DE102011076904A1

DE102011076904A1 - Stator for electric motor used as electric drive for hybrid vehicle, has stator laminations which are interconnected by cooling element

Info

Publication number: DE102011076904A1
Application number: DE102011076904A
Authority: DE
Inventors: Denis Kern
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-12-06

Abstract

The stator (20) has several stacked stator laminations (40) which are arranged in axial direction. An axial cooling element (30) is provided for cooling the electric motor (10). The stator laminations are interconnected by the cooling element. The end of cooling element is provided with a flange. The radial cooling passages (32',32'') are attached with the bearing plates (16,18).

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektromotor, einen Elektromotor und die Verwendung von Kühlelementen eines Elektromotors zur Fixierung von Statorlamellen.The invention relates to a stator for an electric motor, an electric motor and the use of cooling elements of an electric motor for fixing stator blades.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Elektromotoren, insbesondere solche, die als Antrieb bzw. als elektrische Maschine eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs eingesetzt werden, umfassen einen Stator und einen in der Regel im Stator angeordneten Rotor. Der Stator umfasst in der Regel eine Mehrzahl von Statorlamellen, die beispielsweise aus Blech ausgestanzt sind.Electric motors, in particular those which are used as a drive or as an electric machine of a hybrid or electric vehicle, comprise a stator and a rotor usually arranged in the stator. The stator usually comprises a plurality of stator blades, which are punched out of sheet metal, for example.

Da der Stator relativ zum Gehäuse des Elektromotors fixiert werden muss, kann ein tangentiales Verdrehen und ein axiales Rutschen des Stators im Gehäuse durch einen kraftschlüssigen Querpressverband sichergestellt werden. Damit der Querpressverband während des Zusammenbaus besser gehandhabt werden kann, ist es möglich, dass die einzelnen Lamellen des Stators an ihrem Außendurchmesser durch axiale Schweißnähte stoffschlüssig zu einem Paket verbunden werden. Since the stator must be fixed relative to the housing of the electric motor, a tangential twisting and axial slippage of the stator can be ensured in the housing by a non-positive transverse compression bandage. In order for the transverse compression bandage to be handled better during assembly, it is possible for the individual laminations of the stator to be materially connected to form a package at their outer diameter by means of axial weld seams.

Häufig muss ein Elektromotor während des Betriebs jedoch gekühlt werden, wodurch die mechanische Sicherung gegen Verdrehen und/oder axiales Rutschen durch die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Stator- und Gehäusewerkstoffe begrenzt werden kann. Die Temperaturdifferenz in der Schnittstelle zwischen Statoraussenfläche und Gehäuseinnenfläche beeinträchtigt die Sicherheit des mechanischen Querpressverbandes und kann durch einen sogenannten thermischen Widerstand ausgedrückt werden. Der thermischer Widerstand in dieser Schnittstelle sollte mechanisch betrachtet idealerweise gegen unendlich und thermisch betrachtet gegen null gehen.Frequently, however, an electric motor must be cooled during operation, whereby the mechanical protection against rotation and / or axial slippage can be limited by the thermal expansion coefficients of the stator and housing materials. The temperature difference in the interface between the stator outer surface and the housing inner surface impairs the safety of the mechanical cross-press dressing and can be expressed by a so-called thermal resistance. The thermal resistance in this interface should ideally be close to infinity and thermally close to zero.

Zum Erreichen eines niedrigen thermischen Widerstands kann der Stator nach dem Imprägnieren und vor dem Herstellen des Querpressverbands durch Schrumpfen mittels eines energieaufwendigen Verfahrens gereinigt werden. Zusätzlich kann auch der Schrumpfprozess, mit dem der Querpressverband erzeugt werden kann, energieaufwendig sein, da das Gehäuse in diesem Fall erwärmt werden muss, bevor der Stator eingesetzt wird.To achieve a low thermal resistance, the stator can be cleaned by shrinkage by means of an energy-consuming process after impregnation and before the production of the transverse compression bandage. In addition, the shrinking process that can be used to create the cross press fit may also be energy intensive, as the housing in this case must be heated before the stator is inserted.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Probleme zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren. Insbesondere sind es mögliche Aufgaben der Erfindung, den Energieaufwand bei der Herstellung des Statorpakets zu reduzieren, die Möglichkeit zu erhöhen, verschiedene Blechqualitäten (Elektroblech) für die Statorlamellen einzusetzen, den Energieaufwand bei der Vorbereitung des Stators vor dem Einschrumpfen zu reduzieren, den Energieaufwand beim Fügen des Stators ins Gehäuse zu reduzieren, die mechanische Funktion von der thermischen Funktion des Gesamtverbandes zu entkoppeln, die Freiheitsgrade bezüglich der einsetzbaren Werkstoffe zu erhöhen und/oder die Leistungsdichte der des Elektromotors zu erhöhen.The object of the invention is to eliminate or at least reduce the abovementioned problems. In particular, it is possible objects of the invention to reduce the energy consumption in the manufacture of the stator, to increase the ability to use different sheet qualities (electrical steel) for the stator blades, reduce the energy required in the preparation of the stator before shrinking, the energy consumption during joining to reduce the mechanical function of the thermal function of the Gesamtverbandes to increase the degree of freedom in terms of usable materials and / or to increase the power density of the electric motor.

Diese Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.These objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektromotor, insbesondere für den elektrischen Antrieb eines Hybrid- und/oder Elektrofahrzeugs.A first aspect of the invention relates to a stator for an electric motor, in particular for the electric drive of a hybrid and / or electric vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Stator mehrere Statorlamellen bzw. eine Mehrzahl von Statorlamellen, die in einer axialen Richtung des Stators geschichtet sind. Unter einer axialen Richtung des Stators kann dabei die Erstreckungsrichtung verstanden werden, bezüglich der sich auch die Rotorachse des Motors erstreckt. Die Statorlamellen, die in der Regel aus einem magnetisierbaren Material bestehen, wie beispielsweise Eisen oder Blech, können dabei aus einem plattenförmigen Material wie Blech ausgestanzt sein. In der Regel umfasst der Stator damit eine Mehrzahl von nahezu identisch aufgebauten Statorlamellen. Der Stator umfasst außerdem wenigstens ein axiales Kühlelement zur Kühlung des Elektromotors. In der Regel kann es jedoch sein, dass der Stator mehrere Kühlelemente oder eine Mehrzahl von axialen Kühlelementen umfasst. Ein axiales Kühlelement kann dabei ein Kühlkanal, beispielsweise ein Rohr oder ein länglicher Hohlkörper, sein, der sich in der axialen Richtung des Stators erstreckt.According to an embodiment of the invention, the stator includes a plurality of stator fins or a plurality of stator fins laminated in an axial direction of the stator. An axial direction of the stator can be understood to be the direction of extension, with respect to which the rotor axis of the motor also extends. The stator blades, which usually consist of a magnetizable material, such as iron or sheet, can be punched out of a plate-shaped material such as sheet metal. In general, the stator thus comprises a plurality of almost identically constructed stator blades. The stator also includes at least one axial cooling element for cooling the electric motor. In general, however, it may be that the stator comprises a plurality of cooling elements or a plurality of axial cooling elements. An axial cooling element may be a cooling channel, for example a tube or an elongated hollow body, which extends in the axial direction of the stator.

Die Statorlamellen des Stators sind durch die Kühlelemente miteinander verbunden. Beispielsweise können die Statorlamellen in der axialen Richtung durch die Kühlelemente zusammengehalten werden, wobei verhindert wird, dass die Statorlamellen in einer axialen Richtung relativ zueinander beweglich sind. The stator blades of the stator are interconnected by the cooling elements. For example, the stator blades may be held together in the axial direction by the cooling members, thereby preventing the stator blades from being movable relative to each other in an axial direction.

Auf diese Weise kann eine Schweißnaht zur Verbindung der einzelnen Lamellen miteinander entfallen. Mit anderen Worten werden die axialen Kühlelemente direkt als axiales Verbindungselement genutzt, wodurch auf eine Schweißung der einzelnen Lamellen verzichtet werden kann. Dies kann es ermöglichen, dass während der Produktion auf andere, beispielsweise kostengünstigere, Blechlieferanten zurückgegriffen werden kann. Schweißarbeiten an der Blechisolation können auch einen Einfluss auf die Qualität des Stators bzw. des Elektromotors haben. Die üblicherweise verwendeten Blechisolationen haben beispielsweise infolge von Ausgasung Einfluss auf die Schweissnahtgüte in Form von Einschlüssen und Lunkerbildung. Der Entfall des Schweißprozesses macht aufwendige Versuchsreihen diesbezüglich unnötig. Auf diese Weise kann der Freiheitsgrad bezüglich der Auswahl von Blechlieferanten erhöht werden. In this way, a weld for connecting the individual slats together can be omitted. In other words, the axial cooling elements are used directly as an axial connecting element, which can be dispensed with a welding of the individual slats. This can be it make it possible to use other, for example less expensive, sheet metal suppliers during production. Welding work on the sheet metal insulation can also have an influence on the quality of the stator or the electric motor. The sheet metal insulation commonly used, for example, as a result of outgassing influence the weld seam quality in the form of inclusions and voids formation. The omission of the welding process makes costly test series in this regard unnecessary. In this way, the degree of freedom with respect to the selection of sheet metal suppliers can be increased.

Außerdem kann ein Erwärmen des Gehäuses oder ein Unterkühlen des Stators, um den Querpressverband zu erzeugen, entfallen, da zum Herstellen des Stators die Statorlamellen lediglich aufeinandergeschichtet und durch das oder die Kühlelemente miteinander verbunden werden.In addition, heating of the housing or undercooling of the stator to produce the transverse compression bandage omitted, since for the manufacture of the stator, the stator blades are merely stacked and interconnected by the one or more cooling elements.

Dadurch, dass das oder die Kühlelemente im, am und/oder zumindest in der Nähe des Stators angeordnet sind, ist ein geringerer Außendurchmesser des Stators bzw. des gesamten Elektromotors realisierbar. Auf diese Weise kann die Leistungsdichte des Elektromotors erhöht und/oder der Elektromotor auch in kleineren Bauräumen eingesetzt werden.Because the cooling element or elements are arranged in, on and / or at least in the vicinity of the stator, a smaller outside diameter of the stator or of the entire electric motor can be realized. In this way, the power density of the electric motor can be increased and / or the electric motor can also be used in smaller installation spaces.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das axiale Kühlelement bzw. jedes der axialen Kühlelemente aus der Mehrzahl der axialen Kühlelemente ein Rohr. Beispielsweise können als axiale Kühlelemente Standardrohrformen verwendet werden. Die axialen Kühlelemente können einen kreisförmigen, ellipsenförmigen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitt oder sonstigen geometrischen Querschnitt aufweisen (z.B. sind auch Dreieckformen möglich). Insbesondere bei Standardrohrformen können mehrere axiale Kühlelemente als Axialröhren mit einer größeren wirksamen Oberfläche in den Stator eingebracht oder am Stator angebracht werden.According to one embodiment of the invention, the axial cooling element or each of the axial cooling elements of the plurality of axial cooling elements is a tube. For example, standard tube shapes can be used as the axial cooling elements. The axial cooling elements may have a circular, ellipsoidal, rectangular or square cross section or other geometric cross section (e.g., triangular shapes are also possible). In particular, in standard tube shapes, a plurality of axial cooling elements can be introduced as axial tubes with a larger effective surface in the stator or attached to the stator.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das axiale Kühlelement bzw. ein weiteres axiales Kühlelement in einer axialen Bohrung oder axialen Öffnung im Stator angebracht oder in einer Aussparung in einer Statoraußenfläche angebracht.According to one embodiment of the invention, the axial cooling element or a further axial cooling element is mounted in an axial bore or axial opening in the stator or mounted in a recess in a stator outer surface.

Die Bohrungen im Stator können beispielsweise durch Stanzlöcher in den Statorlamellen gebildet sein. Dabei kann für eine optimale Anlage der axialen Kühlelemente an die Innenwand der Bohrung bzw. der Stanzlöcher in den Statorlamellen auf ein Innenhochdruckformverfahren oder vergleichbares Verfahren (das Formen kann von Innen nach Aussen auch mittels eines Dorns erfolgen) zurückgegriffen werden. Es ist aber möglich, dass auf ein Innenformen des axialen Kühlelements verzichtet wird, sofern ein Werkstoff für das axiale Kühlelement verwendet wird, der einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Werkstoff der Statorlamellen aufweist. Hierbei kann es sich aufgrund von Toleranzen jedoch als zweckmäßig erweisen, auf eine Übergangspassung oder Presspassung zwischen dem Kühlelement und dem Loch im Stator zurückzugreifen. Zudem kann eine entsprechende Pressung eine gezielte Auslegung des thermischen Widerstandes ermöglichen. Durch den höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten kann die thermische Anbindung des axialen Kühlelements an den Stator bei steigender Temperatur verbessert werden.The holes in the stator can be formed for example by punch holes in the stator blades. In this case, for an optimal contact of the axial cooling elements to the inner wall of the bore or the punching holes in the stator blades on a hydroforming process or similar method (the shaping can be done from inside to outside by means of a mandrel). However, it is possible that is dispensed with an inner shapes of the axial cooling element, if a material is used for the axial cooling element, which has a higher coefficient of thermal expansion than the material of the stator blades. However, due to tolerances, it may prove expedient to resort to a transition fit or interference fit between the cooling element and the hole in the stator. In addition, a corresponding pressure can allow a targeted interpretation of the thermal resistance. Due to the higher thermal expansion coefficient, the thermal connection of the axial cooling element to the stator can be improved with increasing temperature.

Auch ist es möglich, dass das oder die axialen Kühlelemente nicht im Stator, sondern am Stator, beispielsweise in einer Aussparung der Statoraußenfläche, angebracht sind. Eine Aussparung kann dabei eine Vertiefung der Statorausfläche sein, deren radialer Abstand von der Rotorachse geringer ist als ein anderer Abschnitt der Statoraußenfläche. It is also possible that the one or more axial cooling elements are not mounted in the stator, but on the stator, for example in a recess of the stator outer surface. A recess may be a recess of the stator surface, whose radial distance from the rotor axis is less than another portion of the stator outer surface.

Dadurch, dass das oder die axialen Kühlelemente im oder am Stator angebracht sind, ergibt sich eine direkte Anbindung an den Bereich der entstehenden Wärme innerhalb des Stators. Beispielsweise können die Positionen der axialen Kühlelemente so gewählt werden, dass die axialen Kühlelemente im Bereich der größten entstehenden Verlustwärme angebracht sind.The fact that the one or more axial cooling elements are mounted in or on the stator, resulting in a direct connection to the region of the heat generated within the stator. For example, the positions of the axial cooling elements can be selected so that the axial cooling elements are mounted in the region of the greatest heat loss produced.

Es ist auch möglich, dass ein erstes axiales Kühlelement im Stator und ein zweites axiales Kühlelement am Stator angebracht ist. Dabei kann eine erste Mehrzahl von axialen Kühlelementen in Bohrungen im Stator angebracht sein und eine zweite Mehrzahl von Kühlelementen in Aussparungen der Statoraußenfläche angebracht sein.It is also possible for a first axial cooling element in the stator and a second axial cooling element to be attached to the stator. In this case, a first plurality of axial cooling elements may be mounted in bores in the stator and a second plurality of cooling elements may be mounted in recesses of the stator outer surface.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das axiale Kühlelement, bzw. wenigstens eines der axialen Kühlelemente mittels eines Schutzrohrs, in dem sich der Stator befinden kann, am Stator fixiert. Beispielsweise ist das Schutzrohr ein Rohr mit einem Innendurchmesser, der im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Stators entspricht. Das Schutzrohr kann dazu verwendet werden, die axialen Kühlelemente derart gegen den Stator zu drücken, dass sich die axialen Kühlelemente nicht aus den Aussparungen in der Statoraußenfläche, in denen sie angebracht sind, heraus bewegen können. Zudem kann durch einen entsprechenden Anpressdruck der thermische Widerstand reduziert werden, was zu einer optimierten Wärmeübertragung führen kann.According to one embodiment of the invention, the axial cooling element, or at least one of the axial cooling elements by means of a protective tube, in which the stator can be located, fixed to the stator. For example, the protective tube is a tube with an inner diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the stator. The protective tube can be used to press the axial cooling elements against the stator such that the axial cooling elements can not move out of the recesses in the stator outer surface in which they are mounted. In addition, the thermal resistance can be reduced by a corresponding contact pressure, which can lead to an optimized heat transfer.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Schutzrohr neben den axialen Kühlelementen ein weiteres axiales Verbindungselement der Statorlamellen.According to one embodiment of the invention, the protective tube, in addition to the axial cooling elements, another axial connecting element of the stator lamellae.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, kann das Schutzrohr Radialrippen aufweisen. Diese Radialrippen können dazu dienen, ein weiteres Kühlelement für den Elektromotor bereitzustellen. Das Schutzrohr kann beispielsweise so geformt werden, dass nach dem Formen Radialrippen am Schutzrohr entstehen. Dies kann beispielsweise mittels eines Stauchvorgangs des Rohrs geschehen, wenn das Schutzrohr aus einem metallischen Werkstoff besteht. Andererseits kann das Schutzrohr aber auch einen nicht metallischen Werkstoff umfassen, bei diesem kann jedoch notwendig sein, dass er eine entsprechende Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie zum Beispiel metallisch oder keramisch gefüllter Kunststoff. According to one embodiment of the invention, the protective tube may have radial ribs. These radial ribs may serve to provide another cooling element for the electric motor. The protective tube can for example be shaped so that after forming radial ribs on the protective tube. This can be done for example by means of a compression process of the tube, when the protective tube consists of a metallic material. On the other hand, however, the protective tube can also comprise a non-metallic material, but in this case it may be necessary that it has a corresponding thermal conductivity, such as, for example, metal-filled or ceramic-filled plastic.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Stator derart imprägniert, dass er eine Undurchlässigkeit für Feuchtigkeit und eine Schlagfestigkeit, beispielsweise gegen Steinschlag, aufweist. In diesem Fall kann auf das Schutzrohr verzichtet werden. Auch bei einer Anwendung im Motorraum, wo lediglich Spritzwasser- und Berührschutz erforderlich ist, kann auf ein Schutzrohr verzichtet werden. Im Falle dessen, dass kein Schutzrohr für den Elektromotor bzw. für den Stator verwendet wird, ist es nicht erforderlich, dass die Statoraußenfläche vor dem Zusammenbau des Elektromotors gereinigt wird, womit auf eine aufwendige Reinigung verzichtet werden kann. Auch bei der Verwendung eines Schutzrohrs kann jedoch auf eine aufwendige Reinigung verzichtet werden, da die tangentiale und axiale mechanische Stabilität des Stators durch das oder die axialen Kühlelemente erzeugt wird.According to one embodiment of the invention, the stator is impregnated such that it has impermeability to moisture and impact resistance, for example against stone chipping. In this case, can be dispensed with the protective tube. Even with an application in the engine compartment, where only splash water and shock protection is required, can be dispensed with a protective tube. In the event that no protective tube for the electric motor or for the stator is used, it is not necessary that the stator outer surface is cleaned prior to assembly of the electric motor, which can be dispensed with a costly cleaning. Even with the use of a protective tube, however, can be dispensed with a complex cleaning, since the tangential and axial mechanical stability of the stator is generated by the axial cooling elements or the.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das axiale Kühlelement an wenigstens einem Ende eine Bördelung bzw. einen größeren Außendurchmesser auf, als in einem Bereich der sich in den geschichteten Statorlamellen, beispielsweise in der Bohrung oder in der Aussparung, befindet. Beispielsweise kann der vergrößerte Außendurchmesser durch eine Erhebung am Ende des axialen Kühlelements erzeugt werden. Durch die Erhebung bzw. die Bördelung werden die Statorlamellen in axialer Richtung fixiert. Insgesamt ist es möglich, dass das axiale Kühlelement die Bördelung bzw. die Erhöhung bzw. den vergrößerten Außendurchmesser an lediglich einem Ende oder an beiden Enden aufweist. Es ist auch möglich, dass ein Teil der axialen Kühlelemente keine Bördelung und ein anderer Teil der axialen Kühlelemente des Stators eine Bördelung bzw. einen vergrößerten Außendurchmesser am Ende aufweist.According to one embodiment of the invention, the axial cooling element at at least one end has a flanging or a larger outer diameter than in a region which is located in the layered stator blades, for example in the bore or in the recess. For example, the enlarged outer diameter can be generated by a protrusion at the end of the axial cooling element. By collecting or crimping the stator blades are fixed in the axial direction. Overall, it is possible that the axial cooling element has the crimp or the increase or the enlarged outer diameter at only one end or at both ends. It is also possible that a part of the axial cooling elements has no flanging and another part of the axial cooling elements of the stator has a crimp or an enlarged outer diameter at the end.

Mit anderen Worten kann die axiale Fixierung der einzelnen Statorlamellen zueinander durch ein Bördeln des axialen Kühlelementes erfolgen.In other words, the axial fixation of the individual stator laminations to one another can be effected by crimping the axial cooling element.

Die Bördelung am Ende eines axialen Kühlelements kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass das axiale Kühlelement in eine Bohrung im Stator eingeschoben wird und dann das axiale Kühlelement in axialer Richtung durch Pressen derart gestaucht wird, dass die Bördelung in dem Bereich des axialen Kühlelements entsteht, an dem es aus der Bohrung im Stator herausragt. Die axiale Fixierung kann auch anstelle einer Bördelung durch einen Schraubverband erzeugt werden, indem das Kühlelement auf beiden Seiten ein Aussengewinde aufweist und die axiale Verspannung der Statorlamellen über Muttern erfolgt, die auf die Kühlelemente aufgeschraubt werden. Diese Ausführungsform ist auch mit einer Bördelung auf der einen und einem Schraubverband auf der anderen Seite möglich. Kostentechnisch kann sich jedoch die Verwendung einer Bördelung auf beiden Seiten empfehlen.The curl at the end of an axial cooling element can be produced, for example, by inserting the axial cooling element into a bore in the stator and then compressing the axial cooling element in the axial direction by pressing in such a way that the curl arises in the region of the axial cooling element which protrudes from the bore in the stator. The axial fixation can also be generated instead of a flange by a screw connection in that the cooling element on both sides has an external thread and the axial clamping of the stator lamellae takes place via nuts which are screwed onto the cooling elements. This embodiment is also possible with a flange on one side and a screw connection on the other side. In terms of cost, however, the use of a flange on both sides can be recommended.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Stator wenigstens ein Lagerschild zum Lagern eines Rotors im Stator. In der Regel wird der Stator zwei Lagerschilde aufweisen, die an den axialen Enden des Elektromotors derart angebracht sind, dass die Rotorachse des Rotors aus zwei Öffnungen in den Lagerschilden herausragt, so dass der Rotor in einer radialen Richtung bezüglich des Stators und den anderen Komponenten des Elektromotors fixiert ist. According to one embodiment of the invention, the stator comprises at least one end shield for supporting a rotor in the stator. Typically, the stator will have two end shields attached to the axial ends of the electric motor such that the rotor axis of the rotor protrudes from two openings in the end shields such that the rotor rotates in a radial direction with respect to the stator and other components of the rotor Electric motor is fixed.

Das oder die Lagerschilde können dabei mittels des oder der axialen Kühlelemente am Stator fixiert sein. Dabei ist zu verstehen, dass die Fixierung des Lagerschildes bei einer Mehrzahl von axialen Kühlelementen nicht durch alle axialen Kühlelemente, sondern nur durch einen Teil der axialen Kühlelemente erfolgen kann. Beispielsweise können das oder die Lagerschilde eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, in die ein Ende oder die Enden der oder des axialen Kühlelements eingepresst sein können, um das Lagerschild am Stator zu fixieren. Dadurch kann bei entsprechender Pressungswahl zwischen den axialen Kühlelementen als Verbindungselemente und den Lagerschilden zusätzlich auf eine Verschraubung der Lagerschilde verzichtet werden. Bei entsprechend großen zulässigen Toleranzen der Bauteile zueinander, kann anstelle eines Pressverbandes auch eine Spielpassung erfolgen und die Fixierung hierbei dann über entsprechende Klebstoffe erfolgen, die hierbei neben der fixierenden Funktion auch eine dichtende Funktion übernehmen. Auf diese Weise können ein Gewindeschneiden, ein Schraubprozess und auch die zugehörigen Schrauben zum Herstellen des Elektromotors entfallen.The one or more end shields can be fixed by means of or the axial cooling elements on the stator. It should be understood that the fixing of the bearing plate in a plurality of axial cooling elements can not be done by all the axial cooling elements, but only by a part of the axial cooling elements. For example, the one or more end shields may have one or more openings into which one end or the ends of the axial cooling element may be pressed in order to fix the end shield on the stator. As a result, with a suitable choice of pressure between the axial cooling elements as connecting elements and the end shields can be additionally dispensed with a screw connection of the bearing plates. With correspondingly large permissible tolerances of the components to each other, instead of a press fit and a clearance fit can take place and the fixation in this case then take place via appropriate adhesives, which in addition to the fixing function also assume a sealing function. In this way, a thread cutting, a screwing process and also the associated screws for producing the electric motor can be omitted.

Auch ein Schutzrohr kann als weiteres Verbindungselement des Lagerschilds mit dem Stator dienen.Also, a protective tube can serve as a further connection element of the bearing plate with the stator.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Lagerschild wenigstens einen radialen Kühlkanal, der ein erstes axiales Kühlelement mit einem zweiten axialen Kühlelement verbindet. Beispielsweise kann ein Lagerschild einen Zufluss für Kühlmittel aufweisen, das dann durch ein erstes axiales Kühlelement strömt, von diesem ersten axialen Kühlkanal in einen ersten radialen Kühlkanal im zweiten Lagerschild strömt, von diesem ersten radialen Kühlkanal in ein zweites axiales Kühlelement strömt, das wiederum mit einem zweiten radialen Kühlkanal im ersten Lagerschild verbunden ist. Auf diese Weise kann das Kühlmittel um den Elektromotor in radialer Richtung herum bis zu einem Abfluss für das Kühlmittel in einem Lagerschild strömen. According to one embodiment of the invention, the bearing plate comprises at least one radial cooling channel, which connects a first axial cooling element with a second axial cooling element. For example, a bearing plate may have an inflow for coolant, which then flows through a first axial cooling element, flows from this first axial cooling channel into a first radial cooling channel in the second bearing plate, flows from this first radial cooling channel into a second axial cooling element, which in turn flows with a second radial cooling channel is connected in the first bearing plate. In this way, the coolant can flow around the electric motor in the radial direction up to a drain for the coolant in a bearing plate.

Werden für die axialen Kühlelemente Standardrohrformen verwendet, kann die entsprechende Schnittstelle zu den radialen Kühlkanal in den Lagerschilden kreisförmig ausgeführt werden, wenn die axialen Kühlelemente am Ende die entsprechende Form aufweisen. Bei entsprechender Passungswahl und Toleranzlage kann hierbei bei Verwendung eines entsprechenden Gießverfahrens (bei Metall beispielsweise Niederdruck-Kokillenguss) auf ein nachträgliches Bohren von Löchern in den Lagerschilden verzichtet werden, was wiederum zu einer Reduzierung der Einzelteilkosten führen kann.If standard tube shapes are used for the axial cooling elements, the corresponding interface to the radial cooling channel in the bearing plates can be made circular if the axial cooling elements have the corresponding shape at the end. With a suitable choice of fit and tolerance position, a subsequent casting of holes in the end shields can be dispensed with when using a corresponding casting method (in the case of metal, for example low-pressure chill casting), which in turn can lead to a reduction in the item costs.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der radiale Kühlkanal integral mit dem Lagerschild geformt. Beispielsweise können die radialen Kühlkanäle zusammen mit den Enden der radialen Kühlkanäle, die dazu ausgeführt sind, ein axiales Kühlelement für eine Pressverbindung aufzunehmen, beim Gießen des Lagerschilds geformt werden. Mit anderen Worten kann das wenigstens eine Lagerschild über eine Pressverbindung mit einem axialen Kühlelement verbunden sein. According to one embodiment of the invention, the radial cooling channel is formed integrally with the end shield. For example, the radial cooling passages, together with the ends of the radial cooling passages designed to receive an axial cooling element for a press fit, may be formed during casting of the end shield. In other words, the at least one bearing plate can be connected via a press connection with an axial cooling element.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Elektromotor, beispielsweise als Antrieb für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, wobei der Elektromotor einen Stator umfasst, so wie er obenstehend und untenstehend beschrieben ist, sowie einen Rotor, der im Stator aufgenommen ist. Wie oben ausgeführt, kann der Rotor über Lagerschilde, die über die axialen Kühlelemente, beispielsweise durch eine Pressverbindung, mit dem Stator verbunden sind, gegenüber dem Stator mechanisch fixiert werden.Another aspect of the invention relates to an electric motor, for example as a drive for a hybrid or electric vehicle, wherein the electric motor comprises a stator, as described above and below, and a rotor which is accommodated in the stator. As stated above, the rotor can be mechanically fixed relative to the stator via end shields, which are connected to the stator via the axial cooling elements, for example by a press connection.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung einer Mehrzahl von in einer axialen Richtung angeordneter Kühlelemente zur Fixierung einer Mehrzahl von Statorlamellen eines Elektromotors. Dadurch kann für die gesamte Montage des Elektromotors auf die Schweiß-Reinigungs- und Erwärmungseinrichtungen verzichtet werden, so wie sie obenstehend beschrieben wurden. Alle Prozessschritte zur Montage des Elektromotors können mit einer entsprechend ausgerichteten Presse durchgeführt werden. Die axialen Kühlelemente können auch dazu verwendet werden, ein Lagerschild für den Rotor mit dem Stator mechanisch zu verbinden. Diese Verbindung kann gleichzeitig auch dazu genutzt werden, um einen Kühlkanal im Lagerschild mit dem axialen Kühlelement zu verbinden.Another aspect of the invention relates to the use of a plurality of cooling elements arranged in an axial direction for fixing a plurality of stator lamellae of an electric motor. As a result, the entire installation of the electric motor can be dispensed with the welding cleaning and heating devices, as described above. All process steps for mounting the electric motor can be carried out with a suitably aligned press. The axial cooling elements can also be used to mechanically connect a bearing plate for the rotor with the stator. This connection can also be used at the same time to connect a cooling channel in the bearing plate with the axial cooling element.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Embodiments of the invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt eine isometrische Außenansicht eines Elektromotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows an isometric view of an electric motor according to an embodiment of the invention.

2 zeigt eine isometrische Schnittansicht des Elektromotors aus 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 shows an isometric sectional view of the electric motor 1 according to an embodiment of the invention.

3 zeigt eine Seitenansicht des Elektromotors aus der 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a side view of the electric motor of the 1 according to an embodiment of the invention.

4 zeigt einen Längsschnitt durch den Elektromotor aus der 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a longitudinal section through the electric motor of the 1 according to an embodiment of the invention.

5 zeigt ein Detail aus 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a detail 4 according to an embodiment of the invention.

6 zeigt ein Detail aus 4 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 shows a detail 4 according to an embodiment of the invention.

7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Details aus 6. 7 shows an alternative embodiment of the detail 6 ,

8 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform des Details aus 6. 8th shows a further alternative embodiment of the detail 6 ,

9 zeigt eine isometrische Ansicht eines Elektromotors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 9 shows an isometric view of an electric motor according to another embodiment of the invention.

10 zeigt einen Querschnitt durch den Elektromotor aus der 9 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 10 shows a cross section through the electric motor of the 9 according to an embodiment of the invention.

11 zeigt einen Längsschnitt durch den Elektromotor aus der 9 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 11 shows a longitudinal section through the electric motor of the 9 according to an embodiment of the invention.

12 zeigt ein Detail aus der 11 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 12 shows a detail from the 11 according to an embodiment of the invention.

13 zeigt eine isometrische Ansicht eines Elektromotors gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 13 shows an isometric view of an electric motor according to another embodiment of the invention.

14 zeigt einen Querschnitt durch den Elektromotor aus der 13 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 14 shows a cross section through the electric motor of the 13 according to an embodiment of the invention.

15 zeigt einen Längsschnitt durch den Elektromotor aus der 13 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 15 shows a longitudinal section through the electric motor of the 13 according to an embodiment of the invention.

16 zeigt ein Detail aus der 15 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 16 shows a detail from the 15 according to an embodiment of the invention.

Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, identical or similar parts are provided with the same reference numerals.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Die 1 zeigt einen Elektromotor 10 in einer isometrischen Außenansicht. Der Elektromotor 10 umfasst einen in der 1 nur teilweise sichtbaren Rotor 12 mit einer Rotorachse 14, die über ein erstes Lagerschild 16, das heißt dem Festlagerschild (A-Lager) 16 und einem zweiten Lagerschild 18, das heißt dem Loslagerschild (B-Lager) 18 im Stator 20 gelagert ist.The 1 shows an electric motor 10 in an isometric view. The electric motor 10 includes one in the 1 only partially visible rotor 12 with a rotor axis 14 that has a first end shield 16 , that is the fixed bearing plate (A-bearing) 16 and a second end shield 18 , that is the floating bearing plate (B-bearing) 18 in the stator 20 is stored.

Die Lagerschilde 16 und 18 sind über ein Schutzrohr 22 verbunden, das den Stator 20 und den Rotor 12 umgibt. In der 1 ist darüber hinaus zu erkennen, dass das Lagerschild 18 einen Einlass 24 für Kühlmittel und einen Auslass 26 für Kühlmittel aufweist. In einer Umfangsrichtung zwischen den beiden Kühlmittelanschlüssen 24, 26 befindet sich eine weitere Öffnung 28, die einen Durchbruch für eine Spannungsversorgung des Elektromotors bereitstellt.The bearing shields 16 and 18 are over a protective tube 22 connected to the stator 20 and the rotor 12 surrounds. In the 1 In addition, it can be seen that the end shield 18 an inlet 24 for coolant and an outlet 26 for coolant. In a circumferential direction between the two coolant connections 24 . 26 there is another opening 28 , which provides a breakthrough for a power supply to the electric motor.

In der 1 ist der Elektromotor 10 von außen mit den zugehörigen Komponenten dargestellt. Aus vereinfachten Gründen sind in der 1 und auch in den folgenden Figuren die in der Regel erforderlichen Anbindungselemente an die Schnittstellen des Elektromotors 10, wie die Spannungsversorgungselemente, Kühlmittelanschlusselemente und Sensorelemente nicht dargestellt.In the 1 is the electric motor 10 shown from the outside with the associated components. For simplified reasons are in the 1 and also in the following figures, the connection elements required in the rule to the interfaces of the electric motor 10 how the power supply elements, coolant connection elements and sensor elements are not shown.

Die 2 zeigt eine isometrische Schnittansicht des Elektromotors 10 aus der 1. Bei der Darstellung der 2 wurden Teile des Lagerschilds 16, des Lagerschilds 18, das Schutzrohr 22 und Teile des Stators 20 entfernt, so dass der Weg des Kühlmittels durch den Elektromotor 10 sichtbar wird. Das Kühlmittel wird über den Einlass 24 in das Loslagerschild 18 eingeleitet (wobei zu verstehen ist, dass der Anschluss 24 auch im Lagerschild 16 angeordnet sein können), fließt von hier über ein erstes axiales Kühlelement 30 vom Lagerschild 18 in Richtung des Lagerschilds 16. Während des Durchströmens des Kühlelements 30 wird ein Teil der Verlustwärme des Stators 20 aufgenommen. Nach dem axialen Durchströmen des Kühlelements 30 gelangt das Kühlmittel in einen radialen Kühlkanal 32 des Festlagerschilds 16. Mittels des radialen Kühlkanals 32 wird das Kühlmittel um 180° umgelenkt und in ein nächstes, zweites axiales Kühlelement 34 eingeleitet. Das axiale Kühlelement 34 wird nun von dem Kühlmittel in die entgegengesetzte Richtung wie beim radialen Kühlelement 30 durchströmt und fließt dabei vom Lagerschild 16 zum Lagerschild 18 zurück. Vom zweiten axialen Kühlelement 34 gelangt das Kühlmittel in einen zweiten radialen Kühlkanal 36 im Loslagerschild 18. The 2 shows an isometric sectional view of the electric motor 10 from the 1 , In the presentation of 2 were parts of the bearing plate 16 , the bearing plate 18 , the protective tube 22 and parts of the stator 20 removed, leaving the path of the coolant through the electric motor 10 becomes visible. The coolant is via the inlet 24 in the floating bearing plate 18 initiated (it being understood that the connection 24 also in the end shield 16 can be arranged), flows from here via a first axial cooling element 30 from the end shield 18 in the direction of the bearing plate 16 , During the passage of the cooling element 30 becomes a part of the heat loss of the stator 20 added. After the axial flow through the cooling element 30 the coolant enters a radial cooling channel 32 of the fixed-camp sign 16 , By means of the radial cooling channel 32 The coolant is deflected by 180 ° and in a next, second axial cooling element 34 initiated. The axial cooling element 34 Now is the coolant in the opposite direction as the radial cooling element 30 flows through and flows from the bearing plate 16 to the end shield 18 back. From the second axial cooling element 34 the coolant enters a second radial cooling channel 36 in the floating bearing 18 ,

Das Durchströmen des Kühlmittels durch den Elektromotor 10 in axialer Richtung, Umlenkung in radialer Richtung und Strömen in radialer Richtung erfolgt so lange in Umfangsrichtung um den Motor 10, bis das Kühlmittel über den Kühlmittelauslass 26 den Elektromotor 10 wieder verlässt. Danach kann das Kühlmittel wieder dem Fahrzeug zugeführt werden, in das der Elektromotor 10 eingebaut ist. Der Kühlmittelauslass 26 kann auch im Festlagerschild 16 angebracht sein.The passage of the coolant through the electric motor 10 in the axial direction, deflection in the radial direction and currents in the radial direction takes place in the circumferential direction around the engine 10 until the coolant over the coolant outlet 26 the electric motor 10 leaves again. Thereafter, the coolant can be returned to the vehicle, in which the electric motor 10 is installed. The coolant outlet 26 can also be in the campsite shield 16 to be appropriate.

Die 3 zeigt eine Seitenansicht des Elektromotors 10 aus den 1 und 2 in Richtung auf das Lagerschild 18.The 3 shows a side view of the electric motor 10 from the 1 and 2 in the direction of the bearing plate 18 ,

Die 4 zeigt einen Längsschnitt durch den Elektromotor 10 aus den 1 bis 3 entlang der Schnittlinie A-A aus der 3. In der 4 ist zu erkennen, dass der Stator 20 Bohrungen 38 aufweist, durch die axiale Kühlelemente 30‘, 34 geführt sind. Die axialen Kühlelemente 30‘, 34‘ sind dabei Rohre, die durch die Bohrungen 38 geschoben wurden. The 4 shows a longitudinal section through the electric motor 10 from the 1 to 3 along the section line AA from the 3 , In the 4 it can be seen that the stator 20 drilling 38 has, through the axial cooling elements 30 ' . 34 are guided. The axial cooling elements 30 ' . 34 ' are tubes that pass through the holes 38 were pushed.

Der Stator 20 ist aus einer Mehrzahl von Statorlamellen 40 aufgebaut, von denen in der 4 lediglich zwei exemplarisch dargestellt sind. Die Statorlamellen 40 sind Blechelemente bzw. Blechscheiben, die in einer axialen Richtung des Motors 10 übereinander angeordnet oder geschichtet sind und in denen die Bohrungen 38 ausgestanzt wurden. Die Statorlamellen 40 werden von (in den folgenden Figuren besser zu erkennenden) Bördelungen 48 an den axialen Kühlelementen 30‘, 34‘ zusammengehalten.The stator 20 is from a plurality of stator blades 40 constructed of which in the 4 only two are shown as examples. The stator blades 40 are sheet metal elements or sheet metal disks which are in an axial direction of the motor 10 are stacked or layered and in which the holes 38 were punched out. The stator blades 40 are made of (in the following figures better recognizable) flanges 48 at the axial cooling elements 30 ' . 34 ' held together.

Die Lagerschilde 16, 18 werden beim Elektromotor 10 über einen Presssitz an den axialen Kühlelementen 30‘, 34‘ zusammengehalten. Auch sind in den Lagerschilden 16, 18 radiale Nuten für das Schutzschild 22 vorhanden, das auch dazu dient, die Lagerschilde 16, 18 über eine weitere Pressverbindung miteinander zu verbinden.The bearing shields 16 . 18 be with the electric motor 10 via a press fit on the axial cooling elements 30 ' . 34 ' held together. Also are in the bearing shields 16 . 18 Radial grooves for the shield 22 present, which also serves the bearing shields 16 . 18 connect with each other via another press connection.

In der 4 ist weiter zu erkennen, dass das Lagerschild 16 integral geformte radiale Kühlkanäle 32‘ 32‘‘ aufweist und das Lagerschild 18 den Auslass 26 für das Kühlmittel sowie radiale Kühlkanäle 36‘, die mit dem Lagerschild 18 integral geformt sind. Integral geformt kann dabei bedeuten, dass die entsprechenden Elemente im gleichen Arbeitsschritt aus dem Material des Lagerschilds 16, 18 geformt sind.In the 4 it can be further seen that the end shield 16 integrally formed radial cooling channels 32 ' 32 '' has and the bearing plate 18 the outlet 26 for the coolant as well as radial cooling channels 36 ' that with the end shield 18 are integrally molded. Integrally formed can mean that the corresponding elements in the same step from the material of the end shield 16 . 18 are shaped.

In die Einheit Festlagerschild mit Rotor wird der Stator eingepresst Bei der Montage des Elektromotors 10 wird in die Einheit Festlagerschild 16 und Rotor 12 der Stator 20 mit den axialen Kühl- bzw. Verbindungselementen 30, 34, 30‘, 34‘ eingepresst und abschließend das Loslagerschild 18 montiert. Falls vorhanden, wird anschließend das Schutzrohr 22 in die Nut des Festlagerschilds 16 eingepresst. Abschließend wird das Loslagerschild 18 aufgesetzt, eingesetzt und ebenfalls verpresst.The stator is pressed into the fixed bearing plate with rotor unit. During assembly of the electric motor 10 is in the unit fixed bearing shield 16 and rotor 12 the stator 20 with the axial cooling or connecting elements 30 . 34 . 30 ' . 34 ' pressed and finally the floating bearing plate 18 assembled. If available, then the protective tube 22 in the groove of the fixed bearing plate 16 pressed. Finally, the floating bearing plate 18 put on, used and also pressed.

In der 5 ist das Detail B aus der 4 in Vergrößerung dargestellt. In der 5 ist zu erkennen, wie der Stator 20, das axiale Kühlelemente 34, das Schutzrohr 22 und das Lagerschild 16 miteinander verbunden sind. Dazu weist das axiale Kühlelement 34‘ an seinem Ende ein Pressstück 42 auf, das in eine entsprechende Öffnung im Kühlkanal 32‘ des Lagerschilds 16 eingepresst ist. Im Endlagerschild 16 befindet sich eine Klemmnut 44, in das ein Ende 46 des Schutzschilds 22 mittels Presssitz befestigt ist. In der 5 ist auch eine Bördelung 48 des axialen Kühlelements 34‘ zu erkennen, die dazu dient, die Statorlamellen 40 des Stators 20 zusammenzuhalten.In the 5 is the detail B from the 4 shown in magnification. In the 5 you can see how the stator is 20 , the axial cooling elements 34 , the protective tube 22 and the bearing plate 16 connected to each other. For this purpose, the axial cooling element 34 ' at its end a pressing piece 42 on, in a corresponding opening in the cooling channel 32 ' of the end shield 16 is pressed. In the final camp sign 16 there is a clamping groove 44 into that one end 46 of the protective shield 22 is attached by means of press fit. In the 5 is also a flanging 48 the axial cooling element 34 ' to recognize that serves to the stator blades 40 of the stator 20 together.

Zur Montage des Stators 20 werden die einzelnen gestapelten Lamellen 40 zusammengefügt, die axialen Kühlelemente 34 in die Bohrungen 38 eingesetzt und dann derart verformt, dass sich die Bördelung 48 bildet, die das Paket aus den Statorlamellen 40 und den axialen Kühlelementen 34‘ zusammenhält. Anschließend kann die Wicklung eingebracht und der Stator 20 imprägniert werden. For mounting the stator 20 become the individual stacked lamellae 40 joined together, the axial cooling elements 34 into the holes 38 used and then deformed so that the crimp 48 forms the package from the stator blades 40 and the axial cooling elements 34 ' holds together. Subsequently, the winding can be introduced and the stator 20 be impregnated.

Die 6 zeigt das Detail C aus der 4. Während die 5 die Verbindung mit der Festlagerseite dargestellt hat, stellt die 6 die Verbindung mit der Loslagerschildseite dar. Auch das Loslagerschild 18 umfasst eine Klemmnut 44, in die ein Ende 46 des Schutzschilds 22 eingepresst ist. Der Kühlmittelanschluss 50 des radialen Kühlkanals 36 im Lagerschild 18 ist über einem Pressstück 42 des axialen Kühlelements 34‘ mit dem Stator 20 durch einen Presssitz verbunden. Auch auf der in der 6 gezeigten Seite des Elektromotors 10 weist das axiale Kühlelement 34‘ eine Bördelung 48 auf, mit der die Statorlamellen 40 des Stators 20 zusammengehalten werden.The 6 shows the detail C from the 4 , While the 5 represents the connection with the fixed bearing side, represents the 6 the connection with the floating bearing side. Also the floating bearing plate 18 includes a clamping groove 44 into the end 46 of the protective shield 22 is pressed. The coolant connection 50 of the radial cooling channel 36 in the bearing plate 18 is over a pressing piece 42 the axial cooling element 34 ' with the stator 20 connected by a press fit. Also on the in the 6 shown side of the electric motor 10 has the axial cooling element 34 ' a crimp 48 on, with the stator blades 40 of the stator 20 held together.

Wie aus den 5 und 6 hervorgeht, erfolgt die Verbindung des Stators 20 mit den Lagerschilden 16, 18 über einen Presssitz zwischen dem rohrförmigen Verbindungselement 42 und dem radialen Kühlmittelanschluss 50 des radialen Kühlkanals 36, 32‘. Es ist auch möglich, dass diese Verbindung über entsprechende Geometrien noch verstärkt bzw. verbessert wird. Beispielsweise kann ein Zapfenprofil oder eine Riffelung am Rohrende 42 zum Verstärken der Verbindung verwendet werden. Sofern sich ein Presssitz als Toleranz technisch schwierig zu realisieren erweist, kann die Verbindung auch mittels entsprechender Klebstoffe realisiert werden.Like from the 5 and 6 shows, the connection of the stator takes place 20 with the bearing shields 16 . 18 via a press fit between the tubular connecting element 42 and the radial coolant port 50 of the radial cooling channel 36 . 32 ' , It is also possible that this connection is reinforced or improved by means of corresponding geometries. For example, a pin profile or a corrugation at the pipe end 42 used to amplify the connection. If a press fit proves technically difficult to tolerate, the connection can also be realized by means of appropriate adhesives.

Die Verbindungsstelle zwischen dem Pressstück 42 und dem Kühlmittelanschluss 50 dient nicht nur dazu, um eine axiale mechanische Verbindung herzustellen, sondern wird gleichzeitig auch zur Abdichtung des Kühlkanals genutzt, der durch das axiale Kühlelement 34 und den radialen Kühlkanal 36, 32‘ gebildet ist.The connection point between the pressing piece 42 and the coolant connection 50 not only serves to make an axial mechanical connection, but is also used at the same time for sealing the cooling channel, through the axial cooling element 34 and the radial cooling channel 36 . 32 ' is formed.

Sofern eine Demontage der Lagerschilde 16, 18 erforderlich sein sollte, ist es auch möglich, ein Schnellverschlusssystem, wie sie Anwendung bei ähnlichen Kühlmittelanschlüssen findet, einzusetzen. If dismantling the end shields 16 . 18 should be necessary, it is also possible to use a quick-release system, as it finds application in similar coolant connections.

Das Schutzrohr 22, das den Elektromotor 10 vor Steinschlägen schützen kann, wird in die Klemmnut 44 im Loslagerschild 16, 18 eingepresst. Auch hier kann aus Toleranzgründen auf eine entsprechende Klebung zurückgegriffen werden. Das Schutzrohr 22 bietet sich auch an, falls der Elektromotor 10 unterhalb der sogenannten Wattlinie in einem Fahrzeug angebracht ist.The protective tube 22 that the electric motor 10 can protect against rockfalls, is in the clamping groove 44 in the floating bearing 16 . 18 pressed. Here, too, can be used for tolerance reasons on a corresponding bond. The protective tube 22 is also suitable if the electric motor 10 is mounted below the so-called watt line in a vehicle.

7 zeigt ein Detail C‘ analog dem Teil C aus der 6. Bei der Ausführungsform der 7 ist zwischen der Bördelung 48 und dem Anschluss 50 des radialen Kühlkanals 36‘ ein Dichtelement 52 vorgesehen, das auf dem Pressstück 42 am Ende des axialen Kühlelements 34‘ angeordnet ist. Das zusätzliche Dichtelement 50 kann dabei beispielsweise ein O-Ring sein und kann dazu verwendet werden, Toleranzen zwischen den Elementen 50, 42 auszugleichen. 7 shows a detail C 'analogous to the part C from the 6 , In the embodiment of the 7 is between the crimp 48 and the connection 50 of the radial cooling channel 36 ' a sealing element 52 provided on the pressing piece 42 at the end of the axial cooling element 34 ' is arranged. The additional sealing element 50 may be, for example, an O-ring and can be used to tolerances between the elements 50 . 42 compensate.

Im Allgemeinen kann die Abdichtung zwischen dem axialen Kühlelement 34‘ und dem radialen Kühlkanal 36‘ über den Presssitz der Elemente 42, 50, über Klebstoff und/oder über ein Flüssigkeitsdichtmittel erfolgen.In general, the seal between the axial cooling element 34 ' and the radial cooling channel 36 ' about the press fit of the elements 42 . 50 , via adhesive and / or via a liquid sealant.

Die 8 zeigt ein Detail C‘‘ analog den Details C, C‘ aus den 6 und 7. Bei der Ausführungsform der 8 weist das Lagerschild 18 einen Führungsbund 54 aus, der eine radiale Innenfläche bereitstellt, mit der der Stator 20 und das Lagerschild 18 zueinander zentriert werden können. Der Führungsbund 54 ist dabei in radialer Richtung innerhalb von der Nut 44 für das Schutzschild 22 angeordnet. The 8th shows a detail C '' analogous to the details C, C 'from the 6 and 7 , In the embodiment of the 8th indicates the bearing plate 18 a leadership alliance 54 which provides a radially inner surface with which the stator 20 and the bearing plate 18 can be centered to each other. The Leadership Association 54 is in the radial direction within the groove 44 for the shield 22 arranged.

Alternativ zum Führungsbund 54 kann die Zentrierung auch über diagonal angeordnete axiale Kühlelemente erfolgen. Dazu können zwei bezüglich der Rotorachse diagonal gegenüberliegende axiale Kühlelemente gegenüber anderen axialen Kühlelemente genauer gefertigt und genauer am Stator 20 ausgerichtet werden, so dass auch eine Ausrichtung ohne Führungsbund möglich ist.Alternatively to the leadership 54 the centering can also be done via diagonally arranged axial cooling elements. For this purpose, two with respect to the rotor axis diagonally opposite axial cooling elements compared to other axial cooling elements made more accurate and more accurate on the stator 20 be aligned, so that an orientation without leadership is possible.

Die 9 bis 12 stellen eine weitere Ausführungsform eines Elektromotors 10 dar. 9 ist dabei eine isometrische Sicht des Motors 10, bei der das Lagerschild 18 entfernt wurde, 10 eine Querschnittsansicht durch den Motor der 10, 11 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A der 10 durch den Motor 10 und 12 das Detail C‘‘‘ aus der 11.The 9 to 12 represent a further embodiment of an electric motor 10 represents. 9 is an isometric view of the engine 10 in which the end shield 18 was removed, 10 a cross-sectional view through the engine of 10 . 11 a longitudinal section along the line AA of 10 through the engine 10 and 12 the detail C '''from the 11 ,

Der in den 9 bis 12 dargestellte Motor 10 umfasst dabei eine Mehrzahl von axialen Kühlelementen 30, konkret axiale Kühlrohre 30 mit einem kreisförmigen Querschnitt, die dazu verwendet werden, die Statorlamellen 40 des Stators 20 in axialer Richtung zu fixieren. Die axialen Kühlelemente 30 sind dabei direkt in dem Stator 20 integriert, d. h. in einem inneren Abschnitt vom Stator 20 umschlossen. Die Statorlamellen 40 bzw. Stator 20 weist dazu Bohrungen 38 auf, in die die axialen Kühlelemente 30 eingebracht sind. Sofern kein Schutzrohr 22 verwendet wird, kann der Stator 20 eine Imprägnierung oder einen entsprechenden Verguss aufweisen, der eine entsprechend ausreichende Festigkeit gegen äußere Einwirkungen aufweist, so wie es obenstehend bereits beschrieben wurde.The in the 9 to 12 illustrated engine 10 includes a plurality of axial cooling elements 30 , specifically axial cooling tubes 30 with a circular cross-section, which are used to the stator blades 40 of the stator 20 to fix in the axial direction. The axial cooling elements 30 are directly in the stator 20 integrated, ie in an inner section of the stator 20 enclosed. The stator blades 40 or stator 20 points to drilling 38 on, in which the axial cooling elements 30 are introduced. Unless a protective tube 22 used, the stator can 20 have an impregnation or a corresponding potting, which has a correspondingly sufficient strength against external influences, as already described above.

In den 13 bis 16 ist eine weitere Ausführungsform eines Elektromotors 10 dargestellt. 13 ist dabei eine isometrische Sicht des Motors 10, bei der die Lagerschilde 16, 18 und das Schutzohr 22 entfernt wurden. 14 eine Querschnittsansicht durch den Motor der 13, 15 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A der 14 durch den Motor 10 und 16 das Detail C‘‘‘‘ aus der 15.In the 13 to 16 is another embodiment of an electric motor 10 shown. 13 is an isometric view of the engine 10 in which the bearing shields 16 . 18 and the ear of protection 22 were removed. 14 a cross-sectional view through the engine of 13 . 15 a longitudinal section along the line AA of 14 through the engine 10 and 16 the detail C '''' from the 15 ,

Im Gegensatz zu dem in den 9 bis 12 dargestellten Elektromotor 10 sind bei dem Elektromotor 10 aus den 13 bis 16 die axialen Kühlelemente 30 in Aussparungen in der Statoraußenfläche des Stators 20 eingebracht. Mit anderen Worten sind die axialen Kühlelemente 30 nur teilweise vom Stator 20 umschlossen. Die axiale Fixierung der Kühlelemente 30 kann sowohl über die Kühlelemente 30 als auch über ein Schutzrohr 22 erfolgen. Wie in den 14 und 16 besonders gut zu erkennen ist, kann das Schutzrohr 22 auch dazu verwendet werden, die axialen Kühlelemente 30 in den Aussparungen im Stator 20 zu halten. Sofern ein Schutzrohr 22 erforderlich ist und die Fertigungstoleranzen des Stators 20 und der zugehörigen Lagerschilde 16, 18 sehr kostengünstig ausgeführt werden sollen, das heißt große Toleranzfelder möglich sein sollen, bietet es sich an, die axialen Kühlelemente 30 in Aussparungen bzw. Vertiefungen der Statoraußenfläche einzubringen.In contrast to that in the 9 to 12 illustrated electric motor 10 are at the electric motor 10 from the 13 to 16 the axial cooling elements 30 in recesses in the stator outer surface of the stator 20 brought in. In other words, the axial cooling elements 30 only partially from the stator 20 enclosed. The axial fixation of the cooling elements 30 can both over the cooling elements 30 as well as over a protective tube 22 respectively. As in the 14 and 16 The protective tube can be seen particularly well 22 also be used to the axial cooling elements 30 in the recesses in the stator 20 to keep. Unless a protective tube 22 is required and the manufacturing tolerances of the stator 20 and the associated end shields 16 . 18 To be carried out very inexpensively, that is, large tolerance fields should be possible, it makes sense, the axial cooling elements 30 to bring in recesses or depressions of the stator outer surface.

Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Verfahrensschritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Verfahrensschritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or method steps described with reference to one of the above embodiments may also be used in combination with other features or method steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims

Stator ( 20 ) for an electric motor ( 10 ), the stator ( 20 ) comprising: a plurality of stator laminations laminated in an axial direction of the stator ( 40 ), at least one axial cooling element ( 30 ) for cooling the electric motor, characterized in that the stator blades ( 40 ) through the cooling element ( 30 ) are interconnected.

Stator ( 20 ) according to claim 1, wherein the axial cooling element ( 30 ) in a bore in the stator ( 20 ) is attached.

Stator ( 20 ) according to claim 1 or 2, wherein the axial cooling element ( 30 ) is mounted in a recess in a stator outer surface.

Stator ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the axial cooling element ( 30 ) by means of a protective tube ( 22 ) on the stator ( 20 ) is fixed.

Stator ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the axial cooling element ( 30 ) at least one end of a flanging ( 48 ), which the stator blades ( 40 ) fixed in the axial direction.

Stator ( 20 ) according to one of the preceding claims, further comprising: at least one end shield ( 16 . 18 ) for supporting a rotor ( 12 ) in the stator ( 20 ), the bearing plate ( 16 . 18 ) by means of the axial cooling element ( 30 ) on the stator ( 20 ) is fixed.

Stator ( 20 ) according to claim 6, wherein the end shield ( 16 ) at least one radial cooling channel ( 32 ) comprising a first axial cooling element ( 30 ) with a second axial cooling element ( 34 ), wherein the radial cooling channel ( 32 ) integral with the end shield ( 16 ) is shaped.

Stator ( 20 ) according to claim 6 or 7, wherein an axial cooling element ( 30 ) and the end shield ( 16 . 18 ) are connected to each other via a press connection.

Electric motor ( 10 ) for a hybrid or electric vehicle, the electric motor comprising: a stator ( 20 ) according to one of the preceding claims, a rotor ( 12 ) received in the stator.

Use of a plurality of cooling elements ( 30 ) for fixing a plurality of stator blades ( 40 ) of an electric motor ( 10 ).