[发明专利]用于机电能量转换器的液冷式转子

说明书

本发明涉及用于机电能量转换器的液冷式转子，液冷式转子(1)以能围绕转子轴线(9)旋转的方式支承并且具有转子轴(2)，该转子轴至少局部构成为空心轴并且具有开口的第一轴向端部(2a)，并且液冷式转子(1)还具有液体引导装置(3)，其通过该开口的第一轴向端部(2a)延伸到转子轴(2)中，沿径向方向(4)在液体引导装置(3)和转子轴(2)之间产生液体环形空间(5)，并且液体引导装置(3)还具有用于引导液体的内部空间(3a)和进入该内部空间(3a)中的液体进入开口(3b)，该液体进入开口(3b)设置在液体引导装置(3)的第一轴向端部(3c)上，其特征在于，液体引导装置(3)在与液体引导装置(3)的第一轴向端部(3c)相对置的第二轴向端部(3d)上间接或直接接纳在转子轴(2)中并且因此相对于转子轴(2)被引导，并且液体引导装置(3)具有至少一个液体排出开口(3e)，通过液体排出开口，液体引导装置(3)的内部空间(3a)与液体环形空间(5)导流地连接，并且液体排出开口(3e)沿轴向方向设置在液体引导装置(3)的第一和第二端部(3c、3d)之间。

技术领域

本发明涉及一种机电能量转换器的液冷式转子。DE102016218823A1涉及用于机电机器的冷却系统并且借此处于与按照权利要求1的主题相同的技术领域。US2008/0272661A1涉及一种液冷式转子装置。

背景技术

接着借助在机动车中的电机描述本发明，这不应理解为将本发明限制于该应用。对于如在机动车中的可移动应用，目的是实现电机的高功率密度。为了实现最大可能的功率密度，主动冷却在电机中的转子，例如借助水喷枪或油喷枪来主动冷却转子。这尤其是在异步电机以及外励同步电机中具有大的意义。不充分的冷却导致驱动装置较早退化。水喷枪需要在转子入口处的冷却通道的耗费的滑环密封装置。备选于水喷枪冷却，可以通过借助变速器油的油冷却来冷却转子。为了产生通过转子的冷却油流动而设置油泵，机械油泵在此显示出随着转速增加的损耗功率，该损耗功率可能不利地影响驱动装置的效率。此外，油泵通常需要电的泵控制装置，这可能增加易错性并且借此不利地影响系统可靠性。

发明内容

本发明的任务是，给出具有改善的运行特性的机电能量转换器的液冷式转子和具有这种转子的机电能量转换器，该任务通过按照权利要求1和权利要求5的主题来解决，本发明的优选进一步构成方案是从属权利要求的主题。

在本发明的意义中，用于机电能量转换器的液冷式转子可理解为用于电动机、发电机或电动机/发电机的转子，该转子能利用液体介质调温并且尤其是冷却。优选的是，用于调温的液体是润滑材料并且优选是发动机油或变速器油。按照机电能量转换器的结构型式，转子构成为电无源的或电有源的元件，其中，本发明能够与该特性无关地应用。液冷式转子具有转子轴，该转子轴在发动机式运行的情况下构成用于输出驱动功率，在发电式运行的情况下构成用于接收驱动功率(转矩、转速)，并且该转子轴以能围绕转子轴线旋转的方式支承。此外，该转子轴至少局部构成为空心轴并且具有开口的第一轴向端部。此外，液冷式转子具有液体引导装置，该液体引导装置设计用于引导液体，该液体设置用于对转子进行调温。

该液体引导装置通过转子轴的该开口的第一轴向端部延伸到该转子轴的空心轴区段中。形象地说，转子轴和液体引导装置至少局部地形成两个彼此插入的管状构件，其中，转子轴包围液体引导装置。转子轴和液体引导装置优选材料接合地相互连接并且优选一件式地构成。

沿径向方向在液体引导装置和转子轴之间至少局部地构成液体环形空间。借此，在功能上实现如下可能性，即，将液体通过液体引导装置(沿径向处于内部的管构件)引入转子轴中，并且经由局部在转子轴和液体引导装置之间形成的环状间隙、所谓的液体环形空间将该液体再次从转子轴中引出。为了构成该功能性，液体引导装置具有用于引导液体的内部空间和进入该内部空间中的液体进入开口，该液体进入开口设置在液体引导装置的第一轴向端部上。

液体引导装置沿转子轴线沿轴向方向延伸直至其第二轴向端部。亦即，液体引导装置的该第二轴向端部与其第一轴向端部相对置。