一种油冷电机定子总成的制作方法

1.本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种油冷电机定子总成。


背景技术：

2.驱动电机作为电动汽车的核心组成部分，其系统性能和使用可靠性备受关注，当前在电动汽车高功率化发展的背景下，电机的热管理性能成为电机开发的一项重要内容，一种节能高效和热性能优良的高功率电机成为电动汽车行业的青睐对象。
3.目前电动汽车使用的驱动电机大多采用水冷方案，且电机功率普遍较低，由于水冷结构导致电机体积较大，开发大功率电机继续采用水冷方案会进一步增加电机体积，不能满足整车空间要求；由于市场对大功率电机的需求以及整车安装空间的限制，需要一种功率高且体积小的电机来满足需求，而油冷电机可以很好的适应这一需求，冷却油可以与电机热源充分接触进行热交换，进一步降低电机温度以扩大电机输出功率，同时去除了复杂的水冷结构进一步缩小了电机体积；但现有油冷电机定子总成结构复杂，结构加工具有一定的难度，成本相对较高；并且冷却油腔设置不合理，冷却不充分。


技术实现要素：

4.针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种油冷电机定子总成，以达到冷却充分，制作简便，成本相对较低的目的。
5.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
6.该油冷电机定子总成，包括前端盖、机壳、定子绕组铁芯以及后端盖，所述定子绕组铁芯设在前端盖、机壳以及后端盖形成的壳体腔体中，还包括设在壳体腔体中的导油环，所述定子绕组铁芯包括定子铁芯和设在铁芯内缘上的导线，定子铁芯的外缘上设有一组开口槽，导油环的一端与定子铁芯的一端面贴合相连，导油环的另一端与后端盖的内壁贴合相连，机壳上设有进油口，导油环上设有一组油环喷油孔。
7.进一步的：
8.所述前端盖的内侧设有止口壁，止口壁的内端上设有与定子铁芯的另一端面贴合密封相连的前端盖密封唇，止口壁上设有一组端盖喷油孔。
9.所述定子铁芯和导油环配合通过同一螺栓锁紧固定在机壳上。
10.所述开口槽包括圆弧孔和槽口，相邻的两个槽口之间形成有用于与机壳内壁贴合定位的圆弧面。
11.所述一组油环喷油孔和一组端盖喷油孔均包括两列位置交错的油孔。
12.所述导油环的两侧均设有密封唇，导油环的两侧与定子铁芯端面及后端盖内壁配合后形成出线端储油腔，出线端储油腔与导油环的油环喷油孔贯通并朝向出线端导线。
13.所述前端盖的止口壁与机壳及定子铁芯之间形成非出线端储油腔，非出线端储油腔与前端盖的端盖喷油孔贯通并朝向非出线端导线。
14.所述出线端储油腔与进油口直接连通设置。
15.所述定子铁芯的外缘上设有凸起，凸起中沿定子铁芯轴向设有螺栓孔，定子铁芯上靠凸起位置沿定位铁芯轴向设有去重孔，出线端储油腔和非出线端储油腔之间通过定子铁芯的开口槽和去重孔相连通。
16.本发明与现有技术相比，具有以下优点：
17.1、定子铁芯和定子导线直接浸油并强制喷油冷却，冷却充分，提高了电机定子的散热效果和电机热管理的可靠性；
18.2、定子总成油道设计在定子铁芯上，而定子铁芯油道采用直接冲压成型，避免了机壳油道的设计和机加工过程，有效降低了油冷结构的设计和制造难度，制作简便，成本低；
19.3、前端盖的止口壁设计有效简化了定子总成的装配结构，降低了定子总成的零件数目，节省成本；
20.4、定子铁芯采用带开口槽和圆弧面s的结构设计，同步实现定子铁芯的定位和散热需求，槽口t的设计使得部分冷却油直接与机壳接触散热，开口槽中圆弧孔r的设计进一步扩大了定子铁芯与冷却油的热交换面积，提高了冷却效果。
附图说明
21.下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
22.图1为本发明定子总成结构示意图。
23.图2为本发明定子绕组铁芯结构示意图。
24.图3为本发明定子铁芯端面结构示意图。
25.图4为本发明定子铁芯开口槽结构示意图。
26.图5为本发明前端盖结构示意图。
27.图6为本发明导油环结构示意图一。
28.图7为本发明导油环结构示意图二。
29.图8为本发明储油腔位置示意图。
30.图9为本发明油路模型框图。
31.图中：
32.1前端盖，1-1端盖喷油孔，1-2前端盖密封唇，1-3止口壁，1-4非出线端储油腔，2机壳，2-1进油口，3定子绕组铁芯，3-1非出线端导线，3-2定子铁芯，3-2-1去重孔，3-2-2开口槽，r圆弧孔，t槽口，s圆弧面，3-2-3螺栓孔，3-3出线端导线，4导油环，4-1油环喷油孔，4-2螺栓孔，4-3密封唇ⅰ，4-4过孔，4-5密封唇ⅱ，4-6出线端储油腔，5后端盖，6螺杆。
具体实施方式
33.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
34.如图1至图9所示，该开口式冲片的油冷电机定子总成，包括前端盖1、机壳2、定子绕组铁芯3、后端盖5以及导油环4；定子绕组铁芯和导油环均设在前端盖、机壳以及后端盖形成的壳体腔体中。
35.定子绕组铁芯包括定子铁芯3-2和设在铁芯内缘上的导线，定子铁芯的外缘上设
有一组开口槽3-2-2，导油环的一端与定子铁芯的一端面贴合相连，导油环的另一端与后端盖的内壁贴合相连，机壳上设有进油口2-1，导油环4上设有一组油环喷油孔4-1；前端盖的内侧设有止口壁，止口壁1-3的内端上设有与定子铁芯的另一端面贴合密封相连的前端盖密封唇，止口壁1-3上设有一组端盖喷油孔1-1。
36.定子铁芯和导油环配合通过同一螺栓6锁紧固定在机壳上；定子铁芯的外缘上设有凸起，凸起中沿定子铁芯轴向设有螺栓孔3-2-3，定子铁芯上靠凸起位置沿定位铁芯轴向设有去重孔3-2-1。
37.开口槽包括圆弧孔r和槽口，相邻的两个槽口之间形成有用于与机壳内壁贴合定位的圆弧面；定子铁芯采用带开口槽和圆弧面s的结构设计，同步实现定子铁芯的定位和散热需求，槽口t的设计使得部分冷却油直接与机壳接触散热，开口槽中圆弧孔r的设计进一步扩大了定子铁芯与冷却油的热交换面积。
38.导油环4的两侧均设有密封唇，两密封唇分别为位于一侧的密封唇ⅰ4-3和位于另一侧的密封唇ⅱ4-5；导油环的两侧与定子铁芯端面及后端盖内壁配合后形成出线端储油腔，出线端储油腔与导油环的油环喷油孔贯通并朝向出线端导线3-3。
39.前端盖的止口壁与机壳及定子铁芯之间形成非出线端储油腔，非出线端储油腔与前端盖的端盖喷油孔贯通并朝向非出线端导线3-1。前端盖的止口壁设计有效简化了定子总成的装配结构，降低了定子总成的零件数目，节省成本。
40.出线端储油腔与进油口直接连通设置；出线端储油腔和非出线端储油腔之间通过定子铁芯的开口槽3-2-2和去重孔3-2-1相连通。冷却油通过进油口进入出线端储油腔中，一部分通过开口槽和去重孔流至非出线端储油腔中，另一部分通过喷油孔流向出线端导线，冷却充分。
41.定子总成油道设计在定子铁芯上，而定子铁芯油道采用直接冲压成型，避免了机壳油道的设计和机加工过程，有效降低了油冷结构的设计和制造难度，制作简便，成本低。定子铁芯和定子导线直接浸油并强制喷油冷却，冷却充分，提高了电机定子的散热效果和电机热管理的可靠性。
42.本发明优选具体实例为：
43.该开口式冲片的油冷电机定子总成包括前端盖1、机壳2、定子绕组铁芯3、导油环4、后端盖5和螺杆6；其中定子绕组铁芯3主要包括了开口式定子铁芯3-2和导线，导线位于定子铁芯两侧的部分为出线端导线3-1和非出线端导线3-2。
44.如图2至图4所示，定子铁芯3-2在外圆面设计有开口槽3-2-2、圆弧面s和螺栓孔3-2-3，开口槽3-2-2包括圆弧孔r和槽口t，在螺栓孔3-2-3旁侧设计有去重孔3-2-1。
45.定子铁芯3-2由同一种型号冲片叠加成型，该型冲片结构如图3所示，其中开口槽3-2-2和去重孔3-2-1主要用于流通冷却油，圆弧面s用于和机壳2定位，槽口t使得部分冷却油与机壳2直接接触传热，该型定子铁芯结构同时实现了与机壳2的装配定位需求和高的总成热交换能力。
46.如图1、图5和图6所示，定子绕组铁芯3装入机壳2后再装入导油环4，导油环4与定子绕组铁芯3贴合，在导油环4沿径向分布有两列位置交错的油环喷油孔4-1，两端部各设计有一圈密封唇ⅰ4-3和密封唇ⅱ4-5，四周设计有螺栓孔4-2和过孔4-4，螺杆6依次穿过螺栓孔4-2和螺栓孔3-2-3，同时将导油环4和定子绕组铁芯3拧紧在机壳2上。
47.如图1、图6和图7以及图8所示，机壳2两端分别装有前端盖1和后端盖5，在装配状态下，螺栓孔4-2与螺栓孔3-2-3对中，过孔4-4与去重孔3-2-1对中，导油环4的密封唇ⅱ4-5被压缩并与定子铁芯3-2的端面密封，密封唇ⅰ4-3与后端盖5接触密封并形成出线端储油腔4-6，出线端储油腔4-6与油环喷油孔4-1贯通并朝向出线端导线3-3，出线端储油腔4-6与进油口2-1直接连通。
48.如图1、图5和图8所示，前端盖1在止口壁1-3端部设计有一圈密封唇1-2，在止口壁1-3沿径向设计有两列位置交错的端盖喷油孔1-1，前端盖1与机壳2装配后密封唇1-2与定子铁芯3-2端面接触密封并形成非出线端储油腔1-4，非出线端储油腔1-4与端盖喷油孔1-1贯通并朝向非出线端导线3-1。
49.如图8和图9所示，出线端储油腔4-6和非出线端储油腔1-4通过开口槽3-2-2和去重孔3-2-1连通。冷却油从进油口2-1进入出线端储油腔4-6，一部分冷却油直接从油环喷油孔4-1喷出流向出线端导线3-3进行冷却，另一部分冷却油经开口槽3-2-2到达非出线端储油腔1-4，并经端盖喷油孔1-1喷出流向出线端导线3-1进行冷却，在冷却油流经开口槽3-2-2和去重孔3-2-1的同时实现了对定子铁芯3-2的冷却。进一步的，槽口t的设计使得冷却油与机壳2直接接触，增加了机壳2对定子铁芯3-2的辅助散热能力。
50.本发明采用开口式冲片油道设计和端部喷油方案，实现了电机主要热源定子的充分冷却，有效扩展了电机功率的提升空间；进一步的，基于冷却油道在定子铁芯的设计和无水道结构，进一步降低了结构件的设计和加工难度。
51.上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
52.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种油冷电机定子总成，包括前端盖、机壳、定子绕组铁芯以及后端盖，所述定子绕组铁芯设在前端盖、机壳以及后端盖形成的壳体腔体中，其特征在于：还包括设在壳体腔体中的导油环，所述定子绕组铁芯包括定子铁芯和设在铁芯内缘上的导线，定子铁芯的外缘上设有一组开口槽，导油环的一端与定子铁芯的一端面贴合相连，导油环的另一端与后端盖的内壁贴合相连，机壳上设有进油口，导油环上设有一组油环喷油孔。2.如权利要求1所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述前端盖的内侧设有止口壁，止口壁的内端上设有与定子铁芯的另一端面贴合密封相连的前端盖密封唇，止口壁上设有一组端盖喷油孔。3.如权利要求1所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述定子铁芯和导油环配合通过同一螺栓锁紧固定在机壳上。4.如权利要求1所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述开口槽包括圆弧孔和槽口，相邻的两个槽口之间形成有用于与机壳内壁贴合定位的圆弧面。5.如权利要求2所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述一组油环喷油孔和一组端盖喷油孔均包括两列位置交错的油孔。6.如权利要求2所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述导油环的两侧均设有密封唇，导油环的两侧与定子铁芯端面及后端盖内壁配合后形成出线端储油腔，出线端储油腔与导油环的油环喷油孔贯通并朝向出线端导线。7.如权利要求6所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述前端盖的止口壁与机壳及定子铁芯之间形成非出线端储油腔，非出线端储油腔与前端盖的端盖喷油孔贯通并朝向非出线端导线。8.如权利要求6所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述出线端储油腔与进油口直接连通设置。9.如权利要求7所述油冷电机定子总成，其特征在于：所述定子铁芯的外缘上设有凸起，凸起中沿定子铁芯轴向设有螺栓孔，定子铁芯上靠凸起位置沿定位铁芯轴向设有去重孔，出线端储油腔和非出线端储油腔之间通过定子铁芯的开口槽和去重孔相连通。

技术总结
本发明公开了一种油冷电机定子总成，包括前端盖、机壳、定子绕组铁芯以及后端盖，所述定子绕组铁芯设在前端盖、机壳以及后端盖形成的壳体腔体中，还包括设在壳体腔体中的导油环，所述定子绕组铁芯包括定子铁芯和设在铁芯内缘上的导线，定子铁芯的外缘上设有一组开口槽，导油环的一端与定子铁芯的一端面贴合相连，导油环的另一端与后端盖的内壁贴合相连，机壳上设有进油口，导油环上设有一组油环喷油孔。所述前端盖的内侧设有止口壁，止口壁的内端上设有与定子铁芯的另一端面贴合密封相连的前端盖密封唇，止口壁上设有一组端盖喷油孔。冷却充分，制作简便，成本相对较低。成本相对较低。成本相对较低。


技术研发人员：胡凯俊 高华 曹启亮 陈涛
受保护的技术使用者：南京邦奇自动变速箱有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/3/8