经由内部通道的马达定子冷却剂分配的制作方法

1.本公开涉及通过经由定子内的内部通道分配冷却剂来冷却电动马达定子。


背景技术：

2.电动马达通常用于车辆推进系统和其他工业应用中。电动马达的设计和制造中的目标之一是改善绕组和定子芯的冷却特性，以便避免定子的过热，定子的过热会降低电动马达的效率并会降低马达的性能。


技术实现要素：

3.根据一个实施例，一种马达定子包括多个堆叠的环形定子叠片，所述多个堆叠的环形定子叠片限定定子芯，所述定子芯具有内周向部分、外周向部分、在所述内周向部分上的多个定子齿、以及从所述外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在所述多个凸耳中的每一个中限定相应的螺栓孔。第一组多个定子叠片包括穿过其中的多个冷却剂开口，其中，相邻定子叠片的多个冷却剂开口彼此连通，以便在定子芯内限定冷却通道。另外，第二组多个定子叠片均包括一个或多个穿过其中的大致径向延伸的第一开口，其中，相邻定子叠片的第一开口彼此连通，以在定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在一个或多个螺栓孔与一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流。
4.马达定子还可包括一个或多个螺栓，其中，一个或多个螺栓中的每一个构造成延伸穿过螺栓孔中的相应一者。相应的间隔可设置在一个或多个螺栓中的各个螺栓的相应的螺栓杆和螺栓孔中的相应的一者的相应的内表面之间，从而在螺栓插入到螺栓孔中的相应的一者中时限定围绕一个或多个螺栓中的各个螺栓的相应的管状轴向分配通道。
5.马达定子可以另外包括马达壳体，该马达壳体具有内部和在内部内的多个安装凸台。多个安装凸台中的每一个可具有在其中的相应螺纹孔，并且可被构造成在其上容纳多个凸耳中的相应一个。马达壳体可在其内具有相应的内部冷却剂通道，该内部冷却剂通道邻近安装凸台中的至少一者，其中安装凸台中的至少一者中的每一个可具有形成在其中的围绕相应的螺纹孔的相应的沉孔，其中每个相应的沉孔与相应的内部冷却剂通道流体连通。
6.一个或多个第一径向通道段中的每一个可具有与螺栓孔中的相应一个流体连通的相应第一端和与冷却通道中的相应一个流体连通的相应第二端。第三组多个定子叠片可以包括一个或多个大致径向延伸的第二开口，所述第二开口限定一个或多个第二径向通道段，用于在多个凸耳中的一个的外边缘和限定在凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。
7.多个定子叠片可以包括在定子芯的第一端面处的第一定子叠片和在定子芯的与第一端面相对的第二端面处的最后定子叠片。第一和最后的定子叠片中的至少一者可以具有穿过其中的相应孔口（orifice opening），所述孔口与螺栓孔中的至少一者或冷却通道中的一者流体连通。
8.第四组的多个定子叠片可以包括多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括多个
大致周向延伸的槽，并且第五组的多个定子叠片可以包括多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括平行于定子芯的中心轴线延伸的多个轴向开口。多个轴向开口中的每一个可与多个大致周向延伸的槽中的相应一者的相应弧形端对准。多个大致周向延伸的槽可限定周向通道段，所述周向通道段在定子芯中提供周向冷却剂流，并且多个轴向开口可限定轴向通道段，所述轴向通道段在定子芯中的周向通道段之间提供轴向冷却剂流。
9.多个大致周向延伸的槽可具有第一周向尺寸，并且多个轴向开口可具有小于第一周向尺寸的第二周向尺寸。另外，多个周向延伸的槽可以组合以限定完全围绕定子芯延伸的至少一个周向冷却通道，并且多个周向通道段可以组合以限定完全围绕定子芯延伸的多个互连的周向冷却通道。
10.根据另一实施例，一种电动马达包括定子组件、马达转子和马达壳体。定子组件包括多个堆叠的环形定子叠片，其限定定子芯，所述定子芯具有内周向部分、外周向部分、内周向部分上的多个定子齿、以及从外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在多个凸耳的每个中限定相应的螺栓孔。第一组多个定子叠片包括穿过其中的多个冷却剂开口，其中，相邻定子叠片的多个冷却剂开口彼此连通，以便在定子芯内限定冷却通道。第二组多个定子叠片均包括一个或多个穿过其中的大致径向延伸的第一开口，其中，相邻定子叠片的第一开口彼此连通，以在定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在一个或多个螺栓孔与一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流。一个或多个第一径向通道段中的每一个具有与螺栓孔中的相应一者流体连通的相应第一端和与冷却通道中的相应一者流体连通的相应第二端。定子组件还包括围绕定子齿设置的线圈绕组网络。马达转子可旋转地安装在定子组件内，并且马达壳体具有内部和在内部内的多个安装凸台，其中多个安装凸台中的每一个在其中具有相应的螺纹孔并且被构造成在其上容纳多个凸耳中的相应一者。
11.马达壳体可在其内具有相应的内部冷却剂通道，该内部冷却剂通道邻近安装凸台中的至少一者，其中安装凸台中的至少一者中的每一个具有形成在其中的围绕相应的螺纹孔的相应的沉孔，并且其中每个相应的沉孔与相应的内部冷却剂通道流体连通。
12.电动马达还可包括一个或多个螺栓，其中，一个或多个螺栓中的每一个构造成延伸穿过螺栓孔中的相应一者。相应的间隔可设置在一个或多个螺栓中的各个螺栓的相应的螺栓杆和螺栓孔中的相应的一者的相应的内表面之间，从而在螺栓被插入到螺栓孔中的相应的一者中时限定围绕一个或多个螺栓中的各个螺栓的相应的管状轴向分配通道。
13.第三组多个定子叠片可以包括一个或多个大致径向延伸的第二开口，其限定一个或多个第二径向通道段，用于在多个凸耳中的一者的外边缘和限定在凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。多个定子叠片可以包括在定子芯的第一端面处的第一定子叠片和在定子芯的与第一端面相对的第二端面处的最后定子叠片，其中第一定子叠片和最后定子叠片中的至少一者具有穿过其中的相应孔口，所述孔口与螺栓孔中的至少一者或冷却通道中的一者流体连通。
14.第四组多个定子叠片可以包括多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括多个大致周向延伸的槽，并且第五组多个定子叠片可以包括多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括平行于定子芯的中心轴线延伸的多个轴向开口，其中，所述多个轴向开口中的每一个与所述多个大致周向延伸的槽中的相应一者的相应弧形端对准。多个大致周向延伸的槽可限定周向通道段，所述周向通道段在定子芯中提供周向冷却剂流，并且多个轴向开口可
限定轴向通道段，所述轴向通道段在定子芯中的周向通道段之间提供轴向冷却剂流。多个周向通道段可组合以限定完全围绕定子芯延伸的多个互连的周向冷却通道。
15.根据又一实施例，一种制造马达定子的方法包括：(i)冲压多个环形定子叠片，每个环形定子叠片具有内周向部分、外周向部分、内周向部分上的多个定子齿和从外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在多个凸耳的每个凸耳中限定有相应的螺栓孔，其中，第一组多个定子叠片包括穿过其中的多个冷却剂开口，并且第二组多个定子叠片每个包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口；以及(ii)堆叠所述多个环形定子叠片以限定定子芯，其中，相邻定子叠片的所述多个冷却剂开口彼此连通以便在所述定子芯内限定冷却通道，并且其中，相邻定子叠片的所述第一开口彼此连通以在所述定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在所述螺栓孔中的一个或多个与所述冷却通道中的一个或多个之间提供径向冷却剂流。
16.该方法还可包括在第三组多个定子叠片中冲压一个或多个大致径向延伸的第二开口，其中，一个或多个大致径向延伸的第二开口限定一个或多个第二径向通道段，用于在多个凸耳的一个凸耳的外边缘与限定在凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。该方法还可以包括冲压穿过第一定子叠片和最后定子叠片中的至少一者的相应孔口，所述第一定子叠片被构造成用于放置在定子芯的第一端面处，所述最后定子叠片被构造成用于放置在定子芯的与第一端面相对的第二端面处，其中每个相应孔口与螺栓孔中的至少一个或与冷却通道中的一个流体连通。
17.本发明还包括如下方案：方案1. 一种马达定子，包括：多个堆叠的环形定子叠片，所述多个堆叠的环形定子叠片限定定子芯，所述定子芯具有内周向部分、外周向部分、在所述内周向部分上的多个定子齿以及从所述外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在所述多个凸耳的每个凸耳中限定相应的螺栓孔，第一组的所述多个定子叠片包括穿过其的多个冷却剂开口，其中相邻定子叠片的所述多个冷却剂开口彼此连通，以便在所述定子芯内限定冷却通道；其中，第二组的所述多个定子叠片均包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口，其中，相邻定子叠片的第一开口彼此连通以在所述定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在所述螺栓孔中的一个或多个螺栓孔与所述冷却通道中的一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流。
18.方案2. 根据方案1所述的马达定子，还包括：一个或多个螺栓，其中，所述一个或多个螺栓中的每一个构造成延伸穿过所述螺栓孔中的相应一者，其中，相应间隔设置在所述一个或多个螺栓中的每一个的相应螺栓杆与所述螺栓孔中的相应一者的相应内表面之间，从而在所述一个或多个螺栓中的每一个插入到所述螺栓孔中的相应一者中时限定围绕所述一个或多个螺栓中的每一个的相应管状轴向分配通道。
19.方案3. 根据方案1所述的马达定子，还包括马达壳体，所述马达壳体具有内部和在所述内部中的多个安装凸台，其中所述多个安装凸台中的每一个在其中具有相应的螺纹孔并且被构造成在其上容纳所述多个凸耳中的相应一者，所述马达壳体在其中具有邻近所述安装凸台中的至少一者的相应内部冷却剂通道，其中所述安装凸台中的所述至少一者中的每一个具有形成在其中的围绕相应螺纹孔的相应沉孔，其中每个相应沉孔与所述相应内
部冷却剂通道流体连通。
20.方案4. 根据方案1所述的马达定子，其中，第三组的所述多个定子叠片包括一个或多个大致径向延伸的第二开口，所述第二开口限定一个或多个第二径向通道段，用于在所述多个凸耳中的一个凸耳的外边缘与限定在所述凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。
21.方案5. 根据方案1所述的马达定子，其中，所述多个定子叠片包括位于所述定子芯的第一端面处的第一定子叠片和位于所述定子芯的与所述第一端面相对的第二端面处的最后定子叠片，其中，所述第一定子叠片和所述最后定子叠片中的至少一者具有穿过其的相应孔口，所述孔口与所述螺栓孔中的至少一者或所述冷却通道中的一者流体连通。
22.方案6. 根据方案1所述的马达定子，其中，第四组的所述多个定子叠片包括所述多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括多个大致周向延伸的槽，并且其中，第五组的所述多个定子叠片包括所述多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括平行于所述定子芯的中心轴线延伸的多个轴向开口，其中，所述多个轴向开口中的每一个与所述多个大致周向延伸的槽中的相应一者的相应弧形端对准；以及其中，所述多个大致周向延伸的槽限定周向通道段，所述周向通道段在所述定子芯中提供周向冷却剂流，并且所述多个轴向开口限定轴向通道段，所述轴向通道段在所述定子芯中的所述周向通道段之间提供轴向冷却剂流。
23.方案7. 根据方案6所述的马达定子，其中，所述多个大致周向延伸的槽具有第一周向尺寸，并且所述多个轴向开口具有小于所述第一周向尺寸的第二周向尺寸。
24.方案8. 根据方案1所述的马达定子，其中，所述一个或多个第一径向通道段中的每一个具有与所述螺栓孔中的相应螺栓孔流体连通的相应第一端和与所述冷却通道中的相应冷却通道流体连通的相应第二端。
25.方案9. 根据方案6所述的马达定子，其中，所述多个周向延伸的槽组合以限定完全围绕所述定子芯延伸的至少一个周向冷却通道。
26.方案10. 根据方案6所述的马达定子，其中，所述多个周向通道段组合以限定完全围绕所述定子芯延伸的多个互连的周向冷却通道。
27.方案11. 一种电动马达，包括：定子组件，其包括多个堆叠的环形定子叠片，所述多个堆叠的环形定子叠片限定定子芯，所述定子芯具有内周向部分、外周向部分、在所述内周向部分上的多个定子齿以及从所述外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在所述多个凸耳的每个凸耳中限定相应的螺栓孔，第一组的所述多个定子叠片包括穿过其中的多个冷却剂开口，其中相邻定子叠片的所述多个冷却剂开口彼此连通以便在所述定子芯内限定冷却通道，其中第二组的所述多个定子叠片均包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口，其中相邻定子叠片的所述第一开口彼此连通以在所述定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在所述螺栓孔中的一个或多个螺栓孔与所述冷却通道中的一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流，其中，所述一个或多个第一径向通道段中的每一个具有与所述螺栓孔中的相应一者流体连通的相应第一端和与所述冷却通道中的相应一者流体连通的相应第二端，所述定子组件还包括围绕所述定子齿设置的线圈绕组的网络；可旋转地安装在所述定子组件内的马达转子；以及
马达壳体，所述马达壳体具有内部和在所述内部中的多个安装凸台，其中所述多个安装凸台中的每一个在其中具有相应的螺纹孔并且被构造成在其上容纳所述多个凸耳中的相应一者。
28.方案12. 根据方案11所述的电动马达，其中，所述马达壳体具有在其中的相应的内部冷却剂通道，所述内部冷却剂通道靠近所述安装凸台中的至少一者，其中，所述安装凸台中的所述至少一者中的每一个具有形成在其中的围绕相应的螺纹孔的相应的沉孔，其中，每个相应的沉孔与相应的内部冷却剂通道流体连通。
29.方案13. 根据方案11所述的电动马达，还包括：一个或多个螺栓，其中，所述一个或多个螺栓中的每一个构造成延伸穿过所述螺栓孔中的相应一者，其中，相应间隔设置在所述一个或多个螺栓中的每一个的相应螺栓杆与所述螺栓孔中的相应一者的相应内表面之间，从而在所述一个或多个螺栓中的每一个插入到所述螺栓孔中的相应一者中时限定围绕所述一个或多个螺栓中的每一个的相应管状轴向分配通道。
30.方案14. 根据方案11所述的电动马达，其中，第三组的所述多个定子叠片包括一个或多个大致径向延伸的第二开口，所述第二开口限定一个或多个第二径向通道段，用于在所述多个凸耳中的一者的外边缘与限定在所述凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。
31.方案15. 根据方案11所述的电动马达，其中，所述多个定子叠片包括位于所述定子芯的第一端面处的第一定子叠片和位于所述定子芯的与所述第一端面相对的第二端面处的最后定子叠片，其中，所述第一定子叠片和所述最后定子叠片中的至少一者具有穿过其中的相应孔口，所述孔口与所述螺栓孔中的至少一者或与所述冷却通道中的一者流体连通。
32.方案16. 根据方案11所述的电动马达，其中，第四组的所述多个定子叠片包括所述多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括多个大致周向延伸的槽，并且其中，第五组的所述多个定子叠片包括所述多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括平行于所述定子芯的中心轴线延伸的多个轴向开口，其中，所述多个轴向开口中的每一个与所述多个大致周向延伸的槽中的相应一者的相应弧形端对准；以及其中，所述多个大致周向延伸的槽限定周向通道段，所述周向通道段在所述定子芯中提供周向冷却剂流，并且所述多个轴向开口限定轴向通道段，所述轴向通道段在所述定子芯中的所述周向通道段之间提供轴向冷却剂流。
33.方案17. 根据方案11所述的电动马达，其中，所述多个周向通道段组合以限定完全围绕所述定子芯延伸的多个互连的周向冷却通道。
34.方案18. 一种制造马达定子的方法，包括：冲压多个环形定子叠片，每个环形定子叠片具有内周向部分、外周向部分、所述内周向部分上的多个定子齿和从所述外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在多个凸耳的每个凸耳中限定有相应的螺栓孔，其中，第一组的多个定子叠片包括穿过其中的多个冷却剂开口，并且第二组的多个定子叠片均包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口；以及堆叠所述多个环形定子叠片以限定定子芯，其中，相邻定子叠片的所述多个冷却剂开口彼此连通以便在所述定子芯内限定冷却通道，并且其中，相邻定子叠片的所述第一
开口彼此连通以在所述定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在所述螺栓孔中的一个或多个螺栓孔与所述冷却通道中的一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流。
35.方案19. 根据方案18所述的方法，还包括：在第三组的多个定子叠片中冲压出一个或多个大致径向延伸的第二开口，其中，所述一个或多个大致径向延伸的第二开口限定一个或多个第二径向通道段，用于在多个凸耳中的一个凸耳的外边缘与限定在所述凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。
36.方案20. 根据方案18所述的方法，还包括：冲压出相应的孔口，所述孔口穿过第一定子叠片和最后定子叠片中的至少一者，所述第一定子叠片构造成用于放置在所述定子芯的第一端面处，所述最后定子叠片构造成用于放置在所述定子芯的与所述第一端面相对的第二端面处，其中，每个相应的孔口与所述螺栓孔中的至少一者或与所述冷却通道中的一者流体连通。
37.当结合附图时，从以下对如所附权利要求中限定的用于实现本教导的一些最佳模式和其他实施例的详细描述，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
38.图1是定子芯的透视图。
39.图2是图1的定子芯的局部分解透视图。
40.图3是示例性冷却通道构造的示意图。
41.图4是替代的示例性冷却通道构造的示意图。
42.图5是另一替代示例性冷却通道构造的示意图。
43.图6是具有大致径向的第一开口/通道段的定子叠片的凸耳的示意性平面图。
44.图7是具有大致径向的第二开口/通道段的定子叠片的凸耳的示意性平面图。
45.图8是在定子芯安装在其中之前的马达壳体的示意性截面图。
46.图9是其中具有一种冷却通道构造的马达壳体和定子芯的示意性截面图。
47.图10是其中具有冷却通道的另一构造的马达壳体和定子芯的示意性截面图。
48.图11是用于制造定子叠片的示例性冲压工序的示意图。
49.图12是具有定子、转子和马达壳体的电动马达的示意图。
50.图13是制造定子芯的方法的流程图。
具体实施方式
51.现在参照附图，其中在若干视图中相同的附图标记表示相同的部件，在本文示出并描述了马达定子10、包括马达定子10的电动马达100以及用于制造马达定子10的方法300。注意，如本文所使用的，术语“马达定子”和“定子芯”可以互换使用。
52.参照图1-图12，示出了根据本公开的定子芯10。定子芯10由多个由片材钢形成的单独冲压叠片12的群组12a、12b、12c、12d、... 12n构成。特别地，每个群组12a、12b、12c、12d、... 12n的冲压叠片12可以包括预定数量的冲压叠片12，以便为群组12a、12b、12c、12d、... 12n提供期望的厚度。不受特定示例的限制，每个冲压的叠片12可以在0.2和0.5 mm厚之间。因此，在例如十(10)个冲压叠片12的群组中，根据所使用的叠片12的厚度，群组
12a、12b、12c、12d、... 12n可以具有2至5 mm之间的厚度。在所示的示例中，示出了二十(20)个群组的叠片12，使得例如每个群组12a、12b、12c、12d、... 12n中有10个叠片，定子芯10将包括200个单独叠片12。应当理解，因为构成每个群组的单独叠片12非常薄，所以为了说明的目的，没有单独示出每个群组12a、12b、12c、12d、... 12n的单独叠片12。定子芯10包括每个群组12a、12b、12c、12d、... 12n的所有单独叠片12，它们以如图1所示的堆叠布置固定在一起。单独叠片12可以通过粘合剂结合、焊接、夹持或其他技术固定在一起。
53.根据一个实施例，定子芯10由多个堆叠的环形定子叠片12限定，其中定子芯10具有内周向部分14、外周向部分15、内周向部分14上的多个定子齿16、外周向部分15上的护铁部分17以及从外周向部分15向外延伸的多个凸耳18。在每个凸耳18中限定相应的螺栓孔19。第一组91的多个定子叠片12包括穿过其中的多个冷却剂开口20，其中，相邻定子叠片12的冷却剂开口20彼此连通，以便在定子芯10内部限定冷却通道22。另外，第二组92的多个定子叠片12均包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口24，其中，相邻定子叠片12的第一开口24彼此连通，以在定子芯10内部限定一个或多个第一径向通道段26，用于在螺栓孔19中的一个或多个与冷却通道22中的一个或多个之间提供径向冷却剂流。
54.叠片12a、12b、12c、12d ... 12n的不同群组被特别设计以限定定子芯10的护铁17内的冷却通道22。参照图3，示出了可在定子芯10的护铁部分17内形成的示例性冷却通道22的示意图。如图3中所示，冷却通道22被示意性地示出，其中定子芯10呈虚线，其中冷却通道22围绕整个定子芯10大致周向地延伸。
55.冷却通道22可以任选地包括多个轴向通道段28和多个周向通道段30a、30b，所述周向通道段围绕定子芯10的中心轴线11大致周向地延伸。“大致周向地”意味着通道段和槽可以在周向方向上延伸，而不需要它们完全沿着周向弧设置。例如，周向通道段30a、30b可由在大致周向方向上延伸的直的、弯曲的或歪斜的通道段形成。多个周向通道段30a可与多个周向通道段30b轴向偏移，并且它们可通过轴向通道段28流体连接。平行的周向通道段30a、30b的数量可取决于叠片12a、12b、12c、12d、... 12n的群组数以及马达定子10所需的期望冷却。因此，冷却通道22限定了周向延伸穿过定子芯10的冷却流体路径，其中互连的周向通道段30a、30b可任选地围绕定子芯10的整个周向部分延伸。
56.冷却通道22可采取如图4和图5中所示的其他形式。如图4中所示，形成了单个蛇形冷却通道122，其周向地延伸穿过定子芯110的护铁117。蛇形冷却通道122包括多个轴向通道段128和多个周向通道段130a、130b，所述周向通道段围绕定子芯110的中心轴线111大致周向地延伸。多个周向通道段130a可与多个周向通道段130b轴向偏移和周向偏移，并且它们可通过轴向通道段128流体连接，以便限定连续的蛇形冷却通道122，其可任选地围绕定子芯10的整个周向部分延伸。
57.如图5中所示，形成多个单独的蛇形冷却通道222，其周向地延伸穿过定子芯210的护铁217。每个蛇形冷却通道222包括多个轴向通道段228和多个周向通道段230a、230b，所述周向通道段围绕定子芯210的中心轴线211大致周向地延伸。多个周向通道段230a可与多个周向通道段230b轴向偏移和周向偏移，并且它们可通过轴向通道段228流体连接，以便限定连续蛇形冷却通道222中的每一者，其可任选地围绕定子芯10的整个周向部分延伸。
58.现在参照图2，示出的叠片群组12b包括多个大致周向延伸的槽32a，所述槽延伸穿过群组12b中的每个叠片。大致周向延伸的槽32a与图3中所示的冷却通道22的多个周向通
道段30a相对应，并且旨在沿周向方向具有比沿径向方向更大的尺寸。每个大致周向延伸的槽32a具有两个相对的弧形端50。示出的叠片群组12c包括多个开口34 (有时本文也称为“轴向开口”)。开口34与相邻的叠片群组12b和12d的大致周向延伸的槽32a、32b的弧形端50对准，并限定了图3所示的冷却通道22的轴向通道段28的部分。尽管开口34可以具有各种形状，但是它们特别设计成提供冷却通道的轴向通道段28。所示的叠片群组12d包括延伸穿过群组12d中的每个叠片的多个大致周向延伸的槽32b，其中每个大致周向延伸的槽32b具有两个相对的弧形端50。大致周向延伸的槽32b从叠片群组12b的大致周向延伸的槽32a周向偏移，并且与图3中所示的冷却通道22的多个周向通道段30b相对应。叠片群组12e可以与叠片群组12c相同，并且可以包括也限定冷却通道22的轴向通道段28的一部分的开口34，或者叠片群组12e可以与叠片群组12a相同，并且其中没有开口、槽或通道。
59.因此，通过重复叠片群组12b、12c、12d、12e的层叠，产生图3的冷却通道布置。应当认识到，通过以不同方式结合叠片群组l2b、12c、12d、12e，也可容易地构造如图4和图5中所示的冷却通道122和222，以及其他修改的形状。特别地，叠片群组12b、12d可用于分别形成周向通道段130a、230a；130b、230b，并且叠片群组12c可以分别用于形成轴向通道段128、228的部分。如图1-图3中所示，端部叠片群组12a、12n可形成为不具有在叠片群组l2b、12c、12d中使用的大致周向延伸的槽32a或开口34，以便隔离定子芯10内的冷却通道22、122、222。然而，应当理解，端部叠片群组12a、12n可被去除或设置有其他期望的开口(例如，如图10所示的孔口48)，以允许冷却剂在定子10的线圈绕组80上期望地泄漏。
60.如上所述，第一组91的定子叠片12包括多个穿过其中的冷却剂开口20。例如，冷却剂开口20可以采取轴向开口34和/或周向槽32a、32b的形式，并且承载这些冷却剂开口20的第一组91的叠片12可以是叠片群组12b、12c和12d (以及这些群组的重复实例)。如图6所示，第二组92中的每个叠片12包括穿过其中的至少一个大致径向延伸的第一开口24。在图6中，第一径向开口24与相邻的定子叠片12配合以限定第一径向通道段26，用于在螺栓孔19和冷却通道22 (以轴向通道段/开口28、34的形式)之间提供径向冷却剂流。每个第一径向通道段26可具有与螺栓孔19中的一个螺栓孔流体连通的第一端36和与冷却通道22中的一个冷却通道流体连通的第二端38。如图7中所示，第三组93的定子叠片12可以包括一个或多个大致径向延伸的第二开口40，其限定一个或多个第二径向通道段42，用于在凸耳18中的一者的外边缘或外表面13与限定在凸耳18中的相应螺栓孔19之间提供冷却剂流。每个第二径向通道段42的第三端43可与凸耳18的外边缘或表面13流体连通，且每个第二径向通道段42的第四端44可与螺栓孔19流体连通。
61.多个定子叠片12可以包括在定子芯10的第一端面45处的第一定子叠片或叠片群组12a和在定子芯10的与第一端面45相对的第二端面46处的最后定子叠片或叠片群组12n。如图10中所示，第一和最后的定子叠片或叠片群组12a、12n中的至少者可以具有穿过其中的相应的孔口48，其与螺栓孔19中的至少一者或与冷却通道22中的一者直接或间接地流体连通。
62.第四组94的多个定子叠片12可以包括多个冷却剂开口20，其包括或者限定多个大致周向延伸的槽32a、32b，并且第五组95的多个定子叠片12可以包括多个冷却剂开口20，其包括或者限定平行于定子芯10的中心轴线11延伸的多个轴向开口34。(换句话说，第一组91的叠片12和叠片群组可以分解成并且包括第四组94和第五组95的叠片12和叠片群组) 。多
个轴向开口34中的每一个可以与多个大致周向延伸的槽32a、32b中的相应一者的相应弧形端50对准。多个大致周向延伸的槽32a、32b可限定周向通道段30a、30b，其在定子芯10中提供周向冷却剂流，并且多个轴向开口34可限定轴向通道段28，其在定子芯10中的周向通道段30a、30b之间提供轴向冷却剂流。
63.多个大致周向延伸的槽32a、32b可各自具有第一周向尺寸51 (即弧长)，并且多个轴向开口34可各自具有小于第一周向尺寸51的第二周向尺寸52 (即周向测量的宽度)。另外，如图4-图5中所示，多个周向延伸的槽32a、32b、132a、132b、232a、232b可组合以限定至少一个周向冷却通道22、122、222，周向冷却通道22、122、222完全围绕定子芯10延伸，并且多个周向通道段30a、30b、130a、130b、230a、230b可组合以限定完全围绕定子芯10延伸的多个互连的周向冷却通道22、122、222。
64.如图8-图10中所示，定子芯10还可包括一个或多个螺栓54，其中一个或多个螺栓54中的每一个构造成延伸穿过螺栓孔19中的相应一者。相应的间隔55可设置在一个或多个螺栓54中的各个螺栓的相应的螺栓杆56与螺栓孔19中的相应一者的相应内表面57之间，从而在螺栓被插入到螺栓孔19中的相应的一者中时，限定围绕一个或多个螺栓54中的各个螺栓的相应的管状轴向分配通道58。
65.马达定子10可另外包括马达壳体60，其具有内部62和在内部62内的多个安装凸台64。每个安装凸台64可在其中具有相应的螺纹孔66，并可构造成容纳相应的一个凸耳18或与相应的一个凸耳18接口连接。马达壳体60可在其中具有靠近安装凸台64中的一者的相应的内部冷却剂通道68，其中每个安装凸台64具有形成在其中的围绕或环绕螺纹孔66的相应的沉孔70。沉孔70可与附近的内部冷却剂通道68流体连通，例如通过其间的桥接通道72。马达壳体60还具有限定在其中的一个或多个冷却剂端口，例如第一和第二冷却剂端口74、76以及它们各自的冷却剂供给凸台61，如图8-图9中所示。
66.如上所述，定子叠片12成组设置，并且全部以限定定子芯10的堆叠形式固定在一起。如图12中所示，定子芯10被示出为实施在具有马达壳体或外壳60的电动马达100中，该马达壳体或外壳包括与定子芯10连通的第一和第二冷却剂端口74、76。冷却剂端口74、76两者都可以是将冷却剂供给到定子芯10中(例如，供给到第二径向开口40中，并由此供给到螺栓孔19或轴向分配通道58中)的冷却剂入口，或者一个可以是冷却剂入口，另一个是冷却剂出口。转子78可旋转地安装在定子芯10内。定子芯10可具有围绕定子齿16设置的多个线圈绕组80，从而限定定子组件82。
67.一起考虑图7、图8和图12，可以看出，第一冷却剂端口74可以将冷却剂供给到位于定子芯10的一侧上的一个凸耳18中，并且第二冷却剂端口76可以从位于定子芯10的另一侧上的另一凸耳18接收冷却剂。例如，第一冷却剂端口74 (及其冷却剂供给凸台61)和一个凸耳18可以位于马达壳体内部62的“顶部”，并且第二冷却剂端口76 (及其冷却剂供给凸台61)和另一凸耳18可以位于马达壳体内部62的“底部”，从旋转角度来说与“顶部”离开大约180度。冷却剂可经由一个或多个相应的第二开口/第二径向冷却段40、42进入“顶”凸耳18，且然后可流入“顶”螺栓孔或轴向分配通道19、58。冷却剂然后可流过整个定子芯10，且可经由“底”凸耳18中的一个或多个相应的第二开口/第二径向冷却段40、42通过“底”螺栓孔或轴向分配通道19、58离开，在这种“封闭”类型的布置中，冷却剂可在穿过冷却系统或热交换器(未示出)之后连续地再循环穿过定子芯10，或者冷却剂可继续传递以冷却和/或润滑按
流动方向（flow-wise）在定子芯10
ꢀ“
下游”的齿轮、轴承或其他机构或系统。
68.根据另一实施例，电动马达100包括定子组件82、转子78和马达壳体或外壳60。定子组件82包括多个堆叠的环形定子叠片12，其限定了具有内周向部分14、外周向部分15、内周向部分上的多个定子齿16、以及从外周向部分15向外延伸的多个凸耳18的定子芯10，其中在多个凸耳18的每一者中限定了相应的螺栓孔19。第一组91的多个定子叠片12包括穿过其中的多个冷却剂开口20，其中，相邻定子叠片12的多个冷却剂开口20彼此连通，以便在定子芯10内部限定冷却通道22。第二组92的多个定子叠片12均包括一个或多个穿过其中的大致径向延伸的第一开口24，其中，相邻定子叠片12的第一开口24彼此连通，以在定子芯10内部限定一个或多个第一径向通道段26，用于在一个或多个螺栓孔19与一个或多个冷却通道22之间提供径向冷却剂流。一个或多个第一径向通道段26中的每一者具有与螺栓孔19中的相应一者流体连通的相应第一端36和与冷却通道22中的相应一者流体连通的相应第二端38。定子组件82还包括围绕定子齿16设置的线圈绕组80的网络。转子78可旋转地安装在定子组件82内，并且马达壳体60具有内部62和在内部62内的多个安装凸台64，其中安装凸台64中的每一者具有在其中的相应螺纹孔66并且构造成可安装地容纳其上的凸耳18中的相应一者。
69.马达壳体60可在其中具有相应的内部冷却剂通道68，其邻近安装凸台64中的至少一者，其中安装凸台64中的至少一者中的每一个具有形成在其中的围绕相应的螺纹孔66的相应的沉孔70，并且其中每个相应的沉孔70与相应的内部冷却剂通道68流体连通。
70.电动马达100还可包括一个或多个螺栓54，其中一个或多个螺栓54中的每一个构造成延伸穿过螺栓孔19中的相应一个。相应的间隔55可设置在一个或多个螺栓54中的各个螺栓的相应的螺栓杆56与螺栓孔19中的相应的一个的相应的内表面57之间，从而在螺栓被插入到螺栓孔19中的相应的一个中时，限定围绕一个或多个螺栓54中的各个螺栓的相应的管状轴向分配通道58。
71.第三组93的多个定子叠片12可以包括一个或多个大致径向延伸的第二开口40，其限定一个或多个第二径向通道段42，用于提供多个凸耳18中的一个凸耳的外边缘13与凸耳18中限定的相应螺栓孔19之间的冷却剂流。多个定子叠片12可以包括在定子芯10的第一端面45处的第一定子叠片12a和在定子芯10的与第一端面45相对的第二端面46处的最后定子叠片12n，其中，第一和最后定子叠片12a、12n中的至少一者具有穿过其中的相应孔口48，其与螺栓孔19中的至少一个螺栓孔或与冷却通道22中的一个冷却通道流体连通。
72.第四组94的多个定子叠片12可以包括多个冷却剂开口20，其包括或限定多个大致周向延伸的槽32a、32b，并且第五组95的多个定子叠片12可以包括多个冷却剂开口20，其包括或限定平行于定子芯10的中心轴线11延伸的多个轴向开口34，其中，多个轴向开口34中的每一个与多个大致周向延伸的槽32a、32b中的相应一者的相应弧形端50对准。多个大致周向延伸的槽32a、32b可限定周向通道段30a、30b，其在定子芯10中提供周向冷却剂流，并且多个轴向开口34可限定轴向通道段28，其在定子芯10中的周向通道段30a、30b之间提供轴向冷却剂流。如图3-图5中所示，多个周向通道段30a、30b可组合以限定完全围绕定子芯10延伸的多个互连的周向冷却通道22、122、222。
73.参照图11，将描述用于制造与用于叠片群组12b中的叠片12相似的叠片的示例性叠片冲压过程。如图11中所示，示出了连续的片材钢卷84的一部分，其中，转子叠片86和定
子叠片88都可以被冲压。冲压过程可以利用各种冲压阶段（冲压级），这些冲压阶段可以根据被冲压的叠片的期望构造而开启或关闭。如阶段s1处所示，当冲压阶段s1被激活以形成叠片群组12b的叠片时，可以形成多个周向槽32a。除了用于周向槽32a的任选冲压之外，阶段s1可包括冲压用于转子叠片86的内径孔90。
74.阶段s2示出了任选的周向槽32b的冲压，其可以被激活以形成用于叠片群组12d的叠片12。除了用于周向槽32b的任选冲压之外，阶段s2可包括冲压用于转子叠片86的周向槽96。
75.阶段s3示出了可被激活以形成用于叠片群组12c的叠片的轴向开口34的任选冲压。另外，可以为每个定子叠片88冲压出螺栓孔19。此外，阶段s3还可以包括冲压出孔97以从金属片84释放转子叠片86。
76.阶段s4示出了用于选定定子叠片88的大致径向延伸的第一开口24的任选冲压，该阶段还可以包括冲压用于形成定子齿16的孔98。
77.阶段s5示出了冲压出孔99以形成定子叠片88的内周向边缘14，以便完成定子齿16的形成。该阶段还可以任选地包括用于形成定子齿16的孔98的第二冲压，并且还可以包括用于选定定子叠片88的大致径向延伸的第二开口40的冲压。注意，孔99的直径可以稍大于孔97。阶段s5也可以包括冲压出螺栓孔19。
78.阶段s6示出了冲压出最终的孔101以形成外周向边缘15和凸耳18并将定子叠片88从片材84上释放。应当理解，图11中所示的完成的定子叠片88包括来自阶段s1的周向槽32a，而阶段s2-s4的剩余任选部分被停用，从而在示例性定子叠片88中没有设置周向槽32b、轴向开口34、大致径向延伸的第一和第二开口24、40等，如图所示。通过激活任选冲压阶段中的不同冲压阶段，可以在连续制造过程中形成不同类型的定子叠片。
79.当组装时，该组定子叠片88将在定子芯10内部产生周向、轴向和径向冷却通道22，其具有所需的开口以允许冷却剂进入和离开定子芯10。通过在冲压工序期间打开/关闭特殊的冲头，独特的几何形状可以结合到现有的顺序冲模阶段中，使得可以以所需的顺序连续地生产一整组定子叠片88和转子叠片86，以完全形成定子芯10的所有定子叠片12。冷却通道22可以设计成由具有互连和/或未连接的通道22的单个路径或多个路径组成。
80.图13示出了制造马达定子或定子芯10的方法300的流程图。该方法300开始于框310，并且包括在框320冲压多个环形定子叠片12，每个环形定子叠片具有内周向部分14、外周向部分15、内周向部分14上的多个定子齿16以及从外周向部分15向外延伸的多个凸耳18，在多个凸耳18的每个中限定有相应的螺栓孔19，其中，第一组91的多个定子叠片12包括穿过其中的多个冷却剂开口20，并且第二组92的多个定子叠片12均包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口24。方法300另外包括，在框350处，堆叠多个环形定子叠片12以限定定子芯10，其中，相邻定子叠片12的多个冷却剂开口20彼此连通，以便在定子芯10内部限定冷却通道22，并且其中，相邻定子叠片12的第一开口24彼此连通，以在定子芯10内部限定一个或多个第一径向通道段26，用于在一个或多个螺栓孔19与一个或多个冷却通道22之间提供径向冷却剂流。
81.方法300还可以包括，在框330，在第三组93的多个定子叠片12中冲压一个或多个大致径向延伸的第二开口40，其中，一个或多个大致径向延伸的第二开口40限定一个或多个第二径向通道段42，用于在多个凸耳18中的一个凸耳的外边缘13与限定在凸耳18中的相
应螺栓孔19之间提供冷却剂流，方法300还可以包括，在框340，冲压穿过第一定子叠片12a和最后的定子叠片12n中的至少一者的相应孔口48，第一定子叠片被构造成用于放置在定子芯10的第一端面45处，最后的定子叠片被构造成用于放置在定子芯10的与第一端面45相对的第二端面46处，其中，每个相应孔口48与螺栓孔19中的至少一者或与冷却通道22中的一者流体连通，最后，在框360，方法300结束。
82.可以注意到，第一至第五组91、92、93、94、95中的每一组在其中包括一个或多个单独的定子叠片12。而且，可以注意到，对于一些构造，这些组中的两个或更多个可以彼此重叠(就每组中包括单独的叠片12而言)，和/或这些组中的两个或更多个可以彼此相同(再次，就每组中包括单独的叠片12而言)。另外，叠片组91、92、93、94、95和各种冷却剂开口20和冷却通道22可被布置成使冷却剂流朝向定子芯10的一端或另一端偏置，以便平衡或引导冷却剂流在定子芯10内的冷却效果。
83.以上描述旨在是说明性的而非限制性的。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在是说明性的，但是它们决不是限制性的，而是示例性实施例。在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”等的使用仅用作标签，并且不旨在对其对象施加数字或位置要求。如本文所使用的，以单数形式叙述并且前面有词语“一”或“一个”的元件或步骤应当被理解为不排除多个这样的元件或步骤，除非明确说明这样的排除。另外，短语“a和b中的至少一个”和短语“a和/或b”应各自理解为意指“仅a、仅b或a和b两者”。此外，除非明确相反地陈述，否则“包括”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件的实施例可以包括不具有该性质的另外的这样的元件。并且当在本文中使用诸如“基本上”和“大致”的广义描述性副词来修饰形容词时，这些副词意指“大部分”、“主要”、“多半”、“在相当大的程度上”、“在很大程度上”和/或“在100%的可能程度之外的至少51%至99%”，并且不一定意指“完美”、“全然”、“严格”、“完全”或“100%”。另外，词语“接近”在本文中可以用于描述对象或其部分相对于另一对象或其部分的位置，和/或描述两个对象或其相应部分相对于彼此的位置关系，并且可以表示“靠近”、“相邻”、“接近”、“在附近”、“在
……
处”等。
84.本书面描述使用包括最佳模式的示例，以使本领域技术人员能够制造和使用根据本公开的装置、系统和物质组合物，以及执行根据本公开的方法。以下权利要求（包括等同物）限定了本公开的范围。

技术特征：
1.一种马达定子，包括：多个堆叠的环形定子叠片，所述多个堆叠的环形定子叠片限定定子芯，所述定子芯具有内周向部分、外周向部分、在所述内周向部分上的多个定子齿以及从所述外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在所述多个凸耳的每个凸耳中限定相应的螺栓孔，第一组的所述多个定子叠片包括穿过其的多个冷却剂开口，其中相邻定子叠片的所述多个冷却剂开口彼此连通，以便在所述定子芯内限定冷却通道；其中，第二组的所述多个定子叠片均包括穿过其中的一个或多个大致径向延伸的第一开口，其中，相邻定子叠片的第一开口彼此连通以在所述定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在所述螺栓孔中的一个或多个螺栓孔与所述冷却通道中的一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流。2.根据权利要求1所述的马达定子，还包括：一个或多个螺栓，其中，所述一个或多个螺栓中的每一个构造成延伸穿过所述螺栓孔中的相应一者，其中，相应间隔设置在所述一个或多个螺栓中的每一个的相应螺栓杆与所述螺栓孔中的相应一者的相应内表面之间，从而在所述一个或多个螺栓中的每一个插入到所述螺栓孔中的相应一者中时限定围绕所述一个或多个螺栓中的每一个的相应管状轴向分配通道。3.根据权利要求1所述的马达定子，还包括马达壳体，所述马达壳体具有内部和在所述内部中的多个安装凸台，其中所述多个安装凸台中的每一个在其中具有相应的螺纹孔并且被构造成在其上容纳所述多个凸耳中的相应一者，所述马达壳体在其中具有邻近所述安装凸台中的至少一者的相应内部冷却剂通道，其中所述安装凸台中的所述至少一者中的每一个具有形成在其中的围绕相应螺纹孔的相应沉孔，其中每个相应沉孔与所述相应内部冷却剂通道流体连通。4.根据权利要求1所述的马达定子，其中，第三组的所述多个定子叠片包括一个或多个大致径向延伸的第二开口，所述第二开口限定一个或多个第二径向通道段，用于在所述多个凸耳中的一个凸耳的外边缘与限定在所述凸耳中的相应螺栓孔之间提供冷却剂流。5.根据权利要求1所述的马达定子，其中，所述多个定子叠片包括位于所述定子芯的第一端面处的第一定子叠片和位于所述定子芯的与所述第一端面相对的第二端面处的最后定子叠片，其中，所述第一定子叠片和所述最后定子叠片中的至少一者具有穿过其的相应孔口，所述孔口与所述螺栓孔中的至少一者或所述冷却通道中的一者流体连通。6.根据权利要求1所述的马达定子，其中，第四组的所述多个定子叠片包括所述多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括多个大致周向延伸的槽，并且其中，第五组的所述多个定子叠片包括所述多个冷却剂开口，所述多个冷却剂开口包括平行于所述定子芯的中心轴线延伸的多个轴向开口，其中，所述多个轴向开口中的每一个与所述多个大致周向延伸的槽中的相应一者的相应弧形端对准；以及其中，所述多个大致周向延伸的槽限定周向通道段，所述周向通道段在所述定子芯中提供周向冷却剂流，并且所述多个轴向开口限定轴向通道段，所述轴向通道段在所述定子芯中的所述周向通道段之间提供轴向冷却剂流。7.根据权利要求6所述的马达定子，其中，所述多个大致周向延伸的槽具有第一周向尺寸，并且所述多个轴向开口具有小于所述第一周向尺寸的第二周向尺寸。8.根据权利要求1所述的马达定子，其中，所述一个或多个第一径向通道段中的每一个
具有与所述螺栓孔中的相应螺栓孔流体连通的相应第一端和与所述冷却通道中的相应冷却通道流体连通的相应第二端。9.根据权利要求6所述的马达定子，其中，所述多个周向延伸的槽组合以限定完全围绕所述定子芯延伸的至少一个周向冷却通道。10.根据权利要求6所述的马达定子，其中，所述多个周向通道段组合以限定完全围绕所述定子芯延伸的多个互连的周向冷却通道。

技术总结
一种马达定子包括多个堆叠的环形定子叠片，所述多个堆叠的环形定子叠片限定定子芯，所述定子芯具有内周向部分、外周向部分、位于所述内周向部分上的多个定子齿以及从所述外周向部分向外延伸的多个凸耳，其中在每个凸耳中限定相应的螺栓孔。第一组定子叠片包括多个穿过其中的冷却剂开口，其中，相邻定子叠片的冷却剂开口彼此连通，以便在定子芯内限定冷却通道。第二组定子叠片均包括一个或多个穿过其中的大致径向延伸的第一开口，其中，相邻定子叠片的第一开口彼此连通，以在定子芯内限定一个或多个第一径向通道段，用于在一个或多个螺栓孔与一个或多个冷却通道之间提供径向冷却剂流。剂流。剂流。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2023/8/1