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Die Erfindung betrifft ein Startorlamellenpaket für eine Elektromaschine, insbesondere für einen Elektromotor, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
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Bei leistungsstarken Elektromaschinen, insbesondere zur Verwendung in einem Hybrid-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, ist es notwendig die durch den Betrieb der Elektromaschine entstehende Wärme effizient abzuführen bzw. die Elektromaschine zu kühlen, um die Elektromaschine bzw. deren Komponenten und/oder die vorhandenen Anbauteile vor einer Überhitzung zu schützen.
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Im Stand der Technik sind hierzu die unterschiedlichsten Prinzipien zur Kühlung bereits bekannt. Neben rein gas- bzw. luftgekühlten Elektromaschinen, sind auch flüssigkeitsgekühlte, sowie kombinierte gas-flüssigkeitsgekühlte Elektromaschinen bekannt.
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Im Allgemeinen ist allen flüssigkeitsgekühlten Elektromaschinen gemeinsam, dass diese zumindest in dem Gehäuse der Elektromaschine einen Kühlmittelzufluss und einen Kühlmittelabfluss für das Kühlmittel aufweisen. Das Kühlmittel, insbesondere das Kühlöl wird mittels einer Kühlmittelpumpe über den Kühlmittelzufluss in das Innere des Gehäuses der Elektromaschine gefördert und anschließend verschiedenartig im Inneren des Gehäuses der Elektromaschine verteilt. Ferner ist im Stand der Technik bekannt, dass in der Gehäusewandung zur Kühlung Kühlkanäle vorgesehen sind, über die das Kühlmittel bis zu der Oberfläche bzw. zur Umgangsfläche des drehfest mit dem Gehäuse der Elektromaschine verbundenen Statorlamellenpaketes gelangt. Das aufgeheizte Kühlmittel wird anschließend aus einem Kühlmittelsumpf über den Kühlmittelabfluss dem Inneren der Elektromaschine entnommen und insbesondere über einen Wärmetauscher und/oder weiteren externen Kühlmittelkreislauf wieder abgekühlt.
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Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, ist ein Statorlamellenpaket für eine Elektromaschine bekannt, insbesondere für einen Elektromotor, wobei das Statorlamellenpaket eine Vielzahl von einzelnen Lamellen aufweist und die einzelnen Lamellen zu einem Statorlamellenpaket geschichtet sind. Jede der Lamellen weist am Umfangsbereich vier über den Umfang verteilte Haltefortsätze auf. Die Haltefortsätze weisen wiederum jeweils eine Ausnehmung zur Durchführung eines Befestigungsmittels, insbesondere eines Schraubenelementes auf. Aus den korrespondierend zueinander geschichteten Haltefortsätzen werden dann am Umfangsbereich des Statorlamellenpaketes im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Haltebereiche ausgebildet, also hier vier über den Umfang, insbesondere im 90° Grad Winkel beabstandete in axialer Richtung verlaufende Haltebereiche durch die übereinanderliegenden Haltefortsätze ausgebildet.
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So ist beispielsweise aus der
US 2012/0049668 A1 eine Elektromaschine bekannt, wobei in der Gehäusewandung der Elektromaschine eine sich über die axiale Länge der Elektromaschine erstreckende „Verteilerleiste“ für das Kühlmittel ausgebildet ist. Der von außen über die Verteilerleiste zugeführte Kühlmittelstrom wird durch die Verteilerleiste zu einer Mehrzahl von Gehäusedurchbrüchen geleitet und in mehrere Teilströme zerlegt. Über die im Inneren der Gehäusewandung der Elektromaschine vorgesehenen bzw. ausgebildeten Kanäle wird zumindest ein Teilstrom zu der Oberfläche des drehfest mit dem Gehäuse der Elektromaschine verbundenen Statorlamellenpaketes geführt. Die im Inneren der Gehäusewandung der Elektromaschine vorgesehenen Kanäle können hierzu radial um das Statorlamellenpaket herum angeordnet sein. Um die Effizienz der Kühlung zu erhöhen ist die freiliegende Oberfläche des Statorlamellenpaketes weiterhin mit unterschiedlichsten Oberflächenstrukturierungen versehen. Diese Oberflächenstrukturierungen können dazu beitragen, den Kühlmittelstrom auf der Oberfläche des Statorlamellenpaketes entlang des Außenumfangs zu leiten.
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Aus der
DE 10 2013 109 136 A1 ist eine Elektromaschine bekannt, welche die Kühlmittelzufuhr über einen Kühlmittelverteiler in das Innere der Elektromaschine steuert. Über den Verteiler gelangt das Kühlmittel über diverse Kanäle im Gehäuse der Elektromaschine, an ein Ende der Wicklungen, der Lager, sowie an bzw. in eine entlang des Außenumfangs verlaufende Nut in der Oberfläche des drehfest mit dem Gehäuse der Elektromaschine verbundenen Statorlamellenpaketes. Alternativ kann die Nut hierfür auch im Gehäuse der Elektromaschine vorgesehen sein. Die Nut bildet somit einen Kühlmittelführungskanal aus, welcher zwischen dem Gehäuse der Elektromaschine und dem Außenumfang des Statorlamellenpaketes vorgesehen ist. Zudem sind diverse von der Nut ausgehende radial verlaufende Öffnungen bzw. radial verlaufende Kanäle vorgesehen, damit das Kühlmittel in das Innere des Statorlamellenpaketes vordringen kann und somit dann die innerhalb des Statorlamellenpaketes vorgesehen Spulen erreicht. Ferner kann das Kühlmittel schwerkraftbedingt durch die Nut bzw. die Kanäle und Öffnungen nach unten abfließen und in einem Kühlmittelsumpf gesammelt sowie anschließend über den Kühlmittelabfluss an einen externen Kühlkreislauf überführt und wieder abgekühlt werden.
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Aus der
WO 88/04 857 A1 ist eine ölgekühlte Elektromaschine bekannt, wobei der Kühlmittelstrom durch im Gehäuse vorgesehenen Nuten geführt wird. Die Nuten verlaufen umfänglich um den Bereich des drehfest mit dem Gehäuse der Elektromaschine verbundenen Statorlamellenpaketes und sind gegenüber dem Inneren der Elektromaschine, mittels einer an der Innenwandung des Gehäuses der Elektromaschine anliegenden Hülse abgedichtet. Der Kühlmittelstrom hat somit keinen direkten Kontakt zur Oberfläche des Statorlamellenpaketes.
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Das im Stand der Technik bekannte, oben genannte Statorlamellenpaket, von dem die Erfindung ausgeht, ist jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So kann zwar ein Kühlmittelstrom gezielt zu dem Statorlamellenpaket, insbesondere von oben dem Statorlamellenpaket zugeführt bzw. durch das Gehäuse der Elektromaschine nach unten geleitet werden, jedoch sind nicht alle Bereiche, insbesondere entlang des Umfangs der Oberfläche des Statorlamellenpaketes durch den Kühlmittelstrom so nicht erreichbar. So kann es sein, dass die am äußeren Umfang bzw. am Außenumfang sich befindenden, in axialer Richtung verlaufenden Haltebereiche des Statorlamellenpaketes, welche auch eine funktional wirksame Wärmebrücke zum Gehäuse der Elektromaschine ausbilden, den Kühlmittelstrom in eine unerwünschte Richtung ableiten, wobei dann aber diese Haltebereiche selbst sowie die hieran radial und/oder umfänglich angrenzenden Bereiche des Statorlamellenpaketes nicht ausreichend gekühlt werden. Hierdurch können sich sogenannte „Hot Spots“ an dem Gehäuse der Elektromaschine sowie an dem Statorlamellenpaket ausbilden. Die Kühlung des Statorlamellenpaketes ist daher noch nicht optimal ausgebildet.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dass eingangs genannte Statorlamellenpaket, von dem die Erfindung ausgeht, nun derart auszugestalten bzw. weiterzubilden, dass der Kühlmittelstrom auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise verbessert ist, insbesondere auch der Wärmeübergang von dem Statorlamellenpaket zu dem Gehäuse der Elektromaschine reduziert und/oder die sogenannten „Hot Spots“ am Gehäuse der Elektromaschine sowie am Statorlamellenpaket verhindert sind.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun für das eingangs genannte Statorlamellenpaket mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Das Statorlamellenpaket für eine Elektromaschine, insbesondere für einen Elektromotor, weist eine Vielzahl von einzelnen Lamellen, insbesondere mehr als 200 Lamellen auf.
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Ferner weist jede der Lamellen am Umfangsbereich mindestens einen Haltefortsatz, insbesondere vier über den Umfang verteilte Haltefortsätze auf. Die Haltefortsätze sind vorzugsweise jeweils um 90° zueinander versetzt angeordnet bzw. vorgesehen. Jeder Haltefortsatz weist zudem eine Ausnehmung zur Durchführung eines Befestigungsmittels, insbesondere eines Schraubenelements auf. Die einzelnen angeordneten Lamellen sind zu einem Statorlamellenpaket geschichtet. Weiterhin ist dann aus den korrespondierend bzw. kongruent zueinander geschichteten Haltefortsätzen am Umfangsbereich des Statorlamellenpaketes mindestens ein im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufender Haltebereich ausgebildet, insbesondere werden vier über den Umfang verteilte, in axialer Richtung verlaufende Haltebereiche durch die jeweiligen Haltefortsätze ausgebildet, welche vorzugsweise jeweils um 90° versetzt zueinander sind.
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Der mindestens eine Haltebereich, insbesondere jeder durch die Lamellen ausgebildete Haltebereich, weist nun mindestens eine Kavität zur Durchleitung eines Kühlmittels auf. Somit kann der Haltebereich bzw. können die Haltebereiche von dem Kühlmittel durchströmt werden. Der Kühlmittelstrom auf der Außenumfangsfläche des Statorlamellenpaketes wird somit nicht behindert oder uneffizient abgeleitet, sondern der Haltebereich sowie die hieran radial und/oder umfänglich angrenzenden Bereiche des Statorlamellenpaketes werden effizient gekühlt. Hierdurch werden auch sogenannte „Hot Spots“ an/in dem mit dem Statorlamellenpaket drehfest verbundenen Gehäuse der Elektromaschine sowie im Statorlamellenpaket selbst vermieden. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Statorlamellenpaket bzw. die Elektromaschine in einem Hybridantrieb-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug verwendet bzw. eingesetzt. Die Elektromaschine kann dementsprechend auch als eine Komponente des Getriebes oder einer Kupplung des Hybrid-Antriebsstrangs ausgebildet sein. Das Statorlamellenpaket wird in einem Gehäuse der Elektromaschine angeordnet oder kann auch direkt in oder an ein Kupplungsgehäuse oder in/an ein Getriebegehäuse integriert bzw. hier verbaut werden.
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Mit Hilfe der durch die Haltefortsätze der Lamellen ausgebildeten Haltebereiche kann ein Statorlamellenpaket insbesondere vormontiert bzw. die Lamellen zueinander entsprechend ausgerichtet und/oder geschichtet bzw. entsprechend verspannt werden. Durch die entsprechende Ausnehmung der Haltevorsätze wird dann ein Befestigungsmittel, insbesondere ein Schraubenelement durchgesteckt, so dass die einzelnen Lamellen zueinander zu einem Statorlamellenpaket verspannt werden können.
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Insbesondere weist der Haltebereich, insbesondere jeder Haltebereich nun mehrere Kavitäten auf. Insbesondere sind die Kavitäten als Durchgangskanäle durch den Haltebereich ausgebildet, oder, anders ausgedrückt, die Durchgangskanäle erstrecken sich insbesondere entlang des Umfanges des Statorlamellenpaketes durch den jeweiligen Haltebereich hindurch. Aufgrund der Ausbildung mehrerer Kavitäten bzw. mehrerer Durchgangskanäle lässt sich die Kühlwirkung entsprechend noch weiter steigern.
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Die Einlass- und/oder Auslassöffnungen der Durchgangskanäle sind im Wesentlichen in der äußeren Umfangsebene des Statorlamellenpaketes angeordnet bzw. vorgesehen, wodurch ein ungehinderter Zu- und Abfluss des Kühlmittels durch den jeweiligen Haltebereich gewährleistet ist. Somit kann das Kühlmittel im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Außenumfanges des Statorlamellenpaketes erreichen, wodurch die Kühlleistung gesteigert werden kann.
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Einzelne, insbesondere bestimmte Lamellen weisen im Bereich der Haltefortsätze mindestens einen offenen Bereich, insbesondere mindestens ein Langloch auf. Vorzugsweise ist das Langloch kongruent zu der äußeren Umfangsebene des Lamellenpaketes angeordnet bzw. ausgebildet. Die Langlöcher einzelner geschichteter Lamellen bilden im geschichteten Statorlamellenpaket hierdurch zumindest eine Kavität bzw. einen Durchganskanal in dem Haltebereich aus, welche bzw. welcher sich durch den Haltebereich hindurch erstreckt. Dies darf im Folgenden nun noch näher erläutert werden:
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Zur Ausbildung des Statorlamellenpaketes sind unterschiedlichen Arten von Lamellen, insbesondere eine erste Art von Lamellen, eine zweite Art von Lamellen und eine dritte Art von Lamellen, vorgesehen.
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Die jeweiligen Lamellen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Formgebung und Positionierung der Kavitäten bzw. der Langlöcher in den Lamellen, insbesondere in den Haltefortsätzen. Hierdurch kann die mindestens eine Kavität bzw. der mindestens eine Durchführungskanal in dem Haltebereich optimal ausgebildet werden, insbesondere mehrere Kavitäten und/oder Durchgangskanäle ausgebildet werden, und dementsprechend auch der Verlauf des Kühlmittelstroms optimiert werden.
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Durch eine spezifische Formgebung und Positionierung der Kavitäten bzw. der Langlöcher in den jeweiligen Haltefortsätzen, kann der Kühlmittelstrom, insbesondere die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Haltebereich des geschichteten Statorlamellenpaketes, auch derart beeinflusst werden, dass die Wärmeaufnahme durch das Kühlmittel verbessert ist.
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Die erste Art von Lamellen weist ausschließlich eine Ausnehmung zur Durchführung eines Befestigungsmittels im Bereich des jeweiligen Haltefortsatzes auf. Vorzugsweise werden die erste Art von Lamellen als die jeweils äußersten Lamellen in dem geschichteten Statorlamellenpaket angeordnet.
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Die zweite Art von Lamellen weist (wie die erste Art von Lamellen) eine Ausnehmung zur Durchführung eines Befestigungsmittels im Bereich des jeweiligen Haltfortsatzes auf. Ferner weist die zweite Art von Lamellen, zur zumindest teilweisen Ausbildung eines Durchgangskanals durch den Haltebereich in dem geschichteten Statorlamellenpaket, zusätzlich noch mindestens zwei, jeweils durch einen stegförmigen Bereich getrennte, offene Bereiche auf. Die offenen Bereiche sind insbesondere im Wesentlichen kongruent zur äußeren Umfangsebene des geschichteten Lamellenpaketes positioniert. Insbesondere sind die mindestens zwei offenen Bereiche langlochartig ausgeführt. Hierdurch werden dann auch die Einlass- und/oder Auslassöffnungen der Kavitäten bzw. der Durchgangskanäle in den Haltebereichen des Lamellenpaketes realisiert. Die offenen Bereiche können auch als Schlitze und/oder auch als Mikroschlitze und/oder als Bohrungen ausgebildet und/oder vorgesehen sein.
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Die dritte Art von Lamellen weist (wie die erste Art von Lamellen und wie die zweite Art von Lamellen) eine Ausnehmung zur Durchführung eines Befestigungsmittels auf. Im Bereich des jeweiligen Haltfortsatzes der dritten Art von Lamellen, ist zumindest zur teilweisen Ausbildung eines Durchgangskanals durch den Haltebereich des geschichteten Statorlamellenpaketes, zusätzlich mindestens ein, durch mindestens zwei stegförmige Bereiche zumindest teilweise begrenzter, offener Bereich ausgebildet. Insbesondere ist der offene Bereich langlochartig ausgebildet. Ebenso können hier, wie bei der zweiten Art von Lamellen, als offener Bereich auch Schlitze und/oder auch Mikroschlitze und/oder Bohrungen vorgesehen und/oder ausgebildet sein.
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Die zweite Art von Lamellen und die dritte Art von Lamellen sind zur Bildung des geschichteten Statorlamellenpaketes insbesondere abwechselnd aufeinander angeordnet, so dass die Durchgangskanäle durch die jeweiligen offenen Bereiche der zweiten Art von Lamellen und durch den offenen Bereich der dritten Art von Lamellen gebildet und/oder begrenzt sind. Vorzugsweise werden mehrere, von der zweiten Art von Lamellen sowie mehrere von der dritten Art von Lamellen jeweils zusammen geschichtet bzw. zu einer jeweiligen Teilschicht zusammengefasst, so dass sich die offenen Bereiche einer bestimmten Art von Lamellen überdecken und dann die jeweiligen Teilschichten abwechselnd aufeinander angeordnet werden. Dies ist insbesondere auch abhängig von der jeweiligen spezifischen Dicke der jeweiligen Lamellen. Durch die Anzahl bzw. der Dicke der geschichteten jeweiligen Lamellen, wird dann die Breite des Durchgangskanals definiert bzw. bestimmt.
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Bei Lamellen mit geringerer Dicke wird insbesondere dann eine Teilschicht der zweiten Art von Lamellen mit einer Teilschicht der dritten Art von Lamellen wiederum abwechselnd zusammen so geschichtet, so dass sich die offenen Bereiche der zweiten Art von Lamellen und der offene Bereich der dritten Art von Lamellen jeweils überlappen. So sind dann die Durchgangskanäle in dem Haltebereich durch die jeweiligen offenen Bereiche der zweiten Art von Lamellen und die jeweiligen offenen Bereiche der dritten Art von Lamellen gebildet. Insbesondere wird somit dann ein um die jeweiligen Stege in den jeweiligen Lamellen „geschlängelt verlaufender Durchgangskanal“ in dem Haltebereich ausgebildet. Somit kann dann auch der Kühlmittelstrom, insbesondere die Verweilzeit des Kühlmittels in dem Haltebereich des geschichteten Statorlamellenpaketes, entsprechend beeinflusst werden, um die Wärmeaufnahme durch das Kühlmittel zu verbessern und um die sogenannten „Hotspots“ zu vermeiden.
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Im Ergebnis sind aber nun die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Statorlamellenpaket, in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden darf eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:
- 1 in schematischer, teils perspektivischer Ansicht, einen Teil des geschichteten Statorlamellenpaketes in der bevorzugten Ausführungsform,
- 2 in schematischer, perspektivischer Ansicht, einen Teil des geschichteten Statorlamellenpaketes (ähnlich zu 1), in der bevorzugten Ausführungsform, jedoch ohne weitere Komponenten, jedoch mit der Darstellung von aus verschiedenen bestimmten Lamellen jeweils gebildeten Teilschichten,
- 3a in schematischer Ansicht, teilweise eine Lamelle der ersten Art bzw. die erste Art einer Lamelle, insbesondere den Haltefortsatz, in einer Draufsicht,
- 3b in schematischer Ansicht, teilweise eine Lamelle der zweiten Art bzw. die zweite Art einer Lamelle, insbesondere den Haltefortsatz, in einer Draufsicht,
- 3c in schematischer Ansicht, teilweise eine Lamelle der dritten Art bzw. die dritte Art einer Lamelle, insbesondere den Haltefortsatz, in einer Draufsicht,
- 4 in schematischer geschnittenen Ansicht, teilweise das geschichtete Statorlamellenpaket aus den 1 und 2, insbesondere den Haltebereich geschnitten von oben.
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Die 1, 2 und 4 zeigen schematisch, zumindest teilweise ein Statorlamellenpaket 1 für eine Elektromaschine (nicht im Einzelnen dargestellt), insbesondere für einen nicht im Einzelnen dargestellten Elektromotor. Zu erkennen ist jeweils ein Abschnitt eines ringförmigen geschichteten Statorlamellenpaketes 1, welches aus einzelnen, teils unterschiedlichen Lamellen 2 bzw. 2a, 2b, 2c, aufgebaut ist.
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Gut sichtbar aus den 1, 2 und 4 ist, dass die Lamellen 2 zu dem Statorlamellenpaket 1 geschichtet angeordnet sind und am Umfangsbereich der Lamellen 2 Haltefortsätze 3 vorgesehen und/oder ausgebildet sind, wobei dann aus den korrespondierend bzw. kongruent zueinander geschichteten Haltefortsätzen 3 am Umfangsbereich des Statorlamellenpaketes 1 mindestens ein im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufender Haltebereich 3a ausgebildet ist, hier insbesondere insgesamt vier über den Umfang verteilte Haltebereiche 3a ausgebildet sind.
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Die 3a, 3b und 3c zeigen unterschiedliche Arten von Lamellen 2, nämlich Lamellen 2a der ersten Art 2a, Lamellen 2b der zweiten Art 2b und Lamellen 2c der dritten Art 2c bzw. eine erste Art 2a von Lamellen 2, eine zweite Art 2b von Lamellen 2 und eine dritte Art 2c von Lamellen 2. In den 3a bis 3c sind die jeweiligen Lamellen 2 der jeweiligen Art 2a, 2b, 2c ausschnittsweise dargestellt, insbesondere mit den Haltefortsätzen 3. Die jeweiligen Haltefortsätze 3 weisen jeweils eine Ausnehmung 4 zur Durchführung eines Befestigungsmittels auf.
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Gut zu erkennen aus der 1 und 2 ist hier das aus den jeweiligen Lamellen 2 geschichtete Statorlamellenpaket 1, wobei die Haltefortsätze 3 der jeweiligen Lamellen 2 hier dann den Haltebereich 3a ausbilden und wobei der Haltebereich 3a durch die jeweiligen Ausnehmungen 4 der Lamellen 2 dann eine gebildete Ausnehmung 4a aufweist.
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Gut zu erkennen ist auch, dass der Haltebereich 3a mehrere Kavitäten 5 zur Durchleitung eines Kühlmittels bzw. eines Kühlmittelstroms aufweist. Durch das Befestigungsmittel (nicht dargestellt) wird das Statorlamellenpaket 1 bzw. die einzelnen Lamellen 2 gegeneinander verspannt bzw. vormontiert. und/oder in einem Gehäuse befestigt. Die Elektromaschine kann auch Bestandteil eines nicht dargestellten Getriebes eines Hybridantrieb-Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug sein. Das Statorlamellenpaket 1 kann dann direkt in das Kupplungsgehäuse oder in ein Getriebegehäuse integriert verbaut sein. Insbesondere weist die Elektromaschine ein Gehäuse auf, im welchem das Statorlamellenpaket 1 angeordnet ist.
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Die eingangs beschriebenen Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass der Haltebereich 3a mindestens eine Kavität 5 zur Durchleitung eines Kühlmittels aufweist. Insbesondere weist der Haltebereich 3a mehrere Kavitäten 5 zur Durchleitung eines Kühlmittels auf. Hierdurch sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende bereits eingangs erwähnte Vorteile realisiert.
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Der im Wesentlichen in axialer Richtung verlaufende Haltebereich 3a weist mehrere Kavitäten 5 zur Durchleitung eines Kühlmittels bzw. Kühlmittelstroms auf. Hierdurch kann der Haltebereich 3a von dem Kühlmittel durchströmt werden. Das Kühlmittel bzw. der Kühlmittelstrom, auf der Oberfläche des Außenumfangs des Statorlamellenpaketes 1 wird somit nicht behindert oder umgeleitet und darüber hinaus wird der von dem Kühlmittel durchflossene Haltebereich 3a effizient ebenfalls gekühlt, insbesondere auch die an den Haltebereich 3a angrenzenden radialen bzw. in Umfangsrichtung angrenzenden Bereiche des Statorlamellenpaketes 1 werden effizient gekühlt.
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Weiterhin dürfen zu der bevorzugten Ausführungsform des Statorlamellenpaketes 1 nunmehr folgende Ausführungen gemacht werden:
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Die 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht, einen Teil des durch einzelne Lamellen 2 gebildeten bzw. geschichteten, ringförmigen Statorlamellenpaketes 1. Gut zu erkennen ist der Haltebereich 3a, welcher mehrere Kavitäten 5 aufweist. Neben der Ausnehmung 4a, gebildet durch die jeweiligen Ausnehmungen 4 der Lamellen 2, sind zur Durchführung eines Befestigungsmittels auch die Einlass- 5b und/oder Auslassöffnungen 5c der Kavitäten 5a bzw. der Durchgangskanäle 5 im Haltebereich 3a teilweise sichtbar, welche im Wesentlichen in der äußeren Umfangsebene des Statorlamellenpaketes 1 angeordnet bzw. vorgesehen sind. Hierdurch wird ein ungehinderter Zu- und Abfluss des Kühlmittels durch den Haltebereich 3a entlang des Außenumfangs des Statorlamellenpaketes 1 gewährleistet. Mit dem Ausdruck „im Wesentlichen“ ist insbesondere gemeint, dass die Kavitäten 5 bzw. die Durchgangskanäle 5a so angeordnet und/oder ausgebildet sind, nämlich „im Wesentlichen“ in der äußeren Umfangsebene liegend ausgebildet sind, so dass ein Kühlmittelstrom entlang des äußeren Umfangs des Statorlamellenpaketes 1 gewährleistet ist, so wie im Wesentlichen in 1 durch die Pfeile dargestellt. Anders ausgedrückt, die Kavitäten 5 bzw. die Durchgangskanäle 5a sind daher im radial inneren Bereich des Haltebereiches 3a ausgebildet, hier im Wesentlichen dann in der Höhe der zuvor genannten äußeren Umfangsebene des Statorlamellenpaketes 1.
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Die 2 zeigt - ähnlich wie die 1 - einen Teil des geschichteten ringförmigen Statorlamellenpaketes 1, insbesondere den Haltebereich 3a in einer schematischen perspektivischen Ansicht. Es ist hier gut zu erkennen, dass der Haltebereich 3a mehrere Kavitäten 5 aufweist. Neben der Ausnehmung 4a zur Durchführung eines Befestigungsmittels (das Befestigungsmittel ist nicht dargestellt) sind hier auch Auslassöffnungen 5c der insbesondere als Durchgangskanäle 5a ausgebildete Kavitäten 5 im Haltebereich 3a sichtbar, welche insbesondere in der äußeren Umfangsebene des Statorlamellenpaketes 1 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Ersichtlich ist auch, dass durch die jeweiligen Lamellen 2 Teilschichten 8 bzw. die Teilschichten 8a, 8b, 8c ausgebildet werden, welche sich aus den jeweiligen unterschiedlichen Arten von Lamellen 2 zusammensetzen, was im Folgenden noch näher erläutert werden darf.
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Die 1 und 2 zeigen insbesondere die Auslassöffnungen 5c, wobei die Einlassöffnungen 5b, wie insbesondere aus 4 ersichtlich, auf der dann gegenüberliegenden Seite des Haltebereiches 3a ausgebildet sind, der in den 1 und 2 hier so aber nicht ersichtlich dargestellt ist.
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Die in 2 dargestellten Teilschichten 8 bzw. 8a, 8b und 8c ergeben sich aus den einzelnen Lamellen 2, wobei die Teilschicht 8a aus den in 3a dargestellten Lamellen 2 erster Art 2a, die Teilschicht 8b aus den in 3b dargestellten Lamellen 2 zweiter Art 2b und die Teilschicht 8c aus den in 3c dargestellten Lamellen 2 dritter Art 2c gebildet werden. Die Ausbildung der jeweiligen Teilschichten 8 ist abhängig von der jeweiligen spezifischen Dicke der jeweiligen Lamellen 2 (2a, 2b, 2c). Denkbar ist auch, dass die jeweiligen Lamellen 2 eine entsprechende größere spezifische Dicke aufweisen, so dass nicht unbedingt Teilschichten 8 von gleichen Lamellen 2 gebildet werden müssen, sondern insbesondere die Lamellen 2b und 2c, also die Lamellen 2 zweiter Art 2b und Lamellen 2 dritter Art 2c abwechselnd zueinander im innenliegenden Bereich des Haltebereichs 3a zueinander geschichtet werden können. Dies ist jeweils abhängig von der jeweiligen spezifischen Ausführungsform des Statorlamellenpaketes 1 bzw. der jeweiligen Dicke der jeweiligen Lamellen 2 (2a, 2b, 2c).
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Die 3a bis 3c zeigen die jeweiligen Lamellen 2, welche nun unterschiedlich ausgebildet sind.
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So ist eine erste Art 2a von Lamellen 2 in der 3a dargestellt, eine zweite Art 2b von Lamellen 2 in der 3b und eine dritte Art 2c von Lamellen 2 in der 3c erkennbar.
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Die erste Art 2a von Lamellen 2 weist ausschließlich eine Ausnehmung 4 zur Durchführung eines Befestigungsmittels (nicht dargestellt) im Bereich des jeweiligen Haltefortsatzes 3 auf. Die erste Art 2a von Lamellen 2 sind beim geschichteten Statorlamellenpaket 1 (vgl. 2), insbesondere als die jeweils äußersten Lamellen 2 angeordnet.
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Die zweite Art 2b von Lamellen 2 weist eine Ausnehmung 4 zur Durchführung eines Befestigungsmittels (nicht dargestellt) im Bereich des Haltfortsatzes 3 auf. Zur teilweisen Ausbildung einer Kavität 5 im Haltebereich 3a bzw. eines Durchgangskanals 5a (vgl. 4) sind zusätzlich zwei offene Bereiche 7b erkennbar. Die offenen Bereiche 7b sind im Wesentlichen auf dem äußeren Umfang bzw. in Höhe der äußeren Umfangsebene der zweiten Art 2b von Lamellen 2 an den jeweiligen Randzonen des Haltfortsatzes 3 positioniert bzw. hier ausgebildet. Die offenen Bereiche 7b sind jeweils durch einen stegförmigen Bereich 6 bzw. einen Steg 6 voneinander getrennt. Insbesondere sind die offenen Bereiche 7b, langlochartig ausgeführt. Durch die zweite Art 2b der Lamellen 2 werden insbesondere die Einlass- 5b und/oder Auslassöffnungen 5c (vgl. 1) der Kavitäten 5 bzw. der Durchgangskanäle 5a (vgl. 4) in dem geschichteten Statorlamellenpaket 1 (vgl. 1 oder 2) ausgebildet.
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In der 3c ist die dritte Art 2c von Lamellen 2 schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Zu erkennen ist eine Ausnehmung 4 zur Durchführung eines Befestigungsmittels (nicht dargestellt) im Bereich des jeweiligen Haltfortsatzes 3. Zur zumindest teilweisen Ausbildung einer Kavität 5 bzw. eines Durchgangskanals 5a (vgl. auch 4) ist ein offener Bereich 7c erkennbar. Der offenen Bereich 7c ist im Wesentlichen in der Mitte des Haltfortsatzes 3 der Lamelle 2c positioniert bzw. hier ausgebildet. Der offenen Bereich 7c ist durch mindestens zwei stegförmige Bereiche 6 zumindest teilweise zu den Randzonen des Haltfortsatzes 3 hin begrenzt. Der offene Bereich 7c ist insbesondere als ein Langloch ausgeführt und/oder in der Höhe der äußeren Umfangsebene radial positioniert. Durch die dritte Art 2c der Lamellen 2 werden insbesondere teilweise die Kavitäten 5 bzw. die Durchgangskanäle 5a (vgl. auch 4) innerhalb des Haltebereichs 3a (vgl. auch. 2) in dem geschichteten Statorlamellenpaket 1 (vgl. auch 1) ausgebildet.
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Die 4 zeigt nun einen Teil des geschichteten Statorlamellenpaketes 1, wie insbesondere in der 2 dargestellt, in einer geschnittenen Darstellung des Haltebereichs 3a. Insbesondere sind hier die Kavitäten 5 bzw. die Durchgangskanäle 5 in dem Haltebereich 3a dargestellt.
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Gut sichtbar in 4 ist, dass sich die Durchgangskanäle 5 um die Stege 6, welche durch die jeweiligen Lamellen 2 gebildet sind, herum „geschlängelt“ verlaufen.
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Erkennbar ist auch, dass die erste Art 2a von Lamellen 2, hier als die jeweils äußersten Lamellen 2 angeordnet sind und/oder eine erste äußerste Teilschicht 8a ausbilden. Daran angrenzend ist eine zweite Teilschicht 8b zu erkennen, welche aus den Lamellen 2 zweiter Art 2b gebildet ist. Erkennbar ist auch, das in der Teilschicht 8b zwei offenen Bereiche 7b vorhanden sind. Die offenen Bereiche 7b sind im Wesentlichen auf dem äußeren Umfang der zweiten Art 2b von Lamellen 2 an den Randzonen des Haltfortsatzes 3 positioniert (vgl. 3b). Die offenen Bereiche 7b sind jeweils durch einen stegförmigen Bereich 6 bzw. einen Steg 6 getrennt. Durch die zweite Art 2b der Lamellen 2 werden insbesondere die Einlass- 5b und/oder die Auslassöffnungen 5c der Durchgangskanäle 5 in dem geschichteten Statorlamellenpaket 1 ausgebildet.
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An die zweite Teilschicht 8b angrenzend ist eine weitere Teilschicht 8c erkennbar. Die Teilschicht 8c wird aus den Lamellen 2 der dritten Art 2c gebildet. Erkennbar ist auch ein offener Bereich 7c. Der offene Bereich 7c ist im Wesentlichen auf dem äußeren Umfang bzw. der äußeren Umfangsebene der dritten Art 2c von Lamellen 2 ausgebildet und in der Mitte des Haltfortsatzes 3 positioniert (vgl. auch 3c). Der offene Bereich 7c ist durch zwei stegförmige Bereiche 6 zumindest teilweise zu den Randzonen des Haltfortsatzes 3 bzw. des Haltebereichs 3a begrenzt. Durch die dritte Art 2c der Lamellen 2 werden insbesondere teilweise die Kavität 5 bzw. die Durchgangskanäle 5a innerhalb des Haltebereichs 3a in dem geschichteten Statorlamellenpaket 1 ausgebildet.
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Gut zu erkennen ist, dass insbesondere mehrere Lamellen 2 der ersten Art 2a, der zweiten Art 2b, und der dritten Art 2c von Lamellen 2 zur Bildung des geschichteten Statorlamellenpaketes 1 abwechselnd aufeinander angeordnet werden können bzw. sind.
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So werden insbesondere mehrere, von der ersten Art 2a von Lamellen 2 zu einer ersten Teilschicht 8a, mehrere von der zweiten Art 2b von Lamellen 2 zu einer zweiten Teilschicht 8b, mehrere von der dritten Art 2c von Lamellen 2 zu einer dritten Teilschicht 8c zusammengefasst. Die zweite Teilschicht 8b und die dritte Teilschicht 8c werden dann abwechselnd wiederum geschichtet bzw. zusammengefasst und bilden im Wesentlichen zusammen mit den äußeren Teilschichten 8a das Statorlamellenpaket 1 aus. Denkbar ist aber auch, dass die hier in 4 dargestellten Teilschichten 8a, 8b und 8c jeweils aus nur einer jeweiligen Lamelle 2a, 2b, 2c gebildet werden. Dies ist abhängig von der jeweiligen spezifischen Dicke der jeweiligen Lamelle 2a, 2b, 2c.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Statorlamellenpaket
- 2
- Lamelle
- 2a
- Lamelle erster Art
- 2b
- Lamelle zweiter Art
- 2c
- Lamelle dritter Art
- 3
- Haltefortsatz
- 3a
- Haltebereich
- 4
- Ausnehmung des Haltefortsatzes zur Durchführung eines Befestigungsmittels
- 4a
- Ausnehmung des Haltebereiches
- 5
- Kavität
- 5a
- Durchgangskanal im Haltebereich 3a
- 5b
- Einlassöffnung im Haltebereich 3a
- 5c
- Auslassöffnung im Haltebereich 3a
- 6
- Steg, stegförmiger Bereich
- 7
- Offener Bereich in der Lamelle 2
- 7b
- Offener Bereiche der zweiten Art 2b von Lamellen 2
- 7c
- Offenen Bereiche der dritten Art 2c von Lamellen 2
- 8a
- Erste Teilschicht von Lamellen 2 der ersten Art 2a
- 8b
- Zweite Teilschicht von Lamellen 2 der zweiten Art 2b
- 8c
- Dritte Teilschicht von Lamellen 2 der dritten Art 2c
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2012/0049668 A1 [0006]
- DE 102013109136 A1 [0007]
- WO 8804857 A1 [0008]
