CN116073568A - 电机和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电机和车辆，电机包括：机壳，机壳包括进液通道；定子组件，设置于机壳内，定子组件包括绝缘骨架和定子绕组，绝缘骨架的内侧壁有第一冷却口；转子组件，设置于机壳内，并能够在定子组件的作用下转动，转子组件包括：转轴，转轴内设置有第一流道，第一流道与进液通道相连通；转子结构，设置于转轴上，转子结构内设置有第二流道，第二流道与第一流道相连通，第二流道通过第一冷却口连通于所述定子绕组端部所在的位置，并用于将进液通道内的冷却介质驱动至定子绕组所在的位置。本发明中冷却介质能够流经转轴的内部以及转子结构的内部，在满足电机高速转动的降温需要的基础上，不会额外增加电机的尺寸，有利于实现电机的小型化设计。

Description

电机和车辆

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机和车辆。

背景技术

电机的小型化及轻量化设计对降低产品成本及功耗有着重要作用。特别是汽车行业，为减轻整车重量，通常采用体积及重量更小的定子铁芯分块结构集中绕组电机。电机工作时由于定子组件的铁损、铜损产生大量的热量，若不将损耗热排出的话，会造成电机损坏。

相关技术中，冷却介质通过定子铁芯与电机机壳之间的空隙流到定子绕组所在的位置，但该空隙的尺寸有限，使得参与冷却的冷却介质较少，冷却效果不佳。

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，本发明第一方面提供了一种电机。

本发明第二方面提供了一种车辆。

本发明第一方面提供了一种电机，包括：机壳，机壳包括进液通道；定子组件，设置于机壳内，定子组件包括绝缘骨架和定子绕组，绝缘骨架的内侧壁有第一冷却口；转子组件，设置于机壳内，并能够在定子组件的作用下转动，转子组件包括：转轴，转轴内设置有第一流道，第一流道与进液通道相连通；转子结构，设置于转轴上，转子结构内设置有第二流道，第二流道与第一流道相连通，第二流道通过第一冷却口连通于所述定子绕组端部所在的位置，并用于将进液通道内的冷却介质驱动至定子绕组端部所在的位置。

本发明提出的电机包括机壳、定子组件和转子组件。其中，机壳包括进液通道，外部的冷却介质能够通过进液通道进入到电机内部；定子组件与转子组件均设置在机壳内部，并且转子组件与定子组件配合，进而使得转子组件转动以输出力矩。

定子组件包括绝缘骨架和定子绕组。其中，定子绕组设置在绝缘骨架上；绝缘骨架具相对的内侧壁和外侧壁，定子绕组的端部位于内侧壁与外侧壁之间。绝缘骨架的内侧壁上设置有第一冷却口，第一冷却口连通于定子绕组端部所在的空间(即内侧壁与外侧壁之间的空间)。

转子组件包括转轴、以及设置在转轴上的转子结构，定子绕组端部处于定子铁芯的轴向端部位置。其中，转轴内设置有第一流道，第一流道与机壳上的进液通道相连通；转子结构内设置有第二流道，第二流道与转轴上的第一流道相连通，并且第二流道通过第一冷却口连通于定子绕组端部所在的位置，第二流道的出口端朝向第一冷却口。这样，在电机运行过程中，外部的冷却介质可顺次经过进液通道、第一流道和第二流道，并从第二流道喷射后直接经过第一冷却口到定子绕组所在的位置，特别是喷射到定子绕组的端部位置。

特别地，本发明提出的电机在运行过程中，冷却介质能够经过转轴的内部以及转子结构的内部流向转子结构的端板的开口，并可以通过转子组件转动过程中所产生的离心力将冷却介质驱动到定子组件，并且被驱动的冷却介质可以通过第一冷却口直接到达定子绕组的端部位置，进而实现对定子绕组的冷却。此外，本发明直接在绝缘骨架的内侧壁开设第一冷却口，可简化整个电机的结构，降低电机的制造难度和成本。

进一步地，本发明提出的电机中，冷却介质能够流经转轴的内部以及转子结构的内部，进而保证了冷却介质与转轴以及转子结构的接触面积，进而提升对转轴以及转子结构的冷却效果。而冷却介质的流路位于转轴和转子结构的内部，在保证电机性能的基础上，可根据实际情况设计第一流道与第二流道的过流面积，进而保证对冷却介质的充分利用。并且，冷却介质的流路位于转轴和转子结构的内部，在满足电机高速转动的降温需要的基础上，不会额外增加电机的尺寸，有利于实现电机的小型化设计。

因此，本发明提出的电机对冷却介质的流路进行改进，使得冷却介质可经由转子组件的内部流向定子绕组端部所在的位置，能够改善冷却介质流动状态，减少流动能量损失，能够有效提高电机的冷却效率，同时可以对转子组件进行有效冷却，降低转子组件中转子结构温升，提升电机在高速工况下的输出性能。

在一些可能的设计中，转子结构包括：转子铁芯，设置于转轴上；端板，设置于转子铁芯上，第二流道位于转子铁芯与端板之间；开口，设置于端板上，第二流道通过开口和第一冷却口连通于定子绕组端部所在的位置。

在该设计中，转子结构包括转子铁芯、端板和开口。其中，转子铁芯设置在转轴上，转子铁芯能够与定子组件配合。端板设置在转子铁芯上，并且包覆于转子铁芯的外壁，以对转子铁芯起到一定的保护作用。此外，端板上具有一定油槽结构，通过该油槽结构形成第二流道。端板上设置有开口，并且开口的位置与第一冷却口的位置相对，第二流道通过开口和第一冷却口连通于定子绕组端部所在的位置，进而使得第二流道内的冷却介质流向定子绕组端部所在的位置。

特别地，本发明直接通过端板上的油槽结构形成第二流道，在保证冷却介质流通的基础上，避免额外增设新的结构，进而简化了电机的整体结构。并且，在端板上设置开口，在保证第二流道内的冷却介质可流向定子绕组端部所在的位置的基础上，避免破坏转子铁芯的结构，进而保证了电机的参数性能。

在一些可能的设计中，第二流道包括：第一流段，沿转子铁芯的径向延伸，并与第一流道相连通，第一流段通过开口和第一冷却口连通于定子绕组所在的位置。

在该设计中，第二流道包括第一流段。其中，第一流段沿转子铁芯的径向延伸，并与第一流道相连通；并且第一流道通过开口和第一冷却口与定子绕组端部所在的位置相连通，进而使得第一流道内的冷却介质通过开口和第一冷却口流向定子绕组端部所在的位置。

特别地，在电机运行过程中，当第一流道内的冷却介质流入第二流道的第一流段后，会迅速在离心力的作用下流入开口，进而通过开口和第一冷却口喷射到定子绕组端部所在的位置，保证了冷却介质的流速得到提升。并且，冷却介质的流速通过转子组件自身转动所产生的离心力进而提升，在保证冷却介质高速流动的基础上，保证了电子的整体结构简单。

在一些可能的设计中，第一流段的数量为两个，两个第一流段分布于转子结构的轴向两端部；第二流道还包括第二流段，第二流段沿所述转子铁芯的轴向延伸，并连通于两个第一流段。

在该设计中，第一流段的数量为两个，第二流道还包括第二流段。其中，转子结构的轴向具有两个端部，第一流段分布在转子结构的两端部；第二流段沿转子铁芯的轴向延伸，并与两个第一流段相连通。特别地，定子绕组端部是存在于定子组件轴向两端的，而本发明在转子结构的轴向两端对应设置上述第一流段和开口，进而保证了冷却介质可经过不同位置的开口流向定子组件两端部的定子绕组，实现对定子绕组端部的全面冷却降温。

在一些可能的设计中，开口的数量为多个，多个开口分布于转子结构的轴向两端部，任一第一流段通过多个开口连通于定子绕组所在的位置。

在该设计中，开口的数量为多个。其中，转子结构的轴向具有两个端部，而多个开口分布在转子结构的两端部。特别地，定子绕组是存在于定子组件轴向两端的，而本发明在转子结构的轴向两端对应设置上述开口，进而保证了冷却介质可经过不同位置的开口流向定子组件两端部的定子绕组，实现对定子绕组的全面冷却降温。

在一些可能的设计中，在转子结构的任一轴向端部，多个开口沿转子结构的周向分布。

在该设计中，在转子结构的任一轴向端部，多个开口沿转子结构的周向分布，并且可以是均匀分布。这样，在电机运行过程中，在转子结构的任一轴向端部，多个开口会同时喷射冷却介质，进而保证一周定子绕组的同时降温。

在一些可能的设计中，定子组件还包括：定子铁芯；绕线槽，设置于绝缘骨架上，第二流道通过第一冷却口连通于绕线槽，定子绕组的端部位于绝缘骨架的绕线槽内。

在该设计中，定子组件还包括定子铁芯和绕线槽。其中，定子铁芯能够与转子组件的转子铁芯配合。此外，绝缘骨架设置在定子铁芯的轴向端部，并且绝缘骨架包括绕线槽，定子绕组的端部设置于绝缘骨架的绕线槽内，以保证定子绕组的稳定安装。具体地，上述定子绕组端部所在的位置即为绕线槽的内部空间。

特别地，转子组件穿设于定子组件，也即转子铁芯位于绝缘骨架的内侧。因此，本发明在绕线槽的内侧壁设置有第一冷却口，并且开口与第一冷却口相连通。这样，在电机运行过程中，从开口流出的冷却介质可经过第一冷却口进入到绕线槽内，进而与定子绕组相接触换热。此外，进入到绕线槽内的冷却介质可从绕线槽的敞口端流向定子绕组的端部。

具体地，定子铁芯包括多个分块铁芯。其中，多个分块铁芯相连接，形成环形结构。此外，对于每一个分块铁芯来说，在这个分块铁芯轴向端部设置有上述绝缘骨架，并且单个分块铁芯上缠绕有上述定子绕组。

在一些可能的设计中，电机还包括：腔室，位于定子组件与机壳的内周壁之间；连通口，位于机壳上，进液通道和腔室通过连通口相连通；第二冷却口，设置于绕线槽的外侧壁，腔室通过第二冷却口连通于绕线槽，并用于腔室内的冷却介质驱动至绕线槽内。

在该设计中，电机还包括腔室、连通口和第二冷却口。其中，腔室位于定子组件与机壳的内周壁之间(具体位于定子铁芯的轴向端面、绝缘骨架的外侧壁以及机壳的内周壁之间)。连通口设置在机壳上，并且进液通道和腔室通过连通口相连通，使得进液通道内的至少部分冷却介质还能够通过连通口进入到腔室内。第二冷却口设置在绕线槽的外侧壁，腔室通过第二冷却口连通于绕线槽，进而使得腔室内冷却介质可经过第二冷却口进入到绕线槽内与定子绕组相接触。

特别地，本发明提出的电机在运行过程中，冷却介质通过转子组件内部流向定子绕组端部所在的位置，还可通过定子组件的外周流向定子绕组所在的位置。并且本发明直接在绝缘骨架上开设第二冷却口，以使得定子组件与机壳的内壁之间的腔室通过第二冷却口连通于定子绕组端部所在的位置。

这样，在电机使用过程中，外部的冷却介质通过机壳上的进液通道进入到定子组件与机壳的内壁之间的腔室，再经由第二冷却口喷射到定子绕组端部所在的位置，这样即可实现对定子组件以及定子绕组的高效散热，满足电机在大功率下的散热性。

并且，由于本发明直接在绝缘骨架上开设有第二冷却口，使得冷却介质可直接经由第二冷却口喷射，使得本发明提出的电机并不需要使用相关技术所采用的喷油环，简化了电机的整体结构，特别是降低了电机的轴向尺寸。并且，整个冷却介质的流动路径均在全部位于定子铁芯及机壳中，工艺简单、加工容易，且无需管路引流，不会产生额外的电磁损耗。

在一些可能的设计中，腔室的数量为两个，两个腔室分布于定子铁芯的轴向两端部。

在该设计中，定子铁芯的轴向两端部均设置有绝缘骨架，并且定子绕组同时存在于定子铁芯两端的绝缘骨架上。因此，本发明提出的电机中腔室的数量为两个，并且两个腔室分布于定子铁芯的轴向两端部；两个腔室同时与进液通道相连通，并且两个腔室分别与定子铁芯两端部的定子绕组端部所在的位置相连通。

在一些可能的设计中，腔室为环形腔室。

在该设计中，腔室为环形腔室，并且腔室环绕于绝缘骨架设置。这样，保证了环形腔室与定子铁芯的形状相匹配，使得进液通道内的冷却介质进入到环形通道后，经由第二冷却口进入到定子绕组端部所在的位置，并保证了从定子绕组的四周喷射，保证了冷却介质与定子绕组的接触面积，进而提升了对定子绕组的冷却均匀性和高效性。

在一些可能的设计中，电机还包括：第一凹槽，设置于定子铁芯的外周壁，第一凹槽沿定子铁芯的轴向延伸，并连通于进液通道和腔室。

在该设计中，电机还包括第一凹槽。其中，第一凹槽设置在定子铁芯的外侧壁(即定子铁芯与机壳内壁相对的一侧壁)，并且第一凹槽沿定子铁芯的轴向延伸，以使得进液通道和腔室之间通过第一凹槽相连通。这样，在电机使用过程中，进入到进液通道内部的冷却介质会通过第一凹槽流向腔室内部，再经由第二冷却口流向定子绕组端部所在的位置。

特别地，本发明直接在定子铁芯上开设有第一凹槽，使得进液通道内的冷却介质通过第一凹槽流入到腔室，通过设置第一凹槽增大冷却介质与定子铁芯的接触面积，使冷却介质能充分接触定子铁芯和设在定子铁芯上的定子绕组，从而降低冷却介质与定子铁芯的接触热阻，提高了电机在大功率下的散热效率，能够在满足工艺加工的同时，明显增加冷却介质与定子铁芯的接触面积。并且，本发明直接在定子铁芯上开设第一凹槽，并使得冷却介质通过第一凹槽流动，无需额外增加流道结构，进一步简化了电机的整体结构。

在一些可能的设计中，第一凹槽的数量为多个，多个第一凹槽沿定子铁芯的周向分布。

在该设计中，第一凹槽的数量为多个。其中，多个第一凹槽沿定子铁芯的周向分布，以使得进液通道通过多个第一凹槽同时连通到腔室不同的位置。这样，在电机使用过程中，进液通道内的冷却介质会同时进入到多个第一凹槽内，并经过第一凹槽同时进到腔室周向不同的位置，以保证冷却介质的进入量，提升电机的冷却效果。此外，多个第一凹槽沿定子铁芯的周向分布，也保证了冷却介质与定子铁芯周向不同的位置相接触，极大程度上提升了冷却介质与定子铁芯的接触面积，进步提升冷却介质对定子铁芯的冷却效果。

在一些可能的设计中，电机还包括：第二凹槽，设置于机壳的内周壁，第二凹槽沿定子铁芯的周向延伸，并连通于进液通道和多个第一凹槽。

在该设计中，电机还包括第二凹槽。其中，第二凹槽为环形凹槽，并且第二凹槽沿定子铁芯的周向延伸。这样，第二凹槽设置在机壳的内部，并且第二凹槽不同的位置分别与多个第一凹槽相连通。也即，在电机使用过程中，进液通道内的冷却介质首先会进入到机壳内部的第二凹槽内，而后第二凹槽内的冷却介质会进入到多个第一凹槽内，并沿多个第一凹槽流动进入到腔室内；进入到腔室内的冷却介质会经过第二冷却口进入到定子绕组端部所在的位置，以实现对定子组件以及电机的整体冷却。

在一些可能的设计中，绝缘骨架还包括：连接结构，连接结构与定子铁芯相连接；绕线结构，设置于连接结构上，绕线槽设置于绕线结构上。

在该设计中，绝缘骨架包括相连接的连接结构和绕线结构。其中，连接结构用于与定子铁芯相连接，以保证绝缘骨架与定子铁芯的稳定连接；绕线结构设置在连接结构上，并且绕线结构上设置有绕线槽，定子绕组的至少一部分缠绕于绕线槽内。

特别地，第一冷却口设置于绕线槽的内侧壁上，并且第一冷却口使得第二流道与绕线槽的内部空间相连通；第二冷却口设置于绕线槽的外侧壁上，并且第二冷却口使得腔室与绕线槽的内部空间相连通。

在一些可能的设计中，沿定子铁芯的轴向，连接结构的尺寸大于或等于定子铁芯的尺寸的1/2。

在该设计中，定子铁芯的两端部分别设置有上述绝缘骨架，并且绝缘骨架的连接结构与定子铁芯相连接。因此，沿定子铁芯的轴向，连接结构的尺寸大于或等于定子铁芯的尺寸的1/2。这样，可保证位于定子铁芯两端部的绝缘骨架的连接结构完全覆盖定子铁芯的轴向长度，保证定子绕组的绝缘性能。

特别地，沿定子铁芯的轴向，连接结构的尺寸等于定子铁芯的尺寸的1/2。这样，位于定子铁芯两端部的绝缘骨架恰好在安装后相接触，最大程度上保证连接结构与定子铁芯的连接长度和连接面积。此外，在连接结构的尺寸大于定子铁芯的尺寸的1/2时，两个连接结构的端部可以层叠设置。

在一些可能的设计中，沿定子铁芯的轴向，绕线结构的尺寸，等于绕线槽内定子绕组端部的尺寸与绕线槽的底壁壁厚之和与第一比例系数的乘积。

在该设计中，沿定子铁芯的轴向，绕线结构的尺寸，等于绕线槽内定子绕组端部的尺寸与绕线槽的底壁壁厚之和与第一比例系数的乘积。这样，可保证在定子绕组安装完成后，绕线结构对绕线槽内定子绕组的有效限位，进而保证了定子绕组的相对位置稳定，不会出现定子绕组脱落的情况发生。

具体地，第一比例系数大于或等于1并小于或等于1.5，以保证在定子绕组安装完成后，绕线结构沿定子铁芯的轴向仍有一定的尺寸余量。

在一些可能的设计中，沿定子铁芯的轴向，第一冷却口与连接结构的最小距离，等于绕线槽的内侧壁的壁厚与第二比例系数的乘积。

在该设计中，沿定子铁芯的轴向，第一冷却口与连接结构的最小距离，等于绕线槽的内侧壁的壁厚与第二比例系数的乘积。具体地，第一冷却口与连接结构的最小距离为：第一冷却口的下端到连接结构和绕线结构交界处的距离。这样，可保证第一冷却口到绕线槽的底壁之间具有一定的高度，并且保证了定子绕组安装完成后，第一冷却口处于定子绕组的顶部。这样，在电机使用过程中，第二流道内的冷却介质会通过第一冷却口进入到定子绕组端部的空间内，进而在与定子绕组接触换热后流出，保证了冷却介质的流通。

在一些可能的设计中，沿定子铁芯的轴向，第二冷却口与连接结构的最小距离，等于绕线槽的外侧壁的壁厚与第三比例系数的乘积。

在该设计中，沿定子铁芯的轴向，第二冷却口与连接结构的最小距离，等于绕线槽的外侧壁的壁厚与第三比例系数的乘积。具体地，第二冷却口与连接结构的最小距离为：第二冷却口的下端到连接结构和绕线结构交界处的距离。这样，可保证冷却口到绕线槽的底壁之间具有一定的高度，并且保证了定子绕组安装完成后，第二冷却口处于定子绕组的顶部。这样，在电机使用过程中，腔室内的冷却介质会通过第二冷却口进入到定子绕组端部的空间内，进而在与定子绕组接触换热后流出，保证了冷却介质的流通。

在一些可能的设计中，绝缘骨架为导热件。

在该设计中，绝缘骨架为导热件。具体地，绝缘骨架可采用导热系数高且绝缘效果好的材料制备，这样，电机内部所产生的热量会传导至绝缘骨架，冷却介质在经过绝缘骨架时会将该部分热量带走，进而进一步提升对电机的降温冷却效果。

在一些可能的设计中，第二冷却口的数量为一个或多个。

在该设计中，任一绝缘骨架上设置有一个或多个第二冷却口。这样，在电机使用过程中，腔室内的冷却介质可同时通过一个或多个第二冷却口进入到腔室所在的位置，以保证冷却介质的流量，并保证电机在高速运转下的有效散热。此外，第二冷却口的形状可根据实际情况进行设计，可以是圆形、椭圆形、矩形，也可以是设置在绝缘骨架上的缺口。

在一些可能的设计中，第一冷却口到所述绝缘骨架的内侧壁的端部边缘具有间距。

在该设计中，第一冷却口可以开设在绝缘骨架的内侧壁的中部，此时第一冷却口到绝缘骨架的内侧壁的端部边缘具有间距。这样，第一冷却口为一个完整的开口，并可保证绝缘骨架的内侧壁的端部完整，进而提升了绝缘骨架的内侧壁端部位置的强度。

在一些可能的设计中，第一冷却口贯穿于所述绝缘骨架的内侧壁的端部。

在该设计中，第一冷却口可以贯穿于绝缘骨架的内侧壁的端部，此时第一冷却口直接开设到绝缘骨架的内侧壁的端部边缘。这样，第一冷却口为敞口设置，使得第一冷却口具有足够的开口面积，保证了冷却介质的流通量。

在一些可能的设计中，第二冷却口到所述绝缘骨架的外侧壁的端部边缘具有间距。

在该设计中，第二冷却口可以开设在绝缘骨架的外侧壁的中部，此时第二冷却口到绝缘骨架的外侧壁的端部边缘具有间距。这样，第二冷却口为一个完整的开口，并可保证绝缘骨架的外侧壁的端部完整，进而提升了绝缘骨架的外侧壁端部位置的强度。

在一些可能的设计中，第二冷却口贯穿于所述绝缘骨架的外侧壁的端部。

在该设计中，第二冷却口可以贯穿于绝缘骨架的外侧壁的端部，此时第二冷却口直接开设到绝缘骨架的外侧壁的端部边缘。这样，第二冷却口为敞口设置，使得第二冷却口具有足够的开口面积，保证了冷却介质的流通量。

在一些可能的设计中，机壳上还包括出液通道，出液通道与定子绕组所在的位置相连通。

在该设计中，机壳还包括出液通道。其中，出液通道与定子绕组端部所在的位置相连通，与定子绕组换热后的冷却介质可通过出液通道排出。这样，保证了冷却介质的流入和流出，进而保证外部温度较低的冷却介质源源不断进入到电机内部，并在与电机接触换热后流出电机。如此循环，以保证对电机的持续高效换热。

在一些可能的设计中，电机还包括：挡液件，挡液件设置在机壳的内周壁，挡液件与第二冷却口位于腔室相对的两侧。

在该设计中，挡液件设置在机壳的内部，挡液件与第二冷却口位于腔室相对的两侧。这样，当进液通道内的冷却介质进入到腔室后，一部分冷却介质会流道到挡液件所在的位置，并在挡液件的阻挡下改变流动方向，该部分冷却介质会流向第二冷却口，并通过第二冷却口喷射到定子绕组端部所在的位置，特别是可以喷射至定子绕组的端部。

因此，本发明通过挡液件的设置，可对电机内部的至少一部分冷却介质起到良好的阻挡作用，保证该部分冷却介质经过第二冷却口流向定子绕组所在的位置，保证了与定子绕组进行换热的冷却介质的总量，能够提高冷却介质的使用率，增强冷却介质散热效果，降低泄漏量。具体地，挡液件为挡液环。

此外，本发明提出的电机中，挡液件的数量为至少两个，并且至少两个挡液件沿定子铁芯的轴向间隔分布，保证每一个腔室均配置有至少一个挡液件。

在一些可能的设计中，上述定子绕组为集中式绕组。

本发明第二方面提出了一种车辆，包括：如本发明第一方面的电机。

本发明提出的车辆包括如上述第一方面的电机。因此，具有上述电机的全部有益效果，在此不再详细论述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的电机的结构示意图；

图2是图1所示电机中转子组件的结构示意图；

图3是图2所示转子组件的剖视图；

图4是图1所示电机中机壳的结构示意图；

图5是图1所示电机中定子组件的结构示意图；

图6是图5所示定子组件的A处局部放大图；

图7是图4所示定子组件中一个分块铁芯的结构示意图；

图8是本发明一个实施例的电机中绝缘骨架的结构示意图之一；

图9是本发明一个实施例的电机中绝缘骨架的结构示意图之二；

图10是本发明一个实施例的电机中绝缘骨架的结构示意图之三；

图11是本发明一个实施例的电机中绝缘骨架的结构示意图之四；

图12是本发明一个实施例的电机中绝缘骨架的结构示意图之五；

图13是本发明一个实施例的电机中绝缘骨架的结构示意图之六；

图14是本发明一个实施例的电机中第一比例系数与电机的径向尺寸的关系示意图；

图15是本发明一个实施例的电机中第二比例系数与绝缘固件最大应力增加值以及定子绕组端部的最大温升值的关系示意图；

图16是本发明一个实施例的电机中第三比例系数与绝缘固件最大应力增加值以及定子绕组端部的最大温升值的关系示意图；

图17是本发明一个实施例的车辆的结构简图。

其中，图1至图13、以及图17中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100电机，102机壳，104进液通道，106进口，108定子组件，110定子绕组，112转子组件，114转轴，116转子结构，118转子铁芯，120端板，122开口，124第一流段，126第二流段，128定子铁芯，130绝缘骨架，132第一冷却口，134内侧壁，136腔室，138连通口，140第二冷却口，142外侧壁，144第一凹槽，146第二凹槽，148连接结构，150绕线结构，152分块铁芯，154第一流道，156第二流道，158绕线槽，200车辆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图17来描述根据本发明一些实施例提供的电机100和车辆200。图1中粗线箭头表示冷却介质的流向。

如图1所示，本发明第一个实施例提出了一种电机100，包括：机壳102、定子组件108和转子组件112。

其中，如图1所示，机壳102包括进液通道104，外部的冷却介质能够通过进液通道104进入到电机100内部；定子组件108与转子组件112均设置在机壳102内部，并且转子组件112与定子组件108配合，进而使得转子组件112转动以输出力矩。

定子组件108包括绝缘骨架130和定子绕组110。其中，定子绕组110设置在绝缘骨架130上；绝缘骨架130具相对的内侧壁134和外侧壁142，定子绕组110的端部位于内侧壁134与外侧壁142之间。绝缘骨架130的内侧壁134上设置有第一冷却口132，第一冷却口132连通于定子绕组110端部所在的空间(即内侧壁134与外侧壁142之间的空间)。

如图2和图3所示，转子组件112包括转轴114、以及设置在转轴114上的转子结构116，定子绕组端部110处于定子铁芯128的轴向端部位置。其中，如图1和图3所示，转轴114内设置有第一流道154，第一流道154与机壳102上的进液通道104相连通；转子结构116内设置有第二流道156，第二流道156与转轴114上的第一流道154相连通，并且通过第一冷却口132连通于定子绕组110端部所在的位置，第二流道的第二流道156的出口端朝向第一冷却口132。

这样，在电机100运行过程中，外部的冷却介质可顺次经过进液通道104、第一流道154和第二流道156，并从第二流道156喷射后直接经过第一冷却口132到定子绕组110端部所在的位置。

特别地，本发明提出的电机100在运行过程中，冷却介质能够经过转轴114的内部以及转子结构的内部流向转子结构的端板120的开口122，并可以通过转子组件112转动过程中所产生的离心力将冷却介质驱动到定子组件108，并且被驱动的冷却介质可以通过第一冷却口132直接到达定子绕组110的端部位置，进而实现对定子绕组110的冷却。此外，本发明直接在绝缘骨架130的内侧壁134开设第一冷却口132，可简化整个电机100的结构，降低电机100的制造难度和成本。

并且，如图1所示，本实施例提出的电机100中，冷却介质能够流经转轴114的内部以及转子结构116的内部，进而保证了冷却介质与转轴114以及转子结构116的接触面积，进而提升对转轴114以及转子结构116的冷却效果。而冷却介质的流路位于转轴114和转子结构116的内部，在保证电机100性能的基础上，可根据实际情况设计第一流道154与第二流道156的过流面积，进而保证对冷却介质的充分利用。并且，冷却介质的流路位于转轴114和转子结构116的内部，在满足电机100高速转动的降温需要的基础上，不会额外增加电机100的尺寸，有利于实现电机100的小型化设计。

因此，本实施例提出的电机100对冷却介质的流路进行改进，使得冷却介质可经由转子组件112的内部流向定子绕组110端部所在的位置，能够改善冷却介质流动状态，减少流动能量损失，能够有效提高电机100的冷却效率，同时可以对转子组件112进行有效冷却，降低转子组件112中转子结构116温升，提升电机100在高速工况下的输出性能。

具体地，如图6和图7所示，定子绕组110端部指的是位于绕线槽158内的部分定子绕组110(即图6和图7中M所指的位置)，本领域技术人员是可以理解上述“端部”这一概念的。

具体地，如图6和图12所示，绝缘骨架130的外侧壁142是指绝缘骨架130朝向机壳102的一侧壁，绝缘骨架130的内侧壁134与外侧壁142相对设置。

本发明第二个实施例提出了一种电机100，在第一个实施例的基础上，进一步地：

如图2和图3所示，转子结构116包括转子铁芯118、端板120和开口122。其中，转子铁芯118设置在转轴114上，转子铁芯118能够与定子组件108磁配合。端板120设置在转子铁芯118上，并且包覆于转子铁芯118的外壁，以对转子铁芯118起到一定的保护作用。

此外，如图3所示，端板120上开设有油槽结构，通过该油槽结构形成第二流道156。如图2和图3所示，端板120上设置有开口122，并且开口122的位置与第一冷却口132的位置相对；第二流道156通过开口122和第一冷却口132连通于定子绕组110端部所在的位置，进而使得第二流道156内的冷却介质通过定子绕组110端部所在的位置。

特别地，本实施例直接通过端板120上的油槽结构形成第二流道156，在保证冷却介质流通的基础上，避免额外增设新的结构，进而简化了电机100的整体结构。并且，在端板120上设置开口122，在保证第二流道156内的冷却介质可流向定子绕组110端部所在的位置的基础上，避免破坏转子铁芯118的结构，进而保证了电机100的参数性能。

在该实施例中，进一步地，如图3所示，第二流道156包括第一流段124。其中，第一流段124沿转子铁芯118的径向延伸，并与第一流道154相连通；并且，第一流段124通过开口122与定子绕组110端部所在的位置相连通，进而使得的第一流段124内的冷却介质通过开口122流向定子绕组110端部所在的位置。

本发明第三个实施例提出了一种电机100，在第二个实施例的基础上，进一步地：

如图2和图3所示，第一流段124的数量为两个，开口122的数量为多个，第二流道156还包括第二流段126。其中，转子结构116的轴向具有两个端部，第一流段124分布在转子结构116的两端部；第二流段126沿转子铁芯118的轴向延伸，并与两个第一流段124相连通；此外，多个开口122分布在转子结构116的两端部使得每一个第一流段124均配置有多个开口122。特别地，定子绕组110端部是存在于定子组件108轴向两端的，而本发明在转子结构116的轴向两端对应设置上述开口122，进而保证了冷却介质可经过不同位置的第一流段124和开口122流向定子组件108两端部的定子绕组110，实现对定子绕组110端部的全面冷却降温。

特别地，如图1所示，在电机100运行过程中，当第一流道154内的冷却介质流入第二流道156的第一流段124后，会迅速在离心力的作用下流入第二流道156的第二流段126，再流入另一侧端板120上的第一流段124，进而使得第一流段124内的冷却介质通过开口122喷射到定子绕组110端部所在的位置，保证了冷却介质的流速得到提升。并且，冷却介质的流速通过转子组件112自身转动所产生的离心力进而提升，在保证冷却介质高速流动的基础上，保证了电子的整体结构简单。

在该实施例中，进一步地，如图2和图3所示，在转子结构116的任一轴向端部，多个开口122沿转子结构116的周向分布，并且可以是均匀分布。这样，在电机100运行过程中，在转子结构116的任一轴向端部，多个开口122会同时喷射冷却介质，进而保证一周定子绕组110的同时降温。

本发明第四个实施例提出了一种电机100，在第二个实施例和第三个实施例的基础上，进一步地：

如图5和图6所示，定子组件108还包括定子铁芯128和绕线槽158。其中，定子铁芯128能够与转子组件112的转子铁芯118配合。此外，绝缘骨架130设置在定子铁芯128的轴向端部，并且绝缘骨架130包括绕线槽158，定子绕组110的端部设置于绝缘骨架130的绕线槽158内，以保证定子绕组110的稳定安装。具体地，上述定子绕组110端部所在的位置即为绕线槽158的内部空间。

特别地，如图1所示，转子组件112穿设于定子组件108，也即转子铁芯118位于绝缘骨架130的内侧。因此，本发明在绕线槽158的内侧壁134设置有第一冷却口132，并且开口122与第一冷却口132相连通。这样，在电机100运行过程中，从开口122流出的冷却介质可经过第一冷却口132进入到绕线槽158内，进而与定子绕组110相接触换热。此外，进入到绕线槽158内的冷却介质可从绕线槽158的敞口端流向定子绕组110的端部。

具体地，如图5、图6和图7所示，定子铁芯128包括多个分块铁芯152。其中，多个分块铁芯152相连接，形成环形结构。此外，对于每一个分块铁芯152来说，在这个分块铁芯152轴向端部设置有上述绝缘骨架130，并且单个分块铁芯152上缠绕有上述定子绕组110。

本发明第五个实施例提出了一种电机100，在第四个实施例的基础上，进一步地：

如图1和图6所示，电机100还包括腔室136、连通口138和第二冷却口140。其中，腔室136位于定子组件108与机壳102的内周壁之间(具体位于定子铁芯128的轴向端面、绝缘骨架130的外侧壁142以及机壳102的内周壁之间)。

如图1所示，连通口138设置在机壳102上，并且进液通道104和腔室136通过连通口138相连通，使得进液通道104内的至少部分冷却介质还能够通过连通口138进入到腔室136内。第二冷却口140设置在绕线槽158的外侧壁142，腔室136通过第二冷却口140连通于绕线槽158，进而使得腔室136内冷却介质可经过第二冷却口140进入到绕线槽158内与定子绕组110相接触。

特别地，如图1所示，本实施例提出的电机100在运行过程中，冷却介质通过转子组件112内部流向定子绕组110端部所在的位置，还可通过定子组件108的外周流向定子绕组110端部所在的位置。并且本发明直接在绝缘骨架130上开设第二冷却口140，以使得定子组件108与机壳102的内壁之间的腔室136通过第二冷却口140连通于定子绕组110端部所在的位置。

这样，如图1所示，在电机100使用过程中，外部的冷却介质通过机壳102上的进液通道104进入到定子组件108与机壳102的内壁之间的腔室136，再经由第二冷却口140喷射到定子绕组110所在的位置，特别是可以喷射至定子绕组110的端部，这样即可实现对定子组件108以及定子绕组110的高效散热，满足电机100在大功率下的散热性。

并且，由于本发明直接在绝缘骨架130上开设有第二冷却口140，使得冷却介质可直接经由第二冷却口140喷射，使得本发明提出的电机100并不需要使用相关技术所采用的喷油环，简化了电机100的整体结构，特别是降低了电机100的轴向尺寸。并且，整个冷却介质的流动路径均在全部位于定子铁芯128及机壳102中，工艺简单、加工容易，且无需管路引流，不会产生额外的电磁损耗。

具体地，如图6所示，任一绝缘骨架130上设置有一个或多个第二冷却口140。这样，在电机100使用过程中，腔室136内的冷却介质可同时通过一个或多个第二冷却口140进入到腔室136所在的位置，以保证冷却介质的流量，并保证电机100在高速运转下的有效散热。此外，第二冷却口140的形状可根据实际情况进行设计，可以是圆形、椭圆形、矩形，也可以是设置在绝缘骨架130上的缺口。

本发明第六个实施例提出了一种电机100，在第五个实施例的基础上，进一步地：

如图5和图6所示，定子铁芯128的轴向两端部均设置有绝缘骨架130，并且定子绕组110端部同时存在于定子铁芯128两端的绝缘骨架130上。因此，本发明提出的电机100中腔室136的数量为两个，并且两个腔室136分布于定子铁芯128的轴向两端部；两个腔室136同时与进液通道104相连通，并且两个腔室136分别与定子铁芯128两端部的定子绕组110端部所在的位置相连通。

在该实施例中，进一步地，如图1所示，腔室136为环形腔室136，并且腔室136环绕于绝缘骨架130设置。这样，保证了环形腔室136与定子铁芯128的形状相匹配，使得进液通道104内的冷却介质进入到环形通道后，经由第二冷却口140进入到定子绕组110端部所在的位置，并保证了从定子绕组110的四周喷射，保证了冷却介质与定子绕组110的接触面积，进而提升了对定子绕组110的冷却均匀性和高效性。

本发明第七个实施例提出了一种电机100，在第五个实施例和第六个实施例的基础上，进一步地：

如图5、图6和图7所示，电机100还包括第一凹槽144。其中，第一凹槽144设置在定子铁芯128的外侧壁142(即定子铁芯128与机壳102内壁相对的一侧壁)，并且第一凹槽144沿定子铁芯128的轴向延伸，以使得进液通道104和腔室136之间通过第一凹槽144相连通。这样，在电机100使用过程中，进入到进液通道104内部的冷却介质会通过第一凹槽144流向腔室136内部，再经由第二冷却口140流向定子绕组110端部所在的位置。

特别地，本实施例直接在定子铁芯128上开设有第一凹槽144，使得进液通道104内的冷却介质通过第一凹槽144流入到腔室136，通过设置第一凹槽144增大冷却介质与定子铁芯128的接触面积，使冷却介质能充分接触定子铁芯128和设在定子铁芯128上的定子绕组110，从而降低冷却介质与定子铁芯128的接触热阻，提高了电机100在大功率下的散热效率，能够在满足工艺加工的同时，明显增加冷却介质与定子铁芯128的接触面积。并且，本发明直接在定子铁芯128上开设第一凹槽144，并使得冷却介质通过第一凹槽144流动，无需额外增加流道结构，进一步简化了电机100的整体结构。

在该实施例中，进一步地，如图5、图6和图7所示，第一凹槽144的数量为多个。其中，多个第一凹槽144沿定子铁芯128的周向分布，以使得进液通道104通过多个第一凹槽144同时连通到腔室136不同的位置。

这样，在电机100使用过程中，进液通道104内的冷却介质会同时进入到多个第一凹槽144内，并经过第一凹槽144同时进到腔室136周向不同的位置，以保证冷却介质的进入量，提升电机100的冷却效果。此外，多个第一凹槽144沿定子铁芯128的周向分布，也保证了冷却介质与定子铁芯128周向不同的位置相接触，极大程度上提升了冷却介质与定子铁芯128的接触面积，进步提升冷却介质对定子铁芯128的冷却效果。

在该实施例中，进一步地，如图1和图4所示，电机100还包括第二凹槽146。第二凹槽146为环形凹槽，并且第二凹槽146沿定子铁芯128的周向延伸。这样，第二凹槽146设置在机壳102的内部，并且第二凹槽146不同的位置分别与多个第一凹槽144相连通。

因此，在电机100使用过程中，进液通道104内的冷却介质首先会进入到机壳102内部的第二凹槽146内，而后第二凹槽146内的冷却介质会进入到多个第一凹槽144内，并沿多个第一凹槽144流动进入到腔室136内；进入到腔室136内的冷却介质会经过第二冷却口140进入到定子绕组110端部所在的位置，以实现对定子组件108以及电机100的整体冷却。

本发明第八个实施例提出了一种电机100，在第五个实施例、第六个实施例和第七个实施例的基础上，进一步地：

如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，绝缘骨架130包括相连接的连接结构148和绕线结构150。其中，连接结构148用于与定子铁芯128相连接，以保证绝缘骨架130与定子铁芯128的稳定连接；绕线结构150设置在连接结构148上，并且绕线结构150上设置有绕线槽158，定子绕组110的至少一部分缠绕于绕线槽158内。具体地，定子绕组110的端部缠绕于绕线槽158内。

特别地，如图8所示，第一冷却口132设置于绕线槽158的内侧壁134上，并且第一冷却口132使得第二流道156与绕线槽158的内部空间相连通；第二冷却口140设置于绕线槽158的外侧壁142上，并且第二冷却口140使得腔室136与绕线槽158的内部空间相连通。

本发明第九个实施例提出了一种电机100，在第八个实施例的基础上，进一步地：

如图5和图6所示，定子铁芯128的两端部分别设置有上述绝缘骨架130，并且绝缘骨架130的连接结构148与定子铁芯128相连接。因此，如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，沿定子铁芯128的轴向，连接结构148的尺寸h2大于或等于定子铁芯128的尺寸c的1/2；也即，h2≥c/2。这样，可保证位于定子铁芯128两端部的绝缘骨架130的连接结构148完全覆盖定子铁芯128的轴向长度，保证定子绕组110的绝缘性能，并保证了两端部的绝缘骨架130稳定安装到定子铁芯128上。

特别地，沿定子铁芯128的轴向，连接结构148的尺寸h2等于定子铁芯128的尺寸c的1/2。这样，位于定子铁芯128两端部的绝缘骨架130恰好在安装后相接触，最大程度上保证连接结构148与定子铁芯128的连接长度和连接面积。此外，在连接结构148的尺寸h2大于定子铁芯128的尺寸的1/2时，两个连接结构148的端部可以层叠设置。

本发明第十个实施例提出了一种电机100，在第八个实施例和第九个实施例的基础上，进一步地：

如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，沿定子铁芯128的轴向，绕线结构150的尺寸h1，等于绕线槽158内定子绕组110端部的尺寸a与绕线槽158的底壁壁厚b之和与第一比例系数K1的乘积；也即，h1＝K1×(a+b)。这样，可保证在定子绕组110安装完成后，绕线结构150对绕线槽158内定子绕组110的有效限位，进而保证了定子绕组110的相对位置稳定，不会出现定子绕组110脱落的情况发生。

具体地，第一比例系数K1大于或等于1并小于或等于1.5，以保证在定子绕组110安装完成后，绕线结构150沿定子铁芯128的轴向仍有一定的尺寸余量。

本发明第十一个实施例提出了一种电机100，在第八个实施例、第九个实施例和第十个实施例的基础上，进一步地：

如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，沿定子铁芯128的轴向，第一冷却口132与连接结构148的最小距离L1，等于绕线槽158的内侧壁134的壁厚d2与第二比例系数K2的乘积；也即，L1＝K2×d2。具体地，第一冷却口132与连接结构148的最小距离L1为：第一冷却口132的下端到连接结构148和绕线结构150交界处的距离。

这样，可保证第一冷却口132到绕线槽158的底壁之间具有一定的高度，并且保证了定子绕组110安装完成后，第一冷却口132处于定子绕组110的顶部。这样，在电机100使用过程中，第二流道156内的冷却介质会通过第一冷却口132进入到定子绕组110端部的空间内，进而在与定子绕组110接触换热后流出，保证了冷却介质的流通。

本发明第十二个实施例提出了一种电机100，在第八个实施例、第九个实施例、第十个实施例和第十一个实施例的基础上，进一步地：

如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，沿定子铁芯128的轴向，第二冷却口140与连接结构148的最小距离L2，等于绕线槽158的外侧壁142的壁厚d1与第三比例系数K3的乘积；也即，L2＝K3×d1。具体地，第二冷却口140与连接结构148的最小距离L2为：第二冷却口140的下端到连接结构148和绕线结构150交界处的距离。

这样，可保证冷却口到绕线槽158的底壁之间具有一定的高度，并且保证了定子绕组110安装完成后，第二冷却口140处于定子绕组110的顶部。这样，在电机100使用过程中，腔室136内的冷却介质会通过第二冷却口140进入到定子绕组110端部的空间内，进而在与定子绕组110接触换热后流出，保证了冷却介质的流通。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，绝缘骨架130为导热件。具体地，绝缘骨架130可采用导热系数高且绝缘效果好的材料制备，这样，电机100内部所产生的热量会传导至绝缘骨架130，冷却介质在经过绝缘骨架130时会将该部分热量带走，进而进一步提升对电机100的降温冷却效果。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，第一冷却口132可以开设在绝缘骨架130的内侧壁134的中部，此时第一冷却口132到绝缘骨架130的内侧壁134的端部边缘具有间距。这样，第一冷却口132为一个完整的开口122，并可保证绝缘骨架130的内侧壁134的端部完整，进而提升了绝缘骨架130的内侧壁134端部位置的强度。

此外，第一冷却口132也可以贯穿于绝缘骨架130的内侧壁134的端部，此时第一冷却口132直接开设到绝缘骨架130的内侧壁134的端部边缘。这样，第一冷却口132为敞口设置，使得第一冷却口132具有足够的开口122面积，保证了冷却介质的流通量。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，第二冷却口140可以开设在绝缘骨架130的外侧壁142的中部，此时第二冷却口140到绝缘骨架130的外侧壁142的端部边缘具有间距。这样，第二冷却口140为一个完整的开口122，并可保证绝缘骨架130的外侧壁142的端部完整，进而提升了绝缘骨架130的外侧壁142端部位置的强度。

此外，第二冷却口140也可以贯穿于绝缘骨架130的外侧壁142的端部，此时第二冷却口140直接开设到绝缘骨架130的外侧壁142的端部边缘。这样，第二冷却口140为敞口设置，使得第二冷却口140具有足够的开口122面积，保证了冷却介质的流通量。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，机壳102还包括出液通道(图中未示出)。其中，出液通道与定子绕组110所在的位置相连通，与定子绕组110换热后的冷却介质可通过出液通道排出。这样，保证了冷却介质的流入和流出，进而保证外部温度较低的冷却介质源源不断进入到电机100内部，并在与电机100接触换热后流出电机100。如此循环，以保证对电机100的持续高效换热。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，电机100还包括挡液件(图中未示出)。挡液件设置在机壳102的内部，挡液件与第二冷却口140位于腔室136相对的两侧。这样，当进液通道104内的冷却介质进入到腔室136后，一部分冷却介质会流道到挡液件所在的位置，并在挡液件的阻挡下改变流动方向，该部分冷却介质会流向第二冷却口140，并通过第二冷却口140喷射到定子绕组110所在的位置，特别是可以喷射至定子绕组110的端部。

因此，本发明通过挡液件的设置，可对电机100内部的至少一部分冷却介质起到良好的阻挡作用，保证该部分冷却介质经过第二冷却口140流向定子绕组110所在的位置，保证了与定子绕组110进行换热的冷却介质的总量，能够提高冷却介质的使用率，增强冷却介质散热效果，降低泄漏量。具体地，挡液件为挡液环。

此外，本发明提出的电机100中，挡液件的数量为至少两个，并且至少两个挡液件沿定子铁芯128的轴向间隔分布，保证每一个腔室136均配置有至少一个挡液件。

在上述任一实施例的基础上，进一步地，述定子绕组110为集中式绕组。

如图1所示，本发明第十三个实施例提出了一种电机100，包括：机壳102和安装在机壳102内的定子组件108、转子组件112；定子组件108包括定子铁芯128、定子线圈和绝缘骨架130。转子组件112包括转子铁芯118、转子铁芯118、转轴114和端板120。

在该实施例中，如图5和图6所示，定子铁芯128设置在两个绝缘骨架130之间，在绝缘骨架130上绕制线圈，加工形成集中式的定子绕组110；如图1和图5所示，机壳102设有进液通道104，定子铁芯128的外周壁开设有若干轴向延伸的第一凹槽144，绝缘骨架130的外侧壁142与机壳102的内周壁之间形成与第一凹槽144相连通的腔室136，绝缘骨架130的外侧壁142开有多个第二冷却口140，多个第二冷却口140与腔室136连通，用于从定子组件108的外周朝向定子绕组110端部外侧的两端喷射冷却介质。

在该实施例中，如图1和图3所示，转轴114设有第一流道154，机壳102的进液通道104与第一流道154连通，第一流道154与转子结构116的第二流道156相连通；转子铁芯118具有第二流道156，第二流道156与第一流道154连通，端板120上具有朝向绝缘骨架130的内侧壁134的开口122，绝缘骨架130的内侧壁134对应设置有第一冷却口132；冷却介质经端板120开口122到达绝缘骨架130的内侧，再经过绝缘骨架130内侧壁134的第一冷却口132直接冷却定子绕组110端部内侧的两端。

在该实施例中，定子绕组110端部所在位置通过出液通道与外部回油管连通，进而将冷却介质排出。具体地，机壳102的进液通道104、机壳102内周壁的第二凹槽146、定子铁芯128外周壁的第一凹槽144和绝缘骨架130外侧壁142的第二冷却口140，以形成冷却介质的第一流道154。具体地，机壳102的进液通道104、转轴114的第一流道154、转子铁芯118的第二流道156、端板120的开口122和绝缘骨架130内侧壁134的第一冷却口132，形成冷却介质的流道。

本发明可增加冷却介质的流道体积，改善冷却介质流动状态，减少流动能量损失，在提高电机100冷却效率的同时，不另外增加喷油环，能减少电机100的零部件数量，降低成本。另外冷却介质通过绝缘骨架130内侧壁134的第一冷却口132和外侧壁142的第二冷却口140，可直接对定子绕组110端部的两侧进行直接冷却，此发明可有效提高电机100的冷却效率，同时可以对转子铁芯118进行有效冷却，降低转子铁芯118温升，提升电机100在高速工况下的输出性能。

在该实施例中，如图1和图3所示，本发明在转轴114上设有第一流道154，第一流道154与机壳102的进液通道104连通；本发明在转子铁芯118上设有第二流道156，第二流道156与第一流道154相连通，转子组件112的端板120油路上具有朝向绝缘骨架130的开口122，利用转子组件112转动时产生的离心力将冷却介质由端板120开口122甩至定子组件108的绝缘骨架130上。

具体地，如图1所示，冷却介质从一端进入到转轴114的第一流道154，该部分冷却介质进入到第二流道156内，并继续沿转子铁芯118的轴向流向另一端的端板120处，达到对转子铁芯118和端板120进行轴向、径向冷却的目的，再利用驱动电机100转动时产生的离心力将冷却介质由开口122甩至绝缘骨架130的内侧。

在该实施例中，如图12所示，单个绝缘骨架130分为内外侧。其中，绝缘骨架130的外侧壁142与机壳102的内周壁之间形成与进液通道104连通的腔室136，绝缘骨架130的外侧壁142开有多个第二冷却口140，多个第二冷却口140与腔室136连通，用于从定子组件108的外周朝向定子绕组110的外侧端部喷射冷却油。绝缘骨架130的内侧壁134开设有第一冷却口132，冷却油经开口122甩至绝缘骨架130第一冷却口132，进而直接冷却定子绕组110的内侧端部。

在该实施例中，如图5和图6所示，定子铁芯128沿周向均布有若干分块铁芯152，每个分块铁芯152上绝缘骨架130为两个，两个绝缘骨架130分别设置于分块铁芯152的两侧。具体地，如图7所示，每个分块铁芯152两侧的绝缘骨架130，其内外侧的第一冷却口132和第二冷却口140的形状、数量可不一致。

在该实施例中，绝缘骨架130为导热材料，单个绝缘骨架130分为内外侧，绝缘骨架130外侧壁142与机壳102的内周壁之间形成腔室136，绝缘骨架130的内侧壁134与转子组件112之间形成甩油空间。

在该实施例中，如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，绝缘骨架130包括连接结构148和绕线结构150。其中，沿定子铁芯128的轴向，绕线结构150的尺寸h1，等于绕线槽158内定子绕组110端部的尺寸与绕线槽158的底壁壁厚b之和与第一比例系数K1的乘积；也即，h1＝K1×(a+b)；其中，绕线槽158的底壁壁厚b大于0.3mm，第一比例系数K1为1到1.5；沿定子铁芯128的轴向，连接结构148的尺寸h2大于或等于定子铁芯128的尺寸c的1/2；也即，h2＝c/2；具体地，连接结构148的尺寸h2等于定子铁芯128的尺寸c的1/2。

具体地，沿定子铁芯128的轴向，绕线结构150的尺寸h1＝14.5mm，绕线槽158内定子绕组110端部的尺寸＝10mm，绕线槽158的底壁壁厚b＝1.5mm，第一比例系数K1＝1.26。具体地，沿定子铁芯128的轴向，连接结构148的尺寸h2＝40mm，定子铁芯128的尺寸c＝80mm。

特别地，第一比例系数K1可根据电机100的径向尺寸进行选取。当第一比例系数K1的取值在0-1之间时，电机100的径向尺寸保持不变，但是当第一比例系数K1的取值较小时，定子绕组110与定子铁芯128之间的绝缘效果差产生漏电，由此影响电机100性能。考虑到电机100成本与绝缘性能，第一比例系数K1取值范围为1到1.5(图13中横坐标表示K1的取值，纵坐标表示电机100的径向尺寸)。

具体地，第一比例系数K1大于或等于1并小于或等于1.5，以保证在定子绕组110安装完成后，绕线结构150沿定子铁芯128的轴向仍有一定的尺寸余量。

在该实施例中，绝缘骨架130的内侧壁134开设有第一冷却口132，第一冷却口132的数量可以为一个，第一冷却口132的中心与绝缘骨架130内侧的中心重合。具体地，第一冷却口132的形状为矩形或倒梯形。

在该实施例中，沿定子铁芯128的轴向，第一冷却口132与连接结构148的最小距离L1，等于绕线槽158的外侧壁142的壁厚d1与第二比例系数K2的乘积；也即，L1＝＝K2×d2；其中，绕线槽158的外侧壁142的壁厚d1大于0.3mm，第二比例系数K2为1.5到10；第一冷却口132的顶部与绝缘骨架130上端的顶部连通。

具体地，如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，第一冷却口132与连接结构148的最小距离＝6mm，绕线槽158的内侧壁134的壁厚d2＝3.14mm，第二比例系数K2＝1.91。具体地，第一冷却口132的数量为一个，并且第一冷却口132可以为矩形或倒梯形。其中，矩形的第一冷却口132的面积为30mm²，倒梯形的第一冷却口132的面积为66mm²，第一冷却口132的顶部与绝缘骨架130的顶端连通。

特别地，如图15所示，第二比例系数K2的取值会影响到绝缘骨架130最大应力增加值以及定子绕组110端部的最大温升值。当第二比例系数K2取值增加时，绝缘骨架130的最大应力增加值减小，绝缘骨架130结构强度性能较好；然后，随着第二比例系数K2的增大，定子绕组110端部最高温度逐渐变大，电机100热性能变差，进而影响电机100材料寿命以及电磁性能(图14中横坐标表示第二比例系数K2的取值，左侧的纵坐标以及虚线曲线表示绝缘骨架130最大应力增加值，右侧的纵坐标以及实线曲线表示定子绕组110端部的最大温升值)。综合考虑，第二比例系数K2的取值范围为3到8。

在该实施例中，绝缘骨架130的外侧壁142开设有第二冷却口140，第二冷却口140的数量为一个或多个，形状为矩形、圆形或不规则曲线围成的封闭结构。其中，沿定子铁芯128的轴向，第二冷却口140与连接结构148的最小距离L2，等于绕线槽158的外侧壁142的壁厚d1与第三比例系数K3的乘积；也即L2＝K3×d1；其中，绕线槽158的外侧壁142的壁厚d1大于1mm，第三比例系数K3为3至8。第二冷却口140与绕线结构150顶部的距离L4可以为0。

具体地，如图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，第二冷却口140与连接结构148的最小距离＝6mm，绕线槽158的外侧壁142的壁厚d1＝2.6mm，第三比例系数K3＝3.46，第二冷却口140与绕线结构150顶部的距离＝2.5mm。具体地，第二冷却口140的数量为三个，并且第二冷却口140的形状为圆形，单个第二冷却口140的直径为3mm。

特别地，第三比例系数K3的取值会影响到绝缘骨架130最大应力增加值以及定子绕组110端部的最大温升值。当第三比例系数K3取值增加时，绝缘骨架130的最大应力增加值减小，绝缘骨架130结构强度性能较好；然后，随着第三比例系数K3的增大，定子绕组110端部最高温度逐渐变大，电机100热性能变差，进而影响电机100材料寿命以及电磁性能(图16中横坐标表示第三比例系数K3的取值，左侧的纵坐标以及虚线曲线表示绝缘骨架130最大应力增加值，右侧的纵坐标以及实线曲线表示定子绕组110端部的最大温升值)。综合考虑，第三比例系数K3的取值范围为3到8。

在该实施例中，机壳102的内周壁具有第二凹槽146，第二凹槽146沿机壳102的周向延伸，进液通道104的进口106和连通口138分别与第二凹槽146连通。定子铁芯128外周比的第一凹槽144为轴向通孔，形状为矩形、弧形或不规则曲线围成的封闭结构，且第一凹槽144与第二凹槽146延伸方向垂直。通过设置第一凹槽144与第二凹槽146，增大冷却介质与定子铁芯128的接触面积，使冷却介质能充分接触定子铁芯128和设在定子铁芯128上的定子绕组110，从而降低冷却介质与定子铁芯128的接触热阻，提高了电机100在大功率下的散热效率，能够在满足工艺加工的同时，明显增加冷却介质与定子铁芯128的接触面积。

综上，本发明采用油冷方式，在不增加额外结构的基础上，通过绝缘骨架130内侧壁134的第一冷却口132和绝缘骨架130外侧壁142的第二冷却口140，冷却介质可直接对定子绕组110端部的两侧进行直接冷却，最终机壳102底部的出液通道回收电机100内部冷却油，此方案可有效提高电机100的冷却效率，同时可以对转子铁芯118进行有效冷却，降低转子铁芯118温升，提升电机100在高速工况下的输出性能。

如图17所示，本发明第十四个实施例提出了一种车辆200，包括如上述任一个实施例的电机100。因此，该车辆具有上述电机100的全部有益效果，在此不再详细论述。另外，对于电机100在车辆200上的设置位置，本领域技术人员是可以理解的，在此并不展开论述。

需要说明的是，本发明提出的车辆200可以为传统的燃油车，也可以为新能源汽车。其中，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种电机，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳包括进液通道；

定子组件，设置于所述机壳内，所述定子组件包括绝缘骨架和定子绕组，所述绝缘骨架的内侧壁有第一冷却口；

转子组件，设置于所述机壳内，并能够在所述定子组件的作用下转动，所述转子组件包括：

转轴，所述转轴内设置有第一流道，所述第一流道与所述进液通道相连通；

转子结构，设置于所述转轴上，所述转子结构内设置有第二流道，所述第二流道与所述第一流道相连通，所述第二流道通过所述第一冷却口连通于所述定子绕组端部所在的位置，并用于将所述进液通道内的冷却介质驱动至所述定子绕组端部所在的位置。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子结构包括：

转子铁芯，设置于所述转轴上；

端板，设置于所述转子铁芯上，所述第二流道位于所述转子铁芯与所述端板之上；

开口，设置于所述端板上，所述第二流道通过所述开口和所述第一冷却口连通于所述定子绕组所在端部的位置。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第二流道包括：

第一流段，沿所述转子铁芯的径向延伸，并与所述第一流道相连通，所述第一流段通过所述开口和所述第一冷却口连通于所述定子绕组所在的位置。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，

所述第一流段的数量为两个，两个所述第一流段分布于所述转子结构的轴向两端部；

所述第二流道还包括第二流段，所述第二流段沿所述转子铁芯的轴向延伸，并连通于两个所述第一流段。

5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，

所述开口的数量为多个，多个所述开口分布于所述转子结构的轴向两端部，任一所述第一流段通过多个所述开口连通于所述定子绕组所在的位置。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，

在所述转子结构的任一轴向端部，多个所述开口沿所述转子结构的周向分布。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子组件还包括：

定子铁芯；

绕线槽，设置于所述绝缘骨架上，所述第二流道通过所述第一冷却口连通于所述绕线槽，所述定子绕组的端部位于所述绝缘骨架的绕线槽内。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，还包括：

腔室，位于所述定子组件与所述机壳的内周壁之间；

连通口，位于所述机壳上，所述进液通道和所述腔室通过所述连通口相连通；

第二冷却口，设置于所述绕线槽的外侧壁，所述腔室通过所述第二冷却口连通于所述绕线槽，并用于所述腔室内的冷却介质驱动至所述绕线槽内。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，还包括：

第一凹槽，设置于所述定子铁芯的外周壁，所述第一凹槽沿所述定子铁芯的轴向延伸，并连通于所述进液通道和所述腔室。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，

所述第一凹槽的数量为多个，多个所述第一凹槽沿所述定子铁芯的周向分布。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，还包括：

第二凹槽，设置于所述机壳的内周壁，所述第二凹槽沿所述定子铁芯的周向延伸，并连通于所述进液通道和多个所述第一凹槽。

12.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述绝缘骨架还包括：

连接结构，所述连接结构与所述定子铁芯相连接；

绕线结构，设置于所述连接结构上，所述绕线槽设置于所述绕线结构上。

13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，

沿所述定子铁芯的轴向，所述连接结构的尺寸大于或等于所述定子铁芯的尺寸的1/2；和/或

沿所述定子铁芯的轴向，所述绕线结构的尺寸，等于绕线槽内所述定子绕组端部的尺寸与所述绕线槽的底壁壁厚之和与第一比例系数的乘积；和/或

沿所述定子铁芯的轴向，所述第一冷却口与所述连接结构的最小距离，等于所述绕线槽的内侧壁的壁厚与第二比例系数的乘积；和/或

沿所述定子铁芯的轴向，所述第二冷却口与所述连接结构的最小距离，等于所述绕线槽的外侧壁的壁厚与第三比例系数的乘积。

14.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，

所述第一冷却口到所述绝缘骨架的内侧壁的端部边缘具有间距、或贯穿于所述绝缘骨架的内侧壁的端部；和/或

所述第二冷却口到所述绝缘骨架的外侧壁的端部边缘具有间距、或贯穿于所述绝缘骨架的外侧壁的端部。

15.根据权利要求1至6中任一项所述的电机，其特征在于，

所述机壳上还包括出液通道，所述出液通道与所述定子绕组所在的位置相连通。

16.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1至15中任一项所述的电机。

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