(57)【要約】      （修正有）【課題】動作を単純化し冷却の目的で空気が供給される電気機械を提供する。【解決手段】ファンホイール７０にセンサデバイス７１が設けられる。センサデバイス７１は、誘導型センサの形態で設計されたセンサ７２を備える。ファンホイール７０の空気案内要素７４が、センサデバイス７１の信号送信機を構成する。センサデバイス７１は、制御ラインを介してモータ制御システムに接続される。誘導型センサ７２は、ファンホイール７０の径方向外側に配置される。空気案内要素７４を有するファンホイール７０は、鋼から形成され、特に有利には、電気機械の回転速度の検出を可能にする。【選択図】図７
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
冷却の目的で空気が供給される電気機械であって、前記空気が、前記電気機械（５）の動作中に加熱されて排気として排出され、前記電気機械（５）が、ファンホイール（５０；７０）を備え、前記ファンホイール（５０；７０）が、前記電気機械（５）の回転子（４２）に結合される電気機械において、前記ファンホイール（５０；７０）が、精密金属部品、特に鋼部品として設計されることを特徴とする電気機械。
【請求項２】
前記ファンホイール（５０；７０）に、前記回転子の回転速度を検出するためのセンサデバイス（７１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気機械。
【請求項３】
前記センサデバイス（７１）のセンサ（７２）が、前記ファンホイール（５０；７０）の径方向外側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の電気機械。
【請求項４】
前記ファンホイール（５０；７０）の空気案内要素（７４）が、前記センサデバイス（７１）の信号送信機を構成することを特徴とする請求項２または３に記載の電気機械。
【請求項５】
前記ファンホイール（５０；７０）が、空気案内要素（７４）によって互いに一体に接続された２つの支持リング（７６、７７）を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気機械。
【請求項６】
前記支持リング（７６、７７）が、同一の内径および／または同一の外径を有することを特徴とする請求項５に記載の電気機械。
【請求項７】
前記支持リング（７６、７７）の１つが、固定要素を通すための貫通穴（７８）を有し、前記固定要素によって、前記ファンホイール（５０；７０）が前記回転子（４２）に結合可能であることを特徴とする請求項５または６に記載の電気機械。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気機械（５）を備える自動車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、冷却の目的で空気が供給される電気機械であって、空気が、電気機械の動作中に加熱されて排気として排出され、電気機械が、ファンホイールを備え、ファンホイールが、電気機械の回転子に結合された電気機械に関する。本考案はさらに、上記タイプの電気機械を備える自動車に関する。本考案はさらに、上記タイプの電気機械を操作するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（特許文献１）には、冷却手段および適切なセンサを備える電気モータが開示されている。（特許文献２）には、換気デバイスを備える電気モータが開示されている。（特許文献３）には、送信機および受信機からなる回転速度センサが配置され、ディスク形状の送信機がハブに固定された多相交流モータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，３６２，０１６  Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００４６１１１  Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３１  ０９  ６２１  Ａ１号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案の目的はさらに、冷却の目的で空気が供給される電気機械であって、空気が、電気機械の動作中に加熱されて排気として排出され、電気機械が、ファンホイールを備え、ファンホイールが、電気機械の回転子に結合された電気機械の動作を、改良および／または単純化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、冷却の目的で空気が供給される電気機械であって、空気が、電気機械の動作中に加熱されて排気として排出され、電気機械が、ファンホイールを備え、ファンホイールが、電気機械の回転子に結合される電気機械において、ファンホイールが、精密金属部品、特に鋼部品として設計されることによって達成される。ファンホイールの上記設計により、電気機械の回転速度を検出するためにファンホイールを使用することができるという利点が得られる。
【０００６】
本電気機械の好ましい例示的実施形態は、ファンホイールに、回転子の回転速度を検出するためのセンサデバイスが設けられることを特徴とする。この結果、ファンホイールは、二重の機能を備える。第１に、ファンホイールは、冷却の目的で働く。さらに、ファンホイールは、回転子の回転速度を検出する働きをする。
【０００７】
本電気機械のさらなる好ましい例示的実施形態は、センサデバイスのセンサが、ファンホイールの径方向外側に配置されることを特徴とする。センサは、有利には誘導型センサである。
【０００８】
本電気機械のさらなる好ましい例示的実施形態は、ファンホイールの空気案内要素が、センサデバイスの信号送信機を構成することを特徴とする。これにより、信号送信機を構成するために追加の要素が必要ないという利点が得られる。
【０００９】
本電気機械のさらなる好ましい例示的実施形態は、ファンホイールが、空気案内要素によって互いに一体に接続された２つの支持リングを備えることを特徴とする。空気案内要素は、例えば、空気案内羽根である。
【００１０】
本電気機械のさらなる好ましい例示的実施形態は、支持リングが、同一の内径および／または同一の外径を有することを特徴とする。この結果、ファンホイールの製造が単純化される。
【００１１】
本電気機械のさらなる好ましい例示的実施形態は、支持リングの１つが、固定要素を通すための貫通穴を有し、固定要素によって、ファンホイールが回転子に結合可能であることを特徴とする。固定要素は、例えばねじである。貫通穴は、例えば、ファンホイールの設置の際に使用可能な穴である。固定要素は、例えば、回転子に設けられるねじ付きの止まり穴にねじ止めされる。
【００１２】
本考案はさらに、上記電気機械を備える自動車に関する。上記自動車は、例えば電気自動車またはハイブリッド車である。ここで、電気機械は、完全に、または部分的に、自動車を駆動する働きをする。
【００１３】
本考案はさらに、上記タイプの電気機械を操作するための方法に関する。ここで、ファンホイールは、有利には、冷却の目的でのその機能に加えて、さらにまた、好ましくは誘導型センサと協働して、電気機械の回転子の回転速度を検出する働きもする。
【００１４】
本考案はさらに、電気機械の冷却と、電気機械の回転速度の検出との両方を行うための、上記電気機械のファンホイールの使用に関する。ファンホイールの本考案による二重の機能により、電気機械の回転速度を検出するための追加のセンサをなくすことが可能になる。
【００１５】
本考案のさらなる利点、特徴、および詳細は、図面を参照しながら様々な例示的実施形態を詳細に記述する以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】冷却の目的で空気が供給される電気機械を備える自動車の簡略斜視図である。
【図２】向きを変えた、図１の電気機械の拡大図である。
【図３】図２の電気機械の斜視断面図である。
【図４】空気供給デバイスを備える図２の電気機械を示す図である。
【図５】別の空気供給デバイスを備える図２の電気機械を示す同様の図である。
【図６】別の空気供給デバイスを備える図２の電気機械を示す同様の図である。
【図７】センサデバイスを備える本考案による電気機械のファンホイールの簡略図である。
【図８】図７のファンホイールの斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図１は、冷却空気を用いて電気機械５を冷却するための冷却デバイス１の斜視図である。冷却空気は、空気入口６を通して電気機械５に供給される。冷却空気は、電気機械５の動作中に加熱される。加熱された冷却空気は、空気出口８において電気機械から出る。
【００１８】
有利には、電気機械５は、回転するファンホイールを備え、ファンホイールによって、空気入口６を通して冷却空気を吸引することができる。矢印１１は、冷却デバイス１を備えた自動車２２の走行方向を示す。空気流１５として空気入口６に供給される走行風が、別の矢印１２によって示されている。
【００１９】
空気流１５は、自動車２２のボディ部分２０に設けられた空気入口開口１８を通ってエアボックス２４内に流れる。エアボックス２４から、空気流は、清浄空気シェル２５および冷却空気接続機構２６を通って、電気機械５の空気入口６に流れる。
【００２０】
電気機械５のファンホイールは、能動的な流れ生成要素を構成し、空気の冷却を行うために、走行風１２の代わりに、またはそれに加えて使用することができる。走行風１２により、空気入口開口１８で正圧または動圧が生成され、その影響が、エアボックス２４および清浄空気シェル２５に伝達される。
【００２１】
冷却空気接続機構２６は、有利には、自動車２２のボディからドライブトレイン振動および相対運動を切り離すために、エラストマーから形成される。代替として、冷却空気接続機構２６は、例えばエラストマー／布地複合材でできた配管、または波形管もしくは可撓管を備えることもできる。
【００２２】
図２および図３から分かるように、電気機械５は、空気入口６と空気出口８を有するハウジング４０を備える。固定子４１と回転子４２が、ハウジング４０内に配置される。回転子４２は、固定子４１の径方向外側に配置される。ねじり振動減衰器４４および解放デバイス４５が、固定子４１の径方向内側に配置される。解放デバイス４５は、切離機構４６を作動させる働きをする。切離機構４６も同様に電気機械５のハウジング４０内に組み込まれている。
【００２３】
上記空冷手段に加えて、電気機械５の冷却デバイス１は、水冷手段４８を備える。水冷手段４８は、例えば、固定子４１の径方向内側に配置されたウォータージャケットを備える。空冷手段は、ファンホイール５０を備える。ファンホイール５０は、図示される例示的実施形態では、電気機械５の回転子４２と共に回転するように電気機械５の回転子４２に接続される。
【００２４】
図４〜図６は、空気、特に走行風１２を、様々な空気供給デバイス６１、６２、６３によって電気機械５のハウジング４０に供給することができる方法を示す。図１に示される例示的実施形態と同様に、矢印１１は、ここでも各図で走行方向を示す。矢印１２は、走行風を表す。空気供給デバイス６１〜６３は、可撓性または剛性の空気接続ライン６５を介して、電気機械５の空気入口６に接続される。
【００２５】
図４に示される空気供給デバイス６１は、走行風１２に向かって開いている一種の漏斗を構成する。空気供給デバイス６１は、例えば、電気機械５を備えた自動車のボディに組み込まれる。
【００２６】
図５に示される空気供給デバイス６２はスポイラとして設計される。上記スポイラによって、走行風１２が約９０度偏向される。空気供給デバイス６２も同様に、有利には自動車のボディに組み込まれる。
【００２７】
図６に示される空気供給デバイス６３は、実質的に漏斗の形で設計され、電気機械５のハウジング４０内に組み込まれる。ここで、空気供給デバイス６３は、有利には回動可能に設計することができる。これにより、空気供給デバイス６３を様々な取付け位置に迅速かつ単純に適合させることができるという利点が得られる。
【００２８】
自動車と周囲空気との速度差がある場合、当該自動車に向かう空気流（矢印１２によって示される）が、走行風によって生成される。自動車に向かう上記の空気流を利用することによって、冷却空気がマスフローに対して大きく寄与することができるようになる。上記効果は、さらなる能動的な流れ生成要素とは別に、またはそれに加えて使用することができる。
【００２９】
図７は、上記電気機械のファンホイール７０を単独で詳細に示す。本考案の重要な態様によれば、ファンホイール７０にセンサデバイス７１が設けられる。センサデバイス７１は、誘導型センサの形態で設計されたセンサ７２を備える。
【００３０】
ファンホイール７０の空気案内要素７４が、センサデバイス７１の信号送信機を構成する。センサデバイス７１は、制御ライン７３を介してモータ制御システム７５に接続される。誘導型センサ７２は、ファンホイール７０の径方向外側に配置される。
【００３１】
空気案内要素７４を有するファンホイール７０は、鋼から形成され、特に有利には、電気機械の回転速度の検出を可能にする。
【００３２】
図８は、ファンホイール７０の斜視図である。ファンホイール７０は、空気案内要素７４によって互いに一体に接続された２つの支持リング７６、７７を備える。支持リング７６、７７は、本質的に同一の内径および同一の外径を有する。電気機械の回転子へのファンホイール７０の固定を可能にする貫通穴７８が、支持リング７７に形成される。
【符号の説明】
【００３３】
１  冷却デバイス
５  電気機械
６  空気入口
８  空気出口
１１  走行方向
１２  走行風
１５  空気流
１８  空気入口開口
２０  ボディ部分
２２  自動車
２４  エアボックス
２５  清浄空気シェル
２６  冷却空気接続機構
４０  ハウジング
４１  固定子
４２  回転子
４４  振動減衰器
４５  解放デバイス
４６  切離機構
４８  水冷手段
５０、７０  ファンホイール
６１〜６３  空気供給デバイス
６５  空気接続ライン
７１  センサデバイス
７２  センサ
７３  制御ライン
７４  空気案内要素
７５  モータ制御システム
７６、７７  支持リング
７８  貫通穴
【図１】
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【図２】
0003191276.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年4月9日(2014.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
冷却の目的で空気が供給される電気機械であって、前記空気が、前記電気機械（５）の動作中に加熱されて排気として排出され、前記電気機械（５）が、ファンホイール（５０；７０）を備え、前記ファンホイール（５０；７０）が、前記電気機械（５）の回転子（４２）に結合される電気機械において、前記ファンホイール（５０；７０）が、精密金属部品として設計されることを特徴とする電気機械。
【請求項２】
前記ファンホイール（５０；７０）が、鋼部品として設計されることを特徴とする請求項１に記載の電気機械。
【請求項３】
前記ファンホイール（５０；７０）に、前記回転子の回転速度を検出するためのセンサデバイス（７１）が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電気機械。
【請求項４】
前記センサデバイス（７１）のセンサ（７２）が、前記ファンホイール（５０；７０）の径方向外側に配置されることを特徴とする請求項３に記載の電気機械。
【請求項５】
前記ファンホイール（５０；７０）の空気案内要素（７４）が、前記センサデバイス（７１）の信号送信機を構成することを特徴とする請求項３または４に記載の電気機械。
【請求項６】
前記ファンホイール（５０；７０）が、前記ファンホイール（５０；７０）の空気案内要素（７４）によって互いに一体に接続された２つの支持リング（７６、７７）を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気機械。
【請求項７】
前記支持リング（７６、７７）が、同一の内径および／または同一の外径を有することを特徴とする請求項６に記載の電気機械。
【請求項８】
前記支持リング（７６、７７）の１つが、固定要素を通すための貫通穴（７８）を有し、前記固定要素によって、前記ファンホイール（５０；７０）が前記回転子（４２）に結合可能であることを特徴とする請求項６または７に記載の電気機械。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気機械（５）を備える自動車。