[發(fā)明專利]用于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器的液冷式轉(zhuǎn)子

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180011212.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115039321A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·克蘭克;S·施特拉辛斯基;B·沃爾夫;F·普施曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶馬股份公司
• 主分類號(hào): H02K1/32
• 分類號(hào): H02K1/32;H02K7/00;H02K9/19;H02K7/116
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 張立國(guó)

本發(fā)明涉及用于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器的液冷式轉(zhuǎn)子，液冷式轉(zhuǎn)子(1)以能圍繞轉(zhuǎn)子軸線(9)旋轉(zhuǎn)的方式支承并且具有轉(zhuǎn)子軸(2)，該轉(zhuǎn)子軸至少局部構(gòu)成為空心軸并且具有開(kāi)口的第一軸向端部(2a)，并且液冷式轉(zhuǎn)子(1)還具有液體引導(dǎo)裝置(3)，其通過(guò)該開(kāi)口的第一軸向端部(2a)延伸到轉(zhuǎn)子軸(2)中，沿徑向方向(4)在液體引導(dǎo)裝置(3)和轉(zhuǎn)子軸(2)之間產(chǎn)生液體環(huán)形空間(5)，并且液體引導(dǎo)裝置(3)還具有用于引導(dǎo)液體的內(nèi)部空間(3a)和進(jìn)入該內(nèi)部空間(3a)中的液體進(jìn)入開(kāi)口(3b)，該液體進(jìn)入開(kāi)口(3b)設(shè)置在液體引導(dǎo)裝置(3)的第一軸向端部(3c)上，其特征在于，液體引導(dǎo)裝置(3)在與液體引導(dǎo)裝置(3)的第一軸向端部(3c)相對(duì)置的第二軸向端部(3d)上間接或直接接納在轉(zhuǎn)子軸(2)中并且因此相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸(2)被引導(dǎo)，并且液體引導(dǎo)裝置(3)具有至少一個(gè)液體排出開(kāi)口(3e)，通過(guò)液體排出開(kāi)口，液體引導(dǎo)裝置(3)的內(nèi)部空間(3a)與液體環(huán)形空間(5)導(dǎo)流地連接，并且液體排出開(kāi)口(3e)沿軸向方向設(shè)置在液體引導(dǎo)裝置(3)的第一和第二端部(3c、3d)之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器的液冷式轉(zhuǎn)子。DE102016218823A1涉及用于機(jī)電機(jī)器的冷卻系統(tǒng)并且借此處于與按照權(quán)利要求1的主題相同的技術(shù)領(lǐng)域。US2008/0272661A1涉及一種液冷式轉(zhuǎn)子裝置。

背景技術(shù)

接著借助在機(jī)動(dòng)車中的電機(jī)描述本發(fā)明，這不應(yīng)理解為將本發(fā)明限制于該應(yīng)用。對(duì)于如在機(jī)動(dòng)車中的可移動(dòng)應(yīng)用，目的是實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高功率密度。為了實(shí)現(xiàn)最大可能的功率密度，主動(dòng)冷卻在電機(jī)中的轉(zhuǎn)子，例如借助水噴槍或油噴槍來(lái)主動(dòng)冷卻轉(zhuǎn)子。這尤其是在異步電機(jī)以及外勵(lì)同步電機(jī)中具有大的意義。不充分的冷卻導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)裝置較早退化。水噴槍需要在轉(zhuǎn)子入口處的冷卻通道的耗費(fèi)的滑環(huán)密封裝置。備選于水噴槍冷卻，可以通過(guò)借助變速器油的油冷卻來(lái)冷卻轉(zhuǎn)子。為了產(chǎn)生通過(guò)轉(zhuǎn)子的冷卻油流動(dòng)而設(shè)置油泵，機(jī)械油泵在此顯示出隨著轉(zhuǎn)速增加的損耗功率，該損耗功率可能不利地影響驅(qū)動(dòng)裝置的效率。此外，油泵通常需要電的泵控制裝置，這可能增加易錯(cuò)性并且借此不利地影響系統(tǒng)可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是，給出具有改善的運(yùn)行特性的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器的液冷式轉(zhuǎn)子和具有這種轉(zhuǎn)子的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器，該任務(wù)通過(guò)按照權(quán)利要求1和權(quán)利要求5的主題來(lái)解決，本發(fā)明的優(yōu)選進(jìn)一步構(gòu)成方案是從屬權(quán)利要求的主題。

在本發(fā)明的意義中，用于機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器的液冷式轉(zhuǎn)子可理解為用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子能利用液體介質(zhì)調(diào)溫并且尤其是冷卻。優(yōu)選的是，用于調(diào)溫的液體是潤(rùn)滑材料并且優(yōu)選是發(fā)動(dòng)機(jī)油或變速器油。按照機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)型式，轉(zhuǎn)子構(gòu)成為電無(wú)源的或電有源的元件，其中，本發(fā)明能夠與該特性無(wú)關(guān)地應(yīng)用。液冷式轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子軸，該轉(zhuǎn)子軸在發(fā)動(dòng)機(jī)式運(yùn)行的情況下構(gòu)成用于輸出驅(qū)動(dòng)功率，在發(fā)電式運(yùn)行的情況下構(gòu)成用于接收驅(qū)動(dòng)功率(轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速)，并且該轉(zhuǎn)子軸以能圍繞轉(zhuǎn)子軸線旋轉(zhuǎn)的方式支承。此外，該轉(zhuǎn)子軸至少局部構(gòu)成為空心軸并且具有開(kāi)口的第一軸向端部。此外，液冷式轉(zhuǎn)子具有液體引導(dǎo)裝置，該液體引導(dǎo)裝置設(shè)計(jì)用于引導(dǎo)液體，該液體設(shè)置用于對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行調(diào)溫。

該液體引導(dǎo)裝置通過(guò)轉(zhuǎn)子軸的該開(kāi)口的第一軸向端部延伸到該轉(zhuǎn)子軸的空心軸區(qū)段中。形象地說(shuō)，轉(zhuǎn)子軸和液體引導(dǎo)裝置至少局部地形成兩個(gè)彼此插入的管狀構(gòu)件，其中，轉(zhuǎn)子軸包圍液體引導(dǎo)裝置。轉(zhuǎn)子軸和液體引導(dǎo)裝置優(yōu)選材料接合地相互連接并且優(yōu)選一件式地構(gòu)成。

沿徑向方向在液體引導(dǎo)裝置和轉(zhuǎn)子軸之間至少局部地構(gòu)成液體環(huán)形空間。借此，在功能上實(shí)現(xiàn)如下可能性，即，將液體通過(guò)液體引導(dǎo)裝置(沿徑向處于內(nèi)部的管構(gòu)件)引入轉(zhuǎn)子軸中，并且經(jīng)由局部在轉(zhuǎn)子軸和液體引導(dǎo)裝置之間形成的環(huán)狀間隙、所謂的液體環(huán)形空間將該液體再次從轉(zhuǎn)子軸中引出。為了構(gòu)成該功能性，液體引導(dǎo)裝置具有用于引導(dǎo)液體的內(nèi)部空間和進(jìn)入該內(nèi)部空間中的液體進(jìn)入開(kāi)口，該液體進(jìn)入開(kāi)口設(shè)置在液體引導(dǎo)裝置的第一軸向端部上。

液體引導(dǎo)裝置沿轉(zhuǎn)子軸線沿軸向方向延伸直至其第二軸向端部。亦即，液體引導(dǎo)裝置的該第二軸向端部與其第一軸向端部相對(duì)置。