CN106849434B - 转子、液体冷却的电机以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于液体冷却的电机的转子,该电机具有定子和空腔,该空腔在径向方向上布置在定子和转子之间,其中转子具有转子外罩和轴,该轴与转子外罩抗扭地连接。本发明还涉及一种液体冷却的电机,其具有定子和布置在定子中的该转子,其中沿径向方向在定子和转子之间布置有空腔。本发明还涉及一种车辆,尤其是混合动力或电动车辆,其具有该转子和/或该液体冷却的电机。为了提供改进的冷却而提出,转子外罩具有至少一个转子冷却通道,借助其能够分别将冷却液体从转子外罩内部径向向外地引导到空腔中。此外提出,冷却液体的冷却循环构造用于能够将冷却液体输送到转子,并且借助于相应的转子冷却通道能够从转子外罩径向向外地引导到空腔中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于液体冷却(flüssigkeitsgekühlte)的电机的转子,该电机具有定子和空腔,该空腔在径向方向上布置在定子和转子之间,其中转子具有转子外罩和轴,该轴与转子外罩抗扭地连接。
此外,本发明涉及一种液体冷却的电机,该电机具有定子和布置在定子中的这种转子,其中沿径向方向在定子和转子之间布置有空腔。
本发明还涉及一种车辆,尤其是混合动力或电动车辆,该车辆具有这种转子和/或这种液体冷却的电机。
背景技术
这种电机例如作为油冷却的电动马达系统使用,所述电动马达系统针对的是通过冷却介质从有源器件中导出的、表现为加热的损失功率。要冷却的区域在整个机器上分布,然而通常仅能够到达线圈头的区域。
在这种电机中,例如能够将转子的轴承的机械润滑和冷却与有针对性地穿过转子和定子的流体相组合,以便实现良好的散热。
至今为止,如果冷却性能下降,通常必然会降低可能的马达性能。
从DE 10 2012 203 691 A1中已知一种电机,其具有定子、转子、轴,该轴与转子机械地连接,并且已知一种冷却装置,其布置在轴中,其中轴具有凹陷部,在其中布置有冷却装置,其中轴相对于冷却装置可转动地构造。
从DE 10 2013 226 851 A1中已知一种具有定子和转子的电机,其中定子和/或转子具有如下的机构,即所述机构形成油冷却循环的至少一部分,其中在油冷却循环的机构和转子的轴承之间存在流动技术上的连接,从而通过现有的油冷却循环进行轴承的润滑。
发明内容
本发明的目的在于,为这种转子、这种电机或这种车辆提供改进的冷却。
在开头提出类型的转子中通过如下方式得出所述目的的解决方案,即转子外罩具有至少一个转子冷却通道,借助于转子冷却通道,冷却液体能够分别从转子外罩内部径向向外地引导到空腔中。
此外,在开头提出类型的液体冷却的电机中通过如下方式得出所述目的的解决方案,即冷却液体的冷却循环如下地进行构造,即使得冷却液体能够输送到转子,并且借助于相应的转子冷却通道能够从转子外罩径向向外地引导到空腔中。
此外,在开头提出类型的车辆中通过如下方式得出所述目的的解决方案,即车辆具有提出的转子和/或提出的液体冷却的电机。
空腔在空气冷却的或此外常规的电机中通常称作为气隙,因为通常在转子和定子之间还存在空气。相反于此,在本发明中提出,通过还称作气隙的空腔来引导冷却液体,由此能够实现转子的还有定子的特别高的冷却能力。这主要是因为,冷却液体具有比空气或其他气体更高的密度和更高的比热容(spezifische)。例如能够将油用作冷却液体。
对此,在提出的转子或提出的电机运行期间,冷却液体借助于相应的转子冷却通道从转子外罩内部径向向外地引导到空腔中。
特别地,所提出的转子支持或引起冷却液体的循环,因为在运行期间并因此在转子旋转期间,离心力将冷却液体径向向外地加速运动到空腔,并且尤其支持快速地排空转子。
在本发明的一个有利的设计方案中,至少一个转子冷却通道布置在转子的轴向中间的区域中。
在运行期间,转子的或定子的轴向中部、即有效长度的中部通常属于电机最热的部位或“热点”。将至少一个转子冷却通道布置在转子的轴向中间的区域中确保了在电机的最热部位中的一个的、冷却液体的尤其良好的供应。
在此,轴向中间的区域涵盖精确的几何的轴向中点以及围绕该轴向中点的±5%或10%的区域,其中,百分比说明涉及了转子的或定子的轴向延长部。因此,尤其在叠层的转子外罩中,轴向中间的区域设有一定公差。
在本发明的另一有利的设计方案中,轴至少逐段地构造为空心轴,其中,轴具有至少一个轴开口,其中,相应的轴开口与至少一个转子冷却通道在流动技术上连接,并且其中,冷却液体能够从轴的空心轴形的部段经由相应的轴开口输送到相应的转子冷却通道。
因此,在运行期间,冷却液体首先引导到轴的空心轴形的部段中,以便随后通过相应的轴开口从空心轴形的部段到达相应的转子冷却通道,并且最后引导到空腔中。
转子的这种设计方案如下地允许可靠且相对不复杂地引导冷却液体,即能够对转子、空腔还有定子或其径向内侧供应冷却液体的、连续且充足的体积流。相应地,对转子和定子可靠地施加足够高的冷却功率。
优选地,相应的轴开口设置成,使得其直接地或在没有转向的情况下通入相应的转子冷却通道中,其中,相应的轴开口和相应的转子冷却通道优选在冷却液体的流动方向上具有相同的横截面。如果将相应的转子通道设置在转子的轴向中间的区域中,那么相应的轴开口因此尤其同样设置在转子的轴向中间的区域中。
在此,在本发明的另一有利的设计方案中,在轴的空心轴形的部段的内部布置有空心圆柱形的冷却喷管,借助于冷却喷管,冷却液体能够输送到轴的空心轴形的部段。
通过应用冷却喷管,能够将相对冷的冷却液体经由相应的轴开口和其旁边的转子冷却通道输送到转子外罩,所述冷却液体还没有通过其余的轴进行过量地加热。优选地,冷却喷管沿轴向方向大致延伸至相应的轴开口的位置。特别地,冷却喷管是固定的,并且轴相对于冷却喷管可转动地进行构造。
同时,通过冷却喷管还实现对轴的其余的空心轴形的部段进行良好的冷却。因此,冷却液体的、不经由相应的轴开口输送到相应的转子冷却通道的部分在冷却喷管之外和轴的空心轴形的部段内部又从轴中引出,并且在该处同样引起冷却。
在本发明的另一有利的设计方案中,转子外罩在轴向方向上划分为至少两个转子外罩部件,其中,在径向方向上观察,在各两个转子外罩部件之间布置有相应的转子间隙,其中,相应的转子间隙构造为相应的转子冷却通道。
优选地,转子外罩在此划分为两个相同的转子外罩部件,从而使得转子间隙设置在转子的轴向中部处。通过转子的划分和转子冷却通道定向到间隙上的匹配,确保了将冷却液体尤其引入到有效长度的中部中。通过连续的、持续输送冷却液体的体积流,冷却液体随后经由在转子和定子之间的空腔在线圈头或绕组头的方向上输送,从而在此也能够进行冷却。
通过在至少两个部件中对转子外罩结构进行修改以及随后以有针对性地形成间隙进行安装的方式,实现了利用冷却液体对机器的几乎完全的灌注。在转子外罩部件或转子外罩半部之间相应的、间隙宽度限制到0.5mm的间隙造成了以相同程度减小的有效长度,该有效长度又通过提高的冷却性能来补偿。
在本发明的另一有利的设计方案中,转子外罩在其相应的轴向端部处具有转子外罩端侧,其中,转子外罩在其径向外表面上具有至少一个槽,其中,相应的槽布置在相应的转子冷却通道和两个转子外罩端侧中的至少一个之间。
因此,相应的槽构造为转子外罩的径向外表面上的凹部。由于相应的槽,在运行期间进而在转子旋转期间能够将处于空腔中的冷却液体循环,并且优选在相应的转子外罩端侧的方向上输送。优选地,相应的槽连续地从相应的转子冷却通道延伸到相应的转子外罩端侧。
在此,在本发明的另一有利的设计方案中,相应的槽沿着具有轴向分量和具有圆周分量的方向至少逐段地(abschnittsweise)在相应的转子冷却通道和相应的转子外罩端侧之间延伸。
通过如下方式实现将处于空腔中的冷却液体尤其良好地运送到相应的转子外罩端侧,即相应的槽至少逐段地沿着阐述的方向在相应的转子冷却通道和相应的转子外罩端侧之间延伸。因此,相应的槽逐段地沿着螺旋轨道或螺旋线延伸,其中,相应的槽在圆周方向上一般最多经过整个、通常最多半个螺旋,并且在此沿轴向方向通常最多经过螺旋轨道的一个螺距高度。在此,螺距高度为螺旋或螺旋线在一整转时沿轴向方向缠绕的距离。
优选地,相应的槽连续地从相应的转子冷却通道延伸至相应的转子外罩端侧,并且在此连续地沿着阐述的方向延伸。
在此,在本发明的另一有利的设计方案中,相应的槽具有彼此连接的连接路段,该连接路段V形地布置,其中,在两个V形布置的连接路段的连接部位处布置有相应的转子冷却通道,其中,相应的连接路段引导到相应的转子外罩端侧。
优选地,相应的转子冷却通道布置在轴向中间的区域中,如更上面已经阐述的那样。相应的槽通过如下方式将从相应的转子冷却通道中排出的冷却液体引导到相应的转子外罩端侧,即冷却液体的一部分经由相应的槽的一个连接路段引导到转子外罩端侧,并且冷却液体的另一部分经由相应的槽的另一连接路段引导到另一转子外罩端侧。
这样构造的相应的槽造成冷却液体的良好的循环,从而尤其能够实现对定子的径向内表面的和转子外罩的径向外表面的良好的冷却。
在本发明的另一有利的设计方案中,相应的槽的两个连接路段如下地定向,即使得连接路段的V形形状指向转子的优先旋转方向的方向。
这样构造的相应的槽引起处于空腔中的冷却液体在运行期间进而在转子旋转期间尤其有效的循环,尤其通过将处于空腔中的冷却液体在相应的转子外罩端侧的方向上输送的方式。
原则上也能够考虑的是,尤其当设有用于循环冷却液体的泵时,两个连接路段的V形形状指向相反于转子的优先旋转方向的方向。
在本发明的另一有利的设计方案中,相应的槽从相应的转子冷却通道到相应的转子外罩端侧具有i个部段,其中,转子外罩具有转子叠片组,所述转子叠片组包括转子叠片,其中,设置有第一多数个第一转子叠片,所述第一多数个第一转子叠片具有相应的转子冷却通道以及相应的槽的相应的第一部段,其中,在轴向方向上紧接着第(n-1)多数个第(n-1)转子叠片地布置有第n多数个第n转子叠片,所述第n多数个第n转子叠片具有相应的槽的相应的第n部段,其中i和n是自然数,其中i≥2并且2≤n≤i。
因此,相应的上面已经阐述的槽划分成i个部段,其中,i个部段中的每个通过相应的、优选相同的转子叠片形成。如果从相应的转子冷却通道直至相应的转子外罩端侧来观察相应的槽,则布置有槽的第一个至第i个部段。对此,转子叠片具有形成槽的相应的部段的、相应的凹陷部或例如冲压部。
在此,第一转子叠片具有相应的转子冷却通道以及至少相应的槽的第一部段,其中,对此使用一定数量的或第一多数个第一转子叠片。沿轴向方向观察,第二转子叠片连接到第一转子叠片上,所述第二转子叠片至少具有相应的槽的第二部段。对此,使用第二多数个第二转子叠片。必要时,第三转子叠片沿轴向方向相邻地连接到第二转子叠片上,所述第三转子叠片至少具有相应的槽的第三部段。这样,转子外罩具有直到i的多数个第i转子叠片,其如上面阐述那样设置。
在转子叠片组的提出的设计方案中有利的是,对于转子叠片而言需要相对少的不同的叠片段,从而能够低成本地实现改进的冷却。
如果相应的转子冷却通道如上阐述的那样布置在转子的轴向中间的区域中,那么第一转子叠片同样布置在转子的轴向中间的区域中。转子外罩对于该情况而言基本上相对于贯穿转子的横截面平面对称地构建在轴向中部处,从而将第二和必要时随后第三和第i转子叠片在两侧连接到第一转子叠片处。通过所阐述的、槽的对称的设置,还利用较小的不平衡倾向实现了良好的质量分布。
在此,原则上能够提出的是,第二、第三和必要时第i转子叠片形状相同地构造,并且仅以一定转角相互错开地布置,以便形成转子外罩的叠片组。例如该设计方案也能实现的是,轴具有圆形横截面且转子叠片相应地具有用于容纳轴的、圆形的中央钻孔。
也能够考虑的是,第二、第三和必要时第i转子叠片彼此不同地构造,例如因为使用削平的轴,该轴不具有圆形横截面,而是具有缺少两个在对角线相对置的圆形区段的圆形横截面。在此,圆形区段是圆的如下的子面,即所述子面由圆弧和圆弦(Kreissehne)限定。因此,第二、第三和必要时第i转子叠片具有用于容纳削平的轴的、相应的中央的凹陷部。
优选地,将大约相同数量的转子叠片分别用于槽的不同的部段,从而使得不同的多数基本上是一样大的。
在本发明的另一有利的设计方案中,转子外罩具有m个转子冷却通道和m个槽,其中,第((j*m)+n)转子叠片与第n转子叠片形状相同地构造,其中,m和j是自然数,其中m≥2,j≥1并且((j*m)+n)≤i。
在此优选地,相应的槽具有两个相互连接的连接路段,所述连接路段V形地布置,如在更上面已经阐述的那样。
特别地,轴具有削平的、非圆形的横截面,其中,转子叠片具有用于容纳轴的、匹配的中央的凹陷部,如在上面阐述的那样。
根据用于说明的第一实例,转子外罩在其轴向中间的区域中具有四个转子冷却通道,所述转子冷却通道在圆周方向上大致彼此等间距地布置。相应地,在转子外罩的径向的外表面上设置有四个槽,从而使得m=4。因此,转子外罩基本上与贯穿转子的横截面平面对称地构建在轴向中部处,从而使得第一转子叠片布置在转子的轴向中间的区域中,并且整体上具有四个转子冷却通道以及四个槽的四个第一部段。
假设相应的槽从相应的转子冷却通道到相应的转子外罩端侧、从第二转子叠片起具有七个部段,那么相应的槽总共具有15个部段,即第一部段和随后相应的转子外罩端侧的各七个部段。
对于该第一实例因此提出,第二转子叠片和相应的第六转子叠片形状相同地构造,相应地,第三(n=3)转子叠片和第七((1*3)+4)转子叠片形状相同地构造,等等。在此,第四转子叠片大致与第一转子叠片形状相同地构造,然而不具有转子冷却通道。
根据用于说明的第二实例,转子外罩具有五个转子冷却通道,相应地还有五个槽,以及相应的槽具有41个部段,从而使得i=41并且m=5。转子冷却通道应再次设置在转子的轴向中间的区域中,从而使得转子外罩基本上相对于贯穿转子的横截面平面对称地构建在轴向中部处。因此,相应的槽具有第一部段以及随后到相应的转子外罩端侧具有各20个部段。因此,槽的如下部段具有形状相同的转子叠片:6-11-16、2-7-12-17、3-8-13-18、4-9-14-19和5-10-15-20,其中,第一转子叠片大致与第六转子叠片形状相同地构造,然而附加地具有转子冷却通道。
在本发明的另一有利的设计方案中,转子外罩在其相应的轴向端部处具有转子外罩端侧,其中,转子外罩在其径向的外表面上具有在径向方向上突出的凸起部,其中,凸起部如下地进行构造,即在转子旋转时,在转子的优先旋转方向的方向上能够将冷却液体运送到相应的转子外罩端侧。
凸起部支持或引起冷却液体的循环,因为在运行期间进而在转子旋转期间能够将冷却液体运送到相应的转子外罩端侧。
相应的凸起部例如能够基本上长方体形地构造,其中,长方体匹配于转子外罩的弧形的径向的外表面并且跟随该面。优选地,相应的凸起部至少逐段地沿着具有轴向分量和具有圆周分量的方向定向。也能够考虑的是相应的凸起部的V形的设计,其中,V指向转子的优先旋转方向的方向。
特别地,凸起部能够相对于贯穿转子的横截面平面对称地布置。除了凸起部的基本上均匀的布置之外,也能够提出以非结构化的方式布置凸起部。最后提出的布置在此提供如下优点,即抑制对主要的激发频率(Anregungsfrequenz)的激励并因此抑制不期望的振动或振荡。
尤其能够提出的是,转子外罩借助于护套包围,其中,护套具有之前阐述的凸起部。因此,凸起部不需要以加工的方式装配到转子外罩或转子叠片本身上。更确切地说,凸起部例如装配到以摩擦配合或材料配合的方式与其余的转子外罩连接的护套上,所述护套还提高转子的转速稳定性。
在本发明的另一有利的设计方案中,定子在其相应的轴向端部处具有绕组头,其中,电机如下地进行构造,即使得相应的绕组头能够借助于从空腔引导至相应的绕组头的冷却液体进行冷却。
在运行期间,两个绕组头属于电机的最热的部位。因此,通过将冷却液体引导至相应的绕组头的方式,确保对电机的仍最热的部位中的一个特别良好地供应冷却液体。
例如,转子对此在相应的转子外罩端侧的区域中能够具有至少一个转向元件,借助该转向元件能够将冷却液体的流动方向分别转向至相应的绕组头。因此,相应的转向元件尤其用于将位于空腔中的、基本上轴向的冷却液体流动方向转向到朝向相应的绕组头的、径向的流动方向上。
在本发明的另一有利的设计方案中,定子具有至少一个定子冷却通道,借助于所述定子冷却通道能够将冷却液体从空腔径向向外地引导。
相应的定子冷却通道通过如下方式改进定子的冷却,即将存在于空腔中的冷却液体引入到定子中并且沿径向方向穿过定子并因此对定子的较大部分进行冷却。
特别地,所提出的电机能够构造为同步电机或异步电机。例如,上面阐述的转子对此具有永磁体,所述永磁体被置入或者布置在转子外罩的径向的外表面上。特别地,转子能够构造为磁阻转子或短路转子,其中也能够考虑混合形式。
根据本发明的另一方面,冷却液体是油,所述油除了其冷却功能之外也能够满足润滑功能。在此,在冷却液体的引导方面能够实现并组合不同的设计。
例如,转子能够具有其他的结构,尤其是在轴向方向上延伸的冷却通道。在两个轴向方向上,将另外的转子叠片连接到相应的上面阐述的轴开口处,所述转子叠片承载用于沿转子的纵向方向引导润滑剂流的、特定的凹陷部,并且实现对转子的在气隙附近的高负荷区域的冷却。
还能够提出的是,将通道从轴的空心轴形的部段穿过轴并引导至轴的轴承,以便对轴承供应润滑剂。因此,将径向钻孔引入到转子轴中,以便实现有针对性的注油和转子支承件的润滑。在此,钻孔能够在径向方向上也部分地被轴承覆盖,其中同样能够考虑倾斜地设置钻孔,主要为了更靠近滚动接触部地引导油。
也能够考虑的是,将冷却液体在包围定子的冷却外罩中、在电机的壳体内部或在冷却通道中引导,所述冷却通道沿轴向方向进入到定子中。相应地,润滑和冷却剂的油引导能够以类似的方式设置通过定子的叠片组。在此也能够考虑从壳体到转子组中的、径向的油输送。然后,轴向通道又连接在叠片组中,以便有效地冷却定子。
优选地,车辆构造为电动车辆或混合动力车辆。
附图说明
下面,根据附图中示出的实施例详细描述和阐述本发明。其示出:
图1-2示出提出的转子的和提出的液体冷却的电机的第一和第二实施例,
图3-7示出提出的转子的第三至第七实施例,
图8示出提出的液体冷却的电机的第三实施例,并且
图9示出提出的车辆的一个实施例。
具体实施方式
图1示出了提出的转子1的和提出的液体冷却的电机的第一实施例。在此示出的是沿着轴向方向的纵截面的一部分。
转子1具有转子外罩4和轴5,所述轴抗扭地与转子外罩4连接。转子1布置在提出的液体冷却的电机的定子2中,从而使得空腔3沿径向方向保留在定子2和转子1之间。
转子外罩4具有转子冷却通道6,借助所述转子冷却通道能够将冷却液体从转子外罩4内部径向向外地引导到空腔3中。
在此,转子冷却通道6优选布置在转子1的轴向中间的区域中。也能够考虑的是,设置有多个转子冷却通道6,所述转子冷却通道在轴向方向和/或在圆周方向上彼此错开地布置。
图2示出提出的转子1的和提出的液体冷却的电机的第二实施例。在此,附图中的相同的附图标记表示相同的对象。
转子1的轴5逐段地构造为空心轴7并且具有轴开口8。轴开口8与转子冷却通道6在流动技术上连接,其中冷却液体能够从轴5的空心轴形的部段7经由相应的轴开口8输送到转子冷却通道6。
在轴5的空心轴形的部段7内部布置有空心圆柱形的冷却喷管9,借助所述冷却喷管能够将冷却液体输送到空心轴形的部段7。
转子外罩4在轴向方向上划分为两个转子外罩部件10,其中在轴向方向上观察,在两个转子外罩部件10之间布置有转子间隙11。在此,转子间隙11构造为转子冷却通道6。
转子冷却通道6或转子间隙11在此优选布置在转子1的轴向中间的区域中,从而相应地使得两个转子外罩部件10优选同样大。
定子2在其相应的轴向端部处具有绕组头22,其中电机如下地进行构造,即使得相应的绕组头22能够借助于从空腔3引导至相应的绕组头22的冷却液体进行冷却。在转子1的其余的实施例中,也能够这样冷却绕组头22。例如,转子1能够在相应的转子外罩端侧12的区域中具有至少一个转向元件,借助所述转向元件将冷却液体的流动方向分别转向至相应的绕组头22。
图3示出提出的转子1的第三实施例。
转子外罩4在其径向的外表面13上具有槽14并且还在其相应的轴向端部处具有转子外罩端侧12。在此,槽14布置在转子冷却通道6和相应的转子外罩端侧12之间。在此,转子冷却通道6优选布置在转子1的轴向中间的区域中。特别地,也能够设置有多个转子冷却通道6和多个槽14。
沿着具有轴向分量和具有圆周分量的方向、即具有沿着轴向方向25的分量和具有沿着圆周方向26的分量的方向,槽14在转子冷却通道6和相应的转子外罩端侧12之间延伸。
槽14具有两个彼此连接的连接路段15,所述连接路段V形地布置,其中在两个V形布置的连接路段的连接部位16处布置有转子冷却通道6。相应的连接路段15从转子冷却通道6引导到相应的转子外罩端侧12。
槽14的两个连接路段15在此如下地定向,即使得其V形形状指向转子1的优先旋转方向17的方向。也能够考虑的是,尤其当设置有用于循环冷却液体的泵时,其V形形状指向相反于转子1的优先旋转方向17的方向。
图4示出提出的转子的第四实施例,其中示出转子外罩4的展开的径向的外表面13。径向的外表面13在此沿轴向方向25在两个转子外罩端侧12之间延伸并且在圆周方向26上沿着整个圆周28延伸。由于所述描述,区域27仅仅被示出并且对应于转子外罩4的另一端部处的相应的区域。
根据第四实施例的转子1类似于第三实施例的转子,并且具有多个转子冷却通道6,所述转子冷却通道优选布置在转子1的轴向中间的区域中。在此,转子冷却通道6沿圆周方向大致彼此等间距地布置。此外,转子1在相应的转子冷却通道6和相应的转子外罩端侧12之间具有相应的槽14。
图5示出提出的转子1的第五实施例。在此,该视图对应于图4的视图。
转子1具有包括转子叠片19-1至19-8的转子叠片组。相应的槽4从相应的转子冷却通道6到相应的转子外罩端侧12具有八个部段20-1至20-8。
在此,设置有第一多数个第一转子叠片19-1,所述第一转子叠片具有相应的转子冷却通道6以及相应的槽14的第一部段20-1。在轴向方向上,紧接着第一多数个第一转子叠片19-1地布置有第二多数个第二转子叠片19-2,所述第二转子叠片分别具有相应的槽14的第二部段20-2。在轴向方向上,紧接着第二多数个第二转子叠片19-2地布置有第三多数个第三转子叠片19-3,所述第三转子叠片分别具有相应的槽14的第三部段20-3,等等。
因此,转子外罩4基本上相对于贯穿转子1的横截面平面对称地构建在轴向中部处并且总共示出17个部段。相应的槽4相应地划分成17个部段20-1至20-8。
如在图5中示出,转子具有四个冷却通道6和四个槽14。在此,第二转子叠片19-2和第六转子叠片19-6或第三转子叠片19-3和第七转子叠片19-7或第四转子叠片19-4和第八转子叠片19-8形状相同地构造。第一转子叠片19-1和第五转子叠片19-5形状相同地构造,其中第一转子叠片19-1与第五转子叠片19-5相比附加地具有转子冷却通道6。
图6示出提出的转子1的第六实施例。该视图在此对应于图4的视图。
转子1其径向的外表面13上具有径向突出的凸起部21,所述凸起部如下地进行构造,即在转子1旋转时,将冷却液体在转子1的优先旋转方向17的方向上运送到相应的转子外罩端侧12。
对此,相应的凸起部21例如能够基本上长方体形地构造,其中长方体匹配于转子外罩4的弧形的、径向的外表面13并且跟随该面。优选地,相应的凸起部21至少逐段地沿着具有轴向分量和具有圆周分量的方向定向。相应的凸起部21也能够具有V形的设计,其中V指向转子1的优先方向17的方向。在图6中示出多个提出的长方体形构造的和V形构造的凸起部21,其中凸起部21相对于贯穿转子1的横截面平面对称地布置在轴向中部处。
图7示出提出的转子1的第七实施例。在此,该视图对应于图4的视图,其中,转子1在其径向的外表面13上具有与第六实施例相比可替换的凸起部21的布置。凸起部21在此的确以非结构化的方式布置。
图8示出提出的电机的第三实施例。在此示出沿着轴向方向的纵截面的一部分。转子1尤其能够如在之前阐述的实施例中那样地构造。
定子2具有定子冷却通道23,借助所述定子冷却通道能够将冷却液体从空腔3径向向外地引导。
图9示出提出的车辆24的一个实施例。该车辆24尤其设计为混合动力或电动车辆,并且具有提出的转子1或提出的液体冷却的电机。
综上所述,本发明涉及一种用于液体冷却的电机的转子,该电机具有定子和空腔,该空腔在径向方向上布置在定子和转子之间,其中转子具有转子外罩和轴,该轴与转子外罩抗扭地连接。此外,本发明涉及一种液体冷却的电机,该电机具有定子和布置在定子中的这种转子,其中沿径向方向在定子和转子之间布置有空腔。本发明还涉及一种车辆,尤其是混合动力或电动车辆,该车辆具有这种转子和/或这种液体冷却的电机。为了为这种转子、这种电机或这种车辆提供改进的冷却而提出,转子外罩具有至少一个转子冷却通道,借助其能够分别将冷却液体从转子外罩内部径向向外地引导到空腔中。此外提出,将冷却液体的冷却循环构造用于能够将冷却液体输送到转子,并且借助于相应的转子冷却通道能够从转子外罩径向向外地引导到空腔中。此外提出,车辆具有提出的转子和/或提出的液体冷却的电机。
Claims (15)
1.一种用于液体冷却的电机的转子(1),所述电机具有定子(2)和空腔(3),所述空腔在径向方向上布置在所述定子(2)和所述转子(1)之间,其中,所述转子(1)具有:
转子外罩(4)和
轴(5),所述轴与所述转子外罩(4)抗扭地连接,
其中,所述转子外罩(4)具有至少一个转子冷却通道(6),借助于所述转子冷却通道,冷却液体能够分别从所述转子外罩(4)内部径向向外地引导到所述空腔(3)中,其特征在于,所述转子外罩(4)在所述转子外罩的相应的轴向端部处具有转子外罩端侧(12),其中,所述转子外罩(4)在所述转子外罩的径向的外表面(13)上具有至少一个槽(14),其中,相应的所述槽(14)布置在相应的所述转子冷却通道(6)和两个所述转子外罩端侧(12)中的至少一个之间,其中,相应的所述槽(14)具有两个彼此连接的连接路段(15),所述连接路段V形地布置,其中,在两个V形布置的所述连接路段(15)的连接部位(16)处布置有相应的所述转子冷却通道(6),其中,相应的所述连接路段(15)引导到相应的所述转子外罩端侧(12)。
2.根据权利要求1所述的转子(1),其中,至少一个所述转子冷却通道(6)布置在所述转子(1)的轴向中间的区域中。
3.根据权利要求1或2所述的转子(1),其中,所述轴(5)至少逐段地构造为空心轴(7),其中,所述轴(5)具有至少一个轴开口(8),其中,相应的所述轴开口(8)与至少一个所述转子冷却通道(6)以用于流体流动的技术进行连接,并且其中,所述冷却液体能够从所述轴(5)的空心轴形的部段经由相应的所述轴开口(8)输送到相应的所述转子冷却通道(6)。
4.根据权利要求3所述的转子(1),其中,在所述轴(5)的空心轴形的部段的内部布置有空心圆柱形的冷却喷管(9),借助于所述冷却喷管,所述冷却液体能够输送到所述轴(5)的空心轴形的部段。
5.根据权利要求1或2所述的转子(1),其中,所述转子外罩(4)在轴向方向上划分为至少两个转子外罩部件(10),其中,在径向方向上观察,在各两个所述转子外罩部件(10)之间布置有相应的转子间隙(11),其中,相应的所述转子间隙(11)构造为相应的转子冷却通道(6)。
6.根据权利要求1或2所述的转子(1),其中,相应的所述槽(14)沿着具有轴向分量和具有圆周分量的方向至少逐段地在相应的所述转子冷却通道(6)和相应的所述转子外罩端侧(12)之间延伸。
7.根据权利要求1或2所述的转子(1),其中,相应的所述槽(14)的两个所述连接路段(15)如下地定向,即使得所述连接路段的V形形状指向所述转子(1)的优先旋转方向(17)的方向。
8.根据权利要求1或2所述的转子(1),其中,相应的所述槽(14)从相应的所述转子冷却通道(6)到相应的所述转子外罩端侧(12)具有i个部段(20),其中,所述转子外罩(4)具有转子叠片组,所述转子叠片组包括转子叠片,其中,设置有第一多数个第一转子叠片(19-1),所述第一多数个第一转子叠片具有相应的所述转子冷却通道(6)以及相应的所述槽(14)的相应的第一部段(20-1),其中,在轴向方向上紧接着第n-1多数个第n-1转子叠片地布置有第n多数个第n转子叠片,所述第n多数个第n转子叠片具有相应的槽(14)的相应的第n部段,其中i和n是自然数,其中i≥2并且2≤n≤i。
9.根据权利要求8所述的转子(1),其中,所述转子外罩(4)具有m个转子冷却通道(6)和m个槽(14),其中,第(j*m)+n转子叠片与第n转子叠片形状相同地构造,其中,m和j是自然数,其中m≥2,j≥1并且(j*m)+n≤i。
10.根据权利要求1或2所述的转子(1),其中,所述转子外罩(4)在所述转子外罩的径向的外表面(13)上具有在径向方向上突出的凸起部(21),其中,所述凸起部(21)如下地进行构造,即在所述转子(1)旋转时,在所述转子(1)的优先旋转方向(17)的方向上能够将所述冷却液体运送到相应的所述转子外罩端侧(12)。
11.一种液体冷却的电机,所述电机具有:
定子(2),和
布置在所述定子(2)中的、根据权利要求1至10中任一项所述的转子(1),其中,沿径向方向在所述定子(2)和所述转子(1)之间布置有空腔(3),
其特征在于,
冷却液体的冷却循环如下地进行构造,即使得所述冷却液体能够输送到所述转子(1),并且借助于相应的转子冷却通道(6)能够从转子外罩(4)径向向外地引导到所述空腔(3)中。
12.根据权利要求11所述的液体冷却的电机,其中,所述定子(2)在所述定子的相应的轴向端部处具有绕组头(22),其中,所述电机如下地进行构造,即使得相应的所述绕组头(22)能够借助于从所述空腔(3)引导至相应的所述绕组头(22)的冷却液体进行冷却。
13.根据权利要求11或12所述的液体冷却的电机,其中,所述定子(2)具有至少一个定子冷却通道(23),借助于所述定子冷却通道能够将所述冷却液体从所述空腔(3)径向向外地引导。
14.一种车辆(24),所述车辆具有根据权利要求1至10中任一项所述的转子(1)和/或根据权利要求11至13中任一项所述的液体冷却的电机。
15.根据权利要求14所述的车辆,其中,所述车辆是混合动力或电动车辆。
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