本发明专利技术涉及一种轴向磁通电机(1),该轴向磁通电机包括环形定子(2)和以能够相对于定子(2)绕旋转轴线(3)旋转的方式安装的两个转子元件(4a,4b),其中,第一转子元件(4a)布置成在轴向上邻近定子(2)的第一端面(5a),并且第二转子元件(4b)布置成在轴向上邻近定子(2)的第二端面(5b),并且其中,定子(2)具有多个定子芯(6),所述多个定子芯沿绕旋转轴线(3)延伸的环形线的周向方向分布,其中,至少一个定子芯(6)具有多个径向延伸的导引区段(7),所述导引区段沿周向方向堆叠在彼此之上并且具有板状设计,其中,至少一部分数量的导引区段(7)在其径向外侧部(8)和/或其径向内侧部(9)上具有保持轮廓(10a,10b),该保持轮廓以互锁的方式容纳在至少一个支承区域(11,12)上,所述至少一个支承区域固定至壳体。支承区域固定至壳体。支承区域固定至壳体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有径向延伸的金属片区段的机械固定的定子芯的轴向磁通电机
[0001]本专利技术涉及轴向磁通电机,优选地用于纯电动或混合动力机动车辆的传动系的轴向磁通电机,所述轴向磁通电机包括环形定子和两个转子元件,所述两个转子元件以能够相对于定子绕(共同)旋转轴线旋转的方式安装,其中,第一转子元件布置成在轴向上(沿着旋转轴线)邻近定子的第一(轴向)端面,并且第二转子元件布置成在轴向上邻近定子的第二(轴向)端面,并且其中,定子具有多个定子芯,所述多个定子芯沿绕旋转轴线延伸的环形线的周向方向分布。
技术介绍
[0002]通用轴向磁通电机从现有技术的背景中已经是公知的。例如,WO2018/015293A1公开了一种用于轴向磁通电机的定子,该轴向磁通电机具有由多个片材形成并设置有齿的定子部分。
[0003]现有技术的进一步的背景例如通过WO 2014/166811 A2是已知的,其公开了一种轻量轴向磁通电机,在该轻量轴向磁通电机中,多个定子齿在端部区域中经由相应的环状结构彼此连接并且连接至在外侧径向地围绕定子的壳体。因此,已知借助于在轴向方向上侧向于定子芯布置的片材来构造定子芯。
[0004]然而,从现有技术的背景中已知的这些设计的缺点是定子芯的机械固定通常是不足的。此外,在所需方向上存在的磁阻通常仍然相对较大。另外,由于绕组中的交流电以及来自转子的磁场,可能会在磁芯中形成涡流。同时,对于这些系统而言存在对定子绕组和定子芯进行有效冷却的需要。
技术实现思路
[0005]因此,本专利技术的目的是弥补从现有技术的背景中已知的缺点,并且特别是提供一种具有尽可能稳定的定子芯的轴向磁通电机,其中,同时在所需方向上减少磁阻并且避免不期望的涡流。同时,实现定子的部件的有效冷却。
[0006]根据本专利技术,这通过下述方式来实现:至少一个定子芯具有多个(导磁的)导引区段,所述多个导引区段沿周向方向堆叠(/层叠)在彼此之上、径向延伸并且具有板状(/扁平)设计,其中,至少一部分数量的导引区段在其径向外侧部和/或其径向内侧部上具有保持轮廓,该保持轮廓以互锁的方式接纳在至少一个支承区域上,所述至少一个支承区域固定至壳体(/固定在安装位置处)。
[0007]这导致若干优点。一方面,径向延伸的导引区段(优选地设计为金属片区段)确保了克服周向方向上的力的较高的机械强度。同时,导引区段的这种延伸使得导引区段内的热能够良好地传递至外部(优选地朝向固定部)。另外,导引区段的径向布置实现了高极距(该极距对高扭矩是特别有利的)。导引区段上的保持轮廓简化了定子芯的固定。
[0008]其他有利的实施方式由从属权利要求要求保护,并且在下面更详细地说明。
[0009]如果将至少一个定子芯的导引区段设计为相同部分,则可以以特别经济的方式实现一系列生产。
[0010]优选地,多个定子芯设计相同。在其他实施方式中,如果定子芯至少关于保持轮廓被不同地设计则也是有利的。
[0011]还有利的是,至少一个定子芯的导引区段以互锁的方式在径向外侧上连接至两个轴向间隔的第一支承区域并且/或者在径向内侧上连接至两个轴向间隔的第二支承区域。这甚至使定子的结构设计更坚固。
[0012]至少一个支承区域优选地为环形/设计为保持环。
[0013]特别有利的是,至少一个定子芯的导引区段经由相对于至少一个支承区域的互锁而在(旋转轴线的)周向方向上、在(旋转轴线的)径向方向上、在(旋转轴线的)轴向方向上被紧固并且/或者被阻止关于平行于旋转轴线的轴线倾斜。
[0014]为了实现导引区段与至少一个支承区域之间的互锁连接,已经证明有利的是,在至少一个支承区域上设置轴向突出的保持凸部,该保持凸部突出到底切部中,该底切部共同形成保持轮廓并且在轴向方向上向至少一个支承区域敞开。因此,保持凸部优选地以使得导引区段沿径向方向和轴向方向两者支承在支承区域上并且被阻止关于平行于转子的旋转轴线的轴线倾斜的方式插入到保持轮廓中。与旋转轴线相切地作用在定子芯上的力与该支承一起在各个定子芯上产生扭矩。
[0015]对于导引区段的坚固的周向支承,已经证明有利的是,至少一个支承区域具有沿周向方向间隔开的两个轴向突出的支承凸部,相应的定子芯的导引区段一起容纳在支承凸部之间。
[0016]如果至少一个定子芯朝向整个导引区段的一个周向侧部或两个周向侧部设置有由软磁复合材料构成的覆盖部段,则磁阻进一步减小。
[0017]进一步优选地,在各个定子芯自身之间和/或在各个定子芯与至少一个支承区域之间设置有电绝缘件。在后者的情况下,还有利的是,绝缘件插入导引区段/由导引区段形成的套件与固定件之间,或者固定元件直接由非导电材料形成。
[0018]在此上下文中,进一步有利的是,至少一个定子芯沿径向方向向内渐缩(周向方向上的宽度/延伸部减小)。
[0019]此外,有利的是,至少一个定子芯包括由多个导引区段构成的组,这些组的彼此不同之处在于它们的导引区段的成型。
[0020]在此上下文中,已经发现特别有利的是,至少一个定子芯除了具有第一组的设计成彼此相同的多个第一导引区段之外,还具有第二组的多个第二导引区段,其中,第二导引区段具有比第一导引区段短的径向延伸部并且朝向第一组的第一导引区段的第一周向侧部堆叠布置。这进一步减小了磁阻。
[0021]在这方面,同样有利的是,除了具有第二组的多个第二导引区段之外,第三组的多个第三导引区段布置在整个第一导引区段的背向第一周向侧部的第二周向侧部上,其中,第三导引区段具有比第一导引区段短的径向延伸部。
[0022]如果至少一个定子芯沿周向方向分成两个半部,则更有助于定子芯和整个定子的组装。在其他优选实施方式中,定子芯进而形成为单个件/未被分割,并且另一方面,然后设置的覆盖部段(进一步优选地在每种情况下设置的两个覆盖部段)被分割/对半。这提供的
优点是,绕组可以独立于定子芯制造,并且然后将绕组和定子芯合并。
[0023]此外,有利的是,每个定子芯设置有定子绕组,其中,该定子绕组形成轴向相邻的若干个绕组环,并且相应的绕组环相对于其轴向侧部宽度沿径向方向向内变窄。
[0024]换言之,根据本专利技术,利用径向延伸的电气片材(导引区段)来实现用于轴向磁通电机的定子芯的机械固定。片材具有径向外侧和/或径向内侧的轮廓,该轮廓允许定子芯以互锁的方式固定。可选地,定子芯沿周向方向覆盖有SMC材料(SMC=“软磁复合物”)。
附图说明
[0025]现在下面将参照各种附图更详细地说明本专利技术,在该上下文中还示出了各种示例性实施方式。
[0026]在附图中:
[0027]图1示出了根据本专利技术的轴向磁通电机的沿根据第一示例性实施方式的纵向方向切割的立体图,其中,可以清楚地看到该轴向磁通电机的构造,
[0028]图2以纵向截面示出了根据图1的轴向磁通电机在定子芯的共同形成定子的径向外部区域中的细节视图以图示其在两个保持环上的互锁接纳,
[0029]图3示出了定子芯与围绕定子芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轴向磁通电机(1),所述轴向磁通电机包括环形定子(2)和两个转子元件(4a,4b),所述两个转子元件以能够相对于所述定子(2)绕旋转轴线(3)旋转的方式安装,其中,第一转子元件(4a)布置成在轴向上邻近所述定子(2)的第一端面(5a),并且第二转子元件(4b)布置成在轴向上邻近所述定子(2)的第二端面(5b),并且其中,所述定子(2)具有多个定子芯(6),所述多个定子芯沿绕所述旋转轴线(3)延伸的环形线的周向方向分布,其特征在于,至少一个定子芯(6)具有多个径向延伸的导引区段(7),所述导引区段沿周向方向堆叠在彼此之上并且具有板状设计,其中,至少一部分数量的所述导引区段(7)在所述导引区段的径向外侧部(8)和/或所述导引区段的径向内侧部(9)上具有保持轮廓(10a,10b),所述保持轮廓以互锁的方式容纳在至少一个支承区域(11,12)上,所述至少一个支承区域固定至壳体。2.根据权利要求1所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)的所述导引区段(7)设计为相同部分。3.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)的所述导引区段(7)在所述径向外侧部(8)上以互锁的方式连接至两个轴向间隔的第一支承区域(11)并且在所述径向内侧部(9)上以互锁的方式连接至两个轴向间隔的第二支承区域(12)。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个支承区域(11,12)具有轴向突出的保持凸部(13),所述保持凸部突出到底切部(14a,14b)中,所述底切部共同形成所述保持轮廓(10a,10b)并且在轴向方向上向所述至少一个支承区域(11,12)敞开。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:霍尔格,
申请(专利权)人:舍弗勒技术股份两合公司,
类型:发明
国别省市:
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