电机

技术领域

本发明涉及一种电机。

背景技术

原则上已知，在任意的电机中，由于功率损耗而导致的转子中的发热是成问题的。在电机的连续运行中，产生的温度迫使电机的性能降低，因为否则将无法达到预期的使用寿命。从现有技术中已知通过降低连续功率来抵消损耗。此外，已知在转子中使用成本密集的铜来代替铝，以降低损耗。

现有技术还公开了引导元件，这些引导元件要引导冷却剂，以实现最佳的冷却。例如，DE 10 2011 117 517 A1公开了一种电机，其中设置有压板。在此，压板可以包括冷却剂管路，以便引导冷却剂。此外，DE 10 2014 018223A1公开了一种电机，其中，转子叠片铁芯的冷却通道从转子叠片铁芯的第一端部延伸到转子叠片铁芯的相对置的第二轴向端部，其中，通过短路环中的冷却剂入口通道对该电机进行供应。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，进一步开发电机，使得进行有效的冷却，其中，还简化电机的装配。

上述技术问题通过包括叠片铁芯和短路环的电机来解决。此外，电机包括轴，该轴具有至少一个冷却通道，冷却通道用于引导冷却剂。此外，电机具有至少一个引导元件，引导元件用于使从轴孔离开的冷却剂转向。特别是，可以向叠片铁芯的方向和/或向电机的绕组头的方向引导冷却剂。

在此，引导元件被构造为短路环的一部分。短路环和引导元件特别地是铸件。特别是，引导元件成形在短路环上。此外，短路环可以在铸造过程中与引导元件一起成形。引导元件因此与短路环一件式地构造。

通过作为短路环的一部分形成引导元件，省去了用于引导从轴离开的冷却剂的附加构件，这些附加构件必须以复杂的方式装配。此外，制造以成本低廉的方式进行，因为引导元件的相应的几何形状可以简单地集成到短路环的铸造工具中。与附加的单独的引导元件相比，装配也明显更简单，因为省去了复杂的定位和定向。总的来说，通过电机的优化的冷却，提高了最大性能表现。

冷却剂特别地是油。电机特别地是异步电机，其构造有被构造为短路式转子的转子，其中，转子包括短路环和叠片铁芯以及绕组头。特别是，电机是电动工具、家用器具或者交通工具的一部分。轴特别是包括至少一个轴孔、优选包括多个轴孔，来自轴中的冷却通道的冷却剂可以径向地从轴孔离开。在此，至少一个轴孔特别是径向地定向，而冷却通道在轴内部轴向地延伸。

特别是，短路环被构造为，使得短路环径向地包围叠片铁芯，叠片铁芯又布置在轴上。短路环特别是具有径向内壁以及两个轴向端部区域。特别是，引导元件具有两个从短路元件的内壁突出的腹板，腹板在径向上向内延伸。

此外，引导元件可以具有布置在腹板之间的壁部段。该壁部段尤其是防止冷却剂在轴向方向上流出。总的来说，引导元件因此可以U形地设计。优选引导元件配属有轴孔，其中，引导元件相对于轴孔布置在径向方向上。

特别是，电机可以具有多个轴孔，其中，优选每个轴孔可以配属有恰好一个引导元件。在此，优选轴孔可以布置在叠片铁芯的第一轴向端部区域或者叠片铁芯的第二径向端部区域上。特别是，第一端部区域中的第一轴孔和第二端部区域中的第二轴孔以在圆周方向上相对于彼此偏移的方式布置。特别是，每个轴孔可以配属有恰好一个引导元件，其中，引导元件也在第一轴向端部区域和第二轴向端部区域中交替地、即轮换地布置。第一端部区域中的轴孔因此例如可以配属有第一轴向端部区域中的引导元件，其中，相邻的轴孔未配属引导元件。与其相邻的轴孔再次配属有引导元件，等等。

特别是，短路环的内壁尤其是可以从引导元件出发在轴向向外的方向上成形，使得短路环的壁厚逐渐减小。

特别是，短路环和/或环不由铜形成，而是优选由铝形成。

引导元件优选相对于轴具有径向距离。这意味着，引导元件的在径向上向内突出的腹板特别是不接触轴。这用于进行电绝缘。尽管如此，在径向上从配属有引导元件的轴孔离开的冷却剂，在径向方向上被离心力向外向引导元件的方向挤压。替换地，引导元件可以达到轴并且与轴接触。

优选电机具有用于建立轴向密封的环，其中，环在轴向方向上、更确切地说，在轴向向外的方向上，邻接引导元件。换句话说，环使引导元件向外封闭，使得冷却剂不能在轴向上向外流出。环特别是可以被压到引导元件上。环的装配特别简单，因为环以旋转对称的方式构造。环特别是被构造为铸件。

优选环可以是轴的一部分或者可以是单独的构件。例如，环可以与轴一件式地构造，优选作为轴止动件。因此，环被构造为轴的在径向上向外突出的腹板。优选可以在一侧设置以这种方式构造的环。在装配电机时，可以将叠片铁芯和短路环安装到轴上。在另一侧，例如可以使用单独的构件作为环。

借助环关于引导元件的密封特别是可以通过形状配合、力配合或者其它密封方法、例如弹性体密封或液体密封来进行。此外，引导元件可以在位于外侧的轴面上、即端面上具有表面结构、例如肋。该面用作环的支承面。通过按压环，可以使该表面结构针对性地变形，这导致改善的密封，而无需对支承面进行再加工或者仅需对支承面进行少量的再加工。

环优选不以其外部的径向直径延伸到短路环的内壁，换句话说，在环的外周向面和短路环的内壁之间形成间隙。因此，冷却剂特别是可以从未布置引导元件的径向轴孔，首先沿径向方向，然后沿轴向方向，通过上述间隙向叠片铁芯或绕组头的方向流出或流动。引导元件的壁部段被构造为，使得该壁部段不覆盖冷却通道，但是覆盖间隙，环在径向方向上利用短路环包围间隙，以避免冷却剂沿轴向方向流出。

环同样可以被构造为短路环的一部分。特别是，环可以在短路环上成形并且与短路环一件式地构造。

引导元件特别是被构造为用于，将从轴孔离开的冷却剂引导到叠片铁芯中的冷却通道中。特别是，这与在轴向上进行密封的环一起进行。在叠片铁芯中的冷却通道内，与在冷却通道中的流动相比，特别是在相反的轴向方向上引导冷却剂。

特别是，叠片铁芯可以具有多个冷却通道，其中，每个冷却通道可以配属有一个引导元件。在此，两个腹板特别是在圆周方向上包围轴孔，而腹板在必要时在径向向外的方向上包围轴孔。

冷却通道在轴向方向上尤其是从叠片铁芯的第一轴向端部延伸到叠片铁芯的第二轴向端部。优选叠片铁芯中的每个冷却通道可以在第一轴向端部上或者在第二轴向端部上配属有引导元件。特别是，相邻的冷却通道交替地在第一轴向端部处配属有引导元件和在第二轴向端部处配属有引导元件。例如，在冷却通道中，引导元件可以布置在第一轴向端部处，而两个相邻的冷却通道分别在第二端部处配属有引导元件。

在交替布置的情况下，在引导元件使从轴的轴孔离开的冷却剂转向之后，冷却剂在叠片铁芯中的相应的冷却通道中沿相反的轴向方向流动。通过交替的布置，冷却剂因此在叠片铁芯中的相邻的冷却通道中沿相反的轴向方向流动。替换地，所有冷却通道可以在叠片铁芯的第一轴向端部处配属有引导元件。这导致冷却剂在叠片铁芯内部仅在一个轴向方向上改道。

引导元件可以被构造为用于，将从轴孔离开的冷却剂引导到短路环中的冷却通道中。为此，特别是，环在轴向方向上被构造为，使得环达到短路环的内壁。或者环可以从短路环的内壁出发形成为突出部。因此，在环的周向面和短路环的内壁之间不再存在间隙，从而冷却剂不能流出。为了使冷却剂流出，短路环因此可以包括通道，冷却剂可以通过该通道通过短路环流出。特别是，冷却剂在绕组头的方向上具有通道的开口，冷却剂可以从该开口在绕组头的方向上流出。

优选在流经叠片铁芯中的冷却通道之后，冷却剂可以通过径向轴孔被引导返回到轴中。这可以被视为是到轴中的再循环系统。在这种情况下，省去了短路环和/或绕组头上的针对性的出口。

附图说明

图1示出了根据本发明的电机的剖视图；

图2示出了图1中的电机的立体视图；

图3示出了图1中的电机的轴向俯视图；以及

图4再次示出了图1中的电机的剖视图，其中，示出了冷却剂的引导。

具体实施方式

图1示出了具有轴11的电机10。叠片铁芯16安装在轴11上。在轴11中存在用于引导冷却剂的中央冷却通道11a，其中，冷却剂能够通过轴孔12在径向上离开。在此，轴孔12在径向方向上延伸。

轴11包括叠片铁芯16的第一轴向端部区域中的第一轴孔12a和叠片铁芯16的第二轴向端部区域中的第二轴孔12b。

电机10还具有短路环13，其在径向方向上围绕叠片铁芯16闭合。在图1中可以看到笼杆13a。短路环13具有引导元件18。短路环13具有布置在内周向上的壁13b，引导元件18从壁13b开始延伸。

叠片铁芯16具有用于引导冷却剂的冷却通道17。叠片铁芯16的冷却通道17配属有引导元件18，更确切地说，在图1中，一个冷却通道17配属有恰好一个引导元件18，其中，其轴向位置交替。因此，一个冷却通道17在第一端部区域中配属有引导元件18，并且相邻的冷却通道17在第二轴向端部区域中配属有引导元件18。

环15分别在两侧轴向方向上邻接引导元件18。环15用于进行轴向密封。在此，环15的外径被构造为，使得环15在径向方向上不与短路环13齐平地结束，从而形成间隙，如果在对应的位置处没有设置引导元件18，则冷却剂可以通过该间隙离开。

在图2中可以看到图1中的电机10的立体视图，其中，可以清楚地看到轴11以及叠片铁芯16。还可以看到短路环13以及环15。

在图3中可以看到图1和图2中的电机11的轴向俯视图，其中，未示出环15。可以清楚地看到四个引导元件18如何从周向的内壁13b开始延伸。引导元件18由两个在径向方向上延伸的腹板18a和位于腹板之间的壁部段18b构成。在此，引导元件18布置为，使得腹板18a在周向方向上布置在相关联的冷却通道17旁边。

在图4中示出了图1中的根据本发明的电机10，其中，利用相应的箭头示出了冷却剂20的流动。首先，冷却剂20在轴11中的冷却通道11a内沿轴向方向(在图4中为向右)流动。冷却剂20通过第二轴向端部区域中的第二轴孔12b离开轴11并且在径向方向上被引导元件18捕获。

环15在轴向向外的方向上进行密封，使得冷却剂在径向上从轴11流出之后改道到叠片铁芯16中的冷却通道17中，并且沿相反的轴向方向(在图4中为向左)流回。在那里，在冷却通道17的端部没有设置引导元件18。在那里示出的引导元件18属于相邻的冷却通道17，并且仅由于是剖视图而可以看到。冷却剂20因此离开冷却通道17，并且可以在径向方向上，随后在轴向方向上，通过短路环13流向绕组头的方向。

附图标记列表

10 电机

11 轴

11a 轴中的冷却通道

12 轴孔

12a 第一轴孔

12b 第二轴孔

13 短路环

13a 笼杆

13b 内壁

15 环

16 叠片铁芯

17 叠片铁芯中的冷却通道

18 引导元件

18a 腹板

18b 壁部段

20 冷却剂