CN206149095U - 电动车集成电机 - Google Patents

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鹿世敏
温法蕊
徐文庆
朱红军
李召勤
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Abstract

一种电动车集成电机，包括电机壳(1)，电机壳(1)的前端盖(2)和后端盖(3)上设有同轴的轴承，轴承内定位一转轴(7)，还包括一个控制器壳(5)，所述转轴(7)的尾端(71)伸出后端盖(3)，转轴(7)的尾端(71)固定一风扇(10)，尾端(71)为空心轴，所述风扇(10)扇叶(101)为长方形，且扇叶(101)所在平面均过尾端(71)的轴线；所述控制器壳(5)上插装多个进风管(11)，进风管(11)的首端穿过控制器壳(5)，尾端伸出控制器壳(5)外，所述进风管(11)与控制器壳(5)之间气密连接，所述控制器壳(5)与后端盖(3)之间设有一个穿线管(4)。该电动车集成电机能够保证整体散热效果。

Description

电动车集成电机
技术领域
本实用新型涉及一种电机，具体涉及一种用于电动车上的集成电机。
背景技术
电动车的电机、控制器是整车动力系统的主要部件，现在电动车中的电机、控制器采用分离式设计在车架的不同位置，电机与控制器之间需使用较长的线缆及较多的接插件连接，易受氧化(接触不良)造成电动车故障率高，长引线电能转换效率低，生产效率低且人工成本高。
现有的技术中，已有将控制器与电机进行集成化设计的案例，如中国专利散热性良好的一体式电机控制器(公开号CN104617708，公开日2015.5.13)，其公开了一种将控制器安装于电机尾端的方案，该专利中将电机转轴从尾端伸出并安装风扇，利用电机旋转带动风扇将外部冷空气抽入电机和控制器之间的间隙内，通过该空间与控制器之间的空隙排出。这种设计存在一个缺陷，就是电机在长时间运转后，产生大量，一方面通过尾端的机壳向电机与控制器之间的空间传热，另一方面，转轴本身是热的良导体会把大量的热从电机内向冷端传输，虽然风扇从外部抽吸热量并吹出整个装置外，但将吸热后的空气吹到控制器壳上，实际上对控制器的降温来说有弊而无益。控制器本身产热并没有电机多，如此设计，在电机长时间运行后，对电机冷却的冷空气吸热后很有可能提高了控制器的温度。
此外，从外部抽吸的空气吹到控制器壳体上，使用时间一长，空气中的杂物会积聚在控制器壳体上，降低了控制器散热效果。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种在控制器与电机集成一体，且在控制器与电机之间形成散热通道，且长时间使用后对电机和控制器均能进行散热的电动车集成电机。
为了实现上述目的，本实用新型包括，电机壳，电机定子以及转子，电机壳的前端盖和后端盖上设有同轴的轴承，轴承内定位一转轴，还包括一个控制器壳，该控制器壳与后端盖之间通过过滤罩连接，该过滤罩为圆柱形，表面带有通气孔，且与转轴同轴；
所述转轴的尾端伸出后端盖进入后端盖和过滤罩以及控制器壳围成的空间内，转轴的尾端固定一风扇，所述尾端为伸出后端盖外的部分，尾端为空心轴，尾端临近轴承的一端设有3-5个沿尾端周向均匀分部的通孔，尾端的另一端在空心轴的内圈上固定有沿周向均匀分部的导流叶片，导流叶片随尾端旋转时向尾端内送风；
所述风扇包括一个固定于尾端上的中心环，中心环上均匀分部有多个扇叶，叶片均为长方形，且叶片所在平面均过尾端的轴线；
所述控制器壳上插装多个进风管，进风管的首端穿过控制器壳伸入后端盖和过滤罩以及控制器壳围成的空间内，所述进风管的尾端伸出控制器壳外，所述进风管与控制器壳之间气密连接，所述进风管为金属管；
所述控制器壳与后端盖之间设有一个穿线管。
该集成电机，在转轴旋转时带动风扇旋转，风扇的扇叶均为长方形且所在平面过转轴的轴线，使得风扇产生的气流是径向发散的风，没有轴向推进的风，使得电机与控制器壳之间形成负压，从而通过进风管抽吸外部冷空气。
冷空气通过进风管时，会对控制器内部进行降温，且由于进风管是金属管，其散热效果较佳。
控制器产生的热量相比与电机来说非常少，且进风管风速较快，通过进风管进入到电机与控制器壳之间的冷空气的温度仍较低，该冷空气通过风扇的搅动快速通过过滤罩排出整个装置之外，在排出的过程中一方面会在电机后端盖与控制器壳之间形成一个冷空气层，防止电机的热量向控制器传导，另一方面，冷空气会带走电机后端盖上的大量的热。
通过将尾端设置为空心轴，且空心轴内设置导流叶片使得转轴转动时，冷空气会快速冲进尾端内部，通过通孔排出。这一过程能够对尾端进行快速冷却。一方面降低了电机与控制器壳之间的温度，另一方面，由于转轴是金属制成，导热快，在尾端进行降温能够降低转轴甚至是转子的温度，进一步提高了整个装置的散热效果。
综合以上所述，该电动车集成电机能够具有高效的散热能力，且能够保证电机长时间运行后电机热量不会大量传输给控制器，保证整个系统运行的稳定性和安全性。
优选的，所述进风管的轴线与尾端轴线平行，且围绕尾端轴线均匀分部。进风管向电机与控制器之间平行送风风速快，风阻小，使得整体进风量大有利于散热。
优选的，所述进风管有多层，每一层的进风管的轴线位于一个圆柱面上，且每一层进风管的轴线所在的圆柱面的内径的大小均不相同。
优选的，所述进风管围绕尾端轴线均匀分部，且进风管的首端均向顺时针或逆时针方向倾斜，同时进风管首端相比于进风管的尾端距离转轴的轴线所在的直线的距离更近。如此设置，使得风进入大到电机与控制器之间会产生旋流，旋流能够让气流停留时间增长，且气流覆盖的面积更均匀，也有利与散热。
优选的，所述进风管的首端和进风管的尾端的圆心分别位于一个圆上，所述进风管分为多层，每一层进风管的倾斜的方向以及角度均相同，但每一层进风管的首端和尾端圆心所在圆的直径大小不相同。
进一步的，所述过滤罩(51)的外表面设有散热片。
附图说明
图1是本实用新型示意图。
图2是风扇示意图。
图3是尾端示意图。
图4是尾端右视图
图5是进风管倾斜设置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细描述。
如图1至4所示，本实用新型包括电机壳1，电机定子9以及转子8，电机壳1的前端盖2和后端盖3上设有同轴的轴承，轴承内定位一转轴7，还包括一个控制器壳5，该控制器壳5与后端盖3之间通过过滤罩51连接，该过滤罩51为圆柱形，表面带有通气孔，且与转轴7同轴；
所述转轴7的尾端71伸出后端盖3进入后端盖3和过滤罩51以及控制器壳5围成的空间内，转轴7的尾端71固定一风扇10，所述尾端71为伸出后端盖3外的部分，尾端71为空心轴，尾端71临近轴承的一端设有3-5个沿尾端71周向均匀分部的通孔72，尾端71的另一端在空心轴的内圈上固定有沿周向均匀分部的导流叶片73，导流叶片73随尾端71旋转时向尾端71内送风；
所述风扇10包括一个固定于尾端71上的中心环，中心环上均匀分部有多个扇叶101，扇叶101均为长方形，且扇叶101所在平面均过尾端71的轴线；
所述控制器壳5上插装多个进风管11，进风管11的首端穿过控制器壳5伸入后端盖3和过滤罩51以及控制器壳5围成的空间内，所述进风管11的尾端伸出控制器壳5外，所述进风管11与控制器壳5之间气密连接，所述进风管11为金属管；
所述控制器壳5与后端盖3之间设有一个穿线管4。
所述进风管11的轴线与尾端71轴线平行，且围绕尾端71轴线均匀分部。
所述进风管11有多层，每一层的进风管11的轴线位于一个圆柱面上，且每一层进风管11的轴线所在的圆柱面的内径的大小均不相同。所述过滤罩51的外表面设有散热片。
如图5所示，定义进风管11临近电机的一端为首端，另一端为尾端。所述进风管11围绕尾端71轴线均匀分部，且进风管11的首端均向顺时针或逆时针方向倾斜，同时进风管11首端相比于进风管11的尾端距离转轴7的轴线所在的直线的距离更近。
所述进风管11的首端和进风管11的尾端的圆心分别位于一个圆上，所述进风管11分为多层，每一层进风管11的倾斜的方向以及角度均相同，但层与层之间进风管11的首端和尾端圆心所在圆的直径大小不相同。
进风管平行设置和如图5所示的设置方式可以组合使用，将平行管道放在内圈，图5所示的设置方式放在外圈，这样平行送风和旋流风组合提高气流流动速度的同时增加了气流覆盖面积，能够进一步提高冷却效果。

Claims (6)

1.一种电动车集成电机，包括电机壳(1)，电机定子(9)以及转子(8)，电机壳(1)的前端盖(2)和后端盖(3)上设有同轴的轴承，轴承内定位一转轴(7)，还包括一个控制器壳(5)，该控制器壳(5)与后端盖(3)之间通过过滤罩(51)连接，该过滤罩(51)为圆柱形，表面带有通气孔，且与转轴(7)同轴；
所述转轴(7)的尾端(71)伸出后端盖(3)进入后端盖(3)和过滤罩(51)以及控制器壳(5)围成的空间内，转轴(7)的尾端(71)固定一风扇(10)，其特征在于，所述尾端(71)为伸出后端盖(3)外的部分，尾端(71)为空心轴，尾端(71)临近轴承的一端设有3-5个沿尾端(71)周向均匀分部的通孔(72)，尾端(71)的另一端在空心轴的内圈上固定有沿周向均匀分部的导流叶片(73)，导流叶片(73)随尾端(71)旋转时向尾端(71)内送风；
所述风扇(10)包括一个固定于尾端(71)上的中心环，中心环上均匀分部有多个扇叶(101)，扇叶(101)均为长方形，且扇叶(101)所在平面均过尾端(71)的轴线；
所述控制器壳(5)上插装多个进风管(11)，进风管(11)的首端穿过控制器壳(5)伸入后端盖(3)和过滤罩(51)以及控制器壳(5)围成的空间内，所述进风管(11)的尾端伸出控制器壳(5)外，所述进风管(11)与控制器壳(5)之间气密连接，所述进风管(11)为金属管；
所述控制器壳(5)与后端盖(3)之间设有一个穿线管(4)。
2.根据权利要求1所述的电动车集成电机，其特征在于，所述进风管(11)的轴线与尾端(71)轴线平行，且围绕尾端(71)轴线均匀分部。
3.根据权利要求2所述的电动车集成电机，其特征在于，所述进风管(11)有多层，每一层的进风管(11)的轴线位于一个圆柱面上，且每一层进风管(11)的轴线所在的圆柱面的内径的大小均不相同。
4.根据权利要求1所述的电动车集成电机，其特征在于，所述进风管(11)围绕尾端(71)轴线均匀分部，且进风管(11)的首端均向顺时针或逆时针方向倾斜，同时进风管(11)首端相比于进风管(11)的尾端距离转轴(7)的轴线所在的直线的距离更近。
5.根据权利要求4所述的电动车集成电机，其特征在于，所述进风管(11)的首端和进风管(11)的尾端的圆心分别位于一个圆上，所述进风管(11)分为多层，每一层进风管(11)的倾斜的方向以及角度均相同，但每层进风管(11)的首端和尾端圆心所在圆的直径大小不相同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电动车集成电机，其特征在于，所述过滤罩(51)的外表面设有散热片。
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