[发明专利]用于汽车的电机、具有电机的汽车以及用于设计汽车的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的电机，该电机具有转子和冷却介质通道，转子位于横截面为圆形的并且由周向轮廓限定的芯部区域内，其中转子能围绕转子转动轴线转动，冷却介质通道轴向平行于转子转动轴线，所述冷却介质通道沿着周向轮廓设置在芯部区域的外面以用于冷却电机。本发明还涉及一种根据权利要求5前序部分所述的电机。此外，本发明涉及一种具有电机的汽车以及一种用于设计汽车的方法。

背景技术

通常，用于汽车的电机具有一芯部区域，芯部区域包括以能转动的方式支承的转子并且确定了电机的特征参数——例如功率和转矩。在这种情况下，普遍适用的是，随着芯部区域直径的增大通常这些参数也增大并且产生整体上增强的电机。为了冷却芯部区域，通常由同心设置的冷却介质通道包围芯部区域。在此种情况下，同类型的尤其是其横截面面积/横截面相同的孔、通道或片以彼此之间距离相同的方式环形地包围芯部区域的整个360°周边区域(参见图1)。由此整体上增大了电机的直径。如此产生的电机随后装配入汽车的受限制的结构空间内。在此，其它的汽车部件限制了可供电机使用的空间并因此确定出影响电机的功率和转矩的直径的上限。

从DE 197 42 255 C1已知了一种无壳体的、具有轴向平行的冷却介质通道的三相电机。在此围绕具有大致圆形截面的三相电机的整个周边延伸的绕组外伸段在周向上不是在整个周边区域中被轴向平行的冷却介质通道包围。而是这些冷却介质通道分组地设置在围绕三相电机的定子铁芯的四个角区域内。

DE 100 05 128 B4中描述了一种具有可冷却定子的电机，其冷却通道同样分组地以轴向平行的方式设置在外轮廓为矩形的定子叠片铁芯(Staenderblechpaket)的四个角区域内。在此，基于冷却介质循环线路的考虑，冷却通道组经过转向室在端侧的轴承盖内相互连接。

发明内容

本发明的目的在于，在汽车内更有效地利用可供电机使用的、受限的结构空间。

该目的通过一种具有权利要求1特征的电机而实现。根据另一方面，该目的通过一种具有权利要求5特征的电机而实现。最后，该目的还通过一种根据权利要求6所述的具有这种电机的汽车以及一种用于设计汽车的具有权利要求7特征的方法而实现。

根据本发明的电机具有截面为圆形的并且由周向轮廓限定的芯部区域。该芯部区域包括转子，转子以能围绕转子转动轴线转动的方式被支承。尤其是转子转动轴线与截面为圆形的芯部区域的中心叠合。此外，电机包括冷却介质通道，冷却介质通道以平行于转子转动轴线的方式延伸并沿圆形的周向轮廓设置在芯部区域的外面，以冷却电机。在这种情况下，不是全部的冷却介质通道都构造成相同的，这些冷却介质通道中的至少两个具有不同的尺寸。

冷却介质通道的尺寸主要确定了其冷却功率。大的冷却介质通道通常能够比小的冷却介质通道更有效地传导出在芯部区域内出现的损耗热。通过使冷却介质通道在周边区域内具有不同的尺寸，以可变的方式调整冷却功率。尤其是在具有大量的结构空间可供使用的位置处冷却介质通道可制成大的，而在结构空间受限的位置处冷却介质通道选择小尺寸或在那里根本不存在冷却介质通道。

因此，可调整电机的总冷却功率，同时冷却介质通道的不同尺寸也顾及到了在局部可供使用的空间。在电机的具有小冷却介质通道的位置处出现的损耗热可被传导至由大的冷却介质通道形成的冷却源。另一方面，如果在电机芯部区域内在整个周边区域上未均匀地出现损耗热，则可对冷却介质通道的尺寸进行局部改变。

最后，不同尺寸的冷却介质通道允许构成可能的功率更强大的电机。也就是说可更加有效地利用例如汽车发动机舱内可供使用的受限的结构空间。可通过冷却介质通道的不同尺寸将冷却介质通道周缘(Kuehlmittelkanalkranz)的厚度在周边区域内分区域地改变成，使得在具有足够空间的区域内设置较大的冷却介质通道而在具有受限空间的区域内设置较小的冷却介质通道。由此，尽管狭窄但仍优化利用了结构空间。芯部区域可具有较大的直径并以填充空间的方式装配入受限的结构空间中，从而实现了可能的功率和转矩更强的电机。