电动机器的制作方法

1.本实用新型涉及一种电动机器，特别是作为用于可电驱动的机动车辆的驱动机。


背景技术：

2.可电驱动的机动车辆在现有技术中是已知的。它们包括用于驱动机动车辆的电动机器。这些电动机器通常包括转子和定子，在电动机器操作时，由于电流流动通过电动机器的载流导体并且由于涡流损耗和其它损耗，转子和定子经历热负载，使得对电动机器的冷却变得必要。
3.在现有技术中，用于冷却电动机器定子的定子冷却是众所周知的。在这方面，参考at 521063a2、de 10 2017 221 805 a1和de 10 2017 218828a1。这些现有技术的出版物规定在定子中形成用于流过冷却剂以冷却电动机器的冷却通道。转子和定子中生成的废热通过热传导传递到径向外部的定子，所述废热通过热传递被传递到冷却剂并与冷却剂一起排出。冷却剂在冷却回路中循环并且在其被重新供应到电动机器之前通过设置的冷却剂冷却器被重新冷却。
4.这种通过冷却剂进行定子冷却的电动机器的缺点一方面是必须小心地保持冷却剂远离带电部件，这使设计和密封变得复杂，另一方面是有效冷却的限制变得明显，原因是通过转子与定子之间的间隙的热传导是限制热传递的热电阻。
5.由于电动机器的冷却效率较低，电动机器的功率也受到限制，这对于高驱动线的机动车辆尤其不利。


技术实现要素：

6.因此，本实用新型的目的是创造一种具有改善冷却使得电动机器的性能，特别是电动机器的连续功率增加的电动机器。
7.该目的通过本实用新型技术方案的特征实现。
8.本实用新型的示例性实施例涉及一种电动机器，特别是作为电驱动的机动车辆的驱动机，所述电动机器具有转子和定子，其中定子围绕基本上柱形的空间区域，转子可旋转地布置在所述空间区域中，其中转子包括转子轴，转子芯布置在所述转子轴上，所述转子芯包括朝着转子轴的方向延伸的槽状缺口，其中转子绕组的导电导体和用于将导体布置在槽状缺口中的挤压体设置在相应的槽状缺口中，其中在转子轴的纵向方向上延伸的至少一个冷却通道也布置在至少一个槽状缺口中。这确保可以通过流体供应直接冷却转子，使得可以改善直接从转子移除热，并且因此可以实现更高的连续功率密度和更高的连续功率。此外，还有利的是，为此目的可以实现更均匀的部件温度，这允许操作策略的较低风险设计。
9.特别有利的是转子芯由一组转子板形成。这允许良好的电气和热性能以及简化的组装。
10.如果在转子轴的纵向方向上延伸的至少一个冷却通道布置在多个槽状缺口中或
布置在每个槽状缺口中，则也是有利的。如果冷却通道或多个冷却通道在每种情况下设置在所有槽状缺口中或设置在以均匀分布在转子的圆周上的方式布置的槽状缺口中，则是特别有利的。因此，可以以空间均匀分布的方式实现冷却，这有利于转子温度的均匀分布。
11.如果至少一个冷却通道布置和/或形成在挤压体中和/或转子绕组的导体之间，则也是有利的。因此实现了相应冷却通道的确定且安全的布置，这有助于耐久性和改善的冷却。
12.如果至少一个冷却通道与挤压体一体形成或集成到挤压体中和/或置入挤压体中和/或形成和/或置入在转子绕组的导体之间，特别是以与导体连接的方式形成，则也是有利的。这使得可以非常有效地设计冷却通道并降低组装成本。
13.如果至少一个冷却通道与转子绕组的导体一起铸造成铸造复合物，则也是有利的。冷却通道因此通过简单的措施热嵌入和机械固定，这有利地与导体的铸造一起进行。
14.如果转子轴形成用于向转子供应冷却剂和/或从转子排出冷却剂的流体通道，则也是有利的。
15.此外，有利的是，转子在转子芯的至少一个轴向端部处在端侧上包括或在转子芯的两个轴向端侧上包括盖盘，在所述盖盘中或在所述多个盖盘中设置有至少一个流体通道以用于将冷却剂供应到转子中的至少一个冷却通道和/或从其中排出。通过一个盖盘或通过多个盖盘，可以实现转子与冷却剂回路的非常好的连接，由此也可以简化连接并且冷却剂可以均匀地分配到设置的冷却通道。
16.如果转子绕组形成电导体的至少一个端侧绕组头或多个端侧绕组头，所述绕组头或所述多个绕组头布置在转子的流体通道中和/或盖盘的流体通道中并且可以由冷却剂围绕流动，则是特别有利的。由此可以持续且稳定地冷却一个对热特别敏感的绕组头或多个对热敏感的绕组头。
17.在示例性实施例中，有利的是，转子绕组的导体形成为圆线导体、发卡导体、成型棒导体或轴绕组元件。因此，可以根据应用以很好地适应热和电气要求的方式使用导体，其中可以实现简化生产和低安装空间要求。
附图说明
18.下面参考附图使用示例性实施例对本实用新型进行详细描述。附图示出了：
19.图1以沿着转子轴线的截面示出电动机器的根据本实用新型的第一示例性实施例的截面图，
20.图2以垂直于转子轴线的截面示出根据图1的电动机器的根据本实用新型的第一示例性实施例的转子的截面图，
21.图3以沿着转子轴线的截面示出电动机器的根据本实用新型的第二示例性实施例的截面图，
22.图4以垂直于转子轴线的截面示出根据图3的电动机器的根据本实用新型的第二示例性实施例的转子的截面图，
23.图5以沿着转子轴线的截面示出电动机器的根据本实用新型的第三示例性实施例的截面图，以及
24.图6以垂直于转子轴线的截面示出根据图5的电动机器的根据本实用新型的第三
示例性实施例的转子的截面图。
具体实施方式
25.图1至6以各种截面图示出根据本实用新型的电动机器1或电动机器1的转子2的第一至第三示例性实施例。电动机器1特别是用作电驱动的机动车辆的驱动机的电动机器1。这样的电动机器1因此可以在机动车辆中使用，例如作为用于驱动机动车辆的轴的轮或机动车辆的所有轮的单独电动机器1。电动机器1例如也可以与另一电动机器1一起使用，使得例如电动机器1在每种情况下设置成用于驱动机动车辆的相关轴的轮。
26.图1至6示出了部分相同的部件，然而，没有针对每个示例性实施例单独描述所述部分相同的部件，使得对各个示例性实施例及其部件的描述通常也适用于其它示例性实施例。
27.电动机器1包括转子2和定子3。转子2围绕轴线x-x可旋转地布置，其中定子3相对于未示出的马达壳体静止地布置。
28.定子3例如以基本上中空的柱形方式形成，使得其围绕基本上柱形的空间区域4，转子2可旋转地布置在所述空间区域中。
29.转子2包括转子轴5，所述转子轴以围绕轴线x-x可旋转地安装的方式布置。
30.转子芯6布置在转子轴5上。在有利的示例性实施例中，转子芯6由彼此堆叠的一组转子板7形成。转子芯6也可以以其它方式形成。
31.转子芯6包括朝着转子轴5的方向延伸的槽状缺口8。槽状缺口8以分布的方式，特别是均匀分布的方式布置在转子2的圆周上。图2所示的示例性实施例示出了具有以分布的方式布置在圆周上的六个槽状缺口8的转子2。在其它示例性实施例中，更多或更少这样的凹槽状缺口8也是可能的。
32.在所示的示例性实施例中，槽状缺口8在截面中形成为近似六边形，具有狭窄的径向内部和外部的基面9以及在其间扩展的侧面10，所述侧面以钝角朝向彼此延伸。
33.转子绕组12的导电导体11和用于将导体11布置在槽状缺口8中的挤压体13设置在相应的槽状缺口8中。
34.图2、4和6示出了导体11布置在挤压体13的两侧上。这也可以以其它方式设计。
35.转子绕组12的导体11可以形成为圆线导体、发卡导体、成型棒导体或轴绕组元件。
36.为了冷却转子2，在转子轴5的纵向方向上延伸的至少一个冷却通道14也布置在至少一个槽状缺口8中。
37.图2示出了槽状缺口8中的冷却通道14。在其它示例性实施例中，在转子轴5的纵向方向上延伸的至少一个冷却通道14可以布置在多个槽状缺口8中或布置在每个槽状缺口8中，在这方面也参见图4，该图替代地示出了转子2，其中冷却通道14设置在每个挤压体13中。
38.如在图2中可以看到的，至少一个冷却通道14可以布置在挤压体13中。
39.在另一示例性实施例中，至少一个冷却通道14也可以替代地或附加地布置和/或形成在转子绕组12的导体11之间，例如如图6中所示。有利地，至少一个冷却通道14(例如，两个或更多个冷却通道14)设置在挤压体13两侧上的每组导体11中。
40.至少一个冷却通道14可以例如通过注塑工艺等与挤压体13一体形成，或者冷却通
道14也可以例如作为管集成到挤压体13中，所述管置入挤压体13的缺口中，并且/或者冷却通道14也可以置入挤压体13中。
41.替代地或附加地，至少一个冷却通道14或相应的冷却通道14也可以形成和/或置入在转子绕组12的导体11之间，特别是以与导体11连接的方式形成，参见图6。例如，如果至少一个冷却通道14与转子绕组12的导体11一起铸造成铸造复合物，则可能是有利的。为此目的，相应的冷却通道14可以例如形成为管，特别是形成为塑料管或金属管，所述管与导体11一起铸造成铸造复合物。
42.为了向至少一个冷却通道14供应冷却剂，转子轴5包括用于向转子2供应冷却剂和/或从转子2排出冷却剂的流体通道15、16。流体通道15径向向内设置并且用于供应冷却剂，并且流体通道16进一步径向向外并与流体通道15同轴布置并且用于排出冷却剂。
43.此外，转子2在转子芯6的至少一个轴向端部处在端侧上包括或在转子芯4的两个轴向端侧上包括盖盘17，在所述盖盘中或在所述多个盖盘中在径向方向上设置有至少一个流体通道18以用于将冷却剂供应到转子2中的至少一个冷却通道14和/或从其中排出。盖盘17因此用于转子轴5与转子2的冷却通道14之间的流体连接。
44.盖盘17在转子芯6的轴向端部处以固定且密封的方式与转子2的转子芯6连接。
45.转子2优选地形成为使得转子绕组形成电导体11的至少一个端侧绕组头20或多个端侧绕组头20。后者布置在转子2的流体空间19或流体通道19中和/或盖盘17的流体通道18中，并且可以由冷却剂围绕流动。根据图1和5，相应的绕组头20布置在盖盘17的流体空间或流体通道18中，并且因此被供应冷却剂且由冷却剂围绕流动。根据图3，相应的绕组头20布置在转子2的流体空间19或流体通道19中，并且从盖盘17的流体通道18供应冷却剂且由冷却剂围绕流动。
46.定子3不再赘述。它还可以设置有用于流体流动的冷却通道，以便也能够直接冷却定子。定子3的冷却通道可以集成到冷却回路中。
47.附图标记列表
48.1 电动机器
49.2 转子
50.3 定子
51.4 空间区域
52.5 转子轴
53.6 转子芯
54.7 转子板
55.8 缺口
56.9 基面
57.10 侧面
58.11 导体
59.12 转子绕组
60.13 挤压体
61.14 冷却通道
62.15 流体通道
63.16 流体通道
64.17 盖盘
65.18 流体通道
66.19流体空间/流体通道
67.20绕组头