DE102017010383A1 - Rotary motor with a rotor element and with a stator element - Google Patents

Rotary motor with a rotor element and with a stator element Download PDF

Info

Publication number
DE102017010383A1
DE102017010383A1 DE102017010383.6A DE102017010383A DE102017010383A1 DE 102017010383 A1 DE102017010383 A1 DE 102017010383A1 DE 102017010383 A DE102017010383 A DE 102017010383A DE 102017010383 A1 DE102017010383 A1 DE 102017010383A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotary motor
laminated core
cooling channel
laminations
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017010383.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Torben Schulze
Tim Ziegler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102017010383.6A priority Critical patent/DE102017010383A1/en
Publication of DE102017010383A1 publication Critical patent/DE102017010383A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationsmotor mit einem Rotorelement (26) und mit einem Statorelement (10), von welchen wenigstens eines der beiden Elemente aus einem Blechpaket (12) gebildet ist, welches aus mehreren Blechschnitten (14) mit jeweiligen Aussparungen (16) zusammengefügt ist, welche nach dem Zusammenfügen der jeweiligen einzelnen Blechschnitte (14) zum Blechpaket (12) wenigstens einen zugeordneten Kühlkanal (18) ausbilden, wobei ein Dichtungsmittel (20) vorgesehen ist, mittels welchem der wenigstens ein Kühlkanal (18) abgedichtet ist.The invention relates to a rotary motor with a rotor element (26) and with a stator element (10), of which at least one of the two elements is formed from a laminated core (12) which is assembled from a plurality of laminations (14) with respective recesses (16) which form at least one associated cooling channel (18) after joining the respective individual sheet metal cuts (14) to the laminated core (12), wherein a sealing means (20) is provided, by means of which the at least one cooling channel (18) is sealed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationsmotor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben Art.The invention relates to a rotary motor specified in the preamble of claim 1. Art.

Die DE 10 2007 020 057 A1 offenbart einen Linearmotor mit einem Primärteil und einem Sekundärteil, welche in einer Bewegungsrichtung des Linearmotors relativ zueinander bewegbar sind und jeweils zumindest ein Blechpaket aufweisen, welches aus mehreren geschichteten Einzelblechen zusammengefügt ist. Der Linearmotor weist dabei eine Kühlung mit Kühlkanälen auf, welche dadurch gebildet werden, dass die Einzelbleche des Blechpakets des Primärteils und/oder des Sekundärteil jeweilige Aussparungen aufweisen, welche beim Zusammenfügen der Einzelbleche durch Aneinanderreihung die Kühlkanale ausbilden.The DE 10 2007 020 057 A1 discloses a linear motor having a primary part and a secondary part, which are movable in a direction of movement of the linear motor relative to each other and each having at least one laminated core, which is assembled from a plurality of laminated individual sheets. The linear motor in this case has cooling with cooling channels, which are formed by the individual sheets of the laminated core of the primary part and / or the secondary part have respective recesses, which form the cooling ducts by joining the individual sheets together.

Die DE 10 2013 018 720 A1 offenbart ein Gehäuse für einen Kurbelwellen-Startergenerator, welches teilbar ausgeführt ist.The DE 10 2013 018 720 A1 discloses a housing for a crankshaft starter generator, which is designed to be divisible.

Die DE 10 2015 207 865 A1 offenbart eine gehäuselose elektrische Maschine mit einem Stator, innerhalb dessen sich ein Hohlraum befindet, mit einer Isolierummantelung, die eine äußere Umfangsoberfläche und zumindest eine Seitenfläche des Stators mediendicht abdichtet, mit zumindest einem Lagerschild, der an der Seitenfläche des Stators angeordnet ist und den Hohlraum einseitig abgrenzt, und mit zumindest einer Dichtanordnung, die zwischen der Isolierummantelung und dem zumindest einen Lagerschild angeordnet ist und den Hohlraum von der Umgebung mediendicht abdichtet.The DE 10 2015 207 865 A1 discloses a housingless electric machine having a stator within which a cavity is provided with an insulating jacket which seals media-tightly an outer peripheral surface and at least one side surface of the stator with at least one end shield disposed on the side surface of the stator and the cavity one-sided delimits, and with at least one sealing arrangement, which is arranged between the insulating sheath and the at least one end shield and the cavity from the environment media-tightly seals.

Beim Einbringen der Kühlkanäle in ein Statorgehäuse oder in einen Rotor besteht bei allen Ausführungsvarianten das Problem eines großen Abstandes und zahlreicher Wärmeübergänge zwischen den Wärmequellen und dem Kühlmittel. Das Stanzen von Blechschnitten bietet hierbei Kostenvorteile beim Erstellen der Kühlkanäle, da diese ohne nennenswerten Mehraufwand mit gefertigt werden können. Allerdings besteht eine große Herausforderung in einer gegen Betriebsmedien beständigen Abdichtung der aus geschichteten einzelnen Blechschnitten bestehenden Kühlkanalanordnung.When introducing the cooling channels into a stator housing or into a rotor, the problem of a large distance and numerous heat transfers between the heat sources and the coolant exists in all variants. The punching of sheet metal sections offers cost advantages when creating the cooling channels, as they can be manufactured without significant additional effort. However, there is a great challenge in a resistant to operating media sealing of existing layered individual laminations cooling channel arrangement.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rotationsmotor einer elektrischen Maschine zu schaffen, mittels welcher eine besonders vorteilhafte Kühlung des Rotationsmotor ermöglicht ist.Object of the present invention is to provide a rotary motor of an electric machine, by means of which a particularly advantageous cooling of the rotary motor is made possible.

Diese Aufgabe wird durch einen Rotationsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a rotary motor having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Der erfindungsgemäße Rotationsmotor umfasst ein Rotorelement und ein Statorelement, von welchen wenigstens eines der beiden Elemente aus einem Blechpaket gebildet ist. Dieses Blechpaket ist aus mehreren Blechschnitten mit jeweiligen Aussparungen zusammengefügt, welche nach dem Zusammenfügen der jeweiligen einzelnen Blechschnitte zum Blechpaket wenigstens einen zugeordneten Kühlkanal ausbilden. Um den wenigstens einen zugeordneten Kühlkanal mediendicht abzudichten, wird erfindungsgemäß ein Dichtungsmittel vorgesehen, mittels welchem der wenigstens ein Kühlkanal abgedichtet ist.The rotary motor according to the invention comprises a rotor element and a stator element, of which at least one of the two elements is formed from a laminated core. This laminated core is assembled from a plurality of laminations with respective recesses, which form at least one associated cooling channel after joining the respective individual laminations to the laminated core. In order to seal the media-tightly the at least one associated cooling channel, a sealing means is provided according to the invention, by means of which the at least one cooling channel is sealed.

Ein derartiger Rotationsmotor hat den Vorteil, dass er eine dauerhafte und betriebssichere Abdichtung gegenüber flüssigen Medien unabhängig von dem Fügeverfahren der Blechschnitte aufweist. Des Weiteren wird eine funktionsbeeinträchtigende Korrosion der Blechschnitte im Blechpaket wirkungsvoll verhindert. Dies ermöglicht den Einsatz von im Kraftfahrzeug üblichen Kühlmitteln auf wässeriger Basis im Direktkontakt mit den Blechschnitten ohne weitere Wärmeübergang zum Gehäuse. In anderen Worten ist die Wärmeabfuhr von der Wärmequelle, beispielsweise von dem Statorelement und/oder dem Rotorelement, zu dem Kühlmittel deutlich verbessert. Diese verbesserte Wärmeabfuhr ermöglicht einhergehend eine Steigerung des Drehmoments beziehungsweise eine Steigerung der Leistung des Rotationsmotors.Such a rotary motor has the advantage that it has a permanent and reliable sealing against liquid media, regardless of the method of joining the laminations. Furthermore, a functionally impairing corrosion of the laminations in the laminated core is effectively prevented. This allows the use of common in the motor vehicle coolant on an aqueous basis in direct contact with the laminations without further heat transfer to the housing. In other words, the heat dissipation from the heat source, for example from the stator element and / or the rotor element, to the coolant is significantly improved. This improved heat dissipation allows an increase in the torque or an increase in the power of the rotary motor.

Der Kühlkanal ist vorzugsweise außenumfangsseitig umlaufend geschlossen ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass ein verbesserter Wärmeaustausch zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel aufgrund der optimal großen Kontaktoberfläche ermöglicht ist. Ferner kann die Durchflussrate des Kühlmittels erhöht werden, so dass sich insgesamt eine bessere Wärmeabfuhr ergibt.The cooling channel is preferably formed circumferentially closed on the outer peripheral side. This has the advantage that an improved heat exchange between the heat source and the coolant is made possible due to the optimally large contact surface. Furthermore, the flow rate of the coolant can be increased, so that overall results in a better heat dissipation.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkanal offen ausgebildet und an der Außenseite des Blechpaketes angeordnet, wobei der Kühlkanal durch ein Statorgehäuse geschlossen ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Kühlkanal zum Aufbringen des Dichtungselements frei zugänglich ist. Nach dem Aufbringen des Dichtungselements kann das Blechpaket mittels einem Fügeverfahren, wie zum Beispiel Einpressen, Kleben, Schweißen oder anderen ähnlichen Mitteln befestigt werden. Durch die Anordnung an der Außenseite des Blechpakets hat der Kühlkanal den größtmöglichen Durchmesser und somit eine besonders große Kontaktoberfläche.In one embodiment of the invention, the cooling channel is open and arranged on the outside of the laminated core, wherein the cooling channel is closed by a stator housing. As a result, the advantage is achieved that the cooling channel for applying the sealing element is freely accessible. After the application of the sealing element, the laminated core can be fastened by means of a joining method, such as press-fitting, gluing, welding or other similar means. Due to the arrangement on the outside of the laminated core, the cooling channel has the largest possible diameter and thus a particularly large contact surface.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlkanal im Inneren des Blechpakets angeordnet und zu einer Außenseite des Blechpakets beabstandet. Diese Ausgestaltung ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Kühlkanal im Rotorelement angeordnet ist. Aufgrund der hierbei auftretenden Fliehkräfte bei einer Drehbewegung des Rotorelements auf das Kühlmittel im Kühlkanal ist eine besonders gute Abdichtung des Kühlkanals notwendig. Durch die Lage des Kühlkanals im Inneren des Blechpakets ist möglich die gesamte Oberfläche des Kühlkanals mit dem Dichtungsmittel zu beschichten und zu versiegeln. Dadurch sind die höheren Anforderungen hinsichtlich der Dichtigkeit erfüllt.In a further embodiment of the invention, the cooling channel is arranged in the interior of the laminated core and spaced to an outer side of the laminated core. This embodiment is above all then advantageous if the cooling channel is arranged in the rotor element. Due to the centrifugal forces occurring during a rotational movement of the rotor element on the coolant in the cooling channel, a particularly good sealing of the cooling channel is necessary. The location of the cooling channel inside the laminated core makes it possible to coat and seal the entire surface of the cooling channel with the sealant. As a result, the higher requirements in terms of tightness are met.

Gemäß einer Ausführungsform ist der einzelne Blechschnitt zumindest im Randbereich der jeweiligen Aussparung mittels einer nicht-metallischen Beschichtung beschichtet, beispielsweise mit einer Polymerbeschichtung auf beispielsweise Epoxy-, Acrylat- oder PPA-Basis. Mit anderen Worten sind die Blechschnitte des Blechpaketes vorzugsweise am medienberührten Bereich mit der nicht-metallischen Beschichtung beschichtet. Dadurch kann eine hermetische Abdichtung erreicht werden. Insbesondere bildet die nicht-metallische Beschichtung das Dichtungsmittel.According to one embodiment, the individual sheet metal section is coated at least in the edge region of the respective recess by means of a non-metallic coating, for example with a polymer coating based on, for example, epoxy, acrylate or PPA. In other words, the laminations of the laminated core are preferably coated on the media-contacting area with the non-metallic coating. As a result, a hermetic seal can be achieved. In particular, the non-metallic coating forms the sealant.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der einzelne Blechschnitt zumindest im Randbereich der jeweiligen Aussparung mittels einer Folienabdichtung beschichtet, beispielsweise mit einer Polymerfolie auf Polyphthalamide (PPA)-Basis, insbesondere mit der unter dem Namen „Ultramid Advanced N“ bekannten Folie der Firma BASF. Mit anderen Worten sind die Blechschnitte des Blechpaketes vorzugsweise am medienberührten Außendurchmesser mit der Folienabdichtung beschichtet. Dadurch kann ebenso eine hermetisch dichte Abdichtung erreicht werden. Insbesondere bildet die Folienabdichtung das Dichtungsmittel.According to a further embodiment of the invention, the individual sheet metal section is coated at least in the edge region of the respective recess by means of a film seal, for example with a polyphthalamide (PPA) -based polymer film, in particular with the BASF film known under the name "Ultramid Advanced N". In other words, the laminations of the laminated core are preferably coated on the media-contacting outer diameter with the film seal. As a result, a hermetically sealed seal can be achieved as well. In particular, the film seal forms the sealant.

Die Folienabdichtung kann mittels Längen, Vakuumschrumpfen oder thermischen Schrumpfen auf das Blechpaket aufgebracht werden. Dies hat den Vorteil, dass die Folienabdichtung auf das Blechpaket enganliegend aufgebracht werden kann, um Lufteinschlüsse zu vermeiden.The film seal can be applied to the laminated core by means of lengths, vacuum shrinking or thermal shrinking. This has the advantage that the film seal can be applied tightly to the laminated core in order to avoid trapped air.

Vorzugsweise sind die einzelne Blechschnitte mittels mechanisches Fügen, Verstemmen, (Laser-) Schweißen oder Verkleben zum Blechpaket zusammengefügt. Alle diese Verbindungsverfahren ermöglichen ein kostengünstiges und zuverlässiges Zusammenfügen der einzelnen Blechschnitte zum Blechpaket.Preferably, the individual laminations are joined together by means of mechanical joining, caulking, (laser) welding or gluing to the laminated core. All these connection methods allow a cost-effective and reliable assembly of the individual laminations to the laminated core.

Der Kühlkanal kann bereichsweise als Gewichteinsparungstasche ausgebildet sein. Diese hat den Vorteil, dass ein kompakter, gewichtssparender und kostengünstiger Aufbau des Rotationsmotors ermöglicht ist.The cooling channel may be partially formed as a weight-saving pocket. This has the advantage that a compact, weight-saving and cost-effective design of the rotary motor is possible.

Insbesondere können Lacke, Kunststoffe, Polymere oder sonst Materialen zur Beschichtung Anwendung finden und sowohl im Rotorelement als auch im Statorelement eingesetzt werden, um die Kühlkanäle abzudichten, welche in der Blechpaket an sich gebildet sind. Insbesondere ist hierbei im Wesentlichen das Blechpaket an den Stellen der Kühlmittelsführung/- berührung beschichtet.In particular, paints, plastics, polymers or other materials can be used for coating application and used both in the rotor element and in the stator to seal the cooling channels, which are formed in the laminated core itself. In particular, this is essentially the laminated core at the points of coolant guide / - coated contact.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische und perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Statorelements eines Rotationsmotors; und
  • 2 eine schematische und perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Rotorelements des Rotationsmotors.
Showing:
  • 1 a schematic and perspective view of an embodiment of a stator according to the invention of a rotary motor; and
  • 2 a schematic and perspective view of an embodiment of a rotor element according to the invention of the rotary motor.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elementen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Ansicht ein Statorelement 10 eines Rotationsmotors. Das Statorelement 10 ist vorzugsweise aus einem Blechpaket 12 gebildet, welches aus mehreren, aneinandergereihten Blechschnitten 14 zusammengefügt ist. 1 shows a schematic and perspective view of a stator 10 a rotary motor. The stator element 10 is preferably made of a laminated core 12 formed, which consists of several strung together sheet metal sections 14 is joined together.

Dabei sind in den jeweiligen Blechschnitten 14 entsprechende formidentische und deckungsgleich positionierte Aussparungen 16 vorgesehen, die beispielsweise durch Stanzen der Blechschnitte 14 ausgebildet werden. Beim Zusammenfügen der Blechschnitte 14 zum Blechpaket 12 werden die Blechschnitte 14 derart hintereinander ausgerichtet, dass diese nach dem Zusammenbau des Statorelements 10 beziehungsweise dessen Blechpakets 12 wenigstens einen Kühlkanal 18 ausbilden.Here are in the respective laminations 14 corresponding identical and congruent positioned recesses 16 provided, for example, by punching the laminations 14 be formed. When joining the laminations 14 to the laminated core 12 become the laminations 14 aligned in such a way that after assembly of the stator 10 or its laminated core 12 at least one cooling channel 18 form.

Der wenigstens eine Kühlkanal 18 ist vorgesehen, um beim Betrieb des Rotationsmotors ein flüssiges Kühlmittel zur Kühlung des Statorelements 10 zu führen. Um den wenigstens einen zugeordneten Kühlkanal 18 mediendicht abzudichten, wird ein Dichtungsmittel 20 vorgesehen, mittels welchem der wenigstens ein Kühlkanal 18 abgedichtet ist. Hierdurch wird eine verbesserte Wärmeabfuhr wegen des Direktkontakts des Kühlmittels mit dem Blechpaket 12 des Statorelements 10 zu einem den Kühlkanal 18 durchströmenden Kühlmittel erreicht. Dies ermöglicht eine Steigerung des Drehmoments beziehungsweise der Leistung des Rotationsmotors. Üblicherweise sind bei den konventionellen Rotationsmotoren die Kühlkanale 18 in einem Gehäuse angeordnet. Beim Betrieb eines solchen konventionellen Rotationsmotors wird Wärme von dem Statorelement 10 durch das Gehäuse an ein in dem Kühlkanal 18 fließendes Kühlmittel abgegeben. Dies führt zu einer relativ geringen Wärmeabfuhrrate.The at least one cooling channel 18 is provided to a liquid coolant for cooling the stator during operation of the rotary motor 10 respectively. To the at least one associated cooling channel 18 Media tight seal, is a sealant 20 provided, by means of which the at least one cooling channel 18 is sealed. This results in an improved heat dissipation because of the direct contact of the coolant with the laminated core 12 of the stator element 10 to a cooling channel 18 achieved by flowing coolant. This allows an increase in the torque or the power of the rotary motor. Usually, in the conventional rotary engines, the cooling channels 18 arranged in a housing. In the operation of such a conventional rotary motor, heat is generated from the stator element 10 through the housing to a in the cooling channel 18 discharged coolant. This leads to a relatively low heat removal rate.

Aus 1 ist erkennbar, dass die Kühlkanäle 18 außenumfangseitig um das Statorelement 10 umlaufend ausgebildet sind. Zudem sind die Kühlkanäle 18 offen ausgebildet und an der Außenseite des Blechpakets 12 angeordnet, wobei die Kühlkanäle 18 durch ein Statorgehäuse 22 ausgebildet sind.Out 1 it can be seen that the cooling channels 18 outside circumference around the stator element 10 are formed circumferentially. In addition, the cooling channels 18 open and formed on the outside of the laminated core 12 arranged, wherein the cooling channels 18 through a stator housing 22 are formed.

Gemäß einer Ausführungsform ist der einzelne Blechschnitt 14 zumindest im Randbereich der jeweiligen Aussparung 16 mittels des Dichtungsmittels 20 beschichtet, welches als eine nichtmetallischen Beschichtung ausgebildet ist, beispielsweise als eine Polymerbeschichtung auf Epoxy-, Acrylat oder PPA-Basis. Diese Polymerbeschichtung kann dabei in einem üblichen nass oder trocken-Beschichtungsverfahren aufgebracht werden welches auf kostengünstige Weise die Herstellung enganliegender dünner Besichtigungen ermöglicht. Es ist vorteilhaft, dass die Polyphthalamide (PPA) basierte Polymerbeschichtung eine hohe Hitzebeständigkeit bei gleichzeitiger hoher mechanischer Stabilität besitzt. In anderen Worten weist die Polymerbeschichtung auf Epoxy-, Acrylat oder PPA-Basis eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei höheren Temperaturen auf, welche zur zuverlässigen Abdichtung des Blechpakets 12 des Rotationsmotors erforderlich sind.According to one embodiment, the single sheet is cut 14 at least in the edge region of the respective recess 16 by means of the sealant 20 coated, which is formed as a non-metallic coating, for example as an epoxy, acrylate or PPA-based polymer coating. This polymer coating can be applied in a conventional wet or dry coating process which allows cost-effective production of close-fitting thin surveys. It is advantageous that the polyphthalamide (PPA) based polymer coating has high heat resistance with high mechanical stability. In other words, the epoxy, acrylate or PPA-based polymer coating has high strength and higher temperature rigidity, which reliably seals the laminated core 12 the rotary motor are required.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der einzelne Blechschnitt 14 zumindest im Randbereich der jeweiligen Aussparung 16 mittels des Dichtungsmittels 20 beschichtet, welches als eine Folienabdichtung ausgebildet ist, beispielsweise als eine Polymerfolie auf PPA-Basis. Es ist ferner vorteilhaft, dass bei der Folienabdichtung eine Abdichtung ohne erhöhte thermische Beanspruchung des Bauteils und ohne aufwändige Anlagen, wie sie beispielsweise beim Pulverbeschichten notwendig sind, ermöglicht ist. Zusätzlich sind die Folien in vielen verschiedenen Materialien als Halbzeuge vorhanden, wodurch die Herstellung der Abdichtung zeit- und kostengünstig ist. Eine solche Folienabdichtung kann mittels Längens, Vakuumschrumpfens oder thermischen Schrumpfens auf das Blechpaket 12 aufgebracht werden.According to a further embodiment, the individual sheet metal section 14 at least in the edge region of the respective recess 16 by means of the sealant 20 coated, which is formed as a film seal, for example as a polymer film based on PPA. It is also advantageous that in the film sealing a seal without increased thermal stress on the component and without complex systems, such as are necessary, for example, in powder coating, is possible. In addition, the films are available in many different materials as semi-finished products, whereby the production of the seal is time-consuming and cost-effective. Such a film seal may be by length, vacuum shrinkage or thermal shrinkage on the laminated core 12 be applied.

Hauptsächlich dient das Dichtungsmittel 20 zur Abdichtung gegen Kühlmittel, es kann jedoch auch zur Abdichtung gegen andere flüssige Medien, beispielsweise Getriebeöl oder Kraftstoffen in Kraftstoffpumpen dienen. Es ist insbesondere vorteilhaft, dass durch die Verwendung des Dichtungsmittels 20 eine dauerhafte und betriebssichere Abdichtung unabhängig vom Fügeverfahren oder vom Kühlmittel ermöglicht ist und eine funktionsbeeinträchtigende Korrosion der Blechschnitte 14 im Blechpaket 12 wirkungsvoll verhindert wird.Mainly the sealant is used 20 for sealing against coolant, but it can also serve to seal against other liquid media, such as gear oil or fuels in fuel pumps. It is particularly advantageous that by the use of the sealant 20 a permanent and reliable sealing is possible regardless of the joining method or the coolant and a functionally impairing corrosion of the laminations 14 in the laminated core 12 effectively prevented.

Insbesondere sind die einzelne Blechschnitte 14 durch mechanisches Fügen, Verstemmen, (Laser-) Schweißen oder Verkleben zum Blechpaket 12 zusammengefügt. Alle diese Verbindungsverfahren ermöglichen ein kostengünstiges und zuverlässiges Zusammenfügen der einzelnen Blechschnitte 14 zum Blechpaket 12.In particular, the individual laminations 14 by mechanical joining, caulking, (laser) welding or gluing to the laminated core 12 together. All these connection methods allow a cost-effective and reliable assembly of individual laminations 14 to the laminated core 12 ,

2 zeigt eine schematische und perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Rotorelements 26 des Rotationsmotors. Das Statorelement 10 erstreckt sich in eine axiale Richtung des Rotationsmotors und umgibt einen zylinderförmigen Hohlraum. Das Rotorelement 26 befindet sich in dem zylinderförmigen Hohlraum und ist drehbar angeordnet. Das Rotorelement 26 ist vorzugsweise aus einem Rotorblechpaket 28 gebildet, welches aus mehreren gestapelten Rotorblechschnitten 27 zusammengefügt ist. Dabei sind in den jeweiligen Rotorblechschnitten 27 entsprechende Aussparungen 16 vorgesehen, die beispielsweise durch Stanzen der Rotorblechschnitte 27 ausgebildet werden. Beim Zusammenfügen der Rotorblechschnitte 27 zum Rotorblechpaket 28 werden die Rotorblechschnitte 27 derart hintereinander ausgerichtet, dass diese nach dem Zusammenbau des Rotorelements 26 wenigstens einen Kühlkanal 18 ausbilden. Insbesondere bilden die Aussparungen 16 den Kühlkanal 18 aus. Der Kühlkanal 18 kann bereichsweise als Gewichteinsparungstasche 30 ausgebildet sein. 2 shows a schematic and perspective view of an embodiment of a rotor element 26 the rotary motor. The stator element 10 extends in an axial direction of the rotary motor and surrounds a cylindrical cavity. The rotor element 26 is located in the cylindrical cavity and is rotatably arranged. The rotor element 26 is preferably from a rotor core 28 formed, which consists of several stacked rotor laminations 27 is joined together. Here are in the respective rotor laminations 27 corresponding recesses 16 provided, for example, by punching the rotor sheet sections 27 be formed. When assembling the rotor laminations 27 to the rotor core 28 become the rotor laminations 27 aligned in such a way that these after assembly of the rotor element 26 at least one cooling channel 18 form. In particular, the recesses form 16 the cooling channel 18 out. The cooling channel 18 Can be used as a weight saving bag 30 be educated.

Beim Betrieb von Rotationsmotoren fallen unter anderem rotorseitig Verluste an, die in einer Erwärmung der Magnete 32 und des Rotorblechpakets 28 resultieren. Eine unzureichende Kühlung führt zur Überschreitung der Grenztemperatur und zum Verlust der magnetischen Wirkung. Daher ist in allen Betriebspunkten zusätzlich zu der Kühlung des Statorelements 10 auch eine ausreichende Kühlung des Rotorelements 28 wichtig. Um dies zu gewährleisten ist die Aussparung 16, insbesondere die Gewichteinsparungstasche 30, im Rotorblechpaket 28 vorgesehen. Aus der Rotorträgerwelle 34 wird Öl beispielsweise Getriebeöl, durch beispielsweise eine radiale Bohrung 36 in die Gewichteinsparungstasche 30 geführt. Durch das Dichtungsmittel 20 wird verhindert, dass Öl zwischen den gestapelten einzelnen Rotorblechschnitten austritt. Dadurch werden auch Schleppverluste verhindert. Das Dichtungsmittel 20 kann als einer hermetisch dichten nichtmetallischen Beschichtung, beispielsweise mit einer Polymerbeschichtung auf PPA-Basis ausgebildet sein.During operation of rotary motors fall on the rotor side, among other losses, resulting in a heating of the magnets 32 and the rotor core 28 result. Inadequate cooling leads to the exceeding of the limit temperature and the loss of the magnetic effect. Therefore, in addition to the cooling of the stator element at all operating points 10 also a sufficient cooling of the rotor element 28 important. To ensure this is the recess 16 , especially the weight saving bag 30 , in the rotor core 28 intended. From the rotor carrier shaft 34 For example, oil becomes transmission oil through, for example, a radial bore 36 in the weight saving bag 30 guided. Through the sealant 20 prevents oil from leaking between the stacked individual rotor laminations. As a result, too Towing losses prevented. The sealant 20 may be formed as a hermetically sealed non-metallic coating, for example with a PPA-based polymer coating.

Aus 2 ist es ferner erkennbar, dass der Kühlkanal 18, welcher bereichsweise als Gewichteinsparungstasche 30 ausgebildet ist, im Inneren des Blechpakets 12 beziehungsweise des Rotorblechpakets 28 angeordnet und zu einer Außenseite des Rotorblechpakets 28 beabstandet ist. Diese Ausgestaltung ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Kühlkanal 18 beziehungsweise die Gewichteinsparungstasche 30 im Rotorelement 26 angeordnet ist. Aufgrund der hierbei auftretenden Fliehkräfte bei einer Drehbewegung des Rotorelements 26 auf das Kühlmittel im Kühlkanal 18 ist eine besonders gute Abdichtung des Kühlkanals 18 notwendig. Durch die Lage des Kühlkanals 18 im Inneren des Blechpakets 12 ist es möglich, die gesamte Oberfläche des Kühlkanals 18 mit dem Dichtungsmittel 20 zu beschichten und zu versiegeln. Dadurch sind die höheren Anforderungen hinsichtlich der Dichtigkeit erfüllt.Out 2 it can also be seen that the cooling channel 18 , which partially as a weight-saving bag 30 is formed inside the laminated core 12 or the rotor core 28 arranged and to an outside of the rotor core 28 is spaced. This embodiment is especially advantageous if the cooling channel 18 or the weight saving bag 30 in the rotor element 26 is arranged. Due to the centrifugal forces occurring during a rotational movement of the rotor element 26 on the coolant in the cooling channel 18 is a particularly good seal of the cooling channel 18 necessary. Due to the position of the cooling channel 18 in the interior of the laminated core 12 it is possible, the entire surface of the cooling channel 18 with the sealant 20 to coat and seal. As a result, the higher requirements in terms of tightness are met.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Statorelementstator
1212
Blechpaketlaminated core
1414
Blechschnittsheet metal cutting
1616
Aussparungrecess
1818
Kühlkanalcooling channel
2020
Dichtungsmittelsealant
2222
Statorgehäusestator
2626
Rotorelementrotor member
2727
RotorblechschnittRotor core section
2828
RotorblechpaketLaminated core
3030
GewichteinsparungstascheWeight saving pocket
3232
Magnetmagnet
3434
RotorträgerwelleRotor carrier wave
3636
Radiale BohrungRadial bore

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007020057 A1 [0002]DE 102007020057 A1 [0002]
  • DE 102013018720 A1 [0003]DE 102013018720 A1 [0003]
  • DE 102015207865 A1 [0004]DE 102015207865 A1 [0004]

Claims (9)

Rotationsmotor mit einem Rotorelement (26) und mit einem Statorelement (10), von welchen wenigstens eines der beiden Elemente aus einem Blechpaket (12) gebildet ist, welches aus mehreren Blechschnitten (14) mit jeweiligen Aussparungen (16) zusammengefügt ist, welche nach dem Zusammenfügen der jeweiligen einzelnen Blechschnitte (12) zum Blechpaket (12) wenigstens einen zugeordneten Kühlkanal (18) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsmittel (20) vorgesehen ist, mittels welchem der wenigstens eine Kühlkanal (18) abgedichtet ist.A rotary motor having a rotor element (26) and having a stator element (10), of which at least one of the two elements is formed from a laminated core (12) which is assembled from a plurality of laminations (14) with respective recesses (16) which follow the Joining the respective individual laminations (12) to the laminated core (12) forming at least one associated cooling channel (18), characterized in that a sealing means (20) is provided, by means of which the at least one cooling channel (18) is sealed. Rotationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (18) außenumfangsseitig umlaufend geschlossen ausgebildet ist.Rotary motor after Claim 1 , characterized in that the cooling channel (18) is formed circumferentially closed on the outer peripheral side. Rotationsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (18) offen ausgebildet und an der Außenseite des Blechpaketes (12) angeordnet ist, wobei der Kühlkanal (18) durch ein Statorgehäuse (22) geschlossen ist.Rotary motor after Claim 1 or 2 , characterized in that the cooling channel (18) is formed open and arranged on the outside of the laminated core (12), wherein the cooling channel (18) through a stator housing (22) is closed. Rotationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (18) im Inneren des Blechpakets (12) angeordnet und zu einer Außenseite des Blechpakets (12) beabstandet ist.Rotary motor after Claim 1 , characterized in that the cooling channel (18) in the interior of the laminated core (12) and spaced to an outer side of the laminated core (12). Rotationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Blechschnitt (14) zumindest im Randbereich der jeweiligen Aussparung (16) mittels einer nicht-metallischen Beschichtung beschichtet ist.Rotary motor according to one of the preceding claims, characterized in that the individual sheet metal section (14) is coated at least in the edge region of the respective recess (16) by means of a non-metallic coating. Rotationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Blechschnitt (14) zumindest im Randbereich der jeweiligen Aussparung (16) mittels einer Folienabdichtung beschichtet ist.Rotary motor according to one of the preceding claims, characterized in that the individual sheet metal section (14) is coated at least in the edge region of the respective recess (16) by means of a film seal. Rotationsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienabdichtung mittels Längens, Vakuumschrumpfens oder thermischen Schrumpfens auf das Blechpaket (12) aufgebracht ist.Rotary motor after Claim 6 , characterized in that the film seal by means of length, vacuum shrinkage or thermal shrinkage is applied to the laminated core (12). Rotationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelne Blechschnitte (14) mittels mechanischen Fügens, Verstemmens, (Laser-) Schweißens oder Verklebens zum Blechpaket (12) zusammengefügt sind.Rotary motor according to one of the preceding claims, characterized in that the individual sheet metal cuts (14) by means of mechanical joining, caulking, (laser) welding or gluing to the laminated core (12) are joined together. Rotationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (18) bereichsweise als Gewichteinsparungstasche (30) ausgebildet ist.Rotary motor after Claim 1 , characterized in that the cooling channel (18) is partially formed as a weight- saving pocket (30).
DE102017010383.6A 2017-11-09 2017-11-09 Rotary motor with a rotor element and with a stator element Withdrawn DE102017010383A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017010383.6A DE102017010383A1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Rotary motor with a rotor element and with a stator element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017010383.6A DE102017010383A1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Rotary motor with a rotor element and with a stator element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017010383A1 true DE102017010383A1 (en) 2018-05-30

Family

ID=62117902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017010383.6A Withdrawn DE102017010383A1 (en) 2017-11-09 2017-11-09 Rotary motor with a rotor element and with a stator element

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017010383A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021219475A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 Siemens Mobility GmbH Electric machine and method for producing same
DE102020209933A1 (en) 2020-08-06 2022-02-10 Vitesco Technologies Germany Gmbh Rotor for an electrical machine and method for manufacturing a rotor
DE102021203452A1 (en) 2021-04-07 2022-10-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooled rotor with sealing device, electric machine, motor vehicle and method for manufacturing a rotor
DE102021210498A1 (en) 2021-09-21 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooled rotor with displacement element, electric machine and motor vehicle
DE102022116061A1 (en) 2022-06-28 2023-12-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor of an electric motor with a cooling device and method for producing a rotor of an electric motor with a cooling device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020057A1 (en) 2007-04-27 2008-11-13 Siemens Ag Linear motor with integrated cooling
DE102013018720A1 (en) 2013-11-08 2015-05-13 Man Truck & Bus Ag Crankshaft starter generator and housing for a crankshaft starter generator
DE102015207865A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Continental Automotive Gmbh Housingless electric machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020057A1 (en) 2007-04-27 2008-11-13 Siemens Ag Linear motor with integrated cooling
DE102013018720A1 (en) 2013-11-08 2015-05-13 Man Truck & Bus Ag Crankshaft starter generator and housing for a crankshaft starter generator
DE102015207865A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Continental Automotive Gmbh Housingless electric machine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021219475A1 (en) * 2020-04-30 2021-11-04 Siemens Mobility GmbH Electric machine and method for producing same
DE102020209933A1 (en) 2020-08-06 2022-02-10 Vitesco Technologies Germany Gmbh Rotor for an electrical machine and method for manufacturing a rotor
DE102021203452A1 (en) 2021-04-07 2022-10-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooled rotor with sealing device, electric machine, motor vehicle and method for manufacturing a rotor
DE102021210498A1 (en) 2021-09-21 2023-03-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooled rotor with displacement element, electric machine and motor vehicle
DE102022116061A1 (en) 2022-06-28 2023-12-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor of an electric motor with a cooling device and method for producing a rotor of an electric motor with a cooling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017010383A1 (en) Rotary motor with a rotor element and with a stator element
DE102013201758A1 (en) Electric machine with a cooling device and method for its production
DE102014213159A1 (en) Arrangement for stator cooling of an electric motor
DE102013211408B4 (en) Cooling device for cooling an electrical machine and corresponding electrical machine with cooling device
DE102019125871A1 (en) Axial flow machine
DE102015221777A1 (en) Housing arrangement for an electrical machine
DE102014017745A1 (en) Slot closure of an electric machine and electric machine
DE102015014838A1 (en) Stator for an electric machine, electric machine and manufacturing process
DE102013020324A1 (en) Electric machine i.e. asynchronous machine, for use in drive train of e.g. electric vehicle, has duct element comprising channel running diagonal to axial direction of shaft for guiding coolant from channel of shaft to environment of shaft
DE102016000985A1 (en) Method for producing an electric machine and electric machine
DE102020117266A1 (en) Stator arrangement for an electric machine
WO2019149651A1 (en) Active part for an electrical machine, in particular of a motor vehicle
DE102020117267A1 (en) Stator arrangement with cooling
DE102018111993A1 (en) Rotor with a Endscheibenanordnung
DE102012213237A1 (en) Electric machine such as synchronous machine e.g. electric motor for motor car, has housing and stator that are interconnected positively against radial rotation over axial bars executed for redirecting cooling medium
DE102015212442A1 (en) Cooling jacket arrangement for an electric motor and electric drive with the cooling jacket arrangement
DE102021113691A1 (en) Stator of an electric drive machine and method of manufacturing the same
DE102015016584A1 (en) Method for manufacturing a stator and stator
DE102020102776A1 (en) Cooling an end winding of a rotating electrical machine
DE102019122507A1 (en) Method for producing a rotor for an electrical machine and a corresponding rotor and corresponding electrical machine
DE102018222734A1 (en) Electric motor
DE102021108905A1 (en) electrical machine
DE102021113225A1 (en) Stator device for an electrical machine
DE102021214488A1 (en) Cooling arrangement for cooling a stator for an electrical machine
DE102022107407B4 (en) stator

Legal Events

Date Code Title Description
R230 Request for early publication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee