CN113206579A - 马达线圈散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种马达线圈散热结构，其中包括：一马达，具有一转子及一定子，所述定子设置于所述转子的外围，所述定子具有一铁心组，所述铁心组具有多个绕线部，且于每一所述绕线部的两侧分别设置一绕线槽，多个线圈，分别绕设于多个所述绕线部的所述绕线槽中；及多个导热胶，多个所述导热胶包覆于多个所述线圈的外侧，且填充于多个所述线圈和多个所述绕线槽之间的间隙中。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达线圈散热结构，特别是一种使用于电动马达上，用以使马达降温的马达线圈散热结构。
背景技术
现有的车辆多数采用内燃机作为动力来源，然而由于石化燃料在未来将逐渐枯竭的问题，以及因石化燃料造成空气污染以及二氧化碳排放的问题，使得电动车辆逐渐地受到重视且在市场上普及。
电动车辆是以马达取代内燃机作为动力来源，过去的电动车辆受限于电池蓄电量，以及马达输出功率等因素，使得电动车辆的续航力以及动力性能比不上内燃引擎车辆，而使得电动车辆不易受到市场接受。然而，近年来，由于电池技术以及马达技术的进步，使得电动车辆的续航力以及动力性能已经超越了内燃引擎，而使得电动车辆在市场上逐渐普及。然而，随着电动车辆马达输出功率提升，使得马达运转产生更多的热度，因此使得马达散热也必须随着提升。
马达运转时产生的热度主要来自于定子绕组流过电流时产生的铜损，交变磁通经过定子铁心产生的铁心损失，以及转子旋转时本身的风阻损失及轴承的摩擦损失。现有的马达的线圈和定子铁心之间通常设置一塑料材料的绝缘套，以隔离线圈和铁心，并使线圈和铁心之间形成绝缘。然而，由于塑料材料的热传导性不佳，因此使得线圈产生的热量不易被传递到铁心，因此造成马达内部线圈积热，而导致容易过热现象。
由于以上问题，使得现有马达散热结构存有相当多缺陷，因此如何通过结构改良，以提升马达散热效果已成为该项事业的重要课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有马达线圈的散热效果不足的缺点提供一种马达线圈散热结构。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种马达线圈散热结构，其中包括：一马达，具有一转子及一定子，所述定子设置于所述转子的外围，所述定子具有至少一铁心组，所述铁心组具有多个绕线部，且于每一所述绕线部的两侧分别设置一绕线槽，多个线圈，分别绕设于多个所述绕线部的所述绕线槽中；及多个导热胶，多个所述导热胶包覆于多个所述线圈的外侧，且填充于多个所述线圈和多个所述绕线槽之间的间隙中。
本发明一优选实施例，其中每一所述绕线部分别设置一绝缘套，所述绝缘套介于每一所述线圈和每一所述绕线部的所述绕线槽之间；每一所述绝缘套分别具有两侧板体，两所述侧板体分别位贴靠于每一所述绕线槽的一槽底面，并且每一所述侧板体分别局部地遮蔽每一所述槽底面，并形成至少一镂空部，所述导热胶通过所述镂空部接触所述槽底面。
本发明一优选实施例，其中每一所述绝缘套环绕于所述绕线部，并且两所述侧板部上分别设置至少一穿孔而形成所述镂空部。
本发明一优选实施例，其中每一所述绕线部上分别设置两所述绝缘套，两所述绝缘套彼此相对地设置于所述绕线部在所述铁心组的纵轴方向的两端，并且两所述绝缘套分别具有两侧板体，每一所述绕线部两端的两所述绝缘套的所述侧板体的末端彼此相对，且两所述绝缘套的所述侧板体末端之间分别形成一镂空部，而使得在所述镂空部位置的所述槽底面未被所述侧板体遮蔽。
本发明一优选实施例，其中所述铁心组包括多个铁心模块，多个所述铁心模块朝向所述转子的一侧分别形成一所述绕线部。
本发明的有益效果，在于能够通过导热胶使得线圈的热量能够传导到铁心组，再通过铁心组将热量传递到马达壳体或散热装置，因此达到快速降温，避免马达内部积热的目的。
为使能进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为一具有本发明马达线圈散热结构的马达的一具体实施例的立体分解示意图。
图2为一具有本发明马达线圈散热结构的马达的组合剖面示意图。
图3为本发明马达线圈散热结构使用定子的立体组合示意图。
图4为本发明马达线圈散热结构使用定子的组合剖面示意图。
图5为本发明马达线圈散热结构使用的定子的铁心模块的立体组合示意图。
图6为本发明马达线圈散热结构使用的铁心模块和绝缘套及线圈的立体分解示意图。
图7为本发明马达线圈散热结构使用的定子铁心模块的组合剖面示意图。
图8为本发明马达线圈散热结构使用的定子铁心模块沿着图7的XIII-XIII线所取的组合剖面图。
图9为本发明马达线圈散热结构第二实施例使用的铁心模块和绝缘套的立体分解示意图。
图10为本发明马达线圈散热结构第二实施例使用的铁心模块和绝缘套的立体组合示意图。
图11为本发明马达线圈散热结构第二实施例使用的铁心模块的组合剖面示意图。
图12为本发明马达线圈散热结构第三实施例使用的铁心模块和导热组件的立体分解示意图。
图13为本发明马达线圈散热结构第三实施例使用的铁心模块和导热组件的立体组合示意图。
图14为本发明马达线圈散热结构第三实施例的组合剖面示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际体积的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[第一实施例]
如图1至图4所示，为一种具有本发明的马达线圈散热结构的马达1，其中所述马达包括一壳体10，以及设置于壳体10内的定子20以及转子30。其中定子20包括有一铁心组21，所述铁心组21大概呈圆环状，所述转子30穿设于铁心组21的中心。如图3所示，本实施例中，定子20的铁心组21是由多个铁心模块22组合而成，每一铁心模块22朝向转子30的一侧形成一绕线部221，且于每一绕线部221的两侧面分别设置有绕线槽222，并于每一绕线部221的绕线槽222中绕设线圈23，而形成多个电枢。转子30设置于定子20的中心，并且转子30具有一转轴31，转轴31穿出于壳体10的一端板11的外侧。当定子20的各个线圈23通电时，能够和转子30产生转动磁场，而驱动转子30产生旋转。
如图3至图8所示，本实施例中，每一铁心模块22的线圈23的外侧包覆一导热胶25，且所述导热胶25还从线圈23的缝隙穿透到线圈23的内侧和铁心模块22的绕线槽222之间的间隙中。因此，使得线圈23能够通过导热胶25接触铁心模块22，而使得线圈23的热量能够经由导热胶25传导到铁心模块22，藉以增加定子的散热效率，避免马达1运转时内部积热的情形产生。
特别说明，本实施例中，铁心组21虽然是由多个铁心模块22组合成的可分解结构，然而，在本发明其他实施例中，铁心组21亦可采用由整片式的硅钢片组合成的整体式结构。
如图3所示，定子20能够进一步在铁心组21的外侧面和马达的壳体10之间的间隙中填充导热胶或高导热的散热膏，而使得铁心组21能够将热量传导到壳体10，因此形成了线圈23的热量能够通过导热胶25传递到铁心组21，再通过铁心组21传递到外壳10的散热路径。
其中，每一绕线部221的绕线槽222中还设置一绝缘套24，所述绝缘套24是采用绝缘塑料材料制成，并且线圈23卷绕于绝缘套24的外侧，而使得每一绝缘套24介于线圈23的内侧和绕线槽222之间。所述绝缘套24能够用以作为线圈23和绕线槽222之间的间隔物和绝缘物，而使得线圈23不会直接接触到铁心组21，并且使得线圈23和铁心组21之间形成绝缘。
如图6至图8所示，本实施例中，绝缘套24环绕设置于绕线部221的外侧，绝缘套24具有两侧板体241，当绝缘套设置于铁心模块22的绕线部221上时，两侧板体241贴靠于两绕线槽222的一槽底面223。并且本实施例中，两侧板体241上分别设置多个镂空部242，因此使得两绕线槽222的槽底面223在镂空部242的位置未被绝缘套24所遮蔽。
特别说明，本实施例中，绝缘套24是采用绝缘塑料材料制成，并且能够通过射出包覆方式一体成型地设置于绕线部221的外侧。然而，在本发明其他实施例中，绝缘套24也能够采用多件组合式的结构，例如：绝缘套24分割为两件以上的可拆卸组件，并且能够多个可拆卸的组件再以接合方式组装于绕线部上。
如图7及图8所示，本发明铁心模块22的组装方式，为先将绝缘套24设置于绕线部221上，再将线圈23卷绕于绕线槽222和绝缘套24的外侧，因此当线圈23卷绕完成后，绝缘套24会夹设于线圈23和绕线槽222之间，而因为绝缘套24的间隔作用，时得线圈23的内侧面和绕线槽222的槽底面223相互间隔一距离。并且由于绝缘套24上设置有镂空部242，因此使得导热胶25在镂空部242的位置能够通过镂空部242而接触到绕线槽222的槽底面223，并使得导热胶25充填于线圈23内侧和绕线槽222之间的间隙中。
本发明的导热胶25的设置方法，可以在线圈23绕设完成后，通过一模塑成型的程序将导热胶25包覆成型于线圈23的外侧，在导热胶25灌注成型的过程中，同时将成型模具抽取真空，使得导热胶25含有的气泡消失，并使得导热胶25通过线圈23的间隙而进入到线圈23内侧，并通过镂空部242接触到绕线槽222的槽底面223。因此，当导热胶25成型完成后，将使得导热胶25不仅包覆在线圈23的外侧，线圈23的间隙，以及线圈23内侧和绕线槽222之间的间隙中也将充填有导热胶25。由于导热胶25具有较一般塑料优异的热传导率，因此使得线圈23的热量能够更为快速地通过导热胶25传导到铁心组21。
此外，本发明也能够在绝缘套24设置于绕线部221以后，先行实施第一导热胶设置程序，将一部份的导热胶25设置于绕线槽222的槽底面223，并填满绝缘套24的镂空部242。接着再实施绕线程序，将线圈23绕设于绕线槽222和绝缘套24的外侧。待绕线程序完成后，再进行一第二导热胶设置程序，所述第二导热胶设置程序为通过模塑成型方式将导热胶25包覆成型于线圈23的外侧。
[第二实施例]
如图9至图11所示，为本发明第二实施例，本发明第二实施例的基本结构和第一实施例相似的技术特征在本说明书中不再重复介绍。本发明第二实施例相较于第一实施例的不同点，在于线圈23和绕线部221之间的绝缘结构系变更为由两个分别设置在绕线部221在铁心模块22的纵轴方向两端的绝缘套24所组成。两所述绝缘套24分别套设在绕线部221位于铁心模块22的纵轴方向的两端，并且两绝缘套24分别具有两个侧板体241。两绝缘套24系彼此相对地设置于绕线部221的两端，且两绝缘套24的两侧板体241的末端彼此相对，且两绝缘套24的两侧板体241仅局部地遮蔽两槽底面223末端的位置，而使得两绝缘套24的侧板体241末端之间形成了镂空部242，而使得介于两绝缘套24的侧板体241的末端之间的槽底面223能够从镂空部242露出。
因此如图11所示，使得每一铁心模块22的导热胶25能够通过两绝缘套24之间的镂空部242而接触到绕线槽222的槽底面223，而使得导热胶25能够被填充于线圈23的内侧面和绕线槽222之间的间隙中。
本实施例说明了绝缘套24能够依据实际需求变换为其他形状，并不受本说明书及图式所揭露的实施例所限制。
[第三实施例]
如图12至图14所示，为本发明第三实施例，本实施例的特点，在于还包括多个导热组件40及一散热装置50。其中，本实施例的导热组件40可以为热导管，或者是由铜金属制成的杆体或柱体。各个铁心模块22上分别具有一衔接槽26，用以连接导热组件40。多个导热组件40分别具有一吸热端41及一冷却端42。其中每一导热组件40的吸热端41分别插置于铁心模块22的衔接槽26中，并且每一导热组件40的冷却端42从壳体10的内部穿过马达的一端板11，且延伸到端板11的外侧。散热装置50设置于端板11的外侧，且多个导热组件40的冷却端42连接于散热装置50。更详细地说，导热组件40为热导管时，热导管的工作原理，是在吸热端41吸收热能之后，使得导热组件40内部在吸热端41的工作流体蒸发成为汽相，并经由导热组件40中心的空间传输到冷却端42，使得热能被汽化的工作流体携带到冷却端42，并在冷却端42使得工作流体冷凝形成液相，再通过毛细作用使得液相的工作流体被传输回到吸热端，如此工作流体循环不停，热量就持续由高温的吸热端传递至低温的冷却端42。因此通过导热组件40的作用，使得定子20的温度能够迅速地被传送到散热装置50，而使得马达1内部定子20的热量能够直接地传导到马达壳体10外侧的散热装置50，而能够进一步提升马达线圈的散热效果。
特别说明，本实施例中，导热组件40和铁心组21以及散热装置50的连接方式尚有多种变化可能，例如：导热组件40的冷却端42能够连接一导热块或金属板(图中未示)，再通过导热块或金属板连接散热装置；或者导热组件40的吸热端41能够通过一导热构件(例如：金属架)连接铁心组21，使得铁心组21的热量能够间接地通过导热构件传导到导热组件40。
[发明有益效果]
综上所述，本发明实施例的有益效果，在于能够通过导热胶25使得线圈23的热量能够快速地传导到定子的铁心组21，并经由定子20的铁心组21将热量传导到马达1的壳体10或者是其他散热装置以进行降温，因此使得马达的线圈23的散热效果提升，而避免马达1内部积热的情形产生。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种马达线圈散热结构，其特征在于，包括：
一马达，具有一转子及一定子，所述定子设置于所述转子的外围，所述定子具有至少一铁心组，所述铁心组具有多个绕线部，且于每一所述绕线部的两侧分别设置一绕线槽，多个线圈，分别绕设于多个所述绕线部的所述绕线槽中；及
多个导热胶，多个所述导热胶包覆于多个所述线圈的外侧，且填充于多个所述线圈和多个所述绕线槽之间的间隙中。
2.如权利要求1所述的马达线圈散热结构，其特征在于，每一所述绕线部分别设置一绝缘套，所述绝缘套介于每一所述线圈和每一所述绕线部的所述绕线槽之间；每一所述绝缘套分别具有两侧板体，两所述侧板体分别位贴靠于每一所述绕线槽的一槽底面，并且每一所述侧板体分别局部地遮蔽每一所述槽底面，并形成至少一镂空部，所述导热胶通过所述镂空部接触所述槽底面。
3.如权利要求2所述的马达线圈散热结构，其特征在于，每一所述绝缘套环绕于所述绕线部，并且两所述侧板部上分别设置至少一穿孔而形成所述镂空部。
4.如权利要求2所述的马达线圈散热结构，其特征在于，每一所述绕线部上分别设置两所述绝缘套，两所述绝缘套彼此相对地设置于所述绕线部在所述铁心组的纵轴方向的两端，并且两所述绝缘套分别具有两侧板体，每一所述绕线部两端的两所述绝缘套的所述侧板体的末端彼此相对，且两所述绝缘套的所述侧板体末端之间分别形成一镂空部，而使得在所述镂空部位置的所述槽底面未被所述侧板体遮蔽。
5.如权利要求1至4其中任一项所述的马达线圈散热结构，其特征在于，所述铁心组包括多个铁心模块，多个所述铁心模块朝向所述转子的一侧分别形成一所述绕线部。
6.如权利要求5所述的马达线圈散热结构，其特征在于，还包括多个导热管，每一所述导热管分别具有一吸热端及一冷却端，所述吸热端连接所述铁心模块，且所述冷却端穿通过所述壳体的外侧，并且连接一散热装置。
7.如权利要求6所述的马达线圈散热结构，其特征在于，每一所述铁心模块分别设置一衔接槽，每一所述导热组件的所述吸热端分别和所述衔接槽衔接。
8.如权利要求7所述的马达线圈散热结构，其特征在于，所述导热胶是采模塑成型方式成型包覆于每一所述线圈和所述绕线部的外侧。
9.如权利要求7所述的马达线圈散热结构，其特征在于，每一所述定子模块为通过第一导热胶设置程序，将一部份的所述导热胶设置于所述绕线槽的所述槽底面，并使得所述导热胶填满所述镂空部，接着再实施绕线程序，将所述线圈绕设于所述绕线槽和所述绝缘套外侧；接着通过一第二导热胶设置程序，将所述导热胶包覆成型于所述线圈的外侧。
10.如权利要求7所述的马达线圈散热结构，其特征在于，所述铁心组的外侧面和所述马达的一壳体之间充填有导热胶或散热膏。
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