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导油环通孔非均匀排列的电机、动力总成及电动车辆的制作方法

2026-06-16 16:40:01 264次浏览
导油环通孔非均匀排列的电机、动力总成及电动车辆的制作方法

本技术涉及电机,尤其涉及一种导油环通孔非均匀排列的电机、动力总成及电动车辆。


背景技术:

1、电机在工作过程中会产生大量的热量而导致其工作温度升高,此时通常采用油液冷却的方式对电机进行散热冷却处理,以保证电机处于良好的工作状态。电机内定子的绕组伸出铁芯的部分结构产热较高且散热难度较大,从而导致绕组伸出铁芯的部分结构成为电机的温度降低的瓶颈点。而现有电机对绕组伸出铁芯的部分结构散热的散热效果差且导致电机内部的结构复杂。


技术实现思路

1、本技术提供一种导油环通孔非均匀排列的电机,通过针对性的优化电机内部结构设计,以能够对定子的绕组端部均匀散热并提升散热效果的同时,还能够简化电机内部结构。本技术还提供一种动力总成和电动车辆。本技术具体包括如下技术方案:

2、第一方面,本技术提供一种导油环通孔非均匀排列的电机,电机包括壳体、定子和导油环,壳体设有卸油口,卸油口用于排出壳体内的油液,沿电机轴向导油环与定子相邻排列,导油环包括多个通孔,每个通孔用于传输油液冷却绕组,沿电机的径向每个通孔贯穿导油环,多个通孔包括多个第一通孔和多个第二通孔,其中,沿电机周向,多个第一通孔依次间隔排列,多个第二通孔依次间隔排列,任意两个相邻的第一通孔的间距小于任意两个相邻的第二通孔的间距,每个第一通孔与卸油口的间距大于每个第二通孔与卸油口的间距。

3、本技术电机的导油环沿电机的轴向同轴排列于定子的铁芯的一侧,定子的绕组绕设于铁芯内并沿定子的轴向至少部分伸出铁芯,导油环同轴套设于绕组伸出铁芯的部分结构的外侧,导油环设有多个间隔排布并沿电机的径向贯穿导油环的通孔,部分油液能够从通孔流向绕组伸出铁芯的部分结构,以对绕组伸出铁芯的部分结构实现散热冷却。

4、本技术电机的导油环的多个通孔非均匀排布,即多个通孔中与卸油口间距相对较大的第一通孔的排布密度,相较于多个通孔中与卸油口间距相对较小的第二通孔的排布密度更大,使得排布于导油环背离卸油口一侧的通孔相较于排布于导油环朝向卸油口一侧的通孔更密集。由于绕组伸出铁芯的部分结构朝向卸油口一侧的散热要求相对较低且难度相对较小,因此配合电机的放置方向以及绕组伸出铁芯的部分结构的散热需求,导油环的外周面上的通孔排布相对密集的一侧可以沿重力方向更靠近上方,使得导油环背离卸油口一侧传输至绕组伸出铁芯的部分结构的油液量更多,进而能够提升导油环对绕组散热需求较大位置处的散热冷却效果,实现导油环对绕组伸出铁芯的部分结构均匀散热的效果。同时,从导油环传输至绕组的外周面的油液,受重力作用在绕组的外周面流动,能够增大油液覆盖绕组的覆盖面积,进一步提升油液对绕组散热冷却强度,提升导油环对绕组伸出铁芯的部分结构均匀散热的效果。也即,本技术电机的导油环的非均匀排布的多个通孔能够对绕组伸出铁芯的部分结构均匀散热,以降低绕组伸出铁芯的部分结构的温度,进而降低电机工作时的整体温度,保证电机工作时能够具有良好及适宜的工作温度,提升电机的工作性能和寿命。

5、在一种可能的实现方式中,任意两个相邻的第一通孔的间距小于或等于第一间距,任意两个相邻的第二通孔的间距小于或等于第二间距且大于第一间距。

6、在一种可能的实现方式中,多个第一通孔的数量大于多个第二通孔的数量,其中,第二通孔的数量为两个。

7、在本实现方式中,由于多个第一通孔的间距小于多个第二通孔的间距,因此第一通孔的排布数量多于第二通孔的排布数量,能够进一步提升导油环背离卸油口的外周面上排布的第一通孔的排布密度,相较于导油环朝向卸油口的外周面的第二通孔的排布密度更大,进而能够保证导油环背离卸油口一侧的油液出油量更多,能够对绕组伸出铁芯的部分结构形成更好、更稳定的散热冷却效果。同时,由于第二通孔的间距大于第一通孔的间距且第二通孔的数量为两个,此时两个第二通孔的间距大于其他任意相邻的两个通孔之间的间距,使得油液能够全部从导油环背离卸油口一侧输送至绕组,进一步提升导油环对绕组在散热难度相对较大的位置处的散热冷却强度和效果,并提升对绕组伸出铁芯的部分结构的散热均匀性,使得油液对绕组整体温度降低的效果和效率均有效提升。

8、在一种可能的实现方式中,多个第一通孔的数量大于多个第二通孔的数量,其中,第二通孔的数量为三个。

9、在本实现方式中,在三个第二通孔中,排布于中间的第二通孔分别与其相邻的两个第二通孔的间距均大于其他任意相邻的两个第一通孔的间距。当用于提供油液的油泵处于工作状态时,油液能够从多个第一通孔和三个第二通孔流向绕组,以同时对绕组朝向卸油口的一侧进行散热冷却。在重力作用下,经导油环输送至绕组的油液沿绕组的外周面向下流动,并存储于导油环内周面的下部区域内。此时,当用于提供油液的油泵处于非工作状态时,三个第二通孔中位于中间的第二通孔可以对存储的油液卸油。也即,导油环存储的油液能够从排布于中间的第二通孔流出导油环,避免导油环中存储的油液无法流出并循环利用,而导致油液的散热降温效果降低。同时,三个第二通孔中排布于中间的第二通孔对导油环内部的油液卸油,能够避免导油环内部油液存储过多而影响电机内部其他功能结构的工作性能和寿命。

10、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第一通孔中间距最大的两个通孔的间距大于多个第二通孔中间距最大的两个通孔的间距。

11、在本实现方式中,沿电机的周向设置间距最大的两个第一通孔所对应的圆心角,大于与间距最大的两个第二通孔所对应的圆心角,能够保证经第一通孔输送至绕组的油液的覆盖面积,大于经第二通孔输送至绕组的油液的覆盖面积。由于第一通孔相较于第二通孔更远离卸油口,配合电机的放置方向以及绕组伸出铁芯的部分结构的散热需求,也可以理解为第一通孔相较于第二通孔更靠近绕组的上部区域,因此能够提升导油环对绕组上部区域的散热冷却强度和效率,进一步提升对绕组整体的降温效率。

12、在一种可能的实现方式中,各个通孔的截面积均相等。

13、在本实现方式中,设置各个通孔截面积相等,能够降低导油环的制备难度和复杂度,以提升导油环的生产效率,进而提升电机的生产效率。

14、在一种可能的实现方式中,各个通孔的直径介于1-5mm之间。

15、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第一通孔中任意两个相邻的第一通孔的间距相同。

16、在本实现方式中,多个第一通孔中任一第一通孔与其相邻的两个第一通孔的间距均相等,使得导油环能够对绕组对应多个第一通孔的位置实现均匀散热。同时,多个第一通孔的间距无差异设置,能够降低导油环整体的制备难度和复杂度,以提升导油环的生产效率,进而提升电机的生产效率。

17、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第二通孔中任意两个相邻的第二通孔的间距相同。

18、在本实现方式中,多个第二通孔间距均相等,导油环能够对绕组对应多个第二通孔的位置实现均匀散热。同时,多个第二通孔的间距无差异设置,能够降低导油环整体的制备难度和复杂度,以提升导油环的生产效率,进而提升电机的生产效率。

19、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第一通孔中任意两个相邻的第一通孔的间距相同,且沿导油环的圆心朝向卸油口几何中心的方向多个第一通孔的截面积依次减小。

20、在本实现方式中,由于通孔的截面积大小影响从各个通孔流出的油液量,因此沿导油环的圆心朝向卸油口几何中心的方向导油环流出的油液量逐渐减小。当多个第一通孔的间距均相等时,多个第一通孔的截面积逐渐减小,使得油液更多的从导油环背离卸油口的一侧流向绕组伸出铁芯的部分结构,能够提升对绕组背离卸油口一侧的散热强度,以进一步提升导油环对绕组伸出铁芯的部分结构的散热均匀性。

21、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第一通孔中相邻的两个第一通孔的间距沿顺时针方向依次增大。

22、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第一通孔中相邻的两个第一通孔的间距沿逆时针方向依次增大。

23、在一种可能的实现方式中,沿电机周向,多个第一通孔中相邻的两个第一通孔的间距同时沿顺时针方向和逆时针方向依次增大。

24、在本实现方式中,沿导油环的圆心朝向卸油口几何中心的方向,导油环外周面排布的通孔的密度逐渐减小,使得导油环流向绕组的油液量沿导油环的圆心朝向卸油口几何中心的方向逐渐减少,进而使得油液更多的从导油环背离卸油口的一侧流向绕组伸出铁芯的部分结构,以提升导油环对绕组背离卸油口一侧的散热强度,并进一步提升导油环对绕组伸出铁芯的部分结构的散热均匀性。

25、在一种可能的实现方式中,多个第一通孔相对于导油环圆心至卸油口几何中心的连线对称排布。

26、在本实现方式中,多个第一通孔对称排布于导油环的外周面,能够提升导油环对绕组伸出铁芯的部分结构的散热均匀性,进一步提升对绕组伸出铁芯的部分结构的散热效果。

27、在一种可能的实现方式中,每个通孔包括朝向导油环圆心的开口,其中:沿电机径向,至少一个通孔朝向导油环圆心的开口与导油环圆心之间的间距大于或等于定子的内周面的半径。

28、在本实现方式中,沿导油环圆心朝向卸油口几何中心的方向定子的内周面具有距卸油口最近的位置,定子的内周面穿过距卸油口最近的位置处的切线将导油环分隔为两部分。由于油液存储于导油环的两部分中朝向卸油口的一部分,因此设置多个通孔中至少有一个通孔排布于导油环朝向卸油口一部分上,使得存储于导油环内的油液能够从至少一个通孔内流出,进而能够实现导油环卸油的功能,以便于油液的循环利用并提升油液对电机内部各功能结构的散热冷却效果。同时,由于定子的内周面穿过距卸油口最近的位置处的切线将导油环分隔为两部分,且至少一个通孔排布于导油环朝向卸油口一部分上,能够保证导油环内存储油液的液面与电机的转子之间存在间距,避免存储的油液浸没转子而降低转子的工作性能。

29、在一种可能的实现方式中,沿电机的轴向,绕组具有伸出定子的长度w与通孔的轴线与导油环朝向定子的端面的间距p之间满足条件:w/3≤p≤2w/3。

30、在本实现方式中,沿电机的轴向通孔相对于绕组伸出铁芯的部分结构,通孔大致位于绕组伸出铁芯的部分结构的中部,使得从通孔流出的油液在流向绕组时,自绕组伸出铁芯的部分结构的中部朝向两端延伸,能够保证导油环对绕组伸出铁芯的部分结构整体的散热效果。

31、在一种可能的实现方式中,沿电机的径向,导油环的外周面与定子的外周面之间的间距介于2-3mm之间。

32、在本实现方式中,沿电机的轴向,导油环抵持于铁芯与壳体之间,且沿电机的径向,导油环的外径小于定子的外径,此时导油环在定子和壳体之间内凹,因此定子的外周面的部分油液流向导油环并在导油环处汇聚并存储,以保证油液从导油环的通孔朝向绕组的流动效果,进而提升油液对绕组的散热冷却效果。沿电机的径向,定子的外周面的半径与导油环外周面的半径之间的差值介于2-3mm之间,避免二者差值过大导致定子的外周面的部分油液流向导油环的路径增长,从而造成油液对绕组伸出铁芯的部分结构的散热冷却效率降低。也即,沿电机的径向,定子的外周面的半径与导油环外周面的半径之间的差值介于2-3mm之间,在保证油液从通孔朝向绕组伸出铁芯的部分结构流动效果的同时,还能够缩短油液从定子的外周面流向导油环的路径以提升油液的散热冷却效率。

33、在一种可能的实现方式中,绕组包括多根导线,沿导线的长度方向导线的截面形状为矩形,沿电机的径向,导油环的内周面与绕组外侧之间的间距介于1-3cm之间。

34、在一种可能的实现方式中,绕组包括多根导线,沿导线的长度方向导线的截面形状为圆形,沿电机的径向,导油环的内周面与绕组外侧之间的间距介于0.5-2mm之间。

35、在一种可能的实现方式中,壳体包括中间壳体和电机端盖,中间壳体用于固定电机的定子,电机端盖包括轴承容纳腔,轴承容纳腔用于容纳电机轴承,电机端盖包括内部流道,内部流道包括入口和出口,其中,入口的开口朝向导油环,沿电机径向入口与电机的轴线的间距大于导油环的外周面与电机的轴线的间距;出口的开口朝向电机轴承。

36、在本实现方式中,中间壳体和电机端盖配合形成电机收容腔以用于收容电机的各功能结构件,并对电机形成防护效果,以避免外部杂质、异物等对电机造成损害,进而提升电机的工作性能和寿命。电机的电机轴经电机轴承孔穿过电机端盖,电机轴伸出电机端盖以能够与外部传动件传动连接,使得电机通过电机轴能够向外输出动力。沿电机轴向,导油环抵持于定子的铁芯和电机端盖之间,以形成对导油环的固定并保证导油环对绕组伸出定子的铁芯的部分结构的均匀散热冷却效果。内部流道两端分别朝向导油环和电机轴承,使得内部流道能够连通于导油环与电机轴承之间,输送至导油环的外周面的部分油液在导油环处形成分流,至少部分油液从导油环的通孔输送至绕组伸出定子的铁芯的部分结构以散热冷却,至少部分油液输送至内部流道并经内部流道引流至电机轴承,用于实现对电机轴承的润滑和散热效果。换言之,部分油液在导油环分流并从内部流道输送至电机轴承,以能够对电机轴承实现润滑及散热冷却等效果,进而实现导油环的复用以提升电机内部结构的利用率,避免在电机内部单独设计为电机轴承输送油液的复杂油道,简化了电机内部结构设计并降低了电机的生产难度。

37、在一种可能的实现方式中,通孔的截面积与入口的开口截面积之间的比值大于或等于0.5且小于或等于2。

38、在本实现方式中,通孔的截面积相对于的入口的开口截面积的大小,将影响流导油环的外周面的油液分别输送至通孔和内部流道的油液量大小。其中,通孔的截面积相对于入口的开口截面积过大,可能使导油环的外周面的油液过多的分流至通孔,并导致分流至内部流道内的油液量不足,从而使得电机轴承的润滑效果和散热冷却效果降低。通孔的截面积相对于入口的开口截面积过小,可能使得导油环的外周面的油液过多的分流至内部流道内,并导致分流至通孔的油液量不足,从而使得导油环对绕组伸出铁芯的部分结构的散热冷却效果降低。也即,限定通孔的截面积与入口的开口截面积之间的比值大于或等于0.5且小于或等于2,能够在保证导油环对绕组伸出铁芯的部分结构的散热冷却效果的同时,还能够保证具有足够的油液分流至内部流道内以对电机轴承形成良好的润滑效果和散热冷却效果。

39、在一种可能的实现方式中,沿电机的轴向通孔的轴线与入口的间距小于或等于2cm。

40、在一种可能的实现方式中,中间壳体与定子的外周面、导油环的外周面之间分别设有间隙,导油环的外周面包括多个引流斜面,每个引流斜面用于引导间隙流出的油液流入一个或多个第一通孔。

41、在本实现方式中,引流斜面在导油环的外周面呈内凹,间隙流出的部分油液流向导油环并流入设于导油环的外周面的多个引流斜面内,油液经引流斜面引流流向通孔,能够提升油液流向通孔的速率和效果,进而提升了油液对绕组伸出铁芯端部的散热冷却效率。引流斜面设于导油环的外周面,使得引流斜面构造为环状的凹槽结构,使得油液能够沿凹槽的槽底流动并流向间隔排布的多个通孔,进而保证导油环的多个通孔能够持续稳定的流入油液,以提升对绕组伸出铁芯的部分结构的散热冷却稳定性。

42、在一种可能的实现方式中,导油环的外周面包括多个径向凸起或多个径向凹槽,其中,沿电机径向每个径向凸起朝向背离导油环圆心的方向延伸,每个径向凸起背离导油环圆心的一端与导油环圆心的间距大于定子的外周面的半径;沿电机径向每个径向凹槽朝向导油环圆心的方向凹陷,每个径向凹槽的槽底与导油环圆心的间距小于定子的外周面的半径。

43、在本实现方式中,径向凸起凸出于导油环的外周面以伸入壳体内、或者壳体的凸起伸入径向凹槽内,均能够实现限定导油环绕定子轴线相对于壳体旋转的效果,使得导油环配合电机的放置方向,始终保持第二通孔与卸油口的间距小于第一通孔与卸油口的间距,进而使得经导油环输送至绕组上部区域的油液量始终多于输送至绕组下部区域的油液量,提升导油环对绕组伸出铁芯的部分结构的均匀散热效果,进一步提升电机的散热效果和散热稳定性。

44、在一种可能的实现方式中,导油环的外周面包括多排通孔,每排通孔包括多个第一通孔和多个第二通孔,沿电机轴向多排通孔间隔排列。

45、在本实现方式中,沿电机的轴向间隔设置多排通孔,多排通孔分别对应绕组伸出铁芯的部分结构的不同位置,能够提升经导油环输送至绕组的油液对绕组的覆盖面积,进一步提升对绕组伸出铁芯的部分结构的散热冷却效果和效率。

46、第二方面,本技术还提供一种动力总成,动力总成用于接收电动车辆的动力电池供电和用于驱动电动车辆的车轮,动力总成包括减速器和如上述任一实现方式中的电机,电机通过减速器传动连接车轮,动力总成固定连接电动车辆的车体,其中,电机固定于车体的动力总成中,电机中壳体的卸油口沿竖直方向位于壳体的底部,导油环圆心与卸油口几何中心的连线重合于竖直方向。

47、本技术所提供的动力总成受电动车辆的动力电池供电以工作,动力总成驱动电动车辆的车轮转动以实现车辆行驶的功能。电机通过减速器传动连接至车轮,使得电机能够向减速器内输出动力并通过减速器将动力传递至轮端,以驱动车轮转动。沿竖直方向将卸油口设于壳体的底部,能够利用重力收集收容于壳体内各功能结构件内部的油液,不需要单独设计收集使用过的油液的装置或结构,以简化电机的壳体内部的结构设计并降低动力总成的整体能耗。同时,壳体内使用过的油液在重力作用下流向卸油口并从卸油口流出壳体,能够实现油液的循环使用,在保证油液对壳体内各功能结构件的润滑或散热冷却效果的同时,降低动力总成的使用成本。沿竖直方向多个第一通孔排布于导油环背离卸油口的外周面,油液从多个第一通孔输送至绕组以散热冷却。沿竖直方向油液从绕组伸出铁芯的部分结构的上部区域流向绕组,由于绕组伸出铁芯的部分结构整体呈环状结构,因此油液将在重力作用下沿着绕组伸出铁芯的部分结构外周面向下流动,进而能够对绕组伸出铁芯的部分结构的下部实现散热冷却的效果。

48、动力总成搭载了上述任一实现方式中的电机,由于上述任一实现方式中的电机通过导油环上非均匀排布的通孔以对绕组伸出铁芯的部分结构的均匀散热冷却,进而能够提升动力总成整体散热效果。也即,因为使用了上述任一实现方式中的电机,因此本技术动力总成具备了上述任一实现方式所提供的电机所有可能具备的有益效果。

49、一种可能的实现方式中,动力总成内减速器的齿轮组收容于电机的壳体。

50、在本实现方式中,减速器的齿轮组与电机收容于同一壳体内,能够简化动力总成整体的结构设计以降低动力总成的工艺制造难度。

51、第三方面,本技术还提供一种电动车辆,包括车轮、动力电池和上述任一实现方式中的动力总成,动力总成用于接收动力电池供电和用于驱动车轮。

52、本技术所提供的电动车辆的动力总成与车轮传动连接,使得电机输出的动力传输至减速器内,并通过减速器传输至车轮,以实现驱动车轮转动进而驱动电动车辆行驶的效果。

53、本技术电动车辆搭载了上述任一实现方式中的动力总成,能够提升本技术电动车辆的工作性能和寿命。也即,因为使用了上述任一实现方式中的动力总成,因此本技术电动车辆具备了上述任一实现方式所提供的动力总成所有可能具备的有益效果。

文档序号 : 【 40404787 】

技术研发人员:卞斐,黄国栋,孟晨
技术所有人:华为数字能源技术有限公司

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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卞斐黄国栋孟晨华为数字能源技术有限公司
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