尤其用于车辆的电动机
阅读说明：本技术 尤其用于车辆的电动机 (Electric motor, in particular for a vehicle ) 是由 米尔科·霍赖茨 汉斯-乌尔里希·施托伊雷尔 约瑟夫·松塔格 斯托扬·马尔基奇 安德烈·利琴 于 2018-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电动机(1),尤其是用于车辆,包括转子(3)和定子(2),所述转子(3)能够绕限定所述电动机(1)的轴向方向(A)的旋转轴线(D)旋转,所述定子(2)包括多个定子绕组(6),具有冷却剂分配腔室(4)和与所述冷却剂分配腔室在轴向上具有距离地布置的冷却剂收集腔室(5),所述冷却剂分配腔室(4)通过能够流过有冷却剂(K)的至少一个冷却通道(10)与所述冷却剂收集腔室(5)流体连通,为了冷却定子绕组(6),至少一个定子绕组(6)包含在由电绝缘塑料组成的塑料物质(11)中,为了热联接,所述冷却剂分配腔室(4)和/或所述冷却剂收集腔室(5)布置在至少一个定子绕组(6)的第一和/或第二轴向端部(14a,14b)中,为了热联接至所述至少一个定子绕组(6),所述冷却剂分配腔室(4)和/或所述冷却剂收集腔室(5)至少部分地布置在所述塑料物质(11)中。(The invention relates to a electric motor (1), in particular for a vehicle, comprising a rotor (3) and a stator (2), the rotor (3) being rotatable about a rotational axis (D) defining an axial direction (A) of the electric motor (1), the stator (2) comprising a plurality of stator windings (6) having a coolant distribution chamber (4) and a coolant collection chamber (5) arranged axially at a distance from the coolant distribution chamber, the coolant distribution chamber (4) being in fluid communication with the coolant collection chamber (5) via at least cooling channels (10) through which a coolant (K) can flow, for cooling the stator windings (6) at least stator windings (6) being contained in a plastic substance (11) consisting of an electrically insulating plastic, for thermal coupling the coolant distribution chamber (4) and/or the coolant collection chamber (5) being arranged in a and/or a second axial end (14a, 14b) of at least stator windings (6), for thermal coupling the coolant distribution chamber (4) and/or the coolant collection chamber (6) being arranged at least partially in the stator windings (11).)
技术领域
本发明涉及一种尤其用于车辆的电动机，以及包括这样的电动机的车辆。
背景技术
这种类型的电动机通常能够是电动马达或者发电机。电动机能够被实现为外转子或者内转子。
例如，从US 5,214,325已知一种普遍类型的电动机。其包括：外壳，所述外壳围绕内部并且具有壳体，所述壳体沿外壳的圆周方向延伸并且沿径向限定内部，在轴向的一侧的沿轴向限定内部的后侧壁，以及在轴向的另一侧的沿轴向限定内部的前侧壁。电动机的定子固定地连接至壳体。电动机的转子布置在定子中，其中转子的转子轴通过前侧壁上的前轴轴承可旋转地安装。
传统的电动机的定子通常包括定子绕组，所述定子绕组在电动机的运行期间被电激励。这产生了热，所述热需要被驱散从而避免过热以及相关的定子的损害或者甚至破坏。为此目的，从传统的电动机已知使后者配备有用于冷却定子(尤其是所述定子绕组)的冷却装置。这样的冷却装置包括一个或多个冷却通道，冷却剂流过所述冷却通道，并且所述冷却通道在定子绕组的附近布置在定子中。从定子绕组向冷却剂的热转移能够使热被从定子驱散。
在该情况下，仅与明显的结构复杂性相关，证明了从定子向流过各冷却通道的冷却剂的有效的热转移是不利的。然而，这在电动机的制造成本方面具有不利的效果。
发明内容
因此本发明的目的在于针对电动机提供一种改进的实施方式，在该实施方式中，该缺点被大幅地消除或者甚至完全消除。特别地，本发明针对电动机提供改进的实施方式，其区别之处在于定子的定子绕组的改进的冷却。
该目的通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求涉及优选的实施例。
因此，本发明的基本构思为将电动机的定子绕组包含到由塑料组成的塑料合成物中，在所述塑料合成物中还设置有用于吸收由于热相互作用的结果而由定子绕组产生的废热的冷却剂的冷却剂分配腔室和冷却剂收集腔室。在该情况下，塑料被用作用于将热从定子绕组转移至冷却剂的热转移介质。
以这种方式产生了定子绕组与穿过定子的冷却剂之间的特别好的热转移。如果使用具有高导热率的塑料，则这尤其是有效的。尤其是所谓的热固型塑料适用于该目的。由于塑料通常还具有电绝缘的特性，所以通过塑料这同时确保待冷却的定子绕组不会以不期望的方式电短路。因此，即使在定子中的废热的高演化(诸如例如在电动机的运行期间发生)的情况下，也能够确保产生的废热能够被从定子驱散。因此能够避免电动机由于定子的过热的结果导致的损害或者甚至破坏。通过注塑成型能够制造其中分别形成有冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室的塑料合成物(本发明必要的)，在所述注塑成型的过程中塑料被注塑成型到待冷却的定子绕组周围。将定子绕组与冷却通道包含到塑料合成物中因此结果是非常简单的。
为了冷却定子绕组的目的，从实现在塑料合成物中的冷却剂收集腔室出发的冷却剂能够在多个冷却通道之间被分配，在所述多个冷却通道中冷却剂由于热相互作用的结果从定子绕组吸收废热。在流过冷却通道之后，冷却剂能够被收集在冷却剂收集腔室中。根据本发明，由于冷却剂分配腔室和冷却剂收集腔室布置在塑料合成物中，所以存在于冷却剂分配腔室中的冷却剂在已经在冷却通道之间分配之前能够被用于冷却定子绕组。在流过冷却通道之后对于收集在冷却剂收集腔室中的冷却剂对应地同样是有效的。由于冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室因此直接与待冷却的定子绕组相邻地布置，所以以这种方式实现了冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室分别与待冷却的定子绕组的有效的热联接。
根据本发明的电动机，尤其是用于车辆，包括转子，所述转子能够绕旋转轴线旋转。旋转轴线限定电动机的轴向方向。电动机还包括具有定子绕组的定子。电动机还包括冷却剂分配腔室和与其沿轴向具有距离地布置的冷却剂收集腔室。为了冷却由定子绕组产生的废热的目的冷却剂能够流过冷却剂分配腔室，并且所述冷却剂分配腔室通过至少一个冷却通道与冷却剂收集腔室流体连通。优选地，设置有至少两个，尤其是优选地多个这样的冷却通道。为了热联接至冷却剂的目的，至少一个定子绕组至少部分地，优选完全地包含到由电绝缘塑料组成的塑料合成物中。在该情况下，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室布置在至少一个定子绕组的第一和/或第二轴向端部的区域中。优选地，冷却剂分配器腔室和/或冷却剂收集腔室布置在第一和/或第二端部的轴向延伸部中。根据本发明，为了热联接至至少一个定子绕组的目的，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室至少部分地实现在塑料合成物中，并且因此至少部分地由后者限定。
根据一个优选的实施例，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室在纵截面中沿着旋转轴线以U形或者C形的方式围绕至少一个定子绕组的第一和/或第二轴向端部。以这种方式，尤其是经受热负荷的端部实际上被冷却剂分配腔室和/或被冷却剂收集腔室围绕，结果是能够实现冷却剂向相应的定子绕组的端部的特别好的热联接。
特别优选地，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室在纵截面中沿着轴向方向因此具有U形或者C形几何形状。
在一个有益的开发中，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室也沿径向布置在至少一个定子绕组的第一和/或第二端部的外侧。
便利地，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室在垂直于转子的旋转轴线的横截面中能够具有环形的几何形状。这允许多个冷却通道沿着定子沿着圆周方向彼此具有距离地布置。
特别优选地，至少一个塑料合成物至少部分地限定冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室。因此能够排除单独的外壳的设置。
根据另外的有益的实施例，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室由至少部分地，优选完全地设置在塑料合成物中的空腔实现。因此能够排除用于限定冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室的单独的包围件或者外壳的设置。这与明显的成本优势是相关的。
根据一个优选的实施例，至少一个冷却通道还包含在由电绝缘塑料组成的至少一个塑料合成物中。这确保了流过冷却通道的冷却剂与相关的定子绕组的良好的热联接。
根据另一个有益的实施例，定子具有沿着轴向方向延伸并且沿着圆周方向彼此具有距离地布置的定子齿，所述定子齿承载定子绕组。在该实施例中，塑料合成物与至少一个冷却通道以及至少一个定子绕组一起布置于在沿着圆周方向相邻的两个定子齿之间实现的空隙中。该措施确保了定子绕组与冷却通道之间的特别好的热转移，因为冷却通道在待冷却定子绕组的近侧布置在空隙中。此外，定子齿之间的所述空隙因此在塑料合成物的制造期间能够以模具的方式被使用，塑料或者塑料合成物被注射到模具中，这简化了塑料合成物的制造因为能够免除单独的模具的设置。
另外的优选实施例提出将空隙划分为第一和第二子空间。在该构造中，至少一个定子绕组布置在第一子空间中。至少一个冷却通道布置在第二子空间中。定位辅助件实现在两个子空间之间，通过所述定位辅助件至少一个冷却通道能够定位在第二子空间中。该措施允许冷却通道(通常为管体或者扁平管)的精确且稳定的定位，尤其是如果后者与两个定子齿之间的空隙中的定子绕组一起通过使用制造塑料合成物的塑料的注塑成型而被封装。
在该构造的一个有益的开发中,定位辅助件包括在沿圆周方向相邻的两个定子齿处实现的两个凸起。两个凸起沿转子的圆周方向彼此面对，并且为了对冷却通道进行定位的目的而突出到空隙中。该构造允许在通过使用塑料合成物的塑料的注塑成型封装前冷却通道在空隙中的特别精确的对准。
根据一个优选实施例，布置在空隙中的塑料合成物由单个的塑料材料组成。在该实施例中，由电绝缘材料组成的附加电绝缘件布置在空隙中，优选布置在定子绕组或塑料合成物与定子齿之间。由于在该实施例中只需要将单个的塑料材料引入到空隙中，所以由所述塑料组成的塑料合成物的制造能够在单个的注塑成型步骤中实现。塑料合成物的制造因此结果是特别简单，这与成本优势是相关的。
便利地，塑料合成物的电绝缘塑料包括热固性塑料或者为热固性塑料。或者，塑料合成物的电绝缘塑料能够包括热塑性塑料或者为热塑性塑料。在另外的变化中也能够想到热固性塑料与热塑性塑料的组合。
便利地，塑料合成物基本上完全填充空隙。以这种方式避免了不期望的空隙(例如以将导致不期望的热转移的减少的气隙的方式)的形成。
根据一个优选实施例，至少一个塑料合成物从空隙优选在两侧沿轴向突出。塑料合成物因此能够被用于实现冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室。
根据另一个优选实施例，至少一个冷却通道布置在空隙中的相应的定子绕组的径向外侧和/或径向内侧。这能够实现冷却通道在待冷却定子绕组附近的节省空间的布置，其结果是电动机仅需要用于定子绕组的冷却的小结构空间。
一个优选构造提出将至少一个冷却通道实现为围绕管体内部的管体。在该变化中，至少一个分割元件成型在管体处并且将管体内部分割为彼此流体分开的至少两个部分冷却通道。管体能够通过所述分割元件而被加强，并且所以增加了其机械强度。
便利地，管体能够实现为具有两个宽边和两个窄边的扁平管。
一个有益的开发提出将管体实现为扁平管，所述扁平管沿着轴向方向延伸并且在垂直于轴向方向的横截面中具有两个宽边和两个窄边。便利地，在垂直于轴向方向的横截面中，扁平管的至少一个宽边垂直于径向方向而延伸。在该情况下，两个宽边的长度能够优选地为两个窄边的长度的至少四倍，优选至少十倍。
特别优选地，至少一个冷却通道完全布置在由塑料组成的塑料合成物中。
根据另外的优选实施例，定子在垂直于轴向方向的横截面中以环形的方式形成，并且具有沿着轴向方向延伸的定子齿，而且沿着定子的圆周方向彼此具有距离地布置，所述定子齿承载定子绕组。在该实施例中，塑料合成物与至少一个冷却通道和至少一个定子绕组一起布置于在沿圆周方向相邻的两个定子齿之间实现的空隙中。该措施确保了定子绕组与冷却通道之间的特别有效的热转移，因为布置在空隙中的冷却通道位于待冷却定子绕组的近侧。此外，定子齿之间的空隙在塑料合成物的制造期间能够以注入有塑料合成物的塑料的模具的方式被使用。由于能够排除单独的模具的设置，所以这简化了塑料合成物的制造。
根据另外的优选实施例，至少一个冷却通道由至少一个穿孔形成，优选由多个穿孔形成，所述穿孔设置在塑料合成物中并且能够流过有冷却剂。特别优选地，设置有多个这样的穿孔。在该变化中排出了用于限定冷却通道的单个的管体等的设置。这与减少的制造成本是相关的。所述穿孔能够以通过合适的钻孔工具而引入到塑料合成物中的通孔的形式实现。在该变化中排出了用于限定冷却通道的单个的管体等的设置。这与减少的制造成本是相关的。
便利地，至少一个穿孔在垂直于轴向方向的横截面中能够具有矩形的几何结构，所述矩形具有两个宽边和两个窄边。以这种方式，扁平管的有益的几何结构被传授于穿孔，所述几何结构转而允许待冷却定子绕组近侧的冷却通道的节省结构空间的布置。
根据另外的优选实施例，至少一个冷却通道布置在定子本体中，并且由至少一个能够流过有冷却剂的穿孔形成。所述穿孔能够以在电动机的制造过程中通过合适的钻孔工具而引入到定子本体中的通孔的形式实现。在该变化中排出了用于限定冷却通道的单个的管体等的设置。这与减少的制造成本是相关的。
在另外的优选实施例中，形成冷却通道的穿孔实现为朝向空隙开口。而且，所述穿孔以液密的方式被布置在空隙中的塑料合成物封闭。在该变化中，穿孔能够被特别简单地制造，这与制造期间的成本优势是相关的。
便利地，至少一个冷却通道在相对于圆周方向相邻的两个定子齿之间的区域中布置在定子本体中。这使得能够将冷却通道布置在待冷却的定子绕组附近，这改进了从定子绕组向冷却通道的热转移。
根据另一个优选实施例，至少一个冷却通道设置在塑料合成物中，并且至少一个另外的冷却通道设置在定子本体中。该变化需要特别小的结构空间，因为定子本体和塑料合成物二者被用于容纳冷却通道。
根据另一个优选实施例，定子沿着轴向方向布置在沿着轴向方向彼此相对地放置的第一端防尘盖与第二端防尘盖之间。在该实施例中，冷却剂分配腔室的一部分布置在第一端防尘盖中。替代或另外地，冷却剂收集腔室的一部分布置在第二端防尘盖中。
根据另一个优选实施例，冷却剂供给装置实现在第一端防尘盖中并且将冷却剂分配腔室与设置在第一端防尘盖的外侧(优选在端侧)的冷却剂入口流体连接。此外，冷却剂排出装置实现在第二端防尘盖中并且将冷却剂收集腔室与设置在第二端防尘盖的外侧(优选在端侧)的冷却剂出口流体连接。特别优选地，冷却剂供给装置能够热连接至用于定子的可旋转安装的第一轴轴承，所述第一轴轴承设置在第一端防尘盖中。以类似的方式，冷却剂排出装置能够热连接至用于定子的可旋转安装的第二轴轴承，所述第二轴轴承设置在第二端防尘盖中。
特别优选地，塑料合成物为由电绝缘塑料组成的注塑成型合成物。注塑成型方法的应用简化并加快了塑料合成物的制造。这导致电动机的制造期间的成本优势。
特别优选地，整个塑料合成物，也就是说尤其是布置在定子齿与限定冷却剂分配腔室和冷却剂收集腔室的塑料合成物之间的空隙中的塑料合成物，以整体的方式被包含。该措施简化了电动机的制造，这与成本优势是相关的。
在一个有益的开发中，定子包括优选环形的定子本体，定子齿从所述定子本体突出。在该开发中，由电绝缘塑料组成的塑料合成物布置在定子本体的外周侧，并且优选在所述外周侧形成塑料涂层。定子因此能够与周围电绝缘。因此能够排除用于容纳定子本体的单独的外壳的设置。在可选的变化中还能够想到使用塑料合成物的定子本体的至少一端侧或者两端侧的涂层。在另外的变化中，塑料合成物优选能够完全封装定子本体。
特别优选地，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室沿轴向邻接至少一个定子绕组。由于冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室因此相对于轴向方向直接与待冷却的定子绕组相邻布置，所以以该方式实现了冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室向待冷却的定子绕组的有效的热联接。
根据另外的优选实施例，冷却剂收集腔室和/或冷却剂分配腔室沿径向在外侧和/或沿径向在内侧并且沿轴向在端面邻接至少一个定子绕组，优选分别邻接所述至少一个定子绕组的第一和/或第二轴向端部。
根据一个优选实施例，塑料合成物至少部分地围绕至少一个定子绕组的从定子本体的空隙沿轴向突出的至少一个绕组部，并且在该情况下部分地限定冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室，使得定子绕组的所述绕组部与冷却剂电绝缘。以该方式防止了电动机的运行期间的冷却剂与定子绕组的不期望的电短路。
根据一个有益的开发，冷却剂分配腔室通过多个冷却通道与冷却剂收集腔室流体连通。
便利地，多个冷却通道沿着轴向方向彼此具有距离地延伸。该措施确保了定子绕组的全部轴向部被冷却。
优选地，冷却通道沿着定子的圆周方向彼此具有距离地布置。该措施确保了全部定子绕组沿着圆周方向被冷却。
根据另一个优选实施例，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室专门布置在与其相邻的定子本体的轴向延伸部中。优选地，在该实施例中，冷却剂分配腔室和/或冷却剂收集腔室沿着其径向方向不突出超过定子本体或者定子。该实施例只需要非常小的径向方向上的结构空间。
特别优选地，包含至少一个定子绕组，使得其与冷却剂电绝缘并且在电动机的运行期间至少在相应的空隙内的区域中与定子本体电绝缘。特别优选地，这适用于电动机的全部定子绕组。以这种方式防止了电动机的运行期间定子绕组与定子本体或者与冷却剂的不期望的电短路。
特别便利地，至少一个定子绕组与定子本体，优选地还与限定空隙的定子齿的该电绝缘完全由塑料合成物形成和/或由已经描述的附加绝缘件形成。以该方式能够排除另外的电绝缘件的设置。
根据另一个优选实施例，附加电绝缘件在空隙内在空隙的沿着轴向方向测量的整个长度上延伸，使得其将定子绕组与定子本体并且与限定空隙的定子齿绝缘。
根据一个有益的开发，至少在空隙的沿着其圆周的整个长度上，附加电绝缘件将定子封装在空隙内。
在一个特别优选的实施例中，至少一个定子绕组也与实现为管体的冷却通道电绝缘。在该情况下，电绝缘由塑料合成物和/或附加电绝缘件形成。
特别优选地，定子绕组能够为分布式绕组的一部分。
本发明还涉及一种车辆，尤其是机动车辆，其包括前述电动机。电动机的前述优势因此也适用于根据本发明的车辆。
本发明的进一步重要的特征和益处从属权利要求、附图以及参照附图的相关附图描述清晰易见。
不言而喻，在没有离开本发明的范围的情况下，上述的特征以及将在下文中说明的特征不仅能够在分别指示的组合中使用，而且还能够在其他组合中使用或者由它们自身使用。
附图说明
本发明的优选示例性实施例图示在附图中，并且在下面的描述中更加详细地说明。
在附图中，在每种情况下示意性地：
图1以沿着转子的旋转轴线的纵截面示出了根据本发明的电动机的示例，
图2以垂直于转子的旋转轴线的横截面示出了根据图1的电动机的定子，
图3示出了图2的定子在沿圆周方向相邻的两个定子齿之间的空隙的区域中的细节，
图4示出了图1的电动机的变型，其中流过冷却通道的冷却剂还用于冷却转子的轴轴承，
图5至9示出了两个定子齿之间的填充有塑料合成物的空隙的另外的不同的构造变型。
具体实施方式
图1以截面图图示出根据本发明的电动机1的一个示例。电动机1被确定尺寸为使得其能够用于车辆中(优选用于公路用车中)。
电动机1包括转子3和定子2，所述转子3仅以粗略示意的方式图示在图1中。为了说明，在单独的图示中，图2以垂直于沿着图1的剖面线II-II的旋转轴线D的横截面图示出定子2。根据图1，转子3具有转子轴31并且能够具有未在图1中更加详细地示出的多个磁铁，所述磁铁的磁极沿着圆周方向U交替。转子3能够绕旋转轴线D旋转，旋转轴线D的位置由转子轴31的中心纵向轴线M确定。旋转轴线D限定平行于旋转轴线D而延伸的轴向方向A。径向方向R垂直于轴向方向A。圆周方向U绕旋转轴线D旋转。
如能够从图1察觉出的，转子3布置在定子2中。因此，在此示出的电动机1为所谓的内转子。然而，还能够想到作为所谓的外转子的实现，其中转子3布置在定子2外部。在定子2上，转子轴31能够绕旋转轴线D旋转地安装在第一轴轴承32a中以及与第一轴轴承32a沿轴向具有距离的第二轴轴承32b中。
以已知的方式，定子2另外地包括多个定子绕组6，为了产生磁场的目的所述多个定子绕组6被电激励。转子3的磁铁产生的磁场与定子绕组6产生的磁场之间的磁相互作用使转子3旋转。
图2中的横截面揭露了定子2能够具有环形的定子本体7，例如由铁组成。特别地，定子本体7能够由多个定子本体板(未示出)形成，所述多个定子本体板沿着轴向方向A一个层叠在另一个的顶部上，并且粘附至彼此。多个定子齿8沿径向在内侧一体地形成在定子本体7上，所述定子齿沿着轴向方向A延伸，远离定子本体7沿径向向内突出，并且沿着圆周方向U彼此具有距离地布置。每个定子齿8承载定子绕组6。各定子绕组6一起形成绕组装置。依据将由定子绕组6形成的磁极的数量，整个定子绕组装置的各定子绕组6能够对应地电绕线在一起。
在电动机1的运行期间，电激励的定子绕组6产生废热，所述废热需要被从电动机1驱散，从而防止过热以及相关的电动机1的损害或者甚至破坏。因此，定子绕组6通过冷却剂K的辅助而被冷却，所述冷却剂K穿过定子2并且通过热转移而吸收由定子绕组6产生的废热。
为了使冷却剂K穿过定子2，电动机1包括冷却剂分配腔室4，冷却剂K能够经由冷却剂入口33而被引入到冷却剂分配腔室4中。沿着轴向方向A，冷却剂收集腔室5与冷却剂分配腔室4具有距离地布置。冷却剂分配腔室4与冷却剂收集腔室5通过多个冷却通道10而流体连通，在图1的图示中只能察觉出单个的一个冷却通道。在未在图中示出的垂直于轴向方向A的横截面中，冷却剂分配腔室4和冷却剂收集腔室5分别能够具有环形的几何结构。沿着圆周方向U，多个冷却通道10彼此具有距离地布置，所述冷却通道在每种情况下沿着轴向方向A从环形的冷却剂分配腔室4向环形的冷却剂收集腔室5延伸。经由冷却剂入口33引入到冷却剂分配腔室4中的冷却剂K能够因此在各个冷却通道10之间分配。在流过冷却通道10并且从定子绕组吸收热之后，冷却剂K被收集在冷却剂收集腔室5中，并且经由设置在定子2上的冷却剂出口34被再次引导出电动机1。
如由图1和图2中的图示所揭露的，定子绕组6布置于在每种情况下在沿圆周方向U相邻的两个定子齿8之间实现的空隙9中。所述空隙9也被相关领域技术人员已知为像定子齿8那样沿着轴向方向A延伸的所谓的“定子狭槽”或者“定子狭缝”。
现在应当注意图3的图示，图3示出了在沿圆周方向U相邻的两个定子齿8(在下文中也被称作定子齿8a、8b)之间实现的空隙9的详细图示。为了改进由定子绕组6产生的废热向流过冷却通道10的冷却剂K的热转移，根据图3，在每种情况下在空隙9中设置有由塑料组成的塑料合成物11。特别优选的是，塑料合成物11为由电绝缘塑料组成的注塑成型合成物。注塑成型方法的应用简化并且加快了塑料合成物的制造。在图3的示例中，塑料合成物11由单个的塑料材料组成。布置在空隙9中的冷却通道10以及布置在相同的空隙9中的定子绕组6被包含到塑料合成物11中，所述塑料合成物11例如能够由热固性塑料或者热塑性塑料组成。不言而喻的是，布置在根据图3的空隙9中的定子绕组6在每种情况下与由第一定子齿8a承载、并且被部分地分配至第二定子绕组6b的第一定子绕组6a部分地相关，第二定子绕组6b由沿圆周方向U与第一定子齿8a相邻的第二定子齿8b承载。为了察觉出该方案，在图3中描绘了虚拟的分隔线12。示出在图3中的分隔线12左侧的定子绕组13a属于由定子齿8a承载的定子绕组6a。示出在分隔线12右侧的定子绕组13b属于由定子齿8b承载的定子绕组6b。
如由图3中的详细图示进一步揭露的，由电绝缘材料组成的附加电绝缘件15布置在塑料合成物11与定子本体7或者沿圆周方向U限定空隙9的两个定子齿8a、8b之间的相应的空隙9中。由纸组成的电绝缘件15证明是特别有成本效益的。以这种方式，在塑料合成物11由于热过载而破裂或者以一些其他的方式被损害的情况下，能够避免定子绕组6与定子本体7或者定子齿8或8a、8b的材料(通常为铁或者一些其他合适的导电材料)的不期望的电短路。
如图3中的详细图示所展示的，冷却通道10在每种情况下能够由围绕管体内部22的管体16(例如由铝组成)形成。可选地，如图3中的详细图示所示，能够在管体16上形成一个或多个分割元件18，所述一个或多个分割元件将冷却通道10细分为彼此流体地分离的部分冷却通道19。以这种方式，能够改进冷却通道10中的冷却剂K的流动性能，这与向冷却剂K的改进的热转移是相关的。此外，管体16以这种方式被额外地机械加强。通过图3中的示例图示出三个这样的分割元件18，因此导致四个部分冷却通道19。当然，在示例的变化中不同数量的分割元件18是可能的。形成冷却通道10的管体16实现为扁平管17，所述扁平管17在垂直于转子3的旋转轴线D的横截面中具有两个宽边20和两个窄边21(参见图3)。在垂直于图3所示的轴向方向A的横截面中，扁平管70的两个宽边垂直于径向方向R而延伸。两个宽边20的长度为两个窄边21的长度的至少四倍，优选至少十倍。
在图1至图3的示例中，冷却通道10在定子绕组6的径向外侧布置在相应的空隙9中。冷却通道10与转子3的旋转轴线D之间的径向距离因此大于定子绕组6与旋转轴线D之间的距离。然而，也能够想到冷却通道10在径向内侧的布置。
在下文中，再次参照图1。如由图1说明性地展示的，以一体的方式实现的塑料合成物11能够在两侧从空隙9沿轴向突出。替代或另外地，这也允许冷却剂分配腔室4以及冷却剂收集腔室5被包含到塑料合成物11中，用于与布置在相应的空隙9的轴向外侧的相应的定子绕组6的轴向端部14a、14b热联接的目的。换言之，在该实施例变化的情况下，一个塑料合成物11在每种情况下至少部分地限定冷却剂分配腔室4和冷却剂收集腔室5。
以这种方式，甚至在相关的定子绕组6的轴向端部14a、14b(所述端部通常尤其是经受热载荷)的区域中，能够产生向存在于冷却剂分配腔室4和/或冷却剂收集腔室5中的冷却剂K的有效的热转移。该措施允许定子绕组6的两个轴向端部14a、14b的特别有效的冷却。
此外，根据图1，具有定子本体7和定子齿8的定子2沿轴向布置在第一和第二端防尘盖25a、25b之间。如由图1揭露的，冷却剂分配腔室4的一部分布置在第一端防尘盖25a中，而冷却剂收集腔室5的一部分布置在第二端防尘盖25b中。冷却剂分配腔室4因此由第一端防尘盖25a并且由塑料合成物11二者限定。相应地，冷却剂收集腔室5由第二端防尘盖25b并且由塑料合成物11二者限定。
冷却剂分配腔室4和冷却剂收集腔室5在每种情况下由设置在塑料合成物11中的空腔41a、41b部分地形成。第一空腔41a由实现在第一端防尘盖25a中的空腔42a互补，以形成冷却剂分配腔室4。相应地，第二空腔41b由实现在第二端防尘盖25b中的空腔42b互补，以形成冷却剂收集腔室5。
此外，冷却剂供给装置35能够实现在第一端防尘盖25a中，并且将冷却剂分配腔室4流体地连接至设置在外侧(如图1所示，尤其是在第一端防尘盖25a的周向侧)的冷却剂入口33。相应地，冷却剂排出装置36能够实现在第二端防尘盖25b中并且将冷却剂收集腔室5流体地连接至设置在外侧(如图1所示，尤其是在第二端防尘盖25b的周向侧)的冷却剂出口34。这在每种情况下在相关的定子绕组6的第一和/或第二端部14a、14b的径向外侧以及在所述端部14a，14b的沿着轴向方向A的延伸部中能够实现冷却剂分配腔室4和/或冷却剂收集腔室5的布置。定子绕组6的端部14a、14b(所述端部尤其是在电动机1的运行期间经受热载荷)以这种方式能够被特别有效地冷却。
根据图3，空隙9包括布置有定子绕组6的第一子空间9c，以及布置有冷却通道10并且与第一子空间9c互补以形成空隙9的第二子空间9d。如由图3和图4揭露的，定位装置27能够布置在两个子空间之间，通过所述定位装置，冷却通道10定位在第二子空间9d中。所述定位装置27包括实现在沿圆周方向U相邻并且限定空隙9的两个定子齿8a、8b上的两个凸起28a、28b。两个凸起28a、28b沿圆周方向U彼此面对并且为了对冷却通道进行定位的目的而突出到空隙中。针对实现为管体16或者扁平管17的冷却通道10，尤其是在塑料合成物11的制造期间或者通过注塑成型，凸起28a、28b用作阻止冷却通道10的不期望的沿径向向内的移动的径向止动件。
根据图1，由电绝缘塑料组成的塑料合成物11还能够布置在定子本体7的外周侧30，并且能够在外周侧30形成塑料涂层11.1。定子2的定子本体7(所述定子本体通常由导电定子板形成)因此能够与周围电绝缘。因此能够排除容纳定子本体7的单独的外壳的设置。
为了制造根据图1至图3的电动机1，首先将例如由纸组成的电绝缘件15***到空隙9中。之后，将定子绕组6引入到空隙9中并且通过使用制造塑料合成物11的塑料(例如热固性塑料)的注塑成型封装。之后，在合适的钻孔工具的帮助下，将形成冷却通道2的穿孔40引入到塑料合成物11中。在塑料合成物11的制造过程中，也能够通过使用制造塑料合成物11的塑料(也就是说，尤其是使用热固性塑料)的注塑成型封装定子本体7。冷却剂分配腔室4和冷却剂收集腔室5同样在注塑成型处理的过程中制造。
图4以沿着转子3的旋转轴线D的纵截面示出了图1的示例的变化。同样为了在电动机1的运行期间冷却转子轴31和两个轴轴承32a、32b，冷却剂供给装置35能够热联接至布置在第一端防尘盖25a中的第一轴轴承32a。同样地，冷却剂排出装置36能够热联接至布置在第二端防尘盖25b中的第二轴轴承32b中。以这种方式能够排除冷却轴轴承32a、32b的单独的冷却装置，这导致了成本优势。在图4的示例中，冷却剂入口33和冷却剂出口34分别设置在第一和第二端防尘盖25a、25b的分别的外端侧26a和26b。在根据图4和图1的变化的情况下，定子绕组6相对于径向方向R沿径向布置在冷却通道10内。通过电连接件59，定子绕组6被导出定子20朝向外侧穿过设置在第二端防尘盖25b中的衬套39，使得所述定子绕组能够从外部被电激励。衬套39相对于径向方向R布置在冷却剂分配腔室4和/或冷却剂收集腔室5与旋转轴线D之间。
图5示出了图3的示例的开发。图5中的开发与图3的示例的不同之处在于冷却通道10不仅在径向外侧而且在径向内侧设置在空隙9中，像图3的示例那样，所述冷却通道10能够实现为管体16或者扁平管17。通过示例，径向内侧的冷却通道10被图示为具有两个分割元件18以及三个部分冷却通道19的扁平管17。在重要、能够加以变通的程度内，以上关于图3的示例的说明也同样适用于图5的示例。
现在应当注意图6的图示，其示出了在沿圆周方向U相邻的两个定子齿8之间实现的空隙9的详细图示，所述定子齿在下文中也被称为定子齿8a、8b。为了改进由定子绕组6产生的废热向流过冷却通道10的冷却剂K的热转移，根据图6，由塑料组成的塑料合成物11在每种情况下设置在空隙9中。布置在空隙9中的冷却通道10以及布置在相同的空隙9中的定子绕组6被包含到塑料合成物11中，所述塑料合成物11例如能够由热固性塑料组成或者包括热固性塑料。在图6的示例中，由单个的塑料材料组成的塑料合成物11设置在空隙9中。
不言而喻的是，布置在根据图6的空隙9中的定子绕组6在每种情况下与由第一定子齿8a承载、并且被部分地分配至第二定子绕组6b的第一定子绕组6a部分地相关，第二定子绕组6b由沿圆周方向U与第一定子齿8a相邻的第二定子齿8b承载。为了察觉出该方案，以与图3类似的方式在图6中描绘了可能的虚拟分隔线12。示出在图6中的分隔线12左侧的定子绕组13a属于承载在定子齿8a上的定子绕组6a。示出在分隔线12右侧的定子绕组13b因此属于由第二定子齿8b承载的定子绕组6b。
在图6的示例中，实现在各空隙9中的冷却通道10由设置在塑料合成物11中的多个穿孔40实现，冷却剂K能够流过所述穿孔。通过图6中的示例仅仅示出四个这样的穿孔40，穿孔40沿着圆周方向U彼此具有距离地布置，并且在每种情况下沿着轴向方向A延伸。穿孔40能够实现为通过合适的钻孔工具引入到塑料合成物11中的通孔。在垂直于旋转轴线D的横截面中的穿孔40在每种情况下能够具有矩形的几何结构，所述矩形具有两个宽边20并且具有两个窄边21。在此两个宽边20的长度是两个窄边21的长度的至少两倍，优选至少四倍。因此仿效扁平管的有益的几何结构。
如由图3中的详细图示进一步揭露的，由电绝缘材料组成的电绝缘件15布置在塑料合成物11与定子本体7或者沿圆周方向U限定空隙9的两个定子齿8之间的各空间9中。以这种方式，在塑料合成物11由于热过载而破裂或者以一些其他的方式被损害的情况下，能够避免受影响的定子绕组6与定子本体7或者定子齿8或8a、8b的材料(通常为铁或者一些其他的导电材料)的不期望的电短路。由纸组成的电绝缘件15证明是特别有成本效益的。
在图6的示例中，形成冷却通道10的穿孔40相对于径向方向R在定子绕组6的径向外侧布置在塑料化合物11中。冷却通道10与转子3的旋转轴线D之间的径向距离因此大于定子绕组6与旋转轴线D之间的距离。在垂直于图6所示的轴向方向A的横截面中，穿孔40的两个宽边20在每种情况下垂直于径向方向R而延伸。
图7示出了图6的示例的变化。在根据图7的电动机1的情况下，冷却通道10没有布置在塑料合成物11中，而是布置在定子2的定子本体7中。如图7所揭露的，形成冷却通道10的穿孔40在空隙9的径向外侧以及相对于圆周方向U相邻的两个定子齿8a、8b之间布置在定子本体7中。以与图6的示例类似的方式，冷却通道10由设置在定子本体7中的穿孔40形成。在定子本体7的制造的过程中，能够因此通过优选地以在合适的钻孔工具的帮助下钻出的孔的形式将穿孔40引入到定子本体7中或者形成定子本体7的定子本体板中而形成冷却通道10。
图8示出了图7的示例的变化。同样在根据图8的变化的情况下，形成冷却通道10的穿孔40布置在定子2的定子本体7中。在图8的示例中，布置在定子本体7中的穿孔40实现为朝向空隙9开口。如图8所揭露的，穿孔40朝向空隙9以液密的方式并且由设置在空隙9中的塑料合成物11封闭。
图9示出了图8的示例的开发。在根据图9的电动机1的情况下，冷却通道10设置在定子本体7以及塑料合成物11二者中。设置在定子本体7中的冷却通道10(在下文中也被称作“径向外冷却管道”10a)以类似于图8的示例的方式被实现，并且所以参照关于图8的上述说明。布置在塑料合成物11中的冷却管道10在下文中也被称作“径向内冷却管道”10b。相对于径向方向R，定子绕组6因此布置在两个冷却管道10a、10b之间。如由图9的详细图示所示，径向外冷却管道10b能够由围绕管体内部22的管体16(例如由铝组成)形成。可选地，如在图9的详细图示中所示，一个或多个分割元件18能够形成在管体16上，并且将冷却通道10分割为流体地彼此分开的部分冷却通道19。以这种方式能够改进冷却通道10中的冷却剂K的流动特性，这与向冷却剂的改进的热转移相关。此外，管体16另外地被机械地加强。在图9的示例中，通过示例图示出两个这样的分割元件18，因此导致三个部分冷却管道19。当然，在示例的变化中，不同数量的分割元件18也是可能的。管体16能够被实现为扁平管17，所述扁平管17在垂直于轴向方向A的横截面中具有两个宽边20和两个窄边21。在该情况下，两个宽边20的长度是两个窄边21的长度的至少四倍，优选至少十倍。宽边20垂直于径向方向R而延伸。
在实践的范围内，上述根据图3至图9的变化能够彼此组合。
塑料化合物11还能够围绕定子绕组6的从定子本体的空隙9沿轴向突出的绕组部，并且在这样做时部分地限定冷却剂分配腔室4和/或冷却剂收集腔室5，使得当冷却剂在电动机1的运行期间穿过相关的冷却通道10时，相关的定子绕组6或者定子绕组6的相关的绕组部与冷却剂电绝缘。
便利地，冷却剂分配腔室4以及冷却剂收集腔室5有益地布置在与后者相邻的定子本体7的轴向延伸部中。优选地，冷却剂分配腔室4和/或冷却剂收集腔室5沿着其径向方向R不突出超过定子本体7或者定子2。
定子绕组6在每种情况下实现为：使得在电动机1的运行期间，至少在相应的空隙9内的区域中与冷却剂K并且与定子2的定子本体7电绝缘。在电动机1的运行期间，通过冷却剂K以这种方式防止了定子绕组6与定子本体7的不期望的电短路。便利地，定子绕组6相对于定子本体7(优选也相对于限定空隙9的定子齿8)的这样的电绝缘完全由塑料合成物11和/或由上文已经描述的附加电绝缘件15形成。
便利地，附加电绝缘件15在空隙9内在空隙9的沿着轴向方向A测量的整个长度上延伸，使得其将定子绕组6与定子本体7和/或定子齿8绝缘。在空隙9内至少在空隙9的沿着其周向边界的整个长度上，附加电绝缘件15同样便利地围绕定子绕组6。便利地，定子绕组6还与实现为管体16的冷却通道电绝缘。在该情况下，由塑料化合物以及，替代地或另外地，附加电绝缘件15形成电绝缘。