本發(fā)明涉及用于電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子布置成允許更好地排出在轉(zhuǎn)子操作期間產(chǎn)生的熱。本發(fā)明還涉及包括這種轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)。

背景技術(shù)：

0、發(fā)明背景

1、一般來(lái)說(shuō)，目前的電動(dòng)馬達(dá)包括固定至軸的轉(zhuǎn)子和環(huán)繞轉(zhuǎn)子的定子。定子安裝在殼體中，殼體包括用于將軸以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝的軸承。轉(zhuǎn)子包括由疊片的堆疊件或磁極轉(zhuǎn)子(爪形磁極)形成的本體，該本體借助于合適的緊固系統(tǒng)以堆疊件的形式被保持。轉(zhuǎn)子的本體包括容納永磁體的內(nèi)部腔。定子包括由形成冠部的疊片的堆疊件構(gòu)成的本體，定子的內(nèi)部面設(shè)置有齒，這些齒成對(duì)地界定有多個(gè)槽，這些槽通向定子本體的內(nèi)部并旨在接納相繞組。這些相繞組穿過(guò)定子本體的槽并且形成在定子本體的兩側(cè)突出的繞組包。例如，相繞組可以由多個(gè)u形導(dǎo)體部段構(gòu)成，兩個(gè)相鄰部段的自由端部通過(guò)焊接連接在一起。

2、在轉(zhuǎn)子中，疊片堆疊件軸向地夾持在與軸同軸地安裝的前凸緣與后凸緣之間。每個(gè)凸緣通常定形狀為在垂直于軸的軸線的徑向平面內(nèi)延伸的盤狀件。每個(gè)凸緣包括用于同軸地安裝在軸上的中心孔、和多個(gè)通孔，這些通孔旨在接納軸向穿過(guò)整個(gè)疊片堆疊件的緊固螺釘，所述螺釘借助于螺母固定至凸緣。前凸緣和后凸緣通常由導(dǎo)熱非磁性材料、例如金屬形成。

3、一般來(lái)說(shuō)，殼體包括組裝在一起的前支承件和后支承件。支承件限定有容納轉(zhuǎn)子和定子的內(nèi)部腔。支承件中的每個(gè)支承件在中央處承載有滾珠軸承，以用于將轉(zhuǎn)子的軸以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝。

4、在馬達(dá)的操作期間，流過(guò)轉(zhuǎn)子的感應(yīng)磁通產(chǎn)生大量的熱，所述熱應(yīng)被排出。目前有多種用于冷卻馬達(dá)的解決方案。在法國(guó)專利申請(qǐng)fr?3?111?025中描述的這些解決方案中的一種解決方案包括使冷卻流體流動(dòng)通過(guò)形成在疊片堆疊件內(nèi)部的貫通腔，這些貫通腔根據(jù)轉(zhuǎn)子的軸向方向延伸。該解決方案特別適用于設(shè)置有基于稀土元素的永磁體的轉(zhuǎn)子，這些永磁體設(shè)置在疊片堆疊件的外周處。事實(shí)上，永磁體的外周處的這個(gè)位置在疊片堆疊件的內(nèi)部為形成貫通腔提供了足夠的空間。然而，這種解決方案不適用于設(shè)置有基于鐵氧體的永磁體的轉(zhuǎn)子，這是因?yàn)榛阼F氧體的永磁體的大體積而在疊片堆疊件內(nèi)部留出很少的空間來(lái)形成貫通腔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明旨在提供一種轉(zhuǎn)子和包括這種轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)，其布置成以便能夠更好地排出在轉(zhuǎn)子操作期間產(chǎn)生的熱，并且沒(méi)有先前描述的現(xiàn)有解決方案的缺點(diǎn)。

2、為此，本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括：

3、-轉(zhuǎn)子軸，該轉(zhuǎn)子軸圍繞軸線以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝；

4、-疊片堆疊件，該疊片堆疊件同軸地安裝在轉(zhuǎn)子軸上，所述疊片堆疊件包括相對(duì)于軸的軸線和相對(duì)于彼此對(duì)稱的內(nèi)部腔，并且所述內(nèi)部腔軸向穿過(guò)整個(gè)疊片堆疊件，使得內(nèi)部腔在內(nèi)部腔的端部中的位于所述疊片堆疊件的前側(cè)向面的水平處的一個(gè)端部處敞開(kāi)，并且在內(nèi)部腔的端部中的位于所述疊片堆疊件的后側(cè)向面的水平處的另一端部處敞開(kāi)；

5、-多個(gè)永磁體，所述多個(gè)永磁體容納在疊片堆疊件的內(nèi)部腔的內(nèi)部；

6、-前凸緣和后凸緣，前凸緣和后凸緣同軸地安裝在轉(zhuǎn)子軸上，并且軸向地布置在疊片堆疊件的兩側(cè)上，以便分別與疊片堆疊件的前側(cè)向面和后側(cè)向面鄰接；

7、其中，軸設(shè)置有用于冷卻流體循環(huán)的至少一個(gè)第一內(nèi)部通道、即所謂的入口通道、以及用于冷卻流體循環(huán)的至少一個(gè)第二內(nèi)部通道、即所謂的出口通道，并且其中，前凸緣或后凸緣構(gòu)分別造成與疊片堆疊件的相應(yīng)的前側(cè)向面或后側(cè)向面形成相應(yīng)的至少一個(gè)前連接通道或至少一個(gè)后連接通道，冷卻流體可以在前連接通道和后連接通道內(nèi)流動(dòng)，所述至少一個(gè)前連接通道或所述至少一個(gè)后連接通道分別與所述入口通道和所述出口通道中的一者流體連通，并且

8、其中，每個(gè)永磁體設(shè)置有至少一個(gè)縱向流體循環(huán)通道，所述至少一個(gè)縱向流體循環(huán)通道在一側(cè)上通向所述至少一個(gè)前連接通道，并且在另一側(cè)上通向所述至少一個(gè)后連接通道，所述至少一個(gè)縱向流體循環(huán)通道構(gòu)造成使得冷卻流體循環(huán)能夠循環(huán)，并且

9、其中，每個(gè)永磁體由至少兩個(gè)部分的組裝而形成，所述至少兩個(gè)部分分別為至少一個(gè)外部部分和至少一個(gè)內(nèi)部部分，所述至少一個(gè)內(nèi)部部分容納在所述至少一個(gè)外部部分的內(nèi)部，并且所述至少一個(gè)縱向流體循環(huán)通道相應(yīng)地由所述至少一個(gè)外部部分的內(nèi)周表面和所述至少一個(gè)內(nèi)部部分的外周表面定界。

10、如此構(gòu)造，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子可以通過(guò)冷卻流體進(jìn)行冷卻，該冷卻流體從入口通道依次流動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)子軸，然后沿著前凸緣和后凸緣中的一者流動(dòng)，然后流動(dòng)通過(guò)永磁體，然后沿著前凸緣和后凸緣中的另一者流動(dòng)，最后通過(guò)出口通道流出。由于冷卻流體與永磁體的直接接觸，因此可以獲得在操作期間在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的熱的更好的排出。本發(fā)明的解決方案還具有不需要在疊片堆疊件內(nèi)存在額外的貫通腔來(lái)確保冷卻流體的循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。

11、根據(jù)其他特征，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子包括單獨(dú)考慮或組合考慮的以下可選特征中的一者或更多者：

12、-永磁體中的至少一個(gè)永磁體的所述至少一個(gè)外部部分的內(nèi)周表面設(shè)置有肋，所述肋與所述至少一個(gè)內(nèi)部部分的外周表面接觸。

13、-永磁體中的至少一個(gè)永磁體的所述至少一個(gè)內(nèi)部部分的外周表面設(shè)置有肋，所述肋與所述至少一個(gè)外部部分的內(nèi)周表面接觸。

14、-對(duì)于每個(gè)永磁體，所述內(nèi)部部分或所述外部部分中的一者由包含具有磁性特性的顆粒的熱塑性材料制成的基質(zhì)形成，并且另一部分通過(guò)燒結(jié)、通過(guò)3d打印或通過(guò)具有磁性特性的顆粒的pim工藝而獲得。

15、-用于形成所述至少一個(gè)內(nèi)部部分和/或外部部分的具有磁性特性的顆粒由選自鐵氧體或稀土元素的材料制成。

16、-由熱塑性材料制成的基質(zhì)由選自聚酰胺6(pa6)、聚酰胺6-6(pa6-6)、尼龍12(pa12)和聚苯硫醚(pps)的材料而制成。

17、-所述至少一個(gè)前連接通道與所述入口通道流體連通，并且所述至少一個(gè)后連接通道與所述出口通道流體連通，使得旨在用于冷卻轉(zhuǎn)子的冷卻流體可以在轉(zhuǎn)子中依次流動(dòng)通過(guò)入口通道，然后在前凸緣與疊片堆疊件的前側(cè)向面之間流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)前連接通道，然后在永磁體內(nèi)部流動(dòng)通過(guò)所述縱向流體循環(huán)通道，然后在疊片堆疊件的后側(cè)向面與后凸緣之間流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)后連接通道，并且最后流動(dòng)通過(guò)出口通道。

18、-軸包括中空的前端部部分和中空的后端部部分，該中空的后端部部分通過(guò)實(shí)心的中央部分與前端部部分隔開(kāi)，前端部部分或后端部部分分別被筒形中央腔穿過(guò)，所述中央腔形成軸的相應(yīng)的入口通道或出口通道，并且在前端部部分的內(nèi)部或后端部部分的內(nèi)部分別形成有相對(duì)于軸的軸線徑向定向的至少一個(gè)孔，以便使得所述至少一個(gè)孔分別在一側(cè)上通向入口通道或出口通道，并且分別在另一側(cè)上通向所述至少一個(gè)前連接通道或所述至少一個(gè)后連接通道。

19、-所述至少一個(gè)后連接通道與所述入口通道流體連通，并且所述至少一個(gè)前連接通道與所述出口通道流體連通。使得旨在用于冷卻轉(zhuǎn)子的冷卻流體可以在轉(zhuǎn)子中依次流動(dòng)通過(guò)入口通道，然后在后凸緣與疊片堆疊件的后側(cè)向面之間流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)后連接通道，然后在永磁體內(nèi)部流動(dòng)通過(guò)所述縱向流體循環(huán)通道，然后在前凸緣與前側(cè)向面之間流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)前連接通道，并且最后流動(dòng)通過(guò)出口通道。

20、-軸包括中空的前端部部分和通過(guò)中空的中央部分而與前端部部分隔開(kāi)的實(shí)心的后端部部分，前端部部分和中央部分被筒形中央腔穿過(guò)，所述中央腔形成軸的入口通道，前端部部分還被與中央腔同軸地對(duì)準(zhǔn)的至少一個(gè)周緣腔穿過(guò)，所述至少一個(gè)周緣腔形成軸的出口通道，并且在前端部部分的內(nèi)部或中央部分的內(nèi)部分別形成有相對(duì)于軸的軸線徑向定向的至少一個(gè)孔，以便使所述至少一個(gè)孔分別在一側(cè)上通向出口通道或入口通道，并且分別在另一側(cè)上通向所述至少一個(gè)前連接通道或所述至少一個(gè)后連接通道。

21、-軸包括主體，該主體設(shè)置有根據(jù)軸的軸線對(duì)準(zhǔn)的盲孔，所述盲孔包括具有不同內(nèi)徑的兩個(gè)鄰接部段，即具有第一內(nèi)徑的第一部段和具有第二內(nèi)徑的第二部段，并且由塑料材料制成的插入件在第一部段的水平處容納在盲孔的內(nèi)部，所述插入件由管狀部分和圍繞管狀部分的端部中的一個(gè)端部徑向延伸的環(huán)形部分形成，該管狀部分與盲孔的第二部段對(duì)準(zhǔn)且具有基本上等于第二內(nèi)徑的內(nèi)徑，所述環(huán)形部分定位在位于盲孔的第一部段與第二部段之間的接合部的水平處且具有基本上等于第一內(nèi)徑的外徑，軸的入口通道由插入件的管狀部分和盲孔的第二部段共同限定，并且軸的出口通道對(duì)應(yīng)于由盲孔的第一部段和插入件的管狀部分和環(huán)形部分界定的空間。

22、-插入件包括從管狀部分的外周徑向延伸的一個(gè)或多個(gè)分流翅片，分流翅片中的每個(gè)分流翅片構(gòu)造成將出口通道分成兩個(gè)或更多個(gè)出口通道部段。

23、-前凸緣和后凸緣中的每一者具有與疊片堆疊件的側(cè)向面接觸的內(nèi)部面，所述內(nèi)部面設(shè)置有至少一個(gè)徑向凹槽，所述至少一個(gè)徑向凹槽具有通向所述凸緣的凹陷的中央?yún)^(qū)域的近端部，在該凹陷的中央?yún)^(qū)域的水平處，所述至少一個(gè)徑向凹槽與軸的入口通道或出口通道流體連通，并且所述至少一個(gè)徑向凹槽與永磁體中的一個(gè)永磁體軸向?qū)?zhǔn)，并且在垂直于軸線的平面中具有與所述永磁體基本上相同的總體形狀，使得所述永磁體的所述至少一個(gè)縱向流體循環(huán)通道在一側(cè)上通向前凸緣的所述至少一個(gè)徑向凹槽，并且在另一側(cè)上通向后凸緣的所述至少一個(gè)徑向凹槽。

24、–貫穿軸形成有至少兩個(gè)徑向孔，所述徑向孔中的每個(gè)徑向孔在一側(cè)上通向軸的入口通道或出口通道，并且在另一側(cè)上通向軸的周緣壁，同時(shí)與前凸緣或后凸緣的凹陷的中央?yún)^(qū)域流體連通。

25、本發(fā)明還涉及一種包括如前所述的轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)。