CN217545805U - 电机外壳、轮毂电机及车轮 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电机技术领域，提供一种电机外壳、轮毂电机及车轮，电机外壳包括：壳体，壳体具有用于容置转子的容置空间，壳体被配置为随转子绕自身轴线旋转；以及多个扇叶，扇叶设置于壳体的外周侧壁上；其中，扇叶被配置为，随壳体旋转而使空气从壳体的一侧经由扇叶朝壳体的另一侧流动。本申请提供的电机外壳，可加快空气在扇叶和壳体的表面流动的速度，提升散热效率，降低电机温升。

Description

电机外壳、轮毂电机及车轮

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机外壳、轮毂电机及车轮。

背景技术

电机在运转过程中会产生大量的热，且热量难以散发至外部环境，导致电机温度升高，易影响电机的正常运行。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电机外壳、轮毂电机及车轮，以改善相关技术中电机运转过程中产生的热量难以散发至外部环境而影响电机正常运行的技术问题。

为实现上述目的，本申请的第一方面提供一种电机外壳，所述电机外壳包括：壳体，所述壳体具有用于容置转子的容置空间，所述壳体被配置为随所述转子绕自身轴线旋转；以及多个扇叶，所述扇叶设置于所述壳体的外周侧壁上；其中，所述扇叶被配置为，随所述壳体旋转而使空气从所述壳体的一侧经由所述扇叶朝所述壳体的另一侧流动。

在一个实施例中，所述扇叶倾斜于所述壳体的轴线。

在一个实施例中，所述扇叶为螺旋式扇叶。

在一个实施例中，所述壳体包括：筒体部；端壁部，所述端壁部设置于所述筒体部的一端；以及环部，所述环部的一端连接于所述端壁部，且所述环部位于所述筒体部的内侧；所述筒体部的内周侧壁、所述环部的外周侧壁以及所述端壁部围设形成所述容置空间；其中，所述扇叶设置于所述筒体部的外周侧壁上。

在一个实施例中，所述转子包括第一转子铁芯和第二转子铁芯，所述筒体部的内周侧壁用于供所述第一转子铁芯安装，所述环部的外周侧壁用于供所述第二转子铁芯安装；所述第一转子铁芯上设有第一限位部，所述筒体部的内周侧壁上设有用于与所述第一限位部相限位配合的第一限位配合部；和/或，所述第二转子铁芯上设有第二限位部，所述环部的外周侧壁上设有用于与所述第二限位部相限位配合的第二限位配合部。

本申请的第二方面提供一种轮毂电机，所述轮毂电机包括：上述任一实施例所述的电机外壳；以及转子，所述转子设置于所述容置空间中。

在一个实施例中，所述轮毂电机还包括定子，所述定子设置于所述容置空间中；所述定子具有绕组，所述绕组与所述转子相适配。

在一个实施例中，所述转子包括：第一转子铁芯，设置于所述容置空间中；以及第二转子铁芯，设置于所述容置空间中，所述第二转子铁芯位于所述第一转子铁芯的内侧并与所述第一转子铁芯间隔设置；其中，所述绕组位于所述第一转子铁芯与所述第二转子铁芯之间。

本申请的第三方面提供一种车轮，所述车轮包括：轮辋；以及上述任一实施例所述的轮毂电机，所述轮毂电机的所述电机外壳固定于所述轮辋上。

在一个实施例中，所述车轮还包括固定部，所述固定部凸设于所述轮辋的内表面；所述固定部上开设有通孔；其中，所述电机外壳固定于所述固定部上；所述电机外壳的相邻两所述扇叶之间形成有散热空间，所述散热空间与所述通孔相连通。

本申请实施例中上述的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的电机外壳，通过设置壳体和设置于壳体的外周侧壁上的多个扇叶，扇叶即可起到散热片的作用，能够增大电机外壳的散热面积，提升散热效率；由于壳体具有用于容置转子的容置空间，且壳体能够随转子绕自身轴线旋转，而扇叶能够随壳体旋转而推动空气流动，使空气从壳体的一侧经由扇叶朝壳体的另一侧流动，可加快空气在扇叶和壳体的表面流动的速度，能够进一步提升散热效率，降低采用本申请实施例提供的电机外壳的电机的温升。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例提供的电机外壳的结构示意图；

图2为图1中的电机外壳的主视结构示意图；

图3为图2中的电机外壳的俯视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的轮毂电机的结构示意图；

图5为图4中的轮毂电机的分解结构示意图；

图6为本申请实施例提供的车轮的结构示意图；

图7为图6中的车轮的分解结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、电机外壳；11、壳体；101、容置空间；12、扇叶；111、筒体部；112、端壁部；113、环部；211、第一限位部；221、第二限位部；1111、第一限位配合部；1131、第二限位配合部；

100、轮毂电机；20、转子；30、定子；31、绕组；21、第一转子铁芯；22、第二转子铁芯；40、端盖；

1000、车轮；200、轮辋；300、固定部；301、通孔；120、散热空间。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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装置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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“装配”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本申请的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。另外，本申请中“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除被配置为执行额外任务或步骤的设备。

电机在运转过程中会产生大量的热，且热量难以散发至外部环境，导致电机温度升高，易影响电机的正常运行。尤其是转速和功率较高的电机，其转速通常为一千多到几千转每分钟，电机功率通常为十几千瓦到几十千瓦，甚至上百千瓦，通过常规的电机外壳散热难以保障电机温升在合理的工作范围内。

基于此，为改善相关技术中电机运转过程中产生的热量难以散发至外部环境而影响电机正常运行的技术问题，发明人提出了以下方案。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种电机外壳10，应用于电机上；电机包括转子，转子可以是各种形状结构的转子，为便于理解本申请，图5中示例性地示出了转子20。电机外壳10包括壳体11和扇叶12，其中：

壳体11具有用于容置转子的容置空间101，壳体11被配置为随转子绕壳体11自身轴线a旋转。

扇叶12的数量为多个，各扇叶12均设置于壳体11的外周侧壁上。其中，扇叶12被配置为，随壳体11旋转而使空气从壳体11的一侧经由扇叶12朝壳体11的另一侧流动。可以理解，扇叶12即指旋转时能够推动空气往一侧流动的扇叶12，可以是各种形状结构的扇叶。

由以上可知，本申请实施例提供的电机外壳10，通过设置壳体11和设置于壳体11的外周侧壁上的多个扇叶12，扇叶12即可起到散热片的作用，能够增大电机外壳10的散热面积，提升散热效率；由于壳体11具有用于容置转子的容置空间101，且壳体11能够随转子绕自身轴线a旋转，而扇叶12能够随壳体11旋转而推动空气流动，使空气从壳体11的一侧经由扇叶12朝壳体11的另一侧流动，可加快空气在扇叶12和壳体11的表面流动的速度，进而加快热量被空气带走的速度，能够进一步提升散热效率，降低采用本申请实施例提供的电机外壳10的电机的温升。

在一个实施例中，请参阅图1至图3，扇叶12倾斜于壳体11的轴线a，即扇叶12沿壳体11的一侧至另一侧的方向倾斜延伸，扇叶12与轴线a既不平行也不共面。

如此设置，由于扇叶12倾斜于壳体11的轴线a，使得扇叶12在随壳体11旋转时能够改变空气流动方向，利于将空气朝一个方向推动，加快空气在扇叶12和壳体11的表面流动的速度，带走热量，进而提升散热效率。

可以理解，扇叶12倾斜于轴线a的角度可以是任意的锐角或钝角，扇叶12倾斜于轴线a的角度影响推动空气流动的速度，具体可以根据实际需要进行设置，在此不作唯一限定。

可以理解，扇叶12可以为平面结构或曲面结构。当壳体11的外周侧壁为圆柱形面或弧形面时，相应地，扇叶12可以为曲面结构，图1、图3至图5即示例性地示出了扇叶12为曲面结构的情况；当壳体11的外周侧壁为多边形面，也即壳体11与扇叶12连接的面为平面时，此时扇叶12既可以为平面结构，也可以为曲面结构。

在一个实施例中，请参阅图1和图3，扇叶12为螺旋式扇叶，扇叶12即呈螺旋式结构。

如此设置，扇叶12的表面即为曲面，相比于平面式扇叶12而言，一方面，可增大空气导流面积，利于提高推动的空气量，增大空气在扇叶12和壳体11的表面流动的量，进一步提升散热效率，另一方面，可降低噪音。

在一个实施例中，请参阅图1，扇叶12与壳体11为一体成型的一体式结构，利于提高扇叶12的结构可靠性。当然，在其他一些实施例中，扇叶12也可以与壳体11分体成型而相连接，例如可以采用焊接、紧固件连接、插接、卡接等方式相连接。

在一个实施例中，请参阅图1，壳体11包括筒体部111、端壁部112以及环部113；筒体部111大致呈筒状；端壁部112设置于筒体部111的一端，端壁部112可以是各种形状的结构，例如端壁部112可以是封设筒体部111的一端的封闭结构；环部113的一端连接于端壁部112，且环部113位于筒体部111的内侧；筒体部111的内周侧壁、环部113的外周侧壁以及端壁部112围设形成容置空间101；其中，扇叶12设置于筒体部111的外周侧壁上。

如此设置，由于壳体11包括筒体部111、设于筒体部111一端的端壁部112以及设于端壁部112上并位于筒体部111内侧的环部113，利于形成容置空腔以供转子安装。且筒体部111和环部113可分别供转子的转子铁芯安装，利于安置两个转子铁芯，利于提高电机的性能。

可选地，请参阅图1，筒体部111、端壁部112以及环部113可以为一体式结构，利于提高壳体11的结构可靠性。当然，在其他一些实施例中，筒体部111、端壁部112以及环部113中任意相连接的两者之间也可以分体成型而相连接，例如可以采用焊接、紧固件连接、插接、卡接等方式相连接。

可选地，请参阅图1和图2，端壁部112上开设有供电机的转轴穿设的通孔，便于转轴穿设于通孔而与端壁部112转动配合，例如转轴可以通过轴承与端壁部112转动配合。

需要说明的是，壳体11的结构不限于此。可选地，在其他一些实施例中，壳体11可以不具有环部113。在其他一些实施例中，壳体11也可以不具有端壁部112和环部113。

在一个实施例中，请参阅图1和图5，转子20包括第一转子铁芯21和第二转子铁芯22，筒体部111的内周侧壁用于供第一转子铁芯21安装，环部113的外周侧壁用于供第二转子铁芯22安装。第一转子铁芯21上设有第一限位部211，筒体部111的内周侧壁上设有用于与第一限位部211相限位配合的第一限位配合部1111。第二转子铁芯22上设有第二限位部221，环部113的外周侧壁上设有用于与第二限位部221相限位配合的第二限位配合部1131。

如此设置，筒体部111的内周侧壁可供第一转子铁芯21通过第一限位部211与第一限位配合部1111配合而安装，可提高第一转子铁芯21安装于筒体部111上的稳固性，利于第一转子铁芯21旋转时带动筒体部111同时旋转；同样地，环部113的外周侧壁可供第二转子铁芯22通过第二限位部221与第二限位配合部1131配合而安装，可提高第二转子铁芯22安装于环部113上的稳固性，利于第二转子铁芯22旋转时带动环部113同时旋转。

可以理解，第一限位部211和第一限位配合部1111为相互配合而能够限制两者发生相对运动的结构对，因此能够实现该功能的结构对均可；例如第一限位部211与第一限位配合部1111可以是凸出结构与凹进结构相配合的结构对、可以是卡合结构与卡合配合结构相配合的结构对等，但不限于此。同样地，第二限位部221与第二限位配合部1131也为相互配合而能够限制两者发生相对运动的结构对，因此能够实现该功能的结构对均可。

可选地，可以是第一限位部211和第一限位配合部1111中的一者为凸出结构(例如凸起、凸条、凸块、凸柱等)、另一者为凹进结构(例如槽或孔)，通过凸出结构插设于凹进结构内而限制两者发生相对运动，进而限制第一转子铁芯21相对于筒体部111发生转动。同样地，可以是第二限位部221和第二限位配合部1131中的一者为凸出结构、另一者为凹进结构，通过凸出结构插设于凹进结构内而限制两者发生相对运动，进而限制第二转子铁芯22相对于环部113发生转动。

示例性地，请参阅图1和图5，第一限位配合部1111为槽结构并沿筒体部111的轴线方向设置，第一限位部211为与槽结构相适配的凸条结构，在将第一转子铁芯21沿筒体部111的轴线方向安装于筒体部111上的同时，即可使凸条结构插入槽结构内，利于定位和安装。第二限位配合部1131为槽结构并沿环部113的轴线方向设置，第二限位部221为与槽结构相适配的凸条结构，在将第二转子铁芯22安装于环部113上的同时，即可使凸条结构插入槽结构内，利于定位和安装。

当然，在其他一些实施例中，可以仅筒体部111的内周侧壁上设置第一限位配合部1111，可以仅环部113的外周侧壁上设置第二限位配合部1131，也可以筒体部111和环部113上均不设置限位配合部。

可选地，请参阅图5，第一转子铁芯21可以为环状结构的转子铁芯，第一限位部211设置于第一转子铁芯21的外周侧壁上；第二转子铁芯22可以为环状结构的转子铁芯，第二限位部221设置于第二转子铁芯22的内周侧壁上。第二转子铁芯22的外径小于第一转子铁芯21的内径。

需要说明的是，在其他一些实施例中，也可以仅设置一个转子铁芯。

请参阅图4和图5，本申请实施例还提供一种轮毂电机100，轮毂电机100包括转子20和上述任一实施例的电机外壳10，转子20设置于容置空间101中。

由于本申请实施例提供的轮毂电机100采用了上述实施例的电机外壳10，因而其同样具有上述任一实施例的电机外壳10的技术方案所带来的技术效果，可以提高轮毂电机100的散热效率，降低轮毂电机100温升，从而提高轮毂电机100的工作稳定性和使用寿命。

可以理解，轮毂电机100可以是外转子电机、双转子电机等，可应用于车轮。

在一个实施例中，请参阅图5，轮毂电机100还包括定子30，定子30设置于容置空间101中；定子30具有绕组31，绕组31与转子20相适配。

如此设置，通过设置具有绕组31的定子30与转子20配合，利于绕组31通电后，转子20相对于定子30发生转动，以利于带动壳体11转动；此种情况下，转子20可包括铁芯而无需设置绕组。

可以理解，绕组31可以采用各种绕线方式形成，其绕组铁芯可以采用各种形状结构的铁芯，可根据实际需要进行设置。

可选地，在一个实施例中，请参阅图5，转子20包括第一转子铁芯21和第二转子铁芯22，第一转子铁芯21和第二转子铁芯22均设置于容置空间101中；第二转子铁芯22位于第一转子铁芯21的内侧并与第一转子铁芯21间隔设置；其中，绕组31位于第一转子铁芯21与第二转子铁芯22之间。

如此设置，通过设置相间隔的第一转子铁芯21和第二转子铁芯22，且绕组31位于第一转子铁芯21与第二转子铁芯22之间，即可同时与两个铁芯相配合，相比于仅设置单个的转子铁芯而言，可提高轮毂电机100的性能。

可选地，请参阅图1和图5，第一转子铁芯21可以设置于筒体部111的内周侧壁上，第二转子铁芯22可以设置于环部113的外周侧壁上。

在一个实施例中，请参阅图4和图5，轮毂电机100还包括端盖40，端盖40盖设于壳体11的开口一端；可选地，端盖40盖设于筒体部111背离端壁部112的一端，便于端盖40与壳体11配合而将定子30和转子20封设于内部。

可以理解，上述描述中主要在于说明本申请实施例提供的轮毂电机100的创新之处，本申请实施例提供的轮毂电机100除了包括上述元件之外，还可以具有其他元件，其他元件可以采用现有轮毂电机的元件，这对于本领域技术人员而言是熟知的，在此不赘述。

请参阅图6和图7，本申请实施例还提供一种车轮1000，车轮1000包括轮辋200和上述任一实施例的轮毂电机100，轮毂电机100的电机外壳10固定于轮辋200上。

由于本申请实施例提供的车轮1000采用了上述实施例的轮毂电机100，因而其同样具有上述任一实施例的电机外壳10和轮毂电机100的技术方案所带来的技术效果，在此不再赘述。

可以理解，车轮1000可以应用于汽车，当然也可以应用于电动两轮车、电动三轮车或其他电动运输装置等，但不限于此。

在一个实施例中，请参阅图6和图7，车轮1000还包括固定部300，轮辋200即大致为环状结构，固定部300凸设于轮辋200的内表面；固定部300上开设有通孔301，固定部300可以是可开设通孔301的各种形状的结构，例如环状结构、支架结构、板状结构、块状结构、轮辐结构等，但不限于此；其中，电机外壳10固定于固定部300上；电机外壳10的相邻两扇叶12之间形成有散热空间120，散热空间120与通孔301相连通。

如此设置，由于车轮1000还包括凸设于轮辋200的内表面的固定部300，轮毂电机100的电机外壳10固定于固定部300上，便于轮毂电机100安装于轮辋200上；由于固定部300上开设有通孔301，相邻两扇叶12之间形成有散热空间120，且散热空间120与通孔301相连通，因此可使散热空间120通过通孔301与外部空间相连通，利于空气在通孔301和散热空间120中进行流通而带走热量，可进一步提高散热效果。

可选地，在一个实施例中，请参阅图6和图7，通孔301的数量可以与散热空间120的数量相同，以使每一通孔301可以与一散热空间120相连通，可避免开设孔径过大的通孔301而影响固定部300的结构稳定性，并且每一散热空间120均能够与外部空间相连通，利于提高散热效果。

当然，在其他一些实施例中，通孔301的数量也可以不同于散热空间120的数量；例如可以是一个通孔301同时与多个散热空间120相连通，此种情况下，通孔301需要开设更大的孔径。

可选地，请参阅图6和图7，轮毂电机100可以位于轮辋200的内部，以利于通过轮辋200对轮毂电机100形成一定的防护作用，且电机外壳10可充当轮辐和轮毂，此种情况下车轮1000可无需另外设置轮辐和轮毂，利于简化车轮结构；并可减小电机外壳10与轮辋200连接处的扭力，提高稳定性。

可以理解，上述描述中主要在于说明本申请实施例提供的车轮1000的创新之处，本申请实施例提供的车轮1000除了包括上述元件之外，还可以具有其他元件，其他元件可以采用现有车轮的元件，这对于本领域技术人员而言是熟知的，在此不赘述。

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

Claims (10)

1.一种电机外壳，其特征在于，所述电机外壳包括：

壳体，所述壳体具有用于容置转子的容置空间，所述壳体被配置为随所述转子绕自身轴线旋转；以及

多个扇叶，所述扇叶设置于所述壳体的外周侧壁上；其中，所述扇叶被配置为，随所述壳体旋转而使空气从所述壳体的一侧经由所述扇叶朝所述壳体的另一侧流动。

2.根据权利要求1所述的电机外壳，其特征在于：所述扇叶倾斜于所述壳体的轴线。

3.根据权利要求1所述的电机外壳，其特征在于：所述扇叶为螺旋式扇叶。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电机外壳，其特征在于，所述壳体包括：

筒体部；

端壁部，所述端壁部设置于所述筒体部的一端；以及

环部，所述环部的一端连接于所述端壁部，且所述环部位于所述筒体部的内侧；所述筒体部的内周侧壁、所述环部的外周侧壁以及所述端壁部围设形成所述容置空间；

其中，所述扇叶设置于所述筒体部的外周侧壁上。

5.根据权利要求4所述的电机外壳，其特征在于：所述转子包括第一转子铁芯和第二转子铁芯，所述筒体部的内周侧壁用于供所述第一转子铁芯安装，所述环部的外周侧壁用于供所述第二转子铁芯安装；

所述第一转子铁芯上设有第一限位部，所述筒体部的内周侧壁上设有用于与所述第一限位部相限位配合的第一限位配合部；和/或，所述第二转子铁芯上设有第二限位部，所述环部的外周侧壁上设有用于与所述第二限位部相限位配合的第二限位配合部。

6.一种轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机包括：

如权利要求1至5任一项所述的电机外壳；以及

转子，所述转子设置于所述容置空间中。

7.根据权利要求6所述的轮毂电机，其特征在于：所述轮毂电机还包括定子，所述定子设置于所述容置空间中；所述定子具有绕组，所述绕组与所述转子相适配。

8.根据权利要求7所述的轮毂电机，其特征在于，所述转子包括：

第一转子铁芯，设置于所述容置空间中；以及

第二转子铁芯，设置于所述容置空间中，所述第二转子铁芯位于所述第一转子铁芯的内侧并与所述第一转子铁芯间隔设置；

其中，所述绕组位于所述第一转子铁芯与所述第二转子铁芯之间。

9.一种车轮，其特征在于，所述车轮包括：

轮辋；以及

如权利要求6至8任一项所述的轮毂电机，所述轮毂电机的所述电机外壳固定于所述轮辋上。

10.根据权利要求9所述的车轮，其特征在于：所述车轮还包括固定部，所述固定部凸设于所述轮辋的内表面；所述固定部上开设有通孔；

其中，所述电机外壳固定于所述固定部上；所述电机外壳的相邻两所述扇叶之间形成有散热空间，所述散热空间与所述通孔相连通。

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