用于电机的转子布置的端板、用于电机的转子布置和车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电机(72)的转子布置(1)的端板(25、41)，包括：用于贯穿轴体(4)的中央贯通孔道(31)；端板(25、41)的端面(26)上在径向外侧沿圆周方向构造的轴环(27)；以及端面(26)上的多个突出部(28、29)，其中，突出部(28、29)和轴环(27)沿轴向限定冷却通道(15、18)，其中，冷却通道(15、18)构成多个在两侧由相应的突出部(28、29)限定的冷却通道区段(21、22、39、40)，其中，限定一个冷却通道区段(21、22、39、40)的两个突出部(28、29)在贯通孔道(31)与轴环(27)之间的第一径向位置处相互间隔第一弧长并且在由轴环(27)限定的第二径向位置处相互间隔第二弧长，该第二弧长大于第一弧长，其中，相应的冷却通道区段(21、22、39、40)在第一径向位置与第二径向位置之间具有至少一个导流元件(33、34、35、37)。

End plates for rotor arrangement of motors, rotor arrangement for motors and vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于电机的转子布置的端板、用于电机的转子布置和车辆
本专利技术涉及一种用于电机的转子布置的端板，包括：用于贯穿轴体的中央贯通孔道；端板的端面上在径向外侧沿圆周方向构造的轴环；以及端面上的多个突出部，其中，突出部和轴环沿轴向限定冷却通道，其中，冷却通道构成多个在两侧由相应的突出部限定的冷却通道区段，其中，限定一个冷却通道区段的两个突出部在贯通孔道与轴环之间的第一径向位置处相互间隔第一弧长并且在由轴环限定的第二径向位置处相互间隔第二弧长，该第二弧长大于第一弧长。此外，本专利技术还涉及一种用于电机的转子布置和一种车辆。
技术介绍
当电机运行时，产生交变磁场，这会导致铁损。铁损在转子芯中产生热量并使此处布置的永磁体升温，其中不应超过永磁体的去磁温度。公知从永磁体中散热来改善电机的有效功率。就充分利用电机而言，如在电动车辆中使用电机时，这一点可以通过冷却以抗相对转动的方式连接到转子芯的轴体来完成。文件DE102011121042A1公开了一种用于电机的冷却布置，其具有带多个永磁体的转子，这些永磁体均被布置在磁体凹窝中。转子芯的内圆周上布置有多个沿轴向延伸的第一冷却通道，并且在转子承架中，转子内室与第一冷却通道之间分别布置有至少一个贯通孔道，其中，转子芯的端面分别布置有导油环，其中布置有用于第一冷却通道与磁体凹窝或磁体凹窝的前端开口形成流体耦合的通道。这些通道在导油环中构造为敞口通道，其通过在转子芯的最后一个转子段上布置沿圆周方向闭合的冷却管路而形成。导油环中的相应径向通道呈V形构造。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种相比之下有所改进的可行方案，用于形成穿过端面端板并具有多个冷却通道区段的冷却通道。本专利技术用以达成上述目的的解决方案为：在前述类型的端板中，相应的冷却通道区段在第一径向位置与第二径向位置之间具有至少一个导流元件。本专利技术基于以下认知：在常规的端板中，通过附加的导流元件可以显著改善将冷却流体有针对性地引入磁体凹窝的自由空间中或者将永磁体布置在磁体凹窝中。通过导流元件可以将冷却流体以最优的流动横截面引入自由空间中。此外，至少一个导流元件可以提供支撑面，容纳在磁体凹窝中的永磁体可以支撑到该支撑面上，以便限制、特别是防止永磁体在轴向方向上的移动。本专利技术有利地实现一种在流体力学方面改进的冷却流体在磁体凹窝内的分布，这能提高电机的冷却功率。同时，通过导流元件，无需额外的部件就能实现阻止永磁体的轴向移动，而这又能提高转子布置的机械稳定性。通常，用于每个冷却通道或一部分冷却通道的转子芯具有由至少一个永磁体组成的永磁体布置。在特别优选的实施方案中，永磁体布置包括一对V形布置的径向内侧永磁体和一对V形布置的径向外侧永磁体。在根据本专利技术的端板中，可以设置由突出部的凸起构成的导流元件。因此，导流元件(下文又称第一导流元件)实现了使冷却通道区段缩窄的凸出部。优选地，第一导流元件用于支撑永磁体，特别是径向内侧永磁体。在根据本专利技术的端板中，进一步优势是，设置由自由突出部形成的导流元件，该自由突出部在垂直于轴向方向的平面的两个正交方向上具有相同的伸展度。适宜地，这样的导流元件(下文又称第二导流元件)是径向外侧永磁体的支撑件。优选地，自由突出部为圆环形。特别优选地，由凸起构成的(第一)导流元件比由自由突出部构成的(第二)导流元件更向径向内侧布置。第一导流元件与第二导流元件之间构造有将冷却流体导引到磁体凹窝的径向外侧自由空间中的部分冷却通道。在根据本专利技术的端板中，可以进一步设置由纵长在径向方向上延伸的自由突出部构成的导流元件。这样的导流元件(又称第三导流元件)通常主要用于在流体动力方面优化冷却通道。特别优选地，设置另外的导流元件，该另外的导流元件与所述或相应一个导流元件相对于在径向方向上延伸穿过冷却通道区段的中心的平面对称。在此情形下，特别是第三导流元件在径向内侧相互间隔不大于第一弧长和/或在径向外侧相互间隔大于径向内侧。这样，第三导流元件形成部分冷却通道，以将冷却流体导引到径向外侧永磁体的内侧自由空间。此外，可以设置构造为从轴环居中指向冷却通道区段的凸起的导流元件。这样优化径向外侧永磁体之间的冷却流体流动。在根据本专利技术的端板中，相应的冷却通道区段可以延伸到贯通孔道。由此，冷却流体通过每个冷却通道区段引入磁体凹窝或从中引出。这样就能实现从轴体、经过端板的冷却通道区段和磁体凹窝、经过另外一个端板的冷却通道区段回到轴体中的冷却路径。特别优选地，冷却通道区段从第一径向位置径直延续到贯通孔道。这样就能提供贯通孔道与第一径向位置之间的冷却通道区段在流动动力方面有利的横截面。为了实现对电机的绕组头的有利喷淋冷却，端板可以进一步包括由突出部限定的冷却流体排出区段，这些冷却流体排出通道均被构造在第一径向位置与第二径向位置之间并且经由冷却流体排出通道连接到构造在端板中的开口。适宜地，通过这些突出部中的一个突出部或这些突出部使冷却流体排出区段与贯通孔道分隔。特别优选地，开口被构造在端板的侧表面上。为此，冷却流体排出通道的第一部分在轴向方向上从冷却流体排出区段延伸出来，并且第二部分在径向方向上通入开口中。因此，冷却流体排出通道实现冷却流体流的方向变化。有利地，冷却流体排出区段和冷却通道区段在圆周方向上交替布置。这样就能实现尽量均匀的喷淋冷却。还优选的是，相应的冷却流体排出区段具有至少一个导流元件。构造在冷却流体排出区段中的至少一个导流元件可以根据前述冷却通道区段的导流元件中的一个或多个导流元件来构造。特别优选地，冷却流体排出区段具有第一导流元件和/或第二导流元件。这样，永磁体也能通过在冷却流体排出区段的区域内得到支撑。此外，本专利技术还涉及一种用于电机的转子布置，包括：转子芯；多个永磁体，这些永磁体均被布置在通过形成沿轴向方向延伸的自由空间而在转子芯中构造的磁体凹窝内；轴体，该轴体以抗相对转动的方式连接到转子芯；以及至少一个根据前述权利要求中任一项所述的端板，该端板被布置在转子芯的端面上。此外，在根据本专利技术的转子布置中，进一步优势是，该转子布置内构造有冷却通道布置，该冷却通道布置可以具有在轴体内延伸的第一冷却通道、与第一冷却通道以导流方式连接并在径向方向上沿转子芯的端面延伸的第二冷却通道以及邻接第二冷却通道在轴向方向上穿过自由空间延伸到磁体凹窝中的第三冷却通道。在此情形下，端板的冷却通道区段可以至少部分地构成第二冷却通道。换言之，端板的冷却通道区段对应于第二冷却通道的冷却通道区段。因此，第二冷却通道一侧由端板以其突出部限定，而另一侧由转子芯的端面限定。优选地，第二冷却通道邻接第一冷却通道。优选地，冷却通道被构造成导引液态冷却流体，例如油、水或乙二醇与水的混合物。但也可设想，冷却通道被构造成导引气态冷却流体。有利地，永磁体可以不含稀土，因为在根据本专利技术的转子布置中实现的冷却策略不再需要这种适用于高温的永磁体。分隔元件通常具有分隔区段，该分隔区段在圆周方向上沿轴体的内半径延伸。关于根据本专利技术的转子布置的转子芯优选的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电机(72)的转子布置(1)的端板(25、41)，包括：用于贯穿轴体(4)的中央贯通孔道(31)；所述端板(25、41)的端面(26)上在径向外侧沿圆周方向构造的轴环(27)；以及所述端面(26)上的多个突出部(28、29)，其中，所述突出部(28、29)和所述轴环(27)沿轴向限定冷却通道(15、18)，其中，所述冷却通道(15、18)构成多个在两侧由相应的突出部(28、29)限定的冷却通道区段(21、22、39、40)，其中，限定一个冷却通道区段(21、22、39、40)的两个突出部(28、29)在所述贯通孔道(31)与所述轴环(27)之间的第一径向位置处相互间隔第一弧长并且在由所述轴环(27)限定的第二径向位置处相互间隔第二弧长，所述第二弧长大于所述第一弧长，/n其特征在于，/n相应的冷却通道区段(21、22、39、40)在所述第一径向位置与所述第二径向位置之间具有至少一个导流元件(33、34、35、37)。/n

【技术特征摘要】
20180727 DE 102018118274.01.一种用于电机(72)的转子布置(1)的端板(25、41)，包括：用于贯穿轴体(4)的中央贯通孔道(31)；所述端板(25、41)的端面(26)上在径向外侧沿圆周方向构造的轴环(27)；以及所述端面(26)上的多个突出部(28、29)，其中，所述突出部(28、29)和所述轴环(27)沿轴向限定冷却通道(15、18)，其中，所述冷却通道(15、18)构成多个在两侧由相应的突出部(28、29)限定的冷却通道区段(21、22、39、40)，其中，限定一个冷却通道区段(21、22、39、40)的两个突出部(28、29)在所述贯通孔道(31)与所述轴环(27)之间的第一径向位置处相互间隔第一弧长并且在由所述轴环(27)限定的第二径向位置处相互间隔第二弧长，所述第二弧长大于所述第一弧长，
其特征在于，
相应的冷却通道区段(21、22、39、40)在所述第一径向位置与所述第二径向位置之间具有至少一个导流元件(33、34、35、37)。


2.根据权利要求1所述的端板，其中，设置由突出部(28、29)的凸起构成的导流元件(33)。


3.根据权利要求1或2所述的端板，其中，设置由自由突出部构成的导流元件(34)，所述自由突出部在垂直于轴向方向的平面(36)的两个正交方向上具有相同的伸展度。


4.根据权利要求2和3所述的端板，其中，由凸起构成的所述导流元件(33)比由自由突出部构成的所述导流元件(34)更向径向内侧布置。


5.根据前述权利要求中任一项所述的端板，其中，设置由纵长在径向方向上延伸的自由突出部构成的导流元件(35)。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的端板，其中，设置另外的导流元件(33、34、35)，所述另外的导流元件与所述或相应一个导流元件(33、34、35)相对于在径向方向上延伸穿过所述冷却通道区段(21、22、39、40)的中心的平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·克雷斯，菲利普·恩特格拉斯，塞巴斯蒂安·韦德尔，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE