DE102014207468A1

DE102014207468A1 - Cooling for a winding head of an electric machine

Info

Publication number: DE102014207468A1
Application number: DE102014207468.1A
Authority: DE
Inventors: Matthias NITSCH; Andreas Hölscher; Dorothee Riedinger; Karl-Hermann Ketteler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kühlgehäuse (10) für eine über einen Rotor (3) und einen Stator (2) mit einem Wickelkopf (8, 9) verfügende E-Maschine (1). Das Kühlgehäuse (10) verfügt über einen Innenraum (11), der ausgeführt ist, um den Wickelkopf (8, 9) aufzunehmen, insbesondere vollständig aufzunehmen, und um Kühlmittel um den Wickelkopf (8, 9) zu leiten. Das Kühlgehäuse verfügt ferner über Vorsprünge (14), die jeweils ausgeführt sind, um in einer Längsnut (6) des Stators (2) angeordnet zu werden und um innerhalb der Längsnut (6) verlaufende elektrische Leiter (7) gegenüber einem Luftspalt (15) der E-Maschine (1) zwischen Rotor (3) und Stator (2) abzudichten. Dabei ist vorgesehen, dass die Vorsprünge (14) jeweils über einen Querschnitt verfügen, der sich radial in Richtung des Rotors (3) der E-Maschine (1) zumindest abschnittsweise verjüngt. Die Erfindung betrifft auch eine E-Maschine mit einem solchen Kühlgehäuse (10) und ein Herstellungsverfahren für eine E-Maschine (1) mit einem solchen Kühlgehäuse (10).The invention relates to a cooling housing (10) for an e-machine (1) having a rotor (3) and a stator (2) with a winding head (8, 9). The cooling housing (10) has an inner space (11), which is designed to accommodate the winding head (8, 9), in particular to receive it completely, and to guide coolant around the winding head (8, 9). The cooling housing further has projections (14), which are each designed to be arranged in a longitudinal groove (6) of the stator (2) and extending within the longitudinal groove (6) extending electrical conductor (7) against an air gap (15). the electric motor (1) between the rotor (3) and stator (2) to seal. It is provided that the projections (14) each have a cross section which tapers radially at least in sections in the direction of the rotor (3) of the electric motor (1). The invention also relates to an electric motor with such a cooling housing (10) and a manufacturing method for an electric motor (1) with such a cooling housing (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlgehäuse für eine E-Maschine. Eine solche E-Maschine weist einen Rotor und einen Stator mit einem Wickelkopf auf. Das Kühlgehäuse verfügt über einen Innenraum, der ausgeführt ist, um den Wickelkopf der E-Maschine aufzunehmen. Der Innenraum ist zudem ausgeführt, um Kühlmittel um den Wickelkopf zu leiten. Das Kühlgehäuse verfügt zudem über Vorsprünge, die jeweils dazu ausgeführt sind, um in einer Längsnut des Stators angeordnet zu werden und um innerhalb der Längsnut verlaufende elektrische Leiter gegenüber einem Luftspalt der E-Maschine abzudichten. Die Erfindung betrifft außerdem eine E-Maschine mit einem solchen Kühlgehäuse sowie ein Verfahren zur Herstellung einer E-Maschine mit einem solchen Kühlgehäuse. The invention relates to a cooling housing for an electric motor. Such an electric machine has a rotor and a stator with a winding over. The cooling housing has an interior that is designed to accommodate the winding head of the electric motor. The interior is also designed to direct coolant around the winding head. The cooling housing also has projections, which are each designed to be arranged in a longitudinal groove of the stator and to seal within the longitudinal groove extending electrical conductor with respect to an air gap of the electric motor. The invention also relates to an electric motor with such a cooling housing and a method for producing an electric motor with such a cooling housing.

Aus der WO 2010/058278 A2 ist eine derartige E-Maschine bzw. ein derartiges Kühlgehäuse bekannt. Die Längsnuten des Stators dienen hierbei einerseits, um elektrische Leiter der E-Maschine aufzunehmen und andererseits, um Kühlmittel der Kühlvorrichtung von einem stirnseitigen Wickelkopf zu einem anderen stirnseitigen Wickelkopf der E-Maschine zu führen. Der Füllgrad der E-Maschine wird hierdurch allerdings reduziert. Somit wird auch der Wirkungsgrad der E-Maschine reduziert. Um eine Dichtwirkung der Vorsprünge sicherzustellen, müssen diese zudem sehr genau hergestellt werden. From the WO 2010/058278 A2 is such an electric motor or such a cooling housing known. The longitudinal grooves of the stator are used here, on the one hand, to receive electrical conductors of the electric motor and, on the other hand, to guide coolant of the cooling device from an end-side winding head to another end-side winding head of the electric motor. The degree of filling of the electric motor is thereby reduced, however. Thus, the efficiency of the electric motor is reduced. In order to ensure a sealing effect of the projections, they must also be made very accurate.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kühlgehäuse für eine E-Maschine bereitzustellen, das einfacher abdichtbar ist. Aufgabe ist es auch, eine derartige E-Maschine bereitzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen E-Maschine. The object of the invention is therefore to provide a cooling housing for an electric motor, which is easier to seal. The object is also to provide such an electric machine, and a method for producing such an electric machine.

Diese Aufgabe wird durch ein Kühlgehäuse sowie eine E-Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen E-Maschine gelöst, welche die Merkmale des jeweiligen Hauptanspruchs aufweisen. Bevorzugte Ausführungsformen sind den jeweiligen Unteransprüchen entnehmbar. This object is achieved by a cooling housing and an electric motor and a method for producing such an electric motor, which have the features of the respective main claim. Preferred embodiments can be taken from the respective subclaims.

Die Erfindung betrifft daher ein Kühlgehäuse für eine über einen Rotor und einen Stator mit einem Wickelkopf verfügende E-Maschine. Das Kühlgehäuse weist einen Innenraum auf, der ausgeführt ist, um den Wickelkopf aufzunehmen. Der Innenraum ist zudem ausgeführt, um Kühlmittel um den Wickelkopf herumzuleiten. Das Kühlgehäuse verfügt des Weiteren über Vorsprünge, die jeweils dazu ausgeführt sind, um in einer Längsnut des Stators angeordnet zu werden und um innerhalb der Längsnut verlaufende elektrische Leiter gegenüber einem Luftspalt der E-Maschine, der sich zwischen Rotor und Stator befindet, abzudichten. The invention therefore relates to a cooling housing for an e-machine having a rotor and a stator with a winding head. The cooling housing has an interior that is designed to receive the winding head. The interior is also designed to pass coolant around the winding head. The cooling housing further has projections, which are each designed to be arranged in a longitudinal groove of the stator and to seal within the longitudinal groove extending electrical conductor against an air gap of the electric motor, which is located between the rotor and stator.

Dabei ist vorgesehen, dass die Vorsprünge jeweils über einen Querschnitt verfügen, der sich radial in Richtung des Rotors zumindest abschnittsweise verjüngt. Somit verjüngt sich der Querschnitt der Vorsprünge radial nach außen, wenn die E-Maschine eine Außenläufermaschine ist, und der Querschnitt der Vorsprünge verjüngt sich radial nach innen, wenn die E-Maschine eine Innenläufermaschine ist. Als Querschnitt wird hierbei insbesondere ein Querschnitt durch die Vorsprünge angesehen, welcher auf einer Ebene verläuft, die senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors der E-Maschine liegt. It is provided that the projections each have a cross section which tapers radially at least in sections in the direction of the rotor. Thus, when the electric machine is an external rotor machine, the cross section of the projections tapers radially outward, and the cross section of the projections tapers radially inward when the electric machine is an internal rotor machine. In this case, a cross-section through the projections, which runs on a plane which is perpendicular to a rotational axis of the rotor of the electric motor, is regarded as the cross-section.

Der Innenraum des Kühlgehäuses kann insbesondere hohlzylinderförmig ausgeführt sein, so dass der Wickelkopf darin vollständig aufgenommen ist. Das Kühlgehäuse kann insbesondere als Deckel ausgeführt sein, welcher stirnseitig auf den Stator aufsetzbar ist. Im aufgesetzten Zustand nimmt das Kühlgehäuse den Wickelkopf dann vollständig auf. Das Kühlgehäuse kann dementsprechend über den Wickelkopf stülpbar ausgeführt sein. Das Kühlgehäuse kann dementsprechend als Kühlkopf ausgeführt sein, der ausschließlich den Wickelkopf aufnimmt, also im Wesentlichen keine weiteren Bauteile der E-Maschine. Dementsprechend kann es sich bei dem Kühlgehäuse um ein Wickelkopf Kühlgehäuse handeln, welches dazu ausgeführt ist, ausschließlich einen der Wickelköpfe der E-Maschine aufzunehmen und zu kühlen. Bei dem Kühlgehäuse kann es sich insbesondere um ein Blechteil handeln, insbesondere um ein Tiefziehteil. Die innerhalb der Längsnuten verlaufenden elektrischen Leiter dienen insbesondere dazu, um ein magnetisches Feld der E-Maschine zu erzeugen, welches den Rotor der E-Maschine drehend antreibt. An den Stirnseiten des Stators sind diese elektrischen Leiter insbesondere zu Wicklungen umgebogen und bilden dabei die Wickelköpfe der E-Maschine. The interior of the cooling housing can be designed in particular hollow cylindrical, so that the winding head is completely absorbed therein. The cooling housing may in particular be designed as a cover, which is frontally placed on the stator. In the mounted state, the cooling housing then takes up the winding head completely. The cooling housing can accordingly be designed to be slipped over the winding head. The cooling housing can accordingly be designed as a cooling head, which receives only the winding head, so essentially no other components of the electric motor. Accordingly, the cooling housing may be a winding head cooling housing, which is designed to receive and cool exclusively one of the winding heads of the electric motor. The cooling housing may in particular be a sheet metal part, in particular a deep-drawn part. The electrical conductors extending within the longitudinal grooves serve, in particular, to generate a magnetic field of the electric motor which rotatably drives the rotor of the electric motor. At the end faces of the stator, these electrical conductors are bent in particular into windings and thereby form the winding heads of the electric motor.

Durch die Vorsprünge wird ein Formschluss zwischen Kühlgehäuse und Stator zumindest in Umfangrichtung des Stators erzielt. Durch den verjüngenden Querschnitt der Vorsprünge wird erreicht, dass diese einfacher gegen den Stator abdichtbar sind. Dies ist darauf zurückzuführen, dass sich die Vorsprünge formschlüssig an die jeweiligen Längsnuten anlegen, sobald eine radiale Kraft beispielsweise durch einen Innendruck in der Längsnut oder eine Zugkraft oder eine Vorspannkraft auf die Vorsprünge aufgebracht wird. Die Vorsprünge bilden insbesondere in axialer Richtung abstehende Vorsprünge des Kühlgehäuses. By the projections, a positive connection between the cooling housing and stator is achieved at least in the circumferential direction of the stator. Due to the tapering cross section of the projections is achieved that they are easier to seal against the stator. This is due to the fact that the projections fit positively against the respective longitudinal grooves as soon as a radial force is applied to the projections, for example by an internal pressure in the longitudinal groove or a tensile force or a biasing force. The projections form in particular protrusions of the cooling housing projecting in the axial direction.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Querschnitt der Vorsprünge zumindest teilweise oder vollständig trapezförmig (z.B. als Doppel-Trapez oder Raute) oder konkav oder halbrund ausgeführt. Hierdurch wird eine einfache Herstellung der Vorsprünge erreicht. Durch die trapezförmige, konkave oder halbrunde Form verjüngt sich der Querschnitt radial in Richtung des Rotors. In a further development of the invention, the cross-section of the projections is at least partially or completely trapezoidal (eg as a double trapezoid or rhombus) or concave or semi-circular executed. As a result, a simple production of the projections is achieved. Due to the trapezoidal, concave or semicircular shape, the cross section tapers radially in the direction of the rotor.

Entsprechend der Bauart der E-Maschine können die Vorsprünge an einer radialen Innenseite oder an einer radialen Außenseite des Kühlgehäuses angeordnet sein. Die Vorsprünge sind insbesondere an einer radialen Innenseite des Kühlgehäuses angeordnet, wenn die E-Maschine als Innenläufermaschine ausgeführt ist. Die Vorsprünge sind insbesondere an einer radialen Außenseite des Kühlgehäuses angeordnet, wenn die E-Maschine als Außenläufermaschine ausgeführt ist. According to the design of the electric motor, the projections may be arranged on a radial inner side or on a radial outer side of the cooling housing. The projections are arranged in particular on a radial inner side of the cooling housing when the electric motor is designed as an internal rotor machine. The projections are arranged in particular on a radial outer side of the cooling housing when the electric motor is designed as an external rotor machine.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Einlass für Kühlmittel in den Innenraum sowie ein Auslass für Kühlmittel aus dem Innenraum des Kühlgehäuses im Bereich einer Stelle des Kühlgehäuses angeordnet ist, welche im Endeinbauzustand des Kühlgehäuses und der E-Maschine oben liegt, also von einem Erdmittelpunkt abgewandt. Somit wird Kühlmittel innerhalb des Innenraums des Kühlgehäuses gehalten, wenn eine das Kühlmittel fördernde Kühlmittelpumpe außer Betrieb ist. Ein Leerlaufen des Kühlgehäuses wird somit verhindert. In one embodiment of the invention, it is provided that an inlet for coolant in the interior and an outlet for coolant from the interior of the cooling housing in the region of a location of the cooling housing is arranged, which is in the final installation state of the cooling housing and the electric motor above, ie facing away from a center of the earth. Thus, coolant is held within the interior of the cooling housing when a coolant pump promoting the coolant pump is out of service. An emptying of the cooling housing is thus prevented.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kühlgehäuse so ausgeführt ist, dass es das den Innenraum durchströmende Kühlmittel in Umfangsrichtung des Wickelkopfs entlang des Wickelkopfs leitet. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Wickelkopf gleichmäßig vom Kühlmittel umströmt wird. In a further development it is provided that the cooling housing is designed so that it passes the coolant flowing through the interior in the circumferential direction of the winding over the winding head. This ensures that the winding head is uniformly flowed around by the coolant.

Die erfindungsgemäße E-Maschine weist einen Stator auf, der über zumindest einen stirnseitigen Wickelkopf sowie Längsnuten mit darin verlaufenden elektrischen Leitern verfügt. Des Weiteren weist die E-Maschine einen drehbar gegenüber dem Stator ausgeführten Rotor sowie ein Kühlgehäuse auf. Das Kühlgehäuse nimmt den Wickelkopf in einem Innenraum des Kühlgehäuses auf. Dabei ist das Kühlgehäuse wie obig erläutert ausgeführt. The electric motor according to the invention has a stator which has at least one end-side winding head and longitudinal grooves with electrical conductors running therein. Furthermore, the electric motor has a rotatable rotor with respect to the stator and a cooling housing. The cooling housing takes up the winding head in an interior of the cooling housing. In this case, the cooling housing is executed as explained above.

Insbesondere weist das Kühlgehäuse je Längsnut genau einen Vorsprung auf. Dieser Vorsprung greift zumindest in Umfangsrichtung des Stators formschlüssig in die jeweilige Längsnut ein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Querschnitte der Längsnuten an die jeweiligen Querschnitte der Vorsprünge angepasst sind. Somit verjüngen sich auch die Querschnitte der Längsnuten zumindest abschnittsweise radial in Richtung des Rotors. In particular, the cooling housing per longitudinal groove exactly on a projection. This projection engages positively at least in the circumferential direction of the stator in the respective longitudinal groove. In particular, it is provided that the cross sections of the longitudinal grooves are adapted to the respective cross sections of the projections. Thus, the cross sections of the longitudinal grooves also taper at least in sections radially in the direction of the rotor.

Die E-Maschine weist insbesondere je Stirnseite einen Wickelkopf auf. Dabei ist bevorzugt für jeden der Wickelköpfe genau ein Kühlgehäuse vorgesehen, welches den jeweiligen Wickelkopf in einem Innenraum aufnimmt. Die beiden Kühlgehäuse sind wie obig erläutert ausgeführt. Dementsprechend wird jeder Wickelkopf der E-Maschine durch das jeweilige Kühlgehäuse gekühlt. Die von der E-Maschine abgeführte Wärmemenge erhöht sich dementsprechend. In particular, the electric machine has a winding head per end face. In this case, a cooling housing is preferably provided for each of the winding heads, which accommodates the respective winding head in an interior space. The two cooling housings are designed as explained above. Accordingly, each winding head of the electric motor is cooled by the respective cooling housing. The heat dissipated by the electric motor increases accordingly.

Bevorzugt ist zwischen der Stirnseite des Stators, welche den Wickelkopf trägt und dem Innenraum des Kühlgehäuses eine Gussdichtmasse angeordnet. Diese dichtet den Innenraum des Kühlgehäuses weitestgehend gegenüber dem Stator ab. Die Gussdichtmasse kann auch die Längsnuten in dem Rotor gegenüber der Innenseite des Kühlgehäuses abdichten. Die Gussdichtmasse kann an die Stirnseite des Stators insbesondere dann aufgebracht werden, wenn sich das Kühlgehäuse bereits auf der Stirnseite des Stators befindet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Gussdichtmasse im flüssigen Zustand in den Innenraum gegossen wird und durch eine entsprechende Positionierung des Stators an die Stirnseite des Stators geleitet wird. Preferably, between the end face of the stator, which carries the winding head and the interior of the cooling housing a Gussdichtmasse arranged. This seals the interior of the cooling housing as far as possible from the stator. The Gussdichtmasse can also seal the longitudinal grooves in the rotor against the inside of the cooling housing. The cast sealing compound can be applied to the end face of the stator in particular when the cooling housing is already located on the end face of the stator. This can be done, for example, that the casting sealant is poured in the liquid state in the interior and is passed through a corresponding positioning of the stator to the front side of the stator.

Bevorzugt wird der Stator senkrecht aufgestellt, mit der jeweils abzudichtenden Stirnseite nach oben. Dann wird die Gussdichtmasse im flüssigen Zustand in das der Stirnseite zugeordnete Kühlgehäuse eingeführt, wo sie die abzudichtende Stirnseite zunächst benetzt und dann aushärtet. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Innenraum gegenüber der Stirnseite des Stator weitestgehend dicht für das Kühlmittel ist. Das Kühlgehäuse kann dabei entweder vor dem senkrechten Aufstellen des Stators auf die jeweilige Stirnseite und den Wickelkopf aufgesetzt werden oder nach dem senkrechten Aufstellen. Preferably, the stator is placed vertically, with each sealed end face upwards. Then, the casting sealant is introduced in the liquid state in the front side associated cooling housing, where it wets the first end to be sealed and then cured. This ensures that the interior is largely sealed from the end face of the stator for the coolant. The cooling housing can be placed either before the vertical positioning of the stator on the respective end face and the winding head or after the vertical installation.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Vorsprünge des Kühlgehäuses mit Seitenwänden der jeweiligen Längsnut verklebt sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Seitenwände der Längsnut gegenüber dem jeweiligen Vorsprung mit einer Gussdichtmasse abgedichtet sind. Die Gussdichtmasse kann gleichzeitig als der Klebstoff zum Festkleben der Vorsprünge an die Seitenwände der jeweiligen Längsnut dienen. Das Material dieser Gussdichtmasse kann insbesondere dasselbe Material sein, wie für die Gussdichtmasse zur Abdichtung des Innenraums des Kühlgehäuses gegenüber der Stirnseite des Stators. Hierdurch werden die Vorsprünge mit dem Stator auf einfache Art ortsfest verbunden und abgedichtet. It is preferably provided that the projections of the cooling housing are glued to side walls of the respective longitudinal groove. Alternatively or additionally, it may be provided that the side walls of the longitudinal groove are sealed with respect to the respective projection with a Gußdichtmasse. The cast sealant may simultaneously serve as the adhesive for adhering the protrusions to the sidewalls of the respective longitudinal groove. In particular, the material of this cast-sealing compound may be the same material as for the cast-sealing compound for sealing the interior of the cooling-off housing with respect to the end face of the stator. As a result, the projections are connected to the stator in a simple manner stationary and sealed.

Bevorzugt verfügt der Stator der E-Maschine über verteilte Wicklungen, deren elektrische Leiter an zumindest einer Stirnseite der E-Maschine den Wickelkopf bilden und deren elektrische Leiter in den Längsnuten des Stators verlaufen. Bei der Verwendung von verteilten Wicklungen sind die Wickelköpfe vergleichsweise groß ausgeführt, wodurch relativ viel Wärme über die Wickelköpfe abgeführt werden kann. Somit wird die Kühlung der E-Maschine verbessert. The stator of the electric motor preferably has distributed windings whose electrical conductors form the winding overhang on at least one end face of the electric motor and whose electrical conductors run in the longitudinal grooves of the stator. When using distributed windings, the winding heads are made comparatively large, whereby relatively much heat can be dissipated through the winding heads. Thus, the cooling of the electric motor is improved.

Das Verfahren zur Herstellung einer E-Maschine sieht vor, dass die Vorsprünge des Kühlgehäuses mit den jeweiligen Seitenwänden der Längsnuten des Stators verklebt werden. Dabei werden während des Klebeprozesses, insbesondere während der Klebstoff aushärtet, die Vorsprünge an die jeweiligen Seitenwände der Längsnuten gepresst. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Verklebung zwischen der Längsnut und dem jeweiligen Vorsprung besonders dicht gegenüber für ein Kühlmittel ist. The method for producing an electric motor provides that the projections of the cooling housing are bonded to the respective side walls of the longitudinal grooves of the stator. During the bonding process, in particular while the adhesive cures, the projections are pressed against the respective side walls of the longitudinal grooves. In this way it can be achieved that the bond between the longitudinal groove and the respective projection is particularly close to a coolant.

Die für das Pressen erforderliche Druckkraft kann dann beispielsweise durch Aufbringen eines Druckes im Inneren der Längsnut erzeugt werden. Hierzu kann beispielsweise die Längsnut mit Kühlmittel oder einem sonstigen Druckmedium befüllt werden und unter Druck gesetzt werden. Durch den sich verjüngenden Querschnitt der Vorsprünge werden diese dann an die jeweiligen Seitenwände der Längsnuten gepresst. Alternativ können die Vorsprünge auch jeweils mittels einer Kralle oder einem Hake oder einem Zwischenstück, das in dem Stator verbleibt, gegen die jeweiligen Seitenwände gezogen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass Keile in axialer Richtung in die Längsnuten zwischen die elektrischen Leiter und die Vorsprünge eingeführt werden. Durch Aufbringung einer axialen Druckkraft auf die Keile wird dann die jeweilige Druckkraft zum Verpressen von Längsnut und Vorsprung aufgebracht. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Vorsprünge in Richtung des Stators eine Vorspannung aufweisen. The pressure required for the pressing force can then be generated for example by applying a pressure inside the longitudinal groove. For this purpose, for example, the longitudinal groove can be filled with coolant or other pressure medium and pressurized. Due to the tapered cross-section of the projections, these are then pressed against the respective side walls of the longitudinal grooves. Alternatively, the projections may also be pulled against the respective side walls respectively by means of a claw or a hook or an intermediate piece remaining in the stator. It can also be provided that wedges are inserted in the axial direction in the longitudinal grooves between the electrical conductors and the projections. By applying an axial compressive force on the wedges then the respective pressure force is applied for pressing of the longitudinal groove and projection. It can also be provided that the projections have a bias in the direction of the stator.

Die beschriebene E-Maschine eignet sich insbesondere zum Einsatz als Traktionsantrieb eines Fahrzeugs, also zum Vortrieb des Fahrzeugs. Die Erfindung kann sich daher auch auf einen Fahrzeugantriebstrang mit der obig erläuterten E-Maschine beziehen, welche als Traktionsantrieb des Fahrzeugantriebstranges dient. The E-machine described is particularly suitable for use as a traction drive of a vehicle, ie for propulsion of the vehicle. The invention can therefore also relate to a vehicle drive train with the above-explained electric motor, which serves as a traction drive of the vehicle drive train.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Zeichnungen näher erläutert, aus welchen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Merkmale der Erfindung entnommen werden können. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung, In the following, the invention will be explained in more detail with reference to examples and drawings, from which further advantageous embodiments and features of the invention can be taken. Each show in a schematic representation,

1, einen Längsschnitt durch eine E-Maschine mit einem Kühlgehäuse je Wickelkopf der E-Maschine, 1 , A longitudinal section through an electric motor with a cooling housing per winding head of the electric motor,

2, ein Kühlgehäuse für einen Wickelkopf, 2 , a cooling housing for a winding head,

3, ein Teil eines Querschnitts durch einen Stator einer E-Maschine, 3 , a part of a cross section through a stator of an electric motor,

4, verschiedene Querschnitte von Vorsprüngen eines Kühlgehäuses, 4 , various cross-sections of projections of a cooling housing,

5, einen Kühlmittelfluss durch Kühlgehäuse zur Kühlung von Wickelköpfen einer E-Maschine. 5 , a coolant flow through the cooling housing for cooling end windings of an electric motor.

In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or at least functionally identical components or elements are provided with the same reference numerals.

Die in 1 gezeigte E-Maschine 1 verfügt über einen Rotor 3, welcher drehbar bezüglich eines Stators 2 der E-Maschine 1 ausgeführt ist. Der Rotor 3 ist zumindest drehfest mit einer Ausgangswelle 4 der E-Maschine 1 verbunden. Durch den Rotor 3 ist die Ausgangswelle 4 drehbar antreibbar. Bei der E-Maschine 1 kann es sich insbesondere um eine Drehfeldmaschine, wie beispielsweise eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine handeln. Die Ausgangswelle 4 ist in einem Gehäuse 5 der E-Maschine drehbar gelagert. In the 1 shown electric machine 1 has a rotor 3 which is rotatable with respect to a stator 2 the electric machine 1 is executed. The rotor 3 is at least rotationally fixed with an output shaft 4 the electric machine 1 connected. Through the rotor 3 is the output shaft 4 rotatably driven. In the electric motor 1 it can in particular be an induction machine, such as a synchronous machine or an asynchronous machine. The output shaft 4 is in a housing 5 rotatably mounted the electric motor.

Der Stator 2 weist mehrere Längsnuten 6 auf. Innerhalb diesen verlaufen elektrische Leiter 7, beispielsweise Kupferdrähte, die Wicklungen des Stators 2 bilden. Die elektrischen Leiter 7 sind an axialen Stirnseiten des Stators 2 umgebogen und bilden dort Wickelköpfe 8, 9 des Stators 2 aus. The stator 2 has several longitudinal grooves 6 on. Within these run electrical conductors 7 For example, copper wires, the windings of the stator 2 form. The electrical conductors 7 are at axial end faces of the stator 2 bent over and form there winding heads 8th . 9 of the stator 2 out.

Im Betrieb der E-Maschine 1 wärmen sich die Wickelköpfe 8, 9 durch den durch die elektrischen Leiter 7 fließenden elektrischen Strom stark auf, wodurch eine Kühlung erforderlich ist. Die E-Maschine 1 verfügt daher über eine Kühlvorrichtung für den Stator 2, insbesondere für die Wickelköpfe 8, 9 des Stators 2. Die Kühlvorrichtung verfügt hierzu über zumindest ein Kühlgehäuse 10, welches über einen Innenraum 11 verfügt, der den Wickelkopf 8 bzw. 9 aufnimmt. Das Kühlgehäuse 10 ist ausgeführt, um Kühlmittel, beispielsweise eine Kühlflüssigkeit, um den Wickelkopf 8 bzw. 9 zu leiten. Bei dem Kühlmittel kann es sich insbesondere um Schmieröl handeln, welches gleichzeitig benutzt wird, um die E-Maschine zu schmieren. Bei dem Kühlgehäuse 10 kann es sich insbesondere um einen Deckel handeln, welcher in axialer Richtung (Pfeil A) auf den Stator 2 aufsetzbar ist. Dementsprechend ist das Kühlgehäuse 10 über den Wickelkopf 8 bzw. 9 gestülpt. Das Kühlgehäuse 10 kann so ausgeführt sein, dass es im Innenraum 11 ausschließlich den jeweiligen Wickelkopf 8, 9 aufnimmt und somit im Wesentlichen keine weiteren Bestandteile der E-Maschine. During operation of the electric motor 1 the winding heads are warming up 8th . 9 through the electrical conductor 7 flowing electric power, whereby a cooling is required. The electric machine 1 therefore has a cooling device for the stator 2 , especially for the winding heads 8th . 9 of the stator 2 , The cooling device has for this purpose at least one cooling housing 10 which has an interior 11 has, which the winding head 8th respectively. 9 receives. The cooling housing 10 is designed to coolant, such as a coolant, around the winding head 8th respectively. 9 to lead. In particular, the coolant may be lubricating oil which is used simultaneously to lubricate the electric machine. At the cooling housing 10 it may in particular be a cover, which in the axial direction (arrow A) on the stator 2 can be placed. Accordingly, the cooling housing 10 over the winding head 8th respectively. 9 slipped. The cooling housing 10 It can be designed to be in the interior 11 exclusively the respective winding head 8th . 9 absorbs and thus essentially no other components of the electric motor.

Das Kühlgehäuse 10 verfügt über einen Einlass 12, um Kühlmittel in den Innenraum 11 zu leiten. Das Kühlgehäuse 10 verfügt des Weiteren über einen Auslass 13, um Kühlmittel aus dem Kühlgehäuse 10 zu leiten. Der Einlass 12 und der Auslass 13 sind insbesondere im Bereich einer Stelle des Kühlgehäuses 10 angeordnet, welche wie in 1 dargestellt, im Endeinbauzustand der E-Maschine oben liegt. Hierdurch ist sichergestellt, dass Kühlmittel innerhalb des Innenraums 11 verbleibt, wenn eine Förderung des Kühlmittels unterbrochen ist. Somit ist eine Notkühlung für den jeweiligen Wickelkopf 8 bzw. 9 durch das im Innenraum 11 verbleibende Kühlmittel sichergestellt. Zudem wird ein zusätzliches Kühlmittelreservoir gebildet, durch welches die Kühlmittelmenge im Gesamtsystem erhöht werden kann, was die abführbare Wärmemenge erhöht und die Alterung des Kühlmittels reduziert. The cooling housing 10 has an inlet 12 to add coolant to the interior 11 to lead. The cooling housing 10 also has an outlet 13 to remove coolant from the cooling housing 10 to lead. The inlet 12 and the outlet 13 are especially in the area of a location of the cooling housing 10 arranged as in 1 shown, in the final installation state of the electric motor is on top. This ensures that coolant inside the interior 11 remains when a promotion of the coolant is interrupted. Thus, an emergency cooling for the respective winding head 8th respectively. 9 through that in the interior 11 remaining coolant ensured. In addition, an additional coolant reservoir is formed, by means of which the coolant quantity in the overall system can be increased, which increases the amount of heat which can be dissipated and reduces the aging of the coolant.

Das Kühlgehäuse 10 verfügt des Weiteren über Vorsprünge 14, welche in axialer Richtung (Pfeil A) von dem Kühlgehäuse 10 hervorstehen. Insbesondere ist jeder Vorsprung 14 in einer der Längsnuten 6 angeordnet. Die Vorsprünge 14 sind dazu vorgesehen, die in der jeweiligen Längsnut 6 verlaufenden elektrischen Leiter 7 gegenüber einem Luftspalt 15, welcher zwischen Rotor 3 und Stator 2 ausgebildet ist, abzudichten. The cooling housing 10 furthermore has projections 14 , which in the axial direction (arrow A) of the cooling housing 10 protrude. In particular, every advantage 14 in one of the longitudinal grooves 6 arranged. The projections 14 are intended, in the respective longitudinal groove 6 extending electrical conductor 7 opposite an air gap 15 which is between rotor 3 and stator 2 is designed to seal.

Die Vorsprünge 14 verfügen dazu über einen Querschnitt, der sich in radialer Richtung (Pfeil R) in Richtung des Rotors 3 verjüngt. Dies ist in dem kreisförmigen Ausschnitt auf der rechten Seite von 1 dargestellt. Der Ausschnitt stellt einen Schnitt durch die mit X in 1 gekennzeichnete Ebene dar, welche senkrecht zu einer Rotationsachse Y des Rotors 3 liegt. Der Ausschnitt zeigt einen kleinen Teil einer Längsnut 6 des Stators 2 mit darin befindlichen elektrischen Leitern 7 sowie mit einem Vorsprung 14, der in der Längsnut 6 angeordnet ist. Hieraus ist ersichtlich, dass der Querschnitt des Vorsprungs 14 vollständig trapezförmig ist. Er verjüngt sich in radialer Richtung (Pfeil R) gesehen in Richtung des Rotors 3. Unterhalb des Vorsprungs 14 ist der Luftspalt 15 sichtbar. Oberhalb des Vorsprungs 14 sind die elektrischen Leiter 7 sichtbar. Die Längsnut 6 verfügt über Seitenflächen, welche mit dem Querschnitt des Vorsprungs 14 korrespondieren. Somit verengt sich die Längsnut 6 ebenfalls radial in Richtung des Rotors 3. Damit das Kühlgehäuse 10 einfacher auf den Stator 2 aufsetzbar ist und die Vorsprünge 14 leichter in die Längsnuten 6 einführbar sind, können die Vorsprünge 14 in axialer Richtung (Pfeil A) keilförmig ausgeführt sein. The projections 14 have a cross section extending in the radial direction (arrow R) in the direction of the rotor 3 rejuvenated. This is in the circular cutout on the right side of 1 shown. The cut represents a section through the with X in 1 marked plane which is perpendicular to a rotation axis Y of the rotor 3 lies. The detail shows a small part of a longitudinal groove 6 of the stator 2 with electrical conductors therein 7 as well as with a lead 14 which is in the longitudinal groove 6 is arranged. It can be seen that the cross section of the projection 14 is completely trapezoidal. It tapers in the radial direction (arrow R) in the direction of the rotor 3 , Below the ledge 14 is the air gap 15 visible, noticeable. Above the ledge 14 are the electrical conductors 7 visible, noticeable. The longitudinal groove 6 has side surfaces which coincide with the cross section of the projection 14 correspond. Thus, the longitudinal groove narrows 6 also radially in the direction of the rotor 3 , So that the cooling housing 10 easier on the stator 2 is attachable and the projections 14 easier in the longitudinal grooves 6 can be inserted, the projections can 14 in the axial direction (arrow A) be wedge-shaped.

Bei der in 1 gezeigten E-Maschine 1 handelt es sich um eine Innenläufermaschine. Dementsprechend sind die Vorsprünge 14 an einer radialen Innenseite des Kühlgehäuses 10 angeordnet. Der Querschnitt der Vorsprünge 14 verjüngt sich dementsprechend radial nach innen. Bei einer als Außenläufermaschine ausgeführten E-Maschine 1 würde sich der Querschnitt der Vorsprünge 14 radial nach außen verjüngen. Außerdem wären dann die Vorsprünge 14 an einer radialen Außenseite des Kühlgehäuses 10 angeordnet. At the in 1 shown electric machine 1 it is an internal rotor machine. Accordingly, the projections 14 on a radial inside of the cooling housing 10 arranged. The cross section of the projections 14 accordingly, it tapers radially inward. For an electric machine designed as an external rotor machine 1 would be the cross section of the projections 14 taper radially outward. In addition, then the projections would be 14 on a radial outside of the cooling housing 10 arranged.

Die oder jeder der Stirnseiten des Stators 2 kann mit einer Gussdichtmasse 16 versehen sein, durch welche der Innenraum 11 des Kühlgehäuses 10 gegenüber der entsprechenden Stirnseite des Stators 2 weitestgehend abgedichtet. Demnach ist zwischen dieser Stirnseite des Stators 2 und dem Innenraum 11 die Gussdichtmasse 16 angeordnet. Des Weiteren sind der bzw. die Vorsprünge 14 mit den Seitenwänden der jeweiligen Längsnut 6 verklebt und abgedichtet. Dies kann ebenfalls mittels einer Gussdichtmasse erfolgen. The or each end face of the stator 2 Can with a cast sealant 16 Be provided by which the interior 11 of the cooling housing 10 opposite the corresponding end face of the stator 2 largely sealed. Accordingly, between this end face of the stator 2 and the interior 11 the cast sealant 16 arranged. Furthermore, the projection (s) 14 with the side walls of the respective longitudinal groove 6 glued and sealed. This can also be done by means of a cast sealant.

Es können beide Wickelköpfe 8, 9 der E-Maschine 1 jeweils mit einem eigenen Kühlgehäuse 10 versehen sein, wie in 1 angedeutet. Somit sind beide Wickelköpfe 8, 9 unabhängig voneinander kühlbar. Alternativ kann lediglich einer der Wickelköpfe 8, 9 mit einem solchen Kühlgehäuse 10 versehen sein. It can both windings 8th . 9 the electric machine 1 each with its own cooling housing 10 be provided as in 1 indicated. Thus, both windings are 8th . 9 independently coolable. Alternatively, only one of the winding heads 8th . 9 with such a cooling housing 10 be provided.

Um eine Abdichtung der Vorsprünge 14 der beiden Kühlgehäuse 10 gegeneinander zu verbessern, kann es vorgesehen sein, dass die jeweiligen Vorsprünge 14, 14’ mit korrespondierenden stirnseitigen Schrägen versehen sind. Dies ist in dem kreisförmigen Ausschnitt auf der linken Seite von 1 dargestellt. Alternativ können die stirnseitigen Enden der Vorsprünge 14, 14’ senkrecht ausgeführt sein oder über eine andere geeignete, zueinander korrespondierende Form verfügen. Beispielsweise können die stirnseitigen Enden der Vorsprünge 14, 14’ ineinander steckbar ausgeführt sein. To seal the projections 14 the two cooling housings 10 to improve against each other, it may be provided that the respective projections 14 . 14 ' are provided with corresponding frontal slopes. This is in the circular cutout on the left side of 1 shown. Alternatively, the front ends of the projections 14 . 14 ' be executed vertically or have any other suitable, mutually corresponding shape. For example, the front ends of the projections 14 . 14 ' be plugged into each other.

Ebenfalls nicht dargestellt ist, dass die stirnseitigen Enden der Vorsprünge 14, 14’ alternativ durch ein Zwischenstück verbunden sein können, welches jeweils zwischen den stirnseitigen Enden der Vorsprünge 14, 14’ in der jeweiligen Längsnut 6 angeordnet ist. Dieses Zwischenstück verfügt über Seitenflächen, an welchen die stirnseitigen Enden der Vorsprünge 14, 14’ anliegen, wobei die Seitenflächen so ausgeführt sind, dass über diese eine radial in Richtung des Rotors 3 wirkende Anpresskraft auf die Enden der Vorsprünge 14, 14’ aufbringbar ist. Beispielsweise sind hierzu die Seitenflächen des Zwischenstück abgeschrägt und die Enden der Vorsprünge 14, 14’ entsprechend korrespondierend abgeschrägt. Zum Verkleben der Vorsprünge 14, 14’ mit dem Zwischenstück und dem Stator 2 bzw. der jeweiligen Längsnut 6 können an dem Zwischenstück Zapfen vorgesehen sein, die abscherbar oder abbrechbar sind und in Richtung des Rotors 3 weisen, und durch welche die zum Verkleben erforderliche Anpresskraft auf das Zwischenstück etc. aufbringbar ist. Nach dem Verkleben können die Zapfen dann vom Zwischenstück abgetrennt werden, und der Rest des Zwischenstücks verbleibt in dem Stator 2. Also not shown is that the front ends of the projections 14 . 14 ' Alternatively, it may be connected by an intermediate piece, which in each case between the front ends of the projections 14 . 14 ' in the respective longitudinal groove 6 is arranged. This intermediate piece has side surfaces at which the front ends of the projections 14 . 14 ' abutment, wherein the side surfaces are designed so that via this one radially in the direction of the rotor 3 acting contact pressure on the ends of the projections 14 . 14 ' can be applied. For example, for this purpose, the side surfaces of the intermediate piece are chamfered and the ends of the projections 14 . 14 ' correspondingly bevelled. For gluing the projections 14 . 14 ' with the intermediate piece and the stator 2 or the respective longitudinal groove 6 may be provided on the intermediate piece pins which are sheared or broken off and in the direction of the rotor 3 have, and by which the contact force required for bonding to the intermediate piece, etc. can be applied. After bonding, the pins can then be separated from the intermediate piece, and the remainder of the intermediate piece remains in the stator 2 ,

Das Kühlgehäuse 10 kann insbesondere unabhängig von anderen Bauteilen der E-Maschine 1 an dem Stator 2 fixiert sein. Beispielsweise indem das Kühlgehäuse 10 an dem Gehäuse 5 der E-Maschine 1 oder an dem Stator 2 selbst festgeschraubt, -geklebt, -geklipst oder anderweitig befestigt ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Kühlgehäuse 10 zusammen mit anderen Gehäuseteilen der E-Maschine 1 an dem Stator 2 fixiert wird. Gemäß 1 kann die Befestigung des Kühlgehäuses 10 beispielsweise derart an dem Stator 2 erfolgen, dass das Kühlgehäuse 10 zwischen dem Gehäuse 5 und einem Gehäusedeckel 5‘ fixiert wird, beispielsweise durch eine Verschraubung, welche durch den Gehäusedeckel 5‘ und das Kühlgehäuse 10 hin zu dem Gehäuse 5 führt. Dementsprechend ist das Kühlgehäuse 10 zwischen dem Gehäusedeckel 5‘ und dem Stator-seitigen Gehäuse 5 eingeklemmt. Da das Kühlgehäuse 10 axial in Richtung der jeweiligen Stirnseite der E-Maschine 1 offen ausgeführt ist, sollte auch die Befestigung des Kühlgehäuses 10 an der E-Maschine 1 bzw. deren Stator 2 dicht ausgeführt sein. Somit wird verhindert, dass Kühlmittel aus dem Innenraum 11 des Kühlgehäuses 10 in einen Innenraum der E-Maschine 1 gelangt, innerhalb dessen der Rotor drehbar angeordnet ist. The cooling housing 10 can in particular be independent of other components of the electric motor 1 on the stator 2 be fixed. For example, by the cooling housing 10 on the housing 5 the E machine 1 or on the stator 2 itself bolted, glued, clipped or otherwise secured. Alternatively it can be provided that the cooling housing 10 together with other housing parts of the electric motor 1 on the stator 2 is fixed. According to 1 can be the attachment of the cooling housing 10 for example, on the stator 2 done that the cooling housing 10 between the case 5 and a housing cover 5 ' is fixed, for example, by a screw, which through the housing cover 5 ' and the cooling housing 10 towards the case 5 leads. Accordingly, the cooling housing 10 between the housing cover 5 ' and the stator-side housing 5 trapped. Because the cooling housing 10 axially in the direction of the respective end face of the electric motor 1 open, should also be the attachment of the cooling housing 10 at the electric machine 1 or their stator 2 be tight. This will prevent coolant from the interior 11 of the cooling housing 10 in an interior of the electric motor 1 passes, within which the rotor is rotatably arranged.

2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Kühlgehäuses 10 für eine E-Maschine 1. Das in 2 dargestellte Kühlgehäuse 10 kann beispielsweise das in 1 dargestellte Kühlgehäuse 10 sein. Gemäß 2 verfügt das Kühlgehäuse 10 über einen zylinderförmigen Innenraum 11. Das Kühlgehäuse 10 ist ausgeführt, um in dem Innenraum 11 einen Wickelkopf einer E-Maschine aufzunehmen. Um das Kühlgehäuse 10 auf einen Stator einer E-Maschine und den stirnseitig daran befindlichen Wickelkopf aufzusetzen, ist der Innenraum 11 in axialer Richtung (Pfeil A) des Kühlgehäuses 10 offen ausgeführt. 2 shows a three-dimensional view of a cooling housing 10 for an electric machine 1 , This in 2 illustrated cooling housing 10 For example, the in 1 illustrated cooling housing 10 be. According to 2 has the cooling housing 10 over a cylindrical interior 11 , The cooling housing 10 is executed to in the interior 11 to receive a winding head of an electric motor. To the cooling housing 10 To put on a stator of an electric motor and the end side winding head, is the interior 11 in the axial direction (arrow A) of the cooling housing 10 open.

Das Kühlgehäuse 10 ist zudem ausgeführt, um ein Kühlmittel, beispielsweise eine Kühlflüssigkeit, in Umfangsrichtung um den Wickelkopf herumzuleiten. Dies ist in 2 durch Pfeile dargestellt. Die Positionen eines Einlasses von Kühlmittel in das Kühlgehäuse 10 sowie eines Auslasses aus dem Kühlgehäuse 10 sind mit den Bezugszeichen 12 und 13 angedeutet. Konstruktiv können hierfür Ein- bzw. Auslassstutzen vorgesehen sein. Das Kühlgehäuse 10 verfügt an einem Außenumfang über Bohrungen 17, mittels derer das Kühlgehäuse 10 an dem Stator oder einem Gehäuse der E-Maschine 1 befestigbar ist. Das Kühlgehäuse 10 kann allerdings auch auf andere Art an dem Stator oder der E-Maschine befestigt werden. Wie aus 2 ebenfalls ersichtlich ist, verfügt das Kühlgehäuse 10 radial innen über in axialer Richtung (Pfeil A) verlaufende Vorsprünge 14. Diese sind insbesondere in Umfangsrichtung auf einem gemeinsamen Durchmesser angeordnet, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet. The cooling housing 10 is also designed to circulate a coolant, such as a coolant, in the circumferential direction around the winding head. This is in 2 represented by arrows. The positions of an inlet of coolant into the cooling housing 10 and an outlet from the cooling housing 10 are with the reference numerals 12 and 13 indicated. Constructively, this inlet or outlet can be provided. The cooling housing 10 has holes on one outer circumference 17 , by means of which the cooling housing 10 on the stator or a housing of the electric motor 1 is fastened. The cooling housing 10 However, it can also be attached to the stator or the electric motor in other ways. How out 2 also can be seen, has the cooling housing 10 radially inward over in the axial direction (arrow A) extending projections 14 , These are arranged in particular in the circumferential direction on a common diameter, in particular distributed uniformly.

Die Vorsprünge 14 sind ausgeführt, um in Längsnuten 6 der E-Maschine 1 angeordnet zu werden. Dabei ist vorgesehen, dass einer, einige oder alle der Vorsprünge 14 über einen Querschnitt verfügen, welcher sich zumindest abschnittsweise radial nach innen verjüngt. Wie in dem kreisförmigen Ausschnitt auf der rechten Seite von 2 ersichtlich ist, kann der Querschnitt der Vorsprünge beispielsweise doppeltrapezförmig ausgeführt sein. Das Kühlgehäuse 10 ist für eine Innenläufermaschine ausgeführt. Bei einem Kühlgehäuse 10, welches für eine Außenläufermaschine ausgeführt ist, befinden sich die Vorsprünge 14 auf einem Außenumfang des Kühlgehäuses 10. In diesem Fall verjüngen sich die Querschnitte der Vorsprünge 14 radial nach außen. The projections 14 are designed to be in longitudinal grooves 6 the electric machine 1 to be arranged. It is envisaged that one, some or all of the projections 14 have a cross section which tapers at least in sections radially inwardly. As in the circular cutout on the right side of 2 it can be seen, the cross section of the projections may be performed, for example, doppelrapezförmig. The cooling housing 10 is designed for an internal rotor machine. In a cooling housing 10 , which is designed for an external rotor machine, there are the projections 14 on an outer circumference of the cooling housing 10 , In this case, the cross sections of the projections are tapered 14 radially outward.

3 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts einer E-Maschine, beispielsweise der E-Maschine 1 aus 1. Gemäß 3 verfügt die E-Maschine 1 über einen Stator 2 sowie einen Rotor 3, welcher innerhalb des Stators 2 drehbar angeordnet ist. Der Stator 2 verfügt über eine Vielzahl von Längsnuten 6, von denen drei in 3 dargestellt sind. Innerhalb der Längsnuten 6 sind jeweils elektrische Leiter 7 längs der Längsnut 6 angeordnet. In einem radial inneren Bereich verjüngen sich die Längsnuten in Richtung des Rotors 3 bzw. eines Luftspalts 15 zwischen Stator 2 und Rotor 3. Eine radiale Richtung ist in 3 mit dem Pfeil R gekennzeichnet. Die E-Maschine 1 aus 3 verfügt des Weiteren über ein Kühlgehäuse, welches nicht vollständig dargestellt ist. Das Kühlgehäuse verfügt über axiale Vorsprünge 14, welche innerhalb der Längsnuten 6 angeordnet sind. Es kann sich dementsprechend um das Kühlgehäuse aus 1 oder 2 handeln. Der Querschnitt der Vorsprünge 14 verjüngt sich radial in Richtung des Rotors 3. In 3 sind die Querschnitte der Vorsprünge 14 dazu beispielhaft rein trapezförmig ausgeführt. Um die Vorsprünge 14 innerhalb der Längsnuten 6 zu fixieren und die Längsnuten 6 gegen den Luftspalt 15 abzudichten, sind die Vorsprünge 14 mit den Längsnuten, im Detail mit Seitenwänden der jeweiligen Längsnut 6, verklebt (Klebstoff nicht dargestellt) bzw. abgedichtet. Die Querschnitte der Längsnuten 6 und der jeweiligen Vorsprünge 14 korrespondieren hierbei miteinander, um einen Formschluss in Richtung des Rotors 2 zu erreichen und um eine möglichst dichte Abdichtung zu bewirken. 3 shows a section of a cross section of an electric motor, such as the electric motor 1 out 1 , According to 3 has the electric machine 1 over a stator 2 and a rotor 3 which is inside the stator 2 is rotatably arranged. The stator 2 has a large number of longitudinal grooves 6 of which three in 3 are shown. Within the longitudinal grooves 6 are each electrical conductors 7 along the longitudinal groove 6 arranged. In a radially inner region, the longitudinal grooves taper in the direction of the rotor 3 or an air gap 15 between stator 2 and rotor 3 , A radial direction is in 3 marked with the arrow R. The electric machine 1 out 3 also has a cooling housing, which is not fully illustrated. The cooling housing has axial projections 14 which are within the longitudinal grooves 6 are arranged. It may accordingly be around the cooling housing 1 or 2 act. The cross section of the projections 14 tapers radially in the direction of the rotor 3 , In 3 are the cross sections of the projections 14 For example, purely trapezoidal executed. Around the projections 14 within the longitudinal grooves 6 to fix and the longitudinal grooves 6 against the air gap 15 seal, are the protrusions 14 with the longitudinal grooves, in detail with side walls of the respective longitudinal groove 6 , glued (adhesive not shown) or sealed. The cross sections of the longitudinal grooves 6 and the respective projections 14 in this case correspond to each other to a positive connection in the direction of the rotor 2 to achieve and to effect a tight seal as possible.

4 zeigt beispielhaft weitere mögliche Querschnittsformen der Vorsprünge 14 aus 1 oder 2 oder 3. Die Vorsprünge 14 sind hierbei in axialer Richtung (Pfeil A) länglich ausgeführt. Des Weiteren verjüngen sie sich in radialer Richtung (Pfeil R) nach unten, wo sich im Einbauzustand ein Rotor eine E-Maschine befinden würde. Der auf der linken Seite von 4 dargestellte Vorsprung 14 verfügt dabei über einen konkaven Querschnitt. Der in der Mitte von 4 dargestellte Vorsprung 14 verfügt über einen halbrunden Querschnitt. Der auf der rechten Seite von 4 dargestellte Vorsprung 14 verfügt über einen abschnittsweise trapezförmig ausgeführten Querschnitt. Dementsprechend verjüngt sich ausschließlich ein oberer Teil bzw. ein dem Rotor der E-Maschine abgewandter Teil des Querschnitts in radialer Richtung. Im unteren Teil des Querschnitts tritt keine Verjüngung auf. Dementsprechend ist dort eine Querschnittsbreite konstant. Die Erfindung ist allerdings nicht auf die hier gezeigten Querschnittsformen beschränkt. Beispielsweise sind auch Kombinationen dieser gezeigten Querschnittsformen möglich oder gänzlich andere geeignete Querschnittsformen (z.B. ein Doppel-Trapez, siehe 2, oder eine Raute). 4 shows by way of example further possible cross-sectional shapes of the projections 14 out 1 or 2 or 3 , The projections 14 are in this case in the axial direction (arrow A) elongated. Furthermore, they taper in the radial direction (arrow R) down, where in the installed state, a rotor would be an electric motor. The one on the left side of 4 represented projection 14 has a concave cross-section. The one in the middle of 4 represented projection 14 has a semicircular cross section. The one on the right side of 4 represented projection 14 has a sectionally trapezoidal cross section. Accordingly, rejuvenates exclusively an upper part or a rotor of the e-machine facing away from the cross-section in the radial direction. There is no rejuvenation in the lower part of the cross section. Accordingly, a cross-sectional width is constant there. However, the invention is not limited to the cross-sectional shapes shown here. For example, combinations of these cross-sectional shapes shown are possible or entirely other suitable cross-sectional shapes (eg, a double trapezoid, see 2 , or a rhombus).

5 zeigt beispielhaft den Kühlmittelfluss in einer Kühlvorrichtung für eine E-Maschine 1. Hierbei kann es sich insbesondere um die E-Maschine 1 aus 1 handeln. Die E-Maschine 1 verfügt über einen Stator 2 sowie über einen relativ zu dem Stator 2 drehbaren Rotor 3, welcher drehfest mit einer Ausgangswelle 4 verbunden ist. Der Stator 2 verfügt über stirnseitige Wickelköpfe, auf welchen jeweils ein Kühlgehäuse 10 angeordnet ist. Hierbei kann es sich insbesondere um die in 1 oder 2 dargestellten Kühlgehäuse 10 handeln. Jedes Kühlgehäuse 10 verfügt über einen Einlass 12 sowie einen Auslass 13. Die Kühlvorrichtung fördert Kühlmittel, beispielsweise mittels einer Kühlmittelpumpe, in den jeweiligen Einlass 12 des Kühlgehäuses 10. Innerhalb des Kühlgehäuses 10 wird das Kühlmittel in einem Innenraum in Umfangsrichtung um die Wickelköpfe geleitet. Das Kühlmittel fließt anschließend durch den jeweiligen Auslass 13 aus dem Kühlgehäuse 10 heraus und wird durch die Kühlvorrichtung von der E-Maschine 1 weggeleitet. Hierbei sind die Kühlgehäuse 10, wie in 4 gezeigt, bevorzugt parallel verschaltet, d.h. sie werden parallel mit frischem Kühlmittel versorgt. Alternativ können die beiden Kühlgehäuse 10 in Serie verschaltet sein. D.h. es wird Kühlmittel, welches aus einem Auslass 13 eines der Kühlgehäuse 10 herausfließt, in einen Einlass 12 des jeweils anderen Kühlgehäuses 10 hinein geleitet. Dies hat allerdings den Nachteil, dass derjenige Wickelkopf, welcher mit frischem Kühlmittel umströmt ist, stärker gekühlt ist als der andere Wickelkopf und es somit zu unterschiedlichen Wärmeausdehnungen und daraus folgenden Verspannungen innerhalb der E-Maschine 1 kommen kann. 5 shows an example of the coolant flow in a cooling device for an electric motor 1 , This may be, in particular, the e-machine 1 out 1 act. The electric machine 1 has a stator 2 as well as a relative to the stator 2 rotatable rotor 3 , which rotatably with an output shaft 4 connected is. The stator 2 has end winding heads on each of which a cooling housing 10 is arranged. This may be in particular the in 1 or 2 shown cooling housing 10 act. Each cooling housing 10 has an inlet 12 as well as an outlet 13 , The cooling device conveys coolant, for example by means of a coolant pump, into the respective inlet 12 of the cooling housing 10 , Inside the cooling housing 10 The coolant is passed in an interior space in the circumferential direction around the winding heads. The coolant then flows through the respective outlet 13 from the cooling housing 10 out and gets through the cooler from the electric motor 1 diverted. Here are the cooling housing 10 , as in 4 shown, preferably connected in parallel, ie they are supplied in parallel with fresh coolant. Alternatively, the two cooling housings 10 be connected in series. That is, there will be coolant coming from an outlet 13 one of the cooling housings 10 flows out, into an inlet 12 the other cooling housing 10 directed into it. However, this has the disadvantage that the winding head, which is flowed around with fresh coolant, is more cooled than the other winding head and thus it to different thermal expansions and consequent stresses within the electric motor 1 can come.

5 zeigt dabei eine Draufsicht auf die E-Maschine 1 in einem betriebsbereiten Zustand, also in einem Endeinbauzustand. In diesem Zustand befinden sich die Einlässe 12 und die Auslässe 13 oben, d.h. von einem Erdmittelpunkt abgewandt. Somit kann kein Kühlmittel selbständig aus den Kühlgehäusen 10 durch den jeweiligen Einlass 12 oder Auslass 13 herausfließen. Allerdings kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Kühlgehäuse 10 an einem unteren Punkt über eine zusätzliche Kühlmittelablassöffnung verfügt. Diese kann beispielsweise mit einer Schraube verschlossen sein. Somit kann bedarfsweise das Kühlmittel aus dem Kühlgehäuse 10 abgelassen werden, beispielsweise zur Demontage der E-Maschine 1. 5 shows a plan view of the electric motor 1 in an operational state, that is in a Endeinbauzustand. In this condition are the inlets 12 and the outlets 13 above, ie facing away from a center of the earth. Thus, no coolant can independently from the cooling housings 10 through the respective inlet 12 or outlet 13 flow out. However, it can be provided that the respective cooling housing 10 at a lower point has an additional coolant discharge opening. This can be closed, for example, with a screw. Thus, if necessary, the coolant from the cooling housing 10 be drained, for example, for disassembly of the electric motor 1 ,

Wie aus 5 ersichtlich ist, findet zwischen den Kühlgehäusen 10 an den Stirnseiten der E-Maschine 1 kein Austausch von Kühlmittel über den Stator 2 statt. Dementsprechend sind die Kühlgehäuse 10 gegenüber den Stirnseiten des Stators 2 abgedichtet. Es kann alternativ allerdings vorgesehen sein, dass die Innenräume der Kühlgehäuse 10 über den Stator 2, insbesondere durch entsprechende Öffnungen oder Bohrungen innerhalb des Stators 2, zum Austausch von Kühlmittel verbunden sind. Hierzu können auch die in 1 und 3 gezeigten Längsnuten 6 genutzt werden. How out 5 can be seen, takes place between the cooling housings 10 on the front sides of the electric motor 1 no exchange of coolant over the stator 2 instead of. Accordingly, the cooling housings 10 opposite the end faces of the stator 2 sealed. However, it may alternatively be provided that the interiors of the cooling housing 10 over the stator 2 , In particular through corresponding openings or holes within the stator 2 , are connected to exchange coolant. This can also be done in 1 and 3 shown longitudinal grooves 6 be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: E-Maschine E-machine
2 2: Stator stator
3 3: Rotor rotor
4 4: Ausgangswelle output shaft
5 5: Gehäuse casing
5‘ 5 ': Gehäusedeckel housing cover
6 6: Längsnut longitudinal groove
7 7: elektrischer Leiter electrical conductor
8 8th: Wickelkopf winding
9 9: Wickelkopf winding
10 10: Kühlgehäuse cooling housing
11 11: Innenraum inner space
12 12: Einlass inlet
13 13: Auslass outlet
14 14: Vorsprung head Start
14‘ 14 ': Vorsprung head Start
15 15: Luftspalt air gap
16 16: Gussdichtmasse Cast sealant
17 17: Befestigungsöffnung fastening opening
X X: Ebene level
Y Y: Rotationsachse axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/058278 A2 [0002]

Claims

Cooling housing ( 10 ) for one over a rotor ( 3 ) and a stator ( 2 ) with a winding head ( 8th . 9 ) E-machine ( 1 ), with an interior ( 11 ), which is designed around the winding head ( 8th . 9 ), in particular completely absorb, and to coolant around the winding head ( 8th . 9 ) and with protrusions ( 14 ), which are each designed to be in a longitudinal groove ( 6 ) of the stator ( 2 ) and within the longitudinal groove ( 6 ) extending electrical conductors ( 7 ) with respect to an air gap ( 15 ) of the electric machine ( 1 ) between rotor ( 3 ) and stator ( 2 ), characterized in that the projections ( 14 ) each have a cross section extending radially in the direction of the rotor ( 3 ) of the electric machine ( 1 ) at least partially tapered.

Cooling housing ( 10 ) according to claim 1, wherein the cross-section of the projections ( 14 ) is at least partially or completely trapezoidal or concave or semicircular.

Cooling housing ( 10 ) according to claim 1 or 2, wherein the projections ( 14 ) on a radial inside or a radial outside of the cooling housing ( 10 ) are arranged.

Cooling housing ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein an inlet ( 12 ) for coolant in the interior ( 11 ) and an outlet ( 13 ) for coolant from the interior ( 11 ) in the region of a location of the cooling housing ( 10 ), which in the final installation state of the cooling housing ( 10 ) and the electric machine ( 1 ) is at the top.

Cooling housing ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the cooling housing ( 10 ) is designed so that it is the interior ( 11 ) flowing coolant in the circumferential direction along the winding head ( 8th . 9 ).

Electric machine ( 1 ) with a stator ( 2 ), which via at least one end winding ( 8th . 9 ) and longitudinal grooves ( 6 ), with therein electrical conductors ( 7 ), and with a rotatable relative to the stator ( 2 ) executed rotor ( 3 ), as well as with a cooling housing ( 10 ), which the winding head ( 8th . 9 ) in an interior ( 11 ) of the cooling housing ( 10 ), characterized in that the cooling housing ( 10 ) according to one of the preceding claims.

Electric machine ( 1 ) according to claim 6, comprising exactly one winding head ( 8th . 9 ) per end face of the stator ( 2 ) and each winding head ( 8th . 9 ) exactly one the respective winding head ( 8th . 9 ) and according to one of claims 1 to 5 executed cooling housing ( 10 ).

Electric machine ( 1 ) according to claim 6 or 7, wherein between the end face of the stator ( 2 ) and the interior ( 11 ) of the respective cooling housing ( 10 ) a cast sealant ( 16 ) is arranged.

Electric machine ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, wherein the projections ( 14 ) with side walls of the respective longitudinal groove ( 6 ) are glued and / or sealed with a Gußdichtmasse.

Method for producing an electric machine ( 1 ) according to one of claims 6 to 9, wherein the projections ( 14 ) with the respective side walls of the longitudinal grooves ( 6 ) are glued and pressed during the bonding process to these side walls.