CN108390510A - 用于生产电力驱动机的方法以及电力驱动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产电力驱动机(100)的方法，该方法包括以下步骤：‑提供定子(101)，该定子具有用于引入转子(102)的空腔；‑将可硬化的密封装置(106)引入该空腔中与该定子(101)接触；并且然后使该密封装置(106)硬化。

Description

用于生产电力驱动机的方法以及电力驱动机
技术领域
本发明涉及一种用于生产电力驱动机的方法以及一种电力驱动机。
背景技术
在电力驱动机中，在运行过程中某些部件产生热量。这种热量借助于冷却液而被带走。由冷却液拾取的热量被排放到周围环境中，其结果是冷却剂再次冷却并且能够再次从产生热量的部件中带走热量。
电力驱动机具有带绕组的电线圈。绕组被安排在基座中的凹陷部中。基座也可以指定为定子叠片组。绕组通常产生热量中的大部分热量，并且因此必须特别好地进行冷却。冷却液(例如油)因此经常直接冲刷在绕组周围，以便实现从绕组到冷却液的特别良好的热传递。凹陷部因此必须相对于转子空间密封，以便防止冷却液逸出到转子空间中。转子空间中的冷却液可以导致高的阻力损失。此外，只有当冷却介质仅流过定子空间时，定子然后才将被有效地冷却。
DE 20 2010 018 078 U1披露了一种电力驱动机，其中为了在定子与转子之间进行密封，薄壁包壳借助于过盈配合而被压入。DE 10 2010 055 823 B4披露了一种与定子的前端平行安排以便分隔开绕组头部的端板。
发明内容
相比之下，本发明基于的目标是设计一种用于生产电力驱动机的更简单的方法，该电力驱动机允许特别薄的密封装置与定子的特别稳定的连接。此外，本发明是设计一种具有特别薄的且机械稳定的密封装置的电力驱动机以及一种具有这种驱动机的机动车辆。
这个目标是通过如下述1所述的方法、如下述4所述的电力驱动机以及如下述10所述的机动车辆来实现的。在下述2-3和5-9中说明了本发明的实施例。
1.一种用于生产电力驱动机的方法，该方法包括以下步骤：
-提供定子，该定子具有用于引入转子的空腔；
-将可硬化的密封装置引入该空腔中与该定子接触；并且然后
-使该密封装置硬化。
2.如前述1所述的方法，其特征在于，该密封装置在该硬化过程中压靠在该定子上。
3.如以上1-2之一所述的方法，其特征在于，该定子包括多个定子叠片，其中这些定子叠片在该密封装置的硬化过程中彼此材料配合地连接。
4.一种电力驱动机，该电力驱动机包括定子、转子和密封装置，该定子包括具有多个凹陷部的基座和安排在这些凹陷部中的电线圈的绕组，并且该密封装置使这些凹陷部相对于该转子密封，该密封装置以形状配合和/或力配合的方式连接到该定子上，其特征在于，该密封装置包括能够彼此区分的至少两层材料。
5.如前述4所述的电力驱动机，其特征在于，该密封装置包括预浸渍纤维。
6.如前述4-5之一所述的电力驱动机，其特征在于，该定子包括被安排在该基座与该密封装置之间或者被安排成邻近该基座的支撑装置，其中该支撑装置被设计成机械地支撑该密封装置。
7.如前述4-6中至少一项所述的电力驱动机，其特征在于，这些绕组具有绕组头部，其中该定子在这些绕组头部的区域中具有分隔装置，该分隔装置被推入该基座中或者邻接该基座，其中该分隔装置被材料配合地连接到该密封装置上。
8.如前述6-7之一所述的电力驱动机，其特征在于，该分隔装置和/或该支撑装置由电绝缘材料构成或者以电绝缘的方式来涂覆。
9.如前述4至8中至少一项所述的电力驱动机，其特征在于，该密封装置在该基座的整个长度上基本上具有均匀的横截面区域。
10.一种机动车辆，包括如前述4至9中至少一项所述的电力驱动机。
首先，提供定子，该定子具有用于引入转子的空腔。这可以通过从现有技术已知的方式来完成。在成品状态下，定子与转子接界，至少一个开口、优选地两个彼此相对的开口设置在纵向方向上。定子可以例如具有多个凹陷部，电线圈的绕组被安排在这些凹陷部中。此外，转子也可以包封定子。为了简单起见，在下文中描述了所谓的内部转子，其中该转子被安排在定子内。
引入空腔中的是可硬化的密封装置，该密封装置与定子接触。在本说明书的上下文中，术语“可硬化”具体地应理解为是指密封装置在初始状态下是相对柔韧的，并且在硬化过程之后是相对刚性的。硬化可以例如通过热作用来进行。例如，纤维增强塑料可以用作该密封装置的材料。尤其可能的是该密封装置由一种或多种纤维增强塑料的多层构成。
该密封装置旋转对称地形成是可能的。例如，该密封装置可以通过套筒的方式形成。在成品状态下，密封装置可以使定子中的凹陷部相对于转子密封。
在将可硬化的密封装置引入空腔中之后，该密封装置硬化。优选地，该密封装置在硬化过程中与定子材料配合地连接。因此，实现了定子与密封装置之间的特别稳定的连接。该方法另外允许生产非常薄的密封装置。然后转子可以被引入空腔中，这样使得密封装置被安排在转子与定子之间。
借助于硬化过程中的温度选择和其他参数，可以在密封装置与定子之间建立机械张力。如果密封装置由纤维增强塑料构成，那么纤维角度同样可以用作建立机械张力的参数。
根据本发明的一个实施例，密封装置可以在硬化过程中压靠在定子上。以这种方式，在定子与密封装置之间产生特别好的材料配合地连接。例如，密封装置可以与内部空间接界并且以套筒的方式形成。在生产过程结束时，转子被插入内部空间中。在硬化过程中，诸如铝螺栓、硅树脂或可充气波纹管的施力装置可以安排在内部空间中。有利地，施力装置在硬化过程中比定子和密封装置更明显地膨胀，这样使得密封装置压靠在定子上。在硬化之后，施力装置可以被移除并且转子可以插入内部空间中。
根据本发明的一个实施例，定子可以包括多个定子叠片。这些定子叠片可以在密封装置的硬化过程中彼此材料配合地连接。由于密封装置与定子的材料配合地连接，凹槽和叠片均在轴向方向上连接，通过该装置，凹槽以及叠片之间的空间都相对于转子空间被密封。
例如，定子叠片可以配备有涂层(例如清漆)，该涂层在加热处理过程中将定子叠片彼此材料配合地连接。因此，生产被进一步简化，因为涂层的硬化与密封装置的硬化同时进行。此外，在密封装置与定子之间实现了特别好的材料配合地连接。
如上述4所述的电力驱动机包括定子、转子和密封装置。该电力驱动机可以优选地通过如本发明的一个实施例所述的方法来生产。定子包括具有凹陷部的基座和安排在凹陷部中的电线圈的绕组。密封装置使凹陷部相对于转子密封。除此之外，密封装置还可以使定子的叠片组之间的空隙相对于转子密封。密封装置以形状配合和/或力配合的方式连接到定子上。密封装置包括可以彼此区分的至少两个层。这些层可以由相同的材料或不同的材料构成。例如，两种材料均可以是单根纤维增强塑料，其中这些层可以然后各自对应于一个叠层。如果这些层由相同的材料构成，那么这些层可以具有不同的纤维角度。这可以意味着纤维增强塑料的纤维不同地对齐。由于层结构，尤其可以建立密封装置与定子之间的机械张力。
密封装置也可以仅具有一个层，在该层内存在不同的纤维角度。在本说明书的上下文中，这种安排同样被理解为可区分的层。
根据本发明的一个实施例，密封装置可以包括预浸渍纤维。因此，可以实现与定子的特别好的材料配合地连接。
根据本发明的一个实施例，密封装置可以用固有稳定的方式硬化。密封装置然后被专有地支撑在基座上。
根据本发明的一个实施例，定子可以包括安排在基座与密封装置之间的支撑装置。作为其替代方案，支撑装置可以邻近基座安排。支撑装置可以被设计成机械地支撑密封装置。密封装置可以用形状配合的方式连接到支撑装置上。
支撑装置可以例如固定到基座上。这种固定可以用形状配合和/或材料配合的方式进行。例如，支撑装置可以形成为支撑环，该支撑环被推入或压入基座上的凸缘中。支撑装置也可以形成为基座上的突出部。
根据本发明的一个实施例，绕组可以具有绕组头部。在绕组头部的区域中，定子可以包括分隔装置，该分隔装置被推入基座中或者邻接基座。分隔装置可以材料配合地连接到密封装置上。分隔装置可以将其中安排绕组头部的区域与转子分隔开。除了支撑装置之外，可以设置分隔装置。作为其替代方案，分隔装置也可以执行支撑装置的功能。分隔装置也可以被实施成邻接基座。
根据本发明的一个实施例，分隔装置和/或支撑装置可以由电绝缘材料构成或者以电绝缘的方式来涂覆。这对于电力驱动机的良好运行是有利的。可替代地或除此之外，绕组头部也可以用电绝缘的方式来涂覆。
根据本发明的一个实施例，密封装置可以在基座的整个长度上具有均匀的横截面区域。以这种方式，密封装置可以特别薄地形成，由此定子与转子之间的间隙可以特别小，以便提高电力驱动机的效率。密封装置的特别薄的构造具体地可以通过密封装置与定子的基座的大区域附接来实现。有利地，密封装置在凹槽的区域外完全地附接到基座上。恒定的横截面区域另外有利于小的气隙。
本发明的实施例是特别有利的，因为绕组可以任选地在引入密封装置之前或之后被引入。
附图说明
参考附图，通过使用以下对优选示例性实施例的描述，本发明的另外特征和优点将变得清楚。在此，相同的标号用于相同或相似的部件以及具有相同或相似功能的部件。
图1A示出了根据本发明的一个实施例的电力驱动机的示意性截面视图。
图1B示出了来自图1A的放大细节。
图2示出了根据本发明的一个实施例的密封装置的示意性透视图。
图3示出了来自图2的密封装置的示意性透视图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的电力驱动机的示意性截面视图。
图5示出了来自图4的驱动机的示意性截面视图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的电力驱动机的细节的示意性截面视图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的电力驱动机的示意性分解图示。
图8示出了来自图7的驱动机的示意性分解图示。
图9示出了来自图7的驱动机的示意性分解图示。
图10示出了根据本发明的一个实施例的具有密封装置的定子的示意性截面视图。
图11示出了根据本发明的一个实施例的电力驱动机的示意性截面视图，该电力驱动机包括来自图10的定子。
图12示出了来自图10的定子在没有密封装置的情况下的示意性截面视图。
图13示出了根据本发明的一个实施例的电力驱动机的示意性透视图。
图14示出了来自根据本发明的一个实施例的电力驱动机的细节的示意性透视图。
具体实施方式
电力驱动机100包括定子101和转子102。在定子101中安排有电线圈的绕组103，该电线圈对于用电磁力来驱动转子102是必需的。这些线圈各自在其纵向侧的端部处具有绕组头部104。
绕组103在运行过程中通过流体进行冷却。在定子101与转子102之间安排有密封装置106，该密封装置使定子101中的绕组103与转子102密封，以便防止流体进入转子102或进入转子空间中或者进入转子102与定子101之间的空隙中。密封装置106材料配合地连接到定子上并且由定子支撑。特别是在绕组头部104的区域中，密封装置106由支撑装置支撑，该支撑装置是呈整体模制在定子101的基座上的突出部105的形式。
为了生产电力驱动机，优选地由一种或多种纤维增强塑料构成的密封装置106以柔软的可变形状态铺设在定子101上，并且随后硬化，这样使得在定子101与密封装置106之间产生材料配合地连接。在硬化过程中，密封装置106压靠在定子101上。这可以例如通过安排在密封装置106内的施力装置来完成。施力装置可以是例如可充气波纹管或金属芯，该施力装置在热的作用下比定子和/或密封装置106更显著地膨胀。在硬化之后，将施力装置从密封装置106移除并且可以插入转子102。
由于在压靠定子101的状态下硬化，在密封装置106与定子101之间产生了特别好的连接。因此，密封装置106可以特别薄地形成。
图6展示了定子101中用于接收绕组103的凹陷部的区域中的密封装置106可以具有的厚度比在这些凹陷部之间的厚度更大。这对于凹陷部的特别可靠的密封、同时转子102与定子101相距特别小的距离是有利的。特别小的距离对于电力驱动机100的高效率是有利的。例如，凹陷部之间的密封装置106可以具有小于1mm的厚度。在凹陷部的区域中，该厚度可以是例如三倍至五倍大。
作为图1所展示的突出部105的替代方案，支撑环700也可以用作用于密封装置106的支撑装置(图7至图12)。所述支撑环在绕组头部104的区域中安排在定子101的基座与密封装置106之间。
除了密封装置106的支撑功能之外，支撑环700和突出部105两者都实现了绕组头部104与转子102的分隔功能，这样使得在此提供了特别好的密封。
支撑环700可以具体地以恒定的横截面区域来实施。
图14中展示了对于支撑环700和突出部105的替代方案。提供了支撑装置1400和密封剂1401。该支撑装置1400机械地支撑密封装置106。密封剂1401使定子相对于转子空间密封。

Claims (10)

1.一种用于生产电力驱动机(100)的方法，该方法包括以下步骤：
-提供定子(101)，该定子具有用于引入转子(102)的空腔；
-将可硬化的密封装置(106)引入该空腔中与该定子(101)接触；并且然后
-使该密封装置(106)硬化。
2.如前项权利要求所述的方法，其特征在于，该密封装置(106)在该硬化过程中压靠在该定子(101)上。
3.如以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，该定子(101)包括多个定子叠片，其中这些定子叠片在该密封装置(106)的硬化过程中彼此材料配合地连接。
4.一种电力驱动机(100)，该电力驱动机包括定子(101)、转子(102)和密封装置(106)，该定子(101)包括具有多个凹陷部的基座和安排在这些凹陷部中的电线圈的绕组(103)，并且该密封装置(106)使这些凹陷部相对于该转子(102)密封，该密封装置(106)以形状配合和/或力配合的方式连接到该定子(101)上，其特征在于，该密封装置(106)包括能够彼此区分的至少两层材料。
5.如权利要求4所述的电力驱动机(100)，其特征在于，该密封装置(106)包括预浸渍纤维。
6.如权利要求4或5所述的电力驱动机(100)，其特征在于，该定子(101)包括被安排在该基座与该密封装置(106)之间或者被安排成邻近该基座的支撑装置(105；700；1400)，其中该支撑装置(105；700；1400)被设计成机械地支撑该密封装置(106)。
7.如权利要求6所述的电力驱动机(100)，其特征在于，这些绕组(103)具有绕组头部(104)，其中该定子(101)在这些绕组头部(104)的区域中具有分隔装置(105；700；1401)，该分隔装置被推入该基座中或者邻接该基座，其中该分隔装置(105；700；1401)被材料配合地连接到该密封装置(106)上。
8.如权利要求7所述的电力驱动机(100)，其特征在于，该分隔装置(105；700；1401)和/或该支撑装置(105；700；1400)由电绝缘材料构成或者以电绝缘的方式来涂覆。
9.如权利要求4或5所述的电力驱动机(100)，其特征在于，该密封装置(106)在该基座的整个长度上基本上具有均匀的横截面区域。
10.一种机动车辆，包括如权利要求4至9中任一项所述的电力驱动机(100)。
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