CN117477863B - 一种高效的电机散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效的电机散热结构，通过在电机端盖与铁芯之间空置的部分设置散热叠组，其上由于多个散热单元以及传导单元的配合作用，有效将电机内的热量沿着端盖处外排，大幅度降低热量蔓延至电机外壳的情况发生，其中，散热单元用于吸热，同时会包裹传导单元，金属的传导单元大幅度增加散热单元的导热效果，同时散热单元可对传导单元进行绝缘，不易出现漏电的情况，相较于现有技术，有效保护电机，使其性能不易因长期热量的聚集而损坏。
Description
技术领域
本发明涉及的一种电机散热结构，特别是涉及应用于电机领域的一种高效的电机散热结构。
背景技术
电机是将电能转换成机械能，驱动电动车车轮旋转的部件，常见的电机有有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机和侧挂电机等。
为了保护电机内部的运转零部件，会设置电机外壳来实现保护及支撑，电机端盖是电机机壳的盖子，一般分前端盖和后端盖，用来固定和支撑电机转轴的，现有技术中，电机端盖与铁芯之间不接触，且二者之间空置，在电机转动过程中，该空置部分内的空气相当于热阻，影响散热，导致电机轴转动时产生的热会蔓延至电机外壳，影响电机整体的性能。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是电机端盖处散热较差，易导致转动时产生的热蔓延至电机外壳，影响电机性能。
为解决上述问题，本发明提供了一种高效的电机散热结构，包括两个分别设置在前端盖与绕组端部以及后端盖与绕组端部之间的散热叠组，散热叠组包括多组散热单元，每组散热单元均包括多个散热片，多个散热片以电机轴为中心呈环形阵列分布，且每相邻两个散热片之间存在过热间隙，每相邻两组散热单元相互错位分布，且一组散热单元中的过热间隙正对另一组散热单元中其中一个散热片的中部，每相邻两组散热单元之间还设置有传导单元，传导单元包括夹层环以及固定连接在夹层环靠近电机外侧一端的多个传递脚，多个传递脚分别位于多个过热间隙内。
在上述高效的电机散热结构中，通过在电机端盖与铁芯之间空置的部分设置散热叠组，其上由于多个散热单元以及传导单元的配合作用，有效将电机内的热量沿着端盖处外排，大幅度降低热量蔓延至电机外壳的情况发生，相较于现有技术，有效保护电机，使其性能不易因长期热量的聚集而损坏。
作为本申请的进一步改进，散热片靠近电机内侧的一端开凿有包裹槽，包裹槽与夹层环相互匹配，且夹层环远离传递脚的端面与另一侧相邻的散热片接触。
作为本申请的进一步改进，最靠近电机内侧的散热片上不设置包裹槽，相邻两组散热单元相互抵触，且一个夹层环上的传递脚与另一个夹层环相互接触。
作为本申请的进一步改进，散热片近似V形，且V形的每个拐角均进行圆角处理，V形中心处夹角为135°，V形的外边缘与侧边之间的夹角为67.5°。
作为本申请的进一步改进，散热片为导热硅胶、环氧树脂、硅橡胶中的一种材料制成，夹层环和传递脚均为金属材料制成，且沿着朝向电机外的方向，多个夹层环和传递脚的导热性依次升高。
作为本申请的又一种改进，最外侧的多个传递脚外端还固定连接有外延杆，外延杆固定贯穿对应的端盖并延伸至电机外。
作为本申请的又一种改进的补充，最外侧的传导单元的夹层环和传递脚均为中空结构，且外延杆与传递脚相通，外延杆位于端盖外的端部还固定连接有换气环囊，换气环囊与外延杆相通，前端盖以及后端盖朝向外的端部均固定连接有多个电动推杆，同一侧的多个电动推杆外端固定连接有压气环，外延杆活动贯穿压气环。
作为本申请的又一种改进的补充，外延杆包括与传递脚固定给的导热杆段以及固定连接在导热杆段端部的多个弹性的外扩段，多个外扩段的位置与压气环对应。
综上，通过在电机端盖与铁芯之间空置的部分设置散热叠组，其上由于多个散热单元以及传导单元的配合作用，有效将电机内的热量沿着端盖处外排，大幅度降低热量蔓延至电机外壳的情况发生，其中，散热单元用于吸热，同时会包裹传导单元，金属的传导单元大幅度增加散热单元的导热效果，同时散热单元可对传导单元进行绝缘，不易出现漏电的情况，相较于现有技术，有效保护电机，使其性能不易因长期热量的聚集而损坏。
附图说明
图1为本申请第一种实施方式中散热叠片安装在电机内时的示意图；
图2为本申请第一种实施方式的散热单元与电机端盖之间的相对位置图；
图3为本申请第一种实施方式的散热片的截面图；
图4为本申请第一种实施方式中多个散热单元的爆炸图；
图5为本申请第二种实施方式的散热叠片的部分立体图；
图6为本申请第二种实施方式的散热叠片的左侧视的爆炸图；
图7为本申请第三种实施方式的前端盖部分的截面图；
图8为本申请第三种实施方式的中最外侧的传动单元部分的截面图；
图9为本申请第三种实施方式的在加速排热时的示意图；
图10为现有技术的截面图。
图中标号说明：
1散热片、101包裹槽、2夹层环、3传递脚、4外延杆、41导热杆段、42外扩段、5压气环、6换气环囊、7电动推杆。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的三种实施方式作详细说明。
第一种实施方式：
图1-2示出一种高效的电机散热结构，包括两个分别设置在前端盖与绕组端部以及后端盖与绕组端部之间的散热叠组，散热叠组包括多组散热单元，每组散热单元均包括多个散热片1，如图4，多个散热片1以电机轴为中心呈环形阵列分布，且每相邻两个散热片1之间存在过热间隙，每相邻两组散热单元相互错位分布，且一组散热单元中的过热间隙正对另一组散热单元中其中一个散热片1的中部，
如图3，散热片1近似V形，且V形的每个拐角均进行圆角处理，V形中心处夹角为135°，V形的外边缘与侧边之间的夹角为67.5°，此种设置可以使散热片1能在电机端盖与绕组端部之间的有效空间内进行有效排布组合，使接触的有效散热面积更大，使散热效果更好，利用率更高。
散热片1为导热硅胶、环氧树脂、硅橡胶中的一种材料制成，使散热片1既具有良好的导热性，同时又具备绝缘不导电的效果，进而可在保护安全性的情况下，实现端盖处的良好散热，相较于图10中所示端盖与绕组端部之间空置的方式，有效避免电机端部内的温度朝向电机外壳处蔓延，有效保护电机性能不易受到影响。
第二种实施方式：
本实施方式在第一种实施方式的基础上，新增传导单元，其余部分与第一种实施方式保持一致。
如图5-6，每相邻两组散热单元之间还设置有传导单元，传导单元包括夹层环2以及固定连接在夹层环2靠近电机外侧一端的多个传递脚3，多个传递脚3分别位于多个过热间隙内，夹层环2和传递脚3均为金属材料制成，使传导单元的导热性比散热单元更好，有效加快热量向电机端盖外散发，散热片1靠近电机内侧的一端开凿有包裹槽101，包裹槽101与夹层环2相互匹配，且夹层环2远离传递脚3的端面与另一侧相邻的散热片1接触，使每个传导单元均被相邻的两个散热单元包裹，热量由靠近铁芯端部的散热单元吸附然后被传导单元快速吸附，并沿着朝向电机外的方向不断传递，实现向外的散热，进一步降低热量朝向电机外壳处蔓延的情况发生，使电机不易出现整体过热，保护电机性能。
最靠近电机内侧的散热片1上不设置包裹槽101，使该散热片1能与电机绕组端部充分接触，相邻两组散热单元相互抵触，且一个夹层环2上的传递脚3与另一个夹层环2相互接触，使多个传导单元虽然被相邻两个散热单元包裹绝缘，但是相邻的多个传导单元仍然依次接触，使热传导的路径连续，有效保证散热效果。
且沿着朝向电机外的方向，多个夹层环2和传递脚3的导热性依次升高，可营造一个从内向外逐渐升高的吸热梯度差，有效加快吸热速度，使电机绕组处产生的热量能更快的朝向端盖处聚集并向外散热，使散热效果更好。
在上述高效的电机散热结构中，通过在电机端盖与铁芯之间空置的部分设置散热叠组，其上由于多个散热单元以及传导单元的配合作用，有效将电机内的热量沿着端盖处外排，大幅度降低热量蔓延至电机外壳的情况发生，相较于现有技术，有效保护电机，使其性能不易因长期热量的聚集而损坏。
第三种实施方式：
本实施方式在第二种实施方式的基础上，在端盖外新增下述内容，其余部分与第二种实施方式保持一致。
具体的，如图7-8，最外侧的多个传递脚3外端还固定连接有外延杆4，外延杆4固定贯穿对应的端盖并延伸至电机外，外延杆4有效将电机内热量直接传导至散热片1外，进一步加快散热。
最外侧的传导单元的夹层环2和传递脚3均为中空结构，且外延杆4与传递脚3相通，外延杆4位于端盖外的端部还固定连接有换气环囊6，换气环囊6与外延杆4相通，前端盖以及后端盖朝向外的端部均固定连接有多个电动推杆7，同一侧的多个电动推杆7外端固定连接有压气环5，外延杆4活动贯穿压气环5，如图8-9，在电机工作时，可控制电动推杆7不断重复伸长缩短的过程，进而带动压气环5不断重复多次挤压换气环囊6，由于换气环囊6与最边缘的传导单元相通，使换气环囊6在不断被挤压-恢复-挤压的过程中，可实现最后一个传导单元内外空气的快速交换，进而可有效提高散热片1内热量向外的散热，进一步提高散热效果。
外延杆4包括与传递脚3固定给的导热杆段41以及固定连接在导热杆段41端部的多个弹性的外扩段42，多个外扩段42的位置与压气环5对应，如图7和图9，在电动推杆7未缩短时，压气环5对外扩段42进行束缚，使其聚拢处于管状，而压气环5朝向换气环囊6移动并挤压换气环囊6时，压气环5与外扩段42处分离，进入导热杆段41处，使外扩段42恢复向外的扩展状，使外延杆4整体长度变短，使内外空气交换时效率更好，加快散热。
综上，通过在电机端盖与铁芯之间空置的部分设置散热叠组，其上由于多个散热单元以及传导单元的配合作用，有效将电机内的热量沿着端盖处外排，大幅度降低热量蔓延至电机外壳的情况发生，其中，散热单元用于吸热，同时会包裹传导单元，金属的传导单元大幅度增加散热单元的导热效果，同时散热单元可对传导单元进行绝缘，不易出现漏电的情况，相较于现有技术，有效保护电机，使其性能不易因长期热量的聚集而损坏。
结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高效的电机散热结构，其特征在于：包括两个分别设置在前端盖与绕组端部以及后端盖与绕组端部之间的散热叠组，所述散热叠组包括多组散热单元，每组所述散热单元均包括多个散热片（1），多个所述散热片（1）以电机轴为中心呈环形阵列分布，且每相邻两个散热片（1）之间存在过热间隙，每相邻两组所述散热单元相互错位分布，且一组散热单元中的过热间隙正对另一组散热单元中其中一个散热片（1）的中部，每相邻两组散热单元之间还设置有传导单元，所述传导单元包括夹层环（2）以及固定连接在夹层环（2）靠近电机外侧一端的多个传递脚（3），多个所述传递脚（3）分别位于多个过热间隙内；
所述散热片（1）为导热硅胶、环氧树脂、硅橡胶中的一种材料制成，所述夹层环（2）和传递脚（3）均为金属材料制成，且沿着朝向电机外的方向，多个夹层环（2）和传递脚（3）的导热性依次升高。
2.根据权利要求1所述的一种高效的电机散热结构，其特征在于：所述散热片（1）靠近电机内侧的一端开凿有包裹槽（101），所述包裹槽（101）与夹层环（2）相互匹配，且夹层环（2）远离传递脚（3）的端面与另一侧相邻的散热片（1）接触。
3.根据权利要求1所述的一种高效的电机散热结构，其特征在于：最靠近电机内侧的散热片（1）上不设置包裹槽（101），相邻两组所述散热单元相互抵触，且一个夹层环（2）上的传递脚（3）与另一个夹层环（2）相互接触。
4.根据权利要求1所述的一种高效的电机散热结构，其特征在于：所述散热片（1）近似V形，且V形的每个拐角均进行圆角处理，所述V形中心处夹角为135°，所述V形的外边缘与侧边之间的夹角为67.5°。
5.根据权利要求1所述的一种高效的电机散热结构，其特征在于：最外侧的多个所述传递脚（3）外端还固定连接有外延杆（4），所述外延杆（4）固定贯穿对应的端盖并延伸至电机外。
6.根据权利要求5所述的一种高效的电机散热结构，其特征在于：最外侧的所述传导单元的夹层环（2）和传递脚（3）均为中空结构，且外延杆（4）与传递脚（3）相通，所述外延杆（4）位于端盖外的端部还固定连接有换气环囊（6），所述换气环囊（6）与外延杆（4）相通，所述前端盖以及后端盖朝向外的端部均固定连接有多个电动推杆（7），同一侧的多个电动推杆（7）外端固定连接有压气环（5），所述外延杆（4）活动贯穿压气环（5）。
7.根据权利要求6所述的一种高效的电机散热结构，其特征在于：所述外延杆（4）包括与传递脚（3）固定给的导热杆段（41）以及固定连接在导热杆段（41）端部的多个弹性的外扩段（42），多个所述外扩段（42）的位置与压气环（5）对应。
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