DE102020126184B4 - Elektrische Maschine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere für einen hybriden oder vollelektrischen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs (3), umfassend einen drehfest zu einem Maschinengehäuse (4) angeordneten Stator (5) und einen relativ zum Stator (5) drehbaren Rotor (6), wobei der Stator (5) einen insbesondere aus Blechpaketen gebildeten Statorkörper (7) aufweist, und der Statorkörper (7) eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung durch den Statorkörper (7) erstreckenden, radial randoffen ausgebildeten Statornuten (8) zur Aufnahme wenigstens jeweils einer Statorwicklung (9) aufweist, wobei die Statornuten (8) von einem Kühlmedium (13) durchströmbar sind, wobei die Statorwicklung (9) einen insbesondere rechteckigen Querschnitt besitzt wobei an der Statorwicklung (9) wenigstens ein im Querschnitt U-förmiges oder C-förmiges die Querschnittskontur der Statorwicklung (9) zumindest abschnittsweise umgreifendes Abstandselement (10) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für einen hybriden oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen drehfest zu einem Maschinengehäuse angeordneten Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor, wobei der Stator einen insbesondere aus Blechpaketen gebildeten Statorkörper aufweist, und der Statorkörper eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung durch den Statorkörper erstreckenden, radial randoffen ausgebildeten Statornuten zur Aufnahme wenigstens jeweils einer Statorwicklung aufweist, wobei die Statornuten von einem Kühlmedium durchströmbar sind.
  • In elektrischen Maschinen entsteht im Betrieb eine Verlustleistung in Form von Wärme. Wenn die Kühlung über freie Konvektion, Wärmeleitung zu benachbarten Komponenten oder Wärmestrahlung in die Umgebung nicht mehr ausreicht, ist eine aktive Kühlung erforderlich. Eine solche Kühlung kann durch ein bewegtes Fluid erfolgen, welches bei einem Innenläufer beispielsweise durch einen um den Stator liegenden Kühlmantel geführt wird.
  • Mit einer direkten Kühlung besteht die Möglichkeit, die entstehende Wärme gezielt am Ort der Entstehung abzuführen. Hierdurch kann das allgemeine Temperaturniveau in elektrischen Maschinen abgesenkt sowie für eine homogenere Temperaturverteilung gesorgt werden. Dies ermöglicht beispielsweise auch den Einsatz kostengünstigerer und leichterer Materialien.
  • Weitere Verbesserungen zur Kühlung bieten beispielsweise getrennt ausgeführte Kühlkanäle, welche sowohl in das Blechpaket des Stators als auch in die Nut zusätzlich zu den Leitern eingebracht werden.
  • Eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2018 112 347 A1 bekannt.
  • Bezüglich weiteren Standes der Technik wird auf die GB 777 468 A , die DE 10 2014 223 421 A1 und die US 2019 / 0 109 513 A1 verwiesen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine bereitzustellen, welche eine verbesserte aktive Kühlung durch ein Kühlmedium aufweist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Maschine, insbesondere für einen hybriden oder vollelektrischen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen drehfest zu einem Maschinengehäuse angeordneten Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor, wobei der Stator einen insbesondere aus Blechpaketen gebildeten Statorkörper aufweist, und der Statorkörper eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung durch den Statorkörper erstreckenden, radial randoffen ausgebildeten Statornuten zur Aufnahme wenigstens jeweils einer Statorwicklung aufweist, wobei die Statornuten von einem Kühlmedium durchströmbar sind, wobei die Statorwicklung einen insbesondere rechteckigen Querschnitt besitzt, wobei an der Statorwicklung wenigstens ein im Querschnitt U-förmiges oder C-förmiges die Querschnittskontur der Statorwicklung zumindest abschnittsweise umgreifendes Abstandselement angeordnet ist.
  • Das Abstandselement weist konisch aufeinander zulaufende Flanken auf, wodurch das Abstandselement eine gewisse federelastische Klemmkraft auf das Abstandselement ausüben kann und so an einer Statorwicklung fixierbar ist.
  • Hierdurch können die in einer Statornut befindlichen Statorwicklungen durch das Anordnen von Abstandselementen an einer oder mehrerer Statorwicklungen voneinander und von der Statornut in einer definierten und zugleich flexiblen Weise beabstandet werden. Hierdurch sind von dem Kühlmedium durchströmbare Kühlkanäle zwischen den Statorwicklungen und zwischen den Statorwicklungen und den Statornuten definiert. Die Abstandselemente sind kostengünstig herstellbar und können flexibel an den Statorwicklungen angeordnet werden, so dass sich auf sehr einfache Weise verschiedene Strömungskanalkonfigurationen ausbilden lassen, durch die eine sehr kontrollierte und auf eine elektrische Maschine individuell abgestimmte aktive Kühlung der Statorwicklung und/oder der Statornuten mittels eines Kühlmediums realisieren lässt.
  • Ein Abstandselement bzw. die Abstandselemente bewirken also, dass ein Kühlmedium, beispielsweise ein Hydrauliköl, in den Statornuten unter definierten und optimierten Strömungsbedingungen hindurchfließen kann, und eine definierte Positionierung bzw. Halterung der Statorwicklung in den Statornuten des Stators realisierbar ist. Durch die Abstandselemente lassen sich definierte Kühlkanäle ausbilden, die insbesondere einen geringen Druckverlust aufweisen. Ferner lassen sich hohe Wärme-übergangsraten durch die erzwungene Konvektion des Kühlmediums zwischen den Statornuten und dem Kühlmedium sowie zwischen der Statorwicklung und dem Kühlmedium realisieren.
  • Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
  • Elektrische Maschinen im Sinne dieser Erfindung dienen zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfassen in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.
  • Im Falle von als Rotationsmaschinen ausgebildeten elektrischen Maschinen wird insbesondere zwischen Radialflussmaschinen und Axialflussmaschinen unterschieden. Dabei zeichnet sich eine Radialflussmaschine dadurch aus, dass die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator ausgebildeten Luftspalt, sich in radialer Richtung erstrecken, während im Falle einer Axialflussmaschine sich die Magnetfeldlinien in dem zwischen Rotor und Stator gebildeten Luftspalt in axialer Richtung erstrecken.
  • Bevorzugt ist die elektrische Maschine im Zusammenhang mit dieser Erfindung als Radialflussmaschine ausgebildet.
  • Das Motorgehäuse umhaust die elektrische Maschine. Ein Motorgehäuse kann darüber hinaus auch die Steuer- und Leistungselektronik aufnehmen. Das Motorgehäuse kann darüber hinaus auch Bestandteil eines Kühlsystems für die elektrische Maschine und derart ausgebildet sein, dass Kühlfluid über das Motorgehäuse der elektrischen Maschine zugeführt werden und/oder die Wärme über die Gehäuseflächen nach au-ßen abgeführt werden kann. Darüber hinaus schützt das Motorgehäuse die elektrische Maschine sowie die ggf. vorhandene Elektronik vor äußeren Einflüssen.
  • Ein Motorgehäuse kann insbesondere aus einem metallischen Material gebildet sein. Vorteilhafter Weise kann das Motorgehäuse aus einem metallischen Gussmaterial, wie zum Beispiel Grauguss oder Stahlguss, geformt sein. Grundsätzlich ist es auch denkbar, das Motorgehäuse ganz oder teilweise aus einem Kunststoff auszubilden.
  • Der Stator einer Radialflussmaschine ist üblicherweise zylindrisch aufgebaut und besteht in der Regel aus gegeneinander elektrisch isolierten und geschichtet aufgebauten und zu Blechpaketen paketierten Elektroblechen. Durch diesen Aufbau werden die durch das Statorfeld verursachten Wirbelströme im Stator geringgehalten. Über den Umfang verteilt, sind in das Elektroblech parallel zur Rotorwelle verlaufend angeordnet Statornuten oder umfänglich geschlossene Ausnehmungen eingelassen, welche die Statorwicklung bzw. Teile der Statorwicklung aufnehmen. In Abhängigkeit von der Konstruktion zur Oberfläche hin können die Nuten mit Verschlusselementen, wie Verschlusskeilen oder Deckeln oder dergleichen verschlossen sein, um ein Herauslösen der Statorwicklung zu verhindern.
  • Als Blechpaket bzw. Statorblechpaket werden eine Mehrzahl von in der Regel aus Elektroblech hergestellten laminierten Einzelblechen verstanden, die übereinander zu einem Stapel, dem sog. Blechpaket, geschichtet und paketiert sind. Die Einzelbleche können dann in dem Blechpaket durch Verklebung, Verschweißung oder Verkeilen oder Verschraubung oder dergleichen zusammengehalten bleiben.
  • Der Stator im Sinne dieser Erfindung umfasst einen Statorkörper, welcher einteilig oder segmentiert aufgebaut sein kann. Ein einteiliger Statorkörper zeichnet sich dadurch aus, dass der gesamte Statorkörper umfänglich gesehen einteilig ausgebildet ist. Der Statorkörper ist dabei in der Regel aus einer Vielzahl von gestapelten laminierten Elektroblechen gebildet, wobei jedes der Elektrobleche zu einem Kreisring geschlossen ausgebildet ist.
  • Ein segmentiert aufgebauter Statorkörper zeichnet sich dadurch aus, dass er aus einzelnen Statorsegmentteilen aufgebaut ist. Der Statorkörper kann dabei aus einzelnen Statorzähnen oder Statorzahngruppen aufgebaut sein, wobei jeder einzelne Statorzahn oder jede einzelne Statorzahngruppe aus einer Vielzahl von gestapelten laminierten Elektroblechen gebildet sein kann, wobei jedes der Elektrobleche als Statorsegmentblechteil ausgebildet ist.
  • Eine Statorwicklung ist ein elektrisch leitfähiger Leiter, dessen Längenerstreckung wesentlich größer ist als sein Durchmesser. Die Statorwicklung kann grundsätzlich jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Bevorzugt sind rechteckige Querschnittsformen, da sich mit diesen hohe Packungs- und folglich Leistungsdichten erzielen lassen. Ganz besonders bevorzugt ist eine Statorwicklung aus Kupfer gebildet. Bevorzugt weist eine Statorwicklung eine Isolierung auf. Zur Isolierung der Statorwicklung kann beispielsweise Glimmerpapier, welches aus mechanischen Gründen durch einen Glasgewebeträger verstärkt sein kann, in Bandform um eine oder mehrere Statorwicklungen gewickelt sein, welche mittels eines aushärtenden Harzes imprägniert sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, eine aushärtbare Lackschicht ohne ein Glimmerpapier zu verwenden um eine Statorwicklung zu isolieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von einzelnen Statorwicklungen zumindest abschnittsweise in Richtung ihrer Längserstreckung parallel und/oder in einer gemeinsamen Wicklungsebene verlaufen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass hierdurch eine hohe Packungsdichte der Statorwicklungen erzielt werden kann, woraus eine verbesserte Leistungsdichte resultiert. Zum anderen kann hierdurch eine einfache und definierte Anordnung der Statorwicklungen zueinander erreicht werden.
  • Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass eine Statorwicklung entlang ihrer Längserstreckung eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Abstandselementen aufweist. Es kann hierdurch erreicht werden, dass Kühlkanäle für das Kühlmedium sehr spezifisch über die Längserstreckung einer Statorwicklung konfigurierbar sind.
  • Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass parallel verlaufende Statorwicklungen zueinander in Längserstreckung versetzt angeordnete Gruppen von Abstandselementen aufweisen, wodurch der Kühlmediumfluss noch spezifischer steuerbar ist, so dass die Wärmeabfuhr noch effizienter im Hinblick auf eine gegebene Statorkonstruktion gestaltet werden kann.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Abstandselement wenigstens zwei aneinander anliegende Statorwicklungen umgreift. Dies kann dann insbesondere von Vorteil sein, wenn wenigstens zwei Wicklungsmatten vorhanden sind, die in die Statornut eingelegt sind, wobei dann die Abstandselemente auch die Lagen dieser Wicklungsmatten miteinander verbinden können.
  • Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Abstandselemente im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, wodurch die Herstellkosten der elektrischen Maschine durch die Vermeidung von Bauteilkomplexität geringgehalten werden können.
  • Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Abstandselement wenigstens eine von der Rechteckform abweichende Flanke, insbesondere eine dreiecksförmige Flanke aufweist. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass der Strömungswiederstand des Kühlmediums an der Flanke sehr genau eingestellt werden kann, was wiederum eine weitere Verbesserung in der Modellierung der Kühlmittelkonvektion erlaubt. Die Flanke, welche in der Strömungsrichtung des Kühlmediums liegt, kann eine Form aufweisen, die zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes im Vergleich zu einer rechteckigen Flanke führt oder zu einer Verringerung des Strömungswiederstandes im Vergleich zu einer rechteckigen Flanke. Durch eine Erhöhung des Strömungswiederstandes kann der Volumenstrom eines Kühlmediums im Vergleich zu einer rechteckigen Flanke lokal an der Statorwicklung verringert oder bei einer Verringerung des Strömungswiederstandes lokal erhöht werden.
  • Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass das Abstandselement aus einem insbesondere elektrisch isolierend wirkenden Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzguss- oder Strangpressverfahrens, geformt ist, was eine besonders kostengünstige Herstellung des Abstandselements erlaubt.
  • Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass das Abstandselement stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs, an der Statorwicklung angeordnet ist, so dass das Abstandselement verliersicher an der Statorwicklung fixiert ist.
  • Ferner ist es grundsätzlich auch denkbar, dass das Abstandselement ein Klebestreifen mit einer Klebestreifendicke zwischen 0,1-1,0 mm, bevorzugt 0-25-0,5 mm ist, wodurch sich das Anstandselement auf besonders kostengünstige Weise ausbilden lässt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Querschnittsansicht durch eine elektrische Maschine nach dem Stand der Technik,
    • 2 eine schematische Querschnittsansicht durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,
    • 3 eine schematische Querschnittsansicht durch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,
    • 4 eine schematische perspektivische Darstellung von Statorwicklungen in einer Statornut,
    • 5 eine schematische perspektivische Detail-Darstellung von Statorwicklungen mit Abstandselementen,
    • 6 eine schematische Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform eines Abstandselements,
    • 7 eine schematische Schnittansicht von verschiedenen Statorwicklungen in Abstandselementen, und
    • 8 eine schematische Blockdarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer elektrischen Maschine.
  • Die 1 zeigt eine elektrische Maschine 1, insbesondere für einen hybriden (obere Abbildung, 8) oder vollelektrischen Antriebsstrang 2 (untere Abbildung, 8) eines Kraftfahrzeugs 3, wie es beispielhaft in der 8 gezeigt ist.
  • Derartige elektrische Maschinen 1 sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen einen drehfest zu einem Maschinengehäuse 4 angeordneten Stator 5 und einen relativ zum Stator 5 drehbaren Rotor 6. Der Stator 5 besitzt einen aus Blechpaketen gebildeten Statorkörper 7, welcher eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung durch den Statorkörper 7 erstreckenden, radial randoffen ausgebildeten Statornuten 8 zur Aufnahme wenigstens jeweils einer Statorwicklung 9 aufweist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 sind insgesamt drei Statorwicklungen 9 in Umfangsrichtung und drei Statorwicklungen in radialer Richtung in einer Statornut 8 angeordnet, wobei die Statorwicklungen 9 eine im Wesentlichen identische rechteckförmige Querschnittskontur aufweisen.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik werden verschiedene Ausführungsformen nachfolgend näher erläutert.
  • 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, in welcher die Statorwicklung 9 einen rechteckigen Querschnitt besitzt und an der Statorwicklung 9 wenigstens ein im Querschnitt U-förmiges die Querschnittskontur der Statorwicklung 9 zumindest abschnittsweise umgreifendes Abstandselement 10 angeordnet ist. Hierdurch werden zwischen der Statorwicklung 9 und der Statornut 8 Kanäle ausgebildet, so dass die Statornuten 8 von einem Kühlmedium 13 durchströmbar sind. Man erkennt, dass je nach Anordnung des U-förmigen Abstandselements 10, ein oder mehrere Kanäle an einer radial verlaufenden Seitenwand einer Statornut 8 oder an einer in Umfangsrichtung verlaufenden Kopfwand einer Statornut 8 verlaufen. Die Abstandselemente 10 sind über die axiale Längserstreckung der Statorwicklungen 9 versetzt zueinander angeordnet, was aus der Zusammenschau von sich jeweils gegenüberliegenden Statornuten 8 bzw. Statorwicklungen 9 ersichtlich wird. In den gezeigten Ausführungsformen der 2 liegen die Abstandselemente 10 unmittelbar an den Wandungen der Statornuten 8 an. Die Abstandselemente 10 können so auch, beispielsweise mittels einer entsprechenden Presspassung, eine Sicherung bzw. Fixierung der Statorwicklungen 9 in einer Statornut 8 bewirken.
  • Selbstverständlich können in einer Statornut 8 auch eine Mehrzahl von Statorwicklungen 9 von einem Abstandselement 10 umfasst und gehalten sein, so wie es exemplarisch in der 3 gezeigt ist.
  • Die elektrische Maschine 1 kann auch so weiterentwickelt sein, dass mehrere Lagen von Statorwicklungen 9 parallel zueinander in einer Statornut 8 angeordnet sind. Dies ist exemplarisch in der 4 gezeigt und wird nachstehend näher erläutert. Aus der 4 ist ersichtlich, dass eine Mehrzahl von einzelnen Statorwicklungen 9 in Richtung ihrer Längserstreckung parallel und in einer gemeinsamen Wicklungsebene 11 verlaufen. In der gezeigten Ausführungsform der 4 verlaufen zwei radiale Wicklungsebenen 11 parallel zueinander. Zum besseren Verständnis sind diese voneinander beabstandet in der Statornut 8 dargestellt, in einer tatsächlichen Ausführung der Erfindung, liegen diese beiden Wicklungsebenen 11 jedoch aneinander an.
  • Eine Statorwicklung 9 weist in der 4 entlang ihrer Längserstreckung eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Abstandselementen 10 auf, wobei parallel verlaufende Statorwicklungen 9 zueinander in Längserstreckung versetzt angeordnete Gruppen von Abstandselementen 10 aufweisen. Hierdurch entsteht eine kanalartige Struktur zwischen den Statorwicklungen 9 und der Statornut 8 welche von dem Kühlmedium 13 durchströmt werden können. Man erkennt anhand der Darstellung von 4 gut, wie durch eine unterschiedliche Anordnung der Abstandselemente 10 an den Statorwicklungen 9 verschiedene kanalartige Strukturen ausgebildet und so das Kühlsystem auf einfache Weise und flexible Weise an eine vorhandene elektrische Maschine 1 angepasst werden kann. Die 4 zeigt des Weiteren, dass die Abstandselemente 10 in der dargestellten Ausführungsform jeweils wenigstens zwei aneinander anliegende Statorwicklungen 9 umgreifen und im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, die Abstandselement 10 voneinander verschieden oder in Gruppen von voneinander verschiedenen Abstandselementen 10 auszuführen und an den Statorwicklungen 9 anzuordnen, was beispielhaft in der 5 gezeigt wird.
  • Das in der Abbildung vordere Abstandselement 10 ist U-förmig im Querschnitt ausgebildet und besitz drei rechteckförmige Umfangsabschnitte. Das is der Abbildung hintere Abstandselement 10 weist hingegen eine von der Rechteckform abweichende Flanke 12 auf, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als dreiecksförmige Flanke 12 ausgebildet ist. Der Pfeil in der 5 deutet die Fließrichtung des Kühlmediums 13 entlang der Statorwicklungen 9 an, welche im in der Statornut 8 eingesetzten Zustand im Wesentlichen in axialer Richtung verläuft.
  • Anhand dieser Darstellung in der 5 lässt sich gut erkennen, wie der Strömungswiderstand durch die geometrische Ausformung der Abstandselemente 10 konfigurierbar ist. In der gezeigten Fließrichtung des Kühlmediums 13 bewirkt das vordere Abstandselement 10 bei der gezeigten Anströmsituation einen größeren Strömungswiderstand durch die rechteckig ausgebildeten Flanken 12 als die dreiecksförmigen Flanken 12 des hinteren Abstandselements 10. Durch ein gezieltes Anordnen von verschieden, insbesondere hinsichtlich der Anströmfläche ausgestalteten Abstandselementen 10 kann somit sehr gezielt und definiert die Kühlleistung des Kühlmediums 13 an den Statorwicklungen 9 gesteuert und eingestellt werden.
  • Die 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines aus der 5 bekannten Abstandselements 10. Man erkannt anhand dieser Darstellung gut, dass das Abstandselement 10 konisch aufeinander zulaufende Flanken 12 aufweist, wodurch eine gewisse federelastische Klemmkraft der Flanken 12 im auf die Statorwicklung 9 aufgesetzten Zustand auf diese einwirkt und das Abstandselement 10 an der Statorwicklung 9 fixiert. Das Abstandselement 10 kann alternativ oder zusätzlich stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs, an der Statorwicklung 9 angeordnet sein.
  • Das Abstandselement 10 ist aus einem elektrisch isolierend wirkenden Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzguss- oder Strangpressverfahrens, geformt. Das Abstandselement 10 kann jedoch auch als ein Kleibestreifen mit einer Klebestreifendicke zwischen 0,1-1,0 mm, bevorzugt 0,25-0,5 mm ausgebildet sein.
  • Die 7 zeigt weitere mögliche Ausführungsformen des Abstandselements 10 und der Statorwicklung 9. Die Statorwicklungen 9 in der Abbildung a besitzen einen H-förmigen Querschnitt und werden von dem U-förmigen Abstandselement 10 umgriffen. In der Ausführung der Abbildung b besitzen die Statorwicklungen 9 ein rundes bzw. ellipsenförmiges Querschnittsprofil. Das Abstandselement 10 weist in dieser Ausführungsform ein C-förmiges Profil auf, so dass die Statorwicklungen 9 verliersicher in dem Abstandselement angeordnet sind.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Maschine
    2
    Antriebsstrang
    3
    Kraftfahrzeugs
    4
    Maschinengehäuse
    5
    Stator
    6
    Rotor
    7
    Statorkörper
    8
    Statornuten
    9
    Statorwicklung
    10
    Abstandselement
    11
    Wicklungsebene
    12
    Flanken
    13
    Kühlmedium

Claims (10)

  1. Elektrische Maschine (1), insbesondere für einen hybriden oder vollelektrischen Antriebsstrang (2) eines Kraftfahrzeugs (3), umfassend: einen drehfest zu einem Maschinengehäuse (4) angeordneten Stator (5) und einen relativ zu dem Stator (5) drehbaren Rotor (6), wobei der Stator (5) einen insbesondere aus Blechpaketen gebildeten Statorkörper (7) aufweist, der Statorkörper (7) eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung durch den Statorkörper (7) erstreckenden, radial randoffen ausgebildeten Statornuten (8) zur Aufnahme wenigstens jeweils einer Statorwicklung (9) aufweist, die Statornuten (8) von einem Kühlmedium (13) durchströmbar sind, die Statorwicklung (9) einen insbesondere rechteckigen Querschnitt besitzt und an der Statorwicklung (9) wenigstens ein im Querschnitt U-förmiges oder C-förmiges die Querschnittskontur der Statorwicklung (9) zumindest abschnittsweise umgreifendes Abstandselement (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) konisch aufeinander zulaufende Flanken (12) aufweist.
  2. Elektrische Maschine (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von einzelnen Statorwicklungen (9) zumindest abschnittsweise in Richtung ihrer Längserstreckung parallel und/oder in einer gemeinsamen Wicklungsebene (11) verlaufen.
  3. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Statorwicklung (9) entlang ihrer Längserstreckung eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Abstandselementen (10) aufweist.
  4. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel verlaufende Statorwicklungen (9) zueinander in Längserstreckung versetzt angeordnete Gruppen von Abstandselementen (10) aufweisen.
  5. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) wenigstens zwei aneinander anliegende Statorwicklungen (9) umgreift.
  6. Elektrische Maschine (1), nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (10) im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
  7. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) wenigstens eine von der Rechteckform abweichende Flanke (12), insbesondere eine dreiecksförmige Flanke (12) aufweist.
  8. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) aus einem insbesondere elektrisch isolierend wirkenden Kunststoff, insbesondere mittels eines Spritzguss- oder Strangpressverfahrens, geformt ist.
  9. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs, an der Statorwicklung (9) angeordnet ist.
  10. Elektrische Maschine (1), nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (10) ein Klebestreifen mit einer Klebestreifendicke zwischen 0,1-1,0 mm, bevorzugt 0,25-0,5 mm ist.
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