CN215009955U - 电机冷却结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于驱动电机技术领域，涉及一种电机冷却结构及电机。该电机冷却结构包括定子组件、转子组件、油管、端盖、盖板及第一轴承，所述端盖上设置有进油腔，所述端盖与盖板之间形成第一腔室，所述定子组件与所述端盖之间形成第二腔室，所述第一轴承位于所述第二腔室内；所述端盖上设置有进油腔，所述第一腔室的径向外端及第二腔室的径向外端均与所述进油腔连通，所述油管设置有进油口、第一出油口及第二出油口，所述第一出油口与所述进油腔连通，所述第二出油口与所述定子铁芯槽连通。本申请的电机冷却结构能够对定子铁芯、绕组、转子铁芯及第一轴承进行冷却，提高电机冷却效果，提高电机性能和功率密度，定子铁芯可以降低体积，以降低成本。

Description

电机冷却结构及电机

技术领域

本实用新型属于驱动电机技术领域，尤其涉及一种电机冷却结构及电机。

背景技术

目前随着新能源汽车的发展，对续航要求越来越高，对电机性能和功率密度也要求越来越高。驱动电机是集成电驱系统的关键零部件，电机冷却系统(例如电机油冷系统)对电机性能的提升起到关键作用，电机油冷系统设计是关键因素之一。

现有的一种电机油冷系统，定子铁芯开槽与壳体过盈配合，两端加挡油板形成定子循环油路，以实现电机冷却。

但是，现有的电机油冷系统，定子铁芯较大、成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的电机油冷系统，定子铁芯较大的问题，提供一种电机冷却结构及电机。

为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供一种电机冷却结构，包括定子组件、转子组件、油管、端盖、盖板及第一轴承，所述定子组件包括定子铁芯，所述转子组件包括转轴及固定在所述转轴上的转子铁芯，所述定子铁芯设置在所述转子铁芯的外部，所述端盖设置在所述定子组件的第一端，所述端盖通过所述第一轴承连接在所述转轴上，所述盖板连接在所述端盖背离所述定子组件的一侧；

所述定子铁芯上设置有轴向延伸的多个定子铁芯槽，所述端盖上设置有进油腔，所述端盖与盖板之间形成第一腔室，所述定子组件与所述端盖之间形成第二腔室，所述第一腔室的径向外端及第二腔室的径向外端均与所述进油腔连通，所述第一轴承位于所述第二腔室内，所述第一腔室的径向内端与所述转轴的内腔连通；

所述油管设置有进油口、第一出油口及第二出油口，所述进油口连接油泵，所述第一出油口与所述进油腔连通，所述第二出油口与所述定子铁芯槽连通。

可选地，所述定子组件还包括第一绕组、第二绕组、第一定子挡油板及第二定子挡油板，所述第一绕组设置在所述定子铁芯的第一端，所述第二绕组设置在所述定子铁芯的第二端，所述第一定子挡油板设置在所述定子铁芯的第一端并套设在所述第一绕组上，所述第二定子挡油板设置在所述定子铁芯的第二端并套设在所述第二绕组上；

所述第一定子挡油板与所述定子铁芯的第一端之间形成第一定子油腔，所述第二定子挡油板与所述定子铁芯的第二端之间形成第二定子油腔，多个所述定子铁芯槽连通所述第一定子油腔及第二定子油腔，以形成定子循环油路。

可选地，所述第一定子挡油板的径向内侧与所述第一绕组的径向外侧之间形成有第一间隙，所述第一定子挡油板上设置有连通所述第一间隙与所述第一定子油腔的第一通道，所述第一定子油腔中的部分冷却油通过所述第一通道甩向所述第一绕组；

所述第二定子挡油板的径向内侧与所述第二绕组的径向外侧之间形成有第二间隙，所述第二定子挡油板上设置有连通所述第二间隙与所述第二定子油腔的第二通道，所述第二定子油腔中的部分冷却油通过所述第二通道甩向所述第二绕组。

可选地，所述第一定子挡油板沿其圆周方向上设置有多个第一挡块，以将所述第一定子油腔分隔成多个第一定子分油腔，每一所述第一定子分油腔对应一个所述第一通道，每一所述第一定子分油腔对应两组所述定子铁芯槽；

所述第二定子挡油板沿其圆周方向上设置有多个第二挡块，以将所述第二定子油腔分隔成多个第二定子分油腔，每一所述第二定子分油腔对应一个所述第二通道，所述第二出油口与其中一个所述第二定子分油腔连通，每一所述第二定子分油腔对应两组所述定子铁芯槽；

冷却油经所述定子铁芯槽进入所述第二定子分油腔后，通过两组所述定子铁芯槽分别进入相邻的两个所述第一定子分油腔中。

可选地，所述电机冷却结构还包括连接在所述盖板上的小油管，所述小油管伸入所述转轴的内腔中，所述小油管上设置有连通所述第二腔室的径向内端与所述转轴的内腔的通孔。

可选地，所述转子组件还包括第一转子挡板及第二转子挡板，所述第一转子挡板设置在所述转子铁芯的第一端并套设在所述转轴上，所述第二转子挡板设置在所述转子铁芯的第二端并套设在所述转轴上；

所述第一转子挡板设置有第一径向沟槽，所述第二转子挡板设置有第二径向沟槽，所述转轴上设置有连通所述第一径向沟槽的内端与所述转轴的内腔的第一过孔及连通所述第二径向沟槽的内端与所述转轴的内腔的第二过孔，所述第一径向沟槽的外端朝向所述第一绕组，所述第二径向沟槽的外端朝向所述第二绕组；

所述转子铁芯上设置有连通所述第一径向沟槽与第二径向沟槽的转子循环油道。

可选地，所述转子循环油道由所述转子铁芯内的磁钢槽依次连通形成。这样，冷却油直接对磁钢冷却，简化磁钢冷却问题，可选用温度低等级磁钢，以降低成本。

可选地，所述电机冷却结构还包括壳体及连接在所述转轴的第二端的第二轴承，所述定子组件安装在所述壳体内，所述壳体上设置有用于给所述第二轴承提供冷却油的轴承冷却油道。

甩向第一绕组、第二绕组的冷却油最终掉入壳体底部。

可选地，所述端盖内设置有油槽，所述油槽的径向外端与所述进油腔连通，所述油槽的径向内端延伸至所述第一轴承。

根据本申请实施例的电机冷却结构，当电机旋转时，冷却油经油泵进入油管，分两路进行冷却，一路经过油管的第二出油口进入定子铁芯槽，另一路经油管的第一出油口进入端盖。进入定子铁芯槽的这一路冷却油能够冷却定子铁芯及定子铁芯两端的绕组(第一绕组及第二绕组)；进入端盖的这一路冷却油进入端盖的进油腔，然后分两个支路流动。一个支路经第二腔室冷却第一轴承，另一个支路经第一腔室流入转轴的内腔，用以冷却转子铁芯。本申请的电机冷却结构能够同时对定子铁芯、绕组、转子铁芯及第一轴承进行冷却，提高电机冷却效果，提高电机性能和功率密度。这样，定子铁芯可以适当降低体积，以降低成本。

转子铁芯的冷却方式具体为，进入到转轴的轴腔中的冷却油分别通过转轴上第一过孔、第二过孔进入第一转子挡板的第一径向沟槽、第二转子挡板的第二径向沟槽，再由第一径向沟槽及第二径向沟槽进入转子循环油道，以冷却转子铁芯(磁钢)。最后，冷却油从第一径向沟槽及第二径向沟槽的外端甩出，以分别冷却第一绕组及第二绕组。这样，第一绕组及第二绕组被两次冷却，提高了第一绕组及第二绕组的冷却效果。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种电机，包括上述的电机冷却结构。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的电机冷却结构的侧视图；

图2是本实用新型一实施例提供的电机冷却结构的正视图；

图3是沿图2中A-A方向的剖视图；

图4是本实用新型一实施例提供的电机冷却结构的第一定子挡油板的示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的电机冷却结构的第二定子挡油板的示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的电机冷却结构的定子铁芯的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、定子组件；11、定子铁芯；111、定子铁芯槽；12、第一绕组；13、第二绕组；14、第一定子挡油板；141、第一通道；142、第一挡块；15、第二定子挡油板；151、第二通道；152、第二挡块；16、第一定子油腔；161、第一定子分油腔；17、第二定子油腔；171、第二定子分油腔；2、转子组件；21、转轴；22、转子铁芯；221、转子循环油道；23、第一转子挡板；231、第一径向沟槽；24、第二转子挡板；241、第二径向沟槽；3、油管；31、进油口；32、第一出油口；33、第二出油口；4、端盖；41、进油腔；42、油槽；5、盖板；6、第一轴承；7、小油管；71、通孔；8、第二轴承；J1、第一间隙；J2、第二间隙；Q1、第一腔室；Q2、第二腔室。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种电机冷却结构，包括定子组件1、转子组件2、油管3、端盖4、盖板5及第一轴承6，所述定子组件1包括定子铁芯11，所述转子组件2包括转轴21及固定在所述转轴21上的转子铁芯22，所述定子铁芯11设置在所述转子铁芯22的外部，所述端盖4设置在所述定子组件1的第一端，所述端盖4通过所述第一轴承6连接在所述转轴21上，所述盖板5连接在所述端盖4背离所述定子组件1的一侧。

所述定子铁芯11上设置有轴向延伸的多个定子铁芯槽111，所述端盖4上设置有进油腔41，所述端盖4与盖板5之间形成第一腔室Q1，所述定子组件1与所述端盖4之间形成第二腔室Q2，所述第一腔室Q1的径向外端及第二腔室Q2的径向外端均与所述进油腔41连通，所述第一轴承6位于所述第二腔室Q2内，所述第一腔室Q1的径向内端与所述转轴21的内腔连通。

所述油管3设置有进油口31、第一出油口32及第二出油口33，所述进油口31连接油泵，所述第一出油口32与所述进油腔41连通，所述第二出油口33与所述定子铁芯槽111连通。

在一实施例中，所述定子组件1还包括第一绕组12、第二绕组13、第一定子挡油板14及第二定子挡油板15，所述第一绕组12设置在所述定子铁芯11的第一端，所述第二绕组13设置在所述定子铁芯11的第二端，所述第一定子挡油板14设置在所述定子铁芯11的第一端并套设在所述第一绕组12上，所述第二定子挡油板15设置在所述定子铁芯11的第二端并套设在所述第二绕组13上。

所述第一定子挡油板14与所述定子铁芯11的第一端之间形成第一定子油腔16，所述第二定子挡油板15与所述定子铁芯11的第二端之间形成第二定子油腔17，多个所述定子铁芯槽111连通所述第一定子油腔16及第二定子油腔17，以形成定子循环油路，用于对定子铁芯11进行冷却。

在一实施例中，所述第一定子挡油板14的径向内侧与所述第一绕组12的径向外侧之间形成有第一间隙J1，所述第一定子挡油板14上设置有连通所述第一间隙J1与所述第一定子油腔16的第一通道141，所述第一定子油腔16中的部分冷却油通过所述第一通道141甩向所述第一绕组12。所述第二定子挡油板15的径向内侧与所述第二绕组13的径向外侧之间形成有第二间隙J2，所述第二定子挡油板15上设置有连通所述第二间隙J2与所述第二定子油腔17的第二通道151，所述第二定子油腔17中的部分冷却油通过所述第二通道151甩向所述第二绕组13。

在一实施例中，所述第一定子挡油板14沿其圆周方向上设置有多个第一挡块142，以将所述第一定子油腔16分隔成多个第一定子分油腔161，每一所述第一定子分油腔161对应一个所述第一通道141，每一所述第一定子分油腔161对应两组所述定子铁芯槽111；所述第二定子挡油板15沿其圆周方向上设置有多个第二挡块152，以将所述第二定子油腔17分隔成多个第二定子分油腔171，每一所述第二定子分油腔171对应一个所述第二通道151，所述第二出油口33与其中一个所述第二定子分油腔171连通，每一所述第二定子分油腔171对应两组所述定子铁芯槽111；冷却油经所述定子铁芯槽111进入所述第二定子分油腔171后，通过两组所述定子铁芯槽111分别进入相邻的两个所述第一定子分油腔161中。通过多个第一定子分油腔161、多个第二定子分油腔171与多个定子铁芯槽111的顺序相通，形成定子循环油路。这样，冷却油流经定子铁芯的各处，提高定子铁芯11的冷却效果。

在一实施例中，所述电机冷却结构还包括连接在所述盖板5上的小油管7，所述小油管7伸入所述转轴21的内腔中，所述小油管7上设置有连通所述第二腔室Q2的径向内端与所述转轴21的内腔的通孔71。通过小油管7可以将冷却油导入到所述转轴21的内腔中更为靠近转子铁芯22的位置，以提高冷却效率。

在一实施例中，所述转子组件2还包括第一转子挡板23及第二转子挡板24，所述第一转子挡板23设置在所述转子铁芯22的第一端并套设在所述转轴21上，所述第二转子挡板24设置在所述转子铁芯22的第二端并套设在所述转轴21上；所述第一转子挡板23设置有第一径向沟槽231，所述第二转子挡板24设置有第二径向沟槽241，所述转轴21上设置有连通所述第一径向沟槽231的内端与所述转轴21的内腔的第一过孔及连通所述第二径向沟槽241的内端与所述转轴21的内腔的第二过孔，所述第一径向沟槽231的外端朝向所述第一绕组12，所述第二径向沟槽241的外端朝向所述第二绕组13；所述转子铁芯22上设置有连通所述第一径向沟槽231与第二径向沟槽241的转子循环油道221。这样，通过在转子铁芯22内迂回往复的转子循环油道221，冷却油流经定子铁芯11的各处(与每一槽钢换热)，提高转子铁芯22的冷却效果。

在一实施例中，所述转子循环油道221由所述转子铁芯22内的磁钢槽依次连通形成。这样，冷却油直接对磁钢冷却，简化磁钢冷却问题，可选用温度低等级磁钢，以降低成本。

在一实施例中，所述电机冷却结构还包括壳体及连接在所述转轴21的第二端的第二轴承8，所述定子组件1安装在所述壳体内，所述壳体上设置有用于给所述第二轴承8提供冷却油的轴承冷却油道。甩向第一绕组12、第二绕组13的冷却油最终掉入壳体底部。

在一实施例中，所述端盖4内设置有油槽42，所述油槽42位于所述第二腔室Q2内，所述油槽42的径向外端与所述进油腔41连通，所述油槽42的径向内端延伸至所述第一轴承6。

上述实施例的冷却原理如下：

当电机旋转时，冷却油经油泵进入油管3，分两路进行冷却，一路经过油管3的第二出油口33进入定子铁芯槽111，另一路经油管3的第一出油口32进入端盖4。进入定子铁芯槽111的这一路冷却油能够冷却定子铁芯11及定子铁芯11两端的绕组(第一绕组12及第二绕组13)；进入端盖4的这一路冷却油进入端盖4的进油腔41，然后分两个支路流动。一个支路经第二腔室Q2冷却第一轴承6，另一个支路经第一腔室Q1流入转轴21的内腔，用以冷却转子铁芯22。

转子铁芯22的冷却方式具体为：进入到转轴21的轴腔中的冷却油分别通过转轴21上第一过孔、第二过孔进入第一转子挡板23的第一径向沟槽231、第二转子挡板24的第二径向沟槽241，再由第一径向沟槽231及第二径向沟槽241进入转子循环油道221，以冷却转子铁芯22(磁钢)。最后，冷却油从第一径向沟槽231及第二径向沟槽241的外端甩出，以分别冷却第一绕组12及第二绕组13。

本申请的电机冷却结构能够同时对定子铁芯11、绕组、转子铁芯22及第一轴承6进行冷却，提高电机冷却效果，提高电机性能和功率密度。这样，定子铁芯11可以适当降低体积，以降低成本。

另外，第一绕组12及第二绕组13均被两次冷却，提高了第一绕组12及第二绕组13的冷却效果。

另外，本实用新型实施例还提供一种电机，包括上述实施例的电机冷却结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机冷却结构，其特征在于，包括定子组件、转子组件、油管、端盖、盖板及第一轴承，所述定子组件包括定子铁芯，所述转子组件包括转轴及固定在所述转轴上的转子铁芯，所述定子铁芯设置在所述转子铁芯的外部，所述端盖设置在所述定子组件的第一端，所述端盖通过所述第一轴承连接在所述转轴上，所述盖板连接在所述端盖背离所述定子组件的一侧；

所述定子铁芯上设置有轴向延伸的多个定子铁芯槽，所述端盖上设置有进油腔，所述端盖与盖板之间形成第一腔室，所述定子组件与所述端盖之间形成第二腔室，所述第一腔室的径向外端及第二腔室的径向外端均与所述进油腔连通，所述第一轴承位于所述第二腔室内，所述第一腔室的径向内端与所述转轴的内腔连通；

所述油管设置有进油口、第一出油口及第二出油口，所述进油口连接油泵，所述第一出油口与所述进油腔连通，所述第二出油口与所述定子铁芯槽连通。

2.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述定子组件还包括第一绕组、第二绕组、第一定子挡油板及第二定子挡油板，所述第一绕组设置在所述定子铁芯的第一端，所述第二绕组设置在所述定子铁芯的第二端，所述第一定子挡油板设置在所述定子铁芯的第一端并套设在所述第一绕组上，所述第二定子挡油板设置在所述定子铁芯的第二端并套设在所述第二绕组上；

所述第一定子挡油板与所述定子铁芯的第一端之间形成第一定子油腔，所述第二定子挡油板与所述定子铁芯的第二端之间形成第二定子油腔，多个所述定子铁芯槽连通所述第一定子油腔及第二定子油腔，以形成定子循环油路。

3.根据权利要求2所述的电机冷却结构，其特征在于，所述第一定子挡油板的径向内侧与所述第一绕组的径向外侧之间形成有第一间隙，所述第一定子挡油板上设置有连通所述第一间隙与所述第一定子油腔的第一通道，所述第一定子油腔中的部分冷却油通过所述第一通道甩向所述第一绕组；

所述第二定子挡油板的径向内侧与所述第二绕组的径向外侧之间形成有第二间隙，所述第二定子挡油板上设置有连通所述第二间隙与所述第二定子油腔的第二通道，所述第二定子油腔中的部分冷却油通过所述第二通道甩向所述第二绕组。

4.根据权利要求3所述的电机冷却结构，其特征在于，所述第一定子挡油板沿其圆周方向上设置有多个第一挡块，以将所述第一定子油腔分隔成多个第一定子分油腔，每一所述第一定子分油腔对应一个所述第一通道，每一所述第一定子分油腔对应两组所述定子铁芯槽；

所述第二定子挡油板沿其圆周方向上设置有多个第二挡块，以将所述第二定子油腔分隔成多个第二定子分油腔，每一所述第二定子分油腔对应一个所述第二通道，所述第二出油口与其中一个所述第二定子分油腔连通，每一所述第二定子分油腔对应两组所述定子铁芯槽；

冷却油经所述定子铁芯槽进入所述第二定子分油腔后，通过两组所述定子铁芯槽分别进入相邻的两个所述第一定子分油腔中。

5.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机冷却结构还包括连接在所述盖板上的小油管，所述小油管伸入所述转轴的内腔中，所述小油管上设置有连通所述第二腔室的径向内端与所述转轴的内腔的通孔。

6.根据权利要求2所述的电机冷却结构，其特征在于，所述转子组件还包括第一转子挡板及第二转子挡板，所述第一转子挡板设置在所述转子铁芯的第一端并套设在所述转轴上，所述第二转子挡板设置在所述转子铁芯的第二端并套设在所述转轴上；

所述第一转子挡板设置有第一径向沟槽，所述第二转子挡板设置有第二径向沟槽，所述转轴上设置有连通所述第一径向沟槽的内端与所述转轴的内腔的第一过孔及连通所述第二径向沟槽的内端与所述转轴的内腔的第二过孔，所述第一径向沟槽的外端朝向所述第一绕组，所述第二径向沟槽的外端朝向所述第二绕组；

所述转子铁芯上设置有连通所述第一径向沟槽与第二径向沟槽的转子循环油道。

7.根据权利要求6所述的电机冷却结构，其特征在于，所述转子循环油道由所述转子铁芯内的磁钢槽依次连通形成。

8.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述电机冷却结构还包括壳体及连接在所述转轴的第二端的第二轴承，所述定子组件安装在所述壳体内，所述壳体上设置有用于给所述第二轴承提供冷却油的轴承冷却油道。

9.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述端盖内设置有油槽，所述油槽的径向外端与所述进油腔连通，所述油槽的径向内端延伸至所述第一轴承。

10.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电机冷却结构。

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