电机及具有其的车辆论文和设计-马东辉

全文摘要

本实用新型提供了一种电机及具有其的车辆，涉及电机技术领域。电机包括：可被冷却散热的电机壳、设于所述电机壳内的定子铁芯、缠绕于所述定子铁芯的定子绕组、可转动地内套于所述定子铁芯的转子、以及设于所述电机壳内的散热件；其中，所述定子绕组具有在轴向上伸出所述定子铁芯的端部外的伸出部，所述散热件具有吸热端和散热端，所述吸热端插入所述伸出部内且所述散热端在所述伸出部的外侧与所述电机壳连接以进行热传导。本实用新型实施例提供的电机，其不仅解决了电机的定子绕组的散热问题，同时高效率的对定子绕组进行散热，保证了电机不受发热的影响能够高功率的正常工作。

主设计要求

1.一种电机，其特征在于，其包括：可被冷却散热的电机壳、设于所述电机壳内的定子铁芯、缠绕于所述定子铁芯的定子绕组、可转动地内套于所述定子铁芯的转子、以及设于所述电机壳内的散热件；其中，所述定子绕组具有在轴向上伸出所述定子铁芯的端部外的伸出部，所述散热件具有吸热端和散热端，所述吸热端插入所述伸出部内且所述散热端在所述伸出部的外侧与所述电机壳连接以进行热传导。

设计方案

1.一种电机，其特征在于，其包括：

可被冷却散热的电机壳、设于所述电机壳内的定子铁芯、缠绕于所述定子铁芯的定子绕组、可转动地内套于所述定子铁芯的转子、以及设于所述电机壳内的散热件；

其中，所述定子绕组具有在轴向上伸出所述定子铁芯的端部外的伸出部，所述散热件具有吸热端和散热端，所述吸热端插入所述伸出部内且所述散热端在所述伸出部的外侧与所述电机壳连接以进行热传导。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述散热件包括至少一个热管，所述散热件的吸热端对应为所述热管的蒸发端，所述散热端对应为所述热管的冷凝端，所述蒸发端贴近于所述定子铁芯的端部设置。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，

所述热管包括垂直连接的第一管段和第二管段，所述第一管段和所述第二管段分别形成为蒸发端和冷凝端，所述第一管段沿径向插入所述定子绕组的伸出部内，所述第二管段的管侧壁与所述电机壳的内壁贴合并固定。

4.根据权利要求2或3所述的电机，其特征在于，

所述散热件的吸热端伸入自所述伸出部的线圈之间的间隙。

5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，

每个所述散热件的热管的数量为多个，多个所述热管环绕所述定子铁芯的中心轴线间隔设置。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，

所述散热件的数量为两个，包括第一散热件和第二散热件，所述第一散热件的吸热端伸入所述定子绕组的三相线并接点所在的位置，所述第二散热件的吸热端伸入所述定子绕组的三相线引出线连接位置所在的位置。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，还包括：

端盖，所述端盖扣合在所述电机壳的端部，并与所述电机壳构成容纳所述定子铁芯、所述定子绕组以及所述散热件的空间；

所述端盖的内侧面设置有卡接结构，所述散热件的散热端的端部卡入所述卡接结构中。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，还包括：

安装环，所述安装环与所述电机壳的内表面过盈配合，所述散热件的散热端夹持在所述安装环和所述电机壳的内表面之间。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述散热件的散热端粘结在所述电机壳的内表面。

10.一种车辆，其特征在于，其包括：

如权利要求1-9中任一项所述电机，所述电机用作所述车辆的驱动电机。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机及具有其的车辆。

背景技术

随着新能源汽车的发展，作为新能源汽车的驱动装置的电机也随之向更高功率的方向发展。

然而，随着电机的功率升高，电机在工作时会产生大量的热量，导致电机的性能下降，严重时甚至会烧毁电机。所以针对电机发热的问题，现有技术中采用水冷机壳方式进行电机的散热，更进一步的在定子的绕组上绑定导热管，并将导热管的另一端伸入水冷机壳的冷却水道中，进而来解决散热问题。

但是，上述解决电机散热问题的技术手段还存在一定的缺陷，其中仅设置水冷机壳并不能满足电机散热的要求；而在绕组上绑定导热管并将导热管的另一端伸入水冷机壳的水道中的方式，存在机壳的冷却水道与导热管连通处的防水密封问题，且导热管仅与绕组的外表面接触，其热量的散发速度较慢，无法满足实际散热的需要。所以针对上述技术问题还需进一步解决。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电机及具有其的车辆，为解决上述问题，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种电机，包括：

具体地，所述散热件包括至少一个热管，所述散热件的吸热端对应为所述热管的蒸发端，所述散热端对应为所述热管的冷凝端，所述蒸发端贴近于所述定子铁芯的端部设置。

具体地，所述热管包括垂直连接的第一管段和第二管段，所述第一管段和所述第二管段分别形成为蒸发端和冷凝端，所述第一管段沿径向插入所述定子绕组的伸出部内，所述第二管段的管侧壁与所述电机壳的内壁贴合并固定。

具体地，所述散热件的吸热端伸入自所述伸出部的线圈之间的间隙。

具体地，每个所述散热件的热管的数量为多个，多个所述热管环绕所述定子铁芯的中心轴线间隔设置。

具体地，所述散热件的数量为两个，包括第一散热件和第二散热件，所述第一散热件的吸热端伸入所述定子绕组的三相线并接点所在的位置，所述第二散热件的吸热端伸入所述定子绕组的三相线引出线连接位置所在的位置。

具体地，本实用新型实施例提供的电机，其还包括：

端盖，所述端盖扣合在所述电机壳的端部，与所述电机壳构成容纳所述定子铁芯、所述定子绕组以及所述散热件的空间；

所述端盖的内侧面设置有卡接结构，所述散热件的散热端的端部卡入所述卡接结构中。

具体地，本实用新型实施例提供的电机，其还包括：

安装环，所述安装环与所述电机壳的内表面过盈配合，所述散热件的散热端夹持在所述安装环和所述电机壳的内表面之间；

具体地，本实用新型实施例提供的电机，所述散热件的散热端粘结在所述电机壳的内表面。

另一方面，本实用新型实施例提供一种车辆，包括：电机；

所述电机包括：可被冷却散热的电机壳、设于所述电机壳内的定子铁芯、缠绕于所述定子铁芯的定子绕组、可转动地内套于所述定子铁芯的转子、以及设于所述电机壳内的散热件；

其中，所述定子绕组具有在轴向上伸出所述定子铁芯的端部外的伸出部，所述散热件具有吸热端和散热端，所述吸热端插入所述伸出部内且所述散热端在所述伸出部的外侧与所述电机壳连接以进行热传导；

所述电机用作所述车辆的驱动电机。

借由上述技术方案，本实用新型实施例提供的电机及具有其的车辆至少具有下列优点：

本实用新型实施例提供的一种电机，其增设有散热件，且该散热件的吸热端伸入到定子绕组中，散热端与电机壳的内表面贴合，这样在电机工作、定子绕组产生热量时，散热件的吸热端能够吸收定子绕组产生的热量，并通过散热端将热量传导到电机壳上，进而通过电机壳将热量散到电机的外部，电机不受发热的影响、能够正常高效运转。此外，本实用新型实施例提供的电机，其增设的散热件采用将吸热端伸入到定子绕组中的方式与定子绕组连接，以吸收和传导定子绕组的热量，相比于现有技术中将散热件贴合在定子绕组的表面的这一散热方式而言，由于热量最高的位置为定子绕组的内部，所以本实用新型实施例将散热件的吸热端伸入到定子绕组中的散热方式，散热效果更好，热量传导的更快，也更加适于实用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电机的一个剖视示意图；

图2为本实用新型实施例的电机的另一个剖视示意图；

图3为本实用新型实施例的电机的散热件的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-图3所示，本实用新型实施例一提供一种电机，包括：可被冷却散热的电机壳3、设于所述电机壳3内的定子铁芯1、缠绕于所述定子铁芯1的定子绕组2、可转动地内套于所述定子铁芯1的转子5、以及设于所述电机壳3内的散热件4；其中，所述定子绕组2具有在轴向上伸出所述定子铁芯1的端部外的伸出部，所述散热件4具有吸热端和散热端，所述吸热端插入所述伸出部内且所述散热端在所述伸出部的外侧与所述电机壳3连接以进行热传导。

具体的，电机主要由定子铁芯1、缠绕在定子铁芯1上的定子绕组2、转子5、电机壳3以及电器控制装置等结构构成，电机是把电能转换成机械能的一种设备，是利用通电的定子绕组2产生旋转磁场并作用于转子5形成磁电动力旋转扭矩使转子5转动，进而将电能转化成转子5的转动动能。电机按使用电源不同分为直流电机和交流电机，也可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子5旋转转速不保持同步速)。本实用新型实施例提供的电机不限定电机的类型、型号等。

定子铁芯1可以根据电机的结构和功率的大小设置合适的尺寸以及设置合适的绕线槽，定子铁芯1整体可以呈环形状设置在电机壳3的内表面的一周，定子铁芯1的中空空间用于放置转子5。定子绕组2是通电线材缠绕在定子铁芯1上形成的结构，主要用于通电产生旋转磁场。定子绕组2与定子铁芯1之间可以通过绝缘漆进行进一步的固定，即通过在定子绕组2和定子铁芯1之间涂刷绝缘漆，通过绝缘漆的干燥硬化将二者固定，同时也可以通过绝缘漆的干燥硬化将伸入定子绕组2的散热件4的第一端固定在定子绕组2上。电机壳3是用于支撑定子1、绕组2以及转子5等结构并提供密封和保护的结构。

散热件4可以是条形的结构、片状结构或者管状结构等，散热件4可以由导热性能好的金属材料制造，例如铜、银、金或者铜合金、银合金以及金合金等，或者散热件4可以是热管。散热件4包括吸热端和散热端，吸热端伸入定子绕组2的伸出部内，用于吸收定子绕组2内部的热量，散热端与电机壳3内表面连接，用于将吸热端吸收的热量传导值电机壳3，散热件4可以根据具体的设置需要设置合适的弯折角度，例如散热件4的吸热端与散热端之间可以是90-120的夹角。散热件4伸入绕组2的方式可以为多种，例如可以是线材在定子铁芯1上缠绕形成定子绕组2时直接将散热件4的吸热端缠绕在定子绕组2的中部；或者可以是在定子绕组2缠绕形成之后，将散热件4的吸热端插在定子绕组2的缝隙中。散热件4的散热端与电机壳3内表面的连接方式，可以是通过粘结的方式贴合连接，也可以是通过卡固的方式固定在电机壳3内表面进行贴合连接；或者可以是在电机壳3的内表面设置用于容纳散热件4的散热端的凹槽，使散热件4的散热端与电机壳3的凹槽配合以及贴合连接。

本实用新型实施例提供的一种电机，其增设有散热件4，且该散热件4的吸热端伸入到定子绕组2中，散热端与电机壳3的内表面贴合，这样在电机工作、定子绕组2产生热量时，散热件4的吸热端能够吸收定子绕组2产生的热量，并通过散热端将热量传导到电机壳3上，进而通过电机壳3将热量散到电机的外部，电机不受发热的影响、能够正常高效运转。此外，本实用新型实施例提供的电机，其增设的散热件4采用将吸热端伸入到定子绕组2中的方式与定子绕组2连接，以吸收和传导定子绕组的热量，相比于现有技术中将散热件4贴合在定子绕组2的表面的这一散热方式而言，由于热量最高的位置为定子绕组2的内部，所以本实用新型实施例将散热件4的吸热端伸入到定子绕组2中的散热方式，散热效果更好，热量传导的更快，也更加适于实用。

如图1和图3所示，在具体实施中，所述散热件4包括至少一个热管，所述散热件的吸热端41对应为所述热管的蒸发端，所述散热端42对应为所述热管的冷凝端。

具体的，热管是由管壳、吸液芯和端盖6组成。热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端41即散热件4的吸热端，另外一端为冷凝端42即散热件4的散热端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷凝端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，如此循环不止，直到热管两端温度相等(此时蒸汽热扩散停止)。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。综上，由于热管具有较快的散热速度，所以使用热管作为散热件4能够有效的提高散热效率。

进一步的，当使用热管作为散热件4时，热管可以根据具体的使用需要选择合适的形状，例如圆柱状、方柱状或者扁条状等。此外，热管还可以设置成弯折的形状，以使热管的第一端能够伸入定子绕组2中，以及使热管的第二端能够与电机壳3的内壁贴合。

如图1所示，在具体实施中，其中所述热管的蒸发端41贴近于所述定子铁芯1的端部设置，具体的可以是所述散热件4的吸热端(即热管的蒸发端41)位于所述定子绕组2和所述定子铁芯1之间，所述散热件4的吸热端(即热管的蒸发端41)的部分伸入所述定子绕组2中，并且所述散热件4的吸热端(即热管的蒸发端41)的一部分与所述定子铁芯1贴合。

具体的，定子绕组2是通电线材缠绕在定子铁芯1预先设置的槽或棱柱上形成的，即定子绕组2与定子铁芯1之间具有一定的缝隙，所以可以在线材缠绕在定子铁芯1上形成定子绕组2之后，将散热件4的吸热端即热管的蒸发端41插入在二者之间，也可以在线材缠绕形成定子绕组2时直接将散热件4的吸热端夹在二者之间，且为了保证散热件4能够将定子绕组2中的热量导出，优选的将散热件4的吸热端即热管的蒸发端41的部分插入在定子绕组2中。这样可以使散热件4的吸热端的至少一部分与定子铁芯1之间贴合，散热件4不仅可以将定子绕组2中的热量导出，还可以将定子铁芯1远离电机壳3的一端的热量导出，进一步的解决了电机的散热问题。

进一步的，其中所述热管包括垂直连接的第一管段和第二管段，所述第一管段和所述第二管段分别形成为蒸发端41和冷凝端42，所述第一管段沿径向插入所述定子绕组2的伸出部内，所述第二管段的管侧壁与所述电机壳3的内壁贴合并固定。

具体的，如图1和图2所示，定子铁芯1沿其中心的轴线方向具有左右两端，定子绕组2的伸出部包括位于定子铁芯1左端的第一伸出部分21，和位于定子铁芯1的右端的第二伸出部分22，所述第一伸出部分21与所述定子铁芯1的左端贴合，所述第二伸出部分22与所述定子铁芯1的右端贴合；定子铁芯1的左端和右端可以均设置散热件4(即热管)；其中，位于定子铁芯1左端的热管的第一管段即蒸发端41，可以伸入所述第一伸出部分21和所述定子铁芯1的左端之间，且热管的第一管段即蒸发端41的端部伸入所述定子绕组2的第一伸出部分21中；位于定子铁芯1右端的热管的第一管段即蒸发端41，可以伸入所述第二伸出部分22和所述定子铁芯1的右端之间，且热管的第一管段即蒸发端41的端部伸入所述定子绕组2的第二伸出部分22中。位于定子铁芯1左右两端的热管的第二管段的管侧壁需要与电机壳3的内壁贴合并固定。热管的第一管段和第二管段之间可以根据实际安装的需要，设置合适的夹角，例如可以是90-120度夹角。

进一步的，定子铁芯1中心的轴线就是电机的转子5的转轴中心线，定子铁芯1中心的轴线方向就是电机的转轴轴向，定子铁芯1的左右两端是定子铁芯1对应于电机两个端盖6方向的两端，定子绕组2缠绕在定子铁芯1上且具有位于定子铁芯1的两端部外侧的突出部分，即第一伸出部分21和第二伸出部分22，这两部分虽然与定子铁芯1贴合，但却是相对于定子绕组2其他部分距离定子铁芯1最远的部分，也即热量向定子铁芯1传导最差的部分。所以优选的散热件4的吸热端即热管的蒸发端伸入到定子绕组2的第一伸出部分21中，以及散热件4的吸热端即热管的蒸发端伸入到定子绕组2的第二伸出部分22中，这样能够保证定子绕组2中散热较差的部位得到快速的散热。此外，散热件4的吸热端设置在第一伸出部分21和定子铁芯1左端之间，以及将另一散热件4的吸热端设置在第二伸出部分22和定子铁芯1右端之间，能够使散热件4在将定子绕组2的两个伸出部的热量快速散出的同时，同时将定子铁芯1的部分热量快速散出，进而有效的加快了电机的散热速度，保证定子绕组2和定子铁芯1不会因温度过高而影响工作。

进一步的，所述散热件4的吸热端伸入自所述伸出部的线圈之间的间隙。

具体的，由于定子绕组2缠绕在定子铁芯1上需要具有一定的紧密性，以及定子绕组2自身需要具有一定的整体性，所以在设置散热件4时可以不破坏定子绕组2紧密性和整体性的情况下进行设置，又由于定子绕组2自身的结构特性，即定子绕组2是由线材或者线束缠绕而成的，而缠绕在一起的相邻的线材或者线束之间具有一定的缝隙，所以可以将散热件4的吸热端伸入到相邻的线材或者线束的缝隙中，进而使散热件4的吸热端充分的与定子绕组2接触，使定子绕组2产生的热量快速的传导给散热件4，实现降温。

如图2所示，在具体实施中，每个所述散热件4的热管数量为多个，多个所述热管环绕所述定子铁芯1的中心轴线间隔的设置。

具体的，定子铁芯1是近似环状的结构，其外端与电机壳3的内表面连接，其内端能够容纳转子5，而定子绕组2是在定子铁芯1的环形一周均缠绕的，即定子绕组2以定子铁芯1中心线为轴分布在定子铁芯1的一周。所以为了使电机产生的热量能够快速的散出，尤其是使定子绕组2产生的热量能够快速的散出，散热件4的热管数量可以是多个，并将多个热管按照定子绕组2在定子铁芯1上的分布方式，以定子铁芯1的中心轴线为轴间隔的设置一周，即每个热管的蒸发端均伸入定子绕组2中，冷凝端均与电机壳3内壁贴合连接，然后相邻的两个热管之间间隔同样的距离，并分布在电机壳3内表面一周，即定子铁芯1环形的一周。

进一步的，由于定子绕组2是用于通电而产生磁场的部件，电流需要在定子绕组2的线材中流动，而定子绕组2的三相线并接点以及定子绕组2的三相线引出线连接位置是定子绕组2的电流通路中电阻值最大的地方，所以定子绕组2中发热量最高的位置为定子绕组2的三相线并接点以及定子绕组2的三相线引出线连接位置这两处。进而可以在上述两个产热量最多的位置分别设置散热件4，使散热件4的数量为两个，一个为第一散热件另一个为第二散热件，使第一散热件的吸热端伸入所述定子绕组2的三相线并接点所在的位置，第一散热件的散热端与电机壳3内表面贴合连接，以及使第二散热件吸热端伸入所述定子绕组2的三相线引出线连接位置所在的位置，第二散热件的散热端与电机壳3内表面贴合。这样第一散热件的吸热端能够将定子绕组2的三相线并接点所在的位置的热量快速的导出，并通过第一散热件的散热端传递给电机壳3，最终散出电机之外；同样第二散热件的吸热端能够将定子绕组2的三相线引出线连接位置的热量快速的导出，并通过第二散热件的散热端传递给电机壳3，最终散出电机之外。

如图1所示，在具体实施中，其中本实用新型实施例提供的电机还包括：端盖6，所述端盖6扣合在所述电机壳3的端部，并与所述电机壳3构成容纳所述定子铁芯1、所述定子绕组2以及所述散热件4的空间；所述端盖6的内侧面设置有卡接结构，所述散热件4的散热端的端部卡入所述卡接结构中。

具体的，端盖6可以包括位于电机转轴两端的左端盖和右端盖，并可以根据散热件4的设置位置，在左端盖的内表面以及右端盖的内表面均设置卡接结构，该卡接结构可以是能够与散热件4的散热端过盈配合的卡接槽或卡接孔。

在具体实施中，本实用新型实施例提供的电机的散热件4的散热端的固定方式还可以是：电机还包括安装环，所述安装环与所述电机壳3的内表面过盈配合，所述散热件4的散热端夹持在所述安装环和所述电机壳3的内表面之间；和\/或，所述散热件4的散热端通过粘结的方式固定在所述电机壳3的内表面。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种车辆，包括：电机；如图1-图3所示，所述电机包括：可被冷却散热的电机壳3、设于所述电机壳3内的定子铁芯1、缠绕于所述定子铁芯1的定子绕组2、可转动地内套于所述定子铁芯1的转子5、以及设于所述电机壳3内的散热件4；其中，所述定子绕组2具有在轴向上伸出所述定子铁芯1的端部外的伸出部，所述散热件4具有吸热端和散热端，所述吸热端插入所述伸出部内且所述散热端在所述伸出部的外侧与所述电机壳3连接以进行热传导；所述电机用作所述车辆的驱动电机。

具体的，本实施例二中所述的电机可直接使用上述实施例一提供的电机，具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容，此处不再赘述。

本实用新型实施例提供的车辆，其使用的驱动电机增设有散热件4，且该散热件4的吸热端伸入到定子绕组2中，散热端与电机壳3的内表面贴合，这样在电机工作、定子绕组2产生热量时，散热件4的吸热端能够吸收定子绕组2产生的热量，并通过散热端将热量传导到电机壳3上，进而通过电机壳3将热量散到电机的外部，电机不受发热的影响、能够正常高效运转。此外，本实用新型实施例提供的电机，其增设的散热件4采用将吸热端伸入到定子绕组2中的方式与定子绕组2连接，以吸收和传导定子绕组2的热量，相比于现有技术中将散热件4贴合在定子绕组2的表面的这一散热方式而言，由于热量最高的位置为定子绕组2的内部，所以本实用新型实施例将散热件4的吸热端伸入到定子绕组2中的散热方式，散热效果更好，热量传导的更快，也更加适于实用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

设计图

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