-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stators einer elektrischen Maschine, wobei Isolierhülsen in die Statornuten eingesetzt werden, sowie einen entsprechend dem Verfahren hergestellten Stator.
-
Elektrische Maschinen nutzen Rotor und Stator, um mittels elektromagnetischer Induktion elektrische in mechanische Leistung umzuwandeln (Elektromotor) und umgekehrt (Generator). Obgleich die in heutigen Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommenden modernen elektrischen Maschinen einen sehr hohen Wirkungsgrad weit oberhalb von 90% aufweisen, sind die im laufenden Betrieb an den stromdurchflossenen Leitern durch Verlustwärme auftretenden Leistungsverluste unvermeidbar und müssen abgeführt werden. Wird die Verlustwärme nicht in ausreichendem Maße abgeführt, so wirkt sich dies negativ auf die Leistungseffizienz und die Lebensdauer der elektrischen Maschine aus. Bei leistungsstarken Maschinen mit einer Leistung von einigen wenigen Hundert kW werden die bei hoher Leistung auftretenden Wärmeverluste üblicherweise mittels einer Wasserkühlung abgeführt.
-
Grundsätzlich gibt es zwei Ansätze zur Kühlung der elektrischen Maschine, welche bei Bedarf auch gemeinsam eingesetzt werden können. So kann eine Mantelkühlung verwendet werden, bei welcher die Wärme von den Leitern in der Nut über den Stator hin zu einem Strömungskanal am äußeren Durchmesser des Stators geleitet wird. Zusätzlich oder alternativ kann das Kühlmedium direkt durch die Nut strömen und die Wärme so direkt am Entstehungsort, d.h. an den Leitern, aufnehmen und von dort abführen. Diesen Ansatz bezeichnet man als Direktkühlung.
-
Bei Elektromotoren mit Direktkühlung der Wicklung muss ein daran anliegender Fließquerschnitt für das Kühlmedium frei bleiben. Aus diesem Grund wird auf die Imprägnierung bzw. den Verguss mit Harz verzichtet, welcher üblicherweise zur Fixierung der innerhalb der Nuten angeordneten Leiter verwendet wird, so dass sich diese nicht relativ zueinander bewegen können. Um der ungewollten Relativbewegung (Leiter/Leiter oder Leiter/Blechpaket) entgegenzuwirken, welche zu einer Beschädigung der Primärisolation auf den Leitern führen würde und somit zu einem Ausfall der elektrischen Maschine, müssen die einzelnen Leiter bzw. Leiterstäbe anderweitig mechanisch fixiert/geklemmt werden.
-
Druckschrift
DE 10 2017 101 094 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Abdichtung mehrerer Nuten eines Stators einer elektrischen Antriebsmaschine gegenüber einem Rotor der elektrischen Antriebsmaschine. Die Vorrichtung weist ein Abdichtmittel auf, das gleichzeitig in die mehreren Nuten einsetzbar ist, wobei das Abdichtmittel als elektrischer Isolator ausgebildet ist und dazu ausgebildet ist, die Nuten gegenüber dem Rotor abzudichten. Das Abdichtmittel zeichnet sich dadurch aus, dass es einstückig oder einteilig ausgebildet ist, was den Vorteil hat, dass das Abdichtmittel in einem Arbeitsschritt in die Nuten eingesetzt werden kann, um die Nuten abzudichten, und die Montage somit vereinfacht wird, da nicht jede Nut einzeln abgedichtet werden muss.
-
Druckschrift
DE 10 2011 090 081 A1 offenbart ein Statorblechpaket mit mehreren, eine Nutisolierung aufweisenden Statornuten und in den Statornuten verlaufenden Wicklungen, wobei die Nutisolierung bevorzugt in dien Nuten eingespritzt ist. Das Statorblechpaket ist ferner von einer Kunststoffumspritzung ummantelt, wobei sich die Kunststoffumspritzung und die Nutisolierung beim Umspritzen des Statorblechpaketes stoffschlüssig miteinander verbinden.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Herstellen eines Stators und eines entsprechend hergestellten Stators gesehen werden, wobei das Verfahren einfacher ausgestaltet ist und einen Stator bereitstellen kann, welcher sowohl einen Aufbau mit Direktkühlung, d.h. ohne Imprägnierung, als auch einen Aufbau mit Mantelkühlung, d.h. mit Imprägnierung zur Verfügung stellen kann.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Stators einer elektrischen Maschine, durch einen entsprechend hergestellten Stator und durch eine Verwendung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Stators einer elektrischen Maschine weist das Bereitstellen eines Stators auf, welcher eine Anzahl von Statornuten aufweist. Bei dem in diesem Verfahrensschritt gemeinten Stator handelt es sich um den Statorkörper ohne die elektrische Verdrahtung. Der Stator kann einen bei elektrischen Maschinen, die insbesondere bei Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen, üblichen Aufbau aufweisen, bei dem die Vielzahl von Nuten (beispielsweise 54 Nuten) jeweils von einem Statorzahn voneinander getrennt sind. Der Stator kann ein Statorblechpaket aufweisen, welches aus einem Paket einzelner Blechlamellen besteht.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren weist ferner das Einbringen von Isolierhülsen in die Statornuten auf, wobei in jede Nut jeweils mindestens eine Isolierhülse eingebracht wird. Die Isolierhülsen können aus einem elektrisch isolierendenden Material, beispielsweise aus Kunststoff, gefertigt sein. Zusätzlich zur elektrischen Isolierung des Nutinnenraums gegenüber der Umgebung stellt jede Isolierhülse einen wohldefinierten Strömungskanal bereit, durch welchen ein Kühlfluid zum Kühlen der Leiter gepumpt werden kann. Eine Abdichtung der Statornuten zum Rotorraum erfolgt durch die geschlossene Geometrie der Isolierhülsen. Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Isolierhülse kann als eine Einlage betrachtet werden, welche in eine Statornut eingeschoben bzw. eingebracht wird und deren äußere Form zum Auskleiden des Nuteninnenraumes angepasst ist. Die Wanddicke der Isolierhülse kann im Bereich von einigen wenigen Hundert Mikrometern liegen und beispielsweise 200 µm betragen. Für die Herstellung der Isolierhülsen können zahlreiche Herstellungsverfahren verwendet werden, z.B. Spritzgießen, Pressen, Extrudieren, additive Fertigung (3D-Druck), Kalandrieren mit anschließender Faltung. Ferner können die Isolierhülsen zweiteilig bzw. zweischalig ausgebildet werden und zusammengefügt werden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren weist ferner das Fixieren der in die Statornuten eingebrachten Isolierhülsen am Stator auf. Das Fixieren kann insbesondere, aber nicht ausschließlich, die Endbereiche der Isolierhülsen betreffen, welche im Bereich der Enden der Statornuten liegen und ggfs. ein wenig aus diesen herausragen können. Die Fixierung der Isolierhülsen am Stator kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann der Stator bzw. das Blechpaket mit einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff überzogen werden, beispielsweise mittels Spritzgießen oder Spritzpressen (Transfermolding). Dabei verbinden sich die eingesetzten Isolierhülsen mit der umspritzten Kunststoffmasse form-, kraft- und/oder stoffschlüssig, so dass dabei zugleich eine gezielte Abdichtung der Statornuten gegenüber ihrer Umgebung erreicht wird, insbesondere gegenüber dem Rotor der elektrischen Maschine. Ferner können die Isolierhülsen durch einen Umformungsschritt fixiert werden, beispielswiese mittels Heißverstemmen, Heißnieten, Warmumformen oder Heißprägen. An den Enden der Isolierhülsen können Hinterschnitte gebildet werden, durch welche die Hülsen innerhalb der Statornuten fixiert/arretiert werden. Zusätzlich oder alternativ können die Isolierhülsen mittels eines Fügeverfahrens wie Vibrationsschweißen, Reibschweißen, Ultraschallschweißen oder Kleben mit dem Stator verbunden werden. Generell können bei dem nachgelagerten Fixiervorgang der Isolierhülsen diese direkt miteinander verbunden werden, z.B. durch Verbinden der benachbarten Hinterschnitte - dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung. Alternativ können die Isolierhülsen nur indirekt miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels der Kunststoffumspritzung.
-
Die Gesamtheit der in die Statornuten eingesetzten Isolierhülsen stellt eine zugstabile Verbindung dar, welche den Stator, welcher üblicherweise in Form eines Blechpakets vorliegt, zusammenhält. Anders ausgedrückt wird durch die Verbindung der Isolierhülsen mit dem Stator, insbesondere durch die Verbindung der Kunststoffumspritzung mit den Isolierhülsen, ein „Zuganker“ gebildet, durch den die Blechlamellen paketiert werden und so ein zusammengesetztes Statorblechpaket bereitstellen. Durch eine gleichmäßige Verteilung der Zugkraft, welche von dem Blechpaket auf die Isolierhülsen wirkt, kann eine gleichmäßige und homogene Paketierung des Blechpakets erreicht werden. Dadurch, dass die Isolierhülsen zugleich zur Paketierung verwendet werden, kann das übliche Paketierverfahren, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, entfallen. Übliche Paketierverfahren können Stanzpaketieren, Laserschweißen, Backlack (Einzelbleche werden mit Lack überzogen und im Ofen verbacken) aufweisen und stellen einen werkzeug- und kostenintensiven zusätzlichen Arbeitsschritt dar.
-
Bei Verwendung einer Umspritzung bildet sich zudem stirnseitig eine geschlossene Fläche, welche scharfe Kanten des Blechpaketes ummantelt. Hierdurch ist sowohl beim Einsetzen der Leiter in das Blechpaket (nachgelagerter Prozessschritt), als auch im Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine ein Schutzmantel vorhanden, um den ungewünschten Abrieb der Leiterisolation zu verhindern. Zusätzlich kann beim Umspritzen die Kontur der Isolierhülse angespritzt werden, welche zur radialen oder axialen Abdichtung von Statorraum und Rotorraum dient.
-
Mittels der vorliegenden Erfindung kann ein Stator bereitgestellt werden, bei dem zahlreiche vorteilhafte Funktionen wie:
- i) elektrische Isolation, und zwar Leiter zu Blechpaket wie auch optional, je nach spezifischer Ausgestaltung der Isolierhülsen, Leiter zu Leiter,
- ii) Abdichtung zwischen Statorraum und Rotorraum,
- iii) Paketierung der Blechlamellen zu einem Blechpaket mithilfe der Ausbildung als Zuganker,
- iv) Verschleißschutz der Isolation der in dem Nuten angeordneten Leiter, und v) Schaffung von Strömungskanälen für das Kühlmedium oder das Imprägnierharz allesamt mit einer hohen Integrationsdichte, also im Wesentlichen mittels der verwendeten Isolierhülsen, implementiert sein können.
-
In weiteren Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Verfahren ferner das Bereitstellen von Statorblechen (Blechlamellen) aufweisen, die zu einem Blechpaket gestapelt werden. Die einzelnen Statorbleche weisen eine definierte Geometrie auf, welche das Nutendesign vorgibt.
-
In weiteren Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Verfahren ferner das Vorspannen des Blechpakets aufweisen. Hierzu kann eine geeignete Vorrichtung (Werkzeug) verwendet werden, welche die aufeinandergestapelten Statorbleche unter Druck zusammenhält. Das Vorspannen des Blechpakets kann vor, während und/oder nach dem Einbringen der Isolationshülsen in die Statornuten erfolgen. Jedenfalls erfolgt das Fixieren der Isolierhülsen am vorgespannten Blechpaket/Stator, so dass die Isolierhülsen als Haltemittel fungieren und den vorgespannten Zustand des Blechpakets dauerhaft „einfrieren“.
-
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Blechpaket dem Grunde nach aus Statorblechen mit zwei unterschiedlichen Formen aufgebaut sein. Bevorzugt kann das Blechpaket aus Statorblechen mit einer geringereren Variantenvielfalt als für den Aufbau von direktgekühlten Statoren im Stand der Technik der Fall ist aufgebaut werden. Anders ausgedrückt kann mittels des hier beschriebenen Verfahrens der Stator bzw. das entsprechende Blechpaket unter Verwendung von weniger verschiedenartigen Blechschnitten verwendet werden, so dass grundsätzlich die Komplexität der Prozesskette durch Variantenreduzierung verringert wird. Der Aufbau aus weniger unterschiedlichen Formarten von Statorblechen stellt eine vereinfachte Herstellung dar gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau, welcher Blechpakete mit drei unterschiedlichen Blechschnitten erfordert. Bei dem herkömmlichen Aufbau wird ein Blechschnitt für den innenliegenden Teil des Stators und jeweils ein unterschiedlicher Blechschnitt für jedes der axialen Endbereiche des Stators verwendet, da an jedem Ende ein unterschiedlicher Stützring eingesetzt wird, auf den eine Endscheibe aufgesetzt wird. Die Reduktion der erforderlichen Bauteilanzahl gemäß der vorliegenden Erfindung spiegelt sich unmittelbar in der Vereinfachung des Herstellungsverfahrens wider, mittels welchem ein entsprechender Stator schneller und kostengünstiger hergestellt werden kann. Zusätzlich entfällt das Anordnen der Papierisolation in jeder Statornut, da die Funktion der elektrischen Isolation von den Isolierhülsen übernommen wird.
-
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das Fixieren der Isolierhülsen am Stator das Blechpaket paketiert. Folglich kann das Verfahren den Schritt des Paketierens des Blechpakets zum Ausbilden des Stators aufweisen durch Fixieren der Isolierhülsen am Stator(blechpaket), wobei hierbei das Blechpaket in einem vorgespannten Zustand vorliegen kann. Auf diesen Aspekt und die damit verbundenen Vorteile ist bereits weiter oben eingegangen worden.
-
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jede Isolierhülse an der Innenwand vertikal verlaufende Stege aufweisen. Unter einem vertikal angeordneten Steg kann ein Steg verstanden werden, welcher sich entlang der Länge der Isolierhülse erstreckt. Die vertikal verlaufenden Stege können zur Fixierung der in die Isolierhülsen in einem nachgelagerten Prozessschritt während der Herstellung des Stators einzusetzenden Leiter dienen. Die Stege können so angeordnet sein, dass nach dem Einsetzen der Leiter in die Isolierhülsen mindestens jeweils ein Steg an einer Seite eines Leiters anliegt und diesen zusätzlich innerhalb der Isolierhülse fixiert. Eine zusätzlich elastische Ausführung der Stege kann den Vorteil haben, dass Leiter mit einer größeren Toleranz verwendet werden können.
-
In weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens kann mindestens eine, bevorzugt jede Isolierhülse im Inneren vertikal verlaufende Trennwände aufweisen, so dass der Innenraum der Isolierhülse in eine Anzahl von Segmenten unterteilt ist. In jedes Segment kann mindestens ein Leiter eingesetzt werden und jedes Segment kann einen gegenüber den anderen Segmenten abgetrennten Fluidkanal bereitstellen. Generell können unterschiedliche Ausgestaltungen bzw. Geometrien des Inneren der Isolierhülsen verwendet werden je nach dem, welcher Funktionsumfang dabei im Vordergrund steht. Beispielsweise kann eine Segmentierung des Innenraums der Isolierhülsen für eine Strömung von Kühlmedien oder für den Harzfluss beim nachträglichen Imprägnieren der Leiter optimiert werden, um diese innerhalb der Isolierhülsen zu fixieren. Die Segmentierung der Isolierhülse bietet darüber hinaus den Vorteil einer Erweiterung der Möglichkeiten für elektromagnetische Wicklungsschemas. Anders ausgedrückt ermöglicht die Segmentierung der Isolierhülsen die Art der Anordnung und Verschaltung der stromdurchflossenen Leiter zu erweitern und Anordnungen zu verwenden, bei denen neben der Primärisolierung der Leiter eine zusätzliche Sekundärisolierung zwischen den Leitern und zwischen Leiter und Blechpaket notwendig ist.
-
Gemäß der Erfindung wird ferner ein Stator für eine elektrische Maschine bereitgestellt, welcher eine Anzahl von Statornuten aufweist, wobei in jeder Statornut eine Isolierhülse eingesetzt ist, welche an dem Stator fixiert ist und durch welche eine Paketierung des Stators bereitgestellt bzw. bewerkstelligt wird. Der Stator kann insbesondere mittels des hier beschriebenen Herstellungsverfahrens hergestellt werden.
-
Gemäß der Erfindung wird ferner eine Verwendung von Isolierhülsen bereitgestellt, gemäß welcher die Isolierhülsen in Statornuten eines Blechpakets eines Stators einer elektrischen Maschine eingesetzt werden zum Paketieren des Blechpakets. Anders betrachtet wird also ein Verfahren zum Paketieren eines Blechpakets mittels in die Statornuten des Blechpakets einsetzbaren Isolierhülsen bereitgestellt.
-
Die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
- 1 zeigt ein Flussdiagramm, in welchem ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht ist.
- 2 zeigt einen Ausschnitt eines Randbereiches eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Stators.
- 3A-3E zeigen unterschiedliche Ausführungsformen einer Isolierhülse, welche bei der Herstellung des Stators gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können.
- 4A und 4B zeigen einen Längsschnitt durch eine Nut eines erfindungsgemäßen Stators, in welcher eine Isolierhülse eingesetzt ist.
-
In dem in 1 dargestellten Flussdiagramm ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. In einem ersten Schritt 10 weist das Verfahren Bereitstellen des Stators auf, welcher eine Anzahl von Statornuten aufweist. In dieser Phase des Verfahrens liegt der Stator in Form eines noch nicht paketierten Blechpakets vor. In einem weiteren optionalen Schritt 11, welcher auch vor dem ersten Schritt 10 durchgeführt werden kann, weist das Verfahren Herstellen von Isolierhülsen auf, welche eine Form aufweisen, so dass sie in die Statornuten des Stators eingesetzt werden können. Dieser Schritt ist optional, da bereits vorgefertigte passende Isolierhülsen bezogen werden können, so dass deren Herstellung nicht im Rahmen des hier beschriebenen Herstellungsverfahrens erfolgen muss. In einem weiteren Schritt 12 weist das Verfahren das Einbringen der Isolierhülsen in die Statornuten, wobei in jede Nut jeweils eine Isolierhülse eingesetzt wird. In einem weiteren optionalen Schritt 13 weist das Verfahren das Vorspannen des Blechpakets in einer dafür vorgesehenen Vorrichtung auf. Dieser Schritt kann auch vor dem vorherigen Schritt 12 ausgeführt werden, so dass die Isolierhülsen in ein bereits vorgespanntes Blechpaket eingeführt werden. In einem weiteren Schritt 14 weist das Verfahren das Fixieren der in die Statornuten eingebrachten Isolierhülsen am Stator gemäß einem der bereits im Vorfeld beschriebenen Verfahren auf. Zugleich erfolgt dadurch auch ein Paketieren des Blechpakets.
-
In weiteren optionalen Schritten, welche nachgelagerte Prozessschritte der Herstellung eines funktionsfähigen Stators betreffen, können die Leiter in die Nuten eingesetzt werden, wobei hier ein Aufweiten, Twisten und Kontaktieren der Leiter erfolgt. Anschließend können die Leiter in den Nuten in einem Imprägnierprozess mit Harz vergossen werden, wobei die Isolationshülsen mit ausgeprägten Strömungsquerschnitten den Harzfluss optimieren können. Durch den Imprägnierprozess können die Leiter in den Nuten fixiert werden.
-
In 2 ist ein Ausschnitt eines Randbereiches eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Stators 20 veranschaulicht. Die Ansicht zeigt einen axialen Randbereich des Stators 20, betrachtet aus einer mittigen Position etwas oberhalb des Stators 20. Hinsichtlich des Grundaufbaus weist der Stator 20 einen üblichen Aufbau eines heutzutage modernen Stators auf und besteht somit aus einem Blechpaket (in der Figur nicht speziell gezeigt), in dem Statornuten 21 ausgebildet sind, die durch Statorzähne 22 voneinander getrennt sind. Die Statorzähne 22 sind durch Durchlässe 23 voneinander getrennt, wobei die Längserstreckung der Durchlässe 23 mit der axialen bzw. der Längserstreckung des Stators 20 übereinstimmt. In jeder Statornut 21 ist eine Isolierhülse 30 angeordnet. Jede Isolierhülse 30 ist im gezeigten Beispiel hohl, so dass darin Leiter eingesetzt werden können. Die Isolierhülsen 30 stellen sowohl fluidische als auch elektrische Isolationskörper dar, welche die Statornuten 21 entsprechend fluidisch und elektrisch gegenüber der Umgebung abdichten, insbesondere gegenüber dem innenliegenden Rotorbereich.
-
In dem in 2 gezeigten Beispiel stehen die Isolationshülsen 30 nicht in Eingriff mit den Durchlässen 23. Bei Bedarf und beispielsweise in Abhängigkeit des Volumens der Durchlässe können die Isolationshülsen 30 eine außenliegende Struktur aufweisen, etwa einen Vorsprung/Steg, welcher im Durchlass 23 angeordnet ist, und beispielsweise bündig mit den der Mittelachse des Stators 20 zugewendeten Oberflächen der Statorzähne 22 abschließt.
-
Generell können die verwendeten Isolierhülsen 30 unterschiedliche Formen aufweisen. Es können unterschiedliche Geometrien verwendet werden, um verschiedene Funktionen zu erfüllen, beispielsweise um die Strömung von Kühlmedien in den in den Isolationshülsen 30 ausgebildeten Kühlkanälen zu optimieren oder um den Harzfluss beim nachträglichen Imprägnieren der Leiter zu optimieren. In den 3A-3E sind vereinfachte Ansichten einiger beispielhafter Querschnittsprofile von Isolationshülsen 30 veranschaulicht. Jedes Querschnittsprofil der Isolationshülse 30 ist hierbei in einer Draufsicht dargestellt, wobei im Inneren der Isolationshülsen 30 exemplarisch sechs Leiter 40 angeordnet sind, welche üblicherweise an sich bereits durch eine Isolationsschicht primär isoliert sind.
-
Die in 3A gezeigte Isolationshülse 30 stellt die einfachste Form dar und entspricht im Wesentlichen der in 2 gezeigten Isolationshülse 30.
-
Die Isolationshülse 30 in 3B weist an ihrem schmaleren Ende eine zusätzliche Ausbuchtung 31 auf, welche beispielsweise in den Durchlass 23 des Stators 20 einsetzbar ist. Durch die Ausbuchtung 31 kann im Betrieb des Status ein Kühlfluid durchgeleitet werden.
-
Die in 3C gezeigte Isolierhülsen 30 weist auf ihrer Innenseite Vorsprünge/Stege 32 auf. Die Vorsprünge 32 sind derart angeordnet, dass sie mit Seitenflächen der Leiter 40 in Kontakt stehen. Dadurch werden die Leiter 40 innerhalb der Isolierhülsen 30 fixiert. Zugleich wird so eine Vielzahl von Kompartimenten 33 gebildet, welche von den Vorsprüngen 32, jeweils einem entsprechenden Teil der Innenwand der Isolierhülsen 30 und Bereichen von einem oder zwei Leitern 40 gebildet werden.
-
Die in 3D gezeigte Isolierhülse 30 weist einen zu der in 3C gezeigten Isolierhülse 30 ähnlichen Aufbau auf. Der Unterschied ist, dass in der Außenfläche der Isolierhülse 30 in 3D an Stellen, an denen auf der Innenseite die Vorsprünge 32 angeordnet sind, Vertiefungen angeordnet sind. Anders ausgedrückt ist diese Isolierhülse 30 derart ausgebildet, dass sie entlang ihrer Kontur im Wesentlichen überall die gleiche Wandstärke aufweist, wohingegen die in 3C gezeigte Isolierhülse 30 an Stellen, an denen die Vorsprünge 32 angeordnet sind, entsprechend eine größere Wandstärke aufweist. Für die in 3D gezeigte Isolierhülsen 30 wird folglich weniger Material gebraucht, sodass sie gegenüber der in 3C gezeigten Isolierhülse 30 einen Gewichtsvorteil hat. Ferner stellen die in der Außenfläche dieser Isolierhülse 30 vorhandenen Vertiefungen einen Nutzraum dar, welcher bei Bedarf genutzt werden kann, beispielsweise zum Durchleiten eines Fluids oder zum Einführen von Sensoren, beispielsweise Magnetfeldsensoren.
-
Die in 3E gezeigten Isolierhülsen 30 weist im Inneren Trennwände 34 auf, sodass der Innenbereich segmentiert ist und in jedem Segment ein Leiter 40 angeordnet ist. Diese Isolierhülse 30 eignet sich beispielsweise für bestimmte Wicklungsschemas, also Anordnungen der Leiter, die neben der primären Leiterisolierung noch eine sekundäre Isolationsschicht zwischen den Leitern erfordern. Ferner kann durch die in den Eckbereichen jedes Segments gebildeten Kompartimente 33 ein Kühlfluid durchgeleitet werden.
-
Die in den Isolierhülsen 30 ausgebildeten Strömungskanäle können für ein Kühlfluid oder zum Einleiten von Harz zwecks Fixieren der Leiter 40 in den Isolierhülsen 30 verwendet werden.
-
In 4A und 4B ist jeweils ein Längsschnitt durch eine Nut21 eines Statorblechpaketes 20 mit darin eingesetzter Isolierhülse 30 gezeigt. Die Isolierhülse 30 ist mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens als Zuganker ausgebildet ist und optional mit dem Statorblechpaket 20 verbunden. 4A zeigt dabei die Ausbildung eines Hinterschnittes 41, beispielsweise mittels Warmumformverfahren. 4B zeigt eine Umspritzung 42 der Isolationshülse 30 und des Blechpaketes 20, wodurch eine Ummantelung des Statorblechpakets 20 bereitgestellt wird. In beiden Fällen ist die Isolierhülse 30 innerhalb der Nut 21 fixiert.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102017101094 A1 [0005]
- DE 102011090081 A1 [0006]
