本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動裝置的增壓器、尤其是廢氣渦輪增壓器，所述增壓器具有能夠借助介質(zhì)間隙馬達(dá)電支持或電驅(qū)動的壓縮機(jī)，其中介質(zhì)間隙馬達(dá)具有與壓縮機(jī)的壓縮機(jī)葉輪的支承軸作用連接的轉(zhuǎn)子以及沿圓周方向關(guān)于支承軸的轉(zhuǎn)動軸線至少部分包圍轉(zhuǎn)子的定子。本發(fā)明此外還涉及一種驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

增壓器能夠是驅(qū)動裝置的組成部分。驅(qū)動裝置例如配屬于機(jī)動車并且用于驅(qū)動機(jī)動車。驅(qū)動裝置例如具有驅(qū)動機(jī)組、尤其是內(nèi)燃機(jī)。此外，給驅(qū)動裝置配屬增壓器。借助增壓器，輸送給驅(qū)動裝置的空氣、尤其是新鮮空氣能夠被壓縮并且就這方面而言能夠由更低的第一壓力水平帶到更高的第二壓力水平上。在借助增壓器或借助增壓器的壓縮機(jī)來壓縮空氣后，空氣被輸送至驅(qū)動機(jī)組。以該方式和方法能夠改進(jìn)驅(qū)動機(jī)組的效率和/或功率。

如果增壓器設(shè)計(jì)為廢氣渦輪增壓器，那么增壓器除了壓縮機(jī)以外還具有渦輪機(jī)，所述渦輪機(jī)在驅(qū)動裝置運(yùn)行期間被廢氣流過或者流經(jīng)。廢氣例如由驅(qū)動機(jī)組，即尤其是內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生。在流過渦輪機(jī)時，從廢氣中提取函和/或流動能量，并且將其轉(zhuǎn)換為動能，動能隨后考慮用于驅(qū)動壓縮機(jī)。相應(yīng)地，增壓器和尤其是能夠以其實(shí)現(xiàn)的壓力比，即在第二壓力水平和第一壓力水平之間的比強(qiáng)烈地依賴于驅(qū)動裝置的運(yùn)行點(diǎn)。

由于該原因，給增壓器配屬介質(zhì)間隙馬達(dá)（medienspaltmotor）。借助介質(zhì)間隙馬達(dá)能夠電支持壓縮機(jī)。壓縮機(jī)也能夠僅借助介質(zhì)間隙馬達(dá)驅(qū)動。針對該目的，介質(zhì)間隙馬達(dá)與壓縮機(jī)的壓縮機(jī)葉輪的支承軸作用連接，從而借助介質(zhì)間隙馬達(dá)能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩施加到支承軸上，并且因此施加到壓縮機(jī)葉輪上，所述壓縮機(jī)葉輪與支承軸剛性地和/或持續(xù)地作用連接。除了轉(zhuǎn)子以外，介質(zhì)間隙馬達(dá)還具有定子，定子尤其是沿圓周方向關(guān)于支承軸或壓縮機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)動軸線至少部分包圍轉(zhuǎn)子。

介質(zhì)間隙馬達(dá)的特征在于，介質(zhì)間隙馬達(dá)具有在定子和轉(zhuǎn)子之間的特別大的空氣間隙。例如，轉(zhuǎn)子的外直徑是定子的內(nèi)直徑的最高50%。處于轉(zhuǎn)子的外圓周和定子的內(nèi)圓周之間的區(qū)域被稱為空氣間隙。基于與常規(guī)的電動馬達(dá)相比特別大的空氣間隙，需要具有大的電感的比較大的定子線圈。該電感導(dǎo)致高的視在電流，所述高的視在電流不僅在線圈中而且也在介質(zhì)間隙馬達(dá)的功率電子器件中能夠?qū)е吕缧问綖闊崃康碾姄p耗。

由現(xiàn)有技術(shù)例如公知了公開文獻(xiàn)“具有新的電動馬達(dá)技術(shù)的混合渦輪增壓器”，mtz，03/2014，第50-55頁。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

與此相對地，具有權(quán)利要求1的特征的增壓器具有如下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)對增壓器的改進(jìn)的冷卻。這根據(jù)本發(fā)明以如下方式實(shí)現(xiàn)：用于操控定子的至少一個電繞組的功率電子器件沿圓周方向至少部分包圍轉(zhuǎn)動軸線，其中為了冷卻定子和/或功率電子器件設(shè)置有與定子和/或功率電子器件存在接觸的冷卻套。

功率電子器件與定子的至少一個電繞組電連接。功率電子器件用于操控定子的一個繞組、優(yōu)選多個繞組，所述定子用于提供電磁轉(zhuǎn)動場，所述電磁轉(zhuǎn)動場引起轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。以理想方式，功率電子器件現(xiàn)在以如下方式布置：其至少部分包圍轉(zhuǎn)動軸線。功率電子器件優(yōu)選完全地包圍轉(zhuǎn)動軸線，即沿圓周方向連續(xù)地構(gòu)造。

功率電子器件在此特別優(yōu)選地沿圓周方向至少部分包圍定子。這意味著的是，功率電子器件的至少一部分存在于和定子相同的一個同樣的軸向位置或多個同樣的軸向位置上。功率電子器件優(yōu)選比定子沿徑向方向更靠外地布置。附加地或替選地，功率電子器件的至少一個區(qū)域能夠沿軸向方向來看在定子旁邊存在、尤其是沿軸向方向連接到定子上。

通過功率電子器件的這種布置能夠作為有利的副作用避免在功率電子器件和定子或定子的電繞組之間的昂貴的布線。更確切的說，連接功率電子器件和至少一個繞組的至少一個線路能夠非常短。由此得到用于確保電磁兼容性（emv）的明顯減少的費(fèi)用。能夠規(guī)定，功率電子器件至少部分貼靠在定子上、尤其是沿圓周方向來看連續(xù)地貼靠在定子上。

附加地設(shè)置有冷卻套，借助冷卻套能夠冷卻定子和/或功率電子器件。針對該目的，冷卻套與定子和/或功率電子器件處于熱傳遞連接中。特別優(yōu)選地，冷卻套要么與定子要么與功率電子器件要么與兩者處于接觸中，即至少部分貼靠在兩者上或相應(yīng)的殼體上、尤其是功率電子器件的電子器件殼體上。冷卻套具有至少一個流動通道，所述流動通道在驅(qū)動裝置運(yùn)行期間被冷卻劑流過或能夠被冷卻劑流過。特別優(yōu)選地，冷卻套與功率電子器件類似地沿圓周方向至少部分、尤其是完全包圍轉(zhuǎn)動軸線。在此，冷卻套能夠至少部分存在于和定子和/或功率電子器件相同的一個同樣的軸向位置或多個同樣的軸向位置上。例如，冷卻套比定子沿徑向方向更靠外。

能夠規(guī)定，冷卻套接觸式地不僅貼靠在定子上，而且也貼靠在功率電子器件上或電子器件殼體上。針對該目的，冷卻套例如以其內(nèi)圓周與定子的外圓周處于接觸中，然而沿軸向方向來看限定冷卻套的端面優(yōu)選相應(yīng)地沿圓周方向連續(xù)地貼靠在功率電子器件上、尤其是功率電子器件的端面上。例如，冷卻套在此沿軸向方向來看布置在功率電子器件和壓縮機(jī)的壓縮機(jī)出口之間，從而冷卻套以該端面貼靠在功率電子器件上，并且以沿軸向方向與該端面對置的另外的端面貼靠在壓縮機(jī)殼體上、尤其是增壓器的壓縮機(jī)出口或壓縮機(jī)出口殼體上。

本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，冷卻套沿圓周方向至少部分包圍定子。之前已經(jīng)討論了這種設(shè)計(jì)方案。特別優(yōu)選地，冷卻套沿圓周方向明顯完全地包圍定子，其中冷卻套連續(xù)地貼靠在定子上。利用冷卻套的這種設(shè)計(jì)方案能夠借助冷卻套特別高效地冷卻定子。

本發(fā)明的改進(jìn)方案規(guī)定，冷卻套以其內(nèi)圓周與定子的外圓周處于接觸中。冷卻套至少部分沿徑向方向來看在內(nèi)部由內(nèi)圓周限定。內(nèi)圓周的至少一個區(qū)域，然而特別優(yōu)選地整個內(nèi)圓周現(xiàn)在能夠貼靠在定子上。例如，內(nèi)圓周在此貼靠在定子的外圓周上，其中外圓周沿徑向方向向外至少部分限定定子。在此特別優(yōu)選的是內(nèi)圓周和外圓周之間的平面接觸。例如能夠在內(nèi)圓周和外圓周之間引入熱傳遞劑，例如導(dǎo)熱膏或類似物。

本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，沿軸向方向限定冷卻套的端面貼靠在功率電子器件、尤其是功率電子器件的端面上。端面沿軸向方向至少部分、尤其是完全限定冷卻套。端面現(xiàn)在應(yīng)該至少部分貼靠在功率電子器件上。例如，針對該目的，該端面與功率電子器件的端面處于接觸中，其中端面沿軸向方向至少部分、尤其是完全限定功率電子器件。附加地或替選地能夠規(guī)定，冷卻套的該端面和/或冷卻套的另外的端面貼靠在定子、尤其是定子的端面上。定子的端面沿軸向方向至少部分限定該冷卻套。在這種設(shè)計(jì)方案中就這方面而言能夠規(guī)定，冷卻套不僅以其內(nèi)圓周與定子的外圓周處于接觸中，而且也附加地以其端面和/或另外的端面貼靠在定子上。以該方式和方法能夠?qū)崿F(xiàn)特別高效地冷卻定子。

本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，冷卻套沿軸向方向來看布置在功率電子器件和壓縮機(jī)的壓縮殼體之間。即冷卻套例如在功率電子器件的端面以及壓縮機(jī)殼體的端面之間存在。壓縮機(jī)殼體尤其是用于容納壓縮機(jī)的葉輪。冷卻套明顯能夠沿軸向方向貼靠在功率電子器件和壓縮機(jī)的壓縮機(jī)殼體上，然而也能夠設(shè)置冷卻套與這些元件中的至少一個元件、例如兩個元件的間隔開的布置。就這方面而言，冷卻套例如能夠一方面貼靠在功率電子器件上，并且另一方面貼靠在壓縮機(jī)殼體或其端面上。然而也能夠規(guī)定，冷卻套雖然貼靠在功率電子器件上，但是沿軸向方向與壓縮機(jī)殼體間隔開。相反地能夠規(guī)定，冷卻套貼靠在壓縮機(jī)殼體上，然而沿軸向方向與功率電子器件間隔開。

在本發(fā)明的另外的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中規(guī)定，冷卻套以與該端面對置的另外的端面貼靠在壓縮機(jī)殼體上。在之前已經(jīng)指出了這種設(shè)計(jì)方案。例如，冷卻套在此沿軸向方向來看布置在功率電子器件和壓縮機(jī)殼體之間，并且在此以另外的端面貼靠在壓縮機(jī)殼體或壓縮機(jī)殼體的端面上。

本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，功率電子器件和定子的電繞組之間的布線的至少一個電線路在存在于功率電子器件和定子之間的間隙、尤其是環(huán)形間隙中延伸。布線用于建立功率電子器件和定子的電繞組之間的電連接。布線具有至少一個電線路。為了實(shí)現(xiàn)特別簡單的布線，電線路延伸穿過間隙，所述間隙在功率電子器件和定子之間尤其是沿徑向方向構(gòu)造。間隙在此能夠構(gòu)造為環(huán)形間隙，即至少部分、尤其是完全地沿圓周方向連續(xù)地存在。間隙因此沿圓周方向至少部分、尤其是完全包圍定子或電繞組。同時，功率電子器件能夠沿圓周方向至少部分、尤其是完全包圍間隙。當(dāng)電線路基本上沿徑向方向延伸穿過間隙時，實(shí)現(xiàn)特別簡單的布線，因?yàn)殡娋€路能夠以這種方式和方法特別短地實(shí)施。

本發(fā)明的另外的有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，冷卻套附加地設(shè)置用于冷卻在壓縮機(jī)出口上從壓縮機(jī)排出的空氣和/或用于冷卻壓縮機(jī)的壓縮機(jī)殼體。針對該目的，如已經(jīng)在前面闡述的那樣，冷卻套例如至少部分貼靠在增壓器的殼體上、尤其是壓縮機(jī)殼體或壓縮機(jī)出口的殼體上。壓縮機(jī)出口例如是壓縮機(jī)的如下區(qū)域，借助壓縮機(jī)壓縮的空氣通過該區(qū)域從壓縮機(jī)流出。通過冷卻空氣實(shí)現(xiàn)增壓空氣冷卻，通過增壓空氣冷卻進(jìn)一步改進(jìn)了驅(qū)動裝置的效率。附加地或替選地能夠設(shè)置對壓縮機(jī)殼體的冷卻。

最后，在本發(fā)明的另外的設(shè)計(jì)方案中能夠規(guī)定，冷卻套連接到冷卻循環(huán)回路上，在冷卻循環(huán)回路中存在驅(qū)動裝置的增壓空氣冷卻器和/或軸承冷卻裝置和/或軸承殼體冷卻裝置。冷卻循環(huán)回路例如設(shè)計(jì)為低溫循環(huán)回路。在冷卻循環(huán)回路中此外設(shè)置了增壓空氣冷卻器，借助增壓空氣冷卻器來冷卻之前借助增壓器或壓縮機(jī)壓縮的空氣。增壓空氣冷卻器就這方面而言關(guān)于空氣存在于壓縮機(jī)的下游。增壓空氣冷卻器尤其是在流動技術(shù)上連接到壓縮機(jī)出口和/或壓縮機(jī)殼體上。就這方面而言特別有利的是，除了增壓空氣冷卻器以外，也借助冷卻套實(shí)現(xiàn)對從壓縮機(jī)排出的空氣的之前闡述的冷卻。因此存在兩級的并且特別高效的增壓空氣冷卻。替選地能夠規(guī)定，增壓空氣冷卻器整合到壓縮機(jī)殼體中。

附加地或替選地能夠規(guī)定，軸承冷卻裝置和/或軸承殼體冷卻裝置連接到冷卻循環(huán)回路上。軸承冷卻裝置用于冷卻驅(qū)動裝置、尤其是增壓器的至少一個軸承。軸承能夠布置在軸承殼體中，所述軸承殼體又具有軸承殼體冷卻裝置。設(shè)置軸承冷卻裝置和/或軸承殼體冷卻裝置尤其在內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)為奧托內(nèi)燃機(jī)的情況下是有意義的。

本發(fā)明此外涉及一種具有尤其是根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的增壓器、例如廢氣渦輪增壓器的驅(qū)動裝置，增壓器的壓縮機(jī)能夠借助介質(zhì)間隙馬達(dá)得到電支持或電驅(qū)動，其中介質(zhì)間隙馬達(dá)具有與壓縮機(jī)的壓縮機(jī)葉輪的支承軸作用連接的轉(zhuǎn)子以及沿圓周方向關(guān)于支承軸的轉(zhuǎn)動軸線至少部分包圍轉(zhuǎn)子的定子。在此規(guī)定，用于操控定子的至少一個電繞組的功率電子器件沿圓周方向至少部分包圍轉(zhuǎn)動軸線，其中為了冷卻定子和/或功率電子器件設(shè)置有與定子和/或功率電子器件存在接觸的冷卻套。

已經(jīng)指出了驅(qū)動裝置或增壓器的這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)。不僅驅(qū)動裝置而且增壓器能夠根據(jù)上面的實(shí)施方案改進(jìn)，從而只要參考上面的實(shí)施方案。

附圖說明

本發(fā)明隨后借助在附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述，而沒有對本發(fā)明進(jìn)行限制。在此：

唯一的附圖示出了驅(qū)動裝置、尤其是增壓器的一個區(qū)域的縱截面圖。

具體實(shí)施方式

附圖示出了穿過驅(qū)動裝置1、尤其是穿過用于驅(qū)動裝置1的例如設(shè)計(jì)為廢氣渦輪增壓器的增壓器2的一個區(qū)域的縱截面圖。增壓器2優(yōu)選具有帶有渦輪機(jī)葉輪4的渦輪機(jī)3以及帶有壓縮機(jī)葉輪6的壓縮機(jī)5。渦輪機(jī)葉輪4和壓縮機(jī)葉輪6通過支承軸7優(yōu)選剛性地和/或持續(xù)地作用連接。這意味著的是，渦輪機(jī)葉輪4的轉(zhuǎn)動運(yùn)動同樣傳遞到壓縮機(jī)葉輪6上。

增壓器2能夠借助介質(zhì)間隙馬達(dá)8電支持或電驅(qū)動，其中介質(zhì)間隙馬達(dá)8具有轉(zhuǎn)子9以及定子10。轉(zhuǎn)子與壓縮機(jī)葉輪6優(yōu)選通過支承軸7作用連接。針對該目的，轉(zhuǎn)子9例如剛性地和/或持續(xù)地與支承軸7作用連接，轉(zhuǎn)子尤其是緊固在該支承軸上。定子10沿圓周方向關(guān)于支承軸7的轉(zhuǎn)動軸線11至少部分、尤其是完全地包圍轉(zhuǎn)子9。

現(xiàn)在規(guī)定，用于操控介質(zhì)間隙馬達(dá)8或定子10的至少一個電繞組的功率電子器件12沿圓周方向同樣至少部分、尤其是完全地包圍轉(zhuǎn)動軸線11。這具有如下優(yōu)點(diǎn)：能夠取消在功率電子器件12和定子10之間的昂貴的布線。功率電子器件12能夠以如下方式布置：使功率電子器件12的內(nèi)圓周13貼靠在定子10的外圓周14上。

然而特別優(yōu)選的是，功率電子器件的內(nèi)圓周13與定子10的外圓周14沿徑向方向間隔開地布置，從而在它們之間構(gòu)造出間隙、尤其是環(huán)形間隙。在功率電子器件12和定子10的電繞組之間的布線的電線路能夠延伸穿過該間隙，以便因此實(shí)現(xiàn)特別短的線路。附加地或替選地，功率電子器件12能夠沿軸向方向關(guān)于轉(zhuǎn)動軸線11來看至少部分在定子10旁存在。在該情況下，例如功率電子器件12的端面15尤其是沿圓周方向連續(xù)地貼靠在定子10的端面16上。

此外設(shè)置了冷卻套17，借助冷卻套冷卻定子10和/或功率電子器件12。冷卻套17沿圓周方向至少部分、尤其是完全地包圍轉(zhuǎn)動軸線11。在此，冷卻套至少部分與定子10和/或功率電子器件12處于接觸中，即貼靠在所述定子和/或功率電子器件上。例如在此規(guī)定，冷卻套17的內(nèi)圓周18貼靠在定子10的外圓周19上。附加地或替選地，冷卻套17的端面20能夠優(yōu)選地沿圓周方向連續(xù)地貼靠在定子10的端面21上。

在驅(qū)動裝置1的在此示出的實(shí)施方式中，冷卻套17沿軸向方向來看布置在功率電子器件12和壓縮機(jī)出口22之間。特別優(yōu)選地，冷卻套在此不僅以其端面20貼靠在功率電子器件12的端面21上，而且附加地以另外的端面23貼靠在壓縮機(jī)出口22或壓縮機(jī)出口殼體24上。借助冷卻套17就這方面而言能夠?qū)崿F(xiàn)由壓縮機(jī)5壓縮的空氣的增壓空氣冷卻。

增壓器2用于壓縮空氣，該空氣隨后能夠輸送給驅(qū)動裝置1的在此未示出的驅(qū)動機(jī)組。

借助驅(qū)動裝置1的之前描述的設(shè)計(jì)方案或闡述的工作原理確保了對定子10和/或功率電子器件12的可靠的冷卻。最后，增壓器2的安裝得到簡化，并且此外實(shí)現(xiàn)了明顯更簡單的布線。