过改变叶片11倾斜角度的方式，使所有叶片11在通流进风区12上的正投影总面积可调，这一总面积可完全覆盖或者部分覆盖于通流进风区12，以此来适应在不同工作环境、工作电流状态下对散热能力的不同需求。

作为一种实施方式，将叶片11设置成轻重分布不均的特性，即叶片11的一侧重量较大，另一侧重量较小，而且叶片11存在初始倾斜角度，在叶片11转动起来后，重量较大的一侧受到离心力较大，通过改变转速，叶片11的不同区域在受到不同离心力的作用下，会打开不同的角度，进而实现当转速越大，叶片11倾斜角度越大，利用更大的进风量来克服大转速下热量高的问题。

结合图2至图5，在本实施例中，通流阀构件20包括驱动模组21、内盖22和外盖23，叶片11呈扇环型，叶片11的内缘面设有第一转轴13，第一转轴13从内缘面突出，叶片11的外缘面设有第二转轴14，第二转轴14从外缘面突出，第一转轴13与第二转轴14共处于一转动轴线上，第一转轴13连接于内盖22，第二转轴14连接于外盖23，内盖22和外盖23在径向上开设有若干个相对应的转孔，第一转轴13和第二转轴14插设在对应的同一轴线上的两个转孔中，第一转轴13和第二转轴14在转孔中可滑动旋转，驱动模组21与至少一部分叶片11连接，驱动模组21在人工操作或者自动控制下，驱动叶片11沿着转动轴线转动。

作为一种实施方式，驱动模组21连接第一转轴13，通过转动第一转轴13，带动叶片11转动，更具体地，驱动模组21通过齿轮传动的方式，第一转轴13的端部设有被动轮，驱动模组21利用正转和反转，来控制第一转轴13的转动，并精准控制转动角度，实现至少一部分叶片11倾斜角度的调整。

作为一种实施方式，驱动模组21连接叶片11，通过提起或者压下叶片11，使叶片11绕着转动轴线转动，通过改变叶片11的提起或者压下行程，来改变叶片11的倾斜角度。

作为一种实施方式，内盖22沿着外周依次设有若干个半圆弧形孔24，第一转轴13设有沿径向凸出的弧形部15，弧形部15插设于半圆弧形孔24，弧形部15一端为衔接在第一转轴13上，弧形部15的另一端为离轴端，弧形部15的离轴端滑动连接于半圆弧形孔24的内孔壁或与半圆弧形孔24的内孔壁保持配合间隙，更详细地，为了提高叶片11在改变倾斜角度时的稳定性，防止其在气流作用下发生振动，向第一转轴13施加限位作用，其中弧形部15可以为长圆形结构，其离轴端为半圆弧形，当叶片11倾斜转动时，离轴端在半圆弧形孔24的限位下作转动，既有限位作用，又有导向作用。

当然地，为了提高第一转轴13的转动稳定性，内盖22在弧形部15与第一转轴13的衔接处可开设限位槽，使第一转轴13可卡进此限位槽内转动，避免错位。

在一种可能的实施例中，驱动模组21包括动力单元、推杆25和盖板26，盖板26底部设有若干个第一铰接部27，叶片11顶部设有第二铰接部16，第二铰接部16位于转动轴线的一侧，即偏离此转动轴线，在转动轴线的一侧方，第一铰接部27与第二铰接部16一一对应，相对应的第一铰接部27与第二铰接部16分别与铰接辊17的两端铰接，推杆25依次穿设于内盖22和机芯10的内部通孔，动力单元通过推杆25带动盖板26上下移动和/或旋转。

当盖板26向上或向下移动时，由于第二铰接部16被提起或者压下，使得叶片11的一侧受力，绕着转动轴线转动，以改变倾斜角度。作为一种实施方式，推杆25与盖板26之间不是硬连接，而是推杆25顶在盖板26之下，通过轴承实现活动连接，当盖板26随叶片11转动时，推杆25不随转，但是推杆25可向上顶起盖板26或向下拉盖板26。

当盖板26水平旋转时，也可带动第二铰接部16向着斜上方向移动，使叶片11倾斜。

当然地，推杆25可以在执行调整角度动作时，既上下移动又旋转移动，主要能改变第二铰接部16的位置，进而改变叶片11倾斜角度即可。

优选地，动力单元为舵机，利用舵机驱动推杆25作上下移动和/或旋转。

在一种可能的实施例中，内盖22包括可转动连接的上盖231和下盖232，即上盖231扣合在下盖232上，当下盖232保持不动时，上盖231可作沿对接面的水平转动，所述驱动模组21包括动力单元，所述上盖231开设有所述半圆弧形孔24，所述动力单元与所述上盖231驱动连接，所述动力单元用于驱动所述上盖231相对所述下盖232转动，当上盖231转动时，在半圆弧形孔24的限位驱动作用下，第一转轴13的弧形部15会随动，进而带动叶片11倾斜。其中，动力单元与上盖231之间可通过齿轮传动的方式来调节转动角度，一个上盖231驱动多个弧形部15随动。

作为一种实施方式，还包括温度传感器和控制单元，温度传感器用于采集机芯10内部温度并将采集信号传至控制单元，控制单元响应于采集信号并向动力单元发送驱动指令，控制单元被配置为当机芯10内部温度越高时驱动动力单元推动推杆25的高度越高和/或旋转角度越大，通过温度传感器、控制单元和动力单元组成一个根据温度高低而改变叶片11倾斜角度的控制模块，实现根据实际散热需要而调整散热能力的目的。

优选地，在控制单元中预设有若干个调整等级，根据温度传感器不同的采集信号，控制动力单元执行不同的驱动指令，使得叶片11呈现若干个倾斜角度，定级调整。

优选地，当叶片11倾斜角度为0时，相邻的叶片11左右侧边缘处相互抵接，即在电机停止状态下，若干个叶片11相互抵接形成一个封闭的扇环型，全覆盖通流进风区12，避免杂物进入机芯10，需要注意的是，相邻的叶片11左右侧边缘处可以是平行对接，也可以是上下搭接的形式，应理解，叶片11的倾斜角度为0，是相对初始状态而言，以电机处于停止状态下的倾斜角度为初始状态。

结合图6，在本实施例中，还包括底座30，底座30包括连接筒部31和散热盘部32，连接筒部31连接于机芯10内部，散热盘部32设于连接筒部31的一端，散热盘部32包括沿周向依次排布的若干第一散热片33。

优选地，第一散热片33在通流进风区12上的正投影存在至少一部分超出于通流进风区12的外周面。

优选地，连接筒部31包括内筒34和外筒35，内筒34和外筒35之间沿周向依次排布有若干第二散热片36，第二散热片36在通流进风区12上的正投影存在至少一部分落于通流进风区12内。

需要说明的是，底座30除了具有固定作用，还起到将机芯10内部的热量传递出来的作用，通过第一散热片33和/或第二散热片36的设置，能将机芯10通电后发出的热量，传递至散热片上，更进一步地，由于叶片11将外界的空气从通流进风区12中抽入机芯10内部，为了提高散热效果，外筒35的直径大于通流进风区12的内径，使得第二散热片36有一部分伸入至通流进风区12的正投影区域，使得从通流进风区12进入的气流有一部分经过第二散热片36，从内筒34和外筒35之间吹出，而第一散热片33所组成圆环的外径大于通流进风区12的外径，当气流从机芯10出来后，会呈散发状，为了利用外扩的气流，将第一散热片33所组成圆环设置得较大，进一步提高散热效果。

相对于现有技术，上述实施例提供一种外转子电机散热结构，机芯10通电后驱动通流阀构件20转动，通流阀构件20中的叶片11通过旋转带动气流流动，将外部的气流抽入机芯10内部用以降温，而且叶片11可改变其倾斜角度，来改变其在通流进风区12上的正投影面积，即叶片11可以改变其在通流进风区12上的投影覆盖面积，进而改变进风量、进风角度和进风速度，以此来适应外转子电机在不同运行状态下对散热能力的需求；

当机芯10内部温度越高，控制叶片11的倾斜角度越高，且盖板26与内、外盖23之间的距离越大，增加进风量，提高散热效果；

当外转子电机停止运行时，叶片11的倾斜角度为0，若干个叶片11形成一个首尾相连的圆环，并完全覆盖于通流进风区12，防止外界的杂物进入机芯10内部。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种外转子电机散热结构，其特征在于，包括机芯和通流阀构件，所述机芯驱动连接所述通流阀构件，所述通流阀构件包括若干个叶片，所述叶片用于旋转形成至少一部分经过所述机芯内部的气流，所述机芯端部设有通流进风区，若干个所述叶片沿着周向依次排布地全覆盖或部分覆盖于所述通流进风区，至少一部分所述叶片可改变其在所述通流进风区上的正投影面积；

所述通流阀构件包括驱动模组、内盖和外盖，所述叶片的内缘面设有第一转轴，所述叶片的外缘面设有第二转轴，所述第一转轴与所述第二转轴共处于一转动轴线上，所述第一转轴连接于所述内盖，所述第二转轴连接于所述外盖，所述驱动模组与至少一部分所述叶片连接，并驱动所述叶片沿着所述转动轴线转动；

所述驱动模组包括动力单元、推杆和盖板，所述盖板底部设有若干个第一铰接部，所述叶片顶部设有位于所述转动轴线一侧的第二铰接部，所述第一铰接部与所述第二铰接部分别与铰接辊的两端铰接，所述推杆依次穿设于所述内盖和机芯的内部通孔，所述动力单元通过所述推杆带动所述盖板上下移动和/或旋转。

2.如权利要求1所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，所述内盖沿着外周依次设有若干个半圆弧形孔，所述第一转轴设有沿径向凸出的弧形部，所述弧形部插设于所述半圆弧形孔，所述弧形部的离轴端滑动连接于所述半圆弧形孔的内孔壁或与所述半圆弧形孔的内孔壁保持配合间隙。

3.如权利要求2所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，所述内盖包括可转动连接的上盖和下盖，所述驱动模组包括动力单元，所述上盖开设有所述半圆弧形孔，所述动力单元与所述上盖驱动连接，所述动力单元用于驱动所述上盖相对所述下盖转动。

4.如权利要求3所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，还包括温度传感器和控制单元，所述温度传感器用于采集所述机芯内部温度并将采集信号传至所述控制单元，所述控制单元响应于所述采集信号并向所述动力单元发送驱动指令。

5.如权利要求4所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，所述控制单元被配置为当所述机芯内部温度越高时驱动所述动力单元推动所述推杆的高度越高和/或旋转角度越大。

6.如权利要求5所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，还包括底座，所述底座包括连接筒部和散热盘部，所述连接筒部连接于所述机芯内部，所述散热盘部设于所述连接筒部的一端，所述散热盘部包括沿周向依次排布的若干第一散热片。

7.如权利要求6所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，所述第一散热片在所述通流进风区上的正投影存在至少一部分超出于所述通流进风区的外周面。

8.如权利要求6所述的一种外转子电机散热结构，其特征在于，所述连接筒部包括内筒和外筒，所述内筒和外筒之间沿周向依次排布有若干第二散热片，所述第二散热片在所述通流进风区上的正投影存在至少一部分落于所述通流进风区内。

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