CN113965016A - 一种新能源汽车新型散热铸铝转子 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新能源汽车新型散热铸铝转子，将铝环设计为环形斜面形状，铝环的外壁向外聚拢，铝环外壁为倾斜面，转子旋转时，转子周围空气沿着铁芯往外侧流动，转子表面形成沿斜面方向往外吹的风，吹向定子与转子之间的空间及转轴端部进行散热操作，而铝环的内壁往内聚拢，铝环内壁为倾斜面，转子旋转时，转子周围空气沿着铁芯往内侧流动，转子表面形成沿斜面方向往铝环内部吸的风，吹向铁芯内部，以达到散热效果。

Description

一种新能源汽车新型散热铸铝转子

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种新能源汽车新型散热铸铝转子。

背景技术

新能源汽车是我们汽车市场的新趋势，新能源汽车电机技术是决定新能源汽车快发展的决定因素，而电机转子是电机的必不可少的零部件，其中铸铝转子是一种非常常见的电机转子，其质轻，且电气故障率低，非常适合运用在新能源汽车当中，但转子本身发热及定子部分的热辐射都可能导致转子局部或整体过热，电动机过热会导致电机绕组绝缘迅速退化，电动机过热引起的另一问题是转子中的永磁体在过热时会失去其磁性，导致效率损失。因此，重要的是要冷却内部电机部件(例如，转子)以及外部电机部件(例如，壳体、定子)。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种新能源汽车新型散热铸铝转子，将铝环设计为环形斜面形状，铝环的外壁向外聚拢，转子旋转时，转子周围空气沿着铁芯往外侧流动，转子表面形成沿斜面方向往外吹的风，吹向定子与转子之间的空间及转轴端部进行散热操作，而铝环的内壁往内聚拢，转子旋转时，转子周围空气沿着铁芯往内侧流动，转子表面形成沿环形斜面方向往铝环内部吸的风，吹向铁芯内部，以达到良好的散热效果。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种新能源汽车新型散热铸铝转子，铸铝转子包括铁芯和转轴，铁芯由若干钢片叠压后浇注铝液冷却形成，且铁芯的轴向两端形成有铝环，在铝环和转轴之间的径向位置形成有空槽，铝环面对所述空槽的环面设为内壁，铝环和铸铝转子外缘吻合的环面设为外壁；内壁和/或所述外壁设有环形斜面；

环形斜面使铝环的外壁沿轴向向外侧聚拢，使铸铝转子旋转过程中铸铝转子周围气体形成由铁芯向轴向外侧的气流运动；

环形斜面使铝环的内壁沿轴向向内侧聚拢，使铸铝转子旋转过程中铸铝转子周围气体形成轴向外侧向铁芯方向的气流运动。

上述结构，铸铝转子在高速旋转时，其周围的空气流速变快，与大气压形成压差，在转子表面形成空气流动，环形斜面的设置方向不同，产生的效果也不同，环形斜面设置为铝环外壁沿轴向向外侧聚拢时，环形斜面外表面为倾斜的，流动空气由铁芯向轴向外侧发散吹出，形成排气效果，对转子表面及周围空间起风冷散热效果，环形斜面设置为铝环内壁沿轴向向内侧聚拢时，铝环内壁为倾斜的，铸铝转子周围气体由轴向外侧吹向铝环内壁向铁芯方向吹去，形成吸气效果。

进一步的，环形斜面设有扇叶，扇叶设有若干，沿环形斜面圆周方向均匀分布。环形斜面上设置若干扇片，铸铝转子旋转，扇叶转动切割空气形成风压环形斜面为负压区域，在大气压强作用下，流动空气不断进入，形成空气流动循环，对转子进行散热操作，且扇叶设置在环形斜面上，可以减小铸铝转子的体积，环形斜面与扇叶配合使环形斜面产生的风力流动更强劲。

进一步的，扇叶之间连接有加强件，加强件连接扇叶和铸铝转子。加强件起固定扇叶的作用，防止铸铝转子高速旋转时扇叶晃动而导致扇叶掉落现象发生。

进一步的，加强件设为环形板，环形板设置于铁芯端面或环形斜面，环形板的外壁连接于扇叶，环形板上开设有通风孔。环形板结构简单，便于加工，降低生产成本，有较好的稳定性，同时在环形板上开设通风孔可以聚集部分风力加速吹向转轴部分，以达到针对性散热效果。

进一步的，加强件设为连接筋，连接筋设置于相邻扇叶之间。加强筋起固定扇叶作用。

进一步的，铝环内壁的扇叶连接于环形斜面的底部一侧靠近环形斜面的内侧铁芯方向设置，另一侧靠近环形斜面的外侧边缘方向设置，靠近环形斜面内侧的扇叶底部尺寸＞扇叶底部另一侧的尺寸。流动空气在由宽面到窄面过程中因空气粒子在有较宽阔的区域进入较窄的区域时，空气粒子可以有加速效果，可以提升风速，提高散热效率，同时扇叶连接强度高，稳定性好，可省略设置加强件。

进一步的，连接筋设置在扇叶中部，连接筋将扇叶径向分隔。连接筋将扇叶径向分隔为两部分，可以增大吹风的面积。

进一步的，连接筋倾斜设置，相邻扇片间的连接筋设置多组。连接筋倾斜设置可以对风进行倾斜方向的引导，同时设置多组连接筋可以将一股风分为不同的方向多股风，在连接筋倾斜方向吹风，以达到铸铝转子各部分均衡散热效果。

进一步的，扇叶形状为三角状，涡旋状，螺纹状。风叶形状也会影响风的效果，三角状的扇叶在转子旋转过程中，能够确保扇叶的稳定性，同时利用三角形的对称性，使转子在旋转过程中重心均匀平稳性高，风力被均匀切割，气体流动更加规律可控，圆弧状的扇叶在转子旋转过程中使空气更容易被切割，且产生的噪音更小风更柔和，形成螺旋状流动，流动空气的吹风方向更发散，吹风范围更广，产生的风既可以对转子散热，同时对转子与定子之间的热辐射空间进行吹风散热操作，而多边形扇叶可以利用扇片形状的变化，使空气在经过扇叶区域时，形成不同形态的流动姿态，不同的风力大小以及不同的吹风方向，具有更多可变性和应用性。

本发明采用上述结构，铸铝转子在旋转时，空气产生流动，在大气压力作用下，贴合铸铝转子表面流动，环形斜面的设计使空气沿着环形斜面方向吹向转子，环形斜面的设置方向不同，产生的效果也不同，环形斜面设置为铝环外壁沿轴向向外侧聚拢时，流动空气由铁芯向轴向外侧发散吹出，形成排气效果，对转子表面及周围空间起风冷散热效果，环形斜面设置为铝环内壁沿轴向向内侧聚拢时，铸铝转子周围气体由轴向外侧吹向铝环内壁向铁芯方向吹去，形成吸气效果。进一步的，在环形斜面上设置若干扇片，转子旋转，扇叶转动切割空气形成风，进一步加强环形斜面产生流动空气的效果，对转子进行散热操作，转速越快，扇叶数量越多，切割空气体积就越小，风力越柔和，每片风叶接触的空气面小，产生的作用力小，进而产生的噪音就小，风叶形状也会影响风的效果，风叶形状有三角状、涡旋状等，不同的扇叶在处理空气气流方式不一样。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的一种示意性结构示意图。

图2是本发明的另一种示意性结构示意图。

图3是本发明图2的一种实施方式结构示意图。

图4是本发明图2的另一种实施方式结构示意图。

图5是本发明图1的一种实施方式结构示意图。

图6是本发明图4进一步的实施方式的结构示意图。

图7是本发明图3进一步的实施方式的结构示意图。

图8是本发明图5进一步的实施方式的结构示意图。

图9是本发明图4进一步的第二种实施方式结构示意图。

图中，10、铁芯，20、转轴，30、环形斜面，40、扇片，50、加强件，60、通风孔。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，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，还可以是通信；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。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发明中的具体含义。

在本发明中，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。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1至图9，一种新能源汽车新型散热铸铝转子，铸铝转子包括铁芯10 和转轴20，铁芯由若干钢片叠压后浇注铝液冷却形成，且铁芯10的轴向两端形成有铝环，在铝环和转轴之间的径向位置形成有空槽，铝环面对所述空槽的环面设为内壁，铝环和铸铝转子外缘吻合的环面设为外壁；内壁和/或所述外壁设有环形斜面30，图1所示，环形斜面30使铝环的外壁沿轴向向外侧聚拢，使铸铝转子旋转过程中铸铝转子周围气体形成由铁芯向轴向外侧的气流运动，如图2所示，环形斜面30使铝环的内壁沿轴向向内侧聚拢，使铸铝转子旋转过程中铸铝转子周围气体形成轴向外侧向铁芯10方向的气流运动。环形斜面30起引导气流方向的作用，铸铝转子在高速旋转时，其周围的空气流速变快，与大气压形成压差，在转子表面形成空气流动，环形斜面起引导气流运动方向的作用，环形斜面的设置方向不同，产生的效果也不一样，环形斜面设置为铝环外壁沿轴向向外侧聚拢时，铝环的外壁为倾斜面，空气发散吹出，对转子表面及周围空间起风冷散热效果，环形斜面设置为铝环内壁沿轴向向内侧聚拢时，铝环内壁为倾斜面，空气集中吹向铝环内壁，形成吸气效果。

作为本申请的一个优选实施方式，如图3至图5所示，环形斜面30设有扇叶40，扇叶40设有若干，沿环形斜面30圆周方向均匀分布，均匀排布使转子旋转过程保持良好的平衡，而扇叶数量越多，切割空气体积就越小，风力越均匀，每片风叶接触的空气面小，产生的作用力小，进而产生的噪音就小。

作为本实施方式下的一个优选实施例，如图3所示，扇叶形状为涡旋状，这种形状使流动空气被多个涡旋状扇片切割形成螺旋风，将转轴包裹进螺旋风中心，对转轴连接端进行集中散热。如图4所示扇叶为竖直三角状，三角状的扇叶在转子旋转过程中，能够确保扇叶的稳定性，同时利用三角形的对称性，使转子在旋转过程中重心均匀平稳性高，风力被均匀切割，气体流动更加规律可控，如图5扇叶为螺纹状，产生的风将顺着螺旋方向，吹向铁芯表面，对铁芯表面风冷散热，圆弧状的扇叶在转子旋转过程中使空气更容易被切割，且产生的噪音更小风更柔和，形成螺旋状流动，流动空气的吹风方向更发散，吹风范围更广，产生的风既可以对转子散热，同时对转子与定子之间的热辐射空间进行吹风散热操作。多边形扇叶可以利用扇片形状的变化，使空气在经过扇叶区域时，形成不同形态的流动姿态，不同的风力大小以及不同的吹风方向，具有更多可变性和应用性。

作为本实施方式下的优选实施例，如图6，铝环内壁的扇叶40连接于环形斜面的底部一侧靠近环形斜面的内侧铁芯方向设置，另一侧靠近环形斜面的外侧边缘方向设置，靠近环形斜面内侧的扇叶底部尺寸＞扇叶底部另一侧的尺寸，流动空气在由宽面到窄面过程中因空气粒子在由较宽阔的区域进入较窄的区域时，空气粒子可以有加速效果，以提高风压，提高散热效率，同时导风件与转子的连接强度高，平稳性，可省略加强件50。

作为本实施方式下的优选实施例，如图6至图8中，扇叶40之间连接有加强件50，加强件连接扇叶和铸铝转子，加强件起固定扇叶作用，防止扇叶在高速旋转下因晃动加离心力作用而脱离铸铝转子现象发生，消除安全隐患，

作为本实施例下的一个优选方案，加强件50设为环形板，环形板设置于铁芯端面或环形斜面，环形板的外壁连接于扇叶，环形板上开设有通风孔60。环形板的设计可以起到加固叶片作用，同时环形板结构简单，易于生产加工，可以减小铸铝转子的整体体积，而环形板上开设通风孔60，进入环形板与扇片 50空间的气流，在通过通风孔60吹出，可以对空气起到加速效果，吹向转轴部分区域进行散热。

作为本实施例下的另一个优选方案，如图9所示，加强件50设为连接筋，连接筋设置于相邻扇叶之间，起固定扇片作用。

进一步的，连接筋设置在扇叶40中部，连接筋将扇叶40径向分隔，铸铝转子旋转使风在流经扇叶40部分时被分隔为两部分，增大吹风面积，

更进一步的，连接筋倾斜设置，相邻扇片40间的连接筋设置多组，通过连接筋40的设置将一股风分为几股沿连接筋倾斜方向吹风的多股风，调整倾斜方向，定向引导吹风，并提高空气利用率，对发热较严重的部位集中风力进行散热，或者均衡的对转子各部位吹风。

本发明中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种新能源汽车新型散热铸铝转子，所述铸铝转子包括铁芯和转轴，所述铁芯由若干钢片叠压后浇注铝液冷却形成，且所述铁芯的轴向两端形成有铝环，其特征在于，所述铝环和所述转轴之间的径向位置形成有空槽，所述铝环面对所述空槽的环面设为内壁，所述铝环和所述铸铝转子外缘吻合的环面设为外壁；所述内壁和/或所述外壁设有环形斜面；

所述环形斜面使所述铝环的外壁沿轴向向外侧聚拢，使所述铸铝转子旋转过程中所述铸铝转子周围气体形成由所述铁芯向轴向外侧的气流运动；

所述环形斜面使所述铝环的内壁沿轴向向内侧聚拢，使所述铸铝转子旋转过程中所述铸铝转子周围气体形成轴向外侧向所述铁芯方向的气流运动。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述环形斜面设有扇叶，所述扇叶设有若干，沿所述环形斜面圆周方向均匀分布。

3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述扇叶之间连接有加强件，所述加强件连接所述扇叶和铸铝转子。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述加强件设为环形板，所述环形板设置于所述铁芯端面或所述环形斜面，所述环形板的外壁连接于所述扇叶，所述环形板上开设有通风口。

5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述加强件设为连接筋，所述连接筋设置于相邻所述扇叶之间。

6.根据权利要求2所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述铝环内壁的所述扇叶连接于所述环形斜面的底部一侧靠近所述环形斜面的内侧铁芯方向设置，另一侧靠近所述环形斜面的外侧边缘方向设置，靠近所述环形斜面内侧的所述扇叶底部尺寸＞所述扇叶底部另一侧的尺寸。

7.根据权利要求5所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述连接筋设置在扇叶中部，所述连接筋将扇叶径向分隔。

8.根据权利要求7所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述连接筋倾斜设置，相邻扇片间的连接筋设置多组。

9.根据权利要求2所述的一种新能源汽车新型散热铸铝转子，其特征在于，所述扇叶形状为三角状，涡旋状，螺纹状。

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