DE102016119243A1

DE102016119243A1 - Stator for an electric machine of a vehicle, electric machine of a vehicle as well as vehicle

Info

Publication number: DE102016119243A1
Application number: DE102016119243.0A
Authority: DE
Inventors: Zdeno Neuschl; Christiane Besch
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2036-10-11
Also published as: CN107919745A; DE102016119243B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine elektrische Maschine (50) eines Fahrzeugs (70), der Stator (1) aufweisend einen Wickelkopf (10), wobei der Wickelkopf (10) mehrere Wicklungen (11) aufweist und die Wicklungen (11) des Wickelkopfes (10) mit einem Vergussmaterial (12) vergossen sind. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine (50) eines Fahrzeugs (70) mit einem Stator (1) und einem Rotor (7) sowie ein Fahrzeug (70) mit einer elektrischen Maschine (50).The present invention relates to a stator (1) for an electric machine (50) of a vehicle (70), the stator (1) comprising a winding head (10), wherein the winding head (10) has a plurality of windings (11) and the windings ( 11) of the winding head (10) with a potting material (12) are cast. Furthermore, the invention relates to an electric machine (50) of a vehicle (70) with a stator (1) and a rotor (7) and a vehicle (70) with an electric machine (50).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs, der Stator aufweisend einen Wickelkopf, wobei der Wickelkopf mehrere Wicklungen aufweist und die Wicklungen des Wickelkopfes mit einem Vergussmaterial vergossen sind. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs mit einem Stator und einem Rotor sowie ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine.The present invention relates to a stator for an electric machine of a vehicle, the stator having a winding head, wherein the winding head has a plurality of windings and the windings of the winding head are potted with a potting material. Furthermore, the invention relates to an electric machine of a vehicle with a stator and a rotor and a vehicle with an electric machine.

In der modernen Technik, insbesondere auch in der modernen Fahrzeugtechnik, werden elektrische Maschinen zur Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie und umgekehrt weitläufig eingesetzt. Bei einer derartigen Umwandlung von Energien entsteht Abwärme, die möglichst effizient abgeführt werden muss, um einerseits beispielsweise bereits eine Überhitzung der elektrischen Maschine zu verhindern und andererseits auch um eine Gesamteffizienz beim Betrieb der elektrischen Maschine zu erhöhen. Einen besonders kritischen Bereich kann ein Wickelkopf eines Stators einer derartigen elektrischen Maschine darstellen. Dort besitzen die elektrischen Leiter oftmals keinen direkten thermisch leitfähigen Kontakt zu einem Kühlsystem, das bei bekannten elektrischen Maschinen oftmals mit einem Statorblechpaket verbunden ist. Eine im Wickelkopf entstehende Abwärme muss somit oftmals über die den Wickelkopf umgebenden Medien, wie beispielsweise über ein Isolationsharz oder auch nur über die die Wicklungen des Wickelkopfes umgebende Luft, zu einem Kühlsystem geführt werden.In modern technology, especially in modern vehicle technology, electrical machines for the conversion of electrical to mechanical energy and vice versa are widely used. With such a conversion of energy, waste heat is generated which has to be dissipated as efficiently as possible in order, for example, to prevent overheating of the electrical machine, on the one hand, and also to increase overall efficiency during operation of the electrical machine, on the other hand. A particularly critical area can be a winding head of a stator of such an electrical machine. There, the electrical conductors often have no direct thermal conductive contact with a cooling system, which is often connected in known electrical machines with a stator lamination. A waste heat generated in the winding head thus often has to be conducted via the media surrounding the winding overhang, such as, for example, via an insulating resin or else only via the air surrounding the windings of the winding head, to a cooling system.

In bekannten elektrischen Maschinen ist es daher bekannt, eine thermische Anbindung der Wicklungen des Wickelkopfes an ein Kühlsystem dadurch zu verbessern, dass zumindest der Wickelkopf mit einem Vergussmaterial ausgegossen ist. Als Vergussmaterialien können Materialien mit beispielsweise einer hohen Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, um dadurch eine gute thermische Anbindung des vollvergossenen Wickelkopfes an ein Kühlsystem der elektrischen Maschine bereitstellen zu können.In known electrical machines, it is therefore known to improve a thermal connection of the windings of the winding head to a cooling system in that at least the winding head is filled with a potting material. As potting materials with, for example, a high thermal conductivity can be used to thereby provide a good thermal connection of the fully encapsulated winding head to a cooling system of the electric machine can.

Als problematisch hat sich hierbei herausgestellt, dass das Vergussmaterial während eines Betriebs der elektrischen Maschine hohen Belastungen ausgesetzt ist. Dabei können diese Belastungen insbesondere durch schwankende Temperaturen des Wickelkopfes, aber auch durch elektrische, mechanische und/oder chemische Einwirkungen auf das Vergussmaterial entstehen. Durch diese Belastungen können Risse im Vergussmaterial auftreten, die einerseits zumindest eine mechanische Stabilität des Wickelkopfes beeinträchtigen, zum anderen darüber hinaus auch eine Wärmeleitfähigkeit des Vergussmaterials, die eine der wesentlichen Eigenschaften des Vergussmaterials darstellt, zumindest einschränkt, wenn nicht sogar deutlich reduziert.It has proven to be problematic here that the potting material is exposed to high loads during operation of the electric machine. These loads can arise in particular by fluctuating temperatures of the winding head, but also by electrical, mechanical and / or chemical effects on the potting material. As a result of these stresses, cracks may occur in the casting material, which, on the one hand, impair at least one mechanical stability of the winding head and, on the other hand, at least limit, if not even significantly reduce, a thermal conductivity of the casting material which represents one of the essential properties of the casting material.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei Statoren für elektrische Maschinen, bei elektrischen Maschinen sowie bei Fahrzeugen zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stator für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs, eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug bereitzustellen, die in einfacher und kostengünstiger Weise eine besonders gute Wärmeabfuhr aus einem Wickelkopf des Stators der elektrischen Maschine bereitstellen, wobei alternativ oder zusätzlich eine mechanische Stabilität und/oder eine elektrische Festigkeit und/oder eine chemische Beständigkeit des vollvergossenen Wickelkopfes gesteigert ist.It is therefore an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above for stators for electrical machines, in electrical machines and in vehicles. In particular, it is an object of the present invention to provide a stator for an electric machine of a vehicle, an electric machine of a vehicle and a vehicle, which provide a particularly good heat dissipation from a winding head of the stator of the electric machine in a simple and cost-effective manner, alternatively or In addition, a mechanical stability and / or electrical strength and / or a chemical resistance of the fully encapsulated winding head is increased.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch einen Stator für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs gemäß der unabhängigen Ansprüche 1, 5 und 10, durch eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs gemäß dem nebengeordneten Anspruch 12 sowie durch ein Fahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 13 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Stator beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine sowie einem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, so das bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is solved by the claims. In particular, the above object is achieved by a stator for an electric machine of a vehicle according to the independent claims 1, 5 and 10, by an electric machine of a vehicle according to the independent claim 12 and by a vehicle according to the independent claim 13. Further advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Here are features that are described in connection with a stator according to the invention, of course, also in connection with an electric machine according to the invention and a vehicle according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention is always reciprocally referred to or can be.

Gemäß einem ersten Aspekt Erfindung wird die Aufgabe durch einen Stator für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs gelöst, der Stator aufweisend einen Wickelkopf, wobei der Wickelkopf mehrere Wicklungen aufweist und die Wicklungen des Wickelkopfes mit einem Vergussmaterial vergossen sind. Ein erfindungsgemäßer Stator ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stator an einem ersten axialen Ende im Bereich des Wickelkopfes eine erste Abschlussplatte und/oder an einem zweiten axialen Ende im Bereich des Wickelkopfes eine zweite Abschlussplatte aufweist, wobei die erste Abschlussplatte und/oder die zweite Abschlussplatte zumindest eine Kontaktfläche aufweisen, die kontaktierend am Vergussmaterial angeordnet ist.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a stator for an electric machine of a vehicle, the stator having a winding head, wherein the winding head has a plurality of windings and the windings of the winding head are potted with a potting material. A stator according to the invention is characterized in that the stator has at a first axial end in the region of the winding head a first end plate and / or at a second axial end in the region of the winding head a second end plate, wherein the first end plate and / or the second end plate at least have a contact surface which is arranged in contact with the potting material.

Ein erfindungsgemäßer Stator ist für einen Einsatz in einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs vorgesehen. Dabei kann ein erfindungsgemäßer Stator auch in elektrischen Maschinen eingesetzt werden, soweit technisch sinnvoll und möglich, die in anderen Einsatzgebieten verwendet werden. Ein erfindungsgemäßer Stator weist einen vollvergossenen Wickelkopf auf. Vollvergossen im Sinne der Erfindung bedeutet in der gesamten vorliegenden Offenbarung insbesondere, dass zumindest die Wicklungen des Wickelkopfes mit einem Vergussmaterial vergossen sind, d.h. vollständig in das Vergussmaterial eingebettet und somit von diesem umgeben sind. Zusätzlich kann auch der gesamte restliche Stator mit einem, insbesondere auch einem anderen, Vergussmaterial, vergossen sein. Ein erfindungsgemäßer Stator weist zumeist an beiden axialen Enden einen derartigen Wickelkopf auf. Wie oben bereits beschrieben ist das Vergussmaterial während eines Betriebs der elektrischen Maschine hohen Belastungen ausgesetzt, die insbesondere thermisch, elektrisch, magnetisch und/oder chemisch sein können.A stator according to the invention is intended for use in an electric machine of a vehicle. In this case, a stator according to the invention can also be used in electrical machines, as far as technically feasible and possible, which are used in other fields of application. One Inventive stator has a fully encapsulated winding head. Fully encapsulated according to the invention throughout the present disclosure means in particular that at least the windings of the winding head are encapsulated with a potting material, ie completely embedded in the potting material and thus surrounded by this. In addition, the entire remaining stator may be cast with one, in particular another, potting material. A stator according to the invention usually has such a winding head at both axial ends. As already described above, the potting material is exposed during operation of the electrical machine to high loads, which may be, in particular, thermal, electrical, magnetic and / or chemical.

Eine erste erfindungsgemäße Möglichkeit, um eine Stabilität des Vergussmaterials des Wickelkopfes zu steigern, besteht darin, eine Abschlussplatte an einem ersten und/oder zweiten axialen Ende des Stators vorzusehen. Eine derartige Abschlussplatte kann bevorzugt ringartig bzw. scheibenartig ausgebildet sein, wobei insbesondere in einem zentralen Bereich der Abschlussplatte eine Öffnung vorgesehen ist, beispielsweise für eine Durchführung einer zentralen Welle der elektrischen Maschine. Durch eine derartige ringartige Ausgestaltung einer Abschlussplatte kann ferner besonders einfach sichergestellt werden, dass die Abschlussplatte denjenigen Bereich des jeweiligen axialen Endes des Stators abdeckt, in dem sich der Wickelkopf befindet. Besonders bevorzugt ist an beiden axialen Enden des Stators im Bereich des jeweiligen Wickelkopfes eine Abschlussplatte vorgesehen. Die jeweilige Abschlussplatte ist derart am Wickelkopf des Stators angeordnet, dass sie das Vergussmaterial, mit dem der Wickelkopf vergossen ist, kontaktiert. Ein Kontaktieren im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere, dass zwischen der Abschlussplatte und dem Vergussmaterial ein thermischer und mechanischer Kontakt besteht. Die Abschlussplatte und das Vergussmaterial berühren sich somit. Dadurch kann zum einen eine bessere Wärmeabfuhr aus dem Vergussmaterial über die Abschlussplatte an eine Umgebung bzw. eine externe Kühlvorrichtung bereitgestellt werden. Eine im Wickelkopf entstehende Abwärme kann somit besser abgeführt werden, wodurch insbesondere auch eine thermische Belastung des Vergussmaterials vermindert werden kann. Darüber hinaus kann durch das mechanische Kontaktieren zwischen der Abschlussplatte und dem Vergussmaterial auch eine mechanische Stabilisierung des Vergussmaterials bereitgestellt werden. Ein Entstehen von Rissen im Vergussmaterial kann dadurch verhindert oder zumindest deutlich reduziert werden. Darüber hinaus kann durch eine derartige Abschlussplatte das Vergussmaterial bzw. der gesamte Wickelkopf bevorzugt vollständig abgedeckt sein. Auf diese Weise kann durch die Abschlussplatte auch ein Schutz gegen, insbesondere mechanische und/oder chemische, Einwirkungen von außen auf das Vergussmaterial bzw. den gesamten Wickelkopf bereitgestellt werden. Insgesamt kann somit durch eine derartige Abschlussplatte eine Materialbelastung des Vergussmaterials reduziert werden.A first possibility according to the invention, in order to increase the stability of the casting material of the winding head, is to provide a terminating plate at a first and / or second axial end of the stator. Such a cover plate may preferably be formed like a ring or disc-like, wherein in particular in a central region of the end plate an opening is provided, for example, for a passage of a central shaft of the electric machine. By such a ring-like configuration of a cover plate can also be particularly easily ensured that the end plate covers that area of the respective axial end of the stator, in which the winding head is located. Particularly preferably, a closure plate is provided at both axial ends of the stator in the region of the respective winding head. The respective end plate is arranged on the winding head of the stator that they contact the potting material with which the winding head is potted. A contacting in the sense of the invention means in particular that there is a thermal and mechanical contact between the end plate and the potting material. The end plate and the potting material thus touch each other. As a result, better heat removal from the potting material via the end plate to an environment or an external cooling device can be provided on the one hand. A heat generated in the winding head waste heat can thus be dissipated better, which in particular a thermal load of the potting material can be reduced. In addition, a mechanical stabilization of the potting material can be provided by the mechanical contacting between the end plate and the potting material. An occurrence of cracks in the potting material can be prevented or at least significantly reduced. In addition, the casting material or the entire winding head may preferably be completely covered by such a cover plate. In this way, protection against, in particular mechanical and / or chemical, external influences on the potting material or the entire winding head can be provided by the end plate. Overall, a material load of the potting material can thus be reduced by such an end plate.

Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Stator vorgesehen sein, dass die zumindest eine Kontaktfläche zumindest ein Strukturelement aufweist, wobei das zumindest eine Strukturelement an der Kontaktfläche zumindest im Wesentlichen umlaufend und/oder sich radial erstreckend ausgebildet ist, und wobei insbesondere das zumindest eine Strukturelement zumindest abschnittsweise als eine Rippe und/oder als eine Nut ausgebildet ist. Durch ein derartiges Strukturelement kann besonders einfach eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen der Abschlussplatte und dem Vergussmaterial des Wickelkopfes bereitgestellt werden. Mit anderen Worten kann durch ein derartiges Strukturelement besonders bevorzugt eine Verzahnung der Abschlussplatte mit dem Vergussmaterial erzeugt werden, insbesondere wenn das zumindest eine Strukturelement zumindest abschnittsweise als eine Rippe und/oder als eine Nut ausgebildet ist. Ein derartiges Strukturelement kann sich an der Kontaktfläche beispielsweise radial, insbesondere von innen nach außen in Bezug auf eine zentrale Welle der elektrischen Maschine, erstrecken. Auch ein umlaufendes Erstrecken des Strukturelements, bei dem das Strukturelement beispielsweise entlang eines zumindest im Wesentlichen gleichbleibenden Radius um eine zentrale Welle der elektrischen Maschine an der Abschlussplatte angeordnet ist, ist alternativ oder zusätzlich möglich. Insgesamt kann somit, besonders durch die Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen der Abschlussplatte und dem Vergussmaterial durch das Strukturelement, ein noch besserer thermischer Kontakt zwischen der Abschlussplatte und dem Vergussmaterials und auch eine noch bessere mechanische Stabilisierung des Vergussmaterials durch die Abschlussplatte bereitgestellt werden.Furthermore, in the case of a stator according to the invention, it can be provided that the at least one contact surface has at least one structural element, wherein the at least one structural element is formed on the contact surface at least substantially circumferentially and / or radially extending, and wherein in particular the at least one structural element at least partially as a rib and / or is formed as a groove. Such a structural element makes it particularly easy to provide an enlargement of the contact surface between the end plate and the potting material of the winding head. In other words, a toothing of the end plate with the potting material can be produced by such a structural element particularly preferably, in particular if the at least one structural element is formed at least in sections as a rib and / or as a groove. Such a structural element may, for example, extend radially at the contact surface, in particular from the inside outward with respect to a central shaft of the electrical machine. A circumferential extension of the structural element, in which the structural element is arranged, for example along an at least substantially constant radius about a central shaft of the electric machine on the end plate, is alternatively or additionally possible. Overall, an even better thermal contact between the end plate and the potting material and also an even better mechanical stabilization of the potting material can be provided by the end plate, especially by increasing the contact area between the end plate and the potting material through the structural element.

Auch kann ein erfindungsgemäßer Stator dahingehend ausgebildet sein, dass in der ersten Abschlussplatte und/oder in der zweiten Abschlussplatte Kühlkanäle angeordnet sind, wobei die Kühlkanäle insbesondere Anschlusselemente für eine Verbindung zu Kühlleitungen in einem Statormantel und/oder für eine Verbindung mit einer Kühlmittelversorgung aufweisen. Diese Kühlkanäle können durch ein Kühlfluid, beispielsweise eine Flüssigkeit wie zum Beispiel Kühlwasser, durchströmt sein. Durch derartige Kühlkanäle kann auf diese Weise eine aktive Kühlung der Abschlussplatte und damit auch des durch die Abschlussplatte kontaktierten Vergussmaterials bereitgestellt werden. Eine noch bessere Kühlung und damit ein noch besserer Abtransport von im Wickelkopf entstandener Abwärme kann auf diese Weise ermöglicht werden. Besonders bevorzugt kann über Anschlusselemente ein direkter Anschluss an einen bereits vorhandenen Kühlkreislauf in einem Statormantel eines erfindungsgemäßen Stators bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann über die Anschlusselemente auch eine eigene, separat für die Abschlussplatte vorgesehene, Kühlmittelversorgung mit den Kühlkanälen in der Abschlussplatte verbunden sein. Insgesamt kann durch derartige Kühlkanäle somit insbesondere eine Kühlung eines Wickelkopfes eines erfindungsgemäßen Stators verbessert werden.A stator according to the invention may also be designed such that cooling channels are arranged in the first end plate and / or in the second end plate, the cooling channels in particular having connection elements for connection to cooling lines in a stator shell and / or for connection to a coolant supply. These cooling channels can be flowed through by a cooling fluid, for example a liquid such as cooling water. Through such cooling channels, an active cooling of the end plate and thus also of the casting material contacted by the end plate can be provided in this way. An even better cooling and thus an even better removal of heat generated in the winding head waste heat can be enabled this way. Particularly preferably, a direct connection to an already existing cooling circuit in a stator jacket of a stator according to the invention can be provided via connection elements. Alternatively or additionally, its own, provided separately for the end plate, coolant supply to the cooling channels in the end plate can be connected via the connection elements. Overall, cooling of a winding head of a stator according to the invention can thus be improved in particular by such cooling channels.

Besonders bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen Stator vorgesehen sein, dass die erste Abschlussplatte und/oder die zweite Abschlussplatte Eintrittsöffnungen und/oder Austrittsöffnungen für Vergussmaterial und/oder Luft aufweisen für einen Einsatz als Gussform beim Vergießen des Wickelkopfes mit Vergussmaterial und/oder dass die erste Abschlussplatte und/oder die zweite Abschlussplatte Anschlussöffnungen aufweisen für einen elektrischen Anschluss der Wicklungen des Wickelkopfes. Durch das Vorhandensein von Eintrittsöffnungen und/oder Austrittsöffnungen kann ermöglicht werden, dass die erste und/oder die zweite Abschlussplatte als Gussform beim Vergießen des Wickelkopfes mit Vergussmaterial eingesetzt werden können. Dafür werden die Abschlussplatten an einem erfindungsgemäßen Stator bereits montiert, bevor der Wickelkopf mit Vergussmaterial vergossen wird. Durch vorhandene Eintrittsöffnungen kann das Vergussmaterial beim Vergießen zwischen den Wicklungen des Wickelkopfes und den Abschlussplatten hineinströmen und, falls vorhanden, die dadurch verdrängte Luft durch die Austrittsöffnungen herausströmen. Auf diese Weise kann bereitgestellt werden, dass das Vergussmaterial noch im flüssigen Zustand mit den Abschlussplatten in Kontakt gebracht werden kann. Dadurch kann nach dem Aushärten des Vergussmaterials ein noch besserer thermischer und mechanischer Kontakt zwischen den Abschlussplatten und dem dann ausgehärteten Vergussmaterial erzeugt werden. Darüber hinaus kann insgesamt eine Vereinfachung bei der Herstellung des vollvergossenen Wickelkopfes dahingehend bereitgestellt werden, dass keine zusätzliche oder zumindest nur eine vereinfachte Gussform beim Vergießen des Wickelkopfes mit Vergussmaterial benötigt wird. In einem alternativen oder zusätzlichen Vergussvorgang kann neben den Wickelköpfen auch der restliche Stator mit dem Vergussmaterial vergossen werden. Dafür kann das Vergussmaterial beispielsweise in eine mittlere Statorbohrung eingefüllt werden und mit einem Stempel von einem axialen Ende des Stators her, insbesondere durch Einströmöffnungen in einer Abschlussplatte und/oder durch eine andere geeignete Öffnung, über einen der Wickelköpfe in Nuten des Stators gepresst werden. Dadurch wird dieser Wickelkopf an einem Ende des Stators direkt mit Vergussmaterial gefüllt. Den Wickelkopf am anderen axialen Ende erreicht das Vergussmaterial nach Durchströmen der Statornuten und der darin befindlichen elektrischen Leitern. Die verdrängte Luft kann wieder bevorzugt durch Ausströmöffnungen entweichen. Ferner können, alternativ oder zusätzlich, bei einem erfindungsgemäßen Stator in zumindest einer der Abschlussplatten Anschlussöffnungen vorgesehen sein. Durch derartige Anschlussöffnungen kann ein elektrischer Anschluss der Wicklungen des Wickelkopfes besonders einfach bereitgestellt werden. Die Leitungen zum Anschluss der Wicklungen des Wickelkopfes können einfach durch die Anschlussöffnungen gelegt werden. Zusätzliche Anschlusselemente bzw. Anschlussöffnungen, die oftmals aufwendig erzeugt bzw. bereitgestellt werden müssen, können auf diese Weise vermieden werden. Auch dadurch kann insbesondere eine Montage eines erfindungsgemäßen Stators vereinfacht werden.In a stator according to the invention, it may be particularly preferred for the first end plate and / or the second end plate to have inlet openings and / or outlet openings for potting material and / or air for use as a casting mold when casting the winding head with potting material and / or the first end plate and / or the second end plate connection openings for an electrical connection of the windings of the winding head. By the presence of inlet openings and / or outlet openings can be made possible that the first and / or the second end plate can be used as a casting mold when casting the winding head with potting material. For this, the end plates are already mounted on a stator according to the invention before the end winding is potted with potting material. Through existing inlet openings, the potting material can flow during casting between the windings of the winding head and the end plates and, if present, the air displaced thereby flow out through the outlet openings. In this way it can be provided that the potting material can still be brought into contact with the end plates in the liquid state. As a result, an even better thermal and mechanical contact between the end plates and then hardened potting material can be generated after curing of the potting material. In addition, an overall simplification in the production of the fully encapsulated winding head can be provided to the effect that no additional or at least only a simplified mold when casting the winding head is required with potting material. In an alternative or additional potting process, the remaining stator can be potted with the casting material in addition to the winding heads. For this purpose, the potting material can be filled, for example, in a central stator bore and pressed with a stamp from one axial end of the stator forth, in particular through inflow openings in a cover plate and / or through another suitable opening, via one of the winding heads in grooves of the stator. As a result, this end winding is filled directly with potting material at one end of the stator. The winding head at the other axial end reaches the potting material after flowing through the stator and the electrical conductors therein. The displaced air can again preferably escape through outflow openings. Furthermore, alternatively or additionally, connecting openings may be provided in at least one of the end plates in a stator according to the invention. Through such connection openings, an electrical connection of the windings of the winding overhang can be provided in a particularly simple manner. The lines for connecting the windings of the winding head can be easily put through the connection openings. Additional connection elements or connection openings, which often have to be elaborately produced or provided, can be avoided in this way. This also makes it possible, in particular, to simplify assembly of a stator according to the invention.

Gemäß einem alternativen zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Stator für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs gelöst, der Stator aufweisend einen Wickelkopf, wobei der Wickelkopf mehrere Wicklungen aufweist und die Wicklungen des Wickelkopfes mit einem Vergussmaterial vergossen sind. In dieser alternativen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators ist dieser dadurch gekennzeichnet, dass im Vergussmaterial des Wickelkopfes zumindest ein Verstrebungselement angeordnet ist, wobei das zumindest eine Verstrebungselement im Vergussmaterial des Wickelkopf zumindest im Wesentlichen um laufend und/oder sich radial erstreckend angeordnet ist.According to an alternative second aspect of the invention, the object is achieved by a stator for an electric machine of a vehicle, the stator having a winding head, wherein the winding head has a plurality of windings and the windings of the winding head are potted with a potting material. In this alternative embodiment of a stator according to the invention, this is characterized in that in the casting material of the winding head at least one strut element is arranged, wherein the at least one strut element in the potting material of the winding overhang is at least substantially arranged to be continuously and / or radially extending.

Auch ein erfindungsgemäßer Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist für einen Einsatz in einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs vorgesehen. Dieser erfindungsgemäße Stator kann gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ebenfalls auch in elektrischen Maschinen eingesetzt werden, soweit technisch sinnvoll und möglich, die in anderen Einsatzgebieten verwendet werden. Ein erfindungsgemäßer Stator weist auch gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung einen vollvergossenen Wickelkopf auf, insbesondere zumeist an beiden axialen Enden. A stator according to the invention according to the second aspect of the invention is also intended for use in an electrical machine of a vehicle. This stator according to the invention can also be used in electrical machines according to the second aspect of the invention, as far as technically feasible and possible, which are used in other applications. According to the second aspect of the invention, a stator according to the invention also has a fully encapsulated end winding, in particular mostly at both axial ends.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist bei einem erfindungsgemäßen Stator vorgesehen, dass im Vergussmaterial des Wickelkopfes zumindest ein Verstrebungselement angeordnet ist. Durch ein derartiges Verstrebungselement kann eine Stabilisierung des Vergussmaterials von innen heraus bereitgestellt werden. Dafür erstreckt sich das Verstrebungselement beispielsweise radial von innen nach außen im Inneren des Vergussmaterials des Wickelkopfes, d.h. zum Beispiel von einer zentralen Welle der Elektromaschine radial nach außen. Dadurch kann insbesondere in radialer Richtung eine Stabilisierung des Vergussmaterials bereitgestellt werden. Auch eine umlaufende Anordnung des zumindest einen Verstrebungselements ist alternativ oder zusätzlich möglich, wodurch insbesondere eine ebenfalls umlaufende Stabilisierung des Vergussmaterials durch das Verstrebungselement erzeugt werden kann. Ebenfalls alternativ oder zusätzlich kann das zumindest eine Verstrebungselement auch als ein Netz bzw. Gitter ausgebildet sein und bevorzugt bereits vor einem Vergießen des Wickelkopfes mit Vergussmaterial in bzw. am Wickelkopf angeordnet sein. Ein Entstehen von Rissen im Vergussmaterial kann durch diese Stabilisierung des Vergussmaterials durch ein Verstrebungselement verhindert oder zumindest deutlich vermindert werden, da mechanische Belastungen des Vergussmaterials durch das Verstrebungselement aufgenommen und abgeleitet werden können. Die insgesamt auftretende mechanische und/oder thermische Belastung des Vergussmaterials, durch die in diesem oftmals Risse entstehen, kann dadurch vermindert werden. Auch eine Verbesserung einer Wärmeleitung im Inneren des Vergussmaterials kann durch ein derartiges Verstrebungselement bereitgestellt werden, da das Verstrebungselement als zusätzliches, insbesondere durchgängiges, Wärmeleitelement wirken kann. Insgesamt kann somit durch das Vorhandensein zumindest eines Verstrebungselements insbesondere eine mechanische Stabilität des vollvergossenen Wickelkopfes erhöht werden, wobei auch eine Ableitung von Abwärme aus dem Wickelkopf durch ein derartiges Verstrebungselement verbessert werden kann.According to the second aspect of the invention, it is provided in a stator according to the invention that at least one bracing element is arranged in the casting material of the winding head. By means of such a bracing element, a stabilization of the casting material can be provided from within. For this purpose, the bracing element extends for example radially from the inside to the outside in the interior of the casting material of the winding head, ie, for example, from a central shaft of the electric machine radially outward. As a result, stabilization of the potting material can be provided, in particular in the radial direction become. A circumferential arrangement of the at least one strut element is alternatively or additionally possible, whereby in particular a likewise circumferential stabilization of the potting material can be produced by the strut element. Also alternatively or additionally, the at least one bracing element can also be designed as a net or grid and preferably already be arranged in front of a casting of the winding head with potting material in or on the winding head. An occurrence of cracks in the potting material can be prevented or at least significantly reduced by this stabilization of the potting material by a bracing element, since mechanical loads on the potting material can be absorbed and removed by the bracing element. The total occurring mechanical and / or thermal stress of the potting material, often caused by cracks in this can be reduced. An improvement of a heat conduction in the interior of the potting material can also be provided by such a strut element, since the strut element can act as an additional, in particular continuous, heat-conducting element. Overall, therefore, can be increased by the presence of at least one strut element, in particular a mechanical stability of the fully-wound end winding, with a derivative of waste heat from the winding head can be improved by such a bracing element.

Besonders bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass der Stator zusätzlich gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Auf diese Weise können sämtliche Vorteile, die bereits ausführlich in Bezug auf einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, auch durch einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden.With a stator according to the invention in accordance with the second aspect of the invention, it may particularly preferably be provided that the stator is additionally designed according to the first aspect of the invention. In this way, all the advantages which have already been described in detail with regard to a stator according to the invention according to the first aspect of the invention can also be provided by a stator according to the invention according to the second aspect of the invention.

Ferner kann ein erfindungsgemäßer Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung dahingehend ausgebildet sein, dass das zumindest eine Verstrebungselement fadenartig ausgebildet ist. Fadenartig im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere, dass das Verstrebungselement dünn und flexibel ausgebildet ist. Auf diese Weise benötigt das Verstrebungselement nur einen geringen Platzbedarf und kann insbesondere besonders einfach an den im Wickelkopf vorhandenen Bauraum, der nicht durch Wicklungen besetzt ist, angepasst angeordnet werden. Ferner sind derartige fadenartige Verstrebungselemente insbesondere auf Zug belastbar, wodurch eine Aufnahme mechanischer Belastungen durch das Verstrebungselement und dadurch eine Verhinderung von Rissen im Vergussmaterial besonders einfach bereitgestellt werden kann.Furthermore, a stator according to the invention can be designed according to the second aspect of the invention such that the at least one bracing element is thread-like. Threadlike in the sense of the invention means in particular that the strut element is made thin and flexible. In this way, the bracing requires only a small footprint and can be particularly easily adapted to the existing space in the winding space, which is not occupied by windings, adjusted. Furthermore, such thread-like bracing elements are particularly resilient to train, whereby a recording of mechanical stress by the bracing element and thereby preventing cracks in the casting material can be provided particularly simple.

Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass das zumindest eine Verstrebungselement elektrisch und magnetisch nicht leitend ausgebildet ist. Auf diese Weise kann bereitgestellt werden, dass das zumindest eine Verstrebungselement keinen Einfluss auf elektrische und magnetische Felder ausübt, die durch die Wicklungen im Wickelkopf eines erfindungsgemäßen Stators erzeugt werden. Die elektromagnetischen Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Stators, die ausschlaggebend sind für einen effektiven Betrieb der elektrischen Maschine, in der der erfindungsgemäße Stator verbaut ist, werden auf diese Weise durch das zumindest eine Verstrebungselement nicht beeinflusst.Moreover, it can be provided in the stator according to the invention according to the second aspect of the invention, that the at least one strut element is electrically and magnetically non-conductive. In this way it can be provided that the at least one bracing element exerts no influence on electric and magnetic fields which are generated by the windings in the end winding of a stator according to the invention. The electromagnetic properties of a stator according to the invention, which are decisive for an effective operation of the electrical machine in which the stator according to the invention is installed, are not influenced in this way by the at least one strut element.

Besonders bevorzugt kann ein erfindungsgemäßer Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung dahingehend ausgebildet sein, dass das zumindest eine Verstrebungselement thermisch leitend ausgebildet ist. Thermisch leitend im Sinne der Erfindung bedeutet insbesondere, dass auf diese Weise durch ein Verstrebungselement eine Abwärme, die in den Entwicklungen des Wickelkopfes des erfindungsgemäßen Stators erzeugt wird, durch das Verstrebungselement abtransportiert werden kann. Insbesondere kann bevorzugt die Abwärme durch das Verstrebungselement an eine Kühlvorrichtung abgegeben werden, die beispielsweise in einer Abschlussplatte und/oder einem Statormantel eines erfindungsgemäßen Stators angeordnet ist. Eine besonders gute Kühlung der Wicklungen des Wickelkopfes eines erfindungsgemäßen Stators kann auf diese Weise bereitgestellt werden.Particularly preferably, a stator according to the invention according to the second aspect of the invention can be designed such that the at least one strut element is designed to be thermally conductive. Thermally conductive in the sense of the invention means in particular that in this way by a strut element, a waste heat generated in the developments of the winding head of the stator according to the invention, can be removed by the strut element. In particular, the waste heat can preferably be delivered by the bracing element to a cooling device, which is arranged, for example, in a closure plate and / or a stator jacket of a stator according to the invention. A particularly good cooling of the windings of the winding head of a stator according to the invention can be provided in this way.

Gemäß eines alternativen dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Stator für eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs gelöst, der Stator aufweisend einen Wickelkopf, wobei der Wickelkopf mehrere Wicklungen aufweist und die Wicklungen des Wickelkopfes mit einem Vergussmaterial vergossen sind. In dieser alternativen Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators ist dieser dadurch gekennzeichnet, dass der Stator einen Statormantel mit einem Kopfabschnitt aufweist, wobei der Kopfabschnitt zumindest abschnittsweise am Vergussmaterial des Wickelkopfes kontaktierend angeordnet ist, und wobei der Kopfabschnitt zumindest ein Strukturelement aufweist, welches am Kopfabschnitt zumindest im Wesentlichen umlaufend und/oder sich axial erstreckend ausgebildet ist.According to an alternative third aspect of the invention, the object is achieved by a stator for an electric machine of a vehicle, the stator having a winding head, wherein the winding head has a plurality of windings and the windings of the winding head are potted with a potting material. In this alternative embodiment of a stator according to the invention this is characterized in that the stator has a stator shell with a head portion, wherein the head portion at least partially contacting the casting material of the winding head, and wherein the head portion has at least one structural element which at least substantially at the head portion is formed circumferentially and / or axially extending.

Auch ein erfindungsgemäßer Stator gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist für einen Einsatz in einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs vorgesehen. Dieser erfindungsgemäße Stator kann gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ebenfalls auch in elektrischen Maschinen eingesetzt werden, soweit technisch sinnvoll und möglich, die in anderen Einsatzgebieten verwendet werden. Ein erfindungsgemäßer Stator weist auch gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung einen vollvergossenen Wickelkopf auf, insbesondere zumeist an beiden axialen Enden. A stator according to the invention according to the third aspect of the invention is also intended for use in an electric machine of a vehicle. This stator according to the invention can also be used in electrical machines according to the third aspect of the invention, as far as technically feasible and possible, in others Fields of application can be used. A stator according to the invention also has, according to the third aspect of the invention, a fully encapsulated end winding, in particular mostly at both axial ends.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist bei einem erfindungsgemäßen Stator vorgesehen, dass dieser einen Statormantel aufweist. Ein derartiger Statormantel ist zumeist entlang eines Statorpakets angeordnet und kann bevorzugt Kühlleitungen für eine Kühlung des Statorpakets aufweisen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich der Statormantel zumindest an einem Ende über das Statorpaket hinaus erstreckt und mit seinem Kopfabschnitt das Vergussmaterial des Wickelkopfes kontaktiert. Bereits durch dieses Kontaktieren kann eine Verbesserung einer mechanischen Stabilität des Vergussmaterials des Wickelkopfes bereitgestellt werden. Auch eine verbesserte Ableitung von Abwärme aus dem Vergussmaterial insbesondere bevorzugt in die durch die Kühlleitungen im Statormantel bereitgestellte Kühlung kann dadurch bereitgestellt werden. Darüber hinaus weist der Kopfabschnitt zumindest ein Strukturelement auf. Durch dieses Strukturelement kann eine Fläche, über die sich der Kopfabschnitt und das Vergussmaterial kontaktierend berühren, deutlich vergrößert werden. Eine noch bessere mechanische Stabilisierung des Vergussmaterials bzw. eine Steigerung des thermischen Kontakts zwischen dem Vergussmaterial und dem Kopfabschnitt des Statormantels kann dadurch bereitgestellt werden. Das Strukturelement kann umlaufend und oder sich axial erstreckend am Kopfabschnitt angeordnet sein. Auch durch dieses Strukturelement, dass wie auch das Strukturelement auf einer Abschlussplatte bevorzugt als eine Rippe und/oder Nut ausgebildet sein kann, kann eine Verzahnung des Vergussmaterials und des Kopfabschnitts bereitgestellt werden. Zusammenfassend kann somit durch einen Kopfabschnitt mit zumindest einem Strukturelement, der berührend das Vergussmaterial des Wickelkopfes eines erfindungsgemäßen Stators kontaktiert, eine gesteigerte mechanische Stabilität des Vergussmaterials und ein verbesserter thermischer Kontakt zwischen dem Vergussmaterial und dem Statormantel, insbesondere einer Kühlung im Statormantel, bereitgestellt werden. According to the third aspect of the invention, it is provided in the case of a stator according to the invention that it has a stator jacket. Such a stator jacket is usually arranged along a stator core and can preferably have cooling lines for cooling the stator core. According to the invention, it is provided that the stator jacket extends beyond the stator core at least at one end and contacts the casting material of the winding head with its head section. Already by this contacting an improvement in mechanical stability of the potting material of the winding head can be provided. An improved dissipation of waste heat from the potting material, in particular preferably into the cooling provided by the cooling lines in the stator jacket, can thereby be provided. In addition, the head section has at least one structural element. By means of this structural element, a surface over which the head section and the potting material contact each other can be significantly increased. An even better mechanical stabilization of the potting material or an increase in the thermal contact between the potting material and the head portion of the stator shell can be provided thereby. The structural element can be arranged circumferentially and / or extending axially on the head section. Also, by this structural element, that as well as the structural element on a cover plate may preferably be formed as a rib and / or groove, a toothing of the potting material and the head portion can be provided. In summary, an increased mechanical stability of the potting material and improved thermal contact between the potting material and the stator jacket, in particular cooling in the stator jacket, can thus be provided by a head section having at least one structural element contacting the potting material of the winding head of a stator according to the invention.

Besonders bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen Stator gemäß dem dritten Aspekt Erfindung vorgesehen sein, dass der Stator zusätzlich gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder gemäß dem zweiten der Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Auf diese Weise können sämtliche Vorteile, die bereits ausführlich in Bezug auf einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem ersten Aspekt Erfindung und/oder gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind, auch durch einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden.With a stator according to the invention according to the third aspect of the invention, it may particularly preferably be provided that the stator is additionally designed according to the first aspect of the invention and / or according to the second aspect of the invention. In this way, all the advantages which have already been described in detail with respect to a stator according to the invention according to the first aspect of the invention and / or according to the second aspect of the invention can also be provided by a stator according to the invention according to the third aspect of the invention.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine elektrische Maschine eines Fahrzeugs mit einem Stator und einem Rotor gelöst. Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stator gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt Erfindung ausgebildet ist. Auf diese Weise können sämtliche Vorteile, die bereits ausführlich in Bezug auf einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt Erfindung beschrieben worden sind, auch durch eine elektrische Maschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden.According to a fourth aspect of the invention, the object is achieved by an electric machine of a vehicle having a stator and a rotor. An electric machine according to the invention is characterized in that the stator is designed according to the first, second and / or third aspect of the invention. In this way, all the advantages already described in detail with regard to a stator according to the invention according to the first, second and / or third aspect of the invention can also be provided by an electric machine according to the fourth aspect of the invention.

Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine gelöst. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt der Erfindung auf. Auf diese Weise können sämtliche Vorteile, die bereits ausführlich in Bezug auf eine erfindungsgemäße elektrische Maschine gemäß dem vierten Aspekt Erfindung bzw. in Bezug auf einen erfindungsgemäßen Stator gemäß dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt Erfindung beschrieben worden sind, auch durch ein Fahrzeug gemäß dem fünften Aspekt Erfindung bereitgestellt werden.According to a fifth aspect of the invention, the object is achieved by a vehicle having an electric machine. A vehicle according to the invention is characterized in that the electric machine is designed according to the fourth aspect of the invention. An electrical machine according to the invention according to the fourth aspect of the invention comprises a stator according to the invention according to the first, second and / or third aspect of the invention. In this way, all the advantages that have already been described in detail with respect to an electric machine according to the invention according to the fourth aspect of the invention or with respect to a stator according to the invention according to the first, second and / or third aspect of the invention, also by a vehicle according to the fifth aspect of the invention.

Weitere, die Erfindung verbessernden Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumliche Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Elemente mit gleichen Funktion und/oder Wirkungsweise sind in den 1 bis 6 mit denselben Bezugszeichen versehen.Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of various embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the claims, the description or the figures resulting features and / or advantages, including structural details and spatial arrangements may be essential to the invention both in itself and in the various combinations. Elements with the same function and / or mode of action are in the 1 to 6 provided with the same reference numerals.

Es zeigen jeweils schematisch:Each show schematically:

1 eine erste Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators, 1 A first embodiment of a stator according to the invention,

2 eine zweite Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators, 2 a second embodiment of a stator according to the invention,

3 eine dritte Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators, 3 A third embodiment of a stator according to the invention,

4 eine vierte Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators, 4 A fourth embodiment of a stator according to the invention,

5 ein erfindungsgemäßer Stator während eines Vergussvorgangs, und 5 a stator according to the invention during a Vergussvorgangs, and

6 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug. 6 an inventive vehicle.

Die 1 bis 4 zeigen verschiedene Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen Stators 1 einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 50. Dabei weisen alle Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 50 jeweils einen Rotor 7 auf, der drehbar gelagert im Inneren eines Statorpakets 8 angeordnet ist. Das Statorpaket 8 ist durch einen Statormantel 4 umgeben, in dem jeweils Kühlleitungen 6 zur Kühlung des Statorpakets 8 angeordnet sind. Am ersten axialen Ende 2 und am zweiten axialen Ende 3 des Statorpakets 8 und damit auch des erfindungsgemäßen Stators 1 sind jeweils Wicklungen 11 angeordnet, die jeweils einen Wickelkopf 10 bilden. Die Wickelköpfe 10 sind durch ein Vergussmaterial 12 vollständig vergossen. Bezüglich ähnlicher bzw. gleicher Elemente und Bauteile kann im Folgenden bei der Beschreibung der 1 bis 4 jeweils gegenseitig Bezug genommen werden. Die in den 1 bis 4 gezeigten Merkmale der Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen Stators 1 einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 50 sind einzelnen dargestellt, können jedoch, soweit technisch sinnvoll und möglich, auch in einer einzelnen Ausgestaltungsform kombiniert werden.The 1 to 4 show various embodiments of a stator according to the invention 1 an electrical machine according to the invention 50 , In this case, all embodiments of an electrical machine according to the invention 50 one rotor each 7 on, rotatably mounted inside a stator 8th is arranged. The stator package 8th is by a stator jacket 4 surrounded, in each case cooling lines 6 for cooling the stator pack 8th are arranged. At the first axial end 2 and at the second axial end 3 of the stator pack 8th and thus also the stator according to the invention 1 are each windings 11 arranged, each having a winding head 10 form. The winding heads 10 are through a potting material 12 completely shed. With regard to similar or identical elements and components, the following may be described in the following 1 to 4 be mutually referenced. The in the 1 to 4 shown features of the embodiments of a stator according to the invention 1 an electrical machine according to the invention 50 are presented individually, but can, as far as technically reasonable and possible, also be combined in a single embodiment.

In der in 1 gezeigten Ausgestaltungsform sind am ersten axialen Ende 2 des Stators 1 eine erste Abschlussplatte 20 und am zweiten axialen Ende 3 des Stators 1 eine zweite Abschlussplatte 21 kontaktierend am Vergussmaterial 12 angeordnet. Dabei kontaktiert direkt jeweils eine Kontaktfläche 22 der ersten Abschlussplatte 20 und der zweiten Abschlussplatte 21 das Vergussmaterial 12 des Wickelkopfes 10 und stellt so einen unmittelbaren mechanischen und thermischen Kontakt zwischen der jeweiligen Abschlussplatte 20, 21 und dem Vergussmaterial 12 her für eine Vergrößerung der Kontaktfläche 22 sind an den Abschlussplatten 20, 21 jeweils Strukturelemente 23 vorgesehen. In dieser Ausgestaltungsform sind die Strukturelemente 23 als umlaufende Rippen ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können die Strukturelemente 23 auch axial verlaufen und/oder als Nute ausgebildet sein. Durch diese Strukturelemente 23 kann wie abgebildet eine Verzahnung zwischen dem Material der Abschlussplatte 20, 21 und dem Vergussmaterial 12 hergestellt werden. Ein noch besserer mechanischer und/oder thermischer Kontakt zwischen der jeweiligen Abschlussplatte 20, 21 und dem Vergussmaterial 12 kann dadurch bereitgestellt werden. Darüber hinaus sind in den Abschlussplatten 20, 21 jeweils Kühlkanäle 24 vorhanden, die insbesondere über ein Anschlusselement 25 mit den Kühlleitungen 6 im Statormantel 4 verbunden sind. Auf diese Weise kann eine direkte Kühlung der Abschlussplatten 20, 21 und damit auch des Vergussmaterials 12 bzw. der Wickelköpfe 10 bereitgestellt werden.In the in 1 shown embodiment are at the first axial end 2 of the stator 1 a first end plate 20 and at the second axial end 3 of the stator 1 a second end plate 21 contacting the potting material 12 arranged. In each case a contact surface contacts directly 22 the first end plate 20 and the second end plate 21 the potting material 12 the winding head 10 and thus provides a direct mechanical and thermal contact between the respective end plate 20 . 21 and the potting material 12 for an enlargement of the contact surface 22 are at the end plates 20 . 21 each structural elements 23 intended. In this embodiment, the structural elements 23 designed as circumferential ribs. Alternatively or additionally, the structural elements 23 also run axially and / or be formed as a groove. Through these structural elements 23 As shown, a gearing between the material of the end plate 20 . 21 and the potting material 12 getting produced. An even better mechanical and / or thermal contact between the respective end plate 20 . 21 and the potting material 12 can be provided thereby. In addition, in the end plates 20 . 21 each cooling channels 24 present, in particular via a connecting element 25 with the cooling pipes 6 in the stator jacket 4 are connected. In this way, a direct cooling of the end plates 20 . 21 and thus also the potting material 12 or the winding heads 10 to be provided.

In 2 ist eine alternative und/oder zusätzliche Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators 1 gezeigt. Diese Ausgestaltungsform weist ebenfalls eine erste Abschlussplatte 20 und eine zweite Abschlussplatte 21 auf, wobei auch hier an den Abschlussplatten 20, 21 Strukturelemente 23 angeordnet sind. Darüber hinaus und im Unterschied zu der abgebildeten Ausgestaltungsform in 1 weist hier die erste Abschlussplatte 20 zumindest eine Eintrittsöffnung 40 und zumindest eine Austrittsöffnung 41 auf. Durch diese Eintrittsöffnung 40 und Austrittsöffnung 41 kann ein Einsatz der Abschlussplatten 20, 21 als Gussform bei einem Vergussvorgang, bei dem die Wickelköpfe 10 des Stators 1 und zusätzlich auch der Stator 1 mit Vergussmaterial 12 vergossen werden, ermöglicht werden. Durch die zumindest eine Eintrittsöffnung 40 kann flüssiges Vergussmaterial 12 in den erfindungsgemäßen Stator 1 eingeleitet werden, wobei die verdrängte Luft und gegebenenfalls auch überschüssiges Vergussmaterial 12 durch die Austrittsöffnung 41 entweichen kann. Dadurch kann einerseits bereitgestellt werden, dass keine zusätzliche Gussform für diesen Vergussvorgang nötig ist bzw. dass die zusätzlich nötige Gussform kleiner und weniger kompliziert ausgebildet sein kann. Eine deutliche Vereinfachung bei der Herstellung eines vollvergossenen Wickelkopfes 10 eines erfindungsgemäßen Stators 1 kann dadurch bereitgestellt werden. Ein möglicher derartiger Vergussvorgang ist beispielhaft in 5 gezeigt. Dort wird die Eintrittsöffnung 40 durch einen Spalt gebildet, welcher der ersten Abschlussplatte 20 benachbart angeordnet ist. Die zweite Abschlussplatte 21 weist Austrittsöffnungen 41 auf. Darüber hinaus weist die erste Abschlussplatte 20 in der dargestellten Ausgestaltungsform zumindest eine Anschlussöffnung 42 auf. Durch eine derartige Anschlussöffnung 42 kann ermöglicht werden, die elektrischen Anschlüsse der Wicklungen 11 des Wickelkopfes 10 direkt durch die erste Abschlussplatte 20 zu verlegen. Zusätzliche Elemente und/oder Öffnungen für derartige, insbesondere elektrische, Anschlüsse können dadurch vermieden werden.In 2 is an alternative and / or additional embodiment of a stator according to the invention 1 shown. This embodiment also has a first end plate 20 and a second end plate 21 on, although here on the end plates 20 . 21 structural elements 23 are arranged. In addition, and unlike the illustrated embodiment in FIG 1 Here is the first end plate 20 at least one inlet opening 40 and at least one exit opening 41 on. Through this inlet 40 and outlet 41 can be a use of end plates 20 . 21 as a casting mold during a casting process in which the winding heads 10 of the stator 1 and in addition, the stator 1 with potting material 12 be shed, be enabled. Through the at least one inlet opening 40 can be liquid potting material 12 in the stator according to the invention 1 be introduced, wherein the displaced air and possibly also excess potting material 12 through the outlet 41 can escape. On the one hand, this makes it possible to provide that no additional casting mold is necessary for this casting process or that the additionally required casting mold can be made smaller and less complicated. A significant simplification in the production of a fully encapsulated winding head 10 a stator according to the invention 1 can be provided thereby. One possible such potting process is exemplified in 5 shown. There is the entrance opening 40 formed by a gap, which is the first end plate 20 is arranged adjacent. The second end plate 21 has outlet openings 41 on. In addition, the first end plate points 20 in the illustrated embodiment, at least one connection opening 42 on. Through such a connection opening 42 can be made possible, the electrical connections of the windings 11 the winding head 10 directly through the first end plate 20 relocate. Additional elements and / or openings for such, in particular electrical, connections can be avoided.

Die in 3 gezeigte Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators 1 ist ohne Abschlussplatten 20, 21 (nicht mit abgebildet) gezeigt. In dieser Ausgestaltungsform ist im Vergussmaterial 12 der Wickelköpfe 10 ein Verstrebungselement 30 angeordnet. Das Verstrebungselement 30 ist zumindest teilweise fadenartig ausgebildet und sowohl umlaufend als auch sich radial erstreckend im Inneren des Vergussmaterials 12 platziert. Teilweise weist das Verstrebungselement 30 auch eine netzartige Geometrie auf. Auf diese Weise kann eine mechanische Stabilisierung des Vergussmaterials 12 besonders einfach bereitgestellt werden, wobei insbesondere Risse im Vergussmaterial 12 durch das Vorhandensein der Verstrebungselemente 30 verhindert oder zumindest deutlich eingeschränkt werden können. Bevorzugt sind die Verstrebungselemente 30 elektrisch und magnetisch nichtleitend ausgebildet, so dass die elektrischen Felder und dadurch die elektromagnetischen Eigenschaften der Wickelköpfe 10 durch das Verstrebungselement 30 nicht beeinflusst werden. Besonders bevorzugt sind ferner die Verstrebungselemente 30 thermisch leitend ausgebildet, so dass eine noch bessere Ableitung von im Wickelkopf 10 erzeugter Abwärme durch die Verstrebungselemente 30 bereitgestellt werden kann.In the 3 shown embodiment of a stator according to the invention 1 is without end plates 20 . 21 (not shown). In this embodiment is in the potting material 12 the winding heads 10 a bracing element 30 arranged. The bracing element 30 is at least partially thread-like and both circumferentially and radially extending in the interior of the potting material 12 placed. Partially has the bracing element 30 also a net-like geometry. In this way, a mechanical stabilization of the potting material 12 be particularly easily provided, wherein in particular cracks in the potting material 12 by the presence of the bracing elements 30 prevented or at least significantly restricted. The strut elements are preferred 30 electrically and magnetically non-conductive, so that the electric fields and thereby the electromagnetic properties of the winding heads 10 through the bracing element 30 not affected. Also particularly preferred are the bracing elements 30 formed thermally conductive, so that an even better dissipation of in the winding head 10 generated waste heat through the bracing elements 30 can be provided.

4 zeigt eine Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Stators 1 einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 50, in der der Statormantel 4 verlängert ausgebildet ist und mit je einem Kopfabschnitt 5 jeweils das Vergussmaterial 12, mit dem an den axialen Enden 2, 3 des erfindungsgemäßen Stators 1 die Wickelköpfe 10 vergossen sind, berührend kontaktiert. An den Kopfabschnitten 5 sind jeweils Strukturelemente 23 angeordnet, durch die eine Fläche, mit der die Kopfabschnitte 5 das Vergussmaterial 12 kontaktieren, vergrößert ist. Dabei können diese Strukturelemente 23, wie abgebildet, umlaufend ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Strukturelemente 23 auch axial erstreckend ausgebildet sein (nicht mit abgebildet). Besonders bevorzugt kann ein derartiges Strukturelement 23, wie ebenfalls abgebildet, als eine Rippe und/oder als eine Nut ausgebildet sein, wodurch insbesondere eine Verzahnung zwischen dem Kopfabschnitt 5 und dem Vergussmaterial 12 erzeugt werden kann. Auf diese Weise kann sowohl eine besonders stabile mechanische Kontaktierung zwischen dem Kopfabschnitt 5 und dem Vergussmaterial 12 als auch ein besonders effektiver thermischer Kontakt zwischen diesen Bauelementen eines erfindungsgemäßen Stators 1 bereitgestellt werden. 4 shows an embodiment of a stator according to the invention 1 an electrical machine according to the invention 50 in which the stator jacket 4 is formed extended and each with a head section 5 each the potting material 12 with which at the axial ends 2 . 3 the stator according to the invention 1 the winding heads 10 are shed, touchingly contacted. At the head sections 5 are each structural elements 23 arranged through which a surface with which the head sections 5 the potting material 12 contact, is enlarged. These structural elements can 23 , as shown, circumferentially formed. Alternatively or additionally, the structural elements 23 also be formed axially extending (not shown). Particularly preferred may be such a structural element 23 , as also shown, be formed as a rib and / or as a groove, whereby in particular a toothing between the head portion 5 and the potting material 12 can be generated. In this way, both a particularly stable mechanical contact between the head portion 5 and the potting material 12 as well as a particularly effective thermal contact between these components of a stator according to the invention 1 to be provided.

In 5 ist ein Vergussvorgang gezeigt, bei dem ein erfindungsgemäßer Stator 1 mit einem Vergussmaterial 12 vergossen wird. Der erfindungsgemäße Stator 1 weist einen Statormantel 4 und ein in diesem Statormantel 4 angeordnetes Statorpaket 8 auf. Das Statorpaket 8 weist am ersten axialen Ende 2 und am zweiten axialen Ende 3 des Stators 1 jeweils einen Kopfabschnitt 5 auf. An diesen Kopfabschnitten 5 sind bereits eine erste Abschlussplatte 20 und eine zweite Abschlussplatte 21 angeordnet. An der ersten Abschlussplatte 20 ist ferner ein Formabschlusselement 61 angeordnet, durch das das erste axiale Ende 2 des Stators 1 fest verschlossen ist. In den am Statorpaket 8 ist darüber hinaus ein Innenrohr 62 angeordnet, dass insbesondere bevorzugt derart ausgebildet ist, dass das flüssige Vergussmaterial 12 daran nicht haftet. Die erste Abschlussplatte 20 weist eine Eintrittsöffnung 40 auf, die als Spalt ausgebildet ist, der durch die erste Abschlussplatte 20 und das Innenrohr 62 gebildet wird. Durch diesen Spalt kann das Vergussmaterial 12 in den Wickelkopf 10 und das Statorpaket 8 eindringen. Durch eine Austrittsöffnung 41, die in der zweiten Abschlussplatte 21 vorgesehen ist, kann beim Vergussvorgang verdrängte Luft sowie überschüssiges Vergussmaterial 12 aus dem Statorpaket 8 und dem Wickelkopf 10 austreten. Beim eigentlichen Vergussvorgang wird das Vergussmaterial 12 in das Innere des Innenrohrs 62 eingefüllt und durch einen Stempel 60 beginnend vom zweiten axialen Ende 3 in einer Fließrichtung F hin zum ersten axialen Ende 2 gedrückt. Da das erste axiale Ende 2 durch das Formabschlusselement 61 verschlossen ist, wird dadurch das Vergussmaterial 12 über die Eintrittsöffnung 40 in die Wickelköpfe 10 und das Statorpaket 8 hineingedrückt. Die dabei aus dem Wickelkopf 10 und dem Statorpaket 8 verdrängte Luft und anschließend das nicht benötigte Vergussmaterial 12 kann durch die Austrittsöffnung 41 in der zweiten Abschlussplatte 21 entweichen. Wenn der Stempel 60 das erste axiale Ende 2 erreicht hat ist der Vergussvorgang abgeschlossen und das Vergussmaterial 12 kann aushärten. Nach dem Aushärten können der Stempel 60, das Innenrohr 62 und das Formabschlusselement 61 entfernt werden. Insbesondere kann durch das Kontaktieren bereits des flüssigen Vergussmaterials 12 mit den Abschlussplatten 20, 21 und dem Statormantel 4 ein besonders guter Kontakt zwischen diesen Bauelementen bereitgestellt werden. Eine besonders gute mechanische Stabilisierung des Vergussmaterials 12 sowie ein besonders guter thermischer Kontakt zwischen dem Vergussmaterial 12 und den Abschlussplatten 20, 21 bzw. dem Statormantel 4 können dadurch bereitgestellt werdenIn 5 a potting process is shown in which a stator according to the invention 1 with a potting material 12 is shed. The stator according to the invention 1 has a stator jacket 4 and one in this stator jacket 4 arranged stator package 8th on. The stator package 8th points at the first axial end 2 and at the second axial end 3 of the stator 1 each a head section 5 on. At these head sections 5 are already a first end plate 20 and a second end plate 21 arranged. At the first end plate 20 is also a form-closure element 61 arranged through which the first axial end 2 of the stator 1 is tightly closed. In the on the stator package 8th is also an inner tube 62 arranged that is particularly preferably formed such that the liquid potting material 12 not liable. The first end plate 20 has an inlet opening 40 which is formed as a gap passing through the first end plate 20 and the inner tube 62 is formed. Through this gap, the potting material 12 in the winding head 10 and the stator pack 8th penetration. Through an outlet 41 that in the second end plate 21 is provided, during the casting process displaced air and excess potting material 12 from the stator pack 8th and the winding head 10 escape. During the actual potting process, the potting material 12 into the interior of the inner tube 62 filled in and stamped 60 starting from the second axial end 3 in a flow direction F toward the first axial end 2 pressed. Because the first axial end 2 through the mold closure element 61 is closed, thereby the potting material 12 over the entrance opening 40 in the winding heads 10 and the stator pack 8th pushed. The case of the winding head 10 and the stator pack 8th displaced air and then the unneeded potting material 12 can through the outlet opening 41 in the second end plate 21 escape. If the stamp 60 the first axial end 2 has reached the potting process is completed and the potting material 12 can harden. After curing, the stamp can 60 , the inner tube 62 and the mold closure element 61 be removed. In particular, by contacting already the liquid potting material 12 with the end plates 20 . 21 and the stator jacket 4 a particularly good contact between these components are provided. A particularly good mechanical stabilization of the potting material 12 and a particularly good thermal contact between the potting material 12 and the end plates 20 . 21 or the stator jacket 4 can be provided thereby

6 zeigt ein Fahrzeug 70 mit einer symbolhaft dargestellten erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 50. Die elektrischen Maschine 50 kann als alleiniger Antrieb des Fahrzeugs 70 dienen oder auch Teil eines Hybridantriebs sein. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 50, die insbesondere einen erfindungsgemäßen Stator 1 aufweist, kann auch das erfindungsgemäße Fahrzeug 70 insgesamt verbessert werden. 6 shows a vehicle 70 with a symbolically represented electrical machine according to the invention 50 , The electric machine 50 can be used as the sole propulsion of the vehicle 70 serve or be part of a hybrid drive. By the use of an electric machine according to the invention 50 in particular a stator according to the invention 1 may also include the vehicle according to the invention 70 be improved overall.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Stator stator
22: erstes axiales Ende first axial end
33: zweites axiales Ende second axial end
44: Statormantel stator
55: Kopfabschnitt header
66: Kühlleitung cooling line
77: Rotor rotor
88th: Statorpaket stator
1010: Wickelkopf winding
1111: Wicklung winding
1212: Vergussmaterial grout
2020: erste Abschlussplatte first end plate
2121: zweite Abschlussplatte second end plate
2222: Kontaktfläche contact area
2323: Strukturelement structural element
2424: Kühlkanal cooling channel
2525: Anschlusselement connecting element
3030: Verstrebungselement brace
4040: Eintrittsöffnung inlet opening
4141: Austrittsöffnung outlet opening
4242: Anschlussöffnung port opening
5050: elektrische Maschine electric machine
6060: Stempel stamp
6161: Formabschlusselement Form closure element
6262: Innenrohr inner tube
7070: Fahrzeug vehicle
FF: Fließrichtung flow direction

Claims

Stator ( 1 ) for an electric machine ( 50 ) of a vehicle ( 70 ), the stator ( 1 ) comprising a winding head ( 10 ), wherein the winding head ( 10 ) several windings ( 11 ) and the windings ( 11 ) of the winding head ( 10 ) with a potting material ( 12 ), characterized in that the stator ( 1 ) at a first axial end ( 2 ) in the region of the winding overhang ( 10 ) a first end plate ( 20 ) and / or at a second axial end ( 3 ) in the region of the winding overhang ( 10 ) a second end plate ( 21 ), wherein the first end plate ( 20 ) and / or the second end plate ( 21 ) at least one contact surface ( 22 ) contacting the potting material ( 12 ) is arranged.

Stator ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one contact surface ( 22 ) at least one structural element ( 23 ), wherein the at least one structural element ( 23 ) at the contact surface ( 22 ) is formed at least substantially circumferentially and / or radially extending, and wherein in particular the at least one structural element ( 23 ) is formed at least in sections as a rib and / or as a groove.

Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the first end plate ( 20 ) and / or in the second end plate ( 21 ) Cooling channels ( 24 ) are arranged, wherein the cooling channels ( 24 ), in particular connection elements ( 25 ) for a connection to cooling pipes ( 6 ) in a stator jacket ( 4 ) and / or for connection to a coolant supply.

Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first end plate ( 20 ) and / or the second end plate ( 21 ) Inlet openings ( 40 ) and / or outlet openings ( 41 ) for potting material ( 12 ) and / or air for use as a casting mold when casting the winding overhang ( 10 ) with potting material ( 12 ) and / or that the first end plate ( 20 ) and / or the second end plate ( 21 ) Connection openings ( 42 ) for an electrical connection of the windings ( 11 ) of the winding head ( 10 ).

Stator ( 1 ) for an electric machine ( 50 ) of a vehicle ( 70 ), the stator ( 1 ) comprising a winding head ( 10 ), wherein the winding head ( 10 ) several windings ( 11 ) and the windings ( 11 ) of the winding head ( 10 ) with a potting material ( 12 ), characterized in that in the potting material ( 12 ) of the winding head ( 10 ) at least one strut element ( 30 ), wherein the at least one strut element ( 30 ) in the potting material ( 12 ) of the winding head ( 10 ) is arranged at least substantially circumferentially and / or radially extending.

Stator ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the stator ( 1 ) is additionally designed according to one of claims 1 to 4.

Stator ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the at least one strut element ( 30 ) is thread-like.

Stator ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the at least one strut element ( 30 ) is formed electrically and magnetically non-conductive.

Stator ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the at least one strut element ( 30 ) is formed thermally conductive.

Stator ( 1 ) for an electric machine ( 50 ) of a vehicle ( 70 ), the stator ( 1 ) comprising a winding head ( 10 ), wherein the winding head ( 10 ) several windings ( 11 ) and the windings ( 11 ) of the winding head ( 10 ) with a potting material ( 12 ), characterized in that the stator ( 1 ) a stator jacket ( 4 ) with a head section ( 5 ), wherein the head section ( 5 ) at least in sections on the potting material ( 12 ) of the winding head ( 10 ) is arranged in contact, and wherein the head portion ( 5 ) at least one structural element ( 23 ), which at the head section ( 5 ) is formed at least substantially circumferentially and / or axially extending.

Stator ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the stator ( 1 ) is additionally designed according to one of claims 1 to 9.

Electric machine ( 50 ) of a vehicle ( 70 ) with a stator ( 1 ) and a rotor ( 7 ), characterized in that the stator ( 1 ) to one of the preceding claims is formed.

Vehicle ( 70 ) with an electric machine ( 50 ), characterized in that the electric machine ( 50 ) is formed according to claim 12.