CN213367503U - 电机散热结构和电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电机散热结构和电机。电机散热结构包括铁芯、导热片以及导热轴。铁芯形成有线圈骨架和导热孔，导热孔与铁芯同轴，线圈骨架环设于铁芯且位于导热孔的外围，线圈骨架用于安装线圈。导热片设于铁芯的表面，用于将铁芯工作时产生的局部热量传导至整个铁芯。导热轴过盈配合于导热孔，且导热轴的端部贯穿铁芯，以将铁芯的热量散出。本申请提供的技术方案能够解决现有技术中电机尺寸较大，且没有办法做成驱动电机一体化的问题。

Description

电机散热结构和电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种电机散热结构和电机。

背景技术

现有的无刷力矩电机由于热量没有办法散出，一般采用驱动和电机分开安装，没有办法做成驱动电机一体化，同时，由于需要留散热空间，电机的尺寸相对较大。

实用新型内容

本申请提供了一种电机散热结构和电机，其能够解决现有技术中电机尺寸较大，且没有办法做成驱动电机一体化的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种电机散热结构，包括：

铁芯，形成有线圈骨架和导热孔，线圈骨架环设于铁芯且位于导热孔的外围，线圈骨架用于安装线圈；

导热片，设于铁芯的表面，用于将铁芯工作时产生的局部热量传导至整个铁芯；

导热轴，过盈配合于导热孔，且导热轴的端部贯穿铁芯，以将铁芯的热量散出。

上述实现的过程中，电机散热结构应用于电机时，且工作时，铁芯在线圈的交变磁场下产生涡流，进而到导致铁芯局部发热，发热部分主要在线圈骨架附近，该位置产生的热量会通过导热片快速地传导扩散至整个铁芯，从而提高散热面积和散热效率；同时，由于热量会扩散至整个铁芯，故热量可在导热孔中，经过导热轴的传导，高效地散发至外界，故较现有技术不需要设计额外的散热空间，从而可以缩小电机的尺寸；同时，由于电机散热结构具有良好的散热效果，故应用该电机散热结构的电机，不需限制电机的性能来保证电机不烧坏，进而可较现有技术提升电机的性能，同时，也可以保证电机内驱动板的安全性，故可以满足驱动电机一体化的需求。

在可选的实施方式中，导热片包括扩散区域和与线圈骨架对应的线圈安装区域；

线圈安装区域与线圈骨架对齐，以共同安装线圈；

扩散区域贴合于铁芯表面的线圈骨架和导热孔之间的区域。

上述实现的过程中，导热片和铁芯共同安装线圈，在铁芯由于涡流导致局部发热时，热量会较好地由线圈安装区域和扩散区域扩散至整个铁芯，利于铁芯的散热。

在可选的实施方式中，导热片延伸至导热孔，导热轴与导热片过盈配合。

上述实现的过程中，导热片与导热轴过盈配合，使得导热片将热量直接传导至导热轴体，以引至外界，利于提高电机散热结构的散热效果，同时，也进一步降低铁芯被热量烧坏的风险。

在可选的实施方式中，导热片的数量为二，两个导热片分别设于铁芯的两个相对的表面。

上述实现的过程中，采用两个导热片，以提高导热片将热量扩散至整个铁芯的效率，避免铁芯由于热量传导较慢而被烧坏的情况发生；同时，提高热量扩散的效率，也能够进一步提高电机的性能。

在可选的实施方式中，导热轴包括轴体和镶嵌在轴体表面的导热体，导热体沿轴体的轴向延伸。

上述实现的过程中，考虑到制造成本、散热效果以及结构稳定性三者之间的平衡，采用轴体加导热体的组装方式，在使用更少的具有良好导热效果的导热材料的情况下，保证导热轴稳定地与铁芯连接以及导热轴的散热效果。

在可选的实施方式中，导热体的数量为三，三个导热体均匀间隔设于轴体表面。

上述实现的过程中，三个导热体可分别与铁芯进行热传导，以快速高效地将铁芯的热量引出，提高电机散热结构的散热效果。

在可选的实施方式中，轴体包括钢轴，导热体包括铜条或者铜管。

上述实现的过程中，铜的导热系数为401W/m·K，能够高效地将铁芯的热量引出至外界，保证铁芯不被烧坏。

在可选的实施方式中，导热轴的端部配置有铜环，铜环过盈配合于钢轴，且与导热体接触，铜环用于外接散热源。

上述实现的过程中，在导热轴的端部配置铜环，以利于导热体将热量传导至铜环，最终将热量传导至外部的散热源处，例如，当散热片。

在可选的实施方式中，导热片为铜片，铜片通过绝缘材料粘接于铁芯的表面。

上述实现的过程中，铜的导热系数为401W/m·K，能够高效地在铁芯工作时，将铁芯产生的局部的热量快速地扩散至整个铁芯，避免铁芯由于局部热量过高而被烧坏的情况发生。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电机，包括：

端盖；

磁铁固定圈；

磁体；

线圈；以及

前述实施方式任一项的电机散热结构；

线圈安装于铁芯的线圈骨架上；

铁芯处于磁铁固定圈的内圈中，多个磁铁设于磁铁固定圈的内壁以对应铁芯的周面；

两个端盖处于铁芯的相对两侧，且固定磁铁固定圈，导热轴的端部穿过端盖。

上述实现的过程中，电机在电机散热结构的作用下，具有良好的散热效果，保证电机在工作时，铁芯不被烧坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中电机散热结构的立体图；

图2为本实施例中电机散热结构的剖视图；

图3为本实施例中铁芯发热部位的示意图；

图4为本实施例中铁芯和导热片的装配图；

图5为本实施例中导热轴的立体图；

图6为本实施例提供的电机的装配图；

图7为本实施例提供的电机的剖视图。

图标：10-铁芯；11-导热片；12-导热轴；13-线圈骨架；14-导热孔；15-扩散区域；16-线圈安装区域；17-轴体；18-导热体；19-铜环；20-端盖；21-磁铁固定圈；22-磁体；23-线圈。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种电机散热结构，其能够解决现有技术中电机尺寸较大，且没有办法做成驱动电机一体化的问题。

请参见图1和图2，图1为本实施例中电机散热结构的立体图，图2为本实施例中电机散热结构的剖视图。

电机散热结构包括铁芯10、导热片11以及导热轴12。铁芯10形成有线圈骨架13和导热孔14，线圈骨架13环设于铁芯10且位于导热孔14的外围，线圈骨架13用于安装线圈23。导热片11设于铁芯10的表面，用于将铁芯10工作时产生的局部热量传导至整个铁芯10。导热轴12过盈配合于导热孔14，且导热轴12的端部贯穿铁芯10，以将铁芯10的热量散出。

上述实现的过程中，电机散热结构应用于电机时，且工作时，铁芯10在线圈23的交变磁场下产生涡流，进而到导致铁芯10局部发热，发热部分主要在线圈骨架13附近。参见图3，图3为本实施例中铁芯10发热部位的示意图，在图3中以方框加箭头的标识指出了铁芯10的发热位置。该位置产生的热量会通过导热片11快速地传导扩散至整个铁芯10，从而提高散热面积和散热效率。同时，由于热量会扩散至整个铁芯10，故热量可在导热孔14中，经过导热轴12的传导，高效地散发至外界，故较现有技术不需要设计额外的散热空间，从而可以缩小电机的尺寸；同时，由于电机散热结构具有良好的散热效果，故应用该电机散热结构的电机，不需限制电机的性能来保证电机不烧坏，进而可较现有技术提升电机的性能，同时，由于解决了散热的问题，故在该电机散热结构应用于电机时，可将驱动板内置于电机，可以保证电机内驱动板的安全性，满足驱动电机一体化的需求。

需要说明的是，本公开中，导热孔14与铁芯10同轴，即导热孔14处于铁芯10的中心，导热片11将热量扩散至整个铁芯10时，热量可均匀地、同时地传导至导热孔14处，最终由导热轴12引至外部。

请参见图4，图4为本实施例中铁芯10和导热片11的装配图。

本公开中，导热片11包括扩散区域15和与线圈骨架13对应的线圈安装区域16。

线圈安装区域16与线圈骨架13对齐，以共同安装线圈23。

扩散区域15贴合于铁芯10表面的线圈骨架13和导热孔14之间的区域。

上述实现的过程中，导热片11和铁芯10共同安装线圈23，在铁芯10由于涡流导致局部发热时，热量会较好地由线圈安装区域16和扩散区域15扩散至整个铁芯10，利于铁芯10的散热。

需要说明的是，在其他具体实施方式中，铁芯10的表面可内凹，导热片11较上述技术方案，可仅包括扩散区域15，且扩散区域15嵌设于铁芯10表面内凹的位置，与铁芯10的线圈骨架13接触并实现热传导。

本公开中，导热片11延伸至导热孔14，导热轴12与导热片11过盈配合。

上述实现的过程中，导热片11与导热轴12过盈配合，使得导热片11将热量直接传导至导热轴12体，以引至外界，利于提高电机散热结构的散热效果，同时，也进一步降低铁芯10被热量烧坏的风险。

需要说明的是，在其他具体实施方式，不限制导热片11是否延伸至导热孔14，可在导热孔14内置一根导热筒，导热筒与导热轴12过盈配合，同样可以提高将铁芯10的热量传导至导热轴12的效率。

本公开中，导热片11的数量为二，两个导热片11分别设于铁芯10的两个相对的表面。

上述实现的过程中，采用两个导热片11，以提高导热片11将热量扩散至整个铁芯10的效率，避免铁芯10由于热量传导较慢而被烧坏的情况发生；同时，提高热量扩散的效率，也能够进一步提高电机的性能。

请参见图5，图5为本实施例中导热轴12的立体图。

导热轴12包括轴体17和镶嵌在轴体17表面的导热体18，导热体18沿轴体17的轴向延伸。

上述实现的过程中，考虑到制造成本、散热效果以及结构稳定性三者之间的平衡，采用轴体17加导热体18的组装方式，在使用更少的具有良好导热效果的导热材料的情况下，保证导热轴12稳定地与铁芯10连接以及导热轴12的散热效果。

本公开中，导热体18的数量为三，三个导热体18均匀间隔设于轴体17表面。

上述实现的过程中，三个导热体18可分别与铁芯10进行热传导，以快速高效地将铁芯10的热量引出，提高电机散热结构的散热效果。

示例性地，轴体17包括钢轴，导热体18包括铜条或者铜管。铜的导热系数为401W/m·K，以铜为导热介质，能够高效地将铁芯10的热量引出至外界，保证铁芯10不被烧坏；同时轴体17为钢材质，成本低，利于对整个电机结构的制造成本的控制。

需要说明的是，在其他具体实施方式中，可将整个导热轴12设置为铜轴。

需要说明的是，对一种实际的电机散热结构成品而言，上文描述的导热片11同样可采用铜制造，以获取较好的导热效果，能够高效地在铁芯10工作时，将铁芯10产生的局部的热量快速地扩散至整个铁芯10，避免铁芯10由于局部热量过高而被烧坏的情况发生，利于电机散热结构的散热效果。

导热片11刻通过绝缘材料粘接于铁芯10。

请重新参见图1和图5，导热轴12的端部配置有铜环19，铜环19过盈配合于钢轴，且与导热体18接触，铜环19用于外接散热源。

上述实现的过程中，在导热轴12的端部配置铜环19，利于导热体18将热量传导至铜环19，最终将热量传导至外部的散热源处，例如，当散热片。需要说明的是，当电机散热结构应用于电机时，且该电机装载于某一设备上时，铜环19可固定于该设备上或者与该设备上的散热片接触，从而快速地将电机工作时产生的热量传导至设备或设备的散热片上，最终排至外界，保证电机的正常工作。

请参见图6和图7，图6为本实施例提供的电机的装配图，图7为本实施例提供的电机的剖视图。

需要说明的是，本公开还提供一种电机，电机包括端盖20、磁铁固定圈21、磁体22、线圈23以及上文描述的电机散热结构。

线圈23安装于铁芯10的线圈骨架13上。铁芯10处于磁铁固定圈21的内圈中，多个磁铁设于磁铁固定圈21的内壁以对应铁芯10的周面。两个端盖20处于铁芯10的相对两侧，且固定磁铁固定圈21，导热轴12的端部穿过端盖20。

上述实现的过程中，电机在电机散热结构的作用下，具有良好的散热效果，保证电机在工作时，铁芯10不被烧坏；同时，由于该电机具有良好的散热效果，故可内置驱动板，实现驱动电机一体化，提升电机的性能。

需要说明的是，两个端盖20与铁芯10之间可形成有间隙，使得由导热片11扩散至整个铁芯10的热量大面积的与间隙内的空气接触，利于铁芯10的散热。

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

Claims (10)

1.一种电机散热结构，其特征在于，包括：

铁芯，形成有线圈骨架和导热孔，所述线圈骨架环设于所述铁芯且位于所述导热孔的外围，所述线圈骨架用于安装线圈；

导热片，设于所述铁芯的表面，用于将铁芯工作时产生的局部热量传导至整个铁芯；以及

导热轴，过盈配合于所述导热孔，且所述导热轴的端部贯穿所述铁芯，以将所述铁芯的热量散出。

2.根据权利要求1所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热片包括扩散区域和与所述线圈骨架对应的线圈安装区域；

所述线圈安装区域与所述线圈骨架对齐，以共同安装所述线圈；

所述扩散区域贴合于所述铁芯表面的所述线圈骨架和所述导热孔之间的区域。

3.根据权利要求1所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热片延伸至所述导热孔，所述导热轴与所述导热片过盈配合。

4.根据权利要求3所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热片的数量为二，两个所述导热片分别设于所述铁芯的两个相对的表面。

5.根据权利要求1所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热轴包括轴体和镶嵌在所述轴体表面的导热体，所述导热体沿所述轴体的轴向延伸。

6.根据权利要求5所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热体的数量为三，三个所述导热体均匀间隔设于所述轴体表面。

7.根据权利要求5所述的电机散热结构，其特征在于，

所述轴体包括钢轴，所述导热体包括铜条或者铜管。

8.根据权利要求7所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热轴的端部配置有铜环，所述铜环过盈配合于所述钢轴，且与所述导热体接触，所述铜环用于外接散热源。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电机散热结构，其特征在于，

所述导热片为铜片，所述铜片通过绝缘材料粘接于所述铁芯的表面。

10.一种电机，其特征在于，包括：

端盖；

磁铁固定圈；

磁体；

线圈；以及

权利要求1-9任一项所述的电机散热结构；

所述线圈安装于所述铁芯的线圈骨架上；

所述铁芯处于所述磁铁固定圈的内圈中，多个所述磁铁设于所述磁铁固定圈的内壁以对应所述铁芯的周面；

两个所述端盖处于所述铁芯的相对两侧，且固定所述磁铁固定圈，所述导热轴的端部穿过所述端盖。

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