旋转电机和驱动装置的制作方法

1.本发明涉及旋转电机和用于机动车辆的驱动装置。


背景技术：

2.从现有技术中已知各种电驱动装置，这些电驱动装置在用于机动车辆的驱动装置中使用。
3.这种电驱动装置通常包括旋转电机，旋转电机具有可以绕旋转轴线旋转的转子和相对于该转子静态布置的定子以及用于封围转子的壳体，旋转电机布置在该壳体中或者该壳体由旋转电机形成。在这种情况下，已知的是，出于提高效率的目的而提供对旋转电机的定子和/或转子的冷却。
4.de 10 2015 015 797 a1公开了一种具有转子和定子的电机。定子包括至少一个绕组，所述至少一个绕组具有面向转子的至少一个表面，出于冷却绕组的目的，可以通过使转子旋转而使所述至少一个表面受到从转子沿径向方向向外喷射的冷却液体作用。
5.ep 3 059 837 a1描述了一种用于对电机的至少一部分进行表面冷却的方法和一种用于实施该方法的冷却装置。设置有用以形成高压流和低压流的冷却装置，以便产生冷却剂流。为了该目的，冷却装置包括产生高压流的喷嘴，其中，高压流被设计成借助于柯恩达效应沿着电机的转子的待冷却表面通过并且根据注射原理夹带低压流。
6.wo 2016 132 060 a1描述了一种具有定子的旋转电机，定子具有定子本体和用于接收用来冷却旋转电机的冷却流体的分配器回路。
7.分配器回路设计成将冷却流体引导到旋转电机的其中定位有定子的内部空间中。为了该目的，分配器回路正好具有面向定子本体的侧表面的一个开口，使得冷却流体可以直接被给送至定子本体。
8.jp 2016 149 900 a公开了一种包括旋转电机、循环路径、流体箱、再循环通道和阀装置的冷却结构。
9.旋转电机包括转子和定子，其中，转子布置在转子室中，并且定子布置在定子室中，并且这两个室通过分隔壁以流体密封的方式彼此分开。循环路径将流体箱连接至定子室，并且再循环通道也将流体箱连接至定子室，其中，阀装置设计成控制再循环通道中的体积流。在这方面，阀装置的控制动作取决于定子室中存在的流体压力。
10.de 10 2016 103 408 a1公开了一种电动马达的定子，该电动马达包括定子芯、围绕定子芯的齿卷绕的线圈、在定子的轭部处围绕齿的外筒形件、以及与外筒形件的内周缘表面和线圈的线圈端部接触的导热部件。
11.这种设计允许在马达运行期间线圈处产生的热中的一些热经由导热部件被传导至外筒形件，并且从外筒形件消散至外部空气。马达的线圈经由导热部件对应地被冷却。
12.旋转电机的特别有效的冷却通常通过流体冷却来实现。在大多数情况下，油被用作冷却流体,其被给送至转子和/或定子以使那里的热消散。
13.通常，为了该目的，通过以下两种方法中的一种方法将油供给至转子和/或定子。
首先，分配装置可以连接至旋转部件，并且在旋转时利用离心力将油抛到转子和/或定子处。
14.替代性地，分配装置布置在固定部件上，以便将油从固定部件以喷嘴的方式喷射至转子和/或定子。然而，如果将分配装置设计为喷嘴，则仅喷射了转子和/或定子的圆周上的特定部段，因此必须围绕圆周分布若干喷嘴以确保定子的均匀冷却。
15.然而，离心冷却仅在流体承载部件旋转时才充分分配冷却油或流体。然而，这意味着当流体承载部件静止时，流体不会被进一步分配，并且仅在某些点处发生冷却，从而在未冷却的点处可能会局部地出现过热。此外，根据旋转速度和存在的流体压力来设计旋转的流体承载部件中的流体分布是复杂的，特别是在提供了彼此流体连接的若干流体输出装置的情况下。


技术实现要素：

16.在此基础上，本发明基于以下目的：提供一种旋转电机和一种配备有该旋转电机的驱动装置，其以结构简单和成本有效的方式实现旋转电机的大面积冷却。
17.该目的通过根据权利要求1的根据本发明的旋转电机来实现。旋转电机的有利实施方式在从属权利要求2至9中给出。补充提供了一种根据权利要求10的用于机动车辆的驱动装置，该驱动装置包括旋转电机。
18.权利要求的特征可以以任何在技术上有用的方式进行组合，其中，为了该目的也可以参考来自以下描述的说明以及来自附图的特征，以下描述和附图包括本发明的补充实施方式。
19.在本发明的上下文中，术语“轴向”和“径向”总是相对于分配元件的旋转轴线提及。
20.本发明涉及一种旋转电机，该旋转电机具有可以绕旋转轴线旋转的转子并且具有相对于该转子静态布置的定子。旋转电机还包括以静态固定的方式布置的至少一个流体供给装置以及流体地连接至流体供给装置并且可以相对于该流体供给装置旋转的分配元件。流体供给装置具有流动通道，该流动通道具有用于使冷却流体体积流沿出口方向排放的出口。分配元件的旋转轴线相对于出口布置成使得出口方向相对于分配元件的圆周切向地延伸，使得离开出口的冷却流体体积流可以相对分配元件切向地流动，并且该分配元件可以被设定成由于入射流而旋转，因此，可以使冷却流体绕分配元件的旋转轴线分布，所述冷却流体被分配元件携带。
21.以这种方式，冷却流体可以被给送或分布至旋转电机的至少一个部件、特别是绕组或定子的绕组的绕组头部。
22.特别地，设置的是，出口基本上垂直于转子的旋转轴线延伸，并且分配元件的旋转轴线平行于转子的旋转轴线延伸。
23.出口和分配元件可以布置和构造成使得冷却流体体积流被引导至分配元件的部分圆周。这意味着冷却流体体积流的矢量不是径向地作用在分配元件的外侧，而是作用在分配元件的轴向表面上，然而，相对于分配元件的旋转轴线仍然不是径向地。
24.在有利的实施方式中，分配元件是关于其旋转轴线基本上旋转对称的部件。
25.特别地，分配元件是盘状件或套筒。
26.分配元件可以在其圆周处具有径向向外引导的至少一个开口。也就是说，在分配元件的一个实施方式中，设置的是，开口从分配元件的中央轴向通道径向向外延伸，以促进冷却流体的离心输送。此外，界定该开口的边缘或表面用作分配元件的切向入射流中的承载件元件，使得分配元件被设定成不仅可以通过摩擦，而且可以通过作用在该边缘或表面上的流体动力学压力旋转。
27.特别地，这种径向向外引导的开口可以由在设计为盘状件或套筒的分配元件的整个轴向长度上延伸的槽形成，或者也可以形成为被设计为套筒的分配元件中的孔。
28.此外，分配元件可以包括至少一个承载件元件，冷却流体体积流可以相对所述至少一个承载件元件切向地流动，并且因此由于冷却流体的流体动力学压力的影响而接收到分配元件上的切向作用力。这样的承载件元件可以是径向向外引导的开口的上述边缘或表面，或者也可以是布置在分配元件的面向出口的轴向端面上的另一元件或另外的元件，或者还可以是布置在分配元件的中央轴向通道中并且在处于中央轴向通道时受到冷却流体的流体动力学压力作用的元件。布置在该位置中的承载件元件可以特别地实现为形成在分配元件中并且基本上平行于轴线延伸的凹槽。
29.流体供给装置可以布置在定子上或由定子形成。替代性地，流体供给装置布置在旋转电机的壳体上或由旋转电机的壳体形成。
30.在另一有利的实施方式中，设置的是，流动通道由螺钉的纵向孔至少部分地形成，该螺钉旋拧到旋转电机的以静态固定的方式布置的元件中，其中，出口以从螺钉中的纵向孔延伸的方式形成。特别地，流动通道平行于转子的旋转轴线延伸。在该实施方式中，分配元件在轴向方向上位于以静态固定的方式布置的元件与螺钉的螺钉头部之间，使得分配元件的中央轴向通道位于螺钉的柄部上，其中，一方面在以静态固定的方式布置的元件与分配元件之间以及另一方面在分配元件与螺钉头部之间存在足够的轴向间隙，使得分配元件可以绕螺钉的柄部旋转。
31.因此，旋转电机被设计成使得实现针对旋转电机的部件的与速度无关且大面积冷却的选项，这易于设计。
32.仅流体压力就足以确保流体的分布。
33.此外，根据本发明，提供了一种用于机动车辆的驱动装置，该驱动装置包括根据本发明的旋转电机以及输出装置。输出装置特别地可以是传动装置或者可以是内燃发动机。
34.驱动装置或旋转电机本身包括用于产生冷却流体体积流的流产生装置，该流产生装置流体地联接至流体供给装置，其中，流产生装置设计成使得可以在出口处产生足够大的冷却流体体积流，该冷却流体体积流能够使分配元件旋转。
35.分配元件的旋转使冷却流体围绕流体供给装置的出口分布。
36.在旋转电机的一个实施方式中，设置的是，出于冷却定子的绕组或绕组头部的目的，旋转电机具有若干流体供给装置和分配给所述若干流体供给装置、特别地分配在定子上的分配元件。
附图说明
37.下面参照示出了优选实施方式的附图基于相关技术背景对上面描述的本发明进行详细说明。本发明不以任何方式受纯粹示意图的限制，其中，应当注意的是，附图中所示
的实施方式不限于所示的尺寸。在附图中：
38.图1：以截面图示出了其上布置有分配元件的流体供给装置的第一实施方式；
39.图2：以截面分解图示出了其上布置有分配元件的流体供给装置的第一实施方式；
40.图3：以正视图示出了其上布置有分配元件的流体供给装置的第一实施方式；
41.图4：以截面图示出了其上布置有分配元件的流体供给装置的第二实施方式；
42.图5：以截面分解图示出了其上布置有分配元件的流体供给装置的第二实施方式；
43.图6：以正视图示出了其上布置有分配元件的流体供给装置的第二实施方式；
44.图7：以正视图示出了流体供给装置的第二实施方式的各个部件；以及
45.图8：以正视图示出了流体供给装置的第二实施方式的各个部件。
具体实施方式
46.在附图中，以两种不同的变型示出了其上布置有分配元件的流体供给装置10。首先，出于解释本发明的目的，参照两个实施方式共用的元件。
47.旋转电机包括位于以静态固定的方式布置的元件1——在这种情况下为定子——上的流体供给装置10。该流体供给装置10形成流动通道20，冷却流体可以以体积流的形式流动穿过该流动通道。在此处所示的实施方式中，以静态固定的方式布置的元件1本身形成流动通道20的第一部段21。流动通道20的该第一部段21包括内螺纹11，螺钉30借助对应的互补外螺纹31旋拧到该内螺纹中。螺钉30具有形成流动通道20的第二部段33的纵向孔32。纵向孔32通向出口34，冷却流体体积流40可以通过该出口沿出口方向50离开。
48.在以静态固定的方式布置的元件1与螺钉30的螺钉头部35之间，绕旋转轴线61以可旋转的方式布置有分配元件60，在所示的实施方式中，旋转轴线与螺钉30的纵向轴线相对应。
49.由于分配元件60的切向入射流，沿出口方向50离开出口34的冷却流体体积流40的流体动力学压力导致分配元件60旋转。由于离心力由此作用在冷却流体上，因此附着至分配元件60的冷却流体被甩离分配元件60并且围绕流体供给装置10分配。这确保了并且尤其是在旋转电机上或旋转电机中的多个流体供给装置10的情况下确保了旋转电机的部件的大面积和集中冷却。
50.在这方面，图1至图3中所示的实施方式与图4至图8中所示的实施方式的不同之处在于，在图1至图3中所示的实施方式中，分配元件60是盘状件，而图4至图8中所示的实施方式是套筒63。
51.盘状件62和套筒63两者均形成为基本上旋转对称的部件，其通过中央开口坐置在螺钉30的柄部上。
52.在此处所示的第一实施方式中，盘状件62具有呈径向槽形式的开口64，该开口有利于在盘状件62的旋转运动期间将冷却流体径向向外导引。
53.在此处所示的第二实施方式中，套筒63具有呈孔形式的开口64，该开口也有利于在套筒63的旋转运动期间将冷却流体径向向外导引。
54.套筒63还具有呈凹槽形式的分布在径向内侧的多个承载件元件65，以在套筒受到冷却流体的流体动力学压力作用时促进套筒63的旋转运动。
55.相应的分配元件60由此以轴向间隙可旋转地安装在螺钉30上，使得相对分配元件
60切向流动的冷却流体可以在入射流侧被甩离分配元件60。
56.通过根据本发明的旋转电机和配备有所述旋转电机的驱动装置，可以以结构简单和成本有效的方式实现旋转电机的大面积冷却。
57.附图标记列表
58.1 以静态固定的方式布置的元件
59.10 流体供给装置
60.11 内螺纹
61.20 流动通道
62.21 流动通道的第一部段
63.30 螺钉
64.31 外螺纹
65.32 纵向孔
66.33 流动通道的第二部段
67.34 出口
68.35 螺钉头部
69.40 冷却流体体积流
70.50 出口方向
71.60 分配元件
72.61 旋转轴线
73.62 盘状件
74.63 套筒
75.64 开口
76.65 承载件元件。