本發(fā)明涉及一種電機及其制造方法，該電機具有殼體、容納在殼體處的定子和至少一個布置在定子徑向內(nèi)部的轉(zhuǎn)子以及至少徑向在外地包圍定子的軟磁芯的塑料體和在定子與殼體之間的冷卻裝置。

背景技術(shù)：
例如機動車輛的驅(qū)動器中的電動機和/或發(fā)電機形式的電機在相應的構(gòu)造方式中具有帶軟磁芯的定子、在定子中或在定子之間卷繞的由銅線材或銅棒材制成的繞組以及以能扭轉(zhuǎn)的方式布置在定子中的轉(zhuǎn)子。在線圈通電時，線圈除了將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能以及將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苤膺€產(chǎn)生熱能，其可以作為熱負荷導致構(gòu)件中的溫度提升并且由此導致電機損壞并且導致電機效率減小。特別是在混合驅(qū)動的情況下，這可以導致電機性能受限。因此，尤其是提出了一種具有冷卻液體的冷卻裝置，該冷卻液體通過對流或傳導或它們的組合將在定子上產(chǎn)生的損耗熱量導出。在最簡單的情況下，整個電機封裝在殼體中并且冷卻液體環(huán)流過定子和轉(zhuǎn)子。在這種情況下，出現(xiàn)了轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子的攪動損耗，從而如在DE10122425A1中示出的那樣，冷卻裝置借助冷卻液體朝向定子限界。此外，在殼體中設置有沿著定子并排布置的凹部、如溝紋或凹槽，它們通過片材套筒徑向向內(nèi)封閉并且相對彼此密封。通過這些溝紋，從外部導入或?qū)С隼鋮s介質(zhì)。這種冷卻裝置的制造是非常耗費的，這是因為必須設置冷卻套的帶溝紋的附加套筒，或者必須給殼體的內(nèi)周邊設置相應的溝紋。備選地，將由金屬制成的冷卻套置入定子芯與殼體之間，其中，冷卻套在外周側(cè)面中具有凹部，其與殼體共同形成冷卻通道。這類冷卻套的制造和裝配是非常耗費的，并且在冷卻套與定子之間由于表面粗糙度而出現(xiàn)了很多小空腔，它們使傳熱阻力提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的任務是通過冷卻裝置的簡單且成本低廉的構(gòu)造以有利的方式改進電機，并且提出其制造方法。此外，還應當提出具有改進的冷卻效果的冷卻裝置。所提出的電機包含殼體和容納在殼體處的定子以及布置在定子徑向內(nèi)部的轉(zhuǎn)子。在定子中設置有軟磁芯和繞組，用以產(chǎn)生電磁場。繞組可以是由線材或在端側(cè)彼此連接的棒材(優(yōu)選由銅制成)形成，并且在端側(cè)具有繞組端部。至少是軟磁芯以及優(yōu)選還有繞組端部徑向向外相對殼體借助至少一個塑料體密封。至少一個塑料體可以多件式地由一種或多種塑料構(gòu)成。此外，塑料體還可以一件式地由多種塑料制造。塑料體可以借助注塑成型方法、借助半成品材料去除式地或者由灌封材料形成。這些方法的混合方式也是可行的。以特別有利的方式，注塑成型的塑料體可以通過如下方式直接噴射在定子上，即，定子在注塑成型模具中充當插入件并且塑料體在注塑成型方法中與定子連接。冷卻裝置形成在塑料體與殼體之間并且具有至少一個冷卻通道，冷卻液體(優(yōu)選水)流過該冷卻通道。至少一個冷卻通道至少部分構(gòu)造在塑料體中。優(yōu)選地，冷卻通道的制造脫模地在注塑成型方法期間或在灌封材料硬化時進行。在這種情況下，以有利方式實現(xiàn)了冷卻劑與定子芯之間的微小的壁厚，以及也有利地實現(xiàn)了至少一個繞組端部。在包封或噴射塑料體時，在很大程度上避免了定子與冷卻裝置之間的小空腔。結(jié)合使用通過填充材料而良好導熱的塑料，可以實現(xiàn)在產(chǎn)生熱量的定子構(gòu)件與冷卻劑之間的低熱阻。除了用于定子的以流體方式冷卻的冷卻裝置之外，還可以設置額外的用于轉(zhuǎn)子的空氣或液體冷卻。為了形成至少一個冷卻通道，可以在塑料體的外周邊設置徑向向外敞開的凹部，如凹槽、溝紋或類似物，其借助殼體的光滑的內(nèi)周面封閉。以這種方式，殼體的內(nèi)周面可以基本上平坦地構(gòu)造，而凹部的成型部分以簡單方式設置在塑料體的外周邊上，從而可以取消用于形成殼體與塑料體(例如灌封材料)之間的冷卻裝置的其他構(gòu)件。為此，特別有利的是，凹部的制造及其成型在定子或軟磁芯和繞組端部灌封期間一起進行。特別是為了改進冷卻裝置的導熱性，可以將預制的、由于混雜物而具有高傳導性并且設置有凹部的塑料體一起利用灌封材料進行灌封。這種單獨預制的塑料體優(yōu)選布置在繞組端部附近并且改進導入冷卻劑的熱流。凹部的橫截面可以在沒有側(cè)凹的情況下，例如半圓地，向外擴寬地錐狀地或以類似方式設置。有利地，在噴射冷卻通道形狀時以微小的額外耗費在注塑成型模具中制造出波浪式的冷卻通道底部。因此，可以用簡單方式增大冷卻套與冷卻劑的接觸面。由此，還可以減小導熱的塑料與冷卻劑之間的傳導阻力。凹部可以圍繞轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸線螺旋狀地構(gòu)造在塑料體的外周邊上，其中，相鄰的凹部區(qū)段的間距選擇為如下大小，即，使在內(nèi)周面與凹部區(qū)段間的中間面之間的間隙處的液體交換可以保持得忽略不計。特別是在冷卻劑的高壓的情況下，在塑料體與殼體的接觸面之間可以設置密封的中間層。這種中間層以有利方式由彈性材料構(gòu)成，該彈性材料在其特性方面與塑料材料的材料不同，例如更有彈性地構(gòu)造，并且優(yōu)選在雙組分注塑成型方法中與塑料體連接，從而獲得了塑料體與殼體之間牢固且密封的連接。定子相對于殼體的扭矩支撐有利地不是經(jīng)由塑料體，而是通過“扭矩支撐元件”，例如借助形狀鎖合(Formschluss)來進行。由此，塑料體可以在很小的結(jié)構(gòu)空間中薄壁地實施并且實施有彈性層。如果設置有多個、例如關(guān)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動軸線并排地布置的冷卻通道，那么并排設置有相應更多的螺旋線，例如兩個或多個螺旋狀布置的凹部。此外，為了在幾何結(jié)構(gòu)上相同的位置處共同供應和排出冷卻劑，可以在定子的同一端側(cè)端部上設置凹部的出口和入口。在此，凹部優(yōu)選在相反的端側(cè)端部的區(qū)域中具有反轉(zhuǎn)點。此外，可以設置沿軸向構(gòu)造在兩個半殼中的冷卻通道。在這種情況下，冷卻介質(zhì)可以在一個半殼中沿一個方向運送，而冷卻劑在另一個半殼中沿相反的方向運送回來。顯然，本發(fā)明包括在殼體的同一側(cè)上的其他有利的冷卻通道引導部，特別是用于構(gòu)造接口。此外，可以有利的是，至少一個凹部在端側(cè)，例如借助環(huán)形密封件相對殼體密封。為此，塑料體可以設有在凹部與殼體端面之間的足夠的間距，并且/或者設有帶殼體與凹部之間的環(huán)形密封件的例如環(huán)狀的不通槽(Blindnut)，以便防止冷卻液體流出到轉(zhuǎn)子腔中。備選地，冷卻作用特別是在構(gòu)建得很短的電機中通過如下方式被提高，即，使冷卻通道在至少一個端側(cè)上擴寬。為了徑向向內(nèi)密封冷卻裝置，沿徑向在塑料體與殼體之間或定子與殼體之間的冷卻通道內(nèi)部可以設置環(huán)形密封件，例如O形環(huán)。電機可以作為驅(qū)動馬達和/或發(fā)電機直接設置在機動車輛的混合驅(qū)動或純電動驅(qū)動的動力總成中。在提出的用于制造前述電機的方法中，至少一個冷卻通道通過引入塑料體中的凹部和光滑的、將凹部徑向向外封閉的殼體內(nèi)周面來制造。殼體可以例如由鋁或輕金屬合金以連鑄或壓鑄方法來制造，并且為了構(gòu)造出內(nèi)周面以切削的方式進行加工。由此，通過將內(nèi)周面構(gòu)造為光滑的表面，可以實現(xiàn)特別簡單的制造。在特殊的情況下，殼體或部分殼體可以利用脫模的內(nèi)周面來制造。例如，帶脫模的內(nèi)周面的片材套筒可以牢固地裝入殼體的在制造過程之后基本上未經(jīng)加工的開口中。為了扭矩支撐，可以在軟磁體的周側(cè)面上構(gòu)造出軸向延伸的溝紋，銷釘形式的扭矩支撐元件嵌入該溝紋中。扭矩支撐元件又例如借助殼體的形成形狀鎖合的部件(例如借助殼體護板)錨固。凹部可以在相應的用于制造電機的方法中以材料去除的方式引入例如借助注塑成型方法或以切削方式由半成品制成的塑料體中。以特別有利的方式，凹部可以在制造期間借助塑料體的確定形狀的模具，例如在注塑成型或灌封方法期間優(yōu)選脫模地構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明，通過如下方式特別是獲得了簡單的設計方案和改進的冷卻效率的優(yōu)點，即，通過將灌封件與冷卻裝置聯(lián)接可以取消要耗費地制造的構(gòu)件，并且冷卻裝置的凹部部分以(注塑成型)澆注方法來制造。使用的灌封材料在此高導熱性地構(gòu)造。該灌封材料直接在成型過程中成型為具有處在中間的冷卻片的凹部結(jié)構(gòu)，這些冷卻片于是在直接與冷卻介質(zhì)接觸的情況下導出熱損耗。在高成本效益的同時實現(xiàn)熱導出的進一步改進可以通過在多級成型過程中將兩種或多種能導熱的塑料相結(jié)合來實現(xiàn)。這可以例如通過浸漬定子的線圈繞組的方式通過后續(xù)的包封或者在多組分注塑成型中的包封來實現(xiàn)。在此，借助良好導熱并且電絕緣的塑料確保了線圈繞組的電導線的直接的電絕緣和機械固定。為此，由于所要求的高流動性，優(yōu)選可以設置具有高的金屬氧化物或氮化物填充度(例如分別單獨地或組合地在10％至80％之間的例如氧化鋁或氮化硼)的熱固性材料。與冷卻介質(zhì)的熱連接以及凹部和/或冷卻片的構(gòu)造可以在第二步驟中借助其他材料進行。其可以借助成本低廉的、高導熱性但不再強制性電絕緣的填充材料改性。這種材料在此可以具有熱固性的和熱塑性的基材，并且優(yōu)選含有導熱和導電的添加材料的高填充度，例如10％至80％份額的金屬粉末(例如鋁粉末)或石墨粉末。從軟磁芯(例如片材組)伸出的繞組端部優(yōu)選在利用高導熱性的最終灌封材料包封之前就已經(jīng)成型，并且因此獲得了限定的尺寸。優(yōu)選地，繞組端部成型在引入絕緣塑料之后立即進行，其中，其硬化有利于繞組端部形狀的穩(wěn)定。有利地，在以這種方式設計的繞組端部和軟磁芯上隨后可以薄地施加均衡機械應力的中間層。這優(yōu)選通過浸入靜電加載的粉末浴中進行或者通過噴涂進行。在此，定子通過彈性柱體在氣隙面處固定，從而使氣隙面保持不被污染，特別是保持沒有塑料。均衡應力的中間層優(yōu)選非常薄，例如在0.1mm至0.3mm之間，并且優(yōu)選同樣含有導熱的填充材料。根據(jù)一種有利的實施方案，為了構(gòu)造出冷卻裝置，凹部的表面在至少一個塑料體中直接在灌封過程中產(chǎn)生，或者借助無切削的制造方法直接引入灌封材料中。灌封材料在此具有改進的導熱性以及相應的耐溫性和耐介質(zhì)性。為了確保灌封材料和帶繞組、軟磁芯以及可能的其他組成部分的線圈體的持久連接，設置匹配的長度-溫度系數(shù)以及可能的均衡應力的中間層。灌封件還可以僅為凹部的橫截面的一部分，從而以有利的方式構(gòu)造出相對封閉凹部橫截面的殼體部分的針對冷卻介質(zhì)密封的連接。為了確保可靠的密封，優(yōu)選選擇以下材料，這些材料在其預先給定尺寸和公差的影響、例如膨脹和溫度變化方面彼此協(xié)調(diào)。備選地，在殼體與塑料體之間的密封可以借助額外的密封環(huán)來設置。對力的支撐可以經(jīng)由灌封件周側(cè)面在殼體中的過盈配合進行，或者可以經(jīng)由專門成型/設置的單獨的緊固元件進行。在凹槽腔中處在繞組端部內(nèi)部的第一塑料材料具有優(yōu)選電絕緣且導熱的填充材料。圍繞外定子芯面并且圍繞繞組端部可以設置帶導電且導熱的填充材料的第二塑料材料。導電且導熱改性的塑料的優(yōu)點是，在更小的填充材料成本下，其具有比電絕緣材料更高的導熱性。綜上所述，所提出的冷卻裝置的有利構(gòu)造的實施例可以同時實現(xiàn)冷卻效率的改進和成本優(yōu)化。作為對此的備選或附加，下列設計特點也可以是有利的：與(例如前面作為現(xiàn)有技術(shù)實施的)傳統(tǒng)的冷卻套相比，冷卻介質(zhì)與軟磁體或繞組端部之間的間距可以實施得小很多。與金屬的、單獨切削實施的冷卻通道相比，在注塑成型方法中可以設置小很多的壁厚。這種更小的壁厚一方面避免了熱阻，并且另一方面需要很小的塑料體結(jié)構(gòu)空間，或者定子可以在預先給定的結(jié)構(gòu)空間下更大地并且因此更有效率地構(gòu)造。在直接噴射塑料體，例如塑料冷卻套的情況下，可以獲得與軟磁體的粗糙周側(cè)面的整面的接觸，從而在定子與塑料體之間的熱阻可以保持得很小。而在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的過盈裝配(Pressverband)的情況下，在冷卻套與定子芯之間的空腔提高了這種熱阻。在借助注塑成型方法構(gòu)造有利的冷卻通道形狀的情況下，可以用很小的額外耗費以注塑成型模具制造出較高的表面的復雜結(jié)構(gòu)，例如波浪式的實施方案。因此，可以用簡單的方式增大冷卻套與冷卻劑的接觸面。由此，也可以減小導熱的塑料與冷卻劑之間的這種傳導阻力。附圖說明參考唯一的附圖來詳細闡述本發(fā)明。該附圖以在電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸線附近的縱剖面圖示出了電機的實施例。在該附圖中僅示出了電機的關(guān)于轉(zhuǎn)動軸線的上部分。具體實施方式唯一的附圖以部分剖面圖示出電機1，其具有殼體2、固定地容納在其中的定子3以及能圍繞轉(zhuǎn)動軸線x扭轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4。定子由軟磁芯5和容納在其中的繞組形成，該繞組具有繞組端部6。塑料體7在殼體2的方向上密封定子3。在驅(qū)動軸8與轉(zhuǎn)子4之間布置有摩擦離合器9，其布置在轉(zhuǎn)子4的徑向軸向內(nèi)部。在殼體2與定子3之間設置有冷卻裝置10。其通過作為凹部11引入塑料體中的冷卻通道12形成。導出定子的熱損耗熱量的冷卻介質(zhì)被引導到該冷卻通道中。凹部11沿著轉(zhuǎn)動軸線x螺旋狀地布置在塑料體7的外周邊上，并且基本上覆蓋定子3的整個軸向?qū)挾取榱嗽谒芰象w7以簡化的方式制造出凹部11，例如以材料去除的方式、在注塑成型方法中或在灌封定子3期間，將該凹部徑向向外敞開地構(gòu)造，并且隨后在殼體2中拼接定子3時，將該凹部借助為了在殼體2中引入定子3而設置的開口14的內(nèi)周面13封閉。內(nèi)周面13相應地光滑地構(gòu)造，也就是說以微小的粗糙度構(gòu)造，用以形成塑料體7的接觸面21在凹部11的兩個區(qū)段之間的充分密封。在接觸面21上和/或在內(nèi)周面13上可以設置有用于改進密封的中間層。在所示實施例中，在塑料體7的端側(cè)端部17的區(qū)域中并排地布置有兩個用于供應和排出冷卻介質(zhì)的接口15、16，從而凹部11在相反的端側(cè)端部18上具有反轉(zhuǎn)點19。塑料體7的端側(cè)端部18使冷卻裝置10相對殼體2的止擋部20密封。所示實施例示出了混合驅(qū)動器的電機1并且被設置成用于安裝在內(nèi)燃機與變速器之間，從而使敞開的端側(cè)端部17相對內(nèi)燃機或變速器的殼體密封。附圖標記列表1電機2殼體3定子4轉(zhuǎn)子5軟磁芯6繞組端部7塑料體8驅(qū)動軸9摩擦離合器10冷卻裝置11凹部12冷卻通道13內(nèi)周面14開口15接口16接口17端側(cè)端部18端側(cè)端部19反轉(zhuǎn)點20止擋部21接觸面x轉(zhuǎn)動軸線