[發明專利]用于機動車的電機，用于電機的線圈架和機動車

有效

• 申請號: 201710083273.0
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN107093933B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: P·朱里斯
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H02K3/46
• 分類號: H02K3/46;H02K9/19;H02K1/20;H02K3/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 汪勤;吳鵬

本發明涉及一種用于機動車的電機，該電機包括轉子(3)和定子(2)，該定子具有疊片組(8)和至少一個具有多個定子線圈(14)的線圈裝置(15)，其中，設有能由冷卻流體流過的線圈架(6)，在該線圈架中布置有所述線圈裝置(15)，該線圈架相對于疊片組(8)和轉子(3)以液體密封的方式封裝。

技術領域

本發明涉及一種用于機動車的電機，該電機包括轉子和定子，該定子具有疊片組和至少一個具有多個定子線圈的線圈裝置。

背景技術

這種電機應該——特別在其用于驅動機動車時——具有盡可能高的轉矩-或功率密度，然而由此在定子線圈內出現高的電流密度。電機的總損耗的主要部分可以歸因于在此產生的電熱損耗。就此來說，這種高頻率使用的電機的熱承受能力方面是工業研發追求的焦點。因為用于制造電機的材料的特性也在很大程度上依賴于溫度，所以已經存在多個用于冷卻策略的方案，以便既實現所追求的電磁功能又滿足熱和機械方面的要求。

已知的是，定子連同其定子線圈由冷卻液體流過。在此，冷卻液體被沿疊片組的槽引導并且可以要么流過槽中多個定子線圈之間的間隙要么流過特別設置的、在各個定子線圈中的缺口。定子在此相對于轉子通過完全沿周向和軸向環繞的密封件封閉，然而這由于電機氣隙的增大而引起對電機的電磁性能的負面影響。

US 2012/0248904 A1公開了一種液體冷卻的定子-和轉子裝置，用于電動馬達或發電機，其中，具有定子鐵心和多個繞組的定子固定在殼體的定子凹進部中。為了相對于轉子封閉定子凹進部，定子鐵心具有多個布置在槽中的間隔墊片和殼體側的端環。

在這種電機中，金屬疊片組與冷卻流體接觸。該電機因此具有以下缺點，即電機僅適合于特定的冷卻流體，該特定的冷卻流體不會對與冷卻流體接觸的疊片組產生腐蝕性作用。因此不能實現借助于特別高效的冷卻流體進行冷卻。

發明內容

因此本發明的目的在于，提出一種用于改進地冷卻用于機動車的電機的可能方式。

該目的在開頭所述類型的電機中根據本發明由此實現，即設有能由冷卻流體流過的線圈架，在該線圈架中布置有所述線圈裝置，該線圈架相對于疊片組和轉子以液體密封的方式封裝。

本發明基于以下考慮：為了直接冷卻定子線圈，使轉子和疊片組都不與冷卻流體接觸并且此外使線圈裝置不直接布置在疊片組的槽中，而是布置在額外設置的線圈架中。線圈架是能由冷卻流體流過的空心體，在該空心體中設計有多個線圈接納空間，用于布置線圈裝置的分別一個定子線圈。線圈接納空間可以特別這樣實現，即該線圈接納空間將定子線圈保持在以下所述的位置中，在該位置中其與轉子相互作用用以產生磁動力(magnetmotorischen Kraft)。術語“封裝”特別可如下所述地理解，即線圈架閉合，然而其中可以設置用于輸入冷卻流體或用于線圈向外電連接的開口。作為冷卻流體優選地使用油、水、酯或特殊的致冷介質/冷卻劑，該致冷介質也可能對疊片組產生腐蝕性作用。當然也可以考慮使用氣態的冷卻流體，其中，隨后也以合適的方式氣密地封裝線圈裝置。電機的轉子既可以設計為外轉子也可以優選地設計為內轉子。

根據本發明的電機能夠有利地實現使用更多種類的冷卻流體，這是因為通過以液體密封的方式封裝不可能發生冷卻流體與轉子和定子的接觸。因此可以使用不能用于傳統電機的、特別高效的冷卻流體。

在根據本發明的電機中特別優選的是，所述疊片組具有多個齒部，其中，線圈架具有多個通過壁界定的通孔，該通孔由齒部貫穿。齒部在此被理解為從定子鐵心或定子軛上突出的疊片組部件，其形成設置用于接納線圈裝置的槽。因此通過齒部朝向轉子的方向引導由定子線圈產生的磁流。齒部在此以合適的方式與面向轉子的線圈架外表面齊平地閉合，因此定子與轉子之間的氣隙不會擴大。通孔有利地設計為與齒部相匹配。齒部優選地這樣實現，即該齒部形成平行齒面的槽，以便簡化線圈架在疊片組上的插裝。