專利名稱：一種電動汽車電機(jī)的冷卻水套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車構(gòu)造的技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動汽車、尤其是混合動力的電動汽車的電機(jī)冷卻系統(tǒng)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種電動汽車電機(jī)的冷卻水套。
背景技術(shù)：
電動汽車尤其是混合動力電動汽車的電機(jī)在負(fù)載較大且復(fù)雜的工況下工作時，將產(chǎn)生大量的熱量。如果熱量不及時排出，將會對電機(jī)的性能造成影響。如果電機(jī)位于汽車的前艙，由于前艙環(huán)境溫度很高(一般超過100℃)，也會使電機(jī)的溫度隨之上升。對一些將電機(jī)集成在發(fā)動機(jī)和變速箱之間的混合動力車，變速箱離合器殼體內(nèi)的溫度更高，局部區(qū)域在某些情況下可能達(dá)到300℃左右。發(fā)動機(jī)和變速箱的產(chǎn)生的熱量會傳到電機(jī)上，引起電機(jī)溫度進(jìn)一步升高，對電機(jī)的正常工作造成嚴(yán)重威脅。因此必須在汽車電機(jī)上設(shè)置一套有效的冷卻系統(tǒng)，使電機(jī)的溫度保持在合理的范圍內(nèi)。
目前的電動汽車尤其是混合動力電動汽車的電機(jī)受結(jié)構(gòu)條件的限制，大多采用自然通風(fēng)方式或強(qiáng)制通風(fēng)方式進(jìn)行冷卻，很少采用水冷的方式，冷卻效果不夠理想。
中國專利號為CN03205425.4的專利文獻(xiàn)公開了一種永磁同步電機(jī)，其中涉及到電機(jī)的水冷的技術(shù)，但是該專利文獻(xiàn)中關(guān)于冷卻水套部分過于簡單和含糊，且結(jié)構(gòu)不合理。其存在的問題主要為1、進(jìn)出水口位于最下端，難以排出氣體。
2、沒有明確給出水道結(jié)構(gòu)。如果是鑄造結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部沒有體現(xiàn)出出砂工藝孔；如果是兩個零件配合形成的水道，則沒有體現(xiàn)出這兩個件的各自結(jié)構(gòu)，更沒有在兩個件之間設(shè)置密封結(jié)構(gòu)。這種既沒有出砂工藝孔、又不是兩個件裝配形成的冷卻水套，顯然是難以制造出來的。
3、從該專利文獻(xiàn)所提供的技術(shù)方案、實(shí)施例及附圖上看不出進(jìn)出水口之間是否隔開以及是如何隔開的，此處的結(jié)構(gòu)沒有表達(dá)清楚，容易被理解為進(jìn)出水口是相通的，冷卻水從進(jìn)水口進(jìn)去后馬上從出水口排出，另外進(jìn)出水的密封結(jié)構(gòu)也不明確。
顯然該專利關(guān)于電機(jī)冷卻水套部分的技術(shù)方案沒有很好解決目前存在的問題，其發(fā)明構(gòu)思是不清楚、不完善和不合理的，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員難以理解、更無法實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其目的是提高電動汽車電機(jī)的冷卻效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的總體技術(shù)方案為所提供的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其形狀為圓環(huán)形，套裝在電機(jī)定子的外圓上，所述的冷卻水套上設(shè)有冷卻水流通的冷卻水道及與冷卻水道兩端連通的進(jìn)出水口，所述的冷卻水套在其軸線方向上分為水套體和水套蓋兩件，且兩者端面密封連接，其內(nèi)圓上的凹槽與電機(jī)定子的外圓面構(gòu)成所述的冷卻水道，冷卻水套與電機(jī)定子為密封連接。
本發(fā)明中所提出的冷卻水道的結(jié)構(gòu)技術(shù)方案為所述的冷卻水道的凹槽設(shè)在水套體的內(nèi)圓上，其形狀為螺旋形，構(gòu)成螺旋凹槽，相鄰螺旋凹槽之間形成凹槽側(cè)壁，在其螺旋線的兩頭的位置，水套體上各設(shè)一個進(jìn)出水口與其相通，所述的進(jìn)出水口為通孔，通到水套體外圓表面上。
由于本發(fā)明直接采用電機(jī)定子作為冷卻水道的組成部分，所以對其采取的絕緣技術(shù)方案為所述的電機(jī)定子的外表面上，設(shè)有一層絕緣導(dǎo)熱膠并與電機(jī)定子的外表面緊密粘合。
本發(fā)明的進(jìn)出水口及其水管接頭的結(jié)構(gòu)和連接的技術(shù)方案為所述的電動汽車電機(jī)在車身上的安裝使其軸線為水平位置或接近于水平位置，使整個冷卻水道有高度的差異，所述的進(jìn)出水口中的一個或兩個位于冷卻水套外圓的上部。
所述的兩個進(jìn)出水口上各設(shè)一個用于進(jìn)水和出水的、中間為通孔的水管接頭，所述的水管接頭的外圓與進(jìn)出水口的內(nèi)孔之間通過水管接頭密封圈形成密封配合連接，在安裝水管接頭的冷卻水套的外表面上設(shè)水管接頭擋板，所述的水管接頭由水管接頭擋板軸向固定在進(jìn)出水口的孔內(nèi)，所述的水管接頭擋板通過多個水管接頭擋板連接螺釘固定在冷卻水套上。
本發(fā)明所涉及的冷卻水套的外形的技術(shù)方案可以采用下面的兩個方案之一所述的冷卻水套的外形為其軸線方向上直徑一致的圓柱形；或者所述的冷卻水套的外形為其軸線方向上直徑不相等的臺階圓柱。
本發(fā)明中，所述的水套體和水套蓋的端面密封連接的結(jié)構(gòu)技術(shù)的技術(shù)方案為在水套體和水套蓋的連接端面之間，設(shè)有水套體與水套蓋密封圈。
本發(fā)明中，冷卻水套與電機(jī)定子的密封連接的結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案為在水套體與電機(jī)定子連接表面之間，設(shè)有環(huán)形的水套體與定子密封圈；在水套蓋與電機(jī)定子連接表面之間，設(shè)有環(huán)形的水套蓋與定子密封圈。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)冷卻水在水道內(nèi)與水套接觸面積大，冷卻效果好；結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，尤其適合在空間狹小的汽車上使用；密封性能好，不會產(chǎn)生冷卻水的泄漏；水道結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便；冷卻水流動通暢，阻力小，冷卻功耗小。
下面對本說明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)沿軸線剖切的剖視示意圖；圖2為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)正面投影示意圖；圖4為本發(fā)明中的冷卻水道的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記為1、水套體，2、水套蓋，3、冷卻水道，4、進(jìn)出水口，5、進(jìn)水管接頭，6、出水管接頭，7、水套連接孔，8、水套總成安裝孔，9、電機(jī)定子，10、水套蓋與定子密封圈，11、水套體與定子密封圈，12、水套體與水套蓋密封圈，13、水套連接螺釘，14、螺旋凹槽，15、凹槽側(cè)壁，16、冷卻水套，17、絕緣膠，18、水管接頭，19、水管接頭擋板，20、水管接頭擋板連接螺釘，21、水管接頭密封圈。
具體實(shí)施例方式
下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
如圖1至圖4所表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為一種電動汽車電機(jī)的冷卻水套。所提供的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其形狀為圓環(huán)形，套裝在電機(jī)定子9的外圓上，冷卻水套16上設(shè)有冷卻水流通的冷卻水道3及與冷卻水道3兩端連通的進(jìn)出水口4。冷卻水套16的形狀為中間空心的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間的空心部分用于裝配電機(jī)定子9。冷卻水套16既有冷卻電機(jī)的作用，同時作為電機(jī)的殼體，對電機(jī)有保護(hù)作用。
為了實(shí)現(xiàn)提高電動汽車電機(jī)的冷卻效果的目的，本發(fā)明所采取的總體的技術(shù)方案為
如圖1和圖4所示的冷卻水套16，在其軸線方向上分為水套體1和水套蓋2兩件，且兩者端面密封連接，其內(nèi)圓上的凹槽與電機(jī)定子9的外圓面構(gòu)成所述的冷卻水道3，冷卻水套16與電機(jī)定子9為密封連接。
由上所述可知，冷卻水套16由水套體1和水套蓋2兩部分組成，水套體1和水套蓋2同軸線的端面配合，兩者之間用螺釘緊固連接，并通過螺釘裝配成一個整體。水套體1和水套蓋2和電機(jī)定子9外表面圍合成的空腔即冷卻水道3，是冷卻液的流動通道，冷卻液直接接觸電機(jī)定子9的外表面，冷卻效果有了明顯提高。冷卻液在冷卻水道3內(nèi)流動從而帶走電機(jī)定子9和冷卻水套16從電機(jī)吸收來的熱量。
冷卻水套16的材料可以選用貧鐵鋁，這種材料質(zhì)地細(xì)密，不容易產(chǎn)生砂眼，重量輕，且也有良好的導(dǎo)熱性能。
本發(fā)明對冷卻水道3的結(jié)構(gòu)采取的具體實(shí)施方式
如下如圖1、圖2和圖4所示的冷卻水道3的凹槽，設(shè)在水套體1的內(nèi)圓上，其形狀為螺旋形，構(gòu)成螺旋凹槽14，相鄰螺旋凹槽14之間形成凹槽側(cè)壁15，在其螺旋線的兩頭的位置，水套體1上各設(shè)一個進(jìn)出水口4與其相通，所述的進(jìn)出水口4為通孔，通到水套體1外圓表面上。圖1和圖4顯示了冷卻水套16的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由于水套體1內(nèi)表面是螺旋形的凹槽，所以在圖1中，剖視圖的上方有4道凹槽，而下方只有3道凹槽。凹槽側(cè)壁15增加與冷卻水的接觸面積，增加冷卻效果。
冷卻水套16可以做成如上述的帶幾個凹槽的形式，也可以做成不帶凹槽的形式。帶凹槽可以增大散熱面積，不帶凹槽可以減小流動阻力。凹槽的數(shù)量和尺寸可以綜合考慮空間、散熱量和流體阻力等確定。本發(fā)明附圖顯示的冷卻水套16的冷卻水道3在水套體1的內(nèi)表面上成螺旋形的溝槽狀，冷卻液從進(jìn)水口進(jìn)入后繞螺旋形水道旋轉(zhuǎn)幾圈后再從出水口排出。
冷卻水道3的形狀可以根據(jù)具體情況與附圖所示有所不同，可以增加凹槽從而增大散熱面積，也可以減少凹槽使水流阻力減小。
電機(jī)定子9的外表面上，設(shè)有一層絕緣膠17并與電機(jī)定子9的外表面緊密粘合。絕緣膠17是一種絕緣導(dǎo)熱膠，保證良好的導(dǎo)熱性能。由于冷卻液直接接觸電機(jī)定子9外表面，電機(jī)定子9的外表面上需要噴涂絕緣膠17，防止冷卻液滲入電機(jī)定子9的硅鋼片內(nèi)，造成電機(jī)損壞。圖1顯示了冷卻水套16與電機(jī)定子9裝配好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可見在冷卻水套16和冷卻水套16外表面之間圍合形成了冷卻水道3，冷卻液直接接觸到電機(jī)定子9外表面，從而明顯加強(qiáng)了冷卻效果，同時在定子外表面上需要噴涂絕緣膠17，以保護(hù)電機(jī)定子9。
本發(fā)明對進(jìn)出水口4所采取的具體實(shí)施方式
如下如圖2、圖3和圖4所示的電動汽車電機(jī)，在車身上的安裝使其軸線為水平位置或接近于水平位置，使整個冷卻水道3有高度的差異，所示的進(jìn)出水口4中的一個或兩個位于冷卻水套16外圓的上部。水套的進(jìn)水口和出水口的其中一個或兩個都位于水套的頂部，使水道內(nèi)的氣體容易排出，避免出現(xiàn)氣體堵塞水道的情況；進(jìn)水管接頭和出水管接頭的其中之一位于水套的頂部，利于排出水套內(nèi)的氣體。
圖中所示的兩個進(jìn)出水口4上，各設(shè)一個用于進(jìn)水和出水的、中間為通孔的水管接頭18，所述的水管接頭18的外圓與進(jìn)出水口4的內(nèi)孔之間通過水管接頭密封圈21形成密封配合連接，在安裝水管接頭18的冷卻水套16的外表面上設(shè)水管接頭擋板19，所述的水管接頭18由水管接頭擋板19軸向固定在進(jìn)出水口4的孔內(nèi)，所述的水管接頭擋板19通過多個水管接頭擋板連接螺釘20固定在冷卻水套16上。
進(jìn)水口和出水口分別與兩個水管接頭18配合，水管接頭18分別為進(jìn)水管接頭5和出水管接頭6，進(jìn)水管接頭5和出水管接頭6與進(jìn)出水口4之間有水管接頭密封圈21，防止冷卻液泄露。
水管接頭18與冷卻水套16之間有水管接頭擋板19，水管接頭擋板19卡進(jìn)水管接頭18的槽中，同時用水管接頭擋板連接螺釘固定在冷卻水套16上，防止水管接頭18從進(jìn)出水口4中滑出。
本發(fā)明對冷卻水套16的外圓結(jié)構(gòu)所采取的具體實(shí)施方式
如下下面兩種方式可選其一冷卻水套16的外形為其軸線方向上直徑一致的圓柱形；或者冷卻水套16的外形為其軸線方向上直徑不相等的臺階圓柱。
冷卻水套16在其軸線方向上的外圓直徑可以是一致的，也可以是不一樣成臺階式的，本發(fā)明的各幅附圖只顯示了成臺階式的；圖示水套體1和水套蓋2裝配成階梯形，水套體1內(nèi)表面有螺旋形的凹槽，與電機(jī)定子9外表面配合形成螺旋形水道。
如果軸向空間足夠水套可以不做成階梯形。外徑一致的冷卻水套16可以使其內(nèi)部的冷卻水道3的一致性較好，減小對冷卻液的阻力，使冷卻液流速增加，提高冷卻效率。
制成臺階式的冷卻水套16可以有效節(jié)省軸向空間，例如當(dāng)冷卻水套16裝配在發(fā)動機(jī)和變速箱之間時，外徑較小的部分可以伸入到變速箱離合器殼體的內(nèi)部，從而節(jié)省了軸向空間。
如果是階梯式的水套，較狹窄的部分可以不設(shè)置凹槽。水套蓋2與電機(jī)定子9外表面圍合形成的空間較小，因此可以不設(shè)沒有凹槽，而是一個貫通的冷卻水道3。
本發(fā)明的水套體1和水套蓋2的端面密封連接的具體結(jié)構(gòu)為在水套體1和水套蓋2的連接端面之間，設(shè)有水套體與水套蓋密封圈12。實(shí)現(xiàn)有效的密封，防止冷卻液泄露。
冷卻水套16與電機(jī)定子9的密封連接的結(jié)構(gòu)為在水套體1與電機(jī)定子9連接端面之間，設(shè)有環(huán)形的水套體與定子密封圈11；在水套蓋2與電機(jī)定子9連接表面之間，設(shè)有環(huán)形的水套蓋與定子密封圈10。其目的是防止冷卻液的泄露，保證了良好的密封。
本發(fā)明的冷卻水套16裝配結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施方式
如下靠近冷卻水套16外表面的端面上有一圈孔即水套連接孔7，用以連接水套體1和水套蓋2，采用水套連接螺釘13連接?？椎奈恢煤蛿?shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況確定。冷卻水套16圓周上的一圈水套安裝固定孔即水套總成安裝孔8，用于安裝水套。
冷卻水套16的安裝位置根據(jù)實(shí)際情況確定，例如可以位于發(fā)動機(jī)和變速箱之間，用螺栓將發(fā)動機(jī)、水套和變速箱固定在一起。
水套安裝孔中有兩個大孔用以裝定位套，使冷卻水套16水套和與之裝配的部件保持同心，螺栓從定位套中穿過。
通過匹配合適的水泵、風(fēng)扇和散熱器等與冷卻水套16水套組成一個完整的冷卻系統(tǒng)。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其形狀為圓環(huán)形，套裝在電機(jī)定子(9)的外圓上，所述的冷卻水套(16)上設(shè)有冷卻水流通的冷卻水道(3)及與冷卻水道(3)兩端連通的進(jìn)出水口(4)，其特征在于所述的冷卻水套(16)在其軸線方向上分為水套體(1)和水套蓋(2)兩件，且兩者端面密封連接，其內(nèi)圓上的凹槽與電機(jī)定子(9)的外圓面構(gòu)成所述的冷卻水道(3)，冷卻水套(16)與電機(jī)定子(9)為密封連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的冷卻水道(3)的凹槽設(shè)在水套體(1)的內(nèi)圓上，其形狀為螺旋形，構(gòu)成螺旋凹槽(14)，相鄰螺旋凹槽(14)之間形成凹槽側(cè)壁(15)，在其螺旋線的兩端的位置，水套體(1)上各設(shè)一個進(jìn)出水口(4)與其相通，所述的進(jìn)出水口(4)為通孔，通到水套體(1)外圓表面上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的電機(jī)定子(9)的外表面上，設(shè)有一層絕緣膠(17)并與電機(jī)定子(9)的外表面緊密粘合。
4.按照權(quán)利要求3所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的電動汽車電機(jī)在車身上的安裝使其軸線為水平位置或接近于水平位置，使整個冷卻水道(3)有高度的差異，所述的進(jìn)出水口(4)中的一個或兩個位于冷卻水套(15)外圓的上部。
5.按照權(quán)利要求1或2或4所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的兩個進(jìn)出水口(4)上各設(shè)一個用于進(jìn)水和出水的、中間為通孔的水管接頭(18)，所述的水管接頭(18)的外圓與進(jìn)出水口(4)的內(nèi)孔之間通過水管接頭密封圈(21)形成密封配合連接，在安裝水管接頭(18)的冷卻水套(16)的外表面上設(shè)水管接頭擋板(19)，所述的水管接頭(18)由水管接頭擋板(19)軸向固定在進(jìn)出水口(4)的孔內(nèi)，所述的水管接頭擋板(19)通過多個水管接頭擋板連接螺釘(20)固定在冷卻水套(16)上。
6.按照權(quán)利要求5所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的冷卻水套(16)的外形為其軸線方向上直徑一致的圓柱形。
7.按照權(quán)利要求5所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的冷卻水套(16)的外形為其軸線方向上直徑不相等的臺階圓柱。
8.按照權(quán)利要求1或2或4或6或7所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于所述的水套體(1)和水套蓋(2)的端面密封連接的結(jié)構(gòu)為在水套體(1)和水套蓋(2)的連接端面之間，設(shè)有水套體與水套蓋密封圈(12)。
9.按照權(quán)利要求1或2或4或6或7所述的電動汽車電機(jī)的冷卻水套，其特征在于冷卻水套(16)與電機(jī)定子(9)的密封連接的結(jié)構(gòu)為在水套體(1)與電機(jī)定子(9)連接表面之間，設(shè)有環(huán)形的水套體與定子密封圈(11)；在水套蓋(2)與電機(jī)定子(9)連接表面之間，設(shè)有環(huán)形的水套蓋與定子密封圈(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車電機(jī)的冷卻水套，該冷卻水套(16)在其軸線方向上分為水套體(1)和水套蓋(2)兩件，且兩者端面密封連接，其內(nèi)圓上的凹槽與電機(jī)定子(9)的外圓面構(gòu)成所述的冷卻水道(3)，冷卻水套(16)與電機(jī)定子(9)為密封連接。冷卻水在水道內(nèi)與水套接觸面積大，冷卻效果好；結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，尤其適合在空間狹小的汽車上使用；密封性能好，不會產(chǎn)生冷卻水的泄漏；水道結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便；冷卻水流動通暢，阻力小，冷卻功耗小。
文檔編號H02K9/00GK101087083SQ20071002267
公開日2007年12月12日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者李明軍, 劉艷 申請人:奇瑞汽車有限公司