电机及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及动力设备技术领域，特别是涉及电机及车辆。


背景技术：

2.随着新能源汽车的日益发展，对于新能源汽车电机的要求也越来越高，更高功率密度/扭矩密度的电机才能在市场中具有竞争力。然而功率密度/扭矩密度越高，电机的发热就越严重，如何合理地对电机进行散热显得尤为重要。
3.当前新能源电机的主要冷却方式：1、常规水冷电机：作为当前最普遍的新能源汽车电机的冷却方案，定子部分主要热传导路径为：端部绕组
→
槽内绕组
→
槽内绝缘纸
→
定子铁芯
→
机壳
→
水，转子部分则基本靠气隙及轴承座导热散热，该冷却方式虽然对定子铁芯能够取得较好的冷却效果，但是对于端部绕组及转子组件冷却效果不佳，存在端部绕组烧蚀、磁钢退磁等风险。2、油冷电机：部分油冷电机为解决端部绕组发热问题，仅采用环形油管对准端部绕组部位喷油，转子部分则基本靠气隙及轴承座导热散热，该冷却方式虽然对端部绕组能够取得较好的冷却效果，但是对于槽内绕组、定子铁芯及转子组件冷却效果不佳。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种电机及车辆，有效降低端部绕组、定子组件、转子组件及主轴的温升，提升电机性能。
5.一种电机，所述电机包括：机壳，内部设有冷却流道，所述机壳上设有与所述冷却流道连通的进口与出口；定子组件，设于所述机壳内，且相对两侧均具有端部绕组，所述冷却流道环绕所述定子组件设置；转子组件，通过主轴转动设于所述机壳内，并套在所述定子组件内，所述转子组件内设有第一流道与第二流道，所述主轴上设有均与所述第一流道、所述第二流道连通的进液口，所述第一流道一端口与所述第二流道一端口分别对应与两个所述端部绕组朝向设置。
6.上述的电机，在机壳内设置环绕定子组件的冷却流道，这样当冷却液从进口通入时，会环绕定子组件流动，与定子组件充分换热，将定子组件上的热量及时从出口中排出，使得定子组件得到有效降温。由于转子组件内设有第一流道和第二流道，因此，当冷却液从进液口中通入时，会分别流入第一流道和第二流道中；而流入第一流道和第二流道中的冷却液直接与转子组件接触换热，大大降低转子组件上的温升。又由于第一流道一端口和第二流道一端口分别对应与两个端部绕组朝向设置，因此，从第一流道和第二流道流出的冷却液会分别甩向两侧的端部绕组，使得在对转子组件降温的同时，也能实现对两侧的端部绕组的冷却。如此，本电机采用的复合冷却方式，不仅实现定子组件的有效降温，而且还能同步实现转子组件和端部绕组的冷却，有效控制电机运行的温升，从而有利于提升电机性能。
7.在其中一个实施例中，所述转子组件包括转子芯及设于所述转子芯相对两侧的第
一隔磁件与第二隔磁件，所述转子芯内沿自身轴向延伸设有第一通道与第二通道，所述第一隔磁件上设有第一出液口及与所述进液口连通的第一流槽，所述第二隔磁件上设有第二出液口及与所述进液口连通的第二流槽，所述第一流槽、所述第一通道及所述第二出液口顺次连通以形成所述第一流道，所述第二流槽、所述第二通道及所述第一出液口顺次连通以形成所述第二流道。
8.在其中一个实施例中，所述第一隔磁件上设有第一延伸槽，所述第一出液口通过所述第一延伸槽与所述第二通道连通。
9.在其中一个实施例中，所述第二隔磁件上设有第二延伸槽，所述第二出液口通过所述第二延伸槽与所述第一通道连通。
10.在其中一个实施例中，所述主轴内沿着自身轴向延伸设有与所述进液口连通的第三通道，所述主轴上沿着自身轴向间隔设有均与所述第三通道连通的第一孔与第二孔，所述第一孔与所述第一流槽连通，所述第二孔与所述第二流槽连通。
11.在其中一个实施例中，所述第一隔磁件上用于供所述主轴套接的第一空腔，所述第一流槽沿着所述第一空腔的径向延伸，且一端延伸至所述第一空腔内，所述第一空腔与所述第一孔连通。
12.在其中一个实施例中，所述第二隔磁件上用于供所述主轴套接的第二空腔，所述第二流槽沿着所述第二空腔的径向延伸，且一端延伸至所述第二空腔内，所述第二空腔与所述第二孔连通。
13.在其中一个实施例中，所述电机还包括套接于所述主轴上的轴承，所述机壳内设有供所述轴承装入的轴承室，所述主轴上设有与所述第三通道连通的第三孔，所述第三孔与所述轴承室连通。
14.在其中一个实施例中，所述轴承室的内壁上设有倾斜设置的导入部，所述导入部用于将所述第三孔甩出的冷却液引导至所述轴承上。
15.在其中一个实施例中，所述第一流道与所述第二流道均为至少两个，所述第一流道与所述第二流道沿着所述转子组件的周向交替间隔设置。
16.一种车辆，所述车辆包括以上任一项所述的电机。
17.上述的车辆，采用以上的电机，在机壳内设置环绕定子组件的冷却流道，这样当冷却液从进口通入时，会环绕定子组件流动，与定子组件充分换热，将定子组件上的热量及时从出口中排出，使得定子组件得到有效降温。由于转子组件内设有第一流道和第二流道，因此，当冷却液从进液口中通入时，会分别流入第一流道和第二流道中；而流入第一流道和第二流道中的冷却液直接与转子组件接触换热，大大降低转子组件上的温升。又由于第一流道一端口和第二流道一端口分别对应与两个端部绕组朝向设置，因此，从第一流道和第二流道流出的冷却液会分别甩向两侧的端部绕组，使得在对转子组件降温的同时，也能实现对两侧的端部绕组的冷却。如此，本电机采用的复合冷却方式，不仅实现定子组件的有效降温，而且还能同步实现转子组件和端部绕组的冷却，有效控制电机运行的温升，从而有利于提升电机性能。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的
示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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。
20.图1为一个实施例中所述的第一流道进入冷却液的电机剖视图；
21.图2为一个实施例中所述的第二流道进入冷却液的电机剖视图；
22.图3为一个实施例中所述的第一隔磁件或第二隔磁件一侧面示意图；
23.图4为一个实施例中所述的第一隔磁件或第二隔磁件另一侧面示意图；
24.图5为一个实施例中所述的主轴结构示意图；
25.图6为一个实施例中所述的主轴结构剖视图；
26.图7为一个实施例中所述的转子芯结构示意图。
27.100、电机；110、机壳；111、冷却流道；112、轴承室；113、导入部；120、定子组件；121、端部绕组；130、转子组件；131、第一流道；132、第二流道；133、转子芯；1331、第一通道；1332、第二通道；134、第一隔磁件；1341、第一流槽；1342、第一出液口；1343、第一延伸槽；1344、第一空腔；135、第二隔磁件；1351、第二流槽；1352、第二出液口；1353、第二延伸槽；1354、第二空腔；140、主轴；141、进液口；142、第一孔；143、第二孔；144、第三孔；145、第三通道；150、轴承；160、油管。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在一个实施例中，请参考图1与图2，一种电机100，电机100包括：机壳110、定子组件120和转子组件130。机壳110内部设有冷却流道111，机壳110上设有与冷却流道111连通的进口(未示出)与出口(未示出)。定子组件120设于机壳110内，且相对两侧均具有端部绕组121。冷却流道111环绕定子组件120设置。转子组件130通过主轴140转动设于机壳110内，并套在定子组件120内，转子组件130内并列设有第一流道131与第二流道132。主轴140上设有均与第一流道131、第二流道132连通的进液口141。第一流道131一端口与第二流道132一端口分别对应与两个端部绕组121朝向设置。
30.上述的电机100，在机壳110内设置环绕定子组件120的冷却流道111，这样当冷却液从进口通入(可通过油管160将其通入)时，会环绕定子组件120流动，与定子组件120充分换热，将定子组件120上的热量及时从出口中排出，使得定子组件120得到有效降温。由于转子组件130内设有第一流道131和第二流道132，因此，当冷却液从进液口141中通入时，会分别流入第一流道131和第二流道132中；而流入第一流道131和第二流道132中的冷却液直接与转子组件130接触换热，大大降低转子组件130上的温升。又由于第一流道131一端口和第二流道132一端口分别对应与两个端部绕组121朝向设置，因此，从第一流道131和第二流道
132流出的冷却液会分别甩向两侧的端部绕组121，使得在对转子组件130降温的同时，也能实现对两侧的端部绕组121的冷却。如此，本电机100采用的复合冷却方式，不仅实现定子组件120的有效降温，而且还能同步实现转子组件130和端部绕组121的冷却，有效控制电机100运行的温升，从而有利于提升电机100性能。
31.需要说明的是，定子组件120应理解为电机100处于静止不动的部分，至少包括定子芯和线圈绕组，其主要作用为通电后产生能驱使转子组件130旋转的磁场。其中，两个端部绕组121则分别设于线圈绕组的相对两侧。而转子组件130则为电机100活动的部分，能在定子组件120产生的磁场中进行旋转。
32.还需说明的是，进液口141分别与第一流道131、第二流道132连通的方式有多种，比如：将主轴140设计为中空结构，并在其表面开孔，以使进液口141中的冷却液能流入第一流道131和第二流道132；或者，可采用管道方式将进液口141分别与第一流道131、第二流道132连通等。
33.另外，对于进口中通入的冷却液可为冷却油，也可为冷却水或者其他液体。而对于进液口中通入的冷却液可为冷却油或者其他绝缘性的液体，但不能为冷却水。比如：在进口中通入冷却水；而在进液口141中通入冷却油，使得本电机100具有水冷和油冷两种冷却方式。此外，冷却流道111在定子组件120外的环绕方式也可有多种，比如：冷却流道111在定子组件120外环绕一圈、两个圈、或者更多圈；又或者，冷却流道111在定位组件外呈螺旋式流道。
34.具体地，冷却流道111为采用一体式的低压铸造机壳110配合砂芯模形成的螺旋流道。
35.进一步地，请参考图1、图3及图4，转子组件130包括转子芯133及设于转子芯133相对两侧的第一隔磁件134与第二隔磁件135。转子芯133内沿自身轴向延伸设有第一通道1331与第二通道1332。第一隔磁件134上设有第一出液口1342及与进液口141连通的第一流槽1341。第二隔磁件135上设有第二出液口1352及与进液口141连通的第二流槽1351。第一流槽1341、第一通道1331及第二出液口1352顺次连通以形成第一流道131。第二流槽1351、第二通道1332及第一出液口1342顺次连通以形成第二流道132。由此可知，第一流道131由第一流槽1341、第一通道1331及第二出液口1352形成，第二流道132由第二流槽1351、第二通道1332及第一出液口1342形成，其中，第一出液口1342为第一流道131朝向其中一侧端部绕组121的一端口；第二出液口1352为第二流道132朝向另一侧端部绕组121的一端口。当冷却液从进液口141通入时，分别流入第一流槽1341和第二流槽1351中。流入第一流槽1341中的冷却液则流入第一通道1331中，并由第二出液口1352排出，甩向与之对应的端部绕组121。而流入第二流槽1351中的冷却液则流入第二通道1332中，并由第一出液口1342排出，甩向与之对应的端部绕组121。如此，本实施例巧妙利用转子组件130中结构，合理设计第一流道131和第二流道132结构，使得冷却液能有效冷却转子组件130和两侧的端部绕组121，从而实现电机100的有效降温。
36.需要说明的是，要实现第一流槽1341中的冷却液最终由第二出液口1352排出，第二流槽1351中的冷却液最终由第一出液口1342排出，则在结构设计时需将第一隔磁件134上的第一流槽1341与第二隔磁件135上的第二出液口1352相对设置、第一隔磁件134上的第一出液口1342与第二隔磁件135上的第二流槽1351相对设置。
37.还需说明的是，第一流槽1341、第一通道1331及第二出液口1352的数量均可为一个、两个、三个或者更多数量。当第一流槽1341、第一通道1331及第二出液口1352均为两个以上时，两个以上第一流槽1341沿着第一隔磁件134的周向间隔排列，两个以上第一通道1331沿着转子芯133周向间隔排列，两个以上第二出液口1352沿着第二隔磁件135的周向间隔排列，且第一流槽1341、第一通道1331及第二出液口1352为一一对应。
38.同样，第二流槽1351、第二通道1332及第一出液口1342的数量均可为一个、两个、三个或者更多数量。当第二流槽1351、第二通道1332及第一出液口1342均为两个以上时，两个以上第二流槽1351沿着第二隔磁件135的周向间隔排列，两个以上第二通道1332沿着转子芯133周向间隔排列，两个以上第一出液口1342沿着第一隔磁件134的周向间隔排列，且第二流槽1351、第二通道1332及第一出液口1342为一一对应。
39.另外，第一流槽1341与第一出液口1342在第一隔磁件134上的位置关系可为：第一流槽1341与第一出液口1342为交替间隔设置；或者，两个第一流槽1341之间设有两个以上的第一出液口1342；又或者，两个第一出液口1342之间设有两个以上的第一流槽1341等。同理，第二流槽1351与第二出液口1352在第二隔磁件135上的位置关系可为：第二流槽1351与第二出液口1352为交替间隔设置；或者，两个第二流槽1351之间设有两个以上的第二出液口1352；又或者，两个第二出液口1352之间设有两个以上的第二流槽1351等。
40.更进一步地，请参考图3，第一隔磁件134上设有第一延伸槽1343。第一出液口1342通过第一延伸槽1343与第二通道1332连通。由此可知，第二通道1332中流出的冷却液先流入第一延伸槽1343中；再由第一延伸槽1343中流入第一出液口1342中。如此，通过第一延伸槽1343，使得第一出液口1342的连通路径延长，从而使得第一出液口1342既能满足与第二通道1332连通，又能朝向一侧的端部绕组121设置。
41.在一个实施例中，请参考图3，第二隔磁件135上设有第二延伸槽1353。第二出液口1352通过第二延伸槽1353与第一通道1331连通。同理，第一通道1331中流出的冷却液先流入第二延伸槽1353中；再由第二延伸槽1353中流入第二出液口1352中。如此，通过第二延伸槽1353，使得第二出液口1352的连通路径延长，从而使得第二出液口1352既能满足与第一通道1331连通，又能朝向一侧的端部绕组121设置。
42.在一个实施例中，请参考图5与图6，主轴140内沿着自身轴向延伸设有与进液口141连通的第三通道145。主轴140上沿着自身轴向间隔设有均与第三通道145连通的第一孔142与第二孔143。第一孔142与第一流槽1341连通。第二孔143与第二流槽1351连通。在冷却过程中，冷却液通入进液口141后，在主轴140内沿着其的轴向移动。随着主轴140的继续旋转，冷却液受离心作用，分别从第一孔142和第二孔143中甩出，并对应进入第一流槽1341和第二流槽1351中，以完成进液口141分别与第一流槽1341和第二流槽1351之间的连通。
43.需要说明的是，第一孔142和第二孔143的数量均可为一个、两个、三个或者更多数量。当第一孔142和第二孔143的数量均为多个时，第一流槽1341和第二流槽1351也相应为多个。同时，第一孔142和第二孔143均沿着主轴140的周向间隔设置，且第一孔142与第二孔143在主轴140的轴向上错位分布。
44.在一个实施例中，请参考图3，第一隔磁件134上用于供主轴140套接的第一空腔1344。第一流槽1341沿着第一空腔1344的径向延伸，且一端延伸至第一空腔1344内，第一空腔1344与第一孔142连通，即第一流槽1341与第一孔142之间的连通通过第一空腔1344实
现。当冷却液在离心力下从第一孔142中甩至第一空腔1344内；再由第一空腔1344甩入第一流槽1341中，从而实现冷却液的流动。
45.需要说明的是，第一流槽1341可设置在第一隔磁件134的表面，也可设置在第一隔磁件134的内部。当第一流槽1341设置在第一隔磁件134的表面时，第一流槽1341则需贴合在转子芯133的一侧面，以构成封闭式结构。当第一流槽1341设置在第一隔磁件134的表面时，其远离第一空腔1344的一端延伸至第一隔磁件134的表面，以便能与第一通道1331连通。
46.在一个实施例中，请参考图3，第二隔磁件135上用于供主轴140套接的第二空腔1354，第二流槽1351沿着第二空腔1354的径向延伸，且一端延伸至第二空腔1354内，第二空腔1354与第二孔143连通。同理，第二流槽1351与第二孔143之间的连通通过第二空腔1354实现。当冷却液在离心力下从第二孔143中甩至第二空腔1354内；再由第二空腔1354甩入第二流槽1351中，从而实现冷却液的流动。
47.需要说明的是，第二流槽1351可设置在第二隔磁件135的表面，也可设置在第二隔磁件135的内部。当第二流槽1351设置在第二隔磁件135的表面时，第二流槽1351则需贴合在转子芯133的一侧面，以构成封闭式结构。当第二流槽1351设置在第二隔磁件135的表面时，其远离第二空腔1354的一端延伸至第二隔磁件135的表面，以便能与第二通道1332连通。
48.在一个实施例中，请参考图1，电机100还包括套接于主轴140上的轴承150。机壳110内设有供轴承150装入的轴承室112。主轴140上设有与第三通道145连通的第三孔144，第三孔144与轴承室112连通。当冷却液由进液口141流入第三通道145中时，部分冷却液在离心力作用下，由第三孔144甩入至轴承室112内；甩入轴承室112内的冷却液则流向轴承150，以实现对轴承150的冷却降温。
49.具体地，请参考图1，轴承150与轴承室112均为两个。两个轴承150分别套接在主轴140的相对两端，使得主轴140在机壳110上的转动更加平稳。
50.进一步地，请参考图1，轴承室112的内壁上设有倾斜设置的导入部113。导入部113用于将第三孔144甩出的冷却液引导至轴承150上，如此，通过导入部113，使得冷却液更容易流入至轴承150中，使得冷却效果更佳。
51.更进一步地，请参考图1，导入部113远离主轴140的一端朝向轴承150倾斜，如此设计，使得冷却液在导入部113的作用下更顺利流向轴承150中。
52.具体地，请参考图1，导入部113为呈楔形状的导向壁。
53.在一个实施例中，请参考图1，第一流道131与第二流道132均为至少两个。第一流道131与第二流道132沿着转子组件130的周向交替间隔设置，如此，有利于进一步提高转子组件130和端部绕组121的冷却效果。
54.需要说明的是，当第一流道131和第二流道132均为至少两个时，那么构成第一流道131和第二流道132的部件则也对应为至少两个。比如：第一流槽1341、第一通道1331和第二出液口1352均为两个，第二流槽1351、第二通道1332和第一出液口1342均为两个。同时，第一通道1331和第二通道1332沿着转子芯133交替间隔排布，请参考图7。
55.在一个实施例中，请参考图1，一种车辆，车辆包括以上任一实施例中的电机100。
56.上述的车辆，采用以上的电机100，在机壳110内设置环绕定子组件120的冷却流道
111，这样当冷却液从进口通入时，会环绕定子组件120流动，与定子组件120充分换热，将定子组件120上的热量及时从出口中排出，使得定子组件120得到有效降温。由于转子组件130内设有第一流道131和第二流道132，因此，当冷却液从进液口141中通入时，会分别流入第一流道131和第二流道132中；而流入第一流道131和第二流道132中的冷却液直接与转子组件130接触换热，大大降低转子组件130上的温升。又由于第一流道131一端口和第二流道132一端口分别对应与两个端部绕组121朝向设置，因此，从第一流道131和第二流道132流出的冷却液会分别甩向两侧的端部绕组121，使得在对转子组件130降温的同时，也能实现对两侧的端部绕组121的冷却。如此，本电机100采用的复合冷却方式，不仅实现定子组件120的有效降温，而且还能同步实现转子组件130和端部绕组121的冷却，有效控制电机100运行的温升，从而有利于提升电机100性能。
57.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
60.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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。