本發(fā)明涉及一種用于電機的定子，所述定子包括定子體部，所述定子體部具有多個在環(huán)周上分布地設置的定子齒和在定子齒之間形成的、在軸向方向上延伸穿過定子體部的定子槽，其中在定子槽中設置有定子繞組，其中定子體部具有外側向表面，所述外側向表面至少部段地在重力方向上在外側向表面上方由引導冷卻流體的噴淋裝置覆蓋。

背景技術：

1、在機動車中，越來越多地使用電動機以用于驅動，以便實現(xiàn)相對于需要石油燃料的內(nèi)燃機的替選方案。為了改進電驅動器的日常適用性并且此外可以為使用者提供習慣的駕駛舒適性，已經(jīng)進行了明顯的努力。

2、對電驅動器的詳細描述在erik?schneider,frank?fickl,bernd?cebulski和jensliebold的在期刊atz第113年度，2011年5月第360至365頁的標題為“hochintegrativ?undflexibel?elektrische?antriebseinheit?für?e-fahrzeuge”的文章中得出。在所述文章中，描述用于車輛的車橋的驅動單元，所述驅動單元包括電動機，所述電動機相對于錐齒輪差速器同心地和同軸地設置，其中在電動機和錐齒輪差速器之間的功率路徑中設置有可切換的2擋行星齒輪組，所述2擋行星齒輪組同樣相對于電動機或錐齒輪差速器或正齒輪差速器同軸地定位。驅動單元非常緊湊地構造并且由于可切換的2擋行星齒輪組而允許在爬坡能力、加速和能量消耗之間的良好的折衷。這種驅動單元也稱為電車橋或可電運行的動力總成。

3、除了純電運行的動力總成之外，混合動力總成也是已知的。混合動力車的這種動力總成通常包括由內(nèi)燃機和電動機構成的組合，并且——例如在人口密集地區(qū)——恰好在長途行駛時在同時足夠的有效行程和可用性的情況下實現(xiàn)純電運行方式。此外存在如下可行性：在特定的運行情形中同時通過內(nèi)燃機和電動機驅動。

4、在開發(fā)設置用于電車橋或混合動力模塊的電機時，存在提高其功率密度的持續(xù)需求，使得對電機的對此所需的冷卻越來越重要。由于所需的冷卻功率，在大多數(shù)構思中采用液壓液體、例如冷卻油，以用于將熱量從電機的熱加載區(qū)域運走。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于電機的定子，所述定子具有改進的基于冷卻流體的冷卻。

2、所述目的通過一種用于電機的定子來實現(xiàn)，所述定子包括定子體部，所述定子體部具有多個在環(huán)周上分布地設置的定子齒和在定子齒之間形成的、在軸向方向上延伸穿過定子體部的定子槽，其中在定子槽中設置有定子繞組，其中定子體部具有外側向表面，所述外側向表面至少部段地在重力方向上在外側向表面上方由引導冷卻流體的噴淋裝置覆蓋，其中噴淋裝置具有以有間隙的方式貼靠在外側向表面處的柱環(huán)段形的第一殼元件，所述第一殼元件具有多個用于冷卻流體的流出開口，使得冷卻流體可以在重力方向上從流出開口施加到定子體部的外側向表面上，并且噴淋裝置還具有在重力方向上在第一殼元件上方并且與第一殼元件連接的第二殼元件，使得在第一殼元件與第二殼元件之間限定引導覆蓋流出開口的冷卻流體的空間。

3、由此實現(xiàn)如下優(yōu)點：實現(xiàn)定子體部的側向表面的面式冷卻，這尤其在具有相對大的軸向延伸的定子中是有利的。在此，定子體部的側向表面的這種面式冷卻例如可以通過第一殼元件與定子體部的側向表面之間的間隙來設定。

4、此外，通過噴淋裝置的兩件式，所述噴淋裝置可以特別簡單地制造和安裝。因此，噴淋裝置例如也允許在與定子體部安裝之前對噴淋裝置進行密封性檢查，使得可以在批量生產(chǎn)時簡單地發(fā)現(xiàn)可能的不密封性。

5、兩件式的噴淋裝置的安裝可以以特別簡單的方式進行，例如其方式為，將已經(jīng)預安裝的噴淋裝置從上方推到定子體部上并且隨后將噴淋裝置連同定子組件安裝在馬達殼體中。

6、因此，本發(fā)明可以有助于降低成本，例如也通過省去對兩個殼元件的旋擰以及從中產(chǎn)生的對安裝過程的優(yōu)化來降低成本，以及通過有效的定子背部冷卻來改進電機的效率。此外，通過具有在殼元件之間相對少的分接縫和在安裝噴淋裝置之前的密封性檢查的設計方案可以避免泄漏的風險。

7、根據(jù)本發(fā)明的定子優(yōu)選地構成用于在徑向磁通機中使用。用于徑向磁通機的定子通常柱形地構造并且通常由彼此電絕緣的和分層地構造的且疊裝成疊片組的電工鋼片構成。在環(huán)周上分布地，在電工鋼片中制出基本上平行于轉子軸伸展地設置的槽，所述槽容納定子繞組或定子繞組的部件。

8、定子繞組裝入到根據(jù)本發(fā)明的定子的定子槽中。定子繞組是導電的導體，其長度延伸明顯大于其直徑。定子繞組原則上可以具有任何任意的橫截面形狀。矩形的橫截面形狀是優(yōu)選的，因為借助所述矩形的橫截面形狀可以實現(xiàn)高的封裝密度從而功率密度。更特別優(yōu)選地，定子繞組由銅形成。優(yōu)選地，定子繞組具有絕緣部。為了使定子繞組絕緣，例如云母紙可以以帶的形式圍繞一個或多個定子繞組纏繞，所述云母紙出于機械原因可以通過玻璃織物載體加強，所述定子繞組借助于硬化的樹脂浸漬。原則上也可行的是，使用沒有云母紙的可硬化的漆層，以便使定子繞組絕緣。

9、此外，根據(jù)本發(fā)明的定子具有定子體部。定子體部可以一件式地或多件式地，尤其分段式地構成。一件式的定子體部的特征在于，整個定子體部在環(huán)周上觀察一件式地構成。定子體部在此通常由多個堆疊的層壓電工鋼片形成，其中電工鋼片中的每個電工鋼片閉合地構成圓環(huán)。分段式構造的定子體部的特征在于，所述定子體部由各個定子區(qū)段部分構造。定子體部在此可以由各個定子齒或定子齒組構造，其中每個單個的定子齒或每個單個的定子齒組可以由多個堆疊的層壓電工鋼片形成，其中電工鋼片中的每個電工鋼片構成為定子區(qū)段鋼片部件。

10、定子體部優(yōu)選地由一個或多個定子疊片組形成。定子疊片組理解為多個通常由電工鋼片制造的層壓的單個疊片或定子疊片，其上下相疊地層壓成和疊裝成堆疊，即所謂的定子疊片組。然后，單個鋼片可以通過粘接、焊接或螺栓連接一起保持在疊片組中。

11、定子的定子齒優(yōu)選地構成在定子體部中。定子體部的組成部分稱為定子齒，所述組成部分構成為定子體部的在環(huán)周上間隔開的、齒狀地徑向向內(nèi)(內(nèi)轉子)指向的部分，并且在其自由端部與轉子體部之間形成有用于磁場的氣隙。存在于轉子與定子之間的間隙稱為氣隙。在徑向磁通機中，這是基本上圓環(huán)形的間隙，所述間隙具有對應于轉子體部與定子體部之間的間距的徑向寬度。

12、定子尤其設置用于在機動車的動力總成內(nèi)的電機中使用。電機尤其設置用于在混合動力或全電驅動的機動車的動力總成內(nèi)使用。

13、尤其地，電機的尺寸確定成，使得可以實現(xiàn)大于50km/h，優(yōu)選地大于80km/h以及尤其大于100km/h的車速。特別優(yōu)選地，電機具有大于30kw，優(yōu)選地大于50kw以及尤其大于70kw的功率。此外優(yōu)選的是，電機提供大于5000u/min，特別優(yōu)選地大于10000u/min，更特別優(yōu)選地大于12500u/min的轉速。

14、定子可以容納在電機的馬達殼體中。馬達殼體尤其可以由金屬材料形成。有利地，馬達殼體可以由金屬鑄造材料成形，例如鋁鑄件、鋁壓鑄件、灰鑄鐵或鋼鑄件成形。原則上也可設想，馬達殼體完全或部分地由塑料構成。

15、根據(jù)本發(fā)明的定子的噴淋裝置在電機運行時由冷卻流體穿流。冷卻流體在電機中具有如下功能：將熱量盡可能高效地從電機的加熱區(qū)域引走并且避免所述區(qū)域的不期望的過熱。除了所述主目的之外，冷卻流體尤其也可以為電機的冷卻系統(tǒng)的可運動的部件和金屬表面提供潤滑和腐蝕保護。此外，其尤其也可以將(例如由于磨損引起的)污物、水和空氣引走。液壓流體優(yōu)選地是液體。冷卻流體尤其可以是油。然而，原則上也可設想，使用水性的液壓流體，例如也可以使用乳劑。

16、根據(jù)本發(fā)明的一個有利的設計方案可以提出，第二殼元件具有用于輸送冷卻流體的液壓管路所用的接口，使得噴淋裝置可以連接到電機的液壓回路上，其中優(yōu)選地，在接口中和/或接口處還構成有擋板以用于減小流動橫截面。所述實施方案的另一優(yōu)點在于，在殼元件中的一個殼元件中可以實現(xiàn)噴淋裝置到冷卻流體回路上的連接，由此，例如結合密封環(huán)可以在所有公差下確保直至擋板的液密的主油回路。借此，所述連接也適合于盲安裝。

17、根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的改進方案也可以提出，第一殼元件在軸向方向上至少單側地伸出于定子體部，并且在沿軸向方向伸出于定子體部的部段中具有流出開口，借助于所述流出開口，可以用冷卻流體加載定子繞組的在重力方向上處于流出開口下方的繞組頭部。由此，尤其除了冷卻定子體部的側向表面之外，也可以提供對承受強的熱負荷的繞組頭部的有效冷卻，這明顯地改進整個定子的冷卻效率。在所述上下文中特別優(yōu)選的是，定子的兩個繞組頭部可以分別通過在軸向方向上伸出于定子體部的部段用冷卻流體來加載。

18、此外，根據(jù)本發(fā)明的一個同樣有利的設計方案可以提出，第一殼元件和第二殼元件借助于形狀配合的連接，尤其卡扣連接，彼此連接，這已經(jīng)證實為是特別安裝友好的和安裝可靠的。

19、根據(jù)本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實施方式可以提出，第一殼元件和/或第二殼元件借助于塑料注塑成型方法來制造，這從制造技術的角度來看是特別有利的，以便也可以更成本有利地制造噴淋裝置的相對復雜的結構設計。此外，由塑料制成的噴淋裝置可以有助于定子的輕質結構。當然也可行的是，借助于增材制造方法，例如3d打印來制造殼元件。

20、此外，本發(fā)明也可以如下改進：第二殼元件在沿徑向方向延伸的部段處具有至少一個流出開口，借助于所述流出開口，可以用冷卻流體加載與繞組頭部連接的匯流排，由此同樣可以進一步優(yōu)化電機的冷卻。

21、在本發(fā)明的一個同樣優(yōu)選的設計變型方案中也可以提出，定子體部具有至少兩個軸向伸展穿過定子體部的緊固開口，并且第一殼元件在其沿環(huán)周方向遠端的端部處分別具有與緊固開口對準的貫通開口，其中緊固開口和貫通開口分別由銷狀的緊固機構穿過，并且借助于所述緊固機構，第一殼元件可以固定在定子體部上并且定子體部可以固定在馬達殼體中。

22、由此可以實現(xiàn)，噴淋裝置可以相對于所述定子體部固定，而不必為此在定子體部處構成其它結構措施，其方式為，為此使用在定子體部中通常已經(jīng)存在的緊固開口。

23、也可以有利的是，如下改進本發(fā)明：流出開口沿著軸向伸展的直線設置，這有利于在定子體部的軸向延伸上的盡可能均勻的冷卻。在所述上下文中還優(yōu)選的是，流出開口處于殼元件的在重力方向上觀察最高的部段處。

24、根據(jù)本發(fā)明主題的另一優(yōu)選的設計方案可以提出，在第一殼元件的在軸向方向上伸出于定子體部的部段中，在沿徑向方向延伸的部段處設置有流出開口，借助于所述流出開口可以用冷卻流體加載與繞組頭部連接的匯流排，這同樣有助于電機的改進的冷卻。

25、最后，本發(fā)明也可以以有利的方式如下實施：第二殼元件具有兩個平行伸展的、弧段形的通道部段，所述通道部段通過至少一個軸向伸展的通道部段液壓地彼此連接。由此產(chǎn)生的優(yōu)點尤其是，經(jīng)由平行伸展的弧段形的通道部段，定子的兩個繞組頭部可以用冷卻流體來加載，而軸向伸展的通道部段確保定子體部的外側向表面的冷卻，其方式為用冷卻流體加載側向表面。