CN111434006B - 电机，特别是用于车辆的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机，特别是用于车辆的电机(1)，其包括转子(3)和定子(2)，所述转子能够围绕限定所述电机(1)的轴向方向(A)的转动轴(D)转动，所述定子具有多个定子绕组(6)；该电机还包括冷却剂分配室(3)和与其相距一定距离轴向布置的冷却剂收集室(4)，其中，冷却剂分配室(5)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)能够流过所述至少一个冷却通道，其中，至少一个冷却通道(10)和至少一个定子绕组(6)嵌入由塑料制成的塑料块(11；11a、11b)，用于热耦合到冷却剂(K)，并且定子(2)具有沿着轴向方向(A)延伸，并且沿着圆周方向(U)彼此间隔设置，并且承载定子绕组(6)的定子齿(8)，其中，至少一个塑料块(11；11a、11b)与至少一个冷却通道(10)和至少一个定子绕组(6)一起设置在中间空间(9)中，该中间空间形成在圆周方向(U)上相邻的两个定子齿(8、8a、8b)之间，其中，在中间空间(9)内，至少一个冷却通道(10)的至少部分地设计为管体(16)，管体在垂直于轴向方向(A)的横截面中具有两个宽边(20a、20b)，其中，两个宽边(20a、20b)在圆周方向(U)上彼此相对。

Description

电机，特别是用于车辆的电机
本发明涉及一种电机，特别是用于车辆的电机，以及一种包括这种电机的车辆。
这种类型的电机通常能够是电动机或发电机。电机能够形成为外转子或内转子。
例如，从US 5214325已知一种通用机器。它包括外壳，其围绕内部空间并且具有在外壳的圆周方向上环绕并且径向限定内部空间的外套；后侧壁，其在轴向一侧轴向限定内部空间；以及前侧壁，其在轴向另一侧轴向限定内部空间。电机的定子牢固地连接到该外套。电机的转子设置在定子中，其中，转子的转子轴通过前轴承可转动地支撑在前侧壁上。
传统电机的定子通常包括定子绕组，该定子绕组在电机的工作期间通电。由此产生热量，该热量必须被消散以避免过热以及与其相关联的定子的损坏甚至完全破坏。为此目的，从传统电机已知的是，该电机配备有用于冷却定子，特别是冷却所述定子绕组的冷却装置。这种冷却装置包括冷却剂流过的，并且设置在定子中定子绕组的附近的一个或几个冷却通道。通过从定子绕组到冷却剂的热传递，热量可以从定子消散。
这里证明不利的是，从定子到流过相应的冷却通道的冷却剂的有效的热传递与大量的结构性费用相关联。然而，这对电机的生产成本具有不利的影响。
因此，本发明的目的是提出一种用于电机的改进的实施方式，其中这个缺点在很大程度上或甚至完全消除。特别提出一种用于电机的改进的实施方式，其特征在于定子的定子绕组的改进的冷却。
这个目的通过独立权利要求的主题解决。优选的实施方式是从属权利要求的主题。
因此，本发明的基本思想是将电机的定子绕组与冷却剂能够流过的冷却通道一起嵌入由塑料制成的塑料块，以冷却定子绕组。因此，塑料能够充当传热介质，以将热量从定子绕组传递到冷却剂。用这种方法在定子绕组与被引导通过冷却通道的冷却剂之间建立一种特别好的热传递。这特别在使用具有高热导率的塑料时适用。为此，特别是所谓的热塑性塑料和热固型塑料是合适的。由于塑料通常还具有电绝缘体的性质，因此同时确保了待冷却的定子绕组不会以不希望的方式由于塑料电短路。包括冷却剂的冷却通道与待冷却的定子绕组的直接热耦合借助于对于本发明必不可少的这两个部件在由塑料制成的塑料块中的嵌入导致定子绕组的冷却，这与传统冷却装置相比特别有效。即使在定子中产生高废热的情况下，例如当废热在电机的高负载工作期间产生时，也能够因此确保产生的废热能够从定子消散。因此，能够避免由于定子的过热而损坏甚至完全破坏电机。
根据本发明提出，将冷却通道形成为包括两个宽边和两个窄边的管体，其中，两个宽边在周向壁中彼此相对。通过使用管体，可以以简单的方式在中间空间中提供对于本发明必不可少的冷却通道。通过将两个宽边设置为沿着圆周方向彼此相对(即两个宽边沿着径向方向延伸)，可以特别有效地利用在中间空间中可用于冷却通道的结构空间。
可以通过注射成型来制造对于本发明必不可少的塑料块，在这种情况下，待冷却的定子绕组以及冷却通道用塑料挤压涂覆以形成塑料块。因此，定子绕组和冷却通道嵌入塑料块中非常简单。由此在根据本发明的电机的生产中产生明显的成本优势。
根据本发明的特别是用于车辆的电机包括转子，该转子能够围绕转动轴转动。通过转动轴定义电机的轴向方向。电机还包括具有多个定子绕组的定子。电机还包括冷却剂分配室和与其以一定距离轴向设置的冷却剂收集器。这里冷却剂分配室通过冷却剂能够流过的至少一个冷却通道与冷却剂收集器流体连通。多个这种冷却通道优选地设置在冷却剂分配室与冷却剂收集室之间。根据本发明，至少一个冷却通道和至少一个定子绕组至少部分地嵌入至少一个由塑料制成的塑料块，用于热耦合到冷却剂。
根据本发明，定子具有沿着轴向方向延伸，并且沿着圆周方向彼此间隔设置，并且承载定子绕组的定子齿。这里，至少一个塑料块与至少一个冷却通道和至少一个定子绕组一起设置在中间空间，该中间空间在在圆周方向上相邻的两个定子齿之间形成。在中间空间内，至少一个冷却通道形成为管体，该管体在垂直于轴向方向的横截面中具有两个宽边，其中，两个宽边在圆周方向上彼此相对。这意味着，冷却通道沿着径向方向延伸。
根据有利的改进，中间空间中的至少一个定子嵌入由第一塑料材料制成的第一塑料块，即设置在其中。在进一步改进的情况下，第一塑料块与分别嵌入或布置在其中的定子绕组以及至少一个冷却通道一起设置在由第二塑料材料制成的第二塑料块中，和/或由第二塑料块限定。第二塑料材料的热导率优选地小于第一塑料材料的热导率。使用具有不同热导率的两种塑料材料允许仅针对从塑料材料到冷却通道的特别重要的热传递提供具有高热导率的相对较贵的塑料材料。与此相对，定子绕组的单独的绕组能够注塑成型为具有较低热导率的塑料材料。因此，这导致生产中的成本优势，因为可以使用成本相对较低的塑料材料将定子绕组嵌入塑料块中。
管体优选地具有在径向方向上彼此相对的两个窄边。两个窄边在垂直于轴向方向的横截面中有利地将管体的两个宽边彼此连接。这种变型需要特别小的安装空间。
根据有利的改进，管体的径向外部窄边在垂直于轴向方向的横截面中接触第二塑料块或突出到第二塑料块中。这简化了管体在中间空间中的组装。
根据另外的优选实施方式，管体的径向内部窄边以及两个宽边在垂直于轴向方向的横截面中被第二塑料块覆盖或涂覆。
根据另一个优选实施方式，管体在垂直于轴向方向的横截面中具有矩形或梯形的几何形状。替代地或补充地，管体能够在垂直于轴向方向的横截面中径向向内变细。用于容纳管体的结构空间能够用这种方法特别有效地使用。
根据有利的改进，两个窄边的径向向外的一个在垂直于轴向方向的横截面中具有比径向向内窄边更大的横向长度。
特别优选地，在垂直于轴向方向的横截面中，两个窄边中的至少一个的横向长度最大为宽边中的至少一个的横向长度的四分之一、优选为五分之一，使得管体形成扁平管道。关于安装空间，这种扁平管道能够以特别有利的方式设置在两个定子齿之间的中间空间中。
根据另一个有利的改进，管体沿圆周方向将由第一定子齿和第二定子齿限定的中间空间分成第一子空间和第二子空间。在这种改进中，缠绕在第一定子齿上的第一定子绕组设置在第一子空间中。缠绕在第二定子齿上的第二定子绕组设置在第二子空间中。这个措施允许流过冷却通道的冷却剂有效地热耦合到第一定子绕组以及第二定子绕组。
在另外的优选实施方式中，管体围绕管体内部空间。在本实施方式中，至少一个分离元件设置或一体成型在管体上，该至少一个分离元件将管体内部空间分成彼此流体分开的至少两个子冷却通道。管体能够用这种方法实现为多室管道。
根据优选实施方式，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室至少部分地设置在至少一个塑料块中，并且由至少一个塑料块限定，用于热耦合到至少一个定子绕组。这提供了在冷却剂分配室或冷却剂收集室与定子绕组之间的特别良好的热传递，使得冷却剂分配室或冷却剂收集室也能够用于从定子绕组直接吸收热量。
根据另外的优选实施方式，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、优选完全地在塑料块中存在。因此，能放弃提供用于限定冷却剂分配室或冷却剂收集室的单独的包装或外壳。这与明显的成本优势相关联。
因此，另一有利的设计提出，塑料块至少部分地限定冷却剂分配室和/或冷却剂收集室。因此，能够放弃例如以外壳的形式提供的单独的限定。
第一塑料块有利地从至少一个中间空间轴向地、优选在两侧突出。因此，塑料块也能够用于部分地限定冷却剂分配器或冷却剂收集器。尤其能够放弃在电机的生产中所需要去除的从中间空间突出的塑料块的一部分，这在电机的生产中具有成本优势。
冷却剂分配室和/或冷却剂收集室能够在垂直于转子的转动轴的横截面中有利地具有环形几何形状。这允许沿着定子的圆周方向布置彼此间隔开的多个冷却通道。
根据另一个优选实施方式，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室分别径向向外和/或径向向内设置在至少一个定子绕组的第一端部或第二端部。由于冷却剂分配室或冷却剂收集室因此直接设置为相对于径向方向与将待冷却的定子绕组相邻，用这种方法实现冷却剂分配室或冷却剂收集室与待冷却的定子绕组的有效的热耦合。
根据另外的优选实施方式，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室形成定子绕组的轴向延伸，或者分别设置在定子绕组的轴向延伸中。
特别优选地，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室轴向连接到至少一个定子绕组。由于冷却剂分配室或冷却剂收集室因此直接设置为相对于轴向方向与待冷却的定子绕组相邻，用这种方法获得冷却剂分配室或冷却剂收集室与待冷却的定子绕组的有效的热耦合。
根据另外的优选实施方式，冷却剂分配室和/或冷却剂收集室在径向向外和/或径向向内以及轴向端侧连接到至少一个定子绕组，优选地连接到其第一轴向端部或第二轴向端部。因此，冷却剂分配室或冷却剂收集室也能够用于冷却定子绕组的轴向端部。
冷却剂分配室和/或冷却剂收集室特别优选地在沿着转子的转动轴的纵向截面中以U形的方式围绕至少一个定子绕组的第一轴向端部或第二轴向端部。用这种方式实现存在于冷却剂分配室或冷却剂收集室中的冷却剂与待冷却的定子绕组的特别良好的热耦合。
根据另一个优选实施方式，定子沿着在沿着轴向方向彼此相对的第一轴承罩与第二轴承罩之间的轴向方向设置。在本实施方式中，冷却剂分配室的一部分设置在第一轴承罩中。替代地或补充地，冷却剂收集室的一部分设置在第二轴承罩中。
根据另一个优选实施方式，冷却剂供应器在第一轴承罩中形成，该冷却剂供应器将冷却剂分配室与外部的，优选设置在第一轴承罩的前侧或圆周侧的冷却剂入口流体连接。此外，冷却剂排放器在第二轴承罩中形成，该冷却剂排放器将冷却剂收集室连接至冷却剂出口，该冷却剂出口设置在外侧的第二轴承罩上，优选在前侧或圆周侧。冷却剂供应器能够特别优选地热连接到设置在第一轴承罩中的用于可转动地支撑定子的第一轴承。冷却剂排放器能够类似地热连接到设置在第二轴承罩中的用于可转动地支撑定子的第二轴承。
根据能够用很少的制造费来生产的优选实施方式，只由一种塑料材料组成的塑料块设置在中间空间中。在本实施方式中，由电绝缘材料制成的电绝缘件设置在塑料块与定子之间的中间空间中。由于在本实施方式中，仅一种塑料材料必须被引入中间空间中，由这种塑料制成的塑料块的生产能够在单个注塑成型步骤中进行。因此，塑料块的生产特别简单，这具有成本优势。
塑料块，优选第一塑料块和第二塑料块一起有利地完全地填充中间空间。用这种方法避免了例如以气隙的方式形成不希望的中间空间，这将导致不希望的热传递减少。
塑料材料，特别是第一塑料块和/或第二塑料块的第一塑料材料和/或第二塑料材料有利地包括热固性塑料，或者是这种热固性塑料。这种热固性塑料可以低价从商业上获得，使得它们非常适合用作这里介绍的电机的塑料块的塑料材料。
有利的改进中，第一塑料块的第一塑料材料和/或第二塑料块的第二塑料材料包括热塑性塑料或者是热塑性塑料。热固性塑料以及热塑性塑料的热导率能够通过材料组成的选择来设定。因此，热塑性塑料的热导率能够等于或大于热固性塑料的热导率，反之亦然。与使用热固性塑料相比。使用热塑性塑料具有各种优点。例如，热塑性塑料能够由于响应于其加工过程使用的可逆的成型工艺而更好地回收，或者与热固性塑料相比具有较低的脆性和改善的阻尼特性。
根据有利的改进，第一塑料块的第一塑料材料是热塑性塑料或热固性塑料，然而第二塑料块的第二塑料材料是热固性塑料。由于获取热固性塑料比热塑性塑料更具成本效益，出于成本原因，建议选择性地使用热塑性塑料。
至少一个冷却通道能够有利地设置在在圆周方向上相邻的每两个定子齿之间的每个中间空间中。用这种方法确保操作上产生的废热能够从所有可用的定子绕组消散。
本发明还涉及一种车辆，特别是机动车辆，其包括至少一个上述电机。因此，电机的上述优点也能够转移到根据本发明的车辆。
本发明的另外的重要特征和优点从从属权利要求、附图和基于附图的相应的附图说明得出。
不言而喻，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和将在以下描述的特征不仅能够用于各自指定的组合，还能够用于其他组合或单独使用。
本发明的优选示例性实施例在附图中示出，并且将在以下说明书中更详细地描述。
分别示意性地示出：
图1在沿着转子的转动轴的纵向截面中示出了根据本发明的电机的示例，
图2在垂直于转子的转动轴的横截面中示出了根据图1的电机的定子，
图3a在沿圆周方向相邻的两个定子齿之间的中间空间的区域中示出了图2的定子的详细图示，
图3b-3d示出了图3a的示例的变型，其在管体的设置及其在塑料块中的布置方面彼此不同，
图4示出了图1的电机的第一变型，在该第一变型中，流过冷却通道的冷却剂还用于冷却转子的轴承，
图5示出了根据图1的电机的第二变型，该变型需要特别小的安装空间，
图6示出了根据图1的电机的第三变型，该变型提供了定子绕组的特别有效的冷却。
图1以截面图示出了根据本发明的电机1的示例。电机1的尺寸设计使得其能够用在车辆中，优选地用在道路车辆中。
电机1包括在图1中仅粗略示意性地示出的转子3和定子2。为了清楚起见，在图2中以单独的图示在沿着图1的剖面线II-II的垂直于转动轴D的横截面中示出了定子2。根据图1，转子3具有转子轴31，并且能够具有多个磁体，这些磁体在图1中未更详细地示出，并且其磁性极化沿着圆周方向U交替。转子3能够围绕转动轴D转动，该转动轴的位置由转子轴31的中心纵轴M确定。平行于转动轴D延伸的轴向方向A由转动轴D定义。径向方向R垂直于轴向方向A。圆周方向U围绕转动轴D转动。
在图1中能够看到，转子3设置在定子2中。因此，此处所示的电机1是所谓的内转子。也可以想到所谓的外转子的实现，其中转子3设置在定子2的外部。转子轴31在第一轴承32a和与其轴向间隔的第二轴承32b上可围绕转动轴D转动地支撑在定子2上。
定子2还以已知的方式包括能够通电以产生磁场的多个定子绕组6。由于由转子3的磁体产生的磁场的磁相互作用，转子3借助于由定子绕组6产生的磁场而设置为转动。
从图2的横截面看出，定子2能够具有例如由铁制成的环形定子体7。定子体7尤其能够由多个定子体板(未示出)形成，这些定子体板沿着轴向方向A彼此层叠并且彼此粘附。在定子体7处径向向内成型多个定子齿8，这些定子齿沿着轴向方向A延伸并且从定子体7径向向内侧突出，并且沿着圆周方向U彼此间隔设置。每个定子齿8携带一个定子绕组6。各个定子绕组6一起形成绕组布置。根据将由定子绕组6形成的磁极的数量，整个绕组布置的各个定子绕组6能够以合适的方式电连接在一起。
在电机1工作期间，通电的定子绕组6产生必须从电机1消散的废热，以防止过热以及随之而来的电机1的损坏甚至完全破坏。因此，定子绕组6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。
为了引导冷却剂K通过定子2，电机1包括冷却剂分配室4，冷却剂K能够经由冷却剂入口33引入该冷却剂分配室。冷却剂收集室5沿着轴向方向A布置成距冷却剂分配室4一定距离。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的图示中仅能够看到这些冷却通道中的一个。冷却剂分配室4和冷却剂收集室5在垂直于轴向方向A的横截面中分别具有环形几何形状，这在图中未示出。分别沿着轴向方向A从环形冷却剂分配室4延伸到环形冷却剂收集室5的多个冷却通道10沿着圆周方向U彼此相距一定距离布置。因此，经由冷却剂入口33引入到冷却剂分配室4中的冷却剂K能够分配到各个冷却通道10。在流过冷却通道10并且从定子绕组吸收热量之后，冷却剂K被收集在冷却剂收集室5中，并且经由设置在定子2上的冷却剂出口34再次从电机1消散。
如在图1和2的图示中看到的，定子绕组6设置在中间空间9中，这些中间空间形成在在圆周方向U上相邻的每两个定子齿8之间。所述中间空间9也被本领域相关技术人员称为所谓的“定子槽”或“定子缝隙”，该中间空间如定子齿8一样沿着轴向方向A延伸。
图3a以详细的图示在垂直于轴向方向A的横截面示出了在在圆周方向U上相邻的两个定子齿8(以下也称为定子齿8a、8b)之间形成的中间空间9。为了改善由定子绕组6产生的废热到流过冷却通道10的冷却剂K的热传递，由塑料制成的塑料块11根据图3a分别设置在中间空间9中。塑料块11特别优选是由电绝缘塑料制成的注塑成型块。电绝缘塑料11能够是热塑性塑料或热固性塑料。第一塑料块11a的第一塑料材料优选是热塑性塑料或热固性塑料，然而第二塑料块11b的第二塑料材料是热固性塑料。
设置在中间空间9中的塑料块11包括由第一塑料材料制成的第一塑料块11a和由第二塑料材料制成的第二塑料块11b，其中两个塑料块11a、11b具有不同的热导率。在示例情形中，第二塑料材料的热导率，即第二塑料块11b的热导率小于第一塑料材料的热导率，即第一塑料块11a的热导率。
根据图3a，中间空间9中的定子绕组6嵌入由第一塑料材料制成的第一塑料块11a。第一塑料块11a与嵌入其中的定子绕组6以及冷却通道10一起嵌入由第二塑料材料制成的第二塑料块11b中，或者布置在其中，并且由其限定。限定中间空间9的两个定子齿8a、8b的表面部分以及定子体7的表面部分29特别涂有第二塑料块11b。用这种方法防止了通常导电的定子齿8与定子绕组6电接触。
如在图3a中看到的，冷却通道10设置在中间空间9中的通道部分形成为管体16。在图3a中所示的垂直于轴向方向A的横截面中，冷却通道10在径向方向R上延伸，并且具有在圆周方向U上彼此相对的两个宽边20a、20b。管体16还具有将两个宽边20a、20b彼此连接的窄边21a、21b。两个窄边21a、21b在径向方向R上彼此相对，使得在中间空间9中，窄边21a径向设置在外部，并且另一个窄边21b径向设置在内部。两个窄边21a、21b中的至少一个的横向长度有利地最大为两个宽边20a、20b中的至少一个的横向长度的五分之一，使得管体16形成扁平管道17。
管体16优选地将在圆周方向U上被第一定子齿8a和第二定子齿8b限定的中间空间9沿着圆周方向U分成第一子空间9a和第二子空间9b。如图3a清楚所示，缠绕在第一定子齿8a上的第一定子绕组6a设置在第一子空间9a中。缠绕在第二定子齿8b上的第二定子绕组6b设置在第二子空间9b中。在图3a的示例中，管体16的径向外部窄边21a接触第二塑料块11b。在示例的简化变型中，可以放弃使用两个不同的塑料块，即仅单个塑料块设置在中间空间9中。
管体16能够由导电材料，通常由金属，例如铝制成。替代地，管体16能够由电绝缘材料，通常由塑料制成。
管体16或扁平管道17分别围绕管体内部空间22，其中，将管体内部空间22分成多个子冷却通道19的分离元件18一体地模制在管体16上。三个分离元件18在图3a中示例性地示出，使得产生四个子冷却通道19。原则上，管体能够实现为包括任何数量的子冷却通道19的多室管道。
图3b示出了图3a的示例的改进。在图3b的示例中，管体16的径向外部窄边21a突入第二塑料块11b。此外，管体16的径向内部窄边21b以及两个宽边20a、20b分别被第二塑料块11b覆盖或涂覆。当管体16由导电材料制成时推荐这种变型。
图3c示出了图3a的示例的另一改进。在图3c的示例中，径向外部窄边21a在垂直于轴向方向A的横截面中具有比径向内部窄边21b大的横向长度。这通常与管体16径向向内变细相关联。因此，管体16或扁平管道17具有梯形的几何形状。这种变型使用在中间空间9中可用的安装空间，特别有效地用于冷却通道10的布置。
图3d示出了根据图3b和3c的变型的组合。在图3d的示例中，径向外部窄边21a在垂直于轴向方向A的横截面中也具有比径向内部窄边21b大的横向长度。因此，管体16或扁平管道17尤其能够具有梯形的几何形状。在图3d的示例中，管体16的径向外部窄边21a也突入第二塑料块11b。此外，管体16的径向内部窄边21b以及两个宽边20a、20b分别被第二塑料块11b覆盖或涂覆。当管体16由导电材料制成时推荐这种变型。
为了生产根据图3a和3c的电机1，首先用第二塑料材料挤压涂覆两个定子齿8a、8b以及定子体7的限定中间空间9的表面部分29，并以此方式形成第二塑料块11b。然后，形成冷却通道的管体16被引入中间空间9。定子绕组6同样被引入中间空间9，并被第一塑料块11a挤压涂覆。并以此方式固定到定子齿8a、8b。
为了生产根据图3b和3d的电机1，仅需要在分别用第二塑料材料或第二塑料块11b挤压涂覆之前将管体16或扁平管道17引入到中间空间9。当用第二塑料块11b挤压涂覆时，管体16或扁平管道17的窄边21a、21b和宽边20a、20b也分别根据需要被第二塑料块覆盖或涂覆。
下面将再次参考图1。如图1清楚所示，塑料块11，特别是第一塑料块11a能够从中间空间9的两侧轴向突出。这也允许将冷却剂分配室4，以及可替代地或附加地将冷却剂收集室5嵌入塑料块11，用于热耦合到轴向设置在各个中间空间9的外部的各个定子绕组6的轴向端部14a、14b。换句话说，在该实施例变型的情况下，塑料块11分别至少部分地限定冷却剂分配室4以及冷却剂收集室5。
在相应的定子绕组6的通常是特别热负载的轴向端部14a、14b的区域中，与分别在冷却剂分配室4或冷却剂收集室5存在的冷却剂K的有效热传递也能够以这种方法建立。该措施允许特别有效地冷却定子绕组6的两个轴向端部14a、14b。
根据图1，定子2与定子体7和定子齿8还轴向地设置在第一轴承罩25a与第二轴承罩25b之间。在图1中能够看到，冷却剂分配室4的一部分设置在第一轴承罩25a中，并且冷却剂收集室5的一部分设置在第二轴承罩25b中。因此，冷却剂分配室4由第一轴承罩25a以及塑料块11限定。因此，冷却剂收集室5由第二轴承罩25b以及塑料块11限定。
冷却剂分配室4和冷却剂收集室5分别由在塑料块11中形成的空腔41a、41b部分地实现。第一空腔41a由在第一轴承罩25a中形成的空腔42a补充形成冷却剂分配室4。因此，第二空腔41b由在第二轴承罩25b中形成的空腔42b补充形成冷却剂收集室5。
冷却剂供应器35还能够在第一轴承罩25a中形成，该冷却剂供应器将冷却剂分配室4流体连接到冷却剂入口33，该冷却剂入口设置在外部的第一轴承罩25a上，特别是如图1所示的周向上设置在第一轴承罩上。因此，冷却剂排放器36能够形成在第二轴承罩25b中，该冷却剂排放器将冷却剂分配室4流体连接到冷却剂出口34，该冷却剂出口设置在外部的轴承罩25b上，特别是如图1所示的周向上设置在轴承罩上。这提供了冷却剂分配室4或冷却剂收集室5分别径向向外布置在相应的定子绕组6的第一端部14a或第二端部14b，以及沿着轴向方向A布置在这些端部14a、14b的延伸中。以此方式能够特别有效地冷却在电机1的工作期间特别热负载的定子绕组6的端部14a、14b。
根据图1，由电绝缘塑料制成的塑料块11也能够设置在定子体7的外周向侧30上，并且因此能够在外周向侧30上形成塑料涂层11.1。因此，定子2的通常由导电定子板形成的定子体7能够与周围区域电绝缘。因此，能够放弃提供用于容纳定子体7的单独的外壳。
图4以沿着转子3的转动轴D的纵向截面示出了图1的示例的变型。同样为了在电机1的工作期间冷却转子轴31以及两个轴承32a、32b，冷却剂供应器35能够热耦合到设置在第一轴承罩25a中的第一轴承32a。冷却剂排放器36同样能够热耦合到设置在第二轴承罩25b中的第二轴承32b。用这种方法能够放弃用于冷却轴承32a、32b的单独的冷却装置，这带来成本优势。在图4的示例中，冷却剂入口33和冷却剂出口34设置在第一轴承罩25a或第二轴承罩25b的外部前侧26a或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径向设置在冷却通道10内。定子绕组6借助于电连接件50通过设置在第二轴承罩25b中的引线39从定子2引导到外部，使得它们能够从外部通电。引线39相对于径向方向R设置在冷却剂分配室4或冷却剂收集室5与转动轴D之间。
在图5的示例中，该图示出了与图4相比被简化的实施例的局部视图，冷却剂分配室4和冷却剂收集室5仅设置在冷却通道10的轴向延伸中。这种变型针对冷却剂分配室4和冷却剂收集室5需要特别小的安装空间。在根据图5的变型中，定子绕组6相对于径向方向R径向设置在冷却通道10内。然而，替代地或补充地，也可以想到在冷却通道10的径向外部的布置。定子绕组6借助于电连接件50通过设置在第二轴承罩25b中的引线39从定子2引导到外部，使得它们能够从外部通电。引线39相对于径向方向R在冷却剂分配室4或冷却剂收集室5的径向外部设置在第二轴承罩25b中。
在图6的示例中，示出了图4的改进。在该改进中，在图6所示的沿着转动轴D的纵向截面中，冷却剂分配室4以U形或C形方式围绕相应的定子绕组6的第一轴向端部14a，因此，在这种进一步发展的情况下，沿着其直接轴向延伸以及径向内部和径向外部围绕。因此，冷却剂收集室5以U形或C形的方式围绕相应的定子绕组6的第二轴向端部14b，即沿着其轴向延伸以及在沿着转动轴D的纵向截面中径向向内和径向向***绕。在这种变型中，冷却通道10设置在定子绕组6的径向内部以及径向外部。因此，包括其轴向端部14a、14b的各个定子绕组6经由冷却通道10以及冷却剂分配室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的有效的冷却，该轴向端部在电机1的工作期间尤其承受热负载。
因此，整个塑料块11，特别是设置在定子齿9之间的中间空间9中，并且限定冷却剂分配室4和冷却剂收集室5的塑料块11能够有利地一体地形成。

Claims (32)

1.一种电机(1)，
-包括转子(3)和定子(2)，其中所述转子能够围绕限定所述电机(1)的轴向方向(A)的转动轴(D)转动，所述定子具有多个定子绕组(6)，
-包括冷却剂分配室(4)和与其相距一定距离轴向布置的冷却剂收集室(5)，其中，所述冷却剂分配室(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)能够流过所述冷却通道，
-其中，所述至少一个冷却通道(10)和至少一个定子绕组(6)嵌入由塑料制成的塑料块(11；11a、11b)，用于热耦合到所述冷却剂(K)，
-所述定子(2)具有定子齿(8)，所述定子齿沿着轴向方向(A)延伸，并且沿着圆周方向(U)彼此间隔设置，并且承载所述定子绕组(6)，
-其中，所述至少一个塑料块(11；11a、11b)与至少一个冷却通道(10)和至少一个定子绕组(6)一起设置在中间空间(9)中，所述中间空间形成在在圆周方向(U)上相邻的两个定子齿(8、8a、8b)之间，
-其中，在中间空间(9)内，所述至少一个冷却通道(10)至少逐段地形成为管体(16)，所述管体在垂直于轴向方向(A)的横截面中具有两个宽边(20a、20b)，其中，所述两个宽边(20a、20b)在圆周方向(U)上彼此相对；
-由第一塑料材料制成的第一塑料块(11a)和与其不同的由第二塑料材料制成的第二塑料块(11b)设置在中间空间(9)中；
-其中，在中间空间(9)中的至少一个定子绕组(6)嵌入由第一塑料材料制成的第一塑料块(11a)，
第一塑料块(11a)连同嵌入其中的定子绕组(6)和至少一个冷却通道(10)一起嵌入由第二塑料材料制成的第二塑料块(11b)，和/或由第二塑料块限定，所述第二塑料材料的热导率小于第一塑料材料的热导率；其中，所述管体(16)具有在径向方向(R)上彼此相对的两个窄边(21a、21b)；
其中，所述管体(16)的径向外部窄边(21a)在垂直于轴向方向(A)的横截面中接触第二塑料块(11b)或突出到所述第二塑料块中。
2.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
所述管体(16)的径向内部窄边(21b)以及两个宽边(20a、20b)在垂直于轴向方向(A)的横截面中被第二塑料块(11b)覆盖或涂覆。
3.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
-所述管体(16)在垂直于轴向方向(A)的横截面中具有矩形或梯形的几何形状，和/或
-所述管体(16)在垂直于轴向方向(A)的横截面中径向向内变细。
4.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
在垂直于轴向方向(A)的横截面中，两个窄边的径向向外的一个(21a)的横向长度大于径向向内窄边(21b)的横向长度。
5.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
在垂直于轴向方向(A)的横截面中，两个窄边(21a、21b)中的至少一个的横向长度最大为宽边(20a、20b)中的至少一个的横向长度的四分之一，使得所述管体(16)形成扁平管道(17)。
6.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，所述管体(16)将在圆周方向(U)上由第一定子齿和第二定子齿(12a、12b)限定的中间空间(9)沿着圆周方向(U)分成第一子空间和第二子空间(9a、9b)，
-缠绕在所述第一定子齿(8a)上的第一定子绕组(6a)布置在第一子空间(9a)中，并且缠绕在所述第二定子齿(8b)上的第二定子绕组(6b)设置在第二子空间(9b)中。
7.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
所述管体(16)围绕管体内部空间(22)，
其中，将所述管体内部空间(22)分成彼此流体分离的至少两个子冷却通道(19)的至少一个分离元件(18)一体地模制在所述管体(16)上。
8.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)至少部分地布置在所述至少一个塑料块(11；11a、11b)中并且由至少一个塑料块限定，用于热耦合到所述至少一个定子绕组(6)。
9.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)由空腔(41a、41b)形成，所述空腔至少部分地存在于塑料块(11)中。
10.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
所述至少一个塑料块(11)至少部分地限定所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)。
11.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)在垂直于所述转子(3)的转动轴(D)的横截面中具有环形几何形状。
12.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)分别径向向外和/或径向向内布置在所述至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部或第二轴向端部(14a、14b)。
13.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)分别形成所述定子绕组(6)的轴向延伸，和/或分别布置在所述定子绕组(6)的轴向延伸中。
14.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)分别轴向连接到所述至少一个定子绕组(6)。
15.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)分别径向向外和/或径向向内以及在轴向端侧径向连接到所述至少一个定子绕组(6)。
16.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)在沿着转动轴(D)的纵向截面中以U形或C形的方式围绕所述至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部或第二轴向端部(14a、14b)。
17.根据权利要求1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的第一轴承罩和第二轴承罩(25a、25b)之间，
其中，所述冷却剂分配室(4)的一部分设置在第一轴承罩(25a)中或至少由第一轴承罩限定，和/或
其中，所述冷却剂收集室(5)的一部分设置在第二轴承罩(25b)中或至少由第二轴承罩限定。
18.根据权利要求17所述的电机，
其特征在于，
-冷却剂供应器(35)在第一轴承罩(25a)中形成，所述冷却剂供应器将所述冷却剂分配室(4)流体连接到冷却剂入口(33)，所述冷却剂入口设置在第一轴承罩(25a)的外部，
-其中，所述冷却剂供应器(35)热连接到设置在第一轴承罩(25a)中用于可转动地支撑所述定子(2)的第一轴承(32a)，和/或
-冷却剂排放器(36)在第二轴承罩(25b)中形成，所述冷却剂排放器将所述冷却剂收集室(5)流体连接到冷却剂出口(34)，所述冷却剂出口设置在第二轴承罩(25b)的外部，
-其中，所述冷却剂排放器(36)热连接到设置在第二轴承罩(25b)中用于可转动地支撑所述定子(2)的第二轴承(32b)。
19.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
-所述至少一个塑料块包括热固性塑料或者是热固性塑料，和/或
-所述至少一个塑料块包括热塑性塑料或者是热塑性塑料。
20.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
所述第一塑料块的第一塑料材料和/或所述第二塑料块的第二塑料材料包括热固性塑料或者是热固性塑料。
21.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
所述第一塑料块的第一塑料材料和/或所述第二塑料块的第二塑料材料包括热塑性塑料或者是热塑性塑料。
22.根据权利要求1所述的电机，
其特征在于，
所述第一塑料块(11a)的第一塑料材料是热塑性塑料或热固性塑料，并且所述第二塑料块(11b)的第二塑料材料是热固性塑料。
23.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，在垂直于轴向方向(A)的横截面中，两个窄边(21a、21b)中的至少一个的横向长度最大为宽边(20a、20b)中的至少一个的横向长度的五分之一，使得所述管体(16)形成扁平管道(17)。
24.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)由空腔(41a、41b)形成，所述空腔完全地存在于塑料块(11)中。
25.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一塑料块和/或第二塑料块(11a、11b)至少部分地限定所述冷却剂分配室(4)和/或冷却剂收集室(5)。
26.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)分别轴向连接到所述至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部或第二轴向端部(14a、14b)上。
27.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)分别径向向外和/或径向向内以及在轴向端侧径向连接到所述至少一个定子绕组(6)的第一轴向端部或第二轴向端部(14a、14b)。
28.根据权利要求18所述的电机，其特征在于，所述冷却剂入口(33)设置在第一轴承罩(25a)的前侧上或周向侧上。
29.根据权利要求18所述的电机，其特征在于，所述冷却剂出口(34)设置在第二轴承罩(25b)的前侧上或周向侧上。
30.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机(1)用于车辆。
31.一种车辆，包括至少一个根据权利要求1至30之一所述的电机(1)。
32.根据权利要求31所述的车辆，其特征在于，所述车辆是机动车辆。
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