CN216122040U - 一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，包括电机壳、飞轮、转子支架、旋变轴，飞轮与转子支架可拆卸连接，旋变轴的前端与飞轮连接，后端与电机盖板上设置的轴承连接；在旋变轴上设置有变压器转子，电机盖板上设置有变压器定子；在电机的内部并铸造有环形水道，环形水道进出口分别设置有用于与外部的冷却水泵、电机控制器、散热器连接的三通接头Ⅰ、三通接头Ⅱ。本实用新型冷却布置合理、冷却效果好，且具有电机调零和拆卸方便的特点。

Description

一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，具体是一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构。

背景技术

飞轮集成式电机((Flywheel Integrated Starter and Generator)，简称FISG电机，通常被集成在发动机曲轴端，其特点是一体化高度集成，缩短了动力系统的总长度，从而适应更多车型，匹配需求和安装布置更为便捷。国内清华大学作者胡耀东、杨福源等人在《IEEE Access》发表的名为“A Novel Method to Actively Damp the Vibration of theHybrid Powertrain by Utilizinga Flywheel Integrated-Starter-Generator”文章中也对FISG电机的结构有所说明。

现有FISG电机存在如下未解决的问题：

FISG电机无电机轴，旋转变压器现有的安装方案为：旋转变压器装在转子支架的前端，该方案存在问题有：所需旋转变压器大，电机维修保养以及旋转变压器更换需要将转子拆下，调试困难，综合成本较高；

此外，FISG电机的冷却方式主流是螺旋水道，冷却液的覆盖面积较小；而电机驱动系统冷却系统冷却后的水与外部的冷却系统部件均采用串联形式连接，先经过电机控制器,再串联经过电机，需要冷却水泵功率较高，成本高，且流量大容易损坏电机控制器。

公开于以上背景技术部分的信息仅仅皆在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，冷却布置合理、冷却效果好，且具有电机调零和拆卸方便的特点。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：

一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，包括电机壳、飞轮、转子支架、旋变轴，所述转子支架的前端与飞轮的后端面可拆卸连接，所述转子支架的外表面上固定有转子，在转子外围的所述电机壳内壁上固定有定子，所述电机壳为圆筒状结构，在所述电机壳的内部并以电机壳的中线为轴心铸造有环形水道，所述电机壳两端侧面上分别设置有环形水道进水口、环形水道出水口，所述环形水道进水口、环形水道出水口处分别连接有三通接头Ⅰ、三通接头Ⅱ，所述三通接头Ⅰ的一个进水口用于与外部的冷却水泵出口端连接，所述三通接头Ⅰ的另外两个出水口分别用于与环形水道进水口、外部的电机控制器冷却水入口端连接；所述三通接头Ⅱ的两个进水口分别用于与环形水道出水口、外部的电机控制器冷却水出口端连接；所述三通接头Ⅱ的另外一个出水口用于与外部的散热器连接；所述旋变轴的前端与飞轮的后端中部连接，所述电机壳后端设置有电机盖板，电机盖板上设置有轴承，旋变轴的后端穿过转子支架并通过轴承支撑；在旋变轴上设置有变压器转子，在变压器转子外围的电机盖板上设置有变压器定子。

具体的，所述环形水道包括由至少两段环形段与至少一段倾斜段；两个相邻的环形段通过倾斜段连接。

具体的，三通接头Ⅰ、三通接头Ⅱ与环形水道进水口、环形水道出水口之间均通过止口连接，并通过螺栓紧固。

具体的，所述电机壳外侧面上还一体铸造成型有接线盒。

具体的，所述飞轮的外圈上设置有用于与外部启动电机连接的启动齿圈。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过设置旋变轴，使旋转变压器设置在电机的后端，相对于现有安装在转子支架前端的方式所需旋转变压器小、成本低，在维修时不用拆卸转子。

2.通过设置多环形冷却水道，水路的温差较小，具有电机冷却流阻小、冷却均匀、冷却效果好的特点，提高了电机寿命；结合三通式并联水路的电机结构进出口压差较小，因此水道需要的水泵功率较低，流量均匀，有效保护了电机控制器。

附图说明

图1为本实用新型一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构剖视图。

图2为本实用新型一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构侧视图。

图3为本实用新型一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构的水路连接示意图。

图4为本实用新型电机壳的透视图。

图5为本实用新型电机壳的截面图。

图中，1-电机壳，2-飞轮，3-转子支架，4-转子，5-定子，6-环形水道，7-环形水道进水口， 8-环形水道出水口，9-三通接头Ⅰ，10-三通接头Ⅱ，11-冷却水泵，12-电机控制器，13-散热器，14-接线盒，15-启动齿圈，16-旋变轴，17-电机盖板，18-轴承，19-变压器转子，20-变压器定子，21-环形段，22-倾斜段。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。在实施例的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，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实用新型的限制。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供了一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，该电机为飞轮集成式FISG电机，其特点是电机集成零部件的方式与发动机曲轴直连，具有缩减横向尺寸的特点。其主要包括电机壳1、飞轮2、转子支架3、转子4、定子5。转子支架3 设置在电机壳1内，转子支架3的前端与飞轮2的后端面通过螺栓连接，转子4固定在转子支架3的外表面上，定子5热套固定在转子4外围的电机壳1内壁上。飞轮2的前端通过螺栓与发动机的曲轴连接，电机壳1前端通过飞轮盖板与发动机曲轴箱固定连接，由此运行时，发动机的曲轴带动飞轮1、转子支架3、转子4转动。

本实施例的要点在于，具体如图1所示，在电机壳1内设置有旋变轴16，旋变轴16的前端与飞轮2的后端中部连接，电机壳1后端设置有电机盖板17，电机盖板17上设置有轴承18，旋变轴16的后端穿过转子支架3并通过轴承18支撑；在旋变轴16上设置有变压器转子19，在变压器转子19外围的电机盖板17上设置有变压器定子20。通过设置旋变轴16，使旋转变压器设置在电机的后端，相对于现有安装在转子支架3前端的方式所需旋转变压器小、成本低，在维修时不用拆卸转子4；其次，如图2、4、5所示，电机壳1为圆筒状结构，在电机壳1的内部并以电机壳1的中线为轴心铸造有环形水道6，多环形冷却水道相对于现有的Z 形轴向水道具有水路的整体温差较小，电机冷却流阻小、冷却均匀、冷却效果好的特点，因此能对电机温升进行准确控制，提高了电机的安全性和可靠性；同时，如图1、2、3所示，电机壳1两端侧面上分别设置有环形水道进水口7、环形水道出水口8，环形水道进水口7、环形水道出水口8处分别连接有三通接头Ⅰ9、三通接头Ⅱ10，三通接头Ⅰ9的一个进水口用于与外部的冷却水泵11出口端连接，三通接头Ⅰ9的另外两个出水口分别用于与环形水道进水口7、外部的电机控制器12冷却水入口端连接；三通接头Ⅱ10的两个进水口分别用于与环形水道出水口8、外部的电机控制器12冷却水出口端连接，三通接头Ⅱ10的另外一个出水口用于与外部的散热器13连接。因此，电机冷却管路为并联结构，冷却水进入环形水道6的冷却液温度较低，并且电机结构进出口压差较小，因此水道需要的水泵功率也相对较低，提高了电机寿命；冷却管路的三通接头集成在电机的进出水接头上，实现减少的零件数量的目的。

如图4所示，环形水道6包括由至少两段环形段21与至少一段倾斜段22；两个相邻的环形段21通过倾斜段22连接，相对于螺旋水道冷却覆盖面更大，保证冷却效率和冷却的均匀性，提高了电机运行的稳定性。

作为本实施例的优选技术方案，三通接头Ⅰ9、三通接头Ⅱ10与环形水道进水口7、环形水道出水口8之间均通过止口和螺栓连接成一个集成件，保证移动的过程中的牢固性，其余的两个水口采用快速套接的安装方式，装配合理，节省工时。

为使电机壳1更加集成化，减少配件数量，减少安装步骤，作为本实施例的优选技术方案，电机壳1外侧面上还一体铸造成型有接线盒14。

本实施例中，飞轮2的外圈上设置有用于与外部启动电机连接的启动齿圈15，保留了马达-发动机起动机启动的功能。

虽然，上文中已经用具体实施方式，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，其特征在于：包括电机壳(1)、飞轮(2)、转子支架(3)、旋变轴(16)，所述转子支架(3)的前端与飞轮(2)的后端面可拆卸连接，所述转子支架(3)的外表面上固定有转子(4)，在转子(4)外围的所述电机壳(1)内壁上固定有定子(5)，所述电机壳(1)为圆筒状结构，在所述电机壳(1)的内部并以电机壳(1)的中线为轴心铸造有环形水道(6)，所述电机壳(1)两端侧面上分别设置有环形水道进水口(7)、环形水道出水口(8)，所述环形水道进水口(7)、环形水道出水口(8)处分别连接有三通接头Ⅰ(9)、三通接头Ⅱ(10)，所述三通接头Ⅰ(9)的一个进水口用于与外部的冷却水泵(11)出口端连接，所述三通接头Ⅰ(9)的另外两个出水口分别用于与环形水道进水口(7)、外部的电机控制器(12)冷却水入口端连接；所述三通接头Ⅱ(10)的两个进水口分别用于与环形水道出水口(8)、外部的电机控制器(12)冷却水出口端连接；所述三通接头Ⅱ(10)的另外一个出水口用于与外部的散热器(13)连接；所述旋变轴(16)的前端与飞轮(2)的后端中部连接，所述电机壳(1)后端设置有电机盖板(17)，电机盖板(17)上设置有轴承(18)，旋变轴(16)的后端穿过转子支架(3)并通过轴承(18)支撑；在旋变轴(16)上设置有变压器转子(19)，在变压器转子(19)外围的电机盖板(17)上设置有变压器定子(20)。

2.根据权利要求1所述的一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，其特征在于：所述环形水道(6)包括由至少两段环形段(21)与至少一段倾斜段(22)；两个相邻的环形段(21)通过倾斜段(22)连接。

3.根据权利要求1所述的一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，其特征在于：三通接头Ⅰ(9)、三通接头Ⅱ(10)与环形水道进水口(7)、环形水道出水口(8)之间均通过止口连接，并通过螺栓紧固。

4.根据权利要求1所述的一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，其特征在于：所述电机壳(1)外侧面上还一体铸造成型有接线盒(14)。

5.根据权利要求1所述的一种带旋变轴的三通式多环形冷却水道电机结构，其特征在于：所述飞轮(2)的外圈上设置有用于与外部启动电机连接的启动齿圈(15)。

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