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Die Erfindung betrifft eine Elektromaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen einen Stator für eine derartige Elektromaschine sowie ein Kraftfahrzeug.
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Um Elektromaschinen, wie beispielsweise elektrische Antriebsmaschinen oder elektrische Generatoren zu kühlen, können diese einer direkten Kühlung mittels eines Kühlmediums unterzogen werden, wobei einzelne Komponenten der Elektromaschine mit dem Kühlmedium beaufschlagt, also benetzt werden können. Als Kühlmedium kann beispielsweise Öl eingesetzt werden.
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So ist beispielsweise aus der
DE 11 2009 003 166 T5 ein Motor-Generator bekannt, bei welchem eine Spulenendabdeckung einen Kühlölkanal um einen Spulenendabschnitt, einen weiteren Kühlkanal um einen weiteren Spulenendabschnitt sowie einen Kühlölkommunikationskanal formt, der den Kühlkanal mit dem weiteren Kühlkanal auf einer Innenseite eines Statorkerns des Motor-Generators in Verbindung bringt. Der Motor-Generator weist des Weiteren eine Ölführungsrippe auf, welche verhindert, dass Öl in Umlaufrichtung des Statorkerns strömt und stattdessen das Öl zu einem Raum auf einer Innenseite des Statorkerns führt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Elektromaschine, einen Stator sowie ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine besonders günstige Führung eines Kühlmediums ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Elektromaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Stator gemäß Patentanspruch 12 sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung, wobei Ausführungen zu einem Aspekt der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt gelten.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Elektromaschine für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen drehbar gelagerten Rotor und einen Stator, welcher einen Statorinnenraum aufweist, in welchen der Rotor zumindest bereichsweise eingeführt und durch einen Luftspalt in Radialerstreckungsrichtung des Stators von einer dem Rotor zugewandten Innenseite des Stators beabstandet ist. Die Elektromaschine kann auch als elektrische Maschine bezeichnet werden und kann beispielsweise als Elektromotor oder als elektrischer Generator ausgebildet sein. Der Rotor kann eine Rotorwelle umfassen, über welche der Rotor an einem Gehäuseelement der Elektromaschine drehbar gelagert sein kann. Das Gehäuseelement kann beispielsweise ein Lagerschild sein. Die Elektromaschine kann beispielsweise ein Wälzlager umfassen, um den Rotor drehbar zu lagern. Die Innenseite des Stators kann den Statorinnenraum zumindest bereichsweise umgrenzen. Die Innenseite kann vorzugsweise hohlzylinderförmig ausgebildet sein, sodass der Luftspalt eine, über einen durch die Innenseite begrenzten Innenumfang des Stators zumindest im Wesentlichen gleichmäßige Spaltdicke aufweisen kann.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stator an dessen Innenseite eine Führungsstruktur aufweist, mittels welcher ein in dem Luftspalt befindliches Kühlmedium infolge einer Drehbewegung des Rotors in Axialerstreckungsrichtung des Stators aus dem Luftspalt heraus führbar ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch in den Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor eindringendes Kühlmedium, bei welchem es sich beispielsweise um Öl handeln kann, infolge der Drehbewegung gezielt in Axialerstreckungsrichtung aus dem Luftspalt herausgefördert werden kann. Dadurch können etwaige Reibungsverluste infolge eines, durch die Drehbewegung des Rotors bewirkten, Mitbewegens des Kühlmediums verringert werden und damit insgesamt eine verbesserte Führung des Kühlmediums erzielt werden.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass infolge der Drehbewegung des Rotors auch in dem Luftspalt enthaltene Luft bewegt werden kann. Durch die Drehbewegung des Rotors kann eine Luftströmung in dem Luftspalt entstehen, welche in dem Luftspalt enthaltenes bzw. eingedrungenes Kühlmedium ebenfalls in Bewegung versetzen kann. Das in dem Luftspalt befindliche, in Bewegung versetzte Kühlmedium kann dann mittels der Führungsstruktur aus dem Luftspalt heraus bewegt werden. Der Erfindung liegt des Weiteren die Erkenntnis zugrunde, dass etwaige Reibungsverluste durch im Luftspalt befindliches Kühlmedium zumindest näherungsweise mit der dritten Potenz einer Drehzahl, mit welcher die Drehbewegung des Rotors relativ zum Stator erfolgen kann, ansteigen. Mittels der Führungsstruktur können diese Reibungsverluste maßgeblich reduziert werden, sodass die Elektromaschine insgesamt mit einem verbesserten Wirkungsgrad bzw. mit geringeren Verlusten betrieben werden kann. Dies trägt zu einer erhöhten Reichweite des Kraftfahrzeugs bei, wenn dieses mit der Elektromaschine angetrieben wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Führungsstruktur verhindert werden kann, dass das Kühlmedium über längere Zeit im Luftspalt verbleibt und lediglich beispielsweise in Umfangsrichtung des Stators bewegt wird. Ein derartiges, längeres Verbleiben im Luftspalt kann zu einer Schädigung des Kühlmediums führen, insbesondere wenn das Kühlmedium ein Öl ist. Als Beispiel für eine Schädigung ist hierbei eine sogenannte Verkokung infolge eines hohen Wärmeeintrags sowie eines fehlenden Austauschs von Öl im Luftspalt zu nennen.
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Bevorzugt kann das Kühlmedium mittels der Führungsstruktur zusätzlich zur Axialerstreckungsrichtung auch in Umfangsrichtung des Stators entlang der Innenseite geführt werden. Dies ist von Vorteil, da das Kühlmittel hierdurch über einen besonders großen Bereich innerhalb des Luftspalts geführt werden kann, bevor das Kühlmittel aus dem Luftspalt heraus bewegt wird, wodurch eine besonders großflächige Kühlung durch das Kühlmedium vor dessen Austritt aus dem Luftspalt erfolgen kann.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Stator einen Statorgrundkörper, welcher zumindest eine Statornut mit einem, zur Aufnahme wenigstens eines Teilbereichs einer Statorwicklung vorgesehenen Nutinnenraum aufweist. Dies ist von Vorteil, da die Statornut eine besonders definierte Aufnahme der Statorwicklung in dem Nutinnenraum ermöglicht. Die Statornut kann als Nut ausgebildet sein, welche sich entlang des Statorgrundkörpers erstrecken kann. Die Statornut kann sich vorzugsweise in Axialerstreckungsrichtung des Stators über den Statorgrundkörper erstrecken. Der Stator kann die Statorwicklung umfassen. Der Statorgrundkörper kann als sogenanntes Statorblechpaket ausgebildet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Statorgrundkörper ein Statorjoch und wenigstens einen, in Radialerstreckungsrichtung des Stators nach innen von dem Statorjoch abragenden Statorzahn auf, welche die zumindest eine Statornut zumindest bereichsweise begrenzen. Mit anderen Worten begrenzen das Statorjoch und der wenigstens eine Statorzahn die zumindest eine Statornut zumindest bereichsweise. Über den Statorzahn kann in vorteilhafter Weise eine besonders definierte Führung von Feldlinien eines Magnetfelds beim Betrieb der Elektromaschine erfolgen. Es ist klar, dass der Statorgrundkörper neben dem Statorjoch eine Mehrzahl an Statorzähnen umfassen kann. Jeder der Statorzähne kann vorzugsweise einteilig mit dem Statorjoch verbunden sein, sodass eine besonders einfache Handhabung des Stators bei dessen Montage erfolgen kann. Die zumindest eine Statornut kann sich zwischen zwei benachbarten Statorzähnen der Mehrzahl an Statorzähne erstrecken. Die zwei benachbarten Statorzähne der Mehrzahl an Statorzähnen können den Nutinnenraum bereichsweise begrenzen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der wenigstens eine Statorzahn eine dem Statorjoch abgewandte Statorzahnoberfläche auf, welche die Innenseite des Stators zumindest teilweise bildet und über welche sich die Führungsstruktur zumindest teilweise erstreckt. Mit anderen Worten kann die Statorzahnoberfläche zumindest einen Teilbereich der Innenseite ausbilden. Eine derartige Ausgestaltung ist von Vorteil, da der Statorzahnoberfläche somit eine Doppelfunktion zukommen kann, sodass diese einerseits zur Magnetfeldführung beim Betrieb der Elektromaschine beitragen und andererseits zum Herausführen des im Luftspalt befindlichen Kühlmediums dienen kann. Dadurch kann ein Vorsehen der Führungsstruktur als separates Bauteil entfallen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Stator wenigstens ein Verschlusselement auf, welches an dem wenigstens einen Statorzahn gehalten ist und den Nutinnenraum in Radialerstreckungsrichtung nach innen zumindest bereichsweise verschließt. Dies ist von Vorteil, da durch das Verschließen des Nutinnenraums Strömungsverluste infolge eines Eintretens von Luft oder des Kühlmediums in den Nutinnenraum beim Betrieb der Elektromaschine unterbunden werden können.
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Das wenigstens eine Verschlusselement kann vorzugsweise schienenförmig ausgebildet sein und damit besonders einfach an dem wenigstens einen Statorzahn montiert werden. Besonders bevorzugt kann das Verschlusselement als Keil, welcher auch als Nutkeil bezeichnet werden kann, ausgebildet sein, wodurch ein besonders dichtes sowie einfaches Verschließen des Nutinnenraums ermöglicht ist.
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Das wenigstens einen Verschlusselement kann vorzugsweise zumindest bereichsweise in der zumindest einen Statornut aufgenommen sein, wodurch eine verbesserte Verliersicherung des Verschlusselements erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Verschlusselement reversibel lösbar an dem wenigstens einen Statorzahn gehalten. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein einfaches Nachrüsten und/oder ein zerstörungsfreies Entfernen des Verschlusselements im Rahmen von Wartungsarbeiten erfolgen kann.
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Das wenigstens eine Verschlusselement und der wenigstens eine Statorzahn können beispielsweise einen Formschluss miteinander ausbilden. Mit anderen Worten kann das Verschlusselement formschlüssig mit dem Statorzahn verbunden sein. Der Formschluss ermöglicht eine besonders einfache Montage sowie Demontage des Verschlusselements. Der Formschluss kann beispielsweise durch eine Schwalbenschwanzverbindung zwischen Verschlusselement und Statorzahn gebildet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das wenigstens eine Verschlusselement eine dem Nutinnenraum abgewandte Elementoberseite auf, welche die Innenseite des Stators zumindest teilweise bildet und über welche sich die Führungsstruktur zumindest teilweise erstreckt. Dadurch kann die Elementoberseite zumindest teilweise die Innenseite des Stators ausbilden, also dem Luftspalt zugewandt sein und diesen bereichsweise begrenzen. Dies ist von besonderem Vorteil, da dem Verschlusselement somit eine Doppelfunktion zukommen kann. Einerseits kann mittels des Verschlusselements ein Verschließen des Nutinnenraums und andererseits ein Führen des Kühlmediums aus dem Luftspalt bewirkt werden. Dadurch trägt das Verschlusselement in besonderem Maße zum verlustarmen Betrieb der Elektromaschine bei.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Führungsstruktur wenigstens ein Führungselement auf, welches sich an der Innenseite des Stators erstreckt und welches zumindest in dessen Haupterstreckungsrichtung unorthogonal und unparallel zu einer, dem Stator zugeordneten und senkrecht zur Axialerstreckungsrichtung ausgerichteten Mittelebene orientiert ist. Dies ist von Vorteil, da das in dem Luftspalt befindliche Kühlmedium durch diese unorthogonale und unparallele Orientierung des wenigstens einen Führungselements infolge der Drehbewegung des Rotors besonders wirksam aus dem Luftspalt heraus geführt werden kann. Unter dem Ausdruck „unorthogonal“ ist im Rahmen der Erfindung „nicht orthogonal“, also „nicht senkrecht“ zu verstehen. Unter dem Ausdruck „unparallel“ ist im Rahmen der Erfindung „nicht parallel“ zu verstehen. Unter der Mittelebene ist im Rahmen der Erfindung eine Ebene im mathematischen Sinne zu verstehen, durch welche eine Mitte des Stators definiert sein kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Führungselement als Rippe oder als Rille ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da eine Rippe bzw. Rille gleichsam besonders einfach herzustellen ist und eine wirksame Führung des Kühlmediums ermöglicht.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das wenigstens eine Führungselement zumindest zwei Elementseitenflächen auf, welche entlang der Innenseite des Stators in einem spitzen Winkel aufeinander zu verlaufend orientiert sind. Dies ist von Vorteil, da durch den spitzen Winkel ein das Herausführen behinderndes Stauen des Kühlmediums an dem Führungselement vermieden und stattdessen ein Aufteilen des Kühlmediums in einzelne Kühlmedienströme bewirkt werden kann. Die einzelnen Kühlmedienströme können bei deren Herausführen aus dem Luftspalt eine besonders große Fläche der Elektromaschine benetzen und damit vor dem Verlassen des Luftspalts eine besonders gute Kühlwirkung erzielen. Zumindest eine Elementseitenfläche der wenigstens zwei Elementseitenflächen kann einen Winkel mit einer in Haupterstreckungsrichtung des wenigstens einen Führungselements ausgerichteten Führungselementachse einschließen. Die wenigstens zwei Elementseitenflächen können jedoch auch symmetrisch zu der Haupterstreckungsrichtung orientiert sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Führungsstruktur wenigstens zwei Führungselemente, welche in Bezug auf die Mittelebene symmetrisch zueinander ausgerichtet sind. Mit anderen Worten kann die Mittelebene eine Symmetrieebene der wenigstens zwei Führungselemente bilden. Diese symmetrische Ausrichtung der wenigstens zwei Führungselemente ist von Vorteil, da das Kühlmedium somit im Mittel auf besonders kurzem Weg aus dem Luftspalt heraus geführt werden kann. Durch die symmetrische Ausrichtung ist es möglich das Kühlmedium an einander gegenüberliegenden Enden des Stators aus dem Luftspalt heraus zu führen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Stator für eine Elektromaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Ein derartiger Stator kann einen Statorinnenraum aufweisen, in welchen ein Rotor der Elektromaschine zumindest bereichsweise unter Ausbildung eines Luftspalts einführbar und in Radialerstreckungsrichtung des Stators von einer dem Rotor zugewandten Innenseite des Stators beabstandbar ist. Der Stator kann an dessen Innenseite eine Führungsstruktur aufweisen, mittels welcher ein in dem Luftspalt befindliches Kühlmedium infolge einer Drehbewegung des Rotors in Axialerstreckungsrichtung des Stators aus dem Luftspalt heraus führbar ist.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Elektromaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und zusätzlich oder alternativ mit einem Stator gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. 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.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs einer Elektromaschine, welche in einem Kraftfahrzeug als Antriebsmotor dient;
- 2 eine Perspektivansicht auf einen Teilbereich eines Statorgrundkörpers eines Stators der Elektromaschine, wobei mehrere, von einem Statorjoch abragende Statorzähne erkennbar sind;
- 3 eine Draufsicht auf jeweilige Statorzahnoberflächen der Statorzähne, in welcher symmetrisch zu einer Mittelebene orientierte und auf den Statorzahnoberflächen angeordnete Führungselemente erkennbar sind;
- 4 eine weitere Perspektivansicht auf den Teilbereich des Statorgrundkörpers, wobei jeweilige Nutinnenräume jeweiliger Statornuten durch jeweilige Verschlusselemente verschlossen sind;
- 5 eine Draufsicht auf jeweilige Elementoberseiten der Verschlusselemente gemäß eines in 4 gestrichelt umrandeten Bereichs A; und
- 6 eine Perspektivansicht auf einen Teilbereich eines der Verschlusselemente.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs einer Elektromaschine 1 welche als Antriebsmotor in einem vorliegend lediglich in 1 schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 28 dient. Der Teilbereich zeigt dabei vorliegend einen Quadranten und damit ein Viertel der Elektromaschine 1. Die Elektromaschine 1 kann beispielsweise als Elektromotor, kurz E-Motor, ausgebildet sein. Die Elektromaschine 1 kann auch als Generator betrieben werden.
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Die Elektromaschine 1 umfasst einen drehbar gelagerten Rotor 2 und einen Stator 3, welcher einen Statorinnenraum 4 aufweist, in welchen der Rotor 2 eingeführt und durch einen Luftspalt 5 in Radialerstreckungsrichtung 6 des Stators 3 von einer dem Rotor 2 zugewandten Innenseite 7 des Stators 3 beabstandet ist. Der Rotor 2 kann über eine Rotorwelle des Rotors 2 drehbar an einem hier nicht weiter gezeigten Gehäuseelement der Elektromaschine 1 gelagert sein.
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Der Stator 3 weist an dessen Innenseite 7 eine in 2 bis 6 jeweils zumindest teilweise gezeigte Führungsstruktur 8 auf, mittels welcher ein in dem Luftspalt 5 befindliches Kühlmedium 9 infolge einer Drehbewegung 10 des Rotors 2 in Axialerstreckungsrichtung 11 des Stators 3 aus dem Luftspalt 5 heraus geführt werden kann. Das Kühlmedium kann hierzu in Richtung der Drehbewegung 10 entlang der Innenseite 7 mitgeschleppt werden, wie in 3 und 5 exemplarisch gezeigt ist.
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Der Stator 3 umfasst einen in 2 teilweise und vergrößert gezeigten Statorgrundkörper 12, welcher eine Vielzahl an Statornuten 13 mit jeweils einem, zur Aufnahme wenigstens eines Teilbereichs einer Statorwicklung 14 vorgesehenen Nutinnenraum 15 aufweist. Der Stator 3 umfasst vorliegend die Statorwicklung 14, letztere ist jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich in 1 gezeigt.
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Der Statorgrundkörper 12 weist ein Statorjoch 16 und eine Vielzahl von in Radialerstreckungsrichtung 6 des Stators 3 nach innen von dem Statorjoch 16 abragenden Statorzähnen 17 auf, welche jeweils paarweise eine der Statornuten 13 bereichsweise begrenzen. Die Statorzähne 17 sind dabei einteilig mit dem Statorjoch 16 verbunden. Über die Statorzähne 17 können jeweilige Feldlinien 27, welche sich beim Betrieb der Elektromaschine 1 über den Stator 3 und den Rotor 2 erstrecken, geführt werden, wie in 1 erkennbar ist.
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Die Statorzähne 17 weisen jeweils eine dem Statorjoch 16 abgewandte Statorzahnoberfläche 18 auf, welche die Innenseite 7 des Stators 3 zumindest teilweise bildet und über welche sich die Führungsstruktur 8 zumindest teilweise erstreckt. Die jeweiligen Statorzahnoberflächen 18 sind besonders deutlich in 2 und 3 erkennbar.
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Der Stator 3 kann zudem eine Vielzahl an Verschlusselementen 19 aufweisen, welche beispielsweise jeweils unter Ausbildung eines Formschlusses und damit reversibel lösbar an jeweils zwei benachbarten Statorzähnen 17 gehalten sein können und jeweils einen der jeweiligen Nutinnenräume 15 in Radialerstreckungsrichtung 6 nach innen zumindest bereichsweise verschließen können. Die Verschlusselemente sind vorliegend schienenförmig ausgebildet und in 4 und 5 in deren jeweiliger Einbaulage gezeigt, in welcher die Verschlusselemente 19 die jeweiligen Nutinnenräume 15 in Radialerstreckungsrichtung 6 in Richtung des Luftspalts 5 bzw. in Richtung des Rotors 2 verschließen.
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Die Verschlusselemente 19 weisen jeweils eine dem Nutinnenraum 15 abgewandte Elementoberseite 20 auf, welche die Innenseite 7 des Stators 3 zumindest teilweise bildet und über welche sich die Führungsstruktur 8 teilweise erstrecken kann, wie insbesondere in 4 und 5 erkennbar ist.
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Die Führungsstruktur 8 weist eine Vielzahl an Führungselementen 21, 22 auf, welche sich an der Innenseite 7 des Stators 3 erstrecken und welche in dessen Haupterstreckungsrichtung 23 unorthogonal und unparallel zu einer, dem Stator 3 zugeordneten und senkrecht zur Axialerstreckungsrichtung 11 ausgerichteten Mittelebene 24 orientiert sind, wie insbesondere in 3 und 5 erkennbar ist.
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Die Führungselemente 21, 22 sind vorliegend als jeweilige Rippen ausgebildet, können jedoch auch als Rillen ausgebildet sein.
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Die Führungselemente 21, 22 weisen vorliegend zwei Elementseitenflächen 25, 26 auf, welche entlang der Innenseite 7 des Stators 3 in einem spitzen Winkel α aufeinander zu verlaufend orientiert sind, wie in 5 gezeigt ist.
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Die Führungselemente 21 sind vorliegend in Bezug auf die Mittelebene 24 symmetrisch zu den Führungselementen 22 ausgerichtet, sodass das in 3 und 5 durch einen jeweiligen Pfeil angedeutete Kühlmedium 9 an einander gegenüberliegenden Enden des Stators 3 und damit auf besonders kurzem Wege aus dem Luftspalt 5 heraus geführt werden kann.
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Die Führungsstruktur 8 kann sich vorzugsweise sowohl über zumindest einige der Statorzahnoberflächen 18, als auch über zumindest einige der Elementoberseiten 20 erstrecken, was vorliegend lediglich in 1 bereichsweise gezeigt ist. Dadurch kann eine besonders zügige Führung des Kühlmediums 9 aus dem Luftspalt 5 heraus bewirkt werden.
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Zusammenfassend wird das vorliegend als Öl ausgebildete Kühlmedium 9 beim Betrieb der Elektromaschine 1 durch den Rotor 2, welcher auch als Innenläufer bezeichnet werden kann, mitgeschleppt und dabei durch die Fliehkraft gegen den Stator 3 gedrückt. Die Führungsstruktur 8 dient als Ölleitkontur, welche direkt am Stator 3 vorgesehen sein kann um das Öl (Kühlmedium 9) im Betrieb aus dem Luftspalt 5 zu fördern. Als besonders wirksam haben sich als Rippen, welche auch als Ölleitrippen bezeichnet werden können, ausgebildete Führungselemente 21, 22 erwiesen, welche nur wenige zehntel Millimeter in den Luftspalt 5 ragen und das Öl axial aus dem Luftspalt 5 fördern können. Diese Ölleitrippen (Führungselemente 21, 22) können beispielsweise an den vorliegend als spezielle Nutkeile ausgebildeten Verschlusselementen 19 angeordnet sein und als separate Bauteile in jeweilige Nutschlitze der Statornuten 13 des Stators 3 eingeführt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Ölleitrippen auch direkt als Stanzkonturen im Statorblechpaket (Statorgrundkörper 12) dargestellt sein.
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Das Kühlmedium 9 kann somit anhand der Führungsstruktur 8 beim Betrieb der Elektromaschine 1 wirksam aus dem Luftspalt 5 gefördert werden. Etwaige Ölreibungsverluste und damit ein Energieverbrauch der Elektromaschine 1 können dadurch signifikant reduziert werden. Die Effizienz der Elektromaschine 1 kann dadurch gesteigert werden, was bei einer gleichbleibenden Batteriekapazität einer Batterie, mit welcher die Elektromaschine 1 zum Austausch von elektrischer Energie gekoppelt sein kann, zu einer Erhöhung der Reichweite des Kraftfahrzeugs 28 führen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromaschine
- 2
- Rotor
- 3
- Stator
- 4
- Statorinnenraum
- 5
- Luftspalt
- 6
- Radialerstreckungsrichtung
- 7
- Innenseite
- 8
- Führungsstruktur
- 9
- Kühlmedium
- 10
- Drehbewegung
- 11
- Axialerstreckungsrichtung
- 12
- Statorgrundkörper
- 13
- Statornut
- 14
- Statorwicklung
- 15
- Nutinnenraum
- 16
- Statorjoch
- 17
- Statorzahn
- 18
- Statorzahnoberfläche
- 19
- Verschlusselement
- 20
- Elementoberseite
- 21
- Führungselement
- 22
- Führungselement
- 23
- Haupterstreckungsrichtung
- 24
- Mittelebene
- 25
- Elementseitenfläche
- 26
- Elementseitenfläche
- 27
- Feldlinie
- 28
- Kraftfahrzeug
- α
- Winkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112009003166 T5 [0003]
