CN109314427B - 用于电机的法兰 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电机(100)的法兰(1),所述法兰构造用于至少部分地覆盖绕组头(10),所述绕组头属于所述电机(100)的一部分,所述法兰(1)包括腔室(5),所述腔室可接收冷却流体,其特征在于,所述法兰(1)包括至少一个第一孔口和至少一个第二孔口,所述至少一个第一孔口和所述至少一个第二孔口允许所述冷却流体输入到所述腔室(5)中或者允许所述冷却流体从所述腔室(5)输出,所述腔室(5)具有与至少一个绕组头(10)的轮廓互补的互补轮廓。本发明应用于机动车辆。
Description
本发明要求于2016年5月13日递交的法国申请1654310的优先权,该申请的公开内容(文本、附图和权利要求)在此整体并入本文引作参考。
技术领域
本发明的领域为电机(优选地转动电机,例如发电机或发动机)的领域。更具体地,这些电机用于安装在车辆(尤其是机动车辆,例如道路车辆或火车)上。
背景技术
转动电机(例如发电机或发动机)包括定子和转子。形成绕组(bobines)的线圈(enroulements)装配在定子上,并且永磁体固定在转子上。转子借助于轴旋转可动。当电机是发电机时,转子面对定子绕组的旋转运动能够生成电能,并且当电机是发动机时,转子的旋转运动生成机械能。
在这些电机用于使车辆运动的情况下,需要使装载在车辆上的所有车载元件的重量最小化,因为该重量直接影响电源的续航能力,所述续航能力负责给车辆的推进电机供电。对于减小重量的该研究理解成优化该电机的紧凑性,同时保持相同的性能等级。
该情形造成由电机产生的热量的增加。因此需要冷却所述电机以避免过热,所述过热可导致性能的减小、电机的某些部件的破损、甚至电机的某些部件的毁坏。
在要冷却的部件中,绕组(更具体地绕组头(têtes de bobines))是确定电机整体性能的关键元件。考虑到电机尺寸的该减小,变得特别难以有效地冷却绕组头。
发明内容
本发明通过提出一种用于电机的法兰来克服该技术问题,该法兰提供了对绕组头的特殊冷却,同时特别紧凑。
因此,本发明的目的在于设计一种用于电机的法兰,所述法兰构造用于至少部分地覆盖绕组头,所述绕组头属于所述电机的一部分,所述法兰包括腔室,所述腔室可接收冷却流体,其特征在于,所述法兰包括至少一个第一孔口和至少一个第二孔口,所述至少一个第一孔口和所述至少一个第二孔口允许所述冷却流体输入到所述腔室中或者允许所述冷却流体从所述腔室输出,所述腔室具有与至少一个绕组头的轮廓互补的互补轮廓。
因此,本发明能够通过使冷却流体能够尽可能地靠近绕组头来确保对所述绕组头的特殊冷却。这种冷却能够增加电机的性能,同时保证体积和重量不降低(可装配在车辆上的)电源的续航能力。互补轮廓理解成构成腔室的壁的形状至少部分地遵循绕组头所呈现的形状线。
根据本发明的被单独或组合采用的不同特征,可设置使:
-所述腔室构造成相对于所述绕组头密封,
-所述第一孔口通到所述腔室中,
-所述第二孔口通到所述腔室中,
-所述第一孔口设置在所述法兰的圆柱形外表面上,所述圆柱形外表面还称作所述法兰的周边表面,
-所述第二孔口设置在所述法兰的内表面上,所述内表面径向地延伸,
-至少部分地限界出所述腔室并且用于与所述绕组头接触的壁是连续的。这理解成所述壁不由通到所述绕组头的接收区域中的孔口中断。这能够确保所述腔室相对于所述绕组头的密封性。
-所述法兰包括接收区域,所述用于接纳所述电机的旋转轴承。
-所述腔室由法兰、第一孔口和第二孔口整体地限界,
-所述法兰包括分离板,所述分离板将所述法兰划分成外部部分和内部部分,所述分离板还将所述腔室划分成处在所述外部部分上的外腔室以及处在所述内部部分上的内腔室,
-所述分离板径向地延伸并且向所述法兰的外部延伸到周边表面之外,以限界出所述外部部分和所述内部部分,
-所述分离板包括至少一个槽口(fente),所述槽口允许在所述外腔室与所述内腔室之间的连通,
-所述内腔室具有与至少一个绕组头的轮廓互补的互补轮廓,
-所述内腔室具有U形截面。因此,保证了所述绕组头的至少三个表面被冷却。该U形截面沿着所述法兰的纵向剖面可见。
-所述法兰包括多个第一孔口和多个第二孔口,所述多个第一孔口和所述多个第二孔口允许所述冷却流体输入到所述腔室中或者允许所述冷却流体从所述腔室输出,所述孔口通到所述法兰的周边表面上。因此,所述腔室可根据所述腔室中所期望的冷却流体流量而包括多个输入口和多个输出口。
-处在所述外部部分上的孔口相对于处在所述内部部分上的孔口成角度地移位。因此,孔口不处在所述法兰的同一纵向轴线上,该移位由此能够迫使所述冷却流体环绕所述法兰的纵向轴线旋转地循环。
-所述分离板包括凹口,所述凹口允许所述冷却流体在位于所述外部部分一侧的外部圆柱形空间与位于所述内部部分一侧的内部圆柱形空间之间循环。这些凹口能够同时地调整所述腔室中的冷却流体流量以及装载量损失和提供绕过(contournant)所述腔室的冷却路线。
-所述腔室由两个半盘限界,在所述两个半盘之间延伸有半圆形底部,以便限界出至少一个容置部,所述至少一个容置部与至少一个绕组头互补,
-所述法兰包括圆形的单个容置部,所述单个容置部用于接收多个绕组头。该实施例特别适用于经分布的绕组件(bobinage)的情况。
-所述法兰包括环状件,所述环状件围绕所述法兰的内部部分并且至少部分地限界出所述腔室,
-所述环状件包括径向的凸出部,所述凸出部限界出凹腔并且具有至少一个孔,
-至少一个凸出部在所述容置部中延伸并且限界出所述腔室,所述腔室与所述凹腔由所述孔连通。
本发明还旨在提供一种电机,所述电机包括:
-多个绕组,
-定子,所述定子包括金属板的堆积,在所述金属板的堆积上装配有绕组,多个绕组具有绕组头,每个绕组头纵向地超出所述金属板的堆积,
-转子,所述转子在所述定子的内部借助于轴旋转可动,其特征在于,所述电机包括至少一个如上限定的法兰。因此,本发明能够提供一种电机,所述电机具有经改善的冷却,所述经改善的冷却保证了性能增加而体积和重量减小。
根据本发明的被单独或组合采用的不同特征,可设置使:
-所述电机包括设置在所述定子的外表面上的用于冷却流体的多个循环流。这些循环流相对于定子密封,以使得所述流体不经过所述定子的内部。这些循环流使所述冷却流体能够顺着所述定子的周边外表面循环。优选地,所述定子包括处在外表面上的翅片。
-所述法兰的腔室相对于所述绕组头密封。因此,当所述法兰装配在所述电机上时,输入所述腔室中的冷却流体与所述绕组头不直接接触。
-所述电机包括第一法兰和第二法兰,所述第一法兰和所述第二法兰分别布置在所述定子的两侧上,所述法兰相对于经过所述定子中央的对称平面对称。因此,设置在所述第一法兰内部的腔室还与设置在所述第二法兰内部的腔室相对于经过所述定子中央的对称平面对称。对于孔口来说同样,以允许所述冷却流体的输入和输出。
-所述电机包括外壳和至少一个法兰,在所述外壳的内部布置有定子,所述外壳包括至少一个冷却流体引入口和至少一个冷却流体排出口,
-所述定子的每个金属板包括至少一个开口,以便在所述绕组上方和/或顺着所述绕组形成冷却流体的至少一个通道,所述通道完全顺着所述定子沿所述电机的纵向轴线延伸,
-处在所述绕组上方的冷却流体的通道和/或顺着所述绕组的冷却流体的通道与设置在至少一个法兰内部的腔室连通,
-所述电机是用于确保车辆(尤其是机动车辆)移动的电动机。
附图说明
通过阅读下文作为非限制性示例给出的详细说明和附图,本发明的其它特征、细节和优点将更加清楚,在附图中:
-图1是根据本发明的电机的半剖视图;
-图2是根据本发明第一实施例的法兰的局部剖视透视图;
-图3是根据本发明第一实施例的法兰的分解图;
-图4是根据本发明的电机的法兰的四分之三局部剖视图,示出了在腔室与绕组头之间的配合;
-图5是根据本发明第二实施例的法兰的局部剖视透视图;
-图6是图5的法兰的透视图;
-图7是根据本发明第三实施例的法兰的局部剖视透视图;
-图8是图7中的法兰的局部剖视分解图;
-图9是图8中的法兰的透视图,所述法兰与绕组头以及与定子的金属片配合;
-图10是根据本发明的电机的透视图,所述电机没有外壳;
-图11是根据本发明的电机的透视图,所述电机包括外壳;
-图12是根据第一实施例或根据第二实施例的电机的半剖视图,所述电机具有外壳并且装配有法兰,
-图13是根据第三实施例的电机的半剖视图,所述电机具有外壳并且装配有法兰。
具体实施方式
首先注意到,附图详细地展现了本发明以实现本发明,所述附图当然可用于在必要时更好地限定本发明。从一个图到另一个图,附图标记保持不变。
在下文的描述中,相对概念(例如“内”或“外”)相对于法兰和/或电机的纵向轴线L来限定。沿着该纵向轴线的“内部”概念表示所考虑的元件位于电机内部或朝向电机内部指向,而沿着该纵向轴线的“外部”概念表示所考虑的元件位于电机外部或朝向电机外部指向。相对概念(例如“内”、“外”)相对于法兰和/或电机的半径R来限定,“内部”概念接近法兰和/或电机的中心,并且“外部”概念远离中心,该中心可例如由纵向轴线L限定。同样地,相对概念“在……上方”和“在……下方”需相对于绕组头来理解。更具体地,相对于所考虑的绕组头,“上方”概念与最远离纵向轴线L的区域对应,并且“下方”概念与最接近纵向轴线L的区域对应。
图1示出了根据本发明的电机100,所述电机包括定子9以及轴101,所述轴驱动转子103旋转。电机100包括形成多个绕组106的线圈,所述多个绕组具有绕组头10。定子9由金属板90的堆积制成,在所述金属板的堆积上装配有绕组106,每个绕组头10纵向地超出所述金属板90的堆积。此处认为,绕组头10是所述绕组的超出金属板90的堆积的部分,该部分可采用呈180°的弯头的形式。绕组106可因此包括两个绕组头10,所述两个绕组头中的每个设置在所涉及的绕组的纵向端部上。
电机100包括两个法兰1,所述两个法兰分别布置在定子9的两个端部上。每个法兰1能够维持轴101经由旋转轴承105(例如滚珠轴承)驱动转子103旋转。更确切地,如附图上可见,每个法兰1包括接收区域,所述接收区域用于或构造用于接纳旋转轴承105。电机100优选地包括外壳102,所述外壳沿着纵向轴线L覆盖法兰1和定子9。法兰1与外壳102相反,并不沿着纵向轴线L覆盖电机100的定子9的金属板90。
图2至图11示出了用于电机100的法兰1,所述法兰构造用于至少部分地覆盖电机100的一个或多个绕组头10。腔室5设置在所述法兰1的内部,也就是说,所述腔室5由(制成一个或多个零件的形式的)法兰1的构成材料以及由腔室5的输入孔口和输出孔口整体地限界。更确切地,此处理解到,腔室5是借助于孔口与法兰1的外部连通的封闭体积。
下文的描述展现了单个法兰的技术特征,但清楚这些技术特征可适用于装配在电机100上的多个法兰1,尤其是所述多个法兰的每个纵向端部。
腔室5由法兰1的壁限界并且遵循与绕组头10的形状互补的互补形状,因此允许在尽可能靠近绕组头10处的冷却。互补形状理解成所述腔室5及所述腔室的壁的形状至少部分地遵循绕组头10所遵循的形状线。
在下文描述的法兰1的各种实施例中,与绕组头10互补的互补形状例如呈现U形截面50的形状,这种U形截面限定了腔室5。该U形截面50根据剖面沿着法兰1的纵向轴线L可见,并且处在所述法兰1的内侧,也就是说,处在绕组头10的最内侧。U形截面50在所述绕组头10上方、下方和外部部分上包围所述绕组头10。更确切地,形成U形截面50的壁用于与所述绕组头10的至少三个表面接触。为此,U形截面50具有用于经过绕组头10上方的第一部分57、用于经过绕组头10下方的第二部分58以及用于沿着法兰1的径向轴向R延伸的第三部分59。第三部分59能够使经过所述绕组头10上方的第一部分57与经过所述绕组头10下方的第二部分58联接。当然,所述腔室5可在与绕组头10互补的互补形状中包括与U形截面50不同的任何其它形状,所述腔室5可例如包括朝向法兰1外部或内部的T形截面又或I形截面。
腔室5构造用于接收和/或引导冷却流体。腔室5由此具有相对于所述绕组头10的密封性,以使得当所述法兰1装配在所述电机100上时所述腔室5中的冷却流体不透入电机100的转子103所延伸在的区域。因此,冷却流体与所述绕组头10不直接接触,这便利化了这种电机100的设计和制造。冷却流体例如为羟乙酸盐水(eau glycolée)或油类型的液体。在变型中,冷却流体可为气体或气体混合物(例如空气或任何其它气体混合物)。
在下文描述的法兰1的各种实施例中,法兰1实施成至少三个部分,所述至少三个部分清楚地显示在图3或图8上。在法兰1的制造范围中,这些部分是经添加的零件,尤其是彼此抵靠。当所述法兰1装配在所述电机100上时,按照上文所示的参考系,所述法兰包括朝向电机100的外部暴露的外部部分2以及朝向电机100的内部暴露的内部部分4。外部部分2和内部部分4彼此由分离板3分离,这两个部分贴靠在分离板3的每侧上。
法兰1的外部部分2具有圆柱形形状。外部部分2还可形容成法兰1的外部环状件。该外部部分2由外表面22、内表面24以及圆柱形外表面25和圆柱形内表面26限界。外部部分2还包括轴环27以及凸肩28,所述轴环在所述圆柱形内表面26的轴向伸长部中延伸,所述凸肩能够给电机100的外壳102提供支承表面。外部部分2包括沿着圆形导向线的开槽,所述开槽通到内表面24上。该开槽形成腔室5的第一部分(在下文中命名为外腔室52)。外部部分2还包括处在内表面24上的多个开口凹槽29。凹槽29径向地延伸,并且均匀且成角度地分布在外部部分2的整个圆周上。这些凹槽29允许冷却流体在圆柱形外表面25与外腔室52之间经由处在所述外部部分2上的第一孔口72循环。
因此,如附图上可见,法兰1的外部部分2包括第一孔口72,所述第一孔口设置在所述圆柱形外表面25上并且通到所述腔室5中。更确切地,所述第一孔口72通到所述腔室5的第一部分(称作外腔室52)中。
法兰1的内部部分4由圆柱形形状的环状件制成。按照先前描述的参考系,内部部分4由外表面42、内表面44以及圆柱形外表面45和圆柱形内表面46限界。内部部分4还包括沿着圆形导向线的至少一个开槽,所述至少一个开槽通到外表面42上。在附图上所示的实施例中,内部部分4包括两个开槽。这两个开槽形成腔室5的第二部分(在下文中命名为内腔室54)。内部部分4的U形壁具有双重功能:所述U形壁一方面能够封闭内腔室54并因此容纳冷却流体以及另一方面能够限定用于接收绕组头10的至少一个容置部43,尤其是以与所涉及的绕组头10的形状互补的方式配合,并且更具体地与所述绕组头接触。内部部分4的U形壁因此在内表面44上呈现与绕组头10的形状互补的互补形状。
更具体地,至少部分地限界出腔室5并且用于与绕组头10接触的壁是连续的。由此理解到,该壁不由通到用于接收绕组头10的接收区域中的孔口中断。这能够确保腔室5相对于所述绕组头10的密封性。
内部部分4还包括至少一个第二孔口74。优选地,该第二孔口74通到内部部分4的圆柱形外表面45上。该或这些第二孔口74例如具有细长形的形状并且顺着所述纵向轴线L对齐。内部部分4的第二孔口74例如允许冷却流体在内腔室54与圆柱形外表面45之间循环。
因此,如附图上可见,法兰1的内部部分4包括至少一个第二孔口74,所述至少一个第二孔口通到所述腔室5中。更确切地,所述第二孔口74通到所述腔室5的(称作内腔室54的)第二部分中。该第二孔口74可穿过圆柱形外表面45设置。
根据实施变型,至少一个第二孔口74设置在所述法兰1的内部部分4的内表面44上,所述内表面44相对于法兰1径向地延伸。该或这些第二孔口74由此具有与纵向轴线L基本平行的轴线。“基本”理解成断言平行度考虑到了制造公差。注意到,内表面44是用于按照上文详述的参考系处于朝向电机100内部的表面。
一旦内部部分4与外部部分2组装起来,法兰1由周边表面2545周边地限界,所述周边表面包括外部部分2和内部部分4的圆柱形外表面25、45。
因此,如附图上可见,周边表面2545是法兰1的圆柱形外表面。周边表面2545(或法兰1的圆柱形外表面)因此包括通到所述腔室5中的第一孔口72。根据实施变型,周边表面2545(或法兰1的圆柱形外表面)可包括通到所述腔室5中的至少一个第二孔口74。
更通常地,第一孔口或第二孔口72、74设置在法兰1的壁中,所述壁与朝向绕组头10定向的壁不同或与同所述绕组头10接触的壁不同。
此外,注意到,第一孔口72或第二孔口74的数量与用于与法兰1中的一个配合的绕组头10的数量相同。
分离板3相对于法兰1的纵向轴线L径向地延伸,以便形成盘。分离板3径向地延伸超出周边表面2545并且能够限定两个圆柱形空间。第一圆柱形空间62径向地限界在外部部分2的圆柱形外表面25与外壳102之间并且纵向地限定在分离板3与凸肩28之间,所述第一圆柱形空间62可由此命名为外部空间。第二圆柱形空间64径向地限定在内部部分4的圆柱形外表面45与外壳102之间并且纵向地限定在分离板3与定子9的金属板90之间,所述第二圆柱形空间64可由此命名为内部空间。凹口32实施在分离板3中,以便允许冷却流体在两个圆柱形空间62、64之间循环。这些凹口32能够同时地调整腔室5中的冷却流体流量和提供绕过所述腔室5的冷却路线。
更确切地,所述分离板3优选地延伸到外壳102,以使得冷却流体在两个圆柱形空间62、64之间的循环仅通过这些凹口32和腔室5的存在而为可能的。根据变型,所述分离板3不延伸到外壳102,以使得处在所述分离板3上方的冠环状截面还允许冷却流体在两个圆柱形空间62、64之间循环。在该情况下,所述分离板3可不配备有凹口32。
分离板3还能够将腔室5划分成处在法兰1的外部部分2中的外腔室52以及处在法兰1的内部部分4中的内腔室54。内腔室54最接近绕组头并且具有与绕组头10互补的互补形状。
注意到,分离板3包括至少一个槽口31,所述至少一个槽口允许所述冷却流体在外腔室52与内腔室54之间循环。有利地,所述分离板3包括多个槽口31,所述多个槽口环绕限界出分离板3的内边缘36环绕地布置。当凹口32设置在分离板3的外边缘35中时,观察到,多个槽口31比外边缘35更靠近内边缘36。
为了改善法兰的冷却能力,注意到,外部部分2的第一孔口72和内部部分4的第二孔口74彼此成角度地移位,因此设置了使冷却流体环绕所述纵向轴线L旋转循环。此处,外部部分2和内部部分4的孔口72、74通到法兰1的周边表面2545上。因此,所述腔室5根据腔室5中期望的冷却流体流量而包括多个输入和多个输出。
另外,分离板3的凹口32相对于第一孔口72和第二孔口74成角度地移位,以避免干扰经过这些孔口72、74的冷却流体的循环。
根据图2至图4上所示的法兰的第一实施例,法兰1的内部部分4具有多个容置部43,所述多个容置部在内表面44上开口。这些容置部43由径向地延伸的壁47彼此分离。这些径向壁47均匀度分布在内部部分4的圆周上。此处理解到,根据该实施例的法兰1包括容置部43,所述容置部中的每个接收至少一个绕组头10(优选地单个绕组头10)。此外,如图2至图4所示,第二孔口74中的每个处在所述法兰1的与径向壁47相同的半径上。
在纵向剖面上,容置部43具有与上文提及的U形截面50对应的U形轮廓。容置部43由两个半盘51和在两个半盘51之间延伸的半圆形底部53限界,因此形成了具有的形状与绕组头10互补的凹腔。两个半盘51使内腔室54能够在绕组头10的两侧上延伸。因此,内部部分4(更具体地内表面44的容置部43)纵向地、径向地和周边地符合每个绕组头10的形状,以便使每个绕组头10包覆在所述容置部的所有表面上。
该第一实施例特别地适配于具有个体绕组件的电机,也就是说,所述绕组件包括线圈,所述线圈环绕形成定子9的金属板90的单个齿。在这种情况下,每个绕组106包括两个绕组头10,所述绕组头10是个体的并且彼此相邻。
根据图5和图6上所示的法兰1的第二实施例,法兰1的内部部分4具有单个容置部43,所述单个容置部在内部部分4的整个圆周上周边地延伸。换句话说,容置部43此处形成连续环,所述连续环由腔室5的U形截面50的第一部分57限界上方,并且由腔室5的U形截面50的第二部分58限界下方,以及由腔室5的U形截面50的第三部分59限界容置部43的底部。外部部分2和分离板3与第一实施例中的外部部分和分离板相同。
当电机的绕组件经分布时(也就是说,在绕组由在形成定子9的金属板90的多个齿上形成的多个线圈构成的情况下),法兰的该第二实施例特别地适配。这旨在修改绕组头10的形状,以使得所述绕组头混在一起并且由此在角扇区上延伸,所述角扇区比在个体绕组件的情况下更大。
在图5和图6上所示的实施例中,在内表面44上不存在使容置部43分离的径向壁47。更确切地,内部部分4因此仅包括U形截面、T形截面或I形截面50。
该第二实施例提供了在法兰1在电机100上的装配的方面上的优点,因为不需要配对法兰1相对于所述绕组头10的位置。第二实施例的法兰1的装配可因此由定子9上的简单平移来执行,所述定子可具有经分布的绕组件。
根据由图7和图8示出的法兰1的第三实施例,法兰1包括第四零件,所述第四零件称作环状件8。外部部分2和分离板3与第一实施例和第二实施例中的外部部分和分离板相同,参考对应的描述以从中知晓技术特征。
环状件8具有圆柱形的形状并且具有圆柱形外表面85,所述圆柱形外表面用于形成内部部分4的圆柱形外表面。该圆柱形外表面85限界出腔室5的具有U形截面50的外部部分57。通常,所述环状件8至少部分地围绕内部部分4并且参与限界出法兰1的腔室5。在附图上所示的实施例中,圆柱形外表面85不配备有第二孔口74。然而,在变型中,所述环状件8可包括第二孔口74,所述第二孔口通到法兰1的周边表面2545上,更具体地通到环状件8的圆柱形外表面85上。
环状件8包括凸出部81,所述凸出部朝向法兰1的内部径向地延伸,也就是说,朝向此处通过纵向轴线L显现的法兰1的中心延伸。内部部分4具有在内表面44上开口并且用于接收凸出部81的凹槽48。在图7和图8上所示的实施例中,内部部分4包括处在内表面44上的径向壁47,所述内表面形成多个容置部43,如法兰1的第一实施例中所示。当然,内部部分4配备有凹槽48,所述凹槽可仅包括圆形的单个容置部43,如法兰的第二实施例中所示。
凸出部81通过增加在冷却流体(经由法兰1)与一个或多个绕组头10之间的接触表面来改善热交换。该凸出部配置用于容置在绕组头10的空部分中,该部分是一种区域,环绕所述区域,绕组106的线弯曲以形成具有呈180°的弯头的形式的绕组头10。在截面上,该凸出部81因此具有半圆形轮廓,所述半圆形轮廓的远端封闭,并且在腔室5上且在与环状件8的圆柱形外表面85连结的连结部位置处开口。这些凸出部81因此形成朝向法兰1的中心定向的指状件。另外,这些指状件在绕组件的操作时保护绕组头10的线。
该凸出部81被挖空以允许冷却流体从腔室5输出或输入。该凸出部因此包括至少一个孔82,所述至少一个孔能够允许冷却流体在内腔室54与凸出部81的经挖空部分86之间循环。还注意到,每个凸出部81具有称作第三孔口的孔口,所述第三孔口与腔室5的第二孔口74相似,这允许所述流体从经挖空部分86输出。
另外,如图9和图10上可见,图9和图10示出了根据第三实施例的法兰1以及所述法兰与绕组头10和与定子9的金属板的配合,每个经挖空部分86(更具体地第三孔口)与开口95连通,所述开口设置在定子9的金属板90中。这些开口95设置在金属板90中,以便创建纵向地穿过定子的至少一个通道56。因此,除了冷却绕组头10之外,法兰1的该第三实施例提供了完全顺着所述定子9冷却电机100的可能性,以给纵向通道56供应冷却流体。绕组106因此是线圈的第一部分的产物,所述第一部分设置成环绕所述凸出部81,形成绕组头10,并且与线圈的第二部分组合,所述第二部分环绕由定子9的金属板90的堆积形成的牙94缠绕。
在法兰1的该第三实施例中,定子9的金属板90支承在环状件8上。绕组头10由此根据绕组件的实施例而处在一个或多个容置部43中。
定子9的每个金属板90具有至少一个开口95。开口95例如具有细长形的形状。在图9上所示的实施例中,开口95实施在金属板90的牙94中的每个中,由此顺着所述定子9(更具体地完全顺着所述绕组106)显现冷却流体的通道56。根据变型,开口95可实施在金属板90的冠环92上,所述冠环由此允许创建处在绕组106上方的冷却流体的通道56,所述通道56总是完全顺着所述定子9延伸。实施在冠环92上的开口95可例如处在与牙94相同的径向轴线中。根据另一变型,定子9的每个金属板90可同时包括处在每个牙94中的开口95以及处在冠环92中的开口95。
无论变型如何,冷却流体的通道56设置在绕组106上方或顺着所述绕组,所述绕组借助于环状件8和该环状件的孔82与腔室5连通,所述腔室设置在所述法兰1的内部。
图10上示出了电机100的透视图,所述电机不配备有围绕该电机100的部件的外壳102。定子9包括外表面91,顺着所述外表面,设置了冷却流体的多个循环流。这些循环流密封以便避免冷却流体引入到所述定子9的内部的任何引入。根据示例,定子9的每个金属板90包括至少一个翅片96,所述至少一个翅片向外表面91的外部径向地延伸。在该情况下,循环流布置在翅片96之间。这些翅片96通过螺旋状形状(forme torsadée)改善了对金属板90的冷却。
图11示出了具有外壳102的电机100。外壳102全部地覆盖法兰1和定子9,同时通过旋转轴承105使转子的轴101在每个法兰1中自由旋转。外壳102包括管部104,所述管部选择性地允许冷却流体向法兰1上(尤其是法兰1的腔室5中)引入或从法兰上(尤其是法兰的腔室中)排出。管部104向电机100的外部径向地延伸。
图12示出了根据第一实施例或第二实施例的电机100的中间剖视图,所述电机具有包括两个法兰1的外壳102。法兰1纵向地布置在定子9的两侧上。该剖视图使得管部104显露,所述管道允许冷却流体从两个法兰1中的一个位置处(更具体地从外部圆柱形空间62右侧)引入或排出。当冷却流体处在外部圆柱形空间62中时,可沿着多个路线循环。
第一路线使冷却流体能够经由一个或多个第一孔口72以及经由处在所述外部部分2上的凹槽29输入到外腔室52中。冷却流体接下来经由槽口31朝向内腔室54经过,所述槽口设置在分离板3上,以便冷却绕组头10。冷却流体接下来从处在所述法兰1的内部部分4上的一个或多个第二孔口74输出,并且处于内部圆柱形空间64中。
冷却流体可由此取道设置在定子9的翅片96之间的循环流,以便冷却定子9的金属板90的外部周边部分。在该情况下,冷却流体由此被引向与第一法兰1相反的第二法兰1,并且直接输入到第二法兰1的内部圆柱形空间64中。冷却流体接下来经由内部部分4的第二孔口74输入到内腔室54中。冷却流体接下来从外部部分2中经过,尤其是从法兰1的外腔室52中经过,以处在第二法兰1的外部圆柱形空间62中。然后,冷却流体取道第二管部104以从电机100输出。
第二路线使冷却流体能够绕过腔室5(也就是说,不输入到腔室5中),并且使冷却流体能够通过经过分离板3的凹口32而直接取道设置在定子9的翅片96之间的循环流。存在于外部圆柱形空间62中的冷却流体通过穿过凹口32地循环而从内部圆柱形空间64经过。这种布置还能够使冷却流体的装载量损失平衡,同时允许绕过专用于冷却绕组头10的腔室5。
注意到,两个法兰1相对于对称平面P对称,所述对称平面相对于法兰1和/或电机100的纵向轴线L径向,并且经过定子9的中央。因此,设置在第一法兰1的内部的腔室5与设置在第二法兰1的内部的腔室5相对于对称平面P对称。对于孔口72、74来说同样,所述孔口允许腔室5中的冷却流体的输入和输出。
理解到,考虑到冷却流体的性质,(尤其是通过组合第一路线的至少一部分与第二路线的至少一部分,)其它路线也是可能的。
图12还示出了在腔室5与绕组头10之间的接近,因为限界出腔室5的U形截面的半盘51和半圆形底部53与限界出绕组头10的周边表面接触。
图13示出了根据第三实施例的电机100的中间剖视图,所述电机100具有包括两个法兰1的外壳102。当冷却流体处在外部圆柱形空间62中时,在可能时,可沿着上文描述的第一路线和第二路线循环,但还可使用第三路线。
当冷却流体到达内腔室54时(更具体地当冷却流体处在U形截面50的上部部分57中时),第三路线开始。冷却流体接下来顺着壁前进,所述壁形成环状件8的圆柱形外表面85。然后,冷却流体顺着凸出部81延伸并且经由孔82输出到所述凸出部的凹腔86中。冷却流体由此透入由定子9的每个金属板90的开口95创建的通道56,以通过与腔室5的第二孔口74相似的第三孔口从凹腔86输出。
在定子纵向地穿过之后,冷却流体从定子9直接通到环状件8中(确切地通到环状件8的凸出部81的凹腔86中),以及通到与第一法兰1相反的第二法兰1的内腔室54中。冷却流体接下来从法兰1的外部部分2中经过,以处在第二法兰1的外部圆柱形空间62中。冷却流体最后取道第二管部104以从电机100输出。
根据本发明不同实施例和变型描述的本发明能够获得车辆(尤其是机动车辆)的推进电动机的较大性能,同时保持了经限制体积,所述经限制体积使得在车辆上能够布置电动机和限制所述电动机的重量。对于同样的体积或重量,电动机的性能由于对所述电动机的冷却得到加强而增加。
当然,在实施了上文限定的腔室5并且/或者具有形状与绕组头互补或如本文件中描述的主特征的范围中,本领域技术人员可将各种修改添加到法兰上或添加到用于接纳所述法兰的电机上。
在任何事态下,本发明不限于在本文件中特定地描述的实施例,并且特别地延伸到所有等同方式以及延伸到这些方式的任何技术操作组合。
Claims (13)
1.一种用于电机(100)的法兰(1),所述法兰构造用于至少部分地覆盖绕组头(10),所述绕组头属于所述电机(100)的一部分,所述法兰(1)包括腔室(5),所述腔室能够接收冷却流体,其特征在于,所述法兰(1)包括至少一个第一孔口(72)和至少一个第二孔口(74),所述至少一个第一孔口和所述至少一个第二孔口允许所述冷却流体输入到所述腔室(5)中或者允许所述冷却流体从所述腔室(5)输出,所述腔室(5)具有与至少一个绕组头(10)的轮廓互补的互补轮廓,并且,所述腔室(5)构造成相对于所述绕组头(10)密封,并且,所述法兰包括分离板(3),所述分离板(3)径向地延伸并且向所述法兰(1)的外部延伸到周边表面(2545)之外,以相对于所述法兰(1)的纵向轴线(L)限界出所述法兰(1)的外部部分(2)和内部部分(4),所述分离板(3)还将所述腔室(5)划分成处在所述外部部分(2)上的外腔室(52)以及处在所述内部部分(4)上的内腔室(54)。
2.根据权利要求1所述的法兰,其特征在于,所述分离板(3)包括至少一个槽口(31),所述槽口允许在所述外腔室(52)与所述内腔室(54)之间的连通。
3.根据权利要求1或2所述的法兰,所述法兰包括分离板(3),所述分离板将所述法兰划分成外部部分(2)和内部部分(4),所述分离板(3)还将所述腔室(5)划分成处在所述外部部分(2)上的外腔室(52)以及处在所述内部部分(4)上的内腔室(54),其特征在于,处在所述内部部分(4)上的第二孔口(74)相对于处在所述外部部分(2)上的第一孔口(72)成角度地移位。
4.根据权利要求1或2所述的法兰,其特征在于,所述分离板(3)包括凹口(32),所述凹口允许所述冷却流体在位于所述外部部分(2)一侧的外部圆柱形空间(62)与位于所述内部部分(4)一侧的内部圆柱形空间(64)之间循环。
5.根据权利要求1或2所述的法兰,其特征在于,所述腔室(5)由两个半盘(51)限界,在所述两个半盘之间延伸有半圆形底部(53),以便限界出至少一个容置部(43),所述至少一个容置部与至少一个绕组头(10)互补。
6.根据权利要求1或2所述的法兰,其特征在于,所述法兰包括圆形的单个容置部(43),所述单个容置部用于接收多个绕组头(10)。
7.根据权利要求1或2所述的法兰,其特征在于,所述法兰包括环状件(8),所述环状件围绕所述法兰(1)的内部部分(4)并且至少部分地限界出所述腔室(5)。
8.根据权利要求7所述的法兰,其特征在于,所述环状件(8)包括径向的凸出部(81),所述凸出部限界出凹腔(86)并且具有至少一个孔(82)。
9.根据权利要求5所述的法兰,其特征在于,所述法兰包括环状件(8),所述环状件围绕所述法兰(1)的内部部分(4)并且至少部分地限界出所述腔室(5),并且所述环状件(8)包括径向的凸出部(81),所述凸出部限界出凹腔(86)并且具有至少一个孔(82),至少一个凸出部(81)在所述容置部(43)中延伸并且限界出所述腔室(5),所述腔室(5)与所述凹腔(86)经由所述孔(82)连通。
10.根据权利要求6所述的法兰,其特征在于,所述法兰包括环状件(8),所述环状件围绕所述法兰(1)的内部部分(4)并且至少部分地限界出所述腔室(5),并且所述环状件(8)包括径向的凸出部(81),所述凸出部限界出凹腔(86)并且具有至少一个孔(82),至少一个凸出部(81)在所述容置部(43)中延伸并且限界出所述腔室(5),所述腔室(5)与所述凹腔(86)经由所述孔(82)连通。
11.一种电机(100),所述电机包括:
-多个绕组(106),
-定子(9),所述定子包括金属板(90)的堆积,在所述金属板的堆积上装配有绕组(106),多个绕组(106)具有绕组头(10),每个绕组头(10)纵向地超出所述金属板(90)的堆积,
-转子(103),所述转子在所述定子(9)的内部借助于轴(101)旋转可动,
其特征在于,所述电机包括至少一个根据上述权利要求中任一项限定的法兰(1)。
12.根据权利要求11所述的电机,其特征在于,所述定子(9)的每个金属板(90)包括至少一个开口(95),以便在所述绕组(106)上方和/或顺着所述绕组形成冷却流体的至少一个通道(56),所述通道(56)完全顺着所述定子(9)沿所述电机(100)的纵向轴线(L)延伸。
13.根据权利要求12所述的电机,其特征在于,处在所述绕组(106)上方的冷却流体的通道(56)和/或顺着所述绕组(106)的冷却流体的通道(56)与设置在至少一个法兰(1)内部的腔室(5)连通。
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