CN107112818A - 用于应用于机动车辆中的、带有具有空腔的定子的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机(10)，其例如是具有可变磁阻或永磁体的电动发动机，所述电机(10)用于应用于机动车辆中、尤其是用于机动车辆用电动增压压缩机中，所述电机包括设置有齿(16；18)的转子(12)和定子(14)，所述定子(14)具有与所述定子(14)的齿(18)之间的空间有别的至少一个空腔(34；36)。本发明还涉及一种用于机动车辆的电动增压压缩机，其包括压缩轮和这样的电机(10)，所述电机(10)用于驱动所述压缩轮旋转。

Description

用于应用于机动车辆中的、带有具有空腔的定子的电机
技术领域
本发明涉及一种电机，该电机例如是具有可变磁阻或永磁体的电动发动机，其用于应用于机动车辆中，尤其是用于电动增压压缩机。本发明还涉及一种用于机动车辆的电动增压压缩机，其包括具有可变磁阻或永磁体的这样的电机。
背景技术
已知在机动车辆的内燃发动机的供气回路中使用电动增压压缩机(英文为“electric supercharger”)。
这样的电动增压压缩机传统地用于机动车辆的热燃机的进气线路中、在涡轮增压器的上游或下游。作为变型，或另外地如在以本申请人的名义的文献FR-A-2 991 725中所述的，这样的压缩机可用于内燃发动机的排放气体再循环线路上。
电动增压压缩机传统地包括意于压缩进入压缩机中的空气的轮和用于驱动轮旋转的电机，该电机例如是具有可变磁阻或永磁体的电动发动机。
不同于由排放气体驱动的涡轮增压器，通过这样的电机运行的电动增压压缩机具有非常短的响应时间。这允许增强在低速下的内燃发动机的扭矩、补偿涡轮增压器的响应时间、并改善其上安装有设有该电动增压压缩机的内燃发动机的机动车辆的加速度。
然而，由于电磁通量和电磁力变化，用于这样的电动增压压缩机中的电机经受具有大幅度的振动，其影响机动车辆的驾驶者的舒适性。
此外，特别是由于这样的电机(例如具有可变磁阻或永磁体的发动机)被使用时所处的转速，这样的压缩机是嘈杂的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于机动车辆应用的经改善的电机，其例如是具有可变磁阻或永磁体的电动发动机，该电机尤其用于电动增压压缩机，且不具有上述缺陷中的至少一些。
为此，本发明提出一种电机，其尤其是具有可变磁阻或永磁体的电动发动机，该电机用于应用于机动车辆中、尤其是用于机动车辆用电动增压压缩机，所述电机包括设置有齿的转子和定子，该定子具有与定子的齿之间的空间有别的至少一个空腔。
由此，根据本发明，在电机的定子中形成与定子齿之间的空间有别的至少一个空腔。该或该些空腔允许在定子中获得和弦效果(un effet de corde)，这允许缓冲在发动机中产生的声波。
此外，这些空腔允许改变定子的刚度，并因此改变由发动机发出的噪音的频率、尤其是将其改变为通常被使用者感知为较少地令人不愉快的更低的频率。
根据可一起或单独地采用的不同的实施方式：
-定子具有在定子的两个端部中的一个处敞开的至少一个空腔，所述至少一个空腔优选地仅在定子的两个端部中的一个处敞开；
-定子包括在定子的径向外表面上敞开的至少一个空腔，所述至少一个空腔优选地呈形成在定子的径向外表面中的凹槽的形式；
-定子包括在定子的齿的轮廓上的至少一个空腔，所述至少一个空腔优选地呈形成在定子的齿的轮廓表面中的凹槽的形式；
-定子接收在电机的盒体中，同时在定子和盒体之间留有自由空间，自由空间大致沿定子的纵向方向延伸，电机的定子和盒体优选地限定线性接触区域；
-定子在横截面中具有呈多边形的整体形状的包围部(une enveloppe)，该包围部如有必要具有由在定子的径向外表面上敞开的至少一个空腔形成的一个或多个切割部，且优选地，该包围部如有必要具有意于与电机的盒体接触的圆角；
-电机的盒体形成用于接收在横截面中具有圆形的整体形状的定子的容置部。
-大致沿着转子的纵向方形延伸的空腔形成在转子的齿中；以及
-定子的齿和/或转子的齿在横截面中具有倒角部，倒角部优选地形成大于1°、进一步优选地大于3°并小于10°、进一步地优选地小于7°的角度。
根据另一方面，本发明涉及一种用于机动车辆的电动增压压缩机，其包括压缩轮和用于驱动该压缩轮旋转的、在其所有组合中的如上所述的电机，该电机尤其是具有可变磁阻或永磁体的电动马达。
附图说明
附图将使得更好地理解如何实施本发明，在附图中：
图1示意性地示出用于机动车辆的增压压缩机的电机的横截面；以及
图2示意性地示出用于机动车辆的增压压缩机的电机的发动机盒体/定子组件的横截面。
在接下来的说明中，在所述的不同实施方式中，相同的或具有相同功能的元件具有相同的参考标记。为了本说明的简洁起见，这些相同的或具有相同功能的元件未被描述。
具体实施方式
如图1所示，电机10(其例如是具有可变磁阻或永磁体的电动发动机)主要包括转子12和定子14。转子12在此安装在定子14的径向内部。转子12和定子14由铁磁性金属材料制成。特别地，定子在此不包括沿着电机10的纵向方向取向的绕组。转子12具有径向向外地取向的径向齿16(下文中称为转子齿16)，在此数量为四个。转子齿16是成角度地等间距的。定子14则具有向着与转子12的齿16相反的方向取向的、也为径向的齿18(在下文中称为定子齿18)。通常，定子齿18比转子齿16的数量更多。在本情况中，定子14具有六个定子齿18。定子齿18是成角度地等间距的。每个定子齿18由绕组20或相绕组围绕。当相对的(或对称的)两个绕组20被供电时，它们形成电磁体并促使转子12旋转，以使得转子齿16与由被供电的绕组20围绕的定子齿18对准。通过相继地控制对相对的绕组20对的供电，转子12被驱动旋转，通过待定位为使得定子齿和转子齿之间的磁阻最小、即这些转子齿和定子齿之间的间隙最小的转子的引力产生扭矩。
然而，在此，转子12和定子14具有分别与转子齿16之间和定子齿18之间的空间有别的空腔32、34、35、36。这些空腔32、34、36尤其允许减小转子12和/或定子14的刚度，这允许限制由电机(例如具有可变磁阻或永磁体的发动机)发出的噪音和/或降低这些噪音的发出频率。出于制造方便性和为了限制空腔32、34对施加在转子12上的扭矩的影响，空腔32、34被分别制成在转子齿16和定子齿18中，且仅仅在转子12和定子14的两个端面处敞开。
定子14在其径向外表面上还具有空腔36，空腔36大致沿着电机10的纵向方向延伸并在定子14的两个端面处及在其径向外表面上敞开。这些空腔36由此具有凹槽的形式。这些空腔36还允许缓冲由发动机产生的声波，同时降低这些波的频率和它们的幅度。
定子齿18还在它们的将定子齿18的基部连接到它们的顶部的轮廓表面上具有空腔35，在此，空腔35也采用凹槽的形式。这些空腔35还允许减小定子齿18的刚度。
定子齿18在此还在横截面处具有倒角部38。换言之，定子齿18的轮廓在此具有第一部分，第一部分具有平行的两个侧，该第一部分通过相对于轮廓的第一部分的平行的两个侧倾斜的表面连接到定子齿18的顶部。这些表面的倾斜角度(或倒角部的角度)可尤其大于1°、进一步优选地大于3°并小于10°、进一步优选地小于7°。这些倒角部38允许在转子齿16与定子齿18对准时限制磁通量的变化幅度。实际上，由于存在倒角部38，以更加不突然的方式实现该磁通量变化，这允许通过限制产生的声波的幅度而限制由电机(如具有可变磁阻或永磁体的发动机)10发出的噪音。作为变型，这样的倒角部可仅仅设置在转子12上或同时设置在转子12和定子14上。
如前所述的电机(例如具有可变磁阻或永磁体的发动机)10可用于机动车辆中的众多应用中。特别地，该电机可用于牵引发动机系统。
然而，根据一种特别有意义的应用，如前所述的电机(例如具有可变磁阻或永磁体的电动发动机)可用于机动车辆用电动增压压缩机中，该电动增压压缩机包括被所述电机的转子的旋转驱动旋转的压缩轮。
根据例如可用于机动车辆用电动增压压缩机中的电机的、在图2中部分地示出的变型，定子14被接收到电机的盒体40中，同时在定子14和盒体40之间留有自由空间42。
在此，这首先借助于定子14实现，该定子在横截面中具有呈多边形的整体形状的外部包围部，该包围部具有由在定子14的径向外表面上敞开的空腔36形成的多个切割部和意于与电机的盒体40接触的圆角。电机的盒体40另外限定用于接收具有大致圆形的横截面的定子的容置部。由此，定子14被插入盒体40中，大致沿着定子14的整个长度延伸的空间42在定子14和盒体40之间被保持为自由的。
电机的定子14和盒体40则限定大致沿着电机的纵向方向延伸的、具有减小的尺寸的接触区域，尤其是线性接触区域。这些特别是线性的受限的接触区域允许限制在发动机中产生的噪音经由盒体40传播到发动机的外部。
本发明不仅限于以上参考附图所述的、作为说明性而非限制性示例的实施例，众多变型对于本领域的技术人员是力所能及的。

Claims (9)

1.一种用于应用于机动车辆中的电机(10)，其尤其用于机动车辆用电动增压压缩机，所述电机(10)包括设置有齿(16；18)的转子(12)和定子(14)，所述定子(14)具有与所述定子(14)的齿(18)之间的空腔有别的至少一个空腔(34；36)，大致沿着所述转子(12)的纵向方向延伸的空腔(32)形成在所述转子(12)的齿(16)中。
2.根据权利要求1所述的电机(10)，其中，所述定子(14)具有在所述定子(14)的两个端部中的一个处敞开的至少一个空腔(34)，所述至少一个空腔(34)优选地仅在所述定子(14)的两个端部中的一个处敞开。
3.根据权利要求1或2所述的电机(10)，其中，所述定子(14)包括在所述定子(14)的径向外表面上敞开的至少一个空腔(36)，所述至少一个空腔(36)优选地呈形成在所述定子(14)的径向外表面中的凹槽的形式。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机(10)，其中，所述定子(14)包括在所述定子(14)的齿(18)的轮廓上的至少一个空腔(35)，所述至少一个空腔(35)优选地呈形成在所述定子(14)的所述齿(18)的轮廓表面中的凹槽的形式。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电机(10)，其中，所述定子(14)接收在所述电机的盒体(40)中，同时在所述定子(14)和所述盒体(40)之间留有自由空间(42)，所述自由空间(42)优选地大致沿所述定子(14)的纵向方向延伸，所述电机的所述定子(14)和所述盒体(40)优选地还限定线性接触区域。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电机(10)，其中，所述定子(14)在横截面中具有呈多边形的整体形状的包围部，所述包围部如有必要具有由在所述定子的径向外表面上敞开的至少一个空腔形成的一个或多个切割部，且优选地，所述包围部如有必要具有意于与所述电机的盒体(10)接触的圆角。
7.根据权利要求5和6所述的电机(10)，其中，所述电机的盒体(10)形成容置部，所述容置部用于接收在横截面中具有圆形的整体形状的定子(14)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电机(10)，其中，所述定子(14)的齿(18)和/或所述转子(12)的齿(16)在横截面中具有倒角部，所述倒角部优选地形成大于1°、进一步优选地大于3°并小于10°、进一步地优选地小于7°的角度。
9.一种用于机动车辆的电动增压压缩机，其包括压缩轮和根据权利要1至9中任一项所述的电机(10)，所述电机(10)用于驱动所述压缩轮旋转。
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