电机

技术领域

本发明涉及一种电机，特别是用于在混合动力机动车辆或全电动机动车辆的动力系内使用的电机，该电机包括接纳在发动机壳体中的定子和转子，其中，发动机壳体具有至少一个A轴承护罩和至少一个B轴承护罩，以用于相对于发动机壳体支承转子。

背景技术

在WO 02/103883A1中公开了一种具有定子和内部运转的转子的通用电机。为了提供运输安全性，电机的定子包括具有轴向贯通开口的定子承载件的径向延伸部段。转子具有带轴向孔的转子承载件，该轴向孔与定子中的贯通开口对准，并且螺纹套筒插入该轴向孔中。这样，转子和定子可以借助于螺纹连接相对于彼此牢固地定位，这对于电机的运输和组装是特别重要的，以便避免对转子和/或定子造成损坏。

本发明的目的是提供一种在运输安全性和组装简易性方面得到改进的电机。

发明内容

该目的通过一种电机来实现，特别是用于在混合动力机动车辆或全电动机动车辆的动力系内使用的电机，该电机包括接纳在发动机壳体中的定子和转子，其中，发动机壳体具有至少一个A轴承护罩和至少一个B轴承护罩，以用于相对于发动机壳体支承转子，其中，A轴承护罩和/或B轴承护罩具有多件式设计、特别地为在每种情况下包括相应的环形内护罩和环形外护罩的两件式设计，并且内护罩径向布置在外护罩内，使得在内护罩与外护罩之间形成环形空间，并且连接护罩至少部分地布置在环形空间中，使得内护罩和外护罩通过连接护罩在径向方向上固定。

这具有下述优点：相应的内护罩和外护罩经由单独的连接护罩相对于彼此支撑，以便例如拦截或补偿在电机运输期间出现的加速力或磁力，并且确保电机的转子与定子之间的空气间隙得到可靠保持。

首先，本发明的要求保护的主题的各个元件按照元件在权利要求组中命名的顺序进行解释，并且下文描述了本发明的主题的特别优选的实施方式。

电机用于将电能转换成机械能和/或将机械能转换成电能，并且通常包括被称为定子或电枢的静止部分，以及被称为转子或转轮并且被布置成相对于静止部分可移动的部分。在设计为旋转机器的电机的情况下，特别要区分径向通量机器与轴向通量机器。径向通量机器的特征在于，磁场线在形成于转子与定子之间的空气间隙中沿径向方向延伸，而在轴向通量机器的情况下，磁场线在形成于转子与定子之间的空气间隙中沿轴向方向延伸。

该电机特别地意在用于在混合动力机动车辆或全电动机动车辆的动力系统内使用。

特别地，该电机定尺寸为使得可以实现超过50km/h、优选地超过80km/h并且特别地超过100km/h的车辆速度。该电机特别优选地具有超过30kW、优选地超过50kW并且特别地超过70kW的输出。此外，优选地，电机提供大于5,000rpm、特别优选地大于10,000rpm、非常特别优选地大于12,500rpm的速度。

电机优选地被设计为径向通量机器。径向通量机器的定子优选地被构造成圆柱形并且特别地由电叠片组成，所述电叠片彼此电绝缘并且构造成多层并被封装以形成叠片式芯部。通过该结构，定子中的由定子磁场引起的涡流保持较低。分布在圆周上的凹槽或周缘封闭的凹部优选地嵌入到与转子轴平行延伸的电叠片中，并容纳定子绕组或该定子绕组的一部分。基于朝向表面的构造，槽可以用锁定元件比如锁定楔或盖等封闭，以防止定子绕组脱离。

转子是电机的旋转(旋动)部分。转子包括转子轴和一个或更多个转子本体，所述一个或更多个转子本体以不可旋转的方式布置在转子轴上。转子轴也可以是中空的，这一方面减轻了重量，并且另一方面允许将润滑剂或冷却剂供应至转子本体。

转子与定子之间的间隙被称为空气间隙。在径向通量机器中，这是具有与转子本体与定子本体之间的距离相对应的径向宽度的环形间隙。

发动机壳体封围电机。发动机壳体还可以容纳控制电子器件和电力电子器件。发动机壳体还可以是用于电机的冷却系统的一部分，并且可以被设计成使得冷却流体可以经由壳体供应至电机并且/或者热可以经由壳体表面散发至外部。另外，发动机壳体保护电机和可能存在的任何电子器件免受外部影响。

发动机壳体可以特别地由金属材料制成。有利地，发动机壳体可以由诸如灰铸铁或铸钢的铸造金属材料制成。原则上，还可以设想形成完全地或部分地由塑料制成的发动机壳体。

轴承护罩是发动机壳体的后覆盖件和前覆盖件，发动机壳体后覆盖件和前覆盖件保护电机的内部免于例如接触并且容纳转子的轴端部的轴承。轴承护罩精确地配装在发动机壳体中，以确保定子与转子之间的空气间隙尽可能均匀。A轴承护罩指代输出侧并通常承载固定轴承，而B轴承护罩是风扇侧，并且轴承通常可以使用滑动座来实现以便能够补偿转子的热膨胀。

A轴承护罩和/或B轴承护罩可以具有单件或多件式设计，特别地为两件式设计。特别是在轴承护罩的两件式设计的情况下，内护罩可以径向布置在外护罩内部。

特别优选的是，轴承护罩由金属材料制成。然而，原则上，轴承护罩也可以由塑料、特别是纤维增强塑料形成。

根据本发明的有利实施方式，可以设置的是，内护罩、外护罩和连接护罩形成为使得外护罩相对于内护罩在至少一个轴向方向上、优选地在两个轴向方向上以形状配合的方式固定。

根据本发明的另一优选的发展，还可以设置的是，内护罩和/或外护罩具有至少一个第一形状配合装置，该第一形状配合装置与连接护罩的至少一个相应的第二形状配合装置相互作用，使得内护罩和连接护罩在周向方向上彼此固定，或者外护罩和连接护罩在周向方向上彼此固定。

此外，根据本发明的同样有利的实施方式，可以设置的是，连接护罩具有环形基部本体，分布在基部本体的周围上的多个定心凸耳从该基部本体沿轴向方向延伸到电机的内部，所述多个定心凸耳抵接内护罩或外护罩。

根据本发明的另一个特别优选的实施方式，可以设置有多个固定凸耳，所述多个固定凸耳分布在基部本体的周围上、可以以弹簧弹性的方式在径向方向上枢转并且被布置成在轴向方向上从环形基部本体延伸到电机的内部，所述多个固定凸耳接合在内护罩或外护罩的固定部段的后面。

此外，本发明还可以进一步发展为使得在环形基部本体上形成线缆管道、特别是用于容纳温度传感器和/或转子位置传感器的电线的线缆管道，该线缆管道从基部本体沿径向方向或轴向方向向外延伸。

在本发明的同样优选的替代实施方式中，还可以设置的是，在线缆管道的远端端部处包括连接器承窝，用于特别是以可拆卸的方式固定至少一个连接器，所述至少一个连接器特别地连接至温度传感器和/或转子位置传感器的电线。连接器承窝以及线缆管道的形状可以优选地限定用于接口、例如控制装置的一个或更多个连接器的精确定位，使得例如可以实现以这种方式固定的连接器的盲组装。

还可以有利地进一步发展本发明，使得在定心凸耳的区域中形成加强肋部，所述加强肋部在轴向方向和/或径向方向上延伸到基部本体之外，由此基部本体可以在结构上得到加强。

根据本发明的主题的另一优选实施方式，可以设置的是，连接护罩由塑料形成，特别地由纤维增强的塑料形成。最后，本发明也可以以有利的方式实施为将连接护罩设计为单件。连接护罩优选地通过注射模制工艺制造。

附图说明

在不限制本发明的总体构思的情况下，下面将参照附图更详细地解释本发明。

在附图中：

图1以立体图示出了电机，

图2以轴向截面图示出了插入有连接护罩的电机(下)和未插入有连接护罩的电机(上)，

图3以立体图示出了连接护罩，

图4示出了连接护罩的立体局部截面详图，

图5示出了连接护罩的立体局部截面详图，

图6示出了连接护罩的立体局部截面详图，以及

图7以框图示出了具有电机的机动车辆。

具体实施方式

图1示出了电机1，特别是例如用于在如图7所示的混合动力机动车辆或全电动机动车辆的动力系内使用的电机。

电机1具有接纳在发动机壳体4中的定子2和转子3。如图2所示，发动机壳体4具有至少一个A轴承护罩5和至少一个B轴承护罩6，以用于相对于发动机壳体4支承转子3。

在所示的实施方式中，A轴承护罩5具有一件式设计，并且B轴承护罩6具有两件式设计。由金属材料形成的两件式B轴承护罩6具有环形内护罩7和环形外护罩8，其中，内护罩7径向布置在外护罩8内，使得在内护罩7与外护罩8之间形成环形空间9。

由塑料形成的连接护罩10布置在环形空间9中，使得内护罩7和外护罩8通过连接护罩10在径向方向上固定。连接护罩10借助于定心凸耳14以连接护罩的径向内周搁置在内护罩7上，这将在下面更详细地解释。

外护罩8还具有设计为孔的第一形状配合装置11，第一形状配合装置与连接护罩10的设计为相应轴向延伸的销的第二形状配合装置12相互作用，使得外护罩8和连接护罩10在周向方向上彼此固定。为此，销接合在外护罩8的孔中。这也使得连接护罩10相对于外护罩8在径向方向上被固定。

从图2中还可以清楚地看出，连接护罩10可以从轴向方向插入内护罩7与外护罩8之间的环形空间9中。

如图3所示，连接护罩10具有环形基部本体13，分布在基部本体13的圆周上的多个定心凸耳14从该基部本体沿轴向方向延伸到电机1的内部，并且抵接在内护罩7上。在所示的实施方式中，总共三组定心凸耳14分布在基部本体13的圆周上。每组定心凸耳14具有三个定心凸耳14。沿周向方向在一组定心凸耳14的两侧布置有固定凸耳15，将在下面对其功能进行进一步解释。

图3还示出，在定心凸耳14的区域中形成有加强肋部21，并且所述加强肋部在轴向方向和/或径向方向上延伸到基部本体13之外。在图3所示的实施方式中，定心凸耳14中的每个定心凸耳均配有加强肋部21。加强肋部21各自在径向平面中延伸。

图3还示出了分布在基部本体13的圆周上的能够以弹簧弹性的方式在径向方向上枢转的多个固定凸耳15，所述多个固定凸耳布置成从环形基部本体13沿轴向方向延伸到电机1的内部，所述多个固定凸耳接合在内护罩7的固定部段16的后面，这在图4中可以特别清楚地看到。

固定部段16被设计为内护罩7中的周向环形凹槽，该固定部段在径向方向上延伸到内护罩7中。固定凸耳17具有径向向内指向的相应部段，该部段可以接合在凹槽中，并且从而将连接护罩10相对于内护罩7在两个轴向方向上固定。

从图4——特别地以横截面图示出的连接护罩10的详细视图——可以看出，基部本体13以一定角度延伸至假想的径向平面，使得基部本体13呈现类似碟形弹簧的三维形状。

从图5中可以看出，定心凸耳14抵接在环形内护罩7的外侧向表面上。定心凸耳在轴向方向上的延伸比固定凸耳17小。

一起查看图2和图4，可以看出的是，内护罩7、外护罩8和连接护罩10形成为使得外护罩8相对于内护罩7在两个轴向方向上以形状配合的方式固定。两侧的轴向固定——如上所述——借助于固定凸耳15与固定部段16之间的形状配合在内护罩7与中间护罩10之间进行并且借助于形状配合装置11、12在外护罩8与中间护罩10之间进行，其中，此处两侧的轴向固定也可以以压配合的方式进行，例如通过将固定螺钉旋拧到中间护罩10的形状配合装置12中，例如如在图6中所示出的。

图3还示出，在环形基部本体13上形成有用于容纳温度传感器和/或转子位置传感器的电线18的线缆管道17。线缆管道17在径向方向上从基部本体13向外延伸。在线缆管道17的远端端部处，存在用于以可拆卸的方式固定至少一个连接器20的连接器承窝19，该连接器特别连接至温度传感器/或转子位置传感器的电线18。线缆管道17在其能够从轴向方向进入的一侧具有开口，电线18可以通过该开口插入线缆管道17中。

连接护罩10由塑料、特别是纤维增强塑料一体地形成。

本发明不限于附图中示出的实施方式。因此，以上描述不应被视为是限制性的，而应被视为是说明性的。所附权利要求应当理解为意味着在本发明的至少一个实施方式中存在指定的特征。这不排除其他特征的存在。如果专利权利要求书和以上描述限定了“第一”特征和“第二”特征，则该名称用于在相同类型的两个特征之间进行区分，而没有限定优先顺序。

附图标记列表

1 电机

2 定子

3 转子

4 发动机壳体

5 A轴承护罩

6 B轴承护罩

7 内护罩

8 外护罩

9 环形空间

10 连接护罩

11 形状配合装置

12 形状配合装置

13 基部本体

14 定心凸耳

15 固定凸耳

16 固定部段

17 线缆通道

18 线

19 连接器承窝

20 连接器

21 加强肋部