具有冷却机构的转子组件制造技术

本发明专利技术提供一种具有冷却机构的转子组件，具体说是这样一种转子组件，其具有带第一和第二通路的冷却机构。该转子组件包括具有中空部分的轴和的转子芯部，该转子堆叠结构至少部分地定位在轴周围。转子芯部具有第一端和第二端。转子堆叠结构形成内部空腔，其仅至少部分地填充具有永磁体以便在转子堆叠结构中限定一间隙。第一通路配置为从轴的中空部分沿大致径向的方向引导流体流。第二通路至少部分地通过转子堆叠结构的内部空腔中的所述间隙限定且配置为将来自第一通路的流体流引导到转子芯部的第一和第二端部中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及电机器的转子组件且更具体地涉及具有冷却机构的转子组件。
技术介绍
电动机/发电机通常包括具有在转子外周周围的交替极性(alternatingpolarity)的多个磁体。转子在定子中可旋转,所述定子通常包括多个绕组和交替极性的磁极。在发电机模式中，转子的旋转使得永磁体经过定子磁极和线圈，并由此感应出电流以在每ー个线圈中流动。替换地，如果电流流过定子线圈，则被激励的线圈将使得转子旋转并由此发电机将运行为电动机。如同任何能量转换装置那样，电动机/发电机的效率小于百分之100，且将ー些能量作为热量排出。需要高效地除去这种废热
技术实现思路
ー种转子组件，其具有带第一和第二通路的冷却机构。该转子组件包括具有中空部分的轴和具有转子堆叠结构的转子芯部，该转子堆叠结构至少部分地定位在轴周围。转子芯部具有第一端和第二端。转子堆叠结构形成内部空腔，该内部空腔仅至少部分地填充有永磁体，以便在转子堆叠结构中限定ー间隙。第一通路配置为从轴的中空部分沿大致径向的方向引导流体流。第二通路至少部分地通过转子堆叠结构的内部空腔中的所述间隙限定且配置为将来自第一通路的流体流引导到转子芯部的第一和第二端部中的至少ー个。第一和第二通路用于将磁体冷却到较低操作温度。在一个实施例中，第一端环操作性地连接在转子芯部的第一端处。第一端环与转子芯部间隔开，以限定径向地和轴向地延伸的间隙，在本文中称为缝隙。毂孔形成在所述轴中并配置为允许流体流从流体供送部流过所述毂孔进入所述缝隙。第一通路通过经由毂孔流过缝隙的流体流限定。第一通路在缝隙中与第二通路交汇。在替换实施例，额外的转子堆叠结构沿轴向方向与至少ー个转子堆叠结构间隔开一限定间距。板至少部分地定位在轴周围和两个转子堆叠结构之间。板包括间隔开的第一和第二指状物，所述指状物在它们之间限定出板间隙。毂开ロ形成在毂中且配置为至少部分地交叠板间隙这，从而来自流体供送部的流体流经由毂开ロ进入板间隙。第一通路通过经由毂开ロ从流体供送部进入板间隙的流体流限定。第一通路在板间隙中与第二通路交汇。第ニ通路包括第一流体流和沿与第一流体流相反的方向取向的第二流体流。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本专利技术的特征和优点以及其他的特征和优点。附图说明图I是具有转子组件的电动机/发电机的一部分的部分示意性截面图；图2是图I的转子组件的示意性分解视图；图3是通过如图I所示的轴线3-3的、图I的转子组件的部分示意性截面图4是转子组件替换实施例的示意性截面图；图5是图4的转子组件的部分示意性端视图；和图6通过了在图5所示的的轴线6-6的、图4-5的转子组件的部分示意性截面图。具体实施例方式參见附图，其中在几幅图中相同的附图标记指示相同或相似的部件，图I显示了具有转子组件10的电动机/发电机12的一部分。转子组件10在大致环形的定子14中可旋转，该定子14具有多个绕组16。图2是图I的转子组件10的示意性分解试图。图3是转子组件10的部分示意性横截面视图。參见图1-2，转子组件10包括具有中空部分20的轴18。轴18绕中心轴线22(在图2-3中示出)纵向设置且可绕该轴线旋转。转子芯部24至少部分地定位在轴18周围。如图2-3所示，转子芯部24包括多个转子堆叠结构26。转子芯部24具有第一端28和第二端30。如图2所示，大致环形的第一端环32操作性地连接到转子芯部24的第一端28。大致环形的第二端环34操作性地连接到转子芯部24的第二、端30。轴承36可以用于支撑转子组件10。流体源9 (在本文中称为流体供送部40)定位在轴18的中空部分20中，以供给冷却流体用于冷却转子组件10和电动机/发电机12。冷却流体可以是油或任何其他合适的流体。流体供送部40可以是油池(oil well)、具有用于喷射油的喷嘴的装置或任何合适的装置。如果转子组件10用在车辆中，则冷却流体可以是从齿轮组、离合器或车辆变速器的其他内部部件(未示出)而来的油。可以使用多于ー个流体供送部40，如图3所示，取决于具体的应用。转子组件10包括冷却机构，该冷却机构包括第一通路46和与第一通路46流体连通的第二通路48。參见图3，第一端环32与转子芯部24间隔开以限定出在第一端环32和转子芯部24之间径向且轴向地延伸的间隙，在本文中称为缝隙50。參见图2-3，至少ー个毂孔52形成在轴18中且配置为允许从流体供送部40通过毂孔52进入缝隙50的流体流(fluid flow)44。第一通路46通过经由毂孔52流过缝隙50的流体流44限定。由此，第一通路46配置为将流体流44从轴18的中空部分20通常沿大致径向的方向引导到转子芯部24的第一端28。可选地，第一和第二壁54、56可以形成为延伸离开轴18。第一和第二壁54、56允许冷却流体聚集或收集在壁54、56之间。第一和第二壁54、56定位在毂孔52的任ー侧上且配置为将流体流44引导到毂孔52中。壁54、56可以具有不同的轴向厚度，如图3所示。壁54、56也可以具有不同的径向厚度。通过毂孔52的流量用基于毂孔52的直径、壁54、56的轴向位置和流体压カ的流动方程来确定，如本领域技术人员所理解的。该流量的精确控制允许转子冷却对(versus)系统效率(即冷却需求对用于输送冷却流体和旋转损失的能量)的优化。转子芯部24的转子堆叠结构26包括限定出用于让冷却流体流动的间隙或路径的至少ー个内部空腔。例如，如图I所示的实施例显示了至少部分地填充有磁体64的第一和第二内部空腔60、62，限定出了间隙66。如图I所示的实施例包括第二组内部空腔68、70和第五内部空腔78，该第二组内部空腔至少部分地填充有磁体72，限定出间隙74，该第五内部空腔不包含磁铁。内部空腔、磁体的数量和其构造可以基于期望的电机性能由本领域技术人员选择。内部空腔60、62、68、70和其中的磁体64、72可以具有不同形状和大小。可选地，内部空腔60、62、68、70可以相对于轴线76对称。第二通路48通过转子芯部24的内部空腔60、62、68、70的间隙66、74中的流体流44限定。參见图3，第二通路48包括流过通过间隙74的第一流42和流过间隙66的第二流43。第一通路46在缝隙50中与第二通路48交汇。第二通路48配置为将来自转子芯部24的第一端28的流体流44引导到转子芯部24的第二端30。可选地，參见图3，肋部分80可以径向地在轴18以外形成在第一端环32的一部分上。肋部分80加强了第一端环32和/或允许流动更容易。总的来说，对于转子组件10，来自供送部40的流体流44首先经过第一通路46，通过毂孔52和缝隙50限定。流体流44随后经过在转子堆叠结构26的内部空腔60、62、68、70中的第二通路48，该第二通路包括流过间隙74的第一流42和流过间隙66的第二流43。磁体64、72分别通过间隙66、74中的流体流44冷却。流体流44随后达到第二端环34。换句话说，流体流44从供送部40流到转子芯部24的第一端28，随后流到转子芯部24的第二 端30上。參见图2-3，转子组件的第二端环34可以形成有多个切ロ部分82，所述多个切ロ部分在第二端环34的周边周向地分布。如图3所示，切ロ部分82至少部分地对准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子组件包括：轴，具有中空部分；转子芯部，具有至少部分地定位在所述轴周围的至少一个转子堆叠结构，所述转子芯部具有第一端和第二端；其中转子堆叠结构形成第一内部空腔，第一内部空腔仅被部分地填充，以便在第一内部空腔中限定出一间隙；冷却机构，具有：第一通路，配置为从所述轴的中空部分沿大致径向的方向引导流体流；第二通路，与第一通路流体连通并至少部分地通过第一内部空腔中的所述间隙限定；和其中第二通路配置为将流体流从第一通路引导到转子芯部的第一和第二端部中的至少一个。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SL海斯莱特，P博斯特维克，EL凯泽，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：