DE102017206984A1

DE102017206984A1 - Elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE102017206984A1
Application number: DE102017206984.8A
Authority: DE
Inventors: Burghard Baier; Jerome Ragot
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2018-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), welches einen Aufnahmeraum (3) und wenigstens zwei jeweilige Teile (8, 9) des Aufnahmeraums begrenzende Gehäuseteile (6 ,7) aufweist, und mit einem zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (3) angeordneten Stator (4), welcher zumindest drehfest mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, wobei die separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Gehäuseteile (6, 7) zum Bilden des Aufnahmeraums (3) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (1) zusammengesetzt sind, wodurch der Stator (4) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (1) in den jeweiligen Teil (8, 9) eingesetzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
Elektrische Maschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, sowie solche Verfahren zum Herstellen von solchen elektrischen Maschinen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Die elektrische Maschine weist ein Gehäuse auf, welches einen Aufnahmeraum aufweist beziehungsweise begrenzt. Außerdem umfasst die elektrische Maschine einen zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum und somit in dem Gehäuse angeordneten Stator, welcher zumindest drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Im Rahmen eines Verfahrens zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine ist somit vorgesehen, dass der Rotor zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum und somit in dem Gehäuse angeordnet und mit dem Gehäuse zumindest drehfest verbunden wird.
Üblicherweise weist die elektrische Maschine in ihrem vollständig hergestellten Zustand wenigstens einen Rotor auf, welcher um eine Drehachse relativ zu dem Stator und relativ zu dem Gehäuse drehbar ist. Insbesondere ist der Rotor von dem Stator antreibbar und dadurch um die Drehachse drehbar. Daher kann beispielsweise die elektrische Maschine als Elektromotor betrieben werden und Drehmomente bereitstellen, mittels welchen wenigstens ein Rad des Kraftfahrzeugs beziehungsweise das Kraftfahrzeug insgesamt angetrieben werden kann.
Die EP 0 284 746 A1 offenbart eine elektrische Maschine und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine. Die elektrische Maschine umfasst ein Gehäuse, welches einen Aufnahmeraum und wenigstens Gehäuseteile umfasst. Die Gehäuseteile begrenzen dabei zwei jeweilige Teile des Aufnahmeraums. Außerdem weist die elektrische Maschine einen zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum angeordneten Stator auf, welcher zumindest drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist. Im Rahmen des Verfahrens ist es somit vorgesehen, dass der Stator zumindest teilweise in dem durch die wenigstens zwei Gehäuseteile jeweils teilweise begrenzten Aufnahmeraum angeordnet und zumindest drehfest mit dem Gehäuse verbunden wird.
Des Weiteren offenbart die DE 196 24 519 A1 eine elektrische Maschine, mit einem Gehäuse, welches zwei Gehäuseteile aufweist.
Aus der EP 0 190 602 A1 ist ein Ständergehäuse für eine oberflächengekühlte elektrische Maschine bekannt, mit einem Anschlussflansch für einen Klemmenkasten und mit segmentweise angeordneten, zur Längsachse und zueinander parallelen Kühlrippen sowie mit zwischen den Rippensegmenten schräg zu diesen angeordneten Gehäuseteilen. Auch die DE 101 41 890 A1 offenbart eine elektrische Maschine mit wenigstens zwei Gehäuseteilen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Maschine und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die elektrische Maschine auf besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Weise hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen. Die elektrische Maschine umfasst ein Gehäuse mit einem Aufnahmeraum, welcher durch das Gehäuse gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Das Gehäuse umfasst dabei wenigstens, insbesondere genau, zwei Gehäuseteile, durch welche jeweilige Teile des Aufnahmeraums gebildet beziehungsweise begrenzt sind. Außerdem umfasst die elektrische Maschine einen zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum angeordneten Stator, welcher zumindest drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist.
Um nun eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Herstellung der elektrischen Maschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gehäuseteile separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind, wobei die Gehäuseteile zum, insbesondere zumindest teilweise, zumindest überwiegenden oder vollständigen, Bilden des Aufnahmeraums in radialer Richtung der elektrischen Maschine beziehungsweise des Stators zusammengesetzt sind, wodurch der Stator in radialer Richtung der elektrischen Maschine in den jeweiligen Teil und somit in das jeweilige Gehäuseteil eingesetzt ist. Mit anderen Worten sind die Gehäuseteile an sich separat voneinander ausgebildet und somit als Einzelbauteile ausgebildet, welche jeweils einen Teil des Aufnahmeraums begrenzen beziehungsweise bilden. In vollständig hergestelltem Zustand der elektrischen Maschine sind die Gehäuseteile in radialer Richtung der elektrischen Maschine zusammengesetzt und dabei miteinander verbunden. Insbesondere sind die Gehäuseteile reversibel lösbar miteinander verbunden, sodass die Gehäuseteile beispielsweise zunächst miteinander verbunden und dann wieder voneinander gelöst werden können, ohne dass es zu Beschädigungen oder Zerstörungen der Gehäuseteile kommt.
Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist es möglich, den Stator, insbesondere in radialer Richtung der elektrischen Maschine, beispielsweise zunächst in einem ersten der Teile anzuordnen, während die Gehäuseteile noch voneinander gelöst und somit noch nicht miteinander verbunden sind, indem beispielsweise der Stator in den ersten Teil beziehungsweise in das den ersten Teil begrenzende der Gehäuseteile eingelegt wird, insbesondere in radialer Richtung der elektrischen Maschine. Daran anschließend können beispielsweise die Gehäuseteile, insbesondere in radialer Richtung der elektrischen Maschine, zusammengesetzt und miteinander verbunden werden, wodurch der Stator, insbesondere ein radialer Richtung der elektrischen Maschine, auch in dem zweiten Teil des Aufnahmeraums angeordnet wird. Die elektrische Maschine ist somit besonders einfach herstellbar.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass es bei herkömmlichen elektrischen Maschinen vorgesehen ist, dass deren Statoren beziehungsweise Statorpakete in die jeweiligen Gehäuse eingeschrumpft sind, insbesondere in axialer Richtung der elektrischen Maschine. In der Folge kann es zu Problemen hinsichtlich einer thermischen Erhitzung des Gehäuses und einer Kühlung des Stators kommen, wobei diese Probleme bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine auf einfache und kostengünstige Weise vermieden werden können.
Da bei einer herkömmlichen elektrischen Maschine der Stator in das Gehäuse eingeschrumpft wird, ist ein hoher Energieaufwand zum Herstellen einer solchen herkömmlichen elektrischen Maschine erforderlich. Auch dieses Problem beziehungsweise dieser Nachteil kann durch die erfindungsgemäße elektrische Maschine vermieden werden.
Um beispielsweise den Stator einer herkömmlichen elektrischen Maschine in deren Gehäuse einzuschrumpfen, wird das Gehäuse erwärmt. In der Folge muss das Gehäuse abkühlen, insbesondere auf Raumtemperatur, was zu einer hohen Taktzeit führt. Auch dieser Nachteil kann durch die erfindungsgemäße elektrische Maschine vermieden werden. Außerdem kommt es bei einer herkömmlichen elektrischen Maschine durch deren aufwendige Herstellung zu einem erhöhten Eisenverlust eines Blechpakets des Stators, was nun ebenfalls bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine vermieden werden kann. Insbesondere können auf den Stator, insbesondere auf dessen Blechpaket, wirkende mechanische Spannungen besonders gering gehalten werden, sodass auch im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Maschinen Eisenverluste reduziert werden können.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die genau zwei Gehäuseteile den Aufnahmeraum vollständig begrenzen. Mit anderen Worten ist es bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass das Gehäuse genau zwei separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Gehäuseteile aufweist, welche den Aufnahmeraum jeweils teilweise begrenzen. Somit ist das Gehäuse als zweiteiliges Gehäuse ausgebildet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein erster der Teile eine erste Hälfte des Aufnahmeraums und durch ein erstes der Gehäuseteile gebildet beziehungsweise begrenzt ist, wobei der zweite Teil eine zweite Hälfte des Aufnahmeraums und durch das zweite Gehäuseteil begrenzt ist. Werden die Gehäuseteile somit zusammengesetzt, so werden die Hälften zusammengesetzt, sodass durch das Zusammensetzen der Gehäuseteile und somit der Hälften der Aufnahmeraum vollständig gebildet ist beziehungsweise wird. Hierdurch kann eine besonders einfache und somit kostengünstige Herstellung der elektrischen Maschine gewährleistet werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Stator an wenigstens einem der Gehäuseteile, insbesondere an beiden Gehäuseteilen, drehfest gesichert. Unter der drehfesten Sicherung des Stators an dem wenigstens einen Gehäuseteil beziehungsweise an den Gehäuseteilen ist zu verstehen, dass der Stator gegen eine Drehung relativ zu dem wenigstens einen Gehäuseteil beziehungsweise relativ zu den Gehäuseteilen gesichert ist, sodass der Stator drehfest an dem wenigstens einen Gehäuseteil festgelegt ist. Da die Gehäuseteile drehfest miteinander verbunden sind, ist der Stator dadurch, dass er zumindest an dem wenigstens einen Gehäuseteil drehfest gesichert ist, zu beiden Gehäuseteilen drehfest gesichert und somit drehfest mit dem Gehäuse verbunden.
Um dabei die Kosten besonders gering halten zu können, ist der Stator an dem wenigstens einen Gehäuseteil, insbesondere an beiden Gehäuseteilen, formschlüssig drehfest gesichert.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, mittels welcher der Stator, insbesondere formschlüssig, drehfest an dem Gehäuse festgelegt ist. Hierdurch kann der Stator besonders einfach, kosten- und gewichtsgünstig an dem Gehäuse festgelegt werden.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verdrehsicherung wenigstens eine an dem Stator, insbesondere außenumfangseitig, vorgesehene unrunde Geometrie aufweist, welche zum drehfesten Festlegen des Stators mit einer korrespondierenden, an dem Gehäuse, insbesondere innenumfangsseitig, vorgesehenen unrunden Geometrie der Verdrehsicherung, insbesondere formschlüssig, zusammenwirkt. Hierdurch können die Teileanzahl und somit die Kosten besonders gering gehalten werden. Eine der unrunden Geometrien weist beispielswese wenigstens eine Fase und/oder eine Nut auf, welche mit der korrespondierenden anderen unrunden Geometrie zusammenwirkt. Hierdurch kann der Stator besonders effektiv gegen eine Drehung relativ zum Gehäuse gesichert werden.
Um auf besonders einfache und somit kostengünstige Weise einen besonders vorteilhaften Betrieb der elektrischen Maschine zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens eines der Gehäuseteile einen von einem Temperierfluid, insbesondere einer Temperierflüssigkeit, zum Temperieren des Stators durchströmbaren Kanal aufweist. Der Stator kann beispielsweise durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Stator und dem Temperierfluid temperiert, das heißt gekühlt oder erwärmt werden. Erfolgt beispielsweise ein solcher Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid und dem Stator, dass ein Wärmeübergang von dem Temperierfluid an den Stator erfolgt, so wird der Stator erwärmt. Erfolgt beispielsweise ein solcher Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid und dem Stator, dass ein Wärmeübergang von dem Stator an das Temperierfluid erfolgt, so wird der Stator gekühlt. Dadurch kann der Stator auf einer besonders vorteilhaften Temperatur gehalten werden, sodass ein effizienter und effektiver Betrieb der elektrischen Maschine darstellbar ist.
Beispielsweise verläuft der Kanal innerhalb des Gehäuses, sodass das den Kanal durchströmende Temperierfluid zwar in Kontakt mit dem Gehäuse, jedoch nicht in direkten Kontakt mit dem Stator kommt. Dadurch erfolgt beispielsweise der zuvor genannte Wärmeaustausch zwischen dem Temperierfluid und dem Stator beispielsweise über eine den Kanal zumindest teilweise begrenzende Wandung des Gehäuses.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Gehäuseteil den genannten Kanal aufweist, wobei auch das andere Gehäuseteil einen von dem Temperierfluid zum Temperieren des Stators durchströmbaren weiteren Kanal aufweist. Dabei sind die Kanäle der Gehäuseteile fluidisch miteinander verbunden, sodass das die Kanäle durchströmende Temperierfluid aus einem der Kanäle aus- und in den anderen Kanal einströmen kann. Dadurch kann auf besonders einfache und somit kostengünstige Weise eine effektive Kühlung realisiert werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren wird ein Stator der elektrischen Maschine zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in einem durch wenigstens zwei Gehäuseteile eines Gehäuses der elektrischen Maschine jeweils teilweise begrenzten Aufnahmeraum angeordnet und zumindest drehfest mit dem Gehäuse verbunden wird.
Um nun eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Herstellung der elektrischen Maschine zu realisieren, ist ein erster Schritt vorgesehen, bei welchem wenigstens ein erstes der Gehäuseteile bereitgestellt wird, wobei das erste Gehäuseteil einen ersten Teil des Aufnahmeraums begrenzt. Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird. Das separat von dem ersten Gehäuseteil ausgebildete zweite Gehäuseteil bereitgestellt, welches einen zweiten Teil des Aufnahmeraums begrenzt.
Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird der Stator in den ersten Teil in radialer Richtung der elektrischen Maschine eingesetzt, während die Gehäuseteile noch voneinander gelöst beziehungsweise getrennt sind. Beispielsweise wird der dritte Schritt nach dem ersten Schritt sowie gegebenenfalls nach dem zweiten Schritt durchgeführt. Mit anderen Worten wird der Stator teilweise in dem ersten Teil in einem Zustand angeordnet, in welchem die Gehäuseteile noch nicht miteinander verbunden und somit voneinander getrennt beziehungsweise gelöst sind.
Bei einem vierten Schritt des Verfahrens werden die Gehäuseteile in radialer Richtung der elektrischen Maschine zusammengesetzt, wodurch der Stator teilweise auch in dem zweiten Teil des Aufnahmeraums und somit in dem den zweiten Teil begrenzenden zweiten Gehäuseteil angeordnet wird. Der vierte Schritt wird vorzugsweise nach dem dritten Schritt durchgeführt. Bei einem fünften Schritt des Verfahrens werden die in radialer Richtung zusammengesetzten beziehungsweise aufeinandergesetzten Gehäuseteile, insbesondere reversibel lösbar, miteinander verbunden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens muss der Stator nicht etwa zeit- und kostenaufwendig in das Gehäuse eingeschrumpft werden, sondern der Stator kann zunächst auf einfache Weise zunächst in den ersten Teil eingelegt werden. Daraufhin können die Gehäuseteile auf einfache Weise zusammengesetzt werden, wodurch der Stator auch in dem zweiten Teil angeordnet wird. Insgesamt ist somit eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der elektrischen Maschine insbesondere nach Art eines Kurbelgehäuses einer Hubkolbenmaschine möglich. Somit ist es vorzugsweise vorgesehen, dass ein Einschrumpfen und Einpressen des Stators in das Gehäuse unterbleiben.
Vorzugsweise werden die Gehäuseteile reversibel lösbar miteinander verbunden, sodass die Gehäuseteile beispielsweise zu Wartungszwecken auf einfache Weise wieder voneinander getrennt werden können. In der Folge kann der Stator beispielsweise besonders einfach aus dem Gehäuse ausgebaut werden.
Der jeweilige zuvor genannte Kanal ist beispielsweise dadurch gebildet, dass das jeweilige, den jeweiligen Kanal begrenzende Gehäuseteil als doppelwandiges Gehäuseteil ausgebildet ist. Somit wird beispielsweise der Kanal in radialer Richtung der elektrischen Maschine beidseitig, das heißt auf einer in radialer Richtung dem Stator zugewandten Seite sowie auf einer in radialer Richtung dem Stator abgewandten Seite durch jeweilige Wandungen des Gehäuses begrenzt, sodass das Gehäuse eine integrierte Temperierfunktion, insbesondere Kühlfunktion, aufweist. Ferner kann im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Maschinen ein Einschrumpfen von Lagern in das Gehäuse entfallen, sodass die elektrische Maschine besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem zweiteiligen Gehäuse, in welchem ein Stator der elektrischen Maschine angeordnet ist;
2 eine schematische Perspektivansicht eines der Gehäuseteile; und
3 eine schematische Perspektivansicht des in 2 gezeigten Gehäuseteils und des teilweise in dem einen Gehäuseteil angeordneten Stators.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine im Ganzen mit 1 bezeichnete elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug wie beispielsweise einen Kraftwagen. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet und mittels der elektrischen Maschine 1 antreibbar. Hierzu ist die elektrische Maschine 1 in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar.
Die elektrische Maschine 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches einen Aufnahmeraum 3 aufweist beziehungsweise bildet oder begrenzt. Wie besonders gut in Zusammenschau mit 2 und 3 erkennbar ist, umfasst die elektrische Maschine 1 darüber hinaus einen Stator 4, welcher, insbesondere in vollständig hergestelltem Zustand der elektrischen Maschine 1, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 3 und somit in dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Der Stator 4 umfasst beispielsweise wenigstens ein Blechpaket 5, welches auch als Statorpaket bezeichnet wird.
Ferner umfasst die elektrische Maschine 1 in ihrem vollständig hergestellten Zustand einen in den Fig. nicht dargestellten Rotor, welcher zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, in dem Stator 4 angeordnet sein kann. Dabei ist der Rotor um eine Drehachse relativ zu dem Stator 4 und relativ zu dem Gehäuse 2 drehbar, wobei der Stator 4 drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden ist. Insbesondere in dem zuvor genannten Motorbetrieb wird der Rotor von dem Stator 4 angetrieben und dadurch um die Drehachse gedreht. Somit kann die elektrische Maschine 1 über den Rotor Drehmomente bereitstellen, mittels welchen das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug ist somit beispielsweise als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet.
Um nun eine besonders einfache und somit zeit- und kostengünstige Herstellung der elektrischen Maschine 1 insgesamt realisieren zu können, weist das Gehäuse 2 genau zwei an sich separat voneinander ausgebildete Gehäuseteile 6 und 7 auf, welche, insbesondere reversibel lösbar, miteinander verbunden sind. Hierzu sind beziehungsweise werden die separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Gehäuseteile 6 und 7 in radialer Richtung der elektrischen Maschine 1 und somit des Stators 4 zusammengesetzt. Die Gehäuseteile 6 und 7 begrenzen dabei den Aufnahmeraum 3 jeweils teilweise. Aus 2 und 3 ist besonders gut erkennbar, dass beispielsweise das Gehäuseteil 6 einen ersten Teil 8 des Aufnahmeraums 3 begrenzt, während das Gehäuseteil 7 einen zweiten Teil 9 des Aufnahmeraums 3 begrenzt. Die Teile 8 und 9 sind jeweilige Hälften des Aufnahmeraums 3. Durch das Zusammensetzen des Gehäuseteile 6 und 7 wird der Stator 4 jeweils teilweise in radialer Richtung in die Teile 8 und 9 und somit in die Gehäuseteile 6 und 7 eingesetzt, sodass der Stator 4 in vollständig hergestelltem Zustand der elektrischen Maschine 1 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 3 aufgenommen ist.
Im Rahmen eines Verfahrens zum Herstellen der elektrischen Maschine 1 werden beispielsweise die zunächst voneinander getrennten beziehungsweise voneinander gelösten, das heißt die noch nicht miteinander verbundenen und als Einzelbauteile ausgebildeten Gehäuseteile 6 und 7 bereitgestellt. Dann wird beispielsweise der Stator 4 in radialer Richtung teilweise in dem Teil 9 und somit in dem Gehäuseteil 7 angeordnet, insbesondere indem der Stator 4 in den Teil 9 und somit in das Gehäuseteil 7 in radialer Richtung des Stators 4 eingelegt wird. Dabei wird der Stator 4 in den Teil 9 eingelegt, während die Gehäuseteile 6 und 7 noch voneinander gelöst beziehungsweise getrennt sind, das heißt während die Gehäuseteile 6 und 7 noch nicht miteinander verbunden sind.
Daran anschließend werden die Gehäuseteile 6 und 7 in radialer Richtung des Stators 4 zusammengesetzt und miteinander verbunden, insbesondere während der Stator 4 bereits in dem Teil 9 angeordnet ist. Dadurch wird der Stator 4 in seiner radialen Richtung teilweise auch in dem Teil 8 des Gehäuseteils 6 angeordnet. Mit anderen Worten wird der Stator 4 hierdurch auch teilweise in den Teil 8 eingesetzt, und zwar in radialer Richtung des Stators 4. Im Rahmen des Zusammensetzens der Gehäuseteile 6 und 7 wird beispielsweise das Gehäuseteil 6 auf das Gehäuseteil 7 aufgesetzt beziehungsweise aufgelegt, insbesondere in radialer Richtung des Stators 4. Daraufhin werden die Gehäuseteile 6 und 7, insbesondere zumindest drehfest, miteinander verbunden, sodass eine Relativdrehung zwischen den Gehäuseteilen 6 und 7 unterbleibt. Des Weiteren wird der Stator 4 zumindest drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden, sodass unerwünschte Relativdrehungen zwischen dem Stator 4 und dem Gehäuse 2 vermieden werden können.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Verdrehsicherung vorgesehen, mittels welcher der Stator 4, insbesondere formschlüssig, drehfest an dem Gehäuse 2 festgelegt ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verdrehsicherung wenigstens eine an dem Stator 4, insbesondere außenumfangseitig, vorgesehene unrunde Geometrie aufweist, welche zum drehfesten Festlegen des Stators 4 an dem Gehäuse 2 mit einer korrespondierenden, an dem Gehäuse 2, insbesondere innenumfangsseitig, vorgesehenen unrunden Geometrie der Verdrehsicherung, insbesondere formschlüssig, zusammenwirkt.
Ferner ist aus den Fig. besonders gut erkennbar, dass das jeweilige Gehäuseteil 6 beziehungsweise 7 eine Mehrzahl von Kanälen 12 aufweist, wobei der jeweilige Kanal 12 von einem Temperierfluid zum Temperieren des Stators 4 durchströmbar ist. Bei dem Temperierfluid, welches auch einfach als Fluid bezeichnet wird, handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit. Das Temperierfluid wird insbesondere genutzt, um den Stator 4, insbesondere während eines Betriebs der elektrischen Maschine 1, zu kühlen. Hierzu erfolgt ein Wärmeübergang von dem Stator 4 an das Fluid.
Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der jeweilige Kanal 12 jeweils vollständig durch das Gehäuse 2 beziehungsweise durch das jeweilige Gehäuseteil 6 beziehungsweise 7 begrenzt. Dies bedeutet, dass das den jeweiligen Kanal 12 durchströmende Fluid zwar in direkten Kontakt mit dem Gehäuse 2, insbesondere mit dem jeweiligen Gehäuseteil 6 beziehungsweise 7 kommt, jedoch kommt das Fluid nicht in direkten Kontakt mit dem Stator 4. Mit anderen Worten ist der jeweilige Kanal 12 in radialer Richtung der elektrischen Maschine beidseitig, das heißt sowohl auf einer dem Stator 4 zugewandten Seite als auch auf einer dem Stator 4 abgewandten Seite sowie in axialer Richtung der elektrischen Maschine 1 durch das jeweilige Gehäuseteil 6 beziehungsweise 7, insbesondere durch jeweilige Wandungsbereiche des jeweiligen Gehäuseteils 6 beziehungsweise 7, begrenzt. Somit erfolgt beispielsweise der zuvor genannte Wärmeübergang von dem Stator 4 an das den jeweiligen Kanal 12 durchströmende Fluid über einen der Wandungsbereiche, welcher beispielsweise in radialer Richtung der elektrischen Maschine 1 zwischen dem Stator 4 und dem jeweiligen Kanal 12 beziehungsweise dem den jeweiligen Kanal 12 durchströmenden Fluid angeordnet ist. Hierdurch weist das Gehäuse 2 eine in das Gehäuse 2 integrierte Kühlung auf, wodurch ein besonders effizienter und effektiver Wärmeabtransport von dem Stator 4 gewährleistet werden kann. In der Folge kann der Stator 4 auf eine besonders vorteilhafte Temperatur gebracht und auf einer solchen vorteilhaften Temperatur gehalten werden, sodass übermäßige Temperaturen des Stators 4 vermieden werden können.
An dem Gehäuse 2 ist beispielsweise wenigstens ein Vorlauf 10 vorgesehen, über welchen das Temperierfluid dem Gehäuseteil 6, insbesondere den Kanälen 12 des Gehäuseteils 6, zugeführt wird. Mit anderen Worten kann das Temperierfluid über den Vorlauf 10 in das Gehäuseteil 6 einströmen. Über wenigstens eine Übergabeleitung 13 kann das Temperierfluid, nachdem es beispielsweise das Gehäuseteil 6 durchströmt hat, aus dem Gehäuseteil 6 aus- und in das Gehäuseteil 7, insbesondere in die Kanäle 12 des Gehäuseteils 7, einströmen. Mit anderen Worten kann das Temperierfluid über die Übergabeleitung 13 aus dem Gehäuseteil 6 in das Gehäuseteil 7 überströmen und dann beispielsweise das Gehäuseteil 7, insbesondere dessen Kanäle 12, durchströmen. An dem Gehäuseteil 7 ist dabei wenigstens ein Rücklauf 11 vorgesehen, über welchen das Temperierfluid, insbesondere nachdem es das Gehäuseteil 7 durchströmt hat, aus dem Gehäuseteil 7 abgeführt werden und somit aus dem Gehäuseteil 7 ausströmen kann. Anschließen kann das Temperierfluid beispielsweise wenigstens einen Wärmetauscher durchströmen, mittels welchem das Temperierfluid seinerseits temperiert, das heißt gekühlt und/oder erwärmt werden kann.
Außerdem ist es nicht vorgesehen und nicht erforderlich, den Stator 4 in das Gehäuse 2 einzuschrumpfen beziehungsweise einzupressen. Hierdurch können hohe, auf den Stator 4, insbesondere auf das Blechpaket 5, wirkende Spannungen vermieden werden, sodass übermäßige Eisenverluste vermieden werden können. In der Folge ist ein besonders effizienter Betrieb der elektrischen Maschine 1 darstellbar. Da ferner das Gehäuse 2 nicht erwärmt werden muss, um den Stator 4 in dem Gehäuse 2 zu montieren, kann die elektrische Maschine 1 mit einer besonders geringen Taktzeit und somit zeit- und kostengünstig hergestellt werden.
Bezugszeichenliste

1: elektrische Maschine
2: Gehäuse
3: Aufnahmeraum
4: Stator
5: Blechpaket
6: Gehäuseteil
7: Gehäuseteil
8: Teil
9: Teil
10: Vorlauf
11: Rücklauf
12: Kanal
13: Übergabeleitung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0284746 A1 [0004]
DE 19624519 A1 [0005]
EP 0190602 A1 [0006]
DE 10141890 A1 [0006]

Claims

Elektrische Maschine (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse (2), welches einen Aufnahmeraum (3) und wenigstens zwei jeweilige Teile (8, 9) des Aufnahmeraums begrenzende Gehäuseteile (6 ,7) aufweist, und mit einem zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (3) angeordneten Stator (4), welcher zumindest drehfest mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Gehäuseteile (6, 7) zum Bilden des Aufnahmeraums (3) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (1) zusammengesetzt sind, wodurch der Stator (4) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (1) in den jeweiligen Teil (8, 9) eingesetzt ist.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genau zwei Gehäuseteile (6, 7) den Aufnahmeraum (3) vollständig begrenzen.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der Teile eine erste Hälfte (8) des Aufnahmeraums (3) und durch ein erstes der Gehäuseteile (6, 7) begrenzt ist, wobei der zweite Teil eine zweite Hälfte (9) des Aufnahmeraums (3) und durch das zweite Gehäuseteil (7) begrenzt ist.
Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) an wenigstens einem der Gehäuseteile (6, 7), insbesondere an beiden Gehäuseteilen (6, 7), drehfest gesichert ist.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) an dem wenigstens einen Gehäuseteil (6, 7), insbesondere an beiden Gehäuseteilen (6, 7), formschlüssig drehfest gesichert ist.
Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, mittels welcher der Stator (4), insbesondere formschlüssig, drehfest an dem Gehäuse (2) festgelegt ist.
Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung wenigstens eine an dem Stator (4), insbesondere außenumfangseitig, vorgesehene unrunde Geometrie aufweist, welche zum drehfesten Festlegen des Stators (4) mit einer korrespondierenden, an dem Gehäuse (2), insbesondere innenumfangsseitig, vorgesehenen unrunden Geometrie der Verdrehsicherung, insbesondere formschlüssig, zusammenwirkt.
Elektrische Maschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Gehäuseteile (6, 7) einen von einem Temperierfluid zum Temperieren des Stators durchströmbaren Kanal (12) aufweist.
Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12) eines ersten der Gehäuseteile (6, 7) fluidisch mit dem Kanal (12) des zweiten Gehäuseteils (7) verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bei welchem ein Stator (4) der elektrischen Maschine (1) zumindest teilweise in einem durch wenigstens zwei Gehäuseteile (6, 7) eines Gehäuses (2) der elektrischen Maschine (1) jeweils teilweise begrenzten Aufnahmeraum (3) angeordnet und zumindest drehfest mit dem Gehäuse (2) verbunden wird, gekennzeichnet durch die Schritte: - Bereitstellen wenigstens eines ersten der Gehäuseteile (6, 7), welches einen ersten Teil (8) des Aufnahmeraums (3) begrenzt; - Bereitstellen des separat von dem ersten Gehäuseteil (6) ausgebildeten zweiten Gehäuseteils (7), welches einen zweiten Teil (9) des Aufnahmeraums (3) begrenzt; - Einsetzen des Stators (3) in den ersten Teil (8) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (1), während die Gehäuseteile (6, 7) noch voneinander gelöst sind; - Zusammensetzen der Gehäuseteile (6, 7) in radialer Richtung der elektrischen Maschine (1), wodurch der Stator (4) auch in den durch das zweite Gehäuseteil (7) begrenzten zweiten Teil (9) des Aufnahmeraums (3) eingesetzt wird; und - Verbinden der Gehäuseteile (6, 7) miteinander.