DE102019218654A1 - Electric machine and method of manufacturing the electric machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (10) aufweisend einen Stator (12) und einen Rotor (14), sowie aufweisend wenigstens zwei Gehäuseteile ausgebildet als ein Außengehäuse (20) und ein Innengehäuse (18), wobei das Innengehäuse (18) innerhalb des Außengehäuses (20) angeordnet ist, der Stator (12) innerhalb des Innengehäuses (18) angeordnet ist, und zwischen dem Innengehäuse (18) und dem Außengehäuse (20) ein Zwischenraum (22) ausgebildet ist, welcher zum Durchströmen mit einem Kühlmittel zur Kühlung des Stators (12) vorgesehen ist, wobei im Zwischenraum (22) eine Mehrzahl von sich weitgehend in einer Axialrichtung (23) parallel zur Rotationsachse (16) erstreckender Stege (24) zur Kühlmittelführung angeordnet ist, wobei jeder der Stege (24) sich entlang der Axialrichtung (23) erstreckende zwei Kontaktbereiche (26) aufweist, an welchen der Steg (24) jeweils eines der Gehäuseteile (18, 20) kontaktiert. Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Steg (24) an einem ersten Kontaktbereich (26a) mit einem der Gehäuseteile (18, 20), entweder dem Innengehäuse (18) oder dem Außengehäuse (20), eine feste Verbindung aufweist und der Steg (24) mit dem jeweils anderen Gehäuseteil (20, 18) an einem zweiten Kontaktbereich (26b) in Reibkontakt steht.The invention relates to an electrical machine (10) having a stator (12) and a rotor (14), as well as having at least two housing parts designed as an outer housing (20) and an inner housing (18), the inner housing (18) being inside the outer housing (20) is arranged, the stator (12) is arranged within the inner housing (18), and between the inner housing (18) and the outer housing (20) an intermediate space (22) is formed, which allows a coolant to flow through it to cool the Stator (12) is provided, in the intermediate space (22) a plurality of webs (24) extending largely in an axial direction (23) parallel to the axis of rotation (16) for guiding coolant, each of the webs (24) extending along the Has two contact areas (26) which extend in the axial direction (23) and at which the web (24) contacts one of the housing parts (18, 20). It is proposed that at least one web (24) on a first contact area (26a) with one of the housing parts (18, 20), either the inner housing (18) or the outer housing (20), has a fixed connection, and the web (24 ) is in frictional contact with the other housing part (20, 18) at a second contact area (26b).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to an electrical machine according to the preamble of the independent claim. The invention also relates to a method for producing such an electrical machine.
Stand der TechnikState of the art
Elektrische Maschinen für Traktionsantriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, benötigen bei den heute geforderten Leistungen und Baugrößen eine Flüssigkeitskühlung. Typischerweise wird dazu ein den Stator umgebendes Gehäuse verwendet, welches vorteilhaft eine mäanderförmige Kühlwasserführung um den Stator aufweist.Electrical machines for traction drives, especially for motor vehicles, require liquid cooling for the power and size required today. Typically, a housing surrounding the stator is used for this purpose, which advantageously has a meandering cooling water flow around the stator.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteileadvantages
Die vorliegende Erfindung beschreibt eine elektrische Maschine aufweisend einen Stator und einen Rotor. Die elektrische Maschine weist wenigstens zwei Gehäuseteile auf, welche ausgebildet sind als ein Innengehäuse und ein Außengehäuse. Das Innengehäuse ist innerhalb des Außengehäuses angeordnet und der Stator innerhalb des Innengehäuses angeordnet. Zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse ist ein Zwischenraum ausgebildet, welcher zum Durchströmen mit einem Kühlmittel zur Kühlung des Stators vorgesehen ist. Im Zwischenraum ist eine Mehrzahl von sich weitgehend in einer Axialrichtung parallel zur Rotationsachse erstreckender Stege zur Kühlmittelführung angeordnet. Jeder der Stege weist sich entlang der Axialrichtung erstreckende zwei Kontaktbereiche auf, an welchen der Steg jeweils eines der Gehäuseteile kontaktiert. Erfindungsgemäß weist wenigstens ein Steg an einem ersten Kontaktbereich mit einem der Gehäuseteile, entweder dem Innengehäuse oder dem Außengehäuse, eine feste Verbindung auf und der Steg steht mit dem jeweils anderen Gehäuseteil an einem zweiten Kontaktbereich in Reibkontakt. Auf diese Weise können torsionale Schwingungen reduziert werden, insbesondere torsionale Schwingungen der beiden Gehäuseteile gegeneinander. Insbesondere bewirkt der Reibkontakt zwischen dem Steg und einem der Gehäuseteile eine Dämpfung zwischen den beiden Gehäuseteilen. Auf diese Weise können Vibrationen und Geräuschemissionen der elektrischen Maschine reduziert werden.The present invention describes an electrical machine having a stator and a rotor. The electrical machine has at least two housing parts, which are designed as an inner housing and an outer housing. The inner housing is arranged within the outer housing and the stator is arranged within the inner housing. An intermediate space is formed between the inner housing and the outer housing, which space is provided for a coolant to flow through for cooling the stator. A plurality of webs for guiding coolant, which extend largely in an axial direction parallel to the axis of rotation, are arranged in the intermediate space. Each of the webs has two contact areas which extend along the axial direction and at which the web makes contact with one of the housing parts. According to the invention, at least one web has a fixed connection at a first contact area with one of the housing parts, either the inner housing or the outer housing, and the web is in frictional contact with the respective other housing part at a second contact area. In this way, torsional vibrations can be reduced, in particular torsional vibrations between the two housing parts. In particular, the frictional contact between the web and one of the housing parts causes damping between the two housing parts. In this way, vibrations and noise emissions from the electrical machine can be reduced.
Dabei soll unter einer elektrischen Maschine insbesondere ein Elektromotor verstanden werden, bevorzugt einen rotativer Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor. Erfindungsgemäß weist der Stator Erregerspulen auf. Die Erregerspulen des Stators können im Betrieb der elektrischen Maschine ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, insbesondere Drehfeld erzeugen, welches dazu vorgesehen ist, den Rotor in Rotation zu versetzten. Der Rotor bzw. der Läufer des Elektromotors kann generell mit Permanentmagneten bestückt sein, stromkommutierte Spulen für die Magnetfelderzeugung aufweisen, oder als so genannter Kurzschlussläufer einer Asynchronmaschine ausgebildet sein.An electric machine is to be understood as meaning, in particular, an electric motor, preferably a rotary electric motor with a stator and a rotor. According to the invention, the stator has excitation coils. When the electrical machine is in operation, the excitation coils of the stator can generate a time-varying magnetic field, in particular a rotating field, which is provided to set the rotor in rotation. The rotor or the rotor of the electric motor can generally be equipped with permanent magnets, have current-commutated coils for the generation of magnetic fields, or be designed as a so-called squirrel-cage rotor of an asynchronous machine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Rotor bevorzugt als Innenläufer ausgebildet und der Stator entsprechend als Außenstator.According to the present invention, the rotor is preferably designed as an internal rotor and the stator is accordingly designed as an external stator.
Bevorzugt ist der Rotor weitgehend zylinderförmig ausgebildet. Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass der Rotor im Wesentlichen zylindersymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse weitgehend der Rotationsachse entspricht, um die sich im Betrieb der Rotor der elektrischen Maschine dreht. Beispielsweise kann die räumliche Ausdehnung des weitgehend zylinderförmig ausgebildeten Rotors durch einen virtuellen, gedachten Zylinder um die Rotationsachse bzw. Zylinderachse begrenzt sein, insbesondere kann ein gedachter Radius um die Zylinderachse existieren, innerhalb welchen der Rotor angeordnet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Rotor ein zylinderförmiges Grundelement aufweist, von welchem aus sich Rotorzähne für die Aufnahme vom Spulen erstrecken.The rotor is preferably designed to be largely cylindrical. This is to be understood in particular to mean that the rotor is designed to be essentially cylinder-symmetrical, the cylinder axis largely corresponding to the axis of rotation about which the rotor of the electrical machine rotates during operation. For example, the spatial extent of the largely cylindrical rotor can be limited by a virtual, imaginary cylinder around the axis of rotation or cylinder axis; in particular, there can be an imaginary radius around the cylinder axis within which the rotor is arranged. For example, it is conceivable that the rotor has a cylindrical base element from which rotor teeth for receiving the bobbins extend.
Bevorzugt ist der Stator bzw. Statorgrundkörper zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass der Stator bzw. Statorgrundkörper abschnittsweise zylindersymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse weitgehend der Rotationsachse entspricht, um die sich im Betrieb der Rotor der elektrischen Maschine dreht. Vorzugsweise ist der zylinderförmige Hohlraum des Hohlzylinders für die Aufnahme eines weitgehend zylinderförmigen Rotors vorgesehen. Beispielsweise kann die räumliche Ausdehnung des hohlzylinderförmig ausgebildeten Abschnitts des Stators durch einen virtuellen, gedachten Hohlzylinder um die Rotationsachse bzw. Zylinderachse begrenzt sein, insbesondere kann ein gedachter erster Radius und gedachter zweiter Radius um die Zylinderachse existieren, wobei der hohlzylinderförmige Abschnitt des Stators zwischen dem ersten Radius und zweiten Radius angeordnet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Stator bzw. Statorgrundkörper ein hohlzylinderförmiges Grundelement aufweist, von welchem aus sich Statorzähne erstrecken, welche für die Aufnahme der Erregerspulen vorgesehen sind.The stator or stator base body is preferably embodied in the form of a hollow cylinder, at least in sections. This should in particular be understood to mean that the stator or stator base body is configured to be cylinder-symmetrical in sections, the cylinder axis largely corresponding to the axis of rotation about which the rotor of the electrical machine rotates during operation. The cylindrical cavity of the hollow cylinder is preferably provided for receiving a largely cylindrical rotor. For example, the spatial extent of the hollow cylindrical section of the stator can be limited by a virtual, imaginary hollow cylinder around the axis of rotation or cylinder axis, in particular an imaginary first radius and imaginary second radius can exist around the cylinder axis, the hollow cylindrical section of the stator between the first Radius and second radius is arranged. For example, it is conceivable that the stator or stator base body has a hollow cylindrical base element from which stator teeth extend, which are provided for receiving the excitation coils.
Unter einem Statorgrundkörper soll insbesondere einen Grundkörper für einen Stator verstanden werden, insbesondere ausgebildet durch mehrere axiale Lagen von Blechlamellen bzw. Statorlamellen. Insbesondere kann unter einem Statorgrundkörper ein Grundkörper verstanden werden, welcher keine Erregerspulen aufweist und für die Aufnahme von Erregerspulen eingerichtet ist. Beispielsweise kann aus einem Statorgrundkörper ein Stator hergestellt werden, wenn der Statorgrundkörper mit Erregerspulen bewickelt wird.A stator base body is to be understood in particular as a base body for a stator, in particular formed by a plurality of axial layers of sheet metal lamellas or stator lamellas. In particular, a stator base body can be understood to mean a base body which has no excitation coils and is set up to accommodate excitation coils. For example, a stator can be produced from a stator base body if the stator base body is wound with excitation coils.
Unter einem Gehäuseteil soll insbesondere ein Teil eines Statorgehäuses verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, den Stator weitgehend vollständig aufzunehmen und eine Kühlung für den Stator bereitzustellen. Vorteilhaft weist das Statorgehäuse als Gehäuseteile wenigstens ein Außengehäuse und ein Innengehäuse auf. Besonders vorteilhaft besteht das Statorgehäuse aus einem Außengehäuse und einem Innengehäuse. Insbesondere sind die einzelnen Gehäuseteile als jeweils voneinander separate Teile des Statorgehäuses ausgebildet, insbesondere nicht miteinander stoffschlüssig verbunden sind.A housing part is to be understood in particular as a part of a stator housing which is provided to accommodate the stator largely completely and to provide cooling for the stator. The stator housing advantageously has at least one outer housing and one inner housing as housing parts. The stator housing particularly advantageously consists of an outer housing and an inner housing. In particular, the individual housing parts are designed as parts of the stator housing that are separate from one another, in particular are not materially connected to one another.
Vorteilhaft ist das Statorgehäuse und/oder ein Gehäuseteil, insbesondere das Innengehäuse und/oder das Außengehäuse rotationssymmetrisch oder weitgehend rotationssymmetrisch ausgebildet wobei die Symmetrieachse weitgehend parallel zur Rotationsachse der elektrischen Maschine angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist die Symmetrieachse des Statorgehäuses und/oder des Gehäuseteils weitgehend auf der Rotationsachse der elektrischen Maschine angeordnet. Das hat insbesondere den Vorteil, dass auf diese Weise der Zwischenraum zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse weitgehend rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Kühlmittel den Stator gleichmäßig in Umfangsrichtung umströmen. Das ermöglicht eine besonders gleichmäßige Kühlung des Stators.The stator housing and / or a housing part, in particular the inner housing and / or the outer housing, is advantageously designed to be rotationally symmetrical or largely rotationally symmetrical, the axis of symmetry being arranged largely parallel to the axis of rotation of the electrical machine. The axis of symmetry of the stator housing and / or of the housing part is particularly advantageously arranged largely on the axis of rotation of the electrical machine. This has the particular advantage that in this way the space between the inner housing and the outer housing is largely rotationally symmetrical. In this way, the coolant can flow evenly around the stator in the circumferential direction. This enables particularly uniform cooling of the stator.
Unter einer weitgehend senkrechten bzw. parallelen Anordnung soll insbesondere eine Anordnung verstanden werden, welche nicht mehr als 8°, vorteilhaft nicht mehr als 5°, besonders vorteilhaft nicht mehr als 2° von einer senkrechten bzw. parallelen Anordnung abweicht.A largely perpendicular or parallel arrangement is to be understood in particular as an arrangement which deviates from a perpendicular or parallel arrangement by no more than 8 °, advantageously no more than 5 °, particularly advantageously no more than 2 °.
Besonders vorteilhaft ist das Statorgehäuse und/oder ein Gehäuseteil weitgehend hohlzylinderförmig ausgebildet. Besonders vorteilhaft sind das Innengehäuse und/oder das Außengehäuse zumindest abschnittsweise weitgehend hohlzylinderförmig ausgebildet. In besonders vorteilhaften Varianten ist das Innengehäuse und/oder das Außengehäuse zumindest abschnittsweise als Rohr ausgebildet. Vorteilhaft sind das Außengehäuse und das Innengehäuse koaxial zur Rotationsachse angeordnet. Das hat insbesondere den Vorteil, dass der Zwischenraum zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse weitgehend hohlzylinderförmig ausgebildet werden kann. Das ermöglicht eine gleichmäßige und effiziente Wärmeabführung, insbesondere bei einem weitgehend hohlzylinderförmigen Stator.The stator housing and / or a housing part is particularly advantageously designed largely as a hollow cylinder. The inner housing and / or the outer housing are particularly advantageously designed, at least in sections, largely in the shape of a hollow cylinder. In particularly advantageous variants, the inner housing and / or the outer housing is designed as a tube, at least in sections. The outer housing and the inner housing are advantageously arranged coaxially to the axis of rotation. This has the particular advantage that the space between the inner housing and the outer housing can be designed largely as a hollow cylinder. This enables uniform and efficient heat dissipation, especially in the case of a largely hollow-cylindrical stator.
Es ist beispielsweise denkbar, dass der Stator bzw. der Statorgrundkörper mit dem Innengehäuse mit einer Pressverbindung verbunden ist. Auf diese Weise ist eine besonders zuverlässige und einfach herstellbare Befestigung des Stators gewährleistet.It is conceivable, for example, that the stator or the stator base body is connected to the inner housing with a press connection. In this way, a particularly reliable and easy to manufacture fastening of the stator is guaranteed.
Unter einer Pressverbindung soll insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung verstanden werden, bei welcher Kraft durch eine Reibung zwischen den verbundenen Elementen ausgeübt wird. Beispiele für Pressverbindungen sind Kaltdehnen und Einschrumpfen bzw. Aufschrumpfen. Vorzugsweise werden die verbundenen Elemente im Wesentlichen nur elastisch verformt.A press connection is to be understood in particular as a non-positive connection in which force is exerted by friction between the connected elements. Examples of press connections are cold stretching and shrinking or shrinking. Preferably, the connected elements are essentially only elastically deformed.
Ein Steg ist insbesondere dazu vorgesehen, eine durch das Kühlmittel umströmte Oberfläche zu vergrößern, so dass besser Wärme an das Kühlmittel abgebbar ist. Vorteilhaft ist ein Steg eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet. Ein Steg kann auch als Finne oder Rippe bezeichnet werden, insbesondere als Kühlfinne oder Kühlrippe. Vorteilhaft ist der Steg senkrecht oder weitgehend senkrecht zur Umfangsrichtung angeordnet. Besonders vorteilhaft ist ein ebener Steg parallel oder weitgehend parallel zur Axialrichtung bzw. Rotationsachse und parallel oder weitgehend parallel zur Radialrichtung angeordnet.A web is provided in particular to enlarge a surface around which the coolant flows, so that heat can be better transferred to the coolant. A web is advantageously designed to be planar or essentially planar. A web can also be referred to as a fin or rib, in particular as a cooling fin or cooling fin. The web is advantageously arranged perpendicular or largely perpendicular to the circumferential direction. A flat web is particularly advantageously arranged parallel or largely parallel to the axial direction or axis of rotation and parallel or largely parallel to the radial direction.
Unter einem Kontaktbereich soll insbesondere ein parallel oder weitgehend parallel zur Axialrichtung bzw. in Richtung der Rotationsachse verlaufender, bevorzugt linienförmiger Bereich verstanden werden, an welchen der Steg einen der Gehäuseteile kontaktiert. Bevorzugt kontaktiert der Steg den Gehäuseteil am Kontaktbereich fluiddicht oder weitgehend fluiddicht für das Kühlmittel. Besonders vorteilhaft erstreckt sich wenigstens einer der Kontaktbereiche, bevorzugt beide Kontaktbereiche des Stegs entlang der Länge des Stegs in axialer Erstreckungsrichtung bzw. parallel zur Rotationsachse. In anderen Worten kontaktiert der Steg bevorzugt zumindest ein Gehäuseteil, besonders bevorzugt das Außengehäuse und das Innengehäuse entlang seiner Länge in Axialrichtung bzw. Radialrichtung.A contact area is to be understood as meaning, in particular, a preferably linear area running parallel or largely parallel to the axial direction or in the direction of the axis of rotation, at which the web makes contact with one of the housing parts. The web preferably contacts the housing part in the contact area in a fluid-tight or largely fluid-tight manner for the coolant. At least one of the contact areas, preferably both contact areas of the web, particularly advantageously extends along the length of the web in the axial direction of extent or parallel to the axis of rotation. In other words, the web preferably contacts at least one housing part, particularly preferably the outer housing and the inner housing, along its length in the axial direction or radial direction.
Besonders vorteilhaft erstreckt sich der Steg zwischen dem ersten Kontaktbereich in Radialrichtung zum zweiten Kontaktbereich. Darunter, dass sich ein Steg in Radialrichtung erstreckt, ist insbesondere zu verstehen, dass der Steg eine deutlich größere Ausdehnung in Radialrichtung als in Umfangsrichtung aufweist, beispielsweise wenigstens die 5-fache Ausdehnung, bevorzugt wenigstens die 10-fache Ausdehnung, besonders bevorzugt wenigstens die 15-fache Ausdehnung.The web particularly advantageously extends between the first contact area in the radial direction to the second contact area. The fact that a web extends in the radial direction is to be understood in particular as meaning that the web has a significantly larger extension in the radial direction than in the circumferential direction, for example at least 5 times the extension, preferably at least 10 times the extension, particularly preferably at least 15 -fold expansion.
Vorteilhaft schafft der Steg einen Bereich im Zwischenraum, an welchen das Kühlmittel nicht in Umfangsrichtung strömen kann und insbesondere in Axialrichtung bzw. parallel zur Rotationsachse geführt wird. Auf diese Weise kann eine vorteilhafte Kühlmittelführung erreicht werden, welche das Kühlmittel weitgehend durch den vollständigen Zwischenraum führt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass bestimmte Bereiche im Zwischenraum nicht durch das Kühlmittel durchströmt werden. Das ermöglicht eine besonders gleichmäßige Kühlung des Stators.The web advantageously creates an area in the space where the coolant cannot flow in the circumferential direction and in particular is guided in the axial direction or parallel to the axis of rotation. In this way, an advantageous coolant flow can be achieved, which guides the coolant largely through the entire gap. In this way it can be prevented that certain areas in the space are not flowed through by the coolant. This enables particularly uniform cooling of the stator.
Besonders vorteilhaft erstreckt sich ein Steg über einen Großteil der Gehäuselänge des Statorgehäuses bzw. des Innengehäuses bzw. des Außengehäuses, ist aber kürzer als die Gehäuselänge beispielsweise 65% der Gehäuselänge, bevorzugt 80% der Gehäuselänge, besonders bevorzugt 90% der Gehäuselänge. Auf diese Weise wird ein Strömen des Kühlmittels in Umfangsrichtung Steg auf einem Großteil der Gehäuselänge durch den Steg verhindert, nur in dem Bereich in Axialrichtung, in welchem sich der Steg nicht mehr erstreckt, dem Durchlassbereich, kann das Kühlmittel in Umfangsrichtung strömen. Bevorzugt erstreckt sich der Steg von einer ersten axialen Stirnseite des Statorgehäuses bzw. des Innengehäuses bzw. des Außengehäuses in Axialrichtung und bildet an einer in Axialrichtung gegenüber angeordneten zweiten axialen Stirnseite einen nicht durch den Steg versperrten Durchlassbereich, welcher in Umfangsrichtung durchströmbar ist.A web particularly advantageously extends over a large part of the housing length of the stator housing or the inner housing or the outer housing, but is shorter than the housing length, for example 65% of the housing length, preferably 80% of the housing length, particularly preferably 90% of the housing length. In this way, the coolant is prevented from flowing in the circumferential direction of the web over a large part of the housing length through the web, only in the area in the axial direction in which the web no longer extends, the passage area, the coolant can flow in the circumferential direction. The web preferably extends from a first axial end face of the stator housing or the inner housing or the outer housing in the axial direction and on a second axial end face arranged opposite in the axial direction forms a passage area which is not blocked by the web and which can be flowed through in the circumferential direction.
Bevorzugt weist die elektrische Maschine eine erste Gruppe von Stegen auf, welche sich ausgehend von der ersten axialen Stirnseite erstrecken und jeweils einen Durchlassbereich auf der zweiten axialen Stirnseite bilden, und eine zweite Gruppe von Stegen, welche sich ausgehend von der zweiten axialen Stirnseite erstrecken und jeweils einen Durchlassbereich auf der ersten axialen Stirnseite bilden. Insbesondere verhindern die Stege der ersten Gruppe jeweils ein Strömen in Umfangsrichtung an der ersten Stirnseite. Insbesondere verhindern die Stege der zweiten Gruppe jeweils ein Strömen in Umfangsrichtung an der zweiten Stirnseite. Bevorzugt wechseln sich in Umfangsrichtung jeweils Stege von der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe ab. Auf diese Weise entsteht ein Kühlkanal bzw. eine Kühlmittelführung, welche das Kühlmittel mäanderförmig um den Stator leiten kann.The electrical machine preferably has a first group of webs which extend from the first axial end face and each form a passage area on the second axial end face, and a second group of webs which extend from the second axial end face and each form a passage area on the first axial end face. In particular, the webs of the first group each prevent a flow in the circumferential direction on the first end face. In particular, the webs of the second group each prevent a flow in the circumferential direction on the second end face. Preferably, the webs of the first group and the second group alternate in the circumferential direction. In this way, a cooling channel or a coolant duct is created, which can guide the coolant in a meandering shape around the stator.
Beispielsweise wird ein in einer ersten Umfangsrichtung um den Stator strömendes Kühlmittel in der ersten Umfangsrichtung durch einen durch einen Steg der zweiten Gruppe gebildeten Durchlassbereich an der ersten axialen Stirnseite im Umfangsrichtung strömen. Dort trifft es auf den benachbarten Steg der ersten Gruppe, welcher das Umströmen in der ersten Umfangsrichtung blockiert. Das Kühlmittel muss also in Axialrichtung zur zweiten axialen Stirnseite strömen, in beiden Umfangsrichtungen - der ersten Umfangsrichtung und der entgegengesetzten zweiten Umfangsrichtung - wird es dabei jeweils durch die beiden benachbarten Stege begrenzt. An der zweiten axialen Stirnseite wird es durch den Steg der zweiten Gruppe in der zweiten Umfangsrichtung am Zurückströmen verhindert. An der zweiten axialen Stirnseite bildet der benachbarte Steg der ersten Gruppe einen Durchlassbereich, so dass das Kühlmittel in der ersten Umfangsrichtung weiterströmen kann. Dort trifft es auf einen weiteren Steg der zweiten Gruppe, welcher das Strömen in erster Umfangsrichtung verhindert. Das Kühlmittel strömt daher wieder parallel zur Axialrichtung zurück zur ersten axialen Stirnseite. Dort bildet der Steg der zweiten Gruppe einen Durchlassbereich, der das Weiterströmen des Kühlmittels in erster Umfangsrichtung ermöglicht. Ab hier wiederholt sich der Strömungsweg des Kühlmittels an einem weiteren Steg der ersten Gruppe in Axialrichtung zur zweiten axialen Stirnseiten. Auf diese Weise kann weitgehend der gesamte Zwischenraum durch das Kühlmittel durchströmt werden.For example, a coolant flowing around the stator in a first circumferential direction will flow in the circumferential direction in the first circumferential direction through a passage area formed by a web of the second group on the first axial end face. There it meets the adjacent web of the first group, which blocks the flow in the first circumferential direction. The coolant must therefore flow in the axial direction to the second axial end face, in both circumferential directions - the first circumferential direction and the opposite second circumferential direction - it is limited by the two adjacent webs. On the second axial end face, the web of the second group prevents it from flowing back in the second circumferential direction. On the second axial end face, the adjacent web of the first group forms a passage area so that the coolant can continue to flow in the first circumferential direction. There it meets another web of the second group, which prevents the flow in the first circumferential direction. The coolant therefore flows again parallel to the axial direction back to the first axial end face. There, the web of the second group forms a passage area which enables the coolant to flow further in the first circumferential direction. From here on, the flow path of the coolant is repeated on a further web of the first group in the axial direction to the second axial end face. In this way, the coolant can largely flow through the entire intermediate space.
Der Zwischenraum wird besonders gleichmäßig durchströmt, wenn die Mehrzahl der Stege in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordnet ist. Vorteilhaft weist jeder Steg zur seinen unmittelbar im Umfangsrichtung benachbarten Stegen stets einen gleichen oder weitgehend gleichen vorgegebenen Abstand auf.The flow through the gap is particularly uniform if the majority of the webs are arranged uniformly in the circumferential direction. Advantageously, each web always has the same or largely the same predetermined spacing from its webs directly adjacent in the circumferential direction.
Unter einer festen Verbindung am ersten Kontaktbereich zwischen Steg und Gehäuseteil soll insbesondere eine solche Verbindung verstanden werden, welche am ersten Kontaktbereich keine relative Bewegung zwischen Steg und Gehäuseteil erlaubt. Insbesondere kann die feste Verbindung eine stoffschlüssige oder eine kraftschlüssige Verbindung sein. Beispielsweise kann der Steg mit dem Gehäuseteil einstückig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass der Steg mit dem Gehäuseteil verklebt oder verschweißt ist. Es ist möglich, dass der Steg und das Gehäuseteil zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig aus dem gleichen Material ausgebildet sind, beispielsweise Metall, insbesondere Aluminium, oder Kunststoff. Es ist auch denkbar, dass der Steg und das Gehäuseteil überwiegend aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind. Beispielsweise kann das Gehäuseteil überwiegend oder vollständig aus Metall ausgebildet sein und der Steg überwiegend oder vollständig aus Kunststoff ausgebildet sein.A fixed connection at the first contact area between the web and the housing part is to be understood in particular as a connection which does not allow any relative movement between the web and the housing part at the first contact area. In particular, the fixed connection can be an integral or non-positive connection. For example, the web can be designed in one piece with the housing part. It is also conceivable that the web is glued or welded to the housing part. It is possible for the web and the housing part to be formed at least in sections, preferably completely, from the same material, for example metal, in particular aluminum, or plastic. It is also conceivable that the web and the housing part are predominantly formed from different materials. For example, the housing part can be made predominantly or entirely of metal and the web can be made predominantly or entirely of plastic.
Unter einem Reibkontakt am zweiten Kontaktbereich zwischen Steg und Gehäuseteil soll insbesondere eine Reibung zwischen einer sich am zweiten Kontaktbereich gegenseitig berührenden Oberfläche des Stegs und Oberfläche des Gehäuseteils. Unter Reibung bzw. Reibkontakt soll in diesem Zusammenhang keine interne oder innere Reibung innerhalb vom Steg und/oder Gehäuseteil verstanden werden.A frictional contact on the second contact area between the web and the housing part should in particular be a friction between a surface of the web and the surface of the web that touches one another on the second contact area Housing part. In this context, friction or frictional contact should not be understood to mean any internal or internal friction within the web and / or housing part.
Durch die Reibung wird mechanische Arbeit bzw. Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Insbesondere können auf diese Weise Schwingungen und Vibrationen der elektrischen Maschine gedämpft werden.The friction converts mechanical work or kinetic energy into thermal energy. In particular, oscillations and vibrations of the electrical machine can be damped in this way.
Vorteilhaft ist der Reibkontakt am zweiten Kontaktbereich zwischen Steg und Gehäuseteil fluiddicht oder weitgehend fluiddicht gegenüber dem Kühlmittel. Unter weitgehend fluiddicht soll verstanden werden, dass bei einer auf den zweiten Kontaktbereich treffende Strömung zu weniger als 10% durch den zweiten Kontaktbereich zwischen Steg und Gehäuseteil strömt, bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 2%.The frictional contact on the second contact area between the web and the housing part is advantageously fluid-tight or largely fluid-tight with respect to the coolant. Largely fluid-tight is to be understood as meaning that when the flow hits the second contact area, less than 10% flows through the second contact area between the web and the housing part, preferably less than 5%, particularly preferably less than 2%.
Vorteilhaft ist der Steg mit dem Gehäuseteil an dem zweiten Kontaktbereich mit einem begrenzten Kontaktdruck beaufschlagt. Durch die Wahl des Kontaktdrucks ist es möglich, die Stärke bzw. Höhe der Reibung einzustellen und auf die technischen Anforderungen anzupassen. Insbesondere kann auf diese Weise die Dämpfung von typischen im Betrieb der elektrischen Maschine auftretenden Frequenzen bzw. Frequenzbereichen von Schwingungen optimiert werden.A limited contact pressure is advantageously applied to the web with the housing part at the second contact area. By choosing the contact pressure, it is possible to adjust the strength or level of friction and adapt it to the technical requirements. In particular, the damping of typical frequencies or frequency ranges of vibrations occurring during operation of the electrical machine can be optimized in this way.
Es ist denkbar, dass die Mehrzahl der Stege, bevorzugt alle Stege, einen ersten Kontaktbereich mit einer festen Verbindung mit jeweils einem der Gehäuseteile und einen zweiten Kontaktbereich mit einem Reibkontakt zum jeweils anderen Gehäuseteil aufweisen.It is conceivable that the majority of the webs, preferably all of the webs, have a first contact area with a fixed connection to one of the housing parts and a second contact area with frictional contact with the other housing part.
Vorteilhaft weist die elektrische Maschine an den beiden axialen Stirnseiten Verbindungselemente auf, welche das Innengehäuse mit dem Außengehäuse verbinden, insbesondere in Axialrichtung gegeneinander fixieren bzw. befestigen. Es ist denkbar, dass die Verbindungselemente den Zwischenraum an den axialen Stirnseiten fluiddicht abdichten gegenüber dem Kühlmittel. Es ist auch denkbar, dass die Verbindungselemente jeweils eine Kühlmittelzuleitung aufweisen, welche für das Zuleiten bzw. Einführen des Kühlmittels in den Zwischenraum vorgesehen ist, und/oder eine Kühlmittelableitung aufweisen, welche für das Ableiten bzw. Abführen des Kühlmittels aus dem Zwischenraum vorgesehen ist. Es ist denkbar, dass die Verbindungselemente einstückig oder mehrstückig ausgebildet sind. Es ist auch denkbar, dass die elektrische Maschine Lagerschilde aufweist, welche eines oder mehrere Verbindungselemente aufweisen. Es ist insbesondere denkbar, dass ein Lagerschild mit wenigstens einem Verbindungselement einstückig ausgebildet ist.The electrical machine advantageously has connecting elements on the two axial end faces which connect the inner housing to the outer housing, in particular fix or fasten them to one another in the axial direction. It is conceivable that the connecting elements seal the intermediate space on the axial end faces in a fluid-tight manner with respect to the coolant. It is also conceivable that the connecting elements each have a coolant supply line, which is provided for the supply or introduction of the coolant into the space, and / or a coolant discharge line, which is provided for the removal or removal of the coolant from the space. It is conceivable that the connecting elements are formed in one piece or in several pieces. It is also conceivable that the electrical machine has end shields which have one or more connecting elements. It is particularly conceivable that a bearing plate is formed in one piece with at least one connecting element.
Unter einem Lagerschild, manchmal auch als Flansch bezeichnet, ist ein Bauelement bzw. eine Baugruppe der elektrischen Maschine zu verstehen, welche insbesondere zur Lagerung des Rotors vorgesehen ist. Insbesondere weist ein Lagerschild ein Lager auf. Bevorzugt ist ein Lagerschild plattenförmig ausgebildet, insbesondere scheibenförmig. Vorteilhaft ist ein Lagerschild an einer der axialen Stirnseiten der elektrischen Maschine angeordnet. Ein Lagerschild kann zylindersymmetrisch oder weitgehend zylindersymmetrisch zur Rotationsachse ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass ein Lagerschild die Elektronik der elektrischen Maschine aufweist, insbesondere die Leistungselektronik. Es ist auch denkbar, dass ein Lagerschild Kühlmittelleitungen bzw. Kanäle aufweist, insbesondere zur stirnseitigen Kühlung des Stators. Vorteilhaft weist der Lagerschild einen Anschluss bzw. Anschlüsse für eine Zuleitung und/oder Ableitung für das Kühlmittel auf, so dass die elektrische Maschine an einen externen Kühlmittelkreislauf anschließbar ist.A bearing plate, sometimes also referred to as a flange, is to be understood as a component or an assembly of the electrical machine, which is provided in particular for mounting the rotor. In particular, a bearing plate has a bearing. A bearing plate is preferably designed in the form of a plate, in particular in the form of a disk. A bearing plate is advantageously arranged on one of the axial end faces of the electrical machine. A bearing plate can be designed to be cylindrically symmetrical or largely cylindrically symmetrical to the axis of rotation. It is conceivable that a bearing plate has the electronics of the electrical machine, in particular the power electronics. It is also conceivable that a bearing plate has coolant lines or channels, in particular for cooling the end of the stator. The end shield advantageously has a connection or connections for a supply line and / or discharge line for the coolant, so that the electrical machine can be connected to an external coolant circuit.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der elektrischen Maschine möglich.The features listed in the subclaims allow advantageous developments of the electrical machine.
Eine besonders wirkungsvolle Dämpfung von Schwingungen und Vibrationen ist möglich, wenn der Steg an dem zweiten Kontaktbereich in Umfangsrichtung bzw. entlang der kontaktierten Oberfläche des Gehäuseteils relativ zum Gehäuseteil beweglich ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Steg zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, dass das Außengehäuse im Umfangsrichtung relativ zum Innengehäuse drehbar oder zumindest teilweise drehbar angeordnet ist und die Drehbewegung durch den Reibkontakt gedämpft wird.A particularly effective damping of oscillations and vibrations is possible if the web on the second contact area is movable in the circumferential direction or along the contacted surface of the housing part relative to the housing part. In particular, it is advantageous if the web is designed to be elastically deformable at least in sections. It is also conceivable that the outer housing is arranged to be rotatable or at least partially rotatable relative to the inner housing in the circumferential direction and the rotational movement is damped by the frictional contact.
Eine vorteilhafte Form eines Stegs liegt vor, wenn der Steg einen sich zwischen dem Innengehäuse und Außengehäuse erstreckenden Verbindungsabschnitt aufweist, welcher sich im Wesentlichen senkrecht zur kontaktierten Oberfläche des Gehäuseteils an dem ersten Kontaktbereich erstreckt und/oder sich im Wesentlichen senkrecht zur kontaktierten Oberfläche des Gehäuseteils an dem zweiten Kontaktbereich erstreckt, bevorzugt sich in Radialrichtung erstreckt. Vorteilhaft ist die kontaktierte Oberfläche des Gehäuseteils an dem ersten Kontaktbereich senkrecht oder weitgehend senkrecht zur Radialrichtung angeordnet. Vorteilhaft ist die kontaktierte Oberfläche des Gehäuseteils an dem zweiten Kontaktbereich senkrecht oder weitgehend senkrecht zur Radialrichtung angeordnet.An advantageous form of a web is when the web has a connecting section extending between the inner housing and the outer housing, which extends essentially perpendicular to the contacted surface of the housing part on the first contact area and / or is essentially perpendicular to the contacted surface of the housing part extends the second contact area, preferably extends in the radial direction. The contacted surface of the housing part on the first contact area is advantageously arranged perpendicular or largely perpendicular to the radial direction. The contacted surface of the housing part on the second contact area is advantageously arranged perpendicular or largely perpendicular to the radial direction.
Die Geometrie des Stegs wird weiter verbessert, wenn der Steg an dem zweiten Kontaktbereich einen sich weitgehend parallel zur kontaktierten Oberfläche des Gehäuseteils erstreckenden Kontaktabschnitt aufweist, welcher bevorzugt den weitgehend gleichen Krümmungsradius aufweist wie die kontaktierte Oberfläche am zweiten Kontaktbereich. Der Kontaktabschnitt ist insbesondere dazu vorgesehen, vollständig oder weitgehend vollständig die Oberfläche des Gehäuseteils zu kontaktieren, insbesondere um auf diese Weise einen Reibkontakt herzustellen. Vorteilhaft ist der Kontaktbereich flächenförmig ausgebildet, insbesondere also sich in einer Fläche erstreckend, welche parallel zu kontaktierten Oberfläche angeordnet ist und eine Dicke bzw. Erstreckung senkrecht zur kontaktierten Oberfläche aufweisend, welche deutlich kleiner als ist die Ausdehnung des Kontaktbereichs entlang der kontaktierten Oberfläche, beispielsweise wenigstens fünf Mal kleiner, bevorzugt wenigstens zehn Mal kleiner, besonders bevorzugt wenigstens fünfzehn Mal kleiner. Vorteilhaft erstreckt sich der Kontaktbereich in Umfangsrichtung bzw. weitgehend in Umfangsrichtung.The geometry of the web is further improved if the web on the second contact area extends largely parallel to the contacted surface of the housing part Has contact portion, which preferably has largely the same radius of curvature as the contacted surface on the second contact area. The contact section is provided in particular to make full or largely complete contact with the surface of the housing part, in particular in order to establish frictional contact in this way. The contact area is advantageously designed flat, in particular extending in an area which is arranged parallel to the contacted surface and has a thickness or extent perpendicular to the contacted surface which is significantly smaller than the extent of the contact area along the contacted surface, for example at least five times smaller, preferably at least ten times smaller, particularly preferably at least fifteen times smaller. The contact area advantageously extends in the circumferential direction or largely in the circumferential direction.
Es ist möglich, die Stärke bzw. Höhe der Reibung durch die Wahl der Größe des Kontaktbereichs einzustellen. Es ist denkbar, dass eine Ausdehnung des Kontaktbereichs in Umfangsrichtung und/oder entlang der kontaktierten Oberfläche zwischen 50% und 150%, bevorzugt 70% und 130%, besonders bevorzugt 90% und 110%, vorteilhaft 100% einer Erstreckung des Zwischenraums in Radialrichtung beträgt.It is possible to adjust the strength or level of friction by choosing the size of the contact area. It is conceivable that an extension of the contact area in the circumferential direction and / or along the contacted surface is between 50% and 150%, preferably 70% and 130%, particularly preferably 90% and 110%, advantageously 100% of an extension of the gap in the radial direction .
Vorteilhaft erstreckt sich der Kontaktbereich in Axialrichtung auf der gleichen Länge oder weitgehend gleichen Länge wie der dazugehörige Steg bzw. wie der dazugehörige Verbindungsabschnitt des Stegs.The contact area advantageously extends in the axial direction over the same length or largely the same length as the associated web or as the associated connecting section of the web.
Es ist denkbar, dass der Kontaktbereich einstückig mit dem Verbindungsabschnitt ausgebildet ist.It is conceivable that the contact area is formed in one piece with the connecting section.
Wenn der Kontaktabschnitt weitgehend mittig zentriert auf dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist, hat das den Vorteil, dass der Steg sowohl bei Bewegungen in eine erste Umfangsrichtung als auch als bei Bewegungen in eine entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung gleichmäßig belastet wird. Das erhöht die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der elektrischen Maschine. Unter einem mittig zentriert auf dem Verbindungsabschnitt angeordneten Kontaktabschnitt soll insbesondere ein solcher Kontaktabschnitt verstanden werden, der sich vom Verbindungsabschnitt in eine erste Umfangsrichtung genauso weit erstreckt wie in eine entgegengesetzte zweite Umfangsrichtung. Ein solcher Steg wird auch als T-Steg bezeichnet, insbesondere weist ein solcher Steg senkrecht zur Rotationsachse ein T-förmiges Profil auf. If the contact section is arranged largely centered on the connecting section, this has the advantage that the web is evenly loaded both when moving in a first circumferential direction and when moving in an opposite, second circumferential direction. This increases the durability and reliability of the electrical machine. A contact section arranged centrally on the connecting section is to be understood as meaning, in particular, a contact section which extends from the connecting section in a first circumferential direction just as far as in an opposite, second circumferential direction. Such a web is also referred to as a T-web; in particular, such a web has a T-shaped profile perpendicular to the axis of rotation.
Vorteilhaft ist der Kontaktabschnitt senkrecht oder weitgehend senkrecht auf dem Verbindungsabschnitt angeordnet.The contact section is advantageously arranged perpendicularly or largely perpendicularly on the connecting section.
In vorteilhaften Varianten weist der Steg an dem ersten Kontaktbereich eine Aufdickung auf, welche zur Versteifung des Stegs vorgesehen ist. Auf diese Weise kann die Stabilität des Stegs und die Haltbarkeit der festen Verbindung erhöht werden. Unter einer Aufdickung soll insbesondere verstanden werden, dass der Steg am ersten Kontaktbereich eine Dicke bzw. Ausdehnung in Umfangsrichtung aufweist, welche größer ist als einem in Radialrichtung folgenden Abschnitt. Insbesondere ist es denkbar, dass der Steg und/oder Verbindungsabschnitt weitgehend eine konstante erste Dicke in Umfangsrichtung aufweist, und eine größere zweite Dicke in Umfangsrichtung am ersten Kontaktbereich aufweist und optional eine weitere, unterschiedliche Dicke bzw. Ausdehnung am zweiten Kontaktbereich aufweist. Beispielsweise kann die zweite Dicke zwischen 150% und 300%, bevorzugt zwischen 175 und 250%, besonders bevorzugt zwischen 200% und 225 der ersten Dicke liegen. Es ist auch denkbar, dass die Dicke bzw. Ausdehnung des Stegs bzw. Verbindungsabschnitts in der Umfangsrichtung vom ersten Kontaktbereich in Richtung des zweiten Kontaktbereichs zumindest abschnittsweise abnimmt, beispielsweise linear abnimmt.In advantageous variants, the web has a thickening in the first contact area, which is provided to stiffen the web. In this way, the stability of the web and the durability of the fixed connection can be increased. A thickening is to be understood in particular to mean that the web at the first contact area has a thickness or extent in the circumferential direction which is greater than a section following in the radial direction. In particular, it is conceivable that the web and / or connecting section has a largely constant first thickness in the circumferential direction, and has a greater second thickness in the circumferential direction at the first contact area and optionally has a further, different thickness or expansion at the second contact area. For example, the second thickness can be between 150% and 300%, preferably between 175 and 250%, particularly preferably between 200% and 225% of the first thickness. It is also conceivable that the thickness or extension of the web or connecting section decreases, for example linearly, at least in sections in the circumferential direction from the first contact area in the direction of the second contact area.
Vorteilhaft weist die elektrische Maschine eine Mehrzahl von äußeren Stegen auf, welche jeweils den ersten Kontaktbereich am Außengehäuse aufweisen. Besonders vorteilhaft sind alle Stege der elektrischen Maschine als äußere Stege ausgebildet. Das erlaubt eine einfache Herstellung, denn es kann insbesondere die Mehrzahl der äußeren Stege in einem Herstellungsschritt zusammen mit dem äußeren Gehäuse ausgebildet werden können oder am äußeren Gehäuse montiert bzw. befestigt werden können.The electrical machine advantageously has a plurality of outer webs, each of which has the first contact area on the outer housing. All webs of the electrical machine are particularly advantageously designed as outer webs. This allows simple manufacture, because in particular the majority of the outer webs can be formed together with the outer housing in one manufacturing step or can be mounted or fastened to the outer housing.
In einer Variante weist die elektrische Maschine eine Mehrzahl von inneren Stegen auf, welche jeweils den ersten Kontaktbereich am Innengehäuse aufweisen. Besonders vorteilhaft sind alle Stege der elektrischen Maschine als innere Stege ausgebildet. Auch das erlaubt eine einfache Herstellung, da die Mehrzahl der inneren Stege in einem Herstellungsschritt einfach mit dem inneren Gehäuse ausgebildet werden können oder am inneren Gehäuse montiert bzw. befestigt werden können.In one variant, the electrical machine has a plurality of inner webs, each of which has the first contact area on the inner housing. All webs of the electrical machine are particularly advantageously designed as inner webs. This also allows simple manufacture, since the majority of the inner webs can easily be formed with the inner housing in one manufacturing step or can be mounted or fastened to the inner housing.
In einer besonders vorteilhaften Variante wechseln sich innere Stege und äußere Stege entlang der Umfangsrichtung jeweils ab. Das ermöglicht eine besonders einfache und zuverlässige Herstellung einer vorteilhaften Kühlmittelführung. Beispielsweise ist es denkbar, dass die inneren Stege die erste Gruppe von Stegen bilden und die äußeren Stege die zweite Gruppe von Stegen bilden. Umgekehrt können auch die äußeren Stege die erste Gruppe von Stegen bilden und die inneren Stege die zweite Gruppe von Stegen bilden. Zusätzlich hat die Variante mit abwechselnd angeordnete inneren und äußeren Stegen den Vorteil, dass die Reibkontakte der Stege gleichmäßig auf das Innengehäuse und Außengehäuse verteilt sind, was eine gleichmäßige Verteilung der Reibwärme ermöglich.In a particularly advantageous variant, inner webs and outer webs alternate in each case along the circumferential direction. This enables a particularly simple and reliable production of an advantageous coolant guide. For example, it is conceivable that the inner webs form the first group of webs and the outer webs form the second group of webs. Conversely, the outer webs can also form the first group of webs and the inner webs can form the second group of webs. In addition, the variant has alternately arranged inner and outer Bars have the advantage that the frictional contacts of the bars are evenly distributed over the inner housing and outer housing, which enables a uniform distribution of the frictional heat.
Von Vorteil ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung, aufweisend einen Stator und einen Rotor. Die elektrische Maschine weist wenigstens zwei Gehäuseteile ausgebildet als ein Außengehäuse und ein Innengehäuse auf, wobei das Innengehäuse innerhalb des Außengehäuses angeordnet ist und der Stator innerhalb des Innengehäuses angeordnet ist. Zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse ist ein Zwischenraum ausgebildet, welcher zum Durchströmen mit einem Kühlmittel zur Kühlung des Stators vorgesehen ist. Im Zwischenraum ist eine Mehrzahl von sich weitgehend in einer Axialrichtung parallel zur Rotationsachse erstreckender Stege zur Kühlmittelführung angeordnet, wobei jeder der Stege sich entlang der Axialrichtung erstreckende zwei Kontaktbereiche aufweist, an welchen der Steg jeweils eines der Gehäuseteile kontaktiert. Beim Verfahren liegt das Innengehäuse separat vom Außengehäuse vor und wenigstens ein Steg weist an einem ersten Kontaktbereich mit einem der Gehäuseteile eine feste Verbindung auf, entweder mit dem Innengehäuse oder dem Außengehäuse. Anschließen wird das Außengehäuse auf das Innengehäuse aufgeschoben, so dass der Steg mit dem jeweils anderen Gehäuseteil, mit welchem der Steg keine feste Verbindung aufweist, an einem zweiten Kontaktbereich in Reibkontakt steht.A method for producing an electrical machine, in particular an electrical machine according to the present invention, having a stator and a rotor is also advantageous. The electrical machine has at least two housing parts designed as an outer housing and an inner housing, the inner housing being arranged within the outer housing and the stator being arranged within the inner housing. An intermediate space is formed between the inner housing and the outer housing, which space is provided for a coolant to flow through for cooling the stator. In the space there is a plurality of webs for coolant guidance that extend largely in an axial direction parallel to the axis of rotation, each of the webs having two contact areas extending along the axial direction at which the web makes contact with one of the housing parts. In the method, the inner housing is separate from the outer housing and at least one web has a fixed connection at a first contact area with one of the housing parts, either with the inner housing or the outer housing. The outer housing is then pushed onto the inner housing, so that the web is in frictional contact with the respective other housing part, with which the web has no fixed connection, at a second contact area.
Der Stator kann vor oder nach dem Aufschieben des Außengehäuses auf das Innengehäuse im Innengehäuse angeordnet und/oder montiert werden. Vorteilhaft können nach dem Aufschieben des Außengehäuses auf das Innengehäuse die Verbindungselemente und/oder Lagerschilde an die axialen Stirnseiten montiert. Vor der finalen Montage der Verbindungselemente und/oder Lagerschilde auf beiden axialen Stirnseiten sollte der Rotor im Stator angeordnet werden.The stator can be arranged and / or mounted in the inner housing before or after the outer housing is pushed onto the inner housing. After the outer housing has been pushed onto the inner housing, the connecting elements and / or end shields can advantageously be mounted on the axial end faces. Before the final assembly of the connecting elements and / or end shields on both axial end faces, the rotor should be arranged in the stator.
FigurenlisteFigure list
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Außengehäuses und Innengehäuses mit einem Stator und Rotor der elektrischen Maschine wobei illustrativ das Innengehäuse aus dem Außengehäuse gezogen ist, -
2 und3 jeweils eine schematische Detailansicht eines Schnitts durch die elektrische Maschine senkrecht zur Rotationsachse zur Darstellung eines Stegs in verschiedenen Varianten und -
4 bis6 jeweils eine schematische Schnittdarstellung durch die elektrische Maschine senkrecht zur Rotationsachse in verschiedenen Ausfüh rungsbeispielen.
-
1 a schematic perspective illustration of an outer housing and inner housing with a stator and rotor of the electrical machine, the inner housing being drawn out of the outer housing by way of illustration, -
2 and3rd in each case a schematic detailed view of a section through the electrical machine perpendicular to the axis of rotation to illustrate a web in different variants and -
4th to6th each a schematic sectional view through the electrical machine perpendicular to the axis of rotation in various Ausfüh insurance examples.
Beschreibungdescription
In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszah len.In the various design variants, the same parts are given the same reference numbers.
Das Innengehäuse
Das Außengehäuse
In
Beispielhaft weisen die Stege
Im Ausführungsbeispiel weist die elektrische Maschine
Die Stege
Im Ausführungsbeispiel wechseln sich in Umfangsrichtung
Am Außengehäuse
Beispielweise ist der Kontaktabschnitt
Claims (10)
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DE102019218654.8A DE102019218654A1 (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Electric machine and method of manufacturing the electric machine |
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2019
- 2019-11-29 DE DE102019218654.8A patent/DE102019218654A1/en active Pending
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