技术领域
[0001] 本发明涉及车辆配件技术领域,具体提供一种用于车辆的电机及车辆。
相关背景技术
[0002] 随着车辆技术的快速发展,对驱动电机的相关技术要求也愈加严苛,后续电机的发展趋势将会朝着高速化、高功率密度、高集成化发展。这种发展趋势对电机提出了更高的冷却要求和更高效的冷却方式。
[0003] 现有的用于车辆的电机通常采用喷淋油环对绕组端部和铁芯外表面进行喷淋的方式以实现对电机的冷却。
[0004] 但是,现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小,散热面的对流换热系数较小,受重力方向影响较大以及在低温低流量下,冷却油容易沿着冷却油环外壁流动,从而存在着无法冷却绕组端部的问题。
[0005] 相应地,本领域需要一种新的用于车辆的电机及车辆来解决上述问题。
具体实施方式
[0033] 下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整,以便适应具体的应用场合。
[0034] 需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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发明的限制。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。
[0035] 此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036] 首先参照图1‑4和图7,对本发明的用于车辆的电机进行描述。
[0037] 如图1‑4和图7所示,为解决现有的用于车辆的电机通常存在在对铁芯外表面进行喷淋冷却的过程中铁芯外表面散热面积较小,散热面的对流换热系数较小,受重力方向影响较大以及在低温低流量下,冷却油容易沿着冷却油环外壁流动,从而存在着无法冷却绕组端部的问题,本发明的用于车辆的电机包括定子2、冷却油环1和进油管路3,冷却油环1与定子2固定连接;冷却油环1为横截面为圆环的空心柱11,在空心柱11的侧壁上设置有冷却油入口111和多个喷油孔112,在空心柱11的内侧壁上还设置有导油筋113,导油筋113设置成能够将喷油孔112喷出的油导流至空心柱11的一侧,以使喷油孔112喷出的冷却油能够充分冷却电机的端部;定子2包括多叠第一冲片21,第一冲片21设置成圆环型,第一冲片21上设置有油道孔211,多叠第一冲片21沿第一冲片21的轴向方向叠压设置,叠压设置的多叠第一冲片21共同围设成圆筒结构,多叠第一冲片21上的油道孔211之间相互连通形成冷却油道212,进油管路3与冷却油道212连通;冷却油道212设置成既能够使冷却油沿定子2的轴向流动,又能够使冷却油沿定子2的径向在多个冷却油道212内相互流动(如图7所示,冷却油既沿X方向轴向流动,多个冷却油道212之间沿Y方向连通,因此也在沿Y方向的径向横流);其中,冷却油环1分别设置在定子2的两端,进油管路3、冷却油道212和空心柱11依次连通,以使冷却油能在进油管路3、冷却油道212以及空心柱11之间流动。
[0038] 通过上述设置方式,使得本发明的用于车辆的电机形成了相互连通的冷却油道212,进油管路3与冷却油道212连通,以使冷却油能够通过进入冷却油道212,并在冷却油道
212内部沿定子2的轴向流动,从而实现对由多叠第一冲片21通过沿第一冲片21的轴向方向叠压设置所形成的定子2的内部进行冷却。进一步地,本发明的用于车辆的电机还通过将冷却油道212设置成不仅能够使冷却油沿定子2的轴向流动,还能够使冷却油沿定子2的径向在多个冷却油道212内相互流动,以增加冷却油在定子2内部的流经路径,相较于多个独立的冷却油道,还能使油温更加均衡,冷却效果更好,流经的路径也更长,路线也更多,也就进一步地增加了定子2内部的换热面积,提高了对定子2内部的冷却效果。
[0039] 另外,继续参照图1和图4,本发明的用于车辆的电机还通过在定子2的两端设置冷却油环1,将冷却油环1设置为横截面为圆环的空心柱11,在空心柱11的侧壁上设置有冷却油入口111和多个喷油孔112,并将进油管路3、冷却油道212和空心柱11依次连通,以形成冷却油从进油管路3进入冷却油道212,然后从冷却油道212流出,经冷却油入口111进入空心柱11,在空心柱11内部压力作用下,再从设置在空心柱11的侧壁上的喷油孔112喷出的完整油路,如图1中箭头所示的方向,从而使得冷却油通过在上述油路中流动以满足对电机绕组端部的喷淋效果,进而满足冷却油环1对电机绕组端部的冷却需要。进一步地,还通过在空心柱11的内侧壁上设置有导油筋113,导油筋113设置成能够将喷油孔112喷出的油导流至空心柱11的一侧,以使喷油孔112喷出的油能够充分冷却电机的端部,从而避免了冷却油沿着冷却油环1的外壁流动,进而进一步提高冷却油对电机绕组端部的冷却效果。此外,通过在空心柱11的内侧壁上设置导油筋113还能够满足在较低流量或较低温度下(即:冷却油仅在喷油孔112的喷淋作用下不足以满足对电机绕组端部的喷淋需要时),使得由喷油孔112喷出的冷却油能够在导油筋113的导油作用下流向电机绕组端部。
[0040] 需要说明的是,在本实施例中,图1中的A段油路为冷却油在冷却油道212中的流动油路,图1中的B段油路为冷却油在冷却油环1中的流动油路,图1中的C段油路为冷却油从喷油孔112喷出的流动油路。定子2的轴向指的是图7中的X方向,定子2的径向指的是图7中的Y方向。
[0041] 下面进一步参照图1‑8,对本发明的用于车辆的电机进行详细描述。
[0042] 如图4‑6所示,在一种可能的实施方式中,冷却油环1包括内环14和外环15,外环15套设在内环14的外部,内环14和外环15上均设置有用于与定子2安装,防止冷却油环1与定子2周向转动的限位齿141,内环14和外环15上还均设置有用于冷却油环1与定子2轴向固定连接的油环卡扣142。
[0043] 在本实施例中,通过在内环14和外环15上均设置有限位齿141,以使得冷却油环1与定子2装配后,能够避免冷却油环1与定子2之间产生周向运动。此外,还通过在内环14和外环15上均设置有油环卡扣142,以实现冷却油环1与定子2的轴向固定连接。
[0044] 需要说明的是,在本实施例中,外环15套设在内环14外部形成本实施例中的空心柱11。
[0045] 如图4所示,在一种可能的实施方式中,导油筋113设置有多个,每个导油筋113沿空心柱11的轴向设置在空心柱11的内侧壁上,导油筋113将空心柱11的内侧壁分割成多个区域116,相邻两个区域116的喷油孔112的数量相同。
[0046] 在本实施例中,通过沿空心柱11的轴向在空心柱11的内侧壁上设置多个导油筋113,以使得由喷油孔112喷出的冷却油在导油筋113的作用下能够导流至空心柱11的一侧,并且通过设置多个导油筋113,能够进一步增强对冷却油的导油效果,以进一步避免冷却油沿着冷却油环1的外壁流动,从而进一步提高冷却油对电机端部的喷淋效果,进而进一步加强对电机端部的冷却效果。
[0047] 此外,本实施例的冷却油环1通过导油筋113将空心柱11的内侧壁分割成多个区域116,且相邻两个区域116的喷油孔112的数量相同,以使得单位时间内流经每个导油筋113的冷却油的流量相近,从而提高导油筋113的导油效率,以使得导油筋113能够更加均匀地将冷却油导流至空心柱11的一侧,进而提高对电机端部的喷淋效果,以加强对电机端部的冷却效果。
[0048] 需要说明的是,如图4所示,在本实施例中,导油筋113为矩形凸筋1131或螺旋状的凸筋(图中未示出),其中本申请中的矩形凸筋1131指的是图4中的细长条的矩形条状凸筋,相应地,螺旋状的凸筋即为在空心柱11的内侧以螺旋盘绕的形式抵达空心柱11的一侧,只要能将冷却油引领到空心柱11靠近电机内部的一侧即可。
[0049] 如图4所示,为了加强冷却油环1对电机端部的喷淋效果,在本实施例中,喷油孔112在空心柱11的内侧壁上的第一区域114的布置密度高于其它区域的布置密度。
[0050] 通过上述设置方式,将喷油孔112的分布位置设置为在空心柱11的内侧壁上的第一区域114的布置密度高于其它区域的布置密度,以使得当冷却油环1与定子2装配后,冷却油环1上的喷油孔112呈上密下疏的分布形式分布在空心柱11的内侧壁上,从而使得由设置在空心柱11的内侧壁上的第一区域114的喷油孔112喷出的冷却油在自身重力的作用下能够更好地喷淋到电机端部,由此使得在冷却油的喷淋过程中,能够有更多的冷却油喷淋到电机端部,进而提高冷却油对电机端部的喷淋效果,以加强电机端部的散热效果。
[0051] 如图1和图4所示,在一种可能的实施方式中,空心柱11的第一端12还套设有挡油端环115。
[0052] 在本实施例中,通过在空心柱11的第一端12套设挡油端环115,以使当冷却油环1与定子2装配并使得冷却油环1与定子2实现油路连通后,挡油端环115能够在冷却油在由定子2与冷却油环1形成的油路中流动的过程中,对冷却油起到换向的作用,即当冷却油从定子2流入冷却油环1后,套设在冷却油环1上的挡油端环115能够将冷却油挡住,并将冷却油挡回,以改变冷却油的流动方向,以使冷却油能够在由定子2与冷却油环1形成的油路中循环流动,以提高电机定子2的冷却效果。
[0053] 如图3、图7、图8所示,在一种可能的实施方式中,多叠第一冲片21的叠压方式为相邻两叠第一冲片21上的油道孔211交错对齐,举例而言,同样的多叠第一冲片21,可以是一片0°、一片5°旋转交替叠压设置,也可以是10片0°、10片5°旋转交替叠压设置,只要最终能呈现出如图7‑8中的任一项的冷却油道212的方式即可。
[0054] 需要说明的是,在本实施例中,第一冲片21上的油道孔211的设置位置和设置数量可以根据实际需要设置,以满足能够呈现出如图7‑8中任一项冷却油道212的方式的设计需要即可。
[0055] 如图8所示,在一种可能的实施方式中,定子2还包括第二冲片22,第二冲片22上设置有泄压孔221,泄压孔221的直径大于油道孔211,至少一个第二冲片22设置在两个第一冲片21之间,以使位于第二冲片22上方的油道孔211流出的冷却油经过泄压孔221,然后流入位于第二冲片22下方的油道孔211。
[0056] 通过上述设置方式,本实施例的用于车辆的电机,在定子2中还设置有第二冲片22,并在第二冲片22上设置有泄压孔221,泄压孔221的直径大于油道孔211,且至少一个第二冲片22设置在两个第一冲片21之间,由于设置在第二冲片22上的泄压孔221的直径大于设置在第一冲片21上的油道孔211的直径,以使得在冷却油从位于第二冲片22上方的油道孔211流出后,流入设置在该第二冲片22上的泄压孔221,使得压力减小,然后再从该泄压孔
221流入位于第二冲片22下方的油道孔211的过程中,泄压孔221能够对冷却油起到泄压作用,以使冷却油在冷却油道212中流动的更为顺畅,通过泄压孔221的导流作用,减小冷却油在流动过程中的压降,从而进一步提高通过冷却油在冷却油道212中的流动以实现对定子2内部的冷却效果。
[0057] 如图8所示,为了进一步地提高定子2的冷却效果,在本实施例中,油道孔211的侧壁上还设置有扰动凸起213。
[0058] 在本实施例中,通过在油道孔211的侧壁上设置扰动凸起213,以使得冷却油在冷却油道212中流动的过程中,增加定子2内部的散热面积,增强冷却油的流动扰动效果,从而进一步地提高定子2内部的散热能力。
[0059] 进一步地,如图8所示,为了更进一步地提高定子2的冷却效果,在本实施例中,泄压孔221的侧壁上还设置有扰动凸起213。
[0060] 通过上述设置方式,在本实施例中,通过在泄压孔221的侧壁上设置有扰动凸起213,以使得冷却油在流经泄压孔221的过程中,在设置在泄压孔221的侧壁上的扰动凸起
213的作用下,能够更进一步地增加定子2内部的换热面积,增强冷却油的扰动效果,从而更进一步地提高定子2内部的冷却效果。
[0061] 需要说明的是,如图7所示,在本实施例中,油道孔211的横截面为矩形孔。
[0062] 在本实施例中,通过将油道孔211的横截面设置为矩形孔,一方面,为能使冷却油在冷却油道212中流动提供了必要的结构特征,另一方面,将油道孔211的横截面设置为矩形孔,使得油道孔211的加工易于操作,节约加工成本。
[0063] 如图2所示,在一种可能的实施方式中,电机还包括壳体4,壳体4套设在定子2和冷却油环1的外部,以使定子2与冷却油环1固定连接。
[0064] 通过上述设置方式,在本实施例中,通过将壳体4套设于定子2和冷却油环1的外部,以满足定子2与冷却油环1固定连接的需要。
[0065] 如图1、图2、图4所示,为了加强冷却油环1与电机的壳体4之间的密封性,在本实施例中,冷却油环1的第二端13上还套设有用于与电机的壳体4密封连接的径向密封圈131,以实现径向密封效果。
[0066] 此外,如图1、图2、图4所示,为了加强冷却油环1与定子2之间的密封性,在本实施例中,冷却油环1的第一端12还沿轴向抵接有用于与定子2密封连接的轴向密封圈121,冷却油环1与定子2通过轴向密封圈121进行轴向压接,以达到轴向密封的效果。
[0067] 综上所述,本发明的用于车辆的电机通过将冷却油道212设置成不仅能够使冷却油沿定子2的轴向流动,还能够使冷却油沿定子2的径向在多个冷却油道212内相互流动,以增加冷却油在定子2内部的流经路径,相较于多个独立的冷却油道,还能使油温更加均衡,冷却效果更好,流经的路径也更长,路线也更多,也就进一步地增加了定子2内部的换热面积,提高了对定子2内部的冷却效果。
[0068] 另外,本发明的用于车辆的电机还通过在定子2的两端设置冷却油环1,形成冷却油从进油管路3进入冷却油道212,然后从冷却油道212流出,经冷却油入口111进入空心柱11,在空心柱11内部压力作用下,再从设置在空心柱11的侧壁上的喷油孔112喷出的完整油路,从而使得冷却油通过在上述油路中流动以满足对电机绕组端部的喷淋效果,进而满足冷却油环1对电机绕组端部的冷却需要。
[0069] 需要说明的是,上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理,并非旨在与限制本发明的保护范围,在不偏离本发明原理的条件下,本领域技术人员能够对上述结构进行调整,以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。
[0070] 此外,本发明还提供了一种车辆,该车辆具有上述任一实施方式中所述的用于车辆的电机。
[0071] 此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如,在本发明的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0072] 至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。