具有冷却套的定子、电机以及机动车制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的电机的定子(1)，所述定子具有：叠片组(2)，所述叠片组具有带绕组槽(6)的内侧(4)并且具有外侧(5)；绕组(9)，所述绕组设置在绕组槽(6)中并在叠片组(2)的轴向相对的端侧(7、8)上构成绕组头(10)；以及引导冷却流体的冷却套(11)，该冷却套具有第一金属板(12)和第二金属板(13)，所述第一金属板构成冷却套(11)的面向叠片组(2)的内壁，所述第二金属板构成冷却套(11)的围绕所述内壁的外壁，其中，所述冷却套(11)的轴向高度(19)超过叠片组(2)的轴向高度(18)，并且冷却套(11)具有一个用于包套叠片组(2)的叠片组冷却套区域(21)以及两个轴向相对的、与叠片组冷却套区域(21)邻接的、用于包套绕组头(10)的绕组头冷却套区域(22)。此外，本发明专利技术涉及一种电机以及一种机动车。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冷却套的定子、电机以及机动车
本专利技术涉及一种用于机动车的电机的定子，该定子具有叠片组，所述叠片组具有面向空腔的内侧并且具有外侧，所述内侧沿着周向方向具有多个轴向延伸的绕组槽。此外，定子具有绕组，所述绕组设置在绕组槽中并且在叠片组的轴向相对的端侧上构成绕组头。另外，定子具有引导冷却流体的冷却套，该冷却套具有第一金属板和第二金属板，所述第一金属板构成冷却套的面向叠片组的内壁，所述第二金属板构成冷却套的围绕所述内壁的外壁，所述金属板中的一个金属板构成为无结构的并且相应另一金属板构造成具有凹部和凸部的结构，各金属板在凹部的区域中接合在一起并且在凸部的区域中构成引导冷却流体的至少一个冷却通道。此外，本专利技术涉及一种电机以及一种机动车。
技术介绍
本文关注于用于机动车的电机、尤其是用于电动车辆或混合动力车辆的驱动电机。这些电机具有定子以及相对于所述定子可旋转地支承的转子。定子通常具有空心柱体状的叠片组，在叠片组的内侧上设置有绕组槽连同绕组。绕组在叠片组的轴向相对的端侧上构成绕组头。在电机的运行中，电机发热，由此可能降低其功率。电机过热甚至会导致电机故障。因此，从现有技术中已知，对电机的定子进行冷却。为此，DE102007055910A1描述一种用于贴靠到电机的定子上的冷却套。该冷却套具有内壁和外壁。在此，内壁构成有平滑的或基本上平滑的外侧，以用于无间隙地贴靠到定子上。内壁和外壁经由各个接合部位和/或长形的接合区段永久连接，其中，在接合部位和/或长形的接合区段之间保留有用于冷却介质的通道。专利技术内容本专利技术的任务在于，对根据现有技术的冷却套在其冷却效率以及其制造方法方面进行进一步改进。根据本专利技术，所述任务通过具有根据相应的独立权利要求的特征所述的定子、电机以及机动车来解决。本专利技术的一些有利实施方案是从属权利要求、说明书以及附图的内容。根据本专利技术的用于机动车的电机的定子包括叠片组，所述叠片组具有面向空腔的内侧并且具有外侧，所述内侧沿着周向方向具有多个轴向延伸的绕组槽。此外，定子具有绕组，所述绕组设置在所述绕组槽中并在叠片组的轴向相对的端侧上构成绕组头。另外，定子具有引导冷却流体的冷却套，该冷却套具有第一金属板和第二金属板，所述第一金属板构成冷却套的面向叠片组外侧的内壁，所述第二金属板构成冷却套的围绕所述内壁的外壁，所述金属板中的一个金属板构成为无结构的并且相应另一金属板构造成具有凹部和凸部的结构。各金属板在凹部的区域中接合在一起并且在凸部的区域中构成引导冷却流体的至少一个冷却通道。除此之外，冷却套的轴向高度超过叠片组的轴向高度。因此，冷却套具有一个用于包套并冷却叠片组的叠片组冷却套区域以及两个轴向相对的、与所述叠片组冷却套区域邻接的、用于包套并冷却绕组头的绕组头冷却套区域。此外，本专利技术包括一种用于机动车的电机，该电机具有根据本专利技术的定子并且具有转子，所述转子可旋转地支承在定子的叠片组的空腔中。电机因此构成为内转子电机并且可用作用于可电驱动的机动车的牵引电机。定子具有叠片组以及电绕组。在此，叠片组具有两个轴向相对的端侧。叠片组例如可以是空心柱体状的并且具有环形的端侧。电机的转子可以可旋转地支承在由叠片组包围的柱体状的空腔中，其中，转子的旋转轴线对应于叠片组的纵轴线。在此，叠片组在面向空腔的内侧上具有用于容纳绕组的绕组槽或者说定子槽。尤其地，绕组槽沿周向方向彼此等距地并且在叠片组内侧的整个内周上分布地设置。所述绕组槽沿轴向方向从叠片组的第一端侧延伸直至叠片组的相对的第二端侧。沿轴向方向、亦即沿旋转轴线，设置在绕组槽中的绕组在各端侧上突出于叠片组并在那里分别构成环形的绕组头。定子的绕组例如可构造为成杆形绕组或圆线绕组。设置在叠片组的外侧上的冷却套可与电机的提供冷却流体的冷却回路耦合，并且因此被设计用于在电机的运行中冷却定子。冷却套部分地构成为双壁的空心体、例如双壁的空心柱体并且具有同心设置的、基本上空心柱体状的两个金属板。两个金属板中的一个金属板在此构成为无结构的，即构成有平滑的表面。例如构成内壁的那个金属板可构成为无结构的。因此冷却套可以在平滑的内壁上全表面地贴靠到叠片组的平滑的外侧上。但构成外壁的那个金属板也可以构造成无结构的。因此承载有绕组的叠片组可经由冷却套特别良好地固定、例如压紧在电机的壳体中。相应另一金属板具有如下的结构，通过该结构限定所述至少一个冷却通道的形状或走向。为此，构造有结构的或者说具有结构的金属板具有凹部或压入部，其朝无结构的金属板方向突出并且贴靠在无结构的金属板上。在这些凹部的区域中，两个金属板永久地彼此接合或连接。此外，具有结构的金属板具有凸部或者说突起，其相反于无结构的金属板方向突出。在这些区域中，两个彼此连接的金属板间隔开距离地设置并且因此在它们之间构成空穴或者说空腔。该空穴形成所述至少一个冷却通道。在内壁构成为无结构的而外壁构成为具有结构的情况下，冷却套构成有至少一个外部的冷却通道，而在外壁构成为无结构的而内壁构成为具有结构的情况下，冷却套构造有至少一个内部的冷却通道。通过所述至少一个冷却通道，冷却流体可沿叠片组的外侧被引导。然而，为了不仅冷却叠片组而且也冷却绕组头，冷却套构成有如下的高度，该高度尤其是至少对应于叠片组连同在叠片组上伸出的绕组的总高度。所述总高度在此对应于在绕组头的轴向最外部的点之间的距离。绕组头在定子上形成特别关键的区域，因为这些区域可升温到特别高的温度并且在此情况下可局部地形成所谓的热点。为了防止这些“热点”对电机的功率产生不利影响或甚至导致电机过热，借助于冷却套一同冷却绕组头。为此，叠片组被例如空心柱体状的叠片组冷却套区域包套，并且绕组头被例如空心柱体状的绕组头冷却套区域包套。这样的既冷却叠片组又冷却温度特别关键的绕组头的冷却套以有利的方式确保电机可靠运行。优选冷却套借助于辊压接合方法制成。在辊压接合方法中或者说在辊压接合中，金属板局部地被彼此辊压接合并由此局部地连接。在应保持不连接的位置处，可通过分离剂分离金属板。然后对各金属板进行充气，由此使一个金属板相对于另一金属板局部地升起并且在此情况下构成凸部和凹部。借助于这样的方法也可以简单的方式形成冷却通道的复杂的走向或形状、例如曲折状的冷却通道。但冷却套也可借助其它成型技术制造，例如通过对金属板进行深冲或液压成型并且随后将金属板进行接合。特别优选冷却套构成为用于设置在叠片组上、例如用于围绕叠片组地扣住的冷却套环。冷却套因此具有轴向地延伸的间隙，经由该间隙，冷却套的直径可暂时增大以便设置在叠片组上。为此可将冷却套的面向间隙的端部或者说边缘彼此压开并将冷却套轴向地推套到叠片组上。尤其地，冷却套环具有用于连接冷却套环的面向彼此的端部的连接构件。所述端部可具有适合作为连接构件的锁紧件、如弹簧锁紧件，这些锁紧件通过沿周向方向的牵拉而将冷却套固定在叠片组上。连接构件也可以是螺钉。但也可将管箍或系带用作连接构件，以便将冷却套压到叠片组上。除此之外，所述端部可彼此焊接。在冷却套不是构成为冷却套环，而是封闭地构成的情况下，冷却套和叠片组可通过压入或热接合而彼此连接。...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的电机的定子(1)，所述定子具有：/n叠片组(2)，所述叠片组具有面向空腔(3)的内侧(4)并且具有外侧(5)，所述内侧沿着周向方向(U)具有多个轴向地延伸的绕组槽(6)；/n绕组(9)，所述绕组设置在绕组槽(6)中并且在叠片组(2)的轴向相对的端侧(7、8)上构成绕组头(10)；以及/n-引导冷却流体的冷却套(11)，所述冷却套具有第一金属板(12)和第二金属板(13)，所述第一金属板构成冷却套(11)的面向叠片组(2)的内壁，所述第二金属板构成冷却套(11)的围绕所述内壁的外壁，其中，各金属板(12、13)之中的一个金属板构成为无结构的，并且相应另一金属板(13、12)构造成具有凹部(14)和凸部(15)的结构，并且各金属板(12、13)在凹部(14)的区域中接合在一起并且在凸部(15)的区域中构成引导冷却流体的至少一个冷却通道(16)；/n其特征在于，/n所述冷却套(11)的轴向高度(19)超过叠片组(2)的轴向高度(18)，并且所述冷却套(11)具有一个用于包套叠片组(2)的叠片组冷却套区域(21)和两个轴向相对的、与叠片组冷却套区域(21)邻接的、用于包套绕组头(10)的绕组头冷却套区域(22)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181127 DE 102018129983.41.一种用于机动车的电机的定子(1)，所述定子具有：
叠片组(2)，所述叠片组具有面向空腔(3)的内侧(4)并且具有外侧(5)，所述内侧沿着周向方向(U)具有多个轴向地延伸的绕组槽(6)；
绕组(9)，所述绕组设置在绕组槽(6)中并且在叠片组(2)的轴向相对的端侧(7、8)上构成绕组头(10)；以及
-引导冷却流体的冷却套(11)，所述冷却套具有第一金属板(12)和第二金属板(13)，所述第一金属板构成冷却套(11)的面向叠片组(2)的内壁，所述第二金属板构成冷却套(11)的围绕所述内壁的外壁，其中，各金属板(12、13)之中的一个金属板构成为无结构的，并且相应另一金属板(13、12)构造成具有凹部(14)和凸部(15)的结构，并且各金属板(12、13)在凹部(14)的区域中接合在一起并且在凸部(15)的区域中构成引导冷却流体的至少一个冷却通道(16)；
其特征在于，
所述冷却套(11)的轴向高度(19)超过叠片组(2)的轴向高度(18)，并且所述冷却套(11)具有一个用于包套叠片组(2)的叠片组冷却套区域(21)和两个轴向相对的、与叠片组冷却套区域(21)邻接的、用于包套绕组头(10)的绕组头冷却套区域(22)。


2.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，所述冷却套(11)构成为用于设置在叠片组(2)上的冷却套环。


3.根据权利要求2所述的定子(1)，其特征在于，所述冷却套环的面向彼此的端部(25)朝叠片组(2)方向弯曲，并且叠片组(2)的外侧(5)具有用于容纳冷却套环的弯曲的端部(25)的、轴向延伸的槽。


4.根据权利要求2或3所述的定子，其特征在于，所述冷却套环具有用于将冷却套环的面向彼此的端部(25)连接的连接构件。


5.根据前述权利要求中任一项所述的定子(1)，其特征在于，绕组头冷却套区域(22)的直径至少局部地小于叠片组冷却套区域(21)的直径，用以减小与绕组头(10)的径向距离。


6.根据前述权利要求中任一项所述的定子(1)，其特征在于，在绕组头(10)与相应的绕组头冷却套区域(22)之间设置导热的填料、尤其是浇注材料(23)，用以将绕组头(10)热连接到相应的绕组头冷却套区域(22)上，和/或在叠片组(2)与叠片组冷却套区域(21)之间设置导热的粘合剂，用以将叠片组(2)热连接到叠片组冷却套区域(21)上。


7.根据前述权利要求中任一项所述的定子(1)，其特征在于，所述冷却套(11)借助辊压接合方法制成。


8.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·梅茨，J·拉戈特，T·霍夫勒，F·博洛尼科夫，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE