水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)及機(jī)殼主體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其包括分別獨(dú)立的部件的一機(jī)殼主體、兩封閉環(huán)；機(jī)殼主體的壁中有N條軸向筋；每一軸向筋兩側(cè)分別與內(nèi)、外側(cè)壁相連，從而使內(nèi)、外側(cè)壁及軸向筋固定為一體，并在機(jī)殼主體的壁中分割形成N條軸向水道；偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進(jìn)；奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進(jìn)；一個(gè)封閉環(huán)扣合在機(jī)殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端；另一個(gè)封閉環(huán)扣合在機(jī)殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。本實(shí)用新型還公開了一種機(jī)殼主體。本實(shí)用新型能降低水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)的制造成本，降低制造難度。
【專利說明】
水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)及機(jī)殼主體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及電機(jī)，特別涉及一種水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)機(jī)機(jī)殼主體。
【背景技術(shù)】
[0002]三相交流永磁同步電機(jī)具有可靠、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。電機(jī)在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換時(shí)，總是有一小部分損耗轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，它必須通過電機(jī)外殼和周圍介質(zhì)不斷將熱量散發(fā)出去，介質(zhì)可為氣體或液體，方式可為自然冷卻和強(qiáng)迫冷卻。由于三相交流永磁同步電機(jī)體積小功率大，在同時(shí)要求高功率密度和小體積的環(huán)境中，通常采用強(qiáng)迫水冷方式。
[0003]目前常見的機(jī)殼水冷方式在電機(jī)機(jī)殼內(nèi)的流向分兩種:一種是周向水道，如圖1所示，是沿機(jī)殼周向呈螺旋形流動(dòng)，隔板為螺旋形狀;另一種是軸向水道，如圖2所示，是沿電機(jī)軸向方向流動(dòng)，由機(jī)殼內(nèi)部的軸向隔板進(jìn)行導(dǎo)向。有時(shí)會添加擾流柱等方案以減少壓力損耗，但流體基本方向不受影響。
[0004]水冷電機(jī)的機(jī)殼需要將流體密封在水道里，目前常見的水冷電機(jī)機(jī)殼會將機(jī)殼分成內(nèi)外兩個(gè)圓筒形狀部件，再以某種方式實(shí)現(xiàn)密封，并固定在一起。內(nèi)外機(jī)殼的形狀方式有多種，可以如圖3是兩個(gè)“L”形互套;也可以如圖4外機(jī)殼為純環(huán)狀。
[0005]軸向水道的機(jī)殼成型方案有鑄鐵、鑄鋁，或無縫管或卷料焊接，周向水道也可壓鑄，或采用純機(jī)加工成型。
[0006]若采用壓鑄制造，內(nèi)外兩個(gè)大零件的壓鑄模具成本較高。而純機(jī)加工件即便使用管料，由于切削量大，成本也很可觀。另外，當(dāng)機(jī)殼軸向長度較長，直徑較大，內(nèi)外殼體厚度較薄時(shí)，由于某些情況需要保證內(nèi)外機(jī)殼的同軸度，而內(nèi)外機(jī)殼均為薄壁件，所以也存在內(nèi)外機(jī)殼加工精度較難控制的問題。
[0007]目前也有一些廠商采用消失模鑄造的方法，將殼體與水道一次成型。消失模鑄造本身工藝較為復(fù)雜，首先要通過泡沫塑料注塑形成與成品一樣形狀的消失模，消失模會分隔成四段注塑，這樣封閉的水道才能變成開放截面。消失模制作完成后，要向其中注砂，使砂型充滿中空水道。然后將消失模放入砂型，進(jìn)行鑄造，泡沫塑料會被高溫金屬液體氣化，這樣就形成了充滿砂型的水道。最后用高壓水流將水道內(nèi)的砂型沖刷干凈，通過預(yù)留的排沙孔流出，再用金屬塞把排沙孔焊接密封，就在機(jī)殼里形成了中空的冷卻水道。這種復(fù)雜的工藝使得模具和成品的成本都很高。而且沖砂時(shí)很難將水道內(nèi)的沙子完全沖刷干凈，遺留的沙子會影響散熱，甚至影響水栗系統(tǒng)。另外由于其屬于砂鑄，材料致密性不好，生產(chǎn)中報(bào)廢率較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，降低水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)的制造成本，降低制造難度。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其包括包括一機(jī)殼主體、兩封閉環(huán)；
[0010]機(jī)殼主體、封閉環(huán)為分別獨(dú)立的部件；
[0011 ]所述機(jī)殼主體的壁中有N條軸向筋；
[0012]每一軸向筋，內(nèi)外兩側(cè)分別與所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁相連，從而使所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁及軸向筋固定為一體，并在所述機(jī)殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時(shí)針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)；
[0013]第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割；
[0014]第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間由從軸向筋分割，2<i<N，i為正整數(shù)；
[0015]當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進(jìn)；
[0016]當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進(jìn)；
[0017]—個(gè)封閉環(huán)扣合在所述機(jī)殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端;另一個(gè)封閉環(huán)扣合在所述機(jī)殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。
[0018]較佳的，主軸向筋兩端較所述機(jī)殼主體的兩端縮進(jìn)。
[0019]較佳的，所述機(jī)殼主體的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁軸向長度不等。
[0020]較佳的，第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側(cè)壁上分別設(shè)置有水口。
[0021]較佳的，所述封閉環(huán)的材質(zhì)為橡膠、塑料、金屬或復(fù)合材料。
[0022]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的機(jī)殼主體，其壁中有N條軸向筋；
[0023]每一軸向筋，內(nèi)外兩側(cè)分別與所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁相連，從而使所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁及軸向筋固定為一體，并在所述機(jī)殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時(shí)針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)；
[0024]第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割；
[0025]第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間由從軸向筋分割，2^ i ^ N，i為正整數(shù)；
[0026]當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進(jìn)；
[0027]當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進(jìn)。
[0028]較佳的，主軸向筋兩端較所述機(jī)殼主體的兩端縮進(jìn)。
[0029]較佳的，所述機(jī)殼主體的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁軸向長度不等。
[0030]較佳的，第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側(cè)壁上分別設(shè)置有水口。
[0031 ]本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，機(jī)殼主體的壁中設(shè)置N條軸向水道，鄰接軸向水道之間由軸向筋分割，機(jī)殼主體兩端由封閉環(huán)封閉起來，形成完整水道。主軸向筋從上至下貫穿機(jī)殼主體，從軸向筋則均短于主軸向筋，短去的部分以上端-下端輪流循環(huán)的方式分布。當(dāng)機(jī)殼柱體上下兩端被貼合主軸向筋的兩個(gè)封閉環(huán)完全封閉時(shí)，冷卻液從一個(gè)水口進(jìn)入，受間隔的軸向筋引導(dǎo)，呈軸向S形流動(dòng)，最后從另一側(cè)水口流出。本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，由于機(jī)殼主體、封閉環(huán)為分別獨(dú)立的部件，機(jī)殼主體結(jié)構(gòu)簡單且各部分呈軸向分布，便于通過金屬擠出工藝加工成型，后續(xù)只需少量機(jī)加工，所以制造成本低，精度高。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面對本實(shí)用新型所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1是周向水道不意圖；
[0034]圖2是軸向水道示意圖；
[0035]圖3是內(nèi)外機(jī)殼“L”形互套形成軸向水道示意圖；
[0036]圖4是內(nèi)外機(jī)殼純環(huán)形互套形成軸向水道示意圖；
[0037]圖5是本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6是本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)一實(shí)施例機(jī)殼主體的徑向截面示意圖；
[0039]圖7是本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)一實(shí)施例水道示意圖；
[0040]圖8是本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)一實(shí)施例局部放大不意圖；
[0041]圖9是本實(shí)用新型的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)一實(shí)施例軸向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0043]實(shí)施例一
[0044]水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，如圖5、圖6所示，包括一機(jī)殼主體、兩封閉環(huán)；
[0045]機(jī)殼主體、封閉環(huán)為分別獨(dú)立的部件；
[0046]所述機(jī)殼主體的壁中有N條軸向筋；
[0047]每一軸向筋，內(nèi)外兩側(cè)分別與所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁相連，從而使所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁及軸向筋固定為一體，并在所述機(jī)殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時(shí)針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)；
[0048]第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋31分割；
[0049]第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間由從軸向筋32分割，2<i<N，i為正整數(shù)；
[0050]當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進(jìn)；
[0051]當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第1-Ι條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進(jìn)；
[0052]如圖7、圖8所示，一個(gè)封閉環(huán)扣合在所述機(jī)殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端；另一個(gè)封閉環(huán)扣合在所述機(jī)殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。
[0053]實(shí)施例一的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，機(jī)殼主體的壁中設(shè)置N條軸向水道，鄰接軸向水道之間由軸向筋分割，機(jī)殼主體兩端由封閉環(huán)封閉起來，形成完整水道。主軸向筋從上至下貫穿機(jī)殼主體，從軸向筋則均短于主軸向筋，短去的部分以上端-下端輪流循環(huán)的方式分布。當(dāng)機(jī)殼柱體上下兩端被貼合主軸向筋的兩個(gè)封閉環(huán)完全封閉時(shí)，冷卻液從一個(gè)水口進(jìn)入，受間隔的軸向筋引導(dǎo)，呈軸向S形流動(dòng)，最后從另一側(cè)水口流出。
[0054]實(shí)施例一的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，由于機(jī)殼主體、封閉環(huán)為分別獨(dú)立的部件，機(jī)殼主體結(jié)構(gòu)簡單且各部分呈軸向分布，便于通過金屬擠出工藝加工成型，后續(xù)只需少量機(jī)加工，所以制造成本低，精度高。
[0055]實(shí)施例二
[0056]基于實(shí)施例一的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，如圖9所示，所述機(jī)殼主體的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁軸向長度不等，比如機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁在整圓周短于外側(cè)壁，或在整圓周長于外側(cè)壁。
[0057]所述封閉環(huán)可以是端蓋，也可以是其他能完成水路封閉的零件。
[0058]較佳的，主軸向筋兩端較所述機(jī)殼主體的兩端縮進(jìn)。
[0059]實(shí)施例二的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，并不要求機(jī)殼主體的壁的內(nèi)外兩側(cè)在軸向長度相等，只要兩端的封閉環(huán)可以完成水道在端面的封閉即可。
[0060]實(shí)施例三
[0061 ]基于實(shí)施例一的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，機(jī)殼主體第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側(cè)壁上分別設(shè)置有水口 30。
[0062]兩個(gè)水口30所在的相鄰水道之間的主軸向筋從上至下貫穿機(jī)殼主體，完全分隔冷卻液。
[0063]用于進(jìn)水或出水的水口位置可以在其所在單股水道的軸向方向任意布置。
[0064]較佳的，N為16。
[0065]較佳的，所述機(jī)殼主體材質(zhì)為鋁，通過鋁擠出工藝加工成型。
[0066]較佳的，所述封閉環(huán)的材質(zhì)可以為橡膠、塑料、金屬、復(fù)合材料等。
[0067]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一機(jī)殼主體、兩封閉環(huán)； 機(jī)殼主體、封閉環(huán)為分別獨(dú)立的部件； 所述機(jī)殼主體的壁中有N條軸向筋； 每一軸向筋，內(nèi)外兩側(cè)分別與所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁相連，從而使所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁及軸向筋固定為一體，并在所述機(jī)殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時(shí)針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)； 第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割； 第i條軸向水道同第1-1條軸向水道之間由從軸向筋分割，2 < i < N，i為正整數(shù)； 當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進(jìn)； 當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進(jìn)； 一個(gè)封閉環(huán)扣合在所述機(jī)殼主體上端，并抵靠在主軸向筋上端及偶數(shù)從軸向筋上端；另一個(gè)封閉環(huán)扣合在所述機(jī)殼主體下端，并抵靠在主軸向筋下端及奇數(shù)從軸向筋下端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其特征在于， 主軸向筋兩端較所述機(jī)殼主體的兩端縮進(jìn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述機(jī)殼主體的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁軸向長度不等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其特征在于， 第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側(cè)壁上分別設(shè)置有水口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水冷電機(jī)的機(jī)殼水道結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述封閉環(huán)的材質(zhì)為橡膠、塑料或金屬。6.一種機(jī)殼主體，其特征在于，所述機(jī)殼主體的壁中有N條軸向筋； 每一軸向筋，內(nèi)外兩側(cè)分別與所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁相連，從而使所述機(jī)殼主體的內(nèi)側(cè)壁、外側(cè)壁及軸向筋固定為一體，并在所述機(jī)殼主體的壁中分割形成N條軸向水道，按逆時(shí)針方向依次分別為第I條軸向水道到第N條軸向水道，N為大于等于3的整數(shù)； 第I條軸向水道同第N條軸向水道相鄰接，之間由主軸向筋分割； 第i條軸向水道同第1-1條軸向水道之間由從軸向筋分割，2 < i < N，i為正整數(shù)； 當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為偶數(shù)從軸向筋，偶數(shù)從軸向筋上端同主軸向筋上端對齊，下端較主軸向筋下端縮進(jìn)； 當(dāng)i為奇數(shù)時(shí)，第i條軸向水道同第i_l條軸向水道之間的從軸向筋為奇數(shù)從軸向筋，奇數(shù)從軸向筋下端同主軸向筋下端對齊，上端較主軸向筋上端縮進(jìn)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)殼主體，其特征在于， 主軸向筋兩端較所述機(jī)殼主體的兩端縮進(jìn)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)殼主體，其特征在于， 所述機(jī)殼主體的外側(cè)壁、內(nèi)側(cè)壁軸向長度不等。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)殼主體，其特征在于， 第I條軸向水道、第N條軸向水道處的外側(cè)壁上分別設(shè)置有水口。
【文檔編號】H02K5/20GK205509730SQ201620094833
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】邵康, 余吉元, 何晨翔, 劉家臻, 馮琛朔, 張冠楠
【申請人】聯(lián)合汽車電子有限公司