CN109952693B - 用于电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机的转子(1)。该转子(1)包括第一轴颈(2)、第二轴颈(3)、叠片式转子铁芯(4)、以及填充体(5)，其中，该填充体(5)铸造在该叠片式转子铁芯(4)上，使得该叠片式转子铁芯(4)在旋转意义上结合地安装在该填充体(5)上，并且该填充体(5)在旋转意义上结合地连接至这些轴颈(2，3)，使得扭矩从这些轴颈(2，3)传递至该叠片式转子铁芯(4)。此外，冷却导管(23)在该转子(1)的轴向方向(L)上延伸穿过这些轴颈(2，3)和该填充体(5)。

Description

用于电机的转子

技术领域

本发明涉及一种用于电机的转子。此外涉及一种具有该转子的电机、尤其是用于机动车辆传动系的电机。

背景技术

一般现有技术中已知用于机动车辆传动系、尤其是用于混合动力驱动装置的电机。为了冷却电机，在此通常使用空气或还可能用水来冷却电机，并且将所述冷却介质引导经过相应电机的至少一个区域。在此，对电机的冷却是有限的，因为借助于液体流动穿过的冷却热交换器，通常只能冷却诸如电机的定子叠片式铁芯等某些区域，并且例如这样的冷却在机器的其他区域通常是不可能的。此外，在电机的许多使用情形下，可用的结构空间是有限的。在此，通常必须集成的水套或风扇以牺牲电机本身的结构空间为代价。基本上可以假设，电机的集中冷却增大了其效率。

因此，为了所陈述的用途，已经建立了借助于电绝缘冷却液(例如油)进行冷却的电机。这种油冷式电机不仅具有油流动穿其而过的热交换器、并且还典型地呈现对电机的定子和/或转子的直接冷却。

从DE 39 10 451 A1已知的是，在三相交流发电机的情况下，油被直接喷到定子铁上、并且被喷到围绕该定子铁的零件上，并且所述油被雾化，具体地借助于油压力并借助由于励磁绕组的旋转而产生离心力来实现，使得可以冷却定子绕组。所喷出的油中未到达定子绕组或从所述定子绕组滴下的一部分传递至旋转励磁绕组，使得定子铁因此被冷却。油可以然后流动到轴承支座的基部、并且通过出油口引导回到储油器。油因此再循环，以便在三相交流发电机运行期间直接从定子绕组和励磁绕组吸收热量，借此以有效的方式对三相交流发电机进行冷却。显然，这种直接冷却系统在绝缘和耐腐蚀方面没有问题，因为油是电绝缘体并且是非腐蚀性的。例如凭借将所述整流器安装在轴承支座外侧并且将油导管的一部分提供在轴承支座中，可以实现整流器的冷却。

还已知的是，尤其是中电压马达和低电压马达就转子而言是关键的，也就是说，转子构成了必须被冷却的“热点”。由此得出，通过优化转子冷却可以优化电机的性能。

发明内容

可以认为本发明的目的是提供一种用于电机、尤其是高速电机的特别轻的且可高效冷却的转子，其中，该转子能够在高转速下机械地承受极高的负载。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于电机的转子。该转子包括第一轴颈、第二轴颈、叠片式转子铁芯、以及填充体，其中，该填充体铸造在该叠片式转子铁芯上，使得该叠片式转子铁芯在旋转意义上结合地安装在该填充体上。该填充体在旋转意义上结合地连接至这些轴颈，使得扭矩从这些轴颈传递至该叠片式转子铁芯，并且冷却导管在该转子的轴向方向上延伸穿过这些轴颈和该填充体。

与现有技术不同，利用根据本发明的转子所具有的架构可以限制主动磁通引导的叠片铁芯截面，从而可以显著减小转子的重量和所述转子的质量惯性矩。在这种情况下，叠片式转子铁芯内的中心孔的直径可以被选择为特别大。然而，可以省却在转子轴和叠片式转子铁芯的有效叠片材料之间的叠片坯料的有效填充材料。替代地，当将短路环和短路棒铸造到叠片式转子铁芯上时，先前无效的叠片区的区域也可以至少部分地填充有熔体、尤其是轻金属合金(例如填充有压铸铝合金)，由此形成填充体。铸造填充体可以用于使转子两侧的轴颈定中心。借助于转子实现的基于结构的优点可以用于以多种不同的方式集成转子冷却的功能。

填充体还执行了在轴颈与叠片式转子铁芯之间传递扭矩的功能。为此目的，填充体可以铸造在叠片式转子铁芯上，其方式为使得填充体以强制锁定的形式连接至叠片式转子铁芯。此外，这些轴颈可以以强制锁定和非强制锁定的形式连接至填充体。有利的是，可以省却连续的轴，并且替代地，可以通过两个轴颈来确保可传递的扭矩。

根据本发明第一方面的转子的突出之处在于特别低的旋转质量惯性矩。由于转子是旋转部件，因此鼠笼式转子特别轻的重量对于驱动效率具有特别的价值；这是因为通过这种设计，转子的转动质量惯性矩可以降低至少10％。此因素在加速过程的效率方面提供了优势。

在轴向方向上延伸穿过轴颈和填充体的冷却导管尤其允许轴颈和填充体的直接冷却。此处，冷却导管至少不会使电机效率显著减小，并且不会以电机的结构空间为代价。

具有根据本发明的转子的电机可以在最大的连续功率输入的情况下具有相对较小的结构，并且仍然提供高的连续电功率和相应高的连续扭矩。根据本发明的转子或根据本发明电机因此理想地适用于在机动车辆中、尤其是车辆的电动或混合动力传动系中使用，因为此处的核心需求之一是在最小结构空间的情况下的高性能。根据本发明的转子或根据本发明的电机可以尤其用作串联或并联混合动力传动系以及还有纯电动传动系中的电动机、发电机和/或电动发电机。

根据一个实施例，该第一轴颈具有第一轴向孔，该第二轴颈具有第二轴向孔，并且该填充体具有第三轴向孔，其中，该第三轴向孔将该第一轴向孔连接至该第二轴向孔，使得该第一孔、该第二孔、以及该第三孔一起形成该冷却导管，该冷却导管延伸穿过该第一轴颈、该填充体、以及该第二轴颈。根据此实施例，冷却液导管可以通过轴颈安装在填充体上而产生。在这种情况下，轴颈各自具有轴向孔，该轴向孔与填充体的轴向孔一起形成冷却液导管。冷却液导管尤其允许直接冷却轴颈和填充体。

该第一轴颈、该第二轴颈、以及该填充体可以是一件式形成的。以这种方式，产生了整体铸造在叠片式转子铁芯上的转子轴，其中，这些轴颈可以尤其用作轴承座。

根据另一个实施例，所提供的是该叠片式转子铁芯在该轴向方向上以强制锁定和非强制锁定的形式连接至该填充体。根据此实施例，填充体可以对叠片式转子铁芯的单独的叠片执行夹紧功能。具体地讲，填充体可以铸造在叠片式转子铁芯上，其方式为使得叠片式转子铁芯容纳在填充体内的周向凹部中，其中，填充体的端部部分(界定该凹部)防止叠片式转子铁芯在轴向方向上的移位、并且可以在轴向方向上以非强制锁定的形式将叠片式转子铁芯保持在一起/将其夹紧。

这些轴颈中的至少一个轴颈还可以具有安排在端侧上的用于定中心目的的突出部。该突出部可以插入填充体内的对应凹部中，其结果是相应的轴颈可以相对于填充体定向并且因此可以定中心。此外，出于定中心的目的，该突出部可以具有分布在该突出部的外周上的多个驱动器槽，填充体的一个驱动器钉在各自情况下可以接合到这些驱动器槽中，使得以转子扭矩驱动器的方式在轴颈与填充体之间产生转子的旋转方向上的强制锁定连接。

此外，这些轴颈中的至少一个轴颈可以具有安排在端侧上的用于紧固至该填充体的端板。端板用作紧固凸缘、并且允许轴颈与填充体特别有弹性且耐用的连接。

在进一步的实施例中，该转子还包括介质导管元件，其中，该第一轴颈具有第一轴向孔，并且该第二轴颈具有第二轴向孔。介质导管元件被安排在轴颈与填充体之间、并且在自身与填充体之间形成护套状空腔。该介质导管元件还具有第四轴向孔，其中，该第四轴向孔将该第一轴颈的第一孔连接至该第二轴颈的第二孔，使得该第一轴向孔、该第二轴向孔、以及该第四轴向孔一起形成该冷却导管，该冷却导管延伸穿过该第一轴颈、该填充体、以及该介质导管元件。冷却导管的此替代性实施例尤其具有以下优点，借助于介质导管元件与填充体之间的空腔，可以减小质量，这尤其对电机的质量惯性矩具有有利影响。

该第一轴颈和/或该第二轴颈可以与该介质导管元件一件式形成。以这种方式，尤其可以减小有待制造的电机的单独元件的数量，这尤其可以对生产费用和组装费用产生积极影响。

该转子可以进一步包括第一短路环和第二短路环，其中，该第一轴颈具有至少一个第一径向孔，并且该第二轴颈具有至少一个第二径向孔。该至少一个第一径向孔可以连接至该第一轴向孔，并且该至少一个第二径向孔可以连接至该第二轴向孔。该第一短路环可以径向地围绕该至少一个第一径向孔，并且该第二短路环可以径向地围绕该至少一个第二径向孔，使得在这些轴颈旋转期间，冷却介质能够在径向上从这些径向孔中离心出来至在这些短路环的方向上的外部，并且能够冷却这些短路环。

在这个实施例中，该至少一个第一径向孔和该至少一个第二径向孔将第一/第二轴颈的第一/第二轴向孔连接至第一/第二轴颈的外圆周。代替单个第一径向孔和单个第二孔，设置多个第一和第二径向孔，这些径向孔尤其分布在轴颈的圆周上。前一段落中提及的特征使得可以强化短路环的冷却，其中，冷却措施不会显著降低异步机的效率程度，并且不以增加异步机的安装空间为代价来实现。上述冷却原理尤其适用于为机动车辆的内燃发动机提供辅助的整合有齿轮箱的电机(GEM)、以及可以自行推进机动车辆的牵引电机(TEM)。

具有上述冷却系统的电机可以在具有最大连续功率输入的情况下具有极小且紧凑的结构，因为短路环的冷却可以借助于冷却液(尤其是电绝缘冷却液、例如油或油雾)来执行。在这种情况下，轴颈中的径向孔形成喷嘴，通过这些喷嘴，可以借助于离心力分配冷却液，使得可以冷却转子的短路环以及还有电机的定子的端部绕组。在这种情况下，冷却原理包括在封闭的壳体中冷却异步机的旋转部件和静止部件。

优选地电绝缘的冷却液可以相应地经由轴颈和填充体在各自情况下被引导到转子的端侧的区域中，在该区域中，冷却液通过离心力被离心至短路环、并且经由“热点短路环”冷却该转子。短路环优选由压铸铝合金构成，并且因此具有特别高的导热性。

此外，该介质导管元件可以具有第三径向孔和第四径向孔，其中，该第三径向孔和该第四径向孔将该第四轴向孔连接至该护套状空腔，该第一轴颈和该填充体在它们之间形成第一通道，该第一通道将该护套状空腔连接至该第一短路环，并且第二轴颈和该填充体在它们之间形成第二通道，该第二通道将该护套状空腔连接至该第二短路环。借助于在径向上从第三径向孔和第四径向孔离心出来到填充体的内壁上的冷却剂，此实施例允许经由铸造填充物间接冷却叠片转子铁芯。此外，凭借输送到空腔外、穿过第一通道/第二通道、到第一短路环/第二短路环的冷却剂，可以直接冷却短路环。

根据本发明的第二方面，提供了一种电机。异步机包括根据本发明的第一方面的转子。此外，该电机包括定子、第一定子端部绕组、以及第二定子端部绕组。该第一定子端部绕组围绕该第一短路环，并且该第二定子端部绕组围绕该第二短路环，使得在这些轴颈旋转期间，冷却介质能够在径向上从这些径向孔中离心出来至在这些定子端部绕组的方向上的外部，并且能够冷却这些定子端部绕组。

因此，轴颈的径向孔使得可以在轴颈旋转期间，从径向孔中离心出来的优选的电绝缘冷却液能够在定子端部绕组的方向上被引导并且优选地还被引导到定子端部绕组中，并且能够经由“热点定子端部绕组”冷却定子。定子端部绕组通常由铜绕组构成，并且因此具有特别高的导热性。根据本发明的电机可以例如借助于油或油雾作为冷却剂来冷却，并且除冷却剂所流动穿过的热交换器之外，存在直接冷却尤其是对转子的短路环的轴颈以及异步机的定子的定子端部绕组的直接冷却。

附图说明

下面将参照示意图更详细地解释本发明的示例性实施例，其中相同或相似的元件配备有相同的附图标记。在附图中

图1是根据本发明的转子的示例性实施例的纵向截面图示，其中该转子带有两个轴颈并带有填充体，

图2是根据本发明的转子的另一个示例性实施例的纵向截面图示，其中该转子带有与填充体一件式形成的轴颈，

图3是根据本发明的转子的另一个示例性实施例的纵向截面图示，其中该转子带有两个轴颈、带有填充体、并带有介质导管元件，

图4是根据本发明的转子的另一个示例性实施例的纵向截面图示，其中该转子带有一体地彼此连接的两个轴颈、填充体、以及介质导管元件，

图5是根据本发明的转子的另一个示例性实施例的纵向截面图示，其中该转子带有径向冷却导管，

图6是根据图5的转子的替代性纵向截面图示，

图7是根据图5的转子的另一个替代性纵向截面图示，

图8是根据图5的转子的、穿过其介质导管元件的横截面图示，

图9示出了根据图5的在转子的填充体与第一轴颈之间的扭矩传递连接的透视图，

图10示出了根据图5的转子的透视图，

图11示出了图10的放大细节视图，

图12是根据本发明的转子的另一个示例性实施例的纵向截面图示，其中该转子带有径向冷却导管并带有端板，

图13是根据本发明的电机的示例性实施例的纵向截面图示，并且

图14是另一个电机的纵向截面图示。

具体实施方式

图1示出了用于电机(例如根据图13的电机39)的转子1。

转子1包括第一轴颈2、第二轴颈3、叠片式转子铁芯4、以及填充体5。填充体5铸造到叠片式转子铁芯4上、并且(例如以强制锁定的形式)连接至叠片式转子铁芯4，使得填充体5和叠片式转子铁芯4在旋转意义上结合地彼此相连接。因此，扭矩可以从填充体5传递至叠片式转子铁芯4，并且反之亦然。具体地讲，填充体5围绕转子1的纵向轴线L的旋转运动可以传递至叠片式转子铁芯4，使得叠片式转子铁芯4也围绕纵向轴线L旋转。填充体5基本上具有空心圆柱形配置并且具有环形截面。中心孔6延伸穿过填充体5，从图1左侧展示的填充体5的第一端侧7延伸至图1右侧展示的填充体5的第二端侧8。

第一端侧7具有第一凹部9，并且第二端侧8具有第二凹部10。第一轴颈2在其端部具有在图1的右侧展示的第一定心环11，并且第二轴颈3在其端部具有在图1的左侧展示的第二定心环12。第一定心环11的形状对应于第一凹部9的形状，并且第二定心环12的形状对应于第二凹部10的形状。在图1所示的示例性实施例中，定心环(突出部)包括第一定心环11和/或第二定心环12，第一定心环11和第二定心环12各自具有环形截面和圆柱形截面，其外径相应地对应于板状凹部9或10的内径。

第一定心环11插入第一凹部9中，并且第二定心环12插入第二凹部10中。以这种方式，第一轴颈2借助于第一凹部9和第一定心环11相对于填充体5定向，其中，第一轴颈2的纵向轴线L对应于填充体5的纵向轴线L。第一轴颈2和填充体5是相对于纵向轴线L以轴向对称的方式构造。以类似的方式，第二轴颈3借助于第二凹部10和第二定心环12相对于填充体5定向，其中，第二轴颈3的纵向轴线L同样对应于填充体5的纵向轴线L，并且第二轴颈3以相对于纵向轴线L轴向对称的方式构造。

填充体5在其外圆周上具有第三凹部13，该第三凹部在外圆周的较大区域上延伸。叠片式转子铁芯4的中心孔14对应于第三凹部13，其中，尤其是中心孔14的内径和第三凹部13的外径可以彼此匹配，其方式为使得在填充体5与叠片式转子铁芯之间形成非强制锁定的轴-毂连接。第三凹部13在纵向方向L上由两个径向延伸的端部部分15和16界定。叠片式转子铁芯4具有在图1的左侧展示的第一端侧17、并且具有在图1的右侧展示的第二端侧18。填充体5通过其端部部分15和16铸造到叠片式转子铁芯4的端侧17和18上，其方式为使得叠片式转子铁芯4的各个叠片通过端部部分15和16彼此轴向地压靠(非强制锁定)，但至少轴向地保持在一起(强制锁定)。以这种方式，端部部分15和16可以将叠片式转子铁芯4保持在一起或者将其夹紧，也就是说，它们进行一种用于叠片式转子铁芯4的“夹紧功能”，端部部分15和16使该叠片式转子铁芯在纵向方向L上保持在一起。可替代地，可以省去突出的端部部分15和16，从而省略可选的“支架功能”(参见图3)。

第一轴颈2以强制锁定的形式并在旋转意义上结合地连接至填充体5，并且第二轴颈3同样以强制锁定的形式并在旋转意义上结合地连接至填充体5。轴颈2和3与填充体5之间的连接可以例如借助于螺纹连接(图1未示出)、凹部和锁定销来实现，或者借助于驱动器槽和驱动器钉实现。根据图1示出的示例性实施例，为此目的，第一轴颈2具有第一用螺钉固定的凸缘或第一紧固环19，并且第二轴颈3具有第二用螺钉固定的凸缘或第二紧固环20。紧固环(端板)包括第一紧固环19和/或第二紧固环20，第一紧固环19和第二紧固环20均是圆柱形配置并且具有环形截面，其中，紧固环19和20的外径在各自情况下大于定心环11和12的外径。紧固环19和20各自以它们的端侧分别倚靠填充体5的端侧7和8中的一个端侧。轴颈2和3可以例如在这些接触区的区域中被旋拧到填充体5上。由于填充体5一方面与第一轴颈2之间以及另一方面还与第二轴颈3之间在旋转意义上的结合连接，因此扭矩可以在轴颈2和3与填充体5之间传递。具体地讲，第一轴颈2和/或第二轴颈3的旋转运动可以传递至填充体5。由于填充体5与叠片式转子铁芯4之间在旋转意义上的结合连接(见上文)，因此旋转运动和扭矩也可以从填充体5传递至叠片式转子铁芯4。因此，旋转运动和扭矩可以经由填充体5从第一轴颈2和/或第二轴颈3传递至叠片式转子铁芯4。

第一轴颈2具有第一中心孔21，并且第二轴颈3具有第二中心孔22。孔21和22沿纵向方向L延伸穿过轴颈2和3，其方式为使得孔21和22将轴颈2以及相应地轴颈3的相反的端侧彼此连接。在这种情况下，轴颈2和3的孔21和22与填充体5的中心孔6(“第三孔”)对准。因此，轴颈2和3的孔21和22连接至填充体5的中心孔6，从而形成沿纵向方向L延伸穿过整个鼠笼式转子1的冷却导管23。具体地讲，冷却液(例如油或油雾)可以被引导穿过冷却导管23，因而轴颈2和3以及填充体5可以从内部被冷却。

图2示出了用于电机的转子1。转子1包括第一轴颈2、第二轴颈3、填充体5、以及转子叠片式铁芯4。在图2所示的示例性实施例中，第一轴颈2、第二轴颈3、以及填充体5是一件式形成的。冷却导管23以与根据图1的示例性实施例中的冷却导管类似地设计。冷却导管23由第一轴颈2的第一轴向孔21、第二轴颈3的第二轴向孔22、以及填充体5的第三孔6构成，并且在轴向方向L上一直延伸穿过由轴颈2、3和填充体5形成的转子轴。

图3示出了用于电机的另一个转子1。根据图3的转子1与根据图1的转子具有类似的设计。具体地讲，转子1的第一轴颈2、第二轴颈3、以及叠片式转子铁芯4被示出与图1中的那些具有相同的设计。

然而，相比于根据图1的示例性实施例，转子1的填充体5在第一定心环11与第二定心环12之间的区域中具有挖空的设计。换言之，在定心环11和12之间，填充体5不具有质量。介质导管元件24位于定心环11和12之间、在填充体5的无质量腔室中，该介质导管元件具有第四中心轴向孔6.1。所述轴向孔6.1连接至第一轴颈2的第一轴向孔21、并且连接至第二轴颈3的第二轴向孔22，使得形成了冷却导管23。填充体5和介质导管元件24在它们之间形成了护套状空腔25，可以借助于该护套状空腔来减小转子1的质量，并且尤其是用于冷却转子1的部件的冷却介质可以被引导穿过该护套状空腔。此外，第一轴颈2或第二轴颈3还可以与介质导管元件24一件式形成。

图4示出的用于电机的另一个转子1的另一示例性实施例与根据图3的转子1区别在于轴颈2、3的设计以及介质导管元件24的设计。第一轴颈2、第二轴颈3、以及介质导管元件24是一件式形成的，其中，端板26已经被推到第二轴颈3上、并且被固定连接至填充体5。

图5详细示出了可以如何装备转子1。填充体5不会填满叠片式转子铁芯4的中心孔14内的整个空腔，而是在自身与介质导管元件24之间形成空腔25。

转子1包括第一端侧处的第一短路环27和第二端侧处的第二短路环28。短路环27和28借助于多个短路棒29彼此相连接，这些短路棒容纳在叠片式转子铁芯4的槽缝中。槽缝或短路棒29相对于彼此平行地延伸并且相对于纵向轴线L平行地延伸。此外，短路棒29沿叠片式转子铁芯4的圆周方向在各自情况下等距地彼此间隔开。

转子1包括第一轴颈2，该第一轴颈具有第一紧固环19，该第一紧固环具有多个驱动器槽30，该多个驱动器槽被安排成沿圆周方向分布、并且在各自情况下填充体5的一个驱动器钉31突出到其中。以这种方式，第一轴颈2和填充体5在转子1的圆周方向上以强制锁定的形式并且在旋转意义上结合地彼此相连接。第二轴颈3具有第二紧固环20，该第二紧固环借助于锁定销32紧固至填充体。

第一轴颈2具有沿圆周方向分布的多个第一径向孔33，并且第二轴颈3具有沿圆周方向分布的多个第二径向孔34。径向孔33和34相对于转子1的纵向轴线L垂直地延伸，其中，第一径向孔33将第一轴颈2的第一轴向孔21连接至第一轴颈2的第一圆周外表面，并且第二径向孔34将第二轴颈3的第二轴向孔22连接至第二轴颈3的第二圆周外表面。第一轴向孔21和第二轴向孔22连接至填充体5内的第四轴向孔6.1、并且一起形成冷却导管23的一部分，该冷却导管还包括径向孔33和34。

在图5所示的示例性实施例中，第二轴颈3与介质导管元件24一件式形成。换言之，介质导管元件24被共同地集成到第二轴颈3中。第一轴颈2以强制锁定的形式收缩配合在介质导管元件24上。

冷却介质(例如油或油雾)可以被引导穿过冷却导管23。冷却导管23内的冷却介质的可能的流动方向由图5中的箭头指示。冷却介质可以通过冷却导管23输送，例如，借助于泵(未示出)。作为替代方案，叠片式转子铁芯4可以具有螺旋形冷却导管，在叠片式转子铁芯4旋转期间，冷却导管允许抽吸动作，通过该抽吸动作，冷却介质被吸入冷却导管23中、被引导穿过该冷却导管并且在不需要泵的情况下被输送离开该冷却导管。

在第一轴颈2和第二轴颈3旋转期间，位于冷却导管23内的冷却介质被输送穿过径向孔33和34、并且通过作用在径向孔33和34内的冷却介质上的离心力在径向方向上从所述径向孔中被离心出来。第一轴颈2的第一径向孔33在径向方向上被第一短路环27包围，并且第二轴颈3的第二径向孔34在径向方向上被第二短路环28包围。在其运动的进一步过程中，从径向孔33和34中离心出来的冷却介质分别撞击第一短路环27和第二短路环28并且将它们冷却。

图6和图7示出了根据图5的转子1具有第三径向孔35和第四径向孔36。第三径向孔35和第四径向孔36将第四轴向孔6.1连接至填充体5与介质导管元件24之间的护套状空腔25。第一轴颈2和填充体5在它们之间形成第一通道37，该第一通道将护套状空腔25连接至第一短路环27。同样地，第二轴颈3和填充体在它们之间形成第二通道38，该第二通道将护套状空腔25连接至第二短路环28。在图6和图7中由箭头展示了冷却介质穿过冷却导管23、空腔25、以及通道37和38到短路环27和28的可能的流动方向。图8至图11示出了根据图5的转子的上述细节的详细视图。

图12示出了用于电机的另一个转子1，其中，类似于根据图4的示例性实施例，第一轴颈2、第二轴颈3、以及介质导管元件24是一件式形成的，其中，端板26已经被推到第二轴颈3上、并且被固定连接至填充体5。此外，冷却导管23包括第一轴颈2内的第一轴向孔21、第二轴颈3内的第二轴向孔22、介质导管元件24内的第四轴向孔6.1、以及还有第一轴颈2内的第一径向孔33和第二轴颈3内的第二径向孔34。在图8中由箭头展示了冷却介质穿过冷却导管23到短路环27和28的可能的流动方向。

图13示出了具有转子1的电机39，该转子可以具有与根据图1至图12的转子1类似的构造。转子1在径向方向上被定子40包围，该定子具有在图13的左侧展示的第一定子端部绕组41，并且具有在图13的右侧展示的第二定子端部绕组42。定子端部绕组41和42各自围绕转子1的短路环(图13未示出)(这方面，参照例如图5)。转子1的叠片式转子铁芯4进一步包括穿孔式冷却导管K。

转子1的第一轴颈2具有沿圆周方向分布的多个第一径向孔33。鼠笼式转子1的第二轴颈3同样具有沿圆周方向分布的多个第二径向孔34。第一定子端部绕组41在径向方向上围绕第一径向孔33，并且第二定子端部绕组42围绕第二径向孔34。在第一轴颈2、填充体5以及第二轴颈3旋转期间，位于转子1的冷却导管23内的冷却介质被输送穿过冷却导管23(如结合图5描述的)，并且在定子端部绕组41和42的方向上从径向孔33和34中离心出来。在其运动的进一步过程期间，从径向孔33和34中离心出来的冷却介质尤其撞击在定子端部绕组41和42并且将它们冷却。随后，冷却介质滴入电机1的第一壳体部分44的贮槽43中。

尤其在冷却了定子端部绕组41和42之后被引导穿过冷却导管23并且已经滴入贮槽43中的冷却介质可以被引导穿过热交换器45，以便在那里被再冷却。冷却介质从贮槽43中出来穿过热交换器45和冷却导管23的输送可以借助于泵(未示出)来执行，或者通过叠片式转子铁芯4内的螺旋形冷却导管来执行。以这种方式，形成了再循环冷却回路46，该再循环冷却回路的可能的过程在图13中使用点划线指示。为了再冷却热交换器45内的冷却介质，冷却水流动穿过所述热交换器，该冷却水在主冷却回路47中循环，用于对冷却水进行再冷却的主水冷却器48是位于该主冷却回路内。冷却水可以借助于泵(未示出)在主冷却回路47内循环。

图13还示出了第一轴颈2可旋转地安装在第一轴承49中，该第一轴承紧固在第一壳体部分44内，并且第二轴颈3可旋转地安装在第二轴承50中，该第二轴承同样紧固在第一壳体部分44内。具有另外一贮槽53的变速器52是位于第二壳体部分51中。变速器52借助于第一挡位54连接至第二轴颈3，其中，变速器52的输出轴55可旋转地安装在第三轴承56中并且从第二壳体部分中伸出，其中，第三轴承56被紧固在第二壳体部分51内。

图14示出带有叠片式转子铁芯4的另一个电机1。叠片式转子铁芯2在径向方向上被定子40包围，该定子具有在图14的左侧展示的第一定子端部绕组41、并且具有在图14的右侧展示的第二定子端部绕组42。叠片式转子铁芯4还包括冷却导管57，该冷却导管在轴向方向L和径向方向上延伸穿过叠片式转子铁芯4，并且为此目的，这些冷却导管具有轴向冷却导管部分57a和径向冷却导管部分57r。电机1的转子轴58被设计为空心轴、并且具有在转子轴58的轴向方向或纵向方向L上延伸的轴向孔59。轴向孔59从在图14左侧展示的转子轴58的第一端侧处开始。轴向孔59在转子轴58的延伸量的近似一半延伸量上延伸穿过该转子轴、并且然后过渡到围绕转子轴58的圆周分布的多个径向孔60中，这些径向孔将轴向孔59连接至转子轴58的侧向外表面、并且通向叠片式转子铁芯4的径向冷却导管部分57r。

在转子轴58的旋转期间，位于转子轴58的轴向孔59内的冷却介质被输送穿过轴向孔59、并且从径向孔60中被引导或离心出来、进入叠片式转子铁芯4的径向冷却导管部分57r中。从那里，冷却介质流动穿过叠片式转子铁芯4的轴向冷却导管部分57a至该叠片式转子铁芯的端侧，从其端侧，所述冷却介质在定子端部绕组41和42的方向上被离心、并且在其运动的进一步过程期间尤其被离心到定子端部绕组41、42上并将它们冷却。随后，冷却介质滴入电机39的第一壳体部分44的贮槽43中。在图14中借助于箭头61指示了转子轴58的孔60和冷却导管部分57r、57a内的冷却剂的可能路线。图14的其余元件对应于根据图13的示例性实施例的元件。

Claims (10)

1.一种用于电机(39)的转子(1)，该转子(1)包括第一轴颈(2)、第二轴颈(3)、叠片式转子铁芯(4)、以及填充体(5)，其中

该填充体(5)铸造在该叠片式转子铁芯(4)上，使得该叠片式转子铁芯(4)在旋转意义上结合地安装在该填充体(5)上，

该填充体(5)旋转地连接至所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)，使得扭矩从所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)传递至该叠片式转子铁芯(4)，并且

冷却导管(23)在该转子(1)的轴向方向(L)上延伸穿过所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)和该填充体(5)，其中，该转子还包括，介质导管元件(24)，其中

该第一轴颈(2)具有第一轴向孔(21)，

该第二轴颈(3)具有第二轴向孔(22)，

该介质导管元件(24)被安排在所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)与该填充体(5)之间，

该转子还包括护套状空腔(25)，位于该介质导管元件(24)和该填充体(5)之间，

该介质导管元件(24)具有第四轴向孔(6.1)，其中，该第四轴向孔(6.1)将该第一轴向孔(21)连接至该第二轴向孔(22)，使得该第一轴向孔(21)、该第二轴向孔(22)、以及该第四轴向孔(6.1)一起形成该冷却导管(23)，该冷却导管延伸穿过该第一轴颈(2)、该填充体(5)、以及该介质导管元件(24)。

2.如权利要求1所述的转子(1)，其中，

该填充体(5)具有第三轴向孔(6)，

其中，该第三轴向孔(6)将该第一轴向孔(21)连接至该第二轴向孔(22)，使得该第一轴向孔(21)、该第二轴向孔(22)、以及该第三轴向孔(6)一起形成该冷却导管(23)，该冷却导管延伸穿过该第一轴颈(2)、该填充体(5)、以及该第二轴颈(3)。

3.如权利要求1所述的转子(1)，其中该第一轴颈(2)、该第二轴颈(3)、以及该填充体(5)是一件式形成的。

4.如权利要求1所述的转子(1)，其中该叠片式转子铁芯(4)在该轴向方向(L)上以强制锁定和非强制锁定的形式连接至该填充体(5)。

5.如权利要求1所述的转子(1)，其中所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)中的至少一者具有用于定中心目的的突出部(11，12)，该突出部被安排在端侧上。

6.如权利要求1所述的转子(1)，其中所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)中的至少一者具有用于紧固至该填充体(5)的端板(19，20)，该端板被安排在端侧上。

7.如权利要求1所述的转子(1)，其中该第一轴颈(2)和/或该第二轴颈(3)与该介质导管元件(24)是一件式形成的。

8.如权利要求1-7中任一项所述的转子(1)，该转子(1)还包括：

-第一短路环(27)，以及

-第二短路环(28)，

其中

-该第一轴颈(2)具有第一径向孔(33)，并且

-该第二轴颈(3)具有第二径向孔(34)，

-该第一径向孔(33)连接至该第一轴向孔(21)，

-该第二径向孔(34)连接至该第二轴向孔(22)，

-该第一短路环(27)径向地围绕该第一径向孔(33)，并且

-该第二短路环(28)径向地围绕该第二径向孔(34)，使得在所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3)旋转期间，冷却介质能够在径向上从所述第一径向孔(33)、第二径向孔(34)中离心出来至在所述第一短路环(27)、第二短路环(28)的方向上的外部、并且能够冷却所述第一短路环(27)、第二短路环(28)。

9.如权利要求8所述的转子(1)，其中

-该介质导管元件(24)具有第三径向孔(35)和第四径向孔(36)，

-该第三径向孔(35)和该第四径向孔(36)将该第四轴向孔(6.1)连接至该护套状空腔(25)，

-该第一轴颈(2)和该填充体(5)在它们之间形成第一通道(37)，该第一通道将该护套状空腔(25)连接至该第一短路环(27)，并且

-该第二轴颈(3)和该填充体(5)在它们之间形成第二通道(38)，该第二通道将该护套状空腔(25)连接至该第二短路环(28)。

10.一种电机(39)，包括

-如权利要求8或9所述的转子(1)，

-定子(40)，

-第一定子端部绕组(41)，以及

-第二定子端部绕组(42)，

其中

-该第一定子端部绕组(41)围绕该第一短路环(27)，并且

-该第二定子端部绕组(42)围绕该第二短路环(28)，

使得在所述第一轴颈(2)、第二轴颈(3))旋转期间，冷却介质能够在径向上从所述第一径向孔(33)、第二径向孔(34)中离心出来至在所述第一定子端部绕组(41)、第二定子端部绕组(42)的方向上的外部、并且能够冷却所述第一定子端部绕组(41)、第二定子端部绕组(42)。

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