[发明专利]转子、用于制造转子的方法、异步电机和车辆

说明书

本发明涉及一种用于异步电机(50)的转子(10)，该转子包括叠片组(20)以及至少部分集成在所述叠片组(20)中的短路笼(30)，其中，(i)所述短路笼(30)构成有带有导电的第一材料的或由导电的第一材料制成的杆(31)和带有导电的第二材料的或由导电的第二材料制成的短路环(32‑1、32‑2)，(ii)短路环(32‑1、32‑2)之中的至少一个短路环构成有支撑环(60)，和(iii)相应的支撑环(60)构成为形锁合地和/或材料锁合地浇铸在相应的短路环(32‑1、32‑2)上或浇铸入相应的短路环中的结构。

技术领域

本发明涉及一种转子、一种用于制造转子的方法、一种异步电机和一种车辆。本发明尤其是涉及一种用于异步电机的转子、一种用于制造用于异步电机的转子的方法、一种尤其是用于车辆驱动装置的异步电机以及一种车辆、尤其是轿车和/或混合动力车。

背景技术

在很多技术应用中，尤其是在车辆的驱动装置及其部件中，使用异步电机。这样的电机也被称为三相交流电-异步电机或三相交流电-感应电机。在这样的电机中，旋转件或者说转子和定子通过旋转磁场彼此交互作用，其中，在发电机运行中旋转件超前于定子旋转场，而在电动机运行中旋转件滞后于定子旋转场。

在无源异步电机中，旋转件由短路式旋转件或鼠笼式旋转件形成。这样的转子包括叠片组，尤其是包括构成有槽的铁叠片组，其中所述叠片是相互电绝缘的。通常，在制造时将杆引入到叠片组的槽中并且通过短路环来电短接所述杆，这可以通过浇铸方法实现。

问题是，利用已知的制造方法，无法实现或只能在显著地额外耗费材料成本和能量成本情况下实现一方面用于改善电导的并且另一方面用于提高机械稳定性的材料替代。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于异步电机的转子，所述转子使异步电机的构造和运行更可靠，而不增加在制造时的耗费。本发明的任务还在于，提供并且相应地改进一种用于转子的相应的制造方法、一种异步电机和一种车辆。

按照本发明的第一方面提供一种用于异步电机的转子，该转子包括叠片组以及至少部分集成在所述叠片组中的短路笼，其中，所述短路笼构成有带有导电的第一材料的或由导电的第一材料制成的杆和带有导电的第二材料的或由导电的第二材料制成的短路环，短路环之中的至少一个短路环构成有支撑环并且相应的支撑环构成为形锁合地和/或材料锁合地浇铸在相应的短路环上或浇铸入相应的短路环中的结构。通过短路环之中的至少一个短路环与支撑环构成为形锁合地和/或材料锁合地浇铸上的或浇铸入的结构，得到在短路环与支撑环之间特别紧密和机械稳定的关联。也可以将支撑环作为浇铸入的或浇铸上的结构以简单的型式和方式在用于短路环的制造方法中基于浇铸方法一同集成。不需要特别的或新添加的工作步骤，例如粘合、压制等等。

当相应的支撑环完全或部分地构成在相应的短路环的外周上和/或完全或部分地嵌入相应的短路环中时，得到按照本发明的转子的特别高程度的机械稳定。

在按照本发明转子的另一种实施方式中，通过如下方式进一步增强在短路环与使短路环稳定的支撑环之间的关联，即，相应的支撑环在其表面上构成带有轮廓，尤其是带有一个或多个凹部和/或带有一个或多个突出部，用以辅助与相应的短路环的形锁合和/或材料锁合。

因为在支撑环方面根据相对于短路环的定位，支撑环的电特性不重要，所以开辟了广泛的材料品种的可能性，尤其是在使短路环相对于高离心力、尤其是在偏心转动时稳定方面。

因此，根据按照本发明的转子的一种备选的构造形式规定，相应的支撑环构成带有选自如下材料组的材料或由选自如下材料组的材料构成，所述材料组包括金属材料、陶瓷材料和复合材料，尤其是构成带有玻璃纤维材料和/或碳纤维材料或由玻璃纤维材料和/或碳纤维材料构成。

备选地，支撑环也可以构成带有与相应的短路环相同的材料或由与相应的短路环相同的材料构成。