CN111799902B - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有定子(1)的电机，该定子由大量彼此布置的定子薄片(2,3)来构建，其中，定子(1)被悬挂在电机的壳体中且在此具有至少在其周缘方向上伸延的冷却剂通道(5)，其经由定子(1)的定子薄片(2,3)彼此的转动偏移来实施，且其中，在定子(1)的周缘方向上伸延的冷却剂通道(5)构造在由定子(1)的外周面径向向外指向地成形的器件容纳部(6)中，其中，在器件容纳部(6)中布置有悬挂器件(7)，定子(1)经由其被悬挂在壳体的定子轴承中。

Description

电机

技术领域

本发明涉及一种带有定子的电机，该定子由大量彼此布置的定子薄片来构建，其中，定子被悬挂在电机的壳体中且在此具有至少在其周缘方向上延伸的冷却剂通道。在此，冷却剂通道经由定子的定子薄片彼此的转动偏移(Drehversatz)来实施。

背景技术

电驱动器或同样混动传动机构的定子通常被压入或被缩入在壳体或壳体部件中。为了确保在运行中出现的力矩在整个工作温度范围上的传递，在压入的情形中所建立的挤压配合应以较高的过盈来实施。出于该原因，壳体除了在运行中待承受的转矩之外已经通过该挤压配合以不利的方式被机械加载。

除了借助于挤压配合的连接之外，由现有技术此外已知形状配合地抗扭的在定子与壳体之间的转矩传递。

就此而言，DE 102 57 889 A1描述了定子在壳体中通过使用夹子的固定。夹子尤其构造成双腿夹或夹板(Splinte，有时也称为开口销)，其被引入到在壳体与定子之间被带入的轴向槽中。在此，夹子在切向上楔住定子和壳体，从而在壳体与定子之间的转矩传递经由形状配合实现。此外可作如下设置，即，夹子为了改善在定子与壳体之间的连接在轴向上被锁定。定子在壳体中的定心同样经由夹子被确保，其中，为此大量夹子在定子的周缘方向上布置。在此然而大量被使用的夹子是不利的，由此结构被过确定且必须存在较少的公差。

此外，DE 10 2009 010 177 A1公开了在混动传动机构中的电动机组件的定子和壳体的连接，其中，在壳体与定子之间紧定套(Spannhülse)被插入在轴向槽中。由此建立在运行中出现的转矩借助于在定子与壳体之间的形状配合的传递，其通过紧定套的预紧决定地在热决定的膨胀的情形中同样应尽可能被确保。

由EP 1 592 107 A2此外可得悉由定子叠片(Statorbleche)构成的定子在发电机的壳体中的固定，其中，在定子与壳体之间布置有额外的支撑环结构，实际的定子被带入到其中。在定子叠片或者定子与支撑环结构之间的连接通过在周缘方向上间隔地被模制在支撑环结构处的且按照实施形式不同设计的成型杆(Profilstange)来实现，其接合到在定子处成形的且与成型杆间接地共同起作用的成型槽(Profilnut)中。在此，成型杆可具有与成型槽不同的横截面形状，因为在成型杆与成型槽之间按照实施形式布置有不同构造的楔形元件。大致上，这些楔形元件然而用于在成型杆与成型槽之间的公差补偿。

电机、尤其带有较高功率的电机(如电驱动器)在运行中经历变热。为了避免由于过高的过热引起的损坏或故障如下是普遍已知的，即，形成的热量必须通过冷却被排出。

在此，DE 11 2011 103 343 T5公开了一种带有由大量定子叠片构成的定子的电机，其中，定子为了冷却且在此在与在其中布置有定子和转子的壳体的共同作用中不仅在其纵向上而且在周缘方向上具有多个冷却通道，其成形在定子的面对电机的壳体的外周缘处。因此存在定子或者电机的一种封闭的冷却解决方案。

与此类似地，通过US 2014/0265662 A1同样已知一种电机，其定子具有冷却结构，其中，在外周缘处在定子的纵向上冷却通道被放入到定子的周面中。在此作如下设置，即，为了连接冷却通道在定子的周缘方向上成形有微冷却通道。为此，定子的各个依次跟随的定子叠片在一种改进方案中被如此地彼此相对扭转，使得跟随的定子叠片处在先前的定子叠片的通道间隙中。此外，定子与壳体形成封闭的经罩住的冷却解决方案，其为了供应冷却剂具有入口和出口。

对于这样封闭的冷却解决方案不利的是鉴于定子在壳体中的布置的结构限制以及对于密封措施而言提高的成本。

发明内容

在该背景下，本发明基于如下任务，即，如此地实施开头所提及的类型的电机，使得电机的敞开的冷却被使得成为可能。

该任务以一种根据本发明的电机来解决。

根据本发明因此设置有带有定子的电机，其中，定子由大量彼此布置的定子薄片来构建。此外，定子在此被悬挂(或者布置)在电机的壳体中且具有至少在其周缘方向上伸延的冷却剂通道，其(至少部分)经由定子的定子薄片彼此的转动偏移来实施。此外，在定子的周缘方向上伸延的冷却剂通道构造在由定子的外周面径向向外指向地成形的器件容纳部(Mittelaufnahme)中。在此，在器件容纳部中布置有悬挂器件，定子经由其被悬挂(或者布置)在壳体的定子轴承中。这有利地引起如下，即，为了冷却经由冷却剂供应部被供应给定子的冷却剂穿流器件容纳部且在此穿流构造在器件容纳部中的冷却剂通道且因此定子的完全浸润可被确保。流过定子的冷却剂在溢流定子之后聚集在例如构造在电机的壳体中的冷却剂底壳中，其中，冷却剂底壳应布置在电机或者壳体的测量学上最低的点上。在此，电机的定子和壳体如此地构造且彼此布置，使得冷却剂通道至少在定子的周缘方向上不形成经由壳体封闭的冷却通道且因此存在定子或者电机的敞开的冷却。

悬挂器件本身此外可实施成螺栓，其具有头部以及柄杆。在此，头部以及柄杆应柱形地成形以及彼此同轴地定向，其中，悬挂器件的头部相比悬挂器件的柄杆具有更大的直径。如已提及的那样通常优选地实施成螺栓的悬挂器件此外应以其纵轴线在定子或者壳体的纵向上定向以及在周缘方向上彼此间隔地布置。

特别优选地，此外仅两个定子轴承构造在电机的壳体处，在其中定子经由各一个悬挂器件布置，从而有利地可避免过确定。

此外如下应被注意，即，定子轴承例如除了壳体的外壁部之外同样可构造在壳体的内部中。

在本发明的一种非常有利的改进方案中，此外经由悬挂器件在定子的周缘方向上在定子与壳体之间构造有抗扭的形状配合，由此相应地在切向上或者在定子的周缘方向上可实现在壳体与定子之间的转矩传递。

补充地如下是有益的，在定子轴承与头部以及定子轴承与相应布置在定子轴承中的悬挂器件的尤其柱形的柄杆的背对头部的端部区段之间构造有挤压连接。由此，分别在定子轴承与头部以及定子轴承与柄杆的端部区段之间在定子的轴向上或者纵向上形成力配合，由此定子一方面在壳体中被固定以防轴向移动以及另一方面相对于壳体定中心且额定转动位置可被确定。

在特别有前途的实施形式中，定子此外具有四个器件容纳部，其中，在器件容纳部中的两个中布置有悬挂器件。如下虽然同样是可设想的，即，在所有四个器件容纳部中布置有悬挂器件，然而优选地仅在四个器件容纳部中的两个中布置有悬挂器件，其本身布置在电机的壳体处的两个定子轴承中。这有利地防止定子在电机壳体中的悬挂的过确定。在此，两个悬挂器件应被带入到彼此偏移以180度的器件容纳部中。

如下是同样有利的，在两个器件容纳部中布置有将定子薄片彼此连接的连接器件。连接器件的布置一方面可有利地有助于必要时在电机的运行中局部地、例如在单个的或分布地在多个不同的定子薄片处出现的力矩分配到经由连接元件彼此相连接的定子薄片上。此外，该组件可有利地被用于将出现的转矩分配到所有定子薄片上。在此应注意如下，即，连接器件相应地不建立在电机的壳体与定子之间的连接。

本发明的另一有利的改进方案的特征在于，在纵向上在头部侧以及底脚侧不封闭定子的定子薄片具有两个尤其在周缘方向上彼此偏移以180度布置的部分容纳部，其构造器件容纳部的部分。在此，部分容纳部应具有其横截面与至少一个分度圆(Teilkreis)相符的开口，从而具有尤其柱形构造的柄杆的悬挂器件可布置在部分容纳部且因此器件容纳部中。

此外，本发明的一种实施形式然后被认为是有益的，当在纵向上在头部侧以及底脚侧封闭定子的定子薄片具有四个尤其在周缘方向上彼此偏移以90度布置的部分容纳部时，这些部分容纳部构造器件容纳部的构造在相应的定子薄片处的部分。同样地，这些部分容纳部在此应具有其横截面与至少一个分度圆相符的开口，从而悬挂器件可布置在部分容纳部且因此器件容纳部中。

在有前途的形式中，此外在定子中彼此毗邻的具有两个部分容纳部的定子薄片分别彼此相对地具有90度的转动偏移，从而在相应的器件容纳部中由于转动偏移交替形成的自由空间构造冷却剂通道。

定子优选地由多个彼此毗邻的在头部侧以及底脚侧不封闭定子的定子薄片构成，这些定子薄片分别具有两个在周缘方向上彼此偏移以180度的部分容纳部且此外在头部侧以及底脚侧通过定子薄片、在此尤其分别通过一个定子薄片被封闭，这些定子薄片具有在周缘方向上彼此偏移以90度布置的部分容纳部。在此，彼此毗邻的相邻的且分别具有两个部分容纳部的定子薄片应交替地具有彼此90度的转动偏移，其中，分别具有两个部分容纳部的定子薄片的分别以90度交替地彼此偏移的部分容纳部应与具有四个部分容纳部的定子薄片的在周缘方向上以90度彼此偏移地布置的部分容纳部对齐地布置。这有利地引起由于具有两个部分容纳部的定子薄片的转动偏移具有构造冷却剂通道的交替的自由空间的器件容纳部。此外如下是可能的，即，实现悬挂器件在定子的周缘方向上以180度转动偏移地成形的器件容纳部中的非常有利的布置。为此，此外在悬挂器件不布置在其中的保留的两个器件容纳部中分别必须布置有连接器件。这有利地引起如下，即，由通过该连接器件彼此相连接的定子薄片经由在头部侧和底脚侧布置的定子薄片到悬挂器件上且经由该悬挂器件到电机的壳体上的转矩传递被使得成为可能。

此外，本发明的一种实施形式表明是大有希望的，当器件容纳部具有附加的梳状间距保持件时，该梳状间距保持件具有带有在梳背处成形的双齿的梳背。由此可修正定子薄片的尤其在定子的装配过程期间出现的叉开(其可通过悬挂器件和/或连接器件到器件容纳部中的引入被引起)，且建立定子薄片彼此的额定间隔。具有根据该原因可以以固定的双钳或同样地夹具的形式来实施的双齿的梳背在此可在其纵向上至少部分径向盖住悬挂器件和/或连接器件。

此外如下是非常符合实际的，当梳状间距保持件的双齿接合到相应的器件容纳部的冷却剂通道中时，其中，双齿不(完全)闭合冷却通道，由此可以以简单的方式建立定子薄片的额定间隔。在此，双齿的接合深度因此小于冷却剂通道的通道深度且器件容纳部的冷却剂通道因此始终被打开。由此，冷却剂此外可畅通无阻地流动通过冷却剂通道且有利地保证散热。

附图说明

本发明允许许多实施形式。为了进一步说明其基本原理，其中一种实施形式在附图中被示出且随后进行描述。其中：

图1a,1b显示了一种定子；

图2a,2b,2c显示了定子的芯部的结构；

图3a,3b显示了定子的结构；

图4a,4b显示了梳状间距保持件以及带有梳状间距保持件的定子；

图5显示了带有壳体和定子的电机。

具体实施方式

图1a和1b显示了定子1，其中，在图1a中在定子1的器件容纳部6中布置有实施成螺栓的悬挂器件7以及构造成销钉的连接器件12。在图1b的图示中，悬挂器件7以及连接器件12在此在定子1之外的部分分解图中被详细显示。经由布置在器件容纳部6中的悬挂器件7，定子1相应地被悬挂在壳体4的在图5中所显示的定子轴承8中，其中，在定子轴承8与头部9以及定子轴承8与相应布置在定子轴承8中的悬挂器件7的柄杆11的背对头部9的端部区段10之间构造有挤压连接。定子1如可识别出的那样具有四个器件容纳部6，其中，在器件容纳部6中的两个中布置有悬挂器件7并且在另外两个器件容纳部6中布置有连接器件12，其将定子薄片2,3彼此连接。在此，定子1由大量该彼此布置的定子薄片2,3来构建且具有在其周缘方向上伸延的冷却剂通道5，其中，这些冷却剂通道经由定子1的定子薄片2彼此的转动偏移来实施。在此，冷却剂通道5构造在由定子1的外周面径向向外指向地成形的器件容纳部6中。

由图2a至2c以及3a和3b可得悉定子1的结构，其中，图2c示出了定子1的芯部，其由所显示的定子薄片2形成。在此在纵向上在头部侧以及底脚侧不封闭定子1的定子薄片2分别具有两个部分容纳部13，其构造器件容纳部6的各一部分，且如此外在图2a中所示出的那样在相应的定子薄片2处以180度彼此转动偏移地成形。在此，在定子1中分别彼此毗邻地或同样地彼此相邻地布置的且在此具有两个部分容纳部13的定子薄片2分别彼此相对地具有90度的转动偏移，从而由于该布置在相应的器件容纳部6中由于转动偏移交替地形成的自由空间构造冷却剂通道5。90度的转动偏移示例地可由图2b得悉。图3a和3b显示了定子1的在图2c中所描述的芯部，其在头部侧以及底脚侧通过具有四个部分容纳部13的定子薄片3来封闭。在此，相应的具有相应四个部分容纳部13的定子薄片3的部分容纳部13以90度的角度彼此转动偏移地成形且与具有两个部分容纳部13的定子薄片2的部分容纳部13形成器件容纳部6。

在图4a和4b中显示了梳状间距保持件14的详细图示以及带有布置在定子1的器件容纳部6处的梳状间距保持件14的定子1。在此，梳状间距保持件14本身具有梳背15和在梳背15处成形的双齿16，其中，双齿16横向于梳背15成形。在此，梳状间距保持件14和特别是梳状间距保持件14的双齿16如此地实施，使得接合到相应的器件容纳部6的冷却剂通道5中的双齿16不闭合冷却通道5。

图5显示了定子1在电机的壳体4中的布置，其中，定子1经由两个布置在器件容纳部6中的悬挂器件7被悬挂在电机的壳体4的两个定子轴承8中。

附图标记列表

1 定子

2 定子薄片

3 定子薄片

4 壳体

5 冷却剂通道

6 器件容纳部

7 悬挂器件

8 定子轴承

9 头部

10 端部区段

11 柄杆

12 连接器件

13 部分容纳部

14 梳状间距保持件

15 梳背

16 双齿。

Claims (10)

1.一种带有定子(1)的电机，该定子由大量彼此布置的定子薄片(2,3)来构建，其中，所述定子(1)被悬挂在所述电机的壳体(4)中且在此具有至少在其周缘方向上伸延的冷却剂通道(5)，所述冷却剂通道(5)经由所述定子(1)的定子薄片(2,3)彼此的转动偏移来实施，其特征在于，在所述定子(1)的周缘方向上伸延的冷却剂通道(5)构造在由所述定子(1)的外周面径向向外指向地成形的器件容纳部(6)中，其中，在所述器件容纳部(6)中布置有悬挂器件(7)，所述定子(1)经由所述悬挂器件(7)被悬挂在所述壳体(4)的定子轴承(8)中。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，经由所述悬挂器件(7)在所述定子(1)的周缘方向上在定子(1)与壳体(4)之间构造有抗扭的形状配合。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在定子轴承(8)与头部(9)以及定子轴承(8)与相应地布置在所述定子轴承(8)中的悬挂器件(7)的柄杆(11)的背对所述头部(9)的端部区段(10)之间构造有挤压连接。

4.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述定子(1)具有四个器件容纳部(6)，其中，在所述器件容纳部(6)中的两个中布置有悬挂器件(7)。

5.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在两个器件容纳部(6)中布置有连接器件(12)，其将所述定子薄片(2,3)彼此连接。

6.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在纵向上在头部侧以及底脚侧不封闭所述定子(1)的定子薄片(2)具有两个部分容纳部(13)，其构造所述器件容纳部(6)的部分。

7.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在纵向上在头部侧以及底脚侧封闭所述定子(1)的定子薄片(3)具有四个部分容纳部(13)，其构造所述器件容纳部(6)的在相应的定子薄片(3)处构造的部分。

8.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，在所述定子(1)中彼此毗邻的具有两个部分容纳部(13)的定子薄片(2)分别彼此相对地具有90度的转动偏移，从而在相应的器件容纳部(6)中由于所述转动偏移交替地形成的自由空间构造所述冷却剂通道(5)。

9.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述器件容纳部(6)具有附加的梳状间距保持件(14)，其具有带有被成形在梳背(15)处的双齿(16)的所述梳背(15)。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述梳状间距保持件(14)的双齿(16)接合到相应的器件容纳部(6)的冷却剂通道(5)中，其中，所述双齿(16)不闭合所述冷却剂通道(5)。

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