JP2020089261A - 電気機械用の絶縁物体 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (27)
- 特に、自動車両のための電気機械(1)であって、
前記電気機械(1)の軸方向(A)を定義する回転軸(D)に関して回転するロータ(3)と、導電性のステータ巻き線(6)を有するステータ(2)と、
前記ステータ巻き線(6)を冷却する冷却剤(K)が流通する少なくとも1つの冷却流路(10)とを備え、
前記ステータ(2)は、前記軸方向(A)に延びると共に、前記ロータ(3)における外周方向(U)に沿って互いに間隔をおいて配置されたステータ歯(8)を有し、前記ステータ歯(8)は、前記ステータ(2)のステータ本体(7)から、好ましくは、径方向の内側に突き出すと共に、前記ステータ巻き線(6)を支持し、
前記外周方向Uに隣接する2つのステータ歯(8、8a、8b)の間に、各々の場合に、中間スペース(9)が形成され、
少なくとも1つの中間スペース(9)に絶縁物体(100)が配置されると共に、該絶縁物体(100)は、プラスチック(11)からなる外壁(101a、101b、101c、101d)を有し、前記ステータ巻き線(6)を収容する少なくとも1つの巻き線ゾーン(106a、106b)と、冷却流路(10)を収容する少なくとも1つの流路ゾーン(107a、107b)とが設けられた本体内部(104)を区画し、
前記ステータ巻き線(6)は、前記絶縁物体(100)における少なくとも1つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)に配置されると共に、前記冷却流路(10)は、前記絶縁物体(100)の少なくとも1つの前記流路ゾーン(107a、107b)に配置される電気機械。 - 請求項1に記載の電気機械において、
前記絶縁物体(100)は、前記プラスチック(11)、好ましくは電気絶縁性のプラスチック(11)からなる、少なくとも1つの分離壁(105a、105b、105c)を有し、
少なくとも1つの前記分離壁(105a、105b、105c)は、前記本体内部(104)を、少なくとも1つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)と、少なくとも1つの前記流路ゾーン(107a、107b)とに、さらに分割することを特徴とする電気機械。 - 請求項1又は2に記載の電気機械において、
第1冷却流路(10)及び第2冷却流路(10)を収容する、2つの前記流路ゾーン(107a、107b)があり、
軸方向(a)に垂直な断面において、少なくとも1つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)は、2つの前記流路ゾーン(107a、107b)の間に配置され、2つの分離壁(105a、105b)によって、前記流路ゾーン(107a、107b)から分離されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電気機械において、
2つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)は、軸方向(a)に垂直な断面において、互いに隣接して配置されて設けられ、
前記巻き線ゾーン(106a、106b)は、プラスチック(11)により成り立つ位相絶縁(108)によって、互いに分離されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項4に記載の電気機械において、
前記位相絶縁(108)は、前記絶縁物体(100)からなる分離壁(105c)によって形成されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記絶縁物体(100)は、射出成形部品であり、
及び/又は前記絶縁物体(100)は、モノリシック体であり、
及び/又は前記絶縁物体(100)は、押し出し成形体であることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記絶縁物体(100)は、前記電気機械(1)の前記軸方向(A)に垂直な断面において、前記中間スペース(9)における径方向の内側及び径方向の外側の各端部に配置された2つの前記流路ゾーン(107a、107b)を含み、
第1冷却流路は、第1流路ゾーン(107a)に形成され、第2冷却流路は、第2流路ゾーン(107b)に形成されることを特徴とする電気機械。 - 請求項7に記載の電気機械において、
前記第1冷却流路(10)を持つ前記第1流路ゾーン(107a)は、前記中間スペース(9)における径方向内側端部(56a)に配置され、前記第2冷却流路(10)を持つ前記第2流路ゾーン(107b)は、前記中間スペース(9)における径方向外側端部(56b)に配置されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項7又は8に記載の電気機械において、
少なくとも1つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)、好ましくは双方の前記巻き線ゾーン(106a、106b)は、前記ステータ(2)の径方向に沿って、2つの前記流路ゾーン(107a、107b)に配置されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記絶縁物体(100)は、前記軸方向(A)に垂直な断面において互いに隣接して配置された2つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)を含み、
2つの前記巻き線ゾーン(106a、106b)は、前記プラスチック(11)により成り立つ位相絶縁(108)によって互いに分離されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記ステータ巻き線(6)は、分配巻き線の一部であることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記ステータ巻き線(6)は、第1導体要素(60a)及び第2導体要素(60b)を含み、
前記第1導体要素(60a)は、第1巻き線ゾーン(106a)に配置され、且つ、電源の第1同位相との接続のために、互いに電気的に接続され、
前記第2導体要素(60b)は、第2巻き線ゾーン(106b)に配置され、且つ、前記電源の第2同位相との接続のために、互いに電気的に接続されることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記プラスチック(11)からなる(第1)熱移動層(112a)は、前記ステータ巻き線(6)と前記絶縁物体(100)との間に配置されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項13に記載の電気機械において、
前記第1熱移動層(112a)は、互いに隣接して配置された少なくとも2つの導体要素(60a、60b)の間にさらに存在することを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記プラスチック(11)からなる(第2)熱移動層(112b)は、前記冷却流路(10)と前記絶縁物体(100)との間に配置されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜15のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記プラスチック(11)からなる(第3)熱移動層(112c)は、前記絶縁物体(100)と、前記外周方向(U)に隣接する2つの前記ステータ歯(8a、8b)を持つ前記ステータ本体(7)との間に配置されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項12〜16のいずれか1項に記載の電気機械において、
第1導体要素(60a)は、径方向の内側の前記巻き線ゾーン(106a)に配置され、且つ、電源の第1同位相との接続のために互いに電気的に接続され、
第2導体要素(60b)は、径方向の外側の前記巻き線ゾーン(106b)に配置され、且つ、前記電源の第2同位相との接続のために互いに電気的に接続されることを特徴とする電気機械。 - 請求項12〜17のいずれか1項に記載の電気機械において、
第1導体要素(60a)は、位相絶縁(108)によって、第2導体要素(60b)と電気的に絶縁されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜18のいずれか1項に記載の電気機械において、
支持構造(120)は、2つの前記ステータ歯(8a、8b)若しくは前記中間スペース(9)と対向する前記ステータ本体(7)又はその両方における表面部に設けられており、
前記絶縁物体(100)の前記外壁(101a〜101d)は、該外壁(101a〜101d)が前記ステータ歯(8a、8b)から、若しくは前記ステータ本体(7)から、又はその両方から、それぞれ間隔をおいて配置されるように、前記支持構造(120)に支持されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜19のいずれか1項に記載の電気機械において、
支持構造(120)は、前記ステータ歯(8a、8b)から、若しくは前記ステータ本体(7)から、又はその両方から、前記中間スペース9にそれぞれ突き出す突き出し部(121)によって形成されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜20のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記突き出し部(121)は、前記ステータ歯(8a、8b)若しくはステータ本体(7)又はその両方に、それぞれ一体に形成されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜21のいずれか1項に記載の電気機械において、
第1熱移動層を構成する前記プラスチック(11)は、好ましくは電気絶縁性の第1プラスチック材料(K1)によって形成され、
第2熱移動層を構成する前記プラスチック(11)は、好ましくは電気絶縁性の第2プラスチック材料(K2)によって形成され、
第3熱移動層を構成する前記プラスチック(11)は、好ましくは電気絶縁性の第3プラスチック材料(K3)によって形成され、
前記絶縁物体(100)を構成する前記プラスチック(11)、特に、前記外壁(101a〜101d)を構成する前記プラスチック(11)は、好ましくは電気絶縁性の第4プラスチック材料(K4)によって形成されていることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜22のいずれか1項に記載の電気機械において、
第1プラスチック材料(K1)、第2プラスチック材料(K2)、第3プラスチック材料(K3)及び第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも1つは、熱可塑性プラスチックであり、
前記第1プラスチック材料(K1)、前記第2プラスチック材料(K2)、前記第3プラスチック材料(K3)及び前記第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも1つは、熱硬化性プラスチックであることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜23のいずれか1項に記載の電気機械において、
第1プラスチック材料(K1)、第2プラスチック材料(K2)、第3プラスチック材料(K3)及び第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも2つは、同一の熱伝導度を有し、
及び/又は前記第1プラスチック材料(K1)、前記第2プラスチック材料(K2)、前記第3プラスチック材料(K3)及び前記第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも2つは、好ましくは、全ての前記プラスチック材料(K1、K2、K3、K4)は、各々、異なる熱伝導度を有しており、
前記第1プラスチック材料(K1)、前記第2プラスチック材料(K2)、前記第3プラスチック材料(K3)及び前記第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも1つは、異なる熱伝導度を有していることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜24のいずれか1項に記載の電気機械において、
第1プラスチック材料(K1)、第2プラスチック材料(K2)、第3プラスチック材料(K3)及び第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも2つは、同一の材料であり、
及び/又は前記第1プラスチック材料(K1)、前記第2プラスチック材料(K2)、前記第3プラスチック材料(K3)及び前記第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも1つは、異なる材料であることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜25のいずれか1項に記載の電気機械において、
前記プラスチック(11)の熱伝導度、特に、第1プラスチック材料(K1)、第2プラスチック材料(K2)、第3プラスチック材料(K3)及び第4プラスチック材料(K4)のうち少なくとも1つの熱伝導度は、少なくとも0.5W/mK、好ましくは、少なくとも1W/mKであることを特徴とする電気機械。 - 請求項1〜26のいずれか1項に記載の電気機械(1)を備えている自動車両。
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