上,其中轉(zhuǎn)子和軸能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。電機(jī)還包括至少一個(gè)軸向延伸的殼體構(gòu)件,所述至少一個(gè)軸向延伸的殼體構(gòu)件與定子鐵芯熱聯(lián)接,并且限定了多個(gè)軸向延伸的流體通道。限定了多個(gè)端部轉(zhuǎn)向流體通道的至少一個(gè)導(dǎo)熱端蓋將軸向延伸的流體通道相互連接。多個(gè)端部轉(zhuǎn)向流體通道沿周向圍繞并靠近定子的第一軸向端部布置,由此軸向延伸的流體通道和端部轉(zhuǎn)向通道限定了螺線(xiàn)型路徑。軸承組件安裝在端蓋上,并可旋轉(zhuǎn)地支撐軸。
[0019]在一些實(shí)施例中,電機(jī)還包括導(dǎo)熱的第二端蓋,該第二端蓋設(shè)置在定子的與第一軸向端部相對(duì)的第二軸向端部處,并且與軸向延伸的殼體構(gòu)件接合。多個(gè)軸向延伸的流體通道限定了多個(gè)成對(duì)通道,其中,對(duì)于每一組成對(duì)通道,第二端蓋將流體流動(dòng)從成對(duì)通道中的一個(gè)通道重新引導(dǎo)到另一個(gè)成對(duì)通道,并且其中第二端蓋限定了螺線(xiàn)型路徑的第二軸向極限,該第二軸向極限在第二軸向端部處靠近定子繞組的第二遠(yuǎn)側(cè)極限??尚D(zhuǎn)地支撐軸的第二軸承組件可以安裝在第二端蓋上。
【附圖說(shuō)明】
[0020]通過(guò)結(jié)合附圖參考本發(fā)明實(shí)施例的以下說(shuō)明,本發(fā)明的上述和其他特征及其獲取方法將會(huì)變得更加明顯,并可更好地理解發(fā)明本身,其中:
[0021]圖1為電機(jī)的透視圖。
[0022]圖2為電機(jī)的另一個(gè)透視圖。
[0023]圖3為電機(jī)的橫截面圖。
[0024]圖4為電機(jī)的透視橫截面圖。
[0025]圖5為電機(jī)的透視圖,其中外部殼體構(gòu)件被移除。
[0026]圖6為電機(jī)的另一個(gè)透視圖,其中外部殼體構(gòu)件被移除。
[0027]圖7為電機(jī)的局部側(cè)視圖,其中外部殼體構(gòu)件被移除。
[0028]圖8為內(nèi)部殼體構(gòu)件和外部殼體構(gòu)件的橫截面圖。
[0029]圖9為端蓋的側(cè)視圖。
[0030]圖10為端蓋的端視圖。
[0031]圖11為可供選擇的端蓋的端視圖。
[0032]圖12為可供選擇的內(nèi)部殼體構(gòu)件的透視圖。
[0033]圖13為可供選擇的電機(jī)的橫截面圖。
[0034]對(duì)應(yīng)參考符號(hào)表明貫穿若干視圖的對(duì)應(yīng)部分。盡管本文所列出的范例以若干形式示出了本發(fā)明的實(shí)施例,但是以下所公開(kāi)的實(shí)施例并不是詳盡的或用來(lái)將本發(fā)明的范圍限制到所公開(kāi)的精確形式。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1-4中示出了電機(jī)20,該電機(jī)包括轉(zhuǎn)子組件22和定子組件24。在圖示實(shí)施例中,電機(jī)20是內(nèi)部永磁體馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。然而,本文公開(kāi)的殼體組件可以用于其它類(lèi)型的電機(jī)。
[0036]圖示的轉(zhuǎn)子組件22能夠繞軸線(xiàn)30旋轉(zhuǎn),并且具有常規(guī)結(jié)構(gòu),該常規(guī)結(jié)構(gòu)具有由疊堆的電工鋼疊片形成的轉(zhuǎn)子鐵芯26。轉(zhuǎn)子鐵芯26還限定了軸向延伸的狹槽,永磁體28設(shè)置在狹槽中。轉(zhuǎn)子鐵芯26安裝在轉(zhuǎn)子軸32上,該轉(zhuǎn)子軸由軸承組件34、36可旋轉(zhuǎn)地支撐。帶輪38安裝在軸32的一個(gè)端部上。帶輪38可以與用于傳遞扭矩的帶接合,例如以便為車(chē)輛中的增壓器的渦輪提供動(dòng)力。盡管圖示的電機(jī)20示出為具有帶輪38,但是可供選擇的實(shí)施例可以用于其它應(yīng)用,并且可以用作馬達(dá)、發(fā)電機(jī)或馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。
[0037]用于監(jiān)測(cè)軸32的旋轉(zhuǎn)的傳感器組件40位于軸32的與帶輪38相對(duì)的端部處。傳感器組件40包括旋轉(zhuǎn)構(gòu)件42和靜止構(gòu)件44,并且可以采取解析器、霍爾效應(yīng)傳感器或其它合適傳感器的形式。在圖示的例子中,旋轉(zhuǎn)構(gòu)件42是具有突起含鐵金屬齒狀物的環(huán),該齒狀物限定了用于霍爾效應(yīng)傳感器44的離散的目標(biāo),由此能夠監(jiān)測(cè)軸32的轉(zhuǎn)速。使用霍爾效應(yīng)傳感器和類(lèi)似的傳感器對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是眾所周知的。
[0038]定子組件24包括定子鐵芯46,該定子鐵芯也由疊堆的電工鋼疊片形成。圖示的定子組件24具有定子鐵芯46,該定子鐵芯限定了軸向延伸的且沿徑向向內(nèi)開(kāi)口的狹槽。還常常被稱(chēng)為繞組48的線(xiàn)圈插入到定子鐵芯46的狹槽中并具有端部線(xiàn)匝,該端部線(xiàn)匝伸出超過(guò)定子鐵芯46的軸向端部。在圖示實(shí)施例中,電機(jī)20是三相電機(jī)。
[0039]利用對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言眾所周知的常規(guī)技術(shù)制造轉(zhuǎn)子組件22和定子組件24。例如,轉(zhuǎn)子鐵芯26和定子鐵芯46均由在順序模具組件中壓印的多個(gè)電工鋼疊片形成。形成轉(zhuǎn)子鐵芯26和定子鐵芯46的疊片可以通過(guò)焊接、粘合劑、相鄰疊片中的相互接合的突出部和狹槽而固定在一起,或者可以通過(guò)其它合適的方法固定在一起。例如,一種固定疊片的粘合劑方法涉及使用兩部分式環(huán)氧樹(shù)脂,其中一個(gè)部分施加到每個(gè)疊片的底部表面,另一個(gè)部分施加到每個(gè)疊片的頂部表面。一旦疊堆好,疊片就被加熱,以將兩個(gè)部分附著在一起,并形成粘接的鐵芯。
[0040]在形成定子鐵芯46之后,利用常規(guī)的線(xiàn)圈插入設(shè)備將繞組48插入到定子鐵芯46中。相似地,在形成轉(zhuǎn)子鐵芯26之后,將磁體28插入到轉(zhuǎn)子鐵芯26的狹槽中。
[0041]磁體28可以在安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯26中之前被磁化,或者可以在安裝時(shí)不被磁化而在安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯26中之后被施以磁性特性。磁體26可以有利地由釹鐵硼形成。當(dāng)形成磁體26時(shí)可以包括鏑,以提供較大的溫度穩(wěn)定性,并且允許磁性材料更好地抵抗磁力損失。多種其它材料也可以用來(lái)形成磁體28,包括稀土材料,例如鋰、鋱和釤。使用這些和其它磁性材料來(lái)形成用于電機(jī)的永久磁體是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的。磁體28還可以包括在磁體上形成外部涂層的外部材料層,例如通過(guò)電鍍?cè)诖判圆牧仙闲纬傻逆噷踊蛘咄ㄟ^(guò)蒸氣擴(kuò)散形成的鋁層。這樣的外部涂層可以用來(lái)增強(qiáng)耐腐蝕性。
[0042]磁體28可以通過(guò)粘合劑、通過(guò)與轉(zhuǎn)子鐵芯26的壓配合接合、或者通過(guò)其它合適的手段保持在鐵芯26的軸向狹槽中。例如,轉(zhuǎn)子鐵芯26可以被加熱,以使得轉(zhuǎn)子鐵芯26和轉(zhuǎn)子鐵芯中形成的狹槽的尺寸熱膨脹,從而提供用于磁體28插入到狹槽中的足夠的間隙。磁體28也可以被冷凍,以減小它們的尺寸。然后,轉(zhuǎn)子鐵芯26和磁體28能夠回復(fù)到周?chē)h(huán)境溫度,其中當(dāng)鐵芯26和磁體28處于相同溫度時(shí)轉(zhuǎn)子鐵芯26和磁體28的尺寸使得磁體28與轉(zhuǎn)子鐵芯26牢固地接合并且固定在轉(zhuǎn)子鐵芯中。
[0043]轉(zhuǎn)子22和定子24安裝在殼體組件50中。殼體組件50包括環(huán)繞定子組件24的軸向延伸的內(nèi)部構(gòu)件52和軸向延伸的外部構(gòu)件54。內(nèi)部殼體構(gòu)件52環(huán)繞并直接接合定子鐵芯46,由此與定子鐵芯46熱聯(lián)接。在圖示實(shí)施例中,內(nèi)部殼體構(gòu)件52具有多個(gè)軸向延伸的、沿徑向向外突起的肋56。外部殼體構(gòu)件54環(huán)繞內(nèi)部構(gòu)件52,并且與肋54的遠(yuǎn)側(cè)端部58接合。在內(nèi)部殼體構(gòu)件和外部殼體構(gòu)件52、54之間限定了空隙空間60,肋56將空間60細(xì)分成多個(gè)軸向延伸的流體路徑區(qū)段62。以下更詳細(xì)地討論冷卻劑通過(guò)殼體組件50的流動(dòng)。
[0044]在圖示實(shí)施例中,外部殼體構(gòu)件54采取管狀圓柱形套筒的形式,具有基本上平滑的壁狀的徑向內(nèi)表面64和基本上平滑的壁狀的徑向外表面66。外部殼體構(gòu)件54的簡(jiǎn)化的橫截面便于殼體組件50的制造成本節(jié)約,并且在某些應(yīng)用中可以允許在內(nèi)部和外部軸向延伸的殼體構(gòu)件之一的制造中使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的、可商購(gòu)獲得的管材。要注意的是,雖然圖示實(shí)施例采用從內(nèi)部殼體構(gòu)件52沿徑向向外延伸的肋56,但是可供選擇的實(shí)施例可以采用這樣的肋56,該肋定位在外部殼體構(gòu)件54上,并且沿徑向向內(nèi)延伸,以接合具有簡(jiǎn)化橫截面的內(nèi)部殼體構(gòu)件52,例如具有基本上平滑的壁狀的徑向內(nèi)、外表面的管狀套筒。
[0045]盡管圖示實(shí)施例采用具有平滑的壁狀的內(nèi)、外表面的圓柱形套筒作為殼體構(gòu)件之一,但是也可以采用可供選擇的管狀套筒。例如,外部殼體構(gòu)件54可以在其面向外的表面上設(shè)置有散熱翅片,以促進(jìn)熱耗散到周?chē)h(huán)境中,或者可以具有從其向外延伸的安裝耳部以借助于螺栓或其它緊固件固定電機(jī)20或者具有形成在殼體構(gòu)件54的外表面上的其它特征。還要注意的是,雖然在圖示實(shí)施例中殼體構(gòu)件54的面向內(nèi)的表面64是光滑壁狀的圓柱形表面,其對(duì)稱(chēng)性促進(jìn)了制造和組裝的效率,但是也可以采用其它形狀和構(gòu)造,前提條件是相對(duì)的殼體構(gòu)件52和/或肋56的形狀和構(gòu)造根據(jù)需要進(jìn)行修改,以提供殼體構(gòu)件52、54