CN206117392U - 电机及使用所述电机的船用推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机及使用所述电机的船用推进器，所述电机包括定子和与定子配合的转子、散热器、第一端盖和第二端盖，散热器位于定子内，第一端盖及第二端盖固定装设在散热器的两端，散热器上开设多个冷却流体通道，第一端盖上开设多个与冷却流体通道连通的第一连通槽，第二端盖上开设多个与冷却流体通道连通的第二连通槽，第一端盖或第二端盖上开设进液通道和出液通道，多个第一连通槽与多个第二连通槽错开设置，第一连通槽及第二连通槽呈圆弧状向内凹陷形成。本实用新型还提供一种船用推进器。由于第一连通槽和第二连通槽均为从端面呈圆弧向内凹陷形成，因此，在冷却液流通的过程中，冷却液从冷却流体通道进入连通槽时，阻力较小，提高了冷却效率。

Description

电机及使用所述电机的船用推进器

技术领域

本实用新型涉及一种电机及使用所述电机的船用推进器。

背景技术

电机通常用于带动目标物件进行角度和/或位移的移动等，且其应用领域很广，例如可以用在船用推进器、电子设备、通讯设备或其他设备(如汽车)中。电机通常包括转子和定子，定子通常包括磁芯和绕在磁芯上的绕组，定子的绕组的发热较大，导致磁钢退磁等，致使电机性能下降。

实用新型内容

鉴于上述状况，有必要提供一种能够冷却定子绕组的电机，及使用所述电机的船用推进器。

一种电机，其包括定子和与所述定子配合的转子，所述电机还包括散热器、第一端盖和第二端盖，所述散热器位于所述定子内，所述第一端盖及所述第二端盖位于所述散热器的两端，所述散热器上开设多个冷却流体通道，所述第一端盖上开设多个与所述冷却流体通道连通的第一连通槽，所述第二端盖上开设多个与所述冷却流体通道连通的第二连通槽，所述第一端盖或所述第二端盖上开设进液通道和/或出液通道，所述进液通道和所述出液通道与所述多个冷却流体通道中的至少一个冷却流体通道相连通。

进一步地，所述冷却流体通道为直通槽或者螺旋槽。

进一步地，所述第一连通槽与所述第二连通槽向内圆弧过渡凹陷。

进一步地，所述定子包括磁芯和绕在所述磁芯上的多个线圈，所述散热器位于所述磁芯内。

进一步地，所述散热器的外侧壁上突出形成有凸缘，所述凸缘与所述散热器的外侧壁交接处形成台阶，所述磁芯的端部抵在所述台阶上。

进一步地，所述散热器与所述第一端盖之间和/或所述散热器与所述第二端盖之间设置有密封垫或密封脂。

进一步地，所述第一端盖、所述第二端盖分别与所述散热器通过紧固件固定或密封胶连接。

进一步地，所述第一端盖和所述第二端盖之一与所述散热器一体成型。

一种船用推进器，其包括上述的电机及由所述电机直接或间接驱动的螺旋桨。

进一步地，所述船用推进器还包括泵及水箱，所述船用推进器形成流经所述泵与所述水箱的冷却流体回路，所述电机的冷却流体通道为所述冷却流体回路的一部分。

上述电机由于散热器收容在定子内，能够对外转子电机进行散热，散热的效果较佳，通过冷却流体通道、第一连通槽和第二连通槽形成可连续供冷却液体的通道，散热的效率较高。由于第一连通槽和第二连通槽均为从端面呈圆弧向内凹陷形成，因此，在冷却液流通的过程中，冷却液从冷却流体通道进入连通槽时，阻力较小，提高了冷却效率。

附图说明

图1为本实用新型实施方式的电机的立体分解示意图。

图2为图1所示电机的另一视角的立体分解示意图。

图3为图1所示电机的散热器、第一端盖、第二端盖的立体组装示意图。

图4为图1所述电机的仰视示意图。

图5为图4所示电机沿VII-VII的剖视图。

图6为图1所示电机的冷却通路的示意图。

图7为本实用新型实施方式的船用推进器的立体分解示意图。

图8为本实用新型另一实施方式的船用推进器的部分剖视示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图2，本实用新型一实施方式提供的电机100，其用于驱动一外部设备转动或通过传动机构驱动一外部设备转动。具体而言，所述外部设备可以为一通电运行的装置(如通讯设备、电子设备)或非通电运行的装置(如船用推进器、车辆的车窗)。

电机100包括转子10、定子20、散热器30、第一端盖40、第二端盖50、及两个密封垫60。在本实施方式中，电机100为外转子电机。定子20收容在转子10内，且定子20套设在散热器30上。定子20包括磁芯21和绕在磁芯21上的多个绕组23。多个绕组23在电力的作用下产生磁场，转子10与绕组23产生的磁场相互作用，使得转子10响应于所述磁场而旋转。第一端盖40和第二端盖50分别位于散热器30的两端，两个密封垫60中的一个位于散热器30与第一端盖40之间，另一个位于散热器30与第二端盖50之间。所述散热器30、第一端盖40、及第二端盖50上开设通道或槽，用以流通冷却液体，以冷却定子20。所述散热器30、第一端盖40及第二端盖50共同构成了电机100的散热结构。

转子10包括壳体11、磁铁12、及转轴13。壳体11大致呈中空圆柱形，其包括圆柱型侧壁和圆环形的端壁，圆柱型侧壁和圆环形的端壁共同形成收容空间，端壁上开设与转轴13匹配的通孔。磁铁12的数量为多个，装设在壳体11的侧壁的内表面上，用于与定子20共同产生磁场。转轴13穿过壳体11的端壁，并插入散热器30，且转轴13与电机100的中心轴线重合。外转子电机中的转轴13可旋转，转轴13与散热器30之间隔设轴承。

定子20的磁芯21与绕组23之间为绝缘设置，绝缘设置的方式可以为多种，例如可以是采用绝缘层、采用绕线架、采用绝缘垫片等方式。在本实施方式中，磁芯21与绕组23之间采用绝缘层的方式绝缘，绝缘层未示出。绕组23的数量也可不限于本实施方式中示出的数量，其可根据不同电机的要求等采用不同的数量。

磁芯21沿其中心轴线方向形成收容孔211，用于收容散热器30，从而使得磁芯21及绕在磁芯21上的绕组23临近散热器30。散热器30定位在磁芯21的收容孔211内，定位方式不限，例如可以是磁芯21的内侧壁(即围成收容孔211的壁)上形成有至少一卡持部215，散热器30的外侧壁上形成至少一卡槽39，采用卡持部215与卡槽39相卡合的方式将散热器30定位在磁芯21上，或者可以采用固定胶将散热器30固定至磁芯21内。

散热器30大致呈圆柱状，其包括靠近第一端盖40的第一端31和靠近第二端盖50的第二端32。散热器30上沿平行其中心轴线方向开设贯穿第一端31和第二端32的容纳孔34及冷却流体通道36。容纳孔34及冷却流体通道36均为圆通孔。容纳孔34设置在散热器30的中心轴线位置，即容纳孔34的中心轴线与散热器30的中心轴线重合，用于收容转轴13。冷却流体通道36的数量为多个，且分布在容纳孔34的周围，并与容纳孔34平行。冷却流体通道36临近散热器30的外侧壁，以使得冷却定子20的效果更佳。在本实施方式中，冷却流体通道36的数量为十六个，且均匀间隔平行设置。在其他实施方式中，冷却流体通道36的数量不限于本实施方式中的数量，例如可以是八个、九个、十个或十个以上，在冷却要求不高的电机中，数量可以更少，例如四个、六个等。

散热器30可以与第一端盖40或第二端盖50一体成型设置，也可以分开成不同的零部件，在本实施方式中，散热器30的第一端31和第二端32分别与第一端盖40和第二端盖50通过紧固件进行固定。

散热器30的第一端31上设置收容在容纳孔34中的第一定位环311，且第一定位环311突出第一端31，用于定位一密封垫60，散热器30的第二端32上设置收容在容纳孔34的第二定位环321，且第二定位环321突出第二端32，用于定位另一密封垫60。

散热器30的外侧壁上突出形成有凸缘37，凸缘37呈环形，其靠近散热器30的第一端31。由于散热器30的外侧壁上形成凸缘37，使得凸缘37与散热器30的外侧壁交接处形成台阶38。散热器30收容在磁芯21的收容孔211中时，磁芯21的端部抵在台阶38上，因此台阶38和凸缘37限制了散热器30的轴向移动。

请同时参阅图3至图6，第一端盖40上开设收容孔401，第一端盖40临近散热器30的端面402上开设多个第一连通槽41，多个第一连通槽41围绕收容孔401设置。第一连通槽41呈圆弧状向内凹陷，且第一连通槽41与端面402的相交线大致呈腰形。第一连通槽41的长度大致等于两个相邻的冷却流体通道36的外边缘之间的距离L，第一连通槽41与端面402相交线两端的圆弧半径等于冷却流体通道36的半径。每一第一连通槽41能够对准两个相邻的冷却流体通道36，使得该第一连通槽41连通两个相邻冷却流体通道36。在其他实施方式中，第一连通槽41与端面402的相交线可不局限为腰形，例如可以是圆形、多边形等形状。

第一端盖40上还开设有进液通道43和出液通道44，进液通道43和出液通道44均大致呈“└”形，其一端贯穿第一端盖40临近散热器30的端面402，另一端贯穿第一端盖40的外壁。进液通道43在端面402处形成第一连通孔431，在第一端盖40的外壁上形成进液孔433，出液通道44在端面402处形成第二连通孔441，在第一端盖40的外壁上形成出液孔443。进液孔433和出液孔443分别用于与水管连接，以从外部获取冷却液体或排出冷却电机后的液体。第一连通孔431和第二连通孔441位于两个第一连通槽41之间，且第一连通孔431和第二连通孔441之间的距离等于两个相邻的冷却流体通道36之间的距离，第一连通孔431和第二连通孔441的半径等于冷却流体通道36的半径。在本实施方式中，第一连通槽41的数量为七个，因为冷却流体通道36的数量为十六个，因此，其中十四个冷却流体通道36两两与七个第一连通槽41对应，另外两个冷却流体通道36分别与第一连通孔431和第二连通孔441对准。

第一端盖40的端面402上还凸伸形成有第三定位环46，固定孔45及第一连通槽41都在第三定位环46内，第三定位环46用于定位散热器30。散热器30与第一端盖40组装后，散热器30的凸缘37卡在第三定位环46内。

第二端盖50的中心位置处开设贯通孔501，供转轴13穿过。第二端盖50靠近散热器30的端面502上开设有多个第二连通槽51，多个第二连通槽51围绕贯通孔501设置。第二连通槽51的形状与第一连通槽41的形状相似，其同样呈圆弧状向内凹陷，第二连通槽51与端面502的相交线大致呈腰形。第二连通槽51的长度大致等于两个相邻的冷却流体通道36的外边缘之间的距离L。第二连通槽51与端面502相交线两端的圆弧半径等于冷却流体通道36的半径。每一第二连通槽51能够对准两个相邻的冷却流体通道36，使得该第二连通槽51连通两个相邻冷却流体通道36。在本实施方式中，第二连通槽51的数量为八个，且第二连通槽51与第一连通槽41错开设置。十六个冷却流体通道36中，两个相邻的冷却流体通道36的一端分别与第一连通孔431及第二连通孔441对准，另一端分别与第二端盖50上相邻的两个冷却流体通道36对准及连通。除去与进液通道43及出液通道44对准的两个冷却流体通道36外的其他十四个冷却流体通道36，每个冷却流体通道36的一端与第一端盖40的一第一连通槽41对准及连通，另一端与第二端盖50的一第二连通槽51对准及连通，因此，冷却流体通道36、第一连通槽41、第二连通槽51共同形成了能够从进液孔433进入冷却液体及从出液孔443排出冷却液体的冷却通路，示意图如图6。在其他实施方式中，第二连通槽51与端面502的相交线可不局限为腰形，例如可以是圆形、多边形等形状。

在其他实施方式中，进液通道43与出液通道44也可以开设在第二端盖50上，此时第一连通槽41与第二连通槽51的数量做相应调整。

在其他实施方式中，第一端盖40和/或第二端盖50与散热器30不限定采用紧固件固定，例如可以采用密封胶连接。在其他实施方式中，第一端盖40或第二端盖50中之一可与散热器30一体设计，另一与散热器30通过紧固件或密封胶等方式连接。

在其他实施方式中，进液通道43与出液通道44不限定于开设在本实施方式的第一端盖40上，进液通道43与出液通道44可开设在第二端盖50上，或者进液通道43与出液通道44之一开设在第一端盖40上，另一开设在第二端盖50上。

在其他实施方式中，冷却流体通道36可不限定于本实施方式中的直通槽，例如可以为螺旋槽等形状的槽。

每个密封垫60上还开设有十六个与冷却流体通道36对应的通孔61。密封垫60由弹性材料制成，用于防止冷却液体漏出。两个密封垫60中的一个设置在第一端盖40与散热器30的第一端31之间，且第一定位环311对其进行限位，保证该密封垫60的垂直度；另一个密封垫60设置在第二端盖50与散热器30的第二端32之间，且第二定位环321对其进行限位，保证该密封垫60的垂直度。在其他实施方式中，通孔61的数量不限定于本实施方式中的数量，其数量可根据冷却流体通道36的数量做相应调整。

在其他实施方式中，密封垫60的数量可为一个、三个或三个以上，在散热器30与第一端盖40或第二端盖50为一体设计时，密封垫60的数量为一个，其设置在未与散热器30一体设计的端盖和散热器30之间。散热器30与第一端盖40之间和/或散热器30与第二端盖50之间也可设置两个或两个以上的密封垫60。在其他实施方式中，密封垫60也可替换为密封脂，密封脂涂覆在散热器30的端面、和/或第一端盖40的端面、和/或第二端盖50的端面上。

请参阅图7，本实施方式中的电机100应用于船用推进器1，船用推进器1还包括水箱200、泵300、密封件400、外壳500、轴套600、支撑杆700、螺旋桨800、及若干水管900。水箱200设置在电机100的一侧，用于向船用推进器1提供冷却用的液体。泵300设置在电机100的下方，通过一水管900将水箱200与泵300连通，通过另一水管900将水箱200与电机100的进液通道43连通，电机100的出液通道44通过又一水管900与水箱200连通，从而实现液体的流通。密封件400设置在电机100与泵300之间和泵300与支撑杆700之间，用于防止液体漏出。支撑杆700位于泵300的下方，支撑杆700内开设冷却流体通道，且支撑杆700中的冷却流体通道与泵300连通，使得冷却液体能够在泵300、支撑杆700、电机100、水箱200、水管900共同形成的冷却流体回路中流通，且电机100的冷却流体通道36形成冷却流体回路的一部分。轴套600套在支撑杆700上，支撑杆500套在轴套600和支撑杆700外，并支撑电机100和泵300。螺旋桨800位于支撑杆500的一端，泵300与电机100位于支撑杆500的另一端。螺旋桨800能够在电机100的驱动和一传动轴801传动下转动。在本实施方式中，船用推进器1为电动船外机。

请参阅图8，本实用新型另一实施方式中的电机100还可以应用在间接驱动外部设备(如推进器的螺旋桨)的情形，图8示出的电机100通过一传动机构102驱动与其连接的螺旋桨103。

在电机使用时，冷却液体从进液通道43通入冷却用的液体(例如，水)，液体经由进液孔433进入冷却流体通道36，并从第二连通槽51、冷却流体通道36、第一连通槽41中通过，吸收定子20及其绕组23工作时产生的热量，吸收热量后的液体从出液通道44中流出，从而降低电机在工作中的温度。电机100中排出的液体，经过水管900和泵300进入支撑杆700的冷却流体通道中，并在支撑杆700的冷却流体通道中冷却后，经由泵300、水管900及水箱200，再流入电机100中。

由于散热器30收容在定子20内，能够对外转子电机进行散热，且散热器30贴着定子20，因此，散热的效果较佳，通过冷却流体通道36、第一连通槽41和第二连通槽51形成可连续供冷却液体的通道，散热的效率较高。由于第一连通槽41和第二连通槽51均为从端面呈圆弧向内凹陷形成，因此，在冷却液流通的过程中，冷却液从冷却流体通道进入连通槽时，阻力较小，提高了冷却效率。

另外，散热器30、第一端盖40、及第二端盖50分开为不同的零部件，在散热器30上加工冷却流体通道36、及在第一端盖40和第二端盖50上加工连通槽都较便利，减小电机实现散热的成本。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电机，其包括定子和与所述定子配合的转子，其特征在于：所述电机还包括散热器、第一端盖和第二端盖，所述散热器位于所述定子内，所述第一端盖及所述第二端盖位于所述散热器的两端，所述散热器上开设多个冷却流体通道，所述第一端盖上开设多个与所述冷却流体通道连通的第一连通槽，所述第二端盖上开设多个与所述冷却流体通道连通的第二连通槽，所述第一端盖或所述第二端盖上开设进液通道和/或出液通道，所述进液通道和所述出液通道与所述多个冷却流体通道中的至少一个冷却流体通道相连通。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述冷却流体通道为直通槽或者螺旋槽。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述第一连通槽与所述第二连通槽向内圆弧过渡凹陷。

4.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述定子包括磁芯和绕在所述磁芯上的多个线圈，所述散热器位于所述磁芯内。

5.如权利要求4所述的电机，其特征在于：所述散热器的外侧壁上突出形成有凸缘，所述凸缘与所述散热器的外侧壁交接处形成台阶，所述磁芯的端部抵在所述台阶上。

6.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述散热器与所述第一端盖之间和/或所述散热器与所述第二端盖之间设置有密封垫或密封脂。

7.如权利要求1～6中任一项所述的电机，其特征在于：所述第一端盖、所述第二端盖分别与所述散热器通过紧固件固定或密封胶连接。

8.如权利要求1～6中任一项所述的电机，其特征在于：所述第一端盖和所述第二端盖之一与所述散热器一体成型。

9.一种船用推进器，其包括如权利要求1～8项中任一项所述的电机及由所述电机直接或间接驱动的螺旋桨。

10.如权利要求9所述的船用推进器，其特征在于：所述船用推进器还包括泵及水箱，所述船用推进器形成流经所述泵与所述水箱的冷却流体回路，所述电机的冷却流体通道为所述冷却流体回路的一部分。