[发明专利]用于机动车的电机，用于电机的线圈架和机动车

说明书

本发明涉及一种用于机动车的电机，该电机包括转子(3)和定子(2)，该定子具有叠片组(8)和至少一个具有多个定子线圈(14)的线圈装置(15)，其中，设有能由冷却流体流过的线圈架(6)，在该线圈架中布置有所述线圈装置(15)，该线圈架相对于叠片组(8)和转子(3)以液体密封的方式封装。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的电机，该电机包括转子和定子，该定子具有叠片组和至少一个具有多个定子线圈的线圈装置。

背景技术

这种电机应该——特别在其用于驱动机动车时——具有尽可能高的转矩-或功率密度，然而由此在定子线圈内出现高的电流密度。电机的总损耗的主要部分可以归因于在此产生的电热损耗。就此来说，这种高频率使用的电机的热承受能力方面是工业研发追求的焦点。因为用于制造电机的材料的特性也在很大程度上依赖于温度，所以已经存在多个用于冷却策略的方案，以便既实现所追求的电磁功能又满足热和机械方面的要求。

已知的是，定子连同其定子线圈由冷却液体流过。在此，冷却液体被沿叠片组的槽引导并且可以要么流过槽中多个定子线圈之间的间隙要么流过特别设置的、在各个定子线圈中的缺口。定子在此相对于转子通过完全沿周向和轴向环绕的密封件封闭，然而这由于电机气隙的增大而引起对电机的电磁性能的负面影响。

US 2012/0248904 A1公开了一种液体冷却的定子-和转子装置，用于电动马达或发电机，其中，具有定子铁心和多个绕组的定子固定在壳体的定子凹进部中。为了相对于转子封闭定子凹进部，定子铁心具有多个布置在槽中的间隔垫片和壳体侧的端环。

在这种电机中，金属叠片组与冷却流体接触。该电机因此具有以下缺点，即电机仅适合于特定的冷却流体，该特定的冷却流体不会对与冷却流体接触的叠片组产生腐蚀性作用。因此不能实现借助于特别高效的冷却流体进行冷却。

发明内容

因此本发明的目的在于，提出一种用于改进地冷却用于机动车的电机的可能方式。

该目的在开头所述类型的电机中根据本发明由此实现，即设有能由冷却流体流过的线圈架，在该线圈架中布置有所述线圈装置，该线圈架相对于叠片组和转子以液体密封的方式封装。

本发明基于以下考虑：为了直接冷却定子线圈，使转子和叠片组都不与冷却流体接触并且此外使线圈装置不直接布置在叠片组的槽中，而是布置在额外设置的线圈架中。线圈架是能由冷却流体流过的空心体，在该空心体中设计有多个线圈接纳空间，用于布置线圈装置的分别一个定子线圈。线圈接纳空间可以特别这样实现，即该线圈接纳空间将定子线圈保持在以下所述的位置中，在该位置中其与转子相互作用用以产生磁动力(magnetmotorischen Kraft)。术语“封装”特别可如下所述地理解，即线圈架闭合，然而其中可以设置用于输入冷却流体或用于线圈向外电连接的开口。作为冷却流体优选地使用油、水、酯或特殊的致冷介质/冷却剂，该致冷介质也可能对叠片组产生腐蚀性作用。当然也可以考虑使用气态的冷却流体，其中，随后也以合适的方式气密地封装线圈装置。电机的转子既可以设计为外转子也可以优选地设计为内转子。

根据本发明的电机能够有利地实现使用更多种类的冷却流体，这是因为通过以液体密封的方式封装不可能发生冷却流体与转子和定子的接触。因此可以使用不能用于传统电机的、特别高效的冷却流体。

在根据本发明的电机中特别优选的是，所述叠片组具有多个齿部，其中，线圈架具有多个通过壁界定的通孔，该通孔由齿部贯穿。齿部在此被理解为从定子铁心或定子轭上突出的叠片组部件，其形成设置用于接纳线圈装置的槽。因此通过齿部朝向转子的方向引导由定子线圈产生的磁流。齿部在此以合适的方式与面向转子的线圈架外表面齐平地闭合，因此定子与转子之间的气隙不会扩大。通孔有利地设计为与齿部相匹配。齿部优选地这样实现，即该齿部形成平行齿面的槽，以便简化线圈架在叠片组上的插装。