CN111542987A - 一种电机，尤其用于车辆的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于车辆的电机(1)，其包括转子(3)，该转子(3)可以绕限定电机(1)的轴向方向(A)的旋转轴线(D)旋转；以及定子(2)，其包括定子绕组(6)，包括冷却剂分配室(4)和轴向地布置在距冷却剂分配室一定距离处的冷却剂收集室(5)，冷却剂分配室(4)通过至少一个冷却通道(10)与冷却剂收集室(5)流体连通，冷却剂(K)可以流过该冷却通道，以冷却定子绕组(6)；至少一个定子绕组(6)嵌入到由电绝缘塑料构成的塑料体(11)，用于热耦合，冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)布置在至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部部分和/或第二轴向端部部分(14a，14b)的区域中，优选在第一和/或第二端部部分轴向延伸部(14a，14b)中区域中，冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)至少部分地布置在塑料体(11)中，用于与至少一个定子绕组(6)热耦合。根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述冷却剂分配室(4)和/或所述冷却剂收集室(5)在沿着旋转轴线(D)的纵截面中呈U形或C形的方式围绕所述至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部部分或第二轴向端部部分(14a，14b)。

Description

一种电机，尤其用于车辆的电机
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其是用于车辆的电机，并且涉及一种包括该类型电机的车辆。
背景技术
这种类型的电机通常可以是电动机或发动机。这种电机可以设计为外转子电机或内转子电机。
例如从US 5,214,325中已知一种通用电机。它包括围绕内部空间的外罩，该外罩具有在外罩的周向方向上以环绕的方式延伸并且径向地限定内部空间的壳体，轴向地在一侧上，后侧壁在轴向上限定内部空间，并且轴向地在另一侧上，前侧壁轴向地限定内部空间。电机的定子固定地连接到壳体。电机的转子布置在定子中，其中，转子的转子轴借助于前轴轴承可旋转地安装在前侧壁上。
常规电机的定子通常包括定子绕组，该定子绕组在电机的运行期间通电。由此产生的热量必须被消散以避免过热以及与之相关的定子的损坏甚至毁坏。为此，从常规的电机中已知为它们配备有冷却装置，用于冷却定子，特别是定子绕组。这种冷却装置包括一个或多个冷却管道，冷却剂流过该冷却管道，并且冷却剂布置在定子绕组附近的定子中。热量可以通过从定子绕组向冷却剂的热传递而从定子消散。
在此已经证明是不利的，从定子到流过相应的冷却通道的冷却剂的有效的热传递在结构上仅与相当大的支出有关。然而，这对电机的生产成本具有不利影响。
发明内容
因此，本发明的目的是创造一种用于电机的改进的实施方式，在该实施方式中，该缺点基本上或甚至完全被消除。尤其是寻求创造一种用于电机的改进的实施方式，其特征在于改进定子的定子绕组的冷却。
该目的通过专利的独立权利要求的主题实现。优选的实施方式是从属专利权利要求的主题。
因此，本发明的基本思想是将电机的定子绕组嵌入由塑料组成的塑料复合物中，在该塑料复合物中还设有用于冷却剂的冷却剂分配室和冷却剂收集室，该冷却剂通过热相互作用吸收定子绕组产生的废热。在此，该塑料被用作热传递介质，用于将热量从定子绕组传递到冷却剂。
以此方式在定子绕组和通过定子传导的冷却剂之间产生特别良好的热传递。如果使用具有高导热性的塑料时，尤其如此。特别地，适合于该目的是所谓的热固性塑料。由于塑料通常还具有电绝缘体的特性，因此同时确保了待冷却的定子绕组不会由于塑料而发生不希望的电短路。因此，即使在定子中产生大量废热的情况下，例如在电机的高负荷运行期间产生的废热，也可以确保所产生的废热可以从定子消散。因此，可以防止由于定子的过热而损坏或甚至毁坏电机。在其中形成有冷却剂分配室和/或冷却剂收集室的情况下，对本发明必不可少的塑料复合物的生产可以通过注塑成型来进行，在这种情况下，待冷却的定子绕组用塑料注模成型。因此，以非常直截了当的方式实现了将定子绕组和冷却通道嵌入塑料复合物中。
为了冷却定子绕组，冷却剂可以从在塑料复合物中形成的冷却剂收集室开始，分配到多个冷却通道之间，在该冷却通道中，冷却剂通过热相互作用吸收来自定子绕组的废热。在流过冷却通道之后，冷却剂可以收集在冷却剂收集室内。由于根据本发明，冷却剂分配室和冷却剂收集室布置在塑料复合物中，因此存在于冷却剂分配室中的冷却剂可以在分配到冷却通道之前已经用于冷却定子绕组。这相应地适用于在流过冷却通道之后已经收集在冷却剂收集室中的冷却剂。结果，改善了定子绕组的冷却。由于冷却剂分配室或冷却剂收集室因此直接布置在待冷却的定子绕组附近，因此，冷却剂分配室或冷却剂收集室与待冷却的定子绕组有效地热耦合。
根据本发明的电机，特别是用于车辆的电机，包括可绕旋转轴线旋转的转子。旋转轴线限定电机的轴向方向。电机还包括具有多个定子绕组的定子。该电机还包括冷却剂分配室和冷却剂收集室，该冷却剂收集室被布置在距所述冷却剂分配室一轴向距离处。为了冷却由定子绕组产生的废热，冷却剂可以流过冷却剂分配室，并且经由至少一个冷却通道与冷却剂收集室流体连通。优选提供至少两个，尤其优选多个，这样的冷却通道。为了与冷却剂热耦合的目的，至少一个定子绕组，至少部分地，优选完全地嵌入由电绝缘塑料组成的塑料复合物中。在此，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室布置在至少一个定子绕组的第一和/或第二轴向端部的区域中。冷却剂分配室和/或冷却剂收集室优选地布置在第一和/或第二端部的轴向伸长处。根据本发明，为了与至少一个定子绕组热耦合的目的，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室至少部分地形成在塑料复合物中，并因此至少部分地被塑料复合物限定。
在一个优选的实施方式中，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室在沿旋转轴的纵截面中以U形或C形方式分别围绕至少一个定子绕组的第一和/或第二轴向端部。
特别优选的是，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室在沿轴向的纵截面中具有U形或C形的几何形状。
在一个有利的改进方案中，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室分别布置在至少一个定子绕组的第一和/或第二端部的径向外侧和径向内侧。
有利地，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室在垂直于转子的旋转轴线的横截面中具有环形的几何形状。这允许沿着定子沿着周向方向布置彼此间隔开的多个冷却通道。
特别优选的是，至少一个塑料复合物至少部分地限定冷却剂分配室和/或冷却剂收集室。因此可以省略单独的外罩。
在另一优选的实施方式中，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室由空腔形成，该空腔至少部分地，优选完全地设置在塑料复合物中。因此可以省略提供用于限定冷却剂分配室或冷却剂收集室的单独的封装或外罩。这带来了成本不大的优势。
在优选的实施方式中，至少一个冷却通道也被嵌入到至少一个由电绝缘塑料构成的塑料复合物中。这确保了流过冷却通道的冷却剂与各个定子绕组的良好热耦合。
在另一种优选的实施例中，定子具有沿轴向延伸的定子齿部，该定子齿部沿周向方向彼此间隔地布置并且支承定子绕组。在该实施例中，具有至少一个冷却通道和至少一个定子绕组的塑料复合物布置在中间空间中，该中间空间形成在沿周向方向相邻的两个定子齿部之间。该措施确保了在定子绕组和冷却通道之间的特别良好的热传递，因为冷却通道布置在待冷却的定子绕组的紧邻区域的中间空间。此外，在制造塑料复合物期间，定子齿部之间的所述中间空间可以以铸模的方式使用，将塑料复合物的塑料注入到铸模中。因为可以省略提供单独的铸模，所以这简化了塑料复合物的生产。
另一优选实施例提出，将中间空间划分为第一和第二局部空间。在该实施方式中，至少一个定子绕组布置在第一局部空间中。至少一个冷却通道布置在第二局部空间中。在两个局部空间之间形成有定位辅助装置，借助于该定位辅助装置，可以将至少一个冷却通道定位在第二局部空间中。当在两个定子齿部之间的中间空间中，将所述的冷却通道与定子绕组一起与形成塑料复合物的塑料包覆成型时，该措施允许冷却通道(通常是管状主体或扁管)的精确稳定定位。
在该实施例的有利的改进方案中，定位辅助装置包括两个突起，这两个突起形成在沿周向方向相邻的两个定子齿部上。这两个凸起在转子的周向方向上彼此面对并且伸入到中间空间中，以便定位冷却通道。在塑料复合物的塑料注模前，该实施方式允许冷却通道在中间空间中特别精确地定向。
在优选的实施方式中，布置在中间空间中的塑料复合物由单一塑料材料组成。在该实施例中，在中间空间中，优选地在定子绕组或塑料复合物与定子齿部之间布置有由电绝缘材料组成的附加电绝缘体。由于在该实施例中，只有一种塑料材料必须引入中间空间，因此可以在单个的注塑步骤中完成由所述塑料生产塑料复合物。因此，使塑料复合物的生产特别简单，并具有成本优势。
塑料复合物的电绝缘塑料有利地包括热固性塑料或者是热固性塑料。替代地，塑料复合物的电绝缘塑料可以包括热塑性塑料或者是热塑性塑料。在另一变型方案中，也可能将热固性塑料和热塑性塑料结合使用。
有利地，塑料复合物基本上完全填充中间空间。以这种方式避免了例如以气隙的方式形成不期望的中间空间，该不期望的中间空间将导致不希望的热传递减少。
在优选的实施方式中，至少一个塑料复合物轴向地从中间空间突出，优选地向两侧突出。该塑料复合物因此可以用于形成冷却剂分配室和/或冷却剂收集室。
在另一种优选的实施例中，至少一个冷却通道布置在中间空间中各自的定子绕组的径向外侧和/或径向内部。这允许冷却通道在待冷却的定子绕组附近节省空间的布置，使得电机仅需要很少的结构空间来冷却定子绕组。
在一种优选的实施方式中提出，至少一个冷却通道构成为包围管状体内部空间的管状主体。在该变型方案中，在管状主体上形成至少一个分隔元件，该分隔元件将管状主体内部空间划分成至少两个部分冷却通道，这两个部分冷却通道彼此流体分开。管状主体可以借助于所述分隔元件被加固，使得所述管状主体的机械强度增加。
管状主体可以有利地形成为具有两个宽侧和两个窄侧的扁平管。
有利的改进方案提出，管状主体形成为扁平管，该扁平管沿轴向延伸，并且在垂直于轴向的横截面中具有两个宽侧和两个窄侧。方便地，在垂直于轴向方向的横截面中，扁平管的至少一个宽侧边垂直于径向方向延伸。在这种情况下，两个宽侧边的长度优选地等于两个窄侧边的长度的至少四倍，优选地至少十倍。
至少一个冷却通道特别优选地完全布置在由塑料组成的塑料复合物中。
在另一优选实施例中，定子在垂直于轴向方向的横截面中为环形形式，并且具有沿轴向方向延伸并且沿定子的周向方向彼此间隔开布置的定子齿部，并支撑定子绕组。在该实施例中，具有至少一个冷却通道和至少一个定子绕组的塑料复合物布置在中间空间中，该中间空间形成在沿周向方向相邻的两个定子齿部之间。该措施确保了在定子绕组与冷却通道之间的特别有效的热传递，因为布置在中间空间中的冷却通道位于待冷却的定子绕组的邻近区域。此外，在制造塑料复合物期间，定子齿部之间的中间空间可以以铸模的方式使用，将塑料复合物的塑料注入该铸模中。因为可以省略提供单独的铸模，所以这简化了塑料复合物的生产。
在另一种优选的实施例中，至少一个冷却通道由在塑料复合物中设置的并且可以被冷却剂流过的至少一个，优选多个孔形成。特别优选设置多个这样的孔。在该变型方案中省去了用于限定冷却通道的单独的管状主体或类似物的设置。这与降低的生产成本有关。所述孔可以以通孔的形式实现，通孔借助于合适的钻孔工具形成塑料复合物。在该变型方案中省去了用于限定冷却通道的单独的管状主体或类似物的设置。这与降低的生产成本有关。
有利地，至少一个孔在垂直于轴向方向的横截面中具有含两个宽侧边和两个窄侧边的矩形的几何形状。以这种方式，孔具有扁平管的有利的几何形状，这又允许冷却通道在待冷却定子绕组的邻近区域节省结构空间的布置。
在另一种优选的实施例中，在定子主体中布置至少一个冷却通道，该冷却通道由至少一个可以被冷却剂流过的孔形成。所述孔可以以通孔的形式实现，该通孔在电机的制造过程中借助于合适的钻孔工具形成为定子主体。在该变型方案中省去了用于限定冷却通道的单独的管状主体或类似物的设置。这与降低的生产成本有关。
在另一个优选的实施方式中，形成冷却通道的孔形成为朝向中间空间敞开。此外，所述孔通过布置在中间空间中的塑料以流体密封的方式封闭。在该变型方案中，孔可以特别容易地制造，这在制造过程中具有成本优势。
有利地，至少一个冷却通道布置在定子主体中相对于周向方向两个相邻的定子齿部之间的区域中。这使得冷却通道可以靠近待冷却的定子绕组布置，这改善了从定子绕组到冷却通道的热传递。
在另一种优选的实施例中，在塑料复合物中布置至少一个冷却通道并且在定子主体中布置至少一个其他的冷却通道。该变形方案需要特别小的结构空间，因为定子主体和塑料复合物都用于容纳冷却通道。
在另一优选的实施方式中，定子沿轴向方向布置在第一和第二轴承架之间，第一和第二轴承架沿轴向彼此相对。在该实施例中，冷却剂分配室的一部分布置在第一轴承架中。替代地或附加地，冷却剂收集室的一部分布置在第二轴承架中。
在另一优选的实施方式中，在第一轴承架中形成有冷却剂输送管线，该冷却剂输送管线将冷却剂分配室流体地连接至冷却剂入口，该冷却剂入口设置在第一轴承架的外侧上，优选在正面侧。此外，在第二轴承架中形成有冷却剂排放管线，该冷却剂排放管线将冷却剂收集室流体地连接至冷却剂出口，该冷却剂出口设置在第二轴承架的外侧上，优选地在正面侧。特别优选地，冷却剂输送管线可以热连接至第一轴承，该第一轴承设置在第一轴承架中，用于定子的可旋转安装。类似地，冷却剂排放管线可以热连接到第二轴承，该第二轴承设置在第二轴承架中，用于定子的可旋转安装。
特别优选地，塑料复合物是电绝缘塑料注塑成型的复合物。注塑成型工艺的使用简化并加速了塑料复合物的生产。这导致电机生产中的成本优势。
特别优选地，将整个塑料复合物，尤其是布置在定子齿部之间的中间空间中并且限定冷却剂分配室和冷却剂收集室的塑料复合物一体地构成。该措施简化了电机的生产，这具有成本优势。
特别优选地，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室在轴向上邻接至少一个定子绕组。由于冷却剂分配室或冷却剂收集室在轴向方向上直接毗连于待冷却的定子绕组布置，因此冷却剂分配器室或冷却剂收集室与待冷却的定子绕组的有效热耦合以这种方式实现了。
在另一优选的实施方式中，冷却剂收集室和/或冷却剂分配室优选地分别在其第一和/或第二轴向端部处在径向外部和/或径向内部并在轴向端部侧邻接至少一个定子绕组。
在一种有利的改进方案中，定子包括优选为环形的定子主体，定子齿部从该定子主体突出。在该改进方案中，由电绝缘塑料组成的塑料复合物布置在定子主体的外周侧上，并且优选在所述外周侧上形成塑料涂层。因此，定子可以与周围环境电绝缘。因此可以省略提供用于容纳定子主体的单独的外罩。在一种可选的变型方案中，也可以考虑在定子主体的至少一个或两个端侧上涂覆塑料复合物。在另一变型方案中，塑料可以优选地完全密封定子主体。
在一种优选的实施方式中，塑料复合物至少部分地包围至少一个定子绕组的至少一个绕组部分，该绕组部分轴向地从定子主体的中间空间突出，并且同时部分地限定冷却剂分配室和/或冷却剂收集室，使得定子绕组的所述绕组部分相对于冷却剂电绝缘。以这种方式防止了在电机运行期间冷却剂与定子绕组的不希望的电短路。
在一种有利的改进方案中，冷却剂分配室通过多个冷却通道与冷却剂收集室流体连通。
有利地，在每种情况下多个冷却通道沿轴向彼此间隔开。该措施确保了定子绕组的所有轴向部分都被冷却。
冷却通道优选地沿着定子的周向方向彼此间隔地布置。该措施确保了沿周向方向冷却所有定子绕组。
在另一个优选的实施方式中，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室专门设置在所述定子主体的轴向伸长中，与定子主体相邻。优选地，在该实施例中，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室不沿着所述定子主体或定子的径向突出超过定子主体或定子。该实施例在径向上仅需要非常小的结构空间。
特别优选地，至少一个定子绕组形成为在电机运行期间至少在各自的中间空间内的区域中相对于冷却剂和相对于定子主体电绝缘。这特别优选地适用于电机的所有定子绕组。以此方式防止了定子绕组与定子主体的不希望的电短路，在电机运行期间与冷却剂的不希望的电短路。
至少一个定子绕组相对于定子主体，优选还相对于限定中间空间的定子齿部的电绝缘，特别有利地完全由塑料复合物和/或上面已经提到的附加电绝缘体形成。以此方式可以省略提供另外的电绝缘体。
在另一优选的实施方式中，额外的电绝缘体在中间空间内沿中间空间轴向方向测定的整个长度上延伸，使得所述额外的电绝缘体使定子绕组相对于定子主体并且相对于限定中间空间的定子齿部绝缘。
在一种有利的改进方案中，额外的电绝缘体在中间空间的至少整个长度上沿着其圆周在中间空间包围定子绕组。
在特别优选的实施方式中，至少一个定子绕组也相对于形成为管状主体的冷却通道电绝缘。在此，电绝缘体由塑料复合物和/或额外的绝缘体形成。
定子绕组可以特别优选地是分布式绕组的一部分。
本发明还涉及一种具有上述电机的车辆，尤其是机动车辆。因此，电机的上述优点也可转移到根据本发明的车辆上。
附图说明
本发明的其他重要特征和优点将从从属权利要求，附图以及基于附图的相关附图说明中得出。
不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面将要讨论的特征不仅可以以分别指定的组合使用，还可以以其他组合或单独使用。
在附图中示出了本发明的优选的实施方式，并且在下面的描述中将对其进行更详细地讨论。
在附图中，分别示意性地：
图1示出了在沿转子的旋转轴线的纵截面中根据本发明的电机的示例；
图2示出了以垂直于转子的旋转轴线的横截面中根据图1的电机的定子；
图3示出了在周向方向上相邻的两个定子齿部之间的中间空间区域中的图2的定子的细节；
图4示出了图1的电机的一种变型，其中流过冷却通道的冷却剂也用于冷却转子的轴承；
图5-9显示了两个定子齿部之间的中间空间的不同设计变体，该中间空间充满了塑料复合物。
具体实施方式
图1以截面图示出了根据本发明的电机1的示例。电机1的尺寸设计成使得它可以用在车辆中，优选地在公路车辆中。
电机1包括在图1中仅以高度示意性形式示出的转子3和定子2。为说明起见，在图2中以垂直于旋转轴线D的横截面中，沿图1的剖面线II-II，在单独的图中示出了定子2。根据图1，转子3具有转子轴31，并且可以具有多个磁体(在图1中没有更详细地示出)，其磁极化沿着周向方向U交替。转子3可以绕旋转轴线D旋转，旋转轴线D的位置由转子轴31的中心纵向轴线M确定。旋转轴线D限定轴向方向A，该轴向方向A平行于旋转轴线D延伸。径向方向R垂直于轴向方向A。周向方向U绕旋转轴线D旋转。
如图1所示，转子3布置在定子2中。因此，此处示出的电机1是所谓的内转子电机。然而，在将转子3配置在定子2的外侧的情况下，也可以考虑用作所谓的外转子电机。在第一轴承32a和在轴向上与之间隔开的第二轴承32b中的定子2上安装转子轴31，从而可绕旋转轴线D旋转。
定子2还以已知的方式包括多个定子绕组6，这些定子绕组可以被通电以产生磁场。通过转子3的磁体产生的磁场与定子绕组6产生的磁场的磁相互作用，使转子3旋转。
从图2的横截面可以看出，定子2可以具有例如由铁制成的环形定子主体7。特别地，定子主体7可以由多个定子主体叠片(未示出)形成，这些叠片彼此叠置并且沿着轴向方向A彼此粘合。在定子主体7的内侧上径向一体地形成有多个定子齿部8，这些定子齿部沿轴向方向A延伸，并从定子主体7径向向内突出，并且沿周向方向U彼此间隔地布置。每个定子齿部8承载定子绕组6。各个定子绕组6一起形成绕组装置。取决于由定子绕组6形成的磁极的数量，整个绕组装置的各个定子绕组6可以相应地电连接在一起。
在电机1的运行过程中，通电的定子绕组6产生废热，该废热必须从电机1中排出，以防止过热以及与之相关的对电机1的损害甚至毁坏。定子绕组6因此借助于冷却剂K冷却，该冷却剂被引导通过定子2并且通过热传递吸收由定子绕组6产生的废热。
为了使冷却剂K通过定子2，电机1包括冷却剂分配室4，冷却剂K可通过冷却剂入口33引入冷却剂分配室4。沿轴向方向A，冷却剂收集室5与冷却剂分配室4间隔开地布置。冷却剂分配室4通过多个冷却通道10与冷却剂收集室5流体连通，在图1的图示中只能看到冷却通道10中的一个。在图中未示出的与轴向方向A垂直的横截面中，冷却剂分配室4和冷却剂收集室5可分别具有环形的几何形状。多个冷却通道10沿周向方向U彼此间隔地布置，所述冷却通道分别沿轴向方向A从环形冷却剂分配室4延伸到环形冷却剂收集室5。因此，可以将经由冷却剂入口33引入冷却剂分配室4中的冷却剂K分配给各个冷却管道10。在流过冷却通道10并吸收定子绕组的热量之后，冷却剂K被收集在冷却剂收集室5中，并通过设置在定子2上的冷却剂出口34再次从电机1中排出。
从图1和图2的图示中可以看出，定子绕组6布置在中间空间9中，该中间空间分别形成在两个定子齿部8之间，所述两个定子齿部8在周向方向U上相邻。所述中间空间9对于本领域的相关技术人员而言还已知为所谓的“定子槽”或“定子缝”，与定子齿部8一样沿轴向方向A延伸。
现在应注意图3的图示，其详细示出了在两个定子齿部8之间形成的中间空间9，该定子齿部在下文中也称为定子齿部8a，8b，它们在周向方向U上相邻。为了改善由定子绕组6产生的废热向流过冷却通道10的冷却剂K的热传递，根据图3，在中间空间9中分别设置有由电绝缘塑料组成的塑料复合物11。特别优选地，塑料复合物11是由电绝缘塑料组成的注塑成型复合物。注塑成型工艺的使用简化并加速了塑料复合物的生产。在图3的示例中，塑料复合物11由单一塑料材料组成。布置在中间空间9中的冷却通道10和布置在相同的中间空间9中的定子绕组6被嵌入到塑料复合物11中，该塑料复合物可以由例如热固性或热塑性塑料构成。不言而喻，按照图3布置在中间空间9中的定子绕组6分别部分地属于第一定子绕组6a，该第一定子绕组6a由第一定子齿部8a承载，并且部分地分配给第二定子绕组6b，该第二定子绕组6b由第二定子齿部8b承载，第二定子齿部8b在周向方向U上与第一定子齿部8a相邻。为说明该情况，在图3中示出了虚拟分型线12。在图3中在分型线12的左侧示出的绕组线13a属于由定子齿部8a承载的定子绕组6a。分型线12的右侧所示的绕组线13b属于由定子齿部8b承载的定子绕组6b。
从图3的详细图中还可以看出，在塑料复合物11与定子主体7或两个定子齿部8a，8b之间的相应的中间空间9中布置有由电绝缘材料组成的额外电绝缘体15，这两个定子齿部在周向方向U上限定了中间空间9。由纸组成的电绝缘体15证明特别便宜。以这种方式，在塑料复合物11由于热过载而破裂或以其他方式损坏的情况下，具有定子主体7或定子齿部8或定子齿部8a,8b的材料(通常为铁或其他合适的导电材料)的定子绕组6可避免不希望的电短路。
如图3的详细图示所示，冷却通道10各自可以由例如铝组成的管状主体16形成，管状主体16围绕管状主体内部空间22。可选地，如图3的详细图示所示，在管状主体16上可形成一个或多个分隔元件18，这些分隔元件将冷却通道10分成彼此流体分离的部分冷却通道19。以此方式，可以改进冷却剂K在冷却通道10中的流动特性，这与向冷却剂K的改进的热传递有关。此外，管状主体16以此方式另外被机械加固。举例来说，图3示出了三个这种分隔元件18，从而形成了四个部分冷却通道19。在示例的变型方案中，显然可以使用不同数量的分隔元件18。形成冷却通道10的管状主体16形成为扁平管17，该扁平管在垂直于转子3的旋转轴线D的横截面中(见图3)具有两个宽侧20和两个窄侧21。在图3所示的垂直于轴向方向A的横截面中，扁平管17的两个宽侧面20垂直于径向方向R延伸。两个宽侧面20的长度是两个窄侧面21的长度的至少四倍，优选至少十倍。
在图1至图3的示例中，冷却通道10布置在定子绕组6径向外侧的相应的中间空间9中。冷却管道10到转子3的旋转轴线D的径向距离因此大于定子绕组6至旋转轴线D的距离。然而，冷却管道10在径向内部的布置也是可能的。
在图3中，中间空间9包括在其中布置有定子绕组6的第一局部空间9c和在其中布置有冷却通道10的第二局部空间9d，第二局部空间9d补充了第一局部空间9c，从而形成中间空间9。从图3和图4可以看出，在两个局部空间之间可以布置定位装置27，借助于该定位装置，冷却通道10被定位在第二局部空间9d中。所述定位装置27包括在两个定子齿部8a，8b上形成的两个突起28a，28b，这两个突起在周向方向U上相邻并且限定中间空间9。这两个突起28a，28b在周向方向U上彼此面对，并突出进入用于定位冷却通道的中间空间。突起28a，28b用作形成为管状主体16或扁平管17的冷却通道10的径向止挡，该径向止挡防止冷却通道10沿径向向内的不希望的运动，特别是在通过注塑成型来生产塑料复合物11的过程中。
如图1所示，由电绝缘塑料组成的塑料复合物11也可以布置在定子主体7的外周侧30上，并且在外周侧30上形成塑料涂层11.1。定子2的通常由导电的定子板形成的定子主体7因此可以相对于周围环境电绝缘。因此可以省略提供用于容纳定子主体7的单独的外罩。
为了生产如图1至图3所示的电机1，首先是将由管状主体16或扁平管17形成的冷却通道10引入到中间空间9中。随后，将例如由纸组成的电绝缘体15插入中间空间9中。定子绕组6随后被布置在定子齿部8上，并且因此也被引入到中间空间9中，并且随后被形成塑料复合物11的塑料例如热固性塑料包覆成型。在生产塑料复合物11的过程中，定子主体7也可以用形成塑料复合物11的塑料，特别是热固性塑料包覆成型。同样地，在注塑成型的过程中生产冷却剂分配器4和冷却剂收集器5。
下面，将再次参考图1。在如图1所示的沿旋转轴线D的纵截面中，冷却剂分配室4以U形或C形的方式环绕相应定子绕组6的第一轴向端部14a，也就是说沿着其直接的轴向延伸并且径向向内和径向向外。相应地，在沿旋转轴线D的纵截面中，冷却剂收集室5以U形或C形的方式围绕相应定子绕组6的第二轴向端部14b，也就是说沿其轴向伸长并且径向向内和径向向外。因此，冷却剂分配室4和冷却剂收集室5在沿着轴向方向A的纵截面中具有U形或C形的几何形状。
在该变型方案中，在定子绕组6的径向内部和径向外部都设置有冷却通道10。因此，包括其轴向端部14a，14b的各个定子绕组6通过冷却通道10并且通过冷却剂分配室4和冷却剂收集室5与冷却剂K热接触。这允许包括其轴向端部14a，14b的定子绕组6的有效冷却，定子绕组6在电机1的运行过程中承受特别高的热负荷。在一个简化的变型方案中，可以省略径向布置在定子绕组6内的冷却通道10。在进一步简化的变型方案中，可以省略径向布置在定子绕组6外的冷却通道10。
如图1中的图示所示，形成为单件的塑料复合物11可以从中间空间9轴向两侧突出。这使得冷却剂分配室4以及替代地或额外地冷却剂收集室5也可以被嵌入到塑料复合物11中，以热耦合到相应的定子绕组6的轴向端部14a，14b，该塑料复合物11布置在相应的中间空间9的轴向外侧。换句话说，在该设计变型方案中，一种塑料复合物11分别至少部分地限定了冷却剂分配室4和冷却剂收集室5。
以这种方式，即使在通常经受特别高的热负荷的相应定子绕组6的轴向端部14a，14b的区域中，也可以实现有效地热传递到分别存在于冷却剂分配室4和冷却剂收集室5中的冷却剂K。这种措施可以特别有效地冷却定子绕组6的两个轴向端部14a，14b。
此外，如图1所示，具有定子主体7和定子齿部8的定子2在轴向上布置在第一和第二轴承架25a，25b之间。从图1可以看出，冷却剂分配室4的一部分布置在第一轴承架25a中，而冷却剂收集室5的一部分布置在第二轴承架25b中。因此，冷却剂分配室4由第一轴承架25a和塑料复合物11限定。相应地，冷却剂收集室5由第二轴承架25b和塑料复合物11限定。
冷却剂分配室4和冷却剂收集室5分别部分地由设置在塑料复合物11中的腔41a，41b形成。第一腔41a由形成在第一轴承支架25a中的腔42a补充，从而形成冷却剂分配室4。相应地，第二腔41b由形成在第二轴承支架25b中的腔42b补充，以形成冷却剂收集室5。
在第一轴承支架25a中，还可以进一步形成有冷却剂进料管线35，其使冷却剂分配室4与冷却剂入口33流体连接，该冷却剂入口33设置在第一轴承支架25a的外部，特别是如图1所示的圆周上。在第二轴承支架25b中，可以相应地形成有冷却剂排出管线36，该冷却剂排出管线36使冷却剂收集室5与冷却剂出口34流体连接，该冷却剂出口34设置在轴承支架25b的外部，特别是如图1所示的圆周上。这允许冷却剂分配室4和冷却剂收集室5分别径向地布置在相应定子绕组6的第一端部部分和第二端部部分14a，14b的外侧以及布置在所述端部部分14a，14b沿轴向方向A的延伸部中。定子绕组6的端部14a，14b在电机1的运行过程中承受特别高的热负荷，以这种方式可以特别有效地冷却定子绕组6的端部14a，14b。
图4在沿转子3的旋转轴线D的纵截面中示出了图1的实施例的变型。为了在电机1的运行期间也冷却转子轴31和两个轴承32a，32b，冷却剂进料管线35可以与布置在第一轴承支架25a中的第一轴承32a热耦合。同样地，冷却剂排出管线36可以与布置在第二轴承支架25b中的第二轴承32b热耦合。以此方式可以省略用于冷却轴承32a，32b的单独的冷却装置，这导致成本优势。在图4的实施例中，冷却剂入口33和冷却剂出口34分别设置在第一轴承支架25a和第二轴承支架25b的外端侧26a和26b上。在根据图4和图1的变型中，定子绕组6相对于径向方向R径向地布置在冷却通道10内。定子绕组6通过电端子50从定子2引出到外部，穿过设置在第二轴承支架25b中的引线39，使得所述定子绕组可以从外部通电。引线39相对于径向方向R布置在冷却剂分配室4或冷却剂收集室5与旋转轴线D之间。
图5示出了图3的实施例的改进。图5的改进与图3的实施例的不同之处在于，在中间空间9中，冷却通道10不仅径向地设置在外部，而且还额外地设置在内部，该冷却通道可以如图3所示形成为管状主体16或扁平的管17。在该实施例中，径向内部冷却通道10示出为带有两个分隔元件18和三个部分冷却通道19的扁平的管17。以上关于图3实施例的说明在必要时做出的必要变通也适用于图5的实施例。
现在应注意图6的图示，该图示详细示出了在两个定子齿部8之间形成的中间空间9，该定子齿部在下文中也称为定子齿部8a，8b，它们在周向方向U上相邻。为了改善由定子绕组6产生的废热向流过冷却通道10的冷却剂K的热传递，对应于图6，分别在中间空间9中设置了由塑料制成的塑料复合物11。布置在中间空间9中的冷却通道10和布置在同一中间空间9中的定子绕组6被嵌入到塑料复合物11中，所述塑料复合物例如可以由热固性塑料组成或者可以包括热固性塑料。在图6的实施例中，在中间空间9中设置有由单种塑料材料构成的塑料复合物11。
不言而喻的是，按照图6布置在中间空间9中的定子绕组6分别部分地属于第一定子绕组6a，该第一定子绕组由第一定子齿部8a承载并且部分地分配给第二定子绕组6b，该第二定子绕组6b由第二定子齿部8b承载，该第二定子齿部在周向方向U上与第一定子齿部8a相邻。为了说明这种情况，图6中示出了一条可能的虚拟分型线12，类似于图3。在图6中在分型线12的左侧示出的绕组线13a属于承载在定子齿部8a上的定子绕组6a。因此，在分型线12的右侧示出的绕组线13b属于由第二定子齿部8b承载的定子绕组6b。
在图6的示例中，在各个中间空间9中形成的冷却通道10通过多个孔40实现，这些通孔设置在塑料复合物11中并且冷却剂K可以流过这些孔。孔40(四个这样的通孔在图6中仅以示例的方式示出)沿周向方向U彼此间隔开地布置，并且分别沿着轴向方向A延伸。孔40可以借助合适的钻孔工具形成为在塑料复合物11中的通孔。孔40在垂直于旋转轴线D的横截面中可以分别具有矩形的几何形状，该矩形具有两个宽侧面20和两个窄侧面21。在这种情况下，两个宽侧面20的长度为两个窄侧面21的长度的至少两倍，优选至少四倍。因此，复制了扁平的管的有利几何形状。
从图6的详细图示中还可以看出，由电绝缘材料构成的电绝缘体15布置在塑料复合物11与定子主体7之间，或者布置在沿着周向方向界定中间空间9的两个定子齿部8之间。通过这种方式，在塑料复合物11由于热过载而破裂或以其他方式损坏的情况下，可以避免相应的定子绕组6与定子主体7或定子齿部8的材料(通常是铁或某一其他导电材料)的不期望的电短路。已经证明，由纸制成的电绝缘体15特别便宜。
在图6的实施例中，形成冷却通道10的孔40相对于径向方向R径向地布置在塑料复合物11中的定子绕组6的外侧。因此，冷却通道10相对于转子3的旋转轴线D的距离大于定子绕组6相对于旋转轴线D的距离。如图6所示，在垂直于轴向方向A的横截面中，孔40的两个宽侧边20分别垂直于径向方向R延伸。
图7示出了图6的实施例的变型。在根据图7的电机1的情况下，冷却通道10不是布置在塑料复合物11中而是布置在定子2的定子主体7中。从图7可见，形成冷却通道10的孔40径向地布置在中间空间9的外部，并且相对于周向方向U，布置在定子主体7的两个相邻的定子齿部8a，8b之间。与图6的实施例相似，冷却通道10由设置在定子主体7中的孔40形成。因此，在定子主体7的生产过程中，冷却通道10可以通过在定子主体7中形成孔40，或者在形成定子主体7的定子主体限制件中形成孔40，该孔优选为通过合适的钻孔工具形成的孔的形式。
图8示出了图7的实施例的变型。在根据图8的变型中，在定子2的定子主体7中布置有形成冷却通道10的孔40也是这种情况。如图8的实施例中，布置在定子主体7中的孔40形成为朝向中间空间9敞开。从图8可以看出，孔40以流体密封的方式朝向中间空间9封闭，并且通过设置在中间空间9中的塑料复合物11封闭。
图9示出了图8的实施例的改进。在根据图9的电机1的情况下，在定子主体7和塑料复合物11中均设置有冷却通道10。定子主体7中设置的冷却通道10(在下文中也称为“径向外部冷却通道”10a)与图8的实施例类似地形成，因此参考与图8有关的上述说明。设置在塑料复合物11中的冷却通道10在下文中，还将被称为“径向内部冷却通道”10b。因此，定子绕组6相对于径向方向R布置在两个冷却通道10a，10b之间。如图9的详细图示所示，径向外部冷却通道10b可以由例如由铝构成的管状主体16形成，该管状主体16围绕出管状主体内部空间22。可选地，如在图9的详细图示中，用于在管状主体16上形成一个或多个分隔元件18，该分隔元件将冷却通道10分成在流体上彼此分开的部分冷却通道19。以此方式，可以改善冷却剂K在冷却通道10中的流动特性，这与改善了向冷却剂的热传递有关。此外，管状主体16另外被机械加固。在图9的实施例中，通过示例的方式示出了两个这样的分隔元件18，其导致三个部分冷却通道19。在该实施例的变型中，不同数量的分隔元件18显然也是可能的。管状主体16可以形成为扁平的管17，该扁平的管在垂直于轴向方向A的横截面中具有两个宽侧面20和两个窄侧面21。在这种情况下，两个宽侧面20的长度等于两个窄侧边21的长度的至少四倍，优选至少十倍。宽侧边20垂直于径向方向R延伸。
上面讨论的根据图3至图9的变体可以在适当时彼此组合。
塑料复合物11还可以围绕定子绕组6的绕组部分，该绕组部分从定子主体的中间空间9轴向突出，并且由此分别部分地限定了冷却剂分配室4和冷却剂收集室5，从而当在电机1的运行期间冷却剂流过相应的冷却通道10时，相应的定子绕组6或定子绕组6的相应的绕组部分相对于冷却剂电绝缘。
有利地，冷却剂分配室4和冷却剂收集室5在所述定子主体的轴向伸长部处邻近定子主体7布置。冷却剂分配室4和冷却剂收集室5优选不沿着所述定子主体或定子的径向方向R突出超过定子主体7或定子2。
定子绕组6在电机1运行期间各自被设计成至少在相应的中间空间9内的区域中相对于冷却剂K并且相对于定子2的定子主体7电绝缘。以这种方式防止了在电机1的运行期间，定子绕组6与定子主体7、与冷却剂K的不希望的电短路。有利地，如上文所述，定子绕组6相对于定子主体7的这种电绝缘，并且优选还相对于界定中间空间9的定子齿部8的这种电绝缘，完全由塑料复合物和/或额外的电绝缘体15形成。
额外的电绝缘体15有利地沿中间空间9的沿轴向方向A测定的整个长度上在中间空间9内延伸，使得所述额外的电绝缘体使定子绕组6分别相对于定子主体7绝缘和定子齿部8电绝缘。
额外的电绝缘体15在中间空间9内沿其周向边界在中间空间9的至少整个长度上有利地围绕定子绕组6。
有利地，定子绕组6相对于形成为管状主体16的冷却通道也是电绝缘的。在此，电绝缘由塑料复合物形成，或者替代地或附加地由额外的电绝缘体15形成。

Claims (43)

1.一种电机(1)，尤其用于车辆，包括：
转子(3)和具有定子绕组(6)的定子(2)，所述转子(3)能围绕旋转轴线(D)旋转，所述旋转轴线(D)限定所述电机(1)的轴向方向(A)；
冷却剂分配室(4)和冷却剂收集室(5)，所述冷却剂收集室与所述冷却剂分配室轴向间隔地布置，其中所述冷却剂分配室(4)与所述冷却剂收集室(5)通过至少一个冷却通道(10)流体连通，用于冷却所述定子绕组(6)，冷却剂(K)能流过所述至少一个冷却通道(10)，至少一个定子绕组(6)嵌入由电绝缘塑料组成的塑料复合物(11)中，用于热耦合；
其中，所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)布置在至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部部分和/或第二轴向端部部分(14a,14b)的区域中，优选地布置在所述第一端部部分和/或第二端部部分(14a,14b)的轴向伸长部中；
其中，所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)至少部分地布置在所述塑料复合物(11)中，用于与所述至少一个定子绕组(6)热耦合。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，
所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)分别以沿旋转轴线(D)的纵截面为U形或C形的方式环绕至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部部分和/或第二轴向端部部分(14a，14b)。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，
所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)在沿轴向方向(A)的纵截面中具有U形或C形的几何形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机，其特征在于，
所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)分别径向地布置在至少一个定子绕组(6)的第一端部部分和/或第二端部部分(14a，14b)的外侧和内侧。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)在垂直于所述转子(3)的旋转轴线(D)的横截面中具有环形的几何形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述塑料复合物(11)至少部分地界定了所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)由空腔(41a，41b)形成，所述空腔至少部分地，优选地整体地形成在塑料复合物(11)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述至少一个冷却通道(10)也被嵌入由电绝缘塑料组成的至少一个塑料复合物(11)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述定子(2)具有定子齿部(8)，所述定子齿部(8)沿轴向方向(A)延伸且沿所述转子(3)的周向方向(U)彼此间隔开地布置并且带有定子绕组(6)；
其中，具有至少一个冷却通道(10)和至少一个定子绕组(6)的塑料复合物(11)布置在中间空间(9)中，该中间空间在沿周向方向(U)相邻的两个定子齿部(8)之间形成。
10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，
所述中间空间(9)包括第一局部空间(9c)和第二局部空间(9d)，在所述第一局部空间(9c)中布置有至少一个定子绕组(6)，在所述第二局部空间(9d)中布置有至少一个冷却通道(10)；
在两个局部空间(9c，9d)之间布置有一个定位辅助装置(27)，借助所述定位辅助装置，所述至少一个冷却通道(10)定位在所述第二局部空间(9d)中。
11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，
所述定位辅助装置(27)包括两个突起(28a，28b)，所述两个突起形成在沿周向方向(U)相邻的两个定子齿部(8a，8b)上；
所述两个突起(28a，28b)在周向方向(U)上彼此面对，并伸入所述中间空间(9)中，以定位冷却通道(10)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
在至少一个中间空间(9)中，所述塑料复合物(11)由单个塑料(塑料材料)组成；
在所述中间空间(9)中，布置有由电绝缘材料组成的额外的电绝缘体(15)。
13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，
在所述定子绕组(6)和定子齿部(8)之间，优选在所述塑料复合物(11)和定子齿部(8)之间，布置有所述额外的电绝缘体(15)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于：
所述电绝缘塑料包括热固性塑料或者为热固性塑料；和/或
所述电绝缘塑料包括热塑性塑料或者为热塑性塑料。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
在分别在周向方向(U)相邻的两个定子齿部(8a，8b)之间的至少一个中间空间(9)中，优选在每一个中间空间(9)中，设置有至少一个冷却通道(10)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述至少一个冷却通道(10)径向地布置在所述中间空间(9)中相应的定子绕组(6)的外部和/或内部。
17.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述至少一个冷却通道(10)形成为围绕管状主体内部空间(22)的管状主体(16)，
其中，在所述管状主体(16)上形成至少一个分隔元件(18)，该分隔元件将管状主体内部空间(22)划分成彼此流体分隔开的至少两个部分冷却通道(19)。
18.根据权利要求17所述的电机，其特征在于，
所述管状主体(16)形成为具有两个宽侧面(20)和两个窄侧面(21)的扁平的管(17)。
19.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述管状主体(16)形成为扁平的管(17)，
其中，在垂直于轴向方向(A)的横截面中，所述扁平的管(17)的至少一个宽侧面(20)基本垂直于径向方向(R)延伸。
20.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述至少一个冷却通道(10)完全布置在塑料复合物(11)中。
21.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
所述定子(2)包括环形定子主体(7)和定子齿部(8)，所述定子齿部(8)沿轴向方向(A)延伸，并且沿周向方向(U)相互间隔布置并支承从定子主体(7)突出的定子绕组(6)；
其中，具有至少一个冷却通道(10)和至少一个定子绕组(6)的至少一个塑料复合物(11)布置在中间空间(9)中，所述中间空间(9)形成在沿周向方向(U)上相邻的两个定子齿部(8)之间。
22.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，
至少一个冷却通道(10)由至少一个(优选多个)通孔(40)形成，该通孔(40)设置在塑料复合物(11)中并且冷却剂(K)能流过所述通孔(40)。
23.根据权利要求22所述的电机，其特征在于，至少一个通孔(40)在垂直于轴向方向(A)的横截面中具有矩形的几何形状，该矩形具有两个宽侧边(20)和两个窄侧边(21)
24.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，至少一个冷却通道(10)布置在定子主体(7)中并且由至少一个通孔(40)形成，冷却剂(K)能流过该至少一个通孔(40)。
25.根据权利要求24所述的电机，其特征在于，形成所述冷却通道(10)的通孔(40)形成为朝着所述中间空间(9)敞开，并且通过布置在所述中间空间(9)中的塑料复合物(11)以流体密封的方式封闭。
26.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于：在塑料复合物(11)中设置至少一个冷却通道(10,10b)，并且在所述定子主体(7)中设置至少一个冷却通道(10,10a)。
27.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子(2)沿轴向方向(A)布置在彼此轴向相对定位的第一轴承架和第二轴承架(25a，25b)之间；
其中，所述冷却剂分配室(4)的一部分布置在所述第一轴承支架(25a)中和/或所述冷却剂收集室(5)的一部分布置在所述第二轴承支架(25b)中；
其中，两个轴承支架(25a，25b)优选形成为分别至少部分地界定冷却剂分配室(4)和冷却剂收集室(5)的单独部件。
28.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，冷却剂进料管线(35)形成在所述第一轴承支架(25a)中，该冷却剂进料管线使冷却剂分配腔(4)与冷却剂入口(33)流体连接，该冷却剂入口设置在第一轴承支架(25a)的外侧，优选在端面侧上；
其中，所述冷却剂进料管线(35)优选与第一轴承(32a)热连接，该轴承设置在第一轴承支架(25a)中，用于可旋转地安装所述定子(2)；和/或
冷却剂排放管线(36)形成在第二轴承支架(25b)中，该冷却剂排放管线使所述冷却剂收集室(5)与冷却剂出口(34)流体连接，所述冷却剂出口(34)设置在第二轴承支架(25b)的外侧，优选在端面侧上；
其中，所述冷却剂排放管线(36)优选与第二轴承(33a)热连接，该第二轴承(33a)设置在第二轴承支架(25b)中，用于可旋转地安装所述定子(2)。
29.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述塑料复合物(11)是由电绝缘塑料构成的注塑成型的复合物。
30.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述塑料复合物形成一个单件整体。
31.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述塑料复合物(11)至少部分地围绕所述定子绕组(6)的从所述中间空间(9)轴向突出的至少一个绕组部分，并且同时部分地界定所述冷却剂分配室(4)和所述冷却剂收集室(5)，使得所述绕组部分在所述电机(1)的运行期间相对于冷却剂(K)电绝缘。
32.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述冷却剂分配室(4)通过多个冷却通道(10)与所述冷却剂收集室(5)流体连通。
33.根据权利要求32所述的电机，其特征在于，多个冷却通道(10)沿轴向方向(A)彼此间隔开地延伸。
34.根据权利要求32或33所述的电机，其特征在于：所述冷却通道(10)沿所述定子(2)的周向方向(U)彼此间隔开地设置。
35.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)仅在所述定子主体或定子的轴向伸长部处与所述定子主体(7)或定子(2)相邻设置，并且优选地沿所述定子主体或定子的径向方向(R)不突出超过所述定子主体(7)或定子(2)。
36.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，形成至少一个定子绕组(6)，以在所述电机(1)的运行期间，至少在相应的中间空间(9)内的区域中相对于冷却剂(K)和相对于定子主体(7)电绝缘。
37.根据权利要求36所述的电机，其特征在于，所述至少一个定子绕组(6)相对于所述定子主体(7)，优选还相对于限定中间空间(9)的定子齿部(8)的所述电绝缘优选地完全由塑料复合物(11)，和/或额外的电绝缘体(15)形成。
38.根据权利要求7至37中任一项所述的电机，其特征在于，所述额外的电绝缘体(15)在中间空间的沿轴向方向(A)测定的整个长度上，在所述中间空间内延伸，以使所述额外的电绝缘体使所述定子绕组(6)相对于所述定子主体(7)以及相对于界定相应的中间空间(9)的定子齿部(8)绝缘。
39.根据权利要求12至38中任一项所述的电机，其特征在于，所述额外的电绝缘体(15)沿着所述中间空间(9)的周向，在所述中间空间(9)的至少整个长度上围绕所述中间空间(9)内的定子绕组(6)。
40.根据引用权利要求17时的权利要求38或39所述的电机，其特征在于，所述至少一个定子绕组(6)通过所述塑料复合物(11)和/或附加的绝缘体(15)相对于形成为管状主体(16)的冷却通道(10)电绝缘。
41.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子(2)包括优选为环形的定子主体(7)；
由电绝缘塑料构成的塑料复合物(11)布置在所述定子主体(7)的外周侧(30)上，并且优选在所述外周侧(30)上形成外涂层(11.1)。
42.根据前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述定子绕组(6)是分布式绕组的一部分。
43.一种车辆，尤其是机动车辆，具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017210785A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Mahle International Gmbh Elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug
GB2586989B (en) * 2019-09-11 2022-07-27 Rolls Royce Plc Electric Machines
FR3112909B1 (fr) * 2020-07-23 2022-08-12 Erneo Machine électrique à bobinage torique refroidie par un liquide caloporteur
DE102020121432B4 (de) * 2020-08-14 2022-06-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang mit einer elektrischen Maschine und einem Wechselrichter, Kraftfahrzeug
CZ309032B6 (cs) * 2020-10-22 2021-12-08 Jan Manoch Elektromotor
CN112697630B (zh) * 2020-12-18 2023-06-06 西安中车永电捷力风能有限公司 一种发电机定子局部冷热冲击装置
DE102021107454B4 (de) * 2021-03-25 2023-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Statoreinrichtung für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung
JP7452764B2 (ja) 2021-10-27 2024-03-19 住友ベークライト株式会社 ステータ及び構造体
DE102022134483A1 (de) 2022-12-22 2023-04-13 Daimler Truck AG Verfahren zum Einbringen eines Kühlkanals in den Stator

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2390130A (en) * 1943-06-04 1945-12-04 Sigmund Corp Cooling means for dynamoelectric machines
JPH0539178U (ja) * 1991-10-21 1993-05-25 三菱電機株式会社 回転電機の固定子
CN1220036A (zh) * 1996-05-29 1999-06-16 Abb阿西亚布朗·勃法瑞公司 带有轴向冷却的旋转电机
JP2002335648A (ja) * 2001-04-20 2002-11-22 Alstom 電気機械の冷却
JP2003070199A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Hitachi Ltd モータまたは発電機及びその製造方法
JP2004522395A (ja) * 2001-03-27 2004-07-22 レックスロス インドラマット ゲーエムベーハー 電気モータの冷却された第一部品または第二部品
US20040145252A1 (en) * 2002-04-01 2004-07-29 Minoru Arimitsu Stator cooling structure for multi-shaft, multi-layer electric motor
JP2004297924A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
CN101009444A (zh) * 2006-01-27 2007-08-01 通用汽车公司 带有集中绕组的电马达的冷却系统和方法
US20080042498A1 (en) * 2006-06-27 2008-02-21 Alexander Beer Method for manufacturing an electric machine and electric machine manufactured according to said method
CN201393142Y (zh) * 2009-03-10 2010-01-27 武汉唯特特种电机有限公司 一种液冷电机
CN102227861A (zh) * 2008-11-28 2011-10-26 法比奥·卢基 用于带有液体冷却系统的轴向磁通电机的定子区段
US20120080982A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-05 Bradfield Michael D Internal Cooling of Stator Assembly in an Electric Machine
US20120091838A1 (en) * 2010-10-19 2012-04-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Cooling structure for rotary electric machine
CN102780289A (zh) * 2011-05-12 2012-11-14 西门子公司 定子装置
CN102906972A (zh) * 2010-05-21 2013-01-30 贝以系统哈格伦斯公司 用于电动机的冷却装置
CN103208883A (zh) * 2012-04-11 2013-07-17 远景能源（江苏）有限公司 带改进的冷却装置的风力涡轮机
JP2013179746A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Daikin Ind Ltd 回転電気機械および電気車両
CN103368288A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 西门子公司 具有有效的内部冷却的电机
CN203352307U (zh) * 2013-05-17 2013-12-18 曹宇轩 一种电机定子铁心的结构及电机定子的冷却装置
US20140300220A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Lcdrives Corp. Liquid cooled stator for high efficiency machine
CN105048662A (zh) * 2014-04-17 2015-11-11 西门子公司 电机的散热
KR20160046581A (ko) * 2014-10-21 2016-04-29 주식회사 동희홀딩스 스테이터 냉각유로방식 전동기

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3960803A (en) 1973-06-22 1976-06-01 Westinghouse Electric Corporation Flexible nontacky prepreg for bonding coils in high voltage devices and method of making said prepreg
JPS5035284A (zh) 1973-07-24 1975-04-03
JPS577875U (zh) * 1980-06-13 1982-01-16
US5065064A (en) 1990-05-31 1991-11-12 General Electric Company Rotor slot insulation in rotors with subslots
JPH0425456U (zh) * 1990-06-22 1992-02-28
US5214325A (en) 1990-12-20 1993-05-25 General Electric Company Methods and apparatus for ventilating electric machines
JP3877894B2 (ja) 1999-01-13 2007-02-07 三菱電機株式会社 車両用ブラシレス交流発電機
US6870292B2 (en) * 2001-11-28 2005-03-22 Nissan Motor Co., Ltd. Stator for motor
DE10329678A1 (de) 2003-07-01 2005-02-03 Siemens Ag Elektromotor für einen Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere Bahnantriebe, sowie einen Antrieb mit einem solchen Elektromotor
JP4519533B2 (ja) 2004-06-11 2010-08-04 本田技研工業株式会社 モータの製造方法
DE102006029803A1 (de) * 2006-06-27 2008-01-03 Salwit Agrarenergie Gmbh Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine sowie elektrische Maschine, hergestellt nach diesem Verfahren
US7705495B2 (en) * 2006-11-17 2010-04-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Cooling system for an electric motor
JP5469873B2 (ja) * 2008-03-11 2014-04-16 株式会社日立製作所 回転電機
ES2402667T5 (es) * 2008-04-19 2016-06-28 Grundfos Management A/S Componente de carcasa de estator para un motor encapsulado hermético
DE102008061450A1 (de) * 2008-12-10 2010-06-17 Linde Material Handling Gmbh Elektrische Maschine
EP2320540A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for cooling of an electrical machine
JP2011234433A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Ihi Corp モータの冷却構造
TWI424663B (zh) 2010-07-01 2014-01-21 Joy Ride Tech Co Ltd A motor with heat pipe
US9362788B2 (en) * 2013-03-14 2016-06-07 Baldor Electric Company Micro-channel heat exchanger integrated into stator core of electrical machine
JP6107523B2 (ja) 2013-08-02 2017-04-05 マツダ株式会社 回転電機
JP6049566B2 (ja) * 2013-08-08 2016-12-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 回転電機
DE102013223059A1 (de) 2013-11-13 2015-05-13 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit vergossenem Wickelkopf
DE102013226851A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Rotatorische dynamoelektrische Maschine mit einem Kühlsystem
CN105464996B (zh) * 2014-08-15 2019-06-11 德昌电机(深圳)有限公司 电动液泵
FR3036882B1 (fr) * 2015-05-28 2018-08-10 Alstom Transport Technologies Stator comprenant un radiateur integre
US9847702B2 (en) * 2015-06-08 2017-12-19 General Electric Company In-situ method for sealing fluid cooled conduits for a generator

Patent Citations (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2390130A (en) * 1943-06-04 1945-12-04 Sigmund Corp Cooling means for dynamoelectric machines
JPH0539178U (ja) * 1991-10-21 1993-05-25 三菱電機株式会社 回転電機の固定子
CN1220036A (zh) * 1996-05-29 1999-06-16 Abb阿西亚布朗·勃法瑞公司 带有轴向冷却的旋转电机
JP2004522395A (ja) * 2001-03-27 2004-07-22 レックスロス インドラマット ゲーエムベーハー 電気モータの冷却された第一部品または第二部品
JP2002335648A (ja) * 2001-04-20 2002-11-22 Alstom 電気機械の冷却
JP2003070199A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Hitachi Ltd モータまたは発電機及びその製造方法
US20040145252A1 (en) * 2002-04-01 2004-07-29 Minoru Arimitsu Stator cooling structure for multi-shaft, multi-layer electric motor
JP2004297924A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
CN101009444A (zh) * 2006-01-27 2007-08-01 通用汽车公司 带有集中绕组的电马达的冷却系统和方法
US20080042498A1 (en) * 2006-06-27 2008-02-21 Alexander Beer Method for manufacturing an electric machine and electric machine manufactured according to said method
CN102227861A (zh) * 2008-11-28 2011-10-26 法比奥·卢基 用于带有液体冷却系统的轴向磁通电机的定子区段
CN201393142Y (zh) * 2009-03-10 2010-01-27 武汉唯特特种电机有限公司 一种液冷电机
CN102906972A (zh) * 2010-05-21 2013-01-30 贝以系统哈格伦斯公司 用于电动机的冷却装置
US20120080982A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-05 Bradfield Michael D Internal Cooling of Stator Assembly in an Electric Machine
US20120091838A1 (en) * 2010-10-19 2012-04-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Cooling structure for rotary electric machine
CN102780289A (zh) * 2011-05-12 2012-11-14 西门子公司 定子装置
JP2013179746A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Daikin Ind Ltd 回転電気機械および電気車両
CN103368288A (zh) * 2012-03-28 2013-10-23 西门子公司 具有有效的内部冷却的电机
CN103208883A (zh) * 2012-04-11 2013-07-17 远景能源（江苏）有限公司 带改进的冷却装置的风力涡轮机
US20140300220A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Lcdrives Corp. Liquid cooled stator for high efficiency machine
CN105308832A (zh) * 2013-04-03 2016-02-03 Lc动力公司 用于高效率机械的液体冷却的定子
CN203352307U (zh) * 2013-05-17 2013-12-18 曹宇轩 一种电机定子铁心的结构及电机定子的冷却装置
CN105048662A (zh) * 2014-04-17 2015-11-11 西门子公司 电机的散热
KR20160046581A (ko) * 2014-10-21 2016-04-29 주식회사 동희홀딩스 스테이터 냉각유로방식 전동기

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Publication number Publication date
CN111542987B (zh) 2022-09-23
US11476730B2 (en) 2022-10-18
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JP7062690B2 (ja) 2022-05-06
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