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Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Ein solcher Stator für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der
DE 10 2011 108 066 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Stator umfasst dabei einen Statorträger und einen beispielsweise separat von dem Statorträger ausgebildeten Statorkern, welcher an dem Statorträger befestigt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stator der eingangsgenannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Stator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der elektrischen Maschine realisiert werden kann, ist wenigstens ein in radialer Richtung des Stators zwischen dem Statorträger und dem beispielsweise separat von dem Statorträger ausgebildeten und an dem Statorträger befestigten Statorkern angeordnetes Abstandshalteelement vorgesehen, mittels welchen zumindest ein sich in axialer Richtung des Stators an das Abstandshalteelement anschließender Längenbereich des Statorkerns in einem in radialer Richtung zwischen dem Längenbereich und dem Stator angeordneten Abstand zu dem Statorträger gehalten ist. Das Abstandselement ist beispielsweise einstückig mit dem Statorträger und/oder als Vorsprung des Statorträgers ausgebildet, wobei sich beispielsweise der Vorsprung in radialer Richtung nach innen von dem Statorträger weg und beispielsweise in Richtung des Statorkerns erstreckt.
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Als eine weitere Ausführungsform ist das Abstandselement einstückig mit dem Statorkern und/oder als Vorsprung des Statorkerns ausgebildet, wobei sich beispielsweise der Vorsprung in radialer Richtung nach iaußen von dem Statorkern weg und beispielsweise in Richtung des Statorträgers erstreckt.
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Vorteilhafterweise weißt das Abstandselement an der radialen Oberfläche Rücksprünge, insbesondere Kanäle oder Hinterschneidungen, auf, welche vorzugsweise auf der radialen Oberfläche gleichmäßig verteilt sind.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen elektrischen Maschinen beziehungsweise bei herkömmlichen Statoren für elektrische Maschinen der jeweilige Statorkern über seine gesamte, in axialer Richtung verlaufende Länge an dem Statorträger, insbesondere an einer innenumfangseitigen Mantelfläche des Statorträgers, anliegt. Somit befindet sich der Statorkern, insbesondere eine außenumfangseitige Mantelfläche des Statorkerns, über seine beziehungsweise ihre gesamte, in axialer Richtung verlaufende Länge in direktem Kontakt mit dem Statorträger. Somit sind in Resonanzfällen die Oberflächengeschwindigkeiten an einer außenumfangseitigen Mantelfläche des Statorträgers besonders hoch, sodass unangenehme Geräusche, insbesondere im Innenraum des Kraftfahrzeugs, entstehen können.
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Derartige unerwünschte Geräusche können nun durch die mittels des Abstandshalteelements bewirkte, zumindest teilweise Beabstandung des Statorkerns von dem Statorträger vermieden werden, sodass sich ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten, welche auch als NVH-Verhalten (NVH – Noise Vibration Harshness) bezeichnet wird, realisiert werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer elektrischen Maschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Stator, welcher einen Statorträger und einen Statorkern umfasst, welcher mittels wenigstens eines Abstandshalteelements zumindest in einem Längenbereich von dem Statorträger beabstandet gehalten ist; und
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2 ausschnittsweise eine schematisch geschnittene Perspektivansicht des Stators.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Längsschnittansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet und mittels der elektrischen Maschine 10 antreibbar ist. Dabei ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybridfahrzeug oder als Elektrofahrzeug ausgebildet. Die elektrische Maschine 10 ist in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar. In dem Motorbetrieb wird die elektrische Maschine als Elektromotor betrieben, mittels welchen das Kraftfahrzeug antreibbar ist beziehungsweise angetrieben wird. Um die elektrische Maschine 10 in ihrem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine 10 mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, welcher beispielsweise in einem Energiespeicher, insbesondere einem Hochvolt-Energiespeicher, gespeichert ist.
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Die elektrische Maschine 10 umfasst dabei einen Stator 12 sowie ein Gehäuse 14, in welchem der Stator 12 angeordnet ist. Das Gehäuse 14 ist beispielsweise ein Getriebegehäuse eines Hauptgetriebes des Kraftfahrzeugs. Ferner umfasst die elektrische Maschine 12 einen in den Fig. nicht erkennbaren Rotor, welcher ebenfalls in dem Gehäuse 14 angeordnet und dabei um eine Drehachse relativ zu dem Stator 12 und insbesondere relativ zu dem Gehäuse 14 drehbar ist. Beispielsweise ist der Stator 12 an dem Gehäuse 14 festgelegt. Besonders gut in Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass der Stator 12 einen Statorträger 16 und einen Statorkern 18 umfasst. Der Statorkern 18 ist beispielsweise an dem Statorträger 16 befestigt, wobei der Statorträger 16 und der Statorkern 18 als separat voneinander hergestellte und miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet sind. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Statorträger 12 separat von dem Gehäuse 14 ausgebildet und mit dem Gehäuse 14 verbunden ist.
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Um nun ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten der elektrischen Maschine 10 und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist wenigstens ein in radialer Richtung des Stators 12 zwischen dem Statorträger 12 und dem Statorkern 18 angeordnetes Abstandshalteelement 20 vorgesehen, mittels welchem zumindest ein sich in axialer Richtung an das Abstandshalteelement 20 anschließender Längenbereich 22 des Statorkerns in einem in radialer Richtung des Stators 12 zwischen dem Längenbereich 22 und dem Statorträger 16 angeordneten Abstand A zu dem Statorträger 16 gehalten ist. Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich in axialer Richtung des Stators 12 beidseitig an das Abstandshalteelement 20 jeweils ein Längenbereich 22 des Statorkerns 18 anschließt, wobei der jeweilige Längenbereich 22 des Statorkerns 18 mittels des Abstandshalteelements 20 in einem jeweiligen, in radialer Richtung zwischen dem jeweiligen Längenbereich 22 und dem Statorträger 16 angeordneten Abstand A zu dem Statorträger 16 gehalten ist. Das Abstandshalteelement 20 ist bei den in den Fig. Ausführungsbeispiel bezogen auf die axiale Erstreckung des Statorträgers 16 zumindest im Wesentlichen in der Mitte des Statorträgers 16 angeordnet.
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In 2 veranschaulichen Pfeile 23 Oberflächengeschwindigkeiten des Statorträgers 16, insbesondere an einer außenumfangseitigen Mantelfläche 24 des Statorträgers 16. Anhand der Pfeile 23 ist erkennbar, dass durch die Beabstandung der Längenbereiche 22 von dem Statorträger 16 die Oberflächengeschwindigkeiten, insbesondere in den Längenbereichen 22, gering gehalten werden können, wodurch die Entstehung von unerwünschten Geräuschen vermieden oder zumindest besonders gering gehalten werden kann. Es wurde gefunden, dass sich durch diese Beabstandung des Statorkerns 18 von dem Statorträger 16 eine Geräusch- beziehungsweise Lautstärkereduzierung von circa zehn Dezibel realisieren lässt, insbesondere an einer Oberfläche des Gehäuses 14.
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Besonders gut aus 2 ist erkennbar, dass das Abstandshalteelement 20 einstückig mit dem Statorträger 16 ausgebildet ist. Ferner ist das Abstandshalteelement 20 als ein sich in radialer Richtung von dem Statorträger 16, insbesondere von einem sich in axialer Richtung an das Abstandshalteelement 20 anschließenden, innenumfangseitigen Oberflächenbereich 26 des Statorträgers 16, wegerstreckender Vorsprung ausgebildet, an welchem der Statorkern 18 in radialer Richtung nach außen, insbesondere direkt, abgestützt ist. Somit sind die sich in axialer Richtung beidseitig an das Abstandshalteelement 20 anschließenden Längenbereiche 22 des Statorkerns 18 radial nach außen hin zwar durch den Statorträger 16 überdeckt, jedoch sind die Längenbereiche 22 von dem Statorträger 16, insbesondere von dem innenumfangseitigen Oberflächenbereich 26, beabstandet, sodass beispielsweise zwischen den Längenbereichen 22 und den innenumfangseitigen Oberflächenbereich 26 jeweils ein Spalt, insbesondere ein Luftspalt, angeordnet ist. Dadurch können unerwünschte Geräusche besonders gering gehalten werden, sodass sich ein besonders vorteilhaftes Geräuschverhalten realisieren lässt.
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Durch die Beabstandung des Statorkerns 18 beziehungsweise der Längenbereiche 22 von dem Statorträger 16 kann ein beispielsweise bei herkömmlichen elektrischen Maschinen vorliegender Pfad, über welchen Schall beziehungsweise Geräusche übertragen werden kann beziehungsweise können, zumindest teilweise unterbrochen werden, sodass beispielsweise eine übermäßige Übertragung von Geräuschen von dem Statorkern 18 auf den Statorträger 16 und weiter auf das Gehäuse 14 vermieden werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrische Maschine
- 12
- Stator
- 14
- Gehäuse
- 16
- Statorträger
- 18
- Statorkern
- 20
- Abstandshalteelement
- 22
- Längenbereich
- 23
- Pfeile
- 24
- außenumfangseitige Mantelfläche
- 26
- innenumfangseitiger Oberflächenbereich
- A
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011108066 A1 [0002]
