具有带双向流动的冷却夹套的液体冷却的旋转电的制造方法

具有带双向流动的冷却夹套的液体冷却的旋转电的制造方法
【专利摘要】本发明涉及液体冷却的旋转电机（40、140、240、340），其包括限定了热传递表面（74）的夹套（70、170、270）和限定了冷却剂容纳表面（76）的套筒（72）。具有进入口（86）和退出口（88）的流体通道（78）定位在热传递和冷却剂容纳表面（74、76）之间，并且横过热传递表面（74）。流体通道（78）限定了用于穿过电机（40、140、240、340）的液体冷却剂的流动路径（80、180、280），该流动路径绕轴线（64）大致沿周向延伸，并且沿着与轴线（64）平行的方向前进，流动路径（80、180、280）沿着与轴线（64）平行的相反的方向前进。另外，本发明涉及一种液体冷却旋转电机（40、140、240、340）的方法。
【专利说明】具有带双向流动的冷却夹套的液体冷却的旋转电机
[0001]相关申请的优先权声明
[0002]本申请要求以下专利申请的优先权:2013年3月4日提交的名称为“LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING COOLING JACKET WITHB1-DIRECT1NAL FLOW (具有带双向流动的冷却夹套的液体冷却的旋转电机)”的系列号为N0.13/784，227的美国专利申请；2013年3月4日提交的名称为“Liquid-Cooled RotaryElectric Machine Having Fluid Channel WITH AUXILIARY COOLANT GROOVE (具有带辅助冷却剂凹槽的流体通道的液体冷却的旋转电机)”的系列号为N0.13/784，390的美国专利申请；2013年3月4日提交的名称为“Liquid-Cooled Rotary Electric MachineHaving Axial End Cooling (具有轴向端部冷却的液体冷却的旋转电机)”的系列号为N0.13/784, 789的美国专利申请；以及2013年3月4日提交的名称为“Liquid-CooledRotary Electric Machine Having Heat Source-Surrounding FLUID Passage (具有热源围绕的流体通路的液体冷却的旋转电机)”的系列号为N0.13/784，799的美国专利申请。
【技术领域】
[0003]本发明涉及旋转电机，例如发电机、交流发电机和马达，其能够沿单个或相反的方向绕一轴线旋转，具体地，本发明涉及液体冷却类型的这种旋转电机。
【背景技术】
[0004]旋转电机越来越多地在较高的内部温度下操作，并且越来越需要为这样的电机提供改进的冷却，以提高它们的性能和可靠性。虽然空冷旋转电机是常用的，但是这些电机的某些操作环境并不能使得它们自身进行良好的空冷。这样的环境可能例如绕电机提供较小的空间以进行空气循环或交换，将电机定位成紧邻加热的部件，这将使被引导到电机的冷却空气不利地加热，或者周围空气可能包括污染物(例如粉尘、谷壳)，它们可能堵塞电机的冷却空气通路，堵塞穿过该通路的空气流，并且抑制了充分冷却。
[0005]已知的是，通过将旋转电机包含在专门用来冷却该电机(或者具有待液体冷却的其它部件)的冷却回路中，来液体冷却旋转电机。通常，这样的回路包括泵和热交换器，该泵用于引导冷却剂流穿过该回路，该热交换器用于从冷却剂移除热，该冷却剂可以例如是水、油或二醇溶液。冷却剂在压力下供应到电机的冷却剂入口中，循环穿过电机，且经由对流热传递吸收热，并且通过冷却剂出口从电机排出，电机冷却剂入口和出口提供了电机连接到冷却回路的位置。这样的冷却回路是众所周知的，不在本发明的范围内，并且在本文中不再进一步描述。
[0006]使旋转电机的尺寸最小化，同时使电机的排热最大化，对于其可靠性和能够长期操作而言是非常关键的。

【发明内容】

[0007]根据本发明，提供用于改进旋转电机和/或这样的电机中发现的额外热源的液体冷却的结构和方法。
[0008]本发明提供一种液体冷却的旋转电机，其具有定子和转子，该定子具有中心轴线，该转子被定子围绕，并且绕中心轴线相对于定子旋转。电机包括夹套，该夹套具有内部体积，定子和转子定位在该内部体积中，夹套围绕定子并且与定子传导热连通。夹套相对于中心轴线限定了径向外部热传递表面。电机包括流体通道，该流体通道具有进入口和退出口，在流体通道的进入口和退出口之间延伸，并且横过夹套的热传递表面。流体通道限定了用于穿过电机的液体冷却剂的流动路径，该流动路径绕中心轴线大致沿周向延伸，并且在流体通道的进入口和退出口之间沿着与中心轴线平行的方向前进。用于穿过电机的液体冷却剂的流动路径在其横过热传递表面时沿着与中心轴线平行的相反的方向前进。
[0009]本发明的另一个方面在于，电机还包括套筒，该套筒绕夹套设置且相对于中心轴线限定了径向内部冷却剂容纳表面，并且流体通道定位在夹套的热传递表面和套筒的冷却剂容纳表面之间。
[0010]本发明的另一个方面在于，流动路径绕中心轴线大致沿周向连续地延伸。
[0011]本发明的另一个方面在于，相对于绕中心轴线大致沿周向延伸独立地，由流体通道限定的流动路径沿着与中心轴线平行的至少一个方向前进。
[0012]另外，本发明的一个方面在于，相对于绕中心轴线大致沿周向延伸独立地，由流体通道限定的流动路径沿着与中心轴线平行的两个方向前进。
[0013]本发明的另一个方面在于，流体通道包括多个大致环形地延伸的第一流体通道部分，每个第一流体通道部分都具有相对的两个端部。每个第一流体通道部分绕中心轴线沿着每个第一流体通道部分在其相应的相对的两个端部之间大致沿周向延伸，所述多个第一流体通道部分沿着中心轴线沿轴向分布。流体通道还包括多个第二流体通道部分，每个第二流体通道部分流体地连接一对第一流体通道部分的端部，流动路径沿着每个第二流体通道部分在与中心轴线平行的方向上前进。
[0014]本发明的另一个方面在于，多个第二流体通道部分中的每个都流体地连接一对第一流体通道部分的轴向相邻的端部。
[0015]本发明的另一个方面在于，流动路径沿着多个第二流体通道部分中的每一个在与中心轴线平行的共同方向上前进。
[0016]本发明的另一个方面在于，通过第二流体通道部分流体地连接的一对第一流体通道部分的端部绕中心轴线大致沿径向对准。
[0017]本发明的另一个方面在于，每个第一流体通道部分在其相对的入口端部和出口端部之间延伸，并且每个第二流体通道部分流体地连接一对第一流体通道部分的入口端部和出口端部，从而所述多个第一流体通道部分经由多个第二流体通道部分以串联的方式彼此流体地连接。
[0018]此外，本发明的一个方面在于，通过第二流体通道部分流体地连接的一对第一流体通道部分的入口端部和出口端部彼此沿轴向相邻。此外，本发明的一个方面在于，所述多个第一流体通道部分的入口端部和出口端部绕中心轴线大致沿径向对准，并且在轴向相邻的第一流体通道部分之间沿着与中心轴线平行的方向交错分布。
[0019]本发明的另一个方面在于，流体通道包括第三流体通道部分，该第三流体通道部分具有相对的两个端部，并且沿着与中心轴线大致平行的方向延伸。该第三流体通道部分定位在每个第一流体通道部分的相对的两个端部之间，并且所述多个第一流体通道部分中的一个第一流体通道部分的端部流体地连接到第三流体通道部分的一个端部。第三流体通道部分的另一个端部流体地连接到流体通道的进入口和流体通道的退出口中的一者。
[0020]此外，本发明的一个方面在于，所述多个第一流体通道部分中的不同的一个第一流体通道部分的端部流体地连接到流体通道的进入口和流体通道的退出口中的另一者。
[0021]此外，本发明的一个方面在于，流体通道的进入口和退出口通过由包括第一流体通道部分、第二流体通道部分和第三流体通道部分的多个相互连接的流体通道部分彼此流体连通。所述多个相互连接的流体通道部分以串联的方式彼此连接。
[0022]本发明的另一个方面在于，流体通道包括第三流体通道部分，该第三流体通道部分流体地连接到所述多个第一流体通道部分中的一个第一流体通道部分的端部，流动路径沿着第三流体通道部分在与中心轴线平行、且与沿着第二流体通道部分的方向相反的方向上前进。
[0023]此外，本发明的一个方面在于，流动路径沿着所有第二流体通道部分在与中心轴线平行的共同方向上前进。
[0024]本发明的另一个方面在于，流体通道的进入口和退出口均相对于转子定位在沿着中心轴线的相同方向上。
[0025]本发明还提供一种液体冷却旋转电机的方法。该方法包括以下步骤:沿着由流体通道限定的流动路径利用液体冷却剂流横过绕轴线设置的大致圆柱形的热传递表面，该流动路径绕轴线大致沿周向延伸，并且在流体通道的进入口和流体通道的退出口之间沿着与轴线平行的相反的方向前进。
[0026]本发明的另一个方面在于，根据该方法，流动路径的绕轴线的大致沿周向的延伸相对于流动路径的沿着与轴线平行的至少一个方向的前进是独立的。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]结合附图，参考以下实施例的说明，示例性实施例的上述方面将会变得更加明显并且将得到更好的理解，其中:
[0028]图1为根据本发明的旋转电机的第一实施例的前透视图；
[0029]图2为第一实施例旋转电机的后透视图；
[0030]图3为第一实施例旋转电机的前透视图，其壳体套筒被移除；
[0031]图4为第一实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒被移除；
[0032]图5为第一实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0033]图6为第一实施例旋转电机的局部俯视透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0034]图7为第一实施例旋转电机的沿着图6和9的线7-7截取的横截面图；
[0035]图8为第一实施例旋转电机的沿着图6和9的线8-8截取的横截面图；
[0036]图9为没有后覆盖物的第一实施例旋转电机的沿着图7的线9-9截取的后端视图；
[0037]图10为第一实施例旋转电机的局部横截面俯视图，不出了用于液体冷却剂穿过的流动路径；
[0038]图11为根据本发明的旋转电机的第二实施例的前透视图；[0039]图12为第二实施例旋转电机的后透视图；
[0040]图13为第二实施例旋转电机的前透视图，其壳体套筒被移除；
[0041]图14为第二实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒被移除；
[0042]图15为第二实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0043]图16为第二实施例旋转电机的局部俯视透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0044]图17为第二实施例旋转电机的沿着图16和19的线17_17截取的横截面图；
[0045]图18为第二实施例旋转电机的沿着图16和19的线18_18截取的横截面图；
[0046]图19为没有后覆盖物的第二实施例旋转电机的沿着图17的线19-19截取的后端视图；
[0047]图20为第二实施例旋转电机的局部横截面俯视图，示出了用于液体冷却剂穿过的流动路径；
[0048]图21为根据本发明的第三实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0049]图22为第三实施例旋转电机的局部俯视透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0050]图23为第三实施例旋转电机沿着图22的线23-23和电机中心轴线截取的横截面图；
[0051]图24为第三实施例旋转电机沿着图22的线24-24和电机中心轴线截取的横截面图；
[0052]图25为没有后覆盖物的第三实施例旋转电机的沿着图23的线25_25截取的后端视图；
[0053]图26为根据本发明的第四实施例旋转电机的分解局部横截面侧视图；
[0054]图27为根据本发明的旋转电机的第五实施例的前透视图；
[0055]图28为第五实施例旋转电机的后透视图；
[0056]图29为第五实施例旋转电机的前透视图，其壳体套筒被移除；
[0057]图30为第五实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒被移除；
[0058]图31为第五实施例旋转电机的后透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0059]图32为第五实施例旋转电机的局部俯视透视图，其壳体套筒和后覆盖物被移除；
[0060]图33为第五实施例旋转电机的沿着图32和35的线33_33截取的横截面图；
[0061]图34为第五实施例旋转电机的沿着图32和35的线34_34截取的横截面图；
[0062]图35为没有后覆盖物的第五实施例旋转电机的沿着图33的线35_35截取的后端视图；以及
[0063]图36为第五实施例旋转电机的局部横截面俯视图，示出了用于液体冷却剂穿过的流动路径。
[0064]对应参考符号表明贯穿若干视图的对应部分。尽管附图代表了本发明公开的装置和方法的实施例，但是附图并不需要按比例绘制或者按相同的比例绘制，并且某些特征可能被夸大以更好地示出和解释本发明。此外，在示出了截面图的附图中，为了清楚起见可以省略各个截面元件的阴影。应当理解，任何阴影线的省略都仅仅是为了图示清楚的目的。
【具体实施方式】[0065]本发明的实施例并不是穷举性的，也并不将本发明限制为以下详细说明中公开的精确形式。相反，实施例选择和描述成使得本领域技术人员可以了解和理解本发明的原理和实施。
[0066]本文所示的示例性旋转电机实施例是带驱动的交流发电机，但是应当理解，作为另外一种选择，它们可以是其它类型的从动或驱动旋转电机，例如发电机或马达。
[0067]图1至10示出了第一实施例旋转电机40。电机40包括转子42和定子44 (图7和8)，转子和定子之间进行相对旋转运动。参考图1和2，电机40具有大致圆柱形壳体52，该壳体设置有第一冷却剂配合件54和第二冷却剂配合件56。如图所示，液体冷却剂经由第一冷却剂配合件54被接纳到壳体52中，该第一冷却剂配合件54是电机40的冷却剂入口 ；液体冷却剂经由第二冷却剂配合件56从壳体52排出，该第二冷却剂配合件56是电机40的冷却剂出口。应当理解，配合件54和56在其用作电机40的冷却剂入口和出口方面可以颠倒，结果是穿过电机的液体冷却剂流的方向颠倒，并且与电机结构和操作相关的诸如入口、出口、进入口和/或退出口的特征以及冷却剂沿着液体冷却剂流动路径的流动方向也将类似地颠倒。
[0068]对于所示的实施例，当其安装和操作时，从旋转电机40外部的供应源通过冷却剂供应软管(未示出)向入口配合件54提供加压液体冷却剂，该冷却剂供应软管夹持或以其它方式固定地连接到旋转电机，出口配合件56类似地连接到冷却剂返回软管(未示出)，该冷却剂返回软管传送从电机40排出的冷却剂，该冷却剂随后被冷却。通常，电机40是众所周知类型的闭环冷却剂系统的一部分，该系统包括液体冷却剂泵和热交换器(未不出)。
[0069]配合件54、56可以由钢管形成，并且固定到圆形的、平面的、可移除的后覆盖物58上，该后覆盖物形成圆柱形壳体52的一个轴向端部。后覆盖物58是刚性的，并且可以由钢板材料形成，该钢板材料具有孔口，配合件54、56的轴向内侧端部插入到所述孔口中，并且通过例如硬钎焊附接到覆盖物58。壳体52还包括圆形的、刚性的、平面的前覆盖物60，该前覆盖物也可以由钢板材料形成。前覆盖物60设置有中心孔口，轴62延伸穿过该中心孔口，该轴62能够绕中心轴线64旋转并且可旋转地固定到转子42。转子42和轴62可以绕轴线64仅仅沿一个方向旋转，或者沿两个方向旋转。在所示的实施例中，带轮66在壳体52外部可旋转地固定到轴62，以利用带(未示出)驱动转子42。在壳体52内部，轴62由前轴承和后轴承68、69支撑，如图7和8所示。
[0070]电机40包括大致圆柱形夹套70，该夹套与定子44热传导连通，并且形成壳体52的一部分。夹套70优选地由高热传导性的刚性材料(例如铝)铸造而成，但是作为另外一种选择也可以是铁制的，和/或是冲压件或焊接件。绕夹套70沿径向设置有端部开口的圆柱形套筒72，该套筒可以由金属(例如钢或铝)或塑性片状材料形成。夹套70提供大致圆柱形的径向外部热传递表面74，管状套筒72提供相互作用的圆柱形的径向内部容纳表面76。在径向外部热传递表面74和径向内部容纳表面76之间定位有流体通道78，该流体通道限定了用于穿过电机40的液体冷却剂的流动路径80。换言之，流体通道78沿轴向位于管状套筒72的相对的两个轴向端部之间，并且沿径向位于叠置的径向外部和内部表面74和76之间的空间中。用于穿过电机40的液体冷却剂的流动路径80的至少一部分跟随流体通道78。
[0071]如图所示，夹套70的大致圆柱形的径向外部热传递表面74具有多个长形壁82以及由壁82界定的互连凹部84。壁82的径向最外部表面与套筒72的圆柱形的、平滑的径向内部容纳表面76接触，该径向内部容纳表面基本上没有特别之处。从而，流体通道78沿径向定位在套筒的内部容纳表面76和凹部84的底部之间。流动路径80跟随互连凹部84。如图所示，流体通道78的横截面可以是大致矩形的，并且形状可以是大致均匀的，但是也可以是另外的形状和/或是非均匀的。流体通道78的液压直径沿着流动路径80可以是变化的，以根据需要影响冷却剂流和/或热传递条件。
[0072]夹套70和套筒72例如通过过盈配合或热配合而以已知的方式附接在一起，例如通过在组装之前冷却夹套70和加热套筒72，然后在它们相对于彼此定位之后允许它们的温度均衡。作为另外一种选择，它们可以通过卷曲或焊接，或者利用紧固件(未示出)，或者通过其它的常规手段进行附接。此外，本领域普通技术人员将会认识到，不采用如图所示构造的夹套70和套筒72，可以是夹套的径向外部热传递表面74基本上没有特别之处，而套筒的径向内部容纳表面76设置有限定了流体通道78的壁和凹部。参考图7和8，密封件98设置在夹套70和套筒72之间，处于流体通道78的轴向外侧，并且靠近套筒72的相对的轴向端部，以防止冷却剂从电机40泄漏。
[0073]在流体通道78的相对的两个端部处，在沿着流动路径80靠近夹套70的后轴向端部的位置处，具有流体通道进入口 86和退出口 88，该进入口和退出口在夹套70和套筒72之间的密封连接部的径向内侧延伸穿过夹套70。如上所述，根据所选的沿着穿过电机40的流动路径80的冷却剂流的方向，进入口 86和退出口 88的指定同样可以颠倒。在电机40中，流体通道78包括多个基本上环形的第一流体通道部分90，每个第一流体通道部分绕轴线64周向地延伸。第一流体通道部分90是相互平行的，并且平行于与轴线64垂直的假想平面(未示出)。流体通道78还包括多个第二流体通道部分92，每个第二流体通道部分在一对第一流体通道部分90的沿轴向相邻的端部94之间延伸。每个第二流体通道部分92以串联的方式流体地连接一对相邻的第一流体通道部分90，一个第一流体通道部分90的入口端部94通过第二流体通道部分92流体地连接到另一个第一流体通道部分90的出口端部94。流体通道部分90和92提供一系列由冷却剂流动路径80跟随的蜿蜒路径。从而，可以理解，流体通道78绕中心轴线64经由第一流体通道部分90沿周向延伸，并且在沿着轴线64的方向上经由第二流体通道部分92沿轴向前进。因此，在电机40中，流体通道78限定的流动路径80在沿着中心轴线64的方向上(经由第二流体通道部分92)相对于绕轴线64 (经由第一流体通道部分90)大致沿周向延伸的流动路径180独立地前进。
[0074]流体通道78还包括长形的、大致线性的第三流体通道部分96，该第三流体通道部分在沿着中心轴线64的方向上延伸。如图所示，流体通道部分96的两个相对的端部中的一个端部流体地连接到流体通道进入口 86，另一个端部流体地连接到第一流体通道部分90的最接近前覆盖物60且最远离流体通道进入口 86的端部94。如上所述，多个第一流体通道部分90通过多个第二流体通道部分92以串联的方式流体地连接，以限定出流动路径80。如图所示，流体通道退出口 88位于环形的第一流体通道部分90的最接近后覆盖物58的出口端部94处。从而，流体通道进入口 86和退出口 88在电机40内通过串联连接的流体通道部分90、92和96彼此流体连通。在某些未示出的实施例中，流体通道部分90、92和/或96中任一个限定的流体通道78的宽度，可以沿着流体通道长度局部地或整体地分开，以便根据需要沿着流动路径提供平行的子通道。[0075]通常，圆柱形夹套70具有内部体积以及在电机40的后部处的轴向端部部分100。夹套的轴向端部部分100部分地封闭转子42和定子44所在的夹套内部体积的一个轴向端部。流体腔室102由夹套的轴向端部部分100的壁104限定，并且流体地连接到流体通道78。如图所示，流体腔室102经由流体通道进入口 86连接到流体通道78。在可供选择的未示出的实施例中，流体腔室102可以经由流体通道退出口 88连接到流体通道78。
[0076]壁104和后覆盖物58形成基本上环形的流体通路106，该流体通路106在流体腔室102和流体通路106的第一和第二开口 108、110之间延伸。流体通路106也限定了流动路径80。如图所示，第一开口 108位于第一冷却剂配合件54的轴向内侧端部处，如上所述，该第一冷却剂配合件54是电机40的冷却剂入口。作为另外一种选择，流体腔室102的第一开口 108可以位于夹套70的圆柱形外壁中，第一冷却剂配合件54配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示固定到覆盖物58。在这样的可供选择的未示出的实施例中，冷却剂入口配合件从电机40沿径向延伸，而不是由覆盖物58承载且从覆盖物58沿轴向延伸。经由第一配合件54和第一开口 108接纳到流体腔室102中的液体冷却剂绕中心轴线64沿着流动路径80穿过流体通路106环形地引导到第二开口 110。在所示的实施例中，第二开口110流体地连接到流体分配通道78的进入口 86。
[0077]夹套的轴向端部部分100还设置有端口 112，该端口 112流体地连接到流体通道78的退出口 88，如图8中最佳地示出。端口 112通过衬垫或密封件114与流体腔室102流体地隔绝，该衬垫或密封件还密封夹套70和后覆盖物58之间的连接部，以防止液体冷却剂从流体通路106沿径向向外泄漏或沿径向向内泄漏。
[0078]在环形流体腔室102的径向内侧设置有由夹套的轴向端部部分的壁104形成的腔体116。腔体116基本上被密封件114和流体腔室102围绕。腔体116和腔室102通过将它们分隔开的壁104进行传导热连通。为电力电子器件模块120形式的热源118设置在腔体116中，并且与壁104传导热连通。电力电子器件120具有合适的构造，并且为相关领域中已知的类型，其用于控制引起转子42和定子44之间的相对旋转的电能，或者用于控制由它们的相对旋转产生的电能，根据具体情况而定。轴后轴承69被支撑在由夹套的轴向端部部分100的壁104限定的轴承安装部分122中，是电机40的另一个热源118。
[0079]来自于热源118的能够通过夹套的轴向端部部分的壁104传递的热能够沿着流动路径80在流体通路106中以对流的方式传递到液体冷却剂。因此，来自定子44的热和来自额外热源118 (例如电力电子器件模块120和/或后轴承69)的热能够沿着流动路径80经由夹套70的圆柱形壁和夹套的轴向端部部分100以对流的方式传递到液体冷却剂。
[0080]从附图和以上的说明中，可以理解，用于穿过电机40的液体冷却剂的流动路径80开始于第一冷却剂配合件54处，沿着环形流体通路106延伸且延伸穿过流体通道78，并且终止于第二冷却剂配合件56处。更具体地，通过冷却剂入口 54被接纳到电机40中的液体冷却剂经由第一开口 108接纳到流体腔室102中，沿环形流动通过流体通路106而流动到第二开口 110，通过第二开口 110进入流体分配通道78的进入口 86，并且在沿着中心轴线64的方向上穿过第三流体通道部分96而继续行进到第一流体通道部分90的最接近前覆盖物60的连接的入口端部94。该第一流体通道部分90中的液体冷却剂绕轴线64沿周向在夹套70和套筒72的相互作用的表面74、76之间、在由夹套壁82界定的夹套凹部84中流动。当液体冷却剂到达第一流体通道部分90的相对的出口端部94时，其接下来在大致沿轴向64的方向上经由第二流体通道部分92沿轴向继续行进到轴向相邻的第一流体通道部分90的入口端部94，液体冷却剂沿着该相邻的第一流体通道部分绕轴线64沿周向流动到该相邻的第一流体通道部分90的相对的出口端部90。液体冷却剂的流动路径80以这种方式继续穿过以串联方式连接的流体通道78的第一和第二部分90、92，直到到达流体通道78的退出口 88。冷却剂通过退出口 88从流体通道78流出，并且流动到端口 112，冷却剂从该端口 112通过第二冷却剂配合件56流出电机40。参考图9和10，所述的用于穿过电机40的液体冷却剂的流动路径80用方向性箭头表示。作为另外一种选择，端口 112可以定位在夹套70的圆柱形外壁中，其中第二冷却剂配合件56配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示地固定到覆盖物58。在这样的可供选择的未示出的实施例中，冷却剂出口配合件从电机40沿径向延伸，而不是由覆盖物58承载且从覆盖物58沿轴向延伸。
[0081]图11至20示出了第二实施例旋转电机140，除了附图所示和本文所述的之外，该第二实施例旋转电机在结构、操作和功能上与第一实施例旋转电机40基本上相同。第二实施例的电机140的与第一实施例电机40的相应、对应特征明显不同的独特特征用代表第一实施例电机40中的相应特征相关的附图标记加上数字100的附图标记表示。
[0082]第二实施例的电机140包括大致圆柱形壳体152，该壳体152设置有第一冷却剂配合件154和第二冷却剂配合件56。如图所示，液体冷却剂经由第一冷却剂配合件154被接纳到壳体152中，该第一冷却剂配合件154是电机140的冷却剂入口 ；液体冷却剂经由第二冷却剂配合件56从壳体152排出，该第二冷却剂配合件56是电机140的冷却剂出口。如上结合第一实施例电机40所述，应当理解，配合件154和56在成为电机140的冷却剂入口或冷却剂出口方面可以是颠倒的，结果穿过电机的液体冷却剂流的方向也是颠倒的。与沿着液体冷却剂流动路径的冷却剂流的方向相关的诸如入口、出口、进入口和/或退出口的特征将同样是颠倒的。第二实施例电机140可以在液体冷却回路中取代第一实施例电机40，其中类似地从旋转电机140外部的供应源向入口配合件154提供加压液体冷却剂，出口配合件56类似地连接到冷却剂返回软管(未示出)。
[0083]配合件154自身在结构上与配合件54相同，并且以与后覆盖物58的配合件54类似的方式连接到可移除的后覆盖物158 ;后覆盖物158自身在结构上类似于后覆盖物58，它们之间的主要差别在于配合件54和154的相应位置。如图12和14中最佳地示出，冷却剂配合件154居中地定位在圆形覆盖物158上，与中心轴线64大致同轴线。
[0084]电机140包括大致圆柱形夹套170，该夹套与定子44热传导连通，并且形成壳体152的一部分。夹套170的材料及其与定子44的关系基本上如以上关于第一实施例电机40的夹套70所述。此外，夹套170和圆柱形套筒72配合以限定流体通道78，如以上关于电机40所述。流体通道78限定了用于穿过电机140的液体冷却剂的流动路径180。
[0085]参考图15-19，大致圆柱形夹套170具有内部体积以及处于电机140的后部处的轴向端部部分200，该轴向端部部分200封闭夹套的内部体积的轴向端部，转子42和定子44位于该内部体积中。流体腔室202由夹套的轴向端部部分200的壁204限定，流体腔室202经由进入口 86流体地连接到上述流体通道78。夹套的轴向端部部分200的壁204和覆盖物158形成大致螺旋形的流体通路206，该流体通路206在第一和第二开口 208、210之间延伸。第一开口 208位于第一冷却剂配合件154的轴向内侧端部处，该第一冷却剂配合件154是电机140的冷却剂入口。经由第一冷却剂配合件154接纳到流体腔室202中的液体冷却剂绕中心轴线64在该中心轴线64外侧沿着流动路径180穿过螺线型通路206而引导到第二开口 210。第二开口 210流体地连接到流体分配通道78的进入口 86。类似于电机40的夹套的轴向端部部分100，夹套的轴向端部部分200设置有端口 112，该端口 112流体地连接到流体通道78的退出口 88。端口 112通过衬垫或密封件214与流体腔室202流体地隔绝，该衬垫或密封件还密封夹套170和可移除后覆盖物158之间的连接部，以防止液体冷却剂从流体腔室202泄漏。
[0086]夹套的轴向端部部分200设置有由夹套的轴向端部部分的壁204形成的大致平面的、轴向内部表面216。表面216和流体腔室202通过将它们分隔开的壁204进行传导热连通。为电力电子器件模块220形式的第一热源218抵靠表面216设置，并且与壁204传导热连通。电力电子器件220具有合适的构造，并且为相关领域中已知的类型，其用于控制引起转子42和定子44之间的相对旋转的电能，或者用于控制由它们的相对旋转产生的电能，根据具体情况而定。轴后轴承69被支撑在由夹套的轴向端部部分200的壁204限定的轴承安装部分222中，是电机140的另一个热源218。
[0087]来自于热源218的能够通过夹套的轴向端部部分的壁204传递的热能够沿着流动路径180在流体通路206中以对流的方式传递到液体冷却剂。因此，来自定子44的热和来自额外热源218 (例如电力电子器件模块220和/或后轴承69)的热能够沿着流动路径180经由夹套170的圆柱形壁和夹套的轴向端部部分200以对流的方式传递到液体冷却剂。
[0088]从附图和以上的说明中，可以理解，用于穿过电机140的液体冷却剂的流动路径180开始于第一冷却剂配合件154处，沿着螺旋形流体通路206延伸且延伸穿过流体通道78，并且终止于第二冷却剂配合件56处。更具体地，通过冷却剂入口 154被接纳到电机140中的液体冷却剂经由第一开口 208接纳到流体腔室202中，绕轴线64且在轴线64外侧流过流体通路206，通过第二开口 210进入流体分配通道78的进入口 86，并且在沿着中心轴线64的方向上穿过第三流体通道部分96继续行进到第一流体通道部分90的最接近前覆盖物60的连接的入口端部94，如第一实施例电机40中所述。该第一流体通道部分90中的液体冷却剂绕轴线64沿周向在夹套170和套筒72的相互作用的表面74、76之间、在由夹套壁82界定的夹套凹部84中流动。如上所述，当液体冷却剂到达第一流体通道部分90的相对的出口端部94时，其接下来在大致沿轴线64的方向上经由第二流体通道部分92沿轴向继续行进到轴向相邻的第一流体通道部分90的入口端部94，液体冷却剂沿着该相邻的第一流体通道部分绕轴线64沿周向流动到该相邻的第一流体通道部分90的相对的出口端部90，如第一实施例电机40中所述。液体冷却剂的流动路径180以这种方式继续穿过以串联方式连接的流体通道78的第一和第二部分90、92，直到到达流体通道78的退出口 88。冷却剂通过退出口 88从流体通道78流出，并且流动到端口 112，冷却剂从该端口 112通过第二冷却剂配合件56流出电机140。参考图19和20，所述的用于穿过电机140的液体冷却剂的流动路径180用方向性箭头表示。作为另外一种选择，流体腔室202的第一开口 208可以位于夹套170的圆柱形外壁中，第一冷却剂配合件154配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示固定到覆盖物158。另外，作为另外一种选择，端口 112可以定位在夹套170的圆柱形外壁中，其中第二冷却剂配合件56配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示地固定到覆盖物158。在这样的可供选择的未示出的实施例中，冷却剂入口和出口配合件从电机140沿径向延伸，而不是由覆盖物158承载且从覆盖物158沿轴向延伸。[0089]图21至25示出了第三实施例旋转电机240，除了附图所示和本文所述的之外，该第二实施例旋转电机在结构、操作和功能上也与第一实施例旋转电机40基本上相同。第二实施例的电机240的与第一实施例电机40的相应、对应特征明显不同的独特特征用代表第一实施例电机40中的相应特征相关的附图标记加上数字200的附图标记表示。电机240的外观类似于电机40和140的外观，但是对于冷却剂入口配合件254相对于其可移除的后覆盖物258的位置而言，分别以另外的方式类似于电机40、140的第一冷却剂配合件54、154和后覆盖物58、158。第三实施例电机240的大致圆柱形壳体252还包括冷却剂出口 56。如上结合第一和第二实施例电机40、140所述，应当理解，第三实施例电机240的第一和第二冷却剂配合件254、56将电机240流体地连接到液体冷却回路的其余部分，并且可以是颠倒的，结果穿过电机的液体冷却剂流的方向也是颠倒的。与沿着液体冷却剂流动路径的冷却剂流的方向相关的诸如入口、出口、进入口和/或退出口的特征将同样是颠倒的。
[0090]电机240的大致圆柱形夹套270形成壳体252的一部分，并且类似于第一实施例电机40的夹套70。夹套270与定子44传导热连通，并且与圆柱形套筒72配合以在它们之间限定出流体通道78，如以上关于电机40和140所述。流体通道78限定了用于穿过电机240的液体冷却剂的流动路径280。
[0091]大致圆柱形夹套270具有内部体积以及处于电机240的后部处的轴向端部部分300，该轴向端部部分300部分地封闭夹套的内部体积的轴向端部，转子42和定子44位于该内部体积中。流体腔室302由夹套的轴向端部部分300的壁304限定，流体腔室302经由进入口 86流体地连接到上述流体通道78。壁304和可移除的后覆盖物258形成在第一和第二开口 308、310之间延伸的大致S形流体通路306。第一开口 308位于第一冷却剂配合件254的轴向内侧端部处，该第一冷却剂配合件154是电机240的冷却剂入口。经由第一冷却剂配合件254接纳到流体腔室302中的液体冷却剂沿着螺线型流动路径280穿过流体通路306而被引导到第二开口 310。第二开口 310流体地连接到流体分配通道78的进入口 86。类似于电机40的夹套的轴向端部部分100，夹套的轴向端部部分300设置有端口112，该端口 112流体地连接到流体通道78的退出口 88。端口 112通过衬垫或密封件314与流体腔室302流体地隔绝，该衬垫或密封件还密封夹套270和可移除后覆盖物258之间的连接部，以防止液体冷却剂从流体腔室302泄漏。
[0092]第一和第二腔体316、317由夹套的轴向端部部分300的壁304限定，并且每个腔体大致由S形流体腔室302的一部分围绕，该部分在腔体316、317之间延伸并且将它们彼此分隔开。每个相应的腔体316、317以及腔室302通过将它们分隔开的壁304进行传导热连通。为第一电力电子器件模块320形式的热源318设置在第一腔体316中，并且与其限定的壁304传导热连通。为第二电力电子器件模块321形式的另一个热源318设置在第二腔体317中，并且与其限定的壁304传导热连通。每个电力电子器件模块320、321具有合适的构造，并且为相关领域中众所周知的类型，其用于控制引起转子42和定子44之间的相对旋转的电能，或者用于控制由它们的相对旋转产生的电能，根据具体情况而定。流体通路306的S形样式允许液体冷却剂传递到每个模块320、321的三个侧面上，以便对于给定的热源包装尺寸通过允许最多的冷却剂与壁304接触而使得模块的排热最大化。此外，轴后轴承69被支撑在由夹套的轴向端部部分300的壁304限定的轴承安装部分322中，在电机240操作期间也可以用作热源318。[0093]来自于热源318的能够通过夹套的轴向端部部分的壁304传递的热能够沿着流动路径280在流体通路306中以对流的方式传递到液体冷却剂。因此，来自定子44的热和来自额外热源318 (例如电力电子器件模块320、321和/或后轴承69)的热能够沿着流动路径280经由夹套270的圆柱形壁和夹套的轴向端部部分300以对流的方式传递到液体冷却剂。
[0094]从附图和以上的说明中，可以理解，用于穿过电机240的液体冷却剂的流动路径280开始于第一冷却剂配合件254处，沿着S形流体通路306延伸且延伸穿过流体通道78，并且终止于第二冷却剂配合件56处。更具体地，通过冷却剂入口 254被接纳到电机240中的液体冷却剂经由第一开口 308接纳到流体腔室302中，沿着沿周向绕每个腔体316、317且基本上围绕每个腔体316、317延伸的螺线型流体通路306流动，并且通过第二开口 310进入流体通道78的进入口 86。在流体通道78中，冷却剂在沿着中心轴线64的方向上穿过第三流体通道部分96，而继续行进到第一流体通道部分90的最接近前覆盖物60的流体地连接的入口端部94，如第一和第二实施例电机40、140中所述。该第一流体通道部分90中的液体冷却剂绕轴线64沿周向在夹套270和套筒72的相互作用的表面74、76之间、在由夹套壁82界定的夹套凹部84中流动。当液体冷却剂到达第一流体通道部分90的相对的出口端部94时，其接下来在大致沿轴线64的方向上经由第二流体通道部分92沿轴向继续行进到轴向相邻的第一流体通道部分90的入口端部94，液体冷却剂沿着该相邻的第一流体通道部分绕轴线64沿周向流动到该相邻的第一流体通道部分90的相对的出口端部90，如第一和第二实施例电机40、140中所述。液体冷却剂的流动路径280以这种方式继续穿过以串联方式连接的流体通道78的第一和第二部分90、92，穿过流体通道78的退出口 88，行进到端口 112，并且通过第二冷却剂配合件56离开电机240。参考图25，所述的用于穿过电机240的液体冷却剂的流动路径280用方向性箭头表示。作为另外一种选择，流体腔室302的第一开口 308可以位于夹套270的圆柱形外壁中，第一冷却剂配合件254配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示固定到覆盖物258。另外，作为另外一种选择，端口 112可以定位在夹套170的圆柱形外壁中，其中第二冷却剂配合件56配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示地固定到覆盖物258。在这样的可供选择的未示出的实施例中，冷却剂入口和出口配合件从电机240沿径向延伸，而不是由覆盖物258承载且从覆盖物258沿轴向延伸。
[0095]图26示出了与第三实施例电机240类似的第四实施例旋转电机340的一部分，包括可供选择的未示出的变型，其中冷却剂入口和出口配合件从夹套的圆柱形壁沿径向延伸。然而，在电机340中，与第二实施例电机240的电力电子器件模块320、321类似的第一和第二电力电子器件模块420、421是安装到其可移除的后覆盖物358上的热源418。电机340的后覆盖物358是其壳体352的部件，在其它方面类似于电机240的后覆盖物258。电力电子器件420、421被接纳到夹套270的腔体316、317中，并且这些热源418与夹套的轴向端部部分300的壁304传导热连通，如第三实施例电机240中所述。后轴承69是电机340的另一个热源418。根据第四实施例电机340的公开，可以想到与本文公开的其它电机类似但是具有安装在其后覆盖物上的热源的旋转电机实施例(未示出)。
[0096]图27至36示出了第五实施例旋转电机440。电机440包括转子42和定子444(图33和34)，转子和定子之间进行相对旋转运动。参考图27和28，电机440具有大致圆柱形壳体452，该壳体设置有第一冷却剂配合件454和第二冷却剂配合件456。如图所示，液体冷却剂经由第一冷却剂配合件454被接纳到壳体452中，该第一冷却剂配合件454是电机440的冷却剂入口 ；液体冷却剂经由第二冷却剂配合件456从壳体452排出，该第二冷却剂配合件456是电机440的冷却剂出口。与上述实施例一样，应当理解，配合件454和456在其用作电机440的冷却剂入口和出口方面可以颠倒，结果是穿过电机的液体冷却剂流的方向颠倒，并且与冷却剂流沿着液体冷却剂流动路径的流动方向相关的诸如入口、出口、进入口和/或退出口的特征也将因此而类似地颠倒。
[0097]通常，与上述实施例一样，电机440是众所周知类型的闭环冷却剂系统的一部分，该系统包括液体泵和热交换器(未示出)。对于所示的实施例，当其安装和操作时，从旋转电机440外部的供应源通过冷却剂供应软管(未示出)向入口配合件454提供加压液体冷却齐U，该冷却剂供应软管夹持或以其它方式固定地连接到旋转电机。出口配合件456类似地连接到冷却剂返回软管(未示出)，该冷却剂返回软管传送从电机440排出的冷却剂，该冷却剂随后被冷却。
[0098]配合件454、456可以由钢管形成，并且分别固定到圆形的、平面的前覆盖物460和后覆盖物458，该前覆盖物460和后覆盖物458形成圆柱形壳体452的相对的前轴向端部和后轴向端部。覆盖物458、460是刚性的，并且可以由钢板材料形成，该钢板材料具有孔口，配合件456、454的轴向内侧端部插入到所述孔口中，并且通过例如硬钎进行附接。前覆盖物460也设置有中心孔口，轴62延伸穿过该中心孔口，该轴62能够绕中心轴线64旋转并且可旋转地固定到转子42。带轮66在壳体452外部可旋转地固定到轴62。在壳体452内部，轴62由前轴承和后轴承68、69支撑，如图33和34所示。
[0099]电机440包括大致圆柱形夹套470，该夹套与定子444热传导连通，并且形成壳体452的一部分。夹套470优选地由高热传导性的刚性材料(例如铝)铸造而成，但是作为另外一种选择也可以是铁制的，和/或是冲压件或焊接件。绕夹套470沿径向设置有管状的圆柱形套筒472，该套筒可以由例如金属或塑性片状材料形成。夹套470具有大致圆柱形的径向外部热传递表面474，并且管状套筒472具有相互作用的圆柱形的径向内部容纳表面476。在径向外部热传递表面474和径向内部容纳表面476之间具有流体通道478，该流体通道限定了用于穿过电机440的液体冷却剂的流动路径480。换言之，流体通道478沿轴向位于管状套筒472的相对的两个端部之间，并且沿径向位于叠置的外部和内部表面474和476之间的空间中。用于穿过电机440的液体冷却剂的流动路径480的至少一部分跟随流体通道478。
[0100]夹套470和套筒472可以例如以已知的方式过盈配合或热配合在一起，例如通过在组装之前冷却夹套470和加热套筒472，然后在它们相对于彼此定位之后允许它们的温度均衡。此外，本领域普通技术人员将会认识到，不采用如图所示的构造，夹套的径向外部热传递表面474可以基本上没有特别之处，而套筒的径向内部容纳表面476设置有限定了流体通道的特征结构。参考图33和34，密封件498在夹套470和套筒472的相对的轴向端部处设置在夹套470和套筒472之间。
[0101]夹套470的大致圆柱形的径向外部热传递表面474设置有连续的螺旋凹槽482，该螺旋凹槽绕轴线64沿周向延伸，在沿着轴线64的方向上以均匀的间距沿轴向前进，并且限定了流体通道478。如图所示，螺旋凹槽482的横截面可以是大致矩形的并且其形状是大致均匀的，但是也可以沿着流动路径480是变化的，以便根据需要影响冷却剂流和/或热传递条件。径向外部热传递表面474的在螺旋凹槽482外侧的部分与套筒472的圆柱形的平滑的径向内部容纳表面476接触，该径向内部容纳表面基本上没有特别之处。从而，流体通道478的各部分沿径向定位在套筒的内部容纳表面476和凹槽482的底部之间。
[0102]在电机440中，螺旋凹槽482限定了流体通道478的初级或第一部分，该初级或第一部分绕轴线64沿周向延伸并且同时在沿着轴线64的方向上前进。由螺旋凹槽482限定的流体通道478绕着且沿着轴线64的同时的周向延伸和轴向前进是相互依赖的。换言之，在电机440中，依赖于大致绕轴线64沿周向延伸的流动路径480，流体通道478限定的流动路径480在沿着中心轴线64的方向上前进。
[0103]在螺旋凹槽482的相对的两个端部484、485处，在沿着流动路径480的位置处，分别具有流体通道478的进入口 486和退出口 488。进入口 486和退出口 488均在夹套470和套筒472之间的密封连接部的径向内侧延伸穿过夹套470。如上所述，根据所选的沿着穿过电机440的流动路径480的冷却剂流的方向，进入口 486和退出口 488的指定同样可以颠倒。在电机440的可供选择的未示出的实施例中，配合件454和456位于螺旋凹槽482的相对的两个端部处，固定到在圆柱形套筒472内设置的孔口中，并且分别限定了流体通道进入口 486和流体通道退出口 488。在这样的可供选择的实施例中，配合件454和456从电机440沿径向延伸，而不是由覆盖物460和458承载且从覆盖物460和458沿轴向延伸，如上所述且如图所示。
[0104]已知现有的液体冷却的旋转电机包括大致圆柱形的热传递表面，该热传递表面具有与凹槽482类似的螺旋凹槽，该螺旋凹槽限定了螺旋流体通道。根据限定了这样的螺旋流体通道的凹槽，在这些现有的电机中可以具有这样的热传递表面的区域，在这些区域处出现的冷却行为最少，原因是相对于热传递表面的其余部分，这些区域没有被流体通道横穿，因此没有对流冷却。这样的区域可以是局部过热的部位。
[0105]为了应对现有的液体冷却的旋转电机的这个缺陷，电机440的流体通道478还包括处于热传递表面474中的一对辅助冷却剂凹槽490、491。辅助冷却剂凹槽490、491限定了穿过电机440的液体冷却剂流动路径480以及流体通道478的次级部分。如图所示，每个辅助冷却剂凹槽490、491具有大致半圆形形状，并且沿着其长度具有大致均匀的尺寸；这些特征可以根据需要而改变，以影响沿着这些特征的冷却剂流和从相关区域的热传递。由辅助冷却剂凹槽490、491限定的次级流体通道部分的横截面尺寸显著小于由螺旋凹槽482限定的初级流体通道部分。因此，液体冷却剂穿过辅助冷却剂凹槽490、491的流量显著小于液体冷却剂穿过螺旋凹槽482的流量。
[0106]相对于冷却剂流沿着流动路径480的方向，首先遇到的辅助冷却剂凹槽490在沿着螺旋凹槽482间隔开的第一位置492和第二位置493之间延伸。在所示的实施例中，第一和第二位置492、493绕轴线64沿周向间隔开大约360°。因此，第一位置492和第二位置493可以绕轴线64大致沿径向对准，如图所示。位置492、493还沿轴向间隔开大约螺旋凹槽482的均匀间距长度。第一位置492定位在螺旋凹槽482的端部484附近，与流体通道进入口 486相邻。第二位置493沿轴向定位在第一位置492内侧，即在沿着轴线64的方向上远离进入口 486且朝向退出口 488。因此，在其端部484附近，螺旋凹槽482经由辅助冷却剂凹槽490流体地连接到自身的轴向内侧部分。轴向内侧的第二位置493的部位在一点附近，在该点处，螺旋凹槽482完成其在热传递表面474中在沿着螺旋凹槽482的冷却剂流的方向上绕中心轴线64的第一次周向延伸。因此，在第一位置492处，螺旋凹槽/流体通道初级部分482经由流体通道次级部分490流体地连接到其在第二位置493的本身。
[0107]相似地，第二次遇到的辅助冷却剂凹槽491在沿着螺旋凹槽482间隔开的第三位置494和第四位置495之间延伸。在所示的实施例中，第三和第四位置494、495绕轴线64沿周向间隔开大约360°。因此，第三位置494和第四位置495可以绕轴线64大致沿径向对准，如图所示。位置494、495还沿轴向间隔开大约螺旋凹槽482的均匀间距长度。第四位置495定位在螺旋凹槽482的端部485附近，与流体通道退出口 488相邻。第三位置494定位在第四位置495的轴向内侧，即在沿着轴线64的方向上远离退出口 488且朝向进入口486。因此，在其端部485附近，螺旋凹槽482经由辅助冷却剂凹槽491流体地连接到自身的轴向内侧部分。轴向内侧的第三位置494的部位在一点附近，在该点处，螺旋凹槽482开始其在热传递表面474中在沿着螺旋凹槽482的冷却剂流的方向上绕中心轴线64的最后一次周向延伸。因此，在第三位置494，螺旋凹槽/流体通道初级部分482经由流体通道次级部分491流体地连接到其在第四位置495处的本身。
[0108]每个辅助冷却剂凹槽/流体通道次级部分490、491在其各自的一对位置492、493或494、495之间延伸，并且横过热传递表面474的区域496、497，较大尺寸的螺旋凹槽482并不延伸穿过该区域496、497。如果不是提供辅助冷却剂凹槽490、491，那么区域496、497可能不会被充分冷却，并且可能成为不期望的过热部位。区域496和497大致由图29-32和36的阴影区表示。如图36中最佳地示出，两个辅助冷却剂凹槽490和491的形状基本上彼此成镜像，并且它们可能在其它方面基本上相同。如图所示，每个辅助冷却剂凹槽490、491是弯曲的，并且充分延伸到其各自的区域496、497中。
[0109]参考图36的左侧，液体冷却剂在压力下被接纳到流体通道478的进入口 486中。在进入口 486附近，流入到流体通道478中的液体冷却剂的次要部分在第一位置492处被引入到首先遇到的辅助冷却剂凹槽490 ;流过流体通道478的分开的液体冷却剂的主要部分沿着螺旋凹槽482继续行进。被接纳到辅助冷却剂凹槽490中的液体冷却剂的次要部分沿着该辅助冷却剂凹槽在叠置的表面474和476之间的空间中被传送穿过首先遇到的区域496，并且在穿过螺旋凹槽482的分开的液体冷却剂流的主要部分在第二位置493处重新连接之前以对流的方式吸收来自区域496的热，在该第二位置的下游，穿过流体通道478的冷却剂流不再分开，而是统一，直到遇到第三位置494。初始在第一位置492处接纳到辅助冷却剂凹槽490中的液体冷却剂流入到区域496中，并且沿着与穿过螺旋凹槽482的流的方向大致相反的方向朝向由凹槽490形成的顶点499流动。沿着凹槽490,顶点499位于位置492和493之间。当流过凹槽490的冷却剂到达其顶点499时，冷却剂流沿着凹槽490的大致方向改变到冷却剂流穿过螺旋凹槽482的大致方向。然后，穿过凹槽490和482的液体冷却剂流会聚并且在第二位置493处合并。要注意的是，在第一位置492处，辅助冷却剂凹槽490的开口相对于螺旋凹槽482取向，以在压力下接纳液体冷却剂。在第二位置493处，辅助冷却剂凹槽490的开口相对于螺旋凹槽482取向，以方便沿着流动路径480的液体冷却剂流的次要和主要部分的合并。
[0110]参考图36的右侧，液体冷却剂在压力下被传送穿过第二位置493下游的螺旋凹槽482。穿过流体通道478的液体冷却剂流的次要部分在第三位置494处被接纳到第二次遇到的辅助冷却剂凹槽491中；分开的液体冷却剂流的主要部分在第三位置494处穿过辅助冷却剂凹槽491的开口，并且沿着螺旋凹槽482朝向流体通道退出口 488继续行进。在退出口 488附近，辅助冷却剂凹槽491在第四位置495处流体地连接到螺旋凹槽482，在该第四位置处，穿过辅助冷却剂凹槽491的分开的液体冷却剂流的次要部分被重新引导到主要部分。然后，统一的液体冷却剂经由退出口 488从流体通道478离开。被接纳到辅助冷却剂凹槽491中的液体冷却剂的次要部分沿着该辅助冷却剂凹槽在叠置的表面474和476之间的空间中被传送穿过第二次遇到的区域497，并且在穿过螺旋凹槽482的分开的液体冷却剂流的主要部分在第四位置495处重新连接之前以对流的方式吸收来自区域497的热，在该第四位置的下游，穿过流体通道478的冷却剂流不再分开，而是统一。初始在第三位置494处接纳到辅助冷却剂凹槽491中的液体冷却剂流入到区域497中，并且沿着与穿过螺旋凹槽482的冷却剂流的方向背离但是大致相同的方向朝向由凹槽491形成的顶点499流动。沿着凹槽491，顶点499位于位置494和495之间。当该冷却剂到达凹槽491的顶点499时，穿过凹槽491的冷却剂流的方向改变到与穿过螺旋凹槽482的流的方向大致相反，并且冷却剂流在第四位置495处、在退出口 488附近合并。要注意的是，在第三位置494处，辅助冷却剂凹槽491的开口相对于螺旋凹槽482取向，以在压力下接纳液体冷却剂。在第四位置495处，辅助冷却剂凹槽491的开口相对于螺旋凹槽482取向，以方便沿着流动路径480的液体冷却剂流的次要和主要部分的合并。
[0111]如图所示，液体冷却剂流动路径480由流体通道478的初级部分482和次级部分490,491限定。第一和第二位置492、493经由流体通道次级部分490和流体通道初级部分482平行地流体连接。第三和第四位置494、495经由流体通道次级部分491和流体通道初级部分482平行地流体连接。因此，在电机440中，流动路径480由螺旋凹槽482和辅助冷却剂凹槽490、491限定。
[0112]如图34最佳地示出，第一冷却剂配合件454的轴向内侧端部在电机440的前部流体地连接到圆柱形夹套470的轴向端部部分中的端口 512。衬垫或密封件513绕端口 512密封前覆盖物460和夹套470之间的连接部。端口 512流体地连接到流体通道478的进入口 486。从而，液体冷却剂在压力下通过冷却剂入口 454被引入到电机440，并且通过端口512和进入口 486流动到流体通道478。
[0113]通常，圆柱形夹套470具有内部体积以及在电机440的后部处的至少部分地封闭的轴向端部部分500。夹套的轴向端部部分500部分地封闭转子42和定子444所在的夹套内部体积。流体腔室502由夹套的轴向端部部分500的壁504限定，流体腔室502流体地连接到流体通道478。流体腔室502的壁504以及后覆盖物458限定了在第一和第二开口 508、510之间延伸的大致环形的流体通路506，并且限定了用于穿过电机440的液体冷却剂的流动路径480。流体通路506的第一开口 508流体地连接到流体通道478的退出口488。接纳到流体通路506中的液体冷却剂绕中心轴线64沿着流动路径480穿过通路506而被环形地引导到第二开口 510。第二开口 510流体地连接到第二冷却剂配合件456的轴向内侧端部，该第二冷却剂配合件456是电机440的冷却剂出口。衬垫或密封件514密封夹套470和后覆盖物458之间的连接部，以防止液体冷却剂从流体通路506泄漏。作为另外一种选择，流体腔室502的第二开口 508可以位于夹套470的圆柱形外壁中，第二冷却剂配合件456配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示固定到后覆盖物458。另外,作为另外一种选择，端口 512可以定位在夹套470的圆柱形外壁中，其中第一冷却剂配合件454配合到该外壁中，而不是如上所述和如图所示地固定到前覆盖物460。在这样的可供选择的未示出的实施例中，冷却剂入口和出口配合件从电机440沿径向延伸，而不是由前覆盖物和后覆盖物460、458承载且从前覆盖物和后覆盖物460、458沿轴向延伸。
[0114]在环形流体腔室502的径向内侧设置有由夹套的轴向端部部分的壁504限定的腔体516。腔体516基本上被流体腔室502围绕，并且腔体516和腔室502通过将它们分隔开的壁504进行传导热连通,与第一实施例电机40非常类似。为电力电子器件模块520形式的热源518设置在腔体516中，并且与壁504传导热连通，该电力电子器件模块520可以类似于电机40的电力电子器件120。轴后轴承69被支撑在由夹套的轴向端部部分500的壁504限定的轴承安装部分522中，是电机440的另一个热源518。
[0115]来自于热源518的能够通过夹套的轴向端部部分的壁504传递的热能够沿着流动路径480在流体通路506中以对流的方式传递到液体冷却剂。因此，来自定子444的热和来自额外热源518 (例如电力电子器件模块520或后轴承69)的热能够经由夹套470的圆柱形壁和夹套的轴向端部部分500以对流的方式传递到液体冷却剂。
[0116]因此，从附图和以上的说明中，可以理解，用于穿过电机440的液体冷却剂的流动路径480开始于第一冷却剂配合件454处，前进穿过流体通道478，流动穿过环形的流体通路506，并且终止于第二冷却剂配合件456。更具体地，通过冷却剂入口 454和端口 512被接纳到电机440中的液体冷却剂经由进入口 486进入流体分配通道478，并且在进入口 486附近的位置492处分开。分开的流的主要部分沿着螺旋凹槽482跟随流体通道478的初级部分，该螺旋凹槽482同时绕轴线64沿周向延伸并且在沿着轴线64的方向上前进，分开的流的次要部分沿着辅助冷却剂凹槽490跟随流体通道478的次级部分，该辅助冷却剂凹槽490横过区域496并且在沿着螺旋凹槽482间隔开的位置492和493之间延伸。分开的流在位置493处连接，并且统一的冷却剂流沿着螺旋凹槽482继续行进到位置494，在该位置494处，冷却剂流再次分开。分开的流的主要部分沿着螺旋凹槽482跟随流体通道478的初级部分，该螺旋凹槽482继续同时绕轴线64沿周向延伸并且在沿着轴线64的方向上前进，分开的流的次要部分沿着辅助冷却剂凹槽491跟随流体通道478的次级部分，该辅助冷却剂凹槽491横过区域497并且在沿着螺旋凹槽482间隔开的位置494和495之间延伸。分开的流在退出口 488附近的位置495处连接，并且统一的冷却剂流穿过退出口 488继续行进到流体通路506的第一开口 508。流动路径480绕腔体516环形地继续行进到流体通路第二开口 510，然后通过冷却剂出口 456从电机440排出。参考图35和36，用于穿过电机440的液体冷却剂的流动路径480用方向性箭头表示。
[0117]以下是根据本发明的优选实施例的列表:
[0118]1.一种液体冷却的旋转电机，其包括:
[0119]定子，该定子具有中心轴线；
[0120]转子，该转子被定子围绕，并且相对于定子绕中心轴线旋转；
[0121]夹套，该夹套具有内部体积，定子和转子定位在该内部体积中，夹套围绕定子并且与定子传导热连通，夹套相对于中心轴线限定了径向外部热传递表面；以及
[0122]流体通道，该流体通道具有进入口和退出口，该流体通道在流体通道的进入口和退出口之间延伸，并且横过夹套的热传递表面，该流体通道限定了用于穿过电机的液体冷却剂的流动路径，该流动路径绕中心轴线大致沿周向延伸，并且在流体通道的进入口和退出口之间沿着与中心轴线平行的方向前进；
[0123]其中，用于穿过电机的液体冷却剂的流动路径在其横过热传递表面时沿着与中心轴线平行的相反的方向前进。
[0124]2.根据优选实施例1所述的电机，其还包括套筒，该套筒绕夹套设置且相对于中心轴线限定了径向内部冷却剂容纳表面，并且其中流体通道定位在夹套的热传递表面和套筒的冷却剂容纳表面之间。
[0125]3.根据优选实施例1或2所述的电机，其中流动路径绕中心轴线大致沿周向连续地延伸。
[0126]4.根据前述优选实施例中任一项所述的电机，其中相对于绕中心轴线大致沿周向延伸独立地，由流体通道限定的流动路径沿着与中心轴线平行的至少一个方向前进。
[0127]5.根据优选实施例4所述的电机，其中相对于绕中心轴线大致沿周向延伸独立地，由流体通道限定的流动路径沿着与中心轴线平行的两个方向前进。
[0128]6.根据前述优选实施例中任一项所述的电机，其中流体通道包括:
[0129]多个大致环形地延伸的第一流体通道部分，每个第一流体通道部分具有相对的端部，每个第一流体通道部分绕中心轴线沿着每个第一流体通道部分在其相应的相对的端部之间大致沿周向延伸，所述多个第一流体通道部分沿着中心轴线沿轴向分布；以及
[0130]多个第二流体通道部分，每个第二流体通道部分流体地连接一对第一流体通道部分的端部，流动路径沿着每个第二流体通道部分在与中心轴线平行的方向上前进。
[0131]7.根据优选实施例6所述的电机，其中多个第二流体通道部分中的每个都流体地连接一对第一流体通道部分的轴向相邻的端部。
[0132]8.根据优选实施例6或7所述的电机，其中流动路径沿着多个第二流体通道部分中的每一个在与中心轴线平行的共同方向上前进。
[0133]9.根据优选实施例6至8中任一项所述的电机，其中通过第二流体通道部分流体地连接的一对第一流体通道部分的端部绕中心轴线大致沿径向对准。
[0134]10.根据优选实施例6至9中任一项所述的电机，其中每个第一流体通道部分在其相对的入口端部和出口端部之间延伸，并且每个第二流体通道部分流体地连接一对第一流体通道部分的入口端部和出口端部，从而所述多个第一流体通道部分经由多个第二流体通道部分以串联的方式彼此流体地连接。
[0135]11.根据优选实施例10所述的电机，其中通过第二流体通道部分流体地连接的一对第一流体通道部分的入口端部和出口端部彼此沿轴向相邻。
[0136]12.根据优选实施例11所述的电机，其中所述多个第一流体通道部分的入口端部和出口端部绕中心轴线大致沿径向对准，并且在轴向相邻的第一流体通道部分之间沿着与中心轴线平行的方向交错分布。
[0137]13.根据优选实施例6至12中任一项所述的电机，其中流体通道包括第三流体通道部分，该第三流体通道部分具有相对的端部且沿着与中心轴线大致平行的方向延伸，该第三流体通道部分定位在每个第一流体通道部分的相对的端部之间，并且所述多个第一流体通道部分中的一个第一流体通道部分的端部流体地连接到第三流体通道部分的一个端部，第三流体通道部分的另一个端部流体地连接到流体通道的进入口和流体通道的退出口中的一者。
[0138]14.根据优选实施例13所述的电机，其中所述多个第一流体通道部分中的不同的一个第一流体通道部分的端部流体地连接到流体通道的进入口和流体通道的退出口中的
另一者。
[0139]15.根据优选实施例13或14所述的电机，其中流体通道的进入口和退出口通过由包括第一流体通道部分、第二流体通道部分和第三流体通道部分构成的多个相互连接的流体通道部分彼此流体连通，所述多个相互连接的流体通道部分以串联的方式彼此连接。
[0140]16.根据优选实施例6至15中任一项所述的电机，其中流体通道包括第三流体通道部分，该第三流体通道部分流体地连接到所述多个第一流体通道部分中的一个第一流体通道部分的端部，流动路径沿着第三流体通道部分在与中心轴线平行、且与沿着第二流体通道部分的方向相反的方向上前进。
[0141]17.根据优选实施例16所述的电机，其中流动路径沿着所有的第二流体通道部分在与中心轴线平行的共同方向上前进。
[0142]18.根据前述优选实施例中任一项所述的电机，其中流体通道的进入口和退出口均相对于转子定位在沿着中心轴线的相同方向上。
[0143]19.一种液体冷却旋转电机的方法，其包括以下步骤:
[0144]沿着由流体通道限定的流动路径利用液体冷却剂流横过绕轴线设置的大致圆柱形的热传递表面，该流动路径绕轴线大致沿周向延伸，并且在流体通道的进入口和流体通道的退出口之间沿着与轴线平行的相反的方向前进。
[0145]20.根据优选实施例19所述的方法，其中流动路径的绕轴线的大致沿周向的延伸相对于流动路径的沿着与轴线平行的至少一个方向的前进是独立的。
[0146]21.一种液体冷却的旋转电机，其包括:
[0147]定子，该定子具有中心轴线；
[0148]转子，该转子被定子围绕，并且相对于定子绕中心轴线旋转；
[0149]大致圆柱形的夹套，该夹套具有相对的轴向端部和内部体积，定子和转子定位在该内部体积中，夹套围绕定子并且与定子传导热连通，夹套相对于中心轴线限定了径向外部热传递表面；以及
[0150]流体通道，该流体通道横过热传递表面，该流体通道限定了用于穿过电机的液体冷却剂的流动路径并且具有第一和第二流体通道部分，第一流体通道部分绕中心轴线延伸并且沿着与中心轴线平行的方向前进，第一流体通道部分具有相对的端部，该相对的端部分别限定了流体通道的进入口和流体通道的退出口，流体通道在进入口和退出口之间延伸；
[0151]其中第一和第二流体通道部分沿着第一流体通道部分在间隔开的位置处相互连接，间隔开的位置中的一个位置靠近流体通道的进入口和退出口中的一者，热传递表面包括第一流体通道部分没有横过的区域，该区域位于夹套的轴向端部和第一流体通道部分之间，第二流体通道部分在其与第一流体通道部分相互连接的相互连接位置之间延伸到该区域中，从而该区域被第二流体通道部分横过，并且热能够沿着流动路径以对流的方式从该区域传递到液体冷却剂。
[0152]22.根据优选实施例21所述的电机，其中流体通道进入口和退出口沿着与中心轴线平行的方向间隔开。
[0153]23.根据优选实施例21或22所述的电机，其中第一流体通道部分绕中心轴线大致沿周向在流体通道的进入口和退出口之间延伸，并且第一流体通道部分绕中心轴线的延伸和沿着与中心轴线平行的方向的前进是相互依赖的。
[0154]24.根据优选实施例21至23中任一项所述的电机，其中第一流体通道部分是大致螺旋形的，从而第一流体通道部分绕中心轴线大致沿周向延伸并且同时沿着与中心轴线平行的方向前进。
[0155]25.根据优选实施例21至24中任一项所述的电机，其中第一和第二流体通道部分分别限定了初级和次级流体通道部分，流体通道适于沿着流动路径分别经由初级和次级流体通道部分传送液体冷却剂的相对主要部分和次要部分。
[0156]26.根据优选实施例21至25中任一项所述的电机，其中流体通道沿着第一流体通道部分在间隔开的相互连接位置之间限定了分开的流动路径部分，流体通道包括一对第二流体通道部分，每个第二流体通道部分沿着第一流体通道部分在相应的间隔开的相互连接位置处流体地连接到第一流体通道部分，第一流体通道部分在所述一对第二流体通道部分之间延伸，从而流体通道在流体通道的进入口和退出口之间限定了分开的部分和不分开的部分交错分布的流动路径。
[0157]27.根据优选实施例26所述的电机，其中第二流体通道部分横过热传递表面中的第一流体通道部分没有横过的两个区域中的每个区域，每个区域位于夹套的轴向端部和第一流体通道部分之间，每个第二流体通道部分在其与第一流体通道部分相互连接的相互连接位置之间延伸到其相应的区域中，从而每个区域被第二流体通道部分横过并且热能够沿着流动路径以对流的方式从两个区域传递到液体冷却剂。
[0158]28.根据优选实施例21至27中任一项所述的电机，其中流体通道适于将沿着第一和第二流体通道部分传送的液体冷却剂流的分开的部分沿着流动路径在流体通道的进入口和退出口之间连接成液体冷却剂的统一流。
[0159]29.根据优选实施例21至28中任一项所述的电机，其中由流体通道限定的流动路径在流体通道的进入口和退出口之间被反复地分开和重新统一，流动路径的分开部分沿着每个第二流体通道部分延伸，该第二流体通道部分横过热传递表面中的第一流体通道部分没有横过的区域，该区域位于夹套的轴向端部和第一流体通道部分之间，从而热能够沿着由流体通道限定的流动路径以对流的方式从多个区域传递到液体冷却剂。
[0160]30.根据优选实施例21至29中任一项所述的电机，其中在与中心轴线平行的方向上，转子设置在流体通道的进入口和退出口之间。
[0161]31.根据优选实施例21至30中任一项所述的电机，其中沿着第一流体通道部分的间隔开的相互连接位置沿着与中心轴线平行的方向间隔开。
[0162]32.根据优选实施例31所述的电机，其中沿着第一流体通道部分的间隔开的相互连接位置相对于中心轴线大致沿径向对准。
[0163]33.根据优选实施例21至32中任一项所述的电机，其中沿着第一流体通道部分的间隔开的相互连接位置相对于中心轴线大致沿径向对准。
[0164]34.根据优选实施例21至33中任一项所述的电机，其中沿着第一流体通道部分的间隔开的相互连接位置中的一个相互连接位置和流体通道的进入口或退出口相对于中心轴线大致沿径向对准。
[0165]35.根据优选实施例21至34中任一项所述的电机，其中第一和第二流体通道部分在沿着第一流体通道部分的间隔开的相互连接位置中的至少一个相互连接位置处以锐角相互连接，从而第一和第二流体通道部分沿着流动路径在相应的相互连接位置处相应地会聚或分开。
[0166]36.根据优选实施例21至35中任一项所述的电机，其中第二流体通道部分形成顶点，在该顶点处，相对于流动路径部分沿着第一流体通道部分的方向，流动路径部分沿着第二流体通道部分的方向改变其大致方向。
[0167]37.根据优选实施例36所述的电机，其中在顶点和靠近流体通道的进入口或退出口的相互连接位置之间，流动路径沿着第二流体通道部分的方向在第一和第二间隔开的相互连接位置之间大致与流动路径沿着第一流体通道部分的方向相反。
[0168]38.根据优选实施例37所述的电机，其中大致相反的流动路径方向是绕着中心轴线。
[0169]39.根据优选实施例36至38中任一项所述的电机，其中顶点在间隔开的相互连接位置之间沿着第二流体通道部分的长度大致居中地定位。
[0170]40.一种液体冷却旋转电机的方法，其包括以下步骤:
[0171]沿着绕轴线延伸的且沿着与轴向平行的方向前进的第一流体通道部分，在流体通道的进入口和退出口之间，利用跟随由流体通道限定的流动路径的液体冷却剂流横过绕轴线设置的大致圆柱形的热传递表面；
[0172]沿着第二流体通道部分横过热传递表面中的没有被第一流体通道部分横过的区域，该区域位于热传递表面的轴向端部和第一流体通道部分之间，该第二流体通道部分在沿着第一流体通道部分靠近流体通道进入口或退出口的位置与沿着第一流体通道部分的另一个位置之间延伸到该区域中；以及
[0173]将热沿着流动路径以对流的方式从该区域传递到液体冷却剂。
[0174]41.一种液体冷却的旋转电机，其包括:
[0175]冷却剂入口和冷却剂出口；
[0176]定子，该定子具有中心轴线；
[0177]转子，该转子被定子围绕，并且相对于定子绕中心轴线旋转；
[0178]夹套，该夹套限定了与定子传导热连通的热传递表面，该夹套具有相对的轴向端部、内部体积和轴向端部部分，定子和转子定位在该内部体积中，该轴向端部部分具有壁，该内部体积由夹套的轴向端部部分部分地封闭；
[0179]流体通道，该流体通道在夹套的轴向端部之间横过夹套热传递表面；
[0180]流体通路，该流体通路由夹套的轴向端部部分的壁限定，并且与流体通道流体连通，在冷却剂入口和冷却剂出口之间由流体通道和流体通路限定了穿过电机的液体冷却剂的流动路径；以及
[0181]热源，该热源与夹套的轴向端部部分的壁传导热连通，从而能够在热源和流体通路之间传递的热的至少一部分能够沿着流动路径在夹套的轴向端部部分的壁和液体冷却剂之间以对流的方式进行传递。
[0182]42.根据优选实施例41所述的电机，其中流体通路具有第一开口和第二开口，穿过电机的液体冷却剂的流动路径在第一开口和第二开口之间延伸，流体通道和流体通路经由第一开口和第二开口中的一者而彼此流体地连接。
[0183]43.根据优选实施例42所述的电机，其中第一开口和第二开口中的另一者流体地连接到冷却剂入口和冷却剂出口中的一者。
[0184]44.根据优选实施例43所述的电机，其中夹套的轴向端部部分的壁限定了与流体通路隔绝的端口，流体通道流体地连接到该端口，并且冷却剂入口和冷却剂出口中的另一者流体地连接到该端口。
[0185]45.根据优选实施例42至44中任一项所述的电机，其中第一开口和第二开口沿着流动路径定位在流体通路的相对的端部处。
[0186]46.根据优选实施例42至45中任一项所述的电机，其中流动路径在第一开口和第二开口之间为大致螺旋形的。
[0187]47.根据优选实施例42至45中任一项所述的电机，其中流动路径在第一开口和第二开口之间为大致环形的。
[0188]48.根据优选实施例41至47中任一项所述的电机，其中热源相对于中心轴线定位成与夹套的轴向端部部分的壁沿轴向相邻。
[0189]49.根据优选实施例41至48中任一项所述的电机，其中热源相对于中心轴线定位成与夹套的轴向端部部分的壁沿径向相邻。
[0190]50.根据优选实施例41至46中任一项所述的电机，其中夹套的轴向端部部分在夹套的一个轴向端部处完全封闭该内部体积。
[0191]51.根据优选实施例41至46中任一项所述的电机,其中流体通路和热源沿轴向不交叠。
[0192]52.根据优选实施例41至51中任一项所述的电机，其中电机包括电力电子器件，热源包括电力电子器件。
[0193]53.根据优选实施例52所述的电机，其中该电机包括覆盖物，该覆盖物设置在夹套的轴向端部部分上且限定了流体通路，电力电子器件设置在覆盖物和夹套的轴向端部部分的壁之间。
[0194]54.根据优选实施例41至51中任一项所述的电机，其中该电机包括由夹套的轴向端部部分支撑的轴承，转子通过轴承支撑在夹套的内部体积中，并且热源包括轴承。
[0195]55.根据优选实施例41至54中任一项所述的电机,其中热源沿轴向定位在转子和流体通路之间。
[0196]56.根据优选实施例41至55中任一项所述的电机，其中相对于中心轴线，流体通路的一部分在热源的外侧沿径向延伸。
[0197]57.根据优选实施例41至56中任一项所述的电机，其还包括可分离的覆盖物，该覆盖物限定了流体通路并且其中该流体通路沿着与中心轴线平行的方向定位在转子和覆盖物之间。
[0198]58.根据优选实施例57所述的电机，其中热源沿轴向设置在覆盖物和夹套的轴向端部部分的壁之间。
[0199]59.根据优选实施例41至57中任一项所述的电机，其中热源沿轴向设置在转子和夹套的轴向端部部分之间。[0200]60.一种液体冷却旋转电机的方法，其包括以下步骤:
[0201]沿着流体通道和流体通路传送液体冷却剂，该流体通道横过夹套的热传递表面，该热传递表面与围绕转子的定子传导热连通，该流体通路以串联的方式流体地连接到流体通道并且由夹套的轴向端部部分限定，该轴向端部部分部分地封闭一内部体积，定子和转子定位在该内部体积中；以及
[0202]沿着由流体通道限定的流动路径以及在电机的冷却剂入口和冷却剂出口之间延伸的流体通路，将来自定子的热通过热传递表面以对流的方式传递到液体冷却剂，并且将来自热源的热以对流的方式传递到液体冷却剂，该热源与夹套的轴向端部部分的壁传导热连通。
[0203]61.一种液体冷却的旋转电机，其包括:
[0204]冷却剂入口和冷却剂出口；
[0205]定子，该定子具有中心轴线；
[0206]转子，该转子被定子围绕，并且相对于定子绕中心轴线旋转；
[0207]夹套，该夹套限定了与定子传导热连通的热传递表面，该夹套具有相对的轴向端部、内部体积和轴向端部部分，定子和转子定位在该内部体积中，该轴向端部部分具有壁，该内部体积由夹套的轴向端部部分部分地封闭；
[0208]流体通道，该流体通道在夹套的轴向端部之间横过夹套热传递表面；
[0209]流体通路，该流体通路由夹套的轴向端部部分的壁限定，并且与流体通道流体连通，在冷却剂入口和冷却剂出口之间由流体通道和流体通路限定了穿过电机的液体冷却剂的流动路径；以及
[0210]热源，该热源与夹套的轴向端部部分的壁传导热连通，并且在与中心轴线垂直的假想平面中大致被流体通路围绕，从而能够在热源和流体通路之间传递的热的至少一部分能够沿着流动路径在夹套的轴向端部部分的壁和液体冷却剂之间以对流的方式进行传递。
[0211]62.根据优选实施例41或61所述的电机，其中流体通路具有第一开口和第二开口，流动路径在第一开口和第二开口之间延伸，流体通道和流体通路经由第一开口和第二开口中的一者而彼此流体地连接。
[0212]63.根据优选实施例42或62所述的电机，其中第一开口和第二开口中的另一者流体地连接到冷却剂入口和冷却剂出口中的一者。
[0213]64.根据优选实施例43或63所述的电机，其中夹套的轴向端部部分的壁限定了与流体通路隔绝的端口，流体通道流体地连接到该端口，并且冷却剂入口和冷却剂出口中的另一者流体地连接到该端口。
[0214]65.根据优选实施例42至44或62至64中任一项所述的电机，其中第一开口和第二开口沿着流动路径定位在流体通路的相对的端部处。
[0215]66.根据优选实施例42至45或62至65中任一项所述的电机，其中流动路径在第一开口和第二开口之间为大致S形的。
[0216]67.根据优选实施例42至45或62至65中任一项所述的电机，其中流动路径在第一开口和第二开口之间为大致环形的。
[0217]68.根据优选实施例47或67所述的电机，其中大致环形的流动路径大致围绕热源。
[0218]69.根据优选实施例61所述的电机，其中该电机包括第一和第二热源，并且大致S形的流动路径在所述假想平面中大致围绕第一和第二热源中的每一个热源。
[0219]70.根据优选实施例69所述的电机，其中所述一对热源由流体通路分开。
[0220]71.根据优选实施例69所述的电机，其中第一和第二热源中的至少一者包括电力电子器件。
[0221]72.根据优选实施例52或71所述的电机，其还包括覆盖物，该覆盖物可移除地附接到夹套的轴向端部部分且限定了流体通路，并且其中电力电子器件安装到该可移除的覆盖物。
[0222]73.根据优选实施例41至45或61至71中任一项所述的电机，其还包括覆盖物，该覆盖物可移除地附接到夹套的轴向端部部分且限定了流体通路，并且其中热源包括安装到该可移除的覆盖物的电力电子器件。
[0223]74.根据优选实施例61所述的电机，其中热源包括电力电子器件，并且夹套的轴向端部部分限定了腔体，该腔体容纳电力电子器件且与流体通路传导热连通。
[0224]75.根据优选实施例74所述的电机，其还包括一对热源，每个热源包括电力电子器件，并且其中夹套的轴向端部部分限定了与流体通路传导热连通且由该流体通路分开的一对腔体，所述一对热源设置在所述一对腔体中，每个腔体在所述假想平面中大致被流体通路围绕。
[0225]76.根据优选实施例74或75所述的电机，其中夹套的轴向端部部分的壁限定了腔体，并且流体通路大致围绕该腔体，从而能够通过夹套的轴向端部部分的壁从电力电子器件传递到流体通路的热能够沿着由流体通路限定的流动路径以对流的方式传递到液体冷却剂。
[0226]77.根据优选实施例74至76中任一项所述的电机，其中流体通路为大致环形的，并且绕中心轴线和腔体大致沿周向延伸。
[0227]78.根据优选实施例41至45或61至71中任一项所述的电机，其还包括覆盖物，该覆盖物限定了流体通路，流体通路在沿着中心轴线的方向上位于转子和覆盖物之间。
[0228]79.根据优选实施例78所述的电机，其中腔体由夹套的轴向端部部分的壁限定且容纳热源，并且该热源在沿着中心轴线的方向上位于转子和覆盖物之间。
[0229]80.一种液体冷却旋转电机的方法，其包括以下步骤:
[0230]沿着流体通道和流体通路传送液体冷却剂，该流体通道横过夹套的热传递表面，该热传递表面与绕中心轴线围绕转子的定子传导热连通，该流体通路以串联的方式流体地连接到流体通道并且由夹套的轴向端部部分限定，该轴向端部部分部分地封闭一内部体积，定子和转子定位在该内部体积中；以及
[0231]沿着在与中心轴线大致垂直的假想平面中大致围绕热源的且在电机的冷却剂入口和冷却剂出口之间延伸的流动路径，将来自定子的热通过热传递表面以对流的方式传递到液体冷却剂，并且将来自热源的热以对流的方式传递到液体冷却剂，该热源与夹套的轴向端部部分的壁传导热连通。
[0232]虽然在上文中已经公开了示例性实施例，但是本发明并不限于所公开的实施例。相反，本发明旨在涵盖采用本发明一般原理的任何变型型式、用途或适应型式。此外，本发明旨在涵盖本发明之外但在本发明所属领域的且落在所附权利要求的限制内的已知或惯有实践范围内的偏差型式。
【权利要求】
1.一种液体冷却的旋转电机(40、140、240、340)，其包括: 定子(44),该定子具有中心轴线(64)； 转子(42)，该转子被定子(44)围绕，并且相对于定子(44)绕中心轴线(64)旋转； 夹套(70、170、270)，该夹套具有内部体积，定子(44)和转子(42)定位在该内部体积中，夹套(70、170、270)围绕定子(44)并且与定子传导热连通，夹套(70、170、270)相对于中心轴线(64)限定了径向外部热传递表面(74);以及 流体通道(78)，该流体通道具有进入口(86)和退出口(88)，该流体通道(78)在流体通道的进入口(86)和退出口(88)之间延伸，并且横过夹套的热传递表面(74)，该流体通道(78 )限定了用于穿过电机(40、140、240、340 )的液体冷却剂的流动路径(80、180、280 )，该流动路径绕中心轴线(64)大致沿周向延伸，并且在流体通道的进入口(86)和退出口(88)之间沿着与中心轴线(64)平行的方向前进； 其中用于穿过电机(40、140、240、340)的液体冷却剂的流动路径(80、180、280)在其横过热传递表面(74)时沿着与中心轴线(64)平行的相反的方向前进。
2.根据权利要求1所述的电机(40、140、240、340)，其还包括套筒(72)，该套筒绕夹套(70,170,270)设置且相对于中心轴线(64)限定了径向内部冷却剂容纳表面(76)，并且其中流体通道(78)定位在夹套的热传递表面(74)和套筒的容纳表面(76)之间。
3.根据权利要求1或2所述的电机(40、140、240、340)，其中流动路径(80、180、280 )绕中心轴线(64)大致沿周向连续地延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中相对于绕中心轴线(64)大致沿周向延伸独立地，由流体通道(78)限定的流动路径(80、180、280)沿着与中心轴线(64)平行的至少一个方向前进。
5.根据权利要求4所述的电机(40、140、240、340)，其中相对于绕中心轴线(64 )大致沿周向延伸独立地，由流体通道(78 )限定的流动路径(80、180、280 )沿着与中心轴线(64 )平行的两个方向前进。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中流体通道(78)包括: 多个大致环形地延伸的第一流体通道部分(90)，每个第一流体通道部分具有相对的端部(94)，每个第一流体通道部分(90)绕中心轴线(64)沿着每个第一流体通道部分(90)在其相应的相对的端部(94)之间大致沿周向延伸，所述多个第一流体通道部分(90)沿着中心轴线(64)沿轴向分布；以及 多个第二流体通道部分(92)，每个第二流体通道部分流体地连接一对第一流体通道部分(90)的端部(94)，流动路径(80、180、280)沿着每个第二流体通道部分(92)在与中心轴线(64)平行的方向上前进。
7.根据权利要求6所述的电机(40、140、240、340)，其中多个第二流体通道部分(92 )中的每个都流体地连接一对第一流体通道部分(90)的轴向相邻的端部(94)。
8.根据权利要求6或7所述的电机(40、140、240、340)，其中流动路径(80、180、280 )沿着多个第二流体通道部分(92)中的每一个在与中心轴线(64)平行的共同方向上前进。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中通过第二流体通道部分(92)流体地连接的一对第一流体通道部分(90)的端部(94)绕中心轴线(64)大致沿径向对准。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中每个第一流体通道部分(90)在其相对的入口端部和出口端部(94)之间延伸，并且每个第二流体通道部分(92)流体地连接一对第一流体通道部分(90)的入口端部和出口端部(94)，从而所述多个第一流体通道部分(90)经由多个第二流体通道部分(92)以串联的方式彼此流体地连接。
11.根据权利 要求10所述的电机(40、140、240、340)，其中通过第二流体通道部分(92 )流体地连接的一对第一流体通道部分(90)的入口端部和出口端部(94)彼此沿轴向相邻。
12.根据权利要求11所述的电机(40、140、240、340)，其中所述多个第一流体通道部分(90)的入口端部和出口端部(94)绕中心轴线(64)大致沿径向对准，并且在轴向相邻的第一流体通道部分(90)之间沿着与中心轴线(64)平行的方向交错分布。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中流体通道(78 )包括第三流体通道部分(96 )，该第三流体通道部分具有相对的端部且沿着与中心轴线(64)大致平行的方向延伸，该第三流体通道部分(96)定位在每个第一流体通道部分(90)的相对的端部(94)之间，并且所述多个第一流体通道部分(90)中的一个第一流体通道部分的端部(94)流体地连接到第三流体通道部分(96)的一个端部，第三流体通道部分(96)的另一个端部流体地连接到流体通道的进入口(86)和流体通道的退出口(88)中的一者。
14.根据权利要求13所述的电机(40、140、240、340)，其中所述多个第一流体通道部分(90)中的不同的一个第一流体通道部分的端部(94)流体地连接到流体通道的进入口(86)和流体通道的退出口(88)中的另一者。
15.根据权利要求13或14所述的电机(40、140、240、340)，其中流体通道的进入口(86)和退出口(88)通过由第一流体通道部分、第二流体通道部分和第三流体通道部分(90、92、96)构成的多个相互连接的流体通道部分彼此流体连通，所述多个相互连接的流体通道部分(90、92、96)以串联的方式彼此连接。
16.根据权利要求6至15中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中流体通道(78)包括第三流体通道部分(96)，该第三流体通道部分流体地连接到所述多个第一流体通道部分(90)中的一个第一流体通道部分的端部(94)，流动路径(80、180、280)沿着第三流体通道部分(96)在与中心轴线(64)平行、且与沿着第二流体通道部分(92)的方向相反的方向上前进。
17.根据权利要求16所述的电机(40、140、240、340)，其中流动路径(80、180、280)沿着所有的第二流体通道部分(92)在与中心轴线(64)平行的共同方向上前进。
18.根据前述权利要求中任一项所述的电机(40、140、240、340)，其中流体通道的进入口(86)和退出口(88)均相对于转子(42)定位在沿着中心轴线(64)的相同方向上。
19.一种液体冷却旋转电机(40、140、240、340)的方法，其包括以下步骤: 沿着由流体通道(78)限定的流动路径(80、180、280)利用液体冷却剂流横过绕轴线(64)设置的大致圆柱形的热传递表面(74)，该流动路径(80、180、280)绕轴线(64)大致沿周向延伸，并且在流体通道的进入口(86)和流体通道的退出口(88)之间沿着与轴线(64)平行的相反的方向前进。
20.根据权利要求19所述的方法，其中流动路径(80、180、280)的绕轴线(64)的大致沿周向的延伸相对于流动路径(80、180、280)的沿着与轴线(64)平行的至少一个方向的前进是独立 的。
【文档编号】H02K9/19GK104037983SQ201410076751
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2013年3月4日
【发明者】B·D·钱伯林, A·纳吉 申请人:瑞美技术有限责任公司