[發明專利]具有導向板的電動機器

在審

• 申請號: 201680004187.X
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN107112858A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: H·弗勒利希;D·查爾斯;R·克勞斯;A·斯密特
• 申請（專利權）人: 大陸汽車有限公司
• 主分類號: H02K9/06
• 分類號: H02K9/06;H02K9/22;H02K11/33
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司31300
• 代理人: 徐穎聰

技術領域

本發明涉及一種電動機器，該電動機器具有用于引導冷卻介質的導向板。

背景技術

現代車輛(尤其電動車輛)由電動機安排驅動，這些電動機安排分別具有用于驅動車輛的電動機器和用于提供該電動機器的相電流的功率電子器件。由該電動機器和該功率電子器件的物理特性導致在運行此類電動機安排時產生損耗功率，這些損耗功率以廢熱的形式導致該電動機安排的溫度升高。該電動機安排的較高的自身溫度可能導致該電動機器的功率損失并且在極端情況中甚至導致該功率電子器件的故障。為了防止這種故障，在產生損壞前必須排出廢熱。

為此提出雙側冷卻器，其中，然而由于安裝通風開口降低了轉子的軸承的剛性。由此造成另一個問題：吸入的、有溫度負載的空氣不能冷卻軸承外環，使得由溫度導致提前磨損該轉子軸承。

發明內容

因此，本發明的目的在于提出一種避免所述缺點的電動機器，即通過該電動機器應在最小的空間需求下實現具有較高冷卻性能的有效冷卻。

該目的通過根據權利要求1所述的電動機器實現。有利的設計和擴展方案在從屬權利要求中說明。

電動機器具有一個定子、一個轉子以及一個安排在逆變器殼體中的逆變器。該轉子以其轉子軸在一個第一軸承蓋和一個第二軸承蓋中圍繞旋轉軸線可旋轉地支承。該第二軸承蓋安排在該逆變器殼體中或該逆變器殼體處。至少一個吸入開口和至少一個吹出開口安排在該第二軸承蓋的徑向環繞的外表面處。此外，在該第二軸承蓋處存在至少兩個散熱肋片。在該第二軸承蓋的這些散熱肋片與該定子以及該轉子之間以如下方式安排一個導向板，使得將經過該至少一個吸入開口徑向流入的冷卻介質引導至該至少一個吹出開口。

通過將逆變器集成到實施有散熱肋片的第二軸承蓋或將該逆變器(即，功率電子器件、控制電子器件和/或調節電子器件)相對于該旋轉軸線軸向安裝到該軸承蓋處，一方面實現小型構造的機器，另一方面輔助熱量排出。通過使該第二軸承蓋與該逆變器殼體直接機械地接觸，可以高效地導出熱量。通過該導向板對該轉子的冷卻或在將空氣用作空氣導向板或分隔壁的冷卻介質以及由此實現的對從流入通道到流出通道的冷卻介質流動的偏轉，幫助高效地冷卻整個機器，而不必改變該機器的大小。通過借助于該導向板偏轉該冷卻介質可以將典型地徑向吸入的空氣作為冷卻介質在該軸承蓋或該逆變器殼體的整個圓周上通過散熱肋片徑向向內引導。因此擴大了對于熱量釋放而言有效的殼體表面，并且優化了對該逆變器(即，控制電子器件和功率電子器件)的部件的熱交換和因此部件的冷卻。這導致整個電路的電子部件的更高的可靠性和使用壽命。

然而，典型地在該第一軸承蓋處和該第二軸承蓋處安裝多個吸入開口和吹出開口，以便能夠將較高的體積容量的冷卻介質用于冷卻。在此，這些吸入開口可以軸向地安排在該第一軸承蓋處，與之相反，這些吹出開口徑向地安排在該第一軸承蓋處和該第二軸承蓋處。優選地，該吸入開口和該吹出開口形成為狹縫。

該轉子在兩個彼此對置的、在該軸承蓋的方向上指向的端側處可以分別具有一個短路環。于是在該短路環或這些短路環處安排或形成風扇葉輪葉片，以便吸入具有較高流量的冷卻介質并且通過卷繞頭再次排出。通過將這些風扇葉輪葉片形成到這些短路環處，產生了為了冷卻所需的這些風扇葉輪葉片的節省空間的安排。典型地以如下方式改善在該浮動軸承側的轉子軸承的剛性：在該軸承蓋中不必實施軸向穿通口。

由此在吸入運行中形成雙風扇系統并且在兩個彼此獨立的回路中進行對該轉子和該逆變器的冷卻。以有利的方式通過引導該冷卻介質和擴大傳熱表面，例如通過散熱肋片，對于從外向內流入的冷卻介質以及也通過優化該逆變器(作為控制電子器件或功率電子器件)的部件而改善這種冷卻。

為了盡可能無扭轉地構型空氣引導件并且降低流動損耗，在進入風扇葉輪之前，使用帶葉片或不帶葉片的空氣導向套筒。

此外，這些風扇葉輪葉片形成為與該轉子在該電動機器中的旋轉方向相反地彎曲。這能夠實現該冷卻介質的有利的流動行為。

典型地，形成在該第二軸承蓋處的這些散熱肋片從中部軸承座徑向向外延伸地取向。典型地，冷卻體的管行間距隨著直徑的減小而減小。替代性地或額外地，空腔比例可以通過減小直徑而保持恒定。此外，也可以設置每個管排的散熱肋片或銷的偏置安排。

典型地，這些散熱肋片形成為具有在從該旋轉軸線的方向的俯視圖中直線地或彎曲地走向的或圓形的橫截面，即形成為表面肋片或針形肋片。由此可以如所期望地影響該冷卻介質的流動行為。

這些風扇葉輪葉片可以與該短路環或該轉子實施為一體式或單件式，使得存在材料配合的連接。