[發明專利]具有兩個風扇葉輪的并聯回路的空氣冷卻式電動馬達

在審

• 申請號: 201680042642.5
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN107852070A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: H·弗勒利希;D·查爾斯;R·克勞斯;K·格雷格爾
• 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;H02K17/16;H02K5/18;H02K1/32;H02K11/33
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司31300
• 代理人: 談晨雯

技術領域

本發明涉及一種空氣冷卻式電動馬達、具體是皮帶起動器發電機，該皮帶起動器發電機具有：皮帶張緊器；用于功率、驅動及控制電子系統(逆變器)的逆變器殼體，該逆變器殼體被安裝在該電動馬達上或被整合到該電動馬達的馬達殼體或端蓋中；以及屬于該馬達的風扇系統。

背景技術

對于電動操作的車輛而言、以及對于使用混合式馬達部分地電動操作的車輛而言、或當使用皮帶起動器發電機時，需要用于張緊多楔帶的裝置(所謂的皮帶張緊器)，該裝置可以以節省空間的方式直接被安裝在輸出側的殼體上和/或固定軸承側上。就此而言，例如從DE 10 2011 080 886 A1、DE 10 2013 109 294 A1、以及EP 1929611 B1已知技術背景。然而，皮帶張緊器可能對吸入冷卻空氣構成障礙，因為該皮帶張緊器可能會關閉經由殼體或端蓋中的槽縫而可能的冷卻劑供應。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種開篇所述類型的空氣冷卻式電動馬達，借助于該空氣冷卻式電動馬達可以以節省空間的方式實現對整個組件的特別有效的冷卻。

該目的通過獨立專利權利要求的主題來實現。有利的實施例是從屬權利要求、以下說明以及附圖的主題。

根據本發明的空氣冷卻式電動馬達包括裝配在該電動馬達的固定軸承側上的皮帶張緊器、安排在該電動馬達的浮動軸承側上的逆變器殼體、以及風扇系統，該風扇系統具有浮動軸承側的第一風扇葉輪和固定軸承側的第二風扇葉輪。

該第一風扇葉輪被設計成用于：經由浮動軸承側的端蓋的多個冷卻肋從該電動馬達的周圍區域徑向向內地吸入冷卻空氣體積流量，該浮動軸承側的端蓋被安排成與該逆變器殼體軸向地相鄰；并且經由浮動軸承側的定子端部繞組將所吸入的空氣體積流量的第一部分從該電動馬達徑向向外地吹出。該第二風扇葉輪被設計成用于：將徑向向內地吸入的該空氣體積流量的第二部分軸向地吸入到轉子中并穿過該轉子(具體是借助于該轉子的轉子層疊鐵芯的空氣通道)；并且經由固定軸承側的定子端部繞組將該第二部分從該電動馬達徑向向外地吹出。

該電動馬達的“固定軸承側”或“固定軸承側的”在此背景下具體地涉及該電動馬達的第一軸向末端區段被安排所在的那一側，其中，所述第一末端區段(例如馬達殼體的第一軸向末端區段或第一端蓋)容納軸向的固定軸承。

與之相比，該電動馬達的“浮動軸承側”或“浮動軸承側的”具體地涉及該電動馬達的第二軸向末端區段被安排所在的那一側，其中，所述第二末端區段(例如馬達殼體的第二軸向末端區段或第二端蓋)容納軸向的浮動軸承。

因此，根據本發明的空氣冷卻式電動馬達具有包括兩個風扇葉輪的并聯回路，其中，第一風扇葉輪允許排他地徑向地吸入冷卻空氣。由此，該皮帶張緊器可能對經由固定軸承側軸向地吸入空氣構成妨礙的事實不形成阻礙。由于在該浮動軸承側或逆變器側徑向地吸入空氣的可能性，在該固定軸承側可以省去用于在殼體或端蓋中軸向地吸入空氣的槽縫、孔口或類似物。由此，可以增大殼體或端蓋的機械穩定性。換言之，不需要削減圍繞該固定軸承側的殼體軸承座周圍的殼體或端蓋的截面，這還伴隨有對于該固定軸承的更高的軸承剛度。

由于該浮動軸承側的端蓋被安排成與該逆變器殼體、具體是容納在該逆變器殼體中的逆變器軸向相鄰地，因此浮動軸承側的端部繞組、轉子、以及固定軸承側的端部繞組可以通過開式并聯冷卻回路來冷卻。

在此情況下，“開式”冷卻回路旨在被理解為是指：用于從周圍區域吸入冷卻空氣體積流量的冷卻回路的空氣入口和用于將經加熱的空氣體積流量吹出到周圍區域的冷卻回路的空氣出口沒有相互連接。在此情況下，“并聯”冷卻回路旨在被理解為是指：所吸入的冷卻空氣體積流量被劃分成兩個體積流量部分，這兩個體積流量部分是由該空氣體積流量的第一部分和第二部分形成的。

換言之，該開式并聯冷卻回路允許在抽吸操作過程中在逆變器或逆變器殼體冷卻之后，該定子端部繞組在該浮動軸承側在這些并聯回路的第一回路中被冷卻。在抽吸操作過程中在逆變器或逆變器殼體冷卻之后，該轉子以及在該固定軸承側的定子端部繞組在這些并聯回路的第二回路中被冷卻。

該第一風扇葉輪和該第二風扇葉輪在該轉子的短路環上優選整體式地形成。在此背景下，“整體式地形成”旨在被理解為具體是指：這些風扇葉輪各自被整合到該轉子的一個短路環中，也就是說，相應的短路環與相應的風扇葉輪以一件式的方式相互連接。這允許減小重量和降低制造支出。