DE102015215762A1

DE102015215762A1 - Laminated core and method for its production

Info

Publication number: DE102015215762A1
Application number: DE102015215762.8A
Authority: DE
Inventors: Holger Fröhlich; David Charles
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket (5) für einen Stator einer elektrischen Maschine (1), wobei das Blechpaket (5) mehrere in einer Stapelrichtung (13) gestapelte Bleche (10) umfasst. Die Bleche (10) weisen jeweils mehrere kreisringförmig angeordnete Aussparungen (11) zur Ausbildung von Wicklungsnuten (14) des Blechpakets (5) auf und umfassen jeweils mehrere um die Aussparungen (11) herum kreisringförmig angeordnete Mittel zur Kühlung (15; 21; 23). Die Mittel zur Kühlung (15; 21; 23) von in der Stapelrichtung (13) versetzten Blechen (10a, 10b) sind in einer Umfangsrichtung (17) der Bleche (10) versetzt zueinander angeordnet. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen Blechpakets (5).The invention relates to a laminated core (5) for a stator of an electrical machine (1), wherein the laminated core (5) comprises a plurality of laminations (10) stacked in a stacking direction (13). The sheets (10) each have a plurality of annularly arranged recesses (11) for forming winding grooves (14) of the laminated core (5) and each comprise a plurality of circular openings around the recesses (11) arranged cooling means (15; 21; 23) , The means for cooling (15; 21; 23) of sheets (10a, 10b) offset in the stacking direction (13) are offset in a circumferential direction (17) of the sheets (10). Furthermore, the invention relates to a method for producing a laminated core (5) described above.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechpaket, insbesondere ein Blechpaket für einen Stator einer elektrischen Maschine, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines vorgenannten Blechpakets.The invention relates to a laminated core, in particular a laminated core for a stator of an electric machine, and to a method for producing an aforementioned laminated core.

Es ist bekannt, derartige Blechpakete in einer Stapelrichtung zu einem Blechpaket zu stapeln. Auf diese Weise hergestellte Blechpakete werden typischerweise zur Ausbildung von Rotoren oder Statoren elektrischer Maschinen benötigt und dienen insbesondere zum Führen und Schließen magnetischer Flüsse.It is known to stack such laminated cores in a stacking direction to a laminated core. Sheet metal packages produced in this manner are typically required for the formation of rotors or stators of electrical machines and serve in particular for guiding and closing magnetic fluxes.

Statoren für elektrische Maschinen werden üblicherweise aus einem Stator-Blechpaket aufgebaut, welches aus einzelnen in axialer Richtung des Stators gestapelten Blechen besteht. Die einzelnen Bleche des Stator-Blechpakets werden dabei in der Regel deckungsgleich in axialer Richtung gestapelt.Stators for electrical machines are usually constructed from a stator laminated core, which consists of individual sheets stacked in the axial direction of the stator. The individual sheets of the stator laminated core are usually stacked congruent in the axial direction.

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein alternatives Blechpaket und Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine verbesserte Kühlung ermöglichen.It is the object of the invention to provide an alternative laminated core and method of the type mentioned, which allow improved cooling.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche, der folgenden Beschreibung sowie der Figuren.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, the following description and the figures.

Das erfindungsgemäße Blechpaket für einen Stator einer elektrischen Maschine nach Anspruch 1 umfasst mehrere in einer Stapelrichtung gestapelte Bleche. Die Stapelrichtung verläuft dabei insbesondere in einer axialen Richtung des Stators. Bei den Blechen handelt es sich jeweils um einzelne Bleche, insbesondere um kongruente Bleche, welche identische Oberflächen aufweisen. Besonders bevorzugt sind alle Bleche des Blechpakets baugleich, das heißt es handelt sich um identische Bauteile. Die Bleche sind weiterhin bevorzugt im Wesentlichen ringförmig, so dass das Blechpaket insbesondere von einer im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Gestalt ist.The laminated core according to the invention for a stator of an electrical machine according to claim 1 comprises a plurality of stacked in a stacking direction sheets. The stacking direction in particular runs in an axial direction of the stator. The sheets are each individual sheets, in particular congruent sheets, which have identical surfaces. Particularly preferably, all the laminations of the laminated core are identical, that is, it is identical components. The sheets are also preferably substantially annular, so that the laminated core is in particular of a substantially hollow cylindrical shape.

Die Bleche umfassen jeweils mehrere kreisringförmig angeordnete Aussparungen zur Ausbildung von Wicklungsnuten des Blechpakets. Bevorzugt sind die Wicklungsnuten äquidistant zueinander und entlang eines inneren Umfangs der Bleche angeordnet.The sheets each comprise a plurality of annularly arranged recesses for the formation of winding grooves of the laminated core. The winding grooves are preferably arranged equidistant from one another and along an inner circumference of the metal sheets.

Die Bleche umfassen weiterhin jeweils mehrere um die Aussparungen herum kreisringförmig angeordnete Mittel zur Kühlung. Unter „Mittel zur Kühlung“ fallen in diesem Zusammenhang insbesondere Teile von Kühlrippen, Kühlkanälen, Nuten oder Ähnlichem, mittels welcher Wärme der einzelnen Bleche bzw. des Blechpakets an ein kühlendes Medium übertragen werden kann. Die Mittel zur Kühlung können beispielsweise äquidistant zueinander und entlang eines äußeren Umfangs der Bleche oder zwischen den Aussparungen und einem äußeren Umfang der Bleche angeordnet sein.The metal sheets furthermore each comprise a plurality of cooling means arranged annularly around the recesses. By "means for cooling" fall in this context, in particular parts of cooling fins, cooling channels, grooves or the like, by means of which heat of the individual sheets or the laminated core can be transferred to a cooling medium. The means for cooling may, for example, be arranged equidistant from one another and along an outer circumference of the metal sheets or between the recesses and an outer circumference of the metal sheets.

Weiterhin sind die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen in einer Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet. Dies führt in dem zusammengesetzten Blechpaket zu einer Schränkung der Mittel zur Kühlung, welche auf den in Stapelrichtung versetzt bzw. spiralförmig zueinander angeordneten Blechen vorgesehen sind. Mit anderen Worten sind die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen derart verdreht bzw. tordiert zueinander angeordnet, dass in der Gesamtheit schraubenspindelförmige Kühlrippen, Kühlkanäle, Nuten oder Ähnliches ausgebildet werden, wodurch eine besonders große Wärmeübertragungsfläche bereitgestellt und eine verbesserte Wärmeabfuhr bzw. Kühlung ermöglicht wird. Dabei setzt sich ein Wärmetransport von einer Wärmequelle über einen Kühlkörper zusammen aus einer Wärmeleitung innerhalb des Kühlkörpers an eine Kühlkörperoberfläche, einem Wärmeübergang von der Kühlkörperoberfläche durch freie oder erzwungene Konvektion an ein umgebendes Medium und einer Wärmestrahlung je nach Beschaffenheit der Kühlkörperoberfläche.Furthermore, the means for cooling offset in the stacking direction sheets are offset from one another in a circumferential direction of the sheets. This results in the composite laminated core to a limitation of the means for cooling, which are provided on the staggered in the stacking direction or spirally arranged sheets. In other words, the means for cooling sheets stacked in the stacking direction are twisted relative to each other to form generally helical fins, cooling channels, grooves or the like, thereby providing a particularly large heat transfer area and improved heat removal and cooling is possible. In this case, a heat transfer from a heat source via a heat sink is composed of a heat conduction within the heat sink to a heat sink surface, a heat transfer from the heat sink surface by free or forced convection to a surrounding medium and a heat radiation depending on the nature of the heat sink surface.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen von einem Blech zu einem unmittelbar benachbarten Blech in der Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung können durch die Mittel zur Kühlung Kühlrippen, Kühlkanäle, Nuten oder Ähnliches mit besonders kleinem Steigungswinkel ausgebildet werden.According to one embodiment, it is advantageously provided that the means for cooling sheets offset in the stacking direction are offset from one sheet to an immediately adjacent sheet in the circumferential direction of the sheets offset from one another. By this arrangement, cooling means, cooling channels, grooves or the like with a particularly small pitch angle can be formed by the means for cooling.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen von einem Teil-Blechpaket zu einem unmittelbar benachbarten Teil-Blechpaket in einer Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind. Ein Teil-Blechpaket umfasst dabei jeweils eine Mehrzahl aufeinander gestapelter Bleche. Innerhalb der Teil-Blechpakete sind die insbesondere kongruenten Bleche in Umfangsrichtung gleich ausgerichtet, das heißt die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen sind innerhalb des Teil-Blechpakets nicht in der Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet. Durch diese Anordnung können durch die Mittel zur Kühlung Kühlrippen, Kühlkanäle, Nuten oder Ähnliches mit besonders großem Steigungswinkel ausgebildet werden.Alternatively it can be provided that the means for cooling offset in the stacking direction sheets from a partial laminated core to an immediately adjacent part-laminated core in a circumferential direction of the sheets are offset from one another. A partial laminated core in each case comprises a plurality of stacked sheets. Within the sub-laminated cores, the congruent metal sheets in particular are aligned in the circumferential direction, that is, the means for cooling offset in the stacking direction sheets are not offset from one another within the sub-laminated core in the circumferential direction of the sheets. By this arrangement, cooling means, cooling channels, grooves or the like can be formed with a particularly large pitch angle by the means for cooling.

Die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen können in der Umfangsrichtung der Bleche um einen Nutsprung versetzt zueinander angeordnet sein. Ein Nutsprung ist hierbei der umfängliche Abstand bzw. der Winkelabstand zweier benachbarter Aussparungen der Bleche zueinander. Diese Maßeinheit zur Verschiebung ermöglicht eine besonders einfache und exakte Fertigung des Blechpakets mit durch die Mittel zur Kühlung ausgebildeten Kühlrippen, Kühlkanälen, Nuten oder Ähnlichem.The means for cooling offset in the stacking direction sheets can in the Circumferential direction of the sheets to a groove jump offset from one another. A groove jump here is the circumferential distance or the angular distance between two adjacent recesses of the sheets to each other. This unit for displacement allows a particularly simple and accurate production of the laminated core with formed by the means for cooling cooling fins, cooling channels, grooves or the like.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Mittel zur Kühlung Laschen umfassen, welche entlang eines Außenumfangs der Bleche angeordnet sind. Benachbarte Laschen haben dabei bevorzugt jeweils einen gleichen Abstand zueinander. Diese Ausführungsform leistet einen Beitrag, an einer Umfangsfläche des Blechpakets eine Oberflächenvergrößerung in Form von Kühlrippen bzw. Rippenstiften zu ermöglichen, wobei die Kühlrippen bzw. Rippenstifte durch die Laschen der einzelnen Bleche gebildet werden. Das Design der Kühlrippen bzw. der Rippenstifte ergibt sich dabei dadurch, wie sich die Winkel der Nutabstände der Wicklungsnuten zu den Winkelanständen der Laschen zueinander verhalten. Durch die Laschen der einzelnen Bleche bzw. die Kühlrippen am äußeren Umfang des Blechpakets wird eine Mantelaußenfläche des Blechpakets vergrößert, so dass aufgrund der größeren Mantelaußenfläche ein besserer Wärmeaustausch ermöglicht wird. Je größer die Mantelaußenfläche des Blechpakets ist, desto besser kann die Wärme abgeführt werden.According to a further embodiment, it is advantageously provided that the means for cooling comprise tabs which are arranged along an outer circumference of the metal sheets. Adjacent tabs preferably each have an equal distance from each other. This embodiment contributes to enabling a surface enlargement in the form of cooling ribs or rib pins on a peripheral surface of the laminated core, wherein the cooling ribs or rib pins are formed by the tabs of the individual sheets. The design of the cooling ribs or the rib pins results from the fact how the angle of the groove distances of the winding grooves behave to each other to the angle of the tabs. By the tabs of the individual sheets or the cooling fins on the outer circumference of the laminated core, a jacket outer surface of the laminated core is increased, so that due to the larger outer shell surface better heat exchange is possible. The larger the shell outer surface of the laminated core, the better the heat can be dissipated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Laschen von in der Stapelrichtung versetzten Blechen Kühlrippen und Kanäle bilden, welche jeweils parallel zur Stapelrichtung verlaufen. Dies führt zu einer seriellen Kühlrippenanordnung auf dem Blechpaket, wobei in Umfangsrichtung mehrere Kühlrippen und dazwischen angeordnete Lücken bzw. Kanäle gebildet werden. Die einzelnen Kühlrippen werden durch mehrere Laschen gebildet, welche auf in der Stapelrichtung versetzten und voneinander beabstandeten Blechen angeordnet sind. Die Lücken bzw. Kanäle entstehen durch deckungsgleiche, Laschen-freie Umfangsabschnitte der Bleche.According to a further embodiment, it is provided that the tabs of staggered sheets in the stacking direction form cooling fins and channels which each extend parallel to the stacking direction. This leads to a serial cooling fin arrangement on the laminated core, wherein a plurality of cooling fins and intervening gaps or channels are formed in the circumferential direction. The individual cooling fins are formed by a plurality of tabs, which are arranged on staggered in the stacking direction and spaced apart sheets. The gaps or channels created by congruent, tab-free peripheral portions of the sheets.

Weiterhin können die Laschen von in der Stapelrichtung versetzten Blechen Kühlrippen bilden, welche schräg zur Stapelrichtung verlaufen. Dies führt zu einer versetzten Kühlrippenanordnung auf dem Blechpaket, wobei in Umfangsrichtung mehrere schräg verlaufende Kühlrippen gebildet werden. Die einzelnen Kühlrippen werden dabei durch mehrere Laschen gebildet, welche auf in der Stapelrichtung versetzten und voneinander beabstandeten Blechen angeordnet sind.Furthermore, the tabs of offset in the stacking direction sheets can form cooling fins which extend obliquely to the stacking direction. This leads to an offset cooling rib arrangement on the laminated core, wherein a plurality of obliquely extending cooling ribs are formed in the circumferential direction. The individual cooling fins are formed by a plurality of tabs, which are arranged on staggered in the stacking direction and spaced apart sheets.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Mittel zur Kühlung Durchbrüche umfassen, welche zwischen den Aussparungen und einem Außenumfang der Bleche angeordnet sind. Die Durchbrüche bilden in Ihrer Gesamtheit durch das Blechpaket verlaufende, spiralförmige Kanäle aus, welche für eine Durchleitung von flüssigen oder gasförmigen Medien zur Kühlung des Stators genutzt werden können. Entlang der spiralförmigen Kanäle kann ein Kühlmedium wie z.B. Luft oder Öl leicht zu einander gegenüberliegenden Stirnflächen des bevorzugt hohlzylindrischen Blechpakets geführt werden. Durch die Kanäle wird weiterhin eine gute Zirkulation eines Kühlmediums wie Luft oder Öl durch das Innere des Gehäuses ermöglicht.According to a further embodiment, it is advantageously provided that the cooling means comprise apertures which are arranged between the recesses and an outer periphery of the sheets. The breakthroughs, in their entirety, form helical channels extending through the laminated core, which can be used for passage of liquid or gaseous media to cool the stator. Along the spiral channels, a cooling medium such as e.g. Air or oil easily be led to opposite end faces of the preferred hollow cylindrical laminated core. Through the channels is still a good circulation of a cooling medium such as air or oil through the interior of the housing allows.

Weiterhin können die Mittel zur Kühlung Rand-Aussparungen umfassen, welche entlang eines Außenumfangs der Bleche angeordnet sind. Die Rand-Aussparungen bilden in ihrer Gesamtheit durch das Blechpaket verlaufende, spiralförmige Nuten an der Mantelfläche des Blechpakets aus, wobei die Nuten für eine Durchleitung von flüssigen oder gasförmigen Medien zur Kühlung des Stators genutzt werden können. Entlang der spiralförmigen Nuten kann ein Kühlmedium wie z.B. Luft oder Öl leicht zu einander gegenüberliegenden Stirnflächen des bevorzugt hohlzylindrischen Blechpakets geführt werden.Furthermore, the means for cooling may comprise edge recesses which are arranged along an outer circumference of the sheets. The edge recesses are formed in their entirety by the laminated core running, spiral grooves on the lateral surface of the laminated core, wherein the grooves can be used for a passage of liquid or gaseous media for cooling the stator. Along the spiral grooves, a cooling medium such as e.g. Air or oil easily be led to opposite end faces of the preferred hollow cylindrical laminated core.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Blechpakets für einen Stator einer elektrischen Maschine erfolgt ein Bereitstellen mehrerer Bleche, wobei die Bleche jeweils mehrere kreisringförmig angeordnete Aussparungen zur Ausbildung von Wicklungsnuten des Blechpakets und jeweils mehrere um die Aussparungen herum kreisringförmig angeordnete Mittel zur Kühlung umfassen. Bei den Mitteln zur Kühlung kann es sich insbesondere um die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Blechpaket beschriebenen Laschen, Durchbrüche oder Nuten handeln, welche bevorzugt durch Ausstanzen aus den einzelnen Blechen vor Ihrer Bereitstellung hergestellt werden. Weiterhin werden die Bleche in einer Stapelrichtung derart sukzessive gestapelt, dass die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen in einer Umfangsrichtung der Bleche versetzt zueinander angeordnet sind.According to the inventive method for producing a laminated core according to the invention for a stator of an electric machine, a provision is made of a plurality of sheets, wherein the sheets each comprise a plurality of circularly arranged recesses for forming winding grooves of the laminated core and a plurality of annularly arranged around the recesses means for cooling , The means for cooling may be, in particular, the tabs, apertures or grooves described above in connection with the laminated core according to the invention, which are preferably produced by punching out of the individual sheets prior to their provision. Furthermore, the sheets are successively stacked in a stacking direction such that the means for cooling sheets offset in the stacking direction are offset from each other in a circumferential direction of the sheets.

Mit anderen Worten werden einzelne Bleche, insbesondere kongruente Bleche, zu einem Blechpaket gestapelt, indem bei jedem Montageschritt ein zu stapelndes Blech gegenüber einem bereits gestapelten Blech jeweils um einen bestimmten Winkel, z.B. um den Winkelabstand zweier benachbarter Aussparungen der Bleche, tordiert bzw. verdreht wird. Die einzelnen Bleche werden jeweils derart deckungsgleich aufeinander gestapelt, dass ein Blechpaket in Form eines geraden Zylinders entsteht. Aus diesem Montageverfahren für Bleche zu einem Blechpaket ergibt sich für beispielsweise kreisringförmig angeordnete Durchbrüche oder Aussparungen eine Schränkung, wodurch innerhalb des Blechpakets bzw. an dessen Umfang beispielsweise spiralförmige Kanäle bzw. Nuten gebildet werden, welche für die Durchleitung von flüssigen oder gasförmigen Medien zur Kühlung des Stators genutzt werden können. Sofern Laschen an dem Außenumfang der Bleche angeordnet sind, ergibt sich bei der gleichen Verfahrensweise an der Umfangsfläche des Blechpakets eine Oberflächenvergrößerung in Form von Rippenstiften bzw. spiralförmig verlaufenden Kühlrippen.In other words, individual sheets, in particular congruent sheets, stacked into a laminated core by each twisted sheet metal to be stacked against an already stacked sheet in each case by a certain angle, for example by the angular distance between two adjacent recesses of the sheets, or twisted , The individual sheets are each stacked so congruent to each other that a laminated core is formed in the form of a straight cylinder. From this assembly process for sheets to a laminated core results, for example, annular arranged breakthroughs or recesses a setback, whereby, for example, helical channels or grooves are formed within the laminated core or at its periphery, which can be used for the passage of liquid or gaseous media for cooling the stator. If tabs are arranged on the outer circumference of the sheets, results in the same procedure on the peripheral surface of the laminated core surface enlargement in the form of rib pins or spirally extending cooling fins.

Bezüglich vorteilhafter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, damit verbundenen Effekten und Vorteilen wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Blechpaket verwiesen, wobei entsprechende Elemente des erfindungsgemäßen Blechpakets zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt werden können.With regard to advantageous embodiments of the method according to the invention, the associated effects and advantages, reference is made to the above statements in connection with the laminated core according to the invention in order to avoid repetition, wherein corresponding elements of the laminated core according to the invention can be provided for carrying out the method according to the invention.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigtIn the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. This shows

1 eine schematische Seitenansicht einer elektrischen Maschine mit einem bekannten Stator-Blechpaket, 1 1 a schematic side view of an electrical machine with a known stator laminated core,

2 eine schematische Ansicht einer elektrischen Maschine mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blechpakets, 2 a schematic view of an electric machine with an embodiment of a laminated core according to the invention,

3 eine Vorderansicht eines Blechs für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blechpakets, 3 a front view of a sheet for an embodiment of a laminated core according to the invention,

4 eine perspektivische Ansicht mehrerer Bleche nach 3 während ihrer Stapelung, 4 a perspective view of several sheets after 3 during their stacking,

5 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Blechpakets, 5 a perspective view of an embodiment of a laminated core according to the invention,

6 ein vergrößertes Detail des Blechpakets nach 5, 6 an enlarged detail of the laminated core after 5 .

7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Blechpakets, 7 a perspective view of another embodiment of a laminated core according to the invention,

8 ein vergrößertes Detail des Blechpakets nach 7, 8th an enlarged detail of the laminated core after 7 .

9 eine Vorderansicht eines weiteren Blechs für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blechpakets, 9 a front view of another sheet for a further embodiment of a laminated core according to the invention,

10 eine perspektivische Ansicht mehrerer Bleche nach 9 während ihrer Stapelung, 10 a perspective view of several sheets after 9 during their stacking,

11 eine perspektivische und vergrößerte Teilansicht der Bleche nach 10 nach ihrer Stapelung, 11 a perspective and enlarged partial view of the sheets after 10 after their stacking,

12 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Blechpakets, 12 a perspective view of another embodiment of a laminated core according to the invention,

13 ein vergrößertes Detail des Blechpakets nach 12, 13 an enlarged detail of the laminated core after 12 .

14 eine schematische Darstellung mehrerer übereinander gestapelter Bleche und 14 a schematic representation of several stacked sheets and

15 eine schematische Darstellung mehrerer übereinander gestapelter Teil-Blechpakete. 15 a schematic representation of several stacked part-laminated cores.

1 zeigt eine elektrische Maschine 1 mit einem in 1 links dargestellten ersten Lagerschild 2 und einem in 1 rechts dargestellten zweiten Lagerschild 3. In 1 rechts benachbart zu dem zweiten Lagerschild 3 weist die elektrische Maschine ein Invertergehäuse 4 mit einem darin aufgenommenen, nicht dargestellten Inverter auf. Ein in 1 zwischen dem ersten Lagerschild 2 und dem zweiten Lagerschild 3 dargestelltes Stator-Blechpaket 5 umfasst mehrere nicht einzeln dargestellte, übereinander in einer Stapelrichtung deckungsgleich gestapelte Bleche und weist einen glatten Außenumfang 6 auf. Die Lagerschilde 2, 3 und das Invertergehäuse 4 sind über Schraubverbindungen 7, 8 miteinander fest verbunden. 1 shows an electric machine 1 with an in 1 left first bearing plate shown 2 and one in 1 right illustrated second bearing plate 3 , In 1 right adjacent to the second bearing plate 3 the electric machine has an inverter housing 4 with a recorded therein, not shown inverter. An in 1 between the first end shield 2 and the second end shield 3 illustrated stator laminated core 5 includes a plurality of not individually shown, stacked in a stacking direction stacked sheets and has a smooth outer circumference 6 on. The bearing shields 2 . 3 and the inverter housing 4 are about screw connections 7 . 8th firmly connected.

2 zeigt eine elektrische Maschine 1, welche sich von derjenigen nach 1 insbesondere durch ein erfindungsgemäßes Blechpaket 5 unterscheidet, welches an seinem Außenumfang 6 Kühlrippen 9 ausbildet, die in axialer Richtung des Blechpakets 5 spiralförmig verlaufen. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist in 2 lediglich eine der Kühlrippen 9 mit einem Bezugszeichen versehen. 2 shows an electric machine 1 which are different from those 1 in particular by an inventive laminated core 5 which differs on its outer circumference 6 cooling fins 9 forms in the axial direction of the laminated core 5 run in a spiral. For the sake of clarity, is in 2 only one of the cooling fins 9 provided with a reference numeral.

3 zeigt ein Blech 10, welches zur Bildung eines erfindungsgemäßen Blechpakets, wie z.B. das Blechpaket 5 nach 2 oder die Blechpakete 5 nach 5 bis 8, verwendet werden kann. Das Blech 10 weist mehrere Aussparungen 11 auf, welche sich von einem inneren Umfang 12 des Blechs 10 radial nach außen erstrecken. Mehrere dieser Bleche 10 werden wie durch 4 gezeigt in einer Stapelrichtung 13 übereinandergestapelt. Dadurch bilden die Aussparungen 11 kreisringförmig angeordnete Wicklungsnuten 14 des Blechpakets 5 für die Aufnahme einer nicht gezeigten Stator-Wicklung aus. Die Bleche 10 weisen weiterhin jeweils mehrere um die Aussparungen 11 herum kreisringförmig angeordnete Mittel zur Kühlung in Form Laschen 15 auf, welche entlang eines Außenumfangs 16 der Bleche 10 angeordnet sind und von dem Außenumfang 16 abstehen. 3 shows a sheet 10 , which is used to form a laminated core according to the invention, such as the laminated core 5 to 2 or the laminated cores 5 to 5 to 8th , can be used. The sheet 10 has several recesses 11 on which is from an inner circumference 12 of the sheet 10 extend radially outward. Several of these sheets 10 be like through 4 shown in a stacking direction 13 stacked. As a result, the recesses form 11 annularly arranged winding grooves 14 of the laminated core 5 for receiving a stator winding, not shown. The sheets 10 continue to each have several around the recesses 11 around annularly arranged means for cooling in the form of tabs 15 on, which along an outer periphery 16 the sheets 10 are arranged and from the outer circumference 16 protrude.

Wie aus 4 ersichtlich werden die Bleche 10 derart zueinander verdreht gestapelt, dass die Laschen 15 von in der Stapelrichtung 13 versetzten Blechen (exemplarisch verdeutlicht durch die mit Bezugszeichen 10a und 10b bezeichneten Bleche) in einer Umfangsrichtung (verdeutlicht durch Rundpfeil 17) der Bleche 10 von einem Blech zu einem unmittelbar benachbarten Blech (z.B. Bleche 10a, 10b) versetzt zueinander angeordnet sind. Die Laschen 15 der in Stapelrichtung 13 versetzten Bleche (z.B. 10a, 10b) sind dabei in der Umfangsrichtung 17 der Bleche 10 um jeweils einen Nutsprung 18 versetzt zueinander angeordnet. Der Nutsprung 18 stellt dabei den Winkelabstand zweier benachbarter Aussparungen 11 dar. Die Laschen 15 bilden dadurch spiralförmig angeordnete Kühlrippen 9 aus, wobei der Verlauf einer dieser Kühlrippen 9 in 4 zur Verdeutlichung mit einer Strichpunktlinie 19 nachgezeichnet ist. Die Kühlrippen 9 verlaufen untereinander parallel.How out 4 the sheets are visible 10 stacked so twisted to each other that the tabs 15 from in the stacking direction 13 staggered sheets (exemplified by the reference numerals 10a and 10b designated sheets) in a circumferential direction (indicated by round arrow 17 ) of the sheets 10 from a sheet to an immediately adjacent sheet (eg sheets 10a . 10b ) are offset from one another. The tabs 15 in the stacking direction 13 staggered sheets (eg 10a . 10b ) are in the circumferential direction 17 the sheets 10 in each case a groove jump 18 staggered to each other. The groove jump 18 represents the angular distance of two adjacent recesses 11 dar. The tabs 15 thereby form spirally arranged cooling fins 9 out, with the course of one of these cooling fins 9 in 4 for clarity with a dashed line 19 is traced. The cooling fins 9 run parallel to each other.

5 und 6 zeigen ein Blechpaket 5 mit einer seriellen Kühlrippenanordnung, wobei das Blechpaket 5 durch Stapeln von Blechen 10 nach 3 zusammengesetzt worden ist. Die Bleche 10 wurden dabei jeweils um einen Nutsprung (18; siehe 3) zueinander verdreht, so dass die Laschen (exemplarisch in 6 verdeutlicht durch die mit Bezugszeichen 15a, 15b und 15c bezeichneten Laschen) von in der Stapelrichtung 13 versetzten und jeweils unmittelbar benachbarten Blechen 10 Kühlrippen 9 und dazwischen angeordnete Lücken bzw. Kanäle 20 bilden, welche jeweils parallel zur Stapelrichtung 13 verlaufen. 5 and 6 show a laminated core 5 with a serial fin assembly, wherein the laminated core 5 by stacking sheets 10 to 3 has been composed. The sheets 10 were each a groove jump ( 18 ; please refer 3 ) are rotated relative to each other, so that the tabs (exemplarily in 6 clarified by the with reference numerals 15a . 15b and 15c designated tabs) of in the stacking direction 13 staggered and each immediately adjacent sheets 10 cooling fins 9 and intervening gaps or channels 20 form, each parallel to the stacking direction 13 run.

7 und 8 zeigen ein alternativ gestapeltes Blechpaket 5 mit einer versetzten Kühlrippenanordnung, wobei das Blechpaket 5 ebenfalls durch Stapeln von Blechen 10 nach 3 zusammengesetzt worden ist. Die Bleche 10 wurden dabei jedoch derart zueinander verdreht, dass die Laschen (exemplarisch in 8 verdeutlicht durch die mit Bezugszeichen 15d, 15e und 15f bezeichneten Laschen) von in der Stapelrichtung 13 versetzten Blechen 10 Kühlrippen 9 bilden, welche jeweils schräg zur Stapelrichtung 13 verlaufen. Der Verlauf einer dieser Kühlrippen 9 ist in 8 zur Verdeutlichung mit einer Strichpunktlinie 19 nachgezeichnet. Die Kühlrippen 9 verlaufen untereinander parallel. 7 and 8th show an alternatively stacked laminated core 5 with an offset cooling fin arrangement, wherein the laminated core 5 also by stacking sheets 10 to 3 has been composed. The sheets 10 However, they were twisted in such a way that the tabs (exemplified in 8th clarified by the with reference numerals 15d . 15e and 15f designated tabs) of in the stacking direction 13 staggered sheets 10 cooling fins 9 form, each obliquely to the stacking direction 13 run. The course of one of these cooling fins 9 is in 8th for clarity with a dashed line 19 traced. The cooling fins 9 run parallel to each other.

Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind in 3 bis 8 jeweils nur einige Bleche und Laschen sowie jeweils eine Aussparung, eine Wicklungsnut und eine Kühlrippe mit einem Bezugszeichen versehen.For the sake of clarity, are in 3 to 8th only a few sheets and tabs and a respective recess, a winding groove and a cooling fin provided with a reference numeral.

9 zeigt ein Blech 10, welches zur Bildung eines weiteren Blechpakets 5 nach 11 verwendet wird. Das Blech 10 weist mehrere Aussparungen 11 auf, welche sich von einem inneren Umfang 12 des Blechs 10 radial nach außen erstrecken. Mehrere dieser Bleche 10 werden wie durch 10 gezeigt in einer Stapelrichtung 13 übereinandergestapelt. Dadurch bilden die Aussparungen 11 kreisringförmig angeordnete Wicklungsnuten 14 des Blechpakets 5 aus. Die Bleche 10 weisen weiterhin jeweils mehrere um die Aussparungen 11 herum kreisringförmig angeordnete Mittel zur Kühlung in Form Durchbrüchen 21 auf, welche zwischen den Aussparungen 11 und einem Außenumfang 16 der Bleche 10 angeordnet sind. 9 shows a sheet 10 , which is used to form another laminated core 5 to 11 is used. The sheet 10 has several recesses 11 on which is from an inner circumference 12 of the sheet 10 extend radially outward. Several of these sheets 10 be like through 10 shown in a stacking direction 13 stacked. As a result, the recesses form 11 annularly arranged winding grooves 14 of the laminated core 5 out. The sheets 10 continue to each have several around the recesses 11 around circularly arranged means for cooling in the form of breakthroughs 21 on which between the recesses 11 and an outer circumference 16 the sheets 10 are arranged.

Wie aus 10 ersichtlich werden die Bleche 10 derart zueinander verdreht gestapelt, dass die Durchbrüche 21 von in der Stapelrichtung 13 versetzten Blechen (exemplarisch verdeutlicht durch die mit Bezugszeichen 10a und 10b bezeichneten Bleche) in einer Umfangsrichtung (verdeutlicht durch Rundpfeil 17) der Bleche 10 von einem Blech zu einem unmittelbar benachbarten Blech (z.B. Bleche 10a, 10b) versetzt zueinander angeordnet sind. Die Durchbrüche 21 der in Stapelrichtung 13 versetzten Bleche (z.B. 10a, 10b) sind dabei in der Umfangsrichtung 17 der Bleche 10 um jeweils einen Nutsprung 18 versetzt zueinander angeordnet. Der Nutsprung 18 stellt dabei den Winkelabstand zweier benachbarter Aussparungen 11 dar. Die Durchbrüche bilden dadurch spiralförmig angeordnete Kühlkanäle 22 aus, wobei der Verlauf einer dieser Kanäle 22 in 10 zur Verdeutlichung mit einer Strichpunktlinie 22a bzw. einem Pfeil 22a (11) nachgezeichnet ist. How out 10 the sheets are visible 10 stacked so twisted to each other that the breakthroughs 21 from in the stacking direction 13 staggered sheets (exemplified by the reference numerals 10a and 10b designated sheets) in a circumferential direction (indicated by round arrow 17 ) of the sheets 10 from a sheet to an immediately adjacent sheet (eg sheets 10a . 10b ) are offset from one another. The breakthroughs 21 in the stacking direction 13 staggered sheets (eg 10a . 10b ) are in the circumferential direction 17 the sheets 10 in each case a groove jump 18 staggered to each other. The groove jump 18 represents the angular distance of two adjacent recesses 11 dar. The breakthroughs form thereby spirally arranged cooling channels 22 from, with the course of one of these channels 22 in 10 for clarity with a dashed line 22a or an arrow 22a ( 11 ) is traced.

Die Kühlkanäle 22 verlaufen untereinander parallel. Wie aus 10 und 11 ersichtlich ergibt sich im gestapelten Zustand der Bleche 10 ein Blechpaket 5 mit einem spindelförmigen Kühlkanal 22.The cooling channels 22 run parallel to each other. How out 10 and 11 can be seen in the stacked state of the sheets 10 a laminated core 5 with a spindle-shaped cooling channel 22 ,

12 und 13 zeigen ein Blechpaket 5, welches durch Stapeln von identischen Blechen 10 zusammengesetzt worden ist. Die Bleche 10 weisen mehrere Aussparungen 11 auf, welche sich von einem inneren Umfang 12 des Blechs 10 radial nach außen erstrecken. Mehrere dieser Bleche 10 wurden in einer Stapelrichtung 13 übereinandergestapelt. Dadurch bilden die Aussparungen 11 kreisringförmig angeordnete Wicklungsnuten 14 des Blechpakets 5 aus. Die Bleche 10 weisen weiterhin jeweils mehrere um die Aussparungen 11 bzw. Wicklungsnuten 14 herum kreisringförmig angeordnete Mittel zur Kühlung in Form von Rand-Aussparungen 23 auf, welche entlang eines Außenumfangs 16 der Bleche 10 angeordnet sind und sich von dem Außenumfang 16 aus radial nach innen erstrecken. Die Bleche 10 wurden jeweils um einen Nutsprung 18 zueinander verdreht, so dass die Rand-Aussparungen 23 von in der Stapelrichtung 13 versetzten und jeweils unmittelbar benachbarten Blechen 10 spiralförmige Nuten 24 bilden, welche jeweils schräg zur Stapelrichtung 13 verlaufen und als Kühlkanal dienen können. Der Verlauf einer Nut 24 ist in 13 exemplarisch mit einer Strichpunktlinie 24 nachgezeichnet. Zwischen zwei Nuten 24 bildet der Außenumfang 16 der Bleche 10 bzw. des Blechpakets 5 jeweils eine spiralförmige Kühlrippe 9 aus, wobei der Verlauf einer der Kühlrippen 9 exemplarisch in 13 durch eine Strichpunktlinie 19 nachgezeichnet ist. 12 and 13 show a laminated core 5 , which by stacking identical sheets 10 has been composed. The sheets 10 have several recesses 11 on which is from an inner circumference 12 of the sheet 10 extend radially outward. Several of these sheets 10 were in a stacking direction 13 stacked. As a result, the recesses form 11 annularly arranged winding grooves 14 of the laminated core 5 out. The sheets 10 continue to each have several around the recesses 11 or winding grooves 14 around circularly arranged means for cooling in the form of edge recesses 23 on, which along an outer circumference 16 the sheets 10 are arranged and away from the outer circumference 16 extend radially inward. The sheets 10 were each a Nut jump 18 twisted each other so that the edge recesses 23 from in the stacking direction 13 staggered and each immediately adjacent sheets 10 spiral grooves 24 form, each obliquely to the stacking direction 13 can run and serve as a cooling channel. The course of a groove 24 is in 13 by way of example with a dashed line 24 traced. Between two grooves 24 forms the outer circumference 16 the sheets 10 or the laminated core 5 in each case a spiral-shaped cooling rib 9 out, with the course of one of the cooling fins 9 exemplary in 13 by a dashed line 19 is traced.

14 veranschaulicht, wie einzelne Bleche 10 zu einem erfindungsgemäßen Blechpaket 5 übereinander gestapelt werden können. Nachdem einzelne Bleche 10, z.B. solche nach 3, bereitgestellt worden sind, werden diese derart sukzessive in einer Stapelrichtung 13 gestapelt, dass in 14 nicht dargestellte Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung 13 versetzten Blechen 10 in einer Umfangsrichtung der Bleche 10 versetzt zueinander angeordnet sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 14 werden die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung versetzten Blechen von einem Blech (z.B. Blech 10a) zu einem unmittelbar benachbarten Blech (z.B. Blech 10b) in der Umfangsrichtung der Bleche 10 um einen Nutsprung 18 versetzt zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich ein relativ kleiner Steigungswinkel α von Kühlrippen, Kühlkanälen, Nuten oder Ähnlichem. 14 illustrates how individual sheets 10 to a laminated core according to the invention 5 can be stacked on top of each other. After individual sheets 10 , eg those after 3 have been provided, so they are successively in a stacking direction 13 stacked that in 14 not shown means for cooling in the stacking direction 13 staggered sheets 10 in a circumferential direction of the sheets 10 offset from one another. According to the embodiment according to 14 be the means for cooling staggered sheets in the stacking direction of a sheet (eg sheet metal 10a ) to an immediately adjacent sheet (eg sheet metal 10b ) in the circumferential direction of the sheets 10 a groove jump 18 staggered to each other. This results in a relatively small pitch angle α of cooling fins, cooling channels, grooves or the like.

15 veranschaulicht, wie einzelne Bleche 10 alternativ zu einem erfindungsgemäßen Blechpaket 5 übereinander gestapelt werden können. Nachdem einzelne Bleche 10, beispielsweise solche nach 3, bereitgestellt worden sind, werden diese derart sukzessive in einer Stapelrichtung 13 gestapelt, dass in 15 nicht dargestellte Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung 13 versetzten Blechen 10 in einer Umfangsrichtung der Bleche 10 versetzt zueinander angeordnet sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 15 werden die Mittel zur Kühlung von in der Stapelrichtung 13 versetzten Blechen 10 von einem Teil-Blechpaket 25a zu einem unmittelbar benachbarten Teil-Blechpaket 25b in einer Umfangsrichtung der Bleche 10 um einen Nutsprung 18 versetzt zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich ein relativ großer Steigungswinkel α von Kühlrippen, Kühlkanälen, Nuten oder Ähnlichem. Ein Blechpaket 25a, 25b umfasst dabei jeweils drei einzelne Bleche 10. 15 illustrates how individual sheets 10 alternatively to a laminated core according to the invention 5 can be stacked on top of each other. After individual sheets 10 , for example, such 3 have been provided, so they are successively in a stacking direction 13 stacked that in 15 not shown means for cooling in the stacking direction 13 staggered sheets 10 in a circumferential direction of the sheets 10 offset from one another. According to the embodiment according to 15 become the means for cooling in the stacking direction 13 staggered sheets 10 from a part laminated core 25a to an immediately adjacent part-laminated core 25b in a circumferential direction of the sheets 10 a groove jump 18 staggered to each other. This results in a relatively large pitch angle α of cooling fins, cooling channels, grooves or the like. A laminated core 25a . 25b each includes three individual sheets 10 ,

Claims

Laminated core ( 5 ) for a stator of an electrical machine ( 1 ), wherein - the laminated core ( 5 ) several in a stacking direction ( 13 ) stacked sheets ( 10 ), - the sheets ( 10 ) each have a plurality of circularly arranged recesses ( 11 ) for the formation of winding grooves ( 14 ) of the laminated core ( 5 ), - the sheets ( 10 ) several each around the recesses ( 11 ) around circularly arranged means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ), and - the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) from in the stacking direction ( 13 ) offset sheets ( 10a . 10b ) in a circumferential direction ( 17 ) of the sheets ( 10 ) are offset from one another.

Laminated core ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) from in the stacking direction ( 13 ) offset sheets ( 10a . 10b ) of a sheet ( 10a ) to an immediately adjacent sheet ( 10b ) in the circumferential direction ( 17 ) of the sheets ( 10 ) are offset from one another.

Laminated core ( 5 ) According to claim 1, characterized in that the means (for cooling 15 ; 21 ; 23 ) offset in the stacking direction sheets ( 10 ) of a partial laminated core ( 25a ) to an immediately adjacent partial laminated core ( 25b ) in a circumferential direction ( 17 ) of the sheets ( 10 ) are offset from one another.

Laminated core ( 5 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) offset in the stacking direction sheets ( 10a . 10b ) in the circumferential direction ( 17 ) of the sheets ( 10 ) by a groove jump ( 18 ) are offset from one another.

Laminated core ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) Tabs ( 15 ), which along an outer periphery ( 16 ) of the sheets ( 10 ) are arranged.

Laminated core ( 5 ) according to claim 5, characterized in that the tabs ( 15 ) from in the stacking direction ( 13 ) offset sheets ( 10a . 10b ) Cooling fins ( 19 ) and channels ( 20 ), which in each case parallel to the stacking direction ( 13 ).

Laminated core ( 5 ) according to claim 5, characterized in that the tabs ( 15 ) from in the stacking direction ( 13 ) staggered sheets of cooling fins ( 19 ), which are inclined to the stacking direction ( 12 ).

Laminated core ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) Breakthroughs ( 21 ), which between the recesses ( 11 ) and an outer circumference ( 16 ) of the sheets ( 10 ) are arranged.

Laminated core ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) Edge recesses ( 23 ) comprising along an outer periphery ( 16 ) of the sheets ( 10 ) are arranged.

Method for producing a laminated core ( 5 ) for a stator of an electrical machine ( 1 ), comprising the method steps - providing a plurality of sheets ( 10 ), wherein the sheets each have a plurality of circularly arranged recesses ( 11 ) for the formation of winding grooves ( 14 ) of the laminated core ( 5 ) and several each around the recesses ( 11 ) around circularly arranged means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ), and - successive stacking of the sheets ( 10 ) in a stacking direction ( 13 ) such that the means for cooling ( 15 ; 21 ; 23 ) from in the stacking direction ( 13 ) offset sheets ( 10 . 10b ) in a circumferential direction ( 17 ) of the sheets ( 10 ) are offset from one another.